[发明专利]使用动态温度设定点的环境控制

说明书

技术领域

总体上描述了与控制车内电池组环境相关的系统和方法。在一些实施方式中，使用响应于车辆的至少一种条件而变化的温度设定点实现电池组环境控制。

背景技术

电动车辆(EV)内的电池组当在预定温度范围之外工作时会表现出性能降低。例如，当电池组内一些电池单元过热时，会发生不期望的化学反应，和/或会有损电池组和/或电池单元的部件。在一些情况下，当电池组内的温度过冷时，电力输出会减小，并且在足够低的温度下，电池单元将不能有效地充放电。此外，电池组内的热梯度(电池单元内和/或电池单元之间的热梯度)会导致多种负面效果，尤其是不可预期的电力输出。为此，特别地期望具有控制车辆电池单元的温度的能力。

在现有的电池组温度控制系统中，温度被控制为固定的蒸发器设定点。为了防止积聚冰，温度通常设定在0℃或略高于0℃。然而，由于多种原因，使用固定的蒸发器设定点会是不利的。因此，期望改进的系统和方法。

发明内容

对使用可变温度设定点的电池组环境控制进行大体描述。

在一方面中，描述了用于控制车辆电池组内的温度的系统。在一些实施方式中，该系统包括电池组和控制单元，所述控制单元构造并布置成用以改变冷却元件的温度设定点，所述冷却元件构造成用以改变所述电池组的温度。在一些实施方式中，对所述冷却元件的所述温度设定点的所述改变至少部分地基于与所述车辆的运行状态相关的条件。

在另一方面，描述了用于控制车辆的电池组内的温度的方法。在一些实施方式中，所述方法包括：确定与所述车辆的运行状态相关的条件；以及至少部分地基于所述确定而改变冷却元件的温度设定点，所述冷却元件构造成用以改变所述电池组的温度。在一些实施方式中，所述方法进一步包括响应于所述温度设定点的改变而改变所述电池组的温度。

当结合附图考虑时，从以下对本发明各种非限制性实施方式的详细描述中，本发明的其他优点和创新特征将变得清楚。

附图说明

将参照附图以示例的方式说明本发明的非限制性实施方式，附图是示意性的且没有想要按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同或几近相同的部件通常用一个附图标记表示。为了清楚，并非每个部件在每个附图中都有标识，在对于允许本领域技术人员理解本发明而言图示并非必要的情况下，也没有全部示出本发明的每个实施方式的每个部件，在

附图中：

图1是根据一组实施方式的温度控制系统的流程图；

图2是根据一些实施方式的电池组温度控制系统的示意图；

图3A-3B是示出根据一组实施方式的用于车辆的车厢和电池组的加热和冷却导管环路的示意图；

图4是示出根据一组实施方式的车辆热集成系统的示意图；以及

图5是根据一组实施方式的温度随时间变化的示例性曲线图，其中将采用普通热管理的系统与采用主动热管理的系统进行比较。

具体实施方式

对与控制车辆的车厢外部电池组内的环境相关的系统和方法进行总体描述。在一些实施方式中，车厢和电池具有独立的冷却和/或加热环路。发明人已经发现能够通过动态地控制冷却系统——即，基于多个车辆运行参数确定适合的冷却元件(例如，蒸发器)工作温度而不是实施固定的设定点，然后相应地冷却和/或加热电池组——来实现有效的环境控制。

电池组温度控制系统可包括控制器，该控制器构造成确定与车辆的运行状态相关的条件(例如，通过接收对应于所述条件的信号)并至少部分地基于所述条件改变控制系统中的冷却元件(例如，蒸发器)的温度设定点。改变冷却元件的温度设定点能够改变输送到电池组的温度控制流体的温度。例如，在一种实施方式中，控制器确定与车辆的运行状态相关的条件，并相应地改变冷却元件(例如，蒸发器)的温度设定点，该冷却元件(例如，蒸发器)用于冷却构造成用以(例如，通过以流体和热的方式连接到电池组)改变电池组温度的温度控制流体。与调节温度设定点之前温度控制流体被冷却的程度相比，在已经改变冷却元件的温度设定点之后，能够将输送经过冷却元件并到达电池组的温度控制流体冷却至更高或更低的程度。通过这种方式，能够根据与车辆的运行状态相关的多种因素调节提供给电池组的冷却负载。可以使用这种实施方式，以例如通过最初将冷却元件的温度设定为相对接近于电池组的温度、随后随着时间推移降低冷却元件的温度设定点来逐渐地冷却电池组。