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
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
Claims (7)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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