[发明专利]电池特性评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池特性评价装置，详细地说，涉及一种电池的等效电路模型中的电路常数同定值的高精度化。

背景技术

图6是表示用于评价电池特性的电流以及电压测定中使用的现有的电路例子的框图。与作为测定对象的电池1串联地连接负载2、电流计3，并且与电池1并联地连接电压计4。

电流计3对与负载2的接通/断开对应而变化的电池1的输出电流的上升及下降的实际测量值进行测定，电压计4对与负载2的接通/断开对应而变化的电池1的输出电压的上升及下降的实际测量值进行测定。此外，对于上述具体的测定流程，记载在专利文献1中。

图7是表示基于图6的测定结果，进行电池的特性评价的电池特性评价装置的现有例子的框图。输入部5输入电流计3的电流实际测量值数据IM、电压计4的电压实际测量值数据VM以及预先生成的电池1的标准等效电路模型数据EM。

电路常数最优化部6由电压运算部6a和判定部6b构成，基于从输入部5输入的电流计3的电流实际测量值数据IM、电压计4的电压实际测量值数据VM以及等效电路模型数据EM，将电池1的等效电路模型的电路常数作为同定值FV而最优化，将最优化后的等效电路模型的电路常数向输出部7输出。

在电路常数最优化部6中，向电压运算部6a输入电流计3的电流实际测量值数据IM、等效电路模型数据EM，并且从判定部6b输入电路常数CC的候选项，并计算电压计算值VC，向判定部6b输出。

向判定部6b输入电压计4的电压实际测量值数据VM以及由电压运算部6a计算出的电压计算值VC，对上述电压实际测量值数据VM和电压计算值VC进行比较，判定是否为最佳值。如果不是最佳，则根据比较结果生成新的电路常数CC，并向电压运算部6a输入，再次计算电压。反复执行以上的处理，直至判定电路常数为最佳值。将如上述所示作为等效电路模型的电路常数而最优化后的同定值FV向输出部7输出。

输出部7基于由电路常数最优化部6最优化后的等效电路模型的电路常数的同定值FV，生成电池1的特性曲线，并显示在未图示的显示部上。

图8是表示电池1的特性的等效电路例子图。图8的等效电路串联连接有：直流电源E；电阻R1；电阻R2和电容器C1的并联电路；电阻R3和电容器C2的并联电路。

如果作为等效电路模型数据EM，输入图8所示的电路数据，则电路常数最优化部6分别计算电阻的电阻值R1、R2、R3、电容器的容量值C1、C2，以使得电压的计算值和实际测量值的差变小。

在专利文献1中记载了测定电池的内部阻抗的方法及装置的结构。

在专利文献2中，说明了在电池的内部阻抗测定时，去除由极化引起的响应电压影响的方法。

专利文献1：日本特开2003-4780号公报

专利文献2：日本特开2005-100969号公报

发明内容

另外，在电池1的阻抗的低频区域中，因扩散的影响，会发现沃伯格阻抗(War-burg Impedance)。对于该沃伯格阻抗，即使如图9所示可以作为频率区域中的阻抗而求出，也难以将其向时间区域变换。因此，现有的等效电路中的沃伯格阻抗，也是由电阻、电容器以及电感表现。

但是，由沃伯格阻抗引起的电压下降曲线，无法通过电阻和电容器的组合而再现。如果不考虑该情况而利用直流电源、电阻和电容器进行同定，则如图10所示，电阻的电阻值及电容器的容量值成为较大的值而不符合现实，无法实现电路常数同定的意义。

本发明就是用于解决这种问题的，其目的在于，提供一种电池特性评价装置，其可以考虑沃伯格阻抗，提高电池的等效电路模型中的电路常数同定值的精度。

根据本发明，提供一种电池特性评价装置，其构成为基于电池的电流-电压特性，使相对于等效电路模型的电路常数同定，其具有：电流波形分割部，其将任意的电流波形分割为多个微小时间区间中的阶梯函数并输出；以及电路常数最优化部，其输入这些阶梯函数、所述电压实际测量值、等效电路模型数据，对最优化的等效电路模型的电路常数进行运算并输出。

根据本发明，提供一种电池特性评价装置，其构成为基于电池的电流-电压特性，使相对于等效电路模型的电路常数同定，其具有：电压波形分割部，其将任意的电压波形分割为多个微小时间区间中的阶梯函数并输出；以及电路常数最优化部，其输入这些阶梯函数、所述电流实际测量值、等效电路模型数据，对最优化的等效电路模型的电路常数进行运算并输出。

发明的效果