用于车辆的电池及其控制方法技术

本发明专利技术提供了用于车辆的电池及其控制方法。该电池可包括外壳和热电元件，该外壳中设置多个单电池，该热电元件设置在多个单电池之间并被设有以之字构型连接的电极。因为热沿单电池的纵向方向流动，所以显著改进关于单电池的热传输效率。通过直接将热电元件附接到单电池，减少单电池之间的间隙，并且便于单个地管理每个单电池的温度。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的电池及其控制方法
本公开涉及用于车辆的电池及其控制方法，并且更具体地涉及用于维持高电压电池系统的最佳温度的用于车辆的电池及其控制方法。
技术介绍
通常，作为消除环境问题及开发替代能源的努力的一部分，电动车(EV)被连续不断地开发。EV为这样的车辆，该车辆可通过使用电池的电力驱动交流电(AC)电动机或直流电(DC)电动机而被推进。EV划分成电池电动车(BEV)和混合动力电动车(HEV)。BEV使用电池的电力来驱动电动机，并当电力消耗时为电池再充电。同时，HEV通过发动机运行而产生电以便为电池充电，并且所产生的电驱动电动电动机，从而使车辆移动。此外，HEV划分成两种基本类型：串联式和并联式。在串联式类型的HEV中，来自发动机的机械能输出通过发电机转变成电能并且电能供应至电池或电动机。电动机驱动动力传动系统，并且与常规EV相比，添加发动机和发电机以便增加里程。同时，并联式HEV依靠电池和/或发动机(汽油或柴油)的功率运行。并联式HEV使用两个功率源并可根据驾驶条件同时由发动机和电动机驱动。另外，EV安装有用于驱动车辆的电动机(驱动电动机)和用于将电力供应至电动机的高电压电池。电池为驱动电动机的能量来源并且能够使用逆变器将电力供应至电动机。电池为可充电及放电的二次电池。电池可以电池组的形式安装在EV中，并且包括多单电池的电池模块可串联连接以获得必要的电力。安装在EV中的电池在其工作期间不可避免地生成热，并且因此，还可需要用于控制发热的技术。例如，可使用气冷或水冷进行冷却受生成的热影响的电池。水冷有利的是极佳的性能，但不利的是相对复杂构造、成本、适销性等，并且因此，气冷相比于水冷更常用。
技术实现思路
本公开的方面提供电池模块及其控制方法以便通过将热电元件插入在邻近单电池之间解决关于热耗散和热吸收的问题并且通过管理电池模块的温度改进温度升高和冷却性能。本公开的方面还可提供用于车辆的电池模块及其控制方法，其中热电元件利用在垂直方向发生的热耗散和热吸收，从而消除将热电元件连接到单电池的热导管(heatpipe)和用于冷却热电元件的热沉(heatsink)。技术主题不限于前述主题并且本领域技术人员通过以下说明书将清楚理解未提及的任何其他技术主题。根据本公开的示例性实施例，用于车辆的电池可包括；外壳，其中布置有多个单电池；和热电元件，其设置在多个单电池之间并具有以之字构型连接的电极。热电元件可包括其上设置有电极的膜衬底，并且可包括热吸收部件和热耗散部件，该热吸收部件设置在热电元件的第一侧上并被配置成吸收单电池的热，该热耗散部件设置在热电元件的第二侧上被配置成向单电池外部耗散由热吸收部件吸收的热。热耗散部件可从单电池向外突出以使用在单电池纵向方向上穿过的冷却空气冷却热耗散部件。电池还可包括电池管理系统，该电池管理系统被配置成调节热吸收部件和热耗散部件的方向变化。电池管理系统还可被配置成基于测量的热电元件温度调节冷却空气，并使用气冷或帕尔帖冷却来冷却热电元件。热电元件可具有热吸收部件，其附接到热电元件用于吸收由单电池生成的热，并且热可从热吸收部件传输至热耗散部件。电池还可包括被配置成测量单电池温度的温度传感器，且该温度传感器可被配置成当测量的单电池的温度大于预定第一温度值时测量热电元件的温度。电池管理系统可被配置成当热电元件的温度大于预定值时改变电流的方向来冷却热电元件。电池还可包括被配置成测量单电池温度的温度传感器，且电池管理系统被配置成当测量的单电池的温度小于预定值时改变电流的方向以增加热电元件的温度。电极可包括P型热电偶和N型热电偶，并且P型热电偶的第一端部及第二端部和N型热电偶的第一端部及第二端部可以之字构型连接。热电元件可提供为待附接到单电池的平面或膜型热电元件。电池还可包括被配置成测量单电池温度的温度传感器，且该温度传感器可被配置通过附接到单电池的热吸收部件测量单电池的温度。根据本公开的另一个示例性实施例，用于车辆的电池可包括：多个单电池；和热电元件，其设置在多个单电池之间。热电元件可包括热吸收部件和热耗散部件，该热洗部件设置在热电元件的第一侧上并附接到多个单电池以吸收多个单电池的热，该热耗散部件设置在热电元件的第二侧上并从多个单电池向外突出以耗散由热吸收部件吸收的热。冷却空气可穿过从多个单电池向外突出的热耗散部件。其他示例性实施例的细节包括在具体实施方式和附图中。附图说明本公开的上面和其它目的、特征和其它优点通过以下结合附图的具体实施方式将会更加显而易见，其中：图1是透视图，其示出根据本公开示例性实施例的用于车辆的电池；图2是透视图，其示出根据本公开示例性实施例的电池模块；图3是透视图，其示出根据本公开示例性实施例的单电池；图4是根据本公开的示例性实施例的图3的前视图；图5是根据本公开的示例性实施例的图2的侧视图；图6是示出根据本公开另一个示例性实施例的单电池的前视图；以及图7是流程图，其示出根据本公开示例性实施例的控制用于车辆的电池的方法。附图标记说明：1：电池组；5：电池管理系统；10，外壳；20：电池模块；30，单电池；40，热电元件；50，膜衬底；60，电极。具体实施方式应当理解，本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语是诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的通用机动车辆，包括各种船和舰的船只，航空器等的包含物，且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如衍生自非石油资源的燃料)。如在本文所指，混合动力车辆是有两个或更多功率源的车辆，例如汽油动力和电动力都有的车辆。虽然示例性实施例被描述为使用多个单元以执行示例性进程，但应当理解示例性进程也可被一个或多个模块执行。另外，应当理解术语控制器指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器经配置以存储模块并且处理器专门配置以实施所述模块从而执行在下面进一步描述的一个或多个进程。本文所用专业词语仅为了描述具体实施例的目的，并不意图限制本公开。如本文所用，除非上下文另行清楚地指示，否则单数形式“一个/种”和“该”也包含复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其集合的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关列出项的一个或多个的任何和所有组合。除非具体陈述或通过上下文显而易见，本文所用的术语理解为在本领域正常公差的范围内，例如在2倍平均值标准偏差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另行通过上下文明确，本文提供的所有数字值都被术语“约”修饰。将参考附图具体描述本公开的示例性实施例。然而，本公开可用许多不同形式举例说明并且不应理解为本公开受限于本文列举的具体示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例，使得本公开全面且完整，并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可放大元件的形状和尺寸，并且相同附图标记将自始至终用于命名相同或同样的元件。在下文，将参考附图描述根据本公开的示例性实施例的电池模块。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的电池，所述电池包括：外壳，在所述外壳中设置多个单电池；以及热电元件，其设置在所述多个单电池之间并且被设有电极，用于吸收所述多个单电池的热并向所述多个单电池的外部耗散该热。

【技术特征摘要】
2015.12.11 KR 10-2015-01773561.一种用于车辆的电池，所述电池包括：外壳，在所述外壳中设置多个单电池；以及热电元件，其设置在所述多个单电池之间并且被设有电极，用于吸收所述多个单电池的热并向所述多个单电池的外部耗散该热。2.根据权利要求1所述的电池，其中所述热电元件包括膜衬底，并且包括热吸收部件和热耗散部件，所述电极设置在所述膜衬底上，所述热吸收部件设置在所述热电元件的第一侧上并被配置成吸收所述单电池的热，所述热耗散部件被设置在所述热电元件的第二侧上并被配置成向所述单电池的外部耗散由所述热吸收部件吸收的热。3.根据权利要求2所述的电池，其中所述热耗散部件从所述单电池向外突出并且所述热耗散部件通过在所述单电池的纵向方向上穿过的冷却空气冷却。4.根据权利要求3所述的电池，还包括：电池管理系统，所述电池管理系统被配置成调节所述热吸收部件和所述热耗散部件的方向变化。5.根据权利要求4所述的电池，其中所述电池管理系统被配置成基于测量出的所述热电元件的温度调节所述冷却空气。6.根据权利要求4所述的电池，其中所述电池管理系统被配置成使用气冷或帕尔贴冷却来冷却所述热电元件。7.根据权利要求4所述的电池，其中所述热电元件具有附接到所述热电元件的所述热吸收部件以吸收由所述单电池生成的热，并且该热从所述热吸收部件传输至所述热耗散部件。8.根据权利要求4所述的电池，还包括：温度传感器，其被配置成测量所述单电池的温度且当测量出的所述单电池的温度大于预定第一温度值时测量所述热电元件的温度。9.根据权利要求4所述的电池，其中所述电池管理系统被配置成当所述热电元件的温度大于预定值时改变电流的方向来冷却所述热电元件。10.根据权利要求4所述的电池，还包括：温度传感器，其被配置成测量所述单电池的温度，且当测量出的单电池的温度小于预定值时改变电流的方向以增加所述热电元件的温度。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔溶桓，林海圭，李建求，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR