用于電池組的控制系統(tǒng)以及判定電池組的再利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于電池組的控制系統(tǒng)以及判定電池組的再利用的方法。一種用于由多個(gè)電池（11A、11B、11C、11N）構(gòu)成的電池組（2）的控制系統(tǒng)，通過(guò)使用每一個(gè)所述電池（11A、11B、11C、11N）的開(kāi)路電壓、內(nèi)部電阻和滿充電容量的檢測(cè)值作為評(píng)價(jià)參數(shù)，判定該電池組（2）是否能被再利用。
【專利說(shuō)明】用于電池組的控制系統(tǒng)以及判定電池組的再利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于具有多個(gè)電池的電池組(battery assembly)的控制系統(tǒng)以及判定電池組的再利用(reuse)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]向用于使車輛行駛的電動(dòng)機(jī)供給電力的電池被安裝在電動(dòng)車輛或者混合動(dòng)力車輛上。所述電池由于反復(fù)充電和放電而劣化。根據(jù)在例如日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2003-007348 (JP2003-007348A)中公開(kāi)的技術(shù)，用戶僅為新電池支付保證金并且從經(jīng)銷商購(gòu)買處于滿充電狀態(tài)的電池。于是，如果用戶將已經(jīng)使用了的電池帶到經(jīng)銷商處，則在經(jīng)銷商處基于已使用的電池的剩余容量計(jì)算使用了的電量。用戶為計(jì)算出的使用了的電量付款。然后，檢查從車輛回收的已使用的電池的劣化水平。如果有可能繼續(xù)使用該電池，則該電池被再充電并在經(jīng)銷商處被再次出售。如果不可能繼續(xù)使用該電池，則該電池被從經(jīng)銷商發(fā)送到制造商，在制造商處該電池被再造(recycled)。
[0003]經(jīng)銷商判定電池的劣化水平，由此防止由于其劣化而具有縮短的可用壽命的電池被不期望地錯(cuò)誤地銷售給用戶。在JP2003-007348A中，公開(kāi)了充電次數(shù)、滿充電容量值以及電池已使用的年數(shù)作為用于評(píng)價(jià)電池的劣化水平的評(píng)價(jià)參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，基于上述評(píng)價(jià)參數(shù)可能會(huì)不準(zhǔn)確地檢測(cè)電池的劣化水平。因此，本發(fā)明提供了一種能夠準(zhǔn)確判定電池組的劣化水平的控制系統(tǒng)以及判定電池組的再利用的方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面的控制系統(tǒng)是一種用于具有多個(gè)電池的電池組的控制系統(tǒng)，并且包括:檢測(cè)器，其被配置為檢測(cè)每一個(gè)所述電池的開(kāi)路電壓值；以及電池組診斷單元。所述電池組診斷單元被配置為通過(guò)使用每一個(gè)所述電池的所述開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值以及滿充電容量值作為評(píng)價(jià)參數(shù)，判定所述電池組是否能被再利用。
[0006]在如上所述的控制系統(tǒng)中，所述電池組診斷單元可以被配置為基于將所述評(píng)價(jià)參數(shù)與滿足所述評(píng)價(jià)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的所述電池的數(shù)目相關(guān)聯(lián)的評(píng)價(jià)條件，判定所述電池組是否能被再利用。使用如此配置的電池組診斷單元，能夠以提高的準(zhǔn)確度判定電池組是否能被再利用。
[0007]在如上所述的控制系統(tǒng)中，所述電池組診斷單元可以被配置為基于所述評(píng)價(jià)參數(shù)將所述電池分成多個(gè)類。使用如此配置的診斷單元，可以連續(xù)進(jìn)行關(guān)于電池是否能被再利用的判定以及對(duì)各個(gè)電池的評(píng)價(jià)。
[0008]在如上所述的控制系統(tǒng)中，所述電池組可以為這樣的電池:該電池存儲(chǔ)將要向用于使車輛行駛的電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電力，并且在所述車輛中使用之后被回收。在這種情況下，可以正確地判定已經(jīng)安裝在車輛上的電池能否被再利用。
[0009]在如上所述的控制系統(tǒng)中，所述電池組可以按照原樣被再利用。
[0010]在如上所述的控制系統(tǒng)中，在用新電池更換所述電池組的所述電池中的至少一個(gè)之后，所述電池組可以被再利用。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的判定具有多個(gè)電池的電池組是否能被再利用的方法包括以下步驟:獲得每一個(gè)所述電池的開(kāi)路電壓值；獲得每一個(gè)所述電池的內(nèi)部電阻值；獲得每一個(gè)所述電池的滿充電容量值；以及當(dāng)滿足如下條件i)到iv)時(shí)，判定所述電池組能被再利用。條件i)是滿足關(guān)于所述開(kāi)路電壓值的第一標(biāo)準(zhǔn)的電池的數(shù)目等于或大于第一預(yù)定數(shù)目，并且條件ii)是滿足關(guān)于所述內(nèi)部電阻值的第二標(biāo)準(zhǔn)的電池的數(shù)目等于或大于第二預(yù)定數(shù)目。條件iii)是滿足關(guān)于所述滿充電容量值的第三標(biāo)準(zhǔn)的電池的數(shù)目等于或大于第三預(yù)定數(shù)目，并且條件iv)是滿足所有所述第一、第二和第三標(biāo)準(zhǔn)的電池的數(shù)目等于或大于第四預(yù)定數(shù)目。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，可以準(zhǔn)確地判定電池組的劣化水平。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)重要性，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件，且在附圖中:
[0014]圖1是控制系統(tǒng)的框圖；
[0015]圖2是示出當(dāng)測(cè)量電池模塊IlA的內(nèi)部電阻值時(shí)的電路配置的圖；
[0016]圖3是示出當(dāng)測(cè)量電池模塊IlB的內(nèi)部電阻值時(shí)的電路配置的圖；
[0017]圖4是示出當(dāng)僅電池模塊IlA被充電時(shí)的電路配置的圖；
[0018]圖5是示例出測(cè)量開(kāi)路電壓值的方法的流程圖；
[0019]圖6是示例出測(cè)量?jī)?nèi)部電阻值的方法的流程圖；
[0020]圖7是示出在放電期間獲得的電池模塊11的電流值和電壓值的示意圖；
[0021]圖8是示例出測(cè)量放電容量的方法的流程圖；以及
[0022]圖9是示例出判定電池組是否將被翻新(rebuilt)或再利用的方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]將參考圖1描述用于判定電池組是否能被再利用的控制系統(tǒng)。圖1是示出作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的框圖。該實(shí)施例的控制系統(tǒng)I判定使用了的電池2是否能被再利用，該電池2已被用作存儲(chǔ)要供應(yīng)到使車輛行駛的電動(dòng)機(jī)的電力的電池。
[0024]控制系統(tǒng)I包括電池組2以及電池組診斷系統(tǒng)4。電池組2包括多個(gè)電池模塊(對(duì)應(yīng)于電池)IlA -1 IN。電池模塊IlA -1lN中的每一個(gè)包括多個(gè)電池單體(cell) 111。電池模塊IlA-1 IN可以串聯(lián)連接。包含在電池模塊IlA-1lN的每一個(gè)中的電池單體111的數(shù)目可以相等。電池單體111可以是二次電池單體，例如鋰離子電池單體或鎳-金屬-氫化物電池單體或電容器。
[0025]電池模塊IlA-1lN分別被設(shè)置有電壓傳感器21A-21N。電壓傳感器21A - 21N中的每一個(gè)獲得關(guān)于電池模塊IlA -1lN中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的電壓值的信息。電流傳感器22獲得關(guān)于代表從電池組2傳遞的電流的電流值的信息。
[0026]在電池模塊IlA與電池組診斷單元4之間設(shè)置端開(kāi)關(guān)(end switch) SffAl0在電池模塊IlA -1lN的相鄰模塊之間設(shè)置模塊間開(kāi)關(guān)SWBl - SWNl。電池模塊IlA -1 IN分別設(shè)有旁路電路A-N。旁路電路A-N中的每一個(gè)可操作為將對(duì)應(yīng)的電池模塊IIA -1 IN從連接電路斷開(kāi)，所述連接電路連接電池組2與電池組診斷單元4。分別在旁路電路A-N中設(shè)置旁路開(kāi)關(guān) SWA2 - SWN2。
[0027]電池組診斷單元4包括控制器41、充電/放電裝置42和存儲(chǔ)裝置43。電池組2和充電/放電裝置42通過(guò)連接電路T連接。在連接電路T中設(shè)置繼電器SWXl、SWX2?？刂破?1控制端開(kāi)關(guān)SWA1、模塊間開(kāi)關(guān)SWBl - SWN1、旁路開(kāi)關(guān)SWA2 - SWN2以及繼電器SWX1、SWX2的開(kāi)關(guān)操作。
[0028]當(dāng)端開(kāi)關(guān)SWAl關(guān)斷并且旁路開(kāi)關(guān)SWA2接通時(shí)，電池模塊IlA從連接電池組2和電池組診斷單元4的連接電路斷開(kāi),并且旁路電路A被并入(incorporate)到所述連接電路中。當(dāng)端開(kāi)關(guān)SWAl接通并且旁路開(kāi)關(guān)SWA2關(guān)斷時(shí)，旁路電路A從所述連接電路斷開(kāi)，并且電池模塊IlA被并入到所述連接電路中。關(guān)于其他電池模塊IlB - 11N，也可以通過(guò)控制模塊間開(kāi)關(guān)SWBl - SffNl和旁路開(kāi)關(guān)SWB2 - SWN2的開(kāi)關(guān)操作來(lái)改變電流流過(guò)的路徑。
[0029]當(dāng)繼電器SWXl、SWX2接通時(shí)，允許電池組2與充電/放電裝置42之間的充電和放電。即，允許將電流從電池組2放電到負(fù)載，并且允許電池組2被從充電/放電裝置42供應(yīng)的電流充電。當(dāng)繼電器SWX1、SWX2關(guān)斷時(shí)，禁止電池組2與充電/放電裝置42之間的充電和放電。
[0030]控制器41獲得電池模塊11A-11N中的每一個(gè)的開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值和滿充電容量值，作為用于判定電池組2是否能被再利用的評(píng)價(jià)參數(shù)?？刂破?1可以是CPU或MPU，或者可以包括執(zhí)行由CPU執(zhí)行的操作的至少一部分的ASIC電路等等。
[0031]將描述測(cè)量電池模塊11A-11N中的每一個(gè)的開(kāi)路電壓值的方法。電池模塊11A-11N的開(kāi)路電壓值分別由電壓傳感器21A-21N測(cè)量。當(dāng)測(cè)量開(kāi)路電壓值時(shí)，需要執(zhí)行禁止每個(gè)電池模塊11A-11N放電的操作。更具體地，在電池組診斷單元4中設(shè)置的所有開(kāi)關(guān)，SP，端開(kāi)關(guān)SWA1、模塊間開(kāi)關(guān)SWBl - SWN1、旁路開(kāi)關(guān)SWA2 - SWN2以及繼電器SWX1、SWX2需要被關(guān)斷。
[0032]將描述測(cè)量電池模塊Ila-1lN中的每一個(gè)的內(nèi)部電阻值的方法。如圖2所示，接通端開(kāi)關(guān)SWAl、旁路開(kāi)關(guān)SWB2-SWN2以及繼電器SWX1、SWX2。在這種狀態(tài)下，電池模塊IlA按箭頭方向被放電，并且獲得由電壓傳感器21A和電流傳感器22測(cè)量的電壓值和電流值，從而可以計(jì)算出電池模塊IlA的內(nèi)部電阻值。
[0033]此外，如圖3所示，接通模塊間開(kāi)關(guān)SWB1、旁路開(kāi)關(guān)SWA2、旁路開(kāi)關(guān)SWC2-SWN2以及繼電器SWX1、SWX2。在這種狀態(tài)下，電池模塊IlB按箭頭方向被放電，并且獲得由電壓傳感器2IB和電流傳感器22測(cè)量的電壓值和電流值，從而可以計(jì)算出電池模塊IIB的內(nèi)部電阻值。測(cè)量其它電池模塊11C-11N的內(nèi)部電阻值的方法類似于上述方法，因此將不再重復(fù)描述。
[0034]將描述測(cè)量電池模塊11A-11N中的每一個(gè)的滿充電容量值的方法。當(dāng)僅使電池模塊11A-11N中的電池模塊IlA處于滿充電狀態(tài)時(shí)，可以根據(jù)所獲得的電流的積分量計(jì)算電池模塊IlA的滿充電容量值，并且僅電池模塊IlA被放電直到其電壓變?yōu)榈扔诜烹娊刂闺妷骸?br> [0035]如圖4所示，接通端開(kāi)關(guān)SWAl、旁路開(kāi)關(guān)SWB2 - SWN2 (除了旁路開(kāi)關(guān)SWA2以外)以及繼電器SWXl、SWX2，并且關(guān)斷所有剩余開(kāi)關(guān)。在這種狀態(tài)下，充電/放電裝置42按箭頭方向釋放電流，從而僅使電池模塊11A-11N中的電池模塊IlA進(jìn)入滿充電狀態(tài)。S卩，充電/放電裝置42繼續(xù)進(jìn)行充電操作，直到由電壓傳感器2IA檢測(cè)到的電池模塊IlA的電壓值達(dá)到與滿充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電壓值，從而可以使電池模塊IIA進(jìn)入滿充電狀態(tài)。
[0036]然后，如圖2所示，電池模塊IIA被放電直到其電壓變?yōu)榈扔诜烹娊刂闺妷?，同時(shí)用電壓傳感器21A監(jiān)視電池模塊IlA的電壓值，并且計(jì)算在放電期間累積的電流量，從而可以測(cè)量電池模塊IlA的滿充電容量值。測(cè)量剩余電池模塊11B-11N的滿充電容量值的方法類似于上述方法，因此將不再重復(fù)描述。
[0037]存儲(chǔ)裝置43存儲(chǔ)用于判定電池組2是否能被利用或翻新的各種信息。將在下文中描述所述各種信息的細(xì)節(jié)。存儲(chǔ)裝置43可以由單個(gè)存儲(chǔ)裝置提供，或者可以由在一起工作的兩個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)裝置提供。正如將在下文中描述的，控制器41判定電池組2中包含的滿足關(guān)于開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值和滿充電容量值的特定標(biāo)準(zhǔn)的電池模塊的數(shù)目，以判定電池組2是否能被再利用或翻新。
[0038]接下來(lái)將參考圖5的流程圖更詳細(xì)地描述檢測(cè)電池模塊11A-11N的開(kāi)路電壓值的方法。在初始狀態(tài)下，電池組2和電池組診斷單元4彼此連接。在步驟SlOl中，控制器41接通繼電器SWX1、SWX2、端開(kāi)關(guān)SWAl以及模塊間開(kāi)關(guān)SWB1-SWN1，并且控制充電/放電裝置42，以便對(duì)電池組2進(jìn)行充電。
[0039]在步驟S102中，控制器41判定電壓傳感器21A-21N中任何電壓傳感器的電壓值是否已經(jīng)達(dá)到充電截止電壓。如果電壓傳感器21A-21N中任何電壓傳感器的電壓值已達(dá)到了充電截止電壓，則控制進(jìn)行到步驟S103。如果電壓傳感器21A-21N的電壓值均未達(dá)到充電截止電壓，則控制返回到步驟S101，并且繼續(xù)進(jìn)行充電。
[0040]在步驟S103中，控制器41關(guān)斷繼電器SWX1、SWX2以停止充電，并且控制進(jìn)行到步驟S104。在步驟S104中，控制器41根據(jù)電壓傳感器21A-21N的輸出結(jié)果測(cè)量各電池模塊IIA-1IN的開(kāi)路電壓值。在步驟S105中，控制器41將由各電壓傳感器21A-21N檢測(cè)的電壓值——即，與各電池模塊11A-11N的模塊編號(hào)相關(guān)聯(lián)的各電池模塊11A-11N的開(kāi)路電壓值一存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。在步驟S106中，控制進(jìn)行到檢測(cè)內(nèi)部電阻的步驟。
[0041]將參考圖6的流程圖更詳細(xì)地描述檢測(cè)電池模塊11A-11N的內(nèi)部電阻值的方法。在步驟S201中，控制器41接通繼電器SWX1、SWX2、端開(kāi)關(guān)SWAl以及模塊間開(kāi)關(guān)SWB1-SWN1，以便對(duì)電池組2進(jìn)行放電。在該步驟中，控制器41可通過(guò)逐漸增大電流值來(lái)對(duì)電池組2放電。
[0042]在步驟S202中，控制器41以給定的時(shí)間間隔獲得電流傳感器22和電壓傳感器21A-21N的輸出結(jié)果，并且將所述結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。在步驟S203中，控制器41判定電池模塊11A-11N中的任何電池模塊的電壓值是否已經(jīng)降低到放電截止電壓。
[0043]如果電池模塊11A-11N中的任何電池模塊的電壓值已經(jīng)降低到放電截止電壓(步驟S203，是)，則控制進(jìn)行到步驟S204。如果電池模塊11A-11N的電壓值均未降低到放電截止電壓(步驟S203，否)，則控制返回到步驟S201，并且繼續(xù)進(jìn)行放電。
[0044]在步驟S204中，控制器41根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中的電流值和電壓值計(jì)算電池模塊11A-11N中的每一個(gè)的內(nèi)部電阻值。圖7示意性示出了在放電期間獲得的電池模塊IlA的電流值和電壓值。在圖7中，水平軸表示電流值，垂直軸表示電壓值。參考圖7，當(dāng)在圖中繪制的電壓值和電流值不位于直線上時(shí)，控制器41可以通過(guò)定義適當(dāng)?shù)闹本€來(lái)計(jì)算內(nèi)部電阻值。[0045]在步驟S205中，控制器41將與電池模塊11A-11N中的相應(yīng)模塊編號(hào)相關(guān)聯(lián)的所計(jì)算出的內(nèi)部電阻值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。在步驟S206中，控制進(jìn)行到測(cè)量滿充電容量值的步驟。
[0046]將參考圖8的流程圖更詳細(xì)地描述測(cè)量電池模塊11A-11N中的每一個(gè)的滿充電容量值的方法。在該實(shí)施例中，按電池模塊IIA-1IN的順序測(cè)量滿充電容量值。在步驟S301中，控制器41操作端開(kāi)關(guān)SWAl等，以便建立其中電池模塊11A-11N中的僅電池模塊IlA被充電的狀態(tài)，即，將電路設(shè)定為圖2所示例的那樣。然而，應(yīng)當(dāng)注意，電流沿與圖2中所示例的電路中的電流方向相反的方向流動(dòng)。
[0047]在步驟S302中，控制器41操作充電/放電裝置42，以便僅對(duì)電池模塊IIA進(jìn)行充電。在步驟S303中，控制器41判定電池模塊IlA的電壓值是否已經(jīng)達(dá)到充電截止電壓。如果電池模塊IlA的電壓值已經(jīng)達(dá)到充電截止電壓(步驟S303，是)，則控制進(jìn)行到步驟S304。如果電池模塊IlA的電壓值尚未達(dá)到充電截止電壓(步驟S303，否)，則控制返回到步驟S302，并繼續(xù)進(jìn)行充電。
[0048]在步驟S304中，控制器41將充電/放電裝置42的操作模式從充電模式切換到放電模式，并且對(duì)電池模塊IIA進(jìn)行放電。在步驟S305中，控制器41基于電流傳感器22的輸出值對(duì)電流值進(jìn)行積分，并且將與模塊編號(hào)相關(guān)聯(lián)的電流積分量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。在步驟S306中，控制器41判定電池模塊IlA的電壓值是否已經(jīng)降低到放電截止電壓。如果電池模塊IlA的電壓值已經(jīng)降低到放電截止電壓(步驟S306，是)，則控制進(jìn)行到步驟S307。如果電池模塊IlA的電壓值尚未降低到放電截止電壓(步驟S306，否)，則控制返回到步驟S304和S305，并且在放電繼續(xù)進(jìn)行的同時(shí)繼續(xù)對(duì)電流值進(jìn)行積分。
[0049]在步驟S307中，控制器41控制充電/放電裝置42，以便停止對(duì)電池模塊IIA的放電。在步驟S308中，控制器41判定是否已經(jīng)對(duì)所有的電池模塊11A-11N測(cè)量了電流積分量(即，滿充電容量值)。由于在該流程的該循環(huán)中尚未對(duì)電池模塊11B-11N進(jìn)行測(cè)量電流積分量的操作，控制進(jìn)行到步驟S309。
[0050]在步驟S309中，控制器41選擇下一電池模塊，即，電池模塊11B，并且返回到步驟S301。對(duì)所有的電池模塊進(jìn)行這些步驟S301-S309的處理。如果已經(jīng)對(duì)所有電池模塊測(cè)量了電流積分量(步驟S308，是)，則控制進(jìn)行到步驟S310。在步驟S310中，控制進(jìn)行到再利
用/翻新判定步驟。
[0051]接下來(lái)將參考圖9的流程圖描述判定電池組2是否能被再利用的方法。在步驟S401中，控制器41基于在上文中參考圖5描述的檢測(cè)開(kāi)路電壓值的步驟中獲得的檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算滿足開(kāi)路電壓等于或高于預(yù)定值的條件(第一標(biāo)準(zhǔn))的電池模塊的數(shù)目，并且判定所計(jì)算出的電池模塊的數(shù)目是否等于或大于規(guī)定數(shù)目(第一預(yù)定數(shù)目)。此處，關(guān)于所述“預(yù)定值”和“規(guī)定數(shù)目”的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。所述“預(yù)定值”可以基于電池模塊的容許劣化程度而適當(dāng)?shù)卮_定，并且所述“規(guī)定數(shù)目”可以根據(jù)例如再利用的目的而適當(dāng)?shù)卮_定。
[0052]如果滿足開(kāi)路電壓值等于或高于預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目等于或大于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S401，是)，則電池組2有可能是良品，并且控制進(jìn)行到步驟S402。如果滿足開(kāi)路電壓值等于或高于預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目小于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S401，否)，則判定該電池組2是次品(defective item),并且控制進(jìn)行到步驟S407。[0053]在步驟S402中，控制器41基于在上文中參考圖6描述的檢測(cè)內(nèi)部電阻值的步驟中獲得的檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算滿足內(nèi)部電阻值等于或低于預(yù)定值的條件(第二標(biāo)準(zhǔn))的電池模塊的數(shù)目。然后，控制器41判定所計(jì)算出的滿足內(nèi)部電阻值等于或低于預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目是否等于或大于規(guī)定數(shù)目(第二預(yù)定數(shù)目)。此處，關(guān)于所述“預(yù)定值”和“規(guī)定數(shù)目”的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。所述“預(yù)定值”可以基于電池模塊的容許劣化程度而適當(dāng)?shù)卮_定。所述“規(guī)定數(shù)目”可以根據(jù)例如再利用的目的而適當(dāng)?shù)卮_定。
[0054]如果滿足內(nèi)部電阻值等于或低于預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目等于或大于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S402，是)，則該電池組2有可能是良品，并且控制進(jìn)行到步驟S403。如果滿足內(nèi)部電阻值等于或低于預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目小于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S402，否)，則判定該電池組2是次品，并且控制進(jìn)行到步驟S407。
[0055]在步驟S403中，控制器41基于在上文中參考圖8描述的測(cè)量滿充電容量的步驟中獲得的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算滿足滿充電容量值等于或高于預(yù)定值的條件(第三標(biāo)準(zhǔn))的電池模塊的數(shù)目。然后，控制器41判定所計(jì)算出的滿足滿充電容量值等于或高于所述預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目是否等于或大于規(guī)定數(shù)目(第三預(yù)定數(shù)目)。此處，關(guān)于所述“預(yù)定值”和“規(guī)定數(shù)目”的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置43中。所述“預(yù)定值”可以基于電池模塊的容許劣化程度而適當(dāng)?shù)卮_定，并且所述“規(guī)定數(shù)目”可以根據(jù)例如再利用的目的而適當(dāng)?shù)卮_定。
[0056]如果滿足滿充電容量值等于或高于所述預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目等于或大于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S403，是)，則電池組2有可能是良品，并且控制進(jìn)行到步驟S404。如果滿足滿充電容量值等于或高于所述預(yù)定值的條件的電池模塊的數(shù)目小于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S403，否)，則判定該電池組2是次品，并且控制進(jìn)行到步驟S407。
[0057]在步驟S404中，控制器41判定滿足上述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)的電池模塊的數(shù)目是否等于或大于規(guī)定數(shù)目(第四預(yù)定數(shù)目)。如果滿足所述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)的電池模塊的數(shù)目等于或大于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S404，是)，則控制進(jìn)行到步驟S405。如果滿足所述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)的電池模塊的數(shù)目小于所述規(guī)定數(shù)目(步驟S404，否)，則控制進(jìn)行到步驟S407。
[0058]在步驟S405中，控制器41判定是否所有電池模塊都滿足所述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)。如果所有電池模塊都滿足所述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)，則控制進(jìn)行到步驟S406。如果僅一部分電池模塊滿足所述第一標(biāo)準(zhǔn)、第二標(biāo)準(zhǔn)和第三標(biāo)準(zhǔn)，則控制進(jìn)行到步驟S408。
[0059]在步驟S406中，控制器41判定電池組2能被再利用。在這種情況下，電池組2按照原樣作為例如固定式蓄電池而被再利用。此處，固定式蓄電池是指不是安裝在諸如車輛的移動(dòng)物體上而是被固定在適當(dāng)位置上的蓄電池。固定式蓄電池的一個(gè)例子是向一個(gè)或多個(gè)家用電器供應(yīng)電力的蓄電池。固定式蓄電池以恒定電流被充電和放電。
[0060]在步驟S408中，控制器41判定電池組2能被翻新。在這種情況下，用新電池模塊更換作為電池組2的一部分的次品電池模塊，從而電池組2作為例如固定式蓄電池而被再利用。
[0061]在步驟S407中，控制器41判定電池組2應(yīng)當(dāng)被再造。在這種情況下，電池組2被拆解，并且電池組2所分解成的部件用于各種目的。即，能被再利用或翻新的電池組2被認(rèn)為是可再利用的，而應(yīng)當(dāng)被再造的電池組2被認(rèn)為是不可再利用的。[0062]接下來(lái)，將描述對(duì)包含在被判定為可再利用的電池組2中的電池模塊進(jìn)行分類的方法。此處，對(duì)電池模塊進(jìn)行分類的方法是指根據(jù)劣化水平對(duì)電池模塊進(jìn)行分類，所述分類的一個(gè)例子如下。在存儲(chǔ)裝置43中，存儲(chǔ)關(guān)于基于開(kāi)路電壓值的分類的信息、關(guān)于基于內(nèi)部電阻值的分類的信息、以及關(guān)于基于滿充電容量值的分類的信息。
[0063]基于開(kāi)路電壓值將電池模塊分類為A類、B類和C類。屬于A類的電池模塊的開(kāi)路電壓值高于屬于B類的電池模塊的開(kāi)路電壓值，并且屬于B類的電池模塊的開(kāi)路電壓值高于屬于C類的電池模塊的開(kāi)路電壓值?；趦?nèi)部電阻值將電池模塊分類為A類、B類和C類。屬于A類的電池模塊的內(nèi)部電阻值低于屬于B類的電池模塊的內(nèi)部電阻值，并且屬于B類的電池模塊的內(nèi)部電阻值低于屬于C類的電池模塊的內(nèi)部電阻值。基于滿充電容量值將電池模塊分類為A類、B類和C類，屬于A類的電池模塊的滿充電容量值高于屬于B類的電池模塊的滿充電容量值，并且屬于B類的電池模塊的滿充電容量值高于屬于C類的電池模塊的滿充電容量值。
[0064]此處，控制器41將就所有評(píng)價(jià)項(xiàng)目(即，開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值和滿充電容量值)而言均屬于A類的一個(gè)或多個(gè)電池模塊評(píng)價(jià)為“A類”。控制器41將就評(píng)價(jià)項(xiàng)目(即，開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值和滿充電容量值)中的一項(xiàng)而言屬于C類的一個(gè)或多個(gè)電池模塊評(píng)價(jià)為“C類”?？刂破?1將具有評(píng)價(jià)項(xiàng)目的類別的其它組合的一個(gè)或多個(gè)電池模塊評(píng)價(jià)為“B類”或“C類”。上述用于對(duì)電池模塊進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)僅僅是一個(gè)例子，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)電池組2的再利用的目的而按需要改變所述分類標(biāo)準(zhǔn)。
[0065]盡管示例性實(shí)施例涉及由多個(gè)電池模塊構(gòu)成的電池組，但是本發(fā)明不限于這種類型的電池組，而是可以應(yīng)用于由多個(gè)電池單體構(gòu)成的電池組以及判定由多個(gè)電池單體構(gòu)成的電池組是否能被再利用的方法。此處，電池單體是指能夠被充電和放電的最小單位的單
J Li ο
[0066]盡管在所示例的實(shí)施例中單個(gè)充電/放電裝置42被用于獲得電池模塊IIA-1 IN的評(píng)價(jià)參數(shù)，但是本發(fā)明不限于這種設(shè)置。即，可以為電池模塊11A-11N中的每一個(gè)設(shè)置充電/放電裝置，以用于獲得評(píng)價(jià)參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有多個(gè)電池(11A、11B、11C、11N)的電池組(2)的控制系統(tǒng)(1)，包括: 檢測(cè)器(21A、21B、21C、21N)，其被配置為檢測(cè)每一個(gè)所述電池的開(kāi)路電壓值；以及 電池組診斷單元(4)，其被配置為通過(guò)使用每一個(gè)所述電池的所述開(kāi)路電壓值、內(nèi)部電阻值以及滿充電容量值作為評(píng)價(jià)參數(shù)，判定所述電池組(2)是否能被再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)(1)，其中，所述電池組診斷單元(4)被配置為基于將所述評(píng)價(jià)參數(shù)與滿足所述評(píng)價(jià)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的所述電池(11A、11B、11C、11N)的數(shù)目相關(guān)聯(lián)的評(píng)價(jià)條件，判定所述電池組(2)是否能被再利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制系統(tǒng)(1)，其中，所述電池組診斷單元(4)被配置為基于所述評(píng)價(jià)參數(shù)將所述電池(11A、11B、11C、I IN)分成多個(gè)類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)(1)，其中，所述電池組(2)包括這樣的電池:該電池存儲(chǔ)將要向用于使車輛行駛的電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電力，并且在所述車輛中使用之后被回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)(1)，其中，所述電池組(2)按照原樣被再利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)(1)，其中，在用新電池更換所述電池組的所述電池(11A、11B、11C、I IN)中的至少一個(gè)之后，所述電池組(2 )被再利用。
7.一種判定具有多個(gè)電池(11A、11B、11C、11N)的電池組(2)是否能被再利用的方法，包括: 獲得每一個(gè)所述電池(I ΙΑ、11B、11C、I IN)的開(kāi)路電壓值； 獲得每一個(gè)所述電池(I ΙΑ、11B、11C、I IN)的內(nèi)部電阻值； 獲得每一個(gè)所述電池(I ΙΑ、11B、11C、I IN)的滿充電容量值；以及當(dāng)滿足如下條件i)到iv)時(shí)，判定所述電池組(2)能被再利用，其中i )滿足關(guān)于所述開(kāi)路電壓值的第一標(biāo)準(zhǔn)的電池(11A、11B、11C、I IN)的數(shù)目等于或大于第一預(yù)定數(shù)目， ii)滿足關(guān)于所述內(nèi)部電阻值的第二標(biāo)準(zhǔn)的電池(11A、11B、11C、11N)的數(shù)目等于或大于第二預(yù)定數(shù)目， i i i )滿足關(guān)于所述滿充電容量值的第三標(biāo)準(zhǔn)的電池(11A、11B、11C、I IN)的數(shù)目等于或大于第三預(yù)定數(shù)目，以及 iv)滿足所有所述第一、第二和第三標(biāo)準(zhǔn)的電池(11A、11B、11C、I IN)的數(shù)目等于或大于第四預(yù)定數(shù)目。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK103543408SQ201310290582
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】?jī)?nèi)田昌利, 高橋泰博, 市川公一, 三井正彥 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社