[发明专利]电池控制装置

说明书

本发明设定恰当的上限电压以在有效抑制二次电池的劣化的情况下最大限度地挖掘二次电池的充电性能。本发明中，组合电池控制部(150)决定二次电池的充电时的上限电压，根据该上限电压来运算二次电池的可充电功率。组合电池控制部(150)具备上限电压运算部(152)，所述上限电压运算部(152)根据二次电池的电压的时间序列数据来运算二次电池的电压历史，根据电压历史来运算上限电压。

技术领域

本发明涉及电池控制装置。

背景技术

电动汽车(EV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、混合动力汽车(HEV)等当中搭载的电池系统通常由串联或并联在一起的多个二次电池和各种电气零件构成。电气零件包括用于控制电池与负载的电性连接的导通断开的继电器、用于测定电池的电流和电压的传感器类、进行电池的充放电控制的电池控制装置等。

为了在恰当的范围内使用电池，电池控制装置设定针对电池电压的限制值(上限电压)，并在该上限电压的范围内进行电池的充放电控制。由此，防止电池的过充电、抑制电池的劣化。

通常而言，在大多用作二次电池的锂离子电池中，尤其是在低温时，在负极的电位(以锂金属为基准的电位)较低也就是电池电压较高的情况下，有可能在负极表面析出锂金属。锂金属的析出导致应当用于充放电的锂离子量减少，因此电池的可充放电容量减少。进而，若负极上锂金属的析出继续下去，则锂金属呈冰柱状生长而与正极侧接触，在最坏的情况下有可能引起内部短路。因此，在电池控制装置中，须设定上限电压以便能恰当地限制电池电压而防止锂金属的析出。

关于电池的上限电压的控制方法，已知有专利文献1记载的技术。专利文献1中揭示了如下技术：根据电池的输入输出电流来计算负极电位差，使用计算出的负极电位差来设定电池的容许上限电压，由此抑制锂离子二次电池中的锂金属的析出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-268642号公报

发明内容

发明要解决的问题

电池控制装置对电池应设定的上限电压根据电池的使用状态而发生各种变化。尤其是为了设定能在锂离子电池中有效抑制锂金属的析出的情况下最大限度地发挥电池的充电性能的上限电压，电池的电压历史也就是到目前为止电池是在何种电压下使用的就成为了重要因素。然而，专利文献1记载的技术虽然在上限电压的设定时考虑了电池的输入输出电流，但并未考虑电压历史。因此无法设定能在有效抑制二次电池的劣化的情况下最大限度地挖掘二次电池的充电性能的上限电压。

解决问题的技术手段

本发明的电池控制装置根据二次电池的电压来推断所述二次电池的上限电压，其具备上限电压运算部，所述上限电压运算部根据所述二次电池的电压的时间序列数据来运算所述二次电池的电压历史，根据所述电压历史来运算所述上限电压。

发明的效果

根据本发明，能够设定恰当的上限电压以在有效抑制二次电池的劣化的情况下最大限度地挖掘二次电池的充电性能。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式的电池系统及其周边的构成的图。

图2为表示单电池控制部的电路构成的图。

图3为表示本发明的第1实施方式的组合电池控制部的功能构成的图。

图4为本发明的第1实施方式的上限电压运算部的控制框图。

图5为电压移动平均值的运算方法的说明图。

图6为表示本发明的第1实施方式的循环试验结果的例子的图。

图7为表示本发明的第1实施方式的上限电压图谱的概要的图。

图8为表示再现电池的电压行为的等效电路模型的图。

图9为说明运用本发明来运算电池的可充电功率的效果的图。