电池监视装置(100)具备在与从电池向负载(102)流动的电流的路径(P1)不同的路径(P2)上配置的第一参照电阻(103)、用于使电流从电池向第一参照电阻(103)流动的晶体管(104)、以及集成电路(105)。集成电路(105)具有计测流过第一参照电阻(103)的第一电流的电流计测部(112)、计测电池(B)的电压的电压计测部(115)、以及根据所计测的第一电流及所计测的第一电压计算电池的交流阻抗的第一计算部(118)。压计算电池的交流阻抗的第一计算部(118)。压计算电池的交流阻抗的第一计算部(118)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池监视装置、集成电路以及电池监视系统
[0001]本专利技术涉及对电池的状态进行监视的电池监视装置。
技术介绍
[0002]HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力汽车)或EV(Electric Vehicle，电动汽车)等以二次电池作为电源而行驶的汽车的开发正在进行。此外，已知为了安全地使用二次电池而通过电池管理系统(BMS：Battery Management System)进行电池余量推定以及异常检测等的技术。作为这样的BMS，在专利文献1中公开了能够实时地监视电池状态的电池监视装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第5403437号公报
技术实现思路
[0006]本专利技术提供能够与电池是否处于充放电中无关地对电池的交流阻抗进行计测的电池监视装置、集成电路以及电池监视系统。
[0007]本专利技术的一实施方式的电池监视装置，具备在与从电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻、用于使电流从上述电池向上述电阻流动的晶体管、以及集成电路，上述集成电路具有计测流过上述电阻的第一电流的电流计测部、计测上述电池的第一电压的电压计测部、以及根据计测的上述第一电流以及计测的上述第一电压计算上述电池的交流阻抗的第一计算部。
[0008]本专利技术的一实施方式的集成电路，具有对用于使电流从电池向在与从上述电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻流动的晶体管的控制端子施加控制信号的信号施加部、计测流过上述电阻的第一电流的电流计测部、计测上述电池的第一电压的电压计测部、以及根据计测的上述第一电流以及计测的上述第一电压计算上述电池的交流阻抗的第一计算部。
[0009]本专利技术的一实施方式的电池监视系统，具备多个上述电池监视装置，具备从多个上述电池监视装置分别取得上述交流阻抗的综合控制部。
[0010]本专利技术的一实施方式的电池监视系统，具备上述电池监视装置、和配置在与上述电池监视装置远离的场所的服务器装置，上述服务器装置从上述电池监视装置取得上述交流阻抗。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本专利技术的一实施方式，实现能够与电池是否处于充放电中无关地对电池的交流阻抗进行计测的电池监视装置、集成电路以及电池监视系统。
附图说明
[0013]图1是表示实施方式的电池监视装置的功能结构的框图。
[0014]图2是表示电池的等价电路的图。
[0015]图3是表示电池的交流阻抗的变化与电池的劣化的关系的图。
[0016]图4是实施方式的电池监视装置的动作的流程图。
[0017]图5是用于说明控制信号的生成方法的图。
[0018]图6是表示第一计算部的具体结构的图。
[0019]图7是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第一图。
[0020]图8是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第二图。
[0021]图9是用于说明猝发波形的生成方法的图。
[0022]图10是表示以单一的电池为监视对象的电池监视装置的功能结构的框图。
[0023]图11是表示实施方式2的电池监视系统的功能结构的框图。
[0024]图12是表示实施方式3的电池监视系统的概要的图。
具体实施方式
[0025]以下，关于实施方式，参照附图进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示总括性或具体性的例子。以下实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等作为一例而并不意欲限定本专利技术。此外，以下实施方式中的构成要素中，关于在独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。
[0026]另外，各图是示意图，并不一定严格地图示。此外，各图中，对实质相同的结构附加同一标记，有省略或简化重复的说明的情况。
[0027](实施方式1)
[0028][结构][0029]首先，对实施方式1的电池监视装置的结构进行说明。图1是表示实施方式1的电池监视装置的功能结构的框图。
[0030]图1所示的电池监视装置100是对电池组101的状态进行监视的装置。电池组101包括多个电池B0～B7(以下，将电池B0～B7中任意的1个记载为电池B)。电池B换言之是电池单元。电池B具体而言是锂离子电池，但也可以是镍氢电池等其他电池。电池组101作为负载102的电源发挥功能，向负载102供给电力。负载102例如是EV的马达，没有特别限定。另外，也有代替负载102而将用于将电池组101充电的充电装置连接在负载102的位置的情况。
[0031]电池监视装置100具体而言能够对电池B的交流阻抗进行计算及监视。图2是表示电池B的等价电路的图。
[0032]如图2所示，可以认为电池B是将电阻R0、并联连接的电阻R1及电容元件C1、并联连接的电阻R2及电容元件C2
···
串联连接的电路结构。该电路结构中的电路参数(电阻的电阻值或电容元件的电容值)根据电池B的劣化而变化。即，电池B的交流阻抗根据电池B的劣化而变化。图3是表示电池B的交流阻抗的变化与电池B的劣化的关系的图。图3是称作Cole－Cole plot(科尔作图)的图，也称作奈奎斯特图(Nyquist plot)。
[0033]电池B的交流阻抗具有图3中实线所示的初始特性。当电池B的电极性能劣化，则电
池B的交流阻抗变化为图3中虚线所示的特性。此外，当电池B的电解质性能劣化，则电池B的交流阻抗变化为图3中单点划线所示的特性。
[0034]这样，电池B的劣化度与电池B的交流阻抗具有关联性，电池监视装置100能够通过对电池B的交流阻抗进行计算及监视来判定电池B的劣化度。如果劣化度被判定，则提示对劣化了的电池B的更换进行敦促的消息等信息处理成为可能。另外，电池B的劣化度例如由称作SOH(State of Health：健康状态)的参数来表现。
[0035]如上述图1所示，在电池监视装置100中，利用在与从电池组101向负载102流动的电流的路径P1(换言之，第一路径)不同的路径P2(换言之，第二路径)上配置的第一参照电阻103来计测交流阻抗。由此，电池监视装置100能够与电池B是否处于充放电中无关地计算电池B的交流阻抗。例如，电池监视装置100能够在电池B的充电中与充电并行地计算当前的电池B的交流阻抗。此外，电池监视装置100能够在电池B的放电中与放电并行地计算当前的电池B的交流阻抗。电池监视装置100能够在电池的充电及放电的停止中计算当前的电池B的交流阻抗。
[0036]以下，关于这样的电池监视装置100的具体结构，参照上述图1进行说明。电池监视装置100具备第一参照电阻103、晶体管104、集成电路(电池监视电路)105、负载电阻106、温度传感器107和加热器108。
[0037]第一参照电阻103是配置在与从电池组101向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池监视装置，其特征在于，具备在与从电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻、用于使电流从上述电池向上述电阻流动的晶体管、以及集成电路，上述集成电路具有：电流计测部，计测流过上述电阻的第一电流；电压计测部，计测上述电池的第一电压；以及第一计算部，根据所计测的上述第一电流以及所计测的上述第一电压，计算上述电池的交流阻抗。2.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，上述集成电路还具备向上述晶体管的控制端子施加控制信号的信号施加部，上述信号施加部将具有多个频率成分的上述控制信号向上述控制端子施加。3.如权利要求2所述的电池监视装置，其特征在于，上述信号施加部能够变更上述控制信号的频率以及电压值。4.如权利要求2或3所述的电池监视装置，其特征在于，上述控制信号具有猝发波形。5.如权利要求1～4中任一项所述的电池监视装置，其特征在于，上述集成电路还具有：信号生成部，生成作为正弦波的第一信号；以及相位移位部，通过将上述第一信号的相位90度移位而生成第二信号。6.如权利要求5所述的电池监视装置，其特征在于，上述第一计算部，将生成的上述第一信号及上述第二信号分别与计测的上述第一电流相乘从而将上述第一电流转换为作为复电流的第二电流，根据上述第二电流，计算上述交流阻抗。7.如权利要求5或6所述的电池监视装置，其特征在于，上述第一计算部，将生成的上述第一信号及上述第二信号分别与计测的上述第一电压相乘从而将上述第一电压转换为作为复电压的第二电压，根据上述第二电压，计算上述交流阻抗。8.如权利要求1～7中任一项所述的电池监视装置，其特征在于，上述集成电路还具有利用所计算的上述交流阻抗计算上述电池的SOC即荷电状态及SOH即健康状态中的至少一方的第二计算部。9.如权利要求1～8中任一项所述的电池监视装置，其特征在于，上述第一计算部还具有利用将上述电池充电时的充电电流以及将上述电池放电时的放电电流中的至少一方计算低频交流阻抗的卡尔曼滤波器部。10.如权利要求1～9中任一项所述的电池监视装置，其特征在于，上述集成电路还具有计测上述电阻的温度的第二温度计测部，上述第一计算部还利用计测的上述电阻的温度，计算上...
【专利技术属性】
技术研发人员：松川和生，冈田雄，真壁良和，小林仁，美作岳志，藤井圭一，
申请(专利权)人：新唐科技日本株式会社，
类型：发明
国别省市：
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