JPH11174136A - バッテリーパックの劣化判定方法およびバッテリーパックの劣化判定装置 - Google Patents

バッテリーパックの劣化判定方法およびバッテリーパックの劣化判定装置

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JPH11174136A
JPH11174136A JP9356274A JP35627497A JPH11174136A JP H11174136 A JPH11174136 A JP H11174136A JP 9356274 A JP9356274 A JP 9356274A JP 35627497 A JP35627497 A JP 35627497A JP H11174136 A JPH11174136 A JP H11174136A
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健二 小林
Morinobu Endo
守信 遠藤
Kazuhiro Mori
和弘 森
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日置電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリーパックの劣化判定を正確かつ迅速
に行うことが可能なバッテリーパックの劣化判定方法を
提供する。 【解決手段】 二次電池を含んで構成されるバッテリー
パック内の実効抵抗を測定し、測定した測定値に基づい
てバッテリーパックの劣化を判定するバッテリ−パック
の劣化判定方法において、バッテリーパックを所定の定
電流で所定時間充電または放電させ(ステップ52)、
その所定時間を挟んで実効抵抗を2回測定し(ステップ
53,54)、2回の測定においてそれぞれ測定した実
効抵抗に基づいてバッテリ−パックの劣化を判定する
(ステップ56)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池などの二次電池を含んで構成されるバッテリーパック
の劣化を判定するのに適したバッテリーパックの劣化判
定方法およびバッテリーパックの劣化判定装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】バッテリーパックの劣化判定方法とし
て、充放電試験によって行う方式が従来から知られてい
る。しかし、この劣化判定方法では、バッテリーパック
の劣化を正確に判定できる反面、満充電状態に至るまで
バッテリーパック内の二次電池を一旦充電し、バッテリ
ーパックの端子間電圧が所定値に低下するまでの放電時
間を測定することによって劣化を判定するため、その判
定に長時間を必要とする欠点がある。このため、短時間
での判定が要求される場合には、バッテリーパック内部
の実効抵抗を測定し、その測定値に基づいて判定する方
法が一般的に用いられている。
【0003】この種の実効抵抗を測定することによって
バッテリーパックの劣化を判定するための装置として、
図7に示す劣化判定装置71が従来から知られている。
【0004】最初に、劣化判定装置71の判定対象であ
るバッテリーパックについて説明する。同図に示すよう
に、バッテリーパック31は、二次電池32と、過負荷
や短絡等に起因する過電流から二次電池32を保護する
ための保護抵抗33とを内蔵している。この場合、二次
電池32は、所定電圧を発生する起電力部32aと、劣
化の度合に応じて抵抗値が変化する実効抵抗32bとを
含む等価直列回路として表すことができる。一方、保護
抵抗33は、正の抵抗−温度特性を有するPTC型サー
ミスタなどで構成されている。
【0005】劣化判定装置71は、交流四端子法に従っ
てバッテリーパック31内の実効抵抗を測定するための
抵抗測定部72と、抵抗測定部72によって測定された
実効抵抗に基づいてバッテリーパック31の劣化を判定
する判定部73と、判定部73によって判定された判定
結果を表示する表示部74とを備えて構成されている。
【0006】次いで、劣化判定装置71による判定処理
について、図8を参照して説明する。
【0007】まず、図7に示すように、満充電状態にし
たバッテリーパック31にプローブ25a,25bを接
続する。次いで、抵抗測定部72が、プローブ25a,
25bを介してバッテリーパック31に例えば1kHz
の交流定電流を供給すると共に、バッテリーパック31
の両端に生じる交流電圧V2をプローブ25c,25d
を介して入力する。このとき、抵抗測定部72は、いわ
ゆる同期検波によってバッテリーパック31内の実効抵
抗を測定する。具体的には、抵抗測定部72は、供給し
ている交流定電流の基準信号電圧V1と入力した交流電
圧V2とを互いに乗算した後に、ローパスフィルターを
通過させることにより、バッテリーパック31内の実効
抵抗によって生じた電力損失WDCを求める。この場合、
基準信号電圧V1、交流電圧V2および電力損失WDC
は、それぞれ下記の式〜式で表される。 V1=Asinωt・・・・・・・式 V2=Bsin(ωt+θ)・・・式 WDC=A・Bcosθ/2・・・・式 この場合、交流定電流の電流値が予め決定されているた
め、その電流値の二乗の値で電力損失WDCを除算するこ
とにより、実効抵抗の抵抗値を求めることができる。
【0008】次いで、判定部73は、測定したバッテリ
ーパック31の実効抵抗の抵抗値が、所定のしきい値を
超えていたときに、バッテリーパック31に内蔵の二次
電池32が劣化していると判定し、その旨を表示部74
に表示する。この場合、サイクル充電によって繰り返し
使用したバッテリーパック31は、満充電状態のときに
は、一般的に、図8(a)に示す放電容量特性CR7を
有している。このため、バッテリーパック31は、充電
回数N0を超えて繰り返し使用されたときには、その放
電容量が使用限界放電容量値Q0 から急激に低下する。
また、バッテリーパック31は、同図(b)に示すよう
に、充電回数に応じて高抵抗値となる実効抵抗特性CR
8も有している。したがって、充電回数N0のときの実
効抵抗の抵抗値RB0を上記した所定のしきい値として判
別する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この劣化判
定装置71には、以下の問題点がある。第1に、バッテ
リーパック31に内蔵されている保護抵抗33の抵抗値
が製造上の誤差などに起因してばらつくと、劣化判定を
正確に行うことができないという問題点がある。具体的
には、バッテリーパック31内の保護抵抗33の抵抗値
が標準値よりも大きいときには、バッテリーパック31
の実効抵抗特性は、例えば、図8(b)に示すように、
標準値に対する誤差分だけ実効抵抗特性CR8を高抵抗
値側に平行移動した実効抵抗特性CR9となる。このた
め、充電回数N1において、しきい値RB0に達する。し
たがって、実際には、使用限界放電容量値Q0 よりも十
分大きい放電容量値Q1 であって、二次電池32が劣化
していないにも拘わらず、バッテリーパック31が劣化
したと誤判定してしまう。また、これとは逆に、保護抵
抗33の抵抗値が標準値よりも小さいときには、バッテ
リーパック31の実効抵抗特性は、例えば、同図(b)
に示すように、標準値に対する誤差分だけ実効抵抗特性
CR8を低抵抗値側に平行移動した実効抵抗特性CR1
0となる。このため、充電回数N2において、しきい値
RB0に達する。したがって、使用限界放電容量値Q0 よ
りもはるかに低い放電容量値Q2 に達して初めて、バッ
テリーパック31が劣化したと誤判定してしまう。第2
に、劣化判定装置71では、充電回数N0における満充
電状態のときの実効抵抗の標準値と測定した実効抵抗の
抵抗値とを比較するため、バッテリーパック31を一旦
満充電状態にする必要がある。このため、劣化判定装置
71には、劣化判定に先立ってバッテリーパック31を
充電する必要上、依然として劣化判定に長時間を要する
という問題点がある。
【0010】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、バッテリーパックの劣化判定を正確かつ迅
速に行うことが可能なバッテリーパックの劣化判定方法
およびバッテリーパックの劣化判定装置を提供すること
を主目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載のバッテリーパックの劣化判定方法は、二次
電池を含んで構成されるバッテリーパック内の実効抵抗
を測定し、測定した測定値に基づいてバッテリーパック
の劣化を判定するバッテリ−パックの劣化判定方法にお
いて、バッテリーパックを所定の定電流で所定時間充電
または放電させ、その所定時間を挟んで実効抵抗を2回
測定し、2回の測定においてそれぞれ測定した実効抵抗
に基づいてバッテリ−パックの劣化を判定することを特
徴とする。
【0012】このバッテリーパックの劣化判定方法で
は、最初に、充電前(若しくは放電前)または充電開始
後(若しくは放電開始後)の任意の時点において、バッ
テリーパック内の実効抵抗の抵抗値を測定する。次い
で、所定時間経過した後に、再度実効抵抗を測定する。
これにより、2回の測定においてそれぞれ測定された2
つの測定値と、充電時間(または放電時間)とが求ま
る。次いで、例えば、2つの実効抵抗の抵抗値差に基づ
いてバッテリーパックの劣化判定を行う。この場合、バ
ッテリーパックに内蔵の保護抵抗の抵抗値は、充放電に
よっては変化しないため、実効抵抗の抵抗値差は、バッ
テリーパック内における二次電池の実効抵抗の変化量に
相当する。一方、二次電池の充電時間(または放電時
間)に対する実効抵抗値の変化の割合は、その劣化の度
合に応じて異なる。したがって、実効抵抗の抵抗値差
と、充電または放電させる所定時間とに基づいて、保護
抵抗の抵抗値のばらつきの影響を受けることなく、バッ
テリーパックの劣化判定を正確に行うことが可能とな
る。この場合、充電時間(または放電時間)は、充電時
間(または放電時間)に対する実効抵抗の変化量が明確
となるのに十分な時間でよく、従来の劣化判定装置71
がバッテリーパックを満充電させるために長時間を必要
としていたのに対し、極めて短時間で劣化判定を行うこ
とが可能となる。
【0013】請求項2記載のバッテリーパックの劣化判
定方法は、請求項1記載のバッテリーパックの劣化判定
方法において、測定した実効抵抗の充電または放電に対
する単位時間当たりの変化量に基づいてバッテリーパッ
クの劣化を判定することを特徴とする。なお、充電また
は放電に対する実効抵抗の単位時間当たりの変化量は、
2回の測定に限らず、複数回の測定における変化量の平
均値であってもよい。
【0014】劣化の判定は、測定した実効抵抗の抵抗値
差と、充電時間(または放電時間)とに基づいて行うこ
とができる。したがって、例えば、互いに異なる種々の
充電時間(または放電時間)の各々にそれぞれ対応する
実効抵抗の標準的な抵抗値差を予め調べておき、測定さ
れた実際の抵抗値差と、標準的な抵抗値差とに基づいて
劣化の判定を行うことができるが、判定のための基準値
が複数必要になる。一方、バッテリーパック内の二次電
池の充放電時間と実効抵抗の変化量とは、ほぼ比例する
関係にある。したがって、この劣化判定方法では、2回
の測定によってそれぞれ測定した実効抵抗の単位時間当
たりの変化量に基づいて劣化を判定する。具体的には、
例えば、劣化し始めたバッテリーパックにおける実効抵
抗の単位時間当たりの変化量を予め調べておき、判定対
象のバッテリーパックについて実際に測定した単位時間
当たりの変化量と比較することによってバッテリーパッ
クの劣化を判定する。このように、充放電の単位時間当
たりの実効抵抗の変化量を劣化判定の基準とすることに
より、判定の基準値を1つに定めることができ、これに
より、劣化判定を容易に行うことが可能となる。また、
この劣化判定方法に従ってバッテリーパックの劣化を判
定する装置を構成するときには、判定の際の基準データ
数を1つに定めることができるため、少ないメモリ容量
でよく、しかも迅速に劣化判定を行わせることが可能と
なる。
【0015】請求項3記載のバッテリーパックの劣化判
定方法は、請求項2記載のバッテリーパックの劣化判定
方法において、単位時間当たりの変化量に基づいてバッ
テリーパックの残余充電回数を求め、求めた残余充電回
数を表示装置に表示することを特徴とする。
【0016】バッテリーパックの劣化判定後には、劣化
している、または劣化していない旨のみを表示手段に表
示させることもできる。一方、バッテリーパックは、充
放電の単位時間当たりの実効抵抗の変化量が求まると、
サイクル充電によって使用する場合の残余充電回数が予
測できる。このため、このバッテリーパックの劣化判定
方法では、例えば、予測値と、単位時間当たりの実効抵
抗の変化量とに基づいてバッテリーパックの残余充電回
数を求め、求めた残余充電回数を表示する。これによ
り、バッテリーパックの交換時期の目安を報知すること
が可能となる。
【0017】請求項4記載のバッテリーパックの劣化判
定装置は、二次電池を含んで構成されるバッテリーパッ
ク内の実効抵抗を測定する実効抵抗測定手段と、測定し
た測定値に基づいてバッテリーパックの劣化を判定する
劣化判定手段とを備えているバッテリ−パックの劣化判
定装置において、バッテリーパックを所定の定電流で所
定時間充電または放電させた状態において、その所定時
間を挟んで実効抵抗測定手段に対して実効抵抗を2回測
定させる測定制御手段を備え、劣化判定手段は、2回の
測定においてそれぞれ測定された実効抵抗に基づいてバ
ッテリ−パックの劣化を判定することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るバッテリーパックの劣化判定方法および劣化判
定装置の好適な実施の形態について説明する。なお、従
来の劣化判定装置71と同一の構成については、同一の
符号を付して重複説明を省略する。
【0019】図1に示すように、劣化判定装置1は、プ
ローブ25a,25bを介して所定の定電流(例えば、
50mA)でバッテリーパック31を充電するためのD
C定電流源11と、プローブ25a,25bを介して所
定の定電流でバッテリーパック31を放電するための電
子的な電子負荷12と、プローブ25a,25bを介し
て1kHzの交流定電流をバッテリーパック31に供給
するためのAC定電流源13と、バッテリーパック31
の両端子間に生じる交流電圧をプローブ25c,25d
を介して検出すると共に検出信号を増幅するACアンプ
14と、ACアンプ14の出力信号およびAC定電流源
13から出力される交流電圧に基づき前述した同期検波
方式によってバッテリーパック31内での電力損失に対
応し直流信号である損失電力対応信号を生成する同期検
波回路15と、同期検波回路15の出力信号をディジタ
ルデータに変換するA/D変換器16と、バッテリーパ
ック31の両端子間に生じる直流電圧をプローブ25
c,25dを介して検出すると共に検出信号を増幅する
DCアンプ17と、DCアンプ17の出力信号をディジ
タルデータに変換するA/D変換器18と、A/D変換
器16の出力データに基づいてバッテリーパック31の
劣化を判定する判定処理など各種の処理を実行するCP
U19と、CPU19の判定結果などを表示するための
表示部20とを備えている。また、CPU19は内部メ
モリ19aを備えており、内部メモリ19aには、CP
U19の動作プログラム、判定処理の際に用いられる判
定用基準値、および残余充電回数を求める際の残余充電
回数テーブルなどが予め記憶されている。なお、DC定
電流源11および電子負荷12が本発明における充放電
手段に相当し、AC定電流源13、ACアンプ14、同
期検波回路15およびCPU19が本発明における実効
抵抗測定手段に相当し、CPU19が本発明における測
定制御手段および劣化判定手段に相当する。
【0020】以下、図2〜6を参照して劣化判定装置1
の判定処理について説明する。
【0021】最初に、バッテリーパック31を充電しつ
つ劣化を判定する際の処理について、図2(a)に示す
フローチャート、および図3,4にそれぞれ示す実効抵
抗特性図を参照して説明する。
【0022】最初に、図1に示すように、バッテリーパ
ック31の両端子にプローブ25a〜25dを接続す
る。次いで、この状態で図外の充電用測定開始スイッチ
を操作すると(ステップ51)、CPU19は、起動信
号SDCを出力する。これにより、DC定電流源11が、
プローブ25a,25bを介して定電流を出力すること
により、バッテリーパック31の充電が開始される(ス
テップ52)。
【0023】次に、CPU19は、1回目の実効抵抗測
定を開始する(ステップ53)。この測定では、CPU
19は、起動信号SACを出力することにより、AC定電
流源13に対し、プローブ25a,25bを介して1k
Hzの交流定電流をバッテリーパック31に供給させ
る。この際に、バッテリーパック31には、DC定電流
源11から出力されている直流充電電流にAC定電流源
13から出力される交流電流を重畳した脈流電流が供給
される。この状態において、CPU19は、バッテリー
パック31内の実効抵抗RB を測定する。具体的には、
同期検波回路15が、ACアンプ14によって増幅され
た交流電圧信号とAC定電流源13から出力される交流
定電流の電流信号とを互いに乗算すると共に、乗算後の
信号をローパスフィルタでろ波することによりバッテリ
ーパック31内で損失されている電力に対応する損失電
力対応信号を生成する。次いで、A/D変換器16が損
失電力対応信号を損失電力対応値としてのディジタルデ
ータに変換してCPU19に出力する。これにより、C
PU19が、AC定電流源13の出力電流値の二乗に対
応する値で損失電力対応値を除算することにより、バッ
テリーパック31内の実効抵抗RB を演算し、演算値を
測定値RB11 として内部メモリ19aに記憶する。な
お、CPU19は、DC定電流源11を作動させている
間、DCアンプ17およびA/D変換器18を介してバ
ッテリーパック31の端子間電圧VB を監視し、端子間
電圧VB が所定電圧を超えた場合には、起動信号SDCの
出力を停止してDC定電流源11の作動を停止させるこ
とにより、二次電池32を過充電から保護する。
【0024】次に、CPU19は、内部メモリ19aに
予め記憶されている動作プログラムに従い、1回目の実
効抵抗測定から充電時間TC を経過した時に、2回目の
実効抵抗測定を開始する(ステップ54)。CPU19
は、この実効抵抗測定においても、1回目の実効抵抗測
定と同様にして演算した測定値RB12 を内部メモリ19
aに記憶する。
【0025】次いで、CPU19は、起動信号SDCの出
力を停止した後に、内部メモリ19aに記憶されている
2つの測定値RB11 ,RB12 および充電時間TC に基づ
き、下記の式に従って、バッテリーパック31内の実
効抵抗の充電に対する単位時間当たりの変化量RVを演
算する(ステップ55)。 RV=(RB11 −RB12 )/TC ・・・・式
【0026】次に、CPU19は、変化量RVに基づい
てバッテリーパック31の劣化を判定する(ステップ5
6)。この場合、バッテリーパック31内の二次電池3
2が仮に正常状態であるとし、かつ2つの測定値RB11
,RB12 がそれぞれ時間t1,t2の時に測定された
とすれば、両測定値RB11 ,RB12 は、図3に示すよう
に、正常状態のバッテリーパック31を充電した際の充
電時間に対する実効抵抗の特性である実効抵抗特性CR
1上の2点として測定されたことになる。ここで、測定
値RB11 ,RB12 は、時間t1,t2の時における二次
電池32内の実効抵抗32bの抵抗値R211 ,R212 に
保護抵抗33の抵抗値RS をそれぞれ加算した値であ
る。一方、保護抵抗33の抵抗値RS は、バッテリーパ
ック31の充電によっては変化しない。したがって、変
化量RVは、同図に示すように、正常状態の二次電池3
2を充電した際の充電時間に対する実効抵抗32bの特
性である実効抵抗特性CR2上の2点間の抵抗値差とし
て測定されたことになる結果、二次電池32内の実効抵
抗32bの変化量に相当する。
【0027】一方、バッテリーパック31内の二次電池
32は、劣化し始めた場合、正常状態のときと比較して
実効抵抗32bの抵抗値が上昇するが、その上昇の度合
いは、電荷が空状態のときよりも満充電のときのほうが
上昇する。したがって、劣化し始めた二次電池32を充
電した際の充電時間に対する二次電池32の実効抵抗3
2bの実効抵抗特性は、図4に示すように、実効抵抗特
性CR3として表すことができる。この場合、実効抵抗
特性CR3に示すように、時間t1の時の抵抗値R213
と時間t2の時の抵抗値R214 との抵抗値差が、正常な
二次電池32と比較して小さくなる。このため、劣化し
始めた二次電池32の実効抵抗32bの変化量RVは、
正常な二次電池32の実効抵抗32bの変化量RVと比
較して小さくなる。したがって、正常な二次電池32の
変化量RVの限界値を判定用基準値RVref として内部
メモリ19aに予め記憶させておくことにより、CPU
19は、演算した変化量RVと、判定用基準値RVref
とを比較することにより、二次電池32の劣化、すなわ
ち、バッテリーパック31の劣化を正確に判定すること
ができる。
【0028】一方、CPU19は、劣化判定において二
次電池32が劣化していないと判定した場合には、演算
した変化量RVに基づいて、バッテリーパック31をサ
イクル充電によって使用する場合の残余充電回数を算出
する。この場合、二次電池32は、一気に正常状態から
劣化状態に至るものではなく、徐々に劣化し始めるた
め、残余充電回数は、変化量RVと所定の関係がある。
このため、変化量RVに対する残余充電回数の予測値を
残余充電回数テーブルとして内部メモリ19aに記憶さ
せておくことにより、CPU19は、測定した変化量R
Vに基づき、残余充電回数テーブルを参照して残余充電
回数を算出する。この後、CPU19は、劣化判定の結
果、および算出した残余充電回数を表示部20に表示さ
せる。
【0029】次に、バッテリーパック31を放電しつつ
劣化を判定する際の処理について、図2(b)に示すフ
ローチャート、および図5,6にそれぞれ示す実効抵抗
特性図を参照して説明する。この処理は、充電に代えて
バッテリーパック31を放電させる点が、充電しつつ劣
化を判定する処理と異なるため、その異なる点を主とし
て説明し、同一の処理内容については説明を省略する。
【0030】放電用測定開始スイッチを操作すると(ス
テップ61)、CPU19は、起動信号SL を出力する
ことにより電子負荷12を起動させる。これにより、バ
ッテリーパック31の定電流による放電が開始される
(ステップ62)。
【0031】次に、CPU19は、1回目の実効抵抗測
定を開始する(ステップ63)。この実効抵抗測定は、
上記したステップ53と同様にして行われ、CPU19
は、演算したバッテリーパック31内の実効抵抗の測定
値RB21 を内部メモリ19aに記憶する。
【0032】次に、CPU19は、内部メモリ19aに
予め記憶されている動作プログラムに従い、1回目の実
効抵抗測定から放電時間TD を経過した時に、2回目の
実効抵抗測定を開始する(ステップ64)。CPU19
は、この実効抵抗測定においても、1回目の実効抵抗測
定と同様にして演算した測定値RB22 を内部メモリ19
aに記憶する。
【0033】次いで、CPU19は、起動信号SL の出
力を停止した後に、内部メモリ19aに記憶されている
2つの測定値RB21 ,RB22 および放電時間TD に基づ
き、下記の式に従って、バッテリーパック31内の実
効抵抗の放電に対する単位時間当たりの変化量RVを演
算する(ステップ65)。 RV=(RB22 −RB21 )/TD ・・・・式
【0034】次に、CPU19は、変化量RVに基づい
てバッテリーパック31の劣化を判定する(ステップ6
6)。この場合、バッテリーパック31内の二次電池3
2が仮に正常状態であるとし、かつ2つの測定値RB21
,RB22 がそれぞれ時間t3,t4の時に測定された
とすれば、両測定値RB21 ,RB22 は、図5に示すよう
に、正常状態のバッテリーパック31を放電した際の放
電時間に対する実効抵抗の特性である実効抵抗特性CR
4上の2点として測定されたことになる。ここで、測定
値RB21 ,RB22 は、時間t3,t4の時における二次
電池32内の実効抵抗32bの抵抗値R221 ,R222 に
保護抵抗33の抵抗値RS をそれぞれ加算した値であ
る。一方、保護抵抗33の抵抗値RS は、バッテリーパ
ック31の放電によっては変化しない。したがって、変
化量RVは、同図に示すように、正常状態の二次電池3
2を放電した際の放電時間に対する実効抵抗32bの特
性である実効抵抗特性CR5上の2点間の抵抗値差とし
て測定されたことになる結果、二次電池32内の実効抵
抗32bの変化量に相当する。
【0035】一方、バッテリーパック31内の二次電池
32は、劣化し始めた場合、正常状態のときと比較して
実効抵抗32bの抵抗値が上昇するが、その上昇の度合
いは、電荷が空状態のときよりも満充電のときのほうが
上昇する。したがって、劣化し始めた二次電池32を放
電した際の放電時間に対する二次電池32の実効抵抗3
2bの実効抵抗特性は、図6に示すように、実効抵抗特
性CR6として表すことができる。この場合、実効抵抗
特性CR6に示すように、時間t3の時の抵抗値R223
と時間t4の時の抵抗値R224 との抵抗値差が、正常な
二次電池32と比較して小さくなる。このため、劣化し
始めた二次電池32の実効抵抗32bの変化量RVは、
正常な二次電池32の実効抵抗32bの変化量RVと比
較して小さくなる。したがって、正常な二次電池32の
変化量RVの限界値を判定用基準値RVref として内部
メモリ19aに予め記憶させておくことにより、CPU
19は、演算した変化量RVと、判定用基準値RVref
とを比較することにより、二次電池32の劣化、すなわ
ち、バッテリーパック31の劣化を正確に判定すること
ができる。
【0036】この処理においても、CPU19は、劣化
判定において二次電池32が劣化していないと判定した
場合には、上記したようにバッテリーパック31をサイ
クル充電によって使用する場合の残余充電回数を算出す
る。この後、CPU19は、劣化判定の結果、および算
出した残余充電回数を表示部20に表示させる。
【0037】このように、この劣化判定装置1によれ
ば、二次電池32の実効抵抗特性に基づいて判定を行う
ことができるため、保護抵抗33の抵抗値にばらつきが
あったとしても、これに影響されずに、バッテリーパッ
ク31の劣化を正確に判定することができる。この場
合、充電時間TC または放電時間TD の長さは任意であ
り、充電または放電に対する二次電池32における実効
抵抗32bの単位時間当たりの変化量が求まればよい。
このため、1つの判定用基準値RVref と比較すればよ
いため、2回の実効値測定における測定値の抵抗値差に
基づいて劣化判定するのと比較して、極めて迅速かつ容
易にバッテリーパック31の劣化を判定することができ
る。
【0038】なお、本発明は、上記した発明の実施の形
態に限定されず、その構成を適宜変更することができ
る。例えば、本発明の実施の形態では、バッテリーパッ
ク31の実効抵抗を、同期検波によって測定する例につ
いて説明したが、本発明は、これに限定されず、他の任
意の実効抵抗測定方法によって測定することもできる。
また、本発明の実施の形態では、劣化判定装置1がバッ
テリーパック31を充電または放電する手段を内蔵する
構成について説明したが、本発明に係るバッテリーパッ
クの劣化判定装置は、これに限定されず、装置とは別体
の充放電手段を用いるように構成することもできる。さ
らに、充電時間TC や放電時間TD についても、任意の
時間に設定することができる。また、充電または放電に
先立って1回目の実効値測定を行ってもよいのは勿論で
ある。さらに、本発明の実施の形態では、劣化判定の際
には、充放電に対する単位時間当たりの実効抵抗の変化
量RVに基づいてバッテリーパック31の劣化を判定し
ているが、本発明は、これに限定されず、充電時間TC
(または放電時間TD )に対する実効抵抗の抵抗値差に
基づいて劣化を判定してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載のバッテリ
ーパックの劣化判定方法および請求項4記載のバッテリ
ーパックの劣化判定装置によれば、バッテリーパックを
所定の定電流で所定時間充電または放電させ、その所定
時間を挟んで測定した実効抵抗に基づいてバッテリ−パ
ックの劣化を判定することにより、バッテリーパックに
一般的に内蔵されている保護抵抗などの抵抗値のばらつ
きの影響を受けることなく、バッテリーパックの劣化を
正確に判定することができる。また、従来の劣化判定装
置71がバッテリーパックを満充電させるために長時間
を必要としていたのに対し、このバッテリーパックの劣
化判定方法および劣化判定装置によれば、極めて短時間
で劣化の判定を行うことができる。
【0040】また、請求項2記載のバッテリーパックの
劣化判定方法によれば、少なくとも2回の測定によって
測定した実効抵抗の充電または放電に対する単位時間当
たりの変化量に基づいてバッテリーパックの劣化を判定
することにより、判定基準値を1つに定めることができ
るため、劣化判定を容易に行うことができる。
【0041】さらに、請求項3記載のバッテリーパック
の劣化判定方法によれば、充電または放電に対する単位
時間当たりの実効抵抗の変化量に基づいて求めたバッテ
リーパックの残余充電回数を表示することにより、バッ
テリーパックの交換時期の目安を報知することができる
結果、使用者の利便を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る劣化判定装置のブロ
ック図である。
【図2】(a)は、充電しつつバッテリーパックの劣化
を判定する際の判定処理のフローチャートであり、
(b)は、放電しつつバッテリーパックの劣化を判定す
る際の判定処理のフローチャートである。
【図3】劣化していないバッテリーパックについての充
電時間に対するバッテリーパックにおける実効抵抗の実
効抵抗特性CR1、および充電時間に対する二次電池に
おける実効抵抗の実効抵抗特性CR2の特性図である。
【図4】実効抵抗特性CR2、および劣化し始めた二次
電池についての充電時間に対するバッテリーパックにお
ける実効抵抗の実効抵抗特性CR3の特性図である。
【図5】劣化していないバッテリーパックについての放
電時間に対するバッテリーパックにおける実効抵抗の実
効抵抗特性CR4、および放電時間に対する二次電池に
おける実効抵抗の実効抵抗特性CR5の特性図である。
【図6】実効抵抗特性CR5、および劣化し始めた二次
電池についての放電時間に対するバッテリーパックにお
ける実効抵抗の実効抵抗特性CR6の特性図である。
【図7】従来の劣化判定装置のブロック図である。
【図8】(a)は、充電回数に対するバッテリーパック
の放電容量特性CR7の特性図であり、(b)は、充電
回数に対するバッテリーパックの実効抵抗特性CR8〜
10の特性図である。
【符号の説明】
1 劣化判定装置 11 DC定電流源 12 電子負荷 13 AC定電流源 14 ACアンプ 15 同期検波回路 19 CPU 20 表示部 31 バッテリーパック 32 二次電池 32b 実効抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池を含んで構成されるバッテリー
    パック内の実効抵抗を測定し、当該測定した測定値に基
    づいて当該バッテリーパックの劣化を判定するバッテリ
    −パックの劣化判定方法において、 前記バッテリーパックを所定の定電流で所定時間充電ま
    たは放電させ、その所定時間を挟んで前記実効抵抗を2
    回測定し、当該2回の測定においてそれぞれ測定した前
    記実効抵抗に基づいて前記バッテリ−パックの劣化を判
    定することを特徴とするバッテリーパックの劣化判定方
    法。
  2. 【請求項2】 前記測定した実効抵抗の前記充電または
    放電に対する単位時間当たりの変化量に基づいて前記バ
    ッテリーパックの劣化を判定することを特徴とする請求
    項1記載のバッテリーパックの劣化判定方法。
  3. 【請求項3】 前記単位時間当たりの変化量に基づいて
    前記バッテリーパックの残余充電回数を求め、当該求め
    た残余充電回数を表示装置に表示することを特徴とする
    請求項2記載のバッテリーパックの劣化判定方法。
  4. 【請求項4】 二次電池を含んで構成されるバッテリー
    パック内の実効抵抗を測定する実効抵抗測定手段と、当
    該測定した測定値に基づいて当該バッテリーパックの劣
    化を判定する劣化判定手段とを備えているバッテリ−パ
    ックの劣化判定装置において、 前記バッテリーパックを所定の定電流で所定時間充電ま
    たは放電させた状態において、その所定時間を挟んで前
    記実効抵抗測定手段に対して前記実効抵抗を2回測定さ
    せる測定制御手段を備え、前記劣化判定手段は、前記2
    回の測定においてそれぞれ測定された前記実効抵抗に基
    づいて前記バッテリ−パックの劣化を判定することを特
    徴とするバッテリーパックの劣化判定装置。
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