[发明专利]用于对车辆的高压电池进行热管理的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月21日提交的美国临时申请No.61/578,836的优先权，该公开的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明各实施例涉及通过加热和冷却电池调节温度从而对车辆的高压牵引电池进行热管理的方法和系统。

背景技术

车辆例如电池电动车辆（BEV）包括用作车辆能源的电池，例如高压电池。包括容量和循环寿命的电池性能会根据电池的运行温度而改变。在车辆运行或车辆充电时，保持电池在指定的温度范围内可能是令人期望的。

在BEV中，在车辆运行并且未连接到充电器和电源时，电池的能量用于调节电池温度。电池能量还用于运行加热、通风和空气调节（HVAC）系统。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于对电动车辆进行热管理的方法。该方法检测牵引电池是否连接到充电器和电源。当车辆在运行时，电池的温度被调节到运行温度范围内。当电池连接到充电器和电源并且周围温度超出环境温度范围时，电池的温度被调节到充电温度范围内。当周围温度超出环境温度范围并且电池被连接到充电器和电源时，电池被预先调节到电池驱动温度。当车辆被连接到充电器并且周围温度超出环境温度范围时，车辆中的驾驶室被预先调节到驾驶室温度。

在另一个实施例中，该方法进一步包括，当牵引电池连接到充电器和电源并且充电状态小于阈值时给牵引电池充电，其中给牵引电池充电和调节牵引电池温度被设置成优先于预先调节牵引电池和预先调节驾驶室。

在另一个实施例中，预先调节牵引电池和预先调节驾驶室被设置成优先于给牵引电池充电和调节牵引电池温度。

在另一个实施例中，预先调节牵引电池的优先级被设置成先于预先调节驾驶室。

在另一个实施例中，该方法进一步包括测量牵引电池中每个电池单元的温度。

在另一个实施例中，牵引电池的温度是单元电池温度的平均值。

在另一个实施例中，当周围温度超出环境温度范围时，牵引电池的温度是受限的电池单元温度。

在另一个实施例中，当牵引电池被连接到充电器和电源时，牵引电池的温度被调节，以便在车辆运行时防止来自牵引电池的有限电力输出。

在另一个实施例中，牵引电池温度被预先调节，使得牵引电池驱动温度高于周围温度，从而减少运行时车辆的能量消耗。

在另一个实施例中，牵引电池温度被预先调节，使得牵引电池驱动温度低于周围温度，从而保持车辆运行时车辆的牵引电池的电力可用性。

在另一个实施例中，驾驶室被预先调节以减少车辆运行时的能量消耗。

在另一个实施例中，提供一种对连接到充电器和电源的电动车辆热管理的方法。当周围温度超出环境温度范围时，牵引电池的温度被调节到充电范围内。当周围温度超出环境温度范围时，电池被预先调节到电池驱动温度。在车辆运行前，驾驶室在预定时间被预先调节到驾驶室温度。

在又一实施例中，提供一种具有有牵引电池、电池的温度传感器、连接到电池的热循环并具有热源和吸热装置和控制器的电动车辆。控制器连接到电池、传感器以及热循环。控制器被配置成（i）利用传感器测量电池温度，（ii）检测电池是否连接到充电器和电源，以及（iii）当电池连接到充电器和电源并且充电状态低于阈值时，给电池充电。控制器被配置为（iv）当电池连接到充电器和电源并且周围温度超出环境温度范围时，将电池温度调节到充电温度范围内。控制器还配置成（v）在周围温度超出环境温度范围时，将电池预先调节到电池驱动温度。

在另一个实施例中，电动车辆进一步包括与热循环通信的驾驶室气候控制系统；并且其中控制器配置成当车辆连接到充电器和电源时，将车辆中的驾驶室预先调节到驾驶室温度。

在另一个实施例中，控制器配置成在车辆运行时将牵引电池的温度调节到运行温度范围内。

在另一个实施例中，控制器配置成当牵引电池温度超出运行温度范围并且车辆在运行时，限制车辆电力输出。

根据本公开的各种实施例具有相关联的优势。由于电池化学特性的原因，调节电池温度允许充电时大量能量存储在电池中并允许在运行时电池有更多的可用能量。车辆充电时将电池调节到指定温度会产生车辆后来的更高能量效率，因为可能需要较少的电池能量来热管理电池，并且更多能量可能被引导用于推进，从而扩大车辆行驶范围。在车辆充电时，将驾驶室调节到指定温度会产生车辆后来更高的能量效率，因为可能需要较少的电池能量来加热或冷却驾驶室，并且更多的能量可能被引导用于推进车辆，也增加了车辆行驶范围。

附图说明