[發明專利]電池系統和方法

在審

• 申請號: 202011466464.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN113013516A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 威爾·約翰·馬拉德;歐文·大衛·斯泰爾斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/635;H01M10/6556;B60L50/60;B60L58/26;B60L58/27
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 宋薇薇;李紅蕭

本發明提供了一種用于車輛的電池系統的方法。該電池系統包括：多個電池模塊，每個電池模塊包括一個或多個電池單元，其中電池模塊可選擇性地電連接至電池系統的端子，以向車輛提供電力；以及傳熱組件，傳熱組件用于分別選擇性地加熱和/或冷卻一個或多個電池模塊。該方法包括確定電池系統的期望容量；根據電池系統的期望容量，確定待由加熱器組件加熱和/或冷卻的電池模塊的數量；操作加熱器組件以加熱和/或冷卻所確定的數量的電池模塊。

技術領域

本公開涉及用于車輛的電池系統，并且特別地但非排他地涉及具有改善的溫度管理的電池系統。

背景技術

諸如混合動力機動車輛和電動車輛的車輛可以包括用于驅動車輛運動的電動馬達。這種車輛通常包括多個電池單元以提供用于驅動電動馬達的電能。

車輛的電氣系統可以在亞凍結和炎熱的夏季條件之間的寬泛的溫度范圍內操作。然而，電氣系統內的電池單元的效率可以隨著電氣系統操作的溫度的變化而顯著變化。

為了限制電池單元以降低的效率供電的時間，有利的是使用于給車輛供電的電池單元快速達到期望工作溫度。

發明內容

根據本公開的一方面，提供了一種用于車輛的電池系統的方法，其中電池系統包括：

多個電池模塊，每個電池模塊包括一個或多個電池單元，其中電池模塊可選擇性地電連接至電池系統的端子，以向車輛提供電力；以及

用于分別選擇性地加熱和/或冷卻一個或多個電池模塊的傳熱組件，其中方法包括：

確定電池系統的期望容量；

根據電池系統的期望容量，確定待由傳熱組件加熱和/或冷卻的電池模塊的數量；以及

操作傳熱組件以加熱和/或冷卻所確定的數量的電池模塊，待加熱或冷卻的每個電池模塊要么被加熱要么被冷卻。

傳熱組件可以是能夠選擇性地加熱一個或多個電池模塊，或者可以是能夠選擇性地冷卻一個或多個電池模塊。可替代地，傳熱組件可以是能夠加熱和冷卻一個或多個電池模塊，例如，取決于其操作。傳熱組件可以是能夠加熱一個或多個電池模塊并且同時冷卻一個或多個其他電池模塊。

該方法可以包括將所確定的數量的電池模塊電連接到端子，例如，彼此并聯地電連接到端子。例如，為了提供驅動車輛的動力。多個電池模塊由此可以連接到端子，以便向由電池系統供電的車輛供應期望量的能量。

由傳熱組件加熱和/或冷卻的電池模塊的數量可以對應于為了使電池系統提供期望容量而需要連接在一起的電池模塊的數量。

該方法可以進一步包括確定待由電池系統供電的車輛的期望行駛距離(range)，例如，潛在行駛距離。電池系統的期望容量基于車輛的期望行駛距離來確定。

該方法可以包括確定待由車輛進行的行程，例如，車輛當前正在進行或即將進行的行程。車輛的期望行駛距離基于待進行的行程的長度來確定。例如，行程可以是車輛要進行的下一個行程。

該方法可以包括從導航系統接收指示車輛計劃或預計行進的行程的距離的信息。車輛的期望行駛距離基于來自導航系統的信息來確定。

該方法可以包括確定電池模塊的溫度。該方法可以進一步包括將所確定的溫度與電池模塊的期望工作溫度范圍進行比較。該方法可以包括：在電池模塊的所確定的溫度超出期望工作溫度范圍的情況下，操作傳熱組件以加熱或冷卻電池模塊。特別地，在電池模塊的所確定的溫度高于期望工作溫度范圍的情況下，可以操作傳熱組件以冷卻電池模塊，或者在電池模塊的所確定的溫度低于期望工作溫度范圍的情況下，可以操作傳熱組件以加熱電池模塊。

該方法可以進一步包括在所確定的溫度處于期望工作溫度范圍內的情況下，將電池模塊連接到端子。該方法可以進一步包括將電池模塊從端子斷開，例如，在所確定的溫度超出期望工作溫度范圍的情況下，將電池模塊從端子斷開。