CN102806839B - 电池温度调节系统和电池充电系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电池温度调节系统和电池充电系统,其中该电池温度调节系统用于在不会发生结露的情况下实现电池的升温并且高效地对电池进行充电。所述电池温度调节系统包括:电池温度传感器,用于检测电池组的温度;管,用于向着所述电池组吹出暖风;控制器,用于通过根据所述电池温度传感器所检测到的温度使暖风流入所述电池组周围来使所述电池组升温;结露判断单元,用于判断所述电池组是否会发生结露;以及蒸发器,用于对暖风进行除湿。当判断为所述电池组会发生结露时,所述控制器使除湿后的暖风流入所述电池组周围。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池温度调节系统和电池充电系统,尤其涉及用于在不受外部环境影响的情况下高效地实现车辆中所安装的电池的充电的电池温度调节系统和电池充电系统。
背景技术
通常,车辆配备有用于储存要供给至各种电气部件的电能的电池。例如,仅利用电动马达进行行驶的电动车辆配备有大容量电池,以通过利用外部充电器对该电池进行充电来重复行驶。不仅对于电动车辆,而且对于例如利用电动马达和内燃机的组合进行行驶的混合动力车辆,为了对这种车辆用电池进行充电,在行驶期间,将电能作为再生能量来回收以储存在电池上。除此之外,有时可以从外部充电器对该电池进行充电。此外,由于在燃料电池动力车辆中将各种燃料转换成电能,因此可以从外部充电器对用于储存转换得到的电能的电池进行充电。
在一些情况下,这种车辆用电池受到诸如外部温度等的外部环境的影响。例子如下:在对电池进行充电时该电池的温度低的情况下,充电效率会下降。因此,提出了以下:使用车辆的空调来使热风流入电池侧,以使得可以使该电池升温以落入能够高效地对电池进行充电的温度范围内(例如,专利文献1~3)。
近年来,车辆用电池的快速充电已能够广泛使用。特别地,由于在冰点以下的低温状态下充电效率下降,无法进行快速充电。因而,使电池快速升温以落入最适当的温度范围内很重要。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平05-262144
专利文献2:日本特开平08-40088
专利文献3:日本特开2006-172931
发明内容
发明要解决的问题
然而,在这样使电池升温时,仅是通过使热风流入电池侧来使该电池升温。因此,根据温度和湿度之间的关系(条件),电池表面会发生结露,由此导致绝缘不良。
因此,本发明的目的在于提供如下一种电池温度调节系统,其中该电池温度调节系统在不会发生结露的情况下使电池升温、并且在不会造成问题的情况下高效地对电池进行充电。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,根据本发明的第一方面,提供一种电池温度调节系统,包括:电池温度检测器,用于检测车辆中所安装的能够重复充电的电池的温度;暖风吹出单元,用于向着所述电池吹出暖风;温度调节控制器,用于通过根据所述电池温度检测器所检测到的所述电池的温度使所述暖风吹出单元吹出暖风并且使暖风在所述电池周围流动,来使所述电池升温;结露判断单元,用于判断伴随着暖风的流动所述电池上是否会发生结露;以及除湿单元,用于至少对暖风流入的部位周围进行除湿,其中,当所述结露判断单元判断为所述电池上会发生所述结露时,所述温度调节控制器使所述除湿单元对所述电池周围进行除湿。
为了解决上述问题,根据本发明的第二方面,在根据第一方面的电池温度调节系统中,所述除湿单元可以对从所述暖风吹出单元吹出的暖风进行除湿,并且使除湿后的暖风流入所述电池周围以对该除湿后的暖风流入的部位进行除湿。
为了解决上述问题,根据本发明的第三方面,在根据第一方面的电池温度调节系统中,所述暖风吹出单元可以包括流路切换单元,该流路切换单元用于将用以使所述车辆所配置的空调的暖风吹送至所述车辆的内部的流路切换成向着所述电池吹出暖风,以及所述除湿单元包括所述空调所包含的除湿功能。
为了解决上述问题,根据本发明的第四方面,在根据第一方面的电池温度调节系统中,提供一种电池充电系统,用于从外部充电器对车辆中所安装的能够重复充电的电池进行重复充电,所述电池充电系统包括:根据第三方面所述的电池温度调节系统;以及电力控制器,当在对所述电池进行充电的过程中所述除湿单元对所述电池周围进行除湿时,所述电力控制器用于进行控制,以从所述外部充电器供给包括在所述空调中的电动压缩机的驱动电力。
为了解决上述问题,根据本发明的第五方面,在根据第四方面的电池温度调节系统中,所述电力控制器可以从所述外部充电器的能够用于充电的电力中减去所述电池的能够充电的电力以及所述电动压缩机的驱动电力以计算能够分配至暖风的供给的电力,并且进行控制以利用所计算出的电力来进行暖风的供给。
发明的效果
根据本发明的上述第一方面,当车辆中所安装的电池的温度低、并且判断为会由于暖风的流入而发生结露时(当需要利用暖风进行升温以高效地对电池进行充电时),可以至少对该电池周围进行除湿以避免发生结露。因此,即使在外部环境是不适合对电池进行充电的低温时,也可以在不会发生结露的情况下使电池升温,并且还可以对电池进行快速充电。
另外,根据本发明的上述第二方面,可以使除湿后的暖风流入电池侧并使该电池周围升温。还可以在无需用于对电池周围进行除湿的特殊机构的情况下对风进行除湿以避免发生结露,并且在不会发生结露的情况下容易且简单地对电池进行快速充电。
此外,根据本发明的上述第三方面,对从车辆中所配备的空调吹出的暖风的流路进行切换,以使得可以使利用空调的除湿功能进行除湿后的暖风流入电池周围。因此,可以简单且容易地对电池周围进行除湿以避免发生结露并且对该电池进行快速充电。
此外,根据本发明的上述第四方面,即使在用于利用配置于车辆外部的充电器对该车辆中所安装的电池进行充电的系统中,也可以通过使用该车辆所配备的空调来利用除湿后的暖风使该电池升温。因此,可以在不会发生结露的情况下简单且容易地对电池进行快速充电。另外,由于充电器供给对电动压缩机进行驱动所需的电力,因此车辆中所安装的电池内的充电电力有可能不减少。
此外,根据本发明的上述第五方面,可以利用配置于车辆外部的充电器对电池进行快速充电时的剩余电力来使空调工作并使风升温,并且在避免充电时间因升温消耗电力而变长的情况下对电池进行快速充电。
附图说明
图1是示出根据本发明的电池温度调节系统和电池充电系统的实施例的图,并且是示出应用了这些系统的车辆的概略结构的立体侧视图;
图2是示出整体结构的框图;
图3是示出实际结构的概念图;
图4是示出结露条件映射的列表;
图5是示出快速充电时的温度控制的流程图;
图6是示出非送风模式时的电力供给分配的框图;
图7是示出制冷模式时的流路的概念图;
图8是示出制冷模式时的电力供给分配的框图;
图9是示出制热模式时和除湿制热模式时的流路的概念图;
图10是示出制热模式时的子例程控制的流程图;
图11是示出制热模式时的电力供给分配的流程图;
图12是示出除湿制热模式时的子例程控制的流程图;以及
图13是示出除湿制热模式时的电力供给分配的框图。
附图标记说明
10电动车辆
10a车辆内部
12电池组
13空调设备
15控制器
15a结露判断单元
16a送风温度传感器
16b电池温度传感器
16c湿度传感器
17连接单元
21管
22a外部空气连通单元
22b内部空气连通单元
22c外部-内部阻尼器
23a车辆内部连通单元
23b电池连通单元
23c内部-内部阻尼器
31送风扇
32加热单元
32a加热器芯
32b切换阻尼器
33冷却单元
35蒸发器
36制冷压缩机
37冷凝器
38膨胀阀
100电池充电器
S容纳空间
具体实施方式
以下将参考附图来详细说明本发明的实施例。图1至图13是示出根据本发明的电池温度调节系统和电池充电系统的实施例的图。
在图1和图2中,电动汽车(车辆)10配置有以下以进行行驶:作为驱动源的未示出的电动马达,用于使驱动轮11转动;以及大容量的电池组12,用于储存要作为向电动车辆供给的电力的电能。在电动车辆10中,原则上,在该车辆正在行驶期间以及在该车辆停止时,从电池组12将电力供给至例如用于对车辆内部10a进行制热、通风和空气调节的空调设备(制热、通风和空气调节(HVAC)系统)13以及如后面将说明的诸如控制器15和各种传感器16等的车辆所配备的各种电气组件和电气部件。
这里,如图3所示,空调设备13配备有:送风扇31,用于通过将空气从上游侧强制吸入管(流路)21内以将该空气吹出至下游侧来形成空气流;加热单元32,用于对通过管21的空气进行加热;以及冷却单元33,用于使通过管21的内部的空气冷却。
加热单元32包括:加热器芯32a,用于对通过管21的内部的空气进行加热;以及切换阻尼器32b,用于在使通过管21的内部的空气通过加热器芯32a的内部的流路与用于使通过管21的内部的空气不通过加热器芯32a的内部的流路之间进行切换;并且加热器芯32a和切换阻尼器32b均配置在管21内。从电池组12向加热单元32的加热器芯32a供给电力使其通电以产生热。当选择了与加热器芯32a相接触的流路时,加热器芯32a对空气(温度调节风)进行加热。
冷却单元33配置有:蒸发器(制冷除湿单元)35,其安装在管21内,用于通过利用冷却剂的蒸发所产生的汽化热来使空气冷却;电动制冷压缩机36,用于使冷却剂经由蒸发器35进行循环;冷凝器(蒸汽冷凝器)37,用于使制冷压缩机36所推入的冷却剂冷凝;以及膨胀阀38,用于在由冷凝器37冷凝后的冷却剂被引入蒸发器35之前使该冷却剂膨胀和蒸发。从电池组12向冷却单元33的制冷压缩机36供给电力使其通电以使冷却剂经由冷凝器37和膨胀阀38进行循环,从而通过利用汽化热使蒸发器35冷却来对通过并接触制冷压缩机36的空气(温度调节风)进行冷却和除湿。
管21与位于空调设备13的主体的上游侧的外部-内部管22相连接,并且与位于空调设备13的主体的下游侧的内部-内部管23相连接。外部-内部管22配置有:外部空气连通单元22a,用于与外部相连通;内部空气连通单元22b,用于与车辆内部10a的内部相连通;以及外部-内部阻尼器22c,用于调节空气连通单元22a和22b的连通量。利用未示出的驱动马达对外部-内部管22的外部-内部阻尼器22c进行驱动,以使得可以使要吸入管21内的流动源在经由外部空气连通单元22a的外部空气与经由内部空气连通单元22b的车辆内部10a内的内部空气之间进行切换或者分配调节。
另外,控制器15根据预先准备的控制程序、基于后面要说明的各种信息来统一控制电动汽车10。控制器15例如基于驾驶员针对未示出的操作面板的输入操作或者由未示出的车辆内部温度传感器所检测到的车辆内部10a的室温(传感器信息)来控制外部-内部管22的外部-内部阻尼器22c的打开和关闭,以使得将管21的进气口切换为外部空气连通单元22a和内部空气连通单元22b中的任一个,另外,控制器15控制空调设备13的驱动。在这种情形下,控制器(温度调节控制器和电力控制器)15利用CPU和存储器来进行各种控制操作以向诸如空调设备13等的装置的各部件发送控制信号以驱动这些部件,从而使这些部件发挥加热器控制器、送风扇控制器、制冷压缩机控制器和阻尼器控制器等的功能。然而,控制器15不仅可被配置为统一控制全体单元的驱动,还分散控制各个单元的驱动。
因此,无论空调设备13是否使加热单元32或冷却单元33起作用,都对送风扇31进行驱动,以使外部空气经由管21流入车辆内部10a或者使内部空气经由管21在车辆内部10a内循环。因而,可以对车辆内部10a内的空气进行清洁、利用加热单元32进行加热或者利用冷却单元33进行冷却以调节为舒适温度。具体地,在诸如配备有内燃机(发动机)的混合动力汽车内存在发热部位的情况下,加热单元32可以通过经由热交换器去除用于使内燃机冷却的冷却水的热来对管21内的空气进行加热。
然后,通常,电池组12储存通过在车辆正在行驶的情况下使电动马达用作发电器所产生的再生电能,另外,电池组12需要储存通过经由连接单元17连接至车辆外部的住宅或各种设施所配置的充电设备的电池充电器100所获得的电力。
电池组12由锂离子电池以可快速充电的方式制成并且安装在容纳空间S内。由于在诸如冰点以下等的低温状态(环境)下充电效率下降,因此难以对该锂离子电池进行快速充电。无法仅通过利用充电电流的流动所产生的热来使锂离子电池充分升温。由于该原因,电动汽车10配备有管21,其中管21用于使得从空调设备13吹出的暖风能够被引入(流入)容纳空间S内。另外,在夏季进行充电的情况下,由于电池组12有时因大电流的流入而过热,因此从空调设备13吹出的冷风可以经由管21被引入容纳空间S内以使电池组12冷却。
更具体地,在管21中,参考图3,以与外部-内部管22的外部空气连通单元22a、内部空气连通单元22b和外部-内部阻尼器22c相同的方式,内部-内部管23配置有:车辆内部连通单元23a,用于与车辆内部10a的内部相连通;电池连通单元23b(暖风吹出单元),用于与电池组12的容纳空间S相连通;以及内部-内部阻尼器(流路切换单元)23c,用于调节车辆内部连通单元23a和电池连通单元23b的连通量。利用未示出的驱动马达对内部-内部管23的内部-内部阻尼器23c进行驱动,以使得可以通过切换为经由车辆内部连通单元23a至车辆内部10a以及经由电池连通单元23b至电池组12的容纳空间S的其中一个、来调节利用空调设备13吹出的温度调节风的目的地。
另外,控制器15连接有:送风温度传感器(暖风温度检测器)16a,用于检测管21内的外部-内部管22侧(空调设备13的下游侧)的温度;电池温度传感器(电池温度检测器)16b,用于检测电池组12的表面温度;以及湿度传感器(湿度检测器)16c,用于检测管21内的外部-内部管22侧的湿度,其中送风温度传感器16a、电池温度传感器16b和湿度传感器16c用作各种传感器16。当控制器15使电池组12经由连接单元17连接至电池充电器100以储存电力、并且基于各种传感器16a~16c所检测到的传感器信息或者从电池充电器100侧所接收到的充电信息判断为需要利用空调设备13对电池组12进行温度调节时,控制器15控制管21的外部-内部阻尼器22c和内部-内部阻尼器23c的打开和关闭。另外,控制器15控制和调节空调设备13的驱动,以使得可以舒适高效且充分地对电池组12进行充电。
特别地,根据本实施例的控制器15不仅将从电池充电器100经由连接单元17所供给的电力分配至电池组12还分配至空调设备13以及其它负载装置,并且在有效且充分利用电池充电器100的电力供给能力的情况下快速且高效地完成电池组12的充电。
此外,通过进行控制程序等,控制器15还用作结露判断单元15a,其中结露判断单元15a用于基于送风温度传感器16a、电池温度传感器16b和湿度传感器16c所检测到的传感器信息来判断电池组12的表面是否发生结露。控制器15(结露判断单元15a)获取送风温度传感器16a所检测到的吹入电池组12的容纳空间S内的空气调节风的风温度TW、电池温度传感器16b所检测到的容纳空间S内的电池组12的表面的电池温度TBAT、以及湿度传感器16c所检测到的吹入容纳空间S内的空气调节风的风湿度HW,并且基于预先存储的如图4所示的结露映射来导出(计算)与风温度TW和风湿度HW相对应的结露温度TDEW。然后,当电池组12的电池温度TBAT低于结露温度TDEW(TBAT<TDEW(TW,HW))时,控制器15判断为电池组12的表面会发生结露。控制器15基于结露判断单元15a的判断结果来进行以下要说明的制热模式和除湿制热模式中的任一个,并且舒适高效且充分调节电池组12的充电。具体地,图4的结露映射在列中示出风温度TW,并且在行中示出风湿度HW。该列表示出结露温度TDEW与风温度TW和风湿度HW相对应。
详细地,当连接单元17连接至电池充电器100、并且选择并指示了快速充电时,控制器15根据充电控制程序采用由图5的流程图所示的处理过程(充电过程方法)来进行电池组12的快速充电。
温度调节处理过程:非送风模式
首先,当检测到电池充电器100连接至连接单元17时,进行用于复位后面要说明的临时存储保持等所用的标志(Fstp=0)的初始化处理(步骤S100)。将电池温度传感器16b所检测到的电池组12的表面的电池温度TBAT与预设冷却所需温度阈值TH进行比较以判断是否需要冷却(步骤S11)。当判断为电池温度TBAT低于冷却所需温度阈值TH并且不需要进行冷却时,继续将电池温度TBAT与预设升温所需温度阈值TC进行比较以判断是否需要升温(步骤S12)。当判断为电池温度TBAT等于或高于(不低于)升温所需温度阈值TC、不需要进行升温、并且不需要利用空调设备13进行电池组12的温度调节时,在不向电池组12的容纳空间S内送风的情况下进行用于对电池组12进行快速充电的非送风模式(步骤S200)。
在该模式处于进行中的情况下,确认是否发生故障(失败)(步骤S15)。当确认发生了故障时,根据所发生的故障来进行故障处理(步骤S600)并且该快速充电控制结束(中断)。
当在步骤S15中确认未发生故障时,确认是否存在当从未示出的操作面板给出输入操作以指示停止电池组12的快速充电时的停止请求、或者该快速充电是否要完成(步骤S16)。当存在停止请求时,该快速充电控制结束。另一方面,在不存在用于停止电池组12的快速充电的请求的情况下,在该快速充电完成之前,该处理返回至步骤S11以重复相同的处理。
因而,当电池组12的温度在充足量的可快速充电范围(TC≤TBAT<TH)内时,如图6所示,不向空调设备13供给电力。换言之,能够进行快速充电控制,以在将DC/DC转换器41转换所得的低电压(DC 12V)直流电流供给至最低限度的电气部件(负载)42的情况下充分地有效利用电池充电器100的供给能力。可以将充足量的电能快速储存在电池组12内。
制冷模式
另外,当在步骤S11中电池温度TBAT等于或高于冷却所需温度阈值TH、并且判断为需要利用空调设备13进行电池组12的冷却时,如图7所示对管21的流路进行切换。从上述各种控制器发送控制信号,以进行用于在将冷风引入(送风)容纳空间S内的情况下对电池组12快速充电的制冷模式(步骤S300)。
在该制冷模式中,在利用阻尼器22c和23c对送风的流路进行切换之后,对送风扇或空调设备13进行驱动以进行电池组12的冷却处理。更具体地,首先,外部-内部管22的外部-内部阻尼器22c关闭内部空间连通单元22b以形成如下的流路,其中该流路开放以能够从外部空气连通单元22a吸入外部空气,另外,内部-内部管23的内部-内部阻尼器23c关闭车辆内部连通单元23a以形成如下的流路,其中该流路开放以能够将利用空调设备13的空气调节风从电池连通单元23b引入电池组12的容纳空间S内。此外,在加热单元32中,切换阻尼器32b配置在加热器芯32a的上游侧(以遮挡升温时的流路),从而形成不受余热等影响的流路。在对送风阻尼器进行切换的情况下对送风扇31进行转动驱动,并且外部空气从管21的外部-内部管22(外部空气连通单元22a)被引入、以从内部-内部管23(电池连通单元23b)流入电池组12的容纳空间S内。同时,空调设备13使管21内的送风与通过驱动冷却单元33的制冷压缩机36利用冷凝器37和膨胀阀38进行了冷却的蒸发器35的表面相接触,然后将这种冷风(空气调节风)送入容纳空间S内以使电池组12冷却。
然后,当电池组12的温度高并且落入不可快速充电温度范围(TH≤TBAT)内时,如图8所示,在确保电池组12的快速充电所需的电力的情况下,向空调设备13的制冷压缩机36、送风扇31和电气部件(负载)42供给电力。因此,能够进行快速充电控制,以充分有效地利用电池充电器100的供给能力。可以将充足量的电能快速储存在电池组12中。
模式判断
此外,在步骤S11和S12中,当判断为电池温度TBAT低于升温所需温度阈值TC(<冷却所需温度阈值TH)、并且需要进行升温时,确认在前述处理中是否指示了停止空气调节(停止制热)(标志Fstp=1)(步骤S13)。当确认通过在进行前述的制热模式时停止空气调节而设置了标志Fstp=1时,由于电池组12无需进行温度调节已高效升温至可快速充电状态,因此该处理进入步骤S200以直接进行非送风模式。然后,重复进行相同的处理。这里,在本实施例中,如后面将说明的,当电池温度TBAT低于升温所需温度阈值TC时,在利用空调设备13的暖风使电池组12升温的情况下开始快速充电。在确保了以充足电力容量进行快速充电之后,电池组12的温度趋于升高并且空气调节停止(标志Fstp=1)。然而,当假定在极其寒冷的区域中需要再次进行电池组12的升温时、以及当判断为即使在经过了特定时间段之后也由于电池温度TBAT低于升温所需温度阈值TC而需要再次升温时,可以判断是否需要制热模式或除湿制热模式以进行再次升温。
另一方面,在步骤S13中,当确认了标志Fstp不为1(即,标志Fstp=0)并且未指示空气调节的停止时,不调节电池组12的温度(电池组12没有落入能够高效地进行快速充电的温度范围内),并且电池组12处于需要升温的状态。确认是否即使将空调设备13加热后的暖风吹入容纳空间S内也可以在不产生结露的情况下舒适地使电池组12升温(步骤S14)。
详细地,在将管21内的空气调节风的送风目的地切换为电池组12的容纳空间S之前,各种传感器16a~16c检测管21内的暖风的温度和湿度或者电池组12的温度以获取传感器信息。随后,通过判断电池组12的电池温度TBAT是否等于或高于基于要吹入容纳空间S内的暖风的风温度TW和风湿度HW、根据结露映射(图4)所计算出的结露温度TDEW,来判断是否会发生结露。当电池组12的电池温度TBAT等于或高于结露温度TDEW时,判断为电池组12的表面不会发生结露。参考图9,对管21的流路进行切换并且进行简单的制热模式,以使得从上述各种控制器发送控制信号,以将暖风引入(送风)容纳空间S内并且对电池组12进行快速充电(步骤S400)。作为对比,当电池组12的电池温度TBAT低于结露温度TDEW时,判断为电池组12的表面会发生结露。进行除湿制热模式,以使得将管21的流路切换为与制热模式的流路相同的流路,并且从上述各种控制器发送控制信号,以将除湿暖风引入(送风)容纳空间S内并且对电池组12进行快速充电(步骤S500)。
制热模式
首先,在制热模式中,如图10所示对送风阻尼器进行切换(步骤S410)。在对送风阻尼器进行该切换时,与制冷模式相同,形成如下流路,其中该流路用以利用外部-内部管22的外部-内部阻尼器22c来从外部空气连通单元22a吸入空气,另外,还形成如下流路,其中该流路用以将利用空调设备13产生的空气调节风利用内部-内部管23的内部-内部阻尼器23c从电池连通单元23b吹入容纳空间S内。此外,加热单元32使切换阻尼器32b位于使得绕开加热器芯32a的流路(加热器芯32a的上游侧)关闭的位置(仅使升温所用的流路开放),从而形成用于对要吹入电池组12的容纳空间S内的空气调节风进行加热的流路。
接着,将用于从电池充电器100接收电力的电池组12的最大可充电电力PBAT与判断为不需升温所用的预设制热停止电力阈值Pth进行比较(步骤S420)。当最大可充电电力PBAT超过制热停止电力阈值Pth并且电池组12在无需进行温度调节的情况下已处于可快速充电状态时,对标志Fstp设置“1”(步骤S431)。从加热器控制器向空调设备13发送空气调节停止(制热停止)信号(步骤S461)。在这种情形下,在本实施例中,将说明以下情况:从用于对电池组12进行充电的电池充电器100接收到最大可充电电力PBAT。然而,无需说明,控制器15可以检测最大可充电电力PBAT。
另一方面,在步骤S420中,当确认了最大可充电电力PBAT等于或小于制热停止电力阈值Pth并且未达到可快速充电状态时,由于电池组12未充分升温,因此将通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去用于对电池组12进行充电的最大可充电电力PBAT所获得的剩余电力与能够向加热单元32的加热器芯32a通电的最大电力PHmax进行比较(步骤S440)。当通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去电池组12的最大可充电电力PBAT所获得的剩余电力等于或大于最大电力PHmax(可以供给充足电力)时,将加热器最大电力PHmax设置作为要供给至加热器芯32a的加热器驱动电力PHOT(步骤S450)。另一方面,当通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去用于对电池组12进行充电的最大可充电电力PBAT所获得的剩余电力小于加热器芯32a的加热器最大电力PHmax时,将通过从电池充电器100可以供给的电力PC中减去电池组12的最大可充电电力PBAT所获得的电力值(剩余电力)设置作为加热器芯32a的加热器驱动电力PHOT(步骤S451)。之后,加热器控制器将加热器驱动电力PHOT的工作请求信号发送至空调设备13(步骤S460)。送风扇31转动驱动并且加热单元32的加热器芯32a对从管21的外部-内部管22(外部空气连通单元22a)吸入的外部空气进行加热。在使风升温(空气调节风)的情况下,将该风从内部-内部管23(电池连通单元23b)吹入电池组12的容纳空间S内以使容纳空间S内的电池组12升温。
因而,当电池组12处于低温状态并且落入无法高效对电池组12进行快速充电的温度范围(TBAT<TC)内时,如图11所示,在确保电池组12的快速充电所需的电力的情况下,向空调设备13的加热器芯32a、送风扇31和电气部件(负载)42供给电力。因此,能够进行快速充电控制,以充分有效地利用电池充电器100的供给能力。可以将充足量的电能快速储存在电池组12中。
除湿制热模式
另外,在除湿制热模式中,如图12的流程图所示,以与制热模式相同的方式对送风阻尼器进行切换。在送风阻尼器的该切换中,与制热模式相同,形成如下流路,其中该流路用以从外部-内部管22的外部空气连通单元22a吸入外部空气,并且另外还形成如下流路,其中该流路用以将空调设备13的空气调节风从内部-内部管23的电池连通单元23b吹入容纳空间S内。此外,加热单元32使切换阻尼器32b关闭绕开加热器芯32a的流路,从而形成用于对要吹入电池组12的容纳空间S内的空气调节风进行加热的流路。
然后,将电池组12的最大可充电电力PBAT与制热停止电力阈值Pth进行比较(步骤S 520)。当最大可充电电力PBAT超过制热停止电力阈值Pth(电池组12已处于可快速充电状态)时,对标志Fstp设置“1”(步骤S531)。从制冷压缩机控制器和加热器控制器向空调设备13发送空气调节停止信号(步骤S561、步骤S571)。
另一方面,在步骤S520中,当确认了电池组12的升温不足、并且不处于最大可充电电力PBAT等于或小于制热停止电力阈值Pth的可快速充电状态时,将通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去用于对电池组12进行充电的最大可充电电力PBAT以及对具有除湿功能的空调设备13的制冷压缩机36进行驱动所需的驱动电力Pcomp所获得的剩余电力与加热单元32的加热器芯32a的最大电力PHmax进行比较(步骤S 540)。当通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去用于对电池组12进行充电的最大可充电电力PBAT以及对制冷压缩机36进行驱动所用的驱动电力Pcomp所获得的剩余电力等于或大于加热器芯32a的最大电力PHmax(可以供给充足电力)时,将最大电力PHmax设置作为要供给至加热器芯32a的加热器驱动电力PHOT(步骤S550)。作为对比,当通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去用于对电池组12进行充电的最大可充电电力PBAT以及对制冷压缩机36进行驱动所用的驱动电力Pcomp所获得的剩余电力小于加热器芯32a的最大电力PHmax时,将通过从来自电池充电器100的可充电电力PC中减去电池组12的最大可充电电力PBAT以及对制冷压缩机进行驱动所用的驱动电力Pcomp所获得的电力值(剩余电力)设置作为加热器芯32a的加热器驱动电力PHOT(步骤S551)。之后,从加热器控制器或压缩机控制器向空调设备13发送针对驱电力Pcomp或加热器驱动电力PHOT的工作请求信号(步骤S560、步骤S570)。送风扇31转动驱动,以使要从管21的外部-内部管22(外部空气连通单元22a)吸入的外部空气与空调设备13的蒸发器35相接触以进行除湿并且在加热单元32的加热器芯32a处对该空气进行加热以使其变为暖风(空气调节风),从而将该风从内部-内部管23(电池连通单元23b)吹入电池组12的容纳空间S内从而使容纳空间S内的电池组12升温。
因而,即使当电池组12处于低温状态并且落入无法高效地对电池组12进行快速充电的温度范围(TBAT<TC)内、并且电池组12处于如果直接吹入暖风则会发生结露的温度-湿度环境中时,如图13所示,在确保了电池组12的快速充电所需的电力的情况下,向空调设备13的加热器芯32a、制冷压缩机36、送风扇31和电气部件(负载)42供给电力。因此,能够进行快速充电控制,以充分地有效利用电池充电器100的供给能力。可以将充足量的电能快速储存在电池组12内。
如前面所述,在本实施例中,当使电池组12升温以进行快速充电时,即使电池组12的表面温度符合要从管21送入容纳空间S内的暖风会产生结露的温度-湿度条件,也可以通过对管21内的暖风进行除湿,使得在不会发生结露的情况下对电池组12进行快速充电。因此,可以以高效方式舒适地对电池组12进行快速充电。
这里,根据本实施例的一个方面,已说明了安装在车辆中的用于对电池温度进行调节的空调设备13。然而,本发明不限于此。可以配置仅进行充电的具有除湿功能的加热器。
本发明的范围不限于已例示和说明了的典型实施例,而且包括实现了作为本发明的目的的等同效果的所有实施例。此外,本发明的范围不限于各个权利要求所述的本发明的任意组合,并且可以包括已说明了的所有各特定特征的任意期望组合。
产业上的可利用性
前面已说明了本发明的实施例,但本发明不限于上述实施例。应当理解,在不背离技术思想的适当范围的情况下,本发明应当容许各种变形、变化和改变。
Claims (3)
1.一种电池温度调节系统,包括:
电池温度检测器,用于检测车辆中所安装的能够重复充电的电池的温度;
暖风吹出单元,用于向着所述电池吹出暖风;
温度调节控制器,用于通过根据所述电池温度检测器所检测到的所述电池的温度使所述暖风吹出单元吹出暖风并且使暖风在所述电池周围流动,来使所述电池升温;
结露判断单元,用于判断在向着所述电池吹出暖风的情况下所述电池上是否会发生结露;以及
除湿单元,用于对从所述暖风吹出单元吹向所述电池的暖风进行除湿,
其中,在用所述车辆外部的外部充电器对所述电池进行充电的过程中向着所述电池吹出暖风的情况下,当所述结露判断单元判断为所述电池上会发生结露时,所述温度调节控制器使所述除湿单元对从所述暖风吹出单元吹向所述电池的暖风进行除湿,
所述暖风吹出单元包括流路切换单元,该流路切换单元用于使所述车辆所配置的空调设备的流路切换成朝向着所述电池,并阻止所述流路与所述车辆的内部相连通,以及
所述除湿单元包括所述空调设备所包含的除湿系统。
2.一种电池充电系统,用于从外部充电器对车辆中所安装的能够重复充电的电池进行重复充电,所述电池充电系统包括:
根据权利要求1所述的电池温度调节系统;以及
电力控制器,当在用所述外部充电器对所述电池进行充电的过程中所述除湿单元对从所述暖风吹出单元吹出的暖风进行除湿时,所述电力控制器用于进行控制,以从所述外部充电器供给电力至包括在所述空调设备中的电动压缩机,以驱动所述电动压缩机。
3.根据权利要求2所述的电池充电系统,其特征在于,
所述电力控制器从所述外部充电器能够用于充电的电力中减去能够用于对所述电池充电的电力和所述电动压缩机的驱动电力、以计算能够分配至暖风供给的电力,并且进行控制以供给所计算出的电力。
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