CN105206887B - 电池管理终端和电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池管理终端和电池管理系统。一种电池管理终端(10)用于被安装在装置(100)上的二次电池(400)。电池管理终端(10)包括第二电子控制单元(14)和通知单元(12)。第二电子控制单元(14)被配置为，在二次电池被更换时，从第一电子控制单元(600)获取更换前的二次电池的评价值的历史信息。第二电子控制单元(14)被配置为基于评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的要求特性。通知单元(12)被配置为通知由第二电子控制单元(14)判定的要求特性。

Description

电池管理终端和电池管理系统
技术领域
本发明涉及在更换二次电池时判定更换二次电池的所要求的特性的电池管理终端和电池管理系统。
背景技术
近几年，作为应对环境问题的措施，开发出混合动力车辆、电动车辆等。诸如锂离子二次电池之类的电池被安装在这些车辆上。当车辆报废或当为了维修而更换电池时，将回收被安装在车辆上的电池。所回收的电池通过诸如回收利用、重新使用以及重新构建之类的过程进行重复使用。
回收利用是通过分解电池来回收利用电池的过程。重新使用是直接再利用电池组的过程。重新构建是拆解电池组，收集可再利用的电池单体，然后重新构建新的电池组的过程。
公开号为2012-155981的日本专利申请(JP 2012-155981A)描述了这样的一种技术：用于在再利用蓄电池时，利用有关蓄电池性能变化的信息，以通过将该信息发送到使用再利用电池的装置来进行充电和放电控制，从而通过再利用电池的特性适当地提取性能，该有关蓄电池性能变化的信息产生自初次使用时的使用情况。
JP 2012-155981A中描述的技术是令使用再利用电池的装置的特性与再利用电池的特性适应。但是，当取决于用户偏好等的用户对装置的使用不是普通使用时，有可能更换后的电池无法满足用户的要求。
特别是，当持续使电池以大电流放电(下文也称为“高速率放电”)时，电池的内部电阻可能临时(可逆地)增加。这种使用情况的持续导致电池劣化。当用户偏向在很容易发生高速率放电的情况下使用电池时，更换后的电池理想地为高度耐高速率放电的电池。电池以大电流充电(下文也称为“高速率充电”)也以类似的方式进行理解。
但是，在JP 2012-155981A中尚未研究再利用电池可能不适合于用户所要求的使用，或者从使用再利用电池的装置读取用户使用历史，因此仍有改进的空间。
发明内容
本发明提供一种电池管理终端和电池管理系统，其能够选择适合于用户对装置的使用的更换电池。
与本发明相关的电池管理终端用于被安装在装置上的二次电池。所述装置包括第一电子控制单元。所述第一电子控制单元被配置为检测流过所述二次电池的电流。所述第一电子控制单元被配置为基于所检测的电流的历史推定所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡的变化。所述第一电子控制单元被配置为基于所推定的离子浓度失衡的变化计算与由于充电或放电导致的所述二次电池的劣化关联的评价值。所述第一电子控制单元被配置为存储所述评价值的历史信息。所述电池管理终端包括第二电子控制单元和通知单元。所述第二电子控制单元被配置为，在所述二次电池被更换时，从所述第一电子控制单元获取更换前的所述二次电池的所述评价值的历史信息。所述第二电子控制单元被配置为基于所述评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的要求特性。所述通知单元被配置为通知由所述第二电子控制单元判定的所述要求特性。
根据上述配置，当所述装置的使用具有如所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡很容易发生这样的趋势时，可以在更换时考虑此趋势的情况下，向用户通知更换二次电池的所要求的特性。
使用上面安装有所述二次电池的所述装置时的电池使用历史被记录，并且可以在电池更换时读出所述使用历史，因此可以选择适合于用户对所述装置的使用的更换电池。
所述第二电子控制单元可被配置为基于所述评价值的历史信息判定所述装置中的充电发生频率或放电发生频率的失衡。所述第二电子控制单元可被配置为通知适合于所述失衡的二次电池的特性作为所述要求特性。
通过上述控制，当所述装置的使用趋于朝向高速率充电或高速率放电的失衡时，可以向用户通知适合于该使用的二次电池的特性。
所述装置进一步可包括从所述二次电池接收输出的负荷。所述第一电子控制单元可被配置为，在所述评价值的累计值超过允许值时，与在所述评价值的累计值等于或小于所述允许值时相比，降低所述二次电池到所述负荷的输出的上限值。所述第一电子控制单元可存储所述允许值。所述第二电子控制单元可被配置为，在满足所述要求特性的二次电池被安装到所述装置中作为更换电池时，将存储的允许值重写为大于所述存储的允许值的值。
根据上述配置，所述第二电子控制单元重设所述允许值，以使电池更换后的装置的输出很难被限制，从而所述装置能够发挥出进一步高的性能。
此外，所述通知单元可以为显示器。
与本发明相关的电池管理系统包括装置和电池管理终端。所述装置包括二次电池和第一电子控制单元。所述第一电子控制单元被配置为检测流过所述二次电池的电流。所述第一电子控制单元被配置为基于所检测的电流的历史推定所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡的变化。所述第一电子控制单元被配置为基于所推定的离子浓度失衡的变化计算与由于充电或放电导致的所述二次电池的劣化关联的评价值。所述第一电子控制单元被配置为存储所述评价值的历史信息。所述电池管理终端包括第二电子控制单元和通知单元。所述第二电子控制单元被配置为，在所述二次电池被更换时，从所述第一电子控制单元获取更换前的所述二次电池的所述评价值的历史信息。所述第二电子控制单元被配置为基于所述评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的要求特性。所述通知单元被配置为通知由所述第二电子控制单元判定的所述要求特性。
根据上述配置，当所述装置的使用具有如所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡容易发生这样的趋势时，可以在更换时考虑此趋势的情况下，向用户通知更换二次电池的所要求的特性。
使用上面安装有所述二次电池的所述装置时的电池使用历史被记录，并且可以在电池更换时读出所述使用历史，因此可以选择适合于用户对所述装置的使用的更换电池。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是示出根据实施例的电池管理系统的配置的视图；
图2是示意性地示出过度放电的充电和放电模式的图形；
图3是示意性地示出过度充电的充电和放电模式的图形；
图4是示出充电或放电失衡较小的情况下的电池劣化评价值D的分布的图形；
图5是示出充电或放电失衡较大的情况下的电池劣化评价值D的分布的图形；
图6是ECU 600的功能框图；
图7是示出在电池管理系统中执行的更换电池选择处理的流程图；
图8是示出再利用时按等级分类的工厂制造过程的流程图；
图9是示意性地示出放电电力上限值WOUT、电池劣化评价值D、目标值E和电池劣化累计值ΣD的时间变化的实例的时间图；以及
图10是用于示出其中燃料经济性根据要使用的电池而提高的实例的表。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的附图标记表示相同的部件。它们的名称和功能也相同。因此，不再重复它们的详细描述。
图1是示出根据本发明的电池管理系统的配置的视图。如图1所示，电池管理系统由终端10和车辆100实现。终端10被配置为可与车辆100通信。电池库存数据库22可被设置在电池再制造工厂20等内，并且能够与终端10通信。
车辆100包括电力控制单元(PCU)300、电池400、驱动电动机500和与这些组件相连的车辆电子控制单元(ECU)600。
图1所示的车辆100是其上安装有驱动电动机500的电动车辆。但是，不限于图1所示的车辆，本发明也可应用于任何使用电能行驶的车辆，例如其上除了驱动电动机500还安装有引擎的混合动力车辆。
电池400是电池组，在该电池组中，多个模块彼此串联连接，每个模块包括多个集成在一起的锂离子二次电池单体。每个锂离子二次电池的正电极由能够可逆地吸着(occlude)或释放锂离子(下文也称为“锂盐”)的材料(例如，含锂氧化物)制成。在充电过程中，正电极将锂盐释放到电解液中，在放电过程中，正电极吸着电解液中的锂盐。每个锂离子二次电池单体的负电极由能够可逆地吸着或释放锂盐的材料(例如，碳)制成。在充电过程中，负电极吸着电解液中的锂盐，在放电过程中，负电极将锂盐释放到电解液中。
电动机500是三相交流电动机，并且通过存储在电池400中的电力来驱动。电动机500的驱动力被传输到车轮(未示出)。
ECU 600集成了控制单元651和存储单元652。ECU 600被配置为基于存储在存储单元652中的映射和程序执行预定的算术处理。
电压传感器601、电流传感器622和温度传感器603被设置在电池400中。电压传感器601检测电池400的两端之间的电压(下文称为“电池电压VB”)。电流传感器602检测流过电池400的电流(下文也称为“充电和放电电流I”)。在下面的描述中，充电和放电电流I在放电期间为正值，并且充电和放电电流I在充电期间为负值。温度传感器603检测电池400的温度(下文也称为“电池温度TB”)。这些传感器将所检测的结果输出到ECU 600。
在这样配置的车辆中，当电池400的高速率放电持续时，出现这样的情况：在该情况下，电池400的内部电阻临时(可逆地)增加，并且电池400的输出电压降低。将理解，由于高速率放电的持续导致的电解液中锂盐失衡是造成输出电压降低的因素之一。当电池400的内部电阻临时增加的状态因为高速率放电的持续而继续时，将导致电池400的不可逆劣化。
是否继续高速率放电取决于用户如何驾驶车辆。当电池400劣化并且性能降低时，可构想更换电池400。对于偏好在高速率放电容易发生的情况下使用电池的用户而言，理想地使用高度耐高速率放电的电池来更换电池。电池以大电流充电(下文也称为“高速率充电”)也以类似的方式进行理解。
在根据该实施例的电池管理系统中，采用这样的技术：用于在电池被更换时，通过向用户通知适合于用户使用的电池的所要求的特性，提示用户选择适当的电池。具体而言，在车辆100中计算指示用户使用的评价值，并且评价值的历史信息被存储在车辆100中。经销商终端或工厂终端的电池管理ECU 14在用户请求电池更换时从车辆读出评价值的历史信息。电池管理ECU 14基于读取的历史信息，选择适合于用户使用的更换电池，并且使用显示单元12向用户通知更换电池的所要求的特性。通知方式不限于显示器，而是也可以使用音频指示设备。显示单元12或音频指示设备是通知单元的实例。
ECU 600的控制单元651基于电流传感器602的检测值的历史推定电池400的电解质中的离子浓度失衡变化，然后基于所推定的离子浓度失衡变化计算与由于充电或放电导致的电池400的劣化关联的评价值。存储单元652存储评价值的历史信息。
通过此方式，在终端10中使用所计算和所存储的评价值的历史信息。终端10被设置在经销商处或者电池再制造工厂内。终端10包括电池管理ECU 14和显示单元12。在电池400被更换时，电池管理ECU 14从存储单元652获取更换前的电池400的评价值的历史信息，并且基于评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的特性。显示单元12向用户通知电池管理ECU 14的判定结果。更换前的电池是已被安装在车辆上的电池。更换电池是新安装在车辆中的电池。也就是说，电池400的更换是指更换前的电池被更换电池所替换。
根据上述配置，当车辆100的使用具有这种高速率放电、高速率充电等容易发生的趋势，或者具有这种电池400的电解质中的离子浓度失衡容易发生的趋势时，可以在在更换时考虑这种趋势的情况下，向用户通知更换电池400的所要求的特性。
作为上述评价值的实例，可使用在编号为4494453的日本专利、公开号为2013-051115的日本专利申请(JP 2013-051115A)或公开号为2013-214372的日本专利申请(JP2013-214372A)中记载的电池劣化评价值D。
由于充电或放电导致的离子浓度失衡随着时间的流逝而恢复。简言之，电池劣化评价值D是指示剩余的离子失衡的程度的值，并且通过以下数学表达式(1)计算。
D(N)＝(1-A×ΔT)×D(N-1)+(B/C)×I×ΔT (1)
D(N)和D(N-1)分别表示当前评价值D和一个计算周期之前所计算的上一评价值D，A表示遗忘因子，ΔT表示评价值D的计算周期时间。B表示电流系数，C表示电流的界限阈值，I表示电池电流。当电池中的锂离子的扩散速度增加或者当周期时间ΔT增加时，遗忘因子A变为更大的值。可以映射的形式准备遗忘因子A、电流系数B和界限阈值C，通过该映射，在电池温度TB和电池的SOC被输入时获取值。
数学表达式(1)的第一项指示评价值D随着时间的流逝而接近零。第二项指示评价值D由于放电而增加，并且评价值D由于充电而减小。因为在充电期间I<0，因此评价值D在过度充电的情况下为负值。
图2是示意性地示出过度放电的充电和放电模式的图形。图3是示意性地示出过度充电的充电和放电模式的图形。当图2所示的过度放电模式持续时，评价值D变为正值。当图3所示的过度充电模式持续时，评价值D变为负值。
电池劣化累计值ΣD被用作与电池400中累积的损耗量对应的值。将描述如何通过评价值D计算电池劣化累计值ΣD。图4是示出在充电或放电失衡较小的情况下的电池劣化评价值D的分布的图形。图5是示出在充电或放电失衡较大的情况下的电池劣化评价值D的分布的图形。在图4和图5中，以恒定的间隔存储电池劣化评价值D，并且示出在预定的时间段内存储的值的分布的历史。
如图4所示，当评价值D落在预定值D0与预定值D1之间的范围内时，电池劣化评价值D与电池400中累积的损耗量之间的关联较低，并且失衡较小。落在预定值D0与预定值D1之间的范围内的评价值D不被用于计算电池劣化累计值ΣD。因此，电池劣化累计值ΣD不增加或减小，并且保持为同一值。当图4示出最近的预定时间段(例如，14天)的评价值D的分布时，该预定时间段内的电池劣化累计值ΣD为零，并且朝向高速率充电或高速率放电的小失衡被指示。
另一方面，如图5所示，当评价值D落在预定值D0与预定值D1之间的范围外时，判定失衡较大。落在预定值D0与预定值D1之间的范围外的评价值D被用于计算电池劣化累计值ΣD。当图5示出最近的预定时间段(例如，14天)的评价值D的分布时，该预定时间段内的电池劣化累计值ΣD变为正值，并且朝向高速率放电的使用失衡被指示。另一方面，在与图5不同的模式情况下，当电池劣化累计值ΣD变为负值时，朝向高速率充电的使用失衡被指示。
对于从电池使用开始到更换前的每个预定时间内的电池劣化累计值ΣD被存储在车辆的存储单元中，并且通过读出电池劣化累计值ΣD来调查电池劣化累计值ΣD的历史。这样便可调查车辆用户所偏好的放电模式的使用。充电模式取决于其中车辆被使用的区域的特性(例如，是否有山，是否有快速充电站等)。因此，当调查电池劣化累计值ΣD的历史时，存在这样的情况：其中，找到主要使用车辆的区域中的使用特性。电池劣化累计值ΣD的历史也是电池劣化评价值D的历史信息。
将参考框图简单地描述如何在车辆中计算电池劣化累计值ΣD。
图6是ECU 600的功能框图。图6所示的功能框可通过硬件实现，也可通过软件实现。ECU 600包括计算单元610、设定单元620和控制单元630。
计算单元610响应于锂盐的失衡变化计算电池劣化评价值D。设定单元620响应于电池劣化累计值ΣD而可变地控制目标值E。目标值E被用于判定是否限制电池的输出。控制单元630是响应于目标值E而限制电池400的输入/输出电力的部分。控制单元630的细节稍后将在涉及输入/输出电力限制的备选实施例中进行描述。在此，将描述计算电池劣化累计值ΣD所需的计算单元610和设定单元620。
计算单元610包括计算单元611、存储单元612和计算单元613。计算单元611根据充电和放电电流I计算电池400的SOC。计算单元613基于存储在存储单元612中的放电电流值I、电池温度TB、以及电池劣化评价值D(上一值)，通过使用上述数学表达式(1)，以一个计算周期时间为间隔计算电池劣化评价值D(当前值)。存储单元612存储在计算单元613中计算的电池劣化评价值D。
设定单元620包括累计单元621、存储单元622和目标值设定单元623。累计单元621计算电池劣化累计值ΣD。累计单元621计算最近的预定时间段(例如，14天)内的电池劣化评价值D的总值作为电池劣化累计值ΣD。用于计算电池劣化累计值ΣD的技术不限于该配置。
如参考图4和图5所述，当电池劣化评价值D落在从预定值D0(<0)到预定值D1(>0)的范围内时，电池劣化评价值D与电池400中累积的损耗量之间的关联较低，因此累计单元621不将电池劣化评价值D与电池劣化累计值ΣD相加。另一方面，当电池劣化评价值D落在从预定值D0(<0)到预定值D1(>0)的范围外时，累计单元621将电池劣化评价值D与电池劣化累计值ΣD相加。
存储单元622存储累计单元621所计算的电池劣化累计值ΣD。存储单元612、622被统一示出为图1中的存储单元652，并且执行运算处理的其它部分被统一示出为图1中的控制单元651。
有关上述在车辆中被计算并且存储的评价值D的历史的信息被允许读出，并且由电池管理系统使用，以便在车辆的电池被更换时，选择适合于使用的更换电池。
图7是示出在电池管理系统中执行的更换电池选择处理的流程图。在希望更换电池的用户将车辆驾驶到经销商处，并且经销商的终端被连接到车辆ECU 600时，该流程图的处理例如由图1所示的电池管理ECU 14执行。
如图1和图7所示，在S301，电池管理ECU 14与车辆ECU 600通信，并且获取电池劣化累计值ΣD。电池劣化累计值ΣD是电池劣化评价值D的一种历史信息。当存在评价值D朝向正侧或负侧的失衡时，电池400受到损耗，并且电池劣化累计值ΣD是指示损耗累积的程度的值。
接下来，在S302，电池管理ECU 14基于电池劣化累计值ΣD的历史信息，判定是否存在较大的电池充电或放电失衡。
在电池劣化累计值ΣD是基于在最近的预定时间段(例如，14天)内的电池劣化评价值D而计算的值时，记录每个预定的时间段内的电池劣化累计值ΣD。在S302，计算针对对应的预定时间段记录的电池劣化累计值ΣD的总和，并且只需要在电池劣化累计值ΣD的总和的绝对值超过预定的阈值时判定失衡较大。
在S302，当判定失衡不大时(S302的结果为否)，处理继续到S303，然后判定使用具有一般等级的电池作为更换电池。在S304，对应于判定结果的更换电池的等级被显示在显示单元12上。在S302，当判定失衡大时(S302的结果为是)，处理继续到S305。
在S305，电池管理ECU 14基于电池劣化累计值ΣD的符号，判定高速率充电和放电的极性指示过度充电还是过度放电。在S305，当极性指示过度放电时(符号为+)，处理继续到S306；反之，当极性指示过度充电时(符号为-)，处理继续到S307。
在S306，判定使用具有耐过度放电等级的电池作为更换电池。在S308，对应于判定结果的更换电池的等级被显示在显示单元12上。另一方面，在S307，判定使用具有耐过度充电等级的电池作为更换电池。在S309，对应于判定结果的更换电池的等级被显示在显示单元12上。描述了具有一般等级的电池、具有耐过度放电等级的电池和具有耐过度充电等级的电池；但是，可通过在设计电池时更改负电极密度等来提前制造具有这些等级的电池。
当S304、S308或S309中的任一者的处理结束时，流程图的处理也结束。S310到S313的处理是可选的，并且将在下文的备选实施例的说明中进行描述。
如上所述，电池管理ECU 14基于作为评价值D的一种历史信息的累计值ΣD的历史，判定车辆100中的高速率充电发生频率与高速率放电发生频率之间的失衡(S302)，并且适合于发生频率失衡的电池400的特性(例如，电池的等级)被设定为要求特性，并且在显示单元12上进行通知(S304、S308、S309)。
通过上述控制，当电池400的使用趋于朝向车辆100中的高速率充电或高速率放电的失衡时，可以向用户或经销商或工厂处的工人通知适合于该使用的电池400的特性。
在图7所示的S303、S306、S307中，描述了具有一般等级的电池、具有耐过度放电等级的电池和具有耐过度充电等级的电池，另外还描述了可通过在设计电池时更改负电极密度等来提前制造具有这些等级的电池。作为按等级制备电池的另一方法，可按等级分离诸如再利用产品之类的电池。
在图1中，当终端10是工厂终端时，电池管理ECU 14从废弃的车辆或尚未更换电池的车辆获取有关评价值D的信息。当这些车辆的电池是再利用的产品时，有关评价值D的信息和指示耐高速率充电/放电性的信息与电池识别信息一起被记录在电池制造工厂20的电池库存数据库22中。电池识别信息例如是ID标签等的值。高速率电阻的增加率可根据电池电流和电池电压进行计算，并且被记录在车辆中作为指示耐高速率充电/放电性的信息的实例。高速率电阻的增加率是在高速率充电/放电发生时，电池电阻的增加率。
图8是示出工厂的制造过程的流程图，在此过程中，再利用的电池在再利用时根据等级进行分类。如图8所示，首先，在S401，工人通过将通信电缆连接到车辆，在电池再制造工厂从安装有要被废弃的电池组的车辆获取电池信息。
在S402，测定电池的内部电阻、满充电容量等，然后判定电池是否可再利用。当在S402判定电池不可再利用时，在S405回收利用电池，然后处理结束。另一方面，当在S402判定电池可再利用时，处理继续到S403。
在S403，基于高速率放电时的电阻增加率对电池进行分类。可以使用在电池被安装在车辆上时作为数据累计的高速率放电时的电阻增加率，或者可测定在工厂新执行高速率充电/放电时的电阻增加率。将具有以下特征的电池分类为具有耐过度放电等级的电池：该电池在高速率放电时的电阻增加率小于预定的判定值。高速率充电时的情况也可以类似的方式进行理解。
这种分类可基于电池的设计值做出，或者可基于从通过抽取单体执行的测试所得出的实际测定值来做出。
当S403中的分类完成时，在S404再制造电池作为再利用产品，然后处理结束。
下面将描述备选实施例。当电池400的内部电阻临时增加的状态因为高速率放电的持续而持续时，会导致电池400的不可逆的劣化。为了避免此情况，需要抑制高速率放电的持续。因此，ECU 600响应于电池400的状态而设定充电电力上限值WIN和放电电力上限值WOUT(均以瓦特为单位)，并且电池400的实际充电电力和实际放电电力受到控制，以便分别不会超过充电电力上限值WIN和放电电力上限值WOUT。另一方面，当高速率放电的持续被过度抑制时，会有这样的问题：不可能充分地发挥用户所要求的车辆动力性能。
在备选实施例中，与适合于用户使用的电池被选作更换电池的事实结合，通过重写车辆的控制数据，以使充电电力上限值WIN和放电电力上限值WOUT被升高，从而使安装有更换电池的车辆尽可能地发挥出用户所要求的车辆动力性能。
首先，再次参考图6描述在车辆中执行的充电电力和放电电力的限制。图6所示的控制单元630限制充电电力和放电电力。目标值E被判定为为了执行此控制而与电池劣化评价值D进行比较的参数。目标值设定单元623读出在存储单元622中存储的电池劣化累计值ΣD，并且响应于电池劣化累计值ΣD而可变地控制目标值E。
控制单元630响应于电池劣化评价值D与目标值E之间的比较结果而控制实际的放电电力(下文称为“实际放电电力P”)。当满足电池劣化评价值D超过目标值E的条件(下文也称为“限制条件”)时，控制单元630通过减小放电电力上限值WOUT来限制电池400的放电(在下文中，该限制也被称为“WOUT限制”)。通过该WOUT限制，抑制由于高速率放电导致的电池400的劣化。
控制单元630包括判定单元631和限制单元632。判定单元631判定是否满足上述限制条件。与不满足限制条件时相比，在满足限制条件时，限制单元632将放电电力上限值WOUT设定为较小的值。限制单元632控制PCU 300，以使实际放电电力P不超过放电电力上限值WOUT。这样，与不满足限制条件时相比，在满足限制条件时，实际放电电力P受到更多的限制。
图9是示意性地示出放电电力上限值WOUT、电池劣化评价值D、目标值E和电池劣化累计值ΣD的时间变化的实例的时间图。
如图6和图9所示，在其中时间t1之前的电池劣化累计值ΣD小于允许值K的范围内，目标值E被设定为最大值Emax，该最大值Emax比基准值Ebase大预定值α。另一方面，在其中时间t1之后的电池劣化累计值ΣD超过允许值K的范围内，目标值E响应于电池劣化累计值ΣD而从最大值Emax逐渐(以逐步的方式)减小为基准值Ebase。
基准值Ebase是在假设抑制由于高速率放电导致的电池400的不可逆劣化的情况下而设定的值。与之相反，最大值Emax是在这样的范围内设定的值：在该范围内，可以在假设允许由于高速率放电导致的电池400的不可逆劣化的情况下确保所要求的电池使用寿命(电池400的所要求的可用时间，例如10年)。
在时间t1之前，电池劣化累计值ΣD小于允许值K，因此目标值E被设定为最大值Emax。这样，电池劣化评价值D变为小于目标值E，因此不执行WOUT限制。
当电池劣化累计值ΣD在时间t1处达到允许值K时，目标值E开始被减小。当电池劣化评价值D在时间t2处超过目标值E时，开始WOUT限制。结果，高速率放电受到抑制，并且电池劣化评价值D降低。当电池劣化评价值D在时间t3处变为小于目标值E(基准值Ebase)时，WOUT限制开始被取消。当电池劣化累计值ΣD在时间t4处变为小于允许值K时，目标值E再次逐渐增加到最大值Emax。
在目标值E固定的情况下，电池劣化评价值D超过该固定值即使一次，便满足限制条件，则WOUT限制介入。在这种情况下，可以抑制由于高速率放电导致的电池400的不可逆的劣化，同时车辆动力性能受到损害。为此，在与电池400中累积的损耗量对应的电池劣化累计值ΣD超过允许值K之前，设定单元620将目标值E升高到大于基准值Ebase的最大值Emax，并且通过允许电池的劣化处于其中可确保所要求的电池使用寿命的范围内来确保车辆动力性能。
另一方面，当电池劣化累计值ΣD超过允许值K时，设定单元620通过将目标值E从最大值Emax降低到基准值Ebase来提示WOUT限制的介入。这样，可以适当地通过抑制由于高速率放电导致的电池400的劣化来确保所要求的电池使用寿命。
如上所述，在车辆中，WOUT限制响应于电池劣化累计值ΣD超过允许值K的事实而介入。图9示出WOUT限制的波形；但是，充电期间的WIN限制也响应于电池劣化累计值ΣD变为负值并且变得小于允许值L(负值)的事实而介入。
在备选实施例中，在使用具有耐高速率放电等级的电池或具有耐高速率充电等级的电池来更换电池时，通过以下方式利用电池的性能：通过设定的更改以使允许值K和允许值L升高，使得WOUT限制或WIN限制难以介入。因此，在该实施例的备选实施例中，虚线所指示的S310到S313的处理被添加到由电池管理系统执行的图7中的处理。
返回参考图7，在S308，在通知耐过度放电等级作为更换电池的所要求的特性之后，在S310执行等待电池的更换完成的处理，并且，当更换完成时，执行S312的处理。在S312，电池管理ECU 14将指令输出到车辆ECU 600，以使存储在存储单元652中的放电侧允许值K被重写为增加的(升高的)值K1。这样，在电池更换之后，车辆变得难以受到如图9所示的WOUT限制，因此车辆能够以满足用户的要求的方式行驶。
同样在充电期间，如在放电期间的情况那样，针对电池劣化累计值ΣD，在图9所示的负侧上设定允许值L。当电池劣化累计值ΣD变得小于允许值L时，执行WIN限制。在S309，在通知耐过度充电等级作为更换电池的所要求的特性之后，在S311执行等待电池的更换完成的处理，并且，当更换完成时，执行S313的处理。在S313，电池管理ECU 14将指令输出到车辆ECU 600，以使存储在存储单元652中的充电侧允许值L被重写为如图9所示的升高的值L1。这样，在电池更换之后，车辆变得难以受到WIN限制，因此车辆能够以满足用户的要求的方式再生电力或者被充电。
根据上述配置，电池管理ECU 14将允许值设定为升高的值，以使在电池更换之后对车辆100的输出限制变得难以发生，这样，车辆100能够进一步发挥性能。
将描述燃料经济性提高的典型案例作为其中车辆能够发挥性能的实例。图10是用于示出其中燃料经济性因为要使用的电池而提高的实例的表。在图10中，实施例、第一比较例和第二比较例的共同点是：用户使用是这样的使用：其中存在朝向过度充电的较大失衡。此时，在实施例中使用具有耐过度充电性高的等级的电池，在第一比较例中使用具有一般等级的电池，在第二比较例中使用具有耐过度充电性低的等级的电池。
在该备选实施例中，由于通过使用电池而适当地设定允许值L，因此在其中使用最优电池来更换电池的实施例中，输入/输出限制(WIN限制)介入频率为1，在其中使用非最优电池的第一比较例中，输入/输出限制以1.5倍的频率发生，并且在第二比较例中，输入/输出限制以2倍的频率发生。这指示与第一和第二比较例相比，电动机的再生期间的电力更容易在实施例中恢复，并且指示燃料经济性提高。
为了简单地测定用户使用的失衡，充电期间电池的输入/输出限制的发生频率和放电期间电池的输入/输出限制的发生频率被分别计数，然后可基于哪个计数值较大来判定是过度充电还是过度放电。
图1示出其中使用电池的装置为车辆的实例。替代地，该装置不必是车辆，本发明可应用于这样装置，只要该装置的电池可更换即可。
上述实施例是示例性的，并非在所有方面进行限制。本发明的范围由所附权利要求而非上述描述来定义。本发明的范围旨在包含落在所附权利要求和其等同物的范围内的所有修改。

Claims (5)

1.一种电池管理终端(10)，其用于被安装在装置(100)上的二次电池(400)，所述装置(100)包括第一电子控制单元(600)，所述第一电子控制单元(600)被配置为检测流过所述二次电池(400)的电流，所述第一电子控制单元(600)被配置为基于所检测的电流的历史推定所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡的变化，所述第一电子控制单元(600)被配置为基于所推定的离子浓度失衡的变化计算与由于充电或放电导致的所述二次电池的劣化关联的评价值，所述第一电子控制单元(600)被配置为存储所述评价值的历史信息，
所述电池管理终端(10)的特征在于包括：
第二电子控制单元(14)，其被配置为，在所述二次电池被更换时，从所述第一电子控制单元(600)获取更换前的所述二次电池的所述评价值的历史信息，并且所述第二电子控制单元(14)被配置为基于所述评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的要求特性；
通知单元(12)，其被配置为通知由所述第二电子控制单元(14)判定的所述要求特性，
其中，所述第二电子控制单元被配置为判定安装在所述装置上的所述二次电池是否可再利用，并且被配置为当所述第二电子控制单元判定所述二次电池可再利用时，将等级信息记录在电池制造工厂的电池库存数据库中。
2.根据权利要求1所述的电池管理终端(10)，其中
所述第二电子控制单元(14)被配置为基于所述评价值的历史信息判定所述装置(100)中的充电发生频率或放电发生频率的失衡，并且
所述第二电子控制单元(14)被配置为通知适合于所述失衡的二次电池的特性作为所述要求特性。
3.根据权利要求1或2所述的电池管理终端(10)，其中
所述装置进一步包括从所述二次电池接收输出的负荷，
所述第一电子控制单元(600)被配置为，在所述评价值的累计值超过允许值时，与在所述评价值的累计值等于或小于所述允许值时相比，降低所述二次电池到所述负荷的输出的上限值；
所述第一电子控制单元(600)存储所述允许值，并且
所述第二电子控制单元(14)被配置为，在满足所述要求特性的二次电池被安装到所述装置中作为更换电池时，将存储的允许值重写为大于所述存储的允许值的值。
4.根据权利要求1或2所述的电池管理终端(10)，其中
所述通知单元(12)为显示器。
5.一种电池管理系统，其特征在于包括：
装置(100)，其包括：
二次电池(400)；以及
第一电子控制单元(600)，其被配置为检测流过所述二次电池的电流，所述第一电子控制单元(600)被配置为基于所检测的电流的历史推定所述二次电池的电解质中的离子浓度失衡的变化，所述第一电子控制单元(600)被配置为基于所推定的离子浓度失衡的变化计算与由于充电或放电导致的所述二次电池的劣化关联的评价值，所述第一电子控制单元(600)被配置为存储所述评价值的历史信息；以及
电池管理终端(10)，其包括：
第二电子控制单元(14)，其被配置为，在所述二次电池被更换时，从所述第一电子控制单元(600)获取更换前的所述二次电池的所述评价值的历史信息，所述第二电子控制单元(14)被配置为基于所述评价值的历史信息判定更换二次电池的所要求的要求特性；以及
通知单元(12)，其被配置为通知由所述第二电子控制单元(14)判定的所述要求特性，
其中，所述第二电子控制单元被配置为判定安装在所述装置上的所述二次电池是否可再利用，并且被配置为当所述第二电子控制单元判定所述二次电池可再利用时，将等级信息记录在电池制造工厂的电池库存数据库中。
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