电池诊断系统、具备该系统的车辆以及电池诊断方法与流程

1.本公开涉及电池诊断系统、具备该系统的车辆以及电池诊断方法，更特定地说，涉及诊断二次电池的技术。


背景技术：

2.近年，搭载了电池包的车辆正在普及。由正规的制造商以外制造的电池包的仿制品有可能流通。另外，也可能对正规品的电池包进行非法的改造。仿制品、非法改造品等非正规品有可能使用了粗劣的二次电池、和/或控制电路存在缺点。因而，提出了诊断电池包是否是正规品的技术。
3.例如日本特开2012-174367中公开的电池识别装置，基于第1特性值和第2特性值，监视电池组是否是正规品。所谓第1特性值，是在车辆的行驶运转结束了时或对电池组的充电结束了时从多个电池单体分别取得的输出电压值。所谓第2特性值，是在之后首次车辆的行驶运转开始时或对电池组的充电开始时从多个电池单体分别取得的输出电压值。


技术实现要素：

4.对高精度地诊断二次电池是否是正规品的技术的需求始终存在。本公开是高精度地诊断二次电池是否是正规品。
5.本公开的第一方面的电池诊断系统具备：传感器，测定二次电池的电压；和处理器，构成为基于在包含充放电期间和充放电休止期间双方的诊断对象期间中由传感器测定到的表示电压的时间变化的电压曲线，诊断二次电池是否是正规品。
6.在本公开的第一方面中，处理器可以构成为，基于电压曲线与表示诊断对象期间中的正规品的电压的时间变化的正规曲线的比较结果，诊断二次电池是否是正规品。
7.在本公开的第一方面中，处理器可以构成为，在充放电期间中的第1定时下的电压曲线上的电压处于基于正规曲线确定的第1电压范围内、且充放电休止期间中的第2定时下的电压曲线上的电压处于基于正规曲线确定的第2电压范围内的情况下，诊断为二次电池是正规品。
8.在本公开的第一方面中，处理器可以构成为，在充放电期间中的第1定时下的电压曲线的变化的比例处于基于正规曲线确定的第1基准范围内、且充放电休止期间中的第2定时下的电压曲线的变化的比例处于基于正规曲线确定的第2基准范围内的情况下，诊断为二次电池是正规品。
9.在本公开的第一方面中，处理器可以构成为，基于电压曲线与模拟噪声干扰而做成的正规曲线的比较结果，诊断二次电池是否是正规品。
10.在本公开的第一方面中，处理器可以构成为，基于充放电期间中的电压曲线与正规曲线的多次的比较结果、和充放电休止期间中的电压曲线与正规曲线的多次的比较结果，诊断二次电池是否是正规品。
11.在本公开的第一方面中，可以是，电池诊断系统还具备构成为发出警告的警告装
置，处理器构成为，在诊断为二次电池不是正规品的情况下，控制警告装置以发出警告。
12.本公开的第二方面的车辆具备上述的电池诊断系统。
13.本公开的第三方面的电池诊断方法包括：由计算机取得在包含充放电期间和充放电休止期间双方的诊断对象期间中由传感器测定到的表示二次电池的电压的时间变化的电压曲线；和基于电压曲线，通过计算机诊断二次电池是否是正规品。
14.根据本公开的方面，能够高精度地诊断二次电池是否是正规品。
附图说明
15.以下，参照附图，对本发明的例示性的实施方式的特征、优点、以及技术上和工业上的意义进行阐述，附图中，同样的附图标记表示同样的要素，并且，其中：图1是示意性示出搭载了实施方式1所涉及的电池诊断系统的车辆的整体构成的图。图2是示意性示出蓄电池的构造的立体图。图3是示出单体的构成的一例的透视立体图。图4是示出诊断对象期间的第1例的图表。图5是示出诊断对象期间的第2例的图表。图6是示出正规品的电压变化曲线和非正规品的电压变化曲线的图表。图7是用于说明实施方式1中的蓄电池的正规品的诊断方法的图表。图8是用于说明蓄电池的内阻的阻抗成分的图。图9是示出实施方式1中的电池诊断处理的流程图。图10是用于说明实施方式2中的蓄电池的正规品的诊断方法的图表。图11是示出实施方式2中的电池诊断处理的流程图。图12是用于说明噪声的概念图。图13是用于说明噪声干扰对电压变化曲线的影响的图表。图14是示出产生了噪声干扰的情况下的正规曲线和非正规品的电压变化曲线的图表。图15是示出实施方式3中的电池诊断处理的流程图。
具体实施方式
16.以下，一边参照附图，一边对本公开的实施方式进行详细说明。此外，对图中同一或相当部分标注同一附图标记，不再重复其说明。
17.在以下的实施方式中，对在车辆搭载了本公开所涉及的电池诊断系统的例子进行说明。但是，本公开所涉及的电池诊断系统的用途不限定于车辆用，例如也可以是固定放置用。实施方式1系统构成
18.图1是示意性示出搭载了实施方式1所涉及的电池诊断系统的车辆的整体构成的图。车辆1在本实施方式中是电动汽车(bev：battery electric vehicle)。不过，车辆1的种类只要是搭载电池包的车辆即可，不限定于电动汽车。车辆1既可以是混合动力车(hev：
hybrid electric vehicle)，也可以是插电混合动力车(phev：plug-in hybrid electric vehicle)，还可以是燃料电池车(fcev：fuel cell electric vehicle)。
19.车辆1具备入口10、ac/dc转换器20、充电继电器(chr：charge relay)30、电池包40、电力控制装置(pcu：power control unit)51、马达发电机(mg：motor generator)52、警告装置60、统合电子控制装置(ecu：electronic control unit)70。电池包40具备蓄电池41、监视单元42、电池ecu 43。
20.入口10构成为能够将设置于充电线缆91的末端的充电连接器插入。车辆1与设置于车辆1的外部的充电装置92经由充电线缆91而电连接。由此，使用从充电装置92供给的电力对蓄电池41进行充电(插电充电)。
21.ac/dc转换器20电连接于入口10与充电继电器30之间。ac/dc转换器20将从充电装置92经由入口10供给的交流电力变换为直流电力，将所述直流电力向充电继电器30输出。另外，ac/dc转换器20将从蓄电池41(或pcu 51)经由充电继电器30供给的直流电力变换为交流电力，将所述交流电力向入口10输出。充电继电器30电连接于将ac/dc转换器20与蓄电池41连结的电力线。充电继电器30根据来自统合ecu 70的控制信号而断开/闭合。
22.蓄电池41积蓄用于驱动马达发电机52的电力，通过pcu 51向马达发电机52供给电力。另外，蓄电池41在插电充电时利用从ac/dc转换器20输出的电力而被充电。而且，蓄电池41在马达发电机52的发电时(再生发电时等)也通过pcu 51接受发电电力而被充电。
23.监视单元42包括电压传感器421、电流传感器422、温度传感器423。电压传感器421检测蓄电池41(更详细地说是各单体)的电压v。电流传感器422检测相对于蓄电池41输入输出的电流i。温度传感器423检测蓄电池41(更详细地说是特定的单体)的温度t。各传感器将表示所述检测结果的信号向电池ecu 43输出。电压传感器421是本公开所涉及的“传感器”的一例。
24.电池ecu 43包括cpu(central processing unit，中央处理单元)等处理器431、rom(read only memory，只读存储器)及ram(random access memory，随机存取存储器)等存储器432、以及输入输出各种信号的输入输出端口(未图示)。电池ecu 43基于来自监视单元42的各传感器的信号的输入以及存储于存储器432的映射及程序，一边与统合ecu 70协调一边管理蓄电池41。在本实施方式中作为由电池ecu 43执行的主要的处理，可以举出诊断蓄电池41是否是正规品的“电池诊断处理”。关于基于电池ecu 43的电池诊断处理将在后面描述。
25.pcu 51例如包括变换器、转换器(均未图示)。pcu 51按照来自统合ecu 70的控制信号，在蓄电池41与马达发电机52之间执行双向的电力变换。
26.马达发电机52例如是永久磁体埋设于转子(未图示)的三相交流旋转电机。马达发电机52使用来自蓄电池41的供给电力而使驱动轴旋转。另外，马达发电机52也能够利用再生制动来发电。由马达发电机52发电产生的交流电力由pcu 51变换为直流电力而向蓄电池41充入。
27.警告装置60例如是在仪表板点亮的警告灯。警告装置60既可以是能够显示警告消息的导航系统的显示器，也可以是能够产生警告声的扬声器。
28.统合ecu 70与电池ecu 43同样，包括处理器701、存储器702、输入输出端口(未图示)。统合ecu 70基于来自设置于车辆1的各传感器的信号的输入以及存储于存储器的映射
及程序，控制设备类(ac/dc转换器20、充电继电器30及pcu 51)以使得车辆1成为所希望的状态。统合ecu 70例如通过控制ac/dc转换器20和/或pcu 51来控制蓄电池41的充放电。
29.也可以代替电池ecu 43而由统合ecu 70执行电池诊断处理。另外，也可以由电池ecu 43执行电池诊断处理中的一部分的处理，由统合ecu 70执行剩余的处理。电池ecu 43的处理器431和统合ecu 70的处理器701中的一方或双方是本公开所涉及的“处理器”的一例。电池构成
30.图2是示意性示出蓄电池41的构造的立体图。蓄电池41是包含多个堆410(也被称作模块或块)的电池组。多个堆410彼此既可以串联连接也可以并联连接。图2中代表性地示出了多个堆410中的1个。
31.堆410包括多个单体81、多个树脂框82、一对端板83、一对约束带84。在堆410中，通过多个单体81和多个树脂框82层叠而形成了层叠体。以下，将层叠体的高度方向记载为hg，将层叠体的长度方向(层叠方向)记载为ln，将层叠体的宽度方向记载为wd。
32.多个单体81各自在本实施方式中是锂离子电池。但是，各单体81也可以是镍氢电池等其他的二次电池。堆410所包含的单体的数量不特别限定。各单体81的构成是共通的。关于单体81的构成，以图3进行说明。
33.多个树脂框82各自配置于在层叠方向上相邻的2个单体81之间。一对端板83配置于层叠体的层叠方向的第1端和第2端。也就是说，端板83配置成在层叠方向上从两侧夹住层叠体。一对约束带84配置于树脂框82的上表面和下表面。约束带84互相约束夹住层叠体的状态下的一对端板83。
34.图3是示出单体81的构成的一例的透视立体图。如前述那样，在本例中，单体81为锂离子电池。
35.单体81是具有大致长方体形状的方型单体。单体81的壳体上表面由盖体811封闭。在盖体811设置有正极端子812及负极端子813。正极端子812及负极端子813各自的第1端从盖体811突出到外部。正极端子812及负极端子813各自的第2端在壳体内部分别电连接于内部正极端子及内部负极端子(均未图示)。虽然未图示，但相邻的2个单体81利用母线而彼此电连接。
36.在壳体内部收容有电极体814。电极体814例如通过正极815与负极816隔着分隔件817层叠进而呈筒状卷绕而形成。电解液保持于正极815、负极816及分隔件817等。此外，作为电极体814，也可以代替卷绕体而采用层叠体。
37.对于正极815、负极816、分隔件817及电解液而言，可以使用作为锂离子二次电池的正极、负极、分隔件及电解液而以往所公知的构成及材料。作为一例，正极815包含作为正极合剂的ncm(lini
1/3
co
1/3
mn
1/3
o2)和作为正极箔的铝(al)箔。负极816包含作为负极合剂的石墨(c)和作为负极箔的铜(cu)箔。对于分隔件而言，可以使用聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)。电解液包含有机溶剂(例如dmc(dimethylcarbonate，碳酸二甲酯)、emc(ethylmethylcarbonate，碳酸甲乙酯)以及ec(ethylenecarbonate，碳酸乙烯酯)的混合溶剂)、锂盐(例如lipf6)、添加剂(例如libob(lithiumbis(oxalate)borate)或li[pf2(c2o4)2])。电压变化曲线
[0038]
在如以上那样构成的车辆1中，蓄电池41伴随于其使用或随着时间的经过而劣化。在蓄电池41的劣化进展了相当程度的情况下，考虑将蓄电池41更换为新的蓄电池(或劣化没有进展的二手的蓄电池)。此时，有可能更换为仿制品或非法改造品等非正规品的蓄电池。在更换为非正规品的蓄电池的情况下，车辆1的各种性能可能降低。因此，要求高精度地诊断蓄电池41是否是正规品。
[0039]
于是，在本实施方式中，使用以下说明的在特定的期间中测定的“电压变化曲线”，诊断蓄电池41是否是正规品。将所述期间记载为“诊断对象期间”。此外，如前述那样，多个单体81的构成彼此等同，所以无论测定哪个单体81的电压而取得电压变化曲线都是可以的。以下，为了简便，不对单体进行区分，记载为蓄电池41的电压变化曲线。诊断对象期间
[0040]
图4是示出诊断对象期间的第1例的图。图5是示出诊断对象期间的第2例的图。在图4及图5中，横轴表示经过时间。纵轴表示由电压传感器421测定到的电压v。关于后述的图6、图7、图10、图13、图14也是同样的。
[0041]
诊断对象期间如图4所示，包含蓄电池41放电的放电期间和蓄电池41的充放电休止的休止期间。放电期间的长度可以是数秒～数十秒。休止期间的长度可以是数十秒。例如，在车辆1在上坡行驶后因等待信号而停止了的状态持续了一定时间的情况下，测定如图4所示那样的电压变化曲线l1。
[0042]
或者，诊断对象期间也可以如图5所示，包含蓄电池41充电的充电期间和蓄电池41的充放电休止的休止期间。充电期间的长度可以是数秒～数十秒。休止期间的长度可以是数十秒。例如，在车辆1在下坡行驶后因等待信号而停止了的状态持续了一定时间的情况下，测定如图5所示那样的电压变化曲线l2。通过在车辆1的插电充电时也使充电暂且休止，能够测定同样的电压变化曲线l2。
[0043]
在诊断对象期间中测定到的电压变化曲线l1或l2储存于电池ecu 43的存储器432。并且，将电压变化曲线l1或l2与从蓄电池41的正规品预先取得的电压曲线进行比较。以下，将正规品的电压变化曲线也简略为“正规曲线”。
[0044]
图6是示出正规曲线和非正规品的电压变化曲线的图。如图6所示，在蓄电池41的正规品与非正规品之间，电压变化曲线的形状不同。因此，通过将电压变化曲线l1(或l2)与正规曲线进行比较，能够诊断蓄电池41是正规品还是非正规品。即，在电压变化曲线l1与正规曲线一致的情况下，能够诊断为蓄电池41是正规品。另一方面，在电压变化曲线l1与正规曲线不一致的情况下，能够诊断为蓄电池41是非正规品。
[0045]
希望的是，正规曲线按(soc，电流i)的每个组合来准备。例如，通过在初始条件下的soc逐一相差预定量、且电流i逐一相差预定值的条件下测定电压变化，准备许多正规曲线。在本例中，许多正规曲线储存于电池ecu 43的存储器432。电池ecu 43根据(soc，电流i)的组合来选择作为电压变化曲线l1的比较对象的正规曲线。
[0046]
图7是用于说明实施方式1中的蓄电池41的正规品的诊断方法的图。在图7中，以图4所示的电压变化曲线l1为例进行说明，但根据图5所示的电压变化曲线l2也能够同样地进行诊断。
[0047]
即便是正规品，也可能产生一定程度的电压波动。因此，预先设定包含正规曲线的电压范围vr。电压范围vr的上限电压以ul表示，下限电压以ll表示。在实施方式1中，判定电
压变化曲线l1是否处于电压范围vr内。更详细地说，使用放电期间中的至少1个电压和休止期间中的至少1个电压。
[0048]
在图7所示的例子中，判定放电期间中的时刻t11(本公开所涉及的“第1定时”的一例)下的电压v(t11)是否处于上限电压ul与下限电压ll之间的第1电压范围内，并且判定休止期间中的时刻t21(本公开所涉及的“第2定时”的一例)下的电压v(t21)是否处于上限电压ul与下限电压ll之间的第2电压范围内。
[0049]
关于某个电压变化曲线l1a，电压v(t11)超过了第1电压范围的上限电压ul，且电压v(t21)超过了第2电压范围的上限电压ul。在该情况下，根据电压变化曲线l1a，诊断为蓄电池41是非正规品。与此相对，关于另外的电压变化曲线l1b，电压v(t11)处于第1电压范围内，且电压v(t21)处于第2电压范围内。在该情况下，根据电压变化曲线l1b，诊断为蓄电池41是正规品。
[0050]
此外，在此为了容易理解，对实施基于放电期间中的1个电压值和休止期间中的1个电压值的诊断的例子进行了说明。但是，也可以基于放电期间中的多个电压值和休止期间中的多个电压值实施诊断。通过基于多个电压值进行诊断，能够提高诊断精度。内阻的阻抗成分
[0051]
在本实施方式中，使用放电期间中的电压值及休止期间中的电压值双方。对其理由进行说明。
[0052]
图8是用于说明蓄电池41的内阻的阻抗成分的图。在图8中，示出了蓄电池41(各单体81)的正极、负极及分隔件的等价电路图的一例。蓄电池41的阻抗成分能够分类成直流电阻r
dc
、反应电阻rc、扩散电阻rd。
[0053]
所谓直流电阻r
dc
，是与锂离子及电子在正极与负极之间的移动相关联的阻抗成分。直流电阻r
dc
因在对蓄电池41施加了高负载的情况下(施加了高电压、流动有大电流的情况下)的电解液的盐浓度分布等的偏倚而增加。直流电阻r
dc
在等价电路图中，作为正极的活性物质电阻ra1、负极的活性物质电阻ra2及分隔件的电解液电阻r3而表示。
[0054]
所谓反应电阻rc，是与电荷在电解液与活性物质界面的界面(正极活性物质及负极活性物质的表面)上的授受(电荷移动)相关联的阻抗成分。反应电阻rc因在高soc状态的蓄电池41处于高温环境下的情况下覆膜在活性物质/电解液界面生长等而增加。反应电阻rc在等价电路图中，作为正极的电阻成分rc1及负极的电阻成分rc2而表示。
[0055]
所谓扩散电阻rd，是与电解液中的盐或活性物质中的电荷输送物质的扩散相关联的阻抗成分。扩散电阻rd因高负载施加时的活性物质破裂等而增加。扩散电阻rd根据在正极产生的平衡电压veq1、在负极产生的平衡电压veq2、在单体内产生的盐浓度过电压vov3(因在分隔件内产生活性物质的盐浓度分布而导致的过电压)而确定。
[0056]
在由电压传感器421测定的电压v(ccv：closed circuit voltage，闭路电压)、ocv(open circuit voltage，开路电压)、电流i、上述的各阻抗成分r
dc
、rc、rd以及分极电压δvp之间，有下述的关系式(1)成立。v＝ocv-i
×
(r
dc
+rc+rd)-δvp
···
(1)
[0057]
如前述那样，对于电压变化曲线l1与正规曲线，比较的是(soc，电流i)的组合等同的曲线彼此。另外，在soc与ocv之间存在对应关系。因此，在电压变化曲线l1与正规曲线之间，式(1)中的ocv及电流i的差异可以近似为充分小。
[0058]
在放电期间中测定的电压v，反映了各阻抗成分r
dc
、rc、rd和分极电压δvp。在放电
期间中，基于各阻抗成分r
dc
、rc、rd的电压下降量与分极电压δvp相比明显更大。因此，将在放电期间中测定到的电压v(t11)与正规曲线上的对应的电压(第1电压范围)进行比较，是在诊断对象的蓄电池41与正规品之间主要对各阻抗成分r
dc
、rc、rd进行比较的一例。
[0059]
另一方面，休止期间中i＝0，所以在休止期间中测定的电压v，反映了分极电压δvp。因此，将在休止期间中测定到的电压v(t21)与正规曲线上的对应的电压(第2电压范围)进行比较，是在诊断对象的蓄电池41与正规品之间对分极电压δvp进行比较的一例。
[0060]
在正规品与非正规品之间，规格不同，电阻r
dc
、rc、rd和分极电压δvp也不同。因此，通过将在放电期间中测定的电压变化曲线上的电压v与正规曲线上的对应的电压进行比较，能够诊断蓄电池41是否是正规品。尤其是，通过对电阻r
dc
、rc、rd及分极电压δvp双方进行比较，能够高精度地诊断诊断对象的蓄电池41是否是正规品。电池诊断流程
[0061]
图9是示出实施方式1中的电池诊断处理的流程图。所述流程图在预先确定的条件成立时(例如更换了电池包40的情况下)，从主例程(未图示)中调出而执行。各步骤通过基于电池ecu 43的软件处理来实现，但也可以通过制作到电池ecu 43内的硬件(电气回路)来实现。以下，将步骤简略为s。
[0062]
在所述流程图中，蓄电池41所包含的多个堆410中的任一个堆410被设为诊断对象。通过对该堆以外的堆410也执行同样的处理，也能够诊断2个以上的堆410。
[0063]
在s101中，电池ecu 43判定是否经过了以图4或图5说明的诊断对象期间(例如，数秒～数十秒的放电期间和后续的数十秒的休止期间)。电池ecu 43从电压传感器421逐次取得电压v，将所取得的电压v(即电压v的时序数据)暂时储存于存储器432。在未经过诊断对象期间的情况下(在s101中为否)，电池ecu 43使电压v的暂时性的储存继续。在该情况下，超出预先确定的存储容量的部分的旧的电压v的时序数据从存储器432擦除。另一方面，在经过了诊断对象期间的情况下(在s101中为是)，电池ecu 43不将诊断对象期间中的电压v的时序数据擦除而是保持下去(s102)。
[0064]
在s103中，电池ecu 43从所保持的电压v的时序数据(电压变化曲线)中，取得充放电期间中(充电期间中或放电期间中)的预定定时下的电压v1。在图7的例子中，时刻t11下的电压v(t11)是电压v1的一例。此外，作为此处的预定定时，例如可以如从充放电开始时刻t10起经过了x秒后的时刻那样基于事先的实验结果来确定。
[0065]
在s104中，电池ecu 43从所保持的电压v的时序数据中，取得休止期间中的预定定时下的电压v2。在图7的例子中，时刻t21下的电压v(t21)是电压v2的一例。此处的预定定时，例如可以如从休止开始时刻(充放电停止时刻)t20起经过了y秒后的时刻那样确定。y可以与x相同也可以不同。
[0066]
在s105中，电池ecu 43判定电压v1是否处于第1电压范围内。另外，在s106中，电池ecu 43判定电压v2是否处于第2电压范围内。如前述那样，正规曲线根据(soc，电流i)的组合来选择。因此，第1电压范围和第2电压范围都可以根据(soc，电流i)的组合而变化。
[0067]
在电压v1处于第1电压范围内、且电压v2处于第2电压范围内的情况下(在s105中为是且在s106中为是)，电池ecu 43诊断为蓄电池41是正规品(s107)。
[0068]
与此相对，在电压v1不处于第1电压范围内的情况下(在s105中为否)或在电压v2不处于第2电压范围内的情况下(在s106中为否)，电池ecu 43诊断为蓄电池41是非正规品
(s108)。在该情况下，电池ecu 43通过与统合ecu 70协调地动作，控制警告装置60，以点亮警告灯、和/或显示警告消息、和/或产生警告声(s109)。电池ecu 43也可以通过与统合ecu 70协调地动作而禁止车辆1的行驶。
[0069]
如以上那样，在实施方式1中，基于在包含充放电期间和休止期间双方的诊断对象期间中由电压传感器421测定到的电压变化曲线(电压v的时序数据)的电压值，诊断蓄电池41是否是正规品。由于基于充放电期间及休止期间双方中的电压实施诊断，所以能够精确地检测蓄电池41的规格的差异。因此，根据实施方式1，能够高精度地诊断蓄电池41是否是正规品。
[0070]
此外，也可以与图7中的说明同样地，在图9所示的流程图中，也基于在充放电期间中测定到的多个电压v1和在休止期间中测定到的多个电压v2，实施正规品/非正规品的诊断。在该情况下，也可以在电压v1、v2处于电压范围内(第1电压范围内或第2电压范围内)的比率为预定值以上的情况下，诊断为蓄电池41是正规品，在该比率低于预定值的情况下，诊断为蓄电池41是非正规品。通过基于多个电压v1、v2进行诊断，能够进一步提高诊断精度。实施方式2
[0071]
在实施方式1中，对基于电压变化曲线上的电压值实施诊断的例子进行了说明。在实施方式2中，对基于电压变化曲线的变化的比例(换言之，绘于电压变化曲线的切线的斜率)实施诊断的例子进行说明。此外，实施方式2中的车辆的构成与实施方式1中的车辆1的构成(参照图1～图3)是同等的，所以不再重复说明。
[0072]
图10是用于说明实施方式2中的蓄电池41的正规品的诊断方法的图。在实施方式2中，判定预定定时下的电压变化曲线l1的变化的比例(切线的斜率)是否处于基于正规曲线预先确定的基准范围内。更详细地说，使用放电期间中的至少1次切线的斜率和休止期间中的至少1次切线的斜率。在图10所示的例子中，判定放电期间中的时刻t31下的切线t1的斜率sl1是否处于第1基准范围(未图示)内，并且判定休止期间中的时刻t41下的切线t2的斜率sl2是否处于第2基准范围(未图示)内。
[0073]
图11是示出实施方式2中的电池诊断处理的流程图。所述流程图，除了代替电压v1、v2而使用切线的斜率sl1、sl2这一点以外，与实施方式1中的流程图(参照图9)是同等的。因此，不再重复进行详细的说明。
[0074]
如以上那样，在实施方式2中，基于在包含充放电期间和休止期间双方的诊断对象期间中由电压传感器421测定到的电压变化曲线(电压v的时序数据)的变化的比例(切线的斜率)，诊断蓄电池41是否是正规品。由于基于充放电期间及休止期间双方中的变化的比例实施诊断，所以与实施方式1同样，能够精确地检测蓄电池41的规格的差异。因此，根据实施方式2，能够高精度地诊断蓄电池41是否是正规品。实施方式3
[0075]
在实施方式3中，对考虑因电池包40周围的电子设备产生的噪声而实施诊断的例子进行说明。此外，实施方式3中的车辆的构成，与实施方式1、2中的车辆1的构成(参照图1～图3)是同等的，所以不再重复说明。
[0076]
图12是用于说明噪声的概念图。横轴表示时间。纵轴表示电流。在电池包40周围可能存在各式各样的电子设备。在图1的车辆构成中，pcu 51(变换器和/或转换器)、充电装置92等存在于电池包40周围。因前述的电子设备(或其电源)产生的噪声可能如图12所示间歇
性地叠加于电流(电流传感器422的检测结果)。噪声可能也叠加于电压(电压传感器421的检测结果)。以下，将该现象称作“噪声干扰”。
[0077]
图13是用于说明噪声干扰对电压变化曲线的影响的图。在图13中，将产生了噪声干扰的情况下的电压变化曲线与没有产生噪声干扰的情况下的电压变化曲线进行对比而示出。从图13可知，当产生噪声干扰时，电压变化曲线的形状可能变化。虽然未图示，但正规曲线的形状可能也发生变化。这样一来，蓄电池41是否是正规品的诊断精度有可能降低。
[0078]
于是，在本实施方式中，设想在车辆1中可能产生的噪声干扰而预先准备正规曲线。即，事先使用纹波电流生成电路(未图示)，生成模拟了噪声干扰的多样的纹波电流并施加于正规品。通过在包括充放电时及休止时的各式各样的条件下模拟噪声干扰，做成许多正规曲线。做成的正规曲线储存于电池ecu 43的存储器432。
[0079]
图14是示出在产生了噪声干扰的情况下的正规曲线和非正规品的电压变化曲线的图。如图14所示，在产生了噪声干扰的情况下，在蓄电池41的正规品与非正规品之间，电压变化曲线的形状也不同。因此，通过将电压变化曲线与正规曲线进行比较，能够诊断蓄电池41是正规品还是非正规品。
[0080]
图15是示出实施方式3中的电池诊断处理的流程图。s301～s304的处理与实施方式1中的s101～s104的处理(参照图9)是同样的。
[0081]
在s305中，电池ecu 43判定是否产生了噪声干扰。电池ecu 43例如可以基于噪声是否叠加于由电压传感器421检测的电压v或由电流传感器422检测的电流i(噪声的振幅是否比预定量大，噪声的叠加时间是否比预定时间长等)，判定有无产生噪声干扰。
[0082]
在产生了噪声干扰的情况下(在s305中为是)，电池ecu 43从存储器432读出根据模拟了噪声干扰的环境下的正规曲线设定的第1电压范围及第2电压范围(s306)。另一方面，在没有产生噪声干扰的情况下(在s305中为否)，电池ecu 43从存储器432读出根据通常时的正规曲线(未产生噪声干扰时的、与实施方式1相同的正规曲线)设定的第1电压范围及第2电压范围(s307)。s308以后的处理，与实施方式1中的s105以后的处理是同样的，所以不再重复说明。
[0083]
此外，在此，对如实施方式1那样基于电压变化曲线上的电压值实施诊断的例子进行了说明。但是，也可以如实施方式2那样基于电压变化曲线的变化的比例(切线的斜率)实施诊断。
[0084]
如以上那样，根据实施方式3，由于与实施方式1、2同样地基于充放电期间及休止期间双方中的电压实施诊断，所以能够精确地检测蓄电池41的规格的差异。因此，能够高精度地诊断蓄电池41是否是正规品。进而，在实施方式3中，在蓄电池41是否是正规品的诊断中所使用的电压范围(s308、s309的处理中的第1电压范围及第2电压范围)在噪声干扰的产生时和未产生时(通常时)进行切换。通过在噪声干扰产生时使用在模拟了噪声干扰的环境下做成的正规曲线，在噪声干扰产生时也能够高精度地诊断蓄电池41是否是正规品。
[0085]
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本公开的范围由权利要求书而非本实施方式的说明来表示，旨在包含与权利要求书均等的意思及范围内的所有变更。

技术特征：
1.一种电池诊断系统，其特征在于，具备：传感器，测定二次电池的电压；和处理器，构成为基于在包含充放电期间和充放电休止期间双方的诊断对象期间中由所述传感器测定到的表示电压的时间变化的电压曲线，诊断所述二次电池是否是正规品。2.根据权利要求1所述的电池诊断系统，其特征在于，所述处理器构成为，基于所述电压曲线与表示所述诊断对象期间中的所述正规品的电压的时间变化的正规曲线的比较结果，诊断所述二次电池是否是正规品。3.根据权利要求2所述的电池诊断系统，其特征在于，所述处理器构成为，在所述充放电期间中的第1定时下的所述电压曲线上的电压处于基于所述正规曲线确定的第1电压范围内、且所述充放电休止期间中的第2定时下的所述电压曲线上的电压处于基于所述正规曲线确定的第2电压范围内的情况下，诊断为所述二次电池是正规品。4.根据权利要求2所述的电池诊断系统，其特征在于，所述处理器构成为，在所述充放电期间中的第1定时下的所述电压曲线的变化的比例处于基于所述正规曲线确定的第1基准范围内、且所述充放电休止期间中的第2定时下的所述电压曲线的变化的比例处于基于所述正规曲线确定的第2基准范围内的情况下，诊断为所述二次电池是正规品。5.根据权利要求2～4中的任一项所述的电池诊断系统，其特征在于，所述处理器构成为，基于所述电压曲线与模拟噪声干扰而做成的所述正规曲线的比较结果，诊断所述二次电池是否是正规品。6.根据权利要求2～4中的任一项所述的电池诊断系统，其特征在于，所述处理器构成为，基于所述充放电期间中的所述电压曲线与所述正规曲线的多次的比较结果、和所述充放电休止期间中的所述电压曲线与所述正规曲线的多次的比较结果，诊断所述二次电池是否是正规品。7.根据权利要求1所述的电池诊断系统，其特征在于，还具备构成为发出警告的警告装置，所述处理器构成为，在诊断为所述二次电池不是所述正规品的情况下，控制所述警告装置以发出警告。8.一种车辆，其特征在于，具备权利要求1～4中的任一项所述的电池诊断系统。9.一种电池诊断方法，其特征在于，包括：由计算机取得在包含充放电期间和充放电休止期间双方的诊断对象期间中由传感器测定到的表示二次电池的电压的时间变化的电压曲线；和基于所述电压曲线，通过所述计算机诊断所述二次电池是否是正规品。

技术总结
本发明涉及一种电池诊断系统、具备该系统的车辆以及电池诊断方法。电池诊断系统具备：传感器，测定二次电池的电压；和处理器，构成为基于在包含充放电期间和充放电休止期间双方的诊断对象期间中由传感器测定到的表示电压的时间变化的电压曲线，诊断所述二次电池是否是正规品。是正规品。是正规品。


技术研发人员：李娜
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/9/14