JP2012202851A - 劣化測定装置、二次電池パック、劣化測定方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池検出部は、二次電池の両端間の電圧を測定する。電流検出部は、二次電池を流れる電流を測定する。制御部は、放電経路における二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持しており、第1の測定時刻から、電流検出部で測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで二次電池を放電させ、第2の測定時刻において、電池検出部で測定される電圧に基づいて二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、外部インピーダンスと内部インピーダンスの和に電流検出部で測定される放電電流を乗算することで、第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、第1の測定時刻における第1の開放電圧と第2の開放電圧と放電容量基準値とに基づいて二次電池の復帰容量を算出する。
【選択図】図1
Description
二次電池の両端間の電圧を測定する電池検出部と、
前記二次電池を流れる電流を測定する電流検出部と、
放電経路における前記二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持しており、第1の測定時刻から、前記電流検出部で測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に前記電流検出部で測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する制御部と、を有している。
充電および放電が可能な二次電池と、
前記二次電池の両端間の電圧を測定する電池検出部と、
前記二次電池を流れる電流を測定する電流検出部と、
放電経路における前記二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持しており、第1の測定時刻から、前記電流検出部で測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に前記電流検出部で測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する制御部と、を有している。
放電経路における二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持し、
第1の測定時刻から、測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、
前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に、測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、
前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出するというものである。
放電経路における二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持する手順と、
第1の測定時刻から、測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させる手順と、
前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に、測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出する手順と、
前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
図1は、第1の実施形態による二次電池パックの構成を示すブロック図である。図1を参照すると、二次電池パック10は2つの二次電池ブロック11と制御ブロック12を有している。二次電池ブロック11は複数の二次電池13が直列接続された構成である。制御ブロック12は、制御部14、電池検出部15、電流検出部16、放電スイッチ17、および充電スイッチ18を有している。
まずは、第1の測定時刻に二次電池13を開放状態から放電状態に移行させる場合について説明する。第1の測定時刻がAの時点である。
次に、二次電池13が第1の測定時刻の前から放電状態である場合について説明する。
次に、本実施形態における劣化度と復帰容量の算出例について説明する。
第1の実施形態では、劣化測定の間は負荷である外部インピーダンスが一定であるか、あるいは一定と見なせるようなシステムを想定した。しかし、実際のシステムでは、負荷を一定と見なすことができない場合も多い。例えば、住宅に備えられるシステムではエアコンなどの電化製品の使用状況によって負荷が変動する。第2の実施形態では、負荷が一定と見なせないようなシステムにおいても二次電池の劣化測定を容易かつ高精度に行えるようにする。
11 二次電池ブロック
12 制御ブロック
13 二次電池
14 制御部
15 電池検出部
16 電流検出部
17 放電スイッチ
18 充電スイッチ
21 診断スイッチ
22 診断用負荷
23 負荷
Claims (13)
- 二次電池の両端間の電圧を測定する電池検出部と、
前記二次電池を流れる電流を測定する電流検出部と、
放電経路における前記二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持しており、第1の測定時刻から、前記電流検出部で測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に前記電流検出部で測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する制御部と、を有する劣化測定装置。 - 前記制御部は、
前記第1の測定時刻以前から前記二次電池が放電状態であれば、前記第1の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に前記電流検出部で測定される放電電流を乗算することで前記第1の開放電圧を算出し、
前記第1の測定時刻に開放状態から放電状態にするのであれば、前記第1の測定時刻において、第1の指定時間の放電による前記二次電池の両端間の電圧の降下と、その後に前記電池検出部で測定される電圧とに基づいて、前記二次電池の内部インピーダンスと外部インピーダンスを算出し、該外部インピーダンスを保持すると共に、前記第1の測定時刻における前記二次電池の両端間の電圧を前記第1の開放電圧とする、
請求項1に記載の劣化測定装置。 - 前記制御部は、前記第1の測定時刻に開放状態から放電状態にするとき、前記第1の測定時刻における前記二次電池の両端間の電圧を前記電流検出部で測定される放電電流で除算することにより、前記内部インピーダンスと前記外部インピーダンスの合計値を算出し、前記第1の指定時間が経過した後に前記電池検出部で測定される複数の電圧の平均値を前記放電電流で除算することにより、前記内部インピーダンスを算出し、該合計値から該内部インピーダンスを除算することにより、前記外部インピーダンスを算出する、請求項2に記載の劣化測定装置。
- 前記第1の指定時間は1秒間である、請求項2または3に記載の劣化測定装置。
- 前記制御部は、前記前記二次電池を開放状態から前記放電状態にする毎に、保持している前記外部インピーダンスを更新する、請求項2から4のいずれか一項に記載の劣化測定装置。
- 前記外部インピーダンスは一定値の診断用負荷であり、
前記制御部は、前記内部インピーダンスの算出に用いる電圧を前記電池検出部で測定するとき、前記二次電池を前記診断用負荷に接続する、請求項1に記載の劣化測定装置。 - 並列接続される複数の前記二次電池があり、前記診断用負荷は前記複数の二次電池に共通であり、前記制御部は、前記複数の二次電池のいずれかを劣化診断対象とし、劣化診断対象の二次電池の前記内部インピーダンスの算出に用いる電圧を前記電池検出部で測定するとき、該二次電池を前記診断用負荷に接続する、請求項6に記載の劣化測定装置。
- 前記制御部は、前記第1の開放電圧から得られる前記二次電池の残容量の前記復帰容量に対する割合と、前記第2の開放電圧から得られる前記二次電池の残容量の前記復帰容量に対する割合との差分を放電割合算出値とし、該放電割合算出値に対する、前記二次電池の初期容量に対する前記放電容量基準値の割合である放電割合基準値の割合を劣化度として算出する、請求項1から7のいずれか一項に記載の劣化測定装置。
- 前記制御部は、前記初期容量に前記劣化度を乗算することにより前記復帰容量を算出する、請求項8に記載の劣化測定装置。
- 前記制御部は、前記内部インピーダンスを前記二次電池の温度特性に基づいて、基準温度における値に補正する、請求項1から9のいずれか一項に記載の劣化測定装置。
- 充電および放電が可能な二次電池と、
前記二次電池の両端間の電圧を測定する電池検出部と、
前記二次電池を流れる電流を測定する電流検出部と、
放電経路における前記二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持しており、第1の測定時刻から、前記電流検出部で測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に前記電流検出部で測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する制御部と、を有する二次電池パック。 - 放電経路における二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持し、
第1の測定時刻から、測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させ、
前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に、測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出し、
前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する、劣化測定方法。 - 放電経路における二次電池の外部にある外部インピーダンスの値を予め保持する手順と、
第1の測定時刻から、測定される放電電流を基に積算される放電容量が所定の放電容量基準値になる第2の測定時刻まで前記二次電池を放電させる手順と、
前記第2の測定時刻において、前記電池検出部で測定される電圧に基づいて前記二次電池の内部にある内部インピーダンスを算出し、前記外部インピーダンスと前記内部インピーダンスの和に、測定される放電電流を乗算することで、前記第2の測定時刻における第2の開放電圧を算出する手順と、
前記第1の測定時刻における第1の開放電圧と前記第2の開放電圧と前記放電容量基準値とに基づいて前記二次電池の復帰容量を算出する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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