[go: up one dir, main page]

JP2013214475A - Fuel cell system impedance calculation method and fuel cell vehicle incorporating impedance arithmetic unit to execute fuel cell system impedance calculation method - Google Patents

Fuel cell system impedance calculation method and fuel cell vehicle incorporating impedance arithmetic unit to execute fuel cell system impedance calculation method Download PDF

Info

Publication number
JP2013214475A
JP2013214475A JP2012085367A JP2012085367A JP2013214475A JP 2013214475 A JP2013214475 A JP 2013214475A JP 2012085367 A JP2012085367 A JP 2012085367A JP 2012085367 A JP2012085367 A JP 2012085367A JP 2013214475 A JP2013214475 A JP 2013214475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
delay
voltage
current
impedance
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012085367A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5943277B2 (en
Inventor
Masahiro Egami
雅裕 江上
Shinya Watanabe
真也 渡邉
Nobumoto Koiwa
信基 小岩
Hiromichi Yoshida
弘道 吉田
Tomohito Kotake
智仁 小竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2012085367A priority Critical patent/JP5943277B2/en
Publication of JP2013214475A publication Critical patent/JP2013214475A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5943277B2 publication Critical patent/JP5943277B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】燃料電池の電解質膜などの適正な状態把握を実現するインピーダンス演算方法を提供する。
【解決手段】燃料電池に接続される電流信号ラインから入力する電流と、電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算手段と、電流遅れを確認する電流遅れ確認部と、電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部と、を備えるインピーダンス演算器において、試行測定において、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れが、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れよりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記電流遅れと前記電圧遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、また、前記電圧遅れが、前記電流遅れよりも大きい場合には、前記電流信号ラインに、前記電圧遅れと前記電流遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、その後、前記インピーダンス演算手段によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算する。
【選択図】図1
An impedance calculation method for realizing proper state grasp of an electrolyte membrane or the like of a fuel cell is provided.
An impedance calculation means for calculating an impedance based on a current input from a current signal line connected to a fuel cell and a voltage input from a voltage signal line, a current delay check unit for checking a current delay, A voltage delay confirmation unit for confirming a voltage delay, and in a trial measurement, the current delay confirmed by the current delay confirmation unit is larger than the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit in the trial measurement. In the voltage signal line, a delay correction element having the same magnitude as the difference between the current delay and the voltage delay is added, and when the voltage delay is larger than the current delay, the current signal A delay correction element having the same magnitude as the difference between the voltage delay and the current delay is added to the line. Computing the impedance of the fuel cell.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、インピーダンス計測の校正方法、特に燃料電池系のインピーダンス演算方法と、そのインピーダンス演算方法を実行するインピーダンス演算器を備える燃料電池車両とに関する。   The present invention relates to an impedance measurement calibration method, in particular, a fuel cell system impedance calculation method, and a fuel cell vehicle including an impedance calculator for executing the impedance calculation method.

近年、環境対策、および化石燃料消費量低減のために燃料電池電気自動車(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle、)が注目をあびている。
燃料電池電気自動車(以下「車両」または「燃料電池車両」という)においては、搭載する燃料電池のインピーダンス特性は、車両の走行特性において重要な要素であり、逐次、把握しておく必要がある。
従来、燃料電池のインピーダンス計測の方法としては、所定の周波数の正弦波を加えて測定し、周波数を変えながら繰り返し測定を行うFRA(Frequency Response Analyzer)法が知られている(特許文献1)。
また、FRA法以外のインピーダンス計測としては、擬似白色信号やM系列信号を入力した後にFFT(Fast Fourier Transform)法を用いる方法がある。
In recent years, fuel cell electric vehicles (FCEVs) have attracted attention for environmental measures and for reducing fossil fuel consumption.
In a fuel cell electric vehicle (hereinafter referred to as “vehicle” or “fuel cell vehicle”), the impedance characteristic of the fuel cell to be mounted is an important factor in the running characteristics of the vehicle, and needs to be grasped sequentially.
Conventionally, an FRA (Frequency Response Analyzer) method is known as a method for measuring the impedance of a fuel cell, in which measurement is performed by adding a sine wave of a predetermined frequency and measurement is repeated while changing the frequency (Patent Document 1).
As an impedance measurement other than the FRA method, there is a method of using an FFT (Fast Fourier Transform) method after inputting a pseudo white signal or an M-sequence signal.

前記のいずれの計測においても、燃料電池の発電環境や運転条件を把握するためのインピーダンス計測では、燃料電池の電解質膜抵抗(単に「膜抵抗」とも表記する)などを高精度で推定しようとすると高周波域の計測精度確保が必要となる。
ところが、前記計測において、インピーダンス算出に用いる電流と電圧の測定遅れや無駄時間がそれぞれ異なると、膜抵抗などの高周波数領域の計算精度が極端に低下する。電圧遅れが電流遅れより大きいと、膜抵抗が実際より高く算出され、逆に電流遅れが電圧遅れより大きいと、膜抵抗が実際より低く算出されてしまう。このような電流電圧の遅れの差は、例えば各ラインに異なる時間応答を持つ変換器が接続されている場合に発生する。
これら電流電圧の遅れの差を回避するために従来は、できるだけ燃料電池に近い電流電圧端子に直接インピーダンス計測ラインを最短距離で接続し、電流と電圧の計測系に遅れや無駄時間の差が生じないように十分留意した機器設計を行い、計測を行っていた。
In any of the above measurements, in the impedance measurement for grasping the power generation environment and operating conditions of the fuel cell, when trying to estimate the electrolyte membrane resistance (also simply referred to as “membrane resistance”) of the fuel cell with high accuracy, etc. It is necessary to ensure measurement accuracy in the high frequency range.
However, in the measurement, if the measurement delay and dead time of the current and voltage used for impedance calculation are different, the calculation accuracy in the high frequency region such as membrane resistance is extremely lowered. If the voltage delay is greater than the current delay, the membrane resistance is calculated to be higher than the actual delay. Conversely, if the current delay is greater than the voltage delay, the membrane resistance is calculated to be lower than the actual delay. Such a difference in current voltage delay occurs, for example, when a converter having a different time response is connected to each line.
In order to avoid these differences in current / voltage delay, conventionally, an impedance measurement line is connected to the current / voltage terminal as close as possible to the fuel cell at the shortest distance, resulting in a difference in delay and dead time in the current / voltage measurement system. The equipment was designed with careful consideration so that there was no measurement.

特開2005−285614号公報JP 2005-285614 A

しかしながら、特許文献1にみられるFRA法は、一定の周波数の正弦波を入力して測定する手法であるため、その周波数一点でのインピーダンスしか測定できない。広範囲な周波数のインピーダンス特性を取得するためには、異なる周波数の正弦波を逐次、入力する必要があり、多大な計測時間を要する。また、特別な信号生成のためのハードウエアやソフトウエアが必要である。更にこれらの特別な入力信号を通常の負荷制御信号に重畳印加する必要があるというような問題があった。また、実際の車両に搭載した燃料電池の特性をリアルタイムに計測することができないという問題があった。
また、FFT法を用いて計測する場合においても、前記のできるだけ燃料電池に近い電流電圧端子に直接インピーダンス計測ラインを最短距離で接続し、電流と電圧の計測系に遅れや無駄時間の差が生じないように十分留意した機器設計を行い、計測する方法では、インピーダンス計測のための特別な計測ラインを設ける手間やコストが必要となる。また、電流電圧ライン中に設ける素子の遅れレベルを揃える手間やコストが必要となる。また、任意の位置にある電流電圧端子から計測したデータからは、高精度のインピーダンスが算出できないという問題があった。
However, since the FRA method found in Patent Document 1 is a method of measuring by inputting a sine wave having a constant frequency, only the impedance at that frequency point can be measured. In order to acquire impedance characteristics of a wide range of frequencies, it is necessary to sequentially input sine waves of different frequencies, which requires a lot of measurement time. In addition, special signal generation hardware and software are required. Furthermore, there is a problem that these special input signals need to be superimposed and applied to a normal load control signal. In addition, there is a problem that the characteristics of a fuel cell mounted on an actual vehicle cannot be measured in real time.
Also, even when measuring using the FFT method, an impedance measurement line is directly connected to the current voltage terminal as close as possible to the fuel cell, with the shortest distance, resulting in delays and differences in dead time in the current and voltage measurement systems. In the method of designing and measuring the device with great care so that there is no need, it takes time and cost to provide a special measurement line for impedance measurement. Further, labor and cost for aligning the delay levels of the elements provided in the current / voltage line are required. In addition, there is a problem that high-precision impedance cannot be calculated from data measured from a current-voltage terminal at an arbitrary position.

そこで、本発明は前記した問題を解決するためになされたものであり、燃料電池の電解質膜などの適正な状態把握を実現するインピーダンス演算方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an impedance calculation method that realizes an appropriate state grasp of an electrolyte membrane of a fuel cell.

前記の目的を達成するために、各発明を以下のような構成にした。
すなわち、第1の発明の燃料電池系のインピーダンス演算方法は、燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算手段と、前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電流遅れを確認する電流遅れ確認部と、前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部と、を備えるインピーダンス演算器において、試行としての測定において、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れが、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れよりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記電流遅れと前記電圧遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、また、試行としての測定において、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れが、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れよりも大きい場合には、前記電流信号ラインに、前記電圧遅れと前記電流遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、その後、前記インピーダンス演算手段によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする。
In order to achieve the above object, each invention is configured as follows.
That is, the fuel cell system impedance calculation method according to the first aspect of the present invention includes a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell, and a voltage signal having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell. Impedance calculation means for calculating impedance based on the voltage input from the line, current delay check section for checking current delay based on calculation by the impedance calculation means, and voltage delay based on calculation by the impedance calculation means A voltage delay confirmation unit for confirming, in an impedance computing unit comprising a test, in a trial measurement, when the current delay confirmed by the current delay confirmation unit is greater than the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit The voltage signal line has the same magnitude as the difference between the current delay and the voltage delay. When a delay correction element is added and the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit is larger than the current delay confirmed by the current delay confirmation unit in the measurement as a trial, the current signal line is A delay correction element having the same magnitude as the difference between the voltage delay and the current delay is added, and then the impedance of the fuel cell is calculated by the impedance calculation means.

また、第2の発明の燃料電池系のインピーダンス演算方法は、既知の膜抵抗値を有する燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算器において、試行としての測定において、測定された膜抵抗値が前記既知の膜抵抗値よりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、測定された膜抵抗値とインピーダンス値から算出した膜抵抗値とが概ね同一となる遅れ補正要素を加え、また、試行としての測定において、測定された膜抵抗値が前記既知の膜抵抗値よりも小さい場合には、前記電流信号ラインに、測定された膜抵抗値とインピーダンス値から算出した膜抵抗値とが概ね同一となる遅れ補正要素を加え、その後、前記インピーダンス演算器によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for calculating an impedance of a fuel cell system, wherein a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to a fuel cell having a known membrane resistance value is connected to the fuel cell. In the impedance calculator that calculates the impedance based on the voltage input from the voltage signal line having the voltage measurement terminal, in the measurement as a trial, when the measured membrane resistance value is larger than the known membrane resistance value In addition, a delay correction element is added to the voltage signal line so that the measured membrane resistance value and the membrane resistance value calculated from the impedance value are substantially the same, and in the measurement as a trial, the measured membrane resistance value is When the membrane resistance value is smaller than the known membrane resistance value, the membrane resistance value calculated from the measured membrane resistance value and the impedance value is applied to the current signal line. Substantially the same as made the delay correction element added followed by the impedance computing unit, characterized by calculating an impedance of the fuel cell.

また、第3の発明の燃料電池系のインピーダンス演算方法は、燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算器において、試行としての測定において、前記燃料電池に接続された前記電流計測端子および前記電圧計測端子を一旦外したのち、前記燃料電池の出力端子部に既知の校正用素子抵抗値を有する校正用素子を接続して前記インピーダンス演算器によってインピーダンスを演算し、前記試行で測定された前記校正用素子の抵抗値が前記既知の校正用素子抵抗値よりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記試行で測定された校正用素子の抵抗値と前記既知の校正用素子抵抗値とが概ね同一となるように遅れ補正要素を加え、前記試行で測定された校正用素子の抵抗値が前記既知の校正用素子抵抗値よりも小さい場合には、前記電圧信号ラインに、前記試行で測定された校正用素子の抵抗値と前記既知の校正用素子抵抗値とが概ね同一となるように遅れ補正要素を加え、その後、接続された前記校正用素子を外したのち、前記電流計測端子および前記電圧計測端子を前記燃料電池に接続して、インピーダンスを演算することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for calculating an impedance of a fuel cell system comprising: a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell; and a voltage signal having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell. In an impedance calculator that calculates an impedance based on a voltage input from a line, in the trial measurement, the current measurement terminal connected to the fuel cell and the voltage measurement terminal are once removed, and then the fuel cell A calibration element having a known calibration element resistance value is connected to the output terminal portion, the impedance is calculated by the impedance calculator, and the resistance value of the calibration element measured in the trial is the known calibration element. When the resistance value is larger than the resistance value of the calibration element measured in the trial and the voltage signal line, Add a delay correction element so that the known calibration element resistance value is substantially the same, and when the resistance value of the calibration element measured in the trial is smaller than the known calibration element resistance value, A delay correction element is added to the voltage signal line so that the resistance value of the calibration element measured in the trial and the known calibration element resistance value are substantially the same, and then the connected calibration element is After removing, the current measurement terminal and the voltage measurement terminal are connected to the fuel cell, and the impedance is calculated.

また、第4の発明の燃料電池系のインピーダンス演算方法は、燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算手段と、遅れ検出用信号を前記電流信号ラインと電圧信号ラインに印加する遅れ検出用信号印加手段と、前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電流遅れを確認する電流遅れ確認部と、前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部と、を備えるインピーダンス演算器において、試行としての測定において、前記燃料電池と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとの接続を解除し、その後、前記遅れ検出用信号印加手段と電流信号ラインおよび電圧信号ラインとを接続してインピーダンスを演算し、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れが、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れよりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記電流遅れと前記電圧遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れが、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れよりも大きい場合には、前記電流信号ラインに、前記電圧遅れと前記電流遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、次に、前記遅れ検出用信号印加手段と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとの接続を解除し、次に、前記燃料電池と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとを再度接続し、その後、前記インピーダンス演算手段によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an impedance calculation method for a fuel cell system comprising: a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell; and a voltage signal having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell. Based on the calculation by the impedance calculation means for calculating the impedance based on the voltage inputted from the line, the delay detection signal applying means for applying the delay detection signal to the current signal line and the voltage signal line, and the calculation by the impedance calculation means. In an impedance calculator comprising: a current delay confirmation unit that confirms a current delay; and a voltage delay confirmation unit that confirms a voltage delay based on a calculation by the impedance calculation unit. Disconnect the current signal line and the voltage signal line, and then The detection signal applying means is connected to the current signal line and the voltage signal line to calculate the impedance, and the current delay confirmed by the current delay confirmation unit is larger than the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit. If larger, a delay correction element having the same magnitude as the difference between the current delay and the voltage delay is added to the voltage signal line, and the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit is the current delay confirmation unit. If the current delay is greater than the current delay confirmed in step 1, a delay correction element having the same magnitude as the difference between the voltage delay and the current delay is added to the current signal line, and then the delay detection signal applying means Is disconnected from the current signal line and the voltage signal line, and then the fuel cell is reconnected to the current signal line and the voltage signal line. By Nsu calculating means, and calculates the impedance of the fuel cell.

また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。   Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.

本発明によれば、燃料電池の電解質膜などの適正な状態把握を実現するインピーダンス演算方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the impedance calculation method which implement | achieves proper state grasps, such as an electrolyte membrane of a fuel cell, can be provided.

本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第1実施形態のインピーダンス演算方法の一例を示す図であり、(a)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2をそのままの状態で、燃料電池の電流と電圧を計測してインピーダンスを演算する図であり、(b)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2の比較において電流遅れが大きい分を電圧側に遅れ補正要素を挿入して、インピーダンスを演算する図であり、(c)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2の比較において電圧遅れが大きい分を電流側に遅れ補正要素を挿入して、インピーダンスを演算する図である。It is a figure which shows an example of the impedance calculation method of 1st Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell type | system | group which concerns on this invention, (a) is a fuel with the current delay 1, 2 and the voltage delay 1, 2 as it is. (B) is a diagram for calculating the impedance by measuring the current and voltage of the battery, and (b) inserting a delay correction element on the voltage side for the larger current delay in the comparison between the current delays 1 and 2 and the voltage delays 1 and 2. (C) is a diagram for calculating the impedance by inserting a delay correction element on the current side for the large voltage delay in the comparison between the current delays 1 and 2 and the voltage delays 1 and 2. It is. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第1実施形態における遅れ補正要素を追加するか否かを判定する手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure which determines whether the delay correction element in 1st Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell system which concerns on this invention is added. インピーダンス算出に用いる観測電流と観測電圧の遅れ差の相違による特性の変化を示すコールコールプロットの一例であり、(a)は真の特性と、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示し、(b)は真の特性と、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示している。It is an example of a Cole-Cole plot showing a change in characteristics due to a difference in delay difference between an observation current and an observation voltage used for impedance calculation. (A) shows a true characteristic and a characteristic when the current delay is larger than the voltage delay. In comparison, (b) shows a comparison between the true characteristic and the characteristic when the voltage delay is larger than the current delay. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第2実施形態における遅れ補正要素を追加するか否かを判定する手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure which determines whether the delay correction element in 2nd Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell system which concerns on this invention is added. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第3実施形態のインピーダンス演算方法の一例を示す図であり、(a)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2のそのままの状態で、燃料電池の電流と電圧を計測してインピーダンスを演算する図であり、(b)はインピーダンスが予め既知である校正用素子を用いてインピーダンスを算出し、遅れ補正要素を電圧系に追加する図であり、(c)はインピーダンスが予め既知である校正用素子を用いてインピーダンスを算出し、遅れ補正要素を電流系に追加する図である。It is a figure which shows an example of the impedance calculation method of 3rd Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell type | system | group which concerns on this invention, (a) is a state with the current delay 1, 2 and the voltage delay 1, 2 as it is, FIG. 5B is a diagram for calculating the impedance by measuring the current and voltage of the battery, and FIG. 5B is a diagram for calculating the impedance using a calibration element whose impedance is known in advance and adding a delay correction element to the voltage system. (C) is a figure which calculates an impedance using the element for calibration whose impedance is known beforehand, and adds a delay amendment element to a current system. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第3実施形態における校正用素子を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定する手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure which determines how a delay correction element is added using the element for a calibration in 3rd Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell system which concerns on this invention. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第4実施形態のインピーダンス演算方法の一例を示す図であり、(a)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2のそのままの状態で、燃料電池101の電流と電圧を計測してインピーダンスを演算する図であり、(b)は燃料電池を外し、端子位置から校正用信号を印加してインピーダンス計測する図であり、(c)は(b)における計測を基に遅れ補正要素424を電圧系に追加して燃料電池101のインピーダンスを計測する図である。It is a figure which shows an example of the impedance calculation method of 4th Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell type | system | group which concerns on this invention, (a) is a state with the current delay 1, 2 and the voltage delay 1, 2 as it is, FIG. 5B is a diagram for calculating the impedance by measuring the current and voltage of the battery 101, FIG. 5B is a diagram for measuring the impedance by removing the fuel cell and applying a calibration signal from the terminal position, and FIG. ) Is a diagram for measuring the impedance of the fuel cell 101 by adding a delay correction element 424 to the voltage system based on the measurement in FIG. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第4実施形態における校正用信号を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定する手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure which determines how a delay correction element is added using the signal for a calibration in 4th Embodiment of the impedance calculation method of the fuel cell type | system | group which concerns on this invention. インピーダンス真値に対して遅れが生ずる場合の影響と、遅れ補正要素の追加の効果の一例を示す図であり、(a)は真の特性と、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示し、(b)真の特性と、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示し、(c)は遅れ補正要素を追加した場合の特性を示している。It is a figure which shows an example of the effect when a delay arises with respect to an impedance true value, and an example of the additional effect of a delay correction element, (a) is a true characteristic and a characteristic when a current delay is larger than a voltage delay (B) shows a comparison between a true characteristic and a characteristic when a voltage delay is larger than a current delay, and (c) shows a characteristic when a delay correction element is added. 燃料電池車両におけるモーターと燃料電池を駆動源とする概略の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic structure which uses the motor and fuel cell as a drive source in a fuel cell vehicle. 本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第5実施形態であって、燃料電池車両の燃料電池に第2実施形態を適用した燃料電池車両の概略の構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fuel cell vehicle according to a fifth embodiment of the fuel cell system impedance calculation method according to the present invention, in which the second embodiment is applied to a fuel cell of the fuel cell vehicle.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(第1実施形態)
本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第1実施形態を、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、第1実施形態のインピーダンス演算方法の一例を示す図であり、(a)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2をそのままの状態で、燃料電池(FC:Fuel Cell)101の電流と電圧を計測して、インピーダンス演算器(インピーダンス演算手段)105に入力して演算する図であり、(b)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2の比較において電流遅れが大きい分を電圧側に遅れ補正要素124を挿入して電流と電圧間の遅れをなくしてから、電流と電圧を計測して、インピーダンス演算器105に入力して演算する図であり、(c)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2の比較において電圧遅れが大きい分を電流側に遅れ補正要素114を挿入して電流と電圧間の遅れをなくしてから、電流と電圧を計測して、インピーダンス演算器105に入力して演算する図である。ここで、(a)、(b)、(c)のいずれも、図示しないインピーダンス計測用信号発生部からインピーダンス計測用信号が送信され燃料電池(FC)101に入力されている。
(First embodiment)
A first embodiment of an impedance calculation method for a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an impedance calculation method according to the first embodiment. FIG. 1A illustrates a fuel cell (FC) 101 with current delays 1 and 2 and voltage delays 1 and 2 as they are. FIG. 7 is a diagram in which current and voltage are measured and input to an impedance calculator (impedance calculation means) 105 for calculation, and FIG. (C) is a diagram in which a delay correction element 124 is inserted on the voltage side to eliminate the delay between the current and voltage, and then the current and voltage are measured and input to the impedance calculator 105 for calculation. In the comparison between the current delays 1 and 2 and the voltage delays 1 and 2, the amount of the large voltage delay is inserted on the current side to eliminate the delay between the current and voltage by inserting the delay correction element 114, and then the current and voltage are measured. Impedance calculator 105 Input to a diagram of computing. Here, in any of (a), (b), and (c), an impedance measurement signal is transmitted from an impedance measurement signal generator (not shown) and input to the fuel cell (FC) 101.

<第1実施形態・その1>
図1(a)において、燃料電池(FC)101の電流と電圧は、それぞれ電流計測端子112と電圧計測端子122を介して計測されてから、それぞれインピーダンス演算器105に入力され、その電流と電圧とからインピーダンスが計測(演算)される。
しかしながら、電流側の経路には、電流遅れ1(111)と電流遅れ2(113)があり、電圧側の経路には、電圧遅れ1(121)と電圧遅れ2(123)がある。
このとき電流遅れの合計(電流遅れ1+電流遅れ2)と、電圧遅れの合計(電圧遅れ1+電圧遅れ2)とは必ずしも等しくはないので、インピーダンス演算器105において入力した電流と電圧に基づいたインピーダンスの演算には誤差が生ずる。
<First embodiment, part 1>
In FIG. 1A, the current and voltage of the fuel cell (FC) 101 are measured via the current measurement terminal 112 and the voltage measurement terminal 122, respectively, and then input to the impedance calculator 105, respectively. Impedance is measured (calculated).
However, the current path has a current delay 1 (111) and a current delay 2 (113), and the voltage path has a voltage delay 1 (121) and a voltage delay 2 (123).
At this time, the total of current delay (current delay 1 + current delay 2) and the total of voltage delay (voltage delay 1 + voltage delay 2) are not necessarily equal. Therefore, the impedance based on the current and voltage input in the impedance calculator 105 is used. An error occurs in the calculation of.

なお、インピーダンス演算器105には、インピーダンス演算機能(インピーダンス演算手段)とともに、インピーダンス演算手段による演算に基づいて電流遅れを確認する電流遅れ確認部(不図示)と、電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部(不図示)が備えられている。
また、電流と電圧は、それぞれ前記電流遅れ確認部と前記電圧遅れ確認部とにおいて、1次遅れ伝達関数の時定数にそれぞれ変換され、時定数の大きさやそれ対応する遅れが確認される。インピーダンス演算器105は、この1次遅れ時定数の大小によって、電流遅れと電圧遅れのどちらが遅れているかを判定することができる。
The impedance calculator 105 includes an impedance calculation function (impedance calculation means), a current delay check unit (not shown) for checking the current delay based on the calculation by the impedance calculation means, and a voltage delay check for checking the voltage delay. Part (not shown).
The current and voltage are converted into time constants of the first-order lag transfer function by the current delay confirmation unit and the voltage delay confirmation unit, respectively, and the magnitude of the time constant and the corresponding delay are confirmed. The impedance calculator 105 can determine which of the current delay and the voltage delay is delayed based on the magnitude of the first-order delay time constant.

<インピーダンス算出に用いる観測電流と観測電圧の遅れ差の関係>
まず、図3を参照して、燃料電池101の電解質膜のインピーダンス計測において、電流と電圧の測定遅れや無駄時間がそれぞれで異なると、インピーダンスの算出(演算)にどのような影響がでるかを説明する。
なお、図1(b)、(c)については、その後で説明する。
図3は、インピーダンス算出に用いる観測電流と観測電圧の遅れ差の関係の一例を示すコールコールプロット(図)であり、(a)は真の特性(C01)と、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性(C02)とを比較して示し、(b)は真の特性(C01)と、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性(C03)とを比較して示している。
図3(a)、(b)ともに、横軸は抵抗値であり、縦軸はリアクタンス値であって、測定周波数を低周波から高周波へ変化させたときのコールコールプロット(図)である。
<Relationship between observed current and observed voltage delay difference used for impedance calculation>
First, referring to FIG. 3, in the impedance measurement of the electrolyte membrane of the fuel cell 101, if the measurement delay and the dead time of the current and voltage are different from each other, how the impedance calculation (calculation) is affected. explain.
1 (b) and 1 (c) will be described later.
FIG. 3 is a Cole-Cole plot (figure) showing an example of the relationship between the observed current and the observed voltage lag difference used for impedance calculation. (A) shows the true characteristic (C01) and the current lag is greater than the voltage lag. The characteristic (C02) in the case of being large is compared and shown, and (b) shows the characteristic (C01) in the true case and the characteristic (C03) in the case where the voltage delay is larger than the current delay.
3A and 3B, the horizontal axis is the resistance value, the vertical axis is the reactance value, and is a Cole-Cole plot (figure) when the measurement frequency is changed from a low frequency to a high frequency.

図3(a)において、特性線C01は、観測電流と観測電圧の遅れ差がないときの特性であって、いわば真値の特性である。
また、特性線C02は、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性である。
低周波数域(横軸の右側)においては、特性線C01と特性線C02の差はあまりないが、高周波数域(横軸の左側)においては、特性線C01と特性線C02の差は大きくなっている。
リアクタンス値(縦軸)が0である実軸と特性線C01、特性線C02とのそれぞれの交点における抵抗値(横軸)が、燃料電池101の電解質膜の抵抗値(膜抵抗値)に相当するが、特性線C01の示す真値である抵抗値よりも特性線C02の示す抵抗値は大きい値を示し、大きく異なって、測定誤差となっている。
In FIG. 3A, a characteristic line C01 is a characteristic when there is no delay difference between the observation current and the observation voltage, which is a true value characteristic.
A characteristic line C02 is a characteristic when the current delay is larger than the voltage delay.
There is not much difference between the characteristic line C01 and the characteristic line C02 in the low frequency range (right side of the horizontal axis), but the difference between the characteristic line C01 and the characteristic line C02 is large in the high frequency range (left side of the horizontal axis). ing.
The resistance value (horizontal axis) at each intersection of the real axis having the reactance value (vertical axis) of 0, the characteristic line C01, and the characteristic line C02 corresponds to the resistance value (membrane resistance value) of the electrolyte membrane of the fuel cell 101. However, the resistance value indicated by the characteristic line C02 is larger than the resistance value, which is the true value indicated by the characteristic line C01, and is greatly different, resulting in a measurement error.

図3(b)において、特性線C01は、観測電流と観測電圧の遅れ差がないときの特性であって、いわば真値の特性であり、また、特性線C03は、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性である。
低周波数域(横軸の右側)においては、特性線C01と特性線C03の差はあまりないが、高周波数域(横軸の左側)においては、特性線C01と特性線C03の差は大きくなっている。
リアクタンス値(縦軸)が0である実軸と特性線C01、特性線C02とのそれぞれの交点における特性線C01の示す真値である抵抗値よりも、特性線C03の示す抵抗値は小さい値を示し、測定誤差となっている。
In FIG. 3B, a characteristic line C01 is a characteristic when there is no delay difference between the observed current and the observed voltage, which is a true value characteristic, and the characteristic line C03 has a voltage delay greater than the current delay. This is a characteristic when the value is also large.
There is not much difference between the characteristic line C01 and the characteristic line C03 in the low frequency range (right side of the horizontal axis), but the difference between the characteristic line C01 and the characteristic line C03 is large in the high frequency range (left side of the horizontal axis). ing.
The resistance value indicated by the characteristic line C03 is smaller than the resistance value that is the true value indicated by the characteristic line C01 at each intersection of the real axis having the reactance value (vertical axis) of 0, the characteristic line C01, and the characteristic line C02. This is a measurement error.

<第1実施形態・その2>
以上のように、観測電流と観測電圧の遅れ差があると測定誤差が生ずるので、この遅れ差を解消する対策が必要である。再び図1に戻り、図1(b)、図1(c)について説明する。
<First embodiment, part 2>
As described above, since there is a measurement error if there is a delay difference between the observation current and the observation voltage, it is necessary to take measures to eliminate this delay difference. Returning to FIG. 1 again, FIGS. 1B and 1C will be described.

図1(b)は、電圧側の電圧遅れ1(121)と電圧遅れ2(123)の合計の遅れが、電流側の電流遅れ1(111)と電流遅れ2(113)の合計の遅れよりも小さい場合であって、かつ、この電流と電圧の遅れ差を図1(a)の計測によって把握し、この遅れ差に相当する遅れ補正要素124を電圧側の電圧遅れ2(123)とインピーダンス演算器105との間に追加する。
つまり、(電流遅れ1の遅れ+電流遅れ2の遅れ=電圧遅れ1の遅れ+電圧遅れ1の遅れ+遅れ補正要素124の遅れ)が成立するようにする。
この遅れ補正要素124による遅れ差の調整により、インピーダンス演算器105に入力する電圧と電流は、燃料電池101における本来の関係となるので、正確な燃料電池101のインピーダンス計測が行われる。
In FIG. 1B, the total delay of the voltage-side voltage delay 1 (121) and the voltage delay 2 (123) is greater than the total delay of the current-side current delay 1 (111) and the current delay 2 (113). And the delay difference between the current and the voltage is grasped by the measurement in FIG. 1A, and the delay correction element 124 corresponding to this delay difference is set to the voltage-side voltage delay 2 (123) and the impedance. It is added between the calculator 105.
That is, (the delay of current delay 1 + the delay of current delay 2 = the delay of voltage delay 1 + the delay of voltage delay 1 + the delay of delay correction element 124) is established.
By adjusting the delay difference by the delay correction element 124, the voltage and current input to the impedance calculator 105 are in an original relationship in the fuel cell 101, so that accurate impedance measurement of the fuel cell 101 is performed.

図1(c)は、電流側の電流遅れ1(111)と電流遅れ2(113)の合計の遅れが、電圧側の電圧遅れ1(121)と電圧遅れ2(123)の合計の遅れよりも小さい場合であって、かつ、この電流と電圧の遅れ差を図1(a)の計測によって把握し、この遅れ差に相当する遅れ補正要素114を電流側の電流遅れ2(113)とインピーダンス演算器105との間に追加する。
つまり、(電圧遅れ1の遅れ+電圧遅れ2の遅れ=電流遅れ1の遅れ+電流遅れ2の遅れ+遅れ補正要素124の遅れ)が成立するようにする。
この遅れ補正要素114による遅れ差の調整により、インピーダンス演算器105に入力する電圧と電流は、燃料電池101における本来の関係となるので、正確な燃料電池101のインピーダンス計測が行われる。
In FIG. 1C, the total delay of the current-side current delay 1 (111) and the current delay 2 (113) is greater than the total delay of the voltage-side voltage delay 1 (121) and the voltage delay 2 (123). And the delay difference between the current and the voltage is grasped by the measurement of FIG. 1A, and the delay correction element 114 corresponding to the delay difference is determined as the current-side current delay 2 (113) and the impedance. It is added between the calculator 105.
That is, (the delay of voltage delay 1 + the delay of voltage delay 2 = the delay of current delay 1 + the delay of current delay 2 + the delay of the delay correction element 124) is established.
By adjusting the delay difference by the delay correction element 114, the voltage and current input to the impedance calculator 105 have the original relationship in the fuel cell 101, so that the impedance of the fuel cell 101 is accurately measured.

なお、図1(b)、(c)における遅れ補正要素124、114は、電子部品(電子素子)で構成してもよいし、ソフトウエアで構成してもよい。また、ソフトウエアで構成する場合は、インピーダンス演算器105に備えてもよい。   Note that the delay correction elements 124 and 114 in FIGS. 1B and 1C may be configured by electronic components (electronic elements) or software. Further, when configured by software, the impedance calculator 105 may be provided.

<遅れ補正要素を追加するか否かを判定するフローチャート>
次に、燃料電池101のインピーダンス計測において、遅れ補正要素を追加するか否かについて判定する手順を説明する。
図2は、第1実施形態における遅れ補正要素を追加するか否かを判定するフローチャートの一例である。以下にフローチャートに基づいて説明する。
<Flowchart for determining whether to add a delay correction element>
Next, a procedure for determining whether or not to add a delay correction element in the impedance measurement of the fuel cell 101 will be described.
FIG. 2 is an example of a flowchart for determining whether or not to add a delay correction element in the first embodiment. This will be described below based on the flowchart.

《ステップS11》
まず、燃料電池101のインピーダンス計測において、遅れ補正要素を追加するか否かについて判定を開始する。
ステップS11において、電流系遅れと電圧系遅れが等しいか否かを比較する。
ここで、電流系遅れは、図1における、電流遅れ1(111)の遅れ+電流遅れ2(113)に相当し、電圧系遅れは、図1における、電圧遅れ1(121)+電圧遅れ2(123)に相当する。
この比較において、電流系遅れと電圧系遅れが等しい場合(Y:S11)は、このフローを終了する。つまり、遅れ補正要素を追加することなく、インピーダンス計測をすることになる。
これは図1(a)のように、遅れ補正要素がない状態のまま、インピーダンス演算器105でインピーダンス計測(演算)することに相当する。
また、この比較において、電流系遅れと電圧系遅れが等しくない場合(N:S11)は、ステップS12に進む。
<< Step S11 >>
First, in the impedance measurement of the fuel cell 101, a determination is made as to whether or not to add a delay correction element.
In step S11, it is compared whether or not the current system delay is equal to the voltage system delay.
Here, the current system delay corresponds to the delay of current delay 1 (111) + current delay 2 (113) in FIG. 1, and the voltage system delay is voltage delay 1 (121) + voltage delay 2 in FIG. This corresponds to (123).
In this comparison, when the current system delay is equal to the voltage system delay (Y: S11), this flow ends. That is, impedance measurement is performed without adding a delay correction element.
As shown in FIG. 1A, this corresponds to impedance measurement (calculation) by the impedance calculator 105 in a state where there is no delay correction element.
In this comparison, when the current system delay and the voltage system delay are not equal (N: S11), the process proceeds to step S12.

《ステップS12》
ステップS12において、電流系遅れが電圧系遅れより大きいか否かを比較する。
この比較において、電流系遅れが電圧系遅れより大きい場合(Y:S12)は、ステップS13に進む。
また、この比較において、電流系遅れが電圧系遅れより大きくない場合(N:S12)は、ステップS14に進む。
<< Step S12 >>
In step S12, it is compared whether or not the current system delay is larger than the voltage system delay.
In this comparison, when the current system delay is larger than the voltage system delay (Y: S12), the process proceeds to step S13.
In this comparison, when the current system delay is not larger than the voltage system delay (N: S12), the process proceeds to step S14.

《ステップS13》
ステップS13において、電流系遅れが電圧系遅れより大きい分に相当する遅れ要素である遅れ補正要素を電圧系に追加する。
これは、図1(b)の遅れ補正要素124を電圧系に追加することに相当する。
そして、このフローを終了する。つまり、遅れ補正要素124を電圧系に追加して、電流系遅れを電圧系遅れと等しくし、インピーダンス計測をする。
<< Step S13 >>
In step S13, a delay correction element, which is a delay element corresponding to a part in which the current system delay is larger than the voltage system delay, is added to the voltage system.
This corresponds to adding the delay correction element 124 of FIG. 1B to the voltage system.
Then, this flow ends. That is, the delay correction element 124 is added to the voltage system, the current system delay is made equal to the voltage system delay, and impedance measurement is performed.

《ステップS14》
ステップS14において、電圧系遅れが電流系遅れより大きい分に相当する遅れ要素である遅れ補正要素を電流系に追加する。
これは、図1(c)の遅れ補正要素114を電流系に追加することに相当する。
そして、このフローを終了する。つまり、遅れ補正要素114を電流系に追加して、電流系遅れを電圧系遅れと等しくし、インピーダンス計測をする。
<< Step S14 >>
In step S14, a delay correction element, which is a delay element corresponding to a part in which the voltage system delay is larger than the current system delay, is added to the current system.
This is equivalent to adding the delay correction element 114 of FIG. 1C to the current system.
Then, this flow ends. That is, the delay correction element 114 is added to the current system, the current system delay is made equal to the voltage system delay, and impedance measurement is performed.

(第2実施形態)
次に、本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第2実施形態を、図4と図1を参照して説明する。
第1実施形態は、電流と電圧の遅れ差が把握できた。しかし、第2実施形態においては、電流と電圧の遅れがそれぞれ不明である。しかしながら、燃料電池101の膜抵抗値(電解質膜の抵抗値)が既知の場合であって、この既知であることを利用して遅れ補正要素を算出する方法について説明する。
なお、この遅れ補正要素(124、114)を追加することに関しては、図1と共通なので、図1を兼用する。
図4において、第2実施形態の遅れ補正要素を算出する方法の手順を説明する。
図4は、第2実施形態における遅れ補正要素を追加するか否かを判定する手順の一例を示すフローチャートである。以下にフローチャートに基づいて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the impedance calculation method for a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
In the first embodiment, the difference in delay between current and voltage can be grasped. However, in the second embodiment, the current and voltage delays are unknown. However, a method for calculating the delay correction element using the known case where the membrane resistance value of the fuel cell 101 (the resistance value of the electrolyte membrane) is known will be described.
Since the addition of the delay correction elements (124, 114) is the same as that in FIG. 1, FIG. 1 is also used.
In FIG. 4, the procedure of the method for calculating the delay correction element of the second embodiment will be described.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a procedure for determining whether or not to add a delay correction element in the second embodiment. This will be described below based on the flowchart.

<既知膜抵抗を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定するフローチャート>
《ステップS21》
まず、燃料電池101のインピーダンス計測において、既知膜抵抗を用いて遅れ補正要素を追加するか否かについて判定を開始する。
ステップS21において、まず、図1(a)のように遅れ補正要素がない状態で、燃料電池101の膜抵抗値を測定する。
そして、事前に把握していた燃料電池101の膜抵抗値の既知の値(既知膜抵抗、既知膜抵抗値)と、図1(a)のように遅れ補正要素がない状態で計測した抵抗値(計測膜抵抗、計測膜抵抗値)と比較する。
<Flowchart for determining how to add a delay correction element using a known membrane resistance>
<< Step S21 >>
First, in the impedance measurement of the fuel cell 101, a determination is made as to whether or not to add a delay correction element using a known membrane resistance.
In step S21, first, the membrane resistance value of the fuel cell 101 is measured in a state where there is no delay correction element as shown in FIG.
And the known value (known membrane resistance, known membrane resistance value) of the membrane resistance value of the fuel cell 101 that has been grasped in advance, and the resistance value measured without a delay correction element as shown in FIG. (Measurement membrane resistance, measurement membrane resistance value).

なお、燃料電池101のインピーダンス計測は、図1のインピーダンス演算器105で行うが、図3に示すように広い範囲の周波数で測定することになる。前記の既知膜抵抗と計測膜抵抗はともに、図3におけるインピーダンスの特性線とリアクタンス0つまり実軸との交点における抵抗値を意味する。
計測膜抵抗(計測膜抵抗値)と既知膜抵抗(既知膜抵抗値)との比較において等しい(概ね誤差が5%以内の)場合(Y:S21)には、遅れ補正要素を追加するか否かについて判定を終了する。
つまり、電流系遅れと電圧系遅れには問題となるような遅れ差はないとして、遅れ補正要素を追加することなく、インピーダンス計測をすることになる。これは図1(a)のように、遅れ補正要素がない状態のまま、インピーダンス演算器105でインピーダンス計測(演算)することに相当する。
In addition, although the impedance measurement of the fuel cell 101 is performed by the impedance calculator 105 in FIG. 1, it is measured in a wide range of frequencies as shown in FIG. Both the known membrane resistance and the measured membrane resistance mean the resistance value at the intersection of the impedance characteristic line in FIG. 3 and the reactance 0, that is, the real axis.
If the measured membrane resistance (measured membrane resistance value) and the known membrane resistance (known membrane resistance value) are equal (approximately within 5% of the error) (Y: S21), whether or not to add a delay correction element The determination is finished.
That is, it is assumed that there is no delay difference that causes a problem between the current system delay and the voltage system delay, and impedance measurement is performed without adding a delay correction element. As shown in FIG. 1A, this corresponds to impedance measurement (calculation) by the impedance calculator 105 in a state where there is no delay correction element.

また、計測膜抵抗と既知膜抵抗との比較において等しくない(概ね誤差が5%超の)場合(N:S21)には、ステップS22に進む。   If the measured membrane resistance and the known membrane resistance are not equal (generally the error exceeds 5%) (N: S21), the process proceeds to step S22.

《ステップS22》
ステップS22において、計測膜抵抗が既知膜抵抗より大きいか否か判定する。
計測膜抵抗が既知膜抵抗より大きい場合(Y:S22)は、ステップS23に進む。
また、計測膜抵抗が既知膜抵抗より大きくない場合(N:S22)は、ステップS24に進む。
なお、電流系が電圧系に比較して遅れる場合には、計測した膜抵抗は高めに算出される傾向がある。
<< Step S22 >>
In step S22, it is determined whether the measured membrane resistance is greater than the known membrane resistance.
If the measured membrane resistance is greater than the known membrane resistance (Y: S22), the process proceeds to step S23.
If the measured membrane resistance is not greater than the known membrane resistance (N: S22), the process proceeds to step S24.
When the current system is delayed compared to the voltage system, the measured membrane resistance tends to be calculated higher.

《ステップS23》
ステップS23において、所定の遅れ要素を、遅れ補正要素124(図1(b))として電圧系(電圧信号)に追加する。
そして、ステップS21に戻り再計測する。
<< Step S23 >>
In step S23, a predetermined delay element is added to the voltage system (voltage signal) as a delay correction element 124 (FIG. 1B).
And it returns to step S21 and re-measures.

《ステップS24》
ステップS24において、所定の遅れ要素を、遅れ補正要素114(図1(c))として電流系(電流信号)に追加する。
そして、ステップS21に戻り再計測する。
<< Step S24 >>
In step S24, a predetermined delay element is added to the current system (current signal) as a delay correction element 114 (FIG. 1C).
And it returns to step S21 and re-measures.

このようにステップS23やステップS24において、所定の遅れ要素を追加する。しかしながら、この遅れ要素の追加によって、計測膜抵抗(計測膜抵抗値)は既知膜抵抗(既知膜抵抗値)に近い値となるが、一致する保証はない。したがって、概ね一致するまで、図4で示した手順(フロー)を繰り返す。   Thus, a predetermined delay element is added in step S23 or step S24. However, by adding this delay element, the measured membrane resistance (measured membrane resistance value) becomes close to the known membrane resistance (known membrane resistance value), but there is no guarantee that they match. Therefore, the procedure (flow) shown in FIG. 4 is repeated until they substantially match.

なお、以上のフローチャートにおいて、遅れ補正要素114、124はソフトウエアで遅れモデルとして追加する。
遅れモデルの例として1次遅れモデルを追加する場合には、遅れの時定数を増減させて算出したインピーダンスより決定した膜抵抗(計測膜抵抗値)が、既知の膜抵抗(既知膜抵抗値)の概ね5%以内となるように遅れ補正要素(ソフトウエア)の時定数を繰り返し増減する。
In the above flowchart, the delay correction elements 114 and 124 are added as a delay model by software.
When adding a first-order lag model as an example of the lag model, the membrane resistance (measured membrane resistance value) determined from the impedance calculated by increasing or decreasing the delay time constant is the known membrane resistance (known membrane resistance value). The time constant of the delay correction element (software) is repeatedly increased or decreased so that it is within about 5% of.

(第3実施形態)
次に、本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第3実施形態を、図5と図6を参照して説明する。
第3実施形態においては、電流と電圧の遅れがそれぞれ不明だが、燃料電池出力端子部に校正用素子を設置できる場合について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the fuel cell system impedance calculation method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, a case will be described in which the delay between current and voltage is unknown, but a calibration element can be installed at the fuel cell output terminal.

図5は、第3実施形態のインピーダンス演算方法を示す図であり、(a)は燃料電池101の電流と電圧を計測して電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2をそのままにして、インピーダンス演算器に入力して計測したものであり、(b)は、燃料電池(FC101)の出力端子部から計測ラインを一度外し、この計測ライン端にインピーダンスが予め既知である校正用素子301を燃料電池出力端子部に設置し、インピーダンスを算出し、既知のインピーダンスとの誤差が低下するように電圧系にソフトウエアで遅れモデル(遅れ補正要素324)を追加した図であり、(c)は、同様に燃料電池(FC101)の出力端子部から計測ラインを一度外し、この計測ライン端にインピーダンスが予め既知である校正用素子301を燃料電池出力端子部に設置し、インピーダンスを算出し、既知のインピーダンスとの誤差が低下するように電流系にソフトウエアで遅れモデル(遅れ補正要素314)を追加した図である。ここで、(a)、(b)、(c)のいずれも、図示しないインピーダンス計測用信号発生部からインピーダンス計測用信号が送信され燃料電池(FC)101または校正用素子301に入力されている。   FIG. 5 is a diagram showing an impedance calculation method according to the third embodiment. FIG. 5A shows the impedance and impedance of the fuel cell 101 by measuring the current and voltage of the fuel cell 101 and leaving the current delays 1 and 2 and the voltage delays 1 and 2 as they are. (B) shows that the measurement line is once disconnected from the output terminal of the fuel cell (FC101), and the calibration element 301 whose impedance is known in advance is connected to the end of the measurement line. It is a diagram in which a delay model (delay correction element 324) is added to the voltage system so that an error from a known impedance is reduced by installing it at the battery output terminal, and (c) Similarly, the measurement line is once disconnected from the output terminal portion of the fuel cell (FC101), and a calibration element 301 whose impedance is known in advance is connected to the end of the measurement line. Placed in, and calculates the impedance, which is a diagram obtained by adding the model delayed by software (delay correction element 314) to the current system so that the error is reduced with the known impedance. Here, in any of (a), (b), and (c), an impedance measurement signal is transmitted from an impedance measurement signal generator (not shown) and input to the fuel cell (FC) 101 or the calibration element 301. .

図5(a)は、図1(a)と概ね同じであるので重複する説明を省略する。   Since FIG. 5A is substantially the same as FIG.

図5(b)は、図5(a)の構成に対して、校正用素子301と遅れ補正要素324を追加したものである。
図5(b)において、校正用素子301は、抵抗器とコンデンサーを備えて構成されている。さらに必要に応じてコイルを備える場合もある。この校正用素子301のインピーダンスは既知である。つまり、校正用素子301の純抵抗成分の抵抗値は既知である。
校正用素子301を燃料電池(FC101)が外された計測ライン端に設置し、遅れ補正要素324を電圧遅れ2(123)とインピーダンス演算器105との間に追加している。
この図5(b)の構成で、校正用素子301のインピーダンスを測定する。そして、算出したインピーダンスの実軸との交点、つまり純抵抗成分の抵抗値が既知の校正用素子301の純抵抗成分の抵抗値と等しくなるように遅れ補正要素324を調整する。
FIG. 5B is obtained by adding a calibration element 301 and a delay correction element 324 to the configuration of FIG.
In FIG. 5B, the calibration element 301 includes a resistor and a capacitor. Furthermore, a coil may be provided as necessary. The impedance of the calibration element 301 is known. That is, the resistance value of the pure resistance component of the calibration element 301 is known.
The calibration element 301 is installed at the end of the measurement line from which the fuel cell (FC101) is removed, and a delay correction element 324 is added between the voltage delay 2 (123) and the impedance calculator 105.
With the configuration of FIG. 5B, the impedance of the calibration element 301 is measured. Then, the delay correction element 324 is adjusted so that the intersection of the calculated impedance with the real axis, that is, the resistance value of the pure resistance component is equal to the resistance value of the pure resistance component of the known calibration element 301.

遅れ補正要素324はソフトウエアで構成され、1次遅れモデルの場合、遅れの時定数を増減して調整し、計測したインピーダンスの純抵抗成分の抵抗値が校正用素子301の純抵抗成分の抵抗値の概ね5%以内となるように繰り返し調整する。なお、収束アルゴリズムは一般的なものでよい。
この誤差が概ね5%以内となったときの遅れ補正要素324を用いた図5の構成において、燃料電池出力端子部から校正用素子301を取り外して、計測すれば燃料電池101のインピーダンスである膜抵抗が正確に計測できる。
なお、電流と電圧の遅れ差の測定は、電流と電圧のそれぞれの1次遅れの時定数を比較し、時定数が揃ったときに、電流と電圧の遅れ差がなくなったものとする。
The delay correction element 324 is configured by software, and in the case of the first-order delay model, the delay time constant is adjusted by increasing / decreasing, and the measured resistance value of the pure resistance component is the resistance of the pure resistance component of the calibration element 301. Adjust it repeatedly so that it is within 5% of the value. The convergence algorithm may be a general one.
In the configuration of FIG. 5 using the delay correction element 324 when this error is approximately within 5%, if the calibration element 301 is removed from the fuel cell output terminal portion and measured, the film is the impedance of the fuel cell 101 Resistance can be measured accurately.
In the measurement of the delay difference between the current and the voltage, it is assumed that the time constants of the first-order delays of the current and the voltage are compared, and the delay difference between the current and the voltage disappears when the time constants are aligned.

図5(c)は、図5(b)の構成に対して、遅れ補正要素324の替わりに遅れ補正要素314を電流系に追加したものである。
電流と電圧の遅れ差の関係において、電圧系の方が速い場合には、図5(c)のように遅れ補正要素314を電流系に追加した構成とする。この相違点以外は、概ね、図5(b)の説明と同じであるので重複する説明は省略する。
FIG. 5C shows a configuration in which a delay correction element 314 is added to the current system instead of the delay correction element 324 with respect to the configuration of FIG.
When the voltage system is faster in the relationship between the delay difference between the current and the voltage, the delay correction element 314 is added to the current system as shown in FIG. Except for this difference, the description is generally the same as the description of FIG.

<校正用素子を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定するフローチャート>
図6は、第3実施形態における校正用素子301(図5)を用いて、遅れ補正要素をどのように追加するかを判定する手順の一例を示すフローチャートである。以下にフローチャートに基づいて説明する。
<Flowchart for determining how to add a delay correction element using a calibration element>
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure for determining how to add a delay correction element using the calibration element 301 (FIG. 5) according to the third embodiment. This will be described below based on the flowchart.

《ステップS31》
まず、燃料電池101(図5)のインピーダンス計測において、校正用素子301を用いて遅れ補正要素314、324(図5)をどのように追加するかの判定を開始する。
ステップS31において、校正用素子301を用いてインピーダンス計測を行い、校正用素子301の計測した抵抗値(計測抵抗値)と既知の抵抗値(校正用素子抵抗値)とを比較する。
計測抵抗値と校正用素子抵抗値が等しい場合(Y:S31)には終了する。つまり、遅れ補正要素がない、もしくはその計測時点に追加していた遅れ補正要素314、324において、遅れ補正要素の調整は、終了して、燃料電池101のインピーダンス計測を行う状態となる。
計測抵抗値と校正用素子抵抗値とが等しくない場合(N:S31)には、ステップS32に進む。
<< Step S31 >>
First, in the impedance measurement of the fuel cell 101 (FIG. 5), the determination of how to add the delay correction elements 314 and 324 (FIG. 5) using the calibration element 301 is started.
In step S31, impedance measurement is performed using the calibration element 301, and the resistance value (measurement resistance value) measured by the calibration element 301 is compared with a known resistance value (calibration element resistance value).
If the measured resistance value is equal to the calibration element resistance value (Y: S31), the process ends. That is, in the delay correction elements 314 and 324 that have no delay correction element or have been added at the time of measurement, the adjustment of the delay correction element is finished, and the impedance measurement of the fuel cell 101 is performed.
If the measured resistance value is not equal to the calibration element resistance value (N: S31), the process proceeds to step S32.

《ステップS32》
ステップS32において、計測抵抗値が校正用素子抵抗値より大きいか否か判定する。
計測抵抗値が校正用素子抵抗値より大きい場合(Y:S32)には、ステップS33に進む。
また、計測抵抗値が校正用素子抵抗値より大きくない場合(N:S32)には、ステップS34に進む。
<< Step S32 >>
In step S32, it is determined whether or not the measured resistance value is larger than the calibration element resistance value.
If the measured resistance value is larger than the calibration element resistance value (Y: S32), the process proceeds to step S33.
If the measured resistance value is not greater than the calibration element resistance value (N: S32), the process proceeds to step S34.

《ステップS33》
ステップS33において、所定の遅れ要素を、遅れ補正要素324(図5(b))として電圧系(電圧信号)に追加する。
そして、ステップS31に戻り再計測する。
<< Step S33 >>
In step S33, a predetermined delay element is added to the voltage system (voltage signal) as a delay correction element 324 (FIG. 5B).
And it returns to step S31 and re-measures.

《ステップS34》
ステップS34において、所定の遅れ要素を、遅れ補正要素314(図5(c))として電流系(電流信号)に追加する。
そして、ステップS31に戻り再計測する。
<< Step S34 >>
In step S34, a predetermined delay element is added to the current system (current signal) as a delay correction element 314 (FIG. 5C).
And it returns to step S31 and re-measures.

以上を繰り返し、適正な遅れ補正要素の調整量と追加する側を決定する。
なお、以上のフローチャートにおいて、遅れ補正要素324、314はソフトウエアで遅れモデルとして追加する。
遅れモデルの例として1次遅れモデルを追加する場合には、遅れの時定数を増減させて算出したインピーダンスより決定した計測膜抵抗値が、既知の校正用素子抵抗値の概ね5%以内となるように遅れ補正要素(ソフトウエア)の時定数を繰り返し増減する。
なお、適正な遅れ補正要素が決定し、図6のフローが終了した場合には、校正用素子301は除かれる。ただし、適正な遅れ補正要素(324、もしくは、314)はそのまま備えられる。
The above is repeated, and an appropriate adjustment amount of the delay correction element and an addition side are determined.
In the above flowchart, the delay correction elements 324 and 314 are added as a delay model by software.
When a first-order lag model is added as an example of the lag model, the measured membrane resistance value determined from the impedance calculated by increasing or decreasing the lag time constant is approximately within 5% of the known calibration element resistance value. In this way, the time constant of the delay correction element (software) is repeatedly increased or decreased.
When an appropriate delay correction element is determined and the flow of FIG. 6 is completed, the calibration element 301 is removed. However, an appropriate delay correction element (324 or 314) is provided as it is.

(第4実施形態)
次に、本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第4実施形態を、図7と図8を参照して説明する。
第4実施形態においては、電流と電圧の遅れがそれぞれ不明で、校正用素子もないが、燃料電池出力端子部に校正用信号を印加できる場合について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the fuel cell system impedance calculation method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, a case will be described in which the delay between current and voltage is unknown and there is no calibration element, but a calibration signal can be applied to the fuel cell output terminal.

図7は、第4実施形態のインピーダンス演算方法の一例を示す図であり、(a)は電流遅れ1、2と電圧遅れ1、2をそのまま状態で、燃料電池101の電流と電圧を計測して、インピーダンス演算器に入力してインピーダンス計測したものであり、(b)は燃料電池出力端子部に校正用信号を印加してインピーダンス計測する図であり、(c)は(b)における計測を基に遅れ補正要素424を電圧系に追加して燃料電池101のインピーダンスを計測する図である。ここで、(a)および(c)では、図示しないインピーダンス計測用信号発生部からインピーダンス計測用信号が送信され燃料電池(FC)101に入力されている。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the impedance calculation method of the fourth embodiment. FIG. 7A shows the current and voltage of the fuel cell 101 measured with the current delays 1 and 2 and the voltage delays 1 and 2 as they are. The impedance is input to the impedance calculator and the impedance is measured. (B) is a diagram for measuring the impedance by applying a calibration signal to the fuel cell output terminal, and (c) is the measurement in (b). It is a figure which adds the delay correction element 424 to a voltage system based on the basis, and measures the impedance of the fuel cell 101. FIG. Here, in (a) and (c), an impedance measurement signal is transmitted from an impedance measurement signal generator (not shown) and input to the fuel cell (FC) 101.

図7(a)は、図1(a)と概ね同じであるので重複する説明を省略する。   Since FIG. 7 (a) is substantially the same as FIG. 1 (a), redundant description is omitted.

図7(b)は、燃料電池101の燃料電池出力端子部から計測ライン(電流信号ライン、電圧信号ライン)を一旦、外し、この計測ライン端に遅れ検出信号を印加するものである。
図7(b)において、校正用信号401として印加する遅れ検出信号は、M系列信号かステップ状信号または正弦波などが良い。インピーダンス計測用端子から遅れ検出信号を観測し、信号遅れや無駄時間レベルを同定する。
このときの電流と電圧の遅れ差の測定は、実際には、1次遅れ伝達関数の時定数で比較する。
ボード線図におけるゲインと位相から1次遅れ伝達関数の時定数を電流、電圧において共に推定し、双方の時定数の差を遅れ差と定義する。
なお、M系列信号(maximum length sequence signal、広範囲な周波数域でパワースペクトルが概ね一定)を印加する場合には、電流、電圧のそれぞれの時系列データをフーリエ変換後、1次遅れの時定数推定(システム同定)をそれぞれ行う。
FIG. 7B shows a case where a measurement line (current signal line, voltage signal line) is temporarily disconnected from the fuel cell output terminal portion of the fuel cell 101 and a delay detection signal is applied to the end of the measurement line.
In FIG. 7B, the delay detection signal applied as the calibration signal 401 is preferably an M-sequence signal, a step signal, or a sine wave. Observe the delay detection signal from the impedance measurement terminal and identify the signal delay and dead time level.
In this case, the difference between the current and voltage delay is actually compared with the time constant of the first-order lag transfer function.
The time constant of the first-order lag transfer function is estimated in both current and voltage from the gain and phase in the Bode diagram, and the difference between both time constants is defined as the lag difference.
When applying an M-sequence signal (maximum length sequence signal, power spectrum is almost constant in a wide frequency range), the time constant of the first-order lag is estimated after Fourier-transforming each time-series data of current and voltage. (System identification) is performed.

図7(c)において、図7(b)の同定の結果、時定数がより小さいラインに対して、遅れ素子(ソフトウエア、或いは実電子回路)である遅れ補正要素424を追加し、遅れを補正する。
そして、校正用信号401は除かれて、燃料電池101の燃料電池出力端子部と、電流計測端子112と電圧計測端子122とがある計測ラインが再び接続される。
なお、図7(c)は、
(電流遅れ1の遅れ+電流遅れ2の遅れ)>(電圧遅れ1の遅れ+電圧遅れ2の遅れ)
の場合であったのを、校正して遅れ補正要素424を電圧系に追加し、
(電流遅れ1の遅れ+電流遅れ2の遅れ)=(電圧遅れ1の遅れ+電圧遅れ2の遅れ+遅れ補正要素424の遅れ)
としたものである。
In FIG. 7C, a delay correction element 424, which is a delay element (software or actual electronic circuit), is added to a line having a smaller time constant as a result of the identification shown in FIG. to correct.
Then, the calibration signal 401 is removed, and the fuel cell output terminal portion of the fuel cell 101 and the measurement line including the current measurement terminal 112 and the voltage measurement terminal 122 are connected again.
In addition, FIG.7 (c)
(Delay of current delay 1 + Delay of current delay 2)> (Delay of voltage delay 1 + Delay of voltage delay 2)
Was corrected, and a delay correction element 424 was added to the voltage system after calibration.
(Delay of current delay 1 + Delay of current delay 2) = (Delay of voltage delay 1 + Delay of voltage delay 2 + Delay of delay correction element 424)
It is what.

また、(電流遅れ1の遅れ+電流遅れ2の遅れ)<(電圧遅れ1の遅れ+電圧遅れ2の遅れ)の場合には、校正して遅れ補正要素を電流系に追加する。
なお、このときの図は表記を省略している。
If (current delay 1 delay + current delay 2 delay) <(voltage delay 1 delay + voltage delay 2 delay), a delay correction element is added to the current system after calibration.
Note that the illustration at this time is omitted.

<校正用信号を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定するフローチャート>
図8は、第4実施形態における校正用信号を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかを判定する手順の一例を示すフローチャートである。以下にフローチャートに基づいて説明する。
<Flowchart for determining how to add a delay correction element using a calibration signal>
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a procedure for determining how to add a delay correction element using a calibration signal according to the fourth embodiment. This will be described below based on the flowchart.

《ステップS41》
まず、燃料電池101(図7)のインピーダンス計測において、校正用信号を用いて遅れ補正要素をどのように追加するかの判定を開始する。
ステップS41において、燃料電池101の燃料電池出力端子部から計測ラインを一旦、外し、この計測ライン端に校正用信号を印加して発信する。
<< Step S41 >>
First, in the impedance measurement of the fuel cell 101 (FIG. 7), a determination is made as to how to add a delay correction element using a calibration signal.
In step S41, the measurement line is temporarily disconnected from the fuel cell output terminal of the fuel cell 101, and a calibration signal is applied to the end of the measurement line and transmitted.

《ステップS42》
ステップS42において、図7(b)における電流遅れ1(111)、電流計測端子112、電流遅れ2(113)を経由した校正用信号の電流と、電圧遅れ1(121)、電圧計測端子122、電圧遅れ2(123)を経由した校正用信号の電圧のそれぞれの遅れをインピーダンス演算器105で計測する。
なお、電流と電圧のそれぞれの遅れの測定は、1次遅れ伝達関数の時定数に変換することは前記したとおりである。
<< Step S42 >>
In step S42, the current of the calibration signal via the current delay 1 (111), current measurement terminal 112, and current delay 2 (113) in FIG. 7B, the voltage delay 1 (121), the voltage measurement terminal 122, The impedance calculator 105 measures each delay of the voltage of the calibration signal via the voltage delay 2 (123).
As described above, the current and voltage delays are converted to the time constant of the first-order delay transfer function.

《ステップS43》
ステップS43において、校正用信号の電流系遅れと電圧系遅れが等しいか否かを判定する。なお、電流系遅れと電圧系遅れの比較は、前記したとおり、それぞれの1次遅れ伝達関数の時定数で比較する。
電流系遅れと電圧系遅れが等しい場合(Y:S43)には、終了する。
つまり、遅れ補正要素を追加しないで、終了して、燃料電池101のインピーダンス計測を行う状態となる。
また、電流系遅れと電圧系遅れとが等しくない場合(N:S43)には、ステップS44に進む。
なお、電流系遅れと電圧系遅れの測定は、インピーダンス演算器105に備えられたそれぞれ電流遅れ確認部と電圧遅れ確認部で行う。
<< Step S43 >>
In step S43, it is determined whether the current system delay and the voltage system delay of the calibration signal are equal. Note that the current system delay and the voltage system delay are compared with the time constants of the respective first-order lag transfer functions as described above.
If the current system delay is equal to the voltage system delay (Y: S43), the process ends.
That is, the process is terminated without adding a delay correction element, and the impedance of the fuel cell 101 is measured.
If the current system delay and the voltage system delay are not equal (N: S43), the process proceeds to step S44.
The current system delay and the voltage system delay are measured by the current delay confirmation unit and the voltage delay confirmation unit provided in the impedance calculator 105, respectively.

《ステップS44》
ステップS44において、校正用信号の電流系遅れが電圧系遅れより大きいか否か判定する。
電流系遅れが電圧系遅れより大きい場合(Y:S44)には、ステップS45に進む。
また、電流系遅れが電圧系遅れより大きくない場合(N:S44)には、ステップS46に進む。
<< Step S44 >>
In step S44, it is determined whether or not the current system delay of the calibration signal is greater than the voltage system delay.
When the current system delay is larger than the voltage system delay (Y: S44), the process proceeds to step S45.
If the current system delay is not greater than the voltage system delay (N: S44), the process proceeds to step S46.

《ステップS45》
ステップS45において、電流系遅れが電圧系遅れより大きい分の遅れ補正要素を電圧系に追加する。そして、終了する。つまり、この遅れ補正要素の追加で、終了して、燃料電池101のインピーダンス計測を行う状態となる。
なお、この場合は、図7(c)の遅れ補正要素424の追加に相当する。
また、この遅れ補正要素は、1次遅れ伝達関数のソフトウエアである。
<< Step S45 >>
In step S45, a delay correction element corresponding to the current system delay larger than the voltage system delay is added to the voltage system. And it ends. That is, with the addition of this delay correction element, the process is completed and the impedance measurement of the fuel cell 101 is performed.
Note that this case corresponds to the addition of the delay correction element 424 in FIG.
The delay correction element is software of a first-order delay transfer function.

《ステップS46》
ステップS46において、電圧系遅れが電流系遅れより大きい分の遅れ補正要素を電流系に追加する。そして、終了する。つまり、この遅れ補正要素の追加で、終了して、燃料電池101のインピーダンス計測を行う状態となる。
なお、この場合は、図7においては、図示していない。
<< Step S46 >>
In step S46, a delay correction element corresponding to the voltage system delay larger than the current system delay is added to the current system. And it ends. That is, with the addition of this delay correction element, the process is completed and the impedance measurement of the fuel cell 101 is performed.
In this case, it is not shown in FIG.

<第4実施形態の計測例>
次に、前記した実施形態の遅れ補正要素の効果を表す計測例を示す。
図9は、インピーダンス真値(電流と電圧の遅れ差がない状態、真の特性)に対して遅れが生ずる場合の影響と、遅れ補正要素の追加の効果の一例を示す図であり、(a)は真の特性と、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示し、(b)は真の特性と、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性とを比較して示し、(c)は遅れ補正要素を追加した場合の特性を示している。
図9(a)、(b)、(c)ともに、横軸は抵抗値であり、縦軸はリアクタンス値であって、測定周波数を低周波から高周波へ変化させたときのコールコールプロットである。
<Measurement Example of Fourth Embodiment>
Next, a measurement example showing the effect of the delay correction element of the above-described embodiment will be shown.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an effect when a delay occurs with respect to the true impedance value (a state in which there is no delay difference between current and voltage, true characteristics) and an additional effect of a delay correction element. ) Shows a comparison between the true characteristics and the characteristics when the current delay is larger than the voltage delay, and (b) compares the true characteristics with the characteristics when the voltage delay is larger than the current delay. (C) shows the characteristics when a delay correction element is added.
9A, 9B, and 9C, the horizontal axis is the resistance value, the vertical axis is the reactance value, and is a Cole-Cole plot when the measurement frequency is changed from a low frequency to a high frequency. .

図9(a)において、特性線C01は、観測電流と観測電圧の遅れ差がないときの特性であって、いわば真値の特性である。
また、特性線C02は、電流系が時定数20msの1次遅れで、電圧系が時定数5msの1次遅れである。したがって、電流遅れが電圧遅れよりも大きい場合の特性である。
このとき、リアクタンス値(縦軸)が0である実軸と特性線C01、特性線C02とのそれぞれの交点における抵抗値(横軸)との比較において、電流遅れが電圧遅れよりも大きい特性線C02の抵抗値は、真値の特性線C01の抵抗値よりも大きく計測されており、図9(a)における符号M12で示す分の差異が生じている。
In FIG. 9A, a characteristic line C01 is a characteristic when there is no delay difference between the observation current and the observation voltage, which is a true value characteristic.
In the characteristic line C02, the current system has a primary delay with a time constant of 20 ms, and the voltage system has a primary delay with a time constant of 5 ms. Therefore, this is a characteristic when the current delay is larger than the voltage delay.
At this time, in the comparison of the resistance value (horizontal axis) at each intersection of the real axis having the reactance value (vertical axis) of 0, the characteristic line C01, and the characteristic line C02, the characteristic line has a larger current delay than the voltage delay. The resistance value of C02 is measured to be larger than the resistance value of the true characteristic line C01, and a difference corresponding to the reference numeral M12 in FIG.

図9(b)において、特性線C01は、(a)で示した特性線C01と同じく観測電流と観測電圧の遅れ差がないときの特性であって、いわば真値の特性である。
また、特性線C03は、電流系が時定数5msの1次遅れで、電圧系が時定数20msの1次遅れである。したがって、電圧遅れが電流遅れよりも大きい場合の特性である。
このとき、リアクタンス値が0である実軸と特性線C01、特性線C03とのそれぞれの交点における抵抗値との比較において、電圧遅れが電流遅れよりも大きい特性線C03の抵抗値は、真値の特性線C01の抵抗値よりも小さく計測されており、図9(b)における符号M13で示す分の差異が生じている。
In FIG. 9B, the characteristic line C01 is a characteristic when there is no delay difference between the observation current and the observation voltage, as in the characteristic line C01 shown in FIG.
In the characteristic line C03, the current system has a primary delay with a time constant of 5 ms, and the voltage system has a primary delay with a time constant of 20 ms. Therefore, this is a characteristic when the voltage delay is larger than the current delay.
At this time, the resistance value of the characteristic line C03 in which the voltage delay is larger than the current delay is the true value in the comparison between the real axis having the reactance value of 0 and the resistance value at each intersection of the characteristic line C01 and the characteristic line C03. Is measured to be smaller than the resistance value of the characteristic line C01, and there is a difference corresponding to the reference numeral M13 in FIG. 9B.

図9(c)において、特性線C01は、(a)、(b)で示した特性線C01と同じく観測電流と観測電圧の遅れ差がないときの特性であって、いわば真値の特性である。
また、特性線C04は、(a)で示した電圧系に時定数15msの1次遅れの遅れ補正要素を追加した場合の特性を示している。
このとき、(a)における特性線C02は、(c)の特性線C04に改善され、真値の特性線C01にかなり近い特性となる。
また、特性線C04は、(b)で示した電流系に時定数15msの1次遅れの遅れ補正要素を追加した場合の特性でもある。
このとき、(b)における特性線C03は、(c)の特性線C04に改善され、真値の特性線C01にかなり近い特性となる。
In FIG. 9C, the characteristic line C01 is a characteristic when there is no delay difference between the observation current and the observation voltage, as in the characteristic line C01 shown in FIGS. is there.
A characteristic line C04 indicates characteristics when a delay correction element having a first-order delay with a time constant of 15 ms is added to the voltage system shown in FIG.
At this time, the characteristic line C02 in (a) is improved to the characteristic line C04 in (c), and becomes quite close to the true characteristic line C01.
The characteristic line C04 is also a characteristic when a delay correction element of a first-order delay with a time constant of 15 ms is added to the current system shown in (b).
At this time, the characteristic line C03 in (b) is improved to the characteristic line C04 in (c), and becomes quite close to the true characteristic line C01.

以上の電流系もしくは電圧系に1次遅れ時定数の遅れ補正要素を適切に追加することによって、純粋な抵抗成分(コールコールプロットの実軸と特性線との交点の抵抗値)のみならず、低周波数域から高周波数域までの特性をかなり補正できる。   By appropriately adding a delay correction element of the first-order lag time constant to the above current system or voltage system, not only a pure resistance component (resistance value at the intersection of the real axis of the Cole-Cole plot and the characteristic line), The characteristics from the low frequency range to the high frequency range can be considerably corrected.

(第5実施形態)
次に、燃料電池を駆動源として搭載した燃料電池車両において、燃料電池のインピーダンスを測定する場合に、本発明の燃料電池系のインピーダンス演算方法の第2実施形態を適用する形態を第5実施形態として説明する。
(Fifth embodiment)
Next, in a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell as a driving source, when measuring the impedance of the fuel cell, the fifth embodiment of the second embodiment of the fuel cell system impedance calculation method of the present invention is applied. Will be described.

<燃料電池車両におけるモーターと燃料電池を駆動源とする概略の構成>
まず、燃料電池車両におけるモーターと燃料電池を駆動源とする概略の構成から先に説明する。この説明の後に、第5実施形態を説明する。
図10は、燃料電池車両におけるモーターと燃料電池を駆動源とする概略の構成の一例を示す図である。
図10において、燃料電池車両(不図示)は、車両を駆動するエネルギー源である燃料電池(FC)1001と、燃料電池1001を補完する役目の蓄電池1002と、車両を駆動するモーター1003と、燃料電池1001と蓄電池1002が出力する電力を指示する制御演算部1004と、モーター出力指示値とモーター1003のモーター出力の情報信号とを比較する偏差信号部1005と、燃料電池1001と蓄電池1002を制御する制御演算部1004と、を備えている。
<Schematic configuration using a motor and a fuel cell as a drive source in a fuel cell vehicle>
First, a schematic configuration using a motor and a fuel cell as a drive source in a fuel cell vehicle will be described first. After this description, the fifth embodiment will be described.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a schematic configuration using a motor and a fuel cell as drive sources in a fuel cell vehicle.
In FIG. 10, a fuel cell vehicle (not shown) includes a fuel cell (FC) 1001, which is an energy source for driving the vehicle, a storage battery 1002 serving as a complement to the fuel cell 1001, a motor 1003 for driving the vehicle, Control operation unit 1004 for instructing electric power output from battery 1001 and storage battery 1002, deviation signal unit 1005 for comparing motor output instruction value and motor output information signal of motor 1003, and controlling fuel cell 1001 and storage battery 1002 A control arithmetic unit 1004.

モーター出力指示値G1000と、モーター1003の駆動出力を反映したモーター出力値(モーター出力)G1003と、が偏差信号部1005にそれぞれ入力し、その偏差が偏差信号部1005から偏差信号G1005として出力され、制御演算部1004に入力される。
制御演算部1004は、偏差信号G1005を参照して、電力指示値G1004を、燃料電池1001と蓄電池1002へ送る。
また、燃料電池1001は、燃料電池出力電力P1001を駆動電力合算部1006へ出力する。
また、蓄電池1002は、蓄電池出力電力P1002を駆動電力合算部1006へ出力する。
The motor output instruction value G1000 and the motor output value (motor output) G1003 reflecting the drive output of the motor 1003 are respectively input to the deviation signal unit 1005, and the deviation is output from the deviation signal unit 1005 as the deviation signal G1005. Input to the control calculation unit 1004.
The control calculation unit 1004 refers to the deviation signal G1005 and sends a power command value G1004 to the fuel cell 1001 and the storage battery 1002.
Further, the fuel cell 1001 outputs the fuel cell output power P1001 to the drive power summation unit 1006.
In addition, the storage battery 1002 outputs the storage battery output power P1002 to the drive power summation unit 1006.

駆動電力合算部1006において、燃料電池出力電力P1001と蓄電池出力電力P1002は、合算されてモーター駆動電力P1006としてモーター1003に出力され、その電力でモーター1003が駆動される。
モーター1003は、駆動されて車両の動力源となるとともに、その駆動出力を反映した信号のモーター出力値G1003を、前記したように、偏差信号部1005に送る。
なお、燃料電池1001、蓄電池1002、駆動電力合算部1006、モーター1003の間には図示しないチョッパやインバータが備えられている。また燃料電池1001の出力は、モーター以外にも、図示しない補機(デバイス)でも消費される。
In the drive power summation unit 1006, the fuel cell output power P1001 and the storage battery output power P1002 are summed and output to the motor 1003 as the motor drive power P1006, and the motor 1003 is driven by the power.
The motor 1003 is driven to become a power source of the vehicle, and sends the motor output value G1003 of the signal reflecting the drive output to the deviation signal unit 1005 as described above.
Note that a chopper and an inverter (not shown) are provided between the fuel cell 1001, the storage battery 1002, the driving power summing unit 1006, and the motor 1003. The output of the fuel cell 1001 is consumed not only by the motor but also by an auxiliary device (device) (not shown).

以上の構成が、燃料電池1001を駆動源とするモーター1003を備えた燃料電池車両の概要の構成である。
燃料電池1001の特性は環境や使用状況によって変化する。特に燃料電池1001の特性に大きく影響する燃料電池のインピーダンス特性、殊に電解質膜の抵抗値を把握しておくことは重要である。
この燃料電池のインピーダンス特性の測定には、本発明の第1実施形態から第4実施形態の燃料電池系のインピーダンス演算方法を用いると効果的である。
The above configuration is a schematic configuration of the fuel cell vehicle including the motor 1003 using the fuel cell 1001 as a drive source.
The characteristics of the fuel cell 1001 vary depending on the environment and usage conditions. In particular, it is important to understand the impedance characteristics of the fuel cell, particularly the resistance value of the electrolyte membrane, which greatly affect the characteristics of the fuel cell 1001.
For the measurement of the impedance characteristics of the fuel cell, it is effective to use the fuel cell system impedance calculation method according to the first to fourth embodiments of the present invention.

<第2実施形態を適用した燃料電池車両の概略の構成(第5実施形態)>
図11は、本発明に係る燃料電池系のインピーダンス演算方法の第5実施形態であって、燃料電池車両の燃料電池に第2実施形態を適用した燃料電池車両の概略の構成の一例を示す図である。
図11において、図10に示した燃料電池車両の概略の構成から、第2実施形態を適用するために新たに加わった要素は、遅れ補正機構付Imp演算器504、インピーダンス計測用信号発生ロジック541、信号反転部603、加算器601、602である。
なお、遅れ補正機構付Imp演算器は、インピーダンス演算手段、電流遅れ確認部、電圧遅れ確認部、遅れ補正要素を備える。
また、新たな信号としてはG51、G52、G53、G504、G541、G601、G602、G603である。なお、燃料電池501、燃料電池出力電力P501は符号を変えている。
<Schematic Configuration of Fuel Cell Vehicle to which Second Embodiment is Applied (Fifth Embodiment)>
FIG. 11 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a fuel cell vehicle according to a fifth embodiment of the impedance calculation method for a fuel cell system according to the present invention, in which the second embodiment is applied to a fuel cell of the fuel cell vehicle. It is.
In FIG. 11, the elements newly added to apply the second embodiment from the schematic configuration of the fuel cell vehicle shown in FIG. 10 are the Imp calculator 504 with a delay correction mechanism, the signal generation logic 541 for impedance measurement. , Signal inversion unit 603 and adders 601 and 602.
The Imp calculator with a delay correction mechanism includes impedance calculation means, a current delay confirmation unit, a voltage delay confirmation unit, and a delay correction element.
The new signals are G51, G52, G53, G504, G541, G601, G602, and G603. The fuel cell 501 and the fuel cell output power P501 have different signs.

燃料電池(FC)501から観測信号G53に含まれた電流信号G51と電圧信号G52とによって、電流と電圧が計測されて、遅れ補正機構付Imp演算器504にそれぞれ入力する。遅れ補正機構付Imp演算器504において、これらの電流と電圧を基に燃料電池501のインピーダンスが計測・演算され、また、燃料電池501の電解質膜の抵抗値が算出される。
この際の演算の方法や手順は、第2実施形態で説明したとおりである。重複する説明は省略する。
また、遅れ補正機構付Imp演算器504の演算結果(計測情報)は、制御演算部1004に入力している。つまり、燃料電池501の環境、使用状況を反映した電力指示値G1004が制御演算部1004によって出力されるように改善されている。
The current and voltage are measured by the current signal G51 and the voltage signal G52 included in the observation signal G53 from the fuel cell (FC) 501, and input to the imp calculator 504 with a delay correction mechanism. The Imp calculator 504 with a delay correction mechanism measures and calculates the impedance of the fuel cell 501 based on these currents and voltages, and calculates the resistance value of the electrolyte membrane of the fuel cell 501.
The calculation method and procedure at this time are as described in the second embodiment. A duplicate description is omitted.
Further, the calculation result (measurement information) of the Imp calculator 504 with a delay correction mechanism is input to the control calculation unit 1004. That is, the power calculation value G1004 reflecting the environment and usage status of the fuel cell 501 is improved so that it is output by the control calculation unit 1004.

インピーダンス計測用信号発生ロジック541は、M系列信号を含む遅れ検出信号G541を発生し、この遅れ検出信号G541を加算器601に入力する。加算器601においては、電力指示値G1004と遅れ検出信号G541を加算して燃料電池制御信号G601を出力する。
燃料電池制御信号G601は、燃料電池501に入力する。そして、燃料電池501の燃料電池出力電力P501を制御する。ただし、燃料電池制御信号G601には、電力指示値G1004以外にも、遅れ検出信号G541のM系列信号が含まれているので、燃料電池501の電流と電圧は、広い周波数成分(パワースペクトル)を含んで応答する。
このM系列信号による広い周波数成分を含んだ燃料電池501の電流と電圧について、それぞれ遅れ補正機構付Imp演算器504でフーリエ変換を含む演算をすれば、広い周波数帯域の燃料電池501のインピーダンス特性と、電解質膜の抵抗値が算出される。
なお、この計測の過程で第2実施形態を適用すれば、観測電流や観測電圧や遅れ差による誤差を解消した、より正確かつ精度の高い測定が可能となる。
The impedance measurement signal generation logic 541 generates a delay detection signal G541 including an M-sequence signal, and inputs the delay detection signal G541 to the adder 601. The adder 601 adds the power instruction value G1004 and the delay detection signal G541, and outputs a fuel cell control signal G601.
The fuel cell control signal G601 is input to the fuel cell 501. Then, the fuel cell output power P501 of the fuel cell 501 is controlled. However, since the fuel cell control signal G601 includes the M series signal of the delay detection signal G541 in addition to the power instruction value G1004, the current and voltage of the fuel cell 501 have a wide frequency component (power spectrum). Including and respond.
For the current and voltage of the fuel cell 501 including a wide frequency component based on this M-sequence signal, if the calculation including the Fourier transform is performed by the Imp calculator 504 with a delay correction mechanism, the impedance characteristics of the fuel cell 501 in a wide frequency band can be obtained. The resistance value of the electrolyte membrane is calculated.
If the second embodiment is applied in the process of measurement, it is possible to perform more accurate and accurate measurement that eliminates errors due to observation current, observation voltage, and delay difference.

また、信号反転部603にもインピーダンス計測用信号発生ロジック541の遅れ検出信号G541が入力する。この遅れ検出信号G541は、信号反転部603で反転された反転信号G603となって、加算器602に入力する。
加算器602においては、電力指示値G1004と反転信号G603(M系列信号の反転信号を含む)を加算して電池制御信号G602を出力する。
電池制御信号G602は、蓄電池1002に入力する。そして、蓄電池1002の蓄電池出力電力P1002を制御する。
Further, the delay detection signal G541 of the impedance measurement signal generation logic 541 is also input to the signal inversion unit 603. The delay detection signal G541 becomes an inverted signal G603 inverted by the signal inverter 603 and is input to the adder 602.
Adder 602 adds power instruction value G1004 and inverted signal G603 (including an inverted signal of the M-sequence signal) to output battery control signal G602.
The battery control signal G602 is input to the storage battery 1002. And storage battery output electric power P1002 of the storage battery 1002 is controlled.

次に、信号反転部603を備えた理由、背景について説明する。
燃料電池制御信号G601には、電力指示値G1004以外にも遅れ検出信号G541、つまりM系列信号が含まれている。このM系列信号を含む点が図10に示した基本的な構成と異なっている。
したがって、燃料電池501からはM系列信号の影響を受けた燃料電池出力電力P501が出力し、駆動電力合算部1006に入力する。駆動電力合算部1006のモーター駆動電力P1006は、モーター1003を駆動している。
したがって、前記の経路そのままでは、モーター駆動電力P1006にM系列信号に由来する電力が含まれてしまう。M系列信号は、インピーダンス解析には有効であるが、モーター1003にとっては、不要のものであり好ましくないものである。
Next, the reason why the signal inverting unit 603 is provided and the background will be described.
The fuel cell control signal G601 includes a delay detection signal G541, that is, an M-sequence signal, in addition to the power instruction value G1004. The point including this M-sequence signal is different from the basic configuration shown in FIG.
Therefore, the fuel cell output power P 501 influenced by the M-sequence signal is output from the fuel cell 501 and is input to the drive power summation unit 1006. The motor driving power P1006 of the driving power summing unit 1006 drives the motor 1003.
Therefore, if the path is left as it is, the motor drive power P1006 includes power derived from the M-sequence signal. The M series signal is effective for impedance analysis, but is unnecessary and undesirable for the motor 1003.

このM系列信号のモーター1003における影響を取り除くために設けたのが、信号反転部603を含む経路である。まず、インピーダンス計測用信号発生ロジック541からの遅れ検出信号G541(M系列信号を含む)は、信号反転部603によって反転されて反転信号G603(M系列信号の反転信号を含む)となり、加算器602を経て、電力指示値G1004とともに電池制御信号G602となって蓄電池1002に印加され、蓄電池1002の蓄電池出力電力P1002が駆動電力合算部1006に加わっている。
したがって、駆動電力合算部1006においては、燃料電池501を経たM系列信号と、蓄電池1002を経たM系列信号の反転信号とが合算されるので、M系列信号は駆動電力合算部1006において相殺(キャンセル)される。この結果、モーター1003にとっては不要のものであり好ましくないM系列信号が、モーター1003に到達することが低減される。
以上のために信号反転部603とその経路が設けられたものである。
A path including the signal reversing unit 603 is provided to remove the influence of the M-sequence signal on the motor 1003. First, the delay detection signal G541 (including the M series signal) from the impedance measurement signal generation logic 541 is inverted by the signal inversion unit 603 to become the inverted signal G603 (including the inverted signal of the M series signal), and the adder 602 Then, a battery control signal G602 is applied to the storage battery 1002 together with the power instruction value G1004, and the storage battery output power P1002 of the storage battery 1002 is added to the drive power summation unit 1006.
Accordingly, in drive power summation unit 1006, the M-sequence signal that has passed through fuel cell 501 and the inverted signal of the M-sequence signal that has passed through storage battery 1002 are summed, so that the M-sequence signal is canceled (cancelled) in drive power summation unit 1006. ) As a result, the M-sequence signal that is not necessary for the motor 1003 and is undesirable is reduced from reaching the motor 1003.
For this reason, the signal inverting unit 603 and its path are provided.

図11において、図10と重複するものについては、説明を省略する。
以上、図11の構成によって、第2実施形態を適用する。
つまり、概要としては、燃料電池501の電解質膜の膜抵抗値を既知(事前に所定の環境、使用状態で測定)として、既知膜抵抗(既知膜抵抗値)を把握しておく。
そして、図11の構成において、燃料電池501のインピーダンス(膜抵抗を含む)を計測する。図11の構成では、実際には、計測の各ラインの長さや形状が異なっていたり、異なる時間応答を持つ変換器が接続されていたりすることがある。
したがって、この状態での計測したインピーダンス(膜抵抗を含む)は、正確である保証はない。
In FIG. 11, the description overlapping with FIG. 10 is omitted.
As described above, the second embodiment is applied with the configuration of FIG.
That is, as a summary, the membrane resistance value of the electrolyte membrane of the fuel cell 501 is known (measured in advance in a predetermined environment and use state), and the known membrane resistance (known membrane resistance value) is grasped.
In the configuration of FIG. 11, the impedance (including membrane resistance) of the fuel cell 501 is measured. In the configuration of FIG. 11, the length and shape of each measurement line may actually be different, or converters having different time responses may be connected.
Therefore, the measured impedance (including membrane resistance) in this state is not guaranteed to be accurate.

次に、このときの計測した膜抵抗(計測膜抵抗、計測膜抵抗値)と既知膜抵抗(既知膜抵抗値)とを比較する。そして、計測膜抵抗値が既知膜抵抗値に概ね等しくなるように、遅れ補正要素を適正に選択、追加する。
補正要素が適正に加えられると燃料電池501の電解質膜の膜抵抗値を含むインピーダンスは精度よく計測(演算)される。
以上が概略である。遅れ補正要素の選択、追加の詳細は第2実施形態で説明したとおりである。
Next, the measured membrane resistance (measured membrane resistance, measured membrane resistance value) at this time is compared with the known membrane resistance (known membrane resistance value). Then, the delay correction element is appropriately selected and added so that the measured film resistance value is approximately equal to the known film resistance value.
When the correction element is properly added, the impedance including the membrane resistance value of the electrolyte membrane of the fuel cell 501 is accurately measured (calculated).
The above is an outline. Details of selection and addition of the delay correction element are as described in the second embodiment.

(その他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこれら実施形態、およびその変形に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもよく、以下にその例をあげる。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to these embodiments and modifications thereof, and there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. An example is given below.

《1次遅れモデル》
第1〜第4実施形態において、遅れ補正要素をソフトウエアで追加する方法を示したが、ソフトウエアとして1次遅れモデルを用いる方法がある。1次遅れモデルの1次遅れの時定数によって、遅れの演算を代用することによって、演算処理が軽減される。
<< 1st delay model >>
In the first to fourth embodiments, the method of adding the delay correction element by software has been described. However, there is a method of using a first-order delay model as software. By substituting the delay calculation by the time constant of the first-order lag of the first-order lag model, the calculation processing is reduced.

《フーリエ変換機能》
前記したように、電流遅れ確認部や電圧遅れ確認部において、1次遅れ伝達関数の時定数にそれぞれ変換する場合や、遅れ補正要素を1次遅れモデルのソフトウエアを用いる場合において、1次遅れモデルの時定数を推定する。また、入力信号は正弦波以外の場合もある。したがって、インピーダンス演算器105が、応答信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能を備えることが望ましく、精度の向上が期待できる。
<< Fourier transform function >>
As described above, when the current delay confirmation unit or the voltage delay confirmation unit converts to the time constant of the first-order lag transfer function, or when the delay correction element uses the software of the first-order lag model, the first-order lag Estimate the time constant of the model. The input signal may be other than a sine wave. Therefore, it is desirable that the impedance calculator 105 has a Fourier transform function for Fourier transforming the response signal, and an improvement in accuracy can be expected.

《時定数推定の処理》
また、第3実施形態においては、電流と電圧の遅れ差を、電流と電圧のそれぞれの1次遅れの時定数で比較するが、この1次遅れモデルの時定数を推定するためにM系列信号を印加し、その応答した電流と電圧をそれぞれフーリエ変換して1次遅れの時定数推定をすると説明した。それのみならず、フーリエ変換する前のデータに対して、平均ゼロ化処理や窓関数処理などの所定の処理を行うと、さらに精度が向上する。
《Time constant estimation processing》
In the third embodiment, the difference in delay between the current and the voltage is compared with the time constant of the first-order lag of each of the current and the voltage. In order to estimate the time constant of the first-order lag model, the M-sequence signal It was explained that the time constant of the first-order lag was estimated by applying Fourier transform to the current and voltage that responded to each other and applying Fourier transform. In addition, the accuracy is further improved by performing predetermined processing such as average zeroing processing and window function processing on the data before Fourier transform.

《校正用信号》
第4実施形態においては、校正用信号においてM系列信号を印加する方法について、説明したが、M系列信号のみに限定されない。ステップ応答の信号を用いてもよい。
<< Calibration signal >>
In the fourth embodiment, the method of applying the M-sequence signal in the calibration signal has been described. However, the method is not limited to the M-sequence signal. A step response signal may be used.

≪車両への本実施形態の適用例≫
第5実施形態においては、燃料電池車両の燃料電池に第2実施形態(膜抵抗値が既知)を適用した場合を示したが、適用できるのは第2実施形態に限らない。
第1実施形態(電流と電圧の遅れ差が自明)や、第3実施形態(校正用素子)や、第4実施形態(校正用信号)を適用することもできる。
≪Example of application of this embodiment to a vehicle≫
Although the case where the second embodiment (the membrane resistance value is known) is applied to the fuel cell of the fuel cell vehicle has been described in the fifth embodiment, the present invention is not limited to the second embodiment.
The first embodiment (the delay difference between current and voltage is obvious), the third embodiment (calibration element), and the fourth embodiment (calibration signal) can also be applied.

≪本実施形態の適用例≫
第5実施形態においては、燃料電池車両(燃料電池自動車)に搭載する燃料電池におけるインピーダンス計測として、説明したが、車両(自動車)のみならず、船舶、航空機等に搭載した燃料電池への適用が可能である。また、1次電池のみならず2次電池への適用も可能である。
≪Application example of this embodiment≫
In the fifth embodiment, the impedance measurement in a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle (fuel cell vehicle) has been described. Is possible. Moreover, application to not only a primary battery but a secondary battery is also possible.

(本願発明と実施形態の補足)
燃料電池のインピーダンス計測において、電流ラインと電圧ラインの計測遅れ差異を各種方法で検出し、この遅れ差を補正する遅れ補正要素を、遅れが小さい計測ラインに追加することで、インピーダンス算出精度を向上させた。
なお、燃料電池系のインピーダンス演算方法として説明したが、計測ラインにおける遅れ要素が測定上の課題となる各種のインピーダンス計測において、本願発明の各種方法は、有効な方法として適用、応用される。
(Supplement of the present invention and embodiments)
Improve impedance calculation accuracy by adding a delay correction element that detects the measurement delay difference between the current line and the voltage line using various methods and corrects this delay difference in the measurement line with a small delay. I let you.
Although described as a method for calculating the impedance of a fuel cell system, various methods of the present invention are applied and applied as effective methods in various impedance measurements in which a delay element in the measurement line is a measurement problem.

101、501、1001 燃料電池、FC
105 インピーダンス演算器
111 電流遅れ1
112 電流計測端子
113 電流遅れ2
114、124、314、324、424 遅れ補正要素
121 電圧遅れ1
122 電圧計測端子
123 電圧遅れ2
301 校正用素子
401 校正用信号
504 遅れ補正機構付Imp演算器(インピーダンス演算手段、電流遅れ確認部、電圧遅れ確認部、遅れ補正要素)、インピーダンス演算器
601、602 加算器
603 信号反転部
1002 蓄電池
1003 モーター
1004 制御演算部
1005 偏差信号部
1006 駆動電力合算部
G51 電流信号
G52 電圧信号
G53 観測信号
G541 遅れ検出信号(M系列信号)
G601 燃料電池制御信号
G602 蓄電池制御信号
G603 反転信号
G1000 モーター出力指示値
G1003 モーター出力、モーター出力値
G1004 電力指示値
G1005 偏差信号
P1001 燃料電池出力電力
P1002 蓄電池出力電力
P1006 モーター駆動電力
101, 501, 1001 Fuel cell, FC
105 Impedance calculator 111 Current delay 1
112 Current measurement terminal 113 Current delay 2
114, 124, 314, 324, 424 Delay correction element 121 Voltage delay 1
122 Voltage measurement terminal 123 Voltage delay 2
301 Calibration Element 401 Calibration Signal 504 Imp Calculator with Delay Correction Mechanism (Impedance Calculation Means, Current Delay Confirmation Unit, Voltage Delay Confirmation Unit, Delay Correction Element), Impedance Calculator 601 and 602 Adder 603 Signal Inversion Unit 1002 Storage Battery 1003 Motor 1004 Control operation unit 1005 Deviation signal unit 1006 Drive power summation unit G51 Current signal G52 Voltage signal G53 Observation signal G541 Delay detection signal (M-sequence signal)
G601 Fuel cell control signal G602 Storage battery control signal G603 Inversion signal G1000 Motor output command value G1003 Motor output, motor output value G1004 Power command value G1005 Deviation signal P1001 Fuel cell output power P1002 Storage battery output power P1006 Motor drive power

Claims (10)

燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算手段と、
前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電流遅れを確認する電流遅れ確認部と、
前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部と、
を備えるインピーダンス演算器において、
試行としての測定において、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れが、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れよりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記電流遅れと前記電圧遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、
また、試行としての測定において、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れが、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れよりも大きい場合には、前記電流信号ラインに、前記電圧遅れと前記電流遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、
その後、前記インピーダンス演算手段によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする燃料電池系のインピーダンス演算方法。
Impedance calculation means for calculating impedance based on a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell and a voltage input from a voltage signal line having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell When,
A current delay confirmation unit for confirming a current delay based on the calculation by the impedance calculation means;
A voltage lag confirmation unit for confirming the voltage lag based on the calculation by the impedance calculation means;
In an impedance calculator comprising:
In the measurement as a trial, when the current delay confirmed by the current delay confirmation unit is larger than the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit, the current delay and the voltage delay are connected to the voltage signal line. Add a delay correction element of the same size as the difference between
Further, in the measurement as a trial, when the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit is larger than the current delay confirmed by the current delay confirmation unit, the voltage delay and the Add a delay correction factor of the same size as the difference from the current delay,
Then, the impedance calculation means calculates the impedance of the fuel cell by the impedance calculation means.
既知の膜抵抗値を有する燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算器において、
試行としての測定において、測定された膜抵抗値が前記既知の膜抵抗値よりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、測定された膜抵抗値とインピーダンス値から算出した膜抵抗値とが概ね同一となる遅れ補正要素を加え、
また、試行としての測定において、測定された膜抵抗値が前記既知の膜抵抗値よりも小さい場合には、前記電流信号ラインに、測定された膜抵抗値とインピーダンス値から算出した膜抵抗値とが概ね同一となる遅れ補正要素を加え、
その後、前記インピーダンス演算器によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする燃料電池系のインピーダンス演算方法。
Based on a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to a fuel cell having a known membrane resistance value and a voltage input from a voltage signal line having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell. In an impedance calculator that calculates impedance,
In the measurement as a trial, when the measured membrane resistance value is larger than the known membrane resistance value, the measured membrane resistance value and the membrane resistance value calculated from the impedance value are approximately in the voltage signal line. Add the same delay correction factor,
Further, in the measurement as a trial, when the measured membrane resistance value is smaller than the known membrane resistance value, a membrane resistance value calculated from the measured membrane resistance value and the impedance value on the current signal line, and Add a delay compensation element that is almost the same,
Thereafter, the impedance calculator calculates the impedance of the fuel cell using the impedance calculator.
燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算器において、
試行としての測定において、前記燃料電池に接続された前記電流計測端子および前記電圧計測端子を一旦外したのち、前記燃料電池の出力端子部に既知の校正用素子抵抗値を有する校正用素子を接続して前記インピーダンス演算器によってインピーダンスを演算し、
前記試行で測定された前記校正用素子の抵抗値が前記既知の校正用素子抵抗値よりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記試行で測定された校正用素子の抵抗値と前記既知の校正用素子抵抗値とが概ね同一となるように遅れ補正要素を加え、
前記試行で測定された校正用素子の抵抗値が前記既知の校正用素子抵抗値よりも小さい場合には、前記電圧信号ラインに、前記試行で測定された校正用素子の抵抗値と前記既知の校正用素子抵抗値とが概ね同一となるように遅れ補正要素を加え、
その後、接続された前記校正用素子を外したのち、前記電流計測端子および前記電圧計測端子を前記燃料電池に接続して、インピーダンスを演算することを特徴とする燃料電池系のインピーダンス演算方法。
An impedance calculator for calculating impedance based on a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell and a voltage input from a voltage signal line having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell. In
In measurement as a trial, once the current measurement terminal and the voltage measurement terminal connected to the fuel cell are removed, a calibration element having a known calibration element resistance value is connected to the output terminal of the fuel cell. And calculating the impedance by the impedance calculator,
When the resistance value of the calibration element measured in the trial is larger than the known calibration element resistance value, the resistance value of the calibration element measured in the trial and the known value are connected to the voltage signal line. Add a delay correction element so that the element resistance value for calibration is almost the same,
When the resistance value of the calibration element measured in the trial is smaller than the known calibration element resistance value, the resistance value of the calibration element measured in the trial and the known value are connected to the voltage signal line. Add a delay correction element so that the calibration element resistance value is almost the same,
Thereafter, after removing the connected calibration element, the impedance is calculated by connecting the current measuring terminal and the voltage measuring terminal to the fuel cell and calculating the impedance.
前記校正用素子は、抵抗素子とコンデンサーとを備えることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法。   The fuel cell system impedance calculation method according to claim 3, wherein the calibration element includes a resistance element and a capacitor. 燃料電池に接続される電流計測端子を有する電流信号ラインから入力する電流と、前記燃料電池に接続される電圧計測端子を有する電圧信号ラインから入力する電圧とに基づいてインピーダンスを演算するインピーダンス演算手段と、
遅れ検出用信号を前記電流信号ラインと電圧信号ラインに印加する遅れ検出用信号印加手段と、
前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電流遅れを確認する電流遅れ確認部と、
前記インピーダンス演算手段による演算に基づいて電圧遅れを確認する電圧遅れ確認部と、
を備えるインピーダンス演算器において、
試行としての測定において、
前記燃料電池と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとの接続を解除し、
その後、前記遅れ検出用信号印加手段と電流信号ラインおよび電圧信号ラインとを接続してインピーダンスを演算し、
前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れが、前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れよりも大きい場合には、前記電圧信号ラインに、前記電流遅れと前記電圧遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、
前記電圧遅れ確認部で確認された電圧遅れが、前記電流遅れ確認部で確認された電流遅れよりも大きい場合には、前記電流信号ラインに、前記電圧遅れと前記電流遅れとの差と同じ大きさの遅れ補正要素を加え、
次に、前記遅れ検出用信号印加手段と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとの接続を解除し、
次に、前記燃料電池と前記電流信号ラインおよび前記電圧信号ラインとを再度接続し、
その後、前記インピーダンス演算手段によって、前記燃料電池のインピーダンスを演算することを特徴とする燃料電池系のインピーダンス演算方法。
Impedance calculation means for calculating impedance based on a current input from a current signal line having a current measurement terminal connected to the fuel cell and a voltage input from a voltage signal line having a voltage measurement terminal connected to the fuel cell When,
A delay detection signal applying means for applying a delay detection signal to the current signal line and the voltage signal line;
A current delay confirmation unit for confirming a current delay based on the calculation by the impedance calculation means;
A voltage lag confirmation unit for confirming the voltage lag based on the calculation by the impedance calculation means;
In an impedance calculator comprising:
In the measurement as a trial,
Disconnecting the fuel cell from the current signal line and the voltage signal line;
Thereafter, the delay detection signal applying means, the current signal line and the voltage signal line are connected to calculate the impedance,
When the current delay confirmed by the current delay confirmation unit is larger than the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit, the voltage signal line has the same magnitude as the difference between the current delay and the voltage delay. Add a delay compensation factor,
When the voltage delay confirmed by the voltage delay confirmation unit is larger than the current delay confirmed by the current delay confirmation unit, the current signal line has the same magnitude as the difference between the voltage delay and the current delay. Add a delay compensation factor,
Next, the connection between the delay detection signal applying means and the current signal line and the voltage signal line is released,
Next, the fuel cell, the current signal line and the voltage signal line are connected again,
Then, the impedance calculation means calculates the impedance of the fuel cell by the impedance calculation means.
前記遅れ検出用信号印加手段の出力する前記遅れ検出用信号は、M系列信号を含むことを特徴とする請求項5に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法。   6. The fuel cell system impedance calculation method according to claim 5, wherein the delay detection signal output from the delay detection signal applying means includes an M-sequence signal. 前記電流遅れ確認部における電流遅れと、前記電圧遅れ確認部における電圧遅れとの大小関係の比較において、前記電流と前記電圧のそれぞれの1次遅れの時定数を用いることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法。   2. The time constant of the first delay of each of the current and the voltage is used in the comparison of the magnitude relationship between the current delay in the current delay confirmation unit and the voltage delay in the voltage delay confirmation unit. Alternatively, the fuel cell system impedance calculation method according to claim 5. 前記インピーダンス演算手段は、フーリエ変換機能を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法。   The fuel cell system impedance calculation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the impedance calculation means has a Fourier transform function. 前記遅れ補正要素は、ソフトウエアによる構成であって、前記インピーダンス演算手段に備えられることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法。   9. The fuel cell system impedance calculation method according to claim 1, wherein the delay correction element is configured by software and is provided in the impedance calculation means. 請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の燃料電池系のインピーダンス演算方法を実行するインピーダンス演算器を備えることを特徴とする燃料電池車両。   A fuel cell vehicle comprising an impedance calculator for executing the fuel cell system impedance calculation method according to any one of claims 1 to 9.
JP2012085367A 2012-04-04 2012-04-04 Fuel cell system impedance calculation method, and fuel cell vehicle equipped with an impedance calculator for executing the impedance calculation method Expired - Fee Related JP5943277B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012085367A JP5943277B2 (en) 2012-04-04 2012-04-04 Fuel cell system impedance calculation method, and fuel cell vehicle equipped with an impedance calculator for executing the impedance calculation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012085367A JP5943277B2 (en) 2012-04-04 2012-04-04 Fuel cell system impedance calculation method, and fuel cell vehicle equipped with an impedance calculator for executing the impedance calculation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013214475A true JP2013214475A (en) 2013-10-17
JP5943277B2 JP5943277B2 (en) 2016-07-05

Family

ID=49587676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012085367A Expired - Fee Related JP5943277B2 (en) 2012-04-04 2012-04-04 Fuel cell system impedance calculation method, and fuel cell vehicle equipped with an impedance calculator for executing the impedance calculation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5943277B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105699902A (en) * 2014-12-15 2016-06-22 奥特润株式会社 Apparatus and method for measuring impedance for fuel cell diagnosis
US9579977B2 (en) 2015-01-28 2017-02-28 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electric vehicle
US9758044B2 (en) 2014-10-02 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965483A (en) * 1995-08-23 1997-03-07 Fujitsu Ten Ltd In-cabin frequency characteristic automatic correction system
JP2001091552A (en) * 1999-09-22 2001-04-06 Hioki Ee Corp Phase error correction method for circuit element measuring instrument
JP2001245866A (en) * 2000-03-07 2001-09-11 Sekisui Chem Co Ltd Electric characteristic measuring device
JP2005180927A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Horiba Ltd Impedance-measuring instrument
JP2007018741A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Toyota Motor Corp Fuel cell system and AC impedance measurement method
JP2007127533A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd Optical absolute encoder
JP2008084601A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Toyota Motor Corp Fuel cell system and fuel cell impedance measurement method
JP2011137681A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Panasonic Corp Impedance detection circuit, battery power supply apparatus, and battery utilization system
JP2011209086A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Honda Motor Co Ltd Error correction method of current sensor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965483A (en) * 1995-08-23 1997-03-07 Fujitsu Ten Ltd In-cabin frequency characteristic automatic correction system
JP2001091552A (en) * 1999-09-22 2001-04-06 Hioki Ee Corp Phase error correction method for circuit element measuring instrument
JP2001245866A (en) * 2000-03-07 2001-09-11 Sekisui Chem Co Ltd Electric characteristic measuring device
JP2005180927A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Horiba Ltd Impedance-measuring instrument
JP2007018741A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Toyota Motor Corp Fuel cell system and AC impedance measurement method
JP2007127533A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd Optical absolute encoder
JP2008084601A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Toyota Motor Corp Fuel cell system and fuel cell impedance measurement method
JP2011137681A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Panasonic Corp Impedance detection circuit, battery power supply apparatus, and battery utilization system
JP2011209086A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Honda Motor Co Ltd Error correction method of current sensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9758044B2 (en) 2014-10-02 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics
US10406921B2 (en) 2014-10-02 2019-09-10 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics
US11091039B2 (en) 2014-10-02 2021-08-17 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics
CN105699902A (en) * 2014-12-15 2016-06-22 奥特润株式会社 Apparatus and method for measuring impedance for fuel cell diagnosis
US9579977B2 (en) 2015-01-28 2017-02-28 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electric vehicle
US10220707B2 (en) 2015-01-28 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP5943277B2 (en) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12385981B2 (en) Battery monitoring device including calculation of impedance using independent electrical path to a response signal input
CN111323705B (en) Battery parameter identification method and system based on robust recursive least squares
JP7351024B2 (en) Battery management device and method
JP6507375B2 (en) Battery state estimation device and battery state estimation method
JP5751207B2 (en) Battery DC resistance evaluation device
EP2848952B1 (en) Device for estimating state of charge of battery
EP3499676B1 (en) Power converter
CN115113069B (en) Battery SOC estimation method and related device
CN112242730B (en) Battery monitoring device
US10507734B2 (en) Battery state estimating apparatus
KR102333330B1 (en) Energy accumulator emulator and method for emulation of an energy accumulator emulator
WO2015033503A1 (en) Estimation device and estimation method
JP2018096953A (en) Battery state estimation device
JP2010135075A (en) Method and device for estimating temperature of battery pack
TW200531326A (en) Apparatus and method for estimating stage of charge of battery using neural network
JP2010127729A (en) Deterioration estimation method and device of battery
JP2018091716A (en) Battery state estimation device
JP7552776B2 (en) Battery monitoring device
JP5943277B2 (en) Fuel cell system impedance calculation method, and fuel cell vehicle equipped with an impedance calculator for executing the impedance calculation method
CN107272792B (en) A kind of constant-current source device for breaker test
KR20190057843A (en) System and method for correcting resolver offset
Zhen et al. Online battery model parameters identification approach based on bias-compensated forgetting factor recursive least squares
WO2023276547A1 (en) Battery measurement device
WO2023276546A1 (en) Battery measurement device and battery measurement method
CN110943245B (en) Fuel cell diagnosis harmonic current generation method and system and diagnosis device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160513

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5943277

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees