JP7276676B2 - 二次電池の評価方法、二次電池の評価装置および電源システム - Google Patents

Description

ここでの開示は、二次電池の評価方法、二次電池の評価装置および電源システムに関する。

特開２０１１－２３２３４５号公報には、二次電池の劣化判定方法が開示されている。同公報では、予め定められた一定の放電電流や放電電流パルスで予め定められた時間放電したときの電圧降下を良品の電圧降下と比較することが開示されている。同公報では、「放電電流値と温度により放電時間に対する電圧降下を見ることにより、所定の閾値にて劣化を判定することができる。また、放電電流値と温度により放電時間を予め定めておき、その条件下で放電した場合の電圧降下から劣化判定をすることができる。」などとされている。

特開２０１０―２１２０１３号公報では、放電開始からの経過時間と電池電圧との関係を逐次取得し、経過時間と電池電圧との関係に基づいてリチウムイオン二次電池の放電電流の大きさを制御する電源システムが開示されている。

特開２０１１－２３２３４５号公報 特開２０１０－２１２０１３号公報

本発明者の知見では、上述したような二次電池の劣化判定でも、さらに二次電池の劣化を見誤る事象があった。このことを勘案し、本発明者は、二次電池の劣化判定の精度を向上させたいと考えている。

ここで提案される電池容量の推定方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含んでいる。ここで、第１工程は、評価対象となる二次電池から予め定められた項目の情報を得る工程である。第２工程は、第１工程で得られた情報に基づいて、評価対象となる二次電池が出力するべき出力電流値Ａ１を決定する工程である。第３工程は、第２工程で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、評価対象となる二次電池の劣化状態を評価する工程である。

ここで、第１工程で得られる情報は、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの測定値でありうる。

第２工程は、第１工程で得られた情報と二次電池が出力するべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された制御マップに基づいて、出力電流値Ａ１を決定する工程でありうる。

第３工程は、放電データのうち放電開始時の電圧Ｖ１と、放電開始後予め定められた時間経過後の電圧Ｖ２と、出力電流値Ａ１とから得られる（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が、予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定する工程でありうる。

ここで提案される二次電池の評価装置は、第１取得部と、出力電流決定部と、評価部とを備えている。ここで、第１取得部は、評価対象となる二次電池から予め定められた項目の情報を取得するように構成されているとよい。出力電流決定部は、第１取得部で得られた情報に基づいて、二次電池が出力するべき出力電流値Ａ１を決定するように構成されているとよい。評価部は、出力電流決定部で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、二次電池の劣化状態を評価するように構成されているとよい。なお、電流値は、二次電池２０に流れる電流を検知する電流計１２２から取得されうる。

第１取得部で取得される情報の一実施形態は、例えば、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの測定値でありうる。

評価装置は、第１取得部で得られた情報と、二次電池が出力するべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された記憶部をさらに有していてもよい。

出力決定部は、第１取得部で得られた情報と、記憶部に記憶された関係に基づいて、出力電流値Ａ１を決定するように構成されていてもよい。

評価部は、放電データに基づいて、放電開始時の電圧Ｖ１と、放電終了時の電圧Ｖ２と、出力電流値Ａ１とに基づいて、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定するように構成されていてもよい。

また、ここで提案される電源システムは、二次電池と、二次電池に対する電力の出力を制御する制御装置とを備えている。ここで、制御装置は、上述した電池容量の推定装置としての構成を備えているとよい。

図１は、劣化判定処理で得られる放電カーブの一例を示すグラフである。 図２は、電池容量の推定装置が組み込まれた車両１を示す模式図である。 図３は、二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブの一例を示すグラフである。 図４は、低温時の電流値と抵抗の傾向を示すグラフである。 図５は、常温（ここでは、２５℃）での電流値と抵抗の傾向を示すグラフである。 図６は、電源システム１０のブロック図である。 図７は、二次電池２０の劣化に伴う充放電特性の変化の一例を示すグラフである。 図８は、制御マップの一例を示すマトリクス図である。 図９は、出力電流決定部１０２の処理フローの一例が示されたフローチャートである。

以下、ここで開示される二次電池の評価装置および評価方法（換言すると、劣化判定方法）の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。

図１は、劣化判定処理で得られる放電カーブの一例を示すグラフである。ここで判定される二次電池の劣化は、二次電池の抵抗増加率である。車載される二次電池では、「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かで二次電池の劣化が判定されうる。

劣化判定処理では、例えば、図１に示されているように、予め定められた電流値Ａ１で放電カーブが取得される。このとき、放電開始時の電圧Ｖ１と放電開始から所定時間経過後の電圧Ｖ２との差分によって、電圧降下量（Ｖ１－Ｖ２）が取得される。出力電流値Ａ１（放電電流値とも称される）が大きければ大きいほど、単位時間当たりの電圧降下量が大きくなる。また、電池温度が低ければ低いほど、電圧降下量が大きくなる。二次電池の抵抗が劣化すればするほど（つまり、二次電池の抵抗が劣化して抵抗が増加すればするほど）、かかる電圧降下量が大きくなる傾向がある。

このため、出力電流値Ａ１を予め定めておく。さらに、出力電流値Ａ１と放電開始時の電池温度とによって、予め定められた開回路電圧に二次電池を調整し、所定時間放電した時の基準となる電圧降下量を定めておく。そして、予め定められた開回路電圧に二次電池を調整し、出力電流値Ａ１で所定時間放電し、予め定められた基準となる電圧降下量よりも電圧降下量が大きいときに、二次電池が劣化したものとして劣化を判定するとよい。

また、放電カーブを得る際の電流値Ａ１で電圧降下量（Ｖ１－Ｖ２）を除した（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１を得る。（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が、予め定められた抵抗値よりも大きいときに、”劣化している”と判定してもよい。ここで、電動車の駆動用電源として車載される二次電池の劣化判定では、「予め定められた抵抗値」は、車両からの要求出力を満たせる抵抗値として規定されうる。つまり、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１＞「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かで二次電池の劣化が判定されうる。

このように、二次電池を一定の出力電流値Ａ１で放電し、得られる電圧降下量（Ｖ１－Ｖ２）に基づいて、二次電池の劣化を判定する方法は、種々提案されている。このような劣化判定方法では、例えば、電圧降下量（Ｖ１－Ｖ２）が小さく測定されると、”劣化していない”と判定される。

このような二次電池の評価方法が具現化された評価装置は、例えば、車両に搭載された二次電池２０の出入力を制御する制御装置１００としてのＥＣＵにおいて実現されうる。

ここで、図２は、電池容量の推定装置が組み込まれた車両１を示す模式図である。車両１は、図２に示されているように、エンジン４０およびモータジェネレータ４１、４２（ＭＧ：Motor Generator）を備えるハイブリッド自動車である。そして、車両１は、動力分割機構４と、減速機６と、車輪８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１０２と、二次電池２０としての蓄電装置と、制御装置１００としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、エンジン４０と、モータジェネレータ４１および４２と、車速センサ４３とを含む。

ところで、本発明者の知見では、二次電池２０は、容量劣化が進むと、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブが変化する。また、容量劣化が進むことによって二次電池２０は抵抗が増加し、かつ、通電時に発熱しやすい。ここで、「ＳＯＣ」は、State Of Chargeの略である。ＳＯＣは、例えば、満充電の状態を１００％とした充電率で表される。「ＯＣＶ」は、Open Circuit Voltageの略であり、開回路電圧を意味する。

図３は、二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブの一例を示すグラフである。図３において実線のグラフＳＶ０は、良品の二次電池２０（図２参照）のＳＯＣ－ＯＣＶカーブである。破線のグラフＳＶ１は、容量劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣ－ＯＣＶカーブである。

劣化判定の対象となる二次電池２０の容量劣化の度合いが分からない場合、例えば、図３に示されているように、良品の二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ０を基準にして開回路電圧に基づいて、電池のＳＯＣが判断される。この場合、劣化が進んだ二次電池２０は、ＳＯＣが実際よりも低く判断される。換言すると、容量劣化が進んだ二次電池２０では、良品の二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ０を基準にして開回路電圧に基づいて判断されるＳＯＣよりも、実際にはＳＯＣが高い状態である場合がある。また、同じＳＯＣでは、劣化が進んだ二次電池２０は、良品の二次電池２０よりも開回路電圧は低い場合がある。

例えば、良品の二次電池２０のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ０でＳＯＣ１０％に相当する開回路電圧Ｖｍを、劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ１に当てはめると、より高いＳＯＣ（図３に示された例では、ＳＯＣ１７％程度）が示される。つまり、開回路電圧が同じである場合、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブの上では、劣化が進んだ二次電池２０は、良品の二次電池２０よりもＳＯＣが高い場合がある。

良品の二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ０は、ＳＯＣが３０％程度の時に比べると、ＳＯＣが１０％程度の時においてＳＯＣに対してＯＣＶが大きく変化する。これに対して、良品の二次電池２０のＳＯＣ１０％に相当する開回路電圧では、劣化が進んだ二次電池２０では、ＳＯＣが高い状態にある。つまり、良品の二次電池のＳＯＣ１０％と同じ開回路電圧に調整されても、劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣは、１０％よりも高い状態にあり、ＳＯＣに対する電圧変化が緩やかである。このため、同じ開回路電圧に調整されて同じ放電電流値で放電が開始された場合、ＳＯＣ１０％である良品の二次電池２０の電圧降下量と、劣化が進んだ二次電池２０の電圧降下量が同程度である場合が生じうる。

また、劣化判定において、一定の電流値で放電させて放電カーブを得る場合、ＳＯＣ１０％程度、あるいはそれ以下の電圧降下量が大きくなる領域まで放電させて放電カーブを得る場合がある。このような場合、開回路電圧に予め定められた電圧に調整して、同じ電流値で一定の電流値で放電させて放電カーブを得る。この時、図３に示されているように、劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣは、良品の二次電池のＳＯＣよりも高い場合がある。

このため、この状態から一定の電流値で放電させて放電カーブを得た場合、劣化が進んだ二次電池２０は、良品の二次電池よりも電圧降下量が大きくならない場合がある。つまり、図３に示されているように、開回路電圧に基づいてＳＯＣ１０％に調整した場合に、劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣは、例えば、１７％となるように、ＳＯＣが高く調整される場合がある。このような場合、放電カーブを得る際の電流値が小さく、放電時間も短い場合には、劣化が進んだ二次電池２０の電圧降下量が良品の二次電池の電圧降下量よりも小さいことが生じうる。そして、良品の二次電池２０の電圧降下量を基準に閾値が設定されて劣化判定されると、劣化が進んだ二次電池であっても”良品”と判定され、劣化判定において誤った判定がなされうる。

また、図４は、低温時の電流値と抵抗の傾向を示すグラフである。図４に示されているように、－３０℃のような低温時には、電流値を上げれば上げるほど、抵抗が小さく測定される傾向がある。これは、通電によって電池内部で発熱する影響によって内部抵抗が下がり、測定される抵抗が下がるためである。劣化が進んだ二次電池は、通電によって電池内部で発熱しやすい。このため、－３０℃のような低温時には、内部抵抗が低く評価される場合がある。図５は、常温（ここでは、２５℃）での電流値と抵抗の傾向を示すグラフである。常温では、電流値を上げれば上げるほど、抵抗が大きく測定される傾向がある。このように、二次電池の抵抗は、温度に影響を受ける。電池の温度に関わらず一定の電流値で放電して放電カーブを得る場合には、劣化が進んだ二次電池の電圧降下量が小さく評価される場合が生じうる。このような事象も、劣化判定において誤った判定がなされうる要因となり得る。

本発明者は、このような知見を基に、二次電池を評価する評価方法および評価装置を提案する。

ここで提案される二次電池２０の評価方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含んでいる。ここで、第１工程は、評価対象となる二次電池２０から予め定められた項目の情報を得る工程である。第２工程は、第１工程で得られた情報に基づいて、評価対象となる二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１を決定する工程である。第３工程は、第２工程で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、評価対象となる二次電池２０の劣化状態を評価する工程である。

ここで、第１工程で得られる情報は、例えば、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの測定値でありうる。第２工程は、第１取得部で得られた情報と二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された制御マップに基づいて、出力電流値Ａ１を決定する工程でありうる。第３工程は、放電データのうち放電開始時の電圧Ｖ１と、放電開始後予め定められた時間経過後の電圧Ｖ２と、出力電流値Ａ１とから得られる（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が、予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定する工程でありうる。

図６は、電源システム１０のブロック図である。ここで開示される電源システム１０は、図１に示されているように、二次電池２０と、二次電池に対する電力の出力を制御する制御装置１００とを備えている。ここで、二次電池２０は、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車の駆動用電源として用いられる二次電池（図２参照）でありうる。制御装置１００は、電動車の駆動用電源としての二次電池の入出力を制御する制御装置でありうる。二次電池の評価方法を具現化する評価装置は、かかる制御装置１００に組み込まれている。

制御装置１００は、例えば、予め定められたプログラムに沿って駆動するコンピュータによって具現化されうる。具体的には、制御装置１００の各機能は、制御装置１００を構成する各コンピュータの演算装置（プロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-processing unit）とも称される）や記憶装置（メモリーやハードディスクなど）などのハードウェアと、ソフトウエアとの協働によって処理される。例えば、制御装置１００の各構成および処理は、コンピュータによって具現化されるデータを予め定められた形式で記憶するデータベース、データ構造、予め定められたプログラムに従って所定の演算処理を行う処理モジュールなどとして、または、それらの一部として具現化されうる。また、制御装置１００は、図２に示されているように、車両においては、例えば、二次電池２０を制御するＥＣＵにその機能が組み込まれうる。

制御装置１００は、図６に示されているように、第１取得部１０１と、出力電流決定部１０２と、評価部１０３と、記憶部１０４とを備えている。また、制御装置１００は、二次電池２０を制御するとともに、電池温度検出部１２１、電流計１２２および電圧計１２３から所要の情報を得るように構成されている。

第１取得部１０１は、二次電池２０から予め定められた項目の情報を取得するように構成されている。ここで、第１取得部で取得される情報は、例えば、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの測定値でありうる。

ここで電池容量は、例えば、満充電容量でありうる。電池温度は、電池温度検出部１２１によって取得される。電池温度は、例えば、二次電池２０の予め定められた部位に取り付けられた温度センサから検知される信号に基づいて取得される温度データでありうる。電池抵抗は、二次電池２０への入力と出力時に検知されるＩＶ抵抗でありうる。電圧値は、二次電池２０に電流が流れていない状態での電圧（いわゆる開回路電圧）であり、電圧を検知する電圧計１２３から取得されるデータでありうる。

以下、電池容量の導出例を説明する。図７は、二次電池２０の劣化に伴う充放電特性の変化の一例を示すグラフである。制御装置１００には、図７に実線で示されているように、予め実験的に測定された基準充放電特性Ｋ０に関するデータが記憶されている。この基準充放電特性Ｋ０は、劣化判定の対象となる二次電池２０の基準状態（例えば、出荷された初期状態）における電荷量と電圧値との関係を示している。すなわち、基準充放電特性Ｋ０は、基準状態において二次電池２０に充電されている電荷量とそれに対応する電圧値とをプロットしたものである。このような基準充放電特性Ｋ０は、図７に示されているように、一般的に単調関数となるので、電荷量と電圧値とは一意に対応する。なお、ここでの電圧値とは、開回路電圧を意味し、二次電池２０に負荷電流および充電電流のいずれもが生じていない場合の出力端電圧である。

このような基準充放電特性Ｋ０を予め取得しておくことで、たとえば、二次電池２０の電圧値がＶ１からＶ２まで増加した場合における充電電荷量は、それぞれ電圧値Ｖ１およびＶ２に対応する電荷量Ｑ１およびＱ２の差であるΔＱ（＝Ｑ２－Ｑ１）であると判定できる。なお、基準充放電特性において、最大電圧値Ｖｍａｘに対応する電荷量Ｑｍａｘが基準状態における「満充電容量」に相当する。

二次電池２０の劣化が進行すると、図７に示す基準充放電特性Ｋ０は、横軸方向に「縮小」されたような形状となる。図７においては、劣化がある程度まで進行した二次電池２０の現時充放電特性Ｋ１の一例が、一点鎖線で示されている。現時充放電特性Ｋ１では、劣化の進行に伴い、最大電圧値Ｖｍａｘとなる充電電荷量、すなわち満充電容量がＱｚｍａｘまで低下している。

ここで、現時充放電特性Ｋ１は、基準充放電特性Ｋ０の全体を横軸方向（電荷量軸方向）に所定の比率で縮小したものとみなすことができるので、同一の電圧値変化を生じさせるのに要する電荷量の比率に基づいて、満充電容量を導出することができる。具体的には、基準充放電特性Ｋ０において、電圧値をＶ１からＶ２まで変化させるのに要する電荷量は、ΔＱである。劣化が進んだ二次電池２０の電圧値がＶ１からＶ２まで増加した場合における充電電荷量は、それぞれ電圧値Ｖ１およびＶ２に対応する電荷量Ｑｚ１およびＱｚ２の差であるΔＱｚ（＝Ｑｚ２－Ｑｚ１）である。

一方、現時充放電特性Ｋ１において、同様に電圧値をＶ１からＶ２まで変化させるのに要する電荷量ΔＱｚが得られれば、ΔＱ：ΔＱｚ＝ΔＱｍａｘ：ΔＱｚｍａｘの関係に基づいて、満充電容量をＱｚｍａｘ＝ΔＱｍａｘ×ΔＱｚ／ΔＱのように導出できる。なお、上述の説明においては、一例として充電時の電圧値変化に基づいて、満充電容量を導出する場合について説明したが、放電時の電圧値変化に基づいても同様に満充電容量を導出することができる。

したがって、制御装置１００は、二次電池２０に電流（充電電流または負荷電流）が流れ始めてからその流れが終了するまでの期間において、流れた電流値の積算値、電流が流れ始める直前の電圧値、および電流の流れが終了した直後の電圧値を取得する。このように取得される値は、それぞれ図７における電荷量ΔＱｚ，電圧値Ｖ１（Ｖ２），電圧値Ｖ２（Ｖ１）に相当する。そして、制御装置１００は、取得した電圧値Ｖ１および電圧値Ｖ２に基づいて、基準充放電特性において必要な電荷量ΔＱを求め、さらに、基準充放電特性における満充電容量Ｑｍａｘを基準とすることで、現時点での満充電容量Ｑｚｍａｘを導出できる。このように、制御装置１００は、基準充放電特性Ｋ０が予め記憶されていることによって、現時点での充放電特性Ｋ１が推定され、かつ、現時点での満充電容量Ｑｚｍａｘが導出されるように構成されうる。

出力電流決定部１０２は、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１を決定するように構成されている。例えば、二次電池２０の劣化判定を行う場合において、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、要求電流値が決定されるように構成されているとよい。つまり、ここで提案される二次電池の評価方法および二次電池の評価装置では、二次電池２０の劣化判定を行う場合において、二次電池２０が放電する出力電流値Ａ１が決定される。

ここで、出力電流決定部１０２で決定される出力電流値Ａ１は、第１取得部１０１で得られる情報を基に、二次電池２０から劣化判定に適した放電カーブが得られるように定められているとよい。この実施形態では、制御装置１００は、記憶部１０４を備えている。

記憶部１０４は、第１取得部１０１で得られた情報と、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１との関係が記憶されているとよい。第１取得部１０１で得られた情報と、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１との関係は、例えば、制御マップとして予め用意されているとよい。例えば、第１取得部で取得される情報が、電池容量と、電池温度である場合には、電池容量と、電池温度とに基づいて、出力電流値Ａ１が特定されるように制御マップが設定されているとよい。図８は、制御マップの一例を示すマトリクス図である。

図８で示された制御マップは、縦軸に電池容量、横軸に電池温度が設定されたマトリックスで構成されており、マトリックスに予め定められた出力電流値Ａ１が記録されているとよい。かかる制御マップによれば、第１取得部１０１で取得された電池容量と電池温度とに基づいて、出力電流値Ａ１が特定される。なお、制御マップの構成は、これに限定されない。第１取得部で取得される情報は、例えば、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの測定値でありうる。この場合、第１取得部で取得される情報に基づいて、出力電流値Ａ１が特定されるように制御マップが設定されているとよい。例えば、制御マップは、図８に示された例に限定されず、第１取得部で取得される情報に基づいて条件が細分化されたマトリックスが構成され、それぞれ出力電流値Ａ１が特定されるように構成されていてもよい。

また、出力電流決定部１０２は、第１取得部１０１で得られた情報に対して、閾値を設定し、第１取得部１０１で得られた情報（データ）に応じて、予め定められた処理フローに従って、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１が決定されるように構成されていてもよい。図９は、出力電流決定部１０２の処理フローの一例が示されたフローチャートである。ここでは、第１取得部１０１で得られた情報として、電池容量と、電池温度が取得される。電池容量と電池温度にそれぞれ閾値が定められている。また、かかる形態では、二次電池２０には、二次電池２０に出力させる基準となる劣化判定のための要求電流値が予め定められている。

出力電流決定部１０２は、図９に示されているように、第１取得部１０１で得られた電池容量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。第１取得部１０１で得られた電池容量が閾値以上でない場合（Ｎｏ）には、要求電流を大きくして通電する（Ｓ１２）。さらに、第１取得部１０１で得られた電池容量が閾値以上である場合（Ｙｅｓ）には、第１取得部１０１で得られた電池温度が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。第１取得部１０１で得られた電池温度が閾値以上でない場合（Ｎｏ）には、要求電流を小さくして通電する（Ｓ１４）。第１取得部１０１で得られた電池温度が閾値以上である場合（Ｙｅｓ）には、要求電流をそのまま通電する（Ｓ１５）。このように出力電流決定部１０２は、電池容量や電池温度などに応じて、劣化判定に適した出力電流値Ａ１が予め定められるように構成されているとよい。

なお、図９は、出力電流決定部１０２において、出力電流値Ａ１が決定される処理フローの一例を示すに過ぎない。ここで、要求電流をどの程度大きくするか、要求電流をどの程度小さくするかについては、電池容量や電池温度との関係で適切に決められるとよい。また、電池容量と電池温度に対してそれぞれ定められる閾値についても、二次電池２０に対して適当な閾値が定められているとよい。また、出力電流決定部１０２は、上述した形態に限定されない。

例えば、電池容量や電池温度に限らず、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、さらに条件を細分化して、適当な出力電流値Ａ１を得るための処理フローが設定されていてもよい。また、処理フローに限らず、出力電流決定部１０２には、例えば、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、二次電池２０の状態に応じて劣化判定に適した出力電流値Ａ１を導出するための所定の算出式などが、予め定められていてもよい。このように、出力電流決定部１０２は、予め定められた算出式および第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、劣化判定に適した出力電流値Ａ１が決定されるように構成されているとよい。

以上、出力電流決定部１０２について説明した。図３に示されているように、劣化が進んだ二次電池２０のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ１は、ＳＯＣの変化に対して開回路電圧の変化が小さくなる。また、図７に示されているように、充放電特性の変化の一例を示すグラフでは、劣化が進んだ二次電池２０の充放電特性Ｋ１は、電荷量に対する電圧値（開回路電圧）の変化が大きい傾向がある。ここで提案される評価装置では、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１が決定される。つまり、劣化判定において要求される要求電流が、二次電池２０の満充電容量や電池温度などの情報に基づいて調整される。これにより、二次電池２０の満充電容量や電池温度など、二次電池２０の状態に応じて適当な要求電流が設定される。このため、二次電池２０の満充電容量や電池温度など、二次電池２０の状態に応じて、劣化判定に適した適当な放電データが得られる。

評価部１０３は、出力電流決定部１０２で決定された出力電流値Ａ１に基づいて、二次電池２０が出力したときに得られた放電データに基づいて、二次電池２０を評価するように構成されている。

ここで提案される評価装置では、第１取得部１０１で得られた情報に基づいて、二次電池２０が出力するべき出力電流値Ａ１が決定される。出力電流決定部１０２では、二次電池２０の劣化の状態に応じて、劣化判定に適した出力電流値Ａ１が決定される。具体的には、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値などの第１取得部１０１で得られる情報に基づいて、二次電池２０の状態に応じて、劣化判定に適した出力電流値Ａ１が決定される。そして、決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに放電データが得られる。評価部１０３では、得られた劣化判定に適した放電データに基づいて、二次電池２０が評価される。

評価部１０３では、例えば、放電データに基づいて、放電カーブを得る際の電流値Ａ１で電圧降下量（Ｖ１－Ｖ２）を除した（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が得られる。評価部１０３は、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が、予め定められた抵抗値よりも大きいときに、”劣化している”と判定するように構成されているとよい。評価部１０３では、出力電流決定部１０２で決定された出力電流値Ａ１に基づいて、二次電池２０が放電されて放電データが得られる。その結果、放電データに基づいて、抵抗増加に起因する劣化や劣化度合いなどが測られる。

電池の満充電容量が低下した二次電池２０では、図３に示されているように、ＳＯＣに対して開回路電圧ＯＣＶが低くなり、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ１が緩やかなカーブを描く。このため、同じ開回路電圧Ｖｍでも、二次電池２０のＳＯＣ（ｍ１）は、良品の二次電池のＳＯＣ（ｍ０）よりも高い状態である。このため、良品の二次電池２０のＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ０を基準に、開回路電圧Ｖｍに基づいて二次電池２０のＳＯＣを判断すると、容量劣化が進んだ二次電池では、実際のＳＯＣよりも低く評価される。

このような場合、良品の二次電池と容量劣化が進んだ二次電池とが、同じ開回路電圧に調整され、その後、同じ電流値で放電されると、良品の二次電池と容量劣化が進んだ二次電池との電圧降下量の差が小さく、抵抗劣化の判定を誤る場合がある。これに対して、ここで提案される二次電池の評価装置では、二次電池２０の電池容量（満充電容量）および電池温度などが考慮されて、二次電池２０の状態に応じて、抵抗劣化を判定するための適当な出力電流値Ａ１が決定される。このため、電池の満充電容量が低下した二次電池２０では、図３に示されているように、ＳＯＣに対して開回路電圧ＯＣＶが低くなった緩やかなカーブを描くＳＯＣ－ＯＣＶカーブＳＶ１に応じた出力電流値Ａ１が設定される。このため、抵抗劣化に応じた適切な放電データが得られる。

例えば、電動車の駆動用電源として車載される二次電池の劣化判定では、「予め定められた抵抗値」は、車両からの要求出力を満たせる抵抗値として規定されうる。この場合、得られた放電カーブかあら（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１を得て、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１＞「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かを判定するとよい。ここで、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値などの第１取得部１０１で得られる情報に基づいて、二次電池２０の状態に応じて、劣化判定に適した出力電流値Ａ１が決定される。そして、抵抗劣化に応じた適切な放電データが得られる。このため、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１として適切な値が得られ、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１＞「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かが適切に判定される。

また、例えば、同じ開回路電圧に調整され、その後、同じ電流値で放電されることによって、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１を得て、抵抗劣化の判定を誤りうる場合として、二次電池の容量が劣化している場合が挙げられる。容量が劣化している二次電池は、良品の二次電池と同じ電流値で同じ時間放電されると、ＳＯＣの変化が大きくなる傾向がある。特に、出力電流値Ａ１が大きい場合、容量が劣化している二次電池でＳＯＣ１０％よりも低い低ＳＯＣ状態まで放電されると、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１として適切な値が得られない。このため、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１＞「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かが適切に判定されない場合がある。これに対して、ここで提案される二次電池の評価方法によれば、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値などに基づいて、出力電流値Ａ１が決定される。そして、決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに放電データが得られる。そして、放電データに基づいて、二次電池の劣化状態が評価される。このため、二次電池の容量が劣化している場合でも、電池容量、電池温度、電池抵抗および電圧値などに基づいて、適切な出力電流値Ａ１が決定される。このため、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１として適切な値が得られる。そして、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１＞「車両からの要求出力を満たせる抵抗値」を満たすか否かが適切に判定される。

以上、ここで開示される二次電池の評価方法、二次電池の評価装置および電源システムについて、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた二次電池の評価方法、二次電池の評価装置および電源システムの実施形態などは、本発明を限定しない。また、ここで開示される二次電池の評価方法、二次電池の評価装置および電源システムは、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

１ 車両
４ 動力分割機構
６ 減速機
８ 車輪
１０ 電源システム
２０ 二次電池
４０ エンジン
４１ モータジェネレータ
４３ 車速センサ
１００ 制御装置
１０１ 取得部
１０２ 出力電流決定部
１０３ 評価部
１０４ 記憶部
１２１ 電池温度検出部
１２２ 電流計
１２３ 電圧計

Claims (9)

1. 評価対象となる二次電池から予め定められた項目の情報を得る第１工程と、
   前記第１工程で得られた情報に基づいて、前記評価対象となる二次電池から出力されるべき、劣化判定に適した出力電流値Ａ１を決定する第２工程と、
   前記第２工程で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、前記評価対象となる二次電池の劣化状態を評価する第３工程と
   を含み、
   前記第１工程で得られる情報は、満充電容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの値である、
   二次電池の評価方法。
2. 前記第２工程は、前記第１工程で得られた情報と前記二次電池から出力されるべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された制御マップに基づいて、前記出力電流値Ａ１を決定する、請求項１に記載された二次電池の評価方法。
3. 前記第３工程は、前記放電データのうち放電開始時の開回路電圧である電圧Ｖ１と、放電開始後予め定められた時間経過後の放電終了時の開回路電圧である電圧Ｖ２と、前記出力電流値Ａ１とから得られる（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が、予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定する、請求項１または２に記載された二次電池の評価方法。
4. 評価対象となる二次電池から予め定められた項目の情報を取得する第１取得部と、
   前記第１取得部で得られた情報に基づいて、前記二次電池から出力されるべき、劣化判定に適した出力電流値Ａ１を決定する出力電流決定部と、
   前記出力電流決定部で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、前記二次電池の劣化状態を評価する評価部と
   を備え、
   前記第１取得部で取得される情報は、満充電容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの値である、
   二次電池の評価装置。
5. 前記第１取得部で得られた情報と、前記二次電池から出力されるべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された記憶部をさらに有し、
   前記出力電流決定部は、前記第１取得部で得られた情報と、前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて、前記出力電流値Ａ１を決定するように構成された、
   請求項４に記載された二次電池の評価装置。
6. 前記評価部は、
   前記放電データに基づいて、放電開始時の開回路電圧である電圧Ｖ１と、放電開始後予め定められた時間経過後の放電終了時の開回路電圧である電圧Ｖ２と、出力電流値Ａ１とに基づいて、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定するように構成された、
   請求項４または５に記載された二次電池の評価装置。
7. 二次電池と、
   前記二次電池に対する電力の出力を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記二次電池から予め定められた項目の情報を取得する第１取得部と、
   前記第１取得部で得られた情報に基づいて、前記二次電池から出力されるべき、劣化判定に適した出力電流値Ａ１を決定する出力電流決定部と、
   前記出力電流決定部で決定された出力電流値Ａ１が出力されたときに得られた放電データに基づいて、前記二次電池の劣化状態を評価する評価部と
   を備え、
   前記第１取得部で取得される情報は、満充電容量、電池温度、電池抵抗および電圧値の中から選択される少なくとも１つの値である、
   電源システム。
8. 前記第１取得部で得られた情報と、前記二次電池から出力されるべき出力電流値Ａ１との関係が予め記憶された記憶部をさらに有し、
   前記出力電流決定部は、前記第１取得部で得られた情報と、前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて、前記出力電流値Ａ１を決定するように構成された、
   請求項７に記載された電源システム。
9. 前記評価部は、
   前記放電データに基づいて、放電開始時の開回路電圧である電圧Ｖ１と、放電開始後予め定められた時間経過後の放電終了時の開回路電圧である電圧Ｖ２と、前記出力電流値Ａ１とに基づいて、（Ｖ１－Ｖ２）／Ａ１が予め定められた閾値Ｒ０よりも高か否かを判定するように構成された、
   請求項７または８に記載された電源システム。

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