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公開番号2024155025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069374
出願日2023-04-20
発明の名称電池制御システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H01M 10/42 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電解液を含む二次電池の充放電制御の実行を禁止する温度の設定に用いられる二次電池の劣化度の推定の精度を高める。
【解決手段】電池制御システムは、二次電池と、制御装置とを備える。二次電池は、車両に搭載される。二次電池は、電解液を含む。制御装置は、二次電池の充放電制御を行うよう。制御装置は、また、二次電池の温度が設定温度以下の場合、充放電制御の実行を禁止する。制御装置は、更に、車両の外部電源から二次電池に電力を供給する外部充電が行われた場合、外部充電の完了時における二次電池の電圧低下量を二次電池の分極量として検出する。制御装置は、また更に、電池の分極量と劣化度の関係を規定したマップと、検出された分極量と、に基づいて、二次電池の劣化度を推定する。そして、制御装置は、推定された劣化度に基づいて設定温度を補正する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載され、電解液を含む二次電池と、
前記二次電池の充放電制御を行う制御装置であって、前記二次電池の温度が設定温度以下の場合、前記充放電制御の実行を禁止するように構成された制御装置と、
を備える電池制御システムであって、
前記制御装置が、更に、
前記車両の外部電源から前記二次電池に電力を供給する外部充電が行われた場合、前記外部充電の完了時における前記二次電池の電圧低下量を前記二次電池の分極量として検出し、
電池の分極量と劣化度の関係を規定したマップと、前記検出された分極量と、に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定し、
前記推定された劣化度に基づいて前記設定温度を補正する
ように構成されていることを特徴とする電池制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載される二次電池の充放電制御を行うシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１８－１０６９１６号公報は、電解液を含む二次電池と、二次電池の充放電制御を行う制御装置と、を備えるシステムを開示する。この従来のシステムは、ハイブリッド自動車、電気自動車といった車両に搭載される。従来のシステムにおいて、制御装置は、二次電池の電圧及び温度を検出する。そして、制御装置は、二次電池の検出電圧が所定の電圧範囲に収まるように充放電制御を行う。制御装置は、また、二次電池の検出温度が電解液の凍結温度以下の場合、この電圧範囲の上限及び下限を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１０６９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では言及されていないが、電解液が完全に凍結するような極低温域では充放電制御の実行が禁止されるのが一般的である。また、充放電制御の実行を禁止する温度の計算には、二次電池の劣化度が考慮される。この理由は、二次電池の劣化が進むと、電解液が完全に凍結する温度域が上昇するためである。
【０００５】
二次電池の劣化度は、二次電池の電流、電圧、充電率（ＳＯＣ）などの検出又は推定情報に基づいて計算することができる。しかしながら、この場合は、電流、電圧、充電率などの検出又は推定誤差が二次電池の劣化度に乗ることになる。従って、二次電池の劣化度をより正確に推定するための改良が望まれる。
【０００６】
本開示の１つの目的は、電解液を含む二次電池の充放電制御の実行を禁止する温度の設定に用いられる二次電池の劣化度の推定の精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、電池制御システムであり、次の特徴を有する。
前記電池制御システムは、二次電池と、制御装置とを備える。
前記二次電池は、車両に搭載される。前記二次電池は、電解液を含む。
前記制御装置は、前記二次電池の充放電制御を行うように構成されている。前記制御装置は、また、前記二次電池の温度が設定温度以下の場合、前記充放電制御の実行を禁止するように構成されている。
前記制御装置は、更に、
前記車両の外部電源から前記二次電池に電力を供給する外部充電が行われた場合、前記外部充電の完了時における前記二次電池の電圧低下量を前記二次電池の分極量として検出し、
電池の分極量と劣化度の関係を規定したマップと、前記検出された分極量と、に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定し、
前記推定された劣化度に基づいて前記設定温度を補正するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、二次電池の劣化度の推定が、電池の分極量と劣化度の関係を規定したマップと、二次電池に対する外部充電が行われた場合に検出された二次電池の分極量とに基づいて計算される。二次電池の分極量は、外部充電の完了時における二次電池の電圧低下量として検出されるものであるが、この電圧低下量は二次電池の劣化度と相関を有している。ここで、電圧低下量には検出誤差が発生しうるが、電流、電圧、充電率などの検出又は推定誤差が含まれうる従来の方法に比べて、劣化度の推定に対する誤差の影響を小さくできることが期待される。故に、充放電制御の実行を禁止する温度の設定に用いられる二次電池の劣化度の推定の精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る電池制御システムの構成例を説明する図である。
外部充電が行われた場合におけるリチウムイオン電池の分極量を説明する図である。
リチウムイオン電池の分極量と、リチウムイオン電池の劣化との関係を示す図である。
リチウムイオン電池の分極量と容量維持率との関係を示した図である。
リチウムイオン電池の容量維持率とリチウム塩濃度の関係を示した図である。
リチウムイオン電池のリチウム塩濃度と凍結温度の関係を示した図である。
制御装置により行われる、実施形態に特に関連する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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