[发明专利]用于车辆的电池热系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于车辆的电池组的热系统。

背景技术

介绍了使用电池组以存储大量能量用于电推进系统的高级 机动车辆。这些车辆可包括：例如，插入式混合动力电动车辆、具有被 用作为电池充电的发电机的内燃发动机的电动车辆、以及燃料电池车辆。 通常，这些电池组需要某些类型的热系统以冷却和加热电池组。

用于冷却和加热电池组的典型的电池热系统依靠来自车辆 HVAC系统的空气流。这可以是被引导通过电池组的客舱空气。但是这 些系统有一些缺点，例如由于空气的低传热系数而引起的散热低；由于 电池鼓风机马达和空气急流噪声引起的内部客舱噪声、振动与声振粗糙 度(NVH)；车辆停放于阳光下后有限的电池冷却能力(由于在驾驶周 期开始时客舱中的高空气温度)；以及难于确保客舱和电池热系统之间 的空气进口栅不会意外地被车辆乘客阻塞(导致电池空气冷却流的减少 或消失)。

发明内容

一个实施例关注的是用于具有动力装置、空调系统和电 池组的车辆的电池热系统。该系统可包括：制冷剂-冷却剂热交换器， 其选择性地接收来自车辆空调系统的制冷剂；电池散热器，与冷却风 扇相邻；阀，接收来自电池组的冷却剂并将该冷却剂选择性地改向到 制冷剂-冷却剂热交换器和电池散热器；以及电泵，用于使液态冷却 剂泵送通过电池组、阀、制冷剂-冷却剂热交换器和电池散热器。该 系统也可包括电池冷却剂加热器。

一个实施例关注的是一种车辆，车辆包括：动力装置； 散热器，设置成冷却动力装置；冷却风扇，与散热器相邻并设置成将 空气引导通过散热器；电池组；以及电池热系统。电池热系统可包括： 电池散热器，与散热器相邻并与电池组流体连通；电池冷却剂加热器， 位于电池组的上游并设置成接收通过其的液态冷却剂流；以及电泵， 用于使液态冷却剂泵送通过电池组、电池散热器和电池冷却剂加热器。

一个实施例关注的是在具有空调系统和电池热系统的车 辆中热控制电池组的方法，该方法包括以下步骤：探测到需要冷却电 池组；如果电池组冷却的需求被探测到，则致动泵以使液态冷却剂泵 送通过电池组和电池热系统；如果电池组冷却的需求被探测到并且空 调系统没有工作，则致动阀以使液态冷却剂通过电池散热器；以及如 果电池组冷却的需求被探测到并且空调系统在工作，则致动阀以使液 态冷却剂通过制冷剂-冷却剂热交换器。

实施例的一个优点是，普通的电池热部件可被用于可选 择内燃发动机或者燃料电池作为其动力装置的车辆。实施例的另一个 优点是无论车辆空调系统是开还是关，电池热系统都提供电池冷却。 再一个优点是电池热系统通过使用液体而不是空气作为传热介质而提 供了较好的传热。实施例的另一个优点是电池热系统部件能够位于客 舱外，从而最大限度地减少了客舱内部空间的任何缩减。以及，除去 了客舱中客舱空气冷却系统所需要的空气栅，从而避免了阻塞问题。 而且，因为不从客舱中抽取空气以冷却电池组而消除了伴随客舱空气 冷却所发生的NVH问题。另一个优点是可以进行电池自我加热或附加 的电池加热。

附图说明

图1为具有电池热系统的车辆的示意图。

图2为与图1相似的视图，但是示出了不同的工作模式。

图3是与图1相似的视图，但是示出了再一个工作模式。

具体实施方式

参看图1-3，示出了总体上表示为20的车辆。车辆20包括： 发动机舱22，在发动机舱22中安装了动力装置24；以及客舱/货物区域 26，在客舱/货物区域26安装了电池组28。可替代地，电池组28可安装 在客舱/货物区域26外。电池组28可包括插入式充电器29，如有此需要 的话。动力装置24可为，例如内燃发动机或燃料电池。动力装置24可 具有延伸到散热器32的冷却剂管道30，散热器可与冷却风扇34相邻。 冷却风扇可由电机35驱动。空调系统38的制冷剂回路36可位于发动机 舱22中。电池热系统40也可位于发动机舱22中。可在可以选择内燃发 动机或者燃料电池作为动力装置24的车辆中使用本文中讨论的电池热 系统40。