電池管理終端和電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在更換二次電池時(shí)判定更換二次電池的所要求的特性的電池管理終端和電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，作為應(yīng)對環(huán)境問題的措施，開發(fā)出混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛等。諸如鋰離子二次電池之類的電池被安裝在這些車輛上。當(dāng)車輛報(bào)廢或當(dāng)為了維修而更換電池時(shí)，將回收被安裝在車輛上的電池。所回收的電池通過諸如回收利用、重新使用以及重新構(gòu)建之類的過程進(jìn)行重復(fù)使用。
[0003]回收利用是通過分解電池來回收利用電池的過程。重新使用是直接再利用電池組的過程。重新構(gòu)建是拆解電池組，收集可再利用的電池單體，然后重新構(gòu)建新的電池組的過程。
[0004]公開號為2012-155981的日本專利申請(JP 2012-155981A)描述了這樣的一種技術(shù):用于在再利用蓄電池時(shí)，利用有關(guān)蓄電池性能變化的信息，以通過將該信息發(fā)送到使用再利用電池的裝置來進(jìn)行充電和放電控制，從而通過再利用電池的特性適當(dāng)?shù)靥崛⌒阅?，該有關(guān)蓄電池性能變化的信息產(chǎn)生自初次使用時(shí)的使用情況。
[0005]JP 2012-155981A中描述的技術(shù)是令使用再利用電池的裝置的特性與再利用電池的特性適應(yīng)。但是，當(dāng)取決于用戶偏好等的用戶對裝置的使用不是普通使用時(shí)，有可能更換后的電池?zé)o法滿足用戶的要求。
[0006]特別是，當(dāng)持續(xù)使電池以大電流放電(下文也稱為“高速率放電”)時(shí)，電池的內(nèi)部電阻可能臨時(shí)(可逆地)增加。這種使用情況的持續(xù)導(dǎo)致電池劣化。當(dāng)用戶偏向在很容易發(fā)生高速率放電的情況下使用電池時(shí)，更換后的電池理想地為高度耐高速率放電的電池。電池以大電流充電(下文也稱為“高速率充電”)也以類似的方式進(jìn)行理解。
[0007]但是，在JP 2012-155981A中尚未研究再利用電池可能不適合于用戶所要求的使用，或者從使用再利用電池的裝置讀取用戶使用歷史，因此仍有改進(jìn)的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種電池管理終端和電池管理系統(tǒng)，其能夠選擇適合于用戶對裝置的使用的更換電池。
[0009]與本發(fā)明相關(guān)的電池管理終端用于被安裝在裝置上的二次電池。所述裝置包括第一電子控制單元。所述第一電子控制單元被配置為檢測流過所述二次電池的電流。所述第一電子控制單元被配置為基于所檢測的電流的歷史推定所述二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度失衡的變化。所述第一電子控制單元被配置為基于所推定的離子濃度失衡的變化計(jì)算與由于充電或放電導(dǎo)致的所述二次電池的劣化關(guān)聯(lián)的評價(jià)值。所述第一電子控制單元被配置為存儲(chǔ)所述評價(jià)值的歷史信息。所述電池管理終端包括第二電子控制單元和通知單元。所述第二電子控制單元被配置為，在所述二次電池被更換時(shí)，從所述第一電子控制單元獲取更換前的所述二次電池的所述評價(jià)值的歷史信息。所述第二電子控制單元被配置為基于所述評價(jià)值的歷史信息判定更換二次電池的所要求的要求特性。所述通知單元被配置為通知由所述第二電子控制單元判定的所述要求特性。
[0010]根據(jù)上述配置，當(dāng)所述裝置的使用具有如所述二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度失衡很容易發(fā)生這樣的趨勢時(shí)，可以在更換時(shí)考慮此趨勢的情況下，向用戶通知更換二次電池的所要求的特性。
[0011]使用上面安裝有所述二次電池的所述裝置時(shí)的電池使用歷史被記錄，并且可以在電池更換時(shí)讀出所述使用歷史，因此可以選擇適合于用戶對所述裝置的使用的更換電池。
[0012]所述第二電子控制單元可被配置為基于所述評價(jià)值的歷史信息判定所述裝置中的充電發(fā)生頻率或放電發(fā)生頻率的失衡。所述第二電子控制單元可被配置為通知適合于所述失衡的二次電池的特性作為所述要求特性。
[0013]通過上述控制，當(dāng)所述裝置的使用趨于朝向高速率充電或高速率放電的失衡時(shí)，可以向用戶通知適合于該使用的二次電池的特性。
[0014]所述裝置進(jìn)一步可包括從所述二次電池接收輸出的負(fù)荷。所述第一電子控制單元可被配置為，在所述評價(jià)值的累計(jì)值超過允許值時(shí)，與在所述評價(jià)值的累計(jì)值等于或小于所述允許值時(shí)相比，降低所述二次電池到所述負(fù)荷的輸出的上限值。所述第一電子控制單元可存儲(chǔ)所述允許值。所述第二電子控制單元可被配置為，在滿足所述要求特性的二次電池被安裝到所述裝置中作為更換電池時(shí)，將存儲(chǔ)的允許值重寫為大于所述存儲(chǔ)的允許值的值。
[0015]根據(jù)上述配置，所述第二電子控制單元重設(shè)所述允許值，以使電池更換后的裝置的輸出很難被限制，從而所述裝置能夠發(fā)揮出進(jìn)一步高的性能。
[0016]此外，所述通知單元可以為顯示器。
[0017]與本發(fā)明相關(guān)的電池管理系統(tǒng)包括裝置和電池管理終端。所述裝置包括二次電池和第一電子控制單元。所述第一電子控制單元被配置為檢測流過所述二次電池的電流。所述第一電子控制單元被配置為基于所檢測的電流的歷史推定所述二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度失衡的變化。所述第一電子控制單元被配置為基于所推定的離子濃度失衡的變化計(jì)算與由于充電或放電導(dǎo)致的所述二次電池的劣化關(guān)聯(lián)的評價(jià)值。所述第一電子控制單元被配置為存儲(chǔ)所述評價(jià)值的歷史信息。所述電池管理終端包括第二電子控制單元和通知單元。所述第二電子控制單元被配置為，在所述二次電池被更換時(shí)，從所述第一電子控制單元獲取更換前的所述二次電池的所述評價(jià)值的歷史信息。所述第二電子控制單元被配置為基于所述評價(jià)值的歷史信息判定更換二次電池的所要求的要求特性。所述通知單元被配置為通知由所述第二電子控制單元判定的所述要求特性。
[0018]根據(jù)上述配置，當(dāng)所述裝置的使用具有如所述二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度失衡容易發(fā)生這樣的趨勢時(shí)，可以在更換時(shí)考慮此趨勢的情況下，向用戶通知更換二次電池的所要求的特性。
[0019]使用上面安裝有所述二次電池的所述裝置時(shí)的電池使用歷史被記錄，并且可以在電池更換時(shí)讀出所述使用歷史，因此可以選擇適合于用戶對所述裝置的使用的更換電池。
【附圖說明】
[0020]下面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)意義，在所述附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中:
[0021]圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的電池管理系統(tǒng)的配置的視圖；
[0022]圖2是示意性地示出過度放電的充電和放電模式的圖形；
[0023]圖3是示意性地示出過度充電的充電和放電模式的圖形；
[0024]圖4是示出充電或放電失衡較小的情況下的電池劣化評價(jià)值D的分布的圖形；
[0025]圖5是示出充電或放電失衡較大的情況下的電池劣化評價(jià)值D的分布的圖形；
[0026]圖6是ECU 600的功能框圖；
[0027]圖7是示出在電池管理系統(tǒng)中執(zhí)行的更換電池選擇處理的流程圖；
[0028]圖8是示出再利用時(shí)按等級分類的工廠制造過程的流程圖；
[0029]圖9是示意性地示出放電電力上限值W0UT、電池劣化評價(jià)值D、目標(biāo)值E和電池劣化累計(jì)值SD的時(shí)間變化的實(shí)例的時(shí)間圖；以及
[0030]圖10是用于示出其中燃料經(jīng)濟(jì)性根據(jù)要使用的電池而提高的實(shí)例的表。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面的描述中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。它們的名稱和功能也相同。因此，不再重復(fù)它們的詳細(xì)描述。
[0032]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電池管理系統(tǒng)的配置的視圖。如圖1所示，電池管理系統(tǒng)由終端10和車輛100實(shí)現(xiàn)。終端10被配置為可與車輛100通信。電池庫存數(shù)據(jù)庫22可被設(shè)置在電池再制造工廠20等內(nèi)，并且能夠與終端10通信。
[0033]車輛100包括電力控制單元(P⑶)300、電池400、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)500和與這些組件相連的車輛電子控制單元(E⑶)600。
[0034]圖1所示的車輛100是其上安裝有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)500的電動(dòng)車輛。但是，不限于圖1所示的車輛，本發(fā)明也可應(yīng)用于任何使用電能行駛的車輛，例如其上除了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)500還安裝有引擎的混合動(dòng)力車輛。
[0035]電池400是電池組，在該電池組中，多個(gè)模塊彼此串聯(lián)連接，每個(gè)模塊包括多個(gè)集成在一起的鋰離子二次電池單體。每個(gè)鋰離子二次電池的正電極由能夠可逆地吸著(occlude)或釋放鋰離子(下文也稱為“鋰鹽”)的材料(例如，含鋰氧化物)制成。在充電過程中，正電極將鋰鹽釋放到電解液中，在放電過程中，正電極吸著電解液中的鋰鹽。每個(gè)鋰離子二次電池單體的負(fù)電極由能夠可逆地吸著或釋放鋰鹽的材料(例如，碳)制成。在充電過程中，負(fù)電極吸著電解液中的鋰鹽，在放電過程中，負(fù)電極將鋰鹽釋放到電解液中。
[0036]電動(dòng)機(jī)500是三相交流電動(dòng)機(jī)，并且通過存儲(chǔ)在電池400中的電力來驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)500的驅(qū)動(dòng)力被傳輸?shù)杰囕?未示出)。
[0037]E⑶600集成了控制單元651和存儲(chǔ)單元652。E⑶6