適応的実験計画手法を活用したリチウムイオン二次電池の最適化

抄録

リチウムイオン二次電池はその優れた特性から幅広い応用がされている。リチウムイオン二次電池に求められる特性は用途に応じて異なるため、電池の設計を用途ごとに最適化する必要がある。しかし、最適化のためには複数の電池の特性を同時に考慮する必要があり、可能な設計変数の値の組み合わせ数も膨大であるため十分な最適化は困難である。また、最適化に厳密なシミュレーターを用いたい場合、計算コストの観点から少ないシミュレーション数で最適化を行う必要がある。そこで本研究では制約付き最適化を少ないシミュレーション数で行うための手法を開発した。ガウシアンプロセスを基に「最適化したい特性値の現時点で得られている最適値を更新し、かつすべての制約条件を満たす確率」を計算し、その値を用いて最適化を行った。ハイブリッドカー用の蓄電池の最適化を通じて、提案手法によって既存手法よりも効率の良い最適化を行えることを確認した。