JP6032025B2 - 蓄電池状態検知方法及び蓄電池状態検知装置 - Google Patents
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Description
高周波発振部が発生する高周波を蓄電池に印加する手順と、
分離部において、高周波の印加により前記蓄電池から生じる反射波を進行波と分離する分離手順と、
分析部において、前記分離手順により分離された反射波を周波数分析することにより前記反射波のパワースペクトルを求めると共に、前記パワースペクトルを所定の周波数区間について合算した合算値を求める分析手順と、
前記蓄電池の使用開始後の前記分析手順による分析結果である前記合算値を前記蓄電池が劣化する前の基準値と比較することにより、前記合算値と前記蓄電池における充放電可能な電荷量との相関関係に基づいて、前記蓄電池の劣化度合いを算出する算出手順とを有し、
前記分離手順では、前記高周波発振部及び前記分析部と前記蓄電池との間に構成され反射波が生じる境界において、反射の条件が一定に維持されるように、幾何形状、空間的位置及び同軸ケーブルの電気長を固定する介在部を設置することにより、前記蓄電池の内部より反射する成分以外の反射波の周波数特性を固定的に維持した状態で、反射波を進行波と分離する。
また、本発明の蓄電池状態検知装置は、
蓄電池に高周波を印加する高周波発振部と、
前記高周波の印加により蓄電池から生じる反射波を進行波と分離する分離部と、
前記分離部により分離された反射波を周波数分析することにより前記反射波のパワースペクトルを求めると共に、前記パワースペクトルを所定の周波数区間について合算した合算値を求める分析部と、
前記高周波発振部及び前記分析部と前記蓄電池との間に構成され反射波が生じる境界において、反射の条件が一定に維持されるように、幾何形状、空間的位置及び同軸ケーブルの電気長を固定し、前記蓄電池の内部より反射する成分以外の反射波の周波数特性を固定的に維持する介在部と、
前記蓄電池の使用開始後の前記分析部による分析結果である前記合算値を前記蓄電池が劣化する前の基準値と比較することにより、前記合算値と前記蓄電池における充放電可能な電荷量との相関関係に基づいて、前記蓄電池の劣化度合いを算出する算出部とを有する。
図2は、前出の本実施例における構成をさらに具体化した例である。前出の高周波発振部102としてトラッキングジェネレータ1021、同じく周波数分析部104としてスペクトラムアナライザ1041、進行波・反射波弁別部103としてリターンロスブリッジ1031をそれぞれ用いる。トラッキングジェネレータ1021とスペクトラムアナライザ1041は、連動して動作する。1021と1041とが一体型の測定装置108(スカラ型ネットワークアナライザ)として構成されたものを用いても良い。同図の109に示す波形観測点A において、観測されるデータの例を図3に示す。同図のプロットは、同一型番の鉛蓄電池に関し、高周波を印加した際の反射波のパワースペクトルである。図中の合算区間に関し、同プロットを単純に合算したものを縦軸に、また、一定電流値で満充電から放電終止電圧までの継続時間を充放電可能な電荷量(相対値)として横軸にとって両者の関係を示した図(SOHの定義には諸説ありうるが、以降左記横軸の値をSOH State of Healthと表記)が、図4である。同図のように両者にはある程度の相関がみられる。この関係を用い、蓄電池の劣化度合いの判定に用いる。同一の個体に対し、経時的に劣化を観察するためには、基準値保持部106に劣化前のスペクトルのデータを保持しておき、使用開始後のある時点での測定値を、測定値・基準値比較部105にて比較する。比較の結果、劣化の判定値を、例えば110の例のように画面に表示させるほか、図示しないデータカードなどの記録メディアに記録、若しくは通信手段を用い遠隔のデータロガー等の記録装置やサーバ119宛に送出する。測定値・基準値比較部105は、周波数分析部104による分析結果と基準値との比較を行い蓄電池101の劣化状態を算出する算出部を構成している。
図6は、実施例2における蓄電池と接続アダプタの複数の組み合わせに対応する構成例である。既に説明した図1に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
蓄電池側格納データとして、前回の検査結果を保持することで、現在の検査結果との変化を確認できる。両者の比較の結果、例えば有意に劣化の進行が大きい場合、測定方式変更部124が、高周波関連の測定部宛に測定条件を変えての再測定の指示を出す。一般に測定時間と測定精度はトレードオフの関係にあるので、より時間をかけた感度の高い測定を行い、交換等の対策の要否判断のための、より確度の高い判定結果を出力する。若しくは、本発明の方式以外の測定法を実施するよう、使用者あるいは遠隔サーバ宛にメッセージを状態検知結果表示・出力部107経由で出力する。
[参照例]
Claims (2)
- 高周波発振部が発生する高周波を蓄電池に印加する手順と、
分離部において、高周波の印加により前記蓄電池から生じる反射波を進行波と分離する分離手順と、
分析部において、前記分離手順により分離された反射波を周波数分析することにより前記反射波のパワースペクトルを求めると共に、前記パワースペクトルを所定の周波数区間について合算した合算値を求める分析手順と、
前記蓄電池の使用開始後の前記分析手順による分析結果である前記合算値を前記蓄電池が劣化する前の基準値と比較することにより、前記合算値と前記蓄電池における充放電可能な電荷量との相関関係に基づいて、前記蓄電池の劣化度合いを算出する算出手順とを有し、
前記分離手順では、前記高周波発振部及び前記分析部と前記蓄電池との間に構成され反射波が生じる境界において、反射の条件が一定に維持されるように、幾何形状、空間的位置及び同軸ケーブルの電気長を固定する介在部を設置することにより、前記蓄電池の内部より反射する成分以外の反射波の周波数特性を固定的に維持した状態で、反射波を進行波と分離することを特徴とする蓄電池状態検知方法。 - 蓄電池に高周波を印加する高周波発振部と、
前記高周波の印加により蓄電池から生じる反射波を進行波と分離する分離部と、
前記分離部により分離された反射波を周波数分析することにより前記反射波のパワースペクトルを求めると共に、前記パワースペクトルを所定の周波数区間について合算した合算値を求める分析部と、
前記高周波発振部及び前記分析部と前記蓄電池との間に構成され反射波が生じる境界において、反射の条件が一定に維持されるように、幾何形状、空間的位置及び同軸ケーブルの電気長を固定し、前記蓄電池の内部より反射する成分以外の反射波の周波数特性を固定的に維持する介在部と、
前記蓄電池の使用開始後の前記分析部による分析結果である前記合算値を前記蓄電池が劣化する前の基準値と比較することにより、前記合算値と前記蓄電池における充放電可能な電荷量との相関関係に基づいて、前記蓄電池の劣化度合いを算出する算出部とを有することを特徴とする蓄電池状態検知装置。
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