JP7261803B2 - 休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法 - Google Patents

休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7261803B2
JP7261803B2 JP2020534423A JP2020534423A JP7261803B2 JP 7261803 B2 JP7261803 B2 JP 7261803B2 JP 2020534423 A JP2020534423 A JP 2020534423A JP 2020534423 A JP2020534423 A JP 2020534423A JP 7261803 B2 JP7261803 B2 JP 7261803B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charge
capacity
state
management method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020534423A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021507666A (ja
Inventor
ドゥレイユ,アウノー
Original Assignee
コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ filed Critical コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ
Publication of JP2021507666A publication Critical patent/JP2021507666A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7261803B2 publication Critical patent/JP7261803B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3646Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法に関する。
UPSとも呼ばれる無停電電源は、充電の主電源が故障したときにこの充電に電気エネルギーを供給する機能を有するデバイスである。このようなデバイスは、例えば、再充電可能な電池に蓄えられた電気エネルギーを供給することにより停電に対する保護を作る。
このタイプの用途では、電池は、「非サイクル」動作を有し、すなわち、長い期間にわたり充電されることも放電されることもない。電池は、休止にされたままである。しかしながら、停電が生じた場合には、電池がある時間にわたり引き継ぐことになっている。
電池は、一般にフル充電に維持される。しかし、この動作方法が、早すぎる経時劣化と、したがって電池の容量の低下を引き起こす結果になることが知られている。したがって、デバイスがその役割を常に保証できるように電池を交換しなければならないことが、しばしば必要になる。
他にも、文書米国特許出願公開第2004/0066171(A1)号は、デバイスのユーザの予定に応じて、移動電話、携帯型コンピュータまたはディジタルカメラなどのモバイルデバイスを装備している電池の充電状態を調節するための方法を説明している。特に、電池は、高いレベルの自律性が予見されるときには完全に充電される。逆に、デバイスを外部の電源に接続することが予見されるときには、電池は、低い充電状態に置かれる。
米国特許出願公開第2004/0066171号明細書
電池の経時劣化を制限しながら電池に割り当てられた機能を電池が果たすことができるように、電池の充電を最適化することを可能にする方法を有する必要性が存在することが、前述から明らかである。
本発明は、休止にされたままで、時間と共に容量損失を被っている電池の充電状態を管理するための方法を提案することによってこの必要性に応じることを目的とし、管理方法は、規則的な時間インターバルで繰り返される以下のステップ:
- 時間インターバルの間に電池によって被られた容量損失を決定するステップ;
- 電池により被られた容量損失、所定の最小の充電量、および電池の最大放電容量から、充電状態の目標値を決定するステップであって、充電状態の目標値が厳密に100%未満である、ステップ;
- 電池の充電状態を目標値に調節するステップ
を含む。
発明の方法によって、電池は、所定の持続期間にわたりある種の機能を実行すること、およびフル充電に維持されていない間に電池の寿命を延ばすことの両方を電池に可能にさせる充電レベルを有する。
発明による管理方法はまた、以下の個別に考えられるものの中の、または発明のすべての技術的に可能な組み合わせにしたがった、1つ以上の特性も含むことができる。
一実施形態によれば、電池により被られた容量損失が、充電状態の先行する目標値および電池に存在する残余の充電の量から決定される。
一実施形態によれば、電池により被られた容量損失を決定するステップが、以下のサブステップ:
- 最大放電容量の現在の値および最大放電容量の先行する値から、不可逆的な容量損失を決定するサブステップと;
- 充電状態の先行する目標値、電池に存在する残余の充電の量、および不可逆的な容量損失から、可逆的な容量損失を決定するサブステップと
を含む。
一実施形態によれば、電池に存在する残余の充電の量が容量試験の第1の動作中に測定され、電池の最大放電容量が容量試験の第2の動作中に測定される。
一実施形態によれば、容量試験が、電池の第1の完全な放電フェーズ、電池の完全な充電フェーズ、および電池の第2の完全な放電フェーズを連続的に含み、電池に存在する残余の充電の量が電池の第1の完全な放電フェーズ中に測定され、電池の最大放電容量が電池の第2の完全な放電フェーズ中に測定される。
代替の実施形態によれば、電池が実質的に100%に達するファラデー効率を有し、容量試験が、電池の完全な放電フェーズおよび電池の完全な充電フェーズを連続的に含み、電池に存在する残余の充電の量が電池の完全な放電フェーズ中に測定され、電池の最大放電容量が電池の完全な充電フェーズ中に測定される。
一実施形態によれば、管理方法は、電池が充電状態の目標値に対応する目標の充電量以上の最大放電容量を有するかを検証することから成るステップをさらに含む。
一実施形態によれば、充電状態の目標値が、電池の最大放電容量で割られた、電池により被られた容量損失と所定の最小の充電量との和に等しい。
一実施形態によれば、容量損失は、電池により送られた消費電流にその第1の部分が起因する可逆的な損失を含み、可逆的な損失の第1の部分が、充電状態の調節の2つの連続するステップの間で補償される。
一実施形態によれば、可逆的な損失の第1の部分の補償が、容量損失を決定するステップ中に考慮される。
一実施形態によれば、管理方法が、電池の動作温度を測定するステップをさらに含み、電池の瞬間的な放電容量が電池の動作温度に応じて決定される。
一実施形態によれば、充電状態の目標値が瞬間的な放電容量に応じて修正される。
発明およびその様々な用途は、以下の説明を読み、添付の図を考察することによってより良く理解されるだろう。
本発明の一実施形態による、電池の充電状態を管理するための方法の機能的表現図である。 図1の方法の異なるステップの過程における電池の状態を模式的に表示する図である。
図は、説明目的のために提示されるに過ぎず、発明を限定するものではない。
より明確にするために、同一の要素または類似の要素は、図のすべてにおいて同一の参照符号によって示される。
電池は、2つのパラメータ、すなわち、SOHとも呼ばれる健康状態(state of health)と、SOCとも呼ばれる充電状態とによって特に特徴づけられ得る、電気エネルギーを蓄えるためのデバイスである。
健康状態は、パーセントで表現され、電池の最大放電容量Qmaxと公称容量Qとの間の比率に対応する。最大放電容量Qmaxは、電池が完全に充電されたときに電池が供給できる充電量を表す。公称容量Qは、電池の最初の、すなわち電池が新しいときの最大放電容量である。最大放電容量が公称容量に近いほど、電池の健康状態が良い。
充電状態は、パーセントで表現され、所与の瞬間tにおいて電池に蓄えられた充電量Q(t)と(この瞬間における)電池の最大放電容量Qmaxとの間の比率に対応する。
次いで、発明による電池2の充電状態を管理するための方法100の実施形態が、図1および図2を参照して説明される。
発明のコンテキストでは、電池2は、特に非ゼロの充電状態で、長い期間にわたって休止にされたままである。言い換えると、この期間中には、電池2は、電気エネルギーを供給するために使用されない。しかしながら、電池2は、電気デバイスがある時間にわたって機能を実行することを可能にするために、所定の量の電気エネルギーを送ることが意図される。例えば、電池を装備した電気デバイスは、USPとも呼ばれる、主電力供給システムの故障の場合に電力を送ることから成る無停電電源であってもよい。もう1つの例は、非常口を指示するために停電の場合に照明システムに給電することから成る、内蔵型の非常用照明ユニット(SELU)の電池のそれである。例として、ここでも非限定的な例として、時には長期間にわたり使用されないが、早急に必要な場合にバックアップを提供するために非ゼロの充電状態で都合よく保存されることがある、電動自転車または代わりに電動工具の電池の場合に言及することも可能である。
「長い持続期間」は、電池2が、定量化され得る容量損失を被る過程の持続期間を意味するように解釈され、容量損失は、例えば電池2の充電状態の1%よりも大きい。容量損失が、電池2の保管状態、特に電池2の温度、充電状態、および健康状態に依存することに留意すべきである。
用途のタイプに応じて、電池2は、リチウム-イオン(Li-イオン)電池、ニッケル-金属水素化物(NiMH)電池、鉛電池、ナトリウム-イオン電池、ナトリウム-ニッケル塩化物電池、またはいずれかの他の適切な電池であってもよい。
管理方法100は、電池2により被られた容量損失ΔQを決定する第1のステップ110と、とりわけ電池2によって被られた容量損失ΔQに応じて、電池2の充電状態の目標値SOCcible_iを決定する第2のステップ120と、電池2の充電状態を目標値SOCcible_iに調節する第3のステップ130とを含む。充電状態の目標値SOCcible_iは、厳密に100%未満である。
管理方法100のステップ110、120および130は、規則的なインターバルで、言い換えると、周期的に繰り返される。したがって、本発明によって、電池2の充電は規則的に、所定の持続期間にわたり電気デバイスの機能を実行することを可能にするのに十分なレベルに置かれるが、このレベルはフル充電レベル(SOC=100%)よりも低い。電池2は、したがってそのフル充電において恒久的には維持されず、これが電池の寿命を延ばす。
管理方法100のステップ110、120および130の繰返しの周期T、すなわち、ステップ110、120および130の2つの連続する繰返しの間の時間周期のオーダーの考えを与えるために、電池の状態がほぼ3か月毎に検証される内蔵型の非常照明ユニット(SELU)の例に言及することができる。T=3か月のこの値が、指針的な目的で与えられること、およびステップ110、120および130が繰り返される周期Tが発明の実装のコンテキストに適応する任意の値を取ってもよいことが明確に理解される。
容量損失は、2つのカテゴリ、すなわち、不可逆的な損失および可逆的な損失に分類され得る。
不可逆的な容量損失は、電池2の最大放電容量の減少に対応する。言い換えると、不可逆的な容量損失は、電池2を再充電することによっては回復され得ない決定的な自律的損失である。不可逆的な損失は、電池2の経時劣化に起因するものであり、不可逆的な損失は、電池2の健康状態のパラメータを通してモニタされ得る。
逆に、可逆的な容量損失は、電池2に蓄えられた充電量の減少に対応する。可逆的な損失は、したがって、電池2を再充電することにより回復され得る。可逆的な損失は、電池2の充電状態のパラメータを通してモニタされることがある。可逆的な損失は、「自己放電」と呼ばれる第1の部分と、電池2から引き出された消費に対応する第2の部分とを含む。
自己放電は、後者が引き出されていないときでさえ、電池2の充電状態の減少につながる寄生電気化学反応に起因するものである。自己放電はまた、製造上の欠陥および/または電解質の電子伝導性に起因する1つの電極から他への電子の移動によって引き起こされることもある。
自己放電値は、電池2の充電状態および温度に依存する。例として、30℃の温度におけるリチウム-イオン電池の充電状態は、最初の充電状態が30%から40%、それぞれ100%のオーダーであるときに、月当たり、おおよそ4%、それぞれ8%だけ減少する。リチウム-イオン電池の温度が45℃であるときには、充電状態の減少は、30%から40%、それぞれ100%のオーダーの最初の充電状態について、おおよそ8%、それぞれ25%になる。
電池2から引き出された消費は、漏れ電流に、電池管理システム(BMS)とも呼ばれる、電池2を電子的に管理するためのデバイスに供給する電流に、および/または電池2の熱管理のコンテキストで使用される電流に起因することがある。熱管理は、電池の経時劣化を制限することを目的として電池を冷却することまたは加熱することからなる。
(全)容量損失ΔQは、最後の経過時間周期T中に、言い換えると、ステップ110からステップ130までの最後の繰返しから、または時間周期がステップ110からステップ130の最初の繰返しを含むときには開始(すなわち、電池の最初のコミッショニング(commissioning))から、電池2によって被られた可逆的な容量損失
Figure 0007261803000001
と不可逆的な容量損失ΔQIrr_iとの和:
Figure 0007261803000002
に等しく、ここで、iは進行中の繰返しを指定する厳密に正の整数である。
(全)容量損失ΔQは、以下の式:
Figure 0007261803000003
を使用して計算され得、ここで、
Figure 0007261803000004
は、インデックスiのステップ110の開始時に電池2に蓄えられている残余の充電の量であり、Qcible_i-1は、充電状態の最後のレベリング中に、すなわち、ステップ110からステップ130の前回の繰返しi-1中に定義された、充電状態の目標値SOCcible_i-1に対応する目標の充電量である。ステップ110からステップ130の最初の繰返し(i=1)に関して、目標の充電量Qcible_0は、例えば、所定の持続期間にわたる電気デバイスの動作のために必要な最小の充電量の110%に等しく選択され、最小の充電量は以降Qminと呼ばれる(Qcible_0=1.1*Qmin)。
管理方法100の好適な実施形態では、電池2の可逆的な容量損失を不可逆的な容量損失から区別することが求められる。管理方法100の第1のステップ110は、その場合、最後の経過時間周期Tの間に電池2により被られた不可逆的な容量損失ΔQIrr_iを決定する第1のサブステップ111を含む。
インデックスi-1のステップ110とインデックスiのステップ110との間に電池2により被られた不可逆的な容量損失ΔQIrr_iは、以下の式:
ΔQIrr_i=Qmax_i-1-Qmax_i
を使用して計算され得、ここで、Qmax_i-1はインデックスi-1のステップ110の間の電池2の最大放電容量であり、Qmax_iはインデックスiのステップ110の間の電池2の最大放電容量である。ステップ110からステップ130の最初の繰返し(i=1)の間は、電池2の最大放電容量Qmax_0が、電池の公称容量Qに等しい。
この同じ好適な実施形態では、管理方法100の第1のステップ110は、最後の経過時間周期Tの間に電池2により被られた可逆的な容量損失
Figure 0007261803000005
を決定する第2のサブステップ112を含む。
インデックスi-1のステップ110とインデックスiのステップ110との間に電池2により被られた可逆的な容量損失
Figure 0007261803000006
は、以下の式:
Figure 0007261803000007
を使用して計算され得る。
残余の充電の量
Figure 0007261803000008
は、好ましくは容量試験の最初の動作中に測定される。この容量試験は、例えば、第1の完全な放電フェーズを含み、その後に完全な充電フェーズおよび第2の完全な放電フェーズが続く。残余の充電の量
Figure 0007261803000009
は、例えば、容量試験の第1の完全な放電フェーズ中に電池2により供給される電流を積分することによって測定される。
最大放電容量Qmax_iは好ましくは、例えば、第2の完全な放電フェーズの過程で電池2により供給される電流を積分することによって、容量試験の第2の動作中に測定される。
もう1つの実施形態によれば、電池2が100%に実質的に等しいファラデー効率を有するときには、電池2の最大放電容量Qmax_iは、残余の充電の量
Figure 0007261803000010
を測定することを可能にする第1の完全な放電フェーズに続く、完全な充電フェーズの間に直接測定されることがある。したがって、最大放電容量Qmax_iの測定が、より迅速に実施され、これは電池2が自身の機能を保証しなくなる時間を短縮する。
明細書全体を通しておよび特許請求の範囲では、「100%に実質的に等しいファラデー効率」は、99%以上のファラデー効率を意味するものと解釈される。この場合では、電池2に充電された充電量は、送られた充電量に等価であると考えられる。これは、例えばリチウム-イオン電池についての場合である。
目標値SOCcible_iは、電池2が、電池2に関連付けられた電気デバイスの機能を所望の持続期間にわたって実行するために必要な最小の充電量Qmin以上の充電量を、時間周期Tの終わりに(すなわち、充電状態の新たなレベリングの直前に)備えるような方法で定義される。充電状態の目標値SOCcible_iは、電池2の最大放電容量Qmax_i、ステップ110において決定された(全)容量損失ΔQ、および最小の充電量Qminから、ステップ120の間に決定される。具体的には、充電状態の目標値SOCcible_iは、最大放電容量Qmax_iおよび容量損失ΔQと最小の充電量Qminとの和から決定される。
充電状態の目標値SOCcible_iは好ましくは、最大放電容量Qmax_iで割られた、容量損失ΔQと最小の充電量Qminとの和:
Figure 0007261803000011
に等しい。
代替の実施形態では、目標の充電量Qcibleが、容量損失ΔQと最小の充電量Qminとの和よりも大きくなるように定義される。言い換えると、目標の充電量Qcibleの計算中に安全マージンMが提供される。したがって、電池2がその役割を果たすことが依然として可能であることを保証することが可能である。目標の充電量Qcibleは、例えば、最小の充電量Qminと容量損失ΔQとの和の110%と150%との間に含まれる。
Figure 0007261803000012
ここで、Mは、110%と150%との間に含まれるマージン係数である。
最小の充電量Qminは、好ましくは、管理方法100のステップ110からステップ130の1回の繰返しから他の繰り返しにわたって一定である。
管理方法100は、したがって、ステップ110からステップ130の繰返しiとi+1との間に位置する時間インターバルTの間に電池2によって被られた損失(可逆的および不可逆的)が、ステップ110からステップ130の繰返しi-1とiとの間に位置する時間インターバルTの間に電池2によって被られた損失以下であろうという前提に基づく。
容量損失は時間と共に減少する傾向を有するので、目標の充電量Qcible_iは、最小の充電量Qminに漸進的に近づき、これが電池の寿命をさらに向上させる。
目標値SOCcible_iへの電池2の充電状態の調節(管理方法100の第3のステップ130)は、容量試験が完全な放電フェーズで終わるときには電池2を充電することによって、または容量試験が完全な充電フェーズで終わるときには電池2を放電することによってのいずれかで実施される。充電または放電は、充電状態の目標値SOCcible_iに対応する目標の充電量Qcible_iに達するまで、好ましくは一定電流で、実施される。充電された量(Qcible_i)、それぞれ放電された量(Qmax_i-Qcible_i)は、充電電流、それぞれ放電電流を積分することにより測定される。
有利には、管理方法100は、目標の充電量Qcible_iを蓄えるための電池2の適性を検証する第4のステップ140を含む。言い換えると、電池2の公称容量Qから不可逆的な容量損失のすべて(すなわち、開始から)を引いた最大放電容量Qmax_iが目標の充電量Qcible_i以上であるかが検証される。そうでなければ、電池2は交換される必要がある。このステップは、以下の式:
Figure 0007261803000013
により定義され得る電池2の健康状態SOHをモニタすることと等価である。
この検証の第4のステップ140は、好ましくは、管理方法100の第2のステップ120(SOCcible_iの決定)と第3のステップ130(充電状態のレベリング)との間で成し遂げられる。有利には、この検証の第4のステップ140はまた、規則的に、好ましくは管理方法100の第1、第2および第3のステップ110、120、130と同じ周期Tで、実施される。
前に説明されたように、容量損失は、電池2により供給される消費電流にリンクされた一部分を含む。電池2が熱的に管理されていないとき、消費電流は一定と考えられてよい。この場合では、この消費電流Iconsoにリンクされた容量損失の部分
Figure 0007261803000014
は、時間tと共に線形の振る舞いを有し、以下の式:
Figure 0007261803000015
により定義され得る。
有利には、消費に起因する容量損失
Figure 0007261803000016
は、充電状態の調節の2つの連続するステップ130の間に補償されることがある。したがって、電池2が蓄えなくてはならない最小の充電量Qminの値に目標の充電量Qcibleの値が近づくように、目標の充電量Qcibleの値を減少させることが可能である。これが、電池2の充電状態の管理をさらに最適化することを可能にする。
実際には、消費にリンクされた容量損失
Figure 0007261803000017
は、一般に比較的小さく、消費電流Iconsoはマイクロ-アンペアのオーダーである。したがって、消費電流Iconsoに実質的に等しいはずの一定の充電電流によってこれらの容量損失を補償することは困難であることがある。この場合では、このような損失の補償は、アドホックベースに、そして充電状態の調節の2つの連続するステップ130の間のいくつかの段階で実施されてもよい。すると、充電電流は、より大きくなり、したがってより容易に電池2に供給することができる。
有利には、目標値SOCcible_iに充電状態を調節するステップ130の間に行われる電池2の充電状態の修正は、容量損失の計算を変えないような方法で徐々に組み入れられる。
代替の実施形態によれば、電池が停止しているときの電池2の動作温度が測定される。したがって、例えば、放電電流と温度に応じて電池2の容量を与えるアバカス(abacus)から、電池2の瞬間的な容量を決定することが可能である。充電状態の目標値SOCcible_iは、その場合、電池2の機能が常に保証されるようにこの瞬間的な容量の値に応じて修正されることがある。例として、これは、動作温度が低下するときには電池2を再充電すること、および動作温度が上昇するときには電池を放電することから成る。
当然、発明は、図を参照して説明された実施形態に限定されず、代替形態が発明の範囲を超えることなく構想され得る。

Claims (11)

  1. 休止にされたままで、時間と共に容量損失を被っている電池(2)の充電状態を管理するための方法(100)であって、管理方法が、規則的な時間インターバルで繰り返される以下のステップ、
    時間インターバル(T)の間に電池(2)によって被られた容量損失(ΔQ)を決定するステップ(110)、
    電状態の目標値(SOCcible_i)を決定するステップ(120)であって、充電状態の目標値(SOC cible_i )が電池(2)の最大放電容量(Q max_i )で割られた目標の充電量(Q cible_i )に等しく、目標の充電量(Q cible_i )が電池(2)により被られた容量損失(ΔQ )と、所定の期間に、電池に関連する電気デバイスの機能を、実行するのに必要な最小の充電量(Q min )との和以上であり、充電状態の目標値(SOCcible_i)が厳密に100%未満である、ステップ、
    電池(2)の充電状態を目標値(SOCcible_i)に調節するステップ(130)
    を含むことを特徴とする、管理方法(100)。
  2. 電池(2)により被られた容量損失(ΔQ)が、充電状態の先行する目標値(SOCcible_i-1)と、電池(2)に存在する残余の充電の量
    Figure 0007261803000018
    とから決定されることを特徴とする、請求項1に記載の管理方法(100)。
  3. 電池(2)により被られた容量損失(ΔQ)を決定するステップ(110)が以下のサブステップ、
    最大放電容量の現在の値(Qmax_i)および最大放電容量の先行する値(Qmax_i-1)から、不可逆的な容量損失(ΔQIrr_i)を決定するサブステップ(111)と、
    充電状態の先行する目標値(SOCcible_i-1)、電池(2)に存在する残余の充電の量
    Figure 0007261803000019
    、および不可逆的な容量損失(ΔQIrr_i)から、可逆的な容量損失
    Figure 0007261803000020
    を決定するサブステップ(112)と
    を含むことを特徴とする、請求項2に記載の管理方法(100)。
  4. 電池(2)に存在する残余の充電の量
    Figure 0007261803000021
    が容量試験の第1の動作中に測定され、電池(2)の最大放電容量(Qmax_i)が容量試験の第2の動作中に測定されることを特徴とする、請求項2または3に記載の管理方法(100)。
  5. 容量試験が、電池(2)の第1の完全な放電フェーズ、電池(2)の完全な充電フェーズ、および電池(2)の第2の完全な放電フェーズを連続的に含み、電池(2)に存在する残余の充電の量
    Figure 0007261803000022
    が電池(2)の第1の完全な放電フェーズ中に測定され、電池(2)の最大放電容量(Qmax_i)が電池(2)の第2の完全な放電フェーズ中に測定されることを特徴とする、請求項4に記載の管理方法(100)。
  6. 電池(2)が実質的に100%に達するファラデー効率を有し、容量試験が、電池(2)の完全な放電フェーズおよび電池(2)の完全な充電フェーズを連続的に含み、電池(2)に存在する残余の充電の量
    Figure 0007261803000023
    が電池(2)の完全な放電フェーズ中に測定され、電池(2)の最大放電容量(Qmax_i)が電池(2)の完全な充電フェーズ中に測定されることを特徴とする、請求項4に記載の管理方法(100)。
  7. 管理方法は、電池(2)が充電状態の目標値(SOCcible_i)に対応する目標の充電量(Qcible_i )以上の最大放電容量(Qmax_i)を有するかを検証することから成るステップ(140)をさらに含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の管理方法(100)。
  8. 電池(2)により被られた容量損失(ΔQ)は、電池(2)により送られた消費電流にその第1の部分が起因する可逆的な損失を含み、可逆的な損失の第1の部分が、充電状態の調節の2つの連続するステップ(130)の間で補償されることを特徴とする、請求項1からのいずれか一項に記載の管理方法(100)。
  9. 可逆的な損失の第1の部分の補償が、容量損失を決定するステップ(110)の間に考慮されることを特徴とする、請求項に記載の管理方法(100)。
  10. 管理方法が、電池(2)の動作温度を測定するステップをさらに含み、電池(2)の瞬間的な放電容量が電池(2)の動作温度に応じて決定されることを特徴とする、請求項1からのいずれか一項に記載の管理方法(100)。
  11. 充電状態の目標値(SOCcible_i)が、瞬間的な放電容量に応じて修正されることを特徴とする、請求項10に記載の管理方法(100)。
JP2020534423A 2017-12-20 2018-12-18 休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法 Active JP7261803B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762616A FR3075469B1 (fr) 2017-12-20 2017-12-20 Procede de gestion d'un etat de charge d'une batterie laissee au repos
FR1762616 2017-12-20
PCT/EP2018/085614 WO2019121756A1 (fr) 2017-12-20 2018-12-18 Procédé de gestion d'un état de charge d'une batterie laissée au repos

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021507666A JP2021507666A (ja) 2021-02-22
JP7261803B2 true JP7261803B2 (ja) 2023-04-20

Family

ID=61224145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020534423A Active JP7261803B2 (ja) 2017-12-20 2018-12-18 休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11486932B2 (ja)
EP (1) EP3729553B1 (ja)
JP (1) JP7261803B2 (ja)
CN (1) CN111527643B (ja)
CA (1) CA3086232A1 (ja)
ES (1) ES2931025T3 (ja)
FR (1) FR3075469B1 (ja)
WO (1) WO2019121756A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3117270B1 (fr) 2020-12-03 2023-01-06 Commissariat Energie Atomique Procédé de gestion d’un accumulateur pour un vieillissement optimisé
FR3117272B1 (fr) 2020-12-03 2023-04-07 Commissariat Energie Atomique Procédé de gestion de l’état de charge ou de l’état d’énergie d’un accumulateur pour un vieillissement optimisé
US20220407329A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Battery charge regulation
CN114184969B (zh) * 2021-12-08 2023-11-28 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 一种电芯可逆自放电容量损失测试方法及装置
FR3138006A1 (fr) * 2022-07-18 2024-01-19 Psa Automobiles Sa Procede d’alimentation de batteries automobiles par valorisation de chaleur fatale industrielle et systeme de mise en œuvre d’un tel procede
CN116754946B (zh) * 2023-08-21 2024-04-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池稳定性评估方法、装置、设备、存储介质及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004094607A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯情報機器、及びその充電状態最適化方法とプログラム、並びに、電池管理サーバ、及びそれによる電池式電気機器の充電状態最適化方法とプログラム
US20160266979A1 (en) 2015-03-11 2016-09-15 International Business Machines Corporation Battery charge measurement algorithm management

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4126144B2 (ja) * 2000-05-11 2008-07-30 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 充電システム、インテリジェント電池、および充電方法
JP2015230193A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 ソニー株式会社 劣化状態推定装置、充電状態推定装置、ocvカーブ算出生成装置および蓄電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004094607A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯情報機器、及びその充電状態最適化方法とプログラム、並びに、電池管理サーバ、及びそれによる電池式電気機器の充電状態最適化方法とプログラム
US20160266979A1 (en) 2015-03-11 2016-09-15 International Business Machines Corporation Battery charge measurement algorithm management

Also Published As

Publication number Publication date
ES2931025T3 (es) 2022-12-23
US11486932B2 (en) 2022-11-01
EP3729553A1 (fr) 2020-10-28
CN111527643A (zh) 2020-08-11
WO2019121756A1 (fr) 2019-06-27
CN111527643B (zh) 2024-05-14
CA3086232A1 (fr) 2019-06-27
FR3075469B1 (fr) 2021-04-30
FR3075469A1 (fr) 2019-06-21
EP3729553B1 (fr) 2022-10-05
JP2021507666A (ja) 2021-02-22
US20210080505A1 (en) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7261803B2 (ja) 休止にされたままの電池の充電状態を管理するための方法
EP2452413B1 (en) Battery charging method and apparatus
US6337560B1 (en) Life cycle charging for batteries
US20160064961A1 (en) User-behavior-driven battery charging
KR102119154B1 (ko) 배터리 팩
KR102160272B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 이를 이용한 lfp 셀의 과전압 보호 방법
JP5509152B2 (ja) 蓄電システム
JP5423925B1 (ja) 鉛蓄電池からなる組電池のリフレッシュ充電方法及び充電装置
JP5119307B2 (ja) バッテリーパックの充電制御方法
ES2793507T3 (es) Procedimiento de determinación de un criterio de fin de carga de una batería a base de níquel
KR102633756B1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법
WO2011048471A1 (ja) 電力供給装置
WO2014126744A1 (en) Method for determining a state of charge and remaining operation life of a battery
JP2013030394A (ja) 蓄電池の充電装置
KR102055510B1 (ko) 적응적 배터리 충전 제어 방법 및 배터리 충전장치
KR20180086591A (ko) 배터리 충전 방법 및 충전 시스템
KR20130061507A (ko) 배터리 충전 제어 방법, 및 이를 적용한 배터리 팩
KR101744560B1 (ko) 하이브리드 전기저장장치 관리 시스템
JP2014010005A (ja) 二次電池の相対残容量算出方法及びパック電池
JP2014011005A (ja) 電力貯蔵装置
US6124701A (en) System and method for determining battery condition and telecommunications equipment incorporating the same
JP2000023388A (ja) 二次電池システム
JP4660367B2 (ja) 二次電池の残存容量検出方法
JP4244194B2 (ja) ニッケル水素蓄電池の寿命予測法
JP2022540401A (ja) 電池電力算出装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220830

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20221031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7261803

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150