电池系统技术方案

一种控制镍金属氢化物电池(11)的充电和放电操作的电池系统包括：温度传感器(23)，其检测所述镍金属氢化物电池的温度；以及控制器(30)，其在所述镍金属氢化物电池的负电极储备容量小于目标值时限制所述镍金属氢化物电池的所述充电和放电操作。所述控制器使用所述温度传感器获取所述镍金属氢化物电池正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度、以及所述镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度。所述控制器使用所述镍金属氢化物电池的温度与所述负电极储备容量之间的对应关系计算与所获取的温度对应的所述负电极储备容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池系统
本专利技术涉及基于镍金属氢化物电池中的负电极储备容量限制镍金属氢化物电池的输入和输出的电池系统。
技术介绍
在公开号为2011-010465的日本专利申请(JP2011-010465A)中，电池劣化程度基于电池过去的温度历史分布以及与电池温度相对抗的电池工作负荷实际增长率。在此，通过在必要时限制电池的输出来延长电池的使用寿命。在JP2011-010465A中，通过检测一个驱动周期内的电池温度来建立电池的温度历史分布。在此，电池的劣化不仅受车辆行驶时的电池温度的影响，而且还受车辆被放置时的电池温度的影响。特别地，当车辆被放置时的电池温度升高时，电池更容易劣化。如果仅基于车辆行驶时的电池温度来确定电池的劣化，则电池的实际劣化程度会变得高于所确定的电池劣化程度，因此不可能将电池的使用寿命延长到目标值。
技术实现思路
本专利技术的第一方面涉及一种控制镍金属氢化物电池的充电和放电操作的电池系统。所述电池系统包括温度传感器和控制器。所述温度传感器被配置为检测所述镍金属氢化物电池的温度并将所检测到的温度输出到所述控制器。所述控制器被配置为在所述镍金属氢化物电池的负电极储备容量小于目标值时限制所述镍金属氢化物电池的所述充电和放电操作。所述控制器被配置为使用所述温度传感器获取所述镍金属氢化物电池正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度、以及所述镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度。所述控制器被配置为，使用所述镍金属氢化物电池的温度与所述负电极储备容量之间的对应关系计算与所获取的温度(所述镍金属氢化物电池正被充电或放电时的温度和所述镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的温度)对应的所述负电极储备容量。如果获取了镍金属氢化物电池的负电极储备容量，则可以获取镍金属氢化物电池的劣化状态。也就是说，负电极储备容量具有与镍金属氢化物电池的放电容量的相互关系，并且，如果镍金属氢化物电池的放电容量因为镍金属氢化物电池的劣化而降低，则负电极储备容量减少。因此，当负电极储备容量变得低于目标值时，可以通过限制镍金属氢化物电池的充电和放电操作来抑制镍金属氢化物电池继续劣化。此外，可以允许负电极储备容量沿着目标值变化。负电极储备容量依赖于镍金属氢化物电池的温度，因此，如果预先获得负电极储备容量与温度之间的对应关系，则可以计算与镍金属氢化物电池的温度对应的负电极储备容量。此处，在本专利技术中，负电极储备容量是在不仅考虑了镍金属氢化物电池正被充电或放电时的镍金属氢化物电池的温度，而且还考虑了镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的镍金属氢化物电池的温度的情况下计算(或推定)出的。因此，与其中仅基于镍金属氢化物电池正被充电或放电时的镍金属氢化物电池的温度计算(推定)负电极储备容量的情况相比，可以提高推定负电极储备容量的精确度。所述负电极储备容量可通过将所述负电极储备容量的增加量与所述负电极储备容量的减少量相加来计算。负电极储备容量随着负电极的腐蚀而增加，因此，负电极的腐蚀可被规定为负电极储备容量的增加量。此外，负电极储备容量随着将氢气排放到镍金属氢化物电池的外部而减少，因此，氢气向镍金属氢化物电池外部的排放可被规定为负电极储备容量的减少量。负电极储备容量的增加量依赖于镍金属氢化物电池的温度，因此，如果预先获得了增加量与温度之间的对应关系，则可以确定与镍金属氢化物电池的温度对应的增加量。此外，负电极储备容量的减少量依赖于镍金属氢化物电池的温度，因此，如果预先获得了减少量与温度之间的对应关系，则可以确定与镍金属氢化物电池的温度对应的减少量。当确定增加量和减少量时，如上所述，不仅将镍金属氢化物电池正被充电或放电时的镍金属氢化物电池的温度考虑进去，而且还将镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的镍金属氢化物电池的温度考虑进去。与所述镍金属氢化物电池的所述充电和放电操作不受限制时计算所述负电极储备容量的时间间隔相比，所述镍金属氢化物电池的所述充电和放电操作受到限制时计算所述负电极储备容量的时间间隔可被缩短。当镍金属氢化物电池的充电和放电操作受到限制时，负电极储备容量小于目标值，因此，通过缩短计算负电极储备容量的时间间隔，获取负电极储备容量的变化以及负电极储备容量与目标值之间的相互关系变得容易。如果镍金属氢化物电池的充电和放电操作受到限制，则可以抑制由于通电导致的镍金属氢化物电池的温度升高，并且可以抑制负电极储备容量的减少。因此，可以与目标值相比增加负电极储备容量。在此，当所述负电极储备容量变为大于所述目标值时，可解除对所述充电和放电操作的限制。通过该配置，可以有效地对镍金属氢化物电池进行充电或放电。所述镍金属氢化物电池可被安装在车辆上。在这种情况下，例如，通过串联地电连接多个单电池(镍金属氢化物电池)形成电池组，并且所述电池组可被安装在所述车辆上。在此，如果从所述镍金属氢化物电池输出的电能被转换为动能，则可以使用该动能推动所述车辆。在所述镍金属氢化物电池被安装在所述车辆上的配置中，所述控制器可被配置为，基于所述车辆的使用状态，选择限定所述镍金属氢化物电池的使用寿命的行驶距离与经过时间中的一者。具体而言，在使车辆频繁行驶的使用状态下，镍金属氢化物电池的使用寿命倾向于依赖于行驶距离，因此可选择行驶距离。此外，在不使车辆频繁行驶的使用状态下，镍金属氢化物电池的使用寿命倾向于依赖于经过时间，因此可选择经过时间。所述目标值可被设定为使得：在选择所述行驶距离的情况下，直到所述行驶距离达到目标行驶距离时，所述负电极储备容量才达到与所述镍金属氢化物电池的所述使用寿命对应的负电极储备容量。例如，基于行驶距离的目标值可被设定为使得：当行驶距离已经达到目标行驶距离时，负电极储备容量达到与使用寿命对应的负电极储备容量。更具体地说，随着行驶距离延长，可以使目标值(负电极储备容量)朝着与使用寿命对应的负电极储备容量减小。在此，如果负电极储备容量沿着目标值变化，则可以继续使用镍金属氢化物电池，直到达到目标行驶距离。所述目标值可被设定为使得：在选择所述经过时间的情况下，直到所述经过时间达到目标经过时间时，所述负电极储备容量才达到与所述镍金属氢化物电池的所述使用寿命对应的负电极储备容量。例如，基于经过时间的目标值可被设定为使得：当经过时间已经达到目标经过时间时，负电极储备容量达到与使用寿命对应的负电极储备容量。更具体地说，随着经过时间延长，可以使目标值(负电极储备容量)朝着与使用寿命对应的负电极储备容量减小。在此，如果负电极储备容量沿着目标值变化，则可以继续使用镍金属氢化物电池，直到达到目标经过时间。每当所述车辆的所述行驶距离和所述经过时间中的一者达到对应阈值时，所述负电极储备容量可与所述目标值进行比较。在此，针对行驶距离和经过时间中的每一者设定阈值。因此，可以基于行驶距离或经过时间的变化获取负电极储备容量与目标值之间的相互关系。附图说明下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，在附图中，相同的参考标号表示相同的要素，并且其中：图1是示出电池系统的配置的视图；图2是示出基于负电极储备容量限制电池组的输入和输出的处理的流程图；图3是示出判定负电极储备容量被确定的时机(timing)的处理的流程图；图4是示出推定负电极储备容量的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制镍金属氢化物电池的充电和放电操作的电池系统，包括：温度传感器，其被配置为检测所述镍金属氢化物电池的温度；以及控制器，其被配置为在所述镍金属氢化物电池的负电极储备容量小于目标值时限制所述镍金属氢化物电池的所述充电和放电操作，其中所述控制器被配置为，使用所述温度传感器获取所述镍金属氢化物电池正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度、以及所述镍金属氢化物电池并非正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池的温度，并且所述控制器被配置为，使用所述镍金属氢化物电池的温度与所述负电极储备容量之间的对应关系计算与所获取的温度对应的所述负电极储备容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.25 JP 2012-2359851.一种用于控制镍金属氢化物电池(11)的充电和放电操作的电池系统，所述电池系统的特征在于包括：温度传感器(23)，其被配置为检测所述镍金属氢化物电池(11)的温度；以及控制器(30)，其被配置为：在所述镍金属氢化物电池(11)的负电极储备容量小于目标值时限制所述镍金属氢化物电池(11)的所述充电和放电操作，使用所述温度传感器(23)获取所述镍金属氢化物电池(11)正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池(11)的温度、以及所述镍金属氢化物电池(11)并非正被充电或放电时的所述镍金属氢化物电池(11)的温度，并且使用所述镍金属氢化物电池(11)充电或放电时的所述镍金属氢化物电池(11)的温度、所述镍金属氢化物电池(11)并非充电或放电时的所述镍金属氢化物电池(11)的温度、以及所述负电极储备容量之间的对应关系计算与所获取的温度对应的所述负电极储备容量。2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于所述控制器(30)被配置为，通过将作为负电极腐蚀结果的所述负电极储备容量的增加量与作为将氢排放到所述镍金属氢化物电池(11)外部的结果的所述负电极储备容量的减少量相加来计算所述负电极储备容量，所述镍金属氢化物电池(11)的所述增加量随着所述镍金属氢化物电池(11)的温度而变化，所述镍金属氢化物电池的所述减少量随着所述镍金属氢化物电池(11)的温度而变化。3.根据权利要求1或2所述的电池系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：加贺美征宏，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP