JPH1152033A

JPH1152033A - バッテリの劣化判定装置

Info

Publication number: JPH1152033A
Application number: JP9213707A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kawamura; 伸之川村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-02-26
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JP3659772B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バッテリの劣化判定装置に関し、バッテリの
劣化の度合いを客観的にかつ正確に判定可能にする。【解決手段】充電電流を一定電流として充電を行なっ
た時のバッテリの端子間電圧Ｖを電圧検出手段により検
出し、この端子間電圧Ｖが第１の電圧Ｖ₁から第２の電
圧Ｖ₂に達するまでの充電時間ｔｔをタイマで検出し
て、劣化判定手段によりこのタイマが検出した充電時間
ｔｔからバッテリの劣化度合いを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車のバッ
テリの劣化度合いの判定に用いて好適の、バッテリの劣
化判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車ではバッテリの充電，放電を
繰り返しながら走行を行なうが、バッテリは充電，放電
の繰り返しにより劣化して最大蓄電容量が減少してい
き、充電一回当たりの走行距離も最大蓄電容量の減少と
ともに低下していくので、バッテリの劣化は電気自動車
の走行性能に大きく影響することになる。

【０００３】従って、劣化が進み最大蓄電容量が減少し
たバッテリを適切な時期に交換することは、電気自動車
の走行性能を保つ上で極めて重要であるが、このために
はバッテリの劣化の度合いをどのようにして判定するか
が問題となる。そこで、従来より、バッテリの劣化判定
を行なうための様々な判定装置が提案され利用されてい
るが、その代表的な例として以下のようなものがある。

【０００４】最も簡単な判定装置としては、電気自動車
の走行距離の減少に着目したものである。つまり、通
常、バッテリを満充電してからバッテリの残存容量が所
定値に低下するまで電気自動車の走行を行なうことがで
きるが、この間の走行距離が減少したら、バッテリが劣
化したと判定するのである。つまり、バッテリが劣化す
ると、バッテリの最大蓄電容量が低下するため、走行距
離も減少するので、この点に着目してバッテリの劣化を
判定するのである。

【０００５】また、例えば３か月点検等の際にバッテリ
を電気自動車の車体より下ろして、組電池としてのバッ
テリを構成する各単電池毎に電圧，内部抵抗を測定し
て、各電池間の測定結果のバラツキが大きければ劣化と
判定する装置もある。さらに、特開平７−７２２２５号
公報には、内部抵抗値を算出してこの算出値からバッテ
リの劣化を判定する装置が開示されている。なお、この
内部抵抗の測定には、直流電流により内部抵抗を測定す
る方法（直流法）と、交流電流により内部抵抗を測定す
る方法（交流法）とが存在する。

【０００６】さらには、バッテリの温度上昇を検出して
温度上昇の度合いによりバッテリの劣化の度合いを判定
する判定法もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバッテリの劣化判定装置では、それぞれ以下に
示すような課題があった。まず、走行距離の減少具合に
よりバッテリの劣化を判定する判定装置では、走行距離
は走行パターンにより大きく変化するため客観的なバッ
テリの劣化判断をすることは難しい。

【０００８】また、電池毎に電圧，内部抵抗を測定し
て、各電池間の測定結果のバラツキにより劣化判定をす
る判定法の場合は、各電池毎に測定をする必要があるた
め判定に非常に時間がかかる。さらに、直流法で内部抵
抗を測定する場合には、得られる測定結果は単なる目安
でしかなく正確な内部抵抗を測定又は算出することはで
きない。また、交流法で内部抵抗を測定する場合には、
電池の種類毎の適正周波数の交流電流を加える必要があ
るが、このような適正周波数を見つけることは簡単では
ない。また、交流法による検出抵抗値は小さいため、高
精度で高価な測定器が必要となり実用的ではない。

【０００９】そして、バッテリの温度上昇により劣化判
定をする判定装置では、バッテリの温度は外気温度，バ
ッテリ冷却のアンバランス等の影響も受けているため、
必ずしも温度上昇が劣化に関与しているとは判断するこ
とはできず、正確な劣化判定をすることができない。本
発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、バッ
テリの劣化の度合いを客観的にかつ正確に判定可能にし
た、バッテリの劣化判定装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明のバッテリの劣化判定装置で
は、充電電流を一定電流として充電を行なった時のバッ
テリの端子電圧を電圧検出手段により検出し、この端子
電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの充電時
間をタイマで検出して、劣化判定手段によりこのタイマ
が検出した充電時間からバッテリの劣化度合いを判定す
る。

【００１１】請求項２記載の本発明のバッテリの劣化判
定装置では、充電電流を一定電流として充電を行なった
時のバッテリの端子電圧を電圧検出手段により検出し、
劣化判定手段によりこの端子電圧の上昇速度からバッテ
リの劣化度合いを判定する。請求項３記載の本発明のバ
ッテリの劣化判定装置では、充電電流を一定電流として
充電を行なった時のバッテリの端子電圧を電圧検出手段
により検出し、同時に充電時のバッテリの温度を温度検
出手段により検出して、端子電圧が所定の端子電圧に達
してからバッテリの温度上昇速度が所定の速度に達する
までの充電時間をタイマで検出して、劣化判定手段によ
りこのタイマが検出した充電時間からバッテリの劣化度
合いを判定する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明すると、図１〜図８は本発明の第１実施
形態としてのバッテリの劣化判定装置を示すものであ
り、図９〜図１１は本発明の第２実施形態としてのバッ
テリの劣化判定装置を示すものである。

【００１３】まず、本発明の第１実施形態としてのバッ
テリの劣化判定装置の構成について説明すると、図２は
本バッテリの劣化判定装置を電気自動車のバッテリ充電
に適用した場合のシステム構成図である。図２に示すよ
うに、本バッテリの劣化判定装置は、充電装置１にそな
えられた電圧検出手段２，電流検出手段３，劣化判定手
段４，記憶手段５，タイマ６，制御手段７と、電気自動
車１１にそなえられた温度センサ１３とにより構成され
ている。

【００１４】充電装置１と電気自動車１１とは、互いの
コネクタ１８，１９を接続することにより接続されるよ
うになっており、充電装置１にそなえられたプラグ１７
を図示しないＡＣコンセント（一般の商用電源）に接続
して得られた電流がサイリスタ８により電圧・電流調整
され、バッテリ１２に充電されるようになっている。こ
の電圧・電流の調整量は操作パネル１０により設定でき
るようになっており、制御手段７を介してサイリスタ８
を調整するようになっている。なお、電気自動車１１の
走行時にはバッテリ１２からモータ制御装置１４へ電源
が供給され、モータ制御装置１４はインバータ１５を介
してモータ１６の駆動制御をするようになっている。

【００１５】電圧検出手段２，電流検出手段３は、この
サイリスタ８からバッテリ１２への充電回路上に設けら
れ、電圧検出手段２は充電時のバッテリ１２の端子電圧
を検出し、電流検出手段３は充電時のバッテリ１２の充
電電流を検出して制御手段７に入力するようになってい
る。また、バッテリ１２にはバッテリの１２の外表面温
度を検出する温度センサ１３がそなえらえており、この
温度センサ１３により得られた温度情報も制御手段７に
入力されるようになっている。

【００１６】制御手段７に入力されたこれらの端子電
圧，充電電流，温度の各情報は劣化判定手段４に入力さ
れるようになっている。そして、劣化判定手段４ではこ
れらの各情報とタイマ６より入力された計測時間情報と
から得られるバッテリ１２の充電特性を、記憶手段５に
記憶されている劣化測定用の充電特性と比較することに
よりバッテリ１２の劣化の度合いを判定するようになっ
ている。

【００１７】ここで、劣化判定に利用されるバッテリの
充電特性について詳細に説明する。まず、一般的なバッ
テリの充電特性について説明すると、図３は、充電開始
時の残存容量が零の場合における充電時間に対する電
圧，電流，及び容量の変化を示すグラフである。図３に
示すように、バッテリの充電時には、まずは、充電電流
Ａが一定値Ａ_Cで推移するように制御しながら定電流充
電を行なう。この定電流充電は、充電に伴って上昇する
バッテリの端子電圧が所定レベルに達するまで行なわれ
る。つまり、この定電流充電では、端子電圧Ｖは充電開
始から時間とともに上昇していき、それに伴い電気量Ｑ
も増加して行く。そして、端子電圧Ｖはバッテリの設定
電圧Ｖ_Cに達したら、充電時の電圧Ｖを一定値Ｖ_Cに制
御しながら定電圧充電を行なう。この例では、定電流充
電により電気量Ｑが定格容量Ｑ_Fの８０％程に達してい
る。

【００１８】この定電圧充電では、充電電流Ａは時間と
ともに減少していき、電気量Ｑは時間とともに緩やかに
増加して行く。そして、やがて充電電流Ａがある一定レ
ベルＡ_F以下の値に低下したところで、電気量Ｑがほぼ
定格Ｑ_Fになったとみなして充電を停止する。このよう
に、バッテリの充電時には、まず、定電流充電を行な
い、次に、定電圧充電を行なっているが、ここで定電流
充電を行なう時間に着目してみると、この定電流充電は
バッテリ端子電圧Ｖが設定値Ｖ_Cに達するまで行なわれ
るが、この端子電圧Ｖが設定値Ｖ_Cに達するまでの時間
はバッテリの容量に応じたものになり、例えば、バッテ
リの定格容量が小さければ、同電流で充電した場合、端
子電圧Ｖが設定値Ｖ_Cに達するまでの時間（即ち、定電
流充電時の電圧上昇速度）は速くなる。

【００１９】これはバッテリの劣化により最大容量が低
下したときも同様であり、図４に示すように、バッテリ
の劣化にともない定電流充電時の電圧上昇速度も速くな
る。本装置では、このようにバッテリの充電特性がバッ
テリの劣化にともない変化していくことを利用してバッ
テリ劣化を判定する。つまり、このバッテリの劣化に対
するバッテリの充電特性の変化は図４に示すように一対
一対応する。そこで、あらかじめ劣化したバッテリの充
電特性を記憶しておき、実際のバッテリの充電特性と比
較することにより、バッテリの劣化の判定が可能にな
る。

【００２０】ところで、図３に示すバッテリの充電特性
は充電開始時に残存容量が零の場合について示している
が、常にバッテリが最後まで使い切られているとは限ら
ず、むしろ、通常はバッテリにある程度容量が残存して
いる状態で充電を行なうものである。この場合、図５に
示すように、充電開始時の残存容量が大きいほど（Ｑ ₁
＜Ｑ₂）端子電圧も高くなり（Ｖ₁＜Ｖ₂）見かけの定
電流充電時間は短くなる（ｔ₁＞ｔ₂）。しかし、同じ
バッテリなら定電流充電時の端子電圧の上昇速度、即
ち、図５の電圧上昇線の傾きは等しくなる。

【００２１】そこで、本装置では、図１に示すように、
バッテリの端子電圧が、予め設定された第１の電圧値Ｖ
₁から第２の電圧値Ｖ₂まで達するのに要する充電時間
ｔｔをタイマ６で検出して、この充電時間ｔｔに基づい
てバッテリの劣化を判定している。なお、一般にバッテ
リの充電を行なうのは、バッテリの残存容量がある程度
まで減少した場合であるが、バッテリの残存容量が０に
近い状態まで減少した状態でバッテリの充電を行なうの
は稀であり、通常は、残存容量が満充電時の数十パーセ
ント（例えば３０パーセント）程度まで減少した場合と
考えられる。そこで、バッテリの充電開始に定電流充電
を開始すると、バッテリ端子電圧は、このようなバッテ
リの残存容量状態（例えば満充電容量の３０パーセン
ト）に応じた電圧値Ｖｓから上昇していくことになる。

【００２２】そこで、第１の電圧値Ｖ₁は、このように
バッテリの充電開始時に想定される残存容量に応じた電
圧値Ｖｓよりもやや高い電圧値に設定することが好まし
い。これにより、通常の充電時に常にバッテリの劣化を
判定することができるのである。また、第２の電圧値Ｖ
₂は、定電流充電の完了基準となる電圧値（即ち、定電
圧充電の電圧値）Ｖｃ又はこの電圧値Ｖｃよりもやや低
い電圧値に設定することが好ましい。これにより、第１
の電圧値Ｖ₁と第２の電圧値Ｖ₂との差を十分に確保す
ることができ、バッテリの劣化判定の精度を高めること
ができる。

【００２３】ところで、定電流充電時の端子電圧の上昇
速度は、バッテリの劣化によるもの以外に、様々な変動
パラメータによる影響が含まれている。そこで、本装置
では、端子電圧ＶがＶ₁からＶ₂に達するまでの時間ｔ
ｔについて、以下に示すような各パラメータに応じた補
正を行ない、劣化判定に用いるようにしている。まず、
バッテリには温度が高いほどバッテリ１２の設定電圧Ｖ
ｃに達する充電時間が短くなり、温度が低いほど充電時
間が長くなる充電特性があるため、図６に示すように、
温度の変化にともないバッテリの充電特性が変化する。
したがって、予め温度と充電特性との関係についての補
正データを入力しておき、充電時のバッテリの温度を検
出して充電特性に補正を掛ける必要がある。

【００２４】さらに、図７に示すように、充電電流の増
大（Ｉ_a＞Ｉ_b＞Ｉ_c）にともない定電流域充電時間に
達する時間は短くなる（ｔ_a＜ｔ_b＜ｔ_c）。したがっ
て、予め充電電流と充電特性との関係についての補正デ
ータを入力しておき、定電流時の充電電流を検出して充
電特性に補正を掛ける必要がある。そこで、本装置で
は、第１の電圧値Ｖ₁から第２の電圧値Ｖ₂までに要す
る充電時間ｔｔを、このようなバッテリ温度Ｔ_B及び定
電流充電時の電流値Ａ_Cに応じて補正し、補正した充電
時間ｔｔ_Cを、予め記憶されている充電時間特性値と比
較することで、劣化を判定している。

【００２５】なお、バッテリ温度Ｔ_Bに対応した補正
は、例えば図８（Ａ）に示すように、バッテリ温度Ｔ_B
の上昇に伴って増加する補正係数（温度対応補正係数）
Ｃ_Tを充電時間ｔｔに乗算することで、定電流充電時の
電流値Ａ_Cに対応した補正は、例えば図８（Ｂ）に示す
ように、充電電流値Ａ_Cの上昇に伴って増加する補正係
数（電流対応補正係数）Ｃ_Aを充電時間ｔｔに乗算する
ことで、それぞれ行なうことができる。

【００２６】本発明の第１実施形態としてのバッテリの
劣化判定装置は上述のごとく構成されているので、バッ
テリ１２の充電が開始されると、制御手段７は電流検出
手段３，電圧検出手段２，温度センサ１３によりそれぞ
れ充電電流Ａ，バッテリ１２の端子電圧Ｖ，バッテリ温
度Ｔ_Bを検出する。そして、サイリスタ８を介して充電
電流Ａが一定値Ａ_Cで推移するように調整して定電流充
電を行ない、端子電圧Ｖが第１の電圧値Ｖ₁に達すると
タイマ６を作動して第２の電圧値Ｖ₂に達するまでの充
電時間ｔｔを検出する。

【００２７】制御手段７により検出されたこれらの充電
時間ｔｔ，定充電電流値Ａ_C，バッテリ温度Ｔ_Bの情報
は劣化判定手段４に入力され、劣化判定手段４では、充
電時間ｔｔをバッテリ温度Ｔ_B及び定充電電流値Ａ_Cに
応じて補正し、補正した充電時間ｔｔ_Cを、記憶手段５
に予め記憶されている充電時間特性値と比較することで
バッテリ１２の劣化を判定する。なお、得られた劣化判
定結果は、制御手段７により劣化度合表示パネル９に表
示され、警告灯等により運転者にバッテリ１２の交換時
期を知らせる。

【００２８】このように、本バッテリの劣化判定装置に
よれば、バッテリ１２の充電にともないバッテリ１２の
劣化判定も行なわれるので、何ら特別な操作を必要とせ
ず容易にバッテリの劣化を判定することができる。ま
た、バッテリ１２を充電する度にバッテリ１２の劣化度
合いを把握することができるので、劣化したバッテリを
適切な時期に交換することができ、電気自動車１１の走
行性能を維持することができる。

【００２９】また、本バッテリの劣化判定装置は、定充
電電流値Ａ_Cにおいて端子電圧Ｖが第１の電圧値Ｖ₁か
ら第２の電圧値Ｖ₂に達するのに要する充電時間ｔｔを
基に劣化判定を行なうが、この充電時間ｔｔとバッテリ
１２の劣化度合いとは一対一対応しており、また充電時
間ｔｔは再現性が良好であって、特に劣化が進んだバッ
テリでは変化が明確であるため、予め記憶手段５に記憶
されている充電時間特性値と比較することにより、正確
にバッテリ１２の劣化度合いを判定することができる。

【００３０】そして、バッテリ１２の充電時間ｔｔは、
バッテリ温度Ｔ_B，定充電電流値Ａ _Cをパラメータとし
て変化するが、これらのパラメータはそれぞれ温度セン
サ１３，電流検出手段２により検出することができる。
従って、予めこれらのパラメータが充電時間ｔｔに与え
る影響を補正データとして劣化判定手段４に記憶してお
くことにより、これらのパラメータ量に応じて充電時間
ｔｔを補正し、補正した充電時間ｔｔ_Cと記憶手段５に
予め記憶されている充電時間特性値とを比較することに
より、正確にバッテリ１２の劣化度合いを判定すること
ができる。

【００３１】なお、本バッテリの劣化判定装置では、端
子電圧Ｖが第１の電圧値Ｖ₁から第２の電圧値Ｖ₂に達
するのに要する充電時間ｔｔを劣化の判定基準としてい
るが、端子電圧Ｖの上昇速度を基に劣化判定することも
可能である。つまり、端子電圧Ｖの上昇速度は図１に示
す充電特性グラフにおけるグラフの傾きに対応してお
り、充電時間ｔｔと同様にバッテリの劣化の度合いと一
対一対応しているからである。

【００３２】この場合、例えば、定電流充電開始時のバ
ッテリの端子電圧（初期電圧）Ｖ₀を検出し、さらに、
充電開始後、この端子電圧Ｖが所定値Ｖ_Cに達するまで
の時間ｔ_aを測定して、電圧上昇量（Ｖ_C−Ｖ₀）を時
間ｔ_aで割ること〔（Ｖ_C−Ｖ₀）／ｔ_a〕により端子
電圧Ｖの上昇速度を算出できる。次に、本発明の第２実
施形態としてのバッテリの劣化判定装置について説明す
る。

【００３３】まず、本実施形態のバッテリの劣化判定装
置の構成について説明すると、本バッテリの劣化判定装
置の構成は、第１実施形態としてのバッテリの劣化判定
装置と同様に図２に示すように構成される。つまり、充
電装置１にそなえられた電圧検出手段２，電流検出手段
３，劣化判定手段４，記憶手段５，タイマ６，制御手段
７と、電気自動車１１にそなえられた温度センサ１３と
により構成されている。

【００３４】そして、第１実施形態としてのバッテリの
劣化判定装置と同様に、電圧検出手段２は充電時のバッ
テリ１２の端子電圧を検出し、電流検出手段３は充電時
のバッテリ１２の充電電流を検出して、これらの検出信
号が制御手段７に入力されるようになっており、また、
バッテリの１２の外表面温度を検出する温度センサ１３
により得られた温度情報も制御手段７に入力されるよう
になっている。

【００３５】制御手段７に入力されたこれらの端子電
圧，充電電流，温度の各情報は劣化判定手段４に入力さ
れ、そして、劣化判定手段４ではこれらの各情報とタイ
マ６より入力された計測時間情報とから得られるバッテ
リ１２の充電特性を、記憶手段５に記憶されている劣化
測定用の充電特性と比較することによりバッテリ１２の
劣化の度合いを判定するようになっている。

【００３６】ここで、本実施形態のバッテリの劣化判定
装置における劣化判定に利用されるバッテリの充電特性
について詳細に説明すると、図９は、本実施形態のバッ
テリの劣化判定装置が適用されるシール式鉛電池やニッ
ケル水素電池等の充電特性を示すグラフである。図９に
示すように、バッテリの充電時には、まずは、充電電流
Ａが一定値Ａ_C2で推移するように制御しながら定電流充
電を行なう（第１定電流域）。すると、端子電圧Ｖは充
電開始から時間とともに上昇していき、それに伴い電気
量Ｑも増加して行く。また、バッテリ温度Ｔはほぼ一定
に推移する。

【００３７】電気量Ｑが定格容量Ｑ_F2の９０％程度に達
すると、端子電圧Ｖの上昇速度が急激に増加しはじめる
とともに、バッテリ温度Ｔも急激に増加しはじめる。こ
のバッテリ温度Ｔの急激な増加が検出されると、充電電
流Ａを減少させその後は一定値Ａ_D2（Ａ_D2＜Ａ_C2）で充
電する（第２定電流域）。この第２定電流域では端子電
圧Ｖはほぼ一定又はわずかに上昇し、電気量Ｑも徐々に
増加する。また、急激に上昇したバッテリ温度Ｔは一端
低下してその後はほぼ一定又は緩やかに上昇する。そし
て、やがて端子電圧Ｖがある一定レベルＶ _C2に達したと
ころで、電気量Ｑがほぼ定格Ｑ_F2になったとみなして充
電を停止する。

【００３８】このように、本装置が適用されるシール式
鉛電池やニッケル水素電池等の充電特性は、第１実施形
態のバッテリの劣化判定装置が適用される一般的なリチ
ウムイオン電池とは異なり、定電流充電時の温度特性に
特徴があり、電気量Ｑが定格Ｑ_F2の９０％程度に達する
とバッテリ温度Ｔが急激に増加するようになっている。
そして、図１０に示すように、充電開始からバッテリ温
度Ｔが急激に上昇するまでの時間は、バッテリ１２の残
存容量や充電電流Ａ等の充電条件が同じならば、ｔｔ₁
→ｔｔ₂→ｔｔ₃と、バッテリの劣化にともない短くな
る。

【００３９】よって、本装置では、この充電開始からバ
ッテリ温度Ｔが急激に上昇するまでの時間とバッテリの
劣化との関係に着目して、あらかじめ劣化したバッテリ
の充電特性（温度特性）を記憶しておき、実際のバッテ
リの充電特性と比較することにより、バッテリの劣化の
判定を行なうようになっている。ところで、図９に示す
バッテリの充電特性は充電開始時のバッテリの残存容量
によって変化し、常に一定の電気量が残存しているとは
限らない。そこで、本装置では、図１１に示すように、
バッテリの端子電圧Ｖが予め設定された電圧値Ｖ ₁₂に達
してから（時間ｔ₁₂）、バッテリ温度Ｔの上昇速度が所
定値に達するまで（時間ｔ₂₂）の充電時間ｔｔ′（ｔ₂₂
−ｔ₁₂）をタイマ６で検出して、この充電時間ｔｔ′に
基づいてバッテリの劣化を判定している。

【００４０】なお、所定の電圧値Ｖ₁₂は、第１実施形態
としてのバッテリの劣化判定装置と同様に、バッテリの
充電開始時に想定される残存容量に応じた電圧値よりも
やや高い電圧値に設定することが好ましい。ところで、
充電時間ｔｔ′は、バッテリの劣化によるもの以外に、
バッテリの残存容量，バッテリの温度，充電電流によっ
ても変化するので、本装置では、第１実施形態としての
バッテリの劣化判定装置と同様に、これらの各パラメー
タに応じた補正を行ない、補正された充電時間ｔｔ′_c
によって正確な劣化判定を行なうようにしている。

【００４１】本発明の第２実施形態としてのバッテリの
劣化判定装置は上述のごとく構成されているので、バッ
テリ１２の充電が開始されると、制御手段７は電流検出
手段３，電圧検出手段２，温度センサ１３によりそれぞ
れ充電電流Ａ，バッテリ１２の端子電圧Ｖ，バッテリ温
度Ｔを検出する。そして、サイリスタ８を介して充電電
流Ａが一定値Ａ_C2で推移するように調整して定電流充電
を行ない、端子電圧Ｖが所定の電圧値Ｖ₁₂に達するとタ
イマ６を作動し、バッテリ温度Ｔの上昇速度が所定値に
達するまでの充電時間ｔｔ′を検出する。

【００４２】制御手段７により検出されたこれらの充電
時間ｔｔ′，定充電電流値Ａ_C2，バッテリ温度Ｔの情報
は劣化判定手段４に入力され、劣化判定手段４では、充
電時間ｔｔ′をバッテリ温度Ｔ及び定充電電流値Ａ_C2に
応じて補正し、補正した充電時間ｔｔ′_Cを、記憶手段
５に予め記憶されている充電時間特性値と比較すること
でバッテリ１２の劣化を判定する。

【００４３】このように、本バッテリの劣化判定装置に
よれば、定充電電流値Ａ_C2において端子電圧Ｖが所定の
電圧値Ｖ₁₂に達してからバッテリ温度Ｔの上昇速度が所
定値に達するのに要する充電時間ｔｔ′を基に劣化判定
を行なうが、この充電時間ｔｔ′とバッテリ１２の劣化
度合いとは一対一対応しており、また充電時間ｔｔ′は
再現性が良好であって、特に劣化が進んだバッテリでは
変化が明確であるため、予め記憶手段５に記憶されてい
る充電時間特性値と比較することにより、シール式鉛電
池やニッケル式水素電池のように、定電圧充電を行なわ
ないバッテリにおいても正確に劣化度合いを判定するこ
とができる。

【００４４】そして、バッテリ１２の充電時間ｔｔ′
は、バッテリ温度Ｔ，定充電電流値Ａ _C2をパラメータと
して変化するが、予めこれらのパラメータが充電時間ｔ
ｔ′に与える影響を補正データとして劣化判定手段４に
記憶しておくことにより、これらのパラメータ量に応じ
て充電時間ｔｔ′を補正し、補正した充電時間ｔｔ′_C
と記憶手段５に予め記憶されている充電時間特性値とを
比較することにより、正確にバッテリ１２の劣化度合い
を判定することができる。

【００４５】また、本バッテリの劣化判定装置の用途
は、電気自動車に限定されることなく、他の分野におけ
るバッテリの劣化判定にも有効である。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３記載
の本発明のバッテリの劣化判定装置によれば、バッテリ
の充電を行なうとともにバッテリの劣化判定も行うの
で、何ら特別な操作を必要とせず容易にバッテリの劣化
を判定することができる。また、バッテリを充電する度
に劣化度合いも把握することができるので、劣化したバ
ッテリの適切な交換が可能となる。

【００４７】また、請求項１記載の本発明のバッテリの
劣化判定装置によれば、定充電電流時における端子電圧
の第１の電圧から第２の電圧に達するまでの充電時間か
らバッテリの劣化判定を行なうが、この充電時間とバッ
テリの劣化度合いとは一対一対応しており、また充電時
間は再現性が良好であって、特に劣化が進んだバッテリ
では変化が明確であるため、正確にバッテリの劣化度合
いを判定することができる。

【００４８】請求項２記載の本発明のバッテリの劣化判
定装置によれば、定充電電流時における端子電圧の上昇
速度からバッテリの劣化判定を行なうが、この電圧上昇
速度とバッテリの劣化度合いとは一対一対応しており、
また電圧上昇速度は再現性が良好であって、特に劣化が
進んだバッテリでは変化が明確であるため、正確にバッ
テリの劣化度合いを判定することができる。

【００４９】請求項３記載の本発明のバッテリの劣化判
定装置によれば、定充電電流時において端子電圧が所定
の電圧に達してからバッテリ温度の上昇速度が所定値に
達するまでの充電時間からバッテリの劣化判定を行なう
が、この充電時間とバッテリの劣化度合いとは一対一対
応しており、また充電時間は再現性が良好であって、特
に劣化が進んだバッテリでは変化が明確であるため、定
電圧充電を行なわないバッテリにおいても正確にバッテ
リの劣化度合いを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置の劣化判定に用いるバッテリの充電特性を示す
グラフである。

【図２】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置を電気自動車のバッテリ充電に適用した場合の
システム構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電特性を示すグラフ
である。

【図４】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電特性とバッテリの
劣化の度合いとの関係を示すグラフである。

【図５】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電開始時における端
子電圧と定電流充電時間との関係を残存容量とともに示
すグラフである。

【図６】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電特性の充電電流に
よる変化を示すグラフである。

【図７】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電特性のバッテリの
温度による変化を示すグラフである。

【図８】本発明の第１実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置で用いる補正係数の特性を示す図であり、
（Ａ）はバッテリ温度と温度対応補正係数との関係を示
すグラフ、（Ｂ）は充電電流と電流対応補正係数との関
係を示すグラフである。

【図９】本発明の第２実施形態としてのバッテリの劣化
判定装置が適用されるバッテリの充電特性を示すグラフ
である。

【図１０】本発明の第２実施形態としてのバッテリの劣
化判定装置が適用されるバッテリの充電特性とバッテリ
の劣化の度合いとの関係を示すグラフである。

【図１１】本発明の第２実施形態としてのバッテリの劣
化判定装置の劣化判定に用いるバッテリの充電特性を示
すグラフである。

【符号の説明】

１充電装置２電流検出手段３電圧検出手段４劣化判定手段５記憶手段６タイマ７制御手段８サイリスタ９劣化度合表示パネル１０操作パネル１１電気自動車１２，１２´ バッテリ１３温度センサ１４モータ制御装置１５インバータ１６モータ１７プラグ１８，１９コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電時のバッテリの端子電圧を検出する
電圧検出手段と、一定電流で充電を行なった時に該電圧検出手段で検出さ
れた該端子電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するま
での充電時間を検出するタイマと、該タイマが検出した充電時間から該バッテリの劣化度合
いを判定する劣化判定手段とをそなえたことを特徴とす
る、バッテリの劣化判定装置。
【請求項２】充電時のバッテリの端子電圧を検出する
電圧検出手段と、一定電流で充電を行なった時の該電圧検出手段で検出さ
れた該端子電圧の上昇速度から該バッテリの劣化度合い
を判定する劣化判定手段とをそなえたことを特徴とす
る、バッテリの劣化判定装置。
【請求項３】充電時のバッテリの端子電圧を検出する
電圧検出手段と、充電時のバッテリの温度を検出する温度検出手段と、一定電流で充電を行なった時に該電圧検出手段で検出さ
れた該端子電圧が所定の端子電圧に達した時点から該バ
ッテリの温度上昇速度が所定の速度に達した時点までの
充電時間を検出するタイマと、該タイマが検出した充電時間から該バッテリの劣化度合
いを判定する劣化判定手段とをそなえたことを特徴とす
る、バッテリの劣化判定装置。