JP2007263952A - Battery service life judging device and battery service life judging method - Google Patents

Battery service life judging device and battery service life judging method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery service life judging device and a battery service life judging method, capable of accurately judging a service life of an accumulator. <P>SOLUTION: An expected service life value selection unit 7 references service life data stored in a service life data storage unit 5, and selects as an expected service life value, a service life corresponding a load power applied to the accumulator during discharge and an ambient temperature of the location where the accumulator 3 is installed. A first service life lowering amount calculation unit 12a calculates a first service life lowering amount according to a natural logarithm function having a variable of a value obtained by converting the number of discharge times of the accumulator 3 into time. A second service life lowering amount calculation unit 12b calculates a second service life lowering amount according to an average value of the accumulator temperature during discharge or halt mode measured at a predetermined time interval, the ambient temperature, and the time which has elapsed after the accumulator 3 is installed. A remaining service life calculation unit 12c calculates a remaining service life value by subtracting the first service life lowering amount and the second service life lowering amount from the expected service life amount. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無停電電源装置などに用いる蓄電池の寿命を判定する電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法に関するものであり、より詳しくは、ニッケル・水素蓄電池独自の挙動に基づいて高精度に寿命を判定する電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery life determination device and a battery life determination method for determining the life of a storage battery used in an uninterruptible power supply device, and more specifically, based on the unique behavior of a nickel-hydrogen storage battery. The present invention relates to a battery life determination device and a battery life determination method for determination.

無停電電源装置(UPS)などのように、バックアップ用の蓄電池を内蔵した装置においては、蓄電池の寿命を検知することが保守点検の上から重要である。ニッケル・水素蓄電池の寿命の劣化は、一般的に負極の水素吸蔵合金の腐食が主要因となるが、使用温度、放電回数、経過時間、及び放電時の負荷電力の大きさなどの要因により影響されることも多い。このように寿命を判定する要素は多様であり、使用中の蓄電池の寿命を正確に判定することは容易ではない。   In an apparatus having a built-in backup storage battery such as an uninterruptible power supply (UPS), it is important for maintenance inspection to detect the life of the storage battery. The deterioration of the life of nickel-metal hydride storage batteries is generally caused by corrosion of the hydrogen storage alloy of the negative electrode, but it is affected by factors such as operating temperature, number of discharges, elapsed time, and magnitude of load power during discharge. Often done. Thus, there are various factors for determining the life, and it is not easy to accurately determine the life of the storage battery in use.

従来、ニッケル・水素蓄電池の容量や寿命を判定するため、寿命末期の内部抵抗増加や、放電時の電圧変化を、寿命を判定するパラメータとして用いることが提案されている。例えば、特許文献1の装置は、複数の放電電流値に対応する放電電圧値の分布に基づいてその勾配を演算して劣化判定を行っている。また、特許文献2の装置は、放電中に測定する内部抵抗や電池電圧を初期と相対比較して劣化判定を行っている。このような寿命判定方法は、蓄電池の内部抵抗と、これによりもたらされる電圧変化及び蓄電池の寿命との相関関係に着目したもので、短期間にある程度の寿命を予測することができるという点では効果がある。   Conventionally, in order to determine the capacity and life of a nickel-hydrogen storage battery, it has been proposed to use an increase in internal resistance at the end of life or a voltage change during discharge as parameters for determining life. For example, the apparatus of Patent Document 1 performs deterioration determination by calculating the gradient based on the distribution of discharge voltage values corresponding to a plurality of discharge current values. Moreover, the apparatus of patent document 2 performs deterioration determination by comparing the internal resistance and battery voltage measured during discharge with the initial values. Such a life determination method focuses on the correlation between the internal resistance of the storage battery, the voltage change caused thereby, and the life of the storage battery, and is effective in that a certain life can be predicted in a short time. There is.

一方、放電負荷電力値から期待寿命値を算出し、この期待寿命値と、放電回数を変数とする一次関数として算出した寿命低下量との差を残存寿命値として算出し、蓄電池の寿命を判定する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この方法は、蓄電池を強制的に放電させることなく、精度の高い期待寿命値を適切に補正しつつ活用できるので、鉛蓄電池などでは効果がある。
特開平8−138759号公報 特開2000−215923号公報 特開2000−243459号公報
On the other hand, the expected life value is calculated from the discharge load power value, and the difference between this expected life value and the life reduction amount calculated as a linear function with the number of discharges as a variable is calculated as the remaining life value, and the life of the storage battery is determined. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 3). Since this method can be utilized while properly correcting the expected life value with high accuracy without forcibly discharging the storage battery, it is effective for a lead storage battery or the like.
JP-A-8-138759 JP 2000-215923 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-243459

しかしながら、特許文献1及び2の方法では、内部抵抗がある程度上昇しないと寿命の判定ができない上に、寿命劣化の要因となる放電頻度及び蓄電池温度などが考慮されていない。さらに、特許文献3の方法では、ニッケル・水素蓄電池独自の劣化挙動(負極の水素吸蔵合金の腐食)のため、寿命判定に用いる式は放電回数を変数とする一次関数にはならない。このため、いずれの場合も残存寿命値が実績値から大きく乖離するという問題があった。   However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, the life cannot be determined unless the internal resistance increases to some extent, and the discharge frequency and the storage battery temperature that cause the life deterioration are not taken into consideration. Furthermore, in the method of Patent Document 3, because of the deterioration behavior unique to the nickel-hydrogen storage battery (corrosion of the hydrogen storage alloy of the negative electrode), the formula used for determining the life is not a linear function with the number of discharges as a variable. For this reason, in any case, there is a problem that the remaining life value greatly deviates from the actual value.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、蓄電池の寿命を正確に判定することができる電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a battery life determination device and a battery life determination method capable of accurately determining the life of a storage battery.

本発明に係る電池寿命判定装置は、放電時に蓄電池に印加される負荷電力及び前記蓄電池が設置された場所の環境温度と、前記蓄電池の寿命との関係を示す寿命データを記憶する寿命データ記憶部と、前記蓄電池に印加される負荷電力を測定する負荷電力測定部と、前記環境温度を測定する環境温度測定部と、前記寿命データ記憶部に記憶されている前記寿命データを参照し、前記負荷電力測定部によって測定された負荷電力及び前記環境温度測定部によって測定された環境温度に対応する寿命を期待寿命値として選択する期待寿命値選択部と、前記蓄電池の放電回数を計数する放電回数計数部と、前記放電回数計数部によって計数された放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第1寿命低下量を算出する第1寿命低下量算出部と、充放電時又は休止時における前記蓄電池の温度の平均値を算出する平均値算出部と、前記蓄電池を設置してからの経過時間を計数する経過時間計数部と、前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値と、前記環境温度測定部によって測定された環境温度と、前記経過時間計数部によって計数された経過時間とに基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第2寿命低下量を算出する第2寿命低下量算出部と、前記期待寿命値選択部によって選択された期待寿命値から前記第1寿命低下量算出部によって算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出部によって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する残存寿命値算出部とを備える。   The battery life determination device according to the present invention includes a life data storage unit that stores life data indicating a relationship between a load power applied to a storage battery at the time of discharge and an environmental temperature of the place where the storage battery is installed, and the life of the storage battery. A load power measurement unit that measures load power applied to the storage battery, an environmental temperature measurement unit that measures the environmental temperature, and the life data stored in the life data storage unit, and the load An expected life value selection unit for selecting a life corresponding to the load power measured by the power measurement unit and the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit as an expected life value, and a discharge frequency count for counting the number of discharges of the storage battery And reducing the expected life value based on a natural logarithm function using a value obtained by converting the number of discharges counted by the discharge number counting unit into time. A first life reduction amount calculation unit that calculates a first life reduction amount, an average value calculation unit that calculates an average value of the temperature of the storage battery during charging / discharging or at rest, and an elapsed time since the installation of the storage battery An elapsed time counting unit that counts, an average value of storage battery temperatures calculated by the average value calculating unit, an environmental temperature measured by the environmental temperature measuring unit, and an elapsed time counted by the elapsed time counting unit And a second life reduction amount calculating unit for calculating a second life reduction amount for reducing the expected life value, and the first life reduction amount from the expected life value selected by the expected life value selection unit. A remaining life value calculation unit that calculates a remaining life value by subtracting the first life decrease amount calculated by the calculation unit and the second life decrease amount calculated by the second life decrease amount calculation unit.

本発明に係る電池寿命判定方法は、放電時に蓄電池に印加される負荷電力を測定する負荷電力測定ステップと、前記蓄電池が設置された場所の環境温度を測定する環境温度測定ステップと、放電時に前記蓄電池に印加される負荷電力及び前記蓄電池の環境温度と、前記蓄電池の寿命との関係を示す寿命データを参照し、前記負荷電力測定ステップにおいて測定された負荷電力及び前記環境温度測定ステップにおいて測定された環境温度に対応する寿命を期待寿命値として選択する期待寿命値選択ステップと、前記蓄電池の放電回数を計数する放電回数計数ステップと、前記放電回数計数ステップによって計数された放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第1寿命低下量を算出する第1寿命低下量算出ステップと、充放電時又は休止時における前記蓄電池の温度の平均値を算出する平均値算出ステップと、前記蓄電池を設置してからの経過時間を計数する経過時間計数ステップと、前記平均値算出ステップにおいて算出された蓄電池温度の平均値と、前記環境温度測定ステップにおいて測定された環境温度と、前記経過時間計数ステップにおいて計数された経過時間とに基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第2寿命低下量を算出する第2寿命低下量算出ステップと、前記期待寿命値選択ステップにおいて選択された期待寿命値から前記第1寿命低下量算出ステップにおいて算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出ステップにおいて算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する残存寿命値算出ステップとを含む。   The battery life determination method according to the present invention includes a load power measurement step for measuring a load power applied to a storage battery at the time of discharge, an environmental temperature measurement step for measuring an environmental temperature at a location where the storage battery is installed, The load power applied to the storage battery, the environmental temperature of the storage battery, and the life data indicating the relationship between the life of the storage battery and the load power measured in the load power measurement step and the environmental temperature measurement step are measured. An expected life value selection step for selecting a life corresponding to the ambient temperature as an expected life value, a discharge count counting step for counting the number of discharges of the storage battery, and the number of discharges counted by the discharge count counting step to time Based on a natural logarithm function with the measured value as a variable, a first life reduction amount for reducing the expected life value is calculated. A first life reduction amount calculating step, an average value calculating step for calculating an average value of the temperature of the storage battery at the time of charging / discharging or resting, and an elapsed time counting step for counting an elapsed time after the storage battery is installed And the expected lifetime based on the average value of the storage battery temperature calculated in the average value calculating step, the environmental temperature measured in the environmental temperature measuring step, and the elapsed time counted in the elapsed time counting step. A second life reduction amount calculating step for calculating a second life reduction amount for reducing the value, and a first life reduction amount calculating step calculated from the expected life value selected in the expected life value selection step. The remaining life value is calculated by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount calculated in the second life reduction amount calculation step. And a presence life value calculating step.

これらの構成によれば、放電時に蓄電池に印加される負荷電力及び蓄電池が設置された場所の環境温度と、蓄電池の寿命との関係を示す寿命データが寿命データ記憶部に記憶されている。そして、蓄電池に印加される負荷電力と、環境温度とが測定され、寿命データ記憶部に記憶されている寿命データが参照され、測定された負荷電力及び環境温度に対応する寿命が期待寿命値として選択される。蓄電池の放電回数が計数され、計数された放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて、期待寿命値を低下させるための第1寿命低下量が算出される。続いて、充放電時又は休止時における蓄電池の温度の平均値が算出される。蓄電池を設置してからの経過時間が計数され、算出された蓄電池温度の平均値と、測定された環境温度と、計数された経過時間とに基づいて、期待寿命値を低下させるための第2寿命低下量が算出される。その後、期待寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量が減算されて残存寿命値が算出される。   According to these configurations, the life data indicating the relationship between the load power applied to the storage battery during discharge and the environmental temperature of the place where the storage battery is installed and the life of the storage battery are stored in the life data storage unit. Then, the load power applied to the storage battery and the environmental temperature are measured, the life data stored in the life data storage unit is referred to, and the life corresponding to the measured load power and the environmental temperature is the expected life value. Selected. The number of discharges of the storage battery is counted, and a first life reduction amount for reducing the expected life value is calculated based on a natural logarithmic function having a value obtained by converting the counted number of discharges into time. Then, the average value of the temperature of the storage battery at the time of charging / discharging or a rest is calculated. The elapsed time since the installation of the storage battery is counted, and a second value for reducing the expected life value based on the calculated average value of the storage battery temperature, the measured environmental temperature, and the counted elapsed time. A life reduction amount is calculated. Thereafter, the remaining life value is calculated by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount from the expected life value.

したがって、負荷電力及び環境温度に対応する寿命が期待寿命値として選択され、放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて算出された第1寿命低下量と、蓄電池温度の平均値と環境温度と経過時間とに基づいて算出された第2寿命低下量とが期待寿命値から減算されるので、停電時のバックアップ放電と、蓄電池を設置してからの環境温度や経過時間などの放電回数とは直接係わらない因子とが蓄電池の寿命に及ぼす影響を蓄電池の寿命の判定に反映させることができ、蓄電池の寿命を正確に判定することができる。   Therefore, the life corresponding to the load power and the environmental temperature is selected as the expected life value, and the first life reduction amount calculated based on the natural logarithm function with the value obtained by converting the number of discharges into time as a variable, and the storage battery temperature Since the second life reduction amount calculated based on the average value, the environmental temperature, and the elapsed time is subtracted from the expected life value, the backup discharge at the time of power failure and the environmental temperature and elapsed time after the storage battery is installed The influence of factors not directly related to the number of discharges on the life of the storage battery can be reflected in the determination of the life of the storage battery, and the life of the storage battery can be accurately determined.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記第2寿命低下量算出部は、前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値と前記環境温度測定部によって測定された環境温度との差を変数とする指数関数の値と、前記経過時間計数部によって計数された経過時間とを乗算して第2寿命低下量を算出することが好ましい。   In the battery life determination apparatus, the second life reduction amount calculation unit may calculate a difference between an average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculation unit and an environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit. It is preferable to calculate the second life reduction amount by multiplying the value of the exponential function as a variable and the elapsed time counted by the elapsed time counting unit.

この構成によれば、算出された蓄電池温度の平均値と測定された環境温度との差を変数とする指数関数の値と、計数された経過時間とが乗算されて第2寿命低下量が算出されるので、第2寿命低下量を正確に算出することができる。   According to this configuration, the second life reduction amount is calculated by multiplying the value of the exponential function having the difference between the calculated average value of the storage battery temperatures and the measured environmental temperature as a variable and the counted elapsed time. Therefore, the second life reduction amount can be accurately calculated.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記環境温度測定部によって測定された環境温度と前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値との差を変数とする指数関数の値と、前記期待寿命値選択部によって選択された期待寿命値とを乗算して随時期待寿命値を算出する随時期待寿命値算出部をさらに備え、前記残存寿命値算出部は、前記随時期待寿命値算出部によって算出された前記随時期待寿命値から前記第1寿命低下量算出部によって算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出部によって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出することが好ましい。   Further, in the above battery life determination device, the value of the exponential function having the difference between the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit and the average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculation unit as a variable, An expected life value calculation unit that calculates an expected life value at any time by multiplying the expected life value selected by the expected life value selection unit is further provided, and the remaining life value calculation unit is calculated by the expected life value calculation unit at any time. The remaining life is obtained by subtracting the first life reduction amount calculated by the first life reduction amount calculation unit and the second life reduction amount calculated by the second life reduction amount calculation unit from the calculated expected life value as needed. It is preferable to calculate the value.

この構成によれば、測定された環境温度と算出された蓄電池温度の平均値との差を変数とする指数関数の値と、選択された期待寿命値とが乗算されて随時期待寿命値が算出される。そして、算出された随時期待寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量が減算されて残存寿命値が算出される。したがって、期待寿命値が随時適正な値に修正され、適正な値に修正された期待寿命値(随時期待寿命値)を用いて残存寿命値が算出されるので、残存寿命値の精度をさらに向上させることができる。   According to this configuration, the expected life value is calculated at any time by multiplying the value of the exponential function with the difference between the measured ambient temperature and the calculated average value of the storage battery temperature as a variable and the selected expected life value. Is done. Then, the remaining life value is calculated by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount from the calculated expected life value. Therefore, the expected life value is corrected to an appropriate value at any time, and the remaining life value is calculated using the expected life value (appropriate life expectancy value) corrected to an appropriate value, further improving the accuracy of the remaining life value. Can be made.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値を記憶する寿命値記憶部をさらに備え、前記残存寿命値算出部は、前記寿命値記憶部に記憶されている前回算出した前記残存寿命値を読み出し、読み出した前記残存寿命値から前記第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量を減算して最新の残存寿命値を算出することが好ましい。   The battery life determination apparatus may further include a life value storage unit that stores the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit, and the remaining life value calculation unit is stored in the life value storage unit. It is preferable to read the remaining life value calculated last time and calculate the latest remaining life value by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount from the read remaining life value.

この構成によれば、算出された残存寿命値が寿命値記憶部に記憶される。そして、寿命値記憶部に記憶されている前回算出した残存寿命値が読み出され、読み出された残存寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量が減算されて最新の残存寿命値が算出される。したがって、前回算出した残存寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量が減算されて最新の残存寿命値が算出されるので、残存寿命値の算出精度を向上させることができ、蓄電池の寿命をさらに正確に判定することができる。   According to this configuration, the calculated remaining lifetime value is stored in the lifetime value storage unit. Then, the previously calculated remaining lifetime value stored in the lifetime value storage unit is read, and the first remaining lifetime value and the second decreased lifetime value are subtracted from the read remaining lifetime value to obtain the latest remaining lifetime value. Is calculated. Therefore, since the latest remaining life value is calculated by subtracting the first life decrease amount and the second life decrease amount from the previously calculated remaining life value, the calculation accuracy of the remaining life value can be improved, and the storage battery The lifetime can be determined more accurately.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記蓄電池は、ニッケル・水素蓄電池を含むことが好ましい。上述したように、ニッケル・水素蓄電池の寿命は、負極の水素吸蔵合金の腐食が主要因となる。水素吸蔵合金は初期の充放電時に水素の吸蔵・放出に伴う体積変化に起因して、急激に自己粉砕される。この際、水素吸蔵合金の腐食は加速されるが、ある程度放電回数が重なると、自己粉砕の沈静によって腐食は抑制される。これに加えて、放電回数とは係わりなくニッケル・水素蓄電池を設置してからの経過時間に伴って、水素吸蔵合金の表面から金属イオンが溶出する腐食反応が進行する。この腐食反応は環境温度が高いほど加速される傾向がある。そのため、活物質が溶解析出することによって充放電が繰り返される鉛蓄電池などとは異なり、ニッケル・水素蓄電池特有の寿命劣化は、放電回数に基づいて算出される寿命低下量を、蓄電池を設置してからの環境温度や経過時間などの放電回数とは直接係わらない因子によって補正することにより表される。したがって、ニッケル・水素蓄電池の特性に応じて寿命を正確に算出することができる。   In the battery life determination apparatus, the storage battery preferably includes a nickel-hydrogen storage battery. As described above, the main reason for the life of the nickel-hydrogen storage battery is the corrosion of the hydrogen storage alloy of the negative electrode. The hydrogen storage alloy is abruptly self-pulverized due to the volume change accompanying the storage and release of hydrogen during the initial charge and discharge. At this time, the corrosion of the hydrogen storage alloy is accelerated, but if the number of discharges overlaps to some extent, the corrosion is suppressed by the self-pulverization. In addition to this, a corrosion reaction in which metal ions elute from the surface of the hydrogen storage alloy proceeds with the elapsed time since the nickel-hydrogen storage battery was installed regardless of the number of discharges. This corrosion reaction tends to be accelerated as the environmental temperature increases. Therefore, unlike lead-acid batteries that are repeatedly charged and discharged due to dissolution and precipitation of the active material, the life deterioration peculiar to nickel-hydrogen storage batteries is calculated by installing the storage battery with the amount of life reduction calculated based on the number of discharges. It is expressed by correcting by factors that are not directly related to the number of discharges such as the environmental temperature and elapsed time. Therefore, the lifetime can be accurately calculated according to the characteristics of the nickel-hydrogen storage battery.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記蓄電池は、前記電池寿命判定装置の各部と一体に設けられていることが好ましい。この構成によれば、蓄電池が、電池寿命判定装置の各部と一体に設けられているので、取り扱いが容易となる。また、蓄電池と電池寿命判定装置の計数部及び測定部とを接続する距離が短くなり、配線を短くすることができる。   In the battery life determination device, the storage battery is preferably provided integrally with each part of the battery life determination device. According to this configuration, since the storage battery is provided integrally with each part of the battery life determination device, handling becomes easy. Moreover, the distance which connects a storage battery and the counting part and measurement part of a battery life determination apparatus becomes short, and wiring can be shortened.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値をユーザに報知する報知部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、算出された残存寿命値がユーザに報知されるので、ユーザは蓄電池の残存寿命を知ることができ、残存寿命が少なくなった蓄電池に対して適切に対応することができる。   The battery life determination apparatus preferably further includes a notification unit that notifies the user of the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. According to this configuration, since the calculated remaining life value is notified to the user, the user can know the remaining life of the storage battery and can appropriately cope with the storage battery whose remaining life has decreased.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値を送信する送信部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、算出された残存寿命値が送信されるので、残存寿命値を受信した機器は、残存寿命値に応じた動作を行うことができる。   The battery life determination apparatus preferably further includes a transmission unit that transmits the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. According to this configuration, since the calculated remaining lifetime value is transmitted, the device that has received the remaining lifetime value can perform an operation according to the remaining lifetime value.

また、上記の電池寿命判定装置において、前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値に基づいて前記蓄電池の充電を制御する充電制御部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、算出された残存寿命値に基づいて蓄電池の充電が制御されるので、残存寿命値に応じて蓄電池の充電を制御することができる。   The battery life determination apparatus preferably further includes a charge control unit that controls charging of the storage battery based on the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. According to this configuration, since the charging of the storage battery is controlled based on the calculated remaining life value, the charging of the storage battery can be controlled according to the remaining life value.

本発明によれば、負荷電力及び環境温度に対応する寿命が期待寿命値として選択され、放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて算出された第1寿命低下量と、蓄電池温度の平均値と環境温度と経過時間とに基づいて算出された第2寿命低下量とが期待寿命値から減算されるので、停電時のバックアップ放電と、蓄電池を設置してからの環境温度や経過時間などの放電回数とは直接係わらない因子とが蓄電池の寿命に及ぼす影響を蓄電池の寿命の判定に反映させることができ、蓄電池の寿命を正確に判定することができる。   According to the present invention, the lifetime corresponding to the load power and the environmental temperature is selected as the expected lifetime value, and the first lifetime reduction amount calculated based on the natural logarithm function using the value obtained by converting the number of discharges as time as a variable; Since the second life reduction amount calculated based on the average value of the storage battery temperature, the environmental temperature and the elapsed time is subtracted from the expected life value, the backup discharge at the time of power failure and the environment after the storage battery is installed The influence of factors that are not directly related to the number of discharges such as temperature and elapsed time on the life of the storage battery can be reflected in the determination of the life of the storage battery, and the life of the storage battery can be accurately determined.

以下、本実施の形態に係る電池寿命判定装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明はその要点を変更しない範囲において適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the battery life determination apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。図1において、電池寿命判定装置1は、寿命判定部2と無停電電源装置に内蔵している蓄電池3とを備える。なお、蓄電池3は、具体的にはニッケル・水素蓄電池により構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery life determination apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the battery life determination device 1 includes a life determination unit 2 and a storage battery 3 built in the uninterruptible power supply. The storage battery 3 is specifically constituted by a nickel / hydrogen storage battery.

寿命判定部2は、負荷電力測定部4、寿命データ記憶部5、環境温度測定部6、期待寿命値選択部7、放電回数計数部8a、経過時間計数部8b、蓄電池温度測定部9、平均値算出部10、残存寿命表示部11、制御部12、充電制御部13及び通信部14を備える。   The life determination unit 2 includes a load power measurement unit 4, a life data storage unit 5, an environmental temperature measurement unit 6, an expected life value selection unit 7, a discharge number counting unit 8a, an elapsed time counting unit 8b, a storage battery temperature measuring unit 9, an average A value calculation unit 10, a remaining life display unit 11, a control unit 12, a charge control unit 13, and a communication unit 14 are provided.

負荷電力測定部4は、負荷電力の値を測定する。寿命データ記憶部5は、一定間隔の環境温度毎に負荷電力と蓄電池寿命との関係を予め求めた寿命データを負荷電力−蓄電池寿命テーブルの形で記憶する。環境温度測定部6は、蓄電池3が設置された場所の環境温度を測定する。期待寿命値選択部7は、負荷電力測定部4で測定された負荷電力及び環境温度測定部6で測定された環境温度を基に、寿命データ記憶部5に記憶された寿命データから期待寿命値を選択する。   The load power measurement unit 4 measures the value of the load power. The life data storage unit 5 stores life data in which a relationship between the load power and the battery life is obtained in advance for each environmental temperature at regular intervals in the form of a load power-battery life table. The environmental temperature measurement unit 6 measures the environmental temperature of the place where the storage battery 3 is installed. Based on the load power measured by the load power measurement unit 4 and the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit 6, the expected life value selection unit 7 calculates the expected life value from the life data stored in the life data storage unit 5. Select.

放電回数計数部8aは、蓄電池3の放電回数を計数する。経過時間計数部8bは、蓄電池3を設置してからの経過時間を計数する。蓄電池温度測定部9は、一定の時間間隔で蓄電池温度を測定する。平均値算出部10は、蓄電池温度測定部9で測定された蓄電池温度の和を測定回数で割って平均値を算出する。   The discharge number counting unit 8 a counts the number of discharges of the storage battery 3. The elapsed time counting unit 8b counts the elapsed time since the storage battery 3 was installed. The storage battery temperature measurement unit 9 measures the storage battery temperature at regular time intervals. The average value calculation unit 10 calculates the average value by dividing the sum of the storage battery temperatures measured by the storage battery temperature measurement unit 9 by the number of measurements.

制御部12は、第1寿命低下量算出部12a、第2寿命低下量算出部12b及び残存寿命値算出部12cを備える。第1寿命低下量算出部12aは、放電回数計数部8aによって計数された放電回数を時間に変換して寿命低下量に換算する。第2寿命低下量算出部12bは、平均値算出部10によって算出された蓄電池温度の平均値と、経過時間計数部8bによって計数された経過時間とを寿命低下量に換算する。残存寿命値算出部12cは、期待寿命値選択部7によって選択された期待寿命値から第1寿命低下量算出部12aによって算出された第1寿命低下量及び第2寿命低下量算出部12bによって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する。   The control unit 12 includes a first life reduction amount calculation unit 12a, a second life reduction amount calculation unit 12b, and a remaining life value calculation unit 12c. The first life reduction amount calculation unit 12a converts the number of discharges counted by the discharge number counting unit 8a into time and converts it into a life reduction amount. The second life reduction amount calculation unit 12b converts the average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculation unit 10 and the elapsed time counted by the elapsed time counting unit 8b into a life reduction amount. The remaining life value calculation unit 12c is calculated by the first life reduction amount and the second life reduction amount calculation unit 12b calculated by the first life reduction amount calculation unit 12a from the expected life value selected by the expected life value selection unit 7. The remaining life value is calculated by subtracting the second life reduction amount.

具体的には、期待寿命値をL、放電回数をN、第1寿命低下量をL、蓄電池を設置してからの経過時間をD、一定の時間間隔で測定した充放電時又は休止時の蓄電池温度の平均値をT、期待寿命値算出時の環境温度をT、第2寿命低下量をL、残存寿命値をLとした場合、以下に示すように、第1寿命低下量Lは下記の(1)式で、第2寿命低下量Lは下記の(2)式で、残存寿命値Lは下記の(3)式でそれぞれ表される。 Specifically, the expected life value is L 0 , the number of discharges is N, the first life reduction amount is L 1 , the elapsed time since the installation of the storage battery is D, charging / discharging measured at regular time intervals or rest Assuming that the average value of the storage battery temperature at the time is T m , the environmental temperature when calculating the expected life value is T 0 , the second life reduction amount is L 2 , and the remaining life value is L, the first life is as follows: decrease amount L 1 in (1) below, the second life reduction amount L 2 in the (2) below, the remaining lifetime value L are respectively represented by the following expression (3).

=a×ln(b×N)+c・・・(1)
=d×D×2〔Tm−T0/10〕・・・(2)
L=L−(L+L)・・・(3)
ここで、a、b、c及びdは定数である。またlnは自然対数の関数であることを示す。
L 1 = a × ln (b × N) + c (1)
L 2 = d × D × 2 [Tm−T0 / 10] (2)
L = L 0 − (L 1 + L 2 ) (3)
Here, a, b, c and d are constants. Further, ln indicates a natural logarithm function.

第1寿命低下量Lは、負極の水素吸蔵合金の腐食の程度に応じて増加する。そのため、電池構成条件を変更して腐食を抑制したり、腐食の影響を受けにくくしたりした場合、値が小さくなる。なお、定数a,bの値はニッケル・水素蓄電池の構造、例えばセパレータの厚みによって変わるが、定数cの値はニッケル・水素蓄電池においてはほぼ一定である。ここで定数bの値は、放電回数Nを時間に変換する次元を有する。第1寿命低下量算出部12aは、放電回数計数部8aによって計数された放電回数Nを時間に変換した値を変数とする自然対数関数から第1寿命低下量Lを算出する。 First life reduction amount L 1 is increased depending on the degree of corrosion of the negative electrode of hydrogen absorbing alloy. For this reason, when the battery configuration condition is changed to suppress corrosion or to be hardly affected by corrosion, the value becomes small. The values of the constants a and b vary depending on the structure of the nickel / hydrogen storage battery, for example, the thickness of the separator, but the value of the constant c is substantially constant in the nickel / hydrogen storage battery. Here, the value of the constant b has a dimension for converting the number N of discharges into time. First life reduction amount calculating unit 12a calculates a first life reduction amount L 1 a value obtained by converting the time counted number of times of discharge N from the natural logarithm function whose variable depending on the number of discharges counting unit 8a.

さらに、平均値算出部10は、一定の時間間隔で測定された充放電時又は休止時の蓄電池温度の平均値Tを算出し、第2寿命低下量算出部12bは、この蓄電池温度の平均値Tと環境温度の測定値Tとの差を変数とする指数関数の値と、蓄電池を設置してからの経過時間Dとを乗算して第2寿命低下量Lを算出する。残存寿命値算出部12cは、期待寿命値Lから第1寿命低下量L及び第2寿命低下量Lを減算した値を残存寿命値Lとして算出し、寿命を判定する。ニッケル・水素蓄電池の寿命は、電池自身の温度上昇に伴い指数関数的に低下する。これは高温下において、水素吸蔵合金の腐食が常温下よりも加速されるためである。この要素を第1寿命低下量Lに加えることにより、ニッケル・水素蓄電池の寿命を正確に判定することができる。 Further, the average value calculating section 10 calculates an average value T m of a battery temperature during charge and discharge or during pause measured at regular time intervals, the second life reduction amount calculating unit 12b, the average of the battery temperature calculating the value of the exponential function to the difference between the measured value T 0 value T m and the ambient temperature as variables, the elapsed time D and the second life reduction amount L 2 by multiplying since established the battery. Remaining life value calculating unit 12c calculates a value obtained by subtracting the first life reduction amount L 1 and the second life reduction amount L 2 from the expected life value L 0 as the remaining lifetime value L, determined lifetime. The life of nickel-metal hydride storage battery decreases exponentially with the temperature rise of the battery itself. This is because the corrosion of the hydrogen storage alloy is accelerated at higher temperatures than at normal temperature. By adding the element to the first life reduction amount L 1, it is possible to accurately determine the life of the nickel-metal hydride battery.

第2寿命低下量Lは、蓄電池温度の平均値Tに応じて変動する。そのため、電池の構成条件を変更して発熱を抑制したり放熱性を向上したりした場合、第2寿命低下量Lは小さくなる。なお、定数dは蓄電池の種類に応じてほぼ一定の値となる。 Second life reduction amount L 2 will vary according to the average value T m of a battery temperature. Therefore, when or improved construction conditions change suppressing or heat dissipation of the heat generated by the battery, the second life reduction amount L 2 is small. The constant d is a substantially constant value depending on the type of storage battery.

充電制御部13は、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値に基づいて蓄電池3の充電を制御する。通信部14は、無停電電源装置本体15と通信する。通信部14は、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値を無停電電源装置本体15へ送信する。残存寿命表示部11は、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値を表示する。   The charging control unit 13 controls the charging of the storage battery 3 based on the remaining life value calculated by the remaining life value calculating unit 12c. The communication unit 14 communicates with the uninterruptible power supply main body 15. The communication unit 14 transmits the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit 12 c to the uninterruptible power supply main body 15. The remaining life display unit 11 displays the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit 12c.

なお、蓄電池3は、電池寿命判定装置1の各部と一体に設けられている。これにより、蓄電池3が、電池寿命判定装置1の各部と一体に設けられているので、取り扱いが容易となる。また、蓄電池3と電池寿命判定装置1の計数部及び測定部とを接続する距離が短くなり、配線を短くすることができる。   The storage battery 3 is provided integrally with each part of the battery life determination device 1. Thereby, since the storage battery 3 is provided integrally with each part of the battery life determination apparatus 1, handling becomes easy. Moreover, the distance which connects the storage battery 3 and the counting part and measurement part of the battery lifetime determination apparatus 1 becomes short, and wiring can be shortened.

なお、本実施の形態において、蓄電池3は、電池寿命判定装置1の各部と一体に設けられているが、本発明は特にこれに限定されず、蓄電池を入れ替え(着脱)可能に構成してもよい。すなわち、電池寿命判定装置1は、蓄電池3が入れ替えられたことを検知する検知部と、検知部によって蓄電池3が入れ替えられたことが検知された場合、放電回数及び経過時間をリセットするリセット部とをさらに備えてもよい。この場合、新たな蓄電池3が挿入されたことが検知され、放電回数及び経過時間がリセットされるので、蓄電池の残存寿命値が規定値に達し、寿命と判定されたとしても、蓄電池を入れ替えることができ、新たな蓄電池の寿命判定を行うことができる。   In addition, in this Embodiment, although the storage battery 3 is provided integrally with each part of the battery life determination apparatus 1, this invention is not specifically limited to this, Even if it comprises a storage battery so that replacement | exchange (detachment) is possible. Good. That is, the battery life determination device 1 includes a detection unit that detects that the storage battery 3 has been replaced, and a reset unit that resets the number of discharges and the elapsed time when the detection unit detects that the storage battery 3 has been replaced. May be further provided. In this case, it is detected that a new storage battery 3 has been inserted, and the number of discharges and the elapsed time are reset. Therefore, even if the remaining life value of the storage battery reaches a specified value and is determined to be a life, the storage battery is replaced. The life of a new storage battery can be determined.

次に、図1に示す電池寿命判定装置を用いた電池寿命判定方法について、フローチャートに基づいて具体的に説明する。図2は、実施の形態1に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, a battery life determination method using the battery life determination apparatus shown in FIG. 1 will be specifically described based on a flowchart. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the first embodiment.

無停電電源装置に内蔵しているニッケル・水素蓄電池3が放電を始めると、電池寿命判定装置1が作動を開始し、期待寿命値Lを求める動作(ステップS2〜S5)、第1寿命低下量Lを求める動作(ステップS6,S7)及び第2寿命低下量Lを求める動作(ステップS8〜S11)が行われる。なお、本実施の形態では、期待寿命値Lを求める動作、第1寿命低下量Lを求める動作及び第2寿命低下量Lを求める動作を時系列的に行っているが、本発明は特にこれに限定されず、各動作の順番を入れ替えてもよく、また、各動作を並列的に行ってもよい。 When a nickel-hydrogen storage battery 3 with a built-in uninterruptible power supply starts discharging, to start the battery life determining apparatus 1 is operated, obtaining the expected life value L 0 operation (step S2 to S5), the first reduction in life the amount L 1 of the finding operation (step S6, S7) and a second life reduction amount L 2 of the seek operation (step S8 to S11) is performed. In the present embodiment, the operation for obtaining the expected life value L 0 , the operation for obtaining the first life reduction amount L 1 , and the operation for obtaining the second life reduction amount L 2 are performed in time series. Is not particularly limited to this, the order of each operation may be changed, and each operation may be performed in parallel.

まず、制御部12は、無停電電源装置に内蔵しているニッケル・水素蓄電池3が放電を開始したか否かを判断する(ステップS1)。ここで、放電を開始していないと判断された場合(ステップS1でNO)、蓄電池3が放電を開始するまで待機状態となる。   First, the control unit 12 determines whether or not the nickel-hydrogen storage battery 3 built in the uninterruptible power supply has started discharging (step S1). Here, when it is determined that the discharge has not started (NO in step S1), the battery 3 enters a standby state until the storage battery 3 starts to discharge.

一方、放電を開始したと判断された場合(ステップS1でYES)、環境温度測定部6は、蓄電池3が設置されている場所の環境温度Tを測定する(ステップS2)。次に、負荷電力測定部4は、放電時に蓄電池3に印加される負荷電力の値を測定する(ステップS3)。通常、負荷電力の値は、放電レートを表す放電電流の時間率で示される。 On the other hand, if it is determined that the start of discharge (YES in step S1), the ambient temperature measuring unit 6 measures the ambient temperature T 0 of the location where the storage battery 3 is installed (step S2). Next, the load power measuring unit 4 measures the value of the load power applied to the storage battery 3 during discharging (step S3). Usually, the value of the load power is indicated by the time rate of the discharge current representing the discharge rate.

次に、期待寿命値選択部7は、負荷電力測定部4によって測定された負荷電力の測定値を、環境温度測定部6によって測定された環境温度に最も近い負荷電力−蓄電池寿命テーブルの値と照合する(ステップS4)。予め、一定間隔の環境温度毎に、放電時に蓄電池に印加される負荷電力と蓄電池寿命との関係を求め、このデータをメモリなどの寿命データ記憶部5に負荷電力−蓄電池寿命テーブルとして記憶しておく。つまり、寿命データ記憶部5は、環境温度毎に負荷電力−蓄電池寿命テーブルを記憶している。次に、期待寿命値選択部7は、負荷電力−蓄電池寿命テーブルから負荷電力値に応じた期待寿命値Lを選択し、制御部12へ出力する(ステップS5)。 Next, the expected life value selection unit 7 sets the measured value of the load power measured by the load power measurement unit 4 to the value of the load power-storage battery life table closest to the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit 6. Collation is performed (step S4). The relationship between the load power applied to the storage battery at the time of discharging and the storage battery life is obtained in advance at every constant environmental temperature, and this data is stored in the life data storage unit 5 such as a memory as a load power-storage battery life table. deep. That is, the lifetime data storage unit 5 stores a load power-battery lifetime table for each environmental temperature. Next, the expected life value selection unit 7 selects the expected life value L 0 corresponding to the load power value from the load power-battery life table, and outputs it to the control unit 12 (step S5).

次に、放電回数計数部8aは、蓄電池3の放電回数Nを計数し、制御部12へ出力する(ステップS6)。次に、第1寿命低下量算出部12aは、(1)式に基づいて放電回数Nを時間に変換したものを変数とする自然対数関数として第1寿命低下量Lを算出する(ステップS7)。 Next, the discharge number counting unit 8a counts the number N of discharges of the storage battery 3 and outputs it to the control unit 12 (step S6). Next, the first life reduction amount calculating unit 12a calculates a first life reduction amount L 1 of a transformation of the number of discharges N time as a natural logarithm function with variable based on (1) (step S7 ).

次に、平均値算出部10は、一定の時間間隔毎に測定された蓄電池3の温度(蓄電池温度)を蓄電池温度測定部9から取得する(ステップS8)。蓄電池温度測定部9は、一定の時間間隔毎に蓄電池3の温度を測定している。   Next, the average value calculation part 10 acquires the temperature (storage battery temperature) of the storage battery 3 measured for every fixed time interval from the storage battery temperature measurement part 9 (step S8). The storage battery temperature measurement unit 9 measures the temperature of the storage battery 3 at regular time intervals.

次に、平均値算出部10は、蓄電池温度測定部9によって測定された蓄電池温度と測定回数とに基づいて平均値Tを算出する(ステップS9)。次に、経過時間計数部8bは、蓄電池3を設置してからの経過時間Dを計数する(ステップS10)。 Then, average value calculation unit 10 calculates the average value T m based on the battery temperature measured by the battery temperature measuring unit 9 and the number of measurements (step S9). Next, the elapsed time counting unit 8b counts the elapsed time D from the installation of the storage battery 3 (step S10).

次に、第2寿命低下量算出部12bは、経過時間計数部8bによって計数された経過時間Dと、平均値算出部10によって算出された蓄電池温度の平均値Tと、環境温度測定部6によって測定された環境温度Tとを(2)式に代入することにより第2寿命低下量Lを算出する(ステップS11)。 Next, the second life reduction amount calculating unit 12b, and the elapsed time D which is counted by the elapsed time counting unit 8b, and the average value T m of a battery temperature calculated by the average value calculating unit 10, the environmental temperature measuring unit 6 By substituting the environmental temperature T 0 measured in step (2) into the equation (2), the second life reduction amount L 2 is calculated (step S11).

次に、残存寿命値算出部12cは、(3)式に基づいて残存寿命値Lを算出する。すなわち、残存寿命値算出部12cは、期待寿命値選択部7によって選択された期待寿命値Lから、第1寿命低下量算出部12aによって算出された第1寿命低下量L及び第2寿命低下量算出部12bによって算出された第2寿命低下量Lを減算し、残存寿命値Lを算出する(ステップS12)。 Next, the remaining life value calculation unit 12c calculates a remaining life value L based on the equation (3). That is, the remaining life value calculating unit 12c, from the expected life value L 0 selected by the expected life value selecting unit 7, the first life reduction amount L 1 and a second lifetime calculated by the first life reduction amount calculating unit 12a second life reduction amount L 2 subtracts calculated by decrease amount calculation unit 12b, it calculates the remaining lifetime value L (step S12).

このようにして求めた残存寿命値Lは、制御部12から残存寿命表示部11に出力される。残存寿命表示部11は、例えば液晶ディスプレイなどで構成され、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値Lを画面上に表示する。なお、本実施の形態では、残存寿命値を表示することにより、ユーザに残存寿命値を報知しているが、本発明は特にこれに限定されず、LEDなどの点灯あるいは音などにより使用者に寿命を告知してもよい。   The remaining life value L obtained in this way is output from the control unit 12 to the remaining life display unit 11. The remaining life display unit 11 is configured by a liquid crystal display, for example, and displays the remaining life value L calculated by the remaining life value calculation unit 12c on the screen. In the present embodiment, the remaining life value is displayed to the user by displaying the remaining life value. However, the present invention is not particularly limited to this, and the user is notified by lighting or sound of an LED or the like. You may announce life.

例えば、LEDを用いて残存寿命値をユーザに報知する場合、制御部12は、残存寿命値に応じた色でLEDを発光させたり、残存寿命値が規定値に達したか否かを判断し、規定値に達した場合にLEDを点灯させたりする。例えば、制御部12は、残存寿命値が0に達した場合にLEDを点灯させる。また、例えば、音声などにより残存寿命値をユーザに報知する場合、制御部12は、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値に応じた音声をスピーカから出力したり、残存寿命値が規定値に達したか否かを判断し、規定値に達した場合に予め決められている音声をスピーカから出力させたりする。例えば、制御部12は、残存寿命値が0に達した場合に予め決められている音声をスピーカから出力させる。   For example, when notifying the user of the remaining life value using the LED, the control unit 12 makes the LED emit light with a color corresponding to the remaining life value, or determines whether the remaining life value has reached a specified value. The LED is turned on when the specified value is reached. For example, the control unit 12 turns on the LED when the remaining life value reaches zero. For example, when the remaining life value is notified to the user by voice or the like, the control unit 12 outputs a sound corresponding to the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit 12c from the speaker, or the remaining life value is It is determined whether or not the specified value has been reached, and when the specified value is reached, a predetermined sound is output from the speaker. For example, the control unit 12 causes a predetermined sound to be output from a speaker when the remaining life value reaches zero.

また、残存寿命値Lは、通信部14を介して無停電電源装置本体15に送信される。無停電電源装置本体15は、通信部14によって送信された残存寿命値Lを受信する。無停電電源装置本体15は、残存寿命表示部を備えており、受信した残存寿命値Lを残存寿命表示部に表示する。本実施の形態では、電池寿命判定装置1が残存寿命表示部11を備えている。しかしながら、電池寿命判定装置1が残存寿命表示部を備えておらず、無停電電源装置本体15が残存寿命表示部を備えていてもよい。この場合、無停電電源装置本体15の残存寿命表示部は、通信部14によって送信された残存寿命値Lを表示する。   In addition, the remaining life value L is transmitted to the uninterruptible power supply main body 15 via the communication unit 14. The uninterruptible power supply main body 15 receives the remaining life value L transmitted by the communication unit 14. The uninterruptible power supply main unit 15 includes a remaining life display unit, and displays the received remaining life value L on the remaining life display unit. In the present embodiment, the battery life determination device 1 includes a remaining life display unit 11. However, the battery life determination device 1 may not include the remaining life display unit, and the uninterruptible power supply main body 15 may include the remaining life display unit. In this case, the remaining life display unit of the uninterruptible power supply main body 15 displays the remaining life value L transmitted by the communication unit 14.

さらに、充電制御部13は、残存寿命値Lに基づいて、放電しているニッケル・水素蓄電池3の充電を制御する。例えば、充電制御部13は、残存寿命値Lが規定値以下になった場合に充電を行わないよう制御する。   Further, the charge control unit 13 controls charging of the discharged nickel-hydrogen storage battery 3 based on the remaining life value L. For example, the charging control unit 13 performs control so that charging is not performed when the remaining life value L becomes a specified value or less.

なお、一般にニッケル・水素蓄電池は使用者の目に触れ難い場所に設置されているので、無停電電源装置本体の制御部のように、使用者の目に触れ易い部分に残存寿命表示部11を設けるのが効果的である。   In general, the nickel-hydrogen storage battery is installed in a place where it is difficult to touch the user's eyes. Therefore, the remaining life display unit 11 is provided on a part that is easily touched by the user, such as the control unit of the uninterruptible power supply main body. It is effective to provide.

(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る電池寿命判定装置について説明する。実施の形態2に係る電池寿命判定方法は、ニッケル・水素蓄電池の寿命をさらに正確に判定することができる。実施の形態2に係る電池寿命判定方法は、環境温度の測定値と蓄電池温度の平均値との差を変数とする指数関数の値と、初期の期待寿命値とを乗算して随時期待寿命値を算出し、随時期待寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量を減算した値を残存寿命値として算出し、寿命を判定する。
(Embodiment 2)
Subsequently, a battery life determination apparatus according to Embodiment 2 will be described. The battery life determination method according to Embodiment 2 can determine the life of the nickel-hydrogen storage battery more accurately. The battery life determination method according to the second embodiment is obtained by multiplying the value of an exponential function having a difference between the measured value of the environmental temperature and the average value of the storage battery temperature as a variable and the initial expected life value, as needed. And a value obtained by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount from the expected life value as needed is calculated as the remaining life value to determine the life.

上述した実施の形態1の電池寿命判定方法における期待寿命値L(初期期待寿命値と同義)は、厳密には蓄電池の温度履歴により指数関数的に変化する。この要素を実施の形態1の電池寿命判定方法に加えることにより、ニッケル・水素蓄電池の寿命をさらに正確に判定することができる。 Strictly speaking, the expected life value L 0 (synonymous with the initial expected life value) in the battery life determination method of the first embodiment described above changes exponentially with the temperature history of the storage battery. By adding this element to the battery life determination method of Embodiment 1, the life of the nickel-hydrogen storage battery can be determined more accurately.

図3は、実施の形態2における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。なお、図3において、実施の形態1と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the battery life determination apparatus according to the second embodiment. In FIG. 3, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3に示す寿命判定部2は、負荷電力測定部4、寿命データ記憶部5、環境温度測定部6、期待寿命値選択部7、放電回数計数部8a、経過時間計数部8b、蓄電池温度測定部9、平均値算出部10、残存寿命表示部11、制御部12、充電制御部13及び通信部14を備える。   The life determination unit 2 shown in FIG. 3 includes a load power measurement unit 4, a life data storage unit 5, an environmental temperature measurement unit 6, an expected life value selection unit 7, a discharge number counting unit 8a, an elapsed time counting unit 8b, and a storage battery temperature measurement. Unit 9, average value calculation unit 10, remaining life display unit 11, control unit 12, charge control unit 13, and communication unit 14.

制御部12は、第1寿命低下量算出部12a、第2寿命低下量算出部12b、残存寿命値算出部12c及び随時期待寿命値算出部12dを備える。随時期待寿命値算出部12dは、寿命データ記憶部5から読み出された期待寿命値に平均値算出部10からの情報を加味して随時期待寿命値を算出する。すなわち、随時期待寿命値算出部12dは、環境温度測定部6によって測定された環境温度と平均値算出部10によって算出された蓄電池温度の平均値との差を変数とする指数関数の値と、期待寿命値選択部7によって選択された期待寿命値とを乗算して随時期待寿命値を算出する。   The control unit 12 includes a first life reduction amount calculation unit 12a, a second life reduction amount calculation unit 12b, a remaining life value calculation unit 12c, and an expected life value calculation unit 12d as needed. The anytime expected life value calculation unit 12d calculates the anytime expected life value by adding the information from the average value calculation unit 10 to the expected life value read from the life data storage unit 5. That is, the expected life value calculation unit 12d as needed has a value of an exponential function whose variable is the difference between the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit 6 and the average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculation unit 10. The expected life value is calculated at any time by multiplying the expected life value selected by the expected life value selector 7.

残存寿命値算出部12cは、随時期待寿命値算出部12dによって算出された随時期待寿命値から第1寿命低下量算出部12aによって算出された第1寿命低下量及び第2寿命低下量算出部12bによって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する。   The remaining life value calculation unit 12c includes a first life reduction amount and a second life reduction amount calculation unit 12b calculated by the first life reduction amount calculation unit 12a from the anytime expected life value calculated by the anytime expected life value calculation unit 12d. The remaining life value is calculated by subtracting the second life reduction amount calculated by the above.

具体的には、期待寿命値をL、随時期待寿命値をL、第1寿命低下量をL、期待寿命値Lの算出時の環境温度をT、充放電時又は休止時の蓄電池温度の平均値をT、第2寿命低下量をL、残存寿命値をLとした場合、以下に示すように、随時期待寿命値Lは下記の(4)式で、残存寿命値Lは下記の(5)式でそれぞれ表される。 Specifically, the expected life value is L 0 , the expected life value is L m , the first life reduction amount is L 1 , the environmental temperature at the time of calculation of the expected life value L 0 is T 0 , charge / discharge or rest When the average value of the storage battery temperature is T m , the second life reduction amount is L 2 , and the remaining life value is L, the expected life value L m is expressed by the following equation (4) as shown below. The life value L is expressed by the following equation (5).

=L×2〔T0−Tm/10〕・・・(4)
L=L−(L+L)・・・(5)
L m = L 0 × 2 [T0−Tm / 10] (4)
L = L m − (L 1 + L 2 ) (5)

次に、図3に示す電池寿命判定装置を用いた電池寿命判定方法について、フローチャートに基づいて具体的に説明する。図4は、実施の形態2に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, a battery life determination method using the battery life determination device shown in FIG. 3 will be specifically described based on a flowchart. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the second embodiment.

図4のステップS21〜S25の処理は、図2のステップS1〜S5の処理と同じであるので説明を省略する。実施の形態2の電池寿命判定方法では、初期の期待寿命値Lを求める処理(ステップS5)までは、実施の形態1の電池寿命判定方法と同じであるが、それ以降の動作が異なっている。 The processing in steps S21 to S25 in FIG. 4 is the same as the processing in steps S1 to S5 in FIG. The battery life judging process of the second embodiment, the process for obtaining the initial expected life value L 0 to (step S5) is the same as the battery life judging process of the first embodiment, different subsequent operations Yes.

平均値算出部10は、一定の時間間隔毎に測定された蓄電池3の温度(蓄電池温度)を蓄電池温度測定部9から取得する(ステップS26)。蓄電池温度測定部9は、一定の時間間隔毎に蓄電池3の温度を測定する。次に、平均値算出部10は、蓄電池温度測定部9によって測定された蓄電池温度と測定回数とに基づいて平均値Tを算出する(ステップS27)。 The average value calculation unit 10 acquires the temperature of the storage battery 3 (storage battery temperature) measured at regular time intervals from the storage battery temperature measurement unit 9 (step S26). The storage battery temperature measuring unit 9 measures the temperature of the storage battery 3 at regular time intervals. Then, average value calculation unit 10 calculates the average value T m based on the battery temperature measured by the battery temperature measuring unit 9 and the number of measurements (step S27).

次に、随時期待寿命値算出部12dは、環境温度測定部6によって測定された環境温度Tと平均値算出部10によって算出された蓄電池温度の平均値Tとを(4)式に代入することにより随時期待寿命値Lを算出する(ステップS28)。 Then, any time the expected life value calculating unit 12d, substitutes the average value T m of a battery temperature calculated by the ambient temperature T 0 and the average value calculating section 10 measured by the ambient temperature measuring unit 6 in (4) It is calculated from time to time expected life value L m by (step S28).

なお、図4のステップS29〜S32の処理は、図2のステップS6,S7,S10,S11の処理と同じであるので説明を省略する。   Note that the processing in steps S29 to S32 in FIG. 4 is the same as the processing in steps S6, S7, S10, and S11 in FIG.

ついで、残存寿命値算出部12cは、随時期待寿命値算出部12dによって算出された随時期待寿命値Lから第1寿命低下量Lと第2寿命低下量Lとを減ずることにより、残存寿命値Lを算出し、ニッケル・水素蓄電池3の寿命を判定する(ステップS33)。ステップS34の処理は、図2のステップS13の処理と同じである。 Then, the remaining lifetime value calculating unit 12c, by subtracting the first life reduction amount from time to time the expected life value L m calculated by occasionally expected life value calculating unit 12d L 1 and the second life reduction amount L 2, the remaining The lifetime value L is calculated, and the lifetime of the nickel-hydrogen storage battery 3 is determined (step S33). The process in step S34 is the same as the process in step S13 in FIG.

実施の形態2の電池寿命判定方法によれば、放電時にニッケル・水素蓄電池3に印加される負荷電力値から寿命値を算出するのに、予め負荷電力及び環境温度と寿命との関係を示す寿命データを用意し、この寿命データから負荷電力と環境温度の測定値に対応する寿命を選択して期待寿命値とするので、寿命を正確に予測することができる。しかも、実際の停電によって蓄電池3が本来のバックアップ機能を発揮して放電している場合には、その放電により劣化する蓄電池3の寿命が補正されるので、ニッケル・水素蓄電池の寿命を正確に精度よく判定することができる。   According to the battery life determination method of the second embodiment, in order to calculate the life value from the load power value applied to the nickel-hydrogen storage battery 3 at the time of discharging, the life that shows the relationship between the load power, the environmental temperature, and the life in advance. Since data is prepared and the life corresponding to the measured values of the load power and the environmental temperature is selected from the life data to obtain the expected life value, the life can be accurately predicted. In addition, when the storage battery 3 is discharged due to an actual power outage, the life of the storage battery 3 that is deteriorated by the discharge is corrected, so the life of the nickel-hydrogen storage battery is accurately accurate. Can be judged well.

(実施の形態3)
続いて、実施の形態3に係る電池寿命判定装置について説明する。実施の形態3に係る電池寿命判定方法は、ニッケル・水素蓄電池の寿命をさらに正確に判定することができる。実施の形態3に係る電池寿命判定方法は、期待寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出した後、残存寿命値を記憶する。そして、第1寿命低下量及び第2寿命低下量を減算する毎に残存寿命値を更新して寿命を判定する。
(Embodiment 3)
Subsequently, a battery life determination apparatus according to Embodiment 3 will be described. The battery life determination method according to Embodiment 3 can more accurately determine the life of the nickel-hydrogen storage battery. The battery life determination method according to Embodiment 3 calculates the remaining life value by subtracting the first life reduction amount and the second life reduction amount from the expected life value, and then stores the remaining life value. Each time the first life reduction amount and the second life reduction amount are subtracted, the remaining life value is updated to determine the life.

上述した実施の形態1の電池寿命判定方法において、第1寿命低下量及び第2寿命低下量を算出し、残存寿命値から第2寿命低下量を減算する間隔が短い程、残存寿命値の精度は向上する。この要素を実施の形態1の電池寿命判定方法に加えることにより、ニッケル・水素蓄電池の寿命をさらに正確に判定することができる。   In the battery life determination method according to Embodiment 1 described above, the first life reduction amount and the second life reduction amount are calculated, and the shorter the interval for subtracting the second life reduction amount from the remaining life value, the shorter the accuracy of the remaining life value. Will improve. By adding this element to the battery life determination method of Embodiment 1, the life of the nickel-hydrogen storage battery can be determined more accurately.

図5は、実施の形態3における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、実施の形態1と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the battery life determination apparatus according to the third embodiment. In FIG. 5, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5に示す寿命判定部2は、負荷電力測定部4、寿命データ記憶部5、環境温度測定部6、期待寿命値選択部7、放電回数計数部8a、経過時間計数部8b、蓄電池温度測定部9、平均値算出部10、残存寿命表示部11、制御部12、充電制御部13、通信部14及び寿命値記憶部16を備える。制御部12は、第1寿命低下量算出部12a、第2寿命低下量算出部12b及び残存寿命値算出部12cを備える。   The life determination unit 2 shown in FIG. 5 includes a load power measurement unit 4, a life data storage unit 5, an environmental temperature measurement unit 6, an expected life value selection unit 7, a discharge number counting unit 8a, an elapsed time counting unit 8b, and a storage battery temperature measurement. Unit 9, average value calculation unit 10, remaining life display unit 11, control unit 12, charge control unit 13, communication unit 14, and life value storage unit 16. The control unit 12 includes a first life reduction amount calculation unit 12a, a second life reduction amount calculation unit 12b, and a remaining life value calculation unit 12c.

寿命値記憶部16は、残存寿命値算出部12cによって算出された残存寿命値を記憶する。残存寿命値算出部12cは、寿命値記憶部16に記憶されている前回算出した残存寿命値を読み出し、読み出した残存寿命値から第1寿命低下量及び第2寿命低下量を減算して最新の残存寿命値を算出する。そして、残存寿命値算出部12cは、算出した最新の残存寿命値を寿命値記憶部16に記憶し、寿命値記憶部16の内容を更新する。   The life value storage unit 16 stores the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit 12c. The remaining life value calculation unit 12c reads the previously calculated remaining life value stored in the life value storage unit 16, and subtracts the first life reduction amount and the second life reduction amount from the read remaining life value to obtain the latest Calculate the remaining life value. Then, the remaining life value calculation unit 12 c stores the calculated latest remaining life value in the life value storage unit 16 and updates the contents of the life value storage unit 16.

具体的には、初期の期待寿命値をL、第1寿命低下量をL、初期期待寿命値Lの算出時の環境温度をT、充放電時又は休止時の蓄電池温度の平均値をT、第2寿命低下量をL、最新の残存寿命値をL、前回の残存寿命値をLX−1、残存寿命値から第2寿命低下量Lを減算する間隔をDとした場合、以下に示すように、第2寿命低下量Lは下記の(6)式で、残存寿命値Lは下記の(7)式でそれぞれ表される。 Specifically, the initial expected life value is L 0 , the first life reduction amount is L 1 , the environmental temperature when calculating the initial expected life value L 0 is T 0 , and the average storage battery temperature during charge / discharge or rest The value is T m , the second life reduction amount is L 2 , the latest remaining life value is L X , the previous remaining life value is L X−1 , and the interval at which the second life reduction amount L 2 is subtracted from the remaining life value. If the D X, as shown below, the second life reduction amount L 2 in (6) below, the remaining lifetime value L X is respectively represented by (7) below.

=d×D×2〔Tm−T0/10〕・・・(6)
=LX−1−(L+L) {X≧1}・・・(7)
L 2 = d × D X × 2 [Tm−T0 / 10] (6)
L X = L X-1 − (L 1 + L 2 ) {X ≧ 1} (7)

次に、図5に示す電池寿命判定装置を用いた電池寿命判定方法について、フローチャートに基づいて具体的に説明する。図6は、実施の形態3に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, a battery life determination method using the battery life determination apparatus shown in FIG. 5 will be specifically described based on a flowchart. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the third embodiment.

図6のステップS41の処理は、図2のステップS1の処理と同じであるので説明を省略する。ステップS42において、制御部12は、残存寿命値の算出回数Xが1であるか否かを判断する。制御部12は、残存寿命値の算出回数を記憶している。ここで、算出回数Xが1であると判断された場合、すなわち、残存寿命値を初めて算出する場合(ステップS42でYES)、ステップS43の処理に移行する。ステップS43〜S46の処理は、図2のステップS2〜S5の処理と同じであるので説明を省略する。   The process in step S41 in FIG. 6 is the same as the process in step S1 in FIG. In step S <b> 42, the control unit 12 determines whether or not the remaining life value calculation count X is 1. The control unit 12 stores the number of times the remaining life value is calculated. Here, when it is determined that the calculation count X is 1, that is, when the remaining life value is calculated for the first time (YES in step S42), the process proceeds to step S43. The processing of steps S43 to S46 is the same as the processing of steps S2 to S5 in FIG.

一方、算出回数Xが1でないと判断された場合(ステップS42でNO)、残存寿命値算出部12cは、寿命値記憶部16に記憶されている前回の残存寿命値を読み出す(ステップS47)。次に、環境温度測定部6は、蓄電池3が設置されている場所の環境温度Tを測定する(ステップS48)。ステップS49〜S52までの処理は、図2のステップS6〜S9の処理と同じであるので説明を省略する。 On the other hand, when it is determined that the calculation count X is not 1 (NO in step S42), the remaining life value calculation unit 12c reads the previous remaining life value stored in the life value storage unit 16 (step S47). Next, the environmental temperature measurement unit 6 measures the environmental temperature T 0 where the storage battery 3 is installed (step S48). The processing from step S49 to S52 is the same as the processing from step S6 to S9 in FIG.

次に、経過時間計数部8bは、残存寿命値の算出回数Xが1である場合、蓄電池3を設置してからの経過時間Dを計数し、残存寿命値の算出回数Xが1でない場合、前回の残存寿命値が算出されてからの経過時間Dを計数する(ステップS53)。経過時間計数部8bは、前回の残存寿命値が算出された時刻を記憶しており、この時刻を基に前回の残存寿命値が算出されてからの経過時間Dを計数する。 Then, the elapsed time counter 8b, when calculating the number X of the remaining lifetime value is 1, counting the elapsed time D X from by installing a storage battery 3, when the calculated number X of remaining life value is not 1 , the last remaining lifetime value counts the elapsed time D X from being calculated (step S53). Elapsed time counting unit 8b stores a time at which the last remaining lifetime value is calculated, last remaining lifetime value based on the time to count the elapsed time D X from being calculated.

次に、第2寿命低下量算出部12bは、経過時間計数部8bによって計数された経過時間Dと、平均値算出部10によって算出された蓄電池温度の平均値Tと、環境温度測定部6によって測定された環境温度Tとを(6)式に代入することにより第2寿命低下量Lを算出する(ステップS54)。 Next, the second life reduction amount calculating unit 12b, the elapsed and time D X counted by the elapsed time counting unit 8b, and the average value T m of a battery temperature calculated by the average value calculating unit 10, the environmental temperature measuring unit By substituting the environmental temperature T 0 measured by 6 into the equation (6), the second life reduction amount L 2 is calculated (step S54).

次に、残存寿命値算出部12cは、(7)式に基づいて最新の残存寿命値Lを算出する。すなわち、残存寿命値算出部12cは、残存寿命値の算出回数Xが1である場合、期待寿命値選択部7によって選択された期待寿命値Lから、第1寿命低下量算出部12aによって算出された第1寿命低下量L及び第2寿命低下量算出部12bによって算出された第2寿命低下量Lを減算し、残存寿命値Lを算出する。また、残存寿命値算出部12cは、残存寿命値の算出回数Xが1でない場合、寿命値記憶部16から読み出した前回の残存寿命値LX−1から、第1寿命低下量算出部12aによって算出された第1寿命低下量L及び第2寿命低下量算出部12bによって算出された第2寿命低下量Lを減算し、最新の残存寿命値Lを算出する(ステップS55)。 Next, the remaining life value calculation unit 12c calculates the latest remaining life value L X based on the equation (7). That is, the remaining life value calculating unit 12c, when the calculated number X of remaining life value is 1, from the expected life value L 0 selected by the expected life value selecting unit 7, calculated by the first life reduction amount calculating unit 12a has been the second life reduction amount L 2 subtracts calculated by the first life reduction amount L 1 and the second life reduction amount calculating unit 12b, and calculates the remaining lifetime value L. In addition, when the remaining life value calculation count X is not 1, the remaining life value calculation unit 12c uses the first remaining life value calculation unit 12a from the previous remaining life value L X-1 read from the life value storage unit 16. the second life reduction amount L 2 calculated by the first life reduction amount L 1 and the second life reduction amount calculating section 12b which is calculated by subtracting, calculates the latest remaining lifetime value L X (step S55).

次に、残存寿命値算出部12cは、算出した最新の残存寿命値Lを寿命値記憶部16に記憶し、寿命値記憶部16の記憶内容を更新する(ステップS56)。次に、制御部12は、残存寿命値の算出回数Xをインクリメントする(ステップS57)。ステップS34の処理は、図2のステップS13の処理と同じである。 Then, the remaining lifetime value calculating unit 12c stores the calculated latest remaining lifetime value L X life value storage unit 16, and updates the stored contents of the service life value storage unit 16 (step S56). Next, the controller 12 increments the remaining life value calculation count X (step S57). The process in step S34 is the same as the process in step S13 in FIG.

実施の形態3の電池寿命判定方法によれば、放電時にニッケル・水素蓄電池3に印加される負荷電力値から寿命値を算出するのに、予め負荷電力及び環境温度と寿命との関係を示す寿命データを用意し、この寿命データから負荷電力と環境温度の測定値に対応する寿命を選択して期待寿命値とするので、寿命を正確に予測することができる。しかも、実際の停電によって蓄電池が本来のバックアップ機能を発揮して放電している場合には、その放電により劣化する蓄電池の寿命を補正するので、ニッケル・水素蓄電池の寿命を正確に精度よく判定することができる。   According to the battery life determination method of the third embodiment, in order to calculate the life value from the load power value applied to the nickel-hydrogen storage battery 3 at the time of discharging, the life that shows the relationship between the load power, the environmental temperature, and the life in advance. Since data is prepared and the life corresponding to the measured values of the load power and the environmental temperature is selected from the life data to obtain the expected life value, the life can be accurately predicted. In addition, when the storage battery is discharged due to an actual power failure, the life of the storage battery deteriorated by the discharge is corrected, so the life of the nickel-hydrogen storage battery is accurately and accurately determined. be able to.

次に、各実施の形態の電池寿命判定方法において、上述した各式に基づき、様々な条件下で残存寿命値を算出した実施例について説明する。   Next, in the battery life determination method of each embodiment, examples in which the remaining life value is calculated under various conditions based on the above-described equations will be described.

(実施例1)
実施例1では、球状水酸化ニッケル粉末を3次元多孔体ニッケルに充填した正極と、水素吸蔵合金粉末をニッケルメッキしたパンチングメタルに塗布した負極とを、それらの理論容量比が1/2(正極に対して負極が2倍)となるように組み合わせ、スルホン化ポリプロピレン不織布からなるセパレータを介して捲回し、電極群を構成した。この電極群を鉄製でニッケルめっきされた円筒缶に挿入し、KOHとNaOHの水溶液からなる電解液を注入した後、封口板及びガスケットにより缶の開口部を密封した。こうして直径17mm、高さ50mm、セパレータの厚み0.18mm、及び公称容量1800mAhの円筒型ニッケル・水素蓄電池Aを作製した。
Example 1
In Example 1, a positive electrode in which spherical nickel hydroxide powder is filled in three-dimensional porous nickel and a negative electrode in which hydrogen storage alloy powder is applied to a nickel-plated punching metal have a theoretical capacity ratio of 1/2 (positive electrode The electrode group was configured by combining them so that the negative electrode was 2 times larger than the negative electrode and wound through a separator made of a sulfonated polypropylene nonwoven fabric. This electrode group was inserted into a cylindrical can made of iron and nickel-plated, and an electrolyte solution composed of an aqueous solution of KOH and NaOH was injected. Then, the opening of the can was sealed with a sealing plate and a gasket. Thus, a cylindrical nickel-hydrogen storage battery A having a diameter of 17 mm, a height of 50 mm, a separator thickness of 0.18 mm, and a nominal capacity of 1800 mAh was produced.

この蓄電池Aを図1の電池寿命判定装置に組み込み、電池寿命判定装置と一体化させた。そして、このニッケル・水素蓄電池に対して、十分に初期活性化サイクルを経させた後に、40℃雰囲気下で下記の充放電試験を行った。期待寿命値(初期期待寿命値)Lは、環境温度と、放電電流値の関係から予め抽出した蓄電池の寿命情報とを比較して算出した。
充電:900mA、最高到達電圧から5mV電圧低下時に充電停止(いわゆる−△V制御方式)
休止:69時間
This storage battery A was incorporated in the battery life determination device of FIG. 1 and integrated with the battery life determination device. The nickel-hydrogen storage battery was sufficiently subjected to the initial activation cycle, and then subjected to the following charge / discharge test in an atmosphere of 40 ° C. The expected life value (initial expected life value) L 0 was calculated by comparing the environmental temperature and the life information of the storage battery extracted in advance from the relationship between the discharge current values.
Charging: 900 mA, charging stopped when the voltage reaches 5 mV from the highest voltage reached (so-called -ΔV control method)
Rest: 69 hours

以上の充電及び休止の後、放電電流1800mAにて1.0Vまで放電を行なった。この放電を300日、900日及び1500日繰り返した時点で、図2のフローチャートに基づいて残存寿命値Lを算出した。この電池寿命判定装置は、ニッケル・水素蓄電池の残存容量が1080mAh(公称容量の60%)に達した時点をもって寿命と判断した。   After the above charging and resting, the battery was discharged to 1.0 V at a discharge current of 1800 mA. When this discharge was repeated for 300 days, 900 days, and 1500 days, the remaining life value L was calculated based on the flowchart of FIG. This battery life determination device determined that the life was reached when the remaining capacity of the nickel-hydrogen storage battery reached 1080 mAh (60% of the nominal capacity).

期待寿命値L、それを算出する際の環境温度、放電レート(時間率で表示)、及び寿命判定に用いた(1)式及び(2)式の定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.1に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.1に示す。 Expected life value L 0 , environmental temperature when calculating it, discharge rate (expressed in time rate), and values of constants a, b, c, d in equations (1) and (2) used for life judgment In Table 1 below. No. 1 in Table 2 below shows the calculation result of the remaining life value L. It is shown in 1.

(実施例2)
実施例2では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、放電レートを時間率×5及び時間率×0.5に代え、図2のフローチャートに基づいて残存寿命値Lを算出した。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.2,3にそれぞれ示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.2,3にそれぞれ示す。なお、下記の表1のNo.2は、時間率を5倍したときの期待寿命値Lを表し、下記の表1のNo.3は、時間率を0.5倍したときの期待寿命値Lを表している。
(Example 2)
In Example 2, the remaining life value L was calculated based on the flowchart of FIG. 2 using the battery life determination device and the storage battery A of Example 1 and replacing the discharge rate with time rate × 5 and time rate × 0.5. . The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of the constants a, b, c, d are shown in Table 1 below. 2 and 3, and the calculation result of the remaining life value L is No. 2 in Table 2 below. 2 and 3, respectively. In addition, No. 1 in Table 1 below. 2 represents the expected life value L 0 when the time ratio is multiplied by 5; 3 represents the expected life value L 0 when the time ratio is multiplied by 0.5.

(比較例1)
比較例1は、実施例1〜3に対する比較例である。比較例1では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、実施例1,2と同様の条件下で、(1)式〜(3)式の代わりに一次関数L=L−eNを用いて残存寿命値Lを算出した。ここで、定数eは、セパレータの厚みなどニッケル・水素蓄電池の構造によって変化するとともに、放電回数Nを時間に変換する次元を有する。期待寿命値L、算出の条件及び定数eの値を下記の表1のNo.9〜11に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.9〜11に示す。なお、下記の表1のNo.9は、時間率を1倍したときの期待寿命値Lを表し、下記の表1のNo.10は、時間率を5倍したときの期待寿命値Lを表し、下記の表1のNo.11は、時間率を0.5倍したときの期待寿命値Lを表している。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 is a comparative example for Examples 1-3. In Comparative Example 1, using the battery life determination device of Example 1 and the storage battery A, the linear function L = L 0 − instead of the expressions (1) to (3) under the same conditions as in Examples 1 and 2. The remaining life value L was calculated using eN. Here, the constant e changes depending on the structure of the nickel-hydrogen storage battery, such as the thickness of the separator, and has a dimension for converting the number of discharges N into time. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the value of the constant e are set as No. 1 in Table 1 below. 9 to 11 and the calculation result of the remaining life value L is No. 2 in Table 2 below. Shown in 9-11. In addition, No. 1 in Table 1 below. 9 represents an expected life value L 0 when the time ratio is multiplied by 1, and No. 9 in Table 1 below. 10 represents the expected life value L 0 when the time ratio is multiplied by five. 11 represents the expected life value L 0 when the time ratio is multiplied by 0.5.

(実施例3)
実施例3では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、図4のフローチャートに基づいて残存寿命値Lを算出した。この際、電池寿命判定装置は、(4)式及び(5)式を用いて残存寿命値Lを算出する。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.4に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.4に示す。なお、蓄電池温度の平均値Tは、下記の表2に示すとおりである。
(Example 3)
In Example 3, the remaining life value L was calculated based on the flowchart of FIG. 4 using the battery life determination device and the storage battery A of Example 1. At this time, the battery life determination device calculates the remaining life value L using the equations (4) and (5). The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of the constants a, b, c, d are shown in Table 1 below. 4 and the calculation result of the remaining life value L is No. 2 in Table 2 below. 4 shows. The average value T m of a storage battery temperature are as shown in Table 2 below.

(実施例4)
実施例4では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、環境温度を35℃に変えた以外は実施例1と同様の条件で残存寿命値Lを算出した。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.5に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.5に示す。なお、下記の表1のNo.5は、環境温度を35℃にしたときの期待寿命値Lを表している。
Example 4
In Example 4, the remaining life value L was calculated under the same conditions as in Example 1 except that the battery life determination device and the storage battery A of Example 1 were used and the environmental temperature was changed to 35 ° C. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of the constants a, b, c, d are shown in Table 1 below. No. 5 in Table 2 below shows the calculation result of the remaining life value L. As shown in FIG. In addition, No. 1 in Table 1 below. 5 represents the expected life value L 0 when the environmental temperature is 35 ° C.

(比較例2)
比較例2は、実施例4に対する比較例である。比較例2では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、実施例4と同様の条件で、一次関数L=L−eNを用いて残存寿命値Lを算出した。なお、定数eは、比較例1と同じである。期待寿命値L、算出の条件及び定数eの値を下記の表1のNo.12に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.12に示す。なお、下記の表1のNo.12は、環境温度を35℃にしたときの期待寿命値Lを表している。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 is a comparative example with respect to Example 4. In Comparative Example 2, the remaining life value L was calculated using the linear function L = L 0 −eN under the same conditions as in Example 4 using the battery life determination device and the storage battery A of Example 1. The constant e is the same as in Comparative Example 1. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the value of the constant e are set as No. 1 in Table 1 below. No. 12 in Table 2 below shows the calculation result of the remaining life value L. 12 shows. In addition, No. 1 in Table 1 below. 12 represents an expected life value L 0 when the environmental temperature is set to 35 ° C.

(実施例5)
実施例5では、セパレータの厚みが0.18mmであり、公称容量が1600mAhである点以外は実施例1と同様の構造の円筒型ニッケル・水素蓄電池Bを作製するとともに、セパレータの厚みが0.26mmであり、公称容量が1400mAhである点以外は実施例1と同様の円筒型ニッケル・水素蓄電池Cを作製した。これらの蓄電池B,Cについて、実施例1と同様の条件で残存寿命値Lを算出した。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.6,7に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.6,7に示す。なお、下記の表1のNo.6は、蓄電池Bを用いたときの期待寿命値Lを表し、下記の表1のNo.7は、蓄電池Cを用いたときの期待寿命値Lを表している。
(Example 5)
In Example 5, a cylindrical nickel-hydrogen storage battery B having a structure similar to that of Example 1 except that the separator thickness is 0.18 mm and the nominal capacity is 1600 mAh, and the separator thickness is 0.1. A cylindrical nickel-hydrogen storage battery C similar to Example 1 was produced except that the thickness was 26 mm and the nominal capacity was 1400 mAh. For these storage batteries B and C, the remaining life value L was calculated under the same conditions as in Example 1. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of the constants a, b, c, d are shown in Table 1 below. 6 and 7 and the calculation result of the remaining life value L is shown in Table 2 below. 6 and 7. In addition, No. 1 in Table 1 below. 6 represents an expected life value L 0 when the storage battery B is used. 7 represents an expected life value L 0 when the storage battery C is used.

(比較例3)
比較例3は、実施例5に対する比較例である。比較例3では、実施例5の電池寿命判定装置及び蓄電池B,Cを用い、実施例5と同様の条件で、一次関数L=L−eNを用いて残存寿命値Lを算出した。なお、定数eは、比較例1と同様に放電回数Nを時間に変換する次元を有している。期待寿命値L、算出の条件及び定数eの値を下記の表1のNo.13,14に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.13,14に示す。なお、下記の表1のNo.13は、蓄電池Bを用いたときの期待寿命値Lを表し、下記の表1のNo.14は、蓄電池Cを用いたときの期待寿命値Lを表している。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 is a comparative example for Example 5. In Comparative Example 3, the remaining life value L was calculated using the linear function L = L 0 −eN under the same conditions as in Example 5 using the battery life determination device and the storage batteries B and C of Example 5. The constant e has a dimension for converting the number of discharges N into time as in the first comparative example. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the value of the constant e are set as No. 1 in Table 1 below. 13 and 14 and the calculation result of the remaining life value L is shown in No. 2 of Table 2 below. 13 and 14. In addition, No. 1 in Table 1 below. 13 represents an expected life value L 0 when the storage battery B is used. 14 represents an expected life value L 0 when the storage battery C is used.

(参考例)
参考例では、実施例1において第1寿命低下量Lを算出するための(1)式に代えて、下記の(8)式に基づいて第1寿命低下量Lを算出した。(8)式における定数fは、定数bと同様の意味を有しつつも放電回数Nを時間に変換する次元を有さない。さらに、参考例では、実施例1において第2寿命低下量Lを算出するための(2)式に代えて、下記の(9)式に基づいて第2寿命低下量を算出した。なお、(9)式におけるgは定数である。すなわち残存寿命値Lを、一旦は放電回数の次元で算出した。その後1回の充放電に掛かる時間を72時間(3日)として時間の次元で寿命を予測するようにした。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,c,f,gの値を下記の表1のNo.8に示し、残存寿命値Lの算出結果を下記の表2のNo.8に示す。
(Reference example)
In the reference examples, examples 1 instead of (1) for calculating a first life reduction amount L 1, and calculates the first life reduction amount L 1 on the basis of the following equation (8). The constant f in the equation (8) has the same meaning as the constant b, but does not have a dimension for converting the number of discharges N into time. Further, in the reference example, instead of equation (2) for calculating the second life reduction amount L 2 in Example 1, it was calculated second life reduction amount based on the following equation (9). Note that g in equation (9) is a constant. That is, the remaining life value L was once calculated in the dimension of the number of discharges. Thereafter, the time required for one charge / discharge was 72 hours (3 days), and the life was predicted in the dimension of time. The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of constants a, c, f, and g are shown in No. 1 of Table 1 below. 8 and the calculation result of the remaining life value L is No. 2 in Table 2 below. It is shown in FIG.

=a×ln(f×N)+c・・・(8)
=g×N×2〔Tm−T0/10〕・・・(9)
L 1 = a × ln (f × N) + c (8)
L 2 = g × N × 2 [Tm−T0 / 10] (9)

(実施例6)
実施例6では、実施例1の電池寿命判定装置及び蓄電池Aを用い、図6のフローチャートに基づいて残存寿命値L(L)を算出した。この際、電池寿命判定装置は、(6)式を用いて第2寿命低下量Lを算出し、(7)式を用いて残存寿命値L(L)を算出した。期待寿命値L、算出の条件、及び定数a,b,c,dの値を下記の表1のNo.15に示し、残存寿命値L(L)の算出結果を下記の表2のNo.15に示す。
(Example 6)
In Example 6, the remaining life value L (L X ) was calculated based on the flowchart of FIG. 6 using the battery life determination device and the storage battery A of Example 1. At this time, the battery life judging device (6) to calculate a second life reduction amount L 2 was used to calculate the remaining lifetime value L (L X) using equation (7). The expected life value L 0 , the calculation conditions, and the values of the constants a, b, c, d are shown in Table 1 below. 15 and the calculation result of the remaining life value L (L X ) is shown in No. 2 of Table 2 below. As shown in FIG.

なお、実施例6では、第2寿命低下量Lを300日毎に算出し、残存寿命値から減算を行った。この際算出した第2寿命低下量Lは下記の表3に示すとおりである。表3は、300日毎に算出した蓄電池温度の平均値T及び第2寿命低下量Lを示している。図7は、実施例6、実施例1及び参考例において、経過時間に対する残存寿命値の推移を示す図である。図7において、四角点71は、実施例1で算出される残存寿命値の推移を表し、三角点72は、参考例で算出される残存寿命値の推移を表し、菱形点73は、実施例6で算出される残存寿命値の推移を表している。 In Example 6, the second life reduction amount L 2 calculated for each 300 days, was subtracted from the remaining life value. Second life reduction amount L 2 calculated at this time are as shown in Table 3 below. Table 3 shows the mean value T m and the second life reduction amount L 2 of the storage battery temperatures calculated for each 300 days. FIG. 7 is a diagram showing the transition of the remaining life value with respect to the elapsed time in Example 6, Example 1, and Reference Example. In FIG. 7, a square point 71 represents the transition of the remaining life value calculated in the first embodiment, the triangle point 72 represents the transition of the remaining life value calculated in the reference example, and the diamond point 73 represents the embodiment. 6 represents the transition of the remaining life value calculated in FIG.

表2は、上記各実施例1〜6、比較例1〜3及び参考例で求めた残存寿命値Lの値と実測値との乖離を経過時間(日数)毎に示している。乖離日数は、残存寿命値Lに経過日数を加算した値から実測値を減算することにより算出される。例えば、No.1において、300日後の残存寿命値Lは1061日であり、実測値は1530日であるので、残存寿命値Lに300日を加算した日数から実測値を減算し、乖離日数は−169日となる。   Table 2 shows the difference between the value of the remaining life value L obtained in each of the above Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Example and the measured value for each elapsed time (days). The number of days of deviation is calculated by subtracting the actual measurement value from the value obtained by adding the elapsed days to the remaining life value L. For example, no. 1, the remaining life value L after 300 days is 1061 days, and the actual measurement value is 1530 days. Therefore, the actual measurement value is subtracted from the number of days obtained by adding 300 days to the remaining life value L, and the deviation day is −169 days. Become.

Figure 2007263952
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Figure 2007263952
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表2より、NO.9〜14に示した比較例1〜3は実測値との乖離が顕著であるのに対し、No.1〜7に示した実施例1〜6は実測値との乖離が僅かであることが分かる。この傾向は経過時間が増える程強くなる。この理由として、水素吸蔵合金の腐食はサイクルの繰返しにより沈静化する一方、放電回数とは係わりなくニッケル・水素蓄電池を設置してからの経過時間に依存するため、本実施の形態の関係式に近似できるためであると考えられる。   From Table 2, NO. In Comparative Examples 1 to 3 shown in Nos. 9 to 14, the deviation from the actual measurement value is remarkable. It can be seen that Examples 1 to 6 shown in 1 to 7 have a slight deviation from the actually measured values. This tendency becomes stronger as the elapsed time increases. The reason for this is that while the corrosion of the hydrogen storage alloy subsides with repeated cycles, it depends on the elapsed time since the installation of the nickel-hydrogen storage battery regardless of the number of discharges. This is considered to be possible to approximate.

その反面、経過時間という放電回数とは係わりのない因子を考慮しなかった参考例(No.8)は、比較例1〜3ほどではないものの実測値との乖離が顕著であった。特に本実施例の場合、負極理論容量が正極理論容量の2倍となるよう電池を構成していることから、電池の寿命劣化速度が一次関数から大きく乖離し、より本実施の形態の関係式に近づいたことが影響したと考えられる。   On the other hand, although the reference example (No. 8) which did not consider the factor that does not relate to the number of discharges, the elapsed time, was not as large as Comparative Examples 1 to 3, but the deviation from the measured value was significant. Particularly in the case of this example, the battery is configured such that the theoretical capacity of the negative electrode is twice that of the theoretical capacity of the positive electrode. Therefore, the life deterioration rate of the battery greatly deviates from the linear function. It is thought that having approached was influenced.

また、No.1〜3に示す実施例1,2の判定結果よりもNo.4に示す実施例3の判定結果の方が、経過時間が長くなるほど高精度になっている。この理由としては、実施例3が、実施例1,2よりも充放電に伴う電池の発熱や環境温度の変化を考慮しやすくなったためと考えられる。   No. Nos. 1 to 3 shown in the results of Nos. The determination result of Example 3 shown in FIG. 4 is more accurate as the elapsed time becomes longer. The reason for this is considered that Example 3 became easier to consider the heat generation of the battery and the change in environmental temperature associated with charging and discharging than Examples 1 and 2.

さらに、No.4に示す実施例3の判定結果よりもNo.15に示す実施例6の判定結果の方が、経過時間が長くなるほど高精度になっている。この理由としては、第2寿命低下量Lを算出する精度が上昇したためと考えられる。つまり、1200日後の寿命低下量を算出する際、No.4では、1200日の間の蓄電池温度の平均値Tを算出して第2寿命低下量Lを算出しているのに対し、No.15では、300日毎に蓄電池温度の平均値Tを算出し300日毎に第2寿命低下量Lを算出している。そして、その第2寿命低下量Lを都度、残存寿命値Lから減算しているため、残存寿命値Lの精度が向上したと考えられる。そのため、1200日後に測定した蓄電池温度の平均値Tが51℃であったことに対し、No.4よりNo.15の方が、第2寿命低下量Lを、より精度良く算出できたと考えられる。同様に1500日後に測定した蓄電池の平均温度が34℃であったことに対し、No.4よりNo.15の方が、第2寿命低下量Lを、より精度良く算出できたと考えられる。 Furthermore, no. 4 from the determination result of Example 3 shown in FIG. The determination result of Example 6 shown in FIG. 15 is more accurate as the elapsed time becomes longer. The reason for this is believed to be because the accuracy of calculating the second life reduction amount L 2 is increased. That is, when calculating the life reduction amount after 1200 days, 4, the average value T m of the storage battery temperature during 1200 days is calculated to calculate the second life reduction amount L 2 . In 15, it calculates the second life reduction amount L 2 each calculated 300 days the average value T m of a battery temperature every 300 days. Then, each time the second life reduction amount L 2, since the subtracted from the remaining lifetime value L, the accuracy of the remaining lifetime value L is considered to have improved. Therefore, the average value T m of the storage battery temperature measured after 1200 days was 51 ° C. No. 4 Towards 15, the second life reduction amount L 2, believed could more accurately calculated. Similarly, the average temperature of the storage battery measured after 1500 days was 34 ° C. No. 4 Towards 15, the second life reduction amount L 2, believed could more accurately calculated.

なお、本実施例1〜6では比較的放熱性の高い金属製の電池缶を用いたが、放熱性の低い樹脂製の電槽を用いた場合、(4)式及び(5)式による判定の効果がより顕著になるものと考えられる。   In Examples 1-6, a metal battery can with relatively high heat dissipation was used. However, when a resin battery case with low heat dissipation was used, the determination was made according to equations (4) and (5). It is thought that the effect of becomes more remarkable.

さらに、本実施例1〜6では、電池の充電方法として−ΔV制御方式の間欠充電を選択したが、温度制御方式であるdT/dt制御方式やタイマー制御方式などの間欠充電、もしくはトリクル充電を行う場合でもほぼ同様な結果が得られる。   Furthermore, in the first to sixth embodiments, intermittent charging of the -ΔV control method is selected as the battery charging method, but intermittent charging such as a temperature control method such as a dT / dt control method or a timer control method, or trickle charging is performed. Even when it is performed, almost the same result is obtained.

本発明に係る電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法は、蓄電池の寿命を正確に判定することができ、無停電電源装置などに用いる蓄電池の寿命を判定する電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法として有用である。   The battery life determination device and the battery life determination method according to the present invention can accurately determine the life of a storage battery, and as a battery life determination device and a battery life determination method for determining the life of a storage battery used for an uninterruptible power supply or the like Useful.

実施の形態1における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a battery life determination device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the first embodiment. 実施の形態2における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a battery life determination device according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the second embodiment. 実施の形態3における電池寿命判定装置の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a battery life determination device according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る電池寿命判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining the operation of the battery life determination device according to the third embodiment. 実施例6、実施例1及び参考例において、経過時間に対する残存寿命値の推移を示す図である。In Example 6, Example 1, and a reference example, it is a figure which shows transition of the remaining life value with respect to elapsed time.

符号の説明Explanation of symbols

1 電池寿命判定装置
2 寿命判定部
3 蓄電池
4 負荷電力測定部
5 寿命データ記憶部
6 環境温度測定部
7 期待寿命値選択部
8a 放電回数計数部
8b 経過時間計数部
9 蓄電池温度測定部
10 平均値算出部
11 残存寿命表示部
12 制御部
12a 第1寿命低下量算出部
12b 第2寿命低下量算出部
12c 残存寿命値算出部
12d 随時期待寿命値算出部
13 充電制御部
14 通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery life determination apparatus 2 Life determination part 3 Storage battery 4 Load electric power measurement part 5 Life data storage part 6 Environment temperature measurement part 7 Expected life value selection part 8a Discharge count part 8b Elapsed time counter part 9 Storage battery temperature measurement part 10 Average value Calculation unit 11 Remaining life display unit 12 Control unit 12a First life decrease calculation unit 12b Second life decrease calculation unit 12c Remaining life value calculation unit 12d Expected life value calculation unit 13 Charging control unit 14 Communication unit

Claims (10)

放電時に蓄電池に印加される負荷電力及び前記蓄電池が設置された場所の環境温度と、前記蓄電池の寿命との関係を示す寿命データを記憶する寿命データ記憶部と、
前記蓄電池に印加される負荷電力を測定する負荷電力測定部と、
前記環境温度を測定する環境温度測定部と、
前記寿命データ記憶部に記憶されている前記寿命データを参照し、前記負荷電力測定部によって測定された負荷電力及び前記環境温度測定部によって測定された環境温度に対応する寿命を期待寿命値として選択する期待寿命値選択部と、
前記蓄電池の放電回数を計数する放電回数計数部と、
前記放電回数計数部によって計数された放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第1寿命低下量を算出する第1寿命低下量算出部と、
充放電時又は休止時における前記蓄電池の温度の平均値を算出する平均値算出部と、
前記蓄電池を設置してからの経過時間を計数する経過時間計数部と、
前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値と、前記環境温度測定部によって測定された環境温度と、前記経過時間計数部によって計数された経過時間とに基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第2寿命低下量を算出する第2寿命低下量算出部と、
前記期待寿命値選択部によって選択された期待寿命値から前記第1寿命低下量算出部によって算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出部によって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する残存寿命値算出部とを備えることを特徴とする電池寿命判定装置。
A life data storage unit that stores life data indicating the relationship between the load power applied to the storage battery at the time of discharge and the environmental temperature of the place where the storage battery is installed, and the life of the storage battery,
A load power measurement unit that measures load power applied to the storage battery;
An environmental temperature measuring unit for measuring the environmental temperature;
With reference to the lifetime data stored in the lifetime data storage unit, the lifetime corresponding to the load power measured by the load power measurement unit and the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit is selected as an expected lifetime value An expected life value selection unit,
A discharge number counting unit for counting the number of discharges of the storage battery;
A first life reduction amount for calculating a first life reduction amount for reducing the expected life value based on a natural logarithm function having a variable obtained by converting the number of discharges counted by the discharge number counting unit into time. A calculation unit;
An average value calculating unit for calculating an average value of the temperature of the storage battery at the time of charging / discharging or at rest;
An elapsed time counting unit for counting the elapsed time since the storage battery was installed;
Based on the average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculation unit, the environmental temperature measured by the environmental temperature measurement unit, and the elapsed time counted by the elapsed time counting unit, the expected life value is calculated. A second life reduction amount calculating unit for calculating a second life reduction amount for reducing;
The first life reduction amount calculated by the first life reduction amount calculation unit and the second life reduction amount calculated by the second life reduction amount calculation unit from the expected life value selected by the expected life value selection unit. A battery life determination device comprising: a remaining life value calculation unit that subtracts and calculates a remaining life value.
前記第2寿命低下量算出部は、前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値と前記環境温度測定部によって測定された環境温度との差を変数とする指数関数の値と、前記経過時間計数部によって計数された経過時間とを乗算して第2寿命低下量を算出することを特徴とする請求項1記載の電池寿命判定装置。   The second life reduction amount calculating unit includes a value of an exponential function using a difference between an average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculating unit and an environmental temperature measured by the environmental temperature measuring unit as a variable, The battery life determination device according to claim 1, wherein the second life reduction amount is calculated by multiplying the elapsed time counted by the elapsed time counting unit. 前記環境温度測定部によって測定された環境温度と前記平均値算出部によって算出された蓄電池温度の平均値との差を変数とする指数関数の値と、前記期待寿命値選択部によって選択された期待寿命値とを乗算して随時期待寿命値を算出する随時期待寿命値算出部をさらに備え、
前記残存寿命値算出部は、前記随時期待寿命値算出部によって算出された前記随時期待寿命値から前記第1寿命低下量算出部によって算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出部によって算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の電池寿命判定装置。
The value of the exponential function having the difference between the environmental temperature measured by the environmental temperature measuring unit and the average value of the storage battery temperature calculated by the average value calculating unit, and the expectation selected by the expected life value selecting unit It further includes an occasional expected life value calculation unit that multiplies the life value by time to calculate an expected life value at any time,
The remaining life value calculation unit calculates the first life decrease amount and the second life decrease amount calculated by the first life decrease amount calculation unit from the arbitrarily expected life value calculated by the anytime expected life value calculation unit. 3. The battery life determination device according to claim 1, wherein the remaining life value is calculated by subtracting the second life reduction amount calculated by the unit.
前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値を記憶する寿命値記憶部をさらに備え、
前記残存寿命値算出部は、前記寿命値記憶部に記憶されている前回算出した前記残存寿命値を読み出し、読み出した前記残存寿命値から前記第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量を減算して最新の残存寿命値を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電池寿命判定装置。
A life value storage unit for storing the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit;
The remaining life value calculation unit reads the previously calculated remaining life value stored in the life value storage unit, and subtracts the first life reduction amount and the second life reduction amount from the read remaining life value. The latest remaining life value is calculated, and the battery life determination device according to any one of claims 1 to 3.
前記蓄電池は、ニッケル・水素蓄電池を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電池寿命判定装置。   The battery life determination device according to claim 1, wherein the storage battery includes a nickel-hydrogen storage battery. 前記蓄電池は、前記電池寿命判定装置の各部と一体に設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電池寿命判定装置。   The battery life determination device according to claim 1, wherein the storage battery is provided integrally with each part of the battery life determination device. 前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値をユーザに報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電池寿命判定装置。   The battery life determination device according to claim 1, further comprising a notification unit that notifies a user of the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. 前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値を送信する送信部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電池寿命判定装置。   The battery life determination apparatus according to claim 1, further comprising a transmission unit that transmits the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. 前記残存寿命値算出部によって算出された前記残存寿命値に基づいて前記蓄電池の充電を制御する充電制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の電池寿命判定装置。   The battery life determination device according to claim 1, further comprising a charge control unit that controls charging of the storage battery based on the remaining life value calculated by the remaining life value calculation unit. . 放電時に蓄電池に印加される負荷電力を測定する負荷電力測定ステップと、
前記蓄電池が設置された場所の環境温度を測定する環境温度測定ステップと、
放電時に前記蓄電池に印加される負荷電力及び前記蓄電池の環境温度と、前記蓄電池の寿命との関係を示す寿命データを参照し、前記負荷電力測定ステップにおいて測定された負荷電力及び前記環境温度測定ステップにおいて測定された環境温度に対応する寿命を期待寿命値として選択する期待寿命値選択ステップと、
前記蓄電池の放電回数を計数する放電回数計数ステップと、
前記放電回数計数ステップにおいて計数された放電回数を時間に変換した値を変数とする自然対数関数に基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第1寿命低下量を算出する第1寿命低下量算出ステップと、
充放電時又は休止時における前記蓄電池の温度の平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記蓄電池を設置してからの経過時間を計数する経過時間計数ステップと、
前記平均値算出ステップにおいて算出された蓄電池温度の平均値と、前記環境温度測定ステップにおいて測定された環境温度と、前記経過時間計数ステップにおいて計数された経過時間とに基づいて、前記期待寿命値を低下させるための第2寿命低下量を算出する第2寿命低下量算出ステップと、
前記期待寿命値選択ステップにおいて選択された期待寿命値から前記第1寿命低下量算出ステップにおいて算出された第1寿命低下量及び前記第2寿命低下量算出ステップにおいて算出された第2寿命低下量を減算して残存寿命値を算出する残存寿命値算出ステップとを含むことを特徴とする電池寿命判定方法。
A load power measurement step for measuring the load power applied to the storage battery during discharge;
An environmental temperature measuring step for measuring an environmental temperature of a place where the storage battery is installed;
The load power and the environmental temperature measurement step measured in the load power measurement step with reference to life data indicating the relationship between the load power applied to the storage battery during discharge and the environmental temperature of the storage battery and the life of the storage battery An expected life value selection step for selecting, as an expected life value, a life corresponding to the environmental temperature measured in
A discharge number counting step for counting the number of discharges of the storage battery;
A first life reduction amount for calculating a first life reduction amount for reducing the expected life value based on a natural logarithm function having a value obtained by converting the number of discharges counted in the discharge count counting step into time. A calculation step;
An average value calculating step for calculating an average value of the temperature of the storage battery during charging / discharging or at rest;
An elapsed time counting step for counting an elapsed time since the storage battery was installed; and
Based on the average value of the storage battery temperature calculated in the average value calculating step, the environmental temperature measured in the environmental temperature measuring step, and the elapsed time counted in the elapsed time counting step, the expected life value is calculated. A second life reduction amount calculating step for calculating a second life reduction amount for reducing;
The first life reduction amount calculated in the first life reduction amount calculation step and the second life reduction amount calculated in the second life reduction amount calculation step from the expected life value selected in the expected life value selection step. And a remaining life value calculating step of calculating a remaining life value by subtraction.
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