JPWO2018131427A1 - 検査装置、検査方法、検査プログラム、管理装置、及び蓄電システム - Google Patents

検査装置、検査方法、検査プログラム、管理装置、及び蓄電システム Download PDF

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Abstract

検査装置(10)の入出力部は、セル(S1−Sn)を充電可能な充電装置(21−2n)に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、充電装置(21−2n)からセルの電圧値および電流値を取得する。検査装置(10)の制御部は、充電装置(21−2n)に、セル(S1−Sn)を定電流充電するよう指令し、充電装置(21−2n)から取得されたセルの電圧値が設定値に到達すると、セル(S1−Sn)を定電圧充電するよう指令する。検査装置(10)の制御部は、定電流充電から定電圧充電に切り替える際に発生するセル(S2−Sn)のピーク電流値をもとに、セルの微小短絡の有無を判定する。

Description

本発明は、微小短絡の有無を検査する検査装置、検査方法、検査プログラム、管理装置、及び蓄電システムに関する。
近年、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が様々な用途で使用されている。二次電池セルの製造工程において、電池内部に塵や埃等の異物が混入されると、異物を介して電極間が微小短絡することがある。微小短絡は過熱の原因となり、出荷前の検査で取り除かれるべき事象である。
セルの微小短絡を検出する方法の一つに、充放電休止時の電圧低下の大きさが、正常なセルに比べて大きいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流充電を行っている時の電圧上昇が、正常なセルに比べて小さいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流放電を行っている時の電圧降下が、正常なセルに比べて大きいセルを微小短絡セルと判定する方法がある。また、定電流充電を行っている時の充電電流の減少が、正常なセルに比べて小さいセルを微小短絡セルと判定する方法もある(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−59544号公報
上述した、充電後に休止期間を設け、休止期間後の電圧をもとに微小短絡を検出する方法では、高抵抗で短絡している場合、休止期間中の電圧降下が微小になる。この場合、異物が混入されていても、良否判定用の基準電圧まで低下せずに良と判定され、異物が混入されたまま出荷される可能性がある。また微小短絡を検出するために、比較的長い休止期間が必要となる。上述したその他の方法では、微小短絡抵抗が数10Ωレベルの低い値でないと、不良セルを高精度に検出することが難しい。微小短絡抵抗が数100Ωレベルの値の場合、電圧変動または充電電流の変動が軽微なものとなり、微小短絡の有無を正確に判定することが難しい。
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の検査装置は、セルを充電可能な充電装置に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する入出力部と、前記充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令し、前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する制御部と、を備える。前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる。
本発明の実施の形態1に係る検査システムの構成を示す図である。 図1の検査装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る検査システムの動作を示すフローチャートである。 図4(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=100Ω)を示す図である。 図5(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=200Ω)を示す図である。 図6(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=500Ω)を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電流差をまとめた図である。 本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電圧差をまとめた図である。 本発明の実施の形態2に係る蓄電システムの構成を示す図である。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る検査システム1の構成を示す図である。検査システム1は、セルの微小短絡の有無を検査するためのシステムである。検査対象となるセルは、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等である。以下、本実施の形態では、円筒型のリチウムイオン電池(公称電圧:3.6−3.7V)を検査対象とする例を想定する。
検査システム1は、検査装置10と複数の充電装置21−2nを備え、検査装置10と各充電装置21−2nは通信線30で接続される。検査装置10は、汎用の情報処理装置(PC、タブレット、スマートフォン等)であってもよいし、専用機器であってもよい。
複数の充電装置21−2nの内、1つの充電装置21に参照セルS1が接続され、残りの充電装置22−2nに検査対象セルS2−Snがそれぞれ接続される。参照セルS1は、検査対象セルS2−Snと比較するためのセルであり、微小短絡が発生していない正常なセルである。
充電装置21は、参照セルS1を充電可能な装置である。充電装置21は、AC−DCコンバータ、電流センサ、電圧センサ、及びコントローラを含む。AC−DCコンバータは、商用電源系統2(以下、単に系統2という)から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。電流センサは、充電装置21の出力電流(参照セルS1に流れる電流)を検出する。電圧センサは、充電装置21の出力電圧(参照セルS1に印加される電圧)を検出する。
コントローラは、電流センサにより検出される出力電流、及び電圧センサにより検出される出力電圧を、通信線30を介して検査装置10に通知する。またコントローラは、検査装置10から通知される制御指令、電流センサにより検出される出力電流、及び電圧センサにより検出される出力電圧に基づき、AC−DCコンバータを制御する。
例えば、検査装置10から定電流充電(以下、CC充電と表記する)が指示されている場合、コントローラは、検出される出力電流が指定された目標電流値を維持するよう、AC−DCコンバータのスイッチング素子のデューティ比を制御する。例えば、検出される出力電流が目標電流値を上回っている場合、コントローラはデューティ比を低下させ、検出される出力電流が目標電流値を下回っている場合、コントローラはデューティ比を上昇させる。また検査装置10から定電圧充電(以下、CV充電と表記する)が指示されている場合、コントローラは、検出される出力電圧が指定された目標電圧値を維持するよう、AC−DCコンバータのスイッチング素子のデューティ比を制御する。
充電装置22−2nは、検査対象セルS2−Snをそれぞれ充電可能な装置であり、充電装置21の構成と同様の構成である。なお系統2と複数の充電装置21−2nの間に、共通のAC−DCコンバータを設置してもよい。この場合、複数の充電装置21−2nは、AC−DCコンバータの代わりにDC−DCコンバータを搭載する。
参照セルS1及び検査対象セルS2−Snに充電された電力を放電する場合、図示しない負荷抵抗に電流を流すか、系統2に回生させる。系統2に回生させる場合、複数の充電装置21−2nは双方向AC−DCコンバータ又は双方向DC−DCコンバータを搭載する必要がある。
図2は、図1の検査装置10の構成例を示すブロック図である。検査装置10は制御部11、通信インターフェイス部17、及びユーザインターフェイス部18を備える。制御部11は、制御指令生成部12、データ取得部13、CC/CV充電制御部14、微小短絡判定部15、及び判定結果通知部16を含む。制御部11の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、マイクロコンピュータ、DSP、FPGA、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
制御指令生成部12は、目標電流値を含むCC充電指令、又は目標電圧値を含むCV充電指令を生成し、通信インターフェイス部17を介して、複数の充電装置21−2nに通知する。データ取得部13は複数の充電装置21−2nから、通信インターフェイス部17を介して、参照セルS1及び検査対象セルS2−Snのそれぞれの電流値および電圧値を取得する。データ取得部13は取得した電流値および電圧値を、CC/CV充電制御部14および微小短絡判定部15に供給する。
通信インターフェイス部17は、所定の通信制御処理(例えば、TCP/IP、RS−485等の規格に準拠した通信制御処理)を実行し、通信線30を介して複数の充電装置21−2nと通信する。通信線30には、メタルケーブルを使用してもよいし、光ファイバケーブルを使用してもよい。
CC/CV充電制御部14は検査中、参照セルS1の電圧値が設定値未満の状態でCC充電を制御指令生成部12に指示し、参照セルS1の電圧値が設定値以上の状態でCV充電を制御指令生成部12に指示する。微小短絡判定部15は、検査対象セルS2−SnのCC充電からCV充電に切り替わる際の電流値をもとに、検査対象セルS2−Snの微小短絡の有無をそれぞれ判定する。判定結果通知部16は、検査対象セルS2−Snの微小短絡の有無の判定結果をユーザインターフェイス部18に出力する。ユーザインターフェイス部18は、ディスプレイ、スピーカ、プリンタの少なくとも1つを含み、判定結果の表示、音声出力、印刷の少なくとも1つを実行する。
図3は、本発明の実施の形態1に係る検査システム1の動作を示すフローチャートである。制御指令生成部12は、参照セルS1及び検査対象セルS2−Snを所定電圧(例えば、放電終止電圧)まで放電させるための制御指令を生成し、複数の充電装置21−2nに通知する(S10)。リチウムイオン電池セルの場合、通常、放電終止電圧は約3.0V(SOC=0%)に設定される。
参照セルS1及び検査対象セルS2−Snの電圧が所定電圧に揃っている状態において、制御指令生成部12は、CC充電の開始を指示する制御指令を生成し、複数の充電装置21−2nに通知する(S11)。この制御指令には、目標電流値(例えば、0.58A=0.2C)が含まれる。複数の充電装置21−2nは当該制御指令を受信すると、参照セルS1及び検査対象セルS2−SnのCC充電を開始する(S12)。
データ取得部13により収集された参照セルS1の電圧値が第1設定値(例えば、4.2V)に到達すると(S13のY)、制御指令生成部12は、CC充電からCV充電への切り替えを指示する制御指令を生成し、複数の充電装置21−2nに通知する(S14)。この制御指令には、目標電圧値(例えば、4.2V)が含まれる。複数の充電装置21−2nは当該制御指令を受信すると、参照セルS1及び検査対象セルS2−SnのCV充電を開始する(S15)。
データ取得部13により収集された参照セルS1の電流値が第2設定値(例えば、20mA)に到達すると(S16のY)、微小短絡判定部15は、検査対象セルS2−SnのCC充電からCV充電に切り替わる際に発生したピーク電流値をもとに、検査対象セルS2−Snの微小短絡の有無を判定する(S17)。例えば微小短絡判定部15は、CC充電からCV充電に切り替わる際の、検査対象セルS2−Snのピーク電流値と参照セルS1の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値以上の検査対象セルを、微小短絡が発生しているセルと判定する。当該差分が閾値未満の検査対象セルは微小短絡が発生していないセルと判定する。
図4(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=100Ω)を示す図である。この例では検査対象セルは、100Ωの微小短絡抵抗を有するセル(以下、微小短絡セルという)である。図4(a)は検査時の正常セルと微小短絡セルの充電電流の推移を示し、図4(b)は検査時の正常セルと微小短絡セルの充電電圧の推移を示している。CC充電時の目標電流値は0.58A、CV充電時の目標電圧値は4.2Vである。微小短絡セルでは、CC充電からCV充電への切り替え時(領域a参照)、瞬間的に約2.0Aのピーク電流が発生している。正常セル(微小短絡抵抗=∞)では、ピーク電流が殆ど発生していない。
図5(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=200Ω)を示す図である。この例では、CC充電からCV充電への切り替え時(領域a参照)、微小短絡セルに約1.2Aのピーク電流が発生している。図4(a)に示したシミュレーション結果と比較し、ピーク電流値が低下している。
図6(a)、(b)は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果(微小短絡抵抗=500Ω)を示す図である。この例では、CC充電からCV充電への切り替え時(領域a参照)、微小短絡セルには正常セルと同様に、ピーク電流が殆ど発生していない。
図7は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電流差をまとめた図である。前提として、CC充電時の目標電流値は0.58A、CV充電時の目標電圧値は4.2Vである。図7は、正常セルの電流値から、微小短絡セル(100Ω、200Ω、300Ω、400Ω、500Ωの5パターン)の電流値をそれぞれ減算した電流差の推移を示している。
CC充電からCV充電への切り替え時(領域b参照)より前の期間は、正常セルと微小短絡セルは同じ電流値でCC充電されているため、電流差はゼロである。CC充電からCV充電への切り替え時(領域b参照)に大きな電流差が発生する。その際、微小短絡抵抗の値が小さいほど(微小短絡が進行するほど)、電流差が顕著となる。例えば、微小短絡抵抗が100Ωの場合、切り替え時の電流差が約1.7Aとなり、CC充電電流(0.58A)の約3倍となる。
微小短絡の有無を判定するための上記閾値は、セルの特性、CC充電時の目標電流値、CC充電からCV充電への切り替わる電圧値(上記第1設定値)、正常セルと見なす微小短絡抵抗の境界値に基づき決定される。例えば、正常と見なす微小短絡抵抗を100Ω以上に設定し、上記条件の検査をする場合、上記閾値は1.7A近辺に設定する。図7に示した200Ω、300Ω、400Ω、500Ωの微小短絡セルは、上記電流差が1.7Aより小さいため正常セルと見なされる。
図8は、本発明の実施の形態1に係る検査方法のシミュレーション結果における、正常セルと微小短絡セルの電圧差をまとめた図である。CC充電からCV充電への切り替え時(領域b参照)に近づくにつれ電圧差が大きくなり、当該切り替え時(領域b参照)に電圧差が最大となる。しかしながら、100Ωの微小短絡セルの場合でも、正常セルとの電圧差は70mV程度であり、セル電圧の2%にも満たない値である。図7、図8に示すように、CC充電からCV充電への切り替え時(領域b参照)の電圧差を参照するより電流差を参照した方が、微小短絡の有無を検出しやすいことが分かる。
以上説明したように実施の形態1によれば、CC充電からCV充電に切り替わる際に発生するピーク電流を利用することにより、微小短絡の有無を短時間で高精度に判定することができる。上述した、充電後に休止期間を設け、休止期間後の電圧をもとに微小短絡を検出する方法は、微小短絡を検出するために数日を要する。これに対して実施の形態1に係る検出方法では、数時間で検査を完了させることができる。
またCC充電からCV充電に切り替わる際に発生するピーク電流を利用する方法では、100Ω以上の高微小短絡も検出することができる。これに対して、従来の電圧を監視する方法では、微小短絡抵抗が数10Ωまで進行しないと、微小短絡を高精度に検出することが難しい。微小短絡抵抗が数100Ωの段階では、電圧変動が微小短絡によるものか、温度変動などの他の要因によるものか判別することが難しい。
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2に係る蓄電システム5の構成を示す図である。蓄電システム5は、複数の蓄電モジュール611−6mnで形成される蓄電部、電力変換装置40、複数のDC−DCコンバータ41−4m、マスタの管理装置51、スレーブの管理装置52−5mを備える。蓄電部は、蓄電モジュールをn(nは1以上の整数)個、直列に接続したストリングを、m(mは2以上の整数)個、並列に接続して形成される。n個の蓄電モジュールを直列接続したストリングは、ラックで形成されてもよい。
複数のストリング61−6mの充放電用の電力経路は1つに合流されて電力変換装置40に接続される。電力変換装置40は複数のストリング61−6mと系統2との間に接続される。電力変換装置40は、複数のストリング61−6mから放電された直流電力を交流電力に変換して系統2に出力し、系統2から入力される交流電力を直流電力に変換して複数のストリング61−6mに充電する。
電力変換装置40は一般的なパワーコンディショナシステム(PCS)で構成することができ、双方向DC−DCコンバータ(不図示)及び双方向インバータ(不図示)を備える。双方向DC−DCコンバータはCC充電/CC放電、又はCV充電/CV放電のための制御を実行し、双方向インバータは直流電力から交流電力への変換、又は交流電力から直流電力への変換を実行する。なお双方向DC−DCコンバータを用いずに、双方向インバータが両者の機能を兼ねる構成でもよい。
第1ストリング61の第1DC−DCコンバータ41は、電力変換装置40と複数の蓄電モジュール611−61nとの間に挿入される。第1DC−DCコンバータ41は第1管理装置51により制御される。第2ストリング62の第2DC−DCコンバータ42、・・・、第mストリング6mの第mDC−DCコンバータ4mも、第1DC−DCコンバータ41と同様である。複数の管理装置51−5mが複数のDC−DCコンバータ41−4mを制御することにより、複数のストリング61−6mの充放電を独立に制御することもできる。
第1ストリング61の蓄電モジュール611−61nはそれぞれ、複数のセル、電流センサ、電圧センサ、及びコントローラを含む。コントローラは、電流センサにより検出された電流値、電圧センサにより検出された電圧値を通信線を介して管理装置51に通知する。第2ストリング62の蓄電モジュール621−62n、・・・、第mストリング6mの蓄電モジュール6m1−6mnも同様に、それぞれ第2管理装置52、・・・、第m管理装置5mに通知する。スレーブの管理装置52−5mは、各蓄電モジュールの電流値と電圧値を通信線を介してマスタの管理装置51に通知する。
マスタの管理装置51は、実施の形態1の検査装置10と同等の図2に示す構成および機能を有し、各ストリング61−6mを、実施の形態1の検査対象セルと見なして、微小短絡の有無を判定する。具体的にはマスタの管理装置51は、電力変換装置40に、蓄電部をCC充電するよう指令し、蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、蓄電部をCV充電するよう指令する。管理装置51は、CC充電からCV充電に切り替える際に発生するストリング61−6mのピーク電流値をもとに、各ストリング61−6mの微小短絡の有無を推定する。
例えば管理装置51は、CC充電からCV充電に切り替わる際の、1つの対象ストリングのピーク電流値と、全てのストリングのピーク電流値の最大値と最小値を除いた平均値との差分を算出する。当該差分が閾値以上の場合、対象ストリングに微小短絡が発生していると推定し、閾値未満の場合、対象ストリングに微小短絡が発生していないと推定する。管理装置51は、微小短絡が発生していると推定した場合、微小短絡が発生している可能性がある旨のアラートメッセージを、ユーザインターフェイス部に報知させる。保守管理者は、アラートの対象となるストリングを検査し、微小短絡の有無を最終的に判定する。
ピーク電流は、検出電流を用いずに、CC充電からCV充電に切り替わる際の、CV電圧から検出電圧を減算した値を、蓄電モジュールの内部抵抗で除算して推定してもよい。多並多直の蓄電システム5では、並列数が多い場合または直列数が少ない場合、各蓄電モジュールの内部抵抗が下がり、並列数が少ない場合または直列数が多い場合、各蓄電モジュールの内部抵抗が上がる。内部抵抗が大きい場合、微小短絡抵抗の寄与率が小さくなるため、微小短絡の検出精度が低下し、内部抵抗が小さい場合、微小短絡抵抗の寄与率が大きくなるため、微小短絡の検出精度が上昇する。
以上説明したように実施の形態2によれば、蓄電システム5の充電時に、蓄電部の微小短絡の有無を推定することができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
上述の実施の形態1では、CC充電からCV充電に切り替わる際の、検査対象セルS2−Snのピーク電流値と参照セルS1のピーク電流値との差分と上記閾値を比較したが、検査対象セルS2−Snのピーク電流値と、当該閾値から予め参照セルS1のピーク電流値の理論値を減算したピーク電流判定用の閾値とを比較してもよい。この場合、参照セルS1を設けない構成も可能である。実施の形態2においても、対象ストリングのピーク電流値とピーク電流の平均値との差分と上記閾値を比較するのではなく、対象ストリングのピーク電流値と、予め導出されたピーク電流判定用の閾値とを比較してもよい。
実施の形態2において、第1ストリング61を管理する管理装置51をマスタとするのではなく、管理装置51をスレーブとし、スレーブの管理装置51−5mを統括する別のマスタ管理装置を設けてもよい。また実施の形態2では定置型の蓄電システム5を例に説明したが、車載用の蓄電システムであってもよい。その場合、系統2の代わりにモータが接続され、さらに電力変換装置40には外部の充電装置に接続される充電プラグが接続される。
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
[項目1]
セル(S1−Sn)を充電可能な充電装置(21−2n)に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置(21−2n)から前記セル(S1−S2)の電圧値および電流値を取得する入出力部(17)と、
前記充電装置(21−2n)に、前記セル(S1−Sn)を定電流充電するよう指令し、前記充電装置(21−2n)から取得された前記セル(S1)の電圧値が設定値に到達すると、前記セル(S1−Sn)を定電圧充電するよう指令する制御部(11)と、を備え、
前記制御部(11)は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル(S2−Sn)のピーク電流値をもとに、前記セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を判定することを特徴とする検査装置(10)。
これによれば、セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
[項目2]
前記充電装置(21−2n)は複数設けられ、
前記複数の充電装置(21−2n)の1つに参照セル(S1)が接続され、残りの少なくとも1つに検査対象セル(22−2n)が接続され、
前記制御部(11)は、前記複数の充電装置(21−2n)に定電流充電するよう指令し、前記参照セル(S1)の電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置(21−2n)に定電圧充電するよう指令し、
前記制御部(11)は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セル(S2−Sn)のピーク電流値と、前記参照セル(S1)の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする項目1に記載の検査装置(10)。
これによれば、検査対象セル(S2−Sn)のピーク電流値と、同一条件下の参照セル(S1)の電流値とを比較することにより、検査対象セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を高精度に検出することができる。
[項目3]
セル(S1−Sn)を充電可能な充電装置(21−2n)に、前記セル(S1−Sn)を定電流充電するよう指令する第1ステップと、
前記充電装置(21−2n)から前記セル(S1−Sn)の電圧値および電流値を取得する第2ステップと、
前記充電装置(21−2n)から取得された前記セル(S1)の電圧値が設定値に到達すると、前記セル(S1−Sn)を定電圧充電するよう指令する第3ステップと、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル(S2−Sn)のピーク電流値をもとに、前記セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を判定する第4ステップと、
を有することを特徴とする検査方法。
これによれば、セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
[項目4]
前記充電装置(21−2n)は複数設けられ、
前記複数の充電装置(21−2n)の1つに参照セル(S1)が接続され、残りの少なくとも1つに検査対象セル(22−2n)が接続され、
前記第1ステップは、前記複数の充電装置(21−2n)に定電流充電するよう指令し、
前記第3ステップは、前記参照セル(S1)の電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置(21−2n)に定電圧充電するよう指令し、
前記第4ステップは、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セル(S2−Sn)のピーク電流値と、前記参照セル(S1)の電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする項目3に記載の検査方法。
これによれば、検査対象セル(S2−Sn)のピーク電流値と、同一条件下の参照セル(S1)の電流値とを比較することにより、検査対象セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を高精度に検出することができる。
[項目5]
セル(S1−Sn)を充電可能な充電装置(21−2n)に、前記セル(S1−Sn)を定電流充電するよう指令する第1処理と、
前記充電装置(21−2n)から前記セル(S1−Sn)の電圧値および電流値を取得する第2処理と、
前記充電装置(21−2n)から取得された前記セル(S1)の電圧値が設定値に到達すると、前記セル(S1−Sn)を定電圧充電するよう指令する第3処理と、
前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セル(S2−Sn)のピーク電流値をもとに、前記セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を判定する第4処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする検査プログラム。
これによれば、セル(S2−Sn)の微小短絡の有無を短時間で高精度に検出することができる。
[項目6]
蓄電モジュール(611)をn(nは1以上の整数)個、直列に接続したストリング(61)を、m(mは2以上の整数)個、並列に接続した蓄電部を管理する管理装置(51)であって、
前記蓄電部を充放電する充放電装置(40)に、前記蓄電部を、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、各蓄電モジュール(611−6mn)から少なくとも電圧値を取得する入出力部(17)と、
前記充放電装置(40)に、前記蓄電部を定電流充電するよう指令し、前記蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、前記蓄電部を定電圧充電するよう指令する制御部(11)と、を備え、
前記制御部(11)は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記ストリング(61−6m)のピーク電流値をもとに、各ストリング(61−6m)の微小短絡の有無を推定することを特徴とする管理装置(51)。
これによれば、蓄電部を充電する際に、各ストリング(61−6m)の微小短絡の有無を推定することができる。
[項目7]
蓄電モジュール(611)をn(nは1以上の整数)個、直列に接続したストリング(61)を、m(mは2以上の整数)個、並列に接続した蓄電部と、
項目6に記載の管理装置(51)と、
を備えることを特徴とする蓄電システム(5)。
これによれば、蓄電部を充電する際に、各ストリング(61−6m)の微小短絡の有無を推定することができる蓄電システム(5)を構築することができる。
1 検査システム、 2 系統、 5 蓄電システム、 10 検査装置、 S1 参照セル、 S2−Sn 検査対象セル、 11 制御部、 12 制御指令生成部、 13 データ取得部、 14 CC/CV充電制御部、 15 微小短絡判定部、 16 判定結果通知部、 17 通信インターフェイス部、 18 ユーザインターフェイス部、 21−2n 充電装置、 30 通信線、 40 電力変換装置、 41−4m DC−DCコンバータ、 51−5m 管理装置、 61−6m ストリング、 611−6mn 蓄電モジュール。

Claims (7)

  1. セルを充電可能な充電装置に、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する入出力部と、
    前記充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令し、前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定することを特徴とする検査装置。
  2. 前記充電装置は複数設けられ、
    前記複数の充電装置の1つに参照セルが接続され、残りの少なくとも1つに検査対象セルが接続され、
    前記制御部は、前記複数の充電装置に定電流充電するよう指令し、前記参照セルの電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置に定電圧充電するよう指令し、
    前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セルのピーク電流値と、前記参照セルの電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
  3. セルを充電可能な充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令する第1ステップと、
    前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する第2ステップと、
    前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する第3ステップと、
    前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する第4ステップと、
    を有することを特徴とする検査方法。
  4. 前記充電装置は複数設けられ、
    前記複数の充電装置の1つに参照セルが接続され、残りの少なくとも1つに検査対象セルが接続され、
    前記第1ステップは、前記複数の充電装置に定電流充電するよう指令し、
    前記第3ステップは、前記参照セルの電圧値が設定値に到達すると、前記複数の充電装置に定電圧充電するよう指令し、
    前記第4ステップは、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する、前記検査対象セルのピーク電流値と、前記参照セルの電流値との差分を算出し、当該差分が閾値より大きい検査対象セルを微小短絡が発生しているセルと判定することを特徴とする請求項3に記載の検査方法。
  5. セルを充電可能な充電装置に、前記セルを定電流充電するよう指令する第1処理と、
    前記充電装置から前記セルの電圧値および電流値を取得する第2処理と、
    前記充電装置から取得された前記セルの電圧値が設定値に到達すると、前記セルを定電圧充電するよう指令する第3処理と、
    前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記セルのピーク電流値をもとに、前記セルの微小短絡の有無を判定する第4処理と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする検査プログラム。
  6. 蓄電モジュールをn(nは1以上の整数)個、直列に接続したストリングを、m(mは2以上の整数)個、並列に接続した蓄電部を管理する管理装置であって、
    前記蓄電部を充放電する充放電装置に、前記蓄電部を、定電流充電または定電圧充電を行うよう指令するとともに、各蓄電モジュールから少なくとも電圧値を取得する入出力部と、
    前記充放電装置に、前記蓄電部を定電流充電するよう指令し、前記蓄電部の電圧値が設定値に到達すると、前記蓄電部を定電圧充電するよう指令する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記定電流充電から前記定電圧充電に切り替える際に発生する前記ストリングのピーク電流値をもとに、各ストリングの微小短絡の有無を推定することを特徴とする管理装置。
  7. 蓄電モジュールをn(nは1以上の整数)個、直列に接続したストリングを、m(mは2以上の整数)個、並列に接続した蓄電部と、
    請求項6に記載の管理装置と、
    を備えることを特徴とする蓄電システム。
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