BRPI0907218B1

BRPI0907218B1 - Método para carregamento de célula secundária de íon lítio e veículo elétrico híbrido

Info

Publication number: BRPI0907218B1
Application number: BRPI0907218-7A
Authority: BR
Inventors: Yasuhide Kurimoto; Hitoshi Sakai; Takashi Kuzuya; Masakasu Yokomizo
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2022-08-23
Also published as: US8310198B2; BRPI0907218A2; EP2230124A1; CA2701160C; EP2230124B1; CN101909929A; CA2701160A1; WO2009090913A1; KR101160755B1; RU2010127442A; CN101909929B; EP2230124A4; BRPI0907218A8; JPWO2009090913A1; JP4572998B2; RU2471276C2; EP2230124B9; US20100259219A1; KR20100087383A

Abstract

MÉTODO DE CARGA DE CÉLULA SECUNDÁRIA DE ÍON LÍTIO E VEÍCULO HÍBRIDO. A presente invenção refere-se a um método de carregamento de uma célula incluindo: uma etapa S1 que julga se um valor de quantidade física correspondente a uma quantidade de acumulação de uma célula secundária de íon lítio (100) é abaixado até um primeiro valor predeterminado; uma etapa S2 que julga se um veiculo hibrido (1) esta em um estado de parada de deslocamento; e etapas de carregamento S5 a SA que dividem um período de carga K em dois ou mais períodos de carga divididos KC1, KC2 e um período de não carga KR entre os períodos de carga divididos, tal que a carga é realizada durante os períodos de carga divididos KC1, KC2 enquanto o veículo híbrido (1) está no estado de parada de deslocamento e é realizada parada de carregamento ou descarregamento durante o período de não carga KR, em que cada um dos períodos de carregamento divididos, KC1, KC2 não é menor do que 40 segundos.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um método para carregar uma célula secundária de íon lítio e a um veículo elétrico híbrido.

Antecedentes da Técnica

[0002] Uma célula secundária de íon lítio atraiu a atenção como uma fonte de energia para um dispositivo portátil ou uma fonte de energia para um veículo elétrico, um veículo elétrico híbrido e similares. Atualmente, são propostos diversos métodos para carregar a célula secundária de íon lítio (por exemplo, vide Literaturas de Patente 1 a 3). Lista de Citação Literatura de Patente Literatura de patente 1: JP06-36803A Literatura de patente 2: JP06-325795A Literatura de patente 3: JP2004-171864A

[0003] A Literatura de patente 1 descreve um método para carregar usando um método de corrente pulsada em que a energização e a parada da energização são repetidas. Especificamente, a energização por 0,1 a 10 milissegundos e a parada da energização por 0,5 a 100 milissegundos, são repetidas, por meio do que a célula secundária de íon lítio é carregada. De acordo com esta configuração, o crescimento de dendrita pode ser impedido e o carregamento pode ser repetido um grande número de vezes sem a ocorrência de falha do carregamento.

[0004] A Literatura de Patente 2 descreve um método para carregar, compreendendo o carregamento com uma corrente constante até a voltagem da célula atingir uma voltagem de carga total, e após a voltagem da célula atingir a voltagem de carga total, realizar tal carregamento intermitente, em que a parada de carregamento e o carregamento com uma corrente constante são repetidos. Esta configuração pode impedir que uma célula seja danificada por sobrecarga e pode realizar o carregamento nem tanto nem tão pouco com relação à voltagem de carga total.

[0005] A Literatura de Patente 3 descreve um método para carregar intermitentemente, em que a energização e a suspensão da energização são repetidas. Especificamente, uma célula secundária de íon de lítio é carregada a uma taxa de carga de 20C, enquanto o carregamento por 10 segundos e a suspensão por 0,8 segundo, são repetidos. Esta configuração pode aumentar a capacidade efetiva da célula

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0006] Em um veículo elétrico híbrido, quando a quantidade de armazenamento de uma célula secundária de íon lítio, que é usada como uma fonte de energia para acionar, estando montado ali, é abaixado até um primeiro valor predeterminado (por exemplo, quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%), a célula secundária de íon lítio pode ser carregada até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio pode ser carregada até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio atingir um segundo valor predeterminado (por exemplo, a quantidade de armazenamento correspondendo a SOC 60%), enquanto o veículo elétrico líquido para de funcionar.

[0007] No entanto, quando a célula secundária de íon lítio é carregada rápida e continuamente enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar, o metal Li pode ser depositado sobre uma superfície de um eletrodo negativo. Considera-se que isso se deva ao fato de os íons de Li que não são incorporados no eletrodo negativo, serem depositados como metal Li sobre a superfície do eletrodo negativo por causa do controle de difusão de íons Li sobre a superfície do eletrodo negativo. Assim, a repetição do carregamento rápido e contínuo pode causar a deposição de uma grande quantidade de metal Li. Uma vez que o metal Li esteja depositado sobre a superfície do eletrodo negativo, é difícil para o metal Li contribuir novamente para a transferência de carga como íons Li e, consequentemente, isso pode resultar em uma deterioração significativa de uma célula (redução significativa da capacidade elétrica).

[0008] No método para carregamento descrito na Literatura de patente 2, conforme descrito acima, o carregamento é realizado continuamente com uma corrente constante, até a voltagem da célula atingir uma voltagem de carga total. Assim, quando este método para carregamento é usado no caso acima, em que uma célula secundária de íon lítio é carregada enquanto um veículo elétrico híbrido para de funcionar, considera-se que o metal Li é depositado sobre a superfície do eletrodo negativo para cada carregamento, resulte em deterioração precoce de uma célula (redução significativa da capacidade elétrica).

[0009] Conforme descrito nas Literaturas de patente 1 e 3, quando carregamento e suspensão de carregamento a curto prazo são repetidos alternativamente, o trabalho sem carga de um veículo elétrico híbrido se torna instável e pode perder o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido, fazendo um condutor e os passageiros se sentirem desconfortáveis. Assim, os métodos para carregamento descritos nas Literaturas de patente 1 e 3 não são favoráveis.

[0010] A presente invenção foi feita em vista das situações acima e é um objetivo da presente invenção proporcionar um método para o carregamento de uma célula secundária de íon lítio montada em um veículo elétrico híbrido, que seja capaz de suprimir a deposição de metal Li sobre uma superfície de um eletrodo negativo para suprimir a redução da capacidade elétrica e que seja capaz de impedir a perda de conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido, e um veículo elétrico híbrido.

Solução para o Problema

[0011] Para solucionar os problemas acima, é proporcionado um método para o carregamento de uma célula secundária de íon lítio, a qual é usada como uma fonte de energia para acionar e que é montada em um veículo elétrico híbrido, sendo que o método compreende as etapas de: determinar se um valor de uma quantidade física correspondente a uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio abaixou até um primeiro valor predeterminado; determinar se o veículo elétrico híbrido está em um estado de parada de deslocamento; e, quando se determina que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio abaixou até o primeiro valor predeterminado e, em adição, quando se determina que o veículo elétrico híbrido está no estado de parada de deslocamento, carregar a célula secundária de íon lítio até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio atingir um segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar, em que na etapa de carregamento, um período durante o qual a célula secundária de íon lítio é carregada, é dividido em dois ou mais períodos de carregamento e períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos, e o carregamento é realizado no período de carregamento dividido e pelo menos uma suspensão de carregamento e descarregamento é realizada no período de não carregamento, e a extensão de cada um dos períodos de carregamento não é menor do que 40 segundos.

[0012] A presente invenção refere-se a um método para o carregamento de uma célula secundária de íon lítio usada como uma fonte de energia para acionar e montada em um veículo elétrico híbrido. Neste método, quando um valor de uma quantidade física correspondente a uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio é reduzido até um primeiro valor predeterminado, a célula secundária de íon lítio é carregada até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio atingir um segundo valor predeterminado, enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar.

[0013] No método para carregamento da presente invenção, um período de carregamento, durante o qual é realizado o carregamento até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento reduzida até o primeiro valor predeterminado atinge o segundo valor predeterminado, é dividido em dois ou mais períodos de carregamento e períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. Nos períodos de carregamento divididos, o carregamento é realizado, e no período de não carregamento, ao menos um dentre suspensão de carregamento e carregamento e descarregamento é realizado. Ao menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizado enquanto o carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, por meio do que a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida. Considera-se que isso seja porque quando, pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizado, os íons Li retidos em uma interface da solução eletrolítica e um eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, podem ser difundidos. Assim, de acordo com o método para carregamento da presente invenção, a redução da capacidade elétrica pode ser suprimida.

[0014] No método para carregamento da presente invenção, a extensão de cada período de carregamento dividido não é menor do que 40 segundos. Quando um único período de carregamento dividido é extenso dessa maneira, o trabalho sem carga do motor do veículo elétrico híbrido pode ser estabilizado e, consequentemente, o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido não é perdido.

[0015] "A quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento" significa a quantidade de armazenamento e a quantidade física tendo correspondência um-para-um com a quantidade de armazenamento e inclui SOC (State of Charge) e uma voltagem de célula (uma voltagem entre terminais).

[0016] O primeiro valor predeterminado pode incluir a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30% e um valor da voltagem entre os terminais de uma célula neste estado de armazenamento. O segundo valor predeterminado pode incluir a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60% e um valor da voltagem entre os terminais de uma célula neste estado de armazenamento.

[0017] "Ao menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizado no período de não carregamento" significa que o carregamento pode ser suspenso por todo o período de não carregamento, ou o descarregamento pode ser realizado por todo o período de não carregamento. O período de não carregamento, durante o qual o carregamento é suspenso, e o período de não carregamento, durante o qual o descarregamento é realizado, podem ser misturados. Alternativamente, a suspensão do carregamento e o descarregamento podem ser realizados em um período de não carregamento.

[0018] No método acima para carregar a célula secundária de íon lítio, de preferência, o período de não carregamento é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio é suspenso e uma razão Tr/tc entre a extensão tc de cada um dos períodos de carregamento divididos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento, imediatamente após o período de carregamento dividido, não é menor do que 0,14 e não mais do que 0,9.

[0019] No método para carregamento da presente invenção, o período de não carregamento é o período de suspensão de carregamento. Em outras palavras, o carregamento é suspenso por todo o período de não carregamento. Assim, o carregamento dividido é realizado separadamente tal que a suspensão é interposta até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento alcançar o segundo valor predeterminado.

[0020] Quando o período de suspensão de carregamento for muito curto com relação ao período de carregamento dividido, os íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, não podem ser difundidos satisfatoriamente, por meio do que a deposição de metal Li sobre a superfície do eletrodo negativo não pode ser suprimida de maneira satisfatória.

[0021] Neste meio tempo, no método para carregamento da presente invenção, uma razão tr/tc entre a extensão tc de cada período de carregamento dividido e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido, não é menor do que 0,14. Esta configuração pode suprimir a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo.

[0022] Enquanto isso, quando o período de suspensão de carregamento for longo, a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida; no entanto, quando o período de suspensão de carregamento for muito longo, o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundário de íon lítio não pode ser restaurado ao segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar. É suficiente que o período de suspensão de carregamento tenha uma extensão que permita a difusão de íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo devido ao controle de difusão, e não existe razão para suspender o carregamento no período relevante.

[0023] Por outro lado, no método para carregamento da presente invenção, a razão tr/tc não é maior do que 0,9. Esta configuração pode retornar, de maneira rápida e adequada, o valor da quantidade física, correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio ao segundo valor predeterminado sem gastar tempo de suspensão de carregamento inútil.

[0024] No método acima para carregamento da célula secundária de íon lítio, de preferência, o período de não carregamento é uma período de descarregamento durante o qual a célula secundária de íon lítio é descarregada.

[0025] No período de não carregamento, o descarregamento pode difundir íons Li mais rapidamente do que no caso de suspensão de carregamento. Assim, no período para carregamento da presente invenção, o período de não carregamento é o período de descarregamento. A saber, o descarregamento é realizado em todo o período de não carregamento. Assim, o carregamento dividido é realizado separadamente tal que o descarregamento seja interposto entre eles até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. De acordo com esta configuração, a célula secundária de íon lítio com o valor da quantidade física reduzido até o primeiro valor predeterminado, pode ser rapidamente carregada até o valor da quantidade física alcançar o segundo valor predeterminado.

[0026] No método acima para carregamento da célula secundária de íon lítio, de preferência, cada um dos períodos de não carregamento é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio é suspenso e um período de descarregamento, durante o qual a célula secundário de íon lítio é descarregada.

[0027] Em cada período de não carregamento, quando a suspensão de carregamento e o descarregamento são realizados, os íons Li retidos sobre uma superfície de eletrodo negativo, podem ser difundidos de maneira satisfatória. Assim, no método para carregamento da presente invenção, cada período de não carregamento inclui o período de suspensão de carregamento e o período de descarregamento. A saber, em cada período de não carregamento, a suspensão de carregamento e o descarregamento são realizados. Assim, o carregamento dividido é realizado separadamente tal que a suspensão de carregamento e o descarregamento são interpostos, até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. De acordo com essa configuração, a redução da capacidade elétrica pode ser mais suprimida ainda.

[0028] O método acima para carregamento da célula secundária de íon lítio, de preferência, compreende adicionalmente as etapas de: determinar se um motor de explosão montado no veículo elétrico híbrido está em um estado de operação; e instruir o início da operação do motor de explosão quando se determinar que o motor de explosão não está operando, em que, na etapa de carregamento, em tal estado em que um gerador montado no veículo elétrico híbrido está sendo acionado pela operação do motor, uma energia elétrica gerada pelo gerador é fornecida à célula secundária de íon lítio para carregar a célula secundária de íon lítio.

[0029] No método para carregamento da presente invenção, determina-se se o motor de explosão montado no veículo elétrico híbrido está em um estado de operação. Quando se determina que o motor de explosão não está operando, o início da operação do motor de explosão é instruído. De acordo com esta configuração, a energia elétrica gerada pelo gerador montado no veículo elétrico híbrido pode ser fornecida à célula secundária de íon lítio em tal estado em que o gerador está sendo acionado pela operação do motor de explosão. Assim, a célula secundária de íon lítio em que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento é reduzido até o primeiro valor predeterminado, pode ser carregada de maneira adequada até o valor da quantidade física atingir o segundo valor predeterminado.

[0030] No método acima para carregamento da célula secundária de íon lítio, de preferência, definir 1C como um valor atual que permite que uma capacidade elétrica teórica seja carregada por 1 hora, que pode ser teoricamente armazenada no máximo em um material ativo de eletrodo positivo contido na célula secundária de íon lítio, a célula secundária de íon lítio é carregada com uma corrente tendo uma grandeza de não menos do que 2C na etapa de carregamento.

[0031] No método para carregamento da presente invenção, a célula secundária de íon lítio é carregada com uma corrente que tem uma grandeza de não menos do que 2C. Quando a célula secundária de íon lítio é carregada com tal grande corrente, a célula secundária de íon lítio em que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento é reduzido até o primeiro valor predeterminado, pode ser carregada em um tempo mais curto tal que o valor da quantidade física atinja o segundo valor predeterminado.

[0032] Quando a corrente de carregamento for grande, o tempo de carregamento pode ser diminuído, conforme descrito acima. No entanto, neste meio tempo, os íons Li são facilmente retidos na interface da solução eletrolítica e do eletrodo negativo devido ao controle de difusão dos íons Li. No entanto, no método para carregamento da presente invenção, conforme descrito acima, como pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizando enquanto se carrega desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, os íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e do eletrodo negativo podem ser difundidos, por meio do que a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida.

[0033] Prefere-se que, na medida em que a corrente de carregamento se torna maior, a célula secundária de íon lítio possa ser carregada de tal modo que o valor da quantidade física alcance o segundo valor predeterminado em tempo mais curto. No entanto, quando a correlação de carregamento é muito grande, a deterioração da célula, o sistema de carregamento, e assim por diante, é acelerada. Assim, é preferível que a grandeza da corrente de carregamento não seja menor do que 2C e não seja maior do que 10C, por exemplo.

[0034] Para solucionar os problemas acima, é proporcionado um veículo elétrico híbrido compreendendo: uma célula secundária de íon lítio que é usada como uma fonte de energia para acionar e que é montada no veículo elétrico híbrido; um primeiro dispositivo de determinação, que determina se um valor de uma quantidade física correspondente a uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio diminuiu até um primeiro valor predeterminado; um dispositivo de determinação de estado de parada que determina se o veículo elétrico híbrido está em um estado de parada de deslocamento; e um dispositivo de controle de carregamento que, quando se determina que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio diminuiu até o primeiro valor predeterminado e, além disso, quando se determina que o veículo elétrico híbrido está no estado de parada de deslocamento, controla o carregamento da célula secundária de íon lítio até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio atingir um segundo valor predeterminado, enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar, em que o dispositivo de controle de carregamento divide um período durante o qual a célula secundária de íon lítio é carregada em dois ou mais períodos de carregamento e períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos, e realiza o carregamento no período de carregamento dividido e realiza pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento no período de não carregamento e a extensão de cada um dos períodos de carregamento divididos não é menor do que 40 segundos.

[0035] Quando o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio, usada como uma fonte de energia para acionar e montada no veículo elétrico híbrido da presente invenção, é reduzido até o primeiro valor predeterminado, o dispositivo de controle de carga do veículo elétrico híbrido controla o carregamento da célula secundária de íon lítio até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio atingir o segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar. O dispositivo de controle de carregamento divide um período durante o qual o carregamento é realizado até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento reduzido até o primeiro valor predeterminado, atingir o segundo valor predeterminado, em dois ou mais períodos de carregamento e os períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. O dispositivo de controle de carregamento realiza ainda o carregamento no período de carregamento dividido e realiza pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento no período de não carregamento.

[0036] Conforme descrito acima, quando pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizado durante o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, a deposição de metal Li sobre a superfície de um eletrodo negativo pode ser suprimida. Considera-se que isso se deva ao fato de que, quando ao menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento for realizado, é possível difundir íons Li retidos sobre a interface da solução eletrolítica e do eletrodo negativo devido ao controle de difusão. Assim, no veículo elétrico híbrido da presente invenção, é possível suprimir a redução da capacidade elétrica da célula secundária de íon lítio que é usada como fonte de energia para acionamento e que está montada ali.

[0037] Adicionalmente, no veículo elétrico híbrido da presente invenção, o dispositivo de controle de carregamento define a extensão de cada período de carregamento dividido para não menos do que 40 segundos. Quando um único período de carregamento dividido é longo desta maneira, o trabalho sem carga do motor elétrico do veículo híbrido pode ser estabilizado e, consequentemente, o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido não é perdido.

[0038] Adicionalmente, no veículo elétrico híbrido, de preferência, o dispositivo de controle de carregamento é configurado de tal modo que o período de não carregamento é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio é suspenso e em que uma razão tr/tc entre a extensão tc de cada um dos períodos de carregamento divididos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido não é menor do que 0,14 e não maior do que 0,9, o dispositivo de controle de carregamento controla o carregamento da célula secundária de íon lítio.

[0039] No veículo elétrico híbrido da presente invenção, o period de não carregamento é o período de suspensão de carregamento no dispositivo de controle de carregamento. Em outras palavras, o carregamento é suspenso por todo o período de não carregamento. Assim, o carregamento dividido é realizado separadamente tal que a suspensão fica interposta até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento atinja o segundo valor predeterminado.

[0040] Uma razão tr/tc entre a extensão tc de cada período de carregamento dividido e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido não é menor do que 0,14 e não é maior do que 0,9. A configuração em que a razão tr/tc não é menor do que 0,14 pode suprimir a deposição de metal Li sobre a superfície do eletrodo negativo. Adicionalmente, a configuração em que a razão tr/tc não é maior do que 0,9 pode retornar, rápida e apropriadamente, o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio, ao segundo valor predeterminado sem gastar tempo de suspensão de carregamento inútil.

[0041] Adicionalmente, no veículo elétrico híbrido acima, de preferência, o dispositivo de controle de carregamento é configurado de tal modo que o período de não carregamento é um período de descarregamento durante o qual a célula secundária de íon lítio é descarregada.

[0042] No período de não carregamento, o descarregamento pode difundir os íons Li mais rapidamente do que no caso de suspensão de carregamento. Assim, no veículo elétrico híbrido da presente invenção, o período de não carregamento é o período de descarregamento no dispositivo de controle de carregamento. A saber, o descarregamento é realizado em todo o período de não carregamento. Assim, o carregamento dividido é realizado separadamente de tal modo que o descarregamento é interposto até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. De acordo com esta configuração, a célula secundária de íon lítio com o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento reduzida até o primeiro valor predeterminado, pode ser carregada rapidamente até o valor da quantidade física alcançar o segundo valor predeterminado.

[0043] Adicionalmente, no veículo elétrico híbrido acima, de preferência, o dispositivo de controle de carregamento é configurado de tal modo que cada um dos períodos de não carregamento é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio é suspenso e um período de descarregamento, durante o qual a célula secundária de íon lítio é descarregada.

[0044] Em cada período de não carregamento, quando a suspensão de carregamento e o descarregamento são realizados, os íons de Li retidos sobre uma superfície de eletrodo negativo podem ser satisfatoriamente difundidos. Assim, no veículo elétrico híbrido da presente invenção, cada período de não carregamento inclui o período de suspensão de carregamento e o período de descarregamento no dispositivo de controle de carregamento. A saber, em cada período de não carregamento, realiza-se suspensão de carregamento e descarregamento. Assim, carregamento dividido é realizado separadamente de tal modo que a suspensão de carregamento e o descarregamento são interpostos até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. De acordo com esta configuração, a redução da capacidade elétrica pode ser adicionalmente suprimida.

[0045] Ainda, o veículo elétrico híbrido acima, de preferência, compreende: um dispositivo de determinação de operação do motor de explosão, que determina se um motor de explosão montado no veículo elétrico híbrido está operando; e um dispositivo de instrução de operação do motor de explosão, que instrui o início da operação do motor de explosão quando se determina que o motor de explosão não está operando, em que o dispositivo de controle de carregamento realiza o controle de tal modo que, em tal estado em que um gerador montado no veículo elétrico híbrido está sendo acionado pela operação do motor de explosão, uma energia elétrica gerada pelo gerador é fornecida à célula secundária de íon lítio para carregar a célula secundária de íon lítio.

[0046] No veículo elétrico híbrido da presente invenção, determina- se se o motor de explosão montado no veículo elétrico híbrido está em um estado de operação. Quando se determina que o motor de explosão não está operando, o início da operação do motor de explosão é instruído. De acordo com esta configuração, a energia elétrica gerada pelo gerador montado no veículo elétrico híbrido pode ser fornecida à célula secundária de íon lítio em tal estado que o gerador está sendo acionado pela operação do motor de explosão. Assim, a célula secundária de íon lítio em que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento é reduzido até o primeiro valor predeterminado, pode ser carregada adequadamente até o valor da quantidade física atingir o segundo valor predeterminado.

[0047] Adicionalmente, no veículo elétrico híbrido acima, de preferência, definir 1C como um valor atual que permite que uma capacidade elétrica teórica seja carregada por 1 hora, que pode ser teoricamente armazenada ao máximo em um material ativo no eletrodo positivo contido na célula secundária de íon lítio, o dispositivo de controle de carregamento realiza o controle tal que a célula secundária de íon lítio seja carregada com uma corrente que tem uma grandeza de não menos do que 2C.

[0048] No veículo elétrico híbrido da presente invenção, a célula secundária de íon lítio é carregada com uma corrente que tem uma grandeza de não menos do que 2C. Quando a célula secundária de íon lítio é carregada com tal corrente, a célula secundária de íon lítio em que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento é reduzido até o primeiro valor predeterminado pode ser carregada em um tempo mais curto, tal que o valor da quantidade física atinja o segundo valor predeterminado. Além do mais, conforme descrito acima, como pelo menos um dentre suspensão de carregamento e descarregamento é realizado enquanto se carrega desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, os íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e do eletrodo negativo podem ser difundidos, por meio do que a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida.

[0049] É preferível que, conforme torna-se maior a corrente de carregamento, a célula secundária de íon lítio possa ser carregada de tal modo que o valor da quantidade física atinja o segundo valor predeterminado em um tempo menor. No entanto, quando a corrente de carregamento é muito grande, a deterioração da célula, de um sistema de carregamento e assim por diante, é acelerada. Assim, é preferível que a grandeza da corrente de carregamento não seja menor do que 2C e não seja maior do que 10C, por exemplo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0050] A figura 1 é uma vista esquemática de um veículo elétrico híbrido nas modalidades 1 a 17;

[0051] A figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de célula nas modalidades 1 a 17;

[0052] A figura 3 é um quadro explicativo que mostra um método de carregamento na modalidade 1;

[0053] A figura 4 e uma vista em corte transversal de uma célula secundária de íon lítio;

[0054] A figura 5 é uma vista em corte transversal de um corpo de eletrodo;

[0055] A figura 6 é uma vista em corte transversal parcialmente ampliada do corpo de eletrodo correspondente a uma parte B na figura 5;

[0056] A figura 7 é um fluxograma que mostra um fluxo de método de carregamento para carregar a célula secundária de íon lítio na modalidade 1;

[0057] A figura 8 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo, de acordo com as modalidades 1 e 2 e uma comparação 1;

[0058] A figura 9 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo, de acordo com as modalidades 3 a 5 e uma comparação 2;

[0059] A figura 10 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com as modalidades 6 a 8 e uma comparação 3;

[0060] A figura 11 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com as modalidades 6, 9 e 10 e a comparação 3;

[0061] A figura 12 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com as modalidades 11 e 12 e uma comparação 4;

[0062] A figura 13 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com as modalidades 13 e 14 e uma comparação 5;

[0063] A figura 14 é um fluxograma que mostra um fluxo de método de carregamento para carregar a célula secundária de íon lítio, de acordo com uma variação 1;

[0064] A figura 15 é um fluxograma que mostra um fluxo de método de carregamento para carregar a célula secundária de íon lítio, de acordo com as modalidades 15 a 17;

[0065] A figura 16 é um fluxograma de etapas de carregamento, de acordo com a modalidade 15;

[0066] A figura 17 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com as modalidades 15 a 17 e uma comparação 6;

[0067] A figura 18 é um fluxograma de etapas de carregamento, de acordo com a modalidade 17; e

[0068] A figura 19 é um gráfico que mostra um resultado de teste de ciclo de acordo com exemplos de referência 1 a 4.

Descrição de Modalidades (Modalidade 1)

[0069] A seguir, uma modalidade 1 da presente invenção sera descrita com referência aos desenhos.

[0070] Um veículo elétrico híbrido 1, de acordo com a modalidade 1, conforme é mostrado na figura 1, inclui um corpo de veículo 2, um motor de explosão 3, um motor elétrico frontal 4, um motor elétrico traseiro 5, um sistema de célula 6, um cabo 7 e um gerador 9 e é acionado pelo uso combinado do motor de explosão 3, do motor elétrico frontal 4 e do motor elétrico traseiro 5. Especificamente, no veículo elétrico híbrido 1, o sistema de célula 6 é usado como uma fonte de energia para acionar o motor elétrico frontal 4 e o motor elétrico traseiro 5, e o veículo elétrico híbrido 1 é configurado por meios conhecidos, de tal maneira a funcionar usando o motor de explosão 3, o motor elétrico frontal 4 e o motor elétrico traseiro 5.

[0071] O sistema de célula 6 está montado no corpo do veículo 2 do veículo elétrico híbrido 1 e está conectado ao motor elétrico frontal 4 e ao motor elétrico traseiro 5 via cabo 7. Conforme é mostrado na figura 2, o sistema de célula 6 compreende uma célula montada 10, que inclui uma pluralidade de células secundárias de íon lítio 100 (células elétricas) conectadas eletricamente entre si em série, um detector de voltagem 40, um detector de corrente 50 e um controlador de célula 30. O controlador de célula 30 inclui uma ROM 31, uma CPU 32 e uma RAM 33 e similares.

[0072] O detector de voltagem 40 detecta uma voltagem entre os terminais V de cada uma das células secundárias de íon lítio 100. Neste ínterim, o detector de corrente 50 detecta um valor de corrente I da corrente que flui através das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10.

[0073] O controlador de célula 30 calcula uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 com base na voltagem V entre os terminais, detectada pelo detector de voltagem 40 (especificamente, o valor médio das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10) para estimar um SOC (State of Charge) da célula secundária de íon lítio 100 a partir da quantidade de armazenamento calculada.

[0074] Adicionalmente, o controlador de célula 30 determina se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida até um primeiro valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30% na modalidade 1). Na modalidade 1, determina-se se o SOC estimado é reduzido até 30%.

[0075] O controlador de célula 30 determina se o veículo elétrico híbrido 1 está em um estado parado. Especificamente, o controlador de célula 30 determina se o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado com base em um sinal transmitido a partir de um ECU 60. No ECU 60, quando o sistema de célula 6 está em um estado ativado, e quando uma posição de deslocamento é uma "posição N" ou uma "posição P", determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado, e o ECU 60 transmite um sinal de estado de parada, indicando que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado, para o controlador de célula 30. Quando a posição de deslocamento foi uma "posição D" e quando não se apertar um acelerador e, assim, a velocidade do veículo elétrico híbrido 1 for "0", determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado e o ECU 60 transmite o sinal de estado parado para o controlador de célula 30. Quando o controlador de célula 30 detecta o sinal de estado parado, determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado.

[0076] O controlador de célula 30 determina se o motor de explosão 3 montado no veículo elétrico híbrido 1 está operando. Especificamente, o controlador de célula 30 determina se o motor de explosão 3 está operando com base no sinal transmitido pelo ECU 60. No ECU 60, quando o número de rotações do motor de explosão 3 não for "0", determina-se que o motor de explosão 3 está operando e um sinal de estado de operação, indicando que o motor de explosão 3 está operando, é transmitido para o controlador de célula 30. Quando o controlador de célula 30 detecta o sinal de estado de operação, determina-se que o motor de explosão 3 está operando.

[0077] Quando o controlador de célula 30 determina que o motor de explosão 3 não está operando, o início da operação do motor de explosão 3 é instruído. Esta instrução permite que o motor de explosão 3 esteja no estado de operação (trabalho sem carga do motor) e, consequentemente, o gerador 9 (alternador) é acionado.

[0078] Quando o controlador de célula 30 determina que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 está reduzido para o primeiro valor predeterminado (SOC estimado é reduzido para 30%) e, além disso, quando o controlador de célula 30 determina que o veículo elétrico híbrido 1 está em um estado de parada de deslocamento, o controlador de célula 30 realiza controle de tal modo que a célula secundária de íon lítio 100 seja carregada até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 alcançar o segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido 1 está parado. Especificamente, em tal estado em que o gerador 9 está sendo acionado pela operação do motor de explosão 3, a energia elétrica gerada pelo gerador 9 é fornecida às células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10.

[0079] Na modalidade 1, o segundo valor predeterminado é a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%. Assim, o controlador de célula 30 continua o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 até o SOC estimado alcançar 60%. Como uma capacidade elétrica de armazenamento teórica da célula secundária de íon lítio 100 é 5 Ah, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 100% é 5 Ah.

[0080] Adicionalmente, na modalidade 1, o controlador de célula 30 corresponde a um primeiro dispositivo de determinação, um dispositivo de determinação de estado de parada, um dispositivo de determinação de operação do motor de explosão, um dispositivo de instrução de operação do motor e um dispositivo de controle de carregamento.

[0081] O controlador de célula 30 divide um período de carregamento até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingir o segundo valor predeterminado em dois ou mais períodos de carregamento divididos e períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. O carregamento é realizado durante o período de carregamento dividido e o carregamento é suspenso durante o período de não carregamento. Na modalidade 1, conforme é mostrado na figura 3, um período de carregamento K é dividido em dois períodos de carregamento divididos (um primeiro período de carregamento dividido KC1 e um segundo período de carregamento dividido KC2)e um período de não carregamento (um período de suspensão de carregamento KR) entre estes períodos de carregamento divididos. Na figura 3, o carregamento e a suspensão de carregamento são repetidos na ordem de "carregamento, suspensão e carregamento", por meio do que a quantidade de armazenamento é restaurada ao segundo valor predeterminado.

[0082] O período de suspensão de carregamento KR é proporcionado no período de carregamento K desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado e, consequentemente, a deposição de metal Li sobre uma superfície do eletrodo negativo pode ser suprimida. Considera-se que isso é porque a suspensão do carregamento permite que os íons Li, retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, sejam difundidos na célula secundária de íon lítio 100. Esta configuração pode impedir a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

[0083] Embora a extensão tc do período de carregamento dividido possa não ser menor do que 40 segundos na modalidade 1, a extensão tc do primeiro período de carregamento dividido KC1 é 67,5 segundos, e a extensão tc do segundo período de carregamento dividido KC2 também é 67,5 segundos. Deste modo, a extensão do período de carregamento dividido é aumentada, por meio do que o trabalho sem carga do motor elétrico do veículo híbrido 1 pode ser estabilizado. Logo, o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido não é perdido e, assim, um condutor e os passageiros não se sentem desconfortáveis.

[0084] Prefere-se que a extensão tr do período de suspensão de carregamento seja definida de tal modo que uma razão tr/tc, entre a extensão tc de cada período de carregamento dividido e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido não é menor do que 0,14 e não é maior do que 0,9. Na modalidade 1, a extensão tr do período de carregamento KR é 30 segundos e, assim, tr/tc = 30/67,5 = 0,44. O número dos períodos de carregamento divididos, a extensão tc do período de carregamento suspenso e a extensão tr do período de suspensão de carregamento são previamente armazenados na ROM 31 do controlador de célula 30.

[0085] A grandeza da corrente de carregamento é ajustada, de preferência, para não menos do que 2C e não mais do que 10C. Na modalidade 1, o período de carregamento dividido KC1 e o segundo período de carregamento dividido KC2, a corrente de carregamento é uma corrente constante da grandeza de 8C (40A). O carregamento com uma corrente alta pode fazer com que a célula secundária de íon lítio 100, cuja quantidade de armazenamento é reduzida até o primeiro valor predeterminado, possa ser carregada de tal modo que a quantidade de armazenamento atinja o segundo valor predeterminado em um curto período de tempo. Na modalidade 1, a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100, em que SOC é reduzido até 30%, pode ser restaurada à quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60% em 165 segundos (= 67,5 + 30 + 67,5).

[0086] A célula secundária de íon lítio 100, conforme é mostrado na figura 4, é uma célula secundária de íon lítio encapsulada retangular que compreende um envoltório de célula 110, que tem um formato sólido retangular, um terminal de eletrodo positivo 120 e um terminal de eletrodo negativo 130. O envoltório da célula 110 inclui uma parte de acomodação retangular 111, que é formada de metal e proporciona um espaço de acomodação tendo um formato de sólido retangular, e uma tampa de metal 112. O envoltório da célula 110 (a parte de acomodação retangular 111) aloja um corpo de eletrodo 150, um elemento de coleta de eletrodo positivo 122, um elemento de coleta de eletrodo negativo 132 e uma solução de eletrólito não aquoso 140.

[0087] O corpo do eletrodo 150, conforme é mostrado na figura 5, te uma seção transversal oval e é, conforme é mostrado na figura 6, um corpo plano compreendendo uma placa de eletrodo positivo tipo folha 155, uma placa de eletrodo negativo 156 e um separador 157. O corpo de eletrodo 150 tem uma parte de eletrodo positivo 155b, localizada em uma parte de extremidade (na figura 4, a parte de extremidade direita) na direção axial (na figura 4, as direções esquerda e direita) e uma parte de eletrodo negativo 156b localizada na outra parte de extremidade (na figura 4, a parte de extremidade esquerda). Na parte de eletrodo positivo 155b, apenas uma parte da placa de eletrodo positivo 155 está empilhada de uma maneira espiral. Na parte de eletrodo negativo 156b, apenas uma parte da placa de eletrodo negativo 156 está empilhada de maneira espiral. Um material compósito de eletrodo positivo 152, contendo um material ativo de eletrodo positivo 153, está revestido sobre a placa de eletrodo positivo 155, excluindo a parte de eletrodo positivo 155b (vide a figura 6). De modo similar, um material compósito de eletrodo negativo 159, contendo um material ativo de eletrodo negativo 154, está revestido sobre a placa de eletrodo negativo 156 excluindo a parte de eletrodo negativo 156b (vide figura 6). A parte de eletrodo positivo 155b é conectada eletricamente ao terminal do eletrodo positivo 120 via elemento de coleta de eletrodo positivo 122. A parte de eletrodo negativo 156b é conectada eletricamente ao terminal de eletrodo negativo 130 via elemento de coleta de eletrodo negativo 132.

[0088] Na célula secundária de íon lítio 100 da modalidade 1, usa-se óxido de lítio níquel como o material ativo de eletrodo positivo 153. Além disso, usa-se um material de carbono a base de grafita natural como o material ativo de eletrodo negativo 154. A solução de eletrólito não aquoso 140 é preparada por meio da dissolução de hexafluorofosfato de lítio (LiPF6) em um solvente não aquoso misturado com EC (carbonato de etileno), DMC (carbonato de dimetila) e EMC (carbonato de etil metila).

[0089] Incidentalmente, a capacidade elétrica teórica da célula secundária de íon lítio 100 é 5 Ah. Assim, 1C corresponde a um valor de 5A.

[0090] A seguir, será descrito um método para o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 no veículo elétrico híbrido 1 da modalidade 1, com referência à figura 7.

[0091] Primeiro, na etapa S1, determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida até o primeiro valor predeterminado (na modalidade 1, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%). Especificamente, o controlador de célula 30 calcula a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 com base na voltagem V entre os terminais (o valor médio das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10 para detalhes) detectada pelo detector de voltagem 40 para estimar o SOC (State of Charge - estado da carga) da célula secundária de íon lítio 100 a partir da quantidade de armazenamento calculada. Então, determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida até o primeiro valor predeterminado com base em SOC estimado. Na modalidade 1, quando SOC estimado é reduzido para 30%, é possível determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida até o primeiro valor predeterminado.

[0092] Quando se determina, na etapa S1, que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 não é reduzida até o primeiro valor predeterminado (na modalidade 1, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%) (sinal "No"), o processamento é terminado sem iniciar o carregamento.

[0093] Enquanto isso, ao se determinar, na etapa S1, que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida até o primeiro valor predeterminado (sinal "yes"), o fluxo prossegue até a etapa S2 e determina-se se o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado com base no sinal transmitido pelo ECU 60. No ECU 60, quando o sistema de célula 6 está em um estado ativado e quando a posição de deslocamento está na "posição N" ou na "posição P", determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado e ECU 60 transmite o sinal de estado parado, indicando que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado, para o controlador de célula 30. Além disso, quando a posição de deslocamento está na "posição D", e quando um acelerador não está pressionado, e assim, a velocidade do veículo elétrico híbrido 1 é "0", determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado e ECU 60 transmite o sinal de estado parado para o controlador de célula 30. Assim, quando o controlador de célula 30 detecta o sinal de estado parado transmitido pelo ECU 60, determina-se que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado.

[0094] Ao se determinar, na etapa S2, que o veículo elétrico híbrido 1 não está no estado parado (sinal "No"), o fluxo retorna para a etapa S1 novamente, e o processamento acima é realizado.

[0095] Enquanto isso, ao se determinar, na etapa S2, que o veículo elétrico híbrido 1 está no estado parado (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa S3 e determina-se se o motor de explosão 3, montado no veículo elétrico híbrido 1, está operando. Especificamente, determina- se se o motor de explosão 3 está operando com base no sinal transmitido pelo ECU 60. Em ECU 60, quando o número de rotações do motor de explosão 3 não é "0", determina-se que o motor de explosão 3 está operando e o sinal de estado de operação, indicando que o motor de explosão 3 está operando, é transmitido para o controlador de célula 30. Assim, quando o controlador de célula 30 detecta o sinal de estado de operação transmitido pelo ECU 60, determina-se que o motor de explosão 3 está operando.

[0096] Ao se determinar, na etapa S3, que o motor de explosão 3 não está operando (sinal "No"), o fluxo prossegue para a etapa S4 e o início da operação do motor de explosão 3 é instruído. Esta instrução permite que o motor de explosão 3 esteja no estado de operação (estado de motor sem carga) e, consequentemente, o gerador (alternador) 9 é acionado.

[0097] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa S5, o carregamento das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10 é iniciado. Especificamente, em tal estado em que o gerador 9 é acionado pela operação do motor de explosão 3, a energia elétrica gerada pelo gerador 9 é fornecida às células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10. Na modalidade 1, uma corrente constante tendo uma grandeza de 8C (40A) é fornecida à célula secundária de íon lítio 100.

[0098] Depois disso, o fluxo prossegue para a etapa S6, e determina-se se decorreu o primeiro período de carregamento dividido KC1. Na modalidade 1, a extensão tc do primeiro período de carregamento dividido KC1 é 67,5 segundos. Assim, determina-se se decorreram 67,5 segundos após o início do carregamento.

[0099] Quando a corrente constante de 8C (40A) é fornecida à célula secundária de íon lítio 100 por 67,5 segundos, a quantidade elétrica (0,75 Ah) correspondente a SOC 15% pode ser fornecida a cada uma das células secundárias de íon lítio 100. Assim, na modalidade 1, no primeiro período de carregamento dividido KC1 (67,5 segundos), a célula secundária de íon lítio 100 com SOC reduzido a 30% pode ser carregada tal que o SOC é restaurado para 45%.

[00100] Ao se determinar, na etapa S6, que o primeiro período de carregamento dividido KC1 não decorreu (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o primeiro período de carregamento dividido KC1.

[00101] Depois disso, ao se determinar, na etapa S6, que decorreu o primeiro período de carregamento dividido KC1 (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa S7, o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é suspenso.

[00102] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa S8, e determina-se se decorreu o período de suspensão de carregamento KR. Na modalidade 1, a extensão tr do período de suspensão de carregamento KR é 30 segundos. Assim, determina-se se decorreram 30 segundos após a suspensão de carregamento.

[00103] Ao se determinar, na etapa S8, que não decorreu o período de suspensão de carregamento KR (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o período de suspensão de carregamento KR. Depois disso, na etapa S8, ao se determinar que o período de suspensão de carregamento KR decorreu (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa S9 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado novamente.

[00104] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa SA e determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atinge o segundo valor predeterminado (na modalidade 1, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%). Especificamente, o controlador de célula 30 calcula a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 com base na voltagem V entre os terminais (especificamente, o valor médio das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10) detectada pelo detector de voltagem 40 para estimar o SOC da célula secundária de íon lítio 100 a partir da quantidade de armazenamento calculada. Então, com base em SOC estimado, determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado. Na modalidade 1, quando SOC estimado tiver atingido 60%, é possível determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado.

[00105] Na modalidade 1, no primeiro e segundo períodos de carregamento divididos KC1 e KC2, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada com uma corrente constante de 8C (40A). Assim, a extensão tc do segundo período de carregamento dividido KC2 é 67,5 segundos, como com o primeiro período de carregamento dividido KC1. No que diz respeito à célula secundária de íon lítio 100 com SOC restaurado a 45%, o segundo período de carregamento dividido KC2 corresponde a um período desde quando é iniciado novamente o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 na etapa S9, quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atinge o segundo valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%).

[00106] Determina-se na etapa SA que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 não atingiu o segundo valor predeterminado (sinal "No"), o processamento é repetido até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingir o segundo valor predeterminado. Depois disso, ao se determinar, na etapa SA, se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atinge o segundo valor predeterminado (sinal "yes"), o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é terminado.

[00107] No método para carregamento da modalidade 1, o processamento das etapas S7 e S8 é realizado, por meio do que o carregamento pode ser suspenso dentro de um período durante o qual a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é carregada desde o primeiro valor predeterminado (SOC 30%) até o segundo valor predeterminado (SOC 60%). A suspensão de carregamento pode permitir que os íons Li, retidos na interface da solução eletrolítica e do eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, sejam difundidos na célula secundária de íon lítio 100 e, consequentemente, a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida. Esta configuração pode impedir a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

[00108] Adicionalmente, no método para carregamento da modalidade 1, a extensão tc de cada período de carregamento dividido não é menor do que 40 segundos (especificamente, 67,5 segundos). Quando um único período de carregamento dividido é longo, o trabalho sem carga do motor elétrico do veículo híbrido 1 pode ser estabilizado mesmo durante o período de carregamento e, consequentemente, o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido não é perdido.

[00109] Além do mais, no método para carregamento da modalidade 1, a extensão tc de cada período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos. Assim, tr/tc = 30/67,5 = 0,44. Quando tr/tc não é menor do que 0,14, a deposição de metal Li sobre uma superfície de eletrodo negativo pode ser suprimida. Adicionalmente, quando tr/tc não é maior do que 0,9, a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 pode ser rápida e apropriadamente restaurada até o segundo valor predeterminado sem gastar tempo de suspensão de carregamento inútil.

[00110] Deve-se notar que, na modalidade 1, as etapas S5 a SA correspondem a uma etapa de carregamento.

Teste de Ciclo

[00111] A célula secundária de íon lítio 100 é carregada deste o primeiro valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%) até o segundo valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%) e, depois disso, é descarregada para ser reduzida até o primeiro valor predeterminado. Este ciclo de carregamento e de descarregamento é determinado como 1 ciclo e é executado um teste de ciclo. O teste de ciclo será descrito abaixo com mais detalhes.

Modalidades 1 e 2 e Comparação 1

[00112] Primeiro, o teste de ciclo, de acordo com a modalidade 1, será descrito. A célula secundária de íon lítio 100, com a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%, é preparada. A célula secundária de íon lítio 100 é carregada da maneira acima sob uma temperatura ambiente de 15oC até SOC ser restaurado a 60%. Especificamente, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada com uma corrente constante de 40A (8C) por 67,5 segundos e, depois disso, o carregamento é suspenso por 30 segundos. Subsequentemente, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada novamente com a corrente constante de 40A (8C) por 67,5 segundos. Esta configuração pode restaurar a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 até a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%. Depois disso, a célula secundária de íon lítio 100 é descarregada com uma corrente constante de 20A (4C), por meio do que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida de modo a corresponder a SOC 30%. Este ciclo de carregamento e descarregamento é determinado como 1 ciclo e repetido por 128 ciclos.

[00113] Neste momento, a capacidade de descarga em cada um dos ciclos 40, 68, 89 e 128 foi medida e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como uma razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 40, 68, 89 e 128 foram 99,67%, 99,49%, 99,31% e 98,53%, respectivamente. Este resultado, como uma relação entre o número de ciclos de carregamento e de descarregamento e a razão de manutenção de capacidade, é indicado pela linha em corrente na figura 8.

[00114] Na modalidade 1, o número dos períodos de carregamento divididos é 2, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, onde tr/tc = 30/67,5 = 0,44.

[00115] A seguir, o teste de ciclo, de acordo com a modalidade 2, será descrito. A modalidade 2 foi diferente da modalidade 1 pelo fato de que a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada sob condições em que o número dos períodos de carregamento divididos foi 3 e a extensão tc do período de carregamento dividido foi 45 segundos. As condições de descarregamento foram iguais à modalidade 1. Sob tais condições, o ciclo de carregamento e de descarregamento foi repetido 113 vezes. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 33, 58, 78 e 113 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 33, 58, 78 e 113 foram 99,77%, 99,68%, 99,56% e 98,39%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida na figura 8.

[00116] Na modalidade 2, a extensão tc do período de carregamento dividido é 45 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, pelo que tr/tc = 30/45 = 0,67.

[00117] Para comparação com as modalidades 1 e 2, o teste de ciclo, de acordo com a comparação 1, foi realizado. A comparação 1 foi diferente das modalidades 1 e 2 pelo fato de que o carregamento foi realizado de maneira contínua sem dividir o período de carregamento. Especificamente, a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada continuamente com uma corrente constante de 40A (8C) por 135 segundos, por meio do que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi restaurada para a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%. Depois disso, a célula secundária de íon lítio 100 foi descarregada com uma corrente constante de 20A (4C), por meio do que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi reduzida de modo a corresponder a SOC 30%. Este ciclo de carregamento e de descarregamento foi determinado como 1 ciclo e repetido 117 vezes. Neste momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 16, 45, 81 e 117 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razoes de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 16, 45, 81 e 117 foram 99,75%, 99,43%, 98,93% e 97,78%, respectivamente. Este resultado está indicado pela linha tracejada na figura 8.

[00118] Conforme é mostrado na figura 8, nas modalidades 1 e 2, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que aquela na comparação 1. Isso é porque, nas modalidades 1 e 2, o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, foi dividido em dois ou mais períodos de carregamento divididos e os períodos de suspensão de carregamento (períodos de não carregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. Pode-se considerar que o carregamento foi suspenso no meio do período de carregamento, por meio do que os íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, foi difundido na célula secundária de íon lítio 100. Pode-se dizer que a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li foi suprimida com esta configuração.

[00119] Adicionalmente, quando os resultados das modalidades 1 e 2 são comparados entre si, a redução da razão de manutenção de capacidade na modalidade 2 foi menor do que na modalidade 1. Considera-se que isso seja porque, na modalidade 2, o número dos períodos de carregamento divididos seja maior do que aquele na modalidade 1 e, assim, o número dos períodos de suspensão de carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos também é maior do que na modalidade 1 (o período de carregamento total também é maior do que na modalidade 1). Este resultado mostra que quanto maior o número dos períodos de carregamento divididos, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

Modalidades 3 a 5 e Comparação 2

[00120] As modalidades 3 a 5 são diferentes da modalidade 1 pelo fato de que a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada sob condições em que o número dos períodos de carregamento divididos foi 6, a extensão tc do período de carregamento dividido foi 60 segundos e a corrente de carregamento foi uma corrente constante de 15A (3C). As condições de descarregamento foram iguais às da modalidade 1. Sob tais condições, o teste de ciclo foi realizado. No entanto, as modalidades 3 a 5 foram diferentes entre si na extensão tr do período de suspensão de carregamento. A corrente de descarregamento é uma corrente constante de 7,5A (1,5C).

[00121] Especificamente, na modalidade 3, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 1613 vezes com a condição de que a extensão tc do período de suspensão de carregamento fosse 10 segundos. Neste momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 152, 506, 689, 909, 1161, 1394 e 1613 ciclos foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 152, 506, 689, 909, 1161, 1394 e 1613 foram 99,69%,99,49%, 99,15%, 99,1%, 99,23%, 98,84% e 98,93%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha em corrente na figura 9. Na modalidade 3, a extensão tc do período de carregamento dividido é 60 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 10 segundos, onde tr/tc = 10/60 = 0,17.

[00122] Na modalidade 4, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 1539 vezes com a condição que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 30 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 145, 487, 661, 870, 1110, 1332 e 1539 ciclos foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 145, 487, 661, 870, 1110, 1332 e 1539 foram 99,75%, 99,5%, 99,13%, 99,05%, 99,1%, 98,75% e 98,87%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida na figura 9. Na modalidade 4, a extensão tc do período de carregamento dividido é 60 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, onde tr/tc = 30/60 = 0,5.

[00123] Na modalidade 5, o ciclo de carregamento e de descarregamento foi repetido 1443 vezes, com a condição de que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 50 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 141, 462, 626, 821, 1043, 1249 e 1443 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 141, 462, 626, 821, 1043, 1249 e 1443 foram 99,65%,99,47%, 99,37%, 99,34%, 99,27%, 99,09% e 98,95%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha dupla tracejada na figura 9. Na modalidade 5, a extensão tc do período de carregamento dividido é 60 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 50 segundos, onde tr/tc = 50/60 = 0,83.

[00124] Para comparação com as modalidades 3 a 5, o teste de ciclo de acordo com a comparação 2 foi realizado. A comparação 2 foi diferente das modalidades 3 a 5 pelo fato de que o carregamento foi continuamente realizado sem dividir o período de carregamento. Especificamente, a célula secundária de íon lítio 100 fio continuamente carregada com uma corrente constante de 15A (3C) por 360 segundos, onde a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi restaurada até a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%. Depois disso, a célula secundária de íon lítio 100 foi descarregada com uma corrente constante de 20A (4C), onde a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi reduzida de modo a corresponder a SOC 30%. Este ciclo de carregamento e descarregamento foi determinado como 1 ciclo e repetido 1838 ciclos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 173, 574, 785, 1036, 1321, 1589 e 1838 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 173, 574, 785, 1036, 1321, 1589 e 1838 foram 99,48%, 99,04%, 98,69%, 98,61%, 98,21%, 97,89% e 97,68%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada na figura 9.

[00125] Conforme é mostrado na figura 9, nas modalidades 3 a 5, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que na comparação 2. Isso é porque nas modalidades 3 a 5, o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado foi dividido em dois ou mais períodos de carregamento e os períodos de suspensão de carregamento (períodos de não carregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos.

[00126] Adicionalmente, quando os resultados das modalidades 3 a 5 são comparados entre si, a razão de manutenção de capacidade se torna maior na ordem da modalidade 3, 4 e 5. Isso é porque, embora o número dos períodos de carregamento divididos seja igual (a saber, o número dos períodos de suspensão de carregamento é igual), a extensão tr do período de suspensão de carregamento é diferente (a extensão tr é aumentada na sequência). Este resultado mostra que mesmo quando o número dos períodos de carregamento divididos é igual (o número dos períodos de suspensão de carregamento é igual), quanto maior a extensão tr do período de suspensão de carregamento, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

Modalidades 6 a 8 e Comparação 3

[00127] Nas modalidades 6 a 8, ao contrário da modalidade 1, o teste de ciclo foi realizado à temperatura ambiente de 00C. No entanto, nas modalidades 6 a 8, as extensões tr dos períodos de suspensão de carregamento foram respectivamente 10 segundos, 30 segundos e 60 segundos. As condições de descarregamento foram iguais às da modalidade 1.

[00128] Especificamente, na modalidade 6, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 897 ciclos com a condição de que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 10 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 15, 55, 200, 403, 461 e 897 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 15, 55, 200, 403, 461 e 897 foram 99,63%, 99,23%, 98,37%, 97,62%, 97,13% e 89,19%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha em corrente na figura 10. Na modalidade 6, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 10 segundos, onde tr/tc = 10/67,5 = 0,148.

[00129] Na modalidade 7, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 891 vezes com a condição de que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 30 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 15, 55, 155, 384, 450, 584 e 891 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 15, 55, 155, 384, 450, 584 e 891 foram 99,61%, 99,22%, 98,44%, 98,04%, 97,78%, 96,98% e 90,63%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida na figura 10. Na modalidade 7, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, pelo que tr/tc = 30/67,5 = 0,44.

[00130] Na modalidade 8, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 892 vezes com a condição de que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 60 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 15, 54, 211, 388, 455, 588 e 892 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 15, 54, 211, 388, 455, 588 e 892 foram 99,69%, 99,38%, 98,45%, 98,07%, 97,74%, 97,13% e 91,76%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada dupla na figura 10. Na modalidade 8, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 60 segundos, onde tr/tc = 60/67,5 = 0,89.

[00131] Para comparação com as modalidades 6 a 8, o teste de ciclo, de acordo com a comparação 3 foi realizado. A comparação 3 é diferente das modalidades 6 a 8 pelo fato de que o carregamento foi realizado continuamente sem divisão do período de carregamento. No que diz respeito ao descarregamento na comparação 3, como nas modalidades 6 a 8, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 889 vezes. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 15, 55, 161, 282, 351, 516 e 889 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a ra-

[00132] razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 15, 55, 161, 282, 351, 516 e 889 foram 99,62%, 99,29%, 98,49%, 97,8%, 97,12%,95,64%, 87,8% respectivamente, Este resultado é indicado pela linha tracejada na figura 10.

[00133] Conforme é mostrado na figura 10, nas modalidades 6 a 8, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) é menor do que na comparação 3. Isso é porque, nas modalidades 6 a 8, o período de carregamento a partir do primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado foi dividido em dois períodos de carregamento divididos e o período de suspensão de carregamento (período de não carregamento) proporcionado entre os dois períodos de carregamento divididos.

[00134] Adicionalmente, quando os resultados das modalidades 6 a 8 são comparados entre si, a razão de manutenção de capacidade se torna maior na ordem das modalidades 6, 7 e 8. Isso é porque, embora o número de períodos de carregamento divididos seja igual (a saber, o número dos períodos de suspensão de carregamento é igual), a extensão tr do período de suspensão de carregamento é diferente (a extensão tr é aumentada na sequência). Este resultado mostra que mesmo quando o número dos períodos de carregamento divididos é igual (o número dos períodos de suspensão de carregamento é igual), quanto maior a extensão tr do período de suspensão de carregamento, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causado pela deposição de metal Li.

[00135] Quando o período de suspensão de carregamento é muito longo com relação ao período de carregamento dividido, a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 pode não ser capaz de ser restaurada para o segundo valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60% nas modalidades 1 a 8) enquanto o veículo elétrico híbrido 1 para de funcionar. É suficiente que o período de suspensão de carregamento tenha uma extensão que permita a difusão de íons Li retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo devido ao controle de difusão, e não tem sentido em suspender o carregamento no período relevante.

[00136] Assim, quando os resultados dos testes das modalidades 7 e 8 são estudados em detalhes, até aproximadamente 600 ciclos, a razão de manutenção de capacidade na modalidade 8 é maior do que na modalidade 7; no entanto, a diferença é muito pequena. Na modalidade 8, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundo e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 60 segundos, pelo que tr/tc é cerca de 0,9. Assim, mesmo quando o período de suspensão de carregamento for maior do que o período de suspensão de carregamento na modalidade 8, e assim tr/tc for maior do que 0,9, apenas para prolongar o período de carregamento K, durante o qual a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é restaurada para o segundo valor predeterminado, e existe pouco efeito em elevar a razão de manutenção de capacidade.

[00137] De acordo com os resultados acima, a razão tr/tc entre a extensão tc de cada período de carregamento dividido e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido, é, de preferência, não mais do que 0,9. Esta configuração pode permitir que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 restaure rápida e apropriadamente para o segundo valor predeterminado sem gastar tempo de suspensão de carregamento inútil.

Modalidades 9 e 10

[00138] Nas modalidades 9 e 10, o teste de ciclo foi realizado a uma temperatura de teste ambiente de 0oC, como nas modalidades 6 a 8. No entanto, nas modalidades 9 e 10, as extensões tr do período de suspensão de carregamento foram 1 segundo e 5 segundos, respectivamente.

[00139] Na modalidade 9, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 428 vezes com a condição que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 1 segundo. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 16, 59, 212 e 428 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 16, 59, 212 e 428 foram, respectivamente, 99,75%, 99,05%, 98,12% e 96,54%. Esteresultado é indicado pela linha sólida na figura 11. Na modalidade 9, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 1 segundo, onde tr/tc = 1/67,5 = 0,015.

[00140] Na modalidade 10, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 418 vezes com a condição que a extensão tr do período de suspensão de carregamento fosse 5 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 16, 56, 206 e 418 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 16, 56, 206 e 418 foram, respectivamente, 99,55%, 98,99%, 98,05% e 96,31%. Este resultado é indicado pela linha dupla tracejada na figura 11. Na modalidade 10, a extensão tc do período de carregamento dividido é 67,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 5 segundos, onde tr/tc = 5/67,5 = 0,074.

[00141] Os resultados dos testes na modalidade 6 e a comparação 3 são mostrados, respectivamente, pela linha em corrente e pela linha tracejada na figura 11. A razão tr/tc na comparação 3 e nas modalidades 9, 10 e 6 é 0, 0,015, 0,074 e 0,148 nesta ordem.

[00142] Conforme é mostrado na figura 11, nas modalidades 9 e 10, a razão da redução de capacidade é raramente diferente da razão na comparação 3. Isso é porque, como a extensão tr do período de suspensão de carregamento era muito curta com relação à extensão tc do período de carregamento dividido (especificamente, tr/tc é 0,015 e 0,074), os íons Li retidos na interface solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, não conseguiram difundir satisfatoriamente, pelo que a deposição de metal Li sobre a superfície do eletrodo negativo não pôde ser suprimida de maneira satisfatória. Enquanto isso, na modalidade 6, como tr/tc não é menor do que 0,14, é claro que a razão de manutenção de capacidade é mais alta do que aquela na comparação 3.

[00143] De acordo com os resultados acima, a razão tr/tc entre a extensão tc de cada período de carregamento dividido e a extensão tr do período de suspensão de carregamento, imediatamente após o período de carregamento dividido, é, de preferência, não menor do que 0,14. Esta configuração pode suprimir satisfatoriamente a deposição de metal Li sobre a superfície do eletrodo negativo.

Modalidades 11 e 12 e Comparação 4

[00144] Nas modalidades 11 e 12, ao contrário da modalidade 1, a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada sob condições modificadas tais que a temperatura ambiente de teste é -15oC, a corrente de carregamento foi uma corrente constante de 20A (4C) e a extensão tc do período de carregamento dividido foi 136,5 segundos e 91 segundos. As condições de descrição foram iguais às da modalidade 1. Sob tais condições, o teste de ciclo foi realizado. No entanto, as modalidades 11 e 12 foram diferentes entre si no número de períodos de carregamento divididos. A corrente de descarregamento foi mudada uma corrente constante de 10A (2C).

[00145] Especificamente, na modalidade 11, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 506 vezes com a condição de que o número dos períodos de carregamento divididos fosse 2. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 27, 103, 278, 447 e 506 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 27, 103, 278, 447 e 506 foram, 99,63%, 99,02%, 97,6%, 95,78% e 94,73%,respectivamente. Este resultado é indicado pela linha em corrente na figura 12. Na modalidade 11, a extensão tc do período de carregamento dividido é 136,5 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, onde tr/tc = 30/136,5 = 0,22.

[00146] Na modalidade 12, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 447 vezes com a condição de que o número dos períodos de carregamento divididos fosse 3. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 24, 93, 245, 396 e 447 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 24, 93, 245, 396 e 447 foram 99,6%, 99,12%, 98,23%, 97,26% e 96,76%,respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida na figura 12. Na modalidade 12, a extensão tc do período de carregamento dividido é 91 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, onde tr/tc = 30/91 = 0,33.

[00147] Para comparação com as modalidades 11 e 12, o teste de ciclo, de acordo com a comparação 4, foi realizado. A comparação 4 é diferente das modalidades 11 e 12 pelo fato de que o carregamento foi realizado continuamente sem dividir o período de carregamento. No que diz respeito ao descarregamento na comparação 4, o ciclo de carregamento e descarregamento é repetido 531 vezes, como nas modalidades 11 e 12. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 45, 118, 214, 254, 374 e 531 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 45, 118, 214, 254, 374 e 531 foram 99,34%, 98,95%, 97,89%, 97,17%, 94,9% e 90,49%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada na figura 12.

[00148] Conforme é mostrado na figura 12, nas modalidades 11 e 12, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que aquela da comparação 4. Isso é porque, nas modalidades 11 e 12, o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado foi dividido em dois ou mais períodos de carregamento divididos e os períodos de suspensão de carregamento (períodos de não carregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos.

[00149] Adicionalmente, quando os resultados das modalidades 11 e 12 são comparados entre si, a redução da razão de manutenção de capacidade na modalidade 12 foi menor que aquela na modalidade 11. Considera-se que isso é porque, na modalidade 12, o número dos períodos de carregamento divididos é maior do que aquele na modalidade 11 e, assim, o número dos períodos de carregamento divididos é maior do que aquele na modalidade 11 e, assim, o número dos períodos de suspensão de carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos também é maior do que na modalidade 11 (o período de carregamento total também é maior do que aquele da modalidade 11). Este resultado mostra que quanto maior o número dos períodos de carregamento divididos, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

Modalidades 13 e 14 e Comparação 5

[00150] A seguir, ao contrário da modalidade 1 e de outras modalidades, os testes de ciclo, de acordo com as modalidades 13 e 14 e uma comparação 5, foram realizados sob uma tal condição modificada que o segundo valor predeterminado foi a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 50%.

[00151] Nas modalidades 13 e 14, ao contrário da modalidade 1, os testes de ciclo foram realizados sob tais condições modificadas que a temperatura ambiente de teste foi -15oC, a corrente constante foi uma corrente constante de 10A (2C), a extensão tc do período de carregamento dividido foi 60 segundos e o número dos períodos de carregamento divididos foi 6. No entanto, as modalidades 13 e 14 foram diferentes na extensão tr do período de suspensão de carregamento. A corrente de descarregamento foi mudada para uma corrente constante de 5A (1C).

[00152] Especificamente, na modalidade 13, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 1346 ciclos com a condição de que a extensão tc do período de suspensão de carregamento fosse 10 segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 133, 434, 586, 765, 974, 1166 e 1346 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 133, 434, 586, 765, 974, 1166 e 1346 foram 99,61%, 99,45%, 99,25%, 98,89%, 98,83% e 98,71% e 98,52%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha em corrente na figura 13. Na modalidade 13, a extensão tc do período de carregamento dividido é 60 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 10 segundos, onde tr/tc = 10/60 = 0,17.

[00153] Na modalidade 14, o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 1254 vezes com a condição de que a extensão do período de suspensão de carregamento fosse 30segundos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 124, 405, 546, 711, 906, 1086 e 1254 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 124, 405, 546, 711, 906, 1086 e 1254 foram 99,75%, 99,61%, 99,38%, 99,12% e 98,97%, 98,92% e 98,84%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida na figura 13. Na modalidade 14, a extensão tc do período de carregamento dividido é 60 segundos e a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos, onde tr/tc = 30/60 = 0,5.

[00154] Para comparação com as modalidades 13 e 14, o teste de ciclo, de acordo com a comparação 5, foi realizado. A comparação 5 é diferente das modalidades 13 e 14 pelo fato de que o carregamento foi realizado continuamente sem dividir o período de carregamento. No que diz respeito ao descarregamento na comparação 5, o ciclo de carregamento e descarregamento é repetido 1531 vezes, como nas modalidades 13 e 14. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 150, 496, 666, 872, 1110, 1329 e 1531 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 150, 496, 666, 872, 1110, 1329 e 1531 foram 99,59%, 99,24%, 98,95%, 98,43%, 97,92%, 97,43% e 96,58%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada na figura 13.

[00155] Conforme é mostrado na figura 13, nas modalidades 13 e 14, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que aquela comparação 5. Isso é porque, nas modalidades 13 e 14, o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado foi dividido em dois ou mais períodos de carregamento divididos e os períodos de suspensão de carregamento (períodos de não carregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos.

[00156] Adicionalmente, quando os resultados dos testes nas modalidades 13 e 14 são comparados entre si, a razão de manutenção de capacidade na modalidade 14 é maior do que aquela da modalidade 13. Isso é porque, embora as modalidades 13 e 14 tenham o mesmo número de períodos de carregamento divididos (a saber, têm o mesmo número de períodos de suspensão de carregamento), a extensão tr do período de suspensão de carregamento na modalidade 14 é maior do aquele na modalidade 13. Este resultado mostra que mesmo quando o número dos períodos de carregamento divididos é igual (o número dos períodos de suspensão de carregamento é igual), quanto maior a extensão tr do período de suspensão de carregamento, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causado pela deposição de metal Li.

Modalidade 15

[00157] Em uma modalidade 15, ao contrário da modalidade 1, o período de não carregamento é o período de descarregamento. Em outras palavras, o descarregamento é realizado em todo o período de não carregamento.

[00158] Especificamente, o controlador de célula 30 divide o período de carregamento antes de a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingir o segundo valor predeterminado em três períodos de carregamento divididos (primeiro a terceiro períodos de carregamento divididos) e os períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. Então, o carregamento é realizado no período de carregamento dividido e o descarregamento é realizado no período de não carregamento. Em outras palavras, o carregamento e o descarregamento são repetidos na ordem "carregamento, descarregamento, carregamento,descarregamento e carregamento", tal que a quantidade de armazenamento seja restaurada para o segundo valor predeterminado.

[00159] A seguir, o método para carregar a célula secundária de íon lítio 100 para o veículo elétrico híbrido 1 na modalidade 15 será descrito com referência às figuras 15 e 16.

[00160] Conforme é mostrado na figura 15, o processamento a partir das etapas S1 a S4 é realizado como na modalidade 1. Subsequentemente, o fluxo prossegue para uma rotina de carregamento da etapa U5. Especificamente, conforme é mostrado na figura 16, na etapa U51, o carregamento das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10, é iniciado. Especificamente, em tal estado em que o gerador 9 está sendo acionado pela operação do motor de explosão 3, a energia elétrica gerada pelo gerador 9 é fornecida às células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10. Na modalidade 15, uma corrente constante tendo uma grandeza de 3C (15A) é fornecida à célula secundária de íon lítio 100.

[00161] Depois disso, o fluxo prossegue para a etapa U52 e determina-se se decorreu o primeiro período de carregamento. Na modalidade 15, a extensão do primeiro período de carregamento dividido é 120 segundos. Assim, determina-se se decorreram 120 segundos após o início do carregamento.

[00162] Quando a célula secundária de íon lítio 100 é carregada por 120 segundos com uma corrente constante de 3C (15A), a capacidade elétrica (0,5 Ah) correspondente a SOC 10%, pode ser fornecida a cada uma das células secundárias de íon lítio 100. Assim, na modalidade 15, no primeiro período de carregamento dividido (120 segundos), a célula secundária de íon lítio 100 com SOC reduzido a 30%, pode ser carregada de tal modo que o SOC seja restaurado para 40%.

[00163] Na etapa U52, quando se determina que não decorreu o primeiro período de carregamento dividido (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o primeiro período de carregamento.

[00164] Depois disso, na etapa U52, ao se determinar se decorreu (sinal "yes") o primeiro período de carregamento dividido, o fluxo prossegue para a etapa U53 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é interrompido para iniciar o descarregamento. Na modalidade 15, o descarregamento é realizado com uma corrente constante de 7,5 A.

[00165] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa U54 e determina-se se decorreu o período de descarregamento. Na modalidade 15, a extensão do período de descarregamento é 0,5 segundos. Assim, determina-se se decorreu 0,5 segundo após o início do descarregamento.

[00166] Ao se determinar na etapa U54, que não decorreu (sinal "No")o período de descarregamento, o processamento é repetido até decorrer o período de descarregamento. Depois disso, quando se determinar, na etapa U54, que decorreu o período de descarregamento (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa U55 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado novamente.

[00167] Depois disso, o fluxo prossegue para a etapa U56, e determina-se se decorreu o segundo período de carregamento dividido. Na modalidade 15, a extensão do segundo período de carregamento dividido é 120 segundos. Assim, determina-se se decorreram 120 segundos após o início do carregamento.

[00168] Quando a célula secundária de íon lítio 100 é carregada por 120 segundos com uma corrente constante de 3C (15A), a capacidade elétrica (0,5 Ah) correspondente a SOC 10% pode ser fornecida a cada uma das células secundárias de íon lítio 100. assim, na modalidade 15 no segundo período de carregamento dividido (120 segundos), a célula secundária de íon lítio 100 com SOC de 40% pode ser carregada, tal que SOC é restaurado para 50%.

[00169] Ao se determinar, na etapa U56, que não decorreu o segundo período de carregamento dividido (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o segundo período de carregamento dividido.

[00170] Depois disso, ao se determinar, na etapa U56, que decorreu o segundo período de carregamento dividido (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa U57, e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é parado para iniciar o descarregamento. Como no caso acima, o descarregamento é realizado com uma corrente constante de 7,5A.

[00171] Então, o fluxo prossegue para a etapa U58, e determina-se se decorreu o período de descarregamento. Como no caso acima, a extensão do período de descarregamento é 0,5 segundo. Assim, determina-se se decorreu 0,5 segundo após o início do descarregamento.

[00172] Ao se determinar, na etapa U58, que não decorreu o período de descarregamento (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o período de descarregamento. Depois disso, na etapa U58, ao se determinar que decorreu o período de descarregamento (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa U59 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado novamente.

[00173] Então, o fluxo prossegue para a etapa U5A e, como na etapa SA da modalidade 1, determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado (também na modalidade 15, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%). Também na modalidade 15, quando a quantidade de armazenamento correspondente a SOC atinge 60, é possível determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado.

[00174] Na modalidade 15, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada com uma corrente constante de 3C (15A) no primeiro, segundo e terceiro períodos de carregamento. Assim, a extensão do terceiro período de carregamento dividido é 120 segundos, como no primeiro período de carregamento dividido. O terceiro período de carregamento dividido corresponde a um período desde quando o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 com SOC restaurado para 50% é iniciado novamente na etapa U59 até quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atinge o segundo valor predeterminado (a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%).

[00175] Quando se determina, na etapa U5A, que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 não atingiu o segundo valor predeterminado (sinal "No"), o processamento é repetido até a quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. Depois disso, ao se determinar na etapa U5A que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado (sinal "yes"), o fluxo retorna para a rotina principal da figura 15 e o carregamento é terminado.

[00176] Deve-se notar que, na modalidade 15, as etapas U51 a U5A correspondem à etapa de carregamento.

Modalidade 16

[00177] Uma modalidade 16 é diferente da modalidade 15 apenas na extensão do período de descarregamento e as outras condições são iguais àquelas da modalidade 15. Especificamente, na modalidade 16, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada (etapas U51 a U5A) sob tal condição que a extensão de cada período de descarregamento é 1,0 segundo.

Modalidade 17

[00178] Uma modalidade 17 é diferente da modalidade 15 pelo fato de que o período de não carregamento inclui o período de suspensão de carregamento e o período de descarregamento. A saber, a suspensão de carregamento e o descarregamento são realizados em cada período de não carregamento.

[00179] Especificamente, o controlador de célula 30 divide o período de carregamento até a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingir o segundo valor predeterminado em três períodos de carregamento divididos (primeiro a terceiro períodos de carregamento) e os períodos de não carregamento proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. O carregamento é realizado em cada período de carregamento dividido e a suspensão de carregamento e descarregamento são realizados em cada período de não carregamento. A saber, carregamento, suspensão de carregamento, e descarregamento são repetidos na ordem de "carregamento, suspensão, descarregamento, carregamento, suspensão, descarregamento e carregamento", tal que a quantidade de armazenamento é restaurada ao segundo valor predeterminado.

[00180] A seguir, será descrito o método para carregamento da célula secundária de íon lítio 100 para o veículo elétrico híbrido 1 na modalidade 17 com referência às figuras 15 e 18.

[00181] Conforme é mostrado na figura 15, o processamento a partir das etapas S1 a S4 é realizado como na modalidade 15. Subsequentemente, o fluxo prossegue para uma rotina de carregamento de etapa V5. Especificamente, conforme é mostrado na figura 18, na etapa V51, o carregamento das células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10 é iniciado. Especificamente, em tal estado em que o gerador 9 está sendo acionado pela operação do motor de explosão 3, a energia elétrica gerada pelo gerador 9 é fornecida às células secundárias de íon lítio 100 que constituem a célula montada 10. Na modalidade 17, uma corrente constante tendo uma grandeza de 3C (15A) é fornecida à célula secundária de íon lítio 100.

[00182] Depois disso, o fluxo prossegue para a etapa V52 e determina-se se decorreu o primeiro período de carregamento. Na modalidade 17, a extensão do primeiro período de carregamento dividido é 120 segundos. Assim, determina-se se decorreram 120 segundos após o início do carregamento.

[00183] Quando a célula secundária de íon lítio 100 é carregada por 120 segundos com uma corrente constante de 3C (15A), a quantidade elétrica (0,5 Ah) correspondente a SOC 10% pode ser fornecida a cada uma das células secundárias de íon lítio 100. Assim, na modalidade 17, no primeiro período de carregamento dividido (120 segundos), a célula secundária de íon lítio 100 com SOC reduzido para 30% pode ser carregada de tal modo que o SOC seja restaurado para 40%.

[00184] Ao se determinar na etapa V52 que não decorreu (sinal "No") o primeiro período de carregamento dividido, o processamento é repetido até decorrer o primeiro período de carregamento dividido.

[00185] Depois disso, ao se determinar na etapa V52 que decorreu (sinal "yes") o primeiro período de carregamento dividido, o fluxo prossegue para a etapa V53, o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é suspenso.

[00186] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa V54 e determina-se se decorreu o período de suspensão de carregamento. Na modalidade 17, a extensão do período de suspensão de carregamento é 30 segundos. Assim, determina-se se decorreram 30 segundos após a suspensão do carregamento.

[00187] Ao se determinar na etapa V54 que não decorreu (sinal "No") o período de suspensão de carregamento, o processamento é repetido até decorrer o período de suspensão de carregamento. Depois disso, ao se determinar na etapa V54 que decorreu (sinal "yes") o período de suspensão de carregamento, o fluxo prossegue para a etapa V55 e o descarregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado. Também na modalidade 17, o descarregamento é realizado com uma corrente constante de 7,5 A.

[00188] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa V56 e determina-se se decorreu o período de descarregamento. Na modalidade 17, a extensão do período de descarregamento é 1,0 segundo, como na modalidade 16. Assim, determina-se se decorreu 1,0 segundo após o início do descarregamento.

[00189] Ao se determinar, na etapa V56, que não decorreu (sinal "No") o período de descarregamento, o processamento é repetido até decorrer o período de descarregamento. Depois disso, ao se determinar, na etapa V56, que decorreu (sinal "yes") o período de descarregamento, o fluxo prossegue para a etapa V57 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado novamente.

[00190] Depois disso, o fluxo prossegue para a etapa V58 e determina-se se decorreu o segundo período de carregamento dividido. Na modalidade 17, a extensão do segundo período de carregamento dividido é 120 segundos. Assim, determina-se se decorreram 120 segundos após o reinício do carregamento.

[00191] Quando a célula secundária de íon lítio 100 e carregada por 120 segundos com uma corrente constante de 3C (15A), a quantidade elétrica (0,5 Ah) correspondente a SOC 10% pode ser fornecida a cada uma das células secundárias de íon lítio 100. Assim, na modalidade 17, no segundo período de carregamento dividido (120 segundos), a célula secundária de íon lítio 100 com SOC de 40% pode ser carregada tal que o SOC seja restaurado para 50%.

[00192] Ao se determinar na etapa V58 que não decorreu (sinal "No") o segundo período de carregamento dividido, o processamento é repetido até decorrer o segundo período de carregamento dividido.

[00193] Depois disso, ao se determinar na etapa V58 que decorreu (sinal "yes") o segundo período de carregamento dividido, o fluxo prossegue para a etapa V59 e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é suspenso.

[00194] Subsequentemente, o fluxo prossegue para a etapa V5A e determina-se se decorreu o período de suspensão de carregamento. Também neste caso, a extensão do período de suspensão de carregamento é 30 segundos. Assim, determina-se se decorreram 30 segundos após a suspensão do carregamento.

[00195] Ao se determinar na etapa V5A que não decorreu o período de suspensão de carregamento (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o período de suspensão de carregamento. Depois disso, ao se determinar na etapa V5A que decorreu o período de suspensão de carregamento (sinal "yes"), o fluxo prossegue para a etapa V5B e é iniciado o descarregamento da célula secundária de íon lítio 100. Também neste caso, o descarregamento é realizado com uma corrente constante de 7,5A.

[00196] Então, o fluxo prossegue para a etapa V5C, se for determinado que decorreu o período de descarregamento. Como no caso acima, a extensão do período de descarregamento é 1,0 segundo. Ou seja, determina-se se decorreu 1,0 segundo após o início do descarregamento.

[00197] Ao se determinar na etapa V5C que o período de descarregamento não decorreu (sinal "No"), o processamento é repetido até decorrer o período de descarregamento. Depois disso, quando se determinar na etapa V5C que decorreu (sinal "yes") o período de descarregamento, o fluxo prossegue para a etapa V5D e o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é iniciado novamente.

[00198] Então, o fluxo prossegue para a etapa V5E e, como na etapa SA da modalidade 1, determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado (também na modalidade 17, a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%), Também na modalidade 17, quando o SOC estimado atingir 60%, pode-se determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado.

[00199] Na modalidade 17, a célula secundária de íon lítio 100 é carregada com uma corrente constante de 3C (15A) no primeiro, segundo, e terceiro períodos de carregamento divididos. Assim, a extensão do terceiro período de carregamento dividido é 120 segundos, como no primeiro período de carregamento dividido. O terceiro período de carregamento dividido corresponde a um período desde quando o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 com SOC restaurado a 50% é iniciado novamente na etapa V5D, até quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingir o segundo valor predeterminado (quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%).

[00200] Ao se determinar na etapa V5E que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 não atingiu (sinal "No") o segundo valor predeterminado, o processamento é repetido até a quantidade de armazenamento atingir o segundo valor predeterminado. Depois disso, ao se determinar na etapa V5E que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado (sinal "yes"), o fluxo retorna para a rotina principal da figura 15 e o carregamento é terminado.

[00201] Deve-se notar que na modalidade 17, as etapas V51 a V5E correspondem à etapa de carregamento.

Teste de Ciclo

[00202] A célula secundária de íon lítio 100 é carregada desde o primeiro valor predeterminado (quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%) até o segundo valor predeterminado (quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%) e depois disso, é descarregada para ser reduzida até o primeiro valor predeterminado. Este ciclo de carregamento e descarregamento é determinado como 1 ciclo e um teste de ciclo é realizado. O teste de ciclo será descrito adiante com mais detalhes.

[00203] Primeiro, será descrito um teste de ciclo de acordo com a modalidade 15. A célula secundária de íon lítio 100 com a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30% é preparada. A célula secundária de íon lítio 100 é carregada sob a temperatura ambiente de -15oC até SOC ser restaurado para 60% (etapas U51 a U5A), conforme descrito acima. Depois disso, a célula secundária de íon lítio 100 é descarregada com uma corrente constante de 20A (4C), pelo que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é reduzida de modo a corresponder a SOC 30%. O ciclo de carregamento e descarregamento foi determinado como 1 ciclo e repetido por 1124 ciclos.

[00204] Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 101, 295, 496, 708, 915 e 1124 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 101, 295, 496, 708, 915 e 1124 foram 99,54%, 99,01%, 98,61%, 98,14%, 97,23% e 96,04%, respectivamente. Este resultado, como a relação entre o número de ciclos de carregamento e descarregamento e a razão de manutenção de capacidade, é indicado pela linha em corrente e triângulos pretos na figura 17.

[00205] A seguir, será descrito um teste de ciclo de acordo com a modalidade 16. A modalidade 16 é diferente da modalidade 15 pelo fato de que a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada sob uma tal condição modificada que a extensão do período de descarregamento foi de 1,0 segundo (etapas U51 a U5A). Outras condições foram iguais àquelas na modalidade 15 e o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido por 1097 vezes. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 101, 294, 496, 704, 913 e 1097 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 101, 294, 496, 704, 913 e 1097 foram 99,34%, 99,03%, 98,83%, 98,41%, 97,78% e 97,13%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha dupla tracejada e losangos pretos na figura 17.

[00206] A seguir, será descrito um teste de ciclo de acordo com a modalidade 17. A modalidade 17 é diferente da modalidade 15 pelo fato de que o processamento das etapas V51 a V5F foi realizado e a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada. Outras condições foram iguais àquelas da modalidade 15, e o ciclo de carregamento e descarregamento foi repetido 1068 vezes.

[00207] Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 80, 238, 401, 568, 733, 903 e 1068 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 80, 238, 401, 568, 733, 903 e 1068 foram 99,86%, 99,83%, 99,52%, 99,35%, 98,98%,98,76% e 98,28%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida e por quadrados brancos na figura 17.

[00208] Para comparação com as modalidades 15 a 17, o teste de ciclo de acordo com a comparação 6 foi realizado. A comparação 6 foi diferente das modalidades 15 a 17 pelo fato de que o carregamento foi realizado continuamente sem divisão do período de carregamento. Especificamente, a célula secundária de íon lítio 100 foi carregada continuamente com uma corrente constante de 15A (3C) por 360 segundos, onde a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi restaurada para a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%. Depois disso, a célula secundária de íon lítio 100 foi descarregada com uma corrente constante de 20A (4C), onde a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 foi reduzida de modo a corresponder a SOC 30%. Este ciclo de carregamento e descarregamento foi determinado como 1 ciclo e repetido por 1134 ciclos. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 103, 298, 500, 713, 921 e 1134 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga relativas à capacidade inicial foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 103, 298, 500, 713, 921 e 1134 foram 99,44%, 98,88%, 98,42%, 97,58%, 96,43% e 95,27%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada e círculos pretos na figura 8.

[00209] Conforme é mostrado na figura 17, nas modalidades 15 e 16, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que aquela na comparação 6. Isso é porque nas modalidades 15 e 16 o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado, foi dividido em três períodos de carregamento divididos e os períodos de suspensão de carregamento (períodos de não carregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. Pode-se considerar que o carregamento foi suspenso no meio do período de carregamento, onde os íons de Li retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, foram difundidos na célula secundária de íon lítio 100. Pode-se dizer que a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li foi suprimida com esta configuração.

[00210] Adicionalmente, também na modalidade 17, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (a repetição de carregamento e descarregamento) é menor do que na comparação 6. Isso é porque, na modalidade 17, o período de carregamento desde o primeiro valor predeterminado até o segundo valor predeterminado é dividido em três períodos de carregamento divididos e os períodos de não carregamento (o período de suspensão de carregamento e o período de descarregamento) proporcionados entre os períodos de carregamento divididos. Considera-se que a suspensão e o descarregamento são realizados durante o período de carregamento, onde os íons Li, retidos na interface solução entre a eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, podem ser difundidos na célula secundária de íon lítio 100. Pode-se dizer que a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li foi suprimida com esta configuração.

[00211] Adicionalmente, quando os resultados das modalidades 15 e 16 são comparados entre si, a redução da razão de manutenção de capacidade na modalidade 16 é menor do que aquela na modalidade 15. Considera-se que isso é porque o período de descarregamento na modalidade 16 é maior do que aquele na modalidade 15. Este resultado mostra que quanto maior o período de descarregamento, maior o efeito de supressão da redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

[00212] Quando os resultados das modalidades 16 e 17 são comparados entre si, a redução da razão de manutenção de capacidade na modalidade 17 é ainda menor do que aquela na modalidade 16. Considera-se que isso seja porque, na modalidade 17, o descarregamento, similar à modalidade 16, é realizado no período de não carregamento e ao mesmo tempo, o período de suspensão de carregamento é proporcionado no período de não carregamento. Este resultado mostra que a suspensão de carregamento e descarregamento é realizada em cada período de não carregamento, onde o efeito de supressão da redução de capacidade elétrica causado pela deposição de metal Li pode ser ainda mais aprimorado em comparação com o caso onde apenas o descarregamento é realizado.

(Variação 1)

[00213] A seguir, será descrito um método para carregar uma célula secundária de íon lítio, de acordo com a variação 1.

[00214] Na modalidade 1, na etapa S6, determina-se se decorreu o primeiro período de carregamento dividido (vide figura 7). Especificamente, a extensão tc do primeiro período de carregamento dividido KC1 é definido como 67,5 segundos e determina-se se decorreram 67,5 segundos após o início do carregamento na etapa S5.

[00215] Enquanto isso, na variação 1, conforme é mostrado na figura 14, a etapa T6 é proporcionada ao invés da etapa S6 e determina-se se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu um valor de divisão predeterminado. Especificamente, o valor de divisão predeterminado é definido para a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 45%, que é um valor intermediário ao primeiro valor predeterminado (quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%) e o segundo valor predeterminado (quantidade de armazenamento correspondente a SOC 60%). Quando o SOC estimado pelo controlador de célula 30 tiver atingido 45%, pode-se determinar que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o valor de divisão predeterminado. Ao se determinar que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o valor de divisão predeterminado na etapa T6, o carregamento é suspenso na etapa S7. Depois disso, como na modalidade 1, o processamento desde as etapas S8 a SA é realizado tal que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é restaurada para o segundo valor predeterminado.

[00216] Também no método acima para carregamento, o período de carregamento, durante o qual o carregamento é realizado até a quantidade de armazenamento reduzida até o primeiro valor predeterminado atingir o segundo valor predeterminado, é dividido em dois períodos de carregamento divididos e o período de não carregamento (período de suspensão de carregamento) proporcionado entre os períodos de carregamento divididos, e o carregamento pode ser realizado no período de carregamento dividido e o carregamento pode ser suspenso no período de não carregamento. Deste modo, o carregamento é suspenso no curso do período de carregamento, onde os íons Li, retidos na interface da solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, podem ser difundidos na célula secundária de íon lítio 100 e, consequentemente, a deposição de metal Li na superfície do eletrodo negativo é suprimida. Esta configuração pode suprimir a redução da capacidade elétrica causada pela deposição de metal Li.

[00217] Adicionalmente, também no método para carregamento na variação 1, como na modalidade 1, a extensão tc de cada período de carregamento dividido pode ser aumentada para não menos do que 40 segundos. Especificamente, em cada período de carregamento dividido (o primeiro período de carregamento dividido KC1 e o segundo período de carregamento dividido KC2), a capacidade elétrica (0,75 Ah) correspondente a SOC 15%, é fornecida à célula secundária de íon lítio 100 com uma corrente constante de 8C (40A). Assim, a extensão tc de cada período de carregamento dividido é 67,5 segundos. Quando um único período de carregamento dividido é longo, o trabalho sem carga do motor elétrico do veículo híbrido 1 pode ser estabilizado mesmo durante o período de carregamento e, consequentemente, o conforto de dirigir o veículo elétrico híbrido não é perdido.

[00218] Embora a presente invenção tenha sido descrita com base nas modalidades 1 a 17 e na variação 1, ela não está limitada às modalidades acima e variações. Não é necessário dizer que ela pode ser modificada apropriadamente e ser aplicada sem que se afaste do escopo da presente invenção.

[00219] Por exemplo, nas modalidades acima, a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 é usada como o primeiro e o segundo valores predeterminados e o valor de divisão predeterminado; no entanto, a voltagem V entre os terminais da célula secundária de íon lítio 100 pode ser usada.

[00220] Especificamente, na etapa S1 das figuras 7, 14 e 15, é possível determinar se a voltagem V entre os terminais da célula secundária de íon lítio 100 diminuiu até o primeiro valor predeterminado (valor de voltagem V1 entre os terminais, que corresponde à quantidade de armazenamento correspondente a SOC 30%). Especificamente, como o primeiro valor predeterminado, o valor de voltagem V1 entre os terminais quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 corresponde a SOC 30%, é armazenado na ROM 31 do controlador de célula 30 com base em um "mapa de correlação quantidade de armazenamento-voltagem" obtido anteriormente, que mostra uma relação de correspondência entre um valor da quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 e um valor de voltagem V entre os terminais. De acordo com esta configuração, quando o detector de voltagem 40 detecta o valor de voltagem V1 entre os terminais, o controlador de célula 30 pode determinar se a voltagem V entre os terminais da célula secundária de íon lítio 100 diminuiu até o primeiro valor predeterminado.

[00221] De modo similar, na etapa SA das figuras 7 e 14 e etapas U5A e V5E das figuras 16 e 18, pode-se determinar se a voltagem V entre os terminais da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor predeterminado (um valor de voltagem V2 entre os terminais quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 corresponde a SOC 60%). Além disso, na etapa T6 da figura 14, é possível determinar se a voltagemv entre os terminais da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o valor de divisão predeterminado (um valor de voltagem V3 entre os terminais quando a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 corresponde a SOC 45%).

[00222] No método para carregamento da modalidade 1, se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 tiver atingido o segundo valor predeterminado, isso é determinado na etapa SA (figura 7). Alternativamente, é possível determinar se decorreu o segundo período de carregamento dividido KC2. A saber, a extensão tc do segundo período de carregamento dividido KC2 é definido como 67,5 segundos, onde se pode determinar se decorreram 67,5 segundos após o reinício de carregamento na etapa S9.

[00223] Adicionalmente, no método para carregamento da modalidade 1, no primeiro e segundo períodos de carregamento divididos KC1 e KC2, uma corrente constante equivalente (especificamente, 40A), é fornecida à célula secundária de íon lítio 100. No entanto, a célula secundária de íon lítio 100 pode ser carregada com uma corrente constante de tal maneira que os valores sejam diferenciados entre o primeiro e o segundo períodos de carregamento KC1 e KC2. Alternativamente, a temperatura da célula secundária de íon lítio 100 é detectada, onde a célula secundária de íon lítio 100 pode ser carregada de tal modo que o valor é flutuado, de acordo com a flutuação da temperatura da célula.

[00224] Nas modalidades 15 e 17, determina-se nas etapas U52 e V52 se o primeiro período de carregamento dividido decorreu (vide as figuras 16 e 18). Especificamente, a extensão do primeiro período de carregamento dividido é definida como 120 segundos e determina-se nas etapas U52 e V52 se decorreram 120 segundos após o início de carregamento.

[00225] No entanto, é possível determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o primeiro valor de divisão predeterminado nas etapas U52 e V52. Especificamente, o primeiro valor de divisão predeterminado é definido como a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 40%. Quando o SOC estimado pelo controlador de célula 30 tiver atingido 40%, é possível determinar que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o valor de divisão predeterminado. Assim, quando se determina que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o primeiro valor de divisão predeterminado, o fluxo pode prosseguir para as etapas U53 e V53, respectivamente.

[00226] Adicionalmente, é possível determinar se a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu um segundo valor de divisão predeterminado nas etapas U56 e V58. Especificamente, o segundo valor de divisão predeterminado é definido para a quantidade de armazenamento correspondente a SOC 50%. Quando o SOC estimado pelo controlador de célula 30 atingir 50%, pode-se determinar que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o valor de divisão predeterminado. Assim, quando se determinar que a quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio 100 atingiu o segundo valor de divisão predeterminado, o fluxo pode prosseguir para as etapas U57 e V59, respectivamente.

[00227] Na modalidade 1 e nas outras modalidades, o carregamento da célula secundária de íon lítio 100 é suspenso temporariamente no período de não carregamento, como o período de suspensão de carregamento. Alternativamente, a célula secundária de íon lítio 100 pode ser descarregada temporariamente no período de não carregamento como o período de descarregamento.

[00228] Os testes de ciclo, de acordo com os exemplos de referência 1 a 4, serão descritos.

[00229] Primeiro, o teste de ciclo, de acordo com o exemplo de referência 1 será descrito. A célula secundária de íon lítio 100 é carregada com uma corrente constante de 80A (16C) sob a temperatura ambiente de 0oC até a voltagem atingir 4,3 V como a voltagem final e, depois disso, carregada a uma voltagem constante de 4,3 V, onde a célula secundária de íon lítio 100 é carregada de tal modo que o SOC atinge aproximadamente 100%. Depois disso, o processamento é suspenso por 180 segundos. Então, a célula secundária de íon lítio 100 é descarregada com uma corrente constante de 1A até a voltagem atingir 3,726 V como a voltagem final e, depois disso, descarregada a uma voltagem constante de 3,726 V, onde a célula secundária de íon lítio 100 é regulada de tal modo que o SOC atinja aproximadamente 60%. Depois disso, o processamento é suspenso por 420 segundos. Tal ciclo de carregamento e descarregamento é determinado como 1 ciclo e repetido 3092 vezes.

[00230] Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 200, 482, 861, 1389, 2049, 2702 e 3092 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 200, 482, 861, 1389, 2049, 2702 e 3092 foram 99,69%, 99,08%, 98,26%, 97,15%, 95,07%, 92,52% e 91,63%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha tracejada e círculos pretos na figura 19.

[00231] A seguir, um teste de ciclo, de acordo com o exemplo de referência 2, será descrito. O exemplo de referência 2 é diferente do exemplo de referência 1 apenas pelo fato de que foi realizado descarregamento com uma corrente constante de 5A por um segundo antes de cada ciclo de carregamento e descarregamento e outras condições no exemplo de referência 2 são iguais àquelas do exemplo de referência 1. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 650, 1412, 2166, 2528 e 2944 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 650, 1412, 2166, 2528 e 2944 foram 99,4%, 99,9%, 97,7%, 96,6% e 94,8%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha em corrente e triângulos pretos na figura 19.

[00232] A seguir, um teste de ciclo de acordo com o exemplo de referência 3 será descrito. O exemplo de referência 3 é diferente do exemplo de referência 1 apenas pelo fato de que o descarregamento foi realizado com uma corrente constante de 40A por um segundo antes de cada ciclo de carregamento e descarregamento e outras condições no exemplo de referência 3 são iguais àquelas no exemplo de referência 1. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 651, 1416, 2172, 2535 e 2951 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 651, 1416, 2172, 2535 e 2951 foram 99,4%, 98,8%, 98,1%, 97,4% e 96,7%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha sólida e por quadrados brancos na figura 19.

[00233] A seguir, um teste de ciclo, de acordo com o exemplo de referência 4, será descrito. O exemplo de referência 4 é diferente do exemplo de referência 1 apenas pelo fato de que o descarregamento foi realizado com uma corrente constante de 40A por 5 segundos antes de cada ciclo de carregamento e descarregamento, e outras condições no exemplo de referência 4 são iguais àquelas do exemplo de referência 1. Naquele momento, as capacidades de descarga em cada um dos ciclos 641, 1395, 2140, 2497 e 2905 foram medidas e as porcentagens de cada uma das capacidades de descarga com relação à capacidade inicial, foram calculadas como a razão de manutenção de capacidade (%). As razões de manutenção de capacidade em cada um dos ciclos 641, 1395, 2140, 2497 e 2905 foram 99,7%, 99,3%, 98,6%, 98,5% e 98,4%, respectivamente. Este resultado é indicado pela linha dupla tracejada e losangos pretos na figura 19.

[00234] Conforme é mostrado na figura 19, nos exemplos de referência 2 a 4, a redução da razão de manutenção de capacidade causada pelo teste de ciclo (repetição de carregamento e descarregamento) foi menor do que aquela no exemplo de referência 1. A razão é que, nos exemplos de referência 2 a 4, o descarregamento é realizado antes de cada ciclo de carregamento e descarregamento, onde os íons de Li, retidos na interface entre a solução eletrolítica e eletrodo negativo, devido ao controle de difusão, podem ser difundidos.

[00235] Este resultado mostra que no método para carregamento da presente invenção, a célula secundária de íon lítio 100 é descarregada durante o período de não carregamento, onde a deposição de metal Li na superfície do eletrodo negativo é suprimida, tal que a redução da capacidade elétrica pode ser suprimida.

[00236] Na modalidade 1, a extensão tr do período de suspensão de carregamento é 30 segundos. Enquanto isso, nos exemplos de referência 2 e 3, embora o período de descarregamento tenha sido de apenas 1 segundo, foi possível melhorar significativamente a razão de manutenção de capacidade com relação ao exemplo de referência 1. Com base neste fato, considera-se que no método para carregamento da presente invenção, quando o período de não carregamento for o período de suspensão de carregamento, o período de não carregamento pode ser substancialmente encurtado e, além do mais, a redução da capacidade elétrica pode ser adicionalmente suprimida. Assim, considera-se que, ao realizar o descarregamento no período de não carregamento, embora a redução da capacidade elétrica possa ser suprimida, a célula secundária de íon lítio 100 com a quantidade de armazenamento reduzida até o primeiro valor predeterminado pode ser rapidamente carregada de tal modo que a quantidade de armazenamento seja restaurada ao segundo valor predeterminado. Listagem de Referência 1 - Veículo elétrico híbrido 3 - Motor de explosão 6 - Sistema de célula 9 - Gerador (alternador) 10 - Célula montada 30 - Controlador de célula (um primeiro dispositivo de determinação, um dispositivo de determinação de estado de parada, um dispositivo de controle de carregamento, um dispositivo de determinação de operação do motor, um dispositivo de instrução de operação do motor de explosão) 40 - Detector de voltagem 50 - Detector de corrente 100 - Célula secundária de íon lítio 153 - Material ativo de eletrodo positivo KC1 - Primeiro período de carregamento dividido KC2 - Segundo período de carregamento dividido KR - Período de suspensão de carregamento (período de não carregamento)

Claims

1. Método para carregamento de uma célula secundária de íon lítio (100), que é usada como uma fonte de energia para acionamento e que é montada em um veículo elétrico híbrido (1), em que uma etapa de carregamento, um período durante o qual a célula secundária de íon lítio é carregada é dividido em dois ou mais períodos de carregamento divididos e períodos sem carregamento fornecidos entre os períodos de carregamento divididos, e o carregamento é realizado no período de carregamento dividido (KC1, KC2) e pelo menos uma de suspensão de carregamento e descarregamento é realizado no período sem carregamento (KR), caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: determinar (S1) se um valor de uma quantidade física correspondente a uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) abaixou até um primeiro valor predeterminado; determinar (S2) se o veículo elétrico híbrido (1) está em um estado de parada de deslocamento; e quando for determinado que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) abaixou até o primeiro valor predeterminado e, em adição, ao se determinar que o veículo elétrico híbrido (1) está no estado de parada de deslocamento, o carregamento (S5, U5, V5) da célula secundária de íon lítio (100) até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) atingir um segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido para de funcionar, e a extensão de cada um dos períodos de carregamento divididos (KC1, KC2) não é menor do que 40 segundos.

2. Método para carregar uma célula secundária de íon lítio (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de não carregamento (KR) é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio (100) é suspenso, e uma razão tr/tc entre a extensão tc de cada um dos períodos de carregamento dividido (KC1, KC2) e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido (KC1, KC2) não é menor do que 0,14 e não é maior do que 0,9.

3. Método para carregar uma célula secundária de íon lítio (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de não carregamento (KR) é um período de descarregamento durante o qual a célula secundária de íon lítio (100) é descarregada.

4. Método para carregar uma célula secundária de íon lítio (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos períodos de não carregamento (KR) é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio (100) fica suspenso e um período de descarregamento durante o qual a célula secundária de íon lítio (100) é descarregada.

5. Método para carregar uma célula secundária de íon lítio (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: determinar se um motor de explosão (3) montado no veículo elétrico híbrido (1) está em um estado de operação; e instruir o início da operação do motor de explosão (3) quando se determina que o motor elétrico não está operando, em que, na etapa de carregamento, em tal estado em que um gerador (9) montado no veículo elétrico híbrido (1) está sendo acionado pela operação do motor de explosão (3), uma energia elétrica gerada pelo gerador (9) é fornecida à célula secundária de íon lítio (100) para carregar a célula secundária de íon lítio (100).

6. Método para carregar uma célula secundária de íon lítio (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, definindo 1C como um valor de corrente que permite que uma capacidade elétrica teórica seja carregada por 1 hora, que pode ser teoricamente armazenada ao máximo em um material ativo de eletrodo positivo (153) contido na célula secundária de íon lítio (100), a célula secundária de íon lítio (100) é carregada com uma corrente tendo uma grandeza de não menos do que 2C na etapa de carregamento.

7. Veículo elétrico híbrido (1), que compreende: uma célula secundária de íon lítio (100) que é usada como uma fonte de energia para acionamento e montada no veículo elétrico híbrido (1); um dispositivo de controle de carregamento (30) que divide um período durante o qual a célula secundária de íon lítio (100) é carregada em dois ou mais períodos de carregamento divididos (KC1, KC2) e períodos de não carregamento (KR) fornecidos entre os períodos de carregamento divididos (KC1, KC2) e executa o carregamento no período de carregamento dividido (KC1, KC2) e executa pelo menos uma suspensão de carregamento e descarregamento no período de não carregamento (KR), caracterizado pelo fato de que um primeiro dispositivo de determinação (30) que determina se um valor de uma quantidade física correspondente a uma quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) abaixou até um primeiro valor predeterminado; um dispositivo de determinação de estado de parada (30) que determina se o veículo elétrico híbrido (1) está em um estado de parada de deslocamento; em que o dispositivo de controle de carregamento (30) controla, quando se determina que o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) abaixou até o primeiro valor predeterminado, e, em adição, quando se determina que o veículo elétrico híbrido (1) está no estado de parada de deslocamento, o carregamento da célula secundária de íon lítio (100) até o valor da quantidade física correspondente à quantidade de armazenamento da célula secundária de íon lítio (100) atingir um segundo valor predeterminado enquanto o veículo elétrico híbrido (1) para de funcionar, e a extensão de cada um dos períodos de carregamento divididos (KC1, KC2) não é menor do que 40 segundos.

8. Veículo elétrico híbrido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de carregamento (30) é configurado de tal modo que o período de não carregamento (KR) é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio (100) é suspenso e em que uma razão tr/tc entre a extensão tc de cada um dos períodos de carregamento divididos (KC1, KC2) e a extensão tr do período de suspensão de carregamento imediatamente após o período de carregamento dividido (KC1, KC2) não é menor do que 0,14 e não é maior do que 0,9, o dispositivo de controle de carregamento (30) controla o carregamento da célula secundária de íon lítio (100).

9. Veículo elétrico híbrido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de carregamento (30) é configurado de tal modo que o período de não carregamento (KR) é um período de descarregamento durante o qual a célula secundária de íon lítio (100) é descarregada.

10. Veículo elétrico híbrido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de carregamento (30) é configurado de tal modo que cada um dos períodos de não carregamento (KR) é um período de suspensão de carregamento durante o qual o carregamento da célula secundária de íon lítio (100) é suspenso e um período de descarregamento, durante o qual a célula secundária de íon lítio (100) é descarregada.

11. Veículo elétrico híbrido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um dispositivo de determinação de operação (30) do motor de explosão (3) que determina se um motor (3) montado no veículo elétrico híbrido (1) está operando; e um dispositivo de instrução de operação (30) do motor de explosão (3) que instrui o início da operação do motor quando se determina que o motor não está operando, em que o dispositivo de controle de carregamento (30) executa o controle de tal modo que, em tal estado em que um gerador (9) montado no veículo elétrico híbrido (1) está sendo acionado pela operação do motor de explosão (3), uma energia elétrica gerada pelo gerador (9) é fornecida à célula secundária de íon lítio (100) para carregar a célula secundária de íon lítio (100).

12. Veículo elétrico híbrido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que, definindo 1C como um valor atual que permite que uma capacidade elétrica teórica seja carregada por 1 hora, que pode ser teoricamente armazenada ao máximo em um material ativo do eletrodo positivo (153) contido na célula secundária de íon lítio (100), o dispositivo de controle de carregamento (30) realiza o controle tal que a célula secundária de íon lítio (100) seja carregada com uma corrente tendo uma grandeza de não menos do que 2C.