[发明专利]层叠电池的阻抗测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量层叠电池的阻抗的装置。

背景技术

在层叠多个发电元件而成的层叠电池中，期望尽可能准确地检测阻抗。在日本JP2009-109375A中公开了测量层叠电池的阻抗的装置。在JP2009-109375A所记载的装置中，对与外部负载连接的电池施加交流电流来测量电池的阻抗。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在如JP2009-109375A所记载那样的装置中，在检测出的交流电流中叠加有噪声，因此存在无法准确地测量层叠电池的阻抗的问题。然而，由于想要测量与所施加的交流信号对应的交流电压信号，因此一般使用使成为检测对象的交流电压信号通过的滤波器来作为这些的噪声对策。

本发明的目的是提供一种能够通过与上述一般的滤波处理不同的方式进行高精度的阻抗测量的装置。

在本发明的层叠电池的阻抗测量装置的某一方式中，向至少包括层叠电池的阻抗测量对象输出交流电流，基于阻抗测量对象的正极侧的电位与中间电位之间的正极侧交流电位差以及阻抗测量对象的负极侧的电位与中间电位之间的负极侧交流电位差中的至少一方的交流电位差、和施加于阻抗测量对象的交流电流来计算层叠电池的阻抗。在该层叠电池的阻抗测量装置中，具备：滤波器，其对表示与用于阻抗计算的交流电位差相反极侧的交流电位差的交流信号去除该交流信号频率的信号；以及加法单元，其将通过滤波器之后的信号与表示用于阻抗计算的交流电位差的交流信号相加。

附图说明

图1A是说明作为应用本发明的阻抗测量装置的层叠电池的一例的燃料电池的外观立体图。

图1B是表示构成图1A所示的燃料电池的发电单体的构造的分解图。

图2是第一实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的电路图。

图3是详细说明正极侧直流切断部511、负极侧直流切断部512、中途点直流切断部513、正极侧交流电位差检测部521、负极侧交流电位差检测部522、正极侧陷波滤波器561、负极侧陷波滤波器562以及加法器571、572的图。

图4是详细说明正极侧电源部531以及负极侧电源部532的图。

图5是详细说明交流调整部540的图。

图6是详细说明阻抗运算部550的图。

图7是本发明的层叠电池的阻抗测量装置的第一实施方式中的控制单元6所执行的控制流程图。

图8是控制器执行本发明的层叠电池的阻抗测量装置的控制时的时序图。

图9是用于说明第二实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的作用效果的图。

图10是表示第二实施方式的具体的结构的图。

图11是表示本发明的层叠电池的阻抗测量装置的第二实施方式的电路图。

图12是第三实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的电路图。

图13是第三实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的控制器所执行的控制流程图。

图14是第四实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的电路图。

图15是表示本发明的层叠电池的阻抗测量装置的第五实施方式的图。

图16是第五实施方式的具体电路图。

图17是第六实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的电路图。

图18是第七实施方式中的层叠电池的阻抗测量装置的电路图。

图19是通过连接切换器580来依次切换中途点的结构图。

图20是表示变形方式的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1A和图1B是说明作为应用本发明的阻抗测量装置的层叠电池的一例的燃料电池的图，图1A是外观立体图，图1B是表示发电单体的构造的分解图。

如图1A所示，燃料电池堆栈1具备层叠的多个发电单体10、集电板20、绝缘板30、端板40、以及四个拉杆50。

发电单体10是燃料电池的单位体。各发电单体10产生1伏特(V)左右的电动势电压。稍后详细记述各发电单体10的结构。

集电板20分别配置在层叠的多个发电单体10的外侧。集电板20由不透气体性的导电性部件、例如致密碳形成。集电板20具备正极端子211和负极端子212。另外，在正极端子211和负极端子212之间设置有中途端子213。燃料电池堆栈1通过正极端子211和负极端子212取出各发电单体10所产生的电子e^-行并输出。