JP4809618B2 - 二次電池の劣化判定方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る電源システムの概略の構成を示すブロック図である。図1の電源システム1は、二次電池2と、二次電池2からの電力により動作する負荷3と、常時あるいは必要時に二次電池2を充電する充電装置4と、二次電池2や図示しない電力源から負荷3への電力の供給を制御する電源制御装置5を備えている。なお、実際の電源システム1には、負荷が多数設けられている場合もある。
図2は、第2実施形態に係る電源システムの概略の構成を示すブロック図である。図2の電源システム1は、2つの二次電池2と、二次電池2からの電力により動作する負荷3と、常時あるいは必要時に二次電池2を充電する充電装置4と、二次電池2や図示しない電力源から負荷3への電力の供給を制御する電源制御装置5を備えている。なお、実際の電源システム1には、負荷が多数設けられている場合もある。
さらに、二次電池の情報を表示する表示部を設け、使用者他に二次電池の状態を伝え、充電する又は交換することを促すことができる。
図3は、第3実施形態に係る電源システムの概略の構成を示すブロック図である。図3では、二次電池を劣化判定する機能又は二次電池劣化判定装置を有する電源制御装置18には、電流センサ11と、電圧センサ12と、制御部13と、記憶部14と、充電回路15と、放電回路16と、温度センサ17(温度変換部)を含んで電源システムが構成され、二次電池10から少なくとも1つの負荷20に電力を供給する構成になっている。
図6は、所定の時間放電時の二次電池の電圧値をある温度で換算した図である。
図7は、二次電池の温度と各温度での5秒間放電時における放電前電圧と放電電圧との電圧差(電圧降下)について3つの良品二次電池の特性を示すものである。また、図8は、二次電池の温度が−30℃での放電後電圧と電圧降下をプロットしたものである。なお点線は、予め求めた放電後電圧−電圧差特性のばらつきを考慮した閾値設定直線である。
図9は、二次電池の充電、並びに、放電時における電圧変化を示す図である。図9では、充電中又は充電後から所定時間放置したときの電圧降下ΔV1と、所定時間放置したときの電圧と二次電池の安定状態OCVまでの電圧差分ΔV3、そして一定放電電流にて所定時間放電したときの電圧降下ΔV2とする。
図10は、二次電池の充電、並びに、放電時における電圧変化を示す図である。図10では、放置又は放電後から所定時間放置又は充電したときの電圧上昇ΔV1と、所定時間放置又は充電したときの電圧と二次電池が安定状態OCVまでの電圧差分ΔV3、そして一定放電電流にて所定時間放電したときの電圧降下ΔV2とする。
2、10、106…二次電池
3、20…負荷
4…充電装置
5、18…電源制御装置
6…二次電池劣化判定装置
11…電流センサ
12…電圧センサ
13…制御部
14…記憶部
15…充電回路
16…放電回路
17,105…温度センサ
22,23…無線装置
24…コンピュータ
101…検知回路
102…制御・判定装置
103…表示部
104、107、108…二次電池劣化判定装置
109…装置・電源制御装置
110…GPS装置
111…照明
112…稼働部
Claims (3)
- 劣化状態が既知である少なくとも一つの二次電池基準品を所定の時間放電させ、放電電圧を測定し、前記二次電池基準品の放電電圧の時間特性と、
劣化状態が未知である二次電池試験品の放電開始前の電圧と、所定時間放電させたときの放電電圧との差である電圧降下を用いて、前記二次電池試験品の劣化判定を行う二次電池の劣化判定方法であって、
劣化状態が既知である二次電池基準品として劣化していない良品二次電池を用い、
少なくとも一つの前記良品二次電池の温度−電圧降下特性を用いて、前記二次電池試験品の前記電圧降下の値を、所定の温度における電圧降下の値に換算し、
予め求められた二次電池におけるインピーダンスと所定条件下における放電電圧との関係を示すインピーダンス−放電電圧特性を用いて、予め求められた、少なくとも2つの前記良品二次電池のインピーダンスから、所定条件下における放電電圧を求め、さらに、前記良品二次電池の前記所定の温度における電圧降下の値を求め、
前記少なくとも2つの前記良品二次電池の前記放電電圧をX、前記電圧降下の値をYとしたとき、
Y=aX+b
なる関係式を満たすa、bを演算によって求め、
さらに劣化判定のための裕度として設定される値をk、前記二次電池試験品の前記放電電圧をVsとし、
Vth=aVs+b+kなる関係式を満たす劣化判定閾値をVthとし、前記二次電池試験品の前記所定の温度における電圧降下の値をX−SOHとしたとき、
X−SOH>Vth
を満たすときに前記二次電池は劣化品であると判定する、
ことを特徴とする二次電池の劣化判定方法。 - 前記二次電池試験品が充電中であった場合には、充電を中断或いは終了させた直後から放電電圧を測定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の劣化判定方法。 - 前記少なくとも一つの二次電池基準品の特性をフロート状態で測定する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の二次電池の劣化判定方法。
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