电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电池系统，包括:利用来自外部电源的电力充电的电池；以及用于通过从外部电源接收电力而使电池升温的加热器。
【背景技术】
[0002]在公布号为2012-191782 (JP 2012-191782 A)的日本专利申请中，向电池供应连接至外部电源的充电器的电力(充电电力)，以对电池充电。此外，来自充电器的电力被供给加热器，以在加热器中生成热量，从而使电池升温。
[0003]当来自充电器的电力被供应至加热器和电池时，在切断加热器的电力供应的情况下，应当供应至加热器的电力被供应至电池。即使在在此状态下企图减小电池的充电电力的情形中，从切断到加热器的电力供应至电池的充电电力减小的时刻的一段时间内，电池的充电电力会临时增加。根据电池的S0C，由于充电电力，电池的电压值可能临时增加至高于上限电压值。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种电池系统，即使在切断对加热器的电力供应后，电池系统也将抑制电池的充电电力的增加。
[0005]根据本发明的一个方面的电池系统，具有:电池，其充电或放电；温度传感器，用于检测所述电池的温度；加热器，用于加热所述电池；充电器，用于将来自外部电源的电力供应至所述电池和所述加热器；继电器，其设在来自所述充电器的电力被供应至所述电池所经过的通路中；以及控制器，用于控制所述充电器和所述继电器的操作。在所述电池的SOC等于或高于一阈值、且所述电池的温度低于一预定温度的情形中，所述控制器将来自所述充电器的预定电力供应至所述加热器，并关闭所述继电器，以便不将来自所述充电器的电力供应至所述电池。
[0006]根据本发明的上述方面，在所述电池的SOC等于或高于所述阈值、且所述电池的温度低于所述预定温度的情形中，来自充电器的电力没有供应至电池而仅供应至加热器。于是，当停止加热器的电力供应时，要被供应至加热器的电力仅仅被供应至电池。因此，与电力被供应至电池和加热器相比，电池的充电电力的增加可以被抑制。当电池的SOC等于或大于所述阈值时，电池的电压值达到上限电压值。然而，电池的电压值可以通过抑制电池的充电电力的增加而被抑制不高于上限电压值。
[0007]根据本发明的另一方面的电池系统，包括:电池，其配置为被充电或放电；温度传感器，其配置为检测所述电池的温度；加热器，其配置为加热所述电池；充电器，其配置为将来自外部电源的电力供应给所述电池和所述加热器；控制器，其配置为控制所述充电器的操作。在所述电池的SOC等于或高于一阈值、且所述电池的温度等于或高于一预定温度的情形中，所述控制器不将来自所述充电器的电力供应至所述加热器，而是将来自所述充电器的预定电力供应至所述电池。在所述电池的SOC等于或高于所述阈值、且所述电池的温度低于所述预定温度的情形中，所述控制器将从所述充电器供应至所述电池和所述加热器的电力的总值设定为等于或小于所述预定电力。
[0008]根据本发明的上述方面，当所述电力被从所述充电器供应至所述电池和所述加热器时，供应至所述电池和所述加热器的所述电力的总值被设定为等于或小于所述预定电力。因此，当停止加热器的电力供应时，所述预定电力仅被供应至电池。在所述电池的SOC等于或高于所述阈值、且所述电力没有被供应至加热器的情形中，所述预定电力即是被供应至电池的电力。因此，即使在加热器的电力供应被停止且所述预定电力被供应至所述电池的情形中，所述电池的充电电力可以被抑制不过度增加，并且电池的电压值可以被抑制而不高于上限电压值。
[0009]在所述电池的SOC等于或高于所述阈值的情形中，所述控制器通过将来自所述充电器的电力供应至所述电池而进行恒流恒压充电。此外，在所述电池的SOC低于所述阈值的情形中，所述控制器通过将来自所述充电器的电力供应至所述电池而进行恒流充电。当进行恒流恒压充电时，所述电池的电压值倾向于高于上限电压值。因此，在所述电池的温度低于所述预定温度且进行所述恒流恒压充电的情形中，从所述充电器供应至所述电池和所述加热器的所述电力的总值被设定为等于或小于所述预定电力。这样，所述电池的电压值可以被抑制而不高于上限电压值。
[0010]在所述电池的SOC等于或高于所述阈值、且所述电池的温度低于所述预定温度的情形中，在从所述充电器供应至所述电池的电力在低于所述预定电力的范围内逐渐减小的同时，所述控制器进行恒流充电。其后，所述控制器可以进行恒流恒压充电。当所述恒流充电和所述恒流恒压充电按描述进行时，所述控制器将从所述充电器供应至所述电池和所述加热器的电力的总值设定为等于或小于所述预定电力的恒定值。
[0011]当所述电池的SOC等于或大于所述阈值时，所述电池的SOC可能由于所述电池的充电而增加，并且所述电池的电压值可能达到上限电压值。因此，在从所述充电器供应至所述电池的电力逐步减小的同时，进行所述恒流充电。其后，进行所述恒流恒压充电。因此，所述电池的SOC可能逐步增加。
[0012]此时，从所述充电器供应至所述电池和所述加热器的电力的总值被设定为等于或小于所述预定电力。这样，即使当加热器的电力供应被停止，仅有等于或小于所述预定电力的电力被供应至所述电池。因此，所述电池的电压值可以被抑制而不高于上限电压值。此夕卜，由于供应至所述电池和所述加热器的电力的总值被设定为恒定值，通过多次逐步减小供应至所述电池的电力，供应至所述加热器的电力将会增加。因此，可以很容易地通过使用加热器来加热电池。
【附图说明】
[0013]本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义将参考附图在下文中进行描述，图中相同标号表示相同元素，其中:
图1为展示本发明的电池系统的配置的图；
图2为展示本发明的加热器发热异常状态的测定过程的流程图；
图3为展示本发明的充电器输出电力的减少过程的流程图；
图4为展示本发明的实施例1的外部充电过程的流程图； 图5为展示本发明的实施例1的主电池的SOC的变化和充电电力的变化的示意图，其中加热器处于无电力在其中流动的状态；
图6为展示本发明的实施例1的主电池的SOC的变化、充电电力和供应至加热器的电力的变化的示意图，其中加热器处于有电力在其中流动的状态；
图7为展示在要被供应至本发明的加热器的电力被供应至主电池的时刻、主电池的电压值的变化的示意图；
图8为展示本发明的实施例2的外部充电过程的流程图；
图9为展示在加热器处于有电力流经其中的状态中的时刻、本发明的实施例2的主电池的SOC的变化、充电电力变化和供应至加热器的电力的变化的示意图；
图10为展示本发明的实施例3的外部充电过程的流程图；
图11为展示本发明的实施例3的上述外部充电过程的流程图；
图12为展示在加热器处于有电力流经其中的状态中的时刻、本发明的实施例3的主电池的SOC的变化、充电电力变化和供应至加热器的电力的变化的示意图；
图13为展示本发明的实施例3的修正实例的上述外部充电过程的流程图；
图14为展示在加热器处于有电力流经其中的状态中的时刻、本发明的实施例3的修正实例的主电池的SOC的变化、充电电力变化和供应至加热器的电力的变化的示意图。
【具体实施方式】
[0014]下文将结合实施例对本发明进行描述。
[0015]【实施例1】
图1为本实施例的电池系统的结构示意图。图1所示的电池系统安装在车辆上。
[0016]主电池10具有多个串联连接的单元电池11。作为单元电池11，可以使用例如镍氢电池或锂离子电池等二次电池。主电池10可能包含多个并联连接的单元电池11。
[0017]图1所示的电池系统由E⑶(电子控制单元)50来控制。此处所述E⑶50配置为包括电池E⑶51、电源管理E⑶(PM-E⑶)52以及充电E⑶53。所述E⑶50相当于本发明的控制器。
[0018]电压传感器21检测所述主电池10的电压值VB并将检测结果输出到电池E⑶51。电流传感器22检测所述主电池10的电流值IB并将检测结果输出到电池ECU51。此处，在所述主电池10放电时电流值IB设定为正值，在所述主电池10充电时电流值IB设定为负值。
[0019]温度传感器23检测所述主电池10的温度(即电池温度)TB并将检测结果输出至电池E⑶51。温度传感器24检测加热器35的温度(S卩加热器温度)TH并将检测结果输出至电池E⑶51，其中加热器温度TH将在下文描述。
[0020]正电极线PL与所述主电池10的正电极终端相连，负电极线NL与所述主电池10的负电极终端相连。所述主电池10通过所述正电极线PL和负电极线NL与电动发电机(MG)31相连。所述电动发电机31从所述主电池10处接收电力来产生动能从而使车辆行驶。换言之，车辆通过传递电动发电机31产生的动能来驱动车轮从而行进。此外，所述电动发电机31能够将车辆制动过程中产生的动能转换成电力，并将上述电力输出至所述主电池10。
[0021]此处，可以在所述主电池10和所述电动发电机31之间的电流通路上设置逆变器。所述逆变器可以将所述主电池10输出的直流电转换成交流电并将所述交流电输出至所述电动发电机31。此外，所述逆变器可以将所述电动发电机31产生的交流电转换为直流电并将所述直流电输出至所述主电池10。
[0022]在所述主电池10和所述逆变器之间的电流通路上还可以设置增压电路。所述增压电路可以对所述主电池10的输出电压增压并将已增压的电力输出至所述逆变器。此外，所述增压电路可以对所述逆变器的输出电压降压并将已降压的电力输出至所述主电池10。
[0023]所述正电极线PL设置有系统主继电器SMR-B，所述负电极线NL设置有系统主继电器SMR-G。每个系统主继电器SMR-B、SMR-G通过接收来自电源管理ECU (PM-ECU) 52的控制信号在开和关之间切换。所述系统主继电器SMR-B、SMR-G相当于本发明的继电器。
[0024]所述PM-E⑶52与所述电池E⑶51通信。所述PM-E⑶52和所述电池E⑶51通过接收来自辅助电池34的电力来运转。
[0025]当所述主电池10和所述电动发电机31连接时，所述系统主继电器SMR-B、SMR-G被打开。另一方面，当所述主电池10和所述电动发电机31断开连接时，所述系统主继电器SMR-B、SMR-G 被关闭。
[0026]位于所述系统主继电器SMR-B和所述电动发电机31之间的正电极线PL以及位于所述系统主继电器SMR-G和所述电动发电机31之间的负电极线NL连接有直流/直流转换器32。辅助机器33、辅助电池34以及所述加热器35均连接至所述直流/直流转换器32。当所述电池系统处于激活状态，所述直流/直流转换器32对所述主电池10的输出电压降压并将已降压的电力供应至辅助机器33及辅助电池34。这样，所述辅助机器33可以运转，并且所述辅助电池34可以被充电。所述直流/直流转换器32的操作由所述PM-E⑶52控制。
[0027]所述加热器35用于对所述电池10加热。加热器继电器36安装在位于所述直流/直流转换器32和所述加热器35之间的电流通路上，并且所述加热器继电器通过接收来自所述电池ECU51的控制信号在开和关之间切换。当所述加热器继电器36打开时，预定电力从所述直流/直流转换器32被供应至所述加热器35，因此所述加热器35可以产生热量。所述加热器35产生的热量被传输至所述主电池10，所述主电池10就这样被加热。
[0028]位于所述系统主继电器SMR-B和所述电动发电机31之间的正电极线PL连接有充电线路CHL-B，并且充电线路CHL-B设置有充电继电器CHR-B。位于所述系统主继电器SMR-G和所述电动发电机31之间的负电极线NL连接有充电线路CHL-G，并且充电线路CHL-G设置有充电继电器CHR-G。每个所述充电继电器CHR-B、CHR-G通过接收来自