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電圧低下推定方法および電圧低下推定装置 NEW

国内特許コード P200017219
整理番号 S2019-0202-N0
掲載日 2020年9月29日
出願番号 特願2019-021409
公開番号 特開2020-128910
出願日 平成31年2月8日(2019.2.8)
公開日 令和2年8月27日(2020.8.27)
発明者
  • 長岡 直人
  • 入江 奎太
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 電圧低下推定方法および電圧低下推定装置 NEW
発明の概要 【課題】比較的簡易かつ短時間で過充電メモリー効果に起因する電圧低下を推定可能な電圧低下推定方法を提供する。
【解決手段】メモリー効果を有する電池の電圧低下推定方法であって、トリクル充電された電池を放電させる第1ステップと、電池の放電直後の端子間電圧を測定して過渡電圧波形を取得する第2ステップと、電池の内部インピーダンスベクトル軌跡の円弧成分に対応するパラメータR’とKWW関数とを含む電圧過渡応答表現式を過渡電圧波形にフィッティングさせ、パラメータR’を導出する第3ステップと、パラメータR’を用いて電池の高SoC領域における電圧低下を推定する第4ステップと、を含むことを特徴とする。
【選択図】図11
従来技術、競合技術の概要

メモリー効果を有する電池としては、例えば、Ni-MH電池(ニッケル水素二次電池)が知られている。Ni-MH電池は、可燃性の低い水溶性電解液が用いられていることや反応物質の溶解・析出反応が無いことから、防災機器、医療用機器、自動車などの高い安全性が要求される機器に多く採用されている。中でも誘導灯、非常用照明、無停電電源(UPS)などの防災機器では、Ni-MH電池はトリクル充電により常に完全充電で待機状態にある(例えば、特許文献1参照)。

Ni-MH電池は、過充電によるメモリー効果の影響により、放電時に期待する電圧が得られず、防災機器が動作しない場合もある。このため、従来から、防災機器搭載のNi-MH電池に対して定電流放電試験を行い、Ni-MH電池の端子間電圧が下限電圧(例えば、1.0V)に達するか否かで、非常時において防災機器が動作するか否かを診断している。

しかしながら、放電試験中に予測不能な災害が発生することも考えられ、放電試験はリスクを伴う。また放電試験には長時間(例えば、30分程度)を要するため、特に大規模施設では多大な労力が必要となるばかりでなく、保守費用がかさむ。

産業上の利用分野

本発明は、メモリー効果を有する電池の電圧低下を推定する電圧低下推定方法および電圧低下推定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
メモリー効果を有する電池の電圧低下推定方法であって、
トリクル充電された前記電池を放電させる第1ステップと、
前記電池の放電直後の端子間電圧を測定して過渡電圧波形を取得する第2ステップと、
前記電池の内部インピーダンスベクトル軌跡の円弧成分に対応するパラメータR’とKWW関数とを含む電圧過渡応答表現式を前記過渡電圧波形にフィッティングさせ、前記パラメータR’を導出する第3ステップと、
前記パラメータR’を用いて前記電池の高SoC領域における電圧低下を推定する第4ステップと、
を含むことを特徴とする電圧低下推定方法。

【請求項2】
前記第4ステップでは、前記電池の高SoC領域における最低電圧VLOWと前記パラメータR’との関係式を用いて、前記第3ステップで導出した前記パラメータR’から前記最低電圧VLOWを推定することを特徴とする請求項1に記載の電圧低下推定方法。

【請求項3】
メモリー効果を有する電池の電圧低下を推定する電圧低下推定装置であって、
トリクル充電された前記電池を放電させる放電部と、
前記電池の放電直後の端子間電圧を測定して過渡電圧波形を取得する電圧測定部と、
前記電池の内部インピーダンスベクトル軌跡の円弧成分に対応するパラメータR’とKWW関数とを含む電圧過渡応答表現式を前記過渡電圧波形にフィッティングさせ、前記パラメータR’を導出する演算部と、
前記パラメータR’を用いて前記電池の高SoC領域における電圧低下を推定する電圧低下推定部と、
を備えることを特徴とする電圧低下推定装置。

【請求項4】
前記電池の高SoC領域における最低電圧VLOWと前記パラメータR’との関係式を記憶した記億部をさらに備え、
前記電圧低下推定部は、前記関係式を参照して、前記演算部で導出した前記パラメータR’から前記最低電圧VLOWを推定することを特徴とする請求項3に記載の電圧低下推定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019021409thum.jpg
出願権利状態 公開
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