[發明專利]用于電動車輛的電池系統

有效

• 申請號: 201710004078.4
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106953131B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 橋本展信
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/42;H02J7/00;B60L53/53
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

本發明涉及一種用于電動車輛的電池系統。一種非水電解質二次電池是防止高速劣化的用于電動車輛的電池系統。對作為高速劣化的劣化指標值的累積評價值進行校正處理，所述校正處理反映在電池休止時段內充電/放電休止期間的所述高速劣化的恢復行為。當所述電池休止時段結束時，根據緩和系數執行所述校正處理，所述緩和系數指示每當經過給定時間時的離子濃度的偏斜的緩和程度。可變地設定所述緩和系數，以使得與當所述電池休止時段的時間長度長時相比，當所述時間長度短時，所述給定時間的所述離子濃度的偏斜的緩和程度變得較大。

技術領域

本發明涉及用于電動車輛的電池系統，特別地，涉及用于車輛驅動電源的包括非水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質的非水二次電池被用于諸如混合動力汽車、電動汽車或燃料電池汽車的電動車輛的車輛驅動電源(車載電源)。作為導致非水二次電池的電阻增大的一個因素，已知這樣的現象：其中，高速充電或放電被連續進行，從而由于電解質中的鹽濃度(離子濃度)的不均勻(偏斜(deviation))導致電阻增大，即所謂的高速劣化。

國際公開No.2013/046263描述了通過累積由于基于當電池被充電/放電時的電流值歷史計算出的電解質中的離子濃度偏斜而導致的劣化的評價值(D(N))的閾值的超過量，并且隨時間經過而校正離子濃度的偏斜的緩和，來確定累積評價值(ΣDex(N))作為劣化指標值。然后，當劣化指標值超過閾值(正)時，進行控制以降低二次電池的放電電力上限。

日本專利申請公開No.2014-3826(JP 2014-3826 A)描述了使用基于與WO 2013/046263中相同的評價值的共同累積評價值作為劣化指標值，如果該累積評價值變得大于正閾值，則判定過放電并且限制放電電力，而如果該累積評價值小于負閾值，則判定過充電并且限制充電電力。

WO 2013/046263和JP 2014-3826 A描述了在計算由于離子濃度偏斜而導致的劣化的評價值(D(N))時，進行這樣的計算：該計算反映在每個周期時間(Δt)隨著離子擴散而導致的離子濃度的偏斜的減小。

此外，WO 2013/046263描述了如果二次電池的充電/放電被休止(deactivate)，則由于在休止之后重新開始的充電/放電而導致的電阻增加率的增大(即，高速劣化)受到抑制。由于此原因，WO 2013/046263描述了在每個周期時間執行將用作劣化指標值的累積評價值乘以校正系數a(0<a<1)的計算，從而考慮到高速劣化的緩和而校正累積評價值(劣化指標值)。

然而，在WO 2013/046263和JP 2014-3826 A中描述的技術中，在計算離子濃度偏斜的評價值(D(N))和累積評價值(ΣDex(N))時的每個周期時間(Δt)，通過比較累積評價值(劣化指標值)與閾值，判定是否需要限制放電電力或充電電力。因此，WO 2013/046263和JP 2014-3826 A主要涉及在二次電池(充電/放電)的使用期間(例如在車輛行駛期間)的充電/放電管理。

近年來，能夠通過在車輛外部的電源(在下文中，簡稱為“外部電源”)對車載蓄電裝置充電的電動車輛被投入實際應用。在所謂的插電式混合動力汽車或電動汽車中，在運轉停止期間，使用系統電源或專用充電樁，進行通過外部電源對車載二次電池的充電(在下文中，簡稱為“外部充電”)。

在這種可外部充電的電動車輛中，從運轉停止到下次運轉開始的二次電池的使用模式根據外部充電的有無而改變。具體地說，二次電池的充電/放電休止時段的長度根據外部充電的有無而改變。此外，即使在充電計劃表被制定為使得通過所謂的計時器充電根據下一運轉開始時刻而完成外部充電的情況下，也預測從運轉停止到外部充電開始的二次電池的充電/放電休止時段的長度會根據情況而改變。

發明內容