[發明專利]用于電動交通工具電池的冷卻劑循環加熱器

有效

• 申請號: 201210147016.6
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102790244A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 羅伯特·J·艾倫
• 申請（專利權）人: 菲利普斯&坦洛工業有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50;H01M10/42
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

技術領域

本公開大體上涉及用于將電動交通工具的電池保持在所需溫度操作范圍內的系統。提供了冷卻劑加熱器和冷卻劑冷卻器，以在電動交通工具的電池以及冷卻劑之間傳遞熱量。

背景技術

裝備有電馬達以將驅動轉矩傳遞到被驅動輪的交通工具變得越來越被比以往更大數目的使用者所需要。電動交通工具的用途的最顯著益處中的一個益處包括消除由內燃機排出的不受歡迎的排放物。此外，電池技術已經充分地發展，使得合理尺寸的電池組可以輸出足夠的能量以驅動電馬達并滿足驅動器對加速和范圍的需要。為了提供本領域中可用的交通工具，電池組還必須被多次有效地充電和放電。

電動交通工具設計師面對的一個挑戰包括電動交通工具電池對溫度的靈敏性。更具體地，除了其他因素之外，電池的最大充電電流和最大放電電流基于電池溫度而變化。在操作期間電池溫度可能由于發生在電池內的化學反應以及交通工具定位所在的環境的室溫而改變。例如，電池的最大充電電流可能在電池的溫度低于預定界限時顯著地降低。電池的充放電效率也可能在電池的溫度高于預定操作界限時達不到最佳。

此外，用于交通工具發動機的現有加熱器可能不適合于使電動交通工具電池組變暖。許多現有發動機組加熱器通過12V或24V的電源來供給能量。加熱元件的功率密度被相應地限定。雖然這些加熱器執行所需功能，但是其可能不能被簡單地安裝在裝備有450Vdc范圍內的高電壓電源的電動交通工具內。控制與高壓電路相關的加熱器也變得非常重要，以確保避免過熱狀況。因此，提供溫度控制系統以保持所需的電動交通工具的電池溫度可以是有益的。

發明內容

本章節提供了本公開的大體概述，且不是其完整范圍或全部的其特征的全面公開。

電動交通工具電池加熱器包括具有冷卻劑入口和冷卻劑出口的殼體。加熱元件以與冷卻劑呈熱傳遞的關系定位在殼體內，用于將熱量傳遞到電動交通工具電池。熱敏電阻定位在殼體中以輸出電池冷卻劑的溫度的信號指示。當信號表示冷卻劑溫度小于預定下限時，控制器激勵加熱元件。

電動交通工具的電池溫度控制系統改變以與電動交通工具電池呈熱傳遞關系流動的冷卻劑的溫度。溫度控制系統包括具有冷卻劑入口和冷卻劑出口的加熱器殼體。加熱元件以與冷卻劑呈熱傳遞的關系定位在殼體內。熱敏電阻定位在殼體中以輸出電池冷卻劑的溫度的信號指示。當信號表示冷卻劑溫度小于預定下限時，控制器激勵加熱元件。控制器確定冷卻劑溫度增加的速率，并且基于溫度變化速率超過預定臨界值而中斷對加熱元件的電力供應。

控制電動交通工具的電池的溫度的方法包括以與電動交通工具電池呈熱傳遞關系泵送冷卻劑。使冷卻劑流動穿過加熱器。將熱敏電阻定位在加熱器內，以輸出冷卻劑溫度的信號指示。確定冷卻劑的溫度。基于確定的冷卻劑溫度小于預定下限而激勵加熱器以增加冷卻劑的溫度。

根據本文中所提供的描述，具有適用性的另外領域將變得明顯。本概述中的描述和具體實例意在只用于說明性的目的并且不意在限制本公開的范圍。

附圖說明

在本文中描述的附圖只用于對所選擇實施方式而不是對全部可能的實施過程進行說明的目的，并且不意在限制本公開的范圍。

圖1是描繪了電動交通工具電池熱管理系統的示意圖；

圖2是電池冷卻劑加熱器的透視圖；

圖3是圖2中描繪的加熱器的分解透視圖；

圖4是圖2中描繪的加熱器的不完全剖視圖；

圖5是將覆蓋物移除的加熱器的不完全俯視圖；

圖6是加熱元件的透視圖；以及

圖7是描繪了裝備有可選擇的電池熱管理系統的電動交通工具的示意圖。

在整個附圖的幾個視圖中，相應的參考數字指示相應的部件。

具體實施方式

現在將參考附圖更充分地描述示例性實施方式。

在圖1中以參考數字10示意性地描繪了示范性電動交通工具。電動交通工具10包括驅動地耦合到變速器14的電馬達12。變速器14將輸出轉矩提供到輪16中的至少一個。電池組20將電能提供到馬達12。