[發明專利]車輛充電和氣候控制系統

在審

• 申請號: 201810398474.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108790675A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 蒂莫西·諾亞·布蘭茲勒;安吉娜·弗南德·珀拉斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 沈浩;王秀君

本公開涉及車輛充電和氣候控制系統。混合動力電動車輛(HEV)及其操作方法包括發動機、連接到電力電子器件的電機和蓄電池、分別具有冷卻能力并連接到制冷劑和冷卻劑分配和熱管理系統的壓縮機和冷卻器。HEV還包括被配置為給電池充電并調節和控制充電速率以及車廂、電池和連接的電力電子器件的溫度的一個或更多個控制器。根據通過預定的車廂溫度和充電時間以及車廂、電池和電力電子器件的實際溫度確立的冷卻需求來控制溫度和充電速率。當預定車廂溫度增大以減小車廂冷卻需求時，充電速率增大，從而減小充電時間。控制器還被配置為當冷卻需求超過冷卻能力時產生能力警告，并實現車廂舒適度與充電速率及充電時間之間的冷卻能力的優先級排序。

技術領域

本公開涉及混合動力電動車輛中的直流快速充電和氣候控制系統。

背景技術

在混合動力電動車輛(HEV)中，在車輛操作期間以各種方式對乘客車廂舒適度和電動車輛充電組件的冷卻進行管理。例如，當HEV在直流快速充電(DCFC)充電事件期間靜止時，車輛乘員可能期望持續的車廂舒適度。一些HEV包含安裝在發動機上的壓縮機和/或電壓縮機以及具有用于滿足冷卻需求的冷卻能力的相關聯的冷卻劑和制冷劑系統。這種冷卻需求產生自對電池、電力電子器件、車廂和其它組件進行冷卻的需要。

DCFC和其它充電事件可導致牽引電池和電力電子器件需要冷卻，以控制在充電期間可能發熱的組件的溫度。考慮到需要對車輛組件進行冷卻的DCFC充電時間和電力傳輸效率，在較溫暖的天氣期間優選的車廂舒適度可能是不可能的。這種冷卻需要和需求消耗冷卻能力。當對車輛組件和車廂進行冷卻的需求超過可用冷卻能力時，車輛組件冷卻的優先級可高于車廂冷卻。

發明內容

一個或更多個混合動力電動車輛(HEV)、電動車輛(EV)和/或插電式混合動力電動車輛(PHEV)包括內燃發動機和/或連接到電力電子器件的電機和蓄電池中一個或更多個。包含安裝于發動機或發動機驅動的壓縮機和/或電操作的壓縮機和/或冷卻器中的至少一個，并且所述壓縮機和/或冷卻器各自被配置為具有冷卻能力并連接到制冷劑和冷卻劑分配和熱管理系統。EV/PHEV/HEV(以下稱作“HEV”但意在還包括EV和PHEV)還包括連接到這些組件和其它HEV組件的一個或更多個控制器，所述一個或更多個控制器被配置為：對電池進行充電，調節和控制電池的充電速率和充電時間。控制器還管理冷卻能力(CC)的分配，以控制車廂、電池以及連接的電力電子器件的溫度。根據通過HEV內部和外部的環境溫度、預定的車廂溫度和充電時間以及車廂、電池和電力電子器件的瞬時溫度確立的冷卻需求(CN)來控制溫度和充電速率。

為了在HEV駐車和靜止時實現電池的DCFC，控制器適于增大充電速率，以減小電池的充電時間，同時將CC分配給車廂、電池和電力電子器件，從而將溫度控制在使充電和生命周期的效率最優化的優選范圍內。如果預定的車廂溫度和/或目標溫度/設置增大(其減小車廂的CN)，則需要較小的冷卻能力來冷卻車廂。進而，更多的CC可用于并且能夠被用于在快速充電期間對電池和電力電子器件進行熱管理。控制器還被配置為：當用于車廂、電池和電力電子器件的冷卻需求超過CC或車輛的總冷卻能力時，產生能力警告信號。能力警告信號可用于實現CC在車廂舒適度與充電速率之間進行分配的優先級排序。