用于车辆的电池系统及其控制方法技术方案

提供一种用于车辆的电池系统及其控制方法。在执行利用充电装置(210)的外部充电前、二次电池(100)的高速劣化正在发展的情况下，电子控制单元即ECU(300)执行调整SOC以使得二次电池(100)的SOC包含于预定范围内的SOC调整处理。预定范围是与SOC处于预定范围外的情况相比、伴随二次电池(100)的充放电的二次电池(100)的负极的膨胀收缩变化小的范围。并且，在SOC调整处理执行后，ECU(300)执行用于使高速劣化缓和的处理，在使高速劣化缓和后执行外部充电。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的电池系统及其控制方法
本专利技术涉及用于车辆的电池系统及其控制方法，尤其涉及具备能够利用设置于车辆的外部的电源进行充电的二次电池的电池系统及其控制方法。
技术介绍
众所周知，由于二次电池的充放电，在二次电池内会产生盐浓度分布的偏移(以下也称为“盐浓度不均匀”)，其结果，二次电池的内部电阻会上升，二次电池的输入输出性能会降低。盐浓度不均匀是因进行大电流的放电或充电而产生的，为了与历时劣化相区别，因盐浓度不均匀所导致的二次电池的输入输出性能的降低也被称为“高速劣化(highratedeterioration)”。该盐浓度不均匀包括因高速(highrate)的放电(过放电)而产生的盐浓度不均匀的情况和因高速的充电(过充电)而产生的盐浓度不均匀(与因过放电产生的盐浓度不均匀相反方向的盐浓度不均匀)的情况。日本特开2015-106482公开了能够通过设置于车辆的外部的电源(以下也称为“外部电源”)对车载的二次电池进行充电的充电系统(以下，将借助外部电源对车载二次电池的充电也称为“外部充电”)。在该充电系统中，在高速劣化的发生要因是因为过放电的情况下，通过急速充电(外部充电)的执行使得高速劣化得以缓和(恢复)(参照日本特开2015-106482)。
技术实现思路
在上述的日本特开2015-106482所记载的充电系统中，在高速劣化的发生要因是因为过放电的情况下，通过执行流动与产生了盐浓度不均匀的过放电电流相反方向的充电电流的外部充电，使得高速劣化得以缓和。但是，根据状况不同，存在即便在二次电池中流动与产生了盐浓度不均匀的电流相反方向的电流，高速劣化也会进一步发展的情况。本专利技术鉴于上述问题而提出，提供一种能够通过执行外部充电来抑制二次电池的高速劣化的发展的车辆用电池系统及其控制方法。于是，根据本专利技术的一个观点，提供具备了二次电池、充电装置以及电子控制单元的用于车辆的电池系统。该二次电池搭载于车辆。该充电装置构成为通过设置于车辆的外部的电源对二次电池进行充电。该电子控制单元如下构成。即，(i)控制二次电池的充放电，(ii)在所述二次电池的劣化(高速劣化)正在发展的情况下，在执行通过所述充电装置对所述二次电池的充电前，执行调整SOC(StateOfCharge，充电状态)以使得二次电池的SOC包含于预定范围内的SOC调整处理，在此，所述二次电池的劣化是伴随因所述二次电池的充放电导致的所述二次电池内的盐浓度分布的偏移而所述二次电池的内部电阻上升的劣化，所述预定范围是与SOC处于预定范围外的情况相比、伴随二次电池的充放电的二次电池的负极的膨胀收缩变化小的范围，(iii)在执行所述SOC调整处理后，执行第1处理，所述第1处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池流动绝对值比第1阈值大的过放电电流以及绝对值比第2阈值大的过充电电流中的某一方，(iv)在因执行所述第1处理而高速劣化进一步发展的情况下，执行第2处理，所述第2处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池流动过放电电流以及过充电电流中的与第1处理不同的一方的电流，(v)在因执行所述第1处理而高速劣化缓和的情况下，控制装置执行第3处理，所述第3处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池中流动过放电电流以及过充电电流中的与第1处理相同的一方的电流，并且，(vi)在执行第2处理或第3处理后，执行通过充电装置对二次电池的充电。另外，根据本专利技术的进一步的观点，提供一种用于车辆的电池系统的控制方法。该电池系统具备：搭载于车辆的二次电池和构成为通过设置于车辆的外部的电源对二次电池进行充电的充电装置。所述控制方法是进行如下控制的方法。(i)在执行通过所述充电装置对二次电池的充电前，在伴随因所述二次电池的充放电导致的二次电池内的盐浓度不均匀而二次电池的内部电阻上升的二次电池的劣化(高速劣化)正在发展的情况下，执行调整SOC以使得二次电池的SOC包含于预定范围内的SOC调整处理，所述预定范围是与SOC处于预定范围外的情况相比、伴随二次电池的充放电的二次电池的负极的膨胀收缩变化小的范围。(ii)在执行所述SOC调整处理后，执行第1处理，所述第1处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池中流动绝对值比第1阈值大的过放电电流以及绝对值比第2阈值大的过充电电流中的某一方。(iii)在因执行所述第1处理使高速劣化进一步发展的情况下，执行第2处理，所述第2处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池中流动过放电电流以及过充电电流中的与第1处理不同的一方的电流。(iv)在因执行所述第1处理而高速劣化缓和的情况下，执行第3处理，所述第3处理是：控制二次电池的充放电，以使得在二次电池中流动过放电电流以及过充电电流中的与第1处理相同的一方的电流。并且，(v)在执行第2处理或第3处理后，执行通过充电装置对二次电池的充电。在如上所述的用于车辆的电池系统及其控制方法中，根据因第1处理的执行而高速劣化是进一步发展还是缓和，来确认高速劣化是因过放电而引起的还是因过充电而引起的。并且，在通过执行第1处理而高速劣化进一步发展的情况下，执行第2处理，在通过执行第1处理而高速劣化缓和的情况下，执行第3处理，由此，能在使高速劣化缓和后执行外部充电。在此，根据二次电池的SOC，存在即便在二次电池中流动与产生了盐浓度不均匀的电流(过放电电流或过充电电流)相反方向的电流，高速劣化也进一步发展的情况。具体而言，在伴随二次电池的充放电，负极进行膨胀收缩时，伴随二次电池的充放电的负极的膨胀收缩根据SOC而不同，在膨胀收缩的变化大的SOC区域中，会产生因伴随二次电池的充放电的负极的膨胀收缩，而电解液会从负极挤出的现象。结果，在这样的SOC区域中，即便向二次电池赋予与产生了盐浓度不均匀的电流相反方向的电流，盐浓度不均匀也会进一步增大，高速劣化也会进一步发展。于是，在本专利技术的电池系统及其控制方法中，调整SOC，以使得SOC包含于伴随二次电池的充放电的负极的膨胀收缩变化小的预定范围内，之后执行第1处理、以及与第1处理的结果相对应的第2处理或第3处理。由此，能够通过第1处理的执行来确认高速劣化是因过放电引起的还是因过充电引起的，并且，通过与该确认结果相对应的第2处理或第3处理使得高速劣化可靠地缓和。因此，根据该电池系统，能够使高速劣化缓和后执行外部充电，结果，可以抑制通过外部充电的执行而高速劣化相对于外部充电执行前进一步发展。另外，在所述用于车辆的电池系统中，所述电子控制单元也可以构成为如下。即，(i)在因执行第1处理而二次电池的内部电阻上升的情况下，作为因执行第1处理使劣化进一步发展来执行第2处理。(ii)在因执行所述第1处理而二次电池的内部电阻减少的情况下，作为因执行第1处理而劣化缓和来执行第3处理。根据所述电池系统，基于根据第1处理的执行的二次电池的内部电阻的变化倾向(上升或减少)，能够容易地判断高速劣化的变化倾向(进一步发展或缓和)。另外，在所述电池系统中，也可以是，所述预定范围的下限是SOC40％以上，预定范围的上限是SOC70％以下。根据如上所述的电池系统，将SOC调整到伴随二次电池的充放电的负极的膨胀收缩变化小的SOC40％～70％的范围内，之后，执行第1处理、以及与第1处理的结果相对应的第2处理或第3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的电池系统，其特征在于，包括：搭载于所述车辆的二次电池；充电装置，其构成为利用设置于所述车辆的外部的电源对所述二次电池进行充电；以及电子控制单元，所述电子控制单元构成为：(i)控制所述二次电池的充放电；(ii)在所述二次电池的劣化正在发展的情况下，在执行通过所述充电装置对所述二次电池的充电之前，执行调整所述二次电池的SOC以使得所述SOC包含于预定范围内的SOC调整处理，在此，所述二次电池的劣化是伴随因所述二次电池的充放电导致的所述二次电池内的盐浓度分布的偏移而所述二次电池的内部电阻上升的劣化，所述预定范围是与所述SOC处于所述预定范围外的情况相比、伴随所述二次电池的充放电的所述二次电池的负极的膨胀收缩的变化小的范围；(iii)在执行所述SOC调整处理之后执行第1处理，所述第1处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动绝对值比第1阈值大的过放电电流以及绝对值比第2阈值大的过充电电流中的某一方；(iv)在因执行所述第1处理而所述劣化进一步发展的情况下执行第2处理，所述第2处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动所述过放电电流以及所述过充电电流中的与所述第1处理不同的一方的电流；(v)在因执行所述第1处理而所述劣化缓和的情况下执行第3处理，所述第3处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动所述过放电电流以及所述过充电电流中的与所述第1处理相同的一方的电流；(vi)在执行所述第2处理或所述第3处理之后，执行通过所述充电装置对所述二次电池的充电。...

【技术特征摘要】
2016.11.16 JP 2016-2229031.一种用于车辆的电池系统，其特征在于，包括：搭载于所述车辆的二次电池；充电装置，其构成为利用设置于所述车辆的外部的电源对所述二次电池进行充电；以及电子控制单元，所述电子控制单元构成为：(i)控制所述二次电池的充放电；(ii)在所述二次电池的劣化正在发展的情况下，在执行通过所述充电装置对所述二次电池的充电之前，执行调整所述二次电池的SOC以使得所述SOC包含于预定范围内的SOC调整处理，在此，所述二次电池的劣化是伴随因所述二次电池的充放电导致的所述二次电池内的盐浓度分布的偏移而所述二次电池的内部电阻上升的劣化，所述预定范围是与所述SOC处于所述预定范围外的情况相比、伴随所述二次电池的充放电的所述二次电池的负极的膨胀收缩的变化小的范围；(iii)在执行所述SOC调整处理之后执行第1处理，所述第1处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动绝对值比第1阈值大的过放电电流以及绝对值比第2阈值大的过充电电流中的某一方；(iv)在因执行所述第1处理而所述劣化进一步发展的情况下执行第2处理，所述第2处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动所述过放电电流以及所述过充电电流中的与所述第1处理不同的一方的电流；(v)在因执行所述第1处理而所述劣化缓和的情况下执行第3处理，所述第3处理是：控制所述二次电池的充放电，以使得在所述二次电池中流动所述过放电电流以及所述过充电电流中的与所述第1处理相同的一方的电流；(vi)在执行所述第2处理或所述第3处理之后，执行通过所述充电装置对所述二次电池的充电。2.根据权利要求1所述的用于车辆的电池系统，其特征在于，所述电子控制单元构成为：(i)在因执行所述第1处理而所述二次电池的内部电阻上升的情况下，作为因执行所述第1处理而所述劣化进一步发展来执行所述第2处理；(ii)在因执行所述第1处理而所述二次电池的内部电阻减少的情况下，作为因执行所述第1处理而所述劣化缓和来执行所述第3处理。3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的电池系统，其特征在于，所述预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹林义友，伊藤信清，
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