[發明專利]用于車輛的電池系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201711006158.X
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN108075199B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 竹林義友;伊藤信清
• 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;H02J7/04;B60R16/033
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐健;段承恩

提供一種用于車輛的電池系統及其控制方法。在執行利用充電裝置(210)的外部充電前、二次電池(100)的高速劣化正在發展的情況下，電子控制單元即ECU(300)執行調整SOC以使得二次電池(100)的SOC包含于預定范圍內的SOC調整處理。預定范圍是與SOC處于預定范圍外的情況相比、伴隨二次電池(100)的充放電的二次電池(100)的負極的膨脹收縮變化小的范圍。并且，在SOC調整處理執行后，ECU(300)執行用于使高速劣化緩和的處理，在使高速劣化緩和后執行外部充電。

技術領域

本發明涉及用于車輛的電池系統及其控制方法，尤其涉及具備能夠利用設置于車輛的外部的電源進行充電的二次電池的電池系統及其控制方法。

背景技術

眾所周知，由于二次電池的充放電，在二次電池內會產生鹽濃度分布的偏移(以下也稱為“鹽濃度不均勻”)，其結果，二次電池的內部電阻會上升，二次電池的輸入輸出性能會降低。鹽濃度不均勻是因進行大電流的放電或充電而產生的，為了與歷時劣化相區別，因鹽濃度不均勻所導致的二次電池的輸入輸出性能的降低也被稱為“高速劣化(high ratedeterioration)”。該鹽濃度不均勻包括因高速(high rate)的放電(過放電)而產生的鹽濃度不均勻的情況和因高速的充電(過充電)而產生的鹽濃度不均勻(與因過放電產生的鹽濃度不均勻相反方向的鹽濃度不均勻)的情況。

日本特開2015-106482公開了能夠通過設置于車輛的外部的電源(以下也稱為“外部電源”)對車載的二次電池進行充電的充電系統(以下，將借助外部電源對車載二次電池的充電也稱為“外部充電”)。在該充電系統中，在高速劣化的發生要因是因為過放電的情況下，通過急速充電(外部充電)的執行使得高速劣化得以緩和(恢復)(參照日本特開2015-106482)。

發明內容

在上述的日本特開2015-106482所記載的充電系統中，在高速劣化的發生要因是因為過放電的情況下，通過執行流動與產生了鹽濃度不均勻的過放電電流相反方向的充電電流的外部充電，使得高速劣化得以緩和。但是，根據狀況不同，存在即便在二次電池中流動與產生了鹽濃度不均勻的電流相反方向的電流，高速劣化也會進一步發展的情況。

本發明鑒于上述問題而提出，提供一種能夠通過執行外部充電來抑制二次電池的高速劣化的發展的車輛用電池系統及其控制方法。

于是，根據本發明的一個觀點，提供具備了二次電池、充電裝置以及電子控制單元的用于車輛的電池系統。該二次電池搭載于車輛。該充電裝置構成為通過設置于車輛的外部的電源對二次電池進行充電。該電子控制單元如下構成。即，(i)控制二次電池的充放電，(ii)在所述二次電池的劣化(高速劣化)正在發展的情況下，在執行通過所述充電裝置對所述二次電池的充電前，執行調整SOC(State Of Charge，充電狀態)以使得二次電池的SOC包含于預定范圍內的SOC調整處理，在此，所述二次電池的劣化是伴隨因所述二次電池的充放電導致的所述二次電池內的鹽濃度分布的偏移而所述二次電池的內部電阻上升的劣化，所述預定范圍是與SOC處于預定范圍外的情況相比、伴隨二次電池的充放電的二次電池的負極的膨脹收縮變化小的范圍，(iii)在執行所述SOC調整處理后，執行第1處理，所述第1處理是：控制二次電池的充放電，以使得在二次電池流動絕對值比第1閾值大的過放電電流以及絕對值比第2閾值大的過充電電流中的某一方，(iv)在因執行所述第1處理而高速劣化進一步發展的情況下，執行第2處理，所述第2處理是：控制二次電池的充放電，以使得在二次電池流動過放電電流以及過充電電流中的與第1處理不同的一方的電流，(v)在因執行所述第1處理而高速劣化緩和的情況下，控制裝置執行第3處理，所述第3處理是：控制二次電池的充放電，以使得在二次電池中流動過放電電流以及過充電電流中的與第1處理相同的一方的電流，并且，(vi)在執行第2處理或第3處理后，執行通過充電裝置對二次電池的充電。