[發明專利]二次電池溫升控制設備、包含其的車輛以及二次電池溫升控制方法

有效

• 申請號: 201080030443.5
• 申請日: 2010-07-07
• 公開（公告）號: CN102470772A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 高橋秀典;西勇二;田澤正俊;松坂正宣
• 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
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 郭曉華;楊曉光

技術領域

本發明涉及二次電池溫升控制設備、包含該設備的車輛以及二次電池溫升控制方法。特別地，本發明涉及這樣的技術：進行溫升控制，使用由二次電池內阻產生的發熱，升高二次電池的溫度。

背景技術

通常，在以鋰離子電池和鎳氫電池為代表的二次電池中，充電和放電特性隨著溫度升高而劣化。當電池溫度低時，需要快速升高電池的溫度。

日本專利申請公開No.H11-26032(JP-A-11-26032)介紹了一種對用于電氣車輛的電池進行加熱的設備。在此設備中，電池的溫度由溫度傳感器進行檢測，放電控制器進行控制，使得當檢測到的溫度等于或低于預定值時，使得與電池請求輸出的被請求電流相比較大的輸出電流流動。

據主張，使用這種加熱設備，即使在寒冷氣候的地區，可以在其內部迅速升高電池的溫度(見JP-A-11-26032)。

然而，在上面的公開中，升高電池溫度時的效率和二次電池在溫升操作執行后的狀態都沒有討論，不能說確保進行了最優的溫升控制。

發明內容

本發明提供了一種二次電池溫升控制設備，其能夠使用由二次電池的內阻產生的發熱，高效升高二次電池的溫度，本發明還提供了包含這樣的二次電池溫升控制設備的車輛。

本發明還提供了一種二次電池溫升控制方法，采用該方法，可以使用由二次電池的內阻產生的發熱，高效升高二次電池的溫度。

根據本發明第一實施形態的二次電池溫升控制設備是這樣的一種二次電池溫升控制設備：其用于升高二次電池的溫度，通過控制被配置為主動地使紋波電流在二次電池中流動的紋波產生裝置，二次電池溫升控制設備包含第一與第二計算部分以及判斷部分。第一計算部分計算表示在用于升高二次電池溫度的溫升操作執行之前二次電池的可允許輸出電力的第一值(WoutA)，可允許輸出電力(Wout)基于二次電池的充電狀態(SOC)和溫度預先確定。基于當二次電池上的溫升操作執行時發生的SOC變化量和溫度變化量，第二計算部分計算第二值(WoutB)，其表示當執行二次電池上的溫升操作時獲得的可允許輸出電力。判斷部分判斷是否進行二次電池上的溫升操作，使得當第二值等于或大于第一值時，通過控制紋波產生裝置進行二次電池上的溫升操作，當第二值小于第一值時，不進行二次電池上的溫升操作。

在上面的第一實施形態中，二次電池溫升控制設備還可包含頻率選擇部分，其基于第二值選擇紋波電流的頻率。

在上面的第一實施形態中，頻率選擇部分可將第二值變得最大的頻率選擇為紋波電流的頻率。

在上面的第一實施形態中，頻率選擇部分可將當二次電池上的溫升操作對于預定時間段執行時的第二值變得最大的頻率選擇為紋波電流的頻率。

在上面的第一實施形態中，頻率選擇部分可將第二值的峰值變得最大的頻率選擇為紋波電流的頻率，且從開始二次電池上的溫升操作起到第二值達到峰值時花費的時間可被設置為二次電池上的溫升操作的持續時間。

在上面的第一實施形態中，可配置這樣的構造：其中，使用從二次電池輸出的電力，內燃機可用電動機來起動，頻率選擇裝置將這樣的頻率選擇為紋波電流的頻率：在該頻率上，保證第二值等于或高于起動內燃機需要的電力。

在上面的第一實施形態中，當進行二次電池上的溫升操作時發生的溫度變化量和SOC變化量可基于紋波電流的頻率和二次電池上的溫升操作的持續時間來確定。

根據本發明第二實施形態的車輛包含：二次電池，紋波產生裝置，上面介紹的二次電池溫升控制設備中的一個。二次電池存儲將用于驅動車輛的電力。紋波產生裝置被連接到二次電池，并被配置為主動地使紋波電流在二次電池中流動。二次電池溫升控制設備通過控制紋波產生裝置來升高二次電池的溫度。

根據本發明第三實施形態的二次電池溫升控制方法為這樣的一種二次電池溫升控制方法：其通過控制紋波產生裝置來升高二次電池的溫度，紋波產生裝置被配置為主動地使紋波電流在二次電池中流動，該二次電池溫升控制方法包含：計算第一值(WoutA)，其表示在執行用于升高二次電池溫度的溫升操作前的二次電池可允許輸出電力，可允許輸出電力(Wout)基于二次電池的充電狀態(SOC)和溫度預先確定；基于當二次電池上的溫升操作執行時發生的SOC變化量和溫度變化量，計算第二值(WoutB)，其表示當執行二次電池上的溫升操作時獲得的可允許輸出電力；判斷是否執行二次電池上的溫升操作，使得當第二值等于或大于第一值時，通過控制紋波產生裝置來執行二次電池上的溫升操作，當第二值小于第一值時，不執行二次電池上的溫升操作。