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CN105359327A - 加热系统和电池系统 - Google Patents

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CN105359327A
CN105359327A CN201480038200.4A CN201480038200A CN105359327A CN 105359327 A CN105359327 A CN 105359327A CN 201480038200 A CN201480038200 A CN 201480038200A CN 105359327 A CN105359327 A CN 105359327A
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Abstract

加热系统，包括：碱性二次电池和控制器。所述碱性二次电池包括：发电元件，其配置为充电或放电；以及电池外壳，其以密封状态容纳所述发电元件。控制器配置为控制碱性二次电池的充电和放电，并当所述碱性二次电池的内部压力高于或等于第一阈值时，通过借助碱性二次电池的放电降低所述内部压力，执行用于对所述碱性二次电池进行加热的加热处理。所述加热处理是使所述碱性二次电池的温度升高的处理。

Description

加热系统和电池系统
技术领域
本发明涉及使碱性二次电池的温度升高的加热系统和电池系统。
背景技术
在公开号为2003-102133(JP2003-102133A)的日本专利申请中，计算了由二次电池生成的热量为最大时的SOC。对二次电池进行充电或放电，以使得SOC遵循所计算的SOC。于是，对二次电池进行加热。
发明内容
在碱性二次电池中，气体(主要是氧气)产生在碱性二次电池内部。碱性二次电池的内部压力随着气体的增多而增大，或者，碱性二次电池的内部压力随着气体的减少而减小。此处，当碱性二次电池的内部压力从内部压力高的状态减小时，在碱性二次电池内的气体减少的时刻，热反应生成了。允许通过热反应来加热碱性二次电池。本发明提供了一种加热系统和电池系统，其通过集中在这一点上来加热碱性二次电池。
本发明一方面提供了一种加热系统。该加热系统包括碱性二次电池和控制器。所述碱性二次电池包括：发电元件，其被配置为进行充电或放电；电池外壳，其以密封状态容纳所述发电元件。所述控制器配置为控制所述碱性二次电池的充电和放电。当所述碱性二次电池的内部压力高于或等于第一阈值时，所述控制器配置为通过所述碱性二次电池的放电降低所述内部压力，从而执行用于对所述碱性二次电池进行加热的加热处理。所述加热处理是使所述碱性二次电池的温度升高的处理。
当碱性二次电池的内部压力升高、并高于或等于第一阈值时，在碱性二次电池内产生气体(主要是氧气)。碱性二次电池的内部压力因该气体而升高。所述气体是通过碱性二次电池内的二次化学反应(副反应)产生的气体。副反应不同于与碱性二次电池的充电和放电相关联的化学反应。当碱性二次电池的内部压力降低时，气体的量有可能随着碱性二次电池内的气体的化学反应(所谓的副反应)而减少。于是，碱性二次电池的内部压力降低了。在内部压力降低的时刻的副反应是放热反应。因此，有可能通过使用反应热来加热碱性二次电池。根据上述方面，加热系统主动地降低了碱性二次电池的内部压力，该内部压力高于或等于第一阈值。在此，碱性二次电池也通过通电(放电)产生热量。于是，有可能通过使用在通电期间(放电期间)产生的热量和副反应导致产生的热量来加热碱性二次电池。
在上述方面中，当执行所述加热处理、且所述内部压力低于或等于比所述第一阈值低的第二阈值时，所述控制器可配置为通过对所述碱性二次电池进行充电，来使所述内部压力升高。通过对碱性二次电池进行充电，有可能使碱性二次电池的内部压力升高。具体地，当碱性二次电池的内部压力低于或等于第二阈值时，有可能通过对碱性二次电池进行充电来使碱性二次电池的内部压力升高。该第二阈值是低于第一阈值的值。此处，碱性二次电池也通过充电或放电产生热量。于是，有可能通过使用充电或放电期间产生的热量和副反应导致产生的热量来加热碱性二次电池。
在上述方面中，当执行所述加热处理时，所述控制器可配置为通过交替地执行升高内部压力的处理和降低内部压力的处理，使所述内部压力在第一阈值与第二阈值之间变化。
于是，有可能使得副反应(放热反应)发生多次。因此，有可能容易地升高碱性二次电池的温度，因此也有可能缩短加热处理所执行的时间。
在上述方面中，所述控制器可配置为控制所述碱性二次电池的充电和放电，以使得所述碱性二次电池的SOC随着目标SOC变化。进一步地，所述控制器可进一步配置为当所述内部压力升高时为所述目标SOC设定对应于所述第一阈值的第一SOC，并当所述内部压力降低时为所述目标SOC设定对应于所述第二阈值的第二SOC。所述第二SOC为低于所述第一SOC的值。
当碱性二次电池的充电和放电是受控的时，有可能随着目标充电状态(stateofcharge,SOC)改变碱性二次电池的SOC。目标SOC是当碱性二次电池的充电和放电受控时的参考SOC。此处，当碱性二次电池的内部压力升高时，为目标SOC设定对应于第一阈值的第一SOC。当为目标SOC设定第一SOC时，有可能将碱性二次电池的内部压力升高至第一阈值。当内部压力降低时，为目标SOC设定对应于第二阈值的第二SOC。该第二SOC是比第一SOC低的值。当为目标SOC设定第二SOC时，有可能将碱性二次电池的内部压力降低至第二阈值。在上述方面中，所述第一SOC可高于在未执行所述加热处理的时刻所预设的目标SOC，所述第二SOC可低于在未执行所述加热处理的时刻所预设的目标SOC。
当以这种方式设定第一SOC时，有可能容易地升高碱性二次电池的SOC。因此，有可能令碱性二次电池内发生的副反应(放热反应)中使用的所产生气体的量增加。通过增加所产生气体的量，有可能致使副反应(放热反应)易于发生，因此有可能容易地加热碱性二次电池。当按上述的设定第二SOC时，有可能致使碱性二次电池的SOC容易地减小，因此有可能增大第一SOC与第二SOC之差(第一阈值与第二阈值之差)。于是，有可能致使副反应(放热反应)易于发生在碱性二次电池内，因此有可能易于加热碱性二次电池。
在上述方面中，所述控制器可配置为控制所述碱性二次电池的充电，以使得所述碱性二次电池的SOC在低于或等于上限SOC的范围内变化。进一步地，所述控制器可配置为当设定了第一SOC时，使所述上限SOC升高至高于在未执行所述加热处理的时刻所设定的上限SOC。于是，有可能抑制下述情形：碱性二次电池的充电易于受上限SOC的限制。进一步地，通过对碱性二次电池进行充电，有可能增大碱性二次电池内发生的副反应中使用的所产生气体的量。此处，上限SOC是考虑到碱性二次电池的过充电状态等而按需设定的。
在上述方面中，所述控制器可配置为控制所述碱性二次电池的充电，以使得被输入到碱性二次电池中的电功率在低于或等于一上限电功率的范围内变化，该上限电功率是基于所述碱性二次电池的温度而设定的，且所述控制器可进一步配置为当设定了第一SOC时，使所述上限电功率升高至高于在未执行所述加热处理的时刻所设定的上限电功率。
如上所述，通过升高上限电功率，有可能致使碱性二次电池易于充电，因此有可能增大碱性二次电池内发生的副反应中使用的所产生气体的量。此处，上限电功率是考虑到碱性二次电池的输入特性及类似等而按需设定的。上限电功率基于碱性二次电池的温度而改变。
在上述方面中，所述控制器可配置为改变所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个。
在上述方面中，所述加热系统可安装在包括发动机的车辆上，所述控制器可配置为当满足以下a)和b)时，通过使用发动机的输出对所述碱性二次电池进行充电，来升高所述内部压力，a)通过使用对发动机进行冷却的冷却剂来加热车辆的乘客舱，以及b)驱动所述发动机，直到所述冷却剂的温度变得高于或等于参考值。
在包括发动机的车辆中，当碱性二次电池主动驱动、然而发动机被允许间歇地驱动时，存在着下述顾虑：车辆的乘客等可能会经历一种奇异感。发动机连续驱动、直至用于冷却发动机的冷却剂的温度达到参考温度。如上所述，通过在发动机被驱动的时刻对碱性二次电池进行充电，有可能抑制车辆用户所经历的奇异感等。
在上述方面中，所述加热系统可包括温度传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的温度，其中所述控制器可配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，执行所述加热处理。替代性地，所述加热系统可包括电流传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的电流值。所述控制器可配置为基于氧气压力估计所述内部压力，该氧气压力是基于所述碱性二次电池内的平衡氢压力和所述碱性二次电池内的氧气的增加量和氧气的减少量来估计的。
所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述平衡氢压力。所述控制器配置为基于当对碱性二次电池进行充电时所述碱性二次电池的电流值，计算所述氧气的增加量。所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述氧气的减少量。
当内部压力升高或内部压力减小时，有可能监控碱性二次电池的内部压力。此处，碱性二次电池的内部压力可以通过压力传感器来检测。替代性地，可以估计碱性二次电池的内部压力。具体地，可基于平衡氢压力和氧压力来估计碱性二次电池的内部压力，所述氧压力是基于碱性二次电池内氧气的增加量和氧气的减少量来估计的。
平衡氢压力取决于碱性二次电池的温度。因此，通过利用温度传感器检测碱性二次电池的温度，有可能获取平衡氢压力。氧气的增加量取决于当碱性二次电池充电时碱性二次电池的电流值。因此，通过检测利用电流充电器充电期间碱性二次电池的电流值，有可能获取氧气中的增加量。氧气的增加量取决于氧压力。因此，每次检测氢压力，则有可能获取氧气的减少量。
本发明的另一方面提供了一种电池系统。该电池系统包括：碱性二次电池；温度传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的温度；以及控制器。该控制器配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时至少执行一次第一处理。该第一处理为降低所述碱性二次电池的内部压力的处理。
通过执行第一处理，碱性二次电池内发生了副反应。于是，当在碱性二次电池的温度低于或等于预定温度的时刻执行第一处理时，有可能令碱性二次电池升温。
在上述方面中，所述控制器可配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，多次交替地执行所述第一处理和第二处理。该第二处理可以为使所述碱性二次电池的内部压力升高的处理。
通过多次交替执行第一和第二处理，由副反应导致产生的热量增大了。于是，通过在碱性二次电池的温度低于或等于预定温度时多次交替执行第一处理和第二处理，有可能令碱性二次电池快速升温。
在上述方面中，所述控制器可配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，执行所述第二处理，然后执行所述第一处理。
执行第二处理、然后执行第一处理，于是通过第一处理的副反应导致产生的热量增加了。于是，在执行了第二处理之后执行第一处理，从而有可能令由第一反应导致的碱性二次电池的升温量增大。
在上述方面中，当由所述温度传感器检测的温度低于预定温度时，所述控制器可配置为在所述碱性二次电池的内部压力已达到第一阈值之后执行第一处理，并在所述碱性二次电池的内部压力已达到第二阈值之后执行第二处理，所述第一阈值高于所述第二阈值。
当碱性二次电池的内部压力达到第一阈值时，有可能停止升高内部压力的处理，并开始降低内部压力的处理。当碱性二次电池的内部压力达到第二阈值时，有可能停止降低内部压力的处理，并开始升高内部压力的处理。于是，有可能改变第一阈值与第二阈值之间的碱性二次电池的内部压力。此处，第一阈值和第二阈值可以是固定值，或者第一阈值和第二阈值中至少一个是可变的。当第一阈值或第二阈值变化时，有可能改变副反应(放热反应)发生的状态，因此有可能调节发热量。
在上述方面中，所述控制器可配置为通过使所述碱性二次电池放电来执行所述第一处理。替代性地，所述控制器可配置为通过对所述碱性二次电池进行充电来执行所述第二处理。
当碱性二次电池被充电或放电时，还产生与通电相关联的热。于是，通过碱性二次电池的充电和放电执行第一处理和第二处理，因此有可能令碱性二次电池快速升温。
在上述方面中，当由所述温度传感器检测的温度变得高于预定温度时，所述控制器配置为至少停止所述第一处理。
当碱性二次电池的温度变得高于预定温度时，有可能通过停止第一处理而抑制碱性二次电池过度升温。
在上述方面中，所述控制器可配置为控制所述碱性二次电池的SOC。所述控制器可配置为当由所述温度传感器检测的温度低于预定温度时通过将碱性二次电池的目标SOC设定为第一目标SOC来执行第一处理。所述控制器可配置为通过将碱性二次电池的目标SOC设定为第二目标SOC来执行第二处理。所述第一目标SOC低于在所述温度高于预定温度的时刻的目标SOC。所述第二目标SOC高于在所述温度高于预定温度的时刻的目标SOC。
通过改变碱性二次电池的目标SOC，有可能改变碱性二次电池的内部压力。于是，通过在碱性二次电池的温度低于预定温度时将碱性二次电池的目标SOC设定为第一目标SOC或第二目标SOC，有可能令碱性二次电池升温。
在上述方面中，当由所述温度传感器检测的温度变得高于预定温度时，所述控制器可配置为将所述碱性二次电池的目标SOC设定为预定目标SOC。
当碱性二次电池的温度变得高于预定温度时，有可能通过将碱性二次电池的目标SOC设定为预定目标SOC来抑制碱性二次电池的过度升温。
在上述方面中，所述电池系统安装在包括发动机的车辆上。所述控制器可配置为当所述发动机被驱动时，将所述碱性二次电池的目标SOC设定为第一目标SOC。
有可能控制碱性二次电池的SOC，而不会在发动机未驱动的时刻强制驱动发动机。
在上述方面中，所述控制器可配置为当所述发动机的冷却剂的温度低于参考温度时，通过驱动发动机来对所述碱性二次电池进行充电。
在上述方面中，所述车辆可包括空气调节器。所述控制器可配置为当所述空气调节器设定为加热模式、且所述发动机的冷却剂的温度低于所述参考温度时，通过驱动发动机对所述碱性二次电池进行充电。
在上述方面中，所述控制器可配置为当所述发动机的冷却剂的温度高于所述参考值时，间歇地驱动所述发动机。
附图说明
以下将结合附图，描述本发明的示范性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，图中相似的附图标记代表相似部件，其中：
图1为展示电池系统的配置的图示；
图2为展示单个电池的结构的图示；
图3为展示发电元件的结构的图示；
图4为展示用于加热单个电池(电池组)的加热处理的流程图；
图5为展示单个电池的内部压力和温度变化以及目标SOC的变化的时间图；
图6为展示单个电池的SOC变化的时间图；
图7为展示目标SOC的变化(升高)和上限SOC的变化的时间图；
图8为展示目标SOC的变化(降低)和下限SOC的变化的时间图；
图9为展示可允许的输入功率值与电池温度之间的关系的图表；
图10为展示基于冷却剂温度的发动机驱动状态的时间图；
图11为展示当设定加热模式的时刻所执行的处理的流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的实施例。
图1为展示根据本实施例的电池系统的配置的图示。该电池系统安装在车辆上。如以下将描述的，所述车辆为所谓的混合动力乘凉，其能够在行驶时组合使用电池包10和发动机26。电池包10包括多个串联连接的单个电池11。碱性二次电池，例如镍氢电池和镍镉电池，用作每个单个电池11。单个电池11的数量可以基于电池组10的所需要的输出等按需设定。电池组10可包括多个单个电池11，这些单个电池11彼此并联连接。
如图2所示，每个单个电池11包括发电元件111，其被充电或放电，以及电池外壳112，其以密封状态容纳所述发电元件111。如图3所示，发电元件111包括正电极板111a、负电极板111b和设置在正电极板111a与负电极板111b之间的分离物111c。正电极板111a具有电流控制器和形成在该电流控制器表面上的正电极活性材料层。负电极板111b具有电流控制器和形成在该电流控制器表面上的负电极活性材料层。
如图3所示，正电极板111a、负电极板111b和分离物111c层叠在彼此之上，且层叠物被轧制。这样，形成了图2所示的发电元件111。电解溶液渗透在分离物111c中。取代分离物111c，也可以使用固定的电解质层。正电极端子113连接至发电元件111的正电极板11a。负电极端子114连接至发电元件111的负电极板11b。
如图2所示，电池外壳112包括阀115。该阀115用于将电池外壳112内产生的气体排出至电池外壳112的外部。随着电池外壳112的内部压力达到阀115的操作压力，阀115从关闭状态变为打开状态。随着阀115变为打开状态，电池外壳112内产生的气态被排出到电池外壳112的外部。可以使用从关闭状态可逆地变为打开状态的阀作为阀115。也可以使用在关闭状态与打开状态之间可逆地变化的阀作为阀115。可以按需采用已知的结构作为阀115的结构。在图2中，使用所谓的方形电池作为单个电池11。取代其的，也可以使用所谓的圆柱形电池。监控单元(其对应于根据本发明的电压传感器)20检测电池组10的电压值或每个单个电池11的电压值，并将所检测的结果输出至控制器30。此处，当构成电池组10的全部单个电池11被划分为多个电池块时，监控单元20可以检测每个电池块的电压值。
每个电池块由多个串联连接的单个电池11形成。所述电池组10形成为使得多个电池块彼此串联连接。例如，多个发电元件111容纳在单个外壳中，并且是电连接的。以这种方式，形成每个电池块。每个电池块可包括多个彼此并联连接的单个电池11(发电元件111)。
温度传感器21检测电池组10(单个电池11)的温度Tb，并将检测结果输出至控制器30。如果使用多个温度传感器21，则精确地检测设在彼此各异的位置处的多个单个电池11中的每一个的温度变得容易了。当使用多个温度传感器21时，按需设定温度传感器21的数量。
电流传感器22设在连接至电池组10的正电极端子的正电极线PL中。电流传感器22检测流经电池组10的电流值(充电电流或放电电流)1b，并将检测结果输出至控制器30。在本实施例中，当电池组10放电时，由电流传感器22检测的电流值1b被作为正值对待。当电池组10充电时，由电流传感器22检测的电流值1b被作为负值对待。
电流传感器22只需能够检测电池组10的电流值Ib。于是，在本实施例中，电流传感器22设在正电极线PL中；然而，可以按需设置电流传感器22的位置。具体地，电流传感器22被允许设在正电极线PL和负电极线NL中的至少一个中。负电极线NL连接至电池组10的负电极端子。可以设置多个电流传感器22。
控制器30包括存储器31。存储器31存储各段信息，当控制器30执行预定处理时(尤其是本实施例中描述的处理)使用这些信息。在本实施例中，存储器31包括在控制器30中；不过，存储器31也可以设置在控制器30的外部。
系统主继电器SMR-B设在正电极线PL中。系统主继电器SMR-B在从控制器30接收控制信号后在接通状态与断开状态之间切换。系统主继电器SMR-G设在负电极线NL中。系统主继电器SMR-G在从控制器30接收控制信号后在接通状态与断开状态之间切换。
系统主继电器SMR-P和电阻元件R与系统主继电器SMR-G并联连接。系统主继电器SMR-P和电阻元件R是彼此串联连接的。系统主继电器SMR-P在从控制器30接收控制信号后在接通状态与断开状态之间切换。在电池组10连接至负载(具体地，逆变器23(稍后将描述))的时刻发生励磁涌流(inrushcurrent)。电阻元件R抑制了励磁涌流的流动。
电池组10通过正电极线PL和负电极线NL连接至逆变器23。当电池组10连接至逆变器23时，控制器30将系统主继电器SMR-B从断开状态切换至接通状态，并将系统主继电器SMR-P从断开状态切换至接通状态。于是，电流流经电阻元件R。
接着，控制器将系统主继电器SMR-G从断开状态切换至接通状态，并将系统主继电器SMR-P从接通状态切换至断开状态。于是，完成了电池组10与逆变器23的连接，且图1所示的电池系统进入启用状态(就绪-开状态)。关于车辆点火开关的接通/断开状态的信息被输入控制器30。当点火开关从断开状态切换至接通状态时，控制器30启动图1所示的电池系统。
另一方面，当点火开关从接通状态切换至断开状态时，控制器30将系统主继电器SMR-B,SMR-G从接通状态切换至断开状态。于是，电池组10与逆变器23的连接被中断了，图1所示的电池系统进入停止状态(就绪-关状态)。
逆变器23将从电池组10输出的直流电转换为交流电，并将该交流电输出至电动发电机MG2。该电动发电机MG2在从逆变器23接收交流电后生成用于推进车辆的机械能。电动发电机MG2通过减速齿轮等连接至驱动轮24。电动发电机MG2产生的机械能被传输至驱动轮24，车辆行驶。
动力分配机构25将发动机26的动力传输至驱动轮24，或将发动机26的动力传输至电动发电机MG1。电动发电机MG1在接收发动机26的动力后产生电力。电动发电机MG1产生的电力(交流电)通过逆变器23被供应至电动发电机MG2和电池组10。当电动发电机MG1产生的电力被供应至电动发电机MG2时，电动发电机MG2产生机械能，且驱动轮24被驱动。当电动发电机MG1产生的电动力被供应至电池组10时，对电池组10进行充电。
当车辆减速或车辆停止时，电动发电机MG2将车辆制动期间产生的机械能转换为电能(交流电)。逆变器23将电动发电机MG2产生的交流电转换为直流电，并将该直流电输出至电池组10。于是，电池组10存储再生电力。
温度传感器27检测用于冷却发动机26的液体(冷却剂)的温度Tw，并将检测到的结果输出至控制器30。当发动机26启动时，发动机26产生的热量被传递至冷却剂。于是，有可能通过使用加热后的冷却剂来加热车辆的乘客舱。按需采用已知的配置来用冷却剂加热乘客舱。这里省去了关于对乘客舱进行加热的详细说明。乘客舱是乘客所坐的空间。
在本实施例中，电池组10连接至逆变器23；然而，电池组10并不限于这一配置。具体地，可在电池组10与逆变器23之间的电流路径中设置升压电路。该升压电路能够升高电池组10的输出电压，随后将升压后的电力输出至逆变器23。此外，所述升压电路能够降低逆变器23的输出电压，随后将降压后的电力输出至电池组10。
根据本实施例的电池系统包括两个电动发电机MG1，MG2；然而，所述电池系统并不限于这一配置。本发明也适用于例如包括单个电动发电机的系统。包括单个电动发电机的系统能够在致使电动发电机产生电力的同时、通过使用发动机的动力使车辆行驶。
通过由下式(1)、(2)表达的反应，对用作单个电池11的镍氢电池进行充电或放电。
式(1)表达了正电极处的化学反应。在放电期间，反应从式(1)的左手侧进行到式(1)的右手侧。在充电期间，反应从式(1)的右手侧进行到式(1)的左手侧。式(2)表达了在负电极处的化学反应。在放电期间，反应从式(2)的左手侧进行到式(2)的右手侧。在充电期间，反应从式(2)的右手侧进行到式(2)的左手侧。
当对每一单个电池11充电时，氢氧根离子OH-通过电解而分解，氧气O2在正电极处产生，如式(3)所示。式(3)表达了正电极处的副反应。副反应是与每一单个电池11的充电和放电相关联的化学反应(由反应(1)、(2)所表达的化学反应)不同的反应，是其次发生的反应。
由于氧气O2的产生，单个电池11的内部压力(电池箱112的内部压力)升高了。由于电池箱112处理密封状态，当电池箱112内产生氧气O2时，单个电池11的内部压力升高了。有可能随着单个电池11的充电而增大所产生的氧气O2的量。
另一方面，当单个电池11放电时，在负电极处发生由式(4)表达的化学反应(副反应)。如式(4)所表达的，在负电极处产生的氧气O2与负电极处的水H2O发生反应，产生氢氧根离子OH-。
利用式(4)表达的副反应，氧气O2的量减少了，因此单个电池11的内部压力降低了。此外，当进行由式(4)表达的副反应时，产生了热(反应热)。在本实施例中，通过利用这一热量升高了单个电池11(电池组10)的温度Tb。此处，随着氧气O2的量的增加，式(4)表达的副反应更容易地发生，更容易产生热量。当对单个电池11充电或放电时，还产生了与通电相关联的热。因此，在本实施例中，通过利用与副反应(放热反应)相关联的热量和与通电相关联的热量，有可能升高单个电池11的温度Tb。
在前述说明书中，镍氢电池作为一个例子而描述；然而，即使是其它的碱性二次电池也会呈现于镍氢电池类似的行为。另一个碱性二次电池的例子是镍镉电池或类似物。即，其它的碱性二次电池也能够通过充电而增加氧气O2的量，并能通过放电减少氧气O2的量。
接下来，将参照图4所示的流程图描述对单个电池11(电池组10)进行加热的处理。图4所示的处理将由控制器30执行。
在步骤S101中，控制器30基于温度传感器21的输出检测单个电池11(电池组10)的温度Tb。在步骤S102中，控制器30判断在步骤S101中检测到的电池温度Tb是否低于预定温度Tb_th。
预定温度Tb_th是用于确定是否需要对单个电池11(电池组10)进行加热的阈值。该预定温度Tb_th可以预先设定。单个电池11(电池组10)的输入/输出特征取决于单个电池(电池组10)的温度Tb。因此，所述预定温度Tb_th可以考虑到输入/输出特征而设定。关于预定温度Tb_th的信息可以存储在存储器31中。
当电池温度Tb低于或等于预定温度Tb_th时，控制器30判断是否需要加热单个电池11(电池组10)，并从步骤S103开始执行处理。另一方面，当电池温度Tb高于预定温度Tb_th时，控制器30判断是否需要加热单个电池11(电池组10)，并结束图4所示的处理。
在步骤S103中，控制器30执行升高每一单个电池11的内部压力Pb的处理。具体地，控制器30能够通过对单个电池11(电池组10)进行充电而升高每一单个电池11的内部压力Pb。有可能引起由式(3)表达的副反应的发生，并有可能通过增加氧气的量而升高内部压力Pb。当对单个电池11进行充电时，允许使用例如发动机26的输出。允许利用上述再生电力对单个电池11进行充电。即，当在内部压力Pb升高的时刻产生再生电力时，允许单个电池11利用再生电力来充电。
在步骤S104中，控制器30识别每一单个电池11的内部压力Pb。识别内部压力Pb包括检测内部压力Pb以及估计内部压力Pb。由于由式(3)和(4)表达的反应是副反应，因此需要知晓内部压力Pb，以及知晓反应热发生所涉及的氧气的增大和减少。
当使用检测每一单个电池11的内部压力Pb的压力传感器时，控制器30能够基于压力传感器的输出检测内部压力Pb。此处，压力传感器可以设置在每一单个电池箱112的内部或外部。随着每一单个电池11的内部压力Pb升高，每一电池箱112扩张了。因此，当压力传感器设置在每一电池箱112外部时，通过使用压力传感器检测电池箱112的扩张，允许检测内部压力Pb。
另一方面，控制器30能够基于温度Tb、电流值Ib、电压值Vb等，计算(估计)内部压力Pb。以下，将描述估计内部压力Pb的方法(的一个例子)。该估计内部压力Pb的方法不限于以下将描述的方法。可以按需采用已知的方法作为估计内部压力Pb的方法。
从单个电池11(电池箱112)内的氢平衡压力和氧气压力来计算每一单个电池11的内部压力Pb。该氢平衡压力取决于单个电池11的温度Tb，因此有可能从电池温度Tb计算氢平衡压力。具体地，通过实验等预先获得电池温度Tb与氢平衡压力之间的关系。通过检测电池温度Tb，有可能基于上述关系计算对应于这一电池温度Tb的氢平衡压力。所述电池温度Tb与氢平衡压力之间的关系可以由映射或函数表达。关于这一关系的信息可以存储在存储器31中。
另一方面，基于每一单个电池11内产生的氧气的量(氧气的增加量)和氧气的减少量计算氧气压力。从电流值Ib和单个电池11(电池组10)的充电效率计算所产生氧气的量。氧气的减少量取决于氧气压力，因此有可能从氧气压力计算氧气的减少量。
具体地，允许基于数学表达式(5)计算氧气压力。
Pn＝Pn-1+Kp×(α-γ)×Δt(5)
在数学表达式(5)中，Pn表示在该时刻计算的氧气压力，Pn-1表示上次计算的氧气压力。Kp表示用于将氧气的量转换为氧气压力的常数，α表示所产生氧气的量。γ表示氧气的减少量。Δt是计算氧气压力的时间段。允许按需设定Δt。根据数学表达式(5)，氧气压力Pb随着氧气增加而增大，氧气压力Pb随着氧气减少而减小。
允许基于数学表达式(6)或数学表达式(7)计算所产生氧气的量α。
α＝Ib×β×Κα(6)
α＝Ib×(1-η)×Κα(7)
在数学表达式(6)或数学表达式(7)中，α表示每单位时间(周期)Δt的所产生氧气的量，Ib表示单个电池11(电池组10)的电流值，Κα表示基于所产生氧气的量α的单位的常数。上述数学表达式(6)所示的β和上述数学表达式(7)所示的η每个都是单个电池11的充电效率。
充电效率η是实际蓄电量与单个电池11允许充电的(最大)电量之比。充电效率β对应于值“1-η”。即，充电效率β是由于产生气体等而尚未存蓄的电量与单个电池11允许充电的(最大)电量之比。此处，当充电时，计算效率η，允许计算充电效率β。当计算充电效率β时，允许计算充电效率η。
允许从单个电池11的开路电压(opencircuitvoltage,OCV)计算充电效率η(或充电效率β)。具体地，通过实验预先获得充电效率η与OCV之间的关系(映射或函数)等。通过测量OCV，有可能基于该关系计算充电效率η。关于该关系的信息可以存储在存储器31中。
充电效率η倾向取决于单个电池11(电池组10)的温度Tb和电流值Ib。因此，当计算充电效率η时，允许不仅考虑OCV，且还考虑电池温度Tb和电流值Ib中至少一个。在该例中，充电效率η、OCV以及电池温度Tb和电流值Ib中至少一个之间的关系可以经过调制。
氧气的减少量γ取决于氧气压力P。因此，通过实验等预先获得减少量γ与氧气压力P之间的关系(映射或函数)。通过识别氧气压力P，有可能基于上述关系计算减少量γ。关于减少量γ和氧气压力P之间的关系的信息可以存储在存储器31中。此处，当计算氧气压力Pn时，允许从氧气压力Pn-1计算减少量γ。
当计算初始氧气压力Pn时，可以为氧气压力Pn-1设定预定值(例如，大气压力)。当计算氧气中的减少量γ时，可以使用预定值(例如，大气压力)作为氧气压力P。另一方面，当氧气减少γ时，不仅考虑氧气压力P，还考虑电池温度Tb和电流值Ib(放电时刻的电流值)。特别地，如果通过实验预先获得了减少量γ、氧气压力P和电池温度Tb的关系(映射或函数)，则有可能通过识别氧气压力P和电池温度Tb计算减少量γ。此外，如果通过实验预先获得了减少量γ、氧气压力P和电流值Ib的关系(映射或函数)，则有可能通过识别氧气压力P和电流值Ib计算减少量γ。进一步地，如果通过实验预先获得了减少量γ、氧气压力P、电池温度Tb和电流值Ib的关系(映射或函数)，则有可能通过识别氧气压力P、电池温度Tb和电流值Ib计算减少量γ。
还是利用以下方法，有可能估计每一单个电池11的内部压力Pb。每一单个电池11的内部压力Pb取决于单个电池11的充电状态(SOC)和温度Tb。因此，内部压力Pb与SOC和电池温度Tb中至少一个之间的关系(映射或函数)通过实验等预先获得。通过识别SOC或电池温度Tb，有可能基于上述关系计算(估计)内部压力Pb。所述SOC是当前充电水平与满充电水平之比。在上述说明书中，估计每一单个电池11的内部压力Pb，利用相似的估计方法也估计每个电池块的内部压力Pb。
在步骤S105中，控制器30判断在步骤S104的处理中识别的内部压力Pb是否高于或等于第一阈值Pref1。第一阈值Pref1被允许按需设定。关于该第一阈值Pref1的信息可存储在存储器31中。例如，考虑到单个电池11内所产生的氧气的量来设定所述第一阈值Pref1。
如图5所示，第一阈值Pref1被设定为一值，该值低于单个电池11所允许的内部压力Pb的上限值Pmax。如上所述，阀115设在每一单个电池11(电池箱112)中。因此，上限值Pmax可用作为阀115的操作压力。在第一阈值Pref1低于上限值Pmax的范围内，第一阈值Pref1可以为一固定值，或者第一阈值Pref1可以变化。通过改变第一阈值Pref1，有可能调节所产生氧气的量。即，通过改变第一阈值Pref1，有可能调节通过由式(4)表达的副反应而生成的热量。于是，有可能调节单个电池11的温度Tb的升高率。
当内部压力Pb高于或等于第一阈值Pref1时，控制器30执行步骤S106的处理。另一方面，当内部压力Pb低于第一阈值Pref1时，控制器30返回到步骤S103的处理，并继续使内部压力Pb升高。以这种方式，内部压力pb连续升高直至内部压力Pb达到第一阈值Pref1。
在步骤S106，控制器30执行使每一单个电池11的内部压力Pb降低的处理。具体地，控制器30能够通过对单个电池11(电池组10)进行放电来降低内部压力Pb。通过降低内部压力Pb，有可能致使由式(4)表达的副反应(放热反应)发生，且有可能升高单个电池11的温度Tb。
当对单个电池11放电时，有可能执行放电而不操作电动发电机MG2。例如，单个电池11的放电电流被允许流经电阻元件。升压电路包括反应器，因此有可能通过使电流流经反应器而令单个电池11放电。
在步骤S107中，控制器识别每一单个电池11的内部压力Pb。步骤S107的处理与步骤S104描述的处理是相同的。在步骤S107中，单个电池11是通过步骤S106的处理进行放电的。因此，当基于式(5)计算氧气压力Pn时，所产生氧气的量α变为零。在步骤S108中，控制器30判断步骤S107的处理中识别的内部压力Pb是否低于或等于第二阈值Pref2。该第二阈值Pref2可以按需设定。关于该第二阈值Pref2的信息可以存储在存储器31中。
第二阈值Pref2是低于第一阈值Pref1的值。此处，随着第一阈值Pref1与第二阈值Pref2之差增大，由式(4)表达的副反应更容易发生。可以考虑这一点来设定第二阈值Pref2。在第二阈值Pref2低于第一阈值Pref1的范围内，第二阈值Pref2可以是固定值，或者第二阈值Pref2可以变化。通过改变第二阈值Pref2，有可能调节通过式(4)表达的副反应所产生的热量。即，有可能调节单个电池11的温度Tb升高的速率。
当内部压力Pb低于或等于第二阈值Pref2时，控制器30结束图4所示的处理。另一方面，当内部压力Pb高于第二阈值PrefZ时，控制器30返回到步骤S106的处理，并继续使内部压力Pb降低。以这种方式，内部压力pb连续降低直至内部压力Pb达到第二阈值Pref2。
利用图4所示的处理，每一单个电池11的内部压力Pb在第一阈值Pref1与第二阈值Pref2之间变化，直到电池温度Tb变得高于预定温度Tb_th。此处，在图4所示的步骤S108中，当内部压力Pb低于或等于第二阈值Pref2时、且当电池温度Tb低于或等于预定温度Tb_th时，在步骤S103的处理中再次执行使内部压力Pb升高的处理。图5展示了每一单个电池11的内部压力Pb和电池温度Tb的变化。在内部压力Pb降低的周期Δta中，有可能通过由式(4)表达的副反应(放热反应)升高电池温度Tb。
在图4所示的处理中，在执行了使内部压力Pb升高的处理(步骤S103的处理)之后，执行降低内部压力Pb(步骤S106的处理)的处理；然而，该处理并不限于这一配置。例如，当内部压力Pb预先升高、并高于或等于第一阈值Prefl时，有可能执行降低内部压力Pb的处理、而不执行升高内部压力Pb的处理。在图4所示的处理(步骤S102的处理)中，判断电池温度Tb是否低于或等于预定温度Tb_th；然而，也可以省略这一判断处理。即，可执行图4所示的步骤S103的处理，而无关电池Tb如何。
如图5所示，通过使内部压力Pb在第一阈值Prefl与第二阈值Pref2之间变化，有可能多次降低内部压力Pb。通过多次降低内部压力Pb，有可能允许电池温度Tb容易地升高。当电池温度Tb变得高于预定温度Tb_th时，不再执行使内部压力Pb升高的处理和使内部压力Pb降低的处理。
降低内部压力Pb的处理只需要执行直至电池温度Tb变得高于预定温度Tb_th。执行降低内部压力Pb的处理的次数可以是一次或多次。如图5所示，当内部压力Pb在第一阈值Prefl与第二阈值Pref2之间变化时，允许使目标SOC在SOC_ref1和SOC_ref2之间变化。
所述目标SOC是当对单个电池11(电池组10)进行充电或放电时的参考SOC。通过设定目标SOC，控制器30控制单个电池11的充电和放电，以使得单个电池11的SOC随着目标SOC而改变。当单个电池11的SOC变得高于目标SOC时，单个电池11主动地放电，以使得单个电池11的SOC接近目标SOC。当单个电池11的SOC变得低于目标SOC时，单个电池11主动地充电，以使得单个电池11的SOC接近目标SOC。
可以按需采用已知的方法作为估计单个电池(电池组10)的SOC的方法。例如，通过对当单个电池11(电池组10)充电或放电的时刻的电流值Ib进行累加，有可能计算(估计)SOC。该SOC和OCV具有预定关系，以预先获得该关系。通过测量OCV，有可能基于上述关系计算(估计)SOC。
当单个电池11主动放电时，单个电池11的放电被赋予了比单个电池11的充电更高的优先级。当单个电池11主动充电时，单个电池11的充电被赋予了比单个电池11的放电更高的优先级。在对单个电池11的充电/放电控制中，单个电池11的实际SOC能够高于目标SOC或能够低于目标SOC。
如图5所示的SOC_ref0是车辆在行驶时的目标SOC，并可以预先设定。该目标SOC是当未执行图4所示的加热处理的时刻的目标SOC。SOC_ref1(对应于根据本发明的第一SOC)是高于SOC_ref0的值。在图4的步骤S103的处理中，设定SOC_ref1以允许每一单个电池11的内部压力Pb达到第一阈值Pref1。SOC_ref2(对应于根据本发明的第二SOC)是低于SOC_ref0的值。在图4的步骤S106的处理中，设定SOC_ref2以允许每一单个电池11的内部压力Pb达到第二阈值Pref2。
通过改变图5所示的目标SOC，有可能改变图5所述的每一单个电池11的内部压力Pb。当电池温度Tb高于预定温度Tb_th时，将目标SOC设定为SOC_ref0。如上所述，根据第一阈值Pref1设定SOC_ref1，根据第二阈值Pref2设定SOC_ref2。因此，有可能将SOC_ref1和SOC_ref2设定得高于SOC_ref0，以及将它们设定得低于SOC_ref0。如图5所示，有可能通过使SOC_ref1升至SOC_ref0以上、使SOC_ref2降至SOC_ref0以下，来扩宽SOC_ref1与SOC_ref2之差(第一阈值Pref1与第二阈值Pref2之差)。于是，有可能通过由式(4)表达的副反应而容易地增大发热量。
当单个电池11的充电和放电是受控的时，如图6所示地设定上限SOC(SOC_max0)和下限SOC(SOC_min0)。在图6中，纵轴表示SOC，横轴表示时间。图6展示了单个电池11的SOC的行为(的一个例子)。
SOC_max0和SOC_min0是当目标SOC设定为SOC_ref0的时刻的值。即，SOC_max0和SOC_min0是当未执行图4所示的加热处理的时刻设定的值。所述SOC_max0是高于SOC_ref0的值。设定SOC_max0，以抑制单个电池11的过度充电状态。具体地，设定该SOC_max0为一值，该值低于指示过度充电状态的SOC。SOC_min0为低于SOC_ref0的值。设定SOC_min0，以抑制单个电池11的过度充电状态。具体地，SOC_min0设定为一值，该值低于指示过度充电状态的SOC。
如图6所示，在控制单个电池11的充电中，当单个电池11的SOC达到SOC_max0，则不再对单个电池11充电。于是，有可能防止单个电池11的SOC变得高于SOC_max0。即，单个电池11的充电是受控的，以使得单个电池11的SOC在低于或等于SOC_max0的范围内变化。在控制单个电池11的放电中，当单个电池11的SOC已达到SOC_min0时，不再对单个电池11进行放电。于是，有可能抑制单个电池11的SOC变得低于SOC_min0。
在本实施例中，如参照图5所述的，目标SOC能够从SOC_ref0(或SOC_ref2)改变至SOC_ref1。即，可以提高目标SOC。在这种情形中，在图4所示的步骤S103的处理中，如图7所示，上限SOC被允许从SOC_max0改变至SOC_max1。即，上限SOC被允许提高了。在图7中，纵轴表示SOC，横轴表示时间。
如图7所示，SOC_ref1被允许设定为介于SOC_ref0与SOC_max0之间的值。在图7所示的例子中，SOC_max0与SOC_max1之间的差ΔSOC_max等于SOC_ref0与SOC_ref1之间的差ΔSOC_ref；然而，该差ΔSOC_max不限于这一配置。即，ΔSOC_max，ΔSOC_ref可以彼此不同。此处，ΔSOC_max1理想地是一值，该值低于表示过度充电状态的SOC。
当目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1时，如果上限SOC保持为SOC_max0，则在单个电池11的SOC随着SOC_ref1改变的时刻，单个电池11的SOC可以容易地达到SOC_max0。在这种情形中，单个电池11的充电倾向于是受限的，且增大单个电池11的SOC是困难的。如上所述，随着单个电池11的SOC的增大，有可能增大单个电池11的内部压力Pb，更容易地通过由式(4)表达的副反应产生热量。如果上限SOC保持为SOC_max0，则增大单个电池11的SOC是困难的，且产生与副反应相关联的热量也是困难的。因此，当目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1时，上限SOC也从SOC_max0升至SOC_max1。于是，单个电池11的SOC容易地增大了。
因此，有可能通过增加通过由式(4)表达的副反应而生成的热量，因此有可能容易地升高单个电池11的温度Tb。当执行图4所示的加热处理时，有可能缩短直到当电池温度Tb达到预定温度Tb_th时所需的时间。
即便当目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1，也有可能使上限SOC保持在SOC_max0。即使当上限SOC保持在SOC_max0，也有可能通过使目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1而增大单个电池11的SOC。于是，即使当上限SOC保持在SOC_max0，也有可能增加通过由式(4)表达的副反应生成的热量。
当通过图4所示处理使得电池温度Tb高于预定温度Tb_th时，目标SOC被设定为SOC_ref0。相应地，上限SOC被允许从SOC_max1变为SOC_max0。
另一方面，在本实施例中，如参照图5所述的，目标SOC能够从SOC_ref1减至SOC_ref2。在该例中，如图8所示，下限SOC被允许保持在SOC_min0。在图8中，纵轴表示SOC，横轴表示时间。即使当下限SOC降低、同时目标SOC减低时，也不可能增加通过式(4)表达的副反应产生的热量。
通过式(4)表达的副反应产生的热量取决于单个电池11的SOC的增大带来的所产生的氧气的量(增加的量)。当单个电池11的SOC减低时，氧气减少了。因此，即使当下限SOC减低，通过式(4)表达的副反应产生的热量也难以增加。于是，该下限SOC不需要减低。具体地，在升高单个电池11的SOC之后，单个电池11的SOC只需要接近下限SOC即可。
在图7中，上限SOC升高、同时目标SOC升高；然而，所述上限SOC并不限于这一配置。具体地，当目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1时，有可能使电功率(可允许输入功率)Win_ref升高，其中，在或低于该Win_ref的情形下，允许单个电池11的输入(充电)。可允许输入功率Win_ref是这样的电功率的上限值，在该电功率时或低于该电功率时，允许单个电池11充电。当对单个电池11进行充电时，电流值Ib被作为负值对待。因此，可允许输入功率Win_ref变为负值。单个电池11的充电是受控的，从而单个电池11的输入功率不超出可允许输入功率Win_ref。
基于电池温度Tb设定图9的实线所示的可允许输入功率Win_ref。具体地，当电池温度Tb高于或等于预定温度Tb_th时，所述可允许输入功率Win_ref被设定为预定值(恒定值)。另一方面，当电池温度Tb低于预定温度Tb_th时，可允许输入功率(绝对值)Win_ref改变了。即，随着电池温度Tb相对于预定温度Tb_th降低，可允许输入功率(绝对值)Win_ref减小了。换言之，随着电池温度Tb接近预定温度Tb_th，可允许输入功率(绝对值)Win_ref增大了。如图9所示，可允许输入功率(绝对值)Win_ref设定为0[kw]，取决于电池温度Tb。如图9所示，在考虑了单个电池11的输入特性等，可通过实验等预先获得可允许输入功率Win_ref与电池温度Tb之间的关系。关于图9所示的关系的信息(映射或函数)可以存储在存储器31中。控制器30能够通过检测电池温度Tb，使用图9所示的关系，计算对应于电池温度Tb的可允许输入功率Win_ref。控制器30能够基于计算出的可允许输入功率Win_ref控制单个电池11的充电。
在图9所示的例子中，可允许输入功率(绝对值)Win_ref开始减小时的温度等于图4所示的处理(步骤S102)中的预定温度Tb_th；然而，可允许输入功率(绝对值)Win_ref开始减小时的温度并不限于这一配置。即，可允许输入功率(绝对值)Win_ref开始减小时的温度可以不同于图4所示的处理(步骤S102)中描述的预定温度Tb_th。
可允许输入功率Win_ref是目标SOC被设定在SOC_ref0时的值。即，Win_ref是一值，该值在未执行图4所示的加热处理的时刻被设定。当目标SOC从SOC_ref0升至SOC_ref1时，允许设定由图9中的交替的长短虚线所示的可允许输入功率Win_corr。如图9所示，当电池温度Tb降至低于预定温度Tb_th的范围内时，可允许输入功率(绝对值)Win_corr高于可允许输入功率(绝对值)Win_ref。该可允许输入功率(绝对值)Win_ref能取决于电池温度Tb改变。即，当目标SOC升至SOC_ref1时，允许增大可允许输入功率(绝对值)Win。此处，可允许输入功率(绝对值)Win_corr仅需高于可允许输入功率(绝对值)Win_ref，且可以按需设定具体的电功率值。当电池温度Tb高于预定温度Tb_th时，可允许输入功率(绝对值)Win_ref等于可允许输入功率(绝对值)Win_corr。可允许输入功率(绝对值)Win_ref和可允许输入功率(绝对值)Win_corr可以为0[kw]，取决于电池温度Tb。
当设定了可允许输入功率Win_corr、且可允许输入功率Win_corr高于输入功率Win_ref时，单个电池11更容易被充电，且单个电池11的SOC更容易升高。相应地，有可能增加通过由式(4)表达的副反应产生的热量，从而使单个电池11的温度Tb更容易升高。在执行图4所示的加热处理中，有可能缩短直至当电池温度Tb达到预定温度Tb_th时所需的时间。
在图4所示的处理中，当单个电池11被充电时，允许使用发动机26的输出。此处，当安装在车辆上的空气调节器被设定为加热模式时，通过使用从发动机26接收了热量的冷却剂来加热乘客舱。如图10所示，当冷却剂的温度Tw低于参考温度Tw_th时，连续驱动发动机26，直至温度Tw升至参考温度Tw_th。当温度Tw变得高于或等于参考温度Tw_th时，允许间歇驱动发动机。即，当温度Tw变得高于或等于参考温度Tw_th时，发动机间歇驱动，以便保持温度Tw。
以下将参考图11所示的流程图来描述上述处理。当空气调节器设定为加热模式时，以预定间隔由控制器30执行图11所示的处理。在步骤S201，控制器30基于温度传感器27的输出检测冷却剂的温度Tw。在步骤S202，控制器30判断在步骤S201中检测的温度Tw是否低于参考值Tw_th。可以按需设定该参考值Tw_th。
在步骤S203，当冷却剂的温度Tw高于或等于参考值Tw_th时，控制器30间歇地驱动发动机26。在步骤S204，当冷却剂的温度Tw低于参考温度Tw_th时，控制器30连续驱动发动机26。当连续驱动发动机26时，控制器通过使用发动机26的输出对电池组10(单个电池11)进行充电。当以这种方式驱动发动机26时，有可能通过向电池组10供应由电动发电机MG1产生的电力来对电池组10进行充电。
连续驱动发动机26，直到温度Tw变得高于或等于参考温度Tw_th，从而允许在此时通过使用发动机26的输出来对单个电池11进行充电。当温度Tw低于参考温度Tw_th时，电池温度Tb倾向于变得低于预定温度Tw_th。因此，通过驱动发动机26对单个电池11充电，来升高温度Tw，从而有可能在单个电池11放电的时刻通过由式(4)表达的副反应来容易地发热、升高电池温度Tb。
车辆用户可以理解，发动机26被连续地驱动，同时温度Tw升高。如果通过主动驱动发动机26而使单个电池11的SOC升高、然而允许发动机26被间歇地驱动，则存在用户会经历奇异感的顾虑。因此，当单个电池11的SOC升高、同时发动机26连续驱动时，则有可能抑制用户所经历的奇异感。

Claims (26)

1.加热系统，包括：
碱性二次电池，其包括发电元件和电池外壳，所述发电元件被配置为进行充电或放电，所述电池外壳以密封状态容纳所述发电元件；以及
控制器，其配置为控制所述碱性二次电池的充电和放电，并当所述碱性二次电池的内部压力高于或等于第一阈值时，通过所述碱性二次电池的放电降低所述内部压力，从而执行用于对所述碱性二次电池进行加热的加热处理，所述加热处理使所述碱性二次电池的温度升高。
2.根据权利要求1所述的加热系统，其中，
当执行所述加热处理、且所述内部压力低于或等于比所述第一阈值低的第二阈值时，所述控制器配置为通过对所述碱性二次电池进行充电，来使所述内部压力升高。
3.根据权利要求2所述的加热系统，其中，
当执行所述加热处理时，所述控制器配置为通过交替地执行升高内部压力的处理和降低内部压力的处理，使所述内部压力在第一阈值与第二阈值之间变化。
4.根据权利要求2或3所述的加热系统，其中，
所述控制器配置为控制所述碱性二次电池的充电和放电，以使得所述碱性二次电池的SOC随着目标SOC变化，所述控制器进一步配置为当所述内部压力升高时为所述目标SOC设定对应于所述第一阈值的第一SOC，并当所述内部压力降低时为所述目标SOC设定对应于所述第二阈值的第二SOC，且所述第二SOC为低于所述第一SOC的值。
5.根据权利要求4所述的加热系统，其中，
所述第一SOC高于在未执行所述加热处理的时刻所预设的目标SOC，所述第二SOC低于在未执行所述加热处理的时刻所预设的目标SOC。
6.根据权利要求5所述的加热系统，其中，
所述控制器配置为控制所述碱性二次电池的充电，以使得所述碱性二次电池的SOC在低于或等于上限SOC的范围内变化，且所述控制器进一步配置为当设定了第一SOC时，使所述上限SOC升高至高于在未执行所述加热处理的时刻所设定的上限SOC。
7.根据权利要求5所述的加热系统，其中，
所述控制器配置为控制所述碱性二次电池的充电，以使得被输入到碱性二次电池中的电功率在低于或等于一上限电功率的范围内变化，该上限电功率是基于所述碱性二次电池的温度而设定的，且所述控制器进一步配置为当设定了第一SOC时，使所述上限电功率升高至高于在未执行所述加热处理的时刻所设定的上限电功率。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的加热系统，其中，所述控制器配置为改变所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个。
9.根据权利要求2到8中任一项所述的加热系统，其中，
所述加热系统安装在包括发动机的车辆上，所述控制器配置为当满足以下a)和b)时，通过使用发动机的输出对所述碱性二次电池进行充电，来升高所述内部压力，
a)通过使用对发动机进行冷却的冷却剂来加热车辆的乘客舱，以及
b)驱动所述发动机，直到所述冷却剂的温度变得高于或等于参考值。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的加热系统，进一步包括：
温度传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的温度，其中
所述控制器配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，执行所述加热处理。
11.根据权利要求1到9中任一项所述的加热系统，进一步包括：
温度传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的温度；以及
电流传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的电流值，其中
所述控制器配置为基于氧气压力估计所述内部压力，该氧气压力是基于所述碱性二次电池内的平衡氢压力和所述碱性二次电池内的氧气的增加量和氧气的减少量来估计的，
所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述平衡氢压力，
所述控制器配置为基于当对碱性二次电池进行充电时所述碱性二次电池的电流值，计算所述氧气的增加量，并且
所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述氧气的减少量。
12.根据权利要求10所述的加热系统，进一步包括：
电流传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的电流值，其中
所述控制器配置为基于氧气压力估计所述内部压力，该氧气压力是基于所述碱性二次电池内的平衡氢压力和所述碱性二次电池内的氧气的增加量和氧气的减少量来估计的，
所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述平衡氢压力，
所述控制器配置为基于当对碱性二次电池进行充电时所述碱性二次电池的电流值，计算所述氧气的增加量，并且
所述控制器配置为基于所述碱性二次电池的温度计算所述氧气的减少量。
13.电池系统，包括：
碱性二次电池；
温度传感器，其配置为检测所述碱性二次电池的温度；以及
控制器，其配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时至少执行一次第一处理，该第一处理为降低所述碱性二次电池的内部压力的处理。
14.根据权利要求13所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，多次交替地执行所述第一处理和第二处理，该第二处理为使所述碱性二次电池的内部压力升高的处理。
15.根据权利要求14所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为当由所述温度传感器检测的温度低于或等于预定温度时，执行所述第二处理，然后执行所述第一处理。
16.根据权利要求14或15所述的电池系统，其中，
当由所述温度传感器检测的温度低于预定温度时，所述控制器配置为在所述碱性二次电池的内部压力已达到第一阈值之后执行第一处理，并在所述碱性二次电池的内部压力已达到第二阈值之后执行第二处理，所述第一阈值高于所述第二阈值。
17.根据权利要求13到16中任一项所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为通过使所述碱性二次电池放电来执行所述第一处理。
18.根据权利要求14到16中任一项所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为通过对所述碱性二次电池进行充电来执行所述第二处理。
19.根据权利要求13到18中任一项所述的电池系统，其中，
当由所述温度传感器检测的温度变得高于预定温度时，所述控制器配置为至少停止所述第一处理。
20.根据权利要求13到16中任一项所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为通过将碱性二次电池的目标SOC设定为第一目标SOC，控制所述碱性二次电池的SOC并执行所述第一处理，所述第一目标SOC低于在所述温度高于预定温度的时刻的目标SOC。
21.根据权利要求14到16中任一项所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为通过将碱性二次电池的目标SOC设定为第二目标SOC，控制所述碱性二次电池的SOC并执行所述第二处理，所述第二目标SOC高于在所述温度高于预定温度的时刻的目标SOC。
22.根据权利要求20或21所述的电池系统，其中，
当由所述温度传感器检测的温度变得高于预定温度时，所述控制器配置为将所述碱性二次电池的目标SOC设定为预定目标SOC。
23.根据权利要求20或22所述的电池系统，其中，
所述电池系统安装在包括发动机的车辆上，所述控制器配置为当所述发动机被驱动时，将所述碱性二次电池的目标SOC设定为第一目标SOC。
24.根据权利要求23所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为当所述发动机的冷却剂的温度低于参考温度时，通过驱动发动机来对所述碱性二次电池进行充电。
25.根据权利要求24所述的电池系统，其中，
所述车辆包括空气调节器，并且
所述控制器配置为当所述空气调节器设定为加热模式、且所述发动机的冷却剂的温度低于所述参考温度时，通过驱动发动机对所述碱性二次电池进行充电。
26.根据权利要求24或25所述的电池系统，其中，
所述控制器配置为当所述发动机的冷却剂的温度高于所述参考值时，间歇地驱动所述发动机。
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