JP2015184077A - 蓄電池劣化判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 組電池における各蓄電池の劣化状態を適正に判定可能にする。【解決手段】 複数の組電池２０を監視する監視装置５と、各組電池２０に配設され各セル２の電圧を常時測定する蓄電池管理装置３とが通信自在に接続され、監視装置５に、組電池２０の放電を知得する放電知得タスク５１と、放電知得タスク５１による知得に基づいて、この組電池２０の蓄電池管理装置３から各セル２の電圧を取得する電圧取得タスク５２と、を備える。【選択図】 図１

Description

この発明は、蓄電池の劣化状態・容量を判定する蓄電池劣化判定システムに関する。

シール型鉛蓄電池やリチウムイオン二次電池などの蓄電池・二次電池は、使用年数の経過に伴ってその容量が低下し、容量が所定の容量未満に達した場合には、新たな蓄電池と交換する必要がある。また、蓄電池の製造メーカなどによって、蓄電池の期待寿命が提示されているが、蓄電池の実際の寿命は、使用環境や使用条件などによって影響される。このため、実際の運用においては、現時点での蓄電池容量がどのくらいであるかを知り、さらには、寿命に至るまでの期間・残寿命を予測して、蓄電池交換などの計画を策定する必要がある。

一方、現時点での蓄電池容量を正確に知るには、放電試験を行う必要があるが、蓄電池を放電終止電圧（放電を終了させるべき電圧）まで放電させるには、長時間を要し、その間、蓄電池の使用が不可能となる。つまり、ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）などのバックアップ電源として使用されている蓄電池の場合、放電試験を行っている間は、バックアップ電源としての機能が失われてしまう。このため、蓄電池を放電終止電圧まで放電させることなく、短時間放電するだけで、蓄電池容量を推定することが可能な劣化判定試験が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、この劣化判定試験では、蓄電池（単電池）を複数直列に接続した組電池の場合、組電池全体を短時間放電させて組電池の端子電圧を測定する。そして、測定電圧の変化から組電池全体の容量を推定し、組電池全体の劣化状態を判定するものである。

また、各蓄電池の不良および組電池の電圧異常を保守員の作業を要することなく、的確に検出して報知することができる、という蓄電池管理装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この蓄電池管理装置は、各蓄電池の電圧を測定して各蓄電池の不良を検出するとともに、組電池の総電圧を測定して総電圧の電圧異常を検出し、これら不良検出を報知するものである。

特開平１０−０４０９６７号公報 特開２０００−０４８８６１号公報

ところで、特許文献１の劣化判定試験では、予め放電日時を設定し、その放電日時に至ると組電池全体を放電させて容量を推定するものである。従って、予定された放電試験以外の放電、例えば、実際の停電に伴うバックアップ放電においては、容量が推定されず、劣化を判定することができない。また、組電池単位で劣化状態を判定するだけであるため、劣化状態が異常（容量低下）と判定された場合に、組電池のなかのどの蓄電池に不具合があるかを判定することができない。

また、特許文献２の蓄電池管理装置では、閾値によって各蓄電池や組電池全体が正常であるか異常であるかを判定するのみで、電圧の測定値などが記憶されない。このため、正常と判定されて不良検出などが報知されない場合、異常に近いのかそうでないのかを判断することができない。しかも、異常と判定した場合に不良検出を報知するだけであるため、例えば、特許文献１の劣化判定試験を行った場合であっても、閾値以下の電圧にならないと不良検出が報知されず、放電時における各蓄電池の電圧を把握することができない。

そこでこの発明は、組電池における各蓄電池の劣化状態を適正に判定可能にする蓄電池劣化判定システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、蓄電池が複数接続された組電池の放電に伴って、前記各蓄電池の劣化状態を判定するための蓄電池劣化判定システムであって、複数の前記組電池を監視する監視装置と、前記各組電池に配設され前記各蓄電池の電圧を常時測定する蓄電池管理装置とが通信自在に接続され、前記監視装置に、前記組電池の放電を知得する放電知得手段と、前記放電知得手段による知得に基づいて、該組電池の前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する電圧取得手段と、を備える、ことを特徴とする。

この発明によれば、監視装置の放電知得手段によってある組電池の放電が知得されると、この知得に基づいて監視装置の電圧取得手段によって、放電対象の組電池の蓄電池管理装置から各蓄電池の電圧が取得される。つまり、組電池が放電される際には、この組電池の各蓄電池の電圧が監視装置に取得される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電池劣化判定システムにおいて、前記放電知得手段は、前記組電池を試験的に放電させる日時を記憶した記憶装置から、前記日時を取得することで放電を知得し、前記電圧取得手段は、前記日時に前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の蓄電池劣化判定システムにおいて、前記放電知得手段は、前記組電池の放電を検知する検知装置から検知結果を取得することで放電を知得し、前記電圧取得手段は、前記放電知得手段によって放電が知得された時点で前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の蓄電池劣化判定システムにおいて、前記監視装置に、前記電圧取得手段によって取得された前記各蓄電池の電圧と、前記組電池の放電時の放電電流値とに基づいて、前記各蓄電池の容量を推定する容量推定手段を備える、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の蓄電池劣化判定システムにおいて、前記監視装置に、前記容量推定手段によって推定された容量と、前記各蓄電池の使用期間とに基づいて、前記各蓄電池が、前記使用期間に応じた容量よりも低い早期容量低下を起こしているか否かを判定する早期低下判定手段を備える、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、組電池が放電される際には、この組電池の各蓄電池の電圧が監視装置に取得されるため、組電池における各蓄電池の劣化状態を適正に判定することが可能となる。すなわち、放電時における各蓄電池の電圧が取得されるため、各蓄電池の放電途中の電圧や放電終了時の電圧などによって、各蓄電池の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。しかも、組電池の放電が知得されると、すべての放電時において各蓄電池の電圧が監視装置に取得されるため、より多くの放電結果に基づいて各組電池および各蓄電池の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。一方、放電時にのみ各蓄電池の電圧が監視装置に取得され、各組電池の各蓄電池の電圧が常時監視装置に取得されるものではないため、監視装置と各蓄電池管理装置との通信量が軽減され、さらに、監視装置の負荷が軽減される。

請求項２に記載の発明によれば、組電池を試験的に放電させる日時に各蓄電池の電圧が監視装置に取得されるため、試験的な放電時において確実に各蓄電池の電圧を取得して、各蓄電池の劣化状態を適正に判定することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、組電池の放電が検知、知得されると、その時点で各蓄電池の電圧が監視装置に取得されるため、突発的な放電時（例えば、停電に伴うバックアップ放電時）などにおいて確実に各蓄電池の電圧を取得して、各蓄電池の劣化状態を適正に判定することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、各蓄電池の電圧と放電電流値とに基づいて、容量推定手段によって各蓄電池の容量が推定されるため、推定された容量に基づいて各蓄電池の劣化状態を適正かつ容易に判定することが可能となる。しかも、各蓄電池の容量が自動的に推定されるため、労力や時間が軽減されるばかりでなく、適正な容量推定によって各蓄電池の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、各蓄電池の推定容量と使用期間とに基づいて、早期低下判定手段によって各蓄電池が早期容量低下（Ｐｒｅｍａｔｕｒｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｌｏｓｓ）を起こしているか否かが判定されるため、各蓄電池の異常劣化や劣化傾向などを含む劣化状態を適正かつ容易に判定することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る蓄電池劣化判定システムを示す概略構成図である。 図１の蓄電池劣化判定システムの監視装置の概略構成ブロック図である。 図２の監視装置の標準データベースに記憶されている、放電容量の経年変化の傾向の例を示す図である。 図２の監視装置の容量推定タスクで算出される放電カーブの例を示す図である。 図１の蓄電池劣化判定システムの電圧取得要求までの第１の動作を示すフローチャートである。 図１の蓄電池劣化判定システムの電圧取得要求までの第２の動作を示すフローチャートである。 図１の蓄電池劣化判定システムの電圧取得要求後の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る蓄電池劣化判定システム１を示す概略構成図である。この蓄電池劣化判定システム１は、セル（蓄電池・二次電池）２が複数（例えば、２３セル）直列に接続された組電池２０の放電に伴って、各セル２の劣化状態を判定するためのシステムであり、監視センタＣに配設された監視装置５と、監視センタＣから遠隔地に位置する各サイトＲに配設された蓄電池管理装置３とが、通信網ＮＷを介して通信自在に接続されている。

ここで、この実施の形態では、通信機器などの負荷設備１０２に対してバックアップ電源として機能するシール型鉛蓄電池を対象蓄電池とする場合について、主として以下に説明する。また、組電池２０は、整流器４に接続され、商用電源１０１からの電力が整流器４で直流に変換されて組電池２０に供給され、組電池２０が充電されるようになっている。さらに、整流器４には負荷設備１０２が接続され、同様にして直流電力が負荷設備１０２に供給され、商用電源１０１が停電すると、組電池２０から負荷設備１０２に直流電力が供給されるようになっている。

また、各サイトＲの整流器４は、組電池２０に対する充電電流値と放電電流値とを計測、送信する機能を備えている。さらに、通信網ＮＷを介して監視装置５と通信自在に接続され、組電池２０を試験的に放電させる日時を記憶した記憶装置と、組電池２０の放電を検知する検知装置としても機能する。すなわち、第１に、組電池２０を試験的に放電させる日時（放電スケジュール）を記憶し、この日時に至ると、出力電圧を低下させることで、並列に接続された組電池２０を放電させて劣化判定試験を行うものであり、この際、放電電流値を監視装置５に送信・通知する。さらに、整流器４は、劣化判定試験を行う日の所定時刻（放電日時前）に、放電スケジュールを監視装置５に送信する機能を備えている。第２に、組電池２０からの電流（放電電流）を監視することで、組電池２０の放電を検知し、放電を検知すると、「放電中警報」と放電電流値とを監視装置５に送信・通知する。

蓄電池管理装置３は、各組電池２０に配設され、この組電池２０内の各セル２の電圧などを常時測定する装置であり、既知・既存の蓄電池管理装置と同等の構成となっている。すなわち、各セル２の電圧や組電池２０の総電圧を常時測定し、測定電圧値が所定の適正な電圧範囲外の場合に、異常検出結果を監視装置５に通知するものである。また、組電池２０の温度（周囲温度）を常時測定し、測定温度を定期的に監視装置５に通知する機能を備えている。さらに、監視装置５から「電圧取得要求」を受信した場合に、各セル２の電圧値や組電池２０の総電圧値などの測定結果を、逐次監視装置５に送信する機能を備えている。

監視装置５は、複数の組電池２０を監視する装置であり、監視機能の他に、図２に示すように、主として、放電知得タスク（放電知得手段）５１と、電圧取得タスク（電圧取得手段）５２と、電圧データベース５３と、標準データベース５４と、容量推定タスク（容量推定手段）５５と、早期低下判定タスク（早期低下判定手段）５６と、これらを制御などする中央処理部５７と、を備えている。

放電知得タスク５１は、各組電池２０の放電を知得するタスク・プログラムであり、この実施の形態では、次の２つによって各組電池２０の放電を知得する。第１に、組電池２０を試験的に放電させる日時（放電スケジュール）を整流器４から取得することで、放電を知得する。具体的には、上記のようにして、毎日、その日が劣化判定試験日である整流器４から放電スケジュールを受信することで、組電池２０の放電を知得する。この場合、受信した放電スケジュールの日時に当該組電池２０が放電する予定である、と知得する。

このように、当日が劣化判定試験日に該当する整流器４から放電スケジュールを監視装置５に送信しているが、次のようにしてもよい。すなわち、毎日所定時刻に監視装置５から全整流器４にスケジュール要求を送信し、これを受けて、当日が劣化判定試験日である整流器４から監視装置５に放電スケジュールを送信してもよい。また、定期的に監視装置５から全整流器４にスケジュール要求を送信し、これを受けて、全整流器４から監視装置５に放電スケジュールを送信し、監視装置５で放電スケジュールを記憶してもよい。

第２に、組電池２０の放電を検知した検知結果を整流器４から取得することで、放電を知得する。具体的には、上記のようにして、整流器４から「放電中警報」を受信することで、放電を知得する。この場合、「放電中警報」を受信した日時に当該組電池２０が放電した、と知得する。

電圧取得タスク５２は、放電知得タスク５１による知得に基づいて、当該組電池２０の蓄電池管理装置３から各セル２の電圧を取得するタスク・プログラムであり、この実施の形態では、次の２つによって電圧を取得する。第１に、整流器４から放電スケジュールを受信した場合、放電スケジュールの日時に当該蓄電池管理装置３から各セル２の電圧を取得する。具体的には、放電スケジュールの日時に至った時点で、該当する蓄電池管理装置３に「電圧取得要求」を送信し、この蓄電池管理装置３から各セル２の電圧や組電池２０の総電圧などの測定結果を受信して、電圧データベース５３に記憶、蓄積する。

第２に、組電池２０が放電した時点で、蓄電池管理装置３から各セル２の電圧を取得する。具体的には、整流器４から「放電中警報」を受信した場合に、即座に、該当する蓄電池管理装置３に「電圧取得要求」を送信し、この蓄電池管理装置３から各セル２の電圧や組電池２０の総電圧などの測定結果を受信して、電圧データベース５３に記憶、蓄積する。

また、このような測定結果の受信、取得は、組電池２０の放電が終了して組電池２０が再度満充電されるまでの間、逐次行う。すなわち、整流器４から組電池２０の充電電流値を受信し、この充電電流値が所定値（例えば、ほぼゼロ）で一定化するまで、各セル２の電圧などの受信、取得を行う。そして、組電池２０が満充電された場合に、監視装置５から蓄電池管理装置３に「電圧取得終了」を送信することで、蓄電池管理装置３からの測定結果の送信が終了する。このように、この実施の形態では、「電圧取得終了」を受信するまで蓄電池管理装置３から測定結果を送信しているが、監視装置５から蓄電池管理装置３に「電圧取得要求」を逐次送信し、「電圧取得要求」を受信するごとに蓄電池管理装置３から測定結果を送信し、組電池２０が満充電された場合に、監視装置５からの「電圧取得要求」の送信を終了するようにしてもよい。

電圧データベース５３は、電圧取得タスク５２で取得した各セル２の電圧などを記憶するデータベースである。具体的には、各組電池２０の放電ごとに、電圧取得タスク５２で取得された各セル２の電圧値や組電池２０の総電圧値を時系列的に記憶する。これにより、各セル２および組電池２０の放電カーブ（時間の経過に対する電圧変化を示すカーブ）が得られるものである。さらに、各組電池２０の放電ごとに、電圧取得タスク５２で取得した放電時の周囲温度と、整流器４から受信した放電電流値とを記憶する。

標準データベース５４は、各組電池２０に関する情報と、セル２の標準的な放電特性とを記憶したデータベースである。すなわち、第１に、各組電池２０に関する情報として、各組電池２０の設置場所であるサイトＲの名称および位置情報と、セル２の製造メーカ、容量、製造年月および製造番号などが記憶されている。このように、標準データベース５４に各組電池２０に関する情報を記憶しているが、外部のシステムや記憶装置などから各組電池２０に関する情報を取得するようにしてもよい。

第２に、セル２の標準的な放電特性として、まず、特定の放電電流値での初期（容量１００％）の放電特性が記憶されている。具体的には、各製造メーカのセル２の定格容量ごとに、例えば、１０時間放電率（「Ｃ」を定格容量とした場合の０．１Ｃ放電電流値）の初期放電カーブ（初期放電特性）、５時間放電率（０．１６Ｃ放電電流値）の初期放電カーブ、３時間放電率（０．２３Ｃ放電電流値）の初期放電カーブなどが記憶されている。

さらに、セル２のある放電電流値における放電容量の経年変化の傾向が記憶されている。具体的に、この実施の形態では、周囲温度が２５℃における各製造メーカのセル２の定格容量ごとに、図３に示すように、定格容量の放電時間率である１０時間放電率の放電容量の経年変化の傾向を示す実験データＬ１と、この実験データＬ１に基づく近似曲線Ｌ２とが記憶されている。

容量推定タスク５５は、電圧取得タスク５２によって取得された各セル２の電圧と、組電池２０の放電時の放電電流値とに基づいて、各セル２の容量を推定するタスク・プログラムである。具体的には、まず、放電時の放電電流値・放電率に対する初期（容量１００％）の放電特性（初期放電カーブ）を算出する。例えば、放電電流値が０．１２Ｃ（＝定格容量Ｃ×０．１２）で、標準データベース５４に１０時間放電率（０．１Ｃ）の初期放電カーブと５時間放電率（０．１６Ｃ）の初期放電カーブが記憶されている場合、０．１Ｃの初期放電カーブと０．１６Ｃの初期放電カーブとの間に按分されるように、０．１２Ｃの初期放電カーブを算出する。ここで、セル２の定格容量や製造メーカに対応した初期放電カーブを標準データベース５４から取得して、０．１２Ｃの初期放電カーブを算出する。このようにして得られた放電電流値の初期放電カーブを、図４に示すようなカーブＤ１００とする。

次に、この初期放電カーブＤ１００と各セル２の電圧とに基づいて、各セル２の容量を推定する。すなわち、電圧データベース５３に記憶された各セル２の各時の電圧値に基づいて、図４に示すように、各セル２の放電カーブＤＣを作成する。続いて、放電開始から所定電圧・放電終止電圧に至るまでの時間を放電時間とし、各放電カーブＤＣに基づいて各セル２の放電時間を算出し、各セル２の放電時間を初期放電カーブＤ１００の放電時間で除算して、各セル２の容量を算出、推定する。ここで、電圧データベース５３に放電終止電圧までのデータが記憶されていない場合には、作成した放電カーブＤＣに基づいて、放電終止電圧に至るまでの放電時間を算出、推定する。また、このような容量推定は、放電時の周囲温度に基づいて、２５℃に換算して行う。

さらに、推定した容量に基づいて、各セル２の状態を判定する。すなわち、推定容量が８０％以上の場合には、「正常」と判定し、推定容量が７０％以上８０％未満の場合には、「注意」と判定し、推定容量が７０％未満の場合には、「異常」と判定する。そして、このような演算結果をディスプレイなどに出力するものである。

すなわち、初期放電カーブＤ１００に基づいて、放電時の放電電流値において容量が７０％の場合の放電カーブを、７０％放電カーブＤ７０として算出する。そして、図４に示すように、各セル２の放電カーブＤＣと初期放電カーブＤ１００と７０％放電カーブＤ７０とを、ディスプレイの同一グラフ上に表示するとともに、当該組電池２０に関する情報や放電日時、放電時間、放電電流、周囲温度をディスプレイに表示する。さらに、各セル２の状態の判定結果をディスプレイに表示する。すなわち、「正常」と判定したセル２の数、「注意」と判定したセル２の数、「異常」と判定したセル２の数を表示する。

早期低下判定タスク５６は、容量推定タスク５５によって推定された容量と、各セル２の使用期間とに基づいて、各セル２が、使用期間に応じた容量よりも低い早期容量低下を起こしているか否かを判定するタスク・プログラムである。具体的には、まず、標準データベース５４に記憶された製造年月と放電日とに基づいて、使用期間（製造後の経過期間）を算出する。次に、標準データベース５４に記憶された放電容量の経年変化の傾向、つまり近似曲線Ｌ２に基づいて、算出した使用期間・経過年数に対する適正容量を取得する。

この際、電圧データベース５３に記憶された周囲温度から、組電池２０の平均周囲温度が２５℃よりも高い場合には、算出した使用期間を２５℃に換算した使用期間とする。すなわち、アレニウスの法則により、平均周囲温度が２５℃よりも高い場合、次式のようにセル２の劣化が加速することから、使用期間を２５℃に換算する。
Ｆ_２５＝Ｆ×２＾{（Ｔ−２５）／１０}
Ｆ：実際の経過年月
Ｆ_２５：２５℃に換算した経過年月
Ｔ：平均周囲温度

そして、容量推定タスク５５によって推定された各セル２の容量が、取得した適正容量に対して所定値以上低い場合に、早期容量低下を起こしていると判定し、その判定結果をディスプレイなどに出力するものである。例えば、早期容量低下を起こしていると判定されたセル２の番号をディスプレイに表示する。

次に、このような構成の蓄電池劣化判定システム１の作用、動作などについて、図５〜図７に基づいて説明する。

まず、毎日の所定時刻に、図５に示すように、その日が劣化判定試験日である整流器４から、放電スケジュールが監視装置５に送信され（ステップＳ１）、監視装置５の放電知得タスク５１によって、受信した放電スケジュールの日時に当該組電池２０が放電することが知得される（ステップＳ２）。次に、劣化判定試験の放電日時に至ると（ステップＳ３で「Ｙ」の場合）、電圧取得タスク５２が起動されて（ステップＳ４）、放電対象の組電池２０の蓄電池管理装置３に「電圧取得要求」が送信される（ステップＳ５）。

一方、商用電源１０１が停電などして組電池２０が放電を開始し、この放電が整流器４によって検知されると、図６に示すように、整流器４から監視装置５に「放電中警報」と放電電流値とを含む情報が送信され（ステップＳ１１）、監視装置５の放電知得タスク５１によって、「放電中警報」を受信した日時に当該組電池２０が放電したことが知得される（ステップＳ１２）。続いて即座に、電圧取得タスク５２が起動されて（ステップＳ１３）、放電中の組電池２０の蓄電池管理装置３に「電圧取得要求」が送信される（ステップＳ１４）。

このようにして、蓄電池管理装置３が「電圧取得要求」を受信すると、図７に示すように、蓄電池管理装置３から監視装置５に対して、各セル２の電圧値や組電池２０の総電圧値などの測定結果が逐次送信され（ステップＳ２１）、電圧取得タスク５２によって測定結果が電圧データベース５３に記憶、蓄積される（ステップＳ２２）。つまり、放電中における各セル２の各時の電圧値などが電圧データベース５３に記憶される。その後、組電池２０の放電が終了すると組電池２０が再充電され（ステップＳ２３）、整流器４から監視装置５に組電池２０の充電電流値が送信される（ステップＳ２４）。

そして、充電電流値に基づいて組電池２０が満充電したと判断されると、上記のようにして、蓄電池管理装置３から監視装置５への測定結果の送信が終了する。その後、容量推定タスク５５が起動され、上記のようにして、放電に基づく各セル２の容量が推定され（ステップＳ２５）、さらに、早期低下判定タスク５６が起動されて、各セル２が早期容量低下を起こしているか否かが判定される（ステップＳ２６）ものである。

以上のように、この蓄電池劣化判定システム１によれば、組電池２０が放電される際には、この組電池２０の各セル２の電圧が監視装置５に送信されるため、組電池２０における各セル２の劣化状態を適正に判定することが可能となる。すなわち、放電時における各セル２の電圧が監視装置５で取得されるため、各セル２の放電途中の電圧や放電終了時の電圧などによって、各セル２の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。しかも、組電池２０の放電が知得されると、すべての放電時において各セル２の電圧が監視装置５に取得されるため、より多くの放電結果に基づいて各組電池２０および各セル２の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。

具体的には、組電池２０を試験的に放電させる日時に各セル２の電圧が監視装置５に送信されるため、劣化判定試験時において確実に各セル２の電圧を取得して、各セル２の劣化状態を適正に判定することが可能となる。また、組電池２０の放電が検知、知得されると、その時点で各セル２の電圧が監視装置５に送信されるため、突発的な放電時（例えば、停電に伴うバックアップ放電時）などにおいても確実に各セル２の電圧を取得して、各セル２の劣化状態を適正に判定することが可能となる。

しかも、従来の劣化判定試験などでは、組電池２０の劣化状態が異常（容量低下）と判定された場合に、遠隔地であるサイトＲに赴いてどのセル２が異常であるかを調査、判定しなければならなかったが、この蓄電池劣化判定システム１によれば、監視センタＣにおいて一元的に、どの組電池２０のどのセル２が異常であるかを判定することが可能となり、現地作業が軽減される。

一方、放電時にのみ各セル２の電圧が監視装置５に送信され、各組電池２０の各セル２の電圧が常時監視装置５に送信されるものではないため、監視装置５と各蓄電池管理装置３との通信量が軽減され、さらに、監視装置５の負荷が軽減される。また、蓄電池管理装置３や整流器４などは既設の装置であり、監視装置５に放電知得タスク５１と電圧取得タスク５２とを備えるだけ、放電時の各セル２の電圧を取得して、各セル２の劣化状態を適正に判定することが可能となる。

さらに、放電時の各セル２の電圧に基づいて、容量推定タスク５５によって各セル２の容量が推定されるため、推定された容量に基づいて各セル２の劣化状態を適正かつ容易に判定することが可能となる。しかも、各セル２の容量が自動的に推定されるため、労力や時間が軽減されるばかりでなく、適正な容量推定によって各セル２の劣化状態をより適正に判定することが可能となる。また、初期放電カーブＤ１００および７０％放電カーブＤ７０と、各セル２の放電カーブＤＣとが同一グラフ上に表示されるため、目視によって迅速かつ容易に、各セル２の劣化状態を適正に判定することが可能となる。また、容量が「異常」と判定されたセル２の数などが表示、出力されるため、組電池２０全体が劣化しているか、組電池２０全体を取り替える必要があるか、などを容易かつ適正に判定することが可能となる。

さらには、各セル２の推定容量と使用期間とに基づいて、早期低下判定タスク５６によって各セル２が早期容量低下を起こしているか否かが判定されるため、各セル２の異常劣化や劣化傾向などを含む劣化状態を適正かつ容易に判定することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、監視装置５に、放電知得タスク５１と電圧取得タスク５２と電圧データベース５３と標準データベース５４と容量推定タスク５５と早期低下判定タスク５６とを一体的に備えているが、これらの一部または全部を離隔して備えてもよい。例えば、劣化判定用のコンピュータを監視装置５と通信自在に設け、このコンピュータに放電知得タスク５１や電圧取得タスク５２などを備えてもよい。あるいは、監視装置５から劣化判定用のコンピュータに、放電スケジュールや「放電中警報」を送信し、かつ、蓄電池管理装置３からの測定結果を送信して、劣化判定用のコンピュータにおいて容量推定タスク５５や早期低下判定タスク５６などを備えてもよい。すなわち、各タスク５１、５２、５５、５６やデータベース５３、５４は、監視装置５側（監視センタＣ側）に設けていればよい。

また、放電知得タスク５１による各組電池２０の放電の知得は、上記の手法に限らず、例えば、監視装置５のメモリに放電スケジュールを記憶し、このメモリを定期的に検索することで組電池２０の放電を知得するようにしてもよい。さらに、整流器４が記憶装置と検知装置として機能しているが、整流器４以外の装置を記憶装置や検知装置としてもよい。また、シール型鉛蓄電池を対象とする場合のみならず、リチウムイオン二次電池などその他の蓄電池にも適用できることは、勿論である。

１ 蓄電池劣化判定システム
２ セル（蓄電池）
２０ 組電池
３ 蓄電池管理装置
４ 整流器（記憶装置、検知装置）
５ 監視装置
５１ 放電知得タスク（放電知得手段）
５２ 電圧取得タスク（電圧取得手段）
５３ 電圧データベース
５４ 標準データベース
５５ 容量推定タスク（容量推定手段）
５６ 早期低下判定タスク（早期低下判定手段）
１０１ 商用電源
１０２ 負荷設備
ＮＷ 通信網
Ｃ 監視センタ
Ｒ サイト

Claims (5)

1. 蓄電池が複数接続された組電池の放電に伴って、前記各蓄電池の劣化状態を判定するための蓄電池劣化判定システムであって、
   複数の前記組電池を監視する監視装置と、前記各組電池に配設され前記各蓄電池の電圧を常時測定する蓄電池管理装置とが通信自在に接続され、
   前記監視装置に、
   前記組電池の放電を知得する放電知得手段と、
   前記放電知得手段による知得に基づいて、該組電池の前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する電圧取得手段と、を備える、
   ことを特徴とする蓄電池劣化判定システム。
2. 前記放電知得手段は、前記組電池を試験的に放電させる日時を記憶した記憶装置から、前記日時を取得することで放電を知得し、前記電圧取得手段は、前記日時に前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池劣化判定システム。
3. 前記放電知得手段は、前記組電池の放電を検知する検知装置から検知結果を取得することで放電を知得し、前記電圧取得手段は、前記放電知得手段によって放電が知得された時点で前記蓄電池管理装置から前記各蓄電池の電圧を取得する、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の蓄電池劣化判定システム。
4. 前記監視装置に、前記電圧取得手段によって取得された前記各蓄電池の電圧と、前記組電池の放電時の放電電流値とに基づいて、前記各蓄電池の容量を推定する容量推定手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電池劣化判定システム。
5. 前記監視装置に、前記容量推定手段によって推定された容量と、前記各蓄電池の使用期間とに基づいて、前記各蓄電池が、前記使用期間に応じた容量よりも低い早期容量低下を起こしているか否かを判定する早期低下判定手段を備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電池劣化判定システム。
   

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