二次电池的控制装置及控制方法
【专利说明】二次电池的控制装置及控制方法
[0001]本申请为2012年11月14日提交的、申请号为201080066787.1的、发明名称为
“二次电池的控制装置及控制方法”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及能够利用诊断装置进行老化状态的诊断的二次电池的控制。
【背景技术】
[0003]近年来，利用电力获得驱动力的电动车辆(混合动力车、电动车等)广泛地引起注目。电动车辆通常具备蓄积电动机驱动用的电力的二次电池。二次电池会发生时效老化，在老化的状态下继续使用的话会出现故障。因此，在电动车辆中，把握二次电池的老化的程度的情况至关重要。关于该点，例如，在日本特开2007-74891号公报(专利文献I)中公开了一种根据电池的使用履历来推定电池的寿命而对使用者进行警告的技术。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2007-74891号公报
[0007]专利文献2:日本特开2006-197765号公报
[0008]专利文献3:日本特开2005-124353号公报
[0009]专利文献4:日本特开2009-199936号公报
【发明内容】
[0010]然而，即使如专利文献I那样推定电池的寿命并对使用者进行警告，若使用者之后继续使用寿命短的二次电池，则二次电池可能会出现故障。
[0011]本发明为了解决上述的课题而作出，其目的在于避免二次电池在老化的状态下继续使用而发生故障的情况。
[0012]本发明的控制装置是能够利用诊断装置进行老化状态的诊断的二次电池的控制装置。该控制装置具备:判定部，基于二次电池的使用状况的履历来判定是否需要诊断；警告部，在判定部判定为需要诊断时，警告使用者接受诊断；及限制部，在警告部警告使用者接受诊断之后经过规定期间仍未进行诊断的情况下，对二次电池的输出进行限制。
[0013]优选的是，判定部对于多个参数中每个参数分别地判定是否需要诊断，所述多个参数包含二次电池的使用期间、二次电池的电压超过基准值的时间的累积值、二次电池的充电电流中的超过了规定值的部分的累积值、及二次电池的放电电流的累积值中的至少任2个值。
[0014]优选的是，判定部对于多个参数中每个参数算出表示二次电池的老化的程度的电池年龄，在所算出的多个电池年龄的至少I个达到上限年龄时判定为需要诊断。
[0015]优选的是，控制装置还具备在进行了诊断的情况下根据诊断的结果来变更电池年龄的变更部。
[0016]优选的是，变更部在诊断的结果表示能够继续使用二次电池时，使达到了上限年龄的电池年龄返回至比上限年龄低的规定年龄。
[0017]优选的是，变更部在诊断的结果表示能够继续使用二次电池时，使达到了上限年龄的电池年龄返回至规定年龄，并将未达到上限年龄的其他的电池年龄也设定为规定年龄。
[0018]优选的是，变更部在诊断的结果表示能够继续使用二次电池的情况下，在多个电池年龄的至少I个高于规定年龄时，将多个电池年龄设定为规定年龄，并且在多个电池年龄均低于规定年龄时，不进行多个电池年龄的变更。
[0019]优选的是，变更部在诊断的结果表示不能继续使用二次电池时，将多个电池年龄设定为上限年龄。警告部在诊断的结果表示不能继续使用二次电池时，将不能使用二次电池这一信息向使用者发出警告。限制部在诊断的结果表示不能继续使用二次电池时，禁止二次电池的充放电。
[0020]优选的是，限制部执行使二次电池的充电电力的上限值及放电电力的上限值下降的第一控制及禁止二次电池的充放电的第二控制中的至少任一个控制，由此限制二次电池的输出。
[0021]优选的是，限制部在判定部判定为需要诊断之后经过第一期间仍未进行诊断时，执行第一控制，在判定部判定为需要诊断之后经过比第一期间长的第二期间仍未进行诊断时，执行第二控制。
[0022]优选的是，控制装置还具备:向使用者显示信息的显示装置；及控制二次电池的充放电电力的电力控制装置。警告部通过将催促进行诊断的消息显示在显示装置上来警告使用者接受诊断。限制部通过控制电力控制装置来限制二次电池的输出。
[0023]优选的是，判定部基于如下参数中的至少任一个参数来判定是否需要诊断:二次电池的使用期间、二次电池的电压超过了基准值的时间的累积值、二次电池的充电电流中的超过了规定值的部分的累积值、及二次电池的放电电流的累积值。
[0024]本发明的另一方面的控制方法是能够利用诊断装置进行老化状态的诊断的二次电池的控制装置所进行的控制方法。该控制方法包括如下步骤:基于二次电池的使用状况的履历来判定是否需要诊断的步骤；在判定为需要诊断时警告使用者接受诊断的步骤；及在警告使用者接受诊断之后经过规定期间仍未进行诊断的情况下，对二次电池的输出进行限制的步骤。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明，能够将需要二次电池的老化状态的诊断的情况向使用者发出警告而催促使用者进行基于诊断装置的诊断。并且，在发出警告后仍未接受诊断而继续使用二次电池时，限制(限制或禁止)二次电池电池的使用。因此，能够避免二次电池在老化的状态下继续使用而发生故障的情况。
【附图说明】
[0027]图1是说明车辆的概略结构的框图。
[0028]图2是表示蓄电池及监视单元的结构的图。
[0029]图3是表示蓄电池中的金属锂的析出逻辑的图。
[0030]图4是表示锂析出量与蓄电池的故障开始温度之间的关系的图。
[0031]图5是控制电路的功能框图。
[0032]图6是表示电池使用期间Pb与蓄电池年龄YP之间的关系的映射。
[0033]图7是表示单体电池电压超过时间Tv的算出方法的图。
[0034]图8是表示单体电池电压超过时间Tv与蓄电池年龄YV之间的关系的映射。
[0035]图9是表示过电流累计值SIin的算出方法的图。
[0036]图10是表示过电流累计值SIin与蓄电池年龄Yiin之间的关系的映射。
[0037]图11是表示放电电流累计值S1ut的算出方法的图。
[0038]图12是表示放电电流累计值S1ut与蓄电池年龄Y1ut之间的关系的映射。
[0039]图13是表示判定是否需要电池诊断的方法的图。
[0040]图14是表示蓄电池年龄Y的更新方法的图(其I)。
[0041 ]图15是表示蓄电池年龄Y的更新方法的图(其2)。
[0042]图16是表示蓄电池年龄Y的更新方法的图(其3)。
[0043]图17是表示控制电路的处理顺序的流程图(其I)。
[0044]图18是表不控制电路的处理顺序的流程图(其2)。
[0045]图19是例示了由控制电路控制的车辆的行动的流程的图。
【具体实施方式】
[0046]以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。需要说明的是，以下，对于图中的相同或相当部分标注同一标号而原则上不重复其说明。
[0047]图1是说明适用了本发明的实施例的二次电池的控制装置的车辆5的概略结构的框图。需要说明的是，图1所示的车辆5是混合动力车辆，但本发明并未限定为混合动力车辆，而在全部电动车辆中能够适用。
[0048]参照图1，车辆5具备蓄电池10、系统主继电器22、24、电力控制单元(PowerControI Unit，以下称为“PCU”) 30、电动发电机41、42、发动机50、动力分割机构60、驱动轴70、及车轮80。
[0049]蓄电池10是将多个锂离子二次电池单元串联连接而成的电池组。蓄电池10也可以构成为能够利用车辆5的外部的电源进行充电。需要说明的是，本发明并未限定为锂离子二次电池，而能够适用于要求把握老化状态的全部二次电池。
[0050]发动机50利用燃料的燃烧能量而输出动能。动力分割机构60与电动发电机41、42及发动机50的输出轴连结，利用电动发电机42及/或发动机50的输出对驱动轴70进行驱动。并且，由驱动轴70使车轮80旋转。如此，车辆5借助发动机50及/或电动发电机42的输出而行驶。
[0051]电动发电机41、42既可以作为发电机也可以作为电动机起作用，但电动发电机41主要作为发电机进行动作，电动发电机42主要作为电动机进行动作。
[0052]详细而言，电动发电机41在加速时等要求发动机起动时，作为使发动机50起动的起动机使用。此时，电动发电机41经由PCU30接受来自蓄电池10的电力供给而作为电动机进行驱动，使发动机开动而起动。此外，在发动机50的起动后，电动发电机41借助经由动力分割机构60传递的发动机输出进行旋转而能够发电。
[0053]电动发电机42借助蓄积于蓄电池10的电