[发明专利]具有冷却剂比例阀的牵引电池冷却系统

说明书

提供一种用于电动机动车辆的牵引电池的冷却系统。该冷却系统包括冷却回路、制冷剂回路、多个流量控制阀和控制系统。该控制系统包括控制器，该控制器被配置为(a)控制多个流量控制阀(包括冷却剂比例阀)的操作，并且(b)使舱室冷却优先于牵引电池冷却。

技术领域

本文件总体上涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种用于电动机动车辆的牵引电池冷却系统。该冷却系统结合有冷却剂比例阀和制冷剂对冷却剂热交换冷却器。

背景技术

混合动力电动车辆和电动车辆使用电机来推进车辆。电力通过牵引电池供应给那个电机。牵引电池被配置为存储电荷并且还可以用来给其他车辆部件供电。电池的有效利用可以显着地扩大机动车辆的范围。由于电池电力可用性受电池温度的影响，所以混合动力和电动车辆通常包括用于牵引电池的液体冷却系统。许多这样的系统结合有连接到车辆舱室的冷/暖通空调(HVAC)系统的制冷剂对冷却剂冷却器。因此，利用冷却器以提供牵引电池冷却可能导致被排放到机动车辆舱室中的已调节的空气的温度波动。这种温度的波动可能会引起车辆乘员的注意，并且因此不是期望的。

该文件涉及一种用于电动机动车辆的新的且改进的牵引电池冷却系统，该系统在正常操作条件下限制或大体上消除这些温度波动，从而增加车辆乘员的舒适性和满意度。

发明内容

根据本文所描述的目的和益处，提供一种用于电动机动车辆的牵引电池冷却系统。该冷却系统包含冷却剂回路、制冷剂回路、多个流量控制阀和控制系统。

冷却剂回路在牵引电池和电池散热器或冷却器之间循环冷却剂。冷却剂回路还包括冷却器旁路。制冷剂回路在压缩机、冷凝器和第一蒸发器或冷却器之间循环制冷剂。多个流量控制阀设置在冷却剂回路和制冷剂回路两者中。多个流量控制阀包括在牵引电池和冷却器之间的冷却剂回路中的冷却剂比例阀，用于控制冷却剂通过冷却器的流量。

控制系统包括控制器，该控制器被配置为(a)控制多个流量控制阀的操作，并且(b)当牵引电池处于正常或可接受操作温度时使舱室冷却优先于牵引电池冷却。有利地，冷却系统用来延迟使用用于电池冷却的冷却器，直到用于机动车辆舱室的HVAC负荷被稳定并且低于总空调(AC)容量，从而减少或大体上消除由HVAC系统排放到机动车辆舱室中的已调节的空气中的不期望的波动。

在一些可行的实施例中，控制器被配置为包括用于环境空气温度的第一数据输入。此外，控制器被配置为包括用于HVAC鼓风机转速的第二数据输入。此外，控制器被配置为包括用于蒸发器温度的第三数据输入。此外，控制系统可以进一步包括分别连接到第一和第三数据输入的环境温度传感器和蒸发器温度传感器。

在一些可行的实施例中，多个流量控制阀包括在冷却剂回路中处于牵引电池的下游和电池散热器和冷却剂比例阀的上游的电池冷却剂阀。该阀控制冷却剂从牵引电池到电池散热器或冷却剂比例阀的流量。

在一些实施例中，多个流量控制阀包括在制冷剂回路中处于冷凝器和冷却器之间的热膨胀装置，用于控制制冷剂从冷凝器进入冷却器的流量。

在一些可行的实施例中，控制器包括用于牵引电池温度的第四数据输入。在一些实施例中，控制器包括用于冷却剂温度的第五数据输入。在这样的实施例中，控制系统可以进一步包括牵引电池温度传感器和冷却剂温度传感器。

根据又一方面，提供一种用于控制牵引电池冷却同时限制进入电动机动车辆的舱室中的已调节的空气的温度波动的方法。该方法包括以下步骤：(a)通过控制器根据HVAC负荷和蒸发器误差来使舱室冷却优先于牵引电池冷却，并且(b)在控制器的控制下通过冷却剂比例阀来控制电池冷却剂到冷却器的流量。

此外，该方法还可以包含以下步骤：(a)通过第一装置监测环境空气温度、(b)通过第二装置监测HVAC鼓风机转速、并且(c)通过第三装置监测蒸发器温度。