專利名稱：二次電池劣化判定方法、二次電池劣化判定裝置、及電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對向負(fù)載供電的二次電池的劣化狀態(tài)進(jìn)行判定的二次電 池劣化狀態(tài)判定方法等技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及推測二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi) 部電阻、并根據(jù)其推測結(jié)果來判定二次電池的劣化狀態(tài)的二次電池劣化判 定方法等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為檢測蓄電池的充電狀態(tài)的方法，例如有下述專利文獻(xiàn)1所記載的 通過利用電池電壓和充電狀態(tài)的關(guān)系(線性)來測定電池電壓、從而推測 充電狀態(tài)的方法。當(dāng)使用該方法時(shí)，由于受基于充電或放電的極化狀態(tài)的影響而在電池 電壓中產(chǎn)生大的變動，因此不能測定穩(wěn)定的電池電壓。尤其在汽車中，由 于在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)以及啟動后，從蓄電池向各負(fù)載供電，并且也從充電器 向蓄電池充電，因此重復(fù)進(jìn)行蓄電池的充放電，從而不能得到穩(wěn)定的電池 電壓，由線性求得的充電狀態(tài)量的推測會產(chǎn)生非常大的誤差。因此，雖然在安裝于汽車上的蓄電池、尤其在通常不與負(fù)載連接而僅 在緊急時(shí)向負(fù)載供電的蓄電池中具有以下方法，即在發(fā)生車門的打開信號 到發(fā)動機(jī)啟動為止的期間內(nèi)測定電池電壓，將該期間的電池電壓的測定數(shù) 據(jù)代入線性形式來推測充電狀態(tài)量的方法，以及使計(jì)時(shí)器長時(shí)間工作，通 過以一定間隔取得電池電壓來取得穩(wěn)定的電壓值，從而推測充電狀態(tài)的方 法等，但由于均是直接使用測定值的方法，沒有考慮蓄電池的劣化狀態(tài)等， 因此準(zhǔn)確性欠妥。另外，作為推測充電時(shí)蓄電池的充電狀態(tài)的方法，有下述方法，即對 電流進(jìn)行時(shí)間積分來計(jì)算充電量，將其與電池容量進(jìn)行比較并歸一化，由 此來推測蓄電池的充電狀態(tài)。但是，由于蓄電池的電池容量隨著蓄電池的劣化進(jìn)展而從初始電池容 量下降減少，因此，隨該劣化進(jìn)展而計(jì)算出的充電狀態(tài)的精度與初始值相 比變低。尤其當(dāng)SOC量由于放電等而比較低時(shí)，該趨勢表現(xiàn)顯著。作為 其對策，如下述專利文獻(xiàn)l、專利文獻(xiàn)2所記載的，公知有進(jìn)行電池容量 的劣化補(bǔ)正的方法。在文獻(xiàn)2、文獻(xiàn)3所記載的電池容量劣化補(bǔ)正方法中，通過按照充電狀態(tài)量來計(jì)算蓄電池的放電電流和電池電壓的關(guān)系的iv法而得到高負(fù)載時(shí)殘存容量，根據(jù)該高負(fù)載時(shí)殘存容量推測滿充電時(shí)(充電狀態(tài)量100%)的殘存容量，通過用電池容量除該殘存容量來計(jì)算劣化度，并根據(jù)該劣化 度來補(bǔ)正電池容量。這些方法也是表示測定時(shí)刻的充電狀態(tài)量，僅利用該數(shù)值進(jìn)行判定則 準(zhǔn)確性欠妥。另外，作為檢測劣化狀態(tài)的方法，有通過電池的內(nèi)部電阻的增加來檢測劣化狀態(tài)的方法；使蓄電池放電，根據(jù)其放電時(shí)的電壓來檢測劣化狀態(tài) 的方法；以及根據(jù)放電時(shí)的電壓推測蓄電池的容量，由此檢測劣化狀態(tài)的 方法。但是，這些方法均是表示測定時(shí)刻的劣化狀態(tài)量，沒有考慮溫度等 因素，因此，僅利用該數(shù)值進(jìn)行判定則準(zhǔn)確性欠妥。在專利文獻(xiàn)4中記載有對安裝在汽車上的鉛蓄電池等二次電池的劣化 狀態(tài)進(jìn)行判定的技術(shù)。一般地，二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻與二次電池的劣化狀態(tài)有很 強(qiáng)的相關(guān)性，因此，如果能夠了解二次電池的內(nèi)部阻抗或者內(nèi)部電阻，則 能夠根據(jù)其結(jié)果判定二次電池的劣化程度。由此，能夠促使用戶更換劣化 程度高的二次電池。在具有二次電池的電源系統(tǒng)中，為了能夠判定該二次電池的劣化狀 態(tài)，可采用下述結(jié)構(gòu)，即，對該二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的充電或放電，測 定此時(shí)的電流和電壓，根據(jù)規(guī)定的運(yùn)算從測定的電流和電壓中計(jì)算出內(nèi)部 阻抗或內(nèi)部電阻。在將二次電池安裝到汽車等上的情況下，可以想到會在多種地域及外 部環(huán)境中使用，因此，保證二次電池在跨度范圍非常廣的使用溫度中正常 工作是非常重要的。另一方面，二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻依存于溫度而較大地變 化，特別是在低溫下有顯著增大的趨勢。因此，即使在常溫下內(nèi)部阻抗或 內(nèi)部電阻在容許范圍內(nèi)，有時(shí)也會在低溫下超出容許范圍而給二次電池的 使用帶來障礙。因此，無論二次電池的使用溫度如何都可靠判定其劣化狀態(tài)是非常重 要的，為此，需要在用某些方法進(jìn)行了溫度補(bǔ)正的基礎(chǔ)上對二次電池的內(nèi) 部阻抗或內(nèi)部電阻進(jìn)行推測。由于二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻具有復(fù) 雜的溫度特性，因此，難以用簡單的近似式對其進(jìn)行精度良好的近似，從 而不容易高精度地進(jìn)行內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻的溫度補(bǔ)正。因此，在專利文獻(xiàn)5中記載了通過使用至少三元以上的多項(xiàng)式對內(nèi)部 阻抗的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)正來對二次電池的劣化狀態(tài)進(jìn)行高精度判定的現(xiàn) 有技術(shù)。另外， 一般地，由于電池的阻抗和電池的劣化度或放電能力有很強(qiáng)的 相關(guān)性，因此，如果能夠了解電池的阻抗，則能夠由此推測電池的劣化度 或放電能力。由此，能夠促使用戶更換劣化度高或放電能力低下的電池。在具有電池的電源系統(tǒng)中，為了能夠推測該電池的劣化度或放電能 力， 一直以來公知有下述方法，g卩，對該電池流過規(guī)定的充電電流或放電 電流，測定此時(shí)的電流和電壓，根據(jù)規(guī)定的運(yùn)算從測定的電流和電壓中計(jì) 算出阻抗。如果測定條件相同，則電池的阻抗成為正確表示電池的劣化度或放電 能力的指標(biāo)，但在用于實(shí)際的系統(tǒng)時(shí)，作為典型示例考慮用于汽車上時(shí)， 在汽車用電池中經(jīng)常流過由來自交流發(fā)電機(jī)的充電電流和供給于各電氣 安裝機(jī)器的放電電流等的正常動作引起的充放電電流。因此，在除了所述的規(guī)定的充電電流或放電電流之外還重疊有由這些 正常動作引起的充放電電流的狀態(tài)下進(jìn)行阻抗測定，忽視由該重疊的充放 電電流引起的測定條件的差異來進(jìn)行阻抗測定。專利文獻(xiàn)l:日本特表2004-530880號公報(bào)； 專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-59003號公報(bào)； 專利文獻(xiàn)3:日本特開2000-166109號公報(bào)； 專利文獻(xiàn)4:日本特開2001-228226號公報(bào)；專利文獻(xiàn)5:日本特開2005-91217號公報(bào)。蓄電池根據(jù)條件/狀態(tài)，充放電能力變化很大。作為該條件/狀態(tài)，有 充電狀態(tài)量的變化和蓄電池的劣化。以該充電狀態(tài)量的計(jì)算為基礎(chǔ)的蓄電 池內(nèi)部的蓄積量根據(jù)基于環(huán)境的溫度變化、充電或放電而有所變化。由于充電狀態(tài)量通常由長時(shí)間放電時(shí)的放電能力、放電特性來限定， 因此，蓄電池的劣化必然影響到充電狀態(tài)量的計(jì)算。另一方面，當(dāng)計(jì)算劣 化狀態(tài)時(shí)，雖然是根據(jù)定義進(jìn)行計(jì)算，但充電狀態(tài)量的影響也不小。因此， 通過某些方法對充電狀態(tài)量和劣化狀態(tài)量進(jìn)行補(bǔ)正。在迄今為止的檢測方法中，由于用所謂的計(jì)算充電狀態(tài)時(shí)的劣化補(bǔ)正 和計(jì)算劣化狀態(tài)時(shí)的充電狀態(tài)量補(bǔ)正的各檢測方法中的條件因素進(jìn)行了 考慮，因此，劣化狀態(tài)檢測和充電狀態(tài)檢測雙方容易產(chǎn)生精度差，難以進(jìn) 行蓄電池的最優(yōu)管理。在上述以往的二次電池的劣化判定方法中存在以下問題。為了計(jì)算內(nèi) 部阻抗，向二次電池充放規(guī)定的電流，并測定此時(shí)的電流和電壓，當(dāng)所述 規(guī)定的電流是20Hz以下的低頻交流電流時(shí)，即使是基于專利文獻(xiàn)5的方 法也能夠進(jìn)行二次電池的劣化判定。當(dāng)將所述規(guī)定的電流設(shè)為20Hz以下的低頻交流電流時(shí)，存在無法忽 視噪聲的問題。S卩，當(dāng)向二次電池充電所述規(guī)定的電流時(shí)，雖然使用交流 發(fā)電機(jī)進(jìn)行充電，但在20Hz以下的低頻交流電流中不能忽視來自交流發(fā) 電機(jī)的噪聲。另外，在對所述規(guī)定的電流進(jìn)行放電時(shí)，也會受到來自負(fù)載 的噪聲的影響。因此，為了不受來自交流發(fā)電機(jī)或負(fù)載的噪聲影響，作為所述規(guī)定的 電流需要使用100Hz以上的交流電流。另夕卜，當(dāng)使用脈沖狀的直流電流作 為所述規(guī)定的電流時(shí)，需要將脈沖電流施加后10ms以內(nèi)的電流測定值和 電壓測定值用于內(nèi)部電阻的計(jì)算。不過，當(dāng)使用100Hz以上的交流電流或?qū)τ诿}沖狀電流的10ms以內(nèi) 的響應(yīng)來作為所述規(guī)定的電流時(shí)，利用專利文獻(xiàn)5記載的二次電池的劣化 判定方法不能以足夠的精度判定二次電池的劣化。在上述以往的電池的劣化度或放電能力推測方法中存在以下問題。 即，公知電池的阻抗一般依存于由上述的正常動作引起的充放電電流的大小，在這種環(huán)境下難以準(zhǔn)確推測劣化度和放電能力。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種對充電狀態(tài)和劣化狀態(tài)雙方精度良 好地同時(shí)進(jìn)行檢測、從而能進(jìn)行電池的最優(yōu)管理的蓄電池的劣化狀態(tài)及充 電狀態(tài)的檢測方法及其裝置。另外，本發(fā)明的目的之一在于提供一種準(zhǔn)確 補(bǔ)正二次電池的因使用溫度而引起的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻的變化、從而高 精度判定二次電池的劣化狀態(tài)的二次電池劣化狀態(tài)判定方法等。進(jìn)而，本 發(fā)明的目的之一在于提供一種排除由正常動作引起的充放電電流對阻抗 賦予的影響、推測基準(zhǔn)直流電流值的阻抗的電池的劣化度或放電能力推測 方法等。用于解決上述課題的本發(fā)明的第一方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及 充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，根據(jù)蓄電池的電壓或電流的測定，由 充電狀態(tài)量計(jì)算單元來求出所述蓄電池的充電狀態(tài)量，根據(jù)所述充電狀態(tài) 量，由劣化狀態(tài)量計(jì)算單元來求出所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，然后，以一 次或兩次以上的規(guī)定的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行下述處理，即，根據(jù)由所述劣化狀態(tài) 量計(jì)算單元求得的最初期的所述劣化狀態(tài)量，由所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元求出所述蓄電池的充電狀態(tài)量，根據(jù)由所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元求得的最 初期的所述充電狀態(tài)量，由所述充電劣化狀態(tài)量計(jì)算單元求出所述蓄電池 的劣化狀態(tài)量，將最后求得的所述劣化狀態(tài)量作為劣化狀態(tài)量輸出值進(jìn)行 輸出，將最后求得的所述充電狀態(tài)量作為充電狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出，將 所述劣化狀態(tài)量輸出值存儲到存儲器中。本發(fā)明的第二方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一方式的基礎(chǔ)上，所述充電狀態(tài)量輸出值也存儲在存儲 器中。本發(fā)明的第三方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一或第二方式的基礎(chǔ)上，所述規(guī)定的重復(fù)次數(shù)是能夠求 出收斂到規(guī)定范圍內(nèi)的所述劣化狀態(tài)量的次數(shù)。本發(fā)明的第四方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第三方式的任一方式的基礎(chǔ)上，由充電狀態(tài)量計(jì)算單元最初求得的所述充電狀態(tài)量是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的初始值或存儲在所述 存儲器中的前一次的所述劣化狀態(tài)輸出值中的某一個(gè)進(jìn)行補(bǔ)正而求得的值。本發(fā)明的第五方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第三方式的任一方式的基礎(chǔ)上，所述劣化狀態(tài)量計(jì) 算單元通過根據(jù)所述充電狀態(tài)量對所述蓄電池的內(nèi)部阻抗的測定值進(jìn)行 補(bǔ)正來求出所述劣化狀態(tài)量。本發(fā)明的第六方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第五方式的基礎(chǔ)上，根據(jù)所述蓄電池的測定時(shí)溫度下的值， 將所述內(nèi)部阻抗的所述測定值補(bǔ)正為規(guī)定溫度下的值。本發(fā)明的第七方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第六方式的任一方式的基礎(chǔ)上，所述充電狀態(tài)量計(jì) 算單元將所述蓄電池的開環(huán)電壓的測定值、或根據(jù)初始值或最新的所述劣 化狀態(tài)量對該測定值補(bǔ)正后得到的值代入函數(shù)來求出所述充電狀態(tài)量。本發(fā)明的第八方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第五方式的任一方式的基礎(chǔ)上，所述充電狀態(tài)量計(jì) 算單元根據(jù)所述蓄電池的放電電流或充電電流求充電狀態(tài)量變化量，并根 據(jù)最新的所述劣化狀態(tài)量來計(jì)算將該充電狀態(tài)量變化量加到最初期的所 述充電狀態(tài)量上而求得的值。本發(fā)明的第九方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第八方式的任一方式的基礎(chǔ)上，求出在所述存儲器 中存儲了三次以上的所述劣化狀態(tài)量輸出值相對于存儲次數(shù)的變化斜率， 當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值在容許范圍內(nèi)時(shí)，將所述 劣化狀態(tài)量輸出值確定為真值，另一方面，當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的所述 劣化狀態(tài)量輸出值不在容許范圍內(nèi)時(shí)，從所述存儲器中消除所述最新的所 述劣化狀態(tài)量輸出值，然后再次測定以及/或者計(jì)算而求出所述充電狀態(tài)量 輸出值和所述劣化狀態(tài)量輸出值。本發(fā)明的第十方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，在第一至第八方式的任一方式的基礎(chǔ)上，求出在所述存儲器 中存儲了三次以上的所述劣化狀態(tài)量輸出值相對于存儲次數(shù)的變化斜率，當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值不在所述容許范圍內(nèi)時(shí)， 發(fā)出異常警告。本發(fā)明的第十一方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測裝 置，其特征在于，包括充電狀態(tài)量計(jì)算單元，其最初根據(jù)蓄電池的電壓 或電流的測定，初次以后根據(jù)所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，以兩次以上的規(guī) 定次數(shù)重復(fù)計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)量，并將最終計(jì)算的結(jié)果作為充電狀態(tài) 量輸出值進(jìn)行輸出；劣化狀態(tài)量計(jì)算單元，其在所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元 的每次計(jì)算時(shí)，都根據(jù)所述充電狀態(tài)量計(jì)算所述蓄電池的所述劣化狀態(tài) 量，并將最終計(jì)算的結(jié)果作為劣化狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出；以及存儲器，其存儲多個(gè)通過重復(fù)所述規(guī)定次數(shù)的處理而最后求得的所述劣化狀態(tài)量 輸出值和所述充電狀態(tài)量輸出值中的至少所述劣化狀態(tài)量輸出值。本發(fā)明的第十二方式是一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測裝 置，其特征在于，在第十一方式的基礎(chǔ)上，具有控制單元，其根據(jù)在所述 存儲器中存儲了三次以上的所述劣化狀態(tài)量輸出值相對于次數(shù)的變化而 求出該變化的斜率，當(dāng)所述三次以上的所述次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量 輸出值在容許范圍內(nèi)時(shí)，將所述劣化狀態(tài)量輸出值確定為真值，另一方面， 當(dāng)所述三次以上的所述次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值不在所述容 許范圍內(nèi)時(shí)，從所述存儲器中消除所述最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值，然 后再次求出所述充電狀態(tài)量輸出值和所述劣化狀態(tài)量輸出值。本發(fā)明的第十三方式是一種二次電池劣化判定方法，其根據(jù)向負(fù)載供 電的二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)，所 述二次電池劣化判定方法的特征在于，預(yù)先設(shè)定規(guī)定的溫度特性函數(shù)，該 溫度特性函數(shù)包括至少一個(gè)以上的指數(shù)項(xiàng)和一個(gè)調(diào)整參數(shù)，并表示所述內(nèi) 部阻抗或所述內(nèi)部電阻的溫度依存性，以所述二次電池按規(guī)定電流進(jìn)行充 電或放電時(shí)的電流測定值以及電壓測定值為基礎(chǔ)，計(jì)算所述內(nèi)部阻抗或所 述內(nèi)部電阻，將所述二次電池按所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電時(shí)的所述二 次電池的溫度測定值和所述計(jì)算出的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻代入所述溫度 特性函數(shù)中來確定所述調(diào)整參數(shù)的值，將所述確定的調(diào)整參數(shù)的值和規(guī)定 的基準(zhǔn)溫度代入所述溫度特性函數(shù)來計(jì)算基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻， 根據(jù)所述計(jì)算出的基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)。本發(fā)明的第十四方式是一種二次電池劣化判定方法，其特征在于，當(dāng) 將所述內(nèi)部阻抗設(shè)為Z，所述內(nèi)部電阻設(shè)為R，所述調(diào)整參數(shù)設(shè)為C，所述二次電池的溫度設(shè)為Temp時(shí)，所述溫度特性函數(shù)表示為 Z (Temp)或R (Temp) 二f (C) xexp{g (C) /Temp}+C 其中，f、 g表示規(guī)定的函數(shù)。本發(fā)明的第十五方式是一種二次電池劣化判定方法，其特征在于，分 別預(yù)先設(shè)定用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗進(jìn)行劣化判定的第一判定閾值和 用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻進(jìn)行劣化判定的第二判定閾值，在計(jì)算出所述 基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗時(shí)，評價(jià)所算出的所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗和所述第一判定閾值的 大小關(guān)系，在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻時(shí)，評價(jià)所算出的所述基準(zhǔn)內(nèi)部電 阻和所述第二判定閾值的大小關(guān)系，根據(jù)所述大小關(guān)系中的某一個(gè)來判定 所述二次電池的劣化狀態(tài)。本發(fā)明的第十六方式是一種二次電池劣化判定方法，其特征在于，根 據(jù)將頻率為100Hz以上的交流電流作為所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電時(shí) 的所述電流測定值以及所述電壓測定值來計(jì)算所述內(nèi)部阻抗。本發(fā)明的第十七方式是一種二次電池劣化判定方法，其特征在于，將 脈沖狀電流作為所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電，并根據(jù)所述充電或放電開 始后10ms以內(nèi)的所述電流測定值以及所述電壓測定值來計(jì)算所述內(nèi)部電 阻。本發(fā)明的第十八方式是一種二次電池劣化判定裝置，其根據(jù)向負(fù)載供 電的二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)，所述二次電池劣化判定裝置的特征在于，包括使所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的充電的充電電路；使所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的放電的放電電路； 測定所述二次電池的電流的電流傳感器；測定所述二次電池的電壓的電壓 傳感器；測定所述二次電池的溫度的溫度傳感器；以及控制單元，其分別 從所述電流傳感器、電壓傳感器以及溫度傳感器輸入由所述充電電路或所 述放電電路以規(guī)定電流使所述二次電池充電或放電時(shí)的電流測定值、電壓 測定值以及溫度測定值，根據(jù)所述電流測定值以及所述電壓測定值來計(jì)算 所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻，將所述計(jì)算出的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻以及所述溫度測定值代入包括至少一個(gè)以上的指數(shù)項(xiàng)和一個(gè)調(diào)整參數(shù)并表示 所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻的溫度依存性的溫度特性函數(shù)中來確定所 述調(diào)整參數(shù)的值，將所述確定的調(diào)整參數(shù)的值和規(guī)定的基準(zhǔn)溫度代入所述 溫度特性函數(shù)中來計(jì)算基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并根據(jù)所述計(jì)算出 的基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)。本發(fā)明的第十九方式是一種二次電池劣化判定裝置，其特征在于，還 具有存儲單元，其預(yù)先存儲用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗進(jìn)行劣化判定的第 一判定閾值和用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻進(jìn)行劣化判定的第二判定閾值， 所述控制單元在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗時(shí)，從所述存儲單元讀出所述第 一判定閾值并評價(jià)所述第一判定閾值和所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗的大小關(guān)系，在 計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻時(shí)，從所述存儲單元讀出所述第二判定閾值并評 價(jià)所述第二判定閾值和所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻的大小關(guān)系，根據(jù)所述大小關(guān)系 中的某一個(gè)來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)。本發(fā)明的第二十方式是一種二次電池劣化判定裝置，其特征在于，在 所述存儲單元中存儲有選擇讓所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的充電還是放 電的充放電選擇信號，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述充放電選擇 信號，并根據(jù)所述充放電選擇信號將規(guī)定的指令信號輸出給所述充電電路 或所述放電電路中的某一個(gè)。本發(fā)明的第二十一方式是一種二次電池劣化判定裝置，其特征在于，在所述存儲單元中存儲有指定所述規(guī)定電流是頻率在100Hz以上的交流電流還是脈沖狀電流的直交流選擇信號，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述直交流選擇信號，根據(jù)所述直交流選擇信號來選擇頻率在100Hz以上的交流電流或脈沖狀電流中的某一個(gè)，并將規(guī)定的控制信號輸出給所述 充電電路或所述放電電路。本發(fā)明的第二十二方式是一種二次電池劣化判定裝置，其特征在于， 在所述存儲單元中存儲有所述交流電流的頻率以及/或者所述脈沖狀電流 的脈寬，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述交流電流的頻率以及/或者 所述脈沖狀電流的脈寬，并在針對所述充電電路或所述放電電路作用所述 規(guī)定的控制信號的同時(shí)、或在所述規(guī)定的控制信號之前，在所述充電電路 或所述放電電路中設(shè)定所述交流電流的頻率以及/或者所述脈沖狀電流的脈寬。本發(fā)明的第二十三方式是一種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有第十八方 式至第二十二方式中任一方式所述的二次電池劣化判定裝置。本發(fā)明的第二十四方式是一種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有從所述二 次電池劣化判定裝置輸入所述二次電池的劣化狀態(tài)判定結(jié)果并進(jìn)行顯示 的顯示單元。本發(fā)明的第二十五方式是一種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有用于改變 存儲在所述存儲單元中的數(shù)據(jù)的輸入單元，能夠從所述輸入單元改變所述 第一判定閾值、所述第二判定閾值、所述充放電選擇信號、所述直交流選 擇信號、所述交流電流的頻率、以及所述脈沖狀電流的脈寬中的某些或全部。本發(fā)明的第二十六方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其 通過比較電池的阻抗和規(guī)定的容許值來判定該電池的劣化度或放電能力， 該電池的劣化度或放電能力推測方法的特征在于，測定所述電池的電流以 及電壓，根據(jù)所述電流測定值以及電壓測定值來計(jì)算所述電池的阻抗，并 根據(jù)所述電流測定值計(jì)算直流電流成分，根據(jù)所述阻抗計(jì)算值和所述直流 電流成分計(jì)算值，基于規(guī)定的直流電流對阻抗的關(guān)系式，來推測基準(zhǔn)直流 電流值的阻抗，從而判定所述電池的劣化度或放電能力。本發(fā)明的第二十七方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其 特征在于，在所述直流電流對阻抗的關(guān)系式中，用具有至少一項(xiàng)直流電流 的指數(shù)項(xiàng)的函數(shù)來表示所述電池的阻抗。本發(fā)明的第二十八方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其特征在于，當(dāng)將所述電池的阻抗設(shè)為Z，將直流電流設(shè)為IDC時(shí)，用 Z二alXexp (—IDC/bl)十a(chǎn)2Xexp (—IDC/b2) +..+C來表示所述直流電流對阻抗的關(guān)系式。本發(fā)明的第二十九方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其 特征在于，所述直流電流對阻抗的關(guān)系式的系數(shù)al、 a2…，bl、 b2…分別 由一個(gè)調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c)， gl (c)、 g2 (c)…給出。本發(fā)明的第三十方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其特 征在于，以所述直流電流對阻抗的關(guān)系式滿足所述阻抗計(jì)算值和所述直流電流成分計(jì)算值的方式確定所述調(diào)整參數(shù)C的值。本發(fā)明的第三十一方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其 特征在于，所述調(diào)整參數(shù)C的函數(shù)fl (C)、 f2 (C)…，gl (C)、 g2 (C)… 分別是C的一次函數(shù)。本發(fā)明的第三十二方式是一種電池的劣化度或放電能力推測方法，其 特征在于，通過對所述電流測定值進(jìn)行移動平均運(yùn)算、傅立葉運(yùn)算、卡爾 曼濾波運(yùn)算中的某一種來計(jì)算所述直流電流成分計(jì)算值。本發(fā)明的第三十三方式是一種電池的劣化度或放電能力推測裝置，其 根據(jù)電池的阻抗來判定該電池的劣化度或放電能力，該電池的劣化度或放 電能力推測裝置的特征在于，包括測定所述電池的電流的電流傳感器； 測定所述電池的電壓的電壓傳感器；以及控制單元，其從所述電流傳感器以及電壓傳感器分別輸入電流測定值以及電壓測定值，根據(jù)所述電流測定 值以及電壓測定值來計(jì)算所述電池的阻抗，并根據(jù)所述電流測定值計(jì)算直 流電流成分，根據(jù)所述阻抗計(jì)算值和所述直流電流成分計(jì)算值，基于規(guī)定 的直流電流對阻抗的關(guān)系式，來推測基準(zhǔn)直流電流值的阻抗，從而判定所 述電池的劣化度或放電能力。本發(fā)明的第三十四方式是一種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有第三十三 方式所述的電池的劣化度或放電能力推測裝置。根據(jù)本發(fā)明，在劣化狀態(tài)量的計(jì)算和充電狀態(tài)量的計(jì)算中，在互相的 檢測過程中以兩次以上的規(guī)定次數(shù)重復(fù)取得并相互補(bǔ)正彼此影響的相互 的狀態(tài)量，由此最終求得劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量，因此，能夠在幾乎同 一時(shí)刻高精度地檢測劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量。另外，通過將劣化狀態(tài)量存儲到存儲器中來與上數(shù)值或再上數(shù)值等進(jìn) 行比較，能夠檢測出各狀態(tài)量的檢測錯(cuò)誤和檢測異常，從而能夠進(jìn)行蓄電 池的適當(dāng)?shù)墓芾怼８鶕?jù)本發(fā)明，使用包括至少一個(gè)以上的指數(shù)項(xiàng)的溫度特性函數(shù)來補(bǔ)正 二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻的溫度依存性，由此推測規(guī)定的基準(zhǔn)溫度 的基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻，判定二次電池的劣化狀態(tài)，因此，不論 使用溫度如何，都能夠高精度地可靠地判定二次電池的劣化狀態(tài)。另外，由于根據(jù)二次電池的電流測定值、電壓測定值以及溫度測定值來確定所述溫度特性函數(shù)的調(diào)整參數(shù)，因此，即使對于由二次電池的經(jīng)年 劣化等造成的溫度特性的變化，也能夠精度良好地判定二次電池的劣化狀 態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種去除由正常動作引起的充放電電流賦予阻 抗的影響來推測基準(zhǔn)直流電流值的阻抗的電池的劣化度或放電能力推測 方法、劣化度或放電能力推測裝置、以及電源系統(tǒng)。艮口，根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直流電流值的阻抗，將 該阻抗和規(guī)定的阻抗容許值進(jìn)行比較，由此能夠在直流電流值固定的相同 條件下判定電池的劣化度或放電能力。其結(jié)果是，能夠精度良好地判定所 述電池的劣化度或放電能力。另外，將用于根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直流電流值的 阻抗的直流電流對阻抗的關(guān)系式設(shè)為包括至少一項(xiàng)直流電流的指數(shù)項(xiàng)，由 此能夠更高精度地判定電池的劣化度或放電能力。


圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測裝 置的檢測對象、即蓄電池的內(nèi)部阻抗和開環(huán)電壓的關(guān)系的特性圖；圖3是示出本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測裝 置的檢測對象、即蓄電池的充電狀態(tài)和開環(huán)電壓的關(guān)系的特性圖；圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測裝 置的檢測對象、即蓄電池的溫度和內(nèi)部阻抗的關(guān)系的特性圖；圖5是示出本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測裝 置的檢測對象、即蓄電池的內(nèi)部阻抗和充電狀態(tài)量的關(guān)系的特性圖；圖6是示出由本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測 裝置檢測的劣化狀態(tài)量相對于測定次數(shù)的變化、以及新測定的劣化狀態(tài)量 異常的示例的特性圖；圖7是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢 測方法的流程圖；圖8是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢 測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖9是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢 測方法的流程圖；圖10是示出將縱軸設(shè)為內(nèi)部阻抗、將橫軸設(shè)為二次電池的溫度時(shí)的二次電池的溫度特性的一個(gè)實(shí)施例的曲線圖；圖11是示出本實(shí)施方式的車輛用電源裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖；圖12是示出主要由控制部17執(zhí)行的運(yùn)算處理流程的流程圖；圖13是示出本發(fā)明的車輛用電源系統(tǒng)的實(shí)施方式的框圖；圖14是用于說明本發(fā)明的電池的劣化度或放電能力推測方法的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖；圖15是示出本發(fā)明實(shí)施方式的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖；圖16是阻抗的實(shí)數(shù)成分依存于直流電流成分而變化的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖17是阻抗的虛數(shù)成分依存于直流電流成分而變化的一個(gè)實(shí)施例的 示意圖。符號說明1:蓄電池2:負(fù)載3:放電電路4:充電電路5:溫度傳感器6、 7:電流計(jì)10:劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部11:內(nèi)部阻抗測定單元12:內(nèi)部阻抗存儲部13:內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元14:內(nèi)部阻抗計(jì)算單元15:溫度測定單元16:電池溫度存儲部17: OCV測定單元18: OCV值存儲部19: OCV值補(bǔ)正單元 20:充電狀態(tài)量計(jì)算單元 21:充電狀態(tài)量輸出單元 22:劣化狀態(tài)量輸出單元24: SOC量'SOH量存儲部25:控制單元30:劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部 31:充電狀態(tài)量變化量計(jì)算單元 32:充電狀態(tài)量計(jì)算單元201、 202:內(nèi)部阻抗的曲線211:車輛用電源裝置212: 二次電池 213:電流傳感器 214:電壓傳感器 215:溫度傳感器 216:放電電路 217:控制部 218:存儲部 219:路徑 221:負(fù)載 222:交流發(fā)電機(jī) 231:車輛用電源系統(tǒng) 232:輸入裝置 233:顯示裝置311:電源系統(tǒng)312:電池(battery) 313:交流發(fā)電機(jī) 314:電流傳感器315:電壓傳感器316:劣化度或放電能力推測裝置317:放電電路318:線路319:負(fù)載320:控制單元具體實(shí)施方式
以下是示出本發(fā)明實(shí)施方式的進(jìn)行蓄電池的劣化狀態(tài)檢測、充電狀態(tài) 檢測的裝置的結(jié)構(gòu)圖。 (第一實(shí)施方式)圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的蓄電池的劣化狀態(tài)檢測、充電狀態(tài) 檢測裝置的框圖。在圖1中，蓄電池1和對從蓄電池1向負(fù)載2供給的電流進(jìn)行控制的 放電電路3、充電電力供給用的充電電路4、用于測定開環(huán)時(shí)的劣化狀態(tài)、 充電狀態(tài)的劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部IO連接。劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部IO包括內(nèi)部阻抗測定單元ll，其 與蓄電池l的正極和負(fù)極連接，測定蓄電池l的內(nèi)部阻抗；內(nèi)部阻抗存儲 部12，其存儲內(nèi)部阻抗數(shù)據(jù)；內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13，其從內(nèi)部阻抗存儲 部12取得內(nèi)部阻抗數(shù)據(jù)，并根據(jù)電池溫度對其進(jìn)行補(bǔ)正；電池溫度測定 單元15，其根據(jù)安裝在蓄電池1上的溫度傳感器5的輸出信號來測定蓄電 池1的溫度；電池溫度存儲部16，其存儲蓄電池1的電池溫度的數(shù)據(jù)； OCV測定單元17，其與蓄電池1的兩電極連接，測定開環(huán)電壓(OCV， Open Circuit Voltage); OCV值存儲部18，其存儲由OCV測定單元17測 定的OCV的測定值；OCV值補(bǔ)正單元19，其根據(jù)內(nèi)部阻抗的值對存儲在 OCV值存儲部18中的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正；充電狀態(tài)量計(jì)算單元20，其根 據(jù)由OCV值補(bǔ)正單元19補(bǔ)正的OCV的值來計(jì)算充電狀態(tài)量(SOC量)； 內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14，其根據(jù)充電狀態(tài)量對從內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13輸出 的內(nèi)部阻抗數(shù)據(jù)的補(bǔ)正值進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)正。上述的內(nèi)部阻抗存儲部12具有下述構(gòu)成當(dāng)內(nèi)部阻抗測定單元11的測定為第一次時(shí)，將預(yù)先存儲的初始值輸出給OCV值補(bǔ)正單元19，當(dāng)內(nèi) 部阻抗測定單元11的測定為第二次以后的情況下，將由內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14計(jì)算出的前一次的最終補(bǔ)正值輸出給OCV值補(bǔ)正單元19，進(jìn)而，將內(nèi)部阻抗測定單元11測定的內(nèi)部阻抗的實(shí)測值輸出給內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13。此時(shí)的內(nèi)部阻抗的值是預(yù)先設(shè)定的充電狀態(tài)的基準(zhǔn)量的大小。由于內(nèi)部阻抗隨蓄電池l的劣化而增加，因此，其值作為劣化狀態(tài)量 來進(jìn)行定義。另夕卜，OCV值補(bǔ)正單元19具有下述構(gòu)成經(jīng)由切換單元29，從內(nèi)部 阻抗存儲部12或內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14的某一個(gè)輸入內(nèi)部阻抗的值Rp進(jìn) 而從OCV值存儲部18輸入OCV的實(shí)測值Vp接著，根據(jù)圖2所示的內(nèi) 部阻抗和OCV值的關(guān)系，將蓄電池1的OCV的實(shí)測值V,補(bǔ)正為新品時(shí) 的值Vo。充電狀態(tài)量計(jì)算單元20從OCV值補(bǔ)正單元19輸入OCV的補(bǔ)正值， 進(jìn)而將OCV的補(bǔ)正值代入如圖3所示表示新品時(shí)的蓄電池1的OCV和充 電狀態(tài)(SOC， State Of Charge)的關(guān)系的函數(shù)中來計(jì)算SOC量，并將其 計(jì)算量輸出給內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14。由充電狀態(tài)量計(jì)算單元20通過重復(fù) 兩次以上的規(guī)定次數(shù)而計(jì)算出的SOC量的最終值經(jīng)由充電狀態(tài)量輸出單 元21輸出給顯示等的處理單元23和SOC量'SOH量存儲部24。所謂規(guī) 定次數(shù)例如是劣化狀態(tài)量收斂到規(guī)定范圍內(nèi)的次數(shù)。圖3所示的函數(shù)由于作為其變化的條件因素有蓄電池1的溫度，因此， 從電池溫度存儲部15輸入溫度測定值，然后根據(jù)該溫度值進(jìn)行補(bǔ)正。另 外，由于該函數(shù)還根據(jù)內(nèi)部阻抗而變化，因此，也可以根據(jù)由內(nèi)部阻抗計(jì) 算單元14補(bǔ)正的內(nèi)部阻抗值來進(jìn)行補(bǔ)正。內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13具有下述構(gòu)成經(jīng)由內(nèi)部阻抗存儲部12輸入內(nèi) 部阻抗測定單元11測定的蓄電池1的內(nèi)部阻抗R,，進(jìn)而從電池溫度存儲 部16輸入電池溫度的實(shí)測值，并根據(jù)圖4所示的內(nèi)部阻抗*溫度特性，進(jìn) 行將實(shí)測溫度T,下的內(nèi)部阻抗值R,置換成規(guī)定溫度T。(例如常溫)下的 內(nèi)部阻抗值R'的補(bǔ)正，進(jìn)而將其補(bǔ)正值輸出給內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14。圖 4是充電狀態(tài)量的基準(zhǔn)量N。的特性。內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14具有下述構(gòu)成輸入內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13的補(bǔ)正值R'以及充電狀態(tài)量計(jì)算單元20的計(jì)算值N,，并根據(jù)圖5所示的規(guī) 定溫度下的SOC量和內(nèi)部阻抗值的關(guān)系，將充電狀態(tài)的基準(zhǔn)量N。下的內(nèi) 部阻抗的值R'補(bǔ)正為充電狀態(tài)的計(jì)算量N,下的內(nèi)部阻抗的值R"。另外， 內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14具有下述構(gòu)成對應(yīng)充電狀態(tài)量計(jì)算單元20的計(jì)算 次數(shù)(規(guī)定次數(shù)n)，重復(fù)其補(bǔ)正處理而進(jìn)行補(bǔ)正，并在規(guī)定次數(shù)n之前的 n-l次之前，將其補(bǔ)正值經(jīng)由切換單元29輸出給OCV值補(bǔ)正單元19，進(jìn) 而在規(guī)定次數(shù)n時(shí)輸出給劣化狀態(tài)量輸出單元22。劣化狀態(tài)量輸出單元22將內(nèi)部阻抗的補(bǔ)正值定義為劣化狀態(tài)(SOH.-State Of Health),然后輸出給處理單元23以及SOC量'SOH量存儲部24?？刂茊卧?5具有下述構(gòu)成命令內(nèi)部阻抗測定單元11、電池溫度測 定單元15、 OCV測定單元17的測定定時(shí)，進(jìn)而命令基于切換單元29的 輸入信號的選擇，在電池溫度存儲部16中設(shè)定規(guī)定溫度的值，將內(nèi)部阻 抗的初始值、充電狀態(tài)的基準(zhǔn)量、內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14計(jì)算的最新計(jì)算 量寫入內(nèi)部阻抗存儲部12，進(jìn)而將表示圖2~圖5所示特性的系數(shù)或函數(shù) 存儲到內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13、內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14、 OCV值補(bǔ)正單元19 以及充電狀態(tài)量計(jì)算單元20中，并設(shè)定內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14和充電狀態(tài) 量計(jì)算單元20的重復(fù)處理次數(shù)(規(guī)定次數(shù))。另外，控制單元25進(jìn)行如下處理如圖6所示，求出SOC量'SOH 量存儲部24中存儲的劣化狀態(tài)量(內(nèi)部阻抗值)相對于測定次數(shù)的斜率 及其容許范圍的閾值，并在新輸入的劣化狀態(tài)量的數(shù)據(jù)超出容許范圍時(shí)， 向OCV測定單元17、電池溫度測定單元15以及內(nèi)部阻抗測定單元11等 再次輸出檢測指令信號，或者判斷為異常而發(fā)出警報(bào)等。上述的初始值、充電狀態(tài)基準(zhǔn)量等條件、各補(bǔ)正系數(shù)、各特性等存儲 在計(jì)算機(jī)的存儲器中，另外，計(jì)算、補(bǔ)正等處理根據(jù)存儲在計(jì)算機(jī)的存儲 器中的程序而由CPU執(zhí)行。下面，根據(jù)圖7所示的流程圖說明由上述的劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài) 檢測裝置IO檢測蓄電池1的劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量的方法。首先，在內(nèi)部阻抗存儲部12中設(shè)定充電狀態(tài)的基準(zhǔn)量No下的內(nèi)部阻 抗的初始值或者前一次計(jì)算值，并將內(nèi)部阻抗補(bǔ)正所需的規(guī)定溫度T。寫入 電池溫度存儲部16中。進(jìn)而，在內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13中設(shè)定基于圖4的溫度補(bǔ)正系數(shù)，并在內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14中設(shè)定基于圖5的充電狀態(tài)量補(bǔ)正系數(shù)，在OCV值補(bǔ)正單元19中設(shè)定基于圖2的內(nèi)部阻抗補(bǔ)正'OCV 特性，在充電狀態(tài)量計(jì)算單元20中設(shè)定表示圖3所示的OCV和充電狀態(tài) 的關(guān)系的函數(shù)。由控制單元25進(jìn)行這些處理(圖7的AA)。接著，根據(jù)控制單元25的指令信號，電池溫度測定單元15和OCV 測定單元17分別進(jìn)行溫度和OCV的測定，并將測定的溫度的測定值存儲 到溫度存儲部16中，將OCV值存儲到OCV存儲部18中(圖7的BB、 CC)。接著，OCV值補(bǔ)正單元19在經(jīng)由切換單元29從內(nèi)部阻抗存儲部12 取得內(nèi)部阻抗的設(shè)定值之后(圖7的DD)，根據(jù)基于圖2的內(nèi)部阻抗補(bǔ)正 系數(shù)，將OCV值的實(shí)測值補(bǔ)正為例如蓄電池1的新品狀態(tài)的OCV值(圖 7的EE)。這里，0CV值補(bǔ)正單元19取得的內(nèi)部阻抗的設(shè)定值，在內(nèi)部阻抗測 定單元11的測定為第一次時(shí)，是預(yù)先存儲的初始值，在內(nèi)部阻抗測定單 元11的測定為第二次以后的情況下，是內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14計(jì)算出的前 一次的計(jì)算值。如圖1中OCV值存儲部18和充電狀態(tài)量計(jì)算單元20之間的虛線所 示，也可以省略基于內(nèi)部阻抗的設(shè)定值的OCV值的補(bǔ)正，而將OCV值的 實(shí)測值直接輸入充電狀態(tài)量計(jì)算單元20。另外，內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13從內(nèi)部阻抗存儲部12取得由內(nèi)部阻抗測 定單元ll測定的(圖7的FF)蓄電池l的內(nèi)部阻抗的最新的實(shí)測值，進(jìn) 而從電池溫度存儲部16取得蓄電池1的溫度的實(shí)測值。由于該內(nèi)部阻抗 的測定值是測定時(shí)的蓄電池l的實(shí)際溫度下的值，因此，內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單 元13使用基于圖4的溫度補(bǔ)正系數(shù)，進(jìn)行將內(nèi)部阻抗的實(shí)測時(shí)的溫度T, 下的內(nèi)部阻抗的值R,置換成規(guī)定溫度To、例如常溫下的內(nèi)部阻抗的值R' 的補(bǔ)正(圖7的GG)。該補(bǔ)正值R，是將SOC作為基準(zhǔn)量N。時(shí)的值。內(nèi)部阻抗的測定是根據(jù)控制單元25的指令由內(nèi)部阻抗測定單元11來 進(jìn)行的，其測定值被存儲到內(nèi)部阻抗存儲部12中(圖7的FF)。另一方面，充電狀態(tài)量計(jì)算單元20將由OCV值補(bǔ)正單元19補(bǔ)正的 OCV的補(bǔ)正值或?qū)崪y值代入預(yù)先設(shè)定的表示圖3所示的OCV和SOC的關(guān)系的函數(shù)中來計(jì)算第一SOC量N,(圖7的EE、 HH)。接著，內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14使用表示圖5所示的規(guī)定溫度To下的內(nèi) 部阻抗和SOC的關(guān)系的補(bǔ)正系數(shù)來計(jì)算新的內(nèi)部阻抗(圖7的11)。由此， 從內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13輸入的SOC量No下的內(nèi)部阻抗的補(bǔ)正值R'被進(jìn) 一步補(bǔ)正為第一 SOC量N！的內(nèi)部阻抗的值R"。接著，OCV值補(bǔ)正單元19使用從內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14輸出的內(nèi)部 阻抗的補(bǔ)正值R"來再次補(bǔ)正OCV的實(shí)測值，然后將該OCV的補(bǔ)正值輸 出給充電狀態(tài)量計(jì)算單元20 (圖7的JJ、 EE)。充電狀態(tài)量計(jì)算單元20進(jìn)而根據(jù)OCV的補(bǔ)正值來計(jì)算第二 SOC量 N2，并將其計(jì)算值輸出給內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14 (圖7的HH)。取得了該 SOC量的計(jì)算值的內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14對來自內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13的輸 出值進(jìn)行第二次補(bǔ)正，并輸出第二內(nèi)部阻抗補(bǔ)正值11'''(圖7的I1)。如上所述，在充電狀態(tài)量計(jì)算單元20進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的計(jì)算，且內(nèi)部 阻抗計(jì)算單元14根據(jù)計(jì)算出的充電狀態(tài)量進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的補(bǔ)正之后(圖7 的KK、 LL)，控制單元25將來自內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14的規(guī)定次數(shù)的最 后的輸出定義為劣化狀態(tài)量(SOH量)，并經(jīng)由劣化狀態(tài)量計(jì)算單元22 輸出給SOC量'SOH量存儲部24和處理單元23雙方(圖7的MM)，并 且將來自充電狀態(tài)量計(jì)算單元20的規(guī)定次數(shù)的最后的輸出作為充電狀態(tài) 量，經(jīng)由充電狀態(tài)量輸出單元21輸出給SOC量，SOH量存儲部24和處理 單元23雙方(圖7的NN)。通過從劣化狀態(tài)量輸出單元22輸出劣化狀態(tài)量，由此OCV值存儲部 18消除OCV值的數(shù)據(jù)。之后，例如圖6所示，控制單元25將測定次數(shù)設(shè)為橫軸，將劣化狀 態(tài)量設(shè)為縱軸，根據(jù)過去的測定值的次數(shù)、優(yōu)選三次以上的次數(shù)的曲線來 求表示其變化的近似線，進(jìn)而，判斷最新的測定值是否存在或收斂于包括 近似線a的一定的容許范圍(閾值b的范圍)內(nèi)，當(dāng)該最新的檢測量超出 該容許范圍時(shí)，作為異常值而將該最新的檢測量從SOC量，SOH量存儲部 24中刪除，然后再次進(jìn)行檢測劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量的操作(圖7的 OO)。出現(xiàn)異常值時(shí)的強(qiáng)制再測定進(jìn)行一次以上。例如，在環(huán)境條件為一3(TC時(shí)的5小時(shí)率容量5.5Ah的鉛密封蓄電池中，當(dāng)在蓄電池劣化末期內(nèi)部阻抗(劣化狀態(tài)量)的增加為2mQ/月時(shí)，如果檢測量從近似線離開5mQ以上，則認(rèn)為一個(gè)月之后的測定值為異常， 因此進(jìn)行再檢測。當(dāng)出現(xiàn)異常值時(shí)，也可以進(jìn)行諸如發(fā)出警報(bào)、進(jìn)行顯示等發(fā)出警告的 再測定以外的處理。另一方面，當(dāng)劣化狀態(tài)量在容許范圍內(nèi)時(shí)，將存儲在SOC量'SOH量 存儲部24中的劣化狀態(tài)量確定為真值。當(dāng)進(jìn)行上述的劣化狀態(tài)量的檢測和充電狀態(tài)量的檢測時(shí)，相互同時(shí)設(shè) 定彼此影響的檢測，重復(fù)獲取相互的檢測過程中的數(shù)據(jù)并相互進(jìn)行補(bǔ)正， 由此最終求得劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量。由此，能夠在大致相同時(shí)刻以高精度檢測劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量。另外，通過將劣化狀態(tài)量存儲到存儲部、即存儲介質(zhì)中來與前一次值 或者再前一次值等進(jìn)行比較，能夠檢測各狀態(tài)量的檢測錯(cuò)誤和檢測異常， 從而能夠進(jìn)行蓄電池的適當(dāng)?shù)墓芾怼?(第二實(shí)施方式)圖8是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的蓄電池劣化檢測、充電狀態(tài)檢測裝 置的框圖。圖8中與圖l相同的標(biāo)號表示相同的要素。在圖8中，蓄電池1經(jīng)由放電電路3與負(fù)載2連接，進(jìn)而與充電電路 4和劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部30連接。另外，在充電電路4和蓄電 池1之間連接有第一電流計(jì)6，在負(fù)載2和蓄電池1之間連接有第二電流 計(jì)7。和上述的實(shí)施方式所示相同，劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部30包括內(nèi)部阻抗測定單元ll;內(nèi)部阻抗存儲部12;內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13; 內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14;電池溫度測定單元15;電池溫度存儲部16;切換 單元29;充電狀態(tài)量輸出單元21;以及劣化狀態(tài)量輸出單元22。另外，蓄電池劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài)檢測部30具有充電量變化量計(jì)算單元31，其通過第一、第二電流計(jì)6、 7檢測出的受電電流、放電 電流和時(shí)間的積來求時(shí)間量的充電量的變化量和受電狀態(tài)量的變化量；充 電狀態(tài)量計(jì)算單元32，其根據(jù)內(nèi)部阻抗的值補(bǔ)正充電狀態(tài)量的變化量，并 將由此補(bǔ)正的充電狀態(tài)量的變化量加到存儲在SOC量'SOH量存儲部24中的前一次的充電狀態(tài)量上，然后作為SOC量進(jìn)行輸出。充電狀態(tài)量計(jì)算單元32構(gòu)成為經(jīng)由切換單元29從內(nèi)部阻抗存儲部12或內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14的某一個(gè)輸入其內(nèi)部阻抗的值，并且向內(nèi)部阻 抗計(jì)算單元14輸出計(jì)算出的SOC量。另外，由充電狀態(tài)量計(jì)算單元32以兩次以上的規(guī)定次數(shù)重復(fù)進(jìn)行補(bǔ) 正的SOC量的最終值經(jīng)由充電狀態(tài)量輸出單元21輸出給處理單元23和 SOC量，SOH量存儲部24。下面，根據(jù)圖9所示的流程圖說明由上述的劣化狀態(tài)檢測及充電狀態(tài) 檢測裝置IO檢測蓄電池1的劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量的方法。首先，如上述實(shí)施方式所說明的，內(nèi)部阻抗補(bǔ)正單元13對存儲在內(nèi) 部阻抗存儲部12中的測定值進(jìn)行溫度補(bǔ)正(圖9的AA、 CC、 FF、 GG)。與上述實(shí)施方式一樣，由第二阻抗計(jì)算單元14根據(jù)從充電狀態(tài)量計(jì) 算單元32輸出的SOC量對其補(bǔ)正值進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)正，在對該補(bǔ)正重復(fù) 進(jìn)行規(guī)定次數(shù)之后，定義為劣化狀態(tài)量并從劣化狀態(tài)量輸出單元22輸出 (圖9的II、 LL、 MM)。另外，充電量變化量計(jì)算單元31通過第一，第二電流計(jì)6、 7計(jì)測的 放電電流或充電電流與時(shí)間的積來計(jì)算時(shí)間量的充電量的變化量以及充 電狀態(tài)量的變化量(圖9的BB、 EE)。此時(shí)，放電電流的變化量表示為負(fù)， 充電電流的變化量表示為正。由于蓄電池1充滿電時(shí)的容量隨蓄電池1的劣化狀態(tài)而有所變化，因 此，由充電狀態(tài)量計(jì)算單元32根據(jù)從內(nèi)部阻抗存儲部12輸出的內(nèi)部阻抗 的初始值或前一次值來對由充電量變化量計(jì)算單元31計(jì)算出的充電狀態(tài) 量的變化量進(jìn)一步進(jìn)行補(bǔ)正(圖9的HH)。也可以省略基于初始值的補(bǔ)正。被補(bǔ)正的充電狀態(tài)量變化量在充電狀態(tài)量計(jì)算單元32中被加到存儲 在SOC量，SOH量存儲部21中的初始值或前一次的充電狀態(tài)量計(jì)算值上， 由此，充電狀態(tài)量計(jì)算單元32計(jì)算新的充電狀態(tài)量(圖9的QQ)?？刂?單元25根據(jù)存儲在SOC量，SOH量存儲部24中的數(shù)據(jù)將前一次的充電狀 態(tài)量寫入內(nèi)部阻抗存儲部12。由內(nèi)部阻抗計(jì)算單元14取得該充電狀態(tài)量的新計(jì)算值。然后，內(nèi)部 阻抗計(jì)算單元14根據(jù)該充電狀態(tài)量來補(bǔ)正內(nèi)部阻抗，并經(jīng)由切換單元29將其補(bǔ)正值輸出給充電狀態(tài)量計(jì)算單元32 (圖9的I1)。由充電狀態(tài)量計(jì)算單元32按規(guī)定次數(shù)計(jì)算這些充電狀態(tài)量，并在規(guī) 定次數(shù)結(jié)束后經(jīng)由充電狀態(tài)量輸出單元21進(jìn)行輸出(圖9的QQ、 KK、 NN)。根據(jù)以上處理而計(jì)算出的劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量與上述實(shí)施方式 相同地被輸出給SOC量'SOH量存儲部24、處理單元23 (圖9的NN、 MM)。進(jìn)而，控制單元25與上述實(shí)施方式相同，將測定次數(shù)設(shè)為橫軸，將 劣化狀態(tài)量設(shè)為縱軸，根據(jù)過去的測定值的次數(shù)、優(yōu)選三次以上的次數(shù)的 曲線來求表示其變化的近似線，進(jìn)而，判斷最新的測定值是否存在或收斂 于包括近似線的一定的容許范圍內(nèi)，當(dāng)其最新的檢測量超出該容許范圍 時(shí)，則作為異常值而將該最新的檢測量從SOC量，SOH量存儲部24中刪 除，然后再次進(jìn)行檢測劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量的操作(圖9的00、 SS)。 出現(xiàn)異常值時(shí)的強(qiáng)制再測定進(jìn)行一次以上。當(dāng)出現(xiàn)異常值時(shí)，也可以進(jìn)行 發(fā)出警告等再測定以外的處理。另一方面，當(dāng)劣化狀態(tài)量在容許范圍內(nèi)時(shí)，將存儲在SOC量"SOH量 存儲部24中的劣化狀態(tài)量確定為真值。上述的劣化狀態(tài)量的檢測和充電狀態(tài)量的檢測通過在相互的檢測過 程中重復(fù)獲取彼此影響的相互狀態(tài)量并相互進(jìn)行補(bǔ)正，由此最終求得劣化 狀態(tài)量和充電狀態(tài)量。由此，能夠在大致相同時(shí)刻以高精度檢測劣化狀態(tài)量和充電狀態(tài)量。另外，通過將劣化狀態(tài)量存儲到存儲部、即存儲介質(zhì)中來與前一次值 或者再前一次值等進(jìn)行比較，能夠檢測各狀態(tài)量的檢測錯(cuò)誤和檢測異常， 從而能夠進(jìn)行蓄電池的適當(dāng)?shù)墓芾?。如上所述，在劣化狀態(tài)的檢測以及充電狀態(tài)檢測中，各測定值彼此影 響，雙方的檢測(測定值)不是唯一地確定，而是根據(jù)溫度以及對方的檢 測信息來確定，但是，由于各狀態(tài)量相互作為條件加以利用，因此，可以 得到用戶能夠滿足的高精度。下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的二次電池劣化判定方法、 二次電池劣化判定裝置、以及電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。以下，在本實(shí)施方式中，對于具有對安裝在汽車等車輛上的二次電池的劣化狀態(tài)進(jìn)行 判定的功能的車輛用電源裝置以及車輛用電源系統(tǒng)使用本發(fā)明的情況進(jìn) 行說明。(第三實(shí)施方式)圖11是示出本發(fā)明第三實(shí)施方式的車輛用電源裝置的概略結(jié)構(gòu)的框 圖。在圖11中，車輛用電源裝置211具有二次電池212;用于測定二次電池212的電流、電壓以及溫度的各個(gè)傳感器、即電流傳感器213、電壓 傳感器214、以及溫度傳感器215。另外，為了進(jìn)行二次電池212的劣化 判定而具有放電電路216、控制部217以及存儲部218。車輛用電源裝置211與由車輛的各種電氣安裝件等組成的負(fù)載221及 交流發(fā)電機(jī)222連接，由二次電池212或交流發(fā)電機(jī)222進(jìn)行向負(fù)載221 的電力供應(yīng)。交流發(fā)電機(jī)222還供給用于對二次電池212進(jìn)行充電的充電 用電力。在圖11所示結(jié)構(gòu)的車輛用電源裝置211中，為了判定二次電池212 的劣化狀態(tài)，以規(guī)定的定時(shí)對二次電池212放電或充電規(guī)定電流。當(dāng)從二 次電池212放電所述規(guī)定的電流時(shí)，將放電電路216連接到二次電池212 上進(jìn)行放電。當(dāng)對二次電池212進(jìn)行充電時(shí)，用來自交流發(fā)電機(jī)222的電 流進(jìn)行充電。即，在本實(shí)施方式中，使用交流發(fā)電機(jī)222來作為充電電路。 此時(shí)，為了繞過放電電路216，電流經(jīng)由路徑219流動。當(dāng)如上所述進(jìn)行二次電池212的放電或者充電時(shí)，用電流傳感器213 和電壓傳感器214對此時(shí)的電流以及電壓分別進(jìn)行測定，并將所測定的電 流測定值以及電壓測定值輸出給控制部217。當(dāng)分別從電流傳感器213以及電壓傳感器214輸入所述電流測定值和 所述電壓測定值時(shí)，控制部217以此為基礎(chǔ)，利用后述的方法來計(jì)算二次 電池212的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻，從而判定劣化狀態(tài)?？刂撇?17判定是 以所述規(guī)定的定時(shí)對二次電池212進(jìn)行所述規(guī)定電流的放電還是充電，并 根據(jù)判定結(jié)果來接通或斷開與放電電路216的連接。當(dāng)判定是放電還是充電所述規(guī)定的電流時(shí)，例如在存儲部218中預(yù)先 設(shè)定充放電選擇信號，控制部217能夠從存儲部218讀入所述充放電選擇 信號來判定是進(jìn)行充電或放電。在本發(fā)明的車輛用電源裝置211中還具有溫度傳感器215。溫度傳感器215設(shè)置在二次電池212附近，測定二次電池212的溫度，并將測定溫 度輸出給控制部217。在本實(shí)施方式中，作為對二次電池212進(jìn)行充電或放電時(shí)的所述規(guī)定 的電流，使用頻率在100Hz以上的交流電流或脈沖狀電流。其中，在使用 脈沖狀電流時(shí)，將施加脈沖狀電流后10ms以內(nèi)測定的電流以及電壓用于 內(nèi)部電阻的計(jì)算中。通過如上所述設(shè)定所述規(guī)定的電流，能夠盡量不受來 自交流發(fā)電機(jī)222或者負(fù)載221的噪聲的影響?？刂撇?17可以從存儲部218讀入直交流選擇信號，并根據(jù)該直交流 選擇信號判定所述規(guī)定的電流是頻率在100Hz以上的交流電流還是脈沖 狀電流。為了利用來自交流發(fā)電機(jī)222的電流將頻率在100Hz以上的交流 電流施加給二次電池212，需要設(shè)置規(guī)定的充電電路來代替路徑219。下面，對于二次電池212的內(nèi)部阻抗以及內(nèi)部電阻，參照圖10說明 其溫度特性。圖10是示出縱軸為內(nèi)部阻抗、橫軸為二次電池的溫度時(shí)的 二次電池的溫度特性的一個(gè)實(shí)施例的曲線圖。在該圖中，曲線201是表示 在各個(gè)溫度時(shí)測定的二次電池的內(nèi)部阻抗的大小的曲線。圖10的實(shí)施例示出了使用頻率為100Hz的交流電流測定了二次電池 212的內(nèi)部阻抗時(shí)的情況。由圖10可知，溫度越低，二次電池的內(nèi)部阻抗就越大，尤其在冰點(diǎn) 以下會急劇增大。該圖所示的溫度特性具有如下特性(經(jīng)年劣化)，艮P， 根據(jù)二次電池的使用時(shí)間而有所變化，隨著使用時(shí)間的延長，內(nèi)部阻抗也 會增大。雖然在上述中對內(nèi)部阻抗的溫度特性進(jìn)行了說明，但使用直流電 流測定的內(nèi)部電阻也具有同樣的溫度特性。通常，由于車輛用的二次電池212跨大的溫度范圍進(jìn)行使用，因此， 在使用溫度范圍內(nèi)，二次電池212需要具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)部阻抗以及內(nèi)部電阻。 從而，當(dāng)在車輛用電源裝置211的控制部217中判定二次電池212的劣化 狀態(tài)時(shí)，重要的是能夠精度良好地評價(jià)二次電池212的內(nèi)部阻抗或者內(nèi)部 電阻所具有的上述溫度特性。因此，在本發(fā)明的二次電池劣化判定方法中，事先制作精度良好地表 示二次電池212的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻的溫度特性的規(guī)定的溫度特性函數(shù)并對其進(jìn)行使用。在本發(fā)明的二次電池劣化判定方法中，與電流以及電壓 的測定同時(shí)地測定二次電池212的溫度，并使用所述規(guī)定的溫度特性函數(shù)， 將根據(jù)電流測定值以及電壓測定值計(jì)算出的二次電池212的內(nèi)部阻抗或內(nèi) 部電阻轉(zhuǎn)換成規(guī)定的基準(zhǔn)溫度的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻。在本發(fā)明的二次電池劣化判定方法中使用的所述溫度特性函數(shù)的特 征在于，包括至少一個(gè)以上的指數(shù)項(xiàng)和一個(gè)調(diào)整參數(shù)。(1)式表示所述溫 度特性函數(shù)的一個(gè)實(shí)施例。Z (Temp)或R (Temp) 二f (C) xexp{g (C) /Temp}+C (1)這里，將二次電池212的內(nèi)部阻抗設(shè)為Z，內(nèi)部電阻設(shè)為R、 二次電 池212的溫度設(shè)為Temp、所述調(diào)整參數(shù)設(shè)為C，并將f、 g作為C的函數(shù)。 (1)式是只含有一個(gè)指數(shù)項(xiàng)的數(shù)學(xué)式，但也可以進(jìn)一步追加指數(shù)項(xiàng)。 無論如何，以(1)式精度良好地表示二次電池212的內(nèi)部阻抗Z或者內(nèi) 部電阻R的方式確定指數(shù)項(xiàng)的個(gè)數(shù)以及函數(shù)f (C)禾卩g (C)的函數(shù)形式。 在圖10中，用曲線202表示用(1)式表示的內(nèi)部阻抗的一個(gè)實(shí)施例。下式表示用曲線202表示的溫度特性函數(shù)的具體函數(shù)形式。Z (Temp) =5.435xexp{—22.81/Temp} + 8.176 (2)在(2)式中，C、 f、 g被分別如下設(shè)定。C = 8.176 (3)f (C) =0.6648xC=5.435 (4)g (C) =—2.790xC=—22.81 (5)如該圖所示，利用(2)式計(jì)算出的內(nèi)部阻抗(曲線2)與測定值(曲 線201) —致性良好，R2 = 0.99854。在本發(fā)明的二次電池劣化判定方法中，首先，根據(jù)對二次電池進(jìn)行放 電或充電時(shí)的電流測定值以及電壓測定值來計(jì)算內(nèi)部阻抗Z或內(nèi)部電阻 R。另外，也測定此時(shí)的二次電池的溫度，從而將所述計(jì)算出的內(nèi)部阻抗 Z或內(nèi)部電阻R以及溫度測定值Temp代入(1)式中來確定調(diào)整參數(shù)C 的值。二次電池的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻受開始使用后的經(jīng)年劣化等的影響， 其溫度特性發(fā)生變化。調(diào)整參數(shù)C調(diào)整基于這種經(jīng)年劣化等的溫度特性的 變化，使(1)式與該時(shí)刻的溫度特性一致。當(dāng)確定調(diào)整參數(shù)C的值時(shí)，使用所確定的C值，然后將規(guī)定的基準(zhǔn)溫度Tx代入(1)式的溫度Temp。其結(jié)果是，根據(jù)(1)式計(jì)算出該規(guī)定的 基準(zhǔn)溫度的內(nèi)部阻抗或者內(nèi)部電阻。于是，通過將計(jì)算出的內(nèi)部阻抗或內(nèi) 部電阻與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，能夠判定二次電池212的劣化狀態(tài)。下面，參照圖12對在本實(shí)施方式的車輛用電源裝置211中進(jìn)行二次 電池212的劣化狀態(tài)的判定的具體處理流程的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。圖12是示出主要由控制部17執(zhí)行的運(yùn)算處理流程的流程圖。在車輛 用電源裝置11中，以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的定時(shí)開始執(zhí)行圖12所示的運(yùn)算處 理。在圖12中示出了根據(jù)內(nèi)部阻抗來判定二次電池212的劣化狀態(tài)的實(shí) 施例，但在根據(jù)內(nèi)部電阻進(jìn)行劣化判定時(shí)，在圖12中將內(nèi)部阻抗置換成 內(nèi)部電阻即可。在圖12中，當(dāng)?shù)竭_(dá)所述規(guī)定的定時(shí)時(shí)，開始控制部217的運(yùn)算處理， 首先，在步驟S101中，迸行運(yùn)算所必須的參數(shù)的初始設(shè)定。各參數(shù)的設(shè) 定值通過在步驟S101中從存儲部218讀入被預(yù)先存儲在存儲部218中的 數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)定。在步驟S101中，作為成為初始設(shè)定對象的參數(shù)，有推測內(nèi)部阻抗或 內(nèi)部電阻的所述基準(zhǔn)溫度Tx、相對于用于判定二次電池212的劣化狀態(tài) 的內(nèi)部阻抗以及內(nèi)部電阻的判定閾值Zth以及Rth等。另外，也可以在步 驟S101中從存儲部218讀入所述充放電選擇信號和直交流選擇信號。另 外，當(dāng)從控制部217對放電電路216或交流發(fā)電機(jī)222發(fā)出放電或充電的 指令時(shí)，在步驟S101中，也可以從存儲部218讀入并設(shè)定交流電流的頻 率或脈沖狀電流的脈寬。雖然能夠預(yù)先固定地確定與二次電池212的特性對應(yīng)的適當(dāng)?shù)某跏荚O(shè) 定值，但也可以根據(jù)二次電池212的動作狀況和經(jīng)年劣化等適當(dāng)改變初始 設(shè)定值。接著，在步驟S102中，通過放電電路216或交流發(fā)電機(jī)222使交流 電流或脈沖狀電流的規(guī)定電流放電或充電，并以規(guī)定的定時(shí)從電流傳感器 213和電壓傳感器2"分別取得電流測定值和電壓測定值。在步驟S103中，使用在步驟S102中取得的電流測定值和電壓測定值， 利用傅立葉展開等方法計(jì)算二次電池212的內(nèi)部阻抗Z。當(dāng)計(jì)算內(nèi)部電阻R時(shí)，能夠根據(jù)從放電或充電脈沖狀電流開始10ms以下的規(guī)定時(shí)間dt中 的電壓變化dV，利用R二dV/dt來計(jì)算內(nèi)部電阻R。接著，在步驟S104中，從溫度傳感器215輸入進(jìn)行了所述放電或充 電時(shí)的二次電池212的溫度測定值Tp。然后，在步驟S105中，將在步驟 S103計(jì)算出的內(nèi)部阻抗Z和在步驟S104輸入的溫度測定值Tp代入(1) 式，根據(jù)該式計(jì)算調(diào)整參數(shù)C。接著，在步驟S106中，使用在步驟SIOI設(shè)定的基準(zhǔn)溫度Tx和在步 驟S105計(jì)算出的調(diào)整參數(shù)C，根據(jù)(1)式計(jì)算基準(zhǔn)溫度Tx的內(nèi)部阻抗 Zx。Zx (Tx) =f (C) xexp{g (C) /Tx} + C (6)接著，在步驟S107中，將在步驟S106計(jì)算出的基準(zhǔn)溫度Tx的內(nèi)部 阻抗Zx與在步驟S101設(shè)定的判定閾值Zth進(jìn)行比較，并評價(jià)其大小關(guān)系。 而且，當(dāng)評價(jià)為內(nèi)部阻抗Zx在判定閾值Zth以下時(shí)，即當(dāng)ZxSZth時(shí)， 判定二次電池212沒有劣化，結(jié)束處理。與之相對，當(dāng)在步驟S107中評價(jià)為內(nèi)部阻抗Zx超過判定閾值Zth時(shí)， 即當(dāng)Zx〉Zth時(shí)，判定二次電池212有劣化的可能性。在圖12所示的本 實(shí)施方式的劣化判定方法中，為了可靠地進(jìn)行二次電池212的劣化判定， 在步驟S107的判定連續(xù)進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)的情況下，判定為二次電池212 劣化。艮P，在步驟S107中，當(dāng)判定二次電池212有劣化的可能性時(shí)，在步 驟S108中，判定上述判定是否連續(xù)進(jìn)行了所述規(guī)定次數(shù)。其結(jié)果是，當(dāng) 連續(xù)所述規(guī)定次數(shù)判定為二次電池212劣化時(shí)，進(jìn)入步驟S109進(jìn)行二次 電池212的劣化判定處理。如上所述，之所以要對連續(xù)規(guī)定次數(shù)進(jìn)行了劣 化判定進(jìn)行確認(rèn)，是為了抑制內(nèi)部阻抗的變動的影響，等待判定結(jié)果穩(wěn)定。接著，對具有本發(fā)明的車輛用電源裝置的車輛用電源系統(tǒng)進(jìn)行說明。 圖13是示出本發(fā)明的車輛用電源系統(tǒng)的實(shí)施方式的框圖。車輛用電源系 統(tǒng)231包括車輛用電源裝置211、輸入裝置232、以及顯示裝置233。輸入裝置232以及顯示裝置233與控制部217連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入 輸出。當(dāng)在圖12的步驟S109中判定為二次電池212劣化時(shí)，從控制部217 向顯示裝置233輸出該結(jié)果并使之顯示，由此，能夠通知駕駛者二次電池212的劣化。另外，輸入裝置232用于將例如相對于二次電池212的內(nèi)部阻抗的判 定閾值、相對于內(nèi)部電阻的判定閾值、所述充放電選擇信號、所述直交流 選擇信號、所述交流電流的頻率、以及所述脈沖狀電流的脈寬設(shè)定在存儲 部218中。在圖13的實(shí)施方式中，經(jīng)由控制部217進(jìn)行對存儲部218的設(shè)定。通過如上所述地構(gòu)成本發(fā)明的車輛用電源系統(tǒng)，能夠迅速且容易判斷 地將二次電池212的劣化通知給駕駛者，另外，能夠容易地從輸入裝置232 改變設(shè)定值，從而能夠?qū)?yīng)于二次電池212的動作狀況和經(jīng)年劣化等來進(jìn) 行適當(dāng)?shù)奶幚?。以上對具有判定安裝在車輛中的車輛用二次電池的劣化狀態(tài)的結(jié)構(gòu) 的車輛用電源系統(tǒng)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于車輛用二次電池，能夠廣 泛應(yīng)用于安裝了一般的二次電池的各種電源系統(tǒng)中。下面，在本發(fā)明的電池的劣化度或放電能力推測方法中，根據(jù)電池的 電流測定值以及電壓測定值來計(jì)算該電池的阻抗，并且根據(jù)所述電流測定 值計(jì)算直流電流成分，并根據(jù)規(guī)定的直流電流對阻抗的關(guān)系式，從上述的 阻抗計(jì)算值和直流電流成分推測基準(zhǔn)直流電流值的阻抗，由此來判定所述 電池的劣化度或放電能力。上述的直流電流對阻抗的關(guān)系式，優(yōu)選用具有至少一項(xiàng)直流電流的指 數(shù)項(xiàng)的函數(shù)表示所述電池的阻抗，尤其優(yōu)選下述形式的關(guān)系式。<formula>formula see original document page 37</formula>(式7)這里，Z表示所述電池的阻抗，IDC表示直流電流成分。 (第四實(shí)施方式)圖15是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在 圖15中，電源系統(tǒng)311作為電源具有電池312和交流發(fā)電機(jī)313，在電池 劣化度或放電能力推測裝置316中設(shè)有用于測定電池312的電流和電壓的 電流傳感器314和電壓傳感器315。電池劣化度或放電能力推測裝置316中所具有的控制單元320分別從 所述電流傳感器314以及電壓傳感器315輸入電流測定值以及電壓測定 值，使用本發(fā)明的電池劣化度或放電能力推測方法來推測電池312的劣化度或放電能力。為了推測電池312的劣化度或放電能力，圖15所示的本實(shí)施方式的電源系統(tǒng)311構(gòu)成為電池312能夠放電或充電脈沖電流。g卩，設(shè)有用于從 電池312放電脈沖電流的放電電路317，當(dāng)向電池312充電脈沖電流時(shí)， 能夠從交流發(fā)電機(jī)313經(jīng)由線路318進(jìn)行充電。下面，參照圖14對由控制單元320執(zhí)行的電池312的劣化度或放電 能力的推測方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖14是用于說明本發(fā)明的電池的劣化度 或放電能力推測方法的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。在圖14所示的實(shí)施方式中，首先，在步驟S201中利用電流傳感器314 以及電壓傳感器315分別測定電池312的電流以及電壓，并從各傳感器輸 入電流測定值以及電壓測定值。在步驟S202中，以在步驟S201輸入的所述電流測定值以及電壓測定 值為基礎(chǔ)，計(jì)算電池312的阻抗(以下稱為Za)。能夠例如對所述電流測 定值以及電壓測定值進(jìn)行傅立葉展開，根據(jù)規(guī)定頻率的各系數(shù)之比來計(jì)算 阻抗Za。在步驟S203中，根據(jù)在步驟S201輸入的所述電流測定值計(jì)算直流電 流成分(以下稱為IDCa)。例如，能夠?qū)牟襟ES201的測定時(shí)刻開始所 經(jīng)過的一定時(shí)間中的電流測定值進(jìn)行移動平均來計(jì)算直流電流成分IDCa。 或者，也可以對所述電流測定值進(jìn)行卡爾曼濾波運(yùn)算或傅立葉運(yùn)算來計(jì)算 直流電流成分IDCa。當(dāng)對所述電流測定值進(jìn)行傅立葉運(yùn)算時(shí)，傅立葉展開時(shí)的常數(shù)項(xiàng)作為 直流電流成分IDCa而得到。即，當(dāng)將所述電流測定值按下式進(jìn)行傅立葉 展開時(shí)，I (t) =I0 + ZIan,cos (ncot)十ZIbn'sin (ncot) (式8)直流電流成分IDCa能夠由上式的10作為IDCa二IO而計(jì)算。在步驟S204中，根據(jù)在步驟S202計(jì)算出的阻抗Za和在步驟S203計(jì) 算出的直流電流成分IDCa，計(jì)算基準(zhǔn)直流電流值的阻抗(以下分別稱為 IDCb、 Zb)。通常，電池的阻抗依存于該電池的直流電流的大小，從而在本實(shí)施方式中根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直流電流值的阻 抗。圖16、圖17示出了電池312的阻抗依存于直流電流成分而變化的一 個(gè)實(shí)施例。圖16、圖17示出了對所述電流測定值以及電壓測定值進(jìn)行傅 立葉展開、并根據(jù)各相當(dāng)于頻率為2Hz的系數(shù)之比求得的阻抗。圖16示 出了如前述求得的阻抗的實(shí)數(shù)成分，圖17示出了虛數(shù)成分。由圖16、圖17可知，電池312的阻抗根據(jù)直流電流成分而有大的變 化。尤其是在直流電流成分低的區(qū)域，阻抗的實(shí)數(shù)成分、虛數(shù)成分均有大 的變化。以與圖16、圖17所示的阻抗相對于直流電流成分的變化相一致 的方式確定所述的直流電流對阻抗的關(guān)系式。如上所述，為了根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直流電流值 的阻抗，需要直流電流對阻抗的關(guān)系式。該關(guān)系式優(yōu)選形成為具有至少一 項(xiàng)直流電流的指數(shù)項(xiàng)，例如可以是(式7)那樣的關(guān)系式。在本實(shí)施方式中，使用(式7)的關(guān)系式作為在步驟S204使用的直流 電流對阻抗的關(guān)系式。在(式7)中，當(dāng)將在步驟S203計(jì)算出的直流電流 成分IDCa代入直流電流IDC中時(shí)，以左邊的阻抗Z與在步驟S202計(jì)算 出的阻抗Za相一致的方式確定系數(shù)al、 a2…，bl、 b2…的值。當(dāng)如上所述確定所述系數(shù)后，接下來將所述的基準(zhǔn)直流電流值IDCb 代入使用了該系數(shù)的(式7)中，由此能夠計(jì)算與所述基準(zhǔn)直流電流值對 應(yīng)的阻抗Zb。在步驟S205中，將與在步驟S204計(jì)算出的基準(zhǔn)直流電流值IDCb相 對應(yīng)的阻抗Zb和規(guī)定的阻抗容許值(以下稱為Zth)進(jìn)行比較，從而判定 電池312的劣化度或放電能力。即，當(dāng)判定為阻抗Zb在所述阻抗容許值 Zth以下時(shí)，判定電池312的劣化度低或放電能力足夠高(步驟S206)。與之相對，在步驟S205中，當(dāng)判定為阻抗Zb比所述阻抗容許值Zth 大時(shí)，判定電池312的劣化度高或放電能力不足(步驟S207)。此時(shí)，可 作為警報(bào)而提示電池312的更換等。根據(jù)上述的本實(shí)施方式，根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直 流電流值的阻抗，通過比較該阻抗和所述規(guī)定的阻抗容許值，在將直流電 流值設(shè)為固定的相同條件下，能夠判定電池312的劣化度或放電能力。其結(jié)果是，能夠精度良好地判定電池312的劣化度或放電能力。另外，使根據(jù)測定時(shí)的阻抗以及直流電流來求基準(zhǔn)直流電流值的阻抗 時(shí)所需要的直流電流對阻抗的關(guān)系式，例如如(式7)所示具有至少一項(xiàng)直流電流的指數(shù)項(xiàng)，由此能夠高精度地判定電池312的劣化度或放電能力。在上述實(shí)施方式中，使用了 (式7)作為直流電流對阻抗的關(guān)系式， 確定了系數(shù)al、 a2...， M、 b2…的值，使得測定時(shí)刻的直流電流成分IDCa 和阻抗Za滿足(式7)。能夠根據(jù)直流電流成分IDCa和阻抗Zal唯一確 定所述系數(shù)的值，并且能夠用調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c)…，gl(c)、 g2 (c)...給出各系數(shù)的值。當(dāng)如上所述用所述調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c) ...， gl (c)、 g2(c)...給出(式7)的直流電流對阻抗的關(guān)系式的系數(shù)al、 a2...， bl、 b2... 的值時(shí)，以(式7)滿足直流電流成分IDCa和阻抗Zal的方式確定所述 調(diào)整參數(shù)c的值。另外，可以將所述調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c) ...， gl (c)、 g2 (c)...分別設(shè)成c的一次函數(shù)，此時(shí)，能夠根據(jù)直流電流成分IDCa和阻 抗Zal解析計(jì)算所述調(diào)整參數(shù)c的值。并且，本實(shí)施方式的記載示出本發(fā)明的電池劣化度或放電能力推測方 法等的一個(gè)示例，但并不限定于此。對于本實(shí)施方式的電池的劣化度或放 電能力推測方法等的細(xì)部構(gòu)成以及詳細(xì)動作等，可以在不脫離本發(fā)明主旨 的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。本說明書基于2005年9月16日申請的特愿2005—270917、 2005年 10月14日申請的特愿2005—300333、以及2006年1月16日申請的特愿 2006 — 007980。其內(nèi)容均被包含在此。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，根據(jù)蓄電池的電壓或電流的測定，由充電狀態(tài)量計(jì)算單元來求出所述蓄電池的充電狀態(tài)量，根據(jù)所述充電狀態(tài)量，由劣化狀態(tài)量計(jì)算單元來求出所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，然后，以一次或兩次以上的規(guī)定的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行下述處理，即，根據(jù)由所述劣化狀態(tài)量計(jì)算單元求得的最初期的所述劣化狀態(tài)量，由所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元求出所述蓄電池的充電狀態(tài)量，根據(jù)由所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元求得的最初期的所述充電狀態(tài)量，由所述充電劣化狀態(tài)量計(jì)算單元求出所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，將最后求得的所述劣化狀態(tài)量作為劣化狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出，將最后求得的所述充電狀態(tài)量作為充電狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出，將所述劣化狀態(tài)量輸出值存儲到存儲器中。
2. 如權(quán)利要求1所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，所述充電狀態(tài)量輸出值也存儲在存儲器中。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方 法，其特征在于，所述規(guī)定的重復(fù)次數(shù)是能夠求出收斂到規(guī)定范圍內(nèi)的所述劣化狀態(tài) 量的次數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài) 的檢測方法，其特征在于，由充電狀態(tài)量計(jì)算單元最初求得的所述充電狀態(tài)量是根據(jù)預(yù)先設(shè)定 的初始值或存儲在所述存儲器中的前一次的所述劣化狀態(tài)輸出值中的某 一個(gè)進(jìn)行補(bǔ)正而求得的值。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài) 的檢測方法，其特征在于，所述劣化狀態(tài)量計(jì)算單元通過根據(jù)所述充電狀態(tài)量對所述蓄電池的內(nèi)部阻抗的測定值進(jìn)行補(bǔ)正來求出所述劣化狀態(tài)量。
6. 如權(quán)利要求5所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法， 其特征在于，根據(jù)所述蓄電池的測定時(shí)溫度下的值，將所述內(nèi)部阻抗的所述測定值 補(bǔ)正為規(guī)定溫度下的值。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元將所述蓄電池的開環(huán)電壓的測定值、或根據(jù) 初始值或最新的所述劣化狀態(tài)量對該測定值補(bǔ)正后得到的值代入函數(shù)來 求出所述充電狀態(tài)量。
8. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài) 的檢測方法，其特征在于，所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元根據(jù)所述蓄電池的放電電流或充電電流求 充電狀態(tài)量變化量，并根據(jù)最新的所述劣化狀態(tài)量來計(jì)算將該充電狀態(tài)量 變化量加到最初期的所述充電狀態(tài)量上而求得的值。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài) 的檢測方法，其特征在于，求出在所述存儲器中存儲了三次以上的所述劣化狀態(tài)量輸出值相對 于存儲次數(shù)的變化斜率，當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值在容許范圍內(nèi)時(shí)，將 所述劣化狀態(tài)量輸出值確定為真值，另一方面，當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的 所述劣化狀態(tài)量輸出值不在容許范圍內(nèi)時(shí)，從所述存儲器中消除所述最新 的所述劣化狀態(tài)量輸出值，然后再次測定以及/或者計(jì)算而求出所述充電狀 態(tài)量輸出值和所述劣化狀態(tài)量輸出值。
10. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài) 的檢測方法，其特征在于，求出在所述存儲器中存儲了三次以上的所述劣化狀態(tài)量輸出值相對 于存儲次數(shù)的變化斜率，當(dāng)所述存儲次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值不在所述容許范圍 內(nèi)時(shí)，發(fā)出異常警告。
11. 一種蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于，包括充電狀態(tài)量計(jì)算單元，其最初根據(jù)蓄電池的電壓或電流的測定，初次 以后根據(jù)所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，以兩次以上的規(guī)定次數(shù)重復(fù)計(jì)算蓄電 池的充電狀態(tài)量，并將最終計(jì)算的結(jié)果作為充電狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出；劣化狀態(tài)量計(jì)算單元，其在所述充電狀態(tài)量計(jì)算單元的每次計(jì)算時(shí)， 都根據(jù)所述充電狀態(tài)量計(jì)算所述蓄電池的所述劣化狀態(tài)量，并將最終計(jì)算的結(jié)果作為劣化狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出；以及存儲器，其存儲多個(gè)通過重復(fù)所述規(guī)定次數(shù)的處理而最后求得的所述 劣化狀態(tài)量輸出值和所述充電狀態(tài)量輸出值中的至少所述劣化狀態(tài)量輸 出值。
12. 如權(quán)利要求11所述的蓄電池的劣化狀態(tài)及充電狀態(tài)的檢測裝置， 其特征在于，具有控制單元，其根據(jù)在所述存儲器中存儲了三次以上的所述劣化狀 態(tài)量輸出值相對于次數(shù)的變化而求出該變化的斜率，當(dāng)所述三次以上的所 述次數(shù)中最新的所述劣化狀態(tài)量輸出值在容許范圍內(nèi)時(shí)，將所述劣化狀態(tài) 量輸出值確定為真值，另一方面，當(dāng)所述三次以上的所述次數(shù)中最新的所 述劣化狀態(tài)量輸出值不在所述容許范圍內(nèi)時(shí)，從所述存儲器中消除所述最 新的所述劣化狀態(tài)量輸出值，然后再次求出所述充電狀態(tài)量輸出值和所述 劣化狀態(tài)量輸出值。
13. —種二次電池劣化判定方法，其根據(jù)向負(fù)載供電的二次電池的內(nèi) 部阻抗或內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)，所述二次電池劣化判 定方法的特征在于，預(yù)先設(shè)定規(guī)定的溫度特性函數(shù)，該溫度特性函數(shù)包括至少一個(gè)以上的 指數(shù)項(xiàng)和一個(gè)調(diào)整參數(shù)，并表示所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻的溫度依存 性，以所述二次電池按規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電時(shí)的電流測定值以及電 壓測定值為基礎(chǔ)，計(jì)算所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻，將所述二次電池按所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電時(shí)的所述二次電池 的溫度測定值和所述計(jì)算出的內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻代入所述溫度特性函數(shù)中來確定所述調(diào)整參數(shù)的值，將所述確定的調(diào)整參數(shù)的值和規(guī)定的基準(zhǔn)溫度代入所述溫度特性函 數(shù)來計(jì)算基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻，根據(jù)所述計(jì)算出的基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述二次電 池的劣化狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求13所述的二次電池劣化判定方法，其特征在于， 當(dāng)將所述內(nèi)部阻抗設(shè)為Z，所述內(nèi)部電阻設(shè)為R，所述調(diào)整參數(shù)設(shè)為C，所述二次電池的溫度設(shè)為Temp時(shí)，所述溫度特性函數(shù)表示為 Z (Temp)或R (Temp) =f (C) xexp{g (C) /Temp} + C 其中，f、 g表示規(guī)定的函數(shù)。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的二次電池劣化判定方法，其特征在于， 分別預(yù)先設(shè)定用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗進(jìn)行劣化判定的第一判定閾值和用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻進(jìn)行劣化判定的第二判定閾值，在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗時(shí)，評價(jià)所算出的所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗和所述第一判定閾值的大小關(guān)系，在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻時(shí)，評價(jià)所算出的所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻和所述第二判定閾值的大小關(guān)系，根據(jù)所述大小關(guān)系中的某一個(gè)來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)。
16. 如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的二次電池劣化判定方法，其 特征在于，根據(jù)將頻率為100Hz以上的交流電流作為所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或 放電時(shí)的所述電流測定值以及所述電壓測定值來計(jì)算所述內(nèi)部阻抗。
17. 如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的二次電池劣化判定方法，其 特征在于，將脈沖狀電流作為所述規(guī)定電流進(jìn)行充電或放電，并根據(jù)所述充電或 放電開始后10ms以內(nèi)的所述電流測定值以及所述電壓測定值來計(jì)算所述 內(nèi)部電阻。
18. —種二次電池劣化判定裝置，其根據(jù)向負(fù)載供電的二次電池的內(nèi) 部阻抗或內(nèi)部電阻來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)，所述二次電池劣化判定裝置的特征在于，包括使所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的充電的充電電路； 使所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的放電的放電電路； 測定所述二次電池的電流的電流傳感器； 測定所述二次電池的電壓的電壓傳感器； 測定所述二次電池的溫度的溫度傳感器；以及控制單元，其分別從所述電流傳感器、電壓傳感器以及溫度傳感器輸 入由所述充電電路或所述放電電路以規(guī)定電流使所述二次電池充電或放 電時(shí)的電流測定值、電壓測定值以及溫度測定值，根據(jù)所述電流測定值以 及所述電壓測定值來計(jì)算所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻，將所述計(jì)算出的 內(nèi)部阻抗或內(nèi)部電阻以及所述溫度測定值代入包括至少一個(gè)以上的指數(shù) 項(xiàng)和一個(gè)調(diào)整參數(shù)并表示所述內(nèi)部阻抗或所述內(nèi)部電阻的溫度依存性的 溫度特性函數(shù)中來確定所述調(diào)整參數(shù)的值，將所述確定的調(diào)整參數(shù)的值和 規(guī)定的基準(zhǔn)溫度代入所述溫度特性函數(shù)中來計(jì)算基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi) 部電阻，并根據(jù)所述計(jì)算出的基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗或基準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述二 次電池的劣化狀態(tài)。
19. 如權(quán)利要求18所述的二次電池劣化判定裝置，其特征在于， 還具有存儲單元，其預(yù)先存儲用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗進(jìn)行劣化判定的第一判定閾值和用于根據(jù)所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻進(jìn)行劣化判定的第二判 定閾值，所述控制單元在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗時(shí)，從所述存儲單元讀出所 述第一判定閾值并評價(jià)所述第一判定閾值和所述基準(zhǔn)內(nèi)部阻抗的大小關(guān) 系，在計(jì)算出所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻時(shí)，從所述存儲單元讀出所述第二判定閾 值并評價(jià)所述第二判定閾值和所述基準(zhǔn)內(nèi)部電阻的大小關(guān)系，根據(jù)所述大 小關(guān)系中的某一個(gè)來判定所述二次電池的劣化狀態(tài)。
20. 如權(quán)利要求19所述的二次電池劣化判定裝置，其特征在于， 在所述存儲單元中存儲有選擇讓所述二次電池進(jìn)行規(guī)定電流的充電還是放電的充放電選擇信號，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述充放電選擇信號，并根據(jù)所述 充放電選擇信號將規(guī)定的指令信號輸出給所述充電電路或所述放電電路 中的某一個(gè)。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的二次電池劣化判定裝置，其特征在于，在所述存儲單元中存儲有指定所述規(guī)定電流是頻率在100Hz以上的交流電流還是脈沖狀電流的直交流選擇信號，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述直交流選擇信號，根據(jù)所述直交流選擇信號來選擇頻率在100Hz以上的交流電流或脈沖狀電流中的某 一個(gè)，并將規(guī)定的控制信號輸出給所述充電電路或所述放電電路。
22. 如權(quán)利要求21所述的二次電池劣化判定裝置，其特征在于， 在所述存儲單元中存儲有所述交流電流的頻率以及/或者所述脈沖狀電流的脈寬，所述控制單元從所述存儲單元讀入所述交流電流的頻率以及/或者所 述脈沖狀電流的脈寬，并在針對所述充電電路或所述放電電路作用所述規(guī) 定的控制信號的同時(shí)、或在所述規(guī)定的控制信號之前，在所述充電電路或 所述放電電路中設(shè)定所述交流電流的頻率以及/或者所述脈沖狀電流的脈寬°
23. —種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有權(quán)利要求18至權(quán)利要求21中 任一項(xiàng)所述的二次電池劣化判定裝置。
24. 如權(quán)利要求23所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，具有從所述二次 電池劣化判定裝置輸入所述二次電池的劣化狀態(tài)判定結(jié)果并進(jìn)行顯示的 顯示單元。
25. 如權(quán)利要求11或24所述的電源系統(tǒng)，其特征在于， 具有用于改變存儲在所述存儲單元中的數(shù)據(jù)的輸入單元， 能夠從所述輸入單元改變所述第一判定閾值、所述第二判定閾值、所述充放電選擇信號、所述直交流選擇信號、所述交流電流的頻率、以及所 述脈沖狀電流的脈寬中的某些或全部。
26. —種電池的劣化度或放電能力推測方法，其通過比較電池的阻抗 和規(guī)定的容許值來判定該電池的劣化度或放電能力，該電池的劣化度或放 電能力推測方法的特征在于，測定所述電池的電流以及電壓，根據(jù)所述電流測定值以及電壓測定值來計(jì)算所述電池的阻抗，并根據(jù) 所述電流測定值計(jì)算直流電流成分，根據(jù)所述阻抗計(jì)算值和所述直流電流成分計(jì)算值，基于規(guī)定的直流電 流對阻抗的關(guān)系式，來推測基準(zhǔn)直流電流值的阻抗，從而判定所述電池的 劣化度或放電能力。
27. 如權(quán)利要求26所述的電池的劣化度或放電能力推測方法，其特 征在于，在所述直流電流對阻抗的關(guān)系式中，用具有至少一項(xiàng)直流電流的指數(shù) 項(xiàng)的函數(shù)來表示所述電池的阻抗。
28. 如權(quán)利要求27所述的電池的劣化度或放電能力推測方法，其特 征在于，當(dāng)將所述電池的阻抗設(shè)為Z，將直流電流設(shè)為IDC時(shí)，用 Z=alXexp (—IDC/bl)十a(chǎn)2Xexp (—IDC/b2)十'.+c來表示所述直流電流對阻抗的關(guān)系式。
29. 如權(quán)利要求28所述的電池的劣化度或放電能力推測方法，其特 征在于，所述直流電流對阻抗的關(guān)系式的系數(shù)al、 a2…，bl、 b2…分別由一個(gè) 調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c)…，gl (c)、 g2 (c)…給出。
30. 如權(quán)利要求29所述的電池的劣化度或放電能力推測方法，其特 征在于，以所述直流電流對阻抗的關(guān)系式滿足所述阻抗計(jì)算值和所述直流電 流成分計(jì)算值的方式確定所述調(diào)整參數(shù)c的值。
31. 如權(quán)利要求29或30所述的電池的劣化度或放電能力推測方法， 其特征在于，所述調(diào)整參數(shù)c的函數(shù)fl (c)、 f2 (c)…，gl (c)、 g2 (c)…分別是c的一次函數(shù)。
32. 如權(quán)利要求26至31中任一項(xiàng)所述的電池的劣化度或放電能力推 測方法，其特征在于，通過對所述電流測定值進(jìn)行移動平均運(yùn)算、傅立葉運(yùn)算、卡爾曼濾波 運(yùn)算中的某一種來計(jì)算所述直流電流成分計(jì)算值。
33. —種電池的劣化度或放電能力推測裝置，其根據(jù)電池的阻抗來判 定該電池的劣化度或放電能力，該電池的劣化度或放電能力推測裝置的特征在于，包括測定所述電池的電流的電流傳感器； 測定所述電池的電壓的電壓傳感器；以及控制單元，其從所述電流傳感器以及電壓傳感器分別輸入電流測定值 以及電壓測定值，根據(jù)所述電流測定值以及電壓測定值來計(jì)算所述電池的 阻抗，并根據(jù)所述電流測定值計(jì)算直流電流成分，根據(jù)所述阻抗計(jì)算值和 所述直流電流成分計(jì)算值，基于規(guī)定的直流電流對阻抗的關(guān)系式，來推測 基準(zhǔn)直流電流值的阻抗，從而判定所述電池的劣化度或放電能力。
34. —種電源系統(tǒng)，其特征在于，具有權(quán)利要求33所述的電池的劣 化度或放電能力推測裝置。
全文摘要
以兩次以上的規(guī)定次數(shù)重復(fù)下述操作，即，根據(jù)劣化狀態(tài)量的設(shè)定值由充電狀態(tài)量計(jì)算單元來求蓄電池的充電狀態(tài)量，接著根據(jù)所述充電狀態(tài)量由劣化狀態(tài)量計(jì)算單元來求所述蓄電池的劣化狀態(tài)量，將通過所述規(guī)定次數(shù)的重復(fù)而最后求得的所述劣化狀態(tài)量作為劣化狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出，將最后求得的所述充電狀態(tài)量作為充電狀態(tài)量輸出值進(jìn)行輸出，并將所述劣化狀態(tài)量輸出值存儲到存儲器中。
文檔編號G01R31/36GK101243325SQ200680029839
公開日2008年8月13日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者佐藤敏幸, 巖根典靖, 巖花史和, 木村貴史, 渡邊勇一, 藤村幸司, 飯島崇 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社