CN117199559A - 电源装置 - Google Patents
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Abstract
电源装置,包括二次电池单体、检测装置、存储装置和控制装置。二次电池单体包括电解质溶液。检测装置检测二次电池单体的电压和温度。存储装置存储第一信息和第二信息。第一信息指示在二次电池单体的通电期间电压、温度和电解质溶液的减少量之间的关系。第二信息指示在二次电池单体的保存期间电压、温度和电解质溶液的减少量之间的关系。控制装置计算指示电解质溶液的减少量的第一指标。
Description
技术领域
本公开涉及电源装置。
背景技术
日本未审查专利申请公开第2017-157280号(JP2017-157280A)公开了一种电池组。检测由锂离子电池的非水电解质溶液的分解产生的气体的量。基于检测到的气体的量以及被分解的非水电解质溶液的量与产生的气体的量之间的预设相关性来估计被分解的非水电解质溶液的量。日本未审查专利申请公开第2021-061119号(JP2021-061119A)公开了一种用于电池的估计装置。
发明内容
例如,已知在具有相对高纵横比且其中电极粘合到隔膜的电极组件的二次电池单体中,由电解质溶液的分解产生的气体易于残留在电极组件中。因此,包含这种电极组件的二次电池单体中的被分解的电解质溶液的量(电解质溶液的减少量)可能不能通过JP2017-157280A中公开的技术精确地估计。
本公开提供了精确地估计二次电池单体的电解质溶液的减少量的装置。
根据本公开的第一方面的电源装置包括:二次电池单体、检测装置、存储装置以及控制装置,所述二次电池单体包括电解质溶液,所述检测装置配置为检测所述二次电池单体的电压和所述二次电池单体的温度,所述存储装置配置为存储第一信息和第二信息,所述第一信息指示在所述二次电池单体的通电期间所述二次电池单体的电压、所述二次电池单体的温度和所述电解质溶液的减少量之间的关系,所述第二信息指示在所述二次电池单体的保存期间所述二次电池单体的电压、所述二次电池单体的温度和所述电解质溶液的减少量之间的关系,所述控制装置配置为计算指示所述电解质溶液的减少量的第一指标。所述第一指标包括第二指标和第三指标,所述第二指标指示由于所述二次电池单体的通电而导致的所述电解质溶液的减少量,所述第三指标指示由于所述二次电池单体的保存而导致的所述电解质溶液的减少量。所述控制装置配置为当所述二次电池单体被通电时,基于由所述检测装置检测到的所述电压和所述温度以及所述第一信息来计算所述第二指标,以及当所述二次电池单体被保存时,基于由所述检测装置检测到的所述电压和所述温度以及所述第二信息来计算所述第三指标。
根据上述配置,当二次电池单体被通电时,基于检测到的电压和温度以及第一信息来计算第二指标。当二次电池单体被保存时,基于检测到的电压和温度以及第二信息来计算第三指标。通过累计第二指标和第三指标来计算指示电解质溶液的减少量的第一指标。电解质溶液的减少量可以基于第一指标来估计。由于因此能够使用检测到的电压和温度来估计电解质溶液的减少量,因此对于包括电解质溶液的各种二次电池单体,电解质溶液的减少量能够被精确地估计。
所述第一信息可以是基于针对每个温度执行的所述二次电池单体的循环测试的结果而创建的。所述第二信息可以是基于针对每个温度和每个电压执行的所述二次电池单体的保存测试的结果而创建的。
根据上述配置,能够适当地创建第一信息和第二信息。因此,能够通过使用第一信息和第二信息来精确地计算第二指标和第三指标。因此,能够精确地计算第一指标。结果,能够精确地估计二次电池单体的电解质溶液的减少量。
所述控制装置可以配置为,当所述第一指标大于第一阈值时,输出用于通知警报的命令。
第一阈值被设定为,例如,指示电解质溶液的量为零的值加上一定余量。由于当第一指标大于第一阈值时输出用于通知警报的命令,因此可以对用户发出警报。
所述控制装置可以配置为,当所述第一指标小于或等于所述第一阈值并且大于比所述第一阈值小的第二阈值时,输出用于限制所述二次电池单体的输入和输出功率的命令。
根据上述配置,当第一指标小于或等于第一阈值但大于第二阈值时,限制二次电池单体的输入和输出功率。因此,可以减缓电解质溶液的减少。
所述控制装置可以配置为,当所述第一指标小于或等于所述第二阈值并且大于比所述第二阈值小的第三阈值时,输出用于限制所述二次电池单体的上限电压值的命令。
根据上述配置,当第一指标小于或等于第二阈值但大于第三阈值时,限制二次电池单体的上限电压值。因此,可以减缓电解质溶液的减少。
二次电池单体可以包括具有1.5以上的纵横比的电极组件。该电极组件可以由正极、负极和位于正极与负极之间的隔膜的堆叠组成。隔膜可以包括功能层,该功能层具有将正极和负极粘合到隔膜的功能。
即使在包括具有相对高纵横比(1.5以上)且其中电极粘合到隔膜的电极组件的二次电池单体中,也能够精确地估计电解质溶液的减少量。
根据本公开,能够精确地估计二次电池单体的电解质溶液的减少量。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的符号表示相似的要素,并且其中:
图1示出了根据实施例的车辆的示意性配置;
图2详细说明了电池单体的配置;
图3是说明用于创建第一映射的方法的曲线图;
图4示出了第一映射的示例;以及
图5是估计处理的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本公开的实施例。在所有附图中相同或相应的部分由相同的附图标记表示,并且不再重复对其的描述。
电力系统的总体配置
图1示出了根据本实施例的车辆1的示意性配置。根据本实施例的车辆1是能够进行直流(Direct Current,DC)充电的纯电动车辆(Battery Electric Vehicle,BEV)。在DC充电中,来自车辆1外部的电源(未示出)的DC电力被供应到车辆1以对车载电池11充电。车辆1可以是任何类型的,只要车辆1配备有电池组即可,而不限于纯电动车辆。车辆1可以是混合动力车辆(Hybrid Electric Vehicle,HEV)、插入式混合动力车辆(Plug-In HybridElectric Vehicle,PHEV)或燃料电池电动车辆(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)。车辆1可以能够进行交流(Alternating Current,AC)充电。在AC充电中,来自车辆1外部的电源的AC电力被供应到车辆1以对车载电池11充电。
车辆1包括电池组10、动力控制单元(Power Control Unit,PCU)30、电动发电机40、动力传动齿轮50、驱动轮55、入口60、通知装置70和电子控制单元(Electronic ControlUnit,ECU)80。
电池组10和PCU 30通过电力线PL1、NL1彼此电连接。电池组10包括电池11、系统主继电器(System Main Relay,SMR)装置13、电压监测模块16、电流传感器17、温度传感器18和电池ECU 20。电池组10是根据本公开的“电源装置”的示例。
电池11作为驱动电源(即,电源)搭载在车辆1上。电池11包括多个堆叠的电池单体12。电池单体12是诸如例如镍金属氢化物电池单体或锂离子电池单体的二次电池单体。电池单体12可以是任何类型的,只要它们在正极与负极之间具有液体电解质(电解质溶液)即可。电池单体12可以是非水电解质电池单体或水电解质电池单体。
图2详细说明了电池单体12的配置。在图2中,电池单体12被示出为透明的,从而电池单体12的内部是可视的。电池单体12包括壳体121、盖122、正极端子123、负极端子124和电极组件125(由虚线示出)。
壳体121具有矩形形状(通常为矩形平行六面体形状)。在下文中,壳体121的长边方向(宽度方向)被定义为x轴方向,壳体121的深度方向(厚度方向)被定义为y轴方向,并且壳体121的短边方向(高度方向)被定义为z轴方向。
盖122密封壳体121的上表面。正极端子123和负极端子124的一端从盖122向外突出。正极端子123和负极端子124的另一端分别电连接到壳体121内的内部正极端子和内部负极端子(均未示出)。
如图2中所示,当壳体121的上表面被盖122密封时,壳体121具有壳体宽度Wx、壳体深度(厚度)Wy和壳体高度(排除正极端子123和负极端子124)Wz。根据本实施例的电池单体12的纵横比Ar由下面的表达式(1)给出。
纵横比Ar =壳体宽度Wx/壳体高度Wz (1)
根据本实施例的电池单体12的壳体121配置为具有1.5以上的纵横比Ar。容纳在壳体121中的电极组件125也配置为具有1.5以上的纵横比。
电极组件125通过堆叠正极126和负极127并将隔膜128置于其间并缠绕该堆叠而形成。电极组件125容纳在壳体121中,使得电极组件125的缠绕轴沿壳体121的宽度方向(x轴方向)延伸。电解质溶液注入壳体121中,浸润电极组件125,并主要保持在电极组件125内。尽管图2示出了电极组件125是缠绕型电极组件的示例,但是电极组件125可以是堆叠型电极组件。
锂离子二次电池单体的正极、负极、隔膜和电解质溶液的已知配置和材料可用于正极126、负极127、隔膜128和电解质溶液。例如,隔膜128包含例如诸如聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)的具有粘合功能的粘合剂。
返回参考图1,系统主继电器装置13设置在电力线PL1、NL1上,该电力线PL1、NL1电连接电池11和PCU 30。系统主继电器装置13包括SMR 14、SMR 15。SMR 14的一端电连接到电池11的正极端子,而SMR 14的另一端电连接到PCU 30。SMR 15的一端电连接到电池11的负极端子,而SMR 15的另一端电连接到PCU 30。
电压监测模块16检测包括在电池11中的电池单体12的电压Vb,并向电池ECU 20输出指示检测结果的信号。
电流传感器17设置在电池11的正极端子与SMR 14之间,并检测输入到电池11和从电池11输出的电流Ib。电流传感器17向电池ECU 20输出指示检测结果的信号。
温度传感器18检测包括在电池11中的电池单体12的温度Tb,并向电池ECU 20输出指示检测结果的信号。
电池ECU 20包括诸如中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)的处理器21,诸如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)的存储器22,以及用于输入和输出各种信号的输入和输出端口(未示出)。电池ECU 20基于来自传感器(电压监测模块16、电流传感器17和温度传感器18)的信号的输入以及存储在存储器22中的映射和程序,与ECU 80协作地管理电池11。在本实施例中,由电池ECU 20执行的主要处理是计算指示包括在电池11中的电池单体12中的电解质溶液的减少量的指标的处理(以下也称为“估计处理”)。稍后将详细描述由电池ECU 20执行的估计处理。
PCU 30包括例如逆变器和转换器(均未示出)。PCU 30响应于来自ECU 80的控制信号而在电池组10(电池11)与电动发电机40之间执行双向电力转换。
电动发电机40例如是具有嵌入转子(未示出)中的永磁体的三相AC旋转电机。电动发电机40的转子经由动力传动齿轮50机械地连接到驱动轮55。电动发电机40使用从电池11供应的电力驱动。电动发电机40还可以通过再生制动产生电力。由电动发电机40产生的AC电力由PCU 30转换为DC电力以对电池11充电。
入口60配置为连接到设置在充电电缆的远端处的连接器,该充电电缆电连接到外部电源(例如,充电站)(均未示出)。从外部电源供应到入口60的电力经由电力线PL2、NL2和电力线PL1、NL1供应到电池组10(电池11)。电力线PL2、NL2设有充电继电器,未示出。
通知装置70包括显示装置和音频输出装置中的一者或两者。通知装置70响应于来自ECU 80的命令,而致使显示装置显示信息或致使音频输出装置输出语音或声音(例如,大声读出信息)。例如,导航装置可以配置为具有通知装置70的功能。
ECU 80包括诸如CPU的处理器81、诸如ROM和RAM的存储器82以及用于输入和输出各种信号的输入和输出端口(未示出)。ECU 80基于来自搭载在车辆1上的传感器的信号的输入以及存储在存储器82中的映射和程序来控制装置以将车辆1带入到期望状态。例如,ECU 80通过控制PCU 30来控制电池11的充电和放电。
已知在二次电池单体中,电解质溶液在其使用(通电)和保存期间被消耗。当电解质溶液的量减少且电解质溶液不足时,电极之间出现没有电解质溶液存在的部分,这使得难以发生化学反应。这可能导致电池单体容量的减少和内部电阻的增加。因此需要监测电解质溶液的减少量。
在根据本实施例的车辆1中,电池ECU 20执行估计处理以计算指示每个电池单体12的电解质溶液的减少量的指标Easum。具体地,电池ECU 20在每个预定周期(例如,控制周期)获取每个电池单体12的电压Vb和电流Ib以及每个电池单体12的温度Tb(以下也统称为“检测数据”)。电池ECU 20基于所获取的值来计算每个电池单体12的指标Easum。基于电池单体12的指标Easum,电池ECU 20向ECU 80输出用于限制电池11的上限电压的命令,向ECU80输出用于限制电池11的输入和输出功率的命令,或者向ECU 80输出用于通知警报的命令。
第一映射和第二映射预先存储在电池ECU 20的存储器22中。第一映射是用于计算指标Ea1的映射,该指标Ea1指示在电池11的通电期间每单位时间内每个电池单体12中的电解质溶液的减少量。第二映射是用于计算指标Ea2的映射,该指标Ea2指示在电池11的保存期间每单位时间内每个电池单体12中的电解质溶液的减少量。可以基于实验结果预先创建第一映射和第二映射。单位时间是上述的预定周期(例如,控制周期)。第一映射是根据本公开的“第一信息”的示例。第二映射是根据本公开的“第二信息”的示例。指标Easum是根据本公开的“第一指标”的示例。指标Ea1是根据本公开的“第二指标”的示例。指标Ea2是根据本公开的“第三指标”的示例。
图3是说明用于创建第一映射的方法的曲线图。图3中的横坐标表示所执行的循环测试的次数(循环计数)。纵坐标表示循环维持率(容量维持率)和电阻增加率。曲线G1示出了循环计数与循环维持率之间的关系。曲线G2示出了循环计数与电阻增加率之间的关系。
发明人针对电池单体12的保证温度范围内的每个温度执行了通电循环测试。在循环测试中,在下限电压Vx、上限电压Vy(>Vx)和预定电流速率(例如,1C以下)下重复充电和放电循环。通过将电流速率设定到可以忽略由充电和放电产生的热量的值,诸如1C以下,可以获得期望的温度下的实验结果。在循环测试中,发明人监测容量维持率和内部电阻增加率,并在循环期间拆开电池以检查电解质溶液的剩余量。获得了包括图3中所示的曲线G1、G2的实验结果,作为特定温度下的循环测试的实验结果。
如曲线G2中所示,发现循环计数与电阻增加率之间的关系具有拐点P,在该拐点P处电阻增加率急剧增加。发明人发现电解质溶液的量在拐点P处变为零。通过使用上述实验结果,可以基于上达曲线G2中的拐点P为止的循环计数,来映射每组电压和温度下的每单位时间的电解质溶液的减少量。例如,在图3中的实验结果是特定温度Ta下的循环测试的实验结果的情况下,映射示出了每组电压Vx至Vy和温度Ta下的每单位时间的电解质溶液的减少量。对于每组电压Vx至Vy和温度Ta,每单位时间的电解质溶液的减少量可以设定为相同的值。电压越高,消耗的电解质溶液越多。鉴于此,对于包括较高电压的组,每单位时间的电解质溶液的减少量可以设定为较大的值。
通过对除了温度Ta之外的温度(在保证温度范围内的温度)进行与上述类似的实验,可以映射每组电压Vx至Vy和每个温度下的每单位时间的电解质溶液的减少量。第一映射是通过使用上述数据创建的。也就是说,当电池单体12的保证温度范围是温度Tx至Ty时,第一映射示出了在通电期间每组电压Vy至Vx和温度Tx至Ty下的每单位时间的电解质溶液的减少量。
图4示出了第一映射的示例。第一映射示出了一种趋势,例如,温度越高,电压越高,则电解质溶液的减少量越大。
发明人还在电池单体12的保证温度范围内,在每个温度和每个电压下执行了电池单体保存测试。在保存测试中,发明人如在循环测试中那样监测容量维持率和内部电阻增加率,同时维持特定的温度和特定的电压,并且在测试期间拆开电池以检查电解质溶液的剩余量。可以通过类似于创建第一映射的过程的过程,基于保存测试的实验结果来创建第二映射。第二映射示出了在保存期间,在每组电压Vy至Vx和温度Tx至Ty下,每单位时间的电解质溶液的减少量。
电池ECU 20在每个预定周期(例如,控制周期)获得电压Vb和温度Tb,并且使用电压Vb和温度Tb作为自变量来参考第一映射或第二映射,以计算指标Ea1或指标Ea2。例如,当此时获取到的电压Vb和温度Tb是在电池11的通电期间的电压Vb和温度Tb时,电池ECU 20使用电压Vb和温度Tb作为自变量来参考第一映射,以计算指标Ea1。例如,当此时获取到的电压Vb和温度Tb是在电池11的保存期间的电压Vb和温度Tb时,电池ECU 20使用电压Vb和温度Tb作为自变量来参考第二映射,以计算指标Ea2。然后,电池ECU 20通过将此时计算的指标Ea1或指标Ea2加到指标Easum来更新指标Easum。可以通过更新和监测指标Easum来监测每个电池单体12的电解质溶液的减少量。基于电池单体12的指标Easum,电池ECU 20向ECU 80输出用于限制电池11的上限电压的命令,向ECU 80输出用于限制电池11的输入和输出功率的命令,或者向ECU 80输出用于通知警报的命令。这将在下面参考图5详细描述。
图5是估计处理的流程图。该流程图在当电池ECU 20启动时开始,并且在每个控制周期重复执行。这些步骤由电池ECU 20通过软件处理来实现。然而,这些步骤可以通过安装在电池ECU 20中的硬件(电子电路)来实现。下文中,术语“步骤”缩写为“S”。
在S1中,电池ECU 20从电压监测模块16、电流传感器17和温度传感器18获取每个电池单体12的电压Vb和电流Ib以及每个电池单体12的温度Tb(获取检测数据)。
在S2中,电池ECU 20判断在S1中获取到的检测数据(多个电压Vb和电流Ib以及多个温度Tb)是在电池11的通电(放电或充电)期间的数据还是在电池11的保存期间的数据。具体地,电池ECU 20基于在S1中获取到的电流Ib来判断电池11的状态(电池11被通电或被保存)。当电流Ib不是零(S2中为“否”)时,电池ECU 20判断电池11被通电(即,S1中获取到的检测数据是在电池11的通电期间的数据),并且处理进行到S3。当电流Ib为零(S2中为“是”)时,电池ECU 20判断电池11被保存(即,S1中获取到的检测数据是在电池11的保存期间的数据),并且处理进行到S4。
在S3中,电池ECU 20从存储器22读取第一映射。对于每个电池单体12,电池ECU 20使用在S1中获取到的电压Vb和温度Tb作为自变量来参考第一映射,并计算指示在当前控制周期(单位时间)中电解质溶液的减少量的指标Ea1。然后,处理进行到S5。
在S4中,电池ECU 20从存储器22读取第二映射。对于每个电池单体12,电池ECU 20使用在S1中获取到的电压Vb和温度Tb作为自变量来参考第二映射,并计算指示在当前控制周期(单位时间)中电解质溶液的减少量的指标Ea2。然后,处理进行到S5。
在S5中,电池ECU 20从存储器22读取每个电池单体12的指标Easum。指标Easum是到目前为止在通电期间所有的指标Ea1和在保存期间所有的指标Ea2的累积总和。对于每个电池单体12,电池ECU 20将在S3中计算的指标Ea1或在S4中计算的指标Ea2作为此次循环中的指标(当前单位时间内的电解质溶液的减少量)加到指标Easum。为每个电池单体12准备了指标Easum。
对于每个电池单体12,电池ECU 20将指标Easum与下面将描述的S6、S8和S10中的每个阈值进行比较。电池ECU 20的存储器22存储第一阈值Tth1、第二阈值Tth2(<Tth1)和第三阈值Tth3(<Tth2)。第一阈值Tth1、第二阈值Tth2和第三阈值Tth3设定为第一阈值Tth1最大,随后是第二阈值Tth2和第三阈值Tth3。第一阈值Tth1是用于判断是否对车辆1的用户发出警报的阈值。第一阈值Tth1可以被设定为例如指示电池单体12中的电解质溶液的量为零的值加上一定余量。第二阈值Tth2是用于判断是否限制电池11的输入和输出功率的阈值。第二阈值Tth2可以被设定为第一阈值Tth1加上余量。第三阈值Tth3是用于判断是否限制电池11的上限电压的阈值。第三阈值Tth3可以被设定为第二阈值Tth2加上余量。可以基于例如电池11(电池单体12)的规格来适当地设定阈值的余量的大小。
在S6中,电池ECU 20从存储器22读取第一阈值Tth1,并将各电池单体12的指标Easum与第一阈值Tth1进行比较。当这些电池单体12的指标Easum中的至少一者大于第一阈值Tth1(S6中为“是”)时,处理进行到S7。当所有的电池单体12的指标Easum都小于或等于第一阈值Tth1(S6中为“否”)时,处理进行到S8。
在S7中,电池ECU 20向ECU 80输出用于通知警报的命令。响应于该命令,ECU80控制通知装置70以通知警报。警报可以是例如用于检查电池11的警报或用于更换电池11的警报。通知装置70可以通过在显示装置上显示,通过从音频输出装置输出音频,或者通过在显示装置上显示并从音频输出装置输出音频来通知警报。
在S8中,电池ECU 20从存储器22读取第二阈值Tth2,并将各电池单体12的指标Easum与第二阈值Tth2进行比较。当这些电池单体12的指标Easum中的至少一者大于第二阈值Tth2(S8中为“是”)时,处理进行到S9。当所有的电池单体12的指标Easum都小于或等于第二阈值Tth2(S8中为“否”)时,处理进行到S10。
在S9中,电池ECU 20向ECU 80输出命令以限制电池11的输入和输出功率。响应于该命令,ECU 80决定将电池11的输入和输出功率限制到预设的输入和输出极限值。因此,电池11的输入和输出功率从此刻以后被限制。
在S10中,电池ECU 20从存储器22读取第三阈值Tth3,并将各电池单体12的指标Easum与第三阈值Tth3进行比较。当这些电池单体12的指标Easum中的至少一者大于第三阈值Tth3(S10中为“是”)时,处理进行到S11。当所有的电池单体12的指标Easum都小于或等于第三阈值Tth3(S10中的“否”)时,处理进行到返回。
在S11中,电池ECU 20向ECU 80输出命令以限制电池11的上限电压。响应于该命令,ECU 80决定将电池11的上限电压限制到预设的上限极限值。因此,电池11的上限电压从此刻以后被限制。
如上所述,在本实施例中,用于计算指示在电池11的通电期间每单位时间的每个电池单体12中的电解质溶液的减少量的指标Ea1的第一映射和用于计算指示在电池11的保存期间每单位时间的每个电池单体12中的电解质溶液的减少量的指标Ea2的第二映射通过实验预先创建并存储在电池ECU 20的存储器22中。电池ECU 20在每单位时间内从电压监测模块16、电流传感器17和温度传感器18获取每个电池单体12的电压Vb和电流Ib以及每个电池单体12的温度Tb(获取检测数据)。基于电流Ib,电池ECU 20判断获取到的检测数据是在电池11的通电期间的数据还是在电池11的保存期间的数据。当检测数据是在电池11的通电期间的数据时,电池ECU 20基于第一映射使用电压Vb和温度Tb作为自变量来针对每个电池单体12计算指标Ea1。当检测数据是在电池11的保存期间的数据时,电池ECU 20基于第二映射使用电压Vb和温度Tb作为自变量来针对每个电池单体12计算指标Ea2。电池ECU 20通过将此时计算的指标Ea1或指标Ea2加到指标Easum来更新指标Easum。通过在每单位时间内计算指标Ea1或指标Ea2并更新指标Easum,能够监测每个电池单体12的电解质溶液的减少量。由于可以使用检测到的电压和温度来估计电解质溶液的减少量,因此能够精确地估计每个电池单体12中的电解质溶液的减少量。
例如,本领域已知一种方法,其中通过检测由电解质溶液分解产生的气体来估计电解质溶液的减少量。然而,在具有高纵横比Ar(例如,1.5以上)且其中隔膜包含具有粘合功能的粘合剂的电池中,气体易于残留在电极组件中。因此,不能精确地估计电池单体的电解质溶液的减少量。利用根据本实施例的上述技术,即使对于具有高纵横比Ar(例如,1.5以上)并且其中隔膜包含具有粘合功能的粘合剂的电池单体,也能够精确地估计电池单体的电解质溶液的减少量。
当各个电池单体12的指标Easum中的至少一者大于第一阈值Tth1时,电池ECU 20向ECU 80输出用于通知警报的命令。响应于该命令,ECU 80控制通知装置70以通知警报。因此,可以对车辆1的用户发出警报。因此,用户可以对电池11采取适当的行动。
当各个电池单体12的指标Easum中的至少一者小于或等于第一阈值Tth1且大于第二阈值Tth2时,电池ECU 20向ECU 80输出命令以限制电池11的输入和输出功率。响应于该命令,ECU 80决定限制电池11的输入和输出功率。由于电池11的输入和输出功率受到限制,因此可以减缓电解质溶液的减少。
当各个电池单体12的指标Easum中的至少一者小于或等于第二阈值Tth2且大于第三阈值Tth3时,电池ECU 20向ECU 80输出命令以限制电池11的上限电压。响应于该命令,ECU 80决定限制电池11的上限电压。由于电池11的上限电压受到限制,因此可以减缓电解质溶液的减少。
本文公开的实施例在所有方面都是说明性的,而不是限制性的。本公开的范围由权利要求而不是由上述实施例的描述来示出,并且旨在包括在与权利要求的含义和范围等同的含义和范围内的所有修改。
Claims (6)
1.电源装置,其特征在于,包括:
二次电池单体,其包括电解质溶液;
检测装置,其配置为检测所述二次电池单体的电压和所述二次电池单体的温度;
存储装置,其配置为存储:
第一信息,其指示在所述二次电池单体的通电期间所述二次电池单体的电压、所述二次电池单体的温度和所述电解质溶液的减少量之间的关系,以及
第二信息,其指示在所述二次电池单体的保存期间所述二次电池单体的电压、所述二次电池单体的温度和所述电解质溶液的减少量之间的关系;以及
控制装置,其配置为计算指示所述电解质溶液的减少量的第一指标,其中:
所述第一指标包括:
第二指标,其指示由于所述二次电池单体的通电而导致的所述电解质溶液的减少量,以及
第三指标,其指示由于所述二次电池单体的保存而导致的所述电解质溶液的减少量,并且
所述控制装置配置为:
当所述二次电池单体被通电时,基于由所述检测装置检测到的所述电压和所述温度以及所述第一信息来计算所述第二指标,以及
当所述二次电池单体被保存时,基于由所述检测装置检测到的所述电压和所述温度以及所述第二信息来计算所述第三指标。
2.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于:
所述第一信息是基于针对每个温度执行的所述二次电池单体的循环测试的结果而创建的;并且
所述第二信息是基于针对每个温度和每个电压执行的所述二次电池单体的保存测试的结果而创建的。
3.根据权利要求2所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置配置为,当所述第一指标大于第一阈值时,输出用于通知警报的命令。
4.根据权利要求3所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置配置为,当所述第一指标小于或等于所述第一阈值并且大于比所述第一阈值小的第二阈值时,输出用于限制所述二次电池单体的输入和输出功率的命令。
5.根据权利要求4所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置配置为,当所述第一指标小于或等于所述第二阈值并且大于比所述第二阈值小的第三阈值时,输出用于限制所述二次电池单体的上限电压值的命令。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电源装置,其特征在于:
所述二次电池单体包括电极组件,所述电极组件具有1.5以上的纵横比;
所述电极组件由正极、负极和位于正极与负极之间的隔膜的堆叠组成;并且
所述隔膜包括功能层,所述功能层具有将所述正极和所述负极粘合到所述隔膜的功能。
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