マツダ技報 2022 No.39
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Vbatt = Vocv + Vov (2)セルの容量 セルの容量は,新品時のOpen Circuit Voltage (OCV)とSOCとの関係を終始同じとし,OCVから換算されたSOCよりセル容量値を算出する。一方で,OCVは電流が流れているときに直接計測できないため,式(1)の端子電圧Vbattと過電圧VovからOCVを推定することとする。(1) ここでは,Fig. 6に示すように,新品時のセルは均一―244―3.2.3 劣化特性の評価試験条件 バッテリーの劣化特性を評価するため,バッテリーを劣化させる充放電サイクル試験と劣化させた状態での特性試験を実施する必要があり,以下にそれぞれの試験について説明する。(1)充放電サイクル試験 定置システムの蓄電池の使い方として,太陽光発電などの再生可能エネルギーによって得られた供給余剰となったエネルギーを蓄え,必要な時に蓄えた余剰エネルギーで仕事させることを想定する。このような用途では,決められた制御範囲において周期的に充放電を繰り返す。そこで,周期的な充放電の使い方を模擬するため,充放Fig. 5 Example of Parallel Pack Usage3.2 特性評価試験 特性を明らかにするため,バッテリーの容量について定義を行い,これを基に評価試験及びデータ解析を行う。3.2.1 バッテリーの容量定義(1)パックの容量 パックの容量は,Fig. 6に示すとおり,制御するパック電圧のVhから放電し始め,Vlまで放電した容量(Ah)と定義する。なお,バッテリーは,繰り返し充放電することで容量低下するため,新品パックの容量を100とし,その後決められた同制御電圧範囲で測定された容量の相対値を用いてパック容量を算出した。Fig. 6 Battery Pack CapacityFig. 7 Definition of Battery CapacityしたOCVをもち,バッテリーセル間の容量バラツキが小さい。しかし,長期使用されることで,パックが同じ電圧であっても,各セル間で使用されるOCVの範囲(Vocvh~Vocvl)に差が生じる。その結果,各パック内のセル間で使用可能なSOCが異なり,パック内でセル容量が不均一となる。そこで,不均一なセル容量を求めるため,車載されている96個のセル端子電圧モニターで計測されたセル端子電圧Vbattの最大/最小値を用いて最大/最小OCV推定して容量換算した。その換算方法は,式(1)より,過電圧Vov一定とすると,バッテリーセル端子電圧Vbattの最大/最小値から各セルのOCVの最大/最小値が求められる。そして,換算されたOCVからSOCを求め,SOCからセルの容量最大/最小が求まる。3.2.2 データ解析方法 車載された96個のセル端子電圧モニターを用いて計測されたVbattからそれぞれのOCV値を求め,SOC換算してセルの最大容量(CAPMAX)とセルの最小容量(CAPMIN)を算出した。なお,CAPMAXとCAPMINの定義は下記のとおりである。 ・CAPMAX:OCV変化が最小時の換算容量 ・CAPMIN:OCV変化が最大時の換算容量 また,パック内のセル容量分布は正規とし,セル最大/最小容量より平均値(CAPave)を求めた(Fig. 7)。CAPaveとCAPMAX/CAPMINの差をバラツキ幅と呼び,解析評価を行った。

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