WO2023112394A1 - 充電装置、サーバ、及び診断システム - Google Patents

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WO2023112394A1
WO2023112394A1 PCT/JP2022/032319 JP2022032319W WO2023112394A1 WO 2023112394 A1 WO2023112394 A1 WO 2023112394A1 JP 2022032319 W JP2022032319 W JP 2022032319W WO 2023112394 A1 WO2023112394 A1 WO 2023112394A1
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WO
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secondary battery
charging
deterioration
information
charging device
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032319
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English (en)
French (fr)
Inventor
明日輝 柳原
康次 服部
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a secondary battery charging device.
  • the present disclosure also relates to a server connected to the charging device via a network.
  • the present disclosure relates to a diagnostic system comprising the charging device and the server.
  • secondary batteries such as lithium-ion batteries are known to deteriorate severely if left unused for a long period of time in a fully charged state. Therefore, when the secondary battery has not been used for a predetermined period of time or more, a control circuit (battery management system, BMS) in the secondary battery performs control to prohibit charging and discharging. Since the secondary battery cannot be charged and discharged after this control is performed, the secondary battery is substantially discarded.
  • BMS battery management system
  • Patent Document 1 discloses a control device that estimates the degree of deterioration of a secondary battery mounted on an electric vehicle. This control device controls the usage period of the secondary battery, the cumulative value of the time when the secondary battery is overvoltage, the cumulative value of the current charged to the secondary battery exceeding the limit value, and the discharge current of the secondary battery.
  • the battery age is calculated based on each cumulative value.
  • the battery age is treated as a degree of deterioration of the secondary battery, more specifically, as an estimated value of the lithium deposition amount.
  • the control device displays a diagnosis request message to prompt the user to diagnose the battery. If the battery diagnosis is not performed within a predetermined period of time after the diagnosis request message is displayed, the control device restricts or prohibits the use of the secondary battery.
  • a diagnostic device for diagnosing a battery is installed, for example, in a repair shop provided by a dealer.
  • the user of the vehicle equipped with the secondary battery needs to go to the dealer for battery diagnosis.
  • the vehicle is connected to a dedicated diagnostic device.
  • this diagnosis device diagnoses that the secondary battery can be used continuously, the controller in the vehicle sets the battery age to an age lower than the upper limit age.
  • Patent Document 1 describes that the diagnostic device may be provided inside the vehicle.
  • the in-vehicle diagnosis device executes the battery diagnosis according to the user's instruction.
  • Patent Document 1 if the diagnostic device is provided at the dealer, the battery diagnosis will not be performed unless the user goes to the dealer indefinitely, and the secondary battery will remain unusable.
  • a secondary battery built in a vehicle as disclosed in Patent Document 1 it is easy for the user to bring the vehicle to a dealer for battery diagnosis.
  • a secondary battery for general use when an abnormality occurs in the secondary battery, the user must mail the secondary battery to, for example, the manufacturer to have the state of the secondary battery diagnosed. It is troublesome for the user.
  • the cost requirements for charging devices for general-purpose secondary batteries are usually stricter than for vehicles.
  • the diagnostic device is incorporated in the charging device, the cost required for manufacturing the charging device will increase. Therefore, it is difficult to provide a diagnostic device capable of performing relatively advanced battery diagnostics inside the charging device.
  • An object of the present disclosure is to allow a user to easily determine whether or not a secondary battery can be used without increasing the cost of the charging device.
  • a charging device for a secondary battery includes a charging/discharging circuit, a control device, and a communication device.
  • the charge/discharge circuit is configured to charge and discharge the secondary battery.
  • the controller is configured to control the charge/discharge circuit.
  • the communication device is configured to communicate with the outside.
  • the control device acquires usage history information from the secondary battery, and when the usage history information indicates that the secondary battery is in a charging/discharging prohibited state. a process of temporarily canceling the charge/discharge inhibition state of the secondary battery, and causing the charge/discharge circuit to charge or discharge the secondary battery whose charge/discharge inhibition state has been temporarily canceled; and a process of acquiring internal state information indicating the internal state.
  • the communication device is configured to execute a process of transmitting the internal state information to the outside and a process of receiving from the outside deterioration state information indicating the deterioration state of the secondary battery, which is generated based on the internal state information. ing.
  • the control device continuously cancels the charging/discharging prohibition state of the secondary battery.
  • the user can easily determine whether or not the secondary battery can be used without increasing the cost of the charging device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diagnostic system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a secondary battery to be diagnosed by the diagnostic system.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an equivalent circuit of a secondary battery.
  • FIG. 4 is a flow chart of deterioration state diagnosis by the above diagnosis system.
  • FIG. 5A is a flow chart of deterioration state diagnosis by the diagnosis system.
  • FIG. 5B is a flow chart of deterioration state diagnosis by the diagnosis system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating terminal voltage information acquired in deterioration state diagnosis.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an open circuit voltage (OCV) curve generated based on terminal voltage information obtained by intermittent discharge.
  • OCV open circuit voltage
  • FIG. 8 is a diagram different from FIG. 6 exemplifying terminal voltage information acquired in deterioration state diagnosis.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an open circuit voltage (OCV) curve generated based on terminal voltage information obtained by intermittent charging.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a model waveform of a discharge curve according to the degree of deterioration of the secondary battery.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating model waveforms of charging curves according to the degree of deterioration of the secondary battery.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a discharge curve of a secondary battery.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a charge curve of a secondary battery.
  • FIG. 14 is a model diagram illustrating temporal transition of the internal state of the secondary battery.
  • FIG. 15 is a diagram showing factors that cause secondary battery deterioration.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an open circuit voltage curve (during discharge) of a deteriorated secondary battery.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an open-circuit voltage curve (during charging) of a deteriorated secondary battery.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diagnostic system according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diagnostic system according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is another schematic diagram showing the schematic configuration of the diagnostic system according to the third embodiment.
  • a charging device for a secondary battery includes a charging/discharging circuit, a control device, and a communication device.
  • the charge/discharge circuit is configured to charge and discharge the secondary battery.
  • the controller is configured to control the charge/discharge circuit.
  • the communication device is configured to communicate with the outside.
  • the control device acquires usage history information from the secondary battery, and when the usage history information indicates that the secondary battery is in a charging/discharging prohibited state. a process of temporarily canceling the charge/discharge inhibition state of the secondary battery, and causing the charge/discharge circuit to charge or discharge the secondary battery whose charge/discharge inhibition state has been temporarily canceled; and a process of acquiring internal state information indicating the internal state.
  • the communication device is configured to execute a process of transmitting the internal state information to the outside and a process of receiving from the outside deterioration state information indicating the deterioration state of the secondary battery, which is generated based on the internal state information. ing.
  • the control device causes the secondary battery to continuously cancel the charging/discharging prohibited state (first configuration).
  • the charging device In the charging device according to the first configuration, even if the secondary battery is in the charging/discharging prohibited state due to, for example, the secondary battery being left unused for a long period of time, the charging/discharging prohibited state of the secondary battery temporarily release.
  • the charging device acquires internal state information of the secondary battery using a charging/discharging circuit, and transmits the information to an external device such as a server.
  • the charging device receives the deterioration state information of the secondary battery generated outside the charging device based on the internal state information. According to the deterioration state information, the charging device can continuously release the charge/discharge prohibition state of the secondary battery, which is in a usable deterioration state.
  • the charging device only acquires the internal state information of the secondary battery by using the charging/discharging circuit that is also provided in the conventional charging device. Generation of status information is performed outside the charging device, such as a server, for example. Therefore, the cost of the charging device does not substantially increase. Acquisition and transmission of the internal state information of the secondary battery and reception of the deterioration state information of the secondary battery are automatically performed by the charging device at hand of the user when charging or discharging of the secondary battery is started. be done. The charge/discharge prohibition state of the secondary battery is automatically canceled according to the deterioration state information of the secondary battery. Therefore, the user can easily determine whether or not the secondary battery can be used again without bringing the secondary battery to the manufacturer or store.
  • the control device causes the secondary battery to store permanent charge/discharge inhibition information indicating that the secondary battery is permanently in a charge/discharge inhibition state. (second configuration).
  • the charging device can put a secondary battery that has deteriorated to the point of being unusable into a permanent charge/discharge prohibition state.
  • the charging device does not need to acquire and transmit the internal state information and receive the deterioration state information. It can be recognized that it is in the permanent charge/discharge inhibition state.
  • the control device may be configured not to execute the process of acquiring the internal state information when the permanent charge/discharge prohibition information is acquired from the secondary battery when starting charging or discharging of the secondary battery (third configuration).
  • the charging device When the charging device according to the third configuration recognizes that the secondary battery is in the permanent charge/discharge prohibited state, it does not acquire the internal state information of the secondary battery. Therefore, neither transmission of internal state information by the charging device nor generation of deterioration state information of the secondary battery outside the charging device is performed. Therefore, it is possible to avoid performing unnecessary diagnosis on the secondary battery that is already in the permanent charge/discharge inhibition state.
  • the charging device may be an electronic device equipped with a secondary battery and using the secondary battery as a power source (fourth configuration).
  • a charging device is an electronic device itself that uses a secondary battery as a power source.
  • Such electronic devices often include a wireless LAN module. If the electronic device has a wireless LAN module, the wireless LAN module can be used as a communication device for transmitting and receiving internal state information of the secondary battery. Therefore, it is not necessary to prepare a charging device equipped with a communication device separately from an electronic device using a secondary battery. This allows the user to easily determine whether or not the secondary battery can be reused without increasing costs.
  • the internal state information may include terminal voltage information indicating the terminal voltage of the secondary battery.
  • the control device can cause the charge/discharge circuit to perform intermittent discharge or intermittent charge of the secondary battery in order to acquire the terminal voltage information.
  • the terminal voltage information can be used to generate open-circuit voltage curve information that indicates the relationship between the integrated current capacity of the secondary battery and the open-circuit voltage of the secondary battery (fifth configuration).
  • the charging device performs intermittent discharging or intermittent charging in order to acquire terminal voltage information of the secondary battery. If intermittent discharge or intermittent charge is employed, it is not necessary to provide a charging device with a circuit that variably controls the charging current, a circuit that variably controls the discharge load, or the like in order to acquire terminal voltage information. Therefore, the cost of the charging device can be further reduced. Also, in the case of intermittent discharge or intermittent charge, it is possible to observe the voltage behavior of the secondary battery during the period when the discharge or charge is stopped. For example, in a charging device or an external server, this voltage behavior can be used to perform detailed analysis of the deterioration state of the resistance of the secondary battery.
  • the charging device may further include a display device.
  • the display device is configured to display, for example, deterioration state information (sixth configuration).
  • the charging device displays the deterioration state information of the secondary battery on the display device. For example, when deterioration level information indicating the degree of deterioration of the secondary battery is included in the deterioration state information, the user can be notified of the degree of deterioration of the secondary battery through display by the display device. In addition, by notifying the user of the degree of deterioration of the secondary battery, for example, when the degree of deterioration of the secondary battery is high and the secondary battery becomes unusable, the user can be prevented from misunderstanding that the secondary battery has failed. can be prevented. Therefore, the user's reliability of the secondary battery and the charging device is improved.
  • the control device When the deterioration state information includes deterioration degree information indicating the degree of deterioration of the secondary battery, and the degree of deterioration indicated by the deterioration degree information is equal to or higher than a predetermined degree of deterioration, the control device rapidly charges the secondary battery. Rapid charge/discharge prohibition information indicating the discharge prohibition state may be stored (seventh configuration).
  • the charging device puts the secondary battery in a rapid charging/discharging prohibited state when the degree of deterioration of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined degree of deterioration.
  • the charging device can be controlled so as not to perform rapid charging and discharging of the secondary battery, and deterioration of the secondary battery progresses. can be delayed.
  • a server is connected to a charging device via a network.
  • the charging device is configured to acquire usage history information from the secondary battery when starting to charge or discharge the secondary battery.
  • the server obtains the internal state of the secondary battery obtained by temporarily canceling the charging/discharging prohibited state of the secondary battery by the charging device. a process of receiving the internal state information indicated, a process of diagnosing the deterioration state of the secondary battery based on the internal state information, a process of generating deterioration state information indicating the deterioration state of the secondary battery, and transmitting the deterioration state information to the outside (eighth configuration).
  • the server according to the eighth configuration generates deterioration state information of the secondary battery based on the internal state information of the secondary battery acquired by the charging device. That is, the charging device only obtains internal state information, and the advanced or complex processing of generating state of health information is performed by a server external to the charging device. Therefore, the cost of the charging device is not substantially increased. Further, the process of acquiring the internal state information that is the basis of the deterioration state information is automatically performed by the charging device at hand of the user when charging or discharging the secondary battery is started. Therefore, even if the user does not bring the secondary battery to a manufacturer or store, the deterioration state information of the secondary battery is generated by the server that directly or indirectly receives the internal state information from the charging device. The charging device can easily determine whether or not the secondary battery can be used again based on the deterioration state information.
  • the diagnostic system diagnoses the state of deterioration of the secondary battery.
  • a diagnostic system includes the charging device and the server (ninth configuration).
  • the diagnostic system may further include a user terminal.
  • a user terminal is associated with a secondary battery that can be charged and discharged by a charging device.
  • the user terminal can receive degradation state information from the server.
  • the user terminal may display the deterioration state information (tenth configuration).
  • the deterioration state information of the secondary battery is displayed on the user terminal.
  • the charging device there is no need to provide the charging device with a display device for displaying deterioration state information to notify the user. Therefore, the cost of the charging device can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diagnostic system 100 according to the first embodiment.
  • the diagnostic system 100 is a system for diagnosing the state of deterioration of the secondary battery 10 .
  • the diagnostic system 100 includes a charging device 20 , a server 30 and a user terminal 40 .
  • the secondary battery 10 is, for example, a lithium ion secondary battery.
  • the lithium ion secondary battery may be an iron phosphate lithium ion battery or a ternary lithium ion battery.
  • the type of lithium ion secondary battery is not particularly limited.
  • the secondary battery 10 may be a secondary battery other than a lithium-ion secondary battery, such as a nickel-hydrogen battery. This embodiment will be described assuming that the secondary battery 10 is a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the secondary battery 10.
  • secondary battery 10 includes a plurality of battery cells 11 , control board 12 , case 13 , and top cover 14 .
  • a plurality of battery cells 11 are housed within a case 13 .
  • the battery cells 11 are connected in series or in parallel depending on, for example, required terminal voltage, capacity value, and the like.
  • the control board 12 is also accommodated in the case 13 .
  • the control board 12 is provided with a control circuit generally called a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the top cover 14 closes the opening of the case 13 housing the battery cells 11 and the control board 12 .
  • a plurality of terminals 15 are provided on the surface of the top cover 14 .
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an equivalent circuit of the secondary battery 10.
  • the secondary battery 10 is provided with a control IC 121 for controlling charge/discharge of the battery cells 11 .
  • the control IC 121 is included in the BMS of the control board 12 (FIG. 2).
  • the control IC 121 monitors the temperature of the battery cell 11 during charging or discharging by the thermistor 122 .
  • the control IC 121 turns off the relay 123 , for example, to cut off the energization in order to protect the battery cell 11 .
  • the plurality of terminals 15 includes a positive terminal 151, a negative terminal 152, and communication terminals 153,154.
  • the positive terminal 151 and the negative terminal 152 are terminals for energizing the secondary battery 10 .
  • the communication terminals 153 and 154 are terminals for exchanging various information with the charging device 20 (FIG. 1).
  • communication terminal 153 is used to transmit information to charging device 20 and communication terminal 154 is used to receive information from charging device 20 . That is, in the example of this embodiment, the communication terminal 153 for transmission and the communication terminal 154 for reception are provided separately. However, in the secondary battery 10, it is also possible to receive and transmit information through a common terminal.
  • the charging device 20 is a device mainly for charging the secondary battery 10 .
  • the secondary battery 10 is attached to the charging device 20 for charging.
  • the charging device 20 includes a charging/discharging circuit 21 , a control device 22 and a communication device 23 .
  • the charge/discharge circuit 21 is configured to charge and discharge the secondary battery 10 .
  • the charging/discharging circuit 21 may be a charging/discharging circuit provided in a general charging device. When secondary battery 10 is attached to charging device 20 , charging/discharging circuit 21 is electrically connected to terminal 15 ( FIG. 2 ) of secondary battery 10 .
  • the control device 22 is configured to control the charging/discharging circuit 21 . Control device 22 also exchanges information with secondary battery 10 .
  • the control device 22 includes, for example, a central processing unit (CPU) that executes processing (commands) and a memory that stores commands, information, and the like.
  • the controller 22 is, for example, a microcontroller (MCU).
  • the communication device 23 is configured to communicate with the outside of the charging device 20 .
  • the communication device 23 is typically a wireless communication device, such as a wireless LAN module.
  • the communication device 23 may be, for example, an RFID tag or the like.
  • the charging device 20 may further include lamps 24 and 25.
  • the lamps 24, 25 are, for example, LED lamps of different colors. Lamp 24 lights up when secondary battery 10 attached to charging device 20 is being charged. Lamp 25 lights up when secondary battery 10 attached to charging device 20 is not being charged.
  • the server 30 can be connected to the charging device 20 via the network N.
  • the server 30 can receive information from the charging device 20 and can transmit information to the charging device 20 .
  • the server 30 may receive the information directly from the charging device 20, or may receive the information after the information transmitted by the charging device 20 has passed through the user terminal 40 or another device.
  • the server 30 may transmit information directly to the charging device 20, or may make the information reach the charging device 20 via the user terminal 40 or another device.
  • the server 30 can be connected to the user terminal 40 via the network N.
  • the server 30 can transmit information to the user terminal 40 .
  • the server 30 may transmit information directly to the user terminal 40, or may cause the information to reach the user terminal 40 via the charging device 20 or another device.
  • the server 30 includes, for example, a central processing unit (CPU), a main memory, an auxiliary memory, and the like.
  • the CPU executes processing according to programs loaded from the auxiliary storage device to the main memory.
  • the main memory is used as a work area that temporarily holds programs, information used by the CPU, calculation results by the CPU, and the like.
  • the auxiliary storage device is, for example, an HDD, flash memory, ROM, or the like, and stores programs, various information, and the like.
  • the user terminal 40 is associated with the secondary battery 10 .
  • a user terminal 40 is a communication terminal owned by a user of the secondary battery 10 .
  • the user terminal 40 may be a mobile communication terminal such as a smart phone or a tablet terminal.
  • the user may be, for example, a user who actually uses the secondary battery 10 or a store that sells the secondary battery 10 .
  • FIGS. 4, 5A, and 5B are flow charts of deterioration state diagnosis by the diagnosis system 100.
  • FIG. The flowcharts of FIGS. 4 and 5A mainly show processing executed by the charging device 20 .
  • the flowchart of FIG. 5B includes processing executed by the server 30 or the user terminal 40 in addition to the processing executed by the charging device 20 .
  • control device 22 when secondary battery 10 is attached to charging device 20 and charging device 20 starts charging secondary battery 10 , control device 22 first detects the usage history from secondary battery 10 . Information is acquired (step S1). More specifically, the control device 22 receives usage history information stored in the BMS from the secondary battery 10 and reads the usage history information.
  • the usage history information includes information indicating that the secondary battery 10 is in a charging/discharging prohibited state (primary lock state).
  • the control device 22 of the charging device 20 determines whether or not the secondary battery 10 is in the charging/discharging prohibited state based on the usage history information (step S2).
  • the control device 22 starts the deterioration state diagnosis mode.
  • the control device 22 controls the charging/discharging circuit 21 to start normal charging operation.
  • the control device 22 lights the lamp 24.
  • the control device 22 lights the lamp 25 .
  • Controller 22 may cause lamp 25 to blink. As a result, it is possible to notify the surroundings that the secondary battery 10 is in the charging/discharging prohibited state (primary lock state) and that the degradation state diagnosis is being performed.
  • the control device 22 first causes the secondary battery 10 to temporarily release the charging/discharging prohibited state (step S3).
  • the control device 22 for example, transmits to the secondary battery 10 information indicating to start the deterioration state diagnosis mode.
  • the charging/discharging inhibition state of the secondary battery 10 is temporarily canceled, and charging/discharging of the secondary battery 10 becomes possible.
  • the control device 22 acquires internal state information indicating the internal state of the secondary battery 10 by causing the charge/discharge circuit 21 to charge or discharge the secondary battery 10 whose charge/discharge inhibition state has been temporarily canceled. (Step S4).
  • the control device 22 determines whether to charge or discharge the secondary battery 10 according to, for example, the state of charge (State Of Charge, SOC (%)) of the secondary battery 10 .
  • the control device 22 acquires the SOC of the secondary battery 10 and determines whether or not the SOC is equal to or greater than a predetermined value A (%) (step S41).
  • the SOC indicates the ratio of the accumulated current capacity remaining in the secondary battery 10, assuming that the accumulated current capacity of the secondary battery 10 at full charge is 100.
  • the control device 22 controls the charging/discharging circuit 21 to discharge the secondary battery 10.
  • the control device 22 causes the charge/discharge circuit 21 to intermittently discharge the secondary battery 10 in order to acquire terminal voltage information indicating the terminal voltage of the secondary battery 10 .
  • the controller 22 first measures and stores the voltage (terminal voltage) between the positive terminal 151 and the negative terminal 152 of the secondary battery 10 (step S42).
  • control device 22 causes the secondary battery 10 to discharge a predetermined current for a predetermined period of time (step S43). For example, the control device 22 causes the secondary battery 10 to discharge at 1C for one minute.
  • control device 22 stops discharging the secondary battery 10 and waits for a predetermined time (step S44). For example, the control device 22 waits for 30 minutes while stopping the discharge of the secondary battery 10 .
  • the control device 22 acquires the SOC of the secondary battery 10 and determines whether the SOC has reached a predetermined lower limit B (%) (step S45). If the SOC is greater than the lower limit value B (NO in step S45), the control device 22 repeats the processes of steps S42 to S45. If the SOC has reached the lower limit value B (YES in step S45), the control device 22 passes the terminal voltage information including the stored terminal voltage values to the communication device 23, and the communication device 23 transmits the terminal voltage information. to the server 30 (step S5).
  • the terminal voltage information is included in the internal state information of the secondary battery 10 .
  • the terminal voltage information is used to generate open circuit voltage (OCV) curve information of the secondary battery 10 .
  • the OCV curve information is information indicating the relationship between the current integrated capacity of the secondary battery 10 and the open circuit voltage of the secondary battery 10 .
  • the communication device 23 may directly transmit the internal state information to the server 30, or indirectly via another device.
  • FIG. 6 is a diagram showing terminal voltage information obtained in steps S42 to S45
  • FIG. 7 is an example of an OCV curve.
  • the OCV curve is a curve in which the horizontal axis represents the integrated current capacity and the vertical axis represents the open circuit voltage (OCV).
  • the horizontal axis may be the integrated current capacity value (mAh) of the secondary battery 10 itself, or the ratio of the remaining capacity value to the integrated current capacity value at full charge, that is, SOC (%).
  • OCV substantially corresponds to the terminal voltage of the secondary battery 10 in a no-load state.
  • step S43 When the secondary battery 10 is discharged at 1 C for 1 minute, for example, in step S43, the terminal voltage drops as shown in FIG. After that, the discharge of the secondary battery 10 is stopped in step S44, and the secondary battery 10 is left to stand for, for example, 30 minutes, so that the electrode potential due to the lithium ions that have moved in each battery cell 11 during the discharge period in step S43. Fluctuations converge and the terminal voltage stabilizes. In step S42, the terminal voltage after being stabilized is measured and stored.
  • the SOC at the k-th (k ⁇ N) step S42 is the k-1-th step S43, for example, for 1 minute and 1 C.
  • the SOC slightly decreases compared to the SOC at the k-1th step S42.
  • the terminal voltage measured in the k-th step S42 also drops compared to the terminal voltage measured in the k-1-th step S42 as the SOC slightly decreases.
  • An OCV curve as shown in FIG. 7 can be generated based on the terminal voltage obtained while repeating steps S42 to S45 and the accumulated current capacity during the discharge period.
  • the control device 22 controls the charging/discharging circuit 21 to charge the secondary battery 10.
  • the control device 22 causes the charge/discharge circuit 21 to intermittently charge the secondary battery 10 in order to acquire terminal voltage information of the secondary battery 10 .
  • the controller 22 first measures and stores the terminal voltage of the secondary battery 10 (step S46).
  • the control device 22 charges the secondary battery 10 with a predetermined current for a predetermined period of time (step S47). For example, the control device 22 charges the secondary battery 10 at 1C for one minute.
  • the control device 22 stops charging the secondary battery 10 and waits for a predetermined time (step S48). For example, the control device 22 waits for 30 minutes while charging the secondary battery 10 is stopped.
  • the control device 22 acquires the SOC of the secondary battery 10 and determines whether the SOC has reached a predetermined upper limit value C (%) (step S49). If the SOC is less than the upper limit value C (NO in step S49), the control device 22 repeats the processes of steps S46 to S49. When the SOC has reached the upper limit value C (YES in step S49), the control device 22 passes the terminal voltage information including the stored terminal voltage values to the communication device 23, and the communication device 23 transmits the terminal voltage information. to the server 30 (step S5).
  • FIG. 8 is a diagram showing terminal voltage information obtained in steps S46 to S49
  • FIG. 9 is an example of an OCV curve.
  • the secondary battery 10 is charged at 1C for 1 minute, for example, in step S47
  • the terminal voltage rises as shown in FIG.
  • step S48 the charging of the secondary battery 10 is stopped, and the secondary battery 10 is left for, for example, 30 minutes, so that the electrode potential due to the lithium ions that have moved in each battery cell 11 during the charging period in step S47. Fluctuations converge and the terminal voltage stabilizes.
  • step S46 the terminal voltage after stabilization is measured and stored.
  • the SOC at the k-th (k ⁇ N) step S46 is the k-1-th step S47, for example, charging at 1C for 1 minute.
  • the SOC slightly increases compared to the SOC at the k-1th step S46.
  • the terminal voltage measured in the k-th step S46 also rises compared to the terminal voltage measured in the k-1-th step S46 as the SOC slightly increases.
  • An OCV curve as shown in FIG. 9 can be generated based on the terminal voltage obtained while repeating steps S46 to S49 and the accumulated current capacity during the charging period.
  • server 30 receives the internal state information of secondary battery 10 transmitted from charging device 20 (step S6).
  • the server 30 diagnoses the deterioration state of the secondary battery 10 based on the internal state information, and generates deterioration state information indicating the deterioration state of the secondary battery 10 (step S7).
  • the internal state information includes terminal voltage information of the secondary battery 10 collected by the charging device 20, current information of the secondary battery 10 during intermittent discharging or intermittent charging, and the like.
  • the server 30 generates OCV curve information indicating the relationship between the current integrated capacity of the secondary battery 10 and the OCV based on the internal state information.
  • the charging device 20 may generate the OCV curve information.
  • the server 30 receives OCV curve information from the charging device 20 .
  • the server 30 determines the deterioration state of the secondary battery 10 based on the OCV curve information. For example, the server 30 stores in advance charge/discharge curve information indicating a plurality of charge/discharge curves (charge curves or discharge curves) corresponding to the degree of deterioration of the secondary battery 10 . The server 30 can determine the state of deterioration of the secondary battery 10 using this charge/discharge curve information.
  • FIG. 10 is an example of a model waveform of a discharge curve according to the degree of deterioration.
  • FIG. 11 is an example of a model waveform of a charging curve according to the degree of deterioration.
  • the server 30 compares the OCV curve with each model waveform illustrated in FIG. 10, for example, and selects the model closest to the OCV curve. Select a waveform.
  • the server 30 compares the OCV curve with each model waveform illustrated in FIG. 11, for example, and selects the model closest to the OCV curve. Select a waveform.
  • the server 30 can set, for example, the degree of deterioration of the selected model waveform as the degree of deterioration of the secondary battery 10 .
  • the server 30 can also determine the deterioration state of the secondary battery 10 by analyzing the OCV curve information.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the discharge curve of the secondary battery 10.
  • FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a charging curve of the secondary battery 10.
  • the shape of the charge/discharge curve of the secondary battery 10 is determined by the oxidation-reduction potential of the charge/discharge reaction of the positive electrode material and the negative electrode material of the battery cell 11, and is characteristic of the material. Indicates voltage change.
  • the change in the material of the positive electrode and/or the negative electrode causes the charge/discharge curve to change into a curve shape having characteristics of the changed material.
  • the characteristic shape change peak derived from the stage structural change of graphite appears in the low SOC region or the high SOC region.
  • the charge/discharge curve shows a voltage change according to the characteristics of the oxidation-reduction reaction of the negative electrode.
  • the charge/discharge curve shows voltage changes according to the characteristics of the oxidation-reduction reaction of the positive electrode.
  • FIG. 14 is a model diagram showing temporal transition of the internal state of the secondary battery 10.
  • FIG. 14 the capacity of the battery cell 11 of the secondary battery 10 gradually decreases due to the positive factor at first, but decreases significantly after the negative factor becomes dominant. After the potential difference between the positive electrode and the negative electrode becomes the main cause of the decrease in capacity, for example, cell swelling occurs due to gas generation, and deterioration of the secondary battery 10 is observed.
  • FIG. 15 is a diagram showing factors that cause the capacity of the battery cell 11 of the secondary battery 10 to decrease, that is, cause the secondary battery 10 to deteriorate.
  • the main cause of the decrease in capacity is deterioration of the positive electrode material.
  • the secondary battery 10 is left without being charged or discharged for a long period of time (long-term storage)
  • deterioration of the negative electrode material accounts for an increased proportion of the capacity decrease factor compared to the case of normal use. Otherwise, the deterioration of the negative electrode material or the potential difference between the positive and negative electrodes becomes dominant.
  • deterioration of the negative electrode material is likely to occur due to lithium deposition, etc., and tends to increase the risk of ignition. Therefore, for example, deterioration of the negative electrode material can be a material for determining or estimating the deterioration state of the secondary battery 10 .
  • the server 30 can quantify information obtained by analyzing the charge/discharge curve as illustrated in FIG. 12 or 13 as information indicating the state of deterioration of the secondary battery 10 and store it in advance. By analyzing in detail the OCV curve information generated using the internal state information, the server 30 determines how changes in the positive electrode material and the negative electrode material due to deterioration of the secondary battery 10 appear in the shape of the OCV curve.
  • the server 30 can determine the deterioration state of the secondary battery 10 by, for example, comparing the information of the analysis result of the OCV curve with pre-stored information.
  • the server 30 can also determine the degree of deterioration of the secondary battery 10 based on the information on the analysis result of the OCV curve and pre-stored information.
  • the server 30 can also determine the deterioration state of the secondary battery 10 by, for example, differentiating the OCV curve and detecting the slope. For example, as indicated by dashed lines in FIGS. 16 and 17, when the secondary battery 10 deteriorates, the terminal voltage suddenly drops or rises in a region where the remaining capacity of the secondary battery 10 is low. Also, for example, as indicated by the dashed-dotted lines in FIGS. 16 and 17, when the secondary battery 10 deteriorates, the OCV curve may have a sharp change in slope. The server 30 can determine the deterioration state of the secondary battery 10 based on such a slope of the OCV curve.
  • the server 30 transmits the deterioration state information of the secondary battery 10 generated in step S7 to the outside (step S8).
  • the server 30 transmits deterioration state information of the secondary battery 10 to the charging device 20 and the user terminal 40, for example.
  • the deterioration state information includes deterioration degree information indicating the degree of deterioration of the secondary battery 10 .
  • the communication device 23 receives the deterioration state information. Based on the deterioration state information received by the communication device 23 , the control device 22 determines whether or not to release the charging/discharging prohibition state of the secondary battery 10 . The control device 22 determines whether or not the deterioration state information indicates that the secondary battery 10 is in a usable state of deterioration (step S9).
  • the control device 22 causes the secondary battery 10 to continuously release the charging/discharging prohibited state (primary lock state) (step S10). ). For example, if the degree of deterioration of the secondary battery 10 is less than or equal to a predetermined degree of deterioration D1, the control device 22 causes the secondary battery 10 to cancel the charging/discharging prohibited state. Alternatively, if the deterioration state information generated by the server 30 includes information indicating that the secondary battery 10 can be used, the control device 22 cancels the charge/discharge prohibition state for the secondary battery 10 according to this information. Let
  • the control device 22 sends a command to the secondary battery 10 to cancel the charging/discharging prohibited state.
  • the BMS rewrites the usage history information and cancels the charge/discharge prohibition state.
  • the control device 22 can control the charging/discharging circuit 21 to start charging the secondary battery 10 (normal charging operation).
  • the control device 22 turns off the lamp 25 indicating that the deterioration state diagnosis is being performed, and turns on the lamp 24 indicating that charging is being performed.
  • the surroundings are notified that the charging/discharging inhibition state of the secondary battery 10 has been continuously canceled.
  • the control device 22 does not cause the secondary battery 10 to cancel the charging/discharging prohibited state. If the deterioration state information indicates that the secondary battery 10 has deteriorated to such an extent that it cannot be used (NO in step S9), the control device 22, for example, performs a permanent charging/discharging state indicating that the charging/discharging is permanently prohibited.
  • the prohibition information is stored in the secondary battery 10 (step S11). For example, the control device 22 transmits a command to set the secondary battery 10 to a permanent charge/discharge prohibited state, and causes the BMS to rewrite the usage history information to put the secondary battery 10 in a permanent charge/discharge prohibited state (permanent locked state). may be The control device 22 notifies the surroundings that the secondary battery 10 cannot be used, for example, by switching the blinking lamp 25 to constant lighting.
  • the user terminal 40 When the user terminal 40 receives the deterioration state information of the secondary battery 10, the user terminal 40 displays the deterioration state information on its own display (step S12).
  • the deterioration state information displayed by the user terminal 40 includes deterioration degree information of the secondary battery 10 .
  • the user terminal 40 may display information such as availability of the secondary battery 10 in addition to the degree of deterioration information.
  • Information displayed on the user terminal 40 is not particularly limited. For example, when the secondary battery 10 is in a permanent charge/discharge inhibited state, the user terminal 40 can display information to that effect.
  • the charging device 20 only acquires the internal state information of the secondary battery 10 by using the charging/discharging circuit 21 that is also provided in the conventional charging device.
  • the generation of information is performed at server 30 . That is, the server 30 is made to perform relatively advanced processing such as diagnosing the state of deterioration of the secondary battery 10, and the charging device 20 performs only relatively simple processing. Therefore, the cost of charging device 20 does not substantially increase.
  • diagnosis of the state of deterioration of the secondary battery 10 is automatically started when the user attaches the secondary battery 10 that has not been used for a long time to the charging device 20.
  • the charging device 20 automatically cancels the charging/discharging prohibition state of the secondary battery 10 . Therefore, the user can easily determine whether or not the secondary battery 10 can be used again without bringing the secondary battery 10 to the manufacturer or store.
  • the charging/discharging inhibition state of the secondary battery 10 is canceled by the charging device 20, and the secondary battery 10 becomes usable. Therefore, it is possible to prevent the secondary battery 10 from being disposed of in a charging/discharging inhibited state due to being left for a long period of time, etc., even though it can actually be used. Therefore, it is possible to reduce the amount of secondary battery 10 to be discarded and reduce the environmental load.
  • the charging device 20 when the secondary battery 10 is determined to be unusable as a result of the diagnosis, the charging device 20 preferably changes the secondary battery 10 into a permanent charge/discharge prohibited state (permanent locked state). .
  • a permanent charge/discharge prohibited state permanent locked state
  • the charging device 20 does not need to measure the internal state of the secondary battery 10 and diagnose the deterioration state of the secondary battery 10. It can be recognized that the battery 10 is in the permanent charge/discharge inhibition state. Therefore, it is possible to avoid unnecessary diagnosis of the state of deterioration of the secondary battery 10 .
  • the charging device 20 when the charging device 20 reads the usage history information of the BMS in step S2, it determines whether or not the usage history information includes information indicating that the secondary battery 10 is in the permanent charge/discharge inhibition state. can be done.
  • the charging device 20 can end the process without transitioning to the deterioration state diagnosis mode or the normal charging operation.
  • the charging device 20 may notify the user that the secondary battery 10 is in the permanent charge/discharge prohibited state, for example, by lighting the lamp 25 at all times.
  • the charging device 20 can also transmit information indicating the permanent charging/discharging prohibited state to the user terminal 40 via the communication device 23 . In this case, the user terminal 40 can display, for example, a message to the effect that the secondary battery 10 is in the permanent charge/discharge inhibition state.
  • the charging device 20 performs intermittent discharging or intermittent charging in order to acquire terminal voltage information of the secondary battery 10 .
  • the charging device 20 it is not necessary to provide the charging device 20 with a circuit that variably controls the charging current, a circuit that variably controls the discharge load, or the like in order to acquire the terminal voltage information. Therefore, the cost of charging device 20 can be further reduced.
  • intermittent discharge or intermittent charge it is possible to observe the voltage behavior of the secondary battery 10 during the discharge or charge stop period. If the voltage behavior information of the secondary battery 10 is included in the internal state information, for example, the server 30 can use the voltage behavior information to perform detailed analysis of the deterioration state of the resistance of the secondary battery 10 .
  • the charging device 20 measures and stores the terminal voltage information until the SOC reaches a predetermined lower limit value B or until the SOC reaches a predetermined upper limit value C. All terminal voltage information is transmitted to the server 30 at once. However, the charging device 20 can also transmit the terminal voltage information necessary for generating the OCV curve in multiple batches. The charging device 20 may transmit the measured terminal voltage information in real time.
  • the control device 22 when the degree of deterioration of the secondary battery 10 is equal to or greater than a predetermined degree of deterioration D2 (D2 ⁇ D1), the control device 22 notifies the secondary battery 10 of the rapid charging/discharging prohibited state.
  • Charge/discharge prohibition information can be stored.
  • the control device 22 transmits a command to the secondary battery 10 to rewrite the usage history information so as to cancel the charging/discharging prohibited state, and to indicate that the rapid charging/discharging prohibited state is in the usage history. information can be written.
  • the control device 22 can control the charging/discharging circuit 21 so as not to perform rapid charging/discharging of the secondary battery 10. can. Therefore, progress of deterioration of the secondary battery 10 can be delayed.
  • the charging device 20 When the charging device 20 reads the usage history information and recognizes that the secondary battery 10 is in the rapid charging/discharging prohibited state, the charging device 20 may transmit information to that effect to the user terminal 40 .
  • the user terminal 40 can display, for example, a message to the effect that the secondary battery 10 is in the rapid charging/discharging prohibited state.
  • the display of the user terminal 40 displays the deterioration degree information of the secondary battery 10 .
  • the user can recognize the degree of deterioration of the secondary battery 10 .
  • the user can determine that the secondary battery 10 is faulty. can be prevented from being misunderstood. Therefore, the user's reliability of the secondary battery 10 and the charging device 20 can be improved.
  • the charging device 20 When the deterioration state information including the deterioration degree information of the secondary battery 10 is displayed on the user terminal 40, the charging device 20 does not need to be provided with a display device for displaying the information. Therefore, the cost of charging device 20 can be reduced.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diagnostic system 100A according to the second embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in that the charging device 20A includes a display device 26. FIG.
  • the diagnostic system 100A performs the same processing as the diagnostic system 100 according to the first embodiment. However, in the diagnostic system 100A, when the charging device 20A receives the deterioration state information of the secondary battery 10 from the server 30, the charging device 20A displays the deterioration state information on its own display device 26.
  • FIG. The deterioration state information displayed on the display device 26 includes, for example, deterioration degree information of the secondary battery 10 . In addition to the deterioration degree information, the display device 26 may display information such as whether or not the secondary battery 10 can be used. Information displayed on the display device 26 is not particularly limited. For example, when the secondary battery 10 enters the permanent charge/discharge inhibited state or the rapid charge inhibited state, the display device 26 can display information to that effect.
  • the deterioration state information of the secondary battery 10 may be displayed on the user terminal 40 (FIG. 1) in addition to the charging device 20A.
  • FIG.19 and FIG.20 is a schematic diagram which shows schematic structure of the diagnostic system 100B which concerns on 3rd Embodiment. This embodiment differs from the above embodiment in that the charging device 20B is an electronic device.
  • the charging device 20B is an electronic device equipped with the secondary battery 10 and using the secondary battery 10 as a power source.
  • the charging device 20B is a digital camera
  • charging device 20B does not necessarily have to be a digital camera.
  • the charging device 20B which is a digital camera, incorporates a circuit capable of charging the secondary battery 10 in the same manner as the charging/discharging circuit 21 described in the first embodiment. It is for example, an AC adapter cable 27 is connected to the charging device 20B, and the secondary battery 10 is charged inside the charging device 20B.
  • the charging device 20B incorporates, for example, a charge/discharge control IC and a wireless LAN module.
  • This charge/discharge control IC and wireless LAN module can be used as the control device 22 and the communication device 23 described in the first embodiment, respectively.
  • the charging device 20B since the charging device 20B is a digital camera, it has a liquid crystal monitor. This display can be used as the display device 26 described in the second embodiment. As in the second embodiment, when the charging device 20B receives the deterioration state information of the secondary battery 10 from the server 30, the display device 26 displays the deterioration state information. The deterioration state information of the secondary battery 10 may be displayed on the user terminal 40 (FIG. 1) in addition to the charging device 20B.
  • the diagnostic system 100B can be used when the user tries to use the charging device 20B (digital camera) that has been left for a long time for the first time in a long time and the secondary battery 10 is charged or discharged. Processing similar to that of diagnostic systems 100 and 100A is executed.
  • the charging device 20B acquires usage history information from the secondary battery 10, and performs a deterioration state diagnosis mode or a normal charging or discharging operation. Even with the configuration of the diagnostic system 100B, effects equivalent to those of the diagnostic systems 100 and 100A according to the above embodiments can be achieved.
  • the charging device 20B is an electronic device as in the present embodiment
  • the charge/discharge control IC and the wireless LAN module originally built in the electronic device are controlled by the control device 22 that acquires the internal state information of the secondary battery 10.
  • a communication device 23 for transmitting internal state information. If the electronic device has a monitor, this monitor can be used as the display device 26 for displaying the deterioration state of the secondary battery 10 . In this case, it is not necessary to prepare a charging device equipped with a communication device or a display device, in addition to the charging device 20B as an electronic device using the secondary battery 10 . Therefore, an increase in cost can be suppressed.
  • the deterioration state of the secondary battery 10 is diagnosed based on the OCV curve generated using the terminal voltage information.
  • the OCV curve need not necessarily be used for diagnosing the state of deterioration.
  • the terminal voltage information can be obtained by charging or discharging the secondary battery 10 under load.
  • the server 30 can use the charging/discharging curve generated by the charging device 20, 20A, 20B or the server 30 based on the terminal voltage information for diagnosing the state of deterioration. Diagnosis of the state of deterioration using such a charge/discharge curve can be performed in the same manner as diagnosis of the state of deterioration using the OCV curve.
  • the internal state information of the secondary battery 10 acquired by the charging devices 20, 20A, and 20B does not have to include the terminal voltage information.
  • the charging devices 20, 20A, and 20B can acquire internal resistance information indicating the internal resistance of the secondary battery 10 as internal state information.
  • the charging devices 20, 20A, and 20B for example, apply alternating currents with different frequencies (for example, 0.1 Hz to 5.0 kHz) to the secondary battery 10, and charge the secondary battery 10 with alternating voltage and alternating current for each frequency. The current is measured, and the impedance for each frequency is calculated based on the AC voltage and AC current.
  • Charging devices 20, 20A, and 20B can transmit impedance information of secondary battery 10 to server 30 as internal resistance information. However, the calculation of impedance may be performed by the server 30 .
  • the server 30 can calculate the life of the secondary battery 10 based on the impedance information of the secondary battery 10 .
  • the server 30 can include the calculated life information in the deterioration state information of the secondary battery 10 .
  • 100, 100A, 100B diagnostic system 10: secondary battery 20, 20A, 20B: charging device 21: charging/discharging circuit 22: control device 23: communication device 26: display device 30: server 40: user terminal N: network

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Abstract

充電装置(20)は、充放電回路(21)と、制御装置(22)と、通信装置(23)とを備える。充放電回路(21)は、二次電池(10)に対して充電及び放電を行うように構成されている。制御装置(22)は、充放電回路(21)を制御するように構成されている。通信装置(23)は、外部と通信を行うように構成されている。制御装置(22)は、二次電池(10)に対して充電又は放電を開始するに際し、二次電池(10)から使用履歴情報を取得する処理と、二次電池(10)が充放電禁止状態であることを使用履歴情報が示す場合に、二次電池(10)に充放電禁止状態を一時的に解除させる処理と、一時的に充放電禁止状態が解除された二次電池(10)の充電又は放電を充放電回路(21)に行わせることにより、二次電池(10)の内部状態を示す内部状態情報を取得する処理とを実行するように構成されている。通信装置(23)は、内部状態情報を外部に送信する処理と、内部状態情報に基づいて生成された、二次電池(10)の劣化状態を示す劣化状態情報を外部から受信する処理とを実行するように構成されている。制御装置(22)は、二次電池(10)が使用可能な程度の劣化状態であることを劣化状態情報が示す場合、二次電池(10)に充放電禁止状態を継続的に解除させる。

Description

充電装置、サーバ、及び診断システム
 本開示は、二次電池の充電装置に関する。また、本開示は、当該充電装置とネットワークを介して接続されたサーバに関する。さらに、本開示は、当該充電装置と、当該サーバとを備える診断システムに関する。
 例えばリチウムイオン電池等の二次電池は、満充電状態で長期間使用されずに放置されると、激しく劣化することが知られている。そのため、二次電池が所定期間以上使用されなかった場合、二次電池内の制御回路(Battery Management System,BMS)が充放電を禁止する制御を行う。この制御が行われた後は二次電池の充放電を行うことができなくなるため、二次電池は実質的に廃棄処分となってしまう。
 例えば、特許文献1には、電動車両に搭載されている二次電池の劣化の程度を推定する制御装置が開示されている。この制御装置は、二次電池の使用期間、二次電池が過電圧となった時間の累積値、制限値を超えて二次電池に充電された電流の累積値、及び二次電池の放電電流の累積値の各々に基づき、電池年齢を算出する。特許文献1において、電池年齢は、二次電池の劣化の程度、より具体的にはリチウム析出量の推定値に相当するものとして取り扱われる。制御装置は、算出された電池年齢の1つ以上が上限年齢に達している場合、診断要求メッセージを表示してユーザに電池診断を促す。診断要求メッセージの表示後、所定期間が経過しても電池診断がなされない場合には、制御装置は、二次電池の使用を制限又は禁止する。
 特許文献1において、電池診断を行うための診断装置は、例えば、ディーラに設けられた修理工場に設置されている。この場合、二次電池が搭載された車両のユーザは、電池診断を行うためにディーラに出向く必要がある。ディーラでは、専用の診断装置に車両が接続される。この診断装置が二次電池を継続使用可能と診断すると、車両内の制御装置は、電池年齢を上限年齢よりも低い年齢に設定する。
 特許文献1には、診断装置を車両の内部に設けてもよいことが記載されている。この場合、例えば、ユーザの指示に従って、車両内の診断装置が電池診断を実行する。
国際公開第2011/142023号
 特許文献1において、診断装置がディーラに設けられている場合、ユーザがいつまでもディーラに行かなければ、電池診断は行われず、二次電池はそのまま使用不可となってしまう。しかしながら、特許文献1のように車両に内蔵される二次電池であれば、車両ごとディーラに持ち込んで電池診断を受けることはユーザにとって容易である。これに対して、一般用途の二次電池の場合、二次電池に異常が生じたときには、ユーザが二次電池を例えば製造元に郵送して二次電池の状態を診断してもらう必要があり、ユーザにとって手間である。
 また、一般用途の二次電池の充電装置に対するコストの要求は、車両と比較して厳しいのが通常である。例えば、充電装置に診断装置を内蔵させると、充電装置の製造等に必要なコストが増大してしまう。そのため、比較的高度な電池診断を行うことができる診断装置を充電装置の内部に設けるのは困難である。
 本開示は、充電装置のコストを増大させることなく、二次電池が使用可能か否かをユーザに簡易に判断させることを課題とする。
 本開示に係る二次電池の充電装置は、充放電回路と、制御装置と、通信装置とを備える。充放電回路は、二次電池に対して充電及び放電を行うように構成されている。制御装置は、充放電回路を制御するように構成されている。通信装置は、外部と通信を行うように構成されている。制御装置は、二次電池に対して充電又は放電を開始するに際し、二次電池から使用履歴情報を取得する処理と、二次電池が充放電禁止状態であることを使用履歴情報が示す場合に、二次電池に充放電禁止状態を一時的に解除させる処理と、一時的に充放電禁止状態が解除された二次電池の充電又は放電を充放電回路に行わせることにより、二次電池の内部状態を示す内部状態情報を取得する処理とを実行するように構成されている。通信装置は、内部状態情報を外部に送信する処理と、内部状態情報に基づいて生成された、二次電池の劣化状態を示す劣化状態情報を外部から受信する処理とを実行するように構成されている。制御装置は、二次電池が使用可能な程度の劣化状態であることを劣化状態情報が示す場合、二次電池に充放電禁止状態を継続的に解除させる。
 本開示によれば、充電装置のコストを増大させることなく、二次電池が使用可能か否かをユーザが簡易に判断することができる。
図1は、第1実施形態に係る診断システムの概略構成を示す模式図である。 図2は、上記診断システムによる診断の対象である二次電池の概略構成を例示する斜視図である。 図3は、二次電池の等価回路の例を示す図である。 図4は、上記診断システムによる劣化状態診断のフローチャートである。 図5Aは、上記診断システムによる劣化状態診断のフローチャートである。 図5Bは、上記診断システムによる劣化状態診断のフローチャートである。 図6は、劣化状態診断において取得される端子電圧情報を例示する図である。 図7は、間欠放電によって得られた端子電圧情報に基づいて生成される開回路電圧(OCV)曲線を例示する図である。 図8は、劣化状態診断において取得される端子電圧情報を例示する、図6とは別の図である。 図9は、間欠充電によって得られた端子電圧情報に基づいて生成される開回路電圧(OCV)曲線を例示する図である。 図10は、二次電池の劣化度に応じた放電曲線のモデル波形を例示する図である。 図11は、二次電池の劣化度に応じた充電曲線のモデル波形を例示する図である。 図12は、二次電池の放電曲線を例示する図である。 図13は、二次電池の充電曲線を例示する図である。 図14は、二次電池の内部状態の時間推移を例示するモデル図である。 図15は、二次電池が劣化する要因を示す図である。 図16は、劣化した二次電池の開回路電圧曲線(放電時)を例示する図である。 図17は、劣化した二次電池の開回路電圧曲線(充電時)を例示する図である。 図18は、第2実施形態に係る診断システムの概略構成を示す模式図である。 図19は、第3実施形態に係る診断システムの概略構成を示す模式図である。 図20は、第3実施形態に係る診断システムの概略構成を示す別の模式図である。
 実施形態に係る二次電池の充電装置は、充放電回路と、制御装置と、通信装置とを備える。充放電回路は、二次電池に対して充電及び放電を行うように構成されている。制御装置は、充放電回路を制御するように構成されている。通信装置は、外部と通信を行うように構成されている。制御装置は、二次電池に対して充電又は放電を開始するに際し、二次電池から使用履歴情報を取得する処理と、二次電池が充放電禁止状態であることを使用履歴情報が示す場合に、二次電池に充放電禁止状態を一時的に解除させる処理と、一時的に充放電禁止状態が解除された二次電池の充電又は放電を充放電回路に行わせることにより、二次電池の内部状態を示す内部状態情報を取得する処理とを実行するように構成されている。通信装置は、内部状態情報を外部に送信する処理と、内部状態情報に基づいて生成された、二次電池の劣化状態を示す劣化状態情報を外部から受信する処理とを実行するように構成されている。制御装置は、二次電池が使用可能な程度の劣化状態であることを劣化状態情報が示す場合、二次電池に充放電禁止状態を継続的に解除させる(第1の構成)。
 第1の構成に係る充電装置は、例えば二次電池が長期間使用されずに放置されたことにより、二次電池が充放電禁止状態になっていたとしても、二次電池の充放電禁止状態を一時的に解除する。充電装置は、充放電回路を使用して二次電池の内部状態情報を取得し、例えばサーバ等の外部へと送信する。充電装置は、充電装置の外部で内部状態情報に基づいて生成された二次電池の劣化状態情報を受信する。充電装置は、劣化状態情報に応じ、使用可能な劣化状態である二次電池の充放電禁止状態を継続的に解除することができる。
 このように、第1の構成に係る充電装置は、従来の充電装置にも設けられている充放電回路を流用して二次電池の内部状態情報を取得するだけであり、二次電池の劣化状態情報の生成は、例えばサーバ等、充電装置の外部で実施される。そのため、充電装置のコストは実質的に増大しない。また、二次電池の内部状態情報の取得及び送信、並びに二次電池の劣化状態情報の受信は、二次電池の充電又は放電を開始する際、ユーザの手元にある充電装置によって自動的に実施される。二次電池の充放電禁止状態は、二次電池の劣化状態情報に応じて自動的に解除される。そのため、ユーザは、二次電池を製造元又は販売店等に持ち込むことなく、二次電池が再度使用可能か否かを簡易に判断することができる。
 制御装置は、二次電池が使用できない程度まで劣化していることを劣化状態情報が示す場合、二次電池に、永久的に充放電禁止状態であることを示す永久充放電禁止情報を記憶させてもよい(第2の構成)。
 第2の構成に係る充電装置は、使用不能なまでに劣化している二次電池を永久充放電禁止状態とすることができる。これにより、例えばユーザが二次電池を充電装置で充電又は放電しようとしたとき、充電装置は、内部状態情報の取得及び送信、並びに劣化状態情報の受信を行うまでもなく、当該二次電池が永久充放電禁止状態であることを認識することができる。
 制御装置は、二次電池の充電又は放電を開始するに際して二次電池から永久充放電禁止情報を取得した場合、内部状態情報を取得する処理を実行しないように構成されていてもよい(第3の構成)。
 第3の構成に係る充電装置は、二次電池が永久充放電禁止状態であることを認識した場合、当該二次電池の内部状態情報の取得を行わない。そのため、充電装置による内部状態情報の送信や、充電装置の外部における二次電池の劣化状態情報の生成も行われない。よって、既に永久充放電禁止状態となっている二次電池について不要な診断が行われるのを回避することができる。
 充電装置は、二次電池が搭載され、二次電池を電源として使用する電子機器であってもよい(第4の構成)。
 第4の構成に係る充電装置は、二次電池を電源として使用する電子機器自身である。このような電子機器は、無線LANモジュールを備えていることが多い。電子機器が無線LANモジュールを備えている場合、この無線LANモジュールを二次電池の内部状態情報の送受信を行う通信装置として使用することができる。よって、二次電池を使用する電子機器と別に、通信装置を備えた充電装置を準備する必要がない。これにより、コストを増大させることなく、二次電池が再度使用可能か否かをユーザに簡易に判断させることができる。
 内部状態情報は、二次電池の端子電圧を示す端子電圧情報を含んでいてもよい。この場合、制御装置は、端子電圧情報を取得するため、充放電回路に二次電池の間欠放電又は間欠充電を行わせることができる。端子電圧情報は、二次電池の電流積算容量と二次電池の開回路電圧との関係を示す開回路電圧曲線情報を生成するために用いることができる(第5の構成)。
 第5の構成に係る充電装置は、二次電池の端子電圧情報を取得するため、間欠放電又は間欠充電を実施する。間欠放電又は間欠充電を採用すれば、端子電圧情報を取得するために、充電電流を可変に制御する回路や、放電負荷を可変に制御する回路等を充電装置に設ける必要はない。よって、充電装置のコストをより低減することができる。また、間欠放電又は間欠充電の場合、放電又は充電停止期間中の二次電池の電圧挙動を観察することができる。例えば充電装置や外部のサーバにおいて、この電圧挙動を用い、二次電池の抵抗に関する劣化状態の詳細な解析を行うこともできる。
 充電装置は、さらに、表示装置を備えていてもよい。表示装置は、例えば、劣化状態情報を表示するように構成されている(第6の構成)。
 第6の構成に係る充電装置は、二次電池の劣化状態情報を表示装置に表示させる。例えば、二次電池の劣化の程度を示す劣化度情報が劣化状態情報に含まれている場合、表示装置による表示により、二次電池の劣化度をユーザに通知することができる。また、二次電池の劣化度をユーザに通知することで、例えば、二次電池の劣化度が高く二次電池が使用不能となった場合、二次電池の故障であるとユーザが誤解するのを防止することができる。よって、二次電池及び充電装置に対するユーザの信頼性が向上する。
 制御装置は、劣化状態情報が二次電池の劣化の程度を示す劣化度情報を含み、且つ劣化度情報が示す劣化の程度が所定の劣化の程度以上である場合、二次電池に、急速充放電禁止状態であることを示す急速充放電禁止情報を記憶させてもよい(第7の構成)。
 第7の構成に係る充電装置は、二次電池の劣化度が所定の劣化度以上である場合、二次電池を急速充放電禁止状態とする。この場合、例えばユーザが当該二次電池を充電装置で充電又は放電しようとしたとき、充電装置が二次電池の急速充放電を行わないように制御することができ、二次電池の劣化の進行を遅らせることができる。
 実施形態に係るサーバは、ネットワークを介して充電装置と接続されている。充電装置は、二次電池の充電又は放電を開始するに際して二次電池から使用履歴情報を取得するように構成されている。サーバは、二次電池が充放電禁止状態であることを使用履歴情報が示す場合に充電装置が二次電池に充放電禁止状態を一時的に解除させて取得した、二次電池の内部状態を示す内部状態情報を受信する処理と、内部状態情報に基づいて二次電池の劣化状態を診断し、二次電池の劣化状態を示す劣化状態情報を生成する処理と、劣化状態情報を外部に送信する処理とを実行するように構成されている(第8の構成)。
 第8の構成に係るサーバは、充電装置によって取得された二次電池の内部状態情報に基づき、二次電池の劣化状態情報を生成する。すなわち、充電装置は内部状態情報を取得するだけであり、劣化状態情報を生成する高度又は複雑な処理は、充電装置の外部にあるサーバによって実行される。よって、充電装置のコストは実質的に増大しない。また、劣化状態情報の基となる内部状態情報を取得する処理は、二次電池に対して充電又は放電を開始する際、ユーザの手元にある充電装置によって自動的に実施される。そのため、ユーザが二次電池を製造元又は販売店等に持ち込まなくても、充電装置から直接的又は間接的に内部状態情報を受信したサーバにより、二次電池の劣化状態情報が生成される。充電装置は、劣化状態情報に基づき、二次電池が再度使用可能か否かを簡易に判定することができる。
 実施形態に係る診断システムは、二次電池の劣化状態を診断する。診断システムは、上記充電装置と、上記サーバとを備える(第9の構成)。
 診断システムは、さらに、ユーザ端末を備えていてもよい。ユーザ端末は、充電装置によって充電及び放電が可能な二次電池に対応付けられている。ユーザ端末は、サーバから劣化状態情報を受信することができる。ユーザ端末は、劣化状態情報を表示してもよい(第10の構成)。
 第10の構成に係る診断システムでは、ユーザ端末に二次電池の劣化状態情報が表示される。この場合、劣化状態情報を表示してユーザに通知するための表示装置を充電装置に設ける必要がなくなる。そのため、充電装置のコストを低減することができる。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。
 <第1実施形態>
 [診断システムの構成]
 図1は、第1実施形態に係る診断システム100の概略構成を示す模式図である。診断システム100は、二次電池10の劣化状態を診断するためのシステムである。診断システム100は、充電装置20と、サーバ30と、ユーザ端末40とを備える。
 (二次電池)
 二次電池10は、例えばリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は、リン酸鉄系リチウムイオン電池であってよいし、三元系リチウムイオン電池であってもよい。リチウムイオン二次電池の種類は、特に限定されるものではない。二次電池10は、例えばニッケル水素電池等、リチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよい。本実施形態は、二次電池10がリチウムイオン二次電池であるものとして説明する。
 図2は、二次電池10の概略構成を例示する斜視図である。図2に示すように、二次電池10は、複数の電池セル11と、制御基板12と、ケース13と、トップカバー14とを含んでいる。
 複数の電池セル11は、ケース13内に収容されている。電池セル11は、例えば、要求される端子電圧や容量値等に応じて、直列又は並列に接続されている。ケース13には、制御基板12も収容されている。制御基板12には、バッテリマネジメントシステム(BMS)と一般に称される制御回路が設けられている。トップカバー14は、電池セル11及び制御基板12を収容したケース13の開口を封鎖する。トップカバー14の表面には、複数の端子15が設けられている。
 図3は、二次電池10の等価回路の例を示す図である。図3に示すように、二次電池10には、電池セル11の充放電を制御するための制御IC121が設けられている。制御IC121は、制御基板12(図2)のBMSに含まれる。制御IC121は、サーミスタ122によって充電又は放電中の電池セル11の温度を監視する。制御IC121は、電池セル11の異常発熱を検出した際、電池セル11を保護するため、例えばリレー123をOFFにして通電を遮断する。
 複数の端子15は、正極端子151、負極端子152、及び通信端子153,154を含んでいる。正極端子151及び負極端子152は、二次電池10に通電するための端子である。通信端子153,154は、充電装置20(図1)と各種情報をやり取りするための端子である。本実施形態の例において、通信端子153は、充電装置20に情報を送信するために用いられ、通信端子154は、充電装置20からの情報を受信するために用いられる。すなわち、本実施形態の例では、送信用通信端子153と、受信用通信端子154とが別々に設けられている。しかしながら、二次電池10において、情報の受信及び送信を共通の端子で行うこともできる。
 (充電装置)
 図1に戻り、充電装置20は、主として二次電池10の充電を行うための装置である。二次電池10は、充電に際して充電装置20に取り付けられる。充電装置20は、充放電回路21と、制御装置22と、通信装置23とを備えている。
 充放電回路21は、二次電池10に対して充電及び放電を行うように構成されている。充放電回路21は、一般的な充電装置に設けられた充放電回路であってよい。充電装置20に二次電池10が取り付けられたとき、充放電回路21が二次電池10の端子15(図2)に電気的に接続される。
 制御装置22は、充放電回路21を制御するように構成されている。また、制御装置22は、二次電池10との間で情報をやり取りする。制御装置22は、例えば、処理(命令)を実行する中央演算装置(CPU)と、命令や情報等を記憶するメモリとを含んでいる。制御装置22は、例えばマイクロコントローラ(MCU)である。
 通信装置23は、充電装置20の外部と通信を行うように構成されている。通信装置23は、典型的には無線通信装置であり、例えば無線LANモジュールである。通信装置23は、例えばRFIDタグ等であってもよい。
 充電装置20は、さらに、ランプ24,25を含んでいてもよい。ランプ24,25は、例えば、異なる色のLEDランプである。ランプ24は、充電装置20に取り付けられた二次電池10が充電中である場合に点灯する。ランプ25は、充電装置20に取り付けられた二次電池10が充電中でない場合に点灯する。
 (サーバ)
 サーバ30は、ネットワークNを介して充電装置20と接続可能となっている。サーバ30は、充電装置20から情報を受信することができ、充電装置20に対して情報を送信することができる。サーバ30は、充電装置20から直接的に情報を受信してもよいし、充電装置20が送信した情報がユーザ端末40又はその他の装置を経由した後で、当該情報を受信することもできる。また、サーバ30は、充電装置20に対して直接的に情報を送信してもよいし、ユーザ端末40又はその他の装置を経由させて充電装置20に情報を到達させることもできる。
 サーバ30は、ネットワークNを介してユーザ端末40と接続可能となっている。サーバ30は、ユーザ端末40に対して情報を送信することができる。サーバ30は、ユーザ端末40に対して直接的に情報を送信してもよいし、充電装置20又はその他の装置を経由させてユーザ端末40に情報を到達させることもできる。
 サーバ30は、例えば、中央演算装置(CPU)、主記憶装置(メインメモリ)、及び補助記憶装置等を含んでいる。CPUは、補助記憶装置からメインメモリにロードされたプログラムに従って処理を実行する。主記憶装置は、プログラムや、CPUが使用する情報、CPUによる演算結果等を一時的に保持する作業領域として使用される。補助記憶装置は、例えば、HDD、フラッシュメモリ、又はROM等であり、プログラムや各種情報等を格納している。
 (ユーザ端末)
 ユーザ端末40は、二次電池10に対応付けられている。ユーザ端末40は、二次電池10のユーザが所有する通信端末である。ユーザ端末40は、スマートフォンやタブレット端末等といった携帯通信端末であってもよい。ユーザは、例えば、二次電池10を実際に使用する使用者であってもよいし、二次電池10を販売する販売店であってもよい。
 [診断システムによる診断]
 以下、診断システム100によって行われる劣化状態の診断について、図4、図5A、及び図5Bを参照しながら説明する。図4、図5A、及び図5Bは、診断システム100による劣化状態診断のフローチャートである。図4及び図5Aのフローチャートは、主に充電装置20が実行する処理を示している。図5Bのフローチャートには、充電装置20が実行する処理に加え、サーバ30又はユーザ端末40が実行する処理も含まれる。
 図4を参照して、二次電池10が充電装置20に取り付けられ、充電装置20が二次電池10に対して充電を開始するに際し、制御装置22は、まず、二次電池10から使用履歴情報を取得する(ステップS1)。より具体的には、制御装置22は、BMSが記憶している使用履歴情報を二次電池10から受信して、使用履歴情報を読み込む。
 二次電池10の充放電が長期間行われていない場合、使用履歴情報には、二次電池10が充放電禁止状態(一次ロック状態)であることを示す情報が含まれている。充電装置20の制御装置22は、使用履歴情報より、二次電池10が充放電禁止状態であるか否かを判定する(ステップS2)。二次電池10が充放電禁止状態であることを使用履歴情報が示す場合(ステップS2でYES)、制御装置22は、劣化状態診断モードを開始する。一方、使用履歴情報より二次電池10が充放電禁止状態ではないと判定される場合(ステップS2でNO)、制御装置22は、充放電回路21を制御して通常の充電動作を開始する。
 通常の充電動作が開始される場合、制御装置22は、ランプ24を点灯させる。劣化状態診断モードが開始される場合、制御装置22は、ランプ25を点灯させる。制御装置22は、ランプ25を点滅させてもよい。これにより、二次電池10が充放電禁止状態(一次ロック状態)であり、劣化状態診断が行われていることを周囲に通知することができる。
 図5Aを参照し、劣化状態診断モードにおいて、制御装置22は、まず、二次電池10に充放電禁止状態を一時的に解除させる(ステップS3)。制御装置22は、例えば、劣化状態診断モードを開始することを示す情報を二次電池10に送信する。これにより、二次電池10の充放電禁止状態が一旦解除され、二次電池10の充放電が可能となる。
 制御装置22は、一時的に充放電禁止状態が解除された二次電池10の充電又は放電を充放電回路21に行わせることにより、二次電池10の内部状態を示す内部状態情報を取得する(ステップS4)。制御装置22は、例えば、二次電池10の充電状態(State Of Charge,SOC(%))に応じて、二次電池10に対して充電及び放電のどちらを行うか決定する。制御装置22は、二次電池10のSOCを取得し、SOCが所定値A(%)以上であるか否かを判定する(ステップS41)。SOCは、満充電時における二次電池10の電流積算容量を100として、二次電池10中に残っている電流積算容量の割合を示すものである。
 SOCが所定値A以上である場合(ステップS41でYES)、制御装置22は、充放電回路21を制御して二次電池10の放電を行わせる。制御装置22は、例えば、二次電池10の端子電圧を示す端子電圧情報を取得するため、充放電回路21に二次電池10の間欠放電を行わせる。制御装置22は、まず、二次電池10の正極端子151と負極端子152との間の電圧(端子電圧)を測定して記憶する(ステップS42)。
 続いて、制御装置22は、二次電池10に対して所定電流の放電を所定時間行わせる(ステップS43)。制御装置22は、例えば、二次電池10に対して1Cの放電を1分間行わせる。次に、制御装置22は、二次電池10の放電を停止し、所定時間待機する(ステップS44)。制御装置22は、例えば、二次電池10の放電を停止した状態で30分間待機する。
 制御装置22は、所定時間が経過した後、二次電池10のSOCを取得し、SOCが所定の下限値B(%)に到達したか否かを判定する(ステップS45)。SOCが下限値Bよりも大きい場合(ステップS45でNO)、制御装置22は、ステップS42~S45の処理を繰り返す。SOCが下限値Bに到達している場合(ステップS45でYES)、制御装置22は、記憶した複数の端子電圧の値を含む端子電圧情報を通信装置23に渡し、通信装置23が端子電圧情報をサーバ30に送信する(ステップS5)。端子電圧情報は、二次電池10の内部状態情報に含まれる。端子電圧情報は、二次電池10の開回路電圧(OCV)曲線情報を生成するために用いられる。OCV曲線情報とは、二次電池10の電流積算容量と二次電池10の開回路電圧との関係を示す情報である。通信装置23は、内部状態情報をサーバ30に直接的に送信してもよいし、他の装置を介して間接的に送信してもよい。
 ここで、間欠放電によって得られた端子電圧情報に基づいて生成される開回路電圧曲線(OCV曲線)について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6はステップS42~S45によって得られる端子電圧情報を示す図であり、図7はOCV曲線の例である。OCV曲線とは、横軸に電流積算容量をとり、縦軸に開回路電圧(OCV)をとった曲線である。横軸は、二次電池10の電流積算容量値(mAh)自体であってもよいし、満充電時の電流積算容量値に対する残容量値の割合、すなわちSOC(%)であってもよい。OCVは、実質的に無負荷状態における二次電池10の端子電圧に相当する。ステップS43において例えば1分間、1Cで二次電池10を放電させると、図6に示すように端子電圧が降下する。その後、ステップS44において二次電池10の放電が停止され、二次電池10が例えば30分間放置されることで、ステップS43の放電期間中に各電池セル11内を移動したリチウムイオンによる電極電位の変動が収束し、端子電圧が安定する。ステップS42では、安定した後の端子電圧が測定され、記憶される。
 例えば、ステップS42~S45がN回繰り返されたと仮定して、k回目(k≦N)のステップS42の時点におけるSOCは、k-1回目のステップS43で例えば1分間・1Cの放電が行われたことにより、k-1回目のステップS42の時点におけるSOCと比較して微減する。k回目のステップS42で測定された端子電圧も、SOCの微減に伴い、k-1回目のステップS42で測定された端子電圧と比較して降下する。ステップS42~S45を繰り返しながら取得した端子電圧と、放電期間中の電流積算容量とに基づき、図7に示すようなOCV曲線を生成することができる。
 図5Aに戻り、SOCが所定値A未満である場合(ステップS41でNO)、制御装置22は、充放電回路21を制御して二次電池10の充電を行わせる。制御装置22は、例えば、二次電池10の端子電圧情報を取得するため、充放電回路21に二次電池10の間欠充電を行わせる。制御装置22は、まず、二次電池10の端子電圧を測定して記憶する(ステップS46)。
 続いて、制御装置22は、二次電池10に対して所定電流の充電を所定時間行う(ステップS47)。制御装置22は、例えば、二次電池10に対して1Cの充電を1分間行う。次に、制御装置22は、二次電池10に対する充電を停止し、所定時間待機する(ステップS48)。制御装置22は、例えば、二次電池10の充電を停止した状態で30分間待機する。
 制御装置22は、所定時間が経過した後、二次電池10のSOCを取得し、SOCが所定の上限値C(%)に到達したか否かを判定する(ステップS49)。SOCが上限値C未満である場合(ステップS49でNO)、制御装置22は、ステップS46~S49の処理を繰り返す。SOCが上限値Cに到達している場合(ステップS49でYES)、制御装置22は、記憶した複数の端子電圧の値を含む端子電圧情報を通信装置23に渡し、通信装置23が端子電圧情報をサーバ30に送信する(ステップS5)。
 ここで、間欠充電によって得られた端子電圧情報に基づいて生成されるOCV曲線情報について、図8及び図9を参照しながら説明する。図8はステップS46~S49によって得られる端子電圧情報を示す図であり、図9はOCV曲線の例である。ステップS47において例えば1分間、1Cで二次電池10を充電すると、図8に示すように端子電圧が上昇する。その後、ステップS48において二次電池10の充電が停止され、二次電池10が例えば30分間放置されることで、ステップS47の充電期間中に各電池セル11内を移動したリチウムイオンによる電極電位の変動が収束し、端子電圧が安定する。ステップS46では、安定した後の端子電圧が測定され、記憶される。
 例えば、ステップS46~S49がN回繰り返されたと仮定して、k回目(k≦N)のステップS46の時点におけるSOCは、k-1回目のステップS47で例えば1分間・1Cの充電が行われたことにより、k-1回目のステップS46の時点におけるSOCと比較して微増する。k回目のステップS46で測定された端子電圧も、SOCの微増に伴い、k-1回目のステップS46で測定された端子電圧と比較して上昇する。ステップS46~S49を繰り返しながら取得した端子電圧と、充電期間中の電流積算容量とに基づき、図9に示すようなOCV曲線を生成することができる。
 図5Bを参照して、サーバ30は、充電装置20が送信した二次電池10の内部状態情報を受信する(ステップS6)。サーバ30は、内部状態情報に基づいて二次電池10の劣化状態を診断し、二次電池10の劣化状態を示す劣化状態情報を生成する(ステップS7)。
 内部状態情報には、充電装置20によって収集された二次電池10の端子電圧情報や、間欠放電中又は間欠充電中における二次電池10の電流情報等が含まれている。ステップS7において、サーバ30は、内部状態情報に基づき、二次電池10の電流積算容量とOCVとの関係を示すOCV曲線情報を生成する。ただし、OCV曲線情報の生成は、充電装置20が行ってもよい。この場合、サーバ30は、OCV曲線情報を充電装置20から受信する。
 サーバ30は、OCV曲線情報に基づいて二次電池10の劣化状態を判定する。例えば、サーバ30は、二次電池10の劣化度に応じた複数の充放電曲線(充電曲線又は放電曲線)を示す充放電曲線情報を予め記憶している。サーバ30は、この充放電曲線情報を使用して二次電池10の劣化状態を決定することができる。図10は、劣化度に応じた放電曲線のモデル波形の例である。図11は、劣化度に応じた充電曲線のモデル波形の例である。間欠放電によって得られた端子電圧情報に基づいてOCV曲線情報が生成されている場合、サーバ30は、例えば、OCV曲線と図10に例示する各モデル波形とを比較し、OCV曲線に最も近いモデル波形を選択する。間欠充電によって得られた端子電圧情報に基づいてOCV曲線情報が生成されている場合、サーバ30は、例えば、OCV曲線と図11に例示する各モデル波形とを比較し、OCV曲線に最も近いモデル波形を選択する。サーバ30は、例えば、選択されたモデル波形の劣化度を二次電池10の劣化度として設定することができる。
 サーバ30は、OCV曲線情報の解析を行うことにより、二次電池10の劣化状態を決定することもできる。
 図12は、二次電池10の放電曲線を例示する図である。図13は、二次電池10の充電曲線を例示する図である。図12及び図13を参照して、二次電池10の充放電曲線の形状は、電池セル11の正極材料及び負極材料のそれぞれの充放電反応の酸化還元電位によって決定され、材料に特徴的な電圧の変化を示す。劣化が進行している二次電池10の場合、正極及び/又は負極の材料が変化することにより、充放電曲線は、変化した材料の特徴をもった曲線形状に変化する。例えば、グラファイト材料で構成された負極が劣化して電池容量が減少している場合、充放電曲線において、グラファイトのステージ構造変化に由来する特徴的な形状変化のピークが低SOC領域又は高SOC領域に現れる。グラファイトのステージ構造変化のような反応でなくても、充放電曲線は、負極の酸化還元反応の特徴に応じた電圧変化を示す。同様に、充放電曲線は、正極の酸化還元反応の特徴に応じた電圧変化を示す。
 図14は、二次電池10の内部状態の時間推移を示すモデル図である。図14に例示されるモデルにおいて、二次電池10の電池セル11の容量は、当初は正極要因で緩やかに低下しているが、負極要因が支配的になった辺りから大きく低下している。正極と負極との間の電位のずれが容量低下の主要因になった後、例えば、ガス発生によるセル膨れが生じ、二次電池10の劣化が観測される。
 図15は、二次電池10の電池セル11の容量が低下する、すなわち二次電池10が劣化する要因を示す図である。図15に示すように、二次電池10が通常の充放電サイクルで使用されている場合(通常使用)、容量低下の要因は、主に正極材料の劣化である。これに対して、二次電池10が長期間充放電されずに放置された場合(長期間放置)、容量低下の要因において、通常使用の場合と比べると負極材料の劣化が占める割合が増加したり、負極材料の劣化又は正極と負極との間の電位のずれが支配的になったりする。二次電池10がリチウムイオン二次電池である場合、負極材料の劣化は、リチウム析出等によって生じる可能性が高く、発火等のリスクを高める傾向がある。そのため、例えば、負極材料の劣化は、二次電池10の劣化状態を決定又は推定する材料になり得る。
 例えば電極材料の劣化等、二次電池10の劣化状態を決定又は推定するための情報は、上述したように二次電池10の充放電曲線に現れる。サーバ30は、図12又は図13に例示されるような充放電曲線を解析して得られた情報を二次電池10の劣化状態を示す情報として定量化し、予め記憶しておくことができる。サーバ30は、内部状態情報を用いて生成されたOCV曲線情報を詳細に解析することにより、二次電池10の劣化による正極材料及び負極材料の変化がOCV曲線の形状にどのように現れているかを知ることができる。サーバ30は、例えば、OCV曲線の解析結果の情報を予め記憶された情報と比較することにより、二次電池10の劣化状態を決定することができる。サーバ30は、OCV曲線の解析結果の情報及び予め記憶された情報に基づき、二次電池10の劣化度を決定することもできる。
 サーバ30は、例えば、OCV曲線を微分して傾きの検出を行うことにより、二次電池10の劣化状態を決定することもできる。例えば、図16及び図17において破線で示すように、二次電池10が劣化した場合、二次電池10の残容量が少ない領域において端子電圧の急降下又は急上昇が生じる。また、例えば、図16及び図17において一点鎖線で示すように、二次電池10が劣化した場合、OCV曲線において急激な傾きの変化が生じることがある。サーバ30は、OCV曲線のこのような傾きに基づき、二次電池10の劣化状態を判定することができる。
 図5Bを再度参照して、サーバ30は、ステップS7において生成された二次電池10の劣化状態情報を外部に送信する(ステップS8)。サーバ30は、例えば、充電装置20及びユーザ端末40に二次電池10の劣化状態情報を送信する。劣化状態情報には、二次電池10の劣化の程度を示す劣化度情報が含まれている。
 充電装置20では、通信装置23が劣化状態情報を受信する。制御装置22は、通信装置23が受信した劣化状態情報に基づき、二次電池10の充放電禁止状態を解除するか否かを判定する。制御装置22は、二次電池10が使用可能な程度の劣化状態であることを劣化状態情報が示すか否かを判定する(ステップS9)。
 二次電池10が使用可能な程度の劣化状態である場合(ステップS9でYES)、制御装置22は、二次電池10に充放電禁止状態(一次ロック状態)を継続的に解除させる(ステップS10)。例えば、二次電池10の劣化度が所定の劣化度D1以下であった場合、制御装置22は、二次電池10に充放電禁止状態を解除させる。あるいは、サーバ30が生成した劣化状態情報に二次電池10の使用可能であることを示す情報が含まれている場合、制御装置22は、この情報に従って二次電池10に充放電禁止状態を解除させる。
 制御装置22は、二次電池10に充放電禁止状態を解除する指令を送信する。二次電池10では、BMSが使用履歴情報を書き換えて充放電禁止状態を解除する。これにより、二次電池10が使用可能となる。制御装置22は、充放電回路21を制御して二次電池10に対する充電(通常の充電動作)を開始することができる。この場合、制御装置22は、劣化状態診断中であることを示すランプ25を消灯させるとともに、充電中であることを示すランプ24を点灯させる。これにより、二次電池10の充放電禁止状態が継続的に解除されたことが周囲に通知される。
 二次電池10が使用可能な程度の劣化状態ではなかった場合(ステップS9でNO)、制御装置22は、二次電池10に充放電禁止状態を解除させない。二次電池10が使用できない程度まで劣化していることを劣化状態情報が示す場合(ステップS9でNO)、制御装置22は、例えば、永久的に充放電禁止状態であることを示す永久充放電禁止情報を二次電池10に記憶させる(ステップS11)。例えば、制御装置22は、二次電池10に対して永久充放電禁止状態とする指令を送信し、BMSに使用履歴情報を書き換えさせて二次電池10を永久充放電禁止状態(永久ロック状態)としてもよい。制御装置22は、例えば、点滅させていたランプ25を常時点灯に切り替えることで、二次電池10が使用不可であることを周囲に通知する。
 ユーザ端末40は、二次電池10の劣化状態情報を受信した場合、劣化状態情報を自身のディスプレイに表示する(ステップS12)。ユーザ端末40が表示する劣化状態情報には、二次電池10の劣化度情報が含まれる。ユーザ端末40には、劣化度情報に加え、二次電池10の使用可否情報等が表示されてもよい。ユーザ端末40に表示される情報は、特に限定されるものではない。例えば、二次電池10が永久充放電禁止状態となる場合は、ユーザ端末40は、その旨を示す情報を表示することもできる。
 [効果]
 本実施形態において、充電装置20は、従来の充電装置にも設けられている充放電回路21を流用して二次電池10の内部状態情報を取得するだけであり、二次電池10の劣化状態情報の生成は、サーバ30で実施される。すなわち、二次電池10の劣化状態の診断という比較的高度な処理をサーバ30に負担させ、充電装置20は比較的簡易な処理しか行わない。そのため、充電装置20のコストは実質的に増大しない。
 本実施形態において、二次電池10の劣化状態の診断(劣化状態診断モード)は、長期間未使用であった二次電池10をユーザが充電装置20に取り付けるだけで、自動的に開始される。二次電池10が使用可能な程度の劣化状態であった場合、充電装置20は、二次電池10の充放電禁止状態を自動的に解除する。そのため、ユーザは、二次電池10を製造元又は販売店等に持ち込むことなく、二次電池が再度使用可能か否かを簡易に判断することができる。
 本実施形態において、二次電池10が使用可能な程度の劣化状態であった場合、二次電池10の充放電禁止状態は充電装置20によって解除され、二次電池10が使用可能となる。そのため、実際には使用可能であるにもかかわらず、長期間の放置等によって充放電禁止状態となった二次電池10が廃棄されるのを防止することができる。よって、二次電池10の廃棄量を減少させ、環境負荷を軽減することができる。
 本実施形態において、充電装置20は、診断の結果、二次電池10が使用不能であると判定される場合、二次電池10を永久充放電禁止状態(永久ロック状態)に変更することが好ましい。これにより、例えばユーザが二次電池10を充電装置20で充電又は放電しようとしたとき、充電装置20は、二次電池10の内部状態の測定及び劣化状態の診断を行うまでもなく、二次電池10が永久充放電禁止状態であることを認識することができる。よって、二次電池10の劣化状態について不要な診断が行われるのを回避することができる。
 充電装置20は、例えばステップS2においてBMSの使用履歴情報を読み込んだとき、二次電池10が永久充放電禁止状態であることを示す情報が使用履歴情報に含まれているか否かを判定することができる。二次電池10が永久充放電禁止状態であった場合、充電装置20は、劣化状態診断モードにも通常の充電動作にも移行せず、処理を終了することができる。充電装置20は、例えば、ランプ25を常時点灯させることにより、二次電池10が永久充放電禁止状態であることをユーザに通知してもよい。充電装置20は、通信装置23によってユーザ端末40に永久充放電禁止状態であることを示す情報を送信することもできる。この場合、ユーザ端末40は、例えば、二次電池10が永久充放電禁止状態である旨のメッセージをディスプレイに表示することができる。
 本実施形態において、充電装置20は、二次電池10の端子電圧情報を取得するため、間欠放電又は間欠充電を実施する。この場合、端子電圧情報を取得するために、充電電流を可変に制御する回路や、放電負荷を可変に制御する回路等を充電装置20に設ける必要がない。よって、充電装置20のコストをより低減することができる。また、間欠放電又は間欠充電の場合、放電又は充電停止期間中の二次電池10の電圧挙動を観察することができる。内部状態情報に二次電池10の電圧挙動情報を含めれば、例えば、サーバ30において、電圧挙動情報を用い、二次電池10の抵抗に関する劣化状態の詳細な解析を行うこともできる。
 本実施形態において、充電装置20は、SOCが所定の下限値Bに到達するまで、あるいはSOCが所定の上限値Cに到達するまで端子電圧情報を測定及び記憶し、OCV曲線の生成に必要な全ての端子電圧情報を一度でサーバ30に送信している。しかしながら、充電装置20は、OCV曲線の生成に必要な端子電圧情報を複数回に分けて送信することもできる。充電装置20は、測定した端子電圧情報をリアルタイムで送信してもよい。
 本実施形態において、制御装置22は、二次電池10の劣化度が所定の劣化度D2以上である場合(D2<D1)、二次電池10に、急速充放電禁止状態であることを示す急速充放電禁止情報を記憶させることができる。制御装置22は、例えばステップS10において、二次電池10に対して指令を送信し、充放電禁止状態を解除するように使用履歴情報を書き換えさせるとともに、急速充放電禁止状態であることを使用履歴情報に書き込ませることができる。この場合、例えばユーザが二次電池10を充電装置20で充電又は放電しようとしたとき、制御装置22は、二次電池10の急速充放電を行わないように充放電回路21を制御することができる。よって、二次電池10の劣化の進行を遅らせることができる。
 充電装置20は、使用履歴情報を読み込んで二次電池10が急速充放電禁止状態であることを認識したとき、その旨を示す情報をユーザ端末40に送信してもよい。この場合、ユーザ端末40は、例えば、二次電池10が急速充放電禁止状態である旨のメッセージをディスプレイに表示することができる。
 本実施形態において、ユーザ端末40のディスプレイには、二次電池10の劣化度情報が表示される。この場合、二次電池10の劣化度をユーザに認識させることができる。また、二次電池10の劣化度をユーザに通知することで、例えば、二次電池10の劣化度が高く二次電池10が使用不能となった場合、二次電池10の故障であるとユーザが誤解するのを防止することができる。よって、二次電池10及び充電装置20に対するユーザの信頼性を向上させることができる。
 二次電池10の劣化度情報を含む劣化状態情報をユーザ端末40に表示させる場合、充電装置20には、当該情報を表示するための表示装置を設ける必要がない。そのため、充電装置20のコストを低減することができる。
 <第2実施形態>
 図18は、第2実施形態に係る診断システム100Aの概略構成を示す模式図である。本実施形態は、充電装置20Aが表示装置26を備えている点で第1実施形態と異なる。
 診断システム100Aは、第1実施形態に係る診断システム100と同様の処理を実行する。ただし、診断システム100Aでは、充電装置20Aがサーバ30から二次電池10の劣化状態情報を受信したとき、充電装置20Aが劣化状態情報を自身の表示装置26に表示する。表示装置26に表示される劣化状態情報には、例えば、二次電池10の劣化度情報が含まれる。表示装置26には、劣化度情報に加え、二次電池10の使用可否情報等が表示されてもよい。表示装置26に表示される情報は、特に限定されるものではない。例えば、二次電池10が永久充放電禁止状態となる場合、又は急速充電禁止状態となる場合、表示装置26は、その旨を示す情報を表示することもできる。
 二次電池10の劣化状態情報は、充電装置20Aに加え、ユーザ端末40(図1)に表示されてもよい。
 本実施形態に係る診断システム100Aの構成であっても、第1実施形態に係る診断システム100と同等の効果を奏することができる。
 <第3実施形態>
 図19及び図20は、第3実施形態に係る診断システム100Bの概略構成を示す模式図である。本実施形態は、充電装置20Bが電子機器である点で上記実施形態と異なる。
 充電装置20Bは、二次電池10が搭載され、二次電池10を電源として使用する電子機器である。本実施形態では、充電装置20Bがデジタルカメラである例について説明する。しかしながら、充電装置20Bは、必ずしもデジタルカメラである必要はない。
 図19及び図20では省略されているが、デジタルカメラである充電装置20Bには、第1実施形態において説明した充放電回路21と同様に二次電池10の充電を行うことができる回路が内蔵されている。充電装置20Bには、例えばACアダプタケーブル27が接続され、充電装置20Bの内部で二次電池10が充電される。
 図19及び図20では省略されているが、充電装置20Bには、例えば、充放電制御IC及び無線LANモジュールが内蔵されている。この充放電制御IC及び無線LANモジュールを、それぞれ、第1実施形態において説明した制御装置22及び通信装置23として流用することができる。
 図20に示すように、充電装置20Bは、デジタルカメラであるため、液晶モニタを備えている。このディスプレイを、第2実施形態において説明した表示装置26として流用することができる。第2実施形態と同様、充電装置20Bがサーバ30から二次電池10の劣化状態情報を受信したとき、表示装置26には劣化状態情報が表示される。二次電池10の劣化状態情報は、充電装置20Bに加え、ユーザ端末40(図1)に表示されてもよい。
 本実施形態に係る診断システム100Bは、例えば長期間放置された充電装置20B(デジタルカメラ)をユーザが久しぶりに使用しようとして、二次電池10の充電又は放電が行われる際、上記実施形態に係る診断システム100,100Aと同様の処理を実行する。充電装置20Bは、二次電池10に対して充電又は放電を開始するに際し、二次電池10から使用履歴情報を取得して、劣化状態診断モード、又は通常の充電若しくは放電動作を実施する。診断システム100Bの構成であっても、上記実施形態に係る診断システム100,100Aと同等の効果を奏することができる。さらに、本実施形態のように充電装置20Bが電子機器である場合、電子機器に元々内蔵されていた充放電制御IC及び無線LANモジュールを、二次電池10の内部状態情報を取得する制御装置22、及び内部状態情報を送信する通信装置23として使用することができる。電子機器がモニタを備える場合は、このモニタを、二次電池10の劣化状態を表示する表示装置26として使用することが可能である。この場合、二次電池10を使用する電子機器としての充電装置20Bとは別に、通信装置や表示装置を備えた充電装置を準備する必要がない。よって、コストの増大を抑制することができる。
 以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
 上記実施形態では、端子電圧情報を用いて生成されるOCV曲線に基づき、二次電池10の劣化状態の診断が行われている。しかしながら、劣化状態の診断には、必ずしもOCV曲線が使用される必要はない。例えば、充電装置20,20A,20Bでは、二次電池10に負荷をかけた状態で充電又は放電を行って端子電圧情報を取得することができる。ただし、二次電池10の充電又は放電は、できるだけ低レートで行われることが好ましい。サーバ30は、充電装置20,20A,20B又はサーバ30により端子電圧情報に基づいて生成された充放電曲線を劣化状態の診断に使用することができる。このような充放電曲線を用いた劣化状態の診断は、OCV曲線を用いた劣化状態の診断と同様に行うことができる。
 充電装置20,20A,20Bが取得する二次電池10の内部状態情報には、端子電圧情報が含まれていなくてもよい。例えば、充電装置20,20A,20Bは、内部状態情報として、二次電池10の内部抵抗を示す内部抵抗情報を取得することもできる。充電装置20,20A,20Bは、例えば、二次電池10に対して周波数が異なる交流電流(例えば、0.1Hz~5.0kHz)を印加し、周波数ごとに二次電池10の交流電圧及び交流電流を測定し、この交流電圧及び交流電流に基づいて周波数ごとのインピーダンスを演算する。充電装置20,20A,20Bは、二次電池10のインピーダンス情報を内部抵抗情報として、サーバ30に送信することができる。ただし、インピーダンスの演算は、サーバ30によって実行されてもよい。
 サーバ30は、二次電池10のインピーダンス情報に基づいて、二次電池10の寿命を算出することが可能である。サーバ30は、算出された寿命の情報を二次電池10の劣化状態情報に含めることができる。
 100,100A,100B:診断システム
 10:二次電池
 20,20A,20B:充電装置
 21:充放電回路
 22:制御装置
 23:通信装置
 26:表示装置
 30:サーバ
 40:ユーザ端末
 N:ネットワーク

Claims (10)

  1.  二次電池の充電装置であって、
     前記二次電池に対して充電及び放電を行うように構成された充放電回路と、
     前記充放電回路を制御するように構成された制御装置と、
     外部と通信を行うように構成された通信装置と、
    を備え、
     前記制御装置は、
     前記二次電池に対して充電又は放電を開始するに際し、前記二次電池から使用履歴情報を取得する処理と、
     前記二次電池が充放電禁止状態であることを前記使用履歴情報が示す場合に、前記二次電池に充放電禁止状態を一時的に解除させる処理と、
     一時的に充放電禁止状態が解除された前記二次電池の充電又は放電を前記充放電回路に行わせることにより、前記二次電池の内部状態を示す内部状態情報を取得する処理と、
    を実行するように構成され、
     前記通信装置は、
     前記内部状態情報を外部に送信する処理と、
     前記内部状態情報に基づいて生成された、前記二次電池の劣化状態を示す劣化状態情報を外部から受信する処理と、
    を実行するように構成され、
     前記制御装置は、前記二次電池が使用可能な程度の劣化状態であることを前記劣化状態情報が示す場合、前記二次電池に充放電禁止状態を継続的に解除させる、充電装置。
  2.  請求項1に記載の充電装置であって、
     前記制御装置は、前記二次電池が使用できない程度まで劣化していることを前記劣化状態情報が示す場合、前記二次電池に、永久的に充放電禁止状態であることを示す永久充放電禁止情報を記憶させる、充電装置。
  3.  請求項2に記載の充電装置であって、
     前記制御装置は、前記二次電池の充電又は放電を開始するに際して前記二次電池から前記永久充放電禁止情報を取得した場合、前記内部状態情報を取得する前記処理を実行しないように構成されている、充電装置。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の充電装置であって、
     前記充電装置は、前記二次電池が搭載され、前記二次電池を電源として使用する電子機器である、充電装置。
  5.  請求項1から4のいずれか1項に記載の充電装置であって、
     前記内部状態情報は、前記二次電池の端子電圧を示し、前記二次電池の電流積算容量と前記二次電池の開回路電圧との関係を示す開回路電圧曲線情報を生成するために用いられる端子電圧情報を含み、
     前記制御装置は、前記端子電圧情報を取得するため、前記充放電回路に前記二次電池の間欠放電又は間欠充電を行わせる、充電装置。
  6.  請求項1から5のいずれか1項に記載の充電装置であって、さらに、
     前記劣化状態情報を表示するように構成された表示装置、
    を備える、充電装置。
  7.  請求項1から6のいずれか1項に記載の充電装置であって、
     前記制御装置は、前記劣化状態情報が前記二次電池の劣化の程度を示す劣化度情報を含み、且つ前記劣化度情報が示す劣化の程度が所定の劣化の程度以上である場合、前記二次電池に、急速充放電禁止状態であることを示す急速充放電禁止情報を記憶させる、充電装置。
  8.  二次電池の充電又は放電を開始するに際して前記二次電池から使用履歴情報を取得するように構成された充電装置とネットワークを介して接続されたサーバであって、
     前記二次電池が充放電禁止状態であることを前記使用履歴情報が示す場合に前記充電装置が前記二次電池に充放電禁止状態を一時的に解除させて取得した、前記二次電池の内部状態を示す内部状態情報を受信する処理と、
     前記内部状態情報に基づいて前記二次電池の劣化状態を診断し、前記二次電池の劣化状態を示す劣化状態情報を生成する処理と、
     前記劣化状態情報を外部に送信する処理と、
    を実行するように構成される、サーバ。
  9.  二次電池の劣化状態を診断する診断システムであって、
     請求項1から7のいずれか1項に記載の充電装置と、
     請求項8に記載のサーバと、
    を備える、診断システム。
  10.  請求項9に記載の診断システムであって、さらに、
     前記充電装置によって充電及び放電が可能な二次電池に対応付けられ、前記サーバから前記劣化状態情報を受信し、前記劣化状態情報を表示するユーザ端末、
    を備える、診断システム。
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