[發(fā)明專(zhuān)利]電池系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380039186.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104488130A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加賀美征宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/34
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/34;B60W20/00;G01R31/36;H01M10/48;H01M10/44
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于鎳金屬氫化物電池中的負(fù)電極儲(chǔ)備容量限制鎳金屬氫化物電池的輸入和輸出的電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在公開(kāi)號(hào)為2011-010465的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(JP?2011-010465?A)中，電池劣化程度基于電池過(guò)去的溫度歷史分布以及與電池溫度相對(duì)抗的電池工作負(fù)荷實(shí)際增長(zhǎng)率。在此，通過(guò)在必要時(shí)限制電池的輸出來(lái)延長(zhǎng)電池的使用壽命。

在JP?2011-010465?A中，通過(guò)檢測(cè)一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)的電池溫度來(lái)建立電池的溫度歷史分布。在此，電池的劣化不僅受車(chē)輛行駛時(shí)的電池溫度的影響，而且還受車(chē)輛被放置時(shí)的電池溫度的影響。特別地，當(dāng)車(chē)輛被放置時(shí)的電池溫度升高時(shí)，電池更容易劣化。

如果僅基于車(chē)輛行駛時(shí)的電池溫度來(lái)確定電池的劣化，則電池的實(shí)際劣化程度會(huì)變得高于所確定的電池劣化程度，因此不可能將電池的使用壽命延長(zhǎng)到目標(biāo)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面涉及一種控制鎳金屬氫化物電池的充電和放電操作的電池系統(tǒng)。所述電池系統(tǒng)包括溫度傳感器和控制器。所述溫度傳感器被配置為檢測(cè)所述鎳金屬氫化物電池的溫度并將所檢測(cè)到的溫度輸出到所述控制器。所述控制器被配置為在所述鎳金屬氫化物電池的負(fù)電極儲(chǔ)備容量小于目標(biāo)值時(shí)限制所述鎳金屬氫化物電池的所述充電和放電操作。

所述控制器被配置為使用所述溫度傳感器獲取所述鎳金屬氫化物電池正被充電或放電時(shí)的所述鎳金屬氫化物電池的溫度、以及所述鎳金屬氫化物電池并非正被充電或放電時(shí)的所述鎳金屬氫化物電池的溫度。所述控制器被配置為，使用所述鎳金屬氫化物電池的溫度與所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算與所獲取的溫度(所述鎳金屬氫化物電池正被充電或放電時(shí)的溫度和所述鎳金屬氫化物電池并非正被充電或放電時(shí)的溫度)對(duì)應(yīng)的所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量。

如果獲取了鎳金屬氫化物電池的負(fù)電極儲(chǔ)備容量，則可以獲取鎳金屬氫化物電池的劣化狀態(tài)。也就是說(shuō)，負(fù)電極儲(chǔ)備容量具有與鎳金屬氫化物電池的放電容量的相互關(guān)系，并且，如果鎳金屬氫化物電池的放電容量因?yàn)殒嚱饘贇浠镫姵氐牧踊档停瑒t負(fù)電極儲(chǔ)備容量減少。因此，當(dāng)負(fù)電極儲(chǔ)備容量變得低于目標(biāo)值時(shí)，可以通過(guò)限制鎳金屬氫化物電池的充電和放電操作來(lái)抑制鎳金屬氫化物電池繼續(xù)劣化。此外，可以允許負(fù)電極儲(chǔ)備容量沿著目標(biāo)值變化。

負(fù)電極儲(chǔ)備容量依賴于鎳金屬氫化物電池的溫度，因此，如果預(yù)先獲得負(fù)電極儲(chǔ)備容量與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則可以計(jì)算與鎳金屬氫化物電池的溫度對(duì)應(yīng)的負(fù)電極儲(chǔ)備容量。此處，在本發(fā)明中，負(fù)電極儲(chǔ)備容量是在不僅考慮了鎳金屬氫化物電池正被充電或放電時(shí)的鎳金屬氫化物電池的溫度，而且還考慮了鎳金屬氫化物電池并非正被充電或放電時(shí)的鎳金屬氫化物電池的溫度的情況下計(jì)算(或推定)出的。因此，與其中僅基于鎳金屬氫化物電池正被充電或放電時(shí)的鎳金屬氫化物電池的溫度計(jì)算(推定)負(fù)電極儲(chǔ)備容量的情況相比，可以提高推定負(fù)電極儲(chǔ)備容量的精確度。

所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量可通過(guò)將所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量的增加量與所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量的減少量相加來(lái)計(jì)算。負(fù)電極儲(chǔ)備容量隨著負(fù)電極的腐蝕而增加，因此，負(fù)電極的腐蝕可被規(guī)定為負(fù)電極儲(chǔ)備容量的增加量。此外，負(fù)電極儲(chǔ)備容量隨著將氫氣排放到鎳金屬氫化物電池的外部而減少，因此，氫氣向鎳金屬氫化物電池外部的排放可被規(guī)定為負(fù)電極儲(chǔ)備容量的減少量。

負(fù)電極儲(chǔ)備容量的增加量依賴于鎳金屬氫化物電池的溫度，因此，如果預(yù)先獲得了增加量與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則可以確定與鎳金屬氫化物電池的溫度對(duì)應(yīng)的增加量。此外，負(fù)電極儲(chǔ)備容量的減少量依賴于鎳金屬氫化物電池的溫度，因此，如果預(yù)先獲得了減少量與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則可以確定與鎳金屬氫化物電池的溫度對(duì)應(yīng)的減少量。當(dāng)確定增加量和減少量時(shí)，如上所述，不僅將鎳金屬氫化物電池正被充電或放電時(shí)的鎳金屬氫化物電池的溫度考慮進(jìn)去，而且還將鎳金屬氫化物電池并非正被充電或放電時(shí)的鎳金屬氫化物電池的溫度考慮進(jìn)去。

與所述鎳金屬氫化物電池的所述充電和放電操作不受限制時(shí)計(jì)算所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量的時(shí)間間隔相比，所述鎳金屬氫化物電池的所述充電和放電操作受到限制時(shí)計(jì)算所述負(fù)電極儲(chǔ)備容量的時(shí)間間隔可被縮短。當(dāng)鎳金屬氫化物電池的充電和放電操作受到限制時(shí)，負(fù)電極儲(chǔ)備容量小于目標(biāo)值，因此，通過(guò)縮短計(jì)算負(fù)電極儲(chǔ)備容量的時(shí)間間隔，獲取負(fù)電極儲(chǔ)備容量的變化以及負(fù)電極儲(chǔ)備容量與目標(biāo)值之間的相互關(guān)系變得容易。