Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство



Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство

 


Владельцы патента RU 2471276:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Группа изобретений относится к способу зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридному транспортному средству. Способ заключается в том, что определяют, снизилась ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента до первого заданного значения. Определяют, находится ли гибридное транспортное средство в состоянии остановки. Осуществляют зарядку литий-ионного аккумуляторного элемента до второго заданного значения при остановке движения гибридного транспортного средства. На этапе зарядки период разделяется на два или более раздельных периодов зарядки и периодов без зарядки. Зарядка осуществляется в раздельный период зарядки. Приостановку зарядки или разрядку осуществляют в период без зарядки. Длительность каждого из раздельных периодов зарядки составляет не менее чем 40 секунд. Гибридное электрическое транспортное средство содержит литий-ионный аккумуляторный элемент, устройство определения степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, устройство определения состояния остановки, устройство управления зарядкой в соответствии с вышеуказанным способом. Технический результат заключается в предотвращении снижения емкости аккумуляторного элемента. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способу для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридному транспортному средству.

Уровень техники

[0002] Литий-ионный аккумуляторный элемент привлекает внимание как источник питания для переносного устройства или источник питания для электрического транспортного средства, гибридного электрического транспортного средства и т.п. В настоящее время предлагаются различные способы зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента (например, см. патентную литературу 1-3).

Список источников

Патентная литература

[0003] Патентная литература 1: JP06-36803A

Патентная литература 2: JP06-325795A

Патентная литература 3: JP2004-171864A

[0004] Патентная литература 1 раскрывает способ зарядки с использованием способа такого импульсного тока, в котором повторяются подача питания и приостановка подачи питания. В частности, повторяется подача питания на 0,1-10 миллисекунд и приостановка подачи питания на 0,5-100 миллисекунд, при этом литий- ионный аккумуляторный элемент заряжается. В соответствии с этой схемой может быть предотвращен рост дендрита, и зарядку можно повторять больше раз без наступления отказа зарядки.

[0005] Патентная литература 2 раскрывает способ зарядки, включающий зарядку постоянным током до того, как напряжение элемента достигает напряжения полной зарядки, и после того как напряжение элемента достигает напряжения полной зарядки, выполнение такой периодической зарядки, при которой повторяются приостановка зарядки или зарядка с постоянным током. Такая схема может предотвратить повреждение батареи перегрузкой и может выполнять зарядку не более и не менее, чем до напряжения полной зарядки.

[0006] Патентная литература 3 раскрывает такой способ периодической зарядки, при котором подача питания и временное прекращение подачи питания повторяются. В частности, литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается при силе тока при зарядке 20С, при этом повторяется зарядка в течение 10 секунд и приостанавливается на 0,8 секунды. Такая схема может увеличить эффективную емкость элемента.

Краткое описание изобретения.

Техническая задача

[0007] В гибридном электрическом транспортном средстве, когда степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, используемого в качестве источника питания для движения и установленного в нем, опускается до первого заданного значения (например, степень аккумулирования, соответствующая 30% SOC (State of Charge - заряженность)), литий-ионный аккумуляторный элемент может быть заряжен до степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, достигающей второго заданного значения (например, степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC, в то время как гибридное электрическое транспортное средство прекращает движение.

[0008] Однако, когда литий-ионный аккумуляторный элемент часто и продолжительно заряжается при прекращении движения гибридного транспортного средства, метал Li может осаждаться на поверхности отрицательного электрода. Считается, что это происходит, потому что ионы Li, не соединенные с отрицательным электродом, осаждаются в качестве металлического Li на поверхности отрицательного электрода в силу диффузии совокупности ионов Li на поверхности отрицательного электрода. Таким образом, повторение частого и продолжительного заряжания может вызвать осаждение большого количества металла Li. Когда металл Li откладывается на поверхность отрицательного электрода, металлу Li становится сложно способствовать передаче заряда снова в качестве ионов Li, что может привести к значительному износу элемента (значительно снизить электроемкость).

[0009] В способе зарядки, раскрытом в патентной литературе 2, как описано выше, зарядка непрерывно осуществляется непрерывно при постоянном токе, пока зарядка элемента не достигнет напряжения полной зарядки. Таким образом, когда этот способ зарядки используется в вышеназванном случае, литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, когда гибридное электрическое транспортное средство прекращает движение, считается, что металл Li осаждается на поверхности отрицательного электрода при каждой зарядке, в результате преждевременно изнашивается элемент (значительно снижается электроемкость).

[0010] Как описано в патентной литературе 1 и 3, когда поочередно повторяются кратковременные зарядки и приостановки зарядки, холостая работа гибридного электрического транспортного средства становится нестабильной, что может привести к потере комфорта перемещения на электрическом гибридном транспортном средстве, поскольку водитель и пассажиры будут чувствовать себя некомфортно. Таким образом, способы зарядки, раскрытые в патентной литературе 1 и 3, являются неблагоприятными.

[0011] Настоящее изобретение сделано ввиду вышеуказанных ситуаций, и целью настоящего изобретения является обеспечение способа для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, установленного на гибридном электрическом транспортном средстве, который способен подавлять осаждение металла Li на поверхности отрицательного электрода для подавления снижения электроемкости, а также предотвращение потери комфорта от перемещения на гибридном электрическом транспортном средстве, и гибридное электрическое транспортное средство.

Решение задачи

[0012] Чтобы решить вышеназванные задачи, предложен способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, который используется в качестве источника питания для привода и установлен в гибридном электрическом транспортном средстве, этот способ включает следующие этапы: определение, снизилось ли значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, до первого заданного значения; определение, находится ли гибридное электрическое транспортное средство в состоянии временной остановки; и если определено, что значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, снизилось до первого заданного значения, и к тому же когда определено, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии временной остановки, зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, достигнет второго заданного значения, в то время как гибридное электрическое транспортное средство остановилось, при этом на этапе зарядки период, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, разделяется на два или более раздельных периодов зарядки, и обеспечиваются периоды без зарядки между раздельными периодами зарядки, и зарядка осуществляется в течение раздельного периода зарядки, и, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка выполняются в период без зарядки, и длительность каждого из раздельных периодов зарядки составляет не менее 40 секунд.

[0013] Настоящее изобретение относится к способу зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, используемого в качестве источника питания для движения и смонтированного в гибридном электрическом транспортном средстве. В этом способе, когда значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, понижается до первого заданного значения, литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, пока значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, не достигнет второго заданного значения, в то время как гибридное электрическое транспортное средство прекращает движение.

[0014] В способе зарядки по настоящему изобретению период зарядки, в течение которого осуществляется зарядка до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, снизившееся до первого заданного значения, достигает второго заданного значения, разделяется на два или более раздельных периодов зарядки и периодов без зарядки, предусмотренных между раздельными периодами зарядки. В течение раздельных периодов зарядки осуществляется зарядка, а в течение периода без зарядки осуществляется, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка. По меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка выполняются в течение зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения, при этом осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть подавлено. Считается, что это происходит, поскольку когда, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка выполняются, ионы Li, сохраняются на границе раствора электролита и отрицательного электрода в силу диффузионного контроля, могут быть рассеяны. Таким образом, в соответствии со способом зарядки настоящего изобретения снижение электроемкости может быть устранено.

[0015] В способе зарядки настоящего изобретения длительность каждого раздельного периода зарядки составляет не менее 40 секунд. Когда один раздельный период зарядки удлиняется, таким образом, работа на холостом ходу транспортного средства может быть стабилизирована, и, следовательно, удобство движения на гибридном электрическом транспортном средстве не теряется.

«Физическая величина, соответствующая степени аккумулирования», означает степень аккумулирования и физическую величину, имеющую однозначное соответствие степени аккумулирования, и включает SOC (State of Charge " - заряженность) и напряжение элемента (напряжение между клеммами элемента).

Первое заданное значение может включать степень аккумулирования, соответствующую 30% SOC и значению напряжения между клеммами элемента в этом состоянии емкости. Второе заданное значение может включать степень аккумулирования, соответствующую 60% SOC и значению напряжения между клеммами элемента в этом состоянии емкости.

[0016] «По меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка осуществляется в период без зарядки» означает, что зарядка может быть приостановлена на весь период без зарядки или разрядка может производиться в течение всего периода без зарядки. Период без зарядки, в течение которого зарядка приостанавливается, и период без зарядки, в течение которого осуществляется разрядка, могут быть комбинированы. Альтернативно, приостановка зарядки или разрядка могут выполняться в течение одного периода без зарядки.

[0017] В вышеназванном способе зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, предпочтительно, период без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, а соотношение tr/tc между длительностью tc каждого из раздельных периодов зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14 и не более 0,9.

[0018] В способе зарядки по настоящему изобретению период без зарядки является периодом приостановки зарядки. Другими словами, зарядка приостанавливается на весь период без зарядки. Таким образом, раздельная зарядка по раздельности осуществляется таким образом, что приостановка заполняет промежуток, до того как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, не достигает второго заданного значения.

[0019] Когда период приостановки зарядки крайне короток относительно раздельного периода зарядки, ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, не могут быть удовлетворительно рассеяны, при этом осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода не может быть эффективно подавлено.

При этом в способе зарядки по настоящему изобретению отношение tr/tc между длительностью tc каждого из раздельных периодов зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14. Такое условие может подавить осаждение металла Li на поверхности отрицательного электрода.

[0020] При этом, когда период приостановки зарядки является длинным, осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть подавлено; однако, когда период приостановки зарядки является слишком длинным, значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, не может быть восстановлено до второго заданного значения при остановке движения гибридного электрического транспортного средства. Периоду приостановки зарядки достаточно иметь длительность, позволяющую произойти диффузии ионов Li, задержанных на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, нет необходимости приостанавливать зарядку в течение соответствующего периода.

С другой стороны, в способе зарядки настоящего изобретения соотношение tr/tc составляет не более 0,9. Такая конфигурация может быстро и надлежащим образом возвратить значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, до второго заданного значения без затрат времени на нецелесообразную приостановку зарядки.

[0021] В вышеприведенном способе зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента предпочтительно, чтобы период без зарядки являлся периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

[0022] В течение периода без зарядки разрядка может рассеивать ионы Li быстрее, чем в случае приостановки зарядки. Таким образом, в способе зарядки по настоящему изобретению период без зарядки является периодом разрядки. А именно разрядка осуществляется в течение всего периода без зарядки. Таким образом, раздельные зарядки выполняются по раздельности таким образом, что разрядка включается между ними до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, достигнет второго заданного значения. В соответствии с этой схемой литий-ионный аккумуляторный элемент со значением физической величины, опустившейся до первого заданного значения, может быть быстро заряжен, пока значение физической величины не достигнет второго заданного значения.

[0023] В вышеприведенном способе зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента предпочтительно, каждый из периодов без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, или периодом разрядки, в течение которого литий-ионная вспомогательная батарея разряжается.

[0024] В каждом периоде без зарядки, когда осуществляется приостановка зарядки или разрядка, ионы Li, осажденные на поверхности отрицательного электрода, могут быть удовлетворительно рассеяны. Таким образом, в способе зарядки настоящего изобретения каждый период без зарядки включает период приостановки зарядки или период разрядки. То есть в каждом периоде без зарядки осуществляется приостановка зарядки или разрядка. Таким образом, раздельные зарядки осуществляются раздельно так, что приостановка зарядки или разрядка включаются в период между ними до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, достигнет второго заданного значения. В соответствии с этой схемой снижение электрической емкости далее может быть исключено.

[0025] Вышеприведенный способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, предпочтительно, далее включает этапы: определение, находится ли двигатель, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, в работающем состоянии; и выдача команды на запуск двигателя, если определено, что двигатель не работает, находясь в стадии зарядки в таком состоянии, что генератор, установленный на гибридном электрическом двигателе, приводится в действие за счет работы двигателя, и электроэнергия, вырабатываемая генератором, подается на литий-ионный аккумуляторный элемент для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента.

[0026] В способе зарядки по настоящему изобретению определяют, находится ли двигатель, установленный на гибридном электрическом транспортном средстве, в работающем состоянии. Когда определено, что двигатель не работает, выдается команда на запуск двигателя. В соответствии с этой схемой электрическая энергия, вырабатываемая генератором, установленным на электрическом гибридном транспортном средстве, может быть подана на литий-ионный аккумуляторный элемент в таком состоянии, когда генератор приводится в действие за счет работы двигателя. Таким образом, электрическая энергия литий-ионного аккумуляторного элемента, в котором значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, опустилось до первого заданного значения, может быть надлежащим образом заряжена до того, как значение физической величины достигнет второго заданного значения.

[0027] В вышеприведенном способе зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента предпочтительно определение 1C как значение тока, позволяющего зарядить теоретическую электрическую емкость за 1 час, которая может теоретически накопиться при максимальном значении в активном материале положительного электрода, содержащегося в литий-ионном аккумуляторном элементе, литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается током, имеющим величину не менее 2С на стадии зарядки.

[0028] В способе зарядки по настоящему изобретению литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается током, имеющим величину не менее 2С. Когда литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается таким сильным током, литий-ионный аккумуляторный элемент, в котором значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, понижено до первого заданного значения, может быть заряжен за более короткий промежуток времени таким образом, что значение физической величины достигнет второго заданного значения.

[0029] Когда ток зарядки высок, время зарядки может быть сокращено, как описано выше. Однако при этом ионы Li легко сохраняются на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля ионов Li. Однако в способе зарядки по настоящему изобретению, как описано выше, в силу того что, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка осуществляется при зарядке от первого заданного значения до второго заданного значения, ионы Li, оставшиеся на границе между раствором электролита и отрицательным электродом, могут быть рассеяны, при этом может быть предотвращено осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода.

[0030] Предпочтительно, чтобы по мере увеличения тока зарядки литий-ионный аккумуляторный элемент может быть заряжен таким образом, что значение физической величины достигает второго заданного значения за меньшее время. Однако, когда ток зарядки более высок, износ элемента, зарядной системы и др. ускоряется. Таким образом, предпочтительно, чтобы величина тока зарядки составляла, например, не менее 2С и не более 10С.

[0031] Для решения вышеуказанных задач обеспечивается гибридное электрическое транспортное средство, содержащее: литий-ионный аккумуляторный элемент, который используется как источник питания для движения, и установлена на гибридном электрическом транспортном средстве; устройство первого определения, которое определяет, снизилось ли значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, до первого заданного значения; устройство определения состояния остановки, которое определяет, находится ли гибридное электрическое транспортное средство в состоянии остановки при движении; и устройство управления зарядкой, которое, когда определено, что значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, снизилось до первого заданного значения и дополнительно когда определено, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии остановки при движении, управляет зарядкой литий-ионного аккумуляторного элемента до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, достигнет второго заданного значения, когда гибридное электрическое транспортное средство прекращает движение, где устройство управления зарядкой разделяет период, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, на два или более раздельных периода зарядки и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки, и осуществляет, по меньшей мере, одну приостановку зарядки или разрядку в период без зарядки, и длительность каждого раздельного периода зарядки составляет не менее 40 секунд.

[0032] Когда значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, используемого в качестве источника питания для движения и установленного в гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению, опускается до первого заданного значения, устройство управления зарядкой гибридного электрического транспортного средства управляет зарядкой литий-ионного аккумуляторного элемента до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента достигнет второго заданного значения, когда гибридное электрическое транспортное средство прекращает движение. Устройство управления зарядкой разделяет период, в течение которого осуществляется зарядка, пока значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионной вспомогательной батареи, понизившееся до первого заданного значения, достигнет второго заданного значения, на два или более раздельных периодов зарядки и периода без зарядки, обеспечиваемых между раздельными периодами зарядки. Далее устройство управления зарядкой осуществляет зарядку в раздельный период зарядки и осуществляет, по меньшей мере, одну приостановку зарядки или разрядку в период без зарядки.

[0033] Как описано выше, когда осуществляется, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка в течение периода зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения, осаждение металла Li на поеверхность отрицательного электрода может быть устранено. Считается, что это потому, что, когда осуществляется, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка, возможно рассеять ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля. Таким образом, в гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению возможно устранить снижение электроемкости литий-ионного аккумуляторного элемента, который используется в качестве источника питания для движения и установлен в нем.

[0034] Далее, в гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению устройство управления зарядкой устанавливает длительность каждого раздельного периода зарядки не менее чем 40 секунд. Когда раздельный период зарядки имеет такую длительность, режим холостого хода гибридного электрического транспортного средства может быть стабилизирован и, таким образом, комфорт от передвижения не теряется.

[0035] Далее, в вышеуказанном гибридном электрическом транспортном средстве, предпочтительно, устройство управления зарядкой спроектировано таким образом, что период без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, и соотношение tr/tc между длительностью tc каждого раздельного периода зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу же после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14 и не более 0,9, устройство управления зарядкой управляет зарядкой литий-ионного аккумуляторного элемента.

[0036] В гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению период без зарядки является периодом приостановки зарядки в устройстве управления зарядкой. Другими словами, зарядка приостанавливается на весь период без зарядки. Таким образом, раздельная зарядка осуществляется раздельно так, что приостановка включается между раздельными периодами до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, достигнет второго заданного значения.

Соотношение tr/tc между длительностью tc каждого раздельного периода зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу же после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14 и не более 0,9. Схема, при которой соотношение tr/tc не менее 0,14, может устранить осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода. Далее, схема, при которой соотношение tr/tc не превышает 0,9, может быстро и надлежащим образом возвратить значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, до второго заданного значения без нецелесообразной траты времени на приостановку.

[0037] Далее, в вышеназванном гибридном электрическом транспортном средстве, предпочтительно, устройство управления зарядкой спроектировано таким образом, что период без зарядки является периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

[0038] В течение периода без зарядки разрядка может рассеивать ионы Li более быстро, чем в случае приостановки зарядки. Таким образом, в гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению период без зарядки является периодом разрядки в устройстве управления зарядкой. А именно разрядка осуществляется в течение всего периода без зарядки. Таким образом, раздельная зарядка осуществляется раздельно так, что разрядка включается между периодами зарядки до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, достигнет второго заданного значения. В соответствии с этой схемой литий-ионный аккумуляторный элемент со значением физической величины, соответствующей степени аккумулирования, опустившимся до первого заданного значения, может быть быстро заряжен до того, как значение физической величины достигнет второго заданного значения.

[0039] Далее, в вышеуказанном гибридном электрическом транспортном средстве, предпочтительно, устройство управления зарядкой спроектировано таким образом, что каждый из периодов без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, или периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

[0040] В течение каждого периода без зарядки, когда осуществляется приостановка зарядки или разрядка, ионы Li, осажденные на поверхности отрицательного электрода, могут быть удовлетворительно рассеяны. Таким образом, в гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению каждый период без зарядки включает период приостановки зарядки или период разрядки в устройстве управления зарядкой. А именно в каждый период без зарядки осуществляется приостановка зарядки или разрядка. Таким образом, раздельная зарядка осуществляется раздельно так, что приостановка зарядки или разрядка включены между периодами зарядки до того, как значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, достигнет второго заданного значения. В соответствии с этой схемой снижение электрической емкости может быть устранено.

[0041] Далее, вышеуказанное гибридное электрическое транспортное средство, предпочтительно, содержит: устройство определения работы двигателя, которое определяет, работает ли двигатель, установленный на гибридном электрическом транспортном средстве; и устройство выдачи команд для работы двигателя, которое выдает команду двигателю начать работу, когда определено, что двигатель не работает, где устройство управления зарядкой осуществляет управление таким образом, что в состоянии, когда генератор, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, приводится в действие за счет работы двигателя, электроэнергия, вырабатываемая генератором, подается на литий-ионный аккумуляторный элемент для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента.

[0042] В гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению определяют, находится ли двигатель, установленный на гибридном электрическом транспортном средстве, в состоянии работы. Когда определено, что двигатель не работает, выдается команда на начало работы двигателя. В соответствии с этой схемой электрическая энергия, вырабатываемая генератором, установленным на гибридном электрическом транспортном средстве, может быть подана на литий-ионный аккумуляторный элемент в таком состоянии, когда генератор приводится в действие за счет работы двигателя. Таким образом, литий-ионный аккумуляторный элемент, в котором значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, опускается до первого заданного значения, может быть надлежащим образом заряжен, пока значение физической величины не достигнет второго заданного значения.

[0043] Далее, в вышеназванном гибридном электрическом транспортном средстве, предпочтительно, характеризуют 1C в качестве текущей величины тока, позволяющего зарядить теоретическую электроемкость за 1 час, которая теоретически может накопиться до максимального значения в активном материале положительного электрода, содержащемся в литий-ионном аккумуляторном элементе, устройство управления зарядкой осуществляет управление таким образом, что литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается током, имеющим величину не менее 2С.

[0044] В гибридном электрическом транспортном средстве по настоящему изобретению литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается током, имеющим величину не менее 2С. Когда литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается таким высоким током, литий-ионный аккумуляторный элемент, в котором значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования, снижено до первого заданного значения, может быть заряжен за более короткий промежуток времени таким образом, что значение физической величины достигнет второго заданного значения. Кроме того, как описано выше, если, по меньшей мере, одна приостановка зарядки или разрядка осуществляется в течение зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения, ионы Li, содержащиеся на границе между раствором электролита и отрицательным электродом, могут быть рассеяны, при этом может быть устранено осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода.

[0045] Предпочтительно, чтобы по мере увеличения тока зарядки литий-ионный аккумуляторный элемент мог быть заряжен таким образом, что значение физической величины достигает второго заданного значения за меньшее время. Однако, когда ток зарядки слишком высок, износ элемента, зарядной системы и так далее тоже увеличивается. Таким образом, предпочтительно, чтобы величина тока зарядки составляла, например, не менее 2С и не более 10С.

Краткое описание чертежей

[0046] Фиг.1 - схема гибридного электрического транспортного средства по примерам осуществления 1-17;

Фиг.2 - схема системы элемента в примерах осуществления 1-17;

Фиг.3 - пояснительная диаграмма, показывающая способ зарядки в примере осуществления 1;

Фиг.4 - вид в разрезе литий-ионного аккумуляторного элемента;

Фиг.5 - вид в разрезе тела электрода;

Фиг.6 - увеличенный фрагмент в разрезе тела электрода, соответствующий элементу В на фиг.5;

Фиг.7 - блок-схема, показывающая течение способа зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента в примере осуществления 1;

Фиг.8 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 1 и 2, и сравнительный пример 1;

Фиг.9 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 3 и 5, и сравнительный пример 2;

Фиг.10 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 6 и 8, и сравнительный пример 3;

Фиг.11 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 6, 9 и 10, и сравнительный пример 3;

Фиг.12 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 11 и 12, и сравнительный пример 4;

Фиг.13 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 13 и 14, и сравнительный пример 5;

Фиг.14 - блок-схема, показывающая течение способа зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента в соответствии с вариантом 1;

Фиг.15 - блок-схема, показывающая течение способа зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента в соответствии с примерами осуществления 15-17;

Фиг.16 - блок-схема этапов зарядки в соответствии с примером осуществления 15;

Фиг.17 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии с примерами осуществления 15-17, и сравнительный пример 6;

Фиг.18 - блок-схема этапов зарядки в соответствии с примером осуществления 17 и

Фиг.19 - график, показывающий результаты циклов проверки в соответствии со ссылочными примерами 1-4.

Перечень ссылочных обозначений

[0047]

1 - Гибридное электрическое транспортное средство

3 - Двигатель

6 - Элементная система

9 - Генератор (генератор переменного тока)

10 - Собранный аккумулятор

30 - Контроллер элемента (устройство первого определения, устройство определения состояния остановки, устройство управления зарядкой, устройство определения работы двигателя, устройство выдачи команд для работы двигателя)

40 - Индикатор напряжения

50 - Гальванометр

100 - Литий-ионный аккумуляторный элемент

153 - Активный материал положительного электрода

КС1 - Первый раздельный период зарядки

КС2 - Второй раздельный период зарядки

KR - Период приостановки зарядки (период без зарядки)

Описание примеров осуществления

[0048] (Пример осуществления 1)

Далее будет описан пример осуществления 1 настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

Гибридное электрическое транспортное средство 1 в соответствии с примером осуществления 1, как показано на Фиг.1, включает кузов 2 транспортного средства, двигатель 3, передний гидромотор 4, задний гидромотор 5, элементную систему 6, кабель 7 и генератор 9 и приводится в движение комбинированным использованием двигателя 3, переднего гидромотора 4 и заднего гидромотора 5. В частности, в гибридном электрическом транспортном средстве 1 используется элементная система 6 в качестве источника питания для приведения в действие переднего гидромотора 4 и заднего гидромотора 5, и гибридное электрическое транспортное средство 1 спроектировано с помощью общеизвестных средств таким образом, чтобы передвигаться, используя двигатель 3, передний гидромотор 4 и задний гидромотор 5.

[0049] Элементная система 6 установлена в кузове 2 транспортного средства гибридного электрического транспортного средства 1 и соединена с передним гидромотором 4 и задним гидромотором 5 через кабель 7. Как показано на фиг.2, элементная система 6 содержит собранный аккумулятор 10, включающий множество литий-ионных аккумуляторных элементов 100 (электрических элементов), электрически соединенных друг с другом в группу, индикатор напряжения 40, гальванометр 50 и контроллер элемента 30. Контроллер элемента 30 включает ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) 31, ЦПУ (центральное процессорное устройство) 32, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 33 и тому подобное.

[0050] Индикатор напряжения 40 выявляет напряжение между клеммами V каждого из литий-ионных аккумуляторных элементов 100. Тем временем, гальванометр 50 определяет величину тока I, проходящего через литий-ионные аккумуляторные элементы 100, составляющие собранный аккумулятор 10.

[0051] Контроллер батареи 30 вычисляет степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 на основании напряжения V между клеммами, определенного индикатором напряжения 40 (в частности, среднее значение литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный аккумулятор 10) для расчета SOC (состояния зарядки) литий-ионной аккумуляторного элемента 100 на основании вычисленной степени аккумулирования.

Далее, контроллер элемента 30 определяет, снизилась ли емкость литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до первого заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая SOC 30% по примеру осуществления 1). В примере осуществления 1 определяется, опустилось ли расчетное SOC до 30%.

[0052] Контроллер элемента 30 определяет, находится ли гибридное электрическое транспортное средство 1 в состоянии остановки. В частности, контроллер элемента 30 определяет, находится ли гибридное электрическое транспортное средство 1 в состоянии остановки, на основании сигнала, передаваемого от ECU (engine control unit - блок управления двигателем) 60. В ECU 60, когда элементная система 6 находится в активированном состоянии и когда положение рычага переключения передач находится в "нейтральном положении" или "положении Р", определяется, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии остановки, и ECU 60 передает сигнал состояния остановки, указывающий, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки, на контроллер элемента 30. Когда положение рычага переключения передач находится в "положение D" и когда акселератор не выжат и, следовательно, скорость гибридного электрического транспортного средства равна "О", определяется, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки, и ECU 60 передает сигнал состояния остановки на контроллер элемента 30. Когда контроллер элемента 30 принимает сигнал состояния остановки, определяется, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки.

[0053] Контроллер элемента 30 определяет, работает ли двигатель 3, установленный на гибридном электрическом транспортном средстве 1. В частности, контроллер элемента 30 определяет, работает ли двигатель 3, на основании сигнала, передаваемого от ECU 60. В ECU 60, когда количество оборотов двигателя 3 не равно 0, определяется, что двигатель 3 работает, и сигнал состояния работы, указывающий, что двигатель 3 работает, передается на контроллер элемента 30. Когда контроллер элемента 30 принимает сигнал состояния работы, определяется, что двигатель 3 работает.

[0054] Когда контроллер элемента 30 определяет, что двигатель 3 не работает, выдается команда на начало работы двигателя 3. Указанная команда обеспечивает нахождение в состоянии работы двигателя 3 (в состоянии холостого хода), и, таким образом, генератор 9 (генератор переменного тока) приводится в действие.

[0055] Когда контроллер элемента 30 определяет, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снизилась до первого заданного значения (расчетное SOC снижено до 30%), и дополнительно, когда контроллер элемента 30 определяет, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки при движении, контроллер элемента 30 осуществляет управление таким образом, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается, пока степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигнет второго заданного значения, в то время как гибридное электрическое транспортное средство 1 остановлено. В частности, в таком состоянии, в котором генератор 9 приводится в действие за счет работы двигателя 3, электрическая энергия, вырабатываемая генератором 9, подается на литий-ионные аккумуляторные элементы 100, составляющие собранный аккумулятор 10.

[0056] В примере осуществления 1 второе заданное значение является степенью аккумулирования, соответствующей 60% от SOC. Таким образом, контроллер элемента 30 продолжает зарядку литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до того, как оцененное SOC достигнет 60%. Поскольку теоретическая электрическая емкость литий-ионного аккумуляторного элемента 100 составляет 5 А-ч (Ah - ампер-час), степень аккумулирования, соответствующая 100% SОС, составляет 5 А-ч. Далее в примере осуществления 1 контроллер элемента 30 соответствует первому определяющему устройству, устройству определения состояния остановки, устройству определения работы двигателя и устройству управления зарядкой.

[0057] Контроллер элемента 30 разделяет период зарядки до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигнет второго заданного значения, на два или более раздельных периода и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Зарядка осуществляется в течение раздельного периода зарядки, и зарядка приостанавливается в течение периода без зарядки. В примере осуществления 1, как показано на фиг.3, период зарядки К разделен на два раздельных периода зарядки (первый раздельный период зарядки КС1 и второй раздельный период зарядки КС2) и период без зарядки (период приостановки зарядки KR) между этими раздельными периодами зарядки. На фиг.3 зарядка и приостановка зарядки повторяются в порядке «зарядка, приостановка и зарядка», при этом степень аккумулирования восстанавливается до второго заданного значения.

[00581 Период приостановки зарядки KR обеспечивается в периоде зарядки K от первого заданного значения до второго заданного значения, и, следовательно, осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть устранено. Считается, что это так, поскольку приостановка зарядки дает возможность ионам Li, удержанным на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, рассеиваться в литий-ионном аккумуляторном элементе 100. Такая схема может предотвратить снижение электроемкости, вызванной осаждением металла Li.

[0059] Хотя длительность tc раздельного периода зарядки может быть не менее 40 секунд, в примере осуществления 1 длительность tc первого раздельного периода зарядки КС1 составляет 67,5 секунды, а длительность tc второго раздельного периода зарядки КС2 составляет также 67,5 секунды. Таким образом, длительность раздельного периода зарядки увеличивается, причем может быть стабилизирован холостой ход гибридного электрического транспортного средства 1. Таким образом, комфорт от передвижения на гибридном электрическом транспортном средстве не теряется, и, следовательно, водитель и пассажиры не испытывают дискомфорта.

[0060] Предпочтительно, чтобы длительность tr периода приостановки зарядки была установлена таким образом, чтобы соотношение tr/tc между длительностью tc каждого раздельного периода зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу же после раздельного периода зарядки составляла не менее 0,14 и не более 0,9. В примере осуществления 1 длительность tr периода приостановки зарядки KR составляет 30 секунд, и таким образом tr/tc=30/67,5=0,44. Количество раздельных периодов зарядки, длительность tc раздельного периода зарядки и длительность tr периода приостановки зарядки заранее введены в ПЗУ 31 или в контроллере элемента 30.

[0061] Величина тока зарядки предпочтительно устанавливается со значением не менее 2С и не более 10С. В примере осуществления 1 в раздельном периоде зарядки КС1 и втором раздельном периоде зарядки КС2 ток зарядки является постоянным током с величиной 8С (40А). Зарядка с большим током может осуществить то, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100, степень аккумулирования которого снижена до первого заданного значения, может быть заряжен так, что степень аккумулирования достигнет второго заданного значения за короткое время. В примере осуществления 1 степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100, в котором SOC снижена до 30%, может быть восстановлена до степени аккумулирования, соответствующей SOC 60%, за 165 секунд (=67,5+30+67,5).

[0062] Литий-ионный аккумуляторный элемент 100, как показано на фиг.4, является прямоугольным герметичным литий-ионным аккумуляторным элементом, который содержит корпус элемента 110, имеющий непрерывную прямоугольную форму, клемму положительного электрода 120 и клемму отрицательного электрода 130. Корпус элемента 110 включает прямоугольную часть для размещения 111, которая сформована из металла и обеспечивает пространство для размещения, имеющее непрерывную прямоугольную форму и металлическую крышку 112. Корпус элемента 110 (прямоугольная часть для размещения 111) вмещает тело электрода 150, собирающий элемент положительного электрода 122, собирающий элемент отрицательного электрода 132 и безводный раствор электролита 140.

[0063] Тело электрода 150, как показано на фиг.5, имеет овальное поперечное сечение, и представляет собой, как показано на фиг.6, плоское витое тело, включающее витую тонколистовую платину положительного электрода 155, пластину отрицательного электрода 156 и сепаратор 157. Тело электрода 150 содержит витую часть положительного электрода 155b, расположенную на одной концевой части (на фиг.4 правая концевая часть) в осевом направлении (на фиг.4 направление влево и вправо), и витую часть отрицательного электрода 156b, расположенную на другой концевой части (на фиг.4 правая концевая часть). В витой части положительного электрода 155b только часть пластины положительного электрода 155 навита по спирали. В витой части отрицательного электрода 156b только часть пластины отрицательного электрода 156 навита по спирали. Композитный материал положительного электрода 152, содержащий активный материал положительного электрода 153, являющийся покрытием пластины положительного электрода 155, за исключением витой части положительного электрода 155b (см. фиг.6). Также композитный материал отрицательного электрода 159, содержащий активный материал отрицательного электрода 154, является покрытием пластины отрицательного электрода 156, за исключением витой части отрицательного электрода 156b (см. фиг.6). Витая часть положительного электрода 155b электрически соединена с клеммой положительного электрода 120 через собирающий элемент положительного электрода 122. Витая часть отрицательного электрода 156b электрически соединена с клеммой отрицательного электрода 130 через собирающий элемент отрицательного электрода 132.

[0064] В литий-ионном аккумуляторном элементе 100 примера осуществления 1 литий-оксид никеля (lithium nickel oxide) используется в качестве активного материала положительного электрода 153. Также природный углеродный материал на основе графита используется как активный материал отрицательного электрода 154. Безводный раствор электролита 140 приготавливается растворением гексафторфосфата лития (LiPF6) в безводном растворителе, смешанном с ЕС (этиленкарбонат), DMC (диметилкарбонат) и ЕМС (ethyl methyl carbonate - этил метиловый эфир угольной кислоты). В данном случае теоретическая электроемкость литий-ионного аккумуляторного элемента 100 составляет 5 А-ч (Ah - ампер-час). Таким образом, 1C соответствует значению тока 5А.

[0065] Далее способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента 100 в гибридном электрическом транспортном средстве 1 по примеру осуществления 1 будет описан со ссылкой на фиг.7.

Сначала, на этапе S1, определяется, снизилась ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до первого заданного значения (в примере осуществления 1 степень аккумулирования соответствует 30% SOC). В частности, контроллер элемента 30 вычисляет степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 на основании напряжения V между клеммами (более конкретно среднее значение литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный аккумулятор 10), определенного индикатором напряжения 40 для расчета SOC (заряженности) литий-ионного аккумуляторного элемента 100 на основании вычисленной степени аккумулирования. Затем определяется, снижена ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до первого заданного значения на основании рассчитанной SOC. В примере осуществления 1, когда рассчитанное SOC снижается до 30%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижена до первого заданного значения.

[0066] Когда определено на этапе S1, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 не снижена до первого заданного значения (в примере осуществления 1 степень аккумулирования, соответствующая 30% SOC) (Нет), процесс прекращается без начала зарядки.

[0067] В то же время, если на этапе S1 определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижена до первого заданного значения (Да), процесс переходит к этапу S2, и определяется, находится ли гибридное электрическое транспортное средство 1 в состоянии остановки. В частности, определяется, находится ли гибридное электрическое транспортное средство 1 в состоянии остановки на основании сигнала, предаваемого от ECU 60. В ECU 60, когда элементная система 6 находится в активированном состоянии и когда положение рычага переключения передач находится в "Нейтральном положении" или "положении Р", определяется, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии остановки, и ECU 60 передает сигнал состояния остановки, указывающий, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки, на контроллер элемента 30. Также когда положение рычага переключения передач является "положением D" и когда акселератор не выжат и, таким образом, скорость гибридного электрического транспортного средства равна 0, определяется, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки, и ECU 60 передает сигнал приостановки на контроллер элемента 30. Когда контроллер элемента 30 принимает сигнал состояния остановки, переданный ECU 60, определяется, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки.

[0068] Когда определяется на этапе S2, что гибридное электрическое транспортное средство 1 не находится в состоянии остановки (Нет), процесс снова возвращается к этапу S1 и осуществляется вышеописанный процесс.

[0069] В то же время, когда на этапе S2 определяется, что гибридное электрическое транспортное средство 1 находится в состоянии остановки (Да), процесс переходит к этапу S3 и определяется, работает ли двигатель 3, установленный на гибридном электрическом транспортном средстве 1. В частности, контроллер элемента 30 определяет, работает ли двигатель 3, на основании сигнала, передаваемого от ECU 60. В ECU 60, когда количество оборотов двигателя 3 не равно 0, определяется, что двигатель 3 работает, и сигнал состояния работы, указывающий, что двигатель 3 работает, передается на контроллер элемента 30. Когда контроллер элемента 30 принимает сигнал состояния работы, передаваемый от ECU 60, определяется, что двигатель 3 работает.

[0070] Когда на этапе S3 определяется, что двигатель 3 не работает (Нет), процесс переходит к этапу S4 и выдается команда на запуск двигателя 3. Эта команда позволяет двигателю 3 находиться в состоянии работы (состояние холостого хода), и, таким образом, приводится в действие генератор (генератор переменного тока) 9.

[0071] Далее процесс переходит к этапу S5, начинается зарядка литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный аккумулятор 10. В частности, в таком состоянии, в котором генератор 9 приводится в действие за счет работы двигателя 3, электроэнергия, вырабатываемая генератором 9, подается на литий-ионные аккумуляторные элементы 100, составляющие собранный аккумулятор 10. В примере осуществления 1 постоянный ток, имеющий величину в 8С (40 А), подается на литий-ионный аккумуляторный элемент 100.

[0072] После этого процесс переходит к этапу S6, и определяется, закончился ли первый раздельный период зарядки КС1. В примере осуществления 1 длительность tc первого раздельного периода зарядки КС1 составляет 67,5 секунды. Таким образом, определяется, прошло ли 67,5 секунды с момента начала зарядки.

[0073] Когда постоянный ток в 8С (40 А) подается на литий-ионный аккумуляторный элемент 100 в течение 67,5 секунды, количество электричества (0,75 А-ч), соответствующее 15% SOC, может быть подано на каждый из литий-ионных аккумуляторных элементов 100. Таким образом, в примере осуществления 1, в первом раздельном периоде зарядки КС1 (67,5 секунды) литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC, снизившимся до 30%, может быть заряжена таким образом, что SOC восстанавливается до 45%.

[0074] Когда на этапе S6 определяется, что первый раздельный период зарядки КС1 не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не закончится первый раздельный период зарядки КС1.

Затем, когда на этапе S6 определяется, что первый раздельный период зарядки КС1 закончился (Да), процесс переходит к этапу S7, зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 приостанавливается.

[0075] Далее процесс переходит к этапу S8, и определяется, закончился ли период приостановки зарядки KR. В примере осуществления 1 длительность tr периода приостановки зарядки KR составляет 30 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 30 секунд после приостановки зарядки.

Когда на этапе S8 определено, что период приостановки зарядки KR не закончился (Нет), процесс повторяется до того, как закончится период приостановки зарядки KR. Затем, на этапе S8, когда определено, что период приостановки зарядки KR закончился (Да), процесс переходит к этапу S9 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается снова.

[0076] Далее процесс переходит к этапу SA, и определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения (в примере осуществления 1 степень аккумулирования соответствует 60% SOC).

В частности, контроллер элемента 30 вычисляет степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 на основании напряжения V между клеммами (в частности, среднее значение литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный элемент 10), измеренного индикатором напряжения 40 для расчета SOC литий-ионного аккумуляторного элемента 100 от вычисленной степени аккумулирования. Затем на основании рассчитанного SOC определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения. В примере осуществления 1, когда расчетное SOC достигает 60%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения.

[0077] В примере осуществления 1, в первом и втором раздельных периодах зарядки КС1 и КС2 литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается постоянным током в 8С (40А). Таким образом, длительность tc второго раздельного периода зарядки КС2 составляет 67,5 секунды, как и в случае с первым раздельным периодом зарядки КС1. Ввиду того, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC, восстановленным до 45%, второй раздельный период зарядки КС2 соответствует периоду, в котором зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 вновь начинается на этапе S9 до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигнет второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC).

[0078] На этапе SA определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 не достигла второго заданного значения (Нет), процесс повторяется, пока степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 не достигнет второго заданного значения. Затем, когда на этапе SA определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения (Да), зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 прекращается.

[0079] В способе зарядки по примеру осуществления 1 выполняются процессы этапов S7 и S8, причем зарядка может быть приостановлена в течение периода, в течение которого степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 повышается от первого заданного значения (SOC 30%) до второго заданного значения (SOC 60%). Приостановка зарядки может позволить ионам Li, удержанным на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, рассеяться в литий-ионном аккумуляторном элементе 100, и, таким образом, осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть устранено. Такая схема может предотвратить снижение электрической емкости, вызванной осаждением металла Li.

[0080] Далее в способе зарядки по примеру осуществления 1 длительность tc каждого раздельного периода зарядки составляет не менее 40 секунд (в частности, 67,5 секунды). Когда раздельный период зарядки долог, работа на холостом ходу гибридного электрического транспортного средства 1 может быть стабилизирована даже в течение периода зарядки, и, таким образом, комфорт от передвижения на гибридном электрическом транспортном средстве не теряется.

[0081] Далее в способе зарядки по примеру осуществления 1 длительность tc каждого раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. Таким образом, tr/tc=30/67,5=0,44. Когда tr/tc составляет не менее чем 0,14, осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть устранено. Далее, когда tr/tc не превышает 0,9, степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 может быть быстро и должным образом восстановлена до второго заданного значения без бесполезной траты времени на приостановку зарядки.

Следует отметить, что в примере осуществления 1 этапы S5-SA соответствуют этапу зарядки.

[0082] (Циклы проверки)

Литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается от первого заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 30% SOC) до второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC), а затем разряжается и снижается до первого заданного значения. Этот цикл зарядки и разрядки определяется как 1 цикл, и осуществляется цикл проверки. Здесь и далее будут подробно описаны циклы проверки.

[0083] (Примеры осуществления 1 и 2 и сравнительный пример 1) Сначала будет описан цикл проверки по примеру осуществления 1. Подготавливается литий-ионный аккумуляторный элемент 100 со степенью аккумулирования, соответствующей 30% SOC. Литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается вышеописанным способом при температуре окружающей среды 15°С, пока SOC не восстановится до 60%. В частности, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается постоянным током в 40 А (8С) в течение 67,5 секунды, а затем зарядка приостанавливается на 30 секунд. Далее литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается снова с постоянным током в 40 А (8С) в течение 67,5 секунды. Эта схема может восстановить степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до степени аккумулирования, соответствующей 60% SOC. Затем литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжается с постоянным током 20 А (4С), при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижается таким образом, чтобы соответствовать 30% SOC. Такой цикл зарядки и разрядки определяется как 1 цикл и повторяется в течение 128 циклов.

[0084] В это время измерялись емкости разрядки в каждом из циклов 40, 68, 89 и 128, и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 40, 68, 89 и 128 составило 99,67%, 99,49%, 99,31% и 98,53% соответственно. Этот результат как соотношение между количеством циклов зарядки и разрядки и текущее соотношение емкостей указан в цепи на фиг.8.

В примере осуществления 1 количество раздельных периодов зарядки составляет 2, длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 сек, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 сек, при этом tr/tc=30/67,5=0,44.

[0085] Далее будет описан цикл проверки в соответствии с примером осуществления 2. Пример осуществления 2 отличался от примера осуществления 1 тем, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжался при таких условиях, когда количество раздельных периодов зарядки составляло 3, а длительность tc каждого раздельного периода зарядки составляла 45 секунд. Условия разрядки были те же, что и в примере осуществления 1. При таких условиях цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 113 циклов. В это время емкости разрядки в каждом из циклов 33, 58, 78 и 133 измерялись, и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости был рассчитанно как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 33, 58, 78 и 113 составило 99,77%, 99,68%, 99,56%, 98,39% соответственно. Этот результат указан непрерывной линией на фиг.8. В примере осуществления 2 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 45 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/45=0,67.

[0086] Для сравнения с примерами осуществления 1 и 2 проводился цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 1. Сравнительный пример 1 отличался от примеров осуществления 1 и 2 тем, что зарядка выполнялась непрерывно без разделения периода зарядки. В частности, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 непрерывно заряжался постоянным током 40А (8С) в течение 135 секунд, при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 была восстановлена до степени аккумулирования, соответствующей 60% SOC. Далее, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжался с постоянным током в 20А (4С), при этом степень аккумулирования литий-ионныого аккумуляторного элемента 100 снизилась так, что стала соответствовать 30% SOC. Такой цикл зарядки и разрядки был определен как 1 цикл и повторялся в течение 117 циклов. В это время емкость разрядки в каждом из циклов 16, 45, 81 и 117 была измерена, и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости было рассчитано как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 16, 45, 81 и 117 составило 99,75%, 99,42%, 98,93% и 97,78% соответственно. Этот результат указан пунктирной линией на фиг.8.

[0087] Как показано на фиг.8, в примерах осуществления 1 и 2 снижение гекущего соотношения емкостей, вызванное циклами проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 1. Это потому что, в примерах осуществления 1 и 2 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на два или более раздельных периодов зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки), обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Считается что зарядка приостанавливалась в середине периода зарядки, при этом ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, были рассеяны в литий-ионном аккумуляторном элементе 100. Можно сказать, что снижение электрической емкости, вызванное осаждением металла Li, было подавлено такой схемой.

[0088] Далее при сравнении результатов примеров осуществления 1 и 2 друг с другом понижение текущего соотношения емкостей в примере осуществления 2 было меньше, чем в примере осуществления 1. Считается, что это потому, что в примере осуществления 2 количество раздельных периодов зарядки больше, чем в примере осуществления 1, и, таким образом, количество периодов приостановки зарядки, обеспеченных между раздельными периодами зарядки, также больше, чем в примере осуществления 1 (полный период зарядки также больше, чем в примере осуществления 1). Этот результат показывает, что, чем больше количество раздельных периодов зарядки, тем больше эффект устранения снижения электрической емкости, вызванного осаждением металла Li.

[0089] (Примеры осуществления 3-5 и сравнительный пример 2) Примеры осуществления 3-5 отличаются от примера осуществления 1 тем, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжался при таких условиях, что количество раздельных периодов зарядки составляло 6, длительность tc раздельного периода зарядки составляла 60 секунд, а ток зарядки представлял собой постоянный ток в 15А (3С). Условия разрядки были те же, что и в примере осуществления 1. При таких условиях выполнялся цикл проверки. Однако примеры осуществления 3-5 отличались друг от друга длительностью tr периода приостановки зарядки. Ток разрядки - постоянный ток в 7,5А (1,5С).

[0090] В частности, в примере осуществления 3 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 1613 циклов с условием, что длительность tc периода приостановки зарядки составляет 10 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 152, 506, 689, 909, 1161, 1394 и 1613 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 152, 506, 689, 909, 1161, 1394 и 1613 составили 99,69%, 99,49%, 99,15%, 99,1%, 99,23%, 98,84% и 98,93% соответственно.

Этот результат указан штрихпунктирной линией на фиг.9. В примере осуществления 3 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 60 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 10 секунд, при этом tr/tc=10/60=0,17.

[0091] В примере осуществления 4 цикл разрядки и зарядки повторялся в течение 1539 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 145, 487, 661, 870, 1110, 1332 и 1539 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывались как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 145, 487, 661, 870, 1110, 1332 и 1539 составило 99,75%, 99,5%, 99,13%, 99,05%, 99,1%, 98,75% и 98,87% соответственно.

Этот результат указан непрерывной линией на фиг.9. В примере осуществления 4 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 60 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/60=0,5.

[0092] В примере осуществления 5 цикл разрядки и зарядки повторялся в течение 1443 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 50 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 141, 462, 626, 821, 1043, 1249 и 1443 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости подсчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 141, 462, 626, 821, 1043, 1249 и 1443 составило 99,65%, 99,47%, 99,37%, 99,34%, 99,27%, 99,09% и 98,95% соответственно.

Этот результат указан штрихдвойной пунктирной линией на фиг.9. В примере осуществления 5 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 60 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 50 секунд, при этом tr/tc=50/60=0,83.

[0093] Для сравнения с примерами осуществления 3-5 проводился цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 2. Сравнительный пример 2 отличался от примеров осуществления 3-5 тем, что зарядка выполнялась непрерывно без разделения периода зарядки. В частности, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 непрерывно заряжался постоянным током 15А (3С) в течение 360 секунд, при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 была восстановлена до степени аккумулирования, соответствующей 60% SOC. Далее литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжался постоянным током 20А (4С), при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снизилась до соответствия 30% SOC. Такой цикл зарядки и разрядки был определен как I цикл и повторялся в течение 1838 циклов. При этом емкость разрядки в каждом из циклов 173, 574, 785, 1036, 1321, 1589 и 1838 была измерена, и процентное соотношение каждой из емкости разрядки относительно начальной емкости было рассчитано как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 173, 574, 785, 1036, 1321, 1589 и 1838 составило 99,48%, 99,04%, 98,69%, 98,61%, 98,21%, 97,89% и 97,68% соответственно. Этот результат указан пунктирной линией на фиг.9.

[0094] Как показано на фиг.9, в примерах осуществления 3-5 снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклами проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 2. Это потому, что в примерах осуществления 3-5 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на два или более раздельных периодов зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки), обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки.

[0095] Далее, когда результаты примеров осуществления 3-5 сравниваются друг с другом, текущее соотношение емкостей становится больше в порядке очередности примеров осуществления 3, 4 и 5. Это потому, что хотя количество раздельных периодов зарядки и равно (а именно количество периодов приостановки зарядки равно), длительность tr периода приостановки зарядки разная (длительность tr последовательно увеличивается). Этот результат показывает, что, даже когда количество раздельных периодов зарядки равно (количество периодов приостановки зарядки равно), то чем дольше длительность tr периода приостановки зарядки, тем больше эффект устранения снижения электрической емкости, вызванной осаждением металла Li.

[0096] (Примеры осуществления 6-8 и сравнительный пример 3) В примерах осуществления 6-8, в отличие от примера осуществления 1, цикл проверки проводился при температуре проверочной окружающей среды в 0°С. Однако в примерах осуществления 6-8 длительность tr периодов приостановки зарядки составляла соответственно 10 секунд, 30 секунд и 60 секунд. Условия разрядки были те же, что и в примере осуществления 1.

[0097] В частности, в примере осуществления 6 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 897 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 10 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 15, 55, 200, 403, 461, 603 и 897 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 15, 55, 200, 403, 461, 603 и 897 составили 99,63%, 99,23%, 98,37%, 97,62%, 97,13%, 95,63% и 89,19% соответственно.

Этот результат указан штрихпунктирной линией на фиг.10. В примере осуществления 6 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 10 секунд, при этом tr/tc=10/67,5=0,148.

[0098] В примере осуществления 7 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 891 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 15, 55, 155, 384, 450, 584 и 891 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 15, 55, 155, 384,450, 584 и 891 составило 99,61%, 99,22%, 98,44%, 98,04%, 97,78%, 96,98% и 90,63% соответственно. Этот результат указан непрерывной линией на фиг.10. В примере осуществления 7 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/67,5=0,44.

[0099] В примере осуществления 8 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 892 цикла с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 60 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 15, 54, 211, 388, 455, 588 и 892 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 15, 54, 211, 388, 455, 588 и 892 составило 99,69%, 99,38%, 98,45%, 98,07%, 97,74%, 97,13% и 91,76% соответственно. Этот результат указан штрихдвойной пунктирной линией на фиг.10. В примере осуществления 8 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 60 секунд, при этом tr/tc=60/67,5=0,89.

[0100] Для сравнения с примерами осуществления 6-8 проводился цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 3. Сравнительный пример 3 отличается от примеров осуществления 6-8 тем, что зарядка непрерывно выполнялась без разделения периода зарядки. Что касается разрядки в сравнительном примере 3, как в примерах осуществления 6-8, выполнялся цикл зарядки и разрядки, повторяющийся 889 циклов. При этом емкость разрядки в каждом из циклов 15, 55, 161, 282, 351, 516 и 889 была измерена, и процентное соотношение каждой из емкости разрядки относительно начальной емкости было рассчитано как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 15, 55, 161, 282, 351, 516 и 889 составило 99,62%, 99,29%, 98,49%, 97,8%, 97,12%, 95,64% и 87,8% соответственно. Этот результат указан пунктирной линией на фиг.10.

[0101] Как показано на фиг.10, в примерах осуществления 6-8 снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклами проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 3. Это потому, что в примерах осуществления 6-8 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на два или более раздельных периодов зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки) обеспечены между двумя раздельными периодами зарядки.

[0102] Далее, когда результаты примеров осуществления 6-8 сравниваются друг с другом, текущее соотношение емкостей становится больше в порядке очередности примеров осуществления 6, 7 и 8. Это потому что, хотя количество раздельных периодов зарядки и равно (а именно количество периодов приостановки зарядки равно), длительность tr периода приостановки зарядки разная (длительность tr последовательно увеличивается). Этот результат показывает, что, даже когда количество раздельных периодов зарядки равно (количество периодов приостановки зарядки равно), то чем дольше длительность tr периода приостановки зарядки, тем больше эффект устранения снижения электроемкости, вызванной осаждением металла Li.

[0103] Когда период приостановки зарядки слишком долог относительно раздельного периода зарядки, степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 может быть не способна восстановиться до второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC в примерах осуществления 1-8), когда гибридное электрическое транспортное средство 1 прекращает движение. Периоду приостановки зарядки достаточно иметь длительность, позволяющую осуществить рассеивание ионов Li, удержанных на границе между раствором электролита и отрицательного электрода в силу диффузионного контроля, нет необходимости в приостановке зарядки, в соответствующий период.

[0104] Таким образом, когда результаты испытаний примеров осуществления 7 и 8 изучены подробно, примерно до 600 циклов, текущее соотношение емкостей в примере осуществления 8 больше, чем в примере осуществления 7; однако различие очень мало. В примере осуществления 8 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 60 секунд, при этом tr/tc составляет около 0,9. Таким образом, даже когда период приостановки зарядки длиннее, чем период приостановки зарядки в примере осуществления 8, и таким образом tr/tc превышает 0,9, только для продления периода зарядки К, в течение которого степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 восстанавливается до второго заданного значения, эффект от увеличения текущего соотношения емкостей невелик.

[0105] В соответствии с вышеприведенными результатами соотношение tr/tc между длительностью tc каждого раздельного периода зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки предпочтительно составляет не более 0,9. Такая схема может позволить быстро и надлежащим образом восстановить степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до второго заданного значения без ненужной траты времени на приостановку зарядки.

[0106] (Примеры осуществления 9 и 10)

В примерах осуществления 9 и 10 выполнялись циклы проверки при температуре проверочной окружающей среды в 0°С, как в примерах осуществления 6-8. Однако в примерах осуществления 9 и 10 длительность tr периода приостановки зарядки составила 1 секунду и 5 секунд соответственно.

[0107] В примере осуществления 9 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 428 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 1 секунду. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 16, 59, 212 и 428 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 16, 59, 212 и 428 составило 99,75%, 99,05%, 98,12% и 96,54% соответственно. Этот результат указан непрерывной линией на фиг.11. В примере осуществления 9 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 1 секунду, при этом tr/tc=1/67,5=0,015.

[0108] В примере осуществления 10 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 418 циклов с условием, что длительность tr периода приостановки зарядки составляет 5 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 16, 56, 206 и 418 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 16, 56, 206 и 418 составило 99,55%, 98,99%, 98,05% и 96,31% соответственно. Этот результат указан штрихдвойной пунктирной линией на фиг.11.

В примере осуществления 10 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 5 секунд, при этом tr/tc=5/67,5=0,074.

[0109] Результаты проверки в примере осуществления 6 и сравнительном примере 3 соответственно показаны штрихпунктирной линией и пунктирной линией на фиг.11. Соотношение tr/tc в каждом из сравнительный пример 3, примеры осуществления 9, 10 и 6 составляет 0, 0,015, 0,074 и 0,148 в этом порядке.

[0110] Как показано на фиг.11, в примерах осуществления 9 и 10 скорость снижения емкости в редких случаях отличается от скорости в сравнительном примере 3. Это потому, что, поскольку длительность tr периода приостановки зарядки была слишком коротка относительно длительности tc раздельного периода зарядки (в частности, tr/tc составило 0,015 и 0,074), ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, не могли быть удовлетворительно рассеяны, при этом осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода не смогло быть устранено должным образом. Тем временем в примере осуществления 6, поскольку tr/tc не менее 0,14, это объясняет, что текущее соотношение емкостей выше, чем в сравнительном примере 3.

[0111] В соответствии с вышеприведенными результатами, соотношение tr/tc между длительностью tc каждого раздельного периода зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки, составляет не менее 0,14. Такая схема может удовлетворительно устранить осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода.

[0112] (Примеры осуществления 11 и 12 и сравнительный пример 4) В примерах осуществления 11 и 12, в отличие от примера осуществления 1, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжался при таких измененных условиях, что температура проверочной окружающей среды составила -15°С, ток зарядки являлся постоянным током в 20А (4С), а длительность tc раздельного периода зарядки составляла 136,5 секунды и 91 секунду. Условия разрядки были теми же, что и в примере осуществления 1. При таких условиях выполнялись циклы проверки. Однако примеры осуществления 11 и 12 отличались один от другого по количеству раздельных периодов зарядки. Ток разрядки изменен до постоянного тока в 10А (2С).

[0113] В частности, в примере осуществления 11 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 506 циклов с условием, что количество раздельных периодов зарядки равно 2. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 27, 103, 278, 447 и 506 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 27, 103, 278, 447 и 506 составило 99,63%, 99,02%, 97,6%, 95,78 и 94,73% соответственно. Этот результат указан штрихпунктирной линией на фиг.12.

В примере осуществления 11 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 136,5 секунды, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/136,5=0,22.

[0114] В примере осуществления 12 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 447 циклов с условием, что количество раздельных периодов зарядки равно 3. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 24, 93, 245, 396 и 447 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 24, 93, 245, 396 и 447 составило 99,6%, 99,12%, 98,23%, 97,26 и 96,76% соответственно. Этот результат указан непрерывной линией на фиг.12.

В примере осуществления 12 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 91 секунду, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/91=0,33.

[0115] Для сравнения с примерами осуществления 11 и 12 проводился цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 4. Сравнительный пример 4 отличается от примеров осуществления 11 и 12 тем, что зарядка непрерывно выполнялась без разделения периода зарядки. Что касается разрядки в сравнительном примере 4, цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 531 цикла, как в примерах осуществления 11 и 12. При этом емкость разрядки в каждом из циклов 45, 118, 214, 254, 374 и 531 была измерена, и процентное соотношение каждой из емкости разрядки относительно начальной емкости было рассчитано как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 45, 118, 214, 254, 374 и 531 составило 99,34%, 98,95%, 97,89%, 97,17%, 94,9% и 90,49% соответственно. Этот результат указан пунктирной линией на фиг.12.

[0116] Как показано на фиг.12, в примерах осуществления 11 и 12 снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклом проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 4. Это потому что, в примерах осуществления 11 и 12 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на два или более раздельных периодов зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки), обеспеченны между раздельными периодами зарядки.

[0117] Далее при сравнении результатов примеров осуществления 11 и 12 друг с другом снижение текущего соотношения емкостей в примере осуществления 12 было меньше, чем в примере осуществления 11. Считается, что это так, потому что в примере осуществления 12 количество раздельных периодов зарядки больше, чем в примере осуществления 11, и, таким образом, количество периодов приостановки зарядки, обеспеченных между раздельными периодами зарядки, также больше, чем в примере осуществления 11 (общий период зарядки также больше, чем в примере осуществления 11). Этот результат показывает, что, чем больше количество раздельных периодов зарядки, тем больше эффект устранения снижения электроемкости, вызванного осаждением металла Li.

[0118] (Примеры осуществления 13 и 14 и сравнительный пример 5) Далее, в отличие от примера осуществления 1 и других примеров осуществления, циклы проверки проводились в соответствии с примерами осуществления 13 и 14 и сравнительным примером 5 при таких измененных условиях, что второе заданное значение было степенью аккумулирования, соответствующей SOC 50%. В примерах осуществления 13 и 14, в отличие от примера осуществления 1, циклы проверки проводились при таких измененных условиях, что температура проверочной окружающей среды составляла -15°С, ток зарядки составлял постоянный ток в 10А (2С), длительность tc раздельного периода зарядки составляла 60 секунд, а количество раздельных периодов зарядки составляло 6. Однако примеры осуществления 13 и 14 отличались длительностью tr периода приостановки зарядки. Ток разрядки изменен на постоянный ток в 5А (1C).

[0119] В частности, в примере осуществления 13 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 1346 циклов с условием, что длительность периода приостановки зарядки составляет 10 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 133, 434, 586, 765, 974, 1166 и 1346 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 133, 434, 586, 765, 974, 1166 и 1346 составило 99,61%, 99,45%, 99,25%, 98,89%, 98,83%, 98,71% и 98,52% соответственно. Этот результат указан штрихпунктирной линией на фиг.13. В примере осуществления 13 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 60 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 10 секунд, при этом tr/tc=10/60=0,17.

[0120] В примере осуществления 14 цикл зарядки и разрядки повторялся в течение 1254 циклов с условием, что длительность периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 124, 405, 546, 711, 906, 1086 и 1254 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 124, 405, 546, 711, 906, 1086 и 1254 составило 99,75%, 99,61%, 99,38%, 99,12%, 98,97%, 98,92% и 98,84% соответственно. Этот результат указан непрерывной линией на фиг.13. В примере осуществления 14 длительность tc раздельного периода зарядки составляет 60 секунд, а длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд, при этом tr/tc=30/60=0,5.

[0121] Для сравнения с примерами осуществления 13 и 14 проводился цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 5. Сравнительный пример 5 отличается от примеров осуществления 13 и 14 тем, что зарядка непрерывно выполнялась без разделения периода зарядки. Что касается разрядки в сравнительном примере 5, как в примерах осуществления 13 и 14, повторялся цикл зарядки и разрядки в течение 1531 цикла. При этом емкость разрядки в каждом из циклов 150, 496, 666, 872, 1110, 1329 и 1531 была измерена, и процентное соотношение каждой из емкости разрядки относительно начальной емкости было рассчитано как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 150, 496, 666, 872, 1110, 1329 и 1531 составило 99,59%, 99,24%, 98,95%, 98,43%, 97,92%, 97,43% и 96,58% соответственно. Этот результат указан пунктирной линией на фиг.13.

[0122] Как показано на фиг.13, в примерах осуществления 13 и 14, снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклами проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 5. Это потому что, в примерах осуществления 13 и 14 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на два или более раздельных периодов зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки), обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки.

[0123] Далее, когда результаты проверки примеров осуществления 13 и 14 сравниваются друг с другом, текущее соотношение емкостей в примере осуществления 14 больше, чем в примере осуществления 13. Это потому что, хотя в примерах осуществления 13 и 14 одинаковое количество раздельных периодов зарядки (а именно они имеют одинаковое количество периодов приостановки зарядки), длительность tr периода приостановки зарядки в примере осуществления 14 больше, чем в примере осуществления 13. Этот результат показывает, что, даже когда количество раздельных периодов зарядки равно (количество периодов приостановки зарядки равно), то чем дольше длительность tr периода приостановки зарядки, тем больше эффект устранения снижения электроемкости, вызванной осаждением металла Li.

[0124] (Пример осуществления 15)

В примере осуществления 15, в отличие от примера осуществления 1, период без зарядки является периодом разрядки. Другими словами, разрядка осуществляется в течение всего периода без зарядки. В частности, контроллер элемента 30 разделяет период зарядки до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигнет второго заданного значения, на три раздельных периода зарядки (первый - третий раздельные периоды зарядки) и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Затем, зарядка осуществляется в раздельный период зарядки, а разрядка осуществляется в период без зарядки. Другими словами, зарядка и разрядка повторяются в порядке «зарядка, разрядка, зарядка, разрядка и зарядка» так, что степень аккумулирования восстанавливается до второго заданного значения.

[0125] Далее способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента 100 для гибридного электрического транспортного средства 1 в примере осуществления 15 будет описан со ссылкой на фиг.15 и 16.

Как показано на фиг.15, процесс от этапа S1 до этапа S4 осуществляется, как в примере осуществления 1. Далее процесс переходит к режиму зарядки этапа U5. В частности, как показано на фиг.16, на этапе U51 начинается зарядка литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный аккумулятор 10. В частности, в таком состоянии, когда генератор 9 приводится в действие за счет работы двигателя 3, электрическая энергия, вырабатываемая генератором 9, подается на литий-ионные аккумуляторные элементы 100, составляющие собранный аккумулятор 10. В примере осуществления 15 постоянный ток, имеющий величину 3С (15А), подается на литий-ионный аккумуляторный элемент 100.

[0126] Затем процесс переходит к этапу U52, и определяется, закончился ли первый раздельный период зарядки. В примере осуществления 15 длительность первого раздельного периода зарядки составляет 120 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 120 секунд после начала зарядки.

[0127] Когда литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается в течение 120 секунд с постоянным током в 3С (15А), электрическая емкость (0,5 А-ч), соответствующая 10% SOC, может быть подана на каждый литий-ионный аккумуляторный элемент 100. Таким образом, в примере осуществления 15 в первом раздельном периоде зарядки (120 секунд) литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC, снизившимся до 30%, может быть заряжен так, чтобы SOC восстановилась до 40%.

[0128] На этапе U52, когда определено, что первый раздельный период зарядки не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не кончится первый раздельный период зарядки.

Затем, на этапе U52, когда определено, что первый раздельный период зарядки закончился (Да), процесс переходит к этапу U53 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 приостанавливается для начала разрядки. В примере осуществления 15 разрядка осуществляется с постоянным током в 7,5 А.

[0129] Затем процесс переходит к этапу U54, и определяется, закончился ли период разрядки. В примере осуществления 15 длительность периода разрядки составляет 0,5 секунды. Таким образом, определяется, прошло ли 0,5 секунды с начала разрядки.

Когда на этапе U54 определяется, что период разрядки не истек (Нет), процесс повторяется до конца периода разрядки. Затем, когда определено на этапе U54, что период разрядки закончен (Да), процесс переходит к этапу U55 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается снова.

[0130] Затем процесс переходит к этапу U56, и определяется, закончился ли второй раздельный период зарядки. В примере осуществления 15 длительность второго раздельного периода зарядки составляет 120 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 120 секунд после начала зарядки.

[0131] Когда литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается в течение 120 секунд с постоянным током в 3С (15А), электрическая емкость (0,5 А-ч), соответствующая 10% SOC, может быть подана на каждый литий-ионный аккумуляторный элемент 100. Таким образом, в примере осуществления 15 во втором раздельном периоде зарядки (120 секунд) литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC 40% может быть восстановлен до 50%.

[0132] На этапе U56, когда определено, что второй раздельный период зарядки не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не кончится второй раздельный период зарядки.

Затем, на этапе U56, когда определено, что второй раздельный период зарядки прошел (Да), процесс переходит к этапу U57 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 приостанавливается для начала разрядки. Как в случае, указанном выше, разрядка осуществляется с постоянным током в 7,5 А.

[0133] Затем процесс переходит к этапу U58, и определяется, закончился ли период разрядки. Как и в вышеописанном случае, длительность периода разрядки составляет 0,5 секунды. Таким образом, определяется, прошло ли 0,5 секунды с начала разрядки.

Когда на этапе U58 определяется, что период разрядки не истек (Нет), процесс повторяется, пока закончится период разрядки. Затем, когда определено на этапе U58, что период разрядки закончен (Да), процесс переходит к этапу U59 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается снова.

[0134] Затем процесс переходит к этапу U5A, и, как в этапе SA примера осуществления 1, определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения (также в примере осуществления 15 степень аккумулирования соответствует 60% SOC). Также в примере осуществления 15, когда рассчитанное SOC достигает 60%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения.

[0135] В примере осуществления 15 литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается постоянным током в 3С (15А) в первый, второй и третий раздельные периоды зарядки. Таким образом, длительность третьего раздельного периода зарядки составляет 120 секунд, как и первого раздельного периода зарядки. Третий раздельный период зарядки соответствует периоду, с которого снова начинается зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 с SOC, восстановленным до 50% на этапе U59, вплоть до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигает второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC).

[0136] Когда определено на этапе U5A, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 не достигла второго заданного значения (Нет), процесс повторяется до того, как степень аккумулирования достигнет второго заданного значения. Затем, когда на этапе U5A определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения (Да), процесс возвращается к ведущей программе по фиг.15 и зарядка завершается.

Следует заметить, что в примере осуществления 15 этапы с U51 по U5A соответствуют этапу зарядки.

[0137] (Пример осуществления 16)

Пример осуществления 16 отличается от примера осуществления 15 только длительностью периода разрядки, а другие условия - те же, что и в примере осуществления 15. В частности, в примере осуществления 16 литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается (этапы U51-U5A) при таких условиях, что длительность каждого периода разрядки составляет 1,0 секунду.

[0138] (Пример осуществления 17)

Пример осуществления 17 отличается от примера осуществления 15 тем, что период без зарядки включает период приостановки зарядки или период разрядки. А именно приостановка зарядки или разрядка выполняются в каждый период без зарядки.

В частности, контроллер элемента 30 разделяет период зарядки до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигнет второго заданного значения, на три раздельных периода зарядки (с первого по третий раздельные периоды зарядки) и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Зарядка осуществляется в каждый раздельный период зарядки, а приостановка зарядки и разрядка выполняются в каждый раздельный период без зарядки. В частности, зарядка, приостановка зарядки и разрядка повторяются в порядке «зарядка, приостановка, разрядка, зарядка, приостановка, разрядка и зарядка» так, что степень аккумулирования восстанавливается до второго заданного значения.

[0139] Далее будет описан способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента 100 для гибридного электрического транспортного средства 1 в примере осуществления 17 со ссылкой на фиг.15 и 18.

Как показано на фиг.15, процесс от этапа S1 до этапа S4 осуществляется, как в примере осуществления 15. Далее процесс переходит к обычной зарядке этапа V5. В частности, как показано на фиг.18, на этапе V51 начинается зарядка литий-ионных аккумуляторных элементов 100, составляющих собранный аккумулятор 10. В частности, в таком состоянии, когда генератор 9 приводится в действие за счет работы двигателя 3, электрическая энергия, вырабатываемая генератором 9, подается на литий-ионные аккумуляторные элементы 100, составляющие собранный аккумулятор 10. В примере осуществления 17 постоянный ток, имеющий величину 3С (15А), подается на литий-ионный аккумуляторный элемент 100.

[0140] Затем процесс переходит к этапу V52, и определяется, закончился ли первый раздельный период зарядки. В примере осуществления 17 длительность первого раздельного периода зарядки составляет 120 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 120 секунд после начала зарядки.

[0141] Когда литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается в течение 120 секунд с постоянным током в 3С (15А), электрическая емкость (0,5 А-ч), соответствующая 10% SOC, может быть подана на каждый литий-ионный аккумуляторный элемент 100. Таким образом, в примере осуществления 17 в первом раздельном периоде зарядки (120 секунд) литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC, снизившимся до 30%, может быть восстановлена до 40%.

[0142] На этапе V52, когда определено, что первый раздельный период зарядки не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не пройдет первый раздельный период зарядки.

Затем, на этапе V52, когда определено, что первый раздельный период зарядки прошел (Да), процесс переходит к этапу V53 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 приостанавливается.

[0143] Затем процесс переходит к этапу V54, и определяется, закончился ли период приостановки зарядки. В примере осуществления 17 длительность периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 30 секунд после начала приостановки зарядки.

Когда на этапе V54 определяется, что период приостановки зарядки не закончился (Нет), процесс повторяется до того, как период приостановки зарядки не закончится. Затем, когда определено на этапе V54, что период приостановки зарядки закончен (Да), процесс переходит к этапу V55 и разрядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается. Также в примере осуществления 17 разрядка осуществляется с постоянным током в 7,5 А.

[0144] Затем процесс переходит к этапу V56, и определяется, закончился ли период разрядки. В примере осуществления 17 длительность периода разрядки составляет 1,0 секунду, как и в примере осуществления 16. Таким образом, определяется, прошла ли 1,0 секунда после начала разрядки. На этапе V56, когда определено, что период разрядки не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не кончится период разрядки.

Затем, в этапе V56, когда определено, что период разрядки закончился (Да), процесс переходит к этапу V57 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается снова.

[0145] Затем процесс переходит к этапу V58, и определяется, закончился ли второй раздельный период зарядки. В примере осуществления 17 длительность второго раздельного периода зарядки составляет 120 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 120 секунд с начала зарядки.

[0146] Когда литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается в течение 120 секунд с постоянным током в 3С (15А), электрическая емкость (0,5 А-ч), соответствующая 10% SOC, может быть подана на каждый литий-ионный аккумуляторный элемент 100. Таким образом, в примере осуществления 17 во втором раздельном периоде зарядки (120 секунд) литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с SOC 40% может быть восстановлен до 50%.

[0147] На этапе V58, когда определено, что второй раздельный период зарядки не закончился (Нет), процесс повторяется, пока не кончится второй раздельный период зарядки.

Затем, на этапе V58, когда определено, что второй раздельный период зарядки закончился (Да), процесс переходит к этапу V59 и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 приостанавливается.

[0148] Затем процесс переходит к этапу V5A, и определяется, закончился ли период приостановки зарядки. Также в этом случае длительность периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. Таким образом, определяется, прошло ли 30 секунд с начала приостановки зарядки.

Когда в этапе V5A определяется, что период приостановки зарядки не прошел (Нет), процесс повторяется до конца периода приостановки зарядки. Затем, когда определено на этапе V5A, что период приостановки зарядки закончен (Да), процесс переходит к этапу V5B и разрядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается. Также в этом случае разрядка осуществляется с постоянным током в 7,5 А.

[0149] Затем процесс переходит к этапу V5C, и определяется, закончился ли период разрядки. Как и в вышеописанном случае, длительность периода разрядки составляет 1,0 секунду. Таким образом, определяется, прошла ли 1,0 секунда после начала разрядки.

Когда на этапе V5C определяется, что период разрядки не истек (Нет), процесс повторяется до конца периода разрядки. Затем, когда определено на этапе V5C, что период разрядки закончен (Да), процесс переходит к этапу V5D и зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 начинается снова.

[0150] Затем процесс переходит к этапу V5E; и, как в этапе SA примера осуществления 1, определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения (также в примере осуществления 17 степень аккумулирования соответствует 60% SOC). Также в примере осуществления 17, когда оцененное SOC достигает 60%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения.

[0151] В примере осуществления 17 литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается постоянным током в 3С (15А) в первый, второй и третий раздельные периоды зарядки. Таким образом, длительность третьего раздельного периода зарядки составляет 120 секунд, как и длительность первого раздельного периода зарядки. Третий раздельный период зарядки соответствует периоду, с которого снова начинается зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 с SOC, восстановленным до 50% на этапе V5D до того, как степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигает второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC).

[0152] Когда определено на этапе V5E, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 не достигла второго заданного значения (Нет), процесс повторяется до того, как степень аккумулирования достигнет второго заданного значения. Затем, когда на этапе V5E определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного значения (Да), процесс возвращается к основной программе по фиг.15 и зарядка приостанавливается.

Следует отметить, что в примере осуществления 17 этапы с V51 по V5E соответствуют этапу зарядки.

[0153] (Цикл проверки)

Литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается от первого заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 30% SOC) до второго заданного значения (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC), а затем разряжается, понижаясь до первого заданного значения. Этот цикл зарядки и разрядки определяется как 1 цикл, и осуществляется цикл проверки. В дальнейшем цикл проверки будет подробно описан.

[0154] Сначала будет описан цикл проверки по примеру осуществления 15. Подготавливается литий-ионный аккумуляторный элемент 100 со степенью аккумулирования, соответствующей 30% SOC. Литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается при температуре окружающей среды -15°С, пока SOC восстановится до 60% (этапы с U51 по U5A), как описано выше. Затем литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжается постоянным током в 20 А (4С), при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижается таким образом, чтобы соответствовать 30% SOC. Такой цикл зарядки и разрядки определяется как 1 цикл и повторяется в течение 1124 циклов.

[0155] В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 101, 295, 496, 708, 915 и 1124 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%).Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 101, 295, 496, 708, 915 и 1124 составило 99,54%, 99,01%, 99,61%, 98,14%, 97,23% и 96,04% соответственно. Этот результат как соотношение между циклами зарядки и разрядки и текущее соотношение емкостей показан штрихпунктирной линией и черными треугольниками на фиг.17.

[0156] Далее будет описан цикл проверки по примеру осуществления 16. Пример осуществления 16 отличается от примера осуществления 15 тем, что литий-ионный аккумуляторный элемент 100 был заряжен при таком измененном условии, что длительность периода разрядки составляла 0,1 секунды (этапы с U51 по U5A). Другие условия были те же, что в примере осуществления 15, и цикл зарядки и разрядки был повторен 1097 циклов. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 101, 294, 496, 704, 913 и 1097 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 101, 294, 496, 704, 913 и 1097 составило 99,34%, 99,03%, 98,83%, 98,41%, 97,78% и 97,13% соответственно.

Этот результат показан штрихдвойной пунктирной линией и черными четырехугольниками на фиг.17.

[0157] Далее будет описан цикл проверки по примеру осуществления 17. Пример осуществления 17 отличается от примера осуществления 15 тем, что выполнялись этапы процесса с V51 по V5E и литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжался. Другие условия были те же, что в примере осуществления 15, и цикл зарядки и разрядки повторялся 1068 циклов.

[0158] В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 80, 238, 401, 568, 733, 903 и 1068 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 80, 238, 401, 568, 733, 903 и 1068 составило 99,86%, 99,83%, 99,52%, 99,35%, 98,98%, 98,76% и 98,28% соответственно. Этот результат показан непрерывной линией и белыми квадратами на фиг.17.

[0159] Для сравнения с примерами осуществления с 15 по 17 выполнялся цикл проверки в соответствии со сравнительным примером 6. Сравнительный пример 6 отличался от примеров осуществления с 15 по 17 тем, что зарядка выполнялась непрерывно без разделения периода зарядки. В частности, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 непрерывно заряжался постоянным током 15А (3С) в течение 360 секунд, при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 была восстановлена до степени аккумулирования, соответствующей 60% SOC. Затем литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжался постоянным током в 20А (4), при этом степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижалась так, что соответствовала 30% SOC. Такой цикл зарядки и разрядки определен как 1 цикл и повторялся 1134 цикла. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 103, 298, 500, 713, 921 и 1134 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 103, 298, 500, 713, 921 и 1134 составило 99,44%, 98,88%, 98,42%, 97,58%, 96,43% и 95,27% соответственно. Этот результат показан пунктирной линией и черными кругами на фиг.8.

[0160] Как показано на фиг.17, в примерах осуществления 15 и 16 снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклом проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в сравнительном примере 6. Это так, потому что в примерах осуществления 15 и 16 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения был разделен на три раздельных периода зарядки и периоды приостановки зарядки (периоды без зарядки), обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Можно считать, что зарядка приостанавливалась в середине периода зарядки, при этом ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, были рассеяны в литий-ионном аккумуляторном элементе 100. Можно сказать, что снижение электрической емкости, вызванное осаждением металла Li, было устранено такой схемой.

[0161] Далее, также в примере осуществления 17, снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклом проверки (повторение зарядки и разрядки) меньше, чем в сравнительном примере 6. Это так, потому что в примере осуществления 17 период зарядки от первого заданного значения до второго заданного значения разделен на. три раздельных периода зарядки и периоды без зарядки (периоды приостановки зарядки и периоды разрядки), обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки. Можно считать, что приостановка и разрядка производилась в течение периода зарядки, при этом ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, были рассеяны в литий-ионном аккумуляторном элементе 100. Можно сказать, что снижение электрической емкости, вызванное осаждением металла Li, было устранено такой схемой.

[0162] Далее, когда результаты примеров осуществления 15 и 16 сравниваются друг с другом, снижение текущего соотношения емкостей в примере осуществления 16 меньше, чем в примере осуществления 15. Считается, что это так, потому что период разрядки в примере осуществления 16 дольше, чем в примере осуществления 15. Такой результат показывает, что, чем дольше период разрядки, тем больше эффект от подавления снижения электрической емкости, вызванного осаждением металла Li.

[0163] При сравнении друг с другом результатов по примерам осуществления 16 и 17 снижение текущего соотношения емкостей в примере осуществления 17 еще меньше, чем в примере осуществления 16. Считается, что это потому, что в примере осуществления 17 разрядка, аналогично по примеру осуществления 16, осуществляется в период без зарядки и в то же время в период без зарядки обеспечивается период приостановки зарядки. Этот результат показывает, что приостановка зарядки или разрядка выполняются в каждый период без зарядки, при этом эффект от подавления снижения электрической емкости, вызванный осаждением металла Li, может быть далее усилен в сравнении со случаями, когда осуществляется только разрядка.

[0164] (Вариант 1)

Далее будет описан способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента в соответствии с вариантом 1.

В примере осуществления 1, па этапе S6, определяется, закончился ли первый раздельный период зарядки (см. фиг.7). В частности, длительность tc первого раздельного периода зарядки КС1 устанавливается как 67,5 секунды, и определяется, прошло ли 67,5 секунды после начала зарядки на этапе S5.

[0165] Тем временем в варианте 1, как показано на фиг.14, вместо этапа S6 предоставляется этап Т6 и определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 заданного разделительного значения. В частности, заданное разделительное значение устанавливается для степени аккумулирования, соответствующей 45% SOC, которая является промежуточным значением между первым заданным значением (степень аккумулирования, соответствующая 30% SOC) и вторым заданным значением (степень аккумулирования, соответствующая 60% SOC). Когда вычисленное SOC, вычисленное контроллером элемента 30, достигает 45%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла заданного разделительного значения. Когда на этапе Т6 определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла заданного разделительного значения, зарядка приостанавливается на этапе S7. Затем, как в примере осуществления 1, осуществляется процесс этапов с S8 по SA таким образом, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 восстанавливается до второго заданного значения.

[0166] Также в вышеописанном способе зарядки период зарядки, в течение которого осуществляется зарядка, пока степень аккумулирования, сниженная до первого заданного значения, достигнет второго заданного значения, разделяется на два раздельных периода зарядки и период без зарядки (период приостановки зарядки), обеспеченный между раздельными периодами зарядки, и зарядка может быть выполнена в раздельный период зарядки, и в период без зарядки зарядка может быть приостановлена. Таким образом, зарядка приостанавливается в ходе периода зарядки, при этом ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, могут быть рассеяны в литий-ионном аккумуляторном элементе 100, и, таким образом, осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода может быть предотвращено. Эта схема может устранить снижение электрической емкости, вызванное осаждением металла Li.

[0167] Далее также в способе зарядки в варианте 1, как и в примере осуществления 1, длительность tc каждого раздельного периода зарядки может быть увеличена до не менее чем 40 секунд. В частности, в каждом раздельном периоде зарядки (первый раздельный период зарядки КС1 и второй раздельный период зарядки КС2) электрическая емкость (0,75 А-ч), соответствующая 15% SOC, подается на литий-ионный аккумуляторный элемент 100 с постоянным током в 8С (40А). Таким образом, длительность tc каждого раздельного периода зарядки составляет 67,5 секунды. Когда единичный раздельный период зарядки долог, холостая работа электрического гибридного транспортного средства 1 может быть стабилизирована даже в течение периода зарядки, и, таким образом, комфорт от движения на гибридном электрическом транспортном средстве не теряется.

[0168] Хотя настоящее изобретение описано на основании примеров осуществления 1-17 и варианта 1, оно не ограничено вышеописанными примерами осуществления и вариантом. Излишне говорить, что оно может быть надлежащим образом модифицировано и применено без выхода за рамки настоящего изобретения.

[0169] Например, в вышеописанных примерах осуществления степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 используется как первое и второе заданные значения и заданное разделительное значение; однако напряжение V между клеммами литий-ионного аккумуляторного элемента 100 может быть использовано.

В частности, на этапе S1 фиг.7, 14 и 15 может быть определено, снизилось ли напряжение V между клеммами литий-ионного аккумуляторного элемента 100 до первого заданного значения (значение напряжения VI между клеммами, соответствующее степени аккумулирования, соответствующей 30% SOC). В частности, в качестве первого заданного значения значение напряжения VI между клеммами, когда степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 соответствует 30% SOC, хранится в ПЗУ 31 контроллера элемента 30 на основании ранее полученной «карты степень аккумулирования - корреляция напряжения», показывающей соответствующее соотношение между степенью аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 и значением напряжения V между клеммами. В соответствии с этой схемой, когда индикатор напряжения 40 определяет значение напряжения VI между клеммами, контроллер элемента 30 может определить, что напряжение V между клеммами литий-ионного аккумуляторного элемента 100 снижено до первого заданного значения.

Таким же образом на этапе SA Фиг.7 и 14 и этапах U5A и V5E Фиг.16 и 18 может быть определено, достигло ли напряжение V между клеммами литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения (значение напряжения V2 между клеммами, когда степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 соответствует 60% SOC). Также на этапе Т6 Фиг.14 может быть определено, достигло ли напряжение V между клеммами литий-ионного аккумуляторного элемента 100 заданного разделительного значения (значение напряжения V3 между клеммами, когда степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 соответствует 45% SOC).

[0170] В способе зарядки по примеру осуществления 1 определяется, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного значения на этапе SA (см. Фиг.7). С другой стороны, может быть определено, окончился ли второй раздельный период зарядки КС2. А именно длительность tc второго раздельного периода зарядки установлена как 67,5 секунды, при этом может быть определено, прошло ли 67,5 секунды после перезапуска зарядки на этапе S9.

[0171] Далее в способе зарядки по примеру осуществления 1, в первом и втором раздельных периодах зарядки КС1 и КС2 на литий-ионный аккумуляторный элемент 100 подается эквивалентный постоянный ток (в частности, 40 А). Однако литий-ионный аккумуляторный элемент 100 может быть заряжен постоянным током таким образом, что значения тока различаются между первым и вторым раздельными периодами зарядки КС1 и КС2. С другой стороны, определяется температура элемента литий-ионного аккумуляторного элемента 100, при этом литий-ионный аккумуляторный элемент 100 может быть заряжен таким образом, что значение тока колеблется в соответствии с колебанием температуры элемента.

[0172] В примерах осуществления 15 и 17, на этапах U52 и V52 определяется, истек ли первый раздельный период зарядки (см. Фиг.16 и 18). В частности, длительность первого раздельного периода зарядки установлена как 120 секунд, и на этапах U52 и V52 определяется, прошло ли 120 секунд после начала зарядки.

[0173] Однако на этапах U52 и V52 может быть определено, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 первого заданного разделительного значения. В частности, первое заданное разделительное значение установлено для степени аккумулирования, соответствующей 40% SOC. Когда расчетная SOC, подсчитанная контроллером элемента 30, достигает 40%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла заданного разделительного значения. Таким образом, когда определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла первого заданного разделительного значения, процесс может переходить к этапам U53 и V53 соответственно.

[0174] Далее может быть определено, достигла ли степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 второго заданного разделительного значения на этапах U56 и V58. В частности, второе заданное разделительное значение установлено для степени аккумулирования, соответствующей 50% SOC. Когда расчетное SOC, вычисленное контроллером элемента 30, достигает 50%, может быть определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла заданного разделительного значения. Таким образом, когда определено, что степень аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента 100 достигла второго заданного разделительного значения, процесс может переходить к этапам U57 и V59 соответственно.

[0175] В примере осуществления 1 и других примерах осуществления зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента 100 временно приостанавливается в период без зарядки как период приостановки зарядки. С другой стороны, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 может быть временно разряжен в период без зарядки как период разрядки.

[0176] Будут описаны циклы проверки в соответствии со справочными примерами 1-4.

Во-первых, будет описан цикл проверки по справочному примеру 1. Литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается постоянным током 80 А (16С) при температуре окружающей среды 0°С до того, как напряжение достигнет 4,3 B в качестве конечного напряжения, и затем заряжается при постоянном напряжении в 4,3 В, при этом литий-ионный аккумуляторный элемент 100 заряжается, пока SOC не достигнет примерно 100%. Затем процесс приостанавливается на 180 секунд. Затем литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжается постоянным током в 1А до того, как напряжение достигнет 3,726 B в качестве конечного напряжения, и затем разряжается при постоянном напряжении 3,726 В, при этом литий-ионный аккумуляторный элемент 100 регулируется таким образом, что SOC достигает примерно 60%. Затем процесс приостанавливается на 420 секунд. Такой цикл зарядки и разрядки определяется как 1 цикл и повторялся 3092 цикла.

[0177] В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 200, 482, 861, 1389, 2049, 2702 и 3092 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 200, 482, 861, 1389, 2049, 2702 и 3092 составило 99,69%, 99,08%, 98,26%, 97,15%, 95,07%, 92,52% и 91,63% соответственно. Этот результат показан пунктирной линией и черными кругами на Фиг.19.

[0178] Далее будет описан цикл проверки в соответствии со справочным примером 2.

Справочный пример 2 отличается от справочного примера 1 только тем, что разрядка выполнялась с постоянным током в 5А в течение одной секунды перед каждым циклом зарядки и разрядки, все остальные условия в справочном примере 2 были те же, что и в справочном примере 1. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 650, 1412, 2166, 2528 и 2944 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 650, 1412, 2166, 2528 и 2944 составило 99,4%, 99,9%, 97,7%, 96,6% и 94,8% соответственно.

Этот результат показан штрихпунктирной линией и черными треугольниками на Фиг.19.

[0179] Далее будет описан цикл проверки в соответствии со справочным примером 3.

Справочный пример 3 отличается от справочного примера 1 только тем, что разрядка выполнялась с постоянным током в 40А в течение одной секунды перед каждым циклом зарядки и разрядки, все остальные условия в справочном примере 3 были те же, что и в справочном примере 1. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 651, 1416, 2172, 2535 и 2951 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 651, 1416, 2172, 2535 и 2951 составило 99,4%, 98,8%, 98,1%, 97,4% и 96,7% соответственно. Этот результат показан непрерывной линией и белыми квадратами на Фиг.19.

[0180] Далее будет описан цикл проверки в соответствии со справочным примером 4.

Справочный пример 4 отличается от справочного примера 1 только тем, что разрядка выполнялась с постоянным током в 40 А в течение 5 секунд перед каждым циклом зарядки и разрядки, все остальные условия в справочном примере 4 были те же, что и в справочном примере 1. В то же время емкости разрядки в каждом из циклов 641, 1395, 2140, 2497 и 2905 были измерены и процентное соотношение каждой из емкостей разрядки относительно начальной емкости рассчитывалось как текущее соотношение емкостей (%). Текущее соотношение емкостей в каждом из циклов 641, 1395, 2140, 2497 и 2905 составило 99,7%, 99,3%, 98,6%, 98,5% и 98,4% соответственно. Этот результат показан штрихдвойной пунктирной линией и черными квадратами на Фиг.19.

[0181] Как показано на Фиг.19, в справочных примерах 2-4, снижение текущего соотношения емкостей, вызванное циклом проверки (повторение зарядки и разрядки), было меньше, чем в справочном примере 1. Причиной считается то, что, в справочных примерах 2-4 разрядка осуществляется перед каждым циклом зарядки и разрядки, при этом ионы Li, удержанные на границе между раствором электролита и отрицательным электродом в силу диффузионного контроля, могут быть рассеяны.

Этот результат показывает, что в способе зарядки по настоящему изобретению литий-ионный аккумуляторный элемент 100 разряжается в течение периода без зарядки, при этом осаждение металла Li на поверхность отрицательного электрода устранено, так что снижение электроемкости может быть устранено.

[0182] В примере осуществления 1 длительность tr периода приостановки зарядки составляет 30 секунд. В то же время в справочных примерах 2 и 3, если бы даже период разрядки составлял только 1 секунду, можно было существенно увеличить текущее соотношение емкостей относительно справочного примера 1. На основании этого факта считается, что в способе зарядки настоящего изобретения, когда период без зарядки является периодом разрядки, в сравнении со случаем, когда период без зарядки является периодом приостановки зарядки, период без зарядки может быть существенно сокращен и далее снижение электрической емкости может быть далее устранено. Таким образом, считается, что выполнением разрядки в период без зарядки, когда снижение электрической емкости может быть устранено, литий-ионный аккумуляторный элемент 100 со степенью аккумулирования, сниженной до первого заданного значения, может быть быстро заряжен так, что степень аккумулирования восстановится до второго заданного значения.

1. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента, используемого в качестве источника питания для движения и установленного в гибридном электрическом транспортном средстве, содержащий этапы, на которых: определяют, снизилось ли значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, до первого заданного значения, определяют, находится ли гибридное электрическое транспортное средство в состоянии остановки при движении, и когда определяют, что значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, снизилось до первого заданного значения и кроме того, когда определяют, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии остановки при движении, осуществляют зарядку литий-ионного аккумуляторного элемента до тех пор, пока значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, не достигнет второго заданного значения при остановке движения гибридного электрического транспортного средства, при этом на этапе зарядки период, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, разделяется на два или более раздельных периодов зарядки и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки, а зарядка осуществляется в раздельный период зарядки, и, по меньшей мере, приостановку зарядки или разрядку осуществляют в период без зарядки, и длительность каждого из раздельных периодов зарядки составляет не менее чем 40 с.

2. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента по п.1, в котором период без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, и соотношение tr/tc между длительностью tc каждого из раздельных периодов зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14 и не более 0,9.

3. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента по п.1, в котором период без зарядки является периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

4. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента по п.1, в котором каждый из периодов без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, и периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

5. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых: определяют, находится ли двигатель, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, в работающем состоянии, и выдают команду на запуск двигателя, когда определяют, что двигатель не работает, при этом на этапе зарядки, в состоянии, когда генератор, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, приводится в действие за счет работы двигателя, электрическую энергию, вырабатываемую генератором, подают на литий-ионный аккумуляторный элемент для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента.

6. Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента по п.1, в котором характеризуя 1C как величину тока, позволяющую зарядить теоретическую электрическую емкость за 1 ч, которая теоретически может храниться при максимальном значении в активном материале положительного электрода, содержащемся в литий-ионном аккумуляторном элементе, осуществляют зарядку литий-ионного аккумуляторного элемента током, имеющим величину не менее чем 2С на этапе зарядки.

7. Гибридное электрическое транспортное средство, содержащее: литий-ионный аккумуляторный элемент, который используется в качестве источника энергии для движения и установлен в гибридном электрическом транспортном средстве, устройство первого определения, которое определяет, снизилось ли значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента до первого заданного значения, устройство определения состояния остановки, которое определяет, находится ли гибридное электрическое транспортное средство в состоянии остановки при движении, устройство управления зарядкой, которое, когда определено, что значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, снизилось до первого заданного значения и, кроме того, когда определено, что гибридное электрическое транспортное средство находится в состоянии остановки при движении, управляет зарядкой литий-ионного аккумуляторного элемента до тех пор, пока значение физической величины, соответствующей степени аккумулирования литий-ионного аккумуляторного элемента, достигнет второго заданного значения при остановке движения гибридного электрического транспортного средства, при этом устройство управления зарядкой разделяет период, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается, на два или более раздельных периодов зарядки и периоды без зарядки, обеспечиваемые между раздельными периодами зарядки, и осуществляет зарядку в раздельный период зарядки и осуществляет, по меньшей мере, приостановку зарядки или разрядку в период без зарядки, и длительность каждого раздельного периода зарядки составляет не менее 40 с.

8. Гибридное электрическое транспортное средство по п.7, в котором устройство управления зарядкой выполнено так, что период без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, и соотношение tr/tc между длительностью tc каждого из раздельных периодов зарядки и длительностью tr периода приостановки зарядки сразу после раздельного периода зарядки составляет не менее 0,14 и не более 0,9, устройство управления зарядкой управляет зарядкой литий-ионного аккумуляторного элемента.

9. Гибридное электрическое транспортное средство по п.7, в котором устройство управления зарядкой выполнено так, что период без зарядки является периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

10. Гибридное электрическое транспортное средство по п.7, в котором устройство управления зарядкой выполнено так, что каждый из периодов без зарядки является периодом приостановки зарядки, в течение которого зарядка литий-ионного аккумуляторного элемента приостанавливается, и периодом разрядки, в течение которого литий-ионный аккумуляторный элемент разряжается.

11. Гибридное электрическое транспортное средство по п.7, дополнительно содержащее: устройство определения работы двигателя, которое определяет, работает ли двигатель, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, и устройство выдачи команд для работы двигателя, которое выдает команду двигателю начать работу, когда определено, что двигатель не работает, при этом устройство управления зарядкой осуществляет управление так, что в состоянии, когда генератор, установленный в гибридном электрическом транспортном средстве, приводится в действие за счет работы двигателя, электрическая энергия, вырабатываемая генератором, подается на литий-ионный аккумуляторный элемент для зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента.

12. Гибридное электрическое транспортное средство по п.7, в котором, характеризуя 1C как величину тока, позволяющую зарядить теоретическую электрическую емкость за 1 ч, которая теоретически может храниться при максимальном значении в активном материале положительного электрода, содержащемся в литий-ионном аккумуляторном элементе, устройство управления зарядкой осуществляет управление так, что литий-ионный аккумуляторный элемент заряжается током, имеющим величину не менее чем 2С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству заряда аккумуляторной батареи. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве источников питания с повышенными электрическими характеристиками, включающих высокочастотные преобразователи постоянного напряжения в постоянное.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для ускоренного заряда аккумуляторных батарей на основе заряд-разрядных выпрямительно-инверторных преобразователей.

Изобретение относится к системам автоматического управления зарядом конденсаторной батареи и предназначено для регулирования процесса заряда конденсаторной батареи до заданного напряжения и формирование прямоугольной формы зарядного тока и линейно-нарастающей формы зарядного напряжения.

Изобретение относится к области электротехники, и касается конструкции электротехнического оборудования, а именно генераторных установок для двигателей внутреннего сгорания с возбуждением постоянными магнитами и с регулятором напряжения.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при восстановлении засульфатированных свинцовых аккумуляторов. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при разработке и эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей в автономной системе электропитания, преимущественно искусственных спутников Земли (ИСЗ).

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при разработке и эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей автономных систем электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ).
Изобретение относится к области электротехники, в частности, к способам формирования емкости химических источников тока. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при разработке и эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей (ЛИАБ). .

Изобретение относится к вторичным источникам тока. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при подготовке никель-водородных аккумуляторных батарей к штатной эксплуатации в составе искусственных спутников Земли (ИСЗ), преимущественно ИСЗ негерметичного исполнения с радиационным охлаждением.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей (АБ) автономных систем электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ).
Наверх