JP6040922B2 - Charging system - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池を急速充電する充電システムに関する。 The present invention relates to a charging system for rapidly charging a secondary battery.
従来、外部電力を用いて二次電池を急速充電する充電システムが知られている。たとえば、特許文献1には、二次電池を急速充電するとともに当該二次電池に蓄積された電気を高出力放電する充放電システムが開示されている。当該充放電システムは、低温下での充放電を効率的に行なうために、二次電池の温度が適正温度未満である場合には、二次電池の温度が適正温度に達するまで、パルス充放電によって二次電池を加熱させる。 Conventionally, a charging system that rapidly charges a secondary battery using external power is known. For example, Patent Document 1 discloses a charge / discharge system that rapidly charges a secondary battery and discharges electricity stored in the secondary battery at a high output. In order to efficiently charge and discharge at a low temperature, the charge / discharge system performs pulse charge / discharge until the temperature of the secondary battery reaches the appropriate temperature when the temperature of the secondary battery is lower than the appropriate temperature. To heat the secondary battery.
二次電池に対してハイレート放電(大電流放電)またはハイレート充電(大電流充電)を長時間にわたり行なうと、当該二次電池はハイレート劣化を起こす。具体的には、このような充放電を行なうと、二次電池内の塩濃度の偏りによって、二次電池の内部抵抗の抵抗値が上昇してしまう。また、ハイレート劣化の発生要因として、放電過多と、充電過多とがある。 When a high rate discharge (large current discharge) or high rate charge (large current charge) is performed on a secondary battery for a long time, the secondary battery deteriorates at a high rate. Specifically, when such charge / discharge is performed, the resistance value of the internal resistance of the secondary battery increases due to the uneven salt concentration in the secondary battery. In addition, there are excessive discharge and excessive charge as causes of high rate deterioration.
充電過多によってハイレート劣化が発生している場合に急速充電を行なうと、ハイレート劣化が進行する。その一方、放電過多によってハイレート劣化が発生している場合に急速充電を行なうと、ハイレート劣化が回復し始める。 If rapid charging is performed when high rate deterioration has occurred due to excessive charging, high rate deterioration proceeds. On the other hand, if high-rate deterioration occurs due to excessive discharge, if rapid charging is performed, the high-rate deterioration starts to recover.
充電過多によってハイレート劣化が発生している場合に急速充電を行なうときには、ハイレート劣化の進行を抑えるために二次電池を加熱することが有効である。その一方、放電過多によってハイレート劣化が発生している場合に急速充電を行なうときには、二次電池を加熱する必要は特にない。このような場合には、逆に、二次電池の劣化を進行させる虞もある。 When rapid charging is performed when high rate deterioration occurs due to excessive charging, it is effective to heat the secondary battery in order to suppress the progress of high rate deterioration. On the other hand, it is not particularly necessary to heat the secondary battery when rapid charging is performed when high rate deterioration occurs due to excessive discharge. In such a case, on the contrary, there is a possibility that the deterioration of the secondary battery proceeds.
上記の特許文献1の充放電システムは、ハイレート劣化の発生要因が放電過多か充電過多かを問わず、一律に二次電池の加熱を行なう。したがって、特許文献1の充放電システムは、充電過多によりハイレート劣化が発生しているときにも二次電池の加熱を行なう点において、効率が悪い。 The charge / discharge system disclosed in Patent Document 1 uniformly heats the secondary battery regardless of whether the cause of the high rate deterioration is excessive discharge or excessive charge. Therefore, the charging / discharging system of Patent Document 1 is inefficient in that the secondary battery is heated even when high rate deterioration occurs due to excessive charging.
本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ハイレート劣化の発生要因を考慮した効率的な急速充電を行なうことが可能な充電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a charging system capable of performing efficient rapid charging in consideration of the cause of the occurrence of high rate deterioration.
本発明のある局面によると、充電システムは、外部電力を用いて二次電池を急速充電する。充電システムは、二次電池を加熱するためのヒータと、急速充電およびヒータの動作を制御する制御手段とを備える。制御手段は、二次電池にハイレート劣化が発生している場合、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものか否かを判断する。制御手段は、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものと判断された場合、ヒータによる加熱を伴った状態で二次電池を急速充電させる。制御手段は、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものではないと判断された場合、ヒータによる加熱を伴わない状態で二次電池を急速充電させる。 According to an aspect of the present invention, the charging system rapidly charges the secondary battery using external power. The charging system includes a heater for heating the secondary battery, and control means for controlling the quick charging and the operation of the heater. When the high-rate deterioration has occurred in the secondary battery, the control means determines whether the cause of the high-rate deterioration is due to excessive charging. When it is determined that the cause of the high rate deterioration is due to excessive charge, the control means rapidly charges the secondary battery with heating by the heater. When it is determined that the cause of the high rate deterioration is not due to excessive charging, the control means rapidly charges the secondary battery without heating by the heater.
このように、充電システムは、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものであるときには二次電池を加熱した状態で当該二次電池を急速充電させる一方、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものではないとき(つまり、ハイレート劣化の発生要因が放電過多にとるとき)には、二次電池を加熱せずに当該二次電池を急速充電させる。すなわち、充電システムでは、ハイレート劣化の発生要因が放電過多によるときには二次電池を加熱しない。したがって、充電システムによれば、ハイレート劣化の発生要因を考慮した効率的な急速充電を行なうことが可能となる。 Thus, the charging system quickly charges the secondary battery while the secondary battery is heated when the cause of the high rate deterioration is due to excessive charging, while the cause of the high rate deterioration is not due to excessive charging. When the battery is not present (that is, when the cause of high rate deterioration is excessive discharge), the secondary battery is rapidly charged without heating. That is, in the charging system, the secondary battery is not heated when the cause of the high rate deterioration is excessive discharge. Therefore, according to the charging system, efficient rapid charging can be performed in consideration of the cause of the high rate deterioration.
本発明によれば、ハイレート劣化の発生要因を考慮した効率的な急速充電を行なうことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform efficient rapid charging in consideration of the cause of high rate deterioration.
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係る充電システムについて説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, the charging system according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<A.システム構成およびシステムにおける処理の概要>
図1は、車両1に搭載された充電システム10を説明するための図である。図1を参照して、急速充電(ハイレート充電)が行なわれる場合には、車両1は、充電ケーブル9によって急速充電器8に接続される。車両1は、充電システム10と、モータ20と、スイッチ21と、充電ケーブル9が接続されるインレット30とを備える。
<A. Overview of system configuration and processing in the system>
FIG. 1 is a diagram for explaining a
充電システム10は、制御装置110と、二次電池120と、複数の温度センサ130と、圧力センサ140と、複数のヒータ150と、スイッチ回路160と、スイッチ回路170とを含む。制御装置110は、温度判定部111と、ヒータ制御部112と、劣化判定部113と、充電制御部114とを有する。
二次電池120は、バッテリスタック(組電池)である。二次電池120に蓄えられた電気は、モータ20に送られる。スイッチ21は、二次電池120に蓄えられた電気を、モータに送るか否かを切換える。スイッチ21の動作は、図示しない演算装置により制御される。
The
二次電池120は、詳しくは、説明の便宜上図示したX軸に沿って一列に並んだ複数の電池セル121と、固定部材122とを有する。複数の電池セル121の各々は、固定部材122によって、隣の電池セル121と接触した状態で固定される。複数の電池セル121の各々は、正極端子123と負極端子124とを有する。二次電池120においては、正極端子123と負極端子124とによって複数の電池セル121が直列接続される。
Specifically, the
以下では、電池セル121の複数の表面のうち表面積が最も大きい互いに対向する2つの表面を「側面121S」と称する。また、側面121Sにおける中央の領域を「中央部121C」と称する。また、側面121Sにおける端の領域を「端部121E」と称する。端部121Eは、中央部121Cよりも正極端子123側または負極端子124側の領域である。なお、図1においては、中央部121Cと2つの端部121EとのZ座標の値は同一である。
Hereinafter, two surfaces facing each other having the largest surface area among the plurality of surfaces of the
複数の温度センサ130の各々は、電池セル121の表面に設置される。複数の温度センサ130は、各々が設置された電池セル121の温度を測定する。各温度センサ130として、たとえば、熱電対を用いることができる。各温度センサ130は、測定結果を、制御装置110の温度判定部111に通知する。
Each of the plurality of
なお、各温度センサ130の設置位置は、特に限定されるものではない。たとえば、温度センサ130は、電池セル121における、上面、側面121S、または側面121S以外の表面(側面)に設置することができる。
In addition, the installation position of each
圧力センサ140は、一列に並んだ複数の電池セル121のうちの中央の2つの電池セル121の間に配置される。本実施の形態では、圧力センサ140は、一例として、左から3番目の電池セル121と、左から4番目の電池セル121との間に設置される。すなわち、圧力センサ140は、左から3番目の電池セル121の右側の側面121Sと、左から4番目の電池セル121の左側の側面121Sとに接触した状態で設置される。圧力センサ140は、当該2つの電池セル121の側面121Sによって生じる圧力を測定する。詳しくは、圧力センサ140は、圧力センサ140の複数の領域に加わる圧力(すなわち、圧力分布)を測定する。圧力センサ140は、測定結果(圧力分布)を、制御装置110の劣化判定部113に通知する。なお、圧力センサ140は、公知のものであるため、ここでは詳細な説明は行なわない。なお、上記圧力分布は、圧力センサ140に加わる荷重による荷重分布であるともいえる。
The
複数のヒータ150の各々は、二次電池120の近傍あるいは二次電池120に接触する位置に設置される。各ヒータ150は、一例として、電池セル121の下面側(正極端子123および負極端子124とは反対側)に設置される。各ヒータ150は、対応する位置に置かれている電池セル121を加熱する。
Each of the plurality of
なお、各ヒータ150の設置位置は、電池セル121の下側面に限定されるものではなく、たとえば、電池セル121の側面121S以外の側面側であってもよい。また、ヒータの数は、2つに限定されず、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
In addition, the installation position of each
スイッチ回路160は、急速充電器8による外部電力を二次電池120に供給するか否かを切り換えるために設けられている。スイッチ回路160は、充電制御部114から予め定められた信号が入力された場合、外部電力を二次電池120に供給しない状態(オフ状態,遮断状態)から、外部電力を二次電池120に供給する状態(オン状態,導通状態)に遷移する。
The
スイッチ回路170は、急速充電器8による外部電力を各ヒータ150に供給するか否かを切り換えるために設けられている。スイッチ回路170は、ヒータ制御部112から予め定められた信号が入力された場合、外部電力を二次電池120に供給しない状態(オフ状態,遮断状態)から、外部電力を二次電池120に供給する状態(オン状態,導通状態)に遷移する。
The
次に、制御装置110および含まれる各機能ブロックの処理について説明する。制御装置110は、二次電池120の急速充電および各ヒータ150の動作を制御する。
Next, processing of the
温度判定部111は、複数の温度センサ130から取得した各測定結果(温度情報)に基づき、二次電池120の温度を判定する。温度判定部111は、一例として、複数の温度センサ130から取得した各測定結果の平均値を、二次電池120の温度とする。温度判定部111は、二次電池120の温度をヒータ制御部112に通知する。
The
劣化判定部113は、圧力センサ140から取得した測定結果(圧力分布)に基づいて、二次電池120にハイレート劣化が生じているか否かを判定する。また、劣化判定部113は、ハイレート劣化が発生している場合には、ハイレート劣化が充電過多によるものなのか、あるいは放電過多によるものなかを判定する。劣化判定部113は、判定結果を、ヒータ制御部112に通知する。また、劣化判定部113は、判定処理が終了したことを充電制御部114に通知する。なお、劣化判定部113による判定の詳細については、後述する。
The
ヒータ制御部112は、ヒータ150の動作を制御する。詳しくは、ヒータ制御部112は、劣化判定部113による判定結果および温度判定部111による判定結果に基づいて、スイッチ回路170の動作(オンまたはオフ)を制御する。
The
より詳しくは、ヒータ制御部112は、充電過多が原因でハイレート劣化が生じている場合、二次電池120の温度が予め定められた閾値(たとえば、60℃)に達するまで、各ヒータ150に二次電池120を加熱させる。具体的には、ヒータ制御部112は、スイッチ回路170をオン状態とする。なお、ヒータ制御部112は、放電過多が原因でハイレート劣化が生じている場合、またはハイレート劣化が生じていない場合には、各ヒータ150に二次電池120を加熱させない。具体的には、ヒータ制御部112は、スイッチ回路170をオフ状態(デフォルト状態)のままとする。
More specifically, when high rate deterioration occurs due to excessive charging, the
充電制御部114は、ユーザ操作による急速充電の開始指示を受け付けるとともに、劣化判定部113による劣化判定が終了したことに基づき、二次電池120への急速充電を開始する。具体的には、充電制御部114は、二次電池120を急速充電させるために、スイッチ回路160をオン状態とする。
The charging
以上のように、車両1に搭載されている充電システム10は、ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものであるときには各ヒータ150による加熱を伴った状態で二次電池120を急速充電させる一方、ハイレート劣化の発生要因が放電過多にとるときには、各ヒータ150による加熱を伴わない状態で二次電池120を急速充電させる。すなわち、充電システム10では、ハイレート劣化の発生要因が放電過多によるときには二次電池120を加熱しない。したがって、充電システム10によれば、ハイレート劣化の発生要因を考慮した効率的な急速充電を行なうことが可能となる。加えて、充電システム10によれば、放電過多によってハイレート劣化が発生している場合には二次電池120を加熱しないため、加熱による二次電池の劣化を抑制することができる。
As described above, the charging
<B.充電システム10における処理の詳細>
以下では、充電システム10における制御構造を説明する(図2,図5)。また、当該制御構造において規定されている温度に関する閾値の根拠、ハイレート劣化の判定に関する技術的根拠について説明する(図3,図4,図6,図7)。
<B. Details of Processing in Charging
Below, the control structure in the charging
(b1.制御構造の概要)
図2は、充電システム10において実行される処理の概要を表したフローチャートである。図2を参照して、ステップS2において、充電システム10の制御装置110(詳しくは、図示しないプロセッサ)は、ユーザ操作による急速充電の開始指示を受け付けたか否かを判断する。制御装置110は、開始指示を受け付けたと判断した場合(ステップS2においてYES)、ステップS4において、制御装置110は、ハイレート劣化の発生の有無、およびハイレート劣化が発生している場合にはハイレート劣化の発生要因を特定する。制御装置110は、開始指示を受け付けていないと判断した場合(ステップS2においてNO)、処理をステップS2に戻す。
(B1. Outline of control structure)
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing executed in the charging
制御装置110は、ステップS4における処理の結果、ハイレート劣化が発生していると判断された場合には処理をステップS8に進め、ハイレート劣化が発生していないと判断された場合には処理をステップS24に進める(ステップS6)。さらに、制御装置110は、ハイレート劣化が発生していると判断された場合において、ステップS4における処理の結果、ハイレート劣化の発生要因が充電過多である場合には処理をステップS10に進め、ハイレート劣化の発生要因が充電過多でない場合(すなわち放電過多である場合)には処理をステップS24に進める(ステップS8)。
As a result of the processing in step S4,
ステップS24において、制御装置110は、二次電池120の急速充電を開始させる。制御装置110は、ステップS24の後、処理をステップS20に進める。ステップS10において、制御装置110は、二次電池120の急速充電を開始させる。ステップS10の後のステップS12において、制御装置110は、各ヒータ150による二次電池120の加熱を開始させる。
In step S <b> 24,
ステップS14において、制御装置110は、ユーザ操作による急速充電の終了指示を受け付けたか否かを判断する。制御装置110は、終了指示を受け付けたと判断した場合(ステップS14においてYES)、処理をステップS22に進める。制御装置110は、終了指示を受け付けていないと判断された場合(ステップS14においてNO)、ステップS16において、二次電池120の温度が60℃以上であるか否かを判断する。
In step S <b> 14,
制御装置110は、二次電池120の温度が60℃以上であると判断された場合(ステップS16においてYES)、ステップS18において、各ヒータ150による二次電池120の加熱を停止させる。制御装置110は、二次電池120の温度が60℃未満であると判断された場合(ステップS16においてNO)、処理をステップS14に戻す。
When it is determined that the temperature of
制御装置110は、ステップS18の後、ステップS20において、ユーザ操作による急速充電の終了指示を受け付けたか否かを判断する。制御装置110は、終了指示を受け付けていないと判断された場合(ステップS20においてNO)、処理をステップS20に戻す。制御装置110は、終了指示を受け付けたと判断された場合(ステップS20においてYES)、ステップS22において、急速充電を終了させる。以上により、一連の急速充電処理が終了する。
After step S18,
なお、ステップS10に示した処理とステップS12に示した処理との順番を入れ替えてもよい。すなわち、制御装置110は、各ヒータ150に加熱を開始させた後に、急速充電を開始させてもよい。あるいは、制御装置110は、ステップS10およびステップS12の両処理を同時に実行してもよい。
Note that the order of the process shown in step S10 and the process shown in step S12 may be switched. That is, the
また、ステップ18とステップS20との間に、二次電池120の温度が予め定めれた値(たとえば、60℃よりも低い40℃)以下になったか否かを判断するステップを挿入し、当該予め定められた温度以下になった場合、二次電池120を再度加熱するように、制御装置110を構成してもよい。あるいは、二次電池120の温度が60℃になるまで二次電池120の急速充電を行なわないように、制御装置110を構成してもよい。
Further, a step of determining whether or not the temperature of the
(b2.温度に関する閾値)
上記においては、二次電池120の温度が60℃となるまで二次電池120を加熱する構成を例に挙げて説明した。以下、二次電池120の温度を60℃まで加熱する理由(すなわち閾値の根拠)について、図3および図4に基づいて説明する。
(B2. Threshold value related to temperature)
In the above description, the configuration in which the
図3は、ハイレート劣化が生じる通電試験を行なった際の累積放電量と、充電抵抗の抵抗値の増加率との関係を表した図である。具体的には、図3は、25℃の条件下において、充電率(SOC:State of charge)が50%の場合に240A(アンペア)の電流を流したときの充電抵抗の抵抗値の増加率を、累積放電量と関連付けて表した図である。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cumulative discharge amount and the rate of increase in the resistance value of the charging resistance when conducting an energization test in which high-rate deterioration occurs. Specifically, FIG. 3 shows an increase rate of the resistance value of the charging resistance when a current of 240 A (ampere) is passed when the state of charge (SOC) is 50% under the condition of 25 ° C. It is the figure which represented in relation with the accumulated discharge amount.
図3を参照して、二次電池120の温度を0℃とした場合(通電試験(1))、累積放電量がP1となった時点で抵抗値の増加率は100%となる。二次電池120の温度を25℃とした場合(通電試験(2))、累積放電量がP2(P2>P1)となった時点で抵抗値の増加率は63%となる。二次電池120の温度を40℃とした場合(通電試験(3))、累積放電量がP3(P3>P2)となった時点で抵抗値の増加率は31%となる。二次電池120の温度を60℃とした場合(通電試験(4))、累積放電量がP4(P4>P3)となった時点で抵抗値の増加率は11%となる。なお、P1は約6500Ahであり、P2は約6600Ahであり、P3は約6650Ahであり、P4は約6800Ahである。このように、二次電池120の温度が上がるにつれ、二次電池120の内部抵抗の抵抗値の増加率は減少する。
Referring to FIG. 3, when the temperature of
図4は、図3に示した各通電試験(1)〜(4)の結果をまとめた図である。図4を参照して、4つの通電試験(1)〜(4)の抵抗値の増加率に基づけば、通電試験(1)および通電試験(2)における抵抗値の増加率は、50%を超えていることからも明らかなように、かなり高い。また、通電試験(3)における抵抗値の増加率は、30%程度に収まっている。さらに、通電試験(4)における抵抗値の増加率は、10%に留まっている。したがって、4つの通電試験(1)〜(4)の結果に基づけば、二次電池120の温度は、40℃以上にすることが好ましい。好ましくは、二次電池120の温度を60℃まで上昇することが好ましい。それゆえ、本実施の形態では、たとえば、図2のステップS16において示したように、二次電池120の加熱の目安温度(閾値)を60℃に設定している。
FIG. 4 is a table summarizing the results of the energization tests (1) to (4) shown in FIG. Referring to FIG. 4, based on the increase rate of the resistance value of the four energization tests (1) to (4), the increase rate of the resistance value in the energization test (1) and the energization test (2) is 50%. As it is clear from the above, it is quite high. Moreover, the increase rate of the resistance value in the current test (3) is about 30%. Furthermore, the increasing rate of the resistance value in the energization test (4) is only 10%. Therefore, based on the results of the four current tests (1) to (4), the temperature of the
(b3.制御構造に含まれる処理の詳細)
図5は、図2におけるステップS4の詳細を表したフローチャートである。図5を参照して、ステップS402において、制御装置110(正確には、制御装置110のプロセッサ)は、圧力センサ140から送られてくる測定結果(圧力分布)を取得する。ステップS404において、制御装置110は、圧力センサ140に接触している電池セル121の中央部121Cにより生じる圧力の平均値L1と、圧力センサ140に接触している電池セル121の端部121Eにより生じる圧力の平均値L2とを算出する。
(B3. Details of processing included in control structure)
FIG. 5 is a flowchart showing details of step S4 in FIG. Referring to FIG. 5, in step S <b> 402, control device 110 (more precisely, the processor of control device 110) acquires a measurement result (pressure distribution) sent from
ステップS406において、制御装置110は、平均値L2が平均値L1よりも大きいか否かを判断する。制御装置110は、平均値L2が平均値L1よりも大きいと判断した場合(ステップS406においてYES)、ステップS408において、ハイレート劣化が発生しており、当該ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものであると判断する。制御装置110は、平均値L2が平均値L1よりも大きくないと判断した場合(ステップS406においてNO)、ステップS410において、平均値L1が平均値L2よりも大きいか否かを判断する。
In step S406,
制御装置110は、平均値L1が平均値L2よりも大きいと判断した場合(ステップS410においてYES)、ステップS412において、ハイレート劣化が発生しており、当該ハイレート劣化の発生要因が放電過多によるものであると判断する。制御装置110は、平均値L1が平均値L2よりも大きくないと判断した場合(ステップS410においてNO)、ステップS414に進み、ハイレート劣化は発生していないものと判断する。これにより、制御装置110は、一連の処理を終了する。
When
(b4.ハイレート劣化の判定に関する技術的根拠)
以下では、図5に基づいて説明したハイレート劣化の判定についての技術的根拠を説明する。
(B4. Technical basis for determining high-rate degradation)
In the following, the technical basis for the determination of the high rate deterioration described with reference to FIG. 5 will be described.
図6は、充電過多のハイレート劣化が生じる通電試験を行なった場合における、サイクル数に対する、二次電池120の内部抵抗の抵抗値の増加率と、電池セル121の中央部121Cにより生じる圧力との関係を表した図である。
FIG. 6 shows the increase rate of the resistance value of the internal resistance of the
図6を参照して、実線は、電池セル121の内部抵抗の抵抗値の増加率(%)の推移を表している。また、破線は、電池セル121の中央部121Cにより生じる圧力の推移を表している。
Referring to FIG. 6, the solid line represents the transition of the increase rate (%) of the resistance value of the internal resistance of
実線と破線との関係から明らかなとおり、中央部121Cにより生じる圧力変化と、二次電池120の内部抵抗の抵抗値の増加率とには相関関係がある。具体的には、中央部121Cにより生じる圧力が低下するに従い、二次電池120の内部抵抗の抵抗値の増加率が上昇する。また、中央部121Cにより生じる圧力が上昇するに従い、当該抵抗値の増加率が減少する。
As is clear from the relationship between the solid line and the broken line, there is a correlation between the pressure change caused by the central portion 121C and the increasing rate of the resistance value of the internal resistance of the
図7は、充電過多によりハイレート劣化が生じている場合の電池セル121の側面121Sにおける位置と、圧力との関係を表した図である。図7を参照して、充電過多によりハイレート劣化が生じている場合には、中央部121Cにより生じる圧力は、各端部121Eにより生じる圧力よりも小さくなっている。詳しくは、中央部121Cにより生じる圧力が最も小さく、中央部121Cから離れるにつれて圧力が大きくなっている。これは、電池セル121の内部の中心部の電解液の塩濃度が、周辺部の電解液の塩濃度よりも高くなるためである。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the position and the pressure on the
したがって、図5に基づいて説明した判定処理を行なうことにより、ハイレート劣化の有無と、ハイレート劣化が生じている場合におけるハイレート劣化の発生要因とを判定することができる。 Therefore, by performing the determination process described with reference to FIG. 5, it is possible to determine the presence or absence of high-rate deterioration and the cause of the high-rate deterioration when high-rate deterioration occurs.
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an exemplification, and the present invention is not limited to the above contents. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 車両、8 急速充電器、9 充電ケーブル、10 充電システム、20 モータ、21 スイッチ、30 インレット、110 制御装置、111 温度判定部、112 ヒータ制御部、113 劣化判定部、114 充電制御部、120 二次電池、121 電池セル、121C 中央部、121E 端部、121S 表面、122 固定部材、123 正極端子、124 負極端子、130 温度センサ、140 圧力センサ、150 ヒータ、160,170 スイッチ回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle, 8 Quick charger, 9 Charging cable, 10 Charging system, 20 Motor, 21 Switch, 30 inlet, 110 Control apparatus, 111 Temperature determination part, 112 Heater control part, 113 Degradation determination part, 114 Charge control part, 120 Secondary battery, 121 battery cell, 121C central part, 121E end, 121S surface, 122 fixing member, 123 positive terminal, 124 negative terminal, 130 temperature sensor, 140 pressure sensor, 150 heater, 160, 170 switch circuit.
Claims (1)
前記二次電池を加熱するためのヒータと、
前記急速充電および前記ヒータの動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記二次電池にハイレート劣化が発生している場合、前記ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものか否かを判断し、
前記ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものと判断された場合、前記ヒータによる加熱を伴った状態で前記二次電池を急速充電させ、
前記ハイレート劣化の発生要因が充電過多によるものではないと判断された場合、前記ヒータによる加熱を伴わない状態で前記二次電池を急速充電させる、充電システム。 A charging system for rapidly charging a secondary battery using external power,
A heater for heating the secondary battery;
Control means for controlling the quick charging and the operation of the heater,
The control means includes
When high-rate deterioration has occurred in the secondary battery, it is determined whether the cause of the high-rate deterioration is due to excessive charging,
When it is determined that the cause of the high-rate deterioration is due to excessive charging, the secondary battery is rapidly charged with heating by the heater,
A charging system that rapidly charges the secondary battery without heating by the heater when it is determined that the cause of the high rate deterioration is not due to excessive charging.
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