專利名稱：二次電池的劣化度計算裝置、搭載該裝置的車輛以及二次電池的劣化度計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算搭載于車輛的二次電池的劣化進行程度的二次電池的劣化度計算裝置及其方法以及搭載該二次電池的劣化度計算裝置的車輛。更詳細(xì)地說，涉及能夠計算車輛的駐車期間中的二次電池的劣化進行程度、將其結(jié)果用于電池的剩余的壽命的獲取、以后的使用條件的設(shè)定的二次電池的劣化度計算裝置、搭載該二次電池的劣化度計算裝置的車輛以及二次電池的劣化度計算方法。
背景技術(shù)：
在鋰離子二次電池等二次電池中，已知由于充放電的反復(fù)進行，或者僅僅是放置，劣化進行從而電池的容量逐漸減少。因此以往公開了用于把握二次電池的劣化的程度、 推定剩余的電池壽命的技術(shù)(例如，參照專利文獻1。)。例如，在搭載于個人所有的車輛的二次電池中，多數(shù)的情況是，整體來說，放置的期間即駐車中比進行充放電的期間即行駛中長。因此，電池壽命在很大程度上取決于放置狀態(tài)下的劣化的進行情況。而且已知放置狀態(tài)下的劣化的進行受其放置期間中的溫度的影響大。因此，以往測定電池的溫度(例如，參照專利文獻2。)。另外，作為測定電池的溫度的結(jié)構(gòu)，在專利文獻1中具有溫度傳感器，在專利文獻2中具有內(nèi)置熱敏電阻。專利文獻1 日本特開2009-80104號公報專利文獻2 日本特開平11-150878號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述的以往的技術(shù)中，具有下面的問題點。在測定電池的溫度的情況下， 通常，在單電池的外側(cè)配置有溫度傳感器等，例如在幾個部位測定電池的外裝殼的溫度。因此，不能精密地測定電池內(nèi)部的溫度。而且，為了通過熱敏電阻、熱電偶等溫度傳感器進行溫度的檢測，必須將車載計算機設(shè)為打開狀態(tài)。因此，必須從電池向車載計算機供給電力。 雖說為了把握電池的劣化的程度、計算電池的剩余壽命，但在駐車期間中也從該電池持續(xù)供給電力是不優(yōu)選的。本發(fā)明是為了解決上述的以往的技術(shù)所具有的問題點而進行的。即，其該課題是能夠在放置期間中不持續(xù)消耗電力地高精度計算二次電池的劣化的程度的二次電池的劣化度計算裝置、搭載該二次電池的劣化度計算裝置的車輛以及二次電池的劣化度計算方法。以該課題的解決為目的而進行的本發(fā)明的一個技術(shù)方案的二次電池的劣化度計算裝置，具有結(jié)束時電壓獲取部，其獲取對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點的電壓值； 開始時電壓獲取部，其獲取在由所述結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點的電壓值；SOC獲取部，其在結(jié)束時或者開始時獲取對象二次電池的 S0C;時間獲取部，其獲取從由結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)到由開始時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)的期間的長度，以下將從由結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)到由開始時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)的期間稱為“放置期間”，將放置期間的長度稱為“經(jīng)過時間”；自放電斜率獲取部，其通過將由開始時電壓獲取部獲取的開始時電壓值與由結(jié)束時電壓獲取部獲取的結(jié)束時電壓值的差的絕對值，除以由時間獲取部獲取的經(jīng)過時間，獲取對象二次電池的自放電斜率；自放電映射(map)，其按各溫度記錄有對象二次電池的SOC與自放電斜率的關(guān)系；溫度確定部，其根據(jù)由自放電斜率獲取部獲取的自放電斜率、由SOC獲取部獲取的SOC和自放電映射，獲取溫度；劣化度計算部，其基于由溫度確定部獲取的溫度和由時間獲取部獲取的經(jīng)過時間，計算放置期間中的對象二次電池的劣化進行度；和劣化度累計部，其對由劣化度計算部計算出的劣化進行度進行累計。根據(jù)上述的一個技術(shù)方案的二次電池的劣化度計算裝置，獲取對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點的電壓值、和之后首次開始充放電的時間點的電壓值，將兩者的差除以該期間的經(jīng)過時間，得到自放電斜率。即，能夠獲取放置的期間中的自放電的進行程度。進而，在結(jié)束時或者開始時獲取S0C，通過參照該S0C、計算出的自放電斜率和自放電映射，能夠獲取放置期間中的平均的溫度。在放置期間中，不需要進行溫度的測定等處理。因此，在放置期間中不會消耗電力。進而，通過使用這樣獲取的溫度，能夠計算該放置期間中的劣化的進行度，所以通過該計算出的進行度的累計，能夠高精度計算該電池的劣化的程度。進而，本發(fā)明的另外的一個技術(shù)方案是一種車輛，搭載有上述的二次電池的劣化度計算裝置。進而，本發(fā)明的另外的一個技術(shù)方案是一種二次電池的劣化度計算方法，獲取對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點的電壓值，以下將對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點稱為“結(jié)束時”；獲取在獲取結(jié)束時的電壓值之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點的電壓值，以下將在獲取結(jié)束時的電壓值之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點稱為“開始時”;在結(jié)束時或者開始時獲取對象二次電池的SOC ；獲取從結(jié)束時到開始時的期間的長度，以下將從結(jié)束時到開始時的期間的長度稱為“經(jīng)過時間”；通過將獲取的開始時的電壓值與獲取的結(jié)束時的電壓值的差的絕對值，除以獲取的經(jīng)過時間，獲取對象二次電池的自放電斜率；使用按各溫度記錄有對象二次電池的SOC與自放電斜率的關(guān)系的自放電映射，根據(jù)獲取的自放電斜率、獲取的SOC和自放電映射，獲取溫度；基于獲取的溫度和獲取的經(jīng)過時間，計算放置期間中的對象二次電池的劣化進行度；對計算出的劣化進行度進行累計。根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案的二次電池的劣化度計算裝置、搭載該二次電池的劣化度計算裝置的車輛以及二次電池的劣化度計算方法，能夠在放置期間中不持續(xù)消耗電力地高精度計算二次電池的劣化的程度。


圖1是表示本實施方式的二次電池劣化度計算裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本實施方式的控制器的框圖。圖3是表示時間與電池的電壓的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示SOC與自放電斜率的關(guān)系的映射圖。圖5是表示溫度計算處理的流程圖。
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圖6是表示放置劣化的程度與溫度的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示劣化進行程度的將來預(yù)測的曲線圖。圖8是表示使用的SOC的范圍的例子的曲線圖。圖9是表示搭載了本實施方式的車輛的說明圖。附圖標(biāo)記說明1 二次電池劣化度計算裝置10 二次電池20 控制器21 結(jié)束時狀態(tài)獲取部22 開始時狀態(tài)獲取部23:時間獲取部24:自放電斜率獲取部26 溫度確定部27:劣化度計算部28 劣化度累計部29:自放電映射100 混合動力汽車
具體實施例方式下面，對于將本發(fā)明具體化的最佳實施方式，一邊參照附圖一邊詳細(xì)進行說明。本實施方式是搭載于汽車的二次電池以及計算該二次電池的劣化度的劣化度計算裝置。本實施方式的二次電池劣化度計算裝置1，如圖1所示，用于控制并使用電池10。 本實施方式搭載于汽車等車輛、配置于其車體內(nèi)。在本實施方式中，作為電池10，使用鋰離子二次電池。該電池10，以使得多個單電池互相連接、能夠供給大功率的方式設(shè)為電池組。本實施方式的二次電池劣化度計算裝置1，如圖1示出的其概略結(jié)構(gòu)圖所示，具有繼電器11、升壓器12、開關(guān)13、電容器14、逆變器(inverter，變換器)15、第IMG (電動發(fā)電機)16和第2MG17。它們都可以是混合動力汽車等中通常使用的。在本實施方式中，還具有控制它們?nèi)w的控制器20?？刂破?0從電池10接受電力的供給而工作，判定電池10的劣化的程度并且設(shè)定其充放電條件等而進行充放電的控制。另外，開關(guān)13使用汽車的起動鑰匙等由用戶操作。在將開關(guān)13設(shè)為斷開(OFF) 的期間中，不進行電池10的充放電。即，在由用戶將開關(guān)13設(shè)為斷開時，是電池10的充放電結(jié)束的時間點，相當(dāng)于結(jié)束時。在下面，將該時間點稱為結(jié)束時。另外，在結(jié)束時以后、由用戶將開關(guān)13設(shè)為接通(ON)時，是開始電池10的充放電的時間點，相當(dāng)于開始時。在下面，將該時間點稱為開始時。從結(jié)束時到之后首次的開始時的期間，是不進行電池10的充放電的期間，下面將該期間稱為放置期間。該放置期間中，控制器20的功能也被停止，車輛為駐車狀態(tài)?？刂破?0在其工作時，適當(dāng)獲取電池10的溫度、電壓值、充放電時的電流值等。但是，在放置期間中不能進行這些信息的獲取。另一方面，電池10的劣化由于行駛中等的充放電而進行， 在不進行充放電的放置期間中也進行。因此，本實施方式的控制器20在從放置期間向開始時轉(zhuǎn)移時，計算放置期間中的劣化的進行程度。在本實施方式中，計算放置期間中的電池10的溫度。這是因為在置于放置狀態(tài)下的電池10的劣化的進行程度中具有溫度依賴性，為了劣化度的計算，需要溫度的信息。在本實施方式中，不是在放置期間中測定溫度，而是計算溫度。分別獲取作為放置期間中的前后的結(jié)束時與開始時的電池10的狀態(tài)的信息，基于這些信息計算該期間的溫度。在放置期間中，電流路徑被切斷，但電池10在某種程度上獨自放電。將該現(xiàn)象稱為自放電。該自放電的進行程度根據(jù)結(jié)束時的電池10的S0C、放置期間中的溫度等而不同。 另外，S0C(State Of Charge)，表示電池10的電池容量中在該時間點的充電比例。本實施方式的控制器20，基于自放電的進行程度，計算放置期間中的溫度。因此， 不能得到放置期間中的電池10的溫度的變化，而僅能得到在整個期間中的平均的溫度。這是因為為了計算放置期間中的電池10的劣化的程度，這就足夠了。即，根據(jù)放置期間中的平均的溫度，就能夠高精度計算出該放置期間中電池10劣化的程度。因此，本實施方式的控制器20，如圖2所示，具有結(jié)束時狀態(tài)獲取部21，開始時狀態(tài)獲取部22，時間獲取部23，自放電斜率獲取部24，映射存儲部25，溫度確定部沈，劣化度計算部27，劣化度累計部觀。進而，在映射存儲部25中，存儲有自放電映射四。結(jié)束時狀態(tài)獲取部21獲取結(jié)束時的電池10的狀態(tài)。特別是，獲取結(jié)束時的電池10的電壓值與S0C。 在本實施方式中，為了溫度計算，使用結(jié)束時的S0C，因此該結(jié)束時狀態(tài)獲取部21兼具有結(jié)束時電壓獲取部與SOC獲取部的功能。開始時狀態(tài)獲取部22獲取開始時的電池10的狀態(tài)。特別是，獲取開始時的電池 10的電壓值。開始時狀態(tài)獲取部22具備開始時電壓獲取部的功能。時間獲取部23在開始時獲取從距其最近的結(jié)束時起的經(jīng)過時間。該經(jīng)過時間是電池10被放置的時間。自放電斜率獲取部M求得后述的自放電斜率R。存儲于映射存儲部25中的自放電映射四按各溫度T記錄有曲線圖，該曲線圖是使由自放電斜率獲取部M獲取的自放電斜率R與結(jié)束時的電池10的SOC相對應(yīng)而描畫出的(參照圖4)。另外，溫度確定部沈參照自放電映射四，計算放置期間中的溫度。劣化度計算部 27使用從自放電映射四推測出的溫度T，計算該放置期間中的劣化的程度。劣化度累計部 28對由劣化度計算部27計算出的劣化度進行累計，獲取到該時間點為止的劣化的程度。接下來，對自放電斜率R進行說明。自放電斜率R對應(yīng)于在放置期間中自放電進行的速度。如圖3所示，在將在結(jié)束時t0由結(jié)束時狀態(tài)獲取部21獲取的電池10的電壓設(shè)為結(jié)束時電壓V0，將在開始時tl由開始時狀態(tài)獲取部22獲取的電池10的電壓設(shè)為開始時電壓Vl時，它們的差為在放置期間中由于自放電而失去的電壓。在這里，通過下面的式子 1計算在整個該期間中，每單位時間的自放電量，將其設(shè)為自放電斜率R。S卩，自放電斜率R，如圖3所示，根據(jù)作為結(jié)束時電壓VO與開始時電壓Vl的差的放置前后電壓差Δν，和由時間獲取部23獲取的經(jīng)過時間At，通過下面的式子1計算。R= Δ V/At= (VO-Vl) / (tl-tO)...(式子 1)其中，t0為結(jié)束時的時刻，tl為開始時的時刻。而且，在本實施方式中，如圖4所示，具有按各溫度T存儲了由式子1求得的自放電斜率R與由結(jié)束時狀態(tài)獲取部21獲取的結(jié)束時SOC的關(guān)系的自放電映射四。該自放電映射四預(yù)先準(zhǔn)備與電池10的種類相適合的映射，存儲于控制器20。另外，本處理在按每個車輛通過該車輛的控制器20在車上(on board)進行。不需要將電池10從車輛取出，或者使用某種外部的檢查裝置。因此，如圖4所示，能夠通過參照自放電映射四，根據(jù)自放電斜率R與結(jié)束時SOC 讀出溫度T。例如如果自放電斜率R為R0，結(jié)束時SOC為S0C0，則如圖中圓圈包圍所示，計算出放置期間中的溫度T為T2。另外，該圖僅示出了代表性的溫度數(shù)點，但優(yōu)選實際上設(shè)為具有更多的數(shù)據(jù)的圖。對于到此之前說明的溫度的確定處理，進而參照圖5的流程圖進行說明。該流程圖所示的溫度確定處理用于計算放置期間中的平均的溫度。本處理的前半部分(S101 S104)在由用戶將起動鑰匙斷開、接受了將電源切斷的指示時，在完全停止向各部分的電力供給等之前執(zhí)行。這是結(jié)束時。然后，在通過用戶接受了開始指示時，執(zhí)行本處理的后半部分(S106 S108)。這是開始時。在本實施方式中，當(dāng)接受了結(jié)束的指示時(S101 是)，通過結(jié)束時狀態(tài)獲取部21， 獲取該時間點的電池電壓與時刻。這是結(jié)束時電壓VO與結(jié)束時時刻to (S102)。接下來，獲取作為結(jié)束時的電池的SOC的結(jié)束時SOC(SOCO) (S103)。例如，也可以進而具有表示結(jié)束時電壓VO與結(jié)束時SOC(SOCO)的關(guān)系的映射，基于該映射讀取結(jié)束時S0C。進而，保存在S102 S103中得到的各數(shù)值(結(jié)束時電壓V0、結(jié)束時時刻t0、結(jié)束時SOC(SOCO))，然后將開關(guān)13斷開(S104)。由此，將所供給的電力切斷。由此，車輛變?yōu)轳v車狀態(tài)并且電池10變?yōu)榉胖脿顟B(tài)，不進行充放電處理?？刂破?0的動作也變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。到此為止，為前半部分。接下來，當(dāng)通過使用者旋轉(zhuǎn)汽車的起動鑰匙等、將開關(guān)13接通時(S105 是)，供給電力。這是開始時。于是，獲取開始時的電池電壓與時刻。這是開始時電壓Vi與開始時時刻tl (S106)。進而，根據(jù)在前半部分在S102中獲得并保存的結(jié)束時電壓VO與結(jié)束時時刻 t0、以及在S106中獲得的結(jié)束時電壓Vl與結(jié)束時時刻tl，如式子1所示那樣，求得自放電斜率 R(S107)。進而，通過將結(jié)束時SOC (S0C0)和在S107中計算出的自放電斜率R，套用于圖4所示的自放電映射29，能夠得到與它們相對應(yīng)的溫度T(SlOS)。該溫度T為駐車中的平均溫度。由此，結(jié)束溫度計算處理，之后進行用于車輛的行駛的各種處理。本實施方式的控制器20的劣化度計算部27，根據(jù)這樣得到的計算溫度T與放置時間的經(jīng)過時間At，計算在放置期間中進行的劣化的程度。電池的放置期間中的劣化的進行程度，如圖6所示，很大程度地依賴于溫度T。該圖表示在各溫度下將電池10放置的情況下，從新的(新品)狀態(tài)下的電池10的電池容量起，容量隨著時間減少的比例。該圖的容量維持率，通過剩余的電池容量相對于作為新電池10的電池容量的滿容量的比例來規(guī)定。 由于電池10的劣化，容量維持率下降。如該圖所示，放置期間中的溫度越高，容量維持率的下降速度越快。根據(jù)本實施方式，能夠確定放置期間中的平均的溫度T。因此，劣化度計算部27能夠根據(jù)該溫度T與作為放置期間的時間的經(jīng)過時間Δ t，基于圖6，高精度地計算出在該放置期間中進行的劣化的程度。另一方面，行駛中的劣化的程度，能夠通過充放電的頻率、程度、使用溫度等，另外計算。而且，劣化度累計部觀對放置期間中的劣化的程度與行駛中的劣化的程度進行累計而存儲。由此，本實施方式的控制器20能夠計算出該時間點的電池10 的電池容量。或者，也可以通過對放置期間中的劣化的程度進行累計，對其乘以根據(jù)車輛的種類、使用者的條件等預(yù)先確定的系數(shù)，從而計算出該電池10的包含行駛中在內(nèi)的整體的劣化的程度。例如，也可以具備根據(jù)個人使用的車、公司用車、出租車等類別、使用地域等分類的系數(shù)映射。在這樣的情況下，不需要另外計算行駛中的劣化的程度。在汽車中，一般預(yù)先規(guī)定了使用保證年限或者使用保證總行駛距離，要求在至少到達任意一個之前，能夠不更換電池地使用。即，電池10的電池容量，如圖7所示，雖然由于劣化而逐漸減少，但要求容量維持率P不會低于預(yù)先確定的保證容量維持率1 地完成使用保證年限或者使用保證總行駛距離。該容量維持率P，與圖6所示的相同，是該電池10的剩余容量相對于滿容量的比例。將容量維持率P的變化的樣子的一例表示于圖7。在該汽車中，規(guī)定了從新車購入開始10年后的保證容量維持率Pg。而且在本實施方式中，由于能夠如上所述那樣高精度地計算出電池10的劣化，所以通過該累計，能夠判定到現(xiàn)在時間點(在這里為4年)為止的電池容量的減少的進行程度。將該進行程度表示為容量維持率P的變化，即為在圖中通過實線L所示。而且，如圖7所示，作為到現(xiàn)在時間點為止的實線L的延長線，如虛線Ll所示，能夠預(yù)測今后的劣化的進行情況。在該圖的例子中，虛線Ll在作為保證年限的10年以前低于保證容量維持率I^g，所以不優(yōu)選。這樣，在預(yù)想到不能確保保證容量維持率1 的情況下， 通過多少限制之后的電池10的使用方法而進行延長壽命。對于延長壽命處理在之后說明。 優(yōu)選在保證年限之前的預(yù)先確定的多個時期，判斷是否能夠維持該保證，基于該判斷結(jié)果確定之后的使用方法。接下來，對延長壽命處理進行說明。在本實施方式中，在判斷為需要進行電池10 的延長壽命處理時，將電池10的使用時的所允許的使用范圍的SOC的上限稍微下降。這是因為二次電池的使用中的劣化的進行速度，根據(jù)其使用方法而不同，能夠通過使充滿電的頻率下降而使延緩劣化的進行。因此，在判斷為需要延長壽命時，以使得稍微減小允許充放電的SOC的范圍的方式進行限制。通過這樣，電池的性能稍受限定，但能夠使容量維持率的減小速度延緩。通過這樣，如圖7中單點劃線所示，能夠使劣化的進行延緩，所以能夠確保使用保證年限的保證容量維持率I^g。這樣一來，能夠盡可能充分地使用電池的性能，并且能夠可靠地確保保證期間中的保證量。另外，當(dāng)在該狀態(tài)下使用一段時間、再次預(yù)測為不能確保保證期間中的保證容量維持率1 的情況下，可以進一步減小上限S0C?；蛘?，相反在判斷為過度限制的情況下，可以將限制緩解。例如圖8所示，在電池10中，具有電池的物理性的能夠使用范圍、即SOC的上下限 (絕對上限S0C、絕對下限S0C)。若允許這之間的范圍整體的使用而進行充放電，則能夠?qū)㈦姵氐哪芰ψ畲笙薅鹊匾?，但根?jù)使用狀況，劣化的進行也快。在本實施方式中，從電池 10的新品時到預(yù)先確定的判定時期ta，進行該整個范圍Ua下的充放電。該范圍Ua是該電池10的本來的使用區(qū)域。而且，在判定時期ta，如上所述那樣檢測電池10的劣化的進行程度。其結(jié)果，在判斷為需要進行延長壽命處理時限制使用范圍。在判斷為不需要時，如圖8所示，以原樣的使用范圍繼續(xù)使用。進而，在接下來的判定時期tb，同樣進行判定。在該圖的例子中，在判定時期tb，判斷為需要進行延長壽命處理，所以在這以后，將允許使用的上限的SOC設(shè)為比絕對上限SOC稍小的限制上限S0C。下限SOC不需要變更。因此，允許使用的SOC的范圍被限制為圖中的使用范圍Ub0進而以該范圍內(nèi)使用到判定時期tc為止，在判定時期tc判定劣化的進行程度。以后，進行適當(dāng)判定，根據(jù)其結(jié)果變更上限SOC即可。如上所述，通過將上限SOC設(shè)定得比絕對上限SOC小，能夠抑制電池10的劣化。這意味著，如果從新品時就減小上限S0C，則能夠使電池10的壽命更長。但是，在搭載于車輛等的電池10中，不一定需要具有超過其保證年限的長壽命。限制上限SOC也抑制了輸出， 所以不優(yōu)選進行不必要的限制。另外，極端延長壽命幾乎沒有好處(價值)。還是優(yōu)選到保證年限為止盡可能將電池10的性能用盡。特別對于在劣化的進行慢的條件下的使用多的使用者來說，會成為無用的限制。并且，并不一定所有的車輛都能夠使用到保證年限。在本實施方式中，如上所述僅在預(yù)測到低于保證容量維持率1 的情況下減小上限S0C，所以累計到保證年限為止的由該電池進行的EV行駛距離(不使用發(fā)動機，僅通過電動機行駛的距離)比從開始就將上限SOC設(shè)定得小的情況長。如果計算一下，例如，在10 年的時間內(nèi)會具有10000km左右的差。即，根據(jù)本實施方式，能夠不浪費地大程度地使用電池10。另外，本實施方式的二次電池劣化度計算裝置1，能夠搭載于混合動力汽車以外的車輛。在圖9中表示搭載有本實施方式的二次電池劣化度計算裝置1的混合動力汽車100。 該混合動力汽車100在車體2上搭載有發(fā)動機3、電動機4、電池包5和控制器6。電池包 5、電動機4與控制器6通過電纜7連接。在電池包5中，內(nèi)置有多個電池10。而且，在控制器6中，包含本實施方式的控制器20?；旌蟿恿ζ?00，并用發(fā)動機3與電動機4來驅(qū)動車輪。在本實施方式的混合動力汽車100中，從電池包5向電動機4供給電池的放電電流，電動機4產(chǎn)生動力。另外，根據(jù)混合動力汽車100的行駛狀況，有時通過電動機4產(chǎn)生再生電動勢。由此向電池包5的電池供給充電電流，對電池充電。在這里，控制器6控制電池包5與電動機4之間的電流的交換。即，控制器6不但具有控制器20的功能，也內(nèi)置有逆變器15。另外作為本實施方式的車輛，只要是在其動力源的全部或者一部分中使用由電池產(chǎn)生的電能的車輛即可，并不現(xiàn)定于混合動力汽車。例如，也可以為電動汽車、插電式混合動力汽車、混合動力鐵路車輛、叉車(fork lift)、電動輪椅、電動助力自行車、電動小型摩托車等。如上面詳細(xì)說明，根據(jù)本實施方式的二次電池劣化度計算裝置1，通過將自放電斜率R和結(jié)束時SOC套用于自放電映射四，能夠確定放置期間中的平均的溫度。該自放電斜率R通過將結(jié)束時電壓與開始時電壓的差除以經(jīng)過時間而得到。因此，在放置期間中不進行任何處理，所以不會持續(xù)消耗電力。并且，能夠高精度計算放置期間中的劣化的程度。因此，能夠與行駛中的劣化的程度的計算一起，高精度地計算電池10的剩余壽命。進而，僅在預(yù)測為到保證年限為止的電池的劣化的程度大的情況下，才進行延長壽命處理，所以成為能夠大程度地發(fā)揮電池10的性能的二次電池劣化度計算裝置1。另外，本實施方式只不過是例示性的，對本發(fā)明沒有任何限定。因此本發(fā)明當(dāng)然能夠在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進行各種改良、變形。例如，在本實施方式中，為了溫度計算使用了結(jié)束時的S0C，但也能夠通過開始時 SOC代替結(jié)束時SOC而使用。在該情況下，只要在結(jié)束時狀態(tài)獲取部21僅獲取結(jié)束時的電池10的電壓，在開始時狀態(tài)獲取部22 —起獲取開始時的電池10的電壓與SOC即可。或者，在放置期間為極短時間的情況下，不一定非要進行本實施方式的溫度的確定處理。例如，在放置期間小于1小時的情況下，也可以采用在緊接著結(jié)束時之前計測出的外裝殼的計測溫度。另外，例如也可以把握容量維持率P從新品時的變化的程度作為劣化斜率，預(yù)先確定其保證值。而且，例如在劣化斜率與其保證值相比超過+10%而變大的情況下，可以在 5 10%的范圍內(nèi)(優(yōu)選為10% )使上限SOC降低。而且，如果劣化傾向為保證值+10% 以下，則上限SOC可以維持為與上次值相同的值。這樣一來，能夠維持保證期間末期的容量維持率P。
權(quán)利要求
1.一種二次電池的劣化度計算裝置，其特征在于，具有結(jié)束時電壓獲取部，其獲取對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點的電壓值； 開始時電壓獲取部，其獲取在由所述結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點的電壓值；SOC獲取部，其在結(jié)束時或者開始時獲取對象二次電池的SOC ； 時間獲取部，其獲取從由所述結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)到由所述開始時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)的期間的長度，以下將從由所述結(jié)束時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)到由所述開始時電壓獲取部獲取數(shù)據(jù)的期間稱為“放置期間”，將放置期間的長度稱為“經(jīng)過時間”；自放電斜率獲取部，其通過將由所述開始時電壓獲取部獲取的開始時電壓值與由所述結(jié)束時電壓獲取部獲取的結(jié)束時電壓值的差的絕對值，除以由所述時間獲取部獲取的經(jīng)過時間，獲取對象二次電池的自放電斜率；自放電映射，其按各溫度記錄有對象二次電池的SOC與自放電斜率的關(guān)系； 溫度確定部，其根據(jù)由所述自放電斜率獲取部獲取的自放電斜率、由所述SOC獲取部獲取的SOC和所述自放電映射，獲取溫度；劣化度計算部，其基于由所述溫度確定部獲取的溫度和由所述時間獲取部獲取的經(jīng)過時間，計算所述放置期間中的對象二次電池的劣化進行度；和劣化度累計部，其對由所述劣化度計算部計算出的劣化進行度進行累計。
2.—種車輛，搭載權(quán)利要求1所述的二次電池的劣化度計算裝置。
3.一種二次電池的劣化度計算方法，其特征在于獲取對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點的電壓值，以下將對象二次電池的充放電結(jié)束的時間點稱為“結(jié)束時”；獲取在獲取所述結(jié)束時的電壓值之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點的電壓值，以下將在獲取所述結(jié)束時的電壓值之后首次開始對象二次電池的充放電的時間點稱為“開始時”；在所述結(jié)束時或者所述開始時獲取對象二次電池的SOC ；獲取從所述結(jié)束時到所述開始時的期間的長度，以下將從所述結(jié)束時到所述開始時的期間的長度稱為“經(jīng)過時間”；通過將獲取的所述開始時的電壓值與獲取的所述結(jié)束時的電壓值的差的絕對值，除以獲取的經(jīng)過時間，獲取對象二次電池的自放電斜率；使用按各溫度記錄有對象二次電池的SOC與自放電斜率的關(guān)系的自放電映射，根據(jù)獲取的自放電斜率、獲取的SOC和所述自放電映射，獲取溫度；基于獲取的溫度和獲取的經(jīng)過時間，計算放置期間中的對象二次電池的劣化進行度； 對計算出的劣化進行度進行累計。
全文摘要
本發(fā)明的二次電池的劣化度計算裝置，在對象二次電池的充放電的結(jié)束時獲取電壓值，在之后首次的充放電的開始時獲取電壓值，在結(jié)束時或者開始時獲取對象二次電池的SOC，獲取從結(jié)束時到開始時的放置期間的長度(經(jīng)過時間)，將開始時的電壓值與結(jié)束時的電壓值的差的絕對值除以經(jīng)過時間，獲取對象二次電池的自放電斜率，使用按各溫度記錄有SOC與自放電斜率的關(guān)系的自放電映射，獲取放置期間中的溫度，基于獲取的溫度與經(jīng)過時間，計算放置期間中的對象二次電池的劣化進行度，對計算出的劣化進行度進行累計，由此能夠在放置期間中不持續(xù)消耗電力地高精度計算二次電池的劣化的程度。
文檔編號B60L3/00GK102439780SQ201080002560
公開日2012年5月2日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者原田宏紀(jì) 申請人:豐田自動車株式會社