JP2010049882A - Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部電源により充電可能な二次電池を搭載した車両に関する。 The present invention relates to a vehicle equipped with a secondary battery that can be charged by an external power source.
近年、駆動源として二次電池を搭載した電気自動車や、駆動源に二次電池の他にエンジンを搭載したハイブリッド電気自動車が実用化されている。
このような車両に用いられる二次電池として、例えば、LiPF6を非水電解液に用い、リチウム塩の濃度を0.4〜0.8mol/Lとしたリチウムイオン二次電池が特許文献1に記載されている。また、特許文献2には、負極に低結晶性炭素材料を用い、非水電解液中のリチウム塩の濃度を0.7〜0.9mol/Lとしたリチウムイオン二次電池が記載されている。
In recent years, electric vehicles equipped with a secondary battery as a drive source and hybrid electric vehicles equipped with an engine in addition to a secondary battery as a drive source have been put into practical use.
As a secondary battery used in such a vehicle, for example,
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載されたリチウムイオン二次電池では、ハイレートでの放電或いは充電を繰り返すと、この二次電池の内部抵抗が徐々に増大する出力劣化現象が判ってきた。
また、この二次電池の出力劣化現象に伴って、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている保持電解液中のリチウムイオンの濃度が変動することも発見した。さらに、その保持電解液中のリチウムイオンの濃度が、初期に比して高く或いは低く変化した場合でも、その二次電池の内部抵抗がいずれも増大していることを見出した。
また、本発明者らは、増大した内部抵抗を有するリチウムイオン二次電池について、充放電の条件を適切に調整することで、この二次電池の内部抵抗を徐々に減少させうることを発見した。具体的には、そのような二次電池ついて、充電時の電流値と放電時の電流値とを所定のバランスにして充放電を繰り返せば、内部抵抗が徐々に減少し、出力劣化を回復させることができる。なお、そのような充放電を繰り返した場合、その二次電池内における保持電解液中のリチウムイオンの濃度もまた初期の濃度に戻ることが確認できた。
However, in the lithium ion secondary batteries described in
It was also discovered that the concentration of lithium ions in the retained electrolyte held between the positive electrode plate and the negative electrode plate of the power generation element fluctuates with the output deterioration phenomenon of the secondary battery. Furthermore, it has been found that the internal resistance of the secondary battery is increased even when the concentration of lithium ions in the retained electrolyte changes higher or lower than the initial value.
Further, the present inventors have found that the internal resistance of the secondary battery can be gradually reduced by appropriately adjusting the charging / discharging conditions for the lithium ion secondary battery having an increased internal resistance. . Specifically, for such a secondary battery, if charging and discharging are repeated with a predetermined balance between the current value during charging and the current value during discharging, the internal resistance gradually decreases and the output deterioration is recovered. be able to. It was confirmed that when such charge and discharge were repeated, the concentration of lithium ions in the retained electrolyte in the secondary battery also returned to the initial concentration.
この知見を利用することで、リチウムイオン二次電池の充放電を制御することにより、この二次電池の内部抵抗の増大を抑制、さらにはその内部抵抗を減少させて、二次電池の出力劣化を回復させることができる電池システム、この電池システムを搭載した車両及び電池搭載機器が考えられる。 By utilizing this knowledge, by controlling the charging / discharging of the lithium ion secondary battery, the increase in the internal resistance of the secondary battery is suppressed, and further, the internal resistance is reduced to reduce the output of the secondary battery. A battery system that can recover the battery, a vehicle equipped with the battery system, and a battery-equipped device are conceivable.
このような電池システムを搭載した車両として、エンジンを搭載し、自身で充放電可能な車両、例えば、ハイブリッド電気自動車が考えられる。このようなハイブリッド電気自動車における、電池システムを用いて二次電池の出力劣化を回復させるタイミングとしては、例えば、その車両の走行中が考えられる。
しかしながら、二次電池の劣化回復のため、走行中に、充電の電流と放電の電流とを調整しようとすると、例えば、車両が走行に必要な電池出力をその二次電池から取り出したい場合に、その二次電池が、その電池出力に見合う大きさの電流値を放電できない虞がある。このため、劣化回復の期間、要求される走行性能を十分に満足しえない虞がある。
As a vehicle equipped with such a battery system, a vehicle equipped with an engine and capable of being charged and discharged by itself, for example, a hybrid electric vehicle is conceivable. In such a hybrid electric vehicle, for example, when the output of the secondary battery is recovered using the battery system, the vehicle is running.
However, in order to recover the deterioration of the secondary battery, when trying to adjust the charging current and the discharging current during traveling, for example, when the vehicle wants to take out the battery output necessary for traveling from the secondary battery, There is a possibility that the secondary battery cannot discharge a current value having a magnitude corresponding to the battery output. For this reason, there is a possibility that the required running performance cannot be sufficiently satisfied during the period of deterioration recovery.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、外部電源を用いて二次電池の出力劣化を回復できる車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle that can recover output deterioration of a secondary battery using an external power source.
そして、その解決手段は、自身の外部に設置した外部電源により充電可能な二次電池を搭載し、上記二次電池で駆動される車両であって、上記二次電池は、リチウムイオン二次電池であり、上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、上記リチウムイオン二次電池の出力劣化を検知する劣化検知手段と、を備え、上記充放電制御手段は、上記外部電源により、上記リチウムイオン二次電池を充電する外部電源充電手段と、上記劣化検知手段で検知した、上記リチウムイオン二次電池の上記出力劣化の程度を評価する劣化評価手段と、上記劣化評価手段により、上記出力劣化が所定の劣化状態であると評価された場合に、上記リチウムイオン二次電池の上記出力劣化を回復させる回復充放電を行う回復手段と、を含む車両である。 And the solution means is a vehicle equipped with a secondary battery which can be charged by an external power source installed outside itself, and is driven by the secondary battery, wherein the secondary battery is a lithium ion secondary battery Charge / discharge control means for controlling charge / discharge of the lithium ion secondary battery and deterioration detection means for detecting output deterioration of the lithium ion secondary battery, wherein the charge / discharge control means is the external External power source charging means for charging the lithium ion secondary battery with a power source, deterioration evaluation means for evaluating the degree of output deterioration of the lithium ion secondary battery detected by the deterioration detection means, and the deterioration evaluation means And a recovery means for performing recovery charge / discharge for recovering the output deterioration of the lithium ion secondary battery when the output deterioration is evaluated to be a predetermined deterioration state. It is.
本発明の車両では、外部電源により充電可能な二次電池を搭載し、劣化検知手段の他に、外部電源充電手段と劣化評価手段と回復手段とを含む充放電制御手段を備える。従って、外部電源を用いて回復充放電を行い、所定の劣化状態にある二次電池の出力劣化を容易に回復できる車両とすることができる。 The vehicle of the present invention includes a secondary battery that can be charged by an external power source, and includes charge / discharge control means including external power source charging means, deterioration evaluation means, and recovery means in addition to the deterioration detection means. Accordingly, the vehicle can be easily recovered from the output deterioration of the secondary battery in a predetermined deterioration state by performing recovery charge / discharge using an external power source.
なお、車両としては、例えば、自身の外部に設置された外部電源のコンセントにプラグを差し込んで二次電池を充電するプラグインハイブリッド電気自動車、及び、プラグイン電気自動車の他に、外部に設置された充電器(外部電源装置)を用いて充電する電気自動車等が挙げられる。 As the vehicle, for example, in addition to a plug-in hybrid electric vehicle and a plug-in electric vehicle that are charged with a secondary battery by inserting a plug into an external power outlet installed outside the vehicle, the vehicle is installed outside. An electric vehicle or the like that is charged using a charger (external power supply device).
また、劣化評価手段は、劣化検知手段における検知結果に基づき、二次電池の出力劣化の程度を評価できるものである。例えば、二次電池の電池ケース内において発電要素外に貯留されている余剰電解液のリチウムイオンの濃度(以下、余剰電解液濃度とも言う)を検知した場合、この濃度が、第1所定値以上である場合に劣化したと評価する、或いは、第2所定値以下である場合に劣化したと評価するものが挙げられる。
さらに、劣化評価手段による評価は、例えば、運転者が入力する、或いは、ディーラ等における点検時に作業者が入力する指示により開始させても良い。また、外部電源による二次電池の充電毎に評価を行わせても良いし、例えば、カウンタにより計数した外部電源による充電回数に応じて、間欠的に評価を行わせたり、タイマにより前回の評価から所定時期を経過したタイミングでの充電において、評価を行わせても良い。
Further, the deterioration evaluation means can evaluate the degree of output deterioration of the secondary battery based on the detection result of the deterioration detection means. For example, when the concentration of lithium ions in the excess electrolyte stored outside the power generation element in the battery case of the secondary battery (hereinafter also referred to as excess electrolyte concentration) is detected, this concentration is equal to or higher than the first predetermined value. If it is, it is evaluated that it is deteriorated, or it is evaluated that it is deteriorated when it is equal to or less than the second predetermined value.
Furthermore, the evaluation by the degradation evaluation means may be started by an instruction input by the driver or input by the operator at the time of inspection at a dealer or the like, for example. The evaluation may be performed every time the secondary battery is charged by the external power source. For example, the evaluation may be performed intermittently according to the number of times of charging by the external power source counted by the counter, or the previous evaluation may be performed by the timer. Evaluation may be performed in charging at a timing when a predetermined time elapses.
また、劣化検知手段としては、二次電池の出力劣化を検知できるものであれば良く、具体的には、余剰電解液濃度の変化に基づく、二次電池の出力劣化(余剰電解液の濃度上昇・低下)、発電要素の電極間における保持電解液中のリチウムイオンの濃度(以下、保持電解液濃度とも言う)の変化、二次電池の内部抵抗変化等を検知する手段が挙げられる。 The deterioration detection means may be any means that can detect the output deterioration of the secondary battery. Specifically, the deterioration of the output of the secondary battery based on the change in the excess electrolyte concentration (the increase in the excess electrolyte concentration). And a means for detecting changes in the concentration of lithium ions in the retained electrolyte between the electrodes of the power generation element (hereinafter also referred to as retained electrolyte concentration), changes in the internal resistance of the secondary battery, and the like.
また、回復手段は、二次電池の劣化の程度を回復させうるパターンの充放電を、二次電池に施すものである。
例えば、余剰電解液濃度が高い(このために内部抵抗が高い)場合には、第1充電電流(例えば、外部電源によって充電しうる最大充電電流)で短時間充電するのと、この第1充電電流よりも相対的に小さな(例えば、最大充電電流の1/5程度の)電流で長時間放電させるのとを繰り返すものが挙げられる。これにより、余剰電解液の濃度を低下させて(内部抵抗を低下させて)、二次電池を回復させることができる。
一方、余剰電解液濃度が低い(このために内部抵抗が高い)場合には、第2充電電流(例えば、最大充電電流の1/5程度の電流)で長時間充電するのと、その第2充電電流よりも相対的に大きな(例えば、最大充電電流程度の)電流で短時間放電させるのとを繰り返すものが挙げられる。これにより、余剰電解液濃度を上昇させて(内部抵抗を低下させて)、二次電池を回復させることができる。
The recovery means applies charge / discharge of a pattern that can recover the degree of deterioration of the secondary battery to the secondary battery.
For example, when the excess electrolyte concentration is high (for this reason, the internal resistance is high), the first charging is performed for a short time with the first charging current (for example, the maximum charging current that can be charged by an external power source). There is one that repeatedly discharges for a long time with a current relatively smaller than the current (for example, about 1/5 of the maximum charging current). Thereby, the density | concentration of an excess electrolyte solution can be reduced (internal resistance is reduced), and a secondary battery can be recovered.
On the other hand, when the surplus electrolyte concentration is low (for this reason, the internal resistance is high), the second charging current (for example, a current that is about 1/5 of the maximum charging current) is charged for a long time. There is one that repeatedly discharges for a short time with a current relatively larger than the charging current (for example, about the maximum charging current). As a result, the secondary battery can be recovered by increasing the excess electrolyte concentration (decreasing the internal resistance).
なお、二次電池の劣化の程度を回復させうるパターンの充放電において、充電される電気量と放電される電気量とを異ならせても良いが、同じとするのが好ましい。充電される電気量と放電される電気量とを同じにすれば、例えば、1回の充電と1回の放電とを組み合わせた一対の充放電を施した場合、この一対の充放電の前と後で、充電状態が同じになる。このため、二次電池に複数対の充放電を繰り返しても、充電(或いは、放電)終了時の二次電池の充電状態を毎回同じにすることができる。従って、例えば、回復手段による充放電を繰り返すうちに、二次電池の充電状態が過充電側、或いは、過放電側に徐々に移行する虞をなくして、回復手段において充放電の繰り返しを安全に行うことができる。 In addition, in the charge / discharge of the pattern that can recover the degree of deterioration of the secondary battery, the amount of electricity to be charged may be different from the amount of electricity to be discharged, but it is preferable that they be the same. If the amount of electricity to be charged is the same as the amount of electricity to be discharged, for example, when a pair of charge / discharge combinations of one charge and one discharge is performed, before this pair of charge / discharge Later, the state of charge will be the same. For this reason, even if charge / discharge of a plurality of pairs is repeated on the secondary battery, the state of charge of the secondary battery at the end of charging (or discharging) can be made the same every time. Therefore, for example, while charging / discharging by the recovery means is repeated, there is no possibility that the charging state of the secondary battery gradually shifts to the overcharge side or the overdischarge side, and it is safe to repeat the charge / discharge in the recovery means. It can be carried out.
さらに、上述の車両であって、前記充放電制御手段は、前記外部電源充電手段による充電の完了前に、前記劣化評価手段による評価を行い、上記劣化評価手段において、前記所定の劣化状態であると評価された場合には、前記回復手段による回復を行う車両とすると良い。 Furthermore, in the above-described vehicle, the charge / discharge control means performs evaluation by the deterioration evaluation means before completion of charging by the external power supply charging means, and the deterioration evaluation means is in the predetermined deterioration state. If the vehicle is evaluated, the vehicle may be recovered by the recovery means.
本発明の車両は、外部電源による充電の完了前に二次電池における出力劣化の評価を行い、また、場合によっては回復手段による回復をも行う。このため、この二次電池の出力劣化が所定の劣化状態の場合には、回復充放電を行い、容易にこれを回復させることができる。また、二次電池の出力劣化の評価、及び、場合によっては回復までを、確実に終えた状態で、二次電池の充電を完了することができる。 The vehicle of the present invention evaluates output deterioration in the secondary battery before completion of charging by the external power source, and also performs recovery by recovery means depending on the case. For this reason, when the output deterioration of the secondary battery is in a predetermined deterioration state, the recovery charge / discharge can be performed and easily recovered. In addition, the charging of the secondary battery can be completed in a state where the evaluation of the output deterioration of the secondary battery and, in some cases, the recovery are reliably completed.
さらに、上述のいずれかの車両であって、前記充放電制御手段は、前記劣化評価手段により、前記所定の劣化状態であると評価された場合に、充放電により、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を、所定の充電状態に調整する充電状態調整手段を含み、前記回復手段は、上記所定の充電状態への調整後に、前記回復充放電を行う車両とすると良い。 Furthermore, in any one of the above-described vehicles, the charge / discharge control unit may perform charge / discharge of the lithium ion secondary battery when the deterioration evaluation unit evaluates the predetermined deterioration state. It is preferable that the charging unit includes a charging state adjusting unit that adjusts the charging state to a predetermined charging state, and the recovery unit is a vehicle that performs the recovery charging / discharging after the adjustment to the predetermined charging state.
本発明者らは、二次電池に回復充放電を行うにあたり、二次電池の充電状態(SOC)によって回復の程度が異なることを見出した。
そこで本発明の車両では、電池が所定の劣化状態である場合に、予め、充電状態調整手段で二次電池を所定の充電状態(SOC)としてから回復充放電を行うこととした。これにより二次電池の回復をいつも同様に行うことができる。
The present inventors have found that the degree of recovery varies depending on the state of charge (SOC) of the secondary battery when performing recovery charge / discharge on the secondary battery.
Therefore, in the vehicle of the present invention, when the battery is in a predetermined deterioration state, recovery charge / discharge is performed in advance after the secondary battery is brought into a predetermined charge state (SOC) by the charge state adjusting means. As a result, the secondary battery can always be recovered in the same manner.
なお、所定の充電状態としては、回復充放電を行うのに適した二次電池の充電状態とするのが好ましい。例えば、正極活物質のニッケル酸リチウム(LiNiO2)87wt%、導電剤のアセチレンブラック10wt%、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)1wt%,カルボキシルメチルセルロース(CMC)2wt%で構成してなる正極活物質層と、負極活物質のグラファイト98wt%及び結着剤2wt%で構成してなる負極活物質層と、を有するリチウムイオン二次電池の場合、充電状態(SOC)を55%〜65%(例えば60%)とするのが好ましい。 In addition, as a predetermined charging state, it is preferable to set it as the charging state of the secondary battery suitable for performing recovery charge / discharge. For example, the cathode active material is composed of lithium nickelate (LiNiO 2 ) 87 wt%, conductive agent acetylene black 10 wt%, binder polytetrafluoroethylene (PTFE) 1 wt%, and carboxymethyl cellulose (CMC) 2 wt%. In the case of a lithium ion secondary battery having a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer composed of 98 wt% of the negative electrode active material graphite and 2 wt% of the binder, the state of charge (SOC) is 55%. It is preferable to be -65% (for example, 60%).
さらに、上述のいずれかの車両であって、前記充放電制御手段は、前記回復手段による前記回復充放電の終了後、前記劣化検知手段によって検知した、回復後の前記リチウムイオン二次電池の前記出力劣化の程度を評価する回復評価手段を含み、上記回復手段は、上記回復評価手段により、所定の回復状態に至っていないと評価された場合に、再び、上記回復充放電を行う車両とすると良い。 Furthermore, in any one of the vehicles described above, the charge / discharge control unit detects the deterioration of the lithium ion secondary battery detected by the deterioration detection unit after the recovery charge / discharge by the recovery unit is completed. It includes a recovery evaluation unit that evaluates the degree of output deterioration, and the recovery unit may be a vehicle that performs the recovery charge / discharge again when it is evaluated by the recovery evaluation unit that the predetermined recovery state has not been reached. .
本発明の車両では、充放電制御手段が回復評価手段を含み、所定の回復状態に達していない場合に、再び回復充放電を行うので、二次電池の出力劣化を確実に回復させることができる。 In the vehicle of the present invention, the charge / discharge control means includes the recovery evaluation means, and the recovery charge / discharge is performed again when the predetermined recovery state has not been reached, so that the output deterioration of the secondary battery can be reliably recovered. .
なお、回復評価手段における所定の回復状態は、例えば、余剰電解液濃度の範囲、保持電解液濃度の範囲、或いは、これらの濃度の、回復前後における変化の大きさの範囲、内部抵抗の大きさの範囲等で規定することができる。 The predetermined recovery state in the recovery evaluation means is, for example, the range of excess electrolyte concentration, the range of retained electrolyte concentration, the range of the magnitude of change of these concentrations before and after recovery, or the size of internal resistance. It can be specified in the range.
さらに、上述のいずれかの車両であって、前記回復手段は、前記リチウムイオン二次電池への、第1充電電流での短時間充電と上記第1充電電流よりも相対的に小さな第1放電電流での長時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第1回復充放電を施す第1回復手段を有する車両とすると良い。 Furthermore, in any one of the vehicles described above, the recovery means includes a short-time charge with a first charge current to the lithium ion secondary battery and a first discharge that is relatively smaller than the first charge current. It is preferable that the vehicle has a first recovery means for performing a first recovery charge / discharge that is performed at least once for charging / discharging due to a long-term discharge with current.
本発明の車両では、第1回復手段で第1回復充放電を行う。この第1回復充放電は、二次電池を高い(ハイレートの)放電電流で放電させる使用(車両の急加速、急発進などをした場合に生じやすい)を繰り返した場合に生じやすい出力劣化に有効である。即ち、二次電池の余剰電解液濃度が高くなり、保持電解液濃度が低くなり、二次電池の内部抵抗が高くなる劣化(出力劣化)に対して、有効である。第1回復充放電を用いると、上記のように出力劣化した二次電池を適切に回復させることができる。
なお、回復手段は、上述の第1回復手段のみでも、他の手段(例えば、次述の第2回復手段)を含んでいても良い。
In the vehicle of the present invention, the first recovery charge / discharge is performed by the first recovery means. This first recovery charge / discharge is effective for output deterioration that is likely to occur when the secondary battery is discharged at a high (high rate) discharge current (prone to occur when the vehicle is suddenly accelerated or suddenly started). It is. In other words, this is effective for deterioration (output deterioration) in which the surplus electrolyte concentration of the secondary battery increases, the retained electrolyte concentration decreases, and the internal resistance of the secondary battery increases. When the first recovery charge / discharge is used, the secondary battery whose output has deteriorated as described above can be appropriately recovered.
The recovery means may include only the first recovery means described above or other means (for example, the second recovery means described below).
さらに、上述の車両であって、前記第1回復手段は、前記第1充電電流での短時間充電と前記第1放電電流での長時間放電とで同じ第1電気量だけ充放電を行い、これを複数回繰り返す車両とするのが好ましい。
この車両では、第1充電電流での短時間充電と第1放電電流での長時間放電との一対の充放電で、同じ第1電気量を充放電し、これを複数回(複数対)繰り返す。このため、二次電池に対し、この一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における二次電池の充電状態を同じにすることができる。従って、例えば、第1回復手段においての充放電を繰り返すうちに、二次電池の充電状態が、過充電側或いは過放電側に徐々に移行する虞をなくして、回復のための充放電を、安全かつ確実に複数回繰り返すことができる。
Furthermore, in the vehicle described above, the first recovery means performs charging / discharging by the same first electric quantity during short-time charging with the first charging current and long-time discharging with the first discharging current, It is preferable to use a vehicle that repeats this multiple times.
In this vehicle, the same first electric quantity is charged / discharged by a pair of charging / discharging of the short-time charging with the first charging current and the long-time discharging with the first discharging current, and this is repeated a plurality of times (multiple pairs). . For this reason, even if it repeats this pair of charging / discharging several times with respect to a secondary battery, the charge condition of the secondary battery at the time of completion | finish of each time (a pair) charging / discharging can be made the same. Therefore, for example, while repeating charge and discharge in the first recovery means, there is no risk that the state of charge of the secondary battery gradually shifts to the overcharge side or the overdischarge side, and charge and discharge for recovery is performed. Can be repeated multiple times safely and reliably.
あるいは、前述のいずれかの車両であって、前記回復手段は、前記リチウムイオン二次電池への、第2充電電流での長時間充電と上記第2充電電流よりも相対的に大きな第2放電電流での短時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第2回復充放電を施す第2回復手段を有する車両とすると良い。 Alternatively, in any one of the vehicles described above, the recovery means may charge the lithium ion secondary battery for a long time with a second charging current and a second discharge that is relatively larger than the second charging current. It is preferable that the vehicle has a second recovery means for performing a second recovery charge / discharge that is performed at least once for the charge / discharge by the short-time discharge with the electric current.
本発明の車両では、第2回復手段で第2回復充放電を行う。この第2回復充放電は、二次電池を高い(ハイレートの)充電電流で充電させる使用(車両の回生動作による充電)を繰り返した場合に生じやすい出力劣化に有効である。即ち、余剰電解液濃度が低くなり、保持電解液濃度が高くなる二次電池の出力劣化に対して、有効である。第2回復充放電を用いると、上記のように出力劣化した二次電池を適切に回復させることができる。
なお、回復手段は、上述の第2回復手段のみでも、他の手段を含んでいても良い。
In the vehicle of the present invention, the second recovery charge / discharge is performed by the second recovery means. This second recovery charge / discharge is effective for output degradation that is likely to occur when the secondary battery is repeatedly charged (charged by regenerative operation of the vehicle) in which the secondary battery is charged with a high (high rate) charge current. That is, it is effective for the deterioration of the output of the secondary battery in which the surplus electrolyte concentration decreases and the retained electrolyte concentration increases. When the second recovery charge / discharge is used, the secondary battery whose output has deteriorated as described above can be appropriately recovered.
The recovery means may include only the second recovery means described above or other means.
さらに、上述の車両であって、前記第2回復手段は、前記第2充電電流での長時間充電と前記第2放電電流での短時間放電とで同じ第2電気量だけ充放電を行い、これを複数回繰り返す車両とするのが好ましい。
この車両では、第2充電電流での長時間充電と第2放電電流での短時間放電との一対の充放電で、同じ第2電気量を充放電し、これを複数回(複数対)繰り返す。このため、二次電池に対し、この一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における二次電池の充電状態を同じにすることができる。従って、例えば、第2回復手段においての充放電を繰り返すうちに、二次電池の充電状態が、過充電側或いは過放電側に徐々に移行する虞をなくして、回復のための充放電を、安全かつ確実に複数回繰り返すことができる。
Further, in the vehicle described above, the second recovery means performs charging / discharging by the same second amount of electricity during long-time charging with the second charging current and short-time discharging with the second discharging current, It is preferable to use a vehicle that repeats this multiple times.
In this vehicle, the same second electric quantity is charged / discharged by a pair of charging / discharging of the long-time charging with the second charging current and the short-time discharging with the second discharging current, and this is repeated a plurality of times (multiple pairs). . For this reason, even if it repeats this pair of charging / discharging several times with respect to a secondary battery, the charge condition of the secondary battery at the time of completion | finish of each time (a pair) charging / discharging can be made the same. Therefore, for example, while repeating the charging / discharging in the second recovery means, there is no possibility that the charging state of the secondary battery gradually shifts to the overcharge side or the overdischarge side, and charge / discharge for recovery is performed. Can be repeated multiple times safely and reliably.
あるいは、前述のいずれかの車両であって、前記回復手段は、前記リチウムイオン二次電池への、第1充電電流での短時間充電と上記第1充電電流よりも相対的に小さな第1放電電流での長時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第1回復充放電を施す第1回復手段と、上記リチウムイオン二次電池への、第2充電電流での長時間充電と上記第2充電電流よりも相対的に大きな第2放電電流での短時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第2回復充放電を施す第2回復手段と、を有し、前記充放電制御手段は、前記劣化評価手段による劣化状態の評価に基づき、上記第1回復手段と上記第2回復手段の何れを実行するか選択する選択手段を含む車両とすると良い。 Alternatively, in any one of the above-described vehicles, the recovery means may charge the lithium ion secondary battery for a short time with a first charging current and a first discharge relatively smaller than the first charging current. A first recovery means for performing a first recovery charge / discharge for at least one charge / discharge by a long-time discharge with a current; a long-time charge to the lithium ion secondary battery with a second charge current; A second recovery means for performing a second recovery charge / discharge at least once for charge / discharge by a short-time discharge with a second discharge current relatively larger than two charge currents, the charge / discharge control means Is preferably a vehicle including a selection means for selecting which of the first recovery means and the second recovery means to execute based on the evaluation of the deterioration state by the deterioration evaluation means.
本発明の車両では、回復手段が、第1回復手段と第2回復手段とを有するので、二次電池に生じうる2種類の劣化態様に対応して、二次電池を適切に回復させることができる。 In the vehicle of the present invention, since the recovery means includes the first recovery means and the second recovery means, the secondary battery can be appropriately recovered in accordance with two types of deterioration modes that can occur in the secondary battery. it can.
さらに、上述の車両であって、前記第1回復手段は、前記第1充電電流での短時間充電と前記第1放電電流での長時間放電とで同じ第1電気量だけ充放電を行い、これを複数回繰り返し、前記第2回復手段は、前記第2充電電流での長時間充電と前記第2放電電流での短時間放電とで同じ第2電気量だけ充放電を行い、これを複数回繰り返す車両とするのが好ましい。
この車両では、第1充電電流での短時間充電と第1放電電流での長時間放電との一対の充放電で、同じ第1電気量を充放電し、これを複数回(複数対)繰り返す。このため、二次電池に対し、この一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における二次電池の充電状態を同じにすることができる。
また、第2充電電流での長時間充電と第2放電電流での短時間放電との一対の充放電で、同じ第2電気量を充放電し、これを複数回(複数対)繰り返す。このため、二次電池に対し、この一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における二次電池の充電状態を同じにすることができる。
従って、例えば、第1回復手段、或いは、第2回復手段においての充放電を繰り返すうちに、二次電池の充電状態が過充電側、或いは、過放電側に徐々に移行する虞をなくして、回復のための充放電を、安全かつ確実に複数回繰り返すことができる。
Furthermore, in the vehicle described above, the first recovery means performs charging / discharging by the same first electric quantity during short-time charging with the first charging current and long-time discharging with the first discharging current, This is repeated a plurality of times, and the second recovery means performs charging / discharging by the same second amount of electricity during long-time charging with the second charging current and short-time discharging with the second discharging current. The vehicle is preferably repeated twice.
In this vehicle, the same first electric quantity is charged / discharged by a pair of charging / discharging of the short-time charging with the first charging current and the long-time discharging with the first discharging current, and this is repeated a plurality of times (multiple pairs). . For this reason, even if it repeats this pair of charging / discharging several times with respect to a secondary battery, the charge condition of the secondary battery at the time of completion | finish of each time (a pair) charging / discharging can be made the same.
Moreover, the same 2nd electric quantity is charged / discharged by a pair of charging / discharging with long-time charge with a 2nd charging current, and short-time discharge with a 2nd discharge current, and this is repeated several times (multiple pairs). For this reason, even if it repeats this pair of charging / discharging several times with respect to a secondary battery, the charge condition of the secondary battery at the time of completion | finish of each time (a pair) charging / discharging can be made the same.
Therefore, for example, while repeating the charge / discharge in the first recovery means or the second recovery means, there is no possibility that the charging state of the secondary battery gradually shifts to the overcharge side or the overdischarge side, Charging / discharging for recovery can be repeated multiple times safely and reliably.
さらに、上述のいずれかの車両であって、前記劣化検知手段は、前記リチウムイオン二次電池の電池ケース内において、発電要素外に貯留された余剰電解液におけるリチウムイオンの濃度を検知する余剰電解液濃度検知手段である車両とすると良い。 Furthermore, in any one of the vehicles described above, the deterioration detection unit detects excess lithium ion concentration in an excess electrolyte stored outside the power generation element in the battery case of the lithium ion secondary battery. The vehicle may be liquid concentration detection means.
本発明の車両では、劣化検知手段が余剰電解液濃度検知手段であるので、余剰電解液濃度の高低から二次電池の出力劣化を判断することができるので、発電要素の形態などに影響を及ぼすことなく、容易に出力劣化を判断できる。 In the vehicle of the present invention, since the deterioration detecting means is the surplus electrolyte concentration detecting means, it is possible to determine the output deterioration of the secondary battery from the level of the surplus electrolyte concentration. Therefore, it is possible to easily judge the output deterioration.
(実施形態1)
次に、本発明の実施形態1について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態1にかかる車両100について説明する。図1に車両100の斜視図を示す。
この車両100は、組電池10をなす、複数のリチウムイオン二次電池101,102(以下、電池101,102とも言う)の他に、プラグインハイブリッド自動車制御装置(以下、PHV制御装置とも言う)20、フロントモータ30、リアモータ40、エンジン50、ケーブル60、インバータ71、コンバータ72、車体90及びプラグ付ケーブル80を有するプラグインハイブリッド電気自動車である。即ち、この車両100は、車両の起動中においては、電気自動車と同様にして、フロントモータ30及びリアモータ40を用いて駆動することができるほか、ハイブリッド電気自動車と同様にして、エンジン50、フロントモータ30及びリアモータ40を併用して駆動することができる。一方、車両の起動を終了した後には、電気自動車と同様にして、車両100の外部に設置した外部電源XVに、プラグ付ケーブル80のプラグ80Pを挿入して、組電池10中の複数の電池101,102に充電することができる。
(Embodiment 1)
Next,
First, the
In addition to a plurality of lithium ion
このうち、PHV制御装置20は、図示しないCPU、ROM、RAMを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、このPHV制御装置20は、フロントモータ30、リアモータ40、エンジン50、インバータ71、コンバータ72、及び、通信ケーブル12Bで接続した後述する電池監視装置12とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。例えば、車両100の走行状況に応じた、エンジン50の駆動力とモータ30,40の駆動力との組み合わせを制御したり、プラグ付ケーブル80を通じて、外部電源XVから組電池10(電池101,102)に充電する場合の充電制御を行う。
Among these, the
また、組電池10は、図2に示すように、組電池ケース11A中に複数の電池101,102を配置した電池部11と、電池監視装置12とを有する。このうち、電池監視装置12は、電池部11の複数の電池101,102の状態(電池温度、電圧)に関するデータを、図示しないサーミスタやセンシング線を用いて取得している。
As shown in FIG. 2, the assembled
また、電池部11は、矩形箱形の電池ケース110内に、発電要素120、電解液130のほか、後述する余剰電解液濃度検知手段M1を備える捲回形の電池101と、余剰電解液濃度検知手段M1を備えない点でのみ電池101と異なる電池102の2種類の電池を含んでいる。なお、これら複数の電池101,102は、バスバ190とのボルト締結にて、互いに直列に接続されている。
このうち、余剰電解液濃度検知手段M1を備える電池101について、図3〜図5を参照しつつ説明する。
The
Among these, the
この電池101の電池ケース110は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体111及び封口蓋112を有する(図3参照)。このうち電池ケース本体111は有底矩形箱形であり、内側全面に図示しない樹脂からなる絶縁フィルムを貼付している。
The
封口蓋112は矩形板状であり、電池ケース本体111の開口部111Aを閉塞して、この電池ケース本体111に溶接されている(図3,4参照)。この封口蓋112では、発電要素120と接続している正極集電部材171及び負極集電部材172のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部171A及び負極端子部172Aが、その上面112aから電池ケース110の外側に向けて突出している。これら正極端子部171A及び負極端子部172Aと封口蓋112との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材175が介在され、互いを絶縁している。
また、封口蓋112には、後述する第1測定電極140の第1導線142、及び第2測定電極150の第2導線152が貫通して、上面112aから突出している(図3,4参照)。さらに、この封口蓋112には矩形板状の安全弁177も封着されている。
The sealing
Further, a
また、発電要素120は、帯状の正極板121及び負極板122が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ123を介して扁平形状に捲回されてなる(図5参照)。なお、この発電要素120の正極板121及び負極板122はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材171又は負極集電部材172と接合されている。
なお、銅箔からなる負極リード部122fのおよそ半分(図5中、上方)が負極集電部材172に密着して溶接されている。また、図示しないが、正極板121の正極リード部121fも、負極側と同様にして、正極集電部材171と溶接されている。
The
Note that approximately half (upper side in FIG. 5) of the negative
正極板121は、帯状のアルミ箔のうち、一方長辺に沿う正極リード部121fを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム(LiNiO2)、導電剤のアセチレンブラック、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン(PTFE),カルボキシルメチルセルロース(CMC)が含まれる。なお、正極活物質層におけるこれらの質量比は、LiNiO2が87wt%、アセチレンブラックが10wt%、PTFEが1wt%、CMCが2wt%である。
また、負極板122は、帯状の銅箔のうち、一方長辺に沿う負極リード部122fを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイト及び結着剤が含まれる。
The
Moreover, the
また、電解液130は、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とジメチルカーボネート(DMC)とを、体積比でEC:EMC:DMC=3:4:3に調整した混合有機溶媒に、溶質としてLiPF6を添加し、リチウムイオンLHを1mol/Lの濃度とした有機電解液である。
なお、本実施形態1では、この電解液130を、保持される部位の違いにより、以下のように分類する。即ち、上述の発電要素120のうち、正極板121と負極板122との間に保持されている電解液を保持電解液130Hと呼ぶ。また、発電要素120に保持させるよりも多くの電解液を電池ケース110に注入したことにより、図4に示すように、保持電解液130Hと相互に流通可能とされた状態で、発電要素120と電池ケース110との間のうちの、電池ケース110内部の下部110Bに貯められている電解液を余剰電解液130Sと呼ぶこととする。
In addition, the
In the first embodiment, the
次に、余剰電解液濃度検知手段M1について説明する。この余剰電解液濃度検知手段M1は、余剰電解液130Sに浸漬されている第1測定電極140、基準電解液160、この基準電解液160を収容する円筒容器161、基準電解液160に浸漬されている第2測定電極150、及び、余剰電解液130Sと基準電解液160とを隔離するフィルタ180を備える(図4参照)。
Next, the surplus electrolyte concentration detection means M1 will be described. The excess electrolyte concentration detection means M1 is immersed in the
このうち、第1測定電極140は、金属リチウムからなる第1金属板141Lを保持してなる第1電極本体部141と、第1導線142とを有する。なお、第1金属板141Lは、第1導線142の先端側に配置した、ニッケルからなる矩形メッシュ形状の担持体142Aの両面に保持(担持)されている。このうち、第1導線142は、第1電極本体部141と導通するニッケル線142Xの周りを絶縁樹脂で覆ってなる。
また、第2測定電極150は、上述の第1測定電極140と同様、金属リチウムからなる第2金属板151Lを保持してなる第2電極本体部151と、第2導線142とを有する。なお、第2金属板151Lは、第2導線152の先端側に配置した、ニッケルからなる矩形メッシュ形状の担持体152Aの両面に保持(担持)されている。このうち、第2導線152は、第1測定電極140と同様、ニッケル線152Xの周りを絶縁樹脂で覆ってなる。
Among these, the
Similarly to the
第1測定電極140の第1電極本体部141は、上述の余剰電解液130Sに浸漬されている。一方、第2測定電極150は、第2電極本体部151と第2導線152の一部が、ガラス製の円筒容器161内に配置されている。この円筒容器161には、上述の電解液130と同様の組成の基準電解液160、即ち、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とジメチルカーボネート(DMC)とを、体積比でEC:EMC:DMC=3:4:3に調整した混合有機溶媒に、溶質としてLiPF6を添加し、リチウムイオンLHの濃度(以下、単に濃度ともいう)BCを1mol/Lの基準濃度に調整した電解液が封入されている。従って、第2測定電極150の第2電極本体部151は、円筒容器161内の基準電解液160に浸漬されている。
The 1st electrode main-
上述の円筒容器161は、図4に示すように、その底部161Bが余剰電解液130Sに浸漬されている。ところで、この円筒容器161の底部161Bには、多孔質のガラス板からなるフィルタ180が設けられている。このフィルタ180は、余剰電解液130S及び基準電解液160の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第1測定電極140と第2測定電極150による、余剰電解液130Sと基準電解液160との間の電位の測定を可能とする。
As shown in FIG. 4, the bottom 161B of the
なお、第1測定電極140の第1導線142は、電池ケース本体111の内側に、樹脂からなる2つの固定部材142Zを介して固定されている。これにより、第1測定電極140の第1電極本体部141は、例えば、発電要素120との接触を免れるので、電池101における短絡の発生を抑制できる。第2測定電極150の第2導線152も同様に固定されている。一方、円筒容器161もまた、電池ケース本体111の内側に接着されている。
In addition, the
この余剰電解液濃度検知手段M1は、余剰電解液130Sと基準電解液160とで、濃淡電池を構成しており、次述する、第1測定電極140の第1電極本体部141と第2測定電極150の第2電極本体部151との間の起電力VPを計測することで、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCを検知することができる(図6参照)。これにより、電池101の内部抵抗BRの大きさや高低を推定することができる。
The surplus electrolyte concentration detecting means M1 constitutes a concentration cell with the
ところで、発明者らは、リチウムイオン二次電池である電池101,102を繰り返し充放電させる場合、充電電流よりも大きな放電電流を、特にハイレートの放電電流を流した場合に、電池101,102の内部抵抗BRが増大しやすいという知見を得ている。但し、このようにして劣化した場合でも、放電電流を相対的に充電電流よりも小さくして充放電を繰り返すと、電池101,102の内部抵抗BRが戻る(低下する)ことも判ってきた。
さらに、これとは逆に、放電電流よりも大きな充電電流を、特にハイレートの充電電流を流す場合にも、その電池101,102の内部抵抗BRが増加する検知も得ている。但し、このように劣化した場合でも、充電電流を相対的に放電電流よりも小さくして充放電を繰り返すと、電池101,102の内部抵抗BRが戻る(低下する)ことも判ってきた。
By the way, when the inventors repeatedly charge and discharge the
Further, conversely, even when a charging current larger than the discharging current, particularly a high rate charging current is passed, it has been detected that the internal resistance BR of the
さらに発明者らは、ハイレートの充電又は放電により電池101を様々な内部抵抗BRとなった場合における、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCとの相関関係について知見を得た。
具体的には、図7に示すように、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが、1.0mol/Lを中心として、これより高く、或いは、低くなっているときには、電池101の内部抵抗BRが高くなっている傾向を示すことが判る。さらに詳しく見ると、電池101は、例えば、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが1.2mol/L以上の範囲では、リチウムイオン濃度SCが高いほど、内部抵抗BRも高いという正の相関を有することが判る。一方、0.8〜1.1mol/Lの範囲では、リチウムイオン濃度SCと内部抵抗BRとはあまり相関を有しておらず、内部抵抗BRは低い値を保つことが判る。他方、0.8mol/L未満の範囲では、リチウムイオン濃度SCが低いほど、逆に内部抵抗BRは高いという負の相関を有することが判る。
Furthermore, the inventors have obtained knowledge about the correlation with the lithium ion concentration SC of the
Specifically, as shown in FIG. 7, when the lithium ion concentration SC of the
さらに、発明者らは、劣化により内部抵抗BRの増加した電池101,102に対し充放電を行って、その内部抵抗を低下・回復させるにあたり、この電池101,102の充電状態(SOC)によって、これらの回復の程度が異なることを見出した。即ち、この電池101,102においては、その充電状態のうち、満充電に対し55〜65%充電されている状態(SOC55〜65%)で回復のための充放電を行うと、出力劣化が回復させやすいということが判った。
Furthermore, the inventors charge and discharge the
以上の知見を踏まえて、本実施形態1にかかる車両100では、以下のようにして、電池101,102の劣化の検知及び劣化の回復をさせる(図8参照)。
Based on the above knowledge, the
まず、車両100の起動を終了(KEY OFF)すると(ステップS1)、PHV制御装置20のCPU(図示しない)は、タイマ及び内部電池(図示しない)を用いて間欠起動を行い、コンバータ72に、プラグ付ケーブル80を通じて電圧が印加されたか否かを検知する(ステップS2)。
ここで、NO、即ちコンバータ72に電圧が印加されていない(プラグ付ケーブル80が外部電源XVに接続されていない)場合には、ステップS2を繰り返す。一方、YES、即ちコンバータ72に電圧が印加されている場合には、ステップS3に進み、電池101の余剰電解液濃度検知手段M1を用いて、第1電極本体部141と第2電極本体部151との間に生じる起電力VPの測定を行う。
First, when the start of the
Here, if NO, ie, no voltage is applied to the converter 72 (the plugged
ここで、図9に、PHV制御装置20、電池監視装置12及び電池101を抜き出して示す。このうち、電池監視装置12は、起電力取得回路12A1を含む電池監視装置本体12Aを有し、通信ケーブル12Bを介してPHV制御装置20と接続して通信を行っている。このうち、起電力取得回路12A1は、電池101の余剰電解液濃度検知手段M1に接続しており、第1電極本体部141と第2電極本体部151との間の起電力VPを検知する。そして、検知した起電力VPを、通信ケーブル12Bを通じて、PHV制御装置20に送信する。
Here, in FIG. 9, the
ステップS4では、PHV制御装置20において、この起電力VPが、第1起電力閾値VP1よりも大きいか否かを判定する。
なお、本実施形態1では、例えば、VP1=13mVとした(図6参照)。この値(13mV)は、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが第1濃度閾値SC1(=1.2mol/L)である場合に相当する。さらに、この値は、図7によれば、電池101の内部抵抗BRが第1抵抗閾値BR1(=4.7mΩ)である場合に相当する。
従って、起電力VPが、第1起電力閾値VP1より大きいか否かを判断することにより、リチウムイオン濃度SCが、第1濃度閾値SC1より大きいか否かを推定できる(図6参照)。さらに、この推定により、電池101の内部抵抗BRが、第1抵抗閾値BR1より大きいか否かを推定できる(図7参照)。
ここで、YES、即ち起電力VPが第1起電力閾値VP1より大きい(VP>VP1)場合、ステップS10に進む。
In step S4, the
In the first embodiment, for example, VP1 = 13 mV (see FIG. 6). This value (13 mV) corresponds to the case where the lithium ion concentration SC of the excess
Therefore, by determining whether or not the electromotive force VP is larger than the first electromotive force threshold value VP1, it can be estimated whether or not the lithium ion concentration SC is larger than the first concentration threshold value SC1 (see FIG. 6). Furthermore, this estimation makes it possible to estimate whether or not the internal resistance BR of the
If YES, that is, if the electromotive force VP is larger than the first electromotive force threshold VP1 (VP> VP1), the process proceeds to step S10.
一方、NO、即ち起電力VPが第1起電力閾値VP1以下(VP≦VP1)の場合には、ステップS5に進み、PHV制御装置20は、第1起電力閾値VP1より小さい第3起電力閾値VP3よりも、起電力VPが小さいか否かを判定する。
なお、本実施形態1では、例えば、VP3=−12mVとした(図6参照)。この値(−12mV)は、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが第3濃度閾値SC3(=0.8mol/L)である場合に相当する。また、図7によれば、この値は、電池101の内部抵抗BRが4.0mΩ(=第3抵抗閾値BR3)である場合に相当する。
従って、起電力VPが、第3起電力閾値VP3より小さいか否かを判断することにより、濃度SCが、第3濃度閾値SC3より小さいか否かを推定できる(図6参照)。さらに、この推定により、電池101の内部抵抗BRが、第3抵抗閾値BR3より小さいか否かを推定できる(図7参照)。
On the other hand, if NO, that is, if the electromotive force VP is equal to or less than the first electromotive force threshold VP1 (VP ≦ VP1), the process proceeds to step S5, and the
In the first embodiment, for example, VP3 = −12 mV (see FIG. 6). This value (−12 mV) corresponds to the case where the lithium ion concentration SC of the excess
Therefore, by determining whether or not the electromotive force VP is smaller than the third electromotive force threshold value VP3, it is possible to estimate whether or not the concentration SC is smaller than the third concentration threshold value SC3 (see FIG. 6). Furthermore, this estimation makes it possible to estimate whether or not the internal resistance BR of the
ステップS5において、YES、即ち起電力VPが第3起電力閾値VP3より小さい(VP<VP3)場合、ステップS20に進み、組電池10の総電圧VAを測定する。
一方、NO、即ち起電力VPが第3起電力閾値VP3以上(VP≧VP3)の場合には、劣化の回復は必要ないので(VP3≦VP≦VP1)、ステップS30に進み、組電池10の充電を開始し、この組電池10を満充電にする。具体的には、コンバータ72、プラグ付ケーブル80及び外部電源XVを用いて、5A(1C)の充電電流で定電流充電を行い、組電池10を満充電(SOC100%)にする。
If YES in step S5, that is, if the electromotive force VP is smaller than the third electromotive force threshold VP3 (VP <VP3), the process proceeds to step S20, and the total voltage VA of the assembled
On the other hand, when NO, that is, when the electromotive force VP is equal to or greater than the third electromotive force threshold VP3 (VP ≧ VP3), it is not necessary to recover the deterioration (VP3 ≦ VP ≦ VP1). Charging is started and the
ステップS10では、複数の電池101及び電池102からなる組電池10(電池部11)の総電圧VA(各電池101,電池102の電圧の総和)を測定し、組電池10をなす電池101,102の充電状態(SOC)を推定する。なお、リチウムイオン二次電池の特性として、その電池電圧からSOCが一意的に決まることが知られており、例えば、本実施形態1にかかる電池101,102がSOC60%の場合の電圧は3.726V、従って、SOC60%の場合の組電池10の総電圧VAは(3.726×56)Vである。
In step S <b> 10, the total voltage VA (total voltage of each
ステップS11では、総電圧VAが(3.726×56)Vよりも大きいか否かを判定する。ここで、YES、即ち、組電池10のSOCがSOC60%よりも大きい場合、ステップS13に進み、組電池10を放電させる。
In step S11, it is determined whether or not the total voltage VA is larger than (3.726 × 56) V. Here, if YES, that is, if the SOC of the assembled
具体的には、ステップS13では、この組電池10から5A(1C)の放電電流で定電流放電を行い、組電池10(電池101,102)をSOCを下げて、SOC60%にする。なお、本実施形態1の車両100では、例えば、組電池10で、これを冷却する冷却ファン(図示しない)を作動させて、組電池10を放電させる。
Specifically, in step S13, constant current discharge is performed from the assembled
そして、ステップS14で、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに達するまでステップS13における放電を続ける。組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vとなった場合には、ステップS17に進み、後述する劣化を回復させる充放電を行う。
In step S14, the discharging in step S13 is continued until the total voltage VA of the assembled
一方、ステップS11で、NO、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)V以下(VA≦(3.726×56)V)の場合には、ステップS12に進み、さらに、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに等しいか否かを判定する。ここで、YES、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vと等しい場合には、ステップS17に進む。
一方、ステップS12で、NO、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vよりも小さい(VA<(3.726×56)V)の場合、ステップS15に進む。
On the other hand, if NO in step S11, that is, if the total voltage VA of the assembled
On the other hand, if NO in step S12, that is, if the total voltage VA of the assembled
ステップS15では、組電池10(電池101,102)のSOCがSOC60%よりも低いので、外部電源XVからプラグ付ケーブル80及びコンバータ72を通じて、組電池10に充電する。具体的には、5A(1C)の充電電流で定電流充電を行い、組電池10(電池101,102)のSOCをSOC60%にする。
In step S15, since the SOC of the battery pack 10 (
そこで、ステップS16で、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに等しいか判定されるまで、ステップS15における充電を続ける。組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vになった場合には、ステップS17に進み、次述する電池101,102の劣化を回復させる充放電を行う。
Therefore, the charging in step S15 is continued until it is determined in step S16 whether the total voltage VA of the assembled
ステップS17では、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vと等しい、つまり、組電池10(電池101,102)のSOCをSOC60%とした状態で、電池101,102における劣化の回復のための第1回復充放電CD1を行う。
このステップS17では、組電池10にコンバータ72で供給しうる最大の電流値である、100Aの第1充電電流CA1を10秒間連続して充電し、その後、20Aの第1放電電流DA1を50秒間連続して放電する。この充電と放電とを一対とした充放電を行う。このように第1放電電流DA1を第1充電電流CA1よりも相対的に小さくして充放電を行うと、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCを低下させると共に、電池101,102の内部抵抗BRを減少させることができ、この電池101,102の出力劣化を回復させることができる。
なお、ステップS17においても、ステップS13と同様、組電池10により、これを冷却する冷却ファン(図示しない)を作動させて、第1放電電流DA1を放電させる。
In step S17, the total voltage VA of the assembled
In this step S17, the first charging current CA1 of 100A, which is the maximum current value that can be supplied to the assembled
In step S17, similarly to step S13, the assembled
また、第1充電電流CA1における、一対の短時間充電(10秒間)と第1放電電流DA1での長時間放電(50秒間)とでは、同じ第1電気量Q1だけ充放電される。このため、ステップS17を行った後の、組電池10(電池101,102)のSOCを、その開始時と同じSOC60%に保つことができる。
Further, in the first charging current CA1, a pair of short-time charging (10 seconds) and long-time discharging (50 seconds) with the first discharging current DA1 are charged / discharged by the same first electric quantity Q1. For this reason, the SOC of the assembled battery 10 (
上述のステップS17の後、ステップS18では、電池101の起電力VPを測定し、第2起電力閾値VP2よりも小さいか否かを判定する。
なお、本実施形態1では、例えば、VP2=7mVとした(図6参照)。この値(7mV)は、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが第2濃度閾値SC2(=1.1mol/L)である場合に相当する。さらに、この値は、図7によれば、電池101の内部抵抗BRが第2抵抗閾値BR2(=4.2mΩ)である場合に相当する。
従って、起電力VPが、第2起電力閾値VP2より小さい場合には、リチウムイオン濃度SCが、第2濃度閾値SC2より小さくなったと推定できる(図6参照)。さらに、電池101の内部抵抗BRが、第2抵抗閾値BR2より小さくなったと推定できる(図7参照)。
After step S17 described above, in step S18, the electromotive force VP of the
In the first embodiment, for example, VP2 = 7 mV (see FIG. 6). This value (7 mV) corresponds to the case where the lithium ion concentration SC of the excess
Therefore, when the electromotive force VP is smaller than the second electromotive force threshold VP2, it can be estimated that the lithium ion concentration SC is smaller than the second concentration threshold SC2 (see FIG. 6). Furthermore, it can be estimated that the internal resistance BR of the
そこで、ステップS18で、YES、即ち起電力VPが第2起電力閾値VP2より小さい(VP<VP2)場合には、ステップS30に進み、組電池10が満充電となるまで、組電池10を充電する。
一方、ステップS18で、NO、即ち、未だ起電力VPが第2起電力閾値VP2以上(VP≧VP2)場合、ステップS17に再び戻って、上述の充放電を組電池10(電池101,102)に行う。
Therefore, if YES in step S18, that is, if the electromotive force VP is smaller than the second electromotive force threshold VP2 (VP <VP2), the process proceeds to step S30, and the assembled
On the other hand, if NO in step S18, that is, if the electromotive force VP is still greater than or equal to the second electromotive force threshold VP2 (VP ≧ VP2), the process returns to step S17 and the above-described charging / discharging is performed on the assembled battery 10 (
次いで、ステップS20以降の処理について説明する。ステップS20では、ステップS10と同様に、複数の電池101及び電池102からなる組電池10の総電圧VAを測定し、組電池10をなす電池101,102のSOCを推定する。
Next, the processing after step S20 will be described. In step S20, as in step S10, the total voltage VA of the assembled
ステップS21では、総電圧VAが(3.726×56)Vよりも大きいか否かを判定する。ここで、YES、即ち、組電池10のSOCがSOC60%よりも大きい場合、ステップS23に進み、組電池10を放電させる。
In step S21, it is determined whether or not the total voltage VA is larger than (3.726 × 56) V. Here, if YES, that is, if the SOC of the assembled
具体的には、ステップS23では、この組電池10から5A(1C)の放電電流で定電流放電を行い、組電池10(電池101,102)をSOCを下げて、SOC60%にする。なお、本実施形態1の車両100では、例えば、組電池10で、これを冷却する冷却ファン(図示しない)を作動させて、組電池10を放電させる。
Specifically, in step S23, the assembled
そして、ステップS24で、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに達するまでステップS23における放電を続ける。組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vとなった場合には、ステップS27に進み、後述する劣化を回復させる充放電を行う。
In step S24, the discharge in step S23 is continued until the total voltage VA of the assembled
一方、ステップS21で、NO、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)V以下(VA≦(3.726×56)V)の場合には、ステップS22に進み、さらに、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに等しいか否かを判定する。ここで、YES、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vと等しい場合には、ステップS27に進む。
一方、ステップS22で、NO、即ち組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vよりも小さい(VA<(3.726×56)V)の場合、ステップS25に進み、組電池10を充電する。
On the other hand, if NO in step S21, that is, if the total voltage VA of the assembled
On the other hand, if NO in step S22, that is, if the total voltage VA of the assembled
組電池10(電池101,102)のSOCがSOC60%よりも低いので、ステップS25では、外部電源XVからプラグ付ケーブル80及びコンバータ72を通じて、組電池10に充電する。具体的には、5A(1C)の充電電流で定電流充電を行い、組電池10(電池101,102)のSOCを上げて、SOC60%にする。
Since the SOC of the battery pack 10 (
具体的には、ステップS26で、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vに等しいか判定されるまで、ステップS25における充電を続ける。組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vになった場合には、ステップS27に進み、次述する電池101,102の劣化を回復させる充放電を行う。
Specifically, the charging in step S25 is continued until it is determined in step S26 whether the total voltage VA of the assembled
ステップS27では、組電池10の総電圧VAが(3.726×56)Vと等しい、つまり、組電池10(電池101,102)のSOCをSOC60%とした状態で、電池101,102における劣化の回復のための第2回復充放電CD2を行う。
このステップS27では、組電池10にコンバータ72で供給しうる最大の電流値の1/5の大きさである、20Aの第2充電電流CA2を50秒間連続して充電し、その後、100Aの第2放電電流DA2を10秒間連続して放電する。この充電と放電とを一対とした充放電を行う。このように第2放電電流DA2を第2充電電流CA2よりも相対的に大きくして充放電を行うと、起電力VPが第3起電力閾値VP3より小さい(VP<VP3)場合においては、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCを低下させると共に、電池101,102の内部抵抗BRを減少させることができ、この電池101,102の出力劣化を回復させることができる。
なお、ステップS27においても、ステップS23と同様、組電池10により、これを冷却する冷却ファン(図示しない)を作動させて、第2放電電流DA2を放電させる。
In step S27, the total voltage VA of the assembled
In this step S27, the second charging current CA2 of 20A, which is 1/5 of the maximum current value that can be supplied to the
In step S27, as in step S23, the assembled
また、第2充電電流CA2での長時間充電(50秒間)と第2放電電流DA2での短時間放電(10秒間)とでは、同じ第2電気量Q2だけ充放電される。このため、ステップS27を行った後の、組電池10(電池101,102)のSOCを、その開始時と同じSOC60%に保つことができる。
Further, in the long-time charging (50 seconds) with the second charging current CA2 and the short-time discharging (10 seconds) with the second discharging current DA2, the same second electric quantity Q2 is charged / discharged. For this reason, the SOC of the assembled battery 10 (
上述のステップS27の後、ステップS28では、電池101の起電力VPを測定し、第4起電力閾値VP4よりも小さいか否かを判定する。
なお、本実施形態1では、例えば、VP4=−5mVとした(図6参照)。この値(−5mV)は、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCが第4濃度閾値SC4(=0.9mol/L)である場合に相当する。さらに、この値は、図7によれば、電池101の内部抵抗BRが第3抵抗閾値BR3(=3.8mΩ)である場合に相当する。
従って、起電力VPが、第4起電力閾値VP4より大きい場合には、リチウムイオン濃度SCが、第4濃度閾値SC4より大きくなったと推定できる(図6参照)。さらに、電池101の内部抵抗BRが、第4抵抗閾値BR4より大きくなったと推定できる(図7参照)。
After step S27 described above, in step S28, the electromotive force VP of the
In the first embodiment, for example, VP4 = −5 mV (see FIG. 6). This value (−5 mV) corresponds to the case where the lithium ion concentration SC of the
Therefore, when the electromotive force VP is larger than the fourth electromotive force threshold value VP4, it can be estimated that the lithium ion concentration SC is larger than the fourth concentration threshold value SC4 (see FIG. 6). Furthermore, it can be estimated that the internal resistance BR of the
そこで、ステップS28で、YES、即ち起電力VPが第4起電力閾値VP4より小さい(VP<VP4)場合には、ステップS30に進み、組電池10が満充電となるまで、組電池10を充電する。
一方、ステップS28で、NO、即ち、未だ起電力VPが第4起電力閾値VP4以上(VP≧VP4)場合、ステップS27に再び戻って、上述の充放電を組電池10(電池101,102)に行う。
Therefore, if YES in step S28, that is, if the electromotive force VP is smaller than the fourth electromotive force threshold VP4 (VP <VP4), the process proceeds to step S30, and the assembled
On the other hand, if NO in step S28, that is, if the electromotive force VP is still greater than or equal to the fourth electromotive force threshold VP4 (VP ≧ VP4), the process returns to step S27 and the above-described charging / discharging is performed on the assembled battery 10 (
なお、本実施形態1では、コンバータ72,プラグ付ケーブル80,ステップS30が外部電源充電手段に、ステップS4,S5が劣化評価手段に、ステップS17,S27が回復手段に、PHV制御装置20,コンバータ72,プラグ付ケーブル80,ステップS1〜S30が充放電制御手段に、それぞれ対応する。
また、余剰電解液濃度検知手段M1が劣化検知手段に、ステップS11〜S16,ステップS21〜S26が充電状態調整手段に、ステップS18,S28が回復評価手段に、ステップS17が第1回復手段に、ステップS27が第2回復手段に、ステップS4,S5が選択手段に、それぞれ対応する。
In the first embodiment,
Further, the excess electrolyte concentration detection means M1 is a deterioration detection means, steps S11 to S16, steps S21 to S26 are charge state adjustment means, steps S18 and S28 are recovery evaluation means, and step S17 is a first recovery means. Step S27 corresponds to the second recovery means, and steps S4 and S5 correspond to the selection means.
以上より、本実施形態1の車両100では、外部電源XVにより充電可能な電池101,102(組電池10)を搭載し、余剰電解液濃度検知手段M1の他に、外部電源充電手段(コンバータ72,プラグ付ケーブル80,ステップS30)と劣化評価手段(ステップS4,S5)と回復手段(ステップS17,S27)とを含む充放電制御手段(PHV制御装置20,ステップS1〜S30)を備える。従って、外部電源XVを用いて回復充放電を行い、所定の劣化状態にある電池101,102の出力劣化を容易に回復できる車両100とすることができる。
As described above, in the
また、本実施形態1の車両100では、充放電制御手段(PHV制御装置20,ステップS1〜S30)が、外部電源XVによる電池101,102の充電が完了する前に、劣化評価手段(ステップS4,S5)による評価、及び、場合によって、回復手段(ステップS17,S27)による回復を行う。このため、この電池101,102の出力劣化が所定の劣化状態の場合には、その回復手段により、電池101,102を容易に回復させることができる。また、電池101,102の出力劣化の評価、及び、場合によっては回復までを確実に終えた状態で、外部電源充電手段(コンバータ72,プラグ付ケーブル80,ステップS30)が、電池101,102の充電を完了、つまり、電池101,102を満充電状態(SOC100%)にすることができる。
In the
また、本実施形態1の車両100では、予め、充電状態調整手段(ステップS11〜S16,S21〜S26)で電池101,102を所定のSOC範囲(SOC55〜65%)内(SOC60%)としてから、回復手段(ステップS17,S27)による回復を行う。これにより電池101,102をいつも同様に、例えば、回復充放電を開始するときのSOCをいつも同じくして、回復させることができる。
Further, in the
また、本実施形態1の車両100では、充放電制御手段が回復評価手段(ステップS18,S28)を含み、所定の回復状態に戻っていない場合に、再び回復手段(ステップS17,S27)を行うので、電池101,102の出力劣化を確実に回復させることができる車両100とすることができる。
Further, in the
また、本実施形態1の車両100では、回復手段(ステップS17,S27)として、第1回復手段(ステップS17)と第2回復手段(ステップS27)とを有する。このため、電池101,102に生じうる2種類の劣化態様に対応して、第1回復充放電CD1或いは第2回復充放電CD2を行い、電池101,102を適切に回復させることができる。
Further, the
さらに、第1回復手段(ステップS17)では、第1充電電流CA1での短時間充電(10秒間)と第1放電電流DA1での長時間放電(50秒間)とで、同じ第1電気量Q1を充放電する。このため、例えば、電池101,102にこの一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における電池101,102のSOCを同じSOC60%に保つことができる。
また、第2回復手段(ステップS27)では、第2充電電流CA2での長時間充電(50秒間)と第2放電電流DA2での短時間放電(10秒間)とで、同じ第2電気量Q2を充放電する。このため、例えば、電池101,102にこの一対の充放電を複数回繰り返しても、各回(一対)の充放電終了時における電池101,102のSOCを同じSOC60%にすることができる。
従って、例えば、第1回復手段(ステップS17)、或いは、第2回復手段(ステップS27)においての充放電を繰り返すうちに、電池101,102のSOCが過充電側、或いは、過放電側に徐々に移行する虞をなくして、回復のための充放電を、安全かつ確実に複数回繰り返すことができる。
Further, in the first recovery means (step S17), the same first electric quantity Q1 is obtained by short-time charging (10 seconds) with the first charging current CA1 and long-time discharging (50 seconds) with the first discharge current DA1. Is charged and discharged. For this reason, for example, even if this pair of charging / discharging is repeated a plurality of times on the
Further, in the second recovery means (step S27), the same second electric quantity Q2 is obtained in the long-time charge (50 seconds) with the second charge current CA2 and the short-time discharge (10 seconds) with the second discharge current DA2. Is charged and discharged. For this reason, for example, even if this pair of charging / discharging is repeated a plurality of times on the
Therefore, for example, the SOC of the
また、本実施形態1では、劣化検知手段が余剰電解液濃度検知手段M1であるので、余剰電解液130Sにおけるリチウムイオンの濃度SCの高低から電池101の出力劣化を判断することができるので、発電要素120の形態などに影響を及ぼすことなく、容易に出力劣化を判断できる。
In the first embodiment, since the deterioration detection means is the surplus electrolyte concentration detection means M1, the output deterioration of the
以上において、本発明を実施形態1に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態1では、外部電源にプラグを差し込んで二次電池を充電するプラグインハイブリッド電気自動車としたが、例えば、外部に設置された充電器(外部電源装置)を用いて充電する電気自動車等としても良い。また、電池を捲回形のリチウムイオン二次電池としたが、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型のリチウムイオン二次電池に適用しても良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the first embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the first embodiment, a plug-in hybrid electric vehicle that charges a secondary battery by inserting a plug into an external power supply is used. However, for example, an electric vehicle that is charged using a charger (external power supply device) installed outside. And so on. Although the battery is a wound lithium ion secondary battery, the present invention is applied to a stacked lithium ion secondary battery in which a plurality of positive plates and a plurality of negative plates are alternately stacked via separators. May be.
また、実施形態1では、ステップS2においてコンバータ72への電圧印加を検知した場合に、劣化評価手段(ステップS4,S5)による評価を行うが、例えば、運転者が入力する、或いは、ディーラ等における点検時に作業者が入力する指示を受けて行っても良い。また、実施形態1では、外部電源による二次電池の充電毎に劣化評価手段による評価を行う。しかし、例えば、PHV制御装置が有するカウンタにより計数した、外部電源による充電回数に応じて、間欠的に劣化評価手段による評価を行わせたり、PHV制御装置が有するタイマにより前回の評価から所定時期を経過したタイミングでの充電において、劣化評価手段による評価を行わせても良い。
Further, in the first embodiment, when the voltage application to the
また、実施形態1では、劣化検知手段(余剰電解液濃度検知手段M1)として、余剰電解液130Sのリチウムイオン濃度SCを検知するために、電池101の第1測定電極140と第2測定電極150との間の起電力VPを測定した。しかし、例えば、発電要素の電極間における保持電解液濃度の変化、二次電池の内部抵抗変化等を検知しても良い。さらに、例えば、第1測定電極と第2測定電極との間に定電流を流すことにより、電解液130Sのリチウムイオン濃度SCに応じた、第1測定電極と第2測定電極との間に生じる電圧の大きさ、一定電圧を第1測定電極と第2測定電極との間に印加することにより、これらの間に流れる電流の大きさを測定しても良い。
In the first embodiment, the
また、二次電池の劣化の程度を回復させる充放電において、充電される電気量と放電される電気量とを同じとしたが、各電気量が異なっていても良い。
さらに、充電状態調整手段(ステップS11〜S16,S21〜S26)において、所定の充電状態として、組電池10の総電圧VAに、SOC60%に相当する電圧(3.726×56)Vを対比させたが、例えば、その電圧(3.726×56)V以外の、所定のSOC範囲であるSOC55〜65%内のいずれかに相当する電圧(1点)でも良い。また、例えば、SOC55〜65%の範囲に相当する電圧範囲の上限値、或いは、下限値を組み合わせて対比、即ち、SOC55%よりも低いSOCに相当する総電圧VAには下限値を、SOC65%よりも高いSOCに相当する総電圧VAには上限値を、それぞれ対比させても良い。この場合には、充電状態調整手段にかかる放電時間或いは充電時間を短縮することができる。
Further, in the charge / discharge for recovering the degree of deterioration of the secondary battery, the amount of electricity to be charged is the same as the amount of electricity to be discharged, but each amount of electricity may be different.
Further, in the charging state adjusting means (steps S11 to S16, S21 to S26), the voltage (3.726 × 56) V corresponding to
また、回復手段(第1回復手段(ステップS17),第2回復手段(ステップS27))において、充電及び放電を一対とした充放電を行って、次の回復評価手段(ステップS18,S28)に進むが、その一対の充放電を複数回繰り返して、回復評価手段に進んでも良い。 Further, in the recovery means (first recovery means (step S17), second recovery means (step S27)), charging / discharging with a pair of charge and discharge is performed, and the next recovery evaluation means (steps S18, S28) is performed. However, the pair of charging / discharging may be repeated a plurality of times to proceed to the recovery evaluation means.
また、電池101において、多孔質のガラス板からなるフィルタ180を用いた。しかし、この隔離部材の第1面と第2面との間で、余剰電解液及び基準電解液の間の濃度差に起因するイオンの移動を防止すると共に、第1測定電極140と第2測定電極150による、余剰電解液130Sと基準電解液160との間の電位の測定を可能とする部材であれば良く、例えば、このような特性を有するセラミックス、樹脂を用いても良い。
In the
20 PHV制御装置(充放電制御手段)
72 コンバータ(充放電制御手段,外部電源充電手段)
80 プラグ付ケーブル(充放電制御手段,外部電源充電手段)
100 車両
101,102 電池(二次電池,リチウムイオン二次電池)
110 電池ケース
120 発電要素
130S 余剰電解液
CA1 第1充電電流
CA2 第2充電電流
DA1 第1放電電流
DA2 第2放電電流
M1 余剰電解液濃度検知手段(劣化検知手段)
Q1 第1電気量
Q2 第2電気量
SC リチウムイオンの濃度
VA 総電圧
XV 外部電源
20 PHV control device (charge / discharge control means)
72 Converter (charge / discharge control means, external power supply charge means)
80 Cable with plug (charge / discharge control means, external power supply charge means)
100
110
Q1 First electric quantity Q2 Second electric quantity SC Lithium ion concentration VA Total voltage XV External power supply
Claims (8)
上記二次電池は、リチウムイオン二次電池であり、
上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、
上記リチウムイオン二次電池の出力劣化を検知する劣化検知手段と、を備え、
上記充放電制御手段は、
上記外部電源により、上記リチウムイオン二次電池を充電する外部電源充電手段と、
上記劣化検知手段で検知した、上記リチウムイオン二次電池の上記出力劣化の程度を評価する劣化評価手段と、
上記劣化評価手段により、上記出力劣化が所定の劣化状態であると評価された場合に、上記リチウムイオン二次電池の上記出力劣化を回復させる回復充放電を行う回復手段と、を含む
車両。 A vehicle equipped with a secondary battery that can be charged by an external power source installed outside the vehicle, and driven by the secondary battery,
The secondary battery is a lithium ion secondary battery,
Charge / discharge control means for controlling charge / discharge of the lithium ion secondary battery;
A deterioration detecting means for detecting output deterioration of the lithium ion secondary battery,
The charge / discharge control means includes
An external power source charging means for charging the lithium ion secondary battery with the external power source;
Deterioration evaluation means for evaluating the degree of output deterioration of the lithium ion secondary battery detected by the deterioration detection means;
And a recovery means for performing recovery charge / discharge for recovering the output deterioration of the lithium ion secondary battery when the deterioration evaluation means evaluates that the output deterioration is in a predetermined deterioration state.
前記充放電制御手段は、
前記外部電源充電手段による充電の完了前に、前記劣化評価手段による評価を行い、
上記劣化評価手段において、前記所定の劣化状態であると評価された場合には、前記回復手段による回復を行う
車両。 The vehicle according to claim 1,
The charge / discharge control means includes
Before completion of charging by the external power supply charging means, perform an evaluation by the deterioration evaluation means,
A vehicle that performs recovery by the recovery means when the deterioration evaluation means evaluates the predetermined deterioration state.
前記充放電制御手段は、
前記劣化評価手段により、前記所定の劣化状態であると評価された場合に、充放電により、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を、所定の充電状態に調整する充電状態調整手段を含み、
前記回復手段は、上記所定の充電状態への調整後に、前記回復充放電を行う
車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The charge / discharge control means includes
When it is evaluated by the deterioration evaluation means that the predetermined deterioration state, the charging state adjustment means for adjusting the charging state of the lithium ion secondary battery to a predetermined charging state by charging and discharging,
The vehicle in which the recovery means performs the recovery charge / discharge after the adjustment to the predetermined charging state.
前記充放電制御手段は、
前記回復手段による前記回復充放電の終了後、前記劣化検知手段によって検知した、回復後の前記リチウムイオン二次電池の前記出力劣化の程度を評価する回復評価手段を含み、
上記回復手段は、
上記回復評価手段により、所定の回復状態に至っていないと評価された場合に、再び、上記回復充放電を行う
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The charge / discharge control means includes
Including recovery evaluation means for evaluating the degree of output deterioration of the recovered lithium ion secondary battery detected by the deterioration detection means after completion of the recovery charge / discharge by the recovery means,
The recovery means is
A vehicle that performs the recovery charge / discharge again when it is evaluated by the recovery evaluation means that the predetermined recovery state has not been reached.
前記回復手段は、
前記リチウムイオン二次電池への、第1充電電流での短時間充電と上記第1充電電流よりも相対的に小さな第1放電電流での長時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第1回復充放電を施す第1回復手段を有する
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The recovery means includes
The lithium ion secondary battery is charged / discharged at least once by short-time charging with a first charging current and long-time discharging with a first discharging current relatively smaller than the first charging current. Vehicle having first recovery means for performing one recovery charge / discharge.
前記回復手段は、
前記リチウムイオン二次電池への、第2充電電流での長時間充電と上記第2充電電流よりも相対的に大きな第2放電電流での短時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第2回復充放電を施す第2回復手段を有する
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The recovery means includes
The lithium ion secondary battery is charged and discharged at least once by long-time charging with a second charging current and short-time discharging with a second discharging current that is relatively larger than the second charging current. (2) A vehicle having second recovery means for performing recovery charge / discharge.
前記回復手段は、
前記リチウムイオン二次電池への、第1充電電流での短時間充電と上記第1充電電流よりも相対的に小さな第1放電電流での長時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第1回復充放電を施す第1回復手段と、
上記リチウムイオン二次電池への、第2充電電流での長時間充電と上記第2充電電流よりも相対的に大きな第2放電電流での短時間放電とによる充放電を、少なくとも1度行う第2回復充放電を施す第2回復手段と、を有し、
前記充放電制御手段は、
前記劣化評価手段による劣化状態の評価に基づき、上記第1回復手段と上記第2回復手段の何れを実行するか選択する選択手段を含む
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The recovery means includes
The lithium ion secondary battery is charged / discharged at least once by short-time charging with a first charging current and long-time discharging with a first discharging current relatively smaller than the first charging current. 1st recovery means for performing 1 recovery charge / discharge;
The lithium ion secondary battery is charged and discharged at least once by long-time charging with a second charging current and short-time discharging with a second discharging current that is relatively larger than the second charging current. 2 recovery means for performing 2 recovery charge and discharge,
The charge / discharge control means includes
A vehicle including a selection means for selecting which of the first recovery means and the second recovery means to execute based on the evaluation of the deterioration state by the deterioration evaluation means.
前記劣化検知手段は、
前記リチウムイオン二次電池の電池ケース内において、発電要素外に貯留された余剰電解液におけるリチウムイオンの濃度を検知する余剰電解液濃度検知手段である
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 7,
The deterioration detecting means includes
A vehicle which is a surplus electrolyte concentration detecting means for detecting a lithium ion concentration in an excess electrolyte stored outside the power generation element in a battery case of the lithium ion secondary battery.
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