WO2007125906A1

WO2007125906A1 - 蓄電池の取り替え判定装置および取り替え判定方法

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Publication number: WO2007125906A1
Application number: PCT/JP2007/058830
Authority: WO
Inventors: Akira Yamashita; Takahisa Shodai; Akihiro Miyasaka; Riichi Kitano
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2008-10-25
Also published as: CN101421634A; JPWO2007125906A1; EP2012134A4; US20100231226A1; US8148994B2; CN101421634B; JP4891315B2; EP2012134A1

Abstract

　取り替え判定装置の制御部１６は、判定対象の１以上の電池モジュール１０を充電し、電圧測定器１４によって電池モジュール１０の充電停止時から一定時間の電圧変化値を測定し、電圧変化値が１以上の所定回数連続して基準電圧変化値以上になった場合に、電池モジュール１０を取り替える必要があると判定する。

Description

明細書

蓄電池の取り替え判定装置および取り替え判定方法

技術分野

[0001] 本発明は、バックアップ等の二次電池に採用されるニッケル水素蓄電池等の蓄電池の取り替え判定装置および取り替え判定方法に関する。

背景技術

[0002] バックアップ用の二次電池は、その用途から、常に満充電に近い状態に保たれることが望ましい。しかし、長時間の使用によって二次電池が劣化し、二次電池の容量が減少することから、所定の容量未満の容量になった二次電池を取り替える必要がある。そのため、二次電池を放電して当該容量を測定する必要があるが、二次電池の放電は、必要最小限に抑えられるべきである。そこで、従来、ノックアップ用二次電池にニッケル水素蓄電池を使用した携帯電話基地局用 lOkWhシステムでは、ニッケル水素蓄電池を備えた電池モジュールを 2系統設置して、る。 2系統の電池モジユールは、負荷および充電装置に対して、並列に接続されている。そして、従来のシステムでは、 2系統の電池モジュールの内、一方の系統の電池モジュールのニッケル水素蓄電池を完全放電させて、定期的にニッケル水素蓄電池の容量を測定する方法を採用している（文献「K.サイトウ、 Τ.ショウダイ、 Α.ヤマシタ、 Η.ワカキ（K.Saito, T.Sh odai, A.Yamashita and H.Wakakリ、インァレツグ 03 (The 25th International Telecom munications EnergyConference)講演要旨集、第 261頁、 2003」参照）。このようにして、ニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定している。

[0003] また、ニッケル水素蓄電池は、劣化により内部抵抗が増加することが知られて、る。

すなわち、ニッケル水素蓄電池の内部抵抗を測定できれば、放電することなぐ間接的にニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定することができる。しかし、ニッケル水素蓄電池の内部抵抗を正確に測定することは容易ではなぐ更に、内部抵抗とニッケル水素蓄電池の容量との間の具体的関係も知られていな力つた (文献「西尾晃治、 ' 97バッテリー技術シンポジウム要旨集、第 5-2-1頁、 1997」参照)。

[0004] その後、文献「A.ヤマシタ、 H.ワカキ、 K.サイトウ、 T.ショウダイ (A.Yamashita, H.Wa kaki, K.Saito and T.Shodai)、インテレック' 03 (The 25th International Telecommunica tions EnergyConference)講演要旨集、第 739頁、 2003」において、充電終了後の電圧降下量と劣化して低下した容量との間に関係があることが開示されている。また、文献「A.ヤマシタ、 H.ワカキ、 K.サイトウ、 T.ショウダイ (A.Yamashita, H.Wakaki, K.Sai to and T.Shodai)、インァレック 05 (The 27th International Telecommunications Ener gyConference)講演要旨集、第 291頁、 2005」により、充電時の温度による電圧降下量の補正をする方法が提案されて、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、上記の放電によってニッケル水素蓄電池の容量を測定する方法、すなわち放電によってニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定する方法では、 2系統の電池モジュールの内、一方の系統の電池モジュールのニッケル水素蓄電池を完全放電させて容量を測定することから、容量測定中は、片方のニッケル水素蓄電池のみ充電されていることとなり、容量測定中に事故等が発生した場合、片方のニッケル水素蓄電池からしか電力を供給できず、この間、ノックアップ時間が短くなるという問題があった。

[0006] また、 2系統の電池モジュールを並列接続して!/ヽな、システムでは、上記の放電によってニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定する方法を採用できない。更に、 N系統の電池モジュールが並列接続されたシステムであっても、 1系統ずつ切り離して、ニッケル水素蓄電池の容量を測定する場合には、通常の N倍の電流力 S ;L個のニッケル水素蓄電池に集中することになるので、大電流放電の可能な-ッケル水素蓄電池力、もしくは非常に長いバックアップ時間として設計されたシステムでないと、上記の放電によってニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定する方法を採用できないといった問題もあった。したがって、上記の放電によって-ッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定する方法の採用が限定されるといった問題があった。

[0007] 一方、ニッケル水素蓄電池の充電終了後の電圧降下量と劣化して低下した容量との間の関係からニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定する場合、上記の充電終了後の電圧降下量力劣化して低下した容量を算出しているが、電圧降下量は温度によって変化するため、算出した容量に誤差が含入し、取り替え判定に誤りが発生することを否定でできないといった問題があった。そこで、充電時の温度によって電圧降下量の補正をする方法を採用することにより、ニッケル水素蓄電池を放電することなぐ更に取り替え判定に誤りが発生すること防止しつつ、ニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定できる。し力しながら、ニッケル水素蓄電池の充電終了後の電圧降下量は、ニッケル水素蓄電池の劣化の程度と充電時の温度によって変化するため、充電時の温度によって電圧降下量の補正をする方法を採用しょうとすると、ニッケル水素蓄電池の劣化の程度毎及び充電時の温度毎に充電終了後の電圧降下量の測定データを採取する必要があり、補正のための数式や表が複雑になって、実現できな!/ヽと!ヽつた問題があった。

[0008] したがって、ニッケル水素蓄電池の取り替えの必要性の有無を放電以外の手段によって、間接的に判定することは困難であった。なお、以上の問題は、ニッケル水素蓄電池以外の蓄電池にぉ、ても起こり得る。

[0009] 本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、ニッケル水素蓄電池等の蓄電池を放電させることなぐ蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定できる蓄電池の取り替え判定装置および取り替え判定方法を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0010] 本発明の蓄電池の取り替え判定装置は、判定対象の 1以上の蓄電池を充電する充電手段と、前記蓄電池の充電停止時から一定時間の電圧変化値を測定する電圧測定手段と、前記電圧変化値が 1以上の所定回数連続して基準電圧変化値以上になつた場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定する判定手段とを有するものである。

また、本発明の蓄電池の取り替え判定方法は、判定対象の 1以上の蓄電池を充電する第 1の充電ステップと、前記蓄電池の充電停止時から一定時間の電圧変化値を測定する第 1の電圧測定ステップと、前記電圧変化値が 1以上の所定回数連続して基準電圧変化値以上になった場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定する判定ステップとを有するものである。発明の効果

[0011] 本発明によれば、蓄電池を放電しないので、どのようなシステム構成にも採用することができ、例えば補充電の際に蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。また、本発明では、所定の回数連続して基準電圧変化値以上になった場合に蓄電池を取り替える必要があると判定することにした場合は、表面温度および電圧変化値の測定誤差に起因する判定誤りを低減することができる。

[0012] また、本発明では、取り替え基準容量値未満になった蓄電池について表面温度と電圧変化値との関係を求め、上記の関係から蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定しているので、温度変化による蓄電池の取り替え判定に誤りが含入せず、取り替え判定の誤りを防止することができる。

[0013] また、本発明では、上記の関係を、表面温度の関数 f (T)で近似していることから、蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。

[0014] また、本発明では、関数 f (T)を、最小二乗法により最適化した放物線式 f (T) =aT² bT+cとしたことにより、蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。本発明では、蓄電池の表面温度と蓄電池の電圧変化値との関係を表面温度の関数 f (T)で近似し、この関数 f (T)を最小二乗法により最適化した放物線式 f (T ) =aT²— bT+cとしたことにより、蓄電池の劣化の程度に関係なぐ予め定めた取り替え基準とする容量における蓄電池の表面温度と蓄電池の電圧変化値との関係を求めることができる。その結果、本発明では、蓄電池の劣化の程度に関係なぐ取り替え基準の容量まで劣化した蓄電池を用いて、周囲温度を変えて蓄電池の充電と表面温度の測定と電圧変化値の測定とを繰り返し実施すればよぐ蓄電池の取り替えの必要性の有無を判定するための基準電圧変化値を容易に算出することができる。また、本発明では、このような周囲温度を変えて行う事前の測定に用いた蓄電池と判定対象の蓄電池が同種のものであれば、判定対象の蓄電池の表面温度と電圧変化値との関係を、事前の測定に用いた蓄電池力求めた放物線式 f (T) =aT²-bT + cで最適化できるので、判定対象の蓄電池について予め測定しておく必要がなぐ判定対象の蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。

[0015] 更に、本発明では、判定対象の蓄電池の表面温度を関数 f (T)に代入することから、基準電圧変化値を容易に算出でき、よって、蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。また、本発明では、充電時の温度による電圧変化値の補正をする必要がなぐ複雑な数式や表を必要としないので、蓄電池の取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。

[0016] また、本発明では、複数の蓄電池の内、所定の数の蓄電池について、測定された電圧変化値が基準電圧変化値以上になった場合に蓄電池を取り替える必要があると判定するので、複数の蓄電池間に存在するばらつきに起因する判定誤りを低減することができる。よって、本発明では、蓄電池の取り替えの必要性の有無を精度良ぐ 1回で判定することができる。

[0017] また、本発明では、充電終了時または中断時から経過させる一定時間を、 5分〜 1 時間の間とすることで、測定された表面温度および電圧変化値のばらつきを減少させつつ、蓄電池の取り替えの必要性の有無を迅速に判定することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は、充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度と充電終了時から 3分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。

[図 2]図 2は、充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度と充電終了時から 5分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。

[図 3]図 3は、充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度と充電終了時から 10分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。

[図 4]図 4は、充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度と充電終了時から 30分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。

[図 5]図 5は、充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度と充電終了時から 1時間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 1実施例に係る取り替え判定装置の構成を示すブロック図である。

[図 7]図 7は、図 6の取り替え判定装置の動作を示すフローチャートである。

[図 8]図 8は、図 6の取り替え判定装置の動作を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、電池の放電容量と充電開始後 10分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示した図である。

[図 10]図 10は、直列接続された 4個の電池モジュールの充電終了時から 10分間の電圧変化を 4回連続して測定した結果を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 本発明に係るニッケル水素蓄電池の取り替え判定装置および取り替え判定方法にっ、て、ニッケル水素蓄電池を 10セル直列に接続した公称容量 95Ahの電池モジュールを含むバッテリーシステムの取り替え判定を例として説明する。

[0020] [第 1実施例]

まず、ノックアップ用のニッケル水素蓄電池の充電方法について説明する。一般に

、小型のニッケル水素蓄電池ではトリクル充電も用いられる力大型のニッケル水素蓄電池では 0. 1Cないし 0. 2C程度の定電流で満充電となるまで充電し、その後放置して、自己放電によって電圧または放電深度がある値まで低下したら再び定電流で充電するという間欠充電法が採られることが多い。第 1実施例に係るバッテリーシステムに含まれる電池モジュールを上記の間欠充電法により充電する。更に、当該電池モジュールでは、満充電の検出法として、 dTZdt法、すなわち、一定時間の温度上昇が所定値を超えたら充電を終了させる方法を採用する。これにより、ニッケル水素蓄電池の過充電を最小にできる。また、第 1実施例に係るノッテリーシステムに含まれる電池モジュールでは、上記の間欠充電法による、ニッケル水素蓄電池が満充電となるまで実施する 1段目の充電を dTZdt法により終了した後、更に 0. 03C程度の低電流で 2時間程度、 2段目の充電を実施している。これにより、各セル間の充電状態のばらつきを小さくしている。

[0021] 次に、ニッケル水素蓄電池の劣化について説明する。バックアップ用のニッケル水素蓄電池の劣化は、主として電解液の減少と負極水素吸蔵合金の腐食であることが知られている。上記の電解液の減少と負極水素吸蔵合金の腐食が発生すると、ニッケル水素蓄電池の内部インピーダンスが変化する。すなわち、ニッケル水素蓄電池の内部インピーダンスを測定することで、ニッケル水素蓄電池の劣化により低下した容量を測定することができる。内部インピーダンスを精密に測定するためには、周波数スキャンの交流インピーダンス法が使われるが、より簡便な測定法としては周波数固定の交流インピーダンスを測定する方法または直流パルスによる電圧を測定する方法がある。直流パルスによる電圧を測定する方法では、定電流充電または定電流放電が使われ、充放電開始時または充電終了時の立ち上がりまたは立ち下がりの電圧が測定される。

[0022] 一方、ノックアップ用のニッケル水素蓄電池では、直流パルスの代わりに、実使用上での充電または放電の開始または終了時の電圧変化を測定しても、同様に、 -ッケル水素蓄電池の内部インピーダンスを測定できる。更に、上記の間欠充電法における定電流充電の終了時から一定時間の電圧変化を測定すると、電流値が一定であり、充電率 (SOC)も常にほぼ 100%と一定であることから、他に変化する条件は表面温度 Tだけとなる。これから、上記の間欠充電法における定電流充電の終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 T、充電終了時から一定時間の電池モジュールの電圧変化およびニッケル水素蓄電池の劣化により低下した容量の関係を導き出せる。

[0023] そこで、実験のため、上記の電池モジュールについて、充電電流が 20Αで、充電終了条件である dTZdtが 0. 3°CZ分の 1段目の充電と、充電電流が 3Aで、充電時間が 2時間の 2段目の充電と、放電電流が 30Aで、放電終止電圧が 10. 0VZモジュールの放電とを行い、充電と放電の間の休止時間を各 3時間としたサイクルを、 3回繰り返したところ、最終サイクルの放電時の容量は 93. 7Ahであった。上記の電池モジュールを、 55°Cでの放電深度約 20%の自己放電と、 25°Cでの充電電流 20Aの 1 段目の充電との繰り返しによって劣化させた。また、上記の電池モジュールが劣化して容量が低下した場合に、上記の電池モジュールを取り替える目安である取り替え基準容量値を 70Ahに決める。そして、放電深度約 20%の自己放電および劣化により、上記の電池モジュールの容量が取り替え基準容量値（70Ah)を下回って 69. 7A hまで低下した段階で、周囲温度を一定にして 1段目の充電を実施し、充電終了時の上記の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと、充電終了時における上記の電池モジュールの電圧値と充電終了時から一定時間経過後の上記の電池モジュールの電圧値の差、すなわち充電終了時から一定時間の上記電池モジユールの電圧変化値 Vとを測定した。更に、周囲温度を一定にして実施した、 1段目の充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vとの測定を、上記の電池モジュールの表面温度 Τが 10°Cから 50°Cになるように周囲温度を変えて、繰り返し実施した。なお、上記の一定時間は、 3分、 5分、 10分、 30分および 1時間とした。

[0024] ここで、図 1は充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度丁と充電終了時から 3分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図、図 2は充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から 5分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図、図 3は充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から 10分間の電池モジユールの電圧変化との関係を示す図、図 4は充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から 30分間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図、図 5は充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から 1時間の電池モジュールの電圧変化との関係を示す図である。図 1乃至図 5に、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から各時間の電圧変化の測定結果を VCT1で示す。なお、上記の電池モジュールの電圧変化値 Vは充電終了後 1分毎に記録した。

[0025] 次に、同様に、同種の電池モジュールを各 1個ずつ、計 4個、 50°C、 55°C、 60°C、 65°Cでの放電深度約 20%の自己放電と 25°Cでの充電電流 20Aの 1段目の充電の繰り返しによって劣化させた。そして、放電深度約 20%の自己放電および劣化により、4個の同種の電池モジュールの容量が取り替え基準容量値（70Ah)を下回った際の各容量は、 69. 3 Ah, 69. 7 Ah, 68. 7 Ah, 69. 6Ahであった。取り替え基準容量値（70Ah)を下回った 4個の同種の電池モジュールにおいて、周囲温度を一定にして 1段目の充電を実施し、充電終了時の当該電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと、充電終了時から一定時間の当該電池モジュールの電圧変化値 Vを測定した。更に、周囲温度を一定にして実施した、 1段目の充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vとの測定を、上記の電池モジュールの周囲温度を 10°Cから 50°Cの間で変化させて、繰り返し実施した。同様に、上記の一定時間は、 3分、 5分、 10分、 30分および 1時間とした。図 1乃至図 5に、 4個の同種の電池モジュールにおける充電終了時の表面温度 Tと充電終了時力各時間の電圧変化の測定結果を VCT2で示す。なお、当該電池モジュールの電圧変化値 V は充電終了後 1分毎に記録した。

[0026] また、図 1乃至図 5に、測定結果 VCT1を、放物線式 f (T) =aT²— bT+cで近似した場合の最小二乗法により最適化した放物線を VCT3で示す。ここで、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から 10分間の電圧変化の測定結果を最小二乗法で最適ィ匕した放物線式 f (T)の各係数 a, b, cは、 a = 0. 201、 b = 21. 91、 c= 1766となつた。また、図 1乃至図 5に示された測定結果 VCT1を比較すると、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から 3分間の電圧変化の測定結果のばらつきが大きい。その理由は、電圧変化値 Vの記録力 ^分毎であるため、特に電圧変化値 Vの変化が大きい充電終了直後では、数秒の誤差が電圧変化値 Vを大きく左右するためと考えられる。そのため、図 1に示す測定結果 VCT1は、最小二乗法で最適化した放物線式 f ( T)の放物線力もかけ離れている。一方、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から 5分間の電圧変化の測定結果 VCT1では、ばらつきが小さぐ最小二乗法で最適化した放物線式 f (T)で近似できることがわかる（図 2)。

[0027] また、図 1乃至図 5に示された測定結果 VCT1および VCT2を比較すると、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から 5分間の電圧変化の測定結果 VCT2は、測定結果 VCT1を最小二乗法で最適化した放物線式 f (T)の放物線から、それほど離れていないことがわかる（図 2)。すなわち、同種の電池モジュールであれば、測定結果 VCT1を放物線式 f (T)で最適化することができることを示している。また、測定結果 VCT2では、 50°C、 55°C、 60°C、 65°Cで電池モジュールを劣化させて、取り替え基準容量値（70Ah)を下回った 4個の同種の電池モジュールにお!/、て、周囲温度を一定にして 1段目の充電を実施し、充電終了時の当該電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の当該電池モジュールの電圧変化値 Vを測定し、更に、当該測定を、上記の電池モジュールの周囲温度を 10°Cから 50 °Cの間で変化させて、繰り返し実施したことから、当該電池モジュール、すなわち-ッケル水素蓄電池を劣化させる温度は、測定結果 VCT2に影響しなヽことも示して、る。 [0028] よって、以上の実験結果から、本発明に係る電池モジュール (ニッケル水素蓄電池 )の取り替え判定方法を発案することができる。図 6は本発明の第 1実施例に係る取り替え判定装置の構成を示すブロック図、図 7、図 8は図 6の取り替え判定装置の動作を示すフローチャートである。図 7は、判定対象の電池モジュール 10の取り替え判定処理を実施する前に別の同種の電池モジュール 10で予め行っておく処理を示す図、図 8は、判定対象の電池モジュール 10の取り替え判定処理を示す図である。

[0029] 取り替え判定装置は、 1つ以上のニッケル水素蓄電池からなる電池モジュール 10 を充放電する充放電器 11と、電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池に取り付けられた温度測定素子 12と、温度測定素子 12の出力に基づいて電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の表面温度を測定する温度測定器 13と、電池モジュール 10の電圧を測定する電圧測定器 14と、温度測定器 13及び電圧測定器 14の測定結果をデジタル値に変換する AZDコンバータ 15と、充放電器 11を制御すると共に、温度測定器 13及び電圧測定器 14の測定結果に基づいて電池モジュール 10の取り替えの必要性の有無を判定する制御部 16と、制御部 16の判定結果を表示する結果表示部 17とを有する。また、電池モジュール 10の周囲温度は、周囲温度設定手段 20 によって変化させることができるようになって!/、る。

[0030] 整流器 18と充放電器 11と制御部 16とは、充電手段を構成し、電圧測定器 14は電圧測定手段を構成し、温度測定素子 12と温度測定器 13とは温度測定手段を構成し、制御部 16は判定手段と導出手段と算出手段を構成している。

図 6のシステムでは、制御部 16の制御に応じて、電池モジュール 10が充放電器 11 を介して整流器 18の出力によって充電され、また電池モジュール 10が充放電器 11 を介して負荷 19へ電力を供給するように構成されて、る。

[0031] 以下、本実施例の取り替え判定装置の動作を図 7、図 8を用いて説明する。まず、取り替え判定装置の使用者は、予め、ある電池モジュール 10が劣化した場合に取り替える目安として、取り替え基準容量値を決めておく（図 7ステップ S 100)。続いて、制御部 16は、充放電器 11を制御し、自己放電と 1段目の充電の繰り返しによって当該電池モジュール 10を劣化させる（ステップ S 101)。

[0032] 次に、制御部 16は、電圧測定器 14によって当該電池モジュール 10の電圧を測定して、当該電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の内部インピーダンスを求めることにより、当該電池モジュール 10の容量を求め、当該電池モジュール 10の容量が取り替え基準容量値未満になった段階で (ステップ S 102において判定 YES)、周囲温度を一定にして 1段目の充電を実施する (ステップ S103)。

[0033] 制御部 16は、所定の充電終了条件を満足したとき (ステップ S104において判定 Y ES)、温度測定器 13によって充電終了時の当該電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の表面温度 Tを測定すると共に (ステップ S105)、電圧測定器 14によって充電終了時の当該電池モジュール 10の電圧を測定し (ステップ S106)、当該電池モジユール 10の充電を終了する（ステップ S 107)。

[0034] 続いて、制御部 16は、充電終了時から一定時間経過が経過したときに (ステップ S 108において判定 YES)、電圧測定器 14によって当該電池モジュール 10の電圧を測定する (ステップ S109)。そして、制御部 16は、充電終了時における当該電池モジュール 10の電圧値と充電終了時から一定時間経過後の当該電池モジュール 10 の電圧値との差、すなわち充電終了時から一定時間の当該電池モジュール 10の電圧変化値 Vを求める（ステップ S 110)。

[0035] 次に、制御部 16は、周囲温度設定手段 20により電池モジュール 10の周囲温度を変化させて、前回と異なる一定の周囲温度に設定し (ステップ S 111)、ステップ S 101 〜S 111の測定を再び行う。こうして、異なる周囲温度毎に測定を行う。

[0036] 所定回数の測定が終了した時点で (ステップ S112にお、て判定 YES)、制御部 1 6は、充電終了時の当該電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の当該電池モジュール 10の電圧変化値 Vとの関係を導き出す (ステップ S113)。すなわち、制御部 16は、測定結果を最小二乗法により最適化した放物線式丁）=& — bT+cの各係数 a, b, cを求める。

[0037] 次に、判定対象の電池モジュール 10の取り替え判定処理を図 8を用いて説明する。制御部 16は、判定対象の電池モジュール 10について、 1段目の充電および 2段目の充電を周囲温度一定で実施する（図 8ステップ S200)。制御部 16は、 1段目の充電の所定の充電終了条件を満足したとき (ステップ S 201にお、て判定 YES)、温度測定器 13によって 1段目の充電終了時の判定対象の電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の表面温度 TOを測定すると共に (ステップ S202)、電圧測定器 14によつて 1段目の充電終了時の判定対象の電池モジュール 10の電圧を測定し (ステップ S203)、判定対象の電池モジュール 10の 1段目の充電を終了する（ステップ S204)

[0038] 続いて、制御部 16は、 1段目の充電終了時力も一定時間経過が経過したときに (ステツプ S205において判定 YES)、電圧測定器 14によって判定対象の電池モジユール 10の電圧を測定する (ステップ S206)。そして、制御部 16は、 1段目の充電終了時における判定対象の電池モジュール 10の電圧値と 1段目の充電終了時から一定時間経過後の判定対象の電池モジュール 10の電圧値との差、すなわち 1段目の充電終了時から一定時間の判定対象の電池モジュール 10の電圧変化値 Vmを求める (ステップ S207)。

[0039] 次に、制御部 16は、判定対象の電池モジュール 10のニッケル水素蓄電池の 1段目の充電終了時の表面温度 TOをステップ S 113で求めた放物線式 f (T) =aT²-bT + cに代入し、代入した算出結果である電圧変化値 f (T)を基準電圧変化値 V0とする（ステップ S208)。そして、制御部 16は、ステップ S207で求めた電圧変化値 Vmと基準電圧変化値 V0とを比較する (ステップ S209)。

[0040] 制御部 16は、電圧変化値 Vmが基準電圧変化値 V0未満の場合は (ステップ S209 において判定 NO)、電池モジュール 10を取り替える必要はないと判定して、図 8の取り替え判定処理を終了する。また、制御部 16は、電圧変化値 Vmが基準電圧変化値 V0以上の場合は（ステップ S209において判定 YES)、判定対象の電池モジユール 10を取り替える必要があると判定して、電池モジュール 10を取り替える必要があることを示す判定結果を、結果表示部 17に表示させる (ステップ S210)。

[0041] 以上のように、本実施例によれば、電池モジュールの取り替えの必要性の有無を判定する際に、電池モジュールのニッケル水素蓄電池を放電しないので、どのようなシステム構成にも本実施例を適用することができる。また、本実施例では、予め取り替え基準容量値を決め、当該取り替え基準容量値未満になった段階における充電終了時の電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電池モジュールの電圧変化値 Vとの関係に基づいて最小二乗法により最適化した放物線式 f (T)と、判定対象の電池モジュールのニッケル水素蓄電池について測定された充電終了時の表面温度 TOと、判定対象の電池モジュールの充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vmとから、判定対象の電池モジュールの取り替えの必要性の有無を判定していることから、温度変化による電池モジュールの取り替え判定に誤りが含入せず、取り替え判定の誤りを防止することができる。

[0042] 更に、本実施例では、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vとの関係を、最小二乗法により最適化した放物線式 f (T) =aT²— bT+cで近似しているので、容易に基準電圧変化値 V0を算出することができ、これにより判定対象の電池モジュールの取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。また、本実施例では、充電時の温度による電圧変化値の補正をする必要がなぐ複雑な数式や表を必要としな!、ので、判定対象の電池モジュールの取り替えの必要性の有無を容易に判定することができる。

[0043] なお、本実施例で用いた劣化した電池モジュールと、同種の未劣化の電池モジュ一ルを満充電にした後、放電容量 lOAhから 90Ahまで lOAhずつ変えて放電させ、再び 20Ahで満充電にするという操作を繰り返した。図 9は、充電開始後 10分間の電池モジュールの電圧上昇値と放電容量との関係を示す図である。

[0044] 図 9によると、充電開始時の電池モジュールの電圧上昇値は放電深度によって大きく変わることがわかる。このため、放電深度が明らかに一定であることがわ力つていない限り、周囲温度が変化する環境で電池モジュールを充電した場合に、充電開始時の電池モジュールの電圧上昇値から電池モジュールの劣化を判定することは困難である。また、周囲温度が変化する環境では、電池モジュールの自己放電速度も変化するため、時間を一定にとってもその間の自己放電量は一定ではない。そのため、充電開始時の電池モジュール電圧変化力電池モジュールの劣化を判定することは困難である。

[0045] [第 2実施例]

次に、本発明の第 2実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置および取り替え判定方法について、第 1実施例と異なる点を中心に図 10を参照して説明する。なお、本実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法は、第 1実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法と基本的には同じである。

[0046] 本実施例では、ニッケル水素蓄電池を 10セル直列に接続した公称容量 95Ahの電池モジュールを 4個直列に接続したバッテリーシステムを判定対象としてヽる。本実施例に係るノッテリーシステムの取り替え判定装置においても、第 1実施例と同様に、予め、放物線式 f (T) =aT²—bT+cを求め、直列接続された 4個の電池モジュールについて、充電終了時の表面温度 TOと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vmを測定し、当該測定結果および放物線式 f (T)からバッテリーシステムの取り替えの必要性の有無を判定している。よって、本実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置および取り替え判定方法も、第 1実施例と同様の効果を取得することができる。

[0047] 更に、本実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置では、充電電流 20A 、 25°Cで 1段目の充電を実施し、 1段目の充電終了後 10分経過後の各電池モジュールの電圧を測定し、その後、 25°Cで 1ヶ月放置した後、充電を実施するサイクルを 4回繰り返し、毎回充電終了時力も 10分間の電圧変化を測定した。図 10は、直列接続された 4個の電池モジュールの充電終了時から 10分間の電圧変化を 4回連続して測定した測定結果を示している。図 10において、 VC1, VC2, VC3, VC4は、バッテリーシステムの各電池モジュールの測定結果である。

[0048] 本実施例におけるバッテリーシステムは、図 10に示すように、電池モジュール間の電圧変化にばらつきがある。そのため、特定の 1個の電池モジュールのみの電圧変化値 Vm力取り替えの必要性の有無を判定した場合には、既に取り替えが必要な電池モジュールを取り替えが必要でないと判定してしまう恐れがある。

[0049] そこで、本実施例の取り替え判定装置の制御部 16は、図 8に示した取り替え判定処理をバッテリーシステムの電池モジュール毎に行!、、直列接続された 4個の電池モジュールのうち所定の数（例えば 2個以上）の電池モジュールの電圧変化値 Vmが基準電圧変化値 V0以上になった場合に、ノッテリーシステムの取り替えが必要であると判定する。これにより、直列接続された 4個の電池モジュールを取り替える必要があることを、 1回で正しく判定することができる。その結果、本実施例では、複数の電池モジュール間に存在するばらつきに起因する判定誤りを低減することができ、電池モジュールの取り替えの必要性の有無を精度良ぐ 1回で判定することができる。

[0050] [第 3実施例]

次に、本発明の第 3実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置および取り替え判定方法について、第 2実施例と異なる点を中心に説明する。なお、本実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法は、第 2実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法と基本的には同じである。

[0051] 本実施例では、第 2実施例と同様に、ニッケル水素蓄電池を 10セル直列に接続した公称容量 95Ahの電池モジュールを 4個直列に接続したバッテリーシステムを判定対象としている。本実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置においても、第 2実施例と同様に、予め、放物線式 f (T) =aT²—bT+cを求め、直列接続された 4 個の電池モジュールについて、充電終了時の表面温度 TOと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vmを測定し、当該測定結果および放物線式 f (T)からバッテリーシステムの取り替えの必要性の有無を判定している。よって、本実施例に係るバッテリ一システムの取り替え判定装置および取り替え判定方法も、第 1実施例と同様の効果を取得することができる。

[0052] また、本実施例に係るバッテリーシステムの取り替え判定装置では、直列接続された 4個の電池モジュールについて、充電終了時の表面温度 TOと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vmを測定してヽるため、測定結果である表面温度 TOと電圧変化値 Vmには、各測定の精度に伴う測定誤差が含まれている。当該測定誤差は、取り替え判定の誤りを引き起こす原因となる。もし、測定した表面温度 TOが真の値に比べて高いと、取り替える必要がない電池が取り替える必要があると判定され、逆に測定した表面温度 TOが真の値に比べて低、と、取り替える必要がある電池がまだ取り替える必要がないと判定されることになる。 1回の測定結果で電池の取り替えの必要性の有無を判定すると、表面温度 TOの測定値が異常であった場合、誤った判定をすることになる。

[0053] そこで、本実施例の取り替え判定装置の制御部 16は、直列接続された 4個の電池モジュールのうち所定の数（例えば 2個以上）の電池モジュールの電圧変化値 Vmが 3回連続して基準電圧変化値 VO以上になった場合に、ノッテリーシステムの取り替えが必要であると判定する。これにより、本実施例では、測定誤差に起因する判定誤りを低減することができる。

[0054] 一方、直列接続された 4個の電池モジュールのうち 2個以上の電池モジュールの電圧変化値 Vmが 1回ないし 2回連続で基準電圧変化値 V0以上になった場合において、電圧変化値 Vmまたは表面温度 TOの測定値の異常によって、直列接続された 4 個の電池モジュール中 2個以上が基準電圧変化値 V0以上にならず、取り替える必要がある電池モジュールがまだ取り替える必要がないと判定されたとしても、取り替え判定が遅れるものの、 1ヶ月に 1回程度の充電頻度を考えれば、その間に容量が大きく低下することは考えにくぐ使用する上での支障はない。

[0055] なお、以上に述べた実施例は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなぐ請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施例に適用可能である。例えば、第 1乃至第 3実施例では、ニッケル水素蓄電池を 10セル直列に接続した電池モジュールに、本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐニッケル水素蓄電池を 10 セル並列に接続した電池モジュールに本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しても良い。

[0056] また、第 2および第 3実施例では、 4個の電池モジュールが直列接続されたバッテリ一システムに本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ並列に接続されたバッテリーシステムでも、同様の効果を取得できる。

[0057] 更に、第 3実施例では、 4個の電池モジュールが直列接続されたバッテリーシステムに本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ 1個の電池モジュールが接続されたバッテリーシステムでも、同様の効果を取得できる。

[0058] また、第 1実施例では、ニッケル水素蓄電池を 10セル直列に接続した電池モジュールに、本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ単独のニッケル水素蓄電池に本発明を適用しても良い。この場合、予め、ニッケル水素蓄電池を取り替える基準の容量である取り替え基準容量値を決定し、当該取り替え基準容量値未満の容量になったニッケル水素蓄電池を周囲温度一定で充電して、充電終了時の表面温度と充電終了時から一定時間の電圧変化値とを測定し、更に、当該測定を周囲温度を変えて繰り返し実施することにより、表面温度と電圧変化値との関係を求め、判定対象のニッケル水素蓄電池の充電終了時の表面温度および充電終了時から一定時間の電圧変化値を測定し、上記関係および表面温度から基準電圧変化値を算出し、当該電圧変化値が上記基準電圧変化値以上になった場合に、判定対象のニッケル水素蓄電池を取り替える必要があると判定すれば良い。

[0059] 同様に、第 2および第 3実施例では、 4個の電池モジュールが直列接続されたバッテリーシステムに本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ複数のニッケル水素蓄電池に第 2および第 3 実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しても良い。

[0060] 更に、第 3実施例では、 4個の電池モジュールが直列接続されたバッテリーシステムに本発明の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ単独のニッケル水素蓄電池に第 3実施例の取り替え判定装置および取り替え判定方法を適用しても良い。

[0061] また、第 1乃至第 3実施例では、判定対象の電池モジュールにおいて、間欠充電法による、ニッケル水素蓄電池が満充電となるまで実施する 1段目の充電終了後、更に、低電流で 2段目の充電を実施している力特にこれに限定されるもので無ぐ 2段目の充電を実施しなくとも良、。

[0062] また、第 1乃至第 3実施例では、予め、取り替え基準容量値未満の容量になった電池モジュールについて充電し、充電終了時の当該電池モジュールのニッケル水素蓄電池の表面温度 Tと、充電終了から一定時間の電圧変化値 Vを測定しているが、特にこれに限定されるもので無い。取り替え判定装置の制御部 16は、取り替え基準容量値未満の容量になったニッケル水素蓄電池または電池モジュールについて周囲温度一定で充電を開始した後、単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になった場合に、充電を中断し、中断時の表面温度と中断時から一定時間の電圧変化値を測定し、当該測定を周囲温度を変えて繰り返し実施することにより、表面温度と電圧変化値との関係を求めても良い。この場合、制御部 16は、判定対象のニッケル水素蓄電池または電池モジュールについても、充電を開始した後、単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になった場合に、充電を中断し、中断時の表面温度と中断時力一定時間の電圧変化値を測定すれば、同様の効果を取得できる。

[0063] また、第 1乃至第 3実施例では、充電終了時の表面温度 Tおよび充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vの関係として、一定時間を 3分、 5分、 10分、 30分および 1 時間とした場合の関係を図 1〜5に示しているが、特にこれに限定されるもので無ぐ他の時間でも良い。なお、一定時間は、 5分〜 1時間の間とすることが望ましい。このようにすれば、充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電圧変化値 V のばらつきを減少させつつ、ニッケル水素蓄電池または電池モジュールの取り替えの必要性の有無の判定を迅速に実施できる。

[0064] また、第 1乃至第 3実施例では、取り替え基準容量値を 70Ahとした力特にこれに限定されるもので無く、他の値でも良、ことは言うまでもな、。

[0065] また、第 1乃至第 3実施例では、取り替え基準容量値未満の容量になった電池モジユールを周囲温度一定で充電して、上記取り替え基準容量値未満の電池モジユールのニッケル水素蓄電池の充電終了時の表面温度 Tと充電終了時から一定時間の電圧変化値 Vを測定し、当該測定を周囲温度を変えて繰り返し実施することにより、表面温度 Tと電圧変化値 Vとの関係を求め、当該関係を放物線式 f (T) =aT²-bT + cで近似している力特にこれに限定されるもので無ぐ他の関数 f (T)で近似しても良い。

[0066] なお、第 1乃至第 3実施例における制御部 16は、例えば CPU、記憶装置及びインタフエースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによつて実現することができる。このようなコンピュータを動作させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、 CD— ROM、 DVD-ROM,メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。 CPUは、読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、このプログラムに従って第 1乃至第 3実施例で説明した処理を実行する。

産業上の利用可能性

[0067] 本発明は、蓄電池の取り替えを判定する技術に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 判定対象の 1以上の蓄電池を充電する充電手段と、

前記蓄電池の充電停止時から一定時間の電圧変化値を測定する電圧測定手段と前記電圧変化値が 1以上の所定回数連続して基準電圧変化値以上になった場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定する判定手段とを有することを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[2] 請求項 1に記載の蓄電池の取り替え判定装置にお!、て、

前記蓄電池の充電停止時は、所定の充電終了条件を満足した充電終了時であることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[3] 請求項 1に記載の蓄電池の取り替え判定装置にお!、て、

前記蓄電池の充電停止時は、充電を開始した後に前記蓄電池の単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になって充電を中断したときであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[4] 請求項 1に記載の蓄電池の取り替え判定装置にお!、て、

さらに、蓄電池の充電終了時の表面温度を測定する温度測定手段と、前記表面温度と蓄電池の電圧変化値との関係を求める導出手段と、

前記基準電圧変化値を前記関係から算出する算出手段とを有し、

前記充電手段は、前記判定対象の蓄電池について電圧変化値の測定をする前に

、蓄電池を取り替える基準の容量である取り替え基準容量値未満になった蓄電池を周囲温度一定で充電する手段を備え、

前記温度測定手段は、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電終了時の表面温度を測定する手段を備え、

前記電圧測定手段は、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電終了時から一定時間の電圧変化値を測定する手段を備え、

前記導出手段は、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電と表面温度の測定と電圧変化値の測定とを周囲温度を変えて繰り返し実施した結果から、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の表面温度と電圧変化値との関係を求める手段を備えることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[5] 請求項 3に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

さらに、蓄電池の充電中断時の表面温度を測定する温度測定手段と、前記表面温度と蓄電池の電圧変化値との関係を求める導出手段と、

、蓄電池を取り替える基準の容量である取り替え基準容量値未満になった蓄電池を周囲温度一定で充電し、この蓄電池の単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になった場合に充電を中断する手段を備え、

前記温度測定手段は、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電中断時の表面温度を測定する手段を備え、

前記電圧測定手段は、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電中断時から一定時間の電圧変化値を測定する手段を備え、

[6] 請求項 4に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

前記導出手段は、前記表面温度を Tとすると、前記関係を前記表面温度 Tの関数 f (T)で近似する手段を備えることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[7] 請求項 5に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

[8] 請求項 6に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

前記関数 f (T)は、最小二乗法により最適化した放物線式 f (T) =aT²— bT+cであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[9] 請求項 7に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

[10] 請求項 6に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

前記温度測定手段は、前記判定対象の蓄電池の充電終了時の表面温度を測定する手段を備え、

前記算出手段は、この判定対象の蓄電池の表面温度を前記関数 f (T)に代入して、前記基準電圧変化値を算出する手段を備えることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[11] 請求項 7に記載の蓄電池の取り替え判定装置において、

前記温度測定手段は、前記判定対象の蓄電池の充電中断時の表面温度を測定する手段を備え、

[12] 請求項 1に記載の蓄電池の取り替え判定装置にお!、て、

前記判定手段は、前記判定対象の複数の蓄電池の内、所定の数の蓄電池について、前記電圧変化値が前記基準電圧変化値以上になった場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定する手段を備えることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[13] 請求項 1に記載の蓄電池の取り替え判定装置にお!、て、

前記一定時間は、 5分〜 1時間のいずれかであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定装置。

[14] 判定対象の 1以上の蓄電池を充電する第 1の充電ステップと、

前記蓄電池の充電停止時力一定時間の電圧変化値を測定する第 1の電圧測定ステップと、

前記電圧変化値が 1以上の所定回数連続して基準電圧変化値以上になった場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定する判定ステップとを有することを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[15] 請求項 14に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、前記蓄電池の充電停止時は、所定の充電終了条件を満足した充電終了時であることを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[16] 請求項 14に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

前記蓄電池の充電停止時は、充電を開始した後に前記蓄電池の単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になって充電を中断したときであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[17] 請求項 14に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

さらに、前記第 1の充電ステップと前記第 1の電圧測定ステップと前記判定ステップの前に、

蓄電池を取り替える基準の容量である取り替え基準容量値未満になった蓄電池を周囲温度一定で充電する第 2の充電ステップと、

前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電終了時の表面温度を測定する第 1 の温度測定ステップと、

前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電終了時から一定時間の電圧変化値を測定する第 2の電圧測定ステップと、

前記第 2の充電ステップと前記第 1の温度測定ステップと前記第 2の電圧測定ステップとを周囲温度を変えて繰り返し実施した結果から、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の表面温度と電圧変化値との関係を求める導出ステップとを有し、前記判定対象の蓄電池の充電停止時に、前記基準電圧変化値を前記関係から算出する算出ステップを有することを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[18] 請求項 16に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

蓄電池を取り替える基準の容量である取り替え基準容量値未満になった蓄電池を周囲温度一定で充電し、この蓄電池の単位時間当たりの表面温度上昇が所定の値以上になった場合に充電を中断する第 2の充電ステップと、

前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電中断時の表面温度を測定する第 1 の温度測定ステップと、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の充電中断時力一定時間の電圧変化値を測定する第 2の電圧測定ステップと、

前記第 2の充電ステップと前記第 1の温度測定ステップと前記第 2の電圧測定ステップとを周囲温度を変えて繰り返し実施した結果から、前記取り替え基準容量値未満の蓄電池の表面温度と電圧変化値との関係を求める導出ステップとを有し、前記判定対象の蓄電池の充電中断時に、前記基準電圧変化値を前記関係から算出する算出ステップを有することを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[19] 請求項 17に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

前記導出ステップは、前記表面温度を Tとすると、前記関係を前記表面温度 Tの関数 f (T)で近似するステップを含むことを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[20] 請求項 18に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

[21] 請求項 19に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

前記関数 f (T)は、最小二乗法により最適化した放物線式 f (T) =aT²— bT+cであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[22] 請求項 20に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

[23] 請求項 19に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

さらに、前記判定対象の蓄電池の充電終了時の表面温度を測定する第 2の温度測定ステップを有し、

前記算出ステップは、この判定対象の蓄電池の表面温度を前記関数 f (T)に代入して、前記基準電圧変化値を算出するステップを含むことを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[24] 請求項 20に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

さらに、前記判定対象の蓄電池の充電中断時の表面温度を測定する第 2の温度測定ステップを有し、前記算出ステップは、この判定対象の蓄電池の表面温度を前記関数 f (T)に代入して、前記基準電圧変化値を算出するステップを含むことを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[25] 請求項 14に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

前記判定ステップは、前記判定対象の複数の蓄電池の内、所定の数の蓄電池について、前記電圧変化値が前記基準電圧変化値以上になった場合に、前記蓄電池を取り替える必要があると判定するステップを含むことを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。

[26] 請求項 14に記載の蓄電池の取り替え判定方法において、

前記一定時間は、 5分〜 1時間のいずれかであることを特徴とする蓄電池の取り替え判定方法。