[发明专利]二次电池的充电接受极限检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测二次电池可充电的充电率的上限、即充电接受极限时充电率的二次电池的充电接受极限检测方法及其装置。

背景技术

近年来，对二次电池（蓄电池）的需求正逐年提高，例如在汽车领域，随着接受二次电池供电而工作的电器越来越多地安装于车上，对车载二次电池的要求也越来越高。作为对二次电池的要求，例如需要二次电池维持在一直能使用的状态。为满足这种要求，现有技术中例如已开发出对二次电池的状态进行监视的装置等。

作为监视二次电池状态的一个例子，专利文献1中披露了一种方法，该方法通过将二次电池的过渡变化分为三个不同的时间常量的分量加以近似来推断二次电池的开路电压和剩余容量。像这样地，检测二次电池的充电率（SOC:State of Charge，充电状态）和劣化度（SOH:State of Health，健康状态）的技术在现有技术中公知的有很多。而且，为了维持二次电池的SOC，例如在车载二次电池中，还已知有控制发电机充电的技术。

二次电池可充电的电容量有上限，将该上限的SOC称作充电接受极限时的SOC。对具有充电接受极限时的SOC的二次电池进一步再充电基本不会充上，导致能源的无端浪费。并且，在汽车上会不必要地增大发动机的负荷，降低燃油效率。

因此，现有技术中，为避免像这样的不必要的充电，提高燃油效率，对二次电池进行充电控制。一般而言，现有技术的充电控制是控制二次电池的充电以使SOC为规定值或处于规定范围内。作为进行这种充电控制的条件的SOC值或范围被固定在事先设好的一定值或一定范围。

采用图3说明现有技术的充电控制方法。为说明现有技术的充电控制方法，图3示出了进行充电控制时的SOC的变迁的一例。在蓄电池的充电率控制中对充电电流进行控制（局部充电率控制），以使SOC维持在规定的充电控制范围（图3所示的上限SOC1与下限SOC2之间的范围）。通过进行这样的充电控制，避免了进行上限SOC1以上的充电等不必要的发电，能减轻发动机的负荷并改善燃油效率。并且，由于进行充电以使蓄电池的SOC不会在下限SOC2以下，所以能够将蓄电池的充电状态维持在适当状态。

专利文献1：特开平2005-106615号公报

然而，每个二次电池产品都有差别，其劣化状态也不尽相同，所以充电接受极限时的SOC根据每个产品而不同，而且也会因劣化状态的不同而不同。二次电池随着劣化加重，其容量会变小，充电接受极限时的SOC也随之降低。因此，若固定作为进行充电控制的条件的SOC值或范围，则随着充电接受极限时的SOC降低，可进行充电控制的SOC范围也随之变窄。并且，一旦二次电池的劣化进一步加重，还可能无法进行充电控制。因此，最好检测充电接受极限时的SOC来调整进行充电控制的条件，但现有技术中并未知晓检测充电接受极限时的SOC的方法。

如图3所示，在现有技术的蓄电池充电控制中，将充电控制范围的上限SOC1和下限SOC2固定在一定值。相对于此，如图4的（a）所例示，蓄电池的可充电上限SOC、也就是充电接受极限时的SOC随蓄电池的劣化同时地降低。图4的（a）~（b）是表示蓄电池的充电接受极限时SOC随时间变化的一例的说明图。在此，标号51和52分别表示充电接受极限时的SOC和可充电的充电控制范围。

充电接受极限时的SOC的降低是由于在蓄电池的电极板上生成硫酸铅结晶（Sulfation）且其在长时间使用的期间变硬不被分解而引起。随着不被分解的硫酸铅结晶在电极板上增加，电极板的充放电面积减少，牵扯到充电接受极限时的SOC下降。

若充电接受极限时的SOC如图4的（a）所示降低，则无法将蓄电池充电到预设的充电控制范围的上限SOC1，低于其的充电接受极限时的SOC51变为可充电上限。其结果，充电控制范围52变为下限SOC2以上且充电接受极限时的SOC51以下，可控范围变窄。

若蓄电池的劣化进一步加重，如图4的（b）所例示，充电接受极限时的SOC51变得小于充电控制范围的下限SOC2。在这样的状态下，无法确保充电控制范围，变成一直对蓄电池进行充电。其结果，无法实现发动机的燃油效率改善。为了在蓄电池的劣化加重的情况下也能确保充电控制范围来进行充电控制，对劣化的同时降低的充电接受极限时的SOC51进行检测并基于其如图4的（c）所例示那样地对充电控制范围进行适当调整是必要的。

发明内容

本发明旨在解决这些问题，目的在于提供用于检测二次电池可充电的充电接受极限时的充电率的二次电池充电接受极限检测方法及其装置。