JP2023506405A - 使用期間における任意の時間において、放電することなく、電気バッテリで利用可能なエネルギーと、同様にその自主性と、容量と、残存使用期間とを計算するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、任意の温度Ｔｎ及び任意の瞬間において、バッテリを放電することなく、任意のバッテリＷの利用可能エネルギーＥＤを計算する方法に関する。曲線Ｇｎ，Ｉの群は、固定された放電強度ＩＤにおける様々な容量のバッテリを放電させることによって、各バッテリ及び温度のために生成される。等しいＩＤを伴いＷを放電することで、対応した電圧を生成し、それはＧｎ，Ｉに入力され、ＥＤを得る。バッテリの容量、自主性、及び残り使用期間も提供される。バッテリが完全に充電されたとき、ＥＤは容量である。残り使用期間はＬＷを計算することによって見出される。自主性は、ＥＤ及び消費バランスを使用して得られる。上記は、ＭＣＵ、温度センサ、放電器、電圧器、電流器、及びインターフェースを備えたシステムを使用して自動化され、それによってＥＤ、容量、自主性、及び残り使用期間を得る。それらの使用は、バッテリの使用を最適にし、バッテリの自主性を例えば電気車両で確認することを可能にする。【選択図】図２

Description

本特許は、電気分野、さらに総括すると電気化学分野、ならびに詳細には、再充電可能及び使い捨て両方のバッテリ分野に関する。新しく充電されたときに製造者によって提供される、標準温度における容量以外、現在まで、放電する必要なくバッテリの利用可能なエネルギー（これ以降ＥＤ）を見出すための信頼できる方法はない。この方法は、その使用期間において常に計算し、すなわち古くなったときに、最後の充電から知られていない部分的な放電をする。この全ては任意の温度において生じる。

自主動作のために電気バッテリを使用する、多くのデバイスが存在する。バッテリの予測できない消耗は、使用中の装備の状況に依拠して、不安から重大な問題までもたらす場合がある。

現在の問題は、古くなったバッテリのＥＤを放電することなく知ることの困難さである。特にバッテリが、まだ蓄積するエネルギーを直ぐに必要とする場合に、放電されないということは大きな関心事である。バッテリが放電される温度、または放電されることになる温度が、いかにしてその自主性に影響を及ぼすか、を知ることも重要である。

ＥＤの状態で、バッテリは、老化、前の循環、被る電気化学的ストレス、最後の再充電からの部分的放電、及び分析時などのバッテリ温度を含む実行時の温度など、複数の状況によって影響を受ける。

一般的に、全ての人は、携帯電話の自主性、及びその使用期間の終わりにおける早められた損失を、経験している。バッテリが新しく、新たに充電されたとき、ディスプレイは、１００％、及びしばしば隅における小さい緑のバッテリ充填灯、を示すことによって、充電状態を促す。しかし、バッテリが古く、新たに充電されたとき、やはり同じ情報が表われ、自主性はより低い。

現在まで、その使用期間における任意の時間におけるバッテリの自主性は、先験的に知られていない。バッテリが、極端な温度によって影響を受けるときは、特にそうである。これは、利用可能な情報が電圧の測定からしか得られないためであり、それはＥＤ、容量、または自主性を知るために信頼できない。電圧は、時として充電状態を示す場合があり、それは容量が知られていない場合、ほとんど価値はない。

常にではないが、携帯電話において、まだ利用可能な僅かな時間の情報が重要であることは稀である。一般的に、その充電及び使用温度はほとんど変化せず、それは予測可能性を向上させるのに役立つ。それは、使用履歴、以前の自主性、予想される容量損失曲線などを連携させるのに役立つ。換言すると履歴の外挿であるが、それをスキー場で使用した場合、予報は完全に失敗するであろう。

自主性の知識不足が大きく関連する場合がある、他の用途が存在する。良い例は電気車両ＥＶであり、このような情報のエラーは、自身の手段によって再充電ポイントに到達できないことを意味する場合がある。または、このようなポイントが占有されているか、または故障している場合、次のポイントに到達できるか否かを知ることである。同じように、活動中のバッテリにおける実際の容量を知ることは重要であり、原子力発電所、高速電車、飛行機、ソーラー施設など、サービスの確実性を有することも必須である。

以下の例は、例示とし得る。２０１９年２月に、シカゴでは－３０℃の温度を記録した。通常、ＥＶにおける充電温度と動作温度との差は約５０℃である。このような差を伴う容量損失は、残り容量の５５％の水準である。これは、完全に充電され、前日にいくらか移動した多くの車両は、移動することができず、パワーがなくなって多くの道路で立往生したことを意味する。これは、いかに温度が影響するかを知るために重要である。

多くの場合、この知識の欠如は、バッテリの実際の残り容量について疑いがあるために、現在は時期尚早にバッテリを交換していることを意味する。このようなパラメータの正確な情報は、大きい節約を意味する。なぜならバッテリは、その使用期間の制限まで変わることなく作動できるからである。

一旦ＥＤが知られ、かつ適用されると、それが携帯電話、ＥＶ、ＵＰＳなどであろうと、装備が有する自主性を計算することが可能となり、それは、その瞬間から予測する消費の関数である。これらの必要性は、以降ではＢＥＣと呼ぶ、「消費の電気バランス（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）」において詳細を説明する。以前のバランスシートを分析することも、それを得ることも、本発明の目標ではなく、それは公知のものとして考慮する。

現在、上記の問題に対する満足した対応を提供する公知のプロセス、またはデバイスは存在しない。換言すると、バッテリを放電せずに信頼できる解決策を提供するものは存在しない。バッテリを放電することは、利用可能な充電が必要とされる場合に基本的な条件である。

最近、情報を改善する、電気消費を測定するデバイスが現れている。いくつかは、最後の消費を算出して記憶し、次に、放電曲線を追跡するアルゴリズムも付随して、外挿する。しかしそれらは、温度など、バッテリ容量に大きく影響を及ぼす局面を考慮に入れない。充電温度と使用温度とは、大幅に異なる場合があることに留意されたい。しかし、これについて判っている全てを説明する。

健全な状態または節約状態、すなわちバッテリの動作状況を含む、充電状態を計算する様々な方法が存在する。しかし、それら様々な方法は、提示する問題に対して近似的なものしか与えず、大きい誤差を伴い、信頼性はない。いくつかの方法は、誤差を最小に抑えるために、それら様々な方法のうち２つ以上を適用することによって、平均値を計算することから成る。これは統計的関心に過ぎない。

証明するように、エネルギーメータを適用することによるバッテリの合計放電に基づき、バッテリを即座に使用できずに残す、それらの方法は、完全に放棄される。それらは一次バッテリに適用することはできず、当然ながら、温度を変化させることになるバッテリにも適用することはできない。全てではないが、参考にした仕事のいくつかを、以下に記載する：
ａ）電解液密度を計測するもの。この方法の主な不利点は、特に一次バッテリなど、ほとんどのバッテリは封止され、それらの使用を不可能にすることである。接近可能なバッテリにおいて、電解液は酸であり、その危険性のために、この方法は一般ユーザに対して非常に不適切なものにする。バッテリを構成する全てのセルの測定を含み、高電圧で多くのセルを有する設定は、かなりの時間がかかることを意味する。それでもこの方法は、信頼からはほど遠い。いずれにせよ、それらは温度が変化した場合に、予測することができない。容量がない場合、充電状態のアイデアを与えることはできるが、その容量を知らなければ、ほとんど役に立たない。
ｂ）プーケルトの法則。これは古典的な方法である。これは温度を考慮しない。この単純な詳細は不適格である。多くの場所で説明が見出され、最も単純なものの１つは以下のものである。
https://en.wikipedia.org/wiki/Peukert%27s_law
ｃ）Ｓｈｅｐｈｅｒｄの法則。同じ解説を成すことができる。それらは古典的で非常に公知であるので、さらなる詳細を与えない。
ｄ）内部抵抗に基づいた方法。データ収集の困難さ以外に、それらも温度を考慮しない。
https://www.scienceabc.com/innovation/what-are-the-different-methods-to-estimate-the-state-of-charge-of-batteries.html
ｅ）いくつかの最近の仕事（１年半未満）をインターネットで確認でき、基本的方法が以下のように説明されている。
https://academicae.unavarra.es/bitstream/handle/2454/21830/TFG_GuembeZabaleta.pdf?sequence=1&isAllowed=y
ｆ）多くの対象の米国特許も存在する。それらは、より多くの整合性の局面を我々の目標に加えているが、我々の目標には到達していないことを認識している。次に言及するものは５カ月前に公開され、最新の知識を集積し、次に多くの過去の特許に言及している。しかし、それは温度変化を考慮しない。部分的には信頼している。この第１のリンクにおいて、米国の公報に公開されたものとして現出する。
２０１９年５月２８日の米国特許第１０３０２７０９号明細書。Ｓｈｏａ Ｈａｓｓａｎｉ Ｌａｓｈｉｄａｎｉらによる、
https://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=10302709&IDKey=526056D4F684&HomeUrl=http%3A%2F%2Fpatft.usptogov%2Fnetacgi%2Fnph-Parser%3FSect1%3DPTO2%2526Sect2%3DHITOFF%2526p%3D1%2526u%3D%25252Fnetahtml%25252FPTO%25252Fsearch-bool.html%2526r%3D1%2526f%3DG%2526l%3D50%2526co1%3DAND%2526d%3DPTXT%2526s1%3DCadex.ASNM.%2526OS%3DAN%2FCadex%2526RS%3DAN%2FCadex
ｇ）以下は、同じ特許を印刷及び読むために、より便利なフォーマットで示す。
２０１９年５月２８日の米国特許第１０３０２７０９号明細書。Ｓｈｏａ Ｈａｓｓａｎｉ Ｌａｓｈｉｄａｎｉらによる、
http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=10,302,709.PN.&OS=PN/10,302,709&RS=PN/10,302,709
ｈ）さらに、
２０１７年６月２７日、Ｋｏｂａらによる、米国特許第９６９２０８８号明細書。
http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=9,692,088.PN.&OS=PN/9,692,088&RS=PN/9,692,088
ｉ）さらに、
２００９年１１月１７日、Ｋｌａｎｇによる、米国特許第７６１９４１７号明細書。
http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect2=PTO1&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-bool.html&r=1&f=G&l=50&d=PALL&RefSrch=yes&Query=PN%2F7619417
この特許は、「Ｃａｐａｃｉｔｙ」セクションの１２頁５５～５８行に、
「バッテリの低レート容量を計算することが容易であることが理論的と思われるが、この特性を実際に識別することは、バッテリ産業にとって困難であり、かつ困難であり続ける」との記載がある。

米国特許第１０３０２７０９号明細書 米国特許第９６９２０８８号明細書 米国特許第７６１９４１７号明細書

換言すると、この特許が記述されたとき、いかにしてバッテリの容量を知るか、は判っていなかった。この特許はＳｈｏａ Ｈａｓｓａｎｉ氏によって保持され、現在まで進捗はないものと思われる。

加えて、それらは全て、バッテリの使用期間における任意の時間の挙動、特に温度変化したときの挙動を予測することはできない。

［用語解説］
ここで説明する用語の多くは公知であるが、それらが、多くの書籍及び公報で見られる多くの誤解を与えるので、非常に明確に成されるべきである。

ａ）Ｂ、Ｗ、Ａ：バッテリの総称。Ｂは、新しく、充電され、完全に形成され、かつ停止しているものとして指定される。本方法の対象となるバッテリは、Ｗと呼ばれ、それらの使用期間における任意の時間及び任意の温度で、特定の年数を得て、なお新しい。Ｗ及びＢは、当初は同じバッテリであり、新しいときにＢと呼ばれ、古くなるとＷと呼ばれる。Ａは、新しく、かつ充電された、同等のバッテリに使われる。すなわちＢタイプは、分析するバッテリＷに利用可能な残りのエネルギーと、一致したＥＤを有する。

本特許は、頭字語がＳＬＡ－ＡＧＭである、ガラスウールのセパレータを伴う封止された鉛酸バッテリを、例として使用する。封止された鉛酸は、ガラス材料に吸収される。

ｂ）ＢＥＣ：これは、消費の電気バランス（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）である。このようなバランスは、放電が含まれるだけではなく、例えばＥＶの制動からの充電も含まれた、極めて完全なものでなければならないことに留意されたい。ならびに、必要以上の開閉電流、高調波などバッテリにストレスを生成し得る任意の電流、及び各充電中または各消費中の予測可能な温度、も含まれる。

このバランスは、通常は時間に関連して可変である。例としてＥＶを使用すると、それを得るために、スピード選択、運転スタイル、車両の重量及び負荷、ならびに他の消費者が使用するか否か、を入力しなければならない。さらなる自主性が要求される場合、自主性を増加させるために、より低い要求を導入することによってＢＥＣを変えることができる。移動する道路の傾斜、または原動力など、及びこのような移動中に変化する温度など、さらに我々の行動に対して異質なものなど、情報のいくつかを固定することもできる。ＥＶが、予報またはテレマティックス情報にアクセスすることが想定される。それは、消費または自主性が変化した場合に警報を装備することができる。知られると想定されるＢＥＣの分析または獲得は、本発明の目標ではない。

ｃ）容量。これは、最大可能な電気化学ポテンシャルを、特定の状況下で有益な電気に伝達する、バッテリの機能である。それが再充電可能な場合、電気を最大可能な電気化学ポテンシャルに伝達するための能力を測定する。それはＡｈで測定される。

実際に考慮されるのは常にエネルギーであるが、そのため電位が常に公知であることが理解される。時として、特定の時間中に供給するための考えられるワットとして与えられ、最終電圧Ｖ_ｆ及び規制された温度を伴う。この最後の場合において、有益なエネルギーは直接予想される。バッテリの当初容量の差、及び数サイクル後に到達した最大容量は、完全な構成の関数などとして、考慮されない。容量は、温度が低下したときに減少し、または放電強度が増加したときに減少する。

ｃｈ）公称容量Ｃ_Ｎ。これは、新しいバッテリの当初の容量である。これは規準に従って定義され、それは時間ｔ_Ｎ、温度Ｔ_Ｎ、及び最終電圧Ｖ_ｆでのＩ_Ｎ放電を可能にする。Ｃ_Ｎ＝Ｉ_Ｎ×ｔ_Ｎで検証される。

ｄ）最小容量Ｃ_ｍ。規準は、バッテリが予め定められた使用に従って、最低の許容できる残り容量を定義する。Ｃ_ｍは、通常は０．６～０．８Ｃ_Ｎの間で変化する。

ｅ）バッテリの残り容量Ｃ_Ｒは、予想使用期間の一部が経過して、特定の当初容量が失われたときに、所与の瞬間に存在するものである。

ｆ）Ｃ。これは、本方法の結果として見られた、同等のバッテリＡの容量である。それは、分析したバッテリのＣ_Ｎ以下となる。それは包括の意味も有する。

ｇ）Ｃ_ｎ。これは、Ｔ_Ｎにおいて容量Ｃ_Ｎを有するバッテリＷの、温度Ｔ_ｎにおける容量である。それは、Ｔ_ｎよりも低い温度で、Ｃ_Ｎよりも小さい。それらに関する曲線が存在する。この曲線は、使用期間中の任意の時間において有効である。

ｈ）残り電荷。有益な電気エネルギーも電荷と呼ぶ。放電が部分的であるとき、または温度が変化した場合、バッテリで利用可能で残る電荷は、残留電荷または残りエネルギーと呼ばれ、それらはＥＤの近似的なものであり、その差は最小の非稼働電荷である。

ｉ）利用可能エネルギー、ＥＤ。これは、バッテリＷからその使用期間の任意の時間において得ることができる最大エネルギーであり、特定の条件下で最終電圧Ｖ_ｆに到達するまで放電する。全てのバッテリ、特に再充電可能バッテリは、最終放電電圧を有し、それは放電強度に従って変化する。再充電可能バッテリの場合、このＶ_ｆは最小であって、超えるのは望ましくない。なぜなら、それはバッテリの不可逆的な劣化を表わすからである。他方で、それは通常、バッテリが供給する装備の最小動作電圧に近い。

一次バッテリにおいて、装備は単に作動停止するので、この概念は適用されない。ポイントＶ_ｆにおいて、特定の最小電荷、または最小エネルギーが存在し、それは相対的に非常に小さい。ＥＤの概念は、合計の残りエネルギーから、バッテリの損傷を回避するために利用するべきではない最小エネルギーを減算することである。この最小エネルギーは、その相対的に非常に小さい値のために、通常は無視される。計算は容易である。この最小エネルギーは、温度及び放電強度ＩＤに依拠して、同じバッテリに対して変化する。小さい差があり、かつ最初の近似値におけるものと仮定すると、いくつかのポイントにおいて、不明瞭なＥＤ、残り電荷、または能動的な電気化学ポテンシャルを使用することを受け入れることになる。

ｊ）充電状態。バッテリＷに残っている電荷パーセンテージのレベルまたは量は、その時の最大容量と対照的に、充電状態と呼ばれる。バッテリの容量は充電状態とは関係なく、充電されたときの開回路電圧とも関係ない。ＥＤを知るために、同時に容量及び充電状態の両方を知ることが必要である。充電状態を電圧に関連させる曲線が存在する。英語における頭字語はＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）である。

ｋ）ＥＶ。これは、電気車両（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）の英語の頭字語である。これは通常、１００％の電気車両に与えられる名前である。それらが混合された場合、ハイブリッドＨＥＶと呼ばれる。それらが追加的なプラグインである場合、ＰＨＥＶである。

ｌ）Ｇ_ｎ，Ｉ。容量Ｃ_ｎ、電圧Ｖ_Ｎ、及び温度Ｔ_ｎの、新しいバッテリＢである場合、Ｇ_ｎ，Ｉは、全て同じ温度で、Ｂ及びＢ未満の異なる容量の新しい充電されたバッテリに供給された、同じ固定ＩＤ、Ｉによって生成した放電曲線の群の名前である。ＩＤは、手動またはシステムによって予め決められ、通常は０．１Ｃ_ｎ～２Ｃ_ｎアンペアで変化し、バッテリの容量は、０．１Ｃ_ｎ～Ｃ_ｎＡｈで変化して放電される。可能な例はＧ_{ｎ，１’０}であり、それはバッテリＢがＣ_ｎの容量を有するときの温度Ｔ_ｎに対応した群である。１．０Ｃ_ｎアンペアに等しい放電は、以下のバッテリのために選択した。それらは例えば０．３Ｃ_ｎ、０．５Ｃ_ｎ、０．７Ｃ_ｎ、及びＣ_ｎＡｈの容量を有する。これらの曲線は、それらの補間を可能にする。図１を参照されたい。

ｍ）ＩＤ、Ｉ_ｉ、Ｉ_Ｎ、放電強度、及び複数形。初めの２つのスタンドは総称である。２番目のものを用いて、包括放電強度のセットＩ_ｉを指すことが可能であり、それはサブインデックスを変化させることによって、いくつかの特定の強度を表わすことが可能である。参照規準はＩ_Ｎである。それはアンペアで測定され、ガイドラインとして、この方法において、Ｉ_Ｎアンペア～６０Ｉ_Ｎアンペアで変化する。

ＳＬＡバッテリにおいて、通常の放電は、０．０１～３Ｃ_Ｎアンペアで変化する。鉛における容量を知るための標準は、通常は０．０５Ｃ_Ｎアンペア及びｔ_Ｎ＝２０ｈである。放電は、Ｖ_ｆまで下げることができ、それによってバッテリは損傷しない。曲線は、直交デカルト座標軸上で表わされ、それは電圧を縦座標で、及び時間を横座標の対数目盛で、測定する。

バッテリがＩアンペアで放電するよう要求されたとき、実際に成されるのはエネルギーを要求すること、すなわちワットアワーが放電されることに留意されたい。なぜなら、要求は、特定の電圧で、特定の時間間隔中に実施されるからである。

Ｎ）ＭＣＵ。マイクロ制御ユニット（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ Ｕｎｉｔ）の略称。ＣＰＵ（中央処理ユニット）を備え、１つまたは複数のマルチコアマイクロプロセッサ、メモリ、アルゴリズム、ソフトウェアなどを伴う。

ｎ）規準。本分野に帰すると、それは、バッテリを特徴付けるパラメータを限定、特定、象徴化、及び定義する、ルール、形成、基準、仕様、及び技術規準のセットである。それは、それらの性能を知り、容易に比較することを可能にする。最も知られた技術規準は、ＤＩＮ、ＪＩＳ、ＩＥＣ、ＣＥＩ、ＵＬである。いくつかは技術的考察に焦点を当て、他は使用の安全性に焦点を当てている。

規準は、誰にでも決定できるが、公知のものに従うことが強く勧められる。本ケースにおける各技術の仕様では、作動温度、放電時間及び放電強度、異なる放電強度における公称電圧及び最小Ｖ_ｆ、正常な容量Ｃ_Ｎ及び最小Ｃ_ｍ、はとりわけ勧められる。全ての測定値及び曲線は、この規準に従わなければならない。各技術及び規準は、様々な曲線を示す。

ｏ）ｐ。容量Ｃを伴う同等のバッテリＡの、電気化学ポテンシャルまたはＥＤのパーセンテージであり、合計の当初ポテンシャルにわたって不完全な放電をしたときに消費されている。したがって、ＥＤ（１－ｐ）は、残りＥＤと等しい。

ｐ）電気化学ポテンシャル。これは、特定の化学物質に内在するエネルギーであり、それは正確に活性化されたとき、電気エネルギーを提供できる。バッテリは、好適な容器であり、電気化学ポテンシャルを伴う一連の製品を包含し、かつ物理的媒体であり、そこでは、このようなポテンシャルエネルギーを電気に変換する反応が実施される。

充電され、かつ絶縁されたバッテリには電気は存在しない。電気は、電気を生成する電気化学反応が生じたときにのみ、適切に存在することになる。電気をトリガするために、バッテリに接続された外部回路が必要である。電気は、このような接続が起こす化学反応によって生成される。

充電されたバッテリ及び放電されたバッテリのポテンシャルエネルギーは、異なる。第１の状況は、能動的電気化学ポテンシャルと呼び、第２の状況は受動的電気化学ポテンシャルと呼ぶ。

ｑ）ＵＰＳ。遮断されない電源（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）の頭字語である。スペイン語ではＳＡＩである。

ｒ）システム。方法の計算を自動化できるデバイスの名称であり、そのために、ＭＣＵ、メモリ、マイクロプロセッサ、電子回路、アルゴリズムプロセッサ、電圧計、放電器、電流計、温度センサ、クロノメータ、など一連の要素と、パラメータを計算し曲線を生成する能力と、を備える。さらに、アダプタ、対応したソフトウェア及びハードウェア、インターフェースなども含む。システムは変数についての情報を与え、結果と受取り、さらにテレマティクスを介して情報を考察する。システムは時として、バッテリ管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）とも呼ばれる。後者の用語は、充電、放電、及びリミッタに対する制御の、より簡易な管理のために使用されることが多い。

ｓ）ＳＬＡ－ＡＧＭ。封止された鉛酸及び吸収したガラス材料（Ｓｅａｌｅｄ Ｌｅａｄ Ａｃｉｄ ａｎｄ Ａｂｓｏｒｂｅｄ Ｇｌａｓｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ）の頭字語であり、ファイバグラスセパレータを伴う封止された鉛酸を意味する。例として本特許が使用するのは、バッテリ技術である。なぜなら、おそらくは最も評判がよく、成熟し、かなり安定した展開を伴うためである。

ｔ）ＳＯＣ。充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の頭字語である。当分野で非常に頻繁に使用される。

ｕ）ｔ_Ｎ。公称時間である。これは、バッテリＢが電流Ｉ_Ｎ、温度Ｔ_Ｎで、Ｖ_ｆ未満の電圧の低下なく放電されるとき、経過するよう規準が設定する時間である。総称的に時間値を指すとき、ｔが使用される。もしｔ_Ｍと記載された場合、特有のＩＤにおいて容量Ｃを伴うバッテリの自主性の最大時間を意味する。対数グラフが通常適用され、ここで横座標はＩＤ、縦座標は自主性である。図４を参照されたい。ｔ_Ｎ＝２０ｈが、通常は鉛のために使用される。

ｖ）Ｔ_Ｎ。規準が、公称値を測定するため、特に基本的な曲線の生成中に提案する温度である。温度が変化するとき、Ｔ_ｎの下付き文字「ｎ」が総称的に使用される。通常Ｔ_ｎは、－３０～６０℃である。それを容量に関連させる曲線が存在する。異なる温度におけるバッテリの１つのＡｈが要求された場合、エネルギーコストは異なることになる。

ｗ）公称電圧Ｖ_Ｎ。これは、バッテリ構造の電気化学技術によって定義される。この電圧または動電力は、２５℃の電極において、正常な還元及び酸化電位の代数和からもたらされる。したがって、例として、鉛バッテリのために以下で計算される。４重量モル濃度の硫酸を用いた放電において、正電極ＰｂＯ_２であるカソードの２５℃における正常な酸化電位は、＋１．７０ボルトのレベルである。負電極Ｐｂであるアノードでは、還元電位は約－０．３３ボルトである。２．０３ボルトを加える。マイナスは除去しなければならない。これはそのＶ_Ｎである。それは酸の濃度によって上下する。したがって、オープンバッテリにおける電解液の密度の測定値は、充電状態の評価を与える。なぜなら放電は酸の一部を水に分解するためである。バッテリの充電は、電気の逆循環を示唆し、電極は極性を逆転させる。残りの二次バッテリがＶ_Ｎ未満の電圧を有する場合、緊急の再充電が必要である。

ｘ）最大電圧Ｖ_Ｍは、停止していて完全に充電されたときにバッテリが到達する電圧である。常にＶ_Ｎよりも高くなければならない。

ｙ）中間電圧Ｖ_Ｖ。これは、Ｖ_Ｍ～Ｖ_ｆで変化する総称的電圧である。

ｚ）最終電圧Ｖ_ｆ。これは、バッテリを損傷させるのを回避するために、放電において到達できる最小である。最終ポイントＶ_ｆにおいて、特定の非常に小さい残り電荷が存在することになる。最終電圧Ｖ_ｆは、放電強度に従って変化する。ｉ）以下をさらに参照されたい。

［理論的基礎］
この方法は、現在まで考案されていない取り組みに、その学術的起源を有する。産業の大部分が、バッテリがガソリンタンクであるかのように、暗に問題を提示する。それは、任意の時間、及び導入された同じリットルが利用可能である任意の条件下で必要とされる。バッテリの場合、同じアンペア－時間が供給される。バッテリはガソリンのようなものではない。

特許を受ける方法は、記憶効果を差し引く限り、一次バッテリ及び再充電可能バッテリの両方、オープン型または封止封止型、ならびに任意の技術で有効である。二次バッテリについて、可逆性は電気化学プロセスからのみではなく、機械的プロセスからも構成される。なぜなら、活動量は、充電プロセスが二次バッテリを再生するときに、対応した電極で交換しなければならないからである。これらの反応は常に発熱性であるので、使用するエネルギーのいくらかは、熱生成のために使用されることになる。

Ｇ_ｎ，Ｉとして、曲線は本特許の基本であり、それらの獲得を以下で説明する。容量Ｃ_ｎ、電圧Ｖ_Ｎ、及び温度Ｔ_ｎの、新しいバッテリＢである場合、これは、常に同じ温度で、Ｂ及びＢ未満の異なる容量のいくつかの新しいバッテリに供給された、同じ固定ＩＤのＩによって生成した放電曲線の群に与えられた名前である。ＩＤは、手動またはシステムによって予め決められ、通常は０．１Ｃ_ｎ～２Ｃ_ｎアンペアで変化し、容量は、０．１Ｃ_ｎ～Ｃ_ｎＡｈで変化する。

可能な例はＧ_{ｎ，１’０}であり、それはバッテリＢがＣ_ｎの容量を有するときの温度Ｔｎに対応した群である。以下のバッテリのために、放電が１．０Ｃ_ｎアンペアに等しいことが選択された。それらは０．３Ｃ_ｎ、０．５Ｃ_ｎ、０．７Ｃ_ｎ、及びＣ_ｎＡｈの容量を有する。これらの曲線は、それらの補間を可能にする。図１を参照されたい。

同じ放電Ｉが使用され、Ｗに適用される。それはＶ_Ｖ応答を返し、新しい放電曲線を開始する。この応答を用い、ＥＤを見出すことが可能な、Ｇ_ｎ，Ｉにおける同等のバッテリＡを探す。Ａの挙動は、その瞬間のバッテリＷの挙動と同一となり、そのためＩＤまたはＴ_ｎの任意の変化を考慮するために、同じ応答を有することになるこの同等のバッテリを使用する。例において、生成された曲線は、ポイントの１つであり、Ａは０．４Ａｈの容量を有することになる。図１を参照されたい。Ｔ_ｎが変化した場合、全ての曲線も変化する。

ＩＤを選択するための基準を再評価し、生成された曲線が明確で区分可能な応答を提供するものと考慮されるのが望ましい。放電が相対的に非常に小さい場合、互いに対する応答曲線の近似性は、それらを区分することを困難にするであろう。どちらも大きく放電すべきではない。なぜなら過剰な寸法の接続及び対象への抵抗を示すからである。

ＩＤが相対的に非常に高いとき、容量は大幅に減少する。なぜなら、電気化学反応は、全ての活動量が到達完了する時間、ならびに熱を生成するためだけのエネルギー、を有さないからである。消散させなければならない熱は、電気化学ポテンシャルの取り戻せない損失を推定するが、時間が５～２０秒で非常に短いため、影響は小さい。追加として、特定のストレス量がバッテリに配される。

任意のタイプのパルスも使用することができる。バッテリの状況がＩＤと一致すると知られている限り、バッテリ状態を考慮することが望ましい。最小動作の放電で開始することが、常に適切である。一般的に、それらは０．１Ｃ_ｎ～２Ｃ_ｎアンペアで変化する。ＳＬＡ－ＡＧＭの場合、０．６Ｃ_ｎ～１Ｃ_ｎで開始することが可能である。

この方法は、任意のバッテリＷにその使用期間の任意の時間に適用可能である。以前の測定から、現在の容量が公知である場合、さらには無効である場合、この値は、新しいときの公称容量ではなく、開始ポイントとして捉えることが望ましい。しかし、利用可能な以前の情報がないことも想定される。

同様に、実用または用途として、以下が存在する。一旦ＥＤ及びＢＥＣが知られると、所望の温度における自主性を計算することができる。温度及び放電が可変で生じる場合でさえ、計算することができる。

容量も計算することができる。再充電後、充電器が適切な電気をバッテリに供給しないことに気付いたとき、接続解除してＥＤを計算する。この値は、測定温度におけるバッテリＷの容量である。バッテリが一次である場合、ＥＤは、全ての時間で容量は一致する。

時間内における容量の展開の曲線を用いて、残りの使用期間ｔ_Ｒを計算することができる。予想使用期間ｔ_Ｗという用語の正確な使用を明確にすることが望ましく、特定の状況下における新しい製品の使用期間の最大時間を指定するために役立つ。同じ概念をバッテリに使用することができる。本特許において、残り使用期間ｔ_Ｒを見出すことは、より興味深い。残り使用期間ｔ_Ｒは、任意の瞬間からの、残りの有用な使用期間である。Ｌ_Ｍ及びＬ_Ｄ曲線を知ることから開始すると便利である。Ｌ_Ｍ及びＬ_Ｄ曲線は、製造者から提供され、規準化することができる。

これらの曲線を計算するために、直交デカルト軸が使用され、そこでは時間が横座標で測定され、容量が縦座標で測定される。Ｌ_Ｍは、バッテリを可能な限り注意深く使用することによって、及び形成されたポイントを記憶することによって、その使用期間にわたり、その容量値及びその測定の時間によって、計算される。Ｌ_Ｍは、縦座標が最小動作容量Ｃ_ｍに到達する最大使用期間（ｔ_Ｍ、Ｃ_ｍ）を示すポイントで終了する。図５を参照されたい。

同じように、Ｌ_Ｄ曲線が存在する。そこではバッテリは酷使して扱われ、大幅に時期尚早な劣化をもたらし、その使用期間は（ｔ_Ｄ、Ｃ_ｍ）に延びる。両方の曲線は、同じポイント（０、Ｃ_Ｎ／Ｃ_ｎ）から開始する。なぜなら評価されるバッテリは同一だからである。通常の容量測定温度がＴ_ｎである場合、このポイントは（０、Ｃ_ｎ）である。

最後に、分析されるバッテリＷは、Ｌ_Ｗ曲線をポイントＰ（ｔ_Ｐ、Ｃ_Ｒ）まで生成し、このポイントにおいて、残り使用期間ｔ_Ｒを知ることは興味深い。ｔ_Ｐ座標は、その入口からサービスに入り、残り使用期間ｔ_Ｒが必要とされるまで経過した時間である。

しばらくの間、バッテリが受けることになる処置は、受けた処置と類似することが許容される。ポイントＰから、Ｌ_ＭとＬ_Ｄとの間に内挿し、曲線をＣ_ｍに外挿して、一方では実際に想定した使用期間ｔ_ｗを、受けた特定の処置を伴って得ることは容易であり、それによってポイントＰから残り使用期間ｔ_Ｒを得る。ここでｔ_Ｒ＝ｔ_ｗ－ｔ_Ｐである。

処置または生活条件の変化が予想された場合、内挿は、これを考慮に入れるのを可能にする。図５において、このような予想された処置が、既に受けたものと類似するものと想定されている。これがそうでない場合、計算は曲線をＬ_ＭまたはＬ_Ｄに近付けるよう引き寄せることになる。

［分析に必要な情報及び装備］
少なくとも以下に列挙した装備及びデータを有することが必要である。
ａ）製造者は、バッテリＷの製造に使用した技術の情報、新しいときの公称容量Ｃ_Ｎ及び公称電圧Ｖ_Ｎ、ならびに曲線など、ならびにバッテリを規定するための規準（ＤＩＮ、ＪＩＳ、ＳＡＥなど）、を提供する。
ｂ）温度センサは、バッテリＷの温度を分析の時間に測定するために要求される。このデータは、新しい場合に、対応した曲線を介して、温度Ｔ_ｎにおける容量Ｃ_ｎを知らせてくれる。
ｃ）バッテリへの適切な接続を伴う放電器がなくてはならず、それは、０．１、０．６、１．０、１．２、１．４、及び２Ｃ_ｎアンペアまたはそれらの中間のレベルであるＩＤの選択を可能にする。１．０Ｃ_ｎアンペアの優先的なＩＤが提案される。しかし、任意の他のものを使用するができる。追加として、電流計及び電圧計が必要である。
ｄ）温度Ｔ_ｎに対応した放電曲線Ｇ_ｎ，Ｉの群。
ｅ）異なる温度範囲の対数表。それは各容量の放電による自主性について報告し、横座標に放電、及び縦座量に自主性を測定し、技術及び電圧に従って区分する。バッテリの最終電圧Ｖ_ｆは、規準に従って常に配慮しなければならない。図４に例が含まれる。
ｆ）自主性を計算するために、ＢＥＣを知ることが必要である。
ｇ）充電器が作用していると検出された場合、それを接続解除することが可能である。分析中の任意の時間において、手動または実験室レベルでも、可変充電または可変放電は可能ではない。それらが考慮され得る場合、産業用途でも、ならびに、より高い精度を可能にする繰り返しを実行しても、可能ではない。
ｈ）予想される使用期間ｔ_Ｗ、及び所与の瞬間における残りｔ_Ｒを計算するため、いかにしてバッテリを扱うかの情報を有することは必要であり、Ｌ_Ｍ及びＬ_Ｄ曲線を有することも便利である。

［いかにして方法を作動させるかの説明］
ここでは、基本的な装置を用いて、いかにして簡単な方法でＥＤを得るかを説明する。簡略化した流れ図が、図２に伴われる。後で、優先的実現において、全ての自動化の方法を説明し、それによってユーザは簡単に使用することができる。

分析が開始されたとき、２つの状況が生じる場合がある。すなわち、バッテリが完全に停止しているか、または放電を支持しているか、である。電流計は、どちらのケースにあるかを明確にする。停止しているバッテリＷを用いて、以下の順番で開始する；
１）バッテリ技術は公知であり、新しい場合のＣ_Ｎ容量及び公称電圧Ｖ_Ｎ、ならびに選択されたＩＤ，Ｉ_１のＧ_ｎ，Ｉ１曲線も公知である。
２）センサは、Ｔ_ｎに転換するＷの温度を供給する。対応した曲線の使用は、バッテリＷの容量を知らせてくれる。Ｂが新しい場合、このような温度においてＣ_ｎという結果になる。
３）バッテリが接続され、放電器が初期ＩＤを設定し、Ｉ_１をもたらし理論的基礎に与えられたユーザの規準及び提案に従う。それを信じる理由がある場合、バッテリの条件が与えられると、Ｃ_ｎ未満の容量を有し、ＩＤは好適に減少され得る。この強度は、一般的なＧ_ｎ，Ｉの生成に使用される強度と同じでなければならない。
４）ダウンロードが始まる。放電曲線は、必要な時間の数秒間、安定するまで観察され、安定した電圧Ｖ_Ｖが得られ、それによって放電曲線の開始が得られる。この曲線が明確ではない場合、さらなる時間または他の放電を試み続けることになる。各放電は異なるＧ_ｎ，Ｉ曲線を示す。
５）例として、Ｇ_{ｎ，１’０}を提案する。必要に応じて内挿し、バッテリＷに対して放電Ｉ_１＝１’０Ｃ_ｎアンペアによって生成された曲線を探し、その対応は電圧Ｖ_Ｖを伴う。この例において、曲線は０．４Ｃ_ｎＡｈに対応する。図１を参照されたい。この放電曲線は、新しく、充電され、かつ容量Ｃ＝０．４Ｃ_ｎＡｈを伴う、同等のバッテリＡによって生成されたものと等しい。
６）分析されたバッテリＷのＥＤは、新しい、容量Ｃ＝０．４Ｃ_ｎＡｈを伴い、かつ完全に充電された同等のバッテリＡのＥＤと同一の挙動を有するものと、結論付けられる。次に、必要なＥＤを知り、それはバッテリＡのＥＤであることが判明する。

第２のケースにおいて、望ましくないか、または回避できない消費が存在し、それは通常の状況であることが判明する。やはりＥＶを例として用いる。たとえエンジンまたはエアコンなどの最も重要なものの計算をオフにできたとしても、ある消費者は、時計のように、車載コンピュータなどを制することはできない。この場合、電流計Ｉ_２及び電圧計Ｖ_２の、即座かつ完全に同時の値を得なければならない。次に以下のように進む。
１）Ｉ_２、Ｖ_２、及びバッテリ温度Ｔ_ｎが利用可能である。
２）曲線Ｇ_ｎ，Ｉ２も、Ｉ_２アンペア及び温度Ｔ_ｎに対して利用可能である。放電Ｉ_２は、新しい、充電されたときに同じ応答をもたらすであろうＣ_２容量を伴う同等のバッテリＡ_２をもたらす、Ｖ_２で開始する曲線を生成する。
３）Ｉ_２が非常に小さい場合、追加の放電Ｉ_１アンペアが追加される。それは、バッテリが停止しているのと同じであり、前のプロセスは繰り返され、次にＧ_ｎ，Ｉ３の検査が成されることを考慮に入れる。なぜなら、ＩＤが現在であるためである。
Ｉ_３＝Ｉ_２＋Ｉ_１アンペア

この方法が以前に使用されていた場合、バッテリがもはや新しくなく、その電流容量が概ね知られているときに、電流容量は開始ポイントとして使用される。したがって、厳密に述べると、最初の計算においてのみＣ_Ｎが使用される。後続の計算において、見出された最後の容量は、開始ポイントとして使用される。したがって、元々の容量は、方法の連続した使用において、二度と繰り返されない。回答を製錬するために繰り返し使用するときは除かれる。

一旦ＥＤが、実用または用途として測定温度において計算され、ＢＥＣが判ると、自主性を見出すことができる。例が以下に与えられる。

同等のＣ_１容量に応じて、公知のＥＤを伴い、バッテリＷをそのままにする。ＢＥＣは、２つの連続した放電Ｄ_１及びＤ_２は別々に実施されるという情報を伝える。第１のＤ_１は、電流Ｉ_１及び温度Ｔ_１で、ｔ_１の持続時間である。この放電は、バッテリを使い果たさないことが理解される。次に残りのエネルギーを用いて、第２の放電Ｄ_２が実施され、それは、温度Ｔ_２、残りのエネルギーが許容する最大時間の間で、Ｉ_２のＩＤから成る。この自主性を計算することは興味深い。

提案されたダウンロードの組み合わせは、消費に対する全ての可能な取り組みに対処することを可能にする。Ｄ_１が利用可能な合計を消費するＷのエネルギーのパーセンテージｐは、次に計算される。
ａ）パラメータＴ_１、Ｉ_１、Ｃ_１などに対応した、対数表を伴う図４を用いて、バッテリが許容する合計自主性時間ｔ_Ｍ１を見出すことができる。
ｂ）ｔ_１／ｔ_Ｍ１の比率は、ｔ_１の間にＤ_１によって使用されるエネルギーの、概ねのパーセンテージである。換言すると、ｐである。残りエネルギーはＣ_１（１－ｐ）であり、それはＣ_２の新しいバッテリの同等物に対応し、次に使用される。
ｃ）やはり対数表及びＤ_２、Ｉ_２、Ｃ_２、ならびにＴ_２に対応した曲線を用いると、ｔ_Ｍ２が存在する。このポイントは、前の条件を伴うＷの自主性の合計時間についての情報を伝える。

時間の使用は、特定の誤差を導入する。なぜならＶの平均値が判らないためであり、それは曲線の最後のセクションで見つけるために、より多くの労力を要する。より迅速な計算が、Ｖの平均値を想定することで成すことができる。感度分析を実行する場合でも、計算における２％または３％の誤差が、エネルギー値の小さい変動を生成することが確認されている。最後に、放電曲線の方程式を得ること、及び積分することで、より正確となり得るが、不必要な精度及び明白な複雑性を加えることになる。方法が、「発明を実施するための形態」において自動化されたとき、ＥＤの計算は瞬間的かつ正確である。

最後に、２つの追加の実用または用途を、ここで提示する。分析されるバッテリが完全に充電され、かつ停止しているとき、ＥＤは容量を提供する。バッテリが受けることになるその後の処置が判っていれば、時間、予想、使用期間ｔ_Ｗ、及び残りｔ_Ｒにおけるその展開の曲線を伴う。

５つの図が、方法の理解を助けるために含まれる。それらは特殊なものであるので、他のものと、変化を伴い、かつ露出されたものの範囲の有効性または影響を失うことなく、交換することができる。

容量Ｃ_ｎ、温度Ｔ_ｎ、及びＩＤ、Ｉ＝１’０_Ｃｎアンペアである新しいバッテリＢにおける放電曲線Ｇ_{ｎ，１’０}Ｃ_ｎの群の、例を示す図である。選択した、より小さいバッテリは、０．３Ｃ_ｎＡｈ、０．５Ｃ_ｎＡｈ、及び０．７Ｃ_ｎＡｈを有する。同じ放電ＩがバッテリＷに適用された場合、電圧応答Ｖ_Ｖは、０．４Ｃ_ｎＡｈと判明する曲線を生成し、それは同等のバッテリＡに対応するものである。 バッテリＷを定義するデータとして知られる、ＥＤを見出す動きの流れが表わされた、簡略図である。この図は、明白にするために完全ではない。例えば、Ｖ_１に適用されたステップは、安定、サイクルカウンタなどについて求め、Ｖ_２及びＶ_３において省かれている。Ｃ_１、Ｃ_２、またはＣ_３を知ることは、Ａ_１、Ａ_２、またはＡ_３を知ることであり、したがってＥＤを知ることを意味する。 「発明を実施するための形態」である、デバイスに適用された、特許を受ける方法の自動化プロセスに従った概略図である。 ２５℃、及び電圧Ｖにおける、対数表の例を示す図である。ＩＤ及びＳＬＡ－ＡＧＭバッテリの容量に依拠した、自主性の情報を提供する。この場合、０．３Ｃ_ｎＡｈ、０．５Ｃ_ｎＡｈ、０．７Ｃ_ｎＡｈ、及びＣ_ｎＡｈを選択する。 曲線Ｌ_Ｍ、Ｌ_Ｄ、及びＬ_Ｗが描かれ、それらはＷの予想使用期間ｔ_Ｗ、及び残り使用期間ｔ_Ｒを見出すのを可能にする。

目標は、バッテリＷのＥＤを見出す上記の方法を自動化するデバイスを製造することである。それは小型、または小型ではなく、特定の電圧または容量範囲において分析されることになる様々なバッテリの特徴に対する、容量調整を伴うことができる。または、開始から特定のバッテリに適合させることができる。

システムは、インターフェース、アダプタ、放電器、温度センサ、電圧計、電流計、クロノメータ、ＭＣＵ、ならびに、放電器によって生成された曲線を記録、記憶、及び分析して、提供されたアルゴリズムなどによってメモリ内のものと比較するソフトウェア、を備えることを必要とする。このソフトウェアは、デバイス、ならびに外部装備との通信を制御することになる。それは、バッテリの製造者による技術及び規準のために可能にされ、特定のバッテリのために準備された場合、大幅に簡略化される。このように、その使用は以下のステップを含む：
Ａ）Ｂが新しい場合、製造者は、バッテリ技術、同様にそのＣ_Ｎ容量、公称電圧Ｖ_Ｎ、曲線などを最初に報告する。
Ｂ）全てのデータは、インターフェースを介してシステムの中に入れられる。一旦バッテリＷが接続されると、分析が始まる。接続されたとき、全ての特徴をシステムに送信するバッテリが存在する。しかし、ＥＶまたは携帯電話の場合など、用途が具体的なバッテリである場合、これは必要ではない。
Ｃ）電流計は、バッテリがスタンバイであるかをチェックする。初めに、それは動いていないものと考慮される。
Ｄ）センサは、バッテリがＴ_ｎである温度を供給する。容量及び温度に関するメモリに常駐した、この温度及び対応した曲線を用いて、システムは容量Ｃ_ｎを判断する。それはＢに対応したものであり、初めの分析で得られる最良の近似値である。
Ｅ）記憶した命令に従うシステムは、初めの放電強度Ｉ_１を選択する。この放電は、超コンデンサに送り込むことができ、かつ後で蓄積されたエネルギーを使用することができる。
Ｆ）一旦システムが安定した応答電圧Ｖ_１を得たとき、システムはＧ_ｎ，Ｉ１を探し、必要に応じて測定したばかりの電圧を用いて開始する曲線を内挿する。この曲線は、充電され、かつＣ_１の容量を有する新しい同等のバッテリＡ_１の、放電を生成するものと同じである。
Ｇ）公知のＥＤを用いて、システムは、インターフェースにおいてＥＤを選択するか、またはＥＤを必要とする別の装備にＥＤを供給するか、を選択することができ、既に所有しているデバイスの中に容易に一体化される。

次にシステムの電流計が、継続的で安定した放電の存在を検出することを考える。放電がこのような条件を有さない場合、瞬時かつ同時の値が測定されなければならない。電流計はシステムに電流消費Ｉ_２を、電圧計は電圧Ｖ_２を、センサはバッテリＷの温度Ｔ_ｎを提供し、Ｃ_ｎが計算される。ステップの概要は以下のとおりである。
１）Ｉ_２アンペア、及び温度Ｔ_ｎで得られたＧ_ｎ，Ｉ２で調査し、放電曲線はＶ_２に対応する。前のように、新しい、充電されたＣ_２容量を伴う、同等のバッテリＡ_２に対応したものを得る。
２）次にシステムは、バッテリが停止した場合のために前に計算した、追加の放電Ｉ_１を加え、前のプロセスを繰り返して、Ｇ_ｎ，Ｉ３を、放電強度がＩ_３＝Ｉ_１＋Ｉ_２として探さなければならないことを考慮に入れる。Ｃ_３を得る。Ｉ_２がＩ_１以上であることに気が付いた場合、適切なものによって初めのものを減少させることになる。キャンセルしても、Ｃ_２は当然のものとしても、そうなる。

理論上、Ｃ_３はＣ_２に類似することが望ましい。しかし、バッテリが停止しておらず、バランスも取れていないので、測定値は変化し得る。おそらくは最後の位置で見られた容量Ｃ_３は、より精確であるが、具体的な適用が伝えるものに従って各々に重みを与える重み付けを計算することは、合理的である。追加の連続した反復測定を、放電などを変化させることによって成すこともできる。この計算後、測定温度におけるＥＤが判り、それは同等のバッテリＡ_３である。

実用または適用として、ＢＥＣが判っていると、自主性を、既に説明したのと同じように、容易かつ迅速に見出すことができる。このスピードは、一旦ＢＥＣが適用されると、得られた自主性が不十分なために不適である場合に、新しい自主性のための追加の調査を実行することができる。ＢＥＣを変更できるもののため、減少させることができる要求を、除去または低下させる。または、デバイスが提案したものを受け入れる。

例としてＥＶを使用し、巡航スピードを低下させることができる。または、デバイスは新しいもの、もしくは道路のプロファイルに依拠したいくつかの組み合わせ、及び必要な範囲を可能にする様々なセクションで予想される温度、を提案することができる。それを自主的な運転に組み込むことは容易である。

別の用途は、バッテリの容量を見出すことである。充電の最後に、充電器がいかなる電流も供給しないか、または非常に少ない電流しか供給しないことを検出した場合、システムが充電器を接続解除して、ＥＤの計算を進める。これらの条件において、ＥＤはバッテリの容量との一致を見出す。

ＵＰＳベンチの場合、ＥＤを迅速に知ることを可能にする。通常の、完全に充電されたデバイスであるので、充電器及び電荷を数秒接続解除し（可能でない場合接続解除することなく）、ＥＤは残り容量と同じである。特定量の停止は望ましいが、歪みは常に同じであり、考慮することができる。

別の用途において、システムは時間間隔にわたって見出した容量をメモリに保存し、曲線を生成してそれを外挿し、Ｌ_Ｍ及びＬ_Ｄがあるデータベースを考慮し、予測できる処置を知り、予想使用期間ｔ_Ｗ及び残りｔ_Ｒを得ることを可能にする。図５において、処置は前に受けたものに類似することになると考察した。

既に言及した利点に加えて、このデバイスの迅速な応答は、バッテリパワーのより有効な使用、ならびにより正確な保守を可能にし、さらには任意の異常を早々に突き止めるのを可能にする。または、製品のセルのパックを均等化する。これら全ては、性能と、対応したコスト節約を伴うバッテリの使用期間と、を最適化にすることを意味する。

この場合、「発明を実施するための形態」は、産業用途と一致する。

Claims (10)

1. 電気バッテリＷにおいて、放電することなくその使用期間の任意の瞬間で、利用可能なエネルギーＥＤ、ならびにその自主性、容量、及び残り使用期間を計算する方法であって、この目的のために、少なくとも以下の情報及び装備、すなわち
   ａ）Ｇ_ｎ，Ｉ曲線を計算するために、作業温度Ｔ_ｎにおける、新しいＢのときに使用したバッテリＷ、ならびにより低い容量のいくつかの新しいバッテリを定義する全てのパラメータ及び曲線の知識と、
   ｂ）好適な接続を用いて接続解除できる、放電器、電圧計、電流計、温度センサ、及び充電器と、
   が必要であり、
   容量Ｃ_ｎ、電圧Ｖ_Ｎ、及び温度Ｔ_ｎの新しいバッテリＢである場合、Ｇ_ｎ，Ｉ放電曲線を得るための以下のステップを含んだ方法によって特徴付けられ、前記Ｇ_ｎ，Ｉ放電曲線は、固定したＩの同じＩＤによって生成された曲線の群の名前であり、Ｂ及びより低い異なる容量のいくつかの新しいバッテリに、全て同じ温度で適用され、
   前記方法を適用するために、必要な接続が作られ、電流計が検出する、２つの可能な状況、すなわち
   Ｉ）前記バッテリは停止し、絶縁され、充電または放電のない状況と、
   ＩＩ）回避できない放電、または望ましくない放電が存在する状況と、
   が存在し、
   第１の場合、放電Ｉ_１はＷで実行され、対応した電圧Ｖ_１を生成し、曲線の群Ｇ_ｎ，Ｉ１と成り、同等のバッテリＡに対応した容量Ｃ_１を見出し、ＡのＥＤはＷのＥＤと同一であり、
   第２の場合、存在するＩＤがＩ_２であり、電圧Ｖ_２がＧ_ｎ，Ｉ２で調査されて得られた場合、既に計算された追加の放電Ｉ_１は重ねられて、Ｉ_３＝Ｉ_１＋Ｉ_２を残し、それは応答電圧Ｖ_３を生成し、それを用いて容量Ｃ_３はＧ_ｎ，Ｉ３で調査され、それはＣ_２を用いて重み付けられ、ＥＤを提供する、方法。
2. 容量Ｃ_ｎ、電圧Ｖ_Ｎ、及び温度Ｔ_ｎを伴う新しいバッテリＢが与えられ、固定されたＩの同じＩＤによって生成し、放電はＢ及びＢ未満の異なる容量のいくつかの新しい充電されたバッテリに、全て同じ温度で適用された、放電曲線Ｇ_ｎ，Ｉを得るステップによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
3. ＥＤ、及び静的または動的におけるＢＥＣの使用の知識を含む、自主性を得るステップによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
4. バッテリＷの容量を得るステップであって、この目的のために電流計及び充電器を備えたデバイスが使用され、再充電が非常に小さいか、またはゼロであるとき、Ｗに提供された電流が検出された瞬間に、前記充電器は接続解除され、その瞬間、計算された前記ＥＤは、容量であることが判る、バッテリＷの容量を得るステップによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
5. 所与の瞬間Ｐ（ｔ_Ｐ、Ｃ_Ｒ）において、バッテリＷの残り使用期間ｔ_Ｒを見出すステップであって、予想される処置及びＬ_Ｍ曲線とＬ_Ｄ曲線との間の内挿を、座標が動作容量Ｃ_ｍに到達するまで知ることを含み、それによって予想された使用期間ｔ_Ｗを得て、計算ｔ_Ｐの瞬間における動作時間は、前記予想された使用期間ｔ_Ｗの値から減算され、それは前記残り使用期間ｔ_Ｒを与える、バッテリＷの残り使用期間ｔ_Ｒを見出すステップによって特徴付けられる、請求項４に記載の方法。
6. 請求項１～５に記載の方法を自動化し、任意の電気バッテリＷの、その使用期間の任意の瞬間において、放電の無い、利用可能なエネルギーＥＤと、その自主性と、容量と、残り使用期間と、を計算するシステムであって、インターフェースと、放電器と、温度センサと、電圧計と、電流計と、クロノメータと、前記放電器から生成された曲線を記録、記憶、かつ分析してそれらを製造者または以前に計算されて提供されたメモリ内のものと比較するために必要なソフトウェアを伴うＭＣＵと、全ての精確なデータと、アルゴリズムと、外部装備との制御通信などと、を備えた前記システムによって特徴付けられ、
   前記システムは、前記バッテリＷがスタンバイか否かをチェックし、スタンバイである場合、前記システムは温度Ｔ_ｎをチェックし、放電を選択し、Ｇ_ｎ，Ｉにおいて同等のバッテリＡ及びそのＥＤを見出し、前記バッテリが停止していない場合、常にＧ_ｎ，Ｉ曲線の助けを得て初めに見出すことになり、前記ＥＤは検出された放電に対応し、別の放電強度が重ねられ、両方の合計を用いて、２つの間の重み付けを伴い前記ＥＤは再計算される、システム。
7. ＥＤ及びＢＥＣを知ることを含み、前記ＢＥＣは動的とすることができ、かつ温度は変化することができ、それは新しいＥＤ値を意味し、前記インターフェースならびに任意のテレマティック方法を介してデータの組み込みも考慮する、残りの自主性、を見出すシステムによって特徴付けられる、請求項６に記載のシステム。
8. 充電器及び電流計を備え、Ｗの再充電の終わりにおいて、前記電流計が受ける電流がゼロまたは非常に小さいとき、前記システムのソフトウェアは前記充電器を接続解除するよう進め、ＥＤと、その瞬間及びその温度でＷの容量と同一である値とを見出す、Ｗの容量を得るシステム、によって特徴付けられる、請求項６に記載のシステム。
9. 任意の時間ｔ_ＰにおけるバッテリＷの残り使用期間ｔ_Ｒを得て、そのために前記システムは、ｔ_Ｐまでの時間の関数としての容量を伴うＬ_Ｗを生成するシステムによって特徴付けられ、Ｗの予想される処置を知り、前記システムはＬ_ＭとＬ_Ｄとの間にＬ_Ｗを内挿し、ｙ＝Ｃ_ｍに外挿し、予想される使用期間ｔ_Ｗを得て、そこからｔ_Ｐが減算されてｔ_Ｒを得る、請求項８に記載のシステム。
10. 製造者によって提供された全てのデータを記憶し使用するソフトウェアを備え、前記データは、様々なバッテリの仕様と、様々な温度における放電と、容量及び温度に関連するものと、前記システムに含まれた全てのハードウェアを制御することと、を備え、前記システムは、提供されたデータベースの読み取り、登録、及び使用することと、前記インターフェースを用いて通信することと、前記システムの外部における任意の装備と共に、飲位のテレマティック手段などによって報告する動的データを含むことと、を備えることに特徴付けられる、請求項６に記載のシステム。

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