JP2014003826A - Cell system and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit increase in resistance associated with a bias in ion concentration.SOLUTION: A cell system comprises: secondary cells (10, 11) in which resistance increases depending on a bias in ion concentration associated with charge and discharge; and a controller (30) for controlling charge and discharge of the secondary cells. The controller restricts either one of charge or discharge of the secondary cells when a deterioration value (resistance increasing rate dR) defined by resistance is greater than a threshold value (dRth_on). As a result, when an amount of change (dR/dt) of the deterioration value after restriction is greater than an amount of change (dR/dt) of the deterioration value before restriction, the controller releases restriction of the either one of charge or discharge and restricts the other.

Description

本発明は、二次電池内のイオン濃度の偏りに基づいて、二次電池の充放電を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling charging / discharging of a secondary battery based on an ion concentration bias in the secondary battery.

特許文献1に記載の技術では、充電履歴値および放電履歴値を算出し、充電履歴値が放電履歴値よりも大きいときには、充電電流を制限し、放電履歴値が充電履歴値よりも大きいときには、放電電流を制限している。ここで、充電履歴値とは、充電閾値電流を超える電流での充電の履歴を示すものであり、放電履歴値とは、放電閾値電流を超える電流での放電の履歴を示すものである。   In the technique described in Patent Document 1, the charge history value and the discharge history value are calculated. When the charge history value is larger than the discharge history value, the charging current is limited. When the discharge history value is larger than the charge history value, The discharge current is limited. Here, the charging history value indicates a charging history at a current exceeding the charging threshold current, and the discharging history value indicates a discharging history at a current exceeding the discharge threshold current.

特許文献1に記載の技術によれば、ハイレートでの充放電を行ったときでも、充電電流又は放電電流を制限することにより、電解液中のイオン濃度分布が不均一になるのを抑制することができる。そして、イオン濃度分布の不均一に伴う内部抵抗の上昇を抑制することができる。   According to the technique described in Patent Document 1, even when charging / discharging at a high rate, by restricting the charging current or discharging current, the ion concentration distribution in the electrolyte is suppressed from becoming non-uniform. Can do. And the rise in internal resistance accompanying the nonuniformity of ion concentration distribution can be suppressed.

国際公開第2010/079595号パンフレットInternational Publication No. 2010/079595 Pamphlet 特開2010−060406号公報JP 2010-060406 A 特開2011−257314号公報JP 2011-257314 A

特許文献1の技術に基づいて、充電履歴値および放電履歴値を比較するときには、充電電流や放電電流を検出する電流センサの誤差などによって、充電履歴値および放電履歴値のいずれが大きいかを判別し難いことがある。この場合には、充電電流を制限すべきところを、放電電流を制限してしまうおそれがあり、イオン濃度分布が不均一のままとなることがある。また、放電電流を制限すべきところを、充電電流を制限してしまうおそれがあり、イオン濃度分布が不均一のままとなることがある。   Based on the technique of Patent Document 1, when comparing the charge history value and the discharge history value, it is determined which of the charge history value and the discharge history value is greater by an error of a current sensor that detects the charge current or the discharge current. It may be difficult. In this case, where the charging current should be limited, the discharging current may be limited, and the ion concentration distribution may remain uneven. In addition, where the discharge current should be limited, the charge current may be limited, and the ion concentration distribution may remain uneven.

本願第1の発明である電池システムは、充放電に伴うイオン濃度の偏りに応じて抵抗が上昇する二次電池と、二次電池の充放電を制御するコントローラと、を有する。コントローラは、抵抗によって規定される劣化値が閾値よりも大きいとき、二次電池の充電および放電の一方を制限する。ここで、制限後の劣化値の変化量が、制限前の劣化値の変化量よりも大きいとき、コントローラは、一方の制限を解除して、充電および放電の他方を制限する。   The battery system according to the first invention of the present application includes a secondary battery whose resistance increases in accordance with an uneven ion concentration associated with charging and discharging, and a controller that controls charging and discharging of the secondary battery. The controller limits one of charging and discharging of the secondary battery when the deterioration value defined by the resistance is larger than the threshold value. Here, when the change amount of the deterioration value after the restriction is larger than the change amount of the deterioration value before the restriction, the controller releases one restriction and restricts the other of the charging and discharging.

イオン濃度の偏りによって二次電池の抵抗が上昇しているときには、二次電池の充電又は放電を制限することにより、イオン濃度の偏りを抑制して、抵抗の上昇を抑制することができる。ここで、本願第1の発明では、二次電池の充電又は放電を制限した後に、制限後の劣化値の変化量と、制限前の劣化値の変化量とを比較している。   When the resistance of the secondary battery is increased due to the bias of the ion concentration, by restricting the charging or discharging of the secondary battery, the bias of the ion concentration can be suppressed and the increase of the resistance can be suppressed. Here, in 1st invention of this application, after restrict | limiting charge or discharge of a secondary battery, the variation | change_quantity of the degradation value after a restriction | limiting is compared with the variation | change_quantity of the degradation value before a restriction | limiting.

ここで、充電又は放電を制限することによって、イオン濃度の偏りが抑制されていれば、制限後の劣化値の変化量は、制限前の劣化値の変化量よりも小さくなる。この場合には、充電又は放電を制限し続ければよい。   Here, if the bias of the ion concentration is suppressed by restricting charging or discharging, the amount of change in the deterioration value after the restriction is smaller than the amount of change in the deterioration value before the restriction. In this case, it is sufficient to continue limiting charging or discharging.

一方、充電又は放電を制限することによって、イオン濃度の偏りが抑制されていなければ、制限後の劣化値の変化量は、制限前の劣化値の変化量よりも大きくなってしまう。このように、制限の前後において、劣化値の変化量を比較することにより、充電又は放電の制限が抵抗の低下に寄与しているか否かを確認することができる。   On the other hand, if the bias of the ion concentration is not suppressed by limiting the charging or discharging, the amount of change in the deterioration value after the restriction is larger than the amount of change in the deterioration value before the restriction. Thus, by comparing the amount of change in the deterioration value before and after the restriction, it can be confirmed whether or not the restriction on charging or discharging contributes to the decrease in resistance.

充電又は放電の制限が抵抗の低下に寄与しているか否かを確認することにより、イオン濃度の偏りが促進されてしまうのを抑制することができる。すなわち、充電又は放電の制限によって、イオン濃度の偏りに伴う抵抗を低下させていれば、このまま制限を続けることができる。一方、充電又は放電の制限によって、イオン濃度の偏りに伴う抵抗を低下させていなければ、制限を変更することにより、イオン濃度の偏りが促進されるのを抑制することができる。例えば、充電の制限によって、抵抗を低下させることができなければ、放電を制限することにより、抵抗を低下させることができる。   By confirming whether the limitation of charging or discharging contributes to the decrease in resistance, it is possible to suppress the bias of the ion concentration from being promoted. That is, if the resistance accompanying the bias of the ion concentration is reduced by limiting charging or discharging, the limitation can be continued as it is. On the other hand, if the resistance due to the bias of the ion concentration is not reduced due to the restriction of charging or discharging, the bias of the ion concentration can be suppressed from being promoted by changing the limit. For example, if the resistance cannot be lowered due to the restriction of charging, the resistance can be lowered by restricting discharging.

劣化値が閾値よりも大きいとき、イオン濃度の偏りに応じて、充電又は放電を制限することができる。すなわち、イオン濃度の分布が放電側に偏っているときには、二次電池の放電を制限することができ、イオン濃度の分布が充電側に偏っているときには、二次電池の充電を制限することができる。これにより、イオン濃度の偏りが促進されてしまうのを抑制でき、イオン濃度の偏りに伴う抵抗の上昇を抑制することができる。   When the deterioration value is larger than the threshold value, charging or discharging can be limited according to the deviation of the ion concentration. That is, when the ion concentration distribution is biased toward the discharge side, the secondary battery can be discharged. When the ion concentration distribution is biased toward the charge side, the secondary battery can be charged. it can. Thereby, it can suppress that the bias | inclination of ion concentration will be accelerated | stimulated, and the raise of the resistance accompanying the bias | inclination of ion concentration can be suppressed.

イオン濃度の偏りに伴って二次電池の入出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を用いて、イオン濃度の偏りを判別することができる。ここで、評価値は、二次電池を充放電したときの電流の履歴から算出することができる。目標値を超える評価値を積算した積算値が、放電閾値を超えているときには、イオン濃度の分布が放電側に偏っていると判別することができる。また、積算値が充電閾値を超えているときには、イオン濃度の分布が充電側に偏っていると判別することができる。   It is possible to discriminate the ion concentration bias by using an evaluation value for evaluating a degradation component that degrades the input / output performance of the secondary battery with the ion concentration bias. Here, the evaluation value can be calculated from the history of current when the secondary battery is charged and discharged. When the integrated value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds the discharge threshold, it can be determined that the ion concentration distribution is biased toward the discharge side. Further, when the integrated value exceeds the charging threshold value, it can be determined that the ion concentration distribution is biased toward the charging side.

評価値には、放電側および充電側の評価値が含まれるため、目標値としては、放電側および充電側のそれぞれにおいて設定することができる。放電閾値および充電閾値は、互いに等しい値とすることもできるが、制御上のハンチングを抑制する上では、互いに異なる値とすることが好ましい。互いに異なる放電閾値および充電閾値を設定することにより、放電側の偏りおよび充電側の偏りを区別しやすくなる。   Since the evaluation value includes the evaluation value on the discharge side and the charge side, the target value can be set on each of the discharge side and the charge side. The discharge threshold value and the charge threshold value may be equal to each other, but are preferably different from each other in order to suppress control hunting. By setting different discharge thresholds and charge thresholds, it is easy to distinguish the discharge-side bias and the charge-side bias.

充電および放電の一方を制限するときには、充電および放電の他方を制限しないことができる。イオン濃度の偏りは、放電側および充電側のいずれかで発生するため、イオン濃度の偏りに伴う抵抗の上昇を抑制するためには、充電および放電の一方だけを制限すればよい。そして、充電および放電の他方を制限しなければ、他方における二次電池の性能を確保することができる。例えば、二次電池の放電を制限しなければ、二次電池から負荷に対して電力を供給しやすくなる。また、二次電池の充電を制限しなければ、より多くの電気エネルギを二次電池に蓄えることができる。   When restricting one of charging and discharging, it is possible not to restrict the other of charging and discharging. Since the ion concentration bias occurs on either the discharge side or the charge side, only one of charging and discharging needs to be limited in order to suppress an increase in resistance due to the ion concentration bias. And if the other of charge and discharge is not restrict | limited, the performance of the secondary battery in the other can be ensured. For example, if the discharge of the secondary battery is not limited, power can be easily supplied from the secondary battery to the load. Further, if the charging of the secondary battery is not limited, more electric energy can be stored in the secondary battery.

劣化値としては、初期状態にある二次電池の抵抗(Rini)と、現在の二次電池の抵抗(Rc)との比(Rc/Rini)を用いることができる。また、劣化値としては、二次電池の抵抗を用いることもできる。ここで、二次電池の劣化状態は、初期状態にある二次電池の抵抗と、現在の二次電池の抵抗との関係によって特定できるため、劣化値として、上述した比(Rc/Rini)を用いれば、二次電池の劣化状態を特定しやすくなる。   As the deterioration value, a ratio (Rc / Rini) between the resistance (Rini) of the secondary battery in the initial state and the resistance (Rc) of the current secondary battery can be used. Further, the resistance of the secondary battery can be used as the deterioration value. Here, since the deterioration state of the secondary battery can be specified by the relationship between the resistance of the secondary battery in the initial state and the resistance of the current secondary battery, the ratio (Rc / Rini) described above is used as the deterioration value. If it uses, it will become easy to specify the deterioration state of a secondary battery.

二次電池を車両に搭載し、車両を走行させるためのエネルギとして、二次電池から出力されたエネルギを用いることができる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。   The energy output from the secondary battery can be used as energy for mounting the secondary battery on the vehicle and running the vehicle. As the secondary battery, for example, a lithium ion battery can be used.

本願第2の発明は、充放電に伴うイオン濃度の偏りに応じて抵抗が上昇する二次電池の充放電を制御する制御方法である。まず、抵抗によって規定される劣化値が閾値よりも大きいとき、二次電池の充電および放電の一方を制限する。そして、制限後の劣化値の変化量が、制限前の劣化値の変化量よりも大きいとき、一方の制限を解除して、充電および放電の他方を制限する。本願第2の発明においても、本願第1の発明と同様の効果を得ることができる。   2nd invention of this application is a control method which controls charging / discharging of the secondary battery from which resistance rises according to the bias | inclination of the ion concentration accompanying charging / discharging. First, when the deterioration value defined by the resistance is larger than the threshold value, one of charging and discharging of the secondary battery is limited. When the change amount of the deterioration value after the restriction is larger than the change amount of the deterioration value before the restriction, one restriction is released and the other of the charging and discharging is restricted. Also in the second invention of the present application, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained.

電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a battery system. 組電池の充放電を制御する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which controls charging / discharging of an assembled battery. 抵抗増加率の変化速度を算出するときの説明図である。It is explanatory drawing when calculating the change rate of resistance increase rate. 本実施例の充放電制御における抵抗増加率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the resistance increase rate in the charging / discharging control of a present Example. 本実施例の充放電制御における抵抗増加率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the resistance increase rate in the charging / discharging control of a present Example. 本実施例の充放電制御を行わなかったときの抵抗増加率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the resistance increase rate when charging / discharging control of a present Example is not performed. 組電池の充電過多および放電過多を判別する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which discriminate | determines excessive charge and discharge of an assembled battery. 組電池の充電過多および放電過多を判別する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which discriminate | determines excessive charge and discharge of an assembled battery. 温度および忘却係数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between temperature and a forgetting factor. 温度および限界値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between temperature and a limit value. 評価値の変化(一例)を示すとともに、評価値の積算を説明する図である。It is a figure explaining change of an evaluation value (an example), and explaining accumulation of evaluation values.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

実施例1である電池システムについて、図1を用いて説明する。図1は、電池システムの構成を示す図である。   The battery system which is Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system.

図1に示す電池システムは、例えば、車両に搭載することができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、組電池の他に、燃料電池や内燃機関等を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、組電池だけを備えた車両である。   The battery system shown in FIG. 1 can be mounted on a vehicle, for example. Vehicles include hybrid cars and electric cars. A hybrid vehicle is a vehicle provided with a fuel cell, an internal combustion engine, etc. in addition to the assembled battery as a power source for running the vehicle. An electric vehicle is a vehicle that includes only an assembled battery as a power source for the vehicle.

組電池10は、電気的に直列に接続された複数の単電池11を有する。組電池10を構成する単電池11の数は、組電池10の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。本実施例では、複数の単電池11が電気的に直列に接続されることによって組電池10が構成されているが、組電池10には、電気的に並列に接続された複数の単電池11が含まれていてもよい。単電池11としては、リチウムイオン二次電池などの二次電池を用いることができる。   The assembled battery 10 includes a plurality of single cells 11 that are electrically connected in series. The number of unit cells 11 constituting the assembled battery 10 can be appropriately set based on the required output of the assembled battery 10 and the like. In the present embodiment, the assembled battery 10 is configured by electrically connecting a plurality of unit cells 11 in series. However, the assembled battery 10 includes a plurality of unit cells 11 electrically connected in parallel. May be included. As the cell 11, a secondary battery such as a lithium ion secondary battery can be used.

単電池11の正極は、イオン(例えば、リチウムイオン)を吸蔵および放出できる材料で形成される。正極の材料としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを用いることができる。単電池11の負極は、イオン(例えば、リチウムイオン)を吸蔵および放出できる材料で形成される。負極の材料としては、例えば、カーボンを用いることができる。単電池11を充電するとき、正極は、イオンを電解液中に放出し、負極は、電解液中のイオンを吸蔵する。また、単電池11を放電するとき、正極は、電解液中のイオンを吸蔵し、負極は、イオンを電解液中に放出する。   The positive electrode of the unit cell 11 is formed of a material that can occlude and release ions (for example, lithium ions). As a positive electrode material, for example, lithium cobaltate or lithium manganate can be used. The negative electrode of the unit cell 11 is formed of a material that can occlude and release ions (for example, lithium ions). As the negative electrode material, for example, carbon can be used. When charging the unit cell 11, the positive electrode releases ions into the electrolytic solution, and the negative electrode occludes ions in the electrolytic solution. Further, when discharging the unit cell 11, the positive electrode occludes ions in the electrolytic solution, and the negative electrode releases ions into the electrolytic solution.

組電池10は、システムメインリレー21a,21bを介して昇圧回路22に接続されており、昇圧回路22は、組電池10の出力電圧を昇圧する。昇圧回路22は、インバータ23と接続されており、インバータ23は、昇圧回路22から出力された直流電力を交流電力に変換する。   The assembled battery 10 is connected to the booster circuit 22 via the system main relays 21a and 21b, and the booster circuit 22 boosts the output voltage of the assembled battery 10. The booster circuit 22 is connected to an inverter 23, and the inverter 23 converts the DC power output from the booster circuit 22 into AC power.

モータ・ジェネレータ24は、インバータ23からの交流電力を受けることにより、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ24によって生成された運動エネルギを車輪に伝達することにより、車両を走行させることができる。モータ・ジェネレータ24としては、三相交流モータを用いることができる。本実施例では、昇圧回路22を用いているが、昇圧回路22を省略することもできる。   The motor / generator 24 receives AC power from the inverter 23 to generate kinetic energy for running the vehicle. By transmitting the kinetic energy generated by the motor / generator 24 to the wheels, the vehicle can be driven. A three-phase AC motor can be used as the motor / generator 24. In this embodiment, the booster circuit 22 is used, but the booster circuit 22 may be omitted.

車両を減速させるときや、車両を停止させるとき、モータ・ジェネレータ24は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ(交流電力)に変換する。モータ・ジェネレータ24で生成された交流電力は、インバータ23によって直流電力に変換される。昇圧回路22は、インバータ23の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池10に供給する。これにより、回生電力を組電池10に蓄えることができる。   When the vehicle is decelerated or the vehicle is stopped, the motor / generator 24 converts kinetic energy generated during braking of the vehicle into electric energy (AC power). The AC power generated by the motor / generator 24 is converted into DC power by the inverter 23. The step-up circuit 22 steps down the output voltage of the inverter 23 and supplies the lowered power to the assembled battery 10. Thereby, regenerative electric power can be stored in the assembled battery 10.

電流センサ25は、組電池10に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。電流センサ25によって検出される電流に関しては、放電電流を正の値とし、充電電流を負の値とする。   The current sensor 25 detects the current flowing through the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. Regarding the current detected by the current sensor 25, the discharge current is a positive value and the charging current is a negative value.

温度センサ26は、組電池10や単電池11の温度を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。温度センサ26の数は、適宜設定することができる。複数の温度センサ26を用いるときには、複数の温度センサ26によって検出された温度の平均値を組電池10や単電池11の温度として用いたり、特定の温度センサ26によって検出された温度を組電池10や単電池11の温度として用いたりすることができる。   The temperature sensor 26 detects the temperature of the assembled battery 10 or the single battery 11 and outputs the detection result to the controller 30. The number of temperature sensors 26 can be set as appropriate. When using a plurality of temperature sensors 26, the average value of the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 26 is used as the temperature of the assembled battery 10 or the single battery 11, or the temperature detected by a specific temperature sensor 26 is used. Or as the temperature of the unit cell 11.

監視ユニット27は、組電池10の電圧を検出したり、単電池11の電圧を検出したりし、検出結果をコントローラ30に出力する。ここで、組電池10を構成する複数の単電池11を複数の電池ブロックに分けたとき、監視ユニット27は、各電池ブロックの電圧を検出することができる。各電池ブロックは、電気的に直列に接続された複数の単電池11によって構成されており、複数の電池ブロックが電気的に直列に接続されることにより、組電池10が構成される。   The monitoring unit 27 detects the voltage of the assembled battery 10 or the voltage of the unit cell 11 and outputs the detection result to the controller 30. Here, when the plurality of single cells 11 constituting the assembled battery 10 are divided into a plurality of battery blocks, the monitoring unit 27 can detect the voltage of each battery block. Each battery block is configured by a plurality of single cells 11 electrically connected in series, and the assembled battery 10 is configured by connecting the plurality of battery blocks electrically in series.

コントローラ30は、システムメインリレー21a,21b、昇圧回路22およびインバータ23の動作を制御する。コントローラ30は、各種の情報を記憶するメモリ31を有する。メモリ31には、コントローラ30を動作させるためのプログラムも記憶されている。本実施例では、メモリ31がコントローラ30に内蔵されているが、コントローラ30の外部にメモリ31を設けることもできる。   The controller 30 controls the operations of the system main relays 21a and 21b, the booster circuit 22 and the inverter 23. The controller 30 includes a memory 31 that stores various types of information. The memory 31 also stores a program for operating the controller 30. In this embodiment, the memory 31 is built in the controller 30, but the memory 31 can be provided outside the controller 30.

コントローラ30には、車両のイグニッションスイッチに関する情報が入力される。コントローラ30は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、システムメインリレー21a,21bをオフからオンに切り替えたり、昇圧回路22およびインバータ23を動作させたりする。また、コントローラ30は、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、システムメインリレー21a,21bをオンからオフに切り替えたり、昇圧回路22やインバータ23の動作を停止させたりする。   Information related to the ignition switch of the vehicle is input to the controller 30. When the ignition switch is switched from OFF to ON, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from OFF to ON, or operates the booster circuit 22 and the inverter 23. Further, when the ignition switch is switched from on to off, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from on to off, or stops the operation of the booster circuit 22 and the inverter 23.

単電池11は、充放電によって劣化したり、時間の経過とともに劣化したりする。ここで、単電池11の劣化が進行するときには、単電池11の抵抗値が上昇するため、単電池11の抵抗値に基づいて、単電池11の劣化状態を把握することができる。単電池11の劣化には、単電池11を構成する材料(正極や負極など)が摩耗することに伴う劣化(摩耗劣化という)と、単電池11の内部におけるイオン濃度が偏ることに伴う劣化成分(ハイレート劣化)とが含まれる。   The unit cell 11 deteriorates due to charging / discharging, or deteriorates over time. Here, when the deterioration of the unit cell 11 proceeds, the resistance value of the unit cell 11 increases, so that the deterioration state of the unit cell 11 can be grasped based on the resistance value of the unit cell 11. The deterioration of the battery cell 11 includes deterioration caused by wear of materials (positive electrode, negative electrode, etc.) constituting the battery cell 11 (referred to as wear deterioration), and deterioration components caused by uneven ion concentration inside the battery cell 11. (High rate degradation).

ハイレートで単電池11の充電又は放電が継続的に行われると、単電池11の内部抵抗が増加し、単電池11の入出力性能が急激に低下し始める現象が発生することがある。この現象が継続して発生すると、単電池11が劣化してしまうことがある。このような劣化を、ハイレート劣化とよぶ。ハイレート劣化の要因の1つとしては、ハイレートでの充電又は放電が継続的に行われることにより、単電池11の電解液中のイオン濃度が偏ってしまうことが考えられる。ハイレート充電およびハイレート放電では、イオン濃度の偏り状態が相反する状態となる。   If the cell 11 is continuously charged or discharged at a high rate, the internal resistance of the cell 11 may increase, and a phenomenon may occur in which the input / output performance of the cell 11 begins to deteriorate sharply. If this phenomenon occurs continuously, the unit cell 11 may deteriorate. Such deterioration is called high-rate deterioration. As one of the causes of high rate deterioration, it is conceivable that the ion concentration in the electrolytic solution of the unit cell 11 is biased by continuous charging or discharging at a high rate. In high-rate charging and high-rate discharging, the ion concentration bias states are in conflict.

摩耗劣化が発生するときには、単電池11の抵抗値が上昇するだけであるが、ハイレート劣化が発生するときには、単電池11の抵抗値が低下することがある。すなわち、ハイレート劣化は、イオン濃度の偏りによって発生するため、イオン濃度の偏りが解消されれば、ハイレート劣化に伴う抵抗値が低下することになる。   When the wear deterioration occurs, only the resistance value of the unit cell 11 increases. However, when the high rate deterioration occurs, the resistance value of the unit cell 11 may decrease. That is, the high rate deterioration occurs due to the deviation of the ion concentration. Therefore, if the deviation of the ion concentration is eliminated, the resistance value associated with the high rate deterioration decreases.

イオン濃度の分布が放電側に偏っているとき、単電池11の放電を制限すれば、イオン濃度の分布が放電側に偏るのを抑制でき、放電に伴うハイレート劣化を抑制することができる。また、イオン濃度の分布が充電側に偏っているとき、単電池11の充電を制限すれば、イオン濃度の分布が充電側に偏るのを抑制でき、充電に伴うハイレート劣化を抑制することができる。   If the discharge of the unit cell 11 is restricted when the ion concentration distribution is biased toward the discharge side, the ion concentration distribution can be suppressed from being biased toward the discharge side, and high-rate deterioration associated with discharge can be suppressed. Moreover, when the distribution of the ion concentration is biased toward the charging side, if the charging of the unit cell 11 is restricted, it is possible to suppress the bias of the ion concentration distribution toward the charging side, and it is possible to suppress the high rate deterioration accompanying the charging. .

このため、イオン濃度の偏りに基づいて、単電池11(組電池10)の充放電を制御すれば、ハイレート劣化を抑制し、ハイレート劣化に伴う抵抗値の上昇を抑制することができる。   For this reason, if charging / discharging of the cell 11 (assembled battery 10) is controlled based on the deviation of the ion concentration, high-rate deterioration can be suppressed, and an increase in resistance value accompanying high-rate deterioration can be suppressed.

ここで、組電池10の充放電を制御する方法について、図2に示すフローチャートを用いて説明する。図2に示す処理は、コントローラ30によって実行され、所定の周期で繰り返して行われる。   Here, a method for controlling charging / discharging of the assembled battery 10 will be described with reference to a flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 2 is executed by the controller 30 and is repeatedly performed at a predetermined cycle.

ステップS101において、コントローラ30は、組電池10の抵抗増加率(劣化値に相当する)を算出する。抵抗増加率dRは、下記式(1)に基づいて算出することができる。   In step S <b> 101, the controller 30 calculates a resistance increase rate (corresponding to a deterioration value) of the assembled battery 10. The resistance increase rate dR can be calculated based on the following formula (1).

上記式(1)において、Rcは、現在の組電池10における抵抗値であり、Riniは、初期状態にある組電池10の抵抗値である。初期状態とは、組電池10が劣化していない状態である。初期状態としては、例えば、組電池10を製造した直後の状態が挙げられる。   In the above formula (1), Rc is the current resistance value of the assembled battery 10, and Rini is the resistance value of the assembled battery 10 in the initial state. The initial state is a state where the assembled battery 10 is not deteriorated. As an initial state, the state immediately after manufacturing the assembled battery 10 is mentioned, for example.

抵抗値Rc,Riniは、組電池10の電流および電圧を測定することによって算出することができる。組電池10に流れる電流としては、電流センサ25の検出結果を用いることができる。組電池10の電圧としては、監視ユニット27の検出結果を用いることができる。組電池10の電流および電圧を測定したとき、電流および電圧のそれぞれを座標軸とした座標系において、測定した電流および電圧の関係をプロットする。電流および電圧の関係を複数プロットし、複数のプロットに近似する直線を求めれば、近似直線の傾きが抵抗値Rc,Riniとなる。   The resistance values Rc and Rini can be calculated by measuring the current and voltage of the assembled battery 10. As a current flowing through the assembled battery 10, the detection result of the current sensor 25 can be used. As the voltage of the assembled battery 10, the detection result of the monitoring unit 27 can be used. When the current and voltage of the battery pack 10 are measured, the relationship between the measured current and voltage is plotted in a coordinate system having the current and voltage as coordinate axes. If a plurality of current and voltage relationships are plotted and a straight line approximated to the plurality of plots is obtained, the slope of the approximate straight line becomes the resistance values Rc and Rini.

組電池10が劣化していなければ、組電池10は初期状態のままであり、抵抗値Rcは、抵抗値Riniと等しくなる。このため、抵抗増加率dRは、1となる。一方、組電池10の劣化が進行するほど、抵抗値Rcが上昇し、抵抗値Riniよりも高くなる。このため、抵抗増加率dRは、1よりも大きくなる。このように、抵抗増加率dRを用いることにより、組電池10の劣化状態を評価することができる。   If the assembled battery 10 is not deteriorated, the assembled battery 10 remains in the initial state, and the resistance value Rc becomes equal to the resistance value Rini. For this reason, the resistance increase rate dR is 1. On the other hand, as the deterioration of the assembled battery 10 progresses, the resistance value Rc increases and becomes higher than the resistance value Rini. For this reason, the resistance increase rate dR is larger than 1. Thus, the deterioration state of the assembled battery 10 can be evaluated by using the resistance increase rate dR.

本実施例では、組電池10の抵抗増加率dRを算出しているが、これに限るものではない。具体的には、単電池11や、上述した電池ブロックに関して、抵抗増加率dRを算出することができる。以下の処理では、組電池10の抵抗増加率dRを用いているが、単電池11や電池ブロックの抵抗増加率dRを用いることもできる。   In this embodiment, the resistance increase rate dR of the assembled battery 10 is calculated, but is not limited to this. Specifically, the resistance increase rate dR can be calculated for the single battery 11 and the battery block described above. In the following processing, the resistance increase rate dR of the assembled battery 10 is used, but the resistance increase rate dR of the unit cell 11 or the battery block can also be used.

単電池11や電池ブロックの抵抗増加率dRを用いるときには、複数の単電池11における抵抗増加率dRが互いに異なったり、複数の電池ブロックにおける抵抗増加率dRが互いに異なったりすることがある。この場合には、例えば、複数の抵抗増加率dRのうち、最も高い抵抗増加率dRを用いたり、複数の抵抗増加率dRにおける中央値を用いたりすることができる。   When the resistance increase rate dR of the unit cell 11 or the battery block is used, the resistance increase rate dR in the plurality of unit cells 11 may be different from each other, or the resistance increase rate dR in the plurality of battery blocks may be different from each other. In this case, for example, the highest resistance increase rate dR among the plurality of resistance increase rates dR can be used, or the median value of the plurality of resistance increase rates dR can be used.

ステップS102において、コントローラ30は、ステップS101の処理で算出した抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも大きいか否かを判別する。第1閾値dRth_onは、組電池10の充放電を制限する処理を開始させる条件であり、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも大きいときには、組電池10の充放電を制限する処理が開始される。第1閾値dRth_onは、組電池10の抵抗増加率dRに対応した値であり、適宜設定することができる。第1閾値dRth_onに関する情報は、メモリ31に記憶しておくことができる。   In step S102, the controller 30 determines whether or not the resistance increase rate dR calculated in step S101 is larger than the first threshold value dRth_on. The first threshold value dRth_on is a condition for starting a process for restricting charging / discharging of the assembled battery 10. When the resistance increase rate dR is larger than the first threshold value dRth_on, a process for restricting charging / discharging of the assembled battery 10 is started. The The first threshold value dRth_on is a value corresponding to the resistance increase rate dR of the battery pack 10 and can be set as appropriate. Information regarding the first threshold value dRth_on can be stored in the memory 31.

抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも小さいとき、コントローラ30は、図2に示す処理を終了する。一方、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも大きいとき、コントローラ30は、ステップS103の処理を行う。   When the resistance increase rate dR is smaller than the first threshold value dRth_on, the controller 30 ends the process shown in FIG. On the other hand, when the resistance increase rate dR is larger than the first threshold value dRth_on, the controller 30 performs the process of step S103.

本実施例では、抵抗増加率dRを算出し、抵抗増加率dRおよび第1閾値dRth_onを比較しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池10(又は単電池11、電池ブロック)の抵抗値を算出し、この抵抗値と、第1閾値dRth_onに対応した閾値とを比較することもできる。この場合において、算出した抵抗値は、本発明における劣化値に相当する。   In this embodiment, the resistance increase rate dR is calculated, and the resistance increase rate dR and the first threshold value dRth_on are compared. However, the present invention is not limited to this. Specifically, the resistance value of the assembled battery 10 (or the single battery 11 or the battery block) can be calculated, and the resistance value can be compared with a threshold value corresponding to the first threshold value dRth_on. In this case, the calculated resistance value corresponds to the deterioration value in the present invention.

ここで、抵抗増加率dRは、初期状態にある組電池10の抵抗値Riniと、現在の組電池10の抵抗値Rcとの関係によって規定されるため、組電池10の劣化状態を把握しやすい。すなわち、組電池10の抵抗値自体を監視するよりは、抵抗増加率dRを監視したほうが、組電池10の劣化状態を把握しやすくなる。   Here, since the resistance increase rate dR is defined by the relationship between the resistance value Rini of the assembled battery 10 in the initial state and the current resistance value Rc of the assembled battery 10, it is easy to grasp the deterioration state of the assembled battery 10. . That is, it is easier to grasp the deterioration state of the assembled battery 10 by monitoring the resistance increase rate dR than by monitoring the resistance value of the assembled battery 10 itself.

ステップS103において、コントローラ30は、組電池10が放電過多の状態であるか否かを判別する。放電過多の状態とは、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が、充電側よりも放電側に偏っている状態である。放電過多の状態を判別する方法については、後述する。組電池10が放電過多の状態であるとき、コントローラ30は、ステップS104の処理を行い、組電池10が放電過多の状態ではないとき、コントローラ30は、ステップS105の処理を行う。   In step S103, the controller 30 determines whether or not the assembled battery 10 is in an excessively discharged state. The excessive discharge state is a state in which the ion concentration distribution inside the unit cell 11 is biased toward the discharge side rather than the charge side. A method for determining the state of excessive discharge will be described later. When the assembled battery 10 is in an excessively discharged state, the controller 30 performs the process of step S104. When the assembled battery 10 is not in an excessively discharged state, the controller 30 performs the process of step S105.

ステップS104において、コントローラ30は、組電池10の出力(放電)を制限する処理を行う。具体的には、コントローラ30は、組電池10の出力を許容する上限電力を低下させる。この上限電力は、組電池10の放電制御で用いられ、組電池10の放電電力が上限電力よりも高くならないように、組電池10の放電が制御される。このため、上限電力を低下させることにより、組電池10の出力が制限されることになる。   In step S <b> 104, the controller 30 performs a process of limiting the output (discharge) of the assembled battery 10. Specifically, the controller 30 reduces the upper limit power that allows the output of the assembled battery 10. The upper limit power is used in the discharge control of the assembled battery 10, and the discharge of the assembled battery 10 is controlled so that the discharged power of the assembled battery 10 does not become higher than the upper limit power. For this reason, the output of the assembled battery 10 is limited by reducing the upper limit power.

ここで、上限電力を低下させることには、上限電力を0[kW]に近づかせるだけでなく、上限電力を0[kW]に設定することも含まれる。上限電力を0[kW]に設定したときには、組電池10の放電が行われないことになる。上限電力を低下させる量は、一定量であってもよいし、放電過多の状態に応じて変化させることもできる。ここで、放電過多の状態が進行しているほど、上限電力を低下させる量を増加させることができる。上限電力の低下量と放電過多の状態との対応関係を予め決めておけば、放電過多の状態に対応した低下量を設定することができる。   Here, lowering the upper limit power includes not only bringing the upper limit power close to 0 [kW] but also setting the upper limit power to 0 [kW]. When the upper limit power is set to 0 [kW], the assembled battery 10 is not discharged. The amount by which the upper limit power is reduced may be a fixed amount or may be changed according to the state of excessive discharge. Here, the amount by which the upper limit power is reduced can be increased as the state of excessive discharge progresses. If the correspondence between the reduction amount of the upper limit power and the excessive discharge state is determined in advance, the reduction amount corresponding to the excessive discharge state can be set.

組電池10の出力を制限することにより、放電過多の状態が進行するのを抑制することができる。すなわち、イオン濃度分布が放電側に偏ることに伴う抵抗値の増加を抑制することができる。ステップS104の処理では、組電池10の出力を制限しているだけであり、組電池10の入力は制限していない。なお、組電池10の入力も制限することができるが、入力の制限量は、出力の制限量よりも少ないことが好ましい。   By restricting the output of the assembled battery 10, it is possible to suppress the excessive discharge state from progressing. That is, it is possible to suppress an increase in resistance value due to the ion concentration distribution being biased toward the discharge side. In the process of step S104, only the output of the assembled battery 10 is restricted, and the input of the assembled battery 10 is not restricted. In addition, although the input of the assembled battery 10 can also be restrict | limited, it is preferable that the limitation amount of an input is smaller than the limitation amount of an output.

組電池10の入力を制限しないことにより、組電池10の入力を確保することができる。組電池10が放電過多の状態であるときには、組電池10の入力を確保することにより、イオン濃度分布を充電側に偏らせやすくすることができ、結果として、イオン濃度分布を均一化させることができる。イオン濃度分布を均一化させることにより、イオン濃度分布の偏りに伴う抵抗値を低減でき、抵抗増加率dRを低下させることができる。また、組電池10の入力を確保することにより、充電に関する組電池10の性能が低下してしまうのを抑制することができる。   By not limiting the input of the assembled battery 10, the input of the assembled battery 10 can be ensured. When the assembled battery 10 is in a state of excessive discharge, securing the input of the assembled battery 10 can easily bias the ion concentration distribution toward the charging side, and as a result, the ion concentration distribution can be made uniform. it can. By making the ion concentration distribution uniform, it is possible to reduce the resistance value accompanying the bias of the ion concentration distribution, and to reduce the resistance increase rate dR. Moreover, it can suppress that the performance of the assembled battery 10 regarding charge falls by ensuring the input of the assembled battery 10. FIG.

ステップS105において、コントローラ30は、組電池10が充電過多の状態であるか否かを判別する。充電過多の状態とは、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が、放電側よりも充電側に偏っている状態である。充電過多の状態を判別する方法については、後述する。組電池10が充電過多の状態であるとき、コントローラ30は、ステップS106の処理を行い、組電池10が充電過多の状態ではないとき、コントローラ30は、図2に示す処理を終了する。   In step S105, the controller 30 determines whether or not the assembled battery 10 is in an overcharged state. The overcharged state is a state in which the ion concentration distribution inside the unit cell 11 is biased toward the charging side rather than the discharging side. A method for determining an overcharged state will be described later. When the assembled battery 10 is in an overcharged state, the controller 30 performs the process of step S106. When the assembled battery 10 is not in an overcharged state, the controller 30 ends the process shown in FIG.

ステップS106において、コントローラ30は、組電池10の入力(充電)を制限する処理を行う。具体的には、コントローラ30は、組電池10の入力を許容する上限電力を低下させる。この上限電力は、組電池10の充電制御で用いられ、組電池10の充電電力が上限電力よりも高くならないように、組電池10の充電が制御される。このため、上限電力を低下させることにより、組電池10の入力が制限されることになる。   In step S <b> 106, the controller 30 performs a process of limiting input (charging) of the assembled battery 10. Specifically, the controller 30 reduces the upper limit power that allows the input of the assembled battery 10. This upper limit power is used in charging control of the assembled battery 10, and charging of the assembled battery 10 is controlled so that the charging power of the assembled battery 10 does not become higher than the upper limit power. For this reason, the input of the assembled battery 10 is restricted by lowering the upper limit power.

ここで、上限電力を低下させることには、上限電力を0[kW]に近づかせるだけでなく、上限電力を0[kW]に設定することも含まれる。上限電力を0[kW]に設定したときには、組電池10の充電が行われないことになる。上限電力を低下させる量は、一定量であってもよいし、充電過多の状態に応じて変化させることもできる。ここで、充電過多の状態が進行しているほど、上限電力を低下させる量を増加させることができる。上限電力の低下量と充電過多の状態との対応関係を予め決めておけば、充電過多の状態に対応した低下量を設定することができる。   Here, lowering the upper limit power includes not only bringing the upper limit power close to 0 [kW] but also setting the upper limit power to 0 [kW]. When the upper limit power is set to 0 [kW], the assembled battery 10 is not charged. The amount by which the upper limit power is reduced may be a fixed amount or may be changed according to the state of excessive charging. Here, the amount by which the upper limit power is reduced can be increased as the state of excessive charging progresses. If the correspondence between the amount of decrease in the upper limit power and the overcharged state is determined in advance, the amount of decrease corresponding to the overcharged state can be set.

組電池10の入力を制限することにより、充電過多の状態が進行するのを抑制することができる。すなわち、イオン濃度分布が充電側に偏ることに伴う抵抗値の増加を抑制することができる。ステップS106の処理では、組電池10の入力を制限しているだけであり、組電池10の出力は制限していない。なお、組電池10の出力も制限することができるが、出力の制限量は、入力の制限量よりも少ないことが好ましい。   By restricting the input of the assembled battery 10, it is possible to suppress an excessively charged state from progressing. That is, it is possible to suppress an increase in resistance value due to the ion concentration distribution being biased toward the charging side. In the process of step S106, only the input of the assembled battery 10 is restricted, and the output of the assembled battery 10 is not restricted. In addition, although the output of the assembled battery 10 can also be restrict | limited, it is preferable that the limitation amount of an output is smaller than the limitation amount of an input.

組電池10の出力を制限しないことにより、組電池10の出力を確保することができる。組電池10が充電過多の状態であるときには、組電池10の出力を確保することにより、イオン濃度分布を放電側に偏らせやすくすることができ、結果として、イオン濃度分布を均一化させることができる。イオン濃度分布を均一化させることにより、イオン濃度分布の偏りに伴う抵抗値を低減でき、抵抗増加率dRを低下させることができる。また、組電池10の出力を確保することにより、放電に関する組電池10の性能が低下してしまうのを抑制することができる。   By not limiting the output of the assembled battery 10, the output of the assembled battery 10 can be ensured. When the assembled battery 10 is in an overcharged state, by securing the output of the assembled battery 10, the ion concentration distribution can be easily biased toward the discharge side, and as a result, the ion concentration distribution can be made uniform. it can. By making the ion concentration distribution uniform, it is possible to reduce the resistance value accompanying the bias of the ion concentration distribution, and to reduce the resistance increase rate dR. Moreover, it can suppress that the performance of the assembled battery 10 regarding discharge falls by ensuring the output of the assembled battery 10. FIG.

ステップS107において、コントローラ30は、所定時間t0だけ待機する。具体的には、コントローラ30は、組電池10の出力又は入力を制限する処理(ステップS104又はステップS106の処理)を開始したときに、タイマを用いた時間の計測を開始する。そして、コントローラ30は、タイマの計測時間が所定時間t0に到達するまで待機する。   In step S107, the controller 30 waits for a predetermined time t0. Specifically, the controller 30 starts measuring time using a timer when starting the process of limiting the output or input of the assembled battery 10 (the process of step S104 or step S106). Then, the controller 30 waits until the measurement time of the timer reaches the predetermined time t0.

組電池10の出力又は入力を制限する処理を開始した直後では、制限処理に伴う抵抗値(具体的には、抵抗増加率dR)の変化を把握し難い。そこで、ステップS107の処理では、制限処理に伴う抵抗値(具体的には、抵抗増加率dR)の変化を把握し易くするために、制限処理を開始した後に、所定時間t0だけ待つようにしている。所定時間t0の具体的な値は、上述した点を考慮して適宜設定することができる。   Immediately after starting the process of limiting the output or input of the assembled battery 10, it is difficult to grasp the change in the resistance value (specifically, the resistance increase rate dR) associated with the limiting process. Therefore, in the process of step S107, in order to make it easier to grasp the change in the resistance value (specifically, the resistance increase rate dR) associated with the limiting process, after the limiting process is started, a predetermined time t0 is waited. Yes. The specific value of the predetermined time t0 can be set as appropriate in consideration of the above points.

ステップS108において、コントローラ30は、下記式(2)に示す条件を満たすか否かを判別する。   In step S108, the controller 30 determines whether or not a condition represented by the following formula (2) is satisfied.

上記式(2)に示すdR/dtは、所定時間における抵抗増加率dRの変化、言い換えれば、抵抗増加率dRの変化速度を示す。ここで、上記式(2)の両辺に示す抵抗増加率dRの変化速度について、図3を用いて説明する。上記式(2)の右辺は、図3に示すように、時刻0よりも時間t1だけ前のタイミングから、時刻0までの間における抵抗増加率dRの変化を示す。時刻0において、組電池10の出力又は入力の制限(ステップS104又はステップS106の処理)が開始される。このため、上記式(2)の右辺は、組電池10の出力又は入力が制限される前における抵抗増加率dRの変化速度を示す。   DR / dt shown in the above equation (2) indicates a change in the resistance increase rate dR in a predetermined time, in other words, a change rate of the resistance increase rate dR. Here, the change rate of the resistance increase rate dR shown on both sides of the above formula (2) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the right side of the above equation (2) indicates the change in the resistance increase rate dR from the timing before time 0 to time 0 as shown in FIG. At time 0, the output or input restriction of the battery pack 10 (the process of step S104 or step S106) is started. For this reason, the right side of the above formula (2) indicates the rate of change of the resistance increase rate dR before the output or input of the battery pack 10 is limited.

上記式(2)の左辺は、図3に示すように、時刻t0よりも時間t1だけ前のタイミングから、時刻t0までの間における抵抗増加率dRの変化を示す。時刻t0は、ステップS107の処理で説明した所定時間t0に相当する。時刻0から時刻t0までの間では、組電池10の出力又は入力が制限されており、上記式(2)の左辺は、組電池10の出力又は入力が制限された後における抵抗増加率dRの変化速度を示す。上記式(2)の両辺における時間間隔(時間t1)は、同一であるため、上記式(2)では、抵抗増加率dRの変化量を比較していることにもなる。   As shown in FIG. 3, the left side of the above equation (2) indicates the change in the resistance increase rate dR from the timing t1 before the time t0 to the time t0. Time t0 corresponds to the predetermined time t0 described in the processing of step S107. Between time 0 and time t0, the output or input of the battery pack 10 is limited, and the left side of the above equation (2) indicates the resistance increase rate dR after the output or input of the battery pack 10 is limited. Indicates the rate of change. Since the time interval (time t1) on both sides of the above formula (2) is the same, the above formula (2) also compares the amount of change in the resistance increase rate dR.

ステップS108において、制限処理後の変化速度(dR/dt)が制限処理前の変化速度(dR/dt)よりも低いときには、コントローラ30は、ステップS110の処理を行う。組電池10の出力又は入力を制限することにより、放電過多又は充電過多が低減されると、組電池10の抵抗値(抵抗増加率dR)が低下することになる。これにより、制限処理後の変化速度(dR/dt)は、制限処理前の変化速度(dR/dt)よりも低くなる。   In step S108, when the change rate (dR / dt) after the limit process is lower than the change rate (dR / dt) before the limit process, the controller 30 performs the process of step S110. When excessive discharge or excessive charge is reduced by limiting the output or input of the assembled battery 10, the resistance value (resistance increase rate dR) of the assembled battery 10 is reduced. Thereby, the change rate (dR / dt) after the limit process is lower than the change rate (dR / dt) before the limit process.

一方、制限処理後の変化速度(dR/dt)が制限処理前の変化速度(dR/dt)よりも高いときには、コントローラ30は、ステップS109の処理を行う。ステップS109において、コントローラ30は、組電池10の出力を制限する処理と、組電池10の入力を制限する処理とを切り替える。   On the other hand, when the change rate (dR / dt) after the limit process is higher than the change rate (dR / dt) before the limit process, the controller 30 performs the process of step S109. In step S <b> 109, the controller 30 switches between a process for limiting the output of the assembled battery 10 and a process for limiting the input of the assembled battery 10.

具体的には、ステップS104の処理によって、組電池10の出力を制限しているときには、コントローラ30は、ステップS109の処理において、出力の制限を解除するとともに、組電池10の入力を制限する。ここで、出力の制限を解除するとき、コントローラ30は、出力に対応した上限電力を、出力制限(ステップS104の処理)を行う前の状態に戻す。これにより、組電池10の出力が確保されることになる。   Specifically, when the output of the assembled battery 10 is restricted by the process of step S104, the controller 30 releases the restriction on the output and restricts the input of the assembled battery 10 in the process of step S109. Here, when canceling the output restriction, the controller 30 returns the upper limit power corresponding to the output to the state before the output restriction (the process of step S104). Thereby, the output of the assembled battery 10 is ensured.

一方、ステップS106の処理によって、組電池10の入力を制限しているときには、コントローラ30は、ステップS109の処理において、入力の制限を解除するとともに、組電池10の出力を制限する。ここで、入力の制限を解除するとき、コントローラ30は、入力に対応した上限電力を、入力制限(ステップS106の処理)を行う前の状態に戻す。これにより、組電池10の入力が確保されることになる。   On the other hand, when the input of the assembled battery 10 is restricted by the process of step S106, the controller 30 releases the restriction of the input and restricts the output of the assembled battery 10 in the process of step S109. Here, when canceling the input restriction, the controller 30 returns the upper limit power corresponding to the input to the state before the input restriction (the process of step S106). Thereby, the input of the assembled battery 10 is ensured.

ステップS109の処理を行った後において、コントローラ30は、ステップS107の処理を行い、所定時間t0だけ待機する。そして、ステップS108の処理では、出力制限処理および入力制限処理を切り替えた後において、変化速度(dR/dt)が低下しているか否かを判別する。   After performing the process of step S109, the controller 30 performs the process of step S107 and waits for a predetermined time t0. In the process of step S108, it is determined whether or not the change rate (dR / dt) has decreased after switching between the output restriction process and the input restriction process.

ステップS110において、コントローラ30は、下記式(3)の条件を満たすか否かを判別する。   In step S110, the controller 30 determines whether or not a condition of the following formula (3) is satisfied.

上記式(3)に示す抵抗増加率の変化速度(dR/dt)は、時刻t0よりも時間t2だけ前のタイミングから、時刻t0までの間における抵抗増加率dRの変化である。ここで、時間t2は、時間t1と同じであってもよいし、時間t1と異なっていてもよい。   The change rate (dR / dt) of the resistance increase rate shown in the above equation (3) is the change in the resistance increase rate dR from the timing just before the time t0 by the time t2 to the time t0. Here, the time t2 may be the same as the time t1, or may be different from the time t1.

抵抗増加率の変化速度(dR/dt)が0以下であるとき、コントローラ30は、ステップS112の処理を行い、変化速度(dR/dt)が0よりも高いとき、コントローラ30は、ステップS111の処理を行う。   When the change rate (dR / dt) of the resistance increase rate is 0 or less, the controller 30 performs the process of step S112. When the change rate (dR / dt) is higher than 0, the controller 30 performs the process of step S111. Process.

ステップS111において、コントローラ30は、出力又は入力を制限する量を増加させる。具体的には、組電池10の出力を制限しているとき、コントローラ30は、出力に対応した上限電力を更に0[kW]に近づけることにより、出力の制限量を増加させることができる。また、組電池10の入力を制限しているとき、コントローラ30は、入力に対応した上限電力を更に0[kW]に近づけることにより、入力の制限量を増加させることができる。   In step S111, the controller 30 increases the amount for limiting the output or input. Specifically, when the output of the assembled battery 10 is limited, the controller 30 can increase the output limit amount by bringing the upper limit power corresponding to the output closer to 0 [kW]. Further, when the input of the assembled battery 10 is limited, the controller 30 can increase the input limit amount by further bringing the upper limit power corresponding to the input closer to 0 [kW].

出力又は入力の制限量を増加させることにより、組電池10における抵抗増加率dRの増加を抑制でき、抵抗増加率の変化速度(dR/dt)を低下させることができる。ステップS111の処理において、出力又は入力の制限量を増加させた後は、図2に示す処理を終了する。   By increasing the output or input limit amount, an increase in the resistance increase rate dR in the battery pack 10 can be suppressed, and the rate of change in the resistance increase rate (dR / dt) can be reduced. After increasing the output or input limit amount in the process of step S111, the process shown in FIG.

ステップS112において、コントローラ30は、組電池10の抵抗増加率dRを算出するとともに、算出した抵抗増加率dRが第2閾値dRth_offよりも小さいか否かを判別する。第2閾値dRth_offは、組電池10の入出力の制限を解除するための条件であり、適宜設定することができる。具体的には、第2閾値dRth_offは、第1閾値dRth_onよりも小さくすることができる。また、第2閾値dRth_offに関する情報は、メモリ31に記憶しておくことができる。   In step S112, the controller 30 calculates the resistance increase rate dR of the battery pack 10, and determines whether the calculated resistance increase rate dR is smaller than the second threshold value dRth_off. The second threshold value dRth_off is a condition for releasing the input / output restriction of the battery pack 10 and can be set as appropriate. Specifically, the second threshold value dRth_off can be made smaller than the first threshold value dRth_on. Information regarding the second threshold value dRth_off can be stored in the memory 31.

抵抗増加率dRが第2閾値dRth_offよりも小さいとき、コントローラ30は、ステップS114の処理を行い、抵抗増加率dRが第2閾値dRth_offよりも大きいとき、コントローラ30は、ステップS113の処理を行う。ステップS113において、コントローラ30は、所定時間t2だけ待機する。具体的には、コントローラ30は、タイマの計測時間が所定時間t2に到達するまで待機する。   When the resistance increase rate dR is smaller than the second threshold value dRth_off, the controller 30 performs the process of step S114. When the resistance increase rate dR is greater than the second threshold value dRth_off, the controller 30 performs the process of step S113. In step S113, the controller 30 waits for a predetermined time t2. Specifically, the controller 30 stands by until the measured time of the timer reaches a predetermined time t2.

所定時間t2だけ待機した後は、ステップS110の処理に戻る。ステップS110の処理において、コントローラ30は、時刻t0から時間t2が経過するまでの間において、抵抗増加率の変化速度(dR/dt)を算出し、変化速度(dR/dt)が0以下であるか否かを判別する。   After waiting for the predetermined time t2, the process returns to step S110. In the process of step S110, the controller 30 calculates the rate of change in resistance increase rate (dR / dt) from the time t0 until the time t2 elapses, and the rate of change (dR / dt) is 0 or less. It is determined whether or not.

ステップS114において、コントローラ30は、組電池10の入出力を制限する処理を解除する。具体的には、組電池10の出力を制限しているときには、コントローラ30は、出力に対応した上限電力を、制限処理を行う前の状態に戻す。また、組電池10の入力を制限しているときには、コントローラ30は、入力に対応した上限電力を、制限処理を行う前の状態に戻す。   In step S <b> 114, the controller 30 cancels the process of restricting the input / output of the assembled battery 10. Specifically, when the output of the assembled battery 10 is limited, the controller 30 returns the upper limit power corresponding to the output to the state before the limit process is performed. Moreover, when the input of the assembled battery 10 is restricted, the controller 30 returns the upper limit power corresponding to the input to the state before the restriction process is performed.

抵抗増加率dRが第2閾値dRth_offよりも小さいときには、組電池10の入出力を制限する必要が無くなるため、組電池10の入出力を制限する処理を解除している。これにより、組電池10の入出力を制限せずに、組電池10の充放電を行うことができ、組電池10の入出力性能を十分に発揮させることができる。   When the resistance increase rate dR is smaller than the second threshold value dRth_off, it is not necessary to restrict the input / output of the assembled battery 10, and therefore the process of restricting the input / output of the assembled battery 10 is released. Thereby, charging / discharging of the assembled battery 10 can be performed without restrict | limiting the input / output of the assembled battery 10, and the input / output performance of the assembled battery 10 can fully be exhibited.

なお、第2閾値dRth_offは、第1閾値dRth_onと等しくすることもできるが、この場合には、入出力の制限と、制限の解除とが頻繁に繰り返されるおそれがある、制御上のハンチングが発生してしまう。このため、第1閾値dRth_onおよび第2閾値dRth_offは、互いに異なる値を用いることが好ましい。また、入出力の制限を開始した後の抵抗増加率dRの挙動を考慮すれば、上述したように、第2閾値dRth_offは、第1閾値dRth_onよりも小さくすることが好ましい。   Note that the second threshold value dRth_off may be equal to the first threshold value dRth_on, but in this case, control hunting may occur in which input / output restriction and restriction release may be frequently repeated. Resulting in. For this reason, it is preferable to use different values for the first threshold dRth_on and the second threshold dRth_off. Further, considering the behavior of the resistance increase rate dR after starting the input / output restriction, as described above, the second threshold value dRth_off is preferably smaller than the first threshold value dRth_on.

本実施例によれば、図4および図5に示すように、組電池10の抵抗増加率dRが、イオン濃度の偏りに伴って上昇したときに、抵抗増加率dRを低下させることができる。図4および図5に示すように、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onに到達したときには、組電池10の出力又は入力を制限する処理が開始される。   According to the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, when the resistance increase rate dR of the assembled battery 10 increases with an uneven ion concentration, the resistance increase rate dR can be decreased. As shown in FIGS. 4 and 5, when the resistance increase rate dR reaches the first threshold value dRth_on, processing for limiting the output or input of the assembled battery 10 is started.

図4は、組電池10の入出力の制限が充放電過多の状態に対応しているときの抵抗増加率dRの変化を示す。具体的には、組電池10が放電過多の状態にあるときには、組電池10の出力が制限されており、組電池10が充電過多の状態にあるときには、組電池10の入力が制限されている。   FIG. 4 shows a change in the resistance increase rate dR when the input / output restriction of the battery pack 10 corresponds to an excessive charge / discharge state. Specifically, when the assembled battery 10 is in an overdischarged state, the output of the assembled battery 10 is restricted, and when the assembled battery 10 is in an overcharged state, the input of the assembled battery 10 is restricted. .

図4において、点線は、組電池10の入出力を制限しないときの抵抗増加率dRの変化を示しており、実線は、図2に示す処理を行ったときの抵抗増加率dRの変化を示している。図2に示す処理を行わないときには、点線で示すように、イオン濃度の偏り等に応じて、抵抗増加率dRが上昇し続け、上限値dRlimに到達してしまう。   In FIG. 4, the dotted line indicates the change in the resistance increase rate dR when the input / output of the assembled battery 10 is not limited, and the solid line indicates the change in the resistance increase rate dR when the processing shown in FIG. 2 is performed. ing. When the process shown in FIG. 2 is not performed, the resistance increase rate dR continues to increase and reaches the upper limit value dRlim according to the deviation of the ion concentration, as indicated by the dotted line.

上限値dRlimは、抵抗増加率dRの上昇を許容することができる上限値であり、組電池10の寿命などを考慮して、適宜設定することができる。抵抗増加率dRが上限値dRlimに到達したときには、組電池10の充放電が行われないことになる。すなわち、組電池10を交換する必要がある。なお、上限値dRlimに関する情報は、メモリ31に記憶しておくことができる。   The upper limit value dRlim is an upper limit value that can allow an increase in the resistance increase rate dR, and can be appropriately set in consideration of the life of the assembled battery 10 and the like. When the resistance increase rate dR reaches the upper limit value dRlim, the assembled battery 10 is not charged or discharged. That is, it is necessary to replace the assembled battery 10. Information about the upper limit value dRlim can be stored in the memory 31.

図4に示す場合には、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも一次的に大きくなるものの、組電池10の出力又は入力を制限することにより、抵抗増加率dRを低下させることができる。ここで、抵抗増加率dRが第2閾値dRth_offよりも小さくなったときには、組電池10の出力又は入力の制限が解除される。   In the case illustrated in FIG. 4, the resistance increase rate dR is primarily larger than the first threshold value dRth_on, but the resistance increase rate dR can be reduced by limiting the output or input of the assembled battery 10. Here, when the resistance increase rate dR becomes smaller than the second threshold value dRth_off, the restriction on the output or input of the assembled battery 10 is released.

図5は、組電池10の入出力の制限が充放電過多の状態に対応していないときの抵抗増加率dRの変化を示す。具体的には、組電池10が放電過多の状態にあるときには、組電池10の入力が制限され、組電池10の出力が制限されていないときの抵抗増加率dRの変化を示す。また、組電池10が充電過多の状態にあるときには、組電池10の出力が制限され、組電池10の入力が制限されていないときの抵抗増加率dRの変化を示す。   FIG. 5 shows a change in the resistance increase rate dR when the input / output restriction of the battery pack 10 does not correspond to the excessive charge / discharge state. Specifically, when the assembled battery 10 is in an excessively discharged state, the change in the resistance increase rate dR when the input of the assembled battery 10 is restricted and the output of the assembled battery 10 is not restricted is shown. Further, when the assembled battery 10 is in an overcharged state, the output of the assembled battery 10 is restricted, and the change in the resistance increase rate dR when the input of the assembled battery 10 is not restricted is shown.

図5において、点線は、組電池10の入出力を制限しないときの抵抗増加率dRの変化を示しており、実線は、図2に示す処理を行うときの抵抗増加率dRの変化を示している。   In FIG. 5, the dotted line indicates the change in the resistance increase rate dR when the input / output of the battery pack 10 is not limited, and the solid line indicates the change in the resistance increase rate dR when the processing shown in FIG. 2 is performed. Yes.

入出力の制限と充放電過多の状態とが対応していない状態において、組電池10の入出力を制限すると、図5に示すように、抵抗増加率dRが上昇しやすくなる。すなわち、組電池10の入力又は出力を制限した後における抵抗増加率dR(実線)は、組電池10の入出力を制限しないときの抵抗増加率dR(点線)よりも高くなってしまう。   When the input / output of the battery pack 10 is limited in a state where the input / output limitation does not correspond to the excessive charge / discharge state, the resistance increase rate dR is likely to increase as shown in FIG. That is, the resistance increase rate dR (solid line) after limiting the input or output of the assembled battery 10 is higher than the resistance increase rate dR (dotted line) when the input / output of the assembled battery 10 is not limited.

ここで、本実施例では、ステップS108の処理において、制限処理の前後における変化速度(dR/dt)を比較しており、制限処理後の変化速度(dR/dt)が制限処理前の変化速度(dR/dt)よりも高いときには、出力の制限処理および入力の制限処理を切り替えている。これにより、入出力の制限を充放電過多の状態に対応させることができ、図5に示すように、抵抗増加率dRを低下させることができる。   Here, in this embodiment, in the process of step S108, the change rate (dR / dt) before and after the limit process is compared, and the change rate after the limit process (dR / dt) is the change rate before the limit process. When higher than (dR / dt), the output restriction process and the input restriction process are switched. Thereby, the input / output restriction can be made to correspond to an excessive charge / discharge state, and the resistance increase rate dR can be lowered as shown in FIG.

ここで、本実施例のように、出力の制限処理および入力の制限処理を切り替えないと、図6に示すように、抵抗増加率dRの上昇を促進してしまう。また、ステップS107の処理で用いられる時間t0は、図5に示すように、点線で示す抵抗増加率dRが上限値dRlimに到達するまでの時間よりも短くしておく必要がある。さらに、図6の実線に示す抵抗増加率dRの変化も考慮して、時間t0を設定する必要がある。図5の点線で示す抵抗増加率dRの挙動や、図6の実線で示す抵抗増加率dRの挙動を予め特定しておけば、時間t0を特定することができる。   Here, unless the output restriction process and the input restriction process are switched as in the present embodiment, the increase in the resistance increase rate dR is promoted as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, the time t0 used in the process of step S107 needs to be shorter than the time until the resistance increase rate dR indicated by the dotted line reaches the upper limit value dRlim. Furthermore, it is necessary to set the time t0 in consideration of the change in the resistance increase rate dR shown by the solid line in FIG. If the behavior of the resistance increase rate dR indicated by the dotted line in FIG. 5 and the behavior of the resistance increase rate dR indicated by the solid line in FIG. 6 are specified in advance, the time t0 can be specified.

本実施例によれば、組電池10の出力又は入力を制限したときに、制限の前後における抵抗増加率の変化速度(dR/dt)を比較することにより、抵抗増加率dRの上昇を抑制できているか否かを確認することができる。そして、確認した結果を踏まえて、出力および入力のいずれを制限したらよいかを決定することができる。これにより、抵抗増加率dRを確実に低下させることができる。   According to the present embodiment, when the output or input of the battery pack 10 is limited, an increase in the resistance increase rate dR can be suppressed by comparing the change rate (dR / dt) of the resistance increase rate before and after the limitation. It can be confirmed whether or not. Then, based on the confirmed result, it is possible to determine which of output and input should be restricted. Thereby, resistance increase rate dR can be reduced reliably.

本実施例では、組電池10の放電過多又は充電過多を判別した後に、組電池10の出力又は入力を制限しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池10の放電過多又は充電過多を判別せずに、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも高くなったときに、組電池10の出力および入力の一方を制限することができる。   In this embodiment, the output or input of the assembled battery 10 is limited after determining whether the assembled battery 10 is excessively discharged or excessively charged. However, the present invention is not limited to this. Specifically, one of the output and the input of the assembled battery 10 is limited when the resistance increase rate dR becomes higher than the first threshold value dRth_on without determining whether the assembled battery 10 is overdischarged or overcharged. Can do.

ここで、出力制限および入力制限のいずれを行うかは、予め設定しておくことができる。組電池10の出力を用いて車両を走行させているときには、イオン濃度分布が放電側に偏りやすいことがある。この場合には、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも高くなったときに、まず、組電池10の出力を制限することができる。   Here, it is possible to set in advance whether to perform output restriction or input restriction. When the vehicle is driven using the output of the assembled battery 10, the ion concentration distribution may be easily biased toward the discharge side. In this case, when the resistance increase rate dR becomes higher than the first threshold value dRth_on, first, the output of the assembled battery 10 can be limited.

一方、外部電源からの電力を組電池10に供給して、組電池10を充電するときには、イオン濃度分布が充電側に偏りやすいことがある。この場合には、抵抗増加率dRが第1閾値dRth_onよりも高くなったときに、まず、組電池10の入力を制限することができる。ここで、外部電源とは、図1に示す電池システムとは別に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源がある。   On the other hand, when the battery pack 10 is charged by supplying power from an external power source to the battery pack 10, the ion concentration distribution is likely to be biased toward the charge side. In this case, when the resistance increase rate dR becomes higher than the first threshold value dRth_on, first, the input of the assembled battery 10 can be limited. Here, the external power source is a power source provided separately from the battery system shown in FIG. 1, and examples of the external power source include a commercial power source.

外部電源が交流電力を供給するときには、外部電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池10に供給する充電器を設ければよい。充電器は、図1に示す電池システムに追加してもよいし、図1に示す電池システムとは別に設けてもよい。   When the external power supply supplies AC power, a charger that converts AC power from the external power supply into DC power and supplies the DC power to the assembled battery 10 may be provided. The charger may be added to the battery system shown in FIG. 1 or may be provided separately from the battery system shown in FIG.

そして、ステップS108の処理において、抵抗増加率の変化速度(dR/dt)が低下しているか否かを判別し、変化速度(dR/dt)が低下しているときには、入力又は出力の制限を続けることになる。一方、変化速度(dR/dt)が上昇しているときには、ステップS109の処理において、出力制限および入力制限を切り替えることになる。この場合であっても、本実施例と同様に、抵抗増加率dRの上昇を抑制することができる。   In step S108, it is determined whether or not the rate of change in resistance increase rate (dR / dt) is decreasing. If the rate of change (dR / dt) is decreasing, input or output restriction is performed. Will continue. On the other hand, when the change speed (dR / dt) is increasing, the output restriction and the input restriction are switched in the process of step S109. Even in this case, the increase in the resistance increase rate dR can be suppressed as in the present embodiment.

次に、組電池10の放電過多又は充電過多を判別する処理について説明する。ここでは、2つの方法について説明するが、これに限るものではなく、単電池11におけるイオン濃度の偏りを推定することができれば、いかなる方法であってもよい。   Next, processing for determining whether the assembled battery 10 is excessively discharged or excessively charged will be described. Here, although two methods are demonstrated, it is not restricted to this, What kind of method may be used if the bias of the ion concentration in the cell 11 can be estimated.

第1の方法としては、まず、電流センサ25を用いて、組電池10を充電しているときの電流と、組電池10を放電しているときの電流とを取得する。そして、下記式(4)に示すように、比率kを算出する。   As a first method, first, using the current sensor 25, a current when the assembled battery 10 is charged and a current when the assembled battery 10 is discharged are acquired. Then, the ratio k is calculated as shown in the following formula (4).

上記式(4)において、Icは、組電池10を充電しているときの電流値であり、Idは、組電池10を放電しているときの電流値である。上記式(4)に示すように、充電電流Icおよび放電電流Idの比率を算出することにより、イオン濃度分布が放電側および充電側のいずれに偏っているかを判別することができる。すなわち、充電電流Icが放電電流Idよりも大きければ、イオン濃度分布が充電側に偏っていると判別することができる。また、放電電流Idが充電電流Icよりも大きければ、イオン濃度分布が放電側に偏っていると判別することができる。   In the above formula (4), Ic is a current value when the assembled battery 10 is being charged, and Id is a current value when the assembled battery 10 is being discharged. As shown in the above formula (4), by calculating the ratio of the charging current Ic and the discharging current Id, it can be determined whether the ion concentration distribution is biased toward the discharging side or the charging side. That is, if the charging current Ic is larger than the discharging current Id, it can be determined that the ion concentration distribution is biased toward the charging side. If the discharge current Id is larger than the charge current Ic, it can be determined that the ion concentration distribution is biased toward the discharge side.

上記式(4)では、充電電流Icを二乗した値と、放電電流Idを二乗した値との比率kを算出しているが、これに限るものではなく、充電電流Icおよび放電電流Idの比率を算出するだけでもよい。ただし、充電電流Icや放電電流Idを二乗した値を用いることにより、充電電流Icを二乗した値と、放電電流Idを二乗した値との差を広げることができ、イオン濃度分布の偏りを確認し易くなる。   In the above formula (4), the ratio k between the value obtained by squaring the charging current Ic and the value obtained by squaring the discharging current Id is calculated, but the present invention is not limited to this, and the ratio of the charging current Ic and the discharging current Id is calculated. It is only necessary to calculate. However, by using the value obtained by squaring the charge current Ic and the discharge current Id, the difference between the value obtained by squaring the charge current Ic and the value obtained by squaring the discharge current Id can be widened, and the deviation of the ion concentration distribution can be confirmed. It becomes easy to do.

放電過多および充電過多を判別する第2の方法について、図7Aおよび図7Bに示すフローチャートを用いて説明する。第2の方法では、後述するように、イオン濃度の偏りを評価するための評価値を規定し、この評価値に基づいて、組電池10が放電過多および充電過多のいずれであるかを判別するようにしている。   A second method for determining excessive discharge and excessive charge will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 7A and 7B. In the second method, as will be described later, an evaluation value for evaluating the bias of the ion concentration is defined, and based on this evaluation value, it is determined whether the assembled battery 10 is excessively discharged or excessively charged. I am doing so.

図7Aおよび図7Bに示す処理は、予め設定された時間間隔(サイクルタイム)で繰り返して行われる。図7Aおよび図7Bに示す処理は、コントローラ30によって実行される。   The processing shown in FIGS. 7A and 7B is repeatedly performed at a preset time interval (cycle time). 7A and 7B is executed by the controller 30.

ステップS201において、コントローラ30は、電流センサ25の出力に基づいて、放電電流を取得する。組電池10を放電しているときには、放電電流が正の値になり、組電池10を充電しているときには、放電電流が負の値になる。   In step S <b> 201, the controller 30 acquires a discharge current based on the output of the current sensor 25. When the battery pack 10 is being discharged, the discharge current has a positive value, and when the battery pack 10 is being charged, the discharge current has a negative value.

ステップS202において、コントローラ30は、ステップS201の処理で得られた放電電流に基づいて、組電池10、単電池11又は、上述した電池ブロックのSOC(State Of Charge)を算出(推定)する。SOCは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。コントローラ30は、組電池10を充放電したときの電流を積算することにより、組電池10、単電池11又は電池ブロックのSOCを算出することができる。組電池10を充放電したときの電流は、電流センサ25の出力から取得することができる。   In step S202, the controller 30 calculates (estimates) the SOC (State Of Charge) of the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block described above based on the discharge current obtained in the process of step S201. The SOC is the ratio of the current charge capacity to the full charge capacity. The controller 30 can calculate the SOC of the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block by accumulating the current when the assembled battery 10 is charged / discharged. The current when the assembled battery 10 is charged and discharged can be obtained from the output of the current sensor 25.

一方、監視ユニット27の検出電圧から、組電池10、単電池11又は電池ブロックのSOCを推定することもできる。SOCは、OCV(Open Circuit Voltage)と対応関係があるため、SOCおよびOCVの対応関係を予め求めておけば、OCVからSOCを特定することができる。OCVは、監視ユニット27の検出電圧(CCV:Closed Circuit Voltage)と、組電池10、単電池11又は電池ブロックの内部抵抗による電圧降下量とから求めることができる。なお、SOCの算出方法は、本実施例で説明する方法に限るものではなく、公知の方法を適宜選択することができる。   On the other hand, from the detected voltage of the monitoring unit 27, the SOC of the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block can be estimated. Since the SOC has a correspondence with OCV (Open Circuit Voltage), the SOC can be specified from the OCV if the correspondence between the SOC and the OCV is obtained in advance. The OCV can be obtained from the detected voltage (CCV: Closed Circuit Voltage) of the monitoring unit 27 and the voltage drop amount due to the internal resistance of the assembled battery 10, the single battery 11 or the battery block. The SOC calculation method is not limited to the method described in this embodiment, and a known method can be selected as appropriate.

ステップS203において、コントローラ30は、温度センサ26の出力信号に基づいて、組電池10、単電池11又は電池ブロックの温度を取得する。ステップS204において、コントローラ30は、ステップS202の処理で算出したSOCと、ステップS203の処理で取得した温度とに基づいて、忘却係数を算出する。忘却係数は、単電池11の電解液中のイオンの拡散速度に関する係数である。忘却係数は、下記式(5)の条件を満たす範囲内で設定される。   In step S <b> 203, the controller 30 acquires the temperature of the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block based on the output signal of the temperature sensor 26. In step S204, the controller 30 calculates a forgetting factor based on the SOC calculated in step S202 and the temperature acquired in step S203. The forgetting factor is a factor relating to the diffusion rate of ions in the electrolytic solution of the unit cell 11. The forgetting factor is set within a range that satisfies the condition of the following formula (5).

上記式(5)において、Aは、忘却係数を示し、Δtは、図7Aおよび図7Bに示す処理を繰り返して行うときのサイクルタイムを示す。忘却係数Aは、組電池10、単電池11又は電池ブロックに対応した値を用いることができる。   In the above equation (5), A represents a forgetting factor, and Δt represents a cycle time when the processes shown in FIGS. 7A and 7B are repeated. As the forgetting factor A, a value corresponding to the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block can be used.

例えば、コントローラ30は、図8に示すマップを用いて、忘却係数Aを特定することができる。図8において、縦軸は忘却係数Aであり、横軸は温度である。図8に示すマップは、実験等によって予め取得することができ、メモリ31に記憶しておくことができる。   For example, the controller 30 can specify the forgetting factor A using the map shown in FIG. In FIG. 8, the vertical axis is the forgetting factor A, and the horizontal axis is the temperature. The map shown in FIG. 8 can be acquired in advance by an experiment or the like and can be stored in the memory 31.

図8に示すマップにおいて、ステップS202の処理で取得したSOCと、ステップS203の処理で取得した温度とを特定することにより、忘却係数Aを特定することができる。イオンの拡散速度が速いほど、忘却係数Aが大きくなる。図8に示すマップでは、温度が同じであれば、SOCが高いほど、忘却係数Aが大きくなる。また、SOCが同じであれば、温度が高くなるほど、忘却係数Aが大きくなる。   In the map shown in FIG. 8, the forgetting factor A can be specified by specifying the SOC acquired in the process of step S202 and the temperature acquired in the process of step S203. The forgetting factor A increases as the ion diffusion rate increases. In the map shown in FIG. 8, if the temperature is the same, the forgetting factor A increases as the SOC increases. For the same SOC, the forgetting factor A increases as the temperature increases.

ステップS205において、コントローラ30は、評価値の減少量D(−)を算出する。評価値D(N)は、組電池10、単電池11又は電池ブロックの劣化状態(後述するハイレート劣化)を評価する値である。   In step S205, the controller 30 calculates an evaluation value decrease amount D (-). The evaluation value D (N) is a value for evaluating the deterioration state (high-rate deterioration described later) of the assembled battery 10, the single battery 11, or the battery block.

単電池11のハイレート劣化が進行したときには、単電池11(組電池10)の充放電を抑制する必要がある。すなわち、単電池11(組電池10)の充放電を抑制しないと、単電池11のハイレート劣化が進行してしまう。本実施例では、ハイレート劣化を評価するための値として、評価値D(N)を設定している。評価値D(N)の算出方法については、後述する。   When the high-rate deterioration of the unit cell 11 proceeds, it is necessary to suppress charging / discharging of the unit cell 11 (the assembled battery 10). That is, unless charging / discharging of the cell 11 (the assembled battery 10) is not suppressed, the high rate deterioration of the cell 11 proceeds. In this embodiment, an evaluation value D (N) is set as a value for evaluating high-rate deterioration. A method for calculating the evaluation value D (N) will be described later.

評価値の減少量D(−)は、前回(直前)の評価値D(N−1)を算出したときから、1回のサイクルタイムΔtが経過するまでの間において、イオンの拡散に伴うイオン濃度の偏りの減少に応じて算出される。例えば、コントローラ30は、下記式(6)に基づいて、評価値の減少量D(−)を算出することができる。   The amount of decrease D (−) in the evaluation value is the number of ions accompanying ion diffusion from the time when the previous (immediately) evaluation value D (N−1) is calculated until one cycle time Δt elapses. It is calculated according to the decrease in density deviation. For example, the controller 30 can calculate the evaluation value decrease amount D (−) based on the following equation (6).

上記式(6)において、AおよびΔtは、上記式(5)と同様である。D(N−1)は、前回(直前)に算出された評価値を示す。初期値としてのD(0)は、例えば、0とすることができる。   In the above formula (6), A and Δt are the same as in the above formula (5). D (N-1) represents the evaluation value calculated last time (immediately before). D (0) as an initial value can be set to 0, for example.

上記式(5)に示すように、「A×Δt」の値は、0から1までの値である。したがって、「A×Δt」の値が1に近づくほど、評価値の減少量D(−)が大きくなる。言い換えれば、忘却係数Aが大きいほど、又は、サイクルタイムΔtが長いほど、評価値の減少量D(−)が大きくなる。なお、減少量D(−)の算出方法は、本実施例で説明した方法に限定されるものではなく、イオン濃度の偏りの減少を特定することができる方法であればよい。   As shown in the above equation (5), the value of “A × Δt” is a value from 0 to 1. Therefore, as the value of “A × Δt” approaches 1, the amount of decrease D (−) in the evaluation value increases. In other words, the greater the forgetting factor A or the longer the cycle time Δt, the greater the evaluation value reduction amount D (−). Note that the method of calculating the decrease amount D (−) is not limited to the method described in the present embodiment, and any method can be used as long as it can identify the decrease in the ion concentration bias.

ステップS206において、コントローラ30は、メモリ31に予め記憶された電流係数を読み出す。ステップS207において、コントローラ30は、ステップS202の処理で算出されたSOCと、ステップS203の処理で取得した温度とに基づいて、限界値を算出する。   In step S <b> 206, the controller 30 reads the current coefficient stored in advance in the memory 31. In step S207, the controller 30 calculates a limit value based on the SOC calculated in the process of step S202 and the temperature acquired in the process of step S203.

例えば、コントローラ30は、図9に示すマップを用いて、限界値を算出することができる。図9に示すマップは、実験等によって予め取得することができ、メモリ31に記憶しておくことができる。図9において、縦軸は限界値であり、横軸は温度である。図9に示すマップにおいて、ステップS202の処理で取得したSOCと、ステップS203の処理で取得した温度とを特定することにより、限界値を特定することができる。   For example, the controller 30 can calculate the limit value using the map shown in FIG. The map shown in FIG. 9 can be acquired in advance by an experiment or the like, and can be stored in the memory 31. In FIG. 9, the vertical axis is the limit value, and the horizontal axis is the temperature. In the map shown in FIG. 9, the limit value can be specified by specifying the SOC acquired in the process of step S202 and the temperature acquired in the process of step S203.

図9に示すマップでは、温度が同じであれば、SOCが高いほど、限界値が大きくなる。また、SOCが同じであれば、温度が高いほど、限界値が大きくなる。   In the map shown in FIG. 9, if the temperature is the same, the limit value increases as the SOC increases. Moreover, if SOC is the same, a limit value will become large, so that temperature is high.

ステップS208において、コントローラ30は、評価値の増加量D(+)を算出する。評価値の増加量D(+)は、前回(直前)の評価値D(N−1)を算出したときから、1回のサイクルタイムΔtが経過するまでの間において、放電に伴うイオン濃度の偏りの増加に応じて算出される。例えば、コントローラ30は、下記式(7)に基づいて、評価値の増加量D(+)を算出することができる。   In step S208, the controller 30 calculates the increase amount D (+) of the evaluation value. The amount of increase D (+) in the evaluation value is the ion concentration associated with the discharge from the time when the previous (immediately) evaluation value D (N−1) is calculated until one cycle time Δt elapses. Calculated according to the increase in bias. For example, the controller 30 can calculate the increase amount D (+) of the evaluation value based on the following formula (7).

上記式(7)において、Bは、電流係数を示し、ステップS206の処理で取得した値が用いられる。Cは、限界値を示し、ステップS207の処理で取得した値が用いられる。電流係数Bおよび限界値Cは、組電池10又は単電池11に対応した値が用いられる。Iは、放電電流を示し、ステップS201の処理で取得した値が用いられる。Δtは、サイクルタイムである。   In the above equation (7), B represents a current coefficient, and the value acquired in the process of step S206 is used. C indicates a limit value, and the value acquired in the process of step S207 is used. As the current coefficient B and the limit value C, values corresponding to the assembled battery 10 or the single battery 11 are used. I represents the discharge current, and the value acquired in the process of step S201 is used. Δt is the cycle time.

上記式(7)から分かるように、放電電流Iが大きいほど、又は、サイクルタイムΔtが長いほど、評価値の増加量D(+)は大きくなる。なお、増加量D(+)の算出方法は、本実施例で説明した算出方法に限定されるものではなく、イオン濃度の偏りの増加を特定することができる方法であればよい。   As can be seen from the above equation (7), the larger the discharge current I or the longer the cycle time Δt, the larger the evaluation value increase D (+). Note that the calculation method of the increase amount D (+) is not limited to the calculation method described in this embodiment, and any method that can identify an increase in the bias of the ion concentration may be used.

ステップS209において、コントローラ30は、今回のサイクルタイムΔtにおける評価値D(N)を算出する。評価値D(N)は、下記式(8)に基づいて算出することができる。   In step S209, the controller 30 calculates an evaluation value D (N) at the current cycle time Δt. The evaluation value D (N) can be calculated based on the following formula (8).

上記式(8)において、D(N)は、今回のサイクルタイムΔtにおける評価値であり、D(N−1)は、前回(直前)のサイクルタイムΔtにおける評価値である。初期値としてのD(0)は、例えば、0に設定することができる。D(−)およびD(+)は、評価値Dの減少量および増加量をそれぞれ示し、ステップS205,S208の処理で算出された値が用いられる。   In the above equation (8), D (N) is an evaluation value at the current cycle time Δt, and D (N−1) is an evaluation value at the previous (immediately) cycle time Δt. D (0) as an initial value can be set to 0, for example. D (−) and D (+) indicate a decrease amount and an increase amount of the evaluation value D, respectively, and the values calculated in the processes of steps S205 and S208 are used.

評価値D(N)を算出したとき、コントローラ30は、算出した評価値D(N)をメモリ31に記憶する。評価値D(N)をメモリ31に記憶することにより、評価値D(N)の変化を監視することができる。   When the evaluation value D (N) is calculated, the controller 30 stores the calculated evaluation value D (N) in the memory 31. By storing the evaluation value D (N) in the memory 31, a change in the evaluation value D (N) can be monitored.

本実施例では、上記式(8)に表すように、イオン濃度の偏りの増加(増加量D(+))と、イオン濃度の偏りの減少(減少量D(−))とを考慮して、評価値D(N)を算出することができる。これにより、ハイレート劣化の要因と考えられるイオン濃度の偏りの変化(増減)を、評価値D(N)に適切に反映させることができる。したがって、ハイレート劣化の生じる状態にどの程度近づいているのかを、評価値D(N)に基づいて把握することができる。ここで、評価値D(N)としては、組電池10、単電池11および電池ブロックのいずれかに対応した評価値D(N)を用いることができる。   In this embodiment, as shown in the above formula (8), an increase in the ion concentration bias (increase D (+)) and a decrease in the ion concentration bias (decrease D (−)) are taken into consideration. The evaluation value D (N) can be calculated. Thereby, the change (increase / decrease) in the ion concentration bias considered to be the cause of the high rate deterioration can be appropriately reflected in the evaluation value D (N). Therefore, it can be grasped based on the evaluation value D (N) how close to the state where the high rate deterioration occurs. Here, as the evaluation value D (N), the evaluation value D (N) corresponding to any of the assembled battery 10, the single battery 11, and the battery block can be used.

ステップS210において、コントローラ30は、ステップS209の処理で算出した評価値D(N)が予め定められた目標値Dtar(−)よりも小さいか否かを判別したり、評価値D(N)が予め定められた目標値Dtar(+)よりも大きいか否かを判別したりする。すなわち、コントローラ30は、評価値D(N)の絶対値が、目標値Dtar(−),Dtar(+)の絶対値よりも大きいか否かを判別する。   In step S210, the controller 30 determines whether or not the evaluation value D (N) calculated in the process of step S209 is smaller than a predetermined target value Dtar (−), or the evaluation value D (N) is It is determined whether or not the target value is larger than a predetermined target value Dtar (+). That is, the controller 30 determines whether or not the absolute value of the evaluation value D (N) is larger than the absolute values of the target values Dtar (−) and Dtar (+).

目標値Dtar(−)は、充電によるハイレート劣化が発生し始める評価値D(N)よりも小さい値に設定され、予め設定しておくことができる。また、目標値Dtar(+)は、放電によるハイレート劣化が発生し始める評価値D(N)よりも小さい値に設定され、予め設定しておくことができる。評価値D(N)の絶対値が、目標値Dtar(−),Dtar(+)の絶対値よりも大きければ、ステップS211の処理に進み、そうでなければ、図7Aおよび図7Bに示す処理を終了する。   The target value Dtar (−) is set to a value smaller than the evaluation value D (N) at which high-rate deterioration due to charging starts to occur, and can be set in advance. Further, the target value Dtar (+) is set to a value smaller than the evaluation value D (N) at which high rate deterioration due to discharge starts to occur, and can be set in advance. If the absolute value of the evaluation value D (N) is larger than the absolute values of the target values Dtar (−) and Dtar (+), the process proceeds to step S211; otherwise, the process shown in FIGS. 7A and 7B. Exit.

本実施例では、図10に示すように、目標値Dtar(−)は、評価値D(N)のマイナス側において設定されており、目標値Dtar(+)は、評価値D(N)のプラス側において設定されている。図10は、評価値D(N)の変化(一例)を示す図である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the target value Dtar (−) is set on the minus side of the evaluation value D (N), and the target value Dtar (+) is equal to the evaluation value D (N). It is set on the plus side. FIG. 10 is a diagram illustrating a change (an example) in the evaluation value D (N).

ステップS211において、コントローラ30は、評価値D(N)の積算を行う。具体的には、図10に示すように、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいとき、評価値D(N)のうち、目標値Dtar(−)よりも小さい部分(図10のハッチング領域)について、積算を行う。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなるたびに、積算処理が行われる。評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さいときには、評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分が積算される。ここでの評価値D(N)は、負の値であるため、積算値も負の値となる。   In step S211, the controller 30 integrates the evaluation values D (N). Specifically, as shown in FIG. 10, when the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), a portion of the evaluation value D (N) that is smaller than the target value Dtar (−) ( Integration is performed for the hatched area in FIG. Every time the evaluation value D (N) becomes smaller than the target value Dtar (−), integration processing is performed. When the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), the difference between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) is integrated. Since the evaluation value D (N) here is a negative value, the integrated value is also a negative value.

一方、評価値D(N)が目標値Dtar(+)よりも大きいとき、評価値D(N)のうち、目標値Dtar(+)よりも大きい部分(図10のハッチング領域)について、積算を行う。評価値D(N)が目標値Dtar(+)よりも大きくなるたびに、積算処理が行われる。評価値D(N)が目標値Dtar(+)よりも大きいときには、評価値D(N)および目標値Dtar(+)の差分が積算される。ここでの評価値D(N)は、正の値であるため、積算値も正の値となる。   On the other hand, when the evaluation value D (N) is larger than the target value Dtar (+), integration is performed for a portion (hatched area in FIG. 10) of the evaluation value D (N) that is larger than the target value Dtar (+). Do. Every time the evaluation value D (N) becomes larger than the target value Dtar (+), integration processing is performed. When the evaluation value D (N) is larger than the target value Dtar (+), the difference between the evaluation value D (N) and the target value Dtar (+) is integrated. Since the evaluation value D (N) here is a positive value, the integrated value is also a positive value.

本実施例では、下記式(9)に基づいて、積算値ΣDex(N)が算出される。   In the present embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated based on the following formula (9).

上記式(9)において、t_totalは、積算値ΣDex(N)を算出し始めたときから今回のサイクルタイムまでの時間(合計時間)である。t-は、評価値D(N)が目標値Dtar(−)よりも小さくなっている時間(合計時間)であり、t+は、評価値D(N)が目標値Dtar(+)よりも大きくなっている時間(合計時間)である。ΣDex-(N−1)は、前回までのサイクルタイムにおいて、負の値である評価値D(N)および目標値Dtar(−)の差分を積算した値である。ΣDex+(N−1)は、前回までのサイクルタイムにおいて、正の値である評価値D(N)および目標値Dtar(+)の差分を積算した値である。   In the above equation (9), t_total is the time (total time) from the start of calculating the integrated value ΣDex (N) to the current cycle time. t− is the time (total time) when the evaluation value D (N) is smaller than the target value Dtar (−), and t + is the evaluation value D (N) less than the target value Dtar (+). This is the time (total time) that is increasing. ΣDex− (N−1) is a value obtained by integrating the difference between the negative evaluation value D (N) and the target value Dtar (−) in the cycle time up to the previous time. ΣDex + (N−1) is a value obtained by integrating the difference between the positive evaluation value D (N) and the target value Dtar (+) in the cycle time up to the previous time.

積算値ΣDex(N)を算出したとき、コントローラ30は、算出した積算値ΣDex(N)をメモリ31に記憶する。積算値ΣDex(N)をメモリ31に記憶することにより、次回の評価値D(N+1)が目標値Dtar(+)よりも大きくなったり、目標値Dtar(−)よりも小さくなったりしたときに、積算値ΣDex(N)を更新することができる。   When the integrated value ΣDex (N) is calculated, the controller 30 stores the calculated integrated value ΣDex (N) in the memory 31. When the integrated value ΣDex (N) is stored in the memory 31, the next evaluation value D (N + 1) becomes larger than the target value Dtar (+) or becomes smaller than the target value Dtar (−). The integrated value ΣDex (N) can be updated.

本実施例では、上記式(9)を用いて、積算値ΣDex(N)を算出しているが、これに限るものではない。例えば、評価値D(N)が各目標値Dtar(−),Dtar(+)を超えるたびに、評価値D(N)および各目標値Dtar(−),Dtar(+)の差分を積算するだけでもよい。すなわち、各積算値ΣDex-(N−1),ΣDex+(N−1)を求めて、これらの積算値ΣDex-(N−1),ΣDex+(N−1)を単に加算するだけでもよい。   In the present embodiment, the integrated value ΣDex (N) is calculated using the above formula (9), but the present invention is not limited to this. For example, every time the evaluation value D (N) exceeds the target values Dtar (−) and Dtar (+), the difference between the evaluation value D (N) and the target values Dtar (−) and Dtar (+) is integrated. Just be fine. That is, the integrated values ΣDex− (N−1) and ΣDex + (N−1) may be obtained and the integrated values ΣDex− (N−1) and ΣDex + (N−1) may be simply added.

また、本実施例では、評価値D(N)および各目標値Dtar(−),Dtar(+)の差分を積算しているが、これに限るものではない。具体的には、評価値D(N)が各目標値Dtar(−),Dtar(+)を超えるたびに、この評価値D(N)自体を積算することもできる。   Further, in this embodiment, the difference between the evaluation value D (N) and the target values Dtar (−) and Dtar (+) is integrated, but the present invention is not limited to this. Specifically, each time the evaluation value D (N) exceeds the target values Dtar (−) and Dtar (+), the evaluation value D (N) itself can be integrated.

ステップS212において、コントローラ30は、積算値ΣDex(N)が放電閾値Dthdよりも大きいか否かを判別する。放電閾値Dthdは、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が放電側に偏っているか否かを判別するために用いられ、適宜設定することができる。例えば、放電閾値Dthdは、0よりも大きい値に設定することができ、放電閾値Dthdに関する情報は、メモリ31に記憶することができる。   In step S212, the controller 30 determines whether or not the integrated value ΣDex (N) is larger than the discharge threshold value Dthd. The discharge threshold Dthd is used to determine whether or not the ion concentration distribution inside the cell 11 is biased toward the discharge side, and can be set as appropriate. For example, the discharge threshold Dthd can be set to a value larger than 0, and information regarding the discharge threshold Dthd can be stored in the memory 31.

積算値ΣDex(N)が放電閾値Dthdよりも大きいとき、コントローラ30は、ステップS213において、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が放電側に偏っていると判別する。すなわち、コントローラ30は、組電池10が放電過多の状態であると判別する。一方、積算値ΣDex(N)が放電閾値Dthdよりも小さいとき、コントローラ30は、イオン濃度分布が放電側に偏っていないと判別し、ステップS214の処理に進む。   When the integrated value ΣDex (N) is larger than the discharge threshold Dthd, the controller 30 determines in step S213 that the ion concentration distribution inside the unit cell 11 is biased toward the discharge side. That is, the controller 30 determines that the assembled battery 10 is in an excessively discharged state. On the other hand, when the integrated value ΣDex (N) is smaller than the discharge threshold Dthd, the controller 30 determines that the ion concentration distribution is not biased toward the discharge side, and proceeds to the process of step S214.

ステップS214において、コントローラ30は、積算値ΣDex(N)が充電閾値Dthcよりも小さいか否かを判別する。充電閾値Dthcは、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が充電側に偏っているか否かを判別するために用いられ、適宜設定することができる。例えば、充電閾値Dthcは、0よりも小さい値に設定することができ、充電閾値Dthcに関する情報は、メモリ31に記憶することができる。ここで、放電閾値Dthdおよび充電閾値Dthcを同一の値とすることもできるが、この場合には、放電過多および充電過多の判別が頻繁に切り替わってしまうおそれがあり、制御上のハンチングが発生してしまう。   In step S214, the controller 30 determines whether or not the integrated value ΣDex (N) is smaller than the charging threshold value Dthc. The charging threshold value Dthc is used to determine whether or not the ion concentration distribution inside the unit cell 11 is biased toward the charging side, and can be set as appropriate. For example, the charging threshold value Dthc can be set to a value smaller than 0, and information regarding the charging threshold value Dthc can be stored in the memory 31. Here, the discharge threshold value Dthd and the charge threshold value Dthc can be set to the same value, but in this case, there is a possibility that the discrimination between the excessive discharge and the excessive charge may occur, and control hunting occurs. End up.

積算値ΣDex(N)が充電閾値Dthcよりも小さいとき、コントローラ30は、ステップS215において、単電池11の内部におけるイオン濃度分布が充電側に偏っていると判別する。すなわち、コントローラ30は、組電池10が充電過多の状態であると判別する。一方、積算値ΣDex(N)が充電閾値Dthcよりも大きいとき、コントローラ30は、イオン濃度分布が充電側に偏っていないと判別し、図7Aおよび図7Bに示す処理を終了する。   When the integrated value ΣDex (N) is smaller than the charging threshold value Dthc, the controller 30 determines in step S215 that the ion concentration distribution inside the unit cell 11 is biased toward the charging side. That is, the controller 30 determines that the assembled battery 10 is in an overcharged state. On the other hand, when the integrated value ΣDex (N) is larger than the charging threshold value Dthc, the controller 30 determines that the ion concentration distribution is not biased toward the charging side, and ends the processes shown in FIGS. 7A and 7B.

10:組電池、11:単電池、21a,21b:システムメインリレー、
22:昇圧回路、23:インバータ、24:モータ・ジェネレータ、25:電流センサ、
26:温度センサ、27:監視ユニット、30:コントローラ、31:メモリ
10: assembled battery, 11: single cell, 21a, 21b: system main relay,
22: Booster circuit, 23: Inverter, 24: Motor generator, 25: Current sensor,
26: Temperature sensor, 27: Monitoring unit, 30: Controller, 31: Memory

Claims (9)

充放電に伴うイオン濃度の偏りに応じて抵抗が上昇する二次電池と、
前記二次電池の充放電を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記抵抗によって規定される劣化値が閾値よりも大きいとき、前記二次電池の充電および放電の一方を制限し、
制限後の前記劣化値の変化量が、制限前の前記劣化値の変化量よりも大きいとき、前記一方の制限を解除して、充電および放電の他方を制限する、
ことを特徴とする電池システム。
A secondary battery whose resistance increases in accordance with the bias of ion concentration accompanying charging and discharging;
A controller for controlling charging / discharging of the secondary battery,
The controller is
When the deterioration value defined by the resistance is larger than a threshold value, limiting one of charging and discharging of the secondary battery,
When the amount of change in the deterioration value after the restriction is larger than the amount of change in the deterioration value before the restriction, the one restriction is canceled and the other of the charging and discharging is restricted.
A battery system characterized by that.
前記コントローラは、充電および放電の一方を制限した後の前記劣化値の変化量が、充電および放電の一方を制限する前の前記劣化値の変化量よりも小さいとき、前記一方の制限を継続することを特徴とする請求項1に記載の電池システム。   The controller continues the restriction when the amount of change in the deterioration value after restricting one of charging and discharging is smaller than the amount of change in the deterioration value before restricting one of charging and discharging. The battery system according to claim 1. 前記コントローラは、
前記二次電池に流れた電流の履歴に基づいて、前記イオン濃度の偏りを判別し、
前記劣化値が前記閾値よりも大きく、前記イオン濃度の分布が放電側に偏っているときには、前記二次電池の放電を制限し、
前記劣化値が前記閾値よりも大きく、前記イオン濃度の分布が充電側に偏っているときには、前記二次電池の充電を制限する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電池システム。
The controller is
Based on the history of the current flowing through the secondary battery, determine the bias of the ion concentration,
When the deterioration value is larger than the threshold value and the ion concentration distribution is biased toward the discharge side, the discharge of the secondary battery is limited,
When the deterioration value is larger than the threshold value and the ion concentration distribution is biased toward the charging side, charging of the secondary battery is limited.
The battery system according to claim 1 or 2, wherein
前記コントローラは、
前記イオン濃度の偏りに伴って前記二次電池の入出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を、前記二次電池を充放電したときの電流の履歴から算出し、
目標値を超える前記評価値を積算した積算値が、放電閾値を超えているときには、前記イオン濃度の分布が放電側に偏っていると判別し、
前記積算値が充電閾値を超えているときには、前記イオン濃度の分布が充電側に偏っていると判別する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電池システム。
The controller is
An evaluation value for evaluating a degradation component that decreases the input / output performance of the secondary battery with the deviation of the ion concentration is calculated from a history of current when the secondary battery is charged and discharged,
When the integrated value obtained by integrating the evaluation values exceeding the target value exceeds the discharge threshold, it is determined that the ion concentration distribution is biased toward the discharge side,
When the integrated value exceeds the charging threshold, it is determined that the ion concentration distribution is biased toward the charging side,
The battery system according to claim 3.
前記コントローラは、充電および放電の一方を制限するときには、充電および放電の他方を制限しないことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の電池システム。   5. The battery system according to claim 1, wherein when the controller limits one of charging and discharging, the controller does not limit the other of charging and discharging. 前記劣化値は、初期状態にある前記二次電池の抵抗と、現在の前記二次電池の抵抗との比で表されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の電池システム。   The said deterioration value is represented by ratio of the resistance of the said secondary battery in an initial state, and the resistance of the said present secondary battery, The one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Battery system. 充放電に伴うイオン濃度の偏りに応じて抵抗が上昇する二次電池の充放電を制御する制御方法であって、
前記抵抗によって規定される劣化値が閾値よりも大きいとき、前記二次電池の充電および放電の一方を制限し、
制限後の前記劣化値の変化量が、制限前の前記劣化値の変化量よりも大きいとき、前記一方の制限を解除して、充電および放電の他方を制限する、
ことを特徴とする制御方法。
A control method for controlling charging / discharging of a secondary battery in which resistance increases in accordance with bias of ion concentration accompanying charging / discharging,
When the deterioration value defined by the resistance is larger than a threshold value, limiting one of charging and discharging of the secondary battery,
When the amount of change in the deterioration value after the restriction is larger than the amount of change in the deterioration value before the restriction, the one restriction is canceled and the other of the charging and discharging is restricted.
A control method characterized by that.
充電および放電の一方を制限した後の前記劣化値の変化量が、充電および放電の一方を制限する前の前記劣化値の変化量よりも小さいとき、前記一方の制限を継続することを特徴とする請求項7に記載の制御方法。   When the amount of change in the deterioration value after restricting one of charging and discharging is smaller than the amount of change in the deterioration value before restricting one of charging and discharging, the one restriction is continued. The control method according to claim 7. 前記二次電池に流れた電流の履歴に基づいて、前記イオン濃度の偏りを判別し、
前記劣化値が前記閾値よりも大きく、前記イオン濃度の分布が放電側に偏っているときには、前記二次電池の放電を制限し、
前記劣化値が前記閾値よりも大きく、前記イオン濃度の分布が充電側に偏っているときには、前記二次電池の充電を制限する、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の制御方法。
Based on the history of the current flowing through the secondary battery, determine the bias of the ion concentration,
When the deterioration value is larger than the threshold value and the ion concentration distribution is biased toward the discharge side, the discharge of the secondary battery is limited,
When the deterioration value is larger than the threshold value and the ion concentration distribution is biased toward the charging side, charging of the secondary battery is limited.
The control method according to claim 7 or 8, wherein
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016008873A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 トヨタ自動車株式会社 Battery management system
WO2016158354A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 株式会社Gsユアサ Deterioration detector for non-aqueous electrolyte power storage element, power storage device, deterioration detection system for non-aqueous electrolyte power storage element, and deterioration detection method for non-aqueous electrolyte power storage element
JP2017001498A (en) * 2015-06-09 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle
JP2017010727A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 Control apparatus for lithium ion secondary battery
JP2017054684A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power storage battery control device
JP2017103080A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Battery system for electric vehicle
JP2017123245A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 トヨタ自動車株式会社 Battery system of electric motor vehicle
KR101759627B1 (en) 2014-07-23 2017-07-20 도요타 지도샤(주) Vehicle
JP2019096143A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 トヨタ自動車株式会社 Column travel system
JPWO2020085097A1 (en) * 2018-10-26 2021-09-24 ビークルエナジージャパン株式会社 Battery control device
US11223056B2 (en) 2018-02-22 2022-01-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123435A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyota Motor Corp Device and method of controlling secondary battery
WO2010079595A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-15 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte type secondary battery system and vehicle
JP2010218877A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery, battery system and hybrid automobile
JP2010232080A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery, battery system using the same, vehicle using the same, and battery mounting equipment
JP2011151943A (en) * 2010-01-21 2011-08-04 Toyota Motor Corp Secondary battery system, and hybrid vehicle
JP2011257314A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Toyota Motor Corp Method for determining deterioration of secondary battery and control system for secondary battery
JP2013243869A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Toyota Motor Corp Device for controlling secondary battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123435A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyota Motor Corp Device and method of controlling secondary battery
WO2010079595A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-15 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte type secondary battery system and vehicle
JP2010218877A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery, battery system and hybrid automobile
JP2010232080A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery, battery system using the same, vehicle using the same, and battery mounting equipment
JP2011151943A (en) * 2010-01-21 2011-08-04 Toyota Motor Corp Secondary battery system, and hybrid vehicle
JP2011257314A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Toyota Motor Corp Method for determining deterioration of secondary battery and control system for secondary battery
JP2013243869A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Toyota Motor Corp Device for controlling secondary battery

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10663526B2 (en) 2014-06-24 2020-05-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery management terminal and battery management system
JP2016008873A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 トヨタ自動車株式会社 Battery management system
KR101759627B1 (en) 2014-07-23 2017-07-20 도요타 지도샤(주) Vehicle
CN107408741A (en) * 2015-03-27 2017-11-28 株式会社杰士汤浅国际 The degradation device of nonaqueous electrolyte charge storage element, electrical storage device, the degradation detection of the degradation system of nonaqueous electrolyte charge storage element and nonaqueous electrolyte charge storage element
WO2016158354A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 株式会社Gsユアサ Deterioration detector for non-aqueous electrolyte power storage element, power storage device, deterioration detection system for non-aqueous electrolyte power storage element, and deterioration detection method for non-aqueous electrolyte power storage element
US10634729B2 (en) 2015-03-27 2020-04-28 Gs Yuasa International Ltd. Deterioration detector for non-aqueous electrolyte power storage element, power storage device, deterioration detection system for non-aqueous electrolyte power storage element, and deterioration detection method for non-aqueous electrolyte power storage element
JPWO2016158354A1 (en) * 2015-03-27 2018-01-18 株式会社Gsユアサ Non-aqueous electrolyte storage element deterioration detector, power storage device, non-aqueous electrolyte storage element deterioration detection system, and non-aqueous electrolyte storage element deterioration detection method
JP2017001498A (en) * 2015-06-09 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle
JP2017010727A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 Control apparatus for lithium ion secondary battery
WO2017043239A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Storage battery control device
CN108028438A (en) * 2015-09-09 2018-05-11 日立汽车系统株式会社 Accumulator control device
JP2017054684A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power storage battery control device
US11226376B2 (en) 2015-09-09 2022-01-18 Vehicle Energy Japan Inc. Storage battery control device
US9849794B2 (en) 2015-12-01 2017-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system of electrically powered vehicle
JP2017103080A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Battery system for electric vehicle
JP2017123245A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 トヨタ自動車株式会社 Battery system of electric motor vehicle
US10052961B2 (en) 2016-01-06 2018-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system for electric vehicle for limiting battery deterioration
JP2019096143A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 トヨタ自動車株式会社 Column travel system
US11223056B2 (en) 2018-02-22 2022-01-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
JPWO2020085097A1 (en) * 2018-10-26 2021-09-24 ビークルエナジージャパン株式会社 Battery control device
JP7100151B2 (en) 2018-10-26 2022-07-12 ビークルエナジージャパン株式会社 Battery control device

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