[发明专利]用于测量退化的装置、可再充电的电池组、用于测量退化的方法、和程序

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池的退化测量。

背景技术

近些年，随着环境问题重要性的增加，已经研究了将在电动汽车（EV），混合动力电动汽车（HEV）等中使用的锂离子二次电池使用到电存储系统，用以存储由光伏（PV）发电产生的剩余功率。锂离子二次电池也引起注意，因为它们有效地解决了利用二次电池（例如铅酸电池）的环境问题。

然而，二次电池具有有限寿命并且通过反复充电和放电而退化，并且其恢复到完全充电的电池容量（恢复容量）被降低。作为测量二次电池的退化程度的方法，已知方法是其中电池被完全充电并且然后被放电；在这个过程期间测量电流和电压；并且通过积分方法计算电池容量。然而，在电存储系统中使用的二次电池被完全放电的情况是少有的。因此，通过这种方法来测量电池容量不是容易的。

专利文献1公开了通过利用如下事实计算二次电池的整个实际容量（恢复容量）的方法：相对于完全充电容量的二次电池的容量由开路电压唯一地确定。在专利文献1中公开的方法中，放电电流在负载连接的状态下被积分并且开路电压其后在空载状态下被测量。从开路电压得到相对容量值，并且由积分的放电电流和由开路电压得到的相对容量值来计算二次电池的整个实际容量（恢复容量）。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：JP2003-224901A。

发明的公开

在专利文献1中公开的方法是在停止放电后测量开路电压的方法，其不会使得能够在正在继续放电的状态下测量开路电压。然而，为了测量电池退化程度的目的而在系统中任意地停止正在被放电的二次电池的放电是困难的。

在专利文献1中公开的方法中，假定在停止放电之后开路电压在短时间内集中在某个值上，在从停止放电的时间起过了某时间段之后测量开路电压。然而，该电池以特定的反弹方式操作。在一些情况下，存在未能正确地测量开路电压的可能性，除非在停止放电的时间后过了几个小时之后测量电压。如果测量的开路电压不正确，基于它测量的恢复容量并且因此退化程度也将是不正确的。

本发明的目的是提供用于以高的准确度容易地测量二次电池的退化程度的技术。

发明内容

为了实现上面描述的目的，根据本发明的退化测量装置包括：

测量二次电池两端的电压的电池感测部分；

测量流过二次电池的电流的电流感测部分；和

控制部分，其预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以由电流感测部分测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压，并且基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的二次电池组包括：

能够被充电和放电的二次电池；

测量二次电池两端的电压的电池感测部分；

电流感测部分，其测量流过二次电池的电流；和

控制部分，其预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值，将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于由电流感测部分测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值，基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以由电流感测部分测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压，并且基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的退化测量方法包括：

预先保存存在于二次电池外的放电路径中的外部阻抗的值；

将二次电池从第一测量时间放电到第二测量时间，在该第二测量时间基于测量的放电电流的积分放电容量变为等于预先确定的放电容量参考值；

基于由电池感测部分测量的电压计算在第二测量时间存在于二次电池中的内部阻抗，并且通过将外部阻抗和内部阻抗的和乘以测量的放电电流来计算在第二测量时间的第二开路电压；并且

基于在第一测量时间的第一开路电压，第二开路电压和放电容量参考值来计算二次电池的恢复容量。

为了实现上面描述的目的，根据本发明的程序用于使得计算机执行如下步骤：