[发明专利]使用电池胞的内阻来改进操作性能的电池组系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用电池胞的内阻的、具有改进的操作性能的电池组系统，并且更加具体地涉及一种用于供应操作外部设备所必需的电流的电池组系统和该电池组系统的一种操作方法，该电池组系统包括：包括能够被充电和放电的多个电池胞的电池模块，该电池模块用于向外部设备供应电力；用于检测电池模块的温度的温度传感器；用于向电池模块供应充电和放电脉冲电流的辅助功率单元；和，控制器，该控制器用于：在电池模块被电连接到外部设备之前，基于由温度传感器检测到的信息，当电池模块的测量温度（T_bat）小于设定温度（T_crit）时，将辅助功率单元连接到电池模块，使得充电和放电脉冲电流被供应到电池模块，并且当电池模块的温度变得等于或者大于设定温度（T_crit）时，中断充电和放电脉冲电流到电池模块的供应。

背景技术

作为用于无线移动设备的能源，二次电池已经吸引了相当的关注。另外，作为用于已经被开发用于解决诸如由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的空气污染的问题的电动车辆（EV）、混合电动车辆（HEV）和插电式混合电动车辆（插电式HEV）的电源，二次电池已经吸引了相当的关注。

这样的电动车辆、混合电动车辆和插电式混合电动车辆是必须在比小型移动设备更加恶劣的条件下操作的设备。也就是，有必要使得电动车辆、混合电动车辆和插电式混合电动车辆例如在高温下的夏季中和例如在低温下的冬季中展现适当的性能。

为了获得良好的高温性能，已经制造了具有高温安全性的二次电池或者已经使用了在电池模块或者电池组中形成冷却剂通道的方法。

另一方面，在低温下，二次电池展现比在高温下更低的效率，因为在低温下，电池的内阻是高的。结果，电池的容量受到限制并且电池的寿命缩短。

为了解决以上问题，已经研究了一种改进电池的低温性能的方法。然而，在这样的电池中，电池的低温性能得以改进，但是电池的容量和高温性能劣化。

作为改进电池的低温性能的另一种方法，可以考虑使用另外的加热装备（加热器）来增加电池的温度的方法。然而，由于电池的高的热容量而耗用了大量的时间，并且电池的容量由于内部功耗而降低。

因此，这样一种电池组系统是高度必要的，该电池组系统能够减小内部功耗，同时在没有改变电池性能的情况下在低温下展现优良的性能。

发明内容

技术问题

因此，本发明已经被作出用于解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。

根据对中型或大型电池组情况的各种广泛的和深入的研究和试验，本申请的发明人已经发现，如果辅助功率单元被连接到电池模块，使得在电池模块被电连接到外部设备之前基于由温度传感器检测到的信息，当电池模块的测量温度（T_bat）小于设定温度（T_crit）时，充电和放电脉冲电流被供应到电池模块，则电池模块的、大的内阻用作加热主体以增加电池模块的温度。基于这些发现做出了本发明。

技术方案

根据本发明的一个方面，能够通过提供一种用于供应操作外部设备所必需的电流的电池组系统来实现以上和其它目的，该电池组系统包括：包括能够被充电和放电的多个电池胞的电池模块，该电池模块用于向外部设备供应电力；用于检测电池模块的温度的温度传感器；用于向电池模块供应充电和放电脉冲电流的辅助功率单元；和，控制器，该控制器用于：在电池模块被电连接到外部设备之前，基于由温度传感器检测到的信息，当电池模块的测量温度（T_bat）小于设定温度（T_crit）时，将辅助功率单元连接到电池模块，使得充电和放电脉冲电流被供应到电池模块，并且当电池模块的温度变得等于或者大于设定温度（T_crit）时，中断充电和放电脉冲电流到电池模块的供应。

在根据本发明的电池组系统中，由于来自辅助功率单元的充电和放电脉冲电流，电池模块的、大的内阻被用作一种加热主体以在诸如低温的设定温度下增加电池模块的温度。因此，不象其中使用另外的加热装备的传统技术那样，与电池的热容量无关地在短时间内快速地增加电池模块的温度是可能的。而且，电池的容量并不由于内部功耗而被降低。也就是，大大地改进了电池模块的操作效率。