(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータに電力を供給する電池の交換時期までの残走行距離を算出する電池検査装置であり、
現在の前記電池の内部インピーダンスの所定の第１周波数における抵抗成分Ｒｃ１及び容量成分Ｘｃ１と、所定の第２周波数における抵抗成分Ｒｃ２及び容量成分Ｘｃ２を計測する計測手段と、
使用前の前記電池の内部インピーダンスの前記第１周波数における抵抗成分Ｒｓ１から前記第２周波数における抵抗成分Ｒｓ２までの変化量（初期抵抗変化量ｄＲｓ）と、使用前の前記電池の内部インピーダンスの前記第１周波数における容量成分Ｘｓ１から前記第２周波数における容量成分Ｘｓ２までの変化量（初期容量変化量ｄＸｓ）と、交換時期の前記電池の内部インピーダンスの前記第１周波数における抵抗成分Ｒｅ１から前記第２周波数における抵抗成分Ｒｅ２までの変化量（終期抵抗変化量ｄＲｅ）と、交換時期の前記電池の内部インピーダンスの前記第１周波数における容量成分Ｘｅ１から前記第２周波数における容量成分Ｘｅ２までの変化量（終期容量変化量ｄＸｅ）を記憶している記憶手段と、
プロセッサと、
を備えており、当該プロセッサは、
計測された前記抵抗成分Ｒｃ１から前記抵抗成分Ｒｃ２までの変化量（現在抵抗変化量ｄＲｃ）を算出するとともに、計測された前記容量成分Ｘｃ１から前記容量成分Ｘｃ２までの変化量（現在容量変化量ｄＸｃ）を算出し、
前記終期抵抗変化量ｄＲｅと前記初期抵抗変化量ｄＲｓの差に対する前記終期抵抗変化量ｄＲｅと前記現在抵抗変化量ｄＲｃの差の割合（抵抗割合Ｒｒａｔｉｏ）を算出し、
前記終期容量変化量ｄＸｅと前記初期容量変化量ｄＸｓの差に対する前記終期容量変化量ｄＸｅと前記現在容量変化量ｄＸｃの差の割合（容量割合Ｘｒａｔｉｏ）を算出し、
前記抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと前記容量割合Ｘｒａｔｉｏのうち、小さい方の割合を余寿命Ｙｊとし、前記電池の使用開始から現在までの走行距離ＳＫに対して、ＳＫ×Ｙｊ／（１．０−Ｙｊ）を算出して残走行距離として出力する、
電池検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、走行用モータに電力を供給する電池の検査装置（電池検査装置）に関する。特に、電池の交換時期までの目安となる残走行距離を出力する電池検査装置に関する。以下、本明細書では、「走行用モータに電力を供給する電池」を単に「電池」と称する場合がある。
【背景技術】
【０００２】
走行用モータに電力を供給する電池は頻繁に充放電を繰り返す。電池は充放電を繰り返しているうちに劣化する。劣化が相当程度に進んだら電池は交換することが望ましい。電池の使用状況によって劣化の度合いも変化するため、電池の交換時期は、電池の使用状況を考慮して定められるとよい。電池の交換時期について、あとどのくらいの距離を走行したら電池の交換時期に達するのか、交換時期までの走行距離の目安が得られると便利である。例えば特許文献１と特許文献２に、電池の交換時期に達するまでの目安となる走行距離を算出する技術が開示されている。以下、現在から電池の交換時期に達するまでの目安となる走行距離を以下では残走行距離と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７４３４２号公報
【特許文献２】特開２０１４−０４１７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、走行中の電池の温度を定期的に計測し、温度の経時的データから劣化度合と残走行距離を算出する。また、特許文献２の技術では、電池の内部抵抗を計測し、内部抵抗の初期値から現在の値までの増加率に基づいて残走行距離を算出する。電池の温度は電池の劣化だけなく他の要因にも左右されるため、特許文献１の技術では、残走行距離と電池の劣化度合との相関の精度は高くない。一方、電池の内部抵抗は電池の劣化度合に直接に関わるので、特許文献２の技術による残走行距離は、特許文献１の技術と比較して、電池の交換時期の目安として優れている。しかし、より適切な残走行距離が得られる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、電池の内部インピーダンスの値を用いて、電池交換時期の目安となる残走行距離としてより適切な値を得る技術を提供する。内部インピーダンスには容量成分と抵抗成分があり、いずれもが電池の劣化とともに変化する。また、電池の劣化に応じた抵抗成分の変化量と容量成分の変化量は、常に同じではなく、電池の使用状況（即ち走行状況）に依存して相違する場合がある。そこで、本明細書が開示する技術では、容量成分と抵抗成分の夫々について余寿命（電池交換時期までの猶予）を推定し、余寿命の小さい方の成分の値に基づいて残走行距離を算出する。
【０００６】
本明細書が開示する電池検査装置、計測手段と記憶手段とプロセッサを備える。計測手段は、現在の電池の内部インピーダンスの所定の第１周波数における抵抗成分Ｒｃ１及び容量成分Ｘｃ１と、所定の第２周波数における抵抗成分Ｒｃ２及び容量成分Ｘｃ２を計測する。記憶手段は、次のデータを記憶している。即ち、記憶手段は、初期抵抗変化量ｄＲｓ、初期容量変化量ｄＸｓ、終期抵抗変化量ｄＲｅ、終期容量変化量ｄＸｅを記憶している。ここで、初期抵抗変化量ｄＲｓは、使用前の電池の内部インピーダンスの第１周波数における抵抗成分Ｒｓ１から第２周波数における抵抗成分Ｒｓ２までの変化量である。初期容量変化量ｄＸｓは、使用前の電池の内部インピーダンスの第１周波数における容量成分Ｘｓ１から第２周波数における容量成分Ｘｓ２までの変化量である。終期抵抗変化量ｄＲｅは、交換時期の電池の内部インピーダンスの第１周波数における抵抗成分Ｒｅ１から第２周波数における抵抗成分Ｒｅ２までの変化量である。終期容量変化量ｄＸｅは、交換時期の電池の内部インピーダンスの第１周波数における容量成分Ｘｅ１から第２周波数における容量成分Ｘｅ２までの変化量である。これらの値は、実験やシミュレーションにより予め求められており、記憶手段に記憶されている。プロセッサは、次の処理を実行可能である。プロセッサは、計測された抵抗成分Ｒｃ１から抵抗成分Ｒｃ２までの変化量（現在抵抗変化量ｄＲｃ）を算出するとともに、計測された容量成分Ｘｃ１から容量成分Ｘｃ２までの変化量（現在容量変化量ｄＸｃ）を算出する。プロセッサは、終期抵抗変化量ｄＲｅと初期抵抗変化量ｄＲｓの差に対する終期抵抗変化量ｄＲｅと現在抵抗変化量ｄＲｃの差の割合（抵抗割合Ｒｒａｔｉｏ）を算出する。プロセッサは、終期容量変化量ｄＸｅと初期容量変化量ｄＸｓの差に対する終期容量変化量ｄＸｅと現在容量変化量ｄＸｃの差の割合（容量割合Ｘｒａｔｉｏ）を算出する。そして、プロセッサは、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏのうち、小さい方の割合を余寿命Ｙｊとし、電池の使用開始から現在までの走行距離ＳＫに対して、ＳＫ×Ｙｊ／（１．０−Ｙｊ）を算出して残走行距離として出力する。
【０００７】
電池の交換時期とは、交換した方がよいほどに電池の劣化が進んだときを意味する。劣化と電池の内部インピーダンスには相関がある。別言すれば、交換時期に相当する内部インピーダンス（終期内部インピーダンス）の大きさは予め定めることができる。また、電池使用前の内部インピーダンス（初期内部インピーダンス）も既知である。それゆえ、電池の現在の内部インピーダンスの大きさが、初期内部インピーダンスと終期内部インピーダンスの間のどこに位置するかによって、劣化度合（別言すれば、交換時期までの余寿命）を推定することができる。
【０００８】
一方、内部インピーダンスには抵抗成分と容量成分があり、走行状況に応じて変化の程度が異なる。そこで、本明細書が開示する電池検査装置では、抵抗成分と容量成分のそれぞれについて、現在の内部インピーダンス（現在内部インピーダンス）と初期／終期内部インピーダンスを比較し、劣化度合に相当する余寿命を算出する。上記した抵抗割合Ｒｒａｔｉｏが抵抗成分に基づく余寿命に対応し、容量割合Ｘｒａｔｉｏが容量成分に基づく余寿命に対応する。そして、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏのうち、小さい方の割合を電池の余寿命として採用する。最後に、現在までの走行距離と余寿命から、残走行距離（現時点から交換時期に達するまでの走行距離）を求める。以上の手順により、本明細書が開示する電池検査装置は、交換時期の目安となる残走行距離としてより適切な値を出力することができる。
【０００９】
内部インピーダンスの各成分の大きさは温度に依存する。それゆえ、本明細書が開示する技術は、内部インピーダンスの各成分について、第１周波数における値と第２周波数における値の変化量を採用する。２つの周波数における成分の変化量を採用することで、温度の影響を低減することができる。なお、第１周波数と第２周波数も予め定められている。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の電池検査装置のブロック図である。
【図２】電池検査装置が行う処理のフローチャートである。
【図３】使用前と交換時期の電池の内部インピーダンスのナイキストプロットの一例を示すグラフである。
【図４】現在の電池の内部インピーダンスのナイキストプロットの一例を示すグラフである。
【図５】電池の内部インピーダンスのナイキストプロットの温度依存性を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施例の電池検査装置１０を説明する。図１に、電池検査装置１０のブロック図を示す。図１には、電池検査装置１０の検査対象である電池２０も示してある。電池２０は、電気自動車やハイブリッド車に搭載されるリチウムイオン電池であり、走行用のモータに電力を供給するための電池である。電池２０は、搭載している自動車から外され、電池検査装置１０に接続される。電気自動車やハイブリッド車の電池は頻繁に充放電を繰り返す。電池は充放電を繰り返すうちに劣化する。劣化が進むと性能が低下する。電池の製造者は、劣化が相当程度に進んだ場合にその電池を交換することを推奨している。電池検査装置１０は、電池２０の劣化を評価する装置であり、電池２０の交換時期に関する状況を提示する。電池検査装置１０は、電池２０の内部インピーダンスに基づいて劣化の度合を判定する。また、電池検査装置１０は、劣化の進行度合を残走行距離と残走行時間で提示する。残走行距離と残走行時間は、電池２０が搭載されている自動車であとどのくらい走行したら推奨する交換時期（交換すべきほどに劣化が進んだ時期）に達するか、の目安となる数値である。内部インピーダンスの変化の大きさは、それまでの走行状況に依存する。電池検査装置１０が内部インピーダンスに基づいて算出する残走行距離と残走行時間にはそれまでの走行状況が考慮されることになり、電池交換時期についての適切な目安となる。
【００１２】
なお、電池の提供者が推奨する交換時期（交換すべきほどに劣化が進んだ時期）は、「電池の寿命」と呼ばれることがある。また、電池の提供者が推奨する交換時期に至るまでの猶予は「余寿命」と呼ばれることがある。上記した残走行距離や残走行時間は、余寿命に相当する。
【００１３】
図１のブロック図を参照しながら電池検査装置１０を説明する。電池検査装置１０は、ＡＣ−ＩＲ装置１４、入力装置１５、出力装置１６、プロセッサ１２、不揮発性メモリ１３を備えている。入力装置１５は具体的にはキーボードやカードリーダである。出力装置１６は具体的にはディスプレイやプリンタである。ＡＣ−ＩＲ装置１４は、電池２０の正極２０ａと負極２０ｂの間に微弱な交流電力を与え、電池２０の内部インピーダンスを計測する。ＡＣ−ＩＲ装置１４は周波数を変えながら交流電力を与え、電池２０の内部インピーダンスの周波数特性を計測する。良く知られているように、インピーダンスには容量成分と抵抗成分があり、ＡＣ−ＩＲ装置１４は、電池２０の内部インピーダンスの各周波数における容量成分と抵抗成分を計測することができる。ＡＣ−ＩＲ装置１４と電池２０の正極２０ａ、負極２０ｂは、ケーブル１４ａで電気的に接続される。
【００１４】
ＡＣ−ＩＲ装置１４、入力装置１５、出力装置１６、プロセッサ１２、不揮発性メモリ１３は、データバス１７で接続されており、相互にデータの授受を行う。
【００１５】
不揮発性メモリ１３には、プロセッサ１２が実行するプログラムと電池評価に用いる各種のデータが格納されている。不揮発性メモリ１３が格納しているプログラムには、残走行距離／残走行時間算出・出力プログラム１３ａが含まれる。電池検査に用いる各種のデータは、データ領域１３ｂに記憶されている。プロセッサ１２は、不揮発性メモリ１３から残走行距離／残走行時間算出・出力プログラム１３ａを読み込み、そのプログラムを実行することで電池２０の劣化度合を検査する。プロセッサ１２は、検査に際してデータ領域１３ｂから各種のデータを読み込んで用いる。データ領域１３ｂに格納されている各種データについては後述する。
【００１６】
電池２０を検査するのに先立って、電池検査装置１０の利用者は、電池２０が搭載されていた自動車（ハイブリッド車や電気自動車）のそれまでの走行距離と走行時間を、入力装置１５を使って入力する。電池２０が搭載されていた自動車のそれまでの走行距離と走行時間は、その自動車のメモリに記憶されている。電池検査装置１０の使用者は、自動車のメモリから走行距離と走行時間を読み出し、入力装置１５を使って入力する。あるいは、自動車のメモリが脱着可能なメモリカードの場合は、電池検査装置１０の使用者は、そのメモリカードを電池検査装置１０の入力装置１５の一種であるカードスロットに差し込み、メモリカードのデータ（走行距離と走行時間）を、電池検査装置１０に入力してもよい。入力された走行距離と走行時間も、不揮発性メモリ１３のデータ領域１３ｂに記憶される。
【００１７】
図２に、電池検査装置１０が行う処理のフローチャートを示す。電池検査装置１０は、まず、電池２０の内部インピーダンスを計測する。先に述べたように、ＡＣ−ＩＲ装置１４が内部インピーダンスを計測する。ＡＣ−ＩＲ装置１４の計測データは、データバス１７を介して不揮発性メモリ１３のデータ領域１３ｂに格納される。
【００１８】
電池検査装置１０は、ＡＣ−ＩＲ装置１４を使って、現在の電池２０の内部インピーダンスの抵抗成分と容量成分を計測する（Ｓ２）。先に述べたように、ＡＣ−ＩＲ装置１４は、供給する電力の周波数を変えながら内部インピーダンスを計測する。ここで、内部インピーダンスの抵抗成分と容量成分の周波数依存性と、電池の劣化の関係について説明する。
【００１９】
図３に、電池２０の内部インピーダンスのナイキストプロットを示す。ナイキストプロットとは、横軸に内部インピーダンスの抵抗成分Ｒをとり、縦軸に内部インピーダンスの容量成分Ｘをとった座標軸上に、抵抗成分Ｒと容量成分Ｘの組（Ｒ、Ｘ）で示される内部インピーダンスの軌跡（周波数を変化させたときの軌跡）を描いたグラフである。図３の実線のグラフは、使用前の電池２０のナイキストプロットＧｓを示している。図３の矢印Ａは、周波数を高周波から徐々に下げたときのナイキストプロットの軌跡の移動方向を示す。電池２０のナイキストプロットは、高周波帯では曲線を描き、低周波域では直線となる。図３の点Ｐｓ１（Ｒｓ１、Ｘｓ１）は、使用前の電池２０の第１周波数Ｆ１のときの内部インピーダンスを示し、点Ｐｓ２（Ｒｓ２、Ｘｓ２）は、使用前の電池２０の第２周波数Ｆ２のときの内部インピーダンスを示している。なお、第１周波数Ｆ１は第２周波数Ｆ２よりも高い。ナイキストプロットは、コールコールプロットと呼ばれることもある。
【００２０】
電池２０は劣化が進むと、低周波数域における内部インピーダンスが変化する。図４の点線は、電池製造者が推奨する電池２０の交換時期（すなわち、交換した方がよいほどに劣化が進んだ時期）の内部インピーダンスのナイキストプロットＧｅを示している。別言すれば、グラフＧｅは、交換時期における電池２０のナイキストプロットを示している。
【００２１】
なお、図４の実線部分もナイキストプロットＧｅの一部である。すなわち、交換時期のナイキストプロットＧｅは、電池使用前のナイキストプロットＧｓの終点Ｐｓ２を延長した形状（プロファイル）を有する。別言すれば、第１周波数Ｆ１よりも高周波域では、劣化の程度に関わらずに、内部インピーダンスのナイキストプロットのプロファイルは一定である。逆に、低周波域では、電池の内部インピーダンスのナイキストプロットのプロファイルは劣化の程度に応じて変化する。第１周波数Ｆ１は、劣化の程度に関わらずにナイキストプロットのプロファイルが変化しない周波数帯で選ばれ、第２周波数Ｆ２は、劣化の程度に応じてナイキストプロットのプロファイルが変化する周波数帯で選ばれる。
【００２２】
図３における抵抗成分Ｒｓ１と容量成分Ｘｓ１は、それぞれ、使用前の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における抵抗成分と容量成分を示している。抵抗成分Ｒｓ２と容量成分Ｘｓ２は、それぞれ、使用前の電池２０の内部インピーダンスの第２周波数Ｆ２における抵抗成分と容量成分を示している。
【００２３】
図３における抵抗成分Ｒｅ１と容量成分Ｘｅ１は、それぞれ、交換時期の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における抵抗成分と容量成分を示している。抵抗成分Ｒｅ２と容量成分Ｘｅ２は、それぞれ、交換時期の電池２０の内部インピーダンスの第２周波数Ｆ２における抵抗成分と容量成分を示している。抵抗成分Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｅ１、Ｒｅ２、容量成分Ｘｓ１、Ｘｓ２、Ｘｅ１、Ｘｅ２は、実験やシミュレーションで予め求められている。
【００２４】
使用中の電池２０の第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２がＲｅ２に達するか、あるいは、容量成分Ｘｃ２がＸｅ２に達したら、電池２０は交換時期ということになる。一方、電池２０の低周波域における内部インピーダンスは、電池の使用状況により、走行距離（または走行時間）の経過とともに、抵抗成分Ｒｃが容量成分Ｘｃよりも早く大きく変化したり、その逆に、容量成分Ｘｃが抵抗成分Ｒｃよりも早く大きく変化したりする。即ち、低周波域におけるナイキストプロットは走行状況に応じて変化する。そこで、電池検査装置１０では、第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２と容量成分Ｘｃ２で変化が大きい方（即ち劣化の進行が早い方）を使って電池の劣化を評価する。
【００２５】
図４に、現在の電池２０の内部インピーダンスについて、一例のナイキストプロットＧｃを示す。図４は、図３のグラフ（ナイキストプロットＧｓ、Ｇｅ）に、電池２０の現在の内部インピーダンスのナイキストプロットＧｃを加えた図である。図４のナイキストプロットＧｃでは、使用前の電池２０の第２周波数Ｆ２における内部インピーダンスＰｓ２（Ｒｓ２、Ｘｓ２）に対して、現在の電池２０の内部インピーダンスの第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２が容量成分Ｘｃ２よりも大きく変化している。現在の電池２０の内部インピーダンスが図４のナイキストプロットＧｃで表される例では、抵抗成分Ｒｃに基づいて電池２０の劣化を評価する方が適切である。電池検査装置１０は、ＡＣ−ＩＲ装置１４を使って、図４のナイキストプロットＧｃに相当するデータを取得し、データ領域１３ｂに記憶する。
【００２６】
なお、先に述べたように、第１周波数Ｆ１よりも高周波域では、ナイキストプロットのプロファイルは電池の劣化に依存しない。それゆえ、第１周波数Ｆ１における内部インピーダンスは、使用前と交換時期と現在で同じとなる（点Ｐｓ１と点Ｐｅ１と点Ｐｃ１が重なる）。
【００２７】
不揮発性メモリ１３のデータ領域１３ｂには、図３のｄＲｓ、ｄＸｓ、ｄＲｅ、ｄＸｅが記憶されている。ここで、ｄＲｓ（初期抵抗変化量ｄＲｓ）は、使用前の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における抵抗成分Ｒｓ１から第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｓ２までの変化量である。ｄＸｓ（初期容量変化量ｄＸｓ）は、使用前の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における容量成分Ｘｓ１から第２周波数Ｆ２における容量成分Ｘｓ２までの変化量である。ｄＲｅ（終期抵抗変化量ｄＲｅ）は、交換時期の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における抵抗成分Ｒｅ１から第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｅ２までの変化量である。ｄＸｅ（終期容量変化量ｄＸｅ）は、交換時期の電池２０の内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における容量成分Ｘｅ１から第２周波数Ｆ２における容量成分Ｘｅ２までの変化量である。電池検査装置１０は、それらのデータを現在の電池２０の変化量（現在抵抗変化量ｄＲｃ、現在容量変化量ｄＸｃ）と比較して電池２０の劣化の進行度（即ち残走行距離と残走行時間）を算出する。
【００２８】
電池検査装置１０は、内部インピーダンスの絶対的な大きさではなく、第１周波数Ｆ１における値から第２周波数Ｆ２における値までの変化量を利用する。これは、内部インピーダンスが温度に依存して変化するので、劣化の評価に与える温度の影響を低減するためである。なお、電池の内部インピーダンスのナイキストプロットのプロファイル（グラフ形状）は温度に依存しない。ナイキストプロットのグラフの形状は温度に関わらずに一定であるが、抵抗成分と容量成分を軸とする座標系における位置が温度に依存して変化する。例えば、図５に、電池温度が１０℃のときの内部インピーダンスのナイキストプロットＧ１、２５℃のときのナイキストプロットＧ２、及び、３５℃のときのナイキストプロットＧ３を示す。図５に示すように、電池２０のナイキストプロットのプロファイルは温度に依存しないが、抵抗成分と容量成分を軸とする座標系上の位置が温度に応じて変化する。
【００２９】
なお、図３−図５では、理解を助けるためにナイキストプロットの形状を単純化して描いてある。
【００３０】
図２に戻り、電池検査装置１０の処理の説明を続ける。電池検査装置１０のプロセッサ１２は、不揮発性メモリ１３に格納された残走行距離／残走行時間算出・出力プログラム１３ａをロードし、実行する。残走行距離／残走行時間算出・出力プログラム１３ａにより、プロセッサ１２は、図２のステップＳ２以降の処理を行う。
【００３１】
プロセッサ１２は、ＡＣ−ＩＲ装置１４が電池２０の現在の内部インピーダンスを計測した後、不揮発性メモリ１３のデータ領域１３ｂにアクセスし、内部インピーダンスの第１周波数Ｆ１における抵抗成分Ｒｃ１と容量成分Ｘｃ１、及び、第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２と容量成分Ｘｃ２を特定する（Ｓ３）。次にプロセッサ１２は、特定された計測データＲｃ１、Ｒｃ２、Ｘｃ１、Ｘｃ２を使って、現在抵抗変化量ｄＲｃと現在容量変化量ｄＸｃを算出する（Ｓ４）。なお、現在抵抗変化量ｄＲｃは、第１周波数Ｆ１における抵抗成分Ｒｃ１から第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２までの変化量である。現在容量変化量ｄＸｃは、第１周波数Ｆ１における容量成分Ｘｃ１から第２周波数Ｆ２における容量成分Ｘｃ２までの変化量である。次にプロセッサ１２は、データ領域１３ｂにアクセスし、初期抵抗変化量ｄＲｓ、初期容量変化量ｄＸｓ、終期抵抗変化量ｄＲｅ、終期容量変化量ｄＸｅを読み込む（Ｓ５）。
【００３２】
次にプロセッサ１２は、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏを算出する（Ｓ６）。ここで、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏは、終期抵抗変化量ｄＲｅと初期抵抗変化量ｄＲｓの差に対する終期抵抗変化量ｄＲｅと現在抵抗変化量ｄＲｃの差である。抵抗割合Ｒｒａｔｉｏは、（ｄＲｅ−ｄＲｃ）／（ｄＲｅ−ｄＲｓ）の式で求められる。容量割合Ｘｒａｔｉｏは、終期容量変化量ｄＸｅと初期容量変化量ｄＸｓの差に対する終期容量変化量ｄＸｅと現在容量変化量ｄＸｃの差である。容量割合Ｘｒａｔｉｏは、（ｄＸｅ−ｄＸｃ）／（ｄＸｅ−ｄＸｓ）の式で求められる。
【００３３】
抵抗割合Ｒｒａｔｉｏは、図４において、終期抵抗成分Ｒｅ２と現在の電池２０の第２周波数Ｆ２における抵抗成分Ｒｃ２との間の距離に対応する。終期抵抗成分Ｒｅ２と初期抵抗成分Ｒｓ２の間の距離が電池２０の寿命（使用開始から交換時期までの長さ）に対応し、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏは、余寿命に相当する。容量割合Ｘｒａｔｉｏについても同様である。なお、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏを求める式において、単純に終期抵抗成分Ｒｅ２と初期抵抗成分Ｒｓ２の差を使わずに第１周波数Ｆ１と第２周波数Ｆ２における抵抗成分（容量成分）の変化量（初期抵抗変化量ｄＲｓなど）を用いるのは、電池２０の温度によってナイキストプロットの座標系における位置が変化するのでその影響を除去するためである。
【００３４】
先に述べたように、内部インピーダンスの抵抗成分の変化の早さと容量成分の変化の早さは、走行状況に依存する。抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏはいずれも余寿命に相当する。別言すれば、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏは抵抗成分に基づいて算出される余寿命であり、容量成分割合Ｘｒａｔｉｏは容量成分に基づいて算出される余寿命である。電池検査装置１０は、抵抗成分に基づく余寿命（抵抗割合Ｒｒａｔｉｏ）と容量成分に基づく余寿命（容量割合Ｘｒａｔｉｏ）のうち、小さい方の余寿命を電池２０の余寿命として採用する。即ち、プロセッサ１２は、抵抗割合Ｒｒａｔｉｏと容量割合Ｘｒａｔｉｏのうち、小さい方を余寿命Ｙｊに代入する（Ｓ７）。
【００３５】
次にプロセッサ１２は、電池２０の使用開始から現在までの走行距離ＳＫと走行時間ＳＴをデータ領域１３ｂから読み込み（Ｓ８）、以下の（数１）、（数２）によって残走行距離ＺＳＫと残走行時間ＺＳＴを算出する（Ｓ９）。使用開始から現在までの走行距離ＳＫと使用開始から現在までの走行時間ＳＴは、先に述べたように、電池検査装置１０の利用者により予め入力されている。
【００３６】
ＺＳＫ＝ＳＫ×Ｙｊ／（１．０−ＹＪ）          （数１）
ＺＳＴ＝ＳＴ×ＹＪ／（１．０−ＹＪ）          （数２）
【００３７】
算出された残走行距離ＺＳＫと残走行時間ＺＳＴは、ディスプレイなどの出力装置１６を通じて利用者に提示される（Ｓ９）。
【００３８】
数値を例示して上記（数１）、（数２）の意味を説明する。余寿命Ｙｊが０．２の場合を考える。余寿命Ｙｊ＝０．２とは、交換時期までの寿命の８０％が既に経過しており、残りが２０％であるという意味である。例えば現在までの走行距離ＳＫが８００００ｋｍ、現在までの走行時間が８年の場合、（数１）にそれらの数値を代入すると、残走行距離ＺＳＫは２００００ｋｍとなり、残走行時間ＺＳＴは２年となる。すなわち、この場合、電池２０は、１０００００ｋｍ／１０年の寿命があり、残走行距離ＺＳＫが２００００ｋｍ、残走行時間ＺＳＴが２年ということになる。
【００３９】
同じ電池で同じ余寿命Ｙｊであっても、現在までの走行距離ＳＫや走行時間ＳＴが異なる場合がある。例えば、高速道路を使った長距離運転が多く、また、運転も穏やかで電池への負荷が小さい場合には、走行距離／走行時間に比べて劣化の進行が遅くなる。例えば、同じ電池で同じ余寿命Ｙｊ＝０．２であっても、現在までの走行距離ＳＫが１２００００ｋｍ、走行時間ＳＴが１２年の場合を想定する。この場合、電池２０の残走行距離ＺＳＫ／残走行時間ＺＳＴは、（数１）、（数２）より、残走行距離ＺＳＫ＝３００００ｋｍとなり、残走行時間ＺＳＴは３年となる。
【００４０】
上記した電池検査装置１０は、電池の内部インピーダンスの抵抗成分と容量成分の夫々について余寿命を算出し、小さい方の余寿命を電池２０の余寿命として採用する。抵抗成分の経時変化と容量成分の経時変化は、電池の使われ方、すなわち、走行状況に依存する。抵抗成分に基づく余寿命と容量成分に基づく余寿命の小さい方を採用することで、電池検査装置１０は、電池交換までの目安として適切な残走行距離／残走行時間を出力することができる。
【００４１】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の電池検査装置１０は、電池の内部インピーダンスに基づいて残走行距離と残走行時間を算出・出力する。電池検査装置１０は、残走行距離だけを算出・出力するものであってもよい。
【００４２】
本明細書が開示する電池検査装置は、リチウムイオン電池のほか、ニッケル水素電池など、充放電を繰り返すうちに劣化する他の化学電池の余寿命算定に適用することができる。本明細書が開示する電池検査装置は、複数の電池パックを含む組電池に適用してもよい。
【００４３】
実施例の電池検査装置１０は、自動車から取り外した電池に接続される。本明細書が開示する技術は、走行用のモータと電池を搭載した自動車に組み込まれてもよい。その場合、電池検査装置は、走行中に、定期的に、あるいはドライバの要求に応じて、残走行距離と残走行時間を提示してもよい。走行中は電池の温度が変化する。第１周波数Ｆ１と第２周波数Ｆ２における抵抗成分の変化量と容量成分の変化量を利用する電池検査装置は、温度の影響を低減できるので、自動車に組み込むことが好適である。
【００４４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０：電池検査装置
１２：プロセッサ
１３：不揮発性メモリ
１３ａ：出力プログラム
１３ｂ：データ領域
１４：ＡＣ−ＩＲ装置
１４ａ：ケーブル
１５：入力装置
１６：出力装置
１７：データバス
２０：電池
【図１】
0006500824.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0006500824.tif 000005
【図５】
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