[发明专利]用于电池放电控制的系统和方法

说明书

一种用于电池的放电控制系统包括：被配置成提供与电池相关联的温度值的温度感测装置，被配置成提供与电池相关联的电压值的电压感测装置，被配置成提供与电池的内部部分相关联的压力值的压力感测装置，以及控制器。控制器被配置成在放电处理开始之前基于从与电池相关联的预定数据映射中选择的映射数据来确定与电池的放电相关联的阈值压力变化，在放电处理期间监视由电压感测装置获得的当前电压值、当前压力值以及基于由压力感测装置获得的当前压力值的总压力变化，如果总压力变化小于阈值压力变化并且当前压力值大于预定的最小阈值压力，则在当前电压值下降到低于第一下限电压值的情况下允许放电处理的继续，并且在以下任何一个条件成立的情况下禁止放电处理的继续：(i)当前电压值下降到低于第二下限电压值，该第二下限电压值比第一下限电压值低；(ii)总压力变化大于或等于阈值压力变化；或者(iii)当前压力值低于预定的最小阈值压力。

技术领域

本公开涉及用于控制电池放电的系统和方法。更具体地，本公开涉及基于电池内的内部压力量度来管理放电状态。

背景技术

在对例如锂离子电池的电池进行放电期间，由于在发生了退化的某些层压部分处的过电压，电池组处的总电压可能急剧减少。由此，总电压达到为了防止过度放电而设置的下限电压，并且放电系统考虑到电池组被完全放电而停止放电。

然而，随着电池退化的进行，当由于达到下限电压而停止放电时，电池组通常尚未被完全放电(即，充电状态(SOC)0％)。因此，来自电池的能量的可用量由于退化分散(degradation dispersion)等而降低。

也作为JP 2004-087238公开的US 2004/0038123致力于一种堆叠型电池，该堆叠型电池具有在堆叠方向上堆叠以串联连接的多个单位单元以及分别形成在这多个单位单元上的共享电压测量片电极以允许对这多个单位单元测量电压，使得共享电压测量片电极在与堆叠方向相交的方向上设置在堆叠型电池的侧表面上的偏离位置处。然而，US 2004/0038123的系统需要在每个层压部分之间的电压传感器，由此导致高成本。另外，层压数量越多，在它们之间放置电压传感器变得越困难。

发明内容

本发明的发明人希望使得能够在限制电池过度放电和损坏的可能性的同时通过实现更低的放电水平来增大存储在电池中的能量。

因此，根据本公开的实施例，提供了一种用于电池的放电控制系统。放电控制系统可以包括被配置成提供与电池相关联的温度值的温度感测装置，被配置成提供与电池相关联的电压值的电压感测装置，被配置成提供与电池的内部部分相关联的压力值的压力感测装置，以及控制器。控制器可以被配置成：在放电处理开始之前，基于从与电池相关联的预定数据映射中选择的映射数据来确定与电池的放电相关联的阈值压力变化；在放电处理期间，监视由电压感测装置获得的当前电压值、当前压力值以及基于由压力感测装置获得的当前压力值的总压力变化；如果总压力变化小于阈值压力变化并且当前压力值大于预定的最小阈值压力，则在当前电压值下降到低于第一下限电压值的情况下允许放电处理的继续；并且在下列条件中的任何一个条件成立的情况下禁止放电处理的继续：

(i)当前电压值下降到低于第二下限电压值，该第二下限电压值比第一下限电压值低；

(ii)总压力变化大于或等于阈值压力变化；或者

(iii)当前压力值低于预定的最小阈值压力。

通过提供这样的系统，可以不完全依赖允许的电压范围从而更完全地对经历退化的电池进行充电。这继而在降低电池损坏的风险的情况下实现更大的能量可用性。

映射数据的选择可以基于从温度感测装置获得的预放电温度值、从电压感测装置获得的预放电电压值以及从压力感测装置获得的预放电压力值。

控制器可以被配置成：如果总压力变化小于阈值压力变化并且当前压力值高于最小预定压力，则在当前电压值下降到低于第一下限电压值的情况下降低第一下限电压值。