CN103972608A

CN103972608A - 电池冷却装置

Info

Publication number: CN103972608A
Application number: CN201410041414.9A
Authority: CN
Inventors: 宫野龙一
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: JP2014148245A; DE102014001269B4; CN103972608B; DE102014001269A1; JP6164397B2

Abstract

一种电池冷却装置包括：可充电电池；送风单元，其通过将外部空气送到电池，冷却电池；电池温度检测单元，其用于检测电池的温度；外部空气温度检测单元，其用于检测送风单元送入的外部空气的温度；以及电池控制单元，如果电池的温度低于或者等于设定值，则电池控制单元使送风单元停止工作，其中：送风单元具有调节所要送风风量的功能；并且在送风单元工作期间，如果外部空气温度检测单元检测到的外部空气的温度高于电池温度检测单元检测到的电池的温度，则电池控制单元控制送风单元，使得送风单元的送风风量小于外部空气的温度低于或者等于电池的温度时送风量。

Description

电池冷却装置

技术领域

本发明涉及一种电池冷却装置。更具体地说，本发明涉及一种通过根据情况控制冷却风扇的操作来防止电池的温度升高的电池冷却装置。

背景技术

电动车辆包括用于驱动的大容量电池。这些电池在连续使用时温度升高，并且在高于预定温度的温度下，这些电池加速恶化。因此，通常，为了防止电池的温度高于预定温度，设置诸如空气冷却系统的冷却系统，并且例如在从充电设施插入充电期间，控制该冷却系统（请参见JP-A-2004-80914）。

然而，在采用空气冷却对电池冷却的车辆中，如果所送空气的温度高于电池温度，则不能冷却电池。为了解决该问题，正如JP-A-2001-130268所公开的，如果空气温度高于电池温度，则通常做法是放弃输送空气。

通常，将用于测量要输送的空气的温度的传感器装配到电池组的冷却空气入口。然而，利用这种设置，在不输送空气的状态下，传感器测量已经被电池加热的空气的温度。因此，不能正确测量冷风的温度。正如JP-A-2002-63946（在该专利申请中，进行通风，以防止冷凝）所述，解决该问题的一个方法是使风扇间歇性地工作。

发明内容

顺便提及，在传统的电池冷却装置中，当在中夏由家用电插座对电池插入式充电时，因为直接暴露在阳光下、路面的辐射等等，有可能将温度高达50℃以上的空气输送到电池。如果在这种情况下，为了正确测量冷却空气温度而像在正常状态下一样间歇性地使空气冷却风扇工作，则可能发生不希望的事情，即，电池温度迅速升高。

在还包括内燃发动机（例如，插入式混合动力车辆和带增程器的电动车辆）、其电池冷却机构是空气冷却型（使外部空气进入）的电动车辆中，在行驶刚结束后，已经被内燃发动机、消音器等加热的空气停留在地板下面，并且可能流动到电池冷却空气的入口。已经被内燃发动机等加热的空气的温度可能高达60℃以上，并且输送这种空气最终可能导致电池温度升高的问题。

本发明的目的是通过根据包括空气冷却型电池冷却系统的插入式混合动力车辆中的情况，控制冷却风扇的工作，防止电池的温度升高。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电池冷却装置，具有：可充电电池；送风单元，其通过将外部空气送到电池，冷却电池；电池温度检测单元，其用于检测电池的温度；外部空气温度检测单元，其用于检测送风单元送入的外部空气的温度；以及电池控制单元，如果电池的温度低于或者等于设定值，则电池控制单元使送风单元停止工作，其特征在于：送风单元具有调节所要送风风量的功能；并且在送风单元工作期间，如果外部空气温度检测单元检测到的外部空气的温度高于电池温度检测单元检测到的电池的温度，则电池控制单元控制送风单元，使得送风单元的送风量小于外部空气的温度低于或者等于电池的温度时送风量。

根据本发明，当外部空气温度高于电池温度时，降低冷却风扇的工作量，消除了使电池的温度加速升高的因素。能够抑制因为对电池输送热风而导致电池温度升高。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电池冷却装置的控制流程图。

图2是根据本发明实施例的电池冷却装置的系统图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1和图2分别是根据本发明实施例的电池冷却装置的控制流程图和系统图。

在图2中，附图标记1表示包括在例如插入式混合动力车辆（还简称为车辆）中的电池冷却装置。电池冷却装置1装备有：可充电电池（未示出）；风扇3，其是通过将外部空气输送到电池来冷却电池的送风单元；电池温度传感器4，其是用于检测电池的温度的电池温度检测单元；外部空气温度检测单元（例如，冷风温度传感器5），其用于检测送到风扇3的外部空气的温度；以及电池控制单元（还称为电池控制器）6，其用于当电池的温度低于或者等于设定值时，使风扇3停止工作。

充电器2将插入式充电信号输出到电池控制单元6，并且从电池控制单元6接收电量限制信号。风扇3从电池控制单元6接收驱动信号。

以与电池的数量相同的数量设置的电池温度传感器4分别将电池的温度信号输出到电池控制单元6。外部空气温度检测单元（例如，冷风温度传感器5）检测风扇3输送的外部空气的温度，并且将获得的温度信号输出到电池控制单元6。

如图2中所示，电池冷却装置1还装备有：车辆控制器7，其用于检测点火开关（未示出）的接通/断开状态，并且将IG-接通/断开信号输出到电池控制单元6；以及发动机控制器8，其用于识别车辆的发动机（未示出）的工作状态（发动机转速等），并且将获得的工作信号输出到电池控制单元6。

在电池冷却装置1中，风扇3（送风单元）具有调节要输送的风量的功能。在进行插入式充电和风扇3在工作期间，电池控制单元6控制风扇3的风量，使得当外部空气温度检测单元（例如，冷风温度传感器5）获得的外部空气温度高于电池温度传感器4（电池温度检测单元）获得的电池温度时的风量小于当前者低于或者等于后者时的风量。更具体地说，电池控制单元6将外部空气温度与电池温度进行比较，并且控制风扇3的风量，使得当外部空气温度高于电池温度时的风量小于当前者低于或者等于后者时（即，在正常状态下）的风量。

因此，当外部空气温度高于电池温度时，风扇3的工作量降低，从而消除电池加速温度升高的因素。能够抑制电池因为被送来热风而温度升高。

直到从车辆的发动机停止开始经历预定时间（或者禁止时间）Tsp，电池控制单元6控制风扇3，以使其停止工作。更具体地说，电池控制单元6从车辆控制器7接收IG接通/断开信号，并且识别从发动机停止开始的历时。电池控制单元6将该历时与预定时间Tsp进行比较，并且控制风扇3，以使其停止工作，直到经历预定时间Tsp。

可以根据发动机工作负荷改变预定时间Tsp，例如，以下表1所示的方式改变：

表1：设定禁止时间Tsp的示例性方法

通过该措施，能够抑制电池因为发动机运行之后即刻供给的热量而温度升高。

此外，在电池正在被外部充电并且风扇3受控期间，电池控制单元6限制充电器2的充电电量。更具体地说，电池控制单元6进行下列控制之一期间：

（1）控制风扇3的风量，使得当外部空气温度高于电池温度时的风量小于前者低于或者等于后者时（即，在正常状态下）的风量；以及

（2）控制风扇3，使得其在从发动机停止开始直到历时预定时间Tsp为止的期间停止工作，电池控制单元6限制电池的充电电量。

当电池正在外部充电并且风扇3这样受控期间，电池控制单元6限制充电电量，使得充电电量小于正常状态下的预定值。根据表示充电电量与最高电池温度（℃）和电池充电状态SOC（％）的组合之间的关系的充电/放电限制电量映射（或者简称为电量映射或者充电/放电映射），控制充电电量，该映射的例子示于表2中。

表2：示例性充电/放电映射

利用该措施，至少在限制风扇3的输出期间，能够抑制电池的温度升高。

当因为不满足使风扇3停止工作的控制条件而允许风扇3送风并且因此取消使风扇3停止工作期间，电池控制单元6使风扇3间歇性地工作。将风扇3的间歇工作的时间间隔设定为比外部温度高于电池温度时的正常时间间隔Tnorm长的控制时间间隔Tlg。

如果外部温度低于或者等于电池温度，则使风扇3的间歇工作的时间间隔从控制时间间隔Tlg恢复正常时间间隔Tnorm。重复执行利用正常时间间隔Tnorm控制风扇3的间歇工作和利用控制时间间隔Tlg控制风扇3的间歇工作，直到电池完全充电。

利用该措施，能够抑制电池温度升高，而无需添加部件或者机构，并且能够避免使用用于驱动风扇3的额外能量。

接着，将参考图1的控制流程图描述电池冷却装置1如何工作。

在控制电池冷却装置1的控制程序开始（开始插入式充电；步骤101）之后，在步骤102判断插入式充电是否已经完成。如果判断出插入式充电已经完成（步骤102：“是”），则该处理进入步骤112，在步骤S112，完成执行电池冷却装置1的控制程序。

如果判断出插入式充电还未完成（步骤102：“否”），则该处理进入步骤103，在步骤103，判断从发动机停止开始是否经过了预定时间Tsp。为了进行该判断，电池控制单元6从车辆控制器7接收IG接通/断开信号，识别从发动机停止开始的历时，并且将该历时与预定时间Tsp进行比较。

如果判断出从发动机停止开始还未经过预定时间Tsp（步骤103：“否”），则该处理进入步骤104，在步骤104，设定正确电量限制值，并且将该正确电量限制值送到电池。然后，该处理返回步骤102。

如果判断出从发动机停止开始经过预定时间Tsp（步骤103：“是”），则该处理进入步骤105，在步骤105，判断插入式充电是否已经完成。如果判断出插入式充电已经完成（步骤105：“是”），则该处理进入步骤112，在步骤112，完成执行电池冷却装置1的控制程序。

如果判断出插入式充电还未完成（步骤105：“否”），则该处理进入步骤106，在步骤106，设定正确电量限制值，并且将该正确电量限制值送到电池。在步骤106，根据示出充电电量与最高电池温度（℃）和电池充电状态SOC（％）的组合之间的关系的表2所示的充电/放电限制电量映射，控制充电电量。

然后，该处理进入步骤107，在步骤107，电池控制单元6将驱动信号输出到风扇3。然后，该处理进入步骤108，在步骤108，判断外部空气温度是否低于或者等于电池温度。如果判断出外部空气温度高于电池温度（步骤108：“否”），则该处理进入步骤109，在步骤109，将风扇3的间歇工作的时间间隔设定为比正常时间间隔Tnorm长的控制时间间隔Tlg。

如果判定外部空气温度低于或者等于电池温度（步骤108：“是”），则该处理进入步骤110，在步骤110，使风扇3的间歇工作的时间间隔从控制时间间隔Tlg恢复正常时间间隔Tnorm。

执行了步骤109或者110后，该处理进入步骤111，在步骤111，使风扇3执行间歇工作。然后，该处理返回步骤105。

本发明并不局限于上述实施例，并且能够进行各种应用和修改。例如，尽管该实施例采用发动机转速（请参见表1）作为表示发动机负荷的参数，但是可以将诸如燃油消耗的另一个参数用于该目的。

Claims

1.一种电池冷却装置，包括：

可充电电池；

送风单元，其通过将外部空气送到所述电池，冷却所述电池；

电池温度检测单元，其用于检测所述电池的温度；

外部空气温度检测单元，其用于检测所述送风单元送入的所述外部空气的温度；以及

电池控制单元，如果所述电池的温度低于或者等于设定值，则所述电池控制单元使所述送风单元停止工作，其中：

所述送风单元具有调节所要送风风量的功能；并且

在所述送风单元工作期间，如果所述外部空气温度检测单元检测到的所述外部空气的温度高于所述电池温度检测单元检测到的所述电池的温度，则所述电池控制单元控制所述送风单元，使得所述送风单元的送风量小于所述外部空气的所述温度低于或者等于所述电池的所述温度时送风量。

2.根据权利要求1所述的电池冷却装置，其中所述电池控制单元控制所述送风单元，以使所述送风单元在车辆的发动机停止后经过预定时间的期间内停止工作。

3.根据权利要求1或者2所述的电池冷却装置，其中在所述电池被外部充电并且所述送风单元受控期间，所述电池控制单元限制所述电池的充电电量。