KR20080102129A - 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법 - Google Patents

전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법 Download PDF

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Abstract

축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있는 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법을 제공한다. 기대 수명값 선택부(7)는 수명 데이터 기억부(5)에 기억되어 있는 수명 데이터를 참조하여, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 축전지(3)가 설치된 장소의 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하고, 제 1 수명 저하량 산출부(12a)는 축전지(3)의 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여 제 1 수명 저하량을 산출하고, 제 2 수명 저하량 산출부(12b)는 일정한 시간 간격으로 측정된 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 축전지 온도의 평균값과, 환경 온도와, 축전지(3)를 설치하고 나서의 경과 시간에 근거하여 제 2 수명 저하량을 산출하고, 잔존 수명값 산출부(12c)는 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출한다.

Description

전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법{BATTERY SERVICE LIFE JUDGING DEVICE AND BATTERY SERVICE LIFE JUDGING METHOD}
본 발명은 무정전 전원 장치 등에 이용하는 축전지의 수명을 판정하는 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 니켈ㆍ수소 축전지 독자의 거동에 근거하여 고정밀도로 수명을 판정하는 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법에 관한 것이다.
무정전 전원 장치(UPS) 등과 같이, 백업용 축전지를 내장한 장치에 있어서는, 축전지의 수명을 검지하는 것이 보수 점검의 면에서 중요하다. 니켈ㆍ수소 축전지의 수명의 열화는, 일반적으로 부극(負極)의 수소 흡장 합금의 부식이 주요인으로 되지만, 사용 온도, 방전 횟수, 경과 시간, 및 방전시의 부하 전력의 크기 등의 요인에 의해 영향받는 일도 많다. 이와 같이 수명을 판정하는 요소는 다양하여, 사용중인 축전지의 수명을 정확히 판정하는 것은 용이하지 않다.
종래, 니켈ㆍ수소 축전지의 용량이나 수명을 판정하기 위해서, 수명 말기의 내부 저항 증가나, 방전시의 전압 변화를, 수명을 판정하는 파라미터로서 이용하는 것이 제안되고 있다. 예컨대, 특허 문헌 1의 장치는, 복수의 방전 전류값에 대응하는 방전 전압값의 분포에 근거해 그 구배를 연산하여 열화 판정을 행하고 있다. 또한, 특허 문헌 2의 장치는, 방전중에 측정하는 내부 저항이나 전지 전압을 초기와 상대 비교하여 열화 판정을 행하고 있다. 이러한 수명 판정 방법은, 축전지의 내부 저항과, 이에 따라 초래되는 전압 변화 및 축전지의 수명의 상관 관계에 착안한 것으로, 단기간에 어느 정도의 수명을 예측할 수 있다는 점에서는 효과가 있다.
한편, 방전 부하 전력값으로부터 기대 수명값을 산출하고, 이 기대 수명값과, 방전 횟수를 변수로 하는 일차 함수로서 산출한 수명 저하량과의 차를 잔존 수명값으로서 산출하여, 축전지의 수명을 판정하는 방법이 제안되고 있다(예컨대, 특허 문헌 3 참조). 이 방법은, 축전지를 강제적으로 방전시키지 않고, 정밀도가 높은 기대 수명값을 적절히 보정하면서 활용할 수 있기 때문에, 납축전지 등에서는 효과가 있다.
그러나, 특허 문헌 1 및 2의 방법에서는, 내부 저항이 어느 정도 상승하지 않으면 수명을 판정할 수 없기 때문에, 수명 열화의 요인으로 되는 방전 빈도 및 축전지 온도 등이 고려되고 있지 않다. 또한, 특허 문헌 3의 방법에서는, 니켈ㆍ수소 축전지 독자의 열화 거동(부극의 수소 흡장 합금의 부식) 때문에, 수명 판정에 이용하는 식은 방전 횟수를 변수로 하는 일차 함수로는 되지 않는다. 이 때문에, 어느 쪽의 경우도 잔존 수명값이 실적값으로부터 크게 괴리한다는 문제가 있었다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제8-138759호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-215923호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2000-243459호 공보
발명의 개시
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있는 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 일국면에 따른 전지 수명 판정 장치는, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 기억하는 수명 데이터 기억부와, 상기 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정부와, 상기 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정부와, 상기 수명 데이터 기억부에 기억되어 있는 상기 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정부에 의해서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택부와, 상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수부와, 상기 방전 횟수 계수부에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출부와, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와, 상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수부와, 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수부에 의해서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출부와, 상기 기대 수명값 선택부에 의해서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출부를 구비한다.
본 발명의 다른 국면에 따른 전지 수명 판정 방법은, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정 단계와, 상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정 단계와, 방전시에 상기 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정 단계에 있어서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택 단계와, 상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수 단계와, 상기 방전 횟수 계수 단계에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출 단계와, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출 단계와, 상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수 단계와, 상기 평균값 산출 단계에 있어서 산출된 축전지 온도의 평균값 과, 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수 단계에 있어서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출 단계와, 상기 기대 수명값 선택 단계에 있어서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출 단계를 포함한다.
이들 구성에 의하면, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 축전지가 설치된 장소의 환경 온도와, 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터가 수명 데이터 기억부에 기억되어 있다. 그리고, 축전지에 인가되는 부하 전력과, 환경 온도가 측정되고, 수명 데이터 기억부에 기억되어 있는 수명 데이터가 참조되어, 측정된 부하 전력 및 환경 온도에 대응하는 수명이 기대 수명값으로서 선택된다. 축전지의 방전 횟수가 계수되고, 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량이 산출된다. 계속해서, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 축전지의 온도의 평균값이 산출된다. 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간이 계수되고, 산출된 축전지 온도의 평균값과, 측정된 환경 온도와, 계수된 경과 시간에 근거하여, 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량이 산출된다. 그 후, 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량이 감산되어 잔존 수명값이 산출된다.
따라서, 부하 전력 및 환경 온도에 대응하는 수명이 기대 수명값으로서 선택 되고, 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여 산출된 제 1 수명 저하량과, 축전지 온도의 평균값과 환경 온도와 경과 시간에 근거하여 산출된 제 2 수명 저하량이 기대 수명값으로부터 감산되기 때문에, 정전시의 백업 방전과, 축전지를 설치하고 나서의 환경 온도나 경과 시간 등의 방전 횟수와는 직접 관계되지 않는 인자가 축전지의 수명에 미치는 영향을 축전지의 수명의 판정에 반영시킬 수 있어, 축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해서 보다 명백해진다.
도 1은 실시형태 1에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 실시형태 1에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 실시형태 2에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 실시형태 2에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 실시형태 3에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 실시형태 3에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 실시예 6, 실시예 1 및 참고예에 있어서, 경과 시간에 대한 잔존 수명값의 추이를 나타내는 도면.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 실시형태에 따른 전지 수명 판정 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 그 요점을 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
(실시형태 1)
도 1은 실시형태 1에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에서, 전지 수명 판정 장치(1)는 수명 판정부(2)와 무정전 전원 장치에 내장하고 있는 축전지(3)를 구비한다. 또한, 축전지(3)는 구체적으로는 니켈ㆍ수소 축전지에 의해 구성된다.
수명 판정부(2)는 부하 전력 측정부(4), 수명 데이터 기억부(5), 환경 온도 측정부(6), 기대 수명값 선택부(7), 방전 횟수 계수부(8a), 경과 시간 계수부(8b), 축전지 온도 측정부(9), 평균값 산출부(10), 잔존 수명 표시부(11), 제어부(12), 충전 제어부(13) 및 통신부(14)를 구비한다.
부하 전력 측정부(4)는 부하 전력의 값을 측정한다. 수명 데이터 기억부(5) 는 일정 간격의 환경 온도마다 부하 전력과 축전지 수명의 관계를 미리 구한 수명 데이터를 부하 전력-축전지 수명 테이블의 형태로 기억한다. 환경 온도 측정부(6)는 축전지(3)가 설치된 장소의 환경 온도를 측정한다. 기대 수명값 선택부(7)는 부하 전력 측정부(4)로 측정된 부하 전력 및 환경 온도 측정부(6)로 측정된 환경 온도를 기초로, 수명 데이터 기억부(5)에 기억된 수명 데이터로부터 기대 수명값을 선택한다.
방전 횟수 계수부(8a)는 축전지(3)의 방전 횟수를 계수한다. 경과 시간 계수부(8b)는 축전지(3)를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수한다. 축전지 온도 측정부(9)는 일정한 시간 간격으로 축전지 온도를 측정한다. 평균값 산출부(10)는 축전지 온도 측정부(9)로 측정된 축전지 온도의 합을 측정 횟수로 나눠서 평균값을 산출한다.
제어부(12)는 제 1 수명 저하량 산출부(12a), 제 2 수명 저하량 산출부(12b) 및 잔존 수명값 산출부(12c)를 구비한다. 제 1 수명 저하량 산출부(12a)는 방전 횟수 계수부(8a)에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환하여 수명 저하량으로 환산한다. 제 2 수명 저하량 산출부(12b)는 평균값 산출부(10)에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 경과 시간 계수부(8b)에 의해서 계수된 경과 시간을 수명 저하량으로 환산한다. 잔존 수명값 산출부(12c)는 기대 수명값 선택부(7)에 의해서 선택된 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 산출부(12a)에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량 산출부(12b)에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출한다.
구체적으로는, 기대 수명값을 L0, 방전 횟수를 N, 제 1 수명 저하량을 L1, 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 D, 일정한 시간 간격으로 측정한 충방전시 또는 휴지시의 축전지 온도의 평균값을 Tm, 기대 수명값 산출시의 환경 온도를 T0, 제 2 수명 저하량을 L2, 잔존 수명값을 L로 한 경우, 이하에 나타내는 바와 같이, 제 1 수명 저하량 L1은 하기의 (1)식으로, 제 2 수명 저하량 L2은 하기의 (2)식으로, 잔존 수명값 L은 하기의 (3)식으로 각각 표시된다.
Figure 112008050042755-PCT00001
여기서, a, b, c 및 d는 정수이다. 또한 ln은 자연 대수의 함수인 것을 나타낸다.
제 1 수명 저하량 L1은 부극의 수소 흡장 합금의 부식 정도에 따라 증가한다. 그 때문에, 전지 구성 조건을 변경하여 부식을 억제하거나, 부식의 영향을 받기 어렵게 한 경우, 값이 작아진다. 또한, 정수 a, b의 값은 니켈ㆍ수소 축전지의 구조, 예를 들면 분리기의 두께에 의해서 변하지만, 정수 c의 값은 니켈ㆍ수소 축전지에 있어서는 거의 일정하다. 여기서 정수 b의 값은 방전 횟수 N을 시간으로 변환하는 차원을 갖는다. 제 1 수명 저하량 산출부(12a)는 방전 횟수 계수부(8a)에 의해서 계수된 방전 횟수 N을 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수로부터 제 1 수명 저하량 L1을 산출한다.
또한, 평균값 산출부(10)는 일정한 시간 간격으로 측정된 충방전시 또는 휴지시의 축전지 온도의 평균값 Tm를 산출하고, 제 2 수명 저하량 산출부(12b)는 이 축전지 온도의 평균값 Tm와 환경 온도의 측정값 T0의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간 D를 승산하여 제 2 수명 저하량 L2을 산출한다. 잔존 수명값 산출부(12c)는 기대 수명값 L0로부터 제 1 수명 저하량 L1 및 제 2 수명 저하량 L2을 감산한 값을 잔존 수명값 L로서 산출하여, 수명을 판정한다. 니켈ㆍ수소 축전지의 수명은 전지 자신의 온도 상승에 따라 지수 함수적으로 저하한다. 이는, 고온하에 있어서, 수소 흡장 합금의 부식이 상온하보다 가속되기 때문이다. 이 요소를 제 1 수명 저하량 L1에 가함으로써, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있다.
제 2 수명 저하량 L2은 축전지 온도의 평균값 Tm에 따라 변동한다. 그 때문에, 전지의 구성 조건을 변경하여 발열을 억제하거나 방열성을 향상하거나 한 경우, 제 2 수명 저하량 L2은 작아진다. 또한, 정수 d는 축전지의 종류에 따라서 거의 일정한 값으로 된다.
충전 제어부(13)는 잔존 수명값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값에 근거하여 축전지(3)의 충전을 제어한다. 통신부(14)는 무정전 전원 장치 본체(15)와 통신한다. 통신부(14)는 잔존 수명값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값을 무정전 전원 장치 본체(15)로 송신한다. 잔존 수명 표시부(11)는 잔존 수명 값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값을 표시한다.
또한, 축전지(3)는 전지 수명 판정 장치(1)의 각 부와 일체적으로 마련되어 있다. 이에 따라, 축전지(3)가 전지 수명 판정 장치(1)의 각 부와 일체적으로 마련되어 있기 때문에, 취급이 용이해진다. 또한, 축전지(3)와 전지 수명 판정 장치(1)의 계수부 및 측정부를 접속하는 거리가 줄어들어, 배선을 짧게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 축전지(3)는 전지 수명 판정 장치(1)의 각 부와 일체적으로 마련되어 있지만, 본 발명은 특별히 이것에 한정되지 않고, 축전지를 교체(착탈) 가능하게 구성해도 좋다. 즉, 전지 수명 판정 장치(1)는, 축전지(3)가 교체된 것을 검지하는 검지부와, 검지부에 의해서 축전지(3)가 교체된 것이 검지된 경우, 방전 횟수 및 경과 시간을 리셋하는 리셋부를 더 구비해도 좋다. 이 경우, 새로운 축전지(3)가 삽입된 것이 검지되어, 방전 횟수 및 경과 시간이 리셋되기 때문에, 축전지의 잔존 수명값이 규정값에 도달하여, 수명이라고 판정되었다고 하더라도, 축전지를 교체할 수 있어, 새로운 축전지의 수명을 판정할 수 있다.
다음에, 도 1에 나타내는 전지 수명 판정 장치를 이용한 전지 수명 판정 방법에 대해서, 흐름도에 근거하여 구체적으로 설명한다. 도 2는 실시형태 1에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
무정전 전원 장치에 내장하고 있는 니켈ㆍ수소 축전지(3)가 방전을 시작하면, 전지 수명 판정 장치(1)가 작동을 개시하여, 기대 수명값 L0을 구하는 동작(단 계 S2~S5), 제 1 수명 저하량 L1을 구하는 동작(단계 S6, S7) 및 제 2 수명 저하량 L2을 구하는 동작(단계 S8~S11)이 행해진다. 또한, 본 실시형태에서는, 기대 수명값 L0을 구하는 동작, 제 1 수명 저하량 L1을 구하는 동작 및 제 2 수명 저하량 L2을 구하는 동작을 시계열적으로 행하고 있지만, 본 발명은 특별히 이것에 한정되지 않고, 각 동작의 순서를 교체해도 좋고, 또한, 각 동작을 병렬적으로 행해도 좋다.
먼저, 제어부(12)는 무정전 전원 장치에 내장하고 있는 니켈ㆍ수소 축전지(3)가 방전을 개시했는지 여부를 판단한다(단계 S1). 여기서, 방전을 개시하고 있지 않다고 판단된 경우(단계 S1에서 아니오), 축전지(3)가 방전을 개시하기까지 대기 상태로 된다.
한편, 방전을 개시했다고 판단된 경우(단계 S1에서 예), 환경 온도 측정부(6)는 축전지(3)가 설치되어 있는 장소의 환경 온도 T0를 측정한다(단계 S2). 다음에, 부하 전력 측정부(4)는 방전시에 축전지(3)에 인가되는 부하 전력의 값을 측정한다(단계 S3). 통상, 부하 전력의 값은 방전 레이트를 나타내는 방전 전류의 시간율로 표시된다.
다음에, 기대 수명값 선택부(7)는 부하 전력 측정부(4)에 의해서 측정된 부하 전력의 측정값을, 환경 온도 측정부(6)에 의해서 측정된 환경 온도에 가장 가까운 부하 전력-축전지 수명 테이블의 값과 대조한다(단계 S4). 미리, 일정 간격의 환경 온도마다, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력과 축전지 수명의 관계를 구하여, 이 데이터를 메모리 등의 수명 데이터 기억부(5)에 부하 전력-축전지 수명 테이블로서 기억해 놓는다. 즉, 수명 데이터 기억부(5)는 환경 온도마다 부하 전력-축전지 수명 테이블을 기억하고 있다. 다음에, 기대 수명값 선택부(7)는 부하 전력-축전지 수명 테이블로부터 부하 전력값에 따른 기대 수명값 L0을 선택하여, 제어부(12)로 출력한다(단계 S5).
다음에, 방전 횟수 계수부(8a)는 축전지(3)의 방전 횟수 N을 계수하여, 제어부(12)로 출력한다(단계 S6). 다음에, 제 1 수명 저하량 산출부(12a)는, (1)식에 근거하여 방전 횟수 N을 시간으로 변환한 것을 변수로 하는 자연 대수 함수로서 제 1 수명 저하량 L1을 산출한다(단계 S7).
다음에, 평균값 산출부(10)는 일정한 시간 간격마다 측정된 축전지(3)의 온도(축전지 온도)를 축전지 온도 측정부(9)로부터 취득한다(단계 S8). 축전지 온도 측정부(9)는 일정한 시간 간격마다 축전지(3)의 온도를 측정하고 있다.
다음에, 평균값 산출부(10)는 축전지 온도 측정부(9)에 의해서 측정된 축전지 온도와 측정 횟수에 근거하여 평균값 Tm를 산출한다(단계 S9). 다음에, 경과 시간 계수부(8b)는 축전지(3)를 설치하고 나서의 경과 시간 D를 계수한다(단계 S10).
다음에, 제 2 수명 저하량 산출부(12b)는, 경과 시간 계수부(8b)에 의해서 계수된 경과 시간 D와, 평균값 산출부(10)에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값 Tm와, 환경 온도 측정부(6)에 의해서 측정된 환경 온도 T0를 (2)식에 대입함으로써 제 2 수명 저하량 L2을 산출한다(단계 S11).
다음에, 잔존 수명값 산출부(12c)는 (3)식에 근거하여 잔존 수명값 L을 산출한다. 즉, 잔존 수명값 산출부(12c)는, 기대 수명값 선택부(7)에 의해서 선택된 기대 수명값 L0로부터, 제 1 수명 저하량 산출부(12a)에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 L1 및 제 2 수명 저하량 산출부(12b)에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량 L2을 감산하여, 잔존 수명값 L을 산출한다(단계 S12).
이렇게 해서 구한 잔존 수명값 L은, 제어부(12)로부터 잔존 수명 표시부(11)에 출력된다. 잔존 수명 표시부(11)는, 예를 들면 액정 디스플레이 등으로 구성되고, 잔존 수명값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값 L을 화면 상에 표시한다. 또한, 본 실시형태에서는, 잔존 수명값을 표시함으로써, 사용자에게 잔존 수명값을 보지하고 있지만, 본 발명은 특별히 이것에 한정되지 않고, LED 등의 점등 혹은 소리 등에 의해 사용자에게 수명을 통지해도 좋다.
예컨대, LED를 이용하여 잔존 수명값을 사용자에게 보지하는 경우, 제어부(12)는 잔존 수명값에 따른 색으로 LED를 발광시키거나, 잔존 수명값이 규정값에 도달했는지 여부를 판단하여, 규정값에 도달한 경우에 LED를 점등시키거나 한다. 예를 들면, 제어부(12)는 잔존 수명값이 0에 도달한 경우에 LED를 점등시킨다. 또한, 예를 들면, 음성 등에 의해 잔존 수명값을 사용자에게 보지하는 경우, 제어부(12)는 잔존 수명값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값에 따른 음성을 스피커로부터 출력하거나, 잔존 수명값이 규정값에 도달했는지 여부를 판단하여, 규정값에 도달한 경우에 미리 정해져 있는 음성을 스피커로부터 출력시키거나 한다. 예를 들면, 제어부(12)는 잔존 수명값이 0에 도달한 경우에 미리 정해져 있는 음성을 스피커로부터 출력시킨다.
또한, 잔존 수명값 L은 통신부(14)를 거쳐서 무정전 전원 장치 본체(15)에 송신된다. 무정전 전원 장치 본체(15)는 통신부(14)에 의해서 송신된 잔존 수명값 L을 수신한다. 무정전 전원 장치 본체(15)는 잔존 수명 표시부를 구비하고 있고, 수신한 잔존 수명값 L을 잔존 수명 표시부에 표시한다. 본 실시형태에서는, 전지 수명 판정 장치(1)가 잔존 수명 표시부(11)를 구비하고 있다. 그러나, 전지 수명 판정 장치(1)가 잔존 수명 표시부를 구비하지 않고, 무정전 전원 장치 본체(15)가 잔존 수명 표시부를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 무정전 전원 장치 본체(15)의 잔존 수명 표시부는, 통신부(14)에 의해서 송신된 잔존 수명값 L을 표시한다.
또한, 충전 제어부(13)는 잔존 수명값 L에 근거하여, 방전하고 있는 니켈ㆍ수소 축전지(3)의 충전을 제어한다. 예컨대, 충전 제어부(13)는 잔존 수명값 L이 규정값 이하로 된 경우에 충전을 행하지 않도록 제어한다.
또한, 일반적으로 니켈ㆍ수소 축전지는 사용자의 눈에 띄기 어려운 장소에 설치되어 있기 때문에, 무정전 전원 장치 본체의 제어부와 같이, 사용자의 눈에 띄기 쉬운 부분에 잔존 수명 표시부(11)를 마련하는 것이 효과적이다.
(실시형태 2)
계속해서, 실시형태 2에 따른 전지 수명 판정 장치에 대해서 설명한다. 실시형태 2에 따른 전지 수명 판정 방법은 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 더욱 정확히 판정할 수 있다. 실시형태 2에 따른 전지 수명 판정 방법은, 환경 온도의 측정값과 축전지 온도의 평균값의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 초기의 기대 수명값을 승산하여 수시 기대 수명값을 산출하고, 수시 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 감산한 값을 잔존 수명값으로서 산출하여, 수명을 판정한다.
상술한 실시형태 1의 전지 수명 판정 방법에 있어서의 기대 수명값 L0(초기 기대 수명값과 동의(同義))는, 엄밀하게는 축전지의 온도 이력에 따라 지수 함수적으로 변화된다. 이 요소를 실시형태 1의 전지 수명 판정 방법에 가함으로써, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 더욱 정확히 판정할 수 있다.
도 3은 실시형태 2에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 3에서, 실시형태 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 수명 판정부(2)는 부하 전력 측정부(4), 수명 데이터 기억부(5), 환경 온도 측정부(6), 기대 수명값 선택부(7), 방전 횟수 계수부(8a), 경과 시간 계수부(8b), 축전지 온도 측정부(9), 평균값 산출부(10), 잔존 수명 표시부(11), 제어부(12), 충전 제어부(13) 및 통신부(14)를 구비한다.
제어부(12)는 제 1 수명 저하량 산출부(12a), 제 2 수명 저하량 산출부(12b), 잔존 수명값 산출부(12c) 및 수시 기대 수명값 산출부(12d)를 구비한다. 수시 기대 수명값 산출부(12d)는, 수명 데이터 기억부(5)로부터 판독된 기대 수명 값에 평균값 산출부(10)로부터의 정보를 가미하여 수시 기대 수명값을 산출한다. 즉, 수시 기대 수명값 산출부(12d)는, 환경 온도 측정부(6)에 의해서 측정된 환경 온도와 평균값 산출부(10)에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 기대 수명값 선택부(7)에 의해서 선택된 기대 수명값을 승산하여 수시 기대 수명값을 산출한다.
잔존 수명값 산출부(12c)는, 수시 기대 수명값 산출부(12d)에 의해서 산출된 수시 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 산출부(12a)에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량 산출부(12b)에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출한다.
구체적으로는, 기대 수명값을 L0, 수시 기대 수명값을 Lm, 제 1 수명 저하량을 L1, 기대 수명값 L0의 산출시의 환경 온도를 T0, 충방전시 또는 휴지시의 축전지 온도의 평균값을 Tm, 제 2 수명 저하량을 L2, 잔존 수명값을 L로 한 경우, 이하에 나타내는 바와 같이, 수시 기대 수명값 Lm은 하기의 (4)식으로, 잔존 수명값 L은 하기의 (5)식으로 각각 표시된다.
Figure 112008050042755-PCT00002
다음에, 도 3에 나타내는 전지 수명 판정 장치를 이용한 전지 수명 판정 방법에 대해서 흐름도에 근거하여 구체적으로 설명한다. 도 4는 실시형태 2에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4의 단계 S21~S25의 처리는 도 2의 단계 S1~S5의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 실시형태 2의 전지 수명 판정 방법에서는, 초기의 기대 수명값 L0을 구하는 처리(단계 S5)까지는, 실시형태 1의 전지 수명 판정 방법과 동일하지만, 그 이후의 동작이 상이하다.
평균값 산출부(10)는 일정한 시간 간격마다 측정된 축전지(3)의 온도(축전지 온도)를 축전지 온도 측정부(9)로부터 취득한다(단계 S26). 축전지 온도 측정부(9)는 일정한 시간 간격마다 축전지(3)의 온도를 측정한다. 다음에, 평균값 산출부(10)는 축전지 온도 측정부(9)에 의해서 측정된 축전지 온도와 측정 횟수에 근거하여 평균값 Tm를 산출한다(단계 S27).
다음에, 수시 기대 수명값 산출부(12d)는, 환경 온도 측정부(6)에 의해서 측정된 환경 온도 T0와 평균값 산출부(10)에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값 Tm를 (4)식에 대입함으로써 수시 기대 수명값 Lm을 산출한다(단계 S28).
또한, 도 4의 단계 S29~S32의 처리는 도 2의 단계 S6, S7, S10, S11의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
계속해서, 잔존 수명값 산출부(12c)는, 수시 기대 수명값 산출부(12d)에 의해서 산출된 수시 기대 수명값 Lm으로부터 제 1 수명 저하량 L1과 제 2 수명 저하량 L2을 감산함으로써, 잔존 수명값 L을 산출하여, 니켈ㆍ수소 축전지(3)의 수명을 판정한다(단계 S33). 단계 S34의 처리는 도 2의 단계 S13의 처리와 동일하다.
실시형태 2의 전지 수명 판정 방법에 의하면, 방전시에 니켈ㆍ수소 축전지(3)에 인가되는 부하 전력값으로부터 수명값을 산출하기 위해, 미리 부하 전력 및 환경 온도와 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 준비하고, 이 수명 데이터로부터 부하 전력과 환경 온도의 측정값에 대응하는 수명을 선택해서 기대 수명값으로 하기 때문에, 수명을 정확히 예측할 수 있다. 게다가, 실제의 정전에 의해서 축전지(3)가 본래의 백업 기능을 발휘하여 방전하고 있는 경우에는, 그 방전에 의해 열화하는 축전지(3)의 수명이 보정되기 때문에, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 정확히 정밀하게 판정할 수 있다.
(실시형태 3)
계속해서, 실시형태 3에 따른 전지 수명 판정 장치에 대해서 설명한다. 실시형태 3에 따른 전지 수명 판정 방법은 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 더욱 정확히 판정할 수 있다. 실시형태 3에 따른 전지 수명 판정 방법은, 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출한 후, 잔존 수명값을 기억한다. 그리고, 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 감산할 때마다 잔존 수명값을 갱신하여 수명을 판정한다.
상술한 실시형태 1의 전지 수명 판정 방법에 있어서, 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 산출하여, 잔존 수명값으로부터 제 2 수명 저하량을 감산하는 간격이 짧을수록, 잔존 수명값의 정밀도는 향상한다. 이 요소를 실시형태 1의 전지 수명 판정 방법에 가함으로써, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 더욱 정확히 판정할 수 있다.
도 5는 실시형태 3에 있어서의 전지 수명 판정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 5에서, 실시형태 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 수명 판정부(2)는 부하 전력 측정부(4), 수명 데이터 기억부(5), 환경 온도 측정부(6), 기대 수명값 선택부(7), 방전 횟수 계수부(8a), 경과 시간 계수부(8b), 축전지 온도 측정부(9), 평균값 산출부(10), 잔존 수명 표시부(11), 제어부(12), 충전 제어부(13), 통신부(14) 및 수명값 기억부(16)를 구비한다. 제어부(12)는 제 1 수명 저하량 산출부(12a), 제 2 수명 저하량 산출부(12b) 및 잔존 수명값 산출부(12c)를 구비한다.
수명값 기억부(16)는 잔존 수명값 산출부(12c)에 의해서 산출된 잔존 수명값을 기억한다. 잔존 수명값 산출부(12c)는 수명값 기억부(16)에 기억되어 있는 전회 산출한 잔존 수명값을 판독하고, 판독한 잔존 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량을 감산하여 최신의 잔존 수명값을 산출한다. 그리고, 잔존 수명값 산출부(12c)는, 산출한 최신의 잔존 수명값을 수명값 기억부(16)에 기억하여, 수명값 기억부(16)의 내용을 갱신한다.
구체적으로는, 초기의 기대 수명값을 L0, 제 1 수명 저하량을 L1, 초기 기대 수명값 L0의 산출시의 환경 온도를 T0, 충방전시 또는 휴지시의 축전지 온도의 평균값을 Tm, 제 2 수명 저하량을 L2, 최신의 잔존 수명값을 LX, 전회의 잔존 수명값을 LX-1, 잔존 수명값으로부터 제 2 수명 저하량 L2을 감산하는 간격을 DX로 한 경우, 이하에 나타내는 바와 같이, 제 2 수명 저하량 L2은 하기의 (6)식으로, 잔존 수명값 LX은 하기의 (7)식으로 각각 표시된다.
Figure 112008050042755-PCT00003
다음에, 도 5에 나타내는 전지 수명 판정 장치를 이용한 전지 수명 판정 방법에 대해서, 흐름도에 근거하여 구체적으로 설명한다. 도 6은 실시형태 3에 따른 전지 수명 판정 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6의 단계 S41의 처리는 도 2의 단계 S1의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 단계 S42에서, 제어부(12)는 잔존 수명값의 산출 횟수 X가 1인지 여부를 판단한다. 제어부(12)는 잔존 수명값의 산출 횟수를 기억하고 있다. 여기서, 산출 횟수 X가 1이라고 판단된 경우, 즉, 잔존 수명값을 처음으로 산출하는 경우(단계 S42에서 예), 단계 S43의 처리로 이행한다. 단계 S43~S46의 처리는 도 2의 단계 S2~S5의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
한편, 산출 횟수 X가 1이 아니라고 판단된 경우(단계 S42에서 아니오), 잔존 수명값 산출부(12c)는 수명값 기억부(16)에 기억되어 있는 전회의 잔존 수명값을 판독한다(단계 S47). 다음에, 환경 온도 측정부(6)는 축전지(3)가 설치되어 있는 장소의 환경 온도 T0를 측정한다(단계 S48). 단계 S49~S52까지의 처리는 도 2의 단계 S6~S9의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
다음에, 경과 시간 계수부(8b)는, 잔존 수명값의 산출 횟수 X가 1인 경우, 축전지(3)를 설치하고 나서의 경과 시간 DX를 계수하고, 잔존 수명값의 산출 횟수 X가 1이 아닌 경우, 전회의 잔존 수명값이 산출되고 나서의 경과 시간 DX를 계수한다(단계 S53). 경과 시간 계수부(8b)는 전회의 잔존 수명값이 산출된 시각을 기억하고 있으며, 이 시각을 기초로 전회의 잔존 수명값이 산출되고 나서의 경과 시간 DX를 계수한다.
다음에, 제 2 수명 저하량 산출부(12b)는, 경과 시간 계수부(8b)에 의해서 계수된 경과 시간 DX와, 평균값 산출부(10)에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값 Tm와, 환경 온도 측정부(6)에 의해서 측정된 환경 온도 T0를 (6)식에 대입함으로써 제 2 수명 저하량 L2을 산출한다(단계 S54).
다음에, 잔존 수명값 산출부(12c)는 (7)식에 근거하여 최신의 잔존 수명값 LX을 산출한다. 즉, 잔존 수명값 산출부(12c)는 잔존 수명값의 산출 횟수 X가 1인 경우, 기대 수명값 선택부(7)에 의해서 선택된 기대 수명값 L0로부터, 제 1 수명 저하량 산출부(12a)에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 L1 및 제 2 수명 저하량 산출부(12b)에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량 L2을 감산하여, 잔존 수명값 L을 산출한다. 또한, 잔존 수명값 산출부(12c)는, 잔존 수명값의 산출 횟수 X가 1이 아닌 경우, 수명값 기억부(16)로부터 판독한 전회의 잔존 수명값 LX -1로부터, 제 1 수명 저 하량 산출부(12a)에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 L1 및 제 2 수명 저하량 산출부(12b)에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량 L2을 감산하여, 최신의 잔존 수명값 LX을 산출한다(단계 S55).
다음에, 잔존 수명값 산출부(12c)는, 산출한 최신의 잔존 수명값 LX을 수명값 기억부(16)에 기억하여, 수명값 기억부(16)의 기억 내용을 갱신한다(단계 S56). 다음에, 제어부(12)는 잔존 수명값의 산출 횟수 X를 인크리먼트한다(단계 S57). 단계 S58의 처리는 도 2의 단계 S13의 처리와 동일하다.
실시형태 3의 전지 수명 판정 방법에 의하면, 방전시에 니켈ㆍ수소 축전지(3)에 인가되는 부하 전력값으로부터 수명값을 산출하기 위해, 미리 부하 전력 및 환경 온도와 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 준비하고, 이 수명 데이터로부터 부하 전력과 환경 온도의 측정값에 대응하는 수명을 선택해서 기대 수명값으로 하기 때문에, 수명을 정확히 예측할 수 있다. 게다가, 실제의 정전에 의해서 축전지가 본래의 백업 기능을 발휘하여 방전하고 있는 경우에는, 그 방전에 의해 열화하는 축전지의 수명을 보정하기 때문에, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명을 정확히 정밀하게 판정할 수 있다.
다음에, 각 실시형태의 전지 수명 판정 방법에 있어서, 상술한 각 식에 근거하여, 여러 가지 조건하에서 잔존 수명값을 산출한 실시예에 대해서 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1에서는, 구형상 수산화 니켈 분말을 3차원 다공체 니켈로 충전한 정극과, 수소 흡장 합금 분만을 니켈 도금한 펀칭 메탈에 도포한 부극을, 그것들의 이론 용량비가 1/2(정극에 대하여 부극이 2배)로 되도록 조합하고, 술폰화 폴리프로필렌 부직포로 이루어지는 분리기를 거쳐서 권회하여, 전극군을 구성하였다. 이 전극군을 철제로 니켈 도금된 원통관에 삽입하여, KOH와 NaOH의 수용액으로 이루어지는 전해액을 주입한 후, 봉구판 및 가스켓에 의해 관의 개구부를 밀봉하였다. 이렇게 해서 직경 17mm, 높이 50mm, 분리기의 두께 0.18mm, 및 공칭 용량 1800mAh의 원통형 니켈ㆍ수소 축전지 A를 제작하였다.
이 축전지 A를 도 1의 전지 수명 판정 장치에 내장하여, 전지 수명 판정 장치와 일체화시켰다. 그리고, 이 니켈ㆍ수소 축전지에 대하여, 충분히 초기 활성화 사이클을 거치게 한 후에, 40℃ 분위기하에서 하기의 충방전 시험을 행하였다. 기대 수명값(초기 기대 수명값) L0은, 환경 온도와, 방전 전류값의 관계로부터 미리 추출한 축전지의 수명 정보를 비교하여 산출하였다.
충전: 900mA, 최고 도달 전압으로부터 5mV 전압 저하시에 충전 정지(이른바 -ΔV 제어 방식)
휴지: 69시간
이상의 충전 및 휴지 후, 방전 전류 1800mA로 1.0V까지 방전을 실행하였다. 이 방전을 300일, 900일 및 1500일 반복한 시점에서, 도 2의 흐름도에 근거하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 이 전지 수명 판정 장치는 니켈ㆍ수소 축전지의 잔존 용량이 1080mAh(공칭 용량의 60%)에 도달한 시점을 갖고서 수명이라고 판단하였다.
기대 수명값 L0, 그것을 산출할 때의 환경 온도, 방전 레이트(시간율로 표시), 및 수명 판정에 이용한 (1)식 및 (2)식의 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.1에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.1에 나타낸다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 방전 레이트를 시간율×5 및 시간율×0.5로 바꾸고, 도 2의 흐름도에 근거하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.2, 3에 각각 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.2, 3에 각각 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.2는 시간율을 5배 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고, 하기의 표 1의 No.3은 시간율을 0.5배 했을 때의 기대 수명값 L0을 표시하고 있다.
(비교예 1)
비교예 1은 실시예 1~3에 대한 비교예이다. 비교예 1에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 실시예 1, 2와 마찬가지의 조건하에 서, (1)식~(3)식 대신에 일차 함수 L=L0-eN을 이용하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 여기서, 정수 e는 분리기의 두께 등 니켈ㆍ수소 축전지의 구조에 의해서 변화됨과 아울러, 방전 횟수 N을 시간으로 변환하는 차원을 갖는다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건 및 정수 e의 값을 하기의 표 1의 No.9~11에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.9~11에 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.9는 시간율을 1배 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고, 하기의 표 1의 No.10은 시간율을 5배 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고, 하기의 표 1의 No.11은 시간율을 0.5배 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고 있다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 도 4의 흐름도에 근거하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 이때, 전지 수명 판정 장치는 (4)식 및 (5)식을 이용하여 잔존 수명값 L을 산출한다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.4에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.4에 나타낸다. 또한, 축전지 온도의 평균값 Tm는 하기의 표 2에 나타내는 바와 같다.
(실시예 4)
실시예 4에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 환경 온도를 35℃로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 잔존 수명값 L을 산출하였다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.5에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.5에 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.5는 환경 온도를 35℃로 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고 있다.
(비교예 2)
비교예 2는 실시예 4에 대한 비교예이다. 비교예 2에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 실시예 4와 마찬가지의 조건으로, 일차 함수 L=L0-eN을 이용하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 또한, 정수 e는 비교예 1과 동일하다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건 및 정수 e의 값을 하기의 표 1의 No.12에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.12에 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.12는 환경 온도를 35℃로 했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고 있다.
(실시예 5)
실시예 5에서는, 분리기의 두께가 0.18mm이며, 공칭 용량이 1600mAh인 점 이 외는 실시예 1과 마찬가지의 구조인 원통형 니켈ㆍ수소 축전지 B를 제작함과 아울러, 분리기의 두께가 0.26mm이며, 공칭 용량이 1400mAh인 점 이외는 실시예 1과 마찬가지의 원통형 니켈ㆍ수소 축전지 C를 제작하였다. 이들 축전지 B, C에 대해서, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 잔존 수명값 L을 산출하였다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.6, 7에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.6, 7에 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.6는 축전지 B를 이용했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고, 하기의 표 1의 No.7는 축전지 C를 이용했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고 있다.
(비교예 3)
비교예 3은 실시예 5에 대한 비교예이다. 비교예 3에서는, 실시예 5의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 B, C를 이용하여, 실시예 5와 마찬가지의 조건으로, 일차 함수 L=L0-eN을 이용하여 잔존 수명값 L을 산출하였다. 또한, 정수 e는 비교예 1과 마찬가지로 방전 횟수 N을 시간으로 변환하는 차원을 갖고 있다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건 및 정수 e의 값을 하기의 표 1의 No.13, 14에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.13, 14에 나타낸다. 또한, 하기의 표 1의 No.13는 축전지 B를 이용했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고, 하기의 표 1의 No.14는 축전지 C를 이용했을 때의 기대 수명값 L0을 나타내고 있다.
(참고예)
참고예에서는, 실시예 1에 있어서 제 1 수명 저하량 L1을 산출하기 위한 (1)식 대신에, 하기의 (8)식에 근거하여 제 1 수명 저하량 L1을 산출하였다. (8)식에서의 정수 f는 정수 b와 마찬가지의 의미를 가지면서도 방전 횟수 N을 시간으로 변환하는 차원을 갖지 않는다. 또한, 참고예에서는, 실시예 1에 있어서 제 2 수명 저하량 L2을 산출하기 위한 (2)식 대신에, 하기의 (9)식에 근거하여 제 2 수명 저하량을 또한, (9)식에서의 g는 정수이다. 즉, 잔존 수명값 L을, 일단은 방전 횟수의 차원에서 산출하였다. 그 후 1회의 충방전에 걸리는 시간을 72시간(3일)으로 하여 시간의 차원에서 수명을 예측하도록 하였다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, c, f, g의 값을 하기의 표 1의 No.8에 나타내고, 잔존 수명값 L의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.8에 나타낸다.
Figure 112008050042755-PCT00004
(실시예 6)
실시예 6에서는, 실시예 1의 전지 수명 판정 장치 및 축전지 A를 이용하여, 도 6의 흐름도에 근거하여 잔존 수명값 L(LX)을 산출하였다. 이때, 전지 수명 판정 장치는 (6)식을 이용하여 제 2 수명 저하량 L2을 산출하고, (7)식을 이용하여 잔존 수명값 L(LX)을 산출하였다. 기대 수명값 L0, 산출의 조건, 및 정수 a, b, c, d의 값을 하기의 표 1의 No.15에 나타내고, 잔존 수명값 L(LX)의 산출 결과를 하기의 표 2의 No.15에 나타낸다.
또한, 실시예 6에서는, 제 2 수명 저하량 L2을 300일마다 산출하여, 잔존 수명값으로부터 감산을 행하였다. 이때 산출한 제 2 수명 저하량 L2은 하기의 표 3에 나타내는 바와 같다. 표 3은 300일마다 산출한 축전지 온도의 평균값 Tm 및 제 2 수명 저하량 L2을 나타내고 있다. 도 7은, 실시예 6, 실시예 1 및 참고예에 있어서, 경과 시간에 대한 잔존 수명값의 추이를 나타내는 도면이다. 도 7에서, 사각점(71)은 실시예 1에서 산출되는 잔존 수명값의 추이를 나타내고, 삼각점(72)은 참고예에서 산출되는 잔존 수명값의 추이를 나타내며, 능형점(73)은 실시예 6에서 산출되는 잔존 수명값의 추이를 나타내고 있다.
표 2는 상기 각 실시예 1~6, 비교예 1~3 및 참고예에서 구한 잔존 수명값 L의 값과 실측값과의 괴리를 경과 시간(일수)마다 나타내고 있다. 괴리 일수는, 잔존 수명값 L에 경과 일수를 가산한 값으로부터 실측값을 감산함으로써 산출된다. 예를 들면, No.1에 있어서, 300일 후의 잔존 수명값 L은 1061일이고, 실측값은 1530일이기 때문에, 잔존 수명값 L에 300일을 가산한 일수로부터 실측값을 감산하여, 괴리 일수는 -169일로 된다.
Figure 112008050042755-PCT00005
Figure 112008050042755-PCT00006
Figure 112008050042755-PCT00007
표 2로부터, No.9~14에 나타낸 비교예 1~3은 실측값과의 괴리가 현저한 데 반하여, No.1~7에 나타낸 실시예 1~6은 실측값과의 괴리가 근소한 것을 알 수 있다. 이 경향은 경과 시간이 늘어날수록 강해진다. 이 이유로서, 수소 흡장 합금의 부식은 사이클의 반복에 의해 침정화하는 한편, 방전 횟수와는 관계없이 니켈ㆍ수소 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간에 의존하므로, 본 실시예의 관계식에 근사할 수 있기 때문이라고 생각된다.
그 반면, 경과 시간이라는 방전 횟수와는 관계가 없는 인자를 고려하지 않은 참고예(No.8)는, 비교예 1~3만큼은 아니지만 실측값과의 괴리가 현저하였다. 특히, 본 실시예의 경우, 부극 이론 용량이 정극 이론 용량의 2배가 되도록 전지를 구성하고 있기 때문에, 전지의 수명 열화 속도가 일차 함수로부터 크게 괴리하여, 보다 본 실시예의 관계식에 근접하게 된 것이 영향을 미쳤다고 생각된다.
또한, No.1~3에 나타내는 실시예 1, 2의 판정 결과보다 No.4에 나타내는 실시예 3의 판정 결과인 쪽이, 경과 시간이 길어질수록 고정밀도로 되고 있다. 이 이유로서는, 실시예 3이, 실시예 1, 2보다 충방전에 수반되는 전지의 발열이나 환경 온도의 변화를 고려하기 쉽게 되었기 때문이라고 생각된다.
또한, No.4에 나타내는 실시예 3의 판정 결과보다 No.15에 나타내는 실시예 6의 판정 결과인 쪽이, 경과 시간이 길어질수록 고정밀도로 되어 있다. 이 이유로서는, 제 2 수명 저하량 L2을 산출하는 정밀도가 상승했기 때문이라고 생각된다. 즉, 1200일 후의 수명 저하량을 산출할 때, No.4에서는, 1200일 동안의 축전지 온도의 평균값 Tm를 산출하여 제 2 수명 저하량 L2을 산출하고 있는 데 반하여, No.15에서는, 300일마다 축전지 온도의 평균값 Tm를 산출하여 300일마다 제 2 수명 저하량 L2을 산출하고 있다. 그리고, 그 제 2 수명 저하량 L2을 여러번, 잔존 수명값 L로부터 감산하고 있기 때문에, 잔존 수명값 L의 정밀도가 향상했다고 생각된다. 그 때문에, 1200일 후에 측정한 축전지 온도의 평균값 Tm이 51℃이었던 것에 대하여, No.4보다 No.15인 쪽이 제 2 수명 저하량 L2을 보다 정밀하게 산출할 수 있었다고 생각된다. 마찬가지로 1500일 후에 측정한 축전지의 평균 온도가 34℃이었던 것에 대하여, No.4보다 No.15인 쪽이 제 2 수명 저하량 L2을 보다 정밀하게 산출할 수 있었다고 생각된다.
또한, 본 실시예 1~6에서는 비교적 방열성이 높은 금속제의 전지관을 이용했지만, 방열성이 낮은 수지제의 전조를 이용한 경우, (4)식 및 (5)식에 의한 판정 효과가 보다 현저하게 되는 것으로 생각된다.
또한, 본 실시예 1~6에서는, 전지의 충전 방법으로서 -ΔV 제어 방식의 간헐 충전을 선택했지만, 온도 제어 방식인 dT/dt 제어 방식이나 타이머 제어 방식 등의 간헐 충전, 또는 트리클 충전을 행하는 경우에도 거의 마찬가지인 결과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 구체적인 실시형태에는 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.
본 발명의 일국면에 따른 전지 수명 판정 장치는, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 기억하는 수명 데이터 기억부와, 상기 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정부와, 상기 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정부와, 상기 수명 데이터 기억부에 기억되어 있는 상기 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정부에 의해서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택부와, 상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수부와, 상기 방전 횟수 계수부에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출부와, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와, 상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수부와, 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수부에 의해서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출부와, 상기 기대 수명값 선택부에 의해서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출부를 구비한다.
본 발명의 다른 국면에 따른 전지 수명 판정 방법은, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정 단계와, 상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정 단계와, 방전시에 상기 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정 단계에 있어서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택 단계와, 상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수 단계와, 상기 방전 횟수 계수 단계에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출 단계와, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출 단계와, 상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수 단계와, 상기 평균값 산출 단계에 있어서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수 단계에 있어서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출 단계와, 상기 기대 수명값 선택 단계에 있어서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출 단계를 포함한다.
이들 구성에 의하면, 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 축전지가 설치된 장소의 환경 온도와, 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터가 수명 데이터 기억부에 기억되어 있다. 그리고, 축전지에 인가되는 부하 전력과, 환경 온도가 측정되고, 수명 데이터 기억부에 기억되어 있는 수명 데이터가 참조되어, 측정된 부하 전력 및 환경 온도에 대응하는 수명이 기대 수명값으로서 선택된다. 축전지의 방전 횟수가 계수되고, 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량이 산출된다. 계속해서, 충방전시 또는 휴지시에 있어서의 축전지의 온도의 평균값이 산출된다. 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간이 계수되고, 산출된 축전지 온도의 평균값과, 측정된 환경 온도와, 계수된 경과 시간에 근거하여, 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량이 산출된다. 그 후, 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량이 감산되어 잔존 수명값이 산출된다.
따라서, 부하 전력 및 환경 온도에 대응하는 수명이 기대 수명값으로서 선택되고, 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여 산출된 제 1 수명 저하량과, 축전지 온도의 평균값과 환경 온도와 경과 시간에 근거하여 산출된 제 2 수명 저하량이 기대 수명값으로부터 감산되기 때문에, 정전시의 백업 방전과, 축전지를 설치하고 나서의 환경 온도나 경과 시간 등의 방전 횟수와는 직접 관계되지 않는 인자가 축전지의 수명에 미치는 영향을 축전지의 수명 판정에 반영시킬 수 있어, 축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 제 2 수명 저하량 산출부는, 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 상기 경과 시간 계수부에 의해서 계수된 경과 시간을 승산하여 제 2 수명 저하량을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 산출된 축전지 온도의 평균값과 측정된 환경 온도와의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 계수된 경과 시간이 승산되어 제 2 수명 저하량이 산출되기 때문에, 제 2 수명 저하량을 정확히 산출할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 상기 기대 수명값 선택부에 의해서 선택된 기대 수명값을 승산하여 수시 기대 수명값을 산출하는 수시 기대 수명값 산출부를 더 구비하고, 상기 잔존 수명값 산출부는, 상기 수시 기대 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 수시 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 측정된 환경 온도와 산출된 축전지 온도의 평균값과의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 선택된 기대 수명값이 승산되어 수시 기대 수명값이 산출된다. 그리고, 산출된 수시 기대 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량이 감산되어 잔존 수명값이 산출된다. 따라서, 기대 수명값이 수시로 적정한 값으로 수정되고, 적정한 값으로 수정된 기대 수명값(수시 기대 수명값)을 이용하여 잔존 수명값이 산출되기 때문에, 잔존 수명값의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 기억하는 수명값 기억부를 더 구비하고, 상기 잔존 수명값 산출부는, 상기 수명값 기억부에 기억되어 있는 전회 산출한 상기 잔존 수명값을 판독하고, 판독한 상기 잔존 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량을 감산하여 최신의 잔존 수명값을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 산출된 잔존 수명값이 수명값 기억부에 기억된다. 그리고, 수명값 기억부에 기억되어 있는 전회 산출한 잔존 수명값이 판독되고, 판독된 잔존 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량이 감산되어 최신의 잔존 수명값이 산출된다. 따라서, 전회 산출한 잔존 수명값으로부터 제 1 수명 저하량 및 제 2 수명 저하량이 감산되어 최신의 잔존 수명값이 산출되기 때문에, 잔존 수명값의 산출 정밀도를 향상시킬 수 있어, 축전지의 수명을 더욱 정확히 판정할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 축전지는 니켈ㆍ수소 축전지를 포함하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 니켈ㆍ수소 축전지의 수명은 부극의 수소 흡장 합금의 부식이 주요인으로 된다. 수소 흡장 합금은 초기의 충방전시에 수소의 흡장ㆍ방출에 따른 부피 변화에 기인하여, 급격히 자기 분쇄된다. 이때, 수소 흡장 합금의 부식은 가속되지만, 어느 정도 방전 횟수가 중복되면, 자기 분쇄의 침정에 의해서 부식은 억제된다. 이에 부가하여, 방전 횟수와는 관계없이 니켈ㆍ수소 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간에 따라, 수소 흡장 합금의 표면으로부터 금속 이온이 용출하는 부식 반응이 진행한다. 이 부식 반응은 환경 온도가 높을수록 가속되는 경향이 있다. 그 때문에, 활물질이 용해 석출함으로써 충방전이 반복되는 납축전지 등과는 달리, 니켈ㆍ수소 축전지 특유의 수명 열화는, 방전 횟수에 근거하여 산출되는 수명 저하량을, 축전지를 설치하고 나서의 환경 온도나 경과 시간 등의 방전 횟수와는 직접 관계되지 않는 인자에 의해서 보정함으로써 표시된다. 따라서, 니켈ㆍ수소 축전지의 특성에 따라 수명을 정확히 산출할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 축전지는 상기 전지 수명 판정 장치의 각 부와 일체적으로 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 축전지가 전지 수명 판정 장치의 각 부와 일체적으로 마련되어 있기 때문에, 취급이 용이해진다. 또한, 축전지와 전지 수명 판정 장치의 계수부 및 측정부를 접속하는 거리가 줄어들어, 배선을 짧게 할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 사용자에게 보지하는 보지부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 산출된 잔존 수명값이 사용자에게 보지되기 때문에, 사용자는 축전지의 잔존 수명을 알 수 있어, 잔존 수명이 적어진 축전지에 대하여 적절히 대응할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 송신하는 송신부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 산출된 잔존 수명값이 송신되기 때문에, 잔존 수명값을 수신한 기기는 잔존 수명값에 따른 동작을 행할 수 있다.
또한, 상기의 전지 수명 판정 장치에 있어서, 상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값에 근거하여 상기 축전지의 충전을 제어하는 충전 제어부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 산출된 잔존 수명값에 근거하여 축전지의 충전이 제어되기 때문에, 잔존 수명값에 따라 축전지의 충전을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법은, 축전지의 수명을 정확히 판정할 수 있어, 무정전 전원 장치 등에 이용하는 축전지의 수명을 판정하는 전지 수명 판정 장치 및 전지 수명 판정 방법으로서 유용하다.

Claims (10)

  1. 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 기억하는 수명 데이터 기억부와,
    상기 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정부와,
    상기 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정부와,
    상기 수명 데이터 기억부에 기억되어 있는 상기 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정부에 의해서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택부와,
    상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수부와,
    상기 방전 횟수 계수부에 의해서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출부와,
    충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출부와,
    상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수부와,
    상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수부에 의해서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출부와,
    상기 기대 수명값 선택부에 의해서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수명 저하량 산출부는, 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과 상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 상기 경과 시간 계수부에 의해서 계수된 경과 시간을 승산하여 제 2 수명 저하량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 환경 온도 측정부에 의해서 측정된 환경 온도와 상기 평균값 산출부에 의해서 산출된 축전지 온도의 평균값과의 차를 변수로 하는 지수 함수의 값과, 상 기 기대 수명값 선택부에 의해서 선택된 기대 수명값을 승산하여 수시 기대 수명값을 산출하는 수시 기대 수명값 산출부를 더 구비하고,
    상기 잔존 수명값 산출부는, 상기 수시 기대 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 수시 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출부에 의해서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 것
    을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 기억하는 수명값 기억부를 더 구비하고,
    상기 잔존 수명값 산출부는, 상기 수명값 기억부에 기억되어 있는 전회 산출한 상기 잔존 수명값을 판독하고, 판독한 상기 잔존 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량을 감산하여 최신의 잔존 수명값을 산출하는 것
    을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지는 니켈ㆍ수소 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지는 상기 전지 수명 판정 장치의 각 부와 일체적으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 사용자에게 보지(報知)하는 보지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값을 송신하는 송신부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잔존 수명값 산출부에 의해서 산출된 상기 잔존 수명값에 근거하여 상기 축전지의 충전을 제어하는 충전 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 장치.
  10. 방전시에 축전지에 인가되는 부하 전력을 측정하는 부하 전력 측정 단계와,
    상기 축전지가 설치된 장소의 환경 온도를 측정하는 환경 온도 측정 단계와,
    방전시에 상기 축전지에 인가되는 부하 전력 및 상기 축전지의 환경 온도와, 상기 축전지의 수명과의 관계를 나타내는 수명 데이터를 참조하여, 상기 부하 전력 측정 단계에 있어서 측정된 부하 전력 및 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도에 대응하는 수명을 기대 수명값으로서 선택하는 기대 수명값 선택 단계와,
    상기 축전지의 방전 횟수를 계수하는 방전 횟수 계수 단계와,
    상기 방전 횟수 계수 단계에 있어서 계수된 방전 횟수를 시간으로 변환한 값을 변수로 하는 자연 대수 함수에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 1 수명 저하량을 산출하는 제 1 수명 저하량 산출 단계와,
    충방전시 또는 휴지시에 있어서의 상기 축전지의 온도의 평균값을 산출하는 평균값 산출 단계와,
    상기 축전지를 설치하고 나서의 경과 시간을 계수하는 경과 시간 계수 단계와,
    상기 평균값 산출 단계에 있어서 산출된 축전지 온도의 평균값과, 상기 환경 온도 측정 단계에 있어서 측정된 환경 온도와, 상기 경과 시간 계수 단계에 있어서 계수된 경과 시간에 근거하여, 상기 기대 수명값을 저하시키기 위한 제 2 수명 저하량을 산출하는 제 2 수명 저하량 산출 단계와,
    상기 기대 수명값 선택 단계에 있어서 선택된 기대 수명값으로부터 상기 제 1 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 1 수명 저하량 및 상기 제 2 수명 저하량 산출 단계에 있어서 산출된 제 2 수명 저하량을 감산하여 잔존 수명값을 산출하는 잔존 수명값 산출 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 수명 판정 방법.
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