Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство

Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.