[發明專利]充電控制裝置和裝配有該裝置的車輛

有效

• 申請號: 200980120910.0
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN102056761A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 菊池義晃
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H02J7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;張靜娟

技術領域

本發明涉及控制對蓄電池進行充電和放電的充電控制裝置，在該蓄電池中串聯連接多個蓄電塊，每個所述蓄電塊包括多個蓄電元件。

背景技術

作為用于純電動車輛、混合動力車輛或燃料電池車輛的驅動電池或輔助電池，可利用其中多個蓄電元件被串聯連接的蓄電池。通常，諸如二次電池的蓄電池在其溫度低時則不能輸出足夠的功率。因此，已經可使用執行強制連續充電和放電以增加蓄電池的溫度的方法。

日本專利申請公開No.2006-174597(JP-A-2006-174597)描述了一種快速恢復電池容量的方法，該方法通過根據車輛的驅動條件和電池中剩余的電量來適宜地控制充電和放電，并使用電池中的內部熱產生來加速溫度增加。

然而，每個蓄電元件的內阻根據蓄電元件的溫度。具體而言，蓄電元件的溫度和內阻在彼此間具有相關性，以及如圖6所示，內阻隨蓄電元件的溫度降低而增加。

流動通過每個蓄電元件的電流的值是相同的，因此，在連續的充電或放電期間在低溫蓄電元件中的電壓下降的量是大的。當蓄電元件的電壓水平小于預定值時，會發生減小蓄電池壽命的劣化。

可以通過為每個蓄電元件提供電壓傳感器來識別其中電壓下降的量大的蓄電元件。然而，當使用該方法時，電壓傳感器的數目變大，因而成本增加。

發明內容

本發明提供一種充電控制裝置，其交替對蓄電池進行充電和放電，并同時抑制所述蓄電池的劣化。

本發明的第一方面為一種控制對蓄電池的充電和放電的充電控制裝置，在所述蓄電池中串聯連接多個蓄電塊，每個所述蓄電塊包括多個蓄電元件。所述充電控制裝置包括：第一電壓傳感器和第二電壓傳感器，所述第一和第二電壓傳感器分別檢測第一蓄電塊的電壓值和第二蓄電塊的電壓值，所述第一和第二蓄電塊被包括在所述多個蓄電塊中。當執行其中交替選擇對所述蓄電池進行充電的充電模式和對所述蓄電池進行放電的放電模式的充電和放電過程時，基于由所述第一和第二電壓傳感器檢測的所述電壓值之間的差的量將所述充電模式和所述放電模式中的一個切換到另一模式。

通過第一方面的配置們可以交替對蓄電池進行充電和放電，同時抑制所述蓄電池的劣化。此外，可以減小電壓傳感器的數目以減低成本。

根據本發明的第一方面的充電控制裝置可被配置為，在所述充電和放電過程中，當通過所述第一和第二電壓傳感器檢測的所述電壓值之間的所述差大于預定值時，將所述充電模式和所述放電模式中的一個模式切換到另一模式。根據本發明的第一方面的充電控制裝置可被配置為，在所述充電和放電過程中，當通過所述第一和第二電壓傳感器檢測的所述電壓值之間的所述差增加時，將所述充電模式和所述放電模式中的一個模式切換到另一模式。其旨在說明第一方面中的下面語句的意義：“基于由所述第一和第二電壓傳感器檢測的所述電壓值之間的差的量”。

在根據第一方面的充電控制裝置中，當所述蓄電池的溫度等于或低于預定溫度時進行所述充電和放電過程。特別地，執行所述充電和放電過程以增加所述蓄電池的溫度。以該方式，可以增加所述蓄電池的功率輸出。

在根據第一方面的充電控制裝置中，所述充電模式和所述放電模式中的一個可以為所述放電模式，以及所述另一模式可以為所述充電模式。特別地，在放電模式期間(連續放電)會導致電壓下降，因此，通過本發明可以有效抑制蓄電池的劣化。

根據本發明的第一方面的充電控制裝置可被配置為，在所述充電和放電過程中，當在所述充電模式中時，以這樣的量來對所述蓄電池進行充電，所述量對應于在所述放電模式中時從所述蓄電池放電的電力的量。通過該配置，可以防止在所述電池組中存儲的電力的量的極度變化。

在根據第一方面的充電控制裝置中，當在所述蓄電池中存儲的電力的量在預定范圍內時可進行所述充電和放電過程，所述預定范圍的中心為作為在所述電池組中存儲的電力的量的目標值的目標電力存儲量。通過該配置，可以將存儲在蓄電池中的電力的量保持在預定范圍內，該預定范圍的中心為目標電力存儲量。

根據本發明的第一方面的充電控制裝置可被配置為，在進行所述充電和放電過程之前，當在所述電池組中存儲的電力的量在所述預定范圍之外時，通過對所述蓄電池進行充電或放電改變在所述電池組中存儲的電力的量以使其落入所述預定的范圍。通過該配置，可以在改變在蓄電池中存儲的電力的量以使其落入預定范圍內之后再進行充電和放電過程。

在根據第一方面的充電控制裝置中，所述第一和第二蓄電塊可以彼此相鄰。通過使用不容易具有溫度差的蓄電塊之間的電壓差作為基準，可以有效防止對蓄電元件的電壓下降的錯誤檢測。