[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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，本发明涉及这样的技术：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。

背景技术

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.H11-26032(JP-A-11-26032)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-11-26032)。

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。

发明内容

本发明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，本发明还提供了包含这样的二次电池温升控制设备的车辆。

本发明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。

根据本发明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。

根据本发明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。

根据本发明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。