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| 寿命 | |||
|---|---|---|---|
| 保証期間 | 初期故障 が起きた場合メーカー責任である可能性があり、ユーザーに過失が無い場合に無償修理に応じる期間。 | ||
| 耐用年数 | 税法上の減価償却資産の耐用年数から 木造住宅の法定耐用年数は２２年 1 ) 。 たとえば 木造住宅の法定耐用年数は２２年 2 ) 。 自動車は４年、蓄電池は６年。 物理的耐用年数と物理的耐用寿命の区別はあいまい。 期待耐用年数。電池の場合は、容量が80％に低下するサイクル数を１日１回充電で計算 3 ) 。 | ||
| 耐用寿命 | 物理的、維持費が償却コストより高額になるなど経済的な理由で、 メーカーの保守部品の打ち切りなど。使えなくなること。電池の場合は、膨らみも。 耐用寿命を過ぎた 工業製品は、 リユースができないので、リサイクルするか、 廃棄物となります。 | ||
| 耐用期間 | 薬事法用語 4 ) 。 消耗品等を交換したり、修理・オーバーホールを繰り返したりしても、その機器の信頼性・安全性が目標値を維持できなくなる予想される耐用寿命。 |
| 項目 | 説明 | 例 | |
|---|---|---|---|
| 残量（ＳＯＣ 5 ) ） | バッテリーの貯蓄率（％）として 読み取り可能。 | 満充電時から測定した放電容量ではなく、 公称容量[Ah]を使用する場合があります。 またSOC- OCV曲線から推定することもあります。容量維持率とも。 | |
| 満充電までに必要な時間 | 秒単位で 読み取り可能＝電池の 内部抵抗と充電電圧から計算 | ||
| 枯渇するまでの残り時間 | 秒単位で 読み取り可能＝ 残り容量／（消費電力／公称電圧） | ||
| 劣化率（ＳＯＨ 6 ) ） | 現在、未対応 状態監視保全のために必要。 | ||
| 電圧 | 現在、未対応 | 公称電圧より大幅に下がった場合、 緊急保全が必要。 内部短絡などの恐れも。 | |
| 内部抵抗 | 現在、未対応 | ||
| 温度 | 現在、未対応、過熱時のアラート発生に必要。 | ||
| 湿度 | 現在、未対応 | ||
| 結露 | 現在、未対応、水没時の短絡などアラート発生に必要。 |
ＰＣや スマホの電池の状態は、ブラウザからアクセスできます。いずれ、自動車や 住宅の電池の状態もブラウザからアクセスできるようになるでしょう。 バッテリの状態はjavaとhtml5で読み取ります。 バッテリーでユーザー追跡可能になります。 この電池は誰が作ったのか、逆追跡も可能になるでしょう。
| 項目 | 説明 | ||
|---|---|---|---|
| セルの過充電、過放電を防ぐ機能 | 電位検出 | ||
| セルの過電流を防ぐ機能 | 短絡検出、発熱検出、過電流保護、過電圧保護 | ||
| セルの温度管理を行う機能（ BTMS） | 発熱検出、加熱、冷却 | ||
| 電池残量（SOC）・充電状態を算出する機能 | 積算電気量、電位 | ||
| 健康状態（SOH）を算出する機能 | サイクルごとの内部抵抗 | ||
| セル電圧の均等化（セルバランス）を行う機能 |
リチウムイオン電池には、過充電および過放電を防止する保護回路が必要である。24 V系の電源では、リチウムイオン電池を7 セル直列に接続して、各セルの電圧を監視し、正常な電圧範囲を逸脱した場合、回路を遮断する保護装置が必要である 10 ) 。
* 経済産業省、蓄電池産業の競争力強化に向けて
電源装置としての電池はバッテリーと言います。
ストリングの接続には、モノポーラとバイポーラがあります。
有機電解液は導電率が小さいため内部抵抗の増大の課題がありますが、 起電力の大きなリチウム電池では、同じ電圧を得るのに直列につなぐセルの数が少ないため、バッテリーとしては内部抵抗を下げるのに有利です。
| 工業製品 | システム | 電池の種類 |
|---|---|---|
| 住宅 | 据え置き型電池（卒ＦＩＴ）（ＥＳＳ／ＢＥＳＳ * ） | ＬＩＢ 、建物付属の蓄電池電源設備としての法定耐用年数は６年。 |
| スマホ | 内蔵 | 充電式電池（ ＬＩＢ ） |
| ＰＣ | ＵＰＳ | ＬＩＢ |
| 自動車 | 駆動用 | ＬＩＢ ニッケル水素（ モノポーラ、バイポーラ） |
| 自動車 | 始動用 | 鉛電池（モノポーラ、バイポーラ） |
| リモコン | 乾電池 ×2 | 乾電池 |
| 電動歯ブラシ | 乾電池 | |
| ◇ 時計 | 乾電池 |
エネルギー（電力量・ワットアワー）と仕事率（ワット）は違います！ 蓄電池の電池容量は、電気エネルギ―です。
電池の内部抵抗 が大きくなると、カットオフ電圧に到達する時間が短くなり、電池の容量が小さくなります。 電池の内部抵抗 は、溶液抵抗（ 抵抗過電圧）と接触抵抗からなります。 接触抵抗は、オーミックコンタクトでは、固体間接触の集中抵抗からなり、 またショットキーコンタクトでは、反応抵抗（ 活性化過電圧）や皮膜抵抗となります。 SOCの推定に使われます。
| 電圧 | 内容 | |||
|---|---|---|---|---|
| 危険 | 5.00 | 安全弁解放 | ||
| 4.25 | 保護回路作動電圧 | |||
| 注意 | 4.20 | 使用上限電圧 | ||
| 適性 | 4.15 | カットオフ上限電圧 | ||
| 3.30 | カットオフ下限電圧 | |||
| 注意 | 3.00 | 使用下限電圧 | ||
| 危険 | 2.40 | 保護回路作動電圧 |
0.01V違うと、副反応のリスクが急激に増大します。 特に ＡＤＣの精度が低いと危険です。 電池の内部抵抗は、 正極、負極、電解質の 過電圧によります。
ゾウがなぜ大きいか言えば、体温維持に有利だからです。 熱流量は、伝熱面積に比例するので、体積あたりの面積が小さい方が有利なのです。
逆に 電池の内部抵抗 による発熱を考えた場合、 体積の大きな電池ほど、放熱が不利になります。
V2Hとは、 電気自動車の電池を、 住宅の電池(ESS)にリユース することです。 電気自動車の 電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当します。
しかし安全に リユース するには、バッテリーのインスペクションが欠かせません。
米沢キャンパスだけで、 1500kWもの 電力を使っています。 太陽光発電で賄えるのは、 昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。 再生可能エネルギー の太陽光だけでは、電気が全然足りません。
スマートグリッドでは、 センサーを使って電力を計測し、インターネットの通信を使って、発電量を制御します。気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を電池に蓄えます。
インターネット百葉箱®は教材のウチダが開発した IoT教材です。 全国の学校の 気温・湿度・気圧・天候を、 月、 日 単位で比較することができます。
充電には、サイクル充電とトリクル充電があります 12 ) 。
ＡＩの中でも今はやりの深層学習は、テンソルフローなどのライブラリにお任せしょましょう。 概念だけ把握すれば、だいじょうぶです。
バッテリーストリング の各セルの電圧を差動アンプでひろい、 積分型の高精度ＡＤ変換器でデジタルデータにします。 電流はシャント抵抗の両端の電圧を作動アンプでひろいます。 アナログフロントエンド（AFE）がやります。 マイコン（マイクロコントロールユニット、MCU）で処理します。 FETドライバが搭載され、パワー半導体を制御できます。
そうした中でルネサスは、「産業向けリチウムイオン電池管理ICとして業界初」というマイコン（RL78 CPUコア）を内蔵し、ソフトウェアで柔軟に多様な電池システム仕様に対応できる電池管理ICを実現した。電池残量の計測や、過電圧、過電流などの安全監視機能（アナログフロントエンド部）とマイコンが1パッケージ化されたため、電池制御の電圧測定に必要な高精度A-Dコンバーターとマイコンとのマッチングを事前に調整した上で提供するため、キャリブレーション作業が大幅に削減できるとする。その他、新製品は、電源、FETドライバー、リアルタイムクロックなどを搭載し、電池管理システム部分のトータルコストを従来品よりも「30%削減可能」（同社）とした。シリアル通信 C ラズベリーパイ・エッジ
「椅子を高く持ち上げたときに消費するエネルギーは、椅子の位置エネルギーに時間をかけて求めることができる」はほんとうか？? 問
銅の電解精錬に使う電力は何のためか？それを節電するにはどうしたらいいか？注意すべき点は何か？? 問
