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公開番号2025167162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071524
出願日2024-04-25
発明の名称電池インピーダンス計測装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G01R 31/389 20190101AFI20251030BHJP(測定;試験)
要約【課題】電流測定用スイッチ素子の故障を検出できる電池インピーダンス計測装置を提供する。
【解決手段】電池インピーダンス計測装置1は、組電池3の交流インピーダンスを計測する。FET5及び6は、組電池3より励起電流を流す経路に配置され、シャント抵抗7には、FET5及び6を介して励起電流が通電される。励起電流制御部13、診断制御部14は、それぞれFET5、6のオンオフを制御し、電流検出回路15は、シャント抵抗7の電圧を計測する。エラー判定回路16は、制御部13,14によるFET5、6のオンオフ状態とシャント抵抗7に対する通電結果とに基づいてFET5、6の導通状態を診断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の単位セル（２）を直列に接続してなる組電池（３）の交流インピーダンスを計測するもので、
前記組電池より励起電流を流す経路に配置されるスイッチ素子（５，６）と、
このスイッチ素子を介して前記励起電流が通電される抵抗素子（７）と、
前記スイッチ素子のオンオフを制御する制御部（１３、１４）と、
前記抵抗素子の電圧を計測する計測部（１５）と、
前記制御部による前記スイッチ素子のオンオフ状態と、前記抵抗素子に対する通電結果とに基づいて、前記スイッチ素子の導通状態を診断する診断部（１６、２８，３４，４３）と、を備える電池インピーダンス計測装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記スイッチ素子として、２つ以上のスイッチ素子が前記経路中に配置されており、
前記制御部は、前記診断部により何れか１つ以上のスイッチ素子がオン固着したことが診断されると、他の正常なスイッチ素子をオフにする請求項１記載の電池インピーダンス計測装置。
【請求項３】
前記診断部（１６，２８，４３）は、前記抵抗素子に対する通電結果を、前記計測部（１５）による電圧の測定結果により判断する請求項１又は２記載の電池インピーダンス計測装置。
【請求項４】
前記スイッチ素子の導通端子の電圧を測定する電圧測定部（３３）を備え、
前記診断部（３４）は、前記抵抗素子に対する通電結果を、前記電圧測定部による電圧の測定結果により判断する請求項１又は２記載の電池インピーダンス計測装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の交流インピーダンスを計測する装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、電池から負荷に流れる電流とは別経路上に抵抗へ電池からの電流を流すためのトランジスタを制御して電流を計測し、その計測結果と各単位電池の電圧の測定結果とに基づいて、組電池の交流インピーダンスを計測する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／００３８４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、電池から電流を流すためのトランジスタが故障してＯＦＦ固着すると、電流を測定できず、インピーダンスを計測できなくなる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電流測定用スイッチ素子の故障を検出できる電池インピーダンス計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の電池インピーダンス計測装置によれば、複数の単位セル（２）を直列に接続してなる組電池（３）の交流インピーダンスを計測する。スイッチ素子（５，６）は、組電池より励起電流を流す経路に配置され、抵抗素子（７）には、スイッチ素子を介して励起電流が通電される。制御部（１３，１４）はスイッチ素子のオンオフを制御し、計測部（１５）は抵抗素子の電圧を計測する。診断部（１６、２８，３４，４３）は、制御部によるスイッチ素子のオンオフ状態と抵抗素子に対する通電結果とに基づいて、スイッチ素子の導通状態を診断する。
【０００７】
スイッチ素子及び抵抗素子は、励起電流を流す経路に配置されているので、スイッチ素子のオンオフ状態に対応して抵抗素子に対する通電結果は決まることになる。したがって、診断部は両者を比較することで、スイッチ素子の導通状態が正常であるか、又は異常であるかを診断できる。
【０００８】
請求項２記載の電池インピーダンス計測装置によれば、前記スイッチ素子として、２つ以上のスイッチ素子を前記経路中に配置する。制御部は、診断部により何れか１つ以上のスイッチ素子がオン固着したことが診断されると、他の正常なスイッチ素子をオフにする。これにより、何れか１つ以上のスイッチ素子がオン固着しても、他の正常なスイッチ素子によって電流を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態において、電池インピーダンス計測装置の構成を示す図
励起電流発生時のフローチャート
診断時のフローチャート
２つのＦＥＴのオンオフ状態の組合せからなる４つのフェーズを示す図
第２実施形態において、電池インピーダンス計測装置の構成を示す図
第３実施形態において、電池インピーダンス計測装置及びバッテリマネジメントシステムの構成を示す図
電池インピーダンス計測装置及びバッテリマネジメントシステム間の処理を示すフローチャート
第４実施形態において、電池インピーダンス計測装置及びバッテリマネジメントシステムの構成を示す図
第５実施形態において、電池インピーダンス計測装置の構成を示す図
２つのＦＥＴオンオフの組合せに応じた状態１～４に対応する、の導通状態が正常な場合の各ノードの電位、及びノード間の差電圧を示す図
診断時のフローチャート
第６実施形態において、電池インピーダンス計測装置の構成を示す図
励起電流発生時のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の電池インピーダンス計測装置１は、複数の単位セル２を直列に接続してなる組電池３の交流インピーダンスを計測する。組電池３には、抵抗負荷４、電池インピーダンス計測装置１を構成する２つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５及び６、並びにシャント抵抗７の直列回路が並列に接続されている。電池インピーダンス計測装置１の回路基板１０には、ＩＣ１１が搭載されている。ＩＣ１１には、ハードウェアやマイクロコンピュータのソフトウェア等により、セル電圧検出均等化部１２、励起電流制御部１３、診断制御部１４、電流検出回路１５及びエラー判定回路１６等の各機能ブロックが構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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