[发明专利]用于控制热传输正时的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制安装在车辆上的电池的温度的系统。

背景技术

电池或电池组依据环境而在输出功率的特性方面有所不同，并且对温度的变化很敏感。最近，具有电动机以及汽油发动机的所谓的“混合动力车”和“插电式混合动力车”(或“混合动力车辆”和“混合动力电动车”在下文中仅称之为车辆)已经投入到实际使用中。此外，仅由电动机驱动而无需使用发动机的电动车正被投入到实际使用中。

作为驱动电动机的动力源，广泛使用小型但动力强劲的锂离子电池。特性依据温度而极大改变的锂离子电池应该优选地在温度变化尽可能小的情况下操作。由此，锂离子电池需要提高其能量效率。因此，对于安装在车辆中的电池而言实现智能温度控制是重要的。

日本待审专利申请公开No.2011-23180公开了一种组装电池和一种用于控制该电池的温度的机构。该组装电池包括冷却机构和加热元件，该冷却机构冷却该组装电池的多个电池单元，该加热元件热联接于电池单元中的冷却能力等于或大于平均水平的至少一个电池单元，而所述控制是以如下方式来实现的：使得由热联接于温度最低的电池单元的温度传感器检测到的温度与由热联接于温度最高的电池单元的另一温度传感器检测到的温度之间的差异减小。由此，减小电池单元之间的温度差异使得能够在高可靠性的情况下使用电池单元。

在根据该引用的第一参考文献所述的电池中，冷却机构和加热元件适当地设置，从而减小电池单元之间的温度差异。该加热元件在由温度传感器检测到的温度之间的差异超过预定阈值时被致动。但是，为了使电池最为高效地操作，存在按照需要向电池传输热以及停止热传输的需要。在根据参考文献进行如下控制的情况下——其中，当温度差异超过预定阈值时向电池传输热，无法完成以判定下一次向电池传输热的时间的方式进行的控制，且因此，无法实现最佳的温度控制。布置在电池单元上的温度传感器以及冷却机构和加热元件的设置使该组装电池结构复杂，这增大了系统的成本。

日本待审专利申请公开No.2004-311290公开了一种具有多个电池模块的电池组。两个系统主继电器位于电池组的相反两端上。电子控制单元(ECU)包括两个电路，其中一个电路基于从安装在电池组上的多个温度传感器发出的信号来检测电池温度，而另一个电路以如下方式基于检测到的温度来控制系统主继电器的操作：即，使得向邻近于电池组的一端定位且温度比电池组另一端的系统主继电器的温度高的系统主继电器的电磁线圈施加的电流的占空比减小，以及另外使得向邻近于电池组的另一端定位且温度比电池组的所述一端的系统主继电器的温度低的系统主继电器的电磁线圈施加的电流的占空比增大。

在该第二参考文献的电池组中，电池单元的温度可以是相同的而无需使用任何特别的温度控制机构。然而，该第二参考文献仅提到了用于基于由不同温度传感器检测到的温度之间的关系来传输热的情形。

日本待审专利申请公开No.2008-041376公开了一种用于车辆组装电池的加温/冷却系统。该加温/冷却系统包括：组装电池组，该组装电池组容置有由多个组合式锂离子电池构成的锂离子组装电池；供电单元盒，该供电单元盒在一个盒子中容置有多个供电装置和设备；进气管道和鼓风机，该进气管道和鼓风机将车辆内部的空气供给至组装电池组；供气管道和风扇，该供气管道和风扇将供电单元盒中的加温过的空气供给至组装电池组；转换机构，该转换机构在从进气管道供气与从供气管道供气之间转换；以及控制单元。控制单元根据组装电池的端部位置与中间位置之间的温度差异且另外根据外部空气温度来控制该转换机构的操作。

该第三参考文献的加温/冷却系统实现了车辆组装电池的加温/冷却系统的组装电池的快速加温，并且使组装电池的内部温度变化减小。然而，该第三参考文献仅公开了根据外部空气温度和组装电池的温度差异在加温与冷却之间的转换，而并未提及关于下一次加温的正时的内容。

本发明涉及一种用于控制热传输正时的系统和方法，根据该热传输正时，通过简单的机构实现对从热源向多个电池持续传输热的时间的适当控制，并且仅将足够的热量传输至电池，这使电池的温度变化减小。

发明内容