JP3230048B2 - 内部抵抗測定方法 - Google Patents
内部抵抗測定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定対象のバッ
テリを放電し、その時の電圧の変化値と放電電流値とを
求めて、バッテリの内部抵抗を自動的に測定する内部抵
抗測定方法に関する。
テリを放電し、その時の電圧の変化値と放電電流値とを
求めて、バッテリの内部抵抗を自動的に測定する内部抵
抗測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリの内部抵抗は、バッテリの電圧
の安定性等の特性の評価の重要な要素の一つである。従
って、バッテリの開発過程や製造過程に於いて、内部抵
抗の測定が行われている。その場合、バッテリに、実負
荷や外部抵抗を接続し、放電電流と放電電圧とを測定し
て記録し、その記録データを基に、放電電圧の変化値と
放電電流値とを求めて、内部抵抗を算出する方法が一般
的であった。
の安定性等の特性の評価の重要な要素の一つである。従
って、バッテリの開発過程や製造過程に於いて、内部抵
抗の測定が行われている。その場合、バッテリに、実負
荷や外部抵抗を接続し、放電電流と放電電圧とを測定し
て記録し、その記録データを基に、放電電圧の変化値と
放電電流値とを求めて、内部抵抗を算出する方法が一般
的であった。
【０００３】例えば、図８に示すように、放電開始によ
り、放電電流Ｉは上昇し、放電電圧Ｖは内部抵抗に対応
した傾斜で低下する。このような放電電流Ｉと、放電電
圧Ｖとの変化が記録されると、放電開始前の電圧Ｖ 0 と
放電開始から所定時間後の電圧Ｖ 1 との差を電圧の変化
値ΔＶとし、、内部抵抗Ｒを算出するものである。即
ち、 ΔＶ＝Ｖ0 −Ｖ1 …（1) Ｒ＝ΔＶ／Ｉ … (2)として算出するものである。この場合の電圧変化値ΔＶ
は、測定者が測定表示画面上や記録紙上の変化波形を観
測して、電圧変化曲線の変曲点を判別し、電圧変化値Δ
Ｖを求めるものである。
り、放電電流Ｉは上昇し、放電電圧Ｖは内部抵抗に対応
した傾斜で低下する。このような放電電流Ｉと、放電電
圧Ｖとの変化が記録されると、放電開始前の電圧Ｖ 0 と
放電開始から所定時間後の電圧Ｖ 1 との差を電圧の変化
値ΔＶとし、、内部抵抗Ｒを算出するものである。即
ち、 ΔＶ＝Ｖ0 −Ｖ1 …（1) Ｒ＝ΔＶ／Ｉ … (2)として算出するものである。この場合の電圧変化値ΔＶ
は、測定者が測定表示画面上や記録紙上の変化波形を観
測して、電圧変化曲線の変曲点を判別し、電圧変化値Δ
Ｖを求めるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のバッテリの内部
抵抗の測定には、バッテリの電圧変化の変曲点等につい
て、測定者が、測定表示画面上や記録紙上の電圧変化曲
線を観測して判別するものであるから、個人差が現れる
ことになる。従って、バッテリの内部抵抗の算出結果に
ばらつきが生じる問題があった。 本発明は、高速サンプ
リングを利用して、バッテリの電圧変化の変曲点等の測
定精度を向上し、それにより内部抵抗の測定精度を向上
することを目的とする。
抵抗の測定には、バッテリの電圧変化の変曲点等につい
て、測定者が、測定表示画面上や記録紙上の電圧変化曲
線を観測して判別するものであるから、個人差が現れる
ことになる。従って、バッテリの内部抵抗の算出結果に
ばらつきが生じる問題があった。 本発明は、高速サンプ
リングを利用して、バッテリの電圧変化の変曲点等の測
定精度を向上し、それにより内部抵抗の測定精度を向上
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の内部抵抗測定方
法は、バッテリの放電による電圧の変化値と、放電電流
値とを求めて、バッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗
測定方法であって、バッテリの電圧をサンプリングして
求めた電圧値のサンプリング点間の差の電圧差データを
求め、次に、電圧差データのｒ（ｒ＝自然数）個の集合
の中央値と、この集合の平均値とから標準偏差値を求め
る。次に、電圧差データが標準偏差値を超えて増加した
点と、標準偏差値を超えて減少した点とをカウントした
カウント値が所定値Ｗ（＝Ｐ×２）（Ｐ＝自然数）以下
となるまで、ｒの値を１から順次増加してカウントを繰
り返し、次に、前記処理により得られた標準偏差値を最
初に超える電圧差データに対応する平均値が得られた点
をバッテリ電圧変化の開始点と判定し、その後に電圧差
データが標準偏差値を超えて減少し、且つ電圧差データ
がＡＤ変換器の分解能に相当する範囲内となる最初のサ
ンプリング点をバッテリ電圧変化の終了点と判定し、バ
ッテリ電圧変化の開始点と終了点とに於けるバッテリ電
圧の差をバッテリ電圧の変化値とし、且つバッテリの放
電電流を測定した放電電流値とを基に、バッテリの内部
抵抗を求める過程を含むものである。
法は、バッテリの放電による電圧の変化値と、放電電流
値とを求めて、バッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗
測定方法であって、バッテリの電圧をサンプリングして
求めた電圧値のサンプリング点間の差の電圧差データを
求め、次に、電圧差データのｒ（ｒ＝自然数）個の集合
の中央値と、この集合の平均値とから標準偏差値を求め
る。次に、電圧差データが標準偏差値を超えて増加した
点と、標準偏差値を超えて減少した点とをカウントした
カウント値が所定値Ｗ（＝Ｐ×２）（Ｐ＝自然数）以下
となるまで、ｒの値を１から順次増加してカウントを繰
り返し、次に、前記処理により得られた標準偏差値を最
初に超える電圧差データに対応する平均値が得られた点
をバッテリ電圧変化の開始点と判定し、その後に電圧差
データが標準偏差値を超えて減少し、且つ電圧差データ
がＡＤ変換器の分解能に相当する範囲内となる最初のサ
ンプリング点をバッテリ電圧変化の終了点と判定し、バ
ッテリ電圧変化の開始点と終了点とに於けるバッテリ電
圧の差をバッテリ電圧の変化値とし、且つバッテリの放
電電流を測定した放電電流値とを基に、バッテリの内部
抵抗を求める過程を含むものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明のバッテリの内部抵
抗測定方法を適用する測定装置のブロック図を示し、１
は負荷制御部、２は被測定対象のバッテリ、３は電圧・
電流測定部、４は電流検出用の抵抗、５はＣＰＵ（プロ
セッサ）部、６はコンソール部を示す。負荷制御部１
は、例えば、電力トランジスタや電力ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）等の半導体の電力制御素子を用いた電子
負荷装置の構成を有し、バッテリ２の放電電流を所定の
値に設定するものである。
抗測定方法を適用する測定装置のブロック図を示し、１
は負荷制御部、２は被測定対象のバッテリ、３は電圧・
電流測定部、４は電流検出用の抵抗、５はＣＰＵ（プロ
セッサ）部、６はコンソール部を示す。負荷制御部１
は、例えば、電力トランジスタや電力ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）等の半導体の電力制御素子を用いた電子
負荷装置の構成を有し、バッテリ２の放電電流を所定の
値に設定するものである。
【０００７】又電圧・電流測定部３は、ＡＤ（アナログ
・ディジタル）変換器（ＡＤＣ）１１，１３と、データ
メモリ１２，１４とを含み、測定開始により、バッテリ
２の電圧をＡＤ変換器１３に於いてサンプリングし、そ
のサンプル値をディジタル値に変換し、電圧データとし
てデータメモリ１４に格納する。又抵抗４により検出し
た電流をＡＤ変換器１１に於いてサンプリングし、その
サンプル値をディジタル値に変換し、電流データとして
データメモリ１２に格納する。
・ディジタル）変換器（ＡＤＣ）１１，１３と、データ
メモリ１２，１４とを含み、測定開始により、バッテリ
２の電圧をＡＤ変換器１３に於いてサンプリングし、そ
のサンプル値をディジタル値に変換し、電圧データとし
てデータメモリ１４に格納する。又抵抗４により検出し
た電流をＡＤ変換器１１に於いてサンプリングし、その
サンプル値をディジタル値に変換し、電流データとして
データメモリ１２に格納する。
【０００８】又ＣＰＵ部５は、測定制御・測定値演算の
機能を含み、標準化されているインタフェースバスの例
えばＧＰ−ＩＢを介して、負荷制御部１と接続し、負荷
制御 部１によるバッテリ２の放電電流の設定制御やオ
ン，オフ制御を行う。又ＣＰＵ部５は、電圧・電流測定
部３のデータメモリ１２，１４を測定開始によってクリ
アし、又ＡＤ変換器１１，１３に於けるサンプリング速
度を設定し、又測定開始によりサンプル値をディジタル
値に変換して格納したデータメモリ１２，１４の内容を
読込んで演算処理を行う。又コンソール部６は、各種の
設定値の入力や表示と共に、ＣＰＵ部５に於ける処理結
果を表示する手段を備えている。
機能を含み、標準化されているインタフェースバスの例
えばＧＰ−ＩＢを介して、負荷制御部１と接続し、負荷
制御 部１によるバッテリ２の放電電流の設定制御やオ
ン，オフ制御を行う。又ＣＰＵ部５は、電圧・電流測定
部３のデータメモリ１２，１４を測定開始によってクリ
アし、又ＡＤ変換器１１，１３に於けるサンプリング速
度を設定し、又測定開始によりサンプル値をディジタル
値に変換して格納したデータメモリ１２，１４の内容を
読込んで演算処理を行う。又コンソール部６は、各種の
設定値の入力や表示と共に、ＣＰＵ部５に於ける処理結
果を表示する手段を備えている。
【０００９】バッテリ２の内部抵抗測定は、先ず、負荷
制御部１を介してバッテリ２の放電を開始する。その時
の電圧及び電流の測定を行うもので、先ず、図２に示す
ように、電圧・電流測定準備を行う。この電圧・電流測
定準備は、電圧・電流測定部３のデータメモリ１２，１
４をクリアし、ＡＤ変換器１１，１３のサンプリング周
波数の設定を行うものである。そして、次に、負荷装置
設定として示すように、負荷制御部１の電子負荷として
の電流値を設定する。そして、電圧・電流測定開始と
し、又負荷装置負荷ＯＮとする。即ち、バッテリ２の電
圧，電流をサンプリングし、そのサンプル値をディジタ
ル値に変換した電圧データと電流データとをデータメモ
リ１２，１４に時間経過に従って格納し、又負荷制御部
１に設定した電流に対応したバッテリ２の放電電流を流
す。
制御部１を介してバッテリ２の放電を開始する。その時
の電圧及び電流の測定を行うもので、先ず、図２に示す
ように、電圧・電流測定準備を行う。この電圧・電流測
定準備は、電圧・電流測定部３のデータメモリ１２，１
４をクリアし、ＡＤ変換器１１，１３のサンプリング周
波数の設定を行うものである。そして、次に、負荷装置
設定として示すように、負荷制御部１の電子負荷として
の電流値を設定する。そして、電圧・電流測定開始と
し、又負荷装置負荷ＯＮとする。即ち、バッテリ２の電
圧，電流をサンプリングし、そのサンプル値をディジタ
ル値に変換した電圧データと電流データとをデータメモ
リ１２，１４に時間経過に従って格納し、又負荷制御部
１に設定した電流に対応したバッテリ２の放電電流を流
す。
【００１０】そして、測定終了信号待ちとして、指定さ
れた測定時間が終了すると、負荷装置負荷ＯＦＦとして
示すように、負荷制御部１を流れるバッテリ２の放電電
流を停止させ、電圧・電流データ読出しとして示すよう
に、データメモリ１２，１４に格納された電流データと
電圧データとをＣＰＵ部５が読込むことになる。
れた測定時間が終了すると、負荷装置負荷ＯＦＦとして
示すように、負荷制御部１を流れるバッテリ２の放電電
流を停止させ、電圧・電流データ読出しとして示すよう
に、データメモリ１２，１４に格納された電流データと
電圧データとをＣＰＵ部５が読込むことになる。
【００１１】ＣＰＵ部５に於けるデータ解析は、図３に
示すように、先ず、変化データ算出を行う。即ち、隣接
するサンプリング点間の電圧データの差を求める。この
場合、隣接するサンプリング点ｉ，ｉ＋１の電圧データ
をＹ[i],Ｙ[i+1] とすると、電圧差データＸ[i] は、 Ｘ[i] ＝Ｙ[i] −Ｙ[i+1] …(3) として求める。
示すように、先ず、変化データ算出を行う。即ち、隣接
するサンプリング点間の電圧データの差を求める。この
場合、隣接するサンプリング点ｉ，ｉ＋１の電圧データ
をＹ[i],Ｙ[i+1] とすると、電圧差データＸ[i] は、 Ｘ[i] ＝Ｙ[i] −Ｙ[i+1] …(3) として求める。
【００１２】次にフィルタ処理、標準偏差の算出、±σ
を横切る点のカウントを行い、このカウント値がＷ（＝
Ｐ×２）（Ｐ＝自然数）以下か否かを判定し、Ｗ以下で
ない時は、ｒ＝ｒ＋１としてフィルタ処理以降の処理を
繰り返す。この場合、次数ｒ（＝自然数）のフィルタ処
理を行うことに相当し、先ず、次式によって電圧差デー
タＸ[i] の前後のｒ個の電圧差データの集団について中
央値Ｒ[i] を求める。なお、ｒの初期値は１とする。 Ｒ[i] ＝Median（Ｘ[i-r],Ｘ[i-r+1],…, Ｘ[i],…, Ｘ[i+r-1],Ｘ[i+r] ） …(4) なお、Median（・・・・）は、電圧差データＸ[i] の括
弧内の集団の中央値を示す。
を横切る点のカウントを行い、このカウント値がＷ（＝
Ｐ×２）（Ｐ＝自然数）以下か否かを判定し、Ｗ以下で
ない時は、ｒ＝ｒ＋１としてフィルタ処理以降の処理を
繰り返す。この場合、次数ｒ（＝自然数）のフィルタ処
理を行うことに相当し、先ず、次式によって電圧差デー
タＸ[i] の前後のｒ個の電圧差データの集団について中
央値Ｒ[i] を求める。なお、ｒの初期値は１とする。 Ｒ[i] ＝Median（Ｘ[i-r],Ｘ[i-r+1],…, Ｘ[i],…, Ｘ[i+r-1],Ｘ[i+r] ） …(4) なお、Median（・・・・）は、電圧差データＸ[i] の括
弧内の集団の中央値を示す。
【００１３】次に、この集団を形成するｎサンプルにつ
いての平均値meanを求める。 mean＝ Sum｛Ｒ[i] ｝／ｎ …(5) この平均値meanと中央値Ｒ[i] とを用いて、標準偏差値
σを求める。 σ＝〔 Sum｛( Ｒ[i]-mean ) 2 ｝／ｎ〕 1/2 …(6)
いての平均値meanを求める。 mean＝ Sum｛Ｒ[i] ｝／ｎ …(5) この平均値meanと中央値Ｒ[i] とを用いて、標準偏差値
σを求める。 σ＝〔 Sum｛( Ｒ[i]-mean ) 2 ｝／ｎ〕 1/2 …(6)
【００１４】次に電圧変化のデータをサンプリング点毎
にプロットしたグラフとした時に、そのグラフが(6) 式
で求めた標準偏差値±σを横切る点、即ち、正又は負の
電圧差データが標準偏差値を超えて増加する点と、減少
して標準偏差値内に降下する点とをカウントし、このカ
ウント値が所定値Ｗ（＝Ｐ×２）（Ｐは自然数）以下で
あるか否かを判定する。所定値Ｗ以下でないときは、ｒ
＝ｒ＋１として、再び前述の処理を繰り返し、所定の値
Ｗ以下になったときの標準偏差値を保持して、次の処理
に移行する。
にプロットしたグラフとした時に、そのグラフが(6) 式
で求めた標準偏差値±σを横切る点、即ち、正又は負の
電圧差データが標準偏差値を超えて増加する点と、減少
して標準偏差値内に降下する点とをカウントし、このカ
ウント値が所定値Ｗ（＝Ｐ×２）（Ｐは自然数）以下で
あるか否かを判定する。所定値Ｗ以下でないときは、ｒ
＝ｒ＋１として、再び前述の処理を繰り返し、所定の値
Ｗ以下になったときの標準偏差値を保持して、次の処理
に移行する。
【００１５】図４は電圧変化のデータの例を示し、横軸
を時間軸として、(a) は放電開始によるバッテリ電圧、
(b) はバッテリ電圧の変化の大きさと、標準偏差値±σ
とを示し、電圧変化の大きさ（電圧差データ）が標準偏
差値σを超えてから再び元に戻るような変化が(1),(2)
の２箇所で生じる場合を示している。最初の(1) は、
(a) に示すバッテリ電圧の変化に対応して生じている
が、その次の(2) はバッテリ電圧の変化が終了してほぼ
安定状態に於けるノイズに基づいて発生した場合を示す
ものである。
を時間軸として、(a) は放電開始によるバッテリ電圧、
(b) はバッテリ電圧の変化の大きさと、標準偏差値±σ
とを示し、電圧変化の大きさ（電圧差データ）が標準偏
差値σを超えてから再び元に戻るような変化が(1),(2)
の２箇所で生じる場合を示している。最初の(1) は、
(a) に示すバッテリ電圧の変化に対応して生じている
が、その次の(2) はバッテリ電圧の変化が終了してほぼ
安定状態に於けるノイズに基づいて発生した場合を示す
ものである。
【００１６】このように、電圧変化のグラフが標準偏差
値±σを横切る点の数をカウントした場合に、Ｐの値が
１以上（Ｗの値が２以上）となる原因はノイズに基づく
ものであるから、前述のｒの値、即ち、フィルタの次数
ｒを初期値１から順次大きくすることによって、Ｐ＝１
の状態となる標準偏差値を求める。これによって、バッ
テリ電圧変化の大きさが標準偏差値σを超えてから再び
元に戻るように、標準偏差値σを求めることができる。
値±σを横切る点の数をカウントした場合に、Ｐの値が
１以上（Ｗの値が２以上）となる原因はノイズに基づく
ものであるから、前述のｒの値、即ち、フィルタの次数
ｒを初期値１から順次大きくすることによって、Ｐ＝１
の状態となる標準偏差値を求める。これによって、バッ
テリ電圧変化の大きさが標準偏差値σを超えてから再び
元に戻るように、標準偏差値σを求めることができる。
【００１７】しかしながら、データのばらつきがあるた
め、フィルタの次数ｒをあまり大きくすると、電圧変化
のグラフが標準偏差値±σを横切る点の判定を確実に行
うことが困難になる。そこで実際には、Ｐ＝２〜３程度
とするように、フィルタの次数ｒを調整するのが妥当で
あることが実験的に見出された。又バッテリ電圧の変化
に対応する標準偏差値±σを横切る電圧変化のグラフの
正しい判定は、次のようにして行うことができる。
め、フィルタの次数ｒをあまり大きくすると、電圧変化
のグラフが標準偏差値±σを横切る点の判定を確実に行
うことが困難になる。そこで実際には、Ｐ＝２〜３程度
とするように、フィルタの次数ｒを調整するのが妥当で
あることが実験的に見出された。又バッテリ電圧の変化
に対応する標準偏差値±σを横切る電圧変化のグラフの
正しい判定は、次のようにして行うことができる。
【００１８】図５は電圧変化のデータとバッテリ電流変
化との関係を説明するものであって、(a) は時間に対す
る電圧変化の大きさの推移を示し、(b) はバッテリ電流
の変化を示している。バッテリ電圧の変化とバッテリ電
流の変化とは対応しているので、図示のように、バッテ
リ電流の変化に対応して、最初に、電圧変化のグラフが
標準偏差値±σを横切る点ａは、バッテリ電圧の変化に
対応して生じたものと判定することができる。なお、電
圧変化のデータとして、１つ前のフィルタ次数のデータ
を使用することが、点ａの決定を正確に行なうために好
適である。
化との関係を説明するものであって、(a) は時間に対す
る電圧変化の大きさの推移を示し、(b) はバッテリ電流
の変化を示している。バッテリ電圧の変化とバッテリ電
流の変化とは対応しているので、図示のように、バッテ
リ電流の変化に対応して、最初に、電圧変化のグラフが
標準偏差値±σを横切る点ａは、バッテリ電圧の変化に
対応して生じたものと判定することができる。なお、電
圧変化のデータとして、１つ前のフィルタ次数のデータ
を使用することが、点ａの決定を正確に行なうために好
適である。
【００１９】このような判定方法に基づいて、電圧変化
の開始点Ａを、電流変化データと組み合わせて検出す
る。即ち、電流の変化点に対応して、最初に標準偏差値
±σを横切った点ａに対応する電圧差データの平均値me
anである点Ａを、電圧変化の開 始点として検出すること
ができる。
の開始点Ａを、電流変化データと組み合わせて検出す
る。即ち、電流の変化点に対応して、最初に標準偏差値
±σを横切った点ａに対応する電圧差データの平均値me
anである点Ａを、電圧変化の開 始点として検出すること
ができる。
【００２０】なお、この場合に於ける電圧差データは、
より正確な変化点を検出するために、フィルタの次数と
して、なるべく小さい値のものを使用することが望まし
い。例えば、次数ｒを順次−１して、Ａ点の位置が変化
しなくなるようなフィルタ次数ｒを、標準偏差値を求め
る処理を含むループ処理で算出して、点Ａを決定するこ
ともできる。
より正確な変化点を検出するために、フィルタの次数と
して、なるべく小さい値のものを使用することが望まし
い。例えば、次数ｒを順次−１して、Ａ点の位置が変化
しなくなるようなフィルタ次数ｒを、標準偏差値を求め
る処理を含むループ処理で算出して、点Ａを決定するこ
ともできる。
【００２１】次に、この場合の電圧変化が落ち付く点
を、電圧変化の開始点Ａより時間的に後で、標準偏差値
±σを横切ってから元に戻る過程で、標準偏差値±σを
横切る点ｂとして検出する。そして、ｂ点より時間的に
後で、ＡＤ変換器の分解能に基づく電圧変化データのふ
らつき範囲を横切る点として、電圧変化の終了点を検出
する。
を、電圧変化の開始点Ａより時間的に後で、標準偏差値
±σを横切ってから元に戻る過程で、標準偏差値±σを
横切る点ｂとして検出する。そして、ｂ点より時間的に
後で、ＡＤ変換器の分解能に基づく電圧変化データのふ
らつき範囲を横切る点として、電圧変化の終了点を検出
する。
【００２２】前述のＡＤ変換器（ＡＤＣ）の分解能を考
慮した場合、図６に示すように、ＡＤ変換器の分解能を
±ｄとし、サンプリング点をｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，・・・
・として、サンプル値が分解能の正値側を挟んで隣接す
るサンプリング点ｔ2,ｔ3 がある時は、両サンプリング
点間の正値側の＋ｄの点を電圧変化の終了点Ｂと判定す
る。即ち、電圧差データがＡＤ変換器の分解能に相当す
る範囲内となる最初のサンプリング点ｔ 3 を終了点Ｂと
判定する。又分解能の負値側を挟んで隣接するサンプリ
ング点があった場合、両サンプリング点間の負値側の−
ｄの点を電圧変化の終了点と判定する。なお、ＡＤ変換
器の分解能が要求分解能より充分高い場合は、±ｐｄ
（ｐは整数）を要求分解能として、これを横切る点を電
圧変化終了点とすることもできる。
慮した場合、図６に示すように、ＡＤ変換器の分解能を
±ｄとし、サンプリング点をｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，・・・
・として、サンプル値が分解能の正値側を挟んで隣接す
るサンプリング点ｔ2,ｔ3 がある時は、両サンプリング
点間の正値側の＋ｄの点を電圧変化の終了点Ｂと判定す
る。即ち、電圧差データがＡＤ変換器の分解能に相当す
る範囲内となる最初のサンプリング点ｔ 3 を終了点Ｂと
判定する。又分解能の負値側を挟んで隣接するサンプリ
ング点があった場合、両サンプリング点間の負値側の−
ｄの点を電圧変化の終了点と判定する。なお、ＡＤ変換
器の分解能が要求分解能より充分高い場合は、±ｐｄ
（ｐは整数）を要求分解能として、これを横切る点を電
圧変化終了点とすることもできる。
【００２３】このようにして、電圧変化の開始点Ａと、
終了点Ｂとを決定した後、バッテリ電圧の変化のグラフ
上に於ける電圧変化の開始点Ａと終了点Ｂとに於けるバ
ッテリ電圧の差ΔＶを算出する。
終了点Ｂとを決定した後、バッテリ電圧の変化のグラフ
上に於ける電圧変化の開始点Ａと終了点Ｂとに於けるバ
ッテリ電圧の差ΔＶを算出する。
【００２４】図７は本発明方法による電圧変化測定結果
を例示するもので、(a) はバッテリ 電圧をサンプリング
して求めた電圧データ、(b) は、この電圧データをフィ
ルタ処理した後の電圧データ、(c) は電圧変化のデー
タ、即ち、電圧差データを示し、＋σは電圧差データの
標準偏差値を示す。(c) に於いて、検出点ａ，ｂと算出
点Ａは、図４及び図５を参照して説明したように処理し
て求めた点ａ，ｂと電圧変化の開始点に相当し、又算出
点Ｂは、図６を参照して説明したように処理して求めた
電圧変化の終了点である。両算出点Ａ，Ｂ間の時間Δｔ
は、電圧変化の継続時間を示している。
を例示するもので、(a) はバッテリ 電圧をサンプリング
して求めた電圧データ、(b) は、この電圧データをフィ
ルタ処理した後の電圧データ、(c) は電圧変化のデー
タ、即ち、電圧差データを示し、＋σは電圧差データの
標準偏差値を示す。(c) に於いて、検出点ａ，ｂと算出
点Ａは、図４及び図５を参照して説明したように処理し
て求めた点ａ，ｂと電圧変化の開始点に相当し、又算出
点Ｂは、図６を参照して説明したように処理して求めた
電圧変化の終了点である。両算出点Ａ，Ｂ間の時間Δｔ
は、電圧変化の継続時間を示している。
【００２５】そして、電圧変化の開始点と終了点とを算
出点Ａ，Ｂとして、バッテリ電圧の電圧の変化値ΔＶ
と、バッテリ２の放電電流Ｉを抵抗４の電圧降下として
求めた電流データとを基に、(2) 式に基づいて、被測定
対象のバッテリ２の内部抵抗ＲをＣＰＵ部５に於いて算
出する。
出点Ａ，Ｂとして、バッテリ電圧の電圧の変化値ΔＶ
と、バッテリ２の放電電流Ｉを抵抗４の電圧降下として
求めた電流データとを基に、(2) 式に基づいて、被測定
対象のバッテリ２の内部抵抗ＲをＣＰＵ部５に於いて算
出する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッテリ放電時の電圧, 電流を高速でサンプリングして
得られたデータから、バッテリ電圧変化の開始点と終了
点とを判定し、この開始点と終了点とのバッテリ電圧の
差の変化値ΔＶを求めて、バッテリの内部抵抗を求める
ことができるから、バッテリの放電開始時のバッテリ電
圧の短時間内の変化について検出し、自動的にバッテリ
の内部抵抗の測定が可能となり、測定者の個人差に基づ
く誤差がなくなる利点がある。
バッテリ放電時の電圧, 電流を高速でサンプリングして
得られたデータから、バッテリ電圧変化の開始点と終了
点とを判定し、この開始点と終了点とのバッテリ電圧の
差の変化値ΔＶを求めて、バッテリの内部抵抗を求める
ことができるから、バッテリの放電開始時のバッテリ電
圧の短時間内の変化について検出し、自動的にバッテリ
の内部抵抗の測定が可能となり、測定者の個人差に基づ
く誤差がなくなる利点がある。
【００２７】又バッテリの放電の開始や終了及び測定の
開始や終了を、例えば、ＣＰＵ部５による設定によって
自動制御することが可能であり、従って、標準偏差値σ
を求める為の繰り返し処理等についても自動的に繰り返
し演算処理と判定処理とを行うことができるから、総て
同一条件で各種のバッテリの内部抵抗を自動的に測定す
ることができる利点がある。
開始や終了を、例えば、ＣＰＵ部５による設定によって
自動制御することが可能であり、従って、標準偏差値σ
を求める為の繰り返し処理等についても自動的に繰り返
し演算処理と判定処理とを行うことができるから、総て
同一条件で各種のバッテリの内部抵抗を自動的に測定す
ることができる利点がある。
【図１】本発明の一実施形態を示す測定装置ブロック構
成図である。
成図である。
【図２】本発明による電圧・電流測定方法を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明による電圧・電流測定データの解析方法
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】電圧変化のデータの例を示す図である。
【図５】電圧変化のデータとバッテリ電流変化との関係
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】ＡＤＣの分解能を考慮した電圧変化終了点の検
出を説明する図である。
出を説明する図である。
【図７】本発明方法による電圧変化測定結果を例示する
図である。
図である。
【図８】バッテリの内部抵抗の測定方法を説明する図で
ある。
ある。
１ 負荷制御部２ バッテリ ３ 電圧・電流測定部 ５ ＣＰＵ部 ６ コンソール部
Claims (1)
- 【請求項１】 バッテリの放電による電圧の変化値と、
放電電流値とを求めて、該バッテリの内部抵抗を測定す
る内部抵抗測定方法に於いて、 前記バッテリの電圧をサンプリングして求めた電圧値の
サンプリング点間の差の電圧差データを求め、 次に、前記電圧差データのｒ（ｒ＝自然数）個の集合の
中央値と、該集合の平均値とから標準偏差値を求め、 次に、前記電圧差データが前記標準偏差値を超えて増加
した点と、前記標準偏差値を超えて減少した点とをカウ
ントしたカウント値が所定値Ｗ（＝Ｐ×２）（Ｐ＝自然
数）以下となるまで、前記ｒの値を１から順次増加して
前記カウントを繰り返し、 次に、前記処理により得られた標準偏差値を最初に超え
る前記電圧差データに対応する前記平均値が得られた点
をバッテリ電圧変化の開始点と判定し、その後に前記電
圧差データが前記標準偏差値を超えて減少し、且つ該電
圧差データがＡＤ変換器の分解能に相当する範囲内とな
る最初のサンプリング点をバッテリ電圧変化の終了点と
判定し、前記バッテリ電圧変化の開始点と終了点とに於
けるバッテリ電圧の差をバッテリ電圧の前記変化値と
し、且つ該バッテリの放電電流を測定した放電電流値と
を基に該バッテリの内部抵抗を求める過程を含むことを
特徴とする内部抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00428997A JP3230048B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 内部抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00428997A JP3230048B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 内部抵抗測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197613A JPH10197613A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3230048B2 true JP3230048B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=11580370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00428997A Expired - Fee Related JP3230048B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 内部抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230048B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501736A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-03-15 | 山东谦恒电子科技有限公司 | 电池内阻估算方法及装置 |
| KR101878949B1 (ko) | 2017-01-11 | 2018-07-16 | 가천대학교 산학협력단 | 부하 연결 상태에서의 배터리 저항 측정 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19959019A1 (de) * | 1999-12-08 | 2001-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Zustandserkennung eines Energiespeichers |
| JP5564561B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-07-30 | 株式会社日立製作所 | 組電池および組電池の制御装置 |
| KR101222207B1 (ko) | 2011-05-25 | 2013-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 내부 저항 추정 장치 및 그를 포함하는 배터리 팩 |
| JP5960017B2 (ja) * | 2012-10-02 | 2016-08-02 | 三菱重工業株式会社 | 電池劣化判定装置、抵抗値算出装置、電池劣化判定方法およびプログラム |
| CN102981057B (zh) * | 2012-11-15 | 2015-08-05 | 余姚市供电局 | 一种测量蓄电池内阻的线路连接方法 |
| CN104678179A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 上海汽车集团股份有限公司 | 汽车蓄电池内阻的测量 |
| CN104122451A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-29 | 国家电网公司 | 一种蓄电池直流内阻测量方法 |
| CN106405428B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-12-21 | 杭州元朗智能科技有限公司 | 一种蓄电池充放电曲线采样***及方法 |
-
1997
- 1997-01-14 JP JP00428997A patent/JP3230048B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501736A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-03-15 | 山东谦恒电子科技有限公司 | 电池内阻估算方法及装置 |
| CN106501736B (zh) * | 2017-01-04 | 2019-08-09 | 山东谦恒电子科技有限公司 | 电池内阻估算方法及装置 |
| KR101878949B1 (ko) | 2017-01-11 | 2018-07-16 | 가천대학교 산학협력단 | 부하 연결 상태에서의 배터리 저항 측정 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10197613A (ja) | 1998-07-31 |
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