JP2011192425A

JP2011192425A - Memory effect reducing circuit, battery power supply device, battery utilization system, and memory effect reducing method

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Publication number: JP2011192425A
Application number: JP2010055558A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Nakatsuji; 恭子仲辻; Masumi Katsumoto; 真澄勝本; Toru Kawakatsu; 徹川勝; Tetsuo Minamino; 哲郎南野; Yoshitaka Dansui; 慶孝暖水
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory effect reducing method capable of reducing a memory effect without discharging an alkali storage battery, a memory effect reducing circuit, a battery power supply device using the memory effect reducing circuit, and a battery utilization system using the memory effect reducing circuit. <P>SOLUTION: The battery utilization system is provided with a charge discharge control circuit 22 charging a secondary battery 21, a heating fan 26 heating the secondary battery 21, and a memory effect reducing treatment part 285 raising a temperature of the secondary battery 21 above a first temperature T1d with the heating fan 26, and charging the secondary battery 21 with a charge discharge control circuit 22 until a charging ratio Rc that is a ratio of a charged electricity volume Q to a theoretical electric capacity Qs reaches a first ratio R1d or more. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池のメモリ効果を低減するメモリ効果低減方法、メモリ効果低減回路、このメモリ効果低減回路を用いた電池電源装置、及びこのメモリ効果低減回路を用いた電池利用システムに関する。 The present invention relates to a memory effect reduction method for reducing the memory effect of a secondary battery, a memory effect reduction circuit, a battery power supply device using the memory effect reduction circuit, and a battery utilization system using the memory effect reduction circuit.

二次電池には、鉛蓄電池やアルカリ蓄電池、リチウムイオン二次電池などがある。中でもニッケル水素蓄電池をはじめとするアルカリ蓄電池は、ハイブリッド車（以下ＨＥＶと記す）や非常用電源などの産業用途を中心に需要が拡大しつつある。例えば、ＨＥＶ用途においては、モータを駆動する主電源として使用されている。そして、主電源であるアルカリ蓄電池はモータ駆動（放電）と発電機からの回生電力の貯蓄（充電）との双方を行うようになっている。 Secondary batteries include lead storage batteries, alkaline storage batteries, and lithium ion secondary batteries. Among them, demand for alkaline storage batteries such as nickel metal hydride storage batteries is expanding mainly in industrial applications such as hybrid vehicles (hereinafter referred to as HEV) and emergency power supplies. For example, in HEV applications, it is used as a main power source for driving a motor. And the alkaline storage battery which is a main power supply performs both motor drive (discharge) and storage (charge) of regenerative power from the generator.

上述のＨＥＶのように、蓄電池を、負荷を駆動するための電力供給（放電）と、回生電力の回収、蓄電との両方の用途に用いる場合には、蓄電池が完全放電（ＳＯＣがほぼ０％）してしまうと負荷を駆動できなくなる。その一方、完全充電（ＳＯＣがほぼ１００％）してしまうと回生電力をそれ以上充電できなくなって、エネルギーの無駄が生じてしまう。 When the storage battery is used for both power supply (discharge) for driving a load, recovery of regenerative power, and storage, as in the HEV described above, the storage battery is completely discharged (SOC is almost 0%). ), The load cannot be driven. On the other hand, if the battery is fully charged (SOC is almost 100%), the regenerative power cannot be charged any more, resulting in wasted energy.

そのため、このような用途に用いられる電池電源装置では、蓄電池の完全放電（ＳＯＣがほぼ０％）や完全充電（ＳＯＣがほぼ１００％）を避けて、ＳＯＣ（State Of Charge）が中間的な値の範囲で維持されるように、蓄電池の充放電を制御している。 Therefore, in a battery power supply device used for such applications, SOC (State Of Charge) is an intermediate value while avoiding complete discharge (SOC is almost 0%) and full charge (SOC is almost 100%) of the storage battery. The charging / discharging of the storage battery is controlled so as to be maintained in the range.

また、ＨＥＶ用途のような、瞬時に大電流での充放電が絶え間なく行われる電池電源装置では、個々に容量差を有する複数の蓄電池を接続した際に、最も容量の小さい蓄電池が過充電や過放電に入るのを回避するために、これ以上のＳＯＣに至る充電を禁止する上限ＳＯＣ（例えばＳＯＣ８０％程度）での終止電圧と、これ以下のＳＯＣに至る放電を禁止する下限ＳＯＣ（例えばＳＯＣ２０％程度）での終止電圧を設け、両終止電圧の間で充放電を制御する方法が採用されている。このため、ＨＥＶのような用途では、中間的なＳＯＣ領域での充放電を繰り返すことになる。 In addition, in battery power supply devices that are continuously charged and discharged with a large current instantaneously, such as in HEV applications, when a plurality of storage batteries having different capacity are connected individually, the storage battery with the smallest capacity is overcharged. In order to avoid overdischarge, the end voltage at the upper limit SOC (for example, about 80% SOC) that prohibits the charge reaching the SOC more than that, and the lower limit SOC (for example, the SOC20, for example) that prohibits the discharge to the SOC lower than this. %), And a method of controlling charging / discharging between the two end voltages is employed. For this reason, in applications such as HEV, charging / discharging in the intermediate SOC region is repeated.

ところで、アルカリ蓄電池、例えば正極活物質に水酸化ニッケルを用いるニッケル水素二次電池や、ニッケルカドミウム二次電池等のアルカリ蓄電池は、完全放電を行わない部分充放電サイクルを繰り返すと、充電電圧の上昇や放電電圧の低下が生じて実際に使用できる充放電容量が減少する、いわゆるメモリ効果が発生することが知られている。 By the way, alkaline storage batteries, such as nickel hydride secondary batteries using nickel hydroxide as the positive electrode active material, and alkaline storage batteries such as nickel cadmium secondary batteries, increase the charge voltage when repeated partial charge / discharge cycles without complete discharge. It is known that a so-called memory effect occurs in which the charge / discharge capacity that can actually be used is reduced due to a decrease in the discharge voltage.

そのため、上述のＨＥＶ用途の電池電源装置のように、中間的なＳＯＣ領域でアルカリ蓄電池の充放電を繰り返したり、あるいは携帯型パーソナルコンピュータや携帯電話機のような一般的な電池搭載機器においてもユーザが蓄電池を完全放電させる前に充電を繰り返すような使い方をしたりした場合には、メモリ効果が発生して実質的な充放電容量が減少してしまうという不都合があった。 Therefore, as in the above-described battery power supply device for HEV, the user can repeat charging / discharging of the alkaline storage battery in the intermediate SOC region, or the user can use a general battery-equipped device such as a portable personal computer or a mobile phone. When the battery is used for repeated charging before fully discharging the storage battery, there is a disadvantage that the memory effect occurs and the substantial charge / discharge capacity decreases.

このようなメモリ効果の影響を低減させるために種々の技術が提案されている。例えば、浅い充放電の回数をカウントし、規定の回数に到達した時点で電池にメモリ効果が生じたものと判定し、強制的に完全放電させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Various techniques have been proposed to reduce the influence of the memory effect. For example, a method is known in which the number of shallow charging / discharging times is counted, and when the specified number of times is reached, it is determined that the memory effect has occurred in the battery, and the battery is forcibly completely discharged (see, for example, Patent Document 1). .)

また、上述のＨＥＶのように、アルカリ蓄電池の使用時にＳＯＣを一定の範囲内に維持するように充放電を制御するシステムにおいて、電池の電圧や電流、温度を検出しながらメモリ効果を判定し、メモリ効果が生じたと判定したときに、そのＳＯＣの許容範囲を拡げることで、結果的に完全放電に近い放電を行わせてメモリ効果を低減する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。 Moreover, in the system which controls charging / discharging so as to maintain the SOC within a certain range when using an alkaline storage battery, such as the HEV described above, the memory effect is determined while detecting the voltage, current, and temperature of the battery, When it is determined that the memory effect has occurred, a method of reducing the memory effect by widening the allowable range of the SOC and consequently causing a discharge close to a complete discharge is known (see, for example, Patent Document 2). .)

特開平７−１２２３０４号公報JP-A-7-122304 特開２００３−９４０８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-9408

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、メモリ効果を解消するためにアルカリ蓄電池を完全放電させるので、ユーザは、再び蓄電池が充電されるまでその電池搭載機器を使用できないという、不都合がある。また、メモリ効果を解消するためだけに、アルカリ蓄電池を完全放電させるので、エネルギーの無駄が生じるという不都合もある。 However, in the method described in Patent Document 1, since the alkaline storage battery is completely discharged in order to eliminate the memory effect, there is an inconvenience that the user cannot use the battery-equipped device until the storage battery is charged again. Moreover, since the alkaline storage battery is completely discharged only to eliminate the memory effect, there is a disadvantage that energy is wasted.

また、特許文献２に記載の方法では、使用状態での蓄電池のＳＯＣの許容範囲を拡げることで、結果的に完全放電に近い放電を行わせるので、本来システムが必要としているＳＯＣの許容範囲よりもＳＯＣが小さくなるまで蓄電池を放電させることになって、好ましくない。 Moreover, in the method described in Patent Document 2, since the allowable range of SOC of the storage battery in the use state is expanded, as a result, a discharge close to complete discharge is performed, so that it is more than the allowable range of SOC originally required by the system. However, it is not preferable because the storage battery is discharged until the SOC becomes small.

本発明の目的は、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができるメモリ効果低減方法、メモリ効果低減回路、このメモリ効果低減回路を用いた電池電源装置、及びこのメモリ効果低減回路を用いた電池利用システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a memory effect reduction method, a memory effect reduction circuit, a battery power supply device using the memory effect reduction circuit, and a memory effect reduction circuit capable of reducing the memory effect without discharging the alkaline storage battery. It is to provide a used battery utilization system.

本発明に係るメモリ効果低減回路は、アルカリ蓄電池を充電する充電部と、前記アルカリ蓄電池を加熱する加熱部と、前記アルカリ蓄電池のメモリ効果を低減させるメモリ効果低減処理を実行するメモリ効果低減処理部とを備え、前記メモリ効果低減処理は、前記加熱部によって前記アルカリ蓄電池の温度を予め設定された第１温度以上にさせ、かつ前記アルカリ蓄電池の、理論電気容量に対する充電電気量の比率である充電比率が、予め設定された第１比率以上になるまで、前記充電部によって充電させる処理である。 A memory effect reduction circuit according to the present invention includes a charging unit that charges an alkaline storage battery, a heating unit that heats the alkaline storage battery, and a memory effect reduction processing unit that performs a memory effect reduction process that reduces the memory effect of the alkaline storage battery. The memory effect reduction processing is performed by causing the temperature of the alkaline storage battery to be equal to or higher than a preset first temperature by the heating unit, and charging that is a ratio of a charge electricity amount to a theoretical electric capacity of the alkaline storage battery. This is a process of charging by the charging unit until the ratio becomes equal to or higher than a preset first ratio.

また、本発明に係るメモリ効果低減方法は、アルカリ蓄電池を充電する充電工程と、前記アルカリ蓄電池を加熱する加熱工程と、前記アルカリ蓄電池のメモリ効果を低減させるメモリ効果低減処理を実行するメモリ効果低減処理工程とを含み、前記メモリ効果低減処理は、前記アルカリ蓄電池の温度を予め設定された第１温度以上にさせ、かつ前記アルカリ蓄電池の、理論電気容量に対する充電電気量の比率である充電比率が、予め設定された第１比率以上になるまで、前記アルカリ蓄電池を充電する処理である。 In addition, the memory effect reduction method according to the present invention includes a charging step for charging an alkaline storage battery, a heating step for heating the alkaline storage battery, and a memory effect reduction process for executing a memory effect reduction process for reducing the memory effect of the alkaline storage battery. The memory effect reducing process includes a step of causing the temperature of the alkaline storage battery to be equal to or higher than a preset first temperature, and a charge ratio that is a ratio of a charged electricity amount to a theoretical electric capacity of the alkaline storage battery. This is a process of charging the alkaline storage battery until it reaches a preset first ratio or higher.

この構成によれば、アルカリ蓄電池の温度を予め設定された第１温度以上にさせ、かつ前記アルカリ蓄電池の、理論電気容量に対する充電電気量の比率である充電比率が、予め設定された第１比率以上になるまでアルカリ蓄電池を充電するメモリ効果低減処理が実行されて、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減される。本発明者らは、このようなメモリ効果低減処理によって、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されることを見出した。これにより、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, the temperature of the alkaline storage battery is set to be equal to or higher than a first preset temperature, and the charge ratio that is the ratio of the charge electricity amount to the theoretical electric capacity of the alkaline storage battery is set to a first preset ratio. The memory effect reduction process for charging the alkaline storage battery is executed until the above is reached, and the memory effect of the alkaline storage battery is reduced. The present inventors have found that the memory effect of the alkaline storage battery is reduced by such a memory effect reduction process. Thereby, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、前記メモリ効果低減処理部は、前記メモリ効果低減処理において、前記アルカリ蓄電池の温度を、前記加熱部によって、前記第１温度以上であってかつ予め設定された第２温度以下の温度にさせることが好ましい。 In the memory effect reduction processing, the memory effect reduction processing unit causes the temperature of the alkaline storage battery to be higher than the first temperature and lower than a preset second temperature by the heating unit. It is preferable.

この構成によれば、前記メモリ効果低減処理において、アルカリ蓄電池の温度が第１温度以上であってかつ第２温度以下の温度範囲にされた状態で、アルカリ蓄電池の充電が行われる。本発明者らは、このようなメモリ効果低減処理によって、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されることを見出した。これにより、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, in the memory effect reduction process, the alkaline storage battery is charged in a state where the temperature of the alkaline storage battery is equal to or higher than the first temperature and equal to or lower than the second temperature. The present inventors have found that the memory effect of the alkaline storage battery is reduced by such a memory effect reduction process. Thereby, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、前記第１温度は、４０℃であり、前記第２温度は、６０℃であることが好ましい。 The first temperature is preferably 40 ° C, and the second temperature is preferably 60 ° C.

この構成によれば、前記メモリ効果低減処理において、アルカリ蓄電池の温度が４０℃以上であってかつ６０℃以下の温度範囲にされた状態で、アルカリ蓄電池の充電が行われる。本発明者らは、このようなメモリ効果低減処理によって、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されることを見出した。これにより、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, in the memory effect reduction process, the alkaline storage battery is charged in a state where the temperature of the alkaline storage battery is 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. The present inventors have found that the memory effect of the alkaline storage battery is reduced by such a memory effect reduction process. Thereby, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、前記メモリ効果低減処理部は、前記メモリ効果低減処理において、前記充電比率が、前記第１比率以上であってかつ予め設定された第２比率以下の比率になるように、前記充電部によって充電させることが好ましい。 In the memory effect reduction processing, the memory effect reduction processing unit performs the memory effect reduction processing so that the charging ratio is equal to or higher than the first ratio and equal to or lower than a preset second ratio. It is preferable to charge.

この構成によれば、前記メモリ効果低減処理において、充電比率が、第１比率以上であってかつ第２比率以下の比率になるように、アルカリ蓄電池が充電される。本発明者らは、このようなメモリ効果低減処理によって、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されることを見出した。これにより、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, in the memory effect reduction process, the alkaline storage battery is charged such that the charging ratio is equal to or higher than the first ratio and equal to or lower than the second ratio. The present inventors have found that the memory effect of the alkaline storage battery is reduced by such a memory effect reduction process. Thereby, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、前記第１比率は、８０％であり、前記第２比率は、１４０％であることが好ましい。 The first ratio is preferably 80%, and the second ratio is preferably 140%.

この構成によれば、前記メモリ効果低減処理において、充電比率が、８０％以上であってかつ１４０％以下の比率になるように、アルカリ蓄電池が充電される。本発明者らは、このようなメモリ効果低減処理によって、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されることを見出した。これにより、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, in the memory effect reduction process, the alkaline storage battery is charged so that the charging ratio is 80% or more and 140% or less. The present inventors have found that the memory effect of the alkaline storage battery is reduced by such a memory effect reduction process. Thereby, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、前記アルカリ蓄電池におけるメモリ効果の発生を検出するメモリ効果検出部をさらに備え、前記メモリ効果低減処理部は、前記メモリ効果検出部によって前記メモリ効果の発生が検出されたときに、前記メモリ効果低減処理を実行することが好ましい。 The memory effect detection unit further detects a memory effect occurrence in the alkaline storage battery, and the memory effect reduction processing unit is configured to detect the memory effect when the memory effect detection unit detects the occurrence of the memory effect. It is preferable to perform a reduction process.

この構成によれば、アルカリ蓄電池においてメモリ効果が発生すると、メモリ効果検出部によってメモリ効果の発生が検出される。そして、メモリ効果低減処理部は、メモリ効果検出部によってメモリ効果の発生が検出されたとき、すなわちアルカリ蓄電池においてメモリ効果が発生したときに、自動的にメモリ効果低減処理を実行する結果、アルカリ蓄電池のメモリ効果が低減されるので、ユーザの利便性が向上する。 According to this configuration, when a memory effect occurs in the alkaline storage battery, the memory effect detection unit detects the occurrence of the memory effect. The memory effect reduction processing unit automatically executes the memory effect reduction processing when the memory effect is detected by the memory effect detection unit, that is, when the memory effect occurs in the alkaline storage battery. Since the memory effect is reduced, user convenience is improved.

また、前記アルカリ蓄電池を冷却する冷却部をさらに備え、前記メモリ効果低減処理部は、前記メモリ効果低減処理の終了後、前記冷却部によって、前記アルカリ蓄電池を冷却させることが好ましい。 Moreover, it is preferable to further include a cooling unit that cools the alkaline storage battery, and the memory effect reduction processing unit cools the alkaline storage battery by the cooling unit after the memory effect reduction processing is completed.

アルカリ蓄電池は、メモリ効果低減処理において加熱されて高温状態になったまま、使用されて充放電すると、劣化を生じるおそれがある。そこでこの構成によれば、メモリ効果低減処理が終了すると、冷却部によって、アルカリ蓄電池が冷却されるので、メモリ効果低減処理後に高温状態になったまま、アルカリ蓄電池が使用されるおそれが低減する。従って、アルカリ蓄電池が劣化するおそれを低減することが可能となる。 When the alkaline storage battery is used and charged / discharged while being heated in the memory effect reduction process and in a high temperature state, the alkaline storage battery may be deteriorated. Therefore, according to this configuration, when the memory effect reduction process is completed, the alkaline storage battery is cooled by the cooling unit, so that the possibility that the alkaline storage battery is used while being in a high temperature state after the memory effect reduction process is reduced. Therefore, it is possible to reduce the risk of deterioration of the alkaline storage battery.

また、前記アルカリ蓄電池の充放電電流の電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出された電流値を積算することにより、前記アルカリ蓄電池に充電されている電気量を前記充電電気量として算出する充電電気量算出部とをさらに備えることが好ましい。 Further, by integrating the current value detected by the current detection unit and the current detection unit that detects the current value of the charge / discharge current of the alkaline storage battery, the amount of electricity charged in the alkaline storage battery is converted into the charge electricity. It is preferable to further include a charge electricity amount calculation unit that calculates the amount.

この構成によれば、電流検出部によって検出されたアルカリ蓄電池の充放電電流の電流値が、充電電気量算出部により積算されて、前記充電電気量が算出されるので、メモリ効果低減処理部は、充電電気量算出部により算出された充電電気量に基づいて、メモリ効果低減処理を実行することができる。 According to this configuration, the current value of the charge / discharge current of the alkaline storage battery detected by the current detection unit is integrated by the charge electricity amount calculation unit, and the charge electricity amount is calculated. The memory effect reduction processing can be executed based on the charge electricity amount calculated by the charge electricity amount calculation unit.

また、前記アルカリ蓄電池は、ニッケル水素二次電池であることが好ましい。 The alkaline storage battery is preferably a nickel hydride secondary battery.

上述のメモリ効果低減処理は、ニッケル水素二次電池に対して好適に適用可能である。 The memory effect reduction process described above can be suitably applied to a nickel metal hydride secondary battery.

また、本発明に係る電池電源装置は、上述のメモリ効果低減回路と、前記アルカリ蓄電池とを備える。 In addition, a battery power supply device according to the present invention includes the above-described memory effect reduction circuit and the alkaline storage battery.

この構成によれば、アルカリ蓄電池を備えた電池電源装置において、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 According to this configuration, in the battery power supply device including the alkaline storage battery, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery.

また、本発明に係る電池利用システムは、上述のメモリ効果低減回路と、前記アルカリ蓄電池と、アプリケーションを実現するための駆動部とを備え、前記加熱部は、前記駆動部の動作に伴い排出される廃熱を、前記アルカリ蓄電池まで運ぶことにより、当該アルカリ蓄電池を加熱することが好ましい。 In addition, a battery utilization system according to the present invention includes the above-described memory effect reduction circuit, the alkaline storage battery, and a drive unit for realizing an application, and the heating unit is discharged along with the operation of the drive unit. It is preferable to heat the alkaline storage battery by transporting the waste heat to the alkaline storage battery.

この構成によれば、上述のメモリ効果低減回路と、アルカリ蓄電池と、アプリケーションを実現するための駆動部とを備えた電池利用システムにおいて、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。また、駆動部の動作に伴い排出される廃熱によって、アルカリ蓄電池を加熱することができるので、アルカリ蓄電池を加熱するためのエネルギーを低減することが容易である。 According to this configuration, in the battery utilization system including the above-described memory effect reduction circuit, the alkaline storage battery, and the driving unit for realizing the application, the memory effect can be reduced without discharging the alkaline storage battery. . Moreover, since the alkaline storage battery can be heated by the waste heat discharged with the operation of the drive unit, it is easy to reduce energy for heating the alkaline storage battery.

このような構成のメモリ効果低減回路、電池電源装置、電池利用システム、及びメモリ効果低減方法は、アルカリ蓄電池を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 The memory effect reduction circuit, the battery power supply device, the battery utilization system, and the memory effect reduction method having such a configuration can reduce the memory effect without discharging the alkaline storage battery.

本発明の一実施形態に係るメモリ効果低減方法を用いるメモリ効果低減回路、電池電源装置、及び電池利用システムの構成の一例を、概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally an example of a structure of the memory effect reduction circuit using the memory effect reduction method which concerns on one Embodiment of this invention, a battery power supply device, and a battery utilization system. 図１に示す電池電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the battery power supply device shown in FIG. 図１に示す電池電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the battery power supply device shown in FIG. アルカリ蓄電池の一例であるニッケル水素二次電池を用いて、メモリ効果の解消効果を確認するために行った実験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental result performed in order to confirm the cancellation effect of a memory effect using the nickel hydride secondary battery which is an example of an alkaline storage battery.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係るメモリ効果低減方法を用いるメモリ効果低減回路、電池電源装置、及び電池利用システムの構成の一例を、概念的に示すブロック図である。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing an example of the configuration of a memory effect reduction circuit, a battery power supply device, and a battery utilization system using a memory effect reduction method according to an embodiment of the present invention.

図１に示す電池利用システム１は、例えばハイブリッド車を簡略化して示したものであり、電池電源装置２と、モータ３と、エンジン４と、ダクト６，７とを備えている。モータ３とエンジン４とは、エンジンルーム５に収容されている。この場合、モータ３とエンジン４とが、ハイブリッド車を実現するための駆動部の一例に相当している。 A battery utilization system 1 shown in FIG. 1 is a simplified illustration of a hybrid vehicle, for example, and includes a battery power supply device 2, a motor 3, an engine 4, and ducts 6 and 7. The motor 3 and the engine 4 are accommodated in the engine room 5. In this case, the motor 3 and the engine 4 correspond to an example of a drive unit for realizing a hybrid vehicle.

なお、電池利用システムは、ハイブリッド車に限らない。例えば、家庭用コージェネレーションシステムや産業用電源システム等のタフユース、太陽光発電システム、ＵＰＳ等のバックアップ用電源装置の他、携帯型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、携帯電話機、電気自動車等、種々の電池駆動機器やシステム等の電池利用システムの電源として、電池電源装置２を用いることができる。 The battery utilization system is not limited to a hybrid vehicle. For example, tough uses such as home cogeneration systems and industrial power systems, solar power generation systems, backup power supply devices such as UPS, portable personal computers, digital cameras, mobile phones, electric vehicles, etc. The battery power supply device 2 can be used as a power source for battery-utilizing systems such as devices and systems.

電池電源装置２は、二次電池２１、充放電制御回路２２（充電部）、電圧検出部２３、電流検出部２４、温度検出部２５、加熱用ファン２６（加熱部）、冷却用ファン２７（冷却部）、及び制御部２８を備えている。そして、充放電制御回路２２には、モータ３が接続されている。この場合、電池電源装置２から二次電池２１を除いた残余の部分が、メモリ効果低減回路の一例に相当している。 The battery power supply 2 includes a secondary battery 21, a charge / discharge control circuit 22 (charging unit), a voltage detecting unit 23, a current detecting unit 24, a temperature detecting unit 25, a heating fan 26 (heating unit), and a cooling fan 27 ( A cooling unit) and a control unit 28. The motor 3 is connected to the charge / discharge control circuit 22. In this case, the remaining part excluding the secondary battery 21 from the battery power supply device 2 corresponds to an example of a memory effect reduction circuit.

また、ダクト６は、エンジンルーム５内の高温の空気を加熱用ファン２６へ導くように配設されている。ダクト７は、車外の外気を冷却用ファン２７へ導くように配設されている。 The duct 6 is disposed so as to guide the high-temperature air in the engine room 5 to the heating fan 26. The duct 7 is disposed so as to guide outside air outside the vehicle to the cooling fan 27.

二次電池２１は、アルカリ蓄電池であり、例えばニッケル水素二次電池である。二次電池２１は、複数のセルが組み合わされた組電池として構成されていてもよい。そして、二次電池２１は、電流検出部２４を介して充放電制御回路２２と接続されている。 The secondary battery 21 is an alkaline storage battery, for example, a nickel hydride secondary battery. The secondary battery 21 may be configured as an assembled battery in which a plurality of cells are combined. The secondary battery 21 is connected to the charge / discharge control circuit 22 via the current detection unit 24.

充放電制御回路２２は、モータ３を駆動する際は、二次電池２１を放電させて、その放電電流をモータ３へ供給する。また、充放電制御回路２２は、モータ３によって発生する回生電流を二次電池２１へ充電する。充放電制御回路２２は、制御部２８から送信される二次電池２１のＳＯＣ（State Of Charge）に基づいて、通常、二次電池２１のＳＯＣが２０〜８０％程度の範囲内になるように二次電池２１の充放電を制御する。 When the motor 3 is driven, the charge / discharge control circuit 22 discharges the secondary battery 21 and supplies the discharge current to the motor 3. The charge / discharge control circuit 22 charges the secondary battery 21 with the regenerative current generated by the motor 3. Based on the SOC (State Of Charge) of the secondary battery 21 transmitted from the control unit 28, the charge / discharge control circuit 22 normally has the SOC of the secondary battery 21 within a range of about 20 to 80%. The charging / discharging of the secondary battery 21 is controlled.

なお、電池利用システム１は、モータ３の代わりに、二次電池２１からの電力によって駆動される負荷回路と、発電装置とを備えていてもよい。そして、充放電制御回路２２は、発電装置からの余剰電力を二次電池２１に充電したり、負荷回路の消費電流が急激に増大した場合や発電装置の発電量が低下して負荷装置の要求する電力が発電装置の出力を超えた場合に、二次電池２１から不足の電力を負荷装置へ供給したりするものであってもよい。 The battery utilization system 1 may include a load circuit driven by the power from the secondary battery 21 and a power generation device instead of the motor 3. Then, the charge / discharge control circuit 22 charges the secondary battery 21 with surplus power from the power generation device, or when the consumption current of the load circuit suddenly increases, or the power generation amount of the power generation device decreases to request the load device. When the electric power to be exceeded exceeds the output of the power generation device, insufficient power may be supplied from the secondary battery 21 to the load device.

あるいは、充放電制御回路２２は、例えば商用電源に接続されて、商用電源から得られた電力によって、二次電池２１を充電するようになっていてもよい。 Alternatively, the charge / discharge control circuit 22 may be connected to, for example, a commercial power source and charge the secondary battery 21 with electric power obtained from the commercial power source.

電圧検出部２３は、例えばアナログデジタルコンバータ等で構成されており、二次電池２１の端子電圧を検出する。そして、電圧検出部２３は、当該端子電圧の電圧値である端子電圧値Ｖｔを示す信号を制御部２８へ出力する。 The voltage detection unit 23 is configured by an analog-digital converter, for example, and detects the terminal voltage of the secondary battery 21. Then, the voltage detection unit 23 outputs a signal indicating a terminal voltage value Vt that is a voltage value of the terminal voltage to the control unit 28.

電流検出部２４は、例えば、二次電池２１と直列接続された抵抗素子や電流変成器、及びアナログデジタルコンバータ等で構成されており、二次電池２１を流れる充放電電流を検出する。そして、電流検出部２４は、当該検出された充放電電流の電流値Ｉｃを示す信号を、制御部２８へ出力する。電流検出部２４は、例えば、検出された充放電電流が、二次電池２１の充電方向であった場合、電流値Ｉｃをプラスの値で示し、二次電池２１の放電方向であった場合、電流値Ｉｃをマイナスの値で示すようになっている。 The current detection unit 24 includes, for example, a resistance element connected in series with the secondary battery 21, a current transformer, an analog-digital converter, and the like, and detects a charge / discharge current flowing through the secondary battery 21. Then, the current detector 24 outputs a signal indicating the detected charge / discharge current value Ic to the controller 28. For example, when the detected charging / discharging current is in the charging direction of the secondary battery 21, the current detection unit 24 indicates the current value Ic as a positive value, and in the discharging direction of the secondary battery 21, The current value Ic is indicated by a negative value.

温度検出部２５は、例えば熱電対やサーミスタ、アナログデジタルコンバータ等で構成されており、二次電池２１の温度ｔを検出する。そして、温度検出部２５は、温度ｔを示す信号を、制御部２８へ出力する。 The temperature detection unit 25 includes, for example, a thermocouple, a thermistor, an analog / digital converter, and the like, and detects the temperature t of the secondary battery 21. Then, the temperature detection unit 25 outputs a signal indicating the temperature t to the control unit 28.

加熱用ファン２６は、制御部２８からの制御信号に応じて駆動し、エンジンルーム５内の、モータ３やエンジン４の廃熱による高温の空気を、ダクト６を介して吸引し、二次電池２１にあてることで、二次電池２１を加熱する。なお、加熱部は、駆動部の廃熱により生じた高温の空気を搬送することにより二次電池２１を加熱するものに限られず、例えば熱伝導性の材料やヒートパイプを用いて、廃熱を二次電池２１まで運ぶことで、二次電池２１を加熱するものであってもよい。 The heating fan 26 is driven in accordance with a control signal from the control unit 28, sucks high-temperature air in the engine room 5 due to waste heat of the motor 3 and the engine 4 through the duct 6, and recharges the secondary battery. By hitting 21, the secondary battery 21 is heated. The heating unit is not limited to one that heats the secondary battery 21 by conveying high-temperature air generated by the waste heat of the drive unit. For example, the waste heat is removed using a heat conductive material or a heat pipe. The secondary battery 21 may be heated by being transported to the secondary battery 21.

また、加熱部は、ヒータであってもよい。しかしながら、加熱用ファン２６や熱伝導等を利用して廃熱を運ぶ構成を用いて加熱部を構成することにより、ヒータを用いて二次電池２１を加熱する場合よりも、加熱に要するエネルギーを低減することが容易である。 The heating unit may be a heater. However, by configuring the heating unit using a configuration that conveys waste heat using the heating fan 26, heat conduction, or the like, the energy required for heating is higher than when the secondary battery 21 is heated using a heater. It is easy to reduce.

冷却用ファン２７は、制御部２８からの制御信号に応じて駆動し、外気を、ダクト７を介して吸引し、二次電池２１にあてることで二次電池２１を冷却する。なお、冷却部は、例えばペルチェ素子等を用いて二次電池２１を冷却するものであってもよく、その冷却手段は限定されない。 The cooling fan 27 is driven according to a control signal from the control unit 28, sucks outside air through the duct 7, and applies it to the secondary battery 21 to cool the secondary battery 21. The cooling unit may cool the secondary battery 21 using, for example, a Peltier element, and the cooling means is not limited.

制御部２８は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶された不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、その周辺回路等とを備えて構成されている。 The control unit 28 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined arithmetic processing, a nonvolatile ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random) that temporarily stores data. Access Memory) and its peripheral circuits and the like.

また、制御部２８は、例えばＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、充電電気量算出部２８１、ＳＯＣ算出部２８２、充電比率算出部２８３、メモリ効果検出部２８４、及びメモリ効果低減処理部２８５として機能する。 Further, the control unit 28 executes, for example, a control program stored in the ROM, so that the charge amount calculation unit 281, the SOC calculation unit 282, the charge ratio calculation unit 283, the memory effect detection unit 284, and the memory effect reduction process It functions as the unit 285.

充電電気量算出部２８１は、電流検出部２４から出力された電流値Ｉｃを、継続的に、例えば単位時間毎に積算することによって、二次電池２１に充電されている電気量である充電電気量Ｑを算出する。この積算の際、充電電気量算出部２８１は、例えば、電流値Ｉｃが充電方向（＋）を示す場合、電流値Ｉｃに充電効率（１よりも小さい係数、例えば０．８）を乗算してから積算する。 The charge amount calculation unit 281 continuously accumulates the current value Ic output from the current detection unit 24, for example, every unit time, and thereby the charge amount that is charged in the secondary battery 21. The quantity Q is calculated. At the time of this integration, for example, when the current value Ic indicates the charging direction (+), the charging electricity amount calculation unit 281 multiplies the current value Ic by the charging efficiency (a coefficient smaller than 1, for example, 0.8). Accumulate from

ＳＯＣ算出部２８２は、充電電気量算出部２８１により算出された充電電気量Ｑと、二次電池２１の満充電容量ＦＣＣとに基づいて、下記の式（１）を用いて二次電池２１のＳＯＣを算出し、充放電制御回路２２へ送信する。 The SOC calculation unit 282 uses the following formula (1) based on the charge electricity amount Q calculated by the charge electricity amount calculation unit 281 and the full charge capacity FCC of the secondary battery 21 to The SOC is calculated and transmitted to the charge / discharge control circuit 22.

ＳＯＣ＝（Ｑ／ＦＣＣ）×１００（％）・・・（１）
ここで、二次電池２１の満充電容量ＦＣＣは、劣化していない初期状態では、理論電気容量Ｑｓに等しい。しかしながら、二次電池２１は、使用に伴い劣化すると、満充電容量ＦＣＣが減少し、理論電気容量Ｑｓより少なくなる。 SOC = (Q / FCC) × 100 (%) (1)
Here, the full charge capacity FCC of the secondary battery 21 is equal to the theoretical electric capacity Qs in the initial state where the secondary battery 21 has not deteriorated. However, when the secondary battery 21 deteriorates with use, the full charge capacity FCC decreases, and becomes smaller than the theoretical electric capacity Qs.

そこで、ＳＯＣ算出部２８２は、例えば、二次電池２１が満充電状態から端子電圧値Ｖｔが予め設定された放電終止電圧になるまで放電されたときに、電流検出部２４で検出された電流値Ｉｃを積算することで、満充電状態から完全放電に至るまでの放電電荷量を算出し、この放電電荷量を満充電容量ＦＣＣとすることで、劣化に伴う満充電容量ＦＣＣの減少を補正するようになっている。 Therefore, the SOC calculation unit 282, for example, the current value detected by the current detection unit 24 when the secondary battery 21 is discharged from the fully charged state until the terminal voltage value Vt reaches a preset discharge end voltage. By calculating Ic, the discharge charge amount from the fully charged state to the complete discharge is calculated, and the discharge charge amount is used as the full charge capacity FCC to correct the decrease in the full charge capacity FCC due to deterioration. It is like that.

なお、理論電気容量Ｑｓは、二次電池２１の電極に用いられている活物質の組成と、その活物質の量とによって決まる二次電池２１の理論上の電池容量である。 The theoretical electric capacity Qs is a theoretical battery capacity of the secondary battery 21 determined by the composition of the active material used for the electrode of the secondary battery 21 and the amount of the active material.

充電比率算出部２８３は、充電電気量算出部２８１により算出された充電電気量Ｑと、二次電池２１の理論電気容量Ｑｓとに基づいて、例えば下記の式（２）を用いて二次電池２１の充電比率Ｒｃを算出する。式（２）では、充電比率Ｒｃを百分率で表す例を示している。 The charge ratio calculation unit 283 is based on the charge electricity amount Q calculated by the charge electricity amount calculation unit 281 and the theoretical electric capacity Qs of the secondary battery 21, for example, using the following formula (2), the secondary battery. A charging ratio Rc of 21 is calculated. Formula (2) shows an example in which the charge ratio Rc is expressed as a percentage.

Ｒｃ＝（Ｑ／Ｑｓ）×１００（％）・・・（２）
メモリ効果検出部２８４は、二次電池２１におけるメモリ効果の発生を検出する。具体的には、例えば、メモリ効果検出部２８４は、充電比率算出部２８３によって算出された充電比率Ｒｃが、予め設定された基準比率Ｒｒｅｆになったときに電圧検出部２３により検出される端子電圧値Ｖｔが、予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆに満たない場合、二次電池２１においてメモリ効果が発生したと判定する。 Rc = (Q / Qs) × 100 (%) (2)
The memory effect detection unit 284 detects the occurrence of the memory effect in the secondary battery 21. Specifically, for example, the memory effect detection unit 284 is configured to detect the terminal voltage detected by the voltage detection unit 23 when the charging ratio Rc calculated by the charging ratio calculation unit 283 reaches a preset reference ratio Rref. When the value Vt is less than the preset reference voltage Vref, it is determined that the memory effect has occurred in the secondary battery 21.

基準電圧Ｖｒｅｆは、例えば以下のように設定することができる。例えばまだ劣化していない初期状態の二次電池２１を、充電比率Ｒｃが基準比率Ｒｒｅｆになるように充電したときの、その端子電圧値Ｖｔにマージンを持たせて端子電圧値Ｖｔより僅かに低い電圧値を、基準電圧Ｖｒｅｆとして設定することができる。 The reference voltage Vref can be set as follows, for example. For example, when the secondary battery 21 in the initial state that has not yet deteriorated is charged so that the charging ratio Rc becomes the reference ratio Rref, the terminal voltage value Vt has a margin and is slightly lower than the terminal voltage value Vt. The voltage value can be set as the reference voltage Vref.

また、基準比率Ｒｒｅｆとしては、任意の値を選択することができる。しかしながら、二次電池２１においてメモリ効果発生を検出する機会を増やす観点から、通常使用状態において、実際になる可能性の高い充電比率Ｒｃの値を基準比率Ｒｒｅｆとして設定することが望ましい。例えば、基準比率Ｒｒｅｆとして５０％を用いることができる。 Also, any value can be selected as the reference ratio Rref. However, from the viewpoint of increasing the chance of detecting the occurrence of the memory effect in the secondary battery 21, it is desirable to set the value of the charging ratio Rc that is likely to be actual in the normal use state as the reference ratio Rref. For example, 50% can be used as the reference ratio Rref.

例えば、二次電池２１がニッケル水素二次電池の単セルであって、基準比率Ｒｒｅｆが５０％であった場合、基準電圧Ｖｒｅｆとして、１．２０Ｖを用いることができる。また、二次電池２１がニッケル水素二次電池のセルを複数直列接続した組電池であった場合には、１．２０Ｖにその直列数を乗算した値を、基準電圧Ｖｒｅｆとして用いることができる。 For example, when the secondary battery 21 is a single cell of a nickel hydride secondary battery and the reference ratio Rref is 50%, 1.20 V can be used as the reference voltage Vref. When the secondary battery 21 is an assembled battery in which a plurality of nickel-hydrogen secondary battery cells are connected in series, a value obtained by multiplying the series number by 1.20 V can be used as the reference voltage Vref.

なお、メモリ効果検出部２８４は、そのメモリ効果の検出方法は特定の方法に限定されない。メモリ効果検出部２８４は、例えば特開平７−１２２３０４号公報に記載の方法や、特開２００３−９４０８号公報に記載の方法、あるいはその他の方法によって、二次電池２１におけるメモリ効果の発生を検出するものであってもよい。 The memory effect detection unit 284 is not limited to a specific method for detecting the memory effect. The memory effect detection unit 284 detects the occurrence of the memory effect in the secondary battery 21 by, for example, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-122304, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-9408, or other methods. You may do.

メモリ効果低減処理部２８５は、メモリ効果検出部２８４によってメモリ効果の発生が検出されたときにのみ、下記のメモリ効果低減処理を実行する。すなわち、メモリ効果低減処理部２８５は、加熱用ファン２６を駆動させて、温度検出部２５により検出される温度ｔすなわち二次電池２１の温度ｔを、第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の温度に上昇させる。 The memory effect reduction processing unit 285 executes the following memory effect reduction processing only when the memory effect detection unit 284 detects the occurrence of the memory effect. That is, the memory effect reduction processing unit 285 drives the heating fan 26 so that the temperature t detected by the temperature detection unit 25, that is, the temperature t of the secondary battery 21, is equal to or higher than the first temperature T1d and the second temperature T2u. Increase to the following temperature.

そして、メモリ効果低減処理部２８５は、温度ｔが、第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の温度範囲内になると、充電比率算出部２８３により算出される充電比率Ｒｃが、第１比率Ｒ１ｄ以上、かつ第２比率Ｒ２ｕ以下の比率に予め設定された設定比率Ｒｓになるまで、充放電制御回路２２から二次電池２１へ充電電流を供給させて、二次電池２１を充電させる。 Then, when the temperature t falls within the temperature range of the first temperature T1d and the second temperature T2u, the memory effect reduction processing unit 285 sets the charge ratio Rc calculated by the charge ratio calculation unit 283 to the first ratio. Charging current is supplied from the charge / discharge control circuit 22 to the secondary battery 21 to charge the secondary battery 21 until the set ratio Rs is set to a ratio not less than R1d and not more than the second ratio R2u.

第１温度Ｔ１ｄとしては４０℃、第２温度Ｔ２ｕとしては６０℃を用いることができる。また、第１比率Ｒ１ｄとしては８０％、第２比率Ｒ２ｕとしては１４０％を用いることができる。なお、第１温度Ｔ１ｄ、第２温度Ｔ２ｕ、第１比率Ｒ１ｄ、及び第２比率Ｒ２ｕは、必ずしも４０℃、６０℃、８０％、及び１４０％に限られず、後述する実施例で示すような実験を行うことによって、実際に使用する二次電池２１の特性に応じて適宜設定することができる。 The first temperature T1d can be 40 ° C., and the second temperature T2u can be 60 ° C. Further, 80% can be used as the first ratio R1d, and 140% can be used as the second ratio R2u. The first temperature T1d, the second temperature T2u, the first ratio R1d, and the second ratio R2u are not necessarily limited to 40 ° C., 60 ° C., 80%, and 140%. By performing the above, it can be appropriately set according to the characteristics of the secondary battery 21 actually used.

次に、上述のように構成されたメモリ効果低減回路を用いた電池電源装置２の動作について説明する。図２、図３は、図１に示す電池電源装置２の動作の一例を示すフローチャートである。 Next, the operation of the battery power supply device 2 using the memory effect reduction circuit configured as described above will be described. 2 and 3 are flowcharts showing an example of the operation of the battery power supply device 2 shown in FIG.

まず、電圧検出部２３によって二次電池２１の端子電圧値Ｖｔが検出され、電流検出部２４によって二次電池２１に流れる電流の電流値Ｉｃが検出され、温度検出部２５によって二次電池２１の温度ｔが検出される（ステップＳ１）。 First, the voltage detection unit 23 detects the terminal voltage value Vt of the secondary battery 21, the current detection unit 24 detects the current value Ic of the current flowing through the secondary battery 21, and the temperature detection unit 25 detects the secondary battery 21. The temperature t is detected (step S1).

次に、充電電気量算出部２８１によって、電流検出部２４で検出された電流値Ｉｃが、例えば単位時間毎に積算されて、充電電気量Ｑが算出される（ステップＳ２）。 Next, the charge electricity amount calculation unit 281 integrates the current value Ic detected by the current detection unit 24, for example, per unit time to calculate the charge electricity amount Q (step S2).

そして、充電比率算出部２８３によって、充電電気量算出部２８１により算出された充電電気量Ｑと、二次電池２１の理論電気容量Ｑｓとに基づいて、例えば上述の式（２）を用いて二次電池２１の充電比率Ｒｃが算出される（ステップＳ３）。 Then, based on the charge electricity amount Q calculated by the charge electricity amount calculation unit 281 and the theoretical electric capacity Qs of the secondary battery 21 by the charge ratio calculation unit 283, for example, using the above equation (2), The charging ratio Rc of the secondary battery 21 is calculated (step S3).

ステップＳ１〜Ｓ３の処理は、常時継続的に実行されて、以下、図３のフローチャートで示す処理と並行して実行される。これにより、端子電圧値Ｖｔ、電流値Ｉｃ、温度ｔ、及び充電比率Ｒｃが、常時最新の値に更新されるようになっている。 The processes of steps S1 to S3 are always executed continuously, and are executed in parallel with the process shown in the flowchart of FIG. As a result, the terminal voltage value Vt, current value Ic, temperature t, and charge ratio Rc are constantly updated to the latest values.

次に、図３を参照して、メモリ効果検出部２８４によって、充電比率Ｒｃと基準比率Ｒｒｅｆとが比較される（ステップＳ１１）。そして、メモリ効果検出部２８４は、放電により充電比率Ｒｃと基準比率Ｒｒｅｆとが等しくなるまでステップＳ１１を繰り返し（ステップＳ１１でＮＯ）、放電により充電比率Ｒｃと基準比率Ｒｒｅｆとが等しくなると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２へ移行する。 Next, referring to FIG. 3, the memory effect detection unit 284 compares the charge ratio Rc with the reference ratio Rref (step S11). Then, the memory effect detection unit 284 repeats step S11 until the charge ratio Rc and the reference ratio Rref become equal by discharging (NO in step S11), and when the charge ratio Rc and the reference ratio Rref become equal by discharging (step S11). YES), the process proceeds to step S12.

ステップＳ１２において、メモリ効果検出部２８４によって、端子電圧値Ｖｔと基準電圧Ｖｒｅｆとが比較され（ステップＳ１２）、端子電圧値Ｖｔが基準電圧Ｖｒｅｆ以上であればメモリ効果は発生していないと判定されて、再びステップＳ１１へ移行する（ステップＳ１２でＮＯ）。 In step S12, the memory effect detection unit 284 compares the terminal voltage value Vt with the reference voltage Vref (step S12). If the terminal voltage value Vt is equal to or higher than the reference voltage Vref, it is determined that no memory effect has occurred. Then, the process proceeds again to step S11 (NO in step S12).

一方、端子電圧値Ｖｔが基準電圧Ｖｒｅｆに満たなければ（ステップＳ１２でＹＥＳ）、メモリ効果検出部２８４によって、メモリ効果が発生していると判定されて、以下、ステップＳ１３〜Ｓ１９のメモリ効果低減処理を実行するべくステップＳ１３へ移行する。 On the other hand, if the terminal voltage value Vt does not satisfy the reference voltage Vref (YES in step S12), the memory effect detection unit 284 determines that the memory effect is occurring, and hereinafter, the memory effect reduction in steps S13 to S19. The process proceeds to step S13 to execute the process.

このように、前記アルカリ蓄電池の端子電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記メモリ効果検出部は、前記アルカリ蓄電池における前記充電比率が予め設定された基準比率になったときに前記電圧検出部により検出される端子電圧が、予め設定された基準電圧に満たない場合、前記アルカリ蓄電池におけるメモリ効果の発生を検出するようになっている。 As described above, the battery detection device further includes a voltage detection unit that detects a terminal voltage of the alkaline storage battery, and the memory effect detection unit is configured to detect the voltage detection unit when the charge ratio of the alkaline storage battery reaches a preset reference ratio. When the terminal voltage detected by the above is less than a preset reference voltage, the occurrence of the memory effect in the alkaline storage battery is detected.

この構成によれば、メモリ効果検出部は、アルカリ蓄電池の充電比率が基準比率になったときの端子電圧が、基準電圧に満たない場合、アルカリ蓄電池におけるメモリ効果の発生を検出することができる。 According to this configuration, the memory effect detection unit can detect the occurrence of the memory effect in the alkaline storage battery when the terminal voltage when the charging ratio of the alkaline storage battery becomes the reference ratio is less than the reference voltage.

以上、ステップＳ１〜Ｓ３、及びステップＳ１１、Ｓ１２の処理によれば、二次電池２１にメモリ効果が発生したことが検出されて、自動的にメモリ効果低減処理が実行されるので、ユーザの利便性が向上する。 As described above, according to the processes of steps S1 to S3 and steps S11 and S12, it is detected that the memory effect has occurred in the secondary battery 21, and the memory effect reduction process is automatically executed. Improves.

なお、メモリ効果検出部２８４は、二次電池２１の放電時、すなわち電流値Ｉｃがマイナスの値であるときのみ、放電電圧である端子電圧値Ｖｔを用いてステップＳ１２を実行するようにしてもよい。二次電池２１は、開路電圧（OCV：Open circuit voltage）よりも、電圧の方がメモリ効果による電圧低下が大きくなるので、放電電圧を用いてメモリ効果の発生の有無を判定する方が、開路電圧を用いてメモリ効果の発生の有無を判定するよりもメモリ効果の検出精度が向上する。 Note that the memory effect detection unit 284 may execute step S12 using the terminal voltage value Vt that is a discharge voltage only when the secondary battery 21 is discharged, that is, when the current value Ic is a negative value. Good. In the secondary battery 21, the voltage drops more due to the memory effect than the open circuit voltage (OCV). Therefore, it is better to use the discharge voltage to determine whether the memory effect occurs or not. The detection accuracy of the memory effect is improved as compared with the case where the presence or absence of the memory effect is determined using the voltage.

また、メモリ効果検出部２８４は、二次電池２１を、予め設定された基準電流値、例えば１Ｉｔで放電させた状態で、その放電電圧である端子電圧値Ｖｔを用いてステップＳ１２を実行するようにしてもよい。この場合、メモリ効果を判定する際における二次電池２１の放電電流値が常に一定の値になるので、メモリ効果の発生の有無を判定するための判定条件のバラツキが低減されて、メモリ効果の検出精度が向上する。 In addition, the memory effect detection unit 284 performs step S12 using the terminal voltage value Vt that is the discharge voltage in a state where the secondary battery 21 is discharged at a preset reference current value, for example, 1 It. It may be. In this case, since the discharge current value of the secondary battery 21 at the time of determining the memory effect is always a constant value, variation in determination conditions for determining whether or not the memory effect has occurred is reduced, and the memory effect is improved. Detection accuracy is improved.

ここで、１Ｉｔ（電池容量（Ａｈ）／１（ｈ））は、二次電池２１の理論電気容量（公称容量）を定電流で放電して、１時間で二次電池２１の残容量がゼロとなる電流値である。 Here, 1 It (battery capacity (Ah) / 1 (h)) is a theoretical electric capacity (nominal capacity) of the secondary battery 21 discharged at a constant current, and the remaining capacity of the secondary battery 21 is zero in one hour. Is a current value.

次に、メモリ効果低減処理部２８５によって、加熱用ファン２６が駆動されて、エンジンルーム５内の高温の空気がダクト６を介して取り込まれ、二次電池２１へ供給される（ステップＳ１３）。これにより、二次電池２１が加熱されて温度ｔが上昇する。 Next, the heating fan 26 is driven by the memory effect reduction processing unit 285, and hot air in the engine room 5 is taken in through the duct 6 and supplied to the secondary battery 21 (step S13). Thereby, the secondary battery 21 is heated and the temperature t rises.

次に、メモリ効果低減処理部２８５によって、温度ｔと第１温度Ｔ１ｄ（例えば４０℃）とが比較され（ステップＳ１４）、温度ｔが第１温度Ｔ１ｄに満たなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１３に戻って二次電池２１の加熱が継続される。その一方、温度ｔが第１温度Ｔ１ｄ以上になると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、メモリ効果低減処理部２８５から充放電制御回路２２へ充電を要求する要求信号が出力されて、充放電制御回路２２から二次電池２１へ充電電流が供給され、二次電池２１が充電される（ステップＳ１５）。 Next, the memory effect reduction processing unit 285 compares the temperature t with the first temperature T1d (for example, 40 ° C.) (step S14), and if the temperature t does not satisfy the first temperature T1d (NO in step S14), Returning to step S13, heating of the secondary battery 21 is continued. On the other hand, when the temperature t becomes equal to or higher than the first temperature T1d (YES in step S14), a request signal for requesting charging is output from the memory effect reduction processing unit 285 to the charge / discharge control circuit 22, and the charge / discharge control circuit 22 A charging current is supplied to the secondary battery 21, and the secondary battery 21 is charged (step S15).

次に、メモリ効果低減処理部２８５によって、充電比率Ｒｃと設定比率Ｒｓとが比較され（ステップＳ１６）、充電比率Ｒｃが設定比率Ｒｓに満たなければ（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１７に移行して温度ｔと第２温度Ｔ２ｕ（例えば６０℃）とが比較される（ステップＳ１７）。 Next, the memory effect reduction processing unit 285 compares the charge ratio Rc and the set ratio Rs (step S16). If the charge ratio Rc does not satisfy the set ratio Rs (NO in step S16), the process proceeds to step S17. Then, the temperature t is compared with the second temperature T2u (for example, 60 ° C.) (step S17).

そして、温度ｔが第２温度Ｔ２ｕに満たなければ（ステップＳ１７でＮＯ）、温度ｔが第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の範囲内に入っているから、メモリ効果低減処理部２８５は、そのままステップＳ１４へ移行して以降の処理を繰り返す。一方、温度ｔが第２温度Ｔ２ｕ以上であれば（ステップＳ１７でＹＥＳ）、このまま加熱を継続すると温度ｔが第２温度Ｔ２ｕを超えてしまうから、メモリ効果低減処理部２８５によって、加熱用ファン２６が停止されて、温度ｔが第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の範囲内に維持される（ステップＳ１８）。 If the temperature t does not reach the second temperature T2u (NO in step S17), the temperature t is within the range of the first temperature T1d and the second temperature T2u, and therefore the memory effect reduction processing unit 285. Moves directly to step S14 and repeats the subsequent processing. On the other hand, if the temperature t is equal to or higher than the second temperature T2u (YES in step S17), since the temperature t exceeds the second temperature T2u if heating is continued as it is, the memory effect reduction processing unit 285 causes the heating fan 26 to be heated. Is stopped and the temperature t is maintained within the range of the first temperature T1d or higher and the second temperature T2u or lower (step S18).

他方、ステップＳ１６において、充電に伴い充電比率Ｒｃが増大し、設定比率Ｒｓ以上になったとき（ステップＳ１６でＹＥＳ）、設定比率Ｒｓは、第１比率Ｒ１ｄ以上かつ第２比率Ｒ２ｕ以下の範囲内の値に設定されているのであるから、二次電池２１の充電比率Ｒｃが第１比率Ｒ１ｄ以上かつ第２比率Ｒ２ｕ以下の範囲内になったことになる。このとき、本発明の発明者らは、後述する実施例で示すように、二次電池２１におけるメモリ効果が解消することを見出した。 On the other hand, in step S16, when the charging ratio Rc increases with charging and becomes equal to or greater than the set ratio Rs (YES in step S16), the set ratio Rs is within the range of the first ratio R1d and the second ratio R2u. Therefore, the charging ratio Rc of the secondary battery 21 is in the range of the first ratio R1d or more and the second ratio R2u or less. At this time, the inventors of the present invention have found that the memory effect in the secondary battery 21 is eliminated, as shown in Examples described later.

そこで、充電比率Ｒｃが設定比率Ｒｓ以上になると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、二次電池２１におけるメモリ効果が解消したものと考えられるので、メモリ効果低減処理部２８５から充放電制御回路２２へ充電の停止を要求する要求信号が出力されて、充放電制御回路２２による二次電池２１の充電が停止され（ステップＳ１９）、メモリ効果低減処理を終了する。 Therefore, when the charge ratio Rc is equal to or higher than the set ratio Rs (YES in step S16), it is considered that the memory effect in the secondary battery 21 has been eliminated, so that the charge / discharge control circuit 22 is charged from the memory effect reduction processing unit 285. A request signal for requesting a stop is output, charging of the secondary battery 21 by the charge / discharge control circuit 22 is stopped (step S19), and the memory effect reduction process is terminated.

そして、メモリ効果低減処理部２８５は、メモリ効果低減処理の終了後、加熱用ファン２６を停止する。そして、メモリ効果低減処理部２８５は、冷却用ファン２７を駆動して、ダクト７を介して低温の外気を吸引し、二次電池２１に供給することによって、二次電池２１を冷却する（ステップＳ２０）。 And the memory effect reduction process part 285 stops the fan 26 for a heating after completion | finish of a memory effect reduction process. Then, the memory effect reduction processing unit 285 cools the secondary battery 21 by driving the cooling fan 27 and sucking low temperature outside air through the duct 7 and supplying it to the secondary battery 21 (step). S20).

二次電池２１は、メモリ効果低減処理中においては、第１温度Ｔ１ｄ以上に加熱されている。しかしながら、二次電池２１は、第１温度Ｔ１ｄ以上の高温状態で使用され、充放電されると、劣化を招くおそれがあり、好ましくない。そこで、メモリ効果低減処理部２８５は、メモリ効果低減処理の終了後に二次電池２１を、使用に適した温度に冷却することで、メモリ効果低減処理の終了後において二次電池２１が使用され、充放電する際に劣化するおそれを低減するようになっている。 The secondary battery 21 is heated to the first temperature T1d or higher during the memory effect reduction process. However, when the secondary battery 21 is used in a high temperature state equal to or higher than the first temperature T1d and is charged / discharged, there is a risk of deterioration, which is not preferable. Therefore, the memory effect reduction processing unit 285 cools the secondary battery 21 to a temperature suitable for use after the memory effect reduction process is finished, so that the secondary battery 21 is used after the memory effect reduction process is finished. The risk of deterioration during charging and discharging is reduced.

なお、ステップＳ１６において、設定比率Ｒｓの代わりに第１比率Ｒ１ｄを用いてもよい。また、ステップＳ１６において、充電比率Ｒｃと設定比率Ｒｓとを比較する代わりに、直接、充電比率Ｒｃが第１比率Ｒ１ｄ以上かつ第２比率Ｒ２ｕ以下の範囲内であるか否かを判定し、当該範囲内であればステップＳ１９へ移行し、範囲外であればステップＳ１７へ移行するようにしてもよい。 In step S16, the first ratio R1d may be used instead of the set ratio Rs. In step S16, instead of comparing the charging ratio Rc and the set ratio Rs, it is directly determined whether or not the charging ratio Rc is within the range of the first ratio R1d and the second ratio R2u. If it is within the range, the process may proceed to step S19, and if it is out of the range, the process may proceed to step S17.

しかしながら、例えば、携帯型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、携帯電話機、電気自動車等、二次電池２１に回生電力の受け入れ余地を残しておく必要のない電池利用システムにおいては、例えば設定比率Ｒｓを１００％に設定しておくことで、メモリ効果低減処理を終了した際に、二次電池２１を満充電にしておくことができるので、ユーザの利便性が向上する。 However, for example, in a battery-based system that does not need to leave room for regenerative power in the secondary battery 21, such as a portable personal computer, a digital camera, a mobile phone, and an electric vehicle, the setting ratio Rs is set to 100%, for example. By setting, the secondary battery 21 can be fully charged when the memory effect reduction processing is completed, so that convenience for the user is improved.

また、ハイブリッド自動車のように、二次電池２１に回生電力の受け入れ余地を残しておく必要がある電池利用システムにおいては、設定比率Ｒｓを例えば第１比率Ｒ１ｄ（例えば８０％）に設定しておくことで、二次電池２１が回生電力を受け入れできなくなって、エネルギーを無駄にしてしまうおそれが低減される。 Further, in a battery utilization system that needs to leave room for regenerative power in the secondary battery 21 as in a hybrid vehicle, the setting ratio Rs is set to, for example, the first ratio R1d (for example, 80%). Thus, the possibility that the secondary battery 21 cannot accept the regenerative power and wastes energy is reduced.

以上、ステップＳ１３〜Ｓ１９のメモリ効果低減処理によれば、二次電池２１は、加熱されて温度ｔが第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の範囲内に維持された状態で、充電比率Ｒｃが、第１比率Ｒ１ｄ以上かつ第２比率Ｒ２ｕ以下の範囲内になるまで充電される。これにより、メモリ効果を低減することができるので、二次電池２１を放電させることなくメモリ効果を低減することができる。 As described above, according to the memory effect reduction processing in steps S13 to S19, the secondary battery 21 is charged in a state where the temperature t is maintained within the range of the first temperature T1d and the second temperature T2u. Charging is performed until the ratio Rc falls within the range of the first ratio R1d or more and the second ratio R2u or less. Thereby, since the memory effect can be reduced, the memory effect can be reduced without discharging the secondary battery 21.

なお、温度検出部２５を備えて、温度検出部２５で検出された温度ｔに基づき、ステップＳ１４、Ｓ１７の処理によって、二次電池２１の温度ｔを第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の範囲内に維持する例を示したが、必ずしも温度検出部２５を備える必要はない。 Note that the temperature detection unit 25 is provided, and the temperature t of the secondary battery 21 is set to the first temperature T1d or higher and the second temperature T2u by the processes of steps S14 and S17 based on the temperature t detected by the temperature detection unit 25. Although an example of maintaining within the following range has been shown, the temperature detector 25 is not necessarily provided.

例えば、加熱用ファン２６やヒータ等の加熱部を用いて、二次電池２１の温度ｔを第１温度Ｔ１ｄ以上、かつ第２温度Ｔ２ｕ以下の範囲内にするのに必要な加熱時間を予め求めて記憶しておき、ステップＳ１４において、このような加熱時間だけ経過した後にステップＳ１５へ移行するようにしてもよい。 For example, by using a heating unit such as a heating fan 26 or a heater, the heating time required to bring the temperature t of the secondary battery 21 into the range between the first temperature T1d and the second temperature T2u is obtained in advance. In step S14, after such a heating time has elapsed, the process may move to step S15.

また、メモリ効果検出部２８４、及びステップＳ１１、Ｓ１２を備えず、任意のタイミングで、例えばユーザの操作指示に応じる等してステップＳ１３以降のメモリ効果低減処理を実行するようにしてもよい。 Further, the memory effect detection unit 284 and steps S11 and S12 may not be provided, and the memory effect reduction process after step S13 may be executed at an arbitrary timing, for example, in response to a user operation instruction.

図４は、アルカリ蓄電池の一例であるニッケル水素二次電池を用いて、メモリ効果の解消効果を確認するために行った実験結果を示す表である。実験に用いたニッケル水素二次電池は、以下のように作製した。 FIG. 4 is a table showing the results of an experiment conducted to confirm the elimination effect of the memory effect using a nickel hydride secondary battery which is an example of an alkaline storage battery. The nickel hydride secondary battery used in the experiment was manufactured as follows.

まず、水酸化ニッケルに、水酸化コバルト、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ、エーテル化度０．７、重合度１６００）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を加え、さらに水を添加して練合し、ペーストを得た。このペーストを、発砲タイプのニッケル基板の両面に塗着した。ペーストの塗膜は、乾燥後、基板とともにローラでプレスした。こうして、厚み０．４ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ８５０ｍｍ、容量５０００ｍＡｈの正極を得た。なお正極の長手方向に沿う一端部には、リード部を設けた。 First, add nickel hydroxide to cobalt hydroxide, carboxymethylcellulose (CMC, degree of etherification 0.7, degree of polymerization 1600), polytetrafluoroethylene (PTFE), add water and knead, paste Obtained. This paste was applied to both sides of a foam type nickel substrate. The coating film of the paste was pressed with a roller together with the substrate after drying. Thus, a positive electrode having a thickness of 0.4 mm, a width of 40 mm, a length of 850 mm, and a capacity of 5000 mAh was obtained. In addition, the lead part was provided in the one end part along the longitudinal direction of a positive electrode.

そして、長手方向に沿う一端部に露出部を有する、厚み０．３ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ９３０ｍｍ、容量７５００ｍＡｈのＬｍＮｉ_５系（ここでＬｍは軽希土類元素すなわちＬａ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｐｒからなる混合物を示す）の水素吸蔵合金を使用した負極を用い、Ｄサイズで公称容量（理論電気容量）５０００ｍＡｈのニッケル水素二次電池を作製した。 An LmNi ₅ system having an exposed portion at one end along the longitudinal direction and having a thickness of 0.3 mm, a width of 40 mm, a length of 930 mm, and a capacity of 7500 mAh (where Lm is a light rare earth element, ie, La, Nd, Ce, Pr) A nickel-hydrogen secondary battery having a nominal capacity (theoretical electric capacity) of 5000 mAh in D size was manufactured using a negative electrode using a hydrogen storage alloy of (showing the mixture).

具体的には、正極と負極とを、スルホン化処理したポリプロピレン不織布からなるセパレータ（厚み１００μｍ）を介して捲回し、円柱状の極板群を作製した。極板群では、正極合剤を担持しない正極芯材の露出部と、負極合剤を担持しない負極芯材の露出部とを、それぞれ反対側の端面に露出させた。正極芯材が露出する極板群の端面には正極集電板を溶接した。負極芯材が露出する極板群の端面に負極集電板を溶接する一方、正極集電板と接続された正極タブを封口板と溶接した。 Specifically, the positive electrode and the negative electrode were wound through a separator (thickness: 100 μm) made of a sulfonated polypropylene nonwoven fabric to produce a cylindrical electrode plate group. In the electrode plate group, the exposed portion of the positive electrode core material that does not carry the positive electrode mixture and the exposed portion of the negative electrode core material that does not carry the negative electrode mixture were exposed on the opposite end surfaces. A positive electrode current collector plate was welded to the end face of the electrode plate group from which the positive electrode core material was exposed. The negative electrode current collector plate was welded to the end face of the electrode plate group where the negative electrode core material was exposed, while the positive electrode tab connected to the positive electrode current collector plate was welded to the sealing plate.

そして、負極集電板を下方にして極板群を円筒形の有底缶からなる電池ケースに収容した後、負極集電板と接続された負極タブを電池ケースの底部と溶接した。さらに水酸化カリウムを主成分としたアルカリ電解液を注入した後、周縁にガスケットを具備する封口板にて電池ケースの開口部を封口し、ニッケル水素二次電池を作製した。 Then, after the negative electrode current collector plate was placed downward and the electrode plate group was accommodated in a battery case made of a cylindrical bottomed can, the negative electrode tab connected to the negative electrode current collector plate was welded to the bottom of the battery case. Further, after injecting an alkaline electrolyte mainly composed of potassium hydroxide, the opening of the battery case was sealed with a sealing plate having a gasket on the periphery, and a nickel metal hydride secondary battery was produced.

このようにして作製したニッケル水素二次電池（理論電気容量５０００ｍＡｈ）を２５℃雰囲気下、１Ｉｔ（５０００ｍＡ）の放電電流で、充電比率Ｒｃを３０％から７０％まで充電し、７０％から３０％まで放電させる充放電サイクルを５０サイクル行った。 The nickel-metal hydride secondary battery (theoretical electric capacity 5000 mAh) produced in this way is charged from 30% to 70% with a discharge current of 1 It (5000 mA) in a 25 ° C. atmosphere and from 70% to 30%. 50 charge / discharge cycles were carried out to discharge until.

このとき、１サイクル目の充放電サイクルにおける放電時において、充電比率Ｒｃが５０％となったときの放電電圧は、１．２５Ｖであった。また、メモリ効果が発生したと判定するための基準電圧Ｖｒｅｆとして、１．２０Ｖを用いた。 At this time, during the discharge in the first charge / discharge cycle, the discharge voltage when the charge ratio Rc was 50% was 1.25V. Further, 1.20 V was used as the reference voltage Vref for determining that the memory effect occurred.

そして、５０サイクル目の充放電サイクルにおける放電時において、充電比率Ｒｃが５０％となったときの放電電圧は、１．１４Ｖであり、基準電圧Ｖｒｅｆを下回った。これにより、試験対象のニッケル水素二次電池に、メモリ効果が発生したことを確認した。 When discharging in the 50th charge / discharge cycle, the discharge voltage when the charge ratio Rc was 50% was 1.14 V, which was lower than the reference voltage Vref. Thereby, it was confirmed that the memory effect occurred in the nickel-hydrogen secondary battery to be tested.

このようにしてメモリ効果を発生させたニッケル水素二次電池を、３５℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃の各雰囲気下に置いてニッケル水素二次電池の温度ｔを、当該各温度にさせた後、各温度において、それぞれ充電比率Ｒｃが７５％、８０％、１１０％、１４０％、１５０％の各比率になるまで１Ｉｔ（５０００ｍＡ）の充電電流で充電した。その後、各比率に充電されたニッケル水素二次電池を、１Ｉｔ（５０００ｍＡ）で放電し、充電比率Ｒｃが５０％になったときの放電電圧を測定した。このようにして得られた放電電圧の測定値Ｖｍを、図４の表に示した。 The nickel hydride secondary battery in which the memory effect is generated in this manner is placed in each atmosphere of 35 ° C., 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., and 70 ° C., and the temperature t of the nickel hydride secondary battery is set to After the temperature was reached, charging was performed at a charging current of 1 It (5000 mA) at each temperature until the charging ratio Rc reached 75%, 80%, 110%, 140%, and 150%, respectively. Thereafter, the nickel-hydrogen secondary battery charged at each ratio was discharged at 1 It (5000 mA), and the discharge voltage when the charge ratio Rc was 50% was measured. The measured value Vm of the discharge voltage thus obtained is shown in the table of FIG.

まず、雰囲気温度（温度ｔ）が３５℃のときは、充電比率Ｒｃが７５％〜１５０％になるまで充電した全ての場合において、測定値Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆである１．２０Ｖに満たず、従って、メモリ効果は解消しなかった。 First, when the ambient temperature (temperature t) is 35 ° C., the measured value Vm is less than 1.20 V which is the reference voltage Vref in all cases where the charge ratio Rc is charged to 75% to 150%, Therefore, the memory effect has not been eliminated.

また、雰囲気温度（温度ｔ）が７０℃のときは、充電比率Ｒｃが７５％、８５％の場合、測定値Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆである１．２０Ｖに満たず、従って、メモリ効果は解消しなかった。さらに、雰囲気温度（温度ｔ）が７０℃であって、かつ充電比率Ｒｃが１１０％以上のときは、酸素過電圧が低下し、電解液の分解、及び酸素発生が過多となって電解液の漏液が発生し、測定値Ｖｍを測定することができなかった。 When the ambient temperature (temperature t) is 70 ° C., the measured value Vm is less than the reference voltage Vref 1.20 V when the charging ratio Rc is 75% or 85%, and therefore the memory effect is eliminated. There wasn't. Further, when the ambient temperature (temperature t) is 70 ° C. and the charging ratio Rc is 110% or more, the oxygen overvoltage decreases, the electrolytic solution is decomposed excessively, and the generation of oxygen is excessive. A liquid was generated, and the measured value Vm could not be measured.

また、充電比率Ｒｃが１５０％のときは、測定値Ｖｍを測定可能な３５℃〜６０℃の全ての温度範囲において、測定値Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆである１．２０Ｖに満たず、従って、メモリ効果は解消しなかった。 When the charging ratio Rc is 150%, the measured value Vm is less than 1.20 V which is the reference voltage Vref in the entire temperature range of 35 ° C. to 60 ° C. in which the measured value Vm can be measured. The effect did not go away.

一方、雰囲気温度（温度ｔ）を４０℃以上、６０℃以下の温度範囲にした場合において、かつ充電比率Ｒｃが８０％以上、１４０％以下の範囲になるまで充電したときは、全ての測定値Ｖｍが、１．２４Ｖ〜１．２５Ｖとなり、基準電圧Ｖｒｅｆである１．２０Ｖを超えてメモリ効果が解消することが確認できた。 On the other hand, when the ambient temperature (temperature t) is in the temperature range of 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and when the charging ratio Rc is in the range of 80% or higher and 140% or lower, all measured values are obtained. Vm was 1.24 V to 1.25 V, exceeding the reference voltage Vref of 1.20 V, and it was confirmed that the memory effect was eliminated.

特に、実験に用いたニッケル水素二次電池は、１サイクル目の充放電サイクルにおける放電時、すなわち初期状態の、劣化もメモリ効果も発生していないときの測定値Ｖｍが１．２５Ｖである。 In particular, the nickel hydride secondary battery used in the experiment has a measured value Vm of 1.25 V at the time of discharge in the first charge / discharge cycle, that is, when neither deterioration nor memory effect occurs in the initial state.

そうすると、温度範囲を４０℃以上、６０℃以下とし、かつ充電比率Ｒｃが８０％以上、１４０％以下の範囲になるまで充電したときの測定値Ｖｍが１．２４Ｖ〜１．２５Ｖであることは、メモリ効果解消処理後の測定値Ｖｍが、初期値である１．２５Ｖの有効数字の誤差範囲内に収まっていることを意味し、ほぼ完全に近い状態でメモリ効果が解消するという、極めて良好な実験結果が得られた。 Then, when the temperature range is 40 ° C. or more and 60 ° C. or less, and the charging ratio Rc is charged until the range is 80% or more and 140% or less, the measured value Vm is 1.24V to 1.25V. This means that the measured value Vm after the memory effect elimination processing is within the error range of the effective number of 1.25 V, which is the initial value, and the memory effect is almost completely eliminated, which is extremely good. The experimental results were obtained.

この実験結果から、第１温度Ｔ１ｄとして４０℃が、第２温度Ｔ２ｕとして６０℃が、第１比率Ｒ１ｄとして８０％が、第２比率Ｒ２ｕとして１４０％が、それぞれ好適であることが確認できた。 From this experimental result, it was confirmed that 40 ° C. as the first temperature T1d, 60 ° C. as the second temperature T2u, 80% as the first ratio R1d, and 140% as the second ratio R2u were preferable. .

第１比率Ｒ１ｄ、第２比率Ｒ２ｕ、第１温度Ｔ１ｄ、及び第２温度Ｔ２ｕは、同様の実験によって適宜設定することが可能であり、例えば６０℃を超えるような温度に加熱したり、あるいは１４０％を超えるような充電比率に充電しても、メモリ効果の解消効果が得られることが確認できれば、第２比率Ｒ２ｕや第２温度Ｔ２ｕを用いない構成としてもよい。 The first ratio R1d, the second ratio R2u, the first temperature T1d, and the second temperature T2u can be appropriately set by the same experiment, and are heated to a temperature exceeding 60 ° C. If it can be confirmed that the effect of eliminating the memory effect can be obtained even when charging is performed at a charge ratio exceeding%, the second ratio R2u and the second temperature T2u may not be used.

本発明に係るメモリ効果低減回路、電池電源装置、電池利用システム、及びメモリ効果低減方法は、簡易的な構成でメモリ効果を低減させる電源システムが具現化できるので、アルカリ蓄電池の利点であるタフユース（ＨＥＶ、家庭用コージェネ、産業用）用途での利用可能性は高く、かつその効果が高いと考えられる。また、本発明に係るメモリ効果低減回路、電池電源装置、電池利用システム、及びメモリ効果低減方法は、メモリ効果を生じるアルカリ電池を用いる種々のシステムに、好適に用いることができる。 The memory effect reduction circuit, the battery power supply device, the battery utilization system, and the memory effect reduction method according to the present invention can implement a power supply system that reduces the memory effect with a simple configuration. (HEV, household cogeneration, industrial use) The applicability is high and the effect is considered high. In addition, the memory effect reduction circuit, battery power supply device, battery utilization system, and memory effect reduction method according to the present invention can be suitably used in various systems that use an alkaline battery that produces a memory effect.

１電池利用システム
２電池電源装置
３モータ
４エンジン
５エンジンルーム
６，７ダクト
２１二次電池
２２充放電制御回路
２３電圧検出部
２４電流検出部
２５温度検出部
２６加熱用ファン
２７冷却用ファン
２８制御部
２８１充電電気量算出部
２８２ＳＯＣ算出部
２８３充電比率算出部
２８４メモリ効果検出部
２８５メモリ効果低減処理部
Ｉｃ電流値
Ｑ充電電気量
Ｑｓ理論電気容量
Ｒ１ｄ第１比率
Ｒ２ｕ第２比率
Ｒｃ充電比率
Ｒｒｅｆ基準比率
Ｒｓ設定比率
Ｔ１ｄ第１温度
Ｔ２ｕ第２温度
Ｖｍ測定値
Ｖｒｅｆ基準電圧
Ｖｔ端子電圧値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery utilization system 2 Battery power supply device 3 Motor 4 Engine 5 Engine room 6, 7 Duct 21 Secondary battery 22 Charge / discharge control circuit 23 Voltage detection part 24 Current detection part 25 Temperature detection part 26 Heating fan 27 Cooling fan 28 Control Unit 281 charge amount calculation unit 282 SOC calculation unit 283 charge ratio calculation unit 284 memory effect detection unit 285 memory effect reduction processing unit Ic current value Q charge amount Qs theoretical electric capacity R1d first ratio R2u second ratio Rc charge ratio Rref Reference ratio Rs Setting ratio T1d First temperature T2u Second temperature Vm Measured value Vref Reference voltage Vt Terminal voltage value

Claims

アルカリ蓄電池を充電する充電部と、
前記アルカリ蓄電池を加熱する加熱部と、
前記アルカリ蓄電池のメモリ効果を低減させるメモリ効果低減処理を実行するメモリ効果低減処理部とを備え、
前記メモリ効果低減処理は、
前記加熱部によって前記アルカリ蓄電池の温度を予め設定された第１温度以上にさせ、かつ前記アルカリ蓄電池の、理論電気容量に対する充電電気量の比率である充電比率が、予め設定された第１比率以上になるまで、前記充電部によって充電させる処理であること
を特徴とするメモリ効果低減回路。 A charging unit for charging the alkaline storage battery;
A heating unit for heating the alkaline storage battery;
A memory effect reduction processing unit for executing a memory effect reduction process for reducing the memory effect of the alkaline storage battery,
The memory effect reduction process is:
The heating unit causes the temperature of the alkaline storage battery to be equal to or higher than a preset first temperature, and a charging ratio that is a ratio of the charged electricity amount to the theoretical electric capacity of the alkaline storage battery is equal to or higher than a preset first ratio. The memory effect reduction circuit, which is a process of charging by the charging unit until.

前記メモリ効果低減処理部は、
前記メモリ効果低減処理において、
前記アルカリ蓄電池の温度を、前記加熱部によって、前記第１温度以上であってかつ予め設定された第２温度以下の温度にさせること
を特徴とする請求項１記載のメモリ効果低減回路。 The memory effect reduction processing unit
In the memory effect reduction process,
2. The memory effect reduction circuit according to claim 1, wherein the temperature of the alkaline storage battery is set to a temperature not lower than the first temperature and not higher than a preset second temperature by the heating unit.

前記第１温度は、４０℃であり、
前記第２温度は、６０℃であること
を特徴とする請求項２に記載のメモリ効果低減回路。 The first temperature is 40 ° C.
The memory effect reduction circuit according to claim 2, wherein the second temperature is 60 ° C.

前記メモリ効果低減処理部は、
前記メモリ効果低減処理において、
前記充電比率が、前記第１比率以上であってかつ予め設定された第２比率以下の比率になるように、前記充電部によって充電させること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路。 The memory effect reduction processing unit
In the memory effect reduction process,
The charging part is charged by the charging unit such that the charging ratio is equal to or higher than the first ratio and equal to or lower than a preset second ratio. The memory effect reducing circuit according to 1.

前記第１比率は、８０％であり、
前記第２比率は、１４０％であること
を特徴とする請求項４記載のメモリ効果低減回路。 The first ratio is 80%;
The memory effect reduction circuit according to claim 4, wherein the second ratio is 140%.

前記アルカリ蓄電池におけるメモリ効果の発生を検出するメモリ効果検出部をさらに備え、
前記メモリ効果低減処理部は、
前記メモリ効果検出部によって前記メモリ効果の発生が検出されたときに、前記メモリ効果低減処理を実行すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路。 A memory effect detection unit for detecting occurrence of a memory effect in the alkaline storage battery;
The memory effect reduction processing unit
The memory effect reduction circuit according to claim 1, wherein when the occurrence of the memory effect is detected by the memory effect detection unit, the memory effect reduction process is executed.

前記アルカリ蓄電池を冷却する冷却部をさらに備え、
前記メモリ効果低減処理部は、
前記メモリ効果低減処理の終了後、前記冷却部によって、前記アルカリ蓄電池を冷却させること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路。 A cooling unit for cooling the alkaline storage battery;
The memory effect reduction processing unit
The memory effect reduction circuit according to claim 1, wherein the alkaline storage battery is cooled by the cooling unit after completion of the memory effect reduction process.

前記アルカリ蓄電池の充放電電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出された電流値を積算することにより、前記アルカリ蓄電池に充電されている電気量を前記充電電気量として算出する充電電気量算出部とをさらに備えること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路。 A current detector for detecting a current value of a charge / discharge current of the alkaline storage battery;
The electric charge amount calculation part which calculates the electric charge currently charged in the alkaline storage battery as the charge electric quantity by accumulating the electric current value detected by the current detection part further comprises the above-mentioned. The memory effect reduction circuit according to any one of 1 to 7.

前記アルカリ蓄電池は、ニッケル水素二次電池であること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路 The memory effect reduction circuit according to claim 1, wherein the alkaline storage battery is a nickel metal hydride secondary battery.

請求項１〜９のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路と、
前記アルカリ蓄電池と
を備えることを特徴とする電池電源装置。 The memory effect reduction circuit according to any one of claims 1 to 9,
A battery power supply comprising the alkaline storage battery.

請求項１〜９のいずれか１項に記載のメモリ効果低減回路と、
前記アルカリ蓄電池と、
アプリケーションを実現するための駆動部とを備え、
前記加熱部は、
前記駆動部の動作に伴い排出される廃熱を、前記アルカリ蓄電池まで運ぶことにより、当該アルカリ蓄電池を加熱すること
を特徴とする電池利用システム。 The memory effect reduction circuit according to any one of claims 1 to 9,
The alkaline storage battery;
A drive unit for realizing the application,
The heating unit is
A battery utilization system, wherein the alkaline storage battery is heated by carrying waste heat discharged along with the operation of the drive unit to the alkaline storage battery.

アルカリ蓄電池を充電する充電工程と、
前記アルカリ蓄電池を加熱する加熱工程と、
前記アルカリ蓄電池のメモリ効果を低減させるメモリ効果低減処理を実行するメモリ効果低減処理工程とを含み、
前記メモリ効果低減処理は、
前記アルカリ蓄電池の温度を予め設定された第１温度以上にさせ、かつ前記アルカリ蓄電池の、理論電気容量に対する充電電気量の比率である充電比率が、予め設定された第１比率以上になるまで、前記アルカリ蓄電池を充電する処理であること
を特徴とするメモリ効果低減方法。 A charging process for charging the alkaline storage battery;
A heating step of heating the alkaline storage battery;
A memory effect reduction processing step for executing a memory effect reduction process for reducing the memory effect of the alkaline storage battery,
The memory effect reduction process is:
Until the temperature of the alkaline storage battery is equal to or higher than a preset first temperature, and the charge ratio that is the ratio of the amount of charge to the theoretical electrical capacity of the alkaline storage battery is equal to or higher than a preset first ratio, A method for reducing the memory effect, which is a process of charging the alkaline storage battery.