| Project/Area Number |
21K04031
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kono Akihiko 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40597689)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 洋司 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40720222)
漆畑 広明 金沢工業大学, 電気・光・エネルギー応用研究センター, 教授 (40723367)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | リチウムイオン電池 / モデル化 / 充放電シミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
近年，自動車，産業機器，民生機器，電力系統，再生エネルギー，建物等の種々の分野においてリチウムイオン電池（LIB）が使用されるようになってきた。したがって，各種システムでLIBを効果的かつ安全に使いこなすためには，LIB制御理論を早急に確立する必要がある。そこで本研究では，“LIBの実構造に即した”等価回路を電気工学ツールである“回路シミュレータ”で計算し，さらに，得られる電流や電圧の値を使用し反応速度理論計算を行い，この数値解を利用して等価回路を時々刻々改変しながらLIB全体の応答を計算する“新概念に基づくLIBモデル”を開発する。本研究を鋭意推進し，LIBをダイナミックに制御するための基盤形成を図る。
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| Outline of Final Research Achievements |
In in-vehicle applications of lithium-ion batteries (LIBs), such as electric vehicles and hybrid electric vehicles, large-current discharge may be required during rapid vehicle acceleration. However, as large-current charging/discharging is a special type of use, it is difficult to predict the output of LIBs, and analyses have conventionally been carried out on a demonstration test basis. In this study, a simulation model for output prediction was developed and the technology for precise experimental measurement for the characteristics of LIBs was upgraded, with the aim of forming the basic technology for theoretically predicting the output of LIBs during large-current charging/discharging.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発した出力予測シミュレーションモデルでは，LIBの出力電圧を正確に予測できるとともに，急加速時を除く常用走行負荷レベルでのLIBの温度も予測することができる。さらに，開発モデルでは，LIB内部の計測不可能な化学反応の様子も計算により可視化することが可能である。したがって，開発モデルは，車載電池パックの設計や充放電制御設計，LIBの劣化の原因解析等に活用でき，車載用途でLIBを賢く効率的に使いこなすためのツールとして活用が期待できる。
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