(57)【要約】【課題】  蓄電装置の再利用に関する判断指標を提案するとともに、蓄電装置の再利用に関する判断において、誤った判断が行われるのを抑制する。【解決手段】  複数の蓄電素子（１１）が電気的に直列に接続された蓄電装置（１０）の再利用に関する診断を行う診断装置であって、複数の蓄電素子を複数のブロック（１２）に分けたときの各ブロックの電圧を検出する電圧センサ（２１）と、蓄電装置の電流を検出する電流センサ（２２）と、電圧センサおよび電流センサの出力に基づいて、各ブロックの内部抵抗を算出するコントローラ（３０）と、を有する。コントローラは、複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、蓄電装置の再利用に関する診断指標として特定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う診断装置であって、  前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの前記各ブロックの電圧を検出する電圧センサと、  前記蓄電装置の電流を検出する電流センサと、  前記電圧センサおよび前記電流センサの出力に基づいて、前記各ブロックの内部抵抗を算出するコントローラと、を有し、  前記コントローラは、前記複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、前記蓄電装置の再利用に関する診断指標として特定することを特徴とする診断装置。
【請求項２】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を有することを特徴とする請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項１に記載の診断装置。
【請求項４】
前記蓄電装置は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の診断装置。
【請求項５】
複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う方法であって、  前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの前記各ブロックの電圧と、前記蓄電装置の電流とに基づいて、前記各ブロックの内部抵抗を算出するステップと、  前記複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、前記蓄電装置の再利用に関する判断指標として特定するステップと、を有することを特徴とする診断方法。
【請求項６】
前記最も高い内部抵抗と、前記蓄電装置を再利用できるか否かの境界を特定する閾値とを比較することにより、前記蓄電装置を再利用できるか否かを診断することを特徴とする請求項５に記載の診断方法。
【請求項７】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の診断方法。
【請求項８】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項５又は６に記載の診断方法。
【請求項９】
前記蓄電装置は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項５から８のいずれか１つに記載の診断方法。
【請求項１０】
電気的に直列に接続された複数の蓄電素子を有し、  前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたとき、第１ブロックは、第２ブロックに対して、再利用される前記蓄電素子を用いて交換されており、  前記第１ブロックの交換時において、前記第１ブロックの抵抗上昇率は、前記第２ブロックの抵抗上昇率よりも低いことを特徴とする蓄電装置。
【請求項１１】
前記第１ブロックの数は、前記第２ブロックの数よりも少ないことを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
複数の前記第２ブロックを有しており、  前記複数の第２ブロックにおける抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率よりも、前記第１ブロックの抵抗上昇率が低いことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の蓄電装置。
【請求項１３】
前記第１ブロックの抵抗上昇率は、前記第１ブロックの交換前における前記蓄電装置の使用履歴と対応付けられた抵抗上昇率であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１４】
前記使用履歴は、前記蓄電素子の劣化に寄与するパラメータの履歴であることを特徴とする請求項１３に記載の蓄電装置。
【請求項１５】
前記使用履歴は、前記蓄電装置のＳＯＣ毎の発生頻度、前記蓄電装置の温度毎の発生頻度、又は、前記蓄電装置のＳＯＣが維持されたときのＳＯＣ毎の積算時間であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の蓄電装置。
【請求項１６】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を含むことを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１７】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１８】
前記複数の蓄電素子は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１０から１７のいずれか１つに記載の蓄電装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、蓄電装置の再利用に関する診断を行うことができる診断装置と、再利用される蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  組電池（二次電池）は、電子機器の電源として利用されている。例えば、車両を走行させるための動力源として、組電池が用いられている。【０００３】  ここで、組電池が寿命に到達したときには、組電池を交換する必要がある。組電池の電圧、電流や温度を検出することにより、組電池の劣化状態を推定し、組電池が寿命に到達したか否かを判別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４４８６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０６０９号公報
【特許文献３】特開２００３−０１７１４２号公報
【特許文献４】特開２００８−１９３７１５号公報
【特許文献５】特開平０７−２８２８３０号公報
【特許文献６】特開２００９−１２８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  組電池が寿命に到達していれば、組電池を交換する必要があるが、組電池が寿命に到達していなければ、組電池を使用し続けることができる。例えば、車両に搭載された組電池を取り外す場合において、取り外された組電池が寿命に到達していなければ、他の車両に搭載することができる。すなわち、組電池を再利用することができる。【０００６】  本発明は、蓄電装置の再利用に関する診断指標を提案するものであり、蓄電装置の再利用に関する診断において、誤った診断が行われるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本願第１の発明は、複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う診断装置であって、複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの各ブロックの電圧を検出する電圧センサと、蓄電装置の電流を検出する電流センサと、電圧センサおよび電流センサの出力に基づいて、各ブロックの内部抵抗を算出するコントローラと、を有する。ここで、コントローラは、複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、蓄電装置の再利用に関する診断指標として特定する。【０００８】  コントローラによって算出される各ブロックの内部抵抗には、ブロック全体における内部抵抗だけでなく、各ブロックが複数の蓄電素子を含む場合において、各ブロックに含まれる各蓄電素子の内部抵抗も含まれる。各蓄電素子の内部抵抗は、各ブロックに対応した値となるため、蓄電装置の再利用に関する診断指標として用いることができる。【０００９】  蓄電装置の再利用に関する診断とは、蓄電装置を再利用できるか否かを判別することや、蓄電装置を再利用できる場合において、再利用の期間を推定することが含まれる。一方、各ブロックは、複数の蓄電素子で構成することができる。また、各ブロックは、各蓄電素子で構成することができる。蓄電装置は、車両に搭載して、車両の走行に用いられるエネルギを出力することができる。本発明では、蓄電装置の再利用に関する診断指標として、内部抵抗を用いているため、瞬間的な出力が要求されるシステムにおいて、再利用が可能と判断された蓄電装置を好適に用いることができる。【００１０】  本願第２の発明は、複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う方法であって、複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの各ブロックの電圧と、蓄電装置の電流とに基づいて、各ブロックの内部抵抗を算出するステップと、複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、蓄電装置の再利用に関する判断指標として特定するステップと、を有する。【００１１】  ここで、最も高い内部抵抗と、蓄電装置を再利用できるか否かの境界を特定する閾値とを比較することにより、蓄電装置を再利用できるか否かを診断することができる。【００１２】  本願第３の発明は、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子を有する。複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたとき、第１ブロックは、第２ブロックに対して、再利用される蓄電素子を用いて交換されている。第１ブロックの交換時において、第１ブロックの抵抗上昇率は、第２ブロックの抵抗上昇率よりも低い。ここで、抵抗上昇率を抵抗の絶対値としても同様である。【００１３】  第１ブロックの交換時において、第１ブロックの抵抗上昇率を、第２ブロックの抵抗上昇率よりも低くしておくことにより、第１ブロックが第２ブロックよりも先に劣化するのを抑制し、第１ブロックの交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。第１ブロックや第２ブロックの抵抗上昇率は、第１ブロックを交換する前に、算出しておくことができる。【００１４】  第１ブロックの数は、第２ブロックの数よりも少なくすることができる。第１ブロックの数が、第２ブロックの数よりも多いときには、第１ブロックを交��するよりも、蓄電装置の全体を交換することが好ましい。【００１５】  複数の第２ブロックを有するとき、複数の第２ブロックにおける抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率よりも、第１ブロックの抵抗上昇率を低くすることができる。これにより、第１ブロックが、すべての第２ブロックよりも先に劣化するのを抑制し、第１ブロックの交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【００１６】  第１ブロックの抵抗上昇率は、第１ブロックの交換前における蓄電装置の使用履歴と対応付けられた抵抗上昇率とすることができる。すなわち、第１ブロックを交換するときには、使用履歴と対応付けられた抵抗上昇率を有する第１ブロックを用いることができる。再利用される蓄電素子で構成された第１ブロックは、再利用される蓄電素子の劣化状態に応じて、抵抗上昇率が変化する。使用履歴に応じた抵抗上昇率を有する第１ブロックを用いることにより、互いに異なる抵抗上昇率を有する複数の第１ブロックを無駄なく使用することができる。【００１７】  使用履歴としては、蓄電素子の劣化に寄与するパラメータの履歴を用いることができる。蓄電素子の劣化に寄与するパラメータの履歴を用いることにより、第１ブロックを交換した後の蓄電素子の劣化状態を想定することができ、この劣化状態に応じて第１ブロックを選択することができる。使用履歴としては、例えば、蓄電装置のＳＯＣ毎の発生頻度、蓄電装置の温度毎の発生頻度、又は、蓄電装置のＳＯＣが維持されたときのＳＯＣ毎の積算時間がある。【００１８】  各ブロックは、複数の蓄電素子で構成したり、各蓄電素子で構成したりすることができる。複数の蓄電素子は、車両に搭載し、車両の走行に用いられるエネルギを出力することができる。
【発明の効果】
【００１９】  本発明によれば、内部抵抗に基づいて蓄電装置の再利用に関する診断を行っているため、蓄電装置の入出力特性を把握した上で、蓄電装置を再利用することができる。また、複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を用いているため、蓄電装置の再利用に関する診断において、誤った診断が行われるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１における電池システムを示す図である。
【図２】実施例１において、組電池の劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図３】実施例１において、メモリに記憶された情報を示す図である。
【図４】実施例１において、内部抵抗(最大値)に関する情報の管理システムを示す図である。
【図５】実施例１の変形例において、内部抵抗(最大値)に関する情報の管理システムを示す図である。
【図６】再利用される電池ブロックの抵抗上昇率と、継続して使用される電池ブロックの抵抗上昇率との関係を示す図である。
【図７Ａ】ＳＯＣの分布を示す図である。
【図７Ｂ】ＳＯＣの分布を示す図である。
【図８】再利用される電池ブロックのランク分けを説明する図である。
【図９Ａ】電池温度の分布を示す図である。
【図９Ｂ】電池温度の分布を示す図である。
【図１０Ａ】ＳＯＣ区分の積算時間の分布を示す図である。
【図１０Ｂ】ＳＯＣ区分の積算時間の分布を示す図である。
【図１１】変形例である組電池の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】  本発明の実施例１である電池システムについて、図１を用いて説明する。【００２３】  組電池（蓄電装置に相当する）１０は、電気的に直列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１１を有している。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。ニッケル水素電池において、負極は、一般的にＡＢ５タイプの合金で形成されており、電池を使用していくと、微粉化とＢ層の溶出により、触媒であるＡ層（Ｎｉ）がリッチとなり、活性化が進む。これにより、正極の抵抗が上昇するが、負極の抵抗が低下する現象が発生する。本発明の実施例では、電池の抵抗に着目しているため、単電池１１としては、好ましくは、リチウムイオン電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。単電池１１の数は、組電池１０の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。【００２４】  組電池１０を構成する複数の単電池１１は、複数の電池ブロック１２に分けられている。各電池ブロック１２は、電気的に直列に接続された複数の単電池１１で構成されており、各電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数は、すべての電池ブロック１２において等しくなっている。電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数を、すべての電池ブロック１２において等しくすることにより、後述するように、複数の電池ブロック１２における内部抵抗を比較しやすい。【００２５】  ここで、図１では、３つの単電池１１によって１つの電池ブロック１２が構成されているが、電池ブロック１２を構成する単電池１１の数は、適宜設定することができる。また、電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数を、電池ブロック１２に応じて異ならせることができる。【００２６】  電圧センサ２１は、各電池ブロック１２に対応して設けられており、各電池ブロック１２の端子間電圧を検出する。電圧センサ２１の検出情報は、コントローラ３０に出力され、コントローラ３０は、各電池ブロック１２の電圧を監視する。電流センサ２２は、組電池１０の電流を検出し、検出情報をコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、電流センサ２２からの出力に基づいて、組電池１０の電流を監視する。【００２７】  組電池１０は、リレー３１，３２を介して負荷３３に接続されている。リレー３１，３２がオン状態であれば、組電池１０の電力が負荷３３に供給される。コントローラ３０は、リレー３１，３２のオン／オフを制御する。本実施例において、コントローラ３０は、メモリ３０ａを内蔵しているが、コントローラ３０の外部にメモリ３０ａを設けることもできる。メモリ３０ａには、組電池１０の充放電制御で用いられる制御パラメータといった、各種の情報を記憶することができる。【００２８】  組電池１０を車両に搭載するときには、負荷３３として、モータ・ジェネレータを用いることができる。組電池１０を搭載した車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、組電池１０に加えて、燃料電池や内燃機関といった他の動力源を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、組電池１０���けを用いた車両である。【００２９】  モータ・ジェネレータは、組電池１０からの電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを発生させることができる。また、車両を減速させたり、停止させたりするときには、モータ・ジェネレータは、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換して、組電池１０に供給することができる。【００３０】  モータ・ジェネレータおよび組電池１０の間の電流経路には、ＤＣ／ＤＣコンバータやインバータを配置することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータを用いれば、組電池１０の出力電圧を昇圧してからモータ・ジェネレータに供給したり、モータ・ジェネレータからの電圧を降圧してから組電池１０に供給したりすることができる。また、インバータを用いれば、モータ・ジェネレータとして交流モータを用いることができる。【００３１】  次に、組電池１０の劣化状態を診断する処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。図２に示す処理は、コントローラ３０によって実行される。【００３２】  電池の劣化には、電池の材料自体に起因する成分と、ハイレートでの充放電に起因する成分と、リチウムの析出に起因する成分とが含まれる。電池の劣化は、一般的には、抵抗値の上昇と、容量の低下とに基づいて、確認することができる。抵抗値の上昇および容量の低下では、各劣化成分の寄与率が異なるため、異なる指標として扱う必要がある。【００３３】  ここで、劣化とは、単電池１１の入出力特性が低下している状態を意味し、単電池１１の内部抵抗によって表すことができる。内部抵抗が高くなるほど、単電池１１の劣化が進行していると判断することができる。【００３４】  ステップＳ１０１において、コントローラ３０は、各電圧センサ２１の出力に基づいて、各電池ブロック１２の電圧値を取得する。また、コントローラ３０は、電流センサ２２の出力に基づいて、組電池１０の電流値を取得する。【００３５】  ステップＳ１０２において、コントローラ３０は、ステップＳ１０１で取得した情報（電圧値および電流値）に基づいて、各電池ブロック１２の内部抵抗を算出する。ステップＳ１０３において、コントローラ３０は、複数の電池ブロック１２における内部抵抗のうち、最も高い値を示す内部抵抗をメモリ３０ａに記憶する。【００３６】  本実施例では、電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数が、すべての電池ブロック１２において等しくなっているため、各電池ブロック１２の内部抵抗を算出して、これらの内部抵抗を比較するだけで、最も高い値を示す内部抵抗を特定することができる。【００３７】  一方、電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数が、電池ブロック１２に応じて異なるときには、各電池ブロック１２に含まれる単電池１１の内部抵抗を算出し、これらの内部抵抗を比較することにより、最も高い値を示す内部抵抗を特定することができる。具体的には、各電池ブロック１２の電圧値（電圧センサ２１の出力）を、電池ブロック１２に含まれる単電池１１の数で割ることにより、各単電池１１の電圧値を算出する。そして、単電池１１の電圧値と、電流センサ２２の出力から得られた電流値とに基づいて、各単電池１１の内部抵抗を算出することができる。単電池１１の内部抵���は、電池ブロック１２に対応した値となる。【００３８】  図２に示す処理は、所定条件を満たすたびに行うことができる。具体的には、タイマを用いて所定時間が経過するたびに、各電池ブロック１２の内部抵抗を算出し、内部抵抗(最大値)をメモリ３０ａに記憶することができる。また、組電池１０を車両に搭載した場合において、車両の走行距離が所定距離に到達するたびに、各電池ブロック１２の内部抵抗を算出し、内部抵抗(最大値)をメモリ３０ａに記憶することができる。【００３９】  この場合には、複数の内部抵抗(最大値)がメモリ３０ａに記憶されることになるため、メモリ３０ａの容量を確保しておく必要がある。一方、メモリ３０ａに記憶された内部抵抗(最大値)のデータを間引くこともできる。データを間引くことにより、メモリ３０ａの容量増加を抑制することができる。【００４０】  例えば、３ヶ月に１回、図２に示す処理を行うことができ、この場合には、１年の間に、４つの内部抵抗(最大値)のデータがメモリ３０ａに記憶される。ここで、１年を経過するたびに、１年間に取得した４つのデータのうち、１つのデータだけを残して、他のデータを削除することができる。これにより、現在から１年前までの期間については、４つのデータがメモリ３０ａに記憶され、現在よりも１年以上過去については、各年で１つのデータがメモリ３０ａに記憶される。図３には、上述した方法によって、メモリ３０ａに格納された情報の一例を示す。【００４１】  内部抵抗(最大値)のデータを取得するタイミング、言い換えれば、所定期間内に内部抵抗(最大値)のデータを取得する回数は、適宜設定することができる。また、内部抵抗(最大値)のデータを間引く方法も適宜設定することができる。ここで、直近に得られた内部抵抗(最大値)のデータについては、削除せずに残しておくことが好ましい。これにより、組電池１０の直近の状態を確認することができる。【００４２】  本実施例では、内部抵抗(最大値)を、組電池１０の劣化状態を示す情報として用いている。ここで、内部抵抗（最大値）に基づいて、組電池１０を交換するか否かを判断することができる。すなわち、内部抵抗（最大値）が、予め設定した閾値に到達したときには、コントローラ３０は、組電池１０の充放電を禁止又は抑制し、組電池１０を交換する必要があると判断する。【００４３】  組電池１０の充放電を抑制する場合としては、例えば、充放電制御で用いられる閾値を減少方向に変化させることができる。閾値としては、例えば、電圧の上限値や、入出力（電力）の上限値がある。【００４４】  一方、内部抵抗（最大値）が閾値に到達していない場合には、組電池１０を再利用することができる。例えば、車両から組電池１０を取り外した場合において、組電池１０の内部抵抗(最大値)が閾値に到達していないときには、この組電池１０を他の車両に搭載することができる。すなわち、組電池１０を再利用することができる。ここで、内部抵抗(最大値)は、組電池１０が再利用できるか否かの判断指標となる。【００４５】  本実施例では、電池ブロック１２の電圧を検出しているが、これに限るものではなく、各単電池１１の電圧を検出することができる。そして、各単電池１１の電圧値と、組電池１０の電流値とに基づいて、各単電池１１の内部抵抗を算出し、最も高い値を示す内部抵抗を、組電池１０の劣化状態を示す情報として用いることができる。【００４６】  次に、車両に搭載された組電池１０を再利用するときのシステムについて、図４を用いて説明する。【００４７】  車両１００に搭載されたコントローラ３０は、メモリ３０ａに記憶された内部抵抗（最大値）に関する情報を、サーバ２００に送信する。ここで、車両１００は、無線通信機１０１を有しており、無線通信機１０１は、サーバ２００に対して内部抵抗（最大値）に関する情報を送信することができる。内部抵抗(最大値)に関する情報とは、内部抵抗(最大値)を特定するための情報であり、内部抵抗(最大値)を直接的に示す情報であってもよいし、内部抵抗(最大値)を間接的に示す情報であってもよい。【００４８】  コントローラ３０は、内部抵抗（最大値）に関する情報だけでなく、車両１００に搭載された組電池１０の個体識別情報もサーバ２００に送信する。サーバ２００で受信された情報は、データベース２０１に格納される。ここで、データベース２０１には、組電池１０の個体識別情報と、内部抵抗(最大値)に関する情報とが対応付けられた状態で記憶される。【００４９】  なお、データベース２０１に記憶する情報は、内部抵抗(最大値)に関する情報や、個体識別情報に限るものではない。例えば、組電池１０が搭載された車両１００の個体識別情報や、組電池１０を構成する単電池１１の情報や、組電池１０とともに使用される電子機器の個体識別情報を、組電池１０の個体識別情報に対応付けて記憶させることができる。【００５０】  サーバ２００に情報を送信するタイミングは、適宜設定することができる。例えば、コントローラ３０は、所定時間が経過するたびに、内部抵抗(最大値)に関する情報や、組電池１０の個体識別情報をサーバ２００に送信することができる。この場合には、経過時間に関する情報も、サーバ２００に送信することができ、データベース２０１には、経過時間に関する情報が、組電池１０の個体識別情報と対応付けられた状態で記憶される。【００５１】  また、コントローラ３０は、車両１００の走行距離が所定距離に到達するたびに、内部抵抗(最大値)に関する情報や、組電池１０の個体識別情報を送信することができる。この場合には、走行距離に関する情報も、サーバ２００に送信することができ、データベース２０１には、走行距離に関する情報が、組電池１０の個体識別情報と対応付けられた状態で記憶される。【００５２】  内部抵抗(最大値)に関する情報等をサーバ２００に複数回、送信したときには、データベース２０１には、内部抵抗(最大値)に関する情報等が累積して記憶される。これにより、データベース２０１に記憶された情報を用いて、特定の組電池１０における内部抵抗(最大値)の変化を確認することができる。【００５３】  車両１００から組電池１０を回収したときには、データベース２０１にアクセスすることにより、回収した組電池１０の内部抵抗(最大値)の変化を確認することができる。また、メモリ３０ａの記憶内容を確認することにより、回収した組電池１０の内部抵抗(最大値)の変化を確認することができる。【００５４】  そして、内部抵抗(最大値)に基づいて、組電池１０を再��用することができるか否かを判断したり、再利用できる期間を推定したりすることができる。例えば、内部抵抗(最大値)が閾値に到達しているときには、組電池１０を再利用できないと判断することができる。閾値は、組電池１０が寿命状態にあるときの内部抵抗に相当し、予め設定しておくことができる。【００５５】  一方、内部抵抗(最大値)が閾値に到達していないときには、内部抵抗(最大値)の変化率に基づいて、組電池１０を再利用できる期間を推定することができる。具体的には、内部抵抗(最大値)の変化率が上昇するほど、再利用できる期間（推定期間）を短くすることができる。例えば、内部抵抗(最大値)の変化率と、再利用できる期間（推定期間）との対応関係を示すマップを、予め用意しておき、このマップに基づいて、推定期間を特定することができる。また、内部抵抗(最大値)の変化率を所定の演算式に入力することにより、推定期間を算出することもできる。【００５６】  本実施例では、車両１００に搭載されたコントローラ３０が内部抵抗(最大値)を算出し、無線通信機１０１からサーバ２００に内部抵抗(最大値)のデータを送信しているが、これに限るものではない。例えば、図５に示すように、外部機器１０２を用いて内部抵抗(最大値)を算出することができる。【００５７】  具体的には、電圧センサ２１および電流センサ２２で得られた情報を外部機器１０２に送信し、外部機器１０２において、各電池ブロック１２の内部抵抗を算出するとともに、内部抵抗(最大値)を特定することができる。内部抵抗(最大値)に関する情報は、有線又は無線を介して、サーバ２００に送信することができる。ここで、外部機器１０２からサーバ２００に対して直接、内部抵抗(最大値)に関する情報を送信することができる。また、内部抵抗(最大値)に関する情報をＰＣ（Personal Computer）に入力し、この入力データを,インターネットを介してサーバ２００に送信することができる。サーバ２００で受信した情報は、データベース２０１に格納される。【００５８】  本実施例でも説明したように、サーバ２００には、内部抵抗(最大値)に関する情報の他に、組電池１０の個体識別情報を送信することができる。また、内部抵抗(最大値)を算出したときの日時や、内部抵抗(最大値)を算出したときの車両１００の走行距離を、サーバ２００に送信することができる。日時や走行距離は、内部抵抗(最大値)とともに、組電池１０の個体識別情報に対応付けられた状態でデータベース２０１に格納される。【００５９】  本実施例によれば、複数の電池ブロック１２における内部抵抗のうち、最も高い値を示す内部抵抗を用いて、組電池１０の劣化状態を特定している。すなわち、最も劣化の進んだ電池ブロック１２を基準として、組電池１０の劣化状態を特定している。ここで、最も劣化の進んだ電池ブロック１２とは異なる電池ブロック１２を基準にして、組電池１０の劣化状態を特定すると、組電池１０を再利用できるか否かの判断が誤ってしまうおそれがある。本実施例では、最も劣化の進んだ電池ブロック１２を基準としているため、組電池１０を再利用できるか否かの判断を行ったり、再利用できる期間を推定したりするときに、誤った判断や推定が行われるのを抑制することができる。【００６０】  複数の電池ブ���ック１２の内部抵抗にばらつきが発生していれば、最も内部抵抗の高い電池ブロック１２、言い換えれば、最も劣化の進行した電池ブロック１２が、組電池１０の寿命に最も影響を与えることになる。このため、本実施例のように、内部抵抗(最大値)に基づいて、組電池１０の劣化状態を特定することにより、組電池１０を全体として再利用できるか否かを判断するときに、誤った判断が行われるのを抑制することができる。【００６１】  本実施例では、組電池１０を再利用の対象としている。組電池１０の構造としては、例えば、複数の単電池１１を一方向に並べるとともに、複数の単電池１１を挟む一対のエンドプレートを用いて複数の単電池１１に拘束力を与えるものがある。拘束力とは、複数の単電池１１の配列方向において、複数の単電池１１を挟む力である。ここで、一対のエンドプレートを、拘束バンドや拘束ロッド等を用いて連結することにより、拘束力を発生させることができる。エンドプレートを用いて組電池１０を構成したときには、組電池１０を分解せずに、組電池１０を再利用することができる。これにより、組電池１０の交換作業等を容易に行うことができる。【００６２】  一方、複数の単電池１１および一対のエンドプレートを用いて１つの電池スタックを構成し、複数の電池スタックを用いて組電池１０を構成することもできる。ここで、複数の電池スタックは、一方向に並べて配置することができ、電気的に直列又は並列に接続することができる。このように組電池１０を構成したときにも、組電池１０を分解せずに、組電池１０を再利用することができ、組電池１０の交換作業を容易に行うことができる。【００６３】  本実施例において、再利用される組電池１０は、ハイブリッド自動車の動力源として用いることができる。組電池１０を電気自動車の動力源として用いる場合には、一般的には、車両の走行距離を確保する観点から、組電池１０（電池ブロック１２や単電池１１）の容量劣化を把握しておくことが好ましい。【００６４】  一方、ハイブリッド自動車では、車両の走行距離を確保するよりは、瞬間的な出力を確保することが重要となることがある。組電池１０の瞬間的な出力は、ドライバーのアクセルペダルの操作に応じて、要求されることがある。瞬間的な出力を確保するためには、組電池１０の入出力特性の劣化状態を把握しておくことが好ましい。言い換えれば、組電池１０の内部抵抗を把握しておくことが好ましい。本実施例では、電池ブロック１２の内部抵抗に基づいて、組電池１０の劣化状態を特定しているため、再利用する組電池１０は、ハイブリッド自動車の動力源として好適に用いることができる。
【実施例２】
【００６５】  本発明の実施例２について説明する。本実施例は、組電池１０に含まれる一部の単電池１１を、再利用される単電池１１と交換する方法に関するものである。実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。【００６６】  図１で説明したように、組電池１０は、電気的に直列に接続された複数の電池ブロック１２を有しており、各電池ブロック１２は、個別に交換することができる。すなわち、複数の電池ブロック１２のうち、少なくとも１つの電池ブロック１２が劣化したときには、劣化状態の電池ブロック１２を、再利用される電池ブロック１２と交換することができる。【００６７】  再利用される電池ブロック１２とは、使用済みの電池ブロック１２であり、劣化状態を考慮すると、未だ使用し続けることができる電池ブロック１２である。本実施例では、電池ブロック１２が、複数の単電池１１を含んでいるが、電池ブロック１２が１つの単電池１１で構成されていてもよい。【００６８】  図６は、継続して使用される電池ブロック１２と、交換後に使用される電池ブロック１２との関係を示す。継続して使用される電池ブロック１２とは、交換の対象とはならない電池ブロック１２である。図６において、縦軸は、抵抗上昇率を示し、横軸は、電池ブロック１２の種類を示す。Ａは、再利用される電池ブロック１２であり、Ｂ〜Ｄは、継続して使用される電池ブロック１２である。【００６９】  抵抗上昇率は、初期状態における電池ブロック１２の抵抗値（Ｒini）と、劣化状態における電池ブロック１２の抵抗値（Ｒr）との比（Ｒr／Ｒini）で表される。初期状態とは、電池ブロック１２の劣化を判断するための基準となる状態であり、例えば、電池ブロック１２を製造した直後の状態である。電池ブロック１２が初期状態にあるとき、抵抗上昇率は１である。電池ブロック１２が劣化するほど、抵抗上昇率は、１よりも高くなる。【００７０】  電池ブロック１２の抵抗値は、電圧センサ２１を用いて検出された電池ブロック１２の電圧値と、電流センサ２２を用いて検出された電流値とに基づいて、算出することができる。一方、電池ブロック１２に含まれる各単電池１１の電圧を検出できる場合には、各単電池１１の電圧と、各単電池１１に流れる電流値とに基づいて、各単電池１１の抵抗値を算出することができる。この場合には、複数の単電池１１における抵抗値のうち、最も高い抵抗値を、電池ブロック１２の抵抗値として用い、電池ブロック１２の抵抗上昇率を算出することができる。【００７１】  図６に示す閾値Ｋは、電池ブロック１２を交換するか否かを判断する基準である。電池ブロック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋよりも高いときには、電池ブロック１２を交換する必要があると判断される。電池ブロック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋよりも低いときには、電池ブロック１２を継続して使用することができる。閾値Ｋは、電池ブロック１２（単電池１１）の特性に応じて、適宜設定することができる。【００７２】  図６に示す例では、組電池１０が、Ａ〜Ｄの４つの電池ブロック１２で構成されており、Ａの電池ブロック１２を交換している。図６は、電池ブロック１２を交換した後の状態を示している。Ａの電池ブロック１２は、再利用される電池ブロック１２である。Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２は、予め組電池１０に含まれており、電池ブロック１２の充放電などに応じて劣化している。温度環境のバラツキや、入出力特性のバラツキなどに応じて、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率は、互いに異なることがある。【００７３】  図６に示す例では、Ｂの電池ブロック１２の抵抗上昇率が最も高く、Ｃの電池ブロック１２の抵抗上昇率が最も低い。Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率は、Ｂの電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低く、Ｃの電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも高い。Ａの電池ブロック１２は、再利用される電池ブロック１２であるため、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率は、１よりも高くなっている。【００７４】  Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率は、電池ブロック１２を交換する前に、予め取得しておくことができる。具体的には、Ａの電池ブロック１２を組電池１０に組み込む前に、Ａの電池ブロック１２の抵抗値を測定することにより、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率を算出することができる。【００７５】  Ａの電池ブロック１２を組み込んだ後においては、組電池１０の充放電状態に応じて、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加する。例えば、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が同一の変化量で増加するときには、Ｂの電池パック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋに最も早く到達する。【００７６】  本実施例では、再利用されるＡの電池ブロック１２の抵抗上昇率を、継続して使用されるＢ〜Ｄの電池パック１２の抵抗上昇率よりも低くしている。言い換えれば、継続して使用されるＢ〜Ｄの電池パック１２の抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率（Ｃの電池パック１２の抵抗上昇率）よりも、Ａの電池パック１２の抵抗上昇率を低くしている。これにより、Ａの電池パック１２の抵抗上昇率が、Ｂ〜Ｄの電池パック１２よりも早く、閾値Ｋに到達してしまうのを抑制することができる。そして、Ａの電池パック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【００７７】  Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が、Ｂ〜Ｄのいずれかの電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも高いと、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が、Ｂ〜Ｄのいずれかの電池ブロック１２よりも先に、閾値Ｋに到達してしまい、Ａの電池ブロック１２を交換しなければならなくなってしまう。また、Ａの電池ブロック１２の状態によって、組電池１０の入出力（充放電）が制限されてしまうことがある。特に、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が、Ｂ〜Ｄのすべての電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも高いと、Ａの電池ブロック１２の状態によって、組電池１０の入出力が制限されてしまう。【００７８】  例えば、組電池１０の入出力は、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の電圧を監視することにより、制御することができる。具体的には、各電池ブロック１２の電圧が上限電圧よりも高いときには、組電池１０の入力（充電）を制限することができる。また、各電池ブロック１２の電圧が下限電圧よりも低いときには、組電池１０の出力（放電）を制限することができる。【００７９】  上限電圧および下限電圧は、電池ブロック１２を過充電又は過放電から保護するために、電池ブロック１２の特性に基づいて、���め定められた値である。組電池１０の入出力を制限する場合としては、組電池１０の入出力を行わない場合や、入出力を許容する電力を低下させる場合がある。【００８０】  Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも高いと、Ａの電池ブロック１２の電圧は、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の電圧よりも先に、上限電圧よりも高くなりやすくなる。また、Ａの電池ブロック１２の電圧は、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の電圧よりも先に、下限電圧よりも低くなりやすくなる。この場合には、Ａの電池ブロック１２によって、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の入出力が制限されてしまう。【００８１】  本実施例によれば、組電池１０に組み込まれるＡの電池ブロック１２として、Ｂ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低い抵抗上昇率を示す電池ブロック１２を用いることにより、交換されたＡの電池ブロック１２によって、組電池１０の入出力が制限されてしまうのを抑制することができる。交換されるＡの電池ブロック１２の抵抗上昇率は、継続して使用されるＢ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率よりも低いことが好ましい。【００８２】  図６に示す例では、１つの電池ブロック１２を交換しているが、複数の電池ブロック１２を交換することもできる。複数の電池ブロック１２を交換するときにも、再利用される各電池ブロック１２の抵抗上昇率は、継続して使用される電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低くすることができる。交換される電池ブロック１２の数は、継続して使用される電池ブロック１２の数よりも少ないことが好ましい。交換される電池ブロック１２の数が、継続して使用される電池ブロック１２の数よりも多いときには、組電池１０の全体を交換することが好ましい。【００８３】  ここで、組電池１０の使用履歴に基づいて、再利用されるＡの電池ブロック１２を決定することができる。使用履歴とは、組電池１０（電池ブロック１２）の劣化に影響を与えるパラメータの変動を示す情報である。使用履歴で用いられるパラメータとしては、例えば、組電池１０（電池ブロック１２）の温度やＳＯＣ（State of Charge）がある。ＳＯＣは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合を示す。【００８４】  組電池１０を車両に搭載したとき、使用履歴に関する情報は、車両において取得され、車両に搭載されたメモリに記憶させることができる。また、図４および図５に示すように、使用履歴に関する情報を車両１００（無線通信機１０１）からサーバ２００に送信して、データベース２０１に記憶させることができる。使用履歴に関する情報をデータベース２０１に記憶したとき、無線通信機１０１は、サーバ２００から使用履歴に関する情報を取得することができる。また、ＰＣ（Personal Computer）などの端末を用いて、サーバ２００にアクセスし、使用履歴に関する情報を取得することができる。【００８５】  図７Ａおよび図７Ｂは、使用履歴の一例として、組電池１０のＳＯＣの分布を示す。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、縦軸は、頻度を示し、横軸は、組電池１０のＳＯＣの区分を示す。例えば、０％〜１００％のＳＯＣの範囲を、所定変化量で区分けすることにより、ＳＯＣの区分を設定することができる。【００��６】  図７Ａおよび図７Ｂでは、組電池１０のＳＯＣを取得しているが、電池ブロック１２のＳＯＣを取得することもできる。複数の電池ブロック１２におけるＳＯＣが互いに異なるときには、例えば、最大値又は最小値を示すＳＯＣを監視して、図７Ａおよび図７Ｂと同様のＳＯＣ分布を取得することができる。【００８７】  ＳＯＣを区分けする範囲は、０％〜１００％に限るものではなく、例えば、組電池１０の充放電制御で用いられるＳＯＣの範囲とすることができる。組電池１０の充放電制御によって、組電池１０のＳＯＣを、下限ＳＯＣおよび上限ＳＯＣの間で変化させるときには、下限ＳＯＣおよび上限ＳＯＣの間の範囲を、ＳＯＣを区分けする範囲とすることができる。下限ＳＯＣおよび上限ＳＯＣは、予め設定することができる。【００８８】  図７Ａおよび図７Ｂに示すＳＯＣ分布は、以下に説明する方法によって取得することができる。【００８９】  図１に示すコントローラ３０は、所定の周期で組電池１０のＳＯＣを算出（推定）することができる。組電池１０を車両に搭載したとき、コントローラ３０は、車両のイグニッションスイッチがオンになっている間、所定の周期で組電池１０のＳＯＣを算出することができる。例えば、コントローラ３０は、電流センサ２２の出力に基づいて、組電池１０の充放電電流を積算することにより、組電池１０のＳＯＣを算出することができる。【００９０】  一方、コントローラ３０は、電圧センサ２１の出力に基づいて組電池１０の電圧を取得し、組電池１０の電圧から、組電池１０のＳＯＣを算出することができる。組電池１０の電圧および組電池１０のＳＯＣを、予め対応付けておけば、組電池１０の電圧から、組電池１０のＳＯＣを算出することができる。図１に示す構成では、各電圧センサ２１が、各電池ブロック１２の電圧を検出しているため、コントローラ３０は、複数の電圧センサ２１から取得した電圧値を加算することにより、組電池１０の電圧を取得することができる。【００９１】  ＳＯＣを複数の区分に分けておけば、コントローラ３０は、算出した組電池１０のＳＯＣが、いずれのＳＯＣ区分に属しているかを判別することができる。算出されたＳＯＣが特定のＳＯＣ区分に属しているとき、コントローラ３０は、特定のＳＯＣ区分に対応したカウンタをインクリメントする。カウンタは、複数のＳＯＣ区分のそれぞれに対して設けられている。【００９２】  各ＳＯＣ区分に対応したカウンタをインクリメントすることにより、図７Ａおよび図７Ｂに示すＳＯＣ分布を得ることができる。カウンタの値が増加するほど、図７Ａおよび図７Ｂに示す頻度が高くなる。【００９３】  図７Ａおよび図７Ｂを比較すると、図７Ｂでは、ＳＯＣ分布がＳＯＣの高い側にシフトしている。言い換えれば、図７Ｂに示す状態では、図７Ａに示す状態に比べて、組電池１０のＳＯＣが高い状態に維持されている。組電池１０のＳＯＣが高い状態に維持されるほど、組電池１０（電池ブロック１２）の抵抗上昇率は増加しやすくなる。したがって、図７Ｂの使用環境で用いられる組電池１０は、図７Ａの使用環境で用いられる組電池１０よりも劣化しやすい傾向がある。【００９４】  再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率を複数のランクに分けて��けば、交換される電池ブロック１２として、組電池１０の使用状態に対応したランクに属する電池ブロック１２を用いることができる。ランクは、図８に示すように、抵抗上昇率の値に応じて予め分けておくことができる。【００９５】  図８において、ランクI〜IVは、抵抗上昇率に応じて区分けされており、互いに異なる抵抗上昇率の範囲を示す。ランクI〜IVは、抵抗上昇率が１〜閾値Ｋの範囲内において、区分けされている。I、II、III、IVの順で、抵抗上昇率が高くなるとともに、電池ブロック１２のランクは低下する。図８では、４つのランクI〜IVに分けているが、ランクの数は、適宜設定することができる。【００９６】  ＳＯＣ分布と、抵抗上昇率のランクとを予め対応付けておけば、ＳＯＣ分布から抵抗上昇率のランクを特定することができる。抵抗上昇率のランクを特定すれば、特定されたランクに属する電池ブロック１２を、交換される電池ブロック１２として用いることができる。【００９７】  ＳＯＣ分布および抵抗上昇率のランクの対応関係としては、ＳＯＣ分布がＳＯＣの高い側にシフトするほど、抵抗上昇率のランクを上げることができる。言い換えれば、ＳＯＣ分布がＳＯＣの高い側にシフトするほど、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として、抵抗上昇率が低い側の電池ブロック１２を選択することができる。ＳＯＣ分布および抵抗上昇率のランクを対応付けるときには、例えば、ＳＯＣ分布のピーク値と、抵抗上昇率のランクとを対応付けたり、ＳＯＣ分布の平均値と、抵抗上昇率のランクとを対応付けたりすることができる。【００９８】  例えば、図７Ｂに示すＳＯＣ分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることができる。また、図７Ｂに示すＳＯＣ分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIIの電池ブロック１２を用いることができる。【００９９】  図７Ｂに示すＳＯＣ分布では、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加しやすい。ここで、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることにより、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋに到達し難くしている。これにより、Ａの電池ブロック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【０１００】  一方、図７Ａに示すＳＯＣ分布では、図７Ｂに示すＳＯＣ分布と比べて、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加し難い。したがって、Ａの電池ブロック１２として、ランクIよりもランクが低いランクIIの電池ブロック１２を用いても、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率を、閾値Ｋに到達し難くすることができる。【０１０１】  ランクI〜IVの電池ブロック１２をＳＯＣ分布に応じて使い分けることにより、ランクI〜IVの電池ブロック１２を効率良く使用することができる。再利用される電池ブロック１２は、劣化状態に応じて、ランクI〜IVに分類されるため、すべてのランクI〜IVにおける電池ブロック１２が存在することがある。そこで、ＳＯＣ分布に応じて、ランクI〜IVを選択することにより、ランクI〜IVの電池ブロック１２を無駄なく使用することができる。【０１０２】  図９Ａおよび図９Ｂは、使用履歴の一例として、組電池１０の温度の分布を示す。図９Ａおよび図９Ｂにおいて、縦軸は、頻度を示し、横軸は、���電池１０の温度の区分を示す。例えば、所定の温度範囲を所定変化量で区分けすることにより、温度の区分を設定することができる。所定の温度範囲としては、例えば、組電池１０が取り得る温度とすることができる。【０１０３】  組電池１０の温度は、温度センサを用いて取得することができる。すなわち、図１に示すコントローラ３０は、温度センサの出力に基づいて、組電池１０の温度を取得することができる。【０１０４】  組電池１０の温度を複数の区分に分けておけば、コントローラ３０は、温度センサから取得した温度が、いずれの温度区分に属しているかを判別することができる。取得した温度が特定の温度区分に属しているとき、コントローラ３０は、特定の温度区分に対応したカウンタをインクリメントする。カウンタは、複数の温度区分のそれぞれに対応して設けられている。各温度区分に対応したカウンタをインクリメントすることにより、図９Ａおよび図９Ｂに示す温度分布を得ることができる。カウンタの値が増加するほど、図９Ａおよび図９Ｂに示す頻度が高くなる。【０１０５】  図９Ａおよび図９Ｂに示す温度分布を取得するとき、例えば、所定時間の間、組電池１０の温度を監視し、所定時間の間で温度が変化しているときには、最大値を示す温度が、いずれの温度区分に属しているかを判別することができる。所定時間の間で温度が変化していないときには、この温度が、いずれの温度区分に属しているかを判別することができる。一方、所定の周期で組電池１０の温度を検出し、検出された温度が、いずれの温度区分に属しているかを判別することもできる。【０１０６】  図９Ａおよび図９Ｂを比較すると、図９Ｂでは、温度分布が温度の高い側にシフトしている。言い換えれば、図９Ｂに示す状態では、図９Ａに示す状態に比べて、組電池１０の温度が高い状態に維持されている。組電池１０の温度が高い状態に維持されるほど、組電池１０（電池ブロック１２）の抵抗上昇率は増加しやすくなる。したがって、図９Ｂの使用環境で用いられる組電池１０は、図９Ａの使用環境で用いられる組電池１０よりも劣化しやすい傾向がある。【０１０７】  図８で説明したように、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率を複数のランクに分けておけば、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として、組電池１０の使用状態に対応したランクに属する電池ブロック１２を用いることができる。温度分布と、抵抗上昇率のランクとを予め対応付けておけば、温度分布から抵抗上昇率のランクを特定することができる。抵抗上昇率のランクを特定すれば、特定されたランクに属する電池ブロック１２を、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として用いることができる。【０１０８】  温度分布および抵抗上昇率のランクの対応関係としては、温度分布が温度の高い側にシフトするほど、抵抗上昇率のランクを上げることができる。言い換えれば、温度分布が温度の高い側にシフトするほど、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として、抵抗上昇率が低い側の電池ブロック１２を選択することができる。温度分布および抵抗上昇率のランクを対応付けるときには、例えば、温度分布のピーク値と、抵抗上昇率のランクとを対応付けたり、温度分布の平均値と、抵抗上昇率���ランクとを対応付けたりすることができる。【０１０９】  例えば、図９Ｂに示す温度分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることができる。また、図９Ａに示す温度分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIIの電池ブロック１２を用いることができる。【０１１０】  図９Ｂに示すＳＯＣ分布では、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加しやすい。ここで、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることにより、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋに到達し難くしている。これにより、Ａの電池ブロック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【０１１１】  一方、図９Ａに示す温度分布では、図９Ｂに示す温度分布と比べて、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加し難い。したがって、Ａの電池ブロック１２として、ランクIよりもランクが低いランクIIの電池ブロック１２を用いても、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率を、閾値Ｋに到達し難くすることができる。【０１１２】  図１０Ａおよび図１０Ｂは、使用履歴の一例として、組電池１０のＳＯＣ毎の積算時間の分布を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、縦軸は、積算時間を示し、横軸は、組電池１０のＳＯＣの区分を示す。積算時間は、組電池１０の充放電を行っていないときに、各ＳＯＣ区分に含まれるＳＯＣが維持されている時間である。組電池１０を車両に搭載したとき、積算時間は、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフのときに、各ＳＯＣ区分に含まれるＳＯＣが維持されている時間とすることができる。【０１１３】  図７Ａおよび図７Ｂで説明したように、例えば、所定のＳＯＣ範囲を所定変化量で区分けすることにより、ＳＯＣの区分を設定することができる。所定のＳＯＣ範囲は、図７Ａおよび図７Ｂで説明したように、適宜設定することができる。【０１１４】  コントローラ３０は、組電池１０の充放電を停止したときの組電池１０のＳＯＣを算出（推定）する。組電池１０を車両に搭載したとき、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替えられたときの組電池１０のＳＯＣを算出する。イグニッションスイッチのオンおよびオフに関する情報は、コントローラ３０に入力される。【０１１５】  コントローラ３０は、算出したＳＯＣが、いずれのＳＯＣ区分に属しているかを判別することができる。また、コントローラ３０は、タイマを用いることにより、組電池１０の充放電を停止している時間を計測する。【０１１６】  組電池１０の充放電を開始してから、再び充放電を停止したとき、コントローラ３０は、組電池１０のＳＯＣを算出するとともに、充放電を停止している時間を計測する。互いに異なるタイミングで算出されたＳＯＣが、同一のＳＯＣ区分に属するとき、コントローラ３０は、計測時間を積算する。これにより、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、ＳＯＣ区分に応じた積算時間を取得することができる。【０１１７】  図１０Ａおよび図１０Ｂを比較すると、図１０Ｂでは、積算時間の分布がＳＯＣの高い側にシフトしている。言い換えれば、図１０Ｂに示す状態では、図１０Ａに示す状態に比べて、組電池１０のＳＯＣが高い状態に維持されている。組電池１０のＳＯＣが高い状態に維持されるほど、組電池１０（電池ブロック１２）の抵抗上昇率は増加しやすくなる。したがって、図１０Ｂの使用環境で用いられる組電池１０は、図１０Ａの使用環境で用いられる組電池１０よりも劣化しやすい傾向がある。【０１１８】  図８で説明したように、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率を複数のランクに分けておけば、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として、組電池１０の使用状態に対応したランクに属する電池ブロック１２を用いることができる。積算時間の分布と、抵抗上昇率のランクとを予め対応付けておけば、積算時間の分布から抵抗上昇率のランクを特定することができる。抵抗上昇率のランクを特定すれば、特定されたランクに属する電池ブロック１２を、組電池１０に組み込まれる電池ブロック１２として用いることができる。【０１１９】  積算時間の分布および抵抗上昇率のランクの対応関係としては、積算時間の分布がＳＯＣの高い側にシフトするほど、抵抗上昇率のランクを上げることができる。言い換えれば、積算時間の分布がＳＯＣの高い側にシフトするほど、抵抗上昇率が低い側の電池ブロック１２を用いることができる。積算時間の分布および抵抗上昇率のランクを対応付けるときには、例えば、積算時間の分布のピーク値と、抵抗上昇率のランクとを対応付けたり、積算時間の分布の平均値と、抵抗上昇率のランクとを対応付けたりすることができる。【０１２０】  例えば、図１０Ｂに示す積算時間の分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることができる。また、図１０Ａに示す積算時間の分布では、Ａの電池ブロック１２として、ランクIIの電池ブロック１２を用いることができる。【０１２１】  図１０Ｂに示す積算時間の分布では、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加しやすい。ここで、Ａの電池ブロック１２として、ランクIの電池ブロック１２を用いることにより、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率が閾値Ｋに到達し難くしている。これにより、Ａの電池ブロック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【０１２２】  一方、図１０Ａに示す積算時間の分布では、図１０Ｂに示す積算時間の分布と比べて、Ａ〜Ｄの電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加し難い。したがって、Ａの電池ブロック１２として、ランクIよりもランクが低いランクIIの電池ブロック１２を用いても、Ａの電池ブロック１２の抵抗上昇率を、閾値Ｋに到達し難くすることができる。【０１２３】  本実施例の組電池１０では、複数の電池ブロック１２が電気的に直列に接続されているが、これに限るものではない。具体的には、図１１に示すように、電気的に並列に接続された複数の電池ブロック１２が、組電池１０に含まれていてもよい。図１１において、組電池１０は、電気的に並列に接続された第１電池グループ１３Ａおよび第２電池グループ１３Ｂを有する。【０１２４】  第１電池グループ１３Ａでは、複数の電池ブロック１２が電気的に直列に接続されている。また、第２電池グループ１３Ｂでは、複数の電池ブロック１２が電気的に直列に接続されている。【０１２５】  図１１に示す電池システムでは、第１電池グループ１３Ａおよび第２電池グループ１���Ｂのそれぞれにおいて、本実施例で説明したように電池ブロック１２を交換することができる。すなわち、各電池グループ１３Ａ，１３Ｂに含まれる電池ブロック１２を、再利用される電池ブロック１２と交換するとき、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率は、継続して使用される電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低くすることができる。例えば、第１電池グループ１３Ａに含まれる電池ブロック１２を交換するとき、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率は、第１電池グループ１３Ａで継続して使用される電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低くすることができる。【０１２６】  継続して使用される電池ブロック１２が複数存在するとき、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率は、継続して使用される複数の電池ブロック１２の抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率よりも低くすることが好ましい。第１電池グループ１３Ａに含まれる電池ブロック１２を交換するとき、再利用される電池ブロック１２の抵抗上昇率は、第２電池グループ１３Ｂに含まれる電池ブロック１２の抵抗上昇率よりも低くなくてもよい。【０１２７】  第１電池グループ１３Ａおよび第２電池グループ１３Ｂが電気的に並列に接続されているときには、電池グループ１３Ａ，１３Ｂの両者を充放電することができるだけでなく、電池グループ１３Ａ，１３Ｂの一方だけを充放電することができる。したがって、電池ブロック１２を交換するときには、各電池グループ１３Ａ，１３Ｂにおいて、本実施例で説明した抵抗上昇率の関係を有していればよい。【０１２８】  上述した説明では、組電池１０の使用履歴として、組電池１０の温度やＳＯＣの履歴を用いているが、これに限るものではない。例えば、組電池１０を車両に搭載したときには、組電池１０の使用履歴として、車両の走行距離を用いることができる。【０１２９】  まず、組電池１０が予め想定された使用状態であるとき、車両の走行距離と、電池ブロック１２の抵抗上昇率との関係を予め特定しておく。車両の走行距離を取得したとき、実際の電池ブロック１２の抵抗上昇率が、走行距離に対応した抵抗上昇率よりも高いときには、電池ブロック１２の劣化の進行速度が早いことが分かる。この場合において、電池ブロック１２を交換するときには、再利用される電池ブロック１２として、ランクの高い側の電池ブロック１２、言い換えれば、抵抗上昇率が低い側の電池ブロック１２を用いることができる。これにより、再利用される電池ブロック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【０１３０】  一方、車両の走行距離を取得したとき、実際の電池ブロック１２の抵抗上昇率が、走行距離に対応した抵抗上昇率よりも低いときには、電池ブロック１２の劣化の進行速度が遅いことが分かる。この場合において、電池ブロック１２を交換するときには、再利用される電池ブロック１２として、ランクの低い側の電池ブロック１２、言い換えれば、抵抗上昇率が高い側の電池ブロック１２を用いることができる。【０１３１】  組電池１０の使用履歴として、組電池１０の充放電電流を用いることができる。組電池１０を充放電したときの電流値が増加するほど、電池ブロック１２が劣化しやすいことがある。具体的には、ハイレー���で組電池１０の充放電を行うと、正極又は負極において、イオン濃度に偏りが発生し、電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加してしまうことがある。【０１３２】  したがって、ハイレートでの充放電が行われているときには、再利用される電池ブロック１２として、ランクの高い側の電池ブロック１２を用いることができる。ハイレートでの充放電が行われていないときには、電池ブロック１２の抵抗上昇率が増加し難いため、再利用される電池ブロック１２として、ランクの低い側の電池ブロック１２を用いることができる。【０１３３】  組電池１０の使用履歴として、電池ブロック１２の電圧を用いることができる。電池ブロック１２の電圧が上限電圧および下限電圧の間で変化するように、組電池１０の充放電が制御される。電池ブロック１２の電圧が上限電圧や下限電圧に留まっているときには、電池ブロック１２が劣化しやすいことがある。【０１３４】  そこで、電池ブロック１２の電圧が上限電圧又は下限電圧に留まっている時間（積算時間）に基づいて、再利用される電池ブロック１２のランクを決定することができる。具体的には、電池ブロック１２の電圧が上限電圧又は下限電圧に留まっている時間が長くなるほど、再利用される電池ブロック１２として、ランクが高い側の電池ブロック１２を用いることができる。一方、電池ブロック１２の電圧が上限電圧又は下限電圧に留まっている時間が短いほど、再利用される電池ブロック１２として、ランクが低い側の電池ブロック１２を用いることができる。【０１３５】  組電池１０の使用状態に応じて、電池ブロック１２の満充電容量が変化する。満充電容量が低下するほど、電池ブロック１２が劣化していることになる。そこで、継続して使用される電池ブロック１２の満充電容量が低下しているほど、再利用される電池ブロック１２として、ランクが高い側の電池ブロック１２を用いることができる。これにより、本実施例と同様に、再利用される電池ブロック１２の交換頻度が増加してしまうのを抑制することができる。【０１３６】  継続して使用される電池ブロック１２の満充電容量は、電池ブロック１２を定電流で充電又は放電することにより、算出することができる。満充電容量の測定方法としては、例えば、電池ブロック１２の充電を開始する直前の電圧Ｖ０を測定するとともに、電池ブロック１２の充電を終了して分極成分を解消させたときの電圧Ｖ１を測定する。また、電池ブロック１２を充電している間の電流を測定して、電流積算値ΣＩ０を求める。次に、予め求められた電池のＯＣＶカーブを用いて、電圧Ｖ０から電圧Ｖ１まで充電したときのＳＯＣの変化量ΔＳＯＣを求める。電流積算値ΣＩ０を変化量ΔＳＯＣで除算することにより、満充電容量（Ａｈ）を求めることができる。満充電容量の算出は、電池ブロック１２を交換するときに行うができる。【０１３７】  一方、継続して使用される電池ブロック１２の満充電容量が同程度である組電池１０を比較したとき、ＳＯＣ分布がよりＳＯＣの低い側にシフトしている組電池１０においては、すなわち、図７Ａおよび図７Ｂのうち、図７Ａに該当する組電池１０においては、ランクが低い側の電池ブロック１２を用いることができる。継続して使用される電池ブロック１２の��充電容量が同程度である組電池１０を比較したとき、温度分布がより温度の低い側にシフトしている組電池１０においては、すなわち、図９Ａおよび図９Ｂのうち、図９Ａに該当する組電池１０においては、ランクが低い側の電池ブロック１２を用いることができる。【０１３８】  また、積算時間の分布に関して、ＳＯＣの低い側の積算時間がＳＯＣの高い側の積算時間よりも長い組電池１０においては、すなわち、図１０Ａおよび図１０Ｂのうち、図１０Ａに該当する組電池１０においては、ランクが低い側の電池ブロック１２を用いることができる。ランクが低い側の電池ブロック１２は、言い換えれば、抵抗上昇率が高い側の電池ブロック１２である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月18日(2013.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に直列に接続された複数の蓄電素子を有し、
前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたとき、第１ブロックは、第２ブロックに対して、再利用される前記蓄電素子を用いて交換されており、
前記第１ブロックの交換時において、前記第１ブロックの抵抗上昇率は、前記第２ブロックの抵抗上昇率よりも低いことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記第１ブロックの数は、前記第２ブロックの数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
複数の前記第２ブロックを有しており、
前記複数の第２ブロックにおける抵抗上昇率のうち、最も低い抵抗上昇率よりも、前記第１ブロックの抵抗上昇率が低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第１ブロックの抵抗上昇率は、前記第１ブロックの交換前における前記蓄電装置の使用履歴と対応付けられた抵抗上昇率であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記使用履歴は、前記蓄電素子の劣化に寄与するパラメータの履歴であることを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記使用履歴は、前記蓄電装置のＳＯＣ毎の発生頻度、前記蓄電装置の温度毎の発生頻度、又は、前記蓄電装置のＳＯＣが維持されたときのＳＯＣ毎の積算時間であることを特徴とする請求項４又は５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記複数の蓄電素子は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１０】
複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う診断装置であって、
前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの前記各ブロックの電圧を検出する電圧センサと、
前記蓄電装置の電流を検出する電流センサと、
前記電圧センサおよび前記電流センサの出力に基づいて、前記各ブロックの内部抵抗を算出するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、前記蓄電装置の再利用に関する診断指標として特定することを特徴とする診断装置。
【請求項１１】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を有することを特徴とする請求項１０に記載の診断装置。
【請求項１２】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項１０に記載の診断装置。
【請求項１３】
前記蓄電装置は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１つに記載の診断装置。
【請求項１４】
複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置の再利用に関する診断を行う方法であって、
前記複数の蓄電素子を複数のブロックに分けたときの前記各ブロックの電圧と、前記蓄電装置の電流とに基づいて、前記各ブロックの内部抵抗を算出するステップと、
前記複数のブロックにおける内部抵抗のうち、最も高い内部抵抗を、前記蓄電装置の再利用に関する判断指標として特定するステップと、
を有することを特徴とする診断方法。
【請求項１５】
前記最も高い内部抵抗と、前記蓄電装置を再利用できるか否かの境界を特定する閾値とを比較することにより、前記蓄電装置を再利用できるか否かを診断することを特徴とする請求項１４に記載の診断方法。
【請求項１６】
前記各ブロックは、複数の前記蓄電素子を有することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の診断方法。
【請求項１７】
前記各ブロックは、前記各蓄電素子に相当することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の診断方法。
【請求項１８】
前記蓄電装置は、車両に搭載され、前記車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１つに記載の診断方法。
【国際調査報告】
2012049852.tif 000017
2012049852.tif 000018