リチウムイオン電池の State of Energy (SoE)

リチウムイオン電池のSOC (State of Charge)という概念は有名だが、SoE (State of Energy)という指標もあるということを知った。 (SOCやSoEはリチウムイオン電池に限った概念ではなく、二次電池一般で使われる概念。)

どのくらいポピュラーな指標なのか不明だが、メモとして残しておく。

よく知られているSOCは充電率のことで、何%充電されているかを表わす。

式では次のようになる:

\[ \mathrm{SOC} = \cfrac{1}{\mathrm{FCC}} \int_{t_0}^{t} I(\tau) \mathrm{d}\tau + \mathrm{SOC}(t_0) \]

ここでFCC = Full Charged Capactiy は満充電容量を指す。

さてSoEはどうか。

SOCは電流値についてだけだったが、SoEは電流とバッテリー電圧の積、つまり電力を時間積分する。結果は電力量(=エネルギー)というわけだ。

\[ \mathrm{SoE} = \cfrac{1}{\mathrm{FCE}} \int_{t_0}^{t} I(\tau)V(\tau) \mathrm{d}\tau + \mathrm{SoE}(t_0) \]

ここでFCE = Full Charged Energy は満充電でのエネルギーを指す。FCEは一般的はなく、FCCのアナロジーで自分がここで勝手に作ったものなので注意。

SoEは(名前の通り)バッテリーに蓄えられたエネルギーに関する指標である。 このバッテリーでどのくらい仕事ができるかを考える場合には有用だろう。と頭では思うが、実際はどうなのか。要は馴染の問題だろうか。

ずっと市民権を得ていると思われる SOCは電荷量(Ah)に関する指標である。 たいていはバッテリーの電圧をSOC全域でほぼ一定と見なして計算しても、それほど大きな問題にはならない。(と思うが、違う場合もあるかも)。

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