【手続補正書】
【提出日】平成30年2月6日(2018.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的エネルギーデバイスを動作させるためにプロセッサで実行する方法であって、前記電気化学的エネルギーデバイスは電極材料およびゲスト種を含み、前記方法は、
前記電気化学的エネルギーデバイスの現在の動作パラメータを測定する１つまたは複数の光学センサを利用するステップであって、前記測定される現在の動作パラメータは、前記電気化学的エネルギーデバイスの動作状態と関連付けられる、利用するステップと、
前記１つまたは複数の光学センサから少なくとも１つの光信号を光ファイバに沿ってプロセッサに送信するステップであって、前記少なくとも１つの光信号は、前記測定される現在の動作パラメータに比例する現在のパラメータデータを含む、送信するステップと、
前記現在のパラメータデータを前記プロセッサにおいて分析するステップであって、前記プロセッサは、前記現在のパラメータデータに基づいて前記電気化学的エネルギーデバイスの少なくとも１つのインターカレーション段階変化を検出するように構成され、前記検出される少なくとも１つのインターカレーション段階変化は、前記ゲスト種が前記電極材料内を移動することによって引き起こされ、これにより、前記移動が前記測定される現在の動作パラメータの特徴的な変化を引き起こし、前記プロセッサは、前記検出された少なくとも１つのインターカレーション段階変化に従って動作状態情報および制御情報のうちの少なくとも一方を示す出力を生成する、分析するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、前記電気化学的エネルギーデバイスの歪みパラメータおよび温度パラメータのうちの一方を測定するステップを含み、
前記少なくとも１つの光信号を送信するステップは、前記測定される歪みパラメータと関連付けられる歪みデータを含む第１の光信号、および、前記測定される温度パラメータと関連付けられる温度データを含む第２の光信号のうちの少なくとも一方を送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、前記歪みパラメータを測定する第１の光学センサを利用するステップと、前記温度パラメータを測定する第２の光学センサを利用するステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の光学センサは、単一の光ファイバに配置され、これにより、前記少なくとも１つの光信号を送信するステップは、前記第１の光信号及び第２の光信号を前記単一の光ファイバで送信するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、
前記電気化学的エネルギーデバイスのセル壁の外部表面から少なくとも１つの動作パラメータを測定するステップと、
前記電気化学的エネルギーデバイスの内部位置から少なくとも１つの動作パラメータを測定するステップと
のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、
前記電気化学的エネルギーデバイスの前記セル壁の外部表面に動作可能に取り付けられた前記光ファイバに配置された第１の光学センサを利用するステップであって、これにより、前記第１の光学センサは、前記セル壁の機械的歪みを測定するように構成される、ステップと、
前記セル壁の外部表面に動作可能に取り付けられた前記光ファイバに配置された第２の光学センサを利用するステップであって、これにより、前記第２の光学センサは、前記セル壁の外部温度を測定するように構成される、ステップと、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、
前記電気化学的エネルギーデバイスの前記セル壁を介して延伸し、前記電気化学的エネルギーデバイスの前記セル壁及び前記電極材料の内部表面の少なくとも一方に動作可能に取り付けられた前記光ファイバに配置された第１の光学センサを利用するステップであって、これにより、前記第１の光学センサは、前記セル壁の内部位置から機械的歪みを測定するように構成される、ステップと、
前記光ファイバに配置され、前記セル壁及び前記電極材料の前記内部表面の少なくとも一方に動作可能に取り付けられた第２の光学センサを利用するステップであって、これにより、前記第２の光学センサは、前記セル壁の内部位置から内部温度を測定するように構成される、ステップと、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、ファイバブラッググレーティングセンサ、エタロンセンサ、およびファブリペローセンサのうちの１つを利用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの光信号を前記プロセッサに送信するステップは、前記少なくとも１つの光信号を、前記パラメータデータを含む電気信号に変換するよう線形可変フィルタを利用するステップを含み、前記線形可変フィルタは、前記少なくとも１つの光信号におけるサブピコメートル以下の波長シフトを解決するための手段を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのインターカレーション段階変化を識別するステップは、時間領域分析、周波数領域分析およびウェーブレット領域分析のうちの１つを使用して前記動作パラメータデータから少なくとも１つのデータ特徴を抽出するステップと、前記現在のインターカレーション段階変化を検出するよう前記抽出されたデータ特徴を分析するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記抽出されたデータ特徴を分析するステップは、前記現在のインターカレーション段階変化を検出するよう、抽出された歪みデータ特徴を以前のインターカレーション段階変化に関連するモデル生成歪み値と比較するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記抽出されたデータ特徴を分析するステップは、前記現在のインターカレーション段階変化を検出するよう、抽出された温度データ特徴を以前のインターカレーション段階変化に関連するモデル生成温度値と比較するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記抽出されたデータ特徴を分析するステップは、前記現在のインターカレーション段階変化を検出するよう、現在の歪みデータ特徴を現在の温度データ特徴に相関付けするステップと含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記動作状態情報および制御情報のうちの少なくとも一方を示す出力を生成するステップは、前記検出された現在のインターカレーション段階変化にしたがって、充電状態値及び健康状態値の少なくとも一方を決定し、そして、前記充電状態値及び健康状態値の少なくとも一方を視覚的に表示するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記動作状態情報および制御情報のうちの少なくとも一方を示す出力を生成するステップは、前記検出された現在のインターカレーション段階変化にしたがって、充電／放電制御信号を生成し、そして、前記充電／放電制御信号にしたがって、前記電気化学的エネルギーデバイスの充電動作及び放電動作の一つを制御するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記電気化学的エネルギーデバイスは、ハイブリッド／電気自動車およびスマートグリッドシステムのうちの１つに配置される充電式電池、スーパーキャパシタおよび燃料電池を含み、前記方法は、前記ハイブリッド／電気自動車および前記スマートグリッドシステムのうちの前記一方のオペレータに充電状態値および健康状態値のうちの少なくとも一方を視覚的に表示するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記電気化学的エネルギーデバイスは、リチウムイオン電池を含み、前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップは、前記リチウムイオン電池の歪みパラメータ及び温度パラメータの一つを測定するステップを含み、前記充電／放電制御情報を生成するステップは、前記リチウムイオン電池の充電率を制御するステップ及び前記リチウムイオン電池の放電率を制御するステップの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
電極材料を取り囲むセル壁およびゲスト種としてのリチウムイオンを備えるリチウムイオン電池の充電状態（ＳＯＣ）情報、健康状態（ＳＯＨ）情報、および充電／放電制御情報のうちの少なくとも１つを求める、プロセッサで実行される方法であって、前記方法は、
前記リチウムイオン電池の歪みパラメータおよび温度パラメータのうちの一方を測定する前記１つまたは複数の光学センサを利用するステップと、
前記１つまたは複数の光学センサからの少なくとも１つの光信号を前記リチウムイオン電池から光ファイバに沿ってプロセッサに送信するステップであって、前記少なくとも１つの光信号は、前記測定される前記歪みパラメータおよび前記温度パラメータのうちの少なくとも一方に比例する現在のパラメータデータを含む、送信するステップと、
前記現在のパラメータデータに基づいて、前記リチウムイオン電池の少なくとも１つのインターカレーション段階変化を検出するように構成されたプロセッサにおいて、前記現在のパラメータデータを分析するステップであって、前記検出される少なくとも１つのインターカレーション段階変化は、前記ゲスト種が前記電極材料内を移動することによって引き起こされ、これにより、前記移動が前記測定される前記歪みパラメータおよび前記温度パラメータのうちの一方の特徴的な変化を引き起こし、すことによって引き起こし、前記プロセッサは、前記検出された少なくとも１つの識別されたインターカレーション段階変化に従って動作状態情報および制御情報のうちの少なくとも一方を示す出力を生成し、前記動作状態情報は前記リチウムイオン電池の動作状態に対応する、分析するステップと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのインターカレーション段階変化を識別するステップは、時間領域分析、周波数領域分析およびウェーブレット領域分析のうちの１つを使用して前記動作パラメータデータから少なくとも１つのデータ特徴を抽出するステップを含み、
前記現在のインターカレーション段階変化を検出するよう前記抽出されたデータ特徴を分析するステップは、前記現在のインターカレーション段階変化を検出するように、抽出された歪みデータ特徴および抽出された温度データ特徴のうちの一方を、以前のインターカレーション段階変化と関連付けられるモデル生成値と比較するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
電極材料およびゲスト種を備える電気化学的エネルギーデバイスと、
前記電気化学的エネルギーデバイスに接続されている第１の部分を有する１つまたは複数の光ファイバと、
前記１つまたは複数の光ファイバ上に配置されている第１の光学センサおよび第２の光学センサであって、前記第１の光学センサは、前記電気化学的エネルギーデバイスの歪みパラメータを検知するように構成されており、前記第２の光学センサは、前記電気化学的エネルギーデバイスの温度パラメータを検知するように構成されている、第１の光学センサおよび第２の光学センサと、
前記１つまたは複数の光ファイバに光を提供するように構成されている光源と、
前記第１の光学センサおよび第２の光学センサによって反射され、前記第１の光学センサおよび第２の光学センサから受信される第１の光信号および第２の光信号を検出し、前記第１の光学センサから受信される前記第１の光信号に基づいて歪みデータ信号を生成し、前記第２の光学センサから受信される前記第２の光信号に基づいて温度データ信号を生成するための手段を含む検出器と、
プロセッサと、
を備え、前記プロセッサは、
モデルベースのパラメータ値を使用して前記歪みデータ信号および前記温度データ信号のうちの少なくとも一方を分析することによって前記電気化学的エネルギーデバイスの現在のインターカレーション段階変化を検出するように構成され、前記インターカレーション段階変化は、前記電極材料内での前記ゲスト種の移動によって引き起こされ、、
前記プロセッサは、
前記検出された現在のインターカレーション段階変化を使用して充電状態（ＳＯＣ）情報、健康状態（ＳＯＨ）情報、および充電／放電制御情報のうちの少なくとも１つを生成するように構成されている、システム。