CN113325316A - 信息计算系统和信息计算方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种信息计算系统和信息计算方法，所述信息计算系统包括历史获取单元、第一劣化计算单元、估算负载获取单元和第二劣化计算单元。历史获取单元获取已被使用的二次电池的电池负载历史。第一劣化计算单元基于电池负载历史和与每个电池构成元件相关的多个劣化因素来对二次电池的构成元件的第一劣化状态进行计算。估算负载获取单元获取当二次电池被用于将来用途中时估算为作用于二次电池的负载的估算负载信息。第二劣化计算单元基于第一劣化状态、估算负载信息以及与每个电池构成元件相关多个劣化因素，对当二次电池被用于将来用途时二次电池的多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。

Description

信息计算系统和信息计算方法
技术领域
本公开涉及一种信息计算系统和信息计算方法。
背景技术
JPA2013-120640公开了一种对在再利用时蓄电池的劣化状态进行预测的蓄电池转移支持装置。例如，蓄电池转移支持装置对当在车辆用途中使用的蓄电池在住宅用途中被再利用时蓄电池的劣化状态进行预测。
然而，在JPA2013-120640中描述的蓄电池转移支持装置中，与在再利用时蓄电池的劣化相关的预测的精度是不够的。存在改善的空间。
本公开是鉴于如上所述的问题而实现的。本公开的目的是提供一种能够对与在初始使用之后和再利用时的二次电池相关的劣化预测和劣化诊断的精度进行提高的信息计算系统和信息计算方法。
发明内容
本公开的示例性实施方式提供了一种信息计算系统，包括：历史获取单元，上述历史获取单元获取已被使用的二次电池的电池负载历史；第一劣化计算单元，上述第一劣化计算单元基于由历史获取单元获取的电池负载历史和与每个电池构成元件相关的多个劣化因素，对二次电池的多个电池构成元件的第一劣化状态进行计算；估算负载获取单元，上述估算负载获取单元获取与当二次电池被用于将来用途中时被估算为作用于二次电池的负载相关的估算负载信息；以及第二劣化计算单元，上述第二劣化计算单元基于由第一劣化计算单元计算出的与电池构成元件相关的第一劣化状态、由估算负载获取单元获取的估算负载信息以及与电池构成元件相关的多个劣化因素，对当二次电池被用于将来用途中时二次电池的多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。
根据如上所述的方面的信息计算系统的第二劣化计算单元基于与电池构成元件相关的第一劣化状态、估算负载信息和与电池构成元件相关的多个劣化因素，对当二次电池被用于将来用途时二次电池的多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。因此，可以高精度地对当二次电池被用于将来用途中时二次电池的第二劣化状态进行预测。
如上所述，根据如上所述的方面，可以提供一种信息计算系统，该信息计算系统能够提高与在初次使用之后和再利用时的二次电池相关的劣化预测和劣化诊断的精度。
在此，权利要求书中的括号内的附图标记表示与根据在下文中描述的实施方式的特定装置的对应关系，并且不限制本公开的技术范围。
附图说明
在附图中：
图1是根据第一实施方式的信息计算系统、BMU和二次电池的构造图；
图2是用于说明由根据第一实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图；
图3A是根据第一实施方式的经过天数与容量维持率之间的关系的示例的曲线图，图3B是根据第一实施方式的行驶距离与容量维持率之间的关系的示例的曲线图；
图4A是根据第一实施方式的经过天数与电阻增大率之间的关系的示例的曲线图，图4B是根据第一实施方式的行驶距离与电阻增大率之间的关系的示例的曲线图；
图5是根据第一实施方式的容量等级、电阻等级与二次电池的残余值之间的关系的图；
图6是用于说明根据第一实施方式的用于对第一电池状态QB、RB进行计算的处理的流程图；
图7A是示意性地示出了根据第一实施方式的劣化之前的二次电池的开路电压与充电率之间的关系以及闭路电压与充电率之间的关系的图，图7B是示意性地示出了劣化之后的二次电池的开路电压与充电率之间的关系以及闭路电压与充电率之间的关系的图；
图8是根据第一实施方式的第一电池和第二电池的劣化方式的曲线图；
图9是用于说明由根据第二实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图；
图10是用于说明由根据第三实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图；
图11是用于说明由根据第四实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图；
图12是根据第四实施方式的从车辆的当前位置到目的地的地图的地图信息的概念图；
图13是根据第四实施方式的在低电流充电和高电流充电中二次电池的SOC与充电电压之间的关系的曲线图；
图14是根据第四实施方式的当二次电池的充电电力达到系统限制值时对施加到二次电池的充电电力的限制的曲线图；
图15是根据第四实施方式的当二次电池为－10℃和25℃时电池能量密度与完全充电电流之间关系的曲线图；
图16是根据第四实施方式的完全充电电流、SOC与电池温度之间的关系的图；
图17是用于说明由根据第五实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图；
图18是用于说明由根据第五实施方式的信息计算系统执行的处理的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
将参考图1至图8对信息计算系统的实施方式进行描述。
根据本实施方式的信息计算系统1是基于二次电池11的再利用用途来对已被使用的二次电池11的残余值进行计算的系统。
例如，二次电池11被用于各种用途、诸如用于车辆驱动和建筑物(诸如住宅、建筑物、工厂)中的电源。在此，当二次电池11被用于车辆驱动时，在二次电池11中反复执行大电流的充电和放电。因此，需要二次电池11具有高性能。另一方面，当二次电池11用于建筑物中的电源时，二次电池11所需的性能低于当二次电池11用于车辆驱动时的性能。
因此，例如，不再满足车辆驱动所需性能的二次电池11能够充分地用于诸如建筑物的电源的用途中。另外，例如，在需要来自二次电池11的相对较高的性能的车辆中被投入初次使用的二次电池11可以在需要来自二次电池11的相对较低的性能的车辆中被再利用。
在此，根据本实施方式的信息计算系统1被用于对二次电池11的再利用进行支持。信息计算系统1基于二次电池11在将来被使用的用途和特定二次使用用途中所需的性能，对已经被投入初次使用的二次电池11的残余值进行计算。根据本实施方式，二次电池11的初次使用(即，过去使用)是车辆驱动。在此，根据本实施方式，车辆驱动被举出作为初次使用的示例。然而，其他用途也是可能的。
用于二次电池11的初次使用的车辆是电动车辆或混合动力车辆。在初次使用期间，二次电池11布置在车辆等的底板下方。二次电池11用作针对车辆的每个部分(诸如旋转电机)的动力源。
安装在车辆中的二次电池11包括彼此串联连接的多个电池单体。二次电池11可以由包括多个电池模块的电池组构成，在上述多个电池模块中，多个电池单体被排列成单排。每个电池单体可以由锂离子二次电池制成。二次电池11的负电极可以由能够储存和释放锂离子的负电极活性材料、诸如石墨制成。二次电池11的正电极可以是诸如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等含有Ni、Mn、Co的三元电极。由复合材料制成的电极可以用作该电极。二次电池11可以如下构成：通过将多个电池单体彼此并联连接而构成单体块，并且将多个单体块彼此串联连接。
如图1所示，根据本实施方式的信息计算系统1可以由服务器计算机来构成，该服务器计算机包括易失性存储单元2、非易失性存储单元3、处理器4、显示器5、接口6和连接前述组件的总线7。易失性存储单元2用作计算区域。非易失性存储单元3存储包括多组计算机可执行指令的各种程序。
作为示例，信息计算系统1可以由属于再利用二次电池11的操作者的服务器计算机构成。信息计算系统1的功能单元构造成使得用于实现在下文中描述的每个功能的程序的一组计算机可执行指令使用易失性存储单元2、非易失性存储单元3和处理器4来运行。
信息计算系统1的功能单元包括历史获取单元、第一劣化计算单元、估算负载获取单元以及第二劣化计算单元等。历史获取单元获取已被使用的二次电池的电池负载。第一劣化计算单元以在下文中描述的方式对下文描述的第一劣化状态进行计算。估算负载获取单元获取在下文中描述的估算负载信息。第二劣化计算单元对在下文中描述的第二劣化状态进行计算。
在此，信息计算系统1的至少一个功能可以由用于提供该功能的电子电路(即，硬件)来构成。在下文中，将参考图2的流程图，对由根据本实施方式的信息计算系统1执行的处理步骤进行描述。
首先，在步骤S11，信息计算系统1获取已被投入初次使用的二次电池11的电池负载历史。例如，信息计算系统1经由接口6从用于二次电池11的初次使用的车辆的电池管理单元(BMU)12接收二次电池11的电池负载历史。其结果是，信息计算系统1可以在不拆开二次电池11(即，电池组)的情况下获取二次电池11的电池负载历史。在此，BMU12的计算功能可以被赋予车辆之外的装置、诸如数据服务器。数据服务器可以用作信息计算系统1的一部分。
在此，信息计算系统1仅需要能够获取二次电池11的电池负载历史。例如，信息计算系统1可以通过接口6与行驶中的车辆执行无线通信，并且连续地存储车辆的电池负载历史。另外，信息计算系统1可以从与车辆不同的设施(诸如数据中心)等接收二次电池11的电池负载历史，并且保持车辆的电池负载历史。
由信息计算系统1获取的电池负载历史包括诸如二次电池11的温度、充电/放电电流以及使用期间等作用于电池的负载的历史。这些历史信息被存储在服务器计算机的易失性存储单元2或非易失性存储单元3中。
接着，在步骤S12，信息计算系统1使用所获取的电池负载历史对二次电池11在初次使用期间的第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。在此，SOH是健康状态(State Of Health)的缩写。
SOHQa1表示二次电池11的负电极在初次使用期间的容量维持率。SOHQc1表示二次电池11的正电极在初次使用期间的容量维持率。SOHQLi1表示二次电池11的电解质在初次使用期间的容量维持率。SOHRa1表示二次电池11的负电极在初次使用期间的电阻增大率。SOHRc1表示二次电池11的正电极在初次使用期间的电阻增大率。
二次电池11的每个构成元件(即，负电极、正电极、电解质)在规定时间(初次使用开始之后的任意时间)的容量维持率是构成元件在该规定时间的容量相对于在初始状态下的二次电池11(诸如出厂设置时的二次电池11)的构成元件的容量的比例。负电极容量对应于负电极上能够插入锂离子的位点的数量。正电极容量对应于正电极上能够插入锂离子的位点的数量。
电解质的容量使用正负电极充电状态(SOC)偏差容量来表示。正负电极SOC偏差容量是指二次电池11的正电极与负电极之间的使用容量范围的偏差。正负电极SOC偏差容量对应于能够在正电极与负电极之间移动的锂离子的数量以及锂离子整体移动的容易度。
另外，二次电池11的每个构成元件在规定时间(初次使用开始之后的任意时间)的电阻增大率是构成元件在规定时间的电阻值相对于在初始状态下的二次电池11的构成元件的电阻值的比例。
此外，信息计算系统1基于与每个电池构成元件相关的多个劣化因素来对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。即，信息计算系统1基于二次电池11的负电极的多个劣化因素来对负电极的第一劣化状态SOHQa1、SOHRa1进行计算。
信息计算系统1基于正电极的多个劣化因素来对正电极的第一劣化状态SOHQc1、SOHRc1进行计算。信息计算系统1基于电解质的多个劣化因素来对电解质的第一劣化状态SOHQLi1进行计算。
具体地，考虑到归因于在活性材料的表面上形成的膜的劣化因素、归因于在活性材料表面上形成的膜破裂的劣化因素以及归因于活性材料自身破裂的劣化因素，对作为负电极的第一劣化状态SOHQa1、SOHRa1的参数的负电极容量Qa和负电极电阻Ra进行计算。
考虑到归因于活性材料的表面劣化的劣化因素、归因于活性材料的劣化表面破裂的劣化因素和考虑到活性材料自身破裂的劣化因素，对作为正电极的第一劣化状态SOHQc1、SOHRc1的参数的正电极容量Qc和正电极电阻Rc进行计算。
此外，考虑到归因于在负电解质的活性材料的表面上形成的膜的劣化因素、归因于在负电极的活性材料的表面上形成的膜破裂的劣化因素和归因于负电极的活性材料自身破裂的劣化因素、以及归因于在正端子的活性材料的表面上形成的膜的劣化因素、归因于在正端子的活性材料的表面上形成的膜破裂的劣化因素和归因于正端子的活性材料自身破裂的劣化因素，对电解质的第一劣化状态SOHQLi1进行计算。
在此，在下文中将对针对每个第一劣化状态的详细计算方法进行描述。
接着，在步骤S13，信息计算系统1对作为二次电池11整体在初次使用之后的劣化状态的第一电池状态SOHQB1、SOHRB1进行计算。通过采用第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1中的最小值来对第一电池状态SOHQB1进行计算。第一电池状态SOHQB1表示与容量相关的二次电池11整体的劣化状态。即，SOHQB1＝min(SOHQa1，SOHQc1，SOHQLi1)。
如上所述，负电极容量Qa对应于负电极上能够插入锂离子的位点的数量。正电极容量Qc对应于正电极上能够插入锂离子的位点的数量对应。正负电极SOC偏差容量QLi对应于能够在正电极与负电极之间移动的锂离子的数量以及锂离子整体移动的容易度。
因此，负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi中的最小值对应于二次电池11的电池容量QB。随之，第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1的最小值是二次电池11整体的第一电池状态SOHQB1。
此外，第一电池状态SOHRB1由第一劣化状态SOHRa1、SOHRc1之和来计算。第一电池状态SOHRB1表示与电阻相关的二次电池11整体的劣化状态。即，SOHRB1＝SOHRa1+SOHRc1。在此，例如，在第一劣化状态中，在考虑到二次电池11的电极(即，负电极和正电极)之外的部件(诸如电解质)的电阻的情况下，当对第一电池状态SOHRB1进行计算时，与该部件相关的第一劣化状态被加到SOHRB1＝SOHRa1+SOHRc1的右侧。
接着，在步骤S14，信息计算系统1获取与当二次电池11被用于将来用途中时被估算为作用于二次电池11的负载相关的估算负载信息。即，信息计算系统1获取与当二次电池11在初次使用之后被用于另一用途(即，将来用途)时被估算为作用于二次电池11相关的负载信息。
例如，将来用途可以是需要来自二次电池11的性能比初次使用中的性能低的车辆的驱动。当二次电池11被用于二次使用中的车辆驱动时，估算负载信息可以是施加在二次电池11上的一般的平均负载。
估算的电池负载信息包括当二次电池11被投入二次使用时所估算的二次电池11的使用频率、充电/放电电流值以及电池温度等。这些二次电池11的估算负载信息预先存储在服务器计算机的易失性存储单元2或非易失性存储单元3中。
接着，在步骤S15，信息计算系统1使用所获取的估算负载信息来对二次电池11在二次使用时的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。SOHQa2表示二次电池11的负电极在二次使用时的容量维持率。SOHQc2表示二次电池11的正电极在二次使用时的容量维持率。SOHQLi2表示二次电池11在二次使用时的电解质的容量维持率。SOHRa2表示二次电池11的负电极在二次使用时的电阻增大率。SOHRc2表示二次电池11的正电极在二次使用时的电阻增大率。
另外，信息计算系统1基于与每个电池构成元件相关的多个劣化因素来对第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。即，信息计算系统1基于二次电池11的负电极的多个劣化因素来对负电极的第二劣化状态SOHQa2、SOHRa2进行计算。
信息计算系统1基于正电极的多个劣化因素来对正电极的第二劣化状态SOHQc2、SOHRc2进行计算。信息计算系统1基于电解质的多个劣化因素来对电解质的第二劣化状态SOHQLi2进行计算。电池构成元件的劣化因素与电池构成元件在初次使用期间的劣化因素类似。
接着，在步骤S16中，信息计算系统1对作为二次电池11整体在二次使用之后的劣化状态的第二电池状态SOHQB2、SOHRB2进行计算。通过采用第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2中的最小值来对第二电池状态SOHQB2进行计算。第二电池状态SOHQB2表示与容量相关的二次电池11整体的劣化状态。即，SOHQB2＝min(SOHQa2，SOHQc2，SOHQLi2)。第二电池状态SOHRB2由第二劣化状态SOHRa2、SOHRc2之和来计算。第二电池状态SOHRB2表示与电阻相关的二次电池11整体的劣化状态。即，SOHRB2＝SOHRa2+SOHRc2。
接着，如步骤S17所示，信息计算系统1基于计算出的二次电池11的第二劣化状态来对二次电池11的值进行计算。信息计算系统1基于用于二次使用的车辆所需的使用天数(所需天数)、用于二次使用的车辆所需的行驶距离以及计算出的SOHQB1、SOHQB2来执行与二次电池11的容量相关的等级划分。
具体地，如图3A所示，首先，信息计算系统1对同初次使用时的二次电池11相关的使用天数与SOHQB1之间的关系进行计算。根据本实施方式，二次电池11在初次使用之后的容量维持率是90％。然后，信息计算系统1对在初次使用已经结束的二次电池11被投入二次使用时的二次电池11的使用天数与SOHQB2之间的关系进行计算，直到二次电池11的SOHQB2的值达到所需的容量维持率为止。
在图3A中，对二次电池11的二次使用的四种模式的结果进行估算。在上述四种模式中，从二次使用的开始直到达到二次电池11的所需容量维持率的时间量(在下文中称为寿命)是tA、tB、tC、tD。在此，寿命tA、tB、tC、tD满足关系tA＞tB＞tC＞tD。
以类似的方式，如图3B所示，信息计算系统1对在初次使用时安装有二次电池11的车辆的行驶距离与SOHQB1之间的关系进行计算。另外，信息计算系统1对在初次使用已经结束的二次电池11在另一车辆中被投入二次使用时的该另一车辆的行驶距离与SOHQB2之间的关系进行计算，直到二次电池11的SOHQB2的值达到所需的容量维持率为止。
在图3B中，对二次电池11的二次使用的四种模式的结果进行估算。在这四种模式中，从二次使用的开始直到达到二次电池11的所需行驶距离的距离(在下文中称为寿命行驶距离)是dA、dB、dC、dD。在此，寿命行驶距离dA、dB、dC、dD满足关系dA＞dB＞dC＞dD。
然后，鉴于图3A所示的估算结果和图3B所示的估算结果两者，信息计算系统1对与二次电池11的容量相关的值(在下文中称为容量等级)进行计算。例如，信息计算系统1可以使用预先对寿命、寿命行驶距离与容量等级之间的关系进行计算的映射来确定容量等级。
例如，容量等级随着寿命的增大和寿命行驶距离的增大而变得更高。在图5所示的曲线图中，作为示例，使用字符A到H来对容量等级进行等级划分。在上述容量等级中，A表示最高等级，并且上述等级按字母顺序减小。
接着，在步骤S18，信息计算系统1基于用于二次使用的车辆所需的使用天数(所需天数)、用于二次使用的车辆所需的行驶距离以及计算出的SOHRB1、SOHRB2来执行与二次电池11的电阻相关的等级划分。
具体地，如图4A所示，首先，信息计算系统1对同初次使用时的二次电池11相关的使用天数与SOHRB1之间的关系进行计算。在此，在图4A和图4B中，电阻增大率朝向纵轴SOHRB1的下侧增大(即，劣化程度增大)。二次电池11在初次使用之后的电阻增大率是115％。
另外，信息计算系统1对在初次使用已经结束的二次电池11被投入二次使用时的二次电池11的使用天数与SOHRB2之间的关系进行计算，直到二次电池11的SOHRB2的值达到所需的电阻增大率为止。在图4A中，对二次电池11的二次使用的四种模式的结果进行估算。在这四种模式中，寿命是tE、tF、tG、tH。在此，寿命tE、tF、tG、tH满足关系tE＞tF＞tG＞tH。
以类似的方式，如图4B所示，信息计算系统1对在初次使用时安装有二次电池11的车辆的行驶距离与SOHRB1之间的关系进行计算。另外，信息计算系统1对在初次使用已经结束的二次电池11在另一车辆中被投入二次使用时的该另一车辆的行驶距离与SOHRB2之间的关系进行计算，直到二次电池11的SOHRB2的值达到所需电阻增大率为止。
在图4B中，对二次电池11的二次使用的四种模式的结果进行估算。在这四种模式中，寿命行驶距离是dE、dF、dG、dH。在此，寿命行驶距离dE、dF、dG、dH满足关系dE＞dF＞dG＞dH。
然后，鉴于图4A所示的估算结果和图4B所示的估算结果两者，信息计算系统1对与二次电池11的电阻相关的值(在下文中称为电阻等级)进行计算。
例如，信息计算系统1可以使用预先对寿命、寿命行驶距离与电阻等级之间的关系进行计算的映射来确定电阻等级。电阻等级随着寿命的增大和寿命行驶距离的增大而变得更高。在图5所示的曲线图中，作为示例，电阻等级使用字符A到H进行等级划分。在上述电阻等级中，A表示最高等级，并且上述等级按字母顺序减小。
然后，在步骤S19，如图5所示，鉴于容量等级和电阻等级两者，信息计算系统1对二次电池11在初次使用之后被用于二次使用的假定用途时的二次电池11的残余值进行计算。
如图5所示，二次电池11的残余值随着容量等级的增大和电阻等级的增大而增大。另外，当容量等级或电阻等级是最低等级H时，信息计算系统1确定二次电池11不能被投入二次使用。二次电池11被回收(即，二次电池11被拆开并且每个部分被回收)或丢弃。
此外，在步骤S10，例如，信息计算系统1将二次电池11的评估结果输出到构成信息计算系统1的服务器计算机(例如，评估结果显示在显示器5中或被打印)。
如上所述，根据本实施方式的信息计算系统1能够对当二次电池11被再利用时二次电池11的残余值进行计算。在此，也可以对考虑到作为二次使用的其他用途(诸如用于住宅的电源)的二次电池11的残余值进行计算。在这种情况下，由信息计算系统1获取的估算负载信息被改变。当二次电池11在用于住宅的电源中被投入二次使用时，估算负载信息可以是当二次电池11被用于住宅中时施加到二次电池11的一般的平均负载。
另外，如果用于二次使用的用途改变，则二次电池11的所需性能也可能改变。因此，当改变用于二次使用的用途并且计算二次电池11的残余值时，二次电池11的残余值的评估也可能改变。例如，即使二次电池11被评估为不能用于车辆驱动，二次电池11也可以被评估为能用于住宅中。
接着，将参考图6至图8对步骤S12的细节、即信息计算系统1对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算的处理进行描述。
信息计算系统1基于二次电池11的电池负载历史，从初次使用的开始到结束连续地对二次电池11的第一劣化状态进行计算。在下文中，用于第一劣化状态的单个计算操作的开始时间是ts，结束时间是te，并且从开始时间ts到结束时间te的时间量被称为执行周期。例如，当执行周期是诸如一秒的短时段时，容易提高第一劣化状态的预测的精度。然而，计算负载增大。另一方面，当执行周期是长时段时，容量预测的精度的提高变得困难。然而，计算负载减小。考虑到前述情况，可以适当地确定执行周期。
在步骤S121，基于二次电池11在执行周期期间的温度分布，信息计算系统1对二次电池11在执行周期期间的温度T进行计算。例如，温度T可以是根据在执行周期期间获取的二次电池11的温度的频率分布而计算的平均值。在此，为了降低计算负载，可以将在执行周期期间获取的二次电池11的温度的平均值等用作温度T。温度T被存储在信息计算系统1的易失性存储单元2或非易失性存储单元3中。
另外，在步骤S121，基于二次电池11在执行周期期间的电流值的分布，信息计算系统1对二次电池11在执行周期中的电流值I进行计算。例如，电流值I可以是根据在执行周期期间获取的二次电池11的电流值的频率分布而计算的平均值。在此，为了降低计算负载，可以将在执行周期期间获取的二次电池11的电流值的平均值等用作电流值I。温度T和电流值I被存储在信息计算系统1的易失性存储单元2或非易失性存储单元3中。
接着，在步骤S122，信息计算系统1对二次电池11的电流值的积分值进行计算，并且基于该积分值来对二次电池11的充电状态进行计算。充电状态是所谓的SOC，并且以百分比表示二次电池11的剩余容量与完全充电容量的比率。在下文中，二次电池11的充电状态被称为SOC。例如，信息计算系统1可以使用电流积分方法，并且基于二次电池11的积分值来对二次电池11的SOC进行计算。
接着，在步骤S123，信息计算系统1对ΔDOD进行计算。ΔDOD通过在执行周期的开始时间ts处的SOC与结束时间te处的SOC之间的差进行计算。在此，DOD是表示二次电池11的放电深度(Depth Of Discharge)的缩写。
接着，在步骤S124，信息计算系统1对二次电池11的负电极电阻Ra正电极电阻Rc中的每一个进行计算。信息计算系统1基于二次电池11的温度T、二次电池11的电流值I、SOC的变化量ΔDOD以及二次电池11的负电极的闭路电位或正电极的闭路电位，对二次电池11的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc进行计算。
在此，温度T是在步骤S121中计算出的二次电池11的温度T。电流值I是在步骤S121中计算出的二次电池11的电流值I。变化量ΔDOD是在步骤S123中计算出的ΔDOD。
二次电池11的负电极的闭路电位和正电极的闭路电位是在先前的执行周期中计算出的二次电池11的负电极和正电极的闭路电位。在此，在下文中，二次电池11的负电极的闭路电位被称为CCPa。二次电池11的正电极的闭路电位被称为CCPc。CCP是闭路电位(Closed Circuit Potential)的缩写。
负电极电阻Ra可以表示为二次电池11的温度T、CCPa、变化量ΔDOD以及充电/放电电流值I的函数。正电极电阻Rc可以表示为二次电池11的温度T、CCPc、变化量ΔDOD以及充电/放电电流值I的函数。这将在下面进行描述。
首先，将对负电极电阻Ra进行描述。
由于二次电池11中的电解质及其添加剂的氧化还原(redox)分解，在负电极表面上形成膜(固体电解质界面[SEI])，从而负电极电阻Ra增大。通过如上所述的化学反应，产生了膜。因此，负电极电阻Ra遵循阿雷尼乌斯公式(Arrhenius equation)。因此，负电极电阻Ra可以由温度T的函数来表示。
另外，负电极表面上的膜形成归因于氧化和还原。因此，负电极电阻Ra遵循塔费尔公式(Tafel equation)。因此，负电极电阻Ra可以由负电极电位CCPa的函数来表示。
此外，通过反复进行二次电池11的充电/放电周期，负电极中的活性材料反复地膨胀和收缩。表面膜的破裂不断发展，并且负电极表面最终从膜中的裂纹露出。由于在露出表面上形成新的膜，膜的量增大，导致负电极电阻Ra进一步增大。另外，随着ΔDOD增大，活性材料的膨胀和收缩的程度增大。因此，负电极电阻Ra可以由ΔDOD的函数来表示。
另外，在负电极中，由于如上所述反复进行活性材料的膨胀和收缩，活性材料自身破裂并且直径减小。活性材料自身的破裂是负电极电阻Ra减小的因素，也是负电极电阻Ra增大的因素。首先，由于活性材料自身的破裂，在活性材料上形成新的表面(即，未形成膜的表面)。因此，反应表面增大。因此，活性材料自身的破裂是负电极电阻Ra减小的因素。
另一方面，当在活性材料上形成新的表面时，促进了在新的表面上的膜形成。因此，膜的量增大，并且负电极电阻Ra增大。考虑到前述情况，基于下面描述的理论，负电极电阻Ra可以由ΔDOD的函数来表示。
粉碎速度、即负电极中活性材料的破裂速度由dr/dt表示，其中活性材料的粒径是r，时间是t。在此，认为粉碎速度dr/dt随着活性材料的粒径r的增大而更容易进行。即，认为粉碎速度Dr/Dt与活性材料的粒径R成比例。因此，粉碎速度可以如在下面的表达式(1)中那样来表示。
Figure BDA0002954639540000151
在此，在上面的表达式(1)中，k是常数，并且在下文中可以被称为粉碎常数。当求解表达式(1)时，获得诸如下面的表达式(2)的解。
ln(r)＝-k×t+a…(2)
在此，在上面的表达式(2)中，a是常数。
此外，在活性材料中，活性材料的膨胀和收缩的程度随着ΔDOD的增大而增大。因此，认为粉碎常数与ΔDOD成比例。在这种情况下，建立了下面的表达式(3)。
ln(k)＝β×ΔDOD+γ…(3)
在此，在上面的表达式(3)中，β、γ是常数。当求解表达式(3)时，获得诸如下面的表达式(4)的解。
k＝η×exp(ζ×ΔDOD)…(4)
在此，在上面的表达式(4)中，η、ζ是常数。然后，当将上面的表达式(2)和表达式(4)联合时，可以导出下面的表达式(5)。
r(t，ΔDOD)＝r0{1-A×exp[B×<exp(C×ΔDOD))×t]}…(5)
f(t，ΔDOD)≡A×exp[B×<exp(C×ΔDOD)>×t]…(6)
在此，r0是活性材料的初始(即，在t＝0处)半径。A、B、C是常数。如上所述，由于在负电极表面上形成膜，负电极电阻Ra增大。负电极表面上的膜的形成速度与负电极的活性材料的直径相关联。因此，负电极电阻Ra可以由包括粉碎函数f(t，ΔDOD)、即ΔDOD的函数的表达式来表示。在此，关于表达式(5)的右侧括号内的项，可以进一步执行使用常数的加法和校正。另外，如在下文中所述地学习常数A、B、C。
另外，如上所述的负电极的表面膜的破裂和负电极的活性材料自身的破裂也取决于二次电池11的充电/放电电流。即，随着充电/放电电流值的增大，电流倾向于以集中的方式流过活性材料的低电阻部分。因此，在活性材料的各部分之间可能出现膨胀和收缩程度的差异。其结果是，在活性材料中容易发生应变，从而导致负电极上的表面膜破裂和负电极的活性材料自身破裂。
因此，负电极表面膜的破裂和负电极活性材料自身的破裂可以由充电/放电电流值I的函数或与充电/放电电流值I相关联的C倍率的函数来表示。在此，C倍率表示当执行恒流充电/放电测量时，在一个小时内电池能够被完全地充电到额定容量或从额定容量完全地放电的电流值。
总之，负电极电阻Ra可以使用考虑到在活性材料的表面上形成膜的函数gA(T，CCPa)、考虑到在活性材料的表面上形成的膜的破裂的函数gB(T，CCPa，△DOD，I)以及考虑到活性材料自身的破裂的函数gC(T，CCPa，△DOD，I)，在如下面的表达式(7)中那样来表示。
Ra＝gA(T,CCPa)×gB(T,CCPa,ΔDOD,I)×gc(T,CCPa,ΔDOD,I)…(7)
基于如上所述的理论，负电极电阻Ra由温度T、CCPa、变化量ΔDOD以及二次电池11的充电/放电电流值I的函数来表示。
接着，将对正电极电阻Rc进行描述。
正电极电阻Rc随着正电极表面的劣化而增大。正电极表面由于化学反应而劣化。因此，正电极电阻Rc遵循阿雷尼乌斯公式(Arrhenius equation)。因此，正电极电阻Rc可以由温度T的函数来表示。
另外，正电极表面的劣化归因于正电极表面的还原分解。因此，正电极电阻Rc遵循塔费尔公式(Tafel equation)。因此，正电极电阻Rc可以由CCPc的函数来表示。
此外，通过反复进行二次电池11的充电/放电周期，正电极中的活性材料反复地膨胀和收缩。在正电极的活性材料的劣化表面中发生破裂，并且形成新的未劣化的正电极表面。新的正电极表面最终劣化，导致正电极电阻Rc进一步增大。另外，随着ΔDOD增大，活性材料的膨胀和收缩的程度增大。因此，正电极电阻Rc可以由ΔDOD的函数来表示。
另外，正电极的活性材料的反复膨胀和收缩、正电极的活性材料的破裂的发展以及活性材料的直径的减小促进了正电极表面的劣化。活性材料自身的破裂是正电极电阻Rc减小的因素，也是正电极电阻Rc增大的因素。
首先，由于活性材料自身的破裂，在活性材料上形成新的表面(即，劣化之前的表面)。因此，活性材料自身的破裂是正电极电阻Rc减小的因素。另一方面，当在活性材料上形成新的表面时，新的表面最终劣化并且正电极电阻Rc增大。
考虑到前述情况，正电极电阻Rc可以基于与负电极电阻Ra的理论类似的理论，由包括上面的表达式(6)中的粉碎函数f(t，ΔDOD)、即ΔDOD的函数的表达式来表示。
另外，如上所述的正电极的活性材料自身的破裂也取决于充电/放电电流值I。即，随着充电/放电电流值I的增大，电流倾向于以集中的方式流过活性材料的低电阻部分。因此，在活性材料的各部分之间可能出现膨胀和收缩程度的差异。
其结果是，在活性材料中容易发生应变，从而导致正电极的活性材料自身的破裂。因此，正电极活性材料自身的破裂可以由充电/放电电流值I的函数或与充电/放电电流值I相关联的C倍率的函数来表示。
总之，正电极电阻Rc可以使用考虑到活性材料的表面的劣化的函数hA(T，CCPc)、考虑到活性材料的劣化表面破裂的函数hB(T，CCPc，△DOD，I)以及考虑到活性材料自身的破裂的函数hC(T，CCPc，△DOD，I)，在如下面的表达式(8)中那样来表示。
Rc＝hA(T,CCPc)×hB(T,CCPc,ΔDOD,I)×hc(T,CCPc,ΔDOD,I)…(8)
基于如上所述的理论，正电极电阻Rc由温度T、CCPc、变化量ΔDOD以及二次电池11的充电/放电电流值I的函数来表示。
在此，关于在步骤S124中使用的CCPa、CCPc，信息计算系统1在当前执行周期之前的执行周期中使用在下文中描述的步骤S128中计算出的CCPa、CCPc。在此，当不存在在先前执行周期中计算出的CCPa、CCPc时(诸如在系统启动时)，初始CCPa、CCPc以如下方式进行计算。
首先，根据在步骤S121中计算出的电流值I和在下文中描述的负电极电阻Ra的初始值的乘积来对负电极的初始极化ΔVa进行计算。根据在步骤S121中计算出的电流值I和正电极电阻Rc的初始值的乘积来对正电极的初始极化ΔVc进行计算。
例如，负电极电阻Ra的初始值和正电极电阻Rc的初始值是二次电池11在初始状态(诸如二次电池11的出厂设置状态)下的负电极电阻和正电极电阻，二次电池11与根据本实施方式的二次电池11是相同类型的。例如，二次电池11的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc的初始值被保持在BMU12中，并且可以从BMU12获取。
例如，初始状态下的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc可以通过交流阻抗方法或电流-电压(I-V)测量来确定。替代地，通过制造使用了拆开的二次电池11在初始状态下的正电极的半单体和使用了拆开的二次电池11在初始状态下的负电极的半单体，并且执行每个半单体的电阻测量，可以确定初始状态下的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc。
另外，基于在下文中描述的初始OCP特性和在步骤S122中计算出的SOC，对负电极和正电极的开路电位进行计算。开路电位是当在二次电池11与外部电路之间没有执行通电的状态持续了长时间时在二次电池11的电极处的电位。
在下文中，二次电池11的负电极的开路电位被称为OCPa。二次电池11的正电极的开路电位被称为OCPc。OCP是开路电位(Open Circuit Potential)的缩写。初始OCP特性表示二次电池11在初始状态下的SOC与OCPa之间的关系以及SOC与OCPc之间的关系。例如，初始OCP特性存储在BMU12中。接着，CCPa是通过计算OCPa+ΔVa获得的。CCPc是通过计算OCPc+ΔVc获得的。
如上所述，当不存在在先前执行周期中计算出的CCPa、CCPc时(诸如，当最初没有先前执行周期时、诸如在系统启动时)，对初始CCPa、CCPc进行计算。
接着，在步骤S125，信息计算系统1对负电极的极化ΔVa＝I×Ra和正电极的极化ΔVc＝I×Rc进行计算。I是在步骤S121中计算出的二次电池11的电流值I。Ra、Rc分别是在步骤S124中计算出的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc。
在步骤S126，信息计算系统1对OCPa、OCPc进行计算。信息计算系统1基于在步骤S122中计算出的二次电池11的SOC和在BMU12中存储的在先前执行周期中的更新的OCP特性，来对OCPa、OCPc进行计算。更新的OCP特性表示劣化之后的二次电池11的SOC与OCPa之间的关系以及SOC与OCPc之间的关系。
在此，可以以如下方式来获取更新的OCP特性。首先，基于在下文中描述的步骤S128中计算出的负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi，对预先存储在信息计算系统1的易失性存储单元2或非易失性存储单元3中的初始OCP特性进行更新。初始OCP特性表示二次电池11在初始状态下的SOC与OCPa之间的关系以及SOC与OCPc之间的关系。用于更新初始OCP特性的方法不受特别限制。例如，可以使用公知的方法。
在步骤S127，信息计算系统1对二次电池11的CCPa、CCPc进行计算。信息计算系统1获取在步骤S125中计算出的ΔVa、ΔVc。另外，信息计算系统1获取在步骤S126中计算出的OCPa、OCPc。然后，信息计算系统1根据OCPa通过使用表达式CCPa＝OCPa+ΔVa对CCPa进行计算，并且根据OCPc通过使用表达式CCPc＝OCPc+ΔVc对CCPc进行计算。
在此，在二次电池11中，极化由于劣化而变得明显。即，由于极化的发生，二次电池11的闭路电压在二次电池11的充电期间增大，并且在放电期间减小。然而，当劣化进行时，在二次电池11的充电期间，闭路电压进一步增大，并且在放电期间，闭路电压进一步减小。
例如，图7A示意性地示出了在劣化之前在二次电池11的充电期间SOC与电压之间的关系。图7B示意性地示出了在劣化之后在二次电池11的充电期间SOC与电压之间的关系。在图7A和图7B中，开路电压由实线表示，闭路电压由虚线表示。纵轴上的电压的比例在图7A与图7B之间一致。开路电压在下文中被称为OCV。闭路电压被称为CCV。OCV是开路电压(OpenCircuit Voltage)的缩写。CCV是闭路电压(Closed Circuit Voltage)的缩写。
从图7A和图7B中可以清楚地看出，劣化之后的二次电池11的极化ΔV大于劣化之前的极化ΔV。鉴于该问题，为了预测二次电池11的劣化，根据本实施方式的信息计算系统1使用考虑到极化ΔV的CCP来代替OCP，并且使用该CCP来预测电池容量QB。
接着，在步骤S128，信息计算系统1对二次电池11的负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi进行计算。信息计算系统1获取在步骤S127中计算出的CCPa、CCPc、在步骤S121中计算出的二次电池11的温度T以及在步骤S123中计算出的ΔDOD。
信息计算系统1基于CCPa、CCPc中的一个、二次电池11的温度T、二次电池11的电流值I以及ΔDOD来对二次电池11的负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi进行计算。
信息计算系统1基于与用于对负电极电阻Ra进行计算的理论类似的理论来表示负电极容量Qa。即，负电极容量Qa可以使用考虑到在活性材料的表面上形成膜的函数iA(T，CCPa)、考虑到在活性材料的表面上形成膜破裂的函数iB(T，CCPa，ΔDOD，I)以及考虑到活性材料自身破裂的函数iC(T，CCPa，ΔDOD，I)，在如下面的表达式(9)中那样来表示。即，负电极容量Qa可以由温度T、CCPa、变化量ΔDOD(即，粉碎函数f(T，ΔDOD))以及二次电池11的充电/放电电流值I的函数来表示。
Qa＝iA(T,CCPa)×iB(T,CCPa,ΔDOD,I)×ic(T,CCPa,ΔDOD,I)…(9)
另外，信息计算系统1基于与用于对正电极电阻Rc进行计算的理论类似的理论来表示正电极容量Qc。即，正电极容量Qc可以使用考虑到活性材料的表面的劣化的函数jA(T，CCPc)、考虑到活性材料的劣化表面破裂的函数jB(T，CCPc，ΔDOD，I)以及考虑到活性材料自身的破裂的函数jC(T，CCPc，ΔDOD，I)，在如下面的表达式(10)中那样来表示。即，正电极容量Qc可以由温度T、CCPc、变化量ΔDOD(即，粉碎函数f(T，ΔDOD))以及二次电池11的充电/放电电流值I的函数来表示。
Qt＝jA(T,CCPc)×jB(T,CCPc,ΔDOD,I)×jc(T,CCPc,ΔDOD,I)…(10)
正负电极SOC偏差容量QLi与由于在负电极和正电极上形成膜(固体电解质界面[SEI])而导致的锂离子的消耗相关联。锂离子的这种消耗是化学反应。正负电极SOC偏差容量QLi遵循阿雷尼乌斯公式(Arrhenius equation)。因此，正负电极SOC偏差容量QLi可以由温度T的函数来表示。
由于在负电极和正电极上形成膜而导致的锂离子的消耗是氧化还原反应。因此，正负电极SOC偏差容量QLi遵循塔费尔公式(Tafel equation)。因此，正负电极SOC偏差容量QLi可以由CCPa、CCPc的函数来表示。
另外，由于反复进行二次电池11的充电/放电周期，每个电极(即，负电极和正电极)中的活性材料反复地膨胀和收缩。电极的活性材料上的表面膜破裂发展。其结果是，电极表面从膜中的裂纹露出。由于在露出表面上形成新的膜，锂离子的消耗量增大。另外，随着ΔDOD增大，活性材料的膨胀和收缩的程度增大。因此，正负电极SOC偏差容量QLi可以由ΔDOD的函数来表示。
此外，在每个电极中，由于如上所述反复进行活性材料的膨胀和收缩，活性材料自身破裂并且直径减小。活性材料自身的破裂是正负电极SOC偏差容量QLi增大的因素，也是正负电极SOC偏差容量QLi减小的因素。
另外，由于活性材料自身的破裂，在活性材料上形成新的表面(即，未形成膜的表面)。因此，锂离子能够更容易移动到电极的活性材料，从而成为正负电极SOC偏差容量QLi增大的因素。
另一方面，当在活性材料上形成新的表面时，在新的表面上促进膜形成并且消耗锂离子，从而成为正负电极SOC偏差容量QLi减小的因素。考虑到前述情况，基于与负电极电阻Ra和正电极电阻Rc的理论类似的理论，正负电极SOC偏差容量QLi可以由包括粉碎函数f(T，ΔDOD)、即ΔDOD的函数的表达式来表示。
另外，如上所述的每个电极的活性材料自身的破裂也取决于充电/放电电流值I。即，随着充电/放电电流值I的增大，电流倾向于以集中的方式流过活性材料的低电阻部分。因此，在活性材料的各部分之间可能出现膨胀和收缩程度的差异。
其结果是，在活性材料中容易发生应变，从而导致活性材料自身的破裂。因此，每个电极的活性材料自身的破裂可以由充电/放电电流值I的函数或与充电/放电电流值I相关联的C倍率的函数来表示。
总之，正负电极SOC偏差容量QLi使用考虑到在负电极的活性材料的表面上形成膜的函数kA(T，CCPa)、考虑到在负电极的活性材料的表面上形成的膜破裂的函数kB(T，CCPa，ΔDOD，I)、考虑到负电极的活性材料自身破裂的函数kC(T，CCPa，ΔDOD，I)、以及考虑到在正电极的活性材料的表面上形成膜的函数lA(T，CCPc)、考虑到在正电极的活性材料的表面上形成的膜破裂的函数lB(T，CCPc，ΔDOD，I)、考虑到正电极的活性材料自身破裂的函数lC(T，CCPc，ΔDOD，I)，在如下面的表达式(11)中那样来表示。
QLi＝kA(T,CCPa)×kB(T,CCPa,ΔDOD,I)×kc(T,CCPa,ΔDOD,I)+lA(T，CCPc)×lB(T，CCPc，ΔDOD，I)×lc(T，CCPc，ΔDOD，I)…(11)
如上所述，正负电极SOC偏差容量QLi可以由温度T、CCPa、CCPc、变化量ΔDOD和二次电池11的充电/放电电流值I的函数来表示。
在步骤S131，信息计算系统1基于QB＝min(Qa，Qc，QLi)来确定电池容量QB。即，信息计算系统1将负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi中的最小值确定为二次电池11的电池容量(即，完全充电容量)。
如上所述，负电极容量Qa对应于负电极上能够嵌入锂离子的位点的数量。正电极容量Qc对应于正电极上能够插入锂离子的位点的数量对应。正负电极SOC偏差容量QLi对应于能够在正电极与负电极之间移动的锂离子的数量以及锂离子整体移动的容易度。
因此，负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi中的最小值对应于二次电池11的电池容量QB。
另外，在步骤S131，信息计算系统1根据RB＝Ra+Rc来确定作为二次电池11整体的电阻值的电池电阻RB。即，信息计算系统11将构成二次电池11的部分的电阻值(根据本实施方式的负电极电阻Ra和正电极电阻Rc)的总和确定为二次电池11整体的电阻值。
如上所述，分别对二次电池11在初次使用时的负电极电阻Ra、正电极电阻Rc、负电极容量Qa、正电极容量Qc、正负电极SOC偏差容量QLi、电池容量QB以及电池电阻QB进行计算。
然后，基于计算出的负电极电阻Ra、正电极电阻Rc、负电极容量Qa、正电极容量Qc、正负电极SOC偏差容量QLi、电池容量QB和电池电阻QB，对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。即，例如，通过确定二次电池11在初次使用时的负电极容量Qa相对于二次电池11的负电极的初始容量的比例来对第一劣化状态SOHQa1进行计算。
如上所述，由于考虑到构成元件的多个劣化因素而对二次电池11的每个构成元件的劣化状态进行计算，可以高精度地执行二次电池11的每个构成元件的劣化状态的预测。这将在下面进行描述。
在此，在假定两个相同类型的二次电池11的情况下执行如下模拟(为了方便，将两个二次电池11区分为第一电池和第二电池，然而，两个电池是相同类型的)。模拟的结果如图8所示。
图8中的曲线图的横轴表示天数的平方根，纵轴表示二次电池11的容量维持率。在此，二次电池11在规定时间量的容量维持率是二次电池11在规定时间的容量相对于二次电池11在初始状态下的容量的比例。此外，在图8中，与第一电池相关的实验结果由线L1表示，与第二电池相关的实验结果由线L2表示。
在图8所示的第一电池和第二电池的各结果中，正负电极SOC偏差容量QLi在负电极容量Qa、正电极容量Qc以及正负电极SOC偏差容量QLi中是最小值。电池容量QB＝正负电极SOC偏差容量QLi。另外，图8的容量维持率是劣化之后的正负电极SOC偏差容量QLi相对于二次电池11的初始容量的比例。
在此，诸如用于车辆驱动等的流过大电流的二次电池11大多仅在正负电极SOC偏差容量QLi在二次电池11的负电极容量Qa、正电极容量Qc、正负电极SOC偏差容量QLi中是最小值的范围内使用。即，在流过大电流的二次电池11中，电池容量QB大多是正负电极SOC偏差容量QLi。
从容量维持率为100％的状态开始，第一电池由于在45℃环境中储存而劣化，直至容量维持率降低至92％。关于当第一电池由于储存而从100％的容量维持率劣化至92％的容量维持率时第一电池的容量降低，7.2％的容量降低归因于在每个电极上形成膜，0.4％归因于在电极的活性材料表面上形成的膜破裂，0.4％归因于电极的活性材料自身破裂。
从容量维持率为100％的状态开始，第二电池由于在45℃环境中循环而劣化，直至容量维持率降低至92％。关于当第二电池由于循环而从100％的容量维持率劣化至92％的容量维持率时第二电池的容量降低，4.0％的容量降低归因于在每个电极上形成膜，1.6％归因于在电极的活性材料表面上形成的膜破裂，2.4％归因于电极的活性材料自身破裂。
即，尽管第一电池和第二电池具有相同的容量维持率和正负电极SOC偏差容量QLi，但是基于直到当前点的使用状态，表达式(11)中的构成正负电极SOC偏差容量QLi的函数kA、kB、kC、lA、lB、lC的值在第一电池与第二电池之间不同。
另外，容量维持率为92％的第一电池和第二电池在相同条件下由于储存劣化和循环劣化的组合而劣化。其结果是，如图5所示，已经清楚的是，最初由于循环而劣化的第二电池劣化得比最初由于储存而劣化的第一电池更快(即，图5中的容量维持率为92％以下的区域中的曲线图中的斜率增大)
因此，清楚的是，即使在具有相同容量维持率的二次电池11中，取决于直到当前点的二次电池11的使用状态，二次电池11随后劣化的进展程度也不同。
另外，清楚的是，由于基于考虑到在每个电极上形成膜的函数kA、lA、考虑到在每个电极的活性材料的表面上形成的膜破裂的函数kB、lB以及考虑到每个电极的活性材料自身破裂的函数kC、lC对正负电极SOC的偏差容量QLi进行计算，可以高精度地对电池容量QB进行计算。在此，当电池容量QB是负电极容量Qa或正电极容量Qc时，前述情况同样适用。
另外，也可以考虑多个劣化因素来对负电极电阻Ra和正电极电阻Rc进行计算。因此，基于与如上所述高精度地对电池容量QB进行计算的理论类似的理论，可以说也可以高精度地对负电极电阻Ra和正电极电阻Rc进行计算。
随之，也可以高精度地对具有负电极容量Qa、正电极容量Qc、正负电极SOC偏差容量QLi、负电极电阻Ra或正电极电阻Rc作为参数的第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。
此外，在信息计算系统1中用于对二次电池11在二次使用时的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算的计算方法类似于用于第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1的计算方法。基于与可以高精度地对第一劣化状态进行计算的原因类似的原因，也可以高精度地对第二劣化状态进行计算。
接着，将对根据本实施方式的作用效果进行描述。
根据本实施方式的信息计算系统1基于与电池构成元件相关的第一劣化状态、估算负载信息以及与电池构成元件相关的多个劣化因素，对当二次电池被用于将来用途时二次电池的多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。因此，如上所述，可以高精度地对当二次电池11被用于将来用途时二次电池11的第二劣化状态进行预测。
另外，信息计算系统1使用与二次电池11的负电极的多个劣化因素相关联的多个函数gA、gB、gC、iA、iB、iC、与二次电池11的正电极的多个劣化因素相关联的多个函数hA、hB、hC、jA、jB、jC以及与二次电池11的电解质的多个劣化因素相关联的多个函数kA、kB、kC、lA、lB、lC，对第一劣化状态和第二劣化状态中的每一个进行计算。
其结果是，可以对考虑到二次电池11的每个部分的各种劣化因素(即，膜形成、膜破裂和活性材料自身的破裂)的精确的第一劣化状态和第二劣化状态进行计算。
此外，信息计算系统1基于二次电池11的将来用途和计算出的第二劣化状态来对二次电池11的残余值进行计算。如上所述，在根据本实施方式的信息计算系统1中，可以基于二次电池11的用途精确地对二次电池11在初次使用之后的残余值进行计算。因此，由于使用信息计算系统1对二次电池11的残余值进行计算，可以精确地确定使用过的二次电池11的残余值。
如上所述，根据本实施方式，可以提供一种能够提高与在再利用时的二次电池相关的劣化预测的精度的信息计算系统。
(第二实施方式)
根据本实施方式，信息计算系统1基于二次电池11的劣化状态来对安装有二次电池11的二手车辆的保险费的折扣率进行计算。根据本实施方式，信息计算系统11被假定为对所谓的PAYD型(即，实际行驶距离相关型)保险的保险费进行计算。在此，PAYD是按驾驶里程付费(Pay As You Drive)的缩写。在下文中，将参考图9中的流程图对用于计算二手车辆的保险费的折扣率的步骤进行描述。
首先，在步骤S21，信息计算系统1从二手车辆的BMU12等获取安装在二手车辆中的二次电池11的电池负载历史。
接着，在步骤S22，信息计算系统1使用所获取的电池负载历史，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。
接着，在步骤S23，信息计算系统1使用计算出的第一劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一电池状态SOHQB1、SOHRB1进行计算。
接着，在步骤S24，信息计算系统1获取用于二次使用的用途信息。例如，作为用途信息，信息计算系统1获取用于二次使用的车辆的使用目的(诸如通勤或商业使用)。例如，用途信息可以通过在被操作的服务器计算机中提供的输入装置、诸如键盘或鼠标而输入到服务器计算机。替代地，服务器计算机可以从提供有用途信息的计算机接收用途信息。
接着，在步骤S25，信息计算系统1鉴于二次使用的用途信息来获取与在二次使用期间被估算为作用于二次电池11的负载相关的估算负载信息。估算负载信息包括二次电池11的充电/放电电流、SOC、温度和使用时段。这些估算负载信息是使用记录有用于二次使用的用途与估算负载之间的关系的映射等来计算的。例如，考虑到用于二次使用的每个用途的标准行驶模式来生成映射，并且该映射预先存储在服务器计算机中。
接着，在步骤S26，信息计算系统1使用所获取的估算负载信息，以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对二次电池11在二次使用时的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。
接着，在步骤S27，信息计算系统1使用计算出的第二劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对第二电池状态SOHQB2、SOHRB2进行计算。
接着，在步骤S28，信息计算系统1获取与二次使用相关的驾驶员属性和车辆信息。驾驶员属性包括被期望驾驶用于二次使用的车辆的驾驶员的驾驶证信息(例如驾驶员是否是好驾驶员)、驾驶历史以及等级等。车辆信息包括与每种车辆类型的电力消耗等相关的信息。
例如，驾驶员属性和与二次使用相关的车辆信息可以通过在被操作的服务器计算机中提供的输入装置、诸如键盘或鼠标而输入到服务器计算机。替代地，服务器计算机可以从提供有这些信息的计算机接收这些信息。
接着，在步骤S29，信息计算系统基于车辆从开始二次使用到已经行驶了估算的年行驶距离之后的容量维持率和电阻增大率以及驾驶员属性和车辆信息来对保险费的折扣率进行计算。
例如，信息计算系统1基于车辆从开始二次使用到行驶了估算的年行驶距离之后的容量维持率的预测值与同容量维持率相关的制造商保证值之间的比较来对保险费的折扣率进行计算。例如，折扣率随着预测的容量维持率变得大于制造商保证值而增大。
另外，信息计算系统1基于电阻增大率的预测值与同电阻增大率相关的制造商保证值之间的比较来对保险费的折扣率进行计算。例如，折扣率随着预测的电阻增大率变得小于制造商保证的值而增大。
此外，信息计算系统1还基于驾驶员属性和车辆信息来对保险费的折扣率进行计算。例如，保险费的折扣率随着驾驶员属性变得有利而增大。在此，驾驶员属性被认为随着降低驾驶员处于事故中的可能性的因素(例如驾驶员是好驾驶员)增多而更有利。
如上所述，信息计算系统1通过考虑容量维持率、电阻增大率、驾驶员属性和车辆信息中的全部来对保险费的折扣率进行计算。换言之，可以说保险费的折扣率随着二次电池11的残余值的增大而增大，并且保险费的折扣率表示二次电池11的残余值。
接着，在步骤S20，信息计算系统1将计算出的保险费的折扣率输出到构成信息计算系统1的服务器计算机(例如，折扣率显示在显示器5中或被打印)。
在此，在根据第二实施方式和随后的实施方式使用的附图标记中，除非另外特别指出，否则与在先前的实施方式中使用的附图标记相同的附图标记表示与根据先前的实施方式的构成元件类似的构成元件。
根据本实施方式，当二次电池11被用于将来用途中时，基于二次电池11的第二电池状态的高度精确的预测值来对将来用途中的车辆的保险费的折扣率进行计算。因此，可以对精确地反映二次电池11的劣化状态的保险费的折扣率进行计算。
在此，根据本实施方式，对保险费的折扣率进行计算并输出。然而，也可以是对折扣之后的保险费进行计算并输出的构造。另外，信息计算系统1也可以通过考虑容量维持率和电阻增大率中的至少一个来对保险费的折扣率进行计算。
(第三实施方式)
根据本实施方式，信息计算系统1基于二次电池11的劣化状态来对安装有二次电池11的二手车辆的销售价格进行计算。在下文中，将参考图10中的流程图对用于计算二手车辆的销售价格的步骤进行描述。
首先，在步骤S31，信息计算系统1从二手车辆的BMU12等获取安装在二手车辆中的二次电池11的电池负载历史。
接着，在步骤S32，信息计算系统1使用所获取的电池负载历史，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。
接着，在步骤S33，信息计算系统1使用计算出的第一劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一电池状态SOHQB1、SOHRB1进行计算。
接着，在步骤S34，信息计算系统1获取与在二次使用期间被估算为作用于二次电池11的负载相关的估算负载信息。估算负载信息包括二次电池11的充电/放电电流、SOC、温度和使用时段。估算负载信息可以是当车辆以一般的行驶模式行驶时作用于二次电池11的估算负载。
接着，在步骤S35，信息计算系统1使用所获取的估算负载信息，以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对二次电池11在二次使用时的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。
接着，在步骤S36，信息计算系统1使用第二劣化状态以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对第二电池状态SOHQB2、SOHRB2进行计算。
接着，在步骤S37，信息计算系统1获取车辆固有信息和需求。例如，车辆固有信息包括与车辆制造年份、外部车辆部件的存在/不存在、行驶距离、安装在车辆中的构成部件(例如发动机部件、各种冷却装置、动力传递机构、空调装置、燃料装置、制动器、转向装置、门机构、装饰物和排气装置)、车辆内部和外部等相关的信息。
另外，需求包括对二手车辆市场、拍卖参考价格以及地点等的需求。例如，车辆固有信息和需求可以通过在被操作的服务器计算机中提供的输入装置、诸如键盘或鼠标而输入到服务器计算机。替代地，服务器计算机可以从提供有车辆固有信息和需求的计算机接收车辆固有信息和需求。
接着，在步骤S38中，信息计算系统1基于第二电池状态SOHQB2、SOHRB2、车辆固有信息以及需求，诸如通过参考存储在信息计算系统1中的映射来确定二手车辆的估价。二手车辆的估价反映二手车辆的二次电池11的价格。
接着，在步骤S39中，信息计算系统1将二手车辆的估价输出到构成信息计算系统1的服务器计算机(例如，估价显示在显示器5中或被打印)。
根据本实施方式，同样基于二次电池11的第二电池状态的高精度预测值来对二手车辆的估价进行计算。因此，可以对精确地反映二次电池11的劣化状态的二手车辆的估价进行计算。
(第四实施方式)
根据本实施方式，信息计算系统1辅助安装在车辆中的二次电池11的有效充电。更具体地，根据本实施方式的信息计算系统1是当车辆到达诸如充电站的充电设施时将二次电池11的温度设定为适合于充电的温度的系统。
此外，根据本实施方式，将来用途是从当前位置到充电设施的车辆行驶。根据本实施方式，信息计算系统1由安装在车辆等中的BMU12构成。下面将参考图11中的流程图来描述本实施方式。
首先，在步骤S41中，信息计算系统1从车辆的BMU12等获取安装在车辆中的二次电池11的电池负载历史。
接着，在步骤S42，信息计算系统1使用所获取的电池负载历史，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对直到当前位置的第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。
然后，在步骤S43，信息计算系统1使用计算出的第一劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对直到当前位置的第一电池状态SOHQB1、SOHRB1进行计算。
接着，在步骤S44，信息计算系统1获取近期信息。该近期信息包括与从车辆10的当前位置到目的地G的规定区间(诸如最短路径，在图12中由阴影表示)附近相关的交通信息以及设施信息等。例如，该近期信息包括区间平均车速、区间高度(即，海拔)、到目的地G的距离、交通拥堵信息、环境温度、充电设施信息(诸如充电设施的位置、充电能力以及运行状态等)。
安装有二次电池11的车辆10包括作为信息计算系统1的一部分的车载导航系统。信息计算系统1使用车载导航系统通过公知的方法来获取近期信息。该车载导航系统包括全球定位系统(GPS)接收单元、车辆信息和通信系统(VICS[注册商标])接收单元、计算单元和显示器。信息计算系统1使用GPS接收单元的接收信息、VICS接收单元的接收信息以及使用这些信息执行的规定计算的结果来获取近期信息。
接着，在步骤S45，信息计算系统1对从当前位置到目的地G的所需时间t1以及到达目的地G时二次电池11的SOC进行计算。例如，考虑到近期信息中的从当前位置到目的地G的区间的平均车速、距离以及交通拥堵状态等来对所需时间t1进行计算。
图12示出了所需时间为25分钟的示例。考虑到二次电池11的当前SOC和车辆固有的电力消耗来对到达目的地G时二次电池11的SOC进行计算。
接着，在步骤S46中，信息计算系统1对到达在步骤S45中计算出的目的地时二次电池11的SOC是否等于或小于规定阈值进行判断。当判断为SOC等于或小于规定阈值时，如图12所示，信息计算系统1在车载导航系统的显示器中显示处于距到目的地G的设定路径规定距离以下的位置的充电设施C。在此，当SOC超过阈值时，信息计算系统1返回到步骤S44。
接着，在步骤S47，例如，驾驶员直接地操作车载导航系统的操作单元(诸如触摸面板)，并且在显示的充电设施中选择车辆10将要经过的充电设施C。
接着，在步骤S48，信息计算系统1对当车辆10经过所选择的充电设施C(在下文中，简称为“充电设施C”)时从当前位置到目的地G的所需时间t2进行计算。所需时间t2是包括在充电设施C处二次电池11充电到规定SOC所需的时间的时间量。即，在图12中，指示了作为车辆10借助于充电设施C到达目的地G所需的时间量的26分钟(不考虑充电时间)和作为充电所需的时间量的15分钟。在这种情况下，t2是26分钟+15分钟＝41分钟。
接着，在步骤S49，信息计算系统1对在步骤S48中计算出的借助于充电设施C的所需时间t2与在步骤S45中计算出的所需时间t1之间的差t2－t1是否等于或小于阈值进行判断。
接着，在步骤S410，当t2－t1等于或小于规定值时，信息计算系统1将预期到达时间和充电预约发送到充电设施C。在此，可以在不执行t2－t1与阈值之间的比较的情况下通过驾驶员的选择来进行与充电设施C的预约。另外，当t2－t1超过阈值时，信息计算系统1在步骤49之后返回到步骤S44。
接着，在步骤S411，信息计算系统1从充电设施C接收充电电力和充电时间。作为充电设施C的充电能力，存在多个充电标准。信息计算系统1接收针对每个充电标准的充电电力和到达规定SOC的充电时间。
接着，在步骤S412，信息计算系统1获取随着车辆10从当前位置到充电设施C的行驶而被估算为作用于二次电池11的负载的估算负载信息。估算负载信息包括二次电池11的充电/放电电流、SOC、温度和使用时段。
估算负载信息可以是考虑到从当前位置到目的地G的近期信息(即，区间平均车速、区间高度、到目的地G的距离、交通拥堵信息和环境温度)，在车辆10以一般的行驶模式行驶时作用于二次电池11的估算负载。即，这些近期信息与流向二次电池11的电流相关联。因此，可以根据近期信息来对被估算为在将来作用于二次电池11的估算电池负载进行计算。
接着，在步骤S413，信息计算系统1使用所获取的估算负载信息，以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对二次使用时的二次电池11的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。
接着，在步骤S414，信息计算系统1使用第二劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对第二电池状态SOHQB2、SOHRB2进行计算。
接着，在步骤S415，信息计算系统1确定适当的充电电力。适当的充电电力是在步骤S411中获取的多个充电电力的选择中的充电时间短并且能够抑制二次电池11的劣化的充电电力。将参考图13和图14来对适当的充电电力进行描述。
图13示出了二次电池11的充电期间的SOC与电压之间的关系。在图13中，横轴上的SOC使得SOC朝向右侧增大。纵轴上的电压使得电压朝向上侧增大。如图13所示，在低电流充电的情况下，二次电池11的电压相对较低。
另一方面，在大电流充电(即，快速充电)的情况下，由于电阻过电压，施加到二次电池11的电压与低电流充电的情况相比增大。因此，在大电流充电的情况下，电压比低电流充电的情况更快地达到充电上限电压。当超过充电上限电压时，更容易发生二次电池11的劣化(诸如锂的析出)。
另外，在图13中，当二次电池11的劣化已经发展到超过由实线表示的劣化时，SOC与电压之间的关系由虚线表示。即，当二次电池11的劣化发展时，充电电流值容易增大，并且电压倾向于更快地达到充电上限电压。针对二次电池11的每个劣化程度(即，第二电池状态SOHQB2、SOHRB2中的至少任一个)的SOC与电压之间的关系被预先存储在信息计算系统1的非易失性存储单元3中。
在此，图14是充电设施C处的充电的示例的曲线图。图14示出了二次电池11的SOC与充电电力之间的关系的图。如图14所示，在充电期间，当二次电池11的电压达到充电上限电压时，充电电力被充电设施C限制，并且充电被切换成以低电力进行充电。其结果是，直到充电完成的时间量变得更长。考虑到前述情况，信息计算系统1确定充电时间短并且能够抑制二次电池11的劣化的适当的充电电力。
接着，在步骤S416，信息计算系统1对适当的SOC和适当的电池温度进行计算。适当的SOC和适当的电池温度是到达充电设施C时二次电池11的SOC和温度以及适合于二次电池11的充电的二次电池11的SOC和温度。将参考图15和图16对适当的SOC和适当的温度进行描述。
首先，将参考图15对作为二次电池11的温度的电池温度与在下文中描述的完全充电电流之间的关系进行描述。
图15示出了当电池温度为－10℃时的完全充电电流、当电池温度为25℃时的完全充电电流与电池能量密度[Wh/L]之间的关系。完全充电电流是能够以固定电流值执行从下限SOC到上限SOC的充电的电流值的最大值。下限SOC是二次电池11所容许的SOC的下限值。上限SOC是二次电池11所容许的SOC的上限值。下限SOC和上限SOC是针对每个车辆或每个电源系统规定的值。
基于图15，清楚的是，当电池温度是低温、诸如－10℃时(诸如在寒冷地区行驶的车辆)，完全充电电流值变得极低。另一方面，当电池温度相对较高、诸如25℃时，完全充电电流值增大。即，电池温度优选地高到一定程度以增大完全充电电流(即，缩短充电时间)。在此，在安装有二次电池11的一般的车辆中，从抑制二次电池11的劣化并确保安全性的观点出发，设置用于防止电池温度达到规定温度(例如50℃)以上的冷却装置。
接着，将参考图16对二次电池11的SOC和温度与完全充电电流之间的关系进行描述。如图16所示，存在适合于快速充电的SOC区域和温度区域。如图16所示，清楚的是，需要将SOC设得较低，并且将温度设得较高以增大完全充电电流。
因此，在步骤S416，信息计算系统1鉴于在步骤S415中确定的适当的充电电力以及SOC与电池温度之间的关系、诸如图16中的关系，确定适当的SOC和适当的电池温度。
在此，基于到达充电设施C时的第二电池状态SOHQB2(即，二次电池11的与容量相关的劣化程度)来对二次电池11的SOC的定义进行调节。另外，基于到达充电设施C时的第二电池状态SOHRB2(即，二次电池11的与电阻相关的劣化程度)来改变电压达到充电上限电压时的完全充电电流。
例如，通过使用预先设定的允许充电的最大电压值Vallowable value和到达充电设施C时二次电池11的电阻值Rupon arrival，根据I＝Vallowable value/Rupon arrival来确定未知的完全充电电流I。在此，Rupon arrival是通过将由于二次电池11的劣化而已经增大的电阻(过电压)的量与劣化之前(即，初始状态)的二次电池11的电阻值相加而获得的值。
另外，基于完全充电电流I和到达充电设施C时二次电池11的电阻值，可以对充电期间二次电池11中的发热量进行计算。考虑到计算出的发热量、诸如图16所示的SOC与电池温度的关系，可以确定充电时间和充电电流。
接着，在步骤S417，信息计算系统1对车辆10的运转进行控制，以使得当车辆10到达充电设施C时二次电池11的SOC和温度变得接近适当的SOC和适当的电池温度。例如，当适当的电池温度相对地高于当前电池温度时，信息计算系统1使加热器运转，并且增大二次电池11的温度、或使设置在车辆10中的二次电池11的冷却功能停止或降低。另外，例如，当适当的SOC相对地低于当前SOC时，信息计算系统1控制驱动，以使得消耗电力积极地增大，并且将到达充电设施C时的SOC设定为适当的SOC。
在此，信息计算系统1仅需要控制车辆10的驱动，以使得当车辆10到达目的地G时二次电池11的SOC和电池温度比二次电池11的当前SOC和电池温度更接近适当的SOC和适当的电池温度。SOC和电池温度不一定需要在到达时与适当的SOC和适当的电池温度一致。
根据本实施方式的信息计算系统1构成为能够执行诸如如上所述的处理。
根据本实施方式，基于计算出的到达目的地G时二次电池11的SOC和温度状态、第二劣化状态以及所确定的充电电力，对当车辆10到达充电设施C时二次电池11的SOC的适当值和温度状态的适当值进行计算。因此，可以高精度地计算这些适当值。此外，信息计算系统1在车辆10到达充电设施C时，对车辆10的驱动进行控制以使得二次电池11变得接近SOC的适当值和温度状态的适当值。因此，可以使到达充电设施C时的二次电池11的状态适合于充电。可以有效地执行充电。
(第五实施方式)
根据本实施方式，信息计算系统1对安装在诸如运输公司的包裹递送车辆的、针对规定时段在规定的递送路径上行驶的车辆中的二次电池11的将来进行预测。另外，例如，信息计算系统1用于辅助排列运输公司所拥有的多个包裹递送车辆中的二次电池11的维护日程。由于被排列的维护日程，可以一次执行许多包裹递送车辆的维护。
例如，根据本实施方式的信息计算系统1用于对在不同区域中处理包裹递送的多个包裹递送车辆中的二次电池11的劣化进行预测。例如，根据本实施方式，考虑到信息计算系统1对分别处理三个不同区域中的递送的三个包裹递送车辆中设置的二次电池11的劣化进行预测的示例。第一车辆在一定区域中的路径A上反复行驶。第二车辆在另一区域中的路径B上反复行驶。第三车辆在又一区域中的路径C上反复行驶。
在此，根据本实施方式，给出了对三个车辆中的二次电池11的劣化进行预测的示例。然而，可以存在两个、四个或更多个车辆。另外，只要供车辆行驶的路径不同，则车辆可以在相同的区域中行驶。下面将参考图17中的流程图来描述本实施方式。
首先，在步骤S51，信息计算系统1从每个车辆获取作用于车辆的负载的电池负载历史。电池负载历史包括行驶距离、二次电池11的充电/放电电流、充电/放电时间、充电/放电电压、环境温度、ΔDOD以及工作天数。用于获取这些信息的方法没有特别地限制。例如，二次电池11的充电/放电电流、充电/放电时间、充电/放电电压、环境温度和ΔDOD中的每一个可以是实际测量值的平均值、或实际测量值的均方根值。
在此，例如，二次电池11的充电/放电电流和充电/放电时间也可以从映射信息(诸如区间平均车速、区间高度和充电设施信息[诸如位置和充电能力])转换而来，该映射信息从设置在车辆中的车载导航系统获取。另外，充电/放电电压可以从电流积分转换而来。二次电池11的ΔDOD可以从电压转换或从电流积分转换而来。另外，环境温度可以是供车辆行驶的区域的年平均温度、在车辆在该区域中行驶的时段期间的年平均温度等。
接着，在步骤S52，信息计算系统1使用所获取的电池负载历史，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一劣化状态SOHQa1、SOHQc1、SOHQLi1、SOHRa1、SOHRc1进行计算。例如，关于第一车辆，信息计算系统1对在路径A上实际行驶期间的第一劣化状态进行计算。
接着，在步骤S53，信息计算系统1使用计算出的第一劣化状态，以与根据第一实施方式的方式类似的方式对第一电池状态SOHQB1、SOHRB1进行计算。到目前为止的结果的示例在下面的表1中示出。
表1
递送路径 A B C
行驶距离[km] 100 50 200
充电/放电电流[A] 60 80 90
充电/放电时间[h] 7 2 9
充电/放电电压[V] 3.75 3.87 3.67
环境温度[℃] 27 22 36
ΔDOV[V] 40 20 80
工作天数[天] 550 200 320
容量减小率[％] 82 90 74
电阻增大率[％] 115 114 120
接着，在步骤S54，信息计算系统1获取当针对每个车辆路径A至C中的任一个被选择为供车辆接着行驶的路径时，被预测为作用于二次电池11的估算电池负载。例如，已经在作为过去路径的路径A上行驶的第一车辆被假定为接着在路径B上行驶，并且获取估算电池负载。
以与过去路径的电池负载历史(见上面的表1)类似的方式，估算电池负载包括二次电池11的规定路径的行驶距离、充电/放电电流、充电/放电时间、充电/放电电压、环境温度、ΔDOD以及使用天数。例如，通过与用于获取过去路径的电池负载历史类似的方法来获取估算电池负载。
接着，在步骤S55，信息计算系统1使用所获取的估算负载信息，以与第一实施方式的方式类似的方式来对二次电池11在二次使用时的第二劣化状态SOHQa2、SOHQc2、SOHQLi2、SOHRa2、SOHRc2进行计算。
接着，在步骤S56，信息计算系统1使用第二劣化状态以与根据第一实施方式的方式类似的方式来对第二电池状态SOHQB2、SOHRB2进行计算。其计算方法与根据第一实施方式的计算方法类似。
接着，在步骤S57，信息计算系统1对二次电池11的寿命进行计算。将参考图18对用于计算二次电池11的寿命的方法进行描述。
图18示出了当第一车辆(即，车辆在过去所实际行驶的路径是路径A的车辆)被假定为在将来行驶在路径B上时，第一电池状态SOHQB1和第二电池状态SOHQB2的计算结果。图18中由符号。(空心圆)绘制的部分表示在车辆已经实际行驶在路径A上之后且在车辆行驶在路径B上之前的行驶距离和容量维持率。另外，图18中的虚线表示二次电池11的容量维持率的寿命值。例如，容量维持率的寿命值由车辆制造商预先进行规定。其结果是，可以计算出第一车辆在将来在路径B上行驶时的寿命。这也类似地适用于电阻增大率。
另外，以类似的方式，对于当第一车辆的下一个路径为路径A和路径C时，分别对容量维持率的寿命值和电阻增大率的寿命值进行计算。该结果在表2中示出。
表2
将来递送路径 A B C
容量寿命[天] 80.5 44.4 17.3
电阻寿命[天] 95.7 36.8 40.0
如上所述，获取当过去已经在路径A上行驶的第一车辆接着在路径A、B或C上行驶时的容量维持率的寿命值和电阻增大率的寿命值。在此，容量维持率的寿命值和电阻增大率的寿命值中的较小值被确定为二次电池11的寿命。
关于过去已经在路径B上行驶的第二车辆的二次电池11以及过去已经在路径C上行驶的第三车辆的二次电池11，也可以类似地对当将来路径是路径A至C中的每一个时容量维持率的寿命值和电阻增大率的寿命值进行计算。
接着，在步骤S58，信息计算系统1对二次电池11的寿命值进行计算。例如，该寿命值作为剩余可行驶距离被输出(例如，剩余可行驶距离在显示器5中显示或被打印)。
然后，关于第一车辆至第三车辆各自的将来递送路径的确定，将来递送路径被确定为使得第一车辆至第三车辆的二次电池11的寿命值为类似的天数。其结果是，第一车辆至第三车辆的二次电池11的寿命值可以设定得更接近彼此。可以对第一车辆至第三车辆的维护日程进行排列。
在此，在本示例中，安装有二次电池11的车辆是运输公司的包裹递送车辆。然而，这并不限于此。例如，二次电池11可以安装在需要在大致固定的路径上行驶的车辆(诸如用于通勤的车辆)中。
本公开并不限于如上所述的实施方式。在不背离本发明的精神的情况下的各种变型都是可能的。根据实施方式的步骤可以由单个服务器计算机来执行。替代地，每个处理步骤可以由不同的服务器计算机来执行。
另外，根据另一实施方式，可以考虑用于使计算机(处理器)执行根据如上所述的实施方式的处理的至少一部分的程序的一组计算机可执行指令、以及存储有程序的一组计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质。此外，根据又一实施方式，可以考虑计算机(处理器)执行根据如上所述的实施方式的处理的至少一部分的信息计算方法。

Claims (7)

1.一种信息计算系统，包括：
历史获取单元，所述历史获取单元获取已被使用的二次电池的电池负载历史；
第一劣化计算单元，所述第一劣化计算单元基于由所述历史获取单元获取的所述电池负载历史和与每个电池构成元件相关的多个劣化因素，对所述二次电池的多个电池构成元件的第一劣化状态进行计算；
估算负载获取单元，所述估算负载获取单元获取与在二次电池被用于将来用途中时估算为作用于二次电池的负载相关的估算负载信息；以及
第二劣化计算单元，所述第二劣化计算单元基于由所述第一劣化计算单元计算出的与所述电池构成元件相关的所述第一劣化状态、由所述估算负载获取单元获取的所述估算负载信息以及与所述电池构成元件相关的所述多个劣化因素，对当所述二次电池被用于将来用途时所述二次电池的所述多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。
2.如权利要求1所述的信息计算系统，其特征在于，
所述第一劣化计算单元和所述第二劣化计算单元使用与所述二次电池的负电极的多个劣化因素相关联的多个函数、与所述二次电池的正电极的多个劣化因素相关联的多个函数以及与所述二次电池的电解质的多个劣化因素相关联的多个函数，对所述第一劣化状态和所述第二劣化状态进行计算。
3.如权利要求1或2所述的信息计算系统，其特征在于，还包括：
值计算单元，所述值计算单元基于所述二次电池的所述将来用途和由所述第二劣化计算单元计算出的所述二次电池的所述第二劣化状态来对所述二次电池的残余值进行计算。
4.如权利要求1或2所述的信息计算系统，其特征在于，
所述二次电池的所述将来用途是车辆驱动，
所述信息计算系统还包括：
设施信息接收单元，所述设施信息接收单元接收充电设施的充电能力；
到达状态计算单元，所述到达状态计算单元对当所述车辆到达所述充电设施时所述二次电池的充电状态和所述二次电池的温度状态进行计算；以及
车辆控制单元，所述车辆控制单元对所述车辆的运转进行控制，其中
所述第二劣化计算单元对当所述车辆到达所述充电设施时的所述第二劣化状态进行计算，
所述车辆控制单元基于由所述到达状态计算单元计算出的所述充电状态、由所述第二劣化计算单元计算出的所述第二劣化状态以及由所述设施信息接收单元接收到的所述充电设施的所述充电能力来确定充电电力，
所述车辆控制单元基于由所述到达状态计算单元计算出的所述二次电池的所述充电状态和所述温度状态、由所述第二劣化计算单元计算出的所述第二劣化状态以及所确定的充电电力，对当所述车辆到达所述充电设施时所述二次电池的所述充电状态的适当值和所述温度状态的适当值进行计算，
所述车辆控制单元对所述车辆的运转进行控制，使得当所述车辆到达所述充电设施时，所述二次电池接近所述充电状态的适当值和所述温度状态的适当值。
5.如权利要求1或2所述的信息计算系统，其特征在于，
所述二次电池的过去用途和所述将来用途是车辆驱动，
基于由所述第二劣化计算单元计算出的所述二次电池的所述第二劣化状态来对所述二次电池的寿命进行计算。
6.一种信息计算系统，包括：
处理器；
非暂时性计算机可读存储介质；以及
一组计算机可执行指令，所述计算机可执行指令存储在计算机可读存储介质上，并且当由所述处理器读取和执行时，使所述处理器实现如下功能：
获取已被使用的二次电池的电池负载历史；
基于所获取的所述电池负载历史和与每个电池构成元件相关的多个劣化因素，对所述二次电池的多个电池构成元件的第一劣化状态进行计算；
获取与当所述二次电池被用于将来用途中时被估算为作用于所述二次电池的负载相关的估算负载信息；以及
基于与计算出的所述电池构成元件相关的所述第一劣化状态、所获取的所述估算负载信息以及与所述电池构成元件相关的所述多个劣化因素，对当所述二次电池被用于所述将来用途时所述二次电池的所述多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。
7.一种信息计算方法，包括：
获取已被使用的二次电池的电池负载历史；
基于所获取的所述电池负载历史和与每个电池构成元件相关的多个劣化因素，对所述二次电池的多个电池构成元件的第一劣化状态进行计算；
获取与当所述二次电池被用于将来用途中时被估算为作用于所述二次电池的负载相关的估算负载信息；以及
基于与计算出的所述电池构成元件相关的所述第一劣化状态、所获取的所述估算负载信息以及与所述电池构成元件相关的所述多个劣化因素，对当所述二次电池被用于所述将来用途时所述二次电池的所述多个电池构成元件的将来的第二劣化状态进行计算。
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