二次電池的控制系統及搭載有該控制系統的電動車輛以及二次電池的控制方法

2024-04-03 04:06:05

專利名稱：二次電池的控制系統及搭載有該控制系統的電動車輛以及二次電池的控制方法
技術領域：
本發明涉及二次電池的控制系統及搭載有該控制系統的電動車輛以及二次電池 的控制方法，更特定的是涉及用於防止電池性能的劣化發展的電池控制。
背景技術：
構成為由能夠充電的二次電池向負載供給電力、且根據需要即使在該負載運行期 間也能夠對該二次電池充電的電源系統處於應用中。代表性地，具備由二次電池驅動的電 動機作為車輛驅動力產生源的混合動力汽車、電動汽車搭載有這樣的電源系統。在該電源系統中，二次電池的蓄積電力被用於作為驅動力源的電動機的驅動電 力，另一方面，通過該電動機再生發電時的發電電力和/或伴隨發動機的旋轉而發電的發 動機的發電電力等對二次電池充電。在該電源系統中，若對二次電池過放電或過充電，則存 在電池性能大幅劣化、壽命縮短的可能性，所以通常進行基於電池溫度和/或推定出的剩 餘容量(代表性地是SOC :State Of Charge)來控制二次電池的充放電電力。例如，在日本特開平11-187577號公報(專利文獻1)中公開了如下的充放電控制 裝置為了以與電池的使用環境和電池的狀態相應的適當的電力進行充放電，當電池溫度 為預定溫度以上或預定溫度以下時，確定充電電力上限值和放電電力上限值使其變得比常 溫時小，由此防止由於過充放電引起的二次電池的劣化。此外，在日本特開2004-31170號公報(專利文獻2)中公開了如下的二次電池的 內部電阻檢測裝置考慮極化的影響程度及電流和電壓的關係的特性，能夠高精度地算出 二次電池的內部電阻。更詳細而言，公開了如下內容在內部電阻檢測中使用極化指數作為 表示極化狀態(極化的影響程度)的指數，以電氣量表現電極附近的溶液濃度的該極化指 數，從而考慮電極附近由於充放電引起的溶液濃度變化以及由於擴散引起的消除部分，來 高精度地檢測內部電阻。而且，在專利文獻2中記載了如下內容高精度地檢測二次電池的 內部電阻，通過增加內部電阻來檢測二次電池的劣化，由此能夠防患於未然且可靠地防止 發動機的啟動性的降低等。此外，在日本特開2000-123886號公報(專利文獻3)中公開了能夠與履歷現象的 影響無關地判定車輛用二次電池的滿充電狀態的滿充電判定裝置。特別在專利文獻3中記 載了如下內容算出表示由於在電池內產生的極化引起的電壓變化、與表示極化的大小的 極化指標的關係的一維直線的斜率，並且通過對算出的斜率、和表示預先確定的滿充電狀 態的電壓變化與極化指標的關係的一維直線的斜率進行比較判定，判定滿充電狀態。此外， 在專利文獻3中記載了由極化引起的電壓變化與電極表面上的電解液的濃度變化相關連。而且，在日本特開2006-42497號公報(專利文獻4)中公開了如下內容根據基於 二次電池內部的離子濃度分布推定的局部S0C，使動力輸出裝置中的多個動力源之間的驅 動力分配控制適當化，所述動力輸出裝置為一部分動力源利用來自二次電池的電力產生驅 動力。具體而言，根據基於二次電池的電極上的離子濃度分布推定的局部S0C、與以二次電池整體宏觀可見的全體S0C的比較，修正驅動力分配控制c專利文獻1 日本特開平11-187577號公報專利文獻2 日本特開2004-31170號公報專利文獻3 日本特開2000-123886號公報專利文獻4 日本特開2006-42497號公報

發明內容
也如上述專利文獻1 4中記載的那樣，在通常的二次電池的充放電控制中，根據 電池狀態來適當地設定充放電電力的上限值，將二次電池的充放電限制在相關範圍內，由 此能夠防止電池劣化的急遽發展。一般而言，為了防止電池電壓變到管理範圍外(由於過 充電而超出上限值或者由於過放電而超出下限值)，或者電池溫度變為管理範圍外(特別 是過高溫)，確定充放電電力的上限值。然而，發明者也發現了 在二次電池的特定種類、例如鋰離子電池等中，即使如上 所述控制充放電使得電池溫度和電池電壓維持在管理範圍內，也存在劣化發展的可能性。這樣的劣化的發展最終表現為內部電阻的增加，但作為充放電控制的優選方式， 優選在導致內部電阻的增加的前階段把握二次電池的劣化傾向，在打消該劣化傾向的方向 上修正充放電控制。本發明是為了解決這樣的問題點而完成的，本發明的目的在於，通過基於電極間 的電解質離子濃度推定來檢測二次電池的劣化發展並且修正充放電控制，從而防患於未然 且可靠地防止電池性能的劣化。本發明的二次電池的控制系統，是被構成為能夠在與負載之間授受電力的二次電 池的控制系統，二次電池包括第一電極和第二電極，其被構成為包括包含預定物質的活性 物質；和離子傳導體，其用於在第一電極和第二電極之間傳導離子化後的預定物質。控制 系統具備濃度推定部和充放電控制部。濃度推定部構成為基於二次電池的使用狀態來推定 離子傳導體的電解液中的電解質離子濃度。充放電控制部被構成為基於由濃度推定部推定 的電解質離子濃度的推定值來控制二次電池的充放電，使得電解質離子濃度維持在正常範 圍。本發明的二次電池的控制方法，是被構成為能夠在與負載之間授受電力的二次電 池的控制方法，二次電池包括第一電極和第二電極，其被構成為包括包含預定物質的活性 物質；和離子傳導體，其用於在第一電極和第二電極之間傳導離子化後的預定物質。控制方 法包括推定步驟，基於二次電池的使用狀態來推定離子傳導體的電解液中的電解質離子 濃度；和控制步驟，基於由推定步驟推定的電解質離子濃度的推定值來控制二次電池的充 放電，使得電解質離子濃度維持在正常範圍。根據上述二次電池的控制系統和控制方法，能夠控制二次電池的充放電(例如， 修正充放電條件)，使得離子傳導體(間隔體)的電解液中的電解質離子濃度(以下，電解 液濃度)維持在正常範圍。由此，關於具有電解液濃度的變化量根據充放電條件而有較大 地差異、且在電解液濃度的變化變得顯著的時刻內部電阻上升這樣的特性的二次電池，能 夠防患於未然且可靠地防止電池性能的劣化，因此能夠實現電池的長壽命化。優選的是，在二次電池的控制系統中，濃度推定部包括第一變化率推定部和濃度推定值算出部。第一變化率推定部被構成為基於二次電池的充放電電流和充放電時間，算 出電解質離子濃度的變化率的推定值。濃度推定值算出部被構成為根據由第一變化率推定 部算出的變化率推定值，對伴隨二次電池的使用的電解質離子濃度的變化進行累計，從而 逐次求出電解質離子濃度的推定值。或者，在二次電池的控制方法中，推定步驟包括算出 步驟，基於二次電池的充放電電流和充放電時間，算出電解質離子濃度的變化率的推定值; 和逐次求出步驟，根據算出的變化率推定值，對伴隨二次電池的使用的電解質離子濃度的 變化進行累計，從而逐次求出電解質離子濃度的推定值。更優選的是，在二次電池的控制系統中，第一變化率推定部被構成為通過參照預 先求出的存儲有充放電電流及充放電時間和變化率的關係的映射圖，對二次電池的每次充 放電，基於充放電電流和充放電時間來求得變化率推定值。或者，在二次電池的控制方法 中，算出步驟，通過參照預先求出的存儲有充放電電流及充放電時間和變化率的關係的映 射圖，對二次電池的每次充放電，基於充放電電流和充放電時間來求得變化率推定值。此外，更優選的是，在二次電池的控制系統中，第一變化率推定部被構成為通過 參照存儲有預先求出的、按每個電解質離子濃度的、充放電電流及充放電時間和變化率的 關係的映射圖，按每次二次電池的充放電，基於當時的電解質離子濃度、充放電電流以及充 放電時間來求得變化率推定值。或者，在二次電池的控制方法中，算出步驟，通過參照存儲 有預先求出的、按每個電解質離子濃度的、充放電電流及充放電時間和變化率的關係的映 射圖，按每次二次電池的充放電，基於此時的電解質離子濃度、充放電電流以及充放電時間 來求得變化率推定值。據此，預先通過實驗等把握電解液濃度的變化率相對於二次電池的充放電條件 (充放電電流X充放電時間)的特性，由此能夠逐次推定伴隨二次電池的使用(充放電) 的電解液濃度的變化。優選的是，在二次電池的控制系統中，濃度推定部還包括第二變化率推定部。第二 變化率推定部被構成為在二次電池的充放電已停止的非使用期間，至少基於二次電池的 溫度和非使用期間的長度來算出由於二次電池被緩和而引起的電解質離子濃度的變化率 的推定值。並且，濃度推定值算出部被構成為基於由第二變化率推定部算出的變化率推定 值，算出二次電池的使用開始時刻的電解質離子濃度的推定值。或者，在二次電池的控制方 法中，算出步驟還包括如下的步驟在二次電池的充放電已停止的非使用期間，至少基於二 次電池的溫度和非使用期間的長度來算出由於二次電池被緩和而引起的電解質離子濃度 的變化率的推定值。並且，逐次求出步驟，基於在非使用期間算出的變化率推定值，求出二 次電池的使用開始時刻的電解質離子濃度的推定值。據此，即使在從二次電池的充放電已停止的非使用期間，也能夠反映由於電池的 緩和的影響而引起的電解液濃度的變化。其結果，能夠提高電解液濃度的推定精度，能夠提 高用於將電解液濃度維持在正常範圍的充放電控制的精度。由此，能夠更可靠的防止電池 性能的劣化。優選的是，在二次電池的控制系統中，充放電控制部包括判定部和充放電條件修 正部。判定部被構成為當由濃度推定部推定的電解質離子濃度的推定值、與電解質離子濃 度的初始值的差變為了第一預定值以上時，判定為電解質離子濃度處於正常範圍外。充放 電條件修正部被構成為當由判定部判定為電解質離子濃度處於正常範圍外時，為了使電解質離子濃度恢復到正常範圍，進行二次電池的充放電條件的修正。或者，在二次電池的控 制方法中，控制充放電的步驟包括判定步驟，當由推定步驟推定的電解質離子濃度的推定 值、與電解質離子濃度的初始值的差變為了第一預定值以上時，判定為電解質離子濃度處 於正常範圍外；和當判定為電解質離子濃度處於正常範圍外時，為了使電解質離子濃度恢 復到正常範圍，進行二次電池的充放電條件的修正的步驟。通過設為如此構成，當根據二次電池的使用逐次推定的電解液濃度從初始濃度偏 離了預定值以上時判定為偏離了正常範圍，能夠進行使電解質離子濃度恢復到正常範圍的 充放電條件的修正。由此，能夠將電解質濃度的變化從初始值抑制在預定範圍內，能夠防止 二次電池的劣化的發展。優選的是，在二次電池的控制系統中，充放電控制部包括濃度變化檢測部、傾向檢 測部、判定部和充放電條件修正部。濃度變化檢測部被構成為按每個預定期間，求得該期間 內的電解質離子濃度的推定值的變化量。傾向檢測部被構成為基於由濃度變化檢測部求出 的變化量，算出表示電解質離子濃度上升預定以上的頻度的第一頻度和表示電解質離子濃 度下降預定以上的頻度的第二頻度。判定部被構成為當由傾向檢測部算出的第一頻度和第 二頻度滿足了第一預定條件時，判定為電解質離子濃度處於正常範圍外。充放電條件修正 部被構成為當由判定部判定為電解質離子濃度處於正常範圍外時，為了使電解質離子濃度 恢復到正常範圍，進行二次電池的充放電條件的修正。或者，在二次電池的控制方法中，控 制充放電的步驟包括按每個預定期間求得該期間內的電解質離子濃度的推定值的變化量 的步驟；基於求出的變化量，算出表示電解質離子濃度上升預定以上的頻度的第一頻度和 表示電解質離子濃度下降預定以上的頻度的第二頻度的步驟；當第一頻度和第二頻度滿足 了第一預定條件時，判定為電解質離子濃度處於正常範圍外的步驟；以及當判定為電解質 離子濃度處於正常範圍外時，為了使電解質離子濃度恢復到正常範圍，進行二次電池的充 放電條件的修正的步驟。更優選的是，預定期間是一定長度的時間，或者與負載從運行開始 起到運行結束為止的期間對應。據此，通過跟蹤每一定時間或每一次運行期間(汽車從行駛開始到行駛結束的期 間)的電解液濃度的變化傾向，能夠判定電解液濃度是否處於正常範圍內。據此，在電解液 濃度較大地偏離初始值之前，能夠把握二次電池充電過多(電解液濃度上升)或者放電過 多(電解液濃度降低)傾向即使用傾向，能夠更早地使充放電條件的修正發揮作用使得電 解液濃度維持在正常範圍。由此，能夠進一步提高防患於未然地防止電池性能的劣化的效^ o更優選的是，在二次電池的控制系統中，判定部被構成為在判定為電解質離子濃 度處於正常範圍外之後，當電解質離子濃度的推定值與電解質離子濃度的初始值的差恢復 為比第一預定值低的第二預定值以下時，判定為電解質離子濃度已恢復到正常範圍。並且， 充放電條件修正部被構成為當由判定部判定為電解質離子濃度已恢復到正常範圍時，停 止充放電條件的修正。或者，判定部被構成為在判定為電解質離子濃度處於正常範圍外之 後，當由傾向檢測部算出的第一頻度和第二頻度滿足了第二預定條件時，判定為電解質離 子濃度已恢復到正常範圍。並且，充放電條件修正部被構成為當由判定部判定為電解質離 子濃度已恢復到正常範圍時，停止充放電條件的修正。更優選的是，在二次電池的控制方法中，判定步驟包括如下判定子步驟在判定為電解質離子濃度處於正常範圍外之後，當電解質離子濃度的推定值與電解質離子濃度的初 始值的差恢復為比第一預定值低的第二預定值以下時，判定為電解質離子濃度已恢復到正 常範圍。控制充放電的步驟包括如下步驟當由判定子步驟判定為電解質離子濃度已恢復 到正常範圍時，停止充放電條件的修正。或者，判定步驟包括如下判定子步驟在判定為 電解質離子濃度處於正常範圍外之後，當算出的第一頻度和第二頻度滿足了第二預定條件 時，判定為電解質離子濃度已恢復到正常範圍。控制充放電的步驟還包括如下步驟當由判 定子步驟判定為電解質離子濃度已恢復到正常範圍時，停止充放電條件的修正。據此，在電解液濃度恢復到正常範圍之後，中止充放電條件的修正，因此在不對電 池劣化產生不良影響的範圍內，能夠最大限地發揮二次電池的性能。此外，通過在判定電解 液濃度已偏離正常範圍時的條件、和判定已從正常範圍外恢復到正常範圍的條件之間設置 滯後，從而能夠防止由於電解液濃度處於正常範圍內/外的哪一個的判斷結果頻繁地變化 (波動)引起的充放電條件的修正頻繁地被執行/停止，能夠防止充放電控制變得不穩定。此外，優選的是，在二次電池的控制系統中，充放電控制部包括判定部和充放電條 件修正部。判定部被構成為根據由濃度推定部推定的電解質離子濃度的推定值，判定電解 質離子濃度是否處於所述正常範圍。充放電條件修正部被構成為當由判定部判定為電解 質離子濃度處於正常範圍外時，在通過設定二次電池經過預定時間持續地能夠輸入的第一 電力和能夠輸出的第二電力而執行的充放電限制中，與電解質離子濃度處於正常範圍時相 比，相對地縮短預定時間。或者，充放電條件修正部被構成為當由判定部判定為電解質離子 濃度處於正常範圍外時，在通過設定二次電池經過預定時間持續地能夠輸入的第一電力和 能夠輸出的第二電力而執行的充放電限制中，與電解質離子濃度處於正常範圍時相比，使 第一電力和第二電力中的至少一方的絕對值相對地降低。此外，優選的是，在二次電池的控制方法中，控制充放電的步驟包括根據由推定 步驟推定的電解質離子濃度的推定值，判定電解質離子濃度是否處於所述正常範圍的步 驟；和當判定為電解質離子濃度處於正常範圍外時，在通過設定二次電池經過預定時間持 續地能夠輸入的第一電力和能夠輸出的第二電力而執行的充放電限制中，與電解質離子濃 度處於正常範圍時相比，相對地縮短預定時間的步驟。或者控制充放電的步驟包括根據由 推定步驟推定的電解質離子濃度的推定值，判定電解質離子濃度是否處於所述正常範圍的 步驟；和當判定為電解質離子濃度處於正常範圍外時，在通過設定二次電池(220)經過預 定時間持續地能夠輸入的第一電力和能夠輸出的第二電力而執行的充放電限制中，與電解 質離子濃度處於正常範圍時相比，使第一電力和第二電力中的至少一方的絕對值相對地降 低的步驟。據此，當電解質離子濃度變為正常範圍外時，通過利用二次電池的充放電電流上 限值和由該上限值得到的充放電上限時間的組合來嚴格地進行充放電限制，從而能夠迴避 在電解液濃度容易上升或下降這樣的界限區域中的充放電。通過限制這樣的界限區域中使 用二次電池，能夠控制充放電使得電解液濃度恢復到正常範圍。優選的是，預定物質是鋰。據此，在具有電解液濃度由於大電流區域中的充放電而較大地變化、且當電解液 濃度的變化達到預定以上時內部電阻急遽增加的特性的鋰離子電池中，能夠防患於未然且 可靠地防止電池性能的劣化從而實現長壽命化。
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本發明的電動車輛具備上述的任一二次電池的控制系統；和作為二次電池的控 制系統的負載而設置的電動機。並且，電動車輛被構成為通過電動機來產生車輛驅動力。或 者，通過上述的二次電池的控制方法來控制的二次電池搭載於電動車輛，負載包括產生電 動車輛的車輪的驅動力的電動機。根據如此構成，通過防患於未然且可靠地防止搭載於電動車輛的二次電池的電池 性能的劣化，從而能夠實現作為車輛驅動力的產生源而使用的二次電池的長壽命化。根據本發明的二次電池的控制系統及搭載有該控制系統的電動車輛以及二次電 池的控制方法，基於電極間的電解質離子濃度(電解液濃度)的推定來檢測二次電池的劣 化發展並且修正充放電控制，由此能夠防患於未然且可靠地防止電池性能的劣化。


圖1是搭載有通過本發明的實施方式的二次電池的控制系統及控制方法來控制 的二次電池的混合動力車輛的控制框圖。圖2是表示本發明的實施方式的二次電池的控制系統的概略結構的框圖。圖3是對構成圖1所示的行駛用電池的電池單元的結構進行說明的概念圖。圖4是對以鋰離子二次電池為代表的特定種類的二次電池中的充放電電流和電 解液濃度變化之間的關係進行說明的概念圖。圖5是對以鋰離子二次電池為代表的特定種類的二次電池中的電解液濃度變化 和內部電阻增加之間的關係進行說明的概念圖。圖6是表示本發明的實施方式的二次電池的控制系統的結構的概略框圖。圖7是表示電解液濃度的變化量相對於伴隨以一定電流充放電的充放電時間的 特性的概念圖。圖8是對用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖6所示的濃度變化率推定部的動 作的子程序的控制構造進行說明的流程圖。圖9是對用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖6所示的濃度推定值算出部的動 作的子程序的控制構造進行說明的流程圖。圖10是表示用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖6所示的判定部的動作的子 程序的控制構造的流程圖。圖11是表示用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖6所示的充放電條件修正部 的動作的子程序的控制構造的流程圖。圖12是說明設定充放電電力上限值的一例的概念圖。圖13是對由充放電電力上限值和上限電力產生的持續充放電的限制時間的種類 進行說明的圖表。圖14是表示本發明的實施方式的二次電池的控制方法的控制構造的流程圖。圖15是表示本發明的實施方式的變形例1的濃度推定部的結構的概略框圖。圖16是表示用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖15所示的濃度變化率推定部 的動作的子程序的控制構造的流程圖。圖17是表示本發明的實施方式的變形例2的判定結構的框圖。圖18是對由圖17的傾向檢測部把握二次電池的使用傾向的把握方法進行說明的概念圖。圖19是表示用於通過電池E⑶的軟體處理來實現圖17所示的判定結構的動作的 子程序的控制構造的流程圖。符號的說明Ilp正極端子；Iln負極端子；12負極；13、16集電器；14間隔體；15正極；18活 性物質；100混合動力車輛；120發動機；140A、140B電動發電機；160驅動輪；180減速器； 190動力分配機構；200控制系統；202、202#電解液濃度推定部；204充放電控制部；205電 池狀態推定部；210濃度變化率推定部(使用中)；215濃度變化率推定部(非使用中)； 220行駛用電池；220#電池單元；221、225映射圖；222電流傳感器；224溫度傳感器；226電 壓傳感器；230濃度推定值算出部；240、241變換器(inverter，逆變器)；242轉換器；250、 255判定部；250#判定結構；252濃度變化檢測部；254傾向檢測部；260充放電條件修正部； 300MG_ECU ；310電池ECU ；320HV_ECU ；410加速踏板；415加速踏板傳感器；420制動踏板； 425制動踏板傳感器；450制動致動器；460制動機構；465盤形轉動體;B#電解液濃度推定 值；BO初始濃度；FL標誌(正常範圍內/外)；h(Nl、N2)傾向管理值；Ib電池電流(充放 電電流)；t(ffin)充電限制時間；t (Wout)放電限制時間；Tb電池溫度；tbat充放電時間； Tbst電池溫度(非使用時)；Trg觸發信號；tst非使用時間；Vb電池電壓；Win充電電力上 限值；Wout放電電力上限值；α 1、α 2、β 1、β 2判定值；ΔΒ電解液濃度變化率(每次充放 電、非使用期間中)；ΔΒ#(η)電解液濃度變化量(預定期間)；AR內部電阻上升量。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。以下對圖中相同或相當部分 標記相同的符號。原則上其說明。圖1是搭載有通過本發明的實施方式的二次電池的控制系統的電動車輛的代表 例示出的混合動力車輛的控制框圖。圖1是作為搭載有通過本發明的實施方式的二次電池的控制系統及控制方法來 控制的二次電池的電動車輛的代表例而示出的混合動力車輛的控制框圖。電動車輛並不限 定於圖1所述的混合動力車輛，關於具有其他方式的混合動力車輛(例如串聯型混合動力 車輛)也能夠適用本發明。參照圖1，混合動力車輛100包括作為車輛驅動力產生源的例如汽油發動機或柴 油發動機等內燃機(以下簡稱為發動機)120 ；和電動發電機(MG) 140。以下，電動發電機 140包括主要作為電動機發揮功能的電動發電機140Α(以下，為了便於說明也表示為電機 140Α)和主要作為發電機發揮功能的電動發電機140Β(以下，為了便於說明也表示為電機 140Β)。根據混合動力車輛100的行駛狀態，電機140Α作為發電機發揮功能，或者發電機 140Β作為電動機發揮作用。混合動力車輛，除此之外還包括減速器180，其將由發動機120和/或電動發電 機140Α產生的動力傳遞到驅動輪160，或者將驅動輪160的驅動力傳遞到發動機120和/ 或電動發電機140Α ；動力分配機構(例如，行星齒輪機構)190，其將發動機120產生的動力 分配到驅動輪160和發電機140Β這兩條路徑；行駛用電池220，其被充電用於驅動電動發 電機140Α、140Β的電力；變換器240，其對行駛用電池220的直流與電動發電機140Α的交流進行變換同時進行電流控制；以及變換器241，其對行駛用電池220的直流與電動發電機 140B的交流進行變換同時進行電流控制。行駛用電池220相當於通過本發明的實施方式的二次電池的控制系統及控制方法來控制的「二次電池」。混合動力車輛還包括管理控制行駛用電池220的充放電的電池控制單元(以 下，稱為電池ECU (Electronic Control Unit)) 310 ；控制發動機120的動作狀態的發動機 E⑶280 ；MG_EOT300，其根據混合動力車輛的狀態來控制電動發電機140A、140B以及電池 ECU310、變換器240等；以及HV_ECU320，其對電池ECU310、發動機ECU280和MG_ECU300等 相互地進行管理控制，控制混合動力系統整體，使得混合動力車輛100能夠以最高效的方 式運行。在由駕駛者操作的加速踏板410上連接有加速踏板傳感器415，加速踏板傳感器 415產生與由駕駛者操作加速踏板410的操作量(踏入量)相應的輸出電壓。同樣地，在由 駕駛者操作的制動踏板420上連接有制動踏板傳感器425，制動踏板傳感器425產生與由駕 駛者操作制動踏板420的操作量(踏力)相應的輸出電壓。加速踏板傳感器415和制動踏 板傳感器425的輸出電壓被傳送到HV_EOT320。HV_EOT320能夠檢測由駕駛者操作加速踏 板410和制動踏板420的操作量。在本實施方式中，在行駛用電池220與變換器240之間設置有升壓轉換器242。由 此，即使行駛用電池220的額定電壓比電動發電機140A和/或電動發電機140B的額定電 壓低，也能夠通過由轉換器242對電壓進行升壓或降壓，從而在行駛用電池220和電動發電 機140A、140B之間授受電力。該轉換器242內置有未圖示的平滑電容器，在轉換器242進 行升壓動作時，該平滑電容器能夠蓄積電荷。在圖1中，分別構成各E⑶，但是也可以構成為將兩個以上的E⑶統合後的E⑶(例 如，圖1中，如虛線所示，將MG_EOT300和HV_EOT320統合後的E⑶是其中一例)。代表性地，在動力分配機構190中，為了將發動機120的動力分配到驅動輪160和 電動發電機140B這兩方，使用行星齒輪機構(planetarygear)。通過控制電動發電機140B 的轉速，動力分配機構190也作為無級變速器發揮作用。發動機120的旋轉力被輸入到行星 架(C)，由太陽輪⑶將其傳遞到電動發電機140B，由齒圈(R)傳遞到電動機和輸出軸(驅 動輪160側)。在使旋轉中的發動機120停止時，因為發動機120正在旋轉，所以其旋轉的 動能由電動發電機140B變換為電能，使發動機120的轉速降低。在搭載了如圖1所示的混合動力系統的混合動力車輛100中，在發動時、低速行駛 時等發動機120的效率不良的情況下，能夠僅使用電動發電機140的電機140A進行混合動 力車輛的行駛。在通常行駛時，例如通過動力分配機構190將發動機120的動力分為兩條 路徑。由一方直接驅動驅動輪160，由另一方驅動發電機140B來進行發電。此時，通過產生 的電力驅動電機140A來輔助驅動驅動輪160。此外，在高速行駛時，通過進一步將來自行駛 用電池220的電力供給到電機140A，使電機140A的輸出增大，對驅動輪160追加驅動力。另一方面，在減速時，隨驅動輪160從動的電機140A作為發電機工作，利用再生制 動進行發電，能夠將回收的電力儲存於行駛用電池220。在此所說的再生制動包括伴隨由 駕駛混合動力汽車的駕駛者進行的腳制動器操作時的再生發電的制動和、不操作腳制動器 而通過在行駛中鬆開加速踏板從而進行再生發電同時使車輛減速(或者中止加速)。
能夠再生發電的電力根據向行駛用電池220充電的充電電力容許值(上限值)來 設定。即，在禁止行駛用電池220的充電時，也禁止再生發電，電動發電機140A的轉矩指令 值被設定為零。此外，在行駛用電池220的充電量降低、特別需要充電的情況下，增加發動機120 的輸出、增加由發電機140B產生的發電量，從而增加對行駛用電池220的充電量。當然，即 使在低速行駛時也根據需要進行增加發動機120的輸出的控制。例如，如上所述存在如下 情況等需要行駛用電池220的充電時、驅動空調等輔機時、將發動機120的冷卻水的溫度 提高至預定溫度時。在驅動輪160和未圖示的車輪的各個設置制動機構460。制動機構460被構成為 通過由制動致動器450的產生液壓操作的制動塊(摩擦件)來按壓與各車輪對應設置的盤 形轉動體465，從而產生摩擦力，由此得到車輛的制動力。制動致動器450的液壓產生量由 HV_ECU320 來控制。HV_EOT320以如下方式進行控制根據制動踏板420的操作量等來算出車輛整體 的要求制動力，通過由電機140A產生的再生制動力和由制動機構460產生的液壓制動力來 協調產生算出的整體要求制動力。圖2中示出了本發明的實施方式的二次電池的控制系統的概略結構。行駛用電池220由連接了多個電池單元220#的電池組構成。如以下說明的那樣， 行駛用電池220代表性地由鋰離子二次電池構成。行駛用電池220經由變換器240、241以及轉換器242與電動發電機140A、 140B(MG(1)、MG(2))連接。即，在本實施方式中，由變換器240、241以及轉換器242構成的 PCU(Power Control Unit，功率控制單元)以及電動發電機 140A、140B(MG(1)、MG(2))—體 地構成行駛用電池220的「負載」。此外，設置有檢測行駛用電池220的端子電壓(以下，稱為電池電壓Vb)的電壓傳 感器226、檢測流到行駛用電池220的電流的電流傳感器222。關於電壓傳感器226，還可以 配置為不僅檢測端子間電壓還能夠對由預定個數的電池電壓220#構成的每個電池塊(未 圖示)測定輸出電壓。此外，在以下中，將由電流傳感器222檢測出的行駛用電池220與負載之間的輸入 輸出電流稱為電池電流lb。電池電流Ib將圖中箭頭方向定義為正電流方向。即，在放電時 為Ib > 0 (正)，在充電時為Ib 0)或放電電流Ib ( < 0)。在電池單元220#是鋰離子二次電池的情況下，電解液中作為支持電解質的鋰鹽 溶解於溶劑中。在此，關於間隔體14的電解液中的電解質離子濃度，在以下中也簡稱為「電 解液濃度」。在此，使用圖4和圖5對鋰離子二次電池所代表的特定種類的電池中顯著的、二次 電池的電解液濃度特性進行說明。使用圖4，發明者發現在特定種類的二次電池中具有如下特性雖然在小電流的 充放電時電解液濃度的變化量ABb不是很大，但當以大電流進行充放電時，電解液濃度的 變化量ABb急遽變大。具體而言，通過以大電流進行充電，電解液濃度向上升方向較大變 化，另一方面，通過大電流進行放電，電解液濃度向下降方向較大變化。因此，在根據通常電流範圍內的充放電來使用二次電池的情況下，通過反覆充放 電使得剩餘容量(SOC)控制為一定值，由此電解液濃度不會從初始值(新品時)較大上升或下降。然而，在由於根據混合動力車輛的駕駛者特性等例如頻繁地進行高加速行駛，使得頻繁地進行伴隨以大電流放電的運行時，隨著二次電池的使用，電解液濃度可能從初始 值較大地降低。相反，在由於下坡運行等頻繁地進行再生發電這樣的使用條件下運行時，有 充電過多的傾向，隨著二次電池的使用，電解液濃度可能從初始值較大地上升。另一方面，如圖5所示，發明者發現在鋰離子二次電池所代表的特定種類的電池 中具有如下特性在電解液濃度的變化量ABb不是很大的區域中，內部電阻的增加也不顯 著，另一方面，當電解液濃度的變化量ABb變為一定以上時，與新品時相比內部電阻上升 量Δ R急遽增大。也就是說，若在內部電阻的上升變得顯著的區域中電解液濃度從初始值變化，則 恐怕會產生電池性能的制約和/或二次電池的壽命的問題。因此，可以理解為了有效地防 止二次電池的劣化，不僅對內部電阻的變化進行反饋來修正充放電條件，重要的是在其前 階段進行充放電控制，使得電解液濃度的變化被收入在正常範圍。鑑於這樣的知識，在本發明的實施方式的二次電池的控制系統及控制方法中，執 行如以下說明那樣的將電解液濃度維持在預定的正常範圍內的二次電池的充放電控制。圖6是表示本發明的實施方式的二次電池的控制系統的結構的概略框圖。參照圖6，本發明的實施方式的二次電池的控制系統200包括電解液濃度推定部 202，其被構成為基於二次電池的使用狀態來推定電解液濃度；和充放電控制部204，其基 於由電解液濃度推定部202推定的電解液濃度推定值Β#來進行二次電池的充放電，使得電 解液濃度維持在正常範圍。而且，控制系統200還包括電池狀態推定部205，該電池狀態推定部205基於作為 二次電池的狀態量的、電池溫度Tb、電池電流Ib以及電池電壓Vb來推定二次電池的狀態， 由此算出剩餘容量推定值(推定S0C)。電池狀態推定部205基於推定SOC和電池狀態(代 表性地是電池溫度Tb)來設定二次電池的充電電力上限值Win和放電電力上限值Wout。電解液濃度推定部202包括濃度變化率推定部210，其對相當於混合動力車輛 100的運行開始指示的、用於使混合動力系統工作的動力開關的接通信號PON進行響應，在 二次電池的使用時基於充放電電流(電池電流Ib)來推定電解液濃度的變化率ΔΒ ；和濃 度推定值算出部230，其根據推定出的變化率ΔΒ來逐次算出二次電池使用中的電解液濃 度推定值B#。濃度變化率推定部210包括用於基於充放電電流來推定電解液濃度的變化率 ΔB的映射圖221。充放電控制部204包括判定部250，其基於由濃度推定值算出部230推定出的電 解液濃度推定值8#來判定電解液濃度是否處於正常範圍內；和充放電條件修正部260，其 根據表示由判定部250得到的判定結果的標誌FL，在電解液濃度變為正常範圍外時修正二 次電池的充放電條件，使得電解液濃度恢復到正常範圍內。以下，對各功能框的動作進行詳細說明。首先，對構成電解液濃度推定部202的濃 度變化率推定部210和濃度推定值算出部230的動作進行說明。如圖7所示，二次電池的電解液濃度隨著二次電池的充放電而變化。圖7中示出 了伴隨以一定電流的充放電的、相對於該電流下的充放電時間tbat (橫軸)的、由於該充放 電引起的電解液濃度的變化率ΔΒ的特性。進行通過各種電流值對實際的二次電池充放電的實驗，能夠通過此時測定電解液濃度的變化來求得這樣的特性。基於這樣的實驗結果，關於伴隨二次電池的充放電的電解液濃度的變化率ABJt為充放電電流Ib和充放電時間tbat的函數f(Ib、tbat)，能夠表示為ΔΒ = f(Ib、tbat)。 變化率ΔΒ以從該充放電開始時的電解液濃度開始的變化率(％ )來表示。即，充放電開始 時(tbat = 0)的初始值為ΔΒ = 0。如圖7所示，當充放電電流的絕對值|lb|變大時，電解液濃度變化率的絕對 值I ΔΒ I也有變大的傾向，特別當充放電電流變為預定以上的大小時，變化量的絕對值
ABb也急遽變大。也就是說，基於事先通過實驗等求出的如圖7所示那樣的表示以各種電流的特 性的函數f (lb、tbat)，根據充放電電流Ib和充放電時間tbat，能夠以提取變化率ΔΒ = f(Ib, tbat)作為映射值的方式來構築映射圖221。由此，二次電池每次以一定電流的充放 電結束時，參照映射圖221，能夠每次算出由該充放電引起的電解液濃度的變化率ΔΒ。圖8是對用於通過電池E⑶310的軟體處理來實現濃度變化率推定部210的動作 的子程序的控制構造進行說明的流程圖。參照圖8，電池E⑶310，在步驟Sl 11中基於PON信號來判定是否處於電源接通中、 即二次電池是否處於使用中。然後，在二次電池的非使用期間(sill判定為否時)，不必結 束以下的處理而結束子程序。另一方面，在二次電池使用中(S110判定為是時)，電池E⑶310通過步驟S112來 取得當前的電池電流lb。然後，通過步驟S113判定與上次執行子程序時相比電池電流Ib 的變化量是否為預定以下。即，在步驟S113中判斷是否繼續以一定電流的充放電。電池E⑶310，在步驟S113判定為否時、即電池電流Ib沒有變化的情況下，判斷為 繼續以該電流充放電，通過步驟S114增加用於計測該充放電的繼續時間的計數值。另一方面，電池E⑶310，在步驟S113判定為是時、即電池電流Ib從上次執行子程 序時發生了變化的情況下，判斷為以一定電流的充放電已結束，為了推定由該充放電引起 的電解液濃度的變化率ΔΒ，執行步驟S115、S116的處理。電池E⑶310，在步驟S115中基於由步驟S114得到的至今的計數值，算出以一定電 流的充放電時間tbat。然後，在步驟S116中通過參照基於該充放電的電流Ib和步驟S115 中求出的充放電時間的映射圖221，算出變化率AB = f(Ib、tbat)。由此，按每個以一定電 流充放電結束的事件，每次算出由於該充放電引起的電解液濃度的變化率ΔΒ。圖7所示的特性可以在按每個電池溫度Tb進行了實驗後來設定。此時，映射圖 221被構成為根據充放電電流lb、充放電時間tbat以及電池溫度Tb來算出變化率ΔΒ = f(Ib, Tb，tbat)作為映射值。或者，關於變化率△ B，也考慮根據此時的電解液濃度水平而變化，因此為了與此 對應，只要以如下方式構成映射圖221即可在電解液濃度水平變動後研究圖7的特性，根 據充放電電流lb、充放電時間tbat以及此時的電解液濃度推定值8#，算出變化率ΔΒ = f (lb, tbat, Β#) ο如此，濃度變化率推定部210能夠構成為至少基於充放電電流Ib和充放電時間 tbat，或者除此以外還反映電池溫度Tb和/或該充放電開始時的電解液濃度推定值B#，算 出由該充放電引起的電解液濃度的變化率ΔΒ。
圖9是對用於通過軟體處理來實現圖6所示的濃度推定值算出部230的動作的子 程序的控制構造進行說明的流程圖。參照圖9，電池E⑶310，在步驟S121中判定是否由濃度變化率推定部210算出了 變化率ΔΒ。如上所述，變化率ΔΒ是按每次以一定電流充放電結束的事件算出的，所以在 以一定電流的充放電繼續期間，變化率ΔΒ沒有被算出，步驟S121判定為否。電池ECU310， 在步驟S121判定為否時，維持當前的電解液濃度推定值B#(步驟S123)。另一方面，電池E⑶310，在由濃度變化率推定部210算出了變化率ΔΒ時(S121判 定為是時)，即在以一定電流充放電已結束的情況下，通過步驟S122來反映算出的變化率 Δ B並更新電解液濃度推定值Β#。如此，每次以一定電流充放電結束時，推定由該充放電引起的電解液濃度的變化， 能夠逐次更新電解液濃度推定值Β#。關於濃度變化率推定部10 (映射221)，代替電解液濃度變化率Δ B,也能夠以推定 電解液濃度變化量ABb的方式來構成。在該情況下，圖9的步驟S112中的處理變為執行 對當前的電解液濃度推定值Β#加上ABb來更新的運算。或者，也能夠將通過映射圖221算出的變化率ΔΒ定義為與表示時間變化的曲線 的切線的斜率、與運算周期T(子程序的執行周期)的積對應。如此一來，在圖8所示的子 程序中，在電池電流Ib的非變化時(S113判定為否時)執行的步驟S141中，也根據由該電 流下的至今的充放電時間tbat，每次求出變化率ΔΒ。其結果，成為如下控制構造在每次 執行圖8和圖9的子程序時，每次都算出電解液濃度變化率△ B和電解液濃度推定值B#。下面，對構成充放電控制部202的判定部250和充放電條件修正部260進行詳細 說明。圖10是表示用於通過電池E⑶310的軟體處理來實現圖6所示的判定部250的動 作的子程序的控制構造的流程圖。參照圖10，電池E⑶310，在步驟S131中識別表示電解液濃度是否處於正常範圍內 的標誌FL的值。在此，標誌FL在電解液濃度處於正常範圍內時被設定為「0」，在電解液濃 度偏離正常範圍時被設定為「1」。雖然省略記載，但當設定為FL= 1時，另外設定表示電解 液濃度在過高方向或過低方向偏離正常範圍的標誌。電池E⑶310，當FL = 0時(S131判定為是時)，通過步驟S132判定由濃度推定值 算出部230推定出的電解液濃度推定值m是否從初始濃度(適當濃度)BO變化了預定以 上，由此判定當前的電解液濃度是否處於正常範圍內。具體而言，在步驟S132中，判定是否 為|Β#-Β0| > α I0 α 1是預先確定的判定值。電池ECU310，在|Β#-Β0| > α 時(S132判定為是時)，通過步驟S134判定為電 解液濃度偏離了正常範圍，設定標誌FL = 1。另一方面，電池ECU310，在|Β#-Β0|彡α 時(S132判定為否時)，通過步驟S135 判定為電解液濃度處於正常範圍內，維持標誌FL = 0。如果判定為電解液濃度處於正常範圍外、設定為標誌FL= 1時，步驟S131判定為 否，所以電池E⑶310通過步驟S133，使用與步驟S132不同的判定值α 2，執行電解液濃度 是否恢復到正常範圍內的判定。具體而言，在步驟S133中，判定是否為|Β#-Β0| < α2。該 判定值α2被設定為比步驟S132中的判定值α 小的值(α2< α )。然後，如果判定為電解液濃度處於正常範圍外(FL= 1)時，當電解液濃度推定值B#從初始濃度BO的變化量 的絕對值變得小於判定值α 2時(S133判定為是時)，判斷為電解液濃度已恢復到正常範圍 並更新標誌FL = 0。另一方面，電池E⑶310，在步驟S133判定為否時，通過步驟S134維持標誌FL =如此，在判定電解液濃度偏離了正常範圍時的判定值α 1、和判定已從正常範圍外 恢復到正常範圍的判定值α 2之間設置滯後，所以能夠防止如下情況伴隨電解液濃度處 於正常範圍內/外的哪一個的判定結果頻繁地變化(波動)，頻繁地執行/停止後述的充放 電條件的修正，充放電控制變得不穩定。圖11是表示用於通過電池E⑶310的軟體處理來實現圖6所示的充放電條件修正 部260的動作的子程序的控制構造的流程圖。參照圖11，電池E⑶310，通過步驟S141，根據由判定部250設定的標誌FL來判定 是否需要充放電條件的修正。然後，電池E⑶310，當標誌FL = 0時(步驟S141判定為否 時)，通過步驟S143將充放電條件維持為通常時那樣。另一方面，當標誌FL = 1時(步驟 S141判定為是時)，通過步驟S142將充放電條件修正為比通常時嚴格的條件。例如，在步驟S142中，基於當前的二次電池的狀態，修正由電池狀態推定部205設 定的、表示充放電限制的充電電力上限值Win、放電電力上限值Wout以及以該上限值下的 充電限制時間t (Win)、放電限制時間t (Wout)。在此，對充放電電力限制進行說明。圖12是說明設定充放電電力上限值Win、Wout的一例的概念圖。參照圖12，電池狀態推定部205基於此時的電池溫度Tb和推定S0C，設定充電電 力上限值Win和放電電力上限值Wout。從圖12可知，在高溫區域或極低溫區域中，與通常溫度區域相比更加限制二次電 池的充放電，設定為Win O和Wout ^ O。如此，充電電力上限值Win和放電電力上限值 Wout被設定為根據電池溫度Tb和SOC可變。在圖12中，設定為充電電力上限值Win和放電電力上限值Wout相對於電池溫度 Tb對稱(Wout = -Win)，但充電電力上限值Win和放電電力上限值Wout的設定能夠是任意 的。如圖13所示，關於充放電電力上限值WiruWout，通常設定多種，對其每種，設定以 充放電電力上限值和上限電力持續充放電的限制時間t (Win), t (Wout)。例如，作為標準額定值，設定tl = 2 5秒左右的充電電力上限值Win(I)和放 電電力上限值Wout(l)。或者，為了在極短時間(例如t2<l秒左右)的期間滿足駕駛者 的輸出要求，相比於上述標準額定值，設定用於緩和充放電電力的短時間額定值Win(2)、 Wout (2)。或者，為了限制長時間繼續的充放電電力，作為t3= 10秒左右的持續額定值，設 定充電電力上限值Win (3)和放電電力上限值Wout (3)。在圖13所示的這些額定值之間，t2 < tl < t3，Win(3) | < Win(I) < ι Win⑵I，同樣地，Wout (3) < Wout(I) < Wout (2)。關於這些充放電額定值(充放電電 力上限值和限制時間)，預先準備與圖12同樣的映射圖，根據二次電池的狀態(例如電池溫 度和推定SOC)來設定。
在本實施方式中，只要沒有特別說明，充電電力上限值Win和放電電力上限值 Wout也具有分別包括上述Win(I) Win (3)以及上述Wout(I) Wout (3)的意思。同樣 地，關於充放電繼續的限制時間t (Win)、t (Wout)，也具有包括上述tl t3的意思。再次參照圖11，當標誌FL = O時，電池E⑶310通過步驟S143直接採用由電池狀 態推定部205設定的、圖12和圖13所示的充放電額定值Win、Wout、t (Win)、t (Wout)。另一方面，當標誌FL = 1時，電池ECU310通過步驟S142對Win、Wout、t (Win)、 t (Wout)中的至少一個進行修正。如上所述，當標誌FL = 1時，通過判定部250還提供表示電解液濃度是過度上升 還是過度下降的信息。基於該信息，電池ECU310在電解液濃度偏離正常範圍地上升時，為了抑制充電過 多傾向，對充電電力上限值Win (Win(I) Win (3)中的至少一個)修正為Win#使其絕對 值降低。或者，也可以通過將由上限電力產生的限制時間t(Win)以比通常縮短的方式修 正為t# (Win)，從而抑制充電過多傾向。或者，也可以修正充電電流上限值Win和限制時間 t (Win)這兩方。另一方面，電池E⑶310，在電解液濃度偏離正常範圍地降低時，為了抑制放電過多 傾向，對放電電力上限值Wout (Wout(I) Wout(3)中的至少一個)修正為WoutiHi其絕對 值降低。或者，也可以通過將由上限電力產生的限制時間t(Wout)以比通常縮短的方式修 正為t# (Wout)，從而抑制放電過多傾向。或者，也可以修正放電電流上限值Wout和限制時 間t (Wout)這兩方。如此一來，通過對充放電電力上限值和/或由該上限電力的充放電的限制時間進 行修正，從而能夠修正二次電池的充放電條件，使得在使變為正常範圍外的電解液濃度恢 復到正常範圍內的方向上抑制充電過多傾向或放電過多傾向。作為充放電條件修正部260進行的充放電條件的修正，並不限於上述那樣的充放 電限制(充放電電力上限值和/或根據上限電力充放電的限制時間)的變更。例如，也能 夠通過在行駛用電池220的充電模式下利用發電機140B中通過發動機120的輸出發電的 發電電力來修正充電電流水平、和/或在車輛行駛時發動機120和電機140A之間修正驅動 力分配，修正二次電池的充放電條件，使得抑制二次電池的充電過多或發電過多傾向。如以上說明的那樣，在本實施方式的二次電池的控制系統中，基於二次電池的使 用狀態，具體而言，推定伴隨二次電池的使用(充放電)的電解液濃度的變化，進而，在推定 出的電解液濃度處於正常範圍外的情況下，能夠修正二次電池的充放電條件使電解液濃度 恢復到正常範圍內。因此，通過控制二次電池的充放電使得電解液濃度維持在正常範圍，從 而能夠在發生內部電阻的上升等顯著劣化的前階段防止二次電池的劣化發展，能夠實現其 長壽命化。圖6所示的二次電池的控制系統，根據圖14所示的流程圖，通過圖8、圖9、圖10、 圖11所示的子程序的組合，能夠通過電池ECU310以軟體方式來實現。參照圖14，本發明的實施方式的二次電池的控制方法包括步驟S102，基於二次 電池的使用狀態來推定電解液濃度；和步驟S104，基於推定出的電解液濃度控制二次電池 的充放電使得電解液濃度維持在正常範圍。步驟S102包括步驟S110，通過執行圖8所示 的子程序來推定電解液濃度變化率；和步驟S120，通過執行圖9所示的子程序來逐次算出電解液濃度的推定值。同樣地，步驟S104包括步驟S130，通過執行圖10所示的子程序來判定電解液濃 度是否處於正常範圍內；和步驟S140，通過執行圖11所示的子程序，當判斷為電解液濃度 處於正常範圍外時修正充放電條件使得電解液濃度恢復到正常範圍內。也就是說，步驟SllO的處理對應於圖6中的濃度變化率推定部210的動作，步驟 S120的處理對應於圖6中的濃度推定值算出部230的動作，步驟S130的處理對應於圖6中 的判定部250的動作，步驟S140的處理對應於圖6中的充放電條件修正部260的動作。如 此，通過按預定周期執行預先存儲在電池ECU310中的、用於實現圖14所示的流程圖的預定 程序，能夠實現由圖6所示的二次電池的控制系統進行的充放電控制。(變形例1)在變形例1中，說明圖6所示的電解液濃度推定部202的結構的變形例。參照圖15，本發明的實施方式的變形例1的電解液濃度推定部202#，與圖6所示 的電解液濃度推定部202的結構相比，在還包括濃度變化率推定部215這一點上不同，所述 濃度變化率推定部215用於推定二次電池的非使用期間(例如，電源開關斷開期間、即PON 信號OFF期間)的電解液濃度的變化率Δ B。由濃度變化率推定部215推定出的電解液濃度的變化率ΔΒ，在二次電池的使用 開始時(例如，PON信號從OFF變為ON時)，被傳遞至濃度推定值算出部230。濃度變化率 推定部215包括用於算出二次電池的非使用期間中的電解液濃度的變化率ΔΒ的映射圖 225。映射圖225被構成為反映在二次電池的非使用期間中由於二次電池的緩和效果使得 電解液濃度向初始濃度BO變化的特性。眾所周知，電池溫度Tb對二次電池的緩和效果影響很大。因此，映射圖225被構成 為基於預先進行的實驗結果等，根據二次電池的非使用中(緩和期間)的電池溫度Tbst 和緩和時間即二次電池的非使用期間tst，作為映射值而提取變化率ΔΒ = g(Tbst, tst)。 由此，在二次電池的使用開始時，能夠每次推定二次電池的非使用期間的電解液濃度的變 化率ΔB。濃度推定值算出部230，在二次電池的使用結束時(Ρ0Ν信號從ON變為OFF時)， 將此時刻的電解液濃度推定值B#存儲於未圖示的非易失性存儲區域，並且在二次電池的 使用開始時(Ρ0Ν信號從OFF變為ON時)，根據存儲於該非易失性存儲區域的電解液濃度推 定值B#、和來自濃度變化率推定部215的非使用期間中的變化率ΔΒ，算出使用開始時刻的 電解液濃度推定值B#。由此，也能夠反映由於二次電池的非使用期間中的緩和效果引起的電解液濃度的 變化(向初始濃度BO恢復的方向)，因此能夠更高精度地進行電解液濃度的推定。圖16是表示為了通過電池E⑶310的軟體處理來實現濃度變化率推定部210和濃 度變化率推定部215的動作，代替圖8的子程序而執行的子程序的控制構造的流程圖。參照圖16，電池ECU310，在本發明的實施方式的變形例1的濃度變化率推定中，除 了圖8的流程圖中的步驟Slll S116以外，還執行步驟S117、S118、S119a S119c。電池E⑶310，在步驟Sl 11之前，執行用於檢測二次電池的使用開始、即PON信號從 OFF向ON轉變的步驟S117。電池E⑶310，在步驟S117判定為否時，即在二次電池的使用 開始以外，與圖8同樣地從步驟Slll執行到S116。然後，在步驟Slll判斷為否時、即在二次電池的非使用期間，電池ECU310通過步驟S118定期地對電池溫度Tb取得溫度數據。或 者，在二次電池的非使用期間中，在以不能得到用於測定電池溫度Tb的觸發信號的E⑶設 計的情況下，可以省略步驟S118的執行。另一方面，電池E⑶310，在步驟S117判斷為是時、即在二次電池使用開始時，還執 行步驟Sl 19a Sl 19c的處理。電池E⑶310，在步驟Sl 19a中，基於PON信號從OFF時刻到ON時刻的經過時間，取 得二次電池的非使用時間tst。然後，在步驟S119b中，基於例如步驟S118中取得的溫度數 據，取得二次電池的非使用時間中的電池溫度Tbst。在二次電池的非使用期間中不能取得 溫度數據的情況下，基於PON信號的OFF時刻的電池溫度Tb以及當前的電池溫度Tb、或者 除此以外還基於外部氣體溫度，能夠推定非使用期間中的電池溫度Tbst。
然後，電池E⑶310，通過步驟S119c，利用與參照圖15的映射圖225同樣的處理， 基於預先實驗得到的緩和效果的實際測量值等，至少根據非使用時間tst和非使用期間中 的電池溫度Tbst，取得變化率ΔΒ = g(Tbst, tst)。由此，在二次電池的使用開始時算出電池非使用期間中的電解液濃度的變化率 ΔΒ。並且，通過圖9所示的子程序，在二次電池的使用開始時刻，步驟S121對變化率ΔΒ 的算出進行響應從而判定為是。因此，在二次電池的使用開始時，能夠反映二次電池非使用 期間中的緩和效果，算出電解液濃度推定值B#。如此，關於本實施方式的變形例1的電解液 濃度的推定，也能夠通過電池E⑶310的軟體處理來實現。在本實施方式的變形例1中，關於濃度變化率推定部215 (映射圖225)，也能夠構 成為推定電解液濃度變化量ABb來代替電解液濃度變化率ΔΒ。(變形例2)在變形例2中，對判定電解液濃度是否處於正常範圍內的圖6所示的判定部250 的變形例進行說明。圖17是表示本發明的實施方式的變形例2的判定結構250#的框圖。參照圖17，判定結構250#包括濃度變化檢測部252、傾向檢測部254和判定部 255。濃度變化檢測部252接受來自濃度推定值算出部230的電解液濃度推定值B#、和 表示經過預定期間的觸發信號Trg。在二次電池的使用期間中、即混合動力車輛100的行駛期間中，每經過預定時間、 或每行駛預定距離產生觸發信號Trg。或者，也可以對混合動力車輛的電源開關的接通斷開進行響應來產生觸發信號 Trgo如此一來，預定期間變得與混合動力車輛的一次行程(運行開始 運行結束)對應。濃度變化檢測部252，每經過預定期間，算出通過電解液濃度推定值B#的初始值 (預定期間開始時刻)和最終值(預定期間結束時刻)的差來定義的濃度變化量ΔΒ#(η)。 在此，η是每發生預定期間增加1得到的值。如圖18所示，傾向檢測部254基於各預定期間的濃度變化量Δ Β# (η)，在該預定期 間中，求出每次電解液濃度上升為超出預定的判定值β 1而增加計數得到的計數值Ni、和 每次電解液濃度下降為超出判定值β 2而增加計數得到的計數值Ν2。而且，傾向檢測部254基於上述計數值附和N2，算出表示二次電池的使用傾向的傾向管理值h(Nl，N2)。傾向管理值h(m，N2)例如以表示電解液濃度超出判定值β 1、β 2 而變化的頻度的概率的、Ν1/Ν或者Ν2/Ν來表示。在此，N是表示預定期間的全數的自然數。判定部252基於由傾向檢測部254求出的傾向管理值h (Ni，N2)來確定標誌FL。 標誌FL，與判定部250同樣地在判定為電解液濃度處於正常範圍內時設定為FL = 0，在判 定為電解液濃度處於正常範圍外而需要修正充電條件時設定為FL = 1。例如，在判定部255中，當概率m/N超過了預定的判定值時，能夠檢測為具有二 次電池在電解液濃度上升的方向被使用的傾向、即過充電的使用傾向。相反地，當概率N2/ N超過了預定的判定值時，能夠檢測為具有二次電池在電解液濃度下降的方向被使用的傾 向、即過放電的使用傾向。
或者，若作為傾向管理值h(Nl，N2)而使用基於計數值附和N2的差的概率 (m-N2)/N，則取消電解液濃度過度上升的期間和過度下降的期間，並且能夠把握整體的使 用傾向。此時，使用加權係數，若使用傾向管理值h(Nl，N2) = (kl ·Ν1-1 2·Ν2)/Ν，或者設 為相對於上述的概率m/N和Ν2/Ν的判定值各自不同，由此也能夠把握整體的使用傾向，使 得電解液濃度推定部202中的推定誤差的傾向相互抵消。如此，逐次求出各預定期間的電解液的濃度變化量ΔΒ#(η)，並且利用傾向管理值 h(Nl,N2)來把握二次電池的使用傾向，由此在電解液濃度推定值從初始濃度BO變化超 過判定值α 1(圖10)之前，能夠檢測到二次電池的使用傾向為充電過多傾向或者放電過多 傾向。由此，能夠開始本實施方式的充放電條件的修正，使得與二次電池的使用傾向、即 混合動力車輛100的駕駛者特性相符合，電解液濃度不會過度上升或過度下降。其結果，能 夠更有效地防止由於電解液濃度的上升或下降引起的二次電池的劣化發展。圖19是表示為了通過電池E⑶310的軟體處理來實現圖17所示的判定結構250# 的動作，代替圖10的子程序而執行的子程序的控制構造的流程圖。參照圖19，電池E⑶310，在本發明的實施方式的變形例2的判定中，除了圖10的 流程圖中的步驟S131 S135以外，還執行步驟S136 S139。並且，步驟S132、S133的判 定被置換為步驟S132#、S133#的判定。電池E⑶310，在步驟S136中對圖17所示的觸發信號Trg進行響應，判定是否預定 期間已結束。然後，在步驟S136判定為否時、即預定期間沒有結束的期間，通過步驟S139 維持當前的標誌FL的值。另一方面，電池E⑶310，在步驟S136判定為是時、即每次預定期間結束時，通過步 驟S137算出該預定期間的電解液的濃度變化量ΔΒ#(η)。然後，通過步驟S138，根據基於 各預定期間的濃度變化量ΔΒ#(1) ΔΒ#(Ν)的計數值m、N2，算出傾向管理值h(m，N2)。然後，電池E⑶310，在步驟S132#中，判定由步驟S138求出的傾向管理值h(Nl， N2)是否超過了判定值Al，從而判定是否使FL從0變為1。此外，如果一旦設定為標誌FL =1之後，通過步驟S133#，當傾向管理值h(Nl，N2)變為判定值A2 (A2 < Al)以下時恢復 標誌FL = 0。如此，在判定電解液濃度偏離了正常範圍時的判定值Al、和判定已從正常範圍外 恢復到正常範圍的判定值A2之間設置滯後，所以能夠與圖10的流程圖同樣地防止如下情 況伴隨電解液濃度處於正常範圍內/外的任一方的判定結果頻繁地變化(波動)，頻繁地執行/停止本實施方式的充放電條件的修正，充放電控制變得不穩定。如此，關於本實施方式的變形例2的電解液濃度的正常範圍內/外的判定，也能夠通過電池ECU310的軟體處理 來實現。在本實施方式及其變形例中，作為構成行駛用電池220的二次電池例示了鋰離子 二次電池，但鋰離子二次電池以外的電池，只要是具有圖4和圖5所示那樣的特性的種類的 電池，也同樣能夠適用本發明的實施方式及其變形例的二次電池的控制系統或控制方法。此外，在本發明的實施方式及其變形例中，例示了混合動力車輛100的電動車輛， 除了混合動力車輛以外，也可以是沒有搭載內燃機的電動汽車、還搭載有使用燃料產生電 能的燃料電池(Fuel Cell)的燃料電池車。在上述中，電池ECU310的軟體處理，實際上由未圖示的CPU(CentralProcessing Unit 中央處理單元)來執行，CPU能夠構成為將具備說明的流程圖的各步驟的程序從 ROM (Read Only Memory 只讀存儲器)讀出，執行其讀出的程序，按照流程圖來執行處理。因 此，ROM相當於存儲有包括各實施方式中說明的流程圖的各步驟的程序的計算機(CPU)能 夠讀取的存儲介質。應該認為，本次所公開的實施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內容。 本發明的範圍不是由上述的說明而是由權利要求表示，包括與權利要求等同的意思以及範 圍內的所有的變更。
權利要求
一種二次電池的控制系統，其是被構成為能夠在與負載之間授受電力的二次電池(220)的控制系統，所述二次電池包括第一電極和第二電極(12、15)，其被構成為包括包含預定物質的活性物質(18)；和離子傳導體(14)，其用於在所述第一電極和所述第二電極之間傳導離子化後的所述預定物質，所述控制系統具備濃度推定部(202)，其被構成為基於所述二次電池的使用狀態來推定所述離子傳導體的電解液中的電解質離子濃度；和充放電控制部(204)，其用於基於由所述濃度推定部推定的所述電解質離子濃度的推定值(B#)來控制所述二次電池的充放電，使得所述電解質離子濃度維持在正常範圍。
2.根據權利要求1所述的二次電池的控制系統，其中， 所述濃度推定部(202)包括第一變化率推定部(210)，其被構成為基於所述二次電池(220)的充放電電流(Ib)和 充放電時間(tbat)，算出所述電解質離子濃度的變化率的推定值(ΔΒ)；和濃度推定值算出部(230)，其被構成為根據由所述第一變化率推定部算出的變化率推 定值，對伴隨所述二次電池的使用的所述電解質離子濃度的變化進行累計，從而逐次求出 所述電解質離子濃度的推定值(B#)。
3.根據權利要求2所述的二次電池的控制系統，其中，所述第一變化率推定部(210)被構成為通過參照存儲有預先求出的、所述充放電電 流(Ib)及所述充放電時間(tbat)和所述變化率的關係的映射圖(221)，按每次所述二次 電池(220)的充放電，基於所述充放電電流和所述充放電時間來求得所述變化率推定值 (ΔΒ)。
4.根據權利要求2所述的二次電池的控制系統，其中，所述第一變化率推定部(210)被構成為通過參照存儲有預先求出的、按每個所述電 解質離子濃度的、所述充放電電流(Ib)及所述充放電時間(tbat)和所述變化率的關係 的映射圖(221)，按每次所述二次電池(220)的充放電，基於當時的所述電解質離子濃度 _、所述充放電電流以及所述充放電時間來求得所述變化率推定值(ΔΒ)。
5.根據權利要求2所述的二次電池的控制系統，其中，所述濃度推定部(202)還包括第二變化率推定部(215)，該第二變化率推定部被構成 為在所述二次電池(220)的充放電已停止的非使用期間，至少基於所述二次電池的溫度 (Tbst)和所述非使用期間(tst)的長度來算出由於所述二次電池被緩和而引起的所述電 解質離子濃度的變化率的推定值(ΔΒ)，所述濃度推定值算出部(230)被構成為基於由所述第二變化率推定部算出的變化率 推定值，算出所述二次電池的使用開始時刻的所述電解質離子濃度的推定值_。
6.根據權利要求1所述的二次電池的控制系統，其中， 所述充放電控制部(204)包括判定部(250)，其被構成為當由所述濃度推定部(202)推定的所述電解質離子濃度的 推定值(B#)、與所述電解質離子濃度的初始值(BO)的差變為了第一預定值(α )以上時，判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外；和充放電條件修正部(260)，其被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度 處於正常範圍外時，為了使所述電解質離子濃度恢復到所述正常範圍，進行所述二次電池 (220)的充放電條件(Win、Wout、t (Win)、t (Wout))的修正。
7.根據權利要求6所述的二次電池的控制系統，其中，所述判定部(250)被構成為在判定為所述電解質離子濃度處於所述正常範圍外之 後，當所述電解質離子濃度的推定值_與所述電解質離子濃度的初始值(BO)的差恢復 為比所述第一預定值(α )低的第二預定值(α 2)以下時，判定為所述電解質離子濃度已 恢復到所述正常範圍，所述充放電條件修正部(260)被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度 已恢復到所述正常範圍時，停止所述充放電條件(Win、Wout、t (Win)、t (Wout))的修正。
8.根據權利要求1所述的二次電池的控制系統，其中， 所述充放電控制部(204)包括濃度變化檢測部(252)，其被構成為按每個預定期間，求得該期間內的所述電解質離子 濃度的推定值_的變化量(ΔΒ#(η))；傾向檢測部(254)，其被構成為基於由所述濃度變化檢測部求出的變化量，算出表示所 述電解質離子濃度上升預定以上的頻度的第一頻度(Ni)和表示所述電解質離子濃度下降 預定以上的頻度的第二頻度(Ν2)；判定部(255)，其被構成為當由所述傾向檢測部算出的所述第一頻度和所述第二頻度 滿足了第一預定條件時，判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外；以及充放電條件修正部(260)，其被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度 處於正常範圍外時，為了使所述電解質離子濃度恢復到所述正常範圍，進行所述二次電池 (220)的充放電條件(Win、Wout、t (Win)、t (Wout))的修正。
9.根據權利要求8所述的二次電池的控制系統，其中， 所述預定期間是一定長度的時間。
10.根據權利要求8所述的二次電池的控制系統，其中，所述預定期間與所述負載從運行開始起到運行結束為止的期間對應。
11.根據權利要求8所述的二次電池的控制系統，其中，所述判定部(255)被構成為在判定為所述電解質離子濃度處於所述正常範圍外之 後，當由所述傾向檢測部(245)算出的所述第一頻度(Ni)和所述第二頻度(N2)滿足了第 二預定條件時，判定為所述電解質離子濃度已恢復到所述正常範圍，所述充放電條件修正部(260)被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度 已恢復到所述正常範圍時，停止所述充放電條件(Win、Wout、t (Win)、t (Wout))的修正。
12.根據權利要求1所述的二次電池的控制系統，其中， 所述充放電控制部(204)包括判定部(250、250#)，其被構成為根據由所述濃度推定部(202)推定的所述電解質離子 濃度的推定值(B#)，判定所述電解質離子濃度是否處於所述正常範圍；和充放電條件修正部(260)，其被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度處 於正常範圍外時，在通過設定所述二次電池(220)經過預定時間(t (Win)、t (Wout))持續地能夠輸入的第一電力(Win)和能夠輸出的第二電力(Wout)而執行的充放電限制中，與所述 電解質離子濃度處於正常範圍時相比，相對地縮短所述預定時間。
13.根據權利要求1所述的二次電池的控制系統，其中， 所述充放電控制部(204)包括判定部(250、250#)，其被構成為根據由所述濃度推定部推定的所述電解質離子濃度的 推定值，判定所述電解質離子濃度是否處於所述正常範圍；和充放電條件修正部(260)，其被構成為當由所述判定部判定為所述電解質離子濃度處 於正常範圍外時，在通過設定所述二次電池(220)經過預定時間(t (Win)、t (Wout))持續地 能夠輸入的第一電力(Win)和能夠輸出的第二電力(Wout)而執行的充放電限制中，與所述 電解質離子濃度處於正常範圍時相比，使所述第一電力和所述第二電力中的至少一方的絕 對值相對地降低。
14.根據權利要求1 13的任一項所述的二次電池的控制系統，其中， 所述預定物質是鋰。
15.一種電動車輛(100)，具備權利要求1 13的任一項所述的二次電池(220)的控制系統；和 作為所述二次電池的控制系統的所述負載而設置的電動機(140A、140B)， 所述電動車輛被構成為通過所述電動機來產生車輛驅動力。
16.一種二次電池的控制方法，其是被構成為能夠在與負載之間授受電力的二次電池 (220)的控制方法，所述二次電池包括第一電極和第二電極(12、15)，其被構成為包括包含預定物質的活性物質(18)；和 離子傳導體(14)，其用於在所述第一電極和所述第二電極之間傳導離子化後的所述預 定物質，所述控制方法包括推定步驟(S102)，基於所述二次電池的使用狀態來推定所述離子傳導體的電解液中的 電解質離子濃度；和控制步驟(S104)，基於由所述推定步驟推定的所述電解質離子濃度的推定值_來 控制所述二次電池的充放電，使得所述電解質離子濃度維持在正常範圍。
17.根據權利要求16所述的二次電池的控制方法，其中， 所述推定步驟(S102)包括算出步驟(SllO)，基於所述二次電池(220)的充放電電流(Ib)和充放電時間(tbat)， 算出所述電解質離子濃度的變化率的推定值(ΔΒ)；和逐次求出步驟(S120)，根據算出的變化率推定值，對伴隨所述二次電池的使用的所述 電解質離子濃度的變化進行累計，從而逐次求出所述電解質離子濃度的推定值_。
18.根據權利要求17所述的二次電池的控制方法，其中，所述算出步驟(SllO)，通過參照存儲有預先求出的、所述充放電電流(Ib)及所述充放 電時間(tbat)和所述變化率的關係的映射圖(221)，按每次所述二次電池(220)的充放電， 基於所述充放電電流和所述充放電時間來求得所述變化率推定值(ΔΒ)。
19.根據權利要求17所述的二次電池的控制方法，其中，所述算出步驟(Slio)，通過參照存儲有預先求出的、按每個所述電解質離子濃度的、所 述充放電電流(Ib)及所述充放電時間(tbat)和所述變化率的關係的映射圖(221)，按每次 所述二次電池(220)的充放電，基於當時的所述電解質離子濃度(B#)、所述充放電電流以 及所述充放電時間來求得所述變化率推定值(ΔΒ)。
20.根據權利要求17所述的二次電池的控制方法，其中，所述算出步驟(SllO)包括如下的步驟(S119a-C)在所述二次電池(220)的充放電已 停止的非使用期間，至少基於所述二次電池的溫度(Tbst)和所述非使用期間的長度(tst) 來算出由於所述二次電池被緩和而引起的所述電解質離子濃度的變化率的推定值(ΔΒ)，所述逐次求出步驟(S120)，基於在所述非使用期間算出的變化率推定值，求出所述二 次電池的使用開始時刻的所述電解質離子濃度的推定值。
21.根據權利要求16所述的二次電池的控制方法，其中， 所述控制充放電的控制步驟(S104)包括判定步驟(S130)，當由所述推定步驟(S102)推定的所述電解質離子濃度的推定值 (B#)、與所述電解質離子濃度的初始值(BO)的差變為了第一預定值(α )以上時，判定為 所述電解質離子濃度處於正常範圍外；和修正步驟(S140)，當判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外時，為了使所述電解 質離子濃度恢復到所述正常範圍，進行所述二次電池的充放電條件(Win、Wout, t(Win)、 t (Wout))的修正。
22.根據權利要求21所述的二次電池的控制方法，其中，所述判定步驟(S130)包括如下判定子步驟(S133、S133#、S134)在判定為所述電解質 離子濃度處於所述正常範圍外之後，當所述電解質離子濃度的推定值與所述電解質離子濃 度的初始值的差恢復為比所述第一預定值(α )低的第二預定值(α 2)以下時，判定為所 述電解質離子濃度已恢復到所述正常範圍，所述控制充放電的控制步驟(S104)包括如下步驟(S143)當由所述判定子步驟判 定為所述電解質離子濃度已恢復到所述正常範圍時，停止所述充放電條件(WiruWout、 t (Win)、t (Wout))的修正。
23.根據權利要求16所述的二次電池的控制方法，其中， 所述控制充放電的控制步驟(S104)包括按每個預定期間求得該期間內的所述電解質離子濃度的推定值_的變化量 (ΔΒ#(η))的步驟(S137)；基於求出的變化量，算出表示所述電解質離子濃度上升預定以上的頻度的第一頻度 (Ni)和表示所述電解質離子濃度下降預定以上的頻度的第二頻度(Ν2)的步驟(S138)；當所述第一頻度和所述第二頻度滿足了第一預定條件時，判定為所述電解質離子濃度 處於正常範圍外的步驟(S132#、S134)；以及當判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外時，為了使所述電解質離子濃度恢復到 所述正常範圍，進行所述二次電池的充放電條件(Win、Wout、t (Win)、t (Wout))的修正的步 驟(S142)。
24.根據權利要求23所述的二次電池的控制方法，其中， 所述預定期間是一定長度的時間。
25.根據權利要求23所述的二次電池的控制方法，其中，所述預定期間與所述負載從運行開始起到運行結束為止的期間對應。
26.根據權利要求23所述的二次電池的控制方法，其中，所述判定步驟包括如下判定子步驟(S133#、S135)在判定為所述電解質離子濃度處 於所述正常範圍外之後，當算出的所述第一頻度(Ni)和所述第二頻度(N2)滿足了第二預 定條件時，判定為所述電解質離子濃度已恢復到所述正常範圍，所述控制充放電的控制步驟(S104)還包括如下步驟(S143)當由所述判定子步驟 判定為所述電解質離子濃度已恢復到所述正常範圍時，停止所述充放電條件(Win、Wout, t (Win)、t (Wout))的修正。
27.根據權利要求16所述的二次電池的控制方法，其中， 所述控制充放電的控制步驟(S104)包括判定步驟(S130)，根據由所述推定步驟(S102)推定的所述電解質離子濃度的推定值 (B#)，判定所述電解質離子濃度是否處於所述正常範圍；和縮短步驟(S142)，當判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外時，在通過設定所述 二次電池(220)經過預定時間(t (Win)、t (Wout))持續地能夠輸入的第一電力(Win)和能 夠輸出的第二電力(Wout)而執行的充放電限制中，與所述電解質離子濃度處於正常範圍 時相比，相對地縮短所述預定時間。
28.根據權利要求16所述的二次電池的控制方法，其中， 所述控制充放電的控制步驟(S104)包括判定步驟(S130)，根據由所述推定步驟(S102)推定的所述電解質離子濃度的推定值 (B#)，判定所述電解質離子濃度是否處於所述正常範圍；和降低步驟(S142)，當判定為所述電解質離子濃度處於正常範圍外時，在通過設定所述 二次電池(220)經過預定時間(t (Win)、t (Wout))持續地能夠輸入的第一電力(Win)和能 夠輸出的第二電力(Wout)而執行的充放電限制中，與所述電解質離子濃度處於正常範圍 時相比，使所述第一電力和所述第二電力中的至少一方的絕對值相對地降低。
29.根據權利要求16 28的任一項所述的二次電池的控制方法，其中， 所述預定物質是鋰。
30.根據權利要求16 28的任一項所述的二次電池的控制方法，其中， 所述二次電池(220)搭載於電動車輛(100)，所述負載包括產生所述電動車輛的車輪的驅動力的電動機(140A、140B)。
全文摘要
濃度變化率推定部(210)，在二次電池的使用時，基於充放電電力(Ib)來推定電解液濃度的變化率(ΔB)。濃度推定值算出部(230)根據推定出的變化率(ΔB)來逐次算出二次電池使用中的電解液濃度推定值(B#)。判定部(250)基於推定出的電解液濃度推定值(B#)來判定電解液濃度是否處於正常範圍內。充放電條件修正部(260)，在電解液濃度變為正常範圍外時修正二次電池的充放電條件，使得在使電解液濃度恢復到正常範圍內的方向上抑制充電過多傾向或放電過多傾向。
文檔編號G01R31/36GK101828296SQ20088011169
公開日2010年9月8日 申請日期2008年9月25日 優先權日2007年10月15日
發明者岡山忍, 海田啟司, 石下晃生, 西勇二, 黑田大輔 申請人:豐田自動車株式會社