JP7509119B2 - 電池の劣化診断装置、及び電池の劣化診断方法 - Google Patents
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Description
図5は、Vendとして放電下限電圧を設定した場合に生じ得る課題について説明するための図である。図5において、線L11は、第1組電池に含まれる全てのセルの電圧分布(以下、「第1セル電圧分布」と称する)を示している。線L12は、第2組電池に含まれる全てのセルの電圧分布(以下、「第2セル電圧分布」と称する)を示している。第1セル電圧分布(線L11)よりも第2セル電圧分布(線L12)のほうがセル電圧のばらつきが大きい。第1セル電圧分布、第2セル電圧分布は、それぞれ第1組電池、第2組電池に含まれる全てのセルの電圧が放電下限電圧(Vend)に達するまで放電を継続したときの分布である。
Claims (10)
- 車両に接続可能なサービスツールを備える電池の劣化診断装置であって、
前記車両は、内燃機関と、複数のセルを含む組電池とを備え、
前記車両に接続された前記サービスツールは、
前記組電池のSOC(State Of Charge)制限制御に係るSOC範囲を解除した後、前記組電池に含まれる全てのセルの電圧が所定の電圧以上になるまで、前記内燃機関から出力される動力を利用した発電によって生成される電力で前記組電池を充電し、
充電された前記組電池に含まれる前記複数のセルの各々の電圧を測定しながら各セルの放電を実行し、前記組電池に含まれる全てのセルの電圧が所定の放電終了電圧に達した場合に放電を終了させ、
放電終了後に前記組電池のSOC制限制御を再開させ、
前記組電池に含まれる各セルの放電開始電圧から前記所定の放電終了電圧までの電圧の推移を示す電圧データを用いて、前記組電池に含まれる各セルの劣化度合いを推定する
ように構成され、
前記放電終了電圧は、放電に伴うセル電圧の下降中に単位放電量あたりのセル電圧の変化度合いが急激に上昇し始めるセル電圧である、電池の劣化診断装置。 - 前記組電池に含まれる前記複数のセルの各々はリチウムイオン二次電池であり、
前記所定の放電終了電圧は、前記組電池を構成する電池の種類に応じて定まる固定値であり、
前記放電終了電圧は、前記リチウムイオン二次電池の正極活物質中のリチウムサイトが全て占有される電圧よりも高い、請求項1に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記組電池に含まれる前記複数のセルの各々は、一般式LixNiyCozMn(1-x-z)で表わされる層状型結晶構造の正極を持つリチウムイオン二次電池であり、
前記放電終了電圧は3.1V以上3.5V以下である、請求項1に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記組電池に含まれる前記複数のセルの各々は、一般式LixFePO4で表わされるオリビン型結晶構造の正極を持つリチウムイオン二次電池であり、
前記放電終了電圧は2.0V以上3.2V以下である、請求項1に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記車両は、自己診断用のウォーニングフラグを保有する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記組電池に含まれるいずれかのセルの電圧が放電禁止電圧を下回ると、ウォーニングフラグを立てる、請求項1~4のいずれか一項に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記サービスツールは、前記車両の使用履歴を用いて前記組電池の劣化度合いを推定し、推定された前記組電池の劣化度合いに応じて、3.40V以上3.44V以下の範囲で前記放電終了電圧を変更する、請求項3に記載の電池の劣化診断装置。
- 前記組電池に含まれる全てのセルは直列に接続されており、
前記サービスツールは、前記複数のセルの各々の放電中の電流値を一定に保つ、請求項1~6のいずれか一項に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記組電池は、車載電力負荷に電力を供給するように構成され、
前記サービスツールは、前記車載電力負荷を制御することにより前記放電を実行する、請求項1~7のいずれか一項に記載の電池の劣化診断装置。 - 前記所定の電圧は、セルが満充電状態になったことを示すセル電圧、またはセルの充電上限電圧であり、
前記サービスツールは、前記組電池に含まれる各セルの放電開始電圧から前記所定の放電終了電圧までの区間放電量を取得し、所定のマップを用いて、前記区間放電量を満充電容量に変換する、請求項1~8のいずれか一項に記載の電池の劣化診断装置。 - 内燃機関と、複数のセルを含む組電池とを備える車両にサービスツールを接続することと、
放電終了電圧を設定することと、
前記サービスツールが、前記組電池のSOC(State Of Charge)制限制御に係るSOC範囲を解除した後、前記組電池に含まれる全てのセルの電圧が所定の電圧以上になるまで、前記内燃機関から出力される動力を利用した発電によって生成される電力で前記組電池を充電することと、
前記サービスツールが、充電された前記組電池に含まれる前記複数のセルの各々の電圧を測定しながら各セルの放電を実行し、前記組電池に含まれる全てのセルの電圧が前記放電終了電圧に達した場合に放電を終了させることと、
前記サービスツールが、放電終了後に前記組電池のSOC制限制御を再開させることと、
前記サービスツールが、前記組電池に含まれる各セルの放電開始電圧から前記放電終了電圧までの電圧の推移を示す電圧データを用いて、前記組電池に含まれる各セルの劣化度合いを推定することと、
を含み、
前記放電終了電圧は、放電に伴うセル電圧の下降中に単位放電量あたりのセル電圧の変化度合いが急激に上昇し始めるセル電圧に設定される、電池の劣化診断方法。
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