[发明专利]用于操作双电池系统的系统和方法

说明书

一种用于电池系统的方法可以包括将充电电压施加到并联电连接的第一电池和第二电池，将所述充电电压超过阈值电压的部分从所述第二电池的所有电池单元转移至耦接到所述第二电池的外部的加热器，以及将热量从所述加热器传递到所述第二电池，所述热量由所述充电电压的所述部分产生。以这种方式，特别在低温下，可以减少电池充电期间第二电池的退化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月15日提交的题为“用于操作双电池系统的系统和方法”的申请号为62/520,468的美国临时申请的优先权。上述申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及与双电池系统相关的方法和系统。

背景技术和发明内容

辅助(Aux)双电池系统可以为期望长期和短期能量存储和耗散的电池应用提供具有成本效益的设计。例如，在混合动力车辆中，低成本的传统铅酸电池可以与小型的高功率锂离子电池耦接。然而铅酸电池主要用于发动机启动，较小的锂离子电池允许在再生制动期间为电荷回收提供更高的功率，并为冷启动提供更高的放电功率。

然而，发明人在此已经认识到上述方法的潜在缺点。铅酸电池的充电电压随温度降低而增加，并且在低温下该电压高于特定配置的锂离子电池的充电电压。例如，由于在电池电极上的锂金属镀层，将这些高充电电压施加到锂离子电池上会使锂离子电池退化。一些传统的双电池系统将钛酸锂(LTO)电池与铅酸电池耦接使用，因为与其他锂离子电池类型相比，LTO电池在低温下更能耐受电镀。然而，与其他类型的锂电池相比，LTO电池的生产成本更高，并且结构不够紧凑，这会增加制造成本。

至少部分解决上述问题的一种方法包括电池系统，该电池系统包括：并联电连接的第一电池和第二电池，第二电池包括多个电池单元和热耦接到多个电池单元的加热器；以及第二电池上的控制器，包括用于执行以下操作的可执行指令：响应于充电电压大于阈值电压，将充电电压超过阈值电压的部分从第二电池转移至加热器。

通过将电压从第二电池转移到热耦接至第二电池的一个或多个电池单元的加热器，可以减少由于高充电电压导致的第二电池的退化。此外，将电压转移到加热器可以帮助提高第二电池的温度，从而进一步减少第二电池的退化。更进一步，减少第二电池的退化，包括在较低温度下的退化，有利于双电池系统利用例如磷酸锂铁(LFP)的低成本高密度锂电池化学物质。

当单独或结合附图阅读以下具体实施方式时，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将变得显而易见。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。这并不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了电池单元堆的示例性组件的示意图；

图2示出了示例性电池单元的示意图；

图3示出了示例性双电池系统的简化示意图；

图4示出了电池充电曲线图；

图5示出了图3的电池系统的局部示意图，包括一个外部加热器；

图6示出了电压检测和控制系统的示例性示意图；

图7示出了用于操作包括图5的电池系统的图3的电池系统的方法的示例性流程图；

图8示出了用于操作包括图5的电池系统的图3的电池系统的示例性时间线。

具体实施方式