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🌡️ 📆 令和6年4月23日

バッテリーマネジメントのためリチウムイオン電池のインピーダンス測定の考え方

• CMCリサーチセミナーのご案内
• 開催日時：2017年1月27日（金）13:30～16:30
• 会場：ちよだプラットフォームスクウェア503会議室

• 1. インピーダンスと電池の基礎
  • 1.1 電池の起電力と内部抵抗

    電位プロファイル

  • 1.2 電池の構造とインピーダンス
  • 1.3 材料物性値とインピーダンス
  • 1.4 ボーデプロットとコールコールプロット

• 2. 電池のモニタリングにおけるインピーダンスの応用
  • 2.1 電流センサー
  • 2.2 組電池の電圧測定
  • 2.3 ＡＤ変換とＤＡ変換
  • 2.4 能動的制御とＧＰＳを使ったモニタリング

• 3. インピーダンスと数学
  • フーリエ変換とそのファミリー
  • 離散変換とサンプリング
  • 3.3数式処理ソフトの活用

• 4. 電池のモデル作成
  • 4.1 等価回路を使った古典的アプローチによる解釈
  • 4.2 クラウドデータロガーとインピーダンスのビックデータ化
  • 4.3 電池のモニタリングのためのネットワークインフラ
  • 4.4 機械学習とビッグデータを活用したモデルの構築

周波数とか振動数とかの概念をマスターしよう。

正弦波（サイン波）、矩形波、のこぎり波（鋸歯状波）の音を聴いてみましょう。

インピーダンスは数式１で示されます。

複素平面にプロットしたインピーダンス$Z$の周波数$f$による軌跡を コールコールプロットまたは ナイキストプロットと呼びます。

図 jpg形式をimgタグ参照した場合 （ナイキストプロット,©Suzuki）

電極内部の界面の数

実用電池のほとんどは電極内部に複雑な構造を持ち、多種の材料からなる。 たとえば活物質、導電助剤、バインダー、電解液、集電体としただけで その界面の組み合わせは₅C₂＝20通りに達するのである。 このような電極に単純な等価回路を当てはめて議論するのは無理があり、 かといって等価回路を複雑にしたところで意味がない。

• 電流センサの原理と技術情報
  HIOKI E.E. CORPORATION. . https://www.hioki.co.jp/jp/products/listUse/?category=39. ,2020-1-31 （ 参照 2020-1-31 ） .
• . 電池のモニタリングにおけるインピーダンスの応用 . 山形大学, 機能界面設計工学特論 講義ノート, 2020. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=4954 , （参照 2020-1-31）.
• 電池の材料化学や解析方法
  電池の情報サイト. . ,1899-12-30 （ 参照 1899-12-30 ） .
• 電池の長期使用を実現する診断技術
  星野ほか. . ,1899-12-30 （ 参照 1899-12-30 ） .

フーリエ変換

フーリエ変換というのは、音を聞いて音程を言うようなものだ。 音は時間に対する圧力変化に対応し、音程は周波数に対応する。

• . アナログとデジタルの相互変換ー離散量と連続量－ . 山形大学, 情報処理概論 講義ノート, 2017. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=4555 , （参照 2020-2-6）.

①企画趣旨

電池のインピーダンス測定に関するセミナーは多い。 しかしながら、それらは実験系としての電池についてインピーダンス挙動の解析についてのトピックに終始することがほとんどである。 バッテリマネジメントとは実稼動している バッテリーシステムに障害や不具合が発生した場合に、管理者に自動的に通知する仕組みと言っていい。 本セミナーでは、実稼動バッテリーシステムのモニタリングのためのインピーダンス測定が どうあるべきかについて考える。