專利名稱：電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法、通訊終端裝置、電池壽命預(yù)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電池壽命預(yù)測(cè)方法、通訊終端裝 置、電池壽命預(yù)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、電池壽命預(yù)測(cè)程序及存儲(chǔ)了 上述各程序的計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)，特別是涉及能預(yù)測(cè)在遠(yuǎn)距離的 地方工作的使用電池的機(jī)器的電池壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電池壽 命預(yù)測(cè)方法、通訊終端裝置、電池壽命預(yù)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、電 池壽命預(yù)測(cè)程序、及存儲(chǔ)了上述各程序的計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
以前的、有關(guān)電池的壽命預(yù)測(cè)的裝置，例如被記載在日本專利特
開2005-93240號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)l)、日本專利特開2005-37233號(hào)公報(bào)(專 利文獻(xiàn)2)等中。
根據(jù)專利文獻(xiàn)l，基于未實(shí)際測(cè)定、事先實(shí)驗(yàn)性地得到的數(shù)據(jù)，對(duì) 應(yīng)狀態(tài)數(shù)據(jù)來推測(cè)內(nèi)部阻抗值的時(shí)效變化，判斷二次電池的劣化。根 據(jù)專利文獻(xiàn)2，在使用蓄電池的內(nèi)部阻抗成分的測(cè)量結(jié)果求出用在電源 裝置的備用設(shè)備中的蓄電池的可放電容量時(shí)，預(yù)先求出蓄電池的標(biāo)準(zhǔn) 的容量長(zhǎng)年時(shí)效變化特性及蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部阻抗成分長(zhǎng)年時(shí)效變 化特性，求出表示內(nèi)部阻抗成分長(zhǎng)年時(shí)效變化特性的變化率的阻抗成 分變化率預(yù)測(cè)值，以規(guī)定的間隔實(shí)際測(cè)量?jī)?nèi)部阻抗成分，比較該測(cè)量 結(jié)果和阻抗成分變化率預(yù)測(cè)值，由此推測(cè)可放電容量。
專利文獻(xiàn)l:特開2005-93240號(hào)公報(bào)(第0011段等)
專利文獻(xiàn)2:特開2005-37233號(hào)公報(bào)(摘要)

發(fā)明內(nèi)容
以前的電池壽命預(yù)測(cè)如上述那樣進(jìn)行。在哪篇專利文獻(xiàn)中都是，
進(jìn)行電池于所在位置處的壽命的預(yù)測(cè)，對(duì)在遠(yuǎn)距離的地方工作的電池 的壽命沒有考慮。而且，根據(jù)專利文獻(xiàn)l，由于在不實(shí)際測(cè)定的情況下 預(yù)測(cè)與電池的壽命有關(guān)的內(nèi)部阻抗值，所以存在不能知道正確的壽命 這樣的問題。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2，作為壽命被考慮的是電池的可放 電容量，對(duì)電池的工作電壓沒有考慮。
而且，在不做上述預(yù)測(cè)的情況中，實(shí)際上，以記載在機(jī)器制造廠 的規(guī)格說明書等中的電池壽命為目標(biāo)進(jìn)行更換。該目標(biāo)大多是按在比 較苛刻的使用情況時(shí)不會(huì)產(chǎn)生問題的期間來設(shè)定的，雖然在溫度、使 用頻度方面，有對(duì)電池壽命和善的用法，但也一律在規(guī)定的年數(shù)更換， 從而出現(xiàn)在壽命結(jié)束之前未充分地使用電池這樣的問題。
本發(fā)明是針對(duì)上述問題點(diǎn)作出的，其目的在于提供一種能預(yù)測(cè)在 遠(yuǎn)距離的地方工作的電池的壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電池壽命預(yù)測(cè) 方法、通訊終端裝置、電池壽命預(yù)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、電池壽命 預(yù)測(cè)程序、及存儲(chǔ)了上述各程序的計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的其它目的在于提供一種能沒有浪費(fèi)地使用電池的電池壽 命預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電池壽命預(yù)測(cè)方法、通訊終端裝置、電池壽命預(yù)測(cè)裝置、 數(shù)據(jù)發(fā)送程序、電池壽命預(yù)測(cè)程序、及存儲(chǔ)了上述各程序的計(jì)算機(jī)可 讀取記錄介質(zhì)。
本發(fā)明所涉及的預(yù)測(cè)電池壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括檢測(cè)電池 的內(nèi)部阻抗的內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元、和將內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元檢測(cè)出的電 池的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到設(shè)置在外部的壽命預(yù)測(cè)單元的通訊終端裝置， 壽命預(yù)測(cè)單元根據(jù)從通訊終端裝置發(fā)送的內(nèi)部阻抗，預(yù)測(cè)電池的壽命。
由于在檢測(cè)出電池的內(nèi)部阻抗之后，將其發(fā)送給設(shè)置在遠(yuǎn)離電池 存在的位置的壽命預(yù)測(cè)單元，并根據(jù)被發(fā)送的內(nèi)部阻抗來預(yù)測(cè)電池的 壽命，因此能在遠(yuǎn)離的位置預(yù)測(cè)遠(yuǎn)距離地方工作的電池的壽命。
優(yōu)選的是，壽命預(yù)測(cè)單元以內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗 為基礎(chǔ)，將電池可維持規(guī)定電壓的期間預(yù)測(cè)為電池的壽命。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，規(guī)定的電壓包括停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 的電壓。
另外，內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元包括連接到電池的定電流負(fù)荷電路，可 以在定電流負(fù)荷電路上施加負(fù)荷而檢測(cè)電池的內(nèi)部阻抗。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，壽命預(yù)測(cè)單元包括為按規(guī)定的間隔 監(jiān)測(cè)內(nèi)部阻抗值而對(duì)內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元進(jìn)行指示的指示單元。
優(yōu)選的是，壽命預(yù)測(cè)單元包括儲(chǔ)存成為電池壽命的壽命內(nèi)部阻抗 值的存儲(chǔ)單元，將儲(chǔ)存在存儲(chǔ)單元中的壽命內(nèi)部阻抗值和內(nèi)部阻抗檢 測(cè)單元檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗值進(jìn)行比較，預(yù)測(cè)電池的壽命。
本發(fā)明的其它方面涉及停電時(shí)通報(bào)停電發(fā)生了的情況，預(yù)測(cè)備用 電池的壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)。電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括第一運(yùn)算 單元，其根據(jù)停電通報(bào)后的電池的電池容量來求出可供給的電壓；第 二運(yùn)算單元，其求出停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值；第 三運(yùn)算單元，其求出第一運(yùn)算單元計(jì)算出的可供給的電壓與第二運(yùn)算 單元計(jì)算出的可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的電壓差；第四運(yùn)算單元，其 把第三運(yùn)算單元求出的電壓差除以機(jī)器工作時(shí)的峰值消耗電流值運(yùn)算 來求出電池的內(nèi)部阻抗值；和壽命預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)第四運(yùn)算單元求 出的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池的壽命。
優(yōu)選的是，壽命預(yù)測(cè)單元進(jìn)一步包括設(shè)置在遠(yuǎn)離電池的位置，將 第四運(yùn)算單元求出的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到壽命預(yù)測(cè)單元的發(fā)送單元。 本發(fā)明的其它方面涉及停電時(shí)通報(bào)停電發(fā)生了的情況，預(yù)測(cè)備用 電池的壽命的電池壽命預(yù)測(cè)方法。電池壽命預(yù)測(cè)方法包括根據(jù)停電通 報(bào)后的電池的電池容量來求出可供給的電壓的步驟；求出停電時(shí)工作 的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的步驟；求出基于停電通報(bào)后的電池 容量求出的可供給的電壓與可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的電壓差的步 驟；把第三運(yùn)算單元求出的電壓差除以機(jī)器工作時(shí)的峰值消耗電流值 來求出電池的內(nèi)部阻抗值的步驟；和根據(jù)上述步驟中求出的電池的內(nèi) 部阻抗值來預(yù)測(cè)電池的壽命的步驟。優(yōu)選的是，包括在根據(jù)求出的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池壽命的步驟 之前，將求出的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到設(shè)置在外部的服務(wù)器的步驟，預(yù)測(cè) 電池的壽命的步驟在服務(wù)器上進(jìn)行。在本發(fā)明的其它方面，在遠(yuǎn)距離的地方預(yù)測(cè)電池壽命的電池壽命 預(yù)測(cè)方法包括從規(guī)定的服務(wù)器指示檢測(cè)設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地方的電池 的內(nèi)部阻抗的步驟；在遠(yuǎn)距離的地方，按照指示，檢測(cè)電池的內(nèi)部阻 抗的步驟；將檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗發(fā)送給服務(wù)器的步驟；和根據(jù)被發(fā)送 的電池的內(nèi)部阻抗，在服務(wù)器上預(yù)測(cè)電池的壽命的步驟。本發(fā)明的其它方面涉及為了在遠(yuǎn)距離的地方預(yù)測(cè)電池的壽命而發(fā) 送規(guī)定的數(shù)據(jù)的通訊終端裝置。通訊終端裝置包括檢測(cè)作為規(guī)定的數(shù) 據(jù)的電池的內(nèi)部阻抗值的內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元；和將內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元 檢測(cè)出的電池的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到外部的通信裝置。本發(fā)明的其它方面涉及預(yù)測(cè)設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地方的電池的壽命的 電池壽命預(yù)測(cè)裝置。電池壽命預(yù)測(cè)裝置包括接收單元，其從遠(yuǎn)距離 的地方接收電池的內(nèi)部阻抗值；和壽命預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)接收單元接 收到的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池的壽命。本發(fā)明的其它方面涉及數(shù)據(jù)發(fā)送程序。數(shù)據(jù)發(fā)送程序使帶通信裝
置的計(jì)算機(jī)作為上述的通訊終端裝置來工作。本發(fā)明的其它方面涉及電池壽命預(yù)測(cè)程序。電池壽命預(yù)測(cè)程序使 帶通信裝置的計(jì)算機(jī)作為上述的電池壽命預(yù)測(cè)裝置來工作。另外，數(shù)據(jù)發(fā)送程序及電池壽命預(yù)測(cè)程序也可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可 讀取記錄介質(zhì)中。


圖l為說明電池、訊終端設(shè)備和管理中心的相互關(guān)系的框圖。圖2示表示電池和使用電池的機(jī)器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示放電特性的坐標(biāo)圖。圖4是以月單位表示電池充電了的情況下的、每一個(gè)電池單元的放電容量比與內(nèi)部阻抗的變化特性的圖。圖5是表示脈沖補(bǔ)充充電方式和連續(xù)補(bǔ)充充電(過充電)方式的壽命 差的圖。圖6是表示高溫下的放電時(shí)間和電壓的關(guān)系的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。 圖7是表示電池的各溫度下的充電效率的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。 圖8是表示使用定電流負(fù)荷電路測(cè)量?jī)?nèi)部阻抗時(shí)的電池的電壓值 的變化的圖。圖9是表示采用劣化了的電池在定電流負(fù)荷電路中施加負(fù)荷的情 況下的電池的電壓值的變化的圖。圖10是表示壽命時(shí)和壽命預(yù)測(cè)時(shí)的內(nèi)部阻抗的變化特性的圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照

本發(fā)明的一種實(shí)施方式。圖l為表示根據(jù)該實(shí) 施方式的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的框圖。在該實(shí)施方 式中，電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)在規(guī)定的管理中心管理著設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地 方的使用電池的機(jī)器的電池更換時(shí)期。
參照?qǐng)Dl，電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括與設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地方的電池組10相連的通訊終端裝置20、和管理中心30。通訊終端裝置20和管理中 心30分別包括在兩者間通信用的通信裝置23、 31。設(shè)置在使用電池的 機(jī)器15中的電池組10的內(nèi)部阻抗由通訊終端裝置20測(cè)定，并被發(fā)送到 管理中心30的服務(wù)器32。這里，作為電池組IO，例如，可以是作為停 電監(jiān)測(cè)裝置或漏電監(jiān)測(cè)裝置的備用的二次電池的鎳氫電池。另外，像 停電監(jiān)測(cè)裝置或漏電監(jiān)測(cè)裝置那樣的使用電池的機(jī)器15，通?？客獠?電源工作，僅在外部電源停電了的時(shí)候靠電池工作。而且，管理中心 30用作電池壽命預(yù)測(cè)裝置。通訊終端裝置20包括連接到電池組10的電池連接器21;連接到 電池連接器21的電池電壓監(jiān)測(cè)器22;通信裝置23，其用于將電池電壓 監(jiān)測(cè)器22監(jiān)測(cè)到的值發(fā)送到設(shè)置在外部的管理中心30;及定電流在其 中流動(dòng)的定電流負(fù)荷電路25，其設(shè)置在電池連接器21和電池電壓監(jiān)測(cè) 器22之間。電池電壓監(jiān)測(cè)器22包含CPU26，在檢測(cè)電池組10的壽命時(shí)， 與從CPU26輸出的、檢測(cè)內(nèi)部阻抗的規(guī)定信號(hào)響應(yīng)，使定電流在定電流 負(fù)荷電路25中流動(dòng)并檢測(cè)出電池組10的內(nèi)部阻抗，將其發(fā)送到管理中 心30。另外，作為這種通信裝置23，優(yōu)選FOMA(注冊(cè)商標(biāo))通信裝置。而 且，CPU26及定電流負(fù)荷電路25用作檢測(cè)電池組10的內(nèi)部阻抗的內(nèi)部阻 抗檢測(cè)單元，通信裝置23用作發(fā)送單元，通信裝置31用作接收單元。管理中心30的服務(wù)器32具有用作根據(jù)從通訊終端裝置20發(fā)送的電 池的內(nèi)部阻抗來預(yù)測(cè)電池組10的壽命的壽命預(yù)測(cè)單元的未圖示的CPU。接著，對(duì)在通訊終端裝置20中內(nèi)部阻抗被測(cè)量的電池組10進(jìn)行說 明。圖2是表示電池組10周圍的構(gòu)成的框圖。參照?qǐng)D2，電池組10包括 串聯(lián)連接的3個(gè)電池(以下，存在將單個(gè)電池稱作"電池單元"的情況) 11a llc、和連接到電池ll a 11c的過電流保護(hù)元件12。電池組IO
通過電池連接器13a、 13b連接到使用電池的機(jī)器15的基板16。另外， 盡管圖中未示出，但是在電池lla llc中有內(nèi)部阻抗，根據(jù)該內(nèi)部阻 抗的長(zhǎng)年時(shí)效變化，由管理中心30的服務(wù)器32預(yù)測(cè)電池組10的預(yù)期壽 命。這里，電池組10的預(yù)期壽命為在環(huán)境溫度4(TC以下的條件下的預(yù) 期壽命。而且，這里，對(duì)于電池組10的壽命，由于需要發(fā)送到外部的 管理中心30、由管理中心30預(yù)測(cè)，所以定義為停電時(shí)工作的機(jī)器可保 持能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)定電壓的期間。因此，這個(gè)實(shí)施方式中所說的壽命 與上述專利文獻(xiàn)中所述的可放電容量不同。這里，作為電池組10的壽命，由于需要在停電的時(shí)候進(jìn)行停電通 報(bào)，所以設(shè)為保持能驅(qū)動(dòng)使用電池的機(jī)器15最多10分種的電壓的期間。 由于停電不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，所以通常為100%充電。下面對(duì)下述情況下的 壽命判斷用的內(nèi)部阻抗進(jìn)行討論，即，停電時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)的機(jī)器可穩(wěn) 定運(yùn)轉(zhuǎn)的電池電壓(基板16的輸入電壓)的最低值在這里例如設(shè)為 3.55V、停電時(shí)的平均消耗電流設(shè)為0.3A、峰值消耗電流設(shè)為0.5A。另外，停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)定電壓的最小值與 CPU26工作所必需的電壓相當(dāng)。對(duì)于圖2所示的電池組10的除電池單元11以外的內(nèi)部阻抗，在過電 流保護(hù)元件12中設(shè)為0.08Q ，電池連接器13a、 13b的接觸電阻設(shè)為 0.035 Q X2個(gè)二0.07Q。從這些值得出阻抗的合計(jì)值為0.15 Q 。作為使用條件，產(chǎn)品的可使用溫度范圍為-10 6(TC，全年的大氣 平均溫度為15。C，加上來自所設(shè)置的環(huán)境的沖擊部分+2(TC、產(chǎn)品的發(fā) 熱部分+5'C，求出4(TC以下的預(yù)期壽命。根據(jù)上面情況，停電通報(bào)所必需的電池容量為0.3AX10分/60分 =50mAh。
圖3為表示電池的放電特性的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖，橫軸表示放電容量，縱軸表示電壓。參照?qǐng)D3，在-l(TC 4(TC的范圍中，對(duì)于50mAh 使用后的電池電壓，每一個(gè)電池單元1.35V(包含初期電池單元的內(nèi)部阻 抗下降部分)以上，能期待供給產(chǎn)品的電壓為1.35VX3個(gè)電池單元-0.15 Q X0.5A二3.98V(負(fù)荷0.5A時(shí))以上。根據(jù)該值和上述電路穩(wěn)定工作所必需的電池電壓3.55V，構(gòu)成電池 的3個(gè)電池單元的總的內(nèi)部阻抗必須為(3.98V-3.55V) + 0.5A=0.86Q以 下。如果將其換算到每一個(gè)電池單元，則可以知道是0.86 0+3個(gè)=0.29 Q以下就可以了。圖4為以月單位表示對(duì)電池例如在4(TC下按連續(xù)補(bǔ)充充電(l/30It= 約65mA)進(jìn)行常時(shí)充電的情況下的每一個(gè)電池單元的放電容量比和內(nèi) 部阻抗的變化特性的圖。從左上向右延伸的為表示放電容量比的變化 的坐標(biāo)圖，從左下向右延伸的為內(nèi)部阻抗的變化。參照?qǐng)D4，可以看出， 在40。C下，能將每一個(gè)電池單元的內(nèi)部阻抗保持在290mQ以下的期間， 即使長(zhǎng)也就24個(gè)月的程度。以這個(gè)內(nèi)部阻抗值為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)電池的壽艮P，在該實(shí)施方式中，根據(jù)停電通報(bào)后的電池的電池容量，求出 可供給的電壓、停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值、及可供 給的電壓與可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的電壓差，把這個(gè)電壓差除以機(jī) 器工作時(shí)的峰值消耗電流來求出電池的內(nèi)部阻抗值，以該內(nèi)部阻抗值 為基礎(chǔ)來預(yù)測(cè)電池的壽命。因此，CPU26作為第1到第4運(yùn)算單元工作。圖5為表示脈沖補(bǔ)充充電方式與連續(xù)補(bǔ)充充電(過充電)方式的壽 命差的圖。在圖中，橫軸表示壽命期間，縱軸表示電池的內(nèi)部阻抗。 參照?qǐng)D5，與連續(xù)補(bǔ)充充電方式的相比，脈沖補(bǔ)充充電方式的壽命長(zhǎng)。在該實(shí)施方式中，可以認(rèn)為，由于不是連續(xù)補(bǔ)充充電，而是以脈
沖補(bǔ)充充電方式僅補(bǔ)充自我放電部分，所以與上述連續(xù)補(bǔ)充充電(過充 電)相比，顯示了內(nèi)部阻抗變化小的特性。因此，作為電池壽命，在40"C以下，能期待達(dá)到24個(gè)月以上。接著，作為判斷壽命的內(nèi)部阻抗的其它測(cè)定例，對(duì)電池的高溫時(shí) 的特性進(jìn)行說明。圖6是表示高溫(6(TC)下的放電時(shí)間(橫軸)和電壓的關(guān) 系的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。如圖6所示，在6(TC，在作為停電通報(bào)時(shí)所必 需的電池壽命的50mAh消耗時(shí)亥j，因?yàn)槊恳粋€(gè)電池單元的電壓為1.33V， 所以成為1.33VX3個(gè)電池單元-0.15Q X0.5A二3.92V(負(fù)荷0.5A時(shí))以上， 3個(gè)電池單元的總的內(nèi)部阻抗必須為(3.92-3.55) + 0.5A=0.74Q以下， 如果換算成每一個(gè)電池單元的話，必須為0.74Q +3個(gè)=0.250以下。雖然由于內(nèi)部阻抗變化特性在6(TC —定時(shí)的數(shù)據(jù)不存在，所以不 能正確地預(yù)測(cè)壽命，但是當(dāng)適用一般所說的「阿列紐斯的法則」、艮P， 使用環(huán)境的溫度下降1(TC的話，壽命就延長(zhǎng)至2倍的「1(TC2倍法則」 的，可以認(rèn)為會(huì)變成4(TC時(shí)候的l/4的程度。因此，有成為24個(gè)月+4=6 個(gè)月的程度的可能性。下面對(duì)充電效率進(jìn)行討論。圖7為表示在電池的各溫度下的充電效 率的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。參照?qǐng)D7，可以看出，在-10'C 6(TC的大致整 個(gè)溫度范圍內(nèi)，為從約85%到105%，在充電效率上沒有特別大的問題。下面，在上述條件的基礎(chǔ)上，對(duì)由服務(wù)器32預(yù)測(cè)電池組10的更換 時(shí)期的方法進(jìn)行說明。如上所述，例如，為了在壽命的兩個(gè)月前更換 電池，在檢測(cè)出電池的內(nèi)部阻抗變成約200mQ/電池單元以上的時(shí)刻更 換電池就可以。圖8為表示CPU26使用定電流負(fù)荷電路25承載定電流、測(cè)定內(nèi)部阻 抗時(shí)的電池的電壓值的變化的圖。電池電壓監(jiān)測(cè)器22的CPU26響應(yīng)來自 服務(wù)器32的指示，如圖8所示，以確定的時(shí)間間隔、使電流在定電流負(fù)
荷電路25中流動(dòng)例如1秒鐘，并對(duì)其進(jìn)行AD變換，由此取得其電壓差， 如果把該值除以定電流值(這里，例如設(shè)為0.45A)，則能推測(cè)電池的 內(nèi)部阻抗。在圖8的例子中，由于電壓差為124mV，所以成為124mV十 0.45A=0.276Q 。如上所述，電池組10的除電池單元以外的內(nèi)部阻抗原 來為0.15Q ，所以能推測(cè)為(0.276Q-0.15Q) + 3二42mQ 。接著，對(duì)使用例如500次的程度充放電后劣化了的電池、在定電流 負(fù)荷電路25中施加負(fù)荷的情況進(jìn)行說明。圖9為表示該情況的電壓的變 化的圖。在圖9中，和圖8—樣，通1秒鐘電流，求出差。這里，產(chǎn)生約 320mV的差。因此，成為320mV + 0.45A-0.711 Q 。和上述相同，能推 測(cè)為(0.7U Q-0.15Q) + 3=187mQ 。因此，可以認(rèn)為是接近壽命的2個(gè)月 前的狀態(tài)的電池。接著，對(duì)管理中心30進(jìn)行說明?；氐綀Dl，管理中心30的服務(wù)器32 在預(yù)定的期間，例如1 30日中按1次的程度，通過通信裝置31、 23， 向通訊終端裝置20指示測(cè)定電池的內(nèi)部阻抗，以監(jiān)測(cè)電池的內(nèi)部阻抗 的變化。通訊終端裝置20響應(yīng)該指示，測(cè)量電池組10的內(nèi)部阻抗值， 并使用通信裝置23將其發(fā)送到服務(wù)器32。因此，服務(wù)器32用作指示單 元。另外，服務(wù)器32也可以具有如硬盤那樣的存儲(chǔ)單元，并預(yù)先在那 里儲(chǔ)存成為電池ll的壽命的壽命內(nèi)部阻抗值，將該值與電池電壓監(jiān)測(cè) 器22的CPU26檢測(cè)出的電池11的內(nèi)部阻抗進(jìn)行比較，以預(yù)測(cè)電池11的壽接著，對(duì)該電池壽命的預(yù)測(cè)處理進(jìn)行說明。圖10是與圖4同樣的坐 標(biāo)圖。在這里示出由可輸出規(guī)定電壓的內(nèi)部阻抗表示的壽命、及其2個(gè) 月前的內(nèi)部阻抗值。圖1所示的服務(wù)器32的圖中未示出的CPU使用圖10 所示的圖預(yù)測(cè)電池的壽命。
也就是說，管理中心30的服務(wù)器32，通過預(yù)先與成為壽命判斷的基準(zhǔn)的內(nèi)部阻抗值(例如，如果是2個(gè)月前，200mQ)進(jìn)行比較，判斷電 池的壽命，并與用戶聯(lián)系。這里，雖然在服務(wù)器32中保存電池的內(nèi)部 阻抗值，并形成如圖10所示的坐標(biāo)圖，由此預(yù)測(cè)內(nèi)部阻抗值的變化的 傾斜度、推測(cè)壽命，，但是，不限于此，也可以在通訊終端裝置20中 制作內(nèi)部阻抗的變化坐標(biāo)圖。如上所述，在該實(shí)施方式中，由于能在管理中心預(yù)測(cè)設(shè)置在遠(yuǎn)距 離的地方的電池的壽命，所以不用特意到設(shè)置地方就能預(yù)測(cè)在遠(yuǎn)距離 的地方工作的電池的壽命。而且，由于能實(shí)時(shí)地知道電池的壽命，所以能沒有浪費(fèi)地使用電 池，而不必像以前那樣在預(yù)先確定的一定時(shí)期更換電池。另外，雖然在上述實(shí)施方式中按到壽命的2個(gè)月前來預(yù)測(cè)電池的更 換時(shí)期，但是不限于此，也可以按到壽命的l個(gè)月前等任意的時(shí)期進(jìn)行 預(yù)測(cè)。另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)為了檢測(cè)出電池的內(nèi)部阻抗、采用 在定電流負(fù)荷電路中通電流的直流法進(jìn)行的例子進(jìn)行了說明，但是， 不限于此，也可以采用根據(jù)給電池通以微小的交流電流時(shí)的電壓變化 來檢測(cè)的交流法。如果釆用交流法，則由于通以交流電流，所以和直 流法不同，有在測(cè)量前后電池的狀態(tài)不變化(即使測(cè)量?jī)?nèi)部阻抗，容量 也不減少)這樣的優(yōu)點(diǎn)。而且，雖然在上述實(shí)施方式中，適用于預(yù)測(cè)不常時(shí)使用、而是僅 在停電時(shí)使用的電池的壽命的情況，但是，不限于此，也可以適用于 常時(shí)使用的二次電池。在該實(shí)施方式中，作為監(jiān)測(cè)壽命的電池的例子，舉出了作為漏電
監(jiān)測(cè)裝置用的二次電池的鎳氫電池，但是，不限于此，可以適用于任 意的電池。在上述實(shí)施方式中，對(duì)電池組由三個(gè)電池單元構(gòu)成的例子進(jìn)行了 說明，但是，不限于此，可以用任意數(shù)目的電池單元構(gòu)成電池組。而且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)通訊終端裝置響應(yīng)來自設(shè)置在遠(yuǎn)距 離的地方的管理中心的指示、測(cè)定電池的內(nèi)部阻抗的情況進(jìn)行了說明， 但是，不限于此，也可以用通訊終端裝置預(yù)測(cè)電池的壽命，并將其值 發(fā)送到管理中心。而且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)通信裝置使用了FOMA(注冊(cè)商標(biāo))的通信裝置的情況進(jìn)行了說明，但是，不限于此，也可以使用其他的 通信裝置。另外，不限于無線裝置，也可以使用有線通信裝置。而且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)構(gòu)成電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)的、通訊終 端裝置和設(shè)置在管理中心的服務(wù)器等都為專用裝置的情況進(jìn)行了說 明，但是，不限于此，也可以將通訊終端裝置及服務(wù)器等分別作為帶 通信裝置的通用個(gè)人電腦，將通訊終端裝置及服務(wù)器等的工作分別作 為數(shù)據(jù)發(fā)送程序及電池壽命預(yù)測(cè)程序，用這些程序使個(gè)人電腦工作。 這種情況下，這些程序可以由像光盤、硬盤那樣的記錄介質(zhì)提供，也 可以通過網(wǎng)絡(luò)從圖中未示出的網(wǎng)上的程序服務(wù)器下載。以上，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不 限于圖示的實(shí)施方式。對(duì)于圖中未示出的實(shí)施方式，在與本發(fā)明相同 的范圍內(nèi)、或與其等同的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修正或變形。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測(cè)電池壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中包括通訊終端裝置，其具有檢測(cè)所述電池的內(nèi)部阻抗的內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元、和將所述內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元檢測(cè)出的所述電池的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到外部的通信裝置；及壽命預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)從所述通訊終端裝置發(fā)送的所述電池的內(nèi)部阻抗，預(yù)測(cè)所述電池的壽命。
2. 如權(quán)利要求l所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述壽命預(yù)測(cè) 單元以所述內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗為基礎(chǔ)，將所述電池 可維持規(guī)定電壓的期間預(yù)測(cè)為所述電池的壽命。
3. 如權(quán)利要求2所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述規(guī)定的電 壓包括停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的電壓。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所 述內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元包括連接到所述電池的定電流負(fù)荷電路，在所述 定電流負(fù)荷電路上施加負(fù)荷而檢測(cè)所述電池的內(nèi)部阻抗。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所 述壽命預(yù)測(cè)單元包括對(duì)按規(guī)定的間隔監(jiān)測(cè)所述內(nèi)部阻抗值的內(nèi)部阻抗 檢測(cè)單元進(jìn)行指示的指示單元。
6. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所 述壽命預(yù)測(cè)單元包括儲(chǔ)存成為所述電池的壽命的壽命內(nèi)部阻抗值的存 儲(chǔ)單元，將儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)單元中的壽命內(nèi)部阻抗值和所述內(nèi)部阻抗 檢測(cè)單元檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗值進(jìn)行比較，預(yù)測(cè)所述電池的壽命。
7. —種電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其在停電時(shí)通報(bào)停電發(fā)生了的情況，預(yù)測(cè)備用電池的壽命，其中包括第一運(yùn)算單元，其根據(jù)停電通報(bào)后的所述電池的電池容量來求出可供給的電壓；第二運(yùn)算單元，其求出停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值；第三運(yùn)算單元，其求出所述第一運(yùn)算單元計(jì)算出的可供給的電壓與第二運(yùn)算單元計(jì)算出的可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的電壓差；第四運(yùn)算單元，其把第三運(yùn)算單元求出的所述電壓差除以所述機(jī)器工作時(shí)的峰值消耗電流值來求出所述電池的內(nèi)部阻抗值；和壽命預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)所述第四運(yùn)算單元求出的所述內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池的壽命。
8. 如權(quán)利要求7所述的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述壽命預(yù)測(cè) 單元還進(jìn)一步包括設(shè)置在遠(yuǎn)離電池的位置，將所述第四運(yùn)算單元求出 的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到所述壽命預(yù)測(cè)單元的發(fā)送單元。
9. 一種電池壽命預(yù)測(cè)方法，其在停電時(shí)通報(bào)停電發(fā)生了的情況，預(yù)測(cè)備用電池的壽命，其中包括根據(jù)停電通報(bào)后的電池的電池容量來求出可供給的電壓的步驟；求出停電時(shí)工作的機(jī)器可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的步驟；求出基于停電通報(bào)后的電池容量求出的可供給的電壓與可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低電壓值的電壓差的步驟；把上述步驟中求出的電壓差除以所述機(jī)器工作時(shí)的峰值消耗電流值來求出電池的內(nèi)部阻抗值的步驟；和根據(jù)上述步驟中求出的電池的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池的壽命的步驟。
10. 如權(quán)利要求9所述的電池壽命預(yù)測(cè)方法，其中， 包括在根據(jù)求出的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池壽命的步驟之前，將求出的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到設(shè)置在外部的服務(wù)器的步驟，預(yù)測(cè)電池的壽命的步驟在服務(wù)器上進(jìn)行。
11. 一種在遠(yuǎn)距離的地方預(yù)測(cè)電池壽命的電池壽命預(yù)測(cè)方法，其 中包括從設(shè)置在規(guī)定的管理中心的服務(wù)器指示檢測(cè)設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地方 的電池的內(nèi)部阻抗的步驟；在遠(yuǎn)距離的地方，按照指示，檢測(cè)電池的內(nèi)部阻抗的步驟；將檢測(cè)出的內(nèi)部阻抗發(fā)送給服務(wù)器的步驟；和根據(jù)被發(fā)送的電池的內(nèi)部阻抗，在服務(wù)器上預(yù)測(cè)電池的壽命的步驟。
12. —種為了在遠(yuǎn)距離的地方預(yù)測(cè)電池的壽命而發(fā)送規(guī)定的數(shù)據(jù) 的通訊終端裝置，其中包括檢測(cè)作為所述的規(guī)定的數(shù)據(jù)的所述電池的內(nèi)部阻抗值的內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元；和將所述內(nèi)部阻抗檢測(cè)單元檢測(cè)出的所述電池的內(nèi)部阻抗值發(fā)送到 外部的通信裝置。
13. —種預(yù)測(cè)設(shè)置在遠(yuǎn)距離的地方的電池的壽命的電池壽命預(yù)測(cè) 裝置，其中包括接收單元，其從遠(yuǎn)距離的地方接收所述電池的內(nèi)部阻抗值；和壽命預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)所述接收單元接收到的所述內(nèi)部阻抗值， 預(yù)測(cè)所述電池的壽命。
14. 一種數(shù)據(jù)發(fā)送程序，其使帶通信裝置的計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求 12所述的通訊終端裝置來工作。
15. —種計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)，其儲(chǔ)存權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù) 發(fā)送程序。
16. —種電池壽命預(yù)測(cè)程序，其使帶通信裝置的計(jì)算機(jī)作為權(quán)利 要求13所述的電池壽命預(yù)測(cè)裝置來工作。
17. —種計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)，其儲(chǔ)存權(quán)利要求16所述的電池 壽命預(yù)測(cè)程序。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能預(yù)測(cè)在遠(yuǎn)距離的地方工作的電池的壽命的電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)。該電池壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括連接到機(jī)器(15)的電池組(10)、通訊終端裝置(20)、及設(shè)置在遠(yuǎn)離電池組(10)和通訊終端裝置(20)的位置的管理中心(30)。通訊終端裝置(20)檢測(cè)出電池組(10)的內(nèi)部阻抗，通過通信裝置(23)將其發(fā)送到設(shè)置在管理中心(30)的服務(wù)器(32)。服務(wù)器(32)根據(jù)來自通訊終端裝置(20)的電池組(10)的內(nèi)部阻抗值來預(yù)測(cè)電池組(10)的壽命。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101149422SQ20071016183
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者辻大介 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社