CN104520137B - 发生电池组加热器失效时的电动车辆电池组的热管理 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于具有电力牵引马达和电池组的车辆的热管理***。该热管理***包括：构造成将热量传递至电池组的电池组加热器，构造成将热量传递至第二热负载的第二热负载加热器，以及控制***。第二热负载加热器能够选择性地热连接至电池组，以将热量从第二热负载加热器传递至电池组。当车辆连接至外部能源并且电池组处于足够低的温度时，控制***构造成通过响应于电池组加热器的失效而启动第二热负载加热器以及将第二热负载加热器热连接至电池组来控制电池组的温度。

Description

发生电池组加热器失效时的电动车辆电池组的热管理
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2012年7月11日提交的美国临时申请No.61/670,223和美国发明专利申请No.13/937,382的权益。上述申请的全部公开内容通过参引的方式并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及具有电力牵引马达和电池组的车辆。更特别地，本公开涉及用于电动车辆中的电池组的热管理***。
背景技术
该部分提供与本公开有关而不一定是现有技术的背景信息。
相比于仅依靠内燃发动机提供动力的车辆，电动车辆具有在减少排放的情况下输送人员和货物的潜力。本文所用的术语“电动车辆”指代包括电力牵引马达(为方便起见，可以将电力牵引马达简称为“电动马达”)的车辆。电动车辆也可以包括内燃发动机，或替代性地，其可以没有内燃发动机。
然而，由电动车辆承载的电池组会对某些环境条件敏感。例如，在电池组很冷并且试图对其充电的情况下(例如，当电池组***到外部电源时)，会导致电池组经历永久性变化并且因此工作寿命会缩短。
如上文所指出的，如果电动车辆处于以下状态中，即，车辆的电池组太冷以至于不能在不影响电池组性能和寿命的情况下从外部充电电源接收电流时，会出现问题。为克服该问题，一些电动车辆包括电池组加热器和控制***，该控制***阻止电池组接收电荷，直到该电池组已经加热达到最小临界温度为止。然而，如果该电池组加热器将要失效，则在车辆驾驶员下次想要对车辆充电而进入车辆的时候，这样的控制***算法可能会使车辆驾驶员陷入困境。
发明内容
该部分提供本公开的总体概述，而非本公开的全部范围或其全部特征的全面公开。
根据本公开的一个方面，提供一种用于具有电力牵引马达和电池组的车辆的热管理***，其中，电力牵引马达用于使车辆运动，电池组构造成提供用于驱动电力牵引马达的电力。热管理***包括：构造成将热量传递至电池组的电池组加热器，构造成将热量传递至第二热负载的第二热负载加热器，以及控制***。第二热负载加热器能够选择性地热连接至电池组，以将热量从第二热负载加热器传递至电池组。当车辆连接至外部能源并且电池组处于足够低的温度时，控制***构造成通过响应于电池组加热器的失效而启动第二热负载加热器以及将第二热负载加热器热连接至电池组来控制电池组的温度。
根据本公开的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括：车身；多个车轮；电力牵引马达，该电力牵引马达构造成驱动该多个车轮中的至少一个车轮；电池组，该电池组构造成提供用以驱动电力牵引马达的电力；电池组加热器，该电池组加热器构造成将热量传递至电池组；第二热负载加热器；以及控制***。第二热负载加热器构造成将热量传递至第二热负载。第二热负载加热器能够选择性地热连接至电池组，以将热量从第二热负载加热器传递至电池组。当车辆连接至外部能源并且电池组处于足够低的温度时，控制***构造成通过响应于电池组加热器的失效而启动第二热负载加热器以及将第二热负载加热器热连接至电池组来控制电池组的温度。
根据本公开的又一方面，提供一种用于控制具有电力牵引马达的车辆的电池组的温度的方法，该方法包括：在车辆连接至外部能源的同时用电池组加热器加热电池组；以及响应于检测到电池组加热器的失效而用设置至加热第二热负载的第二热负载加热器来加热电池组。
在结合附图审阅以下各种示例性实施方式的详细描述时，对本领域的技术人员而言，非限制性实施方式的上述及其他的方面和特征将会变得显而易见。
附图说明
通过在结合附图的同时参照以下非限制性实施方式的详细描述可以更充分地领会这些非限制性实施方式，其中：
图1是电动车辆的侧视图；以及
图2描绘了用于图1中所示的电动车辆的热管理***的图示。
附图不一定是按比例的并且其可以通过假想线、图形表示以及局部视图来说明。在某些情况下，省略了对于理解实施方式而言不必要的细节(和/或致使其他细节难以理解的细节)。
具体实施方式
提供了示例性实施方式以使本公开将是透彻的并且将向本领域的技术人员全面地传达其范围。阐述了例如具体的部件、装置和方法的示例的大量具体细节，以提供对本公开的实施方式的透彻的理解。对本领域技术人员而言将显而易见的是：不是必须采用具体细节、具体示例性实施方式可以以许多不同形式来实施、并且具体细节与具体示例性实施方式中的任何一者均不应当被解释成限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，对众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术未进行详细描述。
在该说明书和在权利要求中，在一些实施方式中使用的关于物品的冠词“一(a)”、“一(an)”或“该(the)”无意于排除包括多个物品的可能性。对本领域的技术人员而言将显而易见的是，至少在一些情况下，在本说明书和所附权利要求中的至少一些实施方式中有可能包括多个物品。
图1描绘了电动车辆10。本文所使用的术语“电动车辆”指代包括电力牵引马达(为方便起见，可以将电力牵引马达简称为“电动马达”)的车辆。电动车辆10也可以包括内燃发动机，或替代性地，其可以没有内燃发动机。在设置了内燃发动机的实施方式中，发动机可以与电力牵引马达同时工作(并联式混合动力)，或者发动机可以只在用于电力牵引马达的电池组已经基本上耗尽(或者消耗至最小可接受荷电状态)时工作。在设置了发动机的实施方式中，发动机的功能可以是用于驱动车辆、给电池组充电、既驱动车辆又给电池组充电，或者出于其他原因。此外，电动车辆10可以是任意适当类型的车辆，例如，汽车、卡车、运动型多功能车(SUV)、公共汽车、厢式货车或任意其他类型的车辆。车辆10包括车身91、多个车轮93、构造成用于驱动多个车轮93中的至少一个车轮的电力牵引马达12、以及电池组28，该电池组28构造成用于向驱动电力牵引马达12提供动力。电池组28可以由如在28a和28b处示出的多个模块组成，或者替代性地，其可以由一个模块组成。
电力牵引马达12例如可以是高压AC(交流电)马达。电力牵引马达12可以安装在位于客舱13的前方的隔间中或者安装在另一适当的位置处。
参照图2。如图2中所示，车辆10还包括彼此相互电连接的传输控制模块(TCM)14和DC-DC(直流-直流)变换器16。TCM14可以邻近电力牵引马达12安装。TCM14是车辆10的高压电气***的一部分并且设置用于控制流向车辆10的高压电气负载的电流，该高压电气负载例如为电力牵引马达12。
DC-DC变换器16从TCM14接收电能。DC-DC变换器16构造成将电流由高压转换成低压。DC-DC变换器16将低压电流发送至用于为车辆10的低压负载供电的低压电池(未图示)。低压电池可以在诸如12伏特或42伏特的任意适当的电压工作。
本文所描述的电动马达12、TCM14、DC-DC变换器16、电池组28和其他部件代表车辆10中的热负载。为了管理这些热负载，提供了热管理***100，其在图2中作为示意图示出。在图2中，作为热管理***100的一部分的多个流体管道101用实线描绘。在图2中以虚线描绘了选定数量的电连接。为了清晰的目的，没有示出全部的电连接和流体管道。
在图2所示的示例性实施方式中，热管理***100包括多个冷却液回路，该多个冷却液回路包括马达回路102、舱室加热回路104和电池回路106，以便通过或者围绕上文所指出的热负载中的至少一些热负载输送冷却液，以及根据需要加热或冷却该冷却液。在图2所示的实施方式中，马达回路102、舱室加热回路104和电池回路106均相互流体连接，以便允许冷却液从回路102、104、106中的任意一者输送至回路102、104、106中的任意其他一者。热管理***100还包括致冷剂回路108，该致冷剂回路108允许通过或围绕上文所指出的热负载中的至少一些热负载输送致冷剂。术语“冷却液”指代通过和/或围绕部件输送以便控制这些部件的温度的液体。在一些情况下，冷却液可以从部件吸取热量以便冷却部件，或者，在其他情况下，冷却液可以将其包含的热量传递至部件以便加热部件。
马达回路102中的被管理的热负载包括共同组成“马达回路”热负载的电力牵引马达12、传输控制模块14和DC-DC变换器16。在马达回路102中设置有散热器18，该散热器18用于消散流经其中的冷却液中的热量。散热器18可以定位在任意适当位置，例如定位在车辆10的前部，以便在车辆10被驱动的同时接收气流。风扇20可以设置并且定位在散热器18附近以辅助使空气移动穿过散热器18，从而提高散热器18的散热能力。冷却液管道连接DC-DC变换器16、传输控制模块14、电力牵引马达12和散热器18。马达回路泵22可以流体地定位在散热器18与DC-DC变换器16之间。马达回路泵22构造成将从散热器18输出的冷却液泵送到DC-DC变换器16中，并且然后，使冷却液在返回至散热器18之前通过传输控制模块14和电力牵引马达12。散热器旁路阀26(例如，该散热器旁路阀可以是电动转向器阀)能够被控制为选择性地允许或阻止冷却液流经散热器。因此，散热器旁路阀26可以定位在第一位置和第二位置，在第一位置处，冷却液流在返回泵22之前被引导通过散热器18，在第二位置处，冷却液流绕开散热器18并且经由散热器旁路管道110返回至泵22。应当指出的是，当阀26处于第一位置时，一些冷却液仍然可流经散热器旁路管道110。类似地，当阀26处于第二位置时，一些冷却液仍然可流经散热器18。然而，在第一位置处流经散热器18的冷却液比在第二位置处的更多。
设置用于管理“舱室回路”热负载的舱室加热回路104在所示示例性实施方式中包括舱室加热器芯48。舱室加热器芯48是允许流经其中的冷却液与流经风管52并且经由一个或更多个出口60进入舱室13的气流之间的热交换的换热器。舱室回路转向器阀24设置用于将来自马达回路102的冷却液送至舱室加热回路104中并使该冷却液通过舱室加热回路104，使得被马达回路热负载加热的冷却液能够用于加热舱室13。在舱室内存在热需求(例如，通过舱室13内的气候控制***)的需求以及马达回路102内的冷却液已经被马达回路热负载充分加热的情况下，可以将舱室回路转向器阀24定位在第一位置处，在该第一位置处，来自马达回路102的冷却液被送至舱室加热回路104中以便使冷却液流经舱室加热器芯48。随后，冷却液例如通过散热器旁路管道110流动返回至马达回路102中并且到达泵22，使得其能够再次被传送通过马达回路热负载以被加热以及随后再次被传送通过舱室加热器芯48以加热流到舱室13中的气流。
当来自于马达回路102的冷却液对用来加热舱室13而言不是足够地热时，则将舱室回路转向器阀24定位在第二位置处，在该第二位置处，冷却液流被阻止从马达回路102流至舱室回路104。在这种情况下，当舱室内存在热需求时，提供用于加热舱室加热回路104内的冷却液的舱室回路加热器46。被加热器46加热的冷却液继而流经舱室加热器芯48，以便加热流到舱室13中的气流。舱室回路泵112设置用于当需要舱室回路加热器46辅助加热舱室时将冷却液泵送通过舱室回路104。通过从马达回路温度传感器113和舱室加热回路温度传感器115接收输入的控制***80可以实现对马达回路102中的冷却液的温度与舱室加热回路104中的冷却液的温度的对比，该马达回路温度传感器113可以定位在马达回路热负载的下游，舱室加热回路温度传感器115可以定位在舱室加热回路热负载的上游以及舱室回路加热器46的下游。
舱室回路加热器46可以是任意适当类型的加热器，例如是具有带正电阻温度系数的元件的加热器的PTC加热器。舱室回路加热器46例如可以是6KW加热器，以便使其能够相对快速地加热舱室加热回路104中的冷却液，最终相对快速地加热舱室13。
电池回路106设置用于管理“电池回路”热负载，在所示的示例性实施方式中，该“电池回路”热负载包括电池组28和电池充电控制模块30。电池组28可以是任意适当类型的电池组，例如由多个锂聚合物电池构成的电池组。将电池组28保持在操作温度范围内能够增加电池组的工作寿命。
电池充电控制模块(BCCM)30设置用于控制电池组28的充电。电池充电控制模块30构造成将车辆10连接至外部能源(例如，110伏特的电源或220伏特的电源)。电池充电控制模块30构造成将从外部电源接收到的电流提供至诸如电池组28的数个目的地中的任意一个。
电池回路转向器阀36控制冷却液从马达回路102到电池回路106的流动。当电池组28需要加热并且马达回路102中的冷却液足够热时，可以通过将阀36定位在第一位置处而引导冷却液从马达回路102通过电池回路供给管道114到达电池回路106，将阀定位在第一位置处允许冷却液从电池回路106流回到马达回路102，例如，流回到马达回路泵22的入口，这进而允许冷却液经由电池回路供给管道114从马达回路102流动到电池回路106中。当电池组28需要加热并且马达回路102中的冷却液不足够热时，可以启动电池回路加热器42来加热流向电池组28的冷却液，并且可以将转向器阀36定位在第二位置处，这引导冷却液流回到电池回路加热器42。在构成电池回路热负载的多个部件中的至少一个部件是电池组28的实施方式中，电池回路加热器42可以称作电池组加热器42。电池回路加热器42可以是任意适当类型的加热器，诸如一个或更多个300W电热塞。在示例性实施方式中，可以有三个预热塞，其共同提供900W的功率。
可以将电池回路泵44设置在任意适当的位置，例如设置在电池回路加热器42的上游，以便驱使冷却液围绕电池回路106流动，特别是当电池回路转向器阀36处于第二位置时。在所示的示例性实施方式中，电池回路泵44将冷却液泵送通过电池回路加热器42、通过电池组28和电池充电控制模块30、通过电池回路转向器阀36并且返回至电池回路泵44的入口。
制冷器32被示为在电池回路106中位于电池回路泵44的上游，并且在某些情况下可以用于冷却电池回路热负载。制冷器32形成致冷剂回路108的一部分。在电池组28需要加热以及正在被加热的情况下，没有致冷剂流经制冷器32。来自致冷剂回路108的其他元件包括压缩机40、冷凝器38和蒸发器50。
车辆10的上述部件——特别包括电池回路加热器42和舱室回路加热器46——能够通过控制***80来控制。如在图2中示出的，控制***80可以是单个的单元。替代性地，控制***80可以是具有多个单独的控制器的复杂的分布式控制***，该多个单独的控制器在控制器局域网之上相互连接。控制***80可以包括(并且不局限于)联接在一起的处理器86和存储单元88。处理器86能够读取和执行切实地储存在存储单元88中的处理器可执行的指令。控制***80还包括用于与车辆10的其他部件相连接以允许处理器86与这些部件通信的输入-输出接口(未图示)。这些部件可以包括，例如，泵22、112和44、阀24、26和36以及一个或更多个温度传感器，该一个或更多个温度传感器例如是分别用于感测三个冷却液回路102、104和106中的冷却液的温度的温度传感器113、115和116，以及在117处示出的环境温度传感器。输入-输出接口可以包括控制器局域网总线(CAN总线)等。一种这样的温度传感器可以是设置成感测电池回路104中的冷却液的温度的电池回路温度传感器116。在所示实施方式中，温度传感器116定位在电池回路加热器42的下游以及电池回路热负载的上游。通过这种定位，温度传感器116能够为控制***80提供直接反映电池回路加热器42对穿过该电池回路加热器42的冷却液的影响的信号。
控制***80还电连接至车辆10的其他部件，以监控车辆10的能量消耗。为此，在该示例中，控制***80连接至传输控制模块14，该传输控制模块14遍及整个车辆10地分配电能。这样，控制***80能够监控由车辆10的每个电动部件消耗的电能。在其他示例中，可以通过其他方式确定由车辆10的部件消耗的能量，例如通过使用控制***80直接监控部件的能量消耗。无论具体的监控方法如何，控制***80可以得到关于车辆10的每个电动部件的瞬时功率使用情况(例如，以瓦为单位)。
车辆会发生如下特殊情况：在环境温度非常低(例如，-20摄氏度)的情况下，驾驶车辆10使得电池组28至少部分消耗，然后停车并且将车辆10***外部电源。术语“插通(on-plug)”也可以用于指代车辆***外部电源中的时候。术语“断开(off-plug)”可以用于指代车辆没有***外部电源中的时候。控制***80可以被编程为由于白天的时候用电成本高而在将车辆10***时不立即对车辆10充电。由此，控制***80可以一直等到之后在用电成本通常较低的晚上才开始对电池组28充电。当车辆10处于插通状态并且电池组28低于选定的低阈值温度时，如果电池组28突然暴露于充电电流则电池组28会被损坏。为避免这样的情况，控制***80可以在对电池组28进行充电之前加热电池组28，以确保在开始对电池组28充电时电池组28高于低阈值温度。由于当车辆10处于插通状态时通常不运行(即，车辆10是不工作的)，控制***80不能从马达回路102吸取余热来加热电池组28。因此，控制***80可以使用电池回路加热器42来加热电池组28。例如，控制***80可以选择性地将电池回路转向器阀36定位在第二位置处以便将电池回路106与马达回路102隔离，并且可以启动电池回路加热器42和电池回路泵44以便使冷却液通过电池回路106循环并且加热该冷却液。
控制***80在操纵电池回路加热器42的时候可以使用任意类型的控制方案来使电池组28至少达到低阈值温度。该控制方案可以基于使电池组冷却液入口温度(即，进入电池组28的冷却液的温度)达到选定值并且判定电池组28是否已经达到低阈值温度的闭环控制方案。在该过程中，控制***80检查电池回路加热器42是否在正确地工作(例如，通过检查流向电池回路加热器42的电流，或通过检查由电池回路温度传感器116记录的温度)。
在控制***80检测到电池回路加热器42的失效的情况下，控制***80可以通过启动舱室回路加热器46以及将舱室回路加热器46热连接至电池组28而响应于这种失效。在图2所示的示例性实施方式中，将舱室回路加热器46热连接至电池组28可能需要对穿过舱室回路加热器46的冷却液进行加热并且将舱室回路加热器46流体连接至电池组28。例如，控制***80可以将舱室回路转向器阀24定位在第一位置，从而允许冷却液从舱室回路104穿过到达马达回路102，并且控制***80可以将电池回路转向器阀36定位在第一位置，从而允许冷却液从马达回路102穿过到达电池回路106。因此，通过将舱室回路转向器阀24和电池回路转向器阀36定位在其各自的第一位置处，舱室回路104、马达回路102和电池回路106全部都彼此流体连通。控制***80可以操作泵22、112、44中的至少一者(以及可能是全部的三个泵22、112、44)以驱动冷却液通过三个回路102、104、106循环。因此，在舱室回路加热器46处产生的热量可以到达电池组28以加热电池组28。在至少一些实施方式中，电池组28可以充分地被加热至至少达到低阈值温度，使得电池组28能够在低温相关的损害的风险很小的情况下进行充电。在一些实施方式中，以下情况是有可能的，即，舱室回路加热器46可能不能够将电池组28充分加热至达到低阈值温度，但是无论舱室回路加热器46提供给电池组28的加热如何，都至少足以在充电过程中降低对电池组28造成的低温相关的损害的风险。
从广义上讲，控制***80响应于电池回路加热器42的失效而使用在正常情况下用于加热第二热负载(即，非电池组的热负载)的第二热负载加热器(即，非电池回路加热器42的加热器)来加热电池组28。因此，在上述示例中，第二热负载是舱室回路热负载，其包括舱室加热器芯48，并且第二热负载加热器是舱室回路加热器46。
因此，舱室回路加热器46只是第二热负载加热器的一个示例，其可以在正常情况下用于加热第二热负载，但是能够在需要时用于加热电池组28。在其他实施方式中，如果需要的话，在一旦发生电池回路加热器42的失效时，可以使用打算用于某些其他第二热负载的加热器来加热电池组28。可以作为第二热负载加热器的另一加热器的示例为座椅加温器，其可以选择性地设置在车辆10中。
而且，虽然舱室回路加热器46通过冷却液回路102、104和106的方式热连接至电池组，但对一些实施方式而言可以提供将第二热负载加热器与电池组28热连接的不同方式。例如，舱室回路加热器46可以定位在电池组28的上游的管道附近。舱室回路加热器46可以是能够通过选择性地连接舱室回路加热器46内的加热构件(未图示)与电池回路106中的冷却液之间的热传导构件(例如，金属构件)而选择性地将热量传导至电池回路106中的冷却液的。由此，舱室回路加热器46可以通过直接的热传导来加热电池回路106中的冷却液。在另一实施方式中，舱室回路加热器46本身能够经由热传导(例如，金属的)构件选择性地连接至电池组28，使得舱室回路加热器46本身能够通过直接的热传导来加热电池组28。
虽然图2所示的电池组加热器42被描述为构造成通过加热随后将被输送至电池组28的、在电池回路中的冷却液来加热电池组28，但替代性地，也可以提供这样的电池组加热器，即，该电池组加热器具有与电池组28直接接触来直接加热电池组28的加热构件。
为进一步明确，无论第二热负载加热器46构造成如何对电池组28进行加热，电池组加热器42都可以经由冷却液、或经由直接接触、或经由任意其他适当的方法和结构来加热电池组28。类似地，无论电池组加热器42构造成如何对电池组28进行加热，第二热负载加热器46都可以经由冷却液、或经由直接接触、或经由任意其他适当的方法和结构来加热电池组28。
虽然图2中示出了多个冷却液回路，但是替代性地，可以提供如下实施方式：其中，热管理***使冷却液在单一的回路中而不是在可包括这样的热负载的回路中循环，该热负载包括电池组28以及选择性地包括例如电动马达12、TCM14、DC-DC变换器16以及舱室加热器芯48、位于电池组28上游的电池组加热器42之类的这样的部件。第二热负载加热器可以构造成或可以不构造成加热该单一回路中的冷却液，或者其可以构造成以某些其他的方式(例如，通过方向热传导)来加热电池组28。
在图2所示的示例性实施方式中，应当注意的是，舱室回路加热器46的输出功率大于电池回路加热器42的输出功率(6KW对900W)。在一些实施方式中，第二热负载加热器46可能具有比电池回路加热器42的输出功率更大的输出功率，但是是以与前述6KW比900W的比例不同的(例如，更小的)比例。当使用舱室回路加热器46来加热电池组28时，控制***80使用不同的控制方案来确保电池组在没有持续的损坏的情况下被加热。例如，当通过使用舱室回路加热器46加热电池组时，控制***80可以采用与环境温度(例如，来自于环境温度传感器117)有关、与电池回路106中的冷却液温度(例如，来自于电池回路温度传感器116)有关以及与电池组28的温度有关的输入。电池组28可以配备有多个外部温度传感器。例如，电池组28中的每个电池均可以设置有温度传感器。
与电池组28的温度有关的输入可以包括电池组的平均温度，并且还包括贯穿电池组28的ΔT。ΔT是电池组28中的最热电池的温度与电池组28中的最冷电池的温度之间的差。一般而言，当加热过的冷却液被传送通过电池组28以便加热电池组28时，由于该冷却液在其穿过电池组28的同时将热量释放到电池，因此该冷却液的温度将逐渐下降。具体地，该冷却液将最靠近电池组28的冷却液入口的电池加热至最高的温度并且在该冷却液穿过电池组28的同时逐渐地将剩余的电池加热至较低的温度。因此，贯穿电池组28存在温度梯度。然而，出于多个原因，将温度梯度保持为相对小是有利的。一个原因是电池的温度直接影响其对电流的电阻。贯穿电池组28的温度梯度越大，则电池组28中的电池内的电阻的变化越大。电池的电阻直接影响电池将从外部电源接收的电荷量。因此，远高于低温度阈值(在不是过多地高于低温度阈值的情况下)的电池将比更靠近低温度阈值的电池充电更快(并且因此电压增大更快)。因此，当贯穿电池组28存在相对大的温度梯度时，电池组28将经历电池电压的相对大的不平衡，与贯穿电池组28存在相对小的温度梯度的情况下可能发生的充电过程相比，这将使得经历电池的电压的相对大的不平衡的电池组28在充电过程中更早地(可能更经常地)经历电池平衡步骤。贯穿电池组28的最大可接受温度梯度(如由ΔT表示)的示例例如可以是大约10摄氏度，或可以例如是大约5摄氏度。
控制***80在操纵舱室回路加热器46以加热电池组28的时候可以以如下方式使用上文提到的输入。在允许对电池组28进行充电之前，控制***80检查平均电池组温度。如果平均电池组温度太低(即，低于低阈值温度，该低阈值温度例如可以是10摄氏度)，则控制***80将阻止从外部电源充电。
控制***80可以使用闭环控制算法(例如，PID控制算法)来设定用于舱室回路加热器46的占空比(duty cycle)，以便达到和维持电池组的目标冷却液入口温度，该目标冷却液入口温度通过使用电池回路温度传感器116测量。由此，来自电池回路温度传感器116的信号提供对于控制算法的闭环反馈。在运行第二热负载加热器46时使用的控制算法不必与运行电池回路加热器时使用的控制算法相同。例如，如果用于加热器46的控制算法是PID控制算法，则用于电池回路加热器42的控制算法不必为PID控制算法。在使用PID控制算法的实施方式中，不必具有与用于利用加热器46加热电池组28的PID控制算法中所使用的P、I和D的数值相同的P、I和D数值。
目标冷却液入口温度的选择可以基于数个因素。例如，目标冷却液入口温度至少部分地基于电池组28的低阈值温度来设定。在上文所指出的用于电池组28的低阈值温度为大约10摄氏度的示例中，目标冷却液入口温度在某些情况下可以设定成大约30摄氏度。
可能影响目标冷却液入口温度的选择的另一因素是贯穿电池组的ΔT(ΔT表示贯穿电池组的温度梯度)。当控制***80接收到表示ΔT接近或超过最大可接受温度梯度的输入时，控制***80可以将目标冷却液入口温度调节(例如，向下调节)至选定值，从而降低由冷却液传递给电池组28的最热电池的热量而同时仍然加热电池组28中的其他电池。
影响目标冷却液入口温度的选择的另一因素是电池组28中的最热电池的温度。这可以基于平均温度和ΔT来容易地确定(例如，通过将ΔT的数值的一半加到平均温度)。应当注意的是，存在对于电池组28的电池的最大可接受电池温度。如果这些电池中的任意一个电池被加热至超出该最大可接受电池温度的温度，则与保持为较凉状态的电池相比，该电池的工作寿命减少得更迅速并且其性能和容量均下降。最大可接受电池温度例如可以是大约40摄氏度，或者在某些情况下大约为50摄氏度。
如果被加热的冷却液已经使电池组28中的最热电池的温度上升至达到最大可接受电池温度的温度，则控制***80可以被编程以减小舱室回路加热器46的占空比(有效地降低目标冷却液入口温度)以努力避免那些最热电池中的温度的任何进一步的升高。控制***80可以设置有多个最大可接受电池温度和查询表以确定要所要采用的行动(例如，使用什么样的目标冷却液入口温度或使用什么样的舱室回路加热器46的占空比)。例如，在40摄氏度时，控制***80可以将舱室回路加热器46的占空比降低至某一非零的数值。然而，如果最热电池达到50摄氏度，控制***80可以完全地停用舱室回路加热器46以努力降低这些最热电池的温度。
在最初启动舱室回路加热器46的时候，影响舱室回路加热器46的初始占空比的选择的因素可以是环境温度。例如，如果环境温度是-20摄氏度，则控制***80可以选择相对较高的占空比(例如为50％，以便从舱室回路加热器46获得3KW的功率)，然而，如果环境温度是0摄氏度，则控制***80可以选择相对较低的初始占空比(例如大约为16％，以便从舱室回路加热器46获得大约为1KW的功率)。
虽然关于控制***80的输入在上文被描述为包括平均电池组温度和ΔT，但是替代性地，可以向电池组28提供更详细的信息，例如电池组28中的所有电池的温度。
控制***80针对目标冷却液入口温度所进行的上述多种调节中的任意一种都可以基于例如公式或者基于例如用于上述各种输入的查询表来进行。本领域的技术人员将会理解的是，用于查询表的具体数值可以基于试验车辆的实证检验、基于热管理***100的具体特性、基于电池组28的具体特性、车辆设计中所使用的具体安全系数、以及基于其他因素来选择。
可以理解的是，由于可能需要执行期望的功能，因此上述组件和模块可能是相互连接的，并且用于实现这样的组合和排列的工作是在本领域技术人员的范围内的，而不需要以明确的措辞来描述其中的任一者和每一者。
前面的关于实施方式的描述是提供用于说明和描述的目的。该描述无意于面面俱到或限制本公开。特定实施方式的个别的元件或特征一般不局限于该特定实施方式，而是在适用的情况下可以互换并且能够用在选定的实施方式中，即使没有具体地示出或描述。其还可以以多种方式进行变化。这些变化不应当被视作脱离本公开，并且有意将所有的这些改型包括在本公开的范围之内。

Claims (12)

1.一种用于车辆的热管理***，所述车辆具有电力牵引马达和电池组，所述电力牵引马达用于使所述车辆运动，所述电池组构造成提供用于驱动所述电力牵引马达的电力，所述热管理***包括：
电池组加热器，所述电池组加热器构造成将热量传递至所述电池组；
第二热负载加热器，所述第二热负载加热器构造成将热量传递至第二热负载，其中，所述第二热负载加热器能够选择性地热连接至所述电池组，以将热量从所述第二热负载加热器传递至所述电池组；以及
控制***，其中，当所述车辆连接至外部能源并且所述电池组的温度低于选定的低阈值温度时，所述控制***构造成通过响应于所述电池组加热器的失效而启动所述第二热负载加热器以及将所述第二热负载加热器热连接至所述电池组来对所述电池组的温度进行控制。
2.如权利要求1所述的热管理***，其中，所述第二热负载包括用于加热客舱用的空气的加热器芯。
3.如权利要求1所述的热管理***，还包括多个流体管道，所述多个流体管道构造成将冷却液输送至所述电池组以及输送至所述第二热负载，其中，所述冷却液能够通过所述电池组加热器加热以将热量传递至所述电池组，并且其中，所述冷却液能够通过所述第二热负载加热器加热以将热量传递至所述第二热负载以及传递至所述电池组。
4.如权利要求3所述的热管理***，还包括：
马达回路，所述马达回路能够被控制为将冷却液输送通过所述电力牵引马达；
舱室回路，所述舱室回路能够被控制为将冷却液输送通过舱室加热器芯；以及
电池回路，所述电池回路能够被控制为将冷却液输送通过所述电池组，其中所述电池组加热器形成所述电池回路的一部分，
其中，所述第二热负载加热器形成所述舱室回路和所述马达回路中的至少一者的一部分，并且其中，所述热管理***还包括多个阀，所述多个阀能够由所述控制***控制为选择性地允许冷却液在所述马达回路与所述舱室回路之间流动以及选择性地允许冷却液在所述马达回路与所述电池回路之间流动。
5.如权利要求1所述的热管理***，其中，所述第二热负载加热器具有比所述电池组加热器的输出功率更大的输出功率。
6.一种车辆，包括：
车身；
多个车轮；
电力牵引马达，所述电力牵引马达构造成驱动所述多个车轮中的至少一个车轮；
电池组，所述电池组构造成提供动力以驱动所述电力牵引马达；
电池组加热器，所述电池组加热器构造成将热量传递至所述电池组；
第二热负载加热器，所述第二热负载加热器构造成将热量传递至第二热负载，其中，所述第二热负载加热器能够选择性地热连接至所述电池组以将热量从所述第二热负载加热器传递至所述电池组；以及
控制***，其中，当所述车辆连接至外部能源并且所述电池组的温度低于选定的低阈值温度时，所述控制***构造成通过响应于所述电池组加热器的失效而启动所述第二热负载加热器以及将所述第二热负载加热器热连接至所述电池组来对所述电池组的温度进行控制。
7.如果权利要求6所述的车辆，其中，所述第二热负载包括用于加热客舱用的空气的加热器芯。
8.如权利要求6所述的车辆，还包括多个流体管道，所述多个流体管道构造成将冷却液输送至所述电池组以及输送至所述第二热负载，其中，所述冷却液能够通过所述电池组加热器加热以将热量传递至所述电池组，并且其中，所述冷却液能够通过所述第二热负载加热器加热以将热量传递至所述第二热负载以及传递至所述电池组。
9.如权利要求6所述的车辆，还包括热管理***，所述热管理***具有马达回路、舱室回路以及电池回路，所述马达回路能够被控制为将冷却液输送通过所述电力牵引马达，所述舱室回路能够被控制为将冷却液输送通过舱室加热器芯，所述电池回路能够被控制为将冷却液输送通过所述电池组，其中，所述电池组加热器形成所述电池回路的一部分，其中，所述第二热负载加热器形成所述舱室回路和所述马达回路中的至少一者的一部分，并且其中，所述热管理***还包括多个阀，所述多个阀能够由所述控制***控制为选择性地允许冷却液在所述马达回路与所述舱室回路之间流动以及选择性地允许冷却液在所述马达回路与所述电池回路之间流动。
10.如权利要求6所述的车辆，其中，所述第二热负载加热器具有比所述电池组加热器的输出功率更大的输出功率。
11.一种用于控制具有电力牵引马达的车辆内的电池组的温度的方法，包括：
a)在所述车辆连接至外部能源的同时用电池组加热器加热所述电池组；以及
b)响应于检测到所述电池组加热器的失效而用设置用以加热第二热负载的第二热负载加热器来加热所述电池组。
12.如权利要求11所述的方法，其中，步骤b)包括：
c)基于环境温度、进入所述电池组的冷却液的冷却液入口温度以及与所述电池组相关联的温度来选择所述第二热负载加热器的占空比。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6099194B2 (ja) * 2013-01-31 2017-03-22 本田技研工業株式会社 蓄電装置の冷却構造
DE102014216356A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug
DE102014221156A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem innerhalb der Karosserie gelegenen Aggregateraum
JP6156353B2 (ja) * 2014-12-24 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 車載電池の昇温装置および昇温方法
US20160351981A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 Ford Global Technologies, Llc Cooling modes to manage a high voltage battery for a vehicle
US10661663B2 (en) * 2016-02-04 2020-05-26 Cps Technology Holdings, Llc Battery system temperature and charge adjustment system and method
US10603978B2 (en) * 2016-07-20 2020-03-31 Ford Global Technologies, Llc Vehicle auxiliary HVAC system using a coolant loop for cooling a component and vehicle interior
CN106025442B (zh) * 2016-07-21 2018-10-30 厦门金龙旅行车有限公司 一种用于混合动力车辆的加热***及其控制方法
GB2555475B (en) * 2016-10-31 2019-12-18 Williams Advanced Engineering Ltd A heating and cooling system for an electric vehicle
US11215156B2 (en) 2017-03-03 2022-01-04 Gentherm Incorporated Dual voltage battery system for a vehicle
DE102017205081B4 (de) * 2017-03-27 2024-02-08 Ford Global Technologies, Llc Kühlvorrichtung und Verfahren zur Kühlung einer Batterie in einem Fahrzeug mittels eines Kühlmittels sowie Fahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung
KR102399618B1 (ko) * 2017-05-30 2022-05-18 현대자동차주식회사 차량의 공조시스템
CN107919506B (zh) * 2017-11-09 2023-12-19 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 电动汽车电池温控***、温控方法、电动汽车电池总成
DE102018200168A1 (de) * 2018-01-08 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem für ein Elektrofahrzeug, Verfahren zum Laden eines Batteriesystems und Elektrofahrzeug
EP3666570B1 (en) * 2018-12-10 2021-10-13 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. Battery thermal management system for a vehicle
CN111071022A (zh) * 2020-01-09 2020-04-28 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 一种电池包布置***及车辆
JP2021146812A (ja) * 2020-03-17 2021-09-27 トヨタ自動車株式会社 熱管理装置
FR3111705B1 (fr) * 2020-06-17 2022-07-29 Speedinnov Véhicule à batterie embarquée

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101396953A (zh) * 2007-09-24 2009-04-01 株式会社电装 用于车载电池组的温度控制装置
CN101962000A (zh) * 2010-09-10 2011-02-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种纯电动汽车动力电池的加热***及其控制方法
CN202282431U (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 惠州市亿能电子有限公司 一种电动汽车动力电池加热***

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226781C2 (de) * 1991-08-23 2001-01-25 Bayerische Motoren Werke Ag Wärmeträgerkreislauf eines Elektrofahrzeuges sowie Betriebsverfahren hierfür
JP3125198B2 (ja) * 1991-12-04 2001-01-15 本田技研工業株式会社 電気自動車におけるバッテリ温度制御装置
JP3044975B2 (ja) * 1992-12-10 2000-05-22 トヨタ自動車株式会社 電気自動車のバッテリ加温装置
US5366151A (en) * 1993-12-27 1994-11-22 Ford Motor Company Hybrid vehicle fuel vapor management apparatus
US7287581B2 (en) * 2003-12-18 2007-10-30 General Motors Corporation Full function vehicle HVAC/PTC thermal system
US7154068B2 (en) * 2004-05-26 2006-12-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for a vehicle battery temperature control
US20060016793A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Douglas Zhu Electrical storage device heater for vehicle
US7332692B2 (en) * 2005-05-06 2008-02-19 Illinois Tool Works Inc. Redundant control circuit for hot melt adhesive assembly heater circuits and temperature sensors
US7769505B2 (en) * 2007-05-03 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle
US7671567B2 (en) * 2007-06-15 2010-03-02 Tesla Motors, Inc. Multi-mode charging system for an electric vehicle
US20090071178A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle HVAC and Battery Thermal Management
US7975757B2 (en) * 2008-07-21 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle HVAC and RESS thermal management
US8498523B2 (en) * 2009-02-03 2013-07-30 Intellihot, Inc. Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater
JP5381206B2 (ja) * 2009-03-23 2014-01-08 日産自動車株式会社 車両用空調装置の故障診断装置
US20130000325A1 (en) * 2010-05-14 2013-01-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Temperature control system of vehicle
US8336319B2 (en) * 2010-06-04 2012-12-25 Tesla Motors, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
JP5488237B2 (ja) * 2010-06-16 2014-05-14 日産自動車株式会社 車両用空調装置
US8626369B2 (en) * 2010-08-10 2014-01-07 Tesla Motors, Inc. Charge rate modulation of metal-air cells as a function of ambient oxygen concentration
US8781658B2 (en) * 2010-10-28 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for determining the target thermal conditioning value to control a rechargeable energy storage system
US20120179314A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Ford Global Technologies, Llc Vehicle Range Surplus Display And Method
US8753762B2 (en) * 2011-03-03 2014-06-17 Chrysler Group Llc Thermal management of cabin and battery pack in HEV/PHEV/BEV vehicles
US8620502B2 (en) * 2011-05-17 2013-12-31 Phillips & Temro Industries Inc. Coolant circulation heater for an electric vehicle battery
US9114722B2 (en) * 2011-11-22 2015-08-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for calculating and displaying average auxiliary power in a vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101396953A (zh) * 2007-09-24 2009-04-01 株式会社电装 用于车载电池组的温度控制装置
CN101962000A (zh) * 2010-09-10 2011-02-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种纯电动汽车动力电池的加热***及其控制方法
CN202282431U (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 惠州市亿能电子有限公司 一种电动汽车动力电池加热***

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