CN111071099B - 劣化信息输出装置及劣化信息输出方法 - Google Patents

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Abstract

一种劣化信息输出装置及劣化信息输出方法，控制器在判定为劣化诊断定时到来的情况下(在S200中为“是”)，执行包括如下步骤的处理：根据电池使用履历数据推定当前的劣化度的步骤(S210)、设定劣化曲线的步骤(S220)、设定劣化直线的步骤(S230)、取得经过时间的步骤(S240)、根据经过时间和劣化直线取得容量维持率的步骤(S250)、对输出部的容量维持率的显示进行更新的步骤(S260)、以及在判定为劣化直线未设定完毕的情况下(在S270中为“否”)将初始值显示为容量维持率的步骤(S280)。

Description

劣化信息输出装置及劣化信息输出方法
技术领域
本公开涉及输出搭载于电动车辆的二次电池的劣化信息的劣化信息输出装置及劣化信息输出方法。
背景技术
在电动汽车及混合动力汽车等利用电动机驱动车辆的电动车辆中，搭载有向电动机供给电力的二次电池。已知二次电池由于伴随使用的随时间劣化而发生内部电阻的增加、充满电容量的降低。特别是当充满电容量降低时，担心在行驶中能够通过再生制动回收的能量的减少以及基于二次电池的蓄积能量的可行驶距离的减少。因此，通过推定二次电池的劣化度，并视觉或听觉地对用户示出与二次电池的劣化度相关的信息，而能够使用户准确地认识二次电池的劣化状态。
例如，日本特开2018-029430号公报公开了高精度地推定二次电池的劣化度的技术。
发明内容
然而，一般而言，二次电池的充满电容量具有初始的劣化速度的大小比之后的劣化速度的大小大的特性。因此，当关于二次电池的劣化度向用户等输出高精度的信息时，在开始使用被交货的电动车辆之后二次电池的劣化度立即增加(即，充满电容量降低)这样的信息有时会输出给用户等。其结果是，用户有时会对二次电池的劣化度(充满电容量)的变化感到违和感，或者误解为二次电池发生了故障。
本公开的目的在于，提供以使用户不会产生误解的方式输出二次电池的劣化信息的劣化信息输出装置及劣化信息输出方法。
本公开的一方面的劣化信息输出装置具备：存储部，用于蓄积作为电动车辆的动力源而搭载的二次电池的使用履历数据；输出部，输出与二次电池的劣化度相关的劣化信息；以及控制部，设定劣化信息并使输出部输出劣化信息。控制部使用使用履历数据来推定从电动车辆的使用开始起经过了预先设定的期间的第一时间点的二次电池的第一劣化度。控制部使用推定出的第一劣化度来设定表示从使用开始起的二次电池的劣化度随时间的变化的劣化曲线。控制部使用劣化曲线来推定第一时间点之后的第二时间点的二次电池的第二劣化度。控制部设定从第一时间点到第二时间点为止二次电池的劣化度从初始值向第二劣化度线性地随时间变化的劣化直线。控制部使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的二次电池的劣化度来设定劣化信息。
这样，使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的二次电池的劣化度。因此，能够抑制在用户取得从输出部输出的劣化信息的情况下认识到在电动车辆的使用开始之后二次电池的劣化度立即急剧地增加的情况。其结果是，能够抑制取得了劣化信息的用户对二次电池的劣化度的变化感觉到违和感或误解为二次电池发生了故障。
本公开的另一方面的劣化信息输出方法包括：蓄积作为电动车辆的动力源而搭载的二次电池的使用履历数据的步骤；使用使用履历数据来推定在从电动车辆的使用开始起经过了预先设定的期间的第一时间点的二次电池的第一劣化度的步骤；使用推定出的第一劣化度来设定表示从使用开始起的二次电池的劣化度随时间的变化的劣化曲线的步骤；使用劣化曲线来推定第一时间点之后的第二时间点的二次电池的第二劣化度的步骤；设定从第一时间点到第二时间点为止二次电池的劣化度从初始值向第二劣化度线性地随时间变化的劣化直线的步骤；使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的二次电池的劣化度来设定与二次电池的劣化度相关的劣化信息的步骤；以及输出劣化信息的步骤。
本发明的上述及其他目的、特征、方面以及优点根据与附图相关联地理解的有关本发明的接下来的详细的说明而变得明确。
附图说明
图1是示出本实施方式中的电动车辆的结构的一例的框图。
图2是示出输出部中的显示结构的一例的图。
图3是用于说明电动车辆的电池使用履历数据的蓄积处理的一例的流程图。
图4是示出由控制器执行的处理的一例的流程图。
图5是基于电池使用履历数据的电池温度及SOC的散布图。
图6是从图5的散布图得到的某SOC范围内的电池温度的直方图。
图7是说明二次电池的使用区域的定义例的图表。
图8是示出容量维持率随时间的变化的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。此外，以下对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记，原则上不重复其说明。
图1是示出本实施方式中的电动车辆的结构的一例的框图。参照图1，作为车载用的二次电池的主蓄电池10搭载于电动车辆100。电动车辆100例如由将主蓄电池10作为车辆驱动电源(即，动力源)的混合动力汽车或者电动汽车构成。混合动力汽车是除了蓄电池以外还具备未图示的燃料电池、发动机等作为用于使车辆行驶的动力源的车辆。电动汽车是仅具备电池作为车辆的动力源的车辆。
电动车辆100具有主蓄电池10、升压转换器22、变换器23、电动发电机25、传递齿轮26、驱动轮27以及控制器30。
主蓄电池10由包括多个电池模块11的电池组(battery pack)20构成。各电池模块11包含以锂离子二次电池或镍氢二次电池等为代表的能够再充电的二次电池单元而构成。
在电池组20中还配置有电流传感器15、温度传感器16、电压传感器17以及电池监视单元18。电池监视单元18例如由电子控制单元(ECU(Electronic Control Unit))构成。以下，也将电池监视单元18称为监视ECU18。
电流传感器15检测主蓄电池10的输入输出电流Ib(以下，也称为电池电流Ib)。温度传感器16检测主蓄电池10的温度(以下，也称为电池温度Tb)。此外，温度传感器16也可以配置多个。在该情况下，能够将多个温度传感器16的检测温度的加权平均值、最高值或者最低值用作电池温度Tb，或者将特定的温度传感器16的检测温度用作电池温度Tb。电压传感器17检测主蓄电池10的输出电压(以下，也称为电池电压Vb)。
监视ECU18接受电流传感器15、温度传感器16以及电压传感器17的检测值。监视ECU18将电池电压Vb、电池电流Ib及电池温度Tb向控制器30输出。或者，监视ECU18也可以在内置的存储器(未图示)中存储电池电压Vb、电池电流Ib及电池温度Tb的数据。
而且，监视ECU18具有使用电池电压Vb、电池电流Ib及电池温度Tb中的至少一部分来算出主蓄电池10的充电状态(SOC：State Of Charge)的功能。SOC是以百分率表示相对于主蓄电池10的充满电容量的当前的蓄电量的值。此外，也能够使后述的控制器30具有SOC的算出功能。
主蓄电池10经由系统主继电器21a、21b与升压转换器22连接。升压转换器22对主蓄电池10的输出电压进行升压。升压转换器22与变换器23连接，变换器23将来自升压转换器22的直流电力转换为交流电力。
电动发电机(三相交流电动机)25通过接受来自变换器23的交流电力而生成用于使车辆行驶的动能。由电动发电机25生成的动能被传递到驱动轮27。另一方面，在使车辆减速时或使车辆停止时，电动发电机25将车辆制动时产生的动能转换为电能。由电动发电机25生成的交流电力由变换器23转换为直流电力。升压转换器22将变换器23的输出电压降压后向主蓄电池10供给。由此，能够将再生电力蓄积在主蓄电池10中。这样，电动发电机25构成为伴随与主蓄电池10之间的电力的授受(即，主蓄电池10的充放电)而产生车辆的驱动力或制动力。
此外，升压转换器22能够省略。另外，在使用直流电动机作为电动发电机25时，能够省略变换器23。
此外，在由还搭载有发动机(未图示)作为动力源的混合动力汽车来构成电动车辆100的情况下，除了电动发电机25的输出之外，还能够将发动机的输出用于车辆行驶用的驱动力。或者，还能够搭载通过发动机输出来进行发电的电动发电机(未图示)，通过发动机输出来产生主蓄电池10的充电电力。
控制器30例如由电子控制单元(ECU)构成，具有控制部31以及存储部32。控制部31例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)构成。在存储部32中存储有用于使控制部31动作的程序、各种数据。此外，关于存储部32，也能够以能够进行基于控制部31的数据的读取以及写入的方式设置于控制器30的外部。
控制器30控制系统主继电器21a、21b、升压转换器22及变换器23的动作。当点火开关(未图示)从断开切换为接通时，控制器30将系统主继电器21a、21b从断开切换为接通，或者使升压转换器22以及变换器23动作。另外，当点火开关从接通切换为断开时，控制器30使系统主继电器21a、21b从接通切换为断开，或者使升压转换器22、变换器23的动作停止。
而且，电动车辆100具备通信部60、操作部70及输出部80。操作部70包括用于供电动车辆100的用户输入各种动作指令的操作开关。操作部70能够由按钮开关等硬件机构、通过软件形成在触摸面板上的触摸开关构成。输入到操作部70的用户指示被输入到控制器30。
输出部80构成为根据来自控制器30的控制指令来对电动车辆100的用户输出视觉上或听觉上的消息。在本实施方式中，输出部80例如能够由液晶面板等显示装置构成。输出部80例如可以设置于在电动车辆100的用户就座于驾驶席时能够视觉辨认的组合仪表。
图2是示出输出部80中的显示结构的一例的图。如图2所示，输出部80在液晶面板等的显示画面上输出(显示)规定的显示图像。规定的显示图像例如包括显示与速度相关的信息的第一显示区域81、显示与行驶距离相关的信息的第二显示区域82、显示与主蓄电池10的剩余容量相关的信息的第三显示区域83、显示与主蓄电池10的容量维持率相关的信息的第四显示区域84以及显示与所选择的行驶模式相关的信息的第五显示区域85。
在第三显示区域83中，通过斜线区域示出剩余容量的等级，示出当前的SOC比充满电状态的SOC少一个刻度量的状态。
在第四显示区域84中，主蓄电池10的劣化度(容量维持率)以10个阶段显示。在劣化度为初始值的情况下，配置为横向一列的10个矩形形状的图标成为显示状态，根据主蓄电池10的劣化的进展而从右侧的图标起变为非显示状态。
控制器30以规定的定时取得各种信息，并以更新显示内容的方式控制输出部80。
此外，也可以使用触摸面板而将操作部70以及输出部80构成为一体的设备。或者，输出部80也可以在视觉上的消息的基础上或者代替视觉上的消息，而使用扬声器等来输出听觉上的消息。
返回到图1，通信部60具有在与电动车辆100的外部之间形成通信路径210来执行无线通信的功能。通信部60例如能够由车载的无线通信模块构成。
电动车辆100经由基于通信部60的通信路径210而与广域通信网240(代表性的是互联网)连接，由此能够在与数据中心250之间进行双向的数据通信。数据中心250能够经由广域通信网240而在与包括电动车辆100的多个电动车辆之间进行双向的数据通信。数据中心250例如包括存储各种信息的存储部、输出各种信息的输出部(例如包括能够与电动车辆100、用户的便携终端等进行通信的通信装置、显示装置)以及控制存储部及输出部的控制部(均未图示)。
通信部60还具有能够向电动车辆100的外部的服务工具150发送电动车辆100的规定的信息的功能。规定的信息至少包括关于后述的劣化度(容量维持率)的信息。
服务工具150例如通过有线与通信部60连接，从通信部60接收规定的信息。服务工具150例如包括存储各种信息的存储部、输出各种信息的输出部(例如显示装置)以及控制存储部及输出部的控制部(均未图示)。
而且，电动车辆100也可以构成为具备用于通过外部电源40对主蓄电池10进行充电的外部充电功能。在该情况下，电动车辆100还具备充电器28以及充电继电器29a、29b。
外部电源40是设置在车辆的外部的电源，作为外部电源40，例如能够应用商用交流电源。充电器28将来自外部电源40的电力转换为主蓄电池10的充电电力。充电器28经由充电继电器29a、29b与主蓄电池10连接。在充电继电器29a、29b接通时，能够利用来自外部电源40的电力对主蓄电池10进行充电。
外部电源40及充电器28例如能够通过充电电缆45连接。即，在安装充电电缆45时，外部电源40及充电器28电连接，由此能够使用外部电源40对主蓄电池10进行充电。或者，电动车辆100也可以构成为在外部电源40与充电器28之间非接触地传输电力。例如，通过经由外部电源侧的送电线圈(未图示)以及车辆侧的受电线圈(未图示)传输电力，能够通过外部电源40对主蓄电池10进行充电。
这样，在从外部电源40供给交流电力的情况下，充电器28构成为具有将来自外部电源40的供给电力(交流电力)转换为主蓄电池10的充电电力(直流电力)的功能。或者，在外部电源40直接供给主蓄电池10的充电电力的情况下，充电器28仅将来自外部电源40的直流电力传递给主蓄电池10即可。电动车辆100的外部充电的方式没有特别限定。
电动车辆100伴随着主蓄电池10的充放电而行驶。而且，在具有外部充电功能的情况下，在电动车辆100的停车期间对主蓄电池10进行充电。这样，随着使用电动车辆100，主蓄电池10随着时间经过而劣化。然而，已知主蓄电池10的劣化进展根据驾驶员的行驶模式或主蓄电池10的温度状态的履历而较大地变化。因此，在本实施方式的电动车辆中，为了进行后述的主蓄电池10的劣化诊断而如下述那样执行电池使用履历数据的蓄积处理。
图3是用于说明电动车辆的电池使用履历数据的蓄积处理的一例的流程图。按照图3所示的流程图的处理能够由控制器30执行。
参照图3，控制器30通过步骤(以下，将步骤记载为S)100，判定从上次的电池使用履历数据的发送起是否经过了一定时间。例如，通过内置于控制器30的未图示的计时器，能够测定从上次发送电池使用履历数据时起的经过时间。例如，一定时间能够设定为数小时左右、数日左右或几个月左右。
控制器30在经过一定时间之前的期间(在S100中为“否”)，通过S110，继续基于该计时器的计时。此外，如图1所示，控制器30能够经由监视ECU18在任意的定时取得主蓄电池10的电池电流Ib、电池电压Vb及电池温度Tb以及SOC。
若经过一定时间(在S100中为“是”)，则在S120中，控制器30将主蓄电池10的电池使用履历数据蓄积于存储部32。例如，作为电池使用履历数据，能够蓄积表示电池温度Tb、SOC的当前值以及电池负载的电池电流平方值(Ib2)的数据。而且，在S120中，与蓄积电池使用履历数据相应地清除计时器的计数值。
此外，电池使用履历数据能够设为每经过一定时间的各定时的瞬时值数据。或者，也可以将电池温度Tb、SOC以及电池负载等在该一定时间内进行了统计处理而得到的数据(例如，平均值)作为电池使用履历数据存储于存储部32。其结果是，控制器30能够使用存储于存储部32的从主蓄电池10的使用开始(电池新品时)起的电池使用履历数据来进行本车电池的劣化诊断。而且，电池使用履历数据可以经由通信部60发送到数据中心250，也可以在连接有服务工具150时输出到服务工具150。
此外，图3所示的处理通过电动车辆的行驶时(点火开关的接通时)以及非行驶时(点火开关的断开时)来执行。即，在基于电动车辆100的停车的放置时以及电动车辆100的外部充电时也执行图3的处理，在二次电池(主蓄电池10)的使用时间中包含电动车辆100的行驶时间以及非行驶时间这两方。由此，能够定期地取得主蓄电池10的使用履历数据。并且，能够使用所取得的主蓄电池10的电池使用履历数据来推定主蓄电池10的劣化度。因此，能够将高精度的劣化度向电动车辆100的用户等输出。
然而，一般而言，作为二次电池的主蓄电池10的充满电容量具有初始的劣化速度的大小比之后的劣化速度的大小大的特性。因此，当关于主蓄电池10的劣化度向用户等输出高精度的信息时，在开始使用被交货的电动车辆100之后主蓄电池10的劣化度会立即增加这样的信息有时会输出给用户等。其结果是，用户有时会对主蓄电池10的劣化度的变化感到违和感或者误解为主蓄电池10发生了故障。
因此，在本实施方式中，控制器30如下进行动作。即，控制器30使用主蓄电池10的使用履历数据来推定从电动车辆100的使用开始起经过了预先设定的期间的第一时间点的主蓄电池10的第一劣化度。控制器30使用推定出的第一劣化度来设定表示从使用开始起的主蓄电池10的劣化度随时间的变化的劣化曲线。控制器30使用所设定的劣化曲线来推定第一时间点之后的第二时间点的主蓄电池10的第二劣化度。控制器30设定从第一时间点到第二时间点的主蓄电池10的劣化度从初始值向第二劣化度线性地随时间变化的劣化直线。控制器30使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的主蓄电池10的劣化度。控制器30使用所取得的劣化度来设定劣化信息并使输出部80输出劣化信息。在本实施方式中，由控制器30的控制部31、存储部32、输出部80构成“劣化信息输出装置”。
这样，使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的主蓄电池10的劣化度。因此，抑制了在用户取得从输出部80输出的劣化信息的情况下认识到在电动车辆100的使用开始之后主蓄电池10的劣化度立即急剧增加。其结果是，能够抑制取得劣化信息的用户对主蓄电池10的劣化度的变化感到违和感或者误解为主蓄电池10发生了故障。
以下，参照图4说明向用户输出主蓄电池10的劣化信息的处理。图4是示出由控制器30执行的处理的一例的流程图。
在S200中，控制器30判定规定的劣化诊断定时是否到来。规定的劣化诊断定时与从上述的电动车辆100的使用开始起经过了预先设定的期间的第一时间点对应。预先设定的期间例如包括设想从制造出电动车辆100的时间点起到向用户交货为止的几个月左右的期间。在判定为规定的劣化诊断定时到来的情况下(在S200中为“是”)，处理转移到S210。
在S210中，控制器30使用存储于存储部32的电动车辆100的电池使用履历数据来推定主蓄电池10的劣化度。
在本实施方式中，作为一例，例如使用以当前的充满电容量相对于新品时的充满电容量(Ah)的百分率定义的“容量维持率”来定量地评价二次电池的劣化度。根据该定义，应理解，容量维持率越高，二次电池的劣化度越低，容量维持率越低，二次电池的劣化度越高。
如上所述，二次电池的SOC以百分率表示当前的蓄电量相对于当前的充满电容量的比率，因此在容量维持率＜1.0而充满电容量本身降低的情况下，即使是相同的SOC值(例如，SOC＝100％)，实际的蓄电量(Ah)也降低。
在此，使用图5～图7对主蓄电池10的劣化度推定处理的一例进行说明。
图5是示出通过图3所示的控制处理而蓄积的电池使用履历数据的SOC(％)及电池温度Tb的散布图。图5的横轴表示SOC(％)，图5的纵轴表示电池温度(℃)。
参照图5，关于在各定时取得的电池使用履历数据，电池温度Tb及SOC(％)的组合作为散布图的各描绘点而得到。图5的散布图示出主蓄电池10至今为止以怎样的温度以及SOC进行了使用的倾向。
图6是从图5所示的散布图得到的某SOC范围内的电池温度Tb的直方图。
例如，在图6中，使用图5中的SOC为70～80(％)的范围内的电池使用履历数据，示出电池温度Tb的每10(℃)刻度的范围的频率分布。这样，能够按SOC(％)的范围求出与图6同样的频率分布。
而且，由于能够求出各SOC范围的出现频率，所以在各SOC范围内，能够按照该出现频率和与图6同样的每个电池温度范围的频率分布的相乘，求出通过SOC范围以及电池温度范围的组合定义的每个使用区域的发生概率。
图7是说明二次电池的使用区域的定义例的图表。参照图7，通过5(％)刻度的m个(m：2个以上的自然数)的SOC范围和5(℃)刻度的n个(n：2个以上的自然数)电池温度范围的组合，能够定义n×m个使用区域R11～Rmn。
如上所述，能够求出m个SOC范围各自的出现概率，并且在各SOC范围内，能够求出相对于5(℃)刻度的电池温度范围的频率分布。因此，能够按照各SOC范围的出现概率及该SOC范围中的各电池温度范围的出现频率的乘积，算出与各个使用区域R11～Rmn对应的发生频率P11～Pmn。发生频率P11～Pmn的总和为1.0。
一般而言，已知二次电池在高温且高SOC状态持续时相对于时间经过的劣化的进展速度上升。反映这样的二次电池的特性，在各个使用区域R11～Rmn中，能够预先设定主蓄电池10在该区域中使用单位时间(例如1小时)时的单位劣化进展度。在此，单位劣化进展度由每单位时间的容量维持率的降低量(％/h)表示。这样，在存储部32中，与各个使用区域R11～Rmn对应地预先存储有单位劣化进展度C11～Cmn。
而且，当使用从主蓄电池10的使用开始起的累计时间Tt(h)时，使用区域R11～Rmn各自的使用时间由Tt·P11～Tt·Pmn表示。然后，当对使用区域R11～Rmn各自的、单位劣化进展度C11～Cmn与使用时间的积进行合计时，能够通过下述(1)式算出当前时间点的主蓄电池10的劣化度参数R。
R＝1.0-Tt·(P11·C11+...+Pmn·Cmn)(1)
劣化度参数R相当于当前时间点的容量维持率的推定值。在主蓄电池10为新品时，R＝1.0(即，容量维持率为100(％))。应理解，对于式(1)的劣化度参数R，“1.0-R”相当于从使用开始起的充满电容量的降低率(即，劣化度)。以下，使用劣化度参数R来推定二次电池的劣化度，劣化度参数R为越小的值，则主蓄电池10的劣化度越高。
而且，也可以使用电池负载(Ib2)的履历数据而以进一步组合基于充放电循环的劣化度推定的方式，对上述(1)式进行变形。控制器30通过这样的劣化度参数R的算出(S210)，对于主蓄电池10，能够在劣化诊断定时推定当前时间点的劣化度。此外，在图5～图7中只不过说明了劣化度推定处理的一例，只要能够基于过去的电池使用履历数据来算出用于定量地推定当前的劣化度的劣化度参数，则能够使用任意的方法来执行S210的处理。
返回到图4，在S220中，控制器30设定劣化曲线。具体而言，控制器30使用在S210中算出的劣化度参数R来设定主蓄电池10的劣化曲线。
例如，假定容量维持率(劣化度)与经过时间的1/2次方(即，t1/2)成比例地降低(基于所谓的平方根定律)，使用如下的两个条件导出容量维持率与经过时间的关系式(例如容量维持率＝α×(经过时间)1/2+β)：在电动车辆100的使用开始时间点容量维持率为初始值；在劣化诊断定时容量维持率成为使用劣化度参数R算出的容量维持率。控制器30将导出的关系式设定为劣化曲线。
在S230中，控制器30设定劣化直线。具体而言，控制器30使用劣化曲线来推定规定的劣化诊断定时之后的第二时间点的主蓄电池10的容量维持率(劣化度)。即，控制器30在劣化曲线中取得第二时间点的容量维持率。此外，第二时间点是预先设定的时间点，例如也可以设想主蓄电池10的保证期间期满时间点，例如是经过了几年(8年～10年)的时间点。此外，控制器30在设定劣化直线的情况下，将表示劣化直线已设定的标志设为接通状态。
控制器30设定从第一时间点到第二时间点为止的主蓄电池10的容量维持率从初始值(Qa＝100％)向第二时间点的容量维持率线性地随时间变化的劣化直线。控制器30例如导出容量维持率与经过时间的关系式(例如容量维持率＝γ×经过时间+δ)，将导出的关系式设定为劣化直线。
在S240中，控制器30取得从电动车辆100的使用开始起的经过时间。
在S250中，控制器30根据取得的经过时间和劣化直线来取得与取得的经过时间对应的容量维持率。
在S260中，控制器30控制输出部80，以使在输出部80中输出所取得的容量维持率(即，更新为所取得的容量维持率的显示)。
此外，在判定为劣化诊断定时未到来的情况下(在S200中为“否”)，处理转移到S270。在S270中，控制器30判定劣化直线是否已设定。控制器30在表示上述劣化直线已设定的标记为接通状态时，判定为已设定劣化直线。在判定为已设定劣化直线的情况下(在S270中为“是”)，处理转移到S240。
另一方面，在判定为劣化直线未设定完毕的情况下(在S270中为“否”)，处理转移到S280。
在S280中，控制器30控制输出部80，以将初始值Qa作为容量维持率在输出部80中输出(显示)。
参照图8对基于以上那样的结构及流程图的本实施方式的电动车辆100的动作进行说明。
图8是示出容量维持率随时间的变化的时序图。图8的纵轴表示容量维持率。图8的横轴表示经过时间。图8的LN1(实线)表示劣化曲线。图8的LN2(双点划线)表示劣化直线。
在制造电动车辆100的时间t(0)的时间点，主蓄电池10的容量维持率成为初始值Qa(＝100％)。并且，在电动车辆100被搬运到经销商等时，每当为了移动而使用电动车辆100时，实际的容量维持率从初始值Qa开始降低。在电动车辆100中，每经过一定时间(在S100中为“是”)，蓄积电池使用履历数据，并发送至控制器30(S120)。
在直到成为时间t(1)为止的期间，判定为劣化诊断定时未到来(在S200中为“否”)，并且判定为劣化直线未设定完毕(在S270中为“否”)，因此在输出部80中输出(显示)初始值Qa作为容量维持率(S280)。
另一方面，在时间t(1)，在判定为劣化诊断定时到来的情况下(在S200中为“是”)，从电池使用履历数据如图8的B点所示推定当前的容量维持率Qb(S210)，使用推定出的时间t(1)的容量维持率来设定劣化曲线(S220)。
具体而言，使用A点和B点如上所述导出容量维持率与经过时间的关系式，将导出的关系式设定为劣化曲线(图8的LN1)。
然后，根据所设定的劣化曲线推定作为第二时间点的时间t(3)的容量维持率Qc(参照图8的C点)。然后，将从时间t(1)到时间t(3)的主蓄电池10的容量维持率从初始值Qa(参照图8的D点)向时间t(3)的容量维持率Qc(参照图8的C点)线性地随时间变化的直线(图8的LN2)设定为劣化直线(S230)。
在设定劣化直线后(在S270中为“是”)，控制器30取得经过时间(S240)，根据经过时间和劣化直线取得容量维持率(S250)，更新输出部80的容量维持率的显示(S260)。例如，在时间t(2)，不是取得劣化曲线上的容量维持率Qe(参照图8的E点)，而是取得劣化直线上的容量维持率Qf(参照图8的F点)，更新输出部80的容量维持率的显示。
如上所述，根据本实施方式的电动车辆100，使用劣化直线取得与第一时间点以后的经过时间对应的主蓄电池10的容量维持率(劣化度)。因此，抑制了在用户取得从输出部80输出的劣化信息的情况下认识到在电动车辆100的使用开始之后主蓄电池10的劣化度立即急剧增加。其结果是，能够抑制取得劣化信息的用户对主蓄电池10的劣化度的变化感到违和感或者误解为主蓄电池10发生了故障。因此，能够提供以不使用户产生误解的方式输出二次电池的劣化信息的劣化信息输出装置及劣化信息输出方法。
以下，对变形例进行记载。
在上述实施方式中，说明了在电动车辆100中进行使用电池使用履历数据来设定劣化直线并使用所设定的劣化直线来更新容量维持率的显示的处理的情况，但例如也可以由数据中心250或者服务工具150进行。
例如，电池使用履历数据从通信部60经由通信路径210及广域通信网240发送到数据中心250，并存储于数据中心250的存储部。然后，通过数据中心250的控制部使用电池使用履历数据来算出劣化度，基于算出的劣化度设定劣化直线，使用所设定的劣化直线而将容量维持率设定为劣化信息。并且，也可以从输出部向电动车辆100或者用户的便携终端输出设定的劣化信息。
或者，电池使用履历数据从通信部60发送到服务工具150，并存储于服务工具150的存储部。然后，通过服务工具150的控制部使用电池使用履历数据来算出劣化度，根据算出的劣化度设定劣化直线，使用所设定的劣化直线而将容量维持率设定为劣化信息。并且，也可以从服务工具150的显示装置等输出部输出设定的劣化信息。
而且，在上述实施方式中，说明了基于平方根定律来设定劣化曲线的情况，但例如也可以使用预先设定的基准劣化曲线来设定劣化曲线。
具体而言，控制器30例如也可以使用劣化度参数R对具有根据包括二次电池的种类等的主蓄电池10的特性、电动车辆100的车种等而预先设定的形状的基准劣化曲线进行修正。基准劣化曲线例如能够基于在标准的使用履历下的实验中的随时间劣化数据而预先制定。例如，用于定义基准曲线的信息能够存储于存储部32。劣化曲线例如也可以通过在规定的劣化诊断定时以使容量维持率成为与劣化度参数R对应的容量维持率的方式将基准曲线向容量维持率增减的方向进行放大修正或缩小修正。
而且，在上述实施方式中，说明了主蓄电池10的容量维持率表示劣化度的情况，但例如，当充满电容量因主蓄电池10的劣化而降低时，主蓄电池10为充满电状态时的可行驶距离的上限值也会降低，因此主蓄电池10为充满电状态时的可行驶距离的上限值也可以表示劣化度。
而且，在上述实施方式中，说明了将主蓄电池10的充满电容量的单位设为“Ah”，其容量维持率(电流容量维持率)表示劣化度，但例如也可以将主蓄电池10的充满电容量的单位设为“Wh”，其容量维持率(电力容量维持率)表示劣化度。
此外，上述的变形例也可以将其全部或一部分组合来实施。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围由请求保护的范围来表示，意在包括与请求保护的范围等同的意思以及范围内的所有变更。

Claims (2)

1.一种劣化信息输出装置，具备：
存储部，用于蓄积作为电动车辆的动力源而搭载的二次电池的使用履历数据；
输出部，输出与所述二次电池的劣化度相关的劣化信息；以及
控制部，设定所述劣化信息并使所述输出部输出所述劣化信息，
所述控制部使用所述使用履历数据来推定从所述电动车辆的使用开始时即初始时间点起经过了预先设定的期间的第一时间点的所述二次电池的第一劣化度，
所述控制部使用表示在所述初始时间点具有初始劣化度的点和表示在所述第一时间点具有所述第一劣化度的点来设定表示从所述使用开始起的所述二次电池的劣化度随时间的变化的劣化曲线，
所述控制部使用所述劣化曲线来推定所述第一时间点之后的第二时间点的所述二次电池的第二劣化度，
所述控制部使用表示在所述第一时间点具有所述初始劣化度的点和表示在所述第二时间点具有所述第二劣化度的点来设定从所述第一时间点到所述第二时间点为止所述二次电池的劣化度线性地随时间变化的劣化直线，
所述控制部使用所述劣化直线取得与所述第一时间点以后的经过时间对应的所述二次电池的劣化度来设定所述劣化信息。
2.一种劣化信息输出方法，包括：
蓄积作为电动车辆的动力源而搭载的二次电池的使用履历数据的步骤；
使用所述使用履历数据来推定从所述电动车辆的使用开始时即初始时间点起经过了预先设定的期间的第一时间点的所述二次电池的第一劣化度的步骤；
使用表示在所述初始时间点具有初始劣化度的点和表示在所述第一时间点具有所述第一劣化度的点来设定表示从所述使用开始起的所述二次电池的劣化度随时间的变化的劣化曲线的步骤；
使用所述劣化曲线来推定所述第一时间点之后的第二时间点的所述二次电池的第二劣化度的步骤；
使用表示在所述第一时间点具有所述初始劣化度的点和表示在所述第二时间点具有所述第二劣化度的点来设定从所述第一时间点到所述第二时间点为止所述二次电池的劣化度线性地随时间变化的劣化直线的步骤；
使用所述劣化直线取得与所述第一时间点以后的经过时间对应的所述二次电池的劣化度来设定与所述二次电池的劣化度相关的劣化信息的步骤；以及
输出所述劣化信息的步骤。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019181628A1 (ja) * 2018-03-20 2021-02-04 本田技研工業株式会社 バッテリ
JP7380440B2 (ja) * 2020-06-18 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 車両診断システムおよび車両
JP7322856B2 (ja) * 2020-11-02 2023-08-08 トヨタ自動車株式会社 充電制御システム、充電制御装置および充電制御プログラム
JP2024041504A (ja) * 2022-09-14 2024-03-27 カワサキモータース株式会社 バッテリ管理方法、バッテリ管理プログラム、記憶制御装置および移動体

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004199325A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Sony Corp 情報処理装置
CN102129039B (zh) * 2005-09-16 2013-01-16 古河电气工业株式会社 二次电池劣化判定方法、二次电池劣化判定装置、及电源系统
JP4238875B2 (ja) * 2006-02-10 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車用電池寿命評価装置
DE112013005733T5 (de) * 2012-11-30 2015-09-10 Gs Yuasa International Ltd. Performanzverschlechterungs-Erfassungsvorrichtung und Performanzverschlechterungs-Erfassungsverfahren für eine Energiespeichereinrichtung sowie Energiespeichersystem
WO2014103705A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 三菱電機株式会社 蓄電デバイスの寿命予測装置及び蓄電デバイスの寿命予測方法
US9559390B2 (en) * 2013-12-19 2017-01-31 Ford Global Technologies, Llc Battery degradation accumulation methods
JP2017020923A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 スズキ株式会社 バッテリの劣化状態推定装置
JP6807014B2 (ja) * 2016-04-01 2021-01-06 株式会社Ｇｓユアサ 推定装置、推定方法
JP2018029430A (ja) * 2016-08-17 2018-02-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6939088B2 (ja) 2017-05-24 2021-09-22 株式会社デンソーエアクール 熱交換器

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