(57)【要約】  少なくとも１つのバッテリサブセットのバッテリは、部分的に及び好ましくは同時に充電される。この部分充電中に、充電中のクープデフォート（ｃｏｕｐ  ｄｅ  ｆｏｕｅｔ）効果を表す電気パラメータは、サブセットの各バッテリの放電範囲を分析できるように測定される。バッテリは、そのときに、異なるバッテリの放電範囲に依存する優先順位に基づいて逐次的に充電される。優先度は、好ましくは最も広範囲に放電したバッテリを充電するように与えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先度に従うバンクのバッテリの逐次充電と、バッテリの充電量の分析と、を含む充電式バッテリのバンクの管理方法において、
少なくとも１つのバッテリサブセットの部分充電と、
充電中のクープデフォート（ｃｏｕｐ  ｄｅ  ｆｏｕｅｔ）効果を表す電気パラメータの前記部分充電中の測定（Ｆ７）と、
前記サブセットの異なるバッテリと関連する充電中のクープデフォート効果の大きさの比較と、を含み、
前記バンクのバッテリは、前記比較に従って修正された優先順位に従うバンクのバッテリのその後の逐次充電サイクルの間に充電されることを特徴とする管理方法。
【請求項２】
前記その後の逐次充電サイクルにおいて、優先度は、最も広範囲に放電したバッテリを充電するように与えられることを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
【請求項３】
部分充電は、前記サブセットの全バッテリに対して同時に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の管理方法。
【請求項４】
前記部分充電の前に、予め設定された優先順位に従うバンクのバッテリの逐次充電（Ｆ２）と、
修正された優先順位を考慮するその後の逐次充電ステップ（Ｆ６，Ｆ９）と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項５】
前記部分充電の前に、完全に放電されたバッテリの検出を含み、
前記完全に放電されたバッテリは、完全に放電したときに部分充電されたバッテリのサブセットを構成する請求項１乃至３の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項６】
前記部分充電中に測定された充電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータに従うバッテリの残量の分析（Ｆ８）と、
前記残量に従うメンテナンス活動（Ｆ１０）のきっかけを与えることと、を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項７】
前記残量の分析は、不良バッテリの検出を含むことを特徴とする請求項６に記載の管理方法。
【請求項８】
前記不良バッテリの検出は、前記部分充電中の充電中のクープデフォート効果の欠乏に基づくことを特徴とする請求項９に記載の管理方法。
【請求項９】
前記バンクのバッテリのその後の逐次充電サイクルの間に用いられる充電戦略は、各バッテリに対して、前記バッテリに関して前もって測定されたクープデフォート効果を表すパラメータに従うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優先順位に従うバンクのバッテリの逐次充電サイクルと、バッテリの充電量の分析と、を含む充電式バッテリのバンクの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の設備は、バッテリバンクを構成する一連の充電式バッテリを含んでいる。しかしながら、バッテリの管理は、一般的には、端子電圧をモニタリングすることによって行われる。例えば、バッテリの放電は、低電圧閾値で妨げられ、バッテリの充電は、高電圧閾値で妨げられる。これらの２つの制限電圧の一方に到達したバッテリは、一般的には、取り返しがつかなくなるほどにバッテリにダメージを与えがちな過充電又は広範囲の放電のそれぞれからバッテリを保護するために切り離される。この種の管理は、実行が容易であるという利点を有するが、バッテリバンクの改善された管理方法を提供することは、システムの十分な稼働を保証し、バンクの各バッテリのサービス時間、コスト、及びユーザに提供されるサービスを最適化することができる。
【０００３】
しかしながら、バッテリバンクのバッテリは、一般的には、バッテリを恒久的に充電し続けるように、同時に又は逐次的に再充電される。バンク全体の性能を最適化するように構成された各バッテリのインテリジェントな充電管理は、特に、各バッテリの充電量（ＳＯＣ）を考慮することを必要とする。
【０００４】
さらに、完全に充電されているにもかかわらず、時間の経過とともに容量の減少を示す。この減少は、バッテリの使用条件の関数であり、その範囲は、一般的には、容量を測定することなしに評価することは困難である。多数の装置、特に、電気通信分野では、バッテリは、容量が通常容量又は初期容量の８０％より下回ったときに、不良となり、交換されなければならないと考えられている。それ故に、バッテリのバンクのインテリジェントな管理は、各バッテリの残量（ＳＯＨ）を考慮することも必要とする。
【０００５】
欧州特許ＥＰ−Ａ−３１４１５５号では、完全に充電されたバッテリを迅速に提供するために、ほとんどの充電されたバッテリに優先度が与えられている。バッテリの充電レベルは、停止時のバッテリ電圧を測定することによって決定される。予め設定された時間の間の全バッテリの逐次充電の後、特に、バッテリが充電器に追加されたとき若しくは充電器から取り除かれたとき、又は、優先度の高いバッテリの充電サイクルが完了したときに、必要ならば優先度の基準が再考される。充電サイクルの終端は、充電時間、温度、及び／又は充電されたバッテリの電圧によって決定される。
【０００６】
米国特許５０５７７６２号は、同一の充電器によって充電されるバッテリの充電量を決定して、これらのバッテリの逐次充電のために優先順位を画定することについても開示している。バッテリの充電量は、所定期間（２バッテリに対して２分）の間だけ充電中のバッテリの端子電圧を測定することによってバッテリの充電量が決定される。この期間中は、バッテリは、高速充電電流と呼ばれる大きい電流で逐次的に充電されるのに対して、他のバッテリは、低速充電電流と呼ばれる小さい電流で充電される。この期間の終端には、バッテリの充電量が比較され、前述のとおり、できるだけ速くバッテリの１つを充電するための最も高い充電レベルを有するバッテリに優先度が割り当てられる。しかしながら、ほとんどの充電されたバッテリの優先充電から成るバッテリバンクの管理は、上述の２つの特許文献のように、必然的に、高充電量でバンクのとあるバッテリの集約的使用及び低充電量で他のバッテリの集約的使用を導く。それ故に、この種の管理は、バッテリバンクの稼働の最適化に悪影響を及ぼすバッテリバンクの不均一な経年劣化をもたらす。例えば、鉛蓄電池の場合には、低充電量で集約的に使用されたバッテリは、無効化することが極めて困難な高硫化と呼ばれる劣化の一種に陥りやすく、硫化結晶を形成し、容量損失をもたらす。高充電量で集約的に使用されたバッテリは、その一部が電気分解によって電解液に含まれる水分損失及び容量損失を導くことに対抗する正電極電流コレクタの腐食に陥りやすい。
【０００７】
国際特許ＷＯ−Ａ−００／７５６７８号及び米国特許６２５５８０１号は、さらに、バッテリが完全に充電されたときに、バッテリの放電の開始時点で発生するクープデフォート効果を表す電気パラメータ、ピーク電流、及びプラトー（ｐｌａｔｅａｕ）電圧に従うバッテリの容量及び／又は寿命を決定する方法について述べている。これらの異なる方法は、バッテリを完全に放電する必要なしにバッテリが取り替えられなければならないか否かを決定することができるようにする。
【０００８】
米国特許６４８９７４３号は、発電ユニット、とりわけ、太陽光電池モジュールに接続されるバッテリを含むユニットの管理方法について述べている。調整器は、太陽エネルギー源が利用できるときには、バッテリの充電量を考慮して、逐次的に最大まで充電するようにバッテリの充電を管理する。バッテリの充電量の制御は、各バッテリへのアンペア時入力の量に基づいている。
【０００９】
国際特許ＷＯ−Ａ−２００６／００３２８７号は、バッテリの残量に従って充電の優先順位基準を構築する方法について述べている。バッテリの残量の診断は、完全に充電されたバッテリの放電の開始時点で観られる放電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータから決定される。この方法は、この診断で悪い状態とみなされたバッテリをより頻繁に再充電できるようにするか、又は、それらを取り替えることを推奨することさえできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、公知のシステムの欠点を示さない充電式バッテリのバンクの管理方法、とりわけ、バッテリのバンクの管理を最適化することができる方法を提供することである。
【００１１】
本発明によれば、この目的は、添付の特許請求の範囲に従う方法によって達成される。
【００１２】
他の利点及び特徴は、以下の非限定的な例示のみの目的で与えられた本発明の特定の実施形態の記述及び添付の図面に示されている内容からより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る管理方法は、どの適切な手段、とりわけ、管理方法の異なるステップがプログラムされたマイクロプロセッサを用いて制御装置に実装されるものである。
【００１４】
図１に示された特定の実施形態では、最初に、バンクの全バッテリが新品であるときには、任意の充電の優先順位が固定され、制御装置に格納される（ステップＦ１）。従って、Ｎ個のバッテリのバンクに関しては、Ｂ１に充電されるべき第１バッテリが割り当てられ、Ｂ２に次のバッテリが割り当てられ、最後のバッテリのＢＮまで同様に割り当てられ、次に、バンクのＮ個のバッテリは、Ｂ１からＢＮまでのこの優先順位で逐次的に充電される（ステップＦ２）。
【００１５】
逐次充電サイクルの間に、制御装置は、公知の方法で、バッテリが予め設定された放電レベルに到達したか否か、すなわち、バッテリが予め設定された放電基準、例えば、予め設定された低電圧閾値の限度に到達したか否かを調べることが有益である。バッテリが完全に放電されたときには、放電システムから少なくとも一次的に切り離すこと、すなわち、放電することをもはや許さないようにすることが好ましい。一方、電流逐次充電サイクルの過程でその後に充電の順番になった場合には、まだ完全充電を受けることができる。次に、付随情報、特に、完全に放電したバッテリの数Ｋが格納される。電流逐次充電サイクルの終端でいくつかのバッテリが完全に放電した場合には、制御回路は、新しい逐次充電ステップに戻る前に、完全に放電したＫ個のバッテリの管理のステップ（Ｆ３）に進む。
【００１６】
図１に示されている特定の実施形態では、バッテリの逐次充電サイクルの終端では、制御回路は、はじめに、少なくとも１つのバッテリが完全に放電したか否か（Ｋ≠０？）を調べる。これに該当しない場合には（Ｆ４のＮＯ）、制御回路は、優先順位を修正することなしに、ステップＦ２に戻り、新しいバッテリの逐次充電サイクルを実行する。代替的な好ましい実施形態では、制御回路は、新しい任意の優先順位を固定できるステップＦ１に戻っても良い。
【００１７】
逐次充電サイクルの終端で少なくとも１つのバッテリが完全に充電された場合には（F４のＹＥＳ）、制御回路は、１つより多いバッテリが完全に放電されたか否か（Ｋ＞１？）を調べる。これに該当しない場合には（Ｆ５のＮＯ）、単一のバッテリが完全に放電されたことになる。次に、制御回路が優先順位を修正するので（Ｆ６）、単一の完全に放電したバッテリが次の逐次充電サイクルで第１に充電される（Ｂ１＝放電したバッテリ）。ステップＦ６で優先順位を修正した後に、制御回路は、ステップＦ２に戻り、新しい優先順位を考慮して新しい逐次充電サイクルを実行する、すなわち、完全に放電したバッテリを再充電する。逐次充電サイクルの終端でいくつかのバッテリが完全に放電した場合には（Ｆ５のＹＥＳ）、制御回路は、新しい逐次充電サイクルに戻る前に、Ｋ個の放電したバッテリの管理のステップＦ３に進む。次に、このプロセスの結果が構築した場合には、以下に図２を参照してより詳しく説明しているように、新しい逐次充電サイクルは、新しい優先順位を考慮する。
【００１８】
図２の特定の実施形態では、Ｋ個の放電したバッテリの管理は、ステップＦ７において、好ましくは予め設定された期間、例えば、全ての完全に放電したバッテリの１時間の同時部分充電から始まる。この同時部分充電中は、充電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータが、各充電式バッテリに対して測定される。そのとき、これらの測定は、ステップＦ８において、これらのＫ個のバッテリの充電量及び残量を分析する制御回路によって使用される。
【００１９】
ステップＦ７の間の完全に放電したバッテリの同時充電は、これらのバッテリが、例えば、電流及び／又は温度に関して類似条件下で充電されたことを保証する。その結果、Ｆ８の間にバッテリの充電量及び／又は残量の分析が行われたときに構築された診断の信頼性を保証する。そのとき、充電条件は、バッテリの状態の信頼性のある診断を保証するように制御される必要はない。
【００２０】
次に、ステップＦ９において、これらのＫ個のバッテリの充電量は、新しい逐次充電サイクル（Ｆ２）で使用される充電の優先順位を更新するために使用される。好ましい実施形態では、バッテリの充電量の分析は、同時に再充電された異なるバッテリの放電深さの比較を含む。とりわけ、放電深さは、完全に放電したバッテリの材料の状態を表す。次に、好ましくは優先順位が修正され（Ｆ９）、優先度が、次の逐次充電サイクルで最も深く放電したバッテリを充電するのに割り当てられる。
【００２１】
ステップＦ７の間に部分的に及び同時に再充電されたその他のものに混じったバッテリの残量の分析は、不良があるバッテリを検出できるようにする。この残量は、ステップＦ１０において使用され、不良があるバッテリのメンテナンス活動及び／又は取り替え活動にきっかけを与える。例えば、ステップＦ１０のメンテナンス活動は、各バッテリの残量に従った充電戦略を調整することを含んでも良い。
【００２２】
図２のＦ９及びＦ１０は並列に行われるが、必要であれば逐次的に行われても良い。
【００２３】
図３は、有効な優先順位（Ｂ１からＢＮまで）に従ったバッテリの逐次充電のステップＦ２の特定の実施形態をフローチャート形式でより詳細に示している。とりわけ、この例は、バッテリバンクを充電するのに恒久的に利用可能である必要のないエネルギーのある設備、例えば、太陽光発電設備、又はディーゼル発電機を有するハイブリッド太陽光発電設備の場合に応用される。
【００２４】
図３では、ステップＦ１１において、有効な優先順位を考慮することができるようにするように、最初にインデックスｘを１に設定することから始まる。次に、ステップＦ１２において、制御回路は、充電エネルギーの可用性を調べる。このエネルギーが利用可能である場合には（Ｆ１２のＹＥＳ）、バッテリＢｘの充電が始まる（Ｆ１３）。制御回路は、バッテリＢｘの充電が終了したか否か、すなわち、予め設定された充電基準の終端に到達したか否かを定期的に調べる。これに該当しない場合には（Ｆ１４のＮＯ）、充電エネルギーの可用性を調べるステップＦ１２に戻る。バッテリＢｘの充電が終了したときには（Ｆ１４のＹＥＳ）、制御回路は、ステップＦ１５において、バンクの全バッテリが完全に充電されたか否かを逐次的に調べる（ｘ＝Ｎ？）。これに該当しない場合には（Ｆ１５のＮＯ）、逐次充電サイクルは終了せず、ステップＦ１６においてインデックスｘがインクリメントされ（ｘ＝ｘ＋１）、制御回路は、逐次充電サイクルの開始時点で有効な優先順位に従って次のバッテリを充電するステップＦ１２に戻る。
【００２５】
図３の特定の実施形態では、逐次充電サイクルの過程で充電エネルギーがもはや利用できなくなったときに（Ｆ１２のＮＯ）、制御回路は、あるバッテリが完全に放電したか否かを検出するステップＦ１７において、放電しているバッテリの調査を行う。完全に放電したバッテリがない場合には（Ｆ１８のＮＯ）、制御回路は、充電エネルギーが再び利用できるようになるときに（Ｆ１２のＹＥＳ）、電流充電を再開するステップＦ１２に戻る。一方、少なくとも１つのバッテリが放電した場合には（Ｆ１８のＹＥＳ）、制御回路は、バッテリを放電システムから切り離し、電流逐次充電サイクルにおいて順番が来た場合に完全な充電を受けることの許可のみを行う。制御回路は、ステップＦ１２に戻る前に、完全に放電したバッテリの数Ｋ及びそれらの識別情報を格納する。
【００２６】
それ故に、逐次充電ステップＦ１２の終端で、バンクの全バッテリは、設備内で利用できる充電エネルギーを使用して、この逐次充電サイクルの開始時点で有効な優先順位に従って逐次的に充電された。さらに、制御回路は、放電したバッテリの管理（Ｆ３）及び必要ならば次の逐次充電サイクルのための優先順位の修正をできるようにするために、完全に放電したバッテリを待機状態にし、それらの数Ｋ及び識別情報を格納した。
【００２７】
バッテリが全て放電しているときに、バッテリのモニタリングは、恒久的に又は定期的に、バッテリの逐次充電と並行して又は各逐次充電ステップの終端で体系的に行われる。
【００２８】
図２を参照した上述のように、ステップＦ７の間で測定され、完全に放電したＫ個のバッテリの充電量及び／又は残量を分析するのに使用された（Ｆ８）電気パラメータが充電中のクープデフォート効果を表すパラメータである。
【００２９】
部分充電中に完全に放電したバッテリの端子電圧Ｕの時間ｔに対する変化を表す図５に示されたように、充電中のクープデフォート効果は、既に十分に放電したバッテリの充電の開始時点で観ることができる。充電中のクープデフォートは、電圧が次の段階で安定期にから外れる前に、十分に放電したバッテリの充電の第１段階において、バッテリ電極の電圧ピークによって特徴付けられる。クープデフォートは、例えば、ピーク電圧Ｕｐｅａｋ、安定期電圧Ｕｐｌ、ピーク電圧と安定期電圧との差ΔＵ＝Ｕｐｅａｋ−Ｕｐｌ、充電開始からピーク電圧Ｕｐｅａｋに到達するまでに必要なピーク時間ｔｐｅａｋ、安定期電圧Ｕｐｌに到達するのに必要な安定期時間ｔｐｌ、及び／又は安定期時間とピーク時間との差Δｔ＝ｔｐｌ−ｔｐｅａｋによって特徴付けられる。
【００３０】
図６は、部分充電中に完全に放電した後（実線）及び不完全に放電した後（破線）の鉛蓄電池セルの電極電圧Ｕｃｅｌｌの時間に対する変化を示している。この図からは、充電中のクープデフォート効果は、バッテリが既に十分に放電した場合且つその場合に限り発生することが分かる。
【００３１】
図７は、それぞれ１．９５Ｖ（プロットＡ１）、１．９０Ｖ（プロットＡ２）、１．８０Ｖ（プロットＡ３）、及び１．７０Ｖ（プロットＡ４）の電圧閾値で妨げられている放電に従って、類似条件下で部分充電が行われているときの鉛蓄電池セルの充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。これらの曲線プロットは、とりわけ、放電電圧閾値、換言すると放電深さに到達したことに従う充電中のクープデフォート効果を表すパラメータとこれまでの放電の条件との間に存在する関連性を示している。特に、放電の終端で電圧閾値が低くなるほど、すなわち、放電深さが深くなるほど、充電中のクープデフォート効果の大きさ（Ｕｐｅａｋ及び／又はΔＵ）は大きくなる。
【００３２】
図８は、同一の電圧閾値１．７５Ｖ、並びにそれぞれ０．２Ｃ１０（プロットＡ５）、０．１Ｃ１０（プロットＡ６）、及び０．０１Ｃ１０（プロットＡ７）の電流型で妨げられている放電に従って、類似条件下で部分充電が行われているときの鉛蓄電池の充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。これらのプロットは、充電中のクープデフォート効果を表すパラメータとこれまでの放電の条件との間に存在する関連性、とりわけ、これまでの放電の電流型に対する関連性、換言すると放電したバッテリの活性剤又は放電に到達した深さを示している。特に、これまでの放電が低くなるほど、すなわち、活性剤の使用及び放電深さが深くなるほど、充電中のクープデフォート効果の大きさは大きくなる。
【００３３】
図９は、劣化していない放電したバッテリの場合（実線）並びに放電及び劣化した同一のバッテリの場合（破線）の充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。その結果、特定の劣化したバッテリの場合には、どの放電電流型が使用されても、放電電圧閾値の終端は、少量の電力が放電した後に到達する。図９の破線プロットによって示されているように、この場合の充電中のクープデフォート効果、特に弱いか、又は、全く観られない。
【００３４】
これまでに放電したバッテリの同時充電の後に、充電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータの分析は、充電の開始時点でのクープデフォート効果の有無を検出できるようにし（図５及び図６）、放電深さに従ってクープデフォート効果を示すバッテリを分類できるようにし（図７及び図８）、劣化したバッテリを劣化していないバッテリと区別できるようにする（図９）、すなわち、バッテリの残量に従ってバッテリを差別化することができるようにする。
【００３５】
図４に示された例では、Ｋ個のバッテリの充電量及び残量を分析するために（Ｆ８）、はじめに、制御回路は、Ｋ個の再充電された各バッテリに関して充電の開始時点で充電中のクープデフォート効果が観られるか否かを調べる。次に、バッテリに関して充電中のクープデフォート効果が観られる場合には（Ｆ２０のＹＥＳ）、制御回路は、バッテリの放電深さを比較する（Ｆ２１）。実際には、放電深さは、充電中のクープデフォート効果の大きさ、部分的に充電された異なるバッテリに関するステップ（Ｆ７）において測定されたパラメータの比較によって行われる。図７及び図８を参照して上述されたように、クープデフォート効果の大きさが大きくなるほど、バッテリはより深く放電する。このことは、優先順位が更新されたときに（Ｆ９、図２）、制御回路がほとんどの放電したバッテリを充電するための優先度を逐次的に与えることできるようにするものである。次に、バッテリが、異なるバッテリの放電深さに依存する優先順位に従って逐次的に充電される。
【００３６】
図４に示された例では、分析されたバッテリの数Ｋ１に関しては、充電中のクープデフォート効果が観られなかった（Ｋ１≦Ｋ）。ステップＦ２２において、これらのＫ１個のバッテリに関しては、制御回路は、充電中のクープデフォート効果の観察に必要な条件が満たされたか否かを調べる。これに該当しない場合には（Ｆ２２のＮＯ）、関係するバッテリの充電量及び残量の分析は継続されない。一方、観察条件が満たされることが分かった場合には（Ｆ２２のＹＥＳ）、図４の例においてＫ２個のバッテリの場合には（Ｋ２≦Ｋ１）、関係するバッテリが不良であることが明らかにされる（Ｆ２３）。
【００３７】
図２に示されたように、残量の分析中にバッテリが不良であることが明らかになったときには、制御回路は、これらの不良があるバッテリのメンテナンス活動及び／又は取り替え活動のきっかけを与えることができる。このように、ステップＦ２４において、制御回路は、前のステップ（Ｆ２３）において不良があることが明らかになったバッテリが事前に既に不良があることが明らかにされていたか否かを調べる。これに該当する場合には（Ｆ２４のＮＯ）、制御回路は、メンテナンス活動又は修繕活動を行うことができないものとみなす。
【００３８】
そのようなメンテナンス活動は、一般的に、高電圧閾値を増加することを含む急速充電、パルス状の電流充電、又はバッテリ自体のメンテナンスを行うべきであることをユーザに知らせるという手段にある。例えば、電解液レベルを調べること及び／又は追加の電気測定を行うことであっても良い。
【００３９】
次に、不良があるバッテリの診断が繰り返された場合には（Ｆ２４のＹＥＳ）、図４の例においてＫ３個のバッテリの場合には（Ｋ３≦Ｋ２）、関係するＫ３個のバッテリは、取り替えられなければならないとみなされる。
【００４０】
それによって、上述の管理方法は、バッテリのバンク又は１組の電気化学セルのインテリジェントな管理、均一な使用及びバンクの異なるバッテリの経年劣化の保証、並びにバッテリのサービス寿命の最適化を可能にする。この管理方法は、バッテリの充電量を考慮してほとんどの放電したバッテリを優先的に充電するとともに、バッテリの残量を考慮してほとんどの劣化したバッテリのメンテナンス活動にきっかけを与え、及び／又は、ほとんどの劣化したバッテリが取り替えられることを推奨する。それによって、バッテリバンクの信頼性及び性能が最適化される。
【００４１】
好ましくは、優先順位基準は、バッテリの充電量の診断に基づいており、とりわけ、この診断に従って最も放電したバッテリを充電するための優先度を与えることができるようにする放電したバッテリの活性剤の状態の診断に基づいている。
【００４２】
この管理方法は、特に、充電中のクープデフォート効果の電気パラメータ、特に、異なるバッテリに対応する充電中のクープデフォート効果の大きさの比較に基づくバッテリの状態の診断の種類に関して、従来の方法とは異なる。特に、この方法は、構築された充電の状態の診断にこれまでの充電の条件の影響及放電サイクルを考慮すること、すなわち、逐次再充電の充電終了時点ではなく、再充電のまさに開始時点でこの診断を構築することに利点がある。それによって、分析されたバッテリの電気的な履歴の全体が検討材料として取り入れられる。さらに、診断を構築することは、放電を必要としないので、低電力であり、分析されたバッテリの残量の診断も同時に構築できるようになる。
【００４３】
上述の管理方法、特に、最も広範囲に放電したバッテリの優先再充電は、バッテリバンクの各バッテリの最も均一な使用を保証する。さらに、このことは、バッテリバンクの過剰な規模を回避することができ、それによって、均等な性能とともにコストを低減する。
【００４４】
上述において使用されている「バッテリ」という用語は、充電式バッテリ及び電気化学セルの何れにも拡張する。
【００４５】
上述の管理方法は、どの種類のバッテリにも応用される。特に、需要に対して発電を順応させる発電が断続的であるような製品、例えば、光起電製品への使用が一般的である鉛蓄電池のバンクの管理によく適している。一般的な方法では、バッテリの種類及び／又はこのバッテリが使用されている製品の種類を考慮して、全ての種類の充電又は放電が用いられる。公知の方法では、バッテリの電極電圧及び／又は充電電流と放電電流は、充電及び／又は放電中にモニタリング及び／又は測定される。同様に、全ての充電の終端及び放電の終端の基準が、例えば、電圧閾値、又は、電圧時間プロファイル及び／又は電流時間プロファイルに基づいて使用される。
【００４６】
本発明は、上述の特定の実施形態に限られるものではない。代替的な実施形態では、例えば、ステップＦ３は、バンクのＮ個の全バッテリの管理を考慮しても良く、Ｋ個の放電したバッテリによって形成されるサブセットの管理だけではない。この場合には、全バッテリが、部分充電のステップ及び充電中のクープデフォートを表す電気パラメータの測定を受ける。次に、逐次充電サイクル中に、完全に放電したバッテリを事前に検出することは必須ではない。充電中のクープデフォートを表すパラメータを分析することによって、実際には、ステップＦ３は、（図６に示されている識別を用いて）バッテリが放電しているか否かを決定し、バッテリの放電深さを決定できるようにもする。
【００４７】
さらに、バッテリの部分充電中に測定された充電中のクープデフォートを表す電気パラメータに基づく各バッテリの放電範囲の分析は、バッテリのその後の逐次充電サイクルにおいて使用される充電戦略を選択するのに使用される。一般的な方法では、全種類の充電戦略が使用される。通常では、標準的な充電戦略は、電流又は電圧が制御される充電中の逐次的な段階を含んでいる。一般的には、これらの段階は、電圧閾値又は充電量に従うカットオフ基準で妨げられる。例えば、バッテリの充電の開始時点で観られる充電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータに基づいて決定される放電深さに基づく新しい充電戦略は、このバッテリに関して、標準的な充電手続の次に急速充電又はパルス電流を適用する過充電段階を追加することにある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る管理方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係る管理方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る管理方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る管理方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図５】部分充電が行われているときに完全に放電されたバッテリの電極電圧Ｕの時間に対する変化を示している。
【図６】部分充電が行われているときに完全に放電した後（実線）及び不完全に放電した後（破線）のバッテリセルの電極電圧Ｕｃｅｌｌの時間に対する変化を示している。
【図７】それぞれ１．９５Ｖ（プロットＡ１）、１．９０Ｖ（プロットＡ２）、１．８０Ｖ（プロットＡ３）、及び１．７０Ｖ（プロットＡ４）の電圧閾値で妨げられている放電に従って、０．１Ｃ１０の類似条件下で部分充電が行われているときの充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。
【図８】同一の電圧閾値１．７５Ｖ、並びにそれぞれ０．２Ｃ１０（プロットＡ５）、０．１Ｃ１０（プロットＡ６）、及び０．０１Ｃ１０（プロットＡ７）の電流条件下で妨げられている放電に従って、０．１Ｃ１０の類似条件下で部分充電が行われているときの充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。
【図９】劣化していない放電したバッテリの場合（実線）並びに放電及び劣化した同一のバッテリの場合（破線）の充電中のクープデフォート効果の電気パラメータの変化を示している。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月4日(2009.2.4)
【手続補正２】
【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】
優先度に従うバンクのバッテリの逐次充電と、バッテリの充電状態の分析と、を含む充電式バッテリのバンクの管理方法において、
少なくとも１つのバッテリサブセットの部分充電と、
充電中のクープデフォート（ｃｏｕｐ  ｄｅ  ｆｏｕｅｔ）効果を表す電気パラメータの前記部分充電中の測定（Ｆ７）と、
前記サブセットの異なるバッテリと関連する充電中のクープデフォート効果の大きさの比較と、を含み、
前記バンクのバッテリは、前記比較に従って修正された優先順位に従うバンクのバッテリのその後の逐次充電サイクルの間に充電されることを特徴とする管理方法。
【請求項２】
前記その後の逐次充電サイクルにおいて、優先度は、最も広範囲に放電したバッテリを充電するように与えられることを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
【請求項３】
部分充電は、前記サブセットの全バッテリに対して同時に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の管理方法。
【請求項４】
前記部分充電の前に、予め設定された優先順位に従うバンクのバッテリの逐次充電（Ｆ２）と、
修正された優先順位を考慮するその後の逐次充電ステップ（Ｆ６，Ｆ９）と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項５】
前記部分充電の前に、完全に放電されたバッテリの検出を含み、
前記完全に放電されたバッテリは、完全に放電したときに部分充電されたバッテリのサブセットを構成する請求項１乃至３の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項６】
前記部分充電中に測定された充電中のクープデフォート効果を表す電気パラメータに従うバッテリの健康状態の分析（Ｆ８）と、
前記健康状態に従うメンテナンス活動（Ｆ１０）のきっかけを与えることと、を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の管理方法。
【請求項７】
前記健康状態の分析は、不良バッテリの検出を含むことを特徴とする請求項６に記載の管理方法。
【請求項８】
前記不良バッテリの検出は、前記部分充電中の充電中のクープデフォート効果の欠乏に基づくことを特徴とする請求項７に記載の管理方法。
【請求項９】
前記バンクのバッテリのその後の逐次充電サイクルの間に用いられる充電戦略は、各バッテリに対して、前記バッテリに関して前もって測定されたクープデフォート効果を表すパラメータに従うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の管理方法。
【国際調査報告】
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