电池热管理系统技术方案

根据本发明专利技术示例性方面的电池热管理系统除其它方面外包括电池总成和使冷却剂循环通过电池总成的冷却剂子系统。在电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下通过来自发动机的冷却剂的第一部分加热电池总成，并且在该温度高于第二温度阈值的情况下通过来自冷却器的冷却剂的第二部分冷却电池总成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车辆的电池热管理系统。该电池热管理系统配置用于在它的温度低于第一温度阈值的情况下加热电池总成且在它的温度高于第二温度阈值的情况下冷却电池总成。
技术介绍
降低车辆燃料消耗和排放的需求是众所周知的。因此，正在开发减少或完全消除依赖内燃发动机的车辆。为这种目的而开发的一种类型的车辆是电动车辆。总体上，由于电动车辆通过一个或多个电池供电的电机选择性地驱动，因此电动车辆与传统机动车辆不同。相比之下，传统机动车辆仅依靠内燃发动机驱动车辆。高压电池组典型地为电动车辆的电机供电。电池组可以包括一个或多个互连的电池单元的组。电池单元在特定的情况下产生热，例如充电和放电操作期间。电池热管理系统被用于管理由电池组的电池单元所产生的热。
技术实现思路
根据本专利技术示例性方面的电池热管理系统除其它方面外包括电池总成和使冷却剂循环通过电池总成的冷却剂子系统。电池总成在电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下被来自发动机的冷却剂的第一部分加热且在温度高于第二温度阈值的情况下被来自冷却器的冷却剂的第二部分冷却。在上述系统的进一步非限制性实施例中，冷却剂子系统包括发动机、散热器、三向阀、温度传感器、T型接头、泵以及包括冷却器的冷却器回
路。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，制冷剂子系统使制冷剂循环，制冷剂在冷却器内与冷却剂的第二部分进行热交换。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，冷却剂子系统包括三向阀，三向阀控制冷却剂的第一部分和第二部分向电池总成的流动。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，三向阀位于发动机和电池总成之间且位于冷却器和电池总成之间。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，控制器配置用于控制冷却剂的第一部分和第二部分通过电池总成的流通。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，控制器配置用于打开三向阀的第一入口以使冷却剂的第一部分传递到电池总成且配置用于打开三向阀的第二入口以使冷却剂的第二部分传递到电池总成。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，冷却剂子系统包括配置用于冷却发动机的散热器。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，T型接头使电池总成排出的冷却剂流在包括冷却器的冷却器回路和发动机之间分流。在任一上述系统的进一步非限制性实施例中，发动机包括恒温器，恒温器控制发动机排出的冷却剂流。根据本专利技术另一示例性方面的方法除其它方面外包括在电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下使用来自发动机的冷却剂加热电池总成，并且在该温度高于第二温度阈值的情况下使用来自冷却器的冷却剂冷却电池总成。在上述方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括在来自冷却器的冷却剂和制冷剂之间执行热传递。在任一上述方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括在温度低于所述第一温度阈值的情况下打开三向阀的第一入口，以使来自发动机的冷却剂传递到电池总成。在任一上述方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括在温度高于第二温度阈值的情况下打开三向阀的第二入口，以使来自冷却器的冷却剂传递到电池总成。在任一上述方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括在加热和冷却步骤之前监测电池总成的温度。在任一上述方法的进一步非限制性实施例中，该方法包括将来自发动机的冷却剂流在散热器和位于电池总成上游的三向阀之间分配。可以单独地或任意组合地使用上述段落、权利要求或下列说明书和附图中的实施例、示例以及替代形式，包括它们任意的各方面或各自的独立特征。关于一个实施例所描述的特征可以应用于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。本专利技术的各种特征及有利之处从下列具体实施方式中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下。附图说明图1示意性地说明了电动车辆的动力传动系统；图2说明了电动车辆的电池热管理系统；图3示意性地说明了用于热管理电动车辆的电池总成的示例性控制策略。具体实施方式本专利技术描述了电动车辆的电池热管理系统。该电池热管理系统包括使冷却剂循环通过电池总成以加热或冷却电池总成的冷却剂子系统。冷却剂可以与制冷剂子系统的制冷剂进行热交换。在一些实施例中，电池总成在电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下通过从发动机传递的冷却剂加热。在其他实施例中，电池总成在电池总成的温度高于第二温度阈值的情况下通过从冷却器传递的冷却剂冷却。在该具体实施方式的下述段落中将更具体地说明这些以及其他特征。图1示意性地示出了电动车辆12的动力传动系统10。虽然以混合动力电动车辆(HEV)示出，但应理解的是，这里描述的构思不限于HEV并且可以扩展到其他电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)。在一个非限制性实施例中，动力传动系统10是使用了第一传动系统和第二传动系统的动力分配动力传动系统(power-split powertrain system)。第一传动系统包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二传动系统至少包括马达22(即第二电机)以及电池总成24。在这个示例中，第二传动系统被认为是动力传动系统10的电力驱动系统。第一和第二传动系统产生扭矩以驱动电动车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。虽然示为动力分配配置，但本专利技术可以扩展到任何混合动力或电动车辆，包括全混合动力、并联混合动力、串联混合动力、轻度混合动力或微混合动力。在一个实施例中是内燃发动机的发动机14和发电机18可以通过例如行星齿轮组的动力传输单元30连接。当然，包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传输单元可以用于将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是包括环形齿轮32、中心齿轮34和行星齿轮架总成36的行星齿轮组。发电机18可以通过动力传输单元30而由发动机14驱动以使动能转化为电能。可选地，发电机18可以作为马达以使电能转化为动能，由此向连接到动力传输单元30的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接到发动机14，因此发动机14的转速可以由发电机18控制。动力传输单元30的环形齿轮32可以连接到轴40，轴40通过第二动力传输单元44与车辆驱动轮28连接。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元也可以是适宜的。齿轮46将扭矩从发动机14传输到差速器48从而最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括能够向车辆驱动轮28传输扭矩的多个齿轮。在一个实施例中，第二动力传输单元44通过差速器48与轮轴50机械地连接从而向车辆驱动轮28分配扭矩。也可以采用马达22通过向轴52输出扭矩而驱动车辆驱动轮28，轴52也连接到第二动力传输单元44。在一个实施例中，马达22以及发电机18配合作为再生制动系统的一部分，在该系统中，马达22和发电机18两者都可以作为马达输出扭矩。例如，马达22和发电机18可以各自向电池总成24输出电力。电池总成24是电动车辆电池的示例类型。电池总成24可以包括高压牵引电池组，高压牵引电池组包括能够输出电力以使马达22和发电机18运行的多个电池单元。其他类型的能量存储装置和/或输出装置也可用于为电动车辆12供电。在一个非限制性实施例中，电动车辆12具有两种基本的操作模式。电动车辆12可以在使用马达22(通常没有来自发动机14的辅助)用于车辆推进的电动车辆(EV)模式操作，由此消耗电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池热管理系统，包含：电池总成；冷却剂子系统，所述冷却剂子系统使冷却剂循环通过所述电池总成；以及所述电池总成在所述电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下被来自发动机的所述冷却剂的第一部分加热并且在所述温度高于第二温度阈值的情况下被来自冷却器的所述冷却剂的第二部分冷却。

【技术特征摘要】
2015.02.25 US 14/630,9511.一种电池热管理系统，包含：电池总成；冷却剂子系统，所述冷却剂子系统使冷却剂循环通过所述电池总成；以及所述电池总成在所述电池总成的温度低于第一温度阈值的情况下被来自发动机的所述冷却剂的第一部分加热并且在所述温度高于第二温度阈值的情况下被来自冷却器的所述冷却剂的第二部分冷却。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却剂子系统包括所述发动机、散热器、三向阀、温度传感器、T型接头、泵以及包括所述冷却器的冷却器回路。3.根据权利要求1所述的系统，包含制冷剂子系统，所述制冷剂子系统使制冷剂循环，所述制冷剂在所述冷却器内与所述冷却剂的所述第二部分进行热交换。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却剂子系统包括三向阀，所述三向阀控制所述冷却剂的所述第一部分和所述第二部分向所述电池总成的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉姆·威廉·邓纳姆，埃里克·埃米尔·杰克逊，保罗·伊利亚，蒂姆·艾伦·莫克，贾格吉特·罗曼娜，克里斯·P·罗科信，查理·钱，斯蒂芬·皮恩，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US