JP2003297437A - 二次電池装置 - Google Patents
二次電池装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
を備えた簡易な構成の二次電池装置を提供する。 【解決手段】 二次電池の温度Tを測定する温度センサ
と、予め区分設定した複数の温度範囲A1,A2,…,A
nにそれぞれ対応するメモリ領域M1,M2,…,Mnを
備えた不揮発性のメモリと、前記温度センサにより所定
時間t毎に測定された温度Tが含まれる温度範囲を判定
する手段と、この判定結果に従って上記温度が含まれる
温度範囲Ak(k=1,2,…,n)に対応するメモリ領
域Mkに記憶される頻度情報Nkをインクリメント(+
1)する手段と、前記メモリの各メモリ領域M1,M2,
…,Mnにそれぞれ記憶された頻度情報N1,N2,…,N
nから前記二次電池の温度環境を求める手段とを具備す
る。
Description
境を解析するに好適な機能を備えた二次電池装置に関す
る。
ミウム蓄電池、更にはリチウムイオン電池等の二次電池
の寿命が尽きた場合、その二次電池の使用環境が解析で
きれば寿命が尽きた原因を解明することができる。具体
的には二次電池の寿命がその性能保証条件よりも早く尽
きた場合、周囲温度環境が高かったことに起因するの
か、或いは二次電池そのものの不良原因によるものかを
判断することが可能となる。
の使用環境は様々であり、一般的にはその使用環境を常
時モニタすることは極めて困難である。特に二次電池を
無停電電源装置に組み込んで製品として出荷したような
場合、そのユーザに二次電池の使用状況(環境)の監視
を求めることは殆ど不可能である。従って二次電池の寿
命が早く尽きた場合であっても、その原因を解明するこ
とは非常に難しい。
たもので、その目的は、二次電池の使用環境を解析する
に好適な機能を備えた簡易な構成の二次電池装置を提供
することにある。
べく本発明に係る二次電池装置は、二次電池の温度(電
池温度またはその周囲温度)Tを測定する温度センサ
と、予め区分設定した複数の温度範囲A1,A2,…,A
nにそれぞれ対応するメモリ領域M1,M2,…,Mnを
備えたメモリと、前記温度センサにより所定時間t毎に
測定された温度Tが含まれる温度範囲を判定する手段
と、この判定結果に従って上記温度が含まれる温度範囲
Ak(k=1,2,…,n)に対応するメモリ領域Mkに
記憶される頻度情報Nkをインクリメント(+1)する
手段と、前記メモリの各メモリ領域M1,M2,…,Mn
にそれぞれ記憶された頻度情報N1,N2,…,Nnから
前記二次電池の温度環境を求める手段とを具備したこと
を特徴としている。
…,Anは、複数の温度区分点が所定の温度差ΔT毎に
T1,T2,…,Tn(T1<T2<,…,<Tn)として
設定される場合、例えば T1≦A1<T2,T2≦A2<T3,…,Tn≦An 或いは A1≦T1,T1<A2≦<T2,…,Tn−1<An
≦Tn として設定される。そして前記二次電池の温度環境は、
前記複数の温度範囲A1,A2,…,Anにそれぞれ記憶
された前記頻度情報N1,N2,…,Nnにより示される
頻度分布として求められる。
ものを用いることで、二次電池の寿命が尽きた場合にお
いても、その記憶情報を簡易に読み出し得るようにして
おくことが好ましい。
実施形態に係る二次電池装置について説明する。図1は
二次電池装置の概略構成を示している。この二次電池装
置は、二次電池(BAT)1を備えた無停電電源装置等
として実現されるものであって、一対の充電端子C+,
C−から供給される直流電力にて二次電池1を充電し、
該二次電池1に充電された電気エネルギを一対の放電端
子D+,D−を介して図示しない負荷装置に供給する如
く構成される。また上記充電端子充電端子C+と二次電
池1の正極との間には、二次電池1の充電を制御する為
の電力用MOS−FET等からなるスイッチSWが介挿
されている。
電池1の端子電圧Vbatまたはその電圧変化から該二次
電池1の満充電を検出する満充電検出回路2によりオン
・オフ(導通・遮断)制御される。具体的には上記満充
電検出回路2は、二次電池1の端子電圧Vbatが最大電
圧値Vpeakに達したときに該二次電池1が満充電に至っ
たと判定するピーク電圧検出方式のものや、或いは上記
端子電圧Vbatが最大値に達した後に所定電圧だけ低下
したとき、これを満充電に至ったとして判定する−ΔV
検出方式のものとして実現される。尚、満充電検出回路
2として、二次電池1の電池温度や電池温度上昇率から
その満充電を検出する方式のものを用いることも勿論可
能である。
二次電池装置において、この発明が特徴とするところ
は、前記二次電池1の電池温度またはその周辺温度を検
出する温度センサ3を備え、この温度センサ3により検
出される温度の情報を該二次電池装置の使用環境情報と
して記憶する機能を備えている点にある。上記温度セン
サ3は、例えば二次電池1の外装ケースに密着させて設
けたサーミスタTh等からなり、電池温度Tに応じた電
気的変化(抵抗値変化)を呈する。この温度センサ(サ
ーミスタTh)3を介して検出される電池温度Tは、電
圧変換器4により上記電池温度Tに対応する電圧Vに変
換されて以下に示す処理に供される。
を介して検出される二次電池1の温度T(電圧V)が、
予め区分設定した温度範囲(電圧範囲)A1,A2,…,
Anのいずれに含まれるかを判定するもので、タイマ回
路6の制御を受けて所定時間t毎に判定動作する。ちな
みに上記温度範囲A1,A2,…,Anは、図2にその概
念を示すように複数の温度区分点が所定の温度差ΔT毎
にT1,T2,…,Tn(T1<T2<,…,<Tn)とし
て設定される場合、例えば T1≦A1<T2,T2≦A2<T3,…,Tn≦An として設定される。より具体的には上記温度区分点T
1,T2,…,Tnにそれぞれ対応する電圧がV1,V2,
…,Vn(V1<V2<,…,<Vn)として設定される
場合、予め区分設定した電圧範囲A1,A2,…,An
は、 V1≦A1<V2,V2≦A2<V3,…,Vn≦An として設定される。
…,Anを A1≦T1,T1<A2≦<T2,…,Tn−1<An
≦Tn として設定することも勿論可能である。一方、メモリ7
は、上述した温度範囲(電圧範囲)A1,A2,…,An
にそれぞれ対応するメモリ領域M1,M2,…,Mnを備
えたもので、後述するように前記温度範囲判定回路5に
より判定された各温度範囲(電圧範囲)A1,A2,…,
An毎の判定結果回数をそれぞれ記憶する役割を担う。
即ち、上記各メモリ領域Mk(k=1,2,…,n)は、
前記温度範囲判定回路5において所定時間t毎に判定さ
れた二次電池1の温度T(電圧V)が、前述した如く区
分設定した複数の温度範囲(電圧範囲)A1,A2,…,
Anの中のどの区分に属するかに応じて、該当温度範囲
Ak(k=1,2,…,n)に対応するメモリ領域Mk
(k=1,2,…,n)の記憶値を歩進(インクリメン
ト;+1)することで、その判定結果の回数Nk(k=
1,2,…,n)を記憶する役割を担っている。またこの
メモリ7は、更に前記温度範囲判定回路5による全判定
回数Cを記憶する為のメモリ領域NTを備えている。
=1,2,…,n)にそれぞれ記憶された判定結果回数N
k(k=1,2,…,n)により、前記二次電池1が置か
れた使用環境の温度に関する履歴が、上記判定回数(頻
度)N1,N2,…,Nnにより示される分布として求め
られる。そしてメモリ7の記憶情報(判定結果回数N
k)は、通信装置8を介して図示しない外部装置に対し
て適宜出力されるようになっている。
なる。そして常時は前記温度範囲判定回路5等と共に前
記二次電池1に充電された電力エネルギを受けて作動し
て、その情報の書き込みが行われるが、前記二次電池1
の寿命が尽きた場合においてもその記憶情報を保持する
機能を備える。この結果、メモリ7に記憶された情報
は、外部から簡易に読み出し得るものとなっている。
置における二次電池1の上述した使用環境(温度環境)
を記憶する機能の概略的な処理手順を示している。この
処理機能は、二次電池装置の使用開始に際して、先ず前
記メモリ7を初期化することから開始される[ステップ
S1]。このメモリ7の初期化は、前述した各メモリ領
域Mk(k=1,2,…,n),NTにそれぞれ記憶され
ている値(回数)Nk(k=1,2,…,n),Cをそれ
ぞれ零[0]にすることによりなされる。
て前記温度センサ(サーミスタ)3を介して二次電池1
の温度Tを検出し、電圧変換器4を介して温度Tに対応
する電圧Vに変換する[ステップS2]。そしてタイマ
回路6により計時される時間が所定時間tに達したか否
かを判定し[ステップS3]、所定時間t毎に前記温度
範囲判定回路5を起動する。尚、所定時間tの経過が検
出される都度、上述した電池温度Tの電圧変換を行っ
て、前記温度範囲判定回路5を起動するようにしても良
い。
述した電圧(温度T)Vが含まれる電圧範囲(温度範
囲)Akを判定する[ステップS4]。この電圧範囲A
kの判定は、前述した温度区分点T1,T2,…,Tnに
それぞれ対応する電圧V1,V2,…,Vn(V1<V2
<,…,<Vn)と、現時点に置いて計測された温度Tに
対応する電圧Vとの大小関係をそれぞれ比較することに
より、 Vk≦V<Vk+1 なる条件を満たす電圧範囲Ak(k=1,2,…,n)を
求めることによりなされる。
れる電圧範囲(温度範囲)Akが特定されたならば、該
電圧範囲(温度範囲)Akに対応する前記メモリ7のメ
モリ領域Mkを指定し[ステップS5]、該メモリ領域
Mkに記憶されているデータNkをインクリメント(+
1)する[ステップS6]。更に前記メモリ7のメモリ
領域NTを指定し[ステップS7]、該メモリ領域NT
に記憶されているデータCをインクリメント(+1)す
る[ステップS8]。
6によって計時される所定時間t毎に実行する。尚、こ
の所定時間tは、1時間等として設定される。この結
果、前記メモリ7においては、時間毎に計測された二次
電池1の電池温度T(電圧V)に応じて、その温度T
(電圧V)が属する温度範囲(電圧範囲)Akに対応す
るメモリ領域Mkの記憶値(データ)Nkが歩進(イン
クリメント)されることになる。
それぞれ記憶されたデータNk(k=1,2,…,n)を
読み出せば、例えば図4に示すように二次電池装置(二
次電池1)が置かれた使用環境(温度環境)における温
度の頻度分布を求めることができる。そしてこの温度分
布を解析すれば、例えば二次電池1の使用温度環境が予
め想定された通常温度範囲内であったか、或いは高温に
晒されている期間が長かったか、逆に低温下で使用され
た期間が長かったか等を容易に判定することが可能とな
る。更にはこのような判定(解析)結果と、二次電池1
の寿命が尽きたときまでの使用期間とを総合的に判定す
れば、例えば二次電池1の寿命がその性能保証条件より
も早く尽きた場合、その原因が周囲温度環境が高かった
ことに起因するのか、或いは二次電池1そのものの不良
原因によるものかを容易に判断することが可能となる。
Cを記憶しておけば、この全判定回数Cに基づいて前記
各温度範囲Akの判定回数Nkを容易に正規化すること
ができるので、温度環境の分布をより精度良く評価する
ことが可能となる。またここでは温度センサ3を用いて
二次電池1の電池温度Tを計測する例について示した
が、その周囲温度を計測するようにしても良く、或いは
電池温度とその周囲温度の双方をそれぞれ計測するよう
にしても良い。また前記メモリ7に、二次電池装置(二
次電池1)の使用開始時期(年月日)や、最新の測定日
時等を書き込むようにしておくことも有用である。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
次電池の使用環境温度を所定時間毎に計測し、その温度
が含まれる温度範囲に応じて当該温度範囲での計測回数
を各温度範囲毎に計数するので、二次電池が置かれた使
用温度環境の履歴を温度分布として容易に求めることが
できる。従って寿命の尽きた二次電池に対する要因解析
を簡易にして効果的に行うことが可能となる等の実用上
多大なる効果が奏せられる。
概略構成図。
め区分設定した温度範囲、およびメモリにおけるメモリ
領域との関係を示す図。
の例を示す図。
る温度環境の頻度分布の例を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 二次電池の温度を測定する温度センサ
と、 予め区分設定した複数の温度範囲にそれぞれ対応するメ
モリ領域を備えたメモリと、 前記温度センサにより所定時間毎に測定された温度が含
まれる温度範囲を判定する手段と、 この判定結果に従って上記温度が含まれる温度範囲に対
応するメモリ領域に記憶される頻度情報をインクリメン
トする手段と、 前記メモリの各メモリ領域にそれぞれ記憶された頻度情
報から前記二次電池の温度環境を求める手段とを具備し
たことを特徴とする二次電池装置。 - 【請求項2】 前記二次電池の温度は、該温度に対応す
る電圧に変換されて温度範囲の判定に供せられるもので
ある請求項1に記載の二次電池装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002100345A JP4215442B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 二次電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002100345A JP4215442B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 二次電池装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003297437A true JP2003297437A (ja) | 2003-10-17 |
JP4215442B2 JP4215442B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=29388377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002100345A Expired - Fee Related JP4215442B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 二次電池装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP4215442B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084677A1 (ko) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 사용 환경과 사용 이력을 관리하는 장치 및 방법 |
CN105589045A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-05-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种并联电池组过温断路检测方法 |
US9614258B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-04-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and power storage system |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002100345A patent/JP4215442B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2014084677A1 (ko) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 사용 환경과 사용 이력을 관리하는 장치 및 방법 |
US9614258B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-04-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and power storage system |
CN105589045A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-05-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种并联电池组过温断路检测方法 |
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