(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を接続したバッテリの劣化に関する診断を行う車両用バッテリ監視装置であって、
前記バッテリの監視単位を設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段で設定された監視単位に基づき、前記バッテリの劣化に関する診断を実行するコントローラと、を備え、前記監視単位は、前記診断方法に応じて変更できることを特徴とする車両用バッテリ監視装置。
【請求項２】
前記バッテリの診断方法を設定する第２の設定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリ監視装置。
【請求項３】
前記バッテリは、複数の単電池を接続した電池スタックを複数備えた電池パックから構成されており、前記単電池の単位で監視を行う第１の監視単位、前記電池スタックの単位で監視を行う第２の監視単位及び前記電池パックの単位で監視を行う第３の監視単位のうちいずれかの監視単位を前記第１の設定手段において設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用バッテリ監視装置。
【請求項４】
前記バッテリが搭載される車両の車歴情報を入力する車歴入力手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の車両用バッテリ監視装置。
【請求項５】
前記診断結果を前記車歴情報に対応付けて該車両用バッテリ監視装置の外部に送信する通信部を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリ監視装置。
【請求項６】
請求項５に記載の前記車両用バッテリ監視装置と、
前記通信部を介して前記バッテリ監視装置と通信を行う診断装置とを有し、
前記診断装置は、記憶部と、診断コントローラとを有し、前記診断コントローラは、前記記憶部に記憶された基準データと、前記診断結果とを比較して、前記第１の設定手段で設定された監視単位の劣化判定を行うことを特徴とする車両用バッテリ監視システム。
【請求項７】
前記診断コントローラは、前記診断結果の劣化度が前記基準データよりも高いと判定した場合には、前記基準データを前記診断結果に書き換えることを特徴とする請求項６に記載の車両用バッテリ監視システム。
【請求項８】
複数の単電池を接続したバッテリの劣化に関する診断を行う車両用バッテリの監視方法であって、
前記バッテリの監視単位を前記診断方法に応じて設定する第１のステップと、
前記第１のステップで設定された監視単位に基づき劣化に関する診断を行う第２のステップと、を有することを特徴とする車両用バッテリの監視方法。
【請求項９】
前記バッテリの診断方法を設定する第３のステップを有することを特徴とする請求項８に記載の車両用バッテリの監視方法。
【請求項１０】
前記バッテリが搭載される車両の車歴情報を入力する第４のステップを有することを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用バッテリの監視方法。
【請求項１１】
前記バッテリは、複数の単電池を接続した電池スタックを複数備えた電池パックから構成されており、
前記第１のステップにおいて、前記単電池の単位で監視を行う第１の監視単位、前記電池スタックの単位で監視を行う第２の監視単位及び前記電池パックの単位で監視を行う第３の監視単位のうちいずれかの監視単位を設定することを特徴とする請求項８乃至１０のうちいずれか一つに記載の車両用バッテリの監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるバッテリの劣化に関する診断を行う車両用バッテリ監視装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電可能なバッテリを動力源として搭載したハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）、電気自動車（Electric Vehicle）が知られている。バッテリは、複数の単電池を電気的に接続した組電池として車両に搭載されている。バッテリは、充放電を繰り返すことにより劣化する。このため、車両の性能を維持するためには、所定周期でバッテリを交換する必要がある。
【０００３】
バッテリの劣化状態を判定する判定手段として、特許文献１は、バッテリ使用時間、バッテリ使用温度平均、バッテリ平均電圧、充電回数、平均充電度、内部抵抗などのパラメータに基づき、バッテリの劣化度を判別し、これを車両のディスプレイに表示する車両診断システムを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２７１４１号公報
【特許文献２】特開２００７−２８２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、単電池の個数に応じた監視単位をユーザの好みに応じて変更することができなかった。例えば、複数の単電池から構成される電池スタックを複数接続したバッテリについて劣化状態を判定する場合、バッテリ全体の劣化状態しか判定できなかった。ここで、バッテリは高価であるため、バッテリの全体を交換した場合にはコストが増大し、ユーザの負担が大きくなる。
【０００６】
したがって、ユーザによっては、不具合が生じたバッテリの一部（単電池、電池スタック）のみを交換し、バッテリ全体の交換を望まない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ユーザの好みに応じてバッテリの監視単位を変更できる車両用バッテリ監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願発明に係る車両用バッテリ監視装置は、（１）複数の単電池を接続したバッテリの劣化に関する診断を行う車両用バッテリ監視装置であって、前記バッテリの監視単位を設定する第１の設定手段と、前記第１の設定手段で設定された監視単位に基づき、前記バッテリの劣化に関する診断を実行するコントローラと、を備え、前記監視単位は、前記診断方法に応じて変更できることを特徴とする。
【０００９】
（２）（１）の構成において、前記バッテリの診断方法を設定する第２の設定手段を設けることができる。（２）の構成によれば、ユーザが好みに応じて監視単位及び診断方法を選択することができる。
【００１１】
（３）（１）又は（２）の構成において、前記バッテリは、複数の単電池を接続した電池スタックを複数備えた電池パックから構成されており、前記単電池の単位で監視を行う第１の監視単位、前記電池スタックの単位で監視を行う第２の監視単位及び前記電池パックの単位で監視を行う第３の監視単位のうちいずれかの監視単位を前記第１の設定手段において設定することができる。（３）の構成によれば、ユーザは好みに応じて単電池、電池スタック及び電池パックのいずれかを監視単位として選択することができる。
【００１２】
（４）（１）乃至（３）の構成において、前記バッテリが搭載される車両の車歴情報を入力する車歴入力手段を設けることができる。（４）の構成によれば、設定された監視単位の劣化を判定する際に前記監視単位の診断結果と比較される基準データの特定が容易となる。
【００１３】
（５）（４）の構成において、前記診断結果を前記車歴情報に対応付けて該車両用バッテリ監視装置の外部に送信する通信部を備えている。（５）の構成によれば、前記診断結果を他の装置に送信することができる。
【００１４】
（６）（５）に記載の前記車両用バッテリ監視装置と、前記通信部を介して前記バッテリ監視装置と通信を行う診断装置とを有し、前記診断装置は、記憶部と、診断コントローラとを有し、前記診断コントローラは、前記記憶部に記憶された基準データと、前記診断結果とを比較して、前記第１の設定手段で設定された監視単位の劣化判定を行うことを特徴とする。
【００１５】
（７）（６）の構成において、前記診断コントローラは、前記診断結果の劣化度が前記基準データよりも高いと判定した場合には、前記基準データを前記診断結果に書き換えることができる。（７）の構成によれば、精度の高い診断データを収集することができる。
【００１６】
（８）複数の単電池を接続したバッテリの劣化に関する診断を行う車両用バッテリの監視方法であって、前記バッテリの監視単位を前記診断方法に応じて設定する第１のステップと、前記第１のステップで設定された監視単位に基づき劣化に関する診断を行う第２のステップと、を有することを特徴とする。
【００１７】
（９）（８）の構成において、前記バッテリの診断方法を設定する第３のステップを有してもよい。（９）の構成によれば、ユーザが好みに応じて監視単位及び診断方法を選択することができる。
【００１８】
（１０）（８）又は（９）の構成において、前記バッテリが搭載される車両の車歴情報を入力する第４のステップを有してもよい。（１０）の構成によれば、設定された監視単位の劣化を判定する際に前記監視単位の診断結果と比較される基準データの特定が容易となる。
【００１９】
（１１）（８）乃至（１０）の構成において、前記バッテリは、複数の単電池を接続した電池スタックを複数備えた電池パックから構成されており、前記第１のステップにおいて、前記単電池の単位で監視を行う第１の監視単位、前記電池スタックの単位で監視を行う第２の監視単位及び前記電池パックの単位で監視を行う第３の監視単位のうちいずれかの監視単位を設定することができる。（１１）の構成によれば、ユーザは好みに応じて単電池、電池スタック及び電池パックのいずれかを監視単位として選択することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ユーザの好みに応じてバッテリの監視単位を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電池故障情報管理サーバを備えるネットワーク管理システムのシステム構成図である。
【図２】バッテリの充放電に関わる要素のブロック図である。
【図３】電池スタックの分解斜視図である。
【図４】電池寿命監視装置のブロック図である。
【図５】３つの異なる電池セルにおける電圧値の挙動を示した図である。
【図６】バッテリを強制的に放電させたときの３つの異なる電池セルの電圧値の挙動を示している。
【図７】３つの異なる電池セルにおいて、電流値および電圧値の関係（Ｉ−Ｖ特性）を示している。
【図８】３つの異なる電池セルの放電を間欠的に行うとともに、これらの電池セルの放電電流（Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３）を段階的に増加させたことを示している。
【図９】劣化診断方法の手順を示したフローチャートである。
【図１０】車歴情報を入力する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。
【図１１】診断単位を選択する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である．
【図１２】診断モードを選択する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。
【図１３】改善情報を表示する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照しながら、本発明の車両用バッテリ監視装置について説明する。図１は電池故障情報管理サーバ（診断装置）を備えるネットワーク管理システムの構成を示すネットワーク構成図である。本実施形態の車両用バッテリ監視システムは、電池故障情報管理サーバ５、複数の店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎを含む。電池故障情報管理サーバ５及び複数の店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎは互いに、ネットワークを介して接続されている。ネットワークは、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）であってもよい。
【００２３】
電池故障情報管理サーバ５は、サーバコントローラ（診断コントローラ）５０１、サーバメモリ５０２及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０３を備える。サーバコントローラ５０１は、電子故障情報管理サーバ５全体の制御を司る。サーバコントローラ５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。電池故障情報管理サーバ５は、ネットワークを経由して店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎが送信する電池劣化診断情報を受信して、ＨＤＤ（記憶部）５０３に蓄積する。サーバコントローラ５０１は、店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎからの要求に応じて、ＨＤＤ５０３に蓄積した電池劣化診断情報を送信することもできる。
【００２４】
ここで、ＨＤＤ５０３に蓄積される電池劣化診断情報は、車種別のバッテリ劣化情報を車歴情報に対応付けた情報であってもよい。バッテリ劣化情報は、バッテリの電圧特性、放電特性、内部抵抗であってもよい。これらのバッテリ劣化情報は、後述するように、バッテリ単位、スタック単位、セル単位で前記車歴情報に対応付けられた状態でＨＤＤ５０３に記憶されている。
【００２５】
車歴情報は、使用地域に関する情報、使用目的に関する情報、使用実績に関する情報を含んでも良い。使用地域に関する情報は、温度情報、湿度情報及び地形情報を含んでも良い。使用目的は、用途、走行履歴を含んでも良い。使用実績は、距離、使用年数を含んでもよい。
【００２６】
電池故障情報管理サーバ５は、店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎから送信される電池劣化診断情報に基づき、ＨＤＤ５０３に蓄積された基準データを更新する。例えば、店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎから送信される最新の電池劣化診断情報に基づき得られる電池の劣化度が、ＨＤＤ５０３に記憶された基準データに基づき得られる電池の劣化度よりも高い場合には、基準データを最新の電池劣化診断情報に更新する。
【００２７】
サーバコントローラ５０１は、電池故障情報管理サーバ５における各種処理を行う役割を備え、サーバメモリ５０２が格納するプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。サーバメモリ５０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）であってもよい。
【００２８】
店舗サーバ５０Ａ〜５０Ｎは車両の各販売店に設置してもよい。店舗サーバ５０Ａには、車両用バッテリ監視装置３０が通信可能に接続されている。店舗サーバ５０Ａと車両用バッテリ監視装置３０との間に表示した矢印は通信方向を示しており、店舗サーバ５０Ａ及び車両用バッテリ監視装置３０は双方向通信できるように構成されている。したがって、ユーザは販売店に行くことにより、任意のタイミングで劣化診断を受けることができる。なお、他の店舗サーバ５０Ｂ〜５０Ｎはそれぞれ、電池寿命装置３０を備えているが、本明細書及び図面では説明を簡略化するため省略している。
【００２９】
車両用バッテリ監視装置３０は、車両１に搭載されたバッテリ２の劣化診断を行う。車両１は、ハイブリッド自動車、電気自動車であってもよい。車両用バッテリ監視装置３０は、ケーブル８１を介してバッテリ２に接続されている。車両用バッテリ監視装置３０は、バッテリ２が車両１に搭載された状態で劣化診断を行うことができる。
【００３０】
次に、図２及び図３を参照しながら、バッテリ２が搭載された車両１における一部の構成について説明する。図２はバッテリ２の充放電に関わる要素のブロック図である。図３は電池スタックの分解斜視図である。ここで、図３に図示するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに異なる直交する三軸を示す。
【００３１】
バッテリ２は、システムメインリレー１０１Ａ、１０１Ｂを介して、昇圧回路１０２に接続されている。昇圧回路１０２は、バッテリ２の出力電圧を昇圧してからインバータ１０３に出力する。インバータ１０３は、昇圧回路１０２からの直流電力を交流電力に変換してモータ・ジェネレータ（三相交流モータ）１０４に出力する。モータ・ジェネレータ１０４で生成された運動エネルギは、車両１を走行させるエネルギとして用いられる。
【００３２】
また、車両１の制動時には、モータ・ジェネレータ１０４によって電気エネルギが生成され、インバータ１０３に出力される。インバータ１０３は、モータ・ジェネレータ１０４からの交流電力を直流電力に変換して、昇圧回路１０２に出力する。昇圧回路１０２は、インバータ１０３の出力電圧を降圧してからバッテリ２に出力し、バッテリ２の充電を行う。
【００３３】
バッテリ２は、複数の電池スタック２０Ａ〜２０Ｚを含む。これらの電池スタック２０Ａ〜２０Ｚは導線を介して電気的に直列に接続されている。電池スタック２０Ａは複数の電池セル（単電池）２０１Ａ〜２０１Ｅを含む。これらの電池セル２０１Ａ〜２０１Ｅは、スペーサ２０２Ａを介してＸ軸方向に積層されている。この積層体のＸ軸方向の両端部には一対のエンドプレート２０３Ａが位置する。
【００３４】
一対のエンドプレート２０３Ａには、図示しない拘束バンドが連結されている。拘束バンドは、エンドプレート２０３Ａを介して電池セル２０１Ａ〜２０１ＥをＸ軸方向に圧縮する圧縮力を付与する。これによりバッテリ２の出力特性を維持できる。
【００３５】
電池セル２０１Ａはリチウムイオン電池であってもよい。電池セル２０１Ａはその上端面に正極端子２０１Ａ及び負極端子２０１Ｂを備える。これらの正極端子２０１１Ａ及び負極端子２０１２ＡはＹ軸方向において向き合う。これらの正極端子２０１１Ａ及び負極端子２０１２Ａはそれぞれ、図示しないバスバー（導電板）を介して隣接する別の電池セル２０１の負極端子２０１２Ａ及び正極端子２０１１Ａに接続される。
【００３６】
スペーサ２０２ＡのＸ軸方向の端面には複数のリブ２０２１Ａが形成されている。これらのリブ２０２１Ａは、Ｚ軸方向に所定の間隔を隔てて位置する。各リブ２０２１ＡはＹ軸方向に延びている。電池スタック２０Ａの組み立て状態において、各リブ２０２１Ａは電池セル２０１Ａの外面に当接する。これによりＺ軸方向に並ぶリブ２０２１Ａの間にＹ軸方向に延びる冷却通路が形成される。
【００３７】
電池スタック２０ＡのＹ軸方向の一端面側から前記冷却通路内に冷却風が供給される。冷却通路に供給された冷却風は、各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｅを冷却しながら移動し、電池スタック２０ＡのＹ軸方向の他端面側から排出される。これにより、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｅの温度上昇に伴う劣化が抑制される。冷却風は、図示しないファンにより生成される。ファンは、シロッコ式のファン、クロスフロー型のファン、或いはプロペラ式のファンであってもよい。
【００３８】
図２を参照して、バッテリ２の各電池セル２０１には、電圧検出回路１０５が接続されており、電圧検出回路１０５は、各電池セル２０１の電圧値に関する情報をバッテリコントローラ１０６に出力する。バッテリ２には、電流センサ１０７が接続されており、電流センサ１０７は、バッテリ２に流れる電流値に関する情報をバッテリコントローラ１０６に出力する。
【００３９】
次に、図４を参照しながら、車両用バッテリ監視装置３０の構成を詳細に説明する。矢印は信号の流れる方向を示す。車両用バッテリ監視装置３０は、劣化監視コントローラ３１、データ送受信部（通信部）３２、入力部（第１の設定手段、第２の設定手段、車歴情報入力手段）３３、表示部３４及び劣化監視メモリ３５を備える。劣化監視コントローラ３１は、車両用バッテリ監視装置３０全体の制御を司る。入力部３３は、キーボード（Keyboard）、マウス（Mouse）、タッチパネル（touch panel）、タッチパッド（touchpad）、ペンタブレット（graphics tablet）、専用ボタン等から構成することができる。
【００４０】
表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）、ＥＬ（Electronic Luminescence）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等から構成されることができる。ただし、入力部３３及び表示部３４の機能を表示入力部（例えば、タッチパネルディスプレイ）に統合することもできる。
【００４１】
劣化監視メモリ３５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）であってもよい。
【００４２】
劣化監視メモリ３５には、第１〜第３の劣化診断モードを実行する実行プログラムを記憶させてもよい。第１の劣化診断モードは、バッテリ２の充放電に応じた電圧変動を検出するモードである。図５は、３つの電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆにおける電圧値の挙動（一例である）を示している。バッテリ２の充放電に応じて、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの電圧値は変化するが、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの入出力特性にバラツキが生じている場合には、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの電圧値の挙動が互いに異なることがある。
【００４３】
図５に示すように、電池セル２０１Ｆは、時間の経過とともに、他の電池セル２０１Ａ，２０１Ｅよりも電圧値が低下しており、劣化が進んでいると判断することができる。このように電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの電圧値を監視することにより、電池セル２０１Ｚが劣化状態にあるか否かを判断することができる。
【００４４】
ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚと車歴情報が同じ電池セルの電圧変動に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの電圧変動の波形を互いに比較して、電池セル２０１Ｆの電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、電池セル２０１Ｆが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池セル２０１Ｆの電圧変動に関するデータに書き換えられる。
【００４５】
図５に図示する実施形態では、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの単位に基づき電圧変動を検出したが、電池セル２０１よりも単位が大きい電池スタック２０Ａ〜２０Ｚの単位で電圧変動を検出することもできる。
【００４６】
ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池スタック２０Ａ〜２０Ｚと車歴情報が同じ電池スタックの電圧変動に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの電圧変動の波形を互いに比較して、電池スタック２０Ｂ（一例である）の電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、電池スタック２０Ｂが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池スタック２０Ｂの電圧変動に関するデータに書き換えられる。
【００４７】
電池スタック２０Ａ〜２０Ｚよりも単位が大きいバッテリ２の単位で電圧変動を検出することもできる。ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、バッテリ２と車歴情報が同じバッテリの電圧変動に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの電圧変動の波形を比較して、バッテリ２の電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、バッテリ２が劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、バッテリ２の電圧変動に関するデータに書き換えられる。
【００４８】
このように、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、順次更新されるため、電池劣化診断結果の精度を向上させることができる。なお、初期状態において、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶される基準データは、メーカが予め定めたメーカ値であってもよい。
【００４９】
第２の劣化診断モードは、バッテリ２の放電特性を検出するモードである。図６は、バッテリ２を強制的に放電させたときの３つの電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの電圧値の挙動を示している。図６に示すように、電池セル２０１Ｆの電圧値は、他の電池セル２０１Ａ，２０１Ｅの電圧値よりも早いタイミングで低下し始めており、電池セル２０１Ｆは、劣化が進んでいると判断することができる。このように、バッテリ２を強制放電させたときの各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの電圧値の低下を監視することにより、各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚが劣化状態にあるか否かを判断することができる。
【００５０】
ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚと車歴情報が同じ電池セルの放電特性に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの放電特性の波形を互いに比較して、電池セル２０１Ｆの電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、電池セル２０１Ｆが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池セル２０１Ｆの放電特性に関するデータに書き換えられる。
【００５１】
図６に図示する実施形態では、各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚについて放電特性を調べたが、電池セル２０１よりも単位が大きい電池スタック２０Ａ〜２０Ｚの単位で放電特性を検出することもできる。ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池スタック２０Ａ〜２０Ｚと車歴情報が同じ電池スタックの放電特性に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの放電特性の波形を互いに比較して、電池スタック２０Ｂ（一例である）の電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、電池スタック２０Ｂが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池スタック２０Ｂの放電特性に関するデータに書き換えられる。
【００５２】
電池スタック２０Ａ〜２０Ｚよりも単位が大きいバッテリ２の単位で放電特性を検出することもできる。ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、バッテリ２と車歴情報が同じバッテリの電圧変動に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの電圧変動の波形を互いに比較して、バッテリ２の電圧降下量が、基準データよりも大きい場合には、バッテリ２が劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、バッテリ２の電圧変動に関するデータに書き換えられる。
【００５３】
第３の劣化診断モードは、内部抵抗を検出するモードである。図７には、３つの電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆにおいて、電流値および電圧値の関係（Ｉ−Ｖ特性）を示している。図７に示す例では、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの電流値を、電流センサを用いて検出している。図８に示すように、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの放電を間欠的に行うとともに、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの放電電流（Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３）を段階的に増加させた場合において、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの電圧値を測定する。
【００５４】
ここで、電池セル２０１Ａ，２０１Ｅ，２０１Ｆの入出力特性にバラツキが生じている場合には、図７に示すように、電流値および電圧値の関係が互いに異なることになる。図８では、放電電流を電流値Ｉ１から電流値Ｉ３に変化させたときに、電池セル２０１Ｆの電圧値が最も低下しており、電池セル２０１Ｆは、劣化が進んでいると判断することができる。このように、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚにおける電流値および電圧値の関係（言い換えれば、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの内部抵抗）を監視することにより、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚが劣化状態にあるか否かを判断することができる。
【００５５】
ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚと車歴情報が同じ電池セルの内部抵抗に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの内部抵抗を互いに比較して、電池セル２０１Ｆの内部抵抗が、基準データよりも大きい場合には、電池セル２０１Ｆが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池セル２０１Ｆの内部抵抗に関するデータに書き換えられる。
【００５６】
図７に図示する実施形態では、各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの内部抵抗を検出したが、電池セル２０１よりも単位が大きい電池スタック２０Ａ〜２０Ｚの単位で内部抵抗を検出することもできる。ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、電池スタック２０Ａ〜２０Ｚと車歴情報が同じ電池スタックの内部抵抗に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの内部抵抗の波形を互いに比較して、電池スタック２０Ｂ（一例である）の内部抵抗が、基準データよりも大きい場合には、電池スタック２０Ｂが劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、電池スタック２０Ｂの内部抵抗に関するデータに書き換えられる。
【００５７】
電池スタック２０Ａ〜２０Ｚよりも単位が大きいバッテリ２の単位で内部抵抗を検出することもできる。ここで、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３には、バッテリ２と車歴情報が同じバッテリの内部抵抗に関する基準データが記憶されている。したがって、これらの内部抵抗の波形を比較して、バッテリ２の内部抵抗が、基準データよりも大きい場合には、バッテリ２が劣化したものと判別することができる。この場合、電池故障情報管理サーバ５のＨＤＤ５０３に記憶された基準データは、バッテリ２の内部抵抗に関するデータに書き換えられる。
【００５８】
次に、図９乃至図１３を参照しながら、電池の故障診断方法について説明する。図９は、故障診断方法の手順を示したフローチャートである。図１０は、車歴情報を入力する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。図１１は、診断単位を選択する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。図１２は、診断モードを選択する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。図１３は、改善情報を表示する際のＵＩ（User Interface）を模式的に示した模式図である。なお、図９のフローチャートは、車両用バッテリ監視装置３０の劣化監視コントローラ３１が実行する。
【００５９】
ステップＳ１０１において、劣化監視コントローラ３１は、車両用バッテリ監視装置３０及びバッテリ２がケーブル８１を介して接続されたか否かを判別する。車両用バッテリ監視装置３０及びバッテリ２がケーブル８１を介して接続された場合にはステップS１０２に進み、車両用バッテリ監視装置３０及びバッテリ２が非接続である場合にはこのフローを終了する。
【００６０】
ステップＳ１０２において、劣化監視コントローラ３１は、表示部３４に車歴情報入力画面を表示する。図１０を参照して、表示部３４には、車歴情報としての温度、湿度、地形、用途、走行履歴、距離及び使用年月の入力画面が表示される。車両１のユーザ、或いは各販売店の店員は、入力部３３を介して、表示部３４に車歴情報を入力する。なお、本実施形態では、これらの車歴情報を入力部３３を介して入力する構成としたが、車両１に搭載された図示しないメモリに記憶された車歴情報を取得する構成であってもよい。すなわち、いわゆるナビゲーションシステムを搭載している車両の場合、劣化監視コントローラ３１は、車両１の前記メモリに記憶された車歴情報を読み出して、これを表示部３４に表示することができる。車両１のユーザ或いは販売店の店員は、前記車歴情報を表示部３４を介して確認することができる。また、必要に応じて、表示部３４に表示された車歴情報を入力部３３を操作することにより変更することもできる。
【００６１】
ステップＳ１０３において、劣化監視コントローラ３１は、車歴情報としての温度、湿度、地形、用途、走行履歴、距離及び使用年月の全てが入力されたか否かを判別して、全て入力された場合にはステップＳ１０４に進む。
【００６２】
ステップＳ１０４において、劣化監視コントローラ３１は、表示部３４に監視単位選択画面を表示する。図１１を参照して、表示部３４には、監視単位を示す文字情報として「パック」、「スタック」、「セル（モジュール）」が表示される。これらの文字情報の横にはチェックボックスが表示される。ユーザ、或いは各販売店の店員は、入力部３３を介してこのチェックボックスを選択することにより、監視単位を選択することができる。本実施形態では、監視単位としてセルが選択されている。なお、「監視単位」における「単位」とは、バッテリの管理上区分けされる電池の個数に対応したグループのことを意味し、管理上、パックの一部の電池群を電池ブロックと称する場合もある。この場合、電池ブロックについても監視単位の対象となり得る。
【００６３】
上述の構成によれば、監視単位をユーザの好みに応じて変更することができる。ユーザがバッテリ交換時のコスト削減を望む場合には、監視単位としてセルを選択し、劣化が激しいと診断された電池セルのみを交換すればよい。これにより、環境負荷を軽減することもできる。さらに、ユーザがコストを気にしない場合には、監視単位としてパック或いはスタックを選択することができる。例えば、車検が近い場合には、パック或いはスタックの単位で交換を望む場合がある。また、ユーザが劣化判定に要する時間を短くしたい場合には、大きな監視単位を選択すればよい。すなわち、大きな監視単位を選択した場合には、各電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚについて劣化診断を行う必要がなくなるため、過剰な計算処理を低減することができる。また、車両の使用地域、目的が変わった際に、柔軟に監視単位を変更することができる。
【００６４】
ステップＳ１０５において、劣化監視コントローラ３１は、監視単位が選択されたか否かを判別して、監視単位が選択された場合には、ステップＳ１０６に進む。
【００６５】
ステップＳ１０６において、劣化監視コントローラ３１は、表示部３４に電池劣化診断方法選択画面を表示する。図１２を参照して、表示部３４には、電池劣化診断方法を示す文字情報として第１のモード（電圧特性）、第２のモード（放電特性）、第３のモード（内部抵抗）が表示される。これらの文字情報の横にはチェックボックスが表示される。車両１のユーザ或いは販売店の店員は、入力部３３を介して、このチェックボックスを選択することにより、電池劣化診断方法を選択することができる。本実施形態では、電池劣化診断方法として第３のモード（内部抵抗）が選択されている。これらの第１〜第３のモードの内容については、前述したため説明を繰り返さない。
【００６６】
このように、ユーザが診断モードを選択できるように構成することにより、ユーザの好みに応じたサービスを提供することができる。ステップＳ１０７において、劣化監視コントローラ３１は、電池劣化診断方法が選択されたか否かを判別して、電池劣化診断方法が選択された場合には、ステップＳ１０８に進む。
【００６７】
ステップＳ１０８において、劣化監視コントローラ３１は、選択された電池劣化診断方法、つまり、劣化監視メモリ３５に記憶された第３のモード（内部抵抗）の動作プログラムを読み出すとともに、これを実行する。
【００６８】
ステップＳ１０９において、劣化監視コントローラ３１は、電池寿命を診断、つまり、全ての電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚについて電池寿命を診断したかを判断する。ステップＳ１０９において全ての電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚについて電池寿命を診断した場合には、その診断結果を一旦劣化監視メモリ３５に記憶する。
【００６９】
ステップＳ１１０において、劣化監視コントローラ３１は、診断結果をステップＳ１０３において入力した車歴情報とともにデータ送受信部３２から店舗サーバ５０Ａに送信し、さらに電池故障情報管理サーバ５に送信する。
【００７０】
電池故障情報管理サーバ５は、受信した車歴情報に基づき、ＨＤＤ５０３に記憶された対応する基準データを読み出し、この基準データと診断結果を比較する。本実施形態では、
ＨＤＤ５０３に記憶された対応する内部抵抗に関する基準データと、全ての電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚの内部抵抗に関する診断結果とを比較し、基準データよりも内部抵抗が高い電池セル２０１Ｆを特定する。電池故障情報管理サーバ５は、電池セル２０１Ｆが電池劣化していることを示す改善情報を、店舗サーバ５０Ａを介して車両用バッテリ監視装置３０に送信する。
【００７１】
ステップＳ１１１において、劣化監視コントローラ３１は、データ送受信部３２が電池故障情報管理サーバ５から送信された改善情報を受信したか否かを判別し、改善情報を受信した場合にはステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、劣化監視コントローラ３１は、受信した改善情報を劣化監視メモリ３５に記憶する。
【００７２】
ステップＳ１１３において、劣化監視コントローラ３１は、受信した改善情報を表示部３４に表示する。図１３を参照して、劣化監視コントローラ３１は、改善情報として故障した箇所を特定する情報と改善方法に関する情報とを表示する。本実施形態では、電池セル２０１Ｆが故障したことを表示する。また、改善方法として、電池セル２０１Ｆ、電池スタック２０Ｂ及び電池パック２のうちいずれかの単位で交換できることを表示する。したがって、ユーザは、好みに応じた改善方法を選択することができる。
【００７３】
（変形例１）
上述の実施形態では、車両用バッテリ監視装置３０において診断された診断結果を電池故障情報管理サーバ５に送信し、電池故障情報管理サーバ５において劣化判定を行ったが本発明はこれに限られるものではない。前記劣化判定は、車両用バッテリ監視装置３０において行うこともできる。この場合、車両用バッテリ監視装置３０は、電池故障情報管理サーバ５から基準データを通信により取得し、劣化監視メモリ３５に記憶する。劣化監視コントローラ３１は、診断結果に基づく劣化度が基準データよりも高い場合には、前記診断結果をデータ送受信部３２を介して、電池故障情報管理サーバ５に送信する。電池故障情報管理サーバ５は、ＨＤＤ５０３に記憶された基準データを受信した診断結果に書き換える。
【００７４】
（変形例２）
車両用バッテリ監視装置３０は、車両に搭載することもできる。この場合、車両用バッテリ監視装置３０を用いた劣化診断は、車両上で行われる。ユーザは、販売店に行かなくても車両診断を行うことができる。また、バッテリ２を車両１から取り外した状態で、車両用バッテリ監視装置３０による診断を行う構成であってもよい。
【００７５】
（変形例３）
バッテリ２は、二次電池としてのニッケル水素電池であってもよい。この場合、車両用バッテリ監視装置３０の監視単位は、電池モジュール、電池モジュールを複数接続した電池スタック、電池スタックを複数接続した電池パックであってもよい。
【００７６】
（変形例４）
上述の実施形態では、電池の劣化診断方法として、電圧特性、放電特性及び内部抵抗を用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の劣化診断方法を用いることもできる。
【００７７】
（変形例５）
上述の実施形態では、図９のステップＳ１０２において車歴情報を入力し、ステップＳ１０４において監視単位を選択し、ステップＳ１０６において電池劣化診断方法を選択したが、本発明はこれに限られるものではなく、これらの入力順序を適宜変えることもできる。
【００７８】
（変形例６）
上述の実施形態では、特許請求の範囲に記載の「第１の設定手段」、「第２の設定手段」及び「車歴情報入力手段」に相当する機能を車両用バッテリ監視装置３０の入力部３０に集約したが、これらを別々に構成することもできる。
【００７９】
（変形例７）
上述の実施形態では、電池の寿命監視単位として「セル」が選択された場合、全ての電池セル２０１Ａ〜２０１Ｚについて電池寿命を診断したが、本発明はこれに限られるものではなく、一部の電池セルについて電池寿命を診断させる構成であってもよい。ここで、当該一部の電池セルはユーザが入力部３３を操作することにより選択できるように構成してもよい。例えば、より中央に位置する電池セルは熱がこもり易く、劣化が進行しやすい、ということがわかっている場合には、中央に位置する電池セルのみを診断対象とすることができる。これにより、診断時間をより短くすることができる。同様に、電池の寿命監視単位として「スタック」が選択された場合、一部の電池スタックを診断させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両    ２  バッテリ    ５  電池故障情報管理サーバ
３０  車両用バッテリ監視装置  ３１  劣化監視コントローラ
３２  データ送受信部    ３３  入力部  ３４  表示部    ３５  劣化監視メモリ
５０１  サーバコントローラ    ５０２  サーバメモリ    ５０３  ＨＤＤ
【図１】
0005573575.tif 000002
【図２】
0005573575.tif 000003
【図３】
0005573575.tif 000004
【図４】
0005573575.tif 000005
【図５】
0005573575.tif 000006
【図６】
0005573575.tif 000007
【図７】
0005573575.tif 000008
【図８】
0005573575.tif 000009
【図９】
0005573575.tif 000010
【図１０】
0005573575.tif 000011
【図１１】
0005573575.tif 000012
【図１２】
0005573575.tif 000013
【図１３】
0005573575.tif 000014