CN107031374A - 混合动力车辆及调节车辆电池的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种混合动力车辆及调节车辆电池的方法。一种车辆包括电池、电机、电动冷却系统以及控制器。电机被配置为利用由再生制动产生的电流对电池进行充电。电动冷却系统被构造为冷却电池。控制器被配置为响应于电池的温度高于阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至冷却系统。

Description

混合动力车辆及调节车辆电池的方法
技术领域
本公开涉及混合动力车辆以及对再生制动功率进行重新引导以调节混合动力车辆的电池温度的方法。
背景技术
电池在再充电操作期间可接收电荷的速率取决于包括电池温度在内的几个因素。
发明内容
一种车辆包括电池、电机、电动冷却系统以及控制器。电机被配置为利用由再生制动产生的电流对电池进行充电。电动冷却系统被配置为冷却电池。控制器被配置为响应于电池的温度高于阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至冷却系统。
一种车辆包括电池、电机、电加热器以及控制器。电机被配置为利用由再生制动产生的电流对电池进行充电。电加热器被配置为加热电池。控制器被配置为响应于电池的温度低于阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至电加热器。
根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括电池、电机、电加热器以及控制器。电机被配置为利用由再生制动产生的电流对电池进行充电。电加热器被配置为加热电池。控制器被配置为响应于电池的温度低于第一阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至电加热器。
根据本发明的一个实施例，第一阈值对应于对电池进行充电期望的电池温度范围的下限。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括与电池流体连通的冷却剂回路，其中，电加热器被配置为加热冷却剂回路中的冷却剂。
根据本发明的一个实施例，电加热器包括被配置为加热空气的电阻线圈以及被配置为使被加热的空气流过电池的风扇。
根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括被配置为冷却电池的电冷却系统，其中，控制器被配置为：响应于电池的温度高于第二阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至冷却系统。
根据本发明的一个实施例，第二阈值对应于对电池进行充电期望的电池温度范围的上限。
根据本发明的一个实施例，冷却系统包括被配置为接收由再生制动产生的电流的热电冷却器。
根据本发明的一个实施例，冷却系统包括具有被配置为接收由再生制动产生的电流的电动压缩机的制冷剂回路。
根据本发明的一个实施例，冷却系统包括被配置为接收由再生制动产生的电流并使空气流过电池的电风扇。
根据本发明的一个实施例，由再生制动产生的被引导至电加热器的电流是总的再生制动功率中超出电池充电率极限的那部分。
根据本发明，提供一种车辆电池温度控制器，所述车辆电池温度控制器包括：输入信道，被配置为接收指示电池温度的信号；输出信道，被配置为提供命令以将经由再生制动产生的电流引导至电动电池温度调节系统；以及控制逻辑，响应于电池温度越过期望的电池温度阈值而产生命令。
附图说明
图1是混合动力电动车辆的示例性的动力传动系统的示意图；
图2是混合动力电动车辆中的电池的示例性的加热和冷却系统的第一实施例的示意图；
图3是混合动力电动车辆中的电池的示例性的加热和冷却系统的第二实施例的示意图；
图4是混合动力电动车辆中的电池的示例性的加热和冷却系统的第三实施例的示意图；
图5是混合动力电动车辆中的电池的示例性的冷却系统的第四实施例的示意图；以及
图6是利用再生制动功率来操作混合动力电动车辆的电动电池温度调节系统的方法。
具体实施方式
在此描述了本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用各种和替代的形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。所以，在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域内的技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以形成未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。
参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。组件在车辆中的物理布局和方位可变化。HEV 10包括动力传动系12。动力传动系12包括驱动传动装置16的发动机14，传动装置16可被称作模块化混合动力传动装置(MHT)。如将要在下面进一步详细地描述的，传动装置16包括诸如电动机/发电机(M/G)18的电机、关联的牵引电池20、变矩器22以及多级阶梯传动比自动变速器或齿轮箱24。
发动机14和M/G 18都是用于HEV 10的驱动源。发动机14通常代表动力源，动力源可包括内燃发动机(例如，由汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或者燃料电池。发动机14产生发动机功率和相应的发动机扭矩，当位于发动机14与M/G 18之间的分离离合器26至少部分地接合时，所述发动机扭矩被供应到M/G 18。M/G 18可由多种类型的电机中的任何一种来实施。例如，M/G 18可以是永磁同步电动机。如将在下面描述的，电力电子器件将由电池20提供的直流(DC)电力调节至M/G 18的需求。例如，电力电子器件可向M/G 18提供三相交流电(AC)。
当分离离合器26至少部分地接合时，动力从发动机14流到M/G 18或从M/G 18流到发动机14是可能的。例如，分离离合器26可接合并且M/G 18可作为发电机运转，以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转能转换为将存储在电池20中的电能。分离离合器26还可分离，以使发动机14与动力传动系12的剩余部分隔离，从而M/G 18可充当用于HEV 10的唯一的驱动源。轴30延伸穿过M/G 18。M/G 18持续可驱动地连接到轴30，然而仅在分离离合器26至少部分地接合时，发动机14才可驱动地连接到轴30。
M/G 18经由轴30连接到变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分结合时，变矩器22就连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。因此变矩器22在轴30和变速器输入轴32之间提供液力耦合。当泵轮转速高于涡轮时，变矩器22将动力从泵轮传输至涡轮。涡轮转矩和泵轮转矩的大小通常取决于相对速度。当泵轮和涡轮的转速比足够高时，涡轮转矩是泵轮转矩的数倍。还可设置变矩器旁通离合器(也称为变矩器锁止离合器)34，当变矩器旁通离合器34接合时，变矩器旁通离合器34使变矩器22的泵轮和涡轮摩擦地或机械地结合，而允许更有效地传递动力。变矩器旁通离合器34可作为起步离合器操作，以提供平稳的车辆起步。作为选择或相结合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用而言，可在M/G 18与齿轮箱24之间设置与分离离合器26相似的起步离合器。在一些应用中，分离离合器26通常被称作上游离合器，而起步离合器34(可以是变矩器旁通离合器)通常被称作下游离合器。
齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，该齿轮组通过摩擦元件(比如离合器和制动器(未示出))的选择性接合而选择性地置于不同的齿轮比，以建立期望的多个离散驱动传动比或阶梯驱动传动比。通过换挡计划能够控制摩擦元件，该换挡计划使齿轮组的某些元件连接和分离来控制变速器输入轴32与变速器输出轴36之间的传动比。齿轮箱24基于各种车辆和周围的操作条件而通过关联的控制器(例如，动力传动系控制单元(PCU))从一个传动比自动地换挡到另一个传动比。然后，齿轮箱24向输出轴36提供动力传动系输出扭矩。
应理解的是，与变矩器22一起使用的液压控制的齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；接收来自发动机和/或马达的输入扭矩然后以不同传动比将该扭矩提供至输出轴的任何多级传动比齿轮箱用于本公开的实施例都是可接受的。例如，齿轮箱24可由自动机械式(或手动)变速器(AMT)实施，该AMT包括一个或更多个伺服马达以沿拨叉导轨(shift rail)平移/旋转换挡拨叉，从而选择期望的齿轮比。如本领域的普通技术人员通常理解的，AMT可用在(例如)具有较高扭矩需求的应用中。
如图1的代表性实施例所示，输出轴36连接到差速器40。差速器40经由连接到差速器40的各自的车轴44驱动一对车轮42。差速器在允许轻微的速度差异的同时(例如，在车辆转弯时)向每个车轮42传递大体上相等的扭矩。不同类型的差速器或类似的装置可用于将扭矩从动力传动系分配到一个或更多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可根据(例如)特定的操作模式或条件而变化。
动力传动系12还包括关联的控制器50(比如动力传动系控制单元(PCU))。虽然示出为一个控制器，控制器50可以是更大的控制系统的一部分并且可由遍布车辆10的各种其它控制器(例如，车辆系统控制器(VSC))来控制。因此，应理解的是，动力传动系控制单元50和一个或更多个其它的控制器能够统称作“控制器”，该“控制器”响应于来自各种传感器的信号而控制各种致动器，以控制多个功能，诸如启动/停止发动机14、运转M/G 18以提供车轮扭矩或给电池20充电、选择或安排变速器挡位等。控制器50可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和不失效存储器(KAM，keep alivememory)形式的易失性存储器和非易失性存储器。KAM是一种可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性存储器或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可采用若干种已知的存储装置(例如，PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪速存储器或能够存储数据(这些数据中的一些代表由控制器在控制发动机或车辆时所使用的可执行指令)的任何其它电的、磁的、光学的或它们相结合的存储装置)中的任意存储装置来实现。
控制器经由输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感器和致动器通信，该I/O接口可实现为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单独集成接口。替代地，一个或更多个专用的硬件或固件芯片可用于在特定的信号被供应到CPU之前调节并处理所述特定的信号。如图1的代表性实施例通常示出的，控制器50可将信号发送到发动机14、分离离合器26、M/G 18、起步离合器34、变速器齿轮箱24和电力电子器件56和/或从上述部件接收信号。虽然没有明确地示出，但是本领域的普通技术人员将认识到位于以上标示的每个子系统中的由控制器50控制的各种功能或组件。可利用由控制器执行的控制逻辑直接或间接地致动的参数、系统和/或组件的代表性示例包括燃料喷射正时、速率、持续时间、节气门位置、火花塞点火正时(用于火花点火式发动机)、进气门/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD)组件(诸如交流发电机)、空调压缩机、电池充电或放电(包括确定最大充电和放电功率极限)、再生制动、M/G操作、用于分离离合器26、起步离合器34以及变速器齿轮箱24的离合器压力等。经由I/O接口的传感器通信输入可用于指示(例如)涡轮增压器增压压力、曲轴位置(PIP)、发动机转速(RPM)、车轮速度(WS1、WS2)、车速(VSS)、冷却液温度(ECT)、进气歧管压力(MAP)、加速踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、节气门位置(TP)、空气温度(TMP)、废气氧(EGO)或其它废气组分浓度或存在性、进气流量(MAF)、变速器挡位、变速器传动比或模式、变速器油温(TOT)、变速器涡轮转速(TS)、变矩器旁通离合器34状态(TCC)、减速或换挡模式(MDE)、电池温度、电压、电流或充电状态(SOC)。
由控制器50执行的控制逻辑或功能可通过流程表或类似的图表在一个或更多个图中表示。这些图提供可使用一个或更多个处理策略(比如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)实现的代表性的控制策略和/或逻辑。如此，示出的各种步骤或功能可以以示出的顺序执行、并行执行或在一些情况下被省略。虽然不总是明确地示出，但是本领域的普通技术人员将意识到，一个或更多个示出的步骤或功能可根据正在使用的特定的处理策略而重复地执行。类似地，不一定需要处理的顺序就能够获得在此描述的特点和优势，而提供处理的顺序便于说明和描述。控制逻辑可以主要以软件实施，该软件由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系控制器(比如控制器50)执行。当然，控制逻辑可根据特定的应用以一个或更多个控制器中的软件、硬件或软件与硬件的结合实施。当以软件实施时，控制逻辑可设置在一个或更多个计算机可读存储装置或介质中，该计算机可读存储装置或介质存储了代表由计算机执行以控制车辆或其子系统的指令或代码的数据。计算机可读存储装置或介质可包括若干已知的物理装置中一个或更多个，所述若干物理装置采用电的、磁的和/或光学的存储器来保存可执行的指令和相关的校准信息、操作变量等。
车辆的驾驶员可使用加速踏板52来提供需要的扭矩、动力或驱动命令以推进车辆。通常，踩下和释放踏板52产生可被控制器50解读成分别需要增大或减小制动力的加速踏板位置信号。至少基于来自踏板的输入，控制器50命令来自发动机14和/或M/G 18的扭矩。控制器50还控制齿轮箱24内的换挡正时以及分离离合器26与变矩器旁通离合器34的接合或分离。与分离离合器26一样，变矩器旁通离合器34能够在接合位置和分离位置之间的范围内调节。除了由泵轮与涡轮之间的液力耦合产生可变打滑之外，上述调节在变矩器22中也产生了可变打滑。替代地，根据特定的应用，变矩器旁通离合器34可操作为锁止或分离，而不使用被调节的操作模式。
为了利用发动机14驱动车辆，分离离合器26至少部分地接合，以通过分离离合器26将发动机扭矩的至少一部分传递给M/G 18，然后从M/G 18经过变矩器22和齿轮箱24继续传递。M/G 18可通过提供额外的动力来辅助发动机14而使轴30转动。这种操作模式可称为“混合动力模式”或“电动辅助模式”。
为了利用用作唯一动力源的M/G 18驱动车辆，除了分离离合器26使发动机14与动力传动系12的剩余部分隔离以外，功率流保持不变。在此期间，发动机14中的燃烧可被禁止或者否则的话关闭发动机以节省燃料。牵引电池20通过线路54向可包括(例如)逆变器的电力电子器件56传递所存储的电能。电力电子器件56将来自电池20的DC电压转换为将被M/G18使用的AC电压。控制器50命令电力电子器件56将来自电池20的电压转换为提供到M/G 18的AC电压，以向轴30提供正扭矩或负扭矩。这种操作模式可称为“纯电动”操作模式。
在任何操作模式中，M/G 18可作为马达并提供用于动力传动系12的驱动力。或者，M/G 18可用作发电机并将来自动力传动系12的动能转换为将存储在电池20中的电能。M/G18可在(例如)发动机14提供用于车辆10的推进动力期间作为发电机。此外，在再生制动时间内M/G 18可用作发电机，在再生制动中，来自旋转车轮42的旋转能经由齿轮箱24回传并被转换成电能而储存在电池20中。
应理解的是，图1中示出的示意图仅仅是示例性的而并未意图限制。可考虑采用发动机与马达两者的选择性接合来通过变速器传递动力的其它构造。例如，M/G 18可相对于曲轴28偏置，可设置额外的马达来起动发动机14，和/或M/G 18可设置在变矩器22与齿轮箱24之间。在不脱离本公开的范围的情况下，可考虑其它构造。
参照图2，示出了混合动力电动车辆中的电池的示例性的加热和冷却系统100的第一实施例的示意图。加热和冷却系统100也可称为电动电池温度调节系统。系统100的加热部分(可仅称为电动加热系统)可包括被配置为将热传递给牵引电池20的电加热器102。电加热器102可以是包括具有电阻加热元件的加热器、浸没式加热器以及正温度系数(PTC)加热器的任何类型的电加热器。电加热器102可经由电气布线从牵引电池20、附加电池104(比如在汽车中常见的12V电池)、交流发电机(未示出)、M/G 18或可包含在HEV 10中的其它任何功率源接收电力。电加热器102可被配置为接受AC电力和/或DC电力。如果电加热器102被配置为仅在DC电力上操作，并且电源(例如，交流发电机或M/G 18)被配置为产生AC电力，那么可包括AC至DC转换器。如果电加热器102被配置为仅在AC电力上操作，并且电源(例如，电池)被配置为产生DC电力，那么可包括DC至AC转换器。
系统100的冷却部分(其可仅称为电动冷却系统)可包括热电冷却器106。热电冷却器106可经由电气布线从牵引电池20、附加电池104、交流发电机、M/G 18或可包含在HEV 10中的其它任何电力源接收电力。热电冷却器106可被配置为接受AC电力和/或DC电力。如果热电冷却器106被配置为仅在DC电力上操作，并且电源被配置为产生AC电力，那么可包括AC至DC转换器。如果热电冷却器106被配置为仅在AC电力上操作，并且电源被配置为产生DC电力，那么可包括DC至AC转换器。
控制器50还可与牵引电池20、附加电池104、M/G 18、交流发电机或可用于对电加热器102或热电冷却器106供电的其它任何电源进行通信。控制器50可协调哪个电力源将用于对电加热器102供电或哪个电力源将用于对热电冷却器106供电。例如，如果牵引电池20被充分充电，则牵引电池20可用于向电加热器102或热电冷却器106供电，如果附加电池104被充分充电，则附加电池104可用于向电加热器102或热电冷却器106供电，如果M/G18操作为发电机，则M/G 18可被用于向电加热器102或热电冷却器106供电，或者交流发电机可用于向电加热器102或热电冷却器106供电。
控制器50也可与被配置为向控制器50传输周围环境或HEV 10的某些状况的一系列的传感器进行通信。温度传感器108可被配置为将牵引电池20的温度传输给控制器50。当电池温度处于优化的或期望的温度范围内，电池接收电荷的能力(包括电池可接收荷电的速率和电池可接收荷电的总量)可提高。优化的温度范围可在20°F和120°F之间。更集中的优化的温度范围可在68°F和72°F之间。最优的温度允许电流流向电池的最高状态。为了保持最优的电池温度，当存在额外的再生制动功率时，控制器50可充当车辆电池温度控制器并被配置为激活电加热器102或热电冷却器106以调节牵引电池20的温度，使得在存在额外的再生制动能量时，牵引电池20的温度处于最佳的温度范围内。控制器50可包括被配置为接收来自温度传感器108的指示牵引电池20的温度的信号的输入信道110。如果牵引电池20的温度低于下限阈值，则控制器50可激活电加热器102以增加牵引电池20的温度。下限阈值可对应于期望的或最佳的温度范围的下限。如果牵引电池20的温度高于上限阈值，则控制器50可激活热电冷却器106以降低牵引电池20的温度。上限阈值可对应于期望的或最佳的温度范围的上限。下限阈值和上限阈值也可称为第一阈值和第二阈值。
控制器50可被配置为通过经由输出信道112提供命令而指导M/G 18将在再生制动期间产生的直流电引导至电动加热系统或电动冷却系统(其可统称为加热和冷却系统100或电动电池温度调节系统)以加热或冷却牵引电池20。控制器50可包括被编程到控制器50中的控制逻辑和算法。控制逻辑和算法可确定在再生制动期间何时将电流引导到电动加热系统或电动冷却系统，以加热或冷却牵引电池20。控制器可包括响应于电池的温度超过或高于期望的电池温度的上限阈值而基于控制逻辑和算法产生命令，以将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至电动冷却系统(在这种情况下，电流将被分配给热电冷却器106)。控制器还可包括响应于电池的温度超过或低于期望的电池温度的下限阈值而基于控制逻辑和算法产生命令，以将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至电动加热系统(在这种情况下，电流将被分配给电加热器102)。在再生制动期间被从M/G 18引导至电动冷却系统或电动加热系统的电流可以是总的再生制动功率中超过牵引电池20的充电率极限的那部分。
通过利用原本会浪费的再生制动能量来将电池加热或冷却到最佳温度范围，可大大减少在没有过量的再生制动功率的周期期间操作温度控制的需要，从而不需要为此使用非“免费”的能量。此外，通过使用过量的再生制动能量来调节电池以接受额外的电荷，而不是单独使用摩擦制动，避免了或减少了仅出于消散过剩能量的目的使用发动机14压缩制动而产生浪费。
参照图3，示出了混合动力电动车辆中的电池的示例性加热和冷却系统100'的第二实施例的示意图。加热和冷却系统100'的第二实施例也包括M/G18、牵引电池20、控制器50、电加热器102、附加电池104、热电冷却器106、温度传感器108、输入信道110和输出信道112。
第二实施例100'包括与牵引电池20流体连通的冷却剂回路114。冷却剂回路114可以是独立的系统或其它冷却系统(比如发动机冷却系统)的一部分。冷却剂回路114包括被配置为使冷却剂循环通过冷却剂回路114的泵116。冷却剂回路114还可包括被配置为从冷却剂回路114中的冷却剂去除热的热交换器118。风扇120可用于引导空气流过热交换器118，以便从冷却剂回路114中的冷却剂去除多余的热。冷却剂回路114还可包括阀或恒温器122，当不希望从冷却剂去除多余的热时，阀或恒温器122可用于绕过热交换器118。电加热器102和热电冷却器106可被配置为在再生制动期间接收由M/G 18产生的电流，以加热或冷却冷却剂回路114中的冷却剂，以保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围。与在加热和冷却系统100的第一实施例中控制电加热器102和热电冷却器106以保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围的方式相同，控制器50可通过控制电加热器102和热电冷却器106，以加热或冷却冷却剂回路中的冷却剂，从而保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围。
除了上述差异，加热和冷却系统100'的第二实施例以与加热和冷却系统100的第一实施例相同的方式运行。加热和冷却系统100'的第二实施例的与加热和冷却系统100的第一实施例共同的所有部件应解释为以与所描述的加热和冷却系统100的第一实施例相同的方式运行。
参照图4，示出了混合动力电动车辆中的电池的示例性加热和冷却系统100”的第三实施例的示意图。加热和冷却系统100”的第三实施例也包括M/G18、牵引电池20、控制器50、附加电池104、温度传感器108、输入信道110和输出信道112。
第三实施例100”不包括电加热器102或热电冷却器106，但却包括通过使空气流过牵引电池20以加热或冷却牵引电池20的至少一个风扇。在所描述的第三实施例中，第一风扇124用于使空气流过牵引电池20以冷却牵引电池20。如果空气处于足以冷却牵引电池20的温度，那么由第一风扇124引导的空气可以是环境空气或来自车舱的空气。例如，如果第一风扇124使车舱空气流过牵引电池20，那么车舱空气可能已经由HEV 10的空调系统冷却。第二风扇126可结合电阻线圈128操作，以使加热的空气流过牵引电池20，从而加热牵引电池20。由第二风扇126引导的空气可以是环境空气或来自车舱的空气。第一风扇124、第二风扇126和电阻线圈128可被配置为在再生制动期间接收由M/G 18产生的电流以加热或冷却牵引电池20，从而保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围。与加热和冷却系统100的第一实施例中的控制电加热器102和热电冷却器106以保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围的方式相同，控制器50可通过控制第一风扇124、第二风扇126和电阻线圈128，以保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围。
除了上述差异，加热和冷却系统100”的第三实施例以与加热和冷却系统100的第一实施例相同的方式运行。加热和冷却系统100”的第三实施例的与加热和冷却系统100的第一实施例共同的所有部件应解释为以与所描述的加热和冷却系统100的第一实施例相同的方式运行。
参照图5，示出了混合电动车辆中的电池的示例性冷却系统200的第四实施例。冷却系统200的第四实施例也包括M/G 18、牵引电池20、控制器50、附加电池104、温度传感器108、输入信道110和输出信道112。
冷却系统200的第四实施例与其它实施例的不同之处在于：使用制冷剂回路202冷却牵引电池20。制冷剂回路202包括被配置为冷却牵引电池20的蒸发器204、被配置为使制冷剂循环通过制冷剂回路202的压缩机206、被配置为使热从制冷剂回路202排到周围环境中的冷凝器208、接收器/干燥器210以及热膨胀阀212。第一风扇214可用于使空气流过冷凝器208，以将热从制冷剂回路202排到周围环境。第二风扇216可用于使空气流过蒸发器204以冷却空气。经冷却的空气然后可流过牵引电池20，以冷却牵引电池20。可选择地，蒸发器204可与牵引电池20直接接触，以冷却牵引电池20。在又一替代方案中，低温板或一系列导热翅片可将蒸发器204连接到牵引电池20，以冷却牵引电池20。压缩机206可被构造为在再生制动期间接收由M/G 18产生的电流以操作制冷剂回路202，从而冷却牵引电池20，使得牵引电池处于期望的温度范围内。与在加热和冷却系统100的第一实施例中控制热电冷却器106以保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围的方式相同，控制器50可通过控制压缩机206，以操作制冷剂回路202，从而保持牵引电池20的最佳的或期望的温度范围。
除了上述差异，冷却系统200的第四实施例以与加热和冷却系统100的第一实施例中的冷却系统相同的方式运行。加热和冷却系统200的第四实施例的与加热和冷却系统100的第一实施例共同的所有部件应解释为以与所描述的加热和冷却系统100的第一实施例相同的方式运行。
参照图6，示出了利用再生制动功率来操作混合动力电动车辆的电动电池温度调节系统的方法300。方法300始于开始框302。方法300可通过将车辆点火开关置于“打开”位置、按下“开始/运行”按钮、将HEV 10的传动装置置于特定的挡位选择而开始,或者可通过任何其它合适的条件开始，在所述条件中，HEV 10可能经由M/G 18通过再生制动发电。
方法300在开始框302开始后，方法300转到步骤304。在步骤304，确定正在产生的总的再生制动能量是否超过了牵引电池20的电池充电阈值。电池充电阈值可以指的是牵引电池20接收电荷的能力或牵引电池20的充电率极限。牵引电池20的充电率极限可能由几个因素规定，这几个因素包括牵引电池20接收电荷的能力、电力电子器件56输送电力的能力、M/G 18的最大功率或M/G 18的最大扭矩。如果总的再生制动能量未超过牵引电池20的充电阈值，则方法300转到步骤306，在步骤306处，引导再生制动能量以对牵引电池20进行再充电。如果方法转到步骤306，牵引电池20的任何温度调节(如果先前发起过)将停止。如果总的再生制动功率确实超过牵引电池20的充电阈值，则方法300转到步骤308。
在步骤308，确定牵引电池20的温度是否高于下限阈值。如果牵引电池20的温度不高于下限阈值，则方法300转到步骤310，在步骤310处，再生制动能量被引导至用于加热牵引电池20的电动加热系统。然后，方法300从步骤310转到步骤312，在步骤312处，由于过量的制动能量没有被用于充电或加热牵引电池20，因此根据需要应用HEV 10的摩擦制动器以使HEV 10停下。然后，方法300返回到步骤304，并且重复该过程。
在步骤310，引导由M/G 18通过再生制动产生的电力以对电加热系统进行供电，以加热牵引电池20。被引导以对电加热系统进行供电的再生制动功率的量可对应于总的再生制动功率中超出牵引电池20的电池充电阈值的那部分。
返回到步骤308，如果牵引电池20的温度高于下限阈值，则方法300转到步骤314，在步骤314处，确定牵引电池20的温度是否低于上限阈值。如果牵引电池20的温度不低于上限阈值，则方法300转到步骤316，在步骤316处，将再生制动能量引导至用于冷却牵引电池20的电动冷却系统。然后，方法300从步骤316转到步骤312，在步骤312处，由于过量的制动能量没有被用于充电或冷却牵引电池20，因此根据需要而应用HEV10的摩擦制动器以使HEV10停下。然后，方法300返回到步骤304，并且重复该过程。
在步骤316，引导由M/G 18通过再生制动产生的电力以对电冷却系统进行供电，以冷却牵引电池20。被引导以对电冷却系统进行供电的再生制动功率的量可对应于总的再生制动功率中超出牵引电池20的电池充电阈值的那部分。
返回到步骤314，如果牵引电池的温度低于上限阈值，则方法300从步骤314转到步骤312，在步骤312处，由于过量的制动能量没有被用于为牵引电池20充电，因此根据需要而应用HEV 10的摩擦制动器以使HEV停下。然后，方法300返回到步骤304，并且重复该过程。
应理解的是，图1中的混合动力车辆配置仅仅是示例性的，而并非意图限制。图2至图5的原理图和图6的方法可适用于其它混合动力车辆配置，这应理解为在此被公开。应理解为在此公开的其它混合动力和电动车辆的配置包括串联式混合动力车辆、并联式混合动力车辆、串并联混合动力车辆、功率分流式混合动力车辆、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池混合动力车辆、电池操作的电动车辆(BEV)或本领域中普通技术人员已知的任何其它混合动力或电动车辆配置。
在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种变化。如前所述，各个实施例的特征可组合，以形成本公开可能没有明确描述或说明的进一步的实施例。虽然各个实施例能被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特点或特性可被折衷，以实现期望的总体系统属性。这样，在此讨论的被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于特定应用。

Claims (9)

1.一种车辆，包括：
电池；
电机，被配置为利用由再生制动产生的电流对电池进行充电；
电动冷却系统，被配置为冷却电池；以及
控制器，被配置为：响应于电池的温度高于第一阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至冷却系统。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，第一阈值对应于对电池进行充电而期望的电池温度范围的上限。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，电动冷却系统包括被配置为接收由再生制动产生的电流的热电冷却器。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，电动冷却系统包括具有被配置为接收由再生制动产生的电流的电动压缩机的制冷剂回路。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，电动冷却系统包括被配置为接收由再生制动产生的电流并使空气流过电池的电风扇。
6.根据权利要求1所述的车辆，还包括被配置为加热电池的电加热器，其中，控制器被配置为响应于电池的温度低于第二阈值而将由再生制动产生的电流的至少一部分引导至电加热器。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，第二阈值对应于对电池进行充电而期望的电池温度范围的下限。
8.根据权利要求6所述的车辆，还包括与电池流体连通的冷却剂回路，其中，电加热器被配置为加热冷却剂回路中的冷却剂。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中，由再生制动产生的被引导至冷却系统的电流是总的再生制动功率中超出电池充电率极限的那部分。
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