电池系统技术方案

本发明专利技术涉及电池系统。ECU执行一种过程，所述过程包括以下步骤：获取最低温度TBmin和冷却空气的温度TC(S100)；获取风扇气流量(S102)；设置冷却系数(S104)；计算电阻值Rtmin(S106)；计算电流的均方根值(S108)；设置TBoffset1(S110)；计算电阻值Rtmax(S112)；计算温度指数Ftmax(S114)；计算温度指数Ftmin(S116)；计算评估函数ΔF(S118)；计算最大电流校正增益G(S120)；以及计算最大电流值Imax(S122)。

Battery System

【技术实现步骤摘要】
电池系统相关申请的交叉引用该非临时申请是基于2018年1月16日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-004919，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及电池系统，且更特别地涉及包括电池组的电池系统，所述电池组被配置成包括并联连接的多个二次电池。
技术介绍
日本专利公开No.2006-138750公开了一种用于监视二次电池块(电池组)的状态的电池监视设备。二次电池块由串联连接的多个并联电池单元块形成。多个并联电池单元块中的每个由并联连接的多个电池单元(二次电池)形成。在该电池监视设备中，计算了通电之前和之后每个并联电池单元块中的电压改变量，并且计算了通电之前和之后二次电池块中的电流改变量。然后，根据计算的电压改变量和电流改变量计算每个并联电池单元块的内部电阻，以基于计算的内部电阻而确定电池单元的异常。
技术实现思路
在上面描述的电池监视设备中，虽然可以确定电池单元的异常，但是未考虑由并联电池单元块的电池单元之间出现的温度变化引起的电流变化。当并联电池单元块的电池单元之间出现温度变化时，电池单元之间的电阻变化增加，从而导致电池单元之间的电流变化增加。因此，即使基于在并联电池单元块中流动的总电流或平均电流而执行了电池保护控制，例如也可能无法保护其中有相对大的电流在并联电池单元块中流动的电池单元。本公开的目的是提供能够实现适当的电池保护控制的电池系统，将由并联连接的多个二次电池之间的温度变化引起的电流变化纳入考虑。根据本公开的一个方面的电池系统包括：电池组，所述电池组由并联连接的多个二次电池形成；冷却装置，所述冷却装置被配置成将冷却介质供应到电池组；以及控制器，所述控制器被配置成估计多个二次电池之间的由多个二次电池之间的温度变化引起的电流变化。多个二次电池包括第一电池和第二电池。控制器被配置成使用由第一电池的发热量以及由冷却装置对第一电池的冷却量来计算与第一电池的温度具有关联性的第一温度指数，所述第一电池具有多个二次电池之中的相对低的温度。所述控制器被配置成使用与电池组的发热状态有关的信息来设置温度附加值。所述控制器被配置成使用由第二电池的发热量以及由计算冷却装置对第二电池的冷却量来计算与第二电池的温度具有关联性的第二温度指数，所述第二电池具有通过将温度附加值与第一电池的温度相加而计算出的温度。控制器被配置成通过从第二温度指数减去第一温度指数来计算指示温度变化的程度的评估值。控制器被配置成使用计算的评估值和电池组的温度来估计电流变化的程度。因此，使用设置的温度附加值计算第二温度指数，从而允许用高精确度计算评估值。因此，可以以高精确度估计被并联连接的多个二次电池之间由多个二次电池之间的温度变化引起的电流变化。因此，可以在多个二次电池上实现适当的电池保护控制。在一个实施例中，与电池组的发热状态有关的信息是关于电池组中的电流的信息。控制器被配置成将当电流的均方根值较高时的温度附加值设置成比当均方根值较低时所设置的值高的值。因此，可以基于电流的均方根值根据电池组的发热状态适当地设置温度附加值。在一个实施例中，第一电池具有多个二次电池之中的最低温度。第二电池具有多个二次电池之中的最高温度。电池系统还包括检测装置，所述检测装置被配置成检测第一电池的温度。控制器被配置成使用检测装置获取第一电池的温度，并且通过将温度附加值与第一电池的温度相加来计算第二电池的温度。因此，可以适当地计算指示温度变化的程度的评估值。根据以下结合附图对本公开的详细描述，本公开的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。附图说明图1示意性地示出根据本公开的实施例的上面安装有电池系统的车辆的配置。图2示出图1中所示出的电池组的具体配置的示例。图3示出并联连接的多个电池单元的最高温度电池单元和最低温度电池单元中的温度变化的示例。图4示出电池单元的温度与电阻之间的关系的示例。图5是示出用于估计电池单元之间的电流变化的过程的流程图。图6是用于确定等式(1)和等式(4)中使用的系数f的映射。图7示出电池单元的电阻对温度的依赖性。图8示出电池单元的电阻对剩余容量的依赖性。图9示出并联连接的多个电池单元。图10是最大电流校正增益G的映射。图11示出电池单元的温度与电阻之间的关系。具体实施方式下文中将参考附图详细地描述本公开的实施例。应当注意，附图中相同或对应的部分用相同的符号加以指代，并且将不会重复描述。图1示意性地示出根据本公开的实施例的上面安装有电池系统的车辆1的配置。在下面的描述中，作为示例，车辆1被描述成混合动力车辆。参看图1，车辆1包括电池系统2、PCU(电源控制单元)30、MG(电动发电机)41、42、发动机50、动力分配装置60、驱动轴70和驱动轮80。电池系统2包括电池组10、监视单元20、冷却装置24和ECU(电子控制单元)100。冷却装置24是用于向电池组10供应冷却介质(本实施例中的冷却空气)的装置，并且包括导管25、风扇26和温度传感器27。冷却介质可以是冷却剂。发动机50是诸如汽油发动机或柴油发动机等的内燃发动机，所述内燃发动机将由空气燃料混合物的燃烧生成的燃烧能量转换成诸如活塞或转子等可移动构件的动能，从而输出原动力。动力分配装置60包括例如行星齿轮机构，其具有太阳齿轮、过桥齿轮和环形齿轮的三个旋转轴。动力分配装置60将从发动机50输出的原动力传输到MG41和驱动轮80。MG41、MG42各自是AC旋转电机，诸如三相AC同步电机，其具有嵌入在转子中的永磁体。MG41主要用作由发动机50通过动力分配装置60驱动的发电机。由MG41生成的电力被通过PCU30供应到MG42和电池组10中的至少一个。MG42主要作为电机操作，并且通过接收来自电池组10的电力和由MG41生成的电力中的至少一个来驱动驱动轮80。来自MG42的驱动力被传输到驱动轴70，并且传输到驱动轮80。另一方面，在车辆1的制动或下坡加速抑制期间，MG42作为发电机操作并且再生电力。由MG42生成的电力被通过PCU30供应到电池组10。电池组10被配置成包括并联连接的多个电池单元(后面将描述其具体配置)。每个电池单元是二次电池，诸如锂离子二次电池或镍金属氢化物二次电池。电池组10存储电力以便驱动MG41、MG42。也就是说，电池组10可以通过PCU30供应电力给MG41或MG42。也可以在MG41、MG42发电期间通过PCU30接收生成的电力而对电池组10充电。监视单元20包括电压检测装置21、电流检测装置22和温度检测装置23。电压检测装置21检测电池组10中并联连接的多个电池单元的电压(下文中也称作“电池单元电压”)VBi。电流检测装置22检测电池组10中的充电/放电电流IB。温度检测装置23使用提供在电池组10等中的多个位置处的热敏电阻(1)到(j)等来检测电池组10的温度TB1到TBj。导管25是通道，通过所述通道将冷却空气供应给电池组10。导管25设置有风扇26。虽然在该实施例中，风扇26提供在导管25上的空气入口侧处，但是风扇26也可以提供在导管25上的空气出口侧处。例如，风扇26基于来自ECU100的控制信号而操作。温度传感器27检测通过导管25供应给电池组10的冷却空气的温度TC。PCU30基于来自ECU100的控制信号而执行电池组10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池系统，包括：电池组，所述电池组由并联连接的多个二次电池形成；冷却装置，所述冷却装置被配置成将冷却介质供应到所述电池组；以及控制器，所述控制器被配置成估计由在所述多个二次电池之间的温度变化引起的在所述多个二次电池之间的电流变化，所述多个二次电池包括第一电池和第二电池，所述控制器被配置成：使用由所述第一电池的发热量以及由所述冷却装置对所述第一电池的冷却量来计算与所述第一电池的温度具有关联性的第一温度指数，所述第一电池具有所述多个二次电池之中相对低的温度，使用与所述电池组的发热状态有关的信息，来设置温度附加值，使用由所述第二电池的发热量以及由所述冷却装置对所述第二电池的冷却量来计算与所述第二电池的温度具有关联性的第二温度指数，所述第二电池具有通过将所述温度附加值与所述第一电池的所述温度相加而计算出的温度，通过从所述第二温度指数减去所述第一温度指数，来计算指示所述温度变化的程度的评估值，以及使用计算出的评估值和所述电池组的温度，来估计所述电流变化的程度。

【技术特征摘要】
2018.01.16 JP 2018-0049191.一种电池系统，包括：电池组，所述电池组由并联连接的多个二次电池形成；冷却装置，所述冷却装置被配置成将冷却介质供应到所述电池组；以及控制器，所述控制器被配置成估计由在所述多个二次电池之间的温度变化引起的在所述多个二次电池之间的电流变化，所述多个二次电池包括第一电池和第二电池，所述控制器被配置成：使用由所述第一电池的发热量以及由所述冷却装置对所述第一电池的冷却量来计算与所述第一电池的温度具有关联性的第一温度指数，所述第一电池具有所述多个二次电池之中相对低的温度，使用与所述电池组的发热状态有关的信息，来设置温度附加值，使用由所述第二电池的发热量以及由所述冷却装置对所述第二电池的冷却量来计算与所述第二电池的温度具有关联性的第二温度指数，所述第二电池具有通过将所述温度附加值与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田清仁，内田义宏，内山正规，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP