二次電池的控制裝置及控制方法
【專利說明】二次電池的控制裝置及控制方法
[0001]本申請為2012年11月14日提交的、申請號為201080066787.1的、發明名稱為
“二次電池的控制裝置及控制方法”的申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及能夠利用診斷裝置進行老化狀態的診斷的二次電池的控制。
【背景技術】
[0003]近年來，利用電力獲得驅動力的電動車輛(混合動力車、電動車等)廣泛地引起注目。電動車輛通常具備蓄積電動機驅動用的電力的二次電池。二次電池會發生時效老化，在老化的狀態下繼續使用的話會出現故障。因此，在電動車輛中，把握二次電池的老化的程度的情況至關重要。關于該點，例如，在日本特開2007-74891號公報(專利文獻I)中公開了一種根據電池的使用履歷來推定電池的壽命而對使用者進行警告的技術。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2007-74891號公報
[0007]專利文獻2:日本特開號公報
[0008]專利文獻3:日本特開號公報
[0009]專利文獻4:日本特開號公報

【發明內容】

[0010]然而，即使如專利文獻I那樣推定電池的壽命并對使用者進行警告，若使用者之后繼續使用壽命短的二次電池，則二次電池可能會出現故障。
[0011]本發明為了解決上述的課題而作出，其目的在于避免二次電池在老化的狀態下繼續使用而發生故障的情況。
[0012]本發明的控制裝置是能夠利用診斷裝置進行老化狀態的診斷的二次電池的控制裝置。該控制裝置具備:判定部，基于二次電池的使用狀況的履歷來判定是否需要診斷；警告部，在判定部判定為需要診斷時，警告使用者接受診斷；及限制部，在警告部警告使用者接受診斷之后經過規定期間仍未進行診斷的情況下，對二次電池的輸出進行限制。
[0013]優選的是，判定部對于多個參數中每個參數分別地判定是否需要診斷，所述多個參數包含二次電池的使用期間、二次電池的電壓超過基準值的時間的累積值、二次電池的充電電流中的超過了規定值的部分的累積值、及二次電池的放電電流的累積值中的至少任2個值。
[0014]優選的是，判定部對于多個參數中每個參數算出表示二次電池的老化的程度的電池年齡，在所算出的多個電池年齡的至少I個達到上限年齡時判定為需要診斷。
[0015]優選的是，控制裝置還具備在進行了診斷的情況下根據診斷的結果來變更電池年齡的變更部。
[0016]優選的是，變更部在診斷的結果表示能夠繼續使用二次電池時，使達到了上限年齡的電池年齡返回至比上限年齡低的規定年齡。
[0017]優選的是，變更部在診斷的結果表示能夠繼續使用二次電池時，使達到了上限年齡的電池年齡返回至規定年齡，并將未達到上限年齡的其他的電池年齡也設定為規定年齡。
[0018]優選的是，變更部在診斷的結果表示能夠繼續使用二次電池的情況下，在多個電池年齡的至少I個高于規定年齡時，將多個電池年齡設定為規定年齡，并且在多個電池年齡均低于規定年齡時，不進行多個電池年齡的變更。
[0019]優選的是，變更部在診斷的結果表示不能繼續使用二次電池時，將多個電池年齡設定為上限年齡。警告部在診斷的結果表示不能繼續使用二次電池時，將不能使用二次電池這一信息向使用者發出警告。限制部在診斷的結果表示不能繼續使用二次電池時，禁止二次電池的充放電。
[0020]優選的是，限制部執行使二次電池的充電電力的上限值及放電電力的上限值下降的第一控制及禁止二次電池的充放電的第二控制中的至少任一個控制，由此限制二次電池的輸出。
[0021]優選的是，限制部在判定部判定為需要診斷之后經過第一期間仍未進行診斷時，執行第一控制，在判定部判定為需要診斷之后經過比第一期間長的第二期間仍未進行診斷時，執行第二控制。
[0022]優選的是，控制裝置還具備:向使用者顯示信息的顯示裝置；及控制二次電池的充放電電力的電力控制裝置。警告部通過將催促進行診斷的消息顯示在顯示裝置上來警告使用者接受診斷。限制部通過控制電力控制裝置來限制二次電池的輸出。
[0023]優選的是，判定部基于如下參數中的至少任一個參數來判定是否需要診斷:二次電池的使用期間、二次電池的電壓超過了基準值的時間的累積值、二次電池的充電電流中的超過了規定值的部分的累積值、及二次電池的放電電流的累積值。
[0024]本發明的另一方面的控制方法是能夠利用診斷裝置進行老化狀態的診斷的二次電池的控制裝置所進行的控制方法。該控制方法包括如下步驟:基于二次電池的使用狀況的履歷來判定是否需要診斷的步驟；在判定為需要診斷時警告使用者接受診斷的步驟；及在警告使用者接受診斷之后經過規定期間仍未進行診斷的情況下，對二次電池的輸出進行限制的步驟。
[0025]發明效果
[0026]根據本發明，能夠將需要二次電池的老化狀態的診斷的情況向使用者發出警告而催促使用者進行基于診斷裝置的診斷。并且，在發出警告后仍未接受診斷而繼續使用二次電池時，限制(限制或禁止)二次電池電池的使用。因此，能夠避免二次電池在老化的狀態下繼續使用而發生故障的情況。
【附圖說明】
[0027]圖1是說明車輛的概略結構的框圖。
[0028]圖2是表示蓄電池及監視單元的結構的圖。
[0029]圖3是表示蓄電池中的金屬鋰的析出邏輯的圖。
[0030]圖4是表示鋰析出量與蓄電池的故障開始溫度之間的關系的圖。
[0031]圖5是控制電路的功能框圖。
[0032]圖6是表示電池使用期間Pb與蓄電池年齡YP之間的關系的映射。
[0033]圖7是表示單體電池電壓超過時間Tv的算出方法的圖。
[0034]圖8是表示單體電池電壓超過時間Tv與蓄電池年齡YV之間的關系的映射。
[0035]圖9是表示過電流累計值SIin的算出方法的圖。
[0036]圖10是表示過電流累計值SIin與蓄電池年齡Yiin之間的關系的映射。
[0037]圖11是表示放電電流累計值S1ut的算出方法的圖。
[0038]圖12是表示放電電流累計值S1ut與蓄電池年齡Y1ut之間的關系的映射。
[0039]圖13是表示判定是否需要電池診斷的方法的圖。
[0040]圖14是表示蓄電池年齡Y的更新方法的圖(其I)。
[0041 ]圖15是表示蓄電池年齡Y的更新方法的圖(其2)。
[0042]圖16是表示蓄電池年齡Y的更新方法的圖(其3)。
[0043]圖17是表示控制電路的處理順序的流程圖(其I)。
[0044]圖18是表不控制電路的處理順序的流程圖(其2)。
[0045]圖19是例示了由控制電路控制的車輛的行動的流程的圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，參照附圖，詳細說明本發明的實施例。需要說明的是，以下，對于圖中的相同或相當部分標注同一標號而原則上不重復其說明。
[0047]圖1是說明適用了本發明的實施例的二次電池的控制裝置的車輛5的概略結構的框圖。需要說明的是，圖1所示的車輛5是混合動力車輛，但本發明并未限定為混合動力車輛，而在全部電動車輛中能夠適用。
[0048]參照圖1，車輛5具備蓄電池10、系統主繼電器22、24、電力控制單元(PowerControI Unit，以下稱為“PCU”) 30、電動發電機41、42、發動機50、動力分割機構60、驅動軸70、及車輪80。
[0049]蓄電池10是將多個鋰離子二次電池單元串聯連接而成的電池組。蓄電池10也可以構成為能夠利用車輛5的外部的電源進行充電。需要說明的是，本發明并未限定為鋰離子二次電池，而能夠適用于要求把握老化狀態的全部二次電池。
[0050]發動機50利用燃料的燃燒能量而輸出動能。動力分割機構60與電動發電機41、42及發動機50的輸出軸連結，利用電動發電機42及/或發動機50的輸出對驅動軸70進行驅動。并且，由驅動軸70使車輪80旋轉。如此，車輛5借助發動機50及/或電動發電機42的輸出而行駛。
[0051]電動發電機41、42既可以作為發電機也可以作為電動機起作用，但電動發電機41主要作為發電機進行動作，電動發電機42主要作為電動機進行動作。
[0052]詳細而言，電動發電機41在加速時等要求發動機起動時，作為使發動機50起動的起動機使用。此時，電動發電機41經由PCU30接受來自蓄電池10的電力供給而作為電動機進行驅動，使發動機開動而起動。此外，在發動機50的起動后，電動發電機41借助經由動力分割機構60傳遞的發動機輸出進行旋轉而能夠發電。
[0053]電動發電機42借助蓄積于蓄電池10的電