充電至目的的容量的電池的充電控制裝置。
【附圖說明】
[0024]圖1是說明本發(fā)明中的充電電流值以及電池溫度的控制方式例的圖。
[0025]圖2是示出充電曲線的例子的圖。
[0026]圖3是示出脈沖電流響應(yīng)結(jié)果的例子的圖。
[0027]圖4是示出充電控制映射的例子的圖。
[0028]圖5是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的控制例的流程圖。
[0029]圖6是說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的控制例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在成為某特定的SOC的時(shí)刻結(jié)束電池的充電時(shí)充電的電池的劣化的程度輕的情況下，即使進(jìn)行增大了充電電流值的高速充電，也在避免電池發(fā)生缺陷的同時(shí)易于將電池充電至目的的SOC。相對于此，如果以與劣化的程度輕的電池(劣化度X小于第I值Xl的電池)相同的溫度并且相同的充電電流值對劣化發(fā)展的電池(劣化度X是第I值Xi以上的電池)進(jìn)行高速充電，則存在在達(dá)到目的的SOC之前在電池中產(chǎn)生缺陷的擔(dān)憂。為了避免該事態(tài)，提高劣化發(fā)展的電池的離子傳導(dǎo)度是有效的，能夠通過提高電池的溫度來提高電池的離子傳導(dǎo)度。因此，為了對劣化度X是第I值Xi以上的電池進(jìn)行高速充電，在提高了電池的溫度的狀態(tài)下進(jìn)行高速充電是有效的。但是，如果電池的劣化進(jìn)一步發(fā)展而劣化度X成為第2值X2以上，則存在即使在提高了電池的溫度的狀態(tài)下進(jìn)行充電，也在達(dá)到目的的SOC之前在電池中產(chǎn)生缺陷的擔(dān)憂。在電池的缺陷是例如Li析出的情況下，將一旦產(chǎn)生了缺陷的電池返回到產(chǎn)生缺陷之前的狀態(tài)是困難的，所以為了防止在電池中產(chǎn)生缺陷，通過降低充電電流值來降低充電速度是有效的。這樣，關(guān)于劣化度X是第2值X2以上的電池，雖然能夠通過降低充電速度來抑制電池發(fā)生缺陷，但如果在提高了電池的溫度的狀態(tài)下進(jìn)行充電，則電池的劣化易于發(fā)展。因此，在劣化發(fā)展到在維持降低的充電速度時(shí)存在在電池中產(chǎn)生缺陷的擔(dān)憂的程度的情況(電池的劣化度X是大于第2值X2的第3值X3以上的情況)下，優(yōu)選在進(jìn)一步降低充電電流值來降低充電速度，并且降低了電池的溫度的狀態(tài)下，進(jìn)行充電。這樣，在劣化的程度輕的期間，通過根據(jù)需要對電池進(jìn)行加熱來維持充電速度高的狀態(tài)，如果劣化的程度發(fā)展的結(jié)果達(dá)到難以維持高的充電速度的狀態(tài)，則通過降低充電速度來進(jìn)行充電，從而能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時(shí)將電池高速充電至目的的容量。
[0031]圖1示出本發(fā)明中的充電電流值以及電池溫度的控制方式例。圖1的紙面上側(cè)是說明充電電流值和時(shí)間的關(guān)系的圖，圖1的紙面下側(cè)是說明電池溫度和時(shí)間的關(guān)系的圖。在圖1中，11、12、以及13表示充電電流值，13〈12〈11的關(guān)系成立。另外，在圖1中，T1、T2、以及Τ3表示電池溫度，Τ3 ( ΤΚΤ2的關(guān)系成立。在本發(fā)明中，Χ〈Χ1的電池以溫度Tl并且充電電流值Il進(jìn)行高速充電，Xl ( Χ〈Χ2的電池以溫度Τ2并且充電電流值Il進(jìn)行高速充電。然后，例如，Χ2 ( Χ〈Χ3的電池以溫度Τ2并且充電電流值12進(jìn)行充電，Χ3 ^ X的電池以溫度Τ3并且充電電流值13進(jìn)行充電。通過以這樣的方式進(jìn)行充電，能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時(shí)將電池高速充電至目的的容量。
[0032]認(rèn)為例如在對車載電池進(jìn)行充電的情況等下高速充電的必要性高。因此，具體而言，能夠在對車載電池進(jìn)行充電時(shí)等，進(jìn)行這樣的方式的充電控制。但是，在本發(fā)明中高速充電的電池不限于車載電池，也可以是車載以外的用途的電池。
[0033]為了進(jìn)行本發(fā)明的上述充電控制，需要(I)掌握電池的劣化度X、(2)使用加熱器等加熱裝置來提高電池的溫度、(3)確定加熱溫度(加熱后的電池溫度)、(4)確定降低后的充電電流值、以及(5)確定降低后的電池溫度等。其中，關(guān)于上述(1)，能夠通過例如每當(dāng)進(jìn)行充電時(shí)測定劣化度X來掌握。在使用充電曲線來確定劣化度X的情況下，預(yù)先確定能夠顯現(xiàn)初始性能的電池(初始電池)的充電曲線，在用確定了該充電曲線時(shí)的電池溫度以及充電電流值制作了充電對象電池的充電曲線之后，計(jì)算達(dá)到充電結(jié)束后的目標(biāo)電壓時(shí)的充電對象電池的電池容量與達(dá)到充電結(jié)束后的目標(biāo)電壓時(shí)的初始電池的電池容量之差，從而能夠確定劣化度X。圖2示出初始電池以及充電對象電池的充電曲線的例子。圖2的縱軸是電壓[V]，橫軸是電池容量[Ah]。
[0034]另一方面，在根據(jù)電池電阻確定劣化度X的情況下，在預(yù)先確定了電池電阻與容量的關(guān)系之后，例如，通過脈沖電流響應(yīng)來測定初始電池以及充電對象電池的電池電阻，使用所測定的充電對象電池的電池電阻，掌握充電對象電池的容量，從而能夠掌握劣化度X。圖3示出初始電池以及充電對象電池的脈沖電流響應(yīng)例。圖3的左側(cè)的縱軸是電壓[V]，右側(cè)的縱軸是充電電流[A]，橫軸是時(shí)間[s]。在將電流變化設(shè)為△ 1、將初始電池的電壓變化設(shè)為Δν、將充電對象電池的電壓變化設(shè)為ΔΓ時(shí)，初始電池的電池電阻是Δν/ΔΙ，充電對象電池的電池電阻是Δν’ /Δ 10
[0035]另外，關(guān)于上述(3)至(5)，例如，通過預(yù)先制作表示充電電流值、電池溫度、以及能夠不使電池產(chǎn)生缺陷地充電的最大SOC (以下有時(shí)稱為“能夠充電的S0C”)的關(guān)系的充電控制映射(map)，從而能夠根據(jù)該充電控制映射來確定。圖4示出充電控制映射的例子。圖4的縱軸是能夠充電的S0C[% ]，橫軸是溫度的倒數(shù)[1/K]。為便于說明，在圖4中僅示出了 2個(gè)電流值時(shí)的圖表，但在實(shí)施本發(fā)明時(shí)使用的充電控制映射中，記載更多的各種電流值的圖表即可。
[0036]在本發(fā)明中，應(yīng)存儲充電控制映射的地方?jīng)]有特別限定。充電控制映射既可以存儲于搭載了電池的車所具備的E⑶(Engine Control Unit，發(fā)動機(jī)控制單元。以下相同)等計(jì)算機(jī)，也可以存儲于在對車載電池進(jìn)行充電時(shí)使用的充電器等供電裝置中搭載的計(jì)算機(jī)。根據(jù)充電控制映射確定的與溫度變更后的電池溫度有關(guān)的信息例如從存儲了充電控制映射的計(jì)算機(jī)的輸出部(第I輸出部)被送到加熱器等公知的加熱裝置，控制加熱裝置的輸出，從而能夠控制電池溫度。在本發(fā)明中，上述(2)中的加熱裝置的方式?jīng)]有特別限定，加熱裝置既可以搭載于車，也可以搭載于充電器等供電裝置，也可以設(shè)置于車以及供電裝置以外。另外，在本發(fā)明中，能夠采用用于對電池進(jìn)行充電的充電信號例如從充電器等供電裝置的輸出部(第2輸出部)送到電池的方式。
[0037]以下，邊示出以對車載電池進(jìn)行高速充電的目的實(shí)施本發(fā)明的例子，邊具體說明本發(fā)明。在以下的說明中，有時(shí)將充電的電池的劣化度記載為X，將劣化度的第I值記載為XI，將劣化度的第2值記載為X2，將劣化度的第3值記載為X3。另外，以下所示的方式是本發(fā)明的例示，本發(fā)明不限于以下所示的方式。
[0038]1.第I實(shí)施方式
[0039]圖5是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的由電池的充電控制裝置實(shí)施的控制例的流程圖。在圖5所示的方式中，由搭載了電池的車輛所具備的計(jì)算機(jī)(例如ECU等)判斷X是否為Xl以上、是否為X2以上、是否為X3以上。然后，從接收到從車載計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號的加熱裝置輸出加熱信號，從接收到從車載計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號的供電裝置輸出充電信號，從而對車載電池進(jìn)行充電。即，在第I實(shí)施方式中，車輛所具備的計(jì)算機(jī)作為控制部發(fā)揮功會K。
[0040]在圖5所示的方式中，在搭載于車輛的控制部中，判斷是否為對電池進(jìn)行充電的充電模式(步驟S101)。在步驟SlOl中進(jìn)行了否定判斷的情況下，是不對電池進(jìn)行充電的非充電模式，所以不執(zhí)行以后的一連串的處理，而使處理轉(zhuǎn)移到步驟S120。
[0041]在步驟SlOl中進(jìn)行了肯定判斷的情況下，是對電池進(jìn)行充電的充電模式，所以從搭載于車輛的控制部朝向供電裝置，發(fā)送指示供電裝置的啟動的啟動指令(步驟S102)。如果朝向供電裝置發(fā)送了啟動指令，則測定電池的溫度(步驟S103)，接下來，確認(rèn)電池的劣化度(步驟S104)。能夠通過公知的溫度傳感器來進(jìn)行步驟S103的溫度測定。能夠通過例如上述方法(使用充電曲線的方法、使用脈沖電流響應(yīng)的方法)進(jìn)行步驟S104的劣化度確認(rèn)，在步驟S104中，確定電池的劣化度X。如果這樣確定了電池的劣化度X，則接下來，在控制部中判斷該劣化度X是否為Xl以上(步驟S105)。在步驟S105中進(jìn)行了肯定判斷的情況下，如果在與能夠顯現(xiàn)初始性能的電池相同的條件下進(jìn)行高速充電則存在電池產(chǎn)生缺陷等的擔(dān)憂，所以為了維持充電速度需要變更充電