[發明專利]電動車輛的電池系統

有效

• 申請號: 201611071685.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN107039695B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 中島誠;三橋利彥;橋本展信
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/46;H01M10/48;H02J7/00;B60L58/14;B60L58/15
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

本發明提供一種電動車輛的電池系統。為了定量地評價二次電池的非水電解液中的離子濃度的偏倚，基于電流的履歷計算評價值D(N)。評價值D(N)在離子濃度的分布向放電側偏倚時具有正值，在向充電側偏倚時具有負值。放電側的累計評價值ΣDex1(N)通過超過閾值Dtr1?、Dtr1+的評價值D(N)的累計來計算。充電側的累計評價值ΣDex2(N)通過超過閾值Dtr2?、Dtr2+的評價值D(N)的累計來計算。當累計評價值ΣDex1(N)超過正的閾值K1時限制二次電池的放電，當累計評價值ΣDex2(N)超過負的閾值K2時限制二次電池的充電。

技術領域

本發明涉及電動車輛的電池系統，尤其涉及具備車輛驅動電源用的非水系二次電池的電池系統。

背景技術

以鋰離子二次電池為代表的具有非水電解液的非水系二次電池被使用于混合動力汽車、電動汽車、燃料電池汽車等電動車輛的車輛驅動電源(車載電源)。作為引起非水系二次電池的電阻上升的要因之一，已知有所謂的高速率劣化，該高速率劣化是因持續進行高速率下的充電或放電而由電解液中的鹽濃度(離子濃度)的不均(偏倚)引起電阻增加的現象。

在國際公開第2013/046263號(以下，稱作“專利文獻1”)中記載了：針對基于使電池充放電時的電流值的履歷而計算出的、由電解液中的離子濃度的偏倚引起的劣化的評價值，通過對閾值的超過量進行累計，而且修正由時間經過實現的離子濃度的偏倚的緩和，來求出累計評價值。并且，還記載了如下的控制：在累計評價值超過了閾值(正)時，使二次電池的放電電力上限值下降。

另外，在日本特開2014-3826號公報(以下，稱作“專利文獻2”)中記載了：使用基于與專利文獻1同樣的評價值的共同的累計評價值，當該累計評價值比正的閾值大時判定為放電過多而限制放電電力，當該累計評價值比負的閾值小時判定為充電過多而限制充電電力。

發明內容

近年來，能夠利用車輛外部的電源(以下，也簡稱為“外部電源”)對車載蓄電裝置進行充電的電動車輛得到了實用化。在所謂的插電式混合動力車和電動汽車中，在運轉停止期間使用系統電源或專用的充電站對車載二次電池進行充電。

在這樣的由外部電源實現的車載二次電池的充電(以下，也簡稱為“外部充電”)中，二次電池被以比較大的電流持續充電，所以與再生制動器使用時和在SOC(State ofCharge)下降時充電的車輛運轉時相比，充電形態大不相同。因而，在如專利文獻1那樣僅著眼于放電側的高速率劣化的充放電管理中，難以抑制搭載于能夠進行外部充電的電動車輛的二次電池的高速率劣化。

另外，在專利文獻2中，使用單一的累計評價值來判定放電過多和充電過多，而且，關于成為評價值的累計有無的邊界的目標值，絕對值在充電側和放電側也被設定為相同的值。因此，若與放電和充電的雙方持續發生的車輛運轉期間的高速率劣化防止對應地調整包含上述閾值的計算處理用的參數，則關于包含充電形態大不相同的外部充電而使用的二次電池，有可能無法合適地實現用于防止高速率劣化的充放電限制。

本發明是為了解決這樣的問題點而完成的，本發明的目的在于，在具有利用車輛外部的電源對車載蓄電裝置進行充電的結構的電動車輛的電池系統中，合適地防止以非水電解液二次電池的電解液中的離子濃度的偏倚為起因的高速率劣化。