[发明专利]使用多余客室空调容量来冷却电动车辆电池

说明书

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆领域，并且更具体地，涉及电动车辆电池的冷却系统和相关方法。

背景技术

正在开发减少或完全消除对内燃发动机依赖的车辆，其中，目标是减少或消除机动车辆燃料消耗和排放。电动车辆是当前为此目的开发的一种类型的车辆。通常，电动车辆与常规机动车辆不同，因为它们由一个或多个电池供电的电机选择性地驱动。相比之下，传统的机动车辆完全依靠内燃发动机来驱动车辆。

高压电池组通常部分或全部地为电动车辆的电机和其它电负载供电。电池组包括多个电池单元，其必须周期性地再充电以补充为这些负载供电所需的能量。众所周知，在诸如充电和放电的操作期间，电池单元产生必须被管理的热量。因此，需要创新的电池热量管理系统来管理由电池单元产生的热量。

为了解决这些和其它问题，本发明描述了使用由车辆空调(A/C)系统产生的多余冷却容量的电动车辆冷却系统，并且还描述了用于电动车辆中的电池热量管理的相关方法。

发明内容

根据本文描述的目的和益处，提供了一种电池热量管理系统，其包括乘客舱空调制冷剂回路、与冷却器流体连通的电池组冷却剂回路和控制器，该乘客舱空调制冷剂回路包括与冷却器流体连通的至少一个蒸发器，该控制器被配置为确定至少一个蒸发器的温度是否落入预定的温度范围内，并且如果是这样，则使阀将制冷剂从空调制冷剂回路旁路到冷却器。控制器还被配置为仅在确定电池组温度已经达到或超过预定的温度上限时使阀将空调制冷剂回路制冷剂旁路到冷却器。

至少一个蒸发器温度传感器被设置为监测至少一个蒸发器的温度。在实施例中，阀是控制引入到冷却器中的制冷剂的热膨胀阀(TXV)。至少一个电池组温度传感器可以被设置为监测电池组的温度。乘客舱空调制冷剂回路还可以包括压缩机。在实施例中，控制器还被配置为防止压缩机在预定的最大工作压力以上运行。

在另一方面，描述了一种用于电池组热量管理的方法，该方法包括将控制器配置为确定乘客舱空调制冷剂回路中的至少一个蒸发器的温度是否落入预定温度范围内，进一步地其中，如果是这样，则控制器被配置为使阀将来自乘客舱空调制冷剂回路的制冷剂引入到与乘客舱空调制冷剂回路和电池组冷却剂回路二者流体连通的冷却器中。

在实施例中，该方法包括通过至少一个蒸发器温度传感器确定至少一个蒸发器的温度。该方法也可以包括将热膨胀阀(TXV)设置为控制引入到冷却器中的制冷剂。

此外，该方法可以包括将控制器配置为确定电池组温度是否已经超过预定的上限。这可以通过提供至少一个电池组温度传感器来实现。在实施例中，该方法包括将控制器配置为仅在确定电池组温度已达到或超过预定上限时使阀将空调制冷剂回路制冷剂引入到冷却器中。在实施例中，该方法还包括提供包括压缩机的乘客舱空调制冷剂回路，并且还将控制器配置为防止压缩机在预定的最大工作压力以上运行。

在下面描述中，示出并且描述了电动车辆电池冷却系统和方法的若干优选实施例。应当意识到，该电池冷却系统和方法能够具有其它不同的实施例并且其若干细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而不脱离在下面权利要求中阐明和描述的系统和方法。因此，附图和说明书应当认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

并入本文并且形成说明书的一部分的附图示出电池冷却系统和方法的若干方面并且连同说明书用于解释其某些原理。附图中：

图1示意性地示出了电动车辆；

图2示意性地示出了根据本发明的电池冷却系统；以及

图3描绘了用于图1的电动车辆的电池冷却操作策略的代表性逻辑。

现详细地参考所描述的电池冷却系统和方法的本优选实施例，其示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1，其示意性地示出了具有大体上常规设计的电动或混合动力车辆100。最初，尽管本说明书和附图主要描述了在电池电动或混合动力车辆的情况下所公开的电动车辆加热分配系统和方法，但是本领域技术人员将容易理解的是，所公开的主题容易适用于任何电动车辆。在高水平上，本文所用的术语“电动车辆”包括电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆或任何具有电动车辆范围的车辆。实际上，所要求保护的主题适用于任何电动车辆或其它车辆，其组合使用用于乘客舱气候控制的A/C制冷剂回路和用于电池组热量管理的电池组冷却剂回路。因此，本发明不应被视为限制性的。