[發明專利]控制設備和用于放電可再充電電池的方法

有效

• 申請號: 201680080285.1
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN108602444B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 小宮山啟太;加藤祐樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車歐洲公司
• 主分類號: B60L58/14
• 分類號: B60L58/14;H02J7/00;G01R31/36;G01R19/165;H01M10/48
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李穎

本發明涉及用于控制可再充電電池(2)的放電的控制設備(6)，控制設備(6)被配置為：在電池(2)放電期間確定電池(2)的電壓(V_x)，當確定的電壓(V_x)降至第一預定電壓下限(V_min1)以下時停止放電，在停止放電之后確定電池(2)的電壓(V_x)，確定第一預定電壓下限(V_min1)與停止放電之后確定的電池(2)的電壓之間的電壓差(ΔV_x)，以及當確定的電壓差(ΔV_x)超過預定閾值(ΔV_T)時繼續放電。本發明還涉及控制可再充電電池(2)的放電的對應方法。

技術領域

本公開涉及用于控制可再充電電池的放電的控制設備并且還涉及可再充電電池的放電方法。

背景技術

可再充電電池，也稱為二次電池元，作為能量存儲裝置已變得越來越重要，特別是對于車輛。這種車輛可以是包括內燃機和一個或多個電動機的混合動力車輛或純電驅動車輛。當車輛通過電力被驅動時，電池被放電。

用于這種車輛的合適的可再充電電池可以是固態雙極電池或其它，例如液體型電池，特別是層壓的鋰離子電池。可再充電電池可以由單個電池元實現，或者可以包括一組優選地完全相同的電池元。在后一種情況下，電池也被稱為電池組。

電池或電池組還可以包括用于控制充電和/或放電的控制設備。控制設備監視電池的荷電狀態(SOC：state of charge)，并且應該避免電池在其安全操作區域外操作。這種電池或電池組也被稱為智能電池/智能電池組。控制設備也有可能由車輛提供。

充電/放電控制的一個重要方面是確保避免電池的任何過度充電和/或過度放電。為此目的，可以監視電池電壓，其在充電期間增加并且在放電期間減小。如果在放電期間確定的電池電壓低于預定電壓下限，那么由控制設備識別出電池完全放電并且放電停止。

但是，在電池的壽命期間，充電和放電過程可能導致電池的層壓層的降級。特別地，層壓電極可以受到降級的影響。該降級導致電阻增加，這進而降低放電期間測得的電池的電壓。

因此，當對層壓降級的電池放電時，測得的電壓更快達到預定的電壓上限，并且控制設備錯誤地識別出電池完全放電。雖然電池實際上還沒有完全放電(不在允許的SOC范圍的下限)，但放電完成。這意味著可用的能量量由于降級分散而減少。

EP 1 422 769(A1)公開了具有單元電池元電壓測量接線片的層壓堆疊型電池。在堆疊方向上堆疊的多個單元電池元被串聯連接，并且共享的電壓測量接線片電極分別在多個單元電池上形成，以便測量多個單元電池元的電壓。

但是，在上述技術中，每個電池元需要單個電壓測量接線片電極。在具有幾百個電池元的電池的情況下，這種傳感器布置可以變得非常昂貴或甚至不可能實現。

發明內容

目前，仍然期望提供一種控制設備，其提供可靠和經濟的放電控制功能并且適于不同的電池類型。

因此，根據本公開的實施例，提供了一種用于控制可再充電電池的放電的控制設備。該控制設備被配置為：

-在電池放電期間確定電池的電壓，

-當確定的電壓降至第一預定電壓下限以下時，停止放電，

-在停止放電之后確定電池的電壓，

-確定第一預定電壓下限與在停止放電之后確定的電池的電壓之間的電壓差，以及

-當確定的電壓差超過預定閾值時，繼續放電。