[發明專利]用于加熱電動車輛的牽引電池的方法和系統

有效

• 申請號: 201310244831.9
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103538487B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 保羅·西歐多爾·莫姆西羅維琪;布魯斯·卡維·布雷克蒙;艾倫·羅伊·蓋爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01M10/60
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 郭鴻禧,魯恭誠

技術領域

本發明涉及加熱電動車輛的牽引電池。

背景技術

電動車輛（比如混合動力電動車輛（HEV）、插電式混合動力電動車輛（PHEV）和純電池電動車輛（BEV））具有電動馬達和牽引電池。馬達安裝在電池和車輛的驅動軸之間，其中，馬達連接至車輛的傳動系。可以控制馬達使用來自電池的能量以貢獻正的車輪扭矩至車輪從而推進車輛。

另外，可以控制馬達貢獻負的車輪扭矩至車輪用于車輛制動。在稱之為再生制動的過程期間，在車輛減速期間給電池充電來收集車輛制動中存儲的動能。在再生制動期間，在摩擦制動器和馬達之間分配需要的車輪制動扭矩，該馬達作為給電池充電的發電機。

當電池的溫度下降時，典型的牽引電池收集再生制動能量的能力變得受限并且在冰點以下尤其明顯。一種用于加熱電池以克服這種收集能力減小的方法涉及電池的能量的循環進出。然而，在溫度相對較低時，相對較少的能量可循環回電池。在這種情況下，放電電流提供所有的電池加熱。

發明內容

本發明的實施例提供了一種方法，該方法包括從車輛的牽引電池釋放放電電流用于車輛推進。放電電流包括用于加熱電池的交流電（AC）分量。

放電電流可進一步包括用于車輛推進的直流電（DC）分量。AC分量使電池產生比僅通過DC分量產生的熱損失更多的熱損失從而改善電池的加熱。在一個實施例中，AC分量具有0Hz和300Hz之間的頻率。

方法可包括：通過控制器產生馬達扭矩信號用于指示：（i）將通過連接至電池的馬達使用放電電流的DC分量而產生的用于車輛推進的馬達扭矩，以及（ii）用于加熱電池的放電電流的AC分量。方法可包括：提供馬達扭矩信號至馬達以運轉電池而釋放放電電流。

方法可包括：從電池提供放電電流至與電池連接的馬達。方法可包括：通過馬達將放電電流轉化為機械扭矩，并將來自馬達的該機械扭矩提供至變速器用于變速器使用該機械扭矩來推進車輛。

方法可包括：隨著電池加熱而隨時間減少放電電流的AC分量，使得一旦電池的溫度已經增加至足夠的閾值，則放電電流至少基本上沒有AC分量。

本發明的一個實施例提供一種具有控制器的系統，該控制器配置用于從牽引電池釋放放電電流用于車輛推進。放電電流包括用于加熱電池的AC分量。

本發明的實施例提供了一種車輛，該車輛具有變速器、配置用于向變速器提供馬達扭矩以推進車輛的馬達以及牽引電池。電池配置用于向馬達釋放放電電流用于馬達使用而產生馬達扭矩。放電電流包括用于加熱電池的AC分量。

根據本發明，提供一種系統，所述系統包括：控制器，配置用于從牽引電池釋放放電電流用于車輛推進，放電電流除包括用于車輛推進的電流分量之外還包括用于加熱電池的交流電（AC）分量。

根據本發明的一個實施例，用于車輛推進的電流分量是直流電（DC）分量。

根據本發明的一個實施例，AC分量的頻率在0Hz和300Hz之間。

根據本發明的一個實施例，控制器配置用于產生馬達扭矩信號，馬達扭矩信號用于指示：（i）將通過連接至電池的馬達使用放電電流的DC分量而產生的用于車輛推進的馬達扭矩，以及（ii）用于加熱電池的放電電流的AC分量；控制器進一步配置用于提供馬達扭矩信號至馬達以運轉電池而釋放放電電流。

根據本發明的一個實施例，控制器進一步配置用于隨著電池加熱而隨時間減少放電電流的AC分量，使得一旦電池的溫度已經達到足夠的閾值，則放電電流至少基本上沒有AC分量。

根據本發明的一個實施例，用于車輛推進的電流分量是直流電（DC）分量。

根據本發明的一個實施例，AC分量的頻率在0Hz和300Hz之間。

根據本發明的一個實施例，所述車輛進一步包含：控制器，配置用于產生馬達扭矩信號，馬達扭矩信號用于指示：（i）將通過與電池連接的馬達使用放電電流的DC分量而產生的用于車輛推進的馬達扭矩，以及（ii）用于加熱電池的放電電流的AC分量。

根據本發明的一個實施例，控制器進一步配置用于提供馬達扭矩信號至馬達以運轉電池而釋放放電電流。

根據本發明的一個實施例，車輛是混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛以及純電池電動車輛中的一種。

附圖說明

圖1說明了根據本發明的實施例的示例混合動力車輛動力傳動系統的框圖；以及

圖2說明了描述根據本發明的實施例用于修改牽引電池的DC負荷以使其包括用于加熱電池的AC分量的方法和系統的運轉的流程圖。

具體實施方式