CN104823065B - 控制装置、控制方法、电源***与电动车辆 - Google Patents

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Abstract

此控制装置设有：输入单元，例如，输入与放电时的蓄电单元的电压相关的多条信息；以及确定单元，使用放电的早期阶段的电压信息确定蓄电单元是否劣化。

Description

控制装置、控制方法、电源***与电动车辆
技术领域
本公开内容涉及控制装置、控制方法、电源***、以及电动车辆。
背景技术
姑且不说各种电子设备，二次电池还被用作汽车用电源和备用的电源。使用掺杂锂离子和脱掺杂锂离子的锂离子二次电池作为二次电池之一是周所周知的。锂离子二次电池由于使用环境和使用时间而可能存在特性变化。因此，已经提出用于检测锂离子二次电池状态的各种建议。例如，以下专利文献1描述了一种技术，该技术使用锂离子二次电池的电压的变化量与锂离子二次电池的蓄电量的变化的比率(dV/dQ)来确定是否存在锂离子二次电池的劣化。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2009-252381A
发明内容
由本发明待要解决的技术问题
在专利文献1中描述的技术需要使用锂离子二次电池的电压的变化量与锂离子二次电池的蓄电量的变化的比率(dV/dQ)获得多个特征点，诸如极大值和极小值。因此，存在的问题是检测锂离子二次电池的状态的处理耗费时间。
因此，本公开内容的一个目标是提供一种迅速检测二次电池(诸如锂离子二次电池)的劣化的控制装置、控制方法、电源***与电动车辆。
解决技术问题的技术方案
为了实现以上目标，例如，本发明是
一种控制装置，该控制装置包括：
输入单元，与放电时的蓄电单元的电压相关的多条电压信息输入至该输入单元；以及
确定单元，被配置为使用放电早期阶段的电压信息确定存在或不存在蓄电单元的劣化。
例如，本公开内容也可被配置为包括该控制装置的电动车辆。
例如，本发明是
一种在控制装置中的控制方法，该控制方法包括：
输入与放电时的蓄电单元的电势相关的多条电压信息；以及
使用在放电早期阶段的电压信息确定存在或不存在蓄电单元的劣化。
例如，本发明是
电源***，该电源***包括：
一个或多个蓄电单元；
输出单元，被配置为获取放电时的蓄电单元的电压，并且输出与所获取的电压相关的电压信息；
输入单元，多条电压信息输入至该输入单元；以及
确定单元，被配置为使用放电早期阶段的电压信息确定蓄电单元的劣化的有无。
发明的效果
根据至少一个实施方式，能够迅速地检测二次电池(诸如锂离子二次电池)的劣化。
附图说明
[图1]示出了电源***的构造的实施例的框图。
[图2]示出了放电时电压的变化对容量的变化的实施例的示图。
[图3]示出了放电时电压的变化对DOD的变化的实施例的示图。
[图4]示出了处理的流程的实施例的流程图。
[图5]示出了根据子模块的劣化度的放电曲线变化的示图。
[图6]示出了放电时ΔQ/ΔV的变化对容量的变化的实施例的示图。
[图7]示出了检测到极大值的定时(timing，时刻)根据子模块的劣化度进行变化的示图。
[图8]示出了电源***的构造的另一实施例的框图。
[图9]示出了放电时的电压的变化对容量的变化的另一个实施例的示图。
[图10]示出了放电时的电压的变化对DOD的变化的另一个实施例的示图。
[图11]示出了应用例的示图。
[图12]示出了应用例的示图。
具体实施方式
在下文中，参考附图描述本发明的实施方式和变形。按以下顺序给出描述：
<1.一个实施方式>
<2.实施方式的第一变形>
<3.实施方式的第二变形>
<4.实施方式的第三变形>
<5.其他变形>
<6.应用例>
以下描述的实施方式等是本公开内容的优选具体实施例。本公开的内容不通过实施方式等来限制。
<1.一个实施方式>
[锂离子二次电池的实施例]
将在本公开内容中使用的电池的实例是锂离子二次电池，该锂离子二次电池包括正极活性物质和作为负极活性物质的碳材料(诸如石墨)。对所用的正极材料没有特别限制。然而，正极材料优选地包含具有橄榄石结构的正极活性物质。
更优选地，具有橄榄石结构的正极活性物质优选地是磷酸铁锂化合物(LiFePO4)或包含杂环原子的复合磷酸铁锂化合物(LiFexM1-xO4：M是一种或多种金属，并且x是0<x<1)。在此，“主成分”是指正极活性物质层的正极活性物质的总质量的50％以上。另外，如果M是两种以上，则以数字下标的总和是1-x的方式选择它们。
M可以包括过渡元素、IIA族的元素、IIIA族的元素、IIIB族的元素和IVB族的元素。尤其地，M优选地包含钴(Co)、镍、锰(Mn)、铁、铝、钒(V)和钛(Ti)中的至少一个。
就正极活性物质而言，包含金属氧化物(例如，选自Ni、Mn和Li)或磷酸盐化合物(例如，磷酸锂)的涂层可被涂覆于氧化物的表面，该磷酸化合物具有与磷酸铁锂化合物或复合磷酸铁锂化合物的组成不同的组成。
具有层状岩盐结构的锂复合氧化物(诸如氧化锂钴(LiCoO2)、氧化锂镍(LiNiO2)、和氧化锂锰(LiMnO2))和具有尖晶石结构的锂锰氧化物(LiMn2O4)可被用作正极材料，该正极材料能够嵌入和脱嵌锂(Li)。
在本公开内容中对石墨没有具体限制。可以使用宽范围的在工业中使用的石墨材料。钛酸锂、硅(Si)基材料、锡(Sn)基材料等可被用作负极的材料。
对用于制造根据本公开内容的电池的电极的方法没有具体限制。可以使用宽范围的在工业中使用的方法。
在本公开内容中对电池的构造没有具体限制。可以使用宽范围的已知构造。
对用于本公开内容的电解液没有具体限制。可以使用工业用的宽范围的电解液，该电解液包括液体电解液和凝胶电解液。
优选地，电解液溶剂是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮(FEC)、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基恶唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、二甲亚砜、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚乙基硫醚、或三甲基己基铵双(三氟甲基磺酰)亚胺，并且更优选地，为4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮(FEC)、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯或γ-戊内酯。
优选地，支持电解液是六氟磷酸锂(LiPF6)、双(五氟乙烷磺酰)亚胺锂(Li(C2F5SO2)2N)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、三氟甲烷磺酸锂(LiSO3CF3)、双(三氟乙烷磺酰)亚胺锂(Li(CF3SO2)2N)和三(三氟乙烷磺酰)甲基锂(LiC(SO2CF3)3。
锂离子二次电池能够根据形状分为棱柱形、圆柱形等。在本公开内容的实施方式和变形中，圆柱形锂离子二次电池用作一种实施例。一个圆柱形的锂离子二次电池适宜被称为电池。例如，锂离子二次电池的电压是近似3.2V。例如，电池的满充电电压是近似4.2V，并且电池的容量是3Ah(安培时)(3000mAh(毫安培时))。
通过连接多个电池形成的电池适宜被称为子模块。例如，子模块具有八个电池并联连接的构造。子模块的电压与电池的电压大致相同，约为3.2V，并且子模块的容量是近似24Ah。
通过连接多个子模块形成的子模块适宜被称为蓄电块。例如，通过串联连接16个子模块形成蓄电块。此外，可以连接多个蓄电块。可以通过连接多个蓄电块来响应对大容量和高功率的需求。能够视情况改变形成子模块的电池数量和电池的连接形式。此外，能够视情况改变形成蓄电块的子模块数量和子模块的连接形式。
蓄电模块包括一个或多个蓄电块以及***电路。一个或多个蓄电模块连接至控制器。例如，蓄电模块的模块控制器(适宜被称为子微控制单元)经由总线连接至控制器的主微控制单元。例如，串行接口被用作总线。具体地，使用***管理总线(SM总线)、控制器局域网(CAN)、串行***接口(SPI)等。
子微控制单元与主微控制单元进行通信。有关各蓄电模块的内部状态的信息，例如有关各子模块的电压的信息、有关蓄电块的电压的信息、有关电流的信息、有关各子模块的温度的信息、和有关蓄电块的温度的信息从子微控制单元发送至主微控制单元。主微控制单元根据这些条信息控制蓄电模块的充电和放电。
能够视情况设置通过子微控制单元和主微控制单元分别执行的处理的内容。例如，子微控制单元可以自动地控制蓄电块的充电和放电。
[电源***的构造]
图1示出了电源***的构造的实施例的框图。例如，电源***1具有一种包括蓄电模块2和控制器3的构造。在蓄电模块2和控制器3之间输送电力和执行通信。图1仅示出了一个蓄电模块。然而，可以连接多个蓄电模块并且各蓄电模块连接至控制器的方式来配置。在这类构造的情况下，例如，最下位的蓄电模块的正极端子和负极端子连接到控制器3。经由下位的蓄电模块从上位的蓄电模块发送电力和控制命令，或相反地，经由上位的蓄电模块从下位的蓄电模块来发送。
控制器3经由电力线缆和通信用的总线连接至负载和充电设备(省略他们的示意图)。蓄电模块2的电力经由控制器3供应给负载。例如，连接到控制器3的负载是用于电动车辆的电动机***、或家用电源***的逆变器电路。
[蓄电模块的构造]
描述了蓄电模块2的构造的实施例。例如，形成蓄电模块2的各单元容纳在预定形状的外壳中。外壳期望使用具有高传导率和高辐射率的材料。通过使用具有高传导率和高辐射率的材料能够获得外壳的优异散热性。通过获得优异的散热性能够抑制外壳内部的温度增加。此外，能够最小化或消除外壳的开口部，并且因此能够实现高防尘性和高防滴性。对于外壳，使用诸如铝、铝合金、铜、或铜合金的材料。
例如，形成包括以下的蓄电模块2：正极端子11、负极端子12、蓄电块、场效应晶体管(FET)、电压复用器(复用器(MUX))13、模数转换器(ADC)14、温度测量单元15、温度复用器16、监控单元17、温度测量单元18、电流检测电阻19、电流检测放大器20、ADC 21、子微控制单元25、稳压器26、以及存储单元27。
通过连接作为蓄电单元的实例的一个或多个子模块SMO形成蓄电块。例如，子模块SMO是并联连接的八个圆柱形锂离子二次电池。作为一个实例，通过串联连接16个子模块SMO1、SMO2、SMO3、SMO4…SMO16形成蓄电块。如果没有必要区分个别的子模块，则子模块适宜被称为子模块SMO。
子模块SMO1的正极侧连接至蓄电模块2的正极端子11。子模块SMO16的负极侧连接至蓄电模块2的负极端子12。正极端子11连接至控制器3的正极端子。负极端子12连接至控制器3的负极端子。
根据16个子模块SMO的构造，在子模块SMO的端子之间设置16个FET(FET1、FET2、FET3、FET4…FET16)。例如，FET用于执行被动电池均衡控制(passive cell balancingcontrol)。
描述了通过FET将执行的电池均衡控制的概述。例如，假设相比于其他子模块SMO，子模块SMO2发生了劣化，并且子模块SMO2的内部阻抗增加。如果蓄电模块2在这种状态下充电，则子模块SMO2由于内部阻抗的增加而不能充电到正常电压。因此，发生子模块SMO间的电压的均衡的波动。
为了解决子模块SMO间的电压的均衡的波动，导通除了FET2之外的FET，子模块SMO2以外的子模块SMO放电至预定电压值。在放电之后FET截止。在放电之后，例如，各个子模块SMO的电压达到预定值(例如，3.0V(伏特))，并且子模块SMO被均衡。电池均衡控制方法不限于被动方法。然而，可以应用所谓的主动方法和其他已知的方法。
如果子模块SMO的端子两端的电压通过电压检测单元(省略其示意图)检测。例如，无论处于充电或放电期间，都检测子模块SMO的端子两端的电压。在以下描述的确定处理中，当蓄电模块2放电时，通过电压检测单元以250ms(毫秒)的间隔来检测每个子模块SMO的电压。
通过电压检测单元检测的每个子模块SMO的电压(模拟电压数据)被供应给电压复用器13。在这个实施例中，蓄电块由16个子模块SMO组成。因此，16条模拟电压数据被供应给电压复用器13。
例如，电压复用器13以预定间隔切换通道，并且从16条模拟电压数据中选择一条模拟电压数据。通过电压复用器13选择的一条模拟电压数据被供应给ADC 14。然后，电压复用器13切换通道并且将下一条模拟电压数据供应给ADC 14。换言之，以预定间隔将16条模拟电压数据从电压复用器13供应给ADC 14。
根据蓄电模块2的子微控制单元25或控制器3的主微控制单元的控制，通过电压复用器13切换通道。
温度测量单元15检测每个子模块SMO的温度。温度测量单元15包括检测温度的元件，诸如热敏电阻。例如，无论处于充电或放电期间，都以预定间隔检测子模块SMO的温度。
由温度测量单元15检测的表示每个子模块SMO的温度的模拟温度数据被供应给温度复用器16。在实施例中，蓄电模块由16个子模块SMO组成。因此，16条模拟温度数据被供应给温度复用器16。
例如，温度复用器16以预定间隔切换通道，并且从16条模拟温度数据中选择一条模拟温度数据。通过温度复用器16选择的一条模拟温度数据被供应给ADC 14。然后，温度复用器16切换通道并且将下一条模拟温度数据供应给ADC 14。换言之，以预定间隔将16条模拟温度数据从温度复用器16供应给ADC 14。
根据通过蓄电模块2的子微控制单元25或控制器3的主微控制单元执行的控制，通过温度复用器16切换通道。
ADC 14将从电压复用器13供给的模拟电压数据转换为数字电压数据。例如，ADC14将模拟电压数据转换为14至18位的数字电压数据。诸如逐次逼近法ΔΣ(德尔塔西格玛)的各种方法能够适用于ADC 14中的转换方法。
例如，ADC 14包括输入端子、输出端子、输入控制信号的控制信号输入端子、以及输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(省略这些端子的示意图)。模拟电压数据输入到输入端子。从输出端子输出转换之后的数字电压数据。
例如，从控制器3供给的控制信号(控制命令)输入到控制信号输入端子。例如，控制信号是指示获取从电压复用器13供给的模拟电压数据的获取指令信号。当已经输入了获取指令信号时，通过ADC 14获取模拟电压数据。所获取的模拟电压数据被转换为数字电压数据。然后，根据输入到时钟脉冲输入端子的用于同步的时钟脉冲，经由输出端子输出数字电压数据。所输出的数字电压数据供应给监控单元17。此外，指示获取从温度复用器16供给的模拟温度数据的获取指令信号输入到控制信号输入端子。ADC 14根据获取指令信号获取模拟温度数据。所获取的模拟温度数据通过ADC 14被转换为数字温度数据。例如，模拟温度数据被转换为14至18位的数字温度数据。经由输出端子输出转换后的数字温度数据。所输出的数字温度数据供应给监控单元17。其可以提供分别处理电压数据和温度数据的ADC的方式来配置。ADC 14的功能块可以具有将电压和温度与预定值进行比较的比较器的功能。
例如，16条数字电压数据和16条数字温度数据被时分复用并且从ADC 14发送至监控单元17。可以在所发送的数据的头部中说明识别子模块SMO的识别符以表明电压和温度与哪个子模块SMO相关。在实施例中，以预定间隔获得并且通过ADC 14转换为数字数据的每个子模块SMO的数字电压数据与电压信息对应。模拟电压数据可以被设置为电压信息。已执行校正处理等的数字电压数据可以被设置为电压信息。
温度测量单元18测量整个蓄电模块2的温度。通过温度测量单元18测量在蓄电模块2的外壳内部的温度。通过温度测量单元18测量的模拟温度数据供应给温度复用器16，并且然后从温度复用器16供应给ADC14。然后，模拟温度数据通过ADC 14被转换为数字温度数据。数字温度数据从ADC 14供应给监控单元17。
蓄电模块2包括电流检测单元，该电流检测单元检测流过蓄电模块2的电流路径的电流(负载电流)的值。电流检测单元检测流过16个子模块SMO的电流的值。电流值根据连接到蓄电模块2的负载改变。例如，电流检测单元包括电流检测电阻19，连接在子模块SMO16的负极侧和负极端子12之间；以及电流检测放大器20，连接到电流检测电阻19的两端。电流检测电阻19检测模拟电流数据。例如，无论处于充电或放电期间，都以预定间隔检测模拟电流数据。
所检测的模拟电流数据供应给电流检测放大器20。通过电流检测放大器20放大模拟电流数据。例如，电流检测放大器20的增益被设置为近似50倍至100倍。所放大的模拟电流数据供应给ADC 21。
ADC 21将从电流检测放大器20供给的模拟电流数据转换为数字电流数据。例如，ADC 21将模拟电流数据转换为14至18位的数字电流数据。诸如逐次逼近法、ΔΣ(德尔塔西格玛)的各种方法能够适用于ADC 21中的转换方法。
例如，ADC 21包括输入端子、输出端子、输入控制信号的控制信号输入端子、以及输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(省略这些端子的示意图)。模拟电流数据输入到输入端子。从输出端子输出数字电流数据。
例如，从控制器3供给的控制信号(控制命令)输入到ADC 21的控制信号输入端子。例如，控制信号是指示获取从电流检测放大器20供给的模拟电流数据的获取指令信号。当已经输入了获取指令信号时，通过ADC 21获取模拟电流数据。所获取的模拟电流数据被转换为数字电流数据。然后，根据输入到时钟脉冲输入端子的用于同步的时钟脉冲，从输出端子输出数字电流数据。所输出的数字电流数据供应给监控单元17。数字电流数据是电流信息的实例。ADC 14和ADC 21可以被配置为同一ADC。
监控单元17监控从ADC 14供给的数字电压数据和数字温度数据，并且监控存在或不存在子模块SMO的异常。例如，如果由数字电压数据表示的电压在作为过充电指标的4.2V附近、或在作为过放电指标的2.0V至2.7V附近，则生成表示存在异常或发生异常的风险的异常通知信号。此外，监控单元17也在子模块SMO的温度或整个蓄电模块2的温度大于阈值的情况下，生成异常通知信号。
此外，监控单元17监控从ADC 21供给的数字电流数据。如果通过数字电流数据表示的电流值大于阈值，则监控单元17生成异常通知信号。由监控单元17生成的异常通知信号通过监控单元17的通信功能被发送给子微控制单元25。
监控单元17监控存在或不存在以上提及的异常，并且也将从ADC 14供给的16个子模块SMO中的每一个的数字电压数据和从ADC 21供给的数字电流数据发送给子微控制单元25。每个子模块SMO的数字电压数据和数字电流数据可以绕开监控单元17而直接供应给子微控制单元25。所发送的每个子模块SMO的数字电压数据和数字电流数据被输入到子微控制单元25。从ADC 21供给的数字温度数据可以被配置为从监控单元17供应给子微控制单元25。
作为控制装置的实例的子微控制单元25包括具有通信功能的中央处理单元(CPU)，并且控制蓄电模块2的各个单元。例如，当将异常通知信号从监控单元17供给子微控制单元25时，子微控制单元25使用通信功能以将异常通知给控制器3的主微控制单元(主微控制单元30)。主微控制单元30根据通知视情况执行诸如停止充电或放电的处理。在子微控制单元和主微控制单元中的子和主的表述是为了方便描述，并且不具有任何特殊含义。
在子微控制单元25和主微控制单元30之间执行依照作为串行通信标准的以下标准的双向通信：诸如I2C、***管理总线(SM总线)、串行***接口(SPI)、或CAN。通信可以是有线或无线的。
数字电压数据通过监控单元17输入到子微控制单元25。例如，蓄电模块2放电时的每个子模块SMO的数字电压数据被输入到子微控制单元25。
此外，当负载连接至蓄电模块2时的负载电流的大小(数字电流数据)通过监控单元17输入到子微控制单元25。表示每个子模块SMO的温度或蓄电模块2内部的温度的数字温度数据可以输入到子微控制单元25。
子微控制单元25包括作为一种功能的确定单元25a。确定单元25a确定在预定环境下存在或不存在使用子模块SMO时的劣化发生。通常禁止在0℃或以下给锂离子二次电池进行充电。然而，例如，也存在锂离子二次电池用在0℃至约负(-)10℃的低温下进行充电的情况。如果重复在低温下给锂离子二次电池充电，则金属锂析出在锂离子二次电池的负极的表面上，并且因此锂离子二次电池的性能劣化。如果在金属锂已经析出在负极的表面上的状态下执行放电，则锂离子二次电池的电压(电势)显示特有的行为。例如，确定单元25a通过检测该行为的存在或不存在来确定由锂离子二次电池组成的子模块SMO的劣化的存在或不存在。以下详细地描述通过确定单元25a进行的确定处理。
如果确定单元25a确定在任一子模块SMO中存在劣化，则子微控制单元25执行预定通知处理。例如，子微控制单元25将警报信号发送给控制器3的主微控制单元30。已经接收警报信号的主微控制单元30在合适定时禁止蓄电模块2的充电和放电。显示或提示音可以用于执行将蓄电模块2的劣化通知用户的处理。
例如，稳压器(regulator，减压器)26连接至子模块SMO1的正极侧和正极端子11之间的线路，降低从蓄电块输出的电压，并且生成用于操作蓄电模块2的每个单元的电压。例如，稳压器26包括串联稳压器。例如，通过稳压器26生成的电压供应给监控单元17和子微控制单元25。通过稳压器26生成的电压可以供应给ADC 14、ADC 21等。
存储单元27包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。例如，将要通过子微控制单元25执行的程序存储在存储单元27中。此外，存储单元27用作子微控制单元25执行各处理的工作区域。
此外，与放电电流大小对应的放电曲线存储在存储单元27中。子微控制单元25从存储单元27读取与从ADC 21供给的数字电流数据对应的放电曲线，并且从放电曲线获取基准电压。例如，子微控制单元25可以被配置为经由网络获取基准电压。其可以按照子微控制单元25将放电电流值发送给控制器3，并且取决于放电电流值的基准电压从控制器3供给到子微控制单元25的方式来配置。
[控制器的构造]
然后，描述控制器3的构造的实施例。如上所述，例如，控制器3用于控制一个或多个蓄电模块2的充电和放电。例如，形成包括与蓄电模块2的外壳类似的外壳的控制器3。
形成包括以下各项的控制器3：主微控制单元30、正极端子31、负极端子32、正极端子33、负极端子34、充电控制单元35、放电控制单元36、稳压器37、以及存储单元38。
正极端子31连接至蓄电模块2的正极端子11。负极端子32连接至蓄电模块2的负极端子12。当蓄电模块2放电时，正极端子33和负极端子34分别连接到负载的正极端子和负极端子。当蓄电模块2充电时，正极端子33和负极端子34分别连接到电源(充电)设备的正极端子和负极端子。
例如，主微控制单元30包括具有通信功能的CPU，并且控制控制器3的各单元。主微控制单元30根据从蓄电模块2的子微控制单元25发送的异常通知信号控制充电和放电。例如，如果通过异常通知信号通知有过充电的风险，则主微控制单元30至少关闭充电控制单元35的开关元件，并且停止充电。例如，如果通过异常通知信号通知有过放电的风险，则主微控制单元30至少关闭放电控制单元36的开关元件，并且停止放电。
例如，如果在子模块SMO中存在劣化的效果的信息被警报信号通知，则主微控制单元30关闭充电控制单元35和放电控制单元36的开关元件，并且停止使用蓄电模块2。例如，如果蓄电模块2用作备用电源，则不立即停止使用蓄电模块2，而是在合适的定时停止。
控制器3能够与负载的CPU等进行通信。蓄电模块2的异常可以通知给负载的CPU。
充电控制单元35包括充电控制开关35a和二极管35b，该二极管35b关于放电电流的顺方向与充电控制开关35a并联连接。放电控制单元36包括放电控制开关36a和二极管36b，该二极管36b关于充电电流的顺方向与放电控制开关36a并联连接。例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)能够用作充电控制开关35a和放电控制开关36a。充电控制单元35和放电控制单元36可以***负的电源线。
例如，稳压器37使用蓄电模块2的电压生成用于运行主微控制单元30的电压。通过稳压器37生成的电压使主微控制单元30运行。通过稳压器37生成的电压可以供应给存储单元38等。
存储单元38包括ROM和RAM。例如，将要通过主微控制单元30执行的程序存储在存储单元38中。存储单元38用作主微控制单元30执行各处理的工作区域。
[关于电压的变化]
纵轴表示电池电压。横轴表示电池容量。放电曲线描绘了一种根据放电电流而不同的曲线。因此，以下描述的基准电压根据放电电流而改变。
图2中的实线曲线C1表示正常电池的放电曲线。例如，曲线C1存储在存储单元27中。虚线曲线C2表示金属锂析出在负极的表面上并且发生劣化的电池的放电曲线。如上所述，如果重复在低温下(例如，在-10℃和0℃之间)充电，则金属锂析出在锂离子二次电池负极的表面上。
例如，曲线C1和C2表示以电池电压达到预定电压(例如，近似3.5V)的方式给蓄电块充电，然后连接负载以开始使蓄电块放电时的电池的电压的变化。子模块SMO的电压也随着电池的电压的变化而改变。电池可以被充电以使电压增加至满充电电压(例如，4.2V)。电压由于负载的连接而下降，并且预定放电电流(负载电流)流动。放电电流通过电流检测单元(电流检测电阻19和电流检测放大器20)检测。
如果电池是正常的，则电压由于负载的连接从3.5V下降至大约2.9V。电压随后达到维持近似2.9V的稳定(平坦)水平，并且逐渐下降。与稳定水平对应的电压(2.9V)是基准电压的实例。如果电压降低至预定值(例如，2.0V)以及在预定值(例如，2.0V)以下，则导致过放电。因此，停止放电，并且从负载移除蓄电模块2。在曲线C1中，电压从大约2.0V增加至大约3.0V的点表示按照负载脱离时的电压的上升。
如果在电池中发生劣化，则如在正常情况下一般电压由于负载的连接而下降。然而，电压不下降至基准电压，而是下降至比基准电压更高的电压(例如，3.1V)。在穿过电压是3.1V的高电势的点之后，电压下降至基准电压(2.9V)。在达到维持近似2.9V的稳定水平之后，然后电压逐渐下降。如果在电池中存在劣化，则容量(放电容量)降低。
在曲线C2中的3.1V高电势的点的出现可视为由以下原因导致：如果在低温下重复充电，则金属锂析出在锂离子二次电池的负极的表面上，并且其进入好像金属锂用作负极的状态。在此，金属锂表示在多个元件之间的最低电势。因此，在正极和负极之间的电势差明显地增加，并且因此视为存在高电势点。随着放电的进行，在负极表面上的金属锂溶解，并且电压从3.1V下降至作为基准电压的2.9V。
如果八个电池劣化，则类似地也在子模块SMO的电压下检测到高电势点。换言之，作为实例，子模块SMO的电压被监控。因此，如果在放电的早期阶段检测到高电势点，则能够确定在子模块SMO中存在劣化。
例如，放电的早期阶段被假定为直至放电开始之后的一段预定时间段。预定时间段能够视情况来设置。例如，预定时间段被设置为近似一秒。可以通过电池或子模块SMO的充电状态(SOC)定义放电的早期阶段。例如，放电的早期阶段可以被定义为包括SOC大于80％的时间段的一个时间段。“大于80％”可以理解为80％以上，或可以理解为超过80％的值。同样适用于在其他部分的描述“大于”。
包括SOC大于80％的时间段的时间段优选地是SOC从80％至100％期间的时间段。作为SOC在从85％至95％期间的时间段，最小不必要求为80％，并且最大不必要求为100％。
此外，如图3所示，可以通过电池或子模块SMO的放电深度(DOD)定义放电的早期阶段。例如，放电的早期阶段可以被定义为包括DOD小于20％期间的一个时间段。“小于20％”可以理解20％以下，或可以理解低于20％。同样适用于在其他部分的描述“小于”。
包括DOD小于20％期间的时间段优选地是在DOD从0％至20％期间的时间段。作为DOD从5％至15％期间的时间段，最小不必要求为0％，并且最大不必要求为20％。
SOC的含义包括充电程度，换言之，百分比表达的充电容量与标称容量的比率。另外，DOD的含义包括放电深度，换言之，以百分比表达的放电容量与额定容量的比率。
[处理的流程]
图4示出了确定处理的流程的实施例的流程图。例如，在确定处理中的充电处理和放电处理在蓄电块(16个子模块SMO)上执行，并且通过控制器3控制。
在步骤S1，判断子模块SMO的温度TSMO是否在以下(1)或(2)的范围内。子模块SMO的温度TSMO是通过温度测量单元15测量的温度。在实施例中，获取16个温度TSMO。
0℃<TSMO<45℃...(1)
-10℃<TSMO≤0℃...(2)
如果任一个子模块SMO的温度TSMO不在(1)和(2)的范围内，则处理进行至步骤S2。在步骤S2，停止充电处理。当如果子模块SMO的温度TSMO不在(1)和(2)的范围内执行充电时，子模块SMO可被劣化。因此，停止充电处理。
如果所有16个子模块SMO的温度TSMO在(1)和(2)的范围内，则处理进行至步骤S3。在步骤S3，以预定充电速率给蓄电块充电。例如，当给蓄电模块2充电时，使用连接到控制器3的包括直流(DC)-DC转换器的充电设备。
在蓄电模块2上执行1C充电或0.1C充电。在此，例如，“1C充电”表示如果锂离子二次电池的容量是1000mAh，以在一个小时完成充电的充电电流(即，1000mA)进行的充电操作。0.1C表示以在10小时完成充电的充电电流进行的充电操作。例如，通过控制器3控制充电速率。
在充电期间，以预定间隔获取每个子模块SMO的电压。在某一定时获取的16个子模块SMO的电压(16条数字电压数据)从子微控制单元25发送给主微控制单元30。然后，处理进行至步骤S4。
在步骤S1的确定中，如果子模块SMO的温度TSMO处于-10℃<TSMO≤0℃，则期望以0.1C的低电流执行充电操作。以低电流执行低温度下的充电。因此，可以在充电处理中防止金属锂新析出在负极的表面上。
在步骤S4，判断在16个子模块SMO的电压VSMO中的最高电压VSMO是否达到电压Vmax。例如，通过主微控制单元30进行判断。例如，电压Vmax被设置为3.5V。电压Vmax可以被设置为一个电压(例如，近似4.2V的满充电电压)，超过该电压充电不再是可取的。
如果最高电压VSMO未达到预定电压Vmax，则处理返回至步骤S3，并且继续充电。针对在下一个定时获取的子模块SMO的电压VSMO进行步骤S4的判断。如果最高电压VSMO已达到预定电压Vmax，则处理进行至步骤S5。
在步骤S5，主微控制单元30指示充电设备停止充电操作。在实施例中，充电的记录被配置为额外地保存。例如，充电记录是当子模块SMO的温度TSMO处于-10℃<TSMO≤0℃时的充电时间的总和。当子模块SMO的温度TSMO处于-10℃<TSMO≤0℃时的充电次数可以被配置为被保存为充电记录。
在步骤S6，将充电时间相加。在步骤S7，所加的时间保存为记录。例如，通过控制器3执行步骤S6和步骤S7的处理。充电记录存储在存储单元38中。可以在蓄电模块2侧执行步骤S6和步骤S7的处理。
在步骤S5停止充电之后，处理进行至步骤S8。在步骤S8，负载连接至控制器3以使蓄电块放电。当开始放电时，通过电流检测电阻19测量放电电流。所测量的放电电流经由电流检测放大器20、ADC 21等供应给子微控制单元25。
子微控制单元25从存储单元27读取与放电电流对应的放电曲线，并且从所读取的放电曲线获取基准电压Vmem。当蓄电模块2的放电开始时，16个子模块SMO的电压VSMO(16条数字电压数据)作为电压信息以250ms的间隔输入到子微控制单元25。然后，处理进行至步骤S9。
在步骤S9，判断是否处于放电的早期阶段。已经描述了设置放电早期阶段的实施例。因此，省略重复描述。如果处于放电早期阶段，则处理进行至步骤S10。如果未处于放电早期阶段，则处理进行至步骤S11。如果未处于放电早期阶段，则没有必要执行处理步骤S10、步骤S13、步骤S14、和步骤S15的处理，并且因此可以停止放电。
在步骤S10，子微控制单元25将在子模块SMO的输入电压VSMO之中的最高电压VSMO和基准电压Vmem进行比较。
在步骤S10的比较处理中，如果子模块SMO的电压VSMO不大于基准电压Vmem，则处理进行至步骤S11。在步骤S11，将在16个子模块SMO的电压VSMO之中的最低电压VSMO与电压Vmin进行比较。电压Vmin被设置为一个电压(例如，2.0V)，超过该电压放电不再是可取的。电压Vmin可以被设置为预定电压(例如，近似2.5V)。
在步骤S11的确定处理中，如果电压VSMO等于或小于电压Vmin，则处理进行至步骤S12，停止放电。在步骤S11的确定处理中，如果电压VSMO大于电压Vmin，则处理返回至步骤S8，继续放电。
在步骤S10的比较处理中，如果子模块SMO的最高电压VSMO大于基准电压Vmem(高电势)，则处理进行至步骤S13。在步骤S13，执行获取子模块SMO的电压VSMO大于基准电压Vmem的时间(高电势时间)T1的处理。例如，能够通过在步骤S10的确定处理中的肯定确认次数和测量子模块SMO的电压VSMO的间隔(采样间隔)来获取高电势时间T1。当已经获取了高电势时间T1时，处理进行至步骤S14。
在步骤S14中，子微控制单元25判断高电势时间T1是否大于阈值Thigh。阈值Thigh被适当地设置为一个值，该值能够恰当地确定子模块SMO的劣化。如果高电势时间T1小于阈值Thigh，则处理进行至步骤S11。
如果高电势时间T1大于阈值Thigh，则确定在子模块SMO中存在劣化。然后，处理进行至步骤S15。在步骤S15，执行通知子模块SMO劣化的处理。例如，子微控制单元25将警报信号发送给主微控制单元30。例如，已经接收警报信号的主微控制单元30利用声音、显示等执行将蓄电模块2的异常(劣化)通知用户的处理，并且督促用户检查或替换蓄电模块2。
如上所述，作为实施例，检测到放电早期阶段中的高电势的时间段，因此子模块劣化，并且通过引申能够检测使用子模块的蓄电模块的劣化。需要简单地监控在放电早期阶段中的子模块SMO的电压，能够迅速地检测子模块SMO的劣化。
例如，在电源***1的启动时或在电源***1的运行期间，以预定间隔执行图4的确定处理。在步骤S6和步骤S7的处理中获得的记录(日志)可被参照以判断是否执行确定处理。换言之，可以参照记录且如果在低温下(例如，在-10℃<TSMO≤0℃下)的充电次数和充电时间中的至少一个大于阈值，则执行了确定处理的方式来配置。<2.实施方式的第一变形>
然后，描述实施方式的第一变形。在实施方式中，其以检测放电早期阶段中的高电势的时间段来检测子模块的劣化的方式配置。在第一变形中，如果存在子模块的劣化，则进一步判断子模块的劣化度(率)。
图5示出了电池的放电曲线的实施例。如参考图2所述，当电池处于正常时的放电曲线描绘了由曲线C1表示的曲线。在此，如在实施方式中所述，例如，如果存在电池的劣化，则劣化的电池的放电曲线描绘了由虚线C10表示的曲线。
在此，如果在0℃以下重复充电，则析出在负极表面上的金属锂不溶解而积累。因此，电池的劣化前进(progresses)。例如，劣化已经前进的电池的放电曲线描绘了由点划线曲线C11表示的曲线。如曲线C11所示，当电池的劣化前进时，高电势时间被延长。
高电势时间被延长的现象被认为基于以下原因：如果电池的劣化继续发展，则在负极表面上积累的金属锂的量增加。因此，当蓄电模块2放电时，金属锂需要时间溶解。因为金属锂需要时间溶解，所以被认为延长了高电势时间。
换言之，能够根据高电势时间T1的大小判断电池的劣化度。类似地，也延长了具有劣化的电池的子模块SMO的高电势时间T1。例如，除了用于确定子模块SMO的劣化有无的阈值high之外，设置第二阈值(然而，第二阈值具有大于阈值high的值)。如果高电势时间T1超过第二阈值，则劣化度被判断为高，并且通知该结果。多个第二阈值可以被设置以更精密地判断劣化度。
如果劣化度高，则蓄电模块2的充电和放电可以被配置为强行禁止。例如，通过子微控制单元25执行判断劣化度的处理。如上所述，如果存在子模块SMO的劣化，则可以进一步执行判断劣化度的处理。
<3.实施方式的第二变形>
然后，描述实施方式的第二变形。在实施方式中，根据高电势时间T1的大小确定子模块SMO劣化的存在或不存在。在第二变形中，使用容量的变化(ΔQ)与电压的变化(ΔV)的比率(适宜被称为ΔQ/ΔV)来确定子模块SMO劣化的存在或不存在。例如，以预定间隔(例如，250ms)获取容量的变化(ΔQ)。能够通过放电电流与经过的时间的积来获取容量的变化(ΔQ)。
图6示出了发生劣化的电池的ΔQ/ΔV的变化的实施例的曲线图。如示出的，在放电的早期阶段出现了超过阈值(例如，50)的极大值1和极大值2。极大值1与当负载连接至蓄电模块2时的电池的电压的下降对应。极大值2与负极表面上析出的金属锂的溶解和电池电压从高电势至基准电压的下降对应。
如果电池正常，则不存在高电势时间段。因此，在ΔQ/ΔV的变化中不出现极大值2。换言之，判断极大值2的存在或不存在，并且如果检测到极大值2，则能够确定存在电池的劣化。如果电池已经劣化，则在子模块SMO的ΔQ/ΔV的变化中类似地检测到极大值2。
在实施方式的第二变形中，能够进一步确定劣化度。如已经描述的一样，高电势时间随着子模块SMO劣化的发展而延长。当子模块SMO的电压从高电势偏移至基准电压的定时由于高电势时间延长而在时间上向后偏移定时。图7表示根据ΔQ/ΔV的变化的这种偏移。如果子模块SMO劣化不断发展，则检测到极大值2的定时偏移至时间上靠后的定时。在图7中，当子模块SMO的劣化度高时的极大值被示出为极大值2e。换言之，能够根据检测到极大值2的定时确定子模块SMO的劣化度。
<4.实施方式的第三变形>
然后，描述实施方式的第三变形。在实施方式中，子模块SMO的劣化的存在或不存在被配置为通过蓄电模块确定。在第三变形中，通过控制器确定子模块SMO的劣化的存在或不存在。
图8示出了在第三变形中的电源***10的构造的实施例。在图8中，共同参考标号被分配到与在实施方式中的电源***1相同或对应的构造。形成电源***10，该电源***10包括蓄电模块4和控制器5。
在第三变形中，子模块SMO的劣化的存在或不存在被配置为通过控制器5确定。换言之，控制器5的主微控制单元30具有子微控制单元25的确定单元25a的功能。主微控制单元30具有作为一种功能的确定单元30a。正常子模块SMO的与放电电流对应的放电曲线存储在存储单元38中。主微控制单元30使用在存储单元38中存储的放电曲线获取基准电压。
其他构造与实施方式中的电源***1、蓄电模块2和控制器3的构造相同。因此，省略重复描述。
在蓄电模块4中获取的子模块SMO的电压信息从子微控制单元25被供给主微控制单元30。主微控制单元30使用输入电压信息确定子模块SMO劣化的存在或不存在。在实施方式和变形中描述的方法能够应用于确定子模块SMO劣化的方法。此外，子模块SMO的劣化度可以被配置为将被确定。以这种方式，子模块SMO劣化的存在或不存在可被配置为在电源***中的控制器侧来确定。换言之，在权利要求中与控制装置对应的构造可以是子微控制单元25或主微控制单元30。
在电源***中，例如，在权利要求中的输出单元包括电压检测单元、电压复用器13、ADC 14和监控单元17。与在权利要求中的输入单元和确定单元对应的构造可以是子微控制单元25或主微控制单元30。
<5.其他变形>
至此，已经具体地描述了本公开内容的实施方式。然而，本公开内容不限于以上提及的实施方式，并且根据本公开内容的技术构思可进行各种变形。
例如，钴基或镍基材料可以用作锂离子二次电池的正极材料。如图9和图10所示，即使使用钴基或镍基材料的锂离子二次电池劣化，也在放电的早期阶段检测到高电势(例如，4.15V至4.2V)。只要其是在性能劣化情况下在放电的早期阶段出现高电势的二次电池，本公开内容就能够适用，而不管材料和结构如何。
蓄电单元不限于由多个锂离子二次电池组成的子模块。例如，包括在子模块中的锂离子二次电池可被设置为蓄电单元，或一个或多个蓄电块可被设置为蓄电单元。根据电源***的尺寸能够视情况设置蓄电单元的构造。
根据蓄电单元的构造能够视情况改变劣化确定目标。在以上提及的实施方式中，其以监控子模块的电压来确定基于子模块的劣化的存在或不存在的方式配置。然而，劣化的存在或不存在可被配置为基于电池或蓄电块来确定。此外，可以基于电池来测量温度。八个电池的温度的平均值可被设置为子模块的温度。
如果充电和放电基于子模块是可能的，则确定子模块劣化的处理可以基于子模块顺序地执行。此外，劣化的存在或不存在可以基于子模块来通知。
在确定子模块劣化的处理中，其可以按以下方式来配置：由存储单元中存储的放电曲线表示的电压与子模块的电压之间的差电压相加，如果累积值(integrated value，积分值)达到阈值以上，则确定存在子模块的劣化。
本公开内容也能够应用于在SOC从100％至40％的范围内使用的***(例如，用于混合动力车辆的电源***)中检测蓄电单元劣化的情况。
其可以测量子模块的内阻，以结合关于所测量的内阻的信息确定子模块劣化的存在或不存在的方式配置。例如，可被配置为如果高电势时间持续阈值以上，并且内阻等于或大于阈值，则确定存在子模块的劣化。能够结合关于内阻的信息使得子模块劣化的存在或不存在的确定准确度得到提高。
以上提及的实施方式中引用的构造、方法、步骤、形状、材料、数值等仅仅是用作举例。如果必要，可以使用不同于它们的构造、方法、步骤、形状、材料、数值等。另外，在不引起技术冲突的范围内，能够彼此结合在实施方式中的构造、方法、步骤、形状、材料、数值等。
本公开内容也能够应用于被称之为云***的***，在该云***中，通过实施例示出的处理被分配并且通过多个设备执行。本公开内容能够实现为一种作为***的装置，该***实行在实施方式中和变形中通过实施例示出的处理，在该***中执行通过实施例示出的至少一部分处理。
此外，例如，本公开内容不限于一种装置，而且能够实现为方法、程序、或记录程序的记录介质。
本公开内容可以采用以下构造。
(1)一种控制装置，包括：
输入单元，与放电时的蓄电单元的电压相关的多条电压信息输入至该输入单元；以及
确定单元，被配置为使用放电早期阶段中的电压信息确定蓄电单元劣化的存在或不存在。
(2)根据(2)所述的控制装置，其中，放电早期阶段是包括其间蓄电单元的充电状态(SOC)大于80％的时间段或者包括其间蓄电单元的放电深度(DOD)小于20％的时间段。
(3)根据(1)或(2)所述的控制装置，其中，确定单元将通过电压信息表示的电压与基准电压比较，并且根据其间电压大于基准电压的时间确定存在蓄电单元的劣化。
(4)根据(3)所述的控制装置，其中，
与当连接蓄电单元的负载时的负载电流相关的电流信息输入到输入单元，并且
包括获取单元，该获取单元被配置为获取与电流信息对应的基准电压。
(5)根据(4)所述的控制装置，包括存储单元，该存储单元被配置为存储与负载电流对应的基准电压，其中，获取单元从存储单元读取与电流信息对应的基准电压。
(6)根据(1)至(5)中的任一项所述的控制装置，其中，确定单元根据其间电压大于基准电压的时间确定蓄电单元的劣化度。
(7)根据(1)或(2)所述的控制装置，其中，所述确定单元
计算蓄电单元的容量的变化量与电势的变化量的比率，并且
当在放电的早期阶段检测到比率大于预定值的多个极大值时，确定存在蓄电单元的劣化。
(8)根据(7)所述的控制装置，其中，根据检测到极大值时的定时确定蓄电单元的劣化度。
(9)根据(1)至(8)中的任一项所述的控制装置，其中，当在小于0℃的温度下充电次数和充电时间中的至少一个大于阈值时确定单元作出该确定。
(10)根据(1)至(9)中的任一项所述的控制装置，其中，当确定存在蓄电单元的劣化时，执行预定通知处理。
(11)根据(1)至(10)中的任一项所述的控制装置，其中，当确定存在蓄电单元的劣化时，禁止蓄电单元的充电和放电。
(12)根据(1)至(11)中的任一项所述的控制装置，其中，连接一个或多个非水性电池来形成所述蓄电单元，所述非水性电池在正极和负极中包括能够嵌入和脱嵌锂的活性物质。
(13)根据(12)所述的控制装置，其中，确定单元
确定由电压信息表示的电压是否是由于锂在负极表面上析出而出现的电压，并且
当是由于锂在负极上析出而出现的电压时，确定存在蓄电单元的劣化。
(14)一种在控制装置中的控制方法，该控制方法包括：
输入与放电时的蓄电单元的电势相关的多条电压信息；以及
使用在放电早期阶段的电压信息确定存在或不存在蓄电单元的劣化。
(15)一种电源***，包括：
一个或多个蓄电单元；
输出单元，被配置获取放电时的蓄电单元的电压，并且输出与所获取电压相关的电压信息；
输入单元，多条电压信息被输入至该输入单元；以及
确定单元，被配置为使用放电早期阶段中的电压信息确定存在或不存在蓄电单元的劣化。
(16)一种电动车辆，包括根据(1)所述的控制装置。
<6.应用例>
[作为应用例的房屋中的电力存储装置]
参考图11描述了一种实施例，在该实施例中，本公开内容应用于房屋用的电力存储装置。例如，房屋101用的电力存储装置100中，中央电力***102(诸如火力发电102a、核能发电102b和水力发电102c)通过电力网109、信息网络112、智能电表107、电力枢纽108等将电力供给电力存储装置103。与此一起，将电力从独立电源(诸如房屋发电装置104)供给电力存储装置103。存储供给电力存储装置103的电力。电力存储装置103被用于供给在房屋101中使用的电力。类似的电力存储装置可不限于用于房屋101以及建筑物。
电力存储装置103也能够安装在室内，并且在一些情况下也能够安装在室外。冬天室外温度在诸如北海道的低温区域中可以降低至近似-20℃。即使在这类环境下也能继续使用电力存储装置103，电力存储装置103的状态能够通过本技术而正确地区分。
房屋发电装置104、电力消耗装置105、电力存储装置103、控制各个装置的控制装置110、智能电表107、以及获取各种信息的传感器111设置在房屋101。每个装置连接至电子网109和信息网络112。太阳能电池、燃料电池等用作房屋发电装置104。所发电力供应给电力消耗装置105和/或电力存储装置103。电力消耗装置105包括电冰箱105a、空调装置105b、电视接收器105c、浴室105d。此外，电力消耗装置105包括电动车辆106。电动车辆106包括电动汽车106a、混合动力汽车106b和电动摩托车106c。
电力存储装置103包括二次电池或电容器。例如，电力存储装置103包括锂离子二次电池。以上提及的蓄电模块2或蓄电模块4能够用作电力存储装置103。锂离子二次电池可被固定于、或用于电动车辆106。智能电表107具有测量商业电使用量并将测得的使用量发送给电力公司的功能。电力网109可以组合一个或多个直流电源、交流电源和非接触电源。
例如，各种传感器111是运动检测器、亮度传感器、物体检测传感器、电力消耗传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、红外传感器。通过各种传感器111获得的信息被发送给控制装置110。基于来自传感器111的信息把握天气状态、人的状态等，这样做使得可能自动地控制电力消耗装置105并且使能量消耗最小化。此外，控制装置110能够将关于房屋101的信息经由互联网发送给外部电力公司等。
电力枢纽108执行诸如将电力线分支和DC-AC转换的处理。连接到控制装置110的信息网络112的通信方法的实施例包括：使用通信接口的方法，诸如通用异步收发器(UART：用于串行通信的异步接收器/发送器电路)；或通过无线通信标准使用传感器网络的方法，诸如蓝牙(注册商标)、ZigBee(注册商标)、或Wi-Fi(注册商标)。蓝牙方法应用于多媒体通信，并且能够以一对多的连接执行通信。ZigBee使用电气与电子工程协会(IEEE)802.15.4的物理层。IEEE 802.15.4是称为个人局域网(PAN)或者无线(W)PAN的短程无线网络标准的名称。
控制装置110连接到外部服务器113。服务器113可由房屋101、电力公司和服务供应商任意一个来管理。例如，通过服务器113发送/接收的信息是功率消耗信息、生活模式信息、电力充电、气象信息、自然灾害信息、以及涉及电力交易的信息。这些条信息可以从房屋电力消耗装置(例如，电视接收器)发送/接收，或可以从房屋外部的装置(例如，移动式电话)发送/接收。这些条信息可显示在具有显示功能的设备上，例如，电视接收器、移动电话、或者个人数字助理(PDA)。
控制各个单元的控制装置110包括CPU、RAM和ROM，并且容纳在在实施例中的电力存储装置103中。蓄电模块2的各个单元(例如，子微控制单元25)的功能能够用作控制装置110的功能。控制装置110通过信息网络112连接至电力存储装置103、房屋发电装置104、电力消耗装置105、各种传感器111和服务器113，并且具有调整商业的用电量和发电量的功能。此外，可包括在电力市场等中交易电力的功能。
如上所述，就电力而言，不仅将由中央电力***102(诸如火力发电102a、核能发电102b和水力发电102c)生成的电力，而且将由房屋发电装置104(太阳能发电、风力发电)生成的电力存储在电力存储装置103中。因此，即使通过房屋发电装置104生成的电力波动，也能够执行控制，诸如稳定发送到外部的电量或放必要量的电。例如，也存在一种用途，通过太阳能发电获得的电力存储在电力存储装置103中，并且作为更便宜的夜间电力也在夜间存储在电力存储装置103中，并且通过电力存储装置103存储的电力在白天的时间段放电和使用，而该白天的时间段电价高。
在这个实施例中，已经描述了控制装置110容纳在电力存储装置103中的实施例。然而，控制装置110可以容纳在智能电表107中或可以单独形成。此外，可把公寓中多个房屋作为使用电力存储装置100的对象，或把多个独立的房屋作为使用电力存储装置100的对象。
[作为应用例的车内电力存储装置]
参考图12描述了一种实施例，在该实施例中，本公开内容应用于车用电力存储装置。图12示意性地示出了采用本公开内容所适用的串联混合动力***的混合动力车辆的构造实例。串联混合动力***是使用由发动机操作的发电机所发的电力或者作为电池中暂时存储的所生成的电力的电力，并且在电力驱动力转换装置上运行的一种车辆。
在混合动力车辆200中安装了发动机201、发电机202、电力驱动力转换装置203、驱动轮204a、驱动轮204b、车轮205a、车轮205b、电池208、车辆控制装置209、各种传感器210和充电插口211。蓄电模块2或蓄电模块4能够用作电池208。
混合动力车辆200在许多情况下放在室外。冬天外部温度在山间区域可能降低至近似-20℃。即使在这类环境下也能继续使用电池208，通过本技术能够正确判别电池208的状态。
混合动力车辆200以作为电源的电力驱动力转换装置203来运行。电力驱动力转换装置203的实施例为电机。电力驱动力转换装置203通过电池208的电力操作。电力驱动力转换装置203的旋转力传动给驱动轮204a和驱动轮204b。在必要的位置处使用直流-交流(DC-AC)或逆向转换(AC-DC转换)，并且因此，即使电力驱动力转换装置203是AC电动机或DC电动机，其也是可应用的。各种传感器210经由车辆控制装置209控制发动机转速，并且控制未示出的节流阀的开度(节流阀开度)。各种传感器210包括速度传感器、加速器和发动机转速传感器。
发动机201的旋转力传动给发电机202。由发电机202基于旋转力生成的电力能够存储在电池208中。
当混合动力车辆通过未示出的制动机构减速时，减速时的阻力加入作为电力驱动力转换装置203的旋转力。通过电力驱动力转换装置203基于旋转力生成的可再生电力存储在电池208中。电池208连接至混合动力车辆的外部电源。因此，能够使用充电插口211作为输入端口，将电力从外部电源供给电池208，并且电池208存储所供给的电力。
虽然未示出，但是可以包括一种信息处理装置，该信息处理装置基于涉及二次电池的信息执行涉及车辆控制的信息处理。这类信息处理装置的实施例包括基于涉及电池剩余容量的信息来显示电池的剩余容量的一种信息处理装置。
作为车辆控制装置209的功能，能够应用蓄电模块2的各单元(例如，子微控制单元25)的功能。
已经给出作为采用串联混合动力车辆的实施例的以上描述，该串联混合动力车辆使用由发动机操作的发电机生成的电力、或作为暂时存储在电池中的所生成的电力的电力，并且在电动机上运行。然而，本公开内容也能够有效地应用于并联混合动力车辆，在该并联混合动力车辆中，发动机和电动机两者的输出用作驱动源，并且适当地切换和使用仅在发动机上运行、仅在电动机上运行、在发动机和电动机上运行的三种***。此外，本公开内容也能够有效地应用于被称之为电动车辆的车辆中，该电动车辆仅利用驱动电动机的驱动运行，而不使用发动机。
参考标记说明
1，10 电源***
2，4 蓄电模块
3，5 控制器
13 电压复用器
14，21 ADC
17 监控单元
19 电流检测电阻
20 电流检测放大器
25 子微控制单元
25a 确定单元
27 存储单元
30 主微控制单元
38 存储单元

Claims (15)

1.一种控制装置，包括：
输入单元，被配置为在蓄电单元运行期间接收与放电时的所述蓄电单元的电压相关的多条电压信息；以及
确定单元，被配置为使用所述放电的早期阶段的所述电压信息确定所述蓄电单元是否有劣化，
其中，所述早期阶段是所述蓄电单元的充电状态(SOC)大于80％的时间段或者所述蓄电单元的放电深度(DOD)小于20％的时间段。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述确定单元将由所述电压信息表示的电压与基准电压比较，并且根据其间所述电压大于所述基准电压的时间确定所述蓄电单元有劣化。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，
与负载连接至所述蓄电单元时的负载电流相关的电流信息输入到所述输入单元，并且
包括获取单元，所述获取单元被配置为获取与所述电流信息对应的所述基准电压。
4.根据权利要求3所述的控制装置，包括存储单元，所述存储单元被配置为存储与负载电流对应的基准电压，其中，所述获取单元从所述存储单元读取与所述电流信息对应的所述基准电压。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述确定单元根据其间所述电压大于所述基准电压的时间确定所述蓄电单元的劣化度。
6.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述确定单元
计算所述蓄电单元的容量的变化量与电势的变化量的比率，并且
当在所述放电的早期阶段检测到所述比率大于预定值的多个极大值时，确定所述蓄电单元有劣化。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其中，根据检测到所述极大值时的定时确定所述蓄电单元的劣化度。
8.根据权利要求1所述的控制装置，其中，在温度小于0℃时的充电次数和充电时间中的至少一个大于阈值时，所述确定单元作出所述确定。
9.根据权利要求1所述的控制装置，其中，当确定所述蓄电单元有劣化时，执行预定通知处理。
10.根据权利要求1所述的控制装置，其中，当确定所述蓄电单元有劣化时，禁止所述蓄电单元的充电和放电。
11.根据权利要求1所述的控制装置，其中，连接一个或多个非水性电池来形成所述蓄电单元，所述非水性电池在正极和负极中包括能够嵌入和脱嵌锂的活性物质。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其中，所述确定单元
确定由所述电压信息表示的电压是否是由于所述锂在所述负极的表面上析出而出现的电压，并且
当是由于所述锂在所述负极上析出而出现的电压时，确定所述蓄电单元有劣化。
13.一种控制装置中的控制方法，所述控制方法包括：
在蓄电单元运行期间，输入与放电时的所述蓄电单元的电势相关的多条电压信息；以及
使用所述放电的早期阶段的所述电压信息确定所述蓄电单元是否有劣化，
其中，所述早期阶段是所述蓄电单元的充电状态(SOC)大于80％的时间段或者所述蓄电单元的放电深度(DOD)小于20％的时间段。
14.一种电源***，包括：
一个或多个蓄电单元；
输出单元，被配置为获取放电时的所述蓄电单元的电压，并且输出与所获取的电压相关的电压信息；
输入单元，被配置为在所述蓄电单元运行期间接收多条所述电压信息；以及
确定单元，被配置为使用所述放电的早期阶段的所述电压信息确定所述蓄电单元是否有劣化，
其中，所述早期阶段是所述蓄电单元的充电状态(SOC)大于80％的时间段或者所述蓄电单元的放电深度(DOD)小于20％的时间段。
15.一种电动车辆，包括根据权利要求1所述的控制装置。
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