JP2017188277A - Secondary battery state detector, and method for detection of secondary battery state - Google Patents

Secondary battery state detector, and method for detection of secondary battery state Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly detect the gelation of an electrolyte solution of a secondary battery.SOLUTION: A secondary battery state detector 1 for detecting a secondary battery state comprises: measurement means for measuring an impedance of a secondary battery 14 (including a discharge circuit 15, a voltage sensor 11 and a current sensor 12); and estimation means (a control part 10) for estimating, based on a value of the impedance measured by the measurement means, whether or not an electrolyte solution of the secondary battery is gelated.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法に関するものである。   The present invention relates to a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method.

特許文献1には、二次電池の開回路電圧の変化を検出することで、電解液の凍結を検出する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for detecting freezing of an electrolytic solution by detecting a change in an open circuit voltage of a secondary battery.

特開2006−155916号公報JP 2006-155916 A

ところで、二次電池が充電または放電された後には分極が発生し、この分極が解消するには一定の時間を要する。このような分極は、二次電池の開回路電圧にも影響を与えることから、分極が生じている場合には、二次電池の電解液が凍結しているか否かを正確に検出することができないという問題点がある。   By the way, polarization occurs after the secondary battery is charged or discharged, and it takes a certain time to eliminate this polarization. Since such polarization also affects the open circuit voltage of the secondary battery, it is possible to accurately detect whether or not the electrolyte of the secondary battery is frozen when polarization occurs. There is a problem that it is not possible.

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above situation, and provides a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method capable of accurately detecting freezing of the electrolyte of the secondary battery. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、本発明は、二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、前記二次電池のインピーダンスを測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された前記インピーダンスの値に基づいて、前記二次電池の電解液が凍結しているか否かを推定する推定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することが可能になる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a secondary battery state detection device that detects a state of a secondary battery, a measurement unit that measures impedance of the secondary battery, and the impedance that is measured by the measurement unit. And estimating means for estimating whether or not the electrolyte solution of the secondary battery is frozen based on the value of.
According to such a configuration, it becomes possible to accurately detect freezing of the electrolyte solution of the secondary battery.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度の低下に対する前記インピーダンスの増加の割合が、前記電解液が凍結していない場合に比較して相対的に大きくなった場合に、前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な判断方法によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, the present invention provides the estimation means when the ratio of the increase in impedance to the decrease in the temperature of the electrolyte is relatively large compared to the case where the electrolyte is not frozen. It is estimated that the electrolytic solution is frozen or freezing has started.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by a simple determination method.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2との差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2−Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimation means includes a difference value between the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1) ( When Z2-Z1) is larger than a predetermined threshold Th ((Z2-Z1)> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2の比(Z2/Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2/Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimating means is a ratio of the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1) (Z2 / When Z1) is larger than a predetermined threshold Th ((Z2 / Z1)> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2とによって求めた値((Z2−Z1)/(T2−T1))が所定の閾値Thよりも小さい(((Z2−Z1)/(T2−T1))<Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, in the present invention, the estimation means is a value obtained by the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1). When ((Z2-Z1) / (T2-T1)) is smaller than the predetermined threshold Th (((Z2-Z1) / (T2-T1)) <Th), the electrolyte is frozen or frozen Is estimated to have started.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2と、前記電解液の温度がT3(<T2)である場合の前記インピーダンスZ3と、前記電解液の温度がT4(<T3)である場合の前記インピーダンスZ4と、に基づいて求めた値((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))が所定の閾値Thよりも小さい(((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))<Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimating means includes the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1, the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1), and the electrolytic solution. The value obtained based on the impedance Z3 when the temperature of T3 (<T2) and the impedance Z4 when the temperature of the electrolyte is T4 (<T3) ((Z4-Z3) / ((T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1)) is smaller than a predetermined threshold Th (((Z4-Z3) / (T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1)) )) <Th), it is estimated that the electrolyte solution is frozen or has started to freeze.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2と、前記電解液の温度がT3(<T2)である場合の前記インピーダンスZ3と、前記電解液の温度がT4(<T3)である場合の前記インピーダンスZ4と、に基づいて求めた値((Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1))の絶対値が所定の閾値Thよりも大きい(|(Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1)|>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimating means includes the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1, the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1), and the electrolytic solution. The value obtained based on the impedance Z3 when the temperature of T3 (<T2) and the impedance Z4 when the temperature of the electrolyte is T4 (<T3) ((Z4-Z3) / The absolute value of (T4-T3) / (Z2-Z1) / (T2-T1)) is greater than a predetermined threshold Th (| (Z4-Z3) / (T4-T3) / (Z2-Z1) / ( When T2-T1) |> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記二次電池の電解液が凍結していない所定の過去の時点における前記インピーダンスをZ1とし、前記インピーダンス測定手段によって測定した現時点における前記インピーダンスをZ2としたときにこれらによって求めた差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2−Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimating means sets the impedance at a predetermined past time when the electrolyte of the secondary battery is not frozen as Z1, and sets the current impedance measured by the impedance measuring means as Z2. Sometimes, when the difference value (Z2−Z1) obtained by these is larger than a predetermined threshold Th ((Z2−Z1)> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or freezing has started. Features.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、前記二次電池の電解液が凍結していない所定の過去の時点における前記インピーダンスをZ1とし、前記インピーダンス測定手段によって測定した現時点における前記インピーダンスをZ2としたときのこれらの比(Z2/Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2/Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
Further, according to the present invention, the estimating means sets the impedance at a predetermined past time when the electrolyte of the secondary battery is not frozen as Z1, and sets the current impedance measured by the impedance measuring means as Z2. When these ratios (Z2 / Z1) are larger than a predetermined threshold Th ((Z2 / Z1)> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or freezing has started. .
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段は、所定の測定時刻t1における前記インピーダンスをZ1とするとともに前記二次電池の開回路電圧をV1とし、所定の測定時刻t2(>t1)における前記インピーダンスをZ2とするとともに前記二次電池の開回路電圧をV2としたときに、これらによって求めた値((Z2−Z1)/(V2−V1))が0よりも大きい(((Z2−Z1)/(V2−V1))>0)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な計算によって、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することができる。
In the present invention, the estimating means sets the impedance at a predetermined measurement time t1 to Z1, sets the open circuit voltage of the secondary battery to V1, and sets the impedance at a predetermined measurement time t2 (> t1) to Z2. When the open circuit voltage of the secondary battery is V2, the value ((Z2-Z1) / (V2-V1)) obtained by these is greater than 0 (((Z2-Z1) / ( In the case of V2-V1))> 0), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or freezing has started.
According to such a configuration, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery can be accurately detected by simple calculation.

また、本発明は、前記推定手段によって前記二次電池の前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定した場合には、凍結が始まっていることを外部に提示する提示手段を有することを特徴とする。
このような構成によれば、ユーザに対して、二次電池の電解液の凍結を通知することができる。
In addition, the present invention has a presentation means for presenting to the outside that the freezing has started when the estimating means estimates that the electrolyte of the secondary battery is frozen or has started freezing. It is characterized by that.
According to such a configuration, it is possible to notify the user that the electrolyte solution of the secondary battery is frozen.

また、本発明は、二次電池の状態を検出する二次電池状態検出方法において、前記二次電池のインピーダンスを測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された前記インピーダンスの値に基づいて、前記二次電池の電解液が凍結しているか否かを推定する推定ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することが可能になる。
Further, the present invention provides a secondary battery state detection method for detecting a state of a secondary battery, based on a measurement step of measuring the impedance of the secondary battery, and a value of the impedance measured in the measurement step, An estimation step of estimating whether or not the electrolyte of the secondary battery is frozen.
According to such a method, it becomes possible to accurately detect the freezing of the electrolyte solution of the secondary battery.

本発明によれば、二次電池の電解液の凍結を正確に検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池劣化推定方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the secondary battery state detection apparatus and secondary battery deterioration estimation method which can detect correctly the freezing of the electrolyte solution of a secondary battery.

本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the secondary battery state detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structural example of the control part of FIG. 図1に示す実施形態の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of embodiment shown in FIG. 他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment. 他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment. 他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment. 他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment. 他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)本発明の実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池状態検出装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、二次電池14の充電状態を制御する。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、二次電池14の状態を検出するとともに、オルタネータ16の発電電圧を制御することで二次電池14の充電状態を制御する。電圧センサ11は、二次電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、二次電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、二次電池14の電解液または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部10によって半導体スイッチがオン/オフ制御されることにより二次電池14を間欠的に放電させる。
(A) Description of Configuration of Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a secondary battery state detection device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the secondary battery state detection device 1 includes a control unit 10, a voltage sensor 11, a current sensor 12, a temperature sensor 13, and a discharge circuit 15 as main components, and indicates the charge state of the secondary battery 14. Control. Here, the control unit 10 refers to the outputs from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13, detects the state of the secondary battery 14, and controls the power generation voltage of the alternator 16 to control the power generation voltage. The charging state of the secondary battery 14 is controlled. The voltage sensor 11 detects the terminal voltage of the secondary battery 14 and notifies the control unit 10 of it. The current sensor 12 detects the current flowing through the secondary battery 14 and notifies the control unit 10 of the current. The temperature sensor 13 detects the electrolyte solution of the secondary battery 14 or the ambient environmental temperature and notifies the control unit 10 of it. The discharge circuit 15 is configured by, for example, a semiconductor switch and a resistance element connected in series, and the secondary battery 14 is intermittently discharged when the control unit 10 performs on / off control of the semiconductor switch.

二次電池14は、電解液を有する二次電池、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、または、ニッケル水素電池等によって構成され、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷19に電力を供給する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池14を充電する。オルタネータ16は、制御部10によって制御され、発電電圧を調整することが可能とされている。   The secondary battery 14 is constituted by a secondary battery having an electrolytic solution, for example, a lead storage battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery. The secondary battery 14 is charged by the alternator 16 and drives the starter motor 18 to start the engine. At the same time, power is supplied to the load 19. The alternator 16 is driven by the engine 17 to generate AC power, convert it into DC power by a rectifier circuit, and charge the secondary battery 14. The alternator 16 is controlled by the control unit 10 and can adjust the generated voltage.

エンジン17は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池14からの電力によって動作する。   The engine 17 is constituted by, for example, a reciprocating engine such as a gasoline engine and a diesel engine, a rotary engine, or the like, and is started by a starter motor 18 to drive driving wheels through a transmission to provide propulsive force to the vehicle. To generate electric power. The starter motor 18 is constituted by, for example, a DC motor, generates a rotational force by the electric power supplied from the secondary battery 14, and starts the engine 17. The load 19 is constituted by, for example, an electric steering motor, a defogger, a seat heater, an ignition coil, a car audio, a car navigation, and the like, and operates with electric power from the secondary battery 14.

図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、I/F(Interface)10eを有している。ここで、CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。ROM10bは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10baを実行する際に生成されるデータや、後述する数式またはテーブル等のパラメータ10caを格納する。通信部10dは、上位の装置であるECU(Electronic Control Unit)等との間で通信を行い、検出した情報または制御情報を上位装置に通知する。I/F10eは、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路15、オルタネータ16、および、スタータモータ18等に駆動電流を供給してこれらを制御する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the control unit 10 illustrated in FIG. 1. As shown in this figure, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 10a, a ROM (Read Only Memory) 10b, a RAM (Random Access Memory) 10c, a communication unit 10d, and an I / F (Interface) 10e. ing. Here, the CPU 10a controls each unit based on the program 10ba stored in the ROM 10b. The ROM 10b is configured by a semiconductor memory or the like, and stores a program 10ba or the like. The RAM 10c is configured by a semiconductor memory or the like, and stores data generated when the program 10ba is executed, and parameters 10ca such as mathematical formulas or tables described later. The communication unit 10d communicates with an upper device such as an ECU (Electronic Control Unit) and notifies the detected information or control information to the upper device. The I / F 10e converts the signals supplied from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 into digital signals and takes them in, and supplies drive current to the discharge circuit 15, the alternator 16, the starter motor 18, and the like. Supply them to control them.

(B)本発明の実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態の動作原理について説明した後、詳細な動作について説明する。
(B) Description of Operation of the Embodiment of the Present Invention Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. In the following, after describing the operation principle of the embodiment of the present invention, the detailed operation will be described.

まず、実施形態の動作原理について説明する。図3は、二次電池14が鉛蓄電池である場合の電解液の温度と、二次電池14のインピーダンスとの関係を示す図である。なお、図3において、横軸は二次電池14の電解液の規格化した温度を示し、縦軸は二次電池14の規格化したインピーダンスを示している。図3では、二次電池14の電解液の温度が低下すると徐々にインピーダンスが上昇し、電解液が凍結を開始すると、破線の丸で示す領域のように、インピーダンスが急激に上昇を開始する。そこで、本実施形態では、電解液の温度の低下に対するインピーダンスの増加の割合が、電解液が凍結していない場合に比較して相対的に大きくなる場合(破線の丸で示す場合)には、電解液の凍結が始まったと推定する。   First, the operation principle of the embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the temperature of the electrolytic solution and the impedance of the secondary battery 14 when the secondary battery 14 is a lead storage battery. In FIG. 3, the horizontal axis represents the normalized temperature of the electrolyte solution of the secondary battery 14, and the vertical axis represents the normalized impedance of the secondary battery 14. In FIG. 3, when the temperature of the electrolytic solution of the secondary battery 14 decreases, the impedance gradually increases, and when the electrolytic solution starts freezing, the impedance starts to increase rapidly as shown by the dotted circle. Therefore, in the present embodiment, when the rate of increase in impedance with respect to the decrease in the temperature of the electrolytic solution is relatively large as compared with the case where the electrolytic solution is not frozen (indicated by a dotted circle), It is presumed that the electrolyte has started to freeze.

ここで、二次電池14のインピーダンスの実数成分である抵抗は、導電抵抗と液抵抗によって構成される。一般に、導体抵抗と液抵抗は、分極の影響を受けにくいことから、二次電池14のインピーダンスを用いて電解液の凍結を推定する場合には、分極の有無に拘わらず、凍結を正確に判定することができる。   Here, the resistance which is a real component of the impedance of the secondary battery 14 is configured by a conductive resistance and a liquid resistance. In general, since the conductor resistance and the liquid resistance are not easily affected by the polarization, when the freezing of the electrolytic solution is estimated using the impedance of the secondary battery 14, the freezing is accurately determined regardless of the presence or absence of the polarization. can do.

つぎに、本発明の実施形態の詳細な動作について説明する。本発明の実施形態では、CPU10aは、二次電池14の想定される凍結温度(例えば、−30℃)に対して、所定のマージンΔT(例えば、10℃)を加算して得られる値を、電解液の凍結監視処理を開始する温度Tfに設定する。いまの例では、Tf=−20℃(=−30+10℃)を得る。   Next, the detailed operation of the embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of the present invention, the CPU 10a calculates a value obtained by adding a predetermined margin ΔT (for example, 10 ° C.) to the assumed freezing temperature (for example, −30 ° C.) of the secondary battery 14, The temperature is set to a temperature Tf at which the electrolytic solution freezing monitoring process is started. In the present example, Tf = −20 ° C. (= −30 + 10 ° C.) is obtained.

つぎに、CPU10aは、図4に示すように、二次電池14の電解液(または環境)の温度が、標準温度としてのT1(例えば、25℃)である場合に、インピーダンスZ1を測定する。なお、インピーダンスの測定方法としては、例えば、特開2009−002957に開示される方法を用いることができる。より詳細には、例えば、実験等によって求めた所定の条件を満たした定電流瞬時放電サイクルを行う分極履歴消去を行って分極履歴を消去した後に、開回路電圧を測定してVoとする。そして、その後に、放電回路15による電流Iによる定電流瞬時放電を実行し、その時の最小電圧Vmを測定する。そして、以下の式(1)によりインピーダンスZ1を算出する。   Next, as shown in FIG. 4, the CPU 10a measures the impedance Z1 when the temperature of the electrolyte (or environment) of the secondary battery 14 is T1 (for example, 25 ° C.) as the standard temperature. As a method for measuring impedance, for example, a method disclosed in JP2009-002957A can be used. More specifically, for example, after erasing the polarization history by performing a constant current instantaneous discharge cycle satisfying a predetermined condition obtained by an experiment or the like to erase the polarization history, the open circuit voltage is measured and set to Vo. After that, constant current instantaneous discharge by the current I by the discharge circuit 15 is executed, and the minimum voltage Vm at that time is measured. Then, the impedance Z1 is calculated by the following equation (1).

Z1=(Vo−Vm)/I ・・・(1)   Z1 = (Vo−Vm) / I (1)

なお、インピーダンス値は温度により変動するため、二次電池14の電解液の温度を検出し、前述した式(1)によって算出したインピーダンス値を、例えば、標準温度におけるインピーダンス値に補正することが望ましい。このようにして温度による補正がされたインピーダンス値は、例えば、RAM10cにパラメータ10caとして格納される。   Since the impedance value varies depending on the temperature, it is desirable to detect the temperature of the electrolyte solution of the secondary battery 14 and correct the impedance value calculated by the above formula (1) to the impedance value at the standard temperature, for example. . The impedance value corrected by the temperature in this way is stored as the parameter 10ca in the RAM 10c, for example.

つぎに、車両が停車された後にエンジン17が停止されると、CPU10aは、温度センサ13の出力を参照して電解液の温度Tを検出し、温度Tが前述したTf以下(T≦Tf)になった場合には、電解液が凍結するおそれがあるとして、凍結監視処理を実行する。   Next, when the engine 17 is stopped after the vehicle is stopped, the CPU 10a detects the temperature T of the electrolytic solution with reference to the output of the temperature sensor 13, and the temperature T is equal to or lower than the above-described Tf (T ≦ Tf). In such a case, the freezing monitoring process is executed on the assumption that the electrolytic solution may freeze.

凍結監視処理では、CPU10aは、前述の場合と同様の処理によって、二次電池14のインピーダンスを所定の周期で検出し、検出結果をZ2とする。そして、そのときの温度T2も検出する。なお、インピーダンスを検出する処理の頻度は、例えば、電解液の温度がTfよりも十分に高い場合には長い間隔で実行し、電解液の温度がTfに近くなった場合には短い間隔で実行するようにしてもよい。   In the freeze monitoring process, the CPU 10a detects the impedance of the secondary battery 14 at a predetermined cycle by the same process as described above, and sets the detection result to Z2. And the temperature T2 at that time is also detected. The frequency of detecting the impedance is, for example, performed at a long interval when the temperature of the electrolytic solution is sufficiently higher than Tf, and at a short interval when the temperature of the electrolytic solution is close to Tf. You may make it do.

つぎに、CPU10aは、インピーダンスZ1,Z2の差分値である(Z2−Z1)を算出し、差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きいか否かを判定する。図4に示すように、破線の丸で示す凍結開始点よりも温度が低下すると、二次電池14のインピーダンスは急激に増加するので、電解液の凍結が始まると差分値(Z2−Z1)は、ある時点において、閾値Th(例えば、図4の例では0.4)よりも大きくなる。   Next, the CPU 10a calculates a difference value (Z2−Z1) between the impedances Z1 and Z2, and determines whether or not the difference value (Z2−Z1) is larger than a predetermined threshold Th. As shown in FIG. 4, when the temperature falls below the freezing start point indicated by the broken-line circle, the impedance of the secondary battery 14 increases rapidly. Therefore, when the electrolytic solution starts to freeze, the difference value (Z2−Z1) is At a certain time, the threshold value Th becomes larger than the threshold value Th (for example, 0.4 in the example of FIG. 4).

CPU10aは、差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きいと判定した場合には、電解液の凍結が始まったと判定し、例えば、通信部10dを介して、上位のECU(Electric Control Unit)に対して凍結開始を通知する。その結果、上位のECUは、例えば、視覚情報または聴覚情報によって、電解液の凍結開始を、例えば、ユーザに通知する。あるいは、通信部10dが、赤外線または電波等によって通信を行うことが可能な場合には、ユーザの手元の端末装置(例えば、リモートコントローラまたは携帯電話)に対して、電解液の凍結開始を示す視覚情報または聴覚情報を送信する。あるいは、二次電池14が凍結防止のヒータを有している場合には、上位のECUは、このヒータに通電することで、電解液が凍結することを防止する。また、電解液の成分である希硫酸の比重が大きい場合に凍結温度が低くなるので、例えば、エンジン17を始動して二次電池14を充電し、充電率を高くすることで比重を高くしたり、例えば、外部の充電器(商用電力による充電器)による充電を開始したりしてもよい。   If the CPU 10a determines that the difference value (Z2-Z1) is greater than the predetermined threshold Th, the CPU 10a determines that the electrolytic solution has started to freeze, and, for example, via the communication unit 10d, the upper ECU (Electric Control Unit) is notified of the start of freezing. As a result, the host ECU notifies the user, for example, of the start of freezing of the electrolytic solution by visual information or auditory information, for example. Alternatively, when the communication unit 10d can perform communication using infrared rays, radio waves, or the like, a visual indication indicating the start of freezing of the electrolyte with respect to a terminal device (for example, a remote controller or a mobile phone) at hand of the user. Send information or auditory information. Alternatively, when the secondary battery 14 has a freezing prevention heater, the host ECU prevents the electrolyte from freezing by energizing the heater. In addition, since the freezing temperature decreases when the specific gravity of dilute sulfuric acid, which is a component of the electrolytic solution, is large, for example, the engine 17 is started to charge the secondary battery 14, and the specific rate is increased by increasing the charging rate. Alternatively, for example, charging by an external charger (a charger using commercial power) may be started.

以上に説明したように、実施形態では、電解液が凍結する際にインピーダンスが増加することを利用して、電解液の凍結の開始を推定するようにした。これにより、開回路電圧に比較して、分極の影響を受けにくいとされるインピーダンスを用いることにより、分極が生じている場合でも、電解液の凍結を確実に検出することができる。なお、インピーダンスを測定する際に、高い周波数の電流によって測定することで、分極の影響をさらに受けにくくすることができる。   As described above, in the embodiment, the start of freezing of the electrolytic solution is estimated using the fact that the impedance increases when the electrolytic solution freezes. As a result, by using an impedance that is less likely to be affected by polarization compared to the open circuit voltage, it is possible to reliably detect the freezing of the electrolyte even when polarization occurs. Note that when measuring the impedance, it is possible to further reduce the influence of polarization by measuring with a high-frequency current.

つぎに、図5を参照して、実施形態において実行される処理について説明する。図5に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。   Next, processing executed in the embodiment will be described with reference to FIG. When the flowchart shown in FIG. 5 is started, the following steps are executed.

ステップS10では、CPU10aは、二次電池14の想定される凍結温度(例えば、−30℃)に対して、所定のマージンΔT(例えば、10℃)を加算して、電解液の凍結監視処理を開始する温度Tfを算出する。なお、凍結温度は、二次電池14の電解液の濃度によって異なる。電解液の濃度は、例えば、電解液の液量、充電率、および、劣化の状態に応じて異なる。ここで、電解液の液量が減少している場合には、充電率等が一定であれば濃度が高くなり、結果として凍結温度が低下する。一方、充電率が低い場合または劣化が進んだ場合には、電解液の濃度が低下することから、そのような場合には凍結温度が上昇する。そこで、充電率および劣化度に応じて、想定される凍結温度を適宜設定するようにしてもよい。具体的には、充電率が低い場合や劣化が進んだ場合には想定される凍結温度を高く設定するようにしてもよい。   In step S10, the CPU 10a adds a predetermined margin ΔT (for example, 10 ° C.) to the assumed freezing temperature (for example, −30 ° C.) of the secondary battery 14, and performs the electrolyte freezing monitoring process. The starting temperature Tf is calculated. The freezing temperature varies depending on the concentration of the electrolytic solution of the secondary battery 14. The concentration of the electrolytic solution varies depending on, for example, the amount of the electrolytic solution, the charging rate, and the state of deterioration. Here, when the amount of the electrolytic solution is decreasing, the concentration increases if the charging rate or the like is constant, and as a result, the freezing temperature decreases. On the other hand, when the charging rate is low or the deterioration progresses, the concentration of the electrolytic solution decreases, and in such a case, the freezing temperature increases. Therefore, an assumed freezing temperature may be appropriately set according to the charging rate and the degree of deterioration. Specifically, the assumed freezing temperature may be set high when the charging rate is low or when the deterioration progresses.

ステップS11では、CPU10aは、所定の時点における二次電池14のインピーダンスZ1を検出する。より詳細には、CPU10aは、例えば、電解液が標準温度(例えば、25℃)になった場合において、電流瞬時放電サイクルを行う分極履歴消去を行って分極履歴を消去した後に、開回路電圧を測定してVoとする。そして、その後に、放電回路15による電流Iによる定電流瞬時放電を実行し、その時の最小電圧Vmを測定する。そして、前述した式(1)によりインピーダンスZ1を求める。   In step S11, the CPU 10a detects the impedance Z1 of the secondary battery 14 at a predetermined time. More specifically, for example, when the electrolyte reaches a standard temperature (for example, 25 ° C.), the CPU 10a performs the polarization history erasure by performing an instantaneous current discharge cycle, erases the polarization history, and then sets the open circuit voltage. Measured to be Vo. After that, constant current instantaneous discharge by the current I by the discharge circuit 15 is executed, and the minimum voltage Vm at that time is measured. And impedance Z1 is calculated | required by Formula (1) mentioned above.

ステップS12では、CPU10aは、電解液の温度Tを検出する。より詳細には、CPU10aは、温度センサ13の出力を参照して、電解液の温度Tを検出する。   In step S12, the CPU 10a detects the temperature T of the electrolytic solution. More specifically, the CPU 10a refers to the output of the temperature sensor 13 and detects the temperature T of the electrolytic solution.

ステップS13では、CPU10aは、ステップS12で検出した電解液の温度TがステップS10で設定した、凍結監視処理を開始する温度Tfよりも大きいか否かを判定し、T>Tfを満たす場合(ステップS13:Y)にはステップS11に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合(ステップS13:N)にはステップS14に進む。例えば、電解液の温度TがTf以下になった場合には、Nと判定されてステップS14に進む。   In step S13, the CPU 10a determines whether or not the temperature T of the electrolytic solution detected in step S12 is higher than the temperature Tf set in step S10 to start the freeze monitoring process, and if T> Tf is satisfied (step S13). In step S13: Y), the process returns to step S11 to repeat the same process as described above. In other cases (step S13: N), the process proceeds to step S14. For example, when the temperature T of the electrolytic solution is equal to or lower than Tf, it is determined as N and the process proceeds to step S14.

ステップS14では、CPU10aは、その時点(現在)における、二次電池14のインピーダンスZ2を検出する。より詳細には、CPU10aは、前述したステップS11と同様の処理によって、二次電池14のインピーダンスZ2を検出する。   In step S14, the CPU 10a detects the impedance Z2 of the secondary battery 14 at that time (current). More specifically, the CPU 10a detects the impedance Z2 of the secondary battery 14 by the same process as in step S11 described above.

ステップS15では、CPU10aは、ステップS14で求めたその時点におけるインピーダンスZ2と、ステップS11で求めた所定の時点におけるインピーダンスZ1の差分値(Z2−Z1)を算出し、差分値が閾値Thよりも大きい((Z2−Z1)>Th)か否かを判定し、大きいと判定した場合(ステップS15:Y)にはステップS16に進み、それ以外の場合(ステップS15:N)にはステップS11に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。   In step S15, the CPU 10a calculates a difference value (Z2-Z1) between the impedance Z2 obtained at step S14 and the impedance Z1 obtained at step S11 at the predetermined time, and the difference value is larger than the threshold Th. It is determined whether ((Z2-Z1)> Th). If it is determined that it is large (step S15: Y), the process proceeds to step S16. Otherwise (step S15: N), the process returns to step S11. Repeat the same process as described above.

ステップS16では、CPU10aは、凍結検出信号を出力する。より詳細には、CPU10aは、通信部10dを介して、図示しない上位の装置に、凍結検出信号を出力する。これにより、上位の装置は、ユーザに対して凍結を検出したことを提示したり、あるいは、凍結の進行を妨げるために、エンジン17を始動して充電率を上昇させたり、二次電池14を暖めるためのヒータに通電させたりすることができる。   In step S16, the CPU 10a outputs a freeze detection signal. More specifically, the CPU 10a outputs a freeze detection signal to a host device (not shown) via the communication unit 10d. As a result, the host device notifies the user that freezing has been detected, or in order to prevent the freezing from progressing, the engine 17 is started to increase the charging rate, or the secondary battery 14 is The heater for warming can be energized.

以上の処理によれば、二次電池14の電解液の凍結を、例えば、分極の状態に拘わらず、正確に検出することができる。また、凍結を検出した場合には、ユーザに通知したり、エンジン17を始動等したりすることにより、凍結の進行を妨げることができる。   According to the above processing, freezing of the electrolyte solution of the secondary battery 14 can be accurately detected regardless of the polarization state, for example. When freezing is detected, the progress of freezing can be prevented by notifying the user or starting the engine 17.

(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図5のステップS11で求めたインピーダンスZ1と、ステップS14で求めたインピーダンスZ2の差分値(Z2−Z1)と、閾値Thとの比較によって凍結の有無を推定するようにしたが、これ以外にも、例えば、インピーダンスZ1,Z2の比(Z2/Z1)と、閾値Thの比較に基づいて、凍結の有無を推定するようにしてもよい。すなわち、図4に示すように、凍結が始まっていない場合には、インピーダンスZ1,Z2は略同じ値であるのでZ2/Z1≒1であるが、凍結が始まるとZ2>Z1となるので、Z2/Z1は1よりも大きい値となる。そこで、Z2/Z1が1よりも大きい所定の閾値Th以上になった場合に凍結が始まったと判定するようにしてもよい。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, the presence / absence of freezing is estimated by comparing the difference value (Z2−Z1) between the impedance Z1 obtained in step S11 of FIG. 5 and the impedance Z2 obtained in step S14 and the threshold Th. However, in addition to this, for example, the presence or absence of freezing may be estimated based on a comparison between the ratio of impedances Z1 and Z2 (Z2 / Z1) and the threshold Th. That is, as shown in FIG. 4, when the freezing has not started, the impedances Z1 and Z2 have substantially the same value, and thus Z2 / Z1≈1, but when the freezing starts, Z2> Z1, so Z2 / Z1 is a value greater than 1. Therefore, it may be determined that freezing has started when Z2 / Z1 is equal to or greater than a predetermined threshold Th greater than 1.

また、図5に示す、ステップS11で検出したインピーダンスZ1およびその時点の電解液の温度T1と、ステップS14で検出したインピーダンスZ2およびその時点の電解液の温度T2とに基づいて、図4に示す曲線の傾き((Z2−Z1)/(T2−T1))を算出し、この傾きに基づいて凍結の有無を判断するようにしてもよい。図6は、二次電池14の電解液の温度と、((Z2−Z1)/(T2−T1))の値との関係を示す図である。なお、図6の横軸は二次電池14の電解液の規格化された温度を示し、縦軸は((Z2−Z1)/(T2−T1))の値を示している。この図6に示すように、電解液が凍結していない場合には傾きは0に近い値である。電解液が凍結を開始すると、破線の丸で示すように、最初は値がマイナスに振れた後に、プラスマイナスに大きく変動する。そこで、((Z2−Z1)/(T2−T1))の値を所定の閾値Thと比較し、((Z2−Z1)/(T2−T1))<Thとなった場合には凍結が始まったと推定するようにしてもよい。   Further, based on the impedance Z1 detected in step S11 and the electrolyte temperature T1 at that time, and the impedance Z2 detected in step S14 and the electrolyte temperature T2 at that time shown in FIG. The slope of the curve ((Z2-Z1) / (T2-T1)) may be calculated, and the presence or absence of freezing may be determined based on this slope. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the temperature of the electrolyte solution of the secondary battery 14 and the value of ((Z2-Z1) / (T2-T1)). In addition, the horizontal axis of FIG. 6 shows the normalized temperature of the electrolyte solution of the secondary battery 14, and the vertical axis shows the value of ((Z2-Z1) / (T2-T1)). As shown in FIG. 6, when the electrolytic solution is not frozen, the slope is close to zero. When the electrolytic solution starts to freeze, as indicated by a broken-line circle, the value first fluctuates to a minus value and then greatly fluctuates to a plus or minus value. Therefore, the value of ((Z2-Z1) / (T2-T1)) is compared with a predetermined threshold Th, and when ((Z2-Z1) / (T2-T1)) <Th, freezing starts. You may make it estimate that it was.

また、図7に示すように、時間t1,t2(t1<t2)においてインピーダンスZ1,Z2および温度T1,T2を求めるとともに、時間t3,t4(t3<t4)においてインピーダンスZ3,Z4および温度T3,T4を求め、これらに基づいて((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))の値を計算し、所定の閾値Thに対して、((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))<Thである場合には凍結が始まっていると推定するようにしてもよい。より詳細には、図7では、凍結が始まる時間における((Z4−Z3)/(T4−T3))の値は、それ以前の((Z2−Z1)/(T2−T1))の値に比較すると、値が小さいので、これらの差分値はマイナスの値となることから、差分値と閾値Thを比較することで、凍結の有無を判定することができる。なお、図7の横軸は規格化された時間を示し、縦軸は((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))の値を示している。   Further, as shown in FIG. 7, impedances Z1, Z2 and temperatures T1, T2 are obtained at times t1, t2 (t1 <t2), and impedances Z3, Z4 and temperatures T3, T3 are obtained at times t3, t4 (t3 <t4). T4 is obtained, and based on these values, a value of ((Z4-Z3) / (T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1)) is calculated, and ((Z4 When -Z3) / (T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1)) <Th, it may be estimated that freezing has started. More specifically, in FIG. 7, the value of ((Z4-Z3) / (T4-T3)) at the time when freezing starts is changed to the previous value of ((Z2-Z1) / (T2-T1)). In comparison, since the values are small, these difference values become negative values. Therefore, the presence or absence of freezing can be determined by comparing the difference value with the threshold value Th. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the normalized time, and the vertical axis indicates the value of ((Z4-Z3) / (T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1)). .

また、図8に示すように、時間t1,t2(t1<t2)においてインピーダンスZ1,Z2および温度T1,T2を求めるとともに、時間t3,t4(t3<t4)においてインピーダンスZ3,Z4および温度T3,T4を求め、これらに基づいて((Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1))の値を計算し、所定の閾値Thに対して、((Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1))>Thである場合には凍結が始まっていると推定するようにしてもよい。より詳細には、図8では、凍結が始まる時間における((Z4−Z3)/(T4−T3))は、それ以前の((Z2−Z1)/(T2−T1))に比較すると、絶対値が大きいので、絶対値と閾値Thとを比較することで、凍結の有無を推定することができる。なお、図8の横軸は規格化された時間を示し、縦軸は((Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1))の値を示している。   Further, as shown in FIG. 8, impedances Z1, Z2 and temperatures T1, T2 are obtained at times t1, t2 (t1 <t2), and impedances Z3, Z4 and temperatures T3, T3 are obtained at times t3, t4 (t3 <t4). T4 is obtained, and based on these values, a value of ((Z4-Z3) / (T4-T3) / (Z2-Z1) / (T2-T1)) is calculated, and ((Z4 When -Z3) / (T4-T3) / (Z2-Z1) / (T2-T1))> Th, it may be estimated that freezing has started. More specifically, in FIG. 8, ((Z4-Z3) / (T4-T3)) at the time when freezing starts is absolute compared to the previous ((Z2-Z1) / (T2-T1)). Since the value is large, the presence or absence of freezing can be estimated by comparing the absolute value with the threshold Th. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the normalized time, and the vertical axis indicates the value of ((Z4-Z3) / (T4-T3) / (Z2-Z1) / (T2-T1)). .

また、図9に示すように、所定の時間t1(例えば、新品の二次電池14の搭載時)におけるインピーダンスZ1を基準とした場合に、時間t2(>t1)におけるインピーダンスZ2とすると、これらの差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きい場合には、凍結が始まったと推定するようにしてもよい。もちろん、差分値でなく、比(Z2/Z1)と、所定の閾値Thとを用いて、(Z2/Z1)>Thの場合には凍結が始まったと判定するようにしてもよい。なお、図9の横軸は規格化された時間を示し、縦軸は(Z2−Z1)の値を示している。   As shown in FIG. 9, when the impedance Z1 at a predetermined time t1 (for example, when a new secondary battery 14 is mounted) is used as a reference, the impedance Z2 at the time t2 (> t1) When the difference value (Z2−Z1) is larger than the predetermined threshold Th, it may be estimated that freezing has started. Of course, instead of the difference value, the ratio (Z2 / Z1) and the predetermined threshold Th may be used to determine that freezing has started when (Z2 / Z1)> Th. In addition, the horizontal axis of FIG. 9 has shown the normalized time, and the vertical axis | shaft has shown the value of (Z2-Z1).

また、図10に示すように、ある時間t1におけるインピーダンスZ1および開回路電圧V1を求めるとともに、時間t2(>t1)におけるインピーダンスZ2および開回路電圧V2を求め、これらの値に基づいて((Z2−Z1)/(V2−V1))を求め、この値が所定の閾値Th(例えば、Th=0)よりも大きい場合には、凍結が始まったと判定するようにしてもよい。なお、図10の横軸は規格化された時間を示し、縦軸は((Z2−Z1)/(V2−V1))の値を示している。   Also, as shown in FIG. 10, the impedance Z1 and the open circuit voltage V1 at a certain time t1 are obtained, and the impedance Z2 and the open circuit voltage V2 at a time t2 (> t1) are obtained, and based on these values ((Z2 -Z1) / (V2-V1)) is obtained, and when this value is larger than a predetermined threshold Th (for example, Th = 0), it may be determined that freezing has started. In addition, the horizontal axis of FIG. 10 shows the normalized time, and the vertical axis shows the value of ((Z2-Z1) / (V2-V1)).

また、以上の実施形態では、インピーダンスの実数成分に注目して説明を行ったが、虚数成分を参照して、凍結の判定を行うようにしてもよい。例えば、並列接続された抵抗素子およびキャパシタ素子に対して、抵抗素子が直列接続されて構成される等価回路を、二次電池14の等価回路とし、この等価回路を、例えば、学習処理やフィッティング処理によって、構成要素である各素子値を求める。そして、求めた素子値の変化に基づいて、凍結の有無を判断するようにしてもよい。   In the above embodiment, the description has been made by paying attention to the real number component of the impedance. However, the determination of freezing may be performed with reference to the imaginary number component. For example, an equivalent circuit configured by connecting resistance elements in series to a resistance element and a capacitor element connected in parallel is an equivalent circuit of the secondary battery 14, and the equivalent circuit is used as, for example, a learning process or a fitting process. Thus, each element value which is a constituent element is obtained. Then, the presence or absence of freezing may be determined based on the obtained change in the element value.

1 二次電池状態検出装置
10 制御部(推定手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e I/F
11 電圧センサ(測定手段の一部)
12 電流センサ(測定手段の一部)
13 温度センサ(測定手段の一部)
14 二次電池
15 放電回路(測定手段の一部)
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery state detection apparatus 10 Control part (estimation means)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d Communication unit 10e I / F
11 Voltage sensor (part of measuring means)
12 Current sensor (part of measuring means)
13 Temperature sensor (part of measuring means)
14 Secondary battery 15 Discharge circuit (part of measuring means)
16 Alternator 17 Engine 18 Starter motor 19 Load

Claims (12)

二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、
前記二次電池のインピーダンスを測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された前記インピーダンスの値に基づいて、前記二次電池の電解液が凍結しているか否かを推定する推定手段と、
を有することを特徴とする二次電池状態検出装置。
In the secondary battery state detection device for detecting the state of the secondary battery,
Measuring means for measuring the impedance of the secondary battery;
Estimating means for estimating whether or not the electrolyte of the secondary battery is frozen based on the impedance value measured by the measuring means;
A secondary battery state detection device comprising:
前記推定手段は、前記電解液の温度の低下に対する前記インピーダンスの増加の割合が、前記電解液が凍結していない場合に比較して相対的に大きくなった場合に、前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項1に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means determines that the electrolyte solution is frozen when the rate of increase in the impedance with respect to a decrease in the temperature of the electrolyte solution is relatively large compared to the case where the electrolyte solution is not frozen. The secondary battery state detection device according to claim 1, wherein it is estimated that the battery is frozen or has started to freeze. 前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2との差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2−Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means has a predetermined difference value (Z2−Z1) between the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1). 3. The secondary battery state detection device according to claim 2, wherein the electrolyte solution is estimated to be frozen or freezing started when the threshold value Th is greater than (Th 2)> Th. . 前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2の比(Z2/Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2/Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means is configured such that a ratio (Z2 / Z1) of the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1) is a predetermined threshold value. 3. The secondary battery state detection device according to claim 2, wherein when it is larger than Th ((Z 2 / Z 1)> Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or freezing has started. 前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2とによって求めた値((Z2−Z1)/(T2−T1))が所定の閾値Thよりも小さい(((Z2−Z1)/(T2−T1))<Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means obtains a value ((Z2−Z1)) obtained from the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1 and the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1). / (T2-T1)) is smaller than a predetermined threshold Th (((Z2-Z1) / (T2-T1)) <Th), it is estimated that the electrolyte is frozen or has started to freeze. The secondary battery state detection device according to claim 2. 前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2と、前記電解液の温度がT3(<T2)である場合の前記インピーダンスZ3と、前記電解液の温度がT4(<T3)である場合の前記インピーダンスZ4と、に基づいて求めた値((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))が所定の閾値Thよりも小さい(((Z4−Z3)/(T4−T3)−(Z2−Z1)/(T2−T1))<Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means includes the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1, the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1), and the temperature of the electrolytic solution is T3 (< T2) and the impedance Z4 when the temperature of the electrolyte is T4 (<T3) ((Z4-Z3) / (T4-T3) − When (Z2-Z1) / (T2-T1)) is smaller than a predetermined threshold Th (((Z4-Z3) / (T4-T3)-(Z2-Z1) / (T2-T1))) <Th) The secondary battery state detection device according to claim 2, wherein it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze. 前記推定手段は、前記電解液の温度がT1である場合の前記インピーダンスZ1と、前記電解液の温度がT2(<T1)である場合の前記インピーダンスZ2と、前記電解液の温度がT3(<T2)である場合の前記インピーダンスZ3と、前記電解液の温度がT4(<T3)である場合の前記インピーダンスZ4と、に基づいて求めた値((Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1))の絶対値が所定の閾値Thよりも大きい(|(Z4−Z3)/(T4−T3)/(Z2−Z1)/(T2−T1)|>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means includes the impedance Z1 when the temperature of the electrolytic solution is T1, the impedance Z2 when the temperature of the electrolytic solution is T2 (<T1), and the temperature of the electrolytic solution is T3 (< T2) and the impedance Z4 when the electrolyte temperature is T4 (<T3) and the value ((Z4-Z3) / (T4-T3) / The absolute value of (Z2-Z1) / (T2-T1)) is greater than a predetermined threshold Th (| (Z4-Z3) / (T4-T3) / (Z2-Z1) / (T2-T1) |> 3. The secondary battery state detection device according to claim 2, wherein in the case of Th), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze. 前記推定手段は、前記二次電池の電解液が凍結していない所定の過去の時点における前記インピーダンスをZ1とし、前記インピーダンス測定手段によって測定した現時点における前記インピーダンスをZ2としたときにこれらによって求めた差分値(Z2−Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2−Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means is obtained by setting the impedance at a predetermined past time when the electrolyte of the secondary battery is not frozen as Z1 and the current impedance measured by the impedance measurement means as Z2. The difference value (Z2-Z1) is larger than a predetermined threshold value Th ((Z2-Z1)> Th), and it is estimated that the electrolyte solution is frozen or has started to freeze. The secondary battery state detection apparatus as described in. 前記推定手段は、前記二次電池の電解液が凍結していない所定の過去の時点における前記インピーダンスをZ1とし、前記インピーダンス測定手段によって測定した現時点における前記インピーダンスをZ2としたときのこれらの比(Z2/Z1)が所定の閾値Thよりも大きい((Z2/Z1)>Th)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means sets the impedance at a predetermined past time when the electrolyte of the secondary battery is not frozen as Z1, and the ratio when the current impedance measured by the impedance measurement means as Z2 ( 3. The method according to claim 2, wherein when Z2 / Z1) is greater than a predetermined threshold Th ((Z2 / Z1)> Th), it is estimated that the electrolyte is frozen or has started to freeze. Secondary battery state detection device. 前記推定手段は、所定の測定時刻t1における前記インピーダンスをZ1とするとともに前記二次電池の開回路電圧をV1とし、所定の測定時刻t2(>t1)における前記インピーダンスをZ2とするとともに前記二次電池の開回路電圧をV2としたときに、これらによって求めた値((Z2−Z1)/(V2−V1))が0よりも大きい(((Z2−Z1)/(V2−V1))>0)場合は前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。   The estimation means sets the impedance at a predetermined measurement time t1 to Z1, sets the open circuit voltage of the secondary battery to V1, sets the impedance at a predetermined measurement time t2 (> t1) to Z2, and sets the secondary When the open circuit voltage of the battery is V2, the value ((Z2-Z1) / (V2-V1)) obtained by these is larger than 0 (((Z2-Z1) / (V2-V1))> The secondary battery state detection device according to claim 2, wherein in the case (0), it is estimated that the electrolytic solution is frozen or has started to freeze. 前記推定手段によって前記二次電池の前記電解液が凍結しているまたは凍結が開始したと推定した場合には、凍結が始まっていることを外部に提示する提示手段を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の二次電池状態検出装置。   When the estimation means estimates that the electrolyte solution of the secondary battery is frozen or has started to freeze, it has a presentation means for presenting to the outside that the freezing has started. Item 11. The secondary battery state detection device according to any one of Items 1 to 10. 二次電池の状態を検出する二次電池状態検出方法において、
前記二次電池のインピーダンスを測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された前記インピーダンスの値に基づいて、前記二次電池の電解液が凍結しているか否かを推定する推定ステップと、
を有することを特徴とする二次電池状態検出方法。
In the secondary battery state detection method for detecting the state of the secondary battery,
A measurement step of measuring the impedance of the secondary battery;
An estimation step for estimating whether or not the electrolyte of the secondary battery is frozen based on the impedance value measured in the measurement step;
A secondary battery state detection method comprising:
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