JP2017152334A - 電池状態判定装置及び電池状態判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池が故障しているのか劣化しているのかを判定する。【解決手段】電池状態判定装置は、電池の所定の方向の厚さであって、前記電池の外縁部の外縁厚と、前記電池の前記外縁部より内側の内側部の内側厚とをそれぞれ検出厚として検出する検出部と、前記検出部が第１の時期において検出した前記電池の前記検出厚を示す第１の検出結果と、前記第１の時期より過去の第２の時期において予め検出されている前記電池の前記検出厚を示す第２の検出結果とに基づいて、前記電池の状態を判定する状態判定部と備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電池状態判定装置及び電池状態判定プログラムに関する。

従来、蓄電池の厚さを測定することにより、蓄電池の劣化の程度を判定する技術が知られている。

特開２００１−１６６０１６号公報 特開２０１３−２０６８８１号公報

ここで、蓄電池の状態には、蓄電できる容量が減少する劣化と、蓄電池としての機能に支障を生ずる故障とがある。
しかしながら、従来の技術では、蓄電池の劣化の程度を判定することが可能であっても、蓄電池が故障しているのか劣化しているのかを判定することまでは困難である場合があった。
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、蓄電池が故障しているのか劣化しているのかを判定することができる電池状態判定装置を提供する。

本発明の一態様は、電池の所定の方向の厚さであって、前記電池の外縁部の外縁厚と、前記電池の前記外縁部より内側の内側部の内側厚とをそれぞれ検出厚として検出する検出部と、前記検出部が第１の時期において検出した前記電池の前記検出厚を示す第１の検出結果と、前記第１の時期より過去の第２の時期において予め検出されている前記電池の前記検出厚を示す第２の検出結果とに基づいて、前記電池の状態を判定する状態判定部と備える電池状態判定装置である。

また、本発明の一態様の電池状態判定装置において、前記電池の状態には、前記電池の故障の状態が含まれ、前記状態判定部は、前記検出厚のうち、前記外縁厚に基づいて、前記電池の故障の状態を前記電池の状態として判定する。

また、本発明の一態様の電池状態判定装置において、前記電池の状態には、前記電池の劣化の状態が含まれ、前記状態判定部は、前記検出厚のうち、前記内側厚に基づいて、前記電池の劣化の状態を前記電池の状態として判定する。

また、本発明の一態様の電池状態判定装置において、前記検出部は、前記電池の前記厚さを圧電効果によって検出する圧電素子又は前記電池が撮像された画像に基づいて前記厚さを検出する装置のうち、少なくとも１つを備える。

また、本発明の一態様は、コンピュータに、電池の所定の方向の厚さであって、前記電池の外縁部の外縁厚と、前記電池の前記外縁部より内側の内側部の内側厚とをそれぞれ検出厚として検出する検出ステップと、前記検出ステップが第１の時期において検出した前記電池の前記検出厚を示す第１の検出結果と、前記第１の時期より過去の第２の時期において予め検出されている前記電池の前記検出厚を示す第２の検出結果とに基づいて、前記電池の状態を判定する状態判定ステップとを実行させるための電池状態判定プログラムである。

本発明によれば、蓄電池が故障しているのか劣化しているのかを判定することができる。

本実施形態の電池状態判定装置の概要を示す概要図である。 本実施形態の直方体の外観形状を有する蓄電池を展開した展開図である。 本実施形態の電池状態判定装置の一例を示す構成図である。 本実施形態の電池状態判定装置の動作の一例を示す流れ図である。

［実施形態］
以下、図を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の電池状態判定装置１の概要を示す概要図である。
図１に示す通り、蓄電池ＢＴには、負荷ＬＤが接続される。蓄電池ＢＴは、蓄電池ＢＴに蓄積された電力を負荷ＬＤへ供給する。
ここで、蓄電池ＢＴとは、電池の一例である。本実施形態の蓄電池ＢＴとは、例えば、リチウムイオン電池、鉛電池およびニッケル水素電池等である。

図２を参照して蓄電池ＢＴの詳細について説明する。図２は、本実施形態の直方体の外観形状を有する蓄電池ＢＴを展開した展開図である。
図２に示す通り、この一例では、蓄電池ＢＴは、直方体であって、上面Ｕと、左面Ｌと、右面Ｒと、底面Ｄと、正面Ｆと、背面Ｂとを有する。上面Ｕには、負荷ＬＤと接続される電源端子が配置される。

図１に戻り、蓄電池ＢＴには、検出部３００が蓄電池ＢＴのいずれかの面に接して設置される。具体的には、検出部３００は、蓄電池ＢＴの外装が有する複数の面のうち、正面Ｆに接して設置される。

ここで、検出部３００とは、例えば、圧電効果によって厚さを検出する圧電素子を備えるセンサーである。検出部３００は、圧電効果によって生じる電気信号に応じて、蓄電池ＢＴの正面Ｆの膨張の程度を検出する。

検出部３００は、蓄電池ＢＴの正面Ｆの膨張の程度を検出することにより、蓄電池ＢＴの厚さを検出する。蓄電池ＢＴの厚さとは、蓄電池ＢＴの所定の方向の電池厚ｔｎである。蓄電池ＢＴの所定の方向とは、例えば、蓄電池ＢＴの高さ方向、奥行き方向または幅方向である。この一例では、図１に示すＸＹＺ直交座標系は、蓄電池ＢＴの高さ方向、奥行き方向または幅方向を示す。具体的には、Ｘ軸は、蓄電池ＢＴの幅方向を示す。また、Ｙ軸は、蓄電池ＢＴの奥行き方向を示す。また、Ｚ軸は、蓄電池ＢＴの高さ方向を示す。
すなわち、この一例では、蓄電池ＢＴの高さ方向の電池厚ｔｎとは、上面Ｕと底面Ｄとの間の距離である。また、蓄電池ＢＴの奥行き方向の電池厚ｔｎとは、正面Ｆと背面Ｂとの間の距離である。また、蓄電池ＢＴの幅方向の電池厚ｔｎとは、左面Ｌと右面Ｒとの間の距離である。以降の説明において、蓄電池ＢＴの高さ方向、奥行き方向または幅方向の厚さのうち、検出部３００が検出する方向の厚さを、電池厚ｔｎと記載する。
この一例では、検出部３００は、蓄電池ＢＴの奥行き方向の厚さを、電池厚ｔｎとして検出する。具体的には、検出部３００は、蓄電池ＢＴの正面Ｆの膨張の程度を検出することにより、蓄電池ＢＴの奥行き方向の距離である電池厚ｔｎを検出する。
また、この一例では、蓄電池ＢＴが内部に備えるセルは、図１に示す直交座標系のＸＺ平面と水平であって、Ｙ軸方向に積層される。

なお、上述では、検出部３００が蓄電池ＢＴの正面Ｆと、背面Ｂとの距離が示す蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出する場合について説明したが、これに限られない。
検出部３００は、蓄電池ＢＴの所定の方向の電池厚ｔｎであれば、いずれの電池厚ｔｎを検出してもよい。例えば、検出部３００は、蓄電池ＢＴの左面Ｌに接して設置されていてもよい。この場合、検出部３００は、蓄電池ＢＴの幅方向の電池厚ｔｎを検出してもよい。

また、図２に示す通り、検出部３００は、蓄電池ＢＴの各部の電池厚ｔｎを検出する。具体的には、検出部３００は、蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐの電池厚ｔｎを検出する。以下の説明において、検出部３００が検出する蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐの電池厚ｔｎを、外縁厚ｏｔｎとも記載する。また、検出部３００は、蓄電池ＢＴの内側部ｉｐの電池厚ｔｎを検出する。以下の説明において、検出部３００が検出する蓄電池ＢＴの内側部ｉｐの電池厚ｔｎを、内側厚ｉｔｎとも記載する。
ここで、外縁部ｏｐとは、蓄電池ＢＴの外縁の部分である。また、内側部ｉｐとは、外縁部ｏｐより蓄電池ＢＴの内側の部分である。
つまり、この一例では、検出部３００は、蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎのうち、内側部ｉｐの電池厚ｔｎである内側厚ｉｔｎと、外縁部ｏｐの電池厚ｔｎである外縁厚ｏｔｎとをそれぞれ検出する。

なお、上述では、図２に示す通り、蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐと、内側部ｉｐとが四角形である場合を一例に説明したが、これに限られない。蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐと、内側部ｉｐとは、内側部ｉｐと、外縁部ｏｐとが区別される形状であれば、いずれの形状であってもよい。

また、上述では、検出部３００が圧電効果によって厚さを検出する圧電素子を備えるセンサーである場合について説明したが、これに限られない。検出部３００は、撮像部と撮像部が撮像した画像を画像解析する装置とを備えており、画像を解析する装置は、撮像部が蓄電池ＢＴを撮像し、生成した画像を既知の方法によって解析し、蓄電池ＢＴの厚さを検出してもよい。これにより、検出部３００は、蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎのうち、内側部ｉｐの電池厚ｔｎである内側厚ｉｔｎと、外縁部ｏｐの電池厚ｔｎである外縁厚ｏｔｎとをそれぞれ検出してもよい。

図１に戻り、電池状態判定装置１は、制御部１００と、記憶部２００と、検出部３００とを備える。検出部３００は、検出した蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを示す検出厚ｔｎＲを制御部１００へ供給する。具体的には、検出厚ｔｎＲには、検出部３００が検出した蓄電池ＢＴの内側厚ｉｔｎを示す内側厚検出結果ｉｔｎＲが含まれる。また、検出厚ｔｎＲには、検出部３００が検出した蓄電池ＢＴの外縁厚ｏｔｎを示す外縁厚検出結果ｏｔｎＲが含まれる。

以下、図３と、図４とを参照して電池状態判定装置１の構成と、動作とについて説明する。図３は、本実施形態の電池状態判定装置１の一例を示す構成図である。図４は、本実施形態の電池状態判定装置１の動作の一例を示す流れ図である。
上述したように、電池状態判定装置１は、検出部３００と、制御部１００と、記憶部２００とを備える。
記憶部２００には、故障基準差分情報ＦＤＳと、劣化基準差分情報ＤＤＳとが記憶される。故障基準差分情報ＦＤＳと、劣化基準差分情報ＤＤＳとについては後述する。
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えており、取得部１１０と、状態判定部１２０とをその機能部として備える。

取得部１１０は、検出部３００から検出厚ｔｎＲを取得する。具体的には、取得部１１０は、ある時期における検出厚ｔｎＲと、ある時期より過去の時期における検出厚ｔｎＲとを取得する。以降の説明において、取得部１１０が検出部３００から検出厚ｔｎＲを取得するある時期を第１時期Ｐ１と記載する。また、取得部１１０が検出部３００から検出厚ｔｎＲを取得する時期であって、第１時期Ｐ１より過去の時期を第２時期Ｐ２と記載する。つまり、取得部１１０は、第１時期Ｐ１において検出部３００が検出した第１の検出厚ｔｎＲである検出厚ｔｎＲ１を取得する。また、取得部１１０は、第２時期Ｐ２において検出部３００が検出した第２の検出厚ｔｎＲである検出厚ｔｎＲ２を取得する。
この一例では、第２時期Ｐ２とは、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期である。すなわち、検出厚ｔｎＲ２とは、蓄電池ＢＴの使用が開始された初期の状態において、検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出結果である。
また、この一例では、第１時期Ｐ１とは、第２時期Ｐ２のから所定の時間が経過した後の時期である。

上述したように、検出厚ｔｎＲには、内側厚検出結果ｉｔｎＲと、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとが含まれる。取得部１１０は、検出厚ｔｎＲの取得時期毎に、内側厚検出結果ｉｔｎＲと、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとを取得する。取得部１１０が第１時期Ｐ１に取得する検出厚ｔｎＲ１には、内側厚検出結果ｉｔｎＲ１が、内側厚検出結果ｉｔｎＲとして含まれる。また、取得部１１０が第１時期Ｐ１に取得する検出厚ｔｎＲ１には、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１が、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとして含まれる。また、取得部１１０が第２時期Ｐ２に取得する検出厚ｔｎＲ２には、内側厚検出結果ｉｔｎＲ２が、内側厚検出結果ｉｔｎＲとして、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２が、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとして、それぞれ含まれる。
取得部１１０は、取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とを状態判定部１２０へ供給する。

図４に示す通り、取得部１１０は、第２時期Ｐ２において検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲ２を取得する（ステップＳ１１０）。取得部１１０は、取得した検出厚ｔｎＲ２を状態判定部１２０へ供給する（ステップＳ１２０）。また、取得部１１０は、第１時期Ｐ１において検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲ１を取得する（ステップＳ１３０）。また、取得部１１０は、取得した検出厚ｔｎＲ１を状態判定部１２０へ供給する（ステップＳ１４０）。

図３に戻り、状態判定部１２０は、取得部１１０から検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とを取得する。状態判定部１２０は、故障状態判定部１２１と、劣化状態判定部１２２とを備える。
まず故障状態判定部１２１について説明し、次に、劣化状態判定部１２２について説明する。

故障状態判定部１２１は、取得部１１０から取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池ＢＴの状態を判定する。具体的には、故障状態判定部１２１は、検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池ＢＴの状態が故障状態であるか否かを判定する。より具体的には、故障状態判定部１２１は、検出厚ｔｎＲに含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲと、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとのうち、外縁厚検出結果ｏｔｎＲの差に基づいて蓄電池ＢＴの状態が故障状態であるか否かを判定する。ここで、蓄電池ＢＴの状態が故障状態であるとは、蓄電池ＢＴの内部回路が短絡する等、蓄電池ＢＴの機能の一部又は全部が失われる可能性がある状態のことである。

具体的には、図４に示す通り、故障状態判定部１２１は、取得部１１０から検出厚ｔｎＲ２を取得する（ステップＳ１５０）。また、故障状態判定部１２１は、取得部１１０から検出厚ｔｎＲ１を取得する（ステップＳ１６０）。また、故障状態判定部１２１は、記憶部２００から故障基準差分情報ＦＤＳを読み出す（ステップＳ１７０）。

以下、故障基準差分情報ＦＤＳについて説明する。故障基準差分情報ＦＤＳとは、第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とにおいて検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲの差の基準を示す情報である。具体的には、故障基準差分情報ＦＤＳとは、第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とにおいて検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲのうち、外縁厚検出結果ｏｔｎＲの差の基準を示す情報である。

ここで、内部回路の短絡等によって蓄電池ＢＴの状態が故障状態である場合、蓄電池ＢＴの正面Ｆのうち、外縁部ｏｐが膨張する場合がある。つまり、蓄電池ＢＴの状態が故障状態である場合、蓄電池ＢＴの外縁厚ｏｔｎが大きく（厚く）なる場合がある。
したがって、故障状態判定部１２１は、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２とが示す外縁厚ｏｔｎの差が、故障基準差分情報ＦＤＳより大きい場合には、蓄電池ＢＴが故障していると判定する。

具体的には図４に示す通り、故障状態判定部１２１は、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２との差が故障基準差分情報ＦＤＳより大きいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。故障状態判定部１２１は、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２との差が故障基準差分情報ＦＤＳより大きい場合（ステップＳ１８０；ＹＥＳ）、蓄電池ＢＴが故障状態であると判定する（ステップＳ１９０）。また、故障状態判定部１２１は、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２との差が故障基準差分情報ＦＤＳより小さい場合（ステップＳ１８０；ＮＯ）、蓄電池ＢＴが故障状態ではないと判定する（ステップＳ２００）。

図３に戻り、劣化状態判定部１２２は、取得部１１０から取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池ＢＴの状態を判定する。具体的には、劣化状態判定部１２２は、検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池ＢＴの状態が劣化状態であるか否かを判定する。より具体的には、劣化状態判定部１２２は、検出厚ｔｎＲに含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲと、外縁厚検出結果ｏｔｎＲとのうち、内側厚検出結果ｉｔｎＲの差に基づいて蓄電池ＢＴの状態が劣化状態であるか否かを判定する。ここで、蓄電池ＢＴの状態が劣化状態であるとは、蓄電池ＢＴの蓄電容量が使用され始めてから経過した時間に応じて低下している状態のことである。

具体的には、図４に示す通り、劣化状態判定部１２２は、取得部１１０から検出厚ｔｎＲ２を取得する（ステップＳ２１０）。また、劣化状態判定部１２２は、取得部１１０から検出厚ｔｎＲ１を取得する（ステップＳ２２０）。また、劣化状態判定部１２２は、記憶部２００から劣化基準差分情報ＤＤＳを読み出す（ステップＳ２３０）。

以下、劣化基準差分情報ＤＤＳについて説明する。劣化基準差分情報ＤＤＳとは、第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とにおいて、検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲの差の基準を示す情報である。具体的には、劣化基準差分情報ＤＤＳとは、第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とにおいて検出部３００が蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを検出した検出厚ｔｎＲのうち、内側厚検出結果ｉｔｎＲの差の基準を示す情報である。

ここで、蓄電池ＢＴが使用され始めてから経過した時間に応じて蓄電池ＢＴの状態が劣化状態である場合、蓄電池ＢＴの正面Ｆのうち、内側部ｉｐが膨張する場合がある。つまり、蓄電池ＢＴの状態が劣化状態である場合、蓄電池ＢＴの内側厚ｉｔｎが大きくなる場合がある。
したがって、劣化状態判定部１２２は、内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、内側厚検出結果ｉｔｎＲ２とが示す内側厚ｉｔｎの差が、劣化基準差分情報ＤＤＳより大きい場合には、蓄電池ＢＴが劣化していると判定する。

具体的には、図４に示す通り、劣化状態判定部１２２は、内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、内側厚検出結果ｉｔｎＲ２との差が劣化基準差分情報ＤＤＳより大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０）。劣化状態判定部１２２は、内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、内側厚検出結果ｉｔｎＲ２との差が劣化基準差分情報ＤＤＳより大きい場合（ステップＳ２４０；ＹＥＳ）、蓄電池ＢＴが劣化状態であると判定する（ステップＳ２５０）。また、劣化状態判定部１２２は、内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、内側厚検出結果ｉｔｎＲ２との差が劣化基準差分情報ＤＤＳより小さい場合（ステップＳ２４０；ＮＯ）、蓄電池ＢＴが劣化状態でなはいと判定する（ステップＳ２６０）。

以上説明したように、本実施形態の電池状態判定装置１は、検出部３００を備える。検出部３００は、蓄電池ＢＴの所定の方向の電池厚ｔｎであって、蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐの外縁厚ｏｔｎと、蓄電池ＢＴの外縁厚ｏｔｎより内側の内側部ｉｐの内側厚ｉｔｎとをそれぞれ検出厚ｔｎＲとして検出する。検出部３００は、内側厚ｉｔｎを検出した結果である内側厚検出結果ｉｔｎＲと、外縁厚ｏｔｎを検出した結果である外縁厚検出結果ｏｔｎＲとを含む検出厚ｔｎＲを制御部１００へ供給する。
また、電池状態判定装置１は、制御部１００と、記憶部２００とを備える。記憶部２００には、故障基準差分情報ＦＤＳと、劣化基準差分情報ＤＤＳとが記憶される。
制御部１００は、ＣＰＵを備えており、取得部１１０と、状態判定部１２０とをその機能部として備える。状態判定部１２０には、故障状態判定部１２１と、劣化状態判定部１２２とが含まれる。
取得部１１０は、検出部３００が第１時期Ｐ１において検出した蓄電池ＢＴの第１の検出厚ｔｎＲを示す検出厚ｔｎＲ１を取得する。また、取得部１１０は、検出部３００が第１時期Ｐ１より過去の第２時期Ｐ２において予め検出されている蓄電池ＢＴの第２の検出厚ｔｎＲを示す検出厚ｔｎＲ２を取得する。取得部１１０は、取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とを状態判定部１２０へ供給する。
状態判定部１２０は、取得部１１０から取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池ＢＴの状態を判定する。

蓄電池ＢＴの状態には、蓄電池ＢＴの故障の状態が含まれる。状態判定部１２０に含まれる故障状態判定部１２１は、検出厚ｔｎＲのうち、外縁厚検出結果ｏｔｎＲに基づいて、蓄電池ＢＴの故障の状態を蓄電池ＢＴの状態として判定する。
具体的には、故障状態判定部１２１は、検出厚ｔｎＲ１に含まれる外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２に含まれる外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２との差と、故障基準差分情報ＦＤＳとに基づいて、蓄電池ＢＴが故障状態であるか否かを判定する。

また、蓄電池ＢＴの状態には、蓄電池ＢＴの劣化の状態が含まれる。状態判定部１２０に含まれる劣化状態判定部１２２は、検出厚ｔｎＲのうち、内側厚検出結果ｉｔｎＲに基づいて、蓄電池ＢＴの劣化の状態を蓄電池ＢＴの状態として判定する。
具体的には、劣化状態判定部１２２は、検出厚ｔｎＲ１に含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２に含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲ２との差と、劣化基準差分情報ＤＤＳとに基づいて、蓄電池ＢＴが劣化状態であるか否かを判定する。

ここで、蓄電池ＢＴは、内部回路の短絡等によって故障した場合、発熱し、内部温度が上昇する。蓄電池ＢＴは、故障に伴い発熱した箇所の内容物が気化することに伴って、膨張する。また、蓄電池ＢＴの製造の特性上、蓄電池ＢＴの故障個所は、蓄電池ＢＴの外縁部であることが多い。
したがって、蓄電池ＢＴの外縁部は、内側部と比較して、蓄電池ＢＴが故障することに伴って、膨張する。すなわち、蓄電池ＢＴは、蓄電池ＢＴの外縁厚ｏｔｎの変化に応じて、蓄電池ＢＴが故障状態であるか否かを判定することができる。

また、蓄電池ＢＴが直方体の外観形状を有している場合、蓄電池ＢＴの外縁部には、化学反応に伴う副生成物が生じることに伴い蓄電池ＢＴが膨張することを抑制するため、ボルト等によって高い圧力がかけられる場合がある。これに対し、蓄電池ＢＴの内側部にかかる圧力は、蓄電池ＢＴの外縁部と比較して低い場合がある。
したがって、蓄電池ＢＴの内側部は、外縁部と比較してかかる圧力が低いことから、蓄電池ＢＴの使用が開始されてから経過した時間に応じて劣化することに伴い膨張する。すなわち、蓄電池ＢＴは、蓄電池ＢＴの内側厚ｉｔｎの変化に応じて、蓄電池ＢＴが劣化状態であるか否かを判定することができる。

従来の技術では、蓄電池の外形の膨張の程度を測定することができても、蓄電池の内側厚と、外縁厚とを区別して測定していなかった。すなわち、従来の技術では、蓄電池の膨張の程度を判定することが可能であっても、蓄電池が故障しているのか、劣化しているのかを判定することまでは困難である場合があった。

本実施形態の電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期である第２時期Ｐ２において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ２を取得する。また、電池状態判定装置１は、第２時期Ｐ２から所定の時間が経過した後の時期である第１時期Ｐ１において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ１を取得する。電池状態判定装置１は、取得した検出厚ｔｎＲ１に含まれる外縁厚検出結果ｏｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２に含まれる外縁厚検出結果ｏｔｎＲ２とを比較することができる。これにより、電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期から所定の時間が経過した時期までの間に蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐに生じた膨張の程度を判定することができる。具体的には、電池状態判定装置１によれば、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期から所定の時間が経過した時期までの間に蓄電池ＢＴの外縁部ｏｐに生じた膨張の程度が基準より大きいか否かを判定することができる。
すなわち、本実施形態の電池状態判定装置１によれば、蓄電池ＢＴが故障状態であるか否かを判定することができる。

また、本実施形態の電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期である第２時期Ｐ２において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ２を取得する。また、電池状態判定装置１は、第２時期Ｐ２から所定の時間が経過した後の時期である第１時期Ｐ１において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ１を取得する。電池状態判定装置１は、取得した検出厚ｔｎＲ１に含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２に含まれる内側厚検出結果ｉｔｎＲ２とを比較することができる。これにより、電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期から所定の時間が経過した時期までの間に蓄電池ＢＴの内側部ｉｐに生じた膨張の程度を判定することができる。具体的には、電池状態判定装置１によれば、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期から所定の時間が経過した時期までの間に蓄電池ＢＴの内側部ｉｐに生じた膨張の程度が基準より大きいか否かを判定することができる。
すなわち、本実施形態の電池状態判定装置１によれば、蓄電池ＢＴが劣化状態であるか否かを判定することができる。

上述したように、本実施形態の電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴの使用が開始された時期である第２時期Ｐ２において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ２を取得する。また、電池状態判定装置１は、第２時期Ｐ２から所定の時間が経過した後の時期である第１時期Ｐ１において検出部３００が検出した検出厚ｔｎＲ１を取得する。本実施形態の電池状態判定装置１は、取得した検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とに基づいて、蓄電池の厚さが変化した位置毎に、蓄電池ＢＴの厚さの変化を検出する。このように構成することにより、本実施形態の電池状態判定装置１は、蓄電池ＢＴが故障しているのか劣化しているのかを判定することができる。

また、本実施形態の電池状態判定装置１が備える検出部３００は、蓄電池ＢＴの電池厚ｔｎを圧電効果によって検出する圧電素子を備える。

従来の技術では、蓄電池の電池厚を検出する際に光センサーが用いられる場合があった。ここで、光センサーと圧電素子とでは、光センサーの方が高価である場合があった。すなわち、蓄電池の電池厚を光センサーによって検出する場合、費用を低減することが困難である場合があった。

本実施形態の電池状態判定装置１によれば、検出部３００が圧電素子を備えることにより、光センサーを備える場合と比較して、費用を低減することができる。

なお、上述では、第２時期Ｐ２が蓄電池ＢＴの使用が開始された時期である場合について説明したが、これに限られない。例えば、第２時期Ｐ２から第１時期Ｐ１までの時間が蓄電池ＢＴに故障および劣化が生じる時間であれば、第２時期Ｐ２と、第１時期Ｐ１とは、いずれの時期であってもよい。

また、上述では、状態判定部１２０に含まれる故障状態判定部１２１と、劣化状態判定部１２２とが同一の第１時期Ｐ１と、同一の第２時期Ｐ２とに取得された検出厚ｔｎＲに基づいて蓄電池ＢＴの状態を判定する場合について説明したが、これに限られない。
例えば、蓄電池ＢＴの使用が開始されてから蓄電池ＢＴが劣化状態となるまでの時間と、蓄電池ＢＴが故障状態となるまでの時間とでは、所要時間が異なる場合がある。
具体的には、蓄電池ＢＴの劣化状態を検出する時間とは、蓄電池ＢＴの蓄電容量が使用され始めてから半年から１年程度の時間である場合がある。これに対し、蓄電池ＢＴの故障状態を検出する時間とは、蓄電池ＢＴの蓄電容量が使用され始めてから１分から１時間程度の時間である場合がある。
また、蓄電池ＢＴの劣化状態を検出する時間とは、蓄電池ＢＴの充電と、放電とを１サイクルとした場合、１００サイクル程度動作するまでの時間である場合がある。これに対し、蓄電池ＢＴの故障状態を検出する時間とは、１サイクル動作するまでの時間である場合がある。
この場合、故障状態判定部１２１と、劣化状態判定部１２２とは、第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とを互いに異なる時期としてもよい。具体的には、故障状態判定部１２１と、劣化状態判定部１２２とは、互いに異なる第１時期Ｐ１と、第２時期Ｐ２とにおいて検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２とを検出部３００から取得し、蓄電池ＢＴの状態を判定してもよい。

また、上述では、故障基準差分情報ＦＤＳと、劣化基準差分情報ＤＤＳとが、検出厚ｔｎＲ１と、検出厚ｔｎＲ２との差の基準を示す情報である場合について説明したが、これに限られない。
例えば、記憶部２００には、蓄電池ＢＴが故障状態であると判定される外縁厚ｏｔｎの基準である値が記憶されていてもよい。これにより、電池状態判定装置１は、記憶部２００に記憶される外縁厚ｏｔｎの基準である値に基づいて、蓄電池ＢＴが故障状態であると判定してもよい。
また、例えば、記憶部２００には、蓄電池ＢＴが劣化状態であると判定される内側厚ｉｔｎの基準である値が記憶されていてもよい。これにより、電池状態判定装置１は、記憶部２００に記憶される内側厚ｉｔｎの基準である値に基づいて、蓄電池ＢＴが劣化状態であると判定してもよい。

また、上述では、蓄電池ＢＴが１つである場合について説明したが、これに限られない。例えば、蓄電池ＢＴは、蓄電池ＢＴが複数積層された蓄電池モジュールであってもよい。これにより、検出部３００は、蓄電池モジュールの外装うち、蓄電池モジュールの所定の方向の厚さであって、蓄電池モジュールの外縁部の外縁厚と、蓄電池モジュールの外縁部より内側の内側部の電池厚である内側厚とをそれぞれ検出厚として検出してもよい。また、電池状態判定装置１は、検出部３００が検出した蓄電池モジュールの内側厚と、外縁厚とに基づいて、蓄電池モジュールの状態を判定してもよい。

また、上述では、蓄電池ＢＴが１つである場合について説明したが、これに限られない。例えば、電池状態判定装置１は、複数の検出部３００を備えていてもよく、電池状態判定装置１が備える複数の検出部３００は、互いに異なる蓄電池ＢＴに接して設置されていてもよい。これにより、電池状態判定装置１は、検出部３００が検出した複数の蓄電池ＢＴの状態を複数の蓄電池ＢＴ毎に判定してもよい。この場合、電池状態判定装置１は、複数の蓄電池ＢＴの状態を判定することができる。

なお、上記の各実施形態における電池状態判定装置１が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

なお、電池状態判定装置１が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、電池状態判定装置１が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、電池状態判定装置１が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。

１…電池状態判定装置、１００…制御部、１１０…取得部、１２０…状態判定部、１２１…故障状態判定部、１２２…劣化状態判定部、２００…記憶部、３００…検出部、ＢＴ…蓄電池、ＬＤ…負荷、Ｆ…正面、Ｂ…背面、Ｕ…上面、Ｄ…底面、Ｌ…左面、Ｒ…右面、ＤＤＳ…劣化基準差分情報、ＦＤＳ…故障基準差分情報、ｉｐ…内側部、ｉｔｎ…内側厚、ｉｔｎＲ、ｉｔｎＲ１、ｉｔｎＲ２…内側厚検出結果、ｏｐ…外縁部、ｏｔｎ…外縁厚、ｏｔｎＲ、ｏｔｎＲ１、ｏｔｎＲ２…外縁厚検出結果、ｔｎ…電池厚、ｔｎＲ、ｔｎＲ１、ｔｎＲ２…検出厚

Claims (5)

1. 電池の所定の方向の厚さであって、前記電池の外縁部の外縁厚と、前記電池の前記外縁部より内側の内側部の内側厚とをそれぞれ検出厚として検出する検出部と、
   前記検出部が第１の時期において検出した前記電池の前記検出厚を示す第１の検出結果と、前記第１の時期より過去の第２の時期において予め検出されている前記電池の前記検出厚を示す第２の検出結果とに基づいて、前記電池の状態を判定する状態判定部と
   を備えることを特徴とする電池状態判定装置。
2. 前記電池の状態には、
   前記電池の故障の状態が含まれ、
   前記状態判定部は、
   前記検出厚のうち、前記外縁厚に基づいて、前記電池の故障の状態を前記電池の状態として判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池状態判定装置。
3. 前記電池の状態には、
   前記電池の劣化の状態が含まれ、
   前記状態判定部は、
   前記検出厚のうち、前記内側厚に基づいて、前記電池の劣化の状態を前記電池の状態として判定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池状態判定装置。
4. 前記検出部は、
   前記電池の前記厚さを圧電効果によって検出する圧電素子又は前記電池が撮像された画像に基づいて前記厚さを検出する装置のうち、少なくとも１つを備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池状態判定装置。
5. コンピュータに、
   電池の所定の方向の厚さであって、前記電池の外縁部の外縁厚と、前記電池の前記外縁部より内側の内側部の内側厚とをそれぞれ検出厚として検出する検出ステップと、
   前記検出ステップが第１の時期において検出した前記電池の前記検出厚を示す第１の検出結果と、前記第１の時期より過去の第２の時期において予め検出されている前記電池の前記検出厚を示す第２の検出結果とに基づいて、前記電池の状態を判定する状態判定ステップと
   を実行させるための電池状態判定プログラム。

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