控制电池组温度之方法技术

本发明专利技术揭示一种用于控制一电池组温度的方法，包括：当满足电池温度等于或大于一最高可接受温度（Ｔ↓［ｍａｘ］）的条件时或当该电池温度等于或小于一最低可接受温度（Ｔ↓［ｍｉｎ］）时，且，同时，当一电池温度（Ｔ↓［ｂａｔ］）及空气的一空气温度（Ｔ↓［ａｉｒ］）之间的差异等于或大于一临界温度（Ｔ↓［ｃｒｔ］）时，即运转一风扇，改变一电池温度到一最佳温度范围（Ｔ↓［ｏｐｔ］）。且当电池温度不满足该条件时，且每个单元电池之一温度偏差（Ｔ↓［ｖａｒ］）等于或大于一预定的临界温度（Ｔ↓［ｃｒｔ１］）时，运转该风扇以改变该电池温度到每个单位电池的最佳温度偏差范围（Ｔ↓［ｏｐｔ１］）。根据本发明专利技术，可最小化该风扇的运转，因此可以达到最佳化的电池运转，而可降低不必要的功率消耗。再者，单元电池间之温度偏差可降低，因此可以最佳化整体电池系统的运转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制电池组温度之方法
本专利技术关于一种控制电池组温度之方法，尤指一种控制电池组温度之方法，在电池组过度受热或冷却的情况下，当运转风扇以控制电池组温度时，能够控制风扇的运作，同时兼顾到对于风扇运作之电池组的最高可接受温度与最低可接受温度之临界数值，以及该电池组之温度与引入空气温度之间的差异之一临界值，且较佳地是，该方法也能够设定一种条件以最小化构成该电池组之单元电池之间的温度变化，以最低限度运转该风扇，藉此完成一最佳温度控制效应及一最佳电池运作状态。
技术介绍
关于使用石化燃料(例如汽油或柴油)的车辆之严重问题当中一项为造成空气的污染。为了解决此问题，已经提出使用可以充电的二次电池作为车辆的动力来源的技术。目前已经开发出来仅由电池提供动力的电动车(EV，Electric Vehicle)，以及联合使用电池及既有的发动机的混合电动车(HEV，Hyvrid Elcctric Vehicle)，目前一些电动车及混合电动车皆已经可以做商业化使用。二次电池主要使用镍金属混合电池，该混合电池作为电动车(EV)及混合电动车(HEV)之动力来源。近年来，亦在研究使用锂离子电池做为二次电池。该二次电池必须具有高输出及大容量，使得该二次电池用作电动车(EV)及混合电动车(HEV)之动力来源。为此目的，多个小二次电池(单元电池)彼此串联或并联连接而形成一电池群组，多个电池群组彼此串联或并联连接以成一电池组。但是，该高输出大容量电池之问题在于充电及放电过程中所产生-->的大量热能。如果在充电及放电过程中由单元电池所产生的热量无法有效率地移除，热量即累积，因此单元电池即会劣化。当该电池组之温度过低时，许多反应阻滞要素影响了单元电池中的电化学反应，因此该电池的效能也大幅降低。因此，为了该等单元电池之有效率运作即需要对该高输出、大容量电池的电池组做温度控制。根据用于控制该电池组之温度的现有方法，系预先设定该电池之有效率的温度范围Trng，该电池的一最高可接受温度Tmax，及该电池的一最低可接受温度Tmin。当该电池组的温度等于或大于该最高可接受温度Tmax时，即运转一冷却风扇，而当该电池组的温度等于或小于该最低可接受温度Tmin时，即运转一空调系统的加热器，以维持该电池组的温度在有效率的温度范围Trng内。在一些现有方法中，该有效率温度范围Trng与该最高可接受温度Tmax之间的温度区间，以及该有效率温度范围Trng与该最低可接受温度Tmin之间的温度区间会被细分来控制该风扇的驱动速率。但是，用于控制电池组之温度的现有方法具有以下的问题。首先是其仅检测该电池组的温度变化来运转该风扇，而并未考虑到该风扇运作时所供应之空气的冷却或加热效率。因此，根据该风扇运作之温度控制的效率即明显较低。例如，当由该风扇运作所引入的空气温度很高时，虽然该风扇的驱动速率高，但其冷却效果却很低。其次，由于构成该电池组之单元电池中的温度差异造成的电池效率劣化未受控制。虽然降低该电池系统的运作效率的主要原因之一为单元电池之间的较大温度偏差，此温度偏差在用于控制该电池组之温度的现有方法中并未被考虑到。-->
技术实现思路
因此，本专利技术关于一种用于控制电池组温度的方法，该方法基本上消除先前技术中的上述问题，以及过去以来所需要解决的技术问题。本专利技术人已经进行许多实验及研究，并已经发现当该电池组之温度控制系统中运转的该风扇所供应的空气温度与单元电池之温度之间的差异等于或大于一预定水准时，即可有效地达到由风扇运转所做的温度控制，当该等单元电池之温度偏差同时由该温度控制系统控制时，即可达到该电池的最佳运作条件。由此，本专利技术人已经完成了本专利技术。因此，本专利技术第一目的即在于提供一种用于控制一电池组温度的方法，其能够借助风扇的最低运转来达到最佳的温度控制。本专利技术第二目的在于提供一种用于控制一电池组温度的方法，其能够借助同时控制每个单元电池之温度偏差来达成该电池系统的最佳运作。根据本专利技术，上述及其它目的可由提供此种用于控制一电池组之温度的方法来实现，该方法包括以下步骤：当满足了该电池温度等于或大于一最高可接受温度Tmax或是当该电池温度等于或小于一最低可接受温度Tmin的条件时同时，当一电池温度Tbat与一空气温度Tair之间的差异等于或大于一临界温度Tcrt时，即运转一风扇来改变一电池温度到一最佳温度范围Topt。本专利技术的特性之一为当该空调系统的风扇运转时，作为一热交换媒介之空气即被供应给该电池来控制该电池的温度，考虑一电池温度Tbat与一空气温度Tair之间的差异(Tbat-Tair)，以及最高可接受温度Tmax及该最低可接受温度Tmin，决定该风扇是否要运转。当一电池温度Tbat与一空气温度Tair之间的差异(Tbat-Tair)等于或小于该临界温度Tcrt时，-->虽然该电池温度等于或大于该最高可接受温度Tmax，因此，即需要冷却，或者该电池温度等于或小于该最低可接受温度Tmin，因此即需要加热，但根据该风扇的运转之温度控制效率并不高。根据本专利技术，该风扇仅在当一电池温度Tbat与一空气温度Tair之间的差异(Tbat-Tair)等于或大于该临界温度Tcrt时做运转，虽然需要冷却或加热。因此，由于该风扇之过度运转之功率消耗可以降低，并防止降低该产品的使用寿命。根据本专利技术，较佳地，被测量温度的电池为一电池组，构成该电池组的电池群组，或是构成个别电池群组的单元电池。当该电池为该电池群组或该单元电池时，该电池群组或单元电池的温度被量测，且该测定的最高温度与该测定的最低温度可以设定成该电池温度Tbat，或该量测温度的平均值被设为该电池温度Tbat。该最高可接受温度Tmax为当需要由运转风扇来冷却该电池时的温度。该最高可接受温度Tmax可根据电池的种类来改变。该最低可接受温度Tmin为当需要由运转风扇来加热该电池时的温度。该最高可接受温度Tmax亦可根据电池的种类来改变。根据这些状况，其较佳地是细分需要风扇进行运转的该最高可接受温度Tmax与该最低可接受温度Tmin，且根据该细分的最高可接受温度Tmax与该细分的最低可接受温度Tmin来改变该风扇的驱动速率。例如，一最高可接受温度Tmax1可被预先设定为达到该风扇驱动速率的60％，另一最高可接受温度Tmax2则为达到该风扇驱动速率的80％，另一最高可接受温度Tmax3则为达到该风扇驱动速率的90％，而又另一最高可接受温度Tmax4则为达到该风扇驱动速率的100％。这些最高可接受温度的温度Tmax1，Tmax2，Tmax3，及Tmax4依序增加。较佳地是，该风扇开始运转的该最高可接受温度Tmax为20℃，而该风扇开始运转的该最低可接受温度Tmin为-10℃。作为由风扇运转所引入到该电池组中的热交换媒介的空气，可为-->从系统外部引入的空气，在该系统中循环的空气，或是从一冷却单元或例如发动机的一加热单元所供应的空气。较佳地是，该空气系从系统外部引入。当该空气温度Tair与该电池温度Tbat之间的差异等于或大于一预定水准时，即可达到由该风扇运转的温度控制效率。因此，该风扇仅在当一电池温度Tbat与一空气温度Tair之间的差异(Tbat-Tair)等于或大于该临界温度Tcrt时才开始运转。在一较佳范例中，该临界温度Tcrt为5℃。根据不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制一电池组温度的方法，其包括以下步骤：当符合电池温度等于或大于一最高可接受温度（Ｔ↓［ｍａｘ］）的条件时或是当该电池温度等于或小于一最低可接受温度（Ｔ↓［ｍｉｎ］）时，且，同时，当一电池温度（Ｔ↓［ｂａｔ］）与一空气温度（Ｔ↓［ａｉｒ］）之间的差异等于或大于一临界温度（Ｔ↓［ｃｒｔ］）时，即运转一风扇来改变一电池温度到一最佳温度范畴（Ｔ↓［ｏｐｔ］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-11-2 10-2004-00885221.一种用于控制一电池组温度的方法，其包括以下步骤：当符合电池温度等于或大于一最高可接受温度(Tmax)的条件时或是当该电池温度等于或小于一最低可接受温度(Tmin)时，且，同时，当一电池温度(Tbat)与一空气温度(Tair)之间的差异等于或大于一临界温度(Tcrt)时，即运转一风扇来改变一电池温度到一最佳温度范畴(Topt)。2.如权利要求1所述之用于控制一电池组温度的方法，其温度被量测的电池可为一电池组，构成电池组的电池群组，或构成个别电池群组的单位电池。3.如权利要求1所述之用于控制一电池组温度的方法，还包含以下的步骤：细分风扇必需进行运转的该最高可接受温度(Tmax)与该最低可接受温度(Tmin)，且根据该细分的最高可接受温度(Tmax)与该细分的最低可接受温度(Tmin)来改变该风扇的驱动速率。4.如权利要求1所述的用于控制一电池组温度的方法，其中该风扇开始运转的该最高可接受温度(Tmax)为20℃，而该风扇开始运转的该最低可接受温度(Tmin)为-10℃。5.如权利要求1所述之...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹孝相，安宰成，朴正民，郑道阳，南宫檍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]