二次电池温升控制设备、包含其的车辆以及二次电池温升控制方法技术

第一计算部分(118)计算执行纹波温升操作之前的二次电池的可允许输出电力(WoutA)，纹波温升操作通过使得纹波电流在二次电池中流动而用于升高二次电池的温度，可允许输出电力基于二次电池的温度和充电状态(SOC)预先确定。第二计算部分(120)计算当纹波温升操作执行时获得的可允许输出电力(WoutB)。判断部分(122)判断是否执行纹波温升操作，使得当可允许输出电力(WoutB)等于或高于可允许输出电力(Wout)，执行纹波温升操作，当可允许输出电力(WoutB)小于可允许输出电力(WoutA)时，不执行纹波温升操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二次电池温升控制设备、包含该设备的车辆以及二次电池温升控制方法。特别地，本专利技术涉及这样的技术进行温升控制，使用由二次电池内阻产生的发热，升高二次电池的温度。
技术介绍
通常，在以锂离子电池和镍氢电池为代表的二次电池中，充电和放电特性随着温度升高而劣化。当电池温度低时，需要快速升高电池的温度。日本专利申请公开No. Hl 1-26032 (JP-A-1H6032)介绍了一种对用于电气车辆的电池进行加热的设备。在此设备中，电池的温度由温度传感器进行检测，放电控制器进行控制，使得当检测到的温度等于或低于预定值时，使得与电池请求输出的被请求电流相比较大的输出电流流动。据主张，使用这种加热设备，即使在寒冷气候的地区，可以在其内部迅速升高电池的温度(见 JP-A-IH6032)。然而，在上面的公开中，升高电池温度时的效率和二次电池在温升操作执行后的状态都没有讨论，不能说确保进行了最优的温升控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种二次电池温升控制设备，其能够使用由二次电池的内阻产生的发热，高效升高二次电池的温度，本专利技术还提供了包含这样的二次电池温升控制设备的车辆。本专利技术还提供了一种二次电池温升控制方法，采用该方法，可以使用由二次电池的内阻产生的发热，高效升高二次电池的温度。根据本专利技术第一实施形态的二次电池温升控制设备是这样的一种二次电池温升控制设备其用于升高二次电池的温度，通过控制被配置为主动地使纹波电流在二次电池中流动的纹波产生装置，二次电池温升控制设备包含第一与第二计算部分以及判断部分。 第一计算部分计算表示在用于升高二次电池温度的温升操作执行之前二次电池的可允许输出电力的第一值(WoutA)，可允许输出电力(Wout)基于二次电池的充电状态(SOC)和温度预先确定。基于当二次电池上的温升操作执行时发生的SOC变化量和温度变化量，第二计算部分计算第二值(WoutB)，其表示当执行二次电池上的温升操作时获得的可允许输出电力。判断部分判断是否进行二次电池上的温升操作，使得当第二值等于或大于第一值时， 通过控制纹波产生装置进行二次电池上的温升操作，当第二值小于第一值时，不进行二次电池上的温升操作。在上面的第一实施形态中，二次电池温升控制设备还可包含频率选择部分，其基于第二值选择纹波电流的频率。在上面的第一实施形态中，频率选择部分可将第二值变得最大的频率选择为纹波电流的频率。在上面的第一实施形态中，频率选择部分可将当二次电池上的温升操作对于预定时间段执行时的第二值变得最大的频率选择为纹波电流的频率。在上面的第一实施形态中，频率选择部分可将第二值的峰值变得最大的频率选择为纹波电流的频率，且从开始二次电池上的温升操作起到第二值达到峰值时花费的时间可被设置为二次电池上的温升操作的持续时间。在上面的第一实施形态中，可配置这样的构造其中，使用从二次电池输出的电力，内燃机可用电动机来起动，频率选择装置将这样的频率选择为纹波电流的频率在该频率上，保证第二值等于或高于起动内燃机需要的电力。在上面的第一实施形态中，当进行二次电池上的温升操作时发生的温度变化量和 SOC变化量可基于纹波电流的频率和二次电池上的温升操作的持续时间来确定。根据本专利技术第二实施形态的车辆包含二次电池，纹波产生装置，上面介绍的二次电池温升控制设备中的一个。二次电池存储将用于驱动车辆的电力。纹波产生装置被连接到二次电池，并被配置为主动地使纹波电流在二次电池中流动。二次电池温升控制设备通过控制纹波产生装置来升高二次电池的温度。根据本专利技术第三实施形态的二次电池温升控制方法为这样的一种二次电池温升控制方法其通过控制纹波产生装置来升高二次电池的温度，纹波产生装置被配置为主动地使纹波电流在二次电池中流动，该二次电池温升控制方法包含计算第一值(WoutA)，其表示在执行用于升高二次电池温度的温升操作前的二次电池可允许输出电力，可允许输出电力(Wout)基于二次电池的充电状态(SOC)和温度预先确定；基于当二次电池上的温升操作执行时发生的SOC变化量和温度变化量，计算第二值(WoutB)，其表示当执行二次电池上的温升操作时获得的可允许输出电力；判断是否执行二次电池上的温升操作，使得当第二值等于或大于第一值时，通过控制纹波产生装置来执行二次电池上的温升操作，当第二值小于第一值时，不执行二次电池上的温升操作。在上面的第三实施形态中，二次电池温升控制方法还可包含基于第二值来选择纹波电流的频率。在上面的第三实施形态中，在选择纹波电流的频率时，第二值变得最大的频率可被选择为纹波电流的频率。在上面的第三实施形态中，在选择纹波电流的频率时，可将当二次电池上的温升操作对于预定时间段执行时的第二值变得最大的频率选择为纹波电流的频率。在上面的第三实施形态中，在选择纹波电流的频率时，可将第二值的峰值变得最大的频率选择为纹波电流的频率，并且，二次电池温升控制方法还可包含将从开始二次电池上的温升操作起到第二值达到峰值时花费的时间设置为二次电池上的温升操作的持续时间。在上面的第三实施形态中，可使用这样的构造其中，使用从二次电池输出的电力，内燃机可用电动机来起动，在选择纹波电流的频率时，可将这样的频率选择为纹波电流的频率在该频率上，确保第二值等于或高于起动内燃机需要的电力。在上面的第三实施形态中，当进行二次电池上的温升操作时发生的温度变化量和5SOC变化量可基于纹波电流的频率和二次电池上的温升操作的持续时间来确定。在本专利技术中，二次电池上的温升操作通过控制被配置为主动地使纹波电流在二次电池中流动的纹波产生装置来进行。作出判断，使得当表示二次电池上的温升操作被执行时实现的可允许输出电力(Wout)的第二值(WoutB)等于或大于表示执行二次电池上的温升操作之前的可允许输出电力的第一值(WoutA)时，通过控制纹波产生装置，执行二次电池上的温升操作，当第二值小于第一值时，不进行二次电池上的温升操作。因此，即使在预期二次电池的温度将会升高时，二次电池上的温升操作不会在可允许输出电力将会减小时执行。因此，根据本专利技术，可以使用由二次电池内阻产生的发热，高效地升高二次电池的温度。附图说明参照附图，由下面对示例性实施例的介绍，将会明了本专利技术的前述以及进一步的特征和优点，在附图中，类似的号码用于表示类似的元件，其中图1用于阐释本专利技术的二次电池温度升高方法；图2示出了二次电池的电压的分解(breakdown)；图3为一 Bode图，其示出了二次电池的阻抗特性(绝对值)；图4为一 Bode图，其示出了二次电池的阻抗特性(相位)；图5示出了纹波电流的峰值，在内阻上产生的电压为约束条件的极低温度条件下能使该电流在二次电池中流动；图6示出了在内阻上产生的电压为约束条件的极低温度条件下能在二次电池中产生的平均热量；图7为混合动力车整体框图，根据本专利技术第一实施例的二次电池温升控制设备应用于该混合动力车；图8示出了升压转换器导致的在二次电池中流动的纹波电流；图9示出了二次电池的可允许输出电力；图10示出了二次电池的可允许输出电力的随时间的变化的某些实例；图11为图7所示ECU的部分的功能框图，该部分与升压转换器的控制有关；图12为一流程图，用于阐释图7所示的ECU执行的关于是否执行纹波温升操作的判断过程；图13为第二实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥秀典，西勇二，田泽正俊，松坂正宣，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：