JP3458785B2 - バッテリ寿命判定装置及び方法 - Google Patents
バッテリ寿命判定装置及び方法Info
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- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
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- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを電力供
給源とする装置における使用中のバッテリの寿命を判定
するバッテリ寿命判定装置及び方法に関する。
給源とする装置における使用中のバッテリの寿命を判定
するバッテリ寿命判定装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリは無停電電源装置、太陽光発
電、電気自動車などの様々な分野や環境で利用されてお
り、それぞれの電力源、電力貯蔵用として大きな役割を
果たしている。そのため、バッテリの寿命を知ることは
各分野や環境で非常に重要なことである。
電、電気自動車などの様々な分野や環境で利用されてお
り、それぞれの電力源、電力貯蔵用として大きな役割を
果たしている。そのため、バッテリの寿命を知ることは
各分野や環境で非常に重要なことである。
【０００３】ところがバッテリの寿命は、使用温度や、
使用期間、充電電圧、充電状態、放電回数などの条件に
より大きく影響を受けるため一定ではなく、また、それ
らを判定することは容易ではない。
使用期間、充電電圧、充電状態、放電回数などの条件に
より大きく影響を受けるため一定ではなく、また、それ
らを判定することは容易ではない。
【０００４】そこで、バッテリの寿命を判定する方法と
して、バッテリの寿命末期や不良発生時に高くなる内部
抵抗を測定して寿命を判定する方法が知られている。
して、バッテリの寿命末期や不良発生時に高くなる内部
抵抗を測定して寿命を判定する方法が知られている。
【０００５】しかし、この内部抵抗を用いたバッテリ寿
命判定方法では、バッテリが新品の状態から寿命が尽き
る状態になるまでの長期間に亙る内部抵抗の変化のデー
タを事前に収集する必要があった。
命判定方法では、バッテリが新品の状態から寿命が尽き
る状態になるまでの長期間に亙る内部抵抗の変化のデー
タを事前に収集する必要があった。
【０００６】そこで、このようなデータ収集を不要とす
るバッテリ寿命判定方法として、放電電圧を用いたバッ
テリ寿命判定方法が提案されている。これは、寿命を判
定するのに長時間に亙り一定の負荷で実際に放電を行
い、放電電圧を測定し、その測定結果により寿命を判定
する方法である。
るバッテリ寿命判定方法として、放電電圧を用いたバッ
テリ寿命判定方法が提案されている。これは、寿命を判
定するのに長時間に亙り一定の負荷で実際に放電を行
い、放電電圧を測定し、その測定結果により寿命を判定
する方法である。
【０００７】図６は長時間に亙り一定の負荷で実際に放
電を行うことにより、バッテリの寿命を判定する手順を
示したフローチャートである。先ずステップＳ３１にお
いてバッテリの放電を開始し、またその時点で放電時間
の測定も開始する。次に、ステップＳ３２において放電
電圧ＶＢが放電終止電圧Ｖｅよりも高いかどうか判定す
る。高い場合はステップＳ３３へ進み、低い場合はステ
ップＳ３５へ進む。
電を行うことにより、バッテリの寿命を判定する手順を
示したフローチャートである。先ずステップＳ３１にお
いてバッテリの放電を開始し、またその時点で放電時間
の測定も開始する。次に、ステップＳ３２において放電
電圧ＶＢが放電終止電圧Ｖｅよりも高いかどうか判定す
る。高い場合はステップＳ３３へ進み、低い場合はステ
ップＳ３５へ進む。
【０００８】ステップＳ３５では、寿命判定時の処理
（外部出力）を行ってステップＳ３４へ進み、バッテリ
の放電を終了させて処理を終了する。
（外部出力）を行ってステップＳ３４へ進み、バッテリ
の放電を終了させて処理を終了する。
【０００９】ステップＳ３３へ進んだ場合は、そこで放
電時間が判定時間ＴＥ（バックアップ時間）よりも長い
かどうかを判定する。長い場合はステップＳ３４へ進
み、バッテリの放電を終了して処理を終了する。短い場
合は再びステップＳ３２へ戻り、バッテリ電圧の比較を
繰り返す。これにより、判定時間内に放電終止電圧Ｖｅ
よりも放電電圧ＶＢが低かった場合は寿命と判定する。
電時間が判定時間ＴＥ（バックアップ時間）よりも長い
かどうかを判定する。長い場合はステップＳ３４へ進
み、バッテリの放電を終了して処理を終了する。短い場
合は再びステップＳ３２へ戻り、バッテリ電圧の比較を
繰り返す。これにより、判定時間内に放電終止電圧Ｖｅ
よりも放電電圧ＶＢが低かった場合は寿命と判定する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の放電電圧を用いたバッテリ寿命判定方法では、一定
電流の放電状態で実際のバックアップ時間（寿命判定後
に行わわるバックアップ動作に要する時間）だけ放電さ
せて寿命を判定しているので、長時間に亙る放電とな
る。そのため、その後の充電に時間がかかり、バッテリ
を使用するシステムを長時間に亙って使用不可能にさせ
るばかりか、長時間の放電によりバッテリの寿命を反っ
て縮めてしまうなどの問題があった。
来の放電電圧を用いたバッテリ寿命判定方法では、一定
電流の放電状態で実際のバックアップ時間（寿命判定後
に行わわるバックアップ動作に要する時間）だけ放電さ
せて寿命を判定しているので、長時間に亙る放電とな
る。そのため、その後の充電に時間がかかり、バッテリ
を使用するシステムを長時間に亙って使用不可能にさせ
るばかりか、長時間の放電によりバッテリの寿命を反っ
て縮めてしまうなどの問題があった。
【００１１】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたのもので、その目的は、装置を長時間
に亙って使用不能にすることなく、且つバッテリ寿命を
縮めることなく、バッテリの寿命判定を容易に行うこと
ができるバッテリ寿命判定装置及び方法を提供すること
である。
るためになされたのもので、その目的は、装置を長時間
に亙って使用不能にすることなく、且つバッテリ寿命を
縮めることなく、バッテリの寿命判定を容易に行うこと
ができるバッテリ寿命判定装置及び方法を提供すること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明の特徴は、バッテリの寿命を判定す
るバッテリ寿命判定装置において、バッテリが満充電状
態にあるか否かを判定する満充電判定手段と、前記バッ
テリが満充電状態にあると判定された場合、前記バッテ
リが寿命判定のために放電を開始する以前に前記負荷に
供給されていた電気量からバッテリの予測放電電流を算
出する予測算出手段と、前記算出された予測放電電流は
寿命判定可能範囲に入っているかどうかを判定する範囲
判定手段と、前記予測放電電流が寿命判定可能範囲に入
っていると判定されると、前記バッテリから負荷に放電
を行う放電手段と、前記バッテリの放電開始からの放電
時間を計時する計時手段と、前記バッテリの放電開始か
ら所定時間経過した時点の前記バッテリの放電電圧Ｖｊ
を検出する電圧検出手段と、前記バッテリの前記所定時
間経過した時点の前記バッテリの温度Ｔを検出する温度
検出手段と、前記バッテリの寿命を初めて判定する初回
の時に前記電圧検出手段で検出された前記バッテリの放
電電圧Ｖｊを初期電圧Ｖｓとして保持する保持手段と、
前記電圧検出手段で検出された前記バッテリの放電電圧
Ｖｊと前記保持手段に保持されている初期電圧Ｖｓとの
差分ΔＶを算出する算出手段と、前記バッテリの放電電
圧Ｖｊの大きさ、前記差分ΔＶの大きさ及び前記温度Ｔ
とから前記バッテリの寿命を判定する判定手段とを具備
することにある。
に、請求項１の発明の特徴は、バッテリの寿命を判定す
るバッテリ寿命判定装置において、バッテリが満充電状
態にあるか否かを判定する満充電判定手段と、前記バッ
テリが満充電状態にあると判定された場合、前記バッテ
リが寿命判定のために放電を開始する以前に前記負荷に
供給されていた電気量からバッテリの予測放電電流を算
出する予測算出手段と、前記算出された予測放電電流は
寿命判定可能範囲に入っているかどうかを判定する範囲
判定手段と、前記予測放電電流が寿命判定可能範囲に入
っていると判定されると、前記バッテリから負荷に放電
を行う放電手段と、前記バッテリの放電開始からの放電
時間を計時する計時手段と、前記バッテリの放電開始か
ら所定時間経過した時点の前記バッテリの放電電圧Ｖｊ
を検出する電圧検出手段と、前記バッテリの前記所定時
間経過した時点の前記バッテリの温度Ｔを検出する温度
検出手段と、前記バッテリの寿命を初めて判定する初回
の時に前記電圧検出手段で検出された前記バッテリの放
電電圧Ｖｊを初期電圧Ｖｓとして保持する保持手段と、
前記電圧検出手段で検出された前記バッテリの放電電圧
Ｖｊと前記保持手段に保持されている初期電圧Ｖｓとの
差分ΔＶを算出する算出手段と、前記バッテリの放電電
圧Ｖｊの大きさ、前記差分ΔＶの大きさ及び前記温度Ｔ
とから前記バッテリの寿命を判定する判定手段とを具備
することにある。
【００１３】請求項２の発明の前記判定手段は、前記バ
ッテリの放電電圧Ｖｊの大きさ及び前記差分ΔＶの大き
さに依存するバッテリ容量を前記温度Ｔ毎に示したデー
タと、今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖｊの大き
さと前記差分ΔＶの大きさから、今回検出されたバッテ
リの温度Ｔに対応する前記データに照合して、現在のバ
ッテリの容量を求め、この容量からバッテリ寿命を判定
することを特徴とする。
ッテリの放電電圧Ｖｊの大きさ及び前記差分ΔＶの大き
さに依存するバッテリ容量を前記温度Ｔ毎に示したデー
タと、今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖｊの大き
さと前記差分ΔＶの大きさから、今回検出されたバッテ
リの温度Ｔに対応する前記データに照合して、現在のバ
ッテリの容量を求め、この容量からバッテリ寿命を判定
することを特徴とする。
【００１４】請求項３の発明の特徴は、前記バッテリの
寿命を初めて判定する初回の時に前記温度検出手段によ
り検出された温度をＴｓとして保持する保持手段と、前
記温度検出手段により検出されたバッテリの温度Ｔと前
記保持手段により保持されている温度Ｔｓとを比較し、
異なる場合はバッテリの温度Ｔで前記初期電圧Ｖｓを補
正する補正手段を設け、前記算出手段は前記初期電圧Ｖ
ｓの補正値を用いて、前記差分ΔＶを算出することにあ
る。
寿命を初めて判定する初回の時に前記温度検出手段によ
り検出された温度をＴｓとして保持する保持手段と、前
記温度検出手段により検出されたバッテリの温度Ｔと前
記保持手段により保持されている温度Ｔｓとを比較し、
異なる場合はバッテリの温度Ｔで前記初期電圧Ｖｓを補
正する補正手段を設け、前記算出手段は前記初期電圧Ｖ
ｓの補正値を用いて、前記差分ΔＶを算出することにあ
る。
【００１５】
【００１６】
【００１７】請求項４の発明の特徴は、前記バッテリの
寿命判定を行った後、任意の一定期間を計時し、この期
間が過ぎると、前記放電手段により前記所定状態の前記
バッテリから負荷に放電を行って、バッテリの寿命の判
定を開始する自動判定制御手段を設けることにある。
寿命判定を行った後、任意の一定期間を計時し、この期
間が過ぎると、前記放電手段により前記所定状態の前記
バッテリから負荷に放電を行って、バッテリの寿命の判
定を開始する自動判定制御手段を設けることにある。
【００１８】請求項５の発明の特徴は、外部より判定信
号が入力された場合は、前記任意の一定期間を過ぎてい
なくとも、直ちに前記放電手段により前記所定状態の前
記バッテリから負荷に放電を行って、バッテリの寿命の
判定を開始することにある。請求項６の発明の特徴は、
バッテリ寿命判定方法において、バッテリが満充電状態
にあるか否かを判定する満充電判定過程と、前記バッテ
リが満充電状態にあると判定された場合、前記バッテリ
が寿命判定のために放電を開始する以前に前記負荷に供
給されていた電気量からバッテリの予測放電電流を算出
する予測算出過程と、前記算出された予測放電電流は寿
命判定可能範囲に入っているかどうかを判定する範囲判
定過程と、前記範囲判定過程により前記予測放電電流が
寿命判定範囲内にあると判定された場合、前記バッテリ
の放電を開始し、その放電から所定時間が経過した時点
の前記バッテリの放電電圧及び温度を測定する測定過程
と、前記バッテリの寿命を初めて判定する初回の時に前
記測定過程で測定された前記放電電圧を初期電圧とし、
前記温度を初期温度として保持する初期値補足過程と、
前記測定過程において測定された温度と前記初期温度が
異なる場合、前記測定された温度で前記初期電圧を補正
する初期電圧補正過程と、前記初期電圧補正過程で補正
された初期電圧と前記測定過程で測定された放電電圧と
の差分を算出する差分算出過程と、前記測定過程におい
て測定された前記バッテリの放電電圧と温度及び前記算
出過程で算出された差分とによりバッテリの寿命判定デ
ータを取得する判定過程とを具備して成ることにある。
号が入力された場合は、前記任意の一定期間を過ぎてい
なくとも、直ちに前記放電手段により前記所定状態の前
記バッテリから負荷に放電を行って、バッテリの寿命の
判定を開始することにある。請求項６の発明の特徴は、
バッテリ寿命判定方法において、バッテリが満充電状態
にあるか否かを判定する満充電判定過程と、前記バッテ
リが満充電状態にあると判定された場合、前記バッテリ
が寿命判定のために放電を開始する以前に前記負荷に供
給されていた電気量からバッテリの予測放電電流を算出
する予測算出過程と、前記算出された予測放電電流は寿
命判定可能範囲に入っているかどうかを判定する範囲判
定過程と、前記範囲判定過程により前記予測放電電流が
寿命判定範囲内にあると判定された場合、前記バッテリ
の放電を開始し、その放電から所定時間が経過した時点
の前記バッテリの放電電圧及び温度を測定する測定過程
と、前記バッテリの寿命を初めて判定する初回の時に前
記測定過程で測定された前記放電電圧を初期電圧とし、
前記温度を初期温度として保持する初期値補足過程と、
前記測定過程において測定された温度と前記初期温度が
異なる場合、前記測定された温度で前記初期電圧を補正
する初期電圧補正過程と、前記初期電圧補正過程で補正
された初期電圧と前記測定過程で測定された放電電圧と
の差分を算出する差分算出過程と、前記測定過程におい
て測定された前記バッテリの放電電圧と温度及び前記算
出過程で算出された差分とによりバッテリの寿命判定デ
ータを取得する判定過程とを具備して成ることにある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明のバッテリ寿命判
定装置の一実施の形態を示したブロック図である。バッ
テリ寿命判定装置はバッテリ１を電力供給源とする装置
に付加され、このバッテリ１の放電電圧を検出する電圧
検出手段３、バッテリ１の温度を検出する温度検出手段
４、バッテリ１の検出電圧や検出温度をデジタルデータ
化するＡ／Ｄ変換器６、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル
データを読み込んで、バッテリ１の寿命を判定するバッ
テリ寿命判定部７を有して成る。尚、バッテリ１と負荷
５との接続、非接続はスイッチ２によりオンオフされ
る。
に基づいて説明する。図１は、本発明のバッテリ寿命判
定装置の一実施の形態を示したブロック図である。バッ
テリ寿命判定装置はバッテリ１を電力供給源とする装置
に付加され、このバッテリ１の放電電圧を検出する電圧
検出手段３、バッテリ１の温度を検出する温度検出手段
４、バッテリ１の検出電圧や検出温度をデジタルデータ
化するＡ／Ｄ変換器６、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタル
データを読み込んで、バッテリ１の寿命を判定するバッ
テリ寿命判定部７を有して成る。尚、バッテリ１と負荷
５との接続、非接続はスイッチ２によりオンオフされ
る。
【００２０】寿命判定部７は、容量領域分割図（後述）
が記録されているＲＯＭ９と、Ａ／Ｄ変換器６によって
デジタル値に変換された電圧検出手段３及び温度検出手
段４の検出結果が記録されるＲＡＭ８と、放電電圧の差
分ΔＶｊ（ｔ）（後述する）を算出した後、放電電圧Ｖ
ｊｔ（後述する）と放電電圧の差分ΔＶｊ（ｔ）を、Ｒ
ＯＭ９に記録されている温度Ｔｅｍｐ（ｔ）に対応する
容量領域分割図から寿命判定を行う演算器１０を備えて
いる。この演算器１０は寿命判定結果１１を外部に出力
する。
が記録されているＲＯＭ９と、Ａ／Ｄ変換器６によって
デジタル値に変換された電圧検出手段３及び温度検出手
段４の検出結果が記録されるＲＡＭ８と、放電電圧の差
分ΔＶｊ（ｔ）（後述する）を算出した後、放電電圧Ｖ
ｊｔ（後述する）と放電電圧の差分ΔＶｊ（ｔ）を、Ｒ
ＯＭ９に記録されている温度Ｔｅｍｐ（ｔ）に対応する
容量領域分割図から寿命判定を行う演算器１０を備えて
いる。この演算器１０は寿命判定結果１１を外部に出力
する。
【００２１】まず、上記構成のバッテリ寿命判定装置を
用いて実現される本実施の形態のバッテリ寿命判定動作
の具体的な説明に先立ち、本実施の形態で使用される容
量領域分割図の定義など、本実施の形態のバッテリ放電
時間予測方法の概要について図３及び図５を参照して説
明する。
用いて実現される本実施の形態のバッテリ寿命判定動作
の具体的な説明に先立ち、本実施の形態で使用される容
量領域分割図の定義など、本実施の形態のバッテリ放電
時間予測方法の概要について図３及び図５を参照して説
明する。
【００２２】本実施の形態で言うバッテリの寿命（寿命
が尽きた状態）とは、バッテリ１の容量が初期状態の５
０［％］になった時と定義する。図３はこの寿命を説明
する例で、図３の実線３１の曲線は新品のバッテリを満
充電状態から定電流で放電した場合の放電電圧特性を示
しており、点線３２の曲線は寿命になったバッテリを満
充電状態から定電流で放電した場合の放電電圧特性を示
している。
が尽きた状態）とは、バッテリ１の容量が初期状態の５
０［％］になった時と定義する。図３はこの寿命を説明
する例で、図３の実線３１の曲線は新品のバッテリを満
充電状態から定電流で放電した場合の放電電圧特性を示
しており、点線３２の曲線は寿命になったバッテリを満
充電状態から定電流で放電した場合の放電電圧特性を示
している。
【００２３】また、Ｖｅとは放電終止電圧であり、Ｔｅ
は新品の状態のバッテリを満充電状態から定電流で放電
した時にＶｅになるまでの時間である。また、Ｔｅ／２
はＴｅの半分の時間を示している。
は新品の状態のバッテリを満充電状態から定電流で放電
した時にＶｅになるまでの時間である。また、Ｔｅ／２
はＴｅの半分の時間を示している。
【００２４】ここで、新品の時の放電電圧は使用してい
くと徐々に放電時間が短くなると共に放電電圧も低くな
る。つまり、図３の実線３１から点線３２の曲線へと変
化していく。寿命の定義を初期容量の５０［％］とする
と、定電流で放電した場合は放電時間がＴｅの半分、つ
まりＴｅ／２になった時に寿命ということになる。ま
た、このことは、時間Ｔｅ／２になる前に放電電圧が放
電終止電圧Ｖｅになった場合も、寿命ということにな
る。尚、放電終止電圧Ｖｅとは、バッテリ１の過放電を
防止するために設定された閾値電圧であり、この電圧以
下の放電はバッテリ１の保護のために行わない。
くと徐々に放電時間が短くなると共に放電電圧も低くな
る。つまり、図３の実線３１から点線３２の曲線へと変
化していく。寿命の定義を初期容量の５０［％］とする
と、定電流で放電した場合は放電時間がＴｅの半分、つ
まりＴｅ／２になった時に寿命ということになる。ま
た、このことは、時間Ｔｅ／２になる前に放電電圧が放
電終止電圧Ｖｅになった場合も、寿命ということにな
る。尚、放電終止電圧Ｖｅとは、バッテリ１の過放電を
防止するために設定された閾値電圧であり、この電圧以
下の放電はバッテリ１の保護のために行わない。
【００２５】次に本実施の形態で使用する容量領域分割
図について説明する。図５は容量領域分割図を示した図
で、この図に示されるようにバッテリの満充電状熊の時
の最初に測定された放電電圧Ｖｓの時から任意時間が経
過した時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）とした場合、放電電圧Ｖ
ｓと放電電圧Ｖｊ（ｔ）の差分ΔＶｊ（ｔ）と、前記Ｖ
ｊ（ｔ）とに基づいて、バッテリの初期容量と現在の容
量との比の領域を分割して示したものである。但し、こ
の容量領域分割図はバッテリの温度によって異なるた
め、バッテリの温度｛Ｔｅｍｐ（ｔ）｝毎に必要とな
る。
図について説明する。図５は容量領域分割図を示した図
で、この図に示されるようにバッテリの満充電状熊の時
の最初に測定された放電電圧Ｖｓの時から任意時間が経
過した時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）とした場合、放電電圧Ｖ
ｓと放電電圧Ｖｊ（ｔ）の差分ΔＶｊ（ｔ）と、前記Ｖ
ｊ（ｔ）とに基づいて、バッテリの初期容量と現在の容
量との比の領域を分割して示したものである。但し、こ
の容量領域分割図はバッテリの温度によって異なるた
め、バッテリの温度｛Ｔｅｍｐ（ｔ）｝毎に必要とな
る。
【００２６】この容量領域分割図の意味するところを再
び図３を用いて説明する。図３は新品のバッテリの放電
電圧曲線（実線）３１と、寿命になったバッテリの放電
電圧曲線（点線）３２の時間経過特性を示し、時間Ｔ０
の時に放電を開始し、放電電圧がＶｅになるまで放電を
行ったものである。そして新品のバッテリがＶｅになる
までの放電時間がＴｅであり、放電開始後、時間Ｔ１経
過した時の新品のバッテリの放電電圧がＶｓで、寿命に
なったバッテリの放電電圧がＶｊ（ｔ）である。
び図３を用いて説明する。図３は新品のバッテリの放電
電圧曲線（実線）３１と、寿命になったバッテリの放電
電圧曲線（点線）３２の時間経過特性を示し、時間Ｔ０
の時に放電を開始し、放電電圧がＶｅになるまで放電を
行ったものである。そして新品のバッテリがＶｅになる
までの放電時間がＴｅであり、放電開始後、時間Ｔ１経
過した時の新品のバッテリの放電電圧がＶｓで、寿命に
なったバッテリの放電電圧がＶｊ（ｔ）である。
【００２７】ここで新品と寿命になったバッテリの放電
電圧曲線を見ると、放電電圧Ｖｅは寿命になるにつれて
放電時間がＴｅからＴｃへと短くなり、新品の状態から
比較すると容量が減っている。その上、放電電圧は全体
的に低くなっているので、放電後、時間Ｔ１経過した時
の放電電圧Ｖｓは寿命になるにつれてＶｊ（ｔ）へと下
がっていく。
電圧曲線を見ると、放電電圧Ｖｅは寿命になるにつれて
放電時間がＴｅからＴｃへと短くなり、新品の状態から
比較すると容量が減っている。その上、放電電圧は全体
的に低くなっているので、放電後、時間Ｔ１経過した時
の放電電圧Ｖｓは寿命になるにつれてＶｊ（ｔ）へと下
がっていく。
【００２８】ここで、Ｖｊ（ｔ）を寿命になったバッテ
リの放電後時間Ｔ１経過した時の放電電圧と限定せず、
バッテリの放電後、Ｔ１経過した時の放電電圧とした場
合、Ｖｊ（ｔ）はバッテリを使用していくと、Ｖｓから
徐々に低下していくということになる。つまりバッテリ
を使用していくと、新品のバッテリの放電後Ｔ１経過し
た時の放電電圧ＶｓとＶｊ（ｔ）との差分ΔＶｊ（ｔ）
は徐々に大きくなっていくということである。
リの放電後時間Ｔ１経過した時の放電電圧と限定せず、
バッテリの放電後、Ｔ１経過した時の放電電圧とした場
合、Ｖｊ（ｔ）はバッテリを使用していくと、Ｖｓから
徐々に低下していくということになる。つまりバッテリ
を使用していくと、新品のバッテリの放電後Ｔ１経過し
た時の放電電圧ＶｓとＶｊ（ｔ）との差分ΔＶｊ（ｔ）
は徐々に大きくなっていくということである。
【００２９】上記より、放電電圧の経年変化の特徴とし
て使用期間が経過していくと、放電後Ｔ１経過した時の
放電電圧Ｖｊ（ｔ）は低下していき、更に新品の時の放
電後Ｔ１経過した時の放電電圧Ｖｓと放電後Ｔ１経過し
た時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）との差分ΔＶｊ（ｔ）は大き
くなっていく。このことより、Ｖｊ（ｔ）とΔＶｊ
（ｔ）を用いることで、バッテリの寿命Ｌｉｆｅを判定
することが可能であることがわかる。この寿命Ｌｉｆｅ
は新品の時のバッテリの容量を１００［％］とした場
合、それとの比で示される。
て使用期間が経過していくと、放電後Ｔ１経過した時の
放電電圧Ｖｊ（ｔ）は低下していき、更に新品の時の放
電後Ｔ１経過した時の放電電圧Ｖｓと放電後Ｔ１経過し
た時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）との差分ΔＶｊ（ｔ）は大き
くなっていく。このことより、Ｖｊ（ｔ）とΔＶｊ
（ｔ）を用いることで、バッテリの寿命Ｌｉｆｅを判定
することが可能であることがわかる。この寿命Ｌｉｆｅ
は新品の時のバッテリの容量を１００［％］とした場
合、それとの比で示される。
【００３０】そこでバッテリの放電電圧の経年変化のデ
ータより、Ｖｊ（ｔ）、ΔＶ（０）を用いて寿命Ｌｉｆ
ｅを図に表したのが図５である。図５は縦にＶｊ
（ｔ）、横にΔＶｊ（ｔ）をとったものである。
ータより、Ｖｊ（ｔ）、ΔＶ（０）を用いて寿命Ｌｉｆ
ｅを図に表したのが図５である。図５は縦にＶｊ
（ｔ）、横にΔＶｊ（ｔ）をとったものである。
【００３１】この図の見方は、バッテリの放電開始後、
Ｔ１経過した時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）とその時のΔＶｊ
（ｔ）の交差したところが、現時点のバッテリの容量と
新品の時の容量との比、即ち寿命Ｌｉｆｅということに
なる。
Ｔ１経過した時の放電電圧Ｖｊ（ｔ）とその時のΔＶｊ
（ｔ）の交差したところが、現時点のバッテリの容量と
新品の時の容量との比、即ち寿命Ｌｉｆｅということに
なる。
【００３２】図５に示した容量領域分割図では、寿命Ｌ
ｉｆｅを１０〜２０［％］の６つの領域Ａ〜Ｆに分割し
ている。次にこのことについて説明する。一般的にバッ
テリの特性は製造上のバラツキや使用環境の違いによる
性能のバラツキが生じ、同じ種類のバッテリでも全く同
じ性能のものはない。このことにより、ある特性のバッ
テリで前述の手法によりバッテリの寿命判定方法を構築
し、その方法を他のバッテリに適用した場合に判定誤差
が大きくなってしまう。そのため、バッテリの性能差に
よる判定誤差を吸収するような方法が必要となってく
る。
ｉｆｅを１０〜２０［％］の６つの領域Ａ〜Ｆに分割し
ている。次にこのことについて説明する。一般的にバッ
テリの特性は製造上のバラツキや使用環境の違いによる
性能のバラツキが生じ、同じ種類のバッテリでも全く同
じ性能のものはない。このことにより、ある特性のバッ
テリで前述の手法によりバッテリの寿命判定方法を構築
し、その方法を他のバッテリに適用した場合に判定誤差
が大きくなってしまう。そのため、バッテリの性能差に
よる判定誤差を吸収するような方法が必要となってく
る。
【００３３】その方法として寿命Ｌｉｆｅを１０〜２０
［％］の６つの領域Ａ〜Ｆに分割し、寿命判定を６段階
で出力するようにする。こうすることにより、バッテリ
の性能差による判定誤差を吸収して、他のバッテリに対
しても寿命判定が可能となる。
［％］の６つの領域Ａ〜Ｆに分割し、寿命判定を６段階
で出力するようにする。こうすることにより、バッテリ
の性能差による判定誤差を吸収して、他のバッテリに対
しても寿命判定が可能となる。
【００３４】また、この領域分割の方法はこの場合１０
〜２０［％］としたが、これは、任意に変更しても構わ
ない。しかし、領域分割を余り細かくすると、判定誤差
が大きくなってしまう。
〜２０［％］としたが、これは、任意に変更しても構わ
ない。しかし、領域分割を余り細かくすると、判定誤差
が大きくなってしまう。
【００３５】次に図１に示した本実施の形態のバッテリ
寿命判定動作を図２のフローチャートを参照して具体的
に説明する。先ず、この寿命判定処理は任意の一定期間
における寿命判定要求があった場合、前記一定期間毎に
おける寿命判定、または任意の一定時間以上の停電時に
放電電圧を取得して行うものである。
寿命判定動作を図２のフローチャートを参照して具体的
に説明する。先ず、この寿命判定処理は任意の一定期間
における寿命判定要求があった場合、前記一定期間毎に
おける寿命判定、または任意の一定時間以上の停電時に
放電電圧を取得して行うものである。
【００３６】この処理の図２に示した最初のステップＳ
１１において、先ずバッテリ１が満充電であるかどうか
の満充電判定を行う。満充電判定は、電圧検出手段３に
よって測定されたバッテリ１の電圧がある一定電圧以上
であるかどうかをバッテリ寿命判定部７により判定す
る。具体的には、測定された電圧がＲＡＭ８に記録され
たあと、演算器１０により測定電圧とＲＯＭ９に予め記
録されている満充電判定電圧とが比較される。そして、
バッテリ１の電圧が満充電判定電圧以上であれば満充電
と判定する。
１１において、先ずバッテリ１が満充電であるかどうか
の満充電判定を行う。満充電判定は、電圧検出手段３に
よって測定されたバッテリ１の電圧がある一定電圧以上
であるかどうかをバッテリ寿命判定部７により判定す
る。具体的には、測定された電圧がＲＡＭ８に記録され
たあと、演算器１０により測定電圧とＲＯＭ９に予め記
録されている満充電判定電圧とが比較される。そして、
バッテリ１の電圧が満充電判定電圧以上であれば満充電
と判定する。
【００３７】ここで満充電と判定されなかった場合は寿
命判定を行わない。これは、寿命判定対象であるバッテ
リ１の状態を満充電状態に固定することにより、常に一
定の状態において寿命判定を行うためである。
命判定を行わない。これは、寿命判定対象であるバッテ
リ１の状態を満充電状態に固定することにより、常に一
定の状態において寿命判定を行うためである。
【００３８】また、ステップＳ１１で満充電が検出され
た揚合は、ステップＳ１２へ進む。ここで用いるＲＯＭ
９に記億されている満充電判定電圧は、本実施の形態で
は１３．６５［Ｖ］に設定したが、バッテリ１の充電環
境、バッテリ個数に違いがある場合は変更ができるよう
になっている。
た揚合は、ステップＳ１２へ進む。ここで用いるＲＯＭ
９に記億されている満充電判定電圧は、本実施の形態で
は１３．６５［Ｖ］に設定したが、バッテリ１の充電環
境、バッテリ個数に違いがある場合は変更ができるよう
になっている。
【００３９】ステップＳ１２は、バッテリ１の放電電流
が寿命判定可能領域かどうかの判定を行う。まず、バッ
テリ１が寿命判定のための放電を開始する前の通常動作
時に、負荷５に供給されている電力から放電電流を算出
しておき、算出された放電電流を予測放電電流とする。
次に、予測放電電流とＲＯＭ９に予め記録されている寿
命判定可能領域を演算器１０で比較し、予測放電電流が
寿命判定可能領域内であれば、バッテリ１の放電電流が
寿命判定可能領域にあると判定する。寿命判定可能領域
だつた場合はステップＳ１３へ進み、範囲外の場合はス
テップＳ１１に戻り、寿命判定を行わない。
が寿命判定可能領域かどうかの判定を行う。まず、バッ
テリ１が寿命判定のための放電を開始する前の通常動作
時に、負荷５に供給されている電力から放電電流を算出
しておき、算出された放電電流を予測放電電流とする。
次に、予測放電電流とＲＯＭ９に予め記録されている寿
命判定可能領域を演算器１０で比較し、予測放電電流が
寿命判定可能領域内であれば、バッテリ１の放電電流が
寿命判定可能領域にあると判定する。寿命判定可能領域
だつた場合はステップＳ１３へ進み、範囲外の場合はス
テップＳ１１に戻り、寿命判定を行わない。
【００４０】ここで、バッテリ１が放電を開始する前に
放電電流を算出する理由は、実際にバッテリ１を放電し
た後に寿命判定範囲外だった場合の無駄な放電を行わな
いためである。また、放電電流の算出は負荷５に供給さ
れている電力から算出するとしたが、他の算出方法でも
構わない。また、放電電流が寿命判定範囲内かどうかを
判定する理由は、バッテリ１の放電率が低いと、安定し
た放電電流になるまでに数分以上の放電時間が必要とな
るからである。
放電電流を算出する理由は、実際にバッテリ１を放電し
た後に寿命判定範囲外だった場合の無駄な放電を行わな
いためである。また、放電電流の算出は負荷５に供給さ
れている電力から算出するとしたが、他の算出方法でも
構わない。また、放電電流が寿命判定範囲内かどうかを
判定する理由は、バッテリ１の放電率が低いと、安定し
た放電電流になるまでに数分以上の放電時間が必要とな
るからである。
【００４１】ステップＳ１３は停電時のバッテリ１の寿
命判定に関係する処理であり、停電が発生しているかど
うかを判定する。寿命判定を行う場合はバッテリ１の放
電電圧を測定しなければならないが、もしバッテリ１が
既に放電状態、つまり停電時のバックアップ動作などで
バッテリ１が放電している場合は、この後の処理で放電
開始の処理を行う必要がないので、この処理を行う。
命判定に関係する処理であり、停電が発生しているかど
うかを判定する。寿命判定を行う場合はバッテリ１の放
電電圧を測定しなければならないが、もしバッテリ１が
既に放電状態、つまり停電時のバックアップ動作などで
バッテリ１が放電している場合は、この後の処理で放電
開始の処理を行う必要がないので、この処理を行う。
【００４２】ここで、停電と判定された場合はステップ
Ｓ１４へ進み、停電と判定されなかった揚合はステップ
Ｓ２２へ進み、スイッチ２をオンしてバッテリ１の放電
を開始させた後、ステップＳ１４へ進む。これにより、
寿命判定で用いるバッテリ１の放電電圧が測定可能とな
る。
Ｓ１４へ進み、停電と判定されなかった揚合はステップ
Ｓ２２へ進み、スイッチ２をオンしてバッテリ１の放電
を開始させた後、ステップＳ１４へ進む。これにより、
寿命判定で用いるバッテリ１の放電電圧が測定可能とな
る。
【００４３】ステップＳ１４では、放電一定時間後の放
電電圧、温度を測定するためのタイマカウンタＣｏｕｎ
ｔＴの初期化とカウント開始を行う。尚、タイマカウン
タＣｏｕｎｔＴは図示していないが、寿命判定部７に内
蔵されているものとする。
電電圧、温度を測定するためのタイマカウンタＣｏｕｎ
ｔＴの初期化とカウント開始を行う。尚、タイマカウン
タＣｏｕｎｔＴは図示していないが、寿命判定部７に内
蔵されているものとする。
【００４４】ステップＳ１５では、放電開始後、時間Ｔ
１経過したかどうかの判定を行う。なぜ、放電開始後一
定時間を計時するかというと、バッテリ１は放電を開始
する前は充電状態又は開放状態にあり、比較的高い電圧
である。そこで放電を開始した場合、安定した電圧にな
るまでに過渡的な電圧の変化があり、安定するまでには
若干の時間がかかる。そこで安定した時の放電電圧を測
定するために、ここで時間Ｔ１を計時する。ここで使用
するＲＯＭ９に記録されている時間Ｔ１はバッテリが安
定するまでの時間であり、この時間はバッテリの使用環
境などで変化するので調節可能となつている。タイマカ
ウンタＣｏｕｎｔＴがＴ１をカウントした時点で、ステ
ップＳ１６へ進む。
１経過したかどうかの判定を行う。なぜ、放電開始後一
定時間を計時するかというと、バッテリ１は放電を開始
する前は充電状態又は開放状態にあり、比較的高い電圧
である。そこで放電を開始した場合、安定した電圧にな
るまでに過渡的な電圧の変化があり、安定するまでには
若干の時間がかかる。そこで安定した時の放電電圧を測
定するために、ここで時間Ｔ１を計時する。ここで使用
するＲＯＭ９に記録されている時間Ｔ１はバッテリが安
定するまでの時間であり、この時間はバッテリの使用環
境などで変化するので調節可能となつている。タイマカ
ウンタＣｏｕｎｔＴがＴ１をカウントした時点で、ステ
ップＳ１６へ進む。
【００４５】ステップＳ１６では電圧検出手段３と温度
検出手段４によってバッテリ１の放電電圧Ｖｊ（ｔ）、
温度Ｔｅｍｐ（ｔ）を測定する。検出された値が、Ｄ／
Ａ変換器６によりデジタル値に変換されてＲＡＭ８に記
録される。
検出手段４によってバッテリ１の放電電圧Ｖｊ（ｔ）、
温度Ｔｅｍｐ（ｔ）を測定する。検出された値が、Ｄ／
Ａ変換器６によりデジタル値に変換されてＲＡＭ８に記
録される。
【００４６】ステップＳ１７は停電時のバッテリの寿命
判定に関係する処理であり、停電が発生しているかどう
かを判定する。停電時に寿命判定を行つている場合は、
この後の処理で放電を終了させる必要がないので、この
処理で停電が発生しているかどうかの判定を行う。停電
が発生している場合はステップＳ１８へ進み、停電が発
生していない場合はステップＳ２３へ進み、スイッチ２
をオフしてバッテリ１の放電を終了させた後、ステップ
Ｓ１８へ進む。寿命判定のためのバッテリ１の放電電圧
をステップＳ１６にて測定したので、寿命判定のための
放電をここで終了させる。
判定に関係する処理であり、停電が発生しているかどう
かを判定する。停電時に寿命判定を行つている場合は、
この後の処理で放電を終了させる必要がないので、この
処理で停電が発生しているかどうかの判定を行う。停電
が発生している場合はステップＳ１８へ進み、停電が発
生していない場合はステップＳ２３へ進み、スイッチ２
をオフしてバッテリ１の放電を終了させた後、ステップ
Ｓ１８へ進む。寿命判定のためのバッテリ１の放電電圧
をステップＳ１６にて測定したので、寿命判定のための
放電をここで終了させる。
【００４７】ステップＳ１８では、この寿命判定がバッ
テリ１の最初（初回）の寿命判定かどうかの判定を行
う。最初の寿命判定だった場合は、ステップＳ２４へ進
み、最初の寿命判定でなかった場合はステップＳ１９へ
進む。
テリ１の最初（初回）の寿命判定かどうかの判定を行
う。最初の寿命判定だった場合は、ステップＳ２４へ進
み、最初の寿命判定でなかった場合はステップＳ１９へ
進む。
【００４８】なぜここで最初の寿命判定かどうかを判定
するかというと、寿命判定で使用するΔＶｊ（ｔ）を計
算する時に必要なＶｓと、そのＶｓを補正するための温
度Ｔｅｍｐｓを取得するためである。寿命判定では初期
の状態からの変化を見ながら行うので最初の寿命判定、
つまり初期の状態（バッテリが新品の状態）をＲＡＭ８
に記録しておく必要がある。
するかというと、寿命判定で使用するΔＶｊ（ｔ）を計
算する時に必要なＶｓと、そのＶｓを補正するための温
度Ｔｅｍｐｓを取得するためである。寿命判定では初期
の状態からの変化を見ながら行うので最初の寿命判定、
つまり初期の状態（バッテリが新品の状態）をＲＡＭ８
に記録しておく必要がある。
【００４９】ステップＳ２４では、初回のバッテリ１の
状態を記録するために、測定されたＶｊ（ｔ）をＶｓと
して、Ｔｅｍｐ（ｔ）をＴｅｍｐｓとしてＲＡＭ８に記
録した後、ステップＳ１９に進む。
状態を記録するために、測定されたＶｊ（ｔ）をＶｓと
して、Ｔｅｍｐ（ｔ）をＴｅｍｐｓとしてＲＡＭ８に記
録した後、ステップＳ１９に進む。
【００５０】ステップＳ１９では、測定された温度Ｔｅ
ｍｐ（ｔ）と初期のＶｓを測定した時の温度Ｔｅｍｐｓ
が等しいかどうか判定する。等しい時は、ステップＳ２
０へ進み、等しくない時はステップＳ２５へ進む。
ｍｐ（ｔ）と初期のＶｓを測定した時の温度Ｔｅｍｐｓ
が等しいかどうか判定する。等しい時は、ステップＳ２
０へ進み、等しくない時はステップＳ２５へ進む。
【００５１】ここで、なぜ温度の判定を行うかについて
図４を用いて説明する。バッテリ１の放電特性は図４に
示すように温度が高いと、放電特性は４１のようになっ
て、放電時間が長く、放電電圧も高くなる。温度が低い
と、放電特性は４２のようになって、放電時間が短く、
放電電圧も低い。そのため、Ｖｓを測定した時の温度と
その後の寿命判定時の温度が違っていた場合、ΔＶｊ
（ｔ）を計算する時の基準となるＶｓはそのままでは使
用できないこととなる。そこで、ステップＳ１９で温度
の判定を行い、等しくなかった場合はＶｓを補正する処
理ステップＳ２５へ進むこととなる。
図４を用いて説明する。バッテリ１の放電特性は図４に
示すように温度が高いと、放電特性は４１のようになっ
て、放電時間が長く、放電電圧も高くなる。温度が低い
と、放電特性は４２のようになって、放電時間が短く、
放電電圧も低い。そのため、Ｖｓを測定した時の温度と
その後の寿命判定時の温度が違っていた場合、ΔＶｊ
（ｔ）を計算する時の基準となるＶｓはそのままでは使
用できないこととなる。そこで、ステップＳ１９で温度
の判定を行い、等しくなかった場合はＶｓを補正する処
理ステップＳ２５へ進むこととなる。
【００５２】ステップＳ２５では、Ｖｓを補正する処理
を行う。補正は、前もってそれぞれの温度でのＶｓの比
を求めてＲＯＭ９に記録しておき、この比を用いてＶｓ
を補正する。
を行う。補正は、前もってそれぞれの温度でのＶｓの比
を求めてＲＯＭ９に記録しておき、この比を用いてＶｓ
を補正する。
【００５３】ステップＳ２０では、寿命判定で使用する
ΔＶｊ（ｔ）の計算を行う。これはＲＡＭ８に記録され
ているＶｓとＶｊ（ｔ）の差分を計算し、その結果をΔ
Ｖｊ（ｔ）としてＲＡＭ８に記録する。
ΔＶｊ（ｔ）の計算を行う。これはＲＡＭ８に記録され
ているＶｓとＶｊ（ｔ）の差分を計算し、その結果をΔ
Ｖｊ（ｔ）としてＲＡＭ８に記録する。
【００５４】ステップＳ２１では、これまでの処理で求
められてＲＡＭ８に記録されているＶｊ（ｔ）とΔＶｊ
（ｔ）とＴｅｍｐ（ｔ）により、寿命Ｌｉｆｅを取得す
る。取得方法は、ＲＯＭ９に記録されているＴｅｍｐ
（ｔ）に対応する容量領域分割図を選択し、この容量領
域分割図におけるＶｊ（ｔ）とΔＶｊ（ｔ）の交点の分
割領域により寿命Ｌｉｆｅを得る。例えば、前記交点が
図５のＤ領域に当たる時、寿命Ｌｉｆｅは新品の時のバ
ッテリ容量の５０〜７０％ということになる。その時、
得られた寿命判定結果１１は、寿命判定出力部より出力
される。このように出力された寿命判定結果１１は、バ
ッテリ１の交換情報として使用され、バッテリ１を適切
な時期に交換することができる。
められてＲＡＭ８に記録されているＶｊ（ｔ）とΔＶｊ
（ｔ）とＴｅｍｐ（ｔ）により、寿命Ｌｉｆｅを取得す
る。取得方法は、ＲＯＭ９に記録されているＴｅｍｐ
（ｔ）に対応する容量領域分割図を選択し、この容量領
域分割図におけるＶｊ（ｔ）とΔＶｊ（ｔ）の交点の分
割領域により寿命Ｌｉｆｅを得る。例えば、前記交点が
図５のＤ領域に当たる時、寿命Ｌｉｆｅは新品の時のバ
ッテリ容量の５０〜７０％ということになる。その時、
得られた寿命判定結果１１は、寿命判定出力部より出力
される。このように出力された寿命判定結果１１は、バ
ッテリ１の交換情報として使用され、バッテリ１を適切
な時期に交換することができる。
【００５５】ステップＳ２１で、バッテリ１の寿命Ｌｉ
ｆｅを取得した後、ステップＳ２６に進み、寿命判定部
７は、任意の一定期間（例えば１週間又は１ヵ月後）が
経過したかどうかを判定し、経過した場合は、ステップ
Ｓ１１に戻って、次のバッテリ１の寿命Ｌｉｆｅの判定
動作を開始する。
ｆｅを取得した後、ステップＳ２６に進み、寿命判定部
７は、任意の一定期間（例えば１週間又は１ヵ月後）が
経過したかどうかを判定し、経過した場合は、ステップ
Ｓ１１に戻って、次のバッテリ１の寿命Ｌｉｆｅの判定
動作を開始する。
【００５６】また、ステップＳ２６で任意の一定期間が
経過していない場合、ステップＳ２７にて、寿命判定部
７は、外部から入力される手動の判定信号があるかどう
かを判定し、ある場合は、ステップＳ１１に戻って、バ
ッテリ１の寿命Ｌｉｆｅの判定動作を開始する。この外
部から入力される手動の判定信号は、任意の時間にバッ
テリ１の寿命判定を強制的に開始させるためにある。
経過していない場合、ステップＳ２７にて、寿命判定部
７は、外部から入力される手動の判定信号があるかどう
かを判定し、ある場合は、ステップＳ１１に戻って、バ
ッテリ１の寿命Ｌｉｆｅの判定動作を開始する。この外
部から入力される手動の判定信号は、任意の時間にバッ
テリ１の寿命判定を強制的に開始させるためにある。
【００５７】手動の判定信号がない場合はステップＳ２
６に戻り、任意の一定期間の経過、又は手動の判定信号
の入力を待つ。
６に戻り、任意の一定期間の経過、又は手動の判定信号
の入力を待つ。
【００５８】このように、本実施の形態においては、バ
ッテリ１より電力を供給される装置において、バッテリ
１の放電開始からＴ１時間経った後のバッテリ１の電圧
Ｖｊ（ｔ）と温度Ｔｅｍｐ（ｔ）を求め、このＶｊ
（ｔ）と初回の寿命制定時の初期電圧Ｖｓとの差分ΔＶ
ｊ（ｔ）を、その時のバッテリ１の温度に対応する容量
領域分割図に照合することにより、バッテリ１の寿命Ｌ
ｉｆｅを判定することができる。
ッテリ１より電力を供給される装置において、バッテリ
１の放電開始からＴ１時間経った後のバッテリ１の電圧
Ｖｊ（ｔ）と温度Ｔｅｍｐ（ｔ）を求め、このＶｊ
（ｔ）と初回の寿命制定時の初期電圧Ｖｓとの差分ΔＶ
ｊ（ｔ）を、その時のバッテリ１の温度に対応する容量
領域分割図に照合することにより、バッテリ１の寿命Ｌ
ｉｆｅを判定することができる。
【００５９】しかも、この判定は、長時間を要しないた
め、装置を長時間に亙って使用不能にすることなく且つ
バッテリ１の寿命を縮めることなく、バッテリ１の寿命
判定を行うことができる。
め、装置を長時間に亙って使用不能にすることなく且つ
バッテリ１の寿命を縮めることなく、バッテリ１の寿命
判定を行うことができる。
【００６０】また、判定に必要なデータを事前に収集す
る必要がなく、極めて容易且つ短時間にバッテリ１の寿
命判定を行うことができる。
る必要がなく、極めて容易且つ短時間にバッテリ１の寿
命判定を行うことができる。
【００６１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１乃
至４及び８の発明によれば、バッテリの放電開始から一
定時間経ったひとつの時点のバッテリの放電電圧と温度
及び容量領域分割図を用いることにより、装置を長時間
に亙って使用不能にすることなく、且つバッテリ寿命を
縮めることなく、バッテリの寿命判定を容易に行うこと
ができる。
至４及び８の発明によれば、バッテリの放電開始から一
定時間経ったひとつの時点のバッテリの放電電圧と温度
及び容量領域分割図を用いることにより、装置を長時間
に亙って使用不能にすることなく、且つバッテリ寿命を
縮めることなく、バッテリの寿命判定を容易に行うこと
ができる。
【００６２】請求項５の発明によれば、予測放電電流が
寿命判定可能領域に入っていない場合、寿命判定を行わ
ないことにより、無駄なバッテリの放電を防止してい
る。請求項６の発明によれば、自動的にバッテリの寿命
判定を一定期間毎に自動的に行うことができる。
寿命判定可能領域に入っていない場合、寿命判定を行わ
ないことにより、無駄なバッテリの放電を防止してい
る。請求項６の発明によれば、自動的にバッテリの寿命
判定を一定期間毎に自動的に行うことができる。
【００６３】請求項７の発明によれば、任意の時点で、
バッテリの寿命判定を行うことができる。
バッテリの寿命判定を行うことができる。
【図１】本発明のバッテリ寿命判定装置の一実施の形態
を示したブロック図である。
を示したブロック図である。
【図２】図１に示した装置のバッテリ寿命判定動作手順
を示したフローチャートである。
を示したフローチャートである。
【図３】新品のバッテリと寿命になったバッテリの放電
電圧特性図である。
電圧特性図である。
【図４】バッテリの放電電圧の時間変化を温度をパラメ
ータとして示した放電特性図である。
ータとして示した放電特性図である。
【図５】図１に示したＲＯＭに記録されている容量領域
分割図を示した図である。
分割図を示した図である。
【図６】従来のバッテリ寿命判定動作手順を示したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ バッテリ
２ 切リ換えスイッチ
３ 電圧検出手段
４ 温度検出手段
５ 負荷
６ Ａ／Ｄ変換器
７ バッテリ寿命判定部
８ ＲＡＭ
９ ＲＯＭ
１０ 演算器
Claims (6)
- 【請求項１】 バッテリの寿命を判定するバッテリ寿命
判定装置であって、 バッテリが満充電状態にあるか否かを判定する満充電判
定手段と、 前記バッテリが満充電状態にあると判定された場合、前
記バッテリが寿命判定のために放電を開始する以前に前
記負荷に供給されていた電気量からバッテリの予測放電
電流を算出する予測算出手段と、 前記算出された予測放電電流は寿命判定可能範囲に入っ
ているかどうかを判定する範囲判定手段と、 前記予測放電電流が寿命判定可能範囲に入っていると判
定されると、前記バッテリから負荷に放電を行う放電手
段と、 前記バッテリの放電開始からの放電時間を計時する計時
手段と、 前記バッテリの放電開始から所定時間経過した時点の前
記バッテリの放電電圧Ｖｊを検出する電圧検出手段と、 前記バッテリの前記所定時間経過した時点の前記バッテ
リの温度Ｔを検出する温度検出手段と、 前記バッテリの寿命を初めて判定する初回の時に前記電
圧検出手段で検出された前記バッテリの放電電圧Ｖｊを
初期電圧Ｖｓとして保持する保持手段と、 前記電圧検出手段で検出された前記バッテリの放電電圧
Ｖｊと前記保持手段に保持されている初期電圧Ｖｓとの
差分ΔＶを算出する算出手段と、 前記バッテリの放電電圧Ｖｊの大きさ、前記差分ΔＶの
大きさ及び前記温度Ｔとから前記バッテリの寿命を判定
する判定手段と、 を具備することを特徴とするバッテリ寿命判定装置。 - 【請求項２】 前記判定手段は、前記バッテリの放電電
圧Ｖｊの大きさ及び前記差分ΔＶの大きさに依存するバ
ッテリ容量を前記温度Ｔ毎に示したデータと、今回求ま
った前記バッテリの放電電圧Ｖｊの大きさと前記差分Δ
Ｖの大きさから、今回検出されたバッテリの温度Ｔに対
応する前記データに照合して、現在のバッテリの容量を
求め、この容量からバッテリ寿命を判定することを特徴
とする請求項１に記載のバッテリ寿命判定装置。 - 【請求項３】前記バッテリの寿命を初めて判定する初回
の時に前記温度検出手段により検出された温度をＴｓと
して保持する保持手段と、 前記温度検出手段により検出されたバッテリの温度Ｔと
前記保持手段により保持されている温度Ｔｓとを比較
し、異なる場合はバッテリの温度Ｔで前記初期電圧Ｖｓ
を補正する補正手段とを設け、 前記算出手段は前記初期電圧Ｖｓの補正値を用いて、前
記差分ΔＶを算出することを特徴とする請求項１又は２
記載のバッテリ寿命判定装置。 - 【請求項４】前記バッテリの寿命判定を行った後、任意
の一定期間を計時し、この期間が過ぎると、前記放電手
段により前記所定状態の前記バッテリから負荷に放電を
行って、バッテリの寿命の判定を開始する自動判定制御
手段を設けることを特徴とする請求項１乃至３いずれか
に記載のバッテリ寿命判定装置。 - 【請求項５】外部より判定信号が入力された場合は、前
記任意の一定期間を過ぎていなくとも、直ちに前記放電
手段により前記所定状態の前記バッテリから負荷に放電
を行って、バッテリの寿命の判定を開始することを特徴
とする請求項４記載のバッテリ寿命判定装置。 - 【請求項６】バッテリが満充電状態にあるか否かを判定
する満充電判定過程と、 前記バッテリが満充電状態にあると判定された場合、前
記バッテリが寿命判定のために放電を開始する以前に前
記負荷に供給されていた電気量からバッテリの予測放電
電流を算出する予測算出過程と、 前記算出された予測放電電流は寿命判定可能範囲に入っ
ているかどうかを判定する範囲判定過程と、 前記範囲判定過程により前記予測放電電流が寿命判定範
囲内にあると判定された場合、前記バッテリの放電を開
始し、その放電から所定時間が経過した時点の前記バッ
テリの放電電圧及び温度を測定する測定過程と、 前記バッテリの寿命を初めて判定する初回の時に前記測
定過程で測定された前記放電電圧を初期電圧とし、前記
温度を初期温度として保持する初期値補足過程と、 前記測定過程において測定された温度と前記初期温度が
異なる場合、前記測定された温度で前記初期電圧を補正
する初期電圧補正過程と、 前記初期電圧補正過程で補正された初期電圧と前記測定
過程で測定された放電電圧との差分を算出する差分算出
過程と、 前記測定過程において測定された前記バッテリの放電電
圧と温度及び前記算出過程で算出された差分とによりバ
ッテリの寿命判定データを取得する判定過程と、 を具備して成ることを特徴とするバッテリ寿命判定方
法。
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-
1999
- 1999-08-31 JP JP24557099A patent/JP3458785B2/ja not_active Expired - Lifetime
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