[發明專利]使用動態溫度設定點的環境控制

無效

• 申請號: 201210024046.8
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102950988A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 布羅克·威廉·滕豪滕;菲利普·哈特·戈
• 申請（專利權）人: 科達汽車公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;田軍鋒

技術領域

總體上描述了與控制車內電池組環境相關的系統和方法。在一些實施方式中，使用響應于車輛的至少一種條件而變化的溫度設定點實現電池組環境控制。

背景技術

電動車輛(EV)內的電池組當在預定溫度范圍之外工作時會表現出性能降低。例如，當電池組內一些電池單元過熱時，會發生不期望的化學反應，和/或會有損電池組和/或電池單元的部件。在一些情況下，當電池組內的溫度過冷時，電力輸出會減小，并且在足夠低的溫度下，電池單元將不能有效地充放電。此外，電池組內的熱梯度(電池單元內和/或電池單元之間的熱梯度)會導致多種負面效果，尤其是不可預期的電力輸出。為此，特別地期望具有控制車輛電池單元的溫度的能力。

在現有的電池組溫度控制系統中，溫度被控制為固定的蒸發器設定點。為了防止積聚冰，溫度通常設定在0℃或略高于0℃。然而，由于多種原因，使用固定的蒸發器設定點會是不利的。因此，期望改進的系統和方法。

發明內容

對使用可變溫度設定點的電池組環境控制進行大體描述。

在一方面中，描述了用于控制車輛電池組內的溫度的系統。在一些實施方式中，該系統包括電池組和控制單元，所述控制單元構造并布置成用以改變冷卻元件的溫度設定點，所述冷卻元件構造成用以改變所述電池組的溫度。在一些實施方式中，對所述冷卻元件的所述溫度設定點的所述改變至少部分地基于與所述車輛的運行狀態相關的條件。

在另一方面，描述了用于控制車輛的電池組內的溫度的方法。在一些實施方式中，所述方法包括：確定與所述車輛的運行狀態相關的條件；以及至少部分地基于所述確定而改變冷卻元件的溫度設定點，所述冷卻元件構造成用以改變所述電池組的溫度。在一些實施方式中，所述方法進一步包括響應于所述溫度設定點的改變而改變所述電池組的溫度。

當結合附圖考慮時，從以下對本發明各種非限制性實施方式的詳細描述中，本發明的其他優點和創新特征將變得清楚。

附圖說明

將參照附圖以示例的方式說明本發明的非限制性實施方式，附圖是示意性的且沒有想要按比例繪制。在附圖中，所示出的每個相同或幾近相同的部件通常用一個附圖標記表示。為了清楚，并非每個部件在每個附圖中都有標識，在對于允許本領域技術人員理解本發明而言圖示并非必要的情況下，也沒有全部示出本發明的每個實施方式的每個部件，在

附圖中：

圖1是根據一組實施方式的溫度控制系統的流程圖；

圖2是根據一些實施方式的電池組溫度控制系統的示意圖；

圖3A-3B是示出根據一組實施方式的用于車輛的車廂和電池組的加熱和冷卻導管環路的示意圖；

圖4是示出根據一組實施方式的車輛熱集成系統的示意圖；以及

圖5是根據一組實施方式的溫度隨時間變化的示例性曲線圖，其中將采用普通熱管理的系統與采用主動熱管理的系統進行比較。

具體實施方式

對與控制車輛的車廂外部電池組內的環境相關的系統和方法進行總體描述。在一些實施方式中，車廂和電池具有獨立的冷卻和/或加熱環路。發明人已經發現能夠通過動態地控制冷卻系統——即，基于多個車輛運行參數確定適合的冷卻元件(例如，蒸發器)工作溫度而不是實施固定的設定點，然后相應地冷卻和/或加熱電池組——來實現有效的環境控制。

電池組溫度控制系統可包括控制器，該控制器構造成確定與車輛的運行狀態相關的條件(例如，通過接收對應于所述條件的信號)并至少部分地基于所述條件改變控制系統中的冷卻元件(例如，蒸發器)的溫度設定點。改變冷卻元件的溫度設定點能夠改變輸送到電池組的溫度控制流體的溫度。例如，在一種實施方式中，控制器確定與車輛的運行狀態相關的條件，并相應地改變冷卻元件(例如，蒸發器)的溫度設定點，該冷卻元件(例如，蒸發器)用于冷卻構造成用以(例如，通過以流體和熱的方式連接到電池組)改變電池組溫度的溫度控制流體。與調節溫度設定點之前溫度控制流體被冷卻的程度相比，在已經改變冷卻元件的溫度設定點之后，能夠將輸送經過冷卻元件并到達電池組的溫度控制流體冷卻至更高或更低的程度。通過這種方式，能夠根據與車輛的運行狀態相關的多種因素調節提供給電池組的冷卻負載。可以使用這種實施方式，以例如通過最初將冷卻元件的溫度設定為相對接近于電池組的溫度、隨后隨著時間推移降低冷卻元件的溫度設定點來逐漸地冷卻電池組。