JP4615453B2 - Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method - Google Patents
Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4615453B2 JP4615453B2 JP2006025106A JP2006025106A JP4615453B2 JP 4615453 B2 JP4615453 B2 JP 4615453B2 JP 2006025106 A JP2006025106 A JP 2006025106A JP 2006025106 A JP2006025106 A JP 2006025106A JP 4615453 B2 JP4615453 B2 JP 4615453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- battery capacity
- constant current
- charging
- battery
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は、二次電池容量推定システム、プログラム及び二次電池容量推定方法、特に、定電流定電圧充電法を利用して二次電池を充電する際に、その二次電池の電池容量を推定する二次電池容量推定システム、プログラム及び二次電池容量推定方法に関する。 The present invention relates to a secondary battery capacity estimation system, a program, and a secondary battery capacity estimation method, and in particular, when a secondary battery is charged using a constant current constant voltage charging method, the battery capacity of the secondary battery is estimated. The present invention relates to a secondary battery capacity estimation system, a program, and a secondary battery capacity estimation method.
リチウムイオン二次電池は、高エネルギ密度の電池であり、パソコン、携帯電話等の主要電源として機器のコンパクト化に貢献している。また、近年、このような高エネルギ密度の特徴が着目され、自動車用、据え置き用のバックアップ電源等の用途への適用を想定した単電池容量が１００Ａｈ程度の電池も製造されている。 Lithium ion secondary batteries are high energy density batteries, and contribute to the downsizing of equipment as a main power source for personal computers and mobile phones. In recent years, attention has been paid to such a feature of high energy density, and a battery having a unit cell capacity of about 100 Ah, which is assumed to be applied to a backup power source for automobiles and stationary use, has been manufactured.
このような種々の用途において、リチウムイオン二次電池が使用されているが、いずれの用途においても重要な点はリチウムイオン二次電池の電池容量を把握することである。これは、電池が機器の主電源となっている場合、電池容量はサービスの提供時間に直接影響するためである。このような状況は据え置き用途の電池においても同様である。特に、据え置き用の電池では、通信用電源システムをはじめ、信頼性が要求される設備が多く、リチウムイオン二次電池の電池容量の把握は重要である。 In such various applications, lithium ion secondary batteries are used, and in any application, an important point is to grasp the battery capacity of the lithium ion secondary batteries. This is because when the battery is the main power source of the device, the battery capacity directly affects the service provision time. This situation is the same for a battery for stationary use. In particular, with stationary batteries, there are many facilities that require reliability, such as a communication power supply system, and it is important to know the battery capacity of a lithium ion secondary battery.
従来、各種電池の電池容量の把握は、それらの電池の内部抵抗を測定することにより行われる事が多かった。しかし、電池の内部抵抗の測定は、電池の保守者が対象電池の端子に測定器を接続して行う必要があり、電池容量の測定を自動的に行うことはできなかった。
このようなことから、一部に、電池の放電後の充電特性に着目した電池の電池容量の推定方法も知られている（特許文献１）。
Conventionally, grasping the battery capacities of various batteries has been often performed by measuring the internal resistance of those batteries. However, the measurement of the internal resistance of the battery requires the battery maintainer to connect a measuring instrument to the terminal of the target battery, and the battery capacity cannot be measured automatically.
For this reason, a method for estimating the battery capacity of a battery that is focused on the charge characteristics after the battery is discharged is also known (Patent Document 1).
この特許文献１は、リチウムイオン二次電池のサイクル試験データから、充電時、および放電時の電圧経時変化特性に着目し、充電時においては、４．０（Ｖ）から４．１５（Ｖ）まで電圧が上昇する時間の変化の割合を求め、この比と容量の関係を求めている。一方、放電時にあっては電圧が３．７５（Ｖ）〜３．６（Ｖ）まで低下する時間を、容量を推定する指標とし、この時間の変化の割合と容量の関係を明らかにしている。しかし、特許文献１の技術は、正極・負極の劣化状況を推定するものであり、電池の電池容量を推定することはできなかった。
This
また、リチウムイオン二次電池の容量を推定する方法として特許文献２に記載されている方法が知られている。この特許文献２では、リチウムイオン二次電池に定電流定電圧充電法で充電を行い、定電圧充電モードに到達後の充電電流が、初期の定電流充電モードにおける電流値の１／２の値まで低下する時間を求めており、この時間と電池容量の関係式を明らかにしている。
しかしながら、特許文献２に記載されている方法では、複数の電池の容量を推定するために、充電モードの監視、時間計測、電流計測などの処理を各電池ごとに人間が行う必要があるとともに、各電池ごとに計測機器などを接続し直す必要があったため、管理者等は多くの労力を要するという問題があった。
However, in the method described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない労力で複数の二次電池の電池容量を推定することができる二次電池容量推定システム、プログラム及び二次電池容量推定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a purpose thereof is a secondary battery capacity estimation system, a program, and a secondary battery capacity estimation capable of estimating the battery capacity of a plurality of secondary batteries with little effort. It is to provide a method.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、制御装置と二次電池容量推定装置とを備える二次電池容量推定システムであって、前記制御装置は、複数の二次電池のいずれかを選択する二次電池選択手段と、前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力手段と、前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御手段と、前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力手段と、前記入力手段が取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定手段と、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段と、前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチと、前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチとを有し、前記二次電池の電池容量を求める際、前記制御装置が前記直流電源の電圧を低下させ、前記制御装置が前記回路切り離しスイッチを閉じ、前記負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認し、前記二次電池容量推定装置は、前記要求信号出力手段から信号が出力された場合に、前記選択されて前記負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時手段と、前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定手段とを有することを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
また、請求項２に記載の発明は、前記制御装置が、前記選択された二次電池の充電を行う際、前記回路切り離しスイッチを開状態とし、前記負荷接続スイッチを閉状態として、前記選択された二次電池の完全放電を行い、前記定電流充電継続時間を計測する際、前記充電制御手段により、放電された二次電池を定電流定電圧充電法により充電することを特徴とする。
The invention according to
また、請求項４に記載の発明は、前記二次電池に流れる電流の電流値を計測する充電電流計測手段を更に有し、前記計時手段は、前記充電電流計測手段が計測した電流が一定である時間に基づいて前記定電流充電継続時間を求めることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システムである。
The invention according to
また、請求項５に記載の発明は、前記二次電池の端子電圧を計測する電池電圧計測手段を更に有し、前記計時手段は、前記電池電圧計測手段が計測する電圧が所定値に達する時間に基づいて前記定電流充電継続時間を求めることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システムである。
The invention according to
また、請求項６に記載の発明は、前記定電流充電継続時間と前記二次電池の電池容量との関係を記録した電池容量推定データを予め記憶する電池データ記憶手段を更に有し、前記電池容量推定手段は、前記計時手段が計測した定電流充電継続時間に対応する二次電池の電池容量を、前記電池容量推定データから読み出すことにより、前記二次電池の電池容量を推定することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システムである。
The invention according to
また、請求項７に記載の発明は、前記計時手段が計測する定電流充電継続時間が所定時間より短くなった場合に、前記二次電池が劣化していると判定する判定手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システムである。
The invention according to
また、請求項８に記載の発明は、前記電池容量推定手段が推定した電池容量が所定容量以下になった場合に、警報を発する警報発出手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システムである。
The invention of
また、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、複数の二次電池のいずれかを選択する二次電池選択手段と、前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力手段と、前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御手段と、前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力手段と、前記入力手段が取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定手段と、前記要求信号出力手段から信号が出力された場合に、前記選択され、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時手段と、前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定手段、として機能させ、前記二次電池の電池容量を求める際、前記充電制御手段が前記直流電源の電圧を低下させ、前記コンピュータが前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチを閉じ、前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認する処理、を実行させるためのプログラムである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a secondary battery selection unit that selects any one of a plurality of secondary batteries, and a secondary battery selected with respect to the secondary battery capacity estimation device. Request signal output means for outputting a signal requesting to determine battery capacity, charge control means for charging the selected secondary battery by a constant current constant voltage charging method when the signal is output, and the selection Input means for obtaining information on whether or not to obtain battery capacity for other secondary batteries when the battery capacity of the secondary battery obtained is obtained by the secondary battery capacity estimation device; and determination means whether or not obtaining a battery capacity of other secondary battery based on the obtained information, when a signal from the request signal output means is output, said selected, said secondary battery Provided for each, when the secondary battery is completely discharged by the discharge load means for complete discharge of the power stored in the selected secondary battery is charged by said charging control means with a constant current constant voltage charging method A time measuring means for measuring a constant current charging duration time which is a duration time of the constant current charging mode, and a battery capacity estimating means for estimating a battery capacity of the selected secondary battery based on the constant current charging duration time. When the battery capacity of the secondary battery is determined to function , the charging control means lowers the voltage of the DC power supply, and the computer is connected between the secondary battery and the power supply system to which the DC power supply and the load are connected. Close the circuit disconnect switch provided in the battery, open the load connection switch provided between the discharge load means and the secondary battery, and the secondary battery for a preset time After performing a discharge that does not reach a complete discharge, a voltage measurement of the wiring between the secondary battery and the load is performed, and a process of confirming the wiring normality between the secondary battery and the load is executed. is the order of the program is.
また、請求項１０に記載の発明は、複数の二次電池のいずれかを選択する二次電池選択過程と、前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力過程と、前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御過程と、前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力過程と、前記入力過程で取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定過程と、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷過程と、前記要求信号出力過程で信号が出力された場合に、前記選択され、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時過程と、前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定過程と、を有し、前記二次電池の電池容量を求める際、前記直流電源の電圧を低下させ、前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチを閉じ、前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認する過程を、有することを特徴とする。
The invention according to
本発明の制御装置では、複数の二次電池のいずれかを二次電池選択手段により選択し、二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を要求信号出力手段により出力し、信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法を利用して充電制御手段により充電し、選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を入力手段により取得し、入力手段が取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定手段により判定するようにした。
また、二次電池容量推定装置では、要求信号出力手段から信号が出力された場合に、選択された二次電池が定電流定電圧充電法で充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計時手段により計測し、定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を電池容量推定手段により推定するようにした。
これにより、管理者等は入力手段から、その他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を入力するだけで、複数の二次電池の電池容量を求めることができ、管理者等が各二次電池ごとに計測機器を接続し直す必要がないため、管理者等の労力を軽減することができる。
また、定電流定電圧充電法を行う場合の定電流充電モードの定電流充電継続時間を計測するだけで、二次電池の電池容量を推定することができるので、二次電池容量推定を容易に行うことができる。
In the control device of the present invention, any of the plurality of secondary batteries is selected by the secondary battery selection means, and the secondary battery capacity estimation device is requested to obtain the battery capacity of the selected secondary battery. A signal is output by the request signal output means, and when the signal is output, the selected secondary battery is charged by the charge control means using a constant current constant voltage charging method, and the battery of the selected secondary battery When the capacity is obtained by the secondary battery capacity estimation device, information about whether or not to obtain the battery capacity for other secondary batteries is obtained by the input means, and other information is obtained based on the information obtained by the input means. Whether or not to obtain the battery capacity for the secondary battery is determined by the determining means.
Further, in the secondary battery capacity estimation device, when a signal is output from the request signal output means, the duration of the constant current charging mode when the selected secondary battery is charged by the constant current constant voltage charging method is used. A certain constant current charging duration is measured by the time measuring means, and the battery capacity of the selected secondary battery is estimated by the battery capacity estimating means based on the constant current charging duration.
Thereby, the administrator etc. can obtain the battery capacity of a plurality of secondary batteries only by inputting information on whether or not to obtain the battery capacity for other secondary batteries from the input means. Since it is not necessary to reconnect the measuring device for each secondary battery, etc., the labor of the manager can be reduced.
In addition, it is possible to estimate the battery capacity of the secondary battery simply by measuring the constant current charging duration in the constant current charging mode when performing the constant current constant voltage charging method. It can be carried out.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、直流電力を供給する電力システムに適用した本発明の実施形態による二次電池容量推定システムの構成の一例を示すブロック図である。この二次電池容量推定システムは、二次電池容量推定装置１０、二次電池３０ａ、３０ｂ、制御装置５０、直流電源装置７０、負荷８０、負荷装置９０ａ、９０ｂ、電流制限回路１００ａ、１００ｂ、回路切離しスイッチ１１０ａ、１１０ｂ、負荷装置接続スイッチ１２０ａ、１２０ｂ、モデム１３０を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a secondary battery capacity estimation system according to an embodiment of the present invention applied to a power system that supplies DC power. The secondary battery capacity estimation system includes a secondary battery
二次電池容量推定装置１０は、二次電池装置３０ａ、３０ｂを流れる電流値や、二次電池装置３０ａ、３０ｂの端子電圧を測定し、二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量を求める。この二次電池容量推定装置１０の具体的な構成及び処理については、図６及び図７を参照して後述する。
制御装置５０は、二次電池容量推定装置１０、直流電源装置７０、負荷装置９０ａ、９０ｂ、電流制限回路１００ａ、１００ｂ、回路切離しスイッチ１２０ａ、１２０ｂ、負荷装置接続スイッチ１２０ａ、１２０ｂを制御する。この制御装置５０は、定電流定電圧充電法を利用して、二次電池３０ａ、３０ｂの充電を行う。この制御装置５０の具体的な構成及び処理については、図８及び図１０を参照して後述する。
The secondary battery
The
直流電源装置７０は、商用電源などの交流電源２１から電力の供給を受け、制御装置５０の制御に基づいて、その電力を、二次電池３０ａ、３０ｂ、負荷８０、負荷装置９０ａ、９０ｂなどへ供給する。
負荷８０や負荷装置９０ａ、９０ｂは、直流電源装置７０、二次電池３０ａ、３０ｂから供給される電力を消費する。電流制限回路１００ａ、１００ｂは、制御装置５０の制御に基づいて、二次電池３０ａ、３０ｂや負荷装置９０ａ、９０ｂに出力する電流の大きさを制御する。
回路切離しスイッチ１１０ａ、１１０ｂは、制御装置５０の制御に基づいて、スイッチを開閉する。また、負荷装置接続スイッチ１２０ａ、１２０ｂは、制御装置５０の制御に基づいて、スイッチを開閉する。モデム１３０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークに接続されており、二次電池容量推定装置１０と外部機器との間でデータ通信を行うために使用される。
The DC
The
The circuit disconnecting switches 110 a and 110 b open and close the switches based on the control of the
図２は、本実施形態による定電流定電圧充電法について説明するための図である。図２において、横軸は充電時間（ｈ）を示している。また、縦軸の左側の目盛りは二次電池３０ａの端子電圧（Ｖ）を示しており、縦軸の右側の目盛りは充電電流（ＣＡ）を示している。なお、電流の表示におけるＣＡは、二次電池の公称容量をＣ（Ａｈ）とし、これに一定の係数を乗じることで求まる電流値を示す。
定電流定電圧充電法では、始めに、直流電源装置７０が供給する電力を、制御装置５０の制御に基づいて電源制御回路１００ａにより定電流に制御する。電流制限回路１００ａから定電流（図２では、０．２（ＣＡ））を二次電池３０ａに供給することにより、二次電池３０ａを充電する。制御装置５０の制御に基づいて電源制御回路１００ａが定電流で二次電池３０ａを充電するモードを定電流充電モードとよび、この定電流充電モードが継続する時間を定電流継続時間（図２では、５（ｈ））とよぶ。この定電流充電モードでは、二次電池３０ａの端子電圧は所定電圧（図２では、４．１（Ｖ））に向けて徐々に大きくなる（曲線ｇ０１）。
FIG. 2 is a diagram for explaining the constant current constant voltage charging method according to the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis represents the charging time (h). The scale on the left side of the vertical axis indicates the terminal voltage (V) of the
In the constant current constant voltage charging method, first, the power supplied from the DC
定電流充電モードにより二次電池３０ａの充電が進行し、二次電池３０ａの端子電圧が設定された電圧（図２では４．１（Ｖ））に到達すると、それ以降は、制御装置５０の制御に基づいて直流電源装置７０の出力電圧を定電圧（図２では４．１（Ｖ））に保ちながら、二次電池３０ａの充電を行う。制御装置５０の制御に基づいて直流電源装置７０が定電圧で二次電池３０ａを充電するモードを定電圧充電モードとよぶ。この定電圧充電モードでは、二次電池３０ａを流れる充電電流は、定電流（図２では、０．２（ＣＡ））から０（ＣＡ）に向かって徐々に減少する（曲線ｇ０２）。
When charging of the
図３は、図２の定電流充電モードにおける初期の充電電流を変化させた場合の充電特性を示す図である。図３において、横軸は充電時間（ｈ）を示している。また、縦軸の左側の目盛りは二次電池３０ａの端子電圧（Ｖ）を示しており、縦軸の右側の目盛りは充電電流（ＣＡ）を示している。図３の曲線ｇ０８、曲線ｇ０５は、それぞれ図２の曲線ｇ０１、曲線ｇ０２に対応している。
曲線ｇ０３〜曲線ｇ０５は、定電流定電圧充電法により二次電池３０ａを充電する場合における、二次電池３０ａを流れる電流の電流値を示している。また、曲線ｇ０６〜曲線ｇ０８は、定電流定電圧充電法により二次電池３０ａを充電する場合における、二次電池３０ａの端子電圧を示している。
FIG. 3 is a diagram showing charging characteristics when the initial charging current in the constant current charging mode of FIG. 2 is changed. In FIG. 3, the horizontal axis represents the charging time (h). The scale on the left side of the vertical axis indicates the terminal voltage (V) of the
A curve g03 to a curve g05 indicate current values of current flowing through the
曲線ｇ０３及び曲線ｇ０６は定電流充電モードにおける初期の充電電流を１（ＣＡ）とした場合の充電特性を示しており、定電流充電継続時間はｔ０１である。また、曲線ｇ０４及び曲線ｇ０７は定電流充電モードにおける充電電流を０．５（ＣＡ）とした場合の充電特性を示しており、定電流充電継続時間はｔ０２である。また、曲線ｇ０５及び曲線ｇ０８は定電流充電モードにおける充電電流を０．２（ＣＡ）とした場合の充電特性を示しており、定電流充電継続時間はｔ０３である。このように、定電流充電モードにおける充電電流が大きくなると、定電流充電継続時間は短くなる（ｔ０１＜ｔ０２＜ｔ０３）。従って、初期の充電電流が変化した場合には、その充電電流に対応した定電流充電モードの継続時間内で端子電圧を計測する。なお、図３では、定電圧充電モードにおける二次電池３０ａの充電端子電圧を４．１（Ｖ）としており、定電流充電モードでの二次電池３０ａの端子電圧がこの充電電圧４．１（Ｖ）に達した場合、定電流定電圧充電法を定電流充電モードから定電圧充電モードへと切り替えている。
Curves g03 and g06 show charging characteristics when the initial charging current in the constant current charging mode is 1 (CA), and the constant current charging duration is t01. Curves g04 and g07 show the charging characteristics when the charging current in the constant current charging mode is 0.5 (CA), and the constant current charging duration is t02. Curves g05 and g08 show the charging characteristics when the charging current in the constant current charging mode is 0.2 (CA), and the constant current charging duration is t03. Thus, when the charging current in the constant current charging mode increases, the constant current charging duration decreases (t01 <t02 <t03). Therefore, when the initial charging current changes, the terminal voltage is measured within the duration of the constant current charging mode corresponding to the charging current. In FIG. 3, the charging terminal voltage of the
図１に戻り、二次電池３０ａ、３０ｂは、繰り返し充放電が可能な電池であり、例えば、リチウムイオン二次電池や鉛蓄電池である。ここでは、二次電池３０ａ、３０ｂがリチウムイオン二次電池である場合について説明する。二次電池３０ａ、３０ｂは、充放電回数や時間の経過などにより、放電特性や充電特性など電池容量が変化する。
Returning to FIG. 1, the
図４は、容量が種々の値まで低下した二次電池３０の放電特性の一例を示すグラフであり、一定の電流で放電させた際の放電時間と端子電圧との関係を示している。図４において、横軸は二次電池３０の放電時間（ｈ）、縦軸は二次電池３０の放電時の端子電圧（Ｖ）を示しており、曲線ｇ１〜曲線ｇ４の放電特性は、二次電池３０の容量に対応している。
図４において、曲線ｇ１〜曲線ｇ４は、二次電池３０ａの電池容量が、それぞれ６０（％）、７０（％）、８０（％）、１００（％）である場合の放電特性を示している。ここで、電池容量が１００（％）の場合は、二次電池３０ａが新品であることを意味する。
図４から分かるように、二次電池３０ａの容量が、１００（％）（曲線ｇ４）、８０（％）（曲線ｇ３）、７０（％）（曲線ｇ２）、６０（％）（曲線ｇ１）と劣化するに従って、二次電池３０ａの放電時間は、約１０時間、約８時間、約７時間、約６時間と短くなる。
FIG. 4 is a graph showing an example of the discharge characteristics of the
In FIG. 4, curves g1 to g4 indicate discharge characteristics when the battery capacities of the
As can be seen from FIG. 4, the capacity of the
図５は、種々の容量の二次電池３０を定電流定電圧法で充電した際の特性の一例を示すグラフである。図５において、横軸は二次電池３０ａの充電時間（ｈ）を示している。また、縦軸の左側の目盛りは二次電池３０ａの端子電圧（Ｖ）を示しており、縦軸の右側の目盛りは二次電池３０ａの充電電流（ＣＡ）を示している。
図５の曲線ｇ１１及び曲線ｇ２１は、電池容量が６０（％）（図４の曲線ｇ１）の放電特性を有する二次電池３０ａを完全に放電させ、その後、所定の充電条件のもとに定電流定電圧充電法により、その二次電池３０ａを充電する場合の充電特性を示している。また、図５の曲線ｇ２１及び曲線ｇ２２、曲線ｇ３１及び曲線ｇ３２、曲線ｇ４１及び曲線ｇ４２は、電池容量が７０（％）（図４の曲線ｇ２）、８０（％）（図４の曲線ｇ３）、１００（％）（図４の曲線ｇ４）の放電特性をそれぞれ有する二次電池３０ａを完全に放電させ、その後、所定の充電条件のもとに定電流定電圧法により、それらの二次電池３０ａを充電する場合の充電特性を示している。ここでは、電池容量が６０（％）、７０（％）、８０（％）、１００（％）のいずれの二次電池３０ａの場合にも、所定の充電条件として、充電初期電流Ｉａ、充電設定電圧Ｖａ（＝４．１（Ｖ））としている。
FIG. 5 is a graph showing an example of characteristics when the
Curves g11 and g21 in FIG. 5 indicate that the
曲線ｇ１１、曲線ｇ２１、曲線ｇ３１、曲線ｇ４１は、定電流定電圧充電法で二次電池３０ａの充電を行った場合の充電時間（ｈ）と充電電流（Ａ）との関係を示しており、曲線ｇ１２、曲線ｇ２２、曲線ｇ３２、曲線ｇ４２は、定電流定電圧充電法で二次電池３０ａの充電を行った場合の充電時間（ｈ）と端子電圧（Ｖ）との関係を示している。
図５の曲線ｇ１１、曲線ｇ２１、曲線ｇ３１、曲線ｇ４１から分かるように、二次電池３０ａの電池容量が、１００（％）、８０（％）、７０（％）、６０（％）と劣化するに従って、二次電池３０ａの定電流充電モードの継続時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は短くなる。
なお、上述した図２〜図５の説明では、図１の二次電池３０ａ、電流制限回路１００ａを使用する場合について説明したが、二次電池３０ｂ、電流制限回路１００ｂを使用する場合も同様の特性が得られるため、それらの説明を省略する。
Curves g11, g21, g31, and g41 show the relationship between the charging time (h) and the charging current (A) when the
As can be seen from the curves g11, g21, g31, and g41 in FIG. 5, the battery capacity of the
In the description of FIGS. 2 to 5 described above, the case where the
図６は、本実施形態による制御装置５０の構成の一例を示すブロック図である。この制御装置５０は、入力部５１（入力手段）、記憶部５２、二次電池選択部５３（二次電池選択手段）、判定部５４（判定手段）、スイッチ制御部５５、システム制御部５６、充電制御部５７（充電制御手段）、放電制御部５８（放電制御手段）、要求信号出力部５９（要求信号出力手段）を有する。
入力部５１は、キーボードなどの入力機器により構成される。記憶部５２には、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者による入力部５１の操作に基づいて、二次電池容量を推定する際の測定条件（二次電池容量測定時期、設定時間）などが記録される。
二次電池選択部５３は、管理者による入力部５１の操作に基づいて、複数の二次電池の中のどの二次電池に対して電池容量を推定するかを選択する。
判定部５４は、管理者による入力部５１の操作に基づいて、所定の二次電池について電池容量の推定を行った場合に、その他の二次電池についての電池容量の推定を継続するか否かを判定する。
スイッチ制御部５５は、回路切離しスイッチ１１０ａ、１１０ｂ、負荷装置接続スイッチ１２０ａ、１２０ｂの各スイッチの開閉を制御する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
The
The secondary
The
The
システム制御部５６は、二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量を推定するために、制御装置５０の各部を制御する。充電制御部５７は、定電流定電圧充電法の定電流充電モードで二次電池３０ａ、３０ｂを充電する場合には、電流制限回路１００ａ、１００ｂを制御することにより、定電流（例えば、０．２（ＣＡ））を二次電池３０ａ、３０ｂに対して供給する。また、充電制御部５７は、定電流定電圧充電法の定電圧充電モードで二次電池３０ａ、３０ｂを充電する場合には、直流電源装置７０を制御することにより、定電圧（例えば、４．１（Ｖ））を二次電池３０ａ、３０ｂに対して供給する。
放電制御部５８は、複数の二次電池３０ａ、３０ｂの中のどの二次電池から、負荷８０、負荷装置９０ａ、９０ｂのいずれに放電させるかに基づいて、スイッチ制御部５５を制御する。要求信号出力部５９は、定電圧定電流充電法の定電流充電モード時に、二次電池容量推定装置１０に対して、定電流充電継続時間により二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する。
The
The
図７は、本実施形態による制御装置５０の処理の一例を示すフローチャートである。
始めに、システム制御部５６は、記憶部５２に予め記憶される二次電池の電池容量の測定時期に基づいて、二次電池の電池容量の測定時期であるか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。二次電池の電池容量の測定時期ではない場合には、二次電池の電池容量の測定時期になるまで待機する。一方、二次電池の電池容量の測定時期である場合には、ステップＳ１０１で「Ｙｅｓ」と判定し、充電制御部５７は直流電源装置７０の出力電圧を低下させる（ステップＳ１０２）。
そして、放電制御部５８は、組電池（二次電池３０ａ及び二次電池３０ｂ）を放電させる（ステップＳ１０３）。具体的には、放電制御部５８は、スイッチ制御部５５を制御することにより、回路切離しスイッチ１１０ａ及び１１０ｂを閉じるとともに、負荷装置接続スイッチ１２０ａ及び１２０ｂを開くことにより、二次電池３０ａ及び３０ｂに蓄電されている電力を、負荷８０に対して放電させる。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing of the
First, the
And the
そして、システム制御部５６は、記憶部５２に予め記憶されている設定時間に基づいて、設定時間を経過したか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。設定時間を経過していない場合には、ステップＳ１０４で「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０３の処理を継続する。一方、設定時間を経過している場合には、ステップＳ１０４で「Ｙｅｓ」と判定する。上記のステップＳ０２〜Ｓ０４の処理は、放電用配線の電圧測定による配線正常性の確認のために行っており、二次電池３０ａ及び３０ｂが放電する時間はそれほど長くはなく、完全放電には至らない。
Then, the
次に、放電制御部５８は、スイッチ制御部５５を制御することにより、１つ目の二次電池の回路切離しスイッチを開く（ステップＳ１０５）。ここでは、１つ目の二次電池として、二次電池３０ａの回路切離しスイッチ１１０ａを開く場合について説明する。
そして、充電制御部５７は、直流電源装置７０の出力電圧を、電池容量推定試験の開始前の出力電圧値に戻す（ステップＳ１０６）。次に、放電制御部５８は、１つ目の二次電池３０ａを負荷装置９０ａに接続する（ステップＳ１０７）。具体的には、放電制御部５８は、スイッチ制御部５５を制御することにより、回路切離しスイッチ１１０ａを開くとともに、負荷装置接続スイッチ１２０ａを閉じることにより、二次電池３０ａに蓄電されている電力を、負荷装置９０ａに対して放電させる。これにより、二次電池３０ａに蓄電されている電力を、完全放電させる（ステップＳ１０８）。
Next, the
Then, the charging
そして、放電制御部５８は、二次電池３０ａを負荷装置６０ａから切離す（ステップＳ１０９）。具体的には、放電制御部５８は、スイッチ制御部５５を制御することにより、負荷装置接続スイッチ１２０ａを開く。
そして、放電制御部５８は、二次電池３０ａの回路切離しスイッチ１１０ａを閉じる（ステップＳ１１０）。次に、要求信号出力部５９は、定電流充電継続時間により二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を、二次電池容量推定装置１０に対して出力する。これにより、二次電池容量推定装置１０に、二次電池３０ａの電池容量を算出させる（ステップＳ１１１）。このステップＳ１１１の処理は、図１０を参照して後述する。
Then, the
Then, the
制御装置５０は、二次電池容量推定装置１０により二次電池３０ａの電池容量が算出された場合には、判定部５４により、他の二次電池（ここでは、二次電池３０ｂ）についても電池容量の推定を行うか否かについて判定する（ステップＳ１１２）。この判定は、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者が入力部５１から入力するデータに基づいて行われる。他の二次電池についても電池容量の推定を行う場合には、ステップＳ１１２で「Ｙｅｓ」と判定し、再度ステップＳ１０２へ進み、二次電池３０ｂに対してステップＳ１０３〜Ｓ１１１の処理を行う。
一方、他の二次電池について電池容量の推定を行わない場合には、図ステップＳ１１２で「Ｎｏ」と判定し、図７によるフローチャートの処理を終了する。
When the secondary battery
On the other hand, if the battery capacity is not estimated for the other secondary batteries, “No” is determined in step S112 in FIG. 7, and the process of the flowchart in FIG.
図８は、本実施形態による二次電池容量推定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。この二次電池容量推定装置１０は、電池電圧計測部１１（電池電圧計測手段）、充電電流計測部１２（充電電流計測手段）、計時部１３（計時手段）、電池データ・測定条件入力部１４、電池データ記憶部１５（電池データ記憶手段）、演算部１６（電池容量推定手段、判定手段）、電源部１７、表示部１８、警報発出・送信部１９（警報発出手段）、外部接続インタフェース部２０を有する。
電池電圧計測部１１は、二次電池３０ａ、３０ｂの端子電圧を計測し、計測した電圧の値を演算部１６へ出力する。充電電流計測部１２は、二次電池３０ａ、３０ｂに流れる電流を計測し、計測した電流の値を演算部１６へ出力する。計時部１３は、現在時刻などの時刻情報を、演算部１６へ出力する。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the secondary battery
The battery
電池データ・測定条件入力部１４は、キーボードなどの入力機器により構成される。電池データ・測定条件入力部１４は、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者等の操作に基づいて、二次電池３０ａ、３０ｂについての二次電池データ（メーカ、製造年、製造ロットなど）や、二次電池容量推定データなどを取得し、電池データ記憶部１５へ出力する。
電池データ記憶部１５には、電池データ・測定条件入力部１４から出力される二次電池データや二次電池容量推定データなどが記録される。二次電池容量推定データは、例えば、以下の図９に示すような二次電池容量推定表などである。
The battery data / measurement
The battery
図９は、本実施形態による電池データ記憶部１５に記録される二次電池容量推定表の一例を示す図である。図９において、横軸は定電流充電継続時間（ｈ）を示しており、縦軸は二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量（％）を示している。曲線ｇ６は、二次電池３０ａ、３０ｂとして定格容量が４０（Ａｈ）のリチウムイオン二次電池を用い、高温加速劣化試験によって、電池の容量を低下させ、定期的に容量試験と回復充電（定電流定電圧充電法）を行って求めた、容量と定電流充電モードの継続時間との関係を示している。なお、定電流充電モードにおける充電電流を０．２（ＣＡ）、定電圧充電モードにおける端子電圧を４．１（Ｖ）とした場合の特性を示している。なお、二次電池の種類、定電流充電モードにおける充電電流、定電圧充電モードにおける端子電圧として、これら以外の条件を使用して、二次電池容量推定表を作成してもよい。
図９に示すように、二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量が小さくなると、定電流充電モードの継続時間が短くなる。二次電池容量推定表（図９）などの二次電池容量推定データは、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者などが二次電池３０ａ、３０ｂの定電流充電モードの継続時間と電池容量との関係を予め調べることにより取得する。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a secondary battery capacity estimation table recorded in the battery
As shown in FIG. 9, when the battery capacity of the
図８に戻り、演算部１６は、演算装置５０から二次電池の電池容量を求めることを要求する信号が出力された場合に、充電電流計測部１２が計測する電流値が一定である時間である定電流充電継続時間を、計時部１３が出力する現在時刻に基づいて算出する。そして、その定電流充電継続時間に対応する電池容量を、電池データ記憶部１５に記録されている二次電池容量推定データから読み出す。
電源部１７は、商用電源などの交流電源２１ａから電力の供給を受け、二次電池容量推定装置１０の演算部１６などに電量を供給することにより、二次電池容量推定装置１０の各部を駆動させる。表示部１８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示機器により構成される。表示部１８は、演算部１６が求めた二次電池３０の電池容量などのデータを画面に表示する。
Returning to FIG. 8, the
The
警報発出・送信部１９は、演算部１６が求めた二次電池３０の電池容量が、電池データ記憶部１５に予め記憶されている所定容量よりも低下した場合に、アラームを鳴らすなどにより警報を発出する。また、警報発出・送信部１９は、外部接続インタフェース部２０を介して、インターネットなどのネットワーク経由で、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者に対して、メールを送信することなどにより、二次電池３０の電池容量が所定容量（例えば、３０（％））よりも低下したことを通知する。
外部接続インタフェース部２０は、二次電池容量推定装置１０をＬＡＮなどのネットワークに接続することにより、外部機器との間でデータ通信を行う。
The alarm issuing / transmitting
The external
図１０は、本実施形態による二次電池容量推定システムの処理の一例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、図７のステップＳ１１１の処理内容を示している。ここでは、二次電池３０ａの電池容量を推定する場合について説明するが、二次電池３０ｂの電池容量を推定する場合についても同様である。
二次電池３０ａの電池容量を推定する前提として、電池データ・測定条件入力部１４は、電池データ・測定条件入力部１４から入力される蓄電池データ（二次電池３０ａのメーカ、製造年、ロットなど）や、二次電池容量推定データ（図９参照）を取得し（ステップＳ０３）、電池データ記憶部１５に記録する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing of the secondary battery capacity estimation system according to the present embodiment. The flowchart in FIG. 10 shows the processing content of step S111 in FIG. Here, the case of estimating the battery capacity of the
As a premise for estimating the battery capacity of the
始めに、演算部１６は、定電流充電モードの継続時間を計測する（ステップＳ０１）。つまり、演算部１６は、充電電流計測部１２が計測する電流値が一定である時間を、計時部１３から出力される時刻に基づいて算出することにより、定電流充電モードの継続時間を求める。なお、演算部１６は、電池電圧計測部１１が計測する電圧値が所定値（例えば、４．１（Ｖ））に達する時間に基づいて定電流充電モードの継続時間を求めるようにしてもよい。
演算部１６は、ステップＳ０１で求めた定電流充電継続時間に対応する電池容量を、電池データ記憶部１５に記録されている二次電池容量推定データから読み出す（ステップＳ０２）。
First, the
The
そして、演算部１６は、ステップＳ０２で求めた二次電池３０ａの電池容量が、所定容量（例えば、３０（％））以上であるか否かについて判定する（ステップＳ０４）。この所定容量のデータは、例えば、ステップＳ０３の処理において、二次電池データや二次電池容量推定データとともに、電池データ・測定条件入力部１４から入力される。
And the calculating
ステップＳ０２で求めた電池容量が、所定容量以上ではない場合には、ステップＳ０４で「Ｎｏ」と判定し、警報を発出する（ステップＳ０５）。つまり、表示部１８に「二次電池の電池容量が、所定容量よりも小さくなりました」などの警告のメッセージを表示したり、警報発出・送信部１９から外部接続インタフェース部２０を介して、本実施形態による二次電池容量推定システムの管理者に対して警告のメールを送信する。そして、その後、表示部１８には二次電池３０の電池容量を表示する。
If the battery capacity obtained in step S02 is not equal to or greater than the predetermined capacity, “No” is determined in step S04, and an alarm is issued (step S05). That is, a warning message such as “the battery capacity of the secondary battery has become smaller than the predetermined capacity” is displayed on the
一方、ステップＳ０２で求めた電池容量が、所定容量以上である場合には、ステップＳ０４で「Ｙｅｓ」と判定し、表示部１８は二次電池３０ａの電池容量を表示する（ステップＳ０６）。
そして、演算部１６は、定電流定電圧充電法による二次電池３０ａの充電が完了したか否かについて判定する（ステップＳ０７）。この判定は、演算部１６が、充電電流計測部１２から出力される電流値が所定の閾値以下（例えば、測定値が０）になったか否かを基準として行う。
二次電池３０ａの充電が完了していない場合には、ステップＳ０７で「Ｎｏ」と判定し、定電流定電圧充電法による二次電池３０ａの充電を継続する（ステップＳ０８）。そして、再度、ステップＳ０７へ進む。
On the other hand, when the battery capacity calculated | required by step S02 is more than predetermined capacity, it determines with "Yes" by step S04, and the
And the calculating
If charging of the
一方、二次電池３０ａの充電が完了している場合には、ステップＳ０７で「Ｙｅｓ」と判定し、図１０のフローチャートによる処理を終了する。
なお、演算部１６は、上述したステップＳ０２で求めた定電流充電継続時間が、所定時間より短くなった場合、二次電池３０ａが劣化していると判定して、表示部１８に表示するようにしてもよい。この所定時間のデータは、例えば、ステップＳ０３の処理において、二次電池データや二次電池容量推定データとともに、電池データ・測定条件入力部１４から入力される。
On the other hand, if the charging of the
Note that, when the constant current charging duration obtained in step S02 described above is shorter than the predetermined time, the
上述した本発明の実施形態による二次電池容量推定システムでは、定電流定電圧充電法により二次電池３０ａ、３０ｂを充電する際に、定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を測定し、その定電流充電継続時間に基づいて、二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量を求めるようにした。よって、人間が電池の端子電圧を測定して電池容量を算出する必要がなくなるため、二次電池３０ａ、３０ｂの電池容量を容易に求めることができる。
なお、二次電池３０ａと二次電池３０ｂとを組み合わせた組電池においても、充電時に組電池内の各セルの充電特性を測定するだけで、任意のセルの容量推定・劣化判定を行うことが可能である。
In the secondary battery capacity estimation system according to the embodiment of the present invention described above, when charging the
Even in an assembled battery in which the
なお、以上説明した実施形態において、図２の入力部５１、記憶部５２、二次電池選択部５３、判定部５４、スイッチ制御部５５、システム制御部５６、充電制御部５７、放電制御部５８、要求信号出力部５９、図８の電池電圧計測部１１、充電電流計測部１２、計時部１３、電池データ・測定条件入力部１４、電池データ記憶部１５、演算部１６、電源部１７、表示部１８、警報発出・送信部１９、外部接続インタフェース部２０の機能又はこの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御装置５０や二次電池容量推定装置１０などの制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
In the embodiment described above, the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
１０・・・二次電池容量推定装置、１１・・・電池電圧計測部、１２・・・充電電流計測部、１３・・・計時部、１４・・・電池データ・測定条件入力部、１５・・・電池データ記憶部、１６・・・演算部、１７・・・電源部、１８・・・表示部、１９・・・警報発出・送信部、２０・・・外部接続インタフェース部、３０ａ、３０ｂ・・・二次電池、５０・・・制御装置、５１・・・入力部、５２・・・記憶部、５３・・・二次電池選択部、５４・・・判定部、５５・・・スイッチ制御部、５６・・・システム制御部、５７・・・充電制御部、５８・・・放電制御部、５９・・・要求信号出力部、７０・・・直流電源装置、８０・・・負荷、９０ａ、９０ｂ・・・負荷装置、１００ａ、１００ｂ・・・電流制限回路、１１０ａ、１１０ｂ・・・回路切離しスイッチ、１２０ａ、１２０ｂ・・・負荷装置接続スイッチ、１３０・・・モデム
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記制御装置は、
複数の二次電池のいずれかを選択する二次電池選択手段と、
前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力手段と、
前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御手段と、
前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力手段と、
前記入力手段が取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定手段と、
前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段と、
前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチと、
前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチと
を有し、
前記二次電池の電池容量を求める際、前記制御装置が前記直流電源の電圧を低下させ、前記制御装置が前記回路切り離しスイッチを閉じ、前記負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認し、
前記二次電池容量推定装置は、
前記要求信号出力手段から信号が出力された場合に、前記選択されて前記放電負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時手段と、
前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定手段と
を有することを特徴とする二次電池容量推定システム。 A secondary battery capacity estimation system comprising a control device and a secondary battery capacity estimation device,
The controller is
Secondary battery selection means for selecting one of a plurality of secondary batteries;
Request signal output means for outputting a signal requesting the secondary battery capacity estimation device to determine the battery capacity of the selected secondary battery;
Charging control means for charging the selected secondary battery by a constant current constant voltage charging method when the signal is output;
Input means for obtaining information on whether or not to obtain battery capacity for other secondary batteries when the battery capacity of the selected secondary battery is obtained by the secondary battery capacity estimation device;
Determination means for determining whether or not to obtain the battery capacity for other secondary batteries based on the information acquired by the input means;
Discharge load means provided for each of the secondary batteries, for completely discharging the power stored in the selected secondary battery ,
A load connection switch provided between the discharge load means and the secondary battery;
A circuit disconnecting switch provided between the secondary battery and a power supply system to which a DC power supply and a load are connected ;
When determining the battery capacity of the secondary battery, the control device reduces the voltage of the DC power supply, the control device closes the circuit disconnect switch, opens the load connection switch, and for a preset set time Then, after performing a discharge that does not lead to a complete discharge of the secondary battery, the voltage of the wiring between the secondary battery and the load is measured, and the normality of the wiring between the secondary battery and the load is measured. Confirmed,
The secondary battery capacity estimation device is:
When a signal is output from the request signal output means, a constant current when the secondary battery selected and completely discharged by the discharge load means is charged by the charge control means by a constant current constant voltage charging method. A time measuring means for measuring a constant current charging duration which is a duration of the charging mode;
A secondary battery capacity estimation system, comprising: battery capacity estimation means for estimating a battery capacity of the selected secondary battery based on the constant current charge duration time.
前記選択された二次電池の充電を行う際、前記回路切り離しスイッチを開状態とし、前記負荷接続スイッチを閉状態として、前記選択された二次電池の完全放電を行い、
前記定電流充電継続時間を計測する際、前記充電制御手段により、放電された二次電池を定電流定電圧充電法により充電することを特徴とする請求項１に記載の二次電池容量推定システム。 Before Symbol control device,
When charging the selected secondary battery, the circuit disconnect switch is opened, the load connection switch is closed, and the selected secondary battery is completely discharged,
2. The secondary battery capacity estimation system according to claim 1, wherein, when measuring the constant current charging duration, the discharged secondary battery is charged by the constant current constant voltage charging method by the charge control unit. .
さらに有し、
前記充電制御手段が、定電流充電モードの際に前記電流制限手段に対して定電流を流す制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の二次電池容量推定システム。 A current limiting unit that is connected in series with the circuit disconnect switch between the power supply system and the secondary battery, and that allows a constant current to flow to the secondary battery in a constant current charging mode;
The secondary battery capacity estimation system according to claim 2, wherein the charging control unit performs a control to flow a constant current to the current limiting unit in a constant current charging mode.
前記計時手段は、前記充電電流計測手段が計測した電流が一定である時間に基づいて前記定電流充電継続時間を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の二次電池容量推定システム。 Charging current measuring means for measuring the current value of the current flowing through the secondary battery;
The said time measuring means calculates | requires the said constant current charge continuation time based on the time when the electric current which the said charging current measurement means measured is constant, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Secondary battery capacity estimation system.
前記計時手段は、前記電池電圧計測手段が計測する電圧が所定値に達する時間に基づいて前記定電流充電継続時間を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の二次電池容量推定システム。 Battery voltage measuring means for measuring the terminal voltage of the secondary battery,
The said time measuring means calculates | requires the said constant current charge continuation time based on the time when the voltage which the said battery voltage measurement means reaches | attains a predetermined value, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Secondary battery capacity estimation system.
前記電池容量推定手段は、前記計時手段が計測した定電流充電継続時間に対応する二次電池の電池容量を、前記電池容量推定データから読み出すことにより、前記二次電池の電池容量を推定することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の二次電池容量推定システム。 Battery data storage means for preliminarily storing battery capacity estimation data in which the relationship between the constant current charging duration and the battery capacity of the secondary battery is recorded;
The battery capacity estimating means estimates the battery capacity of the secondary battery by reading out the battery capacity of the secondary battery corresponding to the constant current charging duration measured by the time measuring means from the battery capacity estimation data. The secondary battery capacity estimation system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
複数の二次電池のいずれかを選択する二次電池選択手段と、
前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力手段と、
前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御手段と、
前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力手段と、
前記入力手段が取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定手段と、
前記要求信号出力手段から信号が出力された場合に、前記選択され、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時手段と、
前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定手段、
として機能させ、
前記二次電池の電池容量を求める際、前記充電制御手段が前記直流電源の電圧を低下させ、前記コンピュータが前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチを閉じ、前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認する処理、
を実行させるためのプログラム。 Computer
Secondary battery selection means for selecting one of a plurality of secondary batteries;
Request signal output means for outputting a signal requesting the secondary battery capacity estimation device to determine the battery capacity of the selected secondary battery;
Charging control means for charging the selected secondary battery by a constant current constant voltage charging method when the signal is output;
Input means for obtaining information on whether or not to obtain battery capacity for other secondary batteries when the battery capacity of the selected secondary battery is obtained by the secondary battery capacity estimation device;
Determination means for determining whether or not to obtain the battery capacity for other secondary batteries based on the information acquired by the input means;
When a signal is output from the request signal output means , complete discharge is performed by a discharge load means that is selected and provided for each of the secondary batteries and that completely discharges the electric power stored in the selected secondary battery. A time measuring means for measuring a constant current charging duration which is a duration of a constant current charging mode when the secondary battery is charged by the charging control means by a constant current constant voltage charging method;
Battery capacity estimating means for estimating a battery capacity of the selected secondary battery based on the constant current charging duration;
To function as,
When determining the battery capacity of the secondary battery, the charge control means reduces the voltage of the DC power supply, and the computer is provided between the secondary battery and a power supply system to which the DC power supply and a load are connected. The circuit disconnect switch is closed, the load connection switch provided between the discharge load means and the secondary battery is opened, and the secondary battery is not discharged completely during a preset time. After performing the voltage measurement of the wiring between the secondary battery and the load, the process of confirming the wiring normality between the secondary battery and the load,
Because of the program to the execution.
前記二次電池容量推定装置に対して前記選択された二次電池の電池容量を求めることを要求する信号を出力する要求信号出力過程と、
前記信号が出力された場合に前記選択された二次電池を定電流定電圧充電法により充電する充電制御過程と、
前記選択された二次電池の電池容量が前記二次電池容量推定装置により求められた場合にその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについての情報を取得する入力過程と、
前記入力過程で取得した情報に基づいてその他の二次電池についての電池容量を求めるか否かについて判定する判定過程と、
前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷過程と、
前記要求信号出力過程で信号が出力された場合に、前記選択され、前記二次電池毎に設けられ、前記選択された二次電池に蓄電されている電力を完全放電させる放電負荷手段により完全放電された二次電池が定電流定電圧充電法で前記充電制御手段により充電される際における定電流充電モードの継続時間である定電流充電継続時間を計測する計時過程と、
前記定電流充電継続時間に基づいて前記選択された二次電池の電池容量を推定する電池容量推定過程と、
を有し、
前記二次電池の電池容量を求める際、前記直流電源の電圧を低下させ、前記二次電池と、直流電源及び負荷が接続された電源系との間に設けられた回路切り離しスイッチを閉じ、前記放電負荷手段と前記二次電池との間に設けられた負荷接続スイッチを開き、予め設定された設定時間の間、前記二次電池の完全放電には至らない放電を行った後に前記二次電池と前記負荷との間の配線の電圧測定を行い、前記二次電池と前記負荷との間の配線正常性を確認する過程を、
有することを特徴とする二次電池容量推定方法。 A secondary battery selection process of selecting one of a plurality of secondary batteries;
A request signal output step of outputting a signal requesting the secondary battery capacity estimation device to determine the battery capacity of the selected secondary battery;
A charge control process of charging the selected secondary battery by a constant current constant voltage charging method when the signal is output;
An input process for obtaining information on whether or not to obtain battery capacity for other secondary batteries when the battery capacity of the selected secondary battery is obtained by the secondary battery capacity estimation device;
A determination process for determining whether or not to obtain battery capacity for other secondary batteries based on the information acquired in the input process;
A discharge load process that is provided for each secondary battery and completely discharges the electric power stored in the selected secondary battery;
When a signal is output in the request signal output process, complete discharge is performed by a discharge load means that is selected and provided for each of the secondary batteries and that completely discharges the electric power stored in the selected secondary battery. time counting process is secondary battery measures the constant current charging duration is the duration of the constant current charging mode at the time of being charged by said charging control means with a constant current constant voltage charging method,
A battery capacity estimation process for estimating a battery capacity of the selected secondary battery based on the constant current charging duration;
I have a,
When determining the battery capacity of the secondary battery, the voltage of the DC power supply is reduced, and a circuit disconnecting switch provided between the secondary battery and a power supply system to which a DC power supply and a load are connected is closed, Open the load connection switch provided between the discharge load means and the secondary battery, and after performing a discharge that does not lead to a complete discharge of the secondary battery for a preset time, the secondary battery Measuring the voltage of the wiring between the load and the load, and confirming the wiring normality between the secondary battery and the load,
A secondary battery capacity estimation method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006025106A JP4615453B2 (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006025106A JP4615453B2 (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007205878A JP2007205878A (en) | 2007-08-16 |
| JP4615453B2 true JP4615453B2 (en) | 2011-01-19 |
Family
ID=38485472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006025106A Expired - Fee Related JP4615453B2 (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4615453B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5141408B2 (en) * | 2008-07-08 | 2013-02-13 | 新神戸電機株式会社 | Equal charge system for lead acid batteries |
| JP6044114B2 (en) | 2011-06-03 | 2016-12-14 | 株式会社Ｇｓユアサ | State determination device, power storage device, and state determination method |
| KR101927644B1 (en) * | 2014-06-24 | 2018-12-10 | 가부시끼가이샤 도시바 | Degradation control device of storage battery system and method for same |
| KR20220079145A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 삼성전자주식회사 | Method to charge a plurality of batteries and electronic device applying the method |
| EP4210193A4 (en) * | 2020-12-04 | 2024-05-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for charging plurality of batteries, and electronic device to which method is applied |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1152033A (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Mitsubishi Motors Corp | Degradation judging device of battery |
| JP2000050525A (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Uninterruptible power supply device and method for discriminating deterioration of battery |
| JP2001332310A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Capacity estimating method and deterioration judging apparatus for lithium ion cell and lithium ion cell pack |
| JP2003185720A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Hitachi Maxell Ltd | Method of measuring residual amount in battery, small electric equipment using the measuring method, and battery pack |
| JP2004120856A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply |
| JP2004312849A (en) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Sanyo Denki Co Ltd | Uninterruptive power supply system with storage battery deterioration judging circuit |
-
2006
- 2006-02-01 JP JP2006025106A patent/JP4615453B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1152033A (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Mitsubishi Motors Corp | Degradation judging device of battery |
| JP2000050525A (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Uninterruptible power supply device and method for discriminating deterioration of battery |
| JP2001332310A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Capacity estimating method and deterioration judging apparatus for lithium ion cell and lithium ion cell pack |
| JP2003185720A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Hitachi Maxell Ltd | Method of measuring residual amount in battery, small electric equipment using the measuring method, and battery pack |
| JP2004120856A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply |
| JP2004312849A (en) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Sanyo Denki Co Ltd | Uninterruptive power supply system with storage battery deterioration judging circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007205878A (en) | 2007-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2017000912A2 (en) | Battery state of health detection device and method | |
| JP6686166B2 (en) | Device and method for detecting battery health status | |
| JP5460943B2 (en) | Degradation judgment device, degradation judgment method, computer program | |
| JP4957129B2 (en) | Battery control device, battery control method, power supply control device, and electronic device | |
| KR100970343B1 (en) | System and method for cell equalization using state of charge | |
| JP2012032267A (en) | Remaining capacitance detection apparatus and battery control ic | |
| EP2851700B1 (en) | Method and terminal for displaying capacity of battery | |
| JP3897027B2 (en) | Battery device and discharge control method for battery device | |
| WO2020198118A1 (en) | Methods, systems, and devices for estimating and predicting a remaining time to charge and a remaining time to discharge of a battery | |
| JP2009505330A (en) | Battery operating method and apparatus for avoiding damage and maximizing use of battery capacity | |
| CN114096433B (en) | Battery management apparatus and battery management method | |
| US20110234173A1 (en) | Method of Estimating Battery Recharge Time and Related Device | |
| JP2008253129A (en) | Method for quick charging lithium-based secondary battery and electronic equipment using same | |
| JP2007178401A (en) | Secondary battery managing device, secondary battery management method, and program | |
| JP6859585B2 (en) | Methods and battery management systems for determining battery power limits | |
| JP7172013B2 (en) | BATTERY MANAGEMENT DEVICE, BATTERY MANAGEMENT METHOD AND BATTERY PACK | |
| JP4615453B2 (en) | Secondary battery capacity estimation system, program, and secondary battery capacity estimation method | |
| JP2008128738A (en) | Battery control device, battery control method, battery pack, electronic device, battery control program and control circuit | |
| JP2016176709A (en) | Secondary battery deterioration detection system and method for detecting secondary battery deterioration | |
| KR20160079637A (en) | Method and system for estimating state of health(soh) of a battery | |
| JP3683753B2 (en) | Secondary battery automatic test method | |
| WO2015011773A1 (en) | Method and apparatus for diagnosing deterioration of secondary battery, and charging system | |
| JP3007952B2 (en) | Storage battery life diagnosis method and life diagnosis device | |
| JP7062870B2 (en) | Battery management device, battery management method and battery pack | |
| CN116544564A (en) | Test method and device for liquid cooling and heating management of vehicle, liquid cooling unit and electronic equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100413 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100713 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100721 |
|
| 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: 20101012 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101020 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |