JPH08339834A

JPH08339834A - 蓄電池の劣化度判定方法、及び劣化度判定装置

Info

Publication number: JPH08339834A
Application number: JP7146492A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Moribe; 信義森部; Takayuki Yamashita; 隆之山下
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、蓄電池の製造メーカを設定する繁
雑な操作を省略しながら、同一種類の蓄電池に対して、
同一基準で劣化度判定を極めて短時間に実施でき、しか
も装置の構成が簡易ですむ蓄電池の劣化度判定方法、及
び劣化度判定装置を提供することを目的とする。【構成】演算判定部１７は、制御部１３により電子ス
イッチ１１が閉止された時の蓄電池の端子電圧を取り込
み、端子電圧の上昇時の変化率を演算する。さらに、演
算判定部１７は、該演算された端子電圧の上昇時の変化
率を、記憶部１９から読出した回帰式に代入して当該蓄
電池の容量を演算し、該演算された当該蓄電池の容量か
ら当該蓄電池の劣化度を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば通信用電源シス
テムのバックアップ用などに用いられる蓄電池に係り、
特に、一般に浮動充電状態に維持して使用される蓄電池
の劣化度を判定する蓄電池の劣化度判定方法、及び劣化
度判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉛蓄電池をはじめとする蓄電池
は、充放電を繰り返すことで反復して使用できるため、
例えば通信用電源システムのバックアップ用、電気自動
車のエネルギ源などに広く採用されている。この蓄電池
は、負荷を接続しながら充電する浮動充電状態に維持し
て使用されることが多い。この蓄電池のうち、特に、鉛
蓄電池は、その価格及び維持管理費などの経済性、品質
の安定性、入手のしやすさなどの観点から現在最も優れ
ており、このため鉛蓄電池が今日最も広く普及してい
る。

【０００３】この鉛蓄電池は、これを例えば通信用電源
システムのバックアップ用に用いるにあたっては、この
電源システムが商用電源の受電時に充電することにより
電気を蓄積する一方、商用電源の停電時には蓄積した電
気を放電する。これにより、この電源システムに接続さ
れる通信システムへ電力を瞬断することなく供給し続
け、これをもって通信システムの無停電化を実現してい
る。しかし、鉛蓄電池が劣化して電気を蓄積する能力、
すなわち容量が低下すると、商用電源の停電時に十分な
電力を通信システムへ供給できなくなる。最悪の場合に
は、電力が遮断された通信システムはその機能を停止
し、今日の情報化社会に多大な影響を与えかねない。そ
こで、鉛蓄電池の劣化度を常に把握しておき、劣化した
鉛蓄電池は速やかに新品と交換することにより、商用電
源の停電時に備えておくことが重要である。

【０００４】ここで、鉛蓄電池の劣化度を判定するため
の原理について述べると、一般的に鉛蓄電池は浮動充電
により長時間にわたり過充電状態となっている。この状
態が続くと、蓄電池内部の正格子に腐食が起きるが、こ
の腐食が電解液の減少、濃度の増加などによりさらに促
進されると、活物質と集電体との密着の悪化及び活物質
の脱落などが発生する。これらの原因により、有効活物
質が減少するため、蓄電池の容量は減少し、劣化が進む
と考えられている。従って、蓄電池の容量を測定するこ
とにより、鉛蓄電池の劣化度を判定することができる。

【０００５】この原理に基づく鉛蓄電池の劣化度判定法
としては、従来、主として２つの試験法が採用されてい
る。すなわち、鉛蓄電池を１０時間率の定電流で終止電
圧に至るまで放電させ、この放電時の電流と放電に要し
た時間から鉛蓄電池の容量を算出し、この容量から鉛蓄
電池の劣化度を判定する容量試験法と、鉛蓄電池のイン
ピーダンスを測定し、このインピーダンスから鉛蓄電池
の内部抵抗値を求め、この内部抵抗値から鉛蓄電池の劣
化度を判定するインピーダンス測定法とが採用されてい
る。

【０００６】しかし、これらの試験法は、容量試験法に
あっては、試験の終了までに長時間を要して保守者を長
時間拘束する一方、インピーダンス測定法では、測定の
ために鉛蓄電池から負荷を取り外す作業が必要であるな
ど、保守者の工数、及び肉体的負担が大きく、これら保
守者への負担の軽減が大きな課題となっていた。

【０００７】この課題を解決するために、例えば尾形氏
らは、電子情報通信学会論文誌Ｂ−ＩＶｏｌ．Ｊ７
６−Ｂ−ＩＮｏ．１０ｐｐ．７１９−７２６１９
９３年１０月の論文『パルス充放電特性測定による鉛蓄
電池の劣化判定法』において、鉛蓄電池の劣化度を短時
間で簡便に判定できる鉛蓄電池の劣化判定法を提案して
いる。

【０００８】この鉛蓄電池の劣化判定法は、負荷に接続
された浮動充電状態の鉛蓄電池を、約５００μｓの短時
間放電させた場合の放電特性のうち、数１０μｓから５
００μｓ以内の時間において放電電圧及び電流が安定す
ることに着目し、この安定部分における鉛蓄電池の電圧
降下ΔＶ及びパルス放電電流Ｉから求めた内部抵抗（Δ
Ｖ／Ｉ）が、鉛蓄電池の容量と相関することを実験等に
よって明らかにし、この原理に基づいて当該鉛蓄電池の
劣化を判定する。すなわち、同一種類の鉛蓄電池につい
て、あらかじめ従来の容量試験で確認した鉛蓄電池の容
量と、当該鉛蓄電池を本劣化判定法によりパルス放電し
て求めた内部抵抗との相関図または回帰式をあらかじめ
用意しておく。そして、本劣化判定法により鉛蓄電池の
内部抵抗を求め、この内部抵抗と、前記した相関図また
は回帰式とを参照して鉛蓄電池の容量を推定し、この推
定した容量から当該鉛蓄電池の劣化度を判定する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
内部抵抗から鉛蓄電池の劣化度を判定する『パルス充放
電特性測定による鉛蓄電池の劣化判定法』は、確かに鉛
蓄電池の劣化度を短時間で簡便に判定できるものの、下
記に示す課題を内在している。

【００１０】すなわち、鉛蓄電池の内部抵抗は同一種類
間でも製造メーカ毎に異なるため、鉛蓄電池の容量の相
関図または回帰式をもとに容量を推定するにあたり、製
造メーカ毎に異なる複数のパラメータを考慮する必要が
ある。したがって、多種多様な鉛蓄電池に対応する劣化
度判定装置を製作する場合、鉛蓄電池の内部抵抗を容量
に換算するための回帰式、またはテーブルを複数用意し
なければならない。このため、複数のテーブルを記憶し
ておくメモリの必要容量が増大するとともに、内部抵抗
を容量に換算する際の演算処理が複雑になり、処理速度
が遅くなるという課題があった。しかも、鉛蓄電池の劣
化度を判定する毎に、判定対象である鉛蓄電池の製造メ
ーカを装置に設定することにより、製造メーカ毎に異な
る複数のパラメータのなかから、該当する製造メーカの
パラメータを選択しなければならず、この鉛蓄電池の製
造メーカを設定する操作は煩雑であった。

【００１１】さらに、この劣化度判定装置は、電流、及
び電圧の２種類の測定チャンネル及び測定機構を設けな
ければならないため、装置の構成が複雑になるととも
に、装置の製造コストもかさむという課題があった。

【００１２】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、一般に、浮動充電状態にある蓄電
池から充電器及び負荷を切り離すことなく、短時間のパ
ルス放電試験を実施し、この放電電圧の立上がり特性の
変化率から蓄電池の容量を演算し、この容量から蓄電池
の劣化度を判定することにより、蓄電池の製造メーカを
設定する繁雑な操作を省略しながら、同一種類の蓄電池
に対して、同一基準で劣化度判定を極めて短時間に実施
でき、しかも装置の構成が簡易ですむ蓄電池の劣化度判
定方法、及び劣化度判定装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、同一種類間における蓄電池の
放電試験から求めた蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率
と、該試験体とされた蓄電池の容量との相関関係を記憶
しておき、判定対象である蓄電池に対して、該蓄電池と
の間で並列回路を構成する定電流負荷を着脱可能に接続
し、該並列回路を開閉するスイッチを所定時間閉止さ
せ、該スイッチが所定時間閉止された時の前記蓄電池の
端子電圧を取り込むとともに、該端子電圧の上昇時の変
化率を演算し、該演算された端子電圧の上昇時の変化率
と、前記相関関係とに基づいて当該蓄電池の容量を演算
し、該演算された当該蓄電池の容量から当該蓄電池の劣
化度を判定することを特徴とする蓄電池の劣化度判定方
法である。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記蓄電池の端
子電圧の上昇時の変化率は、該端子電圧が上昇を開始し
てから約１０μｓまでの時間における変化率であること
を特徴とする請求項１に記載の蓄電池の劣化度判定方法
である。

【００１５】さらに、請求項３の発明は、判定対象であ
る蓄電池との間で並列回路を構成する定電流負荷と、該
並列回路を開閉するスイッチと、該スイッチを所定時間
閉止する制御を行う制御手段と、同一種類間における蓄
電池の放電試験から求めた蓄電池の端子電圧の上昇時の
変化率と、該試験体とされた蓄電池の容量との相関関係
を記憶する記憶手段と、前記制御手段により前記スイッ
チが所定時間閉止された時の前記蓄電池の端子電圧を取
り込むとともに、該端子電圧の上昇時の変化率を演算す
る一方、該演算された端子電圧の上昇時の変化率と、前
記記憶手段から読出した前記相関関係とに基づいて当該
蓄電池の容量を演算し、該演算された当該蓄電池の容量
から当該蓄電池の劣化度を判定する演算判定手段と、を
備えることを特徴とする蓄電池の劣化度判定装置であ
る。

【００１６】そして、請求項４の発明は、前記蓄電池の
端子電圧の上昇時の変化率は、該端子電圧が上昇を開始
してから約１０μｓまでの時間における変化率であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の蓄電池の劣化度判定装
置である。

【００１７】

【作用】請求項１の発明によれば、まず、同一種類間に
おける蓄電池の放電試験から求めた蓄電池の端子電圧の
上昇時の変化率と、該試験体とされた蓄電池の容量との
相関関係を記憶しておく。次に、判定対象である蓄電池
に対して、該蓄電池との間で並列回路を構成する定電流
負荷を着脱可能に接続し、該並列回路を開閉するスイッ
チを所定時間閉止させる。そして、この時の蓄電池の端
子電圧を取り込むとともに、該端子電圧の上昇時の変化
率を演算し、該演算された端子電圧の上昇時の変化率
と、前記相関関係とに基づいて当該蓄電池の容量を演算
し、該演算された当該蓄電池の容量から当該蓄電池の劣
化度を判定する。

【００１８】ここで、同一種類間における蓄電池の放電
試験から求めた蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率と、
該試験体とされた蓄電池の容量との相関関係にあって
は、蓄電池の製造メーカの相違にかかわらず、同一種類
の蓄電池を同一基準で劣化度の判定ができることが実験
により確認されている。

【００１９】したがって、蓄電池の製造メーカを設定す
る繁雑な操作を省略しながら、同一種類の蓄電池に対し
て、同一基準で劣化度判定を極めて短時間に実施でき
る。

【００２０】また、請求項２の発明によれば、蓄電池の
端子電圧の上昇時の変化率を、端子電圧が上昇を開始し
てから約１０μｓまでの時間における変化率としてい
る。つまり、端子電圧が上昇を開始してから約１０μｓ
までという極めて短い時間だけ蓄電池の端子電圧を取り
込むことにより、蓄電池の劣化度を判定している。

【００２１】したがって、蓄電池の劣化度判定を極めて
短時間に実施できる。

【００２２】さらに、請求項３の発明によれば、演算判
定手段は、制御手段によりスイッチが所定時間閉止され
た時の蓄電池の端子電圧を取り込むとともに、端子電圧
の上昇時の変化率を演算する。さらに、演算判定手段
は、該演算された端子電圧の上昇時の変化率と、記憶手
段から読出した相関関係とに基づいて、当該蓄電池の容
量を演算し、該演算された当該蓄電池の容量から当該蓄
電池の劣化度を判定する。

【００２３】ここで、同一種類間における蓄電池の放電
試験から求めた蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率と、
該試験体とされた蓄電池の容量との相関関係にあって
は、蓄電池の製造メーカの相違にかかわらず、同一種類
の蓄電池を同一基準で劣化度の判定ができることが実験
により確認されている。

【００２４】したがって、蓄電池の端子電圧を取り込む
という比較的簡易な装置構成により、蓄電池の製造メー
カを設定する繁雑な操作を省略しながら、同一種類の蓄
電池に対して、同一基準で劣化度判定を極めて短時間に
実施できる。

【００２５】そして、請求項４の発明によれば、蓄電池
の端子電圧の上昇時の変化率を、端子電圧が上昇を開始
してから約１０μｓまでの時間における変化率としてい
る。つまり、端子電圧が上昇を開始してから約１０μｓ
までという極めて短い時間だけ蓄電池の端子電圧を演算
判定手段に取り込むことにより、蓄電池の劣化度を判定
している。

【００２６】したがって、蓄電池の劣化度判定を極めて
短時間に実施できる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明に係る蓄電池の劣化度判定方
法、及び劣化度判定装置について、図を参照して詳細に
説明する。

【００２８】図１は、本発明に係る蓄電池の劣化度判定
装置の使用状態を示すブロック構成図、図２は、本発明
に係る蓄電池の劣化度判定装置により測定した端子電圧
の過渡特性を示す図、図３は、製造メーカ、及び製造ロ
ットの異なる同一種類の鉛蓄電池について、当該鉛蓄電
池を本発明によりパルス放電したときの電圧の変化率
と、当該鉛蓄電池に対して従来の容量試験を実施するこ
とで確認した鉛蓄電池の容量との関係を示す図である。
なお、本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置の一実施例
について、蓄電池として鉛蓄電池を例示して説明する。

【００２９】図１に示すように、本発明に係る蓄電池の
劣化度判定装置１０は、鉛蓄電池１の両端１ａ，１ｂ
に、この鉛蓄電池１と並列に、充電器３、及び、例えば
通信機器などの負荷５を接続して構成される通常使用状
態の通信システムの鉛蓄電池１に対して適用される。

【００３０】この通信システムにおける鉛蓄電池１の劣
化度を判定する劣化度判定装置１０は、下記の部材を備
えている。すなわち、鉛蓄電池１の両端１ａ，１ｂに、
この鉛蓄電池１と並列にブースターケーブルなどの電線
８を介して定電流負荷７を接続し、これをもって並列回
路９を構成する。この定電流負荷７は、鉛蓄電池１の定
格容量の１５％放電電流が流れるような抵抗負荷とす
る。また、並列回路９には、この回路９を開閉するトラ
ンジスタなどの電子スイッチ１１を接続する。この電子
スイッチ１１は、これをオン／オフ制御することで並列
回路９を開閉する制御を行う制御部１３を接続してお
り、制御部１３における電子スイッチ１１のオン／オフ
タイミングに関する信号は、後述する演算判定部１７に
送られる。制御部１３は、劣化度判定装置１０に設けら
れる図示しない判定開始スイッチがオンされると、これ
を受けて電子スイッチ１１を約１００μｓの期間オン動
作させて並列回路９を閉止する。なお、鉛蓄電池１の両
端１ａ，１ｂに接続されるブースターケーブルなどの電
線８は、その先端にプローブを設け、このプローブを鉛
蓄電池１の両端１ａ，１ｂに接触させる形態の電線を使
用できる。この際、プローブを鉛蓄電池１の両端１ａ，
１ｂに接触させると判定を開始するように構成すれば、
劣化度判定装置１０に設けられる判定開始スイッチを省
略できる。

【００３１】また、定電流負荷７の両端７ａ，７ｂに
は、定電流負荷７のアナログ信号である端子電圧をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５が接続される。
このＡ／Ｄ変換器１５には、演算判定部１７が接続され
ており、この演算判定部１７において、Ａ／Ｄ変換器１
５よりの信号、及び前述した制御部１３よりの電子スイ
ッチ１１のオン／オフタイミングに関する信号を入力
し、電子スイッチ１１のオン時におけるＡ／Ｄ変換器１
５よりの信号に基づいて、後に詳述する鉛蓄電池１の端
子電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）を算出するとともに、こ
の変化率（ΔＶ／ΔＴ）から鉛蓄電池１の容量を演算
し、この演算された容量から鉛蓄電池１の劣化度が判定
される。この演算判定部１７には、後に詳述する実験、
すなわち、同一種類の鉛蓄電池１について、従来の容量
試験と本発明のパルス放電試験とを行うことにより、あ
らかじめ算出された鉛蓄電池１の端子電圧の変化率（Δ
Ｖ／ΔＴ）と鉛蓄電池１の容量との相関関係を表す回帰
式を記憶する記憶部１９が接続されている。なお、記憶
部１９は、Ａ／Ｄ変換器１５より演算判定部１７へ送ら
れる電圧信号のうち、後述するある特定の期間における
電圧信号を一時格納する。

【００３２】したがって、演算判定部１７は、算出した
鉛蓄電池１の端子電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）を、変化
率（ΔＶ／ΔＴ）と鉛蓄電池１の容量との相関関係を表
す回帰式に代入することにより、鉛蓄電池１の容量を演
算し、この演算された容量から鉛蓄電池１の劣化度を判
定する。

【００３３】演算判定部１７は、ここで判定された鉛蓄
電池１の劣化度を表示する表示部２１を接続しており、
さらに、この表示部２１は、鉛蓄電池１の劣化度を紙面
上に印字するプリンタ２３を接続している。

【００３４】ここで、本発明に係る蓄電池の劣化度判定
方法、及び劣化度判定装置を想到するに至った経緯につ
いて説明する。

【００３５】そもそも本発明は、本発明者らが、負荷５
が接続された浮動充電状態の同一種類の鉛蓄電池１につ
いて、製造メーカ、及び製造ロットをパラメータとした
時のパルス放電特性の傾向をみる実験を繰り返し行った
結果、このパルス放電特性のうち、特に数１０μｓ以下
の時間における鉛蓄電池１の放電特性において、異なる
製造メーカ、及び製造ロット間でほぼ共通の傾向を示す
部分が存在することを見出だしたことがきっかけであ
る。

【００３６】これについて、図２に示す鉛蓄電池１の放
電特性を参照しながら説明すれば、鉛蓄電池１の端子電
圧は、放電開始直後瞬時に低下するが（領域Ｉ）、その
後指数関数カーブを描いて急速に回復する（領域II，II
I ，IV）。過渡電圧がほぼ一定の電圧にまで落ち着く時
間は、製造メーカ、及び製造ロットの相違に拘らずほぼ
一定である（領域IV）。また、放電開始から一定時間を
越えると、過渡電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）は、どの鉛
蓄電池１もほぼ等しい傾向を示す（領域III ）。

【００３７】しかしながら、領域IVにおける過渡電圧が
ほぼ一定の電圧にまで落ち着く時間、及び、領域III に
おける過渡電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）からは、当該鉛
蓄電池１の容量との相関関係は見出だせなかった。

【００３８】ところが、領域IIの電圧の変化率（ΔＶ／
ΔＴ）にあっては、当該鉛蓄電池１の容量と相関関係が
成立することが見出だされた。したがって、領域IIの電
圧の立上がり特性に着目し、この電圧の立上がり特性か
ら当該鉛蓄電池１の容量を推定すれば、劣化度を判定す
ることができることが判った。

【００３９】次に、上述した原理をふまえて、本発明に
係る蓄電池の劣化度判定装置１０の記憶部１９に記憶さ
れる回帰式を求める手順について詳述する。

【００４０】上述したように、鉛蓄電池１のパルス放電
特性のうち、数１０μｓ以下の過渡電圧特性が鉛蓄電池
１の容量に相関することを実験により確認したのを受け
て、下記２種類の実験を行った。

【００４１】すなわち、第１の実験は、従来の容量試験
法により、試験体としての鉛蓄電池１を０．１Ｃ（定格
容量の１０％）の放電電流により終止電圧まで放電さ
せ、この時の放電時間と放電電流から鉛蓄電池１の容量
を算出した。

【００４２】第１の実験の終了後に、この鉛蓄電池１を
フル充電して元の容量に復帰させ、次述する第２の実験
を行った。つまり、当該鉛蓄電池１を本発明によりパル
ス放電させ、その立ち上がり電圧を１μｓのサンプリン
グタイムで測定し、１０μｓまでの電圧の変化率を測定
した。

【００４３】これら第１，第２の実験を、製造メーカ、
及び製造ロットの異なる複数の同一種類の鉛蓄電池１に
ついて実施し、これら実験により得られた電圧の変化率
（ΔＶ／ΔＴ）と鉛蓄電池１の容量との関係について相
関性と回帰式の検討を行った。

【００４４】図３に、製造メーカ、及び製造ロットの異
なる同一種類の鉛蓄電池について、当該鉛蓄電池を本発
明によりパルス放電したときの領域IIの電圧の変化率
（ΔＶ／ΔＴ）と、当該鉛蓄電池に対して従来の容量試
験を実施することで確認した鉛蓄電池の容量との関係を
グラフ化したものを示す。

【００４５】図３において、実線は、回帰分析により求
めた回帰式を満足する傾き及び切片を呈する線図であ
り、点線は、回帰式を満足する実線図に対する±１０％
の誤差範囲を示す。さらに、黒点は、製造メーカ、及び
製造ロットの異なる同一種類の鉛蓄電池について、当該
鉛蓄電池を本発明によりパルス放電したときの領域IIの
電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）と、当該鉛蓄電池に対して
従来の容量試験を実施することで確認した鉛蓄電池の容
量との関係をプロットしたものである。この図３のグラ
フに示すプロットデータに対して回帰分析を行い、これ
により求めた回帰式を、劣化度判定装置１０に使用すれ
ば、±１０％の精度で鉛蓄電池１の劣化度を判定するこ
とができる。

【００４６】なお、この回帰式に代えて、従来の容量試
験で確認した鉛蓄電池の容量と、当該鉛蓄電池を本発明
によりパルス放電したときの領域IIの電圧の変化率（Δ
Ｖ／ΔＴ）との関係を表すルックアップテーブルを用意
し、このテーブルを参照しながら電圧の変化率（ΔＶ／
ΔＴ）から鉛蓄電池の容量を演算することもできる。次
に、本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置１０の動作に
ついて説明する。

【００４７】劣化度判定装置１０に設けられる判定開始
スイッチがオンされると、これを受けて制御部１３は、
電子スイッチ１１を約１００μｓの期間オン動作させ
る。すると、この期間において、並列回路９は閉止され
て、定電流負荷７の両端７ａ，７ｂに鉛蓄電池１の電圧
が印加される。この電圧は、図２のような過渡電圧特性
を示す。これと同時に、Ａ／Ｄ変換器１５は、入力電圧
を順次ディジタル信号に変換し、変換後の信号を演算判
定部１７に送る。

【００４８】演算判定部１７は、電子スイッチ１１の約
１００μｓの期間のオンに同期してＡ／Ｄ変換器１５よ
り電圧信号を入力し、この電圧信号のうち、図２に示す
領域IIの電圧信号を記憶部１９に送る。これを受けて記
憶部１９は、領域IIの電圧信号について、領域IIの時間
（ΔＴ）に関するデータ、及び電圧値に関するデータ
（Ｖ）を所定のアドレスに格納する。さらに、演算判定
部１７は、記憶部１９より、領域IIの時間（ΔＴ）に関
するデータ、及び電圧値に関するデータ（Ｖ）を読出し
て、後者のデータ（Ｖ）より領域IIにおける電圧の変化
（ΔＶ）を演算し、さらに、電圧の変化率（ΔＶ／Δ
Ｔ）を算出する。次に、演算判定部１７は、算出した鉛
蓄電池１の端子電圧の変化率（ΔＶ／ΔＴ）を、記憶部
１９より読出した当該鉛蓄電池１に対応する回帰式に代
入することにより、鉛蓄電池１の容量を演算する。そし
て、演算判定部１７は、この演算された容量を定格容量
に対する割合に換算し、その結果を劣化度として表示部
２１及びプリンタ２３に出力する。

【００４９】以上述べたように、蓄電池の劣化度判定方
法として、パルス放電時の電圧降下を内部抵抗に換算
し、この内部抵抗より蓄電池の劣化度を判定するものは
提案されているが、本発明のように、蓄電池をパルス放
電した時の過渡電圧の立ち上がり特性を利用したものは
例がない。

【００５０】本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置は、
パルス放電時間が数１０μｓと極めて短いため、充電器
のＡＶＲ特性の追従を考慮する必要がなく、したがっ
て、充電器を接続したままパルス放電試験が可能であ
る。また、パルス放電時間が非常に短かく、放電電流
０．１５ＣＡ（定格容量の１５％放電電流）で負荷への
影響も心配ないなどの利点を有する。

【００５１】また、鉛蓄電池の劣化度判定を極めて短時
間に実施できるため、蓄電池の保守負担の大幅な軽減を
図れるなど経済的側面における効果も大きい。

【００５２】さらに、蓄電池の製造メーカの相違に依る
ところなく、同一種類の鉛蓄電池は同一基準で劣化判定
が可能である。

【００５３】最後に、本実施例中、蓄電池として鉛蓄電
池を例示して説明したが、蓄電池は鉛蓄電池に限定され
ず、本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置は、例えばニ
ッケル−カドミウム電池の劣化度判定にも適用できる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、蓄電池の製造
メーカを設定する繁雑な操作を省略しながら、同一種類
の蓄電池に対して、同一基準で劣化度判定を極めて短時
間に実施できる。

【００５５】また、請求項２の発明によれば、端子電圧
が上昇を開始してから約１０μｓまでという極めて短い
時間だけ蓄電池の端子電圧を取り込むことにより、蓄電
池の劣化度判定を極めて短時間に実施できる。

【００５６】さらに、請求項３の発明によれば、蓄電池
の端子電圧を取り込むという比較的簡易な装置構成によ
り、蓄電池の製造メーカを設定する繁雑な操作を省略し
ながら、同一種類の蓄電池に対して、同一基準で劣化度
判定を極めて短時間に実施できる。

【００５７】そして、請求項４の発明によれば、端子電
圧が上昇を開始してから約１０μｓまでという極めて短
い時間だけ蓄電池の端子電圧を演算判定部に取り込むこ
とにより、蓄電池の劣化度判定を極めて短時間に実施で
きるという極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置
の使用状態を示すブロック構成図である。

【図２】図２は、本発明に係る蓄電池の劣化度判定装置
により蓄電池を放電させた時の端子電圧の過渡特性を示
す図である。

【図３】図３は、製造メーカ、及び製造ロットの異なる
同一種類の鉛蓄電池について、当該鉛蓄電池を本発明に
よりパルス放電したときの電圧の変化率と、当該鉛蓄電
池に対して従来の容量試験を実施することで確認した鉛
蓄電池の容量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１鉛蓄電池１ａ鉛蓄電池の端子１ｂ鉛蓄電池の端子３充電器５負荷７定電流負荷７ａ定電流負荷の端子７ｂ定電流負荷の端子８電線９並列回路１０蓄電池の劣化度判定装置１１電子スイッチ１３制御部１５Ａ／Ｄ変換器１７演算判定部１９記憶部２１表示部２３プリンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一種類間における蓄電池の放電試験から
求めた蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率と、該試験体
とされた蓄電池の容量との相関関係を記憶しておき、判定対象である蓄電池に対して、該蓄電池との間で並列
回路を構成する定電流負荷を着脱可能に接続し、該並列回路を開閉するスイッチを所定時間閉止させ、該スイッチが所定時間閉止された時の前記蓄電池の端子
電圧を取り込むとともに、該端子電圧の上昇時の変化率
を演算し、該演算された端子電圧の上昇時の変化率と、
前記相関関係とに基づいて当該蓄電池の容量を演算し、
該演算された当該蓄電池の容量から当該蓄電池の劣化度
を判定することを特徴とする蓄電池の劣化度判定方法。
【請求項２】前記蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率
は、該端子電圧が上昇を開始してから約１０μｓまでの
時間における変化率であることを特徴とする請求項１に
記載の蓄電池の劣化度判定方法。
【請求項３】判定対象である蓄電池との間で並列回路を
構成する定電流負荷と、該並列回路を開閉するスイッチと、該スイッチを所定時間閉止する制御を行う制御手段と、同一種類間における蓄電池の放電試験から求めた蓄電池
の端子電圧の上昇時の変化率と、該試験体とされた蓄電
池の容量との相関関係を記憶する記憶手段と、前記制御手段により前記スイッチが所定時間閉止された
時の前記蓄電池の端子電圧を取り込むとともに、該端子
電圧の上昇時の変化率を演算する一方、該演算された端
子電圧の上昇時の変化率と、前記記憶手段から読出した
前記相関関係とに基づいて当該蓄電池の容量を演算し、
該演算された当該蓄電池の容量から当該蓄電池の劣化度
を判定する演算判定手段と、を備えることを特徴とする
蓄電池の劣化度判定装置。
【請求項４】前記蓄電池の端子電圧の上昇時の変化率
は、該端子電圧が上昇を開始してから約１０μｓまでの
時間における変化率であることを特徴とする請求項３に
記載の蓄電池の劣化度判定装置。