JP2013125607A - Nonaqueous secondary battery controlling device and controlling method - Google Patents
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Abstract
【課題】 非水二次電池の充電による劣化を抑制する。
【解決手段】 非水二次電池の充電電力が上限値を超えないように非水二次電池の充電を制御する制御装置であり、電流センサおよびコントローラを有する。電流センサは、非水二次電池の充放電時における電流値を検出する。コントローラは、第1劣化成分を評価するための評価値を、電流センサを用いて検出された充放電状態から算出する。第1劣化成分は、非水二次電池の充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って非水二次電池の入出力性能を低下させる成分である。コントローラは、目標値を超える評価値を積算した値が閾値を超えたとき、上限値を低下させる。上限値を低下させることにより、非水二次電池の充電を制限することができる。
【選択図】 図11PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration due to charging of a non-aqueous secondary battery.
A control device that controls charging of a non-aqueous secondary battery so that charging power of the non-aqueous secondary battery does not exceed an upper limit value, and includes a current sensor and a controller. The current sensor detects a current value during charging / discharging of the non-aqueous secondary battery. The controller calculates an evaluation value for evaluating the first deterioration component from the charge / discharge state detected using the current sensor. A 1st degradation component is a component which reduces the input-output performance of a non-aqueous secondary battery with the bias | inclination of the ion concentration in the electrolyte by charge of a non-aqueous secondary battery. The controller decreases the upper limit value when the value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds the threshold value. By reducing the upper limit value, charging of the non-aqueous secondary battery can be limited.
[Selection] FIG.
Description
本発明は、非水二次電池の劣化状態を評価して、非水二次電池の充電を制御する制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for evaluating a deterioration state of a non-aqueous secondary battery and controlling charging of the non-aqueous secondary battery.
特許文献1に記載の技術では、電池を充放電したときの電流値の履歴に基づいて、ハイレート放電による劣化を評価するための評価値を算出している。評価値が目標値を超えていないときには、電池の放電を許容する上限値を最大値に設定している。一方、評価値が目標値を超えたときには、上限値を最大値よりも小さい値に設定している。 In the technique described in Patent Document 1, an evaluation value for evaluating deterioration due to high-rate discharge is calculated based on a history of current values when a battery is charged and discharged. When the evaluation value does not exceed the target value, the upper limit value that allows the battery to discharge is set to the maximum value. On the other hand, when the evaluation value exceeds the target value, the upper limit value is set to a value smaller than the maximum value.
特許文献1によれば、評価値が目標値を超えていないときには、上限値を最大値に設定しておくことにより、運転者の要求に応じた車両の動力性能を発揮させるようにしている。また、評価値が目標値を超えたときには、上限値を最大値よりも小さい値に設定することにより、ハイレート放電による劣化が発生するのを抑制するようにしている。 According to Patent Document 1, when the evaluation value does not exceed the target value, the upper limit value is set to the maximum value so that the power performance of the vehicle according to the driver's request is exhibited. In addition, when the evaluation value exceeds the target value, the upper limit value is set to a value smaller than the maximum value, thereby suppressing the occurrence of deterioration due to high rate discharge.
特許文献1に記載の技術では、ハイレート放電による劣化が発生するのを抑制するようにしているが、電池をハイレートで充電したときにも劣化が発生することがあり、この場合には、ハイレート充電による劣化を抑制することができない。 In the technique described in Patent Document 1, degradation due to high-rate discharge is suppressed, but degradation may occur even when the battery is charged at a high rate. In this case, high-rate charging is performed. It is impossible to suppress deterioration due to.
本願第1の発明は、非水二次電池の充電電力が上限値を超えないように非水二次電池の充電を制御する制御装置であり、電流センサおよびコントローラを有する。電流センサは、非水二次電池の充放電時における電流値を検出する。コントローラは、第1劣化成分を評価するための評価値を、電流センサを用いて検出された充放電状態から算出する。第1劣化成分は、非水二次電池の充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って非水二次電池の入出力性能を低下させる成分である。コントローラは、目標値を超える評価値を積算した値が閾値を超えたとき、上限値を低下させる。上限値を低下させることにより、非水二次電池の充電を制限することができる。 1st invention of this application is a control apparatus which controls charge of a non-aqueous secondary battery so that the charging power of a non-aqueous secondary battery may not exceed an upper limit, and has a current sensor and a controller. The current sensor detects a current value during charging / discharging of the non-aqueous secondary battery. The controller calculates an evaluation value for evaluating the first deterioration component from the charge / discharge state detected using the current sensor. A 1st degradation component is a component which reduces the input-output performance of a non-aqueous secondary battery with the bias | inclination of the ion concentration in the electrolyte by charge of a non-aqueous secondary battery. The controller decreases the upper limit value when the value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds the threshold value. By reducing the upper limit value, charging of the non-aqueous secondary battery can be limited.
本願第1の発明によれば、第1劣化成分を監視することにより、第1劣化成分による非水二次電池の劣化を抑制することができる。具体的には、目標値を超える評価値を積算した値が閾値を超えたときに、非水二次電池の充電を許容する上限値を低下させることにより、充電によるイオン濃度の偏りに伴って非水二次電池の入出力性能が低下してしまうのを抑制することができる。 According to the first invention of this application, by monitoring the first deterioration component, it is possible to suppress the deterioration of the non-aqueous secondary battery due to the first deterioration component. Specifically, when the value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds the threshold value, the upper limit value that allows charging of the non-aqueous secondary battery is reduced, resulting in an ion concentration bias due to charging. It can suppress that the input-output performance of a non-aqueous secondary battery falls.
コントローラは、目標値を超える過去の評価値を積算した第1積算値を補正係数によって減らした値と、目標値を超える現在の評価値とを積算して、第2積算値を算出する。そして、コントローラは、第2積算値が閾値を超えているか否かを判別し、第2積算値が閾値を超えたときには、上限値を低下させることができる。 The controller calculates a second integrated value by integrating the value obtained by integrating the first integrated value obtained by integrating past evaluation values exceeding the target value by the correction coefficient and the current evaluation value exceeding the target value. Then, the controller determines whether or not the second integrated value exceeds the threshold, and when the second integrated value exceeds the threshold, the upper limit value can be reduced.
第1劣化成分は、非水二次電池の充放電の休止などによって、緩和されるため、過去の評価値から得られる第1積算値を減らすことができる。このため、補正係数を用いて第1積算値を減らすことにより、第1劣化成分の緩和を考慮して、第2積算値を算出でき、第2積算値が不要に閾値を超えてしまうのを抑制することができる。すなわち、非水二次電池の充電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。 Since the first deterioration component is relieved by, for example, suspension of charge / discharge of the nonaqueous secondary battery, the first integrated value obtained from the past evaluation value can be reduced. For this reason, by reducing the first integrated value using the correction coefficient, the second integrated value can be calculated in consideration of the relaxation of the first deterioration component, and the second integrated value unnecessarily exceeds the threshold value. Can be suppressed. That is, it can suppress that charge of a non-aqueous secondary battery is restrict | limited too much.
補正係数は、0よりも大きく、1よりも小さい値とすることができる。ここで、第1積算値に補正係数を乗算した値と、目標値を超える現在の評価値とを積算することにより、第2積算値を算出することができる。 The correction coefficient can be a value greater than 0 and less than 1. Here, the second integrated value can be calculated by integrating the value obtained by multiplying the first integrated value by the correction coefficient and the current evaluation value exceeding the target value.
直近の所定期間内で得られた評価値だけを用いて、第2積算値を算出することができる。非水二次電池の充放電の休止などによって、第1劣化成分が緩和されるため、過去の評価値は、第1劣化成分を評価する上で影響を与えにくい。そこで、直近の所定期間内で得られた評価値だけを用いることにより、第1劣化成分の緩和を考慮して、第2積算値を算出できる。 The second integrated value can be calculated using only the evaluation value obtained within the most recent predetermined period. Since the first deterioration component is relieved by charging / discharging of the non-aqueous secondary battery or the like, the past evaluation value hardly affects the evaluation of the first deterioration component. Therefore, by using only the evaluation value obtained within the most recent predetermined period, the second integrated value can be calculated in consideration of the relaxation of the first deterioration component.
一方、直近の所定期間内で算出された第2積算値を、所定期間で除算して時間平均値を算出することができる。そして、時間平均値が閾値を超えているか否かを判別し、時間平均値が閾値を超えているときには、上限値を低下させることができる。時間平均値を算出することにより、第2積算値が一次的に閾値を超えてしまうのを抑制することができ、非水二次電池の充電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。 On the other hand, the time average value can be calculated by dividing the second integrated value calculated within the most recent predetermined period by the predetermined period. Then, it is determined whether or not the time average value exceeds the threshold value, and when the time average value exceeds the threshold value, the upper limit value can be lowered. By calculating the time average value, the second integrated value can be prevented from temporarily exceeding the threshold value, and the charging of the non-aqueous secondary battery can be prevented from being excessively restricted. it can.
第2劣化成分が大きくなるほど、閾値に到達するまでの第2積算値の変化量が小さくなるように、閾値を変更することができる。第2劣化成分は、非水二次電池の充放電に寄与する構成材料の劣化を示す。一方、第2劣化成分が小さくなるほど、閾値に到達するまでの第2積算値の変化量が大きくなるように、閾値を変更することができる。 The threshold value can be changed so that the amount of change in the second integrated value until the threshold value is reached decreases as the second deterioration component increases. A 2nd degradation component shows degradation of the constituent material which contributes to charging / discharging of a non-aqueous secondary battery. On the other hand, the threshold value can be changed so that the amount of change in the second integrated value until the threshold value is reached increases as the second deterioration component decreases.
第2劣化成分が大きくなるほど、第1劣化成分を許容する割合が小さくなる。このため、第2劣化成分を推定すれば、この第2劣化成分に対応する第1劣化成分の劣化が、どれだけ許容できるかを特定することができる。第1劣化成分の劣化を許容できるほど、閾値に到達するまでの第2積算値の変化量を大きくできる。 The larger the second deterioration component is, the smaller the ratio of allowing the first deterioration component is. For this reason, if the second deterioration component is estimated, it is possible to specify how much the deterioration of the first deterioration component corresponding to the second deterioration component is allowable. The change amount of the second integrated value until the threshold value is reached can be increased as the deterioration of the first deterioration component is allowed.
閾値を変更するとき、閾値を特定するためのマップを、第2劣化成分に応じて用意しておくことができる。マップおよび第2劣化成分の対応関係を示す情報は、メモリに記憶させておくことができる。第2劣化成分は、非水二次電池の温度および通電量を用いて推定することができる。複数のマップのうち、推定した第2劣化成分に対応するマップを用いて、閾値を特定することができる。 When changing the threshold value, a map for specifying the threshold value can be prepared in accordance with the second deterioration component. Information indicating the correspondence between the map and the second deterioration component can be stored in a memory. The second deterioration component can be estimated using the temperature and the energization amount of the non-aqueous secondary battery. The threshold value can be specified using a map corresponding to the estimated second deterioration component among the plurality of maps.
閾値を特定するマップとしては、閾値と、充放電を行っているときの非水二次電池の温度と、非水二次電池の使用状態との関係を示すマップを用いることができる。非水二次電池の出力を用いて車両を走行させるときには、非水二次電池の使用状態として、車両の走行距離に対する非水二次電池の充放電量(Ah/km)を用いることができる。 As a map for specifying the threshold value, a map showing the relationship among the threshold value, the temperature of the non-aqueous secondary battery during charging / discharging, and the usage state of the non-aqueous secondary battery can be used. When the vehicle is driven using the output of the non-aqueous secondary battery, the charge / discharge amount (Ah / km) of the non-aqueous secondary battery with respect to the travel distance of the vehicle can be used as the usage state of the non-aqueous secondary battery. .
第2劣化成分を推定するときの温度には、充放電を行っているときの非水二次電池の温度と、充放電を行っていないときの非水二次電池の温度とが含まれる。充放電を行っていないときの二次電池の温度を用いることにより、第2劣化成分の一部を推定することができる。また、充放電を行っているときの二次電池の温度と、通電量を用いることにより、第2劣化成分における残りの部分を推定することができる。 The temperature at which the second deterioration component is estimated includes the temperature of the non-aqueous secondary battery when charging / discharging is performed and the temperature of the non-aqueous secondary battery when charging / discharging is not performed. By using the temperature of the secondary battery when charging / discharging is not performed, a part of the second deterioration component can be estimated. Moreover, the remaining part in a 2nd degradation component can be estimated by using the temperature of a secondary battery at the time of charging / discharging, and the amount of electricity supply.
非水二次電池は、車両に搭載することができ、車両の走行に用いられるエネルギを出力することができる。ここで、外部電源からの電力を非水二次電池に供給することにより、非水二次電池を充電することができる。非水二次電池を充電するとき、コントローラは、外部電源からの電力を非水二次電池に供給する充電器に対して、上限値を低下させる情報を出力することができる。これにより、充電器において、非水二次電池の充電電力を、上限値(充電電力)よりも低い範囲内で変化させることができる。 The non-aqueous secondary battery can be mounted on a vehicle and can output energy used for traveling of the vehicle. Here, the non-aqueous secondary battery can be charged by supplying power from the external power source to the non-aqueous secondary battery. When charging the non-aqueous secondary battery, the controller can output information for lowering the upper limit value to a charger that supplies power from the external power source to the non-aqueous secondary battery. Thereby, in the charger, the charging power of the non-aqueous secondary battery can be changed within a range lower than the upper limit value (charging power).
本願第2の発明は、非水二次電池の充電電力が上限値を超えないように非水二次電池の充電を制御する制御方法であって、電流センサを用いて、非水二次電池の充放電時における電流値を検出し、第1劣化成分を評価するための評価値を、電流センサを用いて検出された充放電状態から算出する。目標値を超える評価値を積算した値が閾値を超えているか否かを判別し、積算値が閾値を超えたとき、非水二次電池の充電を許容する上限値を低下させる。本願第2の発明においても、本願第1の発明と同様の効果を得ることができる。 The second invention of the present application is a control method for controlling the charging of the non-aqueous secondary battery so that the charging power of the non-aqueous secondary battery does not exceed the upper limit value, and using the current sensor, the non-aqueous secondary battery The current value at the time of charging / discharging is detected, and the evaluation value for evaluating the first deterioration component is calculated from the charging / discharging state detected using the current sensor. It is determined whether or not a value obtained by integrating evaluation values exceeding the target value exceeds a threshold value, and when the integrated value exceeds the threshold value, an upper limit value that permits charging of the non-aqueous secondary battery is reduced. Also in the second invention of the present application, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
実施例1である電池システムについて、図1を用いて説明する。図1は、電池システムの構成を示す図である。 The battery system which is Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system.
図1に示す電池システムは、車両に搭載される。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、組電池の他に、燃料電池や内燃機関等を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として組電池だけを備えた車両である。 The battery system shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. Vehicles include hybrid cars and electric cars. A hybrid vehicle is a vehicle provided with a fuel cell, an internal combustion engine, etc. in addition to the assembled battery as a power source for running the vehicle. An electric vehicle is a vehicle that includes only an assembled battery as a power source for the vehicle.
組電池10は、電気的に直列に接続された複数の単電池11を有する。組電池10を構成する単電池11の数は、組電池10の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。組電池10は、電気的に並列に接続された複数の単電池11を含んでいてもよい。単電池11としては、リチウムイオン二次電池などの非水二次電池を用いることができる。 The assembled battery 10 includes a plurality of single cells 11 that are electrically connected in series. The number of unit cells 11 constituting the assembled battery 10 can be appropriately set based on the required output of the assembled battery 10 and the like. The assembled battery 10 may include a plurality of unit cells 11 electrically connected in parallel. As the cell 11, a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery can be used.
単電池11の正極は、イオン(例えば、リチウムイオン)を吸蔵および放出できる材料で形成される。正極の材料としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを用いることができる。単電池11の負極は、イオン(例えば、リチウムイオン)を吸蔵および放出できる材料で形成される。負極の材料としては、例えば、カーボンを用いることができる。単電池11を充電するとき、正極は、イオンを電解液中に放出し、負極は、電解液中のイオンを吸蔵する。また、単電池11を放電するとき、正極は、電解液中のイオンを吸蔵し、負極は、イオンを電解液中に放出する。 The positive electrode of the unit cell 11 is formed of a material that can occlude and release ions (for example, lithium ions). As a positive electrode material, for example, lithium cobaltate or lithium manganate can be used. The negative electrode of the unit cell 11 is formed of a material that can occlude and release ions (for example, lithium ions). As the negative electrode material, for example, carbon can be used. When charging the unit cell 11, the positive electrode releases ions into the electrolytic solution, and the negative electrode occludes ions in the electrolytic solution. Further, when discharging the unit cell 11, the positive electrode occludes ions in the electrolytic solution, and the negative electrode releases ions into the electrolytic solution.
組電池10は、システムメインリレー21a,21bを介して昇圧回路22に接続されており、昇圧回路22は、組電池10の出力電圧を昇圧する。昇圧回路22は、インバータ23と接続されており、インバータ23は、昇圧回路22からの直流電力を交流電力に変換する。モータ・ジェネレータ24は、インバータ23からの交流電力を受けることにより、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ24によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。モータ・ジェネレータ24としては、三相交流モータを用いることができる。 The assembled battery 10 is connected to the booster circuit 22 via the system main relays 21a and 21b, and the booster circuit 22 boosts the output voltage of the assembled battery 10. The booster circuit 22 is connected to an inverter 23, and the inverter 23 converts DC power from the booster circuit 22 into AC power. The motor / generator 24 receives AC power from the inverter 23 to generate kinetic energy for running the vehicle. The kinetic energy generated by the motor generator 24 is transmitted to the wheels. A three-phase AC motor can be used as the motor / generator 24.
昇圧回路22は、省略することができる。また、モータ・ジェネレータ24として直流モータを用いるときには、インバータ23を省略することができる。 The booster circuit 22 can be omitted. When a DC motor is used as the motor / generator 24, the inverter 23 can be omitted.
車両を減速させるときや、車両を停止させるとき、モータ・ジェネレータ24は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換する。モータ・ジェネレータ24で生成された交流電力は、インバータ23によって直流電力に変換される。昇圧回路22は、インバータ23の出力電圧を降圧してから組電池10に供給する。これにより、回生電力を組電池10に蓄えることができる。 When the vehicle is decelerated or stopped, the motor / generator 24 converts kinetic energy generated during braking of the vehicle into electrical energy. The AC power generated by the motor / generator 24 is converted into DC power by the inverter 23. The booster circuit 22 steps down the output voltage of the inverter 23 and then supplies it to the assembled battery 10. Thereby, regenerative electric power can be stored in the assembled battery 10.
電流センサ25は、組電池10に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。電流センサ25によって検出された電流値に関して、放電電流を正の値とし、充電電流を負の値とすることができる。温度センサ26は、組電池10の温度を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。温度センサ26の数は、適宜設定することができる。複数の温度センサ26を用いるときには、複数の温度センサ26によって検出された温度の平均値を組電池10の温度として用いたり、特定の温度センサ26によって検出された温度を組電池10の温度として用いたりすることができる。 The current sensor 25 detects the current flowing through the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. With respect to the current value detected by the current sensor 25, the discharge current can be a positive value and the charging current can be a negative value. The temperature sensor 26 detects the temperature of the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. The number of temperature sensors 26 can be set as appropriate. When using the plurality of temperature sensors 26, the average value of the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 26 is used as the temperature of the assembled battery 10, or the temperature detected by the specific temperature sensor 26 is used as the temperature of the assembled battery 10. Can be.
電圧センサ27は、組電池10の電圧を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。本実施例では、組電池10の電圧を検出しているが、これに限るものではない。例えば、組電池10を構成する単電池11の電圧を検出することができる。また、組電池10を構成する複数の単電池11を複数のブロックに分け、各ブロックの電圧を検出することができる。各ブロックは、少なくとも2つの単電池11を含んでいる。 The voltage sensor 27 detects the voltage of the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. In the present embodiment, the voltage of the assembled battery 10 is detected, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to detect the voltage of the unit cells 11 constituting the assembled battery 10. Further, the plurality of single cells 11 constituting the assembled battery 10 can be divided into a plurality of blocks, and the voltage of each block can be detected. Each block includes at least two unit cells 11.
コントローラ30は、システムメインリレー21a,21b、昇圧回路22およびインバータ23の動作を制御する。コントローラ30は、各種の情報を記憶するメモリ31を有する。メモリ31には、コントローラ30を動作させるためのプログラムも記憶されている。本実施例では、コントローラ30がメモリ31を内蔵しているが、コントローラ30の外部にメモリ31を設けることもできる。 The controller 30 controls the operations of the system main relays 21a and 21b, the booster circuit 22 and the inverter 23. The controller 30 includes a memory 31 that stores various types of information. The memory 31 also stores a program for operating the controller 30. In this embodiment, the controller 30 includes the memory 31, but the memory 31 may be provided outside the controller 30.
コントローラ30は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、システムメインリレー21a,21bをオフからオンに切り替えたり、昇圧回路22およびインバータ23を動作させたりする。また、コントローラ30は、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、システムメインリレー21a,21bをオンからオフに切り替えたり、昇圧回路22やインバータ23の動作を停止させたりする。 When the ignition switch of the vehicle is switched from OFF to ON, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from OFF to ON, or operates the booster circuit 22 and the inverter 23. Further, when the ignition switch is switched from on to off, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from on to off, or stops the operation of the booster circuit 22 and the inverter 23.
充電器28は、外部電源からの電力を組電池10に供給する。これにより、組電池10を充電することができる。本実施例において、充電器28は、車両に搭載されているが、車両に搭載せずに、車両の外部に充電器(外部充電器という)を設置することもできる。充電器28は、充電リレー29a,29bを介して、組電池10に接続されている。充電リレー29a,29bがオンであるとき、外部電源からの電力を組電池10に供給することができる。 The charger 28 supplies power from the external power source to the assembled battery 10. Thereby, the assembled battery 10 can be charged. In the present embodiment, the charger 28 is mounted on the vehicle, but a charger (referred to as an external charger) can be installed outside the vehicle without being mounted on the vehicle. The charger 28 is connected to the assembled battery 10 via charging relays 29a and 29b. When the charging relays 29a and 29b are on, power from the external power source can be supplied to the assembled battery 10.
外部電源とは、車両の外部に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源がある。外部電源が交流電力を供給するとき、充電器28は、交流電力を直流電力に変換して、直流電力を組電池10に供給する。一方、外部電源が直流電力を供給するときには、外部電源からの直流電力を組電池10に供給するだけでよい。この場合には、外部電源の電圧を、他の電圧に変換することができる。 The external power source is a power source provided outside the vehicle, and an example of the external power source is a commercial power source. When the external power supply supplies AC power, the charger 28 converts AC power into DC power and supplies the DC power to the assembled battery 10. On the other hand, when the external power supply supplies DC power, it is only necessary to supply DC power from the external power supply to the assembled battery 10. In this case, the voltage of the external power supply can be converted into another voltage.
外部電源からの電力を組電池10に供給する手段としては、有線又は無線を用いることができる。例えば、外部電源と接続されたコネクタ(いわゆるプラグ)を、車両に設けられたコネクタ(いわゆるインレット)に接続することにより、外部電源からの電力を組電池10に供給することができる。一方、電磁誘導や共振現象を利用することにより、外部電源からの電力を、非接触方式で組電池10に供給することができる。 As means for supplying power from the external power source to the assembled battery 10, wired or wireless can be used. For example, by connecting a connector (so-called plug) connected to an external power source to a connector (so-called inlet) provided in the vehicle, power from the external power source can be supplied to the assembled battery 10. On the other hand, by using electromagnetic induction or resonance phenomenon, power from an external power source can be supplied to the assembled battery 10 in a non-contact manner.
次に、組電池10の充放電を制御する処理について、図2および図3に示すフローチャートを用いて説明する。図2および図3に示す処理は、予め設定された時間間隔(サイクルタイム)で繰り返して行われる。図2および図3に示す処理は、コントローラ30に含まれるCPUが、メモリ31に記憶されたプログラムを実行することにより行われる。 Next, processing for controlling charging / discharging of the assembled battery 10 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3. The processing shown in FIGS. 2 and 3 is repeatedly performed at a preset time interval (cycle time). The processing shown in FIGS. 2 and 3 is performed by the CPU included in the controller 30 executing a program stored in the memory 31.
ステップS101において、コントローラ30は、電流センサ25の出力信号に基づいて、放電電流値を取得する。組電池10を放電しているときには、放電電流値が正の値になり、組電池10を充電しているときには、放電電流値が負の値になる。 In step S <b> 101, the controller 30 acquires the discharge current value based on the output signal of the current sensor 25. When the battery pack 10 is being discharged, the discharge current value is a positive value, and when the battery pack 10 is being charged, the discharge current value is a negative value.
ステップS102において、コントローラ30は、ステップS101で得られた放電電流値に基づいて、組電池10のSOC(State Of Charge)を算出(推定)する。SOCは、組電池10の満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。コントローラ30は、組電池10を充放電したときの電流値を積算することにより、組電池10のSOCを算出することができる。組電池10を充放電したときの電流値は、電流センサ25の出力から取得することができる。 In step S102, the controller 30 calculates (estimates) the SOC (State Of Charge) of the battery pack 10 based on the discharge current value obtained in step S101. The SOC is a ratio of the current charge capacity to the full charge capacity of the battery pack 10. The controller 30 can calculate the SOC of the assembled battery 10 by integrating the current values when the assembled battery 10 is charged and discharged. The current value when charging and discharging the assembled battery 10 can be obtained from the output of the current sensor 25.
一方、電圧センサ27の検出電圧から、組電池10のSOCを推定することもできる。組電池10のSOCは、組電池10のOCV(Open Circuit Voltage)と対応関係があるため、SOCおよびOCVの対応関係を予め求めておけば、OCVからSOCを特定することができる。OCVは、電圧センサ27の検出電圧(CCV:Closed Circuit Voltage)と、組電池10の内部抵抗による電圧降下量とから求めることができる。なお、SOCの算出方法は、本実施例で説明する方法に限るものではなく、公知の方法を適宜選択することができる。 On the other hand, the SOC of the battery pack 10 can also be estimated from the detection voltage of the voltage sensor 27. Since the SOC of the assembled battery 10 has a corresponding relationship with the OCV (Open Circuit Voltage) of the assembled battery 10, if the corresponding relationship between the SOC and the OCV is obtained in advance, the SOC can be specified from the OCV. The OCV can be obtained from the detected voltage (CCV: Closed Circuit Voltage) of the voltage sensor 27 and the voltage drop amount due to the internal resistance of the assembled battery 10. The SOC calculation method is not limited to the method described in this embodiment, and a known method can be selected as appropriate.
ステップS103において、コントローラ30は、温度センサ26の出力信号に基づいて、組電池10の温度を取得する。ステップS104において、コントローラ30は、ステップS102で算出したSOCと、ステップS103で取得した組電池10の温度とに基づいて、忘却係数を算出する。忘却係数は、単電池11の電解液中のイオンの拡散速度に対応する係数である。忘却係数は、下記式(1)の条件を満たす範囲で設定される。 In step S <b> 103, the controller 30 acquires the temperature of the assembled battery 10 based on the output signal of the temperature sensor 26. In step S104, the controller 30 calculates a forgetting factor based on the SOC calculated in step S102 and the temperature of the assembled battery 10 acquired in step S103. The forgetting factor is a factor corresponding to the diffusion rate of ions in the electrolyte solution of the unit cell 11. The forgetting factor is set in a range that satisfies the condition of the following formula (1).
0<A×Δt<1 ・・・(1) 0 <A × Δt <1 (1)
式(1)において、Aは、忘却係数を示し、Δtは、図2および図3に示す処理を繰り返して行うときのサイクルタイムを示す。 In Expression (1), A represents a forgetting factor, and Δt represents a cycle time when the processes shown in FIGS. 2 and 3 are repeated.
例えば、コントローラ30は、図4に示すマップを用いて、忘却係数Aを特定することができる。図4において、縦軸は、忘却係数Aであり、横軸は、組電池10の温度である。図4に示すマップは、実験等によって予め取得することができ、メモリ31に記憶しておくことができる。 For example, the controller 30 can specify the forgetting factor A using the map shown in FIG. In FIG. 4, the vertical axis represents the forgetting factor A, and the horizontal axis represents the temperature of the assembled battery 10. The map shown in FIG. 4 can be acquired in advance by experiments or the like, and can be stored in the memory 31.
図4に示すマップにおいて、ステップS102で取得したSOCと、ステップS103で取得した温度とを特定することにより、忘却係数Aを特定することができる。イオンの拡散速度が速いほど、忘却係数Aが大きくなる。図4に示すマップでは、組電池10の温度が同じであれば、組電池10のSOCが高いほど、忘却係数Aが大きくなる。また、組電池10のSOCが同じであれば、組電池10の温度が高くなるほど、忘却係数Aが大きくなる。 In the map shown in FIG. 4, the forgetting factor A can be specified by specifying the SOC acquired in step S102 and the temperature acquired in step S103. The forgetting factor A increases as the ion diffusion rate increases. In the map shown in FIG. 4, if the temperature of the assembled battery 10 is the same, the forgetting factor A increases as the SOC of the assembled battery 10 increases. Further, if the SOC of the assembled battery 10 is the same, the forgetting factor A increases as the temperature of the assembled battery 10 increases.
ステップS105において、コントローラ30は、評価値の減少量D(−)を算出する。評価値D(N)は、組電池10(単電池11)の劣化状態(後述するハイレート劣化)を評価する値である。 In step S105, the controller 30 calculates an evaluation value decrease amount D (-). The evaluation value D (N) is a value for evaluating the deterioration state (high-rate deterioration described later) of the assembled battery 10 (unit cell 11).
ハイレートで単電池11の充電又は放電が継続的に行われると、単電池11の内部抵抗が増加し、単電池11の入出力性能が急激に低下し始める現象が発生することがある。この現象が継続して発生すると、単電池11が劣化してしまうことがある。ハイレートでの充電又は放電による劣化を、ハイレート劣化とよぶ。ハイレート劣化の要因の1つとしては、ハイレートでの充電又は放電が継続的に行われることにより、単電池11の電解液中のイオン濃度が偏ってしまうことが考えられる。ハイレート充電およびハイレート放電では、イオン濃度の偏り状態が相反する状態となる。本発明における第1劣化成分は、充電によるハイレート劣化に相当する。 If the cell 11 is continuously charged or discharged at a high rate, the internal resistance of the cell 11 may increase, and a phenomenon may occur in which the input / output performance of the cell 11 begins to deteriorate sharply. If this phenomenon occurs continuously, the unit cell 11 may deteriorate. The deterioration due to charging or discharging at a high rate is called high rate deterioration. As one of the causes of high rate deterioration, it is conceivable that the ion concentration in the electrolytic solution of the unit cell 11 is biased by continuous charging or discharging at a high rate. In high-rate charging and high-rate discharging, the ion concentration bias states are in conflict. The first deterioration component in the present invention corresponds to high rate deterioration due to charging.
図5は、組電池10を充電するときのレート[C]を変化させたときの抵抗増加率の変化を示している。図5において、横軸はサイクル数であり、縦軸は抵抗増加率である。抵抗増加率は、初期状態にある組電池10の抵抗(Rini)に対して、劣化状態にある組電池10の抵抗(Rr)が、どの程度増加したかを表す値である。抵抗増加率は、例えば、2つの抵抗の比(Rr/Rini)で表すことができる。ハイレート劣化が進行すれば、抵抗増加率が上昇する。 FIG. 5 shows a change in the resistance increase rate when the rate [C] when charging the assembled battery 10 is changed. In FIG. 5, the horizontal axis represents the number of cycles, and the vertical axis represents the resistance increase rate. The resistance increase rate is a value indicating how much the resistance (Rr) of the battery pack 10 in the deteriorated state has increased with respect to the resistance (Rini) of the battery pack 10 in the initial state. The resistance increase rate can be expressed by, for example, a ratio of two resistances (Rr / Rini). As the high rate deterioration progresses, the resistance increase rate increases.
1回のサイクルでは、所定レートで放電を行った後に、所定レートで充電を行っている。図5に示す実験結果では、放電レートを一定に維持し、充電レートだけを異ならせている。充電レートA1が最も高く、充電レートA3が最も低くなっている。充電レートA2は、充電レートA1よりも低く、充電レートA3よりも高い。図5に示すように、充電レートが高くなるほど、抵抗増加率が上昇しやすくなっている。言い換えれば、充電レートが高くなるほど、充電によるハイレート劣化が発生しやすくなっている。 In one cycle, after discharging at a predetermined rate, charging is performed at a predetermined rate. In the experimental results shown in FIG. 5, the discharge rate is kept constant and only the charge rate is varied. The charging rate A1 is the highest and the charging rate A3 is the lowest. The charge rate A2 is lower than the charge rate A1 and higher than the charge rate A3. As shown in FIG. 5, the resistance increase rate tends to increase as the charge rate increases. In other words, the higher the charging rate, the more likely the high rate deterioration due to charging occurs.
ハイレート劣化が発生する前に、ハイレートでの充電又は放電を抑制する必要がある。本実施例では、ハイレート劣化を評価するための値として、評価値D(N)を設定している。評価値D(N)の算出方法については、後述する。 Before high-rate deterioration occurs, it is necessary to suppress charging or discharging at a high rate. In this embodiment, an evaluation value D (N) is set as a value for evaluating high-rate deterioration. A method for calculating the evaluation value D (N) will be described later.
評価値の減少量D(−)は、前回(直前)の評価値D(N−1)を算出したときから、1回のサイクルタイムΔtが経過するまでの間において、イオンの拡散に伴うイオン濃度の偏りの減少に応じて算出される。例えば、コントローラ30は、下記式(2)に基づいて、評価値の減少量D(−)を算出することができる。 The amount of decrease D (−) in the evaluation value is the number of ions accompanying ion diffusion from the time when the previous (immediately) evaluation value D (N−1) is calculated until one cycle time Δt elapses. It is calculated according to the decrease in density deviation. For example, the controller 30 can calculate the decrease amount D (−) of the evaluation value based on the following formula (2).
D(−)=A×Δt×D(N−1) ・・・(2) D (−) = A × Δt × D (N−1) (2)
式(2)において、AおよびΔtは、式(1)と同様である。D(N−1)は、前回(直前)に算出された評価値を示す。初期値としてのD(0)は、例えば、0とすることができる。 In Formula (2), A and Δt are the same as in Formula (1). D (N-1) represents the evaluation value calculated last time (immediately before). D (0) as an initial value can be set to 0, for example.
式(1)に示すように、「A×Δt」の値は、0から1までの値である。したがって、「A×Δt」の値が1に近づくほど、評価値の減少量D(−)が大きくなる。言い換えれば、忘却係数Aが大きいほど、又は、サイクルタイムΔtが長いほど、評価値の減少量D(−)が大きくなる。なお、減少量D(−)の算出方法は、本実施例で説明した方法に限定されるものではなく、イオン濃度の偏りの減少を特定することができる方法であればよい。 As shown in Expression (1), the value of “A × Δt” is a value from 0 to 1. Therefore, as the value of “A × Δt” approaches 1, the amount of decrease D (−) in the evaluation value increases. In other words, the greater the forgetting factor A or the longer the cycle time Δt, the greater the evaluation value reduction amount D (−). Note that the method of calculating the decrease amount D (−) is not limited to the method described in the present embodiment, and any method can be used as long as it can identify the decrease in the ion concentration bias.
ステップS106において、コントローラ30は、メモリ31に予め記憶された電流係数を読み出す。ステップS107において、コントローラ30は、ステップS102で算出された組電池10のSOCと、ステップS103で取得した組電池10の温度とに基づいて、限界値を算出する。 In step S <b> 106, the controller 30 reads a current coefficient stored in advance in the memory 31. In step S107, the controller 30 calculates a limit value based on the SOC of the assembled battery 10 calculated in step S102 and the temperature of the assembled battery 10 acquired in step S103.
例えば、コントローラ30は、図6に示すマップを用いて、限界値を算出することができる。図6に示すマップは、実験等によって予め取得することができ、メモリ31に記憶しておくことができる。図6において、縦軸は、限界値であり、横軸は、組電池10の温度である。図6に示すマップにおいて、ステップS102で取得したSOCと、ステップS103で取得した温度とを特定することにより、限界値を特定することができる。 For example, the controller 30 can calculate the limit value using the map shown in FIG. The map shown in FIG. 6 can be acquired in advance by experiments or the like, and can be stored in the memory 31. In FIG. 6, the vertical axis represents the limit value, and the horizontal axis represents the temperature of the assembled battery 10. In the map shown in FIG. 6, the limit value can be specified by specifying the SOC acquired in step S102 and the temperature acquired in step S103.
図6に示すマップでは、組電池10の温度が同じであれば、組電池10のSOCが高いほど、限界値が大きくなる。また、組電池10のSOCが同じであれば、組電池10の温度が高いほど、限界値が大きくなる。 In the map shown in FIG. 6, if the temperature of the assembled battery 10 is the same, the limit value increases as the SOC of the assembled battery 10 increases. Further, if the SOC of the assembled battery 10 is the same, the limit value increases as the temperature of the assembled battery 10 increases.
ステップS108において、コントローラ30は、評価値の増加量D(+)を算出する。評価値の増加量D(+)は、前回(直前)の評価値D(N−1)を算出したときから、1回のサイクルタイムΔtが経過するまでの間において、放電に伴うイオン濃度の偏りの増加に応じて算出される。例えば、コントローラ30は、下記式(3)に基づいて、評価値の増加量D(+)を算出することができる。 In step S108, the controller 30 calculates an increase D (+) in the evaluation value. The amount of increase D (+) in the evaluation value is the ion concentration associated with the discharge from the time when the previous (immediately) evaluation value D (N−1) is calculated until one cycle time Δt elapses. Calculated according to the increase in bias. For example, the controller 30 can calculate the increase amount D (+) of the evaluation value based on the following formula (3).
D(+)=B/C×I×Δt ・・・(3) D (+) = B / C × I × Δt (3)
式(3)において、Bは、電流係数を示し、ステップS106の処理で取得した値が用いられる。Cは、限界値を示し、ステップS107の処理で取得した値が用いられる。Iは、放電電流値を示し、ステップS101の処理で検出した値が用いられる。Δtは、サイクルタイムである。 In Expression (3), B represents a current coefficient, and the value acquired in the process of step S106 is used. C indicates a limit value, and the value acquired in the process of step S107 is used. I represents the discharge current value, and the value detected in the process of step S101 is used. Δt is the cycle time.
式(3)から分かるように、放電電流値Iが大きいほど、又は、サイクルタイムΔtが長いほど、評価値の増加量D(+)は大きくなる。なお、増加量D(+)の算出方法は、本実施例で説明した算出方法に限定されるものではなく、イオン濃度の偏りの増加を特定することができる方法であればよい。 As can be seen from Equation (3), the evaluation value increase D (+) increases as the discharge current value I increases or the cycle time Δt increases. Note that the calculation method of the increase amount D (+) is not limited to the calculation method described in this embodiment, and any method that can identify an increase in the bias of the ion concentration may be used.
ステップS109において、コントローラ30は、今回のサイクルタイムΔtにおける評価値D(N)を算出する。評価値D(N)は、下記式(4)に基づいて算出することができる。 In step S109, the controller 30 calculates an evaluation value D (N) at the current cycle time Δt. The evaluation value D (N) can be calculated based on the following formula (4).
D(N)=D(N−1)−D(−)+D(+) ・・・(4) D (N) = D (N−1) −D (−) + D (+) (4)
式(4)において、D(N)は、今回のサイクルタイムΔtにおける評価値であり、D(N−1)は、前回(直前)のサイクルタイムΔtにおける評価値である。初期値としてのD(0)は、例えば、0に設定することができる。D(−)およびD(+)は、評価値Dの減少量および増加量をそれぞれ示し、ステップS105,S108で算出された値が用いられる。 In Expression (4), D (N) is an evaluation value at the current cycle time Δt, and D (N−1) is an evaluation value at the previous (immediately) cycle time Δt. D (0) as an initial value can be set to 0, for example. D (−) and D (+) indicate a decrease amount and an increase amount of the evaluation value D, respectively, and the values calculated in steps S105 and S108 are used.
本実施例では、式(4)に表すように、イオン濃度の偏りの増加と、イオン濃度の偏りの減少とを考慮して、評価値D(N)を算出することができる。これにより、ハイレート劣化の要因と考えられるイオン濃度の偏りの変化(増減)を、評価値D(N)に適切に反映させることができる。したがって、組電池10の状態がハイレート劣化の生じる状態にどの程度近づいているのかを、評価値D(N)に基づいて把握することができる。 In the present embodiment, as shown in Expression (4), the evaluation value D (N) can be calculated in consideration of an increase in ion concentration bias and a decrease in ion concentration bias. Thereby, the change (increase / decrease) in the ion concentration bias considered to be the cause of the high rate deterioration can be appropriately reflected in the evaluation value D (N). Therefore, it can be grasped based on the evaluation value D (N) how close the state of the assembled battery 10 is to the state where the high rate deterioration occurs.
ステップS110において、コントローラ30は、ステップS109で算出した評価値D(N)が予め定められた目標値Dtar(−)よりも小さいか否かを判別する。目標値Dtar(−)は、充電によるハイレート劣化が発生し始める評価値D(N)よりも小さい値に設定され、予め設定しておくことができる。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さければ、ステップS111に進み、そうでなければ、ステップS117に進む。 In step S110, the controller 30 determines whether or not the evaluation value D (N) calculated in step S109 is smaller than a predetermined target value Dtar (−). The target value Dtar (−) is set to a value smaller than the evaluation value D (N) at which high-rate deterioration due to charging starts to occur, and can be set in advance. If the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), the process proceeds to step S111, and if not, the process proceeds to step S117.
本実施例では、図7に示すように、目標値Dtar(−)は、評価値D(N)のマイナス側において設定されている。目標値Dtar(−)は、負の値である。図7は、評価値D(N)の変化(一例)を示す図である。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the target value Dtar (−) is set on the minus side of the evaluation value D (N). The target value Dtar (−) is a negative value. FIG. 7 is a diagram illustrating a change (an example) in the evaluation value D (N).
ステップS111において、コントローラ30は、評価値D(N)の積算を行う。具体的には、図7に示すように、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいとき、評価値D(N)のうち、目標値Dtar(−)よりも小さい部分(図7のハッチング領域)について、積算を行う。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなるたびに、積算処理が行われる。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいときには、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分が積算される。積算される評価値D(N)は、負の値であるため、積算値も負の値となる。 In step S111, the controller 30 integrates the evaluation values D (N). Specifically, as shown in FIG. 7, when the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), a portion of the evaluation value D (N) smaller than the target value Dtar (−) ( Integration is performed for the hatched area in FIG. Every time the evaluation value D (N) becomes smaller than the target value Dtar (−), integration processing is performed. When the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), the difference between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) is integrated. Since the integrated evaluation value D (N) is a negative value, the integrated value is also a negative value.
本実施例では、下記式(5)に基づいて、積算値ΣDex(N)が算出される。 In this embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated based on the following equation (5).
式(5)において、aは補正係数であり、0よりも大きく、1よりも小さい値である。ΣDex(N−1)は、前回までのサイクルタイムにおいて、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分を累積した値である。Dex(N)は、今回のサイクルタイムで得られた、評価値D(N)および各目標値Dtar(−)の差分である。 In Expression (5), a is a correction coefficient, which is a value greater than 0 and less than 1. ΣDex (N−1) is a value obtained by accumulating the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) in the cycle time up to the previous time. Dex (N) is a difference between the evaluation value D (N) and each target value Dtar (−) obtained at the current cycle time.
補正係数aに関する情報は、メモリ31に記憶させておくことができる。補正係数aは、0よりも大きく、1よりも小さい値であるため、今回のサイクルタイムにおいて積算値ΣDex(N)を算出するときには、前回までのサイクルタイムで得られた積算値ΣDex(N−1)が減少する。本実施例では、補正係数aを用いているが、補正係数aを省略することもできる。すなわち、積算値ΣDex(N)を算出するときに、積算値ΣDex(N−1)に評価値Dex(N)を累積するだけでもよい。 Information regarding the correction coefficient a can be stored in the memory 31. Since the correction coefficient a is a value larger than 0 and smaller than 1, when calculating the integrated value ΣDex (N) at the current cycle time, the integrated value ΣDex (N−) obtained at the cycle time until the previous time is calculated. 1) decreases. In this embodiment, the correction coefficient a is used, but the correction coefficient a can be omitted. That is, when the integrated value ΣDex (N) is calculated, the evaluation value Dex (N) may be simply accumulated in the integrated value ΣDex (N−1).
評価値D(N)は、ハイレート劣化を評価する値であるが、ハイレート劣化は、特定の条件において、緩和されることがある。ハイレート劣化は、イオン濃度が極端に偏ることによって発生すると考えられるため、イオン濃度の偏りが緩和すれば、ハイレート劣化も緩和する。 The evaluation value D (N) is a value for evaluating high-rate deterioration, but the high-rate deterioration may be alleviated under specific conditions. The high rate deterioration is considered to occur due to the extreme bias of the ion concentration. Therefore, if the bias of the ion concentration is reduced, the high rate deterioration is also reduced.
組電池10の充放電を休止したときには、イオンの拡散によって、イオン濃度の偏りが緩和され、ハイレート劣化に伴う抵抗上昇量が減少する。組電池10の充放電を休止する時間が長くなるほど、イオン濃度の偏りが緩和されやすくなる。また、車両の走行パターンによっては、イオン濃度の偏りが緩和されることがある。 When charging / discharging of the assembled battery 10 is suspended, the ion concentration unevenness is mitigated by the diffusion of ions, and the amount of increase in resistance due to high rate deterioration is reduced. The longer the time during which charging / discharging of the battery pack 10 is stopped, the more easily the uneven ion concentration is relaxed. Further, depending on the traveling pattern of the vehicle, the deviation of the ion concentration may be alleviated.
上述したように、様々な条件において、ハイレート劣化を緩和することができる。このため、本実施例では、積算値ΣDex(N−1)に補正係数a(0<a<1)を乗算することにより、ハイレート劣化の緩和を考慮して、積算値ΣDex(N−1)を補正している。補正係数aは、ハイレート劣化による抵抗増加率の上昇を考慮して、予め設定しておくことができる。補正係数aを0に近づければ、積算値ΣDex(N)のうち、積算値ΣDex(N−1)が占める割合が減少する。また、補正係数aを1に近づければ、積算値ΣDex(N)のうち、積算値ΣDex(N−1)が占める割合が増加する。 As described above, high rate deterioration can be mitigated under various conditions. For this reason, in this embodiment, the integrated value ΣDex (N−1) is multiplied by the correction coefficient a (0 <a <1), thereby taking into account the mitigation of high-rate degradation, and the integrated value ΣDex (N−1). Is corrected. The correction coefficient a can be set in advance in consideration of an increase in resistance increase rate due to high-rate deterioration. When the correction coefficient a approaches 0, the ratio of the integrated value ΣDex (N−1) to the integrated value ΣDex (N) decreases. If the correction coefficient a is close to 1, the ratio of the integrated value ΣDex (N−1) to the integrated value ΣDex (N) increases.
後述するように、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、組電池10の入力(充電)が制限される。ここで、補正係数aを用いて、積算値ΣDex(N−1)を減少させることにより、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなりやすくなるのを抑制することができる。 As will be described later, when the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K, the input (charging) of the assembled battery 10 is limited. Here, by reducing the integrated value ΣDex (N−1) using the correction coefficient a, it is possible to suppress the integrated value ΣDex (N) from becoming smaller than the threshold value K.
補正係数aを用いて積算値ΣDex(N−1)を補正しないときには、積算値ΣDex(N)が閾値Kに到達しやすくなる。上述したように、組電池10の充放電の休止などによって、ハイレート劣化は緩和され、実際の車両においても、組電池10の充放電を休止させる時間が存在する。積算値ΣDex(N−1)を補正しないときには、組電池10の充放電の休止などを考慮しないことになるため、積算値ΣDex(N)が閾値Kに到達しやすくなり、組電池10の入力を必要以上に制限してしまうおそれがある。組電池10の入力を必要以上に制限してしまうと、組電池10に電気エネルギを蓄え難くなってしまう。 When the integrated value ΣDex (N−1) is not corrected using the correction coefficient a, the integrated value ΣDex (N) easily reaches the threshold value K. As described above, the high-rate deterioration is alleviated by the charging / discharging of the assembled battery 10 or the like, and there is a time for stopping charging / discharging of the assembled battery 10 even in an actual vehicle. When the integrated value ΣDex (N−1) is not corrected, the charging / discharging pause of the assembled battery 10 is not taken into consideration, so that the integrated value ΣDex (N) easily reaches the threshold value K, and the input of the assembled battery 10 May be restricted more than necessary. If the input of the assembled battery 10 is restricted more than necessary, it becomes difficult to store electric energy in the assembled battery 10.
本実施例によれば、ハイレート劣化の緩和を考慮して、積算値ΣDex(N−1)を補正することにより、実際の組電池10の劣化状態を反映した積算値ΣDex(N)を得ることができる。この積算値ΣDex(N)に基づいて、組電池10の充電を制御することにより、組電池10の入力が必要以上に制限されてしまうのを抑制することができる。 According to the present embodiment, the integrated value ΣDex (N) reflecting the actual deterioration state of the assembled battery 10 is obtained by correcting the integrated value ΣDex (N−1) in consideration of the mitigation of high-rate deterioration. Can do. By controlling the charging of the assembled battery 10 based on the integrated value ΣDex (N), it is possible to prevent the input of the assembled battery 10 from being restricted more than necessary.
本実施例において、積算値ΣDex(N)を算出するときに、評価値D(N)および各目標値Dtar(−)の差分を積算しているが、これに限るものではない。具体的には、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいときには、この評価値D(N)を積算することができる。この場合には、目標値Dtar(−)を考慮して、後述する閾値Kを変更すればよい。ここで、積算値ΣDex(N−1)は、上述したように、補正係数aによって補正することができる。 In this embodiment, when the integrated value ΣDex (N) is calculated, the difference between the evaluation value D (N) and each target value Dtar (−) is integrated, but this is not restrictive. Specifically, when the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), the evaluation value D (N) can be integrated. In this case, the threshold value K described later may be changed in consideration of the target value Dtar (−). Here, the integrated value ΣDex (N−1) can be corrected by the correction coefficient a as described above.
ステップS112において、コントローラ30は、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいか否かを判別する。閾値Kは、充電によるハイレート劣化を許容するための値であって、負の値である。ステップS112において、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、ステップS114に進み、そうでなければ、ステップS113に進む。 In Step S112, the controller 30 determines whether or not the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K. The threshold value K is a value for allowing high-rate deterioration due to charging, and is a negative value. If the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K in step S112, the process proceeds to step S114. Otherwise, the process proceeds to step S113.
閾値Kは、固定値ではなく、組電池10(単電池11)の劣化状態、言い換えれば、組電池10の使われ方に応じて、変更される。閾値Kを決定するための方法について、図8を用いて説明する。 The threshold value K is not a fixed value, but is changed according to the deterioration state of the assembled battery 10 (unit cell 11), in other words, how the assembled battery 10 is used. A method for determining the threshold value K will be described with reference to FIG.
ステップS201において、コントローラ30は、充放電を行っていないときの組電池10の温度と、充放電を行っているときの組電池10の温度と、充放電を行っているときの組電池10の通電量とを取得する。組電池10の充放電を行っていない場合としては、例えば、組電池10が搭載された車両を放置している場合がある。組電池10の温度は、温度センサ26の出力に基づいて取得することができる。また、通電量は、電流センサ25の出力に基づいて取得することができる。 In step S201, the controller 30 controls the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is not performed, the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is performed, and the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is performed. Get the energization amount. As a case where charging / discharging of the assembled battery 10 is not performed, for example, a vehicle on which the assembled battery 10 is mounted may be left unattended. The temperature of the assembled battery 10 can be acquired based on the output of the temperature sensor 26. Further, the energization amount can be acquired based on the output of the current sensor 25.
ここで、充放電を行っていないときの組電池10の温度を取得するために、例えば、外気温を検出するために車両に予め設けられた温度センサ(温度センサ26とは異なる)を用いることができる。また、充放電を行っていないときの組電池10の温度としては、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった直後の温度センサ26の検出結果を用いることもできる。一方、車両の停止によって組電池10の充放電を行っていないとき、コントローラ30は、所定の周期で起動し、温度センサ26の出力に基づいて、組電池10の温度を取得することができる。 Here, in order to acquire the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is not performed, for example, a temperature sensor (different from the temperature sensor 26) provided in advance in the vehicle to detect the outside air temperature is used. Can do. Further, as the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is not performed, the detection result of the temperature sensor 26 immediately after the ignition switch is switched from OFF to ON can also be used. On the other hand, when the assembled battery 10 is not being charged / discharged due to the stop of the vehicle, the controller 30 is activated at a predetermined cycle and can acquire the temperature of the assembled battery 10 based on the output of the temperature sensor 26.
ステップS202において、コントローラ30は、ステップS201で取得した情報に基づいて、組電池10(単電池11)の材料劣化を特定(推定)する。組電池10(単電池11)の劣化は、ハイレート劣化および材料劣化(第2劣化成分に相当する)に分けられる。材料劣化とは、単電池11を構成する部材の材料に依存した劣化である。また、材料劣化は、組電池10の充放電を行っていないときの劣化成分(保存劣化という)と、組電池10の充放電を行っているときの劣化成分(通電劣化という)とに分けられる。 In step S202, the controller 30 specifies (estimates) material deterioration of the assembled battery 10 (unit cell 11) based on the information acquired in step S201. The deterioration of the battery pack 10 (unit cell 11) is divided into high-rate deterioration and material deterioration (corresponding to the second deterioration component). The material deterioration is deterioration depending on the material of the members constituting the unit cell 11. Further, the material deterioration is divided into a deterioration component when charging / discharging the assembled battery 10 (referred to as storage deterioration) and a deterioration component when charging / discharging the assembled battery 10 (referred to as current deterioration). .
保存劣化は、充放電を行っていないときの組電池10の温度、言い換えれば、車両を放置しているときの組電池10の温度に基づいて、特定することができる。充放電を行っていないときの組電池10の温度と、保存劣化との対応関係を示すマップを予め用意しておけば、保存劣化を特定することができる。保存劣化を特定するためのマップは、メモリ31に予め記憶しておくことができる。保存劣化が発生すれば、組電池10の抵抗が上昇するため、保存劣化は、例えば、抵抗増加率で規定することができる。 The storage deterioration can be specified based on the temperature of the assembled battery 10 when charging / discharging is not performed, in other words, based on the temperature of the assembled battery 10 when the vehicle is left unattended. If a map showing the correspondence between the temperature of the battery pack 10 when charging / discharging is not performed and storage deterioration is prepared in advance, the storage deterioration can be specified. A map for specifying storage deterioration can be stored in the memory 31 in advance. If the storage deterioration occurs, the resistance of the assembled battery 10 increases. Therefore, the storage deterioration can be defined by a resistance increase rate, for example.
通電劣化は、充放電を行っているときの組電池10の温度および通電量に基づいて、特定することができる。充放電を行っているときの組電池10の温度および通電量と、通電劣化との対応関係を示すマップを予め用意しておけば、通電劣化を特定することができる。通電劣化を特定するためのマップは、メモリ31に予め記憶しておくことができる。通電劣化が発生すれば、組電池10の抵抗が上昇するため、通電劣化は、例えば、抵抗増加率で規定することができる。保存劣化および通電劣化を特定できれば、材料劣化を特定することができる。 The energization deterioration can be specified based on the temperature and the energization amount of the battery pack 10 when charging / discharging. If a map showing a correspondence relationship between the temperature and energization amount of the assembled battery 10 during charging / discharging and the energization deterioration is prepared in advance, the energization deterioration can be specified. A map for specifying energization deterioration can be stored in the memory 31 in advance. If the energization deterioration occurs, the resistance of the assembled battery 10 increases, and therefore the energization deterioration can be defined by, for example, a resistance increase rate. If storage deterioration and energization deterioration can be specified, material deterioration can be specified.
ステップS203において、コントローラ30は、ステップS202で特定した材料劣化に基づいて、閾値Kを決定するためのハイレート劣化のマップを特定する。ハイレート劣化のマップは、図9および図10に示すように、閾値Kと、充放電を行っているときの組電池10の温度(ここでは、平均温度)と、組電池10の使用状態(Ah/km)との関係を示すものである。組電池10の使用状態(Ah/km)は、車両の走行距離に対する組電池10の充放電量であり、走行距離センサの出力と電流センサ25の出力とに基づいて、算出することができる。図9および図10に示す閾値Kの軸は、矢印の方向に進むほど、閾値Kが小さくなることを意味する。 In step S203, the controller 30 specifies a high-rate deterioration map for determining the threshold value K based on the material deterioration specified in step S202. As shown in FIGS. 9 and 10, the high-rate deterioration map includes a threshold value K, a temperature of the assembled battery 10 during charging / discharging (here, an average temperature), and a use state (Ah) of the assembled battery 10. / Km). The use state (Ah / km) of the assembled battery 10 is the charge / discharge amount of the assembled battery 10 with respect to the travel distance of the vehicle, and can be calculated based on the output of the travel distance sensor and the output of the current sensor 25. The axis of the threshold value K shown in FIGS. 9 and 10 means that the threshold value K decreases as the direction of the arrow proceeds.
図9および図10に示すマップは、材料劣化が互いに異なるときのマップである。図9に示すマップに対応した材料劣化は、図10に示すマップに対応した材料劣化よりも大きくなっている。組電池10(単電池11)の劣化は、材料劣化およびハイレート劣化に分けられるため、材料劣化が大きくなれば、充電によるハイレート劣化を許容する割合が小さくなり、閾値K(<0)も大きくなる。図9に示す閾値Kは、図10に示す閾値Kよりも大きくなっている。 The maps shown in FIGS. 9 and 10 are maps when the material deterioration is different from each other. The material deterioration corresponding to the map shown in FIG. 9 is larger than the material deterioration corresponding to the map shown in FIG. Since the deterioration of the assembled battery 10 (unit cell 11) is divided into material deterioration and high-rate deterioration, if the material deterioration increases, the rate of allowing high-rate deterioration due to charging decreases, and the threshold K (<0) also increases. . The threshold value K shown in FIG. 9 is larger than the threshold value K shown in FIG.
例えば、低温環境では、材料劣化が発生しにくいため、充電によるハイレート劣化を許容する割合を大きくすることができる。図9および図10に示すマップを、材料劣化の程度に応じて複数用意しておけば、ステップS202で特定された材料劣化に対応するマップを特定することができる。図9および図10に示すマップは、メモリ31に予め記憶させておくことができる。 For example, since material deterioration hardly occurs in a low temperature environment, the rate of allowing high rate deterioration due to charging can be increased. If a plurality of maps shown in FIGS. 9 and 10 are prepared in accordance with the degree of material deterioration, a map corresponding to the material deterioration specified in step S202 can be specified. The maps shown in FIGS. 9 and 10 can be stored in the memory 31 in advance.
ステップS204において、コントローラ30は、ステップS203で特定したハイレート劣化のマップを用いて、閾値Kを特定する。具体的には、コントローラ30は、組電池10の温度および組電池10の使用状態(Ah/km)を取得し、組電池10の温度および使用状態(Ah/km)に対応した閾値Kを特定する。この閾値Kは、図3のステップS112の処理で用いられる。 In step S204, the controller 30 specifies the threshold value K using the high-rate deterioration map specified in step S203. Specifically, the controller 30 acquires the temperature of the assembled battery 10 and the use state (Ah / km) of the assembled battery 10, and specifies the threshold value K corresponding to the temperature and use state (Ah / km) of the assembled battery 10. To do. This threshold value K is used in the process of step S112 in FIG.
図3のステップS113において、コントローラ30は、組電池10の充電制御に用いられる入力制限値を最大値に設定する。入力制限値は、組電池10の充電を許容する上限値(電力[kW])である。コントローラ30は、組電池10の入力電力が入力制限値よりも高くならないように、組電池10の充電を制御する。 In step S113 of FIG. 3, the controller 30 sets the input limit value used for charging control of the assembled battery 10 to the maximum value. The input limit value is an upper limit value (power [kW]) that allows charging of the battery pack 10. The controller 30 controls charging of the assembled battery 10 so that the input power of the assembled battery 10 does not become higher than the input limit value.
図2および図3に示す処理は、車両が走行しているときや、充電器28を用いて組電池10を充電しているときに行われる。充電器28を用いて組電池10を充電するときには、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなりやすくなり、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなりやすくなる。 The processing shown in FIGS. 2 and 3 is performed when the vehicle is running or when the battery pack 10 is charged using the charger 28. When the battery pack 10 is charged using the charger 28, the evaluation value D (N) tends to be smaller than the target value Dtar (−), and the integrated value ΣDex (N) tends to be smaller than the threshold value K.
例えば、充電器28を用いて、組電池10を充電するとき、コントローラ30は、充電器28の動作を制御することにより、組電池10の充電を制御することができる。具体的には、充電器28は、コントローラ30からの制御信号を受けることにより、組電池10の入力電力を、入力制限値よりも低い範囲内で変化させることができる。 For example, when charging the assembled battery 10 using the charger 28, the controller 30 can control the charging of the assembled battery 10 by controlling the operation of the charger 28. Specifically, the charger 28 can change the input power of the assembled battery 10 within a range lower than the input limit value by receiving a control signal from the controller 30.
一方、外部充電器を用いて組電池10を充電するとき、コントローラ30は、外部充電器との通信により、組電池10の充電を制御することができる。具体的には、外部充電器は、コントローラ30からの制御信号を受けることにより、組電池10の入力電力を、入力制限値よりも低い範囲内で変化させることができる。 On the other hand, when charging the assembled battery 10 using an external charger, the controller 30 can control charging of the assembled battery 10 through communication with the external charger. Specifically, the external charger can change the input power of the assembled battery 10 within a range lower than the input limit value by receiving a control signal from the controller 30.
最大値としての入力制限値は、予め決めておくことができる。組電池10の入力を制限するときには、入力制限値が最大値よりも小さい値に変更される。入力制限値は、最大値および最小値の間で変化させることができる。最小値としての入力制限値は、例えば、0[kW]とすることができる。この場合には、組電池10の充電が行われなくなる。 The input limit value as the maximum value can be determined in advance. When limiting the input of the assembled battery 10, the input limit value is changed to a value smaller than the maximum value. The input limit value can be varied between a maximum value and a minimum value. The input limit value as the minimum value can be set to 0 [kW], for example. In this case, the assembled battery 10 is not charged.
ステップS114において、コントローラ30は、入力制限値を最大値よりも小さい値に設定する。入力制限値を低下させるほど、組電池10の入力が制限されることになる。コントローラ30は、積算値ΣDex(N)および閾値Kの差分に応じて、最大値に対して入力制限値を減少させる量を設定することができる。例えば、コントローラ30は、下記式(6)に基づいて、入力制限値を算出することができる。 In step S114, the controller 30 sets the input limit value to a value smaller than the maximum value. The input of the battery pack 10 is limited as the input limit value is lowered. The controller 30 can set the amount by which the input limit value is decreased with respect to the maximum value in accordance with the difference between the integrated value ΣDex (N) and the threshold value K. For example, the controller 30 can calculate the input limit value based on the following equation (6).
Win=Win(MAX)−L×(ΣDex(N)−K) ・・・(6) Win = Win (MAX) −L × (ΣDex (N) −K) (6)
式(6)において、Winは、充電制御に用いられる入力制限値を示し、Win(MAX)は、入力制限値の最大値を示す。Lは、係数を示す。Kは、ステップS112で説明した閾値Kを示す。 In Expression (6), Win indicates an input limit value used for charging control, and Win (MAX) indicates a maximum value of the input limit value. L represents a coefficient. K represents the threshold value K described in step S112.
「L×(ΣDex(N)−K)」の値は、入力制限値を減少させる量を示しており、係数Lを変化させることにより、減少量を調整することができる。具体的には、車両のドライバビリティを考慮して、減少量を調整することができる。 The value “L × (ΣDex (N) −K)” indicates the amount by which the input limit value is decreased, and the amount of decrease can be adjusted by changing the coefficient L. Specifically, the amount of decrease can be adjusted in consideration of vehicle drivability.
ステップS115において、コントローラ30は、組電池10の充電制御に関する指令を、充電器28に送信する。外部充電器を用いて、組電池10の充電を行うとき。コントローラ30は、外部充電器との通信によって、組電池10の充電制御に関する指令を外部充電器に送信する。この指令には、ステップS113又はステップS114で設定された入力制限値に関する情報が含まれる。これにより、組電池10の充電電力が、入力制限値よりも高くならないように、組電池10の充電が制御される。 In step S <b> 115, the controller 30 transmits a command related to charging control of the assembled battery 10 to the charger 28. When charging the battery pack 10 using an external charger. The controller 30 transmits a command related to charging control of the assembled battery 10 to the external charger through communication with the external charger. This command includes information on the input limit value set in step S113 or step S114. Thereby, charging of the assembled battery 10 is controlled so that the charging power of the assembled battery 10 does not become higher than the input limit value.
ステップS116において、コントローラ30は、今回の評価値D(N)および積算値ΣDex(N)をメモリ31に記憶する。評価値D(N)をメモリ31に記憶することにより、評価値D(N)の変化を監視することができる。また、積算値ΣDex(N)をメモリ31に記憶することにより、次回の評価値D(N+1)が目標値Dtar(−)よりも小さくなったときに、積算値ΣDex(N)を更新することができる。 In step S <b> 116, the controller 30 stores the current evaluation value D (N) and integrated value ΣDex (N) in the memory 31. By storing the evaluation value D (N) in the memory 31, a change in the evaluation value D (N) can be monitored. Further, by storing the integrated value ΣDex (N) in the memory 31, the integrated value ΣDex (N) is updated when the next evaluation value D (N + 1) becomes smaller than the target value Dtar (−). Can do.
ステップS110の処理からステップS117の処理に進んだとき、ステップS117において、コントローラ30は、評価値D(N)をメモリ31に記憶する。これにより、評価値D(N)の変化を監視することができる。 When the process proceeds from step S110 to step S117, the controller 30 stores the evaluation value D (N) in the memory 31 in step S117. Thereby, the change of the evaluation value D (N) can be monitored.
本実施例によれば、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、組電池10の充電を制限することにより、充電によるハイレート劣化を抑制することができる。また、積算値ΣDex(N)が閾値Kに到達するまでは、入力制限値が最大値に設定されたままであるため、組電池10の入力を最大限に確保することができる。 According to the present embodiment, when the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K, the charging of the assembled battery 10 is restricted, whereby high rate deterioration due to charging can be suppressed. Further, until the integrated value ΣDex (N) reaches the threshold value K, the input limit value remains set to the maximum value, so that the input of the assembled battery 10 can be secured to the maximum.
図11は、評価値D(N)の変化に伴う、積算値ΣDex(N)および入力制限値の変化を示す図(一例)である。 FIG. 11 is a diagram (an example) illustrating changes in the integrated value ΣDex (N) and the input limit value accompanying changes in the evaluation value D (N).
評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなるたびに、積算値ΣDex(N)が更新される。時刻t11において、積算値ΣDex(N)が閾値Kに到達すると、入力制限値が変更される。これにより、組電池10の充電が更に制限される。また、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなるにつれて、入力制限値が小さくなっていく。一方、積算値ΣDex(N)が閾値Kに到達するまでは、入力制限値が最大値に維持される。 Every time the evaluation value D (N) becomes smaller than the target value Dtar (−), the integrated value ΣDex (N) is updated. When the integrated value ΣDex (N) reaches the threshold value K at time t11, the input limit value is changed. Thereby, charge of the assembled battery 10 is further restrict | limited. Further, as the integrated value ΣDex (N) becomes smaller than the threshold value K, the input limit value becomes smaller. On the other hand, the input limit value is maintained at the maximum value until the integrated value ΣDex (N) reaches the threshold value K.
本実施例では、評価値D(N)が各目標値Dtar(−)よりも小さくなっても、このタイミングにおいて入力制限値は変更されず、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなったときに、入力制限値が変更される。このような制御を行うことにより、評価値D(N)が各目標値Dtar(−)よりも小さくなった後でも、入力制限値が最大値に設定された状態において、組電池10の充電を行うことができ、電気エネルギを組電池10に効率良く蓄えることができる。 In this embodiment, even if the evaluation value D (N) becomes smaller than each target value Dtar (−), the input limit value is not changed at this timing, and the integrated value ΣDex (N) becomes smaller than the threshold value K. Input limit value is changed. By performing such control, the assembled battery 10 is charged in a state where the input limit value is set to the maximum value even after the evaluation value D (N) becomes smaller than each target value Dtar (−). The electric energy can be efficiently stored in the assembled battery 10.
また、本実施例によれば、単電池11の材料劣化を推定することにより、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲を特定することができる。そして、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲に対応した閾値Kを設定することにより、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲内において、組電池10を充電させることができる。 In addition, according to the present embodiment, by estimating the material deterioration of the unit cell 11, it is possible to specify a range in which high-rate deterioration due to charging can be tolerated. Then, by setting the threshold value K corresponding to a range in which high rate deterioration due to charging can be allowed, the assembled battery 10 can be charged within a range where high rate deterioration due to charging can be allowed.
本実施例では、サイクルタイムΔtごとに評価値D(N)をメモリ31に記憶し、メモリ31に記憶された前回(直前)の評価値D(N−1)を用いて、今回の評価値D(N)を算出しているが、これに限るものではない。具体的には、電流値の履歴に基づいて、評価値D(N)を算出することができる。電流値が変化することに応じて、評価値D(N)が変化するため、電流値の履歴を取得しておけば、評価値D(N)を算出することができる。例えば、電流値の履歴だけをメモリ31に記憶しておき、電流値の履歴を用いて、特定のサイクルタイムΔtにおける評価値D(N)を算出することができる。 In the present embodiment, the evaluation value D (N) is stored in the memory 31 for each cycle time Δt, and the previous evaluation value D (N−1) stored in the memory 31 is used to evaluate the current evaluation value. Although D (N) is calculated, the present invention is not limited to this. Specifically, the evaluation value D (N) can be calculated based on the current value history. Since the evaluation value D (N) changes according to the change of the current value, the evaluation value D (N) can be calculated if the current value history is acquired. For example, only the current value history can be stored in the memory 31, and the evaluation value D (N) at a specific cycle time Δt can be calculated using the current value history.
本実施例では、図3のステップS110で用いられる目標値Dtar(−)を、予め設定された固定値としているが、これに限るものではない。すなわち、目標値Dtar(−)を変化させることもできる。 In the present embodiment, the target value Dtar (−) used in step S110 in FIG. 3 is a preset fixed value, but is not limited thereto. That is, the target value Dtar (−) can be changed.
具体的には、本実施例と同様に、材料劣化を推定して、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲を特定する。そして、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲が、予め定めた基準範囲よりも小さいときには、基準範囲に対応した目標値Dtar(−)よりも大きい値に、目標値Dtar(−)を変更することができる。一方、充電によるハイレート劣化を許容できる範囲が基準範囲よりも大きいときには、基準範囲に対応した目標値Dtar(−)よりも小さい値に、目標値Dtar(−)を変更することができる。 Specifically, as in the present embodiment, material deterioration is estimated, and a range in which high-rate deterioration due to charging can be tolerated is specified. When the range in which the high rate deterioration due to charging is allowable is smaller than a predetermined reference range, the target value Dtar (−) may be changed to a value larger than the target value Dtar (−) corresponding to the reference range. it can. On the other hand, when the range in which the high-rate deterioration due to charging is allowable is larger than the reference range, the target value Dtar (−) can be changed to a value smaller than the target value Dtar (−) corresponding to the reference range.
基準範囲に対応した目標値Dtar(−)としては、例えば、本実施例で説明した目標値Dtar(−)とすることができる。目標値Dtar(−)を変更するときには、閾値Kを固定値とすることができる。 As the target value Dtar (-) corresponding to the reference range, for example, the target value Dtar (-) described in the present embodiment can be used. When changing the target value Dtar (−), the threshold value K can be set to a fixed value.
目標値Dtar(−)を大きくするときには、目標値Dtar(−)を0に近づけることになる。このように目標値Dtar(−)を変更することにより、評価値D(N)および各目標値Dtar(−)の差分を増やすことができる。これにより、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなりやすく、組電池10の充電を制限しやすくなる。 When the target value Dtar (−) is increased, the target value Dtar (−) is brought close to 0. By changing the target value Dtar (−) in this way, the difference between the evaluation value D (N) and each target value Dtar (−) can be increased. Accordingly, the integrated value ΣDex (N) is likely to be smaller than the threshold value K, and charging of the assembled battery 10 is easily limited.
一方、目標値Dtar(−)を小さくするときには、目標値Dtar(−)を0から遠ざけることになる。このように目標値Dtar(−)を変更することにより、評価値D(N)および各目標値Dtar(−)の差分を減らすことができる。これにより、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなりにくくなり、組電池10の充電を制限しなくてもよい。 On the other hand, when the target value Dtar (−) is decreased, the target value Dtar (−) is moved away from zero. Thus, by changing the target value Dtar (−), the difference between the evaluation value D (N) and each target value Dtar (−) can be reduced. Thus, the integrated value ΣDex (N) is less likely to be smaller than the threshold value K, and charging of the assembled battery 10 does not have to be restricted.
本実施例では、図3のステップS110,S111の処理で説明したように、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなったときには、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分を積算しているが、これに限るものではない。具体的には、充電器28又は外部充電器を用いて、組電池10を充電するときだけ、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分を積算することができる。 In this embodiment, as described in the processing of steps S110 and S111 in FIG. 3, when the evaluation value D (N) becomes smaller than the target value Dtar (−), the evaluation value D (N) and the target value Dtar Although the difference of (-) is integrated, it is not restricted to this. Specifically, the difference between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) can be integrated only when the battery pack 10 is charged using the charger 28 or the external charger.
具体的には、ステップS110およびステップS111の処理の間において、コントローラ30は、充電器28又は外部充電器を用いた充電が行われているか否かを判別することができる。例えば、コントローラ30は、充電リレー29a,29bをオフからオンに切り替えるときに、充電器28を用いた充電が行われることを判別することができる。また、コントローラ30は、外部充電器に接続されたコネクタが、車両に設けられたコネクタに接続されたことを検知したときに、外部充電器を用いた充電が行われることを判別することができる。 Specifically, between the processes of step S110 and step S111, the controller 30 can determine whether or not charging using the charger 28 or the external charger is being performed. For example, the controller 30 can determine that charging using the charger 28 is performed when the charging relays 29a and 29b are switched from OFF to ON. Further, the controller 30 can determine that charging using the external charger is performed when it is detected that the connector connected to the external charger is connected to the connector provided in the vehicle. .
充電器28又は外部充電器を用いた充電が行われているとき、コントローラ30は、ステップS111の処理を行うことができる。充電器28又は外部充電器を用いて、組電池10の充電を短時間で行わせるときには、充電レートが上昇しやすくなり、ハイレート劣化が発生しやすいことがある。このため、充電器28又は外部充電器を用いて組電池10を充電するときだけ、積算値ΣDex(N)の算出を行うことができる。 When charging using the charger 28 or the external charger is performed, the controller 30 can perform the process of step S111. When the battery pack 10 or the external charger is used to charge the assembled battery 10 in a short time, the charge rate tends to increase, and high-rate deterioration may easily occur. Therefore, the integrated value ΣDex (N) can be calculated only when the battery pack 10 is charged using the charger 28 or the external charger.
充電器28又は外部充電器を用いて組電池10を充電するときだけ、積算値ΣDex(N)を算出するときにおいて、目標値Dtar(−)は、本実施例で説明した目標値Dtar(−)と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。目標値Dtar(−)の値を異ならせるときには、本実施例で説明した目標値Dtar(−)よりも小さい値に設定することが好ましい。 When the integrated value ΣDex (N) is calculated only when the battery pack 10 is charged using the charger 28 or the external charger, the target value Dtar (−) is the target value Dtar (−) described in the present embodiment. ) May be the same value or different values. When making the target value Dtar (-) different, it is preferable to set it to a value smaller than the target value Dtar (-) described in this embodiment.
本実施例では、放電によるハイレート劣化が発生するときに、評価値D(N)を増加させ、充電によるハイレート劣化が発生するときに、評価値D(N)を減少させているが、これに限るものではない。例えば、充電によるハイレート劣化が発生するときに、評価値D(N)を増加させ、放電によるハイレート劣化が発生するときに、評価値D(N)を減少させることができる。具体的には、放電電流を負の値とし、充電電流を正の値とすればよい。 In this embodiment, the evaluation value D (N) is increased when high rate deterioration due to discharge occurs, and the evaluation value D (N) is decreased when high rate deterioration due to charging occurs. It is not limited. For example, the evaluation value D (N) can be increased when high rate deterioration due to charging occurs, and the evaluation value D (N) can be decreased when high rate deterioration due to discharging occurs. Specifically, the discharge current may be a negative value and the charging current may be a positive value.
本発明の実施例2である電池システムについて説明する。本実施例の電池システムでも、図2および図3に示す処理が行われる。ここで、積算値ΣDex(N)の算出方法(図3のステップS111の処理)について、本実施例は実施例1と異なる。他の処理については、実施例1で説明した処理と同じであるため、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。 A battery system that is Embodiment 2 of the present invention will be described. Also in the battery system of the present embodiment, the processes shown in FIGS. 2 and 3 are performed. Here, the present embodiment is different from the first embodiment regarding the method of calculating the integrated value ΣDex (N) (the process of step S111 in FIG. 3). Since the other processes are the same as those described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.
本実施例では、下記式(7)に基づいて、積算値ΣDex(N)を算出している。 In this embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated based on the following formula (7).
式(7)において、Tは予め定められた期間であり、適宜設定することができる。aは、補正係数であり、0よりも大きく、1よりも小さい値である。ΣDex(N−1)は、前回までのサイクルタイム(T−Δt)において、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分を累積した値である。Dex(N)は、今回のサイクルタイム(Δt)で得られた、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分である。 In Expression (7), T is a predetermined period and can be set as appropriate. a is a correction coefficient and is a value larger than 0 and smaller than 1. ΣDex (N−1) is a value obtained by accumulating the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) in the cycle time (T−Δt) up to the previous time. Dex (N) is the difference between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) obtained at the current cycle time (Δt).
実施例1で説明した積算値ΣDex(N−1)は、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分を累積し続けた値である。本実施例で用いられる積算値ΣDex(N−1)は、期間Tの間において、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分を累積した値である。本実施例では、今回のサイクルタイムに対して、期間Tよりも前に取得された、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分は、積算値ΣDex(N)の算出には用いられない。 The integrated value ΣDex (N−1) described in the first embodiment is a value obtained by accumulating the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−). The integrated value ΣDex (N−1) used in this embodiment is a value obtained by accumulating the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) during the period T. In the present embodiment, the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) acquired before the period T with respect to the current cycle time is used to calculate the integrated value ΣDex (N). Absent.
本実施例における積算値ΣDex(N)の算出方法について、図12を用いて具体的に説明する。図12は、評価値D(N)の変化(一例)と、積算値ΣDex(N)を算出する期間Tとの関係を示している。 A method of calculating the integrated value ΣDex (N) in the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12 shows a relationship between a change (one example) in the evaluation value D (N) and a period T in which the integrated value ΣDex (N) is calculated.
図12において、まず、時刻t20から時刻t22までの間において、積算値ΣDex(N)が算出される。時刻t20から時刻t22までの期間は、期間Tとなる。時刻t21から時刻t22までの間は、今回のサイクルタイムΔtとなる。時刻t20から時刻t21までは、積算値ΣDex(N−1)が算出される。積算値ΣDex(N−1)の算出方法は、実施例1で説明した方法と同じである。式(7)に示すように、積算値ΣDex(N−1)には、補正係数aが乗算される。 In FIG. 12, first, the integrated value ΣDex (N) is calculated between time t20 and time t22. A period from time t20 to time t22 is a period T. The current cycle time Δt is from time t21 to time t22. From time t20 to time t21, the integrated value ΣDex (N−1) is calculated. The method for calculating the integrated value ΣDex (N−1) is the same as the method described in the first embodiment. As shown in Expression (7), the integrated value ΣDex (N−1) is multiplied by the correction coefficient a.
時刻t21から時刻t22までは、差分Dex(N)が算出される。すなわち、まず、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいか否かが判別される。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいときには、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分Dex(N)が算出される。積算値ΣDex(N−1)および差分Dex(N)が得られれば、式(7)に基づいて、積算値ΣDex(N)が算出される。 From time t21 to time t22, the difference Dex (N) is calculated. That is, first, it is determined whether or not the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−). When the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), a difference Dex (N) between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) is calculated. If the integrated value ΣDex (N−1) and the difference Dex (N) are obtained, the integrated value ΣDex (N) is calculated based on the equation (7).
式(7)に示すように、本実施例では、「a×ΣDex(N−1)(T−Δt)+Dex(N)Δt」の値を期間Tで除算した時間平均値を、積算値ΣDex(N)としている。そして、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、実施例1と同様に、組電池10の充電を制限することができる。本実施例で用いられる閾値Kは、実施例1で説明した閾値Kとは異なり、期間Tに対応した値となる。 As shown in Expression (7), in this embodiment, the time average value obtained by dividing the value of “a × ΣDex (N−1) (T−Δt) + Dex (N) Δt” by the period T is used as the integrated value ΣDex. (N). When the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K, the charging of the assembled battery 10 can be restricted as in the first embodiment. Unlike the threshold value K described in the first embodiment, the threshold value K used in the present embodiment is a value corresponding to the period T.
時刻t22において、今回のサイクルタイムが終了すると、時刻t23から時刻t25の間において、積算値ΣDex(N)の算出が行われる。時刻t23は、時刻t20から、1回のサイクルタイムΔtが経過した時刻である。時刻t24は、時刻t22と同じ時刻である。時刻t25は、時刻t24から、1回のサイクルタイムΔtが経過した時刻である。時刻t24から時刻t25までの間が、今回のサイクルタイムΔtとなる。 When the current cycle time ends at time t22, the integrated value ΣDex (N) is calculated between time t23 and time t25. Time t23 is the time when one cycle time Δt has elapsed from time t20. Time t24 is the same time as time t22. Time t25 is the time when one cycle time Δt has elapsed from time t24. The period from time t24 to time t25 is the current cycle time Δt.
時刻t23から時刻t25の間で算出される積算値ΣDex(N)は、「a×ΣDex(N−1)(T−Δt)+Dex(N)Δt」の値を期間Tで除算した時間平均値となる。そして、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、実施例1と同様に、組電池10の充電が制限される。 The integrated value ΣDex (N) calculated between time t23 and time t25 is a time average value obtained by dividing the value of “a × ΣDex (N−1) (T−Δt) + Dex (N) Δt” by the period T. It becomes. When the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K, the charging of the assembled battery 10 is restricted as in the first embodiment.
時刻t25において、今回のサイクルタイムΔtが終了すると、時刻t26から時刻t28の間において、積算値ΣDex(N)の算出が行われる。時刻t26は、時刻t23から、1回のサイクルタイムΔtが経過した時刻である。時刻t27は、時刻t25と同じ時刻である。時刻t28は、時刻t27から、1回のサイクルタイムΔtが経過した時刻である。時刻t27から時刻t28までの間が、今回のサイクルタイムとなる。 When the current cycle time Δt ends at time t25, the integrated value ΣDex (N) is calculated between time t26 and time t28. Time t26 is the time when one cycle time Δt has elapsed from time t23. Time t27 is the same time as time t25. Time t28 is the time when one cycle time Δt has elapsed from time t27. The cycle time from time t27 to time t28 is the current cycle time.
時刻t26から時刻t28の間で算出される積算値ΣDex(N)は、「a×ΣDex(N−1)(T−Δt)+Dex(N)Δt」の値を期間Tで除算した時間平均値となる。そして、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さいときには、実施例1と同様に、組電池10の充電が制限される。 The integrated value ΣDex (N) calculated between time t26 and time t28 is a time average value obtained by dividing the value of “a × ΣDex (N−1) (T−Δt) + Dex (N) Δt” by the period T. It becomes. When the integrated value ΣDex (N) is smaller than the threshold value K, the charging of the assembled battery 10 is restricted as in the first embodiment.
実施例1で説明したように、組電池10の充放電の休止などによって、ハイレート劣化が緩和される。このため、現在のサイクルタイムよりも期間T以上だけ前の時刻においては、評価値Dが目標値Dtar(−)よりも小さくなったとしても、この評価値Dは、ハイレート劣化を評価する上で影響を与えにくい。そこで、本実施例では、直近の期間Tの間に取得された評価値Dだけを用いて、積算値ΣDex(N)を算出している。 As described in the first embodiment, the high-rate deterioration is mitigated by the charging / discharging of the assembled battery 10 or the like. For this reason, even when the evaluation value D becomes smaller than the target value Dtar (−) at the time before the current cycle time by the period T or more, the evaluation value D is used for evaluating the high rate deterioration. Hard to influence. Therefore, in this embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated using only the evaluation value D acquired during the most recent period T.
これにより、ハイレート劣化の緩和を考慮した積算値ΣDex(N)を得ることができ、緩和されていないハイレート劣化に応じて、組電池10の充電を制限することができる。ハイレート劣化を評価する上で影響を与えにくい過去の評価値Dも用いて積算値ΣDex(N)を算出すると、積算値ΣDex(N)が閾値Kよりも小さくなりやすく、組電池10の充電を過度に制限してしまうおそれがある。本実施例において、過去の評価値D(期間T以外に取得された評価値D)は、積算値ΣDex(N)の算出に用いていないため、積算値ΣDex(N)に応じて、組電池10の充電を過度に制限してしまうのを抑制することができる。 As a result, an integrated value ΣDex (N) that takes into account the mitigation of high-rate degradation can be obtained, and charging of the assembled battery 10 can be limited according to the high-rate degradation that is not mitigated. When the integrated value ΣDex (N) is calculated using the past evaluation value D that is less likely to affect the evaluation of the high rate deterioration, the integrated value ΣDex (N) tends to be smaller than the threshold value K, and the battery pack 10 is charged. There is a risk of over-limitation. In the present embodiment, the past evaluation value D (evaluation value D acquired outside the period T) is not used to calculate the integrated value ΣDex (N). It can suppress restricting charging of 10 too much.
図12に示すように、評価値Dは、時間とともに変動するため、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分も、時間とともに変動する。評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分が変動すれば、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値も変動する。このため、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値は、一次的に上昇したり、一次的に低下したりすることがある。「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値と閾値Kとを比較するときには、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値が一次的に低下して、閾値Kよりも小さくなってしまうことがある。この場合には、組電池10の充電が制限されてしまう。 As shown in FIG. 12, since the evaluation value D varies with time, the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) also varies with time. If the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) changes, the value “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” also changes. For this reason, the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” may increase or decrease temporarily. When comparing the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” with the threshold value K, the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” decreases temporarily, It may be smaller than K. In this case, charging of the assembled battery 10 is limited.
本実施例では、「a×ΣDex(N−1)(T−Δt)+Dex(N)Δt」の値を期間Tで除算した時間平均値を、積算値ΣDex(N)としている。時間平均値としての積算値ΣDex(N)を用いることにより、期間Tの間において、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値を分散させることができる。これにより、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値が一次的に低下して閾値Kよりも小さくなってしまうのを抑制することができ、組電池10の充電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。 In this embodiment, the time average value obtained by dividing the value of “a × ΣDex (N−1) (T−Δt) + Dex (N) Δt” by the period T is set as the integrated value ΣDex (N). By using the integrated value ΣDex (N) as the time average value, the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” can be dispersed during the period T. Thereby, it is possible to suppress the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” from being temporarily reduced to be smaller than the threshold value K, and the assembled battery 10 is excessively charged. It is possible to suppress the restriction.
図13には、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値を積算値ΣDex(N)とし、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値の変化(一例)を示している。「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値と閾値Kとを比較するときには、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値が閾値Kよりも小さくなった時点で、組電池10の充電が制限されてしまう。 In FIG. 13, the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” is defined as the integrated value ΣDex (N), and the change in the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” (an example) ). When comparing the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” with the threshold value K, the time when the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” is smaller than the threshold value K Thus, charging of the assembled battery 10 is limited.
一方、本実施例では、「a×ΣDex(N−1)(T−Δt)+Dex(N)Δt」の値を期間Tで除算した時間平均値を積算値ΣDex(N)としており、この時間平均値および閾値Kを比較している。時間平均値を用いることにより、「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値が一次的に閾値Kよりも小さくなっても、時間平均値が閾値Kよりも小さくならないことがある。これにより、時間平均値が閾値Kよりも小さくなってしまうのを抑制でき、組電池10の充電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, a time average value obtained by dividing the value of “a × ΣDex (N−1) (T−Δt) + Dex (N) Δt” by the period T is set as an integrated value ΣDex (N). The average value and the threshold value K are compared. By using the time average value, even if the value of “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” is temporarily smaller than the threshold value K, the time average value may not be smaller than the threshold value K. . Thereby, it can suppress that a time average value becomes smaller than the threshold value K, and it can suppress that charge of the assembled battery 10 is restrict | limited too much.
本実施例では、式(7)に示すように、積算値ΣDex(N−1)に補正係数a(0<a<1)を乗算しているが、補正係数aを乗算しなくてもよい。すなわち、直近の期間Tにおいて、評価値Dおよび各目標値Dtar(−)の差分を累積し、累積値を期間Tで除算した時間平均値を、積算値ΣDex(N)として用いることができる。 In this embodiment, as shown in the equation (7), the integrated value ΣDex (N−1) is multiplied by the correction coefficient a (0 <a <1), but it is not necessary to multiply the correction coefficient a. . That is, the time average value obtained by accumulating the difference between the evaluation value D and each target value Dtar (−) in the latest period T and dividing the accumulated value by the period T can be used as the integrated value ΣDex (N).
実施例1では、式(5)に基づいて、積算値ΣDex(N)を算出しており、過去のすべての評価値Dを考慮している。ここで、本実施例のように、直近の期間Tにおいて得られた評価値Dだけを考慮して、積算値ΣDex(N)を算出することができる。すなわち、本実施例で説明した「a×ΣDex(N−1)+Dex(N)」の値を、積算値ΣDex(N)とすることができる。 In the first embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated based on the equation (5), and all past evaluation values D are taken into consideration. Here, as in this embodiment, the integrated value ΣDex (N) can be calculated in consideration of only the evaluation value D obtained in the most recent period T. That is, the value “a × ΣDex (N−1) + Dex (N)” described in the present embodiment can be set as the integrated value ΣDex (N).
10:組電池 11:単電池
21a,21b:システムメインリレー 22:昇圧回路
23:インバータ 24:モータ・ジェネレータ
25:電流センサ 26:温度センサ
27:電圧センサ 28:充電器
29a,29b:充電リレー 30:コントローラ
31:メモリ
10: assembled battery 11: cell 21a, 21b: system main relay 22: booster circuit 23: inverter 24: motor generator 25: current sensor 26: temperature sensor 27: voltage sensor 28: chargers 29a, 29b: charge relay 30 : Controller 31: Memory
Claims (17)
前記非水二次電池の充放電時における電流値を検出する電流センサと、
前記非水二次電池の充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記非水二次電池の入出力性能を低下させる第1劣化成分を評価するための評価値を、前記電流センサを用いて検出された充放電状態から算出し、目標値を超える前記評価値を積算した値が閾値を超えたとき、前記上限値を低下させるコントローラと、
を有することを特徴とする制御装置。 A control device for controlling the charging of the non-aqueous secondary battery so that the charging power of the non-aqueous secondary battery does not exceed the upper limit value,
A current sensor for detecting a current value at the time of charge and discharge of the non-aqueous secondary battery;
Using the current sensor, an evaluation value for evaluating a first deterioration component that lowers the input / output performance of the non-aqueous secondary battery as the ion concentration in the electrolyte due to charging of the non-aqueous secondary battery decreases. A controller that reduces the upper limit when a value obtained by integrating the evaluation value exceeding the target value exceeds a threshold value, calculated from the charge / discharge state detected in
A control device comprising:
前記コントローラは、前記第1積算値に前記補正係数を乗算した値と、前記目標値を超える現在の前記評価値とを積算して、前記第2積算値を算出することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 The correction coefficient is a value greater than 0 and less than 1.
The controller calculates the second integrated value by integrating a value obtained by multiplying the first integrated value by the correction coefficient and the current evaluation value exceeding the target value. 2. The control device according to 2.
前記コントローラは、
前記非水二次電池の温度および通電量を用いて、前記第2劣化成分を推定し、
前記メモリに記憶された複数の前記マップのうち、推定した前記第2劣化成分に対応する前記マップを用いて、前記閾値を特定することを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 A memory for storing a map for specifying the threshold value according to the second deterioration component;
The controller is
Using the temperature and energization amount of the non-aqueous secondary battery, the second deterioration component is estimated,
The control device according to claim 6, wherein the threshold value is specified using the map corresponding to the estimated second deterioration component among the plurality of maps stored in the memory.
電流センサを用いて、前記非水二次電池の充放電時における電流値を検出し、
前記非水二次電池の充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記非水二次電池の入出力性能を低下させる第1劣化成分を評価するための評価値を、前記電流センサを用いて検出された充放電状態から算出し、
目標値を超える前記評価値を積算した値が閾値を超えたとき、前記上限値を低下させる、
ことを特徴とする制御方法。 A control method for controlling the charging of the non-aqueous secondary battery so that the charging power of the non-aqueous secondary battery does not exceed an upper limit value,
Using a current sensor, detect the current value at the time of charge and discharge of the non-aqueous secondary battery,
Using the current sensor, an evaluation value for evaluating a first deterioration component that lowers the input / output performance of the non-aqueous secondary battery as the ion concentration in the electrolyte due to charging of the non-aqueous secondary battery decreases. Calculated from the charge / discharge state detected by
When the value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds a threshold value, the upper limit value is reduced.
A control method characterized by that.
前記第2積算値が前記閾値を超えたとき、前記上限値を低下させる、
ことを特徴とする請求項11に記載の制御方法。 A second integrated value obtained by integrating a first integrated value obtained by integrating past evaluation values exceeding the target value by a correction coefficient and a current evaluation value exceeding the target value exceeds the threshold. Whether or not
When the second integrated value exceeds the threshold value, the upper limit value is decreased.
The control method according to claim 11.
前記第1積算値に前記補正係数を乗算した値と、前記目標値を超える現在の前記評価値とを積算して、前記第2積算値を算出することを特徴とする請求項12に記載の制御方法。 The correction coefficient is a value greater than 0 and less than 1.
13. The second integrated value is calculated by integrating a value obtained by multiplying the first integrated value by the correction coefficient and the current evaluation value exceeding the target value. Control method.
前記時間平均値が前記閾値を超えているか否かを判別し、
前記時間平均値が前記閾値を超えたとき、前記上限値を低下させる、
ことを特徴とする請求項14に記載の制御方法。 Dividing the second integrated value calculated within the most recent predetermined period by the predetermined period to calculate a time average value;
Determining whether the time average value exceeds the threshold;
When the time average value exceeds the threshold value, the upper limit value is decreased.
The control method according to claim 14.
The control method according to claim 16, wherein information for lowering the upper limit value is output to a charger that supplies power from the external power source to the non-aqueous secondary battery.
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