(57)【要約】【課題】  局所的に放電電圧降下量の変動があっても、その変動の影響を軽減し得るバッテリの寿命判定方法を提供する。【解決手段】  バッテリの放電開始からの放電電圧降下量の積算値と寿命値との関係を判定基準決定部４４の寿命値テーブルに記憶しておき、放電を開始してから判定タイミングまでの放電電圧降下量の実測データ４１を積算部４２で積算し、判定部４３で判定基準決定部４４に記憶される寿命値テーブルを参照して、上記得られた積算部４２の積算値からバッテリの寿命値を求める。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの放電開始からの放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係を記憶手段に記憶する過程と、
バッテリを放電させて放電開始から時間の経過とともに放電電圧降下量を積算する過程と、
所定時間経過時の放電電圧降下量積算値を、前記記憶手段に記憶している放電電圧降下量の積算値と寿命値との関係に適用して、寿命判定を行う過程と、
からなることを特徴とするバッテリの寿命判定方法。
【請求項２】
バッテリの放電特性の個体差を補正するために、バッテリの初期放電を複数回実施する過程と、
この複数回の初期放電から得られた放電特性と、標準的な放電特性とから補正係数を算出する過程と、
この補正係数を用いて、前記記憶手段に記憶してある放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係を補正する過程と、
を更に備え、
補正した放電電圧降下量の積算値と寿命値との関係に、測定放電電圧降下量積算値を適用して寿命判定を行うようにした請求項１記載のバッテリの寿命判定方法。
【請求項３】
寿命判定に入る時に、温度変化を検出し、温度変化が所定値以上ある場合に、所定時間経過後に寿命判定を行うようにした請求項１記載のバッテリの寿命判定方法。
【請求項４】
バッテリの使用を開始してから所定期間が経過するまでは、比較的長い第１の周期毎に寿命判定を行う過程と、
前記所定期間が経過すると、前記第１の周期よりも短い第２の周期毎に寿命判定を行う過程と、
を備えることを特徴とする請求項１記載のバッテリの寿命判定方法。
【請求項５】
放電電圧降下量からバッテリのセル落ちを検出する過程と、
セル落ち検出に応じて、測定放電電圧降下量を補正する過程と、を備え、
バッテリのセル落ち検出時に、補正後の測定放電電圧降下量で寿命判定を行うことを特徴とする請求項１記載のバッテリの寿命判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器装置等に接続され、あるいは搭載されるバッテリの寿命判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリを搭載する電子機器において、バッテリの寿命をチェックする機能を有するものは、以外と少ない。中に、温度と負荷容量から、判定基準となる判定電圧降下量と判定時間をファジー推論により正常／異常を判定し、例えば判定電圧降下量が基準より小さい場合に、正常判定とするようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したバッテリ寿命判定方法では、負荷変動有との現象が発生した場合、判定ポイント付近において局所的に降下量が大きく変化し、バッテリ寿命の誤判定が発生する。また、従来はバッテリの個々の特性は同一であるとして扱っていたため、積算値から寿命値を決定するテーブルは１種類しか持っていなかった。そのため、バラツキの大きなバッテリは、正確な寿命判定ができなかった。
【０００４】
また、上記従来方法は、寿命値テーブルによる変換値をそのまま判定結果としていた。そのため、起こり得ない判定結果（新品でありながら、すでに寿命がわずかである等）も、そのままユーザに対して表示されることもあり、不都合であった。
【０００５】
また、温度変化を無視して寿命判定を行っているので、温度変化が生じた場合、バッテリの内部温度と表面温度が相違し、寿命判定の精度が悪くなるという問題があった。
【０００６】
また、従来の寿命判定方法では、バッテリの使用開始後、一定期間毎、例えば１ヶ月毎に行っているので、例えば鉛バッテリの場合、使用開始から約２年（２５°Ｃ）経過した時点から急速に進行する特性があり、そのため使用期間が長く経過すると１ヶ月に１回の判定では、バッテリ劣化の進行状況を正確に把握できないという問題があった。
【０００７】
また、バッテリの放電停止は、図２６の（ａ）に示すように、放電を開始してから、端子電圧が一定の放電終止電圧となるようにしている。このように、一定の端子電圧で放電終止するようにしているのは、バッテリを放電終止電圧以下まで放電させると、バッテリの寿命が著しく短くなるためである。しかし、鉛バッテリ等のように、「セル落ち」という現象を起こすものにおいては、直列に接続されたセル（鉛バッテリの場合２Ｖセル）の１つが急速に劣化すると、図２６の（ｂ）に示すように、端子電圧が一定の放電終止電圧に達するのが速くなり、セル落ちのない他のセルの能力を十分に発揮させ得ないという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、
（１）負荷変動などの現象が発生し、局所的に電圧降下量の変動があっても、その変動の影響を軽減し得るバッテリの寿命判定方法を提供する。
【０００９】
（２）特性にバラツキの生じ易いバッテリであっても、正確な寿命判定のできる寿命判定方法を提供する。
【００１０】
（３）新品であるにもかかわらず、残り寿命が少ない、あるいはかなりの使用を経ているにもかかわらず、新品と同様の寿命が残っているかの如き、実際には起こり得ない判定結果が出力されるのを排除し得るバッテリの寿命判定方法を提供する。
【００１１】
（４）寿命判定前後に、温度変化が生じてもその影響を受けることなく、高精度の寿命判定が可能なバッテリ寿命判定方法を提供する。
【００１２】
（５）使用開始から寿命到来に至るまでの期間に亘り、適性な寿命判定のできるバッテリ寿命判定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の特許請求の範囲の請求項１記載のバッテリの寿命判定方法は、バッテリの放電開始からの放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係を記憶手段に記憶する過程と、バッテリを放電させて放電開始から時間の経過とともに放電電圧降下量を積算する過程と、所定時間経過時の放電電圧降下量積算値を、前記記憶手段に記憶している放電電圧降下量の積算値と寿命値との関係に適用して、寿命判定を行う過程とからなることを特徴とする。
【００１４】
このバッテリの寿命判定方法では、放電を開始してからの所定時間経過までの放電電圧降下量を積算し、その積算値から寿命判定を行うので、負荷変動等による局所的な変動の影響を受けにくい。
【００１５】
また、請求項２記載のバッテリの寿命判定方法は、請求項１記載の方法において、バッテリの放電特性の個体差を補正するために、バッテリの初期放電を複数回実施する過程と、この複数回の初期放電から得られた放電特性と、標準的な放電特性とから補正係数を算出する過程と、この補正係数を用いて、前記記憶手段に記憶してある放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係を補正する過程と、を更に備え、補正した放電電圧降下量の積算値と寿命値との関係に測定した放電電圧降下量の積算値を適用して寿命判定を行うようにしている。
【００１６】
このバッテリの寿命判定方法では、バッテリの放電特性の個体差を補正するために、初期放電を複数回行い、補正係数を算出し、その補正係数を用いて放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係を補正し、この補正されたものに実測放電電圧降下量を適用して寿命値を求めるので、バッテリの特性のバラツキを気にすることなく、寿命判定を行うことができる。
【００１７】
また、請求項３記載のバッテリの寿命判定方法は、請求項１記載の方法において、寿命判定に入る時に温度変化を検出し、温度変化が所定値以上ある場合に、所定時間経過後に寿命判定を行うようにしている。
【００１８】
このバッテリの寿命判定方法では、寿命判定時に所定値以上の温度変化があれば、所定時間経過後に寿命判定を行うようにしているので、バッテリの表面及び内部がほぼ同温度となった状態で、寿命判定ができ、温度変化の影響を受けない正確な判定ができる。
【００１９】
また、請求項４記載のバッテリの寿命判定方法は、請求項１記載の方法において、バッテリの使用を開始してから所定期間が経過するまでは、比較的長い第１の周期毎に寿命判定を行う過程と、前記所定期間が経過すると、前記第１の周期よりも短い第２の周期毎に寿命判定を行う過程とを備えている。
【００２０】
このバッテリの寿命判定方法では、バッテリの使用開始してから、所定期間は長い期間の第１周期毎に寿命判定を行い、所定期間が過ぎると短い期間の第２周期毎に、つまり、頻度を多くして寿命判定を行うので、寿命の到来した時点でも遅れなく、寿命判定を行うことができる。
【００２１】
また、請求項５記載のバッテリの寿命判定方法は、請求項１記載の方法において、放電電圧降下量からバッテリのセル落ちを検出する過程と、セル落ち検出に応じて、測定放電電圧降下量を補正する過程と、を備え、バッテリのセル落ち検出時に、補正後の測定放電電圧降下量で寿命判定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この出願の発明によれば、バッテリの放電を開始してから所定時間経過までの放電電圧降下量を積算し、その放電電圧降下量の積算値から寿命判定を行うので、負荷変動等による局部的な変動の影響を受けにくい。
【００２３】
この発明によれば、複数回の初期放電で補正係数を求め、個々の特性のバラツキを補正しているので、バッテリの特性のバラツキを気にすることなく、寿命判定を行うことができる。
【００２４】
この発明によれば、寿命判定時に所定値以上の温度変化があれば、所定時間後に寿命判定を行うようにしているので、バッテリの表面及び内部がほぼ同温度となった状態で、寿命判定ができ、温度変化の影響を受けない正確な判定ができる。
【００２５】
この発明によれば、バッテリの使用開始からの経過時期に応じ、寿命判定の頻度を変えるようにしているので、寿命の到来に近い時点でも、遅れなく適正な寿命判定を行うことができる。
【００２６】
この発明によれば、セル落ちがあった場合、これを検出して測定した放電電圧降下量を補正し寿命判定を行うので、セル落ちによる特性変化を気にすることなく、寿命判定ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。
【００２８】
図１は、この発明が実施される無停電電源装置の構成を示すブロック図である。この無停電電源装置は、バッテリユニット１０と、制御ユニット２０とから構成されている。
【００２９】
バッテリユニット１０は、充放電可能なバッテリ（蓄電池）を内蔵している。制御ユニット２０は、商用交流電源に接続するためのＡＣプラグ２１と、パワー回路２２と、出力用コンセント２３と、パワー回路２２を制御するための制御回路２４と、パワー回路２２の制御処理を実行するＵＭＣＵマイコン２５と、バッテリユニット１０の接続状態の検知、バッテリの寿命判定等、監視を行うためのＢＭＣＵマイコン２６と、アラーム及びＬＥＤ表示部２７と、制御ユニット１０内の電源供給を行う電源部２８とを備えている。バッテリユニット１０と制御ユニット２０は、ケーブル１１及びコネクタ１２によって互いに接続されている。ケーブル１１の線数及びコネクタ１２の端子数は、少なくとも充放電用、及び監視用に必要なものを備えている。なお、ＢＭＣＵマイコン２６はバッテリユニット１０のバッテリの電圧を監視するためのＡ／Ｄ変換器、バックアップ用の電池を内蔵している。その他、ＢＭＣＵマイコン２６は、バッテリの寿命判定のための種々の機能を備えている。また、バッテリユニット１０には温度センサ１４が付設され、出力用コンセント２３にＡＣプラグ３１が接続される負荷３０には、変流器等の負荷センサ３２が付設され、温度センサ１１、負荷センサ３２の検出信号はＢＭＣＵマイコン２６に取込まれるようになっている。
【００３０】
この無停電電源装置では、通常、負荷３０として電子機器のＡＣプラグ３１が出力用コンセント２３に接続される。そして、非停電時は、ＡＣプラグ２１より入力された交流電圧を整流して直流電圧に変換し、さらに再度インバータで交流電圧に変換して、出力用ＡＣコンセント２３より、各電子機器３０に電源電圧を供給している。また、パワー回路２２、電源部２８を経てバッテリユニット１０のバッテリに充電が可能である。停電により、ＡＣプラグ２１より交流電圧が供給されなくなると、ＵＭＣＵマイコン２５の制御のもと、制御回路２４によってパワー回路２２が切替えられ、バッテリユニット１０のバッテリからの電圧がパワー回路２２、出力用コンセント２３を経て、各電子機器に供給される。この際、ＢＭＣＵマイコン２６は、ＡＣ電源の有無（電源のＯＮ、ＯＦＦ）にかかわらず、バッテリユニット１０のバッテリの接続状態、電圧、使用時間等を連続監視している。
【００３１】
この実施形態無停電電源装置は、バッテリユニット１０のバッテリを放電させ、放電開始からの放電電圧降下量の積算値を計算する機能を備え、バッテリ寿命判定ポイントにおいて積算値から寿命を決定するテーブルを備え、局所的な変動の影響を軽減できる。この特徴は、図２及び図３に示す積算部４２で達成され、放電電圧降下量の実測データ４１が、積算部４２で積算され、判定部４３によって、判定基準決定部４４に記憶される寿命値テーブル（寿命値記憶手段）を参照し、放電電圧降下量の積算値からバッテリの寿命が判定される。
【００３２】
また、この実施形態無停電電源装置は初期放電を３回実施して、その特性放電カーブから寿命値テーブルを補正する機能を備え、電池特性にバラツキがあっても、その個体にあった寿命値テーブルを持つことができ、個体毎に正確な寿命判定ができる。この特徴は、図２及び図４に示す寿命値テーブル計算部４５で達成される。寿命値テーブル計算部４５では、初期放電７１の回数がカウンタ７２で３回、カウントされ、この間、その特性放電カーブから、基本寿命値テーブル７４の寿命値テーブルを補正し、この個別の寿命値テーブルを用いて、判定部４３でバッテリの寿命が判定される。
【００３３】
また、この実施形態無停電電源装置は、経過時間を測定できる機能と、充電履歴を測定できる機能を備え、寿命値と経過時間及び充電履歴を総合的にファジー推論し、寿命を判定できる。これにより、新品であるのにすでに寿命である、かなりの年月使用しているのに寿命は新品と同様である、といった起こり得ない判定結果が出るのを排除できる。この特徴は、図２に示す総合ファジー推論部５２に判定部４３からの寿命値と入力された充電履歴５２と経過時間５３により推論することにより達成される。
【００３４】
また、この実施形態無停電電源装置は、温度判定機能を備え、ある一定値の温度変化が発生した直後にバッテリの寿命判定に入った場合、バッテリの寿命判定を待機した直後に寿命判定を行う機能を備えている。これにより、バッテリの状態を一定に保った状態で寿命判定ができ、バッテリの寿命判定を精度良く行うことができる。この特徴は、図２及び図５に示す待機部５０によって達成される。３０分前の温度メモリ８１に記憶された温度と、今回測定した温度８２とを比較部８３で比較し、一定以上の温度変化があった場合、時間をおいて寿命判定に入る。                                                          
【００３５】
また、この実施形態無停電電源装置は、バッテリの使用を開始してから２年間は１ヶ月毎にバッテリ寿命判定を行い、２年経過後は１週間毎に寿命判定を行う。つまり寿命判定周期を期間の経過で短く変更する機能を備えている。これにより、寿命到来が近くなったバッテリの劣化の進行状況を正確に把握できる。この特徴は、図２及び図６に示すタイマ部４８で達成される。タイマ部４８のタイマ選択部９３で、バッテリの使用を開始してから、２年間（２４ヶ月）は、１ヶ月のタイマ９１で１ヶ月毎に判定部４３を起動し、寿命判定を行う。バッテリの使用開始後、２年が経過すると、タイマ選択部９３で１週間のタイマ９２が選択され、このタイマ９２によって１週間毎に判定部４３が起動され、寿命判定を行う。ここで、１ヶ月、１週間の期間は、バッテリの種類によって、適宜変更してもよいし、何回かに分けて順次、周期を短くしてもよい。
【００３６】
次に、実施形態無停電電源装置におけるバッテリの寿命判定処理について説明する。この実施形態装置において、寿命判定処理上ポイントとなるのは、補正係数を算出し、実測した放電電圧降下量に対し、補正係数で積算値を補正し、その放電電圧降下量の積算値から寿命値を求めるようにしたことである。この補正係数は初期放電３回で決定されるようにしており、補正係数が決定するまでは、標準放電電圧降下量カーブより補間した放電電圧降下量カーブを使用してバッテリ寿命を判定する。補正係数決定後は、補正した放電電圧降下量を使用してバッテリ寿命を判定する。
【００３７】
補正係数の計算は、温度×負荷の１６ポイントの積算値テーブル〔図１２の例参照〕から、測定時の負荷・温度条件の積算値（放電電圧降下量の積算値）テーブルをファジー補間（図１７、図１８のメンバーシップ関数参照）により求める。このファジー補間で求めた積算値と実測定値の積算値を比較し、
補正係数＝〔実測定時の積算値（デジットＳ）／〔１００％ファジー補間時    の積算値（デジットＳ：デジット・秒であり｛量（数値）×時間｝の単位を    示す）〕、より補正係数を求める。
【００３８】
この補正係数の更新は、１回目の初期放電の際には補正係数を記憶し、２回目の初期放電の際には、１回目の補正係数と２回目の補正係数を加算して平均をとる。３回目の初期放電の際には、最終補正係数を、最終補正係数＝｛（２回目の補正係数×２）＋３回目の補正係数｝／３で定義する。
【００３９】
次に、実施形態無停電電源装置の寿命判定の全体動作を図７、…、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
寿命判定ルーチンに入ると、１回目の放電開始命令が出され〔ステップＳＴ（以下ＳＴと略称する）１〕。バッテリの活性化のため、通常状態（ＡＣ電源からの電源供給）からバッテリによるバックアップ状態に切替え、バッテリユニット１０のバッテリを放電させる。次に、放電開始後、任意の数秒後（基本時間１０秒）経過した時点で、負荷電流を連続８回測定する。負荷電流は負荷電力に換算し、８回の平均を求め、１回目の放電時間を計算する（ＳＴ２）。
【００４１】
続いて、測定温度が所定の範囲内かを測定し（ＳＴ３）、所定範囲内でなければ放電終了し、判定不能を送信して（ＳＴ４）、リターンする。温度が所定範囲内であれば、さらに負荷が所定範囲内かを判定し（ＳＴ５）、所定範囲内でなければ放電終了し、判定不能を送信して（ＳＴ６）、リターンする。温度、負荷がいずれも所定範囲内の場合には、さらに負荷変動が１０％より小さいかを判定する（ＳＴ７）。ここでは、負荷電力の８回の移動平均したものを求め、測定した平均負荷電力で１０％以上の負荷変動を生じた場合には放電を終了し、判定不能を送信する（ＳＴ８）。
【００４２】
次に、ＳＴ２で求めた放電時間を経過しているかチェックし（ＳＴ９）、その時間が経過するまでは、１秒毎にＳＴ７、ＳＴ８のループを回る。放電時間が経過すると、１回目放電停止命令を出し（ＳＴ１０）、バックアップ状態から通常状態に復帰し、バッテリに充電を開始する。そして、再充電状態になってから２分間経過するのを待つ（ＳＴ１１）。ここで、１回目の放電を行い、２分間の充電を行うのは、バッテリの状態を活性化するための放電を行った後、休止期間をおいて本測定に入ることにより、正しい判定を行うためである。
【００４３】
２分間休みに続いて、２回目放電開始命令を発し（ＳＴ１２）、寿命判定のための本放電を開始する。すなわち、通常状態からバックアップ状態に切替える。また、放電開始後、任意の秒数後（基本時間１０秒）経過した時点で、負荷電流を連続８回測定する（ＳＴ１３）。次に、負荷変動が１０％より小さいかを判定する（ＳＴ１４）。負荷変動が１０％以上であると、ＳＴ１４の判定がＮＯとなり放電を終了し、判定不能を送信する（ＳＴ１５）。ＳＴ１４で、負荷変動が所定値よりも小さい場合は、負荷変動値を、補正係数を更新する１に使用するために記憶する（ＳＴ１６）。
【００４４】
次に、測定温度、負荷での放電電圧降下量の積算値（積算値テーブル）を求め（ＳＴ１７）、さらにその測定温度、負荷より判定経過電力ルールテーブルより電力積分値（ワーニング判定タイミング）を求める（ＳＴ１８）。この積算値テーブルは、温度×負荷の１６ポイントの積算値テーブルから、測定時の負荷、温度条件の積算値テーブルをファジー補間によって求める。ファジー補間の計算は、積算値テーブルの寿命刻み（１００％、９０％、８０％、…）毎にルールを作成し、温度、負荷メンバーシップ関数（図１７、図１８参照）と、このルールでファジー補間を行う。この計算を寿命値刻み分繰り返す。
【００４５】
例えば、１８０Ｗ、２０°Ｃ時の補間を例にとると、図１１に示す１６の積算値テーブル（１６個のうち、３個のみ例示）から、図１２に示す１００％の補間ルールを作成し、図１３に示す１８０Ｗ、２０°Ｃの補間結果を得る。
【００４６】
電力積分値（判定タイミング）は、ある温度、負荷のときに、何ＷＳ（ワット秒）放電した段階で寿命判定するかを決めたものであり、通常は１６７００ＷＳ程度である。温度、負荷のメンバーシップ関数と電力積分値（判定タイミング）ルールで、ファジー補間を行う。そして、この電力積分値を１０で除算して、積算領域を１０区間に分けた１区間の電力積分値を算出する（ＳＴ１９）。以下、ＳＴ１９、…、ＳＴ４４の処理でセル落ち検出を行う。１区間の電力積分値を電力値で除して、１区間の継続期間Ｔを求める（ＳＴ２０）。温度、負荷によって測定時間が変化するため、この１区間は変わりやすいが、通常１６７０ＷＳぐらいであり、例えば２５０Ｗ負荷の場合、約７秒である。また、各区間毎の演算に入るため、測定した放電電圧降下量の積算値Ｓs をクリアし（ＳＴ２１）、その区間Ｉ（Ｉ＝０、…、９：０から順次インクリメント）の演算を行う（ＳＴ２２）。
【００４７】
先ず、測定した放電電圧降下量Ｄs の区間初期値Ｄss〔Ｉ〕を求める（ＳＴ２３）。次に測定温度・負荷での補間した放電電圧降下量カーブを求める（ＳＴ２４）。この補間した放電電圧降下量カーブは以下のようにして求める。例えば、１８０Ｗ、２０°Ｃの時の補間を行う場合には、先ず、図１４に示す各々４段階の負荷、温度の組合わせ１６組のデジットで表す放電電圧降下量と経過電力積算のテーブルより、図１５に示す如く、１デジット時より各デジットの補間ルールを作成する。これらより、図１６に示す負荷１８０Ｗ、温度２０°Ｃにおける補間結果を得ることができる。また、補間した放電電圧降下量Ｄh の区間初期値Ｄhs〔Ｉ〕を求める（ＳＴ２５）。そして、放電終止かを判定し（ＳＴ２６）、当初はもちろん放電終止でないが、やがてその時間が来てＳＴ２６の判定ＹＥＳ、つまり放電終止の場合には放電を終了し（ＳＴ６４）、アラーム判定時は完全劣化通信を行い、ワーニング判定時はアラーム通信を行う。
【００４８】
ＳＴ２６における放電停止か、の判定がＮＯの場合は、電力積分値が５００ＷＳ〔ワット秒〕経過か、を判定し（ＳＴ２７）、ＮＯの間はＳＴ２６に戻り、電力積分値が５００ＷＳを経過するまで、ＳＴ２６、ＳＴ２７をループし、ＹＥＳとなると、区間測定した放電電圧降下量の積算値Ｓsk〔Ｉ〕にＤs −Ｄss〔Ｉ〕を積算する（ＳＴ２８）とともに、測定した放電電圧降下量の積算値ＳstにＤs を積算する（ＳＴ２９）。ここで、５００ＷＳ刻みが区間境界をまたぐ場合には、その刻みの測定した放電電圧降下量Ｄs を各区間に所属するＷＳ値で按分し、自区間に所属する按分値を積算する。Ｄs は、前の区間の区間初期値Ｄhsを基準にして計算する。
【００４９】
ＳＴ３０では、測定温度・負荷での補間降下量カーブを求める。そして、次に区間補間した放電電圧降下量の積算値Ｓsk〔Ｉ〕に補間した放電電圧降下量Ｄh −補間した放電電圧降下量の初期値Ｄhs〔Ｉ〕を積算し（ＳＴ３１）、１区間終了かを判定し（ＳＴ３２）、１区間が終了するまでＳＴ２６、…、ＳＴ３２の処理が繰り返えされ、１区間の区間補間した放電電圧降下量が積算される。
【００５０】
次に、補間した寿命値テーブルに区間補間した放電電圧降下量の積算値Ｓhk〔Ｉ〕を掛けて、１００％のテーブル積算値で除算し、区間Ｉの寿命値テーブルを作成する（ＳＴ３３）。そして、区間補間した放電電圧降下量の積算値Ｓhk〔Ｉ〕と区間〔Ｉ〕の寿命値テーブルから区間寿命値Ｊ〔Ｉ〕を求める（ＳＴ３４）。これを配列に記憶する（ＳＴ３５）。配列の形式は、図２２に示すものである。図２２において、Ｉ、Ｉ−１、Ｉ−２は相隣る区間を、Ｊは区間寿命値を、補正Ｆは補正フラグを、数値Ｈは補正数値を示しており、数値Ｈ〔Ｋ〕＝Ｄss〔Ｋ〕−Ｄhs〔Ｋ〕で求められる。
【００５１】
セル落ちか否かを判定するために、先ず区間寿命値Ｊ〔Ｉ〕が４０％より小さく、かつ区間寿命値Ｊ〔Ｉ−１〕か、区間寿命値Ｊ〔Ｉ−２〕のいずれかが６０％以上かを判定する（ＳＴ３６）。判定ＹＥＳの場合は、フラグＦ〔Ｉ〕を１にして（ＳＴ３７）ＳＴ３８に移り、判定ＮＯの場合は、そのままＳＴ３８に移る。ＳＴ３８では、区間寿命値Ｊ〔Ｉ−１〕が４０％より小さく、かつ、区間寿命値Ｊ〔Ｉ〕か、区間寿命値Ｊ〔Ｉ−２〕のいずれかが６０％以上かを判定する。このＳＴ３８の判定がＹＥＳの場合は、フラグＦ〔Ｉ−１〕を１として（ＳＴ３９）、ＳＴ４０に移り、判定ＮＯの場合は、そのままＳＴ４０に移る。
【００５２】
ＳＴ４０では、区間寿命値Ｊ〔Ｉ−２〕が４０％より小さく、かつ、区間寿命値Ｊ〔Ｉ〕か区間寿命値Ｊ〔Ｉ−１〕が６０％以上かを判定する。このＳＴ４０の判定がＹＥＳの場合は、フラグＦ〔Ｉ−２〕を１として（ＳＴ４１）、ＳＴ４２に移り、判定ＮＯの場合は、そのままＳＴ４２に移る。ＳＴ４２ではフラグＦ〔Ｉ−２〕が１かを判定し、判定ＹＥＳの場合はセル落ちであり、続けて以降の測定した放電電圧降下量Ｄs に−Ｈ〔Ｉ−１〕の補正を掛けるとともに（ＳＴ４３）、測定した放電電圧降下量の積算値Ｓs より、Ｈ〔Ｉ−１〕×２×１区間の積算回数を計算する（ＳＴ４４）。以上のようにして、セル落ちの有無を判定し、セル落ちがあれば、自動的に次の区間で補正をかける。
【００５３】
次に、ＳＴ４５を移り、Ｉ＝４かを判定し、判定ＹＥＳ、つまり区間Ｉが４の場合、ＳＴ４６以降の処理でアラームレベル判定を行う。これは、中間段階で劣化の激しいバッテリをチェックしている。先ず、測定した放電電圧降下量の積算量Ｓs から寿命値計算し、かつ、その寿命値を記憶（更新）する（ＳＴ４６）。そして、ファジー推論を行う（ＳＴ４７）。入力値は、寿命値メンバーシップ関数、経過月メンバーシップ関数及び充電履歴メンバーシップ関数であり、結論部のメンバーシップ関数のラベルは正常、ワーニング及びアラームである。寿命値、経過月、充電履歴及び結論部の各メンバーシップ関数は、図２０、図２１、図２２及び図２４に示す通りである。また、ファジールールは、図２３に示しており、上、中、下段に、充電履歴Ｌｏｗ（０）、ＭＩＤ（１２０）、ＨＩＧ（２４０）が、また各段の行方向に経過月ＮＥＷ（１２）、ＭＥＤ（３６）、ＯＬＤ（６０）が、さらに各段の列方向に、寿命値１００％、７０％、３０％が配置され、三次元で示されている。加重平均で、寿命値を求める。ここで言う寿命値は、ファジー入力寿命値とは区別する。計算方法は、先ず、（１）各マトリクス毎に適合度（２７個）に結論部の１００％、５０％、０％を掛ける。（２）計算値（２７個）を全て加算し、この値を総合の適合度（２７個の適合度を加算した値）で割る。（３）算出した値の加重平均値をとる。この計算の結果、寿命値が１００〜７０なら「正常」、７０〜３０なら「ワーニング」、３０〜０なら「アラーム」となる。
【００５４】
図１０のフローチャートに戻り、ＳＴ４７のファジー推論の結果、アラームの場合には、放電終了し、アラーム通信を行う（ＳＴ４８）。しかし、推論結果が正常、あるいはワーニングの場合は、問題とせずＳＴ２２に戻り、次の区間の演算に移る。
【００５５】
ＳＴ４５の判定で、Ｉ＝４でなく、他の区間の場合には、ＳＴ４９に移り、Ｉ＝９かを判定し、判定ＹＥＳ、つまり区間Ｉが９の場合、ＳＴ５０以降の処理で、ワーニングレベル判定を行う。これは、最終段階でのバッテリの寿命値である。先ず、測定した放電電圧降下量の積算量Ｓs から寿命値を計算し、かつその寿命値を記憶（更新）する（ＳＴ５０）。そして、ＳＴ４７と同様に、寿命値、充電履歴及び経過月の各メンバーシップ関数を入力として、ファジー推論を行う。各メンバーシップ関数及び計算方法は、ＳＴ４７で説明したものと同様である。  ファジー推論の結果、正常の場合は放電終了とし、ＵＭＣＵマイコン２５に対し、正常判定通信を行い（ＳＴ５２）、２回目放電終了命令を発する（ＳＴ５３）とともに、正常判定通信を行う（ＳＴ５４）。次に３回目までの放電かを判定し（ＳＴ５５）、３回目までの初期放電であればＳＴ５６に移るが、４回目以降の放電の場合はリターンする。  ＳＴ５６では、補正係数の計算を行う。計算方法はすでに説明したように、実測定分の積算値（デジットＳ）／１００％ファジー補間時の積算値（デジットＳ）である。次に、負荷変動が５％より小さいか判定し、判定ＹＥＳの場合は、測定カウンタをインクリメントし（ＳＴ５８）、補正係数を更新か判定する（ＳＴ５９）。ＳＴ５９の判定がＹＥＳで、３回目の初期放電による更新であれば、｛（２回目の補正係数×２）＋３回目の補正係数｝／３で算出し、最終補正係数として記憶（更新）する（ＳＴ６０）。最後に求めた寿命値を記憶して（ＳＴ６１）、リターンする。
【００５６】
ＳＴ５１でのファジー推論の結果、ワーニングの場合には放電終了とし、ワーニング通信して（ＳＴ６２）、リターンする。また、ファジー推論結果がアラームの場合は、放電終了とし、アラーム通信して（ＳＴ６３）、リターンする。
【００５７】
上記した寿命判定は、図２５のメインフローチャートの一部に示すように、定期的に実行される。接続されたバッテリユニットのバッテリの使用が開始されてから、２４ヶ月を経過していない間は、ＳＴ７１の２４ヶ月経過か、の判定がＮＯであり、この場合は、前回の寿命判定日から３０日経過したか、の判定を行う（ＳＴ７２）。３０日を経過するまではリターンするが、３０日経過すると、３０日タイマをリセットする（ＳＴ７３）とともに、寿命判定処理に入る。すなわち、バッテリの使用開始から月日が経過していない間は、３０日毎に寿命判定処理を実行する。
【００５８】
バッテリの使用を開始してから、２４ヶ月を経過すると、ＳＴ７１の判定がＹＥＳとなり、前回の寿命判定日から７日経過したかの判定を行う（ＳＴ７４）。７日を経過するまではリターンするが、７日を経過すると、７日タイマをリセットする（ＳＴ７５）とともに、寿命判定処理に入る。この場合は、バッテリの使用開始から年月が経過しており、３０日毎の寿命判定では、今回の寿命判定で正常と判定されても、３０日後の次の判定までには劣化してしまうおそれも高いので、寿命到来を即、判別できるように７日毎の寿命判定を行うようにしている。  なお、上記実施形態の無停電電源装置は、バッテリユニットと制御ユニットが別体である場合を示したが、両者が一体のもの、あるいは制御ユニットが電子機器と一体のものにも、この発明が適用できるこというまでもない。また、この実施形態無停電電源装置では、バッテリのセル落ちが検出された場合、図２６の（ｃ）に示すように、放電終止電圧をＶだけ下げて設定し、セル落ちのない他のセルを有効に活用できるようにしている。
【００５９】
また、上記実施形態無停電電源装置において、放電電圧降下量の積算値と寿命値の関係等はテーブルで記憶しているが、これらは関数式で記憶され、実測データから演算を行うことにより寿命値等を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明が実施される無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態無停電電源装置の全体機能構成を示すブロック図である。
【図３】同機能構成の積算部の構成を示すブロック図である。
【図４】同機能構成の寿命値テーブル計算部の構成を示すブロック図である。
【図５】同機能構成の待機部の構成を示すブロック図である。
【図６】同機能構成のタイマ部の構成を示すブロック図である。
【図７】上記実施形態無停電電源装置の寿命判定処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートとともに、同実施形態無停電電源装置の寿命判定処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７、図８のフローチャートとともに、同実施形態無停電電源装置の寿命判定処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図７、図８、図９のフローチャートとともに、同実施形態無停電電源装置の寿命判定処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】負荷、温度毎のバッテリの寿命値テーブルを説明する図である。
【図１２】寿命値１００％時の補間ルールを示す図である。
【図１３】１８０Ｗ、２０°Ｃの補間結果例を示す図である。
【図１４】標準放電電圧降下量カーブを説明する図である。
【図１５】標準放電電圧降下量、積算値の１デジット時の補間ルールを示す図である。
【図１６】１８０Ｗ、２０°Ｃの補間結果例を示す図である。
【図１７】上記実施形態無停電電源装置のファジー推論部の入力とする温度のメンバーシップ関数を示す図である。
【図１８】同ファジー推論部の入力とする負荷のメンバーシップ関数を示す図である。
【図１９】同ファジー推論部の入力とする寿命値のメンバーシップ関数を示す図である。
【図２０】同ファジー推論部の入力とする経過月のメンバーシップ関数を示す図である。
【図２１】同ファジー推論部の入力とする充電履歴のメンバーシップ関数を示す図である。
【図２２】セル落ち検出に使用する配列記憶を説明する図である。
【図２３】上記ファジー推論部で使用されるルールを示す図である。
【図２４】同ファジー推論部の結論部のメンバーシップ関数を示す図である。
【図２５】上記実施形態無停電電源装置のメインフローの一部を示すフローチャートである。
【図２６】バッテリのセル落ちを説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
４１    実測データ
４２    積算部
４３    判定部
４４    判定基準決定部
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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