本發(fā)明涉及用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，特別地，涉及用于車輛驅(qū)動(dòng)電源的包括非水二次電池的電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

以鋰離子二次電池為代表的具有非水電解質(zhì)的非水二次電池被用于諸如混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車或燃料電池汽車的電動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)電源(車載電源)。作為導(dǎo)致非水二次電池的電阻增大的一個(gè)因素，已知這樣的現(xiàn)象：其中，高速充電或放電被連續(xù)進(jìn)行，從而由于電解質(zhì)中的鹽濃度(離子濃度)的不均勻(偏斜(deviation))導(dǎo)致電阻增大，即所謂的高速劣化。

國際公開no.2013/046263描述了通過累積由于基于當(dāng)電池被充電/放電時(shí)的電流值歷史計(jì)算出的電解質(zhì)中的離子濃度偏斜而導(dǎo)致的劣化的評(píng)價(jià)值(d(n))的閾值的超過量，并且隨時(shí)間經(jīng)過而校正離子濃度的偏斜的緩和，來確定累積評(píng)價(jià)值(σdex(n))作為劣化指標(biāo)值。然后，當(dāng)劣化指標(biāo)值超過閾值(正)時(shí)，進(jìn)行控制以降低二次電池的放電電力上限。

日本專利申請(qǐng)公開no.2014-3826(jp2014-3826a)描述了使用基于與wo2013/046263中相同的評(píng)價(jià)值的共同累積評(píng)價(jià)值作為劣化指標(biāo)值，如果該累積評(píng)價(jià)值變得大于正閾值，則判定過放電并且限制放電電力，而如果該累積評(píng)價(jià)值小于負(fù)閾值，則判定過充電并且限制充電電力。

wo2013/046263和jp2014-3826a描述了在計(jì)算由于離子濃度偏斜而導(dǎo)致的劣化的評(píng)價(jià)值(d(n))時(shí)，進(jìn)行這樣的計(jì)算：該計(jì)算反映在每個(gè)周期時(shí)間(δt)隨著離子擴(kuò)散而導(dǎo)致的離子濃度的偏斜的減小。

此外，wo2013/046263描述了如果二次電池的充電/放電被休止(deactivate)，則由于在休止之后重新開始的充電/放電而導(dǎo)致的電阻增加率的增大(即，高速劣化)受到抑制。由于此原因，wo2013/046263描述了在每個(gè)周期時(shí)間執(zhí)行將用作劣化指標(biāo)值的累積評(píng)價(jià)值乘以校正系數(shù)a(0<a<1)的計(jì)算，從而考慮到高速劣化的緩和而校正累積評(píng)價(jià)值(劣化指標(biāo)值)。

然而，在wo2013/046263和jp2014-3826a中描述的技術(shù)中，在計(jì)算離子濃度偏斜的評(píng)價(jià)值(d(n))和累積評(píng)價(jià)值(σdex(n))時(shí)的每個(gè)周期時(shí)間(δt)，通過比較累積評(píng)價(jià)值(劣化指標(biāo)值)與閾值，判定是否需要限制放電電力或充電電力。因此，wo2013/046263和jp2014-3826a主要涉及在二次電池(充電/放電)的使用期間(例如在車輛行駛期間)的充電/放電管理。

近年來，能夠通過在車輛外部的電源(在下文中，簡(jiǎn)稱為“外部電源”)對(duì)車載蓄電裝置充電的電動(dòng)車輛被投入實(shí)際應(yīng)用。在所謂的插電式混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車中，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止期間，使用系統(tǒng)電源或?qū)Ｓ贸潆姌?，進(jìn)行通過外部電源對(duì)車載二次電池的充電(在下文中，簡(jiǎn)稱為“外部充電”)。

在這種可外部充電的電動(dòng)車輛中，從運(yùn)轉(zhuǎn)停止到下次運(yùn)轉(zhuǎn)開始的二次電池的使用模式根據(jù)外部充電的有無而改變。具體地說，二次電池的充電/放電休止時(shí)段的長(zhǎng)度根據(jù)外部充電的有無而改變。此外，即使在充電計(jì)劃表被制定為使得通過所謂的計(jì)時(shí)器充電根據(jù)下一運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)刻而完成外部充電的情況下，也預(yù)測(cè)從運(yùn)轉(zhuǎn)停止到外部充電開始的二次電池的充電/放電休止時(shí)段的長(zhǎng)度會(huì)根據(jù)情況而改變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到上述問題，在可外部充電的電動(dòng)車輛中，為了適當(dāng)?shù)胤乐狗撬娊赓|(zhì)二次電池的高速劣化，重要的是在反映二次電池的充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的緩和(即，離子濃度的偏斜的恢復(fù))行為的同時(shí)計(jì)算用于充電和放電管理的劣化指標(biāo)值。

為了解決上述問題，完成了本發(fā)明，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)被配置為通過在電動(dòng)車輛外部的電源對(duì)車載蓄電裝置充電，其包括以下優(yōu)點(diǎn)：在反映充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)行為的同時(shí)，適當(dāng)?shù)胤乐褂捎诜撬娊赓|(zhì)二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜而導(dǎo)致的高速劣化。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，所述電動(dòng)車輛中安裝有被配置為產(chǎn)生所述電動(dòng)車輛的制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力中的任一者的電動(dòng)機(jī)。所述電池系統(tǒng)包括二次電池、充電器和電子控制單元。所述二次電池包括非水電解質(zhì)。所述二次電池被配置為通過將電力發(fā)送到所述電動(dòng)機(jī)以及從所述電動(dòng)機(jī)接收電力而產(chǎn)生所述電動(dòng)車輛的制動(dòng)力和所述電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)力中的任一者。所述充電器被配置為通過在所述電動(dòng)車輛外部的電源而對(duì)所述二次電池充電。所述電子控制單元被配置為：(i)控制所述二次電池的充電和放電，(ii)基于在所述二次電池的使用時(shí)段內(nèi)所述二次電池的電流歷史而計(jì)算劣化指標(biāo)值，所述劣化指標(biāo)值是用于根據(jù)由所述二次電池的充電和放電所致的所述非水電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜而評(píng)價(jià)使所述二次電池的輸入和輸出性能降低的劣化成分的值，(iii)如果所述劣化指標(biāo)值超過預(yù)定限制閾值，則限制所述二次電池的放電電力和充電電力中的任一者，(iv)根據(jù)在休止時(shí)段結(jié)束時(shí)的休止緩和系數(shù)，校正在所述休止時(shí)段結(jié)束時(shí)的所述劣化指標(biāo)值，在所述休止時(shí)段期間，所述二次電池的充電和放電被休止，所述休止緩和系數(shù)是指示在所述休止時(shí)段內(nèi)每當(dāng)經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)的所述離子濃度的偏斜的緩和程度的系數(shù)，(v)至少基于所述休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，可變地設(shè)定所述休止緩和系數(shù)，以及(vi)設(shè)定所述休止緩和系數(shù)，以使得當(dāng)所述時(shí)間長(zhǎng)度短時(shí)，所述給定時(shí)間的所述離子濃度的偏斜的緩和程度變得大于當(dāng)所述時(shí)間長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí)的所述離子濃度的偏斜的緩和程度。

根據(jù)上述用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，根據(jù)反映在二次電池的充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為的校正，通過與在使用時(shí)段內(nèi)的限制閾值的比較，可以適當(dāng)?shù)赜?jì)算用于判定是否需要充電或放電限制的劣化評(píng)價(jià)值。特別地，休止緩和系數(shù)被可變地設(shè)定，以使得當(dāng)休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度短時(shí)，每當(dāng)經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)的離子濃度的偏斜的緩和程度變大，從而可以通過校正處理，在劣化評(píng)價(jià)值中適當(dāng)?shù)胤从骋韵卢F(xiàn)象：其中，緊接在休止時(shí)段的開始之后，高速劣化的恢復(fù)率變得相對(duì)大。結(jié)果，因?yàn)樵诶^休止時(shí)段結(jié)束之后，可以在二次電池的新使用時(shí)段內(nèi)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定劣化評(píng)價(jià)值的初始值，所以可以避免充電和放電限制的過度限制以及充電和放電限制的開始的延遲，并且適當(dāng)?shù)胤乐垢咚倭踊陌l(fā)展。

在所述電池系統(tǒng)中，所述電子控制單元可以被配置為：(i)基于所述時(shí)間長(zhǎng)度和在所述休止時(shí)段內(nèi)的所述二次電池的溫度，可變地設(shè)定所述休止緩和系數(shù)，以及(ii)設(shè)定所述休止緩和系數(shù)，以使得當(dāng)所述溫度高時(shí)，所述給定時(shí)間的所述離子濃度的偏斜的緩和程度變得大于當(dāng)所述溫度低時(shí)的所述離子濃度的偏斜的緩和程度。此外，所述電子控制單元可以被配置為設(shè)定休止緩和系數(shù)，以使得隨著所述時(shí)間長(zhǎng)度變長(zhǎng)，差變小，所述差是由所述二次電池的溫度差導(dǎo)致的所述休止緩和系數(shù)的設(shè)定值之間的差的值。

根據(jù)上述電池系統(tǒng)的配置，可以反映依賴于電池溫度的離子擴(kuò)散速度的差異，以在劣化評(píng)價(jià)值中反映在電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為。此外，如果經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，則可以在以下現(xiàn)象中反映劣化評(píng)價(jià)值：在該現(xiàn)象中，無論電池溫度如何，高速劣化的恢復(fù)量都收斂于恒定值。

此外，在所述電池系統(tǒng)中，所述電子控制單元可以被配置為：(i)當(dāng)指定在所述休止時(shí)段內(nèi)所述充電器對(duì)所述二次電池的充電開始時(shí)刻的充電計(jì)劃表被預(yù)先制定時(shí)，獲取所述休止時(shí)段開始時(shí)的所述溫度，以及(ii)進(jìn)一步多次獲取所述溫度，直到根據(jù)所述充電計(jì)劃表的所述充電開始時(shí)刻，以確定用于設(shè)定所述休止緩和系數(shù)的所述二次電池的溫度。

根據(jù)上述電池系統(tǒng)的配置，當(dāng)應(yīng)用其中休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度可被提前預(yù)測(cè)的計(jì)時(shí)器充電時(shí)，可以提高在休止時(shí)段內(nèi)的電池溫度的計(jì)算準(zhǔn)確度，并且更適當(dāng)?shù)卦O(shè)定休止緩和系數(shù)。

在所述電池系統(tǒng)中，所述電子控制單元可以被配置為：(i)基于在所述使用時(shí)段內(nèi)所述二次電池的電流歷史，計(jì)算所述劣化成分的評(píng)價(jià)值，(ii)當(dāng)所述離子濃度的分布偏向于放電側(cè)時(shí)，計(jì)算具有第一極性的值的值作為所述評(píng)價(jià)值，(iii)當(dāng)所述離子濃度的分布偏向于充電側(cè)時(shí)，計(jì)算具有與所述第一極性相反的第二極性的值作為所述評(píng)價(jià)值，(iv)分別計(jì)算第一累積評(píng)價(jià)值和第二累積評(píng)價(jià)值作為所述劣化指標(biāo)值，所述第一累積評(píng)價(jià)值是通過累積超過預(yù)先設(shè)定的第一閾值和第二閾值中的任一者的所述評(píng)價(jià)值而獲得的放電側(cè)的值，所述第二累積評(píng)價(jià)值是通過累積超過預(yù)先設(shè)定的第三閾值和第四閾值中的任一者的所述評(píng)價(jià)值而獲得的充電側(cè)的值，所述第一閾值被設(shè)定為具有所述第一極性的值，所述第二閾值被設(shè)定為0和具有所述第二極性的值中的任一者，所述第三閾值被設(shè)定為具有所述第二極性的值，所述第四閾值被設(shè)定為0和具有所述第一極性的值中的任一者，(v)將所述休止緩和系數(shù)設(shè)定為包括用于校正所述第一累積評(píng)價(jià)值的第一休止緩和系數(shù)和用于校正所述第二累積評(píng)價(jià)值的第二休止緩和系數(shù)的系數(shù)，(vi)通過將所述第一累積評(píng)價(jià)值的過去值與所述評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值進(jìn)行相加而計(jì)算所述第一累積評(píng)價(jià)值，所述第一累積評(píng)價(jià)值的所述過去值的絕對(duì)值隨著在所述使用時(shí)段內(nèi)的時(shí)間經(jīng)過根據(jù)獨(dú)立于所述第一休止緩和系數(shù)設(shè)定的第一緩和系數(shù)而減小，并且，所述當(dāng)前值與在當(dāng)前評(píng)價(jià)值具有所述第一極性并且所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的絕對(duì)值大于所述第一閾值的任一者時(shí)或者在所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值具有所述第二極性并且所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的所述絕對(duì)值大于所述第二閾值時(shí)的所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的部分和全部中的任一者對(duì)應(yīng)，(vii)通過將所述第二累積評(píng)價(jià)值的過去值與所述評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值進(jìn)行相加而計(jì)算所述第二累積評(píng)價(jià)值，所述第二累積評(píng)價(jià)值的所述過去值的絕對(duì)值隨著在所述使用時(shí)段內(nèi)的時(shí)間經(jīng)過根據(jù)獨(dú)立于所述第二休止緩和系數(shù)設(shè)定的第二緩和系數(shù)而減小，并且，所述當(dāng)前值與在當(dāng)前評(píng)價(jià)值具有所述第二極性并且所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的所述絕對(duì)值大于所述第三閾值的任一者時(shí)或者在所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值具有所述第一極性并且所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的所述絕對(duì)值大于所述第四閾值時(shí)的所述當(dāng)前評(píng)價(jià)值的部分和全部中的任一者對(duì)應(yīng)，(viii)將包括具有所述第一極性的放電限制閾值和具有所述第二極性的充電限制閾值的值設(shè)定作為所述限制閾值，(ix)在所述第一累積評(píng)價(jià)值具有所述第一極性的情況下，當(dāng)所述第一累積評(píng)價(jià)值的所述絕對(duì)值大于所述放電限制閾值時(shí)，限制所述二次電池的放電電力，以及(x)在所述第二累積評(píng)價(jià)值具有所述第二極性的情況下，當(dāng)所述第二累積評(píng)價(jià)值的所述絕對(duì)值大于所述充電限制閾值時(shí)，限制所述二次電池的充電電力。

根據(jù)上述電池系統(tǒng)的配置，當(dāng)基于電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜的共同評(píng)價(jià)值而設(shè)定單獨(dú)閾值且同時(shí)根據(jù)第一和第二緩和系數(shù)使絕對(duì)值隨著時(shí)間的經(jīng)過而減小時(shí)，可以分別在放電側(cè)累積第一累積評(píng)價(jià)值以用于放電限制管理以及在充電側(cè)累積第二累積評(píng)價(jià)值以用于充電限制管理。對(duì)于第一和第二累積評(píng)價(jià)值，獨(dú)立于在使用時(shí)段內(nèi)的第一和第二緩和系數(shù)而設(shè)定第一和第二休止緩和系數(shù)，從而可以進(jìn)行反映在二次電池的充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為的校正。結(jié)果，即使在被安裝在包括用于外部充電的配置的電動(dòng)車輛中并且包括被長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)充電的模式而被使用的非水二次電池中，由于在充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)行為得到反映，因此也可以在車輛行駛和外部充電期間在進(jìn)一步處理充電和放電二者的同時(shí)適當(dāng)?shù)胤乐垢咚倭踊?/p>

根據(jù)本發(fā)明的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，在被配置為通過在電動(dòng)車輛外部的電源對(duì)車載蓄電裝置充電的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中，可以適當(dāng)?shù)胤乐褂捎诜撬娊赓|(zhì)二次電池的電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜導(dǎo)致的高速劣化，同時(shí)反映出在充電和放電休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)行為。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同標(biāo)號(hào)表示相同部件，并且其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)的示意性配置圖；

圖2是示出圖1所示的電池單體的配置實(shí)例的截面圖；

圖3是圖1所示的電動(dòng)車輛的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖；

圖4是示例出根據(jù)第一實(shí)施例的電池系統(tǒng)中用于抑制高速劣化的電池使用期間的控制處理的流程圖；

圖5是示例出圖4中的累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)的流程圖；

圖6是示例出根據(jù)第一實(shí)施例的電池系統(tǒng)中電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值的校正處理的流程圖；

圖7是概念性地示出由高速劣化所致的電池休止時(shí)段內(nèi)的電阻增加率的變化行為的圖；

圖8是示例出電池系統(tǒng)中電池休止時(shí)段內(nèi)的緩和系數(shù)的可變?cè)O(shè)定的概念圖；

圖9是示例出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電池系統(tǒng)中用于抑制高速劣化的電池使用期間的控制處理的流程圖；

圖10是示例出圖9中的放電側(cè)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)的流程圖；

圖11是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)的電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值的校正處理的流程圖；

圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中累積評(píng)價(jià)值的轉(zhuǎn)變實(shí)例的波形圖；

圖13是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的在使用安裝在可外部充電的電動(dòng)車輛中的非水二次電池的共同累積評(píng)價(jià)值而管理充電/放電的情況下的分析結(jié)果實(shí)例的概念圖；

圖14是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算中使用的閾值的設(shè)定方法的概念圖；以及

圖15是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算中使用的閾值的設(shè)定方法的概念圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。在以下描述中，附圖中的相同或相當(dāng)?shù)牟糠钟上嗤瑓⒖紭?biāo)號(hào)表示，并且原則上將不重復(fù)對(duì)其的描述。

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)的示意性配置圖。

參考圖1，電動(dòng)車輛100通過作為車輛驅(qū)動(dòng)電源的車載二次電池而行駛。例如，電動(dòng)車輛100由混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車構(gòu)成?；旌蟿?dòng)力汽車是這樣的車輛：除了電池之外，其還包括燃料電池、引擎等作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源以使車輛行駛。電動(dòng)汽車是僅包括電池作為車輛的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的車輛。

電動(dòng)車輛100包括二次電池10、升壓變換器22、逆變器23、電動(dòng)發(fā)電機(jī)25、變速齒輪26、驅(qū)動(dòng)輪27、充電器28和控制器30。

二次電池10由電池組構(gòu)成，該電池組具有相互串聯(lián)電連接的多個(gè)電池單體11。每個(gè)電池單體11由以鋰離子二次電池為代表的具有非水電解質(zhì)的非水二次電池構(gòu)成。多個(gè)電池單體11的一部分可以相互并聯(lián)連接。

電池單體11的正極由能夠吸藏和放出離子(例如，鋰離子)的材料形成。作為用于正極的材料，例如可以使用鋰鈷酸或錳酸鋰。電池單體11的負(fù)極由能夠吸藏和放出離子(例如，鋰離子)的材料形成。作為用于負(fù)極的材料，例如可以使用碳。當(dāng)對(duì)電池單體11充電時(shí)，正極向電解質(zhì)中放出離子，并且負(fù)極吸藏電解質(zhì)中的離子。當(dāng)對(duì)電池單體11放電時(shí)，正極吸藏電解質(zhì)中的離子，并且負(fù)極向電解質(zhì)中放出離子。電池單體11被容納在具有方形管形狀(長(zhǎng)方體形狀)的電池殼中。

圖2是示出電池單體的配置實(shí)例的截面圖。參考圖2，電池單體11具有這樣的結(jié)構(gòu)：其中，在電池殼110的內(nèi)部容納由通過被電解質(zhì)(非水電解質(zhì))中浸漬的隔板150而層疊的正極和負(fù)極的所謂的卷繞體構(gòu)成的電極體120。通過蓋體114封閉電池殼110的開口112。

蓋體114具有用于外部連接的正極端子138和負(fù)極端子148。其上端側(cè)從蓋體114的表面向外部伸出的正極端子138和負(fù)極端子148具有被連接到位于電池殼110內(nèi)部的內(nèi)部正極端子137和內(nèi)部負(fù)極端子147的下端部。

電極體120例如由通過狹長(zhǎng)片狀隔板150交替層疊正極片130和負(fù)極片140而構(gòu)成。正極片130被構(gòu)成為在狹長(zhǎng)正極集電體132的表面上具有正極活性材料134。負(fù)極片140被構(gòu)成為在狹長(zhǎng)負(fù)極集電體142的表面上具有負(fù)極活性材料144。

例如，通過從側(cè)面對(duì)以管形狀圍繞在軸(未示出)周圍的卷繞電極體施壓，使由層疊體構(gòu)成的電極體120成形為扁平形狀。電極體120被布置在電池殼110的內(nèi)部，以使得在圖的左右邊示出的開口端120a、120a面對(duì)電池殼110的側(cè)壁116。

通過諸如超聲波焊接或電阻焊接的適當(dāng)方法，分別將內(nèi)部正極端子137和內(nèi)部負(fù)極端子147接合到正極集電體132的正極活性材料非形成部136和負(fù)極集電體142的負(fù)極活性材料非形成部146。由此，電極體120的正極片130和負(fù)極片140被電連接到內(nèi)部正極端子137和內(nèi)部負(fù)極端子147。

隔板150介于正極片130與負(fù)極片140之間，并且被布置為與設(shè)置在正極片130上的正極活性材料134以及設(shè)置在負(fù)極片140上的負(fù)極活性材料144接觸。通過將電解質(zhì)(非水電解質(zhì))浸漬到在隔板150中形成的空孔內(nèi)，在正極與負(fù)極之間形成傳導(dǎo)路徑(導(dǎo)電路徑)。

隔板150的寬度大于正極活性材料134和負(fù)極活性材料144的層疊部的寬度并且小于電極體120的寬度。隔板150被設(shè)置為夾在正極活性材料134與負(fù)極活性材料144的層疊部之間，從而防止由正極集電體132與負(fù)極集電體142之間的接觸而導(dǎo)致的內(nèi)部短路。

在具有扁平卷繞電極體的二次電池中，在充電期間和放電期間施加到卷繞電極體的壓力局部地不同(例如，施加到卷繞電極體的側(cè)面中央部的壓力不同于施加到側(cè)面端部的壓力)，由此可能發(fā)生電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜。由于此原因，與其中正極片和負(fù)極片被簡(jiǎn)單層疊的單體結(jié)構(gòu)等相比，趨向于可能發(fā)生在wo2013/046263或jp2014-3826a中描述的高速劣化。

再次參考圖1，二次電池10通過系統(tǒng)主繼電器21a、21b而被連接到升壓變換器22，并且升壓變換器22升高二次電池10的輸出電壓。升壓變換器22被連接到逆變器23，并且逆變器23將來自升壓變換器22的dc電力變換為ac電力。

電動(dòng)發(fā)電機(jī)(三相ac電動(dòng)機(jī))25從逆變器23接收ac電力，并且產(chǎn)生動(dòng)能以使車輛行駛。由電動(dòng)發(fā)電機(jī)25產(chǎn)生的動(dòng)能被傳送到車輪。當(dāng)使車輛減速時(shí)或者當(dāng)使車輛停止時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)25將在車輛制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能變換為電能。逆變器23將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)25產(chǎn)生的ac電力變換為dc電力。升壓變換器22降低逆變器23的輸出電壓，并且然后向二次電池10供給該降低的電壓。由此，再生電力可以被儲(chǔ)存在二次電池10中。這樣，電動(dòng)發(fā)電機(jī)25被配置為根據(jù)將電力發(fā)送到二次電池10以及從二次電池10接收電力(即，二次電池10的充電/放電)而產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力。

升壓變換器22可以被省略。此外，當(dāng)使用dc電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)25時(shí)，逆變器23可以被省略。

在電動(dòng)車輛100由其中除了電動(dòng)發(fā)電機(jī)25的輸出之外還安裝有引擎(未示出)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛構(gòu)成的情況下，引擎的輸出可以被用于驅(qū)動(dòng)力以使車輛行駛?；蛘撸梢园惭b有通過引擎輸出而產(chǎn)生電力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)(未示出)，并且可以通過引擎輸出產(chǎn)生二次電池10的充電電力。

在二次電池10中，設(shè)置電流傳感器15、溫度傳感器16和電壓傳感器17。電流傳感器15檢測(cè)在二次電池10中流動(dòng)的電流，并且將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制器30。在以下描述中，對(duì)于電流傳感器15所檢測(cè)到的電流值i，放電電流被表示為正值，并且充電電流被表示為負(fù)值。溫度傳感器16檢測(cè)二次電池10的溫度，并且將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制器30?？梢赃m當(dāng)?shù)卦O(shè)定溫度傳感器16的數(shù)量。當(dāng)使用多個(gè)溫度傳感器16時(shí)，可以使用多個(gè)溫度傳感器16所檢測(cè)到的溫度的平均值作為二次電池10的溫度，或者可以使用特定溫度傳感器16所檢測(cè)到的溫度作為二次電池10的溫度。在以下描述中，通過溫度傳感器16的輸出所檢測(cè)到二次電池10的溫度被稱為電池溫度tb。

電壓傳感器17檢測(cè)二次電池10的電壓v，并且將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制器30。在該實(shí)例中，盡管檢測(cè)二次電池10的電壓，但本發(fā)明并不限于此。例如，可以檢測(cè)構(gòu)成二次電池10的每個(gè)電池單體11的電壓。此外，可以將構(gòu)成二次電池10的多個(gè)電池單體11分成多個(gè)塊，并且可以檢測(cè)每個(gè)塊的電壓。每個(gè)塊包括至少兩個(gè)電池單體11。

控制器30例如由電子控制單元(ecu)構(gòu)成，并且控制系統(tǒng)主繼電器21a、21b、升壓變換器22和逆變器23的操作?？刂破?0具有存儲(chǔ)各種信息的存儲(chǔ)器31。存儲(chǔ)器31還存儲(chǔ)用于操作控制器30的程序。在該實(shí)例中，盡管將存儲(chǔ)器31嵌入控制器30中，但存儲(chǔ)器31可以被設(shè)置在控制器30的外部。此外，控制器30還具有檢測(cè)當(dāng)前日期和時(shí)間或者測(cè)量經(jīng)過時(shí)間的計(jì)時(shí)單元32。

如果車輛的點(diǎn)火開關(guān)從關(guān)斷切換到接通，則控制器30將系統(tǒng)主繼電器21a、21b從關(guān)斷切換到接通或者操作升壓變換器22和逆變器23。此外，如果點(diǎn)火開關(guān)從接通切換到關(guān)斷，則控制器30將系統(tǒng)主繼電器21a、21b從接通切換到關(guān)斷或者停止升壓變換器22或逆變器23的操作。

充電器28向二次電池10提供來自外部電源40的電力。充電器28通過充電繼電器29a、29b而被連接到二次電池10。當(dāng)充電繼電器29a、29b接通時(shí)，可以向二次電池10提供來自外部電源的電力。

外部電源40是被設(shè)置在車輛外部的電源，并且作為外部電源40，例如可以應(yīng)用商用ac電源。外部電源40和充電器28例如可以通過充電電纜45連接。即，當(dāng)安裝充電電纜45時(shí)，外部電源40和充電器28被相互電連接，從而使二次電池10進(jìn)入可外部充電狀態(tài)。

或者，電動(dòng)車輛100可以被配置為以使得電力以非接觸方式在外部電源40與充電器28之間傳送。例如，通過外部電源側(cè)的電力發(fā)送線圈(未示出)和車輛側(cè)的電力接收線圈(未示出)傳送電力，從而可以通過外部電源40對(duì)二次電池10充電。

這樣，在從外部電源40提供ac電力的情況下，充電器28被配置為具有將來自外部電源40的供給電力(ac電力)變換為二次電池10的充電電力(dc電力)的功能?；蛘撸谕獠侩娫?0直接提供二次電池10的充電電力的情況下，充電器28可以僅向二次電池10提供來自外部電源40的dc電力。如上所述，在該實(shí)施例中，盡管電動(dòng)車輛100被配置為使得二次電池10可外部充電，但不特別限制外部充電的模式。

圖3是圖1所示的電動(dòng)車輛100的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。參考圖3，在電動(dòng)車輛100中，由于在運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下系統(tǒng)主繼電器21a、21b和充電繼電器29a、29b都被關(guān)斷，所以二次電池10未被充電或放電。即，電動(dòng)車輛100處于運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)段與二次電池10的“休止時(shí)段”對(duì)應(yīng)。在以下描述中，二次電池10的休止時(shí)段被簡(jiǎn)稱為“電池休止時(shí)段”。

如果點(diǎn)火開關(guān)從運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)被接通(ig接通)，則系統(tǒng)主繼電器21a、21b接通，從而電動(dòng)車輛100轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂枚坞姵?0的電力的車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，即，可行駛狀態(tài)。

在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，根據(jù)二次電池10的充電/放電而控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)25的輸出，以使得根據(jù)駕駛者對(duì)加速踏板或制動(dòng)踏板的操作而產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力。即，在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(ig接通狀態(tài))下，根據(jù)電動(dòng)車輛100的行駛情況而對(duì)二次電池10充電或放電。

在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(ig接通狀態(tài))下，如果點(diǎn)火開關(guān)被關(guān)斷(ig關(guān)斷)，則系統(tǒng)主繼電器21a、21b被關(guān)斷，從而電動(dòng)車輛100轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)。

在運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下，如果充電繼電器29a、29b被接通并且開始通過外部電源40對(duì)二次電池10進(jìn)行外部充電，則電動(dòng)車輛100轉(zhuǎn)變?yōu)橥獠砍潆姞顟B(tài)。例如，在可以通過充電電纜45等進(jìn)行從外部電源40向電動(dòng)車輛100電力供給的狀態(tài)下，通過用戶的充電開始操作或者根據(jù)時(shí)間計(jì)劃表到達(dá)充電開始時(shí)刻作為觸發(fā)器，開始外部充電。

在根據(jù)時(shí)間計(jì)劃表的外部充電(在下文中，稱為“計(jì)時(shí)器充電”)中，預(yù)先制定充電計(jì)劃表，以使得通過使用用戶輸入、過去成績(jī)(achievement)學(xué)習(xí)等的手動(dòng)設(shè)定，使充電在充電結(jié)束時(shí)刻自動(dòng)結(jié)束。然后，即使通過安裝充電電纜45等而使二次電池10進(jìn)入可外部充電狀態(tài)，也會(huì)在直到充電開始時(shí)刻到來為止的時(shí)段內(nèi)，通過關(guān)斷充電繼電器29a、29b而使二次充電10的外部充電的開始處于待命狀態(tài)。

在外部充電狀態(tài)下，如果二次電池10的充電狀態(tài)(soc)達(dá)到閾值(例如，完全充電狀態(tài))，則外部充電結(jié)束并且充電繼電器29a、29b被關(guān)斷，從而電動(dòng)車輛100返回到運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)?；蛘?，即使在通過用戶的操作而結(jié)束外部充電的情況下，也會(huì)通過關(guān)斷充電繼電器29a、29b，電動(dòng)車輛100從外部充電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)。

這樣，在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和外部充電狀態(tài)下，由于系統(tǒng)主繼電器21a、21b或充電繼電器29a、29b被接通，所以使二次電池10進(jìn)入可充電或可放電狀態(tài)。即，電動(dòng)車輛100處于車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或外部充電狀態(tài)所在的時(shí)段與二次電池10的“使用時(shí)段”對(duì)應(yīng)。在以下描述中，二次電池10的使用時(shí)段被簡(jiǎn)稱為“電池使用時(shí)段”。

在可外部充電的電動(dòng)車輛100中，應(yīng)理解，在通過ig關(guān)斷而使車輛進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)之后直到通過下一個(gè)ig接通而開始車輛運(yùn)轉(zhuǎn)為止的二次電池10的使用模式根據(jù)外部充電的有無而改變。即，電池休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度根據(jù)外部充電的有無而改變?；蛘?，在通過計(jì)時(shí)器充電而進(jìn)行外部充電的情況下，從ig關(guān)斷到外部充電開始的二次電池10的休止時(shí)段的長(zhǎng)度隨著ig關(guān)斷時(shí)的soc等的狀況而改變。

因此，在可外部充電的電動(dòng)車輛中，為了抑制非水電解質(zhì)二次電池的高速劣化，僅有在wo2013/046263和jp2014-3826a中描述的二次電池10的使用時(shí)段內(nèi)的劣化指標(biāo)值的管理并不足夠，重要的是在電池休止時(shí)段結(jié)束時(shí)的劣化指標(biāo)值(即，在使用重新開始時(shí)的劣化指標(biāo)值的初始值)中反映在電池休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)行為。

具體地，如果在電池休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)量(緩和量)被評(píng)價(jià)為過小，則在電池使用時(shí)段內(nèi)，有這樣的擔(dān)心：充電/放電限制被過度施加，并且二次電池10的輸出被超出必要地限制。如果在電池休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的緩和量被評(píng)價(jià)為過大，則在使用時(shí)段內(nèi)，有這樣的擔(dān)心：充電/放電限制的開始被延遲，并且由于二次電池10的高速劣化發(fā)展而導(dǎo)致內(nèi)部電阻增大。

由于此原因，在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池系統(tǒng)中，如下所述，在電池使用時(shí)段和電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化被管理和控制(高速劣化的管理)。圖4是示例出根據(jù)第一實(shí)施例的用于在電池系統(tǒng)中抑制高速劣化的控制處理的流程圖。在電池使用時(shí)段內(nèi)，控制器30重復(fù)地執(zhí)行圖4所示的控制處理。

參考圖4，在步驟s100中，控制器30讀取電流傳感器15、溫度傳感器16和電壓傳感器17的輸出值。由此，檢測(cè)出二次電池10的電流、電壓和溫度。

在步驟s110中，控制器30基于在步驟s100中獲得的電流值，計(jì)算(推定)二次電池10的soc。soc由二次電池10的當(dāng)前充電容量與滿充電容量的比率(百分比)定義。soc的計(jì)算方法可以選擇性地采用已知方法，例如使用電流值累積(庫侖計(jì)數(shù))的方法或者使用開路電壓(ocv)的推定的方法。

隨后，在步驟s120中，控制器30計(jì)算用于評(píng)價(jià)高速劣化的評(píng)價(jià)值d(n)。如在wo2013/046263和jp2014-3826a中所示，評(píng)價(jià)值d(n)是用于評(píng)價(jià)隨著由充電/放電導(dǎo)致的非水電解質(zhì)中的離子濃度的偏斜而使二次電池10的輸入/輸出性能降低的劣化成分的定量值。如在wo2013/046263和jp2014-3826a中，可以通過下面描述的表達(dá)式(1)計(jì)算評(píng)價(jià)值d(n)。

d(n)＝d(n-1)-d(-)+d(+)…(1)

在表達(dá)式(1)中，相對(duì)于當(dāng)前(第n個(gè))控制周期(n：等于或大于2的自然數(shù))中的評(píng)價(jià)值d(n)，前一個(gè)周期中的評(píng)價(jià)值被表示為d(n-1)。在初始狀態(tài)下，即，在離子濃度沒有偏斜的狀態(tài)下，d(n)＝0。在以下描述中，與從第(n-1)個(gè)周期到第n個(gè)周期的經(jīng)過時(shí)間對(duì)應(yīng)的周期時(shí)間被表示為δt。

因?yàn)樵趯?duì)二次電池10充電或放電期間的電池使用時(shí)段內(nèi)執(zhí)行圖4的控制處理，所以周期時(shí)間δt變成10^-1至10⁰(秒)數(shù)量級(jí)的值。

在表達(dá)式(1)中，由下面描述的表達(dá)式(2)和(3)指示d(-)和d(+)。

d(-)＝a×δt×d(n-1)…(2)

d(+)＝b/c×i×δt…(3)

在表達(dá)式(2)中，a指示遺忘系數(shù)，且離子擴(kuò)散速度越高，遺忘系數(shù)a越大。因此，如在wo2013/046263和jp2014-3826a中所示，可以基于二次電池10的soc和溫度而設(shè)定遺忘系數(shù)a。a被設(shè)定在0<a×δt<1的范圍內(nèi)。

在表達(dá)式(3)中，b指示電流系數(shù)，且c指示限制值?？梢曰诙坞姵?0的溫度和soc而設(shè)定電流系數(shù)b和限制值c，如在wo2013/046263和jp2014-3826a中所述。對(duì)于電流值i，可以使用在步驟s100的處理中所檢測(cè)到的值。

從表達(dá)式(3)將理解，在滿足i>0的放電期間，當(dāng)|i|大時(shí)或者當(dāng)周期時(shí)間δt長(zhǎng)時(shí)，評(píng)價(jià)值d(n)向正方向改變。相反，在滿足i<0的充電期間，當(dāng)|i|大時(shí)或者當(dāng)周期時(shí)間δt長(zhǎng)時(shí)，評(píng)價(jià)值d(n)向負(fù)方向改變。這樣，“+d(+)”項(xiàng)指示根據(jù)放電或電流，離子濃度的偏斜增大。

d(-)指示根據(jù)周期時(shí)間δt的離子擴(kuò)散，離子濃度的偏斜的減小(恢復(fù))量。即，d(-)的極性與d(n-1)的極性相同，并且“-d(-)”是使d(n)朝向0改變的項(xiàng)。在表達(dá)式(2)中，當(dāng)(a×δt)接近1時(shí)，即，當(dāng)系數(shù)a大時(shí)或者當(dāng)周期時(shí)間δt長(zhǎng)時(shí)，評(píng)價(jià)值d(n)改變以便迅速變得接近0。

因此，對(duì)于評(píng)價(jià)值d(n)，d(n)>0指示離子濃度向放電方向偏斜，并且d(n)<0指示離子濃度向充電方向偏斜。

確認(rèn)性地這樣描述：如果由持續(xù)周期時(shí)間的充電或放電電流所致的離子濃度的偏斜的增大量以及由離子擴(kuò)散所致的偏斜的減小(恢復(fù))量被定量地計(jì)算，則評(píng)價(jià)值d(n)的計(jì)算并不限于上述方法。

此外，在步驟s200中，控制器30基于在步驟s120中確定的評(píng)價(jià)值d(n)而計(jì)算累積評(píng)價(jià)值σdex(n)。

圖5是示出圖4的步驟s200中的控制處理，即，累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)的流程圖。

參考圖5，在步驟s210中，如在wo2013/046263中，控制器30設(shè)定用于反映隨著時(shí)間推移的高速劣化的緩和的校正系數(shù)a。該緩和系數(shù)a被設(shè)定在0<a<1.0的范圍內(nèi)。

控制器30執(zhí)行用于累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的累積處理的步驟s220。步驟s220具有步驟s222至s224。

在步驟s222中，控制器30將評(píng)價(jià)值d(n)與閾值dtr+、dtr-比較。閾值dtr+被設(shè)定為正值(dtr+>0)，并且閾值dtr-被設(shè)定為負(fù)值(dtr-<0)。

當(dāng)dtr-<d(n)<dtr+時(shí)，即，當(dāng)評(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr+、dtr-時(shí)(當(dāng)s222的判定結(jié)果為“是”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s223，并且根據(jù)下面描述的表達(dá)式(4)計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)。

σdex(n)＝a×σdex(n-1)…(4)

在步驟s223中，評(píng)價(jià)值d(n)不被累積，并且根據(jù)緩和系數(shù)a，在累積評(píng)價(jià)值中反映高速劣化的緩和。即，更新累積評(píng)價(jià)值σdex(n)，以使得在維持極性的同時(shí)，絕對(duì)值減小。

相反，當(dāng)d(n)<dtr-或d(n)>dtr+時(shí)，即，當(dāng)在d(n)>0的情況下|d(n)|>|dtr+|時(shí)或者當(dāng)在d(n)<0的情況下|d(n)|>|dtr-|時(shí)(當(dāng)s222的判定結(jié)果為“否”時(shí))，因?yàn)樵u(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr+或dtr-，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s224。

在步驟s224中，根據(jù)下面描述的表達(dá)式(5)而計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)。

σdex(n)＝d(n)+a×σdex(n-1)…(5)

在表達(dá)式(5)中，超過閾值dtr+或dtr-的評(píng)價(jià)值d(n)被加到表達(dá)式(4)。在表達(dá)式(5)中，對(duì)于評(píng)價(jià)值d(n)，可以加上部分值，例如僅相對(duì)于閾值dtr+或dtr-的超過量(d(n)-dtr+或d(n)-dtr-)的值。

這樣，通過將過去的σdex(n-1)(其絕對(duì)值通過緩和系數(shù)a而減小)的絕對(duì)值的值與在當(dāng)前評(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr+、dtr-時(shí)的d(n)的部分或全部對(duì)應(yīng)的值相加，計(jì)算σdex(n)。即，與在wo2013/046263中同樣地，通過緩和系數(shù)a反映高速劣化隨著時(shí)間的緩和，從而可以防止因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex(n)相對(duì)于實(shí)際的離子濃度的偏斜過大而使放電限制變得過度。

再次參考圖4，在步驟s200中，執(zhí)行圖5所示的控制處理，由此計(jì)算累積評(píng)價(jià)值σdex(n)。在步驟s400中，控制器30使用累積評(píng)價(jià)值σdex(n)，設(shè)定二次電池10的放電電力上限值wout和充電電力上限值win。步驟s400具有用于放電限制的步驟s410至s430以及用于充電限制的步驟s440至s460。

來自二次電池10的輸入/輸出電力pb(pb＝v×i)在放電期間由pb>0指示，并且在充電期間由pb<0指示。放電電力上限值wout被設(shè)定在wout≥0的范圍內(nèi)，并且當(dāng)wout＝0時(shí)，禁止從二次電池10放電。充電電力上限值win被設(shè)定在win≤0的范圍內(nèi)，并且當(dāng)win＝0時(shí)，禁止向二次電池10充電。也就是，電動(dòng)發(fā)電機(jī)25的輸出被限制在其中維持win≤pb≤wout的范圍內(nèi)。

在步驟s410中，控制器30將累積評(píng)價(jià)值σdex(n)與預(yù)先確定的放電限制閾值k1(k1>0)比較。然后，當(dāng)σdex(n)≤k1時(shí)，即，當(dāng)累積評(píng)價(jià)值σdex(n)未達(dá)到放電限制閾值k1時(shí)(當(dāng)s410的判定結(jié)果為“否”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s430，并且設(shè)定放電電力上限值wout＝w0(w0>0)。w0是默認(rèn)值，并且例如與二次電池10的額定輸出電力對(duì)應(yīng)?？梢愿鶕?jù)二次電池10的溫度或soc，可變地設(shè)定w0。

相反，當(dāng)σdex1(n)>k1時(shí)，即，當(dāng)在σdex(n)為正值的情況下|σdex(n)|>|k1|時(shí)(當(dāng)s410的判定結(jié)果為“是”時(shí))，因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex(n)超過放電限制閾值k1，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s420。

在步驟s420中，設(shè)定放電電力上限值wout＝w1(w1<w0)。放電電力上限值wout被設(shè)定為小于在步驟s430中的放電電力上限值，由此限制從二次電池10放電。

同樣，在步驟s440中，控制器30將累積評(píng)價(jià)值σdex(n)與預(yù)先確定的充電限制閾值k2(k2<0)比較。然后，當(dāng)σdex(n)≥k2時(shí)，即，當(dāng)累積評(píng)價(jià)值σdex(n)未達(dá)到充電限制閾值k2時(shí)(當(dāng)s440的判定結(jié)果為“否”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s460，并且設(shè)定充電電力上限值win＝w2(w2<0)。w2是默認(rèn)值，并且例如與二次電池10的額定充電電力對(duì)應(yīng)?？梢愿鶕?jù)二次電池10的溫度或soc，可變地設(shè)定w2。

相反，當(dāng)σdex(n)<k2時(shí)，即，當(dāng)在σdex(n)為負(fù)值的情況下|σdex(n)|>|k2|時(shí)(當(dāng)s440的判定結(jié)果為“是”時(shí))，因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex(n)超過放電限制閾值k2，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s450。

在步驟s450中，設(shè)定放電電力上限值win＝w3(w3>w2)。放電電力上限值win被設(shè)定為大于在步驟s430中的放電電力上限值(即，絕對(duì)值較小)，限制向二次電池10充電。

這樣，放電限制閾值k1和充電限制閾值k2與“限制閾值”對(duì)應(yīng)。這樣，在第一實(shí)施例中，使用與放電限制閾值k1和充電限制閾值k2比較的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)作為“劣化指標(biāo)值”，以評(píng)價(jià)由于高速劣化而使二次電池10的輸入/輸出性能降低的劣化成分。

接下來，圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值(劣化指標(biāo)值)的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)的流程圖。由控制器30執(zhí)行圖6所示的控制處理。

參考圖6，在步驟s500中，控制器30判定電池休止時(shí)段是否開始。在圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖中，當(dāng)車輛通過ig關(guān)斷而從車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，以及當(dāng)在外部充電狀態(tài)下充電結(jié)束而且車輛返回到運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，檢測(cè)到電池休止時(shí)段的開始，并且步驟s500的判定結(jié)果為“是”。在其它時(shí)間，步驟s500的判定結(jié)果為“否”，并且步驟s510之后的處理不被起動(dòng)。

這樣，控制器30在電池休止時(shí)段的開始時(shí)間起動(dòng)步驟s510之后的處理，由此執(zhí)行電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值(劣化指標(biāo)值)的校正處理。

如果電池休止時(shí)段開始(當(dāng)s500的判定結(jié)果為“是”時(shí))，則在步驟s510中，控制器30通過計(jì)時(shí)單元32的計(jì)時(shí)功能而獲取休止開始時(shí)刻r1。此外，在步驟s520中，控制器30存儲(chǔ)在當(dāng)前時(shí)間的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)作為電池休止時(shí)段中的累積評(píng)價(jià)值的初始值σdr。

此外，在步驟s530中，控制器30獲取電池休止時(shí)段的開始時(shí)的電池溫度tb。

在步驟s540中，控制器30判定電池休止時(shí)段是否結(jié)束。在圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖中，當(dāng)車輛通過ig接通而從運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，以及當(dāng)外部充電開始而且車輛從運(yùn)轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥獠砍潆姞顟B(tài)時(shí)，檢測(cè)到電池休止時(shí)段的結(jié)束，并且步驟s500的判定結(jié)果為“是”。在其它時(shí)間，步驟s540的判定結(jié)果為“否”，并且步驟s550之后的處理不被執(zhí)行。

在電池休止時(shí)段中，如上所述，至少在電池休止時(shí)段的開始時(shí)執(zhí)行步驟s530。此外，當(dāng)步驟s540的判定結(jié)果為“否”時(shí)，可以隨著時(shí)間的經(jīng)過反復(fù)執(zhí)行步驟s530的處理，從而在電池休止時(shí)段中多次獲取電池溫度tb。

特別地，對(duì)于當(dāng)指示計(jì)時(shí)器充電時(shí)的外部充電的待機(jī)時(shí)間，可以預(yù)測(cè)電池休止時(shí)段的結(jié)束時(shí)機(jī)(timing)。因此，可以在電池休止時(shí)段的開始時(shí)預(yù)先制定步驟s530的執(zhí)行時(shí)機(jī)，即，多次獲取電池溫度tb的時(shí)機(jī)。

如果電池休止時(shí)段結(jié)束(當(dāng)s540的判定結(jié)果為“是”時(shí))，則在步驟s550中，控制器30通過計(jì)時(shí)單元32的計(jì)時(shí)功能而獲取休止結(jié)束時(shí)刻r2。此外，在步驟s555中，控制器30獲取電池休止時(shí)段的結(jié)束時(shí)的電池溫度tb。

控制器30將處理前進(jìn)到步驟s560，并且根據(jù)休止結(jié)束時(shí)刻r2與休止開始時(shí)刻r1之間的差，計(jì)算電池休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度rt(在下文中，簡(jiǎn)稱為“休止時(shí)間長(zhǎng)度rt”)。

此外，在步驟s570中，控制器30計(jì)算電池休止時(shí)段中的電池平均溫度tbr?？梢灾辽偈褂迷陔姵匦葜箷r(shí)段的開始時(shí)(s530)和結(jié)束時(shí)(s555)獲取的電池溫度tb，計(jì)算電池平均溫度tbr。或者，在諸如在計(jì)時(shí)器充電待機(jī)期間的電池休止時(shí)段中多次獲取電池溫度tb的情況下，進(jìn)一步使用電池溫度tb，由此可以提高電池平均溫度tbr的計(jì)算準(zhǔn)確度，即，緩和系數(shù)ar的設(shè)定準(zhǔn)確性。

此外，在步驟s580中，控制器30設(shè)定電池休止時(shí)段中的緩和系數(shù)ar。在此，獨(dú)立于用于計(jì)算電池使用時(shí)段中的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的緩和系數(shù)a(表達(dá)式(5))地設(shè)定緩和系數(shù)ar。然后，至少根據(jù)休止時(shí)間長(zhǎng)度rt，優(yōu)選地根據(jù)休止時(shí)間長(zhǎng)度rt和電池平均溫度tbr，可變地設(shè)定緩和系數(shù)ar。

圖7是在概念上示出由于高速劣化而導(dǎo)致的電池休止時(shí)段內(nèi)的電阻增加率的變化行為的圖。圖7的縱軸上的電阻增加率是關(guān)于二次電池10的內(nèi)部電阻值而由通過將當(dāng)前電阻值除以當(dāng)未發(fā)生離子濃度的偏斜(高速劣化)時(shí)的電阻值而獲得的值的比率定義的。即，在圖7中，示出其中電阻增加率>1的區(qū)域。

參考圖7，對(duì)于由于二次電池10的電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化而導(dǎo)致的電阻增加率，特性線500指示二次電池10的常溫時(shí)的轉(zhuǎn)變，并且特性線510指示二次電池10的低溫時(shí)的轉(zhuǎn)變。圖7以曲線示出與通過發(fā)明人對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析而獲得的電池休止時(shí)段內(nèi)的電阻增加率的減小行為(即，高速劣化的恢復(fù)行為)有關(guān)的知識(shí)。

從圖7將理解，在電池休止時(shí)段內(nèi)，由于高速劣化而導(dǎo)致的二次電池10的電阻增加率隨著時(shí)間經(jīng)過而逐漸降低。然而，獲得以下知識(shí)：在電池休止時(shí)段的開始之后電阻增加率立即迅速降低，并且隨著時(shí)間的經(jīng)過，該降低變得平緩(gradual)。

此外，電阻增加率的降低行為還依賴于電池溫度tb。具體地說，與常溫相比，在低溫時(shí)電阻增加率的降低為平緩的。如果經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，則無論電池溫度tb如何，電阻增加率的降低量(從電池休止時(shí)段的開始起)都相同。這些現(xiàn)象被推定為指示以下特性：其中，在電池休止時(shí)段中，離子擴(kuò)散速度隨著經(jīng)過時(shí)間和電池溫度而改變。

如果在wo2013/046263中描述的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)僅擴(kuò)展到電池休止時(shí)段，則根據(jù)指數(shù)函數(shù)a^x(在以下描述中，表示為“a^x”)而推定電阻增加率的變化(降低)，該指數(shù)函數(shù)a^x以經(jīng)過時(shí)間x作為變量，并且以具有恒定值的緩和系數(shù)a(0<a<1.0)作為底。然而，如果緩和系數(shù)為恒定值，則擔(dān)心不能充分地反映以下特性：其中，電阻增加率的降低程度隨著時(shí)間的經(jīng)過而改變。

在圖7中，當(dāng)通過緩和系數(shù)(底)具有恒定值的指數(shù)函數(shù)計(jì)算電阻增加率的轉(zhuǎn)變時(shí)的特性線520和525進(jìn)一步由虛線表示。特性線520指示當(dāng)緩和系數(shù)a被確定為與時(shí)刻tx時(shí)的電阻增加率一致時(shí)的電阻增加率的轉(zhuǎn)變，該時(shí)刻tx與當(dāng)電池休止時(shí)段長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)。特性線525指示當(dāng)緩和系數(shù)a被確定為與時(shí)刻ty時(shí)的電阻增加率一致時(shí)的電阻增加率的轉(zhuǎn)變，該時(shí)刻ty與當(dāng)電池休止時(shí)段短時(shí)對(duì)應(yīng)。

從實(shí)際特性線500、510與通過指數(shù)函數(shù)計(jì)算出的特性線520、525的比較將理解，在緩和系數(shù)(底)恒定的推定中，難以在與當(dāng)電池休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度短時(shí)以及當(dāng)電池休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)中適當(dāng)?shù)胤从掣咚倭踊幕謴?fù)行為。

因此，在根據(jù)第一實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中，如圖8所示，為了適當(dāng)?shù)胤从畴姵匦葜箷r(shí)段內(nèi)的離子擴(kuò)散速度的特性(圖7)，獨(dú)立于電池使用時(shí)段內(nèi)的緩和系數(shù)a，至少基于休止時(shí)間長(zhǎng)度rt而可變地設(shè)定電池休止時(shí)段內(nèi)的緩和系數(shù)(ar)。

參考圖8，與在休止時(shí)間長(zhǎng)度rt長(zhǎng)的情況下相比，在休止時(shí)間長(zhǎng)度rt短的情況下，電池休止時(shí)段內(nèi)的緩和系數(shù)ar(0<ar<1.0)被設(shè)定為較小值。緩和系數(shù)ar可以被設(shè)定為隨著休止時(shí)間長(zhǎng)度rt的增大而連續(xù)或以階梯方式增大。

此外，針對(duì)電池平均溫度tbr，與在電池平均溫度tbr低的情況下相比，在電池平均溫度tbr較高的情況下，緩和系數(shù)ar被設(shè)定為較小值。即，對(duì)于相同的休止時(shí)間長(zhǎng)短rt，緩和系數(shù)ar可以被設(shè)定為隨著電池平均溫度tbr降低而連續(xù)或以階梯方式增大。

當(dāng)休止時(shí)間長(zhǎng)度rt較長(zhǎng)時(shí)，針對(duì)電池溫度差的緩和系數(shù)ar的差被設(shè)定為較小。然后，如果休止時(shí)間長(zhǎng)度rt變得足夠長(zhǎng)，則無論電池平均溫度tbr如何，都優(yōu)選地設(shè)定緩和系數(shù)ar以使其變成恒定值。這反映出在圖7中，如果休止時(shí)間變得足夠長(zhǎng)，則電阻增加率在常溫時(shí)(特性線500)與在低溫時(shí)(特性線510)之間基本上具有相同值。

例如，預(yù)先創(chuàng)建根據(jù)圖8所示的特性的圖，從而在步驟s580中設(shè)定緩和系數(shù)ar。

再次參考圖6，在步驟s590中，控制器30使用初始值σdr(其是在步驟s520中在電池休止時(shí)段開始時(shí)的累積評(píng)價(jià)值σdex(n))、緩和系數(shù)ar(s580)和基于休止時(shí)間長(zhǎng)度rt的參數(shù)prt，根據(jù)下面描述的表達(dá)式(6)的指數(shù)函數(shù)，執(zhí)行累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的校正處理。

σdex(n)＝σdr×ar^prt…(6)

在表達(dá)式(6)中，prt是指示休止時(shí)段長(zhǎng)度的參數(shù)，其由prt＝rt/δt指示。在計(jì)算prt時(shí)，除了共同使用在圖4中描述的周期時(shí)間δt之外，可以獨(dú)立于周期時(shí)間δt而設(shè)定δt(例如，δt為約一小時(shí))，并且可以確定prt＝rt/δt?？梢愿鶕?jù)圖7的特性，考慮到δt或δt而將緩和系數(shù)ar預(yù)先設(shè)定為與電阻增加率的隨著時(shí)間經(jīng)過的降低率一致。這樣，緩和系數(shù)ar指示在電池休止時(shí)段內(nèi)每當(dāng)經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)的電阻增加率的降低率(即，離子濃度的偏斜的緩和程度)，并且與“休止緩和系數(shù)”對(duì)應(yīng)。

可以通過表達(dá)式(6)校正累積評(píng)價(jià)值σdex(n)，從而在圖7所示的電池休止時(shí)段內(nèi)通過以prt作為變量的指數(shù)函數(shù)，在初始值σdr和底ar(0<ar<1.0)中反映電阻增加率的降低(即，高速劣化的恢復(fù))。從表達(dá)式(6)將理解，當(dāng)緩和系數(shù)ar(0<ar<1.0)被設(shè)定為較小值時(shí)，高速劣化的恢復(fù)率，即，離子濃度的偏斜的緩和程度變得較大。

使用在步驟s590中計(jì)算出的校正處理之后的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)作為電池休止時(shí)段結(jié)束時(shí)開始的新電池使用時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的初始值。然后，在該電池使用時(shí)段內(nèi)，為了抑制電池使用時(shí)段(車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或外部充電狀態(tài))內(nèi)的高速劣化，根據(jù)圖4和5所示的處理，連續(xù)執(zhí)行基于累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的充電/放電管理。

這樣，根據(jù)按照第一實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，可以根據(jù)反映電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為的校正處理，適當(dāng)?shù)赜?jì)算累積評(píng)價(jià)值σdex(n)作為“劣化評(píng)價(jià)值”。因此，在電池使用時(shí)段內(nèi)，可以避免充電/放電限制的過度限制以及充電/放電限制的開始的延遲，并且可以適當(dāng)?shù)胤乐垢咚倭踊陌l(fā)展。

特別地，可變地設(shè)定緩和系數(shù)ar，以使得當(dāng)電池休止時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度短時(shí)緩和系數(shù)ar變小，由此可以通過校正處理，在劣化評(píng)價(jià)值(累積評(píng)價(jià)值σdex(n))中適當(dāng)?shù)胤从骋韵卢F(xiàn)象(圖7)：其中，在電池休止時(shí)段的開始之后，電阻增加率的降低率立即變得相對(duì)大。

緩和系數(shù)ar被可變地設(shè)定為進(jìn)一步反映電池休止時(shí)段內(nèi)的電池溫度，由此可以在累積評(píng)價(jià)值σdex(n)中反映依賴于電池溫度的離子擴(kuò)散速度的差，從而反映電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為。此外，如果經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，則可以在以下現(xiàn)象中反映劣化評(píng)價(jià)值：在該現(xiàn)象中，無論電池溫度tb如何，高速劣化的恢復(fù)量都收斂于恒定值。

接下來，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。如圖3所示，在可外部充電的電動(dòng)車輛中，電池使用時(shí)段包括其中二次電池10的充電/放電模式不同的車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和外部充電狀態(tài)二者。具體地說，在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，根據(jù)電動(dòng)發(fā)電機(jī)25的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，間歇地發(fā)生二次電池10的放電和充電。在外部充電狀態(tài)下，以比較大的電流連續(xù)對(duì)二次電池10充電。

因此，如在jp2014-3826a中，如果使用單一累積評(píng)價(jià)值(劣化指標(biāo)值)進(jìn)行關(guān)于過度放電和過度充電二者的判定，則有這樣的擔(dān)心：不可能適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)用于防止高速劣化的充電/放電限制。例如，如果在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間，與高速劣化的防止對(duì)應(yīng)地調(diào)整用于確定累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的閾值dtr+和dtr-或緩和系數(shù)a，則有這樣的擔(dān)心：即使在外部充電狀態(tài)下，也不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)正被使用的二次電池的適當(dāng)充電/放電限制。

因此，在第二實(shí)施例中，將描述這樣的實(shí)例：在該實(shí)例中，分別計(jì)算用于過度放電管理的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和用于過度充電管理的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)作為高速劣化的“劣化評(píng)價(jià)值”。在以下描述中，用于管理過度放電的累積評(píng)價(jià)值(σdex1(n))被簡(jiǎn)稱為“放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值”，并且用于管理過度充電的累積評(píng)價(jià)值(σdex2(n))被簡(jiǎn)稱為“充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值”。

圖9是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的電池系統(tǒng)中用于抑制高速劣化的電池使用時(shí)段內(nèi)的控制處理的流程圖。

將圖9與圖4比較，在第二實(shí)施例中，執(zhí)行步驟s200#和s400#來代替圖4的步驟s200和s400。圖9的其它步驟的處理與圖4的處理相同，因此將不會(huì)重復(fù)對(duì)其的詳細(xì)描述。

在步驟s200#中，控制器30基于在步驟s120中確定的評(píng)價(jià)值d(n)，分別計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)。

圖10是示出圖9的步驟s200#的控制處理，即，放電側(cè)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)的流程圖。

將圖10與圖5比較，在第二實(shí)施例中，執(zhí)行步驟s210#來代替圖5的步驟s210。此外，執(zhí)行步驟s220a和s220b來代替圖5的s220。

在步驟s210#中，控制器30分別設(shè)定用于放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的計(jì)算表達(dá)式中的緩和系數(shù)a1和用于充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的計(jì)算表達(dá)式中的緩和系數(shù)a2。類似于第一實(shí)施例中的校正系數(shù)a，緩和系數(shù)a1、a2被設(shè)定在0<a1<1.0和0<a2<1.0的范圍內(nèi)，以便計(jì)算每當(dāng)經(jīng)過周期時(shí)間δt時(shí)的高速劣化的緩和程度。緩和系數(shù)a1與“第一緩和系數(shù)”對(duì)應(yīng)，并且緩和系數(shù)a2與“第二緩和系數(shù)”對(duì)應(yīng)。

步驟s220a包括用于計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的步驟s222a至s224a。

在步驟s222a中，控制器30將評(píng)價(jià)值d(n)與用于計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的閾值dtr1+、dtr1-比較。閾值dtr1+被設(shè)定為正值(dtr1+>0)，并且閾值dtr1-被設(shè)定為負(fù)值或0(dtr1-≤0)。即，閾值dtr1+與“第一閾值”對(duì)應(yīng)，并且閾值dtr1-與“第二閾值”對(duì)應(yīng)。

當(dāng)dtr1-<d(n)<dtr1+時(shí)，即，當(dāng)評(píng)價(jià)值d(n)未超過閾值dtr1+、dtr1-時(shí)(當(dāng)s222a的判定結(jié)果為“是”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s223b，并且根據(jù)下面描述的表達(dá)式(7)計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)。

σdex1(n)＝a1×σdex1(n-1)…(7)

在步驟s223a中，評(píng)價(jià)值d(n)不被累積，并且根據(jù)緩和系數(shù)a1，在累積評(píng)價(jià)值中反映高速劣化的緩和。即，當(dāng)維持極性時(shí)，將累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)更新為使其絕對(duì)值減小。

相反，當(dāng)d(n)<dtr1-或d(n)>dtr1+時(shí)，即，當(dāng)在d(n)>0的情況下|d(n)|>|dtr1+|時(shí)或者當(dāng)在d(n)<0的情況下|d(n)|>|dtr1-|時(shí)(當(dāng)s222a的判定結(jié)果為“否”時(shí))，因?yàn)樵u(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr1+、dtr1-，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s224a。

在步驟s224a中，根據(jù)下面描述的表達(dá)式(8)計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)。

σdex1(n)＝d(n)+a1×σdex1(n-1)…(8)

在表達(dá)式(8)中，超過閾值dtr1+或dtr1-的評(píng)價(jià)值d(n)被加到表達(dá)式(7)。在表達(dá)式(8)中，對(duì)于評(píng)價(jià)值d(n)，可以加上部分值，例如僅相對(duì)于閾值dtr1+或dtr1-的超過量(d(n)–dtr1+或d(n)–dtr1-)的值。

同樣，步驟s220b包括用于計(jì)算充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的步驟s222b至s224b。

在步驟s222b中，控制器30將評(píng)價(jià)值d(n)與用于計(jì)算充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值的閾值dtr2+、dtr2-比較。閾值dtr2-被設(shè)定為負(fù)值(dtr2-<0)，并且閾值dtr2+被設(shè)定為正值或0(dtr2+≥0)。即，閾值dtr2-與“第三閾值”對(duì)應(yīng)，并且閾值dtr2+與“第四閾值”對(duì)應(yīng)。

當(dāng)dtr2-<d(n)<dtr2+時(shí)，即，當(dāng)評(píng)價(jià)值d(n)未超過閾值dtr2+、dtr2-時(shí)(當(dāng)s222b的判定結(jié)果為“是”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s223a，并且根據(jù)下面描述的表達(dá)式(9)計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)。

σdex2(n)＝a2×σdex2(n-1)…(9)

在步驟s224b中，評(píng)價(jià)值d(n)不被累積，并且根據(jù)緩和系數(shù)a2，在累積評(píng)價(jià)值中反映高速劣化的緩和。即，當(dāng)維持極性時(shí)，將累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)更新為使得其絕對(duì)值減小。

相反，當(dāng)d(n)<dtr2-或d(n)>dtr2+時(shí)，即當(dāng)在d(n)>0的情況下|d(n)|>|dtr2+|時(shí)或者當(dāng)在d(n)<0的情況下|d(n)|>|dtr2-|時(shí)(當(dāng)s222b的判定結(jié)果為“否”時(shí))，因?yàn)樵u(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr2+、dtr2-，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s224b。

在步驟s224b中，根據(jù)下面描述的表達(dá)式(10)計(jì)算當(dāng)前控制周期中的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)。

σdex2(n)＝d(n)+a2×σdex2(n-1)…(10)

在表達(dá)式(10)中，將超過閾值dtr2+或dtr2-的評(píng)價(jià)值d(n)加到表達(dá)式(9)。在表達(dá)式(10)中，對(duì)于評(píng)價(jià)值d(n)，可以加上部分值，例如僅相對(duì)于閾值dtr2+或dtr2-的超過量(d(n)–dtr2+或d(n)–dtr2-)的值。

這樣，放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)與當(dāng)分別在充電側(cè)和放電側(cè)計(jì)算第一實(shí)施例中的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)時(shí)的那些累積評(píng)價(jià)值對(duì)應(yīng)。即，用于指定將評(píng)價(jià)值d(n)累積為累積評(píng)價(jià)值的開啟/關(guān)閉的閾值分別在放電側(cè)(dtr1-、dtr1+)和充電側(cè)(dtr2-、dtr2+)。此外，可以分別在放電側(cè)(a1)和充電側(cè)(a2)設(shè)定反映隨著時(shí)間的高速劣化的緩和的緩和系數(shù)。

再次參考圖9，在步驟s400#中，使用累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)設(shè)定二次電池10的放電電力上限值wout和充電電力上限值win。步驟s400#具有用于放電限制的步驟s410#、s420和s430以及用于充電限制的s440#、s450和s460。

在步驟s410#中，控制器30將放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)與跟圖4的步驟s410中相同的放電限制閾值k1(k1>0)比較。然后，當(dāng)σdex1(n)≤k1時(shí)，即，當(dāng)累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)未達(dá)到放電限制閾值k1時(shí)(當(dāng)s410#的判定結(jié)果為“否”時(shí))，控制器30前進(jìn)到步驟s430，這與圖4中相同。當(dāng)σdex1(n)>k1時(shí)，即，當(dāng)在σdex1(n)為正值的情況下|σdex1(n)|>|k1|時(shí)(當(dāng)s410#的判定結(jié)果為“是”時(shí))，因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex1(n)超過放電限制閾值k1，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s420，這與圖4中相同。如上所述，在步驟s420中，放電電力上限值wout被設(shè)定為小于在步驟s430中的放電電力上限值，由此限制從二次電池10的放電。

同樣，在步驟s440#中，控制器30將充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)與跟圖4的步驟s410中相同的充電限制閾值k2(k2<0)比較。然后，當(dāng)σdex2(n)≥k2時(shí)，即，當(dāng)累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)未達(dá)到充電限制閾值k2時(shí)(當(dāng)s440#的判定結(jié)果為“否”時(shí))，控制器30將處理前進(jìn)到步驟s460，這與圖4中相同。當(dāng)σdex2(n)<k2時(shí)，即，當(dāng)在σdex2(n)為負(fù)值的情況下|σdex2(n)|>|k2|時(shí)(當(dāng)s440#的判定結(jié)果為“是”時(shí))，因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex2(n)超過充電限制閾值k2，所以控制器30將處理前進(jìn)到步驟s450，這與圖4中相同。如上所述，在步驟s450中，放電電力上限值win被設(shè)定為大于在步驟s430中的放電電力上限值(即，其絕對(duì)值較小)，由此限制向二次電池10的充電。

這樣，在根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中，根據(jù)放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)管理對(duì)放電限制的需要，并且根據(jù)充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)管理對(duì)充電限制的需要。因此，分別通過累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)，進(jìn)行用于反映電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為的校正處理。

圖11是示例出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中的電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值的校正處理的流程圖。

將圖11與圖6比較，在第二實(shí)施例中，執(zhí)行步驟s520#、s580#和s590#來代替圖6的控制處理中的步驟s520、s580和s590。圖11的其它步驟的處理與圖6中的處理相同，因此將不重復(fù)對(duì)其的詳細(xì)描述。

控制器30獲取電池休止時(shí)段的開始時(shí)的休止開始時(shí)刻r1(s510)，并且在步驟s520#中，分別存儲(chǔ)放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)，作為電池休止時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值的初始值σdr1、σdr2。

然后，在電池休止時(shí)段的結(jié)束時(shí)(當(dāng)s540的判定結(jié)果為“是”時(shí))，如在第一實(shí)施例中，計(jì)算休止時(shí)間長(zhǎng)度rt(s560)和電池休止時(shí)段內(nèi)的電池平均溫度tbr(s570)。

在步驟s580#中，控制器30設(shè)定電池休止時(shí)段內(nèi)的緩和系數(shù)ar1、ar2。緩和系數(shù)ar1用于放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的校正處理，并且緩和系數(shù)ar2用于充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的校正處理。類似于第一實(shí)施例的緩和系數(shù)ar，分別根據(jù)休止時(shí)間長(zhǎng)度rt，或者根據(jù)休止時(shí)間長(zhǎng)度rt和電池平均溫度tbr，可變地設(shè)定緩和系數(shù)ar1、ar2。

例如，針對(duì)每個(gè)緩和系數(shù)ar1、ar2，預(yù)先創(chuàng)建根據(jù)圖8所示的特性的圖，由此可以在步驟s580#中設(shè)定緩和系數(shù)ar1、ar2。緩和系數(shù)ar1與“第一休止緩和系數(shù)”對(duì)應(yīng)，并且緩和系數(shù)ar2與“第二休止緩和系數(shù)”對(duì)應(yīng)。這樣，分別設(shè)定緩和系數(shù)a1、ar1，并且分別設(shè)定緩和系數(shù)a2、ar2。

在步驟s590#中，控制器30使用在步驟s580#中確定的緩和系數(shù)ar1、ar2，根據(jù)表達(dá)式(11)和(12)而執(zhí)行累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)的校正處理。

σdex1(n)＝σdr1×ar1^prt…(11)

σdex2(n)＝σdr2×ar2^prt…(12)

表達(dá)式(11)和(12)與當(dāng)分別以累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)創(chuàng)建第一實(shí)施例的表達(dá)式(6)時(shí)的那些對(duì)應(yīng)。

由此，為了反映電池休止時(shí)段內(nèi)的電阻增加率的降低(即，高速劣化的恢復(fù))，可以分別以放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)執(zhí)行校正處理。

使用在步驟s590#中計(jì)算出的校正處理之后的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)作為電池休止時(shí)段結(jié)束時(shí)開始的新電池使用時(shí)段內(nèi)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)的初始值。然后，在該電池使用時(shí)段內(nèi)，根據(jù)圖9和10所示的處理，連續(xù)執(zhí)行基于累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的放電管理和基于累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的充電管理。

圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中累積評(píng)價(jià)值的轉(zhuǎn)變實(shí)例的波形圖。在圖12中，示出電池使用時(shí)段內(nèi)的波形圖。

參考圖12，根據(jù)二次電池10的當(dāng)前充電和放電的歷史，基于由電流傳感器15檢測(cè)到的電流值i，按順序在每個(gè)周期時(shí)間δt計(jì)算評(píng)價(jià)值d(n)。評(píng)價(jià)值d(n)的初始值為0，并且在該狀態(tài)下，不存在離子濃度的偏斜。

與此相對(duì)照，如在表達(dá)式(1)至(3)中所示，如果對(duì)二次電池10放電，則離子濃度偏向于放電側(cè)，由此向正方向(正側(cè))驅(qū)動(dòng)評(píng)價(jià)值d(n)。相反，如果對(duì)二次電池10充電，則向負(fù)方向(負(fù)側(cè))驅(qū)動(dòng)評(píng)價(jià)值d(n)。

然后，根據(jù)分別的閾值dtr1+、dtr1-(放電側(cè))和dtr2+、dtr2-(充電側(cè))，獨(dú)立于共同評(píng)價(jià)值d(n)而計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)。

在d(n)>dtr2+或d(n)<dtr2-的時(shí)段內(nèi)，通過在此時(shí)加上d(n)，朝向放電側(cè)或充電側(cè)驅(qū)動(dòng)充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)。在dtr2-≤d(n)≤dtr2+的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的絕對(duì)值根據(jù)緩和系數(shù)a2而減小。

因此，在圖12中，在直到dtr2-≤d(n)≤dtr2+的時(shí)刻ta為止的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)被維持為0。然后，在d(n)>dtr2+的時(shí)刻ta至?xí)r刻tb的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)改變以使得其絕對(duì)值向正方向增大。在dtr2-≤d(n)≤dtr2+的時(shí)刻tb至?xí)r刻tc的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)改變以使得其絕對(duì)值減小并且逐漸變得接近0。

然后，在d(n)<dtr2-的時(shí)刻tc之后，累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)改變以使得其絕對(duì)值向負(fù)方向增大。然后，在時(shí)刻td，如果σdex2(n)達(dá)到充電限制閾值k2，則在時(shí)刻td之后，限制二次電池10的充電電力上限值win(圖9的s450)。結(jié)果，在車輛行駛期間，根據(jù)該充電電力上限值win而限制電動(dòng)發(fā)電機(jī)25的再生制動(dòng)所產(chǎn)生的電力。在外部充電期間，根據(jù)該充電電力上限值win而限制來自充電器28的輸出電力。

由此，如圖12的虛線所指示的，評(píng)價(jià)值d(n)和累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)改變以變得接近0，由此可以避免離子濃度向充電側(cè)的偏斜增大。

在計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)時(shí)，放電側(cè)的閾值dtr1+、dtr1-例如被設(shè)定為相對(duì)于充電側(cè)的閾值dtr2+、dtr2-而向負(fù)側(cè)移動(dòng)。結(jié)果，對(duì)于共同評(píng)價(jià)值d(n)，放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)具有不同于充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的值。

具體地說，在評(píng)價(jià)值d(n)>dtr1+的時(shí)刻t0至t1和時(shí)刻t2至t3的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)改變以使得其絕對(duì)值向正方向增大。在直到時(shí)刻t0為止的時(shí)段內(nèi)，累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)被維持為0。在時(shí)刻t1至t2的時(shí)段內(nèi)和在時(shí)刻t3之后，累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)改變以使得其絕對(duì)值減小并且逐漸變得接近0。在圖12的實(shí)例中，因?yàn)槔鄯e評(píng)價(jià)值σdex1(n)<k1，所以未開始放電電力上限值wout的限制。

這樣，在第二實(shí)施例中，分別在充電側(cè)和放電側(cè)計(jì)算出累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)，并且將它們與放電限制閾值k1和充電限制閾值k2比較，由此可以執(zhí)行充電電力限制和放電電力限制。

在圖12中，為了簡(jiǎn)化符號(hào)，盡管累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)的初始值被設(shè)定為0(即，其中離子濃度的偏斜被消除的狀態(tài))，但這與當(dāng)持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間而確保電池休止時(shí)段時(shí)的行為對(duì)應(yīng)。如在該實(shí)施例中，使用緩和系數(shù)ar1、ar2進(jìn)行用于反映電池休止時(shí)段內(nèi)的高速劣化的恢復(fù)行為的校正處理，由此即使電池休止時(shí)段比較短并且根據(jù)情況而改變，也可以基于累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)，適當(dāng)?shù)卦谲囕v運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行充電/放電限制。

因?yàn)楦鶕?jù)二次電池的組成或結(jié)構(gòu)，閾值dtr1+、dtr1-(放電側(cè))和dtr2+、dtr2-(充電側(cè))以及緩和系數(shù)a1、a2具有不同的適當(dāng)值，所以優(yōu)選地基于實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果等而將閾值和緩和系數(shù)調(diào)整為與所應(yīng)用的二次電池10的特性一致。確認(rèn)性地這樣描述：根據(jù)二次電池的特性，可能發(fā)生其中閾值dtr1+、dtr2+之間的級(jí)別(level)關(guān)系和/或閾值dtr1-、dtr2-之間的級(jí)別關(guān)系不同于圖12的實(shí)例中的那些級(jí)別關(guān)系的情況。

如上所述，根據(jù)二次電池的特性，緩和系數(shù)a1、a2可以具有相同值。同樣，閾值dtr1+、dtr2+和閾值dtr1-、dtr2-中的僅一方可以具有相同值。

接下來，將參考圖13至15描述充電側(cè)和放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值與實(shí)際電池行為之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖13示出在安裝在可外部充電的電動(dòng)車輛中的非水二次電池中，當(dāng)通過如在jp2014-3826a中的共同累積評(píng)價(jià)值σdex(n)管理過充電和過放電二者時(shí)的分析結(jié)果的實(shí)例。

參考圖13，圖13的橫軸指示根據(jù)jp2014-3826a的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的計(jì)算結(jié)果，并且縱軸指示從二次電池的分析結(jié)果獲得的電阻增加率。

在圖13中，繪制出與累積評(píng)價(jià)值σdex(n)的最終值對(duì)應(yīng)的累積評(píng)價(jià)值σdex和實(shí)際電阻增加率的組合。此外，對(duì)于每個(gè)繪制點(diǎn)，還通過符號(hào)(○、□)指示關(guān)于二次電池的離子濃度的實(shí)際偏斜是過放電側(cè)還是過充電側(cè)的分析結(jié)果。具體地說，過放電的繪制點(diǎn)由“□”指示，并且趨向于過充電的繪制點(diǎn)由“○”表示。

從圖13將理解，在以共同累積評(píng)價(jià)值σdex管理過充電和過放電的方法中，可以理解，存在這樣的繪制點(diǎn)301、繪制點(diǎn)302：在繪制點(diǎn)301處累積評(píng)價(jià)值σdex為負(fù)值，但離子濃度實(shí)際上偏向于過放電側(cè)；相反地，在繪制點(diǎn)302處累積評(píng)價(jià)值σdex為正值，但離子濃度實(shí)際上偏向于過充電側(cè)。

在jp2014-3826a中，在計(jì)算累積評(píng)價(jià)值σdex(n)時(shí)，當(dāng)評(píng)價(jià)值d(n)超過閾值dtr+、dtr-時(shí)，執(zhí)行累積處理。因此，通過調(diào)整閾值dtr+、dtr-，可以使所有繪制點(diǎn)移動(dòng)到過放電側(cè)(圖13中的右側(cè))或過充電側(cè)(圖13中的左側(cè))。然而，在該方法中，不能分別在過放電側(cè)和過充電側(cè)正確地評(píng)價(jià)繪制點(diǎn)301、302。這樣，對(duì)于包括通過外部充電而被長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)充電的模式的所使用的非水二次電池，發(fā)明人獲得以下知識(shí)：難以使用如在jp2014-3826a中的共同累積評(píng)價(jià)值而管理過充電和過放電二者。

圖14示出在計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1時(shí)的閾值設(shè)定方法的實(shí)例。圖14的橫軸指示與累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)的最終值對(duì)應(yīng)的累積評(píng)價(jià)值σdex1，并且圖14的縱軸與圖13中一樣地指示二次電池的實(shí)際電阻增加率。

參考圖14，在計(jì)算放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)時(shí)，可以調(diào)整閾值dtr1+、dtr1-以使得圖13中的繪制點(diǎn)301被包括在σdex1>0的區(qū)域(繪制點(diǎn)301#)內(nèi)。如果以這樣的方式進(jìn)行調(diào)整，則與圖6相比，可以使過放電情況下的累積評(píng)價(jià)值σdex1移動(dòng)到右側(cè)(正側(cè))，但放電限制閾值k1被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，從而可以避免由于過度放電限制而導(dǎo)致的二次電池10的使用效率降低。此外，因?yàn)閱为?dú)計(jì)算用于管理過充電的累積評(píng)價(jià)值σdex2，所以不會(huì)過度地放松對(duì)過充電側(cè)的管理。

圖15示出在計(jì)算充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2時(shí)的閾值設(shè)定方法的實(shí)例。圖15的橫軸指示與累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)的最終值對(duì)應(yīng)的累積評(píng)價(jià)值σdex2，并且圖15的縱軸與圖13中一樣地指示二次電池的實(shí)際電阻增加率。

參考圖15，對(duì)于充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)，調(diào)整閾值dtr2+、dtr2-以使得圖13中的繪制點(diǎn)302被包括在σdex2<0的區(qū)域(繪制點(diǎn)302#)內(nèi)。如果以這種方式進(jìn)行調(diào)整，則與圖13相比，可以將過充電情況下的累積評(píng)價(jià)值σdex2移動(dòng)到左側(cè)(負(fù)側(cè))，但充電限制閾值k2被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，從而可以避免二次電池10的過度充電限制。此外，因?yàn)閱为?dú)計(jì)算用于管理過放電的累積評(píng)價(jià)值σdex1，所以不會(huì)過度放松對(duì)過放電側(cè)的管理。

這樣，在根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)中，在電池使用時(shí)段內(nèi)，使用當(dāng)設(shè)定單獨(dú)的閾值dtr1+、dtr1-(放電側(cè))和dtr2+、dtr2-(充電側(cè))時(shí)分別累積的放電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和充電側(cè)的累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)，分別執(zhí)行放電限制和充電限制。此外，在電池休止時(shí)段內(nèi)，獨(dú)立于緩和系數(shù)a1、a2而設(shè)定緩和系數(shù)ar1、ar2，從而可以針對(duì)累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)和累積評(píng)價(jià)值σdex2(n)，適當(dāng)?shù)貓?zhí)行反映高速劣化的恢復(fù)行為的校正處理。根據(jù)二次電池10的特性，緩和系數(shù)a1、a2可以具有相同值。

這樣，根據(jù)第二實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)，對(duì)于應(yīng)用外部充電的非水二次電池，由于在充電/放電休止時(shí)段內(nèi)的離子濃度的偏斜的恢復(fù)行為得到反映，因此可以在進(jìn)一步處理車輛行駛期間的充電/放電和外部充電的同時(shí)適當(dāng)?shù)胤乐垢咚倭踊?/p>

在第一和第二實(shí)施例中，圖1所示的電動(dòng)車輛100或100#的配置僅是個(gè)例子，本發(fā)明可以適用于具有與圖1和9的示例不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。即，本發(fā)明可以通用于其中使用具有非水電解質(zhì)的非水二次電池作為車輛驅(qū)動(dòng)電源的電動(dòng)車輛。

在該實(shí)施例中，盡管描述了以下實(shí)例，但本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此：在該實(shí)例中，使用與wo2013/046263和jp2014-3826a中相同的累積評(píng)價(jià)值σdex(n)或者分別為放電和充電計(jì)算的累積評(píng)價(jià)值σdex1(n)、σdex2(n)作為“劣化指標(biāo)值”，以評(píng)價(jià)由于高速劣化而使二次電池10的輸入/輸出性能降低的劣化成分。即，在該實(shí)施例中描述的電池休止時(shí)段內(nèi)的校正處理(圖6和11)可以適用于在電池使用時(shí)段內(nèi)通過任意方法計(jì)算出的“劣化評(píng)價(jià)值”，從而計(jì)算在電池休止時(shí)段的結(jié)束時(shí)(即，在新的電池使用時(shí)段的開始時(shí))的劣化評(píng)價(jià)值。

應(yīng)該考慮到，在此公開的實(shí)施例在所有方面僅是示例性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定而非由上面描述限定，并且旨在包括權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有變化或修改。