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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024000295
(43)【公開日】2024-01-05
(54)【発明の名称】劣化診断方法及び劣化診断装置
(51)【国際特許分類】
G01R 31/392 20190101AFI20231225BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20231225BHJP
H01M 10/42 20060101ALI20231225BHJP
G01R 31/367 20190101ALI20231225BHJP
G01R 31/389 20190101ALI20231225BHJP
G01R 31/387 20190101ALI20231225BHJP
【ＦＩ】
G01R31/392
H01M10/48 P
H01M10/48 301
H01M10/42 P
G01R31/367
G01R31/389
G01R31/387
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022099012
(22)【出願日】2022-06-20
(71)【出願人】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】503027931
【氏名又は名称】学校法人同志社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】沖田 優斗
(72)【発明者】
【氏名】大嶋 涼
(72)【発明者】
【氏名】吉田 翔治
(72)【発明者】
【氏名】長岡 直人
【テーマコード（参考）】
2G216
5H030
【Ｆターム（参考）】
2G216BA22
2G216BA23
2G216BA34
2G216BA54
2G216BA55
2G216BA59
2G216BA67
2G216CB12
2G216CB14
2G216CB44
5H030AA01
5H030AS20
5H030FF22
5H030FF42
5H030FF43
5H030FF44
(57)【要約】
【課題】蓄電池の劣化の状態を的確に診断する。
【解決手段】劣化診断装置（１）は、電池モジュール（９０）の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び電池モジュール（９０）における複数位置の温度を測定する測定部（１０）と、電池モジュール（９０）の解析温度（Ｔ）を算出する温度算出部（２１）と、端子電流及び端子間電圧を基に過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部（２２）と、解析温度（Ｔ）を用いて直列抵抗成分を補正する補正部（２３）と、補正された直列抵抗成分を基に、蓄電池の劣化状態を診断する診断部（２４）と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】劣化診断装置（１）は、電池モジュール（９０）の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び電池モジュール（９０）における複数位置の温度を測定する測定部（１０）と、電池モジュール（９０）の解析温度（Ｔ）を算出する温度算出部（２１）と、端子電流及び端子間電圧を基に過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部（２２）と、解析温度（Ｔ）を用いて直列抵抗成分を補正する補正部（２３）と、補正された直列抵抗成分を基に、蓄電池の劣化状態を診断する診断部（２４）と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電池の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び前記蓄電池における複数位置の温度を測定する測定ステップと、
前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出ステップと、
前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析ステップと、
前記解析ステップで算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて、予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正ステップと、
前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断ステップと、を含み、
前記解析ステップにおいて、前記過渡応答解析は、前記蓄電池が、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元されて実行される
ことを特徴とする、劣化診断方法。
前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出ステップと、
前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析ステップと、
前記解析ステップで算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて、予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正ステップと、
前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断ステップと、を含み、
前記解析ステップにおいて、前記過渡応答解析は、前記蓄電池が、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元されて実行される
ことを特徴とする、劣化診断方法。
【請求項2】
前記蓄電池における複数位置の温度のうちの最大温度と最小温度との差が所定の閾値以下の場合に前記診断ステップを実行する
ことを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
ことを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
【請求項3】
前記補正ステップにおいて、
前記解析温度をＴ［Ｋ］、前記基準温度をＴｓｔ［Ｋ］、前記解析温度Ｔにおける前記直列抵抗成分をＲｉと表したとき、前記基準温度Ｔｓｔにおける前記直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔは、温度補正係数Ｂ及びＣを用いて、下記式（Ｅ１）から算出されることを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
前記解析温度をＴ［Ｋ］、前記基準温度をＴｓｔ［Ｋ］、前記解析温度Ｔにおける前記直列抵抗成分をＲｉと表したとき、前記基準温度Ｔｓｔにおける前記直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔは、温度補正係数Ｂ及びＣを用いて、下記式（Ｅ１）から算出されることを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
【数1】
【請求項4】
前記診断ステップにおいて、
前記容量低下率が、前記基準温度における前記直列抵抗成分についての１次式から算出されることを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
前記容量低下率が、前記基準温度における前記直列抵抗成分についての１次式から算出されることを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
【請求項5】
前記解析温度が所定の範囲内にあるか否かを判断する温度判断ステップを更に含み、
前記温度判断ステップにおいて、前記解析温度が前記所定の範囲内に無いと判断される場合には、前記蓄電池の劣化診断の処理を終了することを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
前記温度判断ステップにおいて、前記解析温度が前記所定の範囲内に無いと判断される場合には、前記蓄電池の劣化診断の処理を終了することを特徴とする、請求項１に記載の劣化診断方法。
【請求項6】
蓄電池の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び前記蓄電池における複数位置の温度を測定する測定部と、
前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出部と、
前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正部と、
前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断部と、を備え、
前記解析部は、前記蓄電池を、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元して、前記過渡応答解析を実行する
ことを特徴とする、劣化診断装置。
前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出部と、
前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正部と、
前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断部と、を備え、
前記解析部は、前記蓄電池を、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元して、前記過渡応答解析を実行する
ことを特徴とする、劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電池の劣化を診断する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
蓄電池の劣化状態を診断する技術が知られている。そのような従来技術として、蓄電池の充放電時の回路特性から、劣化の状態を判定できる技術が検討されている（特許文献１参照）。蓄電池の劣化状態の診断のために蓄電池の充放電を試験的に実施するなどの診断技術とは異なり、本技術によれば、蓄電池の運用を停止する必要が無い。また一方では、蓄電池の充放電時の回路特性から、等価な回路を短時間で合成する技術も検討されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１４９２８０号公報
【特許文献2】特開２０１３－２５３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
蓄電池の充放電時の回路特性から、劣化の状態を判定できる上に、大容量の蓄電が可能な電池モジュールや電池盤であっても的確に蓄電池の劣化状態を判定することができる技術の実現が望まれる。本発明の開示の一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、電池モジュールや電池盤であっても蓄電池の充放電時の回路特性から、的確に蓄電池の劣化状態を判定することができる劣化診断方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様に係る劣化診断方法は、蓄電池の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び前記蓄電池における複数位置の温度を測定する測定ステップと、前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出ステップと、前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析ステップと、前記解析ステップで算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて、予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正ステップと、前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断ステップと、を含み、前記解析ステップにおいて、前記過渡応答解析は、前記蓄電池が、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元されて実行されることを特徴とする。
【0006】
本発明の一態様に係る劣化診断装置は、蓄電池の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び前記蓄電池における複数位置の温度を測定する測定部と、前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出部と、前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部と、前記解析部で算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正部と、前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断部と、を備え、前記解析部は、前記蓄電池を、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元して、前記過渡応答解析を実行することを特徴とする。
【0007】
本発明の各態様に係る劣化診断装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記劣化診断装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記劣化診断装置をコンピュータにて実現させる劣化診断装置の制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様に係る劣化診断方法、または、本発明の一態様に係る劣化診断装置によれば、電池モジュールや電池盤であっても蓄電池の充放電時の回路特性から、的確に蓄電池の劣化状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態１に係る劣化診断装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図2】上記劣化診断装置が劣化診断を行う電池モジュールの一例を示す図である。
【図3】上記劣化診断装置が実行する劣化診断方法の処理手順を説明するためのフロー図である。
【図4】上記劣化診断装置の測定部が計測した電流Ｉｂ、電圧Ｖｂの波形例を示すグラフである。
【図5】上記劣化診断装置が実行する解析温度算出処理の手順を説明するためのフロー図である。
【図6】上記劣化診断装置の解析部が行う過渡応答解析に適用する、電池の等価回路の一例である。
【図7】上記劣化診断装置の解析部が行う過渡応答解析に適用する、電池の等価回路の他の例である。
【図8】様々な温度において、過渡応答解析により算出された直列抵抗成分Ｒｉの結果をまとめて示すグラフである。
【図9】温度補正係数Ａの、容量低下率Ｄ依存性を示すグラフである。
【図10】温度補正係数Ｂの、容量低下率Ｄ依存性を示すグラフである。
【図11】温度補正係数Ｃの、容量低下率Ｄ依存性を示すグラフである。
【図12】容量低下率Ｄと、電池モジュールの温度を固定した条件下での直列抵抗成分Ｒｉとの関係を示すプロット（四角）と、容量低下率Ｄと、補正が施された直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔとの関係を示すプロット（丸）とを示すグラフである。
【図13】電池モジュールの温度を固定した条件下での、容量低下率Ｄと直列抵抗成分Ｒｉとの関係を示すプロット（三角）と、容量低下率Ｄと並列抵抗成分Ｒ１との関係を示すプロット（丸）とを示すグラフである。
【図14】本発明の実施形態２に係る劣化診断装置が実行する劣化診断方法の処理手順を説明するためのフロー図である。
【図15】電池モジュール内の温度差が小さい場合と大きい場合において、基準温度に温度補正した後の直列抵抗成分の、基準温度における直列抵抗成分の真値に対する誤差率を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔実施形態１〕
＜劣化診断装置の構成＞
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る劣化診断装置１の概略構成を示す機能ブロック図である。図２は、劣化診断装置１が劣化診断を行う電池モジュール９０の一例を示す模式図である。劣化診断装置１は、本発明の一実施形態に係る劣化診断方法を実行する装置である。
＜劣化診断装置の構成＞
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る劣化診断装置１の概略構成を示す機能ブロック図である。図２は、劣化診断装置１が劣化診断を行う電池モジュール９０の一例を示す模式図である。劣化診断装置１は、本発明の一実施形態に係る劣化診断方法を実行する装置である。
【0011】
図１に示すように、劣化診断装置１は、蓄電池すなわち二次電池である電池モジュール９０を監視し、電池モジュール９０の劣化診断を実行する。劣化診断装置１は、図１及び以下の説明に示される各機能ブロックが実現されていれば、物理的に一筐体に納められた形態の装置である必要は無い。
【0012】
図２に示すように、電池モジュール９０（蓄電池）は、例えば、例えばリチウムイオン電池で構成される多数のセル９１が直列に接続されて構成される蓄電池モジュールである。
【0013】
劣化診断装置１は、測定部１０と、演算処理部２０と、記憶部３０と、を備えている。記憶部３０は情報を記憶するメモリであり、磁気ディスク、半導体メモリ、その他、任意の公知のメモリ装置が単体で、または組み合わされて構成されてよい。
【0014】
測定部１０は、電流計１１と、電圧計１２と、温度計１３と、を備えている。電流計１１は、電池モジュール９０の端子に流れる端子電流である電流Ｉｂを監視する。具体的には、電流計１１は、図２における端子Ｐ１または端子Ｐ２に流れる電流Ｉｂを測定する。なお、本明細書において、充電が行われている場合の電流Ｉｂは正値、放電が行われている場合の電流Ｉｂは負値であるように表す。
【0015】
電圧計１２は、電池モジュール９０の端子間に印加される端子間電圧である電圧Ｖｂを監視する。具体的には、電圧計１２は、図２における端子Ｐ１及び端子Ｐ２間に印加される電圧Ｖｂを測定する。
【0016】
温度計１３は、電池モジュール９０内の複数位置の温度Ｔ１～温度Ｔｋ（ｋは自然数）を監視する。具体的には、温度計１３は、図２に示す電池モジュール９０において、複数のセル９１の温度を測定する。温度を測定する位置は各セル９１について１箇所でよい。温度を測定するセル９１は任意に設定することができる。
【0017】
本実施形態では、電池モジュール９０において直列に接続されている１４個のセル９１のうち、任意の４つの温度測定セル９１１で温度Ｔ１～温度Ｔ４を測定する。温度計１３は、例えば、温度測定セル９１１の表面の温度を測定する。
【0018】
電流計１１が測定した電流Ｉｂの値は、ＡＤコンバータ１４によって、アナログデジタル変換され、デジタル信号として演算処理部２０に伝送される。電圧計１２が測定した電圧Ｖｂの値は、ＡＤコンバータ１５によって、アナログデジタル変換され、デジタル信号として演算処理部２０に伝送される。温度計１３が測定した温度Ｔ１～温度Ｔｋの値は、ＡＤコンバータ１６によって、アナログデジタル変換され、デジタル信号として演算処理部２０に伝送される。
【0019】
上記構成を備えた測定部１０によって、劣化診断装置１は、電池モジュール９０の充電中または放電中の、電流Ｉｂ（端子電流）、電圧Ｖｂ（端子間電圧）及び電池モジュール９０の複数位置の温度Ｔ１～温度Ｔｋの測定を行うことが可能である。
【0020】
演算処理部２０は、演算処理部２０は、温度算出部２１と、解析部２２と、補正部２３と、診断部２４と、制御部２５と、の各機能ブロックを有している。
【0021】
温度算出部２１は、電池モジュール９０の解析温度Ｔを算出する機能ブロックである。ここで、解析温度Ｔとは、測定部１０で電流Ｉｂ及び電圧Ｖｂを測定した際の、電池モジュール９０の温度とみなすことができる温度であり、測定部１０で測定した、電池モジュール９０の複数位置の温度を代表する温度である。
【0022】
解析部２２は、電流Ｉｂ及び電圧Ｖｂを基に電池モジュール９０の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分Ｒｉを算出する機能ブロックである。
【0023】
補正部２３は、解析部２２が算出した直列抵抗成分Ｒｉを、解析温度Ｔを用いて、予め定められた基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔに補正する機能ブロックである。
【0024】
診断部２４は、補正部２３が算出した基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを基に、電池モジュール９０の蓄電容量の容量低下率Ｄを算出して、電池モジュール９０の劣化状態を診断する機能ブロックである。容量低下率Ｄは、電池モジュール９０の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である。
【0025】
制御部２５は、演算処理部２０を統括し、また劣化診断装置１の各部を制御する機能ブロックである。制御部２５は、一例において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。制御部２５は、記憶部３０に記憶されているソフトウェアである制御プログラムを読み取ってＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリに展開して各種機能を実行する。
【0026】
演算処理部２０が有する各機能ブロックが実行する動作については、詳細に後述される。
【0027】
＜劣化診断装置の動作＞
図３から図１３を参照して、劣化診断装置１が実行する特徴的な動作である劣化診断方法の詳細を説明する。図３は、劣化診断装置１が実行する劣化診断方法をステップ毎に示す、フロー図である。なお、各図のグラフの軸において、単位が記載されていない場合は、その軸は任意単位である。
図３から図１３を参照して、劣化診断装置１が実行する特徴的な動作である劣化診断方法の詳細を説明する。図３は、劣化診断装置１が実行する劣化診断方法をステップ毎に示す、フロー図である。なお、各図のグラフの軸において、単位が記載されていない場合は、その軸は任意単位である。
【0028】
劣化診断方法の始めに、制御部２５は測定部１０が計測する電池モジュール９０の充電中または放電中の電流Ｉｂ、電圧Ｖｂ及び電池モジュール９０における複数位置の温度Ｔ１～Ｔ４を取得する（ステップＳ１、測定ステップ）。
【0029】
図４は、測定部１０の電流計１１で検出した電流Ｉｂの波形と、電圧計１２で検出した電圧Ｖｂの波形の例を示すグラフである。図４には、一時的に電流値の大きい放電が行われる状況が示されている。図示されるように、放電が行われている間、電圧Ｖｂは徐々に低下する。
【0030】
続いて、制御部２５は温度算出部２１を制御して、温度算出部２１に、電池モジュール９０の解析温度Ｔを算出させる（ステップＳ２、温度算出ステップ）。温度算出部２１は、ステップＳ１にて測定した電池モジュール９０における複数位置の温度Ｔ１～Ｔ４の温度差に基づき解析温度Ｔを決定する。
【0031】
劣化診断の対象が、セル９１の単体で構成される蓄電池の場合、蓄電池内で温度のばらつきがでない。そのため、セル９１の単体で構成される蓄電池において、蓄電池内の１点のみで温度を測定し、当該温度を当該蓄電池の代表温度としても問題ない。
【0032】
しかしながら、本実施形態のように、劣化診断の対象が多数のセル９１により構成される電池モジュール９０の場合、セル９１ごとに温度が異なり、電池モジュール９０内で温度にばらつきが現れる場合がある。そのため、電池モジュール９０において１点のみで温度を測定し、当該温度を電池モジュール９０の代表温度とすると、電池モジュール９０内の温度のばらつきを考慮できず、後の処理で行う温度補正を的確に行うことができない。その結果、正確な劣化診断を行うことができなくなる。
【0033】
そこで、温度算出部２１では、電池モジュール９０内で温度にばらつきが現れることを考慮して、電池モジュール９０の代表温度として解析温度Ｔを算出する。
【0034】
【0035】
温度算出部２１は、まず、図３のステップＳ１において測定部１０にて測定した電池モジュール９０における複数位置の温度Ｔ１～温度Ｔ４のうち、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎを抽出する（ステップＳ２０１）。その後、温度算出部２１は、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差を算出し（ステップＳ２０２）、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。当該所定の閾値は適宜設定されるものであり、例えば１０℃程度であることが一例としてあげられる。
【0036】
最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下の場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、温度算出部２１は、最大温度Ｔｍａｘと最大温度Ｔｍａｘとの中央値を解析温度Ｔとする（ステップＳ２０４）。つまり、温度算出部２１により、解析温度Ｔは（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ）／２で求められる。
【0037】
解析温度Ｔは、後述する過渡応答解析に用いられる電流Ｉｂ、電圧Ｖｂと同じステップで取得した電池モジュール９０における複数位置の温度Ｔ１～Ｔ４に基づき求められるため、当該過渡応答解析区間の初期値（電流Ｉｂ、電圧Ｖｂ）に対応する電池モジュール９０の温度とみなすことができる。
【0038】
温度算出部２１は、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下ではない場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、電池モジュール９０の劣化診断の処理を終了する。言い換えると、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下の場合に、劣化診断装置１はＳ３以降の劣化診断処理を実行する。
【0039】
なお、温度算出部２１は、上記に限らず電池モジュール９０内の複数箇所の温度を測定し、その平均温度を解析温度Ｔとしてもよい。その場合、解析温度Ｔは、（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３・・・＋Ｔｋ）／ｋで求められる。ここで、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・Ｔｋは、電池モジュール９０において温度測定したｋ個の温度測定値である。
【0040】
温度算出部２１において、劣化診断処理が実行されるのは、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの温度差が所定の閾値以下、つまり上記温度差が小さい場合である。さらに温度の計測精度を考慮すると、解析温度Ｔとして、簡易に最大温度Ｔｍａｘと最大温度Ｔｍａｘとの中央値を用いることが望ましい。
【0041】
なお、ステップＳ２とステップＳ３とは入れ替えて実施してもよい。
【0042】
次に、制御部２５は取得した電流Ｉｂ、電圧Ｖｂの波形データを基に、解析部２２に電池モジュール９０についての充電時または放電時の過渡応答解析を実行させる。このとき、解析部２２は、電流Ｉｂ、電圧Ｖｂの波形を基に、電池モジュール９０の過渡応答解析を行い、電池モジュール９０の直列抵抗成分Ｒｉを算出する（ステップＳ３、解析ステップ）。
【0043】
図６は劣化診断装置１の解析部２２が行う過渡応答解析に適用する、電池モジュール９０の等価回路の一例である。電池モジュール９０の過渡応答解析において解析部２２は、電池モジュール９０を図６に示される等価回路として取り扱う。
【0044】
電池モジュール９０の端子間の内部等価回路は、直列抵抗成分Ｒｉ、並列容量成分Ｃｎと並列抵抗成分ＲｎとのＲＣ並列回路（並列接続回路）が１段以上、直列容量成分Ｃｏ、及び、起電力Ｅｏが直列接続された回路で表される。言い換えると、解析部２２は、電池モジュール９０を、直列抵抗成分Ｒｉ、及び、並列容量成分Ｃｎと並列抵抗成分Ｒｎとが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元して、過渡応答解析を実行する。
【0045】
ここで起電力Ｅｏは電池モジュール９０の端子間の開回路電圧である。並列容量成分Ｃｎと並列抵抗成分Ｒｎにおける符号ｎは、ＲＣ並列回路のインデックスを表す。ＲＣ並列回路の段数がＭであるとき、インデックスｎは１～Ｍのいずれかの自然数である。
【0046】
すなわち、電池モジュール９０の端子間の内部インピーダンスは、並列容量成分Ｃｎと並列抵抗成分ＲｎとのＲＣ並列回路（並列接続回路）の各段のインピーダンス、直列抵抗成分Ｒｉ、及び、直列容量成分Ｃｏの、直列接続で表される。
【0047】
ステップＳ３では、図４に示す電流Ｉｂ、電圧Ｖｂの波形のデータをこのような等価回路にフィッティングして、電池モジュール９０の直列抵抗成分Ｒｉを算出する。
【0048】
【0049】
並列抵抗成分Ｒｎは、電池モジュール９０の反応抵抗成分に相当する抵抗成分でもある。直列容量成分Ｃｏ及び開回路電圧である起電力Ｅｏは、電池モジュール９０の劣化状態により変動しない電池モジュール９０の固有の値であり、予め記憶部３０に記憶されている。補正部２３は記憶部３０に記憶された直列容量成分Ｃｏ及び起電力Ｅｏの値を参照して、当該フィッティングを実行する。
【0050】
【0051】
図８は、電池の様々な温度Ｔにおいて、算出された直列抵抗成分Ｒｉの結果をまとめて示すグラフである。記号が互いに異なるプロットは、それぞれ電池の劣化の状態が互いに異なる場合の結果を表す。図８では、電池の劣化が進むほど、直列抵抗成分Ｒｉが大きくなっている。すなわち、三角で表されている結果が、図８の３通りの結果のうちで、最も電池の劣化が進んだ状態を表している。
【0052】
図８に示されるように、直列抵抗成分Ｒｉは、電池の温度Ｔに大きく依存している。
【0053】
本明細書では、電池の劣化の状態を、電池の蓄電容量Ｑの、電池の初期状態での蓄電容量Ｑｏに対する減少割合である、容量低下率Ｄで表すこととする：
【0054】
【数1】
【0055】
ここで、容量低下率Ｄの単位は、パーセント（％）である。
【0056】
図８の劣化状態が互いに異なる各プロットにおいて、温度Ｔと直列抵抗成分Ｒｉとの関係はそれぞれ式（２）で良好に近似できる：
【0057】
【数2】
【0058】
ここでの係数Ａ、Ｂ、Ｃを、温度補正係数と称することとする。
【0059】
図９、図１０、図１１は、それぞれ温度補正係数Ａ、Ｂ、Ｃの、容量低下率Ｄ依存性を示すグラフである。図９～図１１から明らかなように、温度補正係数Ａは容量低下率Ｄに大きく依存するパラメータである。一方、温度補正係数Ｂは容量低下率Ｄに依存しないパラメータであり、温度補正係数Ｃの容量低下率Ｄ依存性は小さい。従って、式（２）において、温度補正係数Ａは容量低下率Ｄの関数であるが、温度補正係数Ｂ、Ｃは容量低下率Ｄに依存しない定数とみなすこととする。
【0060】
これにより、電池のある基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを考慮すると、式（２）から温度補正係数Ａを消去して、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔが式（３）で表される：
【0061】
【数3】
【0062】
なお、各式中において、温度Ｔ及び基準温度Ｔｓｔは絶対温度を用いるものとする。
【0063】
以上の温度補正の原理に基づいて、算出された直列抵抗成分Ｒｉから、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔが、電池の劣化の状態にかかわらず、すなわち、容量低下率Ｄが未知であっても、算出できるようになるのである。
【0064】
本発明では、温度補正の原理に基づき、電池モジュール９０の劣化診断を行うために、温度Ｔとして解析温度Ｔを用いて上記温度補正を行う。
【0065】
劣化診断方法の手順の説明に戻り、次に、制御部２５は補正部２３を制御して、補正部２３に、取得した解析温度Ｔに基づいて、解析部２２が算出した直列抵抗成分Ｒｉから、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを算出させる。すなわち、補正部２３は、解析温度Ｔを用いて、直列抵抗成分Ｒｉを、予め定められた基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔに補正する。
【0066】
温度補正係数Ｂ、Ｃは、電池モジュール９０毎に決まった値であって、予め記憶部３０に記憶されている。補正部２３は、記憶部３０に記憶された温度補正係数Ｂ、Ｃの値を参照して、式（３）に従って、当該補正を実行する（ステップＳ４、補正ステップ）。
【0067】
続いて、制御部２５は診断部２４を制御して、診断部２４に、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを基に、電池モジュール９０の容量低下率Ｄを算出させる。上述のように容量低下率Ｄは、電池モジュール９０の劣化の状態を示す指標であり、こうして、劣化診断装置１では、電池モジュール９０の劣化診断が実現される（ステップＳ５、診断ステップ）。
【0068】
図１２を用いて、容量低下率算出の原理について説明する。図１２は、容量低下率Ｄと、電池の温度Ｔを固定した条件下での直列抵抗成分Ｒｉとの関係を示すプロット（四角）と、容量低下率Ｄと、補正が施された直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔとの関係を示すプロット（丸）とを示すグラフである。図１２では図８～図１１と同様の容量低下率算出方法の検討のための実験用の電池を用いた場合の結果を示し、温度Ｔは当該電池の測定温度を示す。
【0069】
図１２の四角で表されるプロットは、電池の温度Ｔを２５℃に固定した条件下での容量低下率Ｄと、直列抵抗成分Ｒｉとの関係を示す。図示されるように、容量低下率Ｄは、直列抵抗成分Ｒｉに対して強い依存性があり、一次式で良好に表すことができることが理解される。すなわち、温度Ｔが一定下の条件で、直列抵抗成分Ｒｉを算出できれば、容量低下率Ｄを的確に判定できることとなる。しかし、現実には、電池を実際に運用している状況において、温度Ｔが一定下の条件で、電流Ｉｂ、電圧Ｖｂの計測が行われることを期待することは困難である。
【0070】
また、図１２において、測定時の電池の温度Ｔが２５℃とは異なるが、基準温度Ｔｓｔを２５℃とし、上記の手続きに従って直列抵抗成分Ｒｉを補正して得られた、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔが丸でプロットされている。この場合であっても、容量低下率Ｄは、補正が施された直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔに対して強い依存性があり、一次式で良好に表すことができることが理解される。すなわち、上記手続きによって、適正に直列抵抗成分Ｒｉが、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔに補正されていることが明らかである。
【0071】
よって、容量低下率Ｄは、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを用いて、１次式である式（４）により良好に見積もることができる。
【0072】
【数4】
【0073】
ここで、定数Ｒiｏは、初期状態での基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分であり、係数ｄを、劣化補正係数と称することとする。
【0074】
定数Ｒiｏ及び劣化補正係数ｄは、電池毎に決まった値であって、予め記憶部３０に記憶されている。ステップＳ４において診断部２４は記憶部３０に記憶された定数Ｒiｏ及び劣化補正係数ｄの値を参照して、式（４）に従って、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔから、電池の容量低下率Ｄを算出する。
【0075】
本発明では、容量低下率算出の原理に基づき、電池モジュール９０の劣化診断に上記容量低下率Ｄを用いる。
【0076】
なお、式（１）～（４）により、電池モジュール９０の蓄電容量Ｑは、
【0077】
【数5】
【0078】
で表すことができる。
【0079】
＜作用、効果＞
実施形態１によれば、劣化診断装置１は、充電または放電時の電池モジュール９０の端子電流（電流Ｉｂ）及び端子間電圧（電圧Ｖｂ）を監視し、電池モジュール９０の解析温度Ｔを算出することによって、電池の回路特性から電池モジュール９０の劣化の指標である容量低下率Ｄを算出することができる。
実施形態１によれば、劣化診断装置１は、充電または放電時の電池モジュール９０の端子電流（電流Ｉｂ）及び端子間電圧（電圧Ｖｂ）を監視し、電池モジュール９０の解析温度Ｔを算出することによって、電池の回路特性から電池モジュール９０の劣化の指標である容量低下率Ｄを算出することができる。
【0080】
そのため、電池モジュール９０の放電、フル充電を実行することにより充電容量を求めるような試験を実行することなく、電池モジュール９０の劣化の状態を診断することができる。あるいは、電池モジュール９０に特定の電流を導入、あるいは電圧を印加するような試験を実行することなく、電池モジュール９０の劣化の状態を診断することができる。よって実施形態１によれば、電池モジュール９０の運用を維持した状態で、電池モジュール９０の劣化の状態を診断することができる。
【0081】
また実施形態１の劣化診断方法によれば、電池モジュール９０の複数位置において温度を測定し、複数位置の温度を代表する解析温度Ｔにより電池モジュール９０の回路特性（直列抵抗成分Ｒｉ）の補正を行う。そのため、温度にばらつきがでる電池モジュールであっても、電池モジュールにおいて温度の強い影響を的確にキャンセルして正しく蓄電池の劣化の状態を診断することができる。
【0082】
特に実施形態１では、式（３）に表されたように、電池モジュール９０の劣化の状態（容量低下率Ｄ）に影響されずに、解析温度Ｔの影響をキャンセルできる巧みな手法を用いており、的確に電池モジュール９０の劣化の状態を診断することができる。
【0083】
また、実施形態１の劣化診断方法は、式（４）及び図１２に示されたように、電池モジュール９０の劣化の状態を示す指標である容量低下率Ｄを良好に予測し得る直列抵抗成分Ｒｉという回路パラメータを用いることを基礎としている。そのため実施形態１の劣化診断方法によれば、電池モジュール９０の劣化の状態を正確に診断することができるようになる。
【0084】
図１３は、解析温度Ｔの影響を排除するために電池モジュール９０の解析温度Ｔを一定とした条件下での、容量低下率Ｄと、直列抵抗成分Ｒｉまたは並列抵抗成分Ｒ１（反応抵抗成分）との関係を示すグラフである。なおここで、過渡応答解析の等価回路としては、ＲＣ並列回路の段数Ｍを一段とした、図７に示される等価回路が採用された。
【0085】
図１３に示されるように、容量低下率Ｄは、直列抵抗成分Ｒｉに対して一様に変化するのに対し、並列抵抗成分Ｒ１に対しては、依存性が不明瞭な領域がある。また、容量低下率Ｄは直列抵抗成分Ｒｉについての１次式で表され、容量低下率Ｄの広い領域に亘って良好な精度で容量低下率Ｄを予測し得る。
【0086】
従って実施形態１では、電池モジュール９０を、図６または図７に示された等価回路で表し、抵抗分に関して、直列抵抗成分Ｒｉという特定の成分を抽出することで、電池モジュール９０の劣化の状態を正確に診断することが可能となっていることが理解される。
【0087】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0088】
図１４は、実施形態２に係る劣化診断装置１が実行する劣化診断方法を示すフロー図である。実施形態２に係る劣化診断方法では、図３に示された実施形態１に係る劣化診断方法に対して、ステップＳ２とステップＳ３との間に、判断のステップＳＪが付加されてフローの分岐が行われる他は、実施形態１と同様である。
【0089】
ステップＳ２に続くステップＳＪでは、制御部２５が、取得した解析温度Ｔが所要の範囲内にあるか、すなわち、取得した解析温度Ｔが下限温度Ｔｒ１以上かつ上限温度Ｔｒ２以下であるかを判断する（ステップＳＪ、温度判断ステップ）。解析温度Ｔが、所要の範囲内にあると判断される場合（ステップＳＪでＹＥＳ）フローはステップＳ３に進む。それ以外の場合（ステップＳＪでＮＯ）、劣化診断処理を終了する。
【0090】
実施形態２に係る劣化診断方法では、取得した解析温度Ｔが、所要の範囲内にある場合にのみ、電池モジュール９０の劣化の状態の診断を実行するため、より正確に劣化診断が行われるようになる。なお、取得した解析温度Ｔが、所要の範囲内にあることの条件としては、上述の例に限られず、解析温度Ｔが下限温度Ｔｒ１以上であることを条件としてもよい。あるいは、温度Ｔが上限温度Ｔｒ２以下であることを条件としてもよい。
【0091】
〔実験例〕
本発明の一実験例について以下に説明する。本実験例では、本発明に係る劣化診断における温度補正について模擬実験を行い、その結果について検証を行った。
本発明の一実験例について以下に説明する。本実験例では、本発明に係る劣化診断における温度補正について模擬実験を行い、その結果について検証を行った。
【0092】
（実験方法）
本実験において、まず、充放電中の電池モジュール９０の電流Ｉｂ、電圧Ｖｂ及び電池モジュール９０の異なる計測位置１４点において温度Ｔ１～温度Ｔ１４を計測した。また、測定した電流Ｉｂ及び電圧Ｖｂに基づき、過渡応答解析により直列抵抗成分Ｒｉを算出した。さらに、温度Ｔ１～温度Ｔ１４の平均温度Ｔｍを求めた。
本実験において、まず、充放電中の電池モジュール９０の電流Ｉｂ、電圧Ｖｂ及び電池モジュール９０の異なる計測位置１４点において温度Ｔ１～温度Ｔ１４を計測した。また、測定した電流Ｉｂ及び電圧Ｖｂに基づき、過渡応答解析により直列抵抗成分Ｒｉを算出した。さらに、温度Ｔ１～温度Ｔ１４の平均温度Ｔｍを求めた。
【0093】
次に、各計測点の温度Ｔ１～温度Ｔ１４及び平均温度Ｔｍのそれぞれを、実施形態１の式（２）及び式（３）に適用して、過渡応答解析により算出した直列抵抗成分Ｒｉを温度補正し、予め定められた基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔを算出した。本実験では、基準温度Ｔｓｔを２５℃とした。
【0094】
次に、基準温度Ｔｓｔにおける直列抵抗成分の真値をＲｓとし、｜Ｒｉ＿ｓｔ－Ｒｓ｜／Ｒｓ（％）により、温度Ｔ１～温度Ｔ１４および平均温度Ｔｍのそれぞれを適用した場合において、直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔの、真値Ｒｓに対する誤差率を算出した。
【0095】
ここで、真値Ｒｓとしては、電池モジュール９０の各部が、ほぼ基準温度Ｔｓｔに等しくなるように保たれた状態でテスト波形(短パルス波形)を印加する試験を複数回行い、当該試験結果の直列抵抗成分Ｒｉの平均値を採用した。
【0096】
さらに、さまざまな条件での電池モジュール９０の充放電を行い、上述した一連の手続きを行った。その際、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合と、電池モジュール９０内の温度差が大きい場合に分けて、それぞれ９回の実験の結果を抽出した。ここで、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合とは、温度Ｔ１から温度Ｔ１４の内、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下である場合である。また、電池モジュール９０内の温度差が大きい場合とは、温度Ｔ１から温度Ｔ１４の内、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値より大きいである場合である。
【0097】
さらに、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合及び電池モジュール９０内の温度差が大きい場合において、各測定点の温度Ｔ１～温度Ｔ１４および平均温度Ｔｍのそれぞれについて、抽出された９回の各実験における誤差率の平均値を求めた。
【0098】
（実験結果）
図１５は、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合（温度差が所定の閾値以下の場合）と当該温度差が大きい場合（温度差が所定の閾値を超える場合）において、上述した実験の結果を示す表である。すなわち、図１５では、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合と大きい場合とにおいて、それぞれ抽出された９回の実験の誤差率の平均値を示している。
図１５は、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合（温度差が所定の閾値以下の場合）と当該温度差が大きい場合（温度差が所定の閾値を超える場合）において、上述した実験の結果を示す表である。すなわち、図１５では、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合と大きい場合とにおいて、それぞれ抽出された９回の実験の誤差率の平均値を示している。
【0099】
図１５に示すように、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合は、温度Ｔ１～温度Ｔ１４のいずれを用いて単一で温度補正した結果でも誤差率１％台とばらつきが小さいことが確認できた。さらに、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合の平均温度Ｔｍの誤差率は、電池モジュール９０内の温度差が小さい場合において最も小さい１.１％であり、適正な温度補正が行えていることが確認できた。したがって、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値以下の場合、電池モジュール９０内の解析温度Ｔとして、平均温度Ｔｍを採用することで、適正な温度補正が行えることが確認できた。
【0100】
一方、電池モジュール９０内の温度差が大きい場合は、平均温度Ｔｍにおける温度補正による誤差率は１０％以上となり、適正な温度補正が行えていないことが確認できた。これにより、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差が所定の閾値より大きい場合は、誤った容量低下率Ｄか算出されてしまい、正しく劣化診断が行えないことが確認できた。
【0101】
また、電池モジュール９０内の温度差が大きい場合は、温度Ｔ１～温度Ｔ１４のいずれを用いて単一で温度補正した結果でも温度補正による誤差率が大きく異なることが確認できた。これは、複数のセル９１を含む電池モジュール９０で過渡応答解析すると、電池モジュール９０内の直列されたセル９１の過渡現象が電池モジュール９０内で平均化されてしまうことから、より誤差率が大きくなることが原因と推測できる。
【0102】
〔ソフトウェアによる実現例〕
劣化診断装置１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に演算処理部２０に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
劣化診断装置１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に演算処理部２０に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
【0103】
この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。
【0104】
上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
【0105】
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
【0106】
また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。
【0107】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0108】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る劣化診断方法は、蓄電池の充電中または放電中の端子電流（電流Ｉｂ）、端子間電圧（電圧Ｖｂ）及び前記蓄電池（電池モジュール９０）における複数位置の温度を測定する測定ステップと、前記複数位置の温度を代表する解析温度（Ｔ）を算出する温度算出ステップと、前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分（Ｒｉ）を算出する解析ステップと、前記解析ステップで算出された前記直列抵抗成分（Ｒｉ）を、前記解析温度を用いて、予め定められた基準温度（Ｔｓｔ）における前記直列抵抗成分（Ｒｉ＿ｓｔ）に補正する補正ステップと、前記基準温度（Ｔｓｔ）における前記直列抵抗成分（Ｒｉ＿ｓｔ）を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率（Ｄ）を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断ステップと、を含み、前記解析ステップにおいて、前記過渡応答解析は、前記蓄電池が、前記直列抵抗成分（Ｒｉ）、及び、並列容量成分（Ｃｎ）と並列抵抗成分（Ｒｎ）とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元されて実行される。
本発明の態様１に係る劣化診断方法は、蓄電池の充電中または放電中の端子電流（電流Ｉｂ）、端子間電圧（電圧Ｖｂ）及び前記蓄電池（電池モジュール９０）における複数位置の温度を測定する測定ステップと、前記複数位置の温度を代表する解析温度（Ｔ）を算出する温度算出ステップと、前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分（Ｒｉ）を算出する解析ステップと、前記解析ステップで算出された前記直列抵抗成分（Ｒｉ）を、前記解析温度を用いて、予め定められた基準温度（Ｔｓｔ）における前記直列抵抗成分（Ｒｉ＿ｓｔ）に補正する補正ステップと、前記基準温度（Ｔｓｔ）における前記直列抵抗成分（Ｒｉ＿ｓｔ）を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率（Ｄ）を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断ステップと、を含み、前記解析ステップにおいて、前記過渡応答解析は、前記蓄電池が、前記直列抵抗成分（Ｒｉ）、及び、並列容量成分（Ｃｎ）と並列抵抗成分（Ｒｎ）とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元されて実行される。
【0109】
上記構成によれば、充電または放電時の蓄電池の端子電流及び端子間電圧を監視し、蓄電池の複数位置の温度を代表する解析温度を算出することによって、蓄電池の回路特性から蓄電池の劣化の指標である容量低下率を算出することができる。
【0110】
そのため、蓄電池の放電、フル充電を実行することにより充電容量を求めるような試験を実行することなく、蓄電池の劣化の状態を診断することができる。あるいは、蓄電池に特定の電流を導入、あるいは電圧を印加するような試験を実行することなく、蓄電池の劣化の状態を診断することができる。このため、蓄電池の運用を維持した状態で、蓄電池の劣化の状態を診断することができる。
【0111】
また、蓄電池の複数位置において温度を測定し、複数位置の温度を代表する解析温度により蓄電池の回路特性の補正を行う。そのため、蓄電池内の温度にばらつきがでる電池モジュールや電池盤であっても、蓄電池において温度の強い影響を的確にキャンセルして正しく蓄電池の劣化の状態を診断することができる。
【0112】
その結果、電池モジュールや電池盤であっても、蓄電池の充放電時の回路特性から、的確に蓄電池の劣化状態を判定することができる劣化診断方法を実現することができる。
【0113】
本発明の態様２に係る劣化診断方法では、上記態様１において、前記蓄電池（電池モジュール９０）における複数位置の温度のうちの最大温度（Ｔｍａｘ）と最小温度（Ｔｍｉｎ）との差が所定の閾値以下の場合に前記診断ステップを実行してもよい。
【0114】
蓄電池において、複数位置で測定した温度のうち、最大温度と最小温度との差が大きい場合、的確に劣化診断を行うことができない。そのため、上記構成のように、蓄電池における複数位置の温度のうち、最大温度と最小温度との差が所定の閾値以下であれば、診断ステップが実行され、最大温度と最小温度との差が大きい場合に診断ステップを実行しないことで、不正確な劣化診断が行われることを防ぐことができる。
【0115】
本発明の態様３に係る劣化診断方法では、上記態様１または２において、前記補正ステップにて、前記解析温度をＴ［Ｋ］、前記基準温度をＴｓｔ［Ｋ］、前記解析温度Ｔにおける前記直列抵抗成分をＲｉと表したとき、前記基準温度Ｔｓｔにおける前記直列抵抗成分Ｒｉ＿ｓｔは、温度補正係数Ｂ及びＣを用いて、上記式（３）から算出されてもよい。
【0116】
上記構成によれば、温度による影響がキャンセルされ、好適に直列抵抗成分を算出することができる。
【0117】
本発明の態様４に係る劣化診断方法では、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記診断ステップでは、前記容量低下率（Ｄ）が、前記基準温度（Ｔｓｔ）における前記直列抵抗成分（Ｒｉ＿ｓｔ）についての１次式から算出されてもよい。
【0118】
上記構成によれば、蓄電池の劣化の状態を示す指標である容量低下率の算出において、容量低下率を良好に予測し得る直列抵抗成分をパラメータとして用いている。そのため、容量低下率が良好に算出され、蓄電池の劣化の状態を正確に診断することができる。
【0119】
本発明の態様５に係る劣化診断方法では、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記解析温度（Ｔ）が所定の範囲内にあるか否かを判断する温度判断ステップを更に含み、前記温度判断ステップにおいて、前記解析温度が前記所定の範囲内に無いと判断される場合には、前記蓄電池（電池モジュール９０）の劣化診断の処理を終了してもよい。
【0120】
上記構成によれば、解析温度が、所要の範囲内にある場合にのみ、蓄電池の劣化診断の処理が行われるため、より正確に劣化診断が行われるようになる。
【0121】
本発明の態様６に係る劣化診断装置は、蓄電池の充電中または放電中の端子電流、端子間電圧及び前記蓄電池における複数位置の温度を測定する測定部と、前記複数位置の温度を代表する解析温度を算出する温度算出部と、前記端子電流及び前記端子間電圧を基に前記蓄電池の過渡応答解析を行い、直列抵抗成分を算出する解析部と、前記解析部で算出された前記直列抵抗成分を、前記解析温度を用いて予め定められた基準温度における前記直列抵抗成分に補正する補正部と、前記基準温度における前記直列抵抗成分を基に、前記蓄電池の蓄電容量の、前記蓄電池の初期状態での蓄電容量に対する減少割合である、容量低下率を算出して、前記蓄電池の劣化状態を診断する診断部と、を備え、前記解析部は、前記蓄電池を、前記直列抵抗成分、及び、並列容量成分と並列抵抗成分とが並列に接続された並列接続回路が、直列に接続された回路を含む等価回路に還元して、前記過渡応答解析を実行する。
【0122】
上記構成によれば、態様１と同様の効果を奏する劣化診断装置を実現することができる。
【0123】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0124】
１ 劣化診断装置
１０ 測定部
１１ 電流計
１２ 電圧計
１３ 温度計
１４、１５、１６ ＡＤコンバータ
２０ 演算処理部
２１ 温度算出部
２２ 解析部
２３ 補正部
２４ 診断部
２５ 制御部
３０ 記憶部
９０ 電池モジュール（蓄電池）
９１１ セル
Ｃ１～ＣＭ、Ｃｎ 並列容量成分
Ｃｏ 直列容量成分
Ｒｉ 直列抵抗成分
Ｒ１～ＲＭ、Ｒｎ 並列抵抗成分
Ｅｏ 起電力（開回路電圧）
Ｉｂ 電流（端子電流）
Ｖｂ 電圧（端子間電圧）
Ｔ 解析温度
Ｔｓｔ 基準温度
Ｒｉ＿ｓｔ 基準温度における直列抵抗成分
Ｄ 容量低下率
１０ 測定部
１１ 電流計
１２ 電圧計
１３ 温度計
１４、１５、１６ ＡＤコンバータ
２０ 演算処理部
２１ 温度算出部
２２ 解析部
２３ 補正部
２４ 診断部
２５ 制御部
３０ 記憶部
９０ 電池モジュール（蓄電池）
９１１ セル
Ｃ１～ＣＭ、Ｃｎ 並列容量成分
Ｃｏ 直列容量成分
Ｒｉ 直列抵抗成分
Ｒ１～ＲＭ、Ｒｎ 並列抵抗成分
Ｅｏ 起電力（開回路電圧）
Ｉｂ 電流（端子電流）
Ｖｂ 電圧（端子間電圧）
Ｔ 解析温度
Ｔｓｔ 基準温度
Ｒｉ＿ｓｔ 基準温度における直列抵抗成分
Ｄ 容量低下率
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】