电池劣化检测装置以及电池温度推测装置制造方法及图纸

电池劣化检测装置具备阻抗测量部以及劣化检测部。阻抗测量部测量多个频率下的电池的阻抗。由阻抗测量部测量的多个频率中的至少1个频率下的阻抗具有正的虚数分量。劣化检测部根据由阻抗测量部检测的多个频率下的阻抗的实数分量，检测电池的劣化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池劣化检测装置以及电池温度推测装置
本专利技术涉及用于检测电池的劣化的电池劣化检测装置以及推测电池的内部温度的电池温度推测装置。
技术介绍
在将铅蓄电池等各种电池用作备用电源或者车辆电源的情况下，要求能够瞬时以最大电流放电。然而，根据电池的状态，无法发挥电池的本来的能力，无法满足要求的功能。为了得到电池的本来的能力，需要适合地监视电池的状态。在专利文献1中，记载了如下技术：根据多个时间点下的电流值以及端子电压值来计算电解液阻力以及电极电阻，根据其计算值推测二次电池的寿命。在专利文献2中，取得二次电池的复数阻抗，使二次电池的等价电路拟合该复数阻抗的频率变化，根据基于在等价电路中表示反应阻力的电容器要素的值，运算金属镍的量。根据其运算结果，推测二次电池的电池状态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-44569号公报专利文献2：日本特开2000-133322号公报
技术实现思路
已知如专利文献1、2所示，作为电池的状态而检测电解液或者电极所引起的电池的劣化的方法。然而，电池的劣化还可能由于其他因素产生。具体而言，在电池内的集电部腐蚀时，无法发挥电池的本来的能力。以专利文献1、2所示的方法无法检测由于集电部的腐蚀引起的电池的劣化。本专利技术是为了解决如上述的问题而完成的，其目的在于得到一种能够检测由于集电部的腐蚀引起的电池的劣化的电池劣化检测装置。另外，要求作为电池的状态而监视电池的内部温度。然而，即使能够测量电池的外包装温度或者电池的周边部的温度，也难以测量电池的内部温度。本专利技术的其他目的在于得到一种能够推测电池的内部温度的电池温度推测装置。本专利技术的电池劣化检测装置具备：阻抗测量部，测量多个频率下的电池的阻抗；以及劣化检测部，根据由阻抗测量部测量的多个频率下的阻抗的实数分量，检测电池的劣化，多个频率中的至少1个频率下的阻抗具有正的虚数分量。本专利技术的电池温度推测装置具备：阻抗测量部，测量多个频率下的电池的阻抗；以及温度推测部，根据由阻抗测量部测量的多个频率下的阻抗的实数分量，推测电池的内部温度，多个频率中的至少1个频率下的阻抗具有正的虚数分量。根据本专利技术所涉及的电池劣化检测装置，能够检测由于集电部的腐蚀引起的电池的劣化。另外，根据本专利技术所涉及的电池温度推测装置，能够推测电池的内部温度。附图说明图1示出表示铅蓄电池的内部构造的示意图。图2是示出铅蓄电池的阻抗奈奎斯特线图的例子的图。图3是示出实施方式1所涉及的电池劣化检测装置的结构的框图。图4是用于说明在实施方式1中测量的阻抗以及计算的阻抗实数分量的图。图5是示出与电池的劣化相伴的阻抗的变化的第1例子的图。图6是示出一般的铅蓄电池中的频率和阻抗实数分量的关系的图。图7是示出电池劣化检测装置中的电池劣化检测处理的流程图。图8是示出与电池的劣化相伴的阻抗的变化的第2例子的图。图9是示出实施方式2所涉及的电池劣化检测装置的结构的框图。图10是示出实施方式3所涉及的电池劣化检测装置的结构的框图。图11是用于说明在实施方式3中测量的阻抗以及计算的阻抗实数分量的图。图12示出与电池的劣化相伴的阻抗的变化的第3例子。图13是示出实施方式4所涉及的电池劣化检测装置的结构的框图。图14是示出实施方式5所涉及的电池温度推测装置的结构的框图。图15是示出电池劣化检测装置以及电池温度推测装置的至少一部分的功能用软件实现的例子的图。(附图标记说明)10：电池劣化检测装置；20：电池温度推测装置；100：电池；111、112、301：阻抗测量部；113、114、302：实数分量计算部；115：劣化检测部；201：温度校正部；401：差分计算部；402：温度推测部。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的实施方式所涉及的电池劣化检测装置以及电池温度推测装置。此外，在各图中，对同一部分或者相当于同一的部分，附加同一符号而进行说明。另外，附图是简化而描述的，尺寸以及形状未必准确。在本实施方式中，作为电池使用铅蓄电池，但也可以使用其他电池。例如，关于锂/二氧化锰电池等一次电池或者其他二次电池，本专利技术也有效。另外，电池的形状没有限定，关于层叠型、卷绕型以及纽扣型等各种形状的电池，本专利技术是有效的。[电池的概要]图1示出表示铅蓄电池的内部构造的示意图。如图1所示，铅蓄电池100具备外壳CA、集电体格子CC以及多个(在本例子中是6个)电池要素CE。在外壳CA内收容集电体格子CC。在外壳CA内，通过集电体格子CC保持多个电池要素CE。各电池要素CE包括正极101、负极102以及隔离物105。在正极101与负极102之间配置隔离物105。外壳CA用电解液103充满。在本例子中，正极101包括二氧化铅(PbO2)，负极102包括海绵状铅(Pb)。另外，作为电解液，使用硫酸铅(PbSO4)。集电体格子CC作为各正极101以及各负极102的集电体发挥功能。作为集电体格子CC的材料，使用例如铅(Pb)。作为集电体格子CC的材料，也可以对铅追加使用锑(Sb)或者锡(Sn)等。对集电体格子CC，连接由与集电体格子CC相同的材料构成的多个布线106。通过这些布线106，串联地连接多个电池要素CE。由集电体格子CC以及多个布线106构成集电部104。在铅蓄电池100放电时，在正极101中产生下式(1)所示的反应，在负极102中产生下式(2)所示的反应。在铅蓄电池100充电时，在正极101中产生与下式(1)所示的反应相逆的反应，在负极102中产生与下式(2)所示的反应相逆的反应。能够对铅蓄电池100提供交流电压或者电流，根据其电流响应或者电压响应，测量铅蓄电池100的阻抗。阻抗是复数，所以能够如下式(3)所示，通过实数分量Zre以及虚数分量Zim表示阻抗Z。Z＝Zre-jZim(3)铅蓄电池100的阻抗能够通过阻抗奈奎斯特线图表示。图2是示出铅蓄电池100的阻抗奈奎斯特线图的例子的图。横轴表示阻抗的实数分量Zre，纵轴表示阻抗的虚数分量Zim。纵轴的正负是在上下反转的。在设想相位的延迟的情况下，在将阻抗的绝对值设为|Z|，将相位差设为φ时，阻抗的实数分量Zre用式(4)表示，阻抗的虚数分量Zim用式(5)表示。Zre＝|Z|cosφ(4)Zim＝-|Z|sinφ(5)图2的阻抗奈奎斯特线图IC表示在一定的频率范围中的阻抗的变化。该频率范围被划分成高频率范围、中频率范围以及低频率范围。按照高频率范围、中频率范围以及低频率范围的顺序，频率从高到低。在图2的例子中，阻抗奈奎斯特线图IC包括部分B1、B2、B3。部分B1是大致直线状，表示高频率范围中的阻抗。部分B2是大致圆弧状，表示中频率范围中的阻抗。部分B3是大致直线状，表示低频率范围中的阻抗。部分B1和部分B2在连结点CP1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池劣化检测装置，其特征在于，具备：/n阻抗测量部，测量多个频率下的电池的阻抗；以及/n劣化检测部，根据由所述阻抗测量部测量的所述多个频率下的阻抗的实数分量，检测所述电池的劣化，/n所述多个频率中的至少1个频率下的阻抗具有正的虚数分量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池劣化检测装置，其特征在于，具备：
阻抗测量部，测量多个频率下的电池的阻抗；以及
劣化检测部，根据由所述阻抗测量部测量的所述多个频率下的阻抗的实数分量，检测所述电池的劣化，
所述多个频率中的至少1个频率下的阻抗具有正的虚数分量。


2.根据权利要求1所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
所述多个频率下的阻抗分别具有0以上的虚数分量。


3.根据权利要求1或者2所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
所述多个频率下的阻抗的实数分量表示虚数分量成为正的阻抗的范围中的所述电池的阻抗的实数分量的变化的倾向。


4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
所述劣化检测部根据所述多个频率下的阻抗的实数分量的比，检测所述电池的劣化。


5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
所述劣化检测部根据所述多个频率下的阻抗的实数分量的差分，检测所述电池的劣化。


6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
所述多个频率包含第1频率和比所述第1频率高的第2频率，
在所述第1频率下测量的阻抗的实数分量与所述电池的集电部中的第1导电路径的电阻分量对应，在所述第2频率下测量的阻抗的实数分量与所述集电部中的第2导电路径的电阻分量对应，
所述第2导电路径通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原圭佑，和田敏裕，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP