CN103080762A - 电池劣化检测装置、电池劣化检测方法及其程序 - Google Patents

电池劣化检测装置、电池劣化检测方法及其程序 Download PDF

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Abstract

本发明的电池劣化检测装置的特征在于，具备：内部电阻值计算部，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值；和电池劣化信息处理部，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。

Description

电池劣化检测装置、电池劣化检测方法及其程序
技术领域
本发明涉及检测蓄电池的劣化的电池劣化检测装置、电池劣化检测方法及其程序。
本申请基于2010年8月5日在日本申请的特愿2010-176565要求优先权，将其内容援引至此。
背景技术
在利用蓄电池中蓄积的电力进行电气控制的电气系统中，希望具有提前检测电池的劣化状态并通知用户的结构。由此，能够防止因蓄电池的提前更换而导致产生过剩成本、因蓄电池的更换延迟而导致电气系统产生故障。作为检测电池的劣化的技术，专利文献1有所公开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-153454号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，上述专利文献1的技术为：对锂离子二次电池进行恒流充电，电压到达规定电压值后，接着转移为维持电压的恒压充电。并且，根据在充电方法切换为恒压充电的时刻流过电池的电流和经过预定时间后流过电池的电流测定电流变动，推断电池的劣化程度。
但是，在专利文献1的技术中，在无法假定蓄电池的负载图案时，不知道何时会发生进行恒流充电而在电压到达规定电压值后能够切换为恒压充电的状况，因此存在无法在所希望的时间检测蓄电池的劣化的问题。
另外，在蓄电池的温度变化的环境中由电流、电压推断劣化程度时，需要排除温度对电池特性的影响。
因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述课题的电池劣化检测装置、电池劣化检测方法及其程序。
用于解决课题的手段
为实现上述目的，本发明的电池劣化检测装置的特征在于，具备：内部电阻值计算部，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值；和电池劣化信息处理部，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
另外本发明的上述电池劣化检测装置的特征在于，上述内部电阻值计算部，在上述电流值变动一定值以上之前的预定期间，在上述蓄电池流入/流出的电流的变动为规定值以下的状态持续时，计算上述当前的内部电阻值。
另外本发明的上述电池劣化检测装置的特征在于，具备用于存储上述蓄电池的各个不同温度下的内部电阻初始值的内部电阻初始值存储部，上述内部电阻值计算部基于上述内部电阻初始值存储部中记录的各个不同温度下的内部电阻初始值，计算与上述获得的上述蓄电池的温度对应的内部电阻初始值。
另外本发明的上述电池劣化检测装置的特征在于，上述电池劣化信息处理部对计算出的多个劣化率的平均进行计算，并将该劣化率的平均值输出到上述监视器装置。
另外本发明的上述电池劣化检测装置的特征在于，具备剩余寿命天数计算部，该剩余寿命天数计算部利用表示上述蓄电池的运用天数和劣化率的关系的平方根定律和上述蓄电池应被判定为达到寿命的状态下的该蓄电池的内部电阻值的上述劣化率，计算上述蓄电池被判断为达到寿命的寿命判定天数，从该寿命判定天数减去当前的运用天数，计算上述蓄电池的剩余寿命天数。
另外本发明为电池劣化检测装置的电池劣化检测方法，其特征在于，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
另外本发明的程序的特征在于，使电池劣化检测装置的计算机进行如下处理而发挥功能：内部电阻值计算处理，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值；电池劣化信息处理，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
发明效果
根据本发明，断续地获得蓄电池的电流参数值、电压参数值、温度参数值，利用这些参数值计算此时的内部电阻值，计算蓄电池的劣化率，并利用该高精度的劣化率判定是否在界限劣化率以上。因此，能够与蓄电池的负载图案无关地检测电池的劣化状态。
附图说明
图1是表示电池劣化检测装置的结构的框图。
图2是BMS和蓄电池的概要结构图。
图3是控制器的功能框图。
图4是表示蓄电池的内部电阻值和温度的关系的图。
图5是表示二次电池的等效电路的图。
图6是表示蓄电池的运用天数和劣化率的关系的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的一种实施方式的电池劣化检测装置。
图1是表示该实施方式的电池劣化检测装置的结构的框图。
在本实施方式中，电池劣化检测装置1设置在例如基于蓄电池所蓄积的电力而动作的RTG（Rubber Tired Gantry crane，轮胎门式起重机）、APM（Automated People Mover，自动旅客捷运系统）以及LRT（Light Rail Transit，轻轨）等新交通系统的车辆等中。
该电池劣化检测装置1具备蓄电池10、BMS（Battery ManagementSystem，电池管理系统）20、控制器（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）30、显示装置40、电力负载50。
在此，本发明的电池劣化检测装置1除RTG、APM、LRT以外，也可以设置在例如电动汽车、叉车等产业车辆或电车、将推进器或螺旋桨连接到作为电力负载50的电动马达上的飞机或船等移动体上。进一步，电池劣化检测装置1可以设置在例如家庭用的电力储存系统、与风车、太阳光那样的自然能源发电配合的系统联动平滑化蓄电系统等固定放置用的系统内。
蓄电池10向具备电池劣化检测装置1的电气系统的电力负载50供给电力，在本实施方式中由二次电池11构成。此外，蓄电池10可以通过将多个二次电池11串联连接而构成。另外，蓄电池10也可以是将多个二次电池11并联连接而成。在构成蓄电池10的二次电池11中安装用于测量温度、电压、电流等的各种传感器，由这些传感器测量并输出的测量信息被输入到将在后面详述的BMS20。此外蓄电池10由多个二次电池11构成时，分别对其安装上述各种传感器。
控制器30接收从BMS20发送的蓄电池10的上述测量信息等，并控制显示装置40而在该显示装置40适当显示基于该测量信息计算出的蓄电池10的相关信息（蓄电池的劣化率、剩余寿命天数等）。另外，控制器30可以在判断上述相关信息为异常值时，使显示装置40中内置的异常灯401点亮等（只要是光学显示即可，因此也可以在后述的监视器的画面中显示存在异常），并且使显示装置40中内置的蜂鸣器等音响装置工作而发出警报，通过光和声音来刺激视觉及听觉以提醒用户的注意。
显示装置40为具备例如上述音响装置的液晶面板等监视器，基于来自控制器30的控制而进行构成蓄电池10的二次电池11的上述相关信息的显示等。
电力负载50为与例如车辆的车轮连接的电动马达、逆变器等电力转换器。电力负载50可以是驱动雨刷等的电动马达。
接下来，在简单地概括说明BMS20后，详细叙述其动作等。
如图1所示，电池劣化检测装置1的BMS20构成为包含CMU（CellMonitor Unit，单电池监测单元）21和BMU（Battery Management Unit，电池管理单元）23。
在此，CMU21具备未图示的ADC（Analog Digital Converter，模拟数字转换器），作为模拟信号分别接收上述各种传感器检测并输出的多个上述测量信息，通过ADC将这些模拟信号转换为与之分别对应的数字信号后，作为用于计算上述相关信息的多个参数输出到BMU23。而且，在本实施方式中，如图1所示，CMU21通过信号线与二次电池11连接。
另外，BMU23将从CMU21输入的蓄电池10的上述参数输出到控制器30。
在此，仅表示一个CMU21，但并不限定于该方式。例如蓄电池10由多个二次电池11构成时，可以具备多个CMU21，并在每个CMU21上连接多个二次电池11，也可以相对于多个二次电池11以一对一的关系设置CMU21。即，只要BMU23能够从CMU21获得进行劣化率计算处理、剩余寿命天数计算处理所需要的多个参数，CMU21的个数可以任意。若包含CMU21而构成BMU23，则BMS20可以仅由BMU23构成。
图2是BMS和蓄电池的概要结构图。
接下来，利用图2详细叙述BMS20的内部结构及动作。
如图2所示，对构成蓄电池10的二次电池11设置电压计3。具体地说，在二次电池11的正极端子和负极端子之间连接电压计3。而且，CMU21具备参数值检出部211，该参数值检出部211作为模拟信号获得电压计3测量并输出的作为测量信息的电压值（该模拟信号被输入到参数值检出部211）。
另外，为了测定流入电力负载50的电流，在蓄电池10和电力负载50之间连接电流计2。而且，上述参数值检出部211作为模拟信号获得电流计2测量并输出的作为测量信息的电流值（该模拟信号被输入到参数值检出部211）。
另外，在构成蓄电池10的二次电池11的筐体上安装有温度计4。
而且，上述参数值检出部211作为模拟信号获得温度计4测量并输出的作为测量信息的温度值（该模拟信号被输入到参数值检出部211）。
而且，上述参数值检出部211内置有上述ADC，将从上述电流计2、电压计3、温度计4获得的电流值、电压值、温度值的模拟信号转换成数字信号，并作为与之分别对应的参数的值输出到BMU23。BMU23将获得的电流值、电压值、温度值输出到控制器30。然后，控制器30利用获得的电流值、电压值、温度值进行劣化率计算处理、剩余寿命天数计算处理。
图3是控制器的功能框图。
如图3所示，控制器30具备参数获得部31、存储部32（内部电阻初始值存储部）、进行劣化率计算处理的电池劣化信息处理部33、进行剩余寿命天数计算处理的剩余寿命天数计算部34、计算蓄电池10的内部电阻值的内部电阻值计算部35。
首先，参数获得部31由BMS20输入而获得相当于设置在蓄电池10内的二次电池11的端子间电压值（二次电池11的正极端子和负极端子之间的电压值）的参数的值（二次电池11的该电压的参数称为端子间电压参数V，其值称为端子间电压参数值）。
另外，参数获得部31由BMS20输入而获得相当于通过电流计2测量的在蓄电池10流入/流出的电流值的参数的值（该参数称为电流参数I，其值称为电流参数值）。
另外，参数获得部31由BMS20输入而获得通过温度计4测量的构成蓄电池10的二次电池11的筐体温度的参数的值（该参数称为温度参数T，其值称为温度参数值）。
然后，参数获得部31将获得的电流参数值、电压参数值、温度参数值输出到内部电阻值计算部35，并记录到存储部32。
在此，内部电阻值计算部35将上次以前从参数获得部31获得的电流参数值、电压参数值以及温度参数值存储到存储器等。而且，内部电阻值计算部35对上次获得的电流参数值与此次从参数获得部31获得的电流参数值进行比较，判定是否变动了一定的值以上。
内部电阻值计算部35在判定上次与此次的电流参数值变动了一定的值以上时，计算蓄电池10的内部电阻值。此外，上次与此次的电流参数值未变动一定的值以上时，计算蓄电池10的内部电阻时可能会混入干扰。因此，上次与此次的电流参数值未变动一定值以上时，内部电阻值计算部35停止蓄电池10的内部电阻值的计算。此外在该内部电阻值的计算处理中，内部电阻值计算部35计算上次与此次的电流参数值的差而得到电流参数值的变动值ΔI，另外，计算上次与此次的电压参数值的差而得到电压参数值的变动值ΔV。然后，内部电阻值计算部35判定计算出的ΔI是否为一定值以上，若为一定值以上，则利用电流参数值的变动值ΔI和该电流参数值变动时的电压参数值的变动值ΔV，通过R=ΔV÷ΔI计算蓄电池10的内部电阻值R。
图4是表示蓄电池的内部电阻值和温度的关系的图。
控制器30预先在存储部32中存储有蓄电池10的与多个温度对应的内部电阻值的初始值Rini（以后称为内部电阻初始值Rini）。在此，如图4所示可知，蓄电池10的内部电阻值随着温度的上升而呈反比例地降低。另外如图4所示可知，蓄电池10的内部电阻值的电阻特性（内部电阻值和温度的关系）随着该蓄电池10的劣化而向箭头方向变化。即，可知若蓄电池10劣化，则即使是相同的温度，与劣化前相比内部电阻值也会增加。
而且，蓄电池10（二次电池11）的劣化率γ为当前的内部电阻值R相对于内部电阻初始值Rini的比例，能够通过劣化率计算式γ=R÷Rini来计算。然而，如图4所示，内部电阻初始值Rini的值也会根据蓄电池10的温度而变化。因此，通过利用与计算出当前的内部电阻值时的蓄电池10的温度相同的温度下的蓄电池10的内部电阻初始值Rini，能够计算高精度的劣化率γ。而且，内部电阻值计算部35在即将判定上次与此次的电流参数值变动了一定值以上之前，计算与新获得的温度参数值所表示的温度相同的温度下的蓄电池10的内部电阻初始值Rini。
此时，内部电阻值计算部35从存储部32读取与新获得的温度参数值所表示的温度附近的多个温度对应的内部电阻初始值Rini，通过插值法计算等计算与新获得的温度参数对应的内部电阻初始值Rini。然后，内部电阻值计算部35将计算出的内部电阻值R和内部电阻初始值Rini输出到电池劣化信息处理部33。然后，电池劣化信息处理部33通过上述劣化率值计算式计算蓄电池10的当前的劣化率γ。
而且，电池劣化信息处理部33每隔预定期间由内部电阻值计算部35输入而获得该内部电阻值计算部35计算出的内部电阻值R和内部电阻初始值Rini，计算劣化率γ并输出到显示装置40。此时，在该预定期间内计算多个劣化率γ时，电池劣化信息处理部33将其平均值输出到显示装置40。显示装置40在监视器等显示由控制器30输入而获得的劣化率γ。
另外，当计算出的劣化率γ或其平均值在判定为蓄电池的寿命的界限劣化率γlimit（劣化率的寿命判定值）以上时，电池劣化信息处理部33判定蓄电池10达到寿命，将警告信息输出到显示装置40。然后显示装置40使异常灯401点亮等来通知用户蓄电池的上述情况。此外，电池劣化信息处理部33在判定计算出的劣化率γ或其平均值是否在界限劣化率γlimit以上时，从存储部32读取界限劣化率γlimit并与计算出的劣化率γ或其平均值比较。
根据上述处理断续地获得蓄电池10的电流参数值、电压参数值、温度参数值，利用这些参数值计算当时的内部电阻值R，另外，计算蓄电池10的劣化率，并利用该劣化率γ判定是否在界限劣化率γlimit以上。因此，能够与蓄电池10的负载图案无关地检测电池的劣化状态。
另外，通过利用与计算出当前的内部电阻值时的蓄电池10的温度相同的温度下的蓄电池10的内部电阻初始值Rini，计算高精度的劣化率γ，利用该劣化率γ判定是否在界限劣化率γlimit以上。因此，排除了温度对蓄电池的内部电阻施加的影响而检测劣化状态，因而能够高精度地判定劣化状态。
另外，由于能够在显示装置40显示蓄电池10的高精度的劣化状态，因此能够在更加适当的时机防止因蓄电池10的提前更换而导致产生过剩成本、因更换延迟而导致的不良情况。
在此，说明界限劣化率γlimit的详情。
界限劣化率γlimit为蓄电池10处于应被判定为达到寿命的状态时的内部电阻值Rlimit相对于蓄电池10的内部电阻初始值Rini的比例，能够通过γlimit=Rrimit÷Rini来计算。在此，蓄电池10处于应被判定为达到寿命的状态时的内部电阻值Rlimit是使以下的电压值均超出蓄电池10的允许电压值时的内部电阻值：将运用时假定的蓄电池10的最大SOC（state of charge，充电率）时的开路电压设为V_VOCmax、充电时流入蓄电池10的最大电流设计值设为Icmax的情况下的、施加到运用时的蓄电池10的电压值=V_VOCmax+(Icmax×Rlimit)；或者，将运用时假定的蓄电池10的最小SOC时的开路电压设为V_VOCmin、放电时流入蓄电池10的最大电流设计值设为Idmax的情况下的、施加到运用时的蓄电池10的电压值=V_VOCmin-(Idmax×Rlimit)。
另外，若将蓄电池10的特性的最大充电电力设计值设为Pcmax、最小电池电压设计值设为Vmin，则上述充电时流入蓄电池10的最大电流设计值Icmax为通过Icmax=｜Pcmax÷Vmin｜计算的值。另外，若将蓄电池10的最小充电电力设计值设为Pcmin、最小电池电压设计值设为Vmin，则上述放电时流入蓄电池10的最大电流设计值Idmax为通过Icmax=｜Pcmax÷Vmin｜计算的值。
除上述处理以外，电池劣化信息处理部33将由参数获得部31输入而获得的电压参数值与存储部32中记录的蓄电池10的允许电压值比较，当电压参数值超过允许电压值时，也判定为蓄电池达到寿命，并将警告信息输出到显示装置40。此时，显示装置40也使异常灯401点亮等来通知用户蓄电池的上述情况。
此外，在上述的处理中，电池劣化信息处理部33将上次获得的电流参数值与此次从参数获得部31获得的电流参数值比较，判定是否变动了一定的值以上，当判定电流参数值变动了一定的值以上时，计算蓄电池10的内部电阻值。然而，电池劣化信息处理部33也可以在即将判定电流参数值变动了一定的值以上之前，仅当在构成蓄电池10的二次电池11流入/流出的电流参数值的变动为规定值以下的状态持续了一定时间t以上时，计算蓄电池10的内部电阻值。
图5是表示二次电池的等效电路的图。
即，如该图所示，构成蓄电池10的二次电池11包含电容器成分，刚刚发生电流变化后受电容器成分的电压Vc的影响，通过ΔV/ΔI检出的内部电阻值的波动变大。因此，为使该波动减小，优选仅当在构成蓄电池10的二次电池11流入/流出的电流参数值的变动为规定值以下的状态持续了一定时间t以上时，计算构成蓄电池10的二次电池11的内部电阻值，此外，该一定时间t的值只要大于图5所示的CR电路的时间常数即可。
由此，内部电阻值R、劣化率γ的检测精度进一步提高，能够提高蓄电池10的劣化状态的判定精度。
图6是表示蓄电池的运用天数和劣化率的关系的曲线图。
如该图所示，随着蓄电池10的运用天数增加，蓄电池10的劣化率γ逐渐接近界限劣化率γlimit（寿命判定值）。更具体地说，公知运用天数和劣化率的关系基于蓄电池10的内部电阻的上升与充放电的周期数、运用天数的平方根成比例的平方根定律，用平方根定律式γ=1+k√N表示。此外，N表示运用天数，k表示劣化加速系数，运用开始时γ=1.0。
在此，能够通过上述平方根定律式、当前的运用天数N和劣化率γ来计算劣化加速系数k。另外利用该劣化加速系数k和界限劣化率γlimit，能够计算劣化率为γlimit时的寿命判定天数Nlimit。控制器30的剩余寿命天数计算部34在某一规定的时机计算该寿命判定天数Nlimit，并记录到存储部32。而且，剩余寿命天数计算部34例如将从蓄电池10开始运用时起的经过天数随时记录到存储部32，从计算出的寿命判定天数Nlimit减去存储部32中记录的经过天数，计算剩余寿命天数。然后，剩余寿命天数计算部34将计算出的剩余寿命天数输出到显示装置40。由此显示装置40在监视器显示剩余寿命天数。
通过这样的处理，能够通知用户预测寿命天数，能够更加容易地防止因蓄电池的提前更换导致产生过剩成本、因更换延迟导致的不良情况。
此外，在上述处理中，在某一规定时机计算寿命判定天数Nlimit，但是也可以以预定的间隔求出多个寿命判定天数Nlimit，利用最新的寿命判定天数Nlimit计算那时的蓄电池10的状态所表示的剩余寿命天数。
另外，蓄电池10由多个二次电池11构成时，可以对各个二次电池11进行劣化率的计算、是否达到寿命的判定、剩余寿命天数的计算。或者，必须一次更换构成蓄电池10的多个二次电池11时，也可以利用将多个二次电池11作为一个整体计算的蓄电池10的内部电阻值（各二次电池11的内部电阻值的合计）、劣化率（各二次电池的劣化率的平均值），以蓄电池10为单位进行是否达到寿命的判定、剩余寿命天数的计算。
上述电池劣化检测装置1的控制器30和显示装置40在内部具有计算机系统。而且，上述各处理的过程以程序的形式存储在计算机可读记录介质中，计算机读出并执行该程序从而进行上述处理。在此所谓计算机可读记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。另外，也可以将该计算机程序通过通信线路配送到计算机，并由接受了该配送的计算机执行该程序。
另外，上述程序可以是用于实现上述功能的一部分的程序。
进一步，可以是能够通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合实现上述功能的所谓差分文件（差分程序）。
产业利用性
根据本发明，断续地获得蓄电池的电流参数值、电压参数值、温度参数值，利用这些参数值计算当时的内部电阻值，计算蓄电池的劣化率，并利用该高精度的劣化率判定是否在界限劣化率以上。因此，能够与蓄电池的负载图案无关地检测电池的劣化状态。
符号说明
1电池劣化检测装置
2电流计
3电压计
4温度计
10蓄电池
11二次电池
20BMS
21CMU
23BMU
30控制器
31参数获得部
32存储部
33电池劣化信息处理部
34剩余寿命天数计算部
35内部电阻值计算部
40显示装置
50电力负载

Claims (7)

1.一种电池劣化检测装置，其特征在于，具备：
内部电阻值计算部，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值；和
电池劣化信息处理部，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
2.根据权利要求1所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
上述内部电阻值计算部，在上述电流值变动一定值以上之前的预定期间，在上述蓄电池流入/流出的电流的变动为规定值以下的状态持续时，计算上述当前的内部电阻值。
3.根据权利要求1或2所述的电池劣化检测装置，其特征在于，
具备用于存储上述蓄电池的各个不同温度下的内部电阻初始值的内部电阻初始值存储部，
上述内部电阻值计算部基于上述内部电阻初始值存储部中记录的各个不同温度下的内部电阻初始值，计算与上述获得的上述蓄电池的温度对应的内部电阻初始值。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的电池劣化检测装置，其特征在于，上述电池劣化信息处理部对计算出的多个劣化率的平均进行计算，并将该劣化率的平均值输出到上述监视器装置。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电池劣化检测装置，其特征在于，具备剩余寿命天数计算部，该剩余寿命天数计算部利用表示上述蓄电池的运用天数和劣化率的关系的平方根定律和上述蓄电池应被判定为达到寿命的状态下的该蓄电池的内部电阻值的上述劣化率，计算上述蓄电池被判断为达到寿命的寿命判定天数，从该寿命判定天数减去当前的运用天数，计算上述蓄电池的剩余寿命天数。
6.一种电池劣化检测装置的电池劣化检测方法，其特征在于，
获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值，
用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
7.一种程序，其特征在于，
使电池劣化检测装置的计算机进行如下处理而发挥功能：
内部电阻值计算处理，获得在蓄电池输入/输出的电流值和施加到上述蓄电池的电压值，利用上述电流值变动了一定值以上时的该电流值的变动幅度和此时的上述电压值的变动幅度，计算上述蓄电池的当前的内部电阻值；
电池劣化信息处理，用上述当前的内部电阻值除以与上述蓄电池的当前温度对应的内部电阻初始值，计算上述蓄电池的当前温度下的该蓄电池的劣化率，并将该劣化率输出到监视器装置。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104865445A (zh) * 2014-08-29 2015-08-26 北汽福田汽车股份有限公司 一种动力电池内阻检测方法及动力电池健康度诊断方法
CN105467324A (zh) * 2014-09-30 2016-04-06 株式会社杰士汤浅国际 电池劣化判定装置、电池劣化判定方法以及车辆
CN105699774A (zh) * 2016-01-30 2016-06-22 埃斯倍风电科技(青岛)有限公司 一种变桨系统电池组内阻初始值的校准方法
CN105956725A (zh) * 2015-03-09 2016-09-21 松下知识产权经营株式会社 出借系统和出借管理方法
CN106461735A (zh) * 2014-07-02 2017-02-22 松下知识产权经营株式会社 电池状态判定装置
CN106707029A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 北汽福田汽车股份有限公司 一种动力电池内阻值计算方法和健康度确定方法及装置
CN107615563A (zh) * 2015-06-05 2018-01-19 松下知识产权经营株式会社 辅机用电池的状态判定装置和辅机用电池的状态判定方法
CN109428136A (zh) * 2017-08-23 2019-03-05 丰田自动车株式会社 二次电池的劣化状态推定方法及二次电池系统
CN109615043A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 马山县明锋汽车维修有限公司 可监控统计汽车故障情况的管理系统
CN110176642A (zh) * 2018-02-21 2019-08-27 丰田自动车株式会社 电池中的排烟的判定方法及电池系统
CN110261791A (zh) * 2019-07-22 2019-09-20 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池组循环寿命快速评价方法
CN110850306A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法和制造方法
CN111366866A (zh) * 2020-04-22 2020-07-03 珠海新金珠电力设备有限公司 一种测量蓄电池寿命周期的监控装置及计算方法
US11009556B2 (en) * 2018-08-30 2021-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating deteriorated state of secondary battery and secondary battery system
CN113125979A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 华为技术有限公司 一种蓄电池内阻检测装置及方法
CN113514766A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 矢崎总业株式会社 电池监视装置
CN115136381A (zh) * 2020-02-12 2022-09-30 古河电气工业株式会社 蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101498764B1 (ko) * 2012-05-10 2015-03-04 주식회사 엘지화학 배터리의 저항측정방법 및 장치, 이를 이용한 배터리 관리 시스템
JP5737232B2 (ja) * 2012-07-12 2015-06-17 トヨタ自動車株式会社 定置用蓄電池の余寿命判定装置
CN103576098B (zh) * 2012-07-19 2016-12-21 华为技术有限公司 一种电源寿命在线监测方法、系统及电源
JP5994521B2 (ja) 2012-09-21 2016-09-21 株式会社Ｇｓユアサ 状態推定装置、開放電圧特性生成方法
JP6197479B2 (ja) * 2013-08-23 2017-09-20 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム及び蓄電装置の満充電容量推定方法
JP6180249B2 (ja) * 2013-09-18 2017-08-16 Ｋｙｂ株式会社 電池容量推定装置及び電池容量推定方法
JP6148144B2 (ja) * 2013-10-03 2017-06-14 三菱重工業株式会社 劣化率特定装置、劣化率特定方法、及びプログラム
JP6165620B2 (ja) * 2013-12-19 2017-07-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池モジュールおよび二次電池監視装置
CN104267367A (zh) * 2014-10-29 2015-01-07 安徽鑫龙电器股份有限公司 一种蓄电池监测装置的误差检测方法
JP2018011366A (ja) * 2014-11-19 2018-01-18 株式会社東芝 蓄電池管理システム及び蓄電池管理方法
JP6593769B2 (ja) * 2015-03-09 2019-10-23 中国電力株式会社 蓄電池残寿命推定方法、蓄電池点検日決定方法、蓄電池残寿命推定装置、及び蓄電池残寿命推定システム
JP2018179733A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 日立化成株式会社 電池の寿命診断装置及び電池の寿命診断方法
JP6960488B2 (ja) * 2020-03-03 2021-11-05 本田技研工業株式会社 電動車両、表示方法
JP7314855B2 (ja) 2020-04-21 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 組電池の状態判定装置および状態判定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223164A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Ntt Docomo Inc 電池パックおよび該電池パックの容量劣化診断方法と装置
JP2005156352A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Nissan Motor Co Ltd バッテリの開放電圧演算方法および充電量演算方法
JP2007057434A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスの劣化状態推定システム
CN101010596A (zh) * 2004-08-25 2007-08-01 日本电气株式会社 内阻抗检测设备、内阻抗检测方法、退化程度检测设备和退化程度检测方法
JP2010019758A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Mitsumi Electric Co Ltd 電池状態検知装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066732B2 (ja) * 2002-07-12 2008-03-26 新神戸電機株式会社 バッテリ残容量推定方法
JP2007121030A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Denso Corp 車両用蓄電装置の内部状態検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223164A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Ntt Docomo Inc 電池パックおよび該電池パックの容量劣化診断方法と装置
JP2005156352A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Nissan Motor Co Ltd バッテリの開放電圧演算方法および充電量演算方法
CN101010596A (zh) * 2004-08-25 2007-08-01 日本电气株式会社 内阻抗检测设备、内阻抗检测方法、退化程度检测设备和退化程度检测方法
JP2007057434A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスの劣化状態推定システム
JP2010019758A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Mitsumi Electric Co Ltd 電池状態検知装置

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461735A (zh) * 2014-07-02 2017-02-22 松下知识产权经营株式会社 电池状态判定装置
CN104865445A (zh) * 2014-08-29 2015-08-26 北汽福田汽车股份有限公司 一种动力电池内阻检测方法及动力电池健康度诊断方法
CN105467324A (zh) * 2014-09-30 2016-04-06 株式会社杰士汤浅国际 电池劣化判定装置、电池劣化判定方法以及车辆
CN105956725A (zh) * 2015-03-09 2016-09-21 松下知识产权经营株式会社 出借系统和出借管理方法
CN107615563B (zh) * 2015-06-05 2020-05-01 松下知识产权经营株式会社 辅机用电池的状态判定装置和辅机用电池的状态判定方法
CN107615563A (zh) * 2015-06-05 2018-01-19 松下知识产权经营株式会社 辅机用电池的状态判定装置和辅机用电池的状态判定方法
CN106707029A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 北汽福田汽车股份有限公司 一种动力电池内阻值计算方法和健康度确定方法及装置
CN106707029B (zh) * 2015-11-13 2020-10-23 北京宝沃汽车股份有限公司 一种动力电池内阻值计算方法和健康度确定方法及装置
CN105699774A (zh) * 2016-01-30 2016-06-22 埃斯倍风电科技(青岛)有限公司 一种变桨系统电池组内阻初始值的校准方法
CN105699774B (zh) * 2016-01-30 2020-12-08 埃斯倍风电科技(青岛)有限公司 一种变桨系统电池组内阻初始值的校准方法
CN109428136A (zh) * 2017-08-23 2019-03-05 丰田自动车株式会社 二次电池的劣化状态推定方法及二次电池系统
CN109428136B (zh) * 2017-08-23 2021-06-11 丰田自动车株式会社 二次电池的劣化状态推定方法及二次电池系统
CN110176642B (zh) * 2018-02-21 2022-06-07 丰田自动车株式会社 电池中的排烟的判定方法及电池系统
CN110176642A (zh) * 2018-02-21 2019-08-27 丰田自动车株式会社 电池中的排烟的判定方法及电池系统
CN110850306B (zh) * 2018-08-21 2022-03-08 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法和制造方法
CN110850306A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法和制造方法
US11009556B2 (en) * 2018-08-30 2021-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating deteriorated state of secondary battery and secondary battery system
CN109615043A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 马山县明锋汽车维修有限公司 可监控统计汽车故障情况的管理系统
CN109615043B (zh) * 2018-12-13 2022-04-22 吴泽忠 可监控统计汽车故障情况的管理系统
CN110261791B (zh) * 2019-07-22 2021-11-30 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池组循环寿命快速评价方法
CN110261791A (zh) * 2019-07-22 2019-09-20 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池组循环寿命快速评价方法
CN113125979A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 华为技术有限公司 一种蓄电池内阻检测装置及方法
CN115136381A (zh) * 2020-02-12 2022-09-30 古河电气工业株式会社 蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置
CN115136381B (zh) * 2020-02-12 2023-10-03 古河电气工业株式会社 蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置
CN113514766A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 矢崎总业株式会社 电池监视装置
CN113514766B (zh) * 2020-04-09 2024-03-26 矢崎总业株式会社 电池监视装置
CN111366866A (zh) * 2020-04-22 2020-07-03 珠海新金珠电力设备有限公司 一种测量蓄电池寿命周期的监控装置及计算方法
CN111366866B (zh) * 2020-04-22 2023-09-01 珠海新金珠电力设备有限公司 一种测量蓄电池寿命周期的监控装置及计算方法

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