(57)【要約】【課題】回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断できるようにする。【解決手段】本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理装置（１）は、鉛蓄電池（７）の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値（１３１）を取得する計測値取得部（１２）と、前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データ（１３２）を記憶する記憶部（１３）と、前記取得部によって取得した前記計測値と、前記記憶部に記憶された前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定部（１４）と、を有することを特徴とする。【選択図】図６
2019158531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値を取得する計測値取得部と、
前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データを記憶する記憶部と、
前記計測値取得部によって取得した前記計測値と、前記記憶部に記憶された前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定部と、
を有するデータ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ処理装置において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、
前記判定部は、前記定電圧充電期間において充電電流が閾値より低下してから所定時間経過したときの充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ処理装置において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間に充電電流が第１閾値に到達してから前記第１閾値よりも小さい第２閾値に到達するまでの時間を示す充電電流収束時間であって、
前記判定部は、
前記定電圧充電期間に充電電流が前記第１閾値に到達してから前記第２閾値に到達するまでの時間を計測する計時部と、
前記計時部によって計測した前記時間の計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部とを含む
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載のデータ処理装置において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、
前記計測値取得部は、前記鉛蓄電池の充電電流と前記鉛蓄電池の放電電流とを取得し、
前記判定部は、
前記鉛蓄電池の充電電流の積算値を算出する充電電流積算部と、
前記鉛蓄電池の放電電流の積算値を算出する放電電流積算部と、
前回実施した回復充電が完了してからの前記充電電流の積算値と前回実施した回復充電が完了してからの前記放電電流の積算値との比率が所定値となったときの前記鉛蓄電池の充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部と、を含む
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載のデータ処理装置において、
前記判定部は、
前記定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて、前記定電圧充電期間における前記充電電流の時間に対する変化を示す関数を推定する関数推定部と、
前記関数推定部によって推定した関数に基づいて算出した前記第１パラメータと、前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部と、を含む
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ処理装置において、
前記鉛蓄電池の充電電流をＩ、時間をｔ、時定数をＢ、第１定数をＩ０、第２定数をＡとしたとき、前記関数は下記式（１）によって表され、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を表す回復充電末期電流であって、
前記判定処理部は、前記関数推定部によって推定した前記関数の前記第１定数を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【数１】
2019158531.tif 000004
【請求項７】
請求項５に記載のデータ処理装置において、
前記鉛蓄電池の充電電流をＩ、時間をｔ、時定数をＢ、第１定数をＩ０、第２定数をＡとしたとき、前記関数は下記式（１）によって表され、
前記第１パラメータは、前記時定数であって、
前記判定処理部は、前記関数推定部によって推定した前記関数の前記時定数と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【数２】
2019158531.tif 000005
【請求項８】
鉛蓄電池の劣化状態の判定方法であって、
前記鉛蓄電池の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値を取得する計測値取得ステップと、
前記計測値取得ステップによって取得した前記計測値と、記憶部に記憶された前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定ステップと、を含む
診断方法。
【請求項９】
請求項８に記載の診断方法において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、
前記判定ステップは、前記定電圧充電期間において充電電流が閾値より低下してから所定時間経過したときの充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とする診断方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の診断方法において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間に充電電流が第１閾値に到達してから前記前記第１閾値よりも小さい第２閾値に到達するまでの時間を示す充電電流収束時間であって、
前記判定ステップは、
前記定電圧充電期間に充電電流が前記第１閾値に到達してから前記第２閾値に到達するまでの時間を計測する計時ステップと、
前記計時ステップによって計測した前記時間の計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップとを含む
ことを特徴とする診断方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の診断方法において、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、
前記計測値取得ステップは、前記鉛蓄電池の充電電流と放電電流とを取得し、
前記判定ステップは、
前記鉛蓄電池の充電電流の積算値を算出する充電電流積算ステップと、
前記鉛蓄電池の放電電流の積算値を算出する放電電流積算ステップと、
前回実施した回復充電が完了してからの前記充電電流の積算値と前回実施した回復充電が完了してからの前記放電電流の積算値との比率が所定値となったときの前記鉛蓄電池の充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップと、を含む
ことを特徴とする診断方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の診断方法において、
前記判定ステップは、
前記定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて、前記定電圧充電期間における前記充電電流の時間に対する変化を示す関数を推定する関数推定ステップと、
前記関数推定ステップによって推定した関数に基づいて算出した前記第１パラメータと、前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップと、を含む
ことを特徴とする診断方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の診断方法において、
前記鉛蓄電池の充電電流をＩ、時定数をＢ、第１定数をＩ０、第２定数をＡとしたとき、前記関数は下記式（１）によって表され、
前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を表す回復充電末期電流であって、
前記判定処理ステップは、前記関数推定ステップによって推定した前記関数の前記第１定数を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とする診断方法。
【数３】
2019158531.tif 000006
【請求項１４】
請求項１２に記載の診断方法において、
前記鉛蓄電池の充電電流をＩ、時定数をＢ、第１定数をＩ０、第２定数をＡとしたとき、前記関数は下記式（１）によって表され、
前記第１パラメータは、前記時定数であって、
前記判定処理ステップは、前記関数推定ステップによって推定した前記関数の前記時定数と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する
ことを特徴とする診断方法。
【数４】
2019158531.tif 000007
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ処理装置、および診断方法に関し、例えば鉛蓄電池の状態を監視するデータ処理装置、および鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、長期間の充放電の繰り返しにより、容量が低下し劣化する。鉛蓄電池を用いた蓄電システムでは、鉛蓄電池の劣化の一因であるサルフェーションを除去するために、鉛蓄電池を満充電状態にする回復充電を定期的に行っている。
【０００３】
回復充電の方式としては、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式と多段充電方式が知られている。定電流―定電圧充電方式は、初めに一定の電流値による充電（以下、「定電流充電」または「ＣＣ充電」とも称する。）を行い、蓄電池電圧が所定の閾値に達した後に、一定の電圧による充電（以下、「定電圧充電」または「ＣＶ充電」とも称する。）を行って鉛蓄電池を満充電状態まで回復させる充電方式である。多段充電方式は、初めに定電流充電を行い、蓄電池電圧が所定の閾値に達した後に前回の電流値よりも低い電流値での定電流充電を行うことを複数回繰り返し、最後に、所定の電圧で定電圧充電を行って鉛蓄電池を満充電状態まで回復させる充電方式である。いずれの充電方式も、回復充電の後半では、定電圧充電を行う。
【０００４】
また、鉛蓄電池を用いた蓄電システムでは、鉛蓄電池の劣化状態を判定している。
鉛蓄電池の劣化状態の診断方法としては、鉛蓄電池の内部抵抗を計測し、その計測結果から鉛蓄電池の寿命を推定する方法や、鉛蓄電池を満充電にした後に残存容量が無くなるまで（放電終止電圧まで）放電し、放電電流を積算して実容量を計測する方法（容量試験）が知られている。
【０００５】
また、特許文献１には、鉛蓄電池の劣化状態の診断方法として、鉛蓄電池の回復充時に、蓄電池電圧が所定の上限電圧値以上になったら内部タイマーを駆動し、鉛蓄電池の充電電流値が所定の下限電流値以下になったら内部タイマーの駆動を終了させて、内部タイマーで計測した時間に基づいて鉛蓄電池の完全放電容量を算出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２７２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の鉛蓄電池の劣化状態の診断方法では、以下に示す課題がある。
例えば、鉛蓄電池の内部抵抗を計測する方法では、内部抵抗を計測するために、鉛電池の各セルに専用のセンサ類を別途設置する必要がある。
【０００８】
また、容量試験では、鉛蓄電池の満充電、完全放電、および再度の満充電が必要であり、蓄電システムの運用を長時間停止する必要がある。
【０００９】
また、特許文献１に開示された診断方法は、定電圧充電を開始する前に複数回蓄電池電圧が上限電圧値以上となる多段充電方式の回復充電を行う蓄電システムに、適用することが困難である。
【００１０】
このように、従来の鉛蓄電池の劣化状態の診断方法では、種々の課題があるため、鉛蓄電池の新たな劣化判定技術が必要であると本願発明者らは考えた。
【００１１】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理装置は、鉛蓄電池の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値を取得する計測値取得部と、前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データを記憶する記憶部と、前記取得部によって取得した前記計測値と、前記記憶部に記憶された前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るデータ処理装置によれば、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】鉛蓄電池の充放電サイクル数と回復充電末期電流との関係を示す図である。
【図２】鉛蓄電池の充放電サイクル数と蓄電池容量との関係を示す図である。
【図３】鉛蓄電池の回復充電末期電流と蓄電池容量の関係を示す図である。
【図４】鉛蓄電池の充放電サイクル数と充電電流収束時間との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る蓄電システムの構成を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る監視装置の構成を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【図８】回復充電時の鉛蓄電池の充電電流および蓄電池電圧を示すタイミングチャートである。
【図９】実施の形態２に係る監視装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【図１１】回復充電時の鉛蓄電池の充電電流と蓄電池電圧を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態３に係る監視装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【図１４】回復充電時の鉛蓄電池の充電電流および放電電流を示すタイミングチャートである。
【図１５】回復充電における充電電流の特性を示す図である。
【図１６】回復充電の定電圧充電期間における充電電流の時間に対する変化を表す関数を片対数グラフで表示した場合の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態４に係る監視装置の構成を示す図である。
【図１８】時定数Ｂと蓄電池容量の関係を示す図である。
【図１９】実施の形態４に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
【００１６】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理装置（１，１Ａ〜１Ｃ）は、鉛蓄電池（７）の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値（１３１）を取得する計測値取得部（１２）と、前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データ（１３２，１３２Ａ，１３２Ｃ）を記憶する記憶部（１３）と、前記取得部によって取得した前記計測値と、前記記憶部に記憶された前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定部（１４，１４Ａ〜１４Ｃ）と、を有することを特徴とする。
【００１７】
〔２〕上記データ処理装置（１）において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、前記判定部（１４）は、前記定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値（Ｉｔｈ）より低下してから所定時間（ｔ１）経過したときの充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定してもよい。
【００１８】
〔３〕上記データ処理装置（１Ａ）において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間に充電電流が第１閾値（Ｉｔｈ１）に到達してから前記第１閾値よりも小さい第２閾値（Ｉｔｈ２）に到達するまでの時間を示す充電電流収束時間であって、前記判定部（１４Ａ）は、前記定電圧充電期間に充電電流が前記第１閾値に到達してから前記第２閾値に到達するまでの時間（ｔ２）を計測する計時部（１４０Ａ）と、前記計時部によって計測した前記時間の計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部（１４１Ａ）とを含んでもよい。
【００１９】
〔４〕上記データ処理装置（１Ｂ）において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、前記計測値取得部は、前記鉛蓄電池の充電電流と前記鉛蓄電池の放電電流とを取得し、前記判定部（１４Ｂ）は、前記鉛蓄電池の充電電流の積算値を算出する充電電流積算部（１４２）と、前記鉛蓄電池の放電電流の積算値を算出する放電電流積算部（１４３）と、前回実施した回復充電が完了してからの前記充電電流の積算値と前回実施した回復充電が完了してからの前記放電電流の積算値との比率が所定値となったときの前記鉛蓄電池の充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部（１４１Ｂ）と、を含んでもよい。
【００２０】
〔５〕上記データ処理装置（１Ｃ）において、前記判定部は、前記定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて、前記定電圧充電期間における前記充電電流の時間に対する変化を示す関数（式（１））を推定する関数推定部（１４４）と、前記関数推定部によって推定した関数に基づいて算出した前記第１パラメータと、前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理部（１４１Ｃ）と、を含んでもよい。
【００２１】
〔６〕本発明の代表的な実施の形態に係る鉛蓄電池の劣化状態の判定方法は、前記鉛蓄電池の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値を取得する計測値取得ステップと、前記計測値取得ステップによって取得した前記計測値と、記憶部に記憶された前記定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと前記鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
〔７〕上記診断方法において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、前記判定ステップは、前記定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値より低下してから所定時間経過したときの充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定するステップを含むことを特徴とする。
【００２３】
〔８〕上記診断方法において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間に充電電流が第１閾値に到達してから前記第１閾値よりも小さい第２閾値に到達するまでの時間を示す充電電流収束時間であって、前記判定ステップは、前記定電圧充電期間に充電電流が前記第１閾値に到達してから前記第２閾値に到達するまでの時間を計測する計時ステップと、前記計時ステップによって計測した前記時間の計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップとを含んでもよい。
【００２４】
〔９〕上記診断方法において、前記第１パラメータは、前記定電圧充電期間の末期における充電電流を示す回復充電末期電流であって、前記計測値取得ステップは、前記鉛蓄電池の充電電流と放電電流とを取得し、前記判定ステップは、前記鉛蓄電池の充電電流の積算値を算出する充電電流積算ステップと、前記鉛蓄電池の放電電流の積算値を算出する放電電流積算ステップと、前回実施した回復充電が完了してからの前記充電電流の積算値と前回実施した回復充電が完了してからの前記放電電流の積算値との比率が所定値となったときの前記鉛蓄電池の充電電流の計測値を前記回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップと、を含んでもよい。
【００２５】
〔１０〕上記診断方法において、前記判定ステップは、前記定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて、前記定電圧充電期間における前記充電電流の時間に対する変化を示す関数を推定する関数推定ステップと、前記関数推定ステップによって推定した関数に基づいて算出した前記第１パラメータと、前記対応関係データとに基づいて、前記鉛蓄電池の劣化状態を判定する判定処理ステップと、を含んでもよい。
【００２６】
２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００２７】
≪本発明に係る鉛蓄電池の劣化診断方法の概要≫
先ず、本発明に係る鉛蓄電池の劣化診断方法の概要について説明する。
本願発明者らは、鉛蓄電池の回復充電の終了間際の充電電流、換言すれば、回復充電における定電圧（ＣＶ）充電期間の末期の充電電流（以下、「回復充電末期電流」とも称する。）の値と鉛蓄電池の充放電サイクル数との間に相関があり、回復充電末期電流から鉛蓄電池の充放電サイクルに相当した鉛蓄電池の劣化度合いを判定することが可能であることを見出した。
【００２８】
図１は、鉛蓄電池の充放電サイクル数と回復充電末期電流との関係を示す図である。
図１には、回復充電の完了条件を「ＣＶ充電への切り替わり後、充電電流が０．５Ａ以下になったとき」、または「ＣＶ充電への切り替わり後、１２時間経過したとき」とした場合に、回復充電の完了間際の回復充電末期電流を計測して、充放電サイクル数との対応関係をグラフにしたものである。同図において、縦軸は鉛蓄電池の回復充電末期電流を表し、横軸は鉛蓄電池の充放電サイクル数を表している。
同図に示すように、回復充電末期電流は、鉛蓄電池の充放電サイクル数とともに増加する傾向にある。
【００２９】
図２は、鉛蓄電池の充放電サイクル数と蓄電池容量との関係を示す図である。
同図において、縦軸は鉛蓄電池の蓄電池容量を表し、横軸は鉛蓄電池の充放電サイクル数を表している。
同図に示すように、蓄電池容量は、鉛蓄電池の充放電サイクル数が増加するほど低下する傾向にある。
【００３０】
図１および図２に基づいて、鉛蓄電池の回復充電末期電流と蓄電池容量の関係をグラフで表すと、図３に示すようになる。図３において、縦軸は鉛蓄電池の回復充電末期電流を表し、横軸は鉛蓄電池の蓄電池容量を表している。
図３から理解されるように、回復充電末期電流と鉛蓄電池の蓄電池容量とは相関があり、回復充電末期電流が増加するほど鉛蓄電池の蓄電池容量が低下する傾向がある。
【００３１】
したがって、鉛蓄電池の回復充電中に回復充電末期電流を計測し、その計測値に基づいて、予め求めておいた回復充電末期電流と鉛蓄電池の蓄電池容量との対応関係を参照することにより、そのときの鉛蓄電池の蓄電池容量、すなわち鉛蓄電池の劣化状態を判定することが可能となる。
【００３２】
また、回復充電末期電流の増加は、回復充電が完了するまでの時間、すなわち、ＣＶ充電への切り替わり後、充電電流が所定の電流値まで低下するまでの時間が長くなることを意味する。
【００３３】
図４は、鉛蓄電池の充放電サイクル数と充電電流が所定の電流値まで低下するまでの時間との関係を示す図である。図４において、縦軸は鉛蓄電池の充放電サイクル数を表し、横軸は、回復充電におけるＣＶ充電の期間に、充電電流が第１閾値Ｉｔｈ１から第２閾値Ｉｔｈ２（＜Ｉｔｈ１）まで低下するまでの時間（以下、「充電電流収束時間」とも称する。）を表している。
図４に示すように、鉛蓄電池の充放電サイクル数の増加に伴い、充電電流収束時間が増加する傾向にある。
【００３４】
したがって、鉛蓄電池の回復充電中に充電電流収束時間を計測し、その計測値に基づいて、予め求めておいた充電電流収束時間と鉛蓄電池の充放電サイクル数（または、充放電サイクル数に対応する蓄電池容量）との対応関係を参照することにより、そのときの鉛蓄電池の劣化状態を判定することが可能となる。
以下、上述した鉛蓄電池の劣化診断方法の具体的な実施の形態について、説明する。
【００３５】
≪実施の形態１≫
図５は、本発明の実施の形態１に係る蓄電システムの構成を示す図である。
同図に示される蓄電システム１００は、例えばサイクルユースの鉛蓄電池を備えた蓄電システムである。蓄電システム１００は、例えば、通常時に電力供給部３（商用電源）から負荷８に給電し、停電の発生時には、電源バックアップ用の鉛蓄電池７から負荷８に給電する。
【００３６】
電力供給部３は、蓄電システム１００および負荷８に電力を供給する機能部である。電力供給部３は、例えば、商用電源である。なお、電力供給部３は、商用電源に加えて、太陽光発電（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）等の再生可能エネルギーに基づいて電力を発生させる発電設備を有していてもよい。
【００３７】
蓄電システム１００は、蓄電池７、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）４、電流センサ５、電圧センサ６、監視装置１、および制御装置２を備えている。
【００３８】
蓄電池７は、電力を充放電可能に構成された鉛蓄電池である。蓄電池７は、単一のセル、或いは複数のセルを直列に接続して構成される蓄電モジュールである。以下、蓄電池７を「鉛蓄電池７」とも表記する。
【００３９】
ＰＣＳ４は、後述する制御装置２によって制御され、電力供給部３、鉛蓄電池７、および負荷８の間で相互に電力を変換し、電力供給部３、鉛蓄電池７、および負荷８の間での電力の授受を制御する電力変換部である。例えば、ＰＣＳ４は、電力供給部３からの交流電力（ＡＣ）を直流電力（ＤＣ）に変換し、鉛蓄電池７に供給する。ＰＣＳ４は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ（ＡＣ／ＤＣ）、およびスイッチ回路等を含んで構成されている。
【００４０】
電流センサ５および電圧センサ６は、鉛蓄電池７の状態を示す物理量を計測するための機能部である。電流センサ５は、鉛蓄電池７の充電電流および放電電流を計測する。電圧センサ６は、鉛蓄電池７の出力電圧（蓄電池電圧）を計測する。
【００４１】
監視装置１および制御装置２は、蓄電システム１００全体の統括的な動作を制御する。
【００４２】
監視装置１は、電流センサ５および電圧センサ６によって計測された物理量を逐次取得し、当該物理量に基づいて鉛蓄電池７の状態を監視するデータ処理装置である。監視装置１は、例えば、ＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）である。
【００４３】
制御装置２は、蓄電システム１００の各構成要素の制御を司る装置である。具体的に、制御装置２は、ＰＣＳ４を駆動することにより、鉛蓄電池７の充放電制御を行う。例えば、制御装置２は、監視装置１からの指示に応じて、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式または多段充電方式で鉛蓄電池７の回復充電を実行する。制御装置２は、例えばＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）である。
【００４４】
監視装置１および制御装置２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等プロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とを含んで構成され、上述した監視装置１および制御装置２は、上記記憶装置に記憶されたプログラムに従ってプロセッサが各種演算を実行して周辺回路を制御することにより、実現される。
【００４５】
監視装置１は、鉛蓄電池７の監視機能の一つとして、鉛蓄電池７の劣化状態を診断する診断機能を有している。
図６は、実施の形態１に係る監視装置１の構成を示す図である。
同図に示すように、監視装置１は、上記診断機能を実現するための機能部として、通信部１１、計測制御部１２、記憶部１３、および判定部１４を有している。
【００４６】
通信部１１は、制御装置２との間でデータの送受信を行う機能部である。
【００４７】
計測制御部１２は、電流センサ５および電圧センサ６を制御して、電流センサ５および電圧センサ６によって計測された物理量の計測結果を取得する機能部（計測結果取得部）である。例えば、計測制御部１２は、定期的に、電流センサ５および電圧センサ６から電流および電圧の計測値を取得する。また、計測制御部１２は、判定部１４からの指示に応じて電流センサ５および電圧センサ６から電流および電圧の計測値を取得する。計測制御部１２によって取得した電流値および電圧値は、記憶部１３に記憶される。例えば、鉛蓄電池７の充電電流および放電電流の計測値、および鉛蓄電池７の蓄電池電圧の計測値が計測結果１３１として記憶部１３に記憶される。
【００４８】
記憶部１３は、診断機能を実現するために必要な各種データを記憶する機能部である。例えば、記憶部１３は、計測制御部１２によって取得した計測結果１３１を記憶する。また、記憶部１３には、予め、後述する対応関係データ１３２が記憶されている。
【００４９】
判定部１４は、鉛蓄電池７の劣化状態を判定するための機能部である。
判定部１４は、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値と、記憶部１３に記憶された対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。
【００５０】
対応関係データ１３２とは、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと鉛蓄電池７の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表すデータである。
【００５１】
ここで、第１パラメータは、上述した回復充電末期電流であり、第２パラメータは、鉛蓄電池７の蓄電池容量である。
例えば、上述の図３に示したような、鉛蓄電池７の回復充電末期電流と蓄電池容量との相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを対応関係データ１３２として記憶部１３に記憶しておく。
【００５２】
また、対応関係データ１３２は、一つではなく複数であってもよい。例えば、上述の図１に示したような、鉛蓄電池７の回復充電末期電流と充放電サイクルとの相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを第１対応関係データとし、さらに、上述の図２に示したような、鉛蓄電池７の充放電サイクルと蓄電池容量との相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを第２対応関係データとして記憶部１３に記憶しておいてもよい。
【００５３】
上述した対応関係データ１３２は、第１パラメータと第２パラメータとの関係を示すデータであればよく、そのデータ構造等は、特に制限されない。たとえば、対応関係データ１３２は、第１パラメータと第２パラメータとの関係を示す関数であってもよいし、ルックアップテーブルのようなテーブル形式のデータであってもよい。
【００５４】
具体的に、判定部１４は、計時部１４０と判定処理部１４１とを含む。
計時部１４０は、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値より低下してから所定時間ｔ１が経過するまでの計時を行う。例えば、計時部１４０はタイマカウンタであって、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値より低下したことを検知したらカウントを開始し、カウント値があらかじめ設定された所定時間ｔ１に対応する設定値と一致したとき、通知信号を出力する。
【００５５】
判定処理部１４１は、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値より低下してから所定時間経過したときの充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。例えば、判定処理部１４１は、計時部１４０から通知信号が出力されたときの充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値とする。
【００５６】
次に、実施の形態１に係る監視装置１による鉛蓄電池７の劣化状態を診断する診断方法について、具体的に説明する。
図７は、実施の形態１に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
図８は、回復充電時の鉛蓄電池７の充電電流および蓄電池電圧を示すタイミングチャートである。図８において、縦軸は、電流と電圧とを表し、横軸は、時間を表している。また、参照符号３００は、鉛蓄電池７の充電電流を表し、参照符号４００は、鉛蓄電池７の蓄電池電圧を表している。図８には、一例として、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式で回復充電を行った場合の充電電流および蓄電池電圧の時間的な変化が示されている。
【００５８】
図８に示すように、ＣＣＣＶ方式の回復充電では、最初に一定の電流値Ｉ１でＣＣ充電を開始する。その後、蓄電池電圧が所定の電圧Ｖｃに到達したら、ＣＣ充電を停止して、一定の電圧ＶｃでＣＶ充電を行い、鉛蓄電池７を満充電状態まで回復させる。
【００５９】
図７に示すように、先ず、監視装置１は、回復充電の定電圧充電が開始されると、定電圧充電期間（ＣＶ充電期間）において、充電電流Ｉが所定の閾値Ｉｔｈよりも低くなったか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、充電電流Ｉが所定の閾値Ｉｔｈよりも低くなった場合には、監視装置１は、計時部１４０によって計時を開始する（ステップＳ１２）。
【００６０】
次に、監視装置１は、充電電流Ｉが所定の閾値Ｉｔｈより低下してから所定時間ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００６１】
ステップＳ１３において、所定時間ｔ１が経過した場合、監視装置１は、その時の充電電流の測定値を、回復充電末期電流の計測値とする（ステップＳ１４）。例えば、図８において、計時部１４０が所定時間ｔ１の経過時に信号を出力し、計測制御部１２がその信号に応じて電流センサ５から取得した充電電流の計測値Ｉｃｖを、回復充電末期電流の計測値とする。
【００６２】
次に、監視装置１は、ステップＳ１４で取得した充電電流の計測値と対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する（ステップＳ１５）。具体的には、判定処理部１４１が、記憶部１３に記憶されている回復充電末期電流と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２に基づいて、ステップＳ１４で取得した回復充電末期電流の計測値に対応する蓄電池容量を算出する。判定処理部１４１は、算出した蓄電池容量に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００６３】
以上、実施の形態１に係る監視装置１は、鉛蓄電池の回復充電の定電圧充電期間における充電電流の計測値と、予め求めておいた、定電圧充電期間における充電電流に関する第１パラメータと鉛蓄電池の劣化度合いを示す第２パラメータとの対応関係を表す対応関係データとに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００６４】
これによれば、鉛蓄電池の蓄電池容量と相関のある回復充電末期電流に基づいて、鉛蓄電池の劣化度合いを把握することが可能となるので、鉛蓄電池の内部抵抗を測定するためのセンサ類を新たに設ける必要がない。
【００６５】
また、これによれば、定期的に実施する回復充電時に鉛蓄電池の劣化度合いを把握することが可能となるので、容量試験のように劣化を判定するために特別な充放電が不要である。これにより、蓄電システムの運用を停止する必要がない上に、鉛蓄電池の劣化を判定するための時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００６６】
また、これによれば、充電電流と時間の組み合わせにより回復充電末期電流を計測するので、据置型蓄電池のように多段充電方式で回復充電を行う蓄電システムにも適用することが可能となる。
【００６７】
したがって、実施の形態１に係る監視装置１によれば、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断することが可能となる。
【００６８】
更に、実施の形態１に係る監視装置１は、定電圧充電期間において充電電流が所定の閾値より低下してから所定時間経過したときの充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。これによれば、回復充電末期電流、すなわち回復充電の終了間際の充電電流を適切に計測することができるので、鉛蓄電池の劣化度合いをより高精度に判定することが可能となる。
【００６９】
≪実施の形態２≫
実施の形態１に係る診断方法では、回復充電末期電流に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定したが、実施の形態２に係る診断方法では、充電電流収束時間に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。なお、実施の形態２に係る蓄電システムは、監視装置の構成の点において、実施の形態１に係る蓄電システムと相違し、その他の点においては実施の形態１に係る蓄電システムと同様である。
【００７０】
図９は、実施の形態２に係る監視装置の構成を示す図である。
実施の形態２において、対応関係データ１３２Ａの第１パラメータは、定電圧充電期間に充電電流が第１閾値Ｉｔｈ１に到達してから第２閾値Ｉｔｈ２（＜Ｉｔｈ１）に到達するまでの充電電流収束時間（ｔ２）であり、対応関係データ１３２Ａの第２パラメータは、鉛蓄電池７の蓄電池容量である。
【００７１】
例えば、上述の図４に示したような、鉛蓄電池７の充電電流収束時間ｔ２と充放電サイクル数（または、充放電サイクル数に対応する蓄電池容量）との相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを対応関係データ１３２Ａとして記憶部１３に記憶しておく。
【００７２】
図９に示される監視装置１Ａの判定部１４Ａは、計時部１４０Ａおよび判定処理部１４１Ａを有する。
【００７３】
計時部１４０Ａは、定電圧充電期間に充電電流が第１閾値Ｉｔｈ１に到達してから第２閾値Ｉｔｈ２（＜Ｉｔｈ１）に到達するまでの充電電流収束時間を計測する。計時部１４０Ａは、例えばカウンタであって、定電圧充電期間に充電電流の計測値が第１閾値Ｉｔｈ１となったときにカウント動作を開始し、充電電流の計測値が第２閾値Ｉｔｈ２となったときにカウント動作を停止して、そのときのカウント値を充電電流収束時間の計測値として記憶する。
【００７４】
判定処理部１４１Ａは、計時部１４０Ａによる時間の計測値と対応関係データ１３２Ａとに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。例えば、判定処理部１４１Ａは、充電電流収束時間と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２Ａに基づいて、計時部１４０Ａによる充電電流収束時間の計測値に対応する蓄電池容量を算出することにより、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００７５】
次に、実施の形態２に係る監視装置１Ａによる鉛蓄電池７の劣化状態を診断する診断方法について、具体的に説明する。
図１０は、実施の形態２に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
図１１は、回復充電時の鉛蓄電池７の充電電流と蓄電池電圧を示すタイミングチャートである。図１１において、縦軸は、電流と電圧とを表し、横軸は、時間を表している。また、参照符号３０１は、鉛蓄電池７の充電電流を表し、参照符号４０１は、鉛蓄電池７の蓄電池電圧を表している。図１１には、一例として、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式で回復充電を行った場合の充電電流および蓄電池電圧の時間的な変化が示されている。
【００７７】
図１０に示すように、監視装置１Ａは、回復充電の定電圧充電期間（ＣＶ充電期間）において、充電電流Ｉが所定の第１閾値Ｉｔｈ１に到達したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、充電電流Ｉが第１閾値Ｉｔｈ１に到達した場合には、監視装置１Ａは、計時部１４０Ａによって計時を開始する（ステップＳ２２）。
【００７８】
次に、監視装置１Ａは、充電電流Ｉが第１閾値Ｉｔｈ１よりも低い第２閾値Ｉｔｈ２に到達したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、充電電流Ｉが第２閾値Ｉｔｈ２に到達していない場合には、計時部１４０Ａによる計時を継続する。
一方、ステップＳ２３において、充電電流Ｉが第２閾値Ｉｔｈ２に到達した場合には、図１１に示すように、監視装置１Ａは計時部１４０Ａによる計時を終了し、そのときの計測時間ｔ２を充電電流収束時間の計測値とする（ステップＳ２４）。
【００７９】
次に、監視装置１Ａは、ステップＳ２４で取得した充電電流収束時間の計測値と記憶部１３に記憶された対応関係データ１３２Ａとに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する（ステップＳ２５）。例えば、監視装置１Ａの判定処理部１４１Ａが、充電電流収束時間ｔ２と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２に基づいて、ステップＳ２４で取得した充電電流収束時間の計測値に対応する蓄電池容量を算出する。判定処理部１４１Ａは、算出した蓄電池容量に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００８０】
以上、実施の形態２に係る監視装置１Ａによれば、実施の形態１に係る監視装置１と同様に、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断することが可能となる。
【００８１】
更に、実施の形態２に係る監視装置１Ａは、定電圧充電期間において充電電流が第１閾値Ｉｔｈ１に到達してから第２閾値Ｉｔｈ２（＜Ｉｔｈ１）に到達するまでの時間の計測値を充電電流収束時間ｔ２の計測値とし、当該計測値と対応関係データ１３２Ａとに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。これによれば、充電電流収束時間、すなわち回復充電の終了間際の充電電流の時間的な変化を適切に計測することができるので、鉛蓄電池の劣化度合いをより高精度に判定することが可能となる。
【００８２】
≪実施の形態３≫
実施の形態３に係る蓄電システムは、回復充電末期電流の決定方法に関して実施の形態１に係る蓄電システムと相違し、その他の点においては実施の形態１に係る蓄電システムと同様である。
【００８３】
図１２は、実施の形態３に係る監視装置の構成を示す図である。
図１２に示される監視装置１Ｂの判定部１４Ｂは、充電電流積算部１４２、放電電流積算部１４３、および判定処理部１４１Ｂを有する。
【００８４】
充電電流積算部１４２は、鉛蓄電池７の充電電流の積算値を算出する機能部である。放電電流積算部１４３は、鉛蓄電池７の放電電流の積算値を算出する機能部である。充電電流積算部１４２および放電電流積算部１４３は、回復充電が完了したタイミングで充電電流および放電電流の積算を開始する。
【００８５】
判定処理部１４１Ｂは、充電電流の積算値と放電電流の積算値との比率が所定値となったときの蓄電池の充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値とし、当該計測値と対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。
【００８６】
具体的に、判定処理部１４１Ｂは、前回実施した回復充電が完了してから充電電流積算部１４２によって算出された充電電流の積算値と、前回実施した回復充電が完了してから放電電流積算部１４３によって算出された放電電流の積算値との比率を算出する。例えば、判定処理部１４１Ｂは、放電電流の積算値に対する充電電流の積算値の比率〔％〕を算出する。次に、判定処理部１４１Ｂは、算出した比率と比率基準値１３４とを比較する。
【００８７】
ここで、比率基準値１３４は、回復充電における定電圧充電期間の末期を判定するための基準となる値である。一般に、回復充電は、放電容量に対して１００％以上（例えば、１０４％）となるように過充電が行われる。そのため、比率基準値１３４は、１００％を超える値、例えば１０１％〜１０４％の範囲の値に設定することが好ましい。
比率基準値１３４は、例えば、予め記憶部１３に記憶されている。
【００８８】
判定処理部１４１Ｂは、算出した比率が比率基準値１３４に到達したときの鉛蓄電池７の充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値とする。そして、判定処理部１４１Ｂは、回復充電末期電流と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２に基づいて、取得した回復充電末期電流の計測値に対応する蓄電池容量を算出することにより、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００８９】
次に、実施の形態３に係る監視装置１Ｂによる鉛蓄電池７の劣化状態を診断する診断方法について、具体的に説明する。
図１３は、実施の形態３に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【００９０】
図１４は、回復充電時の鉛蓄電池７の充電電流および放電電流を示すタイミングチャートである。図１４において、縦軸は、電流を表し、横軸は、時間を表している。また、参照符号３０２は、鉛蓄電池７の充電電流を表し、参照符号３０３は、鉛蓄電池７の放電電流を表している。
【００９１】
先ず、監視装置１Ｂは、回復充電が完了したタイミングで鉛蓄電池７の充電電流および放電電流の積算を開始する（ステップＳ３１）。例えば、図１４において、回復充電が完了した時刻ｔ３１において、監視装置１Ｂは、充電電流積算部１４２によって鉛蓄電池７の充電電流の積算を開始するとともに、放電電流積算部１４３によって鉛蓄電池７の放電電流の積算を開始する。
【００９２】
次に、監視装置１Ｂは、判定処理部１４１Ｂによって、充電電流積算部１４２による充電電流の積算値と放電電流積算部１４３による放電電流の積算値との比率を算出する（ステップＳ３２）。具体的には、放電電流の積算値に対する充電電流の積算値の比率を算出する。
【００９３】
次に、監視装置１Ｂは、判定処理部１４１Ｂによって、ステップＳ３２で算出した比率が比率基準値１３４に到達したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３において、ステップＳ３２で算出した比率が比率基準値１３４に到達していない場合には、充電電流および放電電流の積算を継続する。
【００９４】
一方、ステップＳ３２で算出した比率が比率基準値１３４に到達した場合には、監視装置１Ｂは、その時の充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値として取得する（ステップＳ３４）。例えば、図１４の時刻ｔ３２において、放電電流の積算値に対する充電電流の積算値の比率が比率基準値１３４と一致した場合、監視装置１Ｂは、計測制御部１２によって時刻ｔ３２において計測した充電電流の計測値を、回復充電末期電流の計測値とする。
【００９５】
次に、監視装置１Ｂは、ステップＳ３４で取得した回復充電末期電流の計測値と対応関係データ１３２とに基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する（ステップＳ３５）。具体的には、判定処理部１４１Ｂが、記憶部１３に記憶されている回復充電末期電流と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２に基づいて、ステップＳ３４で取得した回復充電末期電流の計測値に対応する蓄電池容量を算出する。判定処理部１４１Ｂは、算出した蓄電池容量に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【００９６】
以上、実施の形態３に係る監視装置１Ｂによれば、実施の形態１に係る監視装置１と同様に、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断することが可能となる。
【００９７】
また、実施の形態３に係る監視装置１Ｂは、前回実施した回復充電が完了してから充電電流および放電電流の積算を開始し、充電電流の積算値と放電電流の積算値との比率が所定値となったときの蓄電池の充電電流の計測値を回復充電末期電流の計測値として、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。これによれば、実施の形態１と同様に、回復充電の終了間際の充電電流を適切に計測することができるので、鉛蓄電池の劣化度合いをより高精度に判定することが可能となる。
【００９８】
≪実施の形態４≫
実施の形態４に係る蓄電システムは、回復充電の定電圧充電期間における充電電流の対数曲線の近似関数に基づいて鉛蓄電池の劣化度合いを判定する点において、実施の形態１に係る蓄電システムと相違し、その他の点においては実施の形態１に係る蓄電システムと同様である。
【００９９】
図１５は、回復充電における充電電流の特性を示す図である。
同図において、縦軸は充電電流を表し、横軸は時間を表している。また、参照符号３０３は、鉛蓄電池７の充電電流を表している。図１５には、一例として、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式で回復充電を行った場合の充電電流および蓄電池電圧の時間的な変化が示されている。
【０１００】
図１６は、回復充電の定電圧充電期間における充電電流の時間に対する変化を表す関数を片対数グラフで表示した場合の一例を示す図である。
図１６に示すように、式（１）で表される関数は、充電電流を片対数で表示した場合、参照符号５０１〜５０３のような特性となる。参照符号５０１は、充放電サイクル数がＣ１の鉛蓄電池７の充電電流の時間変化を表し、参照符号５０２は、充放電サイクル数がＣ２（＞Ｃ１）の鉛蓄電池７の充電電流の時間変化を表し、参照符号５０３は、充放電サイクル数がＣ３（＞Ｃ２）の鉛蓄電池７の充電電流の時間変化を表している。
【０１０１】
このように、回復充電の定電圧充電期間における鉛蓄電池の充電電流の時間変化は、片方対数で表示したときに直線に近似できる。したがって、定電圧充電期間における充電電流の時間に対する変化は、下記式（１）で表すことが可能である。
【０１０２】
【数１】
2019158531.tif 000003
【０１０３】
式（１）において、Ｉは鉛蓄電池７の充電電流であり、ｔは時間である。また、Ａは定数である。また、式（１）において、Ｂは、鉛蓄電池７の内部抵抗と鉛蓄電池７の容量とに基づく時定数である。ここで、容量は、鉛蓄電池７固有の値であって一定値である。一方、内部抵抗は、充放電サイクル数（鉛蓄電池７の劣化）に応じて増加する。したがって、時定数Ｂは、鉛蓄電池の劣化度合と相関のあるパラメータである。
さらに、式（１）において、Ｉ０は定数であって、回復充電末期電流に対応する。すなわち、定数Ｉ０は、鉛蓄電池の劣化度合と相関のあるパラメータである。
【０１０４】
このように、定電圧充電期間における充電電流の時間に対する変化は上記式（１）で近似することが可能であり、かつ充放電サイクル数によって回復充電末期電流の値（定数ＩＯ）または波形の傾き（時定数Ｂ）が異なる。
そこで、実施の形態４に係る監視装置では、定電圧充電を開始してから一定間隔で充電電流を計測し、その計測値から算出した指数関数の近似式（式（１））における定数ＩＯまたは時定数Ｂから、蓄電池の劣化度合いを判定する。
【０１０５】
図１７は、実施の形態４に係る監視装置１Ｃの構成を示す図である。
図１７に示される監視装置１Ｃの判定部１４Ｃは、関数推定部１４４および判定処理部１４１Ｃを有する。
【０１０６】
関数推定部１４４は、鉛蓄電池７の回復充電の定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて、定電圧充電期間における充電電流の時間に対する変化を示す関数を推定する機能部である。具体的に、関数推定部１４４は、定電圧充電の開始後に、計測制御部１２によって一定の時間間隔で取得した充電電流の計測値から、上述した指数関数の近似式（式（１））を推定する。近似式（式（１））を求める手法としては、逐次演算アルゴリズムのＬｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法等を用いればよい。
【０１０７】
関数推定部１４４によって推定された近似式（式（１））は、記憶部１３に関数データ１３５として記憶される。
【０１０８】
判定処理部１４１Ｃは、関数推定部１４４によって推定した関数から算出した第１パラメータと、対応関係データ１３２Ｃとに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する。
【０１０９】
ここで、実施の形態４に係る対応関係データ１３２Ｃの第１パラメータは、近似式（式（１））における定数ＩＯまたは時定数Ｂであり、対応関係データ１３２Ｃの第２パラメータは、鉛蓄電池７の蓄電池容量である。
【０１１０】
例えば、上述の図３に示したような、鉛蓄電池７の回復充電末期電流（定数ＩＯ）と蓄電池容量との相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを対応関係データ１３２Ｃとして記憶部１３に記憶しておく。あるいは、図１８に示すような、鉛蓄電池７の近似式（式（１））における時定数Ｂと蓄電池容量との相関関係を予め実験等により求めておき、その相関関係を示すデータを対応関係データ１３２Ｃとして記憶部１３に記憶しておく。
【０１１１】
次に、実施の形態４に係る監視装置１Ｃによる鉛蓄電池７の劣化状態を診断する診断方法について、具体的に説明する。
図１９は、実施の形態４に係る鉛蓄電池の劣化状態を診断する診断方法の流れを示すフローチャートである。
【０１１２】
先ず、監視装置１Ｃは、回復充電において定電圧充電が開始されると、充電電流の計測を開始する（ステップＳ４１）。例えば、監視装置１Ｂは、計測制御部１２によって、所定の時間間隔で充電電流の計測値を電流センサ５から取得する。
【０１１３】
次に、監視装置１Ｃは、定電圧充電期間に取得した充電電流の計測値に基づいて、充電電流の時間的な変化を表す近似式を算出する（ステップＳ４２）。例えば、監視装置１Ｃの関数推定部１４４が、計測制御部１２によって取得した複数の充電電流の計測値に基づいて、上記式（１）で表される近似式を算出し、関数データ１３５として記憶部１３に記憶する。
【０１１４】
次に、監視装置１Ｃの判定処理部１４１Ｃが、ステップＳ４３で算出した近似式（式（１））における第１パラメータを取得する（ステップＳ４３）。例えば、判定処理部１４１Ｃが、記憶部１３に記憶されている関数データ１３５から、定数ＩＯまたは時定数Ｂを取得する。
【０１１５】
次に、監視装置１Ｃの判定処理部１４１Ｃが、ステップＳ４４で取得した第１パラメータと、対応関係データ１３２Ｃとに基づいて、鉛蓄電池７の劣化状態を判定する（ステップＳ４４）。
例えば、判定処理部１４１Ｃは、ステップＳ４３で取得した近似式（式（１））の定数ＩＯを回復充電末期電流の計測値とし、回復充電末期電流と蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２Ｃに基づいて、回復充電末期電流の計測値に対応する蓄電池容量を算出する。あるいは、判定処理部１４１Ｃは、時定数Ｂと蓄電池容量との関係を示す対応関係データ１３２Ｃに基づいて、ステップＳ４３で取得した近似式（式（１））における時定数Ｂの値に対応する蓄電池容量を算出する。そして、判定処理部１４１Ｂは、算出した蓄電池容量に基づいて、鉛蓄電池の劣化状態を判定する。
【０１１６】
以上、実施の形態４に係る監視装置１Ｃによれば、実施の形態１に係る監視装置１と同様に、回復充電の方式によらず、より簡単に鉛蓄電池の劣化状態を診断することが可能となる。
【０１１７】
また、実施の形態４に係る監視装置１Ｃは、定電圧充電期間における経過時間と充電電流の計測値とに基づいて関数（式（１））を推定し、その関数の定数ＩＯまたは時定数Ｂに基づいて鉛蓄電池７の劣化度合を判定する。これによれば、実施の形態１と同様に、回復充電の終了間際の充電電流、または充電電流の時間的な変化を適切に計測することができるので、鉛蓄電池の劣化度合いをより高精度に判定することが可能となる。
【０１１８】
≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１９】
例えば、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１Ａ〜１Ｃ…監視装置（データ処理装置）、２…制御装置、３…電力供給部（ＰＣＳ）、５…電流センサ、６…電圧センサ、７…蓄電池（鉛蓄電池）、８…負荷、１１…通信部、１２…計測制御部、１２…計測値取得部、１３…記憶部、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…判定部、１００…蓄電システム、１３１…計測結果、１３２，１３２Ａ，１３２Ｃ…対応関係データ、１３４…比率基準値、１３５…関数データ、１４０，１４０Ａ…計時部、１４１，１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ…判定処理部、１４２…充電電流積算部、１４３…放電電流積算部、１４４…関数推定部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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