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公開番号2025016927
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023119741
出願日2023-07-24
発明の名称充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラム
出願人東京電力ホールディングス株式会社,国立大学法人長岡技術科学大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/44 20060101AFI20250129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン二次電池の再利用の可否や、安全性判断を行う。
【解決手段】充放電管理装置は、電源装置から供給される電力を充電し、充電した電力を放電することにより負荷装置に電力を供給するリチウムイオン二次電池の充放電を管理する充放電管理装置であって、低温環境下において充放電を行ったことに伴い、一時的に低下した電池容量の値を算出する容量算出部と、前記容量算出部により算出された値に基づき、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部により算出された速度以下となるように、前記リチウムイオン二次電池の充放電の速度を制御する速度制御部とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電源装置から供給される電力を充電し、充電した電力を放電することにより負荷装置に電力を供給するリチウムイオン二次電池の充放電を管理する充放電管理装置であって、
低温環境下において充放電を行ったことに伴い、一時的に低下した電池容量の値を算出する容量算出部と、
前記容量算出部により算出された値に基づき、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部により算出された速度以下となるように、前記リチウムイオン二次電池の充放電の速度を制御する速度制御部と
を備える充放電管理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記速度算出部は、所定の演算式に、前記容量算出部により算出された値を代入して数値計算を行うことにより、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する
請求項１に記載の充放電管理装置。
【請求項３】
前記速度算出部が用いる所定の演算式は、低温環境下において充放電を行ったことに伴い電池容量の値が低下した前記リチウムイオン二次電池を用いて、低温環境下における電池容量の最小値と、異なる複数の速度で充放電を行った場合における温度上昇値に基づいて、決定される
請求項２に記載の充放電管理装置。
【請求項４】
前記速度算出部が用いる所定の演算式とは、前記容量算出部により算出された値の平方根に所定の係数を乗じることにより、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出するものである
請求項２に記載の充放電管理装置。
【請求項５】
前記リチウムイオン二次電池の温度を取得する温度取得部と、
取得した温度が所定の温度以下である場合において充放電が行われた回数をカウントするカウント部とを更に備え、
前記容量算出部は、所定の演算式に、前記カウント部によりカウントされた値を代入して数値計算を行うことにより、低温環境下において充放電を行ったことに伴い低下した電池容量の値を算出する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の充放電管理装置。
【請求項６】
前記所定の温度とは、摂氏１０度である
請求項５に記載の充放電管理装置。
【請求項７】
前記カウント部は、取得した温度が所定の温度以下である場合において、充電又は放電が継続して行われた時間が所定の時間以上である場合に、充放電が行われた回数をカウントアップする
請求項５に記載の充放電管理装置。
【請求項８】
前記カウント部は、取得した温度が所定の温度以下である場合において、充電又は放電が行われた電池容量が所定の電池容量以上である場合に、充放電が行われた回数をカウントアップする
請求項５に記載の充放電管理装置。
【請求項９】
電源装置から供給される電力を充電し、充電した電力を放電することにより負荷装置に電力を供給するリチウムイオン二次電池の充放電を管理する充放電管理方法であって、
低温環境下において充放電を行ったことに伴い、一時的に低下した電池容量の値を算出する容量算出工程と、
前記容量算出工程により算出された値に基づき、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する速度算出工程と、
前記速度算出工程により算出された速度以下となるように、前記リチウムイオン二次電池の充放電の速度を制御する速度制御工程と
を有する充放電管理方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
電源装置から供給される電力を充電し、充電した電力を放電することにより負荷装置に電力を供給するリチウムイオン二次電池の充放電を管理させるプログラムであって、
低温環境下において充放電を行ったことに伴い、一時的に低下した電池容量の値を算出する容量算出ステップと、
前記容量算出ステップにより算出された値に基づき、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する速度算出ステップと、
前記速度算出ステップにより算出された速度以下となるように、前記リチウムイオン二次電池の充放電の速度を制御する速度制御ステップと
を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン二次電池は、低温環境下で使用すると著しく安全性が低下することが知られている。リチウムイオン二次電池を安全に使用するため、リチウムイオン二次電池の温度上昇率から熱暴走の予兆を判定し、熱暴走の予兆がある場合にはリチウムイオン二次電池の充電を停止することにより熱暴走を防止するための技術があった（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１０３０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような技術を用いたとしても、リチウムイオン二次電池の温度上昇を抑止することはできず、リチウムイオン二次電池を安全に使いこなす技術は未だ見出されていない。とりわけ、温度上昇率から熱暴走を防止するような技術では、リチウムイオン二次電池の再利用の可否や、安全性判断を行うには不十分であった。
【０００５】
そこで、本発明は、リチウムイオン二次電池の再利用の可否や、安全性判断を行うことが可能な充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、電源装置から供給される電力を充電し、充電した電力を放電することにより負荷装置に電力を供給するリチウムイオン二次電池の充放電を管理する充放電管理装置であって、低温環境下において充放電を行ったことに伴い、一時的に低下した電池容量の値を算出する容量算出部と、前記容量算出部により算出された値に基づき、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部により算出された速度以下となるように、前記リチウムイオン二次電池の充放電の速度を制御する速度制御部とを備える充放電管理装置である。
【０００７】
（２）本発明の一態様は、上記（１）に記載の充放電管理装置において、前記速度算出部は、所定の演算式に、前記容量算出部により算出された値を代入して数値計算を行うことにより、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出するものである。
【０００８】
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）に記載の充放電管理装置において、前記速度算出部が用いる所定の演算式は、低温環境下において充放電を行ったことに伴い電池容量の値が低下した前記リチウムイオン二次電池を用いて、低温環境下における電池容量の最小値と、異なる複数の速度で充放電を行った場合における温度上昇値に基づいて、決定されるものである。
【０００９】
（４）本発明の一態様は、上記（１）から（３）のいずれかに記載の充放電管理装置において、前記速度算出部が用いる所定の演算式とは、前記容量算出部により算出された値の平方根に所定の係数を乗じることにより、前記リチウムイオン二次電池が安全に充放電を行うことが可能な充放電の速度を算出するものである。
【００１０】
（５）本発明の一態様は、上記（１）から（４）のいずれかに記載の充放電管理装置において、前記リチウムイオン二次電池の温度を取得する温度取得部と、取得した温度が所定の温度以下である場合において充放電が行われた回数をカウントするカウント部とを更に備え、前記容量算出部は、所定の演算式に、前記カウント部によりカウントされた値を代入して数値計算を行うことにより、低温環境下において充放電を行ったことに伴い低下した電池容量の値を算出するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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