[發明專利]用于管理電池的系統和方法

無效

• 申請號: 201210599157.1
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103715476A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 金才熊;吳萬周;樸宰佑
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/617
• 分類號: H01M10/617;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/6563;H01M10/6568;H01M10/6572
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及一種用于在車輛運行期間通過根據電池的狀態最優地管理電池溫度，在保持車輛性能和電池耐久性的同時管理電池的系統和方法。

背景技術

近來開發的例如混合動力車輛、電動車輛和燃料電池車輛等環保車輛，使用高壓電池作為能量供應源。然而，高壓電池的壽命在高溫下縮短，并且可用能量的量在低溫下迅速減少。一般而言，本領域公知的高壓電池的運行效率溫度是大約20℃至30℃。

用于冷卻電池的現有方法在高溫下執行冷卻，并且用于升高電池溫度的現有方法是使用內部冷卻空氣執行的。然而，當升高電池溫度時內部空氣冷卻負荷增加，從而限制了電池的控制。換言之，當內部冷卻器未運行時，對于電池的空氣冷卻是困難的，并且當內部溫度較高時，內部空氣在很多情況下不能使用。因此，使用內部空氣冷卻或加熱電池存在多種問題，并且有必要使用不同類型的熱源冷卻和加熱電池。

相應地，盡管最近的開發使用熱電裝置冷卻和加熱電池，然而由于該裝置必須被供應特定的電池電力，因此車輛的燃料效率降低，并且當電池耗盡時難以使用這樣的裝置控制電池的溫度。

以上作為本發明的現有技術給出的說明僅僅為了幫助理解本發明的背景，并且不應被解釋為包括在本領域技術人員公知的現有技術中。

發明內容

本發明提供了一種用于管理電池的系統和方法，其可使用車輛中的充電器的熱量同時使用車輛的冷卻劑回路來保持和管理電池的運行效率溫度。

本發明還提供了一種用于管理電池的系統(例如，電池管理系統“BMS”)，其包括：使冷卻劑循環經過散熱器以及在電池過冷或過熱時加熱和冷卻電池的熱電裝置的第一冷卻通道；與第一冷卻通道并聯連接并且使冷卻劑循環經過電池充電器的第二冷卻通道；在冷卻通道的分支點控制通道的打開和關閉的截止閥；控制冷卻劑的循環的冷卻劑泵；以及控制器，當車輛停泊或充電時控制截止閥和冷卻劑泵，使得當電池過冷或過熱時冷卻劑循環經過熱電裝置和第一冷卻通道或第二冷卻通道。

當電池過冷時，控制器使冷卻劑循環經過具有最高溫度的冷卻通道，其中冷卻通道可以是第一冷卻通道、第二冷卻通道和熱電裝置。另外，當電池過熱時，控制器使冷卻劑循環經過第一冷卻通道、第二冷卻通道和熱電裝置當中具有最低溫度的冷卻通道。此外，當電池過熱并且車輛充電時，控制器使冷卻劑循環經過散熱器、充電器和熱電裝置。

熱電裝置配備有吹向電池的風扇。當熱電裝置發生故障時，控制器控制冷卻劑泵和風扇以最大程度運行。當電池過熱并且熱電裝置發生故障時，控制器還以最大程度控制包括冷卻風扇的散熱器。

此外，根據本發明的管理電池的方法包括：通過控制器確定車輛是否停泊或充電；通過控制器檢查電池的溫度；以及當車輛停泊或充電時，控制截止閥和冷卻劑泵，以便當電池過冷或過熱時使冷卻劑循環經過熱電裝置、第一冷卻通道或第二冷卻通道。

在控制截止閥和冷卻劑泵的步驟中，當電池過冷時，冷卻劑循環經過第一冷卻通道、第二冷卻通道和熱電裝置當中具有較高溫度的冷卻通道。類似地，當電池過熱時，冷卻劑循環經過第一冷卻通道、第二冷卻通道和熱電裝置當中具有較低溫度的冷卻通道。

控制截止閥和冷卻劑泵的步驟還包括：當電池過冷并且充電時，控制截止閥以使冷卻劑循環經過充電器和熱電裝置；以及當電池過熱時，控制截止閥以使冷卻劑循環經過散熱器和熱電裝置。此外，當電池過熱并且車輛充電時，可控制截止閥和冷卻劑泵，使得冷卻劑循環經過充電器和熱電裝置。

管理電池的方法還包括安全步驟，其中當熱電裝置發生故障時，控制器以最大程度控制在熱電裝置中朝向電池布置的風扇和冷卻劑泵。類似地，當熱電裝置發生故障時，控制器以最大程度控制運行風扇、冷卻劑泵和散熱器中的冷卻風扇。

此外，管理電池的方法包括控制并聯連接散熱器、充電器以及加熱和冷卻電池的熱電裝置的冷卻通道，其中當車輛停泊或充電時，通過控制截止閥和冷卻劑泵，當電池過冷或過熱時控制冷卻劑循環經過第一冷卻通道或第二冷卻通道和熱電裝置。

附圖說明

現在將參照附圖中示出的示例性實施方式，詳細說明本發明的上述和其他特征、目的及優點，附圖在下文中僅以例示的方式給出，因此不限制本發明。并且其中：

圖1和2是示出根據本發明的示例性實施方式的用于管理電池的系統的運行的示例性視圖；

圖3是示出根據本發明的另一示例性實施方式的用于管理電池的系統的運行的示例性視圖；并且

圖4是示出根據本發明的示例性實施方式的管理電池的方法的示例性流程圖。