專利名稱：二次電池的診斷裝置以及診斷方法、車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對二次電池的劣化進(jìn)行診斷的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，利用電力獲得驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)車輛(混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車等)備受注目。電動(dòng)車輛通常具備蓄積馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用的電力的二次電池。二次電池會(huì)發(fā)生歷時(shí)劣化，當(dāng)在已劣化的狀態(tài)下繼續(xù)使用會(huì)發(fā)生故障。因此，在電動(dòng)車輛中，預(yù)先掌握二次電池的劣化的程度是尤為重要的。關(guān)于這一點(diǎn)，例如，在日本特開2003-143703號公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中公開了根據(jù)電動(dòng)車輛行駛中的二次電池的輸入輸出電力量和此時(shí)的二次電池的蓄電量的變化量進(jìn)行電池的劣化判定的技術(shù)。在先技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)I :日本特開2003-143703號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平6-242193號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2000-14019號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在作為二次電池使用鋰離子二次電池的情況下，由于二次電池的使用，會(huì)在二次電池的內(nèi)部逐漸析出金屬鋰。由此，二次電池會(huì)劣化，其特性會(huì)變化。然而，在電動(dòng)車輛行駛中，多數(shù)情況下二次電池的蓄電量被維持在比因鋰析出導(dǎo)致的特性變化顯著的區(qū)域高的區(qū)域。因此，難以根據(jù)電動(dòng)車輛行駛中的二次電池的輸入輸出電力量、蓄電量的變化量準(zhǔn)確地判定因鋰析出導(dǎo)致的二次電池的劣化程度。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明，目的在于高精度地判定二次電池的劣化狀態(tài)。用于解決問題的技術(shù)方案本發(fā)明涉及的二次電池的診斷裝置具備算出部和診斷部，算出部進(jìn)行如下的算出處理使二次電池放電，算出在二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下二次電池的電壓從第I電壓降低到比第I電壓低的第2電壓為止的二次電池放電的電荷量來作為診斷用放電量，診斷部基于診斷用放電量進(jìn)行二次電池的劣化診斷。優(yōu)選診斷部基于算出處理時(shí)的二次電池的放電電流值以及溫度來設(shè)定用于劣化診斷的閾值，基于對閾值與診斷用放電量進(jìn)行比較的結(jié)果來進(jìn)行劣化診斷。優(yōu)選診斷部基于算出處理時(shí)的二次電池的放電電流值以及二次電池內(nèi)部的最低溫度來設(shè)定用于劣化診斷的第I閾值，基于對第I閾值與診斷用放電量進(jìn)行比較的結(jié)果來進(jìn)行二次電池是否處于幾乎沒有劣化的第I狀態(tài)的診斷。優(yōu)選診斷部除了第I閾值以外還設(shè)定比第I閾值小的第2閾值，在診斷用放電量比第I閾值大的情況下診斷為二次電池處于第I狀態(tài)，在診斷用放電量比第I閾值小且比第2閾值大的情況下診斷為二次電池處于雖然與第I狀態(tài)相比發(fā)生了劣化但能夠繼續(xù)使用的第2狀態(tài)，在診斷用放電量比第2閾值小的情況下診斷為二次電池處于與第2狀態(tài)相比發(fā)生了劣化而不能繼續(xù)使用的第3狀態(tài)。優(yōu)選算出部在二次電池的蓄電量比預(yù)定量小的情況下進(jìn)行算出處理，在二次電池的蓄電量比預(yù)定量大的情況下不進(jìn)行算出處理。優(yōu)選算出部在二次電池的電壓比第I電壓高的情況下進(jìn)行算出處理，在二次電池的電壓比第I電壓低的情況下不進(jìn)行算出處理。優(yōu)選二次電池搭載于能夠利用二次電池的電力來行駛的車輛。車輛具備控制裝置，該控制裝置在車輛行駛期間、預(yù)定條件成立了的情況下，算出并存儲(chǔ)二次電池的電壓從第I電壓降低到第I電壓與第2電壓之間的中間電壓為止的二次電池放電的電荷量來作為第I放電量。算出部在算出處理時(shí)從控制裝置取得第I放電量，考慮第I放電量來算出診斷用放電量。
優(yōu)選算出部在車輛停止期間算出二次電池的電壓從中間電壓降低到第2電壓為止的二次電池放電的電荷量來作為第2放電量，算出在第I放電量加上第2放電量而得到的值來作為診斷用放電量。優(yōu)選二次電池以及診斷裝置搭載于能夠利用二次電池的電力來行駛、且具備用于使電力在外部電源與二次電池之間授受的充放電裝置的車輛。算出部在外部電源已連接于車輛的情況下，控制充放電裝置來使二次電池向外部電源放電而進(jìn)行算出處理。優(yōu)選診斷裝置在外部電源已連接于車輛的情況下，當(dāng)二次電池的蓄電量比預(yù)定量小時(shí)，在使二次電池向外部電源放電而使二次電池的蓄電量大致為零之后開始向二次電池充電，計(jì)測從開始充電到二次電池成為滿充電狀態(tài)為止充到二次電池的電荷量來作為二次電池的可蓄電容量。優(yōu)選二次電池是鋰離子二次電池。本發(fā)明的其他方式涉及的車輛具備能夠通過診斷裝置進(jìn)行劣化狀態(tài)診斷的二次電池。診斷裝置基于在二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下二次電池的電壓從第I電壓降低到比第I電壓低的第2電壓為止的二次電池放電的電荷量來進(jìn)行二次電池的劣化診斷。車輛具備算出部，其在車輛行駛期間、預(yù)定條件成立了的情況下，算出二次電池的電壓從第I電壓降低到第I電壓與第2電壓之間的中間電壓為止的二次電池放電的電荷量來作為第I放電量；和存儲(chǔ)部，其為了使診斷裝置取得第I放電量而存儲(chǔ)第I放電量。診斷裝置在車輛停止期間從存儲(chǔ)部取得第I放電量，考慮第I放電量來進(jìn)行劣化診斷。車輛可以在內(nèi)部具備診斷裝置。本發(fā)明的其他方式涉及的二次電池的診斷方法是二次電池的診斷裝置進(jìn)行的診斷方法。該診斷方法包括進(jìn)行如下的算出處理的步驟，使二次電池放電，算出在二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下二次電池的電壓從第I電壓降低到比第I電壓低的第2電壓為止的二次電池放電的電荷量來作為診斷用放電量；和進(jìn)行劣化診斷的步驟，基于診斷用放電量進(jìn)行二次電池的劣化診斷。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地判定二次電池的劣化狀態(tài)。


圖I是說明車輛的概略結(jié)構(gòu)的框圖(其I)。圖2是表示電池、溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是診斷裝置的功能框圖(其I)。圖4是表示各電池塊的放電特性的圖。圖5是表示電池溫度Tb以及電池電流Ib與新品判定閾值A(chǔ)l的對應(yīng)關(guān)系的圖。圖6是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其I)。圖7是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其2)。 圖8是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其3)。圖9是對從測定開始電壓Vs起開始電流累計(jì)的情況下的放電量與從中間電壓Vmid起開始電流累計(jì)的情況下的放電量進(jìn)行比較得到的圖。圖10是控制電路以及診斷裝置的功能框圖。圖11是表示控制電路的塊放電量QO的算出方法的圖。圖12是表示控制電路的處理順序的流程圖。圖13是表示診斷裝置的塊放電量Q的算出方法的圖。圖14表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其4)。圖15是說明車輛的概略結(jié)構(gòu)的框圖(其2)。圖16是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其5)。圖17是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其6)。圖18是表示診斷裝置的處理順序的流程圖(其7)。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，以下對圖中的相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)記相同的附圖標(biāo)記，原則上不重復(fù)其說明。[實(shí)施例I]圖I是說明本發(fā)明實(shí)施例I的具備通過診斷裝置300進(jìn)行診斷的二次電池的車輛5的概略結(jié)構(gòu)的框圖。此外，圖I所示的車輛5是混合動(dòng)力車輛，但本發(fā)明不限定于混合動(dòng)力車輛而能夠適用于全部電動(dòng)車輛。參照圖1，車輛5具備電池10、系統(tǒng)主繼電器22、24、電力控制單元(Power ControlUnit,以下稱為“PCU”)30、電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42、發(fā)動(dòng)機(jī)50、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)60、驅(qū)動(dòng)軸70和車輪80。電池10是鋰離子二次電池。電池10由多個(gè)鋰離子二次電池單元(cell，單電池)串聯(lián)連接而構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)50利用燃料的燃燒能來輸出動(dòng)能。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)60與電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42以及發(fā)動(dòng)機(jī)50的輸出軸連接，通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)42以及/或者發(fā)動(dòng)機(jī)50的輸出來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸70。并且，通過驅(qū)動(dòng)軸70使車輪80旋轉(zhuǎn)。如此，車輛5通過發(fā)動(dòng)機(jī)50以及/或者電動(dòng)發(fā)電機(jī)42的輸出來行駛。電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42既可以作為發(fā)電機(jī)也可以作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能，但電動(dòng)發(fā)電機(jī)41主要作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行工作，電動(dòng)發(fā)電機(jī)42主要作為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作工作。
詳細(xì)而言，電動(dòng)發(fā)電機(jī)41在加速時(shí)等要求發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，作為啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)50的啟動(dòng)器使用。此時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)41經(jīng)由P⑶30接受來自電池10的電力供給來作為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)50起轉(zhuǎn)(cranking)而啟動(dòng)。進(jìn)而,在發(fā)動(dòng)機(jī)50啟動(dòng)后，電動(dòng)發(fā)電機(jī)41能夠利用經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)60傳遞來的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出而旋轉(zhuǎn)來發(fā)電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)42利用蓄積于電池10的電力以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)41發(fā)電產(chǎn)生的電力中的至少任一方來驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)42的驅(qū)動(dòng)力被傳遞到驅(qū)動(dòng)軸70。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)42輔助發(fā)動(dòng)機(jī)50來使車輛5行駛，或者僅通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)42自己的驅(qū)動(dòng)力使車輛5行駛。另外，在車輛5的再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)42通過由車輪的旋轉(zhuǎn)力來驅(qū)動(dòng)，從而作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行工作。此時(shí)，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)42發(fā)電產(chǎn)生的再生電力經(jīng)由P⑶30充電到電池10。P⑶30在電池10和電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42之間進(jìn)行雙向的電力變換，并且對該電力變 換進(jìn)行控制以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42按照各自的的工作指令值(代表性地是轉(zhuǎn)矩指令值)進(jìn)行工作。例如，PCU30包括將來自電池10的直流電力變換成交流電力并施加于電動(dòng)發(fā)電機(jī) 41、42的變換器(inverter)等。該變換器也能夠?qū)㈦妱?dòng)發(fā)電機(jī)41、42的再生發(fā)電電力變換成直流電力并充電到電池10。系統(tǒng)主繼電器22、24設(shè)置在P⑶30與電池10之間。系統(tǒng)主繼電器22、24根據(jù)繼電器控制信號SE而接通斷開。系統(tǒng)主繼電器22、24斷開(OFF)時(shí)，電池10的充放電路徑被機(jī)械性地切斷。車輛5還具備用于監(jiān)視電池10的監(jiān)視單元20和控制電路100。監(jiān)視單元20監(jiān)視設(shè)置于電池10的溫度傳感器12、電壓傳感器14以及電流傳感器16的檢測結(jié)果，并將其輸出到控制電路100。此外，在圖I中，概括性地示出了溫度傳感器12以及電壓傳感器14，但實(shí)際上，如后述的圖2所示，溫度傳感器12以及電壓傳感器14設(shè)置有多個(gè)。圖2是表示電池10、溫度傳感器12、電壓傳感器14、電流傳感器16的結(jié)構(gòu)的圖。電池10由η個(gè)(η :2以上的整數(shù))電池塊(電池組)11串聯(lián)連接而構(gòu)成。此外，圖2中例示了 η=4的情況下的結(jié)構(gòu)。各電池塊11由多個(gè)電池單元IOa串聯(lián)連接而構(gòu)成。溫度傳感器12相對于各電池塊11分別各設(shè)置多個(gè)。此外，圖2中例示了溫度傳感器12相對于各電池塊11各設(shè)置2個(gè)的情況下的結(jié)構(gòu)。各溫度傳感器12分別檢測設(shè)置了各個(gè)溫度傳感器12的位置的溫度來作為電池溫度Tb。電壓傳感器14相對于各電池塊11分別各設(shè)置I個(gè)。各電壓傳感器14分別檢測各電池塊(各電池模塊)11的兩端電壓即塊電壓(模塊電壓)Vb (Vbl Vbn)。此外，圖2中例示了各電池塊11分別檢測塊電壓Vbl Vb4的結(jié)構(gòu)。電流傳感器16檢測在電池10中流動(dòng)的電流即電池電流Ib。此外，也可以設(shè)置多個(gè)電流傳感器16。各溫度傳感器12、各電壓傳感器14、電流傳感器16的檢測結(jié)果經(jīng)由監(jiān)視單元20發(fā)送到控制電路100。返回圖I，控制電路100由未圖不的CPlKCentral Processing Unit :中央處理單元)以及內(nèi)置有存儲(chǔ)器的電子控制單元(EOJ :ElectronicControl Unit)構(gòu)成,基于各傳感器的檢測結(jié)果和/或存儲(chǔ)于該存儲(chǔ)器中的信息等，執(zhí)行預(yù)定的運(yùn)算處理。
控制電路100基于用戶對加速踏板的操作量和/或車速設(shè)定對電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42的轉(zhuǎn)矩要求值?？刂齐娐?00控制由PCU30進(jìn)行的電力變換，以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)41、42按照該轉(zhuǎn)矩要求值進(jìn)行工作。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)50受未圖示的其他ECU控制。另外，圖I中，將控制電路100記載為單一的單元，但也可以是兩個(gè)以上的分開的單元。車輛5構(gòu)成為能夠與診斷裝置300連接。實(shí)施例I中，作為診斷裝置300被設(shè)置于經(jīng)銷商(dealer)等的修理工廠的情況進(jìn)行說明。此外，也可以將診斷裝置300設(shè)置于車輛5的內(nèi)部。診斷裝置300與控制電路100同樣地由未圖示的CPU以及內(nèi)置有存儲(chǔ)器的電子控制單元構(gòu)成。診斷裝置300由在修理工廠工作的服務(wù)人員等進(jìn)行操作。當(dāng)將診斷裝置300連接 于車輛5時(shí)，成為診斷裝置300和控制電路100之間能夠通信的狀態(tài)。診斷裝置300進(jìn)行與控制電路100的通信來診斷電池10的劣化狀態(tài)(以下，將由診斷裝置300進(jìn)行的診斷稱為“電池診斷”)。以下，對診斷裝置300進(jìn)行的電池診斷進(jìn)行說明。當(dāng)長時(shí)間使用電池10這種鋰離子二次電池時(shí)，有可能在其內(nèi)部析出金屬鋰而發(fā)生劣化。在鋰離子二次電池的蓄電量低的區(qū)域使鋰離子二次電池放電的情況下，鋰離子二次電池的電壓降低，但即使是相同放電量，鋰析出量越多則此時(shí)的電壓降低量越大。換言之，即使是相同的電壓降低量，鋰析出量越多則放電量越少(以下，也將該特性稱為“低域特性”)。診斷裝置300利用該低域特性對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。具體而言，診斷裝置300算出在電池10的蓄電量比預(yù)定量低的區(qū)域(以下，稱為“低SOC區(qū)域”)使電池10的電壓降低了預(yù)定電壓時(shí)的電池10的放電量(從電池10放電的電荷量)，基于所算出的放電量對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。圖3是診斷裝置300的與電池診斷有關(guān)的部分的功能框圖。圖3所示的各功能塊可以通過由電子電路等實(shí)現(xiàn)的硬件處理來實(shí)現(xiàn)，也可以通過執(zhí)行程序等實(shí)現(xiàn)的軟件處理來實(shí)現(xiàn)。診斷裝置300具備算出部310和診斷部320。算出部310算出在低SOC區(qū)域使電池10的電壓減低了預(yù)定電壓時(shí)的電池10的放電量。然后，診斷部320基于算出部310所算出的放電量對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。以下，對算出部310進(jìn)行說明。算出部310包括累計(jì)部311和結(jié)束部312。當(dāng)診斷裝置300連接于車輛5時(shí)，累計(jì)部311開始與車輛5的控制電路100之間的通信，接收來自控制電路100的信息(各電池溫度Tb、各塊電壓Vb、電池電流Ib等)，向控制電路100發(fā)送指令，進(jìn)行以下的處理。首先，累計(jì)部311判斷電池診斷的開始條件是否成立。電池診斷的開始條件例如是在車輛5的各電氣設(shè)備能夠工作的狀態(tài)(IG接通狀態(tài))下車輛5停止、且來自控制電路100的信息沒有異常這種條件。當(dāng)電池診斷的開始條件成立時(shí)，累計(jì)部311開始電池10的放電，并且進(jìn)行以下說明的電流累計(jì)處理。電池10放出的電荷經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)被充電到搭載于車輛5的輔機(jī)電池(未圖不)中。此外，也可以由其他的電氣設(shè)備來消耗電池10放出的電荷。以下，對累計(jì)部311進(jìn)行的電流累計(jì)處理的內(nèi)容進(jìn)行說明。首先，累計(jì)部311在塊電壓Vb降低到測定開始電壓Vs的時(shí)刻開始電池電流Ib的累計(jì)。并且，累計(jì)部311在塊電壓Vb降低到比測定開始電壓Vs低預(yù)定電壓的測定結(jié)束電壓Ve的時(shí)亥lj、或者電池電流Ib的累計(jì)值成為了新品判定閾值A(chǔ)l (后述)以上的時(shí)刻，結(jié)束電池電流Ib的累計(jì)，將電池電流Ib的累計(jì)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。這一系列的處理是電流累計(jì)處理的內(nèi)容。在電流累計(jì)處理中使用的測定開始電壓Vs以及測定結(jié)束電壓Ve，被預(yù)先設(shè)定成包含在上述的低SOC區(qū)域中的塊電壓Vb的變動(dòng)范圍內(nèi)的值。也就是說，通過電流累計(jì)處理得到的電流累計(jì)值，是低SOC區(qū)域中使電壓降低了預(yù)定電壓時(shí)的電池塊11的放電量。此外，以下，也將通過電流累計(jì)處理得到的電流累計(jì)值記載為“塊放電量Q”。圖4是表示進(jìn)行了電流累計(jì)處理的情況下的各電池塊11的放電特性的圖。如上所述，在電流累計(jì)處理中，算出塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的電流累計(jì)值來作為塊放電量Q。 根據(jù)上述的低域特性，鋰析出量越多則塊放電量Q越少。也就是說，根據(jù)塊放電量Q的大小，能夠掌握對應(yīng)的電池塊11的金屬鋰的析出量。如圖4的實(shí)線LI所示，塊放電量Q為新品判定閾值A(chǔ)l (后述)以上的電池塊11，處于金屬鋰幾乎沒有析出的狀態(tài)(以下，稱為“新品狀態(tài)”)。如圖4的虛線L2所示，塊放電量Q雖然小于新品判定閾值A(chǔ)l但大于不可使用判定閾值A(chǔ)2 (后述)的電池塊11，處于與新品狀態(tài)相比發(fā)生了劣化但鋰析出量還少而能夠繼續(xù)使用的狀態(tài)。如圖4的單點(diǎn)劃線L3所示，塊放電量Q進(jìn)一步降低而小于不可使用判定閾值A(chǔ)2的電池塊11，處于鋰析出量多而不能繼續(xù)使用的狀態(tài)。累計(jì)部311按各塊電壓Vbl Vbn (按各電池塊11)分別進(jìn)行電流累計(jì)處理。因此，按各塊電壓Vbl Vbn分別算出塊放電量QfQn。此外，圖4的雙點(diǎn)劃線L4示出了通過電流累計(jì)處理使塊電壓Vb與測定結(jié)束電壓Ve相比進(jìn)一步降低而降低到過放電判定閾值Vlow的情況下的放電特性。在鋰析出量非常多而劣化顯著的電池塊中，與其他的電池塊相比，塊電壓Vb提前降低到測定結(jié)束電壓Ve而電流累計(jì)處理結(jié)束。然而，由于在后述的結(jié)束條件成立之前其他的電池塊的電流累計(jì)處理還在繼續(xù)，因此即使在電流累計(jì)處理已結(jié)束的電池塊中也繼續(xù)放電。其結(jié)果，在劣化顯著的電池塊中，如圖4的雙點(diǎn)劃線L4所示，也可能會(huì)發(fā)生塊電壓Vb降低到過放電判定閾值Vlow的情況。返回圖3，結(jié)束部312判斷以下的結(jié)束條件是否成立，在結(jié)束條件成立的時(shí)刻使由累計(jì)部311進(jìn)行的電流累計(jì)處理結(jié)束。結(jié)束條件有正常結(jié)束條件和中斷結(jié)束條件。正常結(jié)束條件是用于使由累計(jì)部311進(jìn)行的電流累計(jì)處理正常結(jié)束而切換到由診斷部320進(jìn)行的電池診斷的判定處理的條件。結(jié)束部312例如在以下的(al) (a4)的任一方成立的情況下判斷為正常結(jié)束條件成立，使電流累計(jì)處理正常結(jié)束。(al)塊放電量QfQn都為新品判定閾值A(chǔ)l以上。(a2)塊電壓Vbl Vbn都為測定結(jié)束電壓Ve以下。(a3)塊電壓Vbl Vbn的至少任一個(gè)為測定結(jié)束電壓Ve以下且對應(yīng)的塊放電量Q小于不可使用判定閾值A(chǔ)2。(a4)塊電壓Vbl Vbn的至少任一個(gè)為過放電判定閾值Vlow以下。
此外，在正常結(jié)束時(shí)，累計(jì)部311將正常結(jié)束時(shí)刻的塊放電量QfQn與塊電壓Vbl Vbn —起輸出到診斷部320。另一方面，中斷結(jié)束條件用于是使由累計(jì)部311進(jìn)行的電流累計(jì)處理強(qiáng)制性地中斷并結(jié)束的條件。結(jié)束部312例如在以下的(bl) (b4)的任一個(gè)成立的情況下判斷為中斷結(jié)束條件成立，使電流累計(jì)處理強(qiáng)制性地中斷并結(jié)束。(bl)來自控制電路100的信息發(fā)生了異常。(b2)電池溫度Tb處于預(yù)定溫度范圍外。(b3)有解除IG接通狀態(tài)的操作(IG斷開操作)。(b4)從電流累計(jì)處理開始經(jīng)過的時(shí)間超過了上限時(shí)間。此外，在中斷結(jié)束的情況下，不向由診斷部320進(jìn)行的電池診斷的判定處理切換。 接著，對診斷部320進(jìn)行說明。診斷部320基于來自算出部310的塊放電量Q(Ql Qn)以及塊電壓Vb (Vbl Vbn)，對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。診斷部320包括判定部321和設(shè)定部322。判定部321在電流累計(jì)處理正常結(jié)束的情況下，判斷以下的第f 3條件是否成立，根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行判定的判定處理。第I條件是塊放電量QfQn都為新品判定閾值A(chǔ)l以上(參照圖4的實(shí)線LI)這一條件。在第I條件成立的情況下，判定部321判定為電池10為“新品狀態(tài)”，輸出表示“新品狀態(tài)”的信號Rl。第2條件是塊電壓Vbl Vbn的至少任一個(gè)為測定結(jié)束電壓Ve以下且對應(yīng)的塊放電量Q小于不可使用判定閾值A(chǔ)2 (參照圖4的單點(diǎn)劃線L3)這一條件。第3條件是至少任一個(gè)塊電壓Vb為過放電判定閾值Vlow以下(參照圖4的雙點(diǎn)劃線L4)且塊放電量QfQn都小于不可使用判定閾值A(chǔ)2這一條件。在第2條件或第3條件成立的情況下，判定部321判定為電池10為“不可使用”，輸出表示“不可使用”的信號R2。在第f第3條件無論哪個(gè)條件都不成立的情況下(參照圖4的虛線L2)，判定部321判定為電池10為“能夠使用”，輸出表示“能夠使用”的信號R3。此外，判定部321的判定結(jié)果被顯示于診斷裝置300的顯示器和/或車輛5的信息面板等來通知給用戶。設(shè)定部322基于電流累計(jì)處理時(shí)的電池溫度Tb以及電池電流Ib，設(shè)定上述的新品判定閾值A(chǔ)l、不可使用判定閾值A(chǔ)2。圖5是表示電流累計(jì)處理時(shí)的電池溫度Tb以及電池電流Ib與新品判定閾值A(chǔ)l的對應(yīng)關(guān)系的圖?？紤]即使是新品狀態(tài)的電池10在低溫狀態(tài)下放電量也會(huì)降低這一情況，電流累計(jì)處理時(shí)的電池溫度Tb越低，設(shè)定部322將新品判定閾值A(chǔ)l設(shè)定成越小的值。由此，即使在低溫狀態(tài)下，也可防止將新品的電池10誤判定為“新品”以外的狀態(tài)。對于新品判定閾值A(chǔ)l，可以對所有的電池塊11設(shè)定為共同的值，也可以按各電池塊11分別設(shè)定。無論哪種情況下，在新品判定閾值A(chǔ)l的設(shè)定中使用的電池溫度Tb，都優(yōu)選使用電池10內(nèi)的最低溫度(根據(jù)需要，各電池塊11內(nèi)的最低溫度)。如此，由于電池10內(nèi)的最低溫度越低則新品判定閾值A(chǔ)l被設(shè)定為越低的值，因此能夠更切實(shí)地防止將新品狀態(tài)的電池10誤判定為“新品狀態(tài)”以外的狀態(tài)。
另外，如圖5所不，電流累計(jì)處理時(shí)的電池電流Ib越聞，設(shè)定部322將新品判定閾值A(chǔ)l設(shè)定為越小的值。與新品判定閾值A(chǔ)l同樣地，設(shè)定部322基于電流累計(jì)處理時(shí)的電池溫度Tb以及電池電流Ib設(shè)定不可使用判定閾值A(chǔ)2。此外，也可以通過其他的方法來設(shè)定不可使用判定閾值A(chǔ)2，也可以將其設(shè)為固定值。設(shè)定部322所設(shè)定的新品判定閾值A(chǔ)l以及不可使用判定閾值A(chǔ)2被輸出到判定部321，被用于上述的判定處理。另外，新品判定閾值A(chǔ)l以及不可使用判定閾值A(chǔ)2也被輸出到算出部310，被用于電流累計(jì)處理以及電流累計(jì)處理的結(jié)束條件的判斷。圖6是表示用于實(shí)現(xiàn)上述的功能的診斷裝置300的處理順序的流程圖。以下所示的流程圖的各步驟(以下，將步驟省略寫為“S”)，如上所述可以通過硬件處理來實(shí)現(xiàn)也可以通過軟件處理來實(shí)現(xiàn)。
在SlO中，診斷裝置300判斷上述的電池診斷的開始條件是否成立。若電池診斷的開始條件成立(S10中“是”)，處理移至S20。否則(S10中“否”)，該處理結(jié)束。在S20中，診斷裝置300使電池10開始放電。在S30中，診斷裝置300進(jìn)行上述的電流累計(jì)處理。圖7是表示進(jìn)行電流累計(jì)處理的情況下的診斷裝置300的處理順序的流程圖。此夕卜，該處理按各電池塊11分別執(zhí)行。在S31中，診斷裝置300判斷塊電壓Vb是否低于測定開始電壓Vs。若塊電壓Vb低于測定開始電壓Vs (S31中“是”)，處理移至S32。否則(S31中“否”)，處理返回S31。在S32中，診斷裝置300開始電池電流Ib的累計(jì)。在S33中，診斷裝置300判斷塊電壓Vb是否低于測定結(jié)束電壓Ve。若塊電壓Vb低于測定結(jié)束電壓Ve (S33中“是”)，處理移至S35。否則(S33中“否”)，處理移至S34。在S34中，診斷裝置300繼續(xù)電池電流Ib的累計(jì)。然后，處理返回S33。在S35中，診斷裝置300結(jié)束電池電流Ib的累計(jì)。在S36中，診斷裝置300將累計(jì)結(jié)束時(shí)刻的電池電流Ib的累計(jì)值作為塊放電量Q存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。此外，由于電流累計(jì)處理是按各電池塊11分別執(zhí)行的，因此η個(gè)塊放電量Q (塊放電量Ql Qn)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。返回圖6，在S40中，診斷裝置300判斷上述的結(jié)束條件(正常結(jié)束條件或中斷結(jié)束條件)是否成立。若結(jié)束條件成立(S40中“是”)，處理移至S50。否則(S40中“否”)，處理返回S30。此外，在圖6中示出了在S30的電流累計(jì)處理后進(jìn)行S40的判斷的順序，但實(shí)際上，也可以在S30的電流累計(jì)處理中進(jìn)行S40的判斷。也就是說，當(dāng)在S30的電流累計(jì)處理中結(jié)束條件成立時(shí)，處理移至S50。在S50中，診斷裝置300結(jié)束S30的電流累計(jì)處理，使電池10的放電停止。在S60中，診斷裝置300通過上述的方法(參照圖5的映射)設(shè)定新品判定閾值A(chǔ)l、不可使用判定閾值Α2。在S70中，診斷裝置300進(jìn)行上述的判定處理。圖8是表示進(jìn)行判定處理的情況下的診斷裝置300的處理順序的流程圖。S71中，診斷裝置300判斷電流累計(jì)處理的結(jié)束是否是正常結(jié)束。若是正常結(jié)束(S71中“是”)，處理移至S72。否則(S71中“否”)，該處理結(jié)束，不進(jìn)行判定處理。
在S72中，診斷裝置300判斷第I條件是否成立。第I條件如上所述是塊放電量QfQn都為新品判定閾值A(chǔ)l以上這一條件。若第I條件成立(S72中“是”)，處理移至S73。否則(S72中“否”)，處理移至S74。在S73中，診斷裝置300判定為電池10為“新品狀態(tài)”。在S74中，診斷裝置300判斷第2條件是否成立。第2條件如上所述是塊電壓Vbl Vbn的至少任一個(gè)為測定結(jié)束電壓Ve以下且對應(yīng)的塊放電量Q小于不可使用判定閾值A(chǔ)2這一條件。若第2條件成立(S74中“是”)，處理移至S75。否則(S74中“否”)，處理移至S76。在S75中，診斷裝置300判定為電池10為“不可使用”。在S76中，診斷裝置300判斷第3條件是否成立。第3條件如上所述是至少任一個(gè) 塊電壓Vb為過放電判定閾值Vlow以下且塊放電量QfQn都小于不可使用判定閾值A(chǔ)2這一條件。若第3條件成立(S76中“是”)，處理移至S75。否則(S76中“否”)，處理移至S77。在S77中，診斷裝置300判定為電池10為“能夠使用”。如上所述，本實(shí)施例I涉及的診斷裝置300，按各塊算出在低SOC區(qū)域使電池10的各塊電壓從測定開始電壓Vs降低到測定結(jié)束電壓Ve時(shí)的放電量，基于所算出的各放電量對因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。因此，利用在低SOC區(qū)域即使是相同的電壓降低量、鋰析出量越多則放電量就越少這一特性(低域特性)，能夠高精度地判斷因金屬鋰析出導(dǎo)致的電池10的劣化狀態(tài)。[實(shí)施例2]如上所述，為了利用低域特性高精度地判斷電池10的劣化狀態(tài)，需要將在電流累計(jì)處理中使用的測定開始電壓Vs設(shè)定為包含于低SOC區(qū)域中的塊電壓Vb的變動(dòng)范圍內(nèi)的值。因此，需要使測定開始電壓Vs為比較低的值。另一方面，若測定開始電壓Vs過低，則判定精度反而會(huì)降低。圖9是對從測定開始電壓Vs起開始電流累計(jì)的情況下的放電量與從測定開始電壓Vs與測定結(jié)束電壓Ve之間的中間電壓Vmid起開始電流累計(jì)的情況下的放電量進(jìn)行比較的圖。劣化了的二次電池的放電量(實(shí)線)與新品狀態(tài)的二次電池的放電量(虛線)之差是與診斷對象的二次電池的金屬鋰的析出量對應(yīng)的值，但該放電量的差從塊電壓Vb比較高時(shí)就開始產(chǎn)生。因此，如圖9所示，在從測定開始電壓Vs降低到中間電壓Vmid的時(shí)刻在已經(jīng)劣化的二次電池的放電量與新品狀態(tài)的二次電池之間也產(chǎn)生放電量差Λ q。因此，若從中間電壓Vmid起開始電流累計(jì)，則電流累計(jì)處理的結(jié)果所得到的放電量沒有考慮上述的放電量差A(yù) q。也就是說，從中間電壓Vmid起開始電流累計(jì)的情況下的放電量差A(yù)Qlow,與從測定開始電壓Vs起開始電流累計(jì)的情況下的放電量差A(yù)Q相比小Aq，相應(yīng)地判定精度也降低。因此，在電池診斷的開始條件成立的時(shí)刻、塊電壓Vb比測定開始電壓Vs低的情況下，為了不使判定精度降低，需要在暫且對電池10充電使各塊電壓Vbl Vbn增加到測定開始電壓Vs之后執(zhí)行電流累計(jì)處理，電池診斷所需要的時(shí)間會(huì)延長。鑒于這種問題，在實(shí)施例2中，在車輛5行駛中(通常運(yùn)轉(zhuǎn)中)，控制電路IOOa預(yù)先算出并存儲(chǔ)塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到中間電壓Vmid為止的電池電流Ib的累計(jì)值(以下，稱為“放電量Q0”)。并且，診斷裝置300a在車輛5停止中進(jìn)行的電池診斷時(shí)，算出塊電壓Vb從中間電壓Vmid降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的的電池電流Ib的累計(jì)值(以下，稱為“塊放電量Qd”)，并且從控制電路IOOa讀出在車輛5行駛中所存儲(chǔ)的塊放電量QO。診斷裝置300a將對塊放電量Qd加上塊放電量QO得到的值作為塊放電量Q使用來進(jìn)行判定處理。圖10是實(shí)施例2涉及的控制電路IOOa以及診斷裝置300a的與電池診斷有關(guān)的部分的功能框圖。實(shí)施例2中，作為診斷裝置300a被設(shè)置于經(jīng)銷商等的修理工廠的情況進(jìn)行說明。此外，與實(shí)施例I同樣，也可以將診斷裝置300a設(shè)置于車輛5的內(nèi)部。控制電路IOOa具備累計(jì)部110和存儲(chǔ)部120。在車輛5行駛中，累計(jì)部110算出從測定開始電壓Vs到中間電壓Vmid為止的電池電流Ib的累計(jì)值，將所算出的累計(jì)值作為塊放電量QO存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部120中。圖11是表示控制電路IOOa的塊放電量QO的算出方法的圖。如圖11所示，累計(jì)部110在塊電壓Vb低于了測定開始電壓Vs的時(shí)刻開始電池電流Ib的累計(jì)，在塊電壓Vb降 低到中間電壓Vmid的時(shí)刻結(jié)束累計(jì)。并且，將累計(jì)結(jié)束時(shí)刻的累計(jì)值作為塊放電量QO存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部120中。按各電池塊11進(jìn)行塊放電量QO的算出。因此，在存儲(chǔ)部120中存儲(chǔ)有與各電池塊11對應(yīng)的η個(gè)塊放電量QO (Q01 QOn)。此外，鑒于在電池10的使用期間比較短而劣化未加重(未發(fā)展)的階段實(shí)際上進(jìn)行電池診斷的可能性低這一情況，也可以在例如電池10的使用期間超過預(yù)定年數(shù)之后在I次旅行(trip)僅進(jìn)行I次塊放電量QO的算出。圖12是表示算出塊放電量QO的情況下的控制電路IOOa的處理順序的流程圖。此夕卜，該處理按各電池塊11分別執(zhí)行。在SlOO中，控制電路IOOa判斷在車輛5行駛中預(yù)定條件是否成立。預(yù)定條件是處于低SOC區(qū)域、且在電池溫度Tb包含于預(yù)定溫度范圍且電池電流Ib包含于預(yù)定范圍內(nèi)的狀態(tài)下塊電壓Vb低于了測定開始電壓Vs這一條件。該條件是用于確保后述的塊放電量QO的算出精度(電池診斷的判定精度)的條件。若預(yù)定條件成立(S100中“是”)，處理移至SlOlo否則(S100中“否”)，處理返回S100。在SlOl中，控制電路IOOa開始電池電流Ib的累計(jì)。在S102中，控制電路IOOa判斷塊電壓Vb是否低于中間電壓VmicL若塊電壓Vb低于中間電壓Vmid (S102中“是”)，處理移至S104。否則(S102中“否”)，處理移至S103。在S103中，控制電路IOOa繼續(xù)電池電流Ib的累計(jì)。然后，處理返回S102。在S104中，控制電路IOOa結(jié)束電池電流Ib的累計(jì)。在S106中，控制電路IOOa將電池電流Ib的累計(jì)值作為塊放電量QO存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部120中。此外，由于該處理是按各電池塊11分別執(zhí)行的，因此η個(gè)塊放電量QO (塊放電量QOfQOn)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部120中。返回圖10，對診斷裝置300a的功能進(jìn)行說明。診斷裝置300a具備算出部310a和診斷部320。算出部310a具備累計(jì)部311a和結(jié)束部312。結(jié)束部312以及診斷部320的功能，與實(shí)施例I中說明的相同，因此在此不重復(fù)詳細(xì)說明。累計(jì)部311a將開始電流累計(jì)的電壓作為中間電壓Vmid而通過與實(shí)施例I同樣的方法進(jìn)行電流累計(jì)處理，算出塊電壓Vb從中間電壓Vmid降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊方文電量Qd (Qdl^Qdn)0然后，累計(jì)部311a在正常結(jié)束條件成立的情況下，讀出在車輛5的存儲(chǔ)部120中所存儲(chǔ)的塊放電量Q0，將對所讀出的塊放電量QO加上所算出的塊放電量Qd得到的值作算出為塊放電量Q并輸出到判定部321。圖13是表示累計(jì)部311a的塊放電量Q的算出方法的圖。對于塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到中間電壓Vmid為止的塊放電量Q0，在車輛5行駛中通過控制電路IOOa預(yù)先算出并存儲(chǔ)。即使在電池診斷的開始條件成立時(shí)的塊電壓Vb低于測定開始電壓Vs的情況下，累計(jì)部311a也不使塊電壓Vb增加到測定開始電壓Ns (不對電池10充電)而從中間電壓Vmid起開始電流累計(jì)處理來算出塊放電量Qd。并且,算出對從控制電路IOOa讀出的塊放電量QO加上塊放電量Qd得到的值來作為塊放電量Q。此外，該處理也按各電池塊11執(zhí)行。也就是說，累計(jì)部311a算出對各塊放電量QOfQOn分別加上對應(yīng)的各塊放電量QdfQdn而得到的值來作為各塊放電量Qf Qn。
如此，在實(shí)際診斷時(shí)只是通過僅算出塊電壓Vb從中間電壓Vmid降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊放電量Qd，就能夠算出塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊放電量Q。也就是說，即使在診斷開始時(shí)的塊電壓Vb低于測定開始電壓Vs的情況下，也能夠不使塊電壓Vb暫且增加到測定開始電壓Vs而能夠算出塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊放電量Q。因此，能夠不使診斷精度降低地縮短診斷所需要的時(shí)間。圖14是表示診斷裝置300a的電流累計(jì)處理的處理順序的流程圖。此外，在圖14所示的流程圖中，對與前述的圖7所示的流程圖相同的處理標(biāo)記相同的步驟序號。它們的處理也相同。因此，在此不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。在S31a中，診斷裝置300a判斷塊電壓Vb是否低于中間電壓VmicL若塊電壓Vb低于中間電壓Vmid (S31a中“是”)，處理移至S32。否則(S31a中“否”)，處理返回S31a。在S35a中，診斷裝置300a結(jié)束電池電流Ib的累計(jì)。此外，到該時(shí)刻為止的電池電流Ib的累計(jì)值，是塊電壓Vb從中間電壓Vmid降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊放電量Qd0在S36a中，診斷裝置300a讀出在車輛5的控制電路IOOa中所記載的塊放電量QO0在S36b中，診斷裝置300a算出對從控制電路IOOa讀出的塊放電量QO加上通過電流累計(jì)處理算出的塊放電量Qd而得到的值來作為塊放電量Q。在S36c中，診斷裝置300a將所算出的塊放電量Q (=Q0+Qd)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。通過該處理所存儲(chǔ)的塊放電量Q (=Q0+Qd)被用于之后的判定處理(參照圖6的S70、圖7)。如上所述，在實(shí)施例2中，在車輛5行駛中，預(yù)先算出并存儲(chǔ)塊電壓Vb從測定開始電壓Vs降低到中間電壓Vmid為止的塊放電量Q0。并且，在診斷時(shí)，算出塊電壓Vb從中間電壓Vmid降低到測定結(jié)束電壓Ve為止的塊放電量Qd，考慮塊放電量QO和塊放電量Qd來進(jìn)行電池診斷。因此，能夠不使診斷精度降低地縮短診斷所需要的時(shí)間。[實(shí)施例3]在實(shí)施例I中，在電流累計(jì)處理時(shí)使蓄積于電池10的電荷放電到車輛5內(nèi)部的輔機(jī)電池。另外，在實(shí)施例I中，將診斷裝置300設(shè)置于車輛5的外部。
與此相對，在實(shí)施例3中，在電流累計(jì)處理時(shí)使蓄積于電池10的電荷放電到設(shè)置于車輛外部的電源。另外，在實(shí)施例3中，將診斷裝置300設(shè)置于車輛內(nèi)部。圖15是說明實(shí)施例3涉及的車輛5b的概略結(jié)構(gòu)的框圖。如圖15所示，車輛5b在內(nèi)部具備診斷裝置300。此外，也可以將診斷裝置300設(shè)置為與控制電路100 —體。另外，車輛5b是所謂的插電式車輛，能夠利用具有充放電功能的外部電源310的電力對電池10充電。車輛5b具備構(gòu)成為能夠連接于外部電源310的連接器210和設(shè)置在電池10與連接器210之間的充放電裝置200。其他的構(gòu)造、功能、處理與前述的第I實(shí)施例相同，因此在此不重復(fù)詳細(xì)說明。充放電裝置200基于來自控制電路100的信號，進(jìn)行從外部電源400向電池10的充電以及從電池10向外部電源400的放電。
圖16是表示實(shí)施例3涉及的診斷裝置300的處理順序的流程圖。此外，在圖16所示的流程圖中，對與前述的圖6所示的流程圖相同的處理標(biāo)記相同的步驟序號。它們的處理也相同。因此，在此不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。在SlOa中，診斷裝置300判斷外部電源400是否已連接于連接器210。若外部電源400已連接于連接器210 (SlOa中“是”)，處理移至SlOb。否則(SlOa中“否”)，該處理結(jié)束。在SlOb中，診斷裝置300判斷診斷允許條件是否成立。診斷允許條件是電池10的蓄電量比預(yù)定量低(處于低SOC區(qū)域)這一條件。此外，由于在低SOC區(qū)域中塊電壓Vb比預(yù)定值低，因此也可以將診斷允許條件設(shè)為塊電壓Vb比預(yù)定值低這一條件。另外，也可以在診斷允許條件中附加電池10的使用年數(shù)超過預(yù)定年數(shù)這一條件。若診斷允許條件成立(SlOb中“是”)，處理移至S20a。否則(SlOb中“否”)，該處理結(jié)束。在S20a中，診斷裝置300使從電池10向外部電源400的放電開始。在S50a中，診斷裝置300使從電池10向外部電源400的放電停止。在S80中，診斷裝置300允許從外部電源400向電池10開始充電。由此，開始從外部電源400向電池10的充電。如此，在實(shí)施例3中，在能夠利用外部電源400的電力對電池10充電的車輛5b的內(nèi)部具備診斷裝置300，在外部電源400已連接于插電式車輛時(shí)(用戶要開始從外部電源400向電池10充電時(shí))，將電池10的電荷放電到外部電源400來進(jìn)行電池診斷。如此，即使不將車輛5b運(yùn)至修理工廠也能夠進(jìn)行電池診斷。另外，能夠通過將電流累計(jì)處理時(shí)的放電目標(biāo)設(shè)為外部電源400來從電池10穩(wěn)定地放電，因此能夠高精度地算出電池電流Ib的累計(jì)值。另外，在外部電源400已連接于插電式車輛時(shí)，不是總進(jìn)行電池診斷，而是在能夠利用電池10的低域特性的低SOC區(qū)域的情況下進(jìn)行電池診斷。因此，能夠避免僅為了電池診斷而使電池10的蓄電量從高區(qū)域降低到低SOC區(qū)域，能夠抑制浪費(fèi)的電力消耗。[實(shí)施例3的變形例]在上述的實(shí)施例3中，在開始從外部電源400向電池10的充電之前進(jìn)行電池診斷，所以各塊電壓Vb會(huì)降低到測定結(jié)束電壓Ve。在這樣的情況下，也可以在電池診斷后，將電池10的電荷進(jìn)一步放電到外部電源400而使電池10的蓄電量暫且降低到大致為零(比零稍大的值)，然后開始從外部電源400向電池10的充電，計(jì)測從充電開始時(shí)到電池10成為滿充電狀態(tài)的充到電池10的電荷量來作為電池10的可蓄電容量。此外，對于電池10是否達(dá)到了滿充電狀態(tài)，例如根據(jù)塊電壓Vb是否達(dá)到了與滿充電狀態(tài)對應(yīng)的電壓來判斷即可。圖17是表示實(shí)施例3的變形例涉及的診斷裝置300的處理順序的流程圖。此外，在圖17所示的流程圖中，對與前述的圖16所示的流程圖相同的處理標(biāo)記相同的步驟序號。它們的處理也相同。因此，在此不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。在S80a中，診斷裝置300在S70的判定處理后，使電池10的電荷進(jìn)一步放電到外部電源400直到電池10的蓄電量大致為零。在S80b中，診斷裝置300在電池10的蓄電量大致為零之后允許開始從外部電源400向電池10的充電。由此，開始從外部電源400向電池10的充電。在S80c中，診斷裝置300，計(jì)測從開始充電到電池10達(dá)到滿充電狀態(tài)為止充到電池10的電荷量(電池電流Ib的累計(jì)值)來作為電池10的可蓄電容量。 如此，通過在從外部電源400向電池10開始充電時(shí)進(jìn)行上述的處理，能夠定期且高精度地對因電池10的劣化導(dǎo)致的可蓄電容量的降低進(jìn)行檢測。[實(shí)施例4]如實(shí)施例2的開頭所述，為了高精度地判定電池10的劣化狀態(tài)，需要將測定開始電壓Vs設(shè)為比較低的值，但若測定開始電壓Vs過低則判定精度反而會(huì)降低。鑒于這一點(diǎn)，在實(shí)施例4中，在塊電壓Vb低于基準(zhǔn)電壓的情況下，判斷為無法從測定開始電壓Vs起開始電流累計(jì)處理，不進(jìn)行診斷。此外，以下，對將基準(zhǔn)電壓設(shè)定為了測定開始電壓Vs的情況進(jìn)行說明。圖18是實(shí)施例4的變形例涉及的診斷裝置300的處理順序的流程圖。此外，在圖18所示的流程圖中，對與前述的圖6所示的流程圖相同的處理標(biāo)記相同的步驟序號。它們的處理也相同。因此，在此不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。在Sll中，診斷裝置300進(jìn)行電流傳感器16的偏移(offset)學(xué)習(xí)。診斷裝置300將不進(jìn)行電池10的充放電的狀態(tài)下的電流傳感器16的輸出值存儲(chǔ)為偏移量。診斷裝置300根據(jù)偏移量對電流傳感器16的檢測值進(jìn)行修正來掌握電池電流Ib。在S12中，診斷裝置300判斷各塊電壓Vbl Vbn中最低的塊電壓Vb是否比測定開始電壓Vs (基準(zhǔn)電壓)高。若最低的塊電壓Vb比測定開始電壓Vs高(S12中“是”)，診斷裝置300使處理前進(jìn)到S30以后，進(jìn)行電池診斷。另一方面，若最低的塊電壓Vb比測定開始電壓Vs低(S12中“否”)，診斷裝置300使處理結(jié)束，不進(jìn)行電池診斷。如此，在電池診斷的判定精度低的狀況下不進(jìn)行電池診斷，由此能夠防止誤判定。此外，作為電池診斷的判定精度降低的主要原因，除了塊電壓Vb以外，還有電池溫度Tb和電池電流Ib。存在如下傾向電池溫度Tb越低，另外電池電流Ib越大，則檢測精度越低。因此，在圖18的S12的處理和S40的處理中，除了判斷塊電壓Vb是否比測定開始電壓Vs高以外，還判斷電池溫度Tb是否包含于預(yù)定溫度范圍內(nèi)以及電池電流Ib是否包含于預(yù)定范圍內(nèi)，在不滿足這些條件的某一個(gè)的情況下，也可以為了防止誤判定而不進(jìn)行電池診斷。
應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開的實(shí)施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。附圖標(biāo)記的說明5、5b車輛，10電池，IOa電池單兀，11電池塊，12溫度傳感器，14電壓傳感器，16電流傳感器，20監(jiān)視單元，22、24系統(tǒng)主繼電器，41、42電動(dòng)發(fā)電機(jī)，50發(fā)動(dòng)機(jī)，60動(dòng)力分配機(jī) 構(gòu)，70驅(qū)動(dòng)軸，80車輪，IOOUOOa控制電路，110、311、31 Ia累計(jì)部，120存儲(chǔ)部，200充放電裝置，210連接器，300、300a診斷裝置，310、310a算出部，312結(jié)束部，320診斷部，321判定部，322設(shè)定部，400外部電源。
權(quán)利要求
1.一種二次電池(10)的診斷裝置，具備算出部(310)和診斷部(320)， 所述算出部進(jìn)行如下的算出處理使所述二次電池放電，算出在所述二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下所述二次電池的電壓從第I電壓降低到比所述第I電壓低的第2電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來作為診斷用放電量， 所述診斷部基于所述診斷用放電量進(jìn)行所述二次電池的劣化診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述診斷部基于所述算出處理時(shí)的所述二次電池的放電電流值以及溫度來設(shè)定用于所述劣化診斷的閾值，基于對所述閾值與所述診斷用放電量進(jìn)行比較的結(jié)果來進(jìn)行所述劣化診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述診斷部基于所述算出處理時(shí)的所述二次電池的放電電流值以及所述二次電池內(nèi)部的最低溫度來設(shè)定用于所述劣化診斷的第I閾值，基于對所述第I閾值與所述診斷用放電量進(jìn)行比較的結(jié)果來進(jìn)行所述二次電池是否處于幾乎沒有劣化的第I狀態(tài)的診斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述診斷部除了所述第I閾值以外還設(shè)定比所述第I閾值小的第2閾值，在所述診斷用放電量比所述第I閾值大的情況下診斷為所述二次電池處于所述第I狀態(tài)，在所述診斷用放電量比所述第I閾值小且比所述第2閾值大的情況下診斷為所述二次電池處于雖然與所述第I狀態(tài)相比發(fā)生了劣化但能夠繼續(xù)使用的第2狀態(tài)，在所述診斷用放電量比所述第2閾值小的情況下診斷為所述二次電池處于與所述第2狀態(tài)相比發(fā)生了劣化而不能繼續(xù)使用的第3狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述算出部在所述二次電池的蓄電量比所述預(yù)定量小的情況下進(jìn)行所述算出處理，在所述二次電池的蓄電量比所述預(yù)定量大的情況下不進(jìn)行所述算出處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述算出部在所述二次電池的電壓比所述第I電壓高的情況下進(jìn)行所述算出處理，在所述二次電池的電壓比所述第I電壓低的情況下不進(jìn)行所述算出處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述二次電池搭載于能夠利用所述二次電池的電力來行駛的車輛， 所述車輛具備控制裝置(100)，該控制裝置在所述車輛行駛期間、預(yù)定條件成立了的情況下，算出并存儲(chǔ)所述二次電池的電壓從所述第I電壓降低到所述第I電壓與所述第2電壓之間的中間電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來作為第I放電量， 所述算出部在所述算出處理時(shí)從所述控制裝置取得所述第I放電量，考慮所述第I放電量來算出所述診斷用放電量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述算出部在所述車輛停止期間算出所述二次電池的電壓從所述中間電壓降低到所述第2電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來作為第2放電量，算出在所述第I放電量加上所述第2放電量而得到的值來作為所述診斷用放電量。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述二次電池以及所述診斷裝置搭載于能夠利用所述二次電池的電力來行駛、且具備用于使電力在外部電源與所述二次電池之間授受的充放電裝置的車輛， 所述算出部在所述外部電源已連接于所述車輛的情況下，控制所述充放電裝置來使所述二次電池向所述外部電源放電而進(jìn)行所述算出處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述診斷裝置在所述外部電源已連接于所述車輛的情況下，當(dāng)所述二次電池的蓄電量比預(yù)定量小時(shí)，在使所述二次電池向所述外部電源放電而使所述二次電池的蓄電量大致為零之后開始向所述二次電池充電，計(jì)測從開始充電到所述二次電池成為滿充電狀態(tài)為止充到所述二次電池的電荷量來作為所述二次電池的可蓄電容量。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的診斷裝置，其中， 所述二次電池是鋰離子二次電池。
12.—種車輛，具備能夠通過診斷裝置(300)進(jìn)行劣化狀態(tài)診斷的二次電池(10)， 所述診斷裝置基于在所述二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下所述二次電池的電壓從第I電壓降低到比所述第I電壓低的第2電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來進(jìn)行所述二次電池的劣化診斷， 所述車輛具備 算出部(110)，其在所述車輛行駛期間、預(yù)定條件成立了的情況下，算出所述二次電池的電壓從所述第I電壓降低到所述第I電壓與所述第2電壓之間的中間電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來作為第I放電量；和 存儲(chǔ)部(120)，其為了使所述診斷裝置取得所述第I放電量而存儲(chǔ)所述第I放電量，所述診斷裝置在所述車輛停止期間從所述存儲(chǔ)部取得所述第I放電量，考慮所述第I放電量來進(jìn)行所述劣化診斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，其中， 所述車輛在內(nèi)部具備所述診斷裝置。
14.一種二次電池(10)的診斷方法，是二次電池(10)的診斷裝置(300)進(jìn)行的診斷方法，包括 進(jìn)行如下的算出處理的步驟，使所述二次電池放電，算出在所述二次電池的蓄電量比預(yù)定量低的狀態(tài)下所述二次電池的電壓從第I電壓降低到比所述第I電壓低的第2電壓為止的所述二次電池放電的電荷量來作為診斷用放電量；和 進(jìn)行劣化診斷的步驟，基于所述診斷用放電量進(jìn)行所述二次電池的劣化診斷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種二次電池的診斷裝置以及診斷方法、車輛。診斷裝置對多個(gè)電池塊串聯(lián)連接構(gòu)成的鋰離子二次電池(以下，稱為“電池”)因金屬鋰析出導(dǎo)致的劣化狀態(tài)進(jìn)行診斷。診斷裝置在診斷的開始條件成立的情況下，使電池開始放電，按各電池塊算出各電池塊的電壓(Vb)從測定開始電壓(Vs)降低起到降低到測定結(jié)束電壓(Ve)為止從電池放出的塊放電量(Q)。診斷裝置在所有的塊放電量(Q)都比新品判定閾值(A1)大的情況下判定為電池為“新品狀態(tài)”，在所有的塊放電量(Q)都比不可使用判定閾值(A2)大的情況下判定為電池為“能夠使用”，在至少任一個(gè)塊放電量(Q)小于不可使用判定閾值(A2)的情況下判定為電池為“不可使用”。
文檔編號G01R31/36GK102906582SQ20108006688
公開日2013年1月30日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者真野亮, 石下晃生, 松本潤一, 手冢卓睦 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社