[发明专利]固定蓄电系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及对固定蓄电系统的充电和放电控制。

背景技术

公开号为2004-185915的日本专利申请（JP2004-185915A）描述了一种替换方法，其中构成电池组的多个电池单体的一部分用新的替换电池单体（cell）进行替换。借助这种替换方法，允许通过将新电池单体充电到低于除了替换对象单电池（unit cell）以外的电池单体的充电水平，在不执行替换后均衡处理的情况下使用电池组。

但是，替换的新电池单体与未替换的每个旧电池单体之间的充电效率是不同的，并且由于电池单体劣化程度等的不同，旧电池单体之间的充电效率也是不同的。因此，由于重复充电和放电，构成电池组的电池单体之间的充电水平（SOC）可能发生变化。

特别地，与输出用于使车辆行驶的能量的电池组不同，固定蓄电池的充电水平的使用范围（SOC上限值与SOC下限值之差）很广。如果充电水平的使用范围很广，则充电效率差别的影响进一步增加，并且充电水平的变化也会趋于增加。与允许一次输出很大的车辆电池不同，对于着重于在特定时段稳定地提供电力的固定蓄电池，如果电池单体之间的充电水平变化由于重复地充电和放电而增加，并且可充电和可放电的使用范围减小，则可能无法作为固定蓄电池发挥足够的性能。

此外，近几年努力将混合动力车辆或电动车辆上安装的电池组作为固定蓄电池来重复使用，并且由于电池单体劣化等原因，已使用的电池组主要在充电效率方面存在差别。因此，可能无法充分发挥固定蓄电池的性能，并且无法通过重复使用已使用的电池组来对电池组进行充分利用。

发明内容

本发明提供了一种固定蓄电系统，该固定蓄电系统能够抑制由于构成固定蓄电池的多个镍金属氢化物二次电池之间充电水平变化导致的固定蓄电池性能降低。

本发明的第一方面包括：固定蓄电池，其包括多个彼此串联连接的镍金属氢化物二次电池并且被配置为向负荷提供电力；以及控制器，其被配置为重复地执行使用外部电源的充电控制和放电控制以向所述负荷提供电力。所述控制器被配置为在任一所述镍金属氢化物二次电池的SOC已变为第一阈值时停止所述固定蓄电池向所述负荷放电，并且所述控制器被配置为在任一所述镍金属氢化物二次电池的SOC已变为第二阈值时停止从所述外部电源对所述固定蓄电池充电。

所述控制器被配置为在使用所述外部电源的所述充电控制中额外地对整个固定蓄电池充电，以便：当任一所述镍金属氢化物二次电池的SOC已变为所述第二阈值时，通过不停止充电，允许除了具有最低SOC的镍金属氢化物二次电池之外的镍金属氢化物二次电池被充电到超过所述第二阈值的满充电水平；并且具有最低SOC的镍金属氢化物二次电池的SOC变得大于或等于所述第二阈值。

根据本发明的第一方面，可以通过额外充电，减小在所述满充电水平与所述第二阈值之间的范围内构成所述固定蓄电池的所述多个镍金属氢化物二次电池之间SOC变化跨度，从而消除SOC变化。因此，可以抑制其中允许充电和放电的所述第一阈值与所述第二阈值之间SOC使用范围的减小，因此可以抑制由于SOC变化导致的所述固定蓄电系统的电池性能的降低。

所述控制器可被配置为额外地对所述整个固定蓄电池充电，直到具有最低SOC的镍金属氢化物二次电池的SOC达到超过所述第二阈值的满充电水平。根据此配置，可以使每个所述镍金属氢化物二次电池的SOC在所述满充电水平（SOC为100%）上达到均衡，因此可以消除SOC变化。

所述控制器可被配置为在所述充电控制中以第一充电率执行充电，直到所述镍金属氢化物二次电池的SOC变为所述第二阈值，并且所述控制器可被配置为从所述镍金属氢化物二次电池的SOC已变为所述第二阈值时到所述镍金属氢化物二次电池的SOC达到所述满充电水平时，以低于所述第一充电率的第二充电率执行充电。根据此配置，例如可以在抑制由于过充电导致所述镍金属氢化物二次电池产生热量的同时适当地执行充电到超过所述第二阈值的所述满充电水平。