[發明專利]層疊電池的內阻測量裝置

有效

• 申請號: 201510036635.1
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN104614680B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 酒井政信;上原哲也
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/48;H01M8/04537
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

本申請是申請日為2011年11月9日、申請號為201180060003.9、發明名稱為“層疊電池的內阻測量裝置”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及對層疊多個發電元件而成的層疊電池的內阻進行測量的裝置以及方法。

背景技術

在層疊多個發電元件而成的層疊電池中，期望盡可能準確地檢測內阻。例如在燃料電池中，如果獲知內阻，則獲知電解質膜的濕度。如果內阻高，則電解質膜的濕度低，有點干燥。如果內阻低，則電解質膜的濕度高。在燃料電池中，運轉效率根據電解質膜的濕度而改變。因此，通過與根據內阻估計出的電解質膜的濕度相應地控制運轉，能夠始終最佳地維持電解質膜的濕潤狀態。

在JP-2009-109375-A中公開了測量燃料電池的內阻的裝置。

發明內容

然而，JP-2009-109375-A的裝置需要從電池流出的負荷電流(直流)，如果電池未運轉則無法進行測量。另外，由于在控制直流的大電流的電子負載裝置中也控制(通電限制)微小交流電流，因此要求非常大的動態范圍。因此，所使用的部件、電路設計價格較高。

本發明是著眼于這樣的現有的問題點而完成的。本發明的目的在于提供一種即使電池未運轉也能夠測量內阻且廉價的內阻測量裝置以及內阻測量方法。

本發明的某個方式的層疊電池的內阻測量裝置包括交流電源部，該交流電源部與至少包括層疊多個發電元件而成的層疊電池的內阻測量對象連接，向內阻測量對象輸出交流電流。并且，還包括：交流調整部，其調整交流電流以使正極側交流電位差與負極側交流電位差相一致，該正極側交流電位差是從上述內阻測量對象的與正極側的負載裝置連接的部分的電位減去中途部分的電位而求出的電位差，該負極側交流電位差是從上述內阻測量對象的與負極側的負載裝置連接的部分的電位減去上述中途部分的電位而求出的電位差；以及電阻運算部，其根據上述調整后的交流電流和交流電位差來運算上述層疊電池的電阻。

下面與添附的附圖一起詳細說明本發明的實施方式、本發明的優點。

附圖說明

圖1A是說明作為應用本發明的內阻測量裝置的層疊電池的一例的燃料電池的外觀立體圖。

圖1B是表示作為應用本發明的內阻測量裝置的層疊電池的一例的燃料電池的發電單元的結構的分解圖。

圖2是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第一實施方式的電路圖。

圖3是詳細說明正極側直流切斷部511、負極側直流切斷部512、中途點直流切斷部513、正極側交流電位差檢測部521以及負極側交流電位差檢測部522的圖。

圖4是詳細說明正極側電源部531以及負極側電源部532的圖。

圖5是詳細說明交流調整部540的圖。

圖6是詳細說明電阻運算部550的圖。

圖7是本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第一實施方式中的控制器所執行的控制流程圖。

圖8是控制器執行本發明的層疊電池的內阻測量裝置的控制時的時序圖。

圖9是用于說明第一實施方式的作用效果的圖。

圖10A是說明通過本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第二實施方式得到的作用效果的機理的圖。

圖10B是說明通過本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第二實施方式得到的作用效果的機理的圖。

圖11是表示第二實施方式的具體結構的圖。

圖12是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第二實施方式的電路圖。

圖13是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第三實施方式的電路圖。

圖14是本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第三實施方式中的控制器所執行的控制流程圖。

圖15是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第四實施方式的電路圖。

圖16是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第五實施方式的圖。

圖17是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第六實施方式的圖。

圖18是第六實施方式的具體電路圖。

圖19是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第七實施方式的電路圖。

圖20是表示本發明的層疊電池的內阻測量裝置的第八實施方式的電路圖。

圖21A是表示第一變形方式的圖。

圖21B是表示第二變形方式的圖。

具體實施方式

(第一實施方式)