[发明专利]蓄电系统及其温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用纹波电流来升高蓄电装置的温度的技术。

背景技术

已知随着二次电池的温度降低，二次电池的内阻增加，并且二次电池的输出降低。如果使二次电池变暖，则二次电池的内阻可被降低，并且可由二次电池产生足够的电力。在例如日本专利申请公开号2008-092624(JP 2008-092624 A)、日本专利申请公开号2011-015544(JP 2011-015544 A)、日本专利申请公开号2010-257722(JP 2010-257722 A)以及日本专利申请公开号07-142095(JP 07-142095 A)中描述了关于二次电池的温度的技术。

可用从另一电源提供的电力对二次电池进行充电。当二次电池以这种方式被充电时，可能不得不使二次电池变暖。在这种情况下，优选高效率地对二次电池进行充电并使二次电池变暖。

发明内容

在本发明的一个方面，提供一种蓄电系统，其具有被配置为被充电和放电的蓄电装置、升压电路和控制器。所述升压电路包括电抗器和开关器件，且被配置为当所述开关器件被驱动时，升高所述蓄电装置的输出电压。所述控制器被配置为交替执行充电操作和升温操作。所述充电操作将来自外部电源的电力供给到所述蓄电装置，所述升温操作通过使用在所述开关器件被驱动时生成的纹波电流来使所述蓄电装置变暖。

在上述蓄电系统中，充电操作和升温操作被交替执行。在升温操作中，纹波电流流过电抗器，从而电抗器发热。在执行充电操作时，不执行升温操作；因此，即使通过升温操作使得电抗器的温度升高，电抗器的温度也可通过在执行充电操作时释放来自电抗器的热而被降低。由此，阻止电抗器过度发热。

为了抑制电抗器的过度发热，可考虑增加电抗器的线圈导线的横截面积，并由此增加电抗器的热容量。然而，在这种情况下，随着线圈导线的横截面积的增加，电抗器的尺寸也增加。在上述蓄电系统中，充电操作和升温操作被交替执行，从而阻止了电抗器过度发热；因此，不需要使电抗器具有大尺寸。

另一方面，在执行升温操作时，不执行充电操作；因此，在升温操作中使用的纹波电流可被阻止流向外部电源。也就是说，在外部电源侧，阻止了由纹波电流引起的噪声的发生。因此，在上述蓄电系统中，当蓄电装置被充电时，蓄电装置被变暖，充电操作和升温操作可被高效地执行。

在上述蓄电系统中，可通过使用升压电路生成纹波电流，该升压电路使得不需要提供专用的部件来生成纹波电流。也就是说，根据上述蓄电系统，防止了部件数量的增加。

在上述蓄电系统中，当所述电抗器的温度变为高于上限温度时，所述控制器可从所述升温操作切换到所述充电操作。可使用第一温度传感器来检测所述电抗器的温度。所述上限温度可以视情况以所述电抗器的耐热温度为基准而被设定。

通过响应于电抗器的温度达到上限温度的确定而将系统从升温操作切换到充电操作，可以阻止电流通过升温操作而流过电抗器。当从升温操作开始起经过预定时间段时，控制器可将系统从升温操作切换到充电操作。通过升温操作和充电操作之间的切换，电抗器的温度升高可受到限制。也就是说，阻止了电抗器的温度过度升高，从而可保护电抗器。

而且，当电抗器温度变为低于下限温度时，控制器可将系统从充电操作切换到升温操作。当从升温操作停止起经过预定时间段时，控制器可将系统从充电操作切换到升温操作。这里，下限温度可被设为这样的温度：在该温度下，在升温操作停止之后电抗器温度的降低率变为等于或小于阈值。也就是说，这样的电抗器温度可被设为下限温度：在该电抗器温度下，电抗器温度的降低率较小可能变化或者不太可能变化。而且，在电抗器周围测量的环境温度可被设为下限温度。

通过响应于电抗器的温度达到下限温度的确定而将系统从充电操作切换到升温操作，可以在电抗器的温度已被有效降低的状态下开始升温操作，由此可以更容易地确保用于升温操作的足够时间段。当执行升温操作时，纹波电流流过电抗器，从而电抗器的温度升高。如果当升温操作开始时充分降低电抗器的温度，则可容易地确保电抗器的温度通过升温操作的足量的升高，并可容易地确保用于执行升温操作的足量的时间。

在上述蓄电系统中，控制器可交替执行充电操作和升温操作，直到蓄电装置的温度达到预定温度。利用这种设置，使得蓄电装置变暖，从而蓄电装置可容易地接收并生成足量的电力。可使用第二温度传感器来检测蓄电装置的温度。