JP2007170953A - Deterioration determining device of secondary battery - Google Patents

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潤一 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deterioration determining device of a secondary battery precisely determining the degree of deterioration of a secondary battery while suppressing increase in costs. <P>SOLUTION: When an ignition key is turned off (Yes in S100), an ECU executes a program including a step (S102) for performing counting-up until the lapse of a predetermined waiting time, a step (S106) for executing discharge processing, a step (S108) for counting up a determination time until the variation in voltage settles, a step (S112) for storing the determination time, and a step (S114) for estimating the degree of deterioration. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池の劣化の度合を判定する劣化判定装置に関し、特に、精度高く劣化の度合を判定する劣化判定装置に関する。   The present invention relates to a deterioration determination device that determines the degree of deterioration of a secondary battery, and more particularly, to a deterioration determination device that determines the degree of deterioration with high accuracy.

二次電池は、その使用過程において入出力可能電力や満充電容量(完全充電後の電池容量)に代表される電池性能の劣化が進行するので、その性能は時系列的に変化する。特に、電池性能を越えた電力の入出力を行なうと、劣化が急激に促進され、著しい場合には故障に至る可能性がある。このような問題に対して、現時点での劣化の度合を定量的に把握して、二次電池の性能の限界量を検知する技術が公知である。   Since the secondary battery deteriorates in battery performance, represented by input / output power and full charge capacity (battery capacity after full charge), in the process of use, the performance changes in time series. In particular, when power input / output exceeding the battery performance is performed, the deterioration is rapidly accelerated, and there is a possibility of failure if it is remarkable. In order to solve such a problem, a technique for quantitatively grasping the current degree of deterioration and detecting the limit amount of the performance of the secondary battery is known.

特開平5−281309号公報(特許文献1)は、シール鉛蓄電池の劣化の判定を、安全に極めて短時間で正確に行なう劣化判定器を開示する。この劣化判定器は、試験対象の鉛蓄電池に一定電流を短時間放電するためのスイッチ部および負荷回路部と、鉛蓄電池の電池電圧を検出するための電圧検出部もしくは電圧検出部および鉛蓄電池に流れる電流を検出するための電流検出部と、放電を開始してから1msec以下の時間経過後の検出した電池電圧と放電開始前の検出した電池電圧との差分の電圧あるいは差分の電圧と検出した鉛蓄電池に流れる電流から内部抵抗を計算してあらかじめ求めておいた差分の電圧と電池容量との回帰式あるいは内部抵抗と電池容量との回帰式に差分の電圧あるいは内部抵抗を代入して現在の電池容量を推定する記憶演算部と、差分の電圧あるいは内部抵抗あるいは推定した電池容量を表示するための表示部と、少なくともスイッチ部、電圧検出部、記憶演算部を順序立てて操作する操作部と、を具備する。   Japanese Patent Laying-Open No. 5-281309 (Patent Document 1) discloses a deterioration determination device that safely and accurately determines deterioration of a sealed lead-acid battery in a very short time. This deterioration determiner is applied to a switch unit and a load circuit unit for discharging a constant current to a lead storage battery to be tested for a short time, and a voltage detection unit or voltage detection unit and a lead storage battery for detecting the battery voltage of the lead storage battery. A current detection unit for detecting a flowing current, and a difference voltage or a difference voltage between the detected battery voltage after a lapse of 1 msec or less from the start of discharge and the detected battery voltage before the start of discharge is detected. Calculate the internal resistance from the current flowing in the lead-acid battery and substitute the voltage or internal resistance of the difference into the regression equation of the difference voltage and battery capacity or the regression formula of the internal resistance and battery capacity obtained in advance. A storage calculation unit for estimating a battery capacity, a display unit for displaying a differential voltage or internal resistance or an estimated battery capacity, at least a switch unit, a voltage detection unit, Comprising an operation portion for operating orderly the 憶 calculating section.

上述した公報に開示された劣化判定器によると、極めて短時間に試験が終了するために保守者の負担が極めて少なくなるとともに、試験時間が1msec以下であるので、万一、劣化判定器と電池の接続が保守者のミスによって外れても、そのときには放電が終了しており、火花が発生する恐れもなく極めて安全性が高く、しかも従来より極めて精度の高い劣化判定が実現できる。
特開平5−281309号公報
According to the deterioration determination device disclosed in the above-mentioned publication, the test is completed in a very short time, so that the burden on the maintenance person is extremely reduced and the test time is 1 msec or less. Even if the connection is disconnected due to a mistake by the maintenance person, the discharge is terminated at that time, and there is no fear of occurrence of a spark, so that the safety is extremely high and the deterioration determination can be realized with higher accuracy than before.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-281309

しかしながら、上述した公報に開示された劣化判定器のように、二次電池の電圧分極特性に基づいて劣化判定を行なう場合においては、計測器の精度に依存するため適切な劣化判定を行なえない可能性がある。二次電池の電圧分極特性は、電流および温度に依存しており、充放電履歴の影響を受ける。そのため、正確な電圧分極特性を取得するためには電圧だけでなく、電流および温度の絶対値を精度よく取得する必要がある。電圧、電流および温度を検知する各計測器の精度を向上させるようとすると、コストが上昇するという問題がある。   However, when performing deterioration determination based on the voltage polarization characteristics of the secondary battery, such as the deterioration determination device disclosed in the above-mentioned publication, it is possible to make an appropriate deterioration determination because it depends on the accuracy of the measuring instrument. There is sex. The voltage polarization characteristics of the secondary battery depend on the current and temperature and are affected by the charge / discharge history. Therefore, in order to acquire accurate voltage polarization characteristics, it is necessary to acquire not only voltage but also absolute values of current and temperature with high accuracy. If the accuracy of each measuring instrument that detects voltage, current, and temperature is improved, there is a problem that the cost increases.

上述した公報に開示された劣化判定器においては、二次電池の電圧分極特性の取得の際の計測精度については何ら考慮されていないため、上述した問題を解決することはできない。   In the deterioration determination device disclosed in the above-mentioned publication, since the measurement accuracy at the time of obtaining the voltage polarization characteristic of the secondary battery is not considered at all, the above-described problem cannot be solved.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コストの上昇を抑制しつつ、精度よく二次電池の劣化の度合を判定する二次電池の劣化判定装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery deterioration determination device that accurately determines the degree of deterioration of a secondary battery while suppressing an increase in cost. Is to provide.

第1の発明に係る二次電池の劣化判定装置は、二次電池の劣化の度合を判定する。この劣化判定装置は、二次電池の電圧を検知するための検知手段と、予め定められた時間が経過するまで二次電池を放電するための放電手段と、二次電池の放電後、検知された電圧の変化が収束するまでの判定時間に基づいて劣化の度合を判定するための劣化判定手段とを含む。   A secondary battery deterioration determination device according to a first aspect of the present invention determines the degree of deterioration of a secondary battery. This deterioration determination device is detected after the secondary battery is discharged, the detection means for detecting the voltage of the secondary battery, the discharge means for discharging the secondary battery until a predetermined time elapses. Deterioration determining means for determining the degree of deterioration based on the determination time until the change in voltage is converged.

第1の発明によると、劣化判定手段は、二次電池の放電後、検知された電圧の変化が収束するまでの判定時間に基づいて劣化の度合を判定する。二次電池の放電時において電圧は降下し、放電の終了後において電圧は放電前の電圧に近づくように上昇する。放電の終了後において電圧の変化が予め定められた変化量以下になって収束するまでの時間は、劣化の度合に依存した時間となる。収束するまでの時間が長いほど、劣化の度合が大きい。そのため、収束するまでの判定時間を計測することにより、劣化の度合を判定することができる。このようにすると、収束する電圧周辺の変化に対する分解能を向上させれば足り、二次電池の電圧、電流および温度の絶対値を精度よく計測する必要がない。したがって、コストの上昇を抑制しつつ、精度よく二次電池の劣化の度合を判定する二次電池の劣化判定装置を提供することができる。   According to the first invention, the deterioration determination means determines the degree of deterioration based on the determination time until the detected voltage change converges after the secondary battery is discharged. At the time of discharging the secondary battery, the voltage drops, and after the end of discharging, the voltage rises so as to approach the voltage before discharging. After the discharge is completed, the time until the voltage changes below a predetermined change amount and converges is a time depending on the degree of deterioration. The longer it takes to converge, the greater the degree of degradation. Therefore, the degree of deterioration can be determined by measuring the determination time until convergence. In this way, it is sufficient to improve the resolution with respect to changes around the converging voltage, and it is not necessary to accurately measure the absolute values of the voltage, current and temperature of the secondary battery. Therefore, it is possible to provide a secondary battery deterioration determination device that accurately determines the degree of deterioration of the secondary battery while suppressing an increase in cost.

第2の発明に係る二次電池の劣化判定装置においては、第1の発明の構成に加えて、劣化判定手段は、判定時間が長いほど二次電池の劣化の度合が大きいことを判定するための手段を含む。   In the deterioration determination device for a secondary battery according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the deterioration determination means determines that the degree of deterioration of the secondary battery is larger as the determination time is longer. Including means.

第2の発明によると、劣化判定手段は、判定時間が長いほど二次電池の劣化の度合が大きいことを判定する。二次電池は劣化するほど電圧の下降幅が大きく、放電が終了してから電圧が収束するまでの時間が長い傾向にある。したがって、判定時間が長いほど二次電池の劣化の度合が大きいことを判定することができる。   According to the second invention, the deterioration determining means determines that the degree of deterioration of the secondary battery is larger as the determination time is longer. As the secondary battery deteriorates, the voltage drop increases so that the time from the end of discharge to the convergence of voltage tends to be longer. Therefore, it can be determined that the degree of deterioration of the secondary battery is greater as the determination time is longer.

第3の発明に係る二次電池の劣化判定装置においては、第1または2の発明の構成に加えて、劣化判定手段は、二次電池の放電後、検知された電圧の変化量が予め定められた変化量以下になると、電圧の変化が収束したことを判定するための収束判定手段を含む。   In the secondary battery deterioration determination device according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the deterioration determination means determines in advance the amount of change in the detected voltage after the secondary battery is discharged. Convergence determining means for determining that the change in voltage has converged when the amount of change is less than or equal to the change amount.

第3の発明によると、劣化判定手段は、二次電池の放電後、検知された電圧の変化量が予め定められた変化量以下になると、電圧の変化が収束したことを判定する。これにより、電圧が放電終了から略一定の状態に収束するまでの判定時間を精度よく計測することができる。   According to the third invention, the deterioration determining means determines that the change in voltage has converged when the detected change in voltage is equal to or less than a predetermined change after discharging the secondary battery. This makes it possible to accurately measure the determination time until the voltage converges to a substantially constant state from the end of discharge.

第4の発明に係る二次電池の劣化判定装置は、第1〜3のいずれかの発明の構成に加えて、車両に搭載される。   A secondary battery deterioration determination device according to a fourth aspect of the invention is mounted on a vehicle in addition to any one of the first to third aspects of the invention.

第4の発明によると、車両に劣化判定装置を搭載することにより、車両に搭載された二次電池の劣化の度合を精度よく判定することができる。   According to the fourth invention, by mounting the deterioration determination device on the vehicle, it is possible to accurately determine the degree of deterioration of the secondary battery mounted on the vehicle.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1に示すように、本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置が搭載される車両には、ECU(Electronic Control Unit)100と、バッテリ200と、負荷300と、放電用抵抗装置400と、電流センサ500と、電圧センサ600とが設けられる。本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置は、ECU100により実現される。本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置が搭載される車両は、たとえば、回転電機を駆動源とする電気自動車であるが、バッテリが搭載される車両であれば、特に限定されるものではなく、たとえば、エンジンと回転電機とを駆動源とするハイブリッド車両であってもよいし、補機バッテリが搭載されるエンジンを駆動源とする車両であってもよいものとする。   As shown in FIG. 1, a vehicle equipped with the secondary battery deterioration determination device according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 100, a battery 200, a load 300, and a discharging resistance device 400. A current sensor 500 and a voltage sensor 600 are provided. The secondary battery deterioration determination device according to the present embodiment is implemented by ECU 100. The vehicle on which the secondary battery deterioration determination device according to the present embodiment is mounted is, for example, an electric vehicle using a rotating electrical machine as a drive source, but is particularly limited as long as the vehicle is mounted with a battery. Instead, for example, it may be a hybrid vehicle that uses an engine and a rotating electric machine as drive sources, or a vehicle that uses an engine equipped with an auxiliary battery as a drive source.

負荷300は、たとえばコンバータおよびインバータを介して接続される回転電機である。本実施の形態において、バッテリ200は、二次電池あれば、特に限定されるものではなく、たとえば、ニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池等である。   Load 300 is, for example, a rotating electrical machine connected via a converter and an inverter. In the present embodiment, battery 200 is not particularly limited as long as it is a secondary battery, and is, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.

放電用抵抗装置400は、たとえば、リレースイッチ(以下、単にリレーという)と抵抗体とが直列に接続されて構成される。放電用抵抗装置400には、バッテリ200の+端子に接続される電源ライン202および−端子に接続される電源ライン204に接続される。放電用抵抗装置400は、ECU100から受信される放電制御信号に応じて、リレーを切り換えることにより、電源ライン202および電源ライン204を抵抗体を介して電気的に接続状態としたり、遮断状態としたりする。このとき、電源ライン202,204、放電用抵抗装置400およびバッテリ200とを含む回路が閉じるため、電流が流れてバッテリ200の放電が行なわれる。なお、放電用抵抗装置400は、ECU100からの制御信号に応じて、電源ライン202および電源ライン204を抵抗体を介して電気的に接続状態としたり、遮断状態としたりする装置であれば、特にリレースイッチと抵抗体とを直列に接続する構成に限定されるものではない。   The discharging resistance device 400 is configured, for example, by connecting a relay switch (hereinafter simply referred to as a relay) and a resistor. The discharging resistance device 400 is connected to a power line 202 connected to the + terminal of the battery 200 and a power line 204 connected to the − terminal. The discharge resistance device 400 switches the relay in accordance with a discharge control signal received from the ECU 100 to electrically connect the power supply line 202 and the power supply line 204 via a resistor, To do. At this time, since the circuit including the power supply lines 202 and 204, the discharging resistance device 400, and the battery 200 is closed, a current flows and the battery 200 is discharged. It should be noted that discharge resistance device 400 is particularly a device that can electrically connect power supply line 202 and power supply line 204 via a resistor, or can be cut off in response to a control signal from ECU 100. It is not limited to the structure which connects a relay switch and a resistor in series.

電流センサ500は、バッテリ200に対して直列に接続される。電流センサ500は、電源ライン204に流れる電流の電流値を検知する。電流センサ500は、検知された電流値を表わす信号をECU100に送信する。   Current sensor 500 is connected in series with battery 200. The current sensor 500 detects the current value of the current flowing through the power supply line 204. Current sensor 500 transmits a signal representing the detected current value to ECU 100.

電圧センサ600は、バッテリ200に対して並列に接続される。電圧センサ600は、バッテリ200の電圧値を検知する。電圧センサ600は、検知された電圧値を表わす信号をECU100に送信する。   Voltage sensor 600 is connected in parallel to battery 200. The voltage sensor 600 detects the voltage value of the battery 200. Voltage sensor 600 transmits a signal representing the detected voltage value to ECU 100.

ECU100には、CPUとメモリとから構成される。ECU100には、カウンタ部102が設けられる。カウンタ部102は、計算サイクル毎にカウント値を増加させることにより、時間を計測する。なお、カウンタ部102は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ECU100で実行されるプログラム(ソフトウェア)により実現されてもよいものとする。   The ECU 100 includes a CPU and a memory. The ECU 100 is provided with a counter unit 102. The counter unit 102 measures time by increasing the count value every calculation cycle. The counter unit 102 may be realized by hardware, or may be realized by a program (software) executed by the ECU 100.

本実施の形態において、ECU100は、カウンタ部102におけるカウント値と電流センサ500および電圧センサ600から受信する信号とに基づいて、メモリに記憶されるプログラムを実行して放電用抵抗装置400を制御する。   In the present embodiment, ECU 100 controls discharge resistance device 400 by executing a program stored in a memory based on the count value in counter unit 102 and signals received from current sensor 500 and voltage sensor 600. .

ECU100は、車両のイグニッションキーがオフされると、オフされてから予め定められた待機時間が経過すると、放電用抵抗装置400に放電制御信号を送信して、劣化判定処理を開始する。劣化判定処理とは、予め定められた時間が経過するまで、電源ライン202,204を放電用抵抗装置400のリレーを切り換えて電気的に接続状態にすることにより、バッテリ200の放電の終了後の電圧変化に基づいてバッテリ200の劣化の度合を判定する処理である。   When the ignition key of the vehicle is turned off, ECU 100 transmits a discharge control signal to discharge resistance device 400 when a predetermined standby time has elapsed since the vehicle is turned off, and starts a deterioration determination process. The deterioration determination process is performed after the discharge of the battery 200 is finished by switching the relays of the discharging resistance device 400 to the power supply lines 202 and 204 until a predetermined time elapses. This is a process for determining the degree of deterioration of the battery 200 based on the voltage change.

図2(A)に横軸を時間とし、縦軸を放電電流としたときの放電電流の変化を示す。時間T(0)にて、イグニッションキーがオフされると、カウンタ部102により時間が計測される。時間T(0)から予め定められた待機時間が経過する時間T(1)において、放電用抵抗装置400がECU100から受信する放電制御信号に基づいて、電源ライン202,204を電気的に接続状態になるようにすると、放電電流A(0)が流れて、バッテリ200の放電が開始される。このとき、カウンタ部102がリセットされて、時間T(1)以降の経過時間が計測される。   FIG. 2A shows a change in discharge current when the horizontal axis is time and the vertical axis is discharge current. When the ignition key is turned off at time T (0), the counter unit 102 measures the time. At time T (1) when a predetermined standby time elapses from time T (0), the power supply lines 202 and 204 are electrically connected based on a discharge control signal received from the ECU 100 by the discharging resistance device 400. As a result, the discharge current A (0) flows, and the discharge of the battery 200 is started. At this time, the counter unit 102 is reset, and the elapsed time after the time T (1) is measured.

図2(B)に横軸を時間とし、縦軸を電圧としたときのバッテリ200の電圧の変化を示す。時間T(1)以降において、電圧センサ600により検知される電圧値は、放電が開始されるとV(0)から下降する。計測された時間が、時間T(1)から予め定められた放電時間が経過する時間T(2)になると、ECU100から受信する放電制御信号に基づいて、電源ライン202,204を電気的に遮断状態になるようにする。このとき、電流センサ500により検知される放電電流は、ゼロとなる。   FIG. 2B shows a change in the voltage of the battery 200 when the horizontal axis is time and the vertical axis is voltage. After time T (1), the voltage value detected by voltage sensor 600 drops from V (0) when discharge is started. When the measured time reaches time T (2) when a predetermined discharge time elapses from time T (1), power supply lines 202 and 204 are electrically cut off based on a discharge control signal received from ECU 100. To be in a state. At this time, the discharge current detected by the current sensor 500 becomes zero.

時間T(2)において、V(1)まで下降していた電圧は、時間T(2)以降、放電前の電圧V(0)に近づくように増大する。図3に示すように、電圧降下は、劣化するほど大きくなる傾向にある。そのため、劣化するほど放電終了後に電圧が収束するまでの時間が長い傾向にある。   The voltage that has dropped to V (1) at time T (2) increases from time T (2) so as to approach voltage V (0) before discharge. As shown in FIG. 3, the voltage drop tends to increase as it degrades. Therefore, the time until the voltage converges after the end of discharge tends to be longer as it deteriorates.

そこで、本発明は、二次電池の劣化判定装置であるECU100が、バッテリ200の放電後の電圧変化の波形に基づいて、バッテリ200の劣化の度合を判定する点に特徴を有する。すなわち、ECU100のメモリに予め劣化の度合に応じた電圧変化についての情報を記憶しておき、電圧センサ600により検知される放電後の電圧変化と比較して、バッテリ200の劣化の度合を判定する。より具体的には、ECU100は、バッテリ200の放電後、検知された電圧の変化が収束するまでの判定時間に基づいてバッテリ200の劣化の度合を判定する。   Therefore, the present invention is characterized in that the ECU 100 which is a secondary battery deterioration determination device determines the degree of deterioration of the battery 200 based on the voltage change waveform after the battery 200 is discharged. That is, information about a voltage change corresponding to the degree of deterioration is stored in advance in the memory of the ECU 100, and the degree of deterioration of the battery 200 is determined by comparison with the voltage change after discharge detected by the voltage sensor 600. . More specifically, ECU 100 determines the degree of deterioration of battery 200 based on the determination time until the detected voltage change converges after battery 200 is discharged.

以下、図4を参照して、本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置であるECU100で実行されるプログラムの制御構造について説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 4, a control structure of a program executed by ECU 100 that is the secondary battery deterioration determination device according to the present embodiment will be described.

ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU100は、イグニッションキーがオフされたか否かを判定する。イグニッションキーがオフされると(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS100に戻される。   In step (hereinafter, step is referred to as S) 100, ECU 100 determines whether or not the ignition key is turned off. If the ignition key is turned off (YES in S100), the process proceeds to S102. If not (NO in S100), the process returns to S100.

S102にて、ECU100は、カウンタ部102により待機時間のカウントアップを開始する。「カウントアップ」は、予め定められた初期値に計算サイクル毎に予め定められたカウント値を加算することにより行なわれる。   In S102, ECU 100 starts counting up the standby time by counter unit 102. “Count-up” is performed by adding a predetermined count value for each calculation cycle to a predetermined initial value.

S104にて、ECU100は、イグニッションキーがオフされてから予め定められた待機時間が経過したか否かを判定する。ECU100は、カウント値が予め定められた待機時間に対応するカウント値以上であるか否かを判定する。なお、「予め定められた待機時間」は、温度変化の少ない環境となるまでの待機時間であって特に限定されるものではなく、実験等により適合される。予め定められた待機時間が経過すると(S104にてYES)、処理はS106に移される。もしそうでないと(S104にてNO)、処理はS102に戻される。   In S104, ECU 100 determines whether or not a predetermined standby time has elapsed since the ignition key was turned off. ECU 100 determines whether or not the count value is equal to or greater than a count value corresponding to a predetermined standby time. Note that the “predetermined standby time” is a standby time until an environment with little temperature change, and is not particularly limited, and is adapted by an experiment or the like. When a predetermined standby time has elapsed (YES in S104), the process proceeds to S106. If not (NO in S104), the process returns to S102.

S106にて、ECU100は、放電処理を実行する。本実施の形態において、「放電処理」とは、待機時間が経過してから予め定められた放電時間が経過するまで放電用抵抗装置400のリレーを切り換えて電源ライン202,204を電気的に接続状態にする処理をいう。具体的には、ECU100は、放電用抵抗装置400を制御して電源ライン202,204を電気的に接続状態とするとともに、カウンタ部102において放電時間のカウントアップを開始する。このとき、カウンタ部102は、カウント値を予め定められた初期値にリセットして計算サイクル毎に予め定められたカウント値を加算して、カウントアップを行なう。そして、ECU100は、カウント値が予め定められた放電時間に対応するカウント値になると、予め定められた放電時間が経過したと判定する。ECU100は、放電用抵抗装置400のリレーを切り換えて、電源ライン202,204を電気的に遮断状態とする。なお、予め定められた放電時間は、実験等より適合される時間であって特に限定されるものではないが、好ましくは、判定精度が悪化しない程度に短時間であることが望ましい。   In S106, ECU 100 executes a discharge process. In the present embodiment, the “discharge process” refers to electrically connecting the power lines 202 and 204 by switching the relay of the discharge resistance device 400 until a predetermined discharge time elapses after the standby time elapses. This is the process to make a state. Specifically, ECU 100 controls discharge resistance device 400 to electrically connect power supply lines 202 and 204 and starts counting up discharge time in counter unit 102. At this time, the counter unit 102 resets the count value to a predetermined initial value, adds a predetermined count value every calculation cycle, and counts up. Then, ECU 100 determines that the predetermined discharge time has elapsed when the count value reaches the count value corresponding to the predetermined discharge time. ECU 100 switches the relay of discharging resistance device 400 to electrically cut off power supply lines 202 and 204. Note that the predetermined discharge time is a time that is adapted from experiments or the like and is not particularly limited. However, it is preferable that the discharge time is short enough that the determination accuracy does not deteriorate.

S108にて、ECU100は、カウンタ部102により判定時間のカウントアップを開始する。具体的には、ECU100は、カウンタ部102において、カウント値を初期値にリセットして、計算サイクル毎に予め定められたカウント値を加算する。   In S108, ECU 100 starts counting time determination by counter unit 102. Specifically, the ECU 100 resets the count value to the initial value in the counter unit 102 and adds a predetermined count value for each calculation cycle.

S110にて、ECU100は、バッテリ200の電圧が落ち着いたか否かを判定する。本実施の形態においては、ECU100は、電圧センサ600から入力される電圧の変化量に基づいて電圧の変化が収束したか否かを判定する。ECU100は、電圧センサ600から入力される電圧の時間変化量が予め定められた変化量以下であると、電圧が落ち着いたと判定する。「予め定められた変化量」は、電圧の変化が略一定の状態であると判定できる値であって、特に限定されるものではなく、実験等により適合される。バッテリ200の電圧が落ち着いたと判定されると(S110にてYES)、処理はS112に移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS108に戻される。   In S110, ECU 100 determines whether or not the voltage of battery 200 has settled. In the present embodiment, ECU 100 determines whether or not the voltage change has converged based on the voltage change amount input from voltage sensor 600. ECU 100 determines that the voltage has settled when the time variation of the voltage input from voltage sensor 600 is equal to or less than a predetermined variation. The “predetermined amount of change” is a value with which it can be determined that the voltage change is in a substantially constant state, and is not particularly limited, and is adapted by an experiment or the like. If it is determined that the voltage of battery 200 has settled (YES in S110), the process proceeds to S112. If not (NO in S100), the process returns to S108.

S112にて、ECU100は、バッテリ200の電圧分極特性の取得を完了したとして、メモリに、計測された判定時間に対応するカウント値を記憶させる。なお、ECU100は、計測された判定時間をメモリに記憶させるようにしてもよい。   In step S112, the ECU 100 stores the count value corresponding to the measured determination time in the memory, assuming that the acquisition of the voltage polarization characteristics of the battery 200 has been completed. The ECU 100 may store the measured determination time in a memory.

S114にて、ECU100は、記憶されたカウント値に基づいて、バッテリ200の劣化の度合(劣化度)を推定する。ECU100は、たとえば、メモリに予めカウント値と劣化度との関係を示すマップを記憶しておき、記憶されたカウント値とマップとから劣化度を推定するようにしてもよいし、あるいは、カウント値と劣化度との関係を示す表あるいは関数式を予め記憶しておき、記憶されたカウント値と表あるいは式とから劣化度を推定するようにしてもよい。なお、ECU100は、カウント値に代えて計測された判定時間とマップ、表あるいは関数式とから劣化度を推定するようにしてもよい。   In S114, ECU 100 estimates the degree of deterioration (deterioration degree) of battery 200 based on the stored count value. For example, ECU 100 may store a map indicating the relationship between the count value and the degree of deterioration in advance in the memory, and estimate the degree of deterioration from the stored count value and the map. It is also possible to store a table or a function expression indicating the relationship between the value and the deterioration level in advance and estimate the deterioration level from the stored count value and the table or expression. ECU 100 may estimate the degree of deterioration from the determination time measured instead of the count value and a map, table, or function expression.

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置であるECU100の動作について図5を参照にしつつ説明する。   The operation of ECU 100, which is the secondary battery deterioration determination apparatus according to the present embodiment based on the structure and flowchart as described above, will be described with reference to FIG.

図5(A)に示すように、時間T(3)にて、イグニッションキーがオフされると(S100にてYES)、カウントアップが実行される(S102)。予め定められた待機時間Taに対応するカウント値Caとなる時間T(4)になると(S104にてYES)、放電が実行される(S106)。このとき、図5(C)に示すように、放電の開始とともに電圧がV(0)から下降する。時間T(4)にて、カウント値が初期値にリセットされた後、カウントアップが実行される。予め定められた放電時間Tbに対応するカウント値Cbとなる時間T(5)になると、電源ライン202,204とが遮断状態となるように放電用抵抗装置400が制御されて、放電処理が終了する。時間T(5)にて、カウント値が再び初期値にリセットされた後、カウントアップが実行される。   As shown in FIG. 5A, when the ignition key is turned off at time T (3) (YES in S100), count-up is executed (S102). When time T (4) at which count value Ca corresponding to predetermined standby time Ta is reached (YES in S104), discharging is performed (S106). At this time, as shown in FIG. 5C, the voltage decreases from V (0) as the discharge starts. After the count value is reset to the initial value at time T (4), the count up is executed. When the time T (5) at which the count value Cb corresponding to the predetermined discharge time Tb is reached, the discharge resistance device 400 is controlled so that the power supply lines 202 and 204 are cut off, and the discharge process ends. To do. At time T (5), after the count value is reset to the initial value again, the count up is executed.

時間T(5)にて、図5(C)に示すように、電圧センサ600により検知される電圧値の時間変化量が予め定められた変化量以下になると、電圧の変化が落ち着いたと判定され(S110にてYES)、時間T(5)の時点のカウント値がCcがメモリに記憶される。そして、記憶されたカウント値Ccあるいはカウント値Ccに対応する判定時間Tcに基づいて、バッテリ200の劣化度がマップ等から推定される(S114)。   At time T (5), as shown in FIG. 5C, when the time change amount of the voltage value detected by the voltage sensor 600 is equal to or less than a predetermined change amount, it is determined that the voltage change has settled. (YES in S110), Cc is stored in the memory as the count value at the time T (5). Then, based on the stored count value Cc or the determination time Tc corresponding to the count value Cc, the degree of deterioration of the battery 200 is estimated from a map or the like (S114).

以上のようにして、本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置によると、放電終了後において電圧の変化が予め定められた変化量以下になって収束するまでの時間は、バッテリの劣化の度合に依存した時間となる。収束するまでの時間が長いほど、劣化の度合が大きい。そのため、判定時間を計測することにより、劣化の度合を判定することができる。このようにすると、収束する電圧周辺の変化に対する分解能を向上させれば足り、二次電池の電圧、電流および温度の絶対値を精度よく計測する必要がない。したがって、コストの上昇を抑制しつつ、精度よく二次電池の劣化の度合を判定する二次電池の劣化判定装置を提供することができる。   As described above, according to the secondary battery deterioration determination device according to the present embodiment, the time until the voltage change is equal to or less than the predetermined change amount after the discharge is completed is the battery deterioration. The time depends on the degree. The longer it takes to converge, the greater the degree of degradation. Therefore, the degree of deterioration can be determined by measuring the determination time. In this way, it is sufficient to improve the resolution with respect to changes around the converging voltage, and it is not necessary to accurately measure the absolute values of the voltage, current and temperature of the secondary battery. Therefore, it is possible to provide a secondary battery deterioration determination device that accurately determines the degree of deterioration of the secondary battery while suppressing an increase in cost.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the deterioration determination apparatus of the secondary battery which concerns on this Embodiment. 放電時の電圧の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the voltage at the time of discharge. 劣化の度合に応じた電圧の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the voltage according to the degree of degradation. 本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置であるECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control structure of the program performed by ECU which is a deterioration determination apparatus of the secondary battery which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る二次電池の劣化判定装置であるECUの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of ECU which is a deterioration determination apparatus of the secondary battery which concerns on this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 ECU、102 カウンタ部、200 バッテリ、300 負荷、400
放電用抵抗装置、500 電流センサ、600 電圧センサ。
100 ECU, 102 counter unit, 200 battery, 300 load, 400
Discharge resistance device, 500 current sensor, 600 voltage sensor.

Claims (4)

二次電池の劣化の度合を判定する劣化判定装置であって、
前記二次電池の電圧を検知するための検知手段と、
予め定められた時間が経過するまで前記二次電池を放電するための放電手段と、
前記二次電池の放電後、前記検知された電圧の変化が収束するまでの判定時間に基づいて前記劣化の度合を判定するための劣化判定手段とを含む、二次電池の劣化判定装置。
A deterioration determination device that determines the degree of deterioration of a secondary battery,
Detection means for detecting the voltage of the secondary battery;
Discharging means for discharging the secondary battery until a predetermined time elapses;
A deterioration determination device for a secondary battery, comprising: deterioration determination means for determining the degree of deterioration based on a determination time until the detected voltage change converges after the secondary battery is discharged.
前記劣化判定手段は、前記判定時間が長いほど前記二次電池の劣化の度合が大きいことを判定するための手段を含む、請求項1に記載の二次電池の劣化判定装置。   The deterioration determination device for a secondary battery according to claim 1, wherein the deterioration determination unit includes a unit for determining that the degree of deterioration of the secondary battery is larger as the determination time is longer. 前記劣化判定手段は、前記二次電池の放電後、前記検知された電圧の変化量が予め定められた変化量以下になると、前記電圧の変化が収束したことを判定するための収束判定手段を含む、請求項1または2に記載の二次電池の劣化判定装置。   The deterioration determination means includes a convergence determination means for determining that the change in the voltage has converged when the detected change in the voltage is equal to or less than a predetermined change after the secondary battery is discharged. The degradation determination apparatus of the secondary battery of Claim 1 or 2 containing. 前記劣化判定装置は車両に搭載される、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の二次電池の劣化判定装置。   The deterioration determination device for a secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the deterioration determination device is mounted on a vehicle.
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