駆動用電池　内部抵抗の把握

駆動用電池の内部抵抗を計算してみました。

劣化傾向把握のためのデータのひとつにしようと思います。

リチウムイオン電池の内部抵抗といっても、種々の異なる抵抗要因の複合として決まるようで、計測手段もいろいろあるようです。

しかし知りたいのは電池の細かい特性ではなく、EV走行時の電池の入出力特性の劣化具合なので、それがわかればよいのと、車載の状態で計測できるかどうかもポイントです。

下記によれば、直流内部抵抗の増加が、入出力特性の低下に比例するようです。
https://www.gs-yuasa.com/jp/technic/vol11_2/pdf/011_02_017.pdf

直流内部抵抗ですが、JISC8715によれば、
25℃環境で、I1=0.2Cで30秒放電させてこのときの端子電圧U1を計測し、
その後I2=1.0Cで放電させ、5秒後の端子電圧U2を測定し、電圧差を電流差で割って、
Rdc=（U1-U2）/(I2-I1)　として直流内部抵抗を出すようです。
https://kikakurui.com/c8/C8715-1-2012-01.html

PHVの電池は25Ahなので、0.2Cは5A、1.0Cは25Aに相当。

直流内部抵抗なら、なんとか算出できそうです。

実際には、車載状態ではあまり細かい条件をあわせることはできないので、
ある程度概算でよしとして、以下の方法で計測することにしました。

・一日車両を放置（電池温度＝外気温とする）
・システムオンし、電池電流0～1A程度での電池電圧V1を記録。SOCと外気温も記録。
・アクセルを踏み、走行。速やかに電池電流I（100A程度を目標）のときの電池電圧V2を記録。
・直流抵抗Rdc=（V1-V2）／I　で算出。

数値はOBD2モニタから取得。ただOBD2モニタでは電圧電流とも小数点以下が表示されないので、計算精度を上げるため電圧差が十分に確保できるよう、電池電流はJIS規定より大きめで100A程度（4C)とした。

結果；
外気温9℃、SOC45％、V1=346V、V2=328V、I=97.4A　で、Rdc=0.185Ω　となりました。

考察；
●電池電流100A時（加速時想定）の電池内部損失は、I^2*Rdc＝100＾2*0.185＝1850W　
・・・　加速時は結構なロスがでているようです。電池保温ヒータが200W程度と聞いているので、走行した方が電池温度があげられそうです。

●電池電流7A時（充電時想定）の電池内部損失は、I^2*Rdc＝7＾2*0.185＝9W　
・・・　充電時の電流くらいではロスは微少です。充電時の電池保温ヒータの意味があるわけか。。

●電池効率：SOC45%・100A取り出し時の損失率は、1850W/（328V*100A）＝5.6%　
・・・　電池出力効率は94～95%程度。これが高いのか低いのかよくわかりませんが、そんなものなんですかね。

SOCや温度を変えてぼちぼちデータ数を増やして行こうと思います。