リチウムイオン蓄電池の効率的な制御と蓄電池システムの最適化手法

近年、温室効果ガスによる地球温暖化や化石燃料の枯渇等の問題が懸念され、低炭素社会実現に向けた様々な取り組みが進められている。スマートグリッドやスマートハウスが注目されている。それらは、太陽光発電パネルや蓄電池を備え、情報通信技術を活用することで、再生可能エネルギーを有効活用する。電力需給状態をリアルタイムで観測,制御することにより、出力電力が天候に左右される再生可能エネルギーを有効利用できる。 　また、昼間の電力ピークカット、EV (電気自動車) のインフラ構築への貢献が期待されている。これらには電力を貯蔵する蓄電池が不可欠であり、その高機能化や低コスト化への要望は強い。まず、蓄電池の特性を良く理解し、残量や充電を効率良く行うための知的制御が求められている。しかしながら、蓄電池の特徴を捉え、うまく制御することは困難で、様々なアプローチがとられている。 　本セミナーでは、その一端をお話しする。また、劣化を抑えた長寿命動作が求められている。劣化に係る現象とその把握方法についても紹介する。尚、蓄電池としては、最もエネルギー密度が高く、今後低コスト化が期待されるリチウムイオン蓄電池のみを対象とする。

1. イントロダクション
   1. 蓄電池の背景
   2. リチウムイオン蓄電池の動作原理
   3. 蓄電池への要求と最適化
2. 蓄電池モデルとシミュレーション
   1. 消耗回復とシミュレーション
   2. 蓄電池の特性測定と装置
   3. 蓄電池の温度特性
3. 劣化のモデル化と抑制技術
   1. 蓄電池の劣化現象とモデル化
   2. 劣化を抑制する使い方
   3. 劣化推定 (SOH推定)
   4. 組電池における劣化とばらつき
   5. 劣化抑制型スマートハウス蓄電池活用技術
4. 残量計、充電器と最適制御
   1. 残量推定 (SOC推定) に用いられる方法
   2. PSoC マイコンを使った残量測定器の試作
   3. 充電スピードと蓄電池劣化
   4. 充電方式と速度制御方式
   5. 組電池のセルバランシング
   6. 組電池、電池システムの構成と制御
5. まとめ