JP2003243048A - Judging method for deterioration of secondary battery - Google Patents
Judging method for deterioration of secondary batteryInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池が劣化状
態にあるか否かを判定する二次電池の劣化判定方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery deterioration determination method for determining whether or not a secondary battery is in a deteriorated state.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車のバッテリー等の二次電池が劣化
状態にあるか否かを判定する手法として種々の手法が開
発され、提案されている。例えば特開２０００−３２９
８３４号公報には、二次電池の劣化を検出する従来の手
法として、一旦完全に充電したバッテリーを定格電流容
量の２時間放電率で１２０分間に亘って定格電流を流し
続けて、放電開始から１２０分経過後でのバッテリー端
子間電圧（放電電圧）即ち放電終止電圧を測定して、こ
の放電終止電圧からそのバッテリーの劣化状態を判定す
る手法が紹介されている（（２）頁、右欄）。この手法
は、「容量低下状態にあるバッテリーはその放電終止電
圧が極度に低下することが知られていることから」
（（２）頁、右欄）、バッテリーの放電終止電圧を測定
して、そのバッテリーの劣化状態を判定しようとする手
法である。2. Description of the Related Art Various techniques have been developed and proposed as a technique for determining whether or not a secondary battery such as an automobile battery is in a deteriorated state. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-329
As a conventional method for detecting deterioration of a secondary battery, Japanese Patent Publication No. 834 discloses that a battery that has been fully charged is continuously supplied with a rated current for 120 minutes at a discharge rate of 2 hours at a rated current capacity. A method is introduced in which the battery terminal voltage (discharge voltage) after 120 minutes, that is, the discharge end voltage is measured and the deterioration state of the battery is determined from this discharge end voltage (page (2), right column). ). This method is "because it is known that the end-of-discharge voltage of a battery in a low capacity state is extremely low."
(Page (2), right column) is a method in which the end-of-discharge voltage of the battery is measured to determine the deterioration state of the battery.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしこのように二次
電池の劣化状態を判定するために、二次電池に完全に一
旦充電を完了した後放電して放電終止電圧を測定して二
次電池の劣化状態を判定するという手法では、劣化状態
の判定にするためにその都度一旦完全に充電を完了して
から行う必要があり、「多くの時間が要されるといった
不都合」（同公報、（２）頁、右欄）が存在していた。However, in order to determine the deterioration state of the secondary battery as described above, the secondary battery is discharged after the secondary battery is completely charged and then discharged to measure the discharge end voltage. In the method of determining the deterioration state, it is necessary to complete the charging once in each case in order to determine the deterioration state, which is "inconvenient because a lot of time is required" (ibid. 2) page, right column) was present.
【０００４】そこで、特開２０００−３２９８３４号公
報には、「バッテリー種別対応に、良品バッテリーにつ
いての、時間経過に伴い放電電圧が如何に変化するかを
示す放電特性と、時間経過に伴い充電電圧が如何に変化
するかを示す充電特性とが予め電圧変化上の許容範囲と
して記憶された状態で、既に充電状態におかれているバ
ッテリーが放電されるに際しては、一定時間毎にバッテ
リー端子間電圧としての放電電圧が測定される度に、該
放電電圧が該当許容範囲内にあるか否かが判定された
上、該該当許容範囲内にないと判定されたことを以て、
バッテリー劣化として検出表示されるとともに、バッテ
リーからの放電が停止されるようにし、バッテリーから
の放電が所定時間に亘って行われ得た場合には、バッテ
リーからの放電を停止の上、該バッテリーが充電される
に際しては、一定時間毎にバッテリー端子間電圧として
の充電電圧が測定される度に、該充電電圧が該当許容範
囲内にあるか否かが判定された上、該該当許容範囲内に
ないと判定されたことを以て、バッテリー劣化として検
出表示されるとともに、バッテリーへの充電が停止され
るようにしたバッテリー劣化検出方法」（請求項１）が
提案されている。In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-329834 discloses, "Discharge characteristics showing how the discharge voltage changes with time for a non-defective battery depending on the battery type, and the charge voltage with time. Is stored in advance as a permissible range for voltage changes, and when a battery that is already in a charged state is discharged, the voltage across the battery terminals is Each time the discharge voltage as is measured, it is determined whether or not the discharge voltage is within the permissible range, and it is determined that the discharge voltage is not within the permissible range.
When the battery is detected and displayed as deterioration, the discharge from the battery is stopped, and if the discharge from the battery can be performed for a predetermined time, the discharge from the battery is stopped and the battery is When the battery is charged, every time the charging voltage as the battery terminal voltage is measured, it is determined whether or not the charging voltage is within the permissible range, and then within the permissible range. Since it is determined that the battery is not deteriorated, the battery deterioration is detected and displayed, and charging of the battery is stopped ”(Claim 1).
【０００５】ここで図８に特開２０００−３２９８４号
公報に記載されたこの手法によるバッテリーの劣化を判
定する処理を表すフローチャートを示す。この手法は、
時間経過に伴うバッテリーの放電電圧の変化を示す放電
特性と時間経過に伴うバッテリーの充電電圧の変化を示
す充電特性とを電圧変化上の許容範囲として予め記憶し
ておいて、バッテリーが充電あるいは放電される際に一
定時間毎にバッテリー端子間電圧としての放電電圧ある
いは充電電圧を測定して、その測定の度に測定された放
電電圧あるいは充電電圧が許容範囲内にあるか否かを判
定し、許容範囲内にないと判定された場合にはその時点
でバッテリー劣化とするという手法である。つまり放電
サイクルと充電サイクルにおける開始時と終了時の電圧
をみるだけではなく、放電サイクルの過程及び充電サイ
クルの過程にあるバッテリーの電圧を測定して、それに
よって劣化を検出する手法である。FIG. 8 is a flow chart showing the process for determining the deterioration of the battery by this method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-32984. This technique
The discharge characteristic indicating the change of the discharge voltage of the battery with the passage of time and the charge characteristic indicating the change of the charge voltage of the battery with the passage of time are stored in advance as an allowable range on the voltage change, and the battery is charged or discharged. At that time, the discharge voltage or the charge voltage as the voltage between the battery terminals is measured at regular intervals, and it is determined whether the measured discharge voltage or the charge voltage is within the allowable range at each measurement, If it is determined that the battery is not within the allowable range, the battery is deteriorated at that time. That is, not only is the voltage at the beginning and the end of the discharge cycle and the charge cycle checked, but the voltage of the battery in the process of the discharge cycle and the charge cycle is measured to detect the deterioration.
【０００６】従ってこの手法では充電電圧及び放電電圧
の許容範囲を設定するためにまず放電開始、放電終了そ
して充電開始、充電終了という一連の動作を予め行って
充電電圧の変化及び放電電圧の変化を測定しておく必要
がある。そしてバッテリーの劣化を判定するために一定
の時間毎に電圧を測定して許容範囲内にあるか否かを判
定して許容範囲内にある限り放電開始、放電終了という
放電サイクル、また充電開始、充電終了という充電サイ
クルを行うというように、測定された電圧が途中で許容
範囲内にないと判定されない限り一連の放電サイクルと
充電サイクルとを行われることになる。Therefore, in this method, in order to set the allowable range of the charge voltage and the discharge voltage, first, a series of operations of discharge start, discharge end, charge start, and charge end are performed in advance to change the charge voltage and the discharge voltage. It is necessary to measure. Then, in order to determine the deterioration of the battery, the voltage is measured at regular time intervals to determine whether it is within the allowable range, and as long as it is within the allowable range, discharge start, discharge end discharge cycle, and charge start, A series of discharging cycle and charging cycle are performed unless it is determined that the measured voltage is not within the allowable range on the way, such as performing a charging cycle of ending charging.
【０００７】いずれにせよ、この手法では放電サイクル
と充電サイクルという一連のサイクルを行う必要があ
り、放電と充電とをこまめに繰り返してバッテリーの劣
化を判定することができない。In any case, this method requires performing a series of cycles of a discharging cycle and a charging cycle, and it is not possible to judge the deterioration of the battery by frequently repeating discharging and charging.
【０００８】そこで、本発明の目的とするところは、こ
まめに充電及び放電を繰り返して二次電池の劣化状態を
判定することができる判定方法を提供することにある。[0008] Therefore, an object of the present invention is to provide a judgment method capable of judging the deterioration state of a secondary battery by repeating charging and discharging frequently.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段、作用及び効果】（１）二
次電池の使用によって充放電が繰り返されて二次電池の
劣化が進行するに伴って、二次電池の内部直流抵抗（Ｉ
Ｒ）が増大し、また二次電池の分極による電圧（分極電
圧）が増大することが知られている。この内部直流抵抗
の増大については電解液の減少や電極の酸化等の理由に
よると考えられており、分極電圧の増大については、二
次電池の電極板付近に非可逆的な生成物質の蓄積が増加
して電流交換密度が小さくなるということや電解質の分
解でイオン伝導率が低下するということ等の理由による
と考えられる。[Means, Actions and Effects for Solving the Problems] (1) As the secondary battery is repeatedly charged and discharged to cause deterioration of the secondary battery, the internal DC resistance (I
It is known that R) increases and the voltage due to polarization of the secondary battery (polarization voltage) increases. It is considered that this increase in internal DC resistance is due to a decrease in electrolyte solution and electrode oxidation, and an increase in polarization voltage is due to irreversible accumulation of produced substances near the electrode plate of the secondary battery. It is considered that this is because the current exchange density decreases and the ionic conductivity decreases due to the decomposition of the electrolyte.
【００１０】本発明者らは、二次電池が劣化して分極が
進行するに伴って分極電圧は増加することから、二次電
池の放電時の電圧はより低下し、二次電池の充電時の電
圧はより上昇することに着目した。そして本発明者ら
は、放電時の電圧と充電時の電圧との電圧差の変化は、
二次電池の分極のあり方を反映していると考え、放電時
の電圧と充電時の電圧の電圧差から分極電圧の増大のあ
り方を把握して、この電圧差が所定の設定値を超えたら
二次電池が劣化したと判定すればよいという考えに到達
した。The inventors of the present invention have found that the polarization voltage increases as the secondary battery deteriorates and the polarization progresses. Therefore, the discharge voltage of the secondary battery further decreases, and the charging voltage of the secondary battery decreases. We paid attention to the fact that the voltage of is higher. And the present inventors have found that the change in the voltage difference between the voltage during discharging and the voltage during charging is
It is considered that the polarization of the secondary battery is reflected, and the increase in polarization voltage is understood from the voltage difference between the voltage during discharging and the voltage during charging, and if this voltage difference exceeds a specified set value. We have arrived at the idea of determining that the secondary battery has deteriorated.
【００１１】（２）そこで、本発明者らは、更に鋭意研
究の結果、二次電池に対して電流の放電、放電中止後の
休止、電流の充電、充電中止後の休止を所定時間行う単
位充放電サイクルを１回又は連続して複数回繰り返し、
最後の単位充放電サイクルにおける放電の中止時の電圧
と充電の中止時の電圧との電圧差を求め、予め設定した
所定の設定値とこの電圧差とを比較して二次電池の劣化
状態を判定することを特徴とする二次電池の劣化判定方
法を発明した。ここで「最後の単位充放電サイクル」と
は、単位充放電サイクルが１回しか行われないときは、
その１回の単位充放電サイクルをいう。そして例えば単
位充放電サイクルが連続して３回繰り返されるときは、
３回目の単位充放電サイクルをいう。(2) Then, as a result of further earnest studies, the present inventors have conducted a unit of discharging a secondary battery for a predetermined period of time, discharging a current, stopping after discharging, charging current, and stopping after stopping charging for a predetermined time. Charge / discharge cycle is repeated once or continuously multiple times,
Obtain the voltage difference between the voltage at the time of stopping the discharge and the voltage at the time of stopping the charge in the last unit charge / discharge cycle, and compare the voltage difference with a preset preset value to determine the deterioration state of the secondary battery. A method for determining deterioration of a secondary battery, which is characterized by making a determination, has been invented. Here, "the last unit charge / discharge cycle" means that when the unit charge / discharge cycle is performed only once,
It means one unit charge / discharge cycle. Then, for example, when the unit charge / discharge cycle is repeated three times in succession,
This is the third unit charge / discharge cycle.
【００１２】このように所定の時間の単位充放電サイク
ルに従って、二次電池に放電と充電とを行わせて分極電
圧を測定するので、上述の特開平２０００−３２９８３
４号公報において開示された手法と比較すると、短い時
間で判定することが可能となる。即ち特開平２０００−
３２９８３４号の手法のように途中で許容範囲内にない
として劣化が検出されない限り放電サイクル、充電サイ
クルを最後まで行うという必要もなく、本発明の二次電
池の劣化判定方法においては所定の時間の単位充放電サ
イクルを行うことで、二次電池の劣化を判定することが
できる。Since the secondary battery is discharged and charged according to a unit charge / discharge cycle of a predetermined time to measure the polarization voltage, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2000-32983.
Compared with the method disclosed in Japanese Patent No. 4, it is possible to make a determination in a short time. That is, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-
As in the method of No. 329834, there is no need to perform the discharge cycle and the charge cycle until the end unless the deterioration is detected on the way because it is not within the allowable range, and in the deterioration determination method of the secondary battery of the present invention, The deterioration of the secondary battery can be determined by performing the unit charge / discharge cycle.
【００１３】（３）ここで本発明の二次電池の劣化判定
において二次電池に負荷される単位充放電サイクルと単
位充放電サイクルを負荷されたときの二次電池の電圧に
ついて説明する。この単位充放電サイクルは、所定の大
きさの電流を所定の時間放電し、そしてその放電を中止
して所定の時間電流ゼロの状態で休止し、次に所定の大
きさの電流を所定の時間充電し、そしてその充電を中止
して所定の時間電流ゼロの状態で休止するというサイク
ルである。ここでこの単位充放電サイクルの一例を図１
に示す。図１は単位充放電サイクルにおける同一時間に
おける電流と電圧との関係を示している。図１の上半分
に同一の時間軸上の電流の大きさを示し、下半分に電圧
の大きさを示すものである。(3) Here, the unit charge / discharge cycle loaded on the secondary battery in the deterioration determination of the secondary battery of the present invention and the voltage of the secondary battery when the unit charge / discharge cycle is loaded will be described. In this unit charge / discharge cycle, a predetermined amount of current is discharged for a predetermined period of time, and then the discharge is stopped and the current is stopped for a predetermined period of time. It is a cycle of charging, stopping the charging, and resting in a state of zero current for a predetermined time. Here, an example of this unit charge / discharge cycle is shown in FIG.
Shown in. FIG. 1 shows the relationship between current and voltage at the same time in a unit charge / discharge cycle. The upper half of FIG. 1 shows the magnitude of the current on the same time axis, and the lower half shows the magnitude of the voltage.
【００１４】この図１で示した単位充放電サイクルで
は、所定の大きさの電流で放電を開始すると、その放電
開始の時点で二次電池の内部直流抵抗（ＩＲ）が発生し
て内部直流抵抗分だけ二次電池の電圧が低下する
（）。そして放電の継続に伴い二次電池の分極が進行
して二次電池の電圧が低下し続ける（）。このとき放
電時間を長くすればそれだけ二次電池の分極が進行して
二次電池の電圧がより低下することになる。次に放電を
中止すると、その放電中止の時点で内部直流抵抗（Ｉ
Ｒ）が消滅して内部直流抵抗分だけ二次電池の電圧が回
復する（）。その後電流ゼロの休止状態を所定の時間
継続すると、分極が徐々に回復してそれに伴い二次電池
の電圧は徐々に上昇する（）。このとき休止状態をよ
り長くすれば分極がそれだけ回復することができ、その
分だけ電圧もより上昇する。In the unit charging / discharging cycle shown in FIG. 1, when discharging is started with a current of a predetermined magnitude, an internal DC resistance (IR) of the secondary battery is generated at the time of starting the discharging, and an internal DC resistance is generated. The voltage of the secondary battery drops by that much (). Then, as the discharge continues, the polarization of the secondary battery progresses and the voltage of the secondary battery continues to decrease (). At this time, if the discharge time is lengthened, the polarization of the secondary battery progresses and the voltage of the secondary battery further decreases. Next, when the discharge is stopped, the internal DC resistance (I
R) disappears and the voltage of the secondary battery recovers by the amount of internal DC resistance (). After that, when the rest state of zero current is continued for a predetermined time, the polarization gradually recovers, and accordingly the voltage of the secondary battery gradually increases (). At this time, if the resting state is made longer, the polarization can be recovered so much, and the voltage further rises accordingly.
【００１５】次に所定の大きさの電流で充電を開始する
と、その充電開始の時点で二次電池の内部直流抵抗（Ｉ
Ｒ）が発生して内部直流抵抗分だけ二次電池の電圧が上
昇する（）。そして充電の継続に伴って二次電池の分
極が進行して電圧が上昇し続けるが（）、この場合も
充電時間を長くすれば分極が進行する分だけ二次電池の
電圧がより上昇することになる。次に充電を中止する
と、その充電中止の時点で内部直流抵抗（ＩＲ）が消滅
して内部直流抵抗分だけ二次電池の電圧が低下する
（）。その後電流ゼロの休止状態を所定の時間継続す
ると、分極が徐々に回復してそれに伴い二次電池の電圧
は徐々に低下する（）。この場合も休止状態をより長
く継続すれば、分極の回復が進行してその分だけ二次電
池の電圧は低下することになる。Next, when charging is started with a current of a predetermined magnitude, the internal DC resistance (I
R) occurs and the voltage of the secondary battery rises by the amount of the internal DC resistance (). Then, as the charging continues, the polarization of the secondary battery advances and the voltage continues to rise (), but in this case as well, the longer the charging time, the more the voltage of the secondary battery rises as the polarization progresses. become. Next, when charging is stopped, the internal DC resistance (IR) disappears at the time of the charging stop, and the voltage of the secondary battery decreases by the amount of internal DC resistance (). After that, when the rest state of zero current is continued for a predetermined time, the polarization gradually recovers, and the voltage of the secondary battery gradually decreases accordingly (). Also in this case, if the resting state is continued for a longer period of time, the recovery of the polarization progresses, and the voltage of the secondary battery decreases accordingly.
【００１６】本発明の二次電池の劣化判定方法はこのよ
うな単位充放電サイクルを二次電池に負荷して、二次電
池の放電を中止した時点での電圧と充電を中止した時点
での電圧差（ΔＶ）（以下適宜「中止時電圧差」と略
す）を求めるものである。この中止時電圧差において
は、放電開始時及び中止時、また充電開始時及び充電中
止時の内部直流抵抗（ＩＲ）による電圧変化が除かれて
いる。この中止時電圧差を測定することで二次電池の使
用に伴う分極の増大を把握することが可能となる。そし
てこの中止時電圧差（ΔＶ）が所定の設定値を超えた場
合に分極が増大した結果二次電池が劣化に達したと判定
するものである。The method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention applies such a unit charge / discharge cycle to the secondary battery to determine the voltage at the time of stopping the discharge of the secondary battery and the time at the time of stopping the charge of the secondary battery. The voltage difference (ΔV) (hereinafter, appropriately abbreviated as “voltage difference during suspension”) is obtained. In this voltage difference at the time of stop, the voltage change due to the internal DC resistance (IR) at the time of starting and stopping the discharge, and at the start of charging and the stop of charging is excluded. By measuring this voltage difference at the time of discontinuation, it becomes possible to grasp the increase in polarization accompanying the use of the secondary battery. Then, when the voltage difference (ΔV) at the time of suspension exceeds a predetermined set value, it is determined that the secondary battery has deteriorated as a result of increased polarization.
【００１７】従って分極の増大による電圧の変化を把握
するという観点からは、この単位充放電サイクルの電流
の大きさの波形は、放電の中止及び充電の中止を急峻に
あるいは瞬間的に行って分極電圧は残した状態で内部直
流抵抗による電圧変化分を除くことができれば特に限定
はない。この単位充放電サイクルは、二次電池の容量、
劣化判定の精度等を考慮して、放電電流の大きさ及び時
間、放電中止後の休止時間、充電電流の大きさ及び時
間、充電中止後の休止時間を適切に設定することができ
る。一般に放電、充電の電流の大きさを大きくしたり、
放電、充電の時間を長くすることで二次電池内部で生じ
る分極の増大による中止時電圧差が大きくなり、劣化判
定の精度を向上させることができると言うことができ
る。Therefore, from the viewpoint of grasping the change in voltage due to the increase in polarization, the waveform of the magnitude of the current in this unit charge / discharge cycle shows that the discharge is stopped and the charge is stopped suddenly or instantaneously. The voltage is not particularly limited as long as the voltage change due to the internal DC resistance can be removed with the voltage left. This unit charge / discharge cycle is the capacity of the secondary battery,
The magnitude and time of the discharge current, the pause time after stopping the discharge, the magnitude and time of the charging current, and the pause time after stopping the charge can be appropriately set in consideration of the accuracy of the deterioration determination. In general, increase the magnitude of discharge and charge current,
It can be said that by lengthening the time of discharging and charging, the voltage difference at the time of suspension due to an increase in polarization occurring inside the secondary battery increases, and the accuracy of deterioration determination can be improved.
【００１８】また寿命に達したか否かを判定するための
所定の設定値は、この単位充放電サイクルと二次電池の
種類、容量等を考慮して適切な数値を設定することがで
きる。即ち単位充放電サイクルのあり方、二次電池の種
類、容量等が異なれば、所定の設定値もまた異なること
になる。従って所定の設定値は二次電池に負荷される単
位充放電サイクルのあり方例えば放電、充電の電気量、
放電中止後、充電中止後の休止時間、また二次電池の種
類、容量、更には劣化判定の精度等を考慮して適切に定
めることができる。The predetermined set value for determining whether or not the battery has reached the end of life can be set to an appropriate value in consideration of the unit charge / discharge cycle, the type and capacity of the secondary battery, and the like. That is, if the unit charge / discharge cycle is different, the type of the secondary battery, the capacity, etc., the predetermined set value will also be different. Therefore, the predetermined set value is the ideal way of a unit charge / discharge cycle loaded on the secondary battery, for example, the amount of electricity for discharging and charging,
It can be appropriately determined in consideration of the pause time after the discharge is stopped and after the charge is stopped, the type and capacity of the secondary battery, the accuracy of deterioration determination, and the like.
【００１９】（４）なお単位充放電サイクルは少なくと
も３回以上繰り返されることが好ましい。単位充放電サ
イクルは、１回でもよいし連続して複数回繰り返しても
よいが、３回以上単位充放電サイクルを繰り返すことに
よってそれまでの二次電池の使用状況によって生じてき
た分極の影響を解消することができる。(4) The unit charge / discharge cycle is preferably repeated at least 3 times or more. The unit charge / discharge cycle may be performed once or may be repeated a plurality of times in succession. However, by repeating the unit charge / discharge cycle three times or more, the influence of polarization generated due to the usage status of the secondary battery up to that time is eliminated. It can be resolved.
【００２０】また複数回繰り返される単位充放電サイク
ルは同一であることが好ましい。同一の単位充放電サイ
クルを繰り返すことで、放電と充電とを繰り返すことに
よる分極による電圧差を精度良く測定することができ
る。It is preferable that the unit charge / discharge cycle repeated a plurality of times is the same. By repeating the same unit charging / discharging cycle, it is possible to accurately measure the voltage difference due to polarization caused by repeating discharging and charging.
【００２１】更に単位充放電サイクルにおける放電電流
の電気量と充電電流の電気量は同一であることが好まし
い。充電による分極の増大と放電による分極の増大とを
バランス良く考慮することができる。Further, it is preferable that the electric quantity of the discharge current and the electric quantity of the charge current in the unit charge / discharge cycle are the same. An increase in polarization due to charging and an increase in polarization due to discharging can be considered in a well-balanced manner.
【００２２】また放電中止後の休止時間と前記充電中止
後の休止時間とは同一時間であることが好ましい。充電
後の分極の回復と放電後の分極の回復とをバランス良く
回復することができる。Further, it is preferable that the pause time after the discharge is stopped and the pause time after the charge is stopped are the same. It is possible to restore the polarization after charging and the polarization after discharging in a well-balanced manner.
【００２３】単位充放電サイクルの電流の大きさの波形
は矩形であることが好ましい。電気量が安定することに
より、分極の大きさも安定するためである。It is preferable that the waveform of the current magnitude of the unit charge / discharge cycle is rectangular. This is because the amount of electricity is stabilized and the magnitude of polarization is also stabilized.
【００２４】また単位充放電サイクルにおける中止時電
圧差を二次電池の温度によって補正をすることが好まし
い。Further, it is preferable to correct the voltage difference at the time of suspension in the unit charge / discharge cycle by the temperature of the secondary battery.
【００２５】二次電池は温度が低下すると電圧差は増加
し、温度が上昇すると電圧差は減少する傾向にある。こ
れは温度が低い方が二次電池内部で生ずる分極電圧が増
加しやすく、温度が上昇すると分極電圧の増加が少なく
なるためである。そこで温度の低下によって分極電圧が
増加すると放電時における二次電池の電圧はより一層減
少し、充電時における二次電池の電圧はより一層増加す
ることになる。逆に温度の上昇によって分極電圧が減少
すると、放電時における二次電池の電圧の減少は少なく
なり、充電時における二次電池の電圧の増加も少なくな
る。従って一般に二次電池の温度が低下すると中止時電
圧差が増大し、逆に二次電池の温度が上昇するとと中止
時電圧差が減少することになる。In the secondary battery, the voltage difference tends to increase as the temperature decreases, and the voltage difference tends to decrease as the temperature increases. This is because the lower the temperature, the more easily the polarization voltage generated inside the secondary battery increases, and the higher the temperature, the smaller the increase in the polarization voltage. Therefore, when the polarization voltage increases due to the decrease in temperature, the voltage of the secondary battery during discharging further decreases, and the voltage of the secondary battery during charging further increases. On the contrary, when the polarization voltage decreases due to the increase in temperature, the decrease in the voltage of the secondary battery during discharging decreases, and the increase in the voltage of the secondary battery during charging also decreases. Therefore, generally, when the temperature of the secondary battery decreases, the voltage difference at the time of suspension increases, and conversely, when the temperature of the secondary battery rises, the voltage difference at the time of suspension decreases.
【００２６】そこで基準となる温度を設定しておいて、
測定した中止時電圧差をその基準となる温度のときの中
止時電圧差に補正して所定の設定値と比較することで、
二次電池の劣化判定の精度を向上することができる。Therefore, a reference temperature is set, and
By correcting the measured voltage difference during discontinuation to the voltage difference during discontinuation at the temperature that is the reference, and comparing it with the specified setting value,
The accuracy of the deterioration determination of the secondary battery can be improved.
【００２７】更に単位充放電サイクルにおける中止時電
圧差を二次電池の充電状態によって補正することが好ま
しい。充電状態の差によって中止時電圧差が変化する。
そこでこの場合も基準となる充電状態を設定しておい
て、測定した電圧差をその基準となる充電状態のときの
中止時電圧差に補正して所定の設定値と比較すること
で、二次電池の劣化判定の精度を向上することができ
る。Further, it is preferable that the voltage difference at the time of suspension in the unit charge / discharge cycle is corrected by the charge state of the secondary battery. The voltage difference at the time of suspension changes depending on the difference in the state of charge.
Therefore, also in this case, by setting the reference state of charge and correcting the measured voltage difference to the voltage difference at the time of suspension in the reference state of charge and comparing it with the predetermined set value, the secondary The accuracy of battery deterioration determination can be improved.
【００２８】また所定の設定値は、二次電池の初期状態
において測定された中止時電圧差から導出された数値で
あることが好ましい。所定の設定値は、二次電池の種
類、容量、単位充放電サイクルのあり方また劣化の判定
方法における必要とされる精度等を考慮して適切に設定
することができるが、同一種類の二次電池であっても固
体毎に個性があることを考慮すると、予め新品の二次電
池に劣化判定のために負荷される単位充放電サイクルを
負荷して、初期状態における中止時電圧差を求めておい
て、この中止時電圧差を基に所定の設定値を定めること
で、劣化判定の精度を向上することができる。Further, it is preferable that the predetermined set value is a numerical value derived from the voltage difference at the time of suspension measured in the initial state of the secondary battery. The predetermined set value can be appropriately set in consideration of the type of secondary battery, the capacity, the way of unit charge / discharge cycle, the required accuracy in the deterioration determination method, etc. Considering that each individual battery has its own uniqueness, a unit charge / discharge cycle, which is applied to a new rechargeable battery to determine its deterioration, is loaded in advance to determine the voltage difference during suspension in the initial state. By setting a predetermined set value based on the voltage difference at the time of suspension, the accuracy of deterioration determination can be improved.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の二次電池の劣化判
定方法の実施の形態を説明する。本発明の二次電池の劣
化判定方法は、本発明の二次電池に対して電流の放電、
放電中止後の休止、電流の充電、充電中止後の休止を所
定時間行う単位充放電サイクルを１回又は連続して複数
回繰り返し、最後の単位充放電サイクルにおける中止時
電圧差を求め、予め設定した所定の設定値と中止時電圧
差とを比較して二次電池の劣化状態を判定する。判定の
対象となる二次電池には特に限定はない。ハイブリッド
車両に用いられる二次電池の他、コンピュータや電動工
具等に用いられる二次電池に対しても本発明の二次電池
の劣化判定方法を実施することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention will be described below. The deterioration determination method of the secondary battery of the present invention is a discharge of current to the secondary battery of the present invention,
A unit charge / discharge cycle in which a pause after discharge is stopped, a current is charged, and a pause after charge is stopped for a predetermined time is repeated once or continuously a plurality of times, and the voltage difference at the time of the stop in the last unit charge / discharge cycle is calculated and preset. The deterioration state of the secondary battery is determined by comparing the predetermined set value and the voltage difference during suspension. The secondary battery to be judged is not particularly limited. In addition to the secondary battery used in the hybrid vehicle, the deterioration determination method of the secondary battery of the present invention can be applied to the secondary battery used in the computer, the power tool, and the like.
【００３０】（１）二次電池に負荷される単位充放電サ
イクルについて説明する。この単位充放電サイクルのあ
り方つまり放電電流の大きさ、放電時間、放電中止後
（電流ゼロ）の休止時間、充電電流の大きさ、充電時
間、充電中止後（電流ゼロ）の休止時間等のあり方は、
対象となる二次電池の種類、容量等また劣化判定の精度
等を考慮して適切に定めることができる。(1) The unit charge / discharge cycle loaded on the secondary battery will be described. What this unit charge / discharge cycle should be, that is, the magnitude of the discharge current, the discharge time, the pause time after the discharge is stopped (zero current), the magnitude of the charge current, the charge time, the pause time after the charge is stopped (zero current), etc. Is
It can be appropriately determined in consideration of the type, capacity, etc. of the target secondary battery and the accuracy of deterioration determination.
【００３１】例えば、二次電池の種類、容量等を考慮し
て、放電は電流の大きさを３Ｃ（２０分率を示し、電池
容量において２０分間で放電する電流値）で５秒行い、
放電中止後の休止は電流ゼロで２０秒行い、充電は電流
の大きさを３Ｃで５秒行い、充電中止後の休止は電流ゼ
ロで２０秒行うというように定めることができる。二次
電池の容量また劣化判定の精度を考えて充放電の電流の
大きさをより大きくすることも小さくすることもできる
し、また充放電時間もより長くすることも短くすること
もできる。また同様に放電後の休止時間、充電後の休止
時間もより長くすることも短くすることもできる。For example, in consideration of the type and capacity of the secondary battery, the discharge is carried out for 5 seconds at a current magnitude of 3 C (indicating a 20-minute rate and a current value for discharging in 20 minutes at the battery capacity).
It can be determined that the pause after the discharge is stopped is zero current for 20 seconds, the charge is performed at a current magnitude of 3 C for 5 seconds, and the pause after the charge is stopped is zero current for 20 seconds. Considering the capacity of the secondary battery or the accuracy of deterioration determination, the magnitude of the charging / discharging current can be made larger or smaller, and the charging / discharging time can be made longer or shorter. Similarly, the pause time after discharge and the pause time after charge can be made longer or shorter.
【００３２】所定の設定値については、負荷される単位
充放電サイクルのあり方また劣化判定の精度等を考慮し
て定めることができる。放電時間、充電時間が異なって
いても、放電の電気量、充電の電気量が異なっていて
も、それに対応した所定の設定値を定めることで二次電
池の劣化を判定することができる。The predetermined set value can be determined in consideration of how the unit charge / discharge cycle to be loaded is, the accuracy of deterioration determination, and the like. Whether the discharge time or the charge time is different, or the discharge electricity amount or the charge electricity amount is different, the deterioration of the secondary battery can be determined by setting a predetermined set value corresponding thereto.
【００３３】この単位充放電サイクルのあり方は、放電
中止と充電中止が急峻に行われていれば、それ以外に特
に限定はない。二次電池の分極による電圧変化が中止時
電圧差に反映するように単位充放電サイクルを設定すれ
ばよい。単位充放電サイクルの電流の大きさの形状は、
特に矩形でなくてもよく、放電中止と充電中止とが瞬間
に行われるように設定されていれば、放電及び充電の電
流の大きさが徐々に大きくなっていく形状であることも
できる。The unit charging / discharging cycle is not particularly limited as long as the discharge stop and the charge stop are performed rapidly. The unit charge / discharge cycle may be set so that the voltage change due to the polarization of the secondary battery is reflected in the voltage difference during suspension. The shape of the magnitude of the current in a unit charge / discharge cycle is
The shape does not have to be a rectangular shape, and may be a shape in which the magnitudes of the discharge and charge currents gradually increase as long as the discharge stop and the charge stop are set to be performed instantaneously.
【００３４】ただ既に述べたように単位充放電サイクル
における放電電流の電気量と充電電流の電気量は同一で
あることが好ましい。また放電中止後の休止の時間と充
電中止後の休止の時間とは同一時間であることが好まし
い。更に単位充放電サイクルの電流の大きさの波形は矩
形であることが好ましい。However, as described above, it is preferable that the discharge current and the charge current in the unit charge / discharge cycle have the same amount of electricity. Further, it is preferable that the pause time after the discharge is stopped is the same as the pause time after the charge is stopped. Further, it is preferable that the waveform of the magnitude of the current in the unit charge / discharge cycle is rectangular.
【００３５】（２）この単位充放電サイクルを判定の対
象となる二次電池に１回負荷してその中止時電圧差を測
定して、二次電池の劣化を判定することができるが、単
位充放電サイクルを連続して複数回繰り返して、その最
後の回の中止時電圧差を測定して二次電池の劣化を判定
することもできる。繰り返しの回数には特に限定はな
く、適切な回数を設定することができる。従って２回と
することもできるし、３回以上とすることもできる。既
に述べたようにそれまでの二次電池の使用状況による影
響を解消する観点からは、３回以上とすることが好まし
い。(2) It is possible to determine the deterioration of the secondary battery by loading this unit charge / discharge cycle once on the secondary battery to be determined and measuring the voltage difference when the secondary battery is stopped. It is also possible to repeat the charging / discharging cycle a plurality of times in succession and measure the voltage difference at the last stop time to determine the deterioration of the secondary battery. The number of repetitions is not particularly limited, and an appropriate number can be set. Therefore, it can be performed twice, or three times or more. As described above, from the viewpoint of eliminating the influence of the usage status of the secondary battery up to that point, it is preferable to set the number of times to three or more.
【００３６】また単位充放電サイクルを連続して繰り返
す場合において、繰り返される単位充放電サイクルにお
ける放電及び充電の電気量や充電中止後及び充電中止後
の休止時間が異なることも可能である。この場合は、連
続して繰り返して負荷される単位充電サイクルの負荷パ
ターンに対応するように、所定の設定値を適切に定めれ
ばよい。When the unit charge / discharge cycle is continuously repeated, it is possible that the amount of electricity for discharge and charge in the repeated unit charge / discharge cycle and the pause time after the charge stop and after the charge stop are different. In this case, the predetermined set value may be appropriately determined so as to correspond to the load pattern of the unit charging cycle in which the load is continuously and repeatedly applied.
【００３７】（３）また測定された中止時電圧差を二次
電池の測定時における温度や充電状態に応じて補正し
て、その補正した中止時電圧差と所定の設定値とを比較
して、二次電池の劣化状態を判定することができる。(3) Further, the measured voltage difference during suspension is corrected according to the temperature and the charging state of the secondary battery at the time of measurement, and the corrected voltage difference during suspension is compared with a predetermined set value. The deterioration state of the secondary battery can be determined.
【００３８】二次電池内部において生ずる分極電圧は、
二次電池の充電状態(state of charge)や二次電池の温
度により変化することが知られている。従って二次電池
の劣化状態を判定するに際して、測定した単位充放電サ
イクルにおける中止時電圧差を補正して所定の設定値と
比較することが好ましい。The polarization voltage generated inside the secondary battery is
It is known to change depending on the state of charge of the secondary battery and the temperature of the secondary battery. Therefore, when determining the deterioration state of the secondary battery, it is preferable to correct the measured voltage difference during suspension in the unit charge / discharge cycle and compare it with a predetermined set value.
【００３９】この場合には予め基準となる温度や充電状
態のときの中止電圧差に対する測定時の温度や充電状態
のときの中止時電圧差の増減割合を求めておいて、その
増減割合を用いて測定された中止時電圧差を基準となる
温度や充電状態における中止時電圧差に補正することが
できる。このように測定された中止時電圧差を基準とな
る温度や充電状態のときの中止時電圧差に補正すること
で、劣化判定の精度を向上させることができる。In this case, the increase / decrease ratio of the temperature difference at the time of measurement or the voltage difference at the time of stoppage in the charging state to the reference voltage or the voltage difference at stoppage in the charging state is obtained in advance, and the increase / decrease ratio is used. The voltage difference at the time of suspension measured by the above can be corrected to the voltage difference at the time of suspension at the reference temperature or the charging state. By correcting the voltage difference at the time of suspension measured in this way to the reference voltage difference at the time of suspension at the time of the temperature or the state of charge, the accuracy of the deterioration determination can be improved.
【００４０】この場合基準となる温度や充電状態のとき
の中止時電圧差に対する測定時の温度や充電状態のとき
の中止時電圧差の増減割合は、測定の対象となる二次電
池が新品のときに予め求めておいたり、同種の二次電池
を用いて求めておくことができる。In this case, the rate of increase / decrease in the temperature difference at the time of measurement or the voltage difference at the time of stoppage in the charging state with respect to the voltage difference at the time of stoppage in the temperature or charge state as a reference is such that the secondary battery to be measured is It can be obtained in advance, or can be obtained using the same type of secondary battery.
【００４１】この場合基準となる温度や充電状態は、所
定の設定値を定める際に前提として温度、充電状態とす
ることができる。In this case, the reference temperature and state of charge can be set to the temperature and state of charge as a premise when setting a predetermined set value.
【００４２】（４）なお二次電池にばらつきがあること
即ち同じ種類の二次電池であっても個性があることを考
慮すると、二次電池の劣化を判定する基準となる所定の
設定値を定めるに際して、同種の二次電池という理由で
一律に同じ設定値を定めるよりも二次電池毎の個性に応
じて所定の設定値を定める方が劣化判定の精度を向上さ
せることができる。(4) Considering that there are variations in the secondary batteries, that is, even if the secondary batteries of the same type have individuality, a predetermined set value serving as a reference for determining the deterioration of the secondary battery is set. When determining, it is possible to improve the accuracy of deterioration determination by setting a predetermined set value according to the individuality of each secondary battery, rather than uniformly setting the same set value because of the same type of secondary battery.
【００４３】この場合においては、新品の二次電池の中
止時電圧差即ち初期状態の中止時電圧差を測定しておい
て、この初期状態の中止時電圧差から所定の割合を増加
させた値を所定の設定値と定めることができる。例えば
初期状態の中止時電圧差から５０％増加した数値を所定
の設定値と定めることができる。In this case, the voltage difference at the time of stoppage of a new secondary battery, that is, the voltage difference at stoppage in the initial state is measured, and a value obtained by increasing a predetermined ratio from the voltage difference at stoppage in the initial state. Can be defined as a predetermined set value. For example, a numerical value that is increased by 50% from the voltage difference during suspension in the initial state can be set as the predetermined set value.
【００４４】この場合増加の割合をどの程度とするか
は、判定の精度や二次電池が用いられるシステムの目
的、用途、安定性、特性等を考慮して定めることができ
る。In this case, the degree of increase can be determined in consideration of the accuracy of determination and the purpose, application, stability, characteristics, etc. of the system in which the secondary battery is used.
【００４５】[0045]
【実施例】以下本発明の二次電池の劣化判定方法の実施
例を具体的に図面を参照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００４６】図２は、本発明の二次電池の劣化判定方法
をハイブリット車両に適用したシステム（以下適宜「劣
化判定システム」という）の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a system (hereinafter referred to as a "deterioration determination system" as appropriate) in which the method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention is applied to a hybrid vehicle.
【００４７】（１）劣化判定システムの構成
劣化判定の対象となる二次電池１０は、多数のセルから
なるニッケル金属水素化物電池である。詳しく述べると
６個のセルを一体化して１つのモジュールを形成し、こ
のモジュールを２個まとめて１つのブロックとした。そ
してこのブロックを１９個直列に接続することによって
３００Ｖ程度の出力電圧を有するように構成した。(1) Structure of Deterioration Judgment System The secondary battery 10 to be subjected to deterioration judgment is a nickel metal hydride battery composed of a large number of cells. More specifically, six cells were integrated to form one module, and two modules were combined into one block. Then, by connecting 19 of these blocks in series, an output voltage of about 300 V was formed.
【００４８】この二次電池１０には電圧検出器１１が接
続されており、この電圧検出器１１がこの二次電池１０
の各モジュール毎の電圧及び二次電池１０の全体の電圧
を検出するように構成されている。またこの二次電池１
０には電流検出器１４が接続されており、この電流検出
器１４が二次電池１０の電流の大きさを検出するように
構成されている。更にこの二次電池１０には二次電池１
０の温度を検出する温度センサ１３が接続されており、
この温度センサ１３が二次電池１０の温度を検出するよ
うに構成されている。A voltage detector 11 is connected to the secondary battery 10, and the voltage detector 11 is connected to the secondary battery 10.
Is configured to detect the voltage of each module and the entire voltage of the secondary battery 10. In addition, this secondary battery 1
A current detector 14 is connected to 0, and the current detector 14 is configured to detect the magnitude of the current of the secondary battery 10. Further, this secondary battery 10 includes the secondary battery 1
A temperature sensor 13 for detecting the temperature of 0 is connected,
The temperature sensor 13 is configured to detect the temperature of the secondary battery 10.
【００４９】電圧検出器１１は二次電池用電子制御装置
（以下「電池ＥＣＵ」と略す）１２と接続され、この電
圧検出器１１によって検出された各電圧の大きさは電池
ＥＣＵに入力されるように構成されている。また同様に
電流検出器１４及び温度センサ１３も電池ＥＣＵ１２と
接続され、これら電流検出器１４及び温度センサ１３に
よって検出された電流の大きさ及び温度も電池ＥＣＵに
入力されるように構成されている。The voltage detector 11 is connected to a secondary battery electronic control unit (hereinafter abbreviated as "battery ECU") 12, and the magnitude of each voltage detected by the voltage detector 11 is input to the battery ECU. Is configured. Similarly, the current detector 14 and the temperature sensor 13 are also connected to the battery ECU 12, and the magnitude and temperature of the current detected by the current detector 14 and the temperature sensor 13 are also input to the battery ECU. .
【００５０】電池ＥＣＵ１２は、このように入力された
電圧の大きさ、電流の大きさ等のデータに基いて、二次
電池１０の充電状態を検出することができるように構成
されている。そしてこの電池ＥＣＵ１２はハイブリッド
車両用電子制御装置（以下「ＨＶＥＣＵ」と略す）２０
と接続されており、検出した二次電池１０の充電状態
（ＳＯＣ(state of charge)）をＨＶＥＣＵ２０に供給
するように構成されている。The battery ECU 12 is constructed so as to be able to detect the state of charge of the secondary battery 10 on the basis of the data such as the magnitude of the voltage and the magnitude of the current input as described above. The battery ECU 12 is a hybrid vehicle electronic control unit (hereinafter abbreviated as “HVECU”) 20.
And is configured to supply the detected state of charge (SOC) of the secondary battery 10 to the HVECU 20.
【００５１】ＨＶＥＣＵ２０は、アクセル開度、ブレー
キ踏み込み量、車速などの情報に基いて決定されたトル
ク指令に基いて、負荷システム３０及び充電システム４
０を制御するように構成されている。The HVECU 20 loads the load system 30 and the charging system 4 on the basis of a torque command determined based on information such as an accelerator opening degree, a brake depression amount, and a vehicle speed.
It is configured to control 0.
【００５２】負荷システム３０はインバータ、モータな
どから構成されている。インバータが二次電池１０から
の直流電力を交流電流に変換し、モータがインバータが
変換した交流電流によって駆動されるようになってい
る。この場合ＨＶＥＣＵ２０は制御信号によってインバ
ータの動作を制御して、トルク指令に合致したトルクを
モータが出力するように構成されている。The load system 30 is composed of an inverter, a motor and the like. The inverter converts DC power from the secondary battery 10 into AC current, and the motor is driven by the AC current converted by the inverter. In this case, the HVECU 20 is configured to control the operation of the inverter by the control signal so that the motor outputs the torque that matches the torque command.
【００５３】また充電システム４０は、インバータ、ジ
ェネレータ、エンジンなどから構成されている。エンジ
ンの出力を利用して、ジェネレータが交流電流を発電
し、インバータがこの交流電流を直流電流に変換して、
二次電池１０に充電するようになっている。この場合Ｈ
ＶＥＣＵ２０は二次電池ＥＣＵ１２から供給される二次
電池１０の充電状態（ＳＯＣ）の値に基いてモータ出
力、エンジン出力などを制御することにより、二次電池
１０の充電状態（ＳＯＣ）が６０％付近になるように制
御するように構成されている。The charging system 40 is composed of an inverter, a generator, an engine and the like. Using the output of the engine, the generator generates alternating current, the inverter converts this alternating current into direct current,
The secondary battery 10 is charged. In this case H
The VECU 20 controls the motor output, the engine output, etc. based on the value of the state of charge (SOC) of the secondary battery 10 supplied from the secondary battery ECU 12, so that the state of charge (SOC) of the secondary battery 10 is 60%. It is configured to control so as to be in the vicinity.
【００５４】また電池ＥＣＵ１２は電池寿命警告表示器
５０に接続されている。ＨＶＥＣＵ２０は負荷システム
３０及び充電システム４０とを制御して、所定の矩形波
形を有する放電、放電中止後の休止（電流ゼロ）、充
電、充電中止後の休止（電流ゼロ）を単位充放電サイク
ルとする充放電を二次電池１０に実行させることができ
るように構成されている。The battery ECU 12 is also connected to a battery life warning indicator 50. The HVECU 20 controls the load system 30 and the charging system 40 so that discharge having a predetermined rectangular waveform, pause after discharge stop (current zero), charge, pause after charge stop (current zero) as a unit charge / discharge cycle. The secondary battery 10 is configured to be charged and discharged.
【００５５】そしてＨＶＥＣＵ２０が単位充放電サイク
ルを二次電池１０に実行させたとき、電池ＥＣＵ１２は
電圧検出器１１から入力されるモジュール毎の電圧の大
きさと電流検出器１４から入力される二次電池１０の電
流の大きさとに基いて、放電中止時（電流ゼロ）の電圧
と充電中止時（電流ゼロ）の電圧との電圧差（以下適宜
「中止時電圧差」という）を測定するように設定されて
いる。そしてこの電圧差が予め設定しておいた数値を超
えたときは、電池ＥＣＵ１２は二次電池１０が劣化して
寿命に達したと判定して、その旨を電池寿命警告表示器
５０に出力するように設定されている。When the HVECU 20 causes the secondary battery 10 to execute a unit charging / discharging cycle, the battery ECU 12 determines the magnitude of the voltage of each module input from the voltage detector 11 and the secondary battery input from the current detector 14. Set to measure the voltage difference between the voltage when discharge is stopped (zero current) and the voltage when charge is stopped (zero current) (hereinafter appropriately referred to as "voltage difference during stop") based on the magnitude of the current of 10. Has been done. When this voltage difference exceeds a preset value, the battery ECU 12 determines that the secondary battery 10 has deteriorated and has reached the end of its life, and outputs a message to that effect to the battery life warning indicator 50. Is set.
【００５６】その結果ハイブリッド車のドライバー等は
二次電池１０が既に劣化して寿命に達したことを認識す
ることができる。As a result, the driver or the like of the hybrid vehicle can recognize that the secondary battery 10 has already deteriorated and has reached the end of its life.
【００５７】（２）劣化判定システムの動作
この劣化判定システムを用いて、本発明の二次電池の劣
化判定方法を実施することができる。(2) Operation of Deterioration Judgment System By using this deterioration judgment system, the deterioration judgment method of the secondary battery of the present invention can be carried out.
【００５８】まず本発明の二次電池の劣化判定方法を
劣化判定システムで実施した場合の基本的な動作を説明
する。First, the basic operation when the deterioration determining method of the secondary battery of the present invention is carried out by the deterioration determining system will be described.
【００５９】ＨＶＥＣＵ２０は、ハイブリッド車の運転
状況に応じて負荷システム３０と充電システム４０とを
制御して、一定時間が経過する毎に単位充放電サイクル
を連続して３回繰り返して二次電池１０に実行させる。
ここで本実施例で実行される単位充放電サイクルは、３
０Ａの大きさの電流で５秒間放電し、放電中止後電流の
大きさ０Ａで２０秒間休止し、３０Ａの大きさの電流で
５秒間充電し、充電中止後電流の大きさ０Ａで２０秒間
休止するというサイクルである。従って本実施例の単位
充放電サイクルにおける電流の大きさの波形は矩形の波
形形状を有している。The HVECU 20 controls the load system 30 and the charging system 40 in accordance with the operating condition of the hybrid vehicle, and repeats a unit charge / discharge cycle three times continuously every time a predetermined time elapses to recharge the secondary battery 10. To run.
Here, the unit charge / discharge cycle executed in this embodiment is 3
Discharge for 5 seconds with a current of 0A, rest for 20 seconds with a current of 0A after stopping discharge, charge for 5 seconds with a current of 30A, rest for 20 seconds with a current of 0A after stopping charging It is a cycle of doing. Therefore, the waveform of the magnitude of the current in the unit charge / discharge cycle of this embodiment has a rectangular waveform shape.
【００６０】この単位充放電サイクルを二次電池１０が
実行している間、二次電池１０が放電する電流の大きさ
及び二次電池が充電する電流の大きさが電流検出器１４
によって検出されて電池ＥＣＵ１２に入力され、また二
次電池１０の各モジュールの電圧の大きさが電圧検出器
１１によって検出されて、電池ＥＣＵ１２に入力され
る。このようにして電池ＥＣＵ１２は、二次電池が放充
電する電流の大きさとその時の電圧の大きさとを共に検
知することができる。While the secondary battery 10 is executing this unit charging / discharging cycle, the magnitude of the current discharged by the secondary battery 10 and the magnitude of the current charged by the secondary battery are determined by the current detector 14.
Is detected and input to the battery ECU 12, and the voltage magnitude of each module of the secondary battery 10 is detected by the voltage detector 11 and input to the battery ECU 12. In this way, the battery ECU 12 can detect both the magnitude of the current discharged by the secondary battery and the magnitude of the voltage at that time.
【００６１】ここでこの単位充放電サイクルを３回繰り
返したときの二次電池１０の電流と電圧の大きさとを同
一の時間軸上で示したものを図３に示す。FIG. 3 shows the magnitude of the current and voltage of the secondary battery 10 when the unit charge / discharge cycle is repeated three times on the same time axis.
【００６２】この図３に示された単位充放電サイクルの
おける時間の経過と電圧の変化について説明する。単位
充放電サイクルにおいて二次電池１０から電流を所定の
大きさの電流（３０Ａ）で放電させると、その放電開始
時（図３中のｔ１）に二次電池１０の内部直流抵抗分に
よる電圧低下ＩＲ１が瞬間的に生じる。そしてその後所
定の大きさの電流での放電の継続に伴い、分極の増大に
よって二次電池の電圧は徐々に低下する。The lapse of time and the change in voltage in the unit charge / discharge cycle shown in FIG. 3 will be described. When a current is discharged from the secondary battery 10 with a current of a predetermined magnitude (30 A) in a unit charge / discharge cycle, a voltage drop due to an internal DC resistance component of the secondary battery 10 at the start of discharge (t1 in FIG. 3). IR1 occurs instantaneously. Then, as the discharge with a current of a predetermined magnitude continues, the voltage of the secondary battery gradually decreases due to an increase in polarization.
【００６３】そして放電を中止して電流の大きさを０Ａ
とすると、その放電中止時（図３中のｔ２）において二
次電池の内部抵抗分による電圧回復ＩＲ２が瞬間的に生
じる。なおこの放電中止時の電圧の大きさをＶｆ１とす
る。そして放電の中止の継続に伴い、分極による電圧の
低下が回復していく。Then, the discharge is stopped and the magnitude of the current is set to 0A.
Then, when the discharge is stopped (t2 in FIG. 3), voltage recovery IR2 due to the internal resistance of the secondary battery instantaneously occurs. The magnitude of the voltage at the time of stopping the discharge is Vf1. Then, as the discharge is stopped, the voltage drop due to polarization is recovered.
【００６４】次に二次電池１０に所定の大きさの電流
（３０Ａ）で電流を充電させると、その充電開始時（図
３中のｔ３）に二次電池１０の内部直流抵抗分による電
圧上昇ＩＲ３が瞬間的に生じる。その後所定の大きさの
電流での充電の継続に伴い、分極の増大により二次電池
の電圧が徐々に上昇する。そして充電を中止して電流の
大きさを０Ａとすると、その充電中止時（図３中のｔ
４）において二次電池の内部抵抗分による電圧低下ＩＲ
４が瞬間的に生じる。なおこの充電中止時の電圧の大き
さをＶｊ１とする。そしてこのような単位充放電サイク
ルは３回繰り返されるので、電流の放電及び充電に伴う
上述の電圧の大きさの変化も３回繰り返されることにな
る。Next, when the secondary battery 10 is charged with a current of a predetermined magnitude (30 A), the voltage rises due to the internal DC resistance of the secondary battery 10 at the start of charging (t3 in FIG. 3). IR3 occurs instantaneously. After that, with continuing charging with a current of a predetermined magnitude, the voltage of the secondary battery gradually rises due to an increase in polarization. When the charging is stopped and the magnitude of the current is set to 0 A, the charging is stopped (t in FIG. 3).
4) IR drop in voltage due to internal resistance of secondary battery
4 occurs instantaneously. The magnitude of the voltage when the charging is stopped is Vj1. Since such a unit charging / discharging cycle is repeated three times, the above-mentioned change in the magnitude of the voltage due to the discharging and charging of the current is also repeated three times.
【００６５】この場合第１回目の単位サイクルにおける
放電中止時の電圧Ｖｆ１と充電中止時の電圧Ｖｊ１の電
圧差ΔＶ１（＝Ｖｊ１−Ｖｆ１）、第２回目の単位充放
電サイクルにおける放電中止時の電圧Ｖｆ２と充電中止
時の電圧Ｖｊ２の電圧差ΔＶ２（＝Ｖｊ２−Ｖｆ２）、
第３回目の単位充放電サイクルにおける放電中止時の電
圧Ｖｆ３と充電中止時の電圧Ｖｊ３の電圧差ΔＶ３（＝
Ｖｊ３−Ｖｆ３）はいずれも二次電池１０の内部で生じ
る分極の増大による二次電池１０の劣化状態を反映して
いる。In this case, the voltage difference ΔV1 (= Vj1−Vf1) between the voltage Vf1 when the discharge is stopped in the first unit cycle and the voltage Vj1 when the charge is stopped, the voltage when the discharge is stopped in the second unit charge / discharge cycle. A voltage difference ΔV2 (= Vj2−Vf2) between Vf2 and the voltage Vj2 at the time of stopping charging,
In the third unit charging / discharging cycle, the voltage difference ΔV3 (= the difference between the voltage Vf3 at the time of discharge stop and the voltage Vj3 at the time of charge stop)
All of Vj3 to Vf3) reflect the deterioration state of the secondary battery 10 due to the increase of polarization generated inside the secondary battery 10.
【００６６】本実施例においては、３回目の単位充放電
サイクルの中止時電圧差ΔＶ３を二次電池１０の劣化状
態の判定に用いる。使用に供されてきた二次電池１０
は、これまで使用による負荷状態によって分極電圧の大
きさが変化している。従って本実施例のように、単位充
放電サイクルを連続して３回程度繰り返すことでこれま
での使用状態での分極の影響を解消することができる。
そこで本実施例では３回目の単位充放電サイクルにおけ
るデータ即ちΔＶ３（＝Ｖｊ３−Ｖｆ３）で二次電池１
０の劣化状態を判定することとした。In this embodiment, the voltage difference ΔV3 at the time of suspension of the third unit charge / discharge cycle is used to judge the deterioration state of the secondary battery 10. Secondary battery 10 that has been used
The magnitude of the polarization voltage has so far changed depending on the load state due to use. Therefore, as in the present embodiment, by repeating the unit charge / discharge cycle about three times in succession, it is possible to eliminate the influence of polarization in the previously used state.
Therefore, in the present embodiment, the secondary battery 1 is obtained with the data in the third unit charge / discharge cycle, that is, ΔV3 (= Vj3−Vf3).
The deterioration state of 0 was decided.
【００６７】本実施例においては、電池ＥＣＵ１２は、
この３回目の電圧差ΔＶ３を算出して、それを予め設定
しておいた所定の設定値と比較する。そして３回目の電
圧差ΔＶ３が所定の設定値よりも大きい場合には、電池
ＥＣＵ１２は、二次電池１０が劣化して寿命に達したと
判定して、その旨を電池寿命警告表示器５０に出力し
て、ハイブリット者のドライバー等に二次電池１０が既
に劣化して寿命に達したことを認識させる。In this embodiment, the battery ECU 12 is
The third voltage difference ΔV3 is calculated and compared with a predetermined set value which is set in advance. When the voltage difference ΔV3 at the third time is larger than the predetermined set value, the battery ECU 12 determines that the secondary battery 10 has deteriorated and has reached the end of its life, and the battery life warning indicator 50 indicates that fact. The output is made to cause a hybrid driver or the like to recognize that the secondary battery 10 has already deteriorated and has reached the end of its life.
【００６８】このように本実施例では単位充放電サイ
クルは電流の大きさが３０Ａ、放電時間及び充電時間が
５秒、放電中止後の休止時間（電流の大きさが０Ａ）及
び充電中止後の休止時間（電流の大きさが０Ａ）が２０
秒と設定されている。そしてこの単位充放電サイクルを
３回繰り返している。但し本発明の二次電池の劣化判定
方法においては、これらを変更することも可能である。As described above, in this embodiment, the unit charge / discharge cycle has a current magnitude of 30 A, a discharge time and a charge time of 5 seconds, a rest time after the discharge is stopped (current magnitude is 0 A), and a charge is stopped. Rest time (current magnitude 0A) is 20
It is set to seconds. Then, this unit charge / discharge cycle is repeated three times. However, these can be changed in the method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention.
【００６９】例えば本実施例では同一の単位充放電サイ
クルを連続して３回繰り返している。これを基本パター
ンということにする。この基本パターンに対して、単位
充放電サイクルにおける放電電流及び充電電流の大きさ
を１回目、２回目、３回目と繰り返されるにつれて大き
くして、他は基本パターンと同じ条件で単位充放電サイ
クルを３回繰り返すことができる。For example, in the present embodiment, the same unit charging / discharging cycle is continuously repeated three times. This is called a basic pattern. With respect to this basic pattern, the magnitude of the discharge current and the charging current in the unit charge / discharge cycle is increased as it is repeated the first time, the second time, and the third time, and the unit charge / discharge cycle is otherwise performed under the same conditions as the basic pattern. Can be repeated 3 times.
【００７０】例えば単位充放電サイクルの放電電流及び
充電電流の大きさを第１回の単位充放電サイクルにおい
ては１０Ａ、第２回目の単位充放電サイクルにおいては
２０Ａ、第３回目の単位充放電サイクルにおいては３０
Ａと変化させ、他は同じ条件で単位充放電サイクルを繰
り返すというパターンで二次電池の単位充放電サイクル
を負荷することができる。ここでこのパターンでの二次
電池１０に付加される電流と電圧との時間との関係を同
一の時間軸上を用いて図４に示す。For example, the discharge current and the magnitude of the charging current in the unit charge / discharge cycle are 10 A in the first unit charge / discharge cycle, 20 A in the second unit charge / discharge cycle, and the third unit charge / discharge cycle. At 30
The unit charge / discharge cycle of the secondary battery can be loaded in a pattern in which the unit charge / discharge cycle is repeated under the same conditions except that the value is changed to A. Here, the relationship between the time and the current applied to the secondary battery 10 in this pattern and the time is shown in FIG. 4 using the same time axis.
【００７１】図４に示されるように、第１回目の単位充
放電サイクルにおける放電中止時の電圧と充電中止時の
電圧との電圧差即ち中止時電圧差ΔＶ１（＝Ｖｊ１−Ｖ
ｆ１）、第２回目の単位充放電サイクルにおける中止時
電圧差ΔＶ２（＝Ｖｊ２−Ｖｆ２）、第３回目の単位充
放電サイクルにおける中止時電圧差ΔＶ３（＝Ｖｊ３−
Ｖｆ３）は徐々に増大している。従ってそれだけ劣化状
態の判定精度が増加していると考えることができる。こ
の場合においては、３回目の単位充放電サイクルに対応
した値を所定の設定値として定めることができる。As shown in FIG. 4, the voltage difference between the voltage at the time of discharging stop and the voltage at the time of charging stop in the first unit charge / discharge cycle, that is, the voltage difference ΔV1 (= Vj1-V) at stop.
f1), a voltage difference ΔV2 (= Vj2−Vf2) at the time of suspension in the second unit charge / discharge cycle, and a voltage difference ΔV3 (= Vj3−) at the time of suspension in the third unit charge / discharge cycle.
Vf3) is gradually increasing. Therefore, it can be considered that the accuracy of determining the deteriorated state is increased accordingly. In this case, a value corresponding to the third unit charge / discharge cycle can be set as the predetermined set value.
【００７２】基本パターンのように同一の単位充放電サ
イクルを３回繰り返すのではなく、変形パターンのよう
に電流の大きさを変化させることも本発明の二次電池の
劣化判定方法においては可能である。It is also possible to change the magnitude of the current as in the modified pattern instead of repeating the same unit charging / discharging cycle three times as in the basic pattern in the method for determining deterioration of the secondary battery of the present invention. is there.
【００７３】本実施例においては測定した単位充放電
サイクルにおける中止時電圧差を二次電池１０の温度に
よって補正することができる。ここで二次電池１０の温
度によって測定した中止時電圧差を補正する方法を説明
する。In the present embodiment, the measured voltage difference at the time of suspension in the unit charge / discharge cycle can be corrected by the temperature of the secondary battery 10. Here, a method of correcting the voltage difference at the time of suspension measured by the temperature of the secondary battery 10 will be described.
【００７４】まず図５に二次電池における温度の変化と
中止時電圧差の変化との関係を示す。図５（ａ）は新品
の二次電池における温度の変化と中止時電圧差の変化と
の関係を示し、図５（ｂ）は劣化した二次電池における
温度の変化と中止時電圧差の変化との関係を示す。First, FIG. 5 shows the relationship between the change in temperature and the change in voltage difference during suspension in the secondary battery. FIG. 5A shows the relationship between the temperature change and the change in the voltage difference at the time of suspension in a new secondary battery, and FIG. 5B shows the change in the temperature and the change in the voltage difference at the time of suspension in a deteriorated secondary battery. Shows the relationship with.
【００７５】図５（ａ）及び図５（ｂ）が示すように、
新品の二次電池と劣化した二次電池とを比較すると、中
止時電圧差の増減量の増減割合は一般に劣化した二次電
池の方が新品の二次電池よりも大きいことが知られてい
る。As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b),
Comparing a new rechargeable battery with a deteriorated rechargeable battery, it is known that the rate of increase / decrease in the voltage difference at the time of suspension is generally larger in the deteriorated rechargeable battery than in the new rechargeable battery. .
【００７６】そこで測定の対象となる二次電池の中止時
電圧の補正については、新品の二次電池の増減割合を参
照して補正することができる。例えば、図５（ａ）に示
す２５℃に対する測定時の温度での中止時電圧差の増減
割合を利用して、測定された中止時電圧差を基準温度で
の中止時電圧差に補正することができる。Therefore, the correction of the stop voltage of the secondary battery to be measured can be corrected by referring to the increase / decrease rate of the new secondary battery. For example, by using the increase / decrease rate of the voltage difference during suspension at the temperature during measurement with respect to 25 ° C. shown in FIG. 5A, the measured voltage difference during suspension is corrected to the voltage difference during suspension at the reference temperature. You can
【００７７】このように補正された中止時電圧差を用い
て、所定の設定値と比較して二次電池の劣化状態を判定
することができる。By using the voltage difference at the time of suspension corrected in this way, it is possible to judge the deterioration state of the secondary battery by comparing it with a predetermined set value.
【００７８】なおこの場合新品の電池の増減割合を利用
しているので、測定時の温度が基準温度から大きくずれ
るとそれだけ誤差が大きくなる。従って基準温度を中心
して測定可能な温度の範囲を設定しておいて、二次電池
の温度がこの範囲に入っている場合に劣化状態を判定す
るようにすることができる。In this case, since the increase / decrease rate of a new battery is used, if the temperature at the time of measurement largely deviates from the reference temperature, the error increases accordingly. Therefore, it is possible to set a measurable temperature range around the reference temperature and determine the deterioration state when the temperature of the secondary battery is within this range.
【００７９】本実施例における劣化判定システムにおい
ては、二次電池１０の温度は温度センサ１３によって測
定される。そしてこの温度センサ１３によって検出され
た二次電池１０の温度は、電池ＥＣＵ１２に入力され
る。電池ＥＣＵ１２に温度が入力されると、電池ＥＣＵ
１２は、中止時電圧差を予め設定したおいた基準温度で
の中止時電圧差に補正することができる。In the deterioration determination system of this embodiment, the temperature of the secondary battery 10 is measured by the temperature sensor 13. The temperature of the secondary battery 10 detected by the temperature sensor 13 is input to the battery ECU 12. When the temperature is input to the battery ECU 12, the battery ECU
In No. 12, the voltage difference during suspension can be corrected to the voltage difference during suspension at a preset reference temperature.
【００８０】二次電池における充電状態によって測定し
た中止時電圧差を補正する方法を説明する。A method of correcting the voltage difference at the time of suspension measured by the state of charge of the secondary battery will be described.
【００８１】図６に二次電池における充電状態の変化と
中止時電圧差との変化の関係を示す。図６（ａ）に新品
の二次電池における充電状態の変化と中止時電圧差の変
化との関係を示し、図６（ｂ）に使用して劣化した二次
電池における充電状態の変化と中止時電圧差の変化との
関係を示す。FIG. 6 shows the relationship between changes in the state of charge of the secondary battery and changes in the voltage difference during suspension. FIG. 6 (a) shows the relationship between the change in the state of charge of the new secondary battery and the change in the voltage difference at the time of suspension, and FIG. 6 (b) shows the change in the state of charge and the termination of the secondary battery that has deteriorated after use. The relationship with the change in the hourly voltage difference is shown.
【００８２】充電状態の変化による中止時電圧差の増減
量は、温度の変化による中止時電圧差の増減量と比較す
ると小さい。また新品の二次電池の場合の増減割合と劣
化した二次電池の増減割合とは概ね近似している。この
場合においても、新品の二次電池について、二次電池の
充電状態の変化と中止時電圧差の変化との関係を把握し
ておいて、基準充電状態例えば図６中の二次電池におい
ては６０％に対する測定時の充電状態での中止時電圧差
の増減割合を求め、測定された中止時電圧差を基準充電
状態での中止時電圧差に補正することができる。The increase / decrease amount of the voltage difference at the time of suspension due to the change of the charging state is smaller than the increase / decrease amount of the voltage difference at the time of suspension due to the temperature change. Further, the increase / decrease rate in the case of a new secondary battery and the increase / decrease rate in a deteriorated secondary battery are approximately similar. Even in this case, regarding a new secondary battery, the relationship between the change in the charging state of the secondary battery and the change in the voltage difference at the time of stoppage should be understood, and the reference charging state, for example, in the secondary battery in FIG. The increase / decrease rate of the voltage difference during suspension in the charging state at the time of measurement with respect to 60% can be obtained, and the measured voltage difference during suspension can be corrected to the voltage difference during suspension in the reference charging state.
【００８３】このように補正された中止時電圧差を用い
て、所定の設定値と比較して二次電池の劣化状態を判定
することができる。By using the voltage difference at the time of suspension corrected in this way, it is possible to judge the deterioration state of the secondary battery by comparing it with a predetermined set value.
【００８４】上述したように、本実施例の劣化判定シス
テムにおいては、電池ＥＣＵ１２に電圧検出器１１及び
電流検出器１４とが接続されており、電圧検出器１１及
び電流検出器１３とによって検出された電圧の大きさ及
び電流の大きさが入力される。電池ＥＣＵ１２は、この
ように入力された電圧の大きさ、電流の大きさ等のデー
タに基いて、電池の充放電の積算量を算出して二次電池
１０の充電状態を検出することができる。As described above, in the deterioration determination system of this embodiment, the battery ECU 12 is connected to the voltage detector 11 and the current detector 14, and is detected by the voltage detector 11 and the current detector 13. The magnitude of the voltage and the magnitude of the current are input. The battery ECU 12 can detect the state of charge of the secondary battery 10 by calculating the integrated amount of charge / discharge of the battery based on the data such as the magnitude of the voltage and the magnitude of the current input in this way. .
【００８５】上述したように本実施例の劣化判定システ
ムが適用されるハイブリット車両においては、二次電池
１０の充電状態は概ね６０％程度になるように制御され
ている。従って二次電池１０の充放電の積算量から算出
して二次電池１０の充電状態が６０％程度のときのみに
中止時電圧差を測定して劣化状態を判定するようにする
ならば、特に充電状態によって中止時電圧差を補正する
必要はなくなる。As described above, in the hybrid vehicle to which the deterioration determination system of this embodiment is applied, the state of charge of the secondary battery 10 is controlled to be about 60%. Therefore, if the deterioration state is determined by measuring the voltage difference during suspension only when the state of charge of the secondary battery 10 is about 60% calculated from the integrated amount of charge and discharge of the secondary battery 10, It is not necessary to correct the voltage difference at the time of suspension depending on the state of charge.
【００８６】なおハイブリット車両に積載した二次電池
１０の充電状態を充放電の積層量から算出すると、実際
の充電状態からずれる可能性がある。そこでより精度よ
く判定するためには、一度０％まで放電し、その後あら
ためて６０％まで充電することもできる。When the charge state of the secondary battery 10 loaded on the hybrid vehicle is calculated from the stack amount of charge / discharge, there is a possibility that the charge state may deviate from the actual charge state. Therefore, in order to make a more accurate determination, it is possible to discharge once to 0% and then charge again to 60%.
【００８７】なお本実施例においても、初期状態の二
次電池１０の中止時電圧差を予め測定しておいて、この
中止時電圧差から所定の割合を増加させた値を所定の設
定値と定めることができる。例えば初期状態の中止時電
圧差から５０％増加した数値を所定の設定値と定めるこ
とができる。Also in this embodiment, the voltage difference at the time of stopping the secondary battery 10 in the initial state is measured in advance, and a value obtained by increasing a predetermined ratio from the voltage difference at the time of stopping is set as a predetermined set value. Can be set. For example, a numerical value that is increased by 50% from the voltage difference during suspension in the initial state can be set as the predetermined set value.
【００８８】この場合には、劣化判定のために負荷する
のと同様に新品の二次電池に対して単位充放電サイクル
を連続して３回繰り返して負荷することで二次電池の初
期状態の中止時電圧差を得ることができる。即ち初期状
態の中止時電圧差を得る場合においても、その後の劣化
判定において実行されるのと同じ単位充放電サイクルで
中止時電圧差を得ることが必要である。初期状態の中止
時電圧差を得るために二次電池に負荷する条件が二次電
池を使用してから測定する時と初期状態の時と異なると
初期状態の時の中止時電圧差が所定の設定値を定めるた
めの基準とならなくなってしまう。In this case, the unit charge / discharge cycle is continuously repeated three times to load the new secondary battery in the same manner as the load is applied to determine the deterioration of the secondary battery. The voltage difference at the time of suspension can be obtained. That is, even when obtaining the voltage difference during suspension in the initial state, it is necessary to obtain the voltage difference during suspension in the same unit charge / discharge cycle that is executed in the subsequent deterioration determination. If the condition to load the secondary battery to obtain the voltage difference at the time of discontinuation in the initial state is different from that at the time of measurement after using the rechargeable battery and at the time of the initial state, the voltage difference at the time of discontinuation in the initial state is a predetermined value. It will no longer be the standard for determining the set value.
【００８９】ここで本劣化判定システムを用いて本発
明の二次電池の劣化判定方法を実施する場合の具体的な
流れを図７のフローチャートで示す。Here, a specific flow of carrying out the method for judging deterioration of a secondary battery of the present invention using the deterioration judging system is shown in the flowchart of FIG.
【００９０】第１ステップ（１０１）として、二次電池
の劣化判定方法を実施して二次電池の中止時電圧差を測
定するか時期か否かを判定する。前回の判定時から所定
の期間経過していれば、第２ステップ（１０２）に移
る。所定の期間経過していなければ、第２ステップ（１
０２）には移行せず、元に戻る。As the first step (101), it is determined whether or not it is time to measure the secondary battery deterioration determination method by measuring the secondary battery deterioration voltage difference. If the predetermined period has elapsed from the time of the previous determination, the process moves to the second step (102). If the predetermined period has not elapsed, the second step (1
It does not shift to 02) but returns to the original.
【００９１】この第１ステップは、電池ＥＣＵ１２が定
期的に行うように設定しておくことができる。なお併せ
てユーザが要求した場合には第２ステップ（１０２）に
移行するように設定しておくこともできる。The first step can be set so that the battery ECU 12 periodically performs the first step. In addition, in addition, when the user makes a request, it is possible to set so as to shift to the second step (102).
【００９２】第２ステップ（１０２）として、二次電池
１０の温度を温度センサ１３によって測定する。またそ
れまでの放充電の電流の積算量から二次電池１０の充電
状態（ＳＯＣ）を測定する。なおこの測定結果は、電池
ＥＣＵ１２に入力される。As the second step (102), the temperature of the secondary battery 10 is measured by the temperature sensor 13. Further, the state of charge (SOC) of the secondary battery 10 is measured from the accumulated amount of discharge current up to that point. The measurement result is input to the battery ECU 12.
【００９３】第３ステップ（１０３）として、図３で示
した基本パターンに従って即ち電流の大きさが矩形波形
で、３０Ａで５秒放電、放電中止後２０秒間休止（電流
ゼロ）、３０Ａで５秒充電、充電中止後２０秒間休止
（電流ゼロ）の単位充放電サイクルを３回繰り返す。こ
の際放電中止時（電流ゼロ）の電圧及び充電中止時（電
流ゼロ）の電圧を電圧検出器１１で測定する。即ち図３
におけるＶｆ１、Ｖｊ１、Ｖｆ２、Ｖｊ２、Ｖｆ３、Ｖ
ｊ３を測定する。この測定結果は電池ＥＣＵ１２に入力
される。As the third step (103), according to the basic pattern shown in FIG. 3, that is, the magnitude of the current is a rectangular waveform, the discharge is 30 seconds for 5 seconds, the discharge is stopped for 20 seconds (zero current), the current is 30 A for 5 seconds. After charging and stopping charging, a unit charge / discharge cycle of resting for 20 seconds (zero current) is repeated three times. At this time, the voltage when the discharge is stopped (zero current) and the voltage when the charge is stopped (zero current) are measured by the voltage detector 11. That is, FIG.
Vf1, Vj1, Vf2, Vj2, Vf3, V in
Measure j3. The measurement result is input to the battery ECU 12.
【００９４】第４ステップ（１０４）として、第３回目
の単位充放電サイクルにおける中止時電圧差ΔＶ（Ｖｊ
３−Ｖｆ３）を計算する。As the fourth step (104), the voltage difference ΔV (Vj at the time of suspension) in the third unit charge / discharge cycle
3-Vf3) is calculated.
【００９５】第５ステップ（１０５）として、第２ステ
ップにおいて測定した二次電池１０の温度、充電状態に
基いて中止時電圧差ΔＶを補正する。As a fifth step (105), the voltage difference ΔV at the time of suspension is corrected based on the temperature and charge state of the secondary battery 10 measured in the second step.
【００９６】第６ステップ（１０６）として、第５ステ
ップによって、補正した中止時電圧差ΔＶと所定の設定
値とを比較する。なおこの場合、所定の設定値は、予め
上述の初期状態における中止時電圧差を求めておいて、
この初期状態における中止時電圧差から適切な割合を増
加させた数値とする。As the sixth step (106), the corrected voltage difference ΔV during suspension in the fifth step is compared with a predetermined set value. In this case, the predetermined set value is obtained by previously obtaining the voltage difference at the time of suspension in the above-mentioned initial state,
It is a value obtained by increasing an appropriate ratio from the voltage difference at the time of suspension in this initial state.
【００９７】第７ステップ（１０７）として、比較の結
果、電池寿命警告表示器に所定の設定値を超えた場合に
は寿命に達した旨を表示し、所定の設定値を超えていな
い場合には、寿命に達していない旨を表示する。As a seventh step (107), as a result of the comparison, if the battery life warning indicator has exceeded a predetermined set value, the fact that the life has been reached is displayed, and if it does not exceed the predetermined set value, Indicates that the life has not been reached.
【００９８】このように本発明の二次電池の劣化判定方
法を用いて、ハイブリッド車両に用いられた二次電池の
劣化状態を判定することができる。As described above, the deterioration determination method of the secondary battery of the present invention can be used to determine the deterioration state of the secondary battery used in the hybrid vehicle.
【図１】単位充放電サイクルにおける電流と電圧とを同
一時間軸で示した図である。同一の時間軸で上に電流の
大きさからなる波形を示し、下に電圧の大きさの波形を
示すものである。FIG. 1 is a diagram showing current and voltage in a unit charge / discharge cycle on the same time axis. On the same time axis, the waveform of the magnitude of the current is shown on the upper side, and the waveform of the magnitude of the voltage is shown on the lower side.
【図２】本発明の二次電池の劣化判定方法をハイブリッ
ト車両に適用したシステムの構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a system in which the method for determining deterioration of a secondary battery according to the present invention is applied to a hybrid vehicle.
【図３】実施例において二次電池に負荷される単位充放
電サイクルの電流と電圧との関係を同一の時間軸上で示
したものである。FIG. 3 shows the relationship between current and voltage in a unit charge / discharge cycle loaded on a secondary battery in the example on the same time axis.
【図４】二次電池に付加される異なるパターンの単位充
放電サイクルの電流と電圧との時間とを同一の時間軸で
示した図である。FIG. 4 is a diagram showing current and voltage times of unit charge / discharge cycles of different patterns added to the secondary battery on the same time axis.
【図５】二次電池における温度の変化と中止時電圧差の
変化との関係を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a change in temperature and a change in voltage difference during suspension in the secondary battery.
【図６】二次電池における充電状態の変化と中止時電圧
差の変化との関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between changes in the state of charge and changes in the voltage difference during suspension in the secondary battery.
【図７】実施例の劣化判定システムを用いて劣化判定方
法を実施する場合の具体的な流れを示したフローチャー
トである。FIG. 7 is a flowchart showing a specific flow when a deterioration determination method is implemented using the deterioration determination system of the embodiment.
【図８】特開２０００−３２９８４号公報に記載された
この手法によるバッテリーの劣化を判定する処理を表す
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a process of determining deterioration of a battery by this method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-32984.
１０：二次電池 １１：電圧検出器 １２：二次電池用電子制御装置（電池ＥＣＵ） １３：温度センサ １４：電流検出器 ２０：ハイブリッド車両用電子制御装置（ＨＶＥＣＵ） ３０：負荷システム ４０：充電システム 10: Secondary battery 11: Voltage detector 12: Electronic control unit for secondary battery (battery ECU) 13: Temperature sensor 14: Current detector 20: Hybrid vehicle electronic control unit (HVECU) 30: Load system 40: Charging system
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋川 淳 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 岡元 敏郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 蓑原 雄敏 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 上木 智善 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB01 CB03 CB13 CB21 CB31 CC01 CC02 CC04 CC06 CC07 CC13 CC23 CC27 CE00 CF06 CF07 5G003 AA01 BA01 DA07 EA08 GC05 5H030 AA06 AS08 FF43 FF44 FF52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Jun Hashikawa 14 Iwatani Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Stock Association Company Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor Toshiro Okamoto 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor, Yutoshi Minohara 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor Tomoyoshi Ueki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. F term (reference) 2G016 CA03 CB01 CB03 CB13 CB21 CB31 CC01 CC02 CC04 CC06 CC07 CC13 CC23 CC27 CE00 CF06 CF07 5G003 AA01 BA01 DA07 EA08 GC05 5H030 AA06 AS08 FF43 FF44 FF52
Claims (9)
後の休止、電流の充電、充電中止後の休止を所定時間行
う単位充放電サイクルを１回又は連続して複数回繰り返
し、最後の該単位充放電サイクルにおける該放電の中止
時の電圧と該充電の中止時の電圧との電圧差を求め、 予め設定した所定の設定値と該電圧差とを比較して二次
電池の劣化状態を判定することを特徴とする二次電池の
劣化判定方法。1. A unit charge / discharge cycle in which current is discharged to a secondary battery, pause after discharge is stopped, current is charged, and pause after charge is stopped for a predetermined time is repeated once or continuously a plurality of times. In the unit charge / discharge cycle, the voltage difference between the voltage at the time of stopping the discharge and the voltage at the time of stopping the charge is obtained, and the predetermined difference between the voltage and the predetermined preset value is compared to the deterioration of the secondary battery. A method for determining deterioration of a secondary battery, which comprises determining a state.
回以上繰り返される請求項１記載の二次電池の劣化判定
方法。2. The unit charge / discharge cycle is at least 3
The method for determining deterioration of a secondary battery according to claim 1, which is repeated at least once.
クルは、同一である請求項１又は２記載の二次電池の劣
化判定方法。3. The deterioration determination method for a secondary battery according to claim 1, wherein the unit charge / discharge cycles repeated a plurality of times are the same.
流の電気量と充電電流の電気量は同一である請求項１、
２又は３記載の二次電池の劣化判定方法。4. The amount of discharge current and the amount of charge current in the unit charge / discharge cycle are the same.
The method for determining deterioration of a secondary battery according to 2 or 3.
中止後の休止の時間とは同一時間である請求項１、２、
３又は４記載の二次電池の劣化判定方法。5. The pause time after stopping the discharge and the pause time after stopping the charge are the same time.
3. The method for determining deterioration of a secondary battery according to 3 or 4.
の波形は矩形である請求項１、２、３、４又は５記載の
二次電池の劣化判定方法。6. The deterioration determination method for a secondary battery according to claim 1, wherein the waveform of the magnitude of the current in the unit charge / discharge cycle is rectangular.
て補正をする請求項１、２、３、４、５又は６記載の二
次電池の劣化判定方法。7. The method for determining deterioration of a secondary battery according to claim 1, wherein the voltage difference is corrected according to the temperature of the secondary battery.
よって補正する請求項１、２、３、４、５、６又は７記
載の二次電池の劣化判定方法。8. The deterioration determining method for a secondary battery according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the voltage difference is corrected according to a state of charge of the secondary battery.
において測定された前記電圧差から導出された数値であ
る請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の二次
電池の劣化判定方法。9. The set value is a numerical value derived from the voltage difference measured in the initial state of the secondary battery, according to claim 1, 2. Deterioration determination method for secondary battery.
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