(57)【要約】【課題】リチウムイオン電池の劣化推定をより精度高く行い得る電池の劣化推定装置を提供する。【解決手段】劣化推定対象単電池の簡易に計測可能な充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて内部抵抗を算出し（ステップＳ１）、内部抵抗増加率を算出する（ステップＳ３）。ついで、内部抵抗増加率の平方根との相関に基づき、単電池の出力維持率及び入力維持率の推定とともに、放電容量維持率の推定を行う（ステップＳ４）。これらに基づき、単電池の劣化度合いの推定を行う（ステップＳ９，Ｓ１０）。【選択図】図２
2020085599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン電池の単電池を多数接続して構成される蓄電システムの電池モジュールにおいて劣化推定対象単電池の劣化度合いを推定する電池の劣化推定装置であって、
前記劣化推定対象単電池を充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記劣化推定対象単電池の内部抵抗に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗増加率を算出する抵抗増加率算出部と、
前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方の推定とともに、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の放電容量維持率の推定を行う維持率推定部と、
前記出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う劣化推定部と
を備えた、電池の劣化推定装置。
【請求項２】
前記劣化推定部は、前記出力維持率及び入力維持率の両方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う、請求項１に記載の電池の劣化推定装置。
【請求項３】
前記電池モジュールの使用開始からの経過時間を測定する時間測定部を備え、
前記劣化推定部は、測定した前記劣化推定対象単電池の経過時間に基づいて前記劣化推定対象単電池の劣化度合いとして寿命時間又は残存寿命の推定を行う、請求項１又は２に記載の電池の劣化推定装置。
【請求項４】
前記劣化推定対象単電池の劣化度合いを表示する表示部を備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池の劣化推定装置。
【請求項５】
リチウムイオン電池の単電池を多数接続して構成される蓄電システムの電池モジュールにおいて劣化推定対象単電池の劣化度合いを推定する電池の劣化推定方法であって、
前記劣化推定対象単電池を充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗を算出し、
前記劣化推定対象単電池の内部抵抗に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗増加率を算出し、
前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方の推定とともに、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の放電容量維持率の推定を行い、
前記出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う、電池の劣化推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定置用蓄電システム等に使用されるリチウムイオン電池の劣化推定装置及び劣化推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光や風力等の再生可能エネルギーから生成される電力は、定置用蓄電システムに蓄電されて、出力電力の平滑化が図られている。近年、定置用蓄電システムに使用する蓄電池として、リチウムイオン電池の普及が進んでいる。
【０００３】
リチウムイオン電池は、保存時間、温度、充放電回数等の影響を受けて電池材料の劣化が進み、結果として電池容量が次第に減少する。このため、蓄電システムとして安定した充放電機能を発揮させるためには、リチウムイオン電池の劣化状態を把握し、劣化が進んだ電池を交換することが必要である。
【０００４】
リチウムイオン電池の劣化を判定するための一手段として、リチウムイオン電池の電池容量を測定し、その電池容量の低下を検出することにより電池の劣化を判定する方法がある。しかし、電池容量を測定するには、測定対象の電池を満充電状態まで充電した後に、完全放電させる容量測定試験を行う必要がある。
【０００５】
しかし、容量測定試験は、特定の条件でリチウムイオン電池を満充電状態まで充電した後に完全放電状態まで放電させた場合の放電容量を計測する試験であり、高価な充放電試験装置が必要となる。
【０００６】
また、このような試験では２０時間程度の測定時間が必要となるため、試験時には蓄電システムの運用を長時間に亘って停止する必要がある。従って、蓄電システムの効率的な運用に支障を来す。
【０００７】
そこで、リチウムイオン電池の容量を実測により測定することなく、簡易に計測可能なパラメータから電池の容量を算出により推定し、蓄電システムの効率的な運用が図れる劣化推定技術が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−８１２３８号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記劣化推定技術のように、蓄電システムの運用を長時間に亘って停止することなく、電池の容量特性に限定した手法とは異なる手法で、精度の高い電池の劣化推定を行うことが求められている。
【００１０】
本発明の目的は、リチウムイオン電池の劣化推定をより精度高く行い得る電池の劣化推定装置及び電池の劣化推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する電池の劣化推定装置は、リチウムイオン電池の単電池を多数接続して構成される蓄電システムの電池モジュールにおいて劣化推定対象単電池の劣化度合いを推定する電池の劣化推定装置であって、前記劣化推定対象単電池を充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、前記劣化推定対象単電池の内部抵抗に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗増加率を算出する抵抗増加率算出部と、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方の推定とともに、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の放電容量維持率の推定を行う維持率推定部と、前記出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う劣化推定部とを備えた。
【００１２】
上記態様によれば、蓄電システムの運用を長時間に亘って停止することなく簡易に計測可能な、劣化推定対象単電池の充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて内部抵抗が算出され、内部抵抗増加率が算出される。ついで、内部抵抗増加率又はこの内部抵抗増加率の平方根との相関に基づき、劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方の推定とともに、放電容量維持率の推定が行われる。そして、出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方と放電容量維持率とに基づき、劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定が行われる。つまり、劣化推定対象単電池の放電容量維持率といった容量特性とともに、出力維持率や入力維持率といった単電池の入出力特性も考慮した単電池の劣化度合いの推定が行われるため、単電池の劣化推定をより精度高く行うことが可能である。なお、出力維持率、入力維持率、放電容量維持率は、それぞれ自身の低下率の対義語に相当する。
【００１３】
また、上記電池の劣化推定装置において、前記劣化推定部は、前記出力維持率及び入力維持率の両方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う。
【００１４】
上記態様によれば、劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の両方と放電容量維持率とに基づき単電池の劣化度合いの推定が行われるため、単電池の劣化推定をより精度高く行うことが可能である。
【００１５】
また、上記電池の劣化推定装置において、前記電池モジュールの使用開始からの経過時間を測定する時間測定部を備え、前記劣化推定部は、測定した前記劣化推定対象単電池の経過時間に基づいて前記劣化推定対象単電池の劣化度合いとして寿命時間又は残存寿命の推定を行う。
【００１６】
上記態様によれば、劣化推定対象単電池の劣化度合いとして、測定した劣化推定対象単電池の経過時間に基づき単電池の寿命時間又は残存寿命の推定が行われる。これにより、単電池の劣化度合いや交換時期を容易に把握することが可能である。
【００１７】
また、上記電池の劣化推定装置において、前記劣化推定対象単電池の劣化度合いを表示する表示部を備えた。
上記態様によれば、劣化推定対象単電池の劣化度合いが表示される表示部が劣化推定装置に備えられるため、電池モジュールの管理者等が別の表示装置を劣化推定装置に接続することなく単電池の劣化状況の確認を容易に行うことが可能である。
【００１８】
また、上記課題を解決する電池の劣化推定方法は、リチウムイオン電池の単電池を多数接続して構成される蓄電システムの電池モジュールにおいて劣化推定対象単電池の劣化度合いを推定する電池の劣化推定方法であって、前記劣化推定対象単電池を充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗を算出し、前記劣化推定対象単電池の内部抵抗に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗増加率を算出し、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方の推定とともに、前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の放電容量維持率の推定を行い、前記出力維持率及び入力維持率の少なくとも一方と前記放電容量維持率とに基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う。
【００１９】
上記態様によれば、上記電池の劣化推定装置と同様に、劣化推定対象単電池の放電容量維持率といった容量特性とともに、出力維持率や入力維持率といった単電池の入出力特性も考慮した単電池の劣化度合いの推定が行われるため、単電池の劣化推定をより精度高く行うことが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電池の劣化推定装置及び電池の劣化推定方法によれば、リチウムイオン電池の劣化推定をより精度高く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】劣化推定装置の電気的構成の一実施形態を示すブロック図。
【図２】電池の劣化度合いの推定動作を示すフロー図。
【図３】Ａ仕様の電池の出力、入力維持率と放電容量維持率との相関を示す説明図。
【図４】Ｂ仕様の電池の出力、入力維持率と放電容量維持率との相関を示す説明図。
【図５】Ａ仕様の電池の放電容量維持率及び入出力維持率と経過時間（運用年数）との相関を示す説明図。
【図６】Ｂ仕様の電池の放電容量維持率及び入出力維持率と経過時間（運用年数）との相関を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、電池の劣化推定装置及び電池の劣化推定方法の一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態の劣化推定装置１は、電池モジュール１０を構成する単電池１１の劣化を推定し、設置者等に対し推定劣化状況を表示し、必要に応じて電池モジュール１０の交換を促すように動作する。
【００２３】
電池モジュール１０は、例えばリチウムイオン電池で構成される多数の単電池１１が直列及び並列に接続される組電池にて構成される。そして、定置用蓄電システムにおいて、太陽光や風力等の再生可能エネルギーに基づいて発電された電力がパワーコンディショナーを介して電池モジュール１０に供給されて蓄電される。必要時には電池モジュール１０に蓄電された電力がパワーコンディショナーから送電網を介して需要者に供給され、電力供給の安定化が図られる。
【００２４】
劣化推定装置１は、複数の温度測定部２ａ，２ｂと、複数の内部抵抗測定部３ａ，３ｂと、経過時間測定部４と、データ処理部５（データ演算部６及びデータ記憶部７を含む）と、モニタ８とを備える。
【００２５】
劣化推定装置１は、電池モジュール１０を構成する多数の単電池１１のうち、あらかじめ選択された単電池１１ａ，１１ｂに対する劣化推定を行う。単電池１１ａ，１１ｂは、電池モジュール１０のうちで劣化が進みやすい位置に配置される単電池、又は任意に選択された劣化推定対象単電池である。このような単電池１１ａ，１１ｂに対しては、温度測定部２ａ，２ｂによる温度測定と、内部抵抗測定部３ａ，３ｂによる内部抵抗測定とがそれぞれ行われる。
【００２６】
温度測定部２ａ，２ｂは、図示略とした熱電対等の温度センサを備え、その温度センサが単電池１１ａ，１１ｂにそれぞれ設置される。温度測定部２ａ，２ｂは、温度センサが設置された単電池１１ａ，１１ｂの温度を検出し、その検出信号をデータ処理部５内のデータ演算部６に出力する。
【００２７】
内部抵抗測定部３ａ，３ｂは、単電池１１ａ，１１ｂに対して所定時間の充電又は放電を行わせ、その間の充電電流又は放電電流と、その充放電前後の出力電圧とを測定し、それぞれをデータ演算部６に出力する。すなわち、内部抵抗測定部３ａ，３ｂは、データ演算部６において単電池１１ａ，１１ｂの内部抵抗の測定（算出）を行うための単電池１１ａ，１１ｂの電流及び電圧を測定する。
【００２８】
以下、データ演算部６は、図２に示す処理フローに沿った各種処理を経て、単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定を行う。
ステップＳ１において、データ演算部６は、単電池１１ａ，１１ｂの所定時間の充電又は放電に基づく充電電流又は放電電流と、その充放電前後の出力電圧の電圧変化量とを用い、単電池１１ａ，１１ｂの内部抵抗を測定する。このとき、単電池１１ａ，１１ｂの温度が例えば２５±２℃等の適正範囲内であり、単電池１１ａ，１１ｂの所定時間の充電又は放電の開始直前の出力電圧又は充電量（ＳＯＣ；state of charge）が適正範囲内であるとデータ演算部６が自身で判断した上で、データ演算部６はその内部抵抗の測定を行う。
【００２９】
ステップＳ２において、ステップＳ１側の処理とは別に、データ演算部６は、経過時間測定部４を通じて電池モジュール１０（単電池１１ａ，１１ｂ）の使用開始からの経過時間を測定している。測定した経過時間は、後記するステップＳ５，Ｓ９，Ｓ１０の処理において用いられる。
【００３０】
ステップＳ３において、データ演算部６は、内部抵抗測定部３ａ，３ｂを通じて算出した内部抵抗から内部抵抗増加率を算出する。内部抵抗増加率の算出にあたり、データ処理部５内のデータ記憶部７には、単電池１１と同一機種の単電池の新品時の内部抵抗があらかじめ格納されている。データ演算部６は、算出した内部抵抗と新品時の内部抵抗との比較に基づいて単電池１１ａ，１１ｂの内部抵抗増加率を算出する。
【００３１】
ステップＳ４において、データ演算部６は、放電容量維持率の推定にあたり、まず、算出した内部抵抗増加率からその平方根を算出し、その平方根値とあらかじめデータ記憶部７に格納されている相関式から、単電池１１ａ，１１ｂの出力低下率及び入力低下率を算出する。出力低下率及び入力低下率は、本実施形態では内部抵抗増加率の平方根から算出しているが、単に内部抵抗増加率からも算出可能である。内部抵抗増加率の平方根は、内部抵抗増加率よりも出力低下率及び入力低下率との相関性が高く、出力低下率及び入力低下率の算出精度は高い。内部抵抗増加率からの出力低下率及び入力低下率の算出は、相関性が若干低くなるものの十分であり、平方根の演算が不要である。
【００３２】
つぎに、データ演算部６は、出力低下率及び入力低下率をそれぞれ出力維持率及び入力維持率に変換する。出力維持率は「１００−出力低下率」の演算にて変換され、入力維持率は「１００−入力低下率」の演算にて変換される。そして、データ演算部６は、算出した出力維持率及び入力維持率とあらかじめデータ記憶部７に格納されている相関式から、単電池１１ａ，１１ｂの放電容量維持率を推定する。出力維持率、入力維持率、放電容量維持率は、それぞれ自身の低下率の対義語に相当する。
【００３３】
ここで、図３を用い、出力維持率及び入力維持率と放電容量維持率との相関式の作成について説明すると、まず、劣化度合いの異なる多数の単電池において、上記と同様な手法で出力維持率及び入力維持率が求められ、さらに各単電池について放電容量維持率が放電容量測定装置を用いて取得される。そして、多数の単電池について、出力維持率及び入力維持率と放電容量維持率との相関がグラフ上に多数の測定点として表され、その測定点の分布に最も相関性の高い近似直線Ｌ１が相関式として求められる。こうして相関式として「ｙ＝２．４２ｘ−１４１」が得られ、決定係数「Ｒ２＝０．８０９」が得られる。相関式は、データ記憶部７に格納される。なお、この図３にて得た相関式は、単電池（リチウムイオン電池）の構成として正極に活物質Ａ、負極に黒鉛を用いるＡ仕様の電池のものである。
【００３４】
図４にて得られる相関式は、単電池（リチウムイオン電池）の構成として正極に活物質Ｂ、負極に黒鉛を用いるＢ仕様の電池のものである。上記と同様に、グラフ上の多数の測定点の分布に最も相関性の高い近似直線Ｌ２が相関式として求められる。つまり、相関式として「ｙ＝１．１１ｘ−１４」が得られ、決定係数「Ｒ２＝０．９１７」が得られる。相関式は、データ記憶部７に格納される。劣化推定装置１が例えばＡ仕様及びＢ仕様を含めた各種仕様の劣化推定が選択的に可能な構成の場合、データ記憶部７には各種仕様の相関式が格納され、格納された各相関式が選択的に用いられる。
【００３５】
そして、データ演算部６は、例えばＡ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合、図３から得た相関式を用い、内部抵抗増加率に基づく出力維持率及び入力維持率（この場合、例えば両維持率の平均値）から単電池１１ａ，１１ｂの放電容量維持率を推定する。また、例えばＢ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合も同様にして、データ演算部６は、図４から得た相関式を用いて単電池１１ａ，１１ｂの放電容量維持率を推定する。
【００３６】
ステップＳ５において、データ演算部６は、上記放電容量維持率と、単電池１１ａ，１１ｂの使用開始からの経過時間（運用年数）との間における相関式の推定を行う。相関式に関する係数は、データ記憶部７に格納される。
【００３７】
ステップＳ６においても同様にして、データ演算部６は、入出力維持率（上記出力維持率及び入力維持率）と、単電池１１ａ，１１ｂの使用開始からの経過時間（運用年数）との間における相関式の推定を行う。相関式に関する係数は、データ記憶部７に格納される。
【００３８】
ここで、図５は、Ａ仕様の電池における放電容量維持率と運用年数との相関を示すとともに、入出力維持率と運用年数との相関を示している。Ａ仕様の電池の一例であり、放電容量維持率は変化曲線Ｌ３のように変化し、入出力維持率は変化曲線Ｌ４のように変化する。また、図６は、Ｂ仕様の電池における放電容量維持率と運用年数との相関を示すとともに、入出力維持率と運用年数との相関を示している。Ｂ仕様の電池の一例であり、放電容量維持率は変化曲線Ｌ５のように変化し、入出力維持率は変化曲線Ｌ６のように変化する。つまり、変化曲線Ｌ３〜Ｌ６がそれぞれの相関式に対応する。
【００３９】
ステップＳ７において、データ演算部６は、Ａ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合、図５の変化曲線Ｌ３に対応する相関式から、放電容量特性（放電容量維持率）に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間を推定する。また、Ｂ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合も同様にして、データ演算部６は、図６の変化曲線Ｌ５に対応する相関式から、放電容量特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間を推定する。
【００４０】
ステップＳ８において、データ演算部６は、Ａ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合、図５の変化曲線Ｌ４に対応する相関式から、入出力特性（入出力維持率）に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間を推定する。また、Ｂ仕様の単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定の場合も同様にして、データ演算部６は、図６の変化曲線Ｌ６に対応する相関式から、入出力特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間を推定する。
【００４１】
ステップＳ９において、データ演算部６は、ステップＳ７にて得た放電容量特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間から上記運用年数を減じて、放電容量特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの残存寿命を推定する。
【００４２】
ステップＳ１０においても同様に、ステップＳ８にて得た入出力特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間から上記運用年数を減じて、入出力特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの残存寿命を推定する。
【００４３】
ステップＳ１１において、データ演算部６は、ステップＳ９にて得た放電容量特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの残存寿命、及びステップＳ１０にて得た入出力特性に基づく単電池１１ａ，１１ｂの残存寿命を並記した表示、又は両残存寿命を総合的に考慮した残存寿命をモニタ８（図１参照）に表示する。残存寿命や上記寿命時間は、単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いでもある。
【００４４】
つまり、電池モジュール１０の管理者等がモニタ８に表示された単電池１１ａ，１１ｂの残存寿命を確認することで、単電池１１ａ，１１ｂを含む電池モジュール１０全体の交換や、単電池１１ａ，１１ｂ等々の個々の電池を交換するか等の劣化判断ができるものとなっている。しかもこの場合、単電池１１ａ，１１ｂの放電容量特性に加えて入出力特性も含めた単電池１１ａ，１１ｂ（電池モジュール１０）の劣化判断となるため、図５及び図６に示したように仕様毎に大きく異なる入出力特性を用いることでより精度高く行うことが可能となっている。
【００４５】
本実施形態の効果について説明する。
（１）蓄電システムの運用を長時間に亘って停止することなく簡易に計測可能な、劣化推定対象単電池１１ａ，１１ｂの充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて内部抵抗が算出され、内部抵抗増加率が算出される。ついで、内部抵抗増加率の平方根との相関に基づき、単電池１１ａ，１１ｂの出力維持率及び入力維持率の推定とともに、放電容量維持率の推定が行われる。そして、これらに基づき、単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いの推定が行われる。つまり、単電池１１ａ，１１ｂの放電容量維持率といった容量特性とともに、出力維持率及び入力維持率といった単電池１１ａ，１１ｂの入出力特性も考慮した単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いの推定が行われるため、単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定をより精度高く行うことができる。
【００４６】
（２）単電池１１ａ，１１ｂの出力維持率及び入力維持率の両方と放電容量維持率とに基づき単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いの推定が行われるため、単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定をより精度高く行うことができる。
【００４７】
（３）単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いとして、経過時間測定部４にて測定した単電池１１ａ，１１ｂの経過時間に基づき単電池１１ａ，１１ｂの寿命時間及び残存寿命の推定が行われる。これにより、単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いや交換時期を容易に把握することができる。
【００４８】
（４）単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いが表示されるモニタ８が劣化推定装置１に備えられているため、電池モジュール１０の管理者等が別の表示装置を劣化推定装置１に接続することなく単電池１１ａ，１１ｂの劣化状況の確認を容易に行うことができる。
【００４９】
（５）単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いの推定の過程で用いる出力低下率及び入力低下率を内部抵抗増加率の平方根から算出している。内部抵抗増加率の平方根は、単なる内部抵抗増加率よりも出力低下率及び入力低下率との相関性が高く、出力低下率及び入力低下率の算出精度は高い。これにより、単電池１１ａ，１１ｂの劣化推定をより精度高く行うことに貢献する。
【００５０】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・単電池１１ａ，１１ｂを所定時間充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて内部抵抗を算出したが、充電と放電とのいずれか一方ではなく、両方の測定から内部抵抗の算出を行ってもよい。
【００５１】
・単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いの推定の過程で用いる出力低下率（出力維持率）及び入力低下率（入力維持率）を内部抵抗増加率の平方根から算出したが、単に内部抵抗増加率から算出してもよい。この場合、平方根の演算が不要である。
【００５２】
・一元化した出力維持率及び入力維持率と放電容量維持率との相関を用いたが（図３及び図４参照）、出力維持率及び入力維持率のいずれか一方と放電容量維持率との相関を用いてもよい。
【００５３】
・単電池１１ａ，１１ｂの劣化度合いとして寿命時間及び残存寿命を用いたが、これ以外の指標を用いてもよい。例えば劣化度合いを単にパーセント表示したり、劣化度合いに応じた色別としたりする等、劣化度合いを想起できる表示態様としてもよい。
【００５４】
・定置用蓄電システム以外の電池モジュールを構成する単電池の劣化推定に適用してもよい。
つぎに、技術的思想について記載する。
【００５５】
リチウムイオン電池の単電池を多数接続して構成される蓄電システムの電池モジュールにおいて劣化推定対象単電池の劣化度合いを推定する電池の劣化推定装置であって、
前記劣化推定対象単電池を充電又は放電し、充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
前記劣化推定対象単電池の内部抵抗に基づいて前記劣化推定対象単電池の内部抵抗増加率を算出する抵抗増加率算出部と、
前記内部抵抗増加率又は前記内部抵抗増加率の平方根との相関に基づく前記劣化推定対象単電池の放電容量維持率の推定を行う維持率推定部と、
前記放電容量維持率に基づく前記劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定を行う劣化推定部と
を備えた、電池の劣化推定装置。
【００５６】
電池の劣化推定では、蓄電システムの運用を長時間に亘って停止することのない手法で、精度の高い電池の劣化推定を行うことが求められている。上記態様によれば、蓄電システムの運用を長時間に亘って停止することなく簡易に計測可能な、劣化推定対象単電池の充電又は放電時の電流と充電又は放電前後の電圧との測定に基づいて内部抵抗が算出され、内部抵抗増加率が算出される。ついで、内部抵抗増加率又はこの内部抵抗増加率の平方根との相関に基づき、放電容量維持率の推定が行われる。そして、放電容量維持率に基づき、劣化推定対象単電池の劣化度合いの推定が行われる。つまり、劣化推定対象単電池の放電容量維持率といった容量特性から単電池の劣化度合いの推定が行われるため、単電池の劣化推定をより精度高く行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…劣化推定装置、３ａ，３ｂ…内部抵抗測定部（内部抵抗算出部）４…経過時間測定部（時間測定部）、６…データ演算部（内部抵抗算出部、抵抗増加率算出部、維持率推定部、劣化推定部）、８…モニタ（表示部）、１０…電池モジュール、１１…単電池、１１ａ，１１ｂ…劣化推定対象単電池。
【図１】
2020085599.tif 000003
【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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