[发明专利]电池预冷却系统和方法

说明书

本公开涉及电池预冷却系统和方法。一种例示性系统包括定位传感器，所述定位传感器被配置成感测电动车辆的位置并且生成指示电动车辆的位置的信号。电动车辆电池冷却系统被配置成向电动车辆的电池提供冷却。控制器可电耦合以从所述定位传感器接收指示电动车辆的位置的信号，并且被配置成确定所述电动车辆到达充电站的位置所需的电池能量。所述电池能量基于所述电动车辆的位置和所述电池中剩余的电能的量。所述控制器被配置成基于所述电池中剩余的电能的量和所述电动车辆到达所述充电站的位置所需的电池能量，发起对电池的冷却。

技术领域

本公开涉及电动车辆电池的充电。

背景技术

此部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

电动车辆(EV)包括向电动机提供电力以进行推进的直流(DC)电池。为EV的DC电池充电需要将交流(AC)电转换成DC电，并且在高于电池的电压的电压下向电池提供DC电流。

1级和2级充电使用位于EV上的交流—直流转换器，以分别将120VAC电和240VAC电转换为直流电，以便为EV的电池充电。使用120VAC的1级充电，需要约16小时左右才能为80英里的电池充满电，并且需要约40小时左右才能为200英里的电池充满电。使用240VAC的2级充电，需要约3.5小时左右才能为80英里的电池充满电，并且需要约8小时左右才能为200英里的电池充满电。

为了减少充电时间，已经开发了DC快速充电站。DC快速充电站将AC电转换为位于EV外部的充电站处的DC电。使用3级DC快速充电(其中480VAC电转换为充电站处的DC电)，需要大约30分钟左右才能为EV电池充满电。然而，此类快速充电站涉及高充电功率，这继而需要高充电电流。

使用高充电电流对大型电池进行高功率充电可导致电池由于根据下列公式的焦耳加热而自加热：

W＝J^-1·R·I²·t

其中

W是电池两端耗散的热能；

J是常数；

R为内电阻；

I是电流；并且

t是时间。

因此，通过较高电流进行充电的速度越快，电池中产生的热量就越高。

如果电池的初始温度因使用或因高环境温度而已经很高，则充电期间或充电之后产生的电池温度可能超过安全阈值。如果电池超过阈值温度，则充电必须减慢或者甚至停止，直到温度降至阈值以下。此外，在较高温度下对电池充电可具有降低电池使用寿命的后果。

因此，冷却快速充电电池或在快速充电前预冷却电池是有利的。按常规，已经将冷却系统添加到EV中，该冷却系统在需要时可以冷却EV的电池。然而，具有足够电量以在DC快速充电期间冷却EV的电池的冷却系统的成本可能超过合理定价的冷却系统。因此，由于成本限制，许多(如果不是大部分)EV包括具有不足电量以在DC快速充电期间冷却EV的电池的冷却系统。

在一些常规系统中，将电池保持在高温阈值以下所需的冷却容量可能大于所选系统的安装冷却容量。在一些此类情况下，可能存在可能不允许在快速充电期间对电池充分冷却的一些情况。

发明内容

公开的实施例包括用于在充电前预冷却电动车辆电池的系统、具有用于在充电前预冷却电动车辆电池的系统的电动车辆，以及用于在充电前预冷却电动车辆电池的方法。