CN111902996B - 劣化状态判定装置以及劣化状态判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在不存在作为对象的二次电池自身的特性参数的初始测定结果的情况下也能够判定该二次电池的劣化状态的装置等。通过将表示二次电池(220)的特性的多个特性参数p各自的本次测定值p(k)输入到初始特性模型，计算第一特性参数的初始特性推定值p1(0←k)，作为该初始特性模型的输出。根据第一特性参数的测定值p1(k)的本次时间序列P1(i)，计算表示对象的本次状态的第一指标值F1(i)。根据第一特性参数的初始特性推定值p1(0←k)的本次时间序列P1(0←k，i)，计算表示对象的过去状态的第二指标值F2(i)。根据第一指标值F1(i)和第二指标值F2(i)，判定对象的劣化状态。

Description

劣化状态判定装置以及劣化状态判定方法
技术领域
本发明涉及一种对锂离子电池等二次电池的劣化状态进行判定的系统等。
背景技术
已提出如下的技术方法：基于二次电池的电流值、电压值和周围温度的本次测定结果，推定二次电池的电气等效电路模型中的模型参数的值，由此诊断该二次电池的劣化(参照专利文献1)。
[现有技术文献]
专利文献
专利文献1：日本特开2017-016991号公报
发明内容
-发明所要解决的技术问题-
但是，根据该现有技术，基于模型参数的推定值的时间序列的变化量来诊断二次电池的劣化，因此，为了判定二次电池从初始状态劣化了何种程度，以该二次电池自身的初始电流值等的测定为前提。因此，在不存在作为对象的二次电池自身的电流值等的初始测定结果的情况下，难以进行该二次电池的劣化状态的判定。
因此，本发明的目的在于提供一种即使在不存在作为对象的二次电池自身的特性参数的初始测定结果的情况下也能够判定该二次电池的劣化状态的装置等。
-用于解决技术问题的手段-
本发明的劣化状态判定装置，其特征在于，具备：第一运算处理单元，其通过将表示二次电池的特性的多个特性参数各自的本次测定值输入到表示与所述二次电池相同规格的参考用二次电池的初始特性的初始特性模型，计算所述多个特性参数中的第一特性参数的初始特性推定值，作为所述初始特性模型的输出；第二运算处理单元，其根据所述第一特性参数的测定值的本次时间序列，计算表示对象的本次状态的第一指标值，并且根据由所述第一运算处理单元计算出的所述第一特性参数的初始特性推定值的本次时间序列，计算表示所述对象的初始状态的第二指标值；以及第三运算处理单元，其根据由所述第二运算处理单元计算出的所述第一指标值和所述第二指标值，判定所述二次电池的以初始状态为基准的劣化状态。
-发明效果-
根据本发明的劣化状态判定装置，根据对象的第一特性参数和第二特性参数各自的“本次测定值(判定对象时间点的测定值)”，按照表示该对象的特性的初始特性模型来计算第一特性参数的“初始特性推定值(作为初始状态的推定值)”。进一步，根据第一特性参数的测定值的本次时间序列(包含判定对象时间点的判定对象期间内的测定值的时间序列)来计算“第一指标值”，根据第一特性参数的初始特性推定值的本次时间序列(包含判定对象时间点的判定对象期间内的初始特性推定值的时间序列)来计算“第二指标值”。然后，根据“第一指标值”和“第二指标值”，判定对象的劣化状态。
因此，即使在不存在劣化状态的判定对象本身的特性参数的初始或过去的测定结果的情况下，也能够判定该对象的劣化状态。
附图说明
图1是关于作为本发明的一个实施方式的劣化状态判定装置的结构的说明图。
图2是表示劣化状态判定装置的功能的框图。
图3是关于电池的电气等效电路模型的一个例子的说明图。
图4是关于作为本发明的一个实施方式的劣化状态判定方法的说明图。
图5是关于用于计算第一指标值和第二指标值的积分区间的说明图。
图6是关于劣化诊断信息的输出例的说明图。
图7是本发明的劣化状态判定方法的时序图。
图8是现有技术的劣化状态判定方法的时序图。
图9是关于构成二次电池模块的多个二次电池各自的特性参数的变化方式的例示图。
具体实施方式
(劣化状态判定装置的结构)
图1所示的作为本发明的一个实施方式的劣化状态判定装置100由能够经由网络与对象设备200进行通信的一个或多个服务器构成。劣化状态判定装置100对作为电源搭载于对象设备200的二次电池220的劣化状态进行判定。
劣化状态判定装置100具备：输入单元102、输出单元104、第一运算处理单元110、第二运算处理单元120和第三运算处理单元130。
输入单元102从搭载有二次电池220的对象设备200接收特性参数的测定值。输出单元104将二次电池220的劣化状态的判定结果或根据其生成的劣化诊断信息发送到对象设备220。
第一运算处理单元110、第二运算处理单元120和第三运算处理单元130分别由处理器(运算处理装置)、存储器(存储装置)和I/O电路等构成。在该存储器或与其不同的存储装置中，除了表示二次电池220的特性的特性参数等各种数据以外，还存储保持有程序(软件)。用于识别二次电池220或搭载其的对象设备200的种类的多个标识符的每一个与多个模型的每一个建立对应而存储保持在存储器中。处理器从存储器读取所需的程序和数据，并根据该数据执行按照该程序的运算处理，由此执行分配给各运算处理单元110、120、130的任务。
第一运算处理单元110通过将表示二次电池220的特性的多个特性参数p＝(p1，...pn)各自的本次测定值p(k)输入到初始特性模型，计算多个特性参数p中的第一特性参数p1的初始特性推定值p1(0←k)，作为初始特性模型的输出。“初始特性模型”表示按照规格或种类区分的二次电池的初始特性。初始特性模型通过函数G由关系式(110)表示。
p1(0←k)＝G(p(k))...(110)
函数G也可以由关系式(111)定义为将作为与多个特性参数p的本次测定值p(k)对应的第一初始特性参数q1(p(k))的因变量的第二初始特性参数q2(q1(p(k)))、以及与第一特性参数p1不同的第二特性参数p2的本次测定值p2(k)作为主变量的多元函数G1。
G＝G1(q2(q1(p(k)))，p2(k))...(111)
除了第二初始特性参数q2(q1(p(k)))和第二特性参数p2的本次测定值p2(k)之外，函数G还可以由关系式(112)定义为将第二特性参数p2的测定值p2(j)成为0的时间点t＝j时的第一特性参数p1的测定值p1(j)作为主变量的多元函数G2。
G＝G2(q2(q1(p(k)))，p1(j)，p2(k))...(112)
第二运算处理单元120根据二次电池220的多个特性参数p的测定值p(k)的时间序列P(i)＝{p(i)|i＝k，k+1，...}，计算按照多元函数f(p)计算出的值f(p(k))＝f(p1(k))，p2(k)，...)的累积值或时间积分值，作为第一指标值F1(参照关系式(121))。
F1＝∑kf(p(k))...(121)
第二运算处理单元120根据第一特性参数p1的初始特性推定值p1(0←k)和其他特性参数pu(u＝2，3，...)的测定值pu(k)，计算按照相同的多元函数f(p)计算出的值f(p1(0←k)，p2(k)，...)的累积值或时间积分值，作为第二指标值F2(参照关系式(122))。
F2＝∑kf(V(0←k)，I(k)，T(k))...(122)
第三运算处理单元130根据第一指标值F1(i)和第二指标值F2(i)，按照关系式(130)来计算二次电池220的劣化度D(i)。
D(i)＝{F2(i)-F1(i)}/F2(i)...(130)
对象设备200具备输入接口202、输出接口204、控制装置210、二次电池220和传感器组222。对象设备200包括个人计算机、便携式电话(智能手机)、家电产品或电动自行车等移动体等以二次电池220为电源的所有设备。
控制装置210由处理器(运算处理装置)、存储器(存储装置)和I/O电路等构成。在该存储器或与其不同的存储装置中，存储保持有特性参数的测定值的时间序列等各种数据。控制装置210按照由二次电池220供给的电力进行动作，在通电状态下控制对象设备200的动作。对象设备200的动作包括构成该对象设备200的致动器(电动式致动器等)的动作。构成控制装置210的处理器从存储器读取所需的程序和数据，并根据该数据执行按照该程序的运算处理，由此执行所分配的任务。
二次电池220例如是锂离子电池或单元电池，也可以是镍镉电池等其他二次电池。传感器组222除了二次电池220的特性参数以外，还测定对象设备200的控制所需的参数的值。传感器组222例如由输出与二次电池220的电压、电流和温度分别对应的信号的电压传感器、电流传感器和温度传感器构成。
劣化状态判定装置100也可以搭载于对象设备200。在该情况下，软件服务器(省略图示)也可以通过对构成对象设备200所具备的控制装置210的运算处理装置发送劣化判定用软件，对该运算处理装置赋予作为劣化状态判定装置100的功能。
(各运算处理单元的结构)
在图2中示出了表示各运算处理单元110、120、130的功能的框图。
第一运算处理单元110具备作为第一初始特性模型参数存储部112、第二初始特性模型参数初始特性推定值计算部114和第一特性参数初始特性推定值计算部116的功能。第二运算处理单元120具备作为第一指标值计算部121和第二指标值计算部122的功能。第三运算处理单元130具备作为劣化度计算部的功能。
第一初始特性模型参数存储部112对表示与参考用二次电池相同规格或相同种类的任意二次电池的初始特性的第一初始特性模型参数q1(p)进行存储保持。第一初始特性模型参数q1(p)具有用于识别二次电池的规格或种类的多个标识符ID和与多个特性参数p的各种测定值p对应的多个值。
在本实施方式中，测定二次电池220的端子间电压V、电流I和温度T，作为特性参数p＝(p1，p2，p3)。特性参数p＝(p1，p2，p3)可以是(V，T，I)、(I，V，T)、(I，T，V)、(T，I，V)或(T，V，I)。特性参数p可以是两个，即(p1，p2)，也可以是四个以上，即(p1，...pN)(4≤N)。
例如，通过在图3所示的电气等效电路模型中应用第一初始特性模型参数q1来定义初始特性模型。该电气等效电路由电动势V0的内部电源和电阻值r的内部电阻构成。二次电池220的电气等效电路模型的电气特性根据二次电池220的端子间电压V、电流I、内部电源的电动势V0和内部电阻的电阻值r，按照关系式(210)来定义。
V＝V0-I·r...(210)
规格不同的多个参考用二次电池的电压V(第一特性参数p1)、电流I(第二特性参数p2)和温度T(第三特性参数p3)与初始状态下的该二次电池的内部电阻的电阻值r的关系，根据基准电压Va、基准电流Ia和基准温度Ta，由关系式(212)近似地表示。
Figure GDA0002833064420000061
在基准电流Ia＝0的情况下，基准电压Va相当于内部电源的电动势V0，因此关系式(212)由关系式(214)表示。
Figure GDA0002833064420000062
测定初始状态下的二次电池的电压V、电流I和温度T，基于该测定结果，按照p＝(V，I，T)的每个组合，计算偏微分系数
Figure GDA0002833064420000063
(s＝1，2，3)。这样相对于任意的p计算出的偏微分系数
Figure GDA0002833064420000064
作为第一初始特性模型参数q1(p)存储保持在第一初始特性模型参数存储部112中。也可以基于离散的偏微分系数
Figure GDA0002833064420000065
的计算结果，通过连续函数近似表达针对p＝(V，I，T)的
Figure GDA0002833064420000066
将该连续函数作为第一初始特性模型参数q1(p)存储保持在第一初始特性模型参数存储部112中。[01]也可以以考虑了内部电阻的瞬态响应特性的形式构建电气等效电路模型。例如，如图3的右上部分所示，也可以通过将电阻(电阻值Rs)和三个复合电阻(阻抗Z1，Z2，Z3)串联连接而构成内部电阻。第一复合电阻由电阻(电阻值R0)和电感器(电感L0)的并联电路构成。第二复合电阻由电阻(电阻值R1)和电容器(电容C1)的并联电路构成。第三复合电阻由一对电阻(电阻值R2)和电阻(阻抗ZW)的串联电路与电容器(电容C2)的并联电路构成。内部电阻的电阻值r根据关系式(216)来定义。
r＝Rs+Z1(L0，R0)+Z2(C1，R1)+Z3(C2，R2+ZW)...(216)
在该情况下，Rs、Z1、Z2和Z3分别以与式(12)相同的形式近似，由此，相对于任意的p_m＝(V_m，I_m，T_m)计算出的偏微分系数
Figure GDA0002833064420000072
(Z＝Rs，Z1，Z2，Z3)也可以作为第一初始特性模型参数q1(V，I，T)存储保持在第一初始特性模型参数存储部112中。
第二初始特性模型参数初始特性推定值计算部114，除了二次电池220的标识符ID以外，还从第一初始特性模型参数存储部112读取与多个特性参数V、I和T各自的本次测定值(V(k)，I(k)，T(k))对应的第一初始特性模型参数q1。第二初始特性模型参数初始特性推定值计算部114根据二次电池220的多个特性参数的本次测定值p(k)＝(V(k))，I(k)，T(k))和与该本次测定值p(k)对应的第一初始特性模型参数q1(p(k))，按照关系式(218)来计算内部电阻的电阻值r，作为第二初始特性模型参数q2的本次初始特性推定值q2(0←k)。
Figure GDA0002833064420000071
第一特性参数初始特性推定值计算部116根据二次电池220的电流测定值I(t)为0的最后的时间点t＝j时的电压V的测定值V(j)即基准测定值V0(j)、电压V的本次测定值V(k)、以及内部电阻的本次初始特性推定值r(0←k)，按照关系式(220)来计算电压V的本次初始特性推定值V(0←k)(参照关系式(112))。
V(0←k)＝V0(j)-I(k)·r(0←k)...(220)
二次电池220的电压V的测定值V(j)存储保持在构成第一特性参数初始特性推定值计算部116的存储部中。然后，在二次电池220的电流测定值I(t)成为0的情况下，该时间点的二次电池220的电压V的测定值V(j)作为初始特性模型中的内部电源的本次电动势V0(k)覆盖保存在该存储部中。
第一运算处理单元110通过将表示二次电池220的特性的多个特性参数p＝(p1，...pn)各自的本次测定值p(k)＝(p1(k)，...pn(k))输入到表示初始特性模型的函数G，计算多个特性参数p中的第一特性参数p1的本次初始特性推定值p1(0←k)，作为该初始特性模型的输出G(p(k))。该函数G例如是通过将关系式(122)代入关系式(14)的右边第二项而得到的函数。
第一指标值计算部121根据二次电池220的特性参数p的测定值p(k)＝(V(k)，I(k)，T(k))，计算按照多元函数f(p)计算出的值f(V(k)，I(k)，T(k))的累积值或时间积分值，作为第一指标值F1(参照关系式(121))。第二指标值计算部122根据电压V的初始特性推定值V(0←k)、电流I的测定值I(k)和温度T的测定值T(k)，计算按照相同的多元函数f(V，I，T)计算出的值f(V(0←k)，I(k)，T(k))的累积值或时间积分值，作为第二指标值F2(参照关系式(122))。
在图5中，初始状态下的二次电池220的电压V(第一特性参数p1(t))的时间变化方式用实线表示，劣化状态下的二次电池220的电压V的时间变化方式用虚线表示。如图5所示，也可以采用任意的期间作为累积区间或积分区间[t1，t2]。也可以采用从电流I成为0的最后的时间点起的经过期间在规定期间以内的区间作为该累积区间。
也可以代替该函数f，至少按照以电压V(第一特性参数p1)为主变量的函数F1(V)、f2(V，I)和f3(V，T)中的至少一个，与关系式(121)、(122)同样地，通过对该函数(因变量)的值进行累积或积分来计算第一指标值F1和第二指标值F2。
第三运算处理单元130(劣化度计算部)根据第一指标值F1(i)和第二指标值F2(i)，按照关系式(130)来计算二次电池220的劣化度D(i)。
(劣化状态判定方法)
对由上述结构的劣化状态判定装置执行的对象的劣化状态判定方法进行说明。
在对象设备200中，通过通电状态的控制装置210判定是否满足第一条件(图4/步骤202)。作为“第一条件”，采用在对象设备200中通过输入接口202请求了二次电池220的劣化状态判定、在对象设备200中起动了规定的应用软件、二次电池220的特性参数的测定值表示第一变化方式等条件。
在判定为不满足第一条件的情况下(图4/步骤202...NO)，再次执行第一条件的充分性判定处理(图4/步骤202)。也可以省略第一条件的充分性判定处理(图4/步骤202)。
在判定为满足第一条件的情况下(图4/步骤202...YES)，根据传感器组222的输出信号，获取表示二次电池220的特性的多个特性参数p的测定值p(k)＝(V(k)，I(k)，T(k))(图4/步骤204)。“k”是表示与采样周期对应的离散时刻的指数。测定二次电池220的电压V，作为第一特性参数p1。测定二次电池220的电流I(包括充电电流和放电电流)，作为第二特性参数p2。测定二次电池220的温度T(壳体的周围温度或表面温度)，作为第三特性参数p3。在该测定的过程中，电流I成为0的最后的时间点t＝j时的电压V的测定值V(j)作为基准测定值V0(j)存储保持在存储器中。
接着，通过控制装置210判定是否满足第二条件(图4/步骤206)。作为“第二条件”，采用从最后判定为满足第一条件的第一时间点到经过了规定时间的第二时间点、表示特性参数p(k)的测定结果的数据的从第一时间点起的累计值达到了阈值、由传感器组222测定的二次电池220的特性参数的测定值表示第二变化方式等条件。
在判定为不满足第二条件的情况下(图4/步骤206...NO)，指数k增加“1”(图4/步骤208)，在此基础上获取各特性参数Ps(s＝1，2，3)的测定值Ps(k)(图4/步骤204)。此时，特性参数Ps的测定值Ps(k)的本次时间序列Ps(i)＝{Ps(i)|i＝k，k+1，...}累积地存储保持在存储器中。
在判定为满足第二条件的情况下(图4/步骤206...YES)，通过构成输出接口204的发送装置从对象设备200向劣化状态判定装置100发送特性参数Ps的测定值Ps(k)的本次时间序列Ps(i)(图4/步骤210)。此时，还从对象设备200向劣化状态判定装置100发送用于识别二次电池220的规格或种类的标识符ID和电压V的基准测定值V0(j)。相应于该发送，指数i增加“1”(图4/步骤212)，在此基础上再次执行第一条件的充分性判定以后的处理(参照图4/步骤202→步骤204→...步骤210)。
也可以省略第二条件的充分性判定处理(图4/步骤206)，将特性参数Ps的本次测定值Ps(k)与标识符ID和电压V的基准测定值V0(j)一起从对象设备200依次发送到劣化状态判定装置100。
在劣化状态判定装置100中，输入接口202接收特性参数Ps(k)的测定值的本次时间序列Ps(i)、标识符ID和电压V的基准测定值V(j)(图4/步骤102)。
第一运算处理单元110(第二初始特性模型参数计算部114)从存储器(图2/第一初始特性模型参数存储部112)读取标识符ID和与特性参数p的测定值p(k)对应的第一初始特性模型参数q1(p(k))(图4/步骤104)。第一初始特性模型参数q1是上述关系式(12)中的偏微分系数
Figure GDA0002833064420000101
第一运算处理单元110(第二初始特性模型参数计算部114)根据二次电池220的特性参数p的本次测定值p(k)和第一初始特性模型参数q1(p(k))，按照关系式(122)来计算初始状态模型中的二次电池的内部电阻的电阻值r的本次初始特性推定值r(0←k)，作为第二初始特性模型参数q2(0←k)(图4/步骤106)。
第一运算处理单元110(第一特性参数初始特性推定值计算部116)根据电压V的基准测定值V0(j)、电流I的本次测定值I(k)和初始模型中的内部电阻的电阻值r的本次初始特性推定值r(0←k)，按照关系式(220)来计算电压V的本次初始特性推定值V(0←k)(图4/步骤108)。
第二运算处理单元120(第一指标值计算部121)至少根据作为第一特性参数p1的电压V的测定值V(k)的本次时间序列V(i)，例如按照关系式(121)来计算第一指标值F1(i)(图4/步骤110)。第二运算处理单元120(第二指标值计算部122)至少根据作为第一特性参数p1的电压V的测定值V(k)的本次时间序列V(i)，例如按照关系式(122)来计算第二指标值F2(i)(图4/步骤110)。
第三运算处理单元130(劣化度计算部)根据第一指标值F1(i)和第二指标值F2(i)，例如按照关系式(130)来计算二次电池220的劣化度D(i)(图4/步骤112)。
第三运算处理单元130生成与二次电池220的劣化度D(i)相应的劣化诊断信息Inf(D(i))(图4/步骤114)。通过构成输出单元104的发送装置从劣化状态判定装置100向对象设备200发送诊断信息Inf(D(i))(图4/步骤116)。
在对象设备200中，构成输入接口202的接收装置接收劣化诊断信息Inf(D(i))(图4/步骤222)。在构成输出接口204的显示器装置上输出显示劣化诊断信息Inf(D(i))(图4/步骤224)。由此，例如，如图6所示，除了表示二次电池220的劣化度D(i)的图表显示以外，还在显示器装置上显示与“电池的劣化度为30％。建议在150天后更换。”这样的与劣化度D(i)相应的应对方法等相关的消息。
(效果)
根据本发明的劣化状态判定装置和劣化状态判定方法，省略劣化状态的判定对象本身即二次电池220的初始时间点/初始期间内的特性参数p的测定，如图5和图7所示，根据具有任意的起点和终点的本次期间t＝t1～t2内的特性参数p的测定结果来判定二次电池220的劣化状态。因此，能够实现二次电池220的劣化状态判定所需的期间的缩短。
相对于此，根据上述现有技术，为了判定二次电池220的劣化状态，如图8所示，不仅需要使用一定期间t＝tx1～tx2内的二次电池220的特性参数p＝(V，I，T)的测定值的本次时间序列，还需要使用本次以前(例如初始状态)的一定期间t＝T01～T02内的二次电池220的特性参数p＝(V，I，T)的测定值的过去时间序列。
(本发明的其他实施方式)
上述实施方式中的二次电池220的劣化状态判定方法也可以应用于构成一个或共同的二次电池模块(例如电池)的相同规格的多个二次电池(单元电池)的每一个。
也可以针对构成共同的二次电池模块的多个二次电池的每一个，在相互不重复的多个期间的每一个期间内测定多个特性参数p的本次测定值p(k)。如图9所示，考虑构成二次电池模块的第一至第四二次电池各自的特性参数p(在此是作为第一特性参数p1的电压V)发生变化的情况。在此，为了便于观察四个特性参数p的曲线，将该四个曲线在纵轴方向上错开表示，并不意味着第一二次电池的第一特性参数p1的值始终高于其他二次电池的值。
在该情况下，各二次电池的特性参数p的测定期间被控制为相互不重复。第{mod(n，4)+1}二次电池(n＝1，2，3，4)的特性参数p的测定期间的开始时间点比第n二次电池的特性参数p的测定期间的结束时间点靠后。然后，按照上述顺序判定各二次电池的劣化状态(参照图4)。构成二次电池模块的二次电池的个数比4少的情况和比4多的情况是相同的。
在上述其他实施方式中，也可以针对构成一个二次电池模块的多个二次电池中的、构成表示劣化状态的劣化度D(i)为规定值以上的劣化二次电池组的一个二次电池或多个二次电池的每一个，判定劣化状态。即，构成二次电池模块的多个二次电池中的劣化度比较高的二次电池与其他二次电池相比，优先判定劣化状态。
-符号说明-
100：劣化状态判定装置；102：输入单元；104：输出单元；110：第一运算处理单元；112：第一初始特性模型参数存储部；114：第二初始特性模型参数初始特性推定值计算部；116：第一特性参数初始特性推定值计算部；120：第二运算处理单元；121：第一指标值计算部；122：第二指标值计算部；130：第三运算处理单元(劣化度计算部)；200：对象设备；202：输入接口；204：输出接口；210：控制装置；220：二次电池；222：传感器组。

Claims (6)

1.一种劣化状态判定装置，其特征在于，具备各自通过处理器构成的第一运算处理单元、第二运算处理单元及第三运算处理单元，
所述第一运算处理单元，根据与二次电池连接的电压传感器及电流传感器各自的输出，取得作为表示所述二次电池的特性的多个特性参数的电压V或电流I各自的测定值，并基于作为所述多个特性参数(V，I)各自的判定对象时间点k的测定值的本次测定值(V(k)，I(k))，根据将所述多个特性参数(V，I)作为主变量且表征初始特性模型的多元函数G，作为所述初始特性模型的输出，将所述多个特性参数(V，I)之中的与作为第一特性参数的电压V的判定对象时间点k相比为过去初始时间点0处的值计算为初始特性推定值V(0←k)，其中所述初始特性模型表示与所述二次电池相同规格的参考用二次电池的初始特性，所述初始特性模型通过所述多元函数G由以下关系式来表示，
p1(0←k)＝G(p(k))
其中，p1(0←k)是多个特性参数中的第一特性参数p1的初始特性推定值；
所述第二运算处理单元，根据由所述第一运算处理单元取得的所述第一特性参数的测定值V(k)，计算将所述第一特性参数V作为主变量的指定函数f的值f(V(k))，将遍及包含所述判定对象时间点k的判定对象期间的整个期间的指定函数f的值的累积值∑kf(V(k))或积分值计算为表示所述二次电池的本次状态的第一指标值F1，并且根据由所述第一运算处理单元计算出的所述第一特性参数的初始特性推定值V(0←k)，计算所述指定函数f的值f(V(0←k))，将所述指定函数f的值f(V(0←k))遍及整个所述判定对象期间的累积值∑kf(V(0←k))或积分值计算为表示所述二次电池的初始状态的第二指标值F2；
所述第三运算处理单元，根据由所述第二运算处理单元计算出的所述第一指标值F1和所述第二指标值F2的偏差越大、则以所述二次电池的初始状态为基准的劣化度就变得越高的如下计算式来计算该劣化度D，
D(i)＝{F2(i)-F1(i)}/F2(i)，
所述第一运算处理单元，
根据所述多个特性参数中的至少一个特性参数的本次测定值(V(k)，I(k))和决定所述参考用二次电池的内部电阻r的初始特性的第一初始特性模型参数
Figure FDA0003545321020000021
计算决定所述二次电池的内部电阻r的初始特性的第二初始特性模型参数
Figure FDA0003545321020000022
Figure FDA0003545321020000023
并且，根据作为与所述第一特性参数不同的第二特性参数的电流I的本次测定值I(k)和所述第二初始特性模型参数的本次计算值
Figure FDA0003545321020000024
Figure FDA0003545321020000025
计算作为所述第一特性参数的电压V的本次初始特性推定值V(0←k)，
所述第一运算处理单元除了根据作为第二特性参数的电流I的本次测定值I(k)和所述第二初始特性模型参数的本次计算值
Figure FDA0003545321020000026
Figure FDA0003545321020000027
之外，还根据作为所述第二特性参数的电流I的测定值为0的最后时间点即基准时间点j的作为所述第一特性参数的电压V的测定值即基准测定值V(j)，计算作为所述第一特性参数的电压V的本次初始特性推定值V(0←k)，
所述劣化状态判定装置还具备：
输入单元，其从搭载有所述二次电池的对象设备接收所述多个特性参数各自的测定值(V(k)，I(k))；以及
输出单元，其将由所述第三运算处理单元计算出的表示所述二次电池的劣化度D的劣化诊断信息发送到所述对象设备。
2.根据权利要求1所述的劣化状态判定装置，其特征在于，
所述第二运算处理单元将基于所述第一特性参数的测定值V(k)的所述指定函数f的值的、从所述基准时间点j起经过指定期间为止的整个所述判定对象期间的累积值∑kf(V(k))或积分值计算为所述第一指标值F1，并且将基于由所述第一运算处理单元在多个期间分别算出的所述第一特性参数的初始特性推定值V(0←k)的所述指定函数f的值f(V(0←k))的、从所述基准时间点j起经过指定期间为止的整个所述判定对象期间的累积值∑kf(V(0←k))或积分值计算为所述第二指标值F2。
3.根据权利要求1所述的劣化状态判定装置，其特征在于，
所述第一运算处理单元针对构成一个二次电池模块的相同规格的多个二次电池的每一个，使相互不重复的多个判定对象期间所含的每一个判定对象时间点的所述多个特性参数(V，I)各自的本次测定值(V(k)，I(k))依据表示所述初始特性模型的多元函数G，来计算作为所述第一特性参数的电压V的初始特性推定值V(0←k)，
所述第二运算处理单元针对所述多个二次电池的每一个，将根据所述第一特性参数V的测定值V(k)的所述指定函数f的值的遍及所述多个判定对象期间的每一个期间的累积值∑kf(V(k))或积分值计算为所述第一指标值F1，并且，将根据由所述第一运算处理单元在所述多个判定对象期间的每一个期间内计算出的所述第一特性参数的初始特性推定值V(0←k)的所述指定函数f的值f(V(0←k))的、遍及所述多个判定对象期间的每一个期间的累积值∑kf(V(0←k))或积分值计算为所述第二指标值F2，
所述第三运算处理单元针对所述多个二次电池的每一个，根据由所述第二运算处理单元计算出的所述第一指标值F1和所述第二指标值F2，计算劣化度D。
4.根据权利要求3所述的劣化状态判定装置，其特征在于，
所述第一运算处理单元针对所述多个二次电池中的、构成由所述第三运算处理单元算出的劣化度D为规定值以上的劣化二次电池组的一个二次电池或多个二次电池的每一个，计算作为所述第一特性参数的电压V的初始特性推定值V(0←k)，
所述第二运算处理单元针对构成所述劣化二次电池组的一个二次电池或多个二次电池的每一个，计算所述第一指标值F1，并且计算所述第二指标值F2，
所述第三运算处理单元针对构成所述劣化二次电池组的一个二次电池或多个二次电池的每一个，根据由所述第二运算处理单元计算出的所述第一指标值F1和所述第二指标值F2，来计算劣化度D。
5.一种软件服务器，其特征在于，
通过对搭载有二次电池的对象设备所具备的运算处理装置下载劣化判定用软件，对所述运算处理装置赋予作为权利要求1所述的劣化状态判定装置的功能。
6.一种劣化状态判定方法，其特征在于，执行：
第一运算处理，根据与二次电池连接的电压传感器及电流传感器各自的输出，取得作为表示所述二次电池的特性的多个特性参数的电压V或电流I各自的测定值，并基于作为所述多个特性参数(V，I)各自的判定对象时间点k的测定值的本次测定值(V(k)，I(k))，根据将所述多个特性参数(V，I)作为主变量且表征初始特性模型的多元函数G，作为所述初始特性模型的输出，将所述多个特性参数(V，I)之中的与作为第一特性参数的电压V的判定对象时间点k相比为过去初始时间点0处的值计算为初始特性推定值V(0←k)，其中所述初始特性模型表示与所述二次电池相同规格的参考用二次电池的初始特性，所述初始特性模型通过所述多元函数G由以下关系式来表示，
p1(0←k)＝G(p(k))
其中，p1(0←k)是多个特性参数中的第一特性参数p1的初始特性推定值；
第二运算处理，根据由所述第一运算处理取得的所述第一特性参数的测定值V(k)，计算将所述第一特性参数V作为主变量的指定函数f的值f(V(k))，将遍及包含所述判定对象时间点k的判定对象期间的整个期间的指定函数f的值的累积值∑kf(V(k))或积分值计算为表示所述二次电池的本次状态的第一指标值F1，并且根据由所述第一运算处理计算出的所述第一特性参数的初始特性推定值V(0←k)，计算所述指定函数的值，将所述指定函数f的值f(V(0←k))遍及整个所述判定对象期间的累积值∑kf(V(0←k))或积分值计算为表示所述二次电池的初始状态的第二指标值F2；
第三运算处理，根据由所述第二运算处理计算出的所述第一指标值F1和所述第二指标值F2的偏差越大、则以所述二次电池的初始状态为基准的劣化度就变得越高的如下计算式来计算该劣化度D，
D(i)＝{F2(i)-F1(i)}/F2(i)，
在所述第一运算处理中，
根据所述多个特性参数中的至少一个特性参数的本次测定值(V(k)，I(k))和决定所述参考用二次电池的内部电阻r的初始特性的第一初始特性模型参数
Figure FDA0003545321020000051
计算决定所述二次电池的内部电阻r的初始特性的第二初始特性模型参数
Figure FDA0003545321020000052
Figure FDA0003545321020000053
并且，根据作为与所述第一特性参数不同的第二特性参数的电流I的本次测定值I(k)和所述第二初始特性模型参数的本次计算值
Figure FDA0003545321020000054
Figure FDA0003545321020000055
计算作为所述第一特性参数的电压V的本次初始特性推定值V(0←k)，
在所述第一运算处理中，除了根据作为第二特性参数的电流I的本次测定值I(k)和所述第二初始特性模型参数的本次计算值
Figure FDA0003545321020000056
Figure FDA0003545321020000057
之外，还根据作为所述第二特性参数的电流I的测定值为0的最后时间点即基准时间点j的作为所述第一特性参数的电压V的测定值即基准测定值V(j)，计算作为所述第一特性参数的电压V的本次初始特性推定值V(0←k)，
在所述劣化状态判定方法中，还执行：
输入处理，从搭载有所述二次电池的对象设备接收所述多个特性参数各自的测定值(V(k)，I(k))；以及
输出处理，将通过所述第三运算处理计算出的表示所述二次电池的劣化度D的劣化诊断信息发送到所述对象设备。
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