JP6895771B2 - 蓄電池の劣化判定方法及び蓄電池の劣化判定装置 - Google Patents
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Description
Circuit Voltage)の増減に対する割合を劣化度として算出することにより、蓄電池の電解液の減少や電極構成物質(鉛薄板)の欠落等の活物質の不活性劣化による劣化状態を判定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この判定方法では、蓄電池の内部抵抗の増加を監視し、正極活物質の減少によって劣化を判定している。
池の劣化判定装置を提供することにある。
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔSOCi/|SOCv0−SOCv|
・・・(1)
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔOCVi/|OCV0−OCVv|
・・・(2)
憶された前記基準データから、前記開回路電圧取得部により取得された前記第1及び第2開回路電圧に対応する充電率をそれぞれ抽出する充電率抽出部と、前記変化量算出部により算出された、前記対象蓄電池の充電率の変化量、又は前記対象蓄電池の充電率の変化量に対応する開回路電圧の変化量と、前記充電率抽出部により抽出された前記第1及び第2の開回路電圧に対応する充電率、又は前記充電率抽出部により抽出された前記第1及び第2の開回路電圧とから算出される前記対象蓄電池の容量を、前記健全な蓄電池の容量と比較して、前記対象蓄電池の劣化度合いを判定する劣化判定部と、を備えることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
はじめに、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る蓄電池の劣化判定装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置1の全体構成を示す略線的概念図である。
次いで、図2を参照して、劣化判定装置1の制御部17の機能について説明する。図2は、図1に示す劣化判定装置1の制御部17の機能を概念的に示すブロック図である。制御部17は、機能的な観点から説明すれば、基準データ取得部71と、情報取得部72と、電流積算部73と、変化量算出部74と、開回路電圧取得部75と、充電率抽出部76と、劣化判定部77とを備えている。
る対象蓄電池11の充電率の変化量(ΔSOCi)を算出し、算出した変化量を劣化判定部77に送出する。具体的に、放電による対象蓄電池11の充電率の変化量(ΔSOCi)を算出する場合は、下記に示す(3)式から算出する。
ΔSOCi=(積算された電流値/健全な蓄電池の満充電容量)×100(%)
・・・(3)
次いで、健全な蓄電池の充電率(SOC)と開回路電圧(OCV)との相関関係について説明する。図3は、図1に示す蓄電池11の健全時における放電時の充電率と開回路電圧との相関関係を示す特性図である。
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔSOCi/|SOCv0−SOCv|
・・・(1)
算出した。さらに、評価対象蓄電池の初期実容量に基づく充電率の変化量(ΔSOCi)を62.8%とした場合における放電開始時における開回路電圧から求まる充電率(SOCv0)と放電停止時の開回路電圧に対応する充電率(SOCv)を測定し、評価対象蓄電池の容量を測定、及び、上記の(1)式により評価対象蓄電池の容量を求めた。
次いで、図5を参照して、制御部17で行われる劣化判定処理について説明する。図5は、図1に示す蓄電池の劣化判定装置1で行われる劣化判定処理の手順を示すフローチャートである。
を判定する。制御部17は、回復充電による満充電状態となってから所定時間が経過していないと判断した場合には(ステップS102:NO)、図5に示す劣化判定処理を終了する。
範囲の上限値まで放電する調整放電やピークカット運転終了までの調整放電による電流値を積算して充電率の変化量(ΔSOCi)を求め、調整放電の停止時に第2開回路電圧を取得する。このように調整放電による電流値や調整放電の停止時の第2開回路電圧を利用することにより、劣化度合いを判定するためのデータを別途に測定する必要がなくなり、劣化度合いの判定に使用するデータの容量を少なくすることができる。
次いで、図6を参照して、図1の劣化判定装置1の変形例について説明する。以下の変形例では、図1の劣化判定装置1と同一の構成要素には同一の符号を付し、以下に異なる部分を説明する。
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔOCVi/|OCV0−OCVv|
・・・(2)
ル)まで放電した時の電流値を積算して評価対象蓄電池の実容量を算出した。さらに、評価対象蓄電池の初期実容量に基づく充電率の変化量に対応する開回路電圧の変化量(ΔOCVi)を62.8%(0.53V)とした場合における放電開始時の開回路電圧(OCV0)と放電停止時の開回路電圧(OCV1)を測定し、上記の(2)式により評価対象蓄電池の容量を求めた。
めた基準データを取得し、次のステップS204の処理に進む。
なお、上述した実施の形態においては、劣化判定装置1は、ピークカットや系統安定化等の産業用の鉛蓄電池の劣化度合いを判定する場合について説明したが、住宅内に設置された各種機器(照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等)に電力を供給するための蓄電池の劣化度合いを判定するのに適用してもよい。
11 蓄電池
12 PCS
13 電流センサ
14 電圧センサ
15 温度センサ
16 記憶部
17 制御部
71 基準データ取得部
72 情報取得部
73 電流積算部
74 変化量算出部
75 開回路電圧取得部
76 充電率抽出部
77 劣化判定部
Claims (3)
- 負荷に電力を供給する蓄電池の劣化度合いを判定する蓄電池の劣化判定方法であって、
健全な蓄電池の開回路電圧(OCV)と充電率(SOC)との相関関係を求めた基準データを予め取得しておき、
劣化判定される対象蓄電池の回復充電による満充電状態における開回路電圧から求まる充電率をSOCv0とし、
前記満充電状態から前記対象蓄電池の運用充電率(SOC)範囲の上限値まで放電し、
前記放電を開始してから停止するまでの所定時間における電流値を積算し、当該積算した電流値に基づいて前記放電による前記対象蓄電池の充電率の変化量(ΔSOCi)を算出し、
前記放電の停止時に前記対象蓄電池を開回路状態にして開回路電圧を測定し、当該測定した開回路電圧に対応する充電率(SOCv)を前記基準データから求め、
下記に示す(1)式から前記対象蓄電池の容量を算出して、前記対象蓄電池の劣化度合いを判定することを特徴とする蓄電池の劣化判定方法。
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔSOCi/|SOCv0−SOCv|
・・・(1) - 負荷に電力を供給する蓄電池の劣化度合いを判定する蓄電池の劣化判定方法であって、
健全な蓄電池の開回路電圧(OCV)と充電率(SOC)との相関関係を求めた基準データを予め取得しておき、
劣化判定される対象蓄電池の回復充電による満充電状態における開回路電圧をOCV0とし、
前記満充電状態から前記対象蓄電池の運用充電率(SOC)範囲の上限値まで放電し、
前記放電を開始してから停止するまでの所定時間における電流値を積算し、前記基準データから、当該積算した電流値から算出される充電率の変化量に対応する開回路電圧の変化量(ΔOCVi)を求め、
前記放電の停止時に前記対象蓄電池を開回路状態にして開回路電圧(OCVv)を測定し、
下記に示す(2)式から前記対象蓄電池の容量を算出して、前記対象蓄電池の劣化度合いを判定することを特徴とする蓄電池の劣化判定方法。
対象蓄電池の容量=健全な蓄電池の容量×ΔOCVi/|OCV0−OCVv|
・・・(2) - 負荷に電力を供給する蓄電池の劣化度合いを判定する蓄電池の劣化判定装置であって、
健全な蓄電池の開回路電圧(OCV)と充電率(SOC)との相関関係を求めた基準データを記憶する記憶部と、
劣化判定される対象蓄電池の充電又は放電の電流値を検出する電流検出部と、
前記対象蓄電池の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電流検出部で検出された前記電流値を積算する電流積算部と、
前記電流積算部で積算された前記電流値に基づいて前記対象蓄電池の充電率の変化量を算出し、又は前記基準データから、前記対象蓄電池の充電率の変化量に対応する開回路電圧の変化量を算出する変化量算出部と、
前記電圧検出部により検出された前記対象蓄電池における前記充電又は放電の開始時の第1開回路電圧及び前記充電又は放電の停止時の第2開回路電圧をそれぞれ取得する開回路電圧取得部と、
前記記憶部に記憶された前記基準データから、前記開回路電圧取得部により取得された前記第1及び第2開回路電圧に対応する充電率をそれぞれ抽出する充電率抽出部と、
前記変化量算出部により算出された、前記対象蓄電池の充電率の変化量、又は前記対象蓄電池の充電率の変化量に対応する開回路電圧の変化量と、前記充電率抽出部により抽出された前記第1及び第2の開回路電圧に対応する充電率、又は前記充電率抽出部により抽出された前記第1及び第2の開回路電圧とから算出される前記対象蓄電池の容量を、前記健全な蓄電池の容量と比較して、前記対象蓄電池の劣化度合いを判定する劣化判定部と、
を備え、
前記対象蓄電池の回復充電による満充電状態から前記対象蓄電池の運用充電率(SOC)範囲の上限値まで放電後に、前記劣化判定部が前記対象蓄電池の劣化度合いを判定することを特徴とする蓄電池の劣化判定装置。
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JP2018146372A (ja) | 2018-09-20 |
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