(57)【要約】【課題】本発明は、日本電池工業会規格の基本式に則った放電残存時間を小規模のメモリと簡単な計算で解くことを目的とする。【解決手段】本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測装置１３は、放電残存時間算出手段２６と、放電終了時刻算出手段２９と、更改放電可能時間算出手段３０と、放電開始時刻更改手段３１と、開始時放電電流更改手段３２と、を備え、更改放電可能時間算出手段３０が過去の放電パターンに合わせて放電を開始した放電開始時刻を変化させた定電流放電パターンに変換することで、放電残存時間算出手段２６が常に２段の放電パターンとして放電残存時間を求めることを特徴とする。【選択図】図１
2008185473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池の放電開始時刻を記憶する放電開始時刻記憶手段と、
前記放電開始時刻における前記蓄電池の放電電流である開始時放電電流を記憶する開始時放電電流記憶手段と、
前記放電開始時刻後の任意の設定時刻における前記蓄電池の放電電流である設定時放電電流を記憶する設定時放電電流記憶手段と、
前記蓄電池の容量換算時間と放電可能時間との対応表を記憶する対応表記憶手段と、
前記蓄電池の容量をＱとし、前記放電開始時刻から前記蓄電池の未知の放電終了時刻までの時間間隔である開始時放電可能時間をＴｆとし、前記対応表にて定められる前記開始時放電可能時間に対応する開始時容量換算時間をＫｆとし、前記開始時放電電流をＩｆとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとし、前記対応表にて定められる前記設定時放電可能時間に対応する設定時容量換算時間をＫｓとし、前記設定時放電電流をＩｓとして、下記の数１を満たす前記設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出する放電残存時間算出手段と、
【数１】
2008185473.tif 000030
前記設定時刻をｔｓとし、前記放電終了時刻をｔｔとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとして、下記の数２を満たす前記放電終了時刻を算出する放電終了時刻算出手段と、
【数２】
2008185473.tif 000031
下記の数３を満たす更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出し、前記対応表にて定められる前記更改容量換算時間に対応する更改放電可能時間を決定する更改放電可能時間算出手段と、
【数３】
2008185473.tif 000032
前記放電開始時刻記憶手段の記憶する前記放電開始時刻を、前記放電終了時刻から前記更改放電可能時間を遡った更改放電開始時刻に更改する放電開始時刻更改手段と、
前記開始時放電電流記憶手段の記憶する前記開始時放電電流を、前記設定時放電電流に更改する開始時放電電流更改手段と、
を備え、２以上の前記設定時刻において、前記放電残存時間算出手段、前記放電終了時刻算出手段及び前記更改放電可能時間算出手段が繰り返し演算を行うことを特徴とする蓄電池の放電残存時間予測装置。
【請求項２】
前記設定時放電電流と前記開始時放電電流との差が予め定められた閾値よりも大きい事を判定し、前記放電残存時間算出手段を動作させる動作指示信号を前記放電残存時間算出手段へ出力する放電電流判定手段をさらに備え、
前記放電残存時間算出手段は、前記放電電流判定手段から前記動作指示信号が入力されると前記設定時放電可能時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の放電残存時間予測装置。
【請求項３】
前記放電残存時間算出手段は、予め定められた保守率をＬとして、下記の数４を満たす設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出し、
【数４】
2008185473.tif 000033
前記更改放電可能時間算出手段は、前記保守率をＬとして、下記の数５を満たす前記更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電池の放電残存時間予測装置。
【数５】
2008185473.tif 000034
【請求項４】
放電開始時刻記憶手段が、蓄電池の放電開始時刻を記憶する放電開始時刻記憶手順と、
前記放電開始時刻記憶手順の前、後又は同時に、開始時放電電流記憶手段が、前記放電開始時刻における前記蓄電池の放電電流である開始時放電電流を記憶する開始時放電電流記憶手順と、
前記開始時放電電流記憶手順の後に、設定時放電電流記憶手段が、前記放電開始時刻後の任意の設定時刻における前記蓄電池の放電電流である設定時放電電流を記憶する設定時放電電流記憶手順と、
前記設定時放電電流記憶手順の後に、放電残存時間算出手段が、前記蓄電池の容量をＱとし、前記放電開始時刻から前記蓄電池の未知の放電終了時刻までの時間間隔である開始時放電可能時間をＴｆとし、前記蓄電池の容量換算時間と放電可能時間との対応表にて定められる前記開始時放電可能時間に対応する開始時容量換算時間をＫｆとし、前記開始時放電電流をＩｆとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとし、前記対応表にて定められる前記設定時放電可能時間に対応する設定時容量換算時間をＫｓとし、前記設定時放電電流をＩｓとして、下記の数６を満たす前記設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出する放電残存時間算出手順と、
【数６】
2008185473.tif 000035
前記放電残存時間算出手順の後に、放電終了時刻算出手段が、前記設定時刻をｔｓとし、前記放電終了時刻をｔｔとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとして、下記の数７を満たす前記放電終了時刻を算出する放電終了時刻算出手順と、
【数７】
2008185473.tif 000036
前記設定時放電電流記憶手順の後に、更改放電可能時間算出手段が、下記の数８を満たす更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出し、前記対応表にて定められる前記更改容量換算時間に対応する更改放電可能時間を決定する更改放電可能時間算出手順と、
【数８】
2008185473.tif 000037
前記更改放電可能時間算出手順の後に、放電開始時刻更改手段が、前記放電開始時刻記憶手順で記憶した前記放電開始時刻を、前記放電終了時刻から前記更改放電可能時間を遡った更改放電開始時刻に更改する放電開始時刻更改手順と、
前記更改放電可能時間算出手順の後に、開始時放電電流更改手段が、前記開始時放電電流記憶手順で記憶した前記開始時放電電流を、前記設定時放電電流に更改する開始時放電電流更改手順と、
を有し、前記放電残存時間算出手順、前記放電終了時刻算出手順及び前記更改放電可能時間算出手順を繰り返し行うことを特徴とする蓄電池の放電残存時間予測方法。
【請求項５】
前記設定時放電電流記憶手順と前記放電残存時間算出手順との間に、放電電流判定手段が、前記設定時放電電流と前記開始時放電電流との差が予め定められた閾値よりも大きい事を判定し、前記放電残存時間算出手段を動作させる動作指示信号を前記放電残存時間算出手段へ出力する放電電流判定手順をさらに有し、
前記放電残存時間算出手順において、前記放電残存時間算出手段が、前記放電電流判定手段から前記動作指示信号が入力されると前記設定時放電可能時間を算出することを特徴とする請求項４に記載の蓄電池の放電残存時間予測方法。
【請求項６】
前記放電残存時間算出手順において、前記放電残存時間算出手段は、予め定められた保守率をＬとして、下記の数９を満たす設定時容量換算時間を算出して前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出し、
【数９】
2008185473.tif 000038
前記更改放電可能時間算出手順において、前記更改放電可能時間算出手段は、前記保守率をＬとして、下記の数１０を満たす前記更改容量換算時間を算出することを特徴とする請求項４又は５に記載の蓄電池の放電残存時間予測方法。
【数１０】
2008185473.tif 000039
【請求項７】
請求項４から６のいずれかに記載の蓄電池の放電残存時間予測方法をコンピュータに実行させるための蓄電池の放電残存時間予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流装置と蓄電池、特に鉛蓄電池より構成され、通信設備などの重要負荷に直流電力を供給する直流給電システムに用いられる蓄電池の放電残存時間予測装置及び放電残存時間予測方法であって、蓄電池の放電残存時間を予測演算する蓄電池の放電残存時間予測装置に関する。また本発明は、放電残存時間を予測演算するとともに、蓄電池の残容量を計算する残容量計算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信設備に整流器から直流４８Ｖを供給する直流給電システムにおいては、停電時のバックアップに通常、鉛蓄電池が使用される。直流給電システムの監視マイコンは、停電時に、蓄電池の残容量がどの程度であり、かつ、後どのくらい蓄電池がバックアップできるか、管理者に知らせ、残容量が所定レベル以下に低下した場合、警報を発しなければならない。
【０００３】
日本電池工業会規格は、据置鉛蓄電池、据置アルカリ蓄電池及び据置用として使用する小形制御弁式鉛蓄電池の使用負荷に最適な容量を算出するための標準方法を規定している（例えば、非特許文献１参照。）。標準方法に従った蓄電池容量の計算原理を説明する。簡単のために、３段階で放電電流が増加する図１３の放電パターンで説明する。図１３の放電パターンは、時刻ｔ１で放電電流Ｉ１が流れはじめ、時刻ｔ２で放電電流Ｉ２に増加し、時刻ｔ３で放電電流Ｉ３に増加し、さらに時刻ｔ４で蓄電池の許容最低電圧に達して放電終了となる。
【０００４】
必要な蓄電池の容量は、各放電電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３ごとに時間軸方向に分割した容量Ｑ１とＱ２とＱ３の総和であると考える。物理的な意味は、最初、容量Ｑ１の蓄電池を用いて放電電流Ｉ１で放電を始め、時刻ｔ２に容量Ｑ２の蓄電池を並列接続して放電電流（Ｉ２−Ｉ１）を分担させ、時刻ｔ３に容量Ｑ３を持つ蓄電池をさらに並列接続して放電電流（Ｉ３−Ｉ２）の放電電流を分担させる。従って全体として、定格容量Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３の蓄電池が必要であると考える。すなわち、放電パターンがｔ１〜ｔｎの各期間で、放電電流Ｉ１〜Ｉｎとなる場合、蓄電池容量Ｑは、数１に示す基本式の様にＱ１〜Ｑｎの総和であると考える。
【数１】
2008185473.tif 000003
ここで、Ｋ１〜Ｋｎは、蓄電池種別、蓄電池温度、許容最低電圧で定まるＫＴ特性から読み取った、各放電電流Ｉ１〜Ｉｎの放電可能時間Ｔ１〜Ｔｎに対応する容量換算時間（Ｋ値）である。Ｌは、蓄電池の経年変化による容量低下を表す保守率である。数１は、各放電電流Ｉ１〜Ｉｎ及び放電可能時間Ｔ１〜Ｔｎが既知の場合に、必要な蓄電池容量Ｑを計算する日本電池工業会規格（ＳＢＡ  Ｓ０６０１）の基本式であり、多くの蓄電池サンプルの試験結果にも裏付けられた信頼性の高い式である。
【０００５】
ＫＴ特性について簡単に説明する。図１４は、ＫＴ特性の一例を示すグラフである。蓄電池の容量単位は、放電電流×時間（Ａｈ）で表わされるが、この蓄電池の容量単位に用いられる時間は、実際の放電可能時間（Ｔ値）ではなく、容量換算時間（Ｋ値）を用いる。ＫＴ特性は、蓄電池種別、蓄電池温度ごとに作成される。又、図１４に示すように、許容最低（放電終止）電圧をパラメータとした放電時間特性、すなわちＫＴ特性で読み取ったＴ値に対応するＫ値を用いる。たとえば、図１４のＫＴ特性をもつ蓄電池の場合、温度２５℃、放電終始電圧１．８Vの条件において、グラフから放電可能時間１時間（６０分）に対応するＫ値は２時間と読み取れる。したがって、この蓄電池で、１００Ａで１時間放電する場合に必要な蓄電池容量Ｑは、Ｑ＝Ｉ×Ｔ＝１００Ａ×１ｈ＝１００Ａｈでなく、容量換算時間Ｋが２時間であるから、Ｑ＝Ｉ×Ｋ＝１００Ａ×２ｈ＝２００Ａｈとなる。なお、蓄電池容量Ｑは、１０時間放電率Ｃで定義される。定格容量Ｑと同じ値の電流による放電電流を１Ｃとしたとき、０．１Ｃで１０時間放電できる容量である。たとえば、２００Ａｈの蓄電池は、０．１Ｃの放電電流２０Ａで１０時間放電できる。
【０００６】
ここで、数１が成立するとき、下記数２が成立するので、数２を用いて、図１３のような単純な３段の放電パターンにて、時刻ｔ３での放電可能時間Ｔ３（すなわち放電残存時間）を求めてみる。ただし、説明を簡単にするために保守率Ｌについては１として、ここでは算出に用いない。
【数２】
2008185473.tif 000004
【０００７】
（時刻ｔ１での放電残存時間の算出）
放電開始時刻ｔ１での放電可能時間Ｔ１を求める為には、数２は、下記の数３となり、Ｋ１を計算できる。ただし、Ｑは上記した１０時間放電率で定めた、満充電状態にある蓄電池定格容量である。
【数３】
2008185473.tif 000005
数３から求められた容量換算時間Ｋ１を、ＫＴ特性より、放電可能時間に変換したものが、時刻ｔ１時点での放電可能時間Ｔ１となる。ただし、時刻ｔ１時点での放電可能時間Ｔ１は、放電電流Ｉ１による放電が放電終了時刻ｔ４まで継続した場合の放電残存時間であり、後の時刻で電流が変化したときに新しい値に変化する。
【０００８】
（時刻ｔ２での放電残存時間の算出）
放電電流Ｉ２に変化した時刻ｔ２は、時刻ｔ１から時間Δｔ１を経過している。時刻ｔ１での放電可能時間Ｔ１は、時刻ｔ２での放電可能時間をＴ２と仮定すると、下記の数４のように表せる。
【数４】
2008185473.tif 000006
ただし、この放電可能時間Ｔ１は、放電電流Ｉ１から放電電流Ｉ２に放電電流が変化したので、時刻ｔ１で算出した放電可能時間Ｔ１から変化している。
【０００９】
放電可能時間Ｔ２を仮定し、数４から放電可能時間Ｔ１を求めて、それぞれＫＴ特性より、容量換算時間Ｋ１とＫ２に変換する。時刻ｔ２での数２は、下記の数５のように表せる。
【数５】
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上記各値を代入し、ｙ＝０であれば、最初に仮定した放電可能時間Ｔ２が正しいことになり、放電可能時間Ｔ１も数４により求まる。実際には１回の仮定で正しい放電可能時間Ｔ２を求めることは困難であり、ニュートン法のような数学的演算の反復法により求めることができる。ここで、放電可能時間Ｔ２は、放電電流Ｉ２による放電が時刻ｔ２から放電終了時刻ｔ４まで継続した場合の放電残存時間である。
【００１０】
（時刻ｔ３での放電残存時間の算出）
放電電流Ｉ３に変化した放電開始後の時刻ｔ３での放電可能時間をＴ３とすると、時刻ｔ１から時間Δｔ１及び時間Δｔ２が経過しているので、下記の数６及び数７が成り立つ。
【数６】
2008185473.tif 000008
【数７】
2008185473.tif 000009
【００１１】
数６及び数７をみたす新しい放電可能時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で考える。放電可能時間Ｔ３を仮定し、数６及び数７から放電可能時間Ｔ１及び放電可能時間Ｔ２を求める。放電可能時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、ＫＴ特性から容量換算時間Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が求まる。一方、時刻ｔ３での数２は、下記の数８のように表せる。
【数８】
2008185473.tif 000010
時刻ｔ３での放電可能時間Ｔ３は、数６、数７及び数８を満たす放電可能時間Ｔ３を、ニュートン法のような数学的演算の反復法により求めることができる。ただし、ここで求められた放電可能時間Ｔ３は、図１３のように放電電流Ｉ３による放電が時刻ｔ３から放電終了時刻ｔ４まで継続した場合の放電残存時間である。
【００１２】
上記の計算は、経過時間Δｔ１、Δｔ２毎に行われ、その時々の放電残存時間を表示する。しかし、放電時間が長くなると、電流変化パターンも多段階となる。このように、放電開始後の時刻ｔ４、時刻ｔ５と放電電流が変化する度に、放電可能時間（すなわち放電残存時間）を求めるためのパラメータは増え、増えたパラメータの解を求める必要があった（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【非特許文献１】日本電池工業会規格（ＳＢＡ  Ｓ０６０１）「据置蓄電池の容量算出法」
【特許文献１】特開平８−４３５０８号公報
【特許文献２】特開平２−１０２４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来は、時刻と放電電流が変化する度に放電可能時間（すなわち放電残存時間）を求めるためのパラメータが増えていた。放電可能時間を求めるには、放電電流の変化ごとに放電電流Ｉ１〜Ｉｎ及び、時間Δｔ１〜Δｔｎの全てを記憶しておくことが必要である。実際の放電パターンは、長時間に渡り、放電電流も変化するので、放電電流Ｉ１〜Ｉｎ及び、時間Δｔ１〜Δｔｎなどを記憶するメモリ容量が膨大となる。また、放電電流が変化する度に放電可能時間Ｔ１〜Ｔｎ及び容量換算時間Ｋ１〜Ｋｎが新しい値に入れ替わるので、演算を行う為の変数の数も膨大となる。その結果、数１に示す日本電池工業会規格の基本式に則った数２を満足させる全ての容量換算時間Ｋ１〜Ｋｎの数列を探さなければならない。したがって、数１に示す基本式のまま放電可能時間を求めるのは、放電電流Ｉ１〜Ｉｎと時間Δｔ１〜Δｔｎを放電終了まで記憶できる大規模のメモリと複雑な演算をこなす為の高性能な演算装置を必要とする。
【００１４】
本発明は、数１に示す日本電池工業会規格の基本式に則った放電可能時間（すなわち放電残存時間）を、簡易法でなく、小規模のメモリと簡単な計算で正確に解くことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測装置及び放電残存時予測定方法は、実際の放電開始時刻と放電開始電流を、電流変化毎、または定期的な設定時刻毎に過去の放電パターンの履歴によって決まる等価的な新しい放電開始時刻、すなわち更改放電開始時刻に設定時刻の放電電流で放電開始した等価な定電流放電パターンに変換することで、常に２段の放電パターンとして放電可能時間（すなわち放電残存時間）を求めることを特徴とする。
【００１６】
具体的には、本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測装置は、蓄電池の放電開始時刻を記憶する放電開始時刻記憶手段と、前記放電開始時刻における前記蓄電池の放電電流である開始時放電電流を記憶する開始時放電電流記憶手段と、前記放電開始時刻後の任意の設定時刻における前記蓄電池の放電電流である設定時放電電流を記憶する設定時放電電流記憶手段と、前記蓄電池の容量換算時間と放電可能時間との対応表を記憶する対応表記憶手段と、前記蓄電池の容量をＱとし、前記放電開始時刻から前記蓄電池の未知の放電終了時刻までの時間間隔である開始時放電可能時間をＴｆとし、前記対応表にて定められる前記開始時放電可能時間に対応する開始時容量換算時間をＫｆとし、前記開始時放電電流をＩｆとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとし、前記対応表にて定められる前記設定時放電可能時間に対応する設定時容量換算時間をＫｓとし、前記設定時放電電流をＩｓとして、下記の数９を満たす前記設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出する放電残存時間算出手段と、
【数９】
2008185473.tif 000011
前記設定時刻をｔｓとし、前記放電終了時刻をｔｔとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとして、下記の数１０を満たす前記放電終了時刻を算出する放電終了時刻算出手段と、
【数１０】
2008185473.tif 000012
下記の数１１を満たす更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出し、前記対応表にて定められる前記更改容量換算時間に対応する更改放電可能時間を決定する更改放電可能時間算出手段と、
【数１１】
2008185473.tif 000013
前記放電開始時刻記憶手段の記憶する前記放電開始時刻を、前記放電終了時刻から前記更改放電可能時間を遡った更改放電開始時刻に更改する放電開始時刻更改手段と、前記開始時放電電流記憶手段の記憶する前記開始時放電電流を、前記設定時放電電流に更改する開始時放電電流更改手段と、を備え、２以上の前記設定時刻において、前記放電残存時間算出手段、前記放電終了時刻算出手段及び前記更改放電可能時間算出手段が繰り返し演算を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測装置では、前記設定時放電電流と前記開始時放電電流との差が予め定められた閾値よりも大きい事を判定し、前記放電残存時間算出手段を動作させる動作指示信号を前記放電残存時間算出手段へ出力する放電電流判定手段をさらに備え、前記放電残存時間算出手段は、前記放電電流判定手段から前記動作指示信号が入力されると前記設定時放電可能時間を算出することが好ましい。蓄電池の放電残存時間予測装置は、放電電流判定手段をさらに備えるので、蓄電池の放電パターンが変化したときに放電残存時間を測定することができる。
【００１８】
本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測装置では、前記放電残存時間算出手段は、予め定められた保守率をＬとして、下記の数１２を満たす設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出し、
【数１２】
2008185473.tif 000014
前記更改放電可能時間算出手段は、前記保守率をＬとして、下記の数１３を満たす前記更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出することが好ましい。
【数１３】
2008185473.tif 000015
ここで、保守率とは、使用年数の経過や使用条件の変化などによる蓄電池の容量の変化を補償する補正値である。本発明により、蓄電池の放電残存時間をより正確に測定することができる。
【００１９】
具体的には、本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測方法は、放電開始時刻記憶手段が、蓄電池の放電開始時刻を記憶する放電開始時刻記憶手順と、前記放電開始時刻記憶手順の前、後又は同時に、開始時放電電流記憶手段が、前記放電開始時刻における前記蓄電池の放電電流である開始時放電電流を記憶する開始時放電電流記憶手順と、前記開始時放電電流記憶手順の後に、設定時放電電流記憶手段が、前記放電開始時刻後の任意の設定時刻における前記蓄電池の放電電流である設定時放電電流を記憶する設定時放電電流記憶手順と、前記設定時放電電流記憶手順の後に、放電残存時間算出手段が、前記蓄電池の容量をＱとし、前記放電開始時刻から前記蓄電池の未知の放電終了時刻までの時間間隔である開始時放電可能時間をＴｆとし、前記蓄電池の容量換算時間と放電可能時間との対応表にて定められる前記開始時放電可能時間に対応する開始時容量換算時間をＫｆとし、前記開始時放電電流をＩｆとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとし、前記対応表にて定められる前記設定時放電可能時間に対応する設定時容量換算時間をＫｓとし、前記設定時放電電流をＩｓとして、下記の数１４を満たす前記設定時容量換算時間を算出し、前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出する放電残存時間算出手順と、
【数１４】
2008185473.tif 000016
前記放電残存時間算出手順の後に、放電終了時刻算出手段が、前記設定時刻をｔｓとし、前記放電終了時刻をｔｔとし、前記設定時刻から前記放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとして、下記の数１５を満たす前記放電終了時刻を算出する放電終了時刻算出手順と、
【数１５】
2008185473.tif 000017
前記設定時放電電流記憶手順の後に、更改放電可能時間算出手段が、下記の数１６を満たす更改容量換算時間（Ｋｓ’とする）を算出し、前記対応表にて定められる前記更改容量換算時間に対応する更改放電可能時間を決定する更改放電可能時間算出手順と、
【数１６】
2008185473.tif 000018
前記更改放電可能時間算出手順の後に、放電開始時刻更改手段が、前記放電開始時刻記憶手順で記憶した前記放電開始時刻を、前記放電終了時刻から前記更改放電可能時間を遡った更改放電開始時刻に更改する放電開始時刻更改手順と、前記更改放電可能時間算出手順の後に、開始時放電電流更改手段が、前記開始時放電電流記憶手順で記憶した前記開始時放電電流を、前記設定時放電電流に更改する開始時放電電流更改手順と、を有し、前記放電残存時間算出手順、前記放電終了時刻算出手順及び前記更改放電可能時間算出手順を繰り返し行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測方法では、前記設定時放電電流記憶手順と前記放電残存時間算出手順との間に、放電電流判定手段が、前記設定時放電電流と前記開始時放電電流との差が予め定められた閾値よりも大きい事を判定し、前記放電残存時間算出手段を動作させる動作指示信号を前記放電残存時間算出手段へ出力する放電電流判定手順をさらに有し、前記放電残存時間算出手順において、前記放電残存時間算出手段が、前記放電電流判定手段から前記動作指示信号が入力されると前記設定時放電可能時間を算出することが好ましい。本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測方法は、放電電流判定手順をさらに有するので、蓄電池の放電パターンが変化したときに放電残存時間を測定することができる。
【００２１】
本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測方法では、前記放電残存時間算出手順において、前記放電残存時間算出手段は、予め定められた保守率をＬとして、下記の数１７を満たす設定時容量換算時間を算出して前記設定時容量換算時間に対応する前記設定時放電可能時間を算出し、
【数１７】
2008185473.tif 000019
前記更改放電可能時間算出手順において、前記更改放電可能時間算出手段は、前記保守率をＬとして、下記の数１８を満たす前記更改容量換算時間を算出することを特徴とすることが好ましい。
【数１８】
2008185473.tif 000020
ここで、保守率とは、使用年数の経過や使用条件の変化などによる蓄電池の容量の変化を補償する補正値である。本発明により、蓄電池の放電残存時間をより正確に測定することができる。
【００２２】
本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測プログラムは、本発明に係る蓄電池の放電残存時間予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、放電残存時間算出手段が開始時容量換算時間（Ｋｆ）及び設定時容量換算時間（Ｋｓ）を算出し、放電終了時刻算出手段が放電残存時間算出手段の算出結果に基づいて放電終了時刻を算出し、更改放電可能時間算出手段が過去の放電パターンの履歴によって決まる等価的な新しい放電開始時刻を算出する。これにより、放電電流の変化ごとに複雑化するはずの放電パターンを、放電電流の変化のない定電流放電パターンに変換することができる。一旦、定電流放電パターンに変換できれば、長時間の放電で種種変化する多段階の放電電流の変化に対しても、わずか２段階の電流変化パターンとして、数１に示す基本式の第２項までを解けばよい。これにより、放電残存時間予測装置に備わる記憶手段に記憶する内容も、前回算出の結果のみとなり、電流変化が複雑化した場合に使用できなかった基本式を小規模のメモリと簡単な計算で正確に解くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。図１は、本実施形態に係る蓄電池の放電残存時間予測装置の直流給電システムへの適用例を示した構成図である。放電残存時間予測装置１３が直流給電システム１に接続されている。直流給電システム１は、整流装置２、蓄電池３、重要負荷４、出力電流測定器（シャント）５、負荷電流測定器（シャント）６及び蓄電池温度センサ８を備える。放電残存時間予測装置１３は、放電電流計測手段２１と、放電開始時刻記憶手段２２と、開始時放電電流記憶手段２３と、設定時放電電流記憶手段２４と、蓄電池温度と放電終止電圧をパラメータとしたＫＴ特性の対応表を記憶する対応表記憶手段２５と、放電残存時間算出手段２６と、条件設定器２７と、表示装置２８と、放電終了時刻算出手段２９と、更改放電可能時間算出手段３０と、放電開始時刻更改手段３１と、開始時放電電流更改手段３２とを備える。放電残存時間予測装置１３は、さらに放電電流判定手段３５を備えることが好ましい。放電開始時刻記憶手段２２と、開始時放電電流記憶手段２３と、設定時放電電流記憶手段２４と、対応表記憶手段２５とは、共通の記憶手段とすることができる。
【００２５】
直流給電システム１は、図示しない交流商用電源を受電・整流して、通信設備などの重要負荷４に直流電力を供給する。蓄電池３は、例えば据え置き蓄電池である。蓄電池３は、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池である。蓄電池温度センサ８は蓄電池３のケース温度を検出する。条件設定器２７は、鉛蓄電池３の定格容量Ｑ、シャント５及びシャント６の定格値、蓄電池３の種別、蓄電池３の定格容量、蓄電池３の許容最低電圧（放電終始電圧）の各値を設定する。また、条件設定器２７は、交流商用電源の停電時に蓄電池３から電力供給するとき、残存容量が減少したときに警報を発生させるための、残容量の警報レベルなどを設定する。表示装置２８は、放電残存時間予測装置１３の算出した現在時刻の放電残存時間、すなわち時々刻々変化する放電残存時間を表示する。表示装置２８は、例えば、液晶パネルである。
【００２６】
対応表記憶手段２５は、蓄電池温度毎（たとえば５℃、２５℃、５０℃）、また放電終止電圧毎（たとえば、１．６Ｖ  、１．７Ｖ、１．８Ｖ、１．９Ｖ）の予め定められた容量換算時間（Ｋ値）と放電可能時間（Ｔ値）との対応表を記憶する。対応表記憶手段２５は、放電残存時間予測装置１３に含まれている例を示したが、直流給電システム１に別途設けられていてもよい。又は、直流給電システム１及び放電残存時間予測装置１３とは別途設けられていてもよい。又、対応表記憶手段２５は、ＲＯＭなどの書き換え不能な第１記憶手段であることが好ましい。対応表記憶手段２５が、予測演算の途中で変えることが出来ない固定のデータを出荷段階で記憶することで、ＫＴ特性などの固定のデータを保護することができる。
【００２７】
又、容量換算時間Ｋと放電残存時間Ｔとの対応表は、蓄電池３のＫＴ特性を示すデータテーブルである。容量換算時間Ｋと放電残存時間Ｔとの対応表は、対応表記憶手段２５に記憶されている。図１４は、ＫＴ特性の一例を示すグラフである。データ入力は、例えば、放電残存時間予測装置１３の工場出荷時に入力される。データテーブルは、蓄電池３の種別、蓄電池３のケース温度、蓄電池３の許容最低電圧毎のＫＴ特性を示すことが好ましい。又、データテーブルは、蓄電池３の種別ごとに用意されることが好ましい。
【００２８】
放電残存時間予測装置１３は、直流給電システム１に接続され、停電などの整流装置２の停止時に、重要負荷４の電流ＩＬ（すなわち蓄電池放電電流Ｉｂ）及び蓄電池温度センサ８の検出した温度Ｔｃを受け、ＳＢＡ  Ｓ０６０１の基本式である前述の数１に則った数２の計算を行い、時々刻々の放電残存時間を算出する装置である。放電残存時間予測装置１３は、算出した放電残存時間を、表示装置２８に表示させることが好ましい。
【００２９】
又、放電残存時間予測装置１３は、本実施形態に係る蓄電池３の放電可能時間予測方法を実行するハードウェアである。本実施形態に係る蓄電池３の放電可能時間予測方法は、放電電流計測手段２１として機能させる放電電流計測手順と、放電開始時刻記憶手段２２として機能させる放電開始時刻記憶手順と、開始時放電電流記憶手段２３として機能させる開始時放電電流記憶手順と、設定時放電電流記憶手段２４として機能させる設定時放電電流記憶手順と、放電残存時間算出手段２６として機能させる放電残存時間算出手順と、放電終了時刻算出手段２９として機能させる放電終了時刻算出手順と、更改放電可能時間算出手段３０として機能させる更改放電可能時間算出手順と、放電開始時刻更改手段３１として機能させる放電開始時刻更改手順と、及び、開始時放電電流更改手段３２として機能させる開始時放電電流更改手順と、を有する。又、本実施形態に係る蓄電池３の放電可能時間予測方法は、放電電流判定手段３５として機能させる放電電流判定手順をさらに有することが好ましい。又、放電電流計測手順では、放電開始時刻からタイマーを用いて定期的に、電流変化に関係なく、あらかじめ設定された設定時刻での残存時間を計算することもできる。
【００３０】
又、放電残存時間予測装置１３は、直流給電システム１に接続されることで機能する装置に限定されない。例えば、ハードウェアは、直流給電システム１に搭載されていることが好ましい。又、放電残存時間予測装置１３は、本実施形態に係る蓄電池３の放電可能時間予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを搭載したコンピュータであってもよい。例えば、直流給電システム１に備わるコンピュータによって当該プログラムが実行されることで、放電残存時間予測装置１３を実現することができる。なお、放電可能時間予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【００３１】
放電電流計測手段２１は、蓄電池３の放電電流を計測する。放電電流計測手段２１は、例えば、設定時刻ｔｓにシャント５により検出される整流装置２の出力電流Ｉｏと、設定時刻ｔｓにシャント６により検出される重要負荷４の電流ＩＬとの差を求めて、設定時刻ｔｓにおける蓄電池３の放電電流を計測し、放電電流値Ｉｂを出力する。また、放電開始時刻における蓄電池３の放電電流を計測する。
【００３２】
放電開始時刻記憶手段２２は、蓄電池３の放電開始時刻ｔｆを記憶する。例えば、放電開始時刻記憶手段２２は、放電電流計測手段２１が放電電流Ｉｂを検出することにより、蓄電池の放電開始を検知する。または、定常時（商用電源正常）では、蓄電池３の設定時放電電流Ｉｓは蓄電池が整流装置２で充電される。一方停電時には、蓄電池３の放電が開始されて極性が反転する。放電開始時刻ｔｆは、蓄電池３が放電を開始した時刻である。放電開始時刻ｔｆは、商用電源が停電して整流装置２が停止し、蓄電池３の放電が開始した時刻であり、蓄電池電流Ｉｂの極性が正から負に切り替わった時刻として検知してもよい。または、整流装置２から、停電信号を受けて、放電開始信号としてもよい。
【００３３】
開始時放電電流記憶手段２３は、放電開始時刻ｔｆの放電電流である開始時放電電流Ｉｆを記憶する。例えば、開始時放電電流記憶手段２３は、設定時刻ｔｓにシャント５により検出される整流装置２の出力電流ＩＯと、設定時刻ｔｓにシャント６により検出される重要負荷４の電流ＩＬとの差を求めることにより行う。
【００３４】
設定時放電電流記憶手段２４は、放電開始時刻ｔｆ後の任意の設定時刻ｔｓでの放電電流である設定時放電電流Ｉｓを記憶する。例えば、設定時放電電流記憶手段２４は、予め定められた設定時刻ｔｓでの設定時放電電流Ｉｓを記憶する。予め定められた設定時刻ｔｓは、例えば、放電開始時刻ｔｆから一定時間ごと、又は、一定時間ごとに対応する時刻、又は、予め入力された時刻である。
【００３５】
放電残存時間算出手段２６は、蓄電池の容量をＱとし、放電開始時刻から蓄電池の未知の放電終了時刻までの時間間隔である開始時放電可能時間をＴｆとし、対応表にて定められる開始時放電可能時間に対応する開始時容量換算時間をＫｆとし、開始時放電電流をＩｆとし、設定時刻から放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとし、対応表にて定められる設定時放電可能時間に対応する設定時容量換算時間をＫｓとし、設定時放電電流をＩｓとして、数９を満たす設定時容量換算時間を算出し、設定時容量換算時間に対応する設定時放電可能時間を算出する。例えば、放電残存時間算出手段２６は、開始時放電電流Ｉｆ、設定時放電電流Ｉｓと、対応表記憶手段２５の記憶している容量換算時間Ｋと放電残存時間Ｔとの対応表、条件設定器２７からの蓄電池種別、放電終止電圧、容量Ｑ、などのデータにより、前述の数９を満たす開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓ、さらに、対応表から導かれる開始時放電可能時間Ｔｆ、設定時放電可能時間Ｔｓを算出する。
【００３６】
ここで、開始時放電電流Ｉｆは、開始時放電電流記憶手段２３の記憶する放電開始時刻での放電電流である。設定時放電電流Ｉｓは、設定時放電電流記憶手段２４の記憶する設定時刻での放電電流である。又、容量Ｑは、条件設定器２７に記憶されている蓄電池３の蓄電池容量である。又、放電残存時間算出手段２６は、対応表記憶手段２５の記憶する対応表を参照して設定時容量換算時間Ｋｓに対応する設定時放電可能時間Ｔｓを放電残存時間として決定する。容量換算時間Ｋと放電可能時間Ｔとの対応表の中間値が必要となる場合は、比例計算で求めた値を使用することが好ましい。
【００３７】
開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓの算出は、例えばニュートン法などの反復法である。又、開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓの算出は、開始時容量換算時間Ｋｆ又は設定時容量換算時間Ｋｓを仮定して解く数学的方法を使用してもよい。例えば、設定時容量換算時間Ｋｓを第１回目の仮定で、数９から、第１回目のｙを求める。さらに設定時容量換算時間Ｋｓを第２回目の仮定で、数９から、第２回目のｙを求める。この仮定を複数回行うことにより、精度を上げて数９のｙがゼロとなる開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓとの関数を求めることで、開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓを解いてもよい。放電開始時刻記憶手段２６は、数９に示すように、変数が開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓの２個なので、マイコンによるデータ処理であっても困難ではない。
【００３８】
また、放電残存時間算出手段２６は、設定時放電可能時間Ｔｓと、設定時刻ｔｓ、放電開始時刻ｔｆ及び開始時放電可能時間Ｔｆとの関係を用いて、設定時放電可能時間Ｔｓを算出することが好ましい。放電開始時刻ｔｆから設定時刻ｔｓまでの経過時間と、設定時放電可能時間Ｔｓとの和は、開始時放電可能時間Ｔｆとなるので、Ｔｆ＝（ｔｓ−ｔｆ）＋Ｔｓの関係を用いることで、数９の解くべきパラメータを１つにすることができる。この場合、設定時放電可能時間Ｔｓを小さい値から大きい値まで数９に示すｙの目標限界値の前後を順次仮定して、順次計算して解を探すこともできる。
【００３９】
さらに、放電残存時間算出手段２６は、保守率をＬとして、数１２を満たす開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓを算出することが好ましい。例えば、放電残存時間算出手段２６は時間経過で自動的に減少するよう予め定められた保守率Ｌをさらに記憶することが好ましい。保守率は使用年数の経過や使用条件の変化などによる蓄電池の容量の変化を補償する補正値であるので、蓄電池３の放電可能時間をより正確に予測することができる。
【００４０】
放電終了時刻算出手段２９は、設定時刻をｔｓとし、放電終了時刻をｔｔとし、設定時刻から放電終了時刻までの時間間隔である設定時放電可能時間をＴｓとして、数１０を満たす放電終了時刻を算出する。例えば、設定時放電電流Ｔｓが計測された設定時刻ｔｓから設定時放電可能時間Ｔｓを経過した放電終了時刻ｔｔを算出する。
【００４１】
更改放電可能時間算出手段３０は、設定時放電電流Ｉｓと記憶された蓄電池容量Ｑから、数１１を満たす更改容量換算時間Ｋｓ’を算出する。さらに、更改放電可能時間算出手段３０は、対応表記憶手段２５の記憶する容量換算時間Ｋと放電可能時間Ｔとの対応表を参照して、更改容量換算時間Ｋｓ’に対応する更改放電可能時間Ｔｓ’を決定する。
【００４２】
ここで、更改放電可能時間算出手段３０は、前述の数１１に代えて、使用年数や使用条件で変化する保守率をＬとして、数１３を満たす更改容量換算時間Ｋｓ’を算出することが好ましい。保守率を考慮して算出することで、使用年数の経過や使用条件の変化などによる蓄電池の容量の変化を補償することができる。さらに、更改放電可能時間算出手段３０は、放電終了時刻算出手段２９の算出する放電終了時刻ｔｔから更改放電可能時間Ｔｓ’を遡った更改放電開始時刻ｔｓ’を算出することが好ましい。
【００４３】
放電開始時刻更改手段３１は、放電開始時刻記憶手段２２の記憶する放電開始時刻ｔｆを、放電終了時刻ｔｔから更改放電可能時間Ｔｓ’を遡った更改放電開始時刻ｔｓ’に更改する。例えば、放電開始時刻更改手段３１は、更改放電開始時刻ｔｓ’を、放電開始時刻記憶手段２２の記憶する放電開始時刻ｔｆとして放電開始時刻記憶手段２２へ出力する。
【００４４】
開始時放電電流更改手段３２は、開始時放電電流記憶手段２３の記憶する開始時放電電流Ｉｆを、設定時放電電流記憶手段２４の記憶する設定時放電電流Ｉｓに更改する。すなわち、放電終了時刻ｔｔから更改放電可能時間Ｔｓ’を遡った新しい時刻が更改放電開始時刻ｔｓ’である。この更改放電開始時刻ｔｓ’から設定時放電電流Ｉｓで定電流放電したと考えることができる。
【００４５】
放電残存時間予測装置１３の原理について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、放電パターンの一例を示す説明図である。図２の放電パターンは、時刻ｔ１で放電電流Ｉ１が流れはじめ、時刻ｔ２で放電電流Ｉ２に増加し、時刻ｔ３で放電電流Ｉ３に増加し、時刻ｔ４で放電電流Ｉ４に増加し、時刻ｔ５で放電電流Ｉ５に増加し、さらに時刻ｔｔで蓄電池の許容最低電圧に達して放電終了となる。ここで、この計算原理の実務上の意味は、時刻ｔ１で停電発生して放電開始した場合、ｔ２、ｔ３、ｔ４と時々刻々放電電流が変化した履歴の後、時刻ｔ５での放電可能時間を計算することである。時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４での放電可能時間は、計算の途中の数値であり、重要ではない。重要なのは、時刻ｔ５での設定時放電可能時間Ｔ５である。
【００４６】
（時刻ｔ１での放電残存時間の算出）
図３は、時刻ｔ１での放電パターンを示す説明図である。時刻ｔ１での容量換算時間Ｋ１は、数９に基づき、下記の数１９で表される。
【数１９】
2008185473.tif 000021
【００４７】
求められた容量換算時間Ｋ１を、ＫＴ特性より、放電可能時間に変換したものが、時刻ｔ１時点での開始時放電可能時間Ｔ１となる。ただし、時刻ｔ１時点での開始時放電可能時間Ｔ１は、放電電流Ｉ１による放電が放電終了時刻ｔｔまで継続した場合の放電残存時間である。ここで計算された開始時放電可能時間Ｔ１は、次に電流が変化して新しい計算が始まると不要となる。
【００４８】
（時刻ｔ２での放電残存時間の算出）
図４は、時刻ｔ２での放電パターンを示す説明図であり、（ａ）は放電パターンの変換前であり、（ｂ）は放電パターンの変換後である。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から時間Δｔ１だけ経過している。このため、時刻ｔ２での設定時放電可能時間Ｔ２と、時間Δｔ１との和は、開始時放電可能時間Ｔ１となる。すなわち、下記の数２０が成立する。
【数２０】
2008185473.tif 000022
ここで、開始時放電可能時間Ｔ１は、放電電流Ｉ１から放電電流Ｉ２に放電電流が変化しているので、時刻ｔ１時点での開始時放電可能時間Ｔ１から変化している。
【００４９】
設定時放電可能時間Ｔ２を仮定し、数２０を満たす開始時放電可能時間Ｔ１を求める。ＫＴ特性を参照し、開始時放電可能時間Ｔ１を容量換算時間Ｋ１に変換し、設定時放電可能時間Ｔ２を容量換算時間Ｋ２に変換する。開始時容量換算時間Ｋ１及び設定時容量換算時間Ｋ２を下記の数２１に代入してｙを計算するが、通常、１回の仮定では数２１を満足できない。順次設定時放電可能時間Ｔ２をニュートン法のような数学的演算の反復法により変更して、下記の数２１をみたす設定時放電可能時間Ｔ２を求める。これにより、時刻ｔ２時点での設定時放電可能時間Ｔ２（すなわち放電残存時間）が求まる。
【数２１】
2008185473.tif 000023
【００５０】
本実施形態に係る放電残存時間予測装置１３では、図４（ａ）の放電パターンと等価な図４（ｂ）に示す設定時放電電流Ｉ２の新たな定電流放電パターンＰ２を考える。定電流放電パターンＰ２は、更改放電開始時刻ｔｘ２から放電電流Ｉ２で放電している。新たな更改放電開始時刻ｔｘ２から放電終了時刻ｔｔまでの更改放電可能時間Ｔ２’に対応する更改容量換算時間Ｋ２’は、下記の数２２をみたす。
【数２２】
2008185473.tif 000024
更改放電開始時刻ｔｘ２は、放電終了時刻ｔｔから数２２で求められた更改容量換算時間Ｋ２’に対応する更改放電可能時間Ｔ２’を遡った時刻である。放電開始後の設定時刻ｔ２時点と、更改放電開始時刻ｔｘ２との時間ＴＸ２は、Ｔ２’−Ｔ２である。設定時刻ｔ２は、設定時放電電流Ｉ２で放電開始してから時間ＴＸ２＝Ｔ２’−Ｔ２を経過しているとみなすことができる。なお、更改放電可能時間Ｔ２’は、更改放電開始時刻ｔｘ２で開始した設定時放電電流Ｉ２による放電が放電終了時刻ｔｔまで継続した場合の全放電可能時間であり、放電残存時間ではない。以上のように、設定時刻ｔ２で電流がＩ１からＩ２に変化する２段階放電パターンをこの定電流放電パターンＰ２へ等価変換することにより、次の設定時刻ｔ３での放電残時間計算がこれまでの２段階電流変化の計算方法と同じになり、簡単になる。ここで、時刻ｔ２における蓄電池の放電残容量Ｑｒについて考える。満充電の蓄電池容量Ｑが更改放電開始時刻ＴＸ２から一定放電電流Ｉ２で放電開始し、放電終了時刻ｔｔまで継続している。すなわち、全放電時間（更改放電可能時間）Ｔ２’で蓄電池容量Ｑが、満充電容量Ｑからゼロまで直線的に消費されたと考えると、時刻ｔ２での放電残時間はＴ２であるから、時間比例で考えると、下記の数２３で計算できる。
【数２３】
2008185473.tif 000025
この放電残容量Ｑｒを、各設定時刻において、表示装置２８に表示することもできる。
【００５１】
（時刻ｔ３での放電残存時間の算出）
図５は、設定時刻ｔ３での放電パターンを示す説明図である。設定時放電電流Ｉ３に変化した放電開始後の設定時刻ｔ３での設定時放電可能時間Ｔ３を求める。定電流放電パターンＰ２から設定時刻ｔ３において設定時放電電流がＩ３に変化した場合を考える。更改放電開始時刻ｔｘ２の時点から放電終了時刻ｔｔまでの開始時放電可能時間はＴ２’である。又、開始時刻ｔ２と設定時刻ｔ３の時間はΔｔ２である。又、更改放電開始時刻ｔｘ２は、開始時刻ｔ２の時点より時間ＴＸ２前である。このとき、更改放電可能時間Ｔ２’は、下記の数２４をみたす。
【数２４】
2008185473.tif 000026
【００５２】
この場合、未知数は設定時放電可能時間Ｔ３のみである。設定時放電可能時間Ｔ３を仮定し、数２４を満たす開始時放電可能時間Ｔ２’を求める。ＫＴ特性を参照し、設定時放電可能時間Ｔ３を設定時容量換算時間Ｋ３に変換し、開始時放電可能時間Ｔ２’を開始時容量換算時間Ｋ２’に変換する。設定時容量換算時間Ｋ３及び開始時容量換算時間Ｋ２’を下記の数２５に代入する。ニュートン法のような数学的演算の反復法により、数２４及び数２５をみたす設定時放電可能時間Ｔ３を求める。これにより、設定時刻ｔ３時点での設定時放電可能時間Ｔ３（すなわち放電残存時間）が求まる。
【数２５】
2008185473.tif 000027
【００５３】
本実施形態に係る放電残存時間予測装置１３では、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）と等価な、設定時放電電流Ｉ３の新たな定電流放電パターンＰ３を考える。定電流放電パターンＰ３は、更改放電開始時刻ｔｘ３から設定時放電電流Ｉ３で放電している。新たな更改放電開始時刻ｔｘ３から放電終了時刻ｔｔまでの更改放電可能時間Ｔ３’に対応する更改容量換算時間Ｋ３’は、下記の数２６をみたす。
【数２６】
2008185473.tif 000028
更改放電開始時刻ｔｘ３は、放電終了時刻ｔｔから数２６で求められた更改容量換算時間Ｋ３’に対応する更改放電可能時間Ｔ３’を遡った時刻である。放電開始後の設定時刻ｔ３時点と、更改放電開始時刻ｔｘ３との時間ＴＸ３は、Ｔ３’−Ｔ３である。放電開始後の設定時刻ｔ３時点は、設定時放電電流Ｉ３で放電開始してから時間ＴＸ３＝Ｔ３’−Ｔ３経過しているとみなすことができる。なお、更改放電可能時間Ｔ３’は、更改放電開始時刻ｔｘ３で開始した設定-時放電電流Ｉ３による放電が放電終了時刻ｔｔまで継続した場合の全放電可能時間であり、放電残存時間ではない。
【００５４】
以後は同様に放電開始後、設定時刻ｔ４、設定時刻ｔ５と電流が変化する度に、新たな定電流放電パターンＰｎに対する設定時放電電流Ｉｎの変化と考えると、数２７のようになる。
【数２７】
2008185473.tif 000029
数２７に示すように、電流が変化する度に新たな定電流放電パターンＰｎに変換することで、設定時刻ｔｎでの設定時放電可能時間Ｔｎ（すなわち放電残存時間）は、数１に示す基本式の２項目までの式で求めればよい事になる。
【００５５】
上記のように、図１に示す蓄電池の放電残存時間予測装置１３は、蓄電池３の放電電流の変化ごとに複雑化するはずの放電パターンを電流の変化のない等価な定電流放電パターンに、放電電流が変化する度に変換する。一旦、定電流放電パターンに変換できれば、長時間の放電で種種変化する多段階の電流変化に対しても、わずか２段階の電流変化パターンとして、数１に示す基本式の第２項までを解けばよい。これにより、多段階に変化する放電電流パターンの各段において、更改放電開始時刻から始まった新しい定電流パターンに変換しながら各段を解いていけばよい。さらに、図示しない第２の記憶手段に記憶する内容も、前回算出の結果のみとなり、これにより、電流変化が複雑化した場合に使用できなかった数１に示す基本式を小規模のメモリと簡単な計算で解くことを可能にした。
【００５６】
さらに、放電残存時間予測装置１３は、放電電流判定手段３５を備えることが好ましい。放電電流判定手段３５は、放電電流計測手段２１の計測する設定時放電電流Ｉｓと、開始時放電電流記憶手段２３の記憶する放電開始時刻ｔｆでの放電電流Ｉｆとの差が、予め定められた閾値よりも大きい事を判定し、放電残存時間算出手段２６を動作させる動作指示信号を放電残存時間算出手段２６へ出力する。この場合、放電残存時間算出手段２６は、放電電流判定手段３５から動作指示信号が入力されると、開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓを算出する。放電電流判定手段３５は、設定時放電電流Ｉｓと放電電流Ｉｆとの差を判定するので、蓄電池３の放電パターンが変化したことを判定できる。蓄電池３の放電パターンが変化しなければ、開始時容量換算時間Ｋｆ及び設定時容量換算時間Ｋｓを改めて算出し、放電パターンを変換する必要はない。放電電流判定手段３５が蓄電池３の放電パターンの変化を判定するので、放電可能時間の算出を、放電パターンが変化した場合にのみに限定することができる。これにより、放電残存時間予測装置１３の計算時間を短縮できる。
【実施例１】
【００５７】
図１に示す蓄電池の放電残存時間予測装置１３の実施例を、図２の放電パターンについて計算した。本実施例では、放電電流計測手段２１の計測した放電電流は、設定時刻ｔ１での放電電流Ｉ１は１００Ａ、設定時刻ｔ２での放電電流Ｉ２は１３０Ａ、設定時刻ｔ３での放電電流Ｉ３は１６０Ａ、設定時刻ｔ４での放電電流Ｉ４は１９０Ａ、設定時刻ｔ５での放電電流Ｉ５は２００Ａであった。又、本実施例では、放電電流判定手段３５をさらに備える構成とし、設定時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５は、放電電流の変化のあった時刻とした。又、蓄電池容量Ｑを１０００Ａｈとした。蓄電池３のＫＴ特性は、ＭＳＥ型、温度２５℃、最低許容電圧（終止電圧）１．８Ｖであり、データテーブル化した。図６に、本実施例で用いたＫＴ特性のデータテーブルを示す。また、データテーブルの中間値が必要となった場合は、比例計算で求めた値を使用した。
【００５８】
（時刻ｔ１での放電残存時間の算出）
図３は、設定時刻ｔ１での放電パターンを示す説明図である。設定時刻ｔ１は放電開始時刻（たとえば停電発生時刻）であることから、放電開始時刻記憶手段２２に放電開始時刻ｔｆは記憶されておらず、開始時放電電流記憶手段２３に開始時放電電流Ｉｆは記憶されていない。このため、数９において、開始時容量換算時間Ｋｆ＝０、開始時放電電流Ｉｆ＝０となる。放電残存時間算出手段２６の算出する設定時容量換算時間Ｋｓは、Ｑ＝１０００、Ｉｓ＝１００として、数９より、Ｋｓ＝Ｑ／Ｉｓ＝１０となった。放電残存時間算出手段２６の算出する設定時放電可能時間Ｔｓは、対応表記憶手段２５の記憶しているＫＴ特性を参照して、設定時容量換算時間Ｋｓから変換すると、６００分となった。以上から、放電残存時間算出手段２６の決定する設定時放電可能時間Ｔｓは、設定時刻ｔ１では６００分となった。又、放電開始時刻更改手段３１の出力する更改放電開始時刻は設定時刻ｔ１であり、開始時放電電流更改手段３２の出力する設定時放電電流は放電電流Ｉ１＝１００であった。なお、設定時刻ｔ１での設定時放電可能時間Ｔｓは、図３に示すように、設定時刻ｔ１から放電電流Ｉ１による放電が放電終了時刻ｔｔまで継続した場合の放電残存時間である。
【００５９】
（時刻ｔ２での放電残存時間の算出）
図４は、設定時刻ｔ２での放電パターンを示す説明図である。設定時刻ｔ２での放電電流Ｉ２は１３０Ａである。すなわち、設定時刻ｔｓ（＝ｔ２）での設定時放電電流ＩｓはＩｓ＝Ｉ２＝１３０Ａである。又、開始時放電電流記憶手段２３の記憶している開始時放電電流ＩｆはＩ１＝１００Ａである。放電残存時間算出手段２６は、これらのＩｆ及びＩｓを用い、設定時放電可能時間Ｔｓを仮定し、数９をみたす設定時放電可能時間Ｔｓを求めていく。なお、図４は最初の説明に使用した図であるため、設定時放電可能時間Ｔｓとして、設定時放電可能時間Ｔ２と表示されていることに注意されたい。
【００６０】
設定時放電可能時間Ｔｓと開始時放電可能時間Ｔｆとの関係を求める。設定時刻ｔ２は設定時刻ｔ１から１５分経過している。放電開始時刻ｔｆ（＝ｔ１）での開始時放電可能時間Ｔｆ（＝Ｔ１）は、設定時刻ｔ２での設定時放電可能時間をＴｓ（＝Ｔ２）として、Ｔｆ＝Ｔ２＋１５分と表せる。ここで、開始時放電可能時間Ｔｆは、図面上では設定時刻ｔ１での設定時放電可能時間Ｔ１と等しいが、放電電流Ｉ１から放電電流Ｉ２に蓄電池３の放電電流が変化した後であるので、設定時刻ｔ１で算出した設定時放電可能時間Ｔ１から変化している。
【００６１】
設定時放電可能時間Ｔｓを４１５分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝４１５＋１５＝４３０分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝７．７８５、設定時容量換算時間Ｋｓ＝７．５６７５となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−７．７８５×１００−７．５６７５×（１３０−１００）＝−５．５２５となる。すなわち蓄電池容量ｙは、−５．５２５Ａｈとなる。蓄電池容量ｙがゼロとならず、マイナスになってしまったので、求めるべき設定時放電可能時間Ｔｓは、４１５分より短い事になる。
【００６２】
ここで、計算の終了点を決めるため、放電残存時間算出手段２６は、数９に示す蓄電池容量ｙがゼロとなる絶対値が目標限界値、たとえば蓄電池容量Ｑの０．１％である１Ａｈより小さくなったとき、計算を終了することが好ましい。設定時放電可能時間Ｔｓを４１５分と仮定した場合、数９に示す蓄電池容量ｙが−５．５２５Ａｈとなったので、設定時放電可能時間Ｔｓの仮定は不適当であったとして、さらに次の仮定に進む。ここで、設定時放電可能時間の計算結果の精度は数９に示す蓄電池容量ｙの目標限界値に依存するので、数９に示す蓄電池容量ｙの目標限界値は、計算速度が問題とならない範囲で小さいことが望ましい。例えば、数９に示す蓄電池容量ｙの目標限界値は、蓄電池容量Ｑの５％以下が好ましく、さらに０．０５％以下が好ましい。蓄電池容量ｙの目標限界値が蓄電池容量Ｑの０．０５％以下である場合、本実施例では０．５Ａｈ以下となる。
【００６３】
設定時放電可能時間Ｔｓを４１２分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝４１２＋１５＝４２７分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝７．７４１５、設定時容量換算時間Ｋｓ＝７．５２４となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−７．７４１５×１００−７．５２４×（１３０−１００）＝０．１３となる。すなわち蓄電池容量ｙは、０．１３Ａｈとなる。蓄電池容量ｙがほぼゼロ、誤差が０．１３Ａｈなので、設定時放電可能時間Ｔｓが４１２分という仮定は、ほぼ真値に近いといえる。以上から、放電残存時間算出手段２６の決定する設定時放電可能時間Ｔｓは、設定時刻ｔ２では４１２分となった。
【００６４】
上記のようなこのような数９をみたす設定時放電可能時間Ｔｓを算出する計算法はニュートン法として数学的に知られている。ほかにも、仮定からスタートして解く数学的方法を使用してもよいし、設定時放電可能時間Ｔｓを小さい値から大きい値まで、蓄電池容量ｙの目標限界値の前後を順次仮定して、マイコンで順次計算して解を探す方法も、変数が設定時放電可能時間Ｔｓの１個なので困難ではない。なお、設定時刻ｔ２での設定時放電可能時間Ｔｓは、図４（ａ）に示すように、設定時刻ｔ２から放電電流Ｉ２による放電が放電終了時刻ｔｔまで継続した場合の放電残存時間である。
【００６５】
本実施形態に係る放電残存時間予測装置１３では、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけての放電パターンを、新しく１段の定電流放電パターンＰ２に変換する。設定時放電可能時間Ｔｓ＝４１２分は、今後、設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ２＝１３０Ａで放電継続した場合の放電可能時間である。これを、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ２）から設定時放電電流Ｉｓ＝１３０Ａで放電していたとすると、更改容量換算時間Ｋｓ’は、数９より、更改容量換算時間Ｋｓ’＝１０００／１３０＝７．６９となる。ＫＴ特性から、更改容量換算時間Ｋｓ’を更改放電可能時間Ｔｓ’に変換すると、新しい放電パターンＰ２の更改放電可能時間Ｔｓ’（＝Ｔ２’）は４２３．６分となった。つまり、放電開始後の設定時刻ｔ２時点は、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ２）から設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ２＝１３０Ａで放電開始して、時間ＴＸ２＝Ｔ２’−Ｔ２＝４２３．６−４１２＝１１．６、すなわち１１．６分経過しているとみなすことができる。すなわち、時刻ｔ２の１１．６分前である更改放電開始時刻ｔｘ２を新たな放電開始時刻ｔｆとみなし、設定時刻ｔ２での放電電流Ｉ２を新たな放電電流Ｉｆとみなすことができる。放電開始時刻更改手段３１は更改放電開始時刻ｔｘ２を出力し、開始時放電電流更改手段３２は放電電流Ｉ２を出力する。ここで、時刻ｔ２での蓄電池残容量を計算してみる。設定時放電可能時間Ｔｓ＝４１２分、更改放電可能時間Ｔｓ’（＝Ｔ２’）は４２３．６分、蓄電池満充電容量Ｑは１０００Ａｈである。残容量ＱｒはＱｒ＝（Ｑ×Ｔｓ）／Ｔｓ’＝（１０００×４１２）／４２３．６＝９７２．６Ａｈとなる。以下の時刻ｔ３、ｔ４、ｔ５においても残容量Ｑｒを同様に計算できる。
【００６６】
（時刻ｔ３での放電残存時間の算出）
図５は、設定時刻ｔ３での放電パターンを示す説明図である。設定時刻ｔ３での放電電流Ｉ３は１６０Ａである。すなわち、設定時刻ｔｓ（＝ｔ３）での設定時放電電流ＩｓはＩｓ＝Ｉ３＝１６０Ａである。又、開始時放電電流記憶手段２３の記憶している開始時放電電流ＩｆはＩｆ＝Ｉ２＝１３０Ａである。放電残存時間算出手段２６は、これらのＩｆ及びＩｓを用い、設定時刻ｔ３から放電終了時刻ｔｔまでの放電可能時間である設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ３）を仮定し、数９をみたす設定時放電可能時間Ｔｓを求めていく。
【００６７】
設定時放電可能時間Ｔｓと開始時放電可能時間Ｔｆとの関係を求める。設定時刻ｔ３は設定時刻ｔ２から２０分経過している。放電開始時刻ｔｆ（＝ｔｘ２）での開始時放電可能時間Ｔｆ（＝Ｔ２’）は、設定時刻ｔ３での設定時放電可能時間をＴｓ（＝Ｔ３）として、Ｔｆ＝Ｔｓ＋ＴＸ２＋Δｔ２＝Ｔ３＋１１．６＋２０と表せる。ここで、開始時放電可能時間Ｔｆは、図面上では設定時刻ｔｘ２での更改放電可能時間Ｔ２’と等しいが、放電電流Ｉ２から放電電流Ｉ３に蓄電池３の放電電流が変化した後であるので、更改放電開始時刻ｔｘ２で算出した更改放電可能時間Ｔ２’から変化している。
【００６８】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ３）を３８０分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ３＋ＴＸ２＋Δｔ２＝３８０＋１１．６＋２０＝４１１．６分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝７．５１８３０７、設定時容量換算時間Ｋｓ＝７．０６となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛７．５１８３０７×１３０＋７．０６×（１６０−１３０）｝＝−１８９．１８となる。すなわち蓄電池容量ｙは−１８９．１８Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、マイナスになってしまったので、設定時刻ｔ３での設定時放電可能時間Ｔｓは、３８０分より短い事になる。
【００６９】
設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ３＝２９８分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ３＋ＴＸ２＋Δｔ２＝２９８＋１１．６＋２０＝３２９．６分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝６．３２９３０７、設定時容量換算時間Ｋｓ＝５．８７０４となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛６．３２９３０７×１３０＋５．８７０４×（１６０−１３０）｝＝１．０８となる。すなわち蓄電池容量ｙは１．０８Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、プラスになってしまったので、設定時刻ｔ３での設定時放電可能時間Ｔｓは、２９８分より長い事になる。
【００７０】
しかし、設定時放電可能時間Ｔｓが３８０分であるとの仮定における蓄電池容量ｙと、設定時放電可能時間Ｔｓが２９８分であるとの仮定における蓄電池容量ｙとでは、極性が反転しているので、設定時放電可能時間Ｔｓの真値は、３８０分から２９８分までの範囲内にある。ここで、蓄電池容量ｙを１次式ｙ＝ａ（Ｔ３）＋ｂと仮定すると、２点（３８０，−１８９．１８）と（２９８，１．０８）を通過する。この条件で、係数ａとｂを求めると、新たな設定時放電可能時間Ｔｓ＝２９８．５分と仮定でき、このような手法を必要に応じて取り入れることで、必要な計算ステップを減らすこともできる。
【００７１】
設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ３＝２９８．５分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆ＝Ｔ３＋ＴＸ２＋Δｔ２＝２９８．５＋１１．６＋２０＝３３０．１分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝６．３３６５５７、設定時容量換算時間Ｋｓ＝５．８７７８となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛６．３３６５５７×１３０＋５．８７７８×（１６０−１３０）｝＝−０．０９となる。すなわち蓄電池容量ｙは−０．０９Ａｈとなる。蓄電池容量ｙがほぼゼロ、誤差が０．０８Ａｈなので、設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ３＝２９８．５分は、ほぼ真値に近いといえる。以上から、放電残存時間算出手段２６の決定する設定時放電可能時間Ｔｓは、設定時刻ｔ３では２９８．５分となった。
【００７２】
ここで、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけての放電パターンを、新しく１段の定電流放電パターンＰ３に変換する。設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ３＝２９８．５分は、今後、設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ３＝１６０Ａで放電継続した場合の放電可能時間である。これを、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ３）から設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ３＝１６０Ａで放電していたとすると、更改容量換算時間Ｋｓ’は、数１１より、更改容量換算時間Ｋｓ’＝１０００／１６０＝６．２５となる。ＫＴ特性から、更改容量換算時間Ｋｓ’を更改放電可能時間Ｔｓ’に変換すると、新しい放電パターンＰ３の更改放電可能時間Ｔｓ’（＝Ｔ３’）は３２４．１分となった。つまり、放電開始後の設定時刻ｔ３時点は、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ３）から設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ３＝１６０Ａで放電開始して、時間ＴＸ３＝Ｔ３’−Ｔ３＝３２４．１−２９８．５＝２５．６、すなわち２５．６分経過しているとみなすことができる。すなわち、時刻ｔ３の２５．６分前である更改放電開始時刻ｔｘ３を新たな放電開始時刻ｔｆとみなし、設定時刻ｔ３での放電電流Ｉ３を新たな放電電流Ｉｆとみなすことができる。放電開始時刻更改手段３１は更改放電開始時刻ｔｘ３を出力し、開始時放電電流更改手段３２は放電電流Ｉ３を出力する。
【００７３】
（時刻ｔ４での放電残存時間の算出）
図７は、時刻ｔ４での放電パターンを示す説明図であり、（ａ）は放電パターンの変換前であり、（ｂ）は放電パターンの変換後である。設定時刻ｔ４での放電電流Ｉ４は１９０Ａである。すなわち、設定時刻ｔｓ（＝ｔ４）での設定時放電電流ＩｓはＩｓ＝Ｉ４＝１９０Ａである。又、開始時放電電流記憶手段２３の記憶している開始時放電電流ＩｆはＩｆ＝Ｉ３＝１６０Ａである。放電残存時間算出手段２６は、これらのＩｆ及びＩｓを用い、設定時刻ｔ４から放電終了時刻ｔｔまでの放電可能時間である設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ４）を仮定し、数９をみたす設定時放電可能時間Ｔｓを求めていく。
【００７４】
設定時放電可能時間Ｔｓと開始時放電可能時間Ｔｆとの関係を求める。設定時刻ｔ４は設定時刻ｔ３から１０分経過している。放電開始時刻ｔｆ（＝ｔｘ３）での開始時放電可能時間Ｔｆ（＝Ｔ３’）は、設定時刻ｔ４での設定時放電可能時間をＴｓ（＝Ｔ４）として、Ｔｆ＝Ｔｓ＋ＴＸ３＋Δｔ３＝Ｔ４＋２５．６＋１０と表せる。ここで、開始時放電可能時間Ｔｆは、図面上では設定時刻ｔｘ３での更改放電可能時間Ｔ３’と等しいが、放電電流Ｉ３から放電電流Ｉ４に蓄電池３の放電電流が変化した後であるので、更改放電開始時刻ｔｘ３で算出した更改放電可能時間Ｔ３’から変化している。
【００７５】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ４）を２７０分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ４＋ＴＸ３＋Δｔ３＝２７０＋２５．６＋１０＝３０５．６となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．９８１７５、設定時容量換算時間Ｋｓ＝５．４５６となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．９８１７５×１６０＋５．４５６×（１９０−１６０）｝＝−１２０．７６となる。すなわち、蓄電池容量ｙは、−１２０．７６Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、マイナスになってしまったので、設定時刻ｔ４での設定時放電可能時間Ｔｓは、２７０分よりも短い事が分かる。
【００７６】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ４）を２２０分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ４＋ＴＸ３＋Δｔ３＝２２０＋２５．６＋１０＝２５５．６となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．２４３４４１、設定時容量換算時間Ｋｓ＝４．６９８となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．２４３４４１×１６０＋４．６９８×（１９０−１６０）｝＝２０．１１となる。すなわち、蓄電池容量ｙは、２０．１１Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、プラスになってしまったので、設定時刻ｔ４での設定時放電可能時間Ｔｓは、２２０分よりも長い事が分かる。
【００７７】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ４）を２２７．１分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ４＋ＴＸ３＋Δｔ３＝２２７．１＋２５．６＋１０＝２６２．７となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．３４８５２１、設定時容量換算時間Ｋｓ＝４．８０７３４となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．３４８５２１×１６０＋４．８０７３４×（１９０−１６０）｝＝０．０１６４５３となる。すなわち蓄電池容量ｙは０．０１６４５３Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはほぼゼロ、誤差が約０．０２Ａｈなので、設定時刻ｔ４での設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ４＝２２７．１分は、真値に近いといえる。以上から、放電残存時間算出手段２６の決定する設定時放電可能時間Ｔｓは、設定時刻ｔ４では２２７．１分となった。
【００７８】
ここで、図７に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけての放電パターンを、新しく１段の定電流放電パターンＰ４に変換する。設定時放電可能時間Ｔｓ＝Ｔ４＝２２７．１分は、今後、設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ４＝１９０Ａで放電継続した場合の放電可能時間である。これを、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ４）から設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ４＝１９０Ａで放電していたとすると、更改容量換算時間Ｋｓ’は、数１１より、更改容量換算時間Ｋｓ’＝１０００／１９０＝５．２６となる。ＫＴ特性から、更改容量換算時間Ｋｓ’を更改放電可能時間Ｔｓ’に変換すると、新しい放電パターンＰ４の更改放電可能時間Ｔｓ’（＝Ｔ４’）は２５７分となった。つまり、放電開始後の設定時刻ｔ４時点は、仮想の更改放電開始時刻ｔｓ’（＝ｔｘ４）から設定時放電電流Ｉｓ＝Ｉ４＝１９０Ａで放電開始して、時間ＴＸ４＝Ｔ４’−Ｔ４＝２５７−２２７．１＝２９．９、すなわち２９．９分経過しているとみなすことができる。放電開始時刻更改手段３１の出力する更改放電開始時刻は、設定時刻ｔ４から２９．９分前の更改放電開始時刻ｔｘ４であった。また、更改後の開始時放電電流Ｉｆは、放電電流Ｉ４＝１９０Ａとなった。放電開始時刻更改手段３１は更改放電開始時刻ｔｘ４を出力し、開始時放電電流更改手段３２は放電電流Ｉ４を出力する。
【００７９】
（時刻ｔ５での放電残存時間の算出）
図８は、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて放電パターンを示す説明図であり、（ａ）は変換前の放電パターンを示し、（ｂ）は変換後の放電パターンを示す。設定時刻ｔ５での放電電流Ｉ５は２００Ａである。すなわち、設定時刻ｔｓ（＝ｔ５）での設定時放電電流ＩｓはＩｓ＝Ｉ５＝２００Ａである。又、開始時放電電流記憶手段２３の記憶している開始時放電電流ＩｆはＩ４＝１９０Ａである。放電残存時間算出手段２６は、これらのＩｆ及びＩｓを用い、設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ５）を仮定し、数９をみたす設定時放電可能時間Ｔｓを求めていく。
【００８０】
設定時放電可能時間Ｔｓと開始時放電可能時間Ｔｆとの関係を求める。設定時刻ｔ５は設定時刻ｔ４から２０分経過している。放電開始時刻ｔｆ（＝ｔｘ４）での開始時放電可能時間Ｔｆ（＝Ｔ４’）は、設定時刻ｔ５での設定時放電可能時間をＴｓ（＝Ｔ５）として、Ｔｆ＝Ｔｓ＋ＴＸ４＋Δｔ４＝Ｔ５＋２９．９＋２０分と表せる。ここで、開始時放電可能時間Ｔｆは、図面上では設定時刻ｔｘ４での更改放電可能時間Ｔ４’と等しいが、放電電流Ｉ４から放電電流Ｉ５に蓄電池３の放電電流が変化した後であるので、更改放電開始時刻ｔｘ４で算出した更改放電可能時間Ｔ４’から変化している。
【００８１】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ５）を１９０分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ５＋ＴＸ４＋Δｔ４＝１９０＋２９．９＋２０＝２３９．９分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．００４、設定時容量換算時間Ｋｓ＝４．２３となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．００４×１９０＋４．２３×（２００−１９０）｝＝６．９４となる。すなわち、蓄電池容量ｙは、６．９４Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、プラスになってしまったので、設定時刻ｔ５での設定時放電可能時間Ｔｓは、１９０分よりも長い事が分かる。
【００８２】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ５）を１９３分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ５＋ＴＸ４＋Δｔ４＝１９３＋２９．９＋２０＝２４２．９分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．０５０２、設定時容量換算時間Ｋｓ＝４．２７８となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．０５０２×１９０＋４．２７８×（２００−１９０）｝＝−２．３２となる。すなわち、蓄電池容量ｙは、−２．３２Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはゼロとならず、マイナスになってしまったので、設定時刻ｔ５での設定時放電可能時間Ｔｓは、１９３分よりも短い事になる。
【００８３】
設定時放電可能時間Ｔｓ（＝Ｔ５）を１９２．２５分と仮定すると、開始時放電可能時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｔ５＋ＴＸ４＋Δｔ４＝１９２．２５＋２９．９＋２０＝２４２．１５分となる。図６に示すデータテーブルを参照し、開始時放電可能時間Ｔｆ及び設定時放電可能時間Ｔｓのそれぞれを容量換算時間に変換すると、開始時容量換算時間Ｋｆ＝５．０３８６５、設定時容量換算時間Ｋｓ＝４．２６６となる。この場合、数９は、ｙ＝１０００−｛５．０３８６５×１９０＋４．２６６×（２００−１９０）｝＝−０．００３４１となる。すなわち、蓄電池容量ｙは、−２．３２Ａｈとなる。蓄電池容量ｙはほぼゼロ、誤差が約０．００３Ａｈなので、設定時刻ｔ５での設定時放電可能時間Ｔｓは、１９２．２５分でほぼ真値に近いといえる。以上から、放電残存時間算出手段２６の決定する設定時放電可能時間Ｔｓは、設定時刻ｔ５では１９２．２５分となった。放電開始時刻更改手段３１は更改放電開始時刻ｔｘ５を出力し、開始時放電電流更改手段３２は放電電流Ｉ５を出力する。
【００８４】
（参考例）
一方、参考例として、図２に示す放電パターンについて、実施例の計算結果の妥当性を説明するために、実施例１と同一の電流パターンで、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５での放電残存時間を、数２に示す基本式を用いて算出した。ここで、蓄電池容量Ｑは１０００Ａｈ、放電電流Ｉ１は１００Ａ、放電電流Ｉ２は１３０Ａ、放電電流Ｉ３は１６０Ａ、放電電流Ｉ４は１９０Ａ、放電電流Ｉ５は２００Ａである。又、保守率Ｌは、本実施例と同様に１とした。又、ＫＴ特性は、実施例と同様に、図６に示すＫＴ特性のデータテーブルを参照した。
【００８５】
時刻ｔ１時点では、数２は、Ｋ１＝Ｑ／Ｉ１＝１０００／１００＝１０となった。時刻ｔ１での放電残存時間Ｔ１は、ＫＴ特性から、６００分となった。
【００８６】
時刻ｔ２時点では、数２は、Ｑ−Ｋ１×Ｉ１−Ｋ２（Ｉ２−Ｉ１）＝１０００−Ｋ１×１００−Ｋ２×（１３０−１００）＝０となる。数２を用いて容量換算時間Ｋ１及び容量換算時間Ｋ２が求まる。ＫＴ特性から、容量換算時間Ｋ２を設定時放電可能時間Ｔ２に変換すると、時刻ｔ２での放電残存時間となる設定時放電可能時間Ｔ２は、４１２分となった。
【００８７】
時刻ｔ３時点では、数２は、Ｑ−Ｋ１×Ｉ１−Ｋ２（Ｉ２−Ｉ１）−Ｋ３（Ｉ３−Ｉ２）＝１０００−Ｋ１×１００−Ｋ２×（１３０−１００）−Ｋ３（１６０−１３０）＝０となる。数２を用いてＫ１、Ｋ２、Ｋ３を求め、ＫＴ特性から、設定時容量換算時間Ｋ３を設定時放電可能時間Ｔ３に変換すると、時刻ｔ３での放電残存時間となる設定時放電可能時間Ｔ３は、２９８．５分となった。
【００８８】
時刻ｔ４時点では、数２は、Ｑ−Ｋ１×Ｉ１−Ｋ２（Ｉ２−Ｉ１）−Ｋ３（Ｉ３−Ｉ２）−Ｋ４（Ｉ４−Ｉ３）＝１０００−Ｋ１×１００−Ｋ２×（１３０−１００）−Ｋ３（１６０−１３０）−Ｋ４（１９０−１６０）＝０となる。数２を用いてＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を求め、ＫＴ特性から、設定時容量換算時間Ｋ４を設定時放電可能時間Ｔ４に変換すると、時刻ｔ４での放電残存時間となる設定時放電可能時間Ｔ４は、２２７．２分となった。
【００８９】
時刻ｔ５時点では、数２は、Ｑ−Ｋ１×Ｉ１−Ｋ２（Ｉ２−Ｉ１）−Ｋ３（Ｉ３−Ｉ２）−Ｋ４（Ｉ４−Ｉ３）−Ｋ５（Ｉ５−Ｉ４）＝１０００−Ｋ１×１００−Ｋ２×（１３０−１００）−Ｋ３（１６０−１３０）−Ｋ４（１９０−１６０）−Ｋ５（２００−１９０）＝０となる。数２を用いて容量換算時間Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５を求め、ＫＴ特性から、設定時容量換算時間Ｋ５を設定時放電可能時間Ｔ５に変換すると、時刻ｔ５での放電残存時間となる設定時放電可能時間Ｔ５は、１９２分となった。
【００９０】
図９は、実施例及び参考例における放電残存時間の算出結果を示す表である。設定時放電可能時間Ｔ１〜Ｔ５は、それぞれの時刻ｔ１〜ｔ５での放電電流が継続し、放電終了まで到った場合の放電可能時間である。図９での結果比較から、本実施例による計算結果は、１段階に分解せずに、数１を正式に解いた方法とほぼ同じ結果が得られ、計算アルゴリズムが正しいことがわかる。
【００９１】
本実施例は、複雑な放電パターンを算出ごとに簡単な定電流パターンに置き換え次回の算出時の電流変化分と合わせて、２段階の放電パターンで算出を行うことで、前回の算出結果のみを覚えておけば良く、全ての算出が簡単な計算で行える。尚、今回の実施例では、保守率Ｌを１としたが、保守率を見込んだ計算を行うことで更に信頼度の高い結果を得ることが出来る。
【実施例２】
【００９２】
さらに、実際にマイコン用の放電残存時間算出プログラムを作成し、複雑な放電パターンを用いて当該プログラムを実行した。放電パターンは、蓄電池容量Ｑが１０００Ａｈであり、放電電流Ｉ１が１２０Ａから、１０分毎に１０Ａずつ増えていく放電パターンとした。放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間を図１０及び図１１に示す。図１０は、放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間を示す表である。図１１は、放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間を示すグラフである。図１１は、放電電流変化と、放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間と残容量を示すグラフである。
【００９３】
さらに、放電残存時間算出プログラムの妥当性を証明する為に、各時間で算出された放電可能時間（Ｔ）と、それまでの放電パターンから、ＳＢＡ  Ｓ０６０１の容量計算法により、蓄電池容量Ｑを逆算して求め、放電可能時間Ｔと蓄電池容量Ｑとの整合性を確認した。図１０の蓄電池容量の欄の値は、逆算された蓄電池容量Ｑである。各算出時刻において逆算した結果、ほぼ全ての結果で蓄電池容量Ｑ＝１０００Ａｈに対し誤差の少ない値が得られた。
【００９４】
図１２は、放電残存時間算出プログラムのフローチャートである。ここで、Ｔ２１は、仮定した放電残時間である。ＴＲｅｓｔは、記憶装置内の推定放電残時間である。ΔＴは、計算間隔である。ステップＳ１１１からステップＳ１１５までが設定時放電可能時間Ｔｓを仮定した１回目の計算である。ステップＳ１１１では、放電残時間を仮定する。前回の計算時より、ΔＴの時間が経過しているので、Ｔ２１＝ＴＲｅｓｔ−ΔＴとする。ここでの仮定Ｔ２１は、計算手段のための仮定であるため、計算結果には影響しない。ステップＳ１１２では、Ｓ１１１で仮定したＴ２１を、ＫＴ曲線を使用し、容量換算時間に変換する。ここで変換した値をＫ２１とする。ステップＳ１１３では、Ｓ１１１で仮定したＴ２１に、記憶装置内にある、仮想放電経過時間ＴＸと、さらに、計算時間ΔＴを、Ｔ１１＝Ｔ２１＋ＴＸ＋ΔＴによって加算する。その値をＴ１１とする。ここで、仮想放電経過時間は、放電開始点から現在（計算時点）までの経過時間（ＴＸとする）である。ステップＳ１１４では、Ｓ１１３で算出したＴ１１を、ＫＴ曲線を使用し、容量換算時間に変換する。ステップＳ１１５では、数９に示すＳＢＡの計算方式により、（Ｙ１＝Ｑ−Ｋ１１×Ｉ１−Ｋ２１×（Ｉ２−Ｉ１））を用いて仮定した残時間の場合に必要な容量を求め、その容量値を、既知の定格容量Ｑから減算することにより、その誤差Ｙ１をもとめる。この式で、Ｉ２は現在の電流値を表し、Ｉ１は前回計算した放電電流となる。
【００９５】
ステップＳ１１６からステップＳ１２０までが設定時放電可能時間Ｔｓを仮定した２回目の計算である。ステップＳ１１６では、Ｓ１１５で得られたＹ１が正であれば、仮定した時間は短いことを表し、Ｙ１が負であれば、仮定した時間が長いことを考慮し、次の段階の残時間Ｔ２２を仮定する。ステップＳ１１７では、Ｓ１１２と同様にＳ１１５で仮定したＴ２２を容量換算時間に変換し、その値をＫ２２とする。ステップＳ１１８では、Ｓ１１６で仮定したＴ２２に、記憶装置内にある、仮想放電経過時間ＴＸと、さらに、計算時間ΔＴを加算する。Ｔ１２＝Ｔ２２＋ＴＸ＋ΔＴ。その値をＴ１２とする。ステップＳ１１９では、Ｓ１１３で算出したＴ１１を、ＫＴ曲線を使用し、容量換算時間に変換する。ここで変換した値をＫ１１とする。ステップＳ１２０では、Ｓ１１５と同様に、ＳＢＡの計算方式により、仮定した残時間の場合に必要な容量を求め、その容量値を、既知の定格容量Ｑから減算することにより、その誤差Ｙ２をもとめる。Ｙ２＝Ｑ−Ｋ１２×Ｉ１−Ｋ２２×（Ｉ２−Ｉ１）。
【００９６】
ステップＳ１２１からステップＳ１２５までが設定時放電可能時間Ｔｓを仮定した３回目の計算である。ステップＳ１２１では、Ｓ１１５で得られたＹ１、Ｓ１２０で得られたＹ２より、誤差が０になるような、残時間Ｔ２３を推定する。ステップＳ１２２では、Ｓ１１２と同様にＳ１２１で仮定したＴ２３を容量換算時間に変換し、その値をＫ２３とする。ステップＳ１２３では、Ｓ１２１で仮定したＴ２３に、記憶装置内にある、仮想放電経過時間ＴＸと、さらに、計算時間ΔＴを加算する。その値をＴ１３とする。Ｔ１３＝Ｔ２３＋ＴＸ＋ΔＴ。ステップＳ１２４では、Ｓ１２３で算出したＴ１３を、ＫＴ曲線を使用し、容量換算時間に変換する。ここで変換した値をＫ１３とする。ステップＳ１２５では、Ｓ１１５と同様に、ＳＢＡの計算方式により、仮定した残時間の場合に必要な容量を求める。Ｙ３＝Ｑ−Ｋ１３×Ｉ１−Ｋ２３×（Ｉ２−Ｉ１）。その容量値を、既知の定格容量Ｑから減算することにより、その誤差Ｙ３をもとめる。
【００９７】
ステップＳ１２６からステップＳ１３０までが設定時放電可能時間Ｔｓを仮定した４回目の計算である。ステップＳ１２６では、Ｓ１２０で得られたＹ２、Ｓ１２５で得られたＹ３より、誤差が０になるような、残時間Ｔ２４を推定する。ステップＳ１２７では、Ｓ１１２と同様にＳ１２６で仮定したＴ２４を容量換算時間に変換し、その値をＫ２４とする。ステップＳ１２８では、Ｓ１２６で仮定したＴ２４に、記憶装置内にある、仮想放電経過時間ＴＸと、さらに、計算時間ΔＴを加算する。その値をＴ１４とする。ステップＳ１２９では、Ｓ１２８で算出したＴ１４を、ＫＴ曲線を使用し、容量換算時間に変換する。ここで変換した値をＫ１４とする。Ｔ１４＝Ｔ２４＋ＴＸ＋ΔＴ。ステップＳ１３０では、Ｓ１１５と同様に、ＳＢＡの計算方式により、仮定した残時間の場合に必要な容量を求め、その容量値を、既知の定格容量Ｑから減算することにより、その誤差Ｙ４をもとめる。Ｙ４＝Ｑ−Ｋ１４×Ｉ１−Ｋ２４×（Ｉ２−Ｉ１）。ここで、誤差Ｙが許容できる範囲になるまで同様に繰り返し、計算の精度を向上させることができるが、説明の為に次のステップへ進む。Ｙ４の誤差が許容範囲内になったものとする。
【００９８】
ステップＳ１３１では、誤差Ｙ４が、小さいものであったので、推定した残時間Ｔ２４は正解であり、残時間を算出することができた。これを記憶装置内のＴＲｅｓｔに記憶する。設定時放電可能時間Ｔ２４を開始時放電可能時間Ｔｆとして記録する。ステップＳ１３２では、Ｓ１１１からの計算により、現在までの放電履歴を、電流Ｉ２に変換が完了した既知である定格容量Ｑを電流Ｉ２で定電流放電した場合の総放電時間Ｔを算出する。総放電時間Ｔは、定格容量Ｑを電流Ｉ２で除算したものを、ＫＴ曲線により変換することで求められる。定電流パターンに変換した更改放電可能時間Ｔｓ’を算出する。ステップＳ１３３では、Ｓ１３２で、総放電時間Ｔが得られ、さらにＳ１３１で残時間が得られているので、仮想放電開始点からの仮想放電経過時間ＴＸが求められる。ＴＸ＝Ｔ−ＴＲｅｓｔ。このＴＸを記憶装置内の仮想放電時間ＴＸとして、記憶する。また、現在の電流値を記憶装置内の前回放電電流として記憶する。Ｓ１１１からＳ１３３までを１回の操作とし、計算間隔ΔＴが経過した後に、同様の計算をＳ１１１から繰り返し計算する。更改放電開始時刻ｔｓ’と設定時刻ｔｓとの差である時間ＴＸを算出する。そして、ステップＳ１３３から設定時刻がΔＴを経過すると、ステップＳ１１１へ移行する。この放電可能時間算出プログラムでは、ニュートン法を用いて数９をみたすまでステップＳ１１５、ステップＳ１２０、ステップＳ１２５及びステップＳ１３０の４回の計算を行った段階で、最小値となる値を算出できる前提で設計したが、回数を限定せずにｙ≒０となるまで、この計算をより多く繰り返すことで、さらに精度を上げることも出来る。
【００９９】
また、本実施例で、実際の直流給電システムに搭載される監視マイコン上で放電残存時間予測装置を実現するとき、設定放電時刻を電流が変化したときでなく、定期的に計算する場合、すなわち放電可能時間の時間Δｔ（例えば、１分毎）とした場合、１分間の時間Δｔ１の放電電流Ｉを平均化して、放電電流Ｉ２として記憶し、次のΔｔ２間で、放電電流Ｉ２から放電可能時間Ｔ２を計算すると同時に１分間の放電電流Ｉを平均化して、放電電流Ｉ３として記憶し、さらに次のΔｔ３間の放電電流Ｉ３の準備とする手順を繰り返すことができる。
【０１００】
また、本実施例は、具体的な放電残存時間予測装置の内部構成を記載しなかったが、通常の組み込み用途のＣＰＵなどを用いたマイコンを用いることができる。また、蓄電池３は、例えば、鉛蓄電池に限らず、ニッケル水素電池、リチウム電池など最新の蓄電池にも適用できることは言うまでもない。又、小規模のメモリと比較的簡単な計算により、従来よりも正確な残存時間と残容量を計算できる。また、実際の蓄電池では、蓄電池の経年劣化などのために、容量が減少していくので、保守率Ｌという概念をいれ、放電可能時間だけでなく残容量を補正すれば、より正確な残存時間と残容量を計算することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、数１に示す日本電池工業会規格の基本式に則った放電残存時間を小規模のメモリと簡単な計算で解くことができるので、直流給電システムの監視マイコンの負荷を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本実施形態に係る蓄電池の放電残存時間予測装置の直流給電システムへの適用例を示した構成図である。
【図２】放電パターンの一例を示す説明図である。
【図３】時刻ｔ１での放電パターンの一例を示す説明図である。
【図４】時刻ｔ２での放電パターンの一例を示す説明図である。
【図５】時刻ｔ３での放電パターンの一例を示す説明図である。
【図６】本実施例に用いたＫＴ特性のデータテーブルである。
【図７】時刻ｔ４での放電パターンの一例を示す説明図である。
【図８】時刻ｔ５での放電パターンの一例を示す説明図である。
【図９】実施例及び比較例における放電残存時間の算出結果を示す表である。
【図１０】放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間を示す表である。
【図１１】放電残存時間算出プログラムの実行によって算出した放電残存時間を示すグラフである。
【図１２】放電残存時間算出プログラムのフローチャートである。
【図１３】従来の放電パターンの算出例を示す説明図である。
【図１４】ＫＴ特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  直流給電システム
２  整流装置
３  蓄電池
４  重要負荷
５、６  電流測定器（シャント）
８  温度センサ
１３  放電残存時間予測装置
２１  放電電流計測手段
２２  放電開始時刻記憶手段
２３  開始時放電電流記憶手段
２４  設定時放電電流記憶手段
２５  対応表記憶手段
２６  放電残存時間算出手段
２７  条件設定器
２８  表示装置
２９  放電終了時刻算出手段
３０  更改放電可能時間算出手段
３１  放電開始時刻更改手段
３２  開始時放電電流更改手段
３５  放電電流判定手段
Ｉｏ  整流装置２の出力電流
ＩＬ  負荷４の電流ＩＬ
Ｔｃ  温度センサの検出した温度
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５  時刻
ｔｘ１、ｔｘ２、ｔｘ３、ｔｘ４、ｔｘ５  更改放電開始時刻
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５  放電電流
Ｉｆ  開始時放電電流
Ｉｓ  設定時放電電流
Ｔｆ  開始時放電可能時間
Ｔｓ  設定時放電可能時間
Ｔｓ’  更改放電可能時間
【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】
2008185473.tif 000051
【図１３】
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【図１４】
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