JPH09329654A - 鉛蓄電池の寿命判定方法および寿命判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車用及びハイブリッド電気自動車用
の鉛蓄電池の正確な寿命および寿命の度合いの判定を可
能にすること。 【解決手段】 商用電源に接続され必要とされる電源電
圧を出力する電源部１と、鉛蓄電池６の端子に接続され
充電する充電部２と、前記鉛蓄電池の端子に接続され放
電する放電部３と、前記鉛蓄電池６の前記端子電圧を測
定する電圧測定部４と、充電を開始する前の鉛蓄電池６
の開路電圧と、充電終了時の充電終了電圧と、放電終了
時の放電終了電圧に基づき鉛蓄電池６の容量を演算して
鉛蓄電池の寿命を判定する制御部５とから成る鉛蓄電池
の寿命判定方法および寿命判定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車又はハ
イブリッド電気自動車に用いられる鉛蓄電池において、
測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧
に基づき寿命を判定する鉛蓄電池の寿命判定方法および
寿命判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉛蓄電池の残存容量検出方法（特
開昭６３−１５７０７８）は、自動車始動用鉛蓄電池を
充電し、満充電時の鉛蓄電池の容量が、初期容量の５０
パーセント以下かどうかによって、鉛蓄電池の寿命を判
定するものであった。

【０００３】また従来の蓄電池容量および寿命判定方法
（特開昭６０−１９５４６７）は、図１０に示されるよ
うに自動車用蓄電池を車載充電装置および負荷で充放電
させ、充電電圧と放電電圧との電圧差が規定値を越えた
ものについては、寿命と判定するものであった。

【０００４】また従来の蓄電池の寿命判定装置（特開平
３−２８９５７５）は、エンジンの始動一定時間後のア
イドリング運転時またはエンジンの所定の定常回転運転
時における蓄電池の出力電圧と電流を測定することによ
り、蓄電池の寿命を判定するものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の鉛蓄電池の
残存容量検出方法は、満充電時の鉛蓄電池の容量が、初
期容量の５０パーセント以下になったことを検知して鉛
蓄電池の寿命を判定するものであるので、電気自動車用
の鉛蓄電池の寿命判定に用いることが出来ないという問
題があった。

【０００６】また上記従来の蓄電池容量および寿命判定
方法は、初期容量の５０パーセント以下になると内部抵
抗に顕著な違いが出るため、自動車用蓄電池を車載充電
装置および負荷で充放電させ、充電電圧と放電電圧との
電圧差が規定値を越えたものについては、寿命と判定す
るものであるので、電気自動車用の鉛蓄電池の寿命判定
に用いることが出来ないという問題があった。

【０００７】さらに電気自動車またはハイブリッド電気
自動車用の鉛バッテリーの寿命判定方法は、鉛蓄電池を
充電し、満充電した時の容量が、初期容量の６０〜８０
パーセントの範囲で寿命の度合いを判定することが要求
されるので、鉛蓄電池のバラツキにより、正確な寿命お
よび寿命の度合いを判定することが出来ないという問題
があった。

【０００８】また上記従来の蓄電池の寿命判定装置は、
エンジンの始動一定時間後のアイドリング運転時または
エンジンの所定の定常回転運転時における蓄電池の出力
電圧と電流を測定することにより、蓄電池の寿命を判定
するものであるので、寿命の度合いを判定することが出
来ないとともに、装置の電源をバッテリからとっている
ためエンジンを動かさないと蓄電池の寿命を判定するこ
とが出来ないという問題があった。

【０００９】そこで本発明者らは、電気自動車又はハイ
ブリッド電気自動車に用いられる鉛蓄電池において、測
定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に
基づき寿命を判定するという本発明の第１の技術的思想
に着眼するとともに、前記測定した開路電圧、充電終了
電圧、および放電終了電圧に係数を掛け合わせて加算す
る重回帰式に従い鉛蓄電池の容量を演算し、６０〜１１
０％の範囲で表示することにより寿命の度合いを判定す
るという本発明の第２の技術的思想に着眼し、さらに研
究開発を重ねた結果、電気自動車用の鉛蓄電池の正確な
寿命および寿命の度合いの判定を可能にするという目的
を達成する本発明に到達したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の鉛蓄電池の寿命判定方法は、充電を開始
する前の鉛蓄電池の開路電圧を測定し、該鉛蓄電池を一
定時間充電し、充電終了時の充電終了電圧を測定し、充
電終了後一定時間休止し、休止時間終了後一定時間放電
し、放電終了時の放電終了電圧を測定し、前記測定した
開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に基づき
鉛蓄電池の寿命を判定するものである。

【００１１】本発明（請求項２に記載の第２発明）の鉛
蓄電池の寿命判定方法は、前記第１発明において、前記
測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧
に基づき求めた鉛蓄電池の容量が、初期容量に対し６０
〜１１０％の範囲で容量を決定することにより寿命を判
定するものである。

【００１２】本発明（請求項３に記載の第３発明）の鉛
蓄電池の寿命判定方法は、前記第１発明において、充電
を開始する前に鉛蓄電池を満充電させ、満充電した鉛蓄
電池の開路電圧を測定することを特徴とする鉛蓄電池の
寿命判定方法。

【００１３】本発明（請求項４に記載の第４発明）の鉛
蓄電池の寿命判定方法は、前記第２発明において、前記
測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧
に係数を掛け合わせて加算する重回帰式に従い鉛蓄電池
の容量を演算するものである。

【００１４】本発明（請求項５に記載の第５発明）の鉛
蓄電池の寿命判定方法は、前記第４発明において、前記
測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧
に実験的に求めた定数を前記係数として掛け合わせるも
のである。

【００１５】本発明（請求項６に記載の第６発明）の鉛
蓄電池の寿命判定装置は、商用電源に接続され必要とさ
れる電源電圧を出力する電源部と、鉛蓄電池の端子に接
続され充電する充電部と、前記鉛蓄電池の端子に接続さ
れ放電する放電部と、前記鉛蓄電池の前記端子電圧を測
定する電圧測定部と、充電を開始する前の鉛蓄電池の開
路電圧と、充電終了時の充電終了電圧と、放電終了時の
放電終了電圧に基づき鉛蓄電池の容量を演算して鉛蓄電
池の寿命を判定する制御部とから成るものである。

【００１６】本発明（請求項７に記載の第７発明）の鉛
蓄電池の寿命判定装置は、前記第６発明において、前記
制御部が、前記充電部の充電時間、前記放電部の放電時
間、および充電後放電するまでの休止時間、および測定
手順が格納されている演算手段を備えているものであ
る。

【００１７】本発明（請求項８に記載の第８発明）の鉛
蓄電池の寿命判定装置は、前記第７発明において、前記
制御部が、 前記測定した開路電圧、充電終了電圧、お
よび放電終了電圧に掛け合わせる係数として実験的に求
めた定数と、鉛蓄電池の容量を演算するための前記測定
した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に前
記定数を掛け合わせて加算する重回帰式が格納されてい
る演算手段を備えているものである。

【００１８】（作用）上記構成より成る第１発明の鉛蓄
電池の寿命判定方法は、充電を開始する前の鉛蓄電池の
開路電圧を測定し、該鉛蓄電池を一定時間充電し、充電
終了時の充電終了電圧を測定し、充電終了後一定時間休
止し、休止時間終了後一定時間放電し、放電終了時の放
電終了電圧を測定し、前記測定した開路電圧、充電終了
電圧、および放電終了電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判
定する。

【００１９】上記構成より成る第２発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第１発明において、前記測定した開
路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に基づき求
めた鉛蓄電池の容量が、６０〜１１０％の範囲で容量を
判定することにより寿命の度合いを判定する。

【００２０】上記構成より成る第３発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第１発明において、充電を開始する
前に鉛蓄電池を満充電させ、満充電した鉛蓄電池の開路
電圧を測定し，その後、さらに鉛蓄電池を一定時間充電
し、充電終了時の充電終了電圧を測定し、充電終了後一
定時間休止し、休止時間終了後一定時間放電し、放電終
了時の放電終了電圧を測定し、測定して開路電圧、充電
終了電圧、放電終了電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を測定
する。

【００２１】上記構成より成る第４発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第２発明において、前記測定した開
路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に係数を掛
け合わせて加算する重回帰式に従い、鉛蓄電池の容量を
演算する。

【００２２】上記構成より成る第５発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第４発明において、前記測定した開
路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に実験的に
求めた定数を前記係数として掛け合わせて加算する重回
帰式に従い、鉛蓄電池の容量を演算する。

【００２３】上記構成より成る第６発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記電圧測定部により、前記充電部によ
る充電を開始する前の鉛蓄電池の開路電圧と、前記充電
部による充電終了時の充電終了電圧と、前記放電部によ
る放電終了時の放電終了電圧とを測定し、前記制御部に
より測定した鉛蓄電池の前記開路電圧と前記充電終了電
圧と前記放電終了電圧とに基づき鉛蓄電池の容量を演算
して鉛蓄電池の寿命を判定する。

【００２４】上記構成より成る第７発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記第６発明において、前記制御部が、
前記演算手段に格納されている前記充電部の充電時間、
前記放電部の放電時間、および充電後放電するまでの休
止時間、および測定手順に従い鉛蓄電池の電圧を測定
し、測定した電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定する。

【００２５】上記構成より成る第８発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記第７発明において、前記制御部が、
前記演算手段に格納されている前記測定した開路電圧、
充電終了電圧、および放電終了電圧に掛け合わせる係数
として実験的に求めた定数と、前記測定した開路電圧、
充電終了電圧、および放電終了電圧に前記定数を掛け合
わせて加算する重回帰式に従い、鉛蓄電池の容量を演算
して、鉛蓄電池の寿命を判定する。

【００２６】

【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の鉛蓄電池の
寿命判定方法は、前記測定した開路電圧、充電終了電
圧、および放電終了電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定
するので、電気自動車用又はハイブリッド電気自動車用
の鉛蓄電池の正確な寿命および寿命の度合いの判定を可
能にするという効果を奏する。

【００２７】上記作用を奏する第２発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第１発明の効果に加え、前記測定し
た開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に基づ
き求めた鉛蓄電池の容量が、電気自動車用の鉛蓄電池の
容量評価に適した６０〜１１０％の容量を備えているか
どうかにより寿命の度合いを定量的に判定するので、一
層正確な寿命の度合いの判定を可能にするという効果を
奏する。

【００２８】上記作用を奏する第３発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第１発明の効果に加え、開路電圧を
測定する際に、鉛蓄電池を満充電状態とするため、精度
の高い寿命判定をすることができる。

【００２９】上記作用を奏する第４発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第２発明の効果に加え、前記測定し
た開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に係数
を掛け合わせて加算する重回帰式に従い、鉛蓄電池の容
量を演算して、寿命を判定するので、一層正確な寿命お
よび寿命の度合いの判定を可能にするという効果を奏す
る。

【００３０】上記作用を奏する第５発明の鉛蓄電池の寿
命判定方法は、前記第４発明の効果に加え、前記測定し
た開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に実験
的に求めた定数を前記係数として掛け合わせて加算する
重回帰式に従い、鉛蓄電池の容量を演算して寿命を判定
するので、一層正確な寿命および寿命の度合いの判定を
可能にするという効果を奏する。

【００３１】上記作用を奏する第６発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記制御部により測定した鉛蓄電池の前
記開路電圧と前記充電終了電圧と前記放電終了電圧とに
基づき鉛蓄電池の容量を演算して鉛蓄電池の寿命を判定
するので、電気自動車用の鉛蓄電池の正確な寿命および
寿命の度合いの判定を可能にするという効果を奏すると
ともに、商用電源に接続された電源部が必要とされる電
源電圧を出力するので、鉛蓄電池単体の測定を可能にす
るという効果を奏する。

【００３２】上記作用を奏する第７発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記第６発明の効果に加え、前記制御部
が、前記演算手段に格納されている前記充電部の充電時
間、前記放電部の放電時間、および充電後放電するまで
の休止時間、および測定手順に従い鉛蓄電池の電圧を測
定し、測定した電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定する
ので、測定条件の変更が容易であり、フレキシブルであ
るという効果を奏する。

【００３３】上記作用を奏する第８発明の鉛蓄電池の寿
命判定装置は、前記第７発明の効果に加え、前記制御部
が、前記演算手段に格納されている予め実験的に求めた
定数と、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および
放電終了電圧に前記定数を掛け合わせて加算する重回帰
式に従い、鉛蓄電池の容量を演算して、鉛蓄電池の寿命
を判定するので、一層正確な寿命および寿命の度合いの
判定を可能にするという効果を奏する。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を用いて説明する。

【００３５】（第１実施態様）本第１実施形態の鉛蓄電
池の寿命判定装置および寿命判定方法は、図１に示され
るように商用電源に接続され必要とされる電源電圧を出
力する電源部１と、鉛蓄電池６の端子に接続され充電す
る充電部２と、前記鉛蓄電池の端子に接続され放電する
放電部３と、前記鉛蓄電池６の前記端子電圧を測定する
電圧測定部４と、充電を開始する前の鉛蓄電池６の開路
電圧と、充電終了時の充電終了電圧と、放電終了時の放
電終了電圧に基づき鉛蓄電池６の容量を演算して鉛蓄電
池の寿命を判定する制御部５とから成るものである。

【００３６】前記電源部１は、図１に示されるように商
用電源に接続される電源ブレーカ１１と、該電源ブレー
カ１１に接続されたパワートランス１２と、該パワート
ランス１２に接続され整流する整流器１３と、前記電源
ブレーカ１１に接続され前記制御部５用の電源電圧を出
力する電子回路電源１４とから成る。

【００３７】前記充電部２は、図１に示されるようにベ
ース電流を４０Ａに制御される定電流回路によって構成
される。

【００３８】前記放電部３は、図１に示されるようにベ
ース電流を８００Ａに制御される定電流回路によって構
成される。

【００３９】前記制御部５は、図２に示されるような鉛
蓄電池の寿命判定手順その他を予め格納するＭＰＵ（マ
イクロコンピュータ）５０によって構成され、操作部５
１と表示部５２とを備えている。

【００４０】前記マイクロコンピュータ５０の前記ＭＰ
Ｕには、前記充電部の充電時間（５秒）、前記放電部の
放電時間（５秒）、および充電後放電するまでの休止時
間（１０秒）、および測定手順が格納されているととも
に、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電
終了電圧に掛け合わせる係数として実験的に求めた定数
（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、鉛蓄電池の容量を演算するため
の前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終
了電圧に前記定数を掛け合わせて加算する以下に示され
る数１の重回帰式が格納されている。

【数１】

【００４１】本発明者らが行った実験における５２個の
サンプルによる回帰分析結果によれば、充電５秒目電
圧、放電５秒目電圧および開路電圧に基づき容量％を求
めるのが、一番精度が高いことが分かった。

【００４２】しかも経験式である前記数１の重回帰式に
おいて、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および
放電終了電圧に掛け合わせる係数として、上記５２個の
サンプルから実験的に求めた定数ａは、−２１．３であ
り、定数ｂは１７．５であり、定数ｃは３．９２であ
り、定数項ｄは６２．４である。上記係数を設定した場
合、後述するように重相関係数Ｒは０．９３８９であ
り、寄与率Ｒ² は、０．８８１５であった。

【００４３】本第１実施形態装置における鉛蓄電池の寿
命判定手順について、図２に従い以下に説明する。ま
ず、測定すべき鉛蓄電池を、満充電状態にさせておく。
その後、ステップ１０１において、前記電源ブレーカ１
１のスイッチがオンにされ装置の電源がオンにされ、ス
テップ１０２において、鉛蓄電池のバッテリが接続され
る。

【００４４】ステップ１０３において、接続されたバッ
テリの端子のプラスおよびマイナスの極性がチェックさ
れ、ステップ１０４において、接続異常が有る場合は、
バッテリの端子の接続し直しおよび漏電対策が行われ
る。

【００４５】正常の場合は、測定されるバッテリの電圧
の異常がチェックされ、電圧が高い場合は電圧が下がる
まで待ち、電圧が低い場合は再充電され、電圧が正常の
場合はステップ１０７において測定テストが開始され
る。

【００４６】ステップ１０８において、図３に示される
ように本第１実施形態における寿命判定方法に従い充電
テスト、休止、放電テストが行われる。すなわち、充電
を開始する前のバッテリの開路電圧が測定され、該バッ
テリが４０Ａで一定時間（５秒間）充電され、充電終了
時の充電終了電圧が測定され、充電終了後一定時間（１
０秒間）休止され、該休止時間終了後８００Ａで一定時
間（５秒）放電され、該放電終了時の放電終了電圧が測
定され、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および
放電終了電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定するもので
ある。

【００４７】上述のように測定された前記開路電圧、充
電終了電圧、および放電終了電圧を用いて、予め実験的
に求めた上記定数を前記係数として掛け合わせて加算す
る前記数１に示される重回帰式に従い鉛蓄電池の容量が
演算される。

【００４８】ステップ１０９において、上記重回帰式に
従い演算される鉛蓄電池の容量％に基づきバッテリの劣
化度が判定され、ステップ１１０において、判定結果が
前記表示部５２に表示され、装置がリセットされる。

【００４９】次に、本第１実施形態の寿命判定方法およ
び寿命判定装置による測定結果の精度を検討した結果に
ついて、以下に述べる。図４から明かなように充電開始
後および放電開始後５秒程度で安定していることから、
測定の迅速化の観点からも充電開始後および放電開始後
５秒で電圧を測定することが出来る。

【００５０】また図５から明かなようにバッテリの充放
電電流−電圧特性曲線から、バッテリの良品と寿命品を
充電および放電時の電圧から精度良く判定するために
は、充電電流は４０Ａ、放電電流は８００Ａ程度で十分
である。

【００５１】図６から明かなように実測した３時間率容
量％と放電５秒目電圧の相関図から容量％と放電５秒後
の電圧とは、実車Ａ、実車Ｂおよび実車と新品（購入時
の状態）の４種類による測定結果から、一次の相関があ
ることが判った。

【００５２】図７から明かなように実測した３時間率容
量％と充電５秒目電圧の相関図から容量％と充電５秒後
の電圧とは、実車Ａ、実車Ｂおよび実車と新品（購入時
の状態）の４種類による測定結果から、一次の相関が判
別出来なかった。

【００５３】図８から明かなように実測した３時間率容
量％と充電５秒目電圧と開路電圧との差である充電５秒
目電圧上昇の相関図から容量％と充電５秒目上昇の電圧
とは、実車Ａ、実車Ｂおよび実車と新品（購入時の状
態）の４種類による測定結果から、一次の相関があるこ
とが判った。

【００５４】さらに充電電圧のみ、充電電圧および開路
電圧、放電電圧のみ、開路電圧および放電電圧、開路電
圧・充電電圧および放電電圧について、重回帰式の係数
をそれぞれ設定して、５２個のサンプルにおけるそれぞ
れの重相関係数Ｒおよび寄与率Ｒ² を求めた結果を、以
下の表１に示す。

【表１】

【００５５】上記表１から明かなように本第１実施形態
において採用されている開路電圧・充電電圧および放電
電圧の３要因について重回帰式を演算した場合が最も良
く、重相関係数Ｒは０．９３８９であり、寄与率Ｒ
² は、０．８８１５であった。

【００５６】上記第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定装
置は、前記制御部５により測定した前記鉛蓄電池６の前
記開路電圧と前記充電終了電圧と前記放電終了電圧とに
基づき鉛蓄電池６の容量％を演算して鉛蓄電池の寿命を
判定するので、電気自動車用の鉛蓄電池の正確な寿命お
よび寿命の度合いの判定を可能にするという効果を奏す
る。

【００５７】また第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定装
置は、商用電源に接続された前記電源部１が必要とされ
る電源電圧を出力するので、エンジンを始動することな
く前記鉛蓄電池６の単体の測定を可能にするという効果
を奏する。

【００５８】さらに第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定
装置は、電気自動車に搭載されている複数のバッテリ
（１６ないし２４個／台）を、単品毎に連続して測定す
ることが出来るとともに、バッテリ１個当たり１分程度
の短時間で測定することが出来るという効果を奏する。

【００５９】また第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定装
置は、前記制御部５が、前記ＭＰＵに予め格納されてい
る前記充電部の充電時間、前記放電部の放電時間、およ
び充電後放電するまでの休止時間、および測定手順に従
い前記鉛蓄電池６の電圧を測定し、測定した電圧に基づ
き該鉛蓄電池６の寿命を判定するので、測定条件の変更
が容易であり、フレキシブルであるという効果を奏す
る。

【００６０】さらに第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定
装置は、前記制御部５が、前記ＭＰＵに格納されている
予め実験的に求めた定数と、前記測定した開路電圧、充
電終了電圧、および放電終了電圧に前記定数を掛け合わ
せて加算する重回帰式に従い、鉛蓄電池の容量を演算し
て、鉛蓄電池の寿命を判定するので、一層正確な寿命お
よび寿命の度合いの判定を可能にし、容量を６０から１
１０％の３桁まで定量的に表示することが出来るという
効果を奏する。

【００６１】また第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定方
法は、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放
電終了電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定するので、電
気自動車用及びハイブリッド電気自動車用の鉛蓄電池の
正確な寿命および寿命の度合いの判定を可能にするとい
う効果を奏する。

【００６２】さらに第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定
方法は、予め測定前にバッテリを満充電にすることによ
り、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電
終了電圧に基づき求めた鉛蓄電池の容量が、電気自動車
用の鉛蓄電池の容量評価に適した６０〜１１０％の範囲
で容量を判定できるので、初期容量の８０％前後でも一
層正確な寿命および寿命の度合いの判定を可能にすると
いう効果を奏する。

【００６３】また第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定方
法は、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放
電終了電圧に係数を掛け合わせて加算する上記多数のサ
ンプルにより実験的に求めた重回帰式に従い、鉛蓄電池
の容量を演算して、寿命を判定するので、一層正確な寿
命および寿命の度合いの判定を可能にするという効果を
奏する。

【００６４】さらに第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定
方法は、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および
放電終了電圧に上記多数のサンプルにより実験的に求め
た定数を前記係数として掛け合わせて加算する重回帰式
に従い、鉛蓄電池６の容量％を演算して寿命を判定する
ので、一層正確な寿命および寿命の度合いの判定を可能
にするという効果を奏する。

【００６５】また本第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定
方法および寿命判定装置は、測定誤差について検討した
結果を示す図９から明かなように、市販の北斗電工製の
充放電機によって求めた容量％と本第１実施形態の寿命
判定装置によって求めた容量％の相関図から、容量が初
期容量に対して６０ないし１００％の範囲で、±１０％
の精度で測定することが出来、精度良く定量化すること
が出来るという効果を奏する。

【００６６】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の鉛蓄電池の寿命判定装
置を示すブロック回路図である。

【図２】本第１実施形態における鉛蓄電池の寿命判定手
順を示すチャート図である。

【図３】本第１実施形態における測定時のタイミングチ
ャートを示す線図である。

【図４】本第１実施形態におけるタイミングチャートに
従い充放電した時のバッテリ端子電圧の経時変化を示す
線図である。

【図５】本第１実施形態におけるバッテリの充放電電流
を説明するためのバッテリの充放電Ｉ−Ｖ特性曲線を示
す線図である。

【図６】本第１実施形態における実測した３ＨＲ容量％
と放電５秒後の電圧の相関を示す線図である。

【図７】本第１実施形態における実測した３ＨＲ容量％
と充電５秒後の電圧の相関を示す線図である。

【図８】本第１実施形態における実測した３ＨＲ容量％
と充電５秒目電圧上昇の相関を示す線図である。

【図９】本第１実施形態の寿命判定装置による容量％と
市販充放電機による容量％との測定誤差を示す線図であ
る。

【図１０】従来の蓄電池容量および寿命判定方法におけ
る充放電時における電圧変化を示す線図である。

【符号の説明】

１ 電源部 ２ 充電部 ３ 放電部 ４ 電圧測定部 ５ 制御部 ６ 鉛蓄電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 浩一郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 桝井 武 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 神尾 哲樹 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 大塚 康弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小垣 圭司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電を開始する前の鉛蓄電池の開路電圧
   を測定し、 該鉛蓄電池を一定時間充電し、 充電終了時の充電終了電圧を測定し、 充電終了後一定時間休止し、 休止時間終了後一定時間放電し、 放電終了時の放電終了電圧を測定し、 前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了
   電圧に基づき鉛蓄電池の寿命を判定することを特徴とす
   る鉛蓄電池の寿命判定方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了
   電圧に基づき求めた鉛蓄電池の容量が、初期容量に対し
   ６０〜１１０％の範囲の容量を備えているかどうかによ
   り寿命の度合いを判定することを特徴とする鉛蓄電池の
   寿命判定方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、 充電を開始する前に鉛蓄電池を満充電させ、満充電した
   鉛蓄電池の開路電圧を測定することを特徴とする鉛蓄電
   池の寿命判定方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、 前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了
   電圧に係数を掛け合わせて加算する重回帰式に従い鉛蓄
   電池の容量を演算することを特徴とする鉛蓄電池の寿命
   判定方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記測定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了
   電圧に実験的に求めた定数を前記係数として掛け合わせ
   ることを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方法。
6. 【請求項６】 商用電源に接続され必要とされる電源電
   圧を出力する電源部と、 鉛蓄電池の端子に接続され充電する充電部と、 前記鉛蓄電池の端子に接続され放電する放電部と、 前記鉛蓄電池の前記端子電圧を測定する電圧測定部と、 充電を開始する前の鉛蓄電池の開路電圧と、充電終了時
   の充電終了電圧と、放電終了時の放電終了電圧に基づき
   鉛蓄電池の容量を演算して鉛蓄電池の寿命を判定する制
   御部とから成ることを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記制御部が、前記充電部の充電時間、前記放電部の放
   電時間、および充電後放電するまでの休止時間、および
   測定手順が格納されている演算手段を備えていることを
   特徴とする鉛蓄電池の寿命判定装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記制御部が、前記測定した開路電圧、充電終了電圧、
   および放電終了電圧に掛け合わせる係数として実験的に
   求めた定数と、鉛蓄電池の容量を演算するための前記測
   定した開路電圧、充電終了電圧、および放電終了電圧に
   前記定数を掛け合わせて加算する重回帰式が格納されて
   いる演算手段を備えていることを特徴とする鉛蓄電池の
   寿命判定装置。