(57)【要約】【課題】本発明は、充電式電池の加熱方法、制御ユニット及び加熱回路を提供する。【解決手段】加熱方法には、充電式電池の加熱コマンドに応答して、充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することと、周波数値と取得された充電式電池の状態パラメーターに基づいてパルス電流の電流値を特定することと、電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定すること、電流値が前記加熱ニーズを満たしている場合、周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成し、電流値が加熱ニーズを満たしていない場合、パルス電流の周波数値および電流値を新たに特定することと、が含まれる。本発明は、制御ユニットおよび加熱回路をさらに提供している。本発明は、充電式電池を加熱するための実現方式を提供して、低温下での電池の分極による悪影響を可能な限り解消し、充電式電池の加熱ニーズを比較的迅速に達成できる。【選択図】図２
2020194766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電式電池の加熱コマンドに応答して、前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することと、
前記周波数値と取得された前記充電式電池の状態パラメーターに基づいて、前記パルス電流の電流値を特定することと、
前記電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定することと、
前記電流値が前記加熱ニーズを満たしている場合、前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成し、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていない場合、前記パルス電流の周波数値および電流値を新たに特定することと、
を含むことを特徴とする充電式電池の加熱方法。
【請求項２】
前記状態パラメーターには、残存電気量が含まれ、
前記の前記周波数値と取得された前記充電式電池の状態パラメーターに基づいて前記パルス電流の電流値を特定することは、具体的に、前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することである
ことを特徴とする請求項１に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項３】
前記の前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することは、具体的に以下の数式によって達成される
ことを特徴とする請求項２に記載の充電式電池の加熱方法。
Ｉ＝Ｆｓｏｃ*(ａ0＋ａ１*ｃｏｓ((ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ１*ｓｉｎ((ｘ-1/２ｆ)*Ｆ)＋ａ２*ｃｏｓ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ２*ｓｉｎ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ３*ｃｏｓ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ３*ｓｉｎ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ４*ｃｏｓ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ４*ｓｉｎ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ５*ｃｏｓ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ５*ｓｉｎ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ))
Ｆｓｏｃ＝５．９４７e-9 * ｓｏｃ * ４．０２６＋０．９４５
Ｆ＝３．１４*２*ｆ
ここで、Ｉは、前記電流値を表し、ｘは、加熱時間長さを表し、ｆは、前記周波数値を表し、ａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５は、設定された一組の係数であり、ｓｏｃは、前記残存電気量を表す。
【請求項４】
前記の前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することの後ろに、且つ前記の前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することの前に、さらに、
予めに設定された周波数値と係数群との対応関係に基づいて、前記周波数値に対応する係数群を取得することを含み、
前記係数群には、前記数式におけるａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５が含まれる
ことを特徴とする請求項３に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項５】
前記の前記電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定することは、
前記電流値のパルス電流による加熱下での前記充電式電池の理論的な加熱速度を予測することと、
前記理論的な加熱速度と予め設定された目標加熱速度が第１マッチング条件を満たしているか否かを判定することと、
前記第１マッチング条件を満たしている場合、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていると判定し、前記第1マッチング条件を満たしていない場合、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていないと判定することと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項６】
前記の前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することの後ろに、さらに検出調整ステップを含み、
前記検出調整ステップには、
生成された前記パルス電流の実際的な電流値を収集することと、
前記実際的な電流値のパルス電流による加熱下での前記充電式電池の実際的な加熱速度を予測することと、
前記実際的な加熱速度と前記目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしているか否かを判定することと、
前記第２マッチング条件を満たしていない場合、プリセット方式に従って前記周波数値を調整し、且つ、調整された前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することと、が含まれる
ことを特徴とする請求項５に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項７】
前記検出調整ステップは、周期的に実行されることを特徴とする請求項６に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項８】
前記の前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することは、
予め設定された残存電気量範囲と周波数値範囲との対応関係に基づいて、前記充電式電池の残存電気量が属する残存電気量範囲に対応する周波数値範囲を取得することと、
取得された前記周波数値範囲の中から一つの周波数値を選択して前記周波数値とすることと、を含み、
そのうち、前記充電式電池の残存電気量は、取得された前記充電式電池の状態パラメーターに含まれる残存電気量である
ことを特徴とする請求項１に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項９】
前記の充電式電池の加熱コマンドに応答して、前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することの前に、さらに、
前記充電式電池の、残存電気量と電池温度を含む状態パラメーターを収集することと、
予め設定された残存電気量と温度閾値との対応関係に基づいて、前記残存電気量に対応する温度閾値を取得することと、
前記電池温度が前記温度閾値よりも低いと判定した場合、前記加熱コマンドを生成することと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項１０】
前記の前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することの後ろに、さらに、
前記充電式電池の状態パラメーターを周期的に収集し、且つ、前記状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件を満たしているか否かを判定することを含み、
前記状態パラメーターが前記加熱停止条件を満たしている場合、前記パルス電流の生成を停止するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電式電池の加熱方法。
【請求項１１】
一種の加熱回路における制御ユニットであって、
前記加熱回路には、充電式電池、蓄勢ユニット、スイッチユニットおよび前記制御ユニットが含まれ、
前記充電式電池、前記蓄勢ユニットおよび前記スイッチユニットは、直列に接続されて回路を形成し、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットに接続され、
前記制御ユニットは、請求項１〜５、８のうちのいずれか一項に記載の充電式電池の加熱方法を実行することに用いられ、
そのうち、前記制御ユニットは、前記周波数値に基づいて前記スイッチユニットをオンまたはオフするように制御して、前記パルス電流を生成する
ことを特徴とする制御ユニット。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、さらに第１サンプリングユニットを介して前記回路に接続され、
前記制御ユニットは、前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成した後、検出調整ステップを実行することに用いられ、
前記制御ユニットは、前記検出調整ステップを実行し、具体的には以下のことを含み、
前記制御ユニットは、前記第１サンプリングユニットによって前記回路における前記パルス電流の実際的な電流値を収集し、前記実際的な電流値のパルス電流による加熱下での前記充電式電池の実際的な加熱速度を予測することに用いられ、
前記制御ユニットは、前記実際的な加熱速度と前記目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしているか否かを判定し、第２マッチング条件を満たしていないと判定された場合、プリセット方式に従って前記周波数値を調整し、調整された前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することにも用いられる
ことを特徴とする請求項１１に記載の制御ユニット。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、さらに第２サンプリングユニットを介して前記充電式電池に接続され、
前記制御ユニットは、前記の充電式電池の加熱コマンドに応答して前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することの前に、前記第２サンプリングユニットによって前記充電式電池の状態パラメーターを収集することに用いられ、
そのうち、前記状態パラメーターには、残存電気量と電池温度が含まれ、
前記制御ユニットは、予め設定された残存電気量と温度閾値との対応関係に基づいて、前記残存電気量に対応する温度閾値を取得し、且つ、前記電池温度が前記温度閾値よりも低いと判定した場合、前記加熱コマンドを生成することにも用いられる
ことを特徴とする請求項１１に記載の制御ユニット。
【請求項１４】
前記制御ユニットは、前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成した後に、前記第２サンプリングユニットによって前記充電式電池の状態パラメーターを周期的に収集し、且つ、前記状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件を満たしていると判定した場合、前記パルス電流の生成を停止するように制御することにも用いられる
ことを特徴とする請求項１３に記載の制御ユニット。
【請求項１５】
充電式電池、蓄勢ユニット、スイッチユニットおよび請求項１１〜１４のうちのいずれか一項に記載の制御ユニットを含み、
前記充電式電池、前記蓄勢ユニットおよび前記スイッチユニットは、直列に接続されて回路を形成し、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットに接続される
ことを特徴とする加熱回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池の加熱技術に関し、特に、充電式電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）の加熱方法、制御ユニット及び加熱回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新エネルギー車技術の発展に伴い、新エネルギー車はますます多くの消費者に好まれている。新エネルギー車のコアコンポーネントとする充電式電池の充放電容量は、自動車の性能の高さを決定する要因である。リチウム電池は、単セルの電圧が高いことや、高エネルギー密度、長寿命などのメリットがあるため、新エネルギー車で使用される充電式電池の最初の選択肢になる。一般的には、新エネルギー車における充電式電池は、複数のバッテリーセルが直列および/または並列に接続されることによって形成されたバッテリーパックである。
【０００３】
発明者は、従来技術には少なくとも以下のような問題が存在していることを見つけた。すなわち、低温下では、リチウム電池の分極が増加し、正常な充電間隔（Ｈｅａｌｔｈｙ  ｃｈａｒｇｉｎｇ  ｒａｎｇｅ）の条件下で充電電流を下げる必要があるため、低温環境におけるセルの充電時間が長くなってしまい、また、リチウム電池の分極が増加すると、セルの容量維持率も低下してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、一種の充電式電池の加熱方法、制御ユニット及び加熱回路を提供することを目的とし、充電式電池を加熱するための一種の実現方式を提供して、低温下での電池の分極による悪影響を可能な限り解消し、充電式電池の加熱ニーズを比較的迅速に達成できる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の技術問題を解決するために、本発明の実施形態は一種の充電式電池の加熱方法を提供し、充電式電池の加熱コマンドに応答して、前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することと、前記周波数値と取得された前記充電式電池の状態パラメーターに基づいて、前記パルス電流の電流値を特定することと、前記電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定することと、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしている場合、前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成し、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていない場合、前記パルス電流の周波数値および電流値を新たに特定することと、を含む。
【０００６】
本発明の実施形態は、一種の加熱回路における制御ユニットをも提供し、前記加熱回路には、充電式電池、蓄勢ユニット、スイッチユニットおよび前記制御ユニットが含まれ、前記充電式電池、前記蓄勢ユニットおよび前記スイッチユニットは、直列に接続されて回路を形成し、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットに接続され、前記制御ユニットは、上記の充電式電池の加熱方法を実行することに用いられ、そのうち、前記制御ユニットは、前記周波数値に基づいて前記スイッチユニットをオンまたはオフするように制御して、前記パルス電流を生成する。
【０００７】
本発明の実施形態は、一種の加熱回路をも提供し、充電式電池、蓄勢ユニット、スイッチユニットおよび上記の制御ユニットを含み、前記充電式電池、前記蓄勢ユニットおよび前記スイッチユニットは、直列に接続されて回路を形成し、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットに接続される。
【０００８】
従来技術に比べて、本発明の実施形態では、充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定し、当該周波数値と充電式電池の状態パラメーターに基づいて、パルス電流の電流値を特定し、且つ、当該電流値が加熱ニーズを満たしている場合、当該周波数値に基づいて制御して充電式電池を加熱する。本発明は、充電式電池を加熱するための一種の実現方式を提供して、低温下での電池の分極による悪影響を可能な限り解消し、且つ、加熱ニーズに従って加熱用のパルス電流の周波数値を特定し、当該周波数値に基づいて加熱して、加熱ニーズを比較的迅速に達成できる。
【０００９】
また、前記状態パラメーターには、残存電気量が含まれ、前記の前記周波数値と取得された前記充電式電池の状態パラメーターに基づいて前記パルス電流の電流値を特定することは、具体的に、前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することである。本実施形態において、電流値と比較的高度に相関している充電式電池の残存電気量に基づいて電流値を特定するため、特定された電流値は、実際の状況により一層合致したものになる。
【００１０】
また、前記の前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することは、具体的に以下の数式によって達成される。
Ｉ＝Ｆｓｏｃ*(ａ0＋ａ１*ｃｏｓ((ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ１*ｓｉｎ((ｘ-1/２ｆ)*Ｆ)＋ａ２*ｃｏｓ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ２*ｓｉｎ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ３*ｃｏｓ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ３*ｓｉｎ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ４*ｃｏｓ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ４*ｓｉｎ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ５*ｃｏｓ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ５*ｓｉｎ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ))
Ｆｓｏｃ＝５．９４７e-9 * ｓｏｃ * ４．０２６＋０．９４５
Ｆ＝３．１４*２*ｆ
ここで、Ｉは、前記電流値を表し、ｘは、加熱時間長さを表し、ｆは、前記周波数値を表し、ａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５は、設定された一組の係数であり、ｓｏｃは、前記残存電気量を表す。
本実施形態では、残存電気量と周波数値に基づいて電流値を特定する一種の具体的な演算方式が提供され、そのうち、このような具体的な演算方式に対応するパルス電流の波形は、擬似正弦波である。
【００１１】
また、前記の前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することの後ろに、且つ前記周波数値と前記残存電気量に基づいて前記パルス電流の電流値を特定することの前に、さらに、予め設定された周波数値と係数群との対応関係に基づいて、前記周波数値に対応する係数群を取得することを含み、前記係数群には、前記数式におけるａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５が含まれる。そのうち、回路のハードウェア構成が変わらない場合、周波数値が異なると、実際に生成される電流値が異なっている可能性があるため、周波数値に基づいて数式におけるパラメーターａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５を設定することで、この数式によって算出された電流値は、実際の状況により一層合致したものになる。
【００１２】
また、前記の前記電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定することは、前記電流値のパルス電流による加熱下での前記充電式電池の理論的な加熱速度を予測することと、前記理論的な加熱速度と予め設定された目標加熱速度が第１マッチング条件を満たしているか否かを判定することと、前記第１マッチング条件を満たしている場合、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていると判定し、前記第1マッチング条件を満たしていない場合、前記電流値が前記加熱ニーズを満たしていないと判定することと、を含む。本実施形態では、加熱ニーズの具体的な設定方式および電流値と当該加熱ニーズに対する具体的な判定方式が提案される。
【００１３】
また、前記の前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することの後ろに、さらに検出調整ステップを含み、前記検出調整ステップには、生成された前記パルス電流の実際的な電流値を収集することと、前記実際的な電流値のパルス電流による加熱下での前記充電式電池の実際的な加熱速度を予測することと、前記実際的な加熱速度と前記目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしているか否かを判定することと、前記第２マッチング条件を満たしていない場合、プリセット方式に従って前記周波数値を調整し、且つ、調整された前記周波数値に基づいて制御して前記パルス電流を生成することと、が含まれる。そのうち、充電式電池の状態パラメーターが既に特定された場合、電流値は周波数値に関係している。本実施形態では、実際的な電流値に応じて周波数値を補正し、さらに、実際的な電流値を調整することにより、実際的な電流値に対応する加熱速度が目標加熱速度により近づくことができるので、加熱ニーズをより迅速に達成できる。
【００１４】
また、前記状態パラメーターには、残存電気量が含まれ、前記の前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することは、予め設定された残存電気量範囲と周波数値範囲との対応関係に基づいて、前記残存電気量が属する残存電気量範囲に対応する周波数値範囲を取得することと、取得された前記周波数値範囲の中から一つの周波数値を選択して前記周波数値とすることと、を含む。本実施形態では、残存電気量に基づいて特定された周波数値は、残存電気量との関連性がより高く、これにより、当該周波数値と当該残存電気量に基づいて得られた電流値は、必要な電流値により一層近いものになる。すなわち、当該残存電気量の状態では、当該周波数値に基づいて制御することによって、加熱ニーズとの整合性がより高いパルス電流の電流値を生成できるので、残存電気量および加熱ニーズに基づいて、加熱ニーズを満たしたパルス電流の周波数値を比較的迅速に特定することができる。
【００１５】
また、前記の充電式電池の加熱コマンドに応答して前記充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定することの前に、さらに、前記充電式電池の、残存電気量と電池温度を含む状態パラメーターを収集することと、予め設定された残存電気量と温度閾値との対応関係に基づいて、前記残存電気量に対応する温度閾値を取得することと、前記電池温度が前記温度閾値よりも低いと判定した場合、前記加熱コマンドを生成することと、を含む。充電式電池の分極の程度が、電池温度だけでなく、充電式電池の残存電気量にも関係していることを考慮して、残存電気量に基づいて現時点で加熱する必要がある温度閾値を特定し、電池温度を当該温度閾値と比較して加熱の要否を決定する。これにより、得られた加熱要否の判定結果は、実際のニーズにより一層合致したものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
一つまたは複数の実施形態は、それらと対応する図面におけるグラフによって例示的に説明され、これらの例示的な説明は、実施形態を制限するものではない。図面における同一の参照符号を有する部品は、類似する部品を示し、特に明記しない限り、図面におけるグラフは比例上の制限を構成しない。
【図１】本願の第１実施形態に係る充電式電池の加熱方法に適用される加熱回路を示す図である。
【図２】本願の第１実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートである。
【図３】本願の第１実施形態における加熱コマンドを生成する一例の具体的なフローチャートである。
【図４】本願の第１実施形態における擬似正弦波の波形を示す図である。
【図５】本願の第１実施形態において、加熱ニーズが満たされているか否かを判定する一例の具体的なフローチャートである。
【図６】本願の第１実施形態において、加熱を停止するか否かを判定する一例の具体的なフローチャートである。
【図７】本願の第２実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートである。
【図８】本願の第３実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートである。
【図９】本願の第４実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態の目的、技術方案およびメリットをより明確にするために、以下では、図面を結合して本発明の各実施形態を詳細に説明する。ところが、当業者は、読者に本願をより良く理解させるように、本発明の各実施形態において多数の技術的細部を提出していることを理解できるはずである。しかしながら、これらの技術的細部および以下の各実施形態に基づく様々な変化及び修正が無くても、本願が保護を要求しようとする技術方案を実現することもできる。以下の各実施形態の区分けは、説明の便宜のためになされたものであり、本発明の具体的な実現方式に対して如何なる制限を行わなく、各実施形態は、矛盾しないという前提で互いに組み合わせや引用することができる。
【００１８】
本発明の第１実施形態は、電動自動車に適用可能な充電式電池の加熱方法に係り、この場合、充電式電池は、電動自動車のパワー電池であることができる。図１に示すのは、加熱方法に適用される加熱回路の模式図である。そのうち、充電式電池Ｅ、蓄勢ユニット１１、及びスイッチユニット１２は、直列に接続されており、制御ユニット１３は、スイッチユニット１２に接続されている。充電式電池Ｅを加熱する必要があると、制御ユニット１３は、スイッチユニット１２が一定の周波数でオン、オフするように制御することによって、当該加熱回路にパルス電流を発生させて、当該パルス電流で充電式電池Ｅを加熱する。なお、図１に示される加熱回路は、単なる例示であり、本実施形態の加熱方法に適用される加熱回路は、実際のニーズに応じて設計することができる。
【００１９】
図２は、本実施形態における充電式電池の加熱方法のフローチャートであり、以下のステップを含む。
【００２０】
ステップ１０１：充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する。
【００２１】
ステップ１０２：当該周波数値と取得された充電式電池の状態パラメーターに基づいて、パルス電流の電流値を特定する。
【００２２】
ステップ１０３：当該電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ１０４に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ１０１に戻る。
【００２３】
ステップ１０４：当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成する。
【００２４】
従来技術に比べて、本発明の実施形態では、パルス電流の周波数値および充電式電池の状態パラメーターに基づいてパルス電流の電流値を特定し、当該電流値が加熱ニーズを満たしている場合に、当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成し、これにより、充電式電池を加熱する。本発明は、充電式電池を加熱するための一種の実現方式を提供して、低温下での電池の分極による悪影響を可能な限り解消し、且つ、本発明は、加熱ニーズに応じて、加熱するためのパルス電流の周波数値を特定し、当該周波数値に基づいて加熱を制御するので、加熱ニーズを比較的迅速に達成できる。
【００２５】
以下では、本実施形態における充電式電池の加熱方法の詳細を具体的に説明するが、以下の内容は、理解しやすくするために提供される実施の詳細であり、本発明の実施に必須のものではない。
【００２６】
充電式電池を加熱する必要があると、制御ユニット１３は、充電式電池の加熱コマンドを生成し、当該加熱コマンドに応答して、制御ユニット１３はステップ１０１を実行する。そのうち、加熱コマンドは、複数種の方法で生成することができ、一例では、収集された充電式電池の状態パラメーターに基づいて、加熱コマンドを生成するか否かを決定することができる。図３は、この例のフローチャートであり、具体的には、ステップ１０１の前に以下のステップがさらに含まれる。
【００２７】
ステップ１００−１：充電式電池の状態パラメーターを収集し、状態パラメーターは、少なくとも充電式電池の電池温度を含む。
【００２８】
ステップ１００−２：状態パラメーターにおける電池温度がプリセット温度閾値よりも低いか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ１００−３に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ１００−１に戻る。
【００２９】
ステップ１００−３：加熱コマンドを生成する。
【００３０】
図３の例では、制御ユニット１３は、充電式電池Ｅの状態パラメーターを周期的に収集することができ、状態パラメーターは、少なくとも充電式電池の電池温度を含む。制御ユニット１３は、電池温度とプリセット温度閾値とを比較することができ、電池温度がプリセット温度閾値よりも低いと、充電式電池Eの温度が低すぎることを意味し、この時、制御ユニット１３の内部において充電式電池Eの加熱コマンドが生成される。そのうち、充電式電池Ｅの状態パラメーターは、充電式電池Ｅの電圧値、電流値、残存電気量などをさらに含んでもよい。
【００３１】
なお、他の例では、ユーザーは、充電式電池Eの加熱コマンドを能動的に入力することができる（例えば、低温の天気で、ユーザーより能動的に入力する）。
【００３２】
ステップ１０１において、制御ユニット１３は、当該加熱コマンドに応答して、まず、充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する。具体的には、制御ユニット１３は、選択可能な周波数範囲を予め設定することができ、例えば、周波数範囲は３００〜５０００ＨＺ、または９００〜３０００ＨＺである。制御ユニット１３は、予め設定された周波数範囲から一つの周波数値を任意に選択して、特定された周波数値とすることができる。そのうち、当該予め設定された周波数範囲は、充電式電池に必要な加熱速度範囲によって特定され得る。具体的には、必要な加熱速度が高いほど、必要なパルス電流の電流値が大きくなり、周波数値が低くなる。
【００３３】
ステップ１０２において、制御ユニット１３は、ステップ１０１で特定された周波数値と、予め取得された状態パラメーターとに基づいて、パルス電流の電流値を特定することができる。図３の例では、ステップ１０２で使用される状態パラメーターは、即ちステップ１００−１で収集されたものであり、状態パラメーターには、充電式電池の残存電気量が含まれる。制御ユニット１３は、周波数値と残存電気量に基づいて電流値を特定する。
【００３４】
なお、他の例では、加熱コマンドがユーザーによって入力された場合、ステップ１０２において、制御ユニット１３は、まず充電式電池の状態パラメーターを収集する必要があり、それから、ステップ１０１で特定された周波数値と収集された状態スパラメーターに基づいて電流値を特定する。
【００３５】
一例では、パルス電流の波形は擬似正弦波（ｓｉｎｅ−ｌｉｋｅ  ｗａｖｅ）であり、図４は、擬似正弦波の波形を示す図であり、図４に示す波形は、例示的な説明に過ぎなく、これに限定されない。加熱回路は、擬似正弦波電流を生成するための回路としてハードウェアで構成され、且つ、当該加熱回路の回路モデルは、以下の数式で表すことができる。
Ｉ＝Ｆｓｏｃ*(ａ0＋ａ１*ｃｏｓ((ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ１*ｓｉｎ((ｘ-1/２ｆ)*Ｆ)＋ａ２*ｃｏｓ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ２*ｓｉｎ(２*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ３*ｃｏｓ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ３*ｓｉｎ(３*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ４*ｃｏｓ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ４*ｓｉｎ(４*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ａ５*ｃｏｓ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ)＋ｂ５*ｓｉｎ(５*(ｘ-１/２ｆ)*Ｆ))                                              ・・・数式（１）
Ｆｓｏｃ＝５．９４７e-9 *ｓｏｃ *４．０２６＋０．９４５      ・・・数式（２）
Ｆ＝３．１４*２*ｆ                                        ・・・数式（３）
ここで、Ｉは、当該加熱回路によって生成されるパルス電流の電流値を表し、ｘは、加熱時間長さを表し、ｆは、当該パルス電流の周波数値を表し、ａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５は、設定された一組の係数であり、ｓｏｃは、当該充電式電池の残存電気量を表す。また、当業者は、数式（２）におけるｅが定数であることが分かるはずであり、ここでこれ以上贅言しない。
【００３６】
Ｆｓｏｃは、残存電気量ｓｏｃに関係しており、数式（２）は、Ｆｓｏｃと残存電気量ｓｏｃとの間の具体的な関係を表し、Ｆは、周波数値ｆに関係しており、数式（３）は、Ｆと周波数値ｆとの間の具体的な関係を表し、数式（１）は、電流値Ｉと周波数値ｆ、Ｆｓｏｃ、Ｆとの間の具体的な関係を表す。よって、電流値Ｉは、周波数値ｆと残存電気量ｓｏｃに関係している。ａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５という一組の係数の係数値は、当該回路モデルが生成できる電流振幅値を反映し、この組の係数は、予め設定されることができ、例えば、これにより得られた回路モデルが当該加熱回路を比較的正確に反映するように、実験を通じてこの組の係数の好ましい値を取得する。
【００３７】
そのうち、ステップ１０１で特定されたパルス電流の周波数値は、即ち制御ユニット１３がスイッチユニット１２のオン／オフを制御する周波数である。つまり、スイッチユニット１２が当該周波数値でオン／オフ制御されると、加熱回路において上記周波数値のパルス電流が発生し、且つ、当該パルス電流の電流値は、即ち数式（１）により算出された電流値である。
【００３８】
実際の加熱では、当該加熱回路におけるハードウェア構成が変わらない場合に、当該加熱回路によって生成されるパルス電流の電流値は、パルス周波数の周波数値の影響を受ける可能性がある。つまり、加熱回路の回路モデルは、実際に、パルス電流の周波数値の変化に応じて変化する可能性がある。したがって、一例では、周波数値と係数群との間の対応関係を予め設定することができ、そのうち、一つの係数群は、即ち一組のａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５の値である。周波数値が特定された後に、当該周波数値に対応する係数群が取得される。このように特定されたａ0、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５の値は、当該周波数値での回路モデルをより正確に反映できるので、当該回路モデルに基づいて算出された電流値は、実際の電流値により一層近いものになる。
【００３９】
なお、パルス電流の波形は、擬似正弦波のみに限定されなく、充電式電池を加熱できるあらゆる波形タイプのパルス電流は、いずれも本願の範囲に含まれる。
【００４０】
制御ユニット１３には、加熱ニーズが予め設定されており、当該加熱ニーズは、目標加熱速度を含むことができ、例えば、充電式電池は１分毎に１℃上昇する。ステップ１０３は、図５に示すように、具体的には以下の複数のサブステップを含むことができる。
【００４１】
サブステップ１０３１：特定された電流値のパルス電流による加熱下での充電式電池の理論的な加熱速度を予測する。
【００４２】
サブステップ１０３２：理論的な加熱速度と予め設定された目標加熱速度が第１マッチング条件を満たしているか否かを判定する。
【００４３】
つまり、まずは、数式（１）によって算出された電流値に基づいて、当該電流値のパルス電流による加熱下での充電式電池の理論的な加熱速度を推定すれば、予め推定された電流値、充電式電池Ｅにおけるセル重量、セルの比熱、セルの熱伝導率などのパラメーターから理論的な加熱速度を算出でき、それから、当該理論的な加熱速度と目標加熱速度が第１マッチング条件を満たしているか否かを判定する。そのうち、第１マッチング条件は、理論的な加熱速度と目標加熱速度との差分値が、予め設定された第１差分値よりも小さいことであることができる。
【００４４】
理論的な加熱速度と目標加熱速度が第１マッチング条件を満たしている場合、ステップ１０１で特定された周波数値に基づいて制御して生成された電流値が加熱ニーズを満足できるものと認められることを示す。このとき、電流値が加熱ニーズを満たしていると判定され、ステップ１０１で特定された周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成し、即ち、ステップ１０４に移行する。
【００４５】
理論的な加熱速度と目標加熱速度が第1マッチング条件を満たしていない場合、ステップ１０１で特定された周波数値に基づいて制御して生成された電流値が加熱ニーズを満足できないものと認められることを示す。このとき、電流値が加熱ニーズを満たしていないと判定され、パルス電流の周波数値と電流値を新たに特定する必要があり、即ち、ステップ１０１に戻る。
【００４６】
パルス電流の周波数値と電流値を新たに特定する必要があり、且つステップ１０１に戻る場合、ステップ１０１の実現方式としては、前回に算出された理論的な加熱速度と目標加熱速度との大小関係に基づいて調整方式を決定することであることができる。実験を通じて、加熱回路のハードウェア構成が変わらない場合、周波数値が小さいほど電流値が大きくなり、加熱速度が速くなることを得たと仮定すると、理論的な加熱速度が目標加熱速度よりも小さい場合、理論的な加熱速度が少し小さいことを意味し、即ち、電流値が少し小さく、周波数値が少し高いことを意味する。よって、新たに特定された周波数値は、前回に特定された周波数値よりも小さいべきである。理論的な加熱速度が目標加熱速度よりも大きい場合、理論的な加熱速度が少し大きいことを意味し、即ち、電流値が少し大きく、周波数値が少し低いことを意味する。よって、新たに特定された周波数値は、前回に特定された周波数値よりも大きいべきである。そのうち、新たに特定された周波数値は、依然として予め設定された周波数範囲内にある。例えば、今回特定された周波数値は１０００ＨＺであるが、ステップ１０３での判定結果は、周波数値１０００ＨＺに基づいて算出された電流値に対応する理論的な加熱速度が目標加熱速度よりも小さいことであると、理論的な加熱速度が少し小さいことを意味し、即ち、電流値が少し小さく、周波数値が少し高く、周波数値を下げるべきであることを意味するため、新たに特定された周波数値は、１０００ＨＺ未満であるべきである。予め設定された周波数範囲が９００〜３０００ＨＺであると、新たに特定された周波数値は、９００〜１０００ＨＺの間にあるべきであり、たとえば、新たに特定された周波数値は９５０ＨＺであってもよい。
【００４７】
一例では、図６に示すように、ステップ１０４の後ろに、さらに以下のステップを含む。ステップ１０５：充電式電池の状態パラメーターを収集し、状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件を満たしているか否かを判定する。状態パラメーターが加熱停止条件を満たしている場合、ステップ１０６に移行し、パルス電流の生成を停止するように制御し、状態パラメーターが加熱停止条件を満たしていない場合、ステップ１０４に戻る。つまり、制御ユニット１３は、充電式電池の状態パラメーターを周期的に収集し、状態パラメーターに基づいて加熱停止の要否を判定することができる。そのうち、状態パラメーターは、電池温度を含み、加熱停止条件は、電池温度が予め設定された目標温度以上であることができる。また、図６は、図５の例に基づいてなされた改良であるが、これに限定されず、図２または図３を基にして改良することもできる。
【００４８】
ほかの例では、制御ユニット１３は、パルス電流の電流値に基づいて当該充電式電池に必要な加熱時間長さを予測することができ、制御ユニット１３は、当該周波数値で制御してパルス電流を生成し、当該加熱時間長さが経った後に加熱を停止する。そのうち、予測された当該加熱時間長さは、当該電流値のパルス電流による加熱下で、充電式電池が予め設定された目標温度に到達できる時間の長さを表す。予測方法は、例えば、制御ユニットによって収集される充電式電池の状態パラメーターには電池温度が含まれ、まず電池温度と目標温度との温度差分値を算出し、当該パルス電流の電流値に基づいて加熱速度を推定し、当該加熱速度と当該温度差分値に基づいて必要な加熱時間長さを算出する。
【００４９】
本発明の第２実施形態は、一種の充電式電池の加熱方法に係る。第２実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、主な違いは、本発明の第２実施形態において、実際の電流値を収集して周波数値を調整することもできる。
【００５０】
図７に示すのは、本実施形態における充電式電池の加熱方法であり、具体的には、以下の通りである。
【００５１】
ステップ２０１：充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する。
【００５２】
ステップ２０２：当該周波数値および取得された充電式電池の状態パラメーターに基づいて、パルス電流の電流値を特定する。
【００５３】
ステップ２０３：当該電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ２０４に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ２０１に戻る。
【００５４】
ステップ２０４：当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成する。
【００５５】
ステップ２０５：充電式電池の状態パラメーターを周期的に収集し、状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件を満たしているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ２０６に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ２０７に移行する。
【００５６】
ステップ２０６：パルス電流の生成を停止するように制御する。
【００５７】
ステップ２０７は、検出調整ステップであり、具体的には以下のことを含む。
【００５８】
サブステップ２０７１：生成されたパルス電流の実際的な電流値を収集する。
【００５９】
サブステップ２０７２：実際的な電流値のパルス電流による加熱下での充電式電池の実際的な加熱速度を予測する。
【００６０】
サブステップ２０７３：実際的な加熱速度と目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしているか否かを判定し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ２０７４に移行し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ２０４に戻る。
【００６１】
サブステップ２０７４：プリセット方式によって当該周波数値を調整し、且つステップ２０４に戻る。そのうち、サブステップ２０７４からステップ２０４に戻る時に、ステップ２０４では具体的に、調整された周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成する。
【００６２】
ステップ２０１〜ステップ２０６は、ステップ１０１〜ステップ１０６とほぼ同じであり、ここではこれ以上贅言しないが、異なるのは、ステップ２０７をさらに含むことである。
【００６３】
具体的には、制御ユニット１３は、当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成した後に、加熱回路における実際的な電流値を収集し、実際的な電流値に基づいて実際的な加熱速度を予測することもできる。予測方法は、サブステップ１０３１に類似するので、ここではこれ以上贅言しない。サブステップ２０７３における第２マッチング条件は、実際的な加熱速度と目標加熱速度との差が、予め設定された第２差分値よりも小さいことであることができる。そのうち、サブステップ２０７３における目標加熱速度は即ちサブステップ１０３２における目標加熱速度であり、第２差分値は第１差分値よりも小さく設定されてもよい。
【００６４】
実際的な加熱速度と目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしている場合、当該周波数値に基づいて生成されたパルス電流の実際的な電流値が加熱ニーズを満足できるものと認められることを意味し、このとき、調整する必要がなく、当該周波数値のままで継続的に制御してパルス電流を生成し、即ち、サブステップ２０７３の判定結果が「ＹＥＳ」である場合、ステップ２０４に直接戻る。実際的な加熱速度と目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしていない場合、当該周波数値に基づいて生成されたパルス電流の実際的な電流値が加熱ニーズを満足できないものと認められることを意味し、このとき、プリセット方式に従って周波数値を調整し、調整された周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成し、即ち、サブステップ２０７４に移行する。
【００６５】
サブステップ２０７４では、具体的に、実際的な加熱速度と目標加熱速度との間の大小関係に基づいて調整方式を決定することができる。実験を通じて、加熱回路のハードウェア構成が変わらない場合、周波数値が小さいほど電流値が大きくなり、加熱速度が速くなることを得たと仮定すると、実際的な加熱速度が目標加熱速度よりも小さい場合、実際的な加熱速度が少し小さいことを意味し、即ち、電流値が少し小さく、周波数値が少し高いことを意味する。よって、調整された周波数値は、前回に特定された周波数値よりも小さいべきである。実際的な加熱速度が目標加熱速度よりも大きい場合、実際的な加熱速度が少し大きいことを意味し、即ち、電流値が少し大きく、周波数値が少し低いことを意味する。よって、調整された周波数値は、前回に特定された周波数値よりも大きいべきである。
【００６６】
一例では、制御ユニット１３において一つのステップ値を設定することができる。毎回の調整は、いずれにおいても、前回特定された周波数値のうえに一つのステップ値を追加すること、または一つのステップ値を減らすことである。例えば、今回特定された周波数値は１０００ＨＺであり、ステップ２０７３での判定結果は、実際的な電流値のパルス電流による加熱下での実際的な加熱速度が目標加熱速度よりも小さいことであると、実際的な加熱速度が少し小さいことを意味し、即ち、電流値が少し小さく、周波数値が少し大きいことを意味し、調整された周波数値が、１０００ＨＺ未満であるとともに予め設定された周波数範囲内にあるべきである。設定されたステップ値が「２０」である場合、今回新たに調整された周波数値は、９８０ＨＺであってもよく、次回に、周波数値９８０ＨＺに基づく制御によって生成された実際的な電流値に対応する実際的な加熱速度が依然として目標加熱速度よりも小さいと、周波数値を９６０ＨＺに調整することができる。これによって類推する。
【００６７】
本実施形態では、実際的な電流値に基づいて周波数値を新たに特定し、さらに、実際的な電流値に対応する実際的な加熱速度が目標加熱速度により一層近くなるように、実際的な電流値を調整することができるので、加熱ニーズをより迅速に達成できる。ステップ２０７は、周期的に実行されることができ、即ち、実際的な電流値に対応する実際的な加熱速度が目標加熱速度に続けて近づくように、実際的な電流値が連続的に調整されることができ、充電式電池の状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件に達した場合、パルス電流の生成を停止するように制御する。なお、本実施形態では、検出調整ステップ（ステップ２０７）および充電式電池の状態パラメーターを収集し且つ状態パラメーターに基づいて加熱停止の要否を判定するステップ（ステップ２０５〜ステップ２０６）の実行順は、特に限定されていない。
【００６８】
なお、第２実施形態における図７は、図６に基づいてなされた改良であるが、これに限定されず、第２実施形態は、図２、図３、または図５に示された例を基にして改良することもできる。
【００６９】
本発明の第３実施形態は、一種の充電式電池の加熱方法に係る。第３実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、主な違いは、本発明の第３実施形態において、充電式電池の残存電気量に基づいて周波数値を特定できることである。
【００７０】
図８は、本発明の第３実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートであり、具体的には以下の通りである。
【００７１】
ステップ３０１：充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する。そのうち、ステップ３０１には、以下のサブステップが含まれる。
【００７２】
サブステップ３０１１：予め設定された残存電気量範囲と周波数値範囲との対応関係に基づいて、充電式電池の残存電気量が属する残存電気量範囲に対応する周波数値範囲を取得する。そのうち、充電式電池の残存電気量は、取得された充電式電池の状態パラメーターに含まれる残存電気量である。
【００７３】
サブステップ３０１２：取得された周波数値範囲から一つの周波数値を当該周波数値として選択する。
【００７４】
ステップ３０２：当該周波数値および取得された充電式電池の状態パラメーターに基づいて、パルス電流の電流値を特定する。
【００７５】
ステップ３０３：当該電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ３０４に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ３０１のサブステップ３０１２に戻る。
【００７６】
ステップ３０４：当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成する。
【００７７】
そのうち、ステップ３０２〜ステップ３０４は、ステップ１０２〜ステップ１０４とほぼ同じであり、ここではこれ以上贅言しない。異なるのは、ステップ３０１とステップ１０１との具体的な実現方式が同一ではないことである。
【００７８】
具体的には、上記の数式（１）から分かるように、パルス電流の電流値は、パルス電流の周波数値および充電式電池の残存電気量に関係しているため、残存電気量に基づいて特定された周波数値は、残存電気量との関連性がより高く、これにより、当該周波数値と当該残存電気量に基づいて得られた電流値は、必要な電流値により一層近いものになる。すなわち、当該残存電気量の状態では、当該周波数値に基づいて制御すると、加熱ニーズとの整合性がより高いパルス電流の電流値を生成できるので、残存電気量および加熱ニーズに基づいて、加熱ニーズを満たしたパルス電流の周波数値を比較的迅速に特定することができる。
【００７９】
残存電気量と周波数値との対応関係は一意ではなく、且つ実際の回路には多くの不確定な影響要因があるため、残存電気量範囲と周波数値範囲との対応関係を予め設定することができる。当該対応関係は、充電式電池の残存電気量が当該残存電気量範囲にある場合、当該残存電気量範囲に対応する周波数値範囲中の任意の周波数値で制御してパルス電流を生成し、生成された当該パルス電流の電流値に対応する加熱速度と理論的な加熱速度との差分値が、一定の誤差範囲内にあることができ、例えば一つのプリセット値よりも小さいことを意味する。よって、サブステップ３０１２において、残存電気量が属する残存電気量範囲に対応する周波数値範囲から一つの周波数値を当該周波数値として任意に選択することができる。すなわち、ステップ３０３での判定結果が「Ｎｏ」であり、周波数値を新たに特定する必要がある場合、当該残存電気量が属する残存電気量範囲に対応する周波数値範囲において一つの周波数値を新たに選択することができる。好ましくは、一つのステップ値を設定することができ、新たに特定された周波数値は、前回特定された周波数値のうえにこのステップ値で漸増または漸減することができる。
【００８０】
本発明の第４実施形態は、一種の充電式電池の加熱方法に係る。第４実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、主な違いは、本発明の第４実施形態において、充電式電池の残存電気量が異なる場合、加熱の要否を判定するための条件も異なることである。
【００８１】
図９は、本発明の第４実施形態に係る充電式電池の加熱方法のフローチャートであり、具体的には以下の通りである。
【００８２】
ステップ４００−１：充電式電池の状態パラメーターを収集する。そのうち、状態パラメーターには、残存電気量および電池温度が含まれる。
【００８３】
ステップ４００−２：予め設定された残存電気量と温度閾値との対応関係に基づいて、残存電気量に対応する温度閾値を取得する。
【００８４】
ステップ４００−３：電池温度が温度閾値よりも低いか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ４００−４に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ４００−１に戻る。
【００８５】
ステップ４００−４：加熱コマンドを生成する。
【００８６】
ステップ４０１：充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する。
【００８７】
ステップ４０２：当該周波数値および取得された充電式電池の状態パラメーターに基づいて、パルス電流の電流値を特定する。
【００８８】
ステップ４０３：当該電流値が予め設定された加熱ニーズを満たしているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップ４０４に移行し、「Ｎｏ」の場合は、ステップ４０１に戻る。
【００８９】
ステップ４０４：当該周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成する。
【００９０】
図９は、図３に基づいてなされた改良であり、そのうち、ステップ４００−４、ステップ４０１〜ステップ４０４は、ステップ１００−３、ステップ１０１〜ステップ１０４とほぼ同じであり、異なるのは、ステップ４００−１、ステップ４００−２、ステップ４００−３がステップ１００−１、ステップ１００−２と同じではないことであり、即ち、加熱コマンドを生成する必要があるか否かを判定する方式は異なっている。
【００９１】
充電式電池の分極の程度が、電池温度だけでなく、充電式電池の残存電気量にも関係していることを考慮して、本実施形態では、残存電気量と温度閾値との対応関係が予め設定されており、収集された充電式電池の状態パラメーターには、少なくとも残存電気量および電池温度が含まれ、残存電気量に基づいて現時点で加熱する必要がある温度閾値を特定し、電池温度を当該温度閾値と比較して加熱の要否を決定する。これにより、得られた加熱要否の判定結果は、実際のニーズにより一層合致したものになる。
【００９２】
上記各種の方法におけるステップの区分けは、説明の明瞭のためになされたものであるが、実行する際に一つのステップになるように合併すること、または、いくつかのステップを複数のステップに分割することができ、同じ論理的な関係を含みさえすれば、いずれも本願の保護範囲内に含まれる。また、アルゴリズムまたはプロセスの中心デザインを変更せずに、アルゴリズムまたはプロセスに対して重要でない修正を加えることや重要でないデザインを導入することは、いずれも本願の保護範囲内に含まれる。
【００９３】
本発明の第５実施形態は、加熱回路における制御ユニットに係る。図１に示すように、加熱回路には、充電式電池Ｅ、蓄勢ユニット１１、スイッチユニット１２及び制御ユニット１３が含まれ、充電式電池Ｅ、蓄勢ユニット１１およびスイッチユニット１２は、直列に接続されて回路を形成し、制御ユニット１３は、スイッチユニット１２に接続されている。
【００９４】
制御ユニットは、上述した第1実施形態および第３実施形態に記載の充電式電池の加熱方法を実行することに用いられる。そのうち、制御ユニット１３は、周波数値に基づいてスイッチユニットをオンまたはオフするように制御して、パルス電流を生成する。
【００９５】
容易に見つけるように、本実施形態は、第１実施形態または第３実施形態に対応するシステムの実施形態であり、第１実施形態または第３実施形態と互いに組み合わせて実施されることができる。第１実施形態または第３実施形態に言及された関連技術的細部は、本実施形態においも依然として有効であるので、重複を減らすために、ここではこれ以上贅言しない。これに応じて、本実施形態に言及される関連技術的細部も、第１実施形態または第３実施形態に適用されることもできる。
【００９６】
本発明の第６実施形態は、加熱回路における制御ユニットに係る。第７実施形態は、第６実施形態とほぼ同じであり、主な違いは、制御ユニット１３が、さらに第１サンプリングユニットを介して、充電式電池E、蓄勢ユニット１１およびスイッチユニット１２からなる回路に接続されていることである。
【００９７】
制御ユニット１３は、周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成した後、検出調整ステップを実行することに用いられる。制御ユニット１３は、検出調整ステップを実行し、具体的には以下のことを含む。即ち、制御ユニット１３は、第１サンプリングユニットによって回路におけるパルス電流の実際的な電流値を収集し、実際的な電流値のパルス電流による加熱下での充電式電池の実際的な加熱速度を予測することに用いられ、制御ユニット１３は、実際的な加熱速度と目標加熱速度が第２マッチング条件を満たしているか否かを判定し、第２マッチング条件を満たしていないと判定された場合、プリセット方式に従って前記周波数値を調整し、調整された周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成することにも用いられる。
【００９８】
一例では、制御ユニット１３はまた、第２サンプリングユニットを介して充電式電池Ｅに接続される。制御ユニット１３は、充電式電池の加熱コマンドに応答して充電式電池を加熱するためのパルス電流の周波数値を特定する前に、第２サンプリングユニットによって充電式電池の状態パラメーターを収集することにも用いられ、そのうち、状態パラメーターには、残存電気量と電池温度が含まれる。制御ユニット１３は、予め設定された残存電気量と温度閾値との対応関係に基づいて、残存電気量に対応する温度閾値を取得し、且つ、電池温度が温度閾値よりも低いと判定した場合、加熱コマンドを生成することにも用いられる。
【００９９】
一例では、制御ユニット１３は、周波数値に基づいて制御してパルス電流を生成した後に、第２サンプリングユニットによって充電式電池の状態パラメーターを周期的に収集し、且つ、状態パラメーターが予め設定された加熱停止条件を満たしていると判定した場合、パルス電流の生成を停止するように制御することにも用いられる。
【０１００】
容易に見つけるように、本実施形態は、第２実施形態または第４実施形態に対応するシステムの実施形態であり、第２実施形態または第４実施形態と互いに組み合わせて実施されることができる。第２実施形態または第４実施形態に言及された関連技術的細部は、本実施形態においも依然として有効であるので、重複を減らすために、ここではこれ以上贅言しない。これに応じて、本実施形態に言及される関連技術的細部も、第２実施形態または第４実施形態に適用されることもできる。
【０１０１】
本発明の第７実施形態は、一種の加熱回路に係る。図１に示すように、加熱回路には、充電式電池Ｅ、蓄勢ユニット１１、スイッチユニット１２及び上記第５実施形態または第６実施形態に記載の制御ユニット１３が含まれ、充電式電池Ｅ、蓄勢ユニット１１およびスイッチユニット１２は、直列に接続されて回路を形成し、制御ユニット１３は、スイッチユニット１２に接続されている。
【０１０２】
容易に見つけるように、本実施形態は、第５実施形態または第６実施形態に対応するシステムの実施形態であり、第５実施形態または第６実施形態と互いに組み合わせて実施されることができる。第５実施形態または第６実施形態に言及された関連技術的細部は、本実施形態においも依然として有効であるので、重複を減らすために、ここではこれ以上贅言しない。これに応じて、本実施形態に言及される関連技術的細部も、第５実施形態または第６実施形態に適用されることもできる。
【０１０３】
言い甲斐があるのは、本実施例に係る各モジュールは、いずれもロジックモジュールであり、実際に適用される場合に、一つのロジックユニットは一つの物理ユニットであってもよく、一つの物理ユニットの一部であってもよく、複数の物理ユニットの組み合わせによって実現されてもよい。また、本発明の革新的な部分を強調するために、本実施形態では、本発明によって提出された技術的問題を解決することにそれほど関係しないユニットを導入しないが、これは、本実施形態に他のユニットがないことを意味しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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