[發(fā)明專利]通過電流曲線的更新進(jìn)行的電池控制

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078555.9
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102738528A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山本宗隆;倉石守
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社豐田自動織機(jī)
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;李春暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于使用最佳電流曲線對電池充電的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

當(dāng)對普通電池充電時，例如，當(dāng)要在充電站等處對裝載在車輛中的電池充電時，例如通過恒定電流來開始充電操作。當(dāng)電壓隨充電操作的開始而增加、達(dá)到恒定電壓并且進(jìn)入所謂的“滿電荷”狀態(tài)的狀態(tài)時，電流逐漸減小，這稱為電流曲線(current?profile)。電流曲線還稱為充電曲線，并且表示充電時間與電流之間的關(guān)系。

由于電池容量是當(dāng)進(jìn)行時間積分時累積在電池中的電荷，因此其也稱為電荷容量。由于所累積的電荷隨電池的退化而減少，因此容量曲線也改變。然而，改變是未知的。如果在電池退化并且容量曲線改變的狀態(tài)下使用與退化前的曲線相同的電流曲線來執(zhí)行充電操作，則會引起過充電狀態(tài)，從而加快電池的退化。因此，需要隨著容量值的改變而改變充電電流的值，即，需要執(zhí)行控制以在較早的階段減小充電電流。

為了估計電池容量隨退化進(jìn)度的改變，傳統(tǒng)地已進(jìn)行了多種嘗試。

例如，專利文獻(xiàn)1公開了一種用于估計可再充電電池的退化狀態(tài)的方法和能夠?qū)崿F(xiàn)該方法的辨別裝置。該方法包括：在以恒定電流對可再充電電池充電的同時連續(xù)地測量可再充電電池的電壓的處理；與充電時間相關(guān)聯(lián)地存儲連續(xù)測量出的電壓的處理；根據(jù)在連續(xù)測量出的可再充電電池的電壓達(dá)到規(guī)定電壓之前所存儲的可再充電電池的電壓隨時間流逝的變化的數(shù)據(jù)而計算電壓變化與充電時間的比率的處理；以及根據(jù)所算出的電壓變化率而估計可再充電電池的滿電荷的容量的處理。

專利文獻(xiàn)2公開了一種鋰離子電池組，其包括容易地估計鋰離子電池的容量的方法和在確定鋰離子電池的退化時所需的用于警告電池退化的裝置。根據(jù)該方法，當(dāng)通過恒流恒壓系統(tǒng)對鋰離子電池充電時，在從將充電條件從恒流(CC)切換到恒壓(CV)的時間點(diǎn)開始過去了時間t之后的時間獲得充電電流值It，并且使用充電電流值It估計鋰離子電池的容量Ct。

此外，專利文獻(xiàn)3公開了一種電池充電狀態(tài)估計方法、開路電壓估計方法以及退化水平計算方法和裝置，其中，可以通過考慮非活動退化而更正確地估計電池的充電狀態(tài)和開路電壓。在使用退化水平計算方法的電池充電狀態(tài)估計方法和開路電壓估計方法中，可以計算電池在任意時間的可充電和可放電的總電量與未退化電池的初始電量的比率作為退化水平，并且可以基于退化水平估計電池在任意時間的充電狀態(tài)和開路電壓。

根據(jù)以上技術(shù)，可以估計電池退化狀態(tài)和電池容量隨退化的改變，但是該技術(shù)并不涉及通過基于該改變來改變充電方法而執(zhí)行的控制。

[專利文獻(xiàn)1]日本特開專利公布第2007-166789號

[專利文獻(xiàn)2]日本特開專利公布第2001-257008號

[專利文獻(xiàn)3]日本特開專利公布第2004-354050號

發(fā)明內(nèi)容

已開發(fā)本發(fā)明以解決上述問題，并且旨在提供一種用于即使在容量曲線由于電池的退化而改變時也使用最佳電流曲線執(zhí)行充電操作的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面的系統(tǒng)包括：SOC獲取單元，用于獲取SOC，并且根據(jù)所獲取的SOC估計容量曲線；估計單元，用于根據(jù)所估計出的容量曲線而計算電流曲線；以及充電單元，用于基于所算出的電流曲線而執(zhí)行充電操作。

在以上根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，可以使用SOC獲取單元所獲取的且正充電的電池的電流、電壓和溫度來估計容量曲線。

以上根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括用于以估計單元算出的電流曲線替換所存儲的電流曲線的更新單元。

在該情況下，該系統(tǒng)還可以包括用于存儲估計單元算出的電流曲線的存儲單元，并且充電單元可以從存儲單元讀取電流曲線。

根據(jù)本發(fā)明的一方面的方法包括：獲取SOC的步驟；根據(jù)所獲取的SOC估計容量曲線的步驟；根據(jù)所估計出的容量曲線計算電流曲線的步驟；以及基于所算出的電流曲線而執(zhí)行充電操作的步驟。

以上根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括使用正充電的電池的電流、電壓和溫度來估計容量曲線的步驟。

以上根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括以所算出的電流曲線更新所存儲的電流曲線的步驟。

在該情況下，該方法還可以包括存儲所算出的電流曲線的步驟以及讀取所存儲的電流曲線的步驟。

另外，用于指導(dǎo)計算機(jī)使用根據(jù)上述本發(fā)明的方法的程序可以解決以上問題，這是因為其通過指導(dǎo)計算機(jī)執(zhí)行程序而具有與以上根據(jù)本發(fā)明的方法的操作和效果相同的操作和效果。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的對電池充電的框圖；

圖2示出了由退化導(dǎo)致的容量曲線的變化和根據(jù)該變化而算出的電流曲線；