特許 7007902 充電可能電池減液検出装置および充電可能電池減液検出方法

(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】

(24)【登録日】2022-01-12

(45)【発行日】2022-01-25

(54)【発明の名称】充電可能電池減液検出装置および充電可能電池減液検出方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20220118BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20220118BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220118BHJP

   G01R 31/3835 20190101ALI20220118BHJP

   G01R 31/385 20190101ALI20220118BHJP

   G01R 31/387 20190101ALI20220118BHJP

   G01R 31/388 20190101ALI20220118BHJP

   G01R 31/389 20190101ALI20220118BHJP

【ＦＩ】

H01M10/48 101

H01M10/48 P

H01M10/48 301

G01R31/382

H02J7/00 Q

H02J7/00 Y

G01R31/3835

G01R31/385

G01R31/387

G01R31/388

G01R31/389

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017250449

(22)【出願日】2017-12-27

(65)【公開番号】P2019117711

(43)【公開日】2019-07-18

【審査請求日】2020-07-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100130247

【弁理士】

【氏名又は名称】江村 美彦

(74)【代理人】

【識別番号】100167863

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 恵

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 季実子

(72)【発明者】

【氏名】光山 泰司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 悦藏

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２７３７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７２７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８１２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４２７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４１６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４４４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１６２１７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｇ０１Ｒ ３１／３６－３１／３９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電可能電池の電解液の減液を検出する充電可能電池減液検出装置において、
前記充電可能電池の開回路電圧を特定する特定手段と、
前記充電可能電池の充電率が所定の値である場合に、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に異常減液が生じていると判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を提示する提示手段と、
前記充電可能電池の内部抵抗の値を計算する計算手段と、を有し、
前記判定手段は、前記計算手段によって計算されたある一定時間における前記内部抵抗の増加率が所定の閾値よりも大きい場合は、前記充電可能電池の極板が前記電解液から露出していると判定する、
ことを特徴とする充電可能電池減液検出装置。

【請求項2】

前記判定手段は、前記充電可能電池の前記充電率が満充電である場合に、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に前記異常減液が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電可能電池減液検出装置。

【請求項3】

前記判定手段は、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧と、前記充電可能電池の新品時、交換時、または、補液時における前記開回路電圧との差分値が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に前記異常減液が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電可能電池減液検出装置。

【請求項4】

前記特定手段によって特定された前記開回路電圧を、前記電解液の温度または前記充電可能電池の周囲の温度に応じて補正する補正手段を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電可能電池減液検出装置。

【請求項5】

充電可能電池の電解液の減液を検出する充電可能電池減液検出方法において、
前記充電可能電池の開回路電圧を測定する測定ステップと、
前記充電可能電池の充電率が所定の値である場合に、前記測定ステップにおいて測定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の電解液に異常減液が生じていると判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果を提示する提示ステップと、
前記充電可能電池の内部抵抗の値を計算する計算ステップと、を有し、
前記判定ステップは、前記計算ステップにおいて計算されたある一定時間における前記内部抵抗の増加率が所定の閾値よりも大きい場合は、前記充電可能電池の極板が前記電解液から露出していると判定する、
ことを特徴とする充電可能電池減液検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電可能電池減液検出装置および充電可能電池減液検出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

充電可能電池の異常を検出する技術としては、例えば、特許文献１に開示される技術がある。

【0003】

特許文献１には、鉛蓄電池の開路電圧から電解液比重を求め、電解液比重から残存容量を推定する残存容量測定法において、満充電された電池内の空間容積を求めておき、所定残存容量時における電池内の空間容積を求め、これら容積の差から求めた電解液の減量により、開路電圧から求めた電解液比重を補正して残存容量を求める技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０９－２１１０９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に開示された技術では、電解液の比重から減液量を推定するためには、測定する鉛蓄電池の容積を事前に測定し、減液量と比重の関係を調査する必要がある。このため、異なる容積の鉛蓄電池に対応することが困難という問題点がある。

【0006】

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、様々な充電可能電池の減液を検出することが可能な充電可能電池減液検出装置および充電可能電池減液検出方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、充電可能電池の電解液の減液を検出する充電可能電池減液検出装置において、前記充電可能電池の開回路電圧を特定する特定手段と、前記充電可能電池の充電率が所定の値である場合に、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に異常減液が生じていると判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を提示する提示手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、様々な充電可能電池の減液を検出することが可能となる。

【0008】

また、本発明は、前記判定手段は、前記充電可能電池の前記充電率が満充電である場合に、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に前記異常減液が生じていると判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、満充電は比較的容易に検出できることから、満充電時を基準として、異常減液を確実に検出することができる。

【0009】

また、本発明は、前記判定手段は、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧と、前記充電可能電池の新品時、交換時、または、補液時における前記開回路電圧との差分値が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の前記電解液に前記異常減液が生じていると判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、特性が異なる充電可能電池であっても、個体差の影響を受けずに、異常減液を確実に検出することができる。

【0010】

また、本発明は、前記特定手段によって特定された前記開回路電圧を、前記電解液の温度または前記充電可能電池の周囲の温度に応じて補正する補正手段を有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、温度による影響を低減することで異常減液を確実に検出することができる。

【0011】

また、本発明は、前記充電可能電池の内部抵抗の値を計算する計算手段を有し、前記判定手段は、前記計算手段によって計算されたある一定時間における前記内部抵抗の増加率の値が所定の閾値よりも大きい場合は、前記充電可能電池の極板が前記電解液から露出していると判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、電槽の破損等が原因の電解液漏れによる異常減液によって極板が電解液から露出していることを検出することができる。

【0012】

また、本発明は、充電可能電池の電解液の減液を検出する充電可能電池減液検出方法において、前記充電可能電池の開回路電圧を測定する測定ステップと、前記充電可能電池の充電率が所定の値である場合に、前記測定ステップにおいて測定された前記開回路電圧が所定の閾値よりも大きいときは、前記充電可能電池の電解液に異常減液が生じていると判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果を提示する提示ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、様々な充電可能電池の減液を検出することが可能となる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、様々な充電可能電池の減液を検出することが可能な充電可能電池減液検出装置および充電可能電池減液検出方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る充電可能電池減液検出装置の構成例を示す図である。

【図2】図１の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。

【図3】電解液の液面高さとＯＣＶの関係を示す図である。

【図4】電解液の減液量（極板の露出率）と内部抵抗の増加率との関係を示す図である。

【図5】内部抵抗の測定方法を示す図である。

【図6】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】図１に示す実施形態において実行される他の処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明の実施形態について説明する。

【0016】

（Ａ）本発明の実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る充電可能電池減液検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、充電可能電池減液検出装置１は、制御部１０、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３を主要な構成要素としており、充電可能電池１４の内部における異常の発生を検出する。なお、温度センサ１３は含まない構成としてもよい。

【0017】

ここで、制御部１０は、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３からの出力を参照し、充電可能電池１４の状態を検出するとともに、オルタネータ１５の発電電圧を制御することで充電可能電池１４の充電状態を制御する。電圧センサ１１は、充電可能電池１４の端子電圧を検出し、制御部１０に通知する。電流センサ１２は、充電可能電池１４に流れる電流を検出し、制御部１０に通知する。温度センサ１３は、充電可能電池１４の電解液または充電可能電池１４の周囲の温度を検出し、制御部１０に通知する。なお、制御部１０がオルタネータ１５の発電電圧を制御することで充電可能電池１４の充電状態を制御するのではなく、例えば、図示しないＥＣＵ（Electric Control Unit）が充電状態を制御するようにしてもよい。

【0018】

充電可能電池１４は、電解液を有する充電可能電池、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、または、ニッケル水素電池等によって構成され、オルタネータ１５によって充電され、スタータモータ１７を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷１８に電力を供給する。なお、充電可能電池１４は、複数のセルを直列接続して構成されている。オルタネータ１５は、エンジン１６によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、充電可能電池１４を充電する。オルタネータ１５は、制御部１０によって制御され、発電電圧を調整することが可能とされている。

【0019】

エンジン１６は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ１７によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ１５を駆動して電力を発生させる。スタータモータ１７は、例えば、直流電動機によって構成され、充電可能電池１４から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン１６を始動する。負荷１８は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、充電可能電池１４から供給される電力によって動作する。

【0020】

図２は、図１に示す制御部１０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｅ、および、バス１０ｆを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａを実行する際に生成されるデータや、後述するテーブル等のデータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、上位の装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）等との間で通信を行い、検出した情報または制御情報を上位装置に通知する。Ｉ／Ｆ１０ｅは、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、オルタネータ１５、および、スタータモータ１７等に駆動電流を供給してこれらを制御する。バス１０ｆは、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、通信部１０ｄ、および、Ｉ／Ｆ１０ｅを相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。

【0021】

（Ｂ）本発明の実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態の動作原理について説明した後、詳細な動作について説明する。

【0022】

まず、本発明の実施形態の動作原理について説明する。本発明の実施形態では、充電可能電池１４のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）に基づいて、電解液の減液を検出する。図３は、充電可能電池１４の電解液の液面高さと、充電率ＳＯＣが１００％におけるＯＣＶ（Ｖ）との関係を示す図である。減液が進むことで、Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ（電解液の適正上限を示すライン）からＬｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ（電解液の適正下限を示すライン）、極板上端付近と電解液面が変化している状態を示している。

【0023】

図３の例では、ハッチングを施した菱形が測定結果を示している。また、横方向の破線は、下から新品時ＯＣＶ、および、異常減液時のＯＣＶを示している。図３に示すように、減液が進行するに従ってＯＣＶが増加する。

【0024】

図４は、極板の露出率（極板上面から液面までの高さ、すなわち極板の露出した高さを極板全体の高さで除した値×１００）（％）に対する内部抵抗増加率（減液前の内部抵抗値からの変化量を減液前の内部抵抗値で除した値×１００）（％）との関係性を示す図である。この図４に示すように、電解液の減液に伴う極板の露出面積の増加に応じて内部抵抗が増加する。なお、図４に実線で示す内部抵抗増加率（％）は極板が４０％程度露出した異常減液状態での増加率であり、例えば、これを超えた場合には、減液によって極板が電解液から露出している可能性がある閾値とすることができる。さらに、ある一定時間内にこのような変化が生じることを確認することで、電解液の液漏れによって極板が露出したことを確認することができる。また、液漏れによる減液が原因となって発生する内部抵抗値の増大は、充放電反応が行われていないときにおいても生じることが特徴の一つである。したがって、車両停止状態においても、例えば、定期的な放電パルスの印加によって算出される内部抵抗値の変化によって精度よく異常減液状態を検出することができる。また、内部抵抗を用いた判定に用いる指標は、内部抵抗増加率でなくても、内部抵抗変化量（絶対値）など、ある一定時間内で内部抵抗値が変化している状態を検出することができる指標であれば他の指標を用いることができる。ある一定時間とは、３０分または１時間等、液漏れによって極板が露出するまでの減液が要する適度な時間を設定することができる。

【0025】

そこで、本実施形態では、図３に破線で示す異常減液時のＯＣＶを閾値Ｔｈ１とし、図４に実線で示す異常減液時の内部抵抗増加率を閾値Ｔｈ２とする。そして、充電率ＳＯＣが１００％（満充電状態）になった場合に、開回路電圧ＯＣＶを測定し、ＯＣＶ＞Ｔｈ１の場合には異常減液が発生していると判定する。また、内部抵抗Ｒを算出し、内部抵抗増加率＞Ｔｈ２の場合には極板が電解液から外部に露出している可能性があると判定する。このような手段によれば、ＯＣＶの変化を伴わない減液、つまりは、電解液の濃度変化のない液漏れ等による異常減液についても検知することが可能である。

【0026】

より詳細には、充電可能電池減液検出装置１の制御部１０は、充電可能電池１４が安定状態である場合（例えば、エンジン１６を停止してから数時間が経過した場合）には、電圧センサ１１によって開回路電圧ＯＣＶを測定する。

【0027】

つぎに、制御部１０は、温度センサ１３の出力を参照して充電可能電池１４の周囲温度を測定し、得られた周囲温度から電解液の温度を推定する。そして、得られた電解液の温度に基づいて、開回路電圧ＯＣＶを基準温度（例えば、２５℃）における開回路電圧ＯＣＶになるように温度補正する。例えば、電解液の温度と、開回路電圧ＯＣＶとの関係を示すテーブルを準備し、当該テーブルに基づいて基準温度における開回路電圧ＯＣＶに補正する。

【0028】

つぎに、制御部１０は、開回路電圧ＯＣＶと充電率ＳＯＣとの関係に基づいて、充電率ＳＯＣを算出する。例えば、開回路電圧ＯＣＶと充電率ＳＯＣとの関係を示すテーブルを準備し、当該テーブルに基づいて開回路電圧ＯＣＶから充電率ＳＯＣを算出する。

【0029】

つづいて、制御部１０は、充電率ＳＯＣを参照して、充電可能電池１４が満充電状態か否かを判定し、満充電状態である場合には、開回路電圧ＯＣＶが所定の閾値Ｔｈ１（例えば、図３に示す異常減液時のＯＣＶの値）よりも大きいか否かを判定し、大きい場合には異常減液状態と判定し、上位装置に対して通知する。

【0030】

つぎに、制御部１０は、充電可能電池１４の内部抵抗Ｒを算出する。図５（Ａ）は、充電可能電池１４の電圧と電流の変化を示す図である。なお、図５（Ａ）において、横軸は測定開始からの経過時間（ｓ）を示し、縦軸は電圧（Ｖ）および電流（Ａ）を示している。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の一部を拡大して示す図である。本実施形態では、例えば、１ｍｓ毎に変化電圧ΔＶと、変化電流ΔＩとを測定して、例えば、１０秒間に亘って累積加算してΔＶａとΔＩａを求め、これらの値からΔＶａ／ΔＩａによって内部抵抗Ｒ（＝ΔＶａ／ΔＩａ）の値を算出する。

【0031】

つぎに、制御部１０は、一定時間内における内部抵抗増加率が所定の閾値Ｔｈ２（例えば、図４に示す異常減液時の一定時間における内部抵抗増加率の値）よりも大きいか否かを判定し、大きい場合には極板が電解液から露出している可能性があると判定し、上位装置に対して通知する。

【0032】

以上の処理によれば、満充電時の開回路電圧ＯＣＶと閾値Ｔｈ１とを比較することで、減液の可能性の有無を簡易に検出することができるとともに、内部抵抗増加率と閾値Ｔｈ２とを比較することで、極板が電解液から露出している可能性の有無を検出することができる。また、以上の処理では、充電可能電池１４の電解液の容積については知る必要はないことから、様々な種類の充電可能電池１４の減液を検出することができる。

【0033】

つぎに、図６を参照して、本発明の実施形態の詳細な動作について説明する。図６に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

【0034】

ステップＳ１０では、制御部１０のＣＰＵ１０ａは、充電可能電池１４が安定状態か否かを判定し、安定状態と判定した場合（ステップＳ１０：Ｙ）にはステップＳ１１に進み、それ以外の場合（ステップＳ１０：Ｎ）には処理を終了する。例えば、エンジン１６が停止されてから数時間が経過し、分極および成層化が解消された場合には、Ｙと判定してステップＳ１１に進む。

【0035】

ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１１の出力を参照し、充電可能電池１４の開回路電圧ＯＣＶを測定する。

【0036】

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０ａは、電解液の温度を推定する。より詳細には、ＣＰＵ１０ａは、温度センサ１３の出力を参照して充電可能電池１４の周囲温度を測定し、周囲温度から電解液温度を推定する。推定の方法としては、例えば、充電可能電池１４の熱等価回路（熱抵抗および熱容量等からなる回路）を求め、この熱等価回路に対して周囲温度を電圧として印加した場合に、電解液の温度を出力として求めることで、電解液の温度を推定することができる。

【0037】

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１２で求めた電解液温度に基づいて、ステップＳ１１で測定した開回路電圧ＯＣＶを温度補正する。より詳細には、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１２で推定した電解液温度が、基準温度である２５℃である場合における開回路電圧ＯＣＶを求める。

【0038】

ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１３で温度補正した開回路電圧ＯＣＶから充電率ＳＯＣを算出する。より詳細には、開回路電圧ＯＣＶとＳＯＣの関係を示すテーブルをＲＡＭ１０ｃにデータ１０ｃａとして予め格納しておき、このテーブルをＣＰＵ１０ａが参照することで、開回路電圧ＯＣＶから充電率ＳＯＣを求めることができる。

【0039】

ステップＳ１５では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１４で求めた充電率ＳＯＣを参照し、満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）であるか否かを判定し、満充電状態であると判定した場合（ステップＳ１５：Ｙ）にはステップＳ１６に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎ）には処理を終了する。

【0040】

ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１３で温度補正された開回路電圧ＯＣＶと所定の閾値Ｔｈ１を比較し、ＯＣＶ＞Ｔｈ１を満たす場合（ステップＳ１６：Ｙ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｎ）には処理を終了する。例えば、開回路電圧ＯＣＶが図３に示す異常減液時のＯＣＶよりも大きい場合にはＹと判定してステップＳ１７に進む。

【0041】

ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０ａは、異常減液が発生している可能性があることを、通信部１０ｄを介して上位装置（例えば、図示しないＥＣＵ）に通知する。

【0042】

ステップＳ１８では、ＣＰＵ１０ａは、充電可能電池１４の内部抵抗Ｒを算出する。より詳細には、ＣＰＵ１０ａは、所定のタイミング（例えば、エンジン１６を始動したタイミング）において、図５を参照して説明したように、例えば、１ｍｓ毎に変化電圧ΔＶと、変化電流ΔＩとを測定して、例えば、１０秒間に亘って累積加算してΔＶａとΔＩａを求め、これらの値からΔＶａ／ΔＩａによって内部抵抗Ｒ（＝ΔＶａ／ΔＩａ）の値を算出する。なお、１ｍｓおよび１０秒は一例であって、これら以外の時間に設定してもよい。また、ステップＳ１２で推定した電解液温度を参照して、内部抵抗Ｒの値を基準温度２５℃における値に温度補正するようにしてもよい。

【0043】

ステップＳ１９では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１８で算出した一定時間内での内部抵抗増加率の値が、所定の閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定し、内部抵抗増加率＞Ｔｈ２を満たす場合（ステップＳ１９：Ｙ）にはステップＳ２０に進み、それ以外の場合（ステップＳ１９：Ｎ）には処理を終了する。例えば、内部抵抗増加率の値が、所定の閾値（例えば、図４に示す異常減液時の内部抵抗増加率）よりも大きい場合にはＹと判定してステップＳ２０に進む。

【0044】

ステップＳ２０では、ＣＰＵ１０ａは、充電可能電池１４の極板が電解液から露出している可能性があることを上位装置に通知する。

【0045】

以上の処理によれば、前述した動作を実現することができる。

【0046】

（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、異常減液の可能性の有無については、図６に示すステップＳ１６において、開回路電圧ＯＣＶと、所定の閾値（図３に示す異常減液時のＯＣＶ）とを比較して判定するようにした。しかしながら、初期時（例えば、充電可能電池１４が新品時）における開回路電圧は、充電可能電池１４毎に異なる場合がある。そこで、図７に示すように、充電可能電池１４の初期時開回路電圧をＯＣＶ０として記憶し、判断時における開回路電圧ＯＣＶおよび初期時開回路電圧ＯＣＶ０との差分と、閾値Ｔｈ３とを比較するようにしてもよい。

【0047】

より詳細には、図７に示す例では、図６に比較すると、ステップＳ１６が除外され、ステップＳ３０およびステップＳ３１が追加されている。その他の部分は図６と同様であるので、以下では、異なる部分を中心に説明する。

【0048】

ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０ａは、充電可能電池１４の初期時に測定し、例えば、ＲＡＭ１０ｃに格納されている初期時開回路電圧ＯＣＶ０を取得する。なお、初期時開回路電圧ＯＣＶ０は、車両が工場で組み立てられ、充電可能電池１４が搭載された際に測定し、ＲＡＭ１０ｃに記憶することができる。あるいは、工場出荷後に、充電可能電池１４が交換された際に測定し、ＲＡＭ１０ｃに記憶することができる。

【0049】

ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１１で測定され、ステップＳ１３で温度補正がされた開回路電圧ＯＣＶと、初期時開回路電圧ＯＣＶ０との差分値（ＯＣＶ－ＯＣＶ０）を計算し、差分値が所定の閾値（Ｔｈ３）よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定した場合（ステップＳ３１：Ｙ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１：Ｎ）には処理を終了する。

【0050】

図７に示す処理によれば、様々な種類の充電可能電池１４の異常減液を検出すること
が可能になる。

【0051】

なお、図７では、初期時開回路電圧ＯＣＶ０として、充電可能電池１４が新品時の開回路電圧を用いるようにしたが、例えば、充電可能電池１４に対して蒸留水等が補充された場合（補液された場合）には、その時点の開回路電圧を、例えば、補液時開回路電圧ＯＣＶ１として測定して記憶し、ステップＳ３１では差分値（ＯＣＶ－ＯＣＶ１）と閾値Ｔｈ４に基づいて判断するようにしてもよい。すなわち、本実施形態において初期時とは、（１）新品時、（２）交換時、（３）補液時等を言うものとする。

【0052】

また、前述したステップＳ３１の処理では、差分値（ＯＣＶ－ＯＣＶ０）と閾値Ｔｈ３に基づいて異常減液の有無を判定するようにしたが、差分値を初期時開回路電圧ＯＣＶ０で除して得られる値（ＯＣＶ－ＯＣＶ０）／ＯＣＶ０と閾値Ｔｈ５に基づいて判定するようにしてもよい。同様に、差分値を補液時開回路電圧ＯＣＶ１で除して得られる値（ＯＣＶ－ＯＣＶ１）／ＯＣＶ１と閾値Ｔｈ６に基づいて判定するようにしてもよい。

【0053】

また、以上の実施形態では、開回路電圧は充電可能電池１４が安定している場合に実測するようにしたが、推定値に基づいて求めるようにしてもよい。例えば、開回路電圧の時間的な変動を近似できる電圧特性式を用いることで、充電可能電池１４の安定時の開回路電圧を推定することができる。電圧特性式として、高次（例えば、４次以上）の指数減衰関数を含む近似式を用いることで、開回路電圧の時間変動を高精度に推定することができる。

【0054】

また、以上の実施形態では、内部抵抗Ｒについては、極板が電解液から露出していることを検出するために参照するようにしたが、図６のステップＳ１６および図７のステップＳ３１の処理と併せて、内部抵抗Ｒの変化を参照して判断するようにしてもよい。例えば、開回路電圧ＯＣＶと内部抵抗Ｒとのそれぞれに対して重み係数Ｗ１，Ｗ２を乗算して加算し、得られた値（Ｗ１×ＯＣＶ＋Ｗ２×Ｒ）と閾値Ｔｈ７とを比較して判断するようにしてもよい。もちろん、前述した式のＯＣＶは、（ＯＣＶ－ＯＣＶ０）または（ＯＣＶ－ＯＣＶ１）としたり、あるいは、（ＯＣＶ－ＯＣＶ０）／ＯＣＶ０または（ＯＣＶ－ＯＣＶ１）／ＯＣＶ１としたりしてもよい。

【0055】

また、以上の実施形態では、測定した開回路電圧ＯＣＶを電解液の温度によって補正するようにしたが、これ以外にも、例えば、経年変化等も加味して補正するようにしてもよい。

【0056】

また、以上の実施形態では、充電可能電池１４が満充電の場合の開回路電圧ＯＣＶを用いて異常減液を検出するようにしたが、例えば、所定の充電率（例えば、９０％、８０％等）の場合の開回路電圧ＯＣＶを用いて判定するようにしてもよい。また、満充電か否かについては、必ずしも測定する必要はなく、所定時間以上連続して充電が継続されている場合には満充電状態と推定するようにしてもよい。

【0057】

図６および図７のステップＳ１８において、内部抵抗Ｒは、図５に示す処理によって求めるようにしたが、これ以外の方法によって内部抵抗Ｒの値を求めるようにしてもよい。例えば、負荷に電流が流れる場合の電圧と電流を求め、これらの電圧と電流から内部抵抗を求めるようにしてもよい。あるいは、充電可能電池１４の等価回路を設定し、充電可能電池１４の電圧と電流を測定し、これらの電圧と電流に基づいて等価回路を学習処理によって求めるようにしてもよい。

【0058】

また、図６および図７に示すフローチャートは一例であって、本発明がこれらのフローチャートの処理のみに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0059】

１ 充電可能電池減液検出装置
１０ 制御部
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ 通信部
１０ｅ Ｉ／Ｆ
１１ 電圧センサ
１２ 電流センサ
１３ 温度センサ
１４ 充電可能電池
１５ オルタネータ
１６ エンジン
１７ スタータモータ
１８ 負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】