二次電池劣化度判定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及判定二次電池的劣化度的二次電池劣化度判定裝置。
【背景技術】
[0002]—般而言，以鋰離子電池和鎳氫電池為代表的能夠充放電的二次電池因反復充放電而發(fā)生劣化，與初始的蓄電容量相比，蓄電容量逐漸減少。
[0003]在使用二次電池的設備中，為了推算設備的可工作時間，此外為了判斷二次電池的壽命，得知更換為新的二次電池的時期，需要正確地把握二次電池的當前的蓄電容量。設備設置有對當前的蓄電容量與二次電池的初始的蓄電容量進行比較，在判斷為當前的蓄電容量少于規(guī)定的比例時，對設備的使用者通知更換二次電池的系統(tǒng)。
[0004]設備內(nèi)的系統(tǒng)為了把握二次電池的狀況，需要總是正確地掌握二次電池的當前的蓄電量(SOC:State of Charge)。SOC預先將二次電池的開路電壓(OCV:0pen CircuitVoltage)與SOC的關系作為相關數(shù)據(jù)保有，測定0CV，基于它從相關數(shù)據(jù)進行檢索而求出S0C。
[0005]因而，為了求出正確的S0C需要正確地測定0CV，但是因為二次電池中流過大電流時二次電池具有的電阻所對應的電壓產(chǎn)生影響，所以不能直接測定0CV，此外，在電流流通的狀態(tài)下難以推算該時刻的0CV。
[0006]例如，作為判定二次電池的劣化的技術，提出了根據(jù)預先決定的開路電壓El、E2的變化計算S0C的變化AS0C，計算S0C發(fā)生AS0C的變化的期間的放電電流累計值AAh，用放電電流累計值△ Ah和△ S0C求出電池容量劣化率的技術(專利文獻1)。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本國特開2002-243813號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]但是，二次電池的蓄電容量的推算，需要測定規(guī)定期間的開始時和結束時的0CV，周期性地測定規(guī)定期間的情況下，在該開始時和結束時流通電流的情況下，不能測定或推算該時刻的0CV，不能推算二次電池的蓄電容量。而且，要求二次電池的蓄電容量的推算在使用二次電池的期間、即設備正在工作時也能夠執(zhí)行。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，二次電池劣化度判定裝置包括:檢測二次電池中流通的電流值是否不足規(guī)定值的檢測部；第一電壓測定部，其將由檢測部檢測到電流值不足規(guī)定值的時刻作為規(guī)定期間的開始時刻，測定開始時刻的二次電池的第一電池電壓；基于所測定的第一電池電壓求出二次電池的對應的第一蓄電量的第一蓄電量計算部；第二電壓測定部，其在由第一電壓測定部測定到第一電池電壓后，將由檢測部檢測到電流值不足規(guī)定值的時刻作為規(guī)定期間的結束時刻，測定結束時刻的二次電池的第二電池電壓；基于所測定的第二電池電壓求出二次電池的對應的第二蓄電量的第二蓄電量計算部；求出規(guī)定期間中在二次電池中流通的電流的電流累計量的電流累計量計算部；和求出第一蓄電量與第二蓄電量的差值，用電流累計量除以差值而計算出蓄電容量的蓄電容量計算部。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式的二次電池劣化度判定裝置中，包括測定二次電池的溫度的溫度測定部，在第一電壓測定部和第二電壓測定部進行電池電壓測定的同時，在由溫度測定部所測定的二次電池的溫度在規(guī)定的溫度范圍中的情況下判斷二次電池的劣化度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第一或第二方式的二次電池劣化度判定裝置中，包括判定部，其對所計算出的蓄電容量與二次電池的初始的蓄電容量進行比較，判斷二次電池的劣化度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在第三方式的二次電池劣化度判定裝置中，判定部基于對二次電池的劣化度進行了規(guī)定次數(shù)判斷的結果，判斷為二次電池已劣化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第三或第四方式的二次電池劣化度判定裝置中，判定部在第一蓄電量與第二蓄電量的差值在規(guī)定范圍中的情況下判斷二次電池的劣化度。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第六方式，在第三?第五方式的二次電池劣化度判定裝置中，判定部在電流累計量在規(guī)定范圍中的情況下判斷二次電池的劣化度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第七方式，二次電池劣化度判定裝置包括:檢測二次電池中流通的電流值是否不足規(guī)定值的檢測部；第一電壓測定部，其將由檢測部檢測到電流值不足規(guī)定值的時刻作為規(guī)定期間的開始時刻，測定開始時刻的二次電池的第一電池電壓；基于所測定的第一電池電壓求出二次電池的對應的第一蓄電量的第一蓄電量計算部；第二電壓測定部，其在由第一電壓測定部測定到第一電池電壓后，將由檢測部檢測到電流值不足規(guī)定值的時刻作為規(guī)定期間的結束時刻，測定結束時刻的二次電池的第二電池電壓；基于所測定的第二電池電壓求出二次電池的對應的第二蓄電量的第二蓄電量計算部；求出規(guī)定期間中在二次電池中流通的電流的電流累計量的電流累計量計算部；求出第一蓄電量與第二蓄電量的差值的蓄電容量計算部；和輸出電流累計量和蓄電量的差值的輸出部，基于電流累計量和蓄電量的差值判斷二次電池的劣化度。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，在使用二次電池的期間、即設備正在工作過程中也能夠求出規(guī)定期間的二次電池的蓄電容量并正確地判斷二次電池的劣化度。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電池系統(tǒng)及其周邊的電路結構的框圖。
[0022]圖2是表示單電池控制部的電路結構的框圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的第一實施方式中的劣化度判定的流程圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的第二實施方式中的劣化度判定的流程圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的第三實施方式中的劣化度判定的流程圖。
[0026]圖6是本發(fā)明的第四實施方式中的劣化度判定的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]在以下實施方式中，以對構成混合動力汽車(HEV)或插電式混合動力汽車(PHEV)的電源的電池系統(tǒng)應用本發(fā)明的情況為例說明。
[0028]此外，在以下實施方式中，以采用鋰離子電池作為二次電池的情況為例說明，而除此以外也能夠使用鎳氫電池、鉛電池等。
[0029](第一實施方式)
[0030]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電池系統(tǒng)100及其周邊的電路結構的框圖。電池系統(tǒng)100與車輛控制部200連接，車輛控制部200對繼電器300和310進行控制，使電池系統(tǒng)100連接至逆變器400。并且，車輛控制部200對繼電器320和330進行控制，使電池系統(tǒng)100連接至充電器420。
[0031]電池系統(tǒng)100具備電池組110、單電池控制部120、電流檢測部130、電壓檢測部140、電池組控制部150和存儲部180。
[0032]電池組110是二次電池，由單電池組110a、110b構成，單電池組110a、110b分別由多個單電池111構成。
[0033]電池組110使能夠蓄積和釋放電能(直流電力的充放電)的多個單電池111電串聯(lián)連接地構成。對構成電池組110的單電池111實施充放電的狀態(tài)的管理和控制，并且按規(guī)定的單位數(shù)分組。分組后的單電池111電串聯(lián)連接，構成單電池組110a、110b。構成單電池組110a、110b的單電池111的個數(shù)，可以在所有單電池組110a、110b中數(shù)量都相同，但單電池111的個數(shù)也可以按單電池組110a、110b的每個而不同。本實施方式中，為了簡化說明，設構成為使4個單電池111電串聯(lián)連接構成單電池組110a和110b，進而使單電池組110a和110b電串聯(lián)連接，合計具有8個單電池111的電池組110。
[0034]單電池控制部120由監(jiān)視單電池組110a的單電池111的狀態(tài)的單電池控制部120a和監(jiān)視單電池組110b的單電池111的狀態(tài)的單電池控制部120b構成。
[0035]電流檢測部130檢測電池系統(tǒng)100中流過的電流。電壓檢測部140檢測電池組110的總電壓。
[0036]電池組控制部150由微型計算機等構成，使用從單電池控制部120、電流檢測部130、電壓檢測部140、車輛控制部200所接收的信息、存儲部180保存的信息等，執(zhí)行后述的二次電池劣化度判定的流程圖所示的程序，判定二次電池即電池組110的劣化度，