CN107636870A - 蓄电系统、控制器和蓄电池充放电方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种蓄电系统，包括：蓄电单元，包括一个或多个蓄电池；存储单元，存储蓄电单元的历史信息；以及控制单元。控制单元从存储单元获取历史信息。当蓄电单元的设定充电电压值被设置为正常充电电压值时，并且如果历史信息满足电压改变条件，则控制单元执行控制以：将蓄电单元的设定充电电压值改变成低于正常充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充电/放电之后，将蓄电单元的设定充电电压值恢复到正常充电电压值。

Description

蓄电系统、控制器和蓄电池充放电方法
技术领域
本技术涉及一种蓄电系统、一种控制器、以及一种蓄电池充放电方法。
背景技术
近来，诸如锂离子电池的蓄电池的使用已经迅速扩大到与诸如太阳能电池和风力发电的新能源系统结合的用于电力存储的蓄电模块、车辆用蓄电池等。专利文献1公开了包括蓄电池的电驱动车辆(参照专利文献1)。
参考文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2014-81238号
发明内容
本发明要解决的问题
在诸如蓄电池处于高温环境的情况、蓄电池在高温环境下充放电的情况、蓄电池在低温环境下充电的情况以及蓄电池进行浮充电的情况的情况下，存在促进容量劣化的问题。
因此，本技术的目的在于提供能够抑制蓄电池中的容量劣化的蓄电系统、控制装置和蓄电池充放电方法。
问题的解决方案
本技术是一种蓄电系统，包括：蓄电单元，包括一个或两个以上蓄电池；存储单元，存储蓄电单元的历史信息；以及控制单元，从存储单元获取历史信息，并且执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
本技术是一种控制器，包括：控制单元，获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息，并且执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
本技术是一种蓄电池充放电方法，包括：获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息；并且执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
本发明的效果
根据本技术，展示了能够抑制蓄电池中的容量劣化的效果。
附图说明
[图1]图1是示出蓄电系统的配置的示例的框图。
[图2]图2是示出锂离子二次电池的容量保持率的变化的示图。
[图3]图3是示出锂离子二次电池的容量保持率的变化的示图。
[图4]图4是示出锂离子二次电池的容量保持率的变化的示图。
[图5]图5是示出蓄电系统的操作的流程图。
[图6]图6是用于描述估计锂离子二次电池的劣化寿命的方法的示意图。
[图7]图7是用于描述估计锂离子二次电池的劣化寿命的方法的示意图。
[图8]图8是用于描述根据本技术的在多个条件转变的情况下的估计方法作为寿命估计方法的示意图。
[图9]图9是示意性地示出根据本技术的用于实现应用于蓄电系统中的劣化预测的电路配置的框图。
[图10]图10是根据本技术的实际劣化率测量单元的示例的框图。
[图11]图11是本技术的应用示例的第一示例的框图。
[图12]图12是本技术的应用示例的第二示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本技术的实施方式。描述将按以下顺序进行。
1.第一实施方式(蓄电系统的示例)
2.第二实施方式(劣化预测的示例)
3.应用示例
4.变形例
此外，以下实施方式等是本技术的适当的具体示例，并且本技术的内容不限于实施方式。此外，本说明书中描述的效果仅是说明性的，并不限于此。此外，应当理解，可以存在与示例性效果不同的效果。
1.第一实施方式
(蓄电系统的配置)
将给出根据本技术的第一实施方式的蓄电系统的描述。图1示出了蓄电系统的配置的示例。蓄电系统81包括蓄电模块82和控制器83。在蓄电模块82与控制器83之间进行电力传输和通信。在图1中仅示出了一个蓄电模块。然而，多个蓄电模块可以彼此连接，并且每个蓄电模块可以连接到控制器。
控制器83通过电力线缆和通信总线连接到充电装置(充电电源)84或负载85。当对蓄电模块82充电时，控制器83连接到充电装置84。充电装置84包括直流(DC)-直流(DC)转换器等，并且至少包括充电电压和充电电流控制单元84a。例如，充电电压和充电电流控制单元84a根据控制器83(主微控制单元40)的控制将充电电压和充电电流设定为预定值。
当蓄电模块82放电时，控制器83连接到负载85。蓄电模块82的电力通过控制器83提供给负载85。连接到控制器83的负载85是电动车辆中的电动机系统、房屋的电力系统等的逆变器电路。
负载85至少包括放电电流控制单元85a。例如，放电电流控制单元85a根据控制器83的主微控制单元40的控制，将放电电流设定为预定值。例如，负载85允许负载电阻可变，以便适当地控制流向蓄电模块82的放电电流(负载电流)的大小。
(蓄电模块的配置)
将给出蓄电模块82的配置的示例。例如，构成蓄电模块82的各个单元的各个单元被容纳在具有预定形状的外壳中。作为外壳，优选使用具有高传导率和高辐射率的材料。当使用具有高传导率和高辐射率的材料时，可以在外壳中获得优异的散热性质。当获得优异的散热性质时，可以抑制外壳内的温度升高。此外，可以使外壳的开口最小化或消除开口，并且从而可以实现高的防尘和防滴性能。例如，使用铝、铝合金、铜、以及铜合金的材料作为外壳。
例如，蓄电模块82包括正极端子21、负极端子22、作为蓄电单元的蓄电块BL、场效应晶体管(FET)、电压多路复用器23、模数转换器(ADC)24、温度测量单元25、温度多路复用器26、监控单元27、温度测量单元28、电流检测电阻器29、电流检测放大器30、ADC 31、子微控制单元35和存储单元36。可以将与示例性配置不同的配置添加到蓄电模块82。例如，可以添加调节器，该调节器从蓄电块BL的电压生成用于操作蓄电模块82的各个单元的电压。
蓄电块BL由一个子模块SMO或彼此连接的多个子模块SMO构成。作为示例，包括子模块SMO 1、子模块SMO 2、子模块SMO 3、子模块SMO 4、...以及子模块SMO 16的16条子模块SMO串联连接，以构成蓄电块BL。此外，在不需要区分各个子模块的情况下，将各个子模块适当地称为“子模块SMO”。
通过将多个蓄电池(电池单元(cell))彼此连接，形成子模块SMO。例如，子模块SMO具有包括组合电池的配置，在组合电池中，8个电池单元彼此并联连接。例如，在将稍后描述的锂离子二次电池用作电池单元的情况下，子模块SMO的容量变成例如约24Ah，并且其电压变成例如约3.0V，与电池的电压大致相同。
通过将多个子模块SMO彼此连接，形成蓄电块BL。例如，蓄电块BL具有16条子模块SMO彼此串联连接的配置。在这种情况下，容量变为约24Ah，并且电压变为约48V(3.0V×16)。此外，可以适当地改变构成子模块SMO的电池单元的数量和电池单元的连接方面。此外，可以适当地改变构成蓄电块BL的子模块SMO的数量和子模块SMO的连接方面。此外，可以以蓄电块BL为单位执行放电和充电，或者可以以子模块单元或电池单元为单位执行放电和充电。
子模块SMO 1的正极侧连接到蓄电模块82的正极端子21。子模块SMO 16的负极侧连接到蓄电模块的负极端子22。正极端子21连接到控制器83的正极端子。负极端子22连接到控制器83的负极端子。
根据16条子模块SMO的配置，在子模块SMO的端子之间分别设置16条FET(FET 1、FET 2、FET 3、FET 4、...以及FET 16)。例如，每个FET被配置为执行无源型电池单元平衡控制。
将给出由FET执行的电池单元平衡控制的概述的描述。例如，假设与其他子模块SMO相比，子模块SMO 2的劣化进一步发展，并且子模块SMO 2的内部阻抗增加。当在此状态下相对于蓄电模块82执行充电时，由于内部阻抗的增加，子模块SMO 2未被充电至正常电压。因此，子模块SMO之间的电压平衡发生变化。
为了解决子模块SMO之间的电压平衡变化，除了FET 2以外的FET导通，并且除了子模块SMO 2以外的子模块SMO被放电到预定的电压值。在放电之后，FET断开。在放电之后，例如，每个子模块SMO的电压成为预定值(例如，3.0V，并且获得子模块SMO之间的平衡。此外，作为电池单元平衡控制型，不限于无源型，所谓的有源型或其他已知类型是可适用的。
每个子模块SMO的端子之间的电压由电压检测单元(未示出)检测。例如，无论是在充电时还是在放电时，检测子模块SMO的端子之间的电压。在蓄电模块82放电时，例如，由电压检测单元以250毫秒(ms)的周期检测子模块SMO的电压。
由电压检测单元检测的子模块SMO的电压(模拟电压数据)被提供给电压多路复用器(MUX)23。在该示例中，由于蓄电块由16条子模块SMO构成，并且从而将16条模拟电压数据提供给电压多路复用器23。
例如，电压多路复用器23以预定周期切换信道，并在16条模拟电压数据中选择一条模拟电压数据。由电压多路复用器23选择的这一个模拟电压数据被提供给ADC 24。然后，电压多路复用器23切换信道，并将随后的模拟电压数据提供给ADC 24。即，这16条模拟电压数据以预定周期从电压多路复用器23提供给ADC 24。
此外，根据由蓄电模块82的子微控制单元35或控制器83的主微控制单元40的控制，执行电压多路复用器23中的信道切换。
温度测量单元25检测每个子模块SMO的温度。温度测量单元25由检测温度的诸如热敏电阻的元件构成。例如，无论在充电时还是在放电时，以预定周期检测子模块SMO的温度。子模块SMO的温度和构成子模块SMO的电池单元的温度彼此之间没有很大差异。因此，在一个实施方式中，测量子模块SMO的温度。可以测量8个单独的电池单元的温度，或者可以将8个电池单元的温度的平均值设定为子模块SMO的温度。
由温度测量单元25检测的并指示子模块SMO的温度的模拟温度数据被提供给温度多路复用器(MUX)26。在该示例中，由于蓄电块BL由16条子模块SMO构成，因此将16条模拟温度数据提供给温度多路复用器26。
例如，温度多路复用器26以预定周期切换信道，并在16条模拟温度数据中选择一条模拟温度数据。由温度多路复用器26选择的这一个模拟温度数据被提供给ADC 24。然后，温度多路复用器26切换信道，并将随后的模拟温度数据提供给ADC 24。即，这16条模拟温度数据以预定周期从温度多路复用器26提供给ADC 24。
此外，根据由蓄电模块82的子微控制单元35或控制器83的主微控制单元40的控制，执行温度多路复用器26中的信道切换。
ADC 24将从电压多路复用器23提供的模拟电压数据转换为数字电压数据。例如，ADC 24将模拟电压数据转换成14至18位的数字电压数据。诸如逐次比较型和△Σ(德尔塔西格玛)型的各种类型可应用于ADC 24中的转换类型。
例如，ADC 24包括输入端子、输出端子、输入控制信号的控制信号输入端子和输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(此外，未示出端子)。模拟电压数据输入到输入端子。从输出端子输出转换后的数字电压数据。
例如，从控制器83提供的控制信号(控制命令)被输入到控制信号输入端子。例如，控制信号是指示获取从电压多路复用器23提供的模拟电压数据的获取指令信号。当输入获取指令信号时，由ADC 24获取模拟电压数据，并且获取的模拟电压数据被转换成数字电压数据。另外，根据输入到时钟脉冲输入端子的同步时钟脉冲，通过输出端子输出数字电压数据。输出的数字电压数据被提供给监控单元27。
此外，指示获取从温度多路复用器26提供的模拟温度数据的获取指令信号，被输入到控制信号输入端子。ADC 24根据获取指令信号获取模拟温度数据。获取的模拟温度数据由ADC 24转换成数字温度数据。例如，模拟温度数据被转换成14到18位的数字温度数据。通过输出端子输出转换的数字温度数据，并且输出的数字温度数据被提供给监控单元27。此外，处理电压数据和温度数据中的每一个的ADC可以单独提供。ADC 24的功能块还可以具有将电压或温度与预定值进行比较的比较器的功能。
例如，16条数字电压数据或16条数字温度数据以时分多路复用的方式从ADC 24发送到监控单元27。识别子模块SMO的标识符可以在发送数据的报头中描述，以指示电压或温度是哪个子模块SMO的电压或温度。此外，在该示例中，以预定周期获得的并由ADC 24转换为数字数据的子模块SMO的数字电压数据对应于电压信息。模拟电压数据可以是电压信息或数字电压数据，该数字电压数据经过校正处理可以是电压信息。
温度测量单元28测量整个蓄电模块82的温度。蓄电模块82的外壳内的温度由温度测量单元28测量。由温度测量单元28测量的模拟温度数据提供给温度多路复用器26，并从温度多路复用器26提供给ADC 24。此外，模拟温度数据由ADC 24转换成数字温度数据。数字温度数据从ADC 24提供到监控单元27。
蓄电模块82包括电流检测单元，该电流检测单元检测流过蓄电模块82的电流路径的电流(负载电流)的值。电流检测单元检测流过16条子模块SMO中的每一个的电流的值。例如，电流检测单元包括连接在子模块SMO 16的负极侧与负极端子22之间的电流检测电阻器29，以及连接到电流检测电阻器29的两端的电流检测放大器30。模拟电流数据由电流检测电阻器29检测。例如，无论在充电时还是在放电时，以预定周期检测模拟电流数据。
检测到的模拟电流数据被提供给电流检测放大器30。模拟电流数据由电流检测放大器30放大。例如，电流检测放大器30的增益被设定为约50到100倍。放大的模拟电流数据被提供给ADC 31。
ADC 31将从电流检测放大器30提供的模拟电流数据转换为数字电流数据。例如，由ADC 31将模拟电流数据转换为14到18位的数字电流数据。诸如逐次比较型和△Σ(德尔塔西格玛)型的各种类型可应用于ADC 31中的转换类型。
例如，ADC 31包括输入端子、输出端子、输入控制信号的控制信号输入端子和输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(此外，未示出端子)。模拟电流数据输入到输入端子。从输出端子输出数字电流数据。
例如，从控制器83提供的控制信号(控制命令)被输入到ADC 31的控制信号输入端子。例如，控制信号是指示获取从电流检测放大器30提供的模拟电流数据的获取指令信号。当输入获取指令信号时，由ADC 31获取模拟电流数据，并且获取的模拟电流数据被转换成数字电流数据。另外，根据输入到时钟脉冲输入端子的同步时钟脉冲，从输出端子输出数字电流数据。输出的数字电流数据被提供给监控单元27。数字电流数据是电流信息的示例。此外，ADC 24和ADC 31可以被构成为相同的ADC。
监控单元27监控从ADC 24提供的数字电压数据和数字温度数据，并监控子模块SMO是否异常。例如，在由数字电压数据指示的电压接近成为过充电的参考的电压或接近成为过放电的参考的电压的情况下，监控单元27生成指示可能发生异常的异常通知信号。此外，甚至在子模块SMO的温度或整个蓄电模块82的温度高于阈值的情况下，监控单元27以相似的方式生成异常通知信号。
此外，监控单元27监控从ADC 31提供的数字电流数据。在由数字电流数据指示的电流值大于阈值的情况下，监控单元27生成异常通知信号。由监控单元27生成的异常通知信号通过监控单元27的通信功能发送到子微控制单元35。
监控单元27监控是否发生异常，并且将从ADC 24提供的针对每16个子模块SMO的数字电压数据和从ADC 31提供的数字电流数据发送到子微控制单元35。针对每个子模块SMO的数字电压数据和数字电流数据可以直接提供给子微控制单元35，而不通过监控单元27。针对每个子模块SMO发送的数字电压数据和数字电流数据被输入到子微控制单元35。此外，从ADC 24提供的数字温度数据从监控单元27提供到子微控制单元35。
子微控制单元35由具有通信功能的中央处理单元(CPU)等构成，并且控制蓄电模块82的各个单元。例如，当从监控单元27提供异常通知信号时，子微控制单元35通过使用通信功能向控制器83的主微控制单元40通知异常。主微控制单元40根据通知适当地执行处理，诸如停止充电或放电的处理。此外，子微控制单元和主微控制单元中的“子”或“主”的符号是为了便于说明而描述，并没有特别的含义。
在子微控制单元35与主微控制单元40之间，执行符合作为串行通信标准的诸如I2C、系统管理总线(SM总线)、串行外设接口(SPI)和CAN的标准的双向通信。该通信可以是有线通信或无线通信。
数字电压数据从监控单元27输入到子微控制单元35。例如，在蓄电模块82放电时，针对每个子模块SMO的数字电压数据被输入到子微控制单元35。
此外，当负载连接到蓄电模块82时的负载电流的大小(数字电流数据)从监控单元27输入到子微控制单元35。指示每个子模块SMO的温度或蓄电模块82内的温度的数字温度数据，被输入到子微控制单元35。
子微控制单元35将每个子模块SMO的输入数字电压数据和指示每个子模块SMO的温度的输入数字温度数据、数字电流数据等发送到主微控制单元40。
存储单元36由只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等构成。例如，由子微控制单元35执行的程序存储在存储单元36中。此外，当子微控制单元35执行处理时，存储单元36用作工作区域。
与蓄电模块82有关的历史信息存储在存储单元36中。例如，历史信息包括诸如充电速率、充电时间、充电次数的充电条件，诸如放电速率、放电时间和放电次数的放电条件，温度信息等。可以以蓄电块BL、子模块SMO和蓄电池中的每一个为单位记录这几条信息。子微控制单元35可以参照历史信息执行处理。
(控制器的配置)
将给出控制器83的配置的示例的描述。控制器83相对于一个或多个蓄电模块82执行充电管理或放电管理。具体地，控制器83执行蓄电模块82的充电的开始和停止、蓄电模块82的放电的开始和停止、充电速率和放电速率的设定等。例如，控制器83具有与蓄电模块82类似的设置有外壳的配置。
控制器83包括主微控制单元40、正极端子41、负极端子42、正极端子43、负极端子44、充电控制单元45、放电控制单元46、开关SW1、以及开关SW2。开关SW1连接到端子50a或端子50b。开关SW2连接到端子51a或端子51b。
正极端子31连接到蓄电模块82的正极端子21。负极端子32连接到蓄电模块82的负极端子22。正极端子33和负极端子34连接到与控制器83连接的充电装置84或负载85。
例如，主微控制单元40由具有通信功能的CPU构成，并且控制该控制器83的各个单元。主微控制单元40根据从蓄电模块82的子微控制单元35发送的异常通知信号，控制充放电。例如，在通知主微控制单元40指示过充电问题的异常通知信号的情况下，主微控制单元40至少断开充电控制单元45的开关元件，以停止充电。例如，在通知主微控制单元40指示过放电问题的异常通知信号的情况下，主微控制单元40至少断开放电控制单元46的开关元件，以停止放电。
例如，在通知主微控制单元40指示子模块SMO中的劣化的报警信号的情况下，主微控制单元40断开充电控制单元45和放电控制单元46的开关元件，以停止使用蓄电模块82。例如，在蓄电模块82用作备用电源的情况下，主微控制单元40不立即停止使用蓄电模块82，并且在适当的定时停止使用蓄电模块82。
除了蓄电模块82的充电管理和放电管理之外，主微控制单元40还执行控制，以参照诸如从子微控制单元35发送的子模块SMO的电压和温度以及循环次数的历史信息，执行稍后描述的充放电方法。此外，子微控制单元35可以具有下面将描述的主微控制单元40的功能的一部分。
主微控制单元40可以与充电装置84的CPU或负载85等执行通信。主微控制单元40向蓄电模块82设定充电电压和充电速率(充电电流的大小)，并将设定的充电电压和充电速率发送到充电装置84。充电电压和充电电流控制单元84a根据从主微控制单元40发送的充电电压和充电速率，适当地设定充电电压和充电电流。
主微控制单元40设定蓄电模块82放电时的放电速率(放电电流的大小)，并将设定的放电速率发送到负载85。负载85的放电电流控制单元85a适当地设定负载，以获得与从主微控制单元40发送的放电速率相对应的放电电流。
充电控制单元45包括充电控制开关45a和二极管45b，该二极管45b与充电控制开关45a并联并且在相对于放电电流的正向上连接。放电控制单元46包括放电控制开关46a和二极管46b，该二极管46b与放电控制开关46a并联并且在相对于充电电流的正向上连接。例如，可以使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，作为充电控制开关45a和放电控制开关46a。此外，充电控制单元45和放电控制单元46可以插入到负电源线。
存储单元47包括ROM、RAM等。例如，由主微控制单元40执行的程序存储在存储单元47中。当主微控制单元40执行处理时，存储单元47用作工作区域。上述历史信息可以存储在存储单元47中。
开关SW1连接到与正极端子43连接的正电源线。在蓄电模块82充电时，开关SW1连接到端子50a，并且在蓄电模块82放电时，开关SW1连接到端子50b。
开关SW2连接到与负极端子44连接的负电源线。在蓄电模块82充电时，开关SW2连接到端子51a，并且在蓄电模块82放电时，开关SW2连接到端子51b。开关SW1和开关SW2的切换由主微控制单元40控制。
(关于蓄电池的示例)
将给出在根据本技术的蓄电系统中使用的蓄电池的描述。根据本技术的蓄电池的示例是锂离子二次电池。此外，蓄电池不限于锂离子二次电池，并且可以使用诸如铅蓄电池和镍氢(NiMH)蓄电池的各种二次电池。
在锂离子二次电池中，能够嵌入和脱嵌锂的材料可以用作正极活性材料，并且能够嵌入和脱嵌锂的材料可以用作负极活性材料。
正极活性材料的示例包括含有锂和过渡金属元素的复合氧化物(被称为锂过渡金属复合氧化物)、含有锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物(被称为锂过渡金属磷酸盐化合物)等。
锂过渡金属复合氧化物的示例包括具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物、具有尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化物等。
具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物的示例包括由通式LixM1O2表示的含锂化合物(在该式中，M1表示包括一种或多种过渡金属元素的元素。x的值根据电池充放电状态而不同，并且满足关系0.05≦x≦1.10，作为示例)等。锂过渡金属复合氧化物的具体示例包括锂钴复合氧化物(LixCoO2)、锂镍复合氧化物(LixNiO2)、锂镍钴复合氧化物(LixNi1- zCozO2(0<z<1))、锂镍钴锰复合氧化物(LixNi(1-v-w)CovMnwO2(0<v+w<1，v>0，w>0))、锂钴铝镁复合氧化物(LixCo(1-p-q)AlpMgqO2(0<p+q<1，p>0，q>0))等。
具有尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化物的示例包括锂锰复合氧化物(LiMn2O4)、锂锰镍复合氧化物(LixMn2-tNitO4(0<t<2))等。
锂过渡金属磷酸盐化合物的示例包括具有橄榄石型结构的锂过渡金属磷酸盐化合物等。
具有橄榄石型结构的锂过渡金属磷酸盐化合物的示例包括由化学式LiyM2PO4表示的含锂化合物(在该式中，M2表示包括一种或多种过渡金属元素的元素。y的值根据电池充放电状态而不同，并且满足关系0.05≦y≦1.10，作为示例)等。锂过渡金属磷酸盐化合物的具体示例包括磷酸铁锂化合物(LiyFePO4)、磷酸铁锂-磷酸锰化合物(LiyFe1-uMnuPO4(0<u<1))等。
此外，正极活性材料不限于上述材料，并且可以广泛使用已知的材料。
作为负极活性材料，可以使用碳材料(诸如石墨)、含硅(Si)的材料、含锡(Sn)的材料、钛酸锂等。此外，负极活性材料不限于上述材料，并且可以广泛使用已知的材料。
根据本技术的锂离子二次电池的电极的配置和制造该电极的方法没有特别限制，并且可以广泛使用已知的配置和已知的方法。
根据本技术的锂离子二次电池的配置没有特别限制，并且可以广泛使用已知的配置。
根据本技术的锂离子二次电池的电解液没有特别限制，并且可以广泛使用用于工业中的电解液。此外，可以使用凝胶状电解质或固体电解质来代替电解液。
电解液溶剂的示例包括内酯基溶剂(诸如，γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、以及ε-己内酯)、碳酸酯基溶剂(诸如，碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、以及碳酸二乙酯)、醚基溶剂(诸如，1,2-二甲氧基乙烷、1-乙氧基-2-甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、以及2-甲基四氢呋喃)、腈基溶剂(诸如，乙腈)、环丁砜基溶剂、磷酸、磷酸酯溶剂、非水溶剂(诸如，吡咯烷酮)等。这些溶剂可以单独使用，也可以混合使用其中的两种或更多种。
此外，关于非水溶剂，优选使用环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物，并且更优选包括其中环状碳酸酯或链状碳酸酯中的一部分或全部的氢被氟化的化合物。作为含氟化合物，优选使用氟代碳酸亚乙酯(4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮：FEC)和二氟亚乙基碳酸酯(4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮：DFEC)。
作为电解质盐，例如，可以使用锂盐，诸如六氟磷酸锂(LiPF6)、双(五氟乙磺酰基)酰亚胺锂(Li(C2F5SO2)2N)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、三氟甲磺酸锂(LiSO3CF3)、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(Li(CF3SO2)2N)、三(三氟甲磺酰基)甲基锂(LiC(SO2CF3)3)。
锂离子二次电池可以根据形状等分类为方型、柱型、层压膜型等。例如，常规柱形锂离子二次电池的平均输出电压是约3.0V。例如，满充电电压是约4.2V。例如，容量是3Ah(3000mAh)。
(关于蓄电池的性能劣化)
在诸如蓄电池在低温环境下充电的情况、蓄电池置于高温环境下的情况、蓄电池在高温环境下充放电的情况、蓄电池在低温环境下充电的情况以及蓄电池进行浮充电的情况的情况下，倾向于促进诸如容量劣化的性能劣化。例如，在作为蓄电池的示例的锂离子二次电池中，易于发生以下性能劣化。
(由于低温充电导致的劣化)
当锂离子二次电池在低温(例如，0℃以下)下充电时，从正极脱嵌的锂离子不太可能嵌入负极，并且因此锂离子沉淀到负极的表面。结果，电极电阻增加。此外，额外沉积了沉淀的金属锂层，并且因此，可能阻碍锂离子的嵌入。当电极中的反应受阻时，充放电效率降低，并且锂离子二次电池的性能(容量、循环寿命等)劣化。因此，在低温(例如，0℃以下)下充电导致锂离子二次电池的显着性能劣化。
(由于高温循环和高温存储导致的劣化)
当锂离子二次电池在高温下充放电或置于高温下时，倾向于促进容量劣化。
(由于浮充电导致的劣化)
在浮充电时，电池保持在完全充电的状态。因此，浮充电对应于具有低附加电压(低速率恒压、浮充电电压)的连续恒压充电。浮充电用于通过正常充电来补偿因间歇使用或自放电而导致的在放电中损失的容量。在执行浮充电的情况下，趋于促进容量劣化。
(充放电方法的概述)
将给出应用于根据本技术的第一实施方式的蓄电系统的充放电方法的概述的描述。在根据本技术的第一实施方式的充放电方法中，在执行常规电压充放电循环的状态下满足充电电压设定值改变条件的情况下，将常规电压充放电中的充电设定电压值改变为低充电电压值，并且以预定次数执行低电压充放电循环。然后，将充电设定电压值改变为常规充电电压值，并返回到常规电压充放电循环。因此，可以抑制容量劣化，而不使用户识别由于电压变化引起的暂时的容量降低。
此处，“常规电压充放电循环”表示在常规使用中以充电设定电压值(被称为“常规充电电压值”)执行的充放电循环。“常规充电电压值”表示在常规电压充放电循环中设定的充电设定电压值。具体地，例如，常规充电电压值是根据蓄电池的种类采用的常规充电设定电压值。例如，在常规锂离子二次电池的情况下，常规充电电压值被设定为4.20V。
“低电压充放电循环”表示以低于常规充电电压值的充电设定电压值(被称为“低充电电压值”)执行的充放电循环。例如，“低充电电压值”表示通过从常规充电电压值减去预定电压值而获得的充电电压值。
例如，从不使用户识别到由于电压变化引起的暂时容量下降的观点来看，从常规充电电压值减去的“预定电压值”优选为0.1V至0.3V，并且更优选为0.1V至0.2V。例如，在其中常规充电设定电压值为4.2V的锂离子二次电池的情况下，低充电电压值更优选为4.0V到4.1V。
从不使用户识别到由于电压变化引起的暂时容量下降的观点来看，执行低电压充放电循环的预定次数优选为1到30次，并且更优选为1到5次。此外，在低电压充放电循环中，当充电完成时，优选在设置在控制器83、蓄电模块82等中的显示单元等上执行指示完全充电的状态的显示，诸如，常规容量显示(例如，100％等)。利用这种配置，不会使用户识别到由于电压变化引起的暂时容量下降。
例如在满足作为“充电电压设定值改变条件”的“以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数”的条件与“温度范围外累积时间大于阈值”的条件之间的至少一个条件的情况下，执行从常规充放电循环到低电压充放电循环的改变。此外，已知当锂离子二次电池的劣化进行时内部电阻增加。因此，可以存储初始内部电阻，并且可以将“从初始内部电阻增加预定值”的条件添加到上述条件。在这种状态下，在满足这些条件中的至少一个条件的情况下，可以确定劣化正在进行，并且常规充放电循环可以改变为低电压充放电循环。此外，可以存储初始满充电容量，并且可以将“满充电容量从初始值(初始容量)减少预定量”的条件添加到上述条件。在这种状态下，在满足这些条件中的至少一个条件的情况下，可以确定劣化正在进行，并且常规充放电循环可以改变为低电压充放电循环。
根据蓄电池的容量劣化特性设定“预定循环次数”，例如，在常规锂离子二次电池的情况下是500到1000个循环。此外，当执行低电压充放电循环时，重置常规充放电循环的次数的计数，并且当返回到常规充电设定值时，从“0”开始计数。
通过累积在常规使用条件(例如，推荐使用条件等)的温度范围(被称为“常规使用温度范围”)之外使用蓄电池的时间，获得“温度范围外累积时间”。“常规使用温度范围外的使用时间”表示蓄电池置于比常规使用温度范围(也包括充放电时间)高的温度环境中的时间以及蓄电池在比常规使用温度范围低的温度环境中充电的时间。例如，在常规锂离子二次电池的情况下，常规使用温度范围是0℃到40℃。此外，常规使用温度范围不限于该范围。例如，阈值被设定为300小时至500小时。可以在设置中添加温度条件。
(根据现有技术的充放电方法的效果)
图2是示出锂离子二次电池的容量保持率的变化的示图。在该示图中，将与锂离子二次电池相关的以下测量结果绘制在坐标中，其中，横轴表示循环次数(≈天数)，左纵轴表示容量保持率，并且右纵轴表示劣化率。此外，循环次数被视为天数。
(锂离子二次电池)
通过将LiFePO4用作正极活性材料并且将石墨用作负极活性材料，制备纽扣型二次电池。
(纽扣电池单元的制备)
如下制备具有2016尺寸(直径为20mm并且高度为1.6mm的尺寸)的纽扣型电池(下文中称为“纽扣电池单元”)。
(正极的制备)
91质量份的作为正极活性材料的LiFePO4、6质量份的作为导电剂的石墨、4质量份的作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVdF)被均匀混合，并且将得到的混合物分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，以获得正极混合物浆料。将获得的正极混合物浆料均匀地涂布在铝箔的两面上并干燥，以形成正极活性材料层。
(负极的制备)
90质量份的作为负极活性材料的石墨和10质量份的作为粘合剂的PVdF被均匀混合，并且将得到的混合物分散在NMP中，以获得负极混合物浆料。然后，将获得的负极混合浆液均匀地涂布在带状铜箔的两面上并干燥，以形成负极活性材料层。
将正极和负极冲压成直径为15mm的圆形。接下来，制备聚乙烯微孔膜，作为隔膜。
接下来，将作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF6)以1mol/kg的浓度溶解在通过以5:5的质量比混合碳酸亚乙酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)所获得的非水溶剂中，以制备非水电解液。
接下来，通过微孔膜层压制备的正极和负极，以获得层压体，并且非水电解液与层压体相结合地容纳在外部杯体和外部罐体的内部。然后，通过垫圈填塞层压体。以这种方式，获得目标纽扣电池单元。
(充放电测试)
对于线a1至线a6，相对于在以下条件下制备的纽扣电池单元执行充放电，并且测量相对于循环次数的容量保持率。
线a1：温度条件 23℃
常规充放电循环1
线a2：温度条件 45℃
常规充放电循环1
线a3：温度条件 60℃
常规充放电循环1
线a4：温度条件 23℃
常规充放电循环1+充电变化1
线a5：温度条件 45℃
常规充放电循环1+充电变化1
线a6：温度条件 60℃
常规充放电循环1+充电变化1
“常规充放电循环1”和“常规充放电循环1+充电变化1”如下。
“常规充放电循环1”
连续执行充放电。
在3.6V的充电终止电压和2.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
“常规充放电循环1+充电变化1”
连续执行充放电。
在3.6V的充电终止电压和2.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
在充电电压对于每100次充放电而减少0.1V的条件下，执行两个充放电循环。即，对于每100次充放电，在充电终止电压为3.5V和放电终止电压为2.0V的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
如图2所示，根据线a1和线a4，可以看出，当执行根据本技术的充放电方法时，可以在23℃的使用环境下抑制劣化率的增加(即，容量保持率的降低)。根据线a2和线a5，可以看出，当执行根据本技术的充放电方法时，可以在45℃的使用环境下抑制劣化率的增加(即，容量保持率的降低)。根据线a3和线a6，可以看出，当执行根据本技术的充放电方法时，可以在60℃的使用环境下抑制劣化率的增加(即，容量保持率的降低)。如上所述，当执行根据本技术的充放电方法时，可以抑制二次电池的容量劣化。
图3是示出锂离子二次电池的容量保持率的变化的示图。在该图中，基于与锂离子二次电池有关的以下测量结果，在坐标上绘制由根规则(root’s rule)估计的结果(容量保持率和劣化率的变化)，其中，横轴表示√天数，左纵轴表示容量保持率，并且右纵轴表示劣化率。根规则表示电池的容量劣化与循环次数的平方根成比例。在根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)规则的根规则的绘图中，满足“容量＝初始值-系数√时间(系数取决于温度)”的关系。从测量结果计算系数，并且导出寿命估计表达式，从而创建示图。
(锂离子二次电池)
LiFePO4用作正极活性材料，并且石墨用作负极活性材料，以通过如上所述的相似方式来制备纽扣电池单元。
(充放电测试)
线b1到b7表示在以下条件下，在相对于制备的纽扣电池单元执行充放电的情况下的测量结果。
线b1：温度条件 23℃
常规充放电循环1
线b2：温度条件 35℃
常规充放电循环1
线b3：温度条件 45℃
常规充放电循环1
线b4：温度条件 23℃
常规充放电循环1+浮充电1
线b5：温度条件 40℃
常规充放电循环1+浮充电1
线b6：温度条件 23℃
常规充放电循环1+浮充电1+充电变化1
线b7：温度条件 40℃
常规充放电循环1+浮充电1+充电变化1
此外，“常规充放电循环1”如上所述。“常规充放电循环1+浮充电1”和“常规充放电循环1+浮充电1+充电变化1”如下。
“常规充放电循环1+浮充电1”
满充电时，执行12小时浮充电。
在3.6V的充电终止电压和2.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
“常规充放电循环1+浮充电1+充电变化1”
满充电时，执行12小时浮充电。
在3.6V的充电终止电压和2.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
在充电电压对于每100次充放电而减少0.1V的条件下，执行两个充放电循环。即，对于每100次充放电，在充电终止电压为3.5V和放电终止电压为2.0V的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
根据图3中的b1、b2和b3，可以看出，随着温度升高，容量劣化变得更大。根据b1和b4，可以看出，在执行浮充电的情况下，容量劣化增加。根据b4和b6以及b5和b7，可以看出，在执行充电变化的情况下，可以减少容量劣化。
(由于正极活性材料种类导致的容量劣化的差异)
图4是示出二次电池的容量保持率的变化的示图。在该图中，基于与锂离子二次电池有关的以下测量结果，在坐标上绘制由根规则估计的结果(容量保持率和劣化率的变化)，其中，横轴表示√天数，左纵轴表示容量保持率，并且右纵轴表示劣化率。
(锂离子二次电池)
LiFePO4用作正极活性材料，并且石墨用作负极活性材料，以通过如上所述的相似方式来制备纽扣电池单元。
除了使用LiMn2O4代替LiFePO4作为正极活性材料以外，通过如上所述的相似方式制备纽扣电池单元。
(充放电测试)
线c1至c9表示在以下条件下相对于制备的纽扣电池执行充放电的情况下的测量结果。
线c1：温度条件 23℃
常规充放电循环1
正极活性材料：LiFePO4
线c2：温度条件 45℃
常规充放电循环1
正极活性材料：LiFePO4
线c3：温度条件 60℃
常规充放电循环1
正极活性材料：LiFePO4
线c4：温度条件 23℃
常规充放电循环1+浮充电1
正极活性材料：LiFePO4
线c5：温度条件 40℃
常规充放电循环1+浮充电1
正极活性材料：LiFePO4
线c6：温度条件 23℃
常规充放电循环2
正极活性材料：LiMn2O4
线c7：温度条件 45℃
常规充放电循环2
正极活性材料：LiMn2O4
线c8：温度条件 23℃
常规充放电循环2+浮充电2
正极活性材料：LiMn2O4
线c9：温度条件 40℃
常规充放电循环2+浮充电2
正极活性材料：LiMn2O4
此外，“常规充放电循环1”和“常规充放电循环1+浮充电1”如上所述。
“常规充放电循环2”和“常规充放电循环2+浮充电2”如下。
“常规充放电循环2”
连续执行充放电。
在4.2V的充电终止电压和3.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
“常规充放电循环2+浮充电2”
在满充电时，执行12小时浮充电。
在4.2V的充电终止电压和3.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
“常规充放电循环2+浮充电2+充电变化1”
在满充电时，执行12小时浮充电。
在4.2V的充电终止电压和3.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
在充电电压对于每100次充放电而减少0.1V的条件下，执行两个充放电循环。即，对于每100次充放电，在4.1V的充电终止电压和3.0V的放电终止电压的条件下，执行恒流和恒压充电以及恒流放电。
根据图4中的c1到c9，在尖晶石锰基电池(使用具有尖晶石型结构的正极活性材料的锂离子二次电池)中，可以看出，在执行浮充电的情况下，容量劣化迅速地进行。其原因如下。在尖晶石锰基电池中，电极劣化，并且活性材料由于浮充电而被洗脱并沉积在负极侧。结果，促进了容量劣化。在该电池系统中，即使当执行充电变化时，与其他电池系统相比，劣化抑制效果被进一步降低。因此，可以看出，根据本技术的充放电方法可以在使用具有层状岩盐型结构的正极活性材料(例如，LiM1O2(M1表示Co、Mn、V、P、Si等)等)或具有橄榄石型结构的正极活性材料的锂离子二次电池中，进一步展示由于充放电条件的变化而导致的效果。
(蓄电系统的操作的示例)
将参照图5给出上述蓄电系统的操作的示例的描述。在步骤S12中，蓄电系统81中的控制器83(能量管理单元(EMU))检查控制器83的激活和作为控制器83的更高层控制器的系统控制器(未示出的能量管理系统(EMS))的激活。
在步骤S13中，控制器83执行通信检查。在通信检查中，控制器83确认系统控制器、主微控制单元40以及子微控制单元35之间的通信是否正常。
在步骤S14中，执行电池单元检查。在电池单元检查中，例如，控制器83执行通信，以收集针对蓄电模块82的每个子模块SMO的电压信息(V)和温度信息(T)，并且确定该电压信息和该温度信息是否处于预定电压范围(Vmin<V<Vmax)和预定温度范围(Tmin<T<Tmax)内。此时，在收集的电压信息和温度信息中的至少一个在预定电压范围外或在预定温度范围外的情况下，转换到步骤S19。在收集的电压信息和温度信息处于预定电压范围和预定温度范围内的情况下，转换到步骤S15。
在步骤S15中，执行负载电力的确认。在确认负载电力时，控制器83与作为更高层控制器的系统控制器进行通信，以确认外部负载15所必需的电力(负载值)。在步骤S16中，控制器83向蓄电模块82提供充放电命令。
在步骤S17中，蓄电模块82接收来自控制器83的命令，并开始子模块SMO的充放电。此时，控制器83向蓄电模块82提供命令，使得以常规充电电压设定值(Vmax)执行充放电。
在步骤S18中，执行电压确认。在电压确认中，控制器83执行通信，以收集蓄电模块82的每个子模块SMO的电压信息(V)和温度信息(T)，以确认电压信息是否为预定电压(V＝Vmin，V＝Vmax)。此时，在收集的电压信息(V)为预定电压(V＝Vmin，V＝Vmax)的情况下，转换到步骤S19，并且对于电压达到预定电压的每个子模块SMO，停止充放电操作。在电压未达到预定电压(V＝Vmin，V＝Vmax)的情况下，返回到步骤S17，并且对于电压没有达到预定电压的每个子模块SMO，继续进行充放电操作。
在步骤S20中，控制器83收集蓄电模块82的历史信息。在步骤S21中，控制器83执行累积劣化计算。在通过累积劣化计算所计算的温度条件的累积劣化值DT(温度范围外累积时间)大于阈值的情况下，转换到步骤S22。此外，还在累积循环值DC(充放电循环次数)大于预定循环次数的情况下，转换到步骤S22。此外，在累积劣化值DT不大于阈值的情况下，并且在累积循环值DC不大于预定循环次数的情况下，返回到步骤S14。
在步骤S22中，控制器83执行充放电条件的变化。在充放电条件变化时，控制器83提供改变每个子模块SMO的充电电压设定值的命令，并且相对于每个子模块SMO改变充电电压设定值。因此，充电电压设定值设定为低充电电压值(Vmax')。在步骤S23中，蓄电模块82从控制器83接收命令，并且开始子模块SMO的充放电。
在步骤S24中，收集蓄电模块82的每个子模块SMO的电压信息(V)和温度信息(T)，并确定电压信息是否在预定电压范围(Vmin<V<Vmax')内。此时，在收集的电压信息处于预定电压范围内的情况下，返回到步骤S23，并且对于电压在预定电压范围内的每个子模块SMO，继续进行充放电。在所收集的电压信息在预定电压范围(Vmin<V<Vmax')外的情况下，转换到步骤S25，并且对于电压达到预定电压的每个子模块SMO，停止充放电操作。在步骤S26中，控制器83提供用于改变每个子模块SMO的充电电压设定值的命令，并且相对于每个子模块SMO改变充电电压设定值。因此，充电电压设定值被设定为先前值，即，常规充电电压值(Vmax)。然后，返回到步骤S14。
在根据本技术的第一实施方式的蓄电系统中，执行根据本技术的充放电方法，并且因此，可以抑制容量劣化，而不使用户识别到由于电压变化而导致的暂时容量降低。例如，在实际操作中，可以在几乎不影响实际操作时间和容量的状态下对蓄电池进行操作。结果，可以提供充分满足寿命性能的蓄电系统。
2.第二实施方式
将给出根据本技术的第二实施方式的劣化预测的描述。此外，根据本技术的劣化预测可以结合根据本技术的充放电方法来应用于根据本技术的第一实施方式的蓄电系统。此外，劣化预测可以单独应用于根据本技术的第一实施方式的蓄电系统。在这种情况下，可以由控制器83和蓄电模块82中的至少一个执行劣化预测的操作。此外，根据本技术的劣化预测可以应用于蓄电池、使用蓄电池的电池组、蓄电池嵌入的电子设备等。在下文中，将给出将根据本技术的第二实施方式的劣化预测应用于蓄电池的示例的描述。
(劣化预测的概述)
将参考图6给出根据本技术的第二实施方式的劣化预测的概述的描述。图6示出了经过的时间与劣化率之间的关系。在组装电池期间，电池电极和电解液与外部封装体气密密封。接下来，执行对应于电池的额定容量的50％以上的第一次充电(被称为“初始充电”)。将未使用状态下的容量设定为初始容量Capa(0)，从初始充电开始的X天后的容量设定为Capa(x)，并且从初始充电开始的t后的劣化率R表示如下。
R＝100-{100×Capa(x)/Capa(0)} (0≦R≦100)
此外，容量保持率＝100-容量劣化率。
在本技术中，在X天测量容量，并在Y天(0≦X，Y)执行容量劣化率预测。在没有特别限制的情况下，可以预先设定日子(诸如定期电池维护日期)作为寿命预测的参考天数的X天，并且可以选择电池的寿命范围内的天数。例如，在车辆中，当车辆检查日期为X并且随后的车辆检查日期设定为Y时，可以预测电池性能是否可以确保至随后的车辆检查。
Y是指示要从作为寿命预测的参考日期的X日期开始经过多少天之后预测容量劣化的值，并且可以根据预测用法任意选择。在Y天后的劣化预测中，将温度(＝T)、充电状态(SOC：充电深度)(＝S)或浮充电、以及天数(＝Y)指定为条件，并且然后计算预测值。此外，可以使用放电深度(DOD：放电深度)来代替SOC。SOC和DOD统称为电池状态。
在本技术中，允许多个条件(Z1，Z2，...，Zn)作为预测周期(Y天)中的条件。下面将描述当条件从Zn-1转变为Zn时的劣化的累积方法。
例如，作为用于电池中的正极活性材料的示例的具有橄榄石型结构的正极活性材料等在化学稳定性上非常优异。即，由正极引起的随经过时间的劣化可以忽略不计，并且电池单元容量损失由负极石墨表面上的副反应引起的锂的损失量来确定。因此，在其他条件下，另外且连续地使用劣化到容量劣化率为R％的电池单元的情况下，可以认为对应于劣化率R％的锂的损失量将被移交到随后的使用开始。结果，可以在切换条件的情况下添加劣化率。
例如，将实际使用X天后的劣化率设定为R％，并且在周期Y1、温度T＝A℃、以及SOC(S＝b％)被设定为条件并且周期Y2、温度T＝B℃、以及浮充电被设定为条件的情况下，获得劣化预测值。在图7中，虚线曲线1'表示在执行劣化预测的情况下对应于新条件(T＝A℃，S＝b％)的劣化主曲线。劣化主曲线由数学表达式预先获得，并作为表存储在非易失性存储器中。因此，可以参照该表来获得劣化预测值。可替换地，可以通过数学表达式(程序)来获得劣化预测值。当指定条件时，确定对应的劣化主曲线。
在执行劣化预测的新条件下的劣化主曲线1'中，将从与劣化率R％相对应的点(X1corr天的点)开始新经过的时间设定为Y1天，并且获得Y1天后的劣化预测值。即，在本技术中，在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，实际劣化率R(％)与劣化主曲线1'相交的点处通过的天数设定为X1corr。以这种方式，切换到新条件的日期不设为X，并且是转换为新的一天X1corr。
另外，可以获得X1corr+Y1天的劣化率。接下来，在A℃的温度和浮充电的条件下，对经过的Y2天进行设定，根据条件选择劣化主曲线2'。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，劣化预测值与劣化主曲线2'相交的点处的天数X2corr，被设定为切换为新条件的日期。根据预测，劣化率在从X2corr开始的Y2天的周期内如劣化主曲线2'上所示那样变化。
劣化主曲线表示在以恒定温度和恒定SOC(或DOD)存储(循环)电池的情况下，或者在执行浮充电的情况下，电池容量劣化率相对于时间的变化曲线。劣化主曲线可以通过电池的实际劣化数据获得，但是所需的数据的条数很大，并且随时间经过，数据的收集周期长达大约10年。因此，仅用测量数据构造劣化主曲线是不现实的。
本技术中的劣化主数据是通过计算(优选地，基于数学表达式)获得的值。更优选地，劣化主数据是从电池的外壁的温度计算的值、从电池的初始充电后经过的天数计算的值、以及从电池的电池状态(例如，SOC)计算的值的乘积。
更优选地，通过包括exp(-A/T)(T表示绝对温度)的表达式计算从电池的外壁的温度T计算的值。通过包含(经过的天数)^B(^表示乘幂)(假设为0.3<B<0.7)的表达式计算从电池的初始充电之后通过的天数计算的值。由通过包含exp(C×SOC/T)的表达式计算从电池的充电深度SOC计算的值。优选地，通过将测量数据与电池中经过的时间拟合来获得A、B和C。C表示劣化对时间的依赖性，并且C是0.1到1.5，并且优选为0.35到0.65。
在本技术中的劣化主曲线的表达式中，温度T表示电池单元的外表面的温度，而不是电池单元所置于的环境温度。在本技术的劣化主曲线的表达式中，关于SOC，在存储的情况下，可以按原样使用存储时的SOC，并且在SOC在循环等方面随时间经过而变化的情况下，可以使用SOC范围中的时间平均值。此外，只要SOC的时间平均值在每种情况下相同，则经过天数内的循环次数与劣化寿命的预测无关。
在劣化相对于SOC不线性变化的情况下，优选对每个SOC点进行加权平均。例如，当考虑到测量的劣化值或容量劣化是在负极石墨上的还原副反应中发生时，通过以下表达式获得针对每个SOC的劣化率比，并且可以通过劣化率比对每个SOC变化点执行加权。
通过使用特定劣化率＝exp(αFη/RT)，此处，η表示(1对Li中的负极石墨电位)，α＝0.5，R＝8.314，F＝96485，并且T：电池温度(K°)，获得每个SOC的劣化率比，并且可以通过劣化率比对每个SOC变化点执行加权。
[劣化预测的示例]
参考图8，给出劣化预测的示例的描述。在图8中，示出了劣化主曲线1a、1b、1c、和1d，劣化主曲线2a、2b、2c、和2d，劣化主曲线3a和3b。劣化主曲线1a到1d是温度T为A℃的情况下的劣化主曲线，并且SOC对应于a％、b％、c％和d％(a％<b％<c％<d％)。
劣化主曲线2a到2d是在温度T为B℃(A℃<B℃)的情况下的劣化主曲线，并且SOC对应于a％、b％、c％、d％。劣化主曲线3a是在温度T为A℃进行浮充电的情况下的劣化主曲线。劣化主曲线3b是在温度T为B℃进行浮充电的情况下的劣化主曲线。此外，例如，A是23℃，并且B是35℃。
在图8中，粗线1至14表示如下所述的容量保持率(可以简称为“保持率”)的变化转变。此外，通过表达式“100-保持率”来获得劣化率。
在横轴上的电池经过的天数设定为“t”。在t＝0时执行初始充电。如曲线1a所示，实际使用电池至(t＝X0天)，并且执行电池的实际容量测量。此外，获得通过“100-保持率”获得的实际劣化率R％。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为b％)的条件下经过Y1天。设定由用户进行。根据该条件选择劣化主曲线1b。如上所述，在其他条件下，在另外连续使用劣化为容量劣化率R％的电池的情况下，可以认为对应于劣化率R％的锂的损失量将移交到随后的使用开始。因此，在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，实际劣化率R(％)与劣化主曲线1b相交的点的天数X1corr，变成切换到新条件的日期。预测在从X1corr开始的Y1天期间，劣化率改变如劣化主曲线1b上的粗线2所示。在Y1天的周期内的充电/放电次数可以是任意的。其他存储周期也是如此。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为c％)的条件下经过Y2天。根据该条件选择劣化主曲线1c。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线2的末端处的劣化预测值与劣化主曲线1c相交的点的天数X2corr变成切换到新条件的日期。预测在从X2corr开始的Y2天期间，劣化率改变如劣化主曲线1c上的粗线3所示。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为b％)的条件下经过Y3天。根据该条件，选择劣化主曲线1b。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线3的末端处的劣化预测值与劣化主曲线1b相交的点的天数X3corr变成切换到新条件的日期。预测在从X3corr开始的Y3天期间，劣化率改变如劣化主曲线1b上的粗线4所示。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为c％)的条件下经过Y4天。根据该条件，选择劣化主曲线1c。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线4的末端处的劣化预测值与劣化主曲线1c相交的点的天数X4corr变成切换到新条件的日期。预测在从X4corr开始的Y4天期间，劣化率改变如劣化主曲线1c上的粗线5所示。
接下来，设定为在(温度为B℃，并且SOC为a％)的条件下经过Y5天。根据该条件，选择劣化主曲线2a。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线5的末端处的劣化预测值与劣化主曲线2a相交的点的天数X5corr变成切换到新条件的日期。预测在从X5corr开始的Y5天期间，劣化率改变如劣化主曲线2a上的粗线6所示。
接下来，设定为在(温度为B℃，并且SOC为c％)的条件下经过Y6天。根据该条件，选择劣化主曲线2c。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线6的末端处的劣化预测值与劣化主曲线2c相交的点的天数X6corr变成切换到新条件的日期。预测在从X6corr开始的Y6天期间，劣化率改变如劣化主曲线2c上的粗线7所示。
接下来，设定为在(温度为B℃，并且SOC为b％)的条件下经过Y7天。根据该条件，选择劣化主曲线2b。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线7的末端处的劣化预测值与劣化主曲线2b相交的点的天数X7corr变成切换到新条件的日期。预测在从X7corr开始的Y7天期间，劣化率改变如劣化主曲线2b上的粗线8所示。
接下来，设定为在(温度为B℃，并且SOC为d％)的条件下经过Y8天。根据该条件，选择劣化主曲线2d。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线8的末端处的劣化预测值与劣化主曲线2d相交的点的天数X8corr变成切换到新条件的日期。预测在从X8corr开始的Y8天期间，劣化率改变如劣化主曲线2d上的粗线9所示。
接下来，设定为在(温度为B℃和浮充电)的条件下经过Y9天。根据该条件，选择劣化主曲线3b。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线9的末端处的劣化预测值与劣化主曲线3b相交的点的天数X9corr变成切换到新条件的日期。预测在从X9corr开始的Y9天期间，劣化率改变如劣化主曲线3b上的粗线10所示。
接下来，设定为在(温度为B℃，并且SOC为c％)的条件下经过Y10天。根据该条件，选择劣化主曲线2c。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线10的末端处的劣化预测值与劣化主曲线2c相交的点的天数X10corr变成切换到新条件的日期。预测在从X10corr开始的Y10天期间，劣化率改变如劣化主曲线2c上的粗线11所示。
接下来，设定为在(温度A℃和浮充电)的条件下经过Y11天。根据该条件，选择劣化主曲线3a。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线11的末端处的劣化预测值与劣化主曲线3a相交的点的天数X11corr变成切换到新条件的日期。预测在从X11corr开始的Y11天期间，劣化率改变如劣化主曲线3a上的粗线12所示。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为d％)的条件下经过Y12天。根据该条件，选择劣化主曲线1d。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线12的末端处的劣化预测值与劣化主曲线1d相交的点的天数X12corr变成切换到新条件的日期。预测在从X12corr开始的Y12天期间，劣化率改变如劣化主曲线1d上的粗线13所示。
接下来，设定为在(温度为A℃，并且SOC为b％)的条件下经过Y13天。根据该条件，选择劣化主曲线1b。在与横轴(电池经过的天数)平行移动后，在粗线13的末端处的劣化预测值与劣化主曲线1b相交的点的天数X13corr变成切换到新条件的日期。预测在从X13corr开始的Y13天期间，劣化率改变如劣化主曲线1b上的粗线14所示。
从上述处理的结果，得到从X0天的时间点开始经过天数(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5+Y6+Y7+Y8+Y9+Y10+Y11+Y12+Y13)后的X0天的时间点的电池的劣化预测值。例如，在安装在电驱动车辆上的电池的情况下，当X0是当前车辆检查的时间点，并且经过上述天数后的时间点是计划的车辆检查日期时，可以预测车辆检查时的电池劣化率。上述条件转换仅是说明性的，并且各种转换也是可能的。然而，考虑到诸如蓄电装置的种类(电驱动车辆、混合动力汽车、房屋中的蓄电装置等)、电池用途(商业用途、家庭用途等)以及使用区域(寒冷地区、温暖区域等)的实际条件，可以设定符合实际地点的条件转换。例如，车辆制造商等可以提供与条件转换相关的信息。
图9示意性地示出了用于实现根据本技术的劣化预测的电路配置。在图9中，条件转换信息从条件输入单元62输入到微控制单元(图9中称为“MCU”)61。如上所述，输入条件(温度、SOC、浮充电、以及经过的天数)。通常，依次输入多个条件。
劣化主曲线数据从主曲线存储器(非易失性存储器)63输入到微控制单元61。例如，劣化主曲线数据是通过相对于用数学表达式获得的数据执行测量数据与电池的经过时间的拟合，并且通过由针对每个SOC获得的劣化率比对每个SOC变化点进行加权等，而获得的数据。劣化主曲线被预先存储。
此外，测量的实际劣化率数据从实际劣化率测量单元65提供到微控制单元61。实际劣化率测量单元65测量在当前时间点的电池单元66的劣化率。输出单元64连接到微控制单元61，并且由输出单元64显示设定的条件中的劣化预测值，或打印出劣化预测值。
示意性地，实际劣化率测量单元65具有图10所示的配置。电流测量单元72和充放电控制单元73插入电池单元66的电流路径中。由电流测量单元72测量的电流(充电电流或放电电流)被提供到微控制单元71。微控制单元71生成用于控制充放电控制单元73的控制信号。
初始容量Capa(0)的数据存储在微控制单元71中的非易失性存储器中。例如，在电池单元66被充电到满充电并且从满充电完全放电的情况下，微控制单元71整合放电电流，以获得在从开始充电开始的X天后的容量Capa(x)。另外，从以下表达式获得实际劣化率R％。
R＝100-100×Capa(x)/Capa(0) (0≦R≦100)
容量保持率＝100-容量劣化率。
在上述实际劣化率测量方法中，测量从完全充电的状态(SOC＝100％)到完全放电的状态(SOC＝0％)的容量。可以通过将使用电池时的容量与使用开始前的电池容量进行比较，来获得劣化状态。
然而，当在实际使用电池的同时执行测量而使电池处于完全放电状态时，例如，在用于车辆的电池中，车辆失去行驶能力，并且在用于备用电源的电池中，备用能力丢失。这种情况是不允许的。因此，在使用设备的情况下，可以通过现有技术中已知的方法作为实际劣化率测量方法，来假设劣化率。例如，电池的劣化率可以从电池的内部电阻的变化、电池的电压降等来估计。
在根据本技术的劣化预测中，可以提供在考虑到浮充电时的容量劣化的情况下的劣化预测。在根据本技术的劣化预测中，认为在充电期间在高电压区域中保持的累积时间，在与循环历史和存储历史相结合执行浮充电的情况下对于蓄电池的寿命具有很大的劣化影响，并且可以通过掌握在高电压区域中保持的时间来更准确地估计蓄电池的实际寿命。可以添加“超过由劣化预测(寿命预测)预测的经过累积时间”作为上述条件之一，并且在满足这些条件中的至少一个条件的情况下，可以确定劣化正在进行，并且常规充放电循环可以改变为低电压充放电循环。
然而，在日本专利申请公开第2014-81238号(专利文献1)中描述了利用温度历史估计蓄电池的劣化的寿命估计方法。在日本专利申请公开第2003-161768号中描述了基于阿伦尼乌斯规则的表达式来估计蓄电池的寿命的方法。在日本专利申请公开第2009-244025号中描述了基于充放电循环、温度和阿伦尼乌斯规则的表达来估计蓄电池的寿命的方法。在日本专利申请公开第2003-7349号中描述了预定充电电压和第二充电电压的设定。在日本专利申请公开第2007-325324号中描述了在劣化后在电池充电的结束阶段降低设定电压的配置。
任何文件都没有描述由于浮充电而导致的劣化的考虑。由于浮充电而引起的劣化在铅电池或镍氢电池(NiMH)中没有引起特别的关注，所以认为锂离子二次电池的容量劣化主要是由于充放电中的活性材料劣化引起的。然而，在由于充放电或存储而引起的容量劣化小的基于橄榄石的电池中，如果不考虑由于浮充电引起的容量劣化，则剩余容量和实际使用寿命的预测精度趋于降低。
在根据本技术的第二实施方式的劣化预测中，考虑到由于浮充电而导致的劣化，执行劣化预测，并且因此可以在接近满充电时，对于保持和存储时间准确地增加劣化。结果，可以更准确地预测电池容量劣化(电池寿命)。
当根据情况对实际使用条件进行分类时，可以通过组合各种使用条件来准确地预测寿命。在二次电池中，与连续充放电循环相比，更频繁地执行SOC 100％到SOC 50％的重复并且在接近满充电时使用浮充电，并且因此可以预测接近相对实际的使用条件的寿命。
此外，即使在将蓄电池应用于高输出型设备的电源的情况下，也可以执行蓄电池的寿命预测。可以更准确地预测用于UPS的备用电源的实际寿命，并且可以通过本技术的方法实现劣化预测和寿命改善。
3.应用示例
(应用示例1)
将参照图11给出使用本技术的电池的蓄电装置应用于房屋的蓄电装置的示例的描述。例如，在用于房屋101的蓄电装置100中，电力从集中电力系统102(诸如火力发电102a、核能发电102b、以及水力发电102c)通过电力网络109、信息网络112、智能电表107、电力枢纽108等提供到蓄电装置103。此外，来自诸如室内发电机104的独立电源的电力提供给蓄电装置103。提供给蓄电装置103的电力被存储。通过使用蓄电装置103来提供房屋101中使用的电力。不限于房屋101，也可以相对于建筑物使用类似的蓄电装置。在蓄电装置103中，多个蓄电模块彼此并联连接。
在房屋101内设置有室内发电机104、功耗装置105、蓄电装置103、控制各个装置的控制装置110、智能电表107、以及获取各种信息的传感器111。各个装置通过电力网络109和信息网络112连接。作为室内发电机104，使用太阳能电池、燃料电池等，并且将生成的输出提供给功耗装置105和/或蓄电装置103。功耗装置105的示例包括冰箱105a、空调105b、电视接收器(电视)105c、浴室105d等。此外，功耗装置105的示例包括电驱动车辆106。电驱动车辆106的示例包括电动车辆106a、混合动力汽车106b和电动自行车106c。
蓄电装置103由二次电池或电容器构成。例如，蓄电装置103由锂离子二次电池构成。作为蓄电装置103，可以使用多个蓄电模块。锂离子二次电池可以是静止型或电驱动车辆106中使用的电池。智能电表107具有测量商业电力的使用量并将测量的使用量发送到电力公司的功能。电力网络109可以是DC电源型、AC电源型以及非接触电源型中的任一种或其组合。
各种传感器111的示例包括运动感测传感器、亮度传感器、物体感测传感器、功耗传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、红外线传感器等。由各种传感器111获取的信息发送到控制装置110。由从传感器111发送的信息来掌握天气条件、人的状态等，并且自动控制功耗装置105。因此，可以最小化能量消耗。此外，控制装置110可以将与房屋101有关的信息通过互联网发送到外部电力公司等。
诸如电力线的分散和DC-AC转换的处理由电力枢纽108执行。连接到控制装置110的信息网络112的通信方法的示例包括使用通信接口(诸如，通用异步收发器(UART：用于异步串行通信的收发电路))的方法以及使用符合诸如蓝牙(注册商标)、ZigBee(注册商标)和Wi-Fi(注册商标)的无线通信标准的传感器网络的方法。蓝牙(注册商标)方法被应用于多媒体通信，并且可以执行一对多连接通信。ZigBee使用电气和电子工程师(IEEE)协会802.15.4的物理层。IEEE 802.15.4是被称为个人局域网(PAN)或无线(W)PAN的短距离无线网络标准的名称。
控制装置110连接到外部服务器113。服务器113可以由房屋101、电力公司和服务提供商中的任何一个来管理。向服务器113发送和从服务器113接收的信息的示例包括功耗信息、寿命模式信息、电价、天气信息、灾害信息以及与电力交易相关的信息。这些种类的信息可以发送到室内功耗装置(例如，电视接收器)并从其接收，但也可以发送到位于房屋外部的装置(例如，蜂窝电话等)并从其接收。这些种类的信息可以显示在具有显示功能的装置(例如，电视接收器、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等)上。
在该示例中，控制每个单元的控制装置110包括CPU、RAM、ROM等，并且被容纳在蓄电装置103中。作为控制装置110的功能，例如，可应用监控单元27等的功能或者控制器83的功能。控制装置110通过信息网络112连接到蓄电装置103、室内发电机104、功耗装置105、各种传感器111以及服务器113，并且具有例如调整使用的商业用电量和发电量的功能。此外，除了该功能之外，控制装置110还可以具有在电力市场中执行电力交易的功能等。
如上所述，室内发电机104(光伏发电和风力发电)以及诸如火力发电102a、核能发电102b和水力发电102c的集中电力系统102所生成的输出可以存储在蓄电装置103中。因此，甚至当室内发电机104所生成的输出变化时，也可以使发送到外侧的电力量均匀，或者可以尽可能必要地控制放电。例如，可以考虑下面描述的使用方法。具体地，从光伏发电获得的电力存储在蓄电装置103中，并且廉价的午夜电力在晚上也存储在蓄电装置103中，并且然后，存储在蓄电装置中的电力103放电，以在白天费率昂贵的时间段使用。
另外，在本示例中，给出了控制装置110容纳在蓄电装置103内的示例，但控制装置110也可以容纳在智能电表107中或者独立地配置。此外，蓄电装置100可以用于作为公寓的目标的多个家庭中，或者可以用于作为目标的多个分离的房屋中。
(应用示例2)
将参考图12给出将本技术应用于车辆的蓄电装置的示例的描述。图12示意性地示出了混合动力汽车的配置的示例，该混合动力汽车采用应用本技术的串联混合动力系统。串联混合动力系统涉及一种使用由发动机和电力驱动的发电机生成的电力或即刻存储在电池中的电力并且利用动力驱动力转换装置一起行驶的车辆。
在混合动力汽车200中，安装有发动机201、发电机202、电力驱动力转换装置203、驱动轮204a、驱动轮204b、车轮205a、车轮205b、电池208、车辆控制装置209、各种传感器210以及充电口211。作为电池208，可应用蓄电模块。
混合动力汽车200在许多情况下可能保持在室外。在冬季的山区，外部温度可能降至约-20℃。即使在这种环境下，可以根据本技术正确地确定电池208的状态(劣化程度)。
混合动力汽车200使用电力驱动力转换装置203作为电源来行驶。电力驱动力转换装置203的示例是电动机。电力驱动力转换装置203通过电池208的电力进行操作，并且电力驱动力转换装置203的扭矩传递到驱动轮204a和204b。此外，根据需要，通过使用DC-AC转换或逆转换(AC-DC转换)，电力驱动力转换装置203可应用于AC电动机或DC电动机。各种传感器210通过车辆控制装置209控制发动机转速或节流阀(未示出)的开度(节流阀开度)。各种传感器210的示例包括速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。
发动机201的扭矩传递到发电机202，并且由发电机202使用扭矩生成的电力可以存储在电池208中。
当混合动力汽车通过制动机构(未示出)减速时，减速期间的阻力添加到电力驱动力转换装置203作为扭矩，并且由电力驱动力转换装置203由于扭矩而生成的再生电力存储在电池208中。
当电池208连接到混合动力汽车的外侧的外部电源时，通过将充电口211用作输入口，电力可以从外部电源提供给电池208，并且电池208可以存储供应的电力。
尽管未示出，但是可以设置信息处理装置，该装置基于与二次电池相关的信息执行与车辆控制有关的信息处理。信息处理装置的示例包括基于关于电池的剩余量的信息等执行电池剩余量的显示的信息处理装置。
作为车辆控制装置209的功能，例如，可应用控制器83的功能。
此外，在上文中，作为示例，给出了通过使用由发动机驱动的发电机生成的电力或暂时存储在电池中的电力的电动机而行驶的串联混合动力汽车的描述。然而，本技术有效地适用于并联混合动力汽车，并联混合动力汽车使用发动机的输出和电动机的输出作为驱动源，并且通过适当地改变这些类型，利用仅使用发动机行驶、仅使用电动机行驶、以及使用发动机和电动机行驶这三种类型。此外，本技术有效地适用于所谓的电驱动车辆，电驱动车辆仅使用驱动电动机的驱动来行驶，而不使用发动机。
4.变形例
本技术不限于本技术的实施方式，并且可以在不脱离本技术要点的范围内，进行各种修改和应用。
例如，在上述实施方式中例示的尺寸、结构、形状、材料、原材料、制造工艺等仅是说明性的，并且根据需要，可以使用与例示的那些不同的其他尺寸、结构、形状、材料、原材料、制造工艺等。
此外，上述实施方式和示例的配置、方法、处理、形状、材料、尺寸等可以在不脱离本技术要点的范围内相互组合。
本技术可以采用以下配置。
(1)一种蓄电系统，包括：
蓄电单元，包括一个或两个以上蓄电池；
存储单元，存储蓄电单元的历史信息；以及
控制单元，从存储单元获取历史信息，并且执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，
其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
(2)根据(1)所述的蓄电系统，
其中，在蓄电单元以低充电电压值执行1个循环到5个循环的充放电循环之后，控制单元执行从低充电电压值向常规充电电压值的改变。
(3)根据(1)或(2)所述的蓄电系统，
其中，预定循环次数为500个循环至1000个循环。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的蓄电系统，
其中，低充电电压值是比常规电压值低0.1V至0.2V的值。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的蓄电系统，
其中，在温度范围外累积时间大于阈值的条件作为电压改变条件而满足的情况下，
在将蓄电单元置于常规使用温度范围内之后，控制单元执行向常规充电电压值的改变。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的蓄电系统，进一步包括：
显示单元，显示蓄电单元的充电量，
其中，在以低充电电压值执行的充放电中，当充电完成时，在显示单元上执行指示满充电的显示。
(7)根据(1)到(6)中任一项所述的蓄电系统，
其中，在蓄电单元包括两个以上蓄电池的情况下，
以蓄电池为单位执行控制。
(8)根据(1)到(6)中任一项所述的蓄电系统，
其中，在蓄电单元包括多个由两个以上蓄电池构成的组合电池的情况下，
以组合电池为单位执行控制。
(9)根据(1)到(8)中任一项所述的蓄电系统，进一步包括：
条件设定单元，设定计算用温度T、计算用电池状态S的条件和浮充电的条件，
其中，控制单元相对于在从初始充电开始经过X天后的时间点具有劣化率R的蓄电单元，根据劣化主数据执行从初始充电开始的(X+Y)天后的劣化预测值的计算，
存储单元存储多条劣化主数据，
控制单元通过使用由条件设定单元设定的条件来指定劣化主数据，并且
在指定的劣化主数据中，导出给予劣化率R的经过天数Xcorr，并且从指定的劣化主数据获得从初始充电开始的(Xcorr+Y)天后的劣化预测值。
(10)根据(9)所述的蓄电系统，
其中，用于Y天的估计条件包括n个条件(Z1，Z2，...，Zn)(1≦n)，并且
在从由条件Zn-2指定的第一劣化主数据转换为由条件Zn指定的第二劣化主数据时，执行转换，使得第一劣化主数据中的最终劣化率变为第二劣化主数据中的初始劣化率。
(11)根据(1)到(10)中任一项所述的蓄电系统，
其中，蓄电池是使用具有橄榄石型结构的锂过渡金属磷酸盐化合物和具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物中的至少一个作为正极活性材料的锂离子二次电池。
(12)根据(1)到(11)中任一项所述的蓄电系统，
其中，电力从蓄电单元提供到电力网络和/或发电机，并且电力从电力网络和/或发电机提供到蓄电单元。
(13)一种控制器，包括：
控制单元，获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息，并且执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，
其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
(14)一种蓄电池充放电方法，包括：
获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息；并且
执行以下控制：在蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在历史信息满足电压改变条件的情况下，将蓄电单元的充电设定电压值改变为低于常规充电电压值的低充电电压值；并且在蓄电单元以低充电电压值执行充放电之后，将蓄电单元的充电设定电压值恢复到常规充电电压值，
其中，电压改变条件是以下条件中的至少一个：蓄电单元中以常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用蓄电单元的温度范围外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
参考符号列表
35 子微控制单元
36 存储单元
40 主微控制单元
81 蓄电系统
82 蓄电模块
83 控制器
84 充电装置
85 负载
SMO 子模块。

Claims (14)

1.一种蓄电系统，包括：
蓄电单元，包括一个或两个以上蓄电池；
存储单元，存储所述蓄电单元的历史信息；以及
控制单元，从所述存储单元获取所述历史信息并且执行以下控制：在所述蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在所述历史信息满足电压改变条件的情况下，将所述蓄电单元的充电设定电压值改变为低于所述常规充电电压值的低充电电压值；并且在所述蓄电单元以所述低充电电压值执行充放电之后，将所述蓄电单元的充电设定电压值恢复到所述常规充电电压值，
其中，所述电压改变条件是以下条件中的至少一个：所述蓄电单元中以所述常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用所述蓄电单元的温度外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
2.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，在所述蓄电单元以所述低充电电压值执行1个循环到5个循环的充放电循环之后，所述控制单元执行从所述低充电电压值向所述常规充电电压值的改变。
3.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，所述预定循环次数是500个循环至1000个循环。
4.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，所述低充电电压值是比常规电压值低0.1V至0.2V的值。
5.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，在温度外累积时间大于阈值的条件作为所述电压改变条件而满足的情况下，
在将蓄电单元置于常规使用温度范围内之后，所述控制单元执行向所述常规充电电压值的改变。
6.根据权利要求1所述的蓄电系统，进一步包括：
显示单元，显示所述蓄电单元的充电量，
其中，在以所述低充电电压值执行的充放电中，当充电完成时，在所述显示单元上执行指示满充电的显示。
7.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，在所述蓄电单元包括两个以上蓄电池的情况下，
以蓄电池为单位执行所述控制。
8.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，在所述蓄电单元包括多个由两个以上蓄电池构成的组合电池的情况下，
以组合电池为单位执行所述控制。
9.根据权利要求1所述的蓄电系统，进一步包括：
条件设定单元，设定计算用温度T、计算用电池状态S的条件和浮充电的条件，
其中，所述控制单元相对于在从初始充电开始经过X天后的时间点具有劣化率R的蓄电单元，根据劣化主数据执行从初始充电开始的(X+Y)天后的劣化预测值的计算，
所述存储单元存储多条劣化主数据，
所述控制单元通过使用由所述条件设定单元设定的条件来指定劣化主数据，并且
在指定的劣化主数据中，导出给予劣化率R的经过天数Xcorr，并且从指定的劣化主数据获得从初始充电开始的(Xcorr+Y)天后的劣化预测值。
10.根据权利要求9所述的蓄电系统，
其中，用于Y天的估计条件包括n个条件Z1，Z2，...，Zn(1≦n)，并且
在从由条件Zn-1指定的第一劣化主数据转换为由条件Zn指定的第二劣化主数据时，执行转换，使得所述第一劣化主数据中的最终劣化率变为所述第二劣化主数据中的初始劣化率。
11.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，所述蓄电池是使用具有橄榄石型结构的锂过渡金属磷酸盐化合物和具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物中的至少一个作为正极活性材料的锂离子二次电池。
12.根据权利要求1所述的蓄电系统，
其中，电力从所述蓄电单元提供到电力网络和/或发电机，并且电力从所述电力网络和/或所述发电机提供到所述蓄电单元。
13.一种控制器，包括：
控制单元，获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息，并且执行以下控制：在所述蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在所述历史信息满足电压改变条件的情况下，将所述蓄电单元的充电设定电压值改变为低于所述常规充电电压值的低充电电压值；并且在所述蓄电单元以所述低充电电压值执行充放电之后，将所述蓄电单元的充电设定电压值恢复到所述常规充电电压值，
其中，所述电压改变条件是以下条件中的至少一个：所述蓄电单元中以所述常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用所述蓄电单元的温度外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
14.一种蓄电池充放电方法，包括：
获取包括一个或两个以上蓄电池的蓄电单元的历史信息；并且
执行以下控制：在所述蓄电单元的充电设定电压值设定为常规充电电压值的情况下并且在所述历史信息满足电压改变条件的情况下，将所述蓄电单元的充电设定电压值改变为低于所述常规充电电压值的低充电电压值；并且在所述蓄电单元以所述低充电电压值执行充放电之后，将所述蓄电单元的充电设定电压值恢复到所述常规充电电压值，
其中，所述电压改变条件是以下条件中的至少一个：所述蓄电单元中以所述常规充电电压值执行的充放电循环次数大于预定循环次数的条件、在常规使用温度范围外使用所述蓄电单元的温度外累积时间大于阈值的条件、内部电阻大于预定值的条件、满充电容量从初始容量减少预定值的条件、以及超过由寿命预测所预测的经过累积时间的条件。
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