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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6366481
(24)【登録日】2018年7月13日
(45)【発行日】2018年8月1日
(54)【発明の名称】蓄電装置
(51)【国際特許分類】
H01M 10/48 20060101AFI20180723BHJP
G01R 31/36 20060101ALI20180723BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20180723BHJP
H02J 7/10 20060101ALI20180723BHJP
【ＦＩ】
H01M10/48 301
G01R31/36 A
H01M10/48 P
H02J7/00 Q
H02J7/10 L
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2014-238301(P2014-238301)
(22)【出願日】2014年11月26日
(65)【公開番号】特開2016-100288(P2016-100288A)
(43)【公開日】2016年5月30日
【審査請求日】2017年8月21日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105887
【弁理士】
【氏名又は名称】来山 幹雄
(72)【発明者】
【氏名】杉山 祐太
【審査官】
永井 啓司
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−０３８８９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０３８８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１０８７５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−２３２６４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−２２２１３３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｒ３１／３６
Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８
Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２
７／３４−７／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電モジュールの温度測定点における測定点温度を測定する第１の温度センサと、
前記蓄電モジュールの内部抵抗に依存する物理量を測定する測定器と、
制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記測定点温度と外気温に依存する外気依存温度との温度差、前記内部抵抗の測定値、及び前記内部抵抗の補正値の関係を規定する対応関係を記憶しており、
前記第１の温度センサで測定された前記測定点温度、前記外気依存温度、前記測定器の測定結果から求められる前記内部抵抗の測定値、及び前記対応関係に基づいて、前記内部抵抗の補正値を求め、
前記蓄電モジュールの充放電制御に、前記補正値を反映させる蓄電装置。
前記蓄電モジュールの内部抵抗に依存する物理量を測定する測定器と、
制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記測定点温度と外気温に依存する外気依存温度との温度差、前記内部抵抗の測定値、及び前記内部抵抗の補正値の関係を規定する対応関係を記憶しており、
前記第１の温度センサで測定された前記測定点温度、前記外気依存温度、前記測定器の測定結果から求められる前記内部抵抗の測定値、及び前記対応関係に基づいて、前記内部抵抗の補正値を求め、
前記蓄電モジュールの充放電制御に、前記補正値を反映させる蓄電装置。
【請求項2】
前記蓄電モジュールは、相互に直列接続された複数の蓄電セルを含み、前記蓄電セルの各々は、蓄電セル本体、及び前記蓄電セル本体から引き出された一対の電極タブを含み、前記電極タブを通して前記蓄電セルに充放電電流が流れ、
前記第１の温度センサは、少なくとも１つの前記蓄電セルの少なくとも一方の前記電極タブの温度を測定する請求項１に記載の蓄電装置。
前記第１の温度センサは、少なくとも１つの前記蓄電セルの少なくとも一方の前記電極タブの温度を測定する請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記蓄電セル本体は、板状の外形を有し、
前記蓄電モジュールは、厚さ方向に積み重ねられた複数の前記蓄電セルと複数の伝熱板とを含み、
前記伝熱板の端面が、コールドプレートに熱的に結合している請求項２に記載の蓄電装置。
前記蓄電モジュールは、厚さ方向に積み重ねられた複数の前記蓄電セルと複数の伝熱板とを含み、
前記伝熱板の端面が、コールドプレートに熱的に結合している請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記測定点温度が測定推奨範囲に収まるまで、前記蓄電モジュールの充電または放電を行い、
前記測定点温度が前記測定推奨範囲に収まっている状態で、前記測定器により、前記蓄電モジュールの内部抵抗を測定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記測定点温度が測定推奨範囲に収まるまで、前記蓄電モジュールの充電または放電を行い、
前記測定点温度が前記測定推奨範囲に収まっている状態で、前記測定器により、前記蓄電モジュールの内部抵抗を測定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記対応関係は、
前記測定点温度が一定の条件で前記外気依存温度を変化させたときにおける前記測定点温度と前記外気依存温度との温度差、前記内部抵抗の測定値、及び前記内部抵抗の補正値の関係を規定しており、
前記外気依存温度が前記測定点温度に一致するときの前記内部抵抗の補正値が前記内部抵抗の測定値に一致している請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記測定点温度が一定の条件で前記外気依存温度を変化させたときにおける前記測定点温度と前記外気依存温度との温度差、前記内部抵抗の測定値、及び前記内部抵抗の補正値の関係を規定しており、
前記外気依存温度が前記測定点温度に一致するときの前記内部抵抗の補正値が前記内部抵抗の測定値に一致している請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電モジュールを含む蓄電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
二次電池、キャパシタ等の蓄電装置を用いた種々の装置では、蓄電装置を有効に使用するために、蓄電装置の状態を検出して充放電の制御が行われる。蓄電装置の状態の一つとして劣化度が挙げられる。蓄電装置の劣化度を表す一つの指標として、内部抵抗が用いられる。
【0003】
下記の特許文献１に、電池の内部温度推定値の異常の有無を診断する電池制御装置が開示されている。この電池制御装置では、電池の表面温度と内部温度とが実質的に同一のときの内部抵抗を検出する。検出された内部抵抗と、表面温度とが関連付けられてデータ記憶装置に記憶される。電池の内部温度の推定値、内部抵抗の測定値、及びデータ記憶装置に記憶されている表面温度と内部抵抗との関係とに基づいて、内部温度の推定値の異常の有無が判断される。電池の内部温度の推定値に基づいて、充電状態（ＳＯＣ）や劣化状態（ＳＯＨ）が求められる。
【0004】
下記の特許文献２に、二次電池の状態を評価する方法が開示されている。この方法では、二次電池の外部温度と内部抵抗とに基づいて、二次電池の内部温度が算出される。二次電池の充電状態と内部温度とに基づいて、二次電池の劣化後の状態が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５４７０４０号公報
【特許文献2】特開２０１４−７０９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
内部抵抗の初期値に対する現時点の内部抵抗の比が、蓄電モジュールの劣化度を表す指標として用いられる場合がある。内部抵抗の測定値は、蓄電モジュールの温度に依存することが知られている。従って、現時点の内部抵抗を測定する際には、蓄電モジュールの温度を基準温度に設定する。蓄電モジュールの内部の温度を直接測定することは困難であるため、蓄電モジュールの外部の温度測定点の温度が基準温度になるように、蓄電モジュールの温度が制御される。
【0007】
本願の発明者による評価実験によると、上述の方法で求められた劣化度の信頼性が十分ではないことが判明した。本発明の目的は、蓄電モジュールの信頼性の高い劣化度を求めることが可能な制御装置を搭載した蓄電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一観点によると、蓄電モジュールの温度測定点における測定点温度を測定する第１の温度センサと、
前記蓄電モジュールの内部抵抗に依存する物理量を測定する測定器と、
制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記測定点温度と外気温に依存する外気依存温度との温度差、前記内部抵抗の測定値、及び前記内部抵抗の補正値の関係を規定する対応関係を記憶しており、
前記第１の温度センサで測定された前記測定点温度、前記外気依存温度、前記測定器の測定結果から求められる前記内部抵抗の測定値、及び前記対応関係に基づいて、前記内部抵抗の補正値を求め、
前記蓄電モジュールの充放電制御に、前記補正値を反映させる蓄電装置が提供される。
【発明の効果】
【0009】
内部抵抗の測定を補正して得られた補正値は、信頼性の高い劣化度の指標となる。この指標が蓄電モジュールの充放電制御に反映されるため、信頼性の高い劣化度に応じた制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１に、実施例による建設機械の側面図を示す。下部走行体１０に、旋回機構１１を介して上部旋回体１２が搭載されている。上部旋回体１２にブーム１３、アーム１５、及びバケット１７が連結されている。ブーム１３、アーム１５、及びバケット１７は、それぞれブームシリンダ１４、アームシリンダ１６、及びバケットシリンダ１８により油圧駆動される。ブーム１３、アーム１５、及びバケット１７により、掘削用のアタッチメントが構成される。なお、掘削用のアタッチメントの他に、破砕用のアタッチメント、リフティングマグネット用のアタッチメント等を連結することも可能である。
【0012】
図２に、図１に示した建設機械のブロック図を示す。図２において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、パイロットラインを破線で表し、電気駆動系及び制御系を細い実線で表す。
【0013】
エンジン２０の駆動軸がトルク伝達機構２１の入力軸に連結されている。エンジン２０には、ディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。電動発電機２２の駆動軸が、トルク伝達機構２１の他の入力軸に連結されている。電動発電機２２は、電動（アシスト）運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。トルク伝達機構２１の出力軸に、メインポンプ２５の駆動軸が連結されている。
【0014】
電動発電機２２がアシスト運転を行う場合には、電動発電機２２で発生する動力がトルク伝達機構２１を介してメインポンプ２５に伝達される。これにより、エンジン２０に加わる負荷が軽減される。電動発電機２２が発電運転を行う場合には、エンジン２０で発生する動力がトルク伝達機構２１を介して電動発電機２２に伝達される。
【0015】
メインポンプ２５は、高圧油圧ライン２６を介して、コントロールバルブ２７に油圧を供給する。コントロールバルブ２７は、運転者からの指令により、油圧モータ１９Ａ、１９Ｂ、ブームシリンダ１４、アームシリンダ１６、及びバケットシリンダ１８に油圧を分配する。油圧モータ１９Ａ及び１９Ｂは、それぞれ下部走行体１０（図１）に備えられた左右の２本のクローラを駆動する。
【0016】
電動発電機２２がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路４０からインバータ４１を通して電動発電機２２に供給される。電動発電機２２が発電運転されている期間は、電動発電機２２よって発電された電力が、インバータ４１を通して蓄電回路４０に供給される。これにより、蓄電回路４０内の蓄電モジュール４２が充電される。
【0017】
旋回電動機４５が、インバータ４３によって駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回電動機４５の力行動作中は、蓄電回路４０からインバータ４３を介して旋回電動機４５に電力が供給される。旋回電動機４５が、減速機４６を介して旋回機構１１（図１）を駆動する。回生動作時には、上部旋回体１２（図１）の回転運動が、減速機４６を介して旋回電動機４５に伝達されることにより、旋回電動機４５が回生電力を発生する。発生した回生電力は、インバータ４３を介して蓄電回路４０に供給される。これにより、蓄電回路４０内の蓄電モジュール４２が充電される。
【0018】
レゾルバ４７が、旋回電動機４５の回転軸の回転方向の位置を検出する。レゾルバ４７の検出結果が、制御装置５０に入力される。旋回電動機４５の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。
【0019】
メカニカルブレーキ４８が、旋回電動機４５の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ４８の制動状態と解除状態とは、制御装置５０からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
【0020】
パイロットポンプ３０が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン３１を介して操作装置３５に供給される。操作装置３５は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置３５は、パイロットライン３１から供給される１次側の油圧を、運転者の操作に応じて、２次側の油圧に変換する。２次側の油圧は、油圧ライン３２を介してコントロールバルブ２７に伝達されると共に、他の油圧ライン３３を介して圧力センサ３７に伝達される。
【0021】
圧力センサ３７で検出された圧力の検出結果が、制御装置５０に入力される。圧力の検出結果により、制御装置５０は、下部走行体１０（図１）、旋回電動機４５、ブーム１３、アーム１５、及びバケット１７（図１）の操作の状況を検知することができる。インバータ４１、４３、及び蓄電回路４０は、制御装置５０により制御される。
【0022】
図３に、実施例による建設機械に搭載された蓄電回路４０、制御装置５０、及び蓄電回路４０の負荷の概略図を示す。
【0023】
蓄電回路４０が、蓄電モジュール４２、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０、及びＤＣバスライン６１を含む。蓄電モジュール４２は、相互に直列接続された複数の蓄電セル４２０、及びコールドプレート４２１を含む。
【0024】
蓄電モジュール４２が、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０を介してＤＣバスライン６１に接続されている。ＤＣバスライン６１に、インバータ４１、４３が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ６０は、制御装置５０によって制御されることにより、蓄電モジュール４２を充放電させる。蓄電モジュール４２の放電時に、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０は、蓄電モジュール４２の端子間電圧を昇圧し、ＤＣバスライン６１に接続されているインバータ４１、４３に電力を供給する。蓄電モジュール４２の充電時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０は、インバータ４１、４３から出力される電力を、ＤＣバスライン６１を介して蓄電モジュール４２に供給する。
【0025】
コールドプレート４２１が蓄電モジュール４２に熱的に結合している。さらに、コールドプレート４２１は、冷却媒体流路６６を介して放熱器６７に接続されている。冷却媒体流路６６に挿入された循環ポンプ６８が、冷却媒体、例えば水を、コールドプレート４２１と放熱器６７との間で循環させる。ファン６９が放熱器６７に外気を送り込む。
【0026】
電流センサ６３が、蓄電モジュール４２の充放電電流を測定する。電圧センサ６４が、蓄電モジュール４２の端子間電圧を測定する。第１の温度センサ６２が、蓄電モジュール４２の温度測定点６２０の温度（以下、測定点温度Ｔｐという。）を測定する。第２の温度センサ７０が、外気温に依存する温度（以下、外気依存温度Ｔａという。）を測定する。例えば、第２の温度センサ７０は、放熱器６７に流入する空気の温度、エンジン２０（図２）の吸気温等を測定する。これらの測定結果が、制御装置５０に入力される。
【0027】
図４に、蓄電モジュール４２（図３）を構成する蓄電セル４２０の斜視図を示す。蓄電セル４２０は、板状の蓄電セル本体４２０１と、一対の電極タブ４２０２とを含む。蓄電セル４２０として、例えばリチウムイオンキャパシタが用いられる。蓄電セル４２０として、リチウムイオンキャパシタの他に、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ等を用いることも可能である。蓄電セル本体４２０１は、板状の外形を有し、その平面形状は、ほぼ長方形である。蓄電セル本体４２０１の対向する２つの縁から、それぞれ電極タブ４２０２が引き出されている。電極タブ４２０２を通して、蓄電セル４２０の充放電が行われる。
【0028】
第１の温度センサ６２（図３）の温度測定点６２０が、少なくとも一方の電極タブ４２０２の表面に設定されている。従って、第１の温度センサ６２で測定される測定点温度Ｔｐは、電極タブ４２０２の温度に相当する。
【0029】
図５に、蓄電モジュール４２が収容された蓄電装置の断面図を示す。上方に向かって開放された下部筐体４２０５の開口部が、蓋４２０６で塞がれている。下部筐体４２０５と蓋４２０６の間に、蓄電モジュール４２が収容されている。
【0030】
蓄電モジュール４２は、複数の蓄電セル４２０及び複数の伝熱板４２３を含む。蓄電セル４２０と伝熱板４２３とが、例えば、１枚ずつ交互に積み重ねられている。なお、２枚の蓄電セル４２０に対して１枚の伝熱板４２３を配置してもよい。複数の蓄電セル４２０は、電極タブ４２０２同士を接続することにより、相互に直列接続されている。複数の蓄電セル４２０及び複数の伝熱板４２３からなる積層構造体の両端に、それぞれ加圧板４２５が配置されている。加圧板４２５により、積層構造体に圧縮力が印加される。相互に隣り合う２枚の蓄電セル４２０が、紙面の手前側の電極タブ４２０２、及び紙面の奥側の電極タブ４２０２（図５には現れていない）により相互に接続されている。
【0031】
温度測定点６２０（図４）は、必ずしも全ての蓄電セル４２０に設ける必要はない。例えば、蓄電モジュール４２に含まれる一部の蓄電セル４２０に温度測定点６２０を設けてもよい。この場合、例えば、複数の温度測定点６２０で測定された温度の平均値を、測定点温度Ｔｐとして採用すればよい。
【0032】
伝熱板４２３の下側及び上側の端面が、それぞれ下部筐体４２０５及び蓋４２０６に接触しており、伝熱板４２３が下部筐体４２０５及び蓋４２０６に熱的に結合している。蓋４２０６の上板に流路４２０８が設けられている。流路４２０８は、冷却媒体流路６６（図３）に接続される。蓋４２０６の上板が、コールドプレート４２１（図３）を兼ねている。
【0033】
蓄電セル本体４２０１の内部で発生した熱が、伝熱板４２３を通してコールドプレート４２１まで伝達される。電極タブ４２０２においても、充放電電流が流れることによってジュール熱が発生する。電極タブ４２０２で発生した熱は、蓄電セル本体４２０１、及び伝熱板４２３を通ってコールドプレート４２１に伝達される。
【0035】
次に、蓄電モジュール４２の内部抵抗の測定方法の一例について説明する。まず、電圧センサ６４で蓄電モジュール４２の開放電圧Ｖｏを測定する。その後、蓄電モジュール４２を放電させ、電流センサ６３で放電電流Ｉを測定すると同時に、電圧センサ６４で蓄電モジュール４２の端子間電圧Ｖｒを測定する。内部抵抗Ｒｉは、以下の計算式により、算出される。Ｒｉ＝（Ｖｒ−Ｖｏ）／Ｉ ・・・（１）
上述の計算式（１）のように、内部抵抗Ｒｉは、開放電圧Ｖｏ、放電電流Ｉ、及び放電時の端子間電圧Ｖｒを用いて算出することができる。電流センサ６３及び電圧センサ６４は、内部抵抗を算出するための物理量を測定する内部抵抗測定器としての機能を有する。充電電流Ｉと端子間電圧Ｖｒ、及び開放電圧Ｖｏとに基づいて、内部抵抗Ｒｉを算出することも可能である。
【0036】
図６は、放電電流Ｉを１００Ａに調整して測定された内部抵抗Ｒｉを示す。図６に示したように、内部抵抗の測定値Ｒｍは、測定点温度Ｔｐに依存する。内部抵抗の測定値Ｒｍから蓄電モジュール４２の劣化度を推定するためには、測定点温度Ｔｐの影響を排除しなければならない。例えば、劣化度の指標として用いる内部抵抗の測定は、蓄電モジュール４２の測定点温度Ｔｐを、ある基準温度（例えば２０℃）に維持した状態で行うことが好ましい。または、任意の温度で内部抵抗を測定した後に、測定時の温度と基準温度との差に基づいて、内部抵抗の測定値Ｒｍを、基準温度相当の値に補正してもよい。
【0037】
図６に示されているように、測定点温度Ｔｐが２０℃よりも低い領域では、温度変化に対する内部抵抗の変化量が大きい。これに対し、温度が２０℃以上の領域では、温度変化に対する内部抵抗の変化量が小さい。内部抵抗の測定値Ｒｍの信頼性を高めるために、測定点温度Ｔｐが２０℃以上の範囲で内部抵抗を測定することが好ましい。以下、内部抵抗の測定を行うことが好ましい温度範囲を、「測定推奨範囲」ということとする。図６に示した例では、測定推奨範囲は、２０℃以上７０℃以下と考えられる。
【0038】
本願の発明者による種々の評価実験によると、測定点温度Ｔｐが一定でも、外気依存温度Ｔａが異なると、内部抵抗の測定値Ｒｍも異なることが判明した。従って、内部抵抗の測定値Ｒｍの信頼性を高めるためには、内部抵抗の測定時における測定点温度Ｔｐ、及び外気依存温度Ｔａを一定の基準温度に維持することが好ましい。ところが、建設機械は、寒冷地、猛暑地等で使用されることも多いため、外気依存温度Ｔａを基準温度に維持することは現実的ではない。
【0039】
次に、測定点温度Ｔｐが一定であるにもかかわらず、外気依存温度Ｔａが異なると、内部抵抗の測定値Ｒｍも異なってしまう理由について説明する。図６に示したように、内部抵抗は、測定点温度Ｔｐに依存するが、実質的には、蓄電セル４２０（図４）の電解液、正極活物質、負極活物質等の温度（以下、「内部温度Ｔｉ」という。）に依存すると考えられる。内部温度Ｔｉを実際に測定することは困難であるため、内部温度Ｔｉに代えて、電極タブ４２０２の表面の温度（測定点温度Ｔｐ）が測定される。
【0040】
図５を参照して説明したように、電極タブ４２０２で発生したジュール熱は、蓄電セル本体４２０１、及び伝熱板４２３を経由して、コールドプレート４２１まで伝達される。コールドプレート４２１内を流れる冷却媒体の温度は、コールドプレート４２１で上昇した後、放熱器６７（図３）で外気温とほぼ同程度まで低下する。従って、測定点温度Ｔｐ、内部温度Ｔｉ、及び外気依存温度Ｔａの間には、Ｔａ≦Ｔｉ≦Ｔｐの関係が成り立つ。
【0041】
内部温度Ｔｉは、測定点温度Ｔｐ及び外気依存温度Ｔａに依存する。測定点温度Ｔｐを一定に維持しても、内部温度Ｔｉは外気依存温度Ｔａの影響を受けるため一定にはならない。内部温度Ｔｉが一定にならないため、測定点温度Ｔｐが一定でも、外気依存温度Ｔａが異なると、内部抵抗の測定値Ｒｍも異なると考えられる。
【0042】
図７に、測定点温度Ｔｐと外気依存温度Ｔａとの温度差Ｔｐ−Ｔａと、内部抵抗変化量との対応表Ａをグラフ形式で示す。横軸は、測定点温度Ｔｐと外気依存温度Ｔａとの温度差Ｔｐ−Ｔａを単位「℃」で表し、縦軸は、内部抵抗変化量を単位「％」で表す。
【0043】
対応表Ａにおいては、第１の変数（横軸の変数）と第２の変数（縦軸の変数）との対応関係が規定されている。第１の変数は、測定点温度Ｔｐが一定の条件で外気依存温度Ｔａを変化させたときにおける測定点温度Ｔｐと依存温度との温度差Ｔｐ−Ｔａに相当する。第２の変数は、外気依存温度Ｔａが測定点温度Ｔｐに一致するときの内部抵抗の値からの内部抵抗の変化量に相当する。
【0044】
図７に示した内部抵抗は、蓄電モジュール４２を恒温槽内に配置し、測定点温度Ｔｐを基準温度２０℃に維持し、恒温槽内の温度を２０℃から徐々に低下させながら測定した。測定点温度Ｔｐは、蓄電モジュール４２に流れる充放電電流の調節することにより、基準温度２０℃に維持した。恒温槽内の温度が、外気依存温度Ｔａに相当する。図７に示した温度差を算出する基礎となる測定点温度Ｔｐは、８箇所の温度測定点６２０の温度の平均値を示している。
【0045】
図７の原点は、測定点温度Ｔｐと外気依存温度Ｔａとが等しい条件に対応する。この条件では、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉも、測定点温度Ｔｐ及び外気依存温度Ｔａとほぼ等しいと考えられる。この時の内部抵抗の値を補正値Ｒｃということとする。補正値Ｒｃは、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉを、基準温度２０℃に維持した時の内部抵抗と考えることができる。
【0046】
内部抵抗変化量は、（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃで表される。内部抵抗の測定値Ｒｍは、内部抵抗測定器、すなわち電流センサ６３及び電圧センサ６４（図３）を用いて測定される。
【0047】
恒温槽内の温度を低下させている期間中に、蓄電モジュール４２の劣化は実質的に進行しないと考えられる。このため、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉが一定であると、内部抵抗の測定値Ｒｍも一定である。図７においては、測定点温度Ｔｐが一定であっても、温度差Ｔｐ−Ｔａが大きくなるにしたがって内部抵抗の測定値Ｒｍが増加している。これは、外気依存温度Ｔａが低下することによって、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉが低下するためである。
【0048】
測定点温度Ｔｐ、外気依存温度Ｔａ、及び内部抵抗の測定値Ｒｍが決定すると、図７に示した温度差Ｔｐ−Ｔａと内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃとの対応表に基づいて、内部抵抗の補正値Ｒｃを算出することができる。算出された補正値Ｒｃと、蓄電モジュール４２の内部抵抗の標準値Ｒｒとに基づいて、蓄電モジュール４２の劣化度を評価することができる。
【0049】
一例として、蓄電モジュール４２の劣化度は、Ｒｃ／Ｒｒと定義することができる。劣化が進んでいないときの初期状態では、蓄電モジュール４２の劣化度がほぼ１である。劣化が進むと、内部抵抗の補正値Ｒｃが増加するため、劣化度が１よりも大きくなる。劣化度の算出に用いた補正値Ｒｃは、内部温度Ｔｉが基準温度２０℃のときの内部抵抗の値にほぼ等しい。従って、信頼性の高い劣化度を求めることができる。
【0050】
次に、図８を参照しながら、制御装置５０で実行される処理について説明する。
【0051】
図８に、制御装置５０の機能ブロック図を示す。図８に示した各機能は、例えば、制御装置５０に含まれるＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。図７に示した温度差Ｔｐ−Ｔａと内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃとの対応表Ａが、予め制御装置５０の記憶装置に記憶されている。蓄電モジュールの劣化度の判定方法において、この対応表Ａが参照される。
【0052】
測定点温度取得部５０１が、第１の温度センサ６２（図３）から測定点温度Ｔｐを取得し、外気依存温度取得部５０２が、第２の温度センサ７０から外気依存温度Ｔａを取得する。測定点温度調整部５０３が、測定点温度Ｔｐに基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０を制御する。具体的には、測定点温度Ｔｐが基準温度２０℃になるように、蓄電モジュール４２の充放電を行う。
【0053】
測定点温度Ｔｐが基準温度２０℃に一致したら、温度差算出部５０４が、測定点温度Ｔｐと外気依存温度Ｔａとの温度差Ｔｐ−Ｔａを算出する。内部抵抗変化量取得部５０５が、温度差Ｔｐ−Ｔａと、温度差−内部抵抗変化量対応表Ａとに基づいて、内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃを求める。
【0054】
内部抵抗測定部５０６が、蓄電モジュール４２の内部抵抗を測定し、測定値Ｒｍを求める。具体的には、電流センサ６３及び電圧センサ６４（図３）の測定結果に基づいて、上述の算出式（１）を用いて内部抵抗Ｒｉを算出する。
【0055】
内部抵抗補正部５０７が、内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃ及び内部抵抗の測定値Ｒｍに基づいて、内部抵抗の補正値Ｒｃを算出する。劣化度算出部５０８が、内部抵抗の標準値Ｒｒと、内部抵抗の補正値Ｒｃとに基づいて、劣化度Ｄを算出する。劣化度Ｄは、以下の算出式で求められる。Ｄ＝Ｒｃ／Ｒｒ ・・・（２）
【0056】
充放電制御部５０９が、ＤＣ−ＤＣコンバータ６０、インバータ４１、４３を制御する。言い換えると、蓄電モジュール４２の充放電制御を行う。蓄電モジュール４２による充放電制御に劣化度Ｄが反映される。通常、蓄電モジュール４２の充放電は、充電電流及び放電電流が定格上限値を超えないように制御される。蓄電モジュール４２の劣化度Ｄが高くなると、充電電流及び放電電流の上限値を、定格上限値よりも低くする。これにより、蓄電モジュール４２の過度の劣化を抑制することができる。さらに、蓄電モジュール４２の充放電時の電圧降下による過充電及び過放電を抑制することができる。
【0057】
上記実施例では、劣化度Ｄの算出に、蓄電セル４２０（図４）の内部温度Ｔｉが基準温度２０℃の条件の下で求められた補正値Ｒｃが用いられる。このため、測定点温度Ｔｐを基準温度２０℃に維持した条件で算出された測定値Ｒｍを用いる場合と比べて、信頼性の高い劣化度Ｄが求まる。これにより、適切な充放電制御を行うことが可能になる。
【0059】
図９に、制御装置５０の機能ブロック図を示す。図８に示した実施例では、測定点温度調整部５０３が、測定点温度Ｔｐを基準温度２０℃に一致させたが、図９に示した実施例では、測定点温度調整部５０３が、測定点温度Ｔｐを測定推奨範囲、例えば２０℃〜７０℃の範囲内に維持する。測定点温度取得部５０１で取得された測定点温度Ｔｐが既に測定推奨範囲内である場合には、直ちに内部抵抗の測定処理を開始する。
【0060】
図８に示した実施例では、温度差−内部抵抗変化量対応表Ａに、図７に示したように、測定点温度Ｔｐが基準温度２０℃のときの対応関係のみが規定されていた。図９に示した実施例では、温度差−内部抵抗変化量対応表Ａに、測定推奨範囲内の複数の測定点温度Ｔｐについて、温度差と内部抵抗変化量との対応関係が規定されている。
【0061】
内部抵抗変化量取得部５０５は、温度差−内部抵抗変化量対応表Ａのうち、測定点温度取得部５０１で取得された測定点温度Ｔｐに関する対応関係を用いて、内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃを求める。
【0062】
図９に示した実施例では、図８の内部抵抗補正部５０７が、第１の内部抵抗補正部５０７１と第２の内部抵抗補正部５０７２とで構成される。第１の内部抵抗補正部５０７１は、内部抵抗測定部５０６で測定された内部抵抗の測定値Ｒｍと、内部抵抗変化量（Ｒｍ−Ｒｃ）／Ｒｃとに基づいて、暫定補正値Ｒｃ１を算出する。暫定補正値Ｒｃ１は、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉが、測定点温度Ｔｐと等しい条件下における内部抵抗の値を表している。
【0063】
制御装置５０の記憶装置に、温度−内部抵抗換算表Ｂが記憶されている。温度−内部抵抗換算表Ｂは、蓄電セル４２０の内部温度Ｔｉと、内部抵抗との対応関係を規定する。この対応関係を用いて、内部温度Ｔｉが基準温度以外のときの内部抵抗を、内部温度Ｔｉが基準温度のときの内部抵抗に換算することができる。
【0064】
第２の内部抵抗補正部５０７２は、内部温度Ｔｉが測定点温度Ｔｐに等しい条件下における暫定補正値Ｒｃ１、及び温度−内部抵抗換算表Ｂに基づいて、内部抵抗の補正値Ｒｃを算出する。補正値Ｒｃは、内部温度Ｔｉが基準温度の条件下における内部抵抗を表す。
【0065】
図９に示した実施例では、測定点温度Ｔｐを基準温度２０℃に一致させる必要がないため、劣化度を迅速に求めることができる。
【0066】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【0067】
１０ 下部走行体１１ 旋回機構
１２ 上部旋回体
１３ ブーム
１４ ブームシリンダ
１５ アーム
１６ アームシリンダ
１７ バケット
１８ バケットシリンダ
１９Ａ、１９Ｂ 油圧モータ
２０ エンジン
２１ トルク伝達機構
２２ 電動発電機
２５ メインポンプ
２６ 高圧油圧ライン
２７ コントロールバルブ
３０ パイロットポンプ
３１ パイロットライン
３２、３３ 油圧ライン
３５ 操作装置
３７ 圧力センサ
４０ 蓄電回路
４１ インバータ
４２ 蓄電モジュール
４３ インバータ
４５ 旋回電動機
４６ 減速機
４７ レゾルバ
４８ メカニカルブレーキ
５０ 制御装置
６０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
６１ ＤＣバスライン
６２ 第１の温度センサ
６３ 電流センサ
６４ 電圧センサ
６６ 冷却媒体流路
６７ 放熱器
６８ 循環ポンプ
６９ ファン
７０ 第２の温度センサ
４２０ 蓄電セル
４２１ コールドプレート
４２３ 伝熱板
４２５ 加圧板
５０１ 測定点温度取得部
５０２ 外気依存温度取得部
５０３ 測定点温度調整部
５０４ 温度差算出部
５０５ 内部抵抗変化量取得部
５０６ 内部抵抗測定部
５０７ 内部抵抗補正部
５０８ 劣化度算出部
５０９ 充放電制御部
６２０ 温度測定点
４２０１ 蓄電セル本体
４２０２ 電極タブ
４２０５ 下部筐体
４２０６ 上部筐体
４２０８ 流路
５０７１ 第１の内部抵抗補正部
５０７２ 第２の内部抵抗補正部
Ａ 温度差−内部抵抗変化量対応表
Ｂ 温度−内部抵抗換算表
Ｄ 劣化度
Ｒｃ 内部抵抗の補正値
Ｒｃ１ 内部抵抗の暫定補正値
Ｒｍ 内部抵抗の測定値
Ｒｒ 内部抵抗の標準値
Ｔａ 外気依存温度
Ｔｉ 内部温度
Ｔｐ 測定点温度