JP5323396B2 - 入出力特性評価システム及びそれを組み込んだ充放電試験装置 - Google Patents
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Description
矢田静邦、「リチウムイオン電池・キャパシタの実践評価技術」、技術情報協会(2006年9月)
本発明の入出力特性評価システムでは、蓄電デバイスの充電あるいは放電が開始されてから時間t後の充電あるいは放電深度Q(t)における開路電圧をV0(t)、印加電流をIXとした時、その時の蓄電デバイスの電圧V(t)を、予め測定された電流休止から時間t後の電圧変化ΔVtより算出される電流休止法に基づく直流内部抵抗(休止法抵抗)Rtを用いV(t)=V0(t)−IX×Rt(ここでIXは、放電時には正の値、充電時には負の値をとる)より算出することを基本原理とする。ここで充電あるいは放電深度は充電あるいは放電容量に対する充電開始からの容量%あるいは放電開始からの容量%、充電開始からの容量自身あるいは放電開始からの容量自身等、電池の充放電状態位置を決定する指標であれば特に限定されない。
電圧VRES(t)の測定間隔は入出力特性を評価したい最短時間以下に設定することが好ましく、大電流負荷用途蓄電システム用蓄電デバイスの場合、通常200msec以下が好ましく、更に好ましくは100msec以下、特に好ましくは50msec以下である。この測定間隔が長い場合には、必要とする入出力時間での評価データが得られないだけでなく、評価精度も低下する。
Claims (8)
- 蓄電デバイスの充電あるいは放電が開始されてから時間t後の充電あるいは放電深度Q(t)における開路電圧をV0(t)、印加電流をIXとした時、その時の蓄電デバイスの電圧V(t)を、予め測定された電流休止から時間t後の電圧変化ΔVtより算出される電流休止法に基づく直流内部抵抗Rtを用いV(t)=V0(t)−IX×Rt(ここでIXは、放電時には正の値、充電時には負の値をとる)より算出する蓄電デバイスの電圧予測方法を適用し、蓄電デバイスに対し任意の電流を所定時間負荷した場合の充電電圧あるいは放電電圧を評価することが可能であることを特徴とする入出力特性評価システム。
- 蓄電デバイスを予め決定される電圧範囲及び電流I0にて充電あるいは放電を実施し、充電あるいは放電深度Qに対する蓄電デバイスの電圧VI0(Q)を測定する第一測定工程、予め決定される電圧範囲、電流IRES及び休止条件にて休止を含む充電あるいは放電を実施し、休止時間tに対する蓄電デバイスの電圧VRES(t)を測定する第二測定工程、休止時間t=0での蓄電デバイスの電圧VRES(0)と休止時間tでの蓄電デバイスの電圧VRES(t)との差分ΔVRES(t)をIRESで除することにより得られる電流休止法に基づく直流内部抵抗Rtを算出する第一演算工程、充電あるいは放電深度Q(0)から電流IXを時間t印加した時の充電あるいは放電深度Q(t)に対する蓄電デバイスの電圧V(t)を、充電あるいは放電深度Q(0)近辺での充電あるいは放電休止点におけるRtを用い、V(t)=VI0(Q(t))−〔IX−I0〕×Rt(ここでI0、IXは、放電時には正の値、充電時には負の値をとる)から算出する第二演算工程より算出する蓄電デバイスの電圧予測方法を適用し、蓄電デバイスに対し任意の電流を所定時間負荷した場合の充電電圧あるいは放電電圧を評価することが可能であることを特徴とする入出力特性評価システム。
- 前記電流休止法に基づく直流内部抵抗Rtを算出する第一演算工程及び前記放電深度Q(t)に対する蓄電デバイスの電圧V(t)を算出する第二演算工程を前記第二測定工程実行中に実施することを特徴とする請求項2に記載の入出力特性評価システム。
- 前記第二測定工程における休止点の休止時間tに対する蓄電デバイスの電圧データVRES(t)、前記第一演算工程で算出される休止時間tに対するRtデータ、前記第二演算工程で算出される放電深度Q(t)に対する蓄電デバイスの電圧V(t)データ、前記第二演算工程で算出される時間tに対する蓄電デバイスの電圧V(t)データのうち少なくとも1つを前記第二測定工程実行中において表示することを特徴とする請求項3に記載の入出力特性評価システム。
- 前記第二測定工程における休止点の休止時間tに対する蓄電デバイスの電圧データ、前記第一演算工程で算出される休止時間tに対するRtデータ、前記第二演算工程で算出される放電深度Q(t)に対する蓄電デバイスの電圧V(t)データ、前記第二演算工程で算出される時間tに対する蓄電デバイスの電圧V(t)データから必要なデータを任意に選択することにより表示することを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の入出力特性評価システム。
- 前記第一演算工程で算出される休止時間tに対するRtデータ、前記第二演算工程で算出される放電深度Q(t)に対する蓄電デバイスの電圧V(t)データ、前記第二演算工程で算出される時間tに対する蓄電デバイスの電圧V(t)データのうち少なくとも1つについて、tを1秒間隔以下で連続的に変化させ算出し、グラフとして表示することを特徴とする請求項2あるいは3に記載の入出力特性評価システム。
- 前記請求項1から6のいずれかに記載の入出力特性評価システムを組み込んだことを特徴とする充放電試験装置。
- 電圧の測定間隔が200msec以下あるいは/又は電圧測定精度が±1mV未満であることを特徴とする請求項7に記載の充放電試験装置。
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