CN105467324A - 电池劣化判定装置、电池劣化判定方法以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池劣化判定装置、电池劣化判定方法以及车辆。为了进行电池寿命的适当判定，电池劣化判定装置(10)具备检测电池的温度的温度传感器(13)和判定电池的劣化的判定部(20)，在温度传感器(13)检测出的温度小于给定温度的情况和温度传感器(13)检测出的温度为给定温度以上的情况下，判定部(20)执行不同方式的劣化判定处理。

Description

电池劣化判定装置、电池劣化判定方法以及车辆

技术领域

在本说明书中，公开判定电池的劣化的技术。

背景技术

例如在发动机车中具备用于起动其发动机(内燃机)的起动电机用的电池。电池的劣化会时效性地进展，由于因劣化而易于发生发动机的起动不良等，所以有时将测量劣化程度并在判断为进展到某种程度的劣化时例如促使更换电池等的***组入到汽车中。已知能根据电池的内部电阻来判定电池的劣化。

例如，在日本特开2008-122165号公报中，记载了对根据电池的内部电阻获得的劣化度SOH乘以加权值来计算电池的SOH的劣化度的检测方法。随着接近内部电阻变大的寿命末期而与该内部电阻相乘的加权值变大。由此，能够检测与电池的使用时间所引起的内部电阻的变化相应的劣化度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-122165号公报

发明要解决的课题

然而，电池的内部电阻不仅受到电池的劣化程度的影响，还受到电池实际上被放置的环境的影响。具体而言，在大多数的电池中，具有在环境温度低时电池的内部电阻大而在环境温度高时电池的内部电阻小这一特性。即，在比较暖和的季节，即便是电池的劣化在进展的情况，也有可能实际上发动机是能够起动的。因而，不适于以发动机起动性为指标的基于内部电阻的劣化判定。

另一方面，也有不基于电池的内部电阻而基于容量维持率来判定电池的劣化的方法。在该方法中，随着时间的经过、充放电的次数等而对初始容量进行减法运算，以容量维持率下降至给定的比例来判断为电池到寿命。该容量维持率将影响到判断可否实施怠速停止的电池的SOC(StateOfCharge)范围。因此，在实施怠速停止的SOC范围例如为70％以上的条件的情况下，当电池的容量维持率变为70％以下时，由于变得无法实施怠速停止，因此能够判断为电池到寿命。此外，电池具有在车辆停车中向车辆的负载供给电力的作用，因此在劣化极端进展的情况下，可(长期)停车时间变短。也能够将该期间作为容量维持率的劣化的指标。

关于这种电池的劣化判定中所用的容量维持率，按照随着使用历史记录/温度历史记录而不断下降的方式来计算。在此，对于开动(cranking)性能(发动机的起动性)而言电池的内部电阻影响较大，但若仅根据基于容量维持率的劣化判定，则即便是发动机起动时(开动时)这样的因内部电阻而电池的电压降变大的情况也不会考虑内部电阻，所以存在无法适当地判定电池的寿命的问题。此外，在基于容量维持率的劣化判定中，并不考虑在容量维持率的计算时间点因实际放置电池的环境温度而不同的内部电阻。因而，有时在内部电阻大的低温时尽管应判定为劣化却由于电池的容量维持率高而未被判定为劣化。具体而言，例如在冬季期间等电池的环境温度低使得电池的内部电阻大而应判定为电池劣化时，若容量维持率高而被判定为电池未劣化，则不会更换电池，因此有时发动机无法起动。

如上述，在基于电池的内部电阻来判定电池的劣化度的情况、和基于电池的容量维持率来判定电池的劣化度的情况下，无论在哪种情况下均存在有时无法适当判定电池寿命的问题。

发明内容

本发明正是基于上述这种情形而完成的，其目的在于，进行电池寿命的适当判定。

用于解决课题的手段

由本说明书所公开的电池劣化判定装置具备检测电池的温度的温度检测部和判定所述电池的劣化的判定部，在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

由本说明书所公开的电池劣化判定方法，在电池的温度小于给定温度的情况和电池的温度为给定温度以上的情况下，执行不同方式的劣化判定处理。

由本说明书所公开的车辆具备检测电池的温度的温度检测部和判定所述电池的劣化的判定部，在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

发明效果

根据由本说明书所公开的电池劣化判定装置，能够进行电池寿命的适当判定。

附图说明

图1是表示实施方式1的劣化判定装置的构成的框图。

图2是表示在开动时电池的电压随时间变化的图。

图3是表示在开动时电池的电流随时间变化的图。

图4是表示温度和温度修正系数的关系的图。

图5是表示电池的内部电阻随温度变化的图。

图6是表示随时间经过的容量维持率的减少的图。

图7是表示电池温度以及充放电累计量所引起的容量的减去量的图。

图8是表示电池的容量和电压的关系的图。

图9是表示基于因温度而不同的劣化判定方法的与SOH的关系的图。

图10是表示劣化判定处理的流程图。

图11是表示实施方式2的劣化判定处理的流程图。

图12是表示实施方式3的劣化判定处理的流程图。

符号说明

10：劣化判定装置；11：电压传感器；12：电流传感器；13：温度传感器；14：内部电阻检测部；17：容量维持率计算部；20：判定部；24：显示部；CR：容量维持率；R、RA：内部电阻。

具体实施方式

(本实施方式的概要)

首先，说明本实施方式的概要。

电池劣化判定装置具备检测电池的温度的温度检测部和判定所述电池的劣化的判定部，在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

电池劣化判定方法在电池的温度小于给定温度的情况、和电池的温度为给定温度以上的情况下，执行不同方式的劣化判定处理。

车辆具备检测电池的温度的温度检测部和判定所述电池的劣化的判定部，在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

根据上述构成，在温度检测部检测出的电池的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的电池的温度为给定温度以上的情况下，执行不同方式的劣化判定处理，因此较之于在所有温度下均执行相同方式的劣化判定处理的情况，能够进行与环境温度相应的适当的劣化判定。由此，能够进行电池寿命的适当判定。

此外，也可以具备：检测所述电池的内部电阻的内部电阻检测部、和计算相对于所述电池的初始容量的容量比即容量维持率的容量维持率计算部，所述判定部作为所述劣化判定处理而执行第1判定处理和第2判定处理之中的至少一个判定处理，所述第1判定处理是在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下基于所述内部电阻检测部检测出的内部电阻来进行所述判定的判定处理，所述第2判定处理是在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上时基于所述容量维持率计算部计算出的容量维持率来进行所述判定的判定处理。

也可以是内部电阻检测部检测所述电池的内部电阻，温度检测部检测所述电池的温度，容量维持率计算部计算相对于所述电池的初始容量的容量比即容量维持率，作为所述劣化判定处理而执行第1判定处理和第2判定处理之中的至少一个判定处理，所述第1判定处理是在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下基于所述内部电阻检测部检测出的内部电阻来进行所述判定的判定处理，所述第2判定处理是在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上时基于所述容量维持率计算部计算出的容量维持率来进行所述判定的判定处理。

根据上述构成，在电池的温度小于给定温度时，基于若测量时间点的电池的温度低则变大的内部电阻来判定电池的劣化(例如可能发生发动机的起动不良的程度的劣化)，从而能够适当地进行环境温度低时的电池的劣化的判定。另一方面，在电池的温度为给定温度以上时，基于电池的容量维持率来判定电池的劣化，从而能够防止虽然容量维持率变低但是因环境温度高而使得内部电阻小从而未被判断为劣化的事态。此外，容量维持率会影响到判断可否实施怠速停止的电池的SOC范围，因此在具有怠速停止功能的车辆的情况下，能够通过可否实施怠速停止来判断电池的寿命。此外，电池具有在车辆停车中向车辆的负载供给电力的作用，因此在劣化进展的情况下，可(长期)停车时间变短。因此，例如能够将该可停车时间用作容量维持率所引起的劣化的指标。

此外，也可以在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下执行所述第1判定处理，在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下执行所述第2判定处理。

此外，也可以在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下执行所述第1判定处理，在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下执行所述第2判定处理。

由此，无论是环境温度低时的情况还是在环境温度高时的情况，均能够进行电池寿命的适当判定。

此外，所述判定部也可以基于将所述内部电阻检测部检测出的内部电阻修正为基准温度下的内部电阻后的值来判定所述电池的劣化，所述基准温度是比检测该内部电阻时的温度低的温度。

根据该构成，能够根据比检测时的温度低的基准温度下的内部电阻来判定劣化，因此在环境温度低时能够在安全范围判定电池寿命。

此外，所述判定部也可以在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度时，进行基于所述内部电阻以及所述容量维持率来判定所述电池的劣化的处理。

根据该构成，在小于给定温度的情况下，不仅基于内部电阻还基于容量维持率来进行劣化的判定，因此即便是在低温时用内部电阻未被判定为劣化的情况，也能够根据容量维持率来进行劣化的判定。由此，可以提高劣化判定的精度。

此外，所述容量维持率可以基于温度和充放电历史记录而被算出。

此外，也可以是若所述内部电阻或者所述容量维持率达到规定寿命的给定值，则所述判定部判定所述电池的劣化，并向外部通知需要更换所述电池。

根据该构成，在电池到寿命时，能够更换电池。

此外，所述判定部也可以在给定的温度范围内进行所述第1判定处理和所述第2判定处理的双方，并且对所述给定的温度范围内的所述内部电阻以及所述容量维持率进行加权来进行所述电池的劣化的判定。

根据该构成，针对给定的温度范围，仅利用内部电阻或者容量维持率无法进行劣化的适当判定的情况下，能够适当地进行电池的劣化的判定。

此外，在被搭载于具备由起动电机起动的内燃机的汽车、且判定供给用于驱动所述起动电机的电力的电池的劣化的电池劣化判定装置中，所述内部电阻检测部通过运算从分别检测所述起动电机的驱动时的电压以及电流的电压检测部以及电流检测部输出的检测结果，由此能够检测所述内部电阻。

根据该构成，由于利用起动电机的驱动时的电压以及电流的检测结果来检测内部电阻，因此能够检测可能发生发动机的起动不良的程度的电池的劣化。

此外，所述内部电阻也可以基于发动机起动时的仅所述电池的温度小于给定温度时的电压以及电流而被算出。

根据该构成，基于小于给定温度的电压以及电流来计算内部电阻，从而例如能够简化对内部电阻进行温度修正的情况下的修正式，能够期待精度的提高。

此外，也可以在发动机起动时或者发动机停止时的所述电池的温度小于给定温度时，即便所述电池的温度变为给定温度以上，所述内部电阻检测部也基于所述内部电阻来进行所述电池的劣化的判定。

根据该构成，例如能够提高周围环境温度低时的电池的劣化的判定精度。

此外，也可以若温度从给定温度以上降为小于给定温度，则所述判定部在上次检测出的所述内部电阻的值上加上与所述电池的使用状态相应的数值来判定所述劣化。

根据该构成，例如能够提高车辆起动后的发动机起动前(开动前)的电池的劣化的判定精度。

此外，也可以进行根据所述判定部的判定来判定是否实施怠速停止的怠速停止实施判定、或者计算所述怠速停止的时间的怠速停止时间判定。

根据该构成，能够避免怠速时的电池的电力不足。

此外，也可以是所述电池被输入再生电力，所述判定部根据所述电池的劣化来进行再生电力接受条件的判定。

根据该构成，可以限制电池的劣化时的再生电力的接受。

此外，所述判定部也可以根据所述电池的劣化来进行所述电池的更换判定。

根据该构成，能够获知电池的更换时期。

此外，所述判定部也可以根据所述电池的劣化来进行充放电控制的变更要否判定。

根据该构成，可以抑制电池劣化时向电池的充放电。

此外，所述容量维持率计算部求出所述电池的初始容量、与针对所述电池的初始容量减去与所述电池的温度以及所述电池的充放电累计量相应的值后的容量之比，从而能够计算所述容量维持率。

此外，所述给定温度也可以为0℃，在所述温度检测部检测出的温度小于0℃的情况、和所述温度检测部检测出的温度为0℃以上的情况下，所述判定部切换所述劣化判定处理。

根据该构成，将内部电阻的影响比较大的0℃为基准来进行劣化判定处理的切换。

此外，所述电池也可以为锂离子蓄电池。

根据该构成，锂离子蓄电池能够增大极板的有效面积、减小部件的内部电阻，因此较之于其他电池(铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池)，能够抑制电池的内部电阻所引起的发热给检测温度带来的影响。

此外，所述电池也可以为发动机的起动用的电池。

此外，所述电池也可以被搭载于四轮的汽车。

<实施方式1>

以下，参照图1至图10来说明本发明的实施方式1。

1.劣化判定装置的构成

劣化判定装置10为判定电池组(未图示)的劣化的装置，例如被配设于电池管理***(BatteryManagementSystem)，并被搭载于汽车等车辆。该汽车具备由起动电机起动的内燃机，具有怠速停止功能。电池组为多个电池单体被串联连接而成的构成，各电池单体为可反复充电的二次电池。电池组例如能够采用锂离子蓄电池。

如图1所示，劣化判定装置10具备：电压传感器11(“电压检测部”的一例)、电流传感器12(“电流检测部”的一例)、温度传感器13(“温度检测部”的一例)、内部电阻检测部14、容量维持率计算部17、判定部20以及显示部24。

电压传感器11能够检测电池组整体的电压，输出与电池组的两端电压相应的检测信号。电流传感器12输出与电池组中流动的充电电流或者放电电流(以下称作充放电电流)的电流值相应的检测信号。温度传感器13以接触式或者非接触式来输出与电池组的温度相应的检测信号。温度传感器13设置于每个电池单体，输出与电池单体的温度相应的检测信号。

内部电阻检测部14根据电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的检测结果来检测电池组的内部电阻，具备内部电阻运算部15和修正部16。内部电阻运算部15从电压传感器11以及电流传感器12接收电压以及电流的检测信号，例如求出开动时的电压变化ΔV和电流变化ΔI，通过ΔV/ΔI＝R来运算内部电阻R。

例如，如图2、3所示，在时间t1和t2之间进行开动，若此时的电压变化ΔV和电流变化ΔI如该图所示那样变化，则此时的内部电阻R能够求出为：

R＝(|12[V]-10[V]|)/(|50[A]-600[A]|)＝3.63[mΩ]。

修正部16被输入来自温度传感器13的检测信号和内部电阻运算部15的输出，将内部电阻R变换为比检测时的温度低的基准温度(在本实施方式中为-25℃)下的内部电阻RA。具体而言，图4的图表所示的温度和温度修正系数之间的关系作为以温度为变量的温度修正系数的函数而被实验性地确定，该函数被存储在未图示的存储装置中。若基于来自温度传感器13的信号而测量出电池的当前时刻的温度，则将该温度输入至上述的函数，求出温度修正系数，将该温度修正系数与由上述的计算式计算出的内部电阻R相乘，从而将内部电阻R修正为换算成作为设想的下限温度的基准温度的内部电阻RA。

电池的内部电阻一般根据该电池的温度以图5所示那样的关系发生变化。并且，该基于温度的电阻变化曲线随着电池的劣化推进，不断向内部电阻高的一方位移。纵使新产品的电池具有图5的虚线所示那样的电阻变化曲线，若该电池发生劣化，则会变为如该图中实线所示的曲线。为此，在本实施方式中，将基准温度规定为例如-25℃，在该基准温度下的内部电阻RA超过寿命判定阈值(给定值。例如1.6mΩ)的情况下，判定为电池已劣化至需要更换的程度。

如图1所示，容量维持率计算部17具备历史记录数据存储部18和容量维持率估计部19。在历史记录数据存储部18中被输入电流传感器12和温度传感器13的检测信号，从而按照每个给定的采样时间来存储该时间点的充放电电流的值和该时间点下的电池的温度。

容量维持率估计部19读出在历史记录数据存储部18中存储的历史记录数据，并基于该历史记录数据来计算当前的容量维持率CR。该容量维持率CR是新产品的电池所具有的充满电时的初始容量、和之后的电池所应具有的充满电时的容量的比率(百分率)。电池一般根据使用环境的温度历史记录、充放电历史记录不断劣化，越是被放置在高温环境下则越是流动较多的充放电电流，劣化推进。为此，如果掌握温度在几度时流动何种程度的充放电电流的历史记录，并将与之相应的值从初始容量中不断减去，则能够计算该时间点下的充满电容量，并基于该充满电容量能够计算容量维持率。

另外，与温度历史记录/充放电历史记录相应的减去值根据预先通过电池的试验所获得的数据来求出。在图7中例示出电池被放置的温度和每一小时减去容量的关系、以及充放电累计量和减去容量的关系。在图6中示出如下例子，即，在间隔TA中设电池温度为25℃、充放电累计量为10000Ah，在间隔TB中设电池温度为60℃、充放电累计量为5000Ah，在间隔TC中设电池温度为0℃、充放电累计量为2000Ah，在间隔TD中设电池温度为25℃、充放电累计量为50000Ah。如此，相对于初始容量而减去与电池温度、充放电累计量相应的容量，由此求出从新产品的状态起一点点不断劣化的电池的充满电时的容量，并基于该容量来求出容量维持率。

在本实施方式中，若容量维持率下降至0.6(60％)，则判定为劣化推进，进行促使更换电池的显示。另外，如图8所示，在当前的容量维持率CR达到怠速停止阈值(给定值。在本实施方式中为60％)的情况下，不进行怠速停止。

如图1所示，判定部20具备：第1判定部21、第2判定部22和选择部23。第1判定部21判定从修正部16接收的内部电阻RA是否在用于判定为到寿命的寿命判定阈值以上。第1判定部21在内部电阻RA为寿命判定阈值(1.6mΩ)以上时，向选择部23输出与电池的劣化相关的信息(例如也可以为表示达到寿命的信息)。

第2判定部22判定从容量维持率估计部19接收的容量维持率CR是否在用于判定为到寿命的容量维持率CR(60％)以下。第2判定部22在容量维持率CR为给定值以下时，向选择部23输出与电池的劣化相关的信息。

关于选择部23，如果温度传感器13检测出的温度小于给定温度(在本实施方式中为0℃)，则选择从第1判定部21输入的电池的劣化程度的信息(也可以为表示达到寿命的信息)向显示部24输出，如果温度传感器13检测出的温度为给定温度(在本实施方式中为0℃)以上，则选择从第2判定部22输入的与电池的劣化相关的信息(例如表示达到寿命的信息)向显示部24输出。因此，由第1判定部21以及选择部23进行的处理成为“第1判定处理”的一例，由第2判定部22以及选择部23进行的处理成为“第2判定处理”的一例。此外，选择部23切换第1判定处理和第2判定处理。另外，在图9中，新产品时和寿命达到时(劣化时)的电池的容量维持率CR和SOH(StateOfHealth)的关系、以及内部电阻RA和SOH的关系线性地推移，能够根据这些数值来判定电池的SOH。

显示部24由液晶显示器等构成，能够显示电池组的劣化状态(SOH)等。若从判定部20输入了电池的劣化程度的信息(也可以为表示达到寿命的信息)，则显示部24向用户显示促使更换电池的信息。另外，显示部24具备受理来自用户的输入的操作部。

另外，来自判定部20的输出被输出至用于控制发动机的驱动的驱动控制部25(既可以在劣化判定装置10的内部也可以在外部)，若从判定部20输入了表示达到寿命的信息，则即便是车辆停止的情况，也不进行怠速停止(维持怠速状态)。

内部电阻检测部14、容量维持率计算部17和判定部20的处理由中央处理装置(以下称作CPU)来进行。另外，CPU具有ROM、RAM等存储部，存储部中存储有用于控制BMS的动作的各种程序(包含电池管理程序)。

说明劣化判定装置10的处理。

在CPU中被输入来自电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13的检测信号，CPU如图10所示那样判断温度传感器13检测出的温度是否小于0℃(S11)。在上次开动时温度传感器13检测出的温度小于0℃时(S11中为“是”)，根据电压传感器11以及电流传感器12检测出的电压变化以及电流变化来测量当前的温度下的内部电阻R(S12)。内部电阻运算部求出的内部电阻R由修正部16乘以温度修正系数而变换为设为-25℃的情况下的内部电阻RA(S13)。

接下来，CPU判断-25℃下的内部电阻RA是否为寿命判定阈值以上(S14)。在-25℃下的内部电阻RA为寿命判定阈值以上的情况下(S14中为“是”)，判定为电池到寿命(S17)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。在-25℃下的内部电阻RA小于寿命判定阈值的情况下(S14中为“否”)，由于尚未达到电池的寿命，因此不判定为到寿命，结束寿命判定。

另一方面，在温度传感器13检测出的温度为0℃以上时(S11中为“否”)，从历史记录数据存储部18读出到当前为止的历史记录，减去与温度、充放电电流相应的数来估计容量维持率CR(S15)。判断该容量维持率CR是否为阈值以下(S16)。在容量维持率CR为阈值以下时(S16中为“是”)，判定为电池到寿命(S17)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。另一方面，在容量维持率CR大于寿命判定阈值的情况下(S16中为“否”)，由于尚未达到电池的寿命，因此不判定为到寿命，结束寿命判定。

根据上述实施方式，在电池的温度小于给定温度(例如0℃)时，基于内部电阻R来判定电池的劣化，因此，在电池的劣化推进的基础上由于电池温度低而开动逐渐变得困难的情况下，能够事前作出促使更换电池的警告。即，在平时根据容量维持率方式来进行劣化判定的情况下，例如在冬季期间，尽管从计算出的容量维持率的观点出发不能判定为劣化，但实际上由于环境温度小于0°而电池的内部电阻高，因此有可能发生无法适当地进行开动的事态，而在本实施例中能够事先避免发生该事态。

另一方面，在电池的温度为给定温度(例如0℃)以上时，基于电池的容量维持率CR来判定电池的劣化，因此从容量维持率的观点出发被判定为劣化推进时，能够作出促使更换电池的警告。即，设想在平时进行基于内部电阻R的劣化判定的情况下，在气温比较高的白天，电池温度也高，内部电阻低，因此会判断为劣化未推进，然而在次日早上电池温度大幅下降这样的状态下，有可能发生开动变得困难的事态，但在本实施方式的电池劣化判定装置中，能够事先防止这种事态的发生。

此外，判定部20基于将内部电阻检测部14检测出的内部电阻R修正为基准温度(例如-25℃)下的内部电阻RA后的值来判定电池的劣化，该基准温度是比检测该内部电阻R时的温度低的温度。

根据该构成，能够根据比检测时的温度低的基准温度下的内部电阻RA来判定劣化，因此能够始终在安全范围进行劣化判定，即便考虑电池的环境温度急剧下降这样的状况，也能够进行电池寿命的适当判定。

<实施方式2>

使用图11来说明实施方式2。在实施方式2中，在温度传感器13检测出的温度小于给定温度时，进行不仅考虑内部电阻R还一并考虑容量维持率CR的劣化判定。其他与实施方式1相同，关于相同的构成将省略说明。

在CPU中被输入来自电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13的检测信号，CPU如图11所示那样判断温度传感器13检测出的温度是否小于0℃(S21)。

在温度传感器13检测出的温度小于0℃时(S21中为“是”)，根据电压传感器11以及电流传感器12检测出的电压以及电流来运算当前的温度下的内部电阻R(S22)。内部电阻运算部求出的内部电阻R由修正部16乘以温度修正系数而变换为设为-25℃的情况下的内部电阻RA(S23)。

接下来，CPU判断换算为-25℃的内部电阻RA是否为寿命判定阈值以上(S24)。在换算为-25℃的内部电阻RA为寿命判定阈值以上的情况下(S24中为“是”)，判定为电池到寿命(S27)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。

另一方面，在换算为-25℃的内部电阻RA为寿命判定阈值以下的情况下(S24中为“否”)，从历史记录数据存储部18读出到当前为止的历史记录，减去与温度、充放电电流相应的数来估计容量维持率CR(S25)。然后，判断容量维持率CR是否为阈值以下(S26)，在容量维持率CR为阈值以下时(S26中为“是”)，判定为电池到寿命(S27)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。在容量维持率CR大于寿命判定阈值的情况下(S26中为“否”)，由于尚未达到电池的寿命，因此不判定为到寿命，结束寿命判定。

在温度传感器13检测出的温度为0℃以上时(S21中为“否”)，从历史记录数据存储部18读出到当前为止的历史记录，减去与温度、充放电电流相应的数来估计容量维持率CR(S25)。然后，判断容量维持率CR是否为阈值以下(S26)，在容量维持率CR为阈值以下时(S26中为“是”)，判定为电池到寿命(S27)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。在容量维持率CR大于寿命判定阈值的情况下(S26中为“否”)，由于尚未达到电池的寿命，因此不判定为到寿命，结束寿命判定。

另外，在实施方式2中，也可以将温度为0℃以上时的容量维持率CR的阈值设为与温度小于0℃时的容量维持率CR的阈值不同的值，此外，实施方式2的内部电阻R、容量维持率CR的阈值也可以设为与实施方式1的内部电阻R、容量维持率CR的阈值不同的值。

根据实施方式2，判定部20在温度传感器13(温度检测部)检测出的温度小于给定温度时，进行基于内部电阻R以及容量维持率CR来判定电池的劣化的处理。

根据该构成，在小于给定温度的情况下不仅基于内部电阻R还基于容量维持率CR来进行劣化的判定，因此即便是在低温时用内部电阻R未被判定为劣化的情况，也能够根据容量维持率来进行劣化的判定。由此，能够提高劣化判定的精度。此外，通过适当设定内部电阻R、容量维持率CR的阈值、劣化判定的算法，从而能够进行适当的寿命判定。

<实施方式3>

接下来，利用图12来说明实施方式3。实施方式3在给定的温度范围(在本实施方式中为0℃～10℃)内，利用对内部电阻RA和容量维持率CR的双方进行了加权后的劣化度来进行电池的劣化判定。以下，关于与上述实施方式相同的构成将省略说明。

关于电池的劣化度，作为内部电阻RA的权重系数WA、容量维持率CR的权重系数WB而利用下式(1)。

劣化度＝(内部电阻RA×WA)+(容量维持率CR×WB)…(1)

权重系数WA、WB设定了因温度而不同的值。例如，在电池温度为8℃的情况下，能够设为WA＝0.2、WB＝0.8。另外，各权重系数WA、WB既可以根据温度呈线性地增减也可以呈非线性地增减。此外，例如，也可以与多个温度建立对应地存储多个权重系数WA、WB。

说明劣化判定装置10的处理。

在CPU中被输入来自电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13的检测信号，如图12所示那样判断温度传感器13检测出的温度是否小于0℃(S31)。在上次开动时温度传感器13检测出的温度小于0℃时(S31中为“是”)，进行基于内部电阻R的寿命判定处理(S32)。具体而言，根据电压变化以及电流变化来测量当前的温度下的内部电阻R，变换为-25℃的内部电阻RA，在内部电阻RA为寿命判定阈值以上的情况下，判定为电池到寿命，使显示部24显示促使更换电池的显示。

在温度传感器13检测出的温度为10℃以上时(S31中为“否”、S33中为“是”)，进行基于容量维持率CR的寿命判定处理(S34)。具体而言，从历史记录数据存储部18读出到当前为止的历史记录，减去与温度、充放电电流相应的数来估计容量维持率CR，在容量维持率CR为阈值以下时，判定为电池到寿命，使显示部24显示促使更换电池的显示。

在温度传感器13检测出的温度为0℃以上且小于10℃时(S31中为“否”、S33中为“否”)，根据电压变化以及电流变化来测量当前的温度下的内部电阻R(S35)，变换为-25℃的内部电阻RA(S36)。此外，从历史记录数据存储部18读出到当前为止的历史记录，减去与温度、充放电电流相应的数来估计容量维持率CR(S37)。

然后，进行利用与温度相应的权重系数WA、WB来加权内部电阻RA以及容量维持率CR后的值(劣化度)的运算(S38)。在通过运算求出的值为用于判断为到寿命的给定的阈值以下时(S39中为“是”)，判定为电池到寿命(S40)，使显示部24显示促使更换电池的显示来结束寿命判定。另一方面，在为给定的阈值以上时，直接结束寿命判定(S39中为“否”)。

根据实施方式3，针对给定的温度范围，仅利用内部电阻或者容量维持率无法进行劣化的适当判定的情况下，能够适当地进行电池的劣化的判定。

<实施方式4>

在实施方式4中，在发动机起动时或者发动机停止时的电池的温度小于给定温度(例如0℃)时，然后若电池的温度变为给定温度以上，则不基于容量维持率CR而是基于内部电阻R来进行电池的劣化的判定。其他与上述实施方式相同，关于相同的构成将省略说明。

温度传感器13例如以给定的间隔来检测温度，在发动机起动时或者发动机停止时(例如停车时)的电池的温度小于给定温度(例如0℃)时，然后电池的温度变为给定温度以上时，判定部20基于内部电阻R来进行电池的劣化的判定。

另外，也可以在发动机起动后、车辆的预热完成之后，使电池的温度变为给定温度以上，在车辆的预热完成之后基于内部电阻R来进行电池的劣化的判定。

<实施方式5>

在实施方式5中，若温度从给定温度(例如0℃)以上降为小于给定温度，则判定部20在上次检测出的内部电阻R的值上加上与电池的使用状态相应的相加值来判定劣化。其他与上述实施方式相同，关于相同的构成将省略说明。

例如，在长期停车中，在平时保持0℃以上的气温的季节中根据容量维持率CR来计算寿命的情况下，由于之后季节的变化等，有时在长期停车期间中会转变为基于内部电阻R的寿命计算条件(小于0℃)。在此情况下，发动机起动前(开动之前)的车辆起动后(电源接通后)立刻判定电池的劣化的情况下，对上次计算出的内部电阻R的值加上与电池的使用状态相应的相加值来计算寿命。与该电池的使用状态相应的相加值在本实施方式中是指：与依赖于温度和时间的时效劣化以及充放电历史记录相应的数值。另外，并不限于时效劣化以及充放电历史记录，也可以将与时效劣化以及充放电历史记录之中的一者(至少一者)相应的数值设为相加值。

<实施方式6>

在实施方式6中，判定部20进行根据电池的劣化的程度来判定是否实施怠速停止的怠速停止实施判定或者计算怠速停止的时间的怠速停止时间判定。

判定部20若判定为电池劣化，则判定在停车时不进行使发动机停止的怠速停止。此外，判定部20根据电池的劣化的程度来计算可怠速停止的时间，将计算出的可怠速停止的时间设定为怠速停止时间。

此外，判定部20也可以若判定为电池达到寿命(电池劣化)，则判定不进行充放电控制，若判定为电池未达到寿命(电池未劣化)，则判定进行充放电控制。即，判定部20也可以进行充放电控制的变更要否判定。

此外，在电池中被输入再生电力，判定部20若判定为电池达到寿命(电池劣化)，则判定不进行再生电力接受，若判定为电池未达到寿命(电池未劣化)，则判定进行再生电力接受。即，判定部20也可以进行再生电力接受条件的判定。

<其他实施方式>

本发明并不限于通过上述记述以及附图所说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

(1)在上述实施方式中，作为给定温度而以0℃为基准来区分是基于内部电阻R的判定还是基于容量维持率CR的判定，但也可以根据0℃以外的其他温度来区分是基于内部电阻R的判定还是基于容量维持率CR的判定。

(2)关于内部电阻R，设为根据车辆的开动所引起的放电时的电流变化和此时的电压降来求出内部电阻R，但并不限于此。例如，也可以设为车辆减速时的再生充电时。此外，设为内部电阻R乘以预先求出的温度修正系数来进行劣化判定，但并不限于此。例如，也可以不利用温度修正系数而设置与各温度下的内部电阻值相应的劣化判定基准。

(3)电池组设为了锂离子蓄电池，但也可以采用其他电池(例如铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池)。

(4)不仅是电池的劣化判定时，例如也可以与劣化判定独立(不依赖于温度)地计算内部电阻R和容量维持率CR。

Claims (26)

1.一种电池劣化判定装置，具备：

温度检测部，其检测电池的温度；和

判定部，其判定所述电池的劣化，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

2.根据权利要求1所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池劣化判定装置具备：

内部电阻检测部，其检测所述电池的内部电阻；和

容量维持率计算部，其计算相对于所述电池的初始容量的容量比即容量维持率，

所述判定部作为所述劣化判定处理而执行第1判定处理和第2判定处理之中的至少一个判定处理，

所述第1判定处理是在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下基于所述内部电阻检测部检测出的内部电阻来进行所述判定的判定处理，

所述第2判定处理是在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上时基于所述容量维持率计算部计算出的容量维持率来进行所述判定的判定处理。

3.根据权利要求2所述的电池劣化判定装置，其中，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下，所述判定部执行所述第1判定处理，在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行所述第2判定处理。

4.根据权利要求2或3所述的电池劣化判定装置，其中，

所述判定部基于将所述内部电阻检测部检测出的内部电阻修正为基准温度下的内部电阻后的值来判定所述电池的劣化，所述基准温度是比检测该内部电阻时的温度低的温度。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度时，所述判定部进行基于所述内部电阻以及所述容量维持率来判定所述电池的劣化的处理。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述容量维持率基于温度和充放电历史记录而被算出。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

若所述内部电阻或者所述容量维持率达到规定寿命的给定值，则所述判定部判定所述电池的劣化，并向外部通知需要更换所述电池。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述判定部在给定的温度范围内进行所述第1判定处理和所述第2判定处理的双方，并且对所述给定的温度范围内的所述内部电阻以及所述容量维持率进行加权来进行所述电池的劣化的判定。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池劣化判定装置被搭载于具备由起动电机起动的内燃机的汽车，判定供给用于驱动所述起动电机的电力的电池的劣化，

所述内部电阻检测部通过运算从分别检测所述起动电机的驱动时的电压以及电流的电压检测部以及电流检测部输出的检测结果，来检测所述内部电阻。

10.根据权利要求9所述的电池劣化判定装置，其中，

所述内部电阻基于发动机起动时的仅所述电池的温度小于给定温度时的电压以及电流而被算出。

11.根据权利要求9或10所述的电池劣化判定装置，其中，

在发动机起动时或者发动机停止时的所述电池的温度小于给定温度时，即便所述电池的温度变为给定温度以上，所述内部电阻检测部也基于所述内部电阻来进行所述电池的劣化的判定。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

若温度从给定温度以上降为小于给定温度，则所述判定部在上次检测出的所述内部电阻的值上加上与所述电池的使用状态相应的数值来判定所述劣化。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

进行根据所述判定部的判定来判定是否实施怠速停止的怠速停止实施判定、或者计算所述怠速停止的时间的怠速停止时间判定。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池被输入再生电力，所述判定部根据所述电池的劣化来进行再生电力接受条件的判定。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述判定部根据所述电池的劣化来进行所述电池的更换判定。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述判定部根据所述电池的劣化来进行充放电控制的变更要否判定。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述给定温度为0℃，所述判定部在所述温度检测部检测出的温度小于0℃的情况、和所述温度检测部检测出的温度为0℃以上的情况下切换所述劣化判定处理。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池为锂离子蓄电池。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池为发动机的起动用的电池。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的电池劣化判定装置，其中，

所述电池被搭载于四轮的汽车。

21.一种电池劣化判定方法，其中，

在电池的温度小于给定温度的情况、和电池的温度为给定温度以上的情况下，执行不同方式的劣化判定处理。

22.根据权利要求21所述的电池劣化判定方法，其中，

内部电阻检测部检测所述电池的内部电阻，温度检测部检测所述电池的温度，容量维持率计算部计算相对于所述电池的初始容量的容量比即容量维持率，

作为所述劣化判定处理而执行第1判定处理和第2判定处理之中的至少一个判定处理，

所述第1判定处理是在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下基于所述内部电阻检测部检测出的内部电阻来进行所述判定的判定处理，

所述第2判定处理是在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上时基于所述容量维持率计算部计算出的容量维持率来进行所述判定的判定处理。

23.根据权利要求22所述的电池劣化判定方法，其中，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下，执行所述第1判定处理，在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，执行所述第2判定处理。

24.一种车辆，具备：

温度检测部，其检测电池的温度；和

判定部，其判定所述电池的劣化，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况、和所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行不同方式的劣化判定处理。

25.根据权利要求24所述的车辆，其中，

所述车辆具备：

内部电阻检测部，其检测所述电池的内部电阻；和

容量维持率计算部，其计算相对于所述电池的初始容量的容量比即容量维持率，

所述判定部作为所述劣化判定处理而执行第1判定处理和第2判定处理之中的至少一个判定处理，

所述第1判定处理是在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下基于所述内部电阻检测部检测出的内部电阻来进行所述判定的判定处理，

所述第2判定处理是在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上时基于所述容量维持率计算部计算出的容量维持率来进行所述判定的判定处理。

26.根据权利要求25所述的车辆，其中，

在所述温度检测部检测出的温度小于给定温度的情况下，所述判定部执行所述第1判定处理，在所述温度检测部检测出的温度为给定温度以上的情况下，所述判定部执行所述第2判定处理。