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JP2018156744A - Power supply system - Google Patents

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JP2018156744A
JP2018156744A JP2017050363A JP2017050363A JP2018156744A JP 2018156744 A JP2018156744 A JP 2018156744A JP 2017050363 A JP2017050363 A JP 2017050363A JP 2017050363 A JP2017050363 A JP 2017050363A JP 2018156744 A JP2018156744 A JP 2018156744A
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JP
Japan
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storage battery
charging rate
gradient
power supply
supply system
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017050363A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
智樹 山根
Tomoki Yamane
智樹 山根
圭太 ▲高▼橋
圭太 ▲高▼橋
Keita Takahashi
紀和 安達
Norikazu Adachi
安達  紀和
貴郎 末永
Takao Suenaga
貴郎 末永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

【課題】蓄電池の可逆的な特性劣化を回復できる電源システムを提供すること。【解決手段】蓄電池2と、該蓄電池2の充放電を制御する制御部3とを備える。蓄電池2の少なくとも一方の電極4を構成する活物質40には、電位勾配が相対的に高い高勾配領域AHと、該高勾配領域AHよりも電位勾配が低い低勾配領域ALとがある。蓄電池2は、充電率SOCが低勾配領域ALに対応する低勾配充電率SOCLであるとき、可逆的な特性劣化が生じ、高勾配充電率SOCHであるとき、特性劣化が回復する。制御部3は、蓄電池2の充放電を制御することにより、充電率SOCを低勾配充電率SOCLから高勾配充電率SOCHに変化させる。これにより、蓄電池の特性劣化を回復させる。【選択図】図4A power supply system capable of recovering reversible characteristic deterioration of a storage battery is provided. A storage battery (2) and a control unit (3) for controlling charging / discharging of the storage battery (2) are provided. The active material 40 constituting at least one electrode 4 of the storage battery 2 includes a high gradient region AH having a relatively high potential gradient and a low gradient region AL having a lower potential gradient than the high gradient region AH. The storage battery 2 has reversible characteristic deterioration when the charge rate SOC is a low gradient charge rate SOCL corresponding to the low gradient region AL, and recovers when the charge rate SOC is high gradient charge rate SOCH. Control unit 3 controls charging / discharging of storage battery 2 to change charging rate SOC from low gradient charging rate SOCL to high gradient charging rate SOCH. Thereby, the characteristic deterioration of a storage battery is recovered. [Selection] Figure 4

Description

本発明は、蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御する制御部とを備える電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system including a storage battery and a control unit that controls charging and discharging of the storage battery.

従来から、蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御する制御部とを備える電源システムが知られている(下記特許文献1参照)。上記蓄電池には、例えばリチウムイオン二次電池のように、正電極と負電極との一対の電極と、該電極を構成する活物質に脱挿入される金属原子(リチウム)とを有するものがある。   Conventionally, a power supply system including a storage battery and a control unit that controls charging and discharging of the storage battery is known (see Patent Document 1 below). Some of the above storage batteries have a pair of positive and negative electrodes and a metal atom (lithium) that is inserted and removed from the active material constituting the electrodes, such as a lithium ion secondary battery. .

蓄電池を充放電すると、金属原子が活物質に脱挿入され、活物質内における金属原子の濃度が変化する。これに伴って、活物質の電位が変化する。上記蓄電池では、正電極と負電極の電位の差が、出力電圧になる。   When the storage battery is charged and discharged, metal atoms are desorbed into the active material, and the concentration of metal atoms in the active material changes. Along with this, the potential of the active material changes. In the above storage battery, the difference in potential between the positive electrode and the negative electrode becomes the output voltage.

近年、活物質の電位勾配(充電率を変化させたときの電位の変化率:図4参照)が小さい蓄電池の開発が進められている。このような蓄電池は、活物質の電位勾配が小さいため、充放電しても出力電圧が大きく変化しにくいという特徴がある。   In recent years, development of a storage battery having a small potential gradient of the active material (rate of change in potential when the charge rate is changed: see FIG. 4) has been promoted. Such a storage battery is characterized in that the output voltage does not change significantly even when charging and discharging because the potential gradient of the active material is small.

特開2016−143546号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-143546

しかしながら、本発明者らが検討した結果、上記蓄電池は、大電流で充放電した場合等に、可逆的な特性劣化が生じる可能性があることが分かった。すなわち、大電流で充放電した場合等には、活物質内における金属原子の濃度が不均一になることがある(図5参照)。この場合、活物質の電位勾配が小さいため、金属原子の濃度が高い部位と低い部位との間に高い電位差が発生せず、この電位差を小さくしようとする力が生じにくい。そのため、活物質内における金属原子の濃度ばらつきが小さくなる局部電池反応が起こりにくい。この状態では、蓄電池を効率的に充放電しにくくなる。   However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the storage battery may be reversibly deteriorated when charged and discharged with a large current. That is, when charging / discharging with a large current, the concentration of metal atoms in the active material may become non-uniform (see FIG. 5). In this case, since the potential gradient of the active material is small, a high potential difference does not occur between the portion where the concentration of metal atoms is high and the portion where the concentration is low, and a force for reducing this potential difference is unlikely to occur. Therefore, a local battery reaction is less likely to occur, where the variation in the concentration of metal atoms in the active material is reduced. In this state, it becomes difficult to charge and discharge the storage battery efficiently.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、蓄電池の可逆的な特性劣化を回復できる電源システムを提供しようとするものである。   This invention is made | formed in view of this subject, and aims to provide the power supply system which can recover | restore reversible characteristic deterioration of a storage battery.

本発明の一態様は、蓄電池(2)と、
該蓄電池の充放電を制御する制御部(3)とを備え、
上記蓄電池は、それぞれ活物質(40)を含む、正電極(4P)と負電極(4N)との一対の電極(4)を備え、該一対の電極のうち少なくとも一方の上記電極を構成する上記活物質には、上記蓄電池の充電率(SOC)を変化させたときにおける電位(V)の変化率である電位勾配が相対的に高い高勾配領域(AH)と、該高勾配領域よりも上記電位勾配が低い低勾配領域(AL)とがあり、
上記蓄電池は、上記充電率が上記低勾配領域に対応する低勾配充電率(SOCL)であるとき、可逆的な特性劣化が生じ、上記充電率を上記高勾配領域に対応する高勾配充電率(SOCH)にすると上記特性劣化が回復し、
上記制御部は、上記蓄電池の充放電を制御することにより、上記充電率を上記低勾配充電率から上記高勾配充電率に変化させ、上記特性劣化を回復させる回復処理を行うよう構成されている、電源システム(1)にある。
One aspect of the present invention is a storage battery (2),
A control unit (3) for controlling charging and discharging of the storage battery,
The storage battery includes a pair of electrodes (4) of a positive electrode (4 P ) and a negative electrode (4 N ) each including an active material (40), and constitutes at least one of the pair of electrodes. The active material includes a high gradient region (A H ) having a relatively high potential gradient, which is a rate of change in potential (V) when the charge rate (SOC) of the storage battery is changed, and the high gradient region And a low gradient region ( AL ) where the potential gradient is lower than
The storage battery has a reversible characteristic deterioration when the charge rate is a low gradient charge rate (SOC L ) corresponding to the low gradient region, and the charge rate is a high gradient charge rate corresponding to the high gradient region. (SOC H ) recovers the above characteristics deterioration,
The control unit is configured to change the charging rate from the low gradient charging rate to the high gradient charging rate by controlling charging / discharging of the storage battery, and to perform a recovery process for recovering the characteristic deterioration. , In the power supply system (1).

上記電源システムの制御部は、上記回復処理を行うよう構成されている。この回復処理では、蓄電池の充放電を制御し、充電率を上記低勾配充電率から上記高勾配充電率に変化させる。
このようにすると、活物質を上記低勾配領域から高勾配領域に移すことができる。高勾配領域では、電位勾配が低勾配領域より高い(図4参照)。そのため、活物質内における金属原子の濃度が高い部位と、低い部位との間に、大きな電位差が生じる。したがって、この電位差を小さくするように、活物質内における濃度が高い部位から電解液に金属原子が脱離すると同時に、電解液から活物質内における濃度が低い部位に金属原子が挿入される局部電池反応が起こり、濃度ばらつきが小さくなる。そのため、蓄電池の可逆的な特性劣化を回復させることができる。
The control unit of the power supply system is configured to perform the recovery process. In this recovery process, charging / discharging of the storage battery is controlled, and the charging rate is changed from the low gradient charging rate to the high gradient charging rate.
In this way, the active material can be transferred from the low gradient region to the high gradient region. In the high gradient region, the potential gradient is higher than that in the low gradient region (see FIG. 4). Therefore, a large potential difference is generated between a portion where the concentration of metal atoms in the active material is high and a portion where the concentration is low. Therefore, in order to reduce this potential difference, a local battery in which metal atoms are desorbed from a portion having a high concentration in the active material to the electrolyte and at the same time a metal atom is inserted from the electrolyte to a portion having a low concentration in the active material. Reaction occurs and concentration variation is reduced. Therefore, reversible characteristic deterioration of the storage battery can be recovered.

以上のごとく、本態様によれば、蓄電池の可逆的な特性劣化を回復できる電源システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to this aspect, it is possible to provide a power supply system that can recover reversible characteristic deterioration of a storage battery.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.

実施形態1における、電源システムの回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply system in the first embodiment. 実施形態1における、放電中の蓄電池の概念図。The conceptual diagram of the storage battery in discharge in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、充電中の蓄電池の概念図。The conceptual diagram of the storage battery in charge in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、正電極および負電極の、電位Vと充電率SOCとの関係を表したグラフ。The graph showing the relationship between the electric potential V and charge rate SOC of a positive electrode and a negative electrode in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、一次的劣化状態にある蓄電池の概念図。The conceptual diagram of the storage battery in the primary degradation state in Embodiment 1. FIG. 図5の状態を簡略的に表した図。The figure which represented the state of FIG. 5 simply. 実施形態1における、回復処理を行う際の、制御部のフローチャート。5 is a flowchart of a control unit when performing recovery processing in the first embodiment. 実施形態1における、蓄電池が一次的劣化状態であるか否かを判断する際の、制御部のフローチャート。The flowchart of a control part at the time of judging whether the storage battery is in a primary deterioration state in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、蓄電池の劣化率と温度との関係を表したグラフ。The graph showing the relationship between the deterioration rate of a storage battery and temperature in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、回復後の蓄電池の概念図。The conceptual diagram of the storage battery after recovery | restoration in Embodiment 1. FIG. 実施形態2における、制御部のフローチャート。6 is a flowchart of a control unit in the second embodiment. 実施形態3における、蓄電池の電圧と時間との関係を表したグラフ。The graph showing the relationship between the voltage of a storage battery and time in Embodiment 3. 実施形態3における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the third embodiment. 実施形態4における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the fourth embodiment. 実施形態5における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the fifth embodiment. 実施形態6における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the sixth embodiment. 実施形態7における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the seventh embodiment. 実施形態8における、電源システムの回路図。FIG. 10 is a circuit diagram of a power supply system in an eighth embodiment. 実施形態8における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the eighth embodiment. 実施形態9における、電圧と充電率の時間変化を表したグラフ。The graph showing the time change of the voltage and charging rate in Embodiment 9. FIG. 実施形態9における、電源システムの回路図。The circuit diagram of the power supply system in Embodiment 9. FIG. 実施形態9における、制御部のフローチャート。10 is a flowchart of a control unit in the ninth embodiment. 実施形態10における、活物質の電位と充電率との関係を表したグラフ。11 is a graph showing the relationship between the potential of the active material and the charging rate in Embodiment 10. 実施形態11における、制御部のフローチャート。The flowchart of the control part in Embodiment 11. FIG. 実施形態12における、制御部のフローチャート。The flowchart of the control part in Embodiment 12. FIG. 実施形態13における、制御部のフローチャート。The flowchart of the control part in Embodiment 13. FIG. 実施形態14における、制御部のフローチャート。The flowchart of the control part in Embodiment 14. FIG. 実施形態15における、制御部のフローチャート。The flowchart of the control part in Embodiment 15. FIG.

(実施形態1)
上記電源システムに係る実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。図1に示すごとく、本形態の電源システム1は、蓄電池2と、制御部3とを備える。制御部3は、蓄電池2の充放電を制御する。
(Embodiment 1)
An embodiment according to the power supply system will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the power supply system 1 of this embodiment includes a storage battery 2 and a control unit 3. The control unit 3 controls charging / discharging of the storage battery 2.

図2に示すごとく、蓄電池2は、正電極4Pと負電極4Nとの一対の電極4を備える。これらの電極4は、それぞれ活物質40を有する。一対の電極4P,4Nのうち一方の電極4(本形態では負電極4N)を構成する活物質40Nには、図4に示すごとく、高勾配領域AHと低勾配領域ALとがある。高勾配領域AHは、蓄電池2の充電率SOCを変化させたときにおける電位Vの変化率である電位勾配が相対的に高い領域である。また、低勾配領域ALは、高勾配領域AHよりも電位勾配が低い領域である。すなわち、図4において、曲線の傾きが略0である領域が低勾配領域ALであり、傾きが急峻な領域が高勾配領域AHである As shown in FIG. 2, the storage battery 2 includes a pair of electrodes 4 including a positive electrode 4 P and a negative electrode 4 N. Each of these electrodes 4 has an active material 40. As shown in FIG. 4, the active material 40 N constituting one electrode 4 (in this embodiment, the negative electrode 4 N ) of the pair of electrodes 4 P and 4 N has a high gradient region A H and a low gradient region A L. There is. The high gradient region A H is a region where the potential gradient, which is the rate of change of the potential V when the charge rate SOC of the storage battery 2 is changed, is relatively high. The low gradient region A L is a region having a lower potential gradient than the high gradient region A H. That is, in FIG. 4, the region where the slope of the curve is substantially 0 is the low gradient region A L , and the region where the slope is steep is the high gradient region A H.

蓄電池2は、充電率SOCが低勾配領域ALに対応する低勾配充電率SOCLであるとき、可逆的な特性劣化が生じる。すなわち、図5に示すごとく、活物質40N内における金属原子(リチウム原子)の濃度ばらつきが生じ、蓄電池2に、充電率SOCが高い部分と低い部分とが生じる。この特性劣化は、充電率SOCを上記高勾配充電率SOCHにすると回復する。すなわち、高勾配領域AHでは電位勾配が高い(図4参照)ため、金属原子の濃度が高い部分と低い部分との間に、高い電位差が生じる。したがって、この電位差が小さくなるように金属原子が電極4内を移動し、蓄電池2の可逆的な特性劣化が回復する。 When the charge rate SOC is the low gradient charge rate SOC L corresponding to the low gradient region A L , the storage battery 2 undergoes reversible characteristic deterioration. That is, as shown in FIG. 5, the concentration variation of metal atoms (lithium atoms) in the active material 40 N occurs, and the storage battery 2 has a portion with a high charge rate SOC and a portion with a low charge rate SOC. This characteristic deterioration, the charging rate SOC restored to the the high gradient charging rate SOC H. That is, since the high gradient region A potential gradient is high at H (see FIG. 4), between the high concentration part and the lower part of the metal atoms, high electric potential difference occurs. Accordingly, the metal atoms move in the electrode 4 so that this potential difference becomes small, and the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 is recovered.

制御部3(図1参照)は、蓄電池2の充放電を制御することにより、充電率SOCを低勾配充電率SOCLから高勾配充電率SOCHに変化させる。これにより、蓄電池2の特性劣化を回復させる。 Control unit 3 (see FIG. 1) by controlling the charging and discharging of the storage battery 2, to change the charging rate SOC of the low gradient charging rate SOC L to a high-gradient charging rate SOC H. Thereby, the characteristic deterioration of the storage battery 2 is recovered.

本形態の電源システム1は、車両に搭載するための、車載用電源システムである。また、本形態の蓄電池2は、リチウムイオン二次電池である。図1に示すごとく、車両には、補助電源14と、スタータ15と、エアコン等の補機13と、発電機12と、スイッチSW1〜SW3とが搭載されている。補助電源14は鉛バッテリーである。スタータ15は、図示しないエンジンを始動するために設けられている。   The power supply system 1 of this embodiment is a vehicle-mounted power supply system for mounting on a vehicle. Moreover, the storage battery 2 of this embodiment is a lithium ion secondary battery. As shown in FIG. 1, an auxiliary power source 14, a starter 15, an auxiliary device 13 such as an air conditioner, a generator 12, and switches SW <b> 1 to SW <b> 3 are mounted on the vehicle. The auxiliary power source 14 is a lead battery. The starter 15 is provided to start an engine (not shown).

また、車両には、図示しないインバータと、三相交流モータとが搭載されている。本形態では、インバータを用いて、蓄電池2から供給される直流電力を交流電力に変換し、三相交流モータを駆動している。これにより、車両を走行させている。   In addition, an inverter (not shown) and a three-phase AC motor are mounted on the vehicle. In this embodiment, the inverter is used to convert the DC power supplied from the storage battery 2 into AC power and drive the three-phase AC motor. As a result, the vehicle is running.

電源システム1は、上記蓄電池2と制御部3の他に、電圧センサ5V、電流センサ5I、温度センサ5T、タイマー19を備える。また、制御部3は、車両に搭載された上位ECUに接続している。制御部3は、上記スイッチSW1〜SW3のオンオフ動作を制御する。これにより、蓄電池2の充放電を制御している。充電時には、第1スイッチSW1をオンする。これにより、発電機12を用いて蓄電池2を充電する。また、放電時には、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3をオンする。これにより、蓄電池2に蓄えられた電力を補助電源14に移し、蓄電池2を放電する。 The power supply system 1 includes a voltage sensor 5 V , a current sensor 5 I , a temperature sensor 5 T , and a timer 19 in addition to the storage battery 2 and the control unit 3. The control unit 3 is connected to a host ECU mounted on the vehicle. The controller 3 controls the on / off operation of the switches SW1 to SW3. Thereby, charging / discharging of the storage battery 2 is controlled. During charging, the first switch SW1 is turned on. Thereby, the storage battery 2 is charged using the generator 12. At the time of discharging, the second switch SW2 and the third switch SW3 are turned on. Thereby, the electric power stored in the storage battery 2 is transferred to the auxiliary power supply 14, and the storage battery 2 is discharged.

また、蓄電池2は、図2に示すごとく、正電極4Pと、負電極4Nと、これらの間に介在したセパレータ20と、電解液21とを備える。正電極4P及び負電極4Nは、それぞれ活物質40を備える。放電時には、図2に示すごとく、リチウムが負電極4Nから放出され、セパレータ20を通って正電極4Pに移る。このとき、負電極4Nから電子が流れ、正電極4Pは電子を受け取る。図2に示すごとく、充電率SOCが高い場合は、負電極4Nの方が正電極4Pよりもリチウム濃度が高い。 Further, as shown in FIG. 2, the storage battery 2 includes a positive electrode 4 P , a negative electrode 4 N , a separator 20 interposed therebetween, and an electrolytic solution 21. Each of the positive electrode 4 P and the negative electrode 4 N includes an active material 40. At the time of discharging, as shown in FIG. 2, lithium is released from the negative electrode 4 N and moves to the positive electrode 4 P through the separator 20. At this time, electrons flow from the negative electrode 4 N and the positive electrode 4 P receives the electrons. As shown in FIG. 2, when the charging rate SOC is high, the negative electrode 4 N has a higher lithium concentration than the positive electrode 4 P.

充電時には、図3に示すごとく、リチウムが正電極4Pから放出され、セパレータ20を通って負電極4Nに移る。このとき、正電極4Pから電子が流れ、負電極4Nは電子を受け取る。図3に示すごとく、充電率SOCが低い場合は、正電極4Pの方が負電極4Nよりもリチウム濃度が高い。 At the time of charging, as shown in FIG. 3, lithium is released from the positive electrode 4 P and passes through the separator 20 to the negative electrode 4 N. At this time, electrons flow from the positive electrode 4 P and the negative electrode 4 N receives the electrons. As shown in FIG. 3, when the SOC is low, towards the positive electrode 4 P lithium concentration is higher than the negative electrode 4 N.

図4に示すごとく、負電極4Nを構成する活物質40Nは、低勾配領域ALにおいて、電位勾配が略0になっている。本形態では、負電極4Nの活物質40Nとして、チタン酸リチウムを用いている。蓄電池2を使用する場合は、制御部3は、充電率SOCが低勾配充電率SOCLになるように制御する。 As shown in FIG. 4, the active material 40 N constituting the negative electrode 4 N has a potential gradient of approximately 0 in the low gradient region A L. In this embodiment, lithium titanate is used as the active material 40 N of the negative electrode 4 N. When the storage battery 2 is used, the control unit 3 performs control so that the charging rate SOC becomes the low gradient charging rate SOC L.

蓄電池2を大電流で充放電すると、充放電を繰り返すうちに、図5、図6に示すごとく、活物質40P,40N内におけるリチウム濃度にばらつきが生じる。そのため、蓄電池2内に、充電率SOCのばらつきが生じる。上述したように、低勾配領域ALでは電位勾配が小さいため、リチウム濃度が高い部位と低い部位との間に高い電位差が生じにくい。そのため、電位差が小さくなるようにリチウム原子が移動する力が生じにくく、濃度ばらつきが低減しにくい。したがって本形態では、リチウム濃度のばらつきが発生したとき、すなわち蓄電池2に可逆的な特性劣化が生じたときに、充電率SOCを高勾配充電率SOCHにし、蓄電池2を回復させている。 When the storage battery 2 is charged and discharged with a large current, the lithium concentration in the active materials 40 P and 40 N varies as shown in FIGS. 5 and 6 while charging and discharging are repeated. Therefore, variation in the charging rate SOC occurs in the storage battery 2. As described above, since the low gradient region A L in potential gradient is small, less likely to occur high potential difference between the lower part and the lithium concentration is high sites. Therefore, it is difficult for a force to move lithium atoms so as to reduce the potential difference, and it is difficult to reduce concentration variation. In this embodiment, therefore, when the variation of the lithium concentration occurs, that is, when the reversible characteristic deterioration occurs in the storage battery 2, the charging rate SOC to high gradient charge SOC H, and to recover the battery 2.

なお、図9に示すごとく、可逆的な特性劣化は、温度Tが低いほど生じやすい。すなわち、温度Tが低くなると、リチウムが電極4内を移動しにくくなるため、リチウム濃度のばらつきが低減しにくい。温度Tが高くなると、リチウムが電極4内を移動しやすくなるため、リチウム濃度のばらつきが低減しやすい。すなわち、可逆的な特性劣化が回復しやすい。しかしながら、温度Tが高くなりすぎると、電解液21等が分解しやすくなる。つまり、不可逆的な特性劣化が生じやすくなる。   As shown in FIG. 9, the reversible characteristic deterioration is more likely to occur as the temperature T is lower. That is, when the temperature T is lowered, it becomes difficult for lithium to move in the electrode 4, so that variation in lithium concentration is difficult to reduce. When the temperature T increases, lithium easily moves in the electrode 4, so that variation in lithium concentration is easily reduced. That is, reversible characteristic deterioration is easy to recover. However, when the temperature T becomes too high, the electrolytic solution 21 and the like are easily decomposed. That is, irreversible characteristic deterioration is likely to occur.

次に、制御部2のフローチャートについて説明する。図7に示すごとく、制御部2は、まずステップS1を行う。ここでは、回復処理を行う指示があったか否かを判断する。ここでYesと判断された場合はステップS2に移る。ステップS2では、充電率SOCの目標値を、低勾配充電率SOCLから高勾配充電率SOCHに変更する。 Next, the flowchart of the control unit 2 will be described. As shown in FIG. 7, the control unit 2 first performs step S1. Here, it is determined whether or not there is an instruction to perform the recovery process. If it is determined YES, the process proceeds to step S2. In step S2, the target value of the charging rate SOC is changed from the low gradient charging rate SOC L to the high gradient charging rate SOC H.

次いでステップS3に移る。ここでは、蓄電池2を充電または放電させ、充電率SOCを高勾配充電率SOCHにする。その後、ステップS4に移る。ここでは、一定時間経過したか否かを判断する。すなわち、ステップS4では、蓄電池2を高勾配充電率SOCHにした状態で一定時間放置する。このようにすると、リチウムが電極4内を充分に移動し、蓄電池2の特性劣化を回復させることができる。 Next, the process proceeds to step S3. Here, by charging or discharging the battery 2, the charging rate SOC to high gradient charging rate SOC H. Thereafter, the process proceeds to step S4. Here, it is determined whether or not a certain time has elapsed. That is, in step S4, the predetermined time left in a state where the storage battery 2 to a high-gradient charging rate SOC H. If it does in this way, lithium will fully move the inside of the electrode 4, and the characteristic deterioration of the storage battery 2 can be recovered.

その後、ステップS5に移る。ここでは、充電率SOCの目標値を、高勾配充電率SOCHから低勾配充電率SOCLに戻す。そして、ステップS6に移る。ステップS6では、蓄電池2を充電または放電させ、充電率SOCを低勾配充電率SOCLにする。 Thereafter, the process proceeds to step S5. Here, the target value of the charging rate SOC, returning from the high gradient charging rate SOC H to the low gradient charging rate SOC L. Then, the process proceeds to step S6. In step S6, it is charged or discharged the battery 2, the charging rate SOC in the low gradient charging rate SOC L.

次に、図8を用いて、回復処理を行うべきか否かを判断する際のフローチャート、すなわち、図7のステップS1を行う際のフローチャートの説明をする。上記判断を行う際、図8に示すごとく、制御部3はまず、ステップS7を行う。ここでは、充放電量Itを測定する。すなわち、蓄電池2を充電したり放電したりするとき、電流センサ5I(図1参照)を用いて電流Iを測定し、この電流Iの値に、電流Iが流れた時間tを乗ずる。これにより、蓄電池2を充放電したときに移動した電荷量(すなわち充放電量It)を算出する。 Next, a flowchart for determining whether or not to perform the recovery process, that is, a flowchart for performing step S1 in FIG. 7 will be described with reference to FIG. When making the above determination, as shown in FIG. 8, the controller 3 first performs step S7. Here, the charge / discharge amount It is measured. That is, when the storage battery 2 is charged or discharged, the current I is measured using the current sensor 5 I (see FIG. 1), and the value of the current I is multiplied by the time t when the current I flows. Thereby, the amount of electric charge moved when the storage battery 2 is charged / discharged (that is, the charge / discharge amount It) is calculated.

次に、ステップS8に移る。ここでは、充放電量Itを積算する。そして、ステップS9に移る。ここでは、充放電量Itの積算値ΣItが、予め定められた閾値HTHを超えたか否かを判断する。ここでNoと判断した場合はステップS7に戻る。また、Yesと判断した場合はステップS10に戻り、回復処理を行う指示を出す。そして、ステップS11に移り、積算値ΣItをリセットする。 Next, the process proceeds to step S8. Here, the charge / discharge amount It is integrated. Then, the process proceeds to step S9. Here, it is determined whether or not the integrated value ΣIt of the charge / discharge amount It exceeds a predetermined threshold value H TH . If NO is determined here, the process returns to step S7. If YES is determined, the process returns to step S10 to issue an instruction to perform recovery processing. Then, the process proceeds to step S11, and the integrated value ΣIt is reset.

蓄電池2は、充放電を繰り返すと、電極4内におけるリチウムの濃度ばらつきが次第に大きくなり、可逆的な特性劣化が生じやすくなる。したがって、充放電量Itの積算値ΣItを指標にすれば、蓄電池2の可逆的な特性劣化が生じているか否かを判断することができる。   When the storage battery 2 is repeatedly charged and discharged, the concentration variation of lithium in the electrode 4 gradually increases and reversible characteristic deterioration is likely to occur. Therefore, if the integrated value ΣIt of the charge / discharge amount It is used as an index, it can be determined whether or not reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 has occurred.

次に、本形態の作用効果について説明する。本形態の制御部3は、上記回復処理を行うよう構成されている。この回復処理では、蓄電池2の充放電を制御し、充電率SOCを低勾配充電率SOCLから高勾配充電率SOCHに変化させる。
このようにすると、活物質40を低勾配領域ALから高勾配領域AHに移すことができる。高勾配領域AHでは、電位勾配が低勾配領域ALより高い(図4参照)。そのため、活物質40内における金属原子(すなわちリチウム)の濃度が高い部位と、低い部位との間に、大きな電位差が生じる。したがって、この電位差を小さくするように金属原子が電極4内を移動し、濃度ばらつきが小さくなる。そのため、蓄電池2の可逆的な特性劣化を回復させることができる。
Next, the effect of this form is demonstrated. The control unit 3 of the present embodiment is configured to perform the recovery process. In this recovery process, control the charging and discharging of the storage battery 2, to change the charging rate SOC of the low gradient charging rate SOC L to a high-gradient charging rate SOC H.
In this way, the active material 40 can be moved from the low gradient region A L to the high gradient region A H. In the high gradient region A H , the potential gradient is higher than that in the low gradient region A L (see FIG. 4). Therefore, a large potential difference is generated between a portion where the concentration of metal atoms (that is, lithium) in the active material 40 is high and a portion where the concentration is low. Therefore, the metal atoms move in the electrode 4 so as to reduce this potential difference, and the concentration variation is reduced. Therefore, reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 can be recovered.

また、本形態の制御部3は、蓄電池2の使用時には、充電率SOCを低勾配充電率SOCLにするよう制御している。制御部3は、図7に示すごとく、回復処理を行って充電率SOCを高勾配充電率SOCHにした(ステップS2〜S4)後、充電率SOCを低勾配充電率SOCLに戻す(ステップS5,S6)よう構成されている。
蓄電池2を高勾配充電率SOCHにしたまま長時間放置すると、電解液21が分解する等の問題が生じ、非可逆的な特性劣化が生じる可能性がある。本形態のように、高勾配充電率SOCHにした後、低勾配充電率SOCLに戻せば、蓄電池2の非可逆的な特性劣化を抑制することができる。また、蓄電池2を低勾配充電率SOCLにしておけば、次に蓄電池2を使用するとき、すぐに使用を開始することができる。
The control unit 3 of this embodiment, in use of the storage battery 2 is controlled to a charge rate SOC in the low gradient charging rate SOC L. As shown in FIG. 7, the control unit 3 performs a recovery process to change the charging rate SOC to the high gradient charging rate SOC H (steps S2 to S4), and then returns the charging rate SOC to the low gradient charging rate SOC L (step S2). S5, S6).
For a long time left to the storage battery 2 to a high-gradient charging rate SOC H, electrolyte 21 is a problem arises such decomposed, there is a possibility that the irreversible characteristic deterioration may occur. As in the present embodiment, after the high-gradient charging rate SOC H, by returning to the low gradient charging rate SOC L, it is possible to suppress the irreversible characteristic deterioration of the battery 2. Further, if the battery 2 to a low gradient charging rate SOC L, then when using a battery 2 can be started immediately used.

また、上記蓄電池2の可逆的な特性劣化は、活物質40における金属原子の偏りに起因するものである。
活物質40における金属原子の偏りは、活物質40を上記低勾配領域ALから上記高勾配領域AHにすれば、金属原子の濃度が高い部分と低い部分との間に高い電位差が生じるため、容易に均一にすることができる。すなわち、可逆的な特性劣化を容易に回復させることができる。
Further, the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 is caused by the bias of metal atoms in the active material 40.
The bias of the metal atoms in the active material 40 is because if the active material 40 is changed from the low gradient region A L to the high gradient region A H , a high potential difference is generated between a portion having a high concentration of metal atoms and a portion having a low concentration. Can be made uniform easily. That is, reversible characteristic deterioration can be easily recovered.

また、本形態の制御部3は、過去における蓄電池2の充放電量Itを積算する積算部30(図1参照)を備える。制御部3は、充放電量Itの積算値ΣItが予め定められた値HTHを超えた場合に、回復処理を行うよう構成されている。
充放電を繰り返すと、活物質40内における金属原子の濃度ばらつきが次第に大きくなる。したがって、充放電量Itの積算値ΣItが閾値HTHを超えたか否かを判断すれば、蓄電池2の可逆的な特性劣化が生じているか否か、すなわち回復処理を行うべきか否かを容易に判断することができる。
Moreover, the control part 3 of this form is provided with the integrating | accumulating part 30 (refer FIG. 1) which accumulate | stores the charge / discharge amount It of the storage battery 2 in the past. Control unit 3, when the integrated value ΣIt of the charge and discharge amount It exceeds the value H TH predetermined, and is configured to perform a recovery process.
When charging and discharging are repeated, the concentration variation of metal atoms in the active material 40 gradually increases. Therefore, if it is determined whether or not the integrated value ΣIt of the charge / discharge amount It exceeds the threshold value H TH , it is easy to determine whether or not the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 has occurred, that is, whether or not the recovery process should be performed. Can be judged.

また、本形態の蓄電池2は、充放電に伴って、金属原子が活物質40内に脱挿入されるよう構成されている。
このような蓄電池2は、大電流で充放電した場合等に、活物質40内における金属原子の濃度ばらつきが大きくなりやすい。つまり、可逆的な特性劣化が生じやすい。そのため、本形態のように、特性劣化を回復させる処理を行うようにした効果は大きい。
In addition, the storage battery 2 of the present embodiment is configured such that metal atoms are removed and inserted into the active material 40 along with charge / discharge.
Such a storage battery 2 is likely to have a large concentration variation of metal atoms in the active material 40 when charged and discharged with a large current. That is, reversible characteristic deterioration is likely to occur. Therefore, as in the present embodiment, the effect of performing the process for recovering the characteristic deterioration is great.

また、本形態の蓄電池2は、リチウムイオン二次電池である。
リチウムイオン二次電池は、大電流で充放電した場合等に、活物質40内においてリチウム原子の濃度ばらつきが特に大きくなりやすい。そのため、本形態のように、特性劣化を回復させる処理を行うようにした効果は大きい。
Moreover, the storage battery 2 of this embodiment is a lithium ion secondary battery.
Lithium ion secondary batteries tend to have particularly large variations in lithium atom concentration in the active material 40 when charged and discharged with a large current. Therefore, as in the present embodiment, the effect of performing the process for recovering the characteristic deterioration is great.

また、本形態では、低勾配領域ALにおいてリチウムと二相共存反応が生じる活物質40を用いている。
リチウムと二相共存反応が生じる活物質40を用いると、電位勾配が平坦になりやすい(図4参照)。そのため、充放電を行っても出力電圧が変化しにくくなる。しかしながら、上記活物質40は電位勾配が小さいため、リチウム濃度が高い部位と低い部位との間で大きな電位差が生じにくい。したがって、リチウムの濃度ばらつきが低減せず、蓄電池2の可逆的な特性劣化が生じやすい。そのため本形態のように、特性劣化を回復させる処理を行うようにした効果は大きい。
Further, in this embodiment, it is used an active material 40 that lithium and a two-phase coexisting react at the low gradient region A L.
When an active material 40 that causes a two-phase coexistence reaction with lithium is used, the potential gradient tends to be flat (see FIG. 4). For this reason, the output voltage is unlikely to change even when charging and discharging are performed. However, since the active material 40 has a small potential gradient, a large potential difference is unlikely to occur between a portion having a high lithium concentration and a portion having a low lithium concentration. Therefore, variation in lithium concentration is not reduced, and reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 is likely to occur. Therefore, as in the present embodiment, the effect of performing the process of recovering the characteristic deterioration is great.

また、本形態では、高勾配領域AHと低勾配領域ALとを有する活物質40(40N)として、チタン酸リチウムを用いている。
チタン酸リチウムは、低勾配領域ALにおける電位勾配が特に小さい。そのため、本形態を適用した場合の効果が特に大きい。
In this embodiment, lithium titanate is used as the active material 40 (40 N ) having the high gradient region A H and the low gradient region A L.
Lithium titanate, potential gradient in the low gradient region A L is particularly small. Therefore, the effect when this embodiment is applied is particularly great.

なお、本形態では、上記活物質40としてチタン酸リチウムを用いているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えば、オリビン構造を有するリン酸化合物や、黒鉛を用いることもできる。   In this embodiment, lithium titanate is used as the active material 40, but the present invention is not limited to this. That is, for example, a phosphate compound having an olivine structure or graphite can also be used.

また、本形態では、正電極4Pと負電極4Nとのうち、負電極4Nのみ、2つの領域AL,AHを有し可逆的な特性劣化が生じ得る活物質40を用いたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、正電極4Pに、このような活物質40を用いてもよいし、正電極4Pと負電極4Nとの双方に用いても良い。 Further, in the present embodiment, the active material 40 having only the negative electrode 4 N of the positive electrode 4 P and the negative electrode 4 N and having two regions A L and A H and causing reversible characteristic deterioration is used. However, the present invention is not limited to this. That is, the positive electrode 4 P, may be used such active material 40 may be used on both the positive electrode 4 P and the negative electrode 4 N.

以上のごとく、本形態によれば、蓄電池の可逆的な特性劣化を回復できる電源システムを提供することができる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a power supply system that can recover reversible characteristic deterioration of a storage battery.

なお、蓄電池2が可逆的な特性劣化要因となる充電率SOCのばらつきを生じているか否かは、XAFS、XANES、EXAFS等を用いて確認することができる。   Note that whether or not the storage battery 2 has a variation in the charge rate SOC, which is a reversible characteristic deterioration factor, can be confirmed using XAFS, XANES, EXAFS, or the like.

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態1と同様の構成要素等を表す。   In the following embodiments, the same reference numerals used in the drawings among the reference numerals used in the drawings represent the same constituent elements as those in the first embodiment unless otherwise indicated.

(実施形態2)
本形態は、回復処理を行うか否かを判断する際のフローチャートを変更した例である。図11に示すごとく、本形態では、まずステップS21を行う。ここでは、充放電量Itと、蓄電池2の抵抗Rと、充放電したときにおける蓄電池2の温度Tとを測定する。充放電量Itは、実施形態1と同様に、蓄電池2を充放電したときに移動した電荷量である。また、抵抗Rは、蓄電池2を充放電したときにおける、正電極4Pと負電極4Nとの間の電気抵抗(すなわち内部抵抗)である。抵抗Rは、電圧センサ5V(図1参照)と電流センサ5Iとによって、電極4P,4N間の電圧V及び電流Iを測定し、下記式を用いて算出することができる。
R=V/I
(Embodiment 2)
This embodiment is an example in which the flowchart for determining whether or not to perform recovery processing is changed. As shown in FIG. 11, in this embodiment, step S21 is first performed. Here, the charge / discharge amount It, the resistance R of the storage battery 2, and the temperature T of the storage battery 2 when charging / discharging are measured. The charge / discharge amount It is the amount of charge moved when the storage battery 2 is charged / discharged, as in the first embodiment. The resistance R is an electrical resistance (that is, an internal resistance) between the positive electrode 4 P and the negative electrode 4 N when the storage battery 2 is charged / discharged. The resistance R can be calculated by measuring the voltage V and current I between the electrodes 4 P and 4 N using a voltage sensor 5 V (see FIG. 1) and a current sensor 5 I, and using the following equation.
R = V / I

図11に示すごとく、ステップS21を行った後、ステップS22に移る。ここでは、抵抗Rと温度Tとを用いて充放電量Itを補正し、その補正値It×R(T)を積算する。この積算は、上記積算部30(図1参照)により行う。ステップS22の後、ステップS23に移る。   As shown in FIG. 11, after performing step S21, the process proceeds to step S22. Here, the charge / discharge amount It is corrected using the resistance R and the temperature T, and the correction value It × R (T) is integrated. This integration is performed by the integration unit 30 (see FIG. 1). After step S22, the process proceeds to step S23.

ステップS23では、補正値の積算値Σ(It×R(T))が、予め定められた閾値HTHを超えたか否かを判断する。ここでNoと判断した場合はステップS21に戻る。また、Yesと判断した場合は、ステップS24に移り、回復処理を行う指示を出す。その後、積算値をリセットする。 In step S23, it is determined whether or not the correction value integrated value Σ (It × R (T)) exceeds a predetermined threshold value H TH . If NO is determined here, the process returns to step S21. If the determination is Yes, the process proceeds to step S24, and an instruction to perform a recovery process is issued. Thereafter, the integrated value is reset.

本形態の作用効果について説明する。上述のようにすると、回復処理を行うべきか否かの判断を正確に行うことができる。すなわち、抵抗Rが高いときに充放電を行うと、無理に電流を流すことになり、蓄電池2に可逆的な特性劣化が生じやすくなる。そのため、充放電量Itに抵抗R乗じ、これを積算した値が閾値HTHを超えたか否かを判断すれば、可逆的な特性劣化が生じているか否かをより正確に判断することができる。なお、抵抗Rは温度依存性があるため、本形態では、抵抗Rを温度Tによって補正し、その補正した値R(T)を充放電量Itに乗じている。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. As described above, it is possible to accurately determine whether or not the recovery process should be performed. That is, if charging / discharging is performed when the resistance R is high, current is forced to flow, and reversible characteristic deterioration is likely to occur in the storage battery 2. Therefore, if the charge / discharge amount It is multiplied by the resistance R and it is determined whether the integrated value exceeds the threshold value H TH , it is possible to more accurately determine whether reversible characteristic degradation has occurred. . Since the resistance R has temperature dependence, in this embodiment, the resistance R is corrected by the temperature T, and the charge / discharge amount It is multiplied by the corrected value R (T).
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態3)
本形態は、制御部3の構成を変更した例である。蓄電池2の充放電を開始し、電流Iを流すと、電極4P,4N間の電圧Vは図12に示すように変化する。同図に示すごとく、電圧Vは、第1電圧ΔVaと、第2電圧ΔVbと、第3電圧ΔVcとに分類することができる。第1電圧ΔVaは、配線等に寄生した抵抗Raに起因するものである。すなわち、配線等に電流Iが流れ、電位差(=RaI)が生じる。この電位差が第1電圧ΔVaである。第1電圧ΔVaは、配線等の抵抗Raに起因するため、充放電を開始した後、短時間で上昇する。例えば、充放電を開始した後、0.1秒後の電位差を第1電圧ΔVaとして測定することができる。この第1電圧ΔVaを用いて、下記式から、配線抵抗Raを算出することができる。
a=ΔVa/I
(Embodiment 3)
This embodiment is an example in which the configuration of the control unit 3 is changed. When charging / discharging of the storage battery 2 is started and the current I is supplied, the voltage V between the electrodes 4 P and 4 N changes as shown in FIG. As shown in the figure, the voltage V can be classified into a first voltage ΔV a , a second voltage ΔV b, and a third voltage ΔV c . The first voltage ΔVa is due to parasitic and resistance R a wiring or the like. That is, the current I flows through the wiring and the like, and a potential difference (= R a I) is generated. This potential difference is the first voltage ΔV a . The first voltage [Delta] V a, since due to the resistance R a of the wiring or the like, after the start of charging and discharging, increases in a short time. For example, the potential difference 0.1 seconds after the start of charge / discharge can be measured as the first voltage ΔV a . Using this first voltage ΔV a , the wiring resistance R a can be calculated from the following equation.
R a = ΔV a / I

また、第2電圧ΔVbは、リチウム(金属原子)が活物質40内を移動し、これによって生じた電流Iに起因する電圧である。リチウムが活物質40内を移動するには数秒程度の時間がかかる。そのため、例えば充放電を開始した後、1秒後の電位差を第2電圧ΔVbとして測定することができる。この第2電圧ΔVbと電流Iとから、活物質40の抵抗Rb(=ΔVb/I)を算出することができる。 The second voltage ΔV b is a voltage resulting from the current I generated by the movement of lithium (metal atom) in the active material 40. It takes about several seconds for lithium to move through the active material 40. Therefore, for example, after starting charging / discharging, the potential difference after 1 second can be measured as the second voltage ΔV b . From the second voltage ΔVb and the current I, the resistance R b (= ΔV b / I) of the active material 40 can be calculated.

第3電圧ΔVcは、リチウムが電解液内を移動し、これによって電流Iが流れたことに起因する電圧である。リチウムが電解液内を移動するには数秒から数10秒程度の時間がかかる。そのため、例えば充放電を開始した後、10秒後の電位差を第3電圧ΔVcとして測定することができる。この第3電圧ΔVcと電流Iとから、電解液の抵抗Rc(=ΔVc/I)を算出することができる。 The third voltage ΔV c is a voltage resulting from the movement of the current I by the movement of lithium in the electrolytic solution. It takes about several seconds to several tens of seconds for lithium to move through the electrolyte. Therefore, for example, the potential difference 10 seconds after the start of charge / discharge can be measured as the third voltage ΔV c . From the third voltage ΔV c and the current I, the resistance R c (= ΔV c / I) of the electrolytic solution can be calculated.

次に、蓄電池2の回復処理を行うべきか否かを判断する際のフローチャートについて説明する。図13に示すごとく、制御部3は、まずステップS31を行う。ここでは、充放電量Itと、配線抵抗Raと、活物質抵抗Rbと、電解液抵抗Rcと、温度Tとを測定する。 Next, the flowchart at the time of determining whether the recovery process of the storage battery 2 should be performed is demonstrated. As shown in FIG. 13, the control unit 3 first performs step S31. Here, measurement and discharge amount It, and the wiring resistance R a, the active material resistance R b, an electrolyte resistance R c, and a temperature T.

その後、ステップS32に移る。ここでは、抵抗Ra,Rb,Rcと温度Tとを用いて充放電量Itを補正し、その補正値It×(Ra(T)+Rb(T)+Rc(T))を積算する。補正する際、抵抗Ra,Rb,Rc毎に、温度Tによる補正係数を変える。 Thereafter, the process proceeds to step S32. Here, the charge / discharge amount It is corrected using the resistances R a , R b , R c and the temperature T, and the correction value It × (R a (T) + R b (T) + R c (T)) is obtained. Accumulate. At the time of correction, the correction coefficient according to the temperature T is changed for each of the resistors R a , R b , and R c .

ステップS32を行った後、ステップS33に移る。ここでは、積算値Σ{It×(Ra(T)+Rb(T)+Rc(T))}が予め定められた値HTHを超えたか否かを判断する。ここでNoと判断した場合はステップS31に戻り、Yesと判断した場合はステップS34に移る。ステップS34では、回復処理を行う指示を出す。その後、ステップS35に移り、積算値をリセットする。 After performing Step S32, the process proceeds to Step S33. Here, it is determined whether or not the integrated value Σ {It × (R a (T) + R b (T) + R c (T))} exceeds a predetermined value H TH . If NO is determined here, the process returns to step S31. If YES is determined, the process proceeds to step S34. In step S34, an instruction to perform recovery processing is issued. Thereafter, the process proceeds to step S35, and the integrated value is reset.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、蓄電池2の抵抗Rを、配線抵抗Raと活物質抵抗Rbと電解液抵抗Rcとに分け、これらの抵抗Ra,Rb,Rcをそれぞれ温度Tによって補正している。
このようにすると、回復処理を行う必要があるか否かを正確に判断することができる。すなわち、抵抗Ra,Rb,Rcは、それぞれ温度依存性が異なる。そのため、抵抗Rを3つ(Ra,Rb,Rc)に分けて測定すれば、各抵抗Ra,Rb,Rcを温度Tによって別々に補正できる。したがって、温度補正をした各抵抗Ra(T),Rb(T),Rc(T)を用いて、充放電量Itを正確に補正でき、その補正値の積算値が閾値HTHを超えたときに、回復処理を行う必要があると正確に判断することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In this embodiment, the resistance R of the storage battery 2 is divided into a wiring resistance R a , an active material resistance R b, and an electrolyte resistance R c, and these resistances R a , R b , R c are corrected by the temperature T, respectively. Yes.
In this way, it is possible to accurately determine whether or not the recovery process needs to be performed. That is, the resistors R a , R b , and R c have different temperature dependencies. Therefore, if the resistance R is divided into three (R a , R b , R c ) and measured, the resistances R a , R b , R c can be corrected separately according to the temperature T. Therefore, the charge / discharge amount It can be accurately corrected by using the resistors R a (T), R b (T), and R c (T) subjected to temperature correction, and the integrated value of the correction values sets the threshold value H TH . When it exceeds, it can be accurately determined that the recovery process needs to be performed.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態4)
本形態は、回復処理を行うべきか否かの判断を行う際のフローチャートを変更した例である。図14に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS41を行う。ここでは、充放電量It、抵抗R、温度Tを測定する。
(Embodiment 4)
This embodiment is an example in which the flowchart for determining whether or not to perform recovery processing is changed. As shown in FIG. 14, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S41. Here, charge / discharge amount It, resistance R, and temperature T are measured.

その後、ステップS42に移る。ここでは、測定した温度Tを、下記式を用いて修正する。
T’=T+VI/C
上記式において、VIは蓄電池2の発熱量、Cは蓄電池2の熱容量である。温度センサ5T(図1参照)は蓄電池2の外面に取り付けられているため、蓄電池2の内部の温度は、温度センサ5Tによって正確に測定できない。そのため本形態では、上記式を用いて、測定した温度Tを補正し、蓄電池2の内部の温度(修正温度T’)を算出している。
Thereafter, the process proceeds to step S42. Here, the measured temperature T is corrected using the following equation.
T '= T + VI / C
In the above formula, VI is the calorific value of the storage battery 2, and C is the heat capacity of the storage battery 2. Since the temperature sensor 5 T (see FIG. 1) is attached to the outer surface of the storage battery 2, the temperature inside the storage battery 2 cannot be accurately measured by the temperature sensor 5 T. Therefore, in this embodiment, the measured temperature T is corrected using the above formula, and the temperature inside the storage battery 2 (corrected temperature T ′) is calculated.

ステップS42の後、ステップS43に移る。ここでは、抵抗Rと修正温度T’とを用いて充放電量Itを補正し、その補正値It×R(T’)を積算する。その後、ステップS44に移る。ここでは、補正値の積算値Σ(It×R(T’))が閾値HTHを超えたか否かを判断する。ここでNoと判断した場合はステップS41に戻る。また、Yesと判断した場合はステップS45に移り、回復処理を行う指示を出す。その後、ステップS46に移り、積算値をリセットする。 After step S42, the process proceeds to step S43. Here, the charge / discharge amount It is corrected using the resistance R and the corrected temperature T ′, and the correction value It × R (T ′) is integrated. Thereafter, the process proceeds to step S44. Here, it is determined whether or not the integrated value Σ (It × R (T ′)) of the correction value exceeds the threshold value H TH . If NO is determined here, the process returns to step S41. If YES is determined, the process proceeds to step S45, and an instruction to perform recovery processing is issued. Thereafter, the process proceeds to step S46, and the integrated value is reset.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、温度センサ5Tによって測定した温度Tを修正し、その修正値T’と抵抗Rとを用いて、充放電量Itを補正する。したがって、充放電量Itを正確に補正でき、その補正値の積算値が閾値HTHを超えたときに、回復処理を行う必要があると正確に判断することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In this embodiment, the temperature T measured by the temperature sensor 5 T is corrected, and the charge / discharge amount It is corrected using the correction value T ′ and the resistance R. Therefore, the charge / discharge amount It can be accurately corrected, and when the integrated value of the correction value exceeds the threshold value HTH , it can be accurately determined that the recovery process needs to be performed.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態5)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図15に示すごとく、本形態では、まずステップS51を行う。ここでは、前回の回復処理から、予め定められた時間tTHを経過したか否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS52に移り、回復処理を行う指示を出す。
(Embodiment 5)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 15, in this embodiment, step S51 is first performed. Here, it is determined whether or not a predetermined time t TH has elapsed since the previous recovery process. If YES is determined here, the process proceeds to step S52 to issue an instruction to perform recovery processing.

本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、所定の時間tTHを経過したときに回復処理を行わせることができる。そのため、回復処理を行うか否かの判断を容易に行うことができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. With the above configuration, the recovery process can be performed when a predetermined time t TH has elapsed. Therefore, it is possible to easily determine whether or not to perform recovery processing.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態6)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図16に示すごとく、本形態では、まずステップS61を行う。ここでは、蓄電池2の抵抗Rと容量Qとを測定する。容量Qは、例えば、蓄電池2を完全に放電した状態から充電を開始し、満充電になるまでの時間tと電流値Iとを用いて算出することができる。
(Embodiment 6)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 16, in this embodiment, step S61 is first performed. Here, the resistance R and the capacity Q of the storage battery 2 are measured. The capacity Q can be calculated using, for example, a time t and a current value I until charging starts from a state in which the storage battery 2 is completely discharged and the battery 2 is fully charged.

ステップS61の後、ステップS62に移る。ここでは、抵抗劣化率rと容量劣化率qとを算出する。これらの値は、以下の方法により算出することができる。すなわち、蓄電池2の抵抗Rの初期値ROと、容量Qの初期値QOとを、制御部3に記憶させておく。そして、ステップS61において、劣化後の抵抗Rと容量Qとを測定し、下記式を用いて、各劣化率r,qを算出する。
r=R/RO
q=Q/QO
After step S61, the process proceeds to step S62. Here, the resistance deterioration rate r and the capacity deterioration rate q are calculated. These values can be calculated by the following method. That is, the initial value R O of the resistance R of the storage battery 2 and the initial value Q O of the capacity Q are stored in the control unit 3. In step S61, the deteriorated resistance R and capacitance Q are measured, and the deterioration rates r and q are calculated using the following equations.
r = R / R O
q = Q / Q O

抵抗劣化率rは、蓄電池2の内部抵抗の増加率を反映した値であり、可逆的な特性劣化に対する寄与が比較的小さい。また、容量劣化率qは、蓄電池2全体の容量Qが劣化したことを反映した値であり、可逆的な特性劣化に対する寄与が比較的大きい。したがって、r/qが閾値以下であるか否かを判断することにより、可逆的な特性劣化が生じているか否かを判断することができる。   The resistance deterioration rate r is a value reflecting the increase rate of the internal resistance of the storage battery 2, and its contribution to reversible characteristic deterioration is relatively small. The capacity deterioration rate q is a value reflecting that the capacity Q of the entire storage battery 2 has deteriorated, and has a relatively large contribution to reversible characteristic deterioration. Therefore, by determining whether r / q is equal to or less than the threshold value, it is possible to determine whether reversible characteristic degradation has occurred.

本形態では、ステップS62を行った後、ステップS63に移り、r/qが閾値以下であるか否かを判断している。ここでNoと判断した場合はステップS61に戻る。また、Yesと判断した場合はステップS64に移り、回復処理を行う指示を出す。   In this embodiment, after performing step S62, the process proceeds to step S63, where it is determined whether r / q is equal to or less than a threshold value. If NO is determined here, the process returns to step S61. If YES is determined, the process proceeds to step S64 to issue an instruction to perform recovery processing.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、r/qを用いて、蓄電池2の可逆的な特性劣化が生じているか否かを判断している。抵抗劣化率r及び容量劣化率qは、可逆的な特性劣化に対して敏感に反応する値である。また、蓄電池2の可逆的な特性劣化に対する、各劣化率r,qの寄与率は、互いに異なる。そのため、r/qを用いることにより、可逆的な特性劣化が生じているか否かを正確に判断することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In this embodiment, it is determined whether or not reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 has occurred using r / q. The resistance deterioration rate r and the capacity deterioration rate q are values that react sensitively to reversible characteristic deterioration. Further, the contribution rates of the respective deterioration rates r and q with respect to the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 are different from each other. Therefore, by using r / q, it is possible to accurately determine whether or not reversible characteristic deterioration has occurred.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態7)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図17に示すごとく、本形態では、まずステップS71を行う。ここでは、蓄電池2の劣化量Hを算出する。劣化量Hは、例えば下記式に示すごとく、充放電量Itを抵抗R及び温度Tによって補正した値とすることができる。
H=It×R(T)
(Embodiment 7)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 17, in this embodiment, step S71 is first performed. Here, the deterioration amount H of the storage battery 2 is calculated. The deterioration amount H can be a value obtained by correcting the charge / discharge amount It with the resistance R and the temperature T, for example, as shown in the following equation.
H = It × R (T)

上記ステップS71を行った後、ステップS72に移る。ここでは、劣化量Hの時間微分値dH/dtが、予め定められた閾値以上になったか否かを判断する。時間微分値dH/dtが高い場合は、蓄電池2を大電流で充放電しており、可逆的な特性劣化が生じやすくなる。そのため、時間微分値dH/dtが閾値以上であるか否かを判断することにより、蓄電池2に可逆的な特性劣化が生じているか否かを正確に判断することができる。   After performing step S71, the process proceeds to step S72. Here, it is determined whether or not the time differential value dH / dt of the deterioration amount H is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the time differential value dH / dt is high, the storage battery 2 is charged and discharged with a large current, and reversible characteristic deterioration is likely to occur. Therefore, by determining whether or not the time differential value dH / dt is equal to or greater than the threshold value, it is possible to accurately determine whether or not reversible characteristic deterioration has occurred in the storage battery 2.

ステップS72においてNoと判断したときはステップS71に戻る。また、Yesと判断したときはステップS73に移り、回復処理を行う指示を出す。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
When it is determined No in step S72, the process returns to step S71. If the determination is Yes, the process moves to step S73, and an instruction to perform recovery processing is issued.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態8)
本形態は、電源システム1の回路構成を変更した例である。本形態では図18に示すごとく、電源システム1に回復指示部6を設けてある。回復指示部6は、ユーザの操作に伴って、回復指示信号SRが発生するよう構成されている。本形態の回復指示部6はスイッチである。ユーザが回復指示部6を押圧操作すると、回復指示信号SRが発生する。
(Embodiment 8)
In this embodiment, the circuit configuration of the power supply system 1 is changed. In this embodiment, as shown in FIG. 18, the power supply system 1 is provided with a recovery instruction unit 6. Recovery instruction unit 6, with the operation of the user, the recovery instruction signal S R is configured to generate. The recovery instruction unit 6 of this embodiment is a switch. When the user presses the recovery instruction unit 6, the recovery instruction signal S R is generated.

図19に、本形態のフローチャートを示す。制御部3は、まず、ステップS81を行う。ここでは、回復指示信号SRが入力されたか否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS82に移り、回復処理を行う。 FIG. 19 shows a flowchart of this embodiment. First, the control unit 3 performs step S81. Here, the recovery instruction signal S R is determined whether or not the input. If YES is determined here, the process proceeds to step S82 to perform a recovery process.

本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、ユーザが回復処理を行いたいと考えたときに、回復指示部6を操作することによって、いつでも回復処理を行わせることができる。したがって、蓄電池2の可逆的な特性劣化を任意のときに回復させることができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. With the above configuration, when the user wants to perform the recovery process, the recovery process can be performed at any time by operating the recovery instruction unit 6. Therefore, the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 can be recovered at any time.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態9)
本形態は、電源システム1の回路構成および制御部3を変更した例である。本形態では実施形態1と同様に、電源システム1を車両に用いている。制御部3は、回復処理を行う指示がされ、かつイグニッションスイッチがオフになっているときに、回復処理を行うよう構成されている。
(Embodiment 9)
This embodiment is an example in which the circuit configuration of the power supply system 1 and the control unit 3 are changed. In this embodiment, as in the first embodiment, the power supply system 1 is used in a vehicle. The control unit 3 is configured to perform the recovery process when an instruction to perform the recovery process is given and the ignition switch is turned off.

図21に示すごとく、本形態の電源システム1は、実施形態1と同様に、蓄電池2と、制御部3と、第1スイッチSW1と、電圧センサ5Vとを備える。電源システム1には、発電機12と、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3と、補助電源14と、補機13と、スタータ15とが接続している。制御部3は、蓄電池2の回復処理を行う指示がされており、かつイグニッションスイッチ(図示しない)がオフになっているときに、蓄電池2を放電させる。制御部3は、例えばユーザが自宅に戻り、夜間、車両を駐車している場合に、蓄電池2を放電させる。すなわち、充電率SOCを略0(高勾配充電率SOCH:図4参照)に変化させ、蓄電池2を回復させる。放電する際は、蓄電池2に蓄えられた電荷を、補助電源14に移す。 As shown in FIG. 21, the power supply system 1 of the present embodiment includes a storage battery 2, a control unit 3, a first switch SW <b> 1, and a voltage sensor 5 V , as in the first embodiment. A power generator 12, a second switch SW 2 and a third switch SW 3, an auxiliary power supply 14, an auxiliary machine 13, and a starter 15 are connected to the power supply system 1. The control unit 3 discharges the storage battery 2 when an instruction to perform a recovery process of the storage battery 2 is given and an ignition switch (not shown) is turned off. The control unit 3 discharges the storage battery 2 when, for example, the user returns home and parks the vehicle at night. That is, the charging rate SOC is changed to substantially 0 (high gradient charging rate SOC H : see FIG. 4), and the storage battery 2 is recovered. When discharging, the charge stored in the storage battery 2 is transferred to the auxiliary power source 14.

図20に示すごとく、車両が走行している間(時刻t1〜t2)は、蓄電池2によってインバータやモータ等を稼働しているため、蓄電池2の電圧Vが変動する。この期間は、充電率SOCが比較的高い値に維持されている。また、車両が停車している間(時刻t1〜t2)では、蓄電池2は放電されるため、充電率SOC及び電圧Vが略0になる。 As shown in FIG. 20, the voltage V of the storage battery 2 varies while the vehicle is running (time t 1 to t 2 ) because the storage battery 2 operates an inverter, a motor, and the like. During this period, the charging rate SOC is maintained at a relatively high value. Further, since the storage battery 2 is discharged while the vehicle is stopped (time t 1 to t 2 ), the charging rate SOC and the voltage V become substantially zero.

次に、制御部3のフローチャートの説明をする。図22に示すごとく、本形態では、先ずステップS91を行う。ここでは、回復処理を行う指示がされたか否かを判断する。ここでYesと判断した場合はステップS92に移る。   Next, the flowchart of the control unit 3 will be described. As shown in FIG. 22, in this embodiment, step S91 is first performed. Here, it is determined whether or not an instruction to perform recovery processing has been issued. If it is determined YES, the process proceeds to step S92.

ステップS92では、車両の主機能が停止したか否か、すなわちイグニッションスイッチがオフになっているか否かを判断する。ここでYesと判断した場合はステップS93に移り、目標電圧VOを決定する。目標電圧VOは、例えば1.5(V)程度にすることができる。 In step S92, it is determined whether or not the main function of the vehicle has stopped, that is, whether or not the ignition switch has been turned off. If it has been determined that the Yes proceeds to step S93, determines a target voltage V O. The target voltage V O can be set to about 1.5 (V), for example.

ステップS93の後、ステップS94に移る。ここでは、電圧センサ5V(図21参照)を用いて、蓄電池2の電圧Vを測定する。その後、ステップS95に移る。このステップでは、蓄電池2の電圧Vが目標電圧VOより大きいか否かを判断する。ここでYesと判断した場合、すなわち電圧Vが目標電圧VOより大きい場合は、ステップS96に移り、蓄電池2を放電する。そして、ステップS97に移り、所定時間経過したか否かを判断する。その後、ステップS94に戻り、再び電圧Vを測定する。また、ステップS95においてNoと判断した場合、すなわち電圧Vが目標電圧VOより低い場合は、終了する。そして、蓄電池2を放電した状態で、車両が次に始動されるまで待機する。これにより、蓄電池2の可逆的な特性劣化を回復させる。 After step S93, the process proceeds to step S94. Here, the voltage V of the storage battery 2 is measured using the voltage sensor 5 V (see FIG. 21). Thereafter, the process proceeds to step S95. In this step, it is determined whether or not the voltage V of the storage battery 2 is greater than the target voltage V O. If YES is determined here, that is, if the voltage V is higher than the target voltage V O , the process proceeds to step S96 and the storage battery 2 is discharged. Then, the process proceeds to step S97 to determine whether or not a predetermined time has elapsed. Thereafter, the process returns to step S94, and the voltage V is measured again. Further, when it is determined No in step S95, that is, when the voltage V is lower than the target voltage V O , the process ends. And in the state which discharged the storage battery 2, it waits until a vehicle is started next. Thereby, the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 is recovered.

なお、次に車両の走行を開始するときは、補助電源14を用いてエンジンを始動し、さらに補助電源14を用いて蓄電池2を充電する。   The next time the vehicle starts to run, the engine is started using the auxiliary power source 14 and the storage battery 2 is charged using the auxiliary power source 14.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、蓄電池2の回復処理を行う指示がされており、かつイグニッションスイッチがオフになっている場合に、蓄電池2を回復させることができる。したがって、例えば夜間に車両を駐車している間に、蓄電池2を回復させることができる。そのため、比較的長い時間、蓄電池2を放電したまま放置させることができる。したがって、蓄電池2の可逆的な特性劣化を充分に回復させることができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In the present embodiment, the storage battery 2 can be recovered when an instruction to perform the recovery process of the storage battery 2 is given and the ignition switch is turned off. Therefore, for example, the storage battery 2 can be recovered while the vehicle is parked at night. Therefore, the storage battery 2 can be left discharged for a relatively long time. Therefore, the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 can be sufficiently recovered.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態10)
本形態は、活物質40を変更した例である。図23に示すごとく、本形態では、2つの低勾配領域AL1,AL2の間に、高勾配領域AH(以下、中間高勾配領域AHMとも記す)を形成してある。制御部3は、蓄電池2の回復処理を行う場合、中間高勾配領域AHMに対応する充電率SOCHMとなるように、蓄電池2の充放電を制御する。これにより、蓄電池2を回復させる。
(Embodiment 10)
This embodiment is an example in which the active material 40 is changed. As shown in FIG. 23, in this embodiment, a high gradient region A H (hereinafter also referred to as intermediate high gradient region A HM ) is formed between two low gradient regions A L1 and A L2 . Control unit 3, when performing the recovery process of the battery 2, so that the charging rate SOC HM corresponding to the intermediate high gradient region A HM, controls the charging and discharging of the battery 2. Thereby, the storage battery 2 is recovered.

上記活物質40は、複数の材料を混合させることにより、形成することができる。また、本形態では、負電極4Nの活物質40Nに、低勾配領域AL1,AL2と中間高勾配領域AHMを形成したが、正電極4Pの活物質40Pにこれらの領域を形成することもできる。このような活物質40Pは、例えば複数種類のLiMPO4(MはFe、Mn、Co、Niから選択される少なくとも一種)を用意し、これらを混合することにより製造することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The active material 40 can be formed by mixing a plurality of materials. In this embodiment, the low gradient regions A L1 and A L2 and the intermediate high gradient region A HM are formed in the active material 40 N of the negative electrode 4 N , but these regions are formed in the active material 40 P of the positive electrode 4 P. Can also be formed. Such an active material 40 P can be manufactured by preparing, for example, a plurality of types of LiMPO 4 (M is at least one selected from Fe, Mn, Co, and Ni) and mixing them.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態11)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図24に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS111を行う。ここでは、蓄電池2の充電率SOCを、高勾配充電率SOCHの近傍の値にする制御を行う。その後、ステップS112に移る。ここでは、回復処理を行う指示がされたか否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS113に移る。
(Embodiment 11)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 24, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S111. Here, the charging rate SOC of the battery 2, and performs a control to a value near the high gradient charge SOC H. Thereafter, the process proceeds to step S112. Here, it is determined whether or not an instruction to perform recovery processing has been issued. If it is determined YES, the process proceeds to step S113.

ステップS113では、充電率SOCを、高勾配充電率SOCHにする制御を行う。その後、ステップS114に移る。ここでは、所定時間経過したか否かを判断する。ステップS114では、蓄電池2を所定時間、高勾配充電率SOCHに維持することにより、可逆的な特性劣化を回復させる。 In step S113, the charging rate SOC, control is performed to the high-gradient charging rate SOC H. Thereafter, the process proceeds to step S114. Here, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. In step S114, the battery 2 a predetermined time, by maintaining the high gradient charging rate SOC H, to restore reversible characteristic degradation.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、回復処理を行う前に、予め充電率SOCを、高勾配充電率SOCHの近傍の値にしておく。そのため、回復処理を行う際に、充電率SOCをすぐに高勾配充電率SOCHにすることができる。したがって、回復処理を短時間で行うことが可能になる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In this embodiment, prior to performing the recovery process, the pre-charging rate SOC, keep the value of the vicinity of the high gradient charging rate SOC H. Therefore, when performing a recovery process, it is possible to high-gradient charging rate SOC H immediately charging rate SOC. Therefore, the recovery process can be performed in a short time.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態12)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図25に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS121を行う。ここでは、回復処理を行う指示がされたか否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS122に移る。ステップS122では、複数の高勾配充電率SOCHのうち、現在の充電率SOCに最も近い高勾配充電率SOCHを選択する。例えば、現在の充電率SOCが90%である場合(図4参照)、高勾配充電率SOCHとして100%を選択する。また、現在の充電率SOCが10%である場合、高勾配充電率SOCHとして0%を選択する。
Embodiment 12
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 25, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S121. Here, it is determined whether or not an instruction to perform recovery processing has been issued. If it is determined YES, the process proceeds to step S122. In step S122, among the plurality of high gradient charging rate SOC H, selects the closest high gradient charging rate SOC H to the current charging rate SOC. For example, the current charging rate SOC is (see FIG. 4) 90%, selects 100% as a high gradient charging rate SOC H. Further, if the current charging rate SOC is 10%, it selects 0% as high gradient charging rate SOC H.

その後、ステップS123に移る。ここでは、蓄電池2を充放電して、充電率SOCを、選択した高勾配充電率SOCHにする制御を行う。そして、ステップS124に移り、所定時間経過したか否かを判断する。ステップS124では、蓄電池2を所定時間、高充電率SOCHに維持することにより、蓄電池2の可逆的な特性劣化を回復させる。 Thereafter, the process proceeds to step S123. Here, the battery 2 and charge and discharge, the charge rate SOC, control is performed to the high-gradient charging rate SOC H selected. Then, the process proceeds to step S124, and it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. At step S124, the storage battery 2 a predetermined time, by maintaining a high charging rate SOC H, to restore reversible characteristic degradation of the battery 2.

本発明の作用効果について説明する。上述のようにすると、充電率SOCを、現在の値から高勾配充電率SOCHにするための充放電量を少なくすることができる。そのため、電力ロスを低減することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The function and effect of the present invention will be described. When as described above, the charging rate SOC, it is possible to reduce the discharge amount to the current value in the high gradient charging rate SOC H. Therefore, power loss can be reduced.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施例13)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図26に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS131を行う。ここでは、蓄電池2が回復好適使用状態か否かを判断する。例えば、車両が高速道路を走行している状態か否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS132に移る。このステップでは、充電率SOCを高勾配充電率SOCH(例えば100%)に変更する。
(Example 13)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 26, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S131. Here, it is determined whether or not the storage battery 2 is in a recovery preferable use state. For example, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a highway. If it is determined YES, the process proceeds to step S132. In this step, the charging rate SOC is changed to a high gradient charging rate SOC H (for example, 100%).

本形態の作用効果について説明する。車両が高速道路等を走行しているときは、一定速度で走行しているため、充電率SOCの変動を小さくすることができる。また、比較的長い時間、この状態を維持することができる。したがって、車両が高速道路を走行しているとき等であれば、蓄電池2を高勾配充電率SOCH(例えば100%)に長時間、安定して維持でき、可逆的な特性劣化を効率的に回復させることができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. When the vehicle is traveling on a highway or the like, since the vehicle is traveling at a constant speed, fluctuations in the charging rate SOC can be reduced. Moreover, this state can be maintained for a relatively long time. Therefore, for example, when the vehicle is traveling on a highway, the storage battery 2 can be stably maintained at a high gradient charge rate SOC H (for example, 100%) for a long time, and reversible characteristic degradation is efficiently performed. Can be recovered.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態14)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図27に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS141を行う。ここでは、車両が回復予定地に接近したか否かを判断する。ここで回復予定地とは、例えばユーザの自宅とすることができる。回復予定地に接近したか否かは、例えば車両に搭載したナビゲーションシステムを用いて判断することができる。また、ユーザによる操作(例えばスイッチを押圧する)を検知したときに、回復予定地に接近したと判断してもよい。
(Embodiment 14)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 27, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S141. Here, it is determined whether or not the vehicle has approached the planned recovery site. Here, the planned recovery place can be, for example, the user's home. Whether or not the vehicle has approached the planned recovery site can be determined using, for example, a navigation system mounted on the vehicle. Further, when an operation by the user (for example, pressing a switch) is detected, it may be determined that the user has approached the planned recovery site.

ステップS141においてYesと判断した場合は、ステップS142に移る。ここでは、充電率SOCを高勾配充電率SOCHに近い値に変更する。例えば、蓄電池2を用いて三相交流モータ等を駆動させ、充電率SOCを0%近くまで下げる。その後、ステップS143に移る。ここでは、回復予定地に当着したか否かを判断する。ここでYesと判断した場合は、ステップS144に移り、回復処理を行う。すなわち、充電率SOCを0%(すなわち高勾配充電率SOCH)にし、次に車両を使用する時まで待機する。 If it is determined as Yes in step S141, the process proceeds to step S142. Here, it changes the charging rate SOC to a value close to the high gradient charging rate SOC H. For example, the storage battery 2 is used to drive a three-phase AC motor or the like, and the charge rate SOC is reduced to near 0%. Thereafter, the process proceeds to step S143. Here, it is determined whether or not the planned recovery place is reached. If YES is determined here, the process proceeds to step S144 to perform a recovery process. That is, the charging rate SOC is set to 0% (that is, the high gradient charging rate SOC H ), and the system waits until the next use of the vehicle.

本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、充電率SOCを低くした状態で回復予定地に向かうため、回復予定地に当着した後、すぐに回復処理を行うことができる。また、車両走行中に、三相交流モータ等を駆動することによって充電率SOCを低減できるため、無駄な放電を抑制することができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. According to the above configuration, since the vehicle heads for the recovery planned area with the state of charge SOC being low, the recovery process can be performed immediately after the arrival at the recovery planned area. In addition, since the charging rate SOC can be reduced by driving a three-phase AC motor or the like while the vehicle is traveling, wasteful discharge can be suppressed.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

(実施形態15)
本形態は、制御部3のフローチャートを変更した例である。図28に示すごとく、本形態の制御部3は、まずステップS151を行う。ここでは、回復処理を行う指示がされたか否かを判断する。ここでYesと判断したときは、ステップS152に移る。ステップS152では、蓄電池2の温度を所定温度まで上昇させ、かつ充電率SOCを高勾配充電率SOCHに変更する。例えば、蓄電池2にヒータを設けておき、このヒータを用いて蓄電池2を加熱しつつ、充電率を高勾配充電率SOCHに変更する。
(Embodiment 15)
This embodiment is an example in which the flowchart of the control unit 3 is changed. As shown in FIG. 28, the control unit 3 of the present embodiment first performs step S151. Here, it is determined whether or not an instruction to perform recovery processing has been issued. If YES is determined here, the process proceeds to step S152. In step S152, it raises the temperature of the storage battery 2 to a predetermined temperature, and changes the charging rate SOC to high gradient charging rate SOC H. For example, it may be provided a heater battery 2, while heating the battery 2 by using the heater, to change the charging rate to a high-gradient charging rate SOC H.

その後、ステップS153に移る。ここでは、一定時間経過したか否かを判断する。ステップS153では、蓄電池2を高い温度にした状態で、一定時間、高勾配充電率SOCHに維持することにより、蓄電池2の可逆的な特性劣化を回復させる。ステップS153でYesと判断した場合、すなわち一定時間経過した場合は、ステップS154に移り、温度および充電率SOCを元の状態に戻す。 Thereafter, the process proceeds to step S153. Here, it is determined whether or not a certain time has elapsed. In step S153, in a state where the storage battery 2 to a high temperature, a certain time, by maintaining the high gradient charging rate SOC H, to restore reversible characteristic degradation of the battery 2. When it is determined Yes in step S153, that is, when a certain time has elapsed, the process proceeds to step S154, and the temperature and the charge rate SOC are returned to the original state.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、回復処理を行う際、蓄電池2の温度を上げた状態で、充電率SOCを高勾配充電率SOCHにしている。このようにすると、活物質40内の金属原子(すなわちリチウム)が熱運動によって移動しやすくなり、金属原子の濃度ばらつきを小さくしやすくなる。そのため、蓄電池2の可逆的な特性劣化を、より効率的に回復させることができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effect of this form is demonstrated. In this embodiment, when performing a recovery process, at an elevated temperature of the battery 2, and the charging rate SOC to high gradient charging rate SOC H. If it does in this way, it will become easy to move a metal atom (namely, lithium) in active material 40 by thermal motion, and it will become easy to make concentration variation of a metal atom small. Therefore, the reversible characteristic deterioration of the storage battery 2 can be recovered more efficiently.
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

1 電源システム
2 蓄電池
3 制御部
4 電極
P 正電極
N 負電極
40 活物質
H 高勾配領域
L 低勾配領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 2 Storage battery 3 Control part 4 Electrode 4 P positive electrode 4 N negative electrode 40 Active material A H high gradient area A L low gradient area

Claims (10)

蓄電池(2)と、
該蓄電池の充放電を制御する制御部(3)とを備え、
上記蓄電池は、それぞれ活物質(40)を含む、正電極(4P)と負電極(4N)との一対の電極(4)を備え、該一対の電極のうち少なくとも一方の上記電極を構成する上記活物質には、上記蓄電池の充電率(SOC)を変化させたときにおける電位(V)の変化率である電位勾配が相対的に高い高勾配領域(AH)と、該高勾配領域よりも上記電位勾配が低い低勾配領域(AL)とがあり、
上記蓄電池は、上記充電率が上記低勾配領域に対応する低勾配充電率(SOCL)であるとき、可逆的な特性劣化が生じ、上記充電率を上記高勾配領域に対応する高勾配充電率(SOCH)にすると上記特性劣化が回復し、
上記制御部は、上記蓄電池の充放電を制御することにより、上記充電率を上記低勾配充電率から上記高勾配充電率に変化させ、上記特性劣化を回復させる回復処理を行うよう構成されている、電源システム(1)。
Storage battery (2),
A control unit (3) for controlling charging and discharging of the storage battery,
The storage battery includes a pair of electrodes (4) of a positive electrode (4 P ) and a negative electrode (4 N ) each including an active material (40), and constitutes at least one of the pair of electrodes. The active material includes a high gradient region (A H ) having a relatively high potential gradient, which is a rate of change in potential (V) when the charge rate (SOC) of the storage battery is changed, and the high gradient region And a low gradient region ( AL ) where the potential gradient is lower than
The storage battery has a reversible characteristic deterioration when the charge rate is a low gradient charge rate (SOC L ) corresponding to the low gradient region, and the charge rate is a high gradient charge rate corresponding to the high gradient region. (SOC H ) recovers the above characteristics deterioration,
The control unit is configured to change the charging rate from the low gradient charging rate to the high gradient charging rate by controlling charging / discharging of the storage battery, and to perform a recovery process for recovering the characteristic deterioration. , Power supply system (1).
上記蓄電池は、充放電に伴って、金属原子が上記活物質に脱挿入されるよう構成されており、上記蓄電池の可逆的な特性劣化は、上記活物質における上記金属原子の偏りに起因するものである、請求項1に記載の電源システム。   The storage battery is configured such that metal atoms are inserted into and removed from the active material with charge and discharge, and the reversible characteristic deterioration of the storage battery is caused by the bias of the metal atoms in the active material. The power supply system according to claim 1, wherein 上記制御部は、上記蓄電池の使用時には、上記充電率を上記低勾配充電率にするよう制御し、上記回復処理を行って上記充電率を上記高勾配充電率にした後、上記充電率を上記低勾配充電率に戻すよう構成されている、請求項1又は2に記載の電源システム。   When the storage battery is used, the control unit controls the charging rate to be the low gradient charging rate, performs the recovery process to set the charging rate to the high gradient charging rate, and then sets the charging rate to the above-described charging rate. The power supply system according to claim 1, wherein the power supply system is configured to return to a low gradient charging rate. 上記制御部は、上記蓄電池の充放電量(It)を積算する積算部(30)を備え、上記制御部は、上記充放電量の積算値(ΣIt)が予め定められた値(HTH)を超えた場合に、上記回復処理を行うよう構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源システム。 The control unit includes an integration unit (30) that integrates the charge / discharge amount (It) of the storage battery, and the control unit has a predetermined value (H TH ) where the integrated value (ΣIt) of the charge / discharge amount is predetermined. The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power recovery system is configured to perform the recovery process when the value exceeds. 上記一対の電極間の抵抗(R)を測定する抵抗測定部と、上記蓄電池の温度(T)を測定する温度センサ(5T)と、上記蓄電池の充放電量を上記抵抗値と上記温度とによって補正し、その補正値(It×R(T))を積算する積算部とを備え、上記制御部は、上記補正値の積算値が予め定められた値(HTH)を超えた場合に、上記回復処理を行うよう構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源システム。 A resistance measuring unit that measures the resistance (R) between the pair of electrodes, a temperature sensor (5 T ) that measures the temperature ( T ) of the storage battery, and the charge value of the storage battery as the resistance value and the temperature. And an integration unit that integrates the correction value (It × R (T)), and the control unit is configured so that the integrated value of the correction value exceeds a predetermined value (H TH ). The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply system is configured to perform the recovery process. 上記蓄電池および上記制御部は車両に搭載されており、上記制御部は、上記車両のイグニッションスイッチがオフになっているときに上記回復処理を行うよう構成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電源システム。   The said storage battery and the said control part are mounted in the vehicle, The said control part is comprised so that the said recovery process may be performed when the ignition switch of the said vehicle is turned off. A power supply system according to any one of the above. ユーザの操作に伴って回復指示信号(SR)を発生する回復指示部(6)を備え、上記制御部は、上記回復指示信号が入力された場合に上記回復処理を行うよう構成されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電源システム。 A recovery instruction unit (6) that generates a recovery instruction signal (S R ) in response to a user operation is provided, and the control unit is configured to perform the recovery process when the recovery instruction signal is input. The power supply system according to any one of claims 1 to 6. 上記蓄電池は、充放電に伴って、金属原子が上記活物質に脱挿入されるよう構成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電源システム。   The said storage battery is a power supply system as described in any one of Claims 1-7 comprised so that a metal atom may be deinserted in the said active material with charging / discharging. 上記蓄電池はリチウムイオン二次電池である、請求項8に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 8, wherein the storage battery is a lithium ion secondary battery. 上記蓄電池には、上記低勾配領域においてリチウムと二相共存反応が生じる上記活物質が用いられている、請求項9に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 9, wherein the active material that causes a two-phase coexistence reaction with lithium in the low gradient region is used for the storage battery.
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