CN113199964A - 用于在插电充电时进行电池冷却的机会性系统和方法 - Google Patents

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约瑟夫·乔治
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Abstract

本公开提供“用于在插电充电时进行电池冷却的机会性系统和方法”。一种用于插电式电动车辆的高压电池的热管理系统的控制总成可以包括控制阀和控制模块。所述控制阀可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和从车厢加热器芯体冷却回路到所述高压电池的流动。所述控制模块可以被配置为选择性地操作所述控制阀以选择冷却模式，所述冷却模式包括仅制冷剂模式、芯体模式以及其中所述制冷剂冷却回路和所述车厢加热器芯体冷却回路两者都向所述高压电池提供冷却的组合模式。

Description

用于在插电充电时进行电池冷却的机会性系统和方法
技术领域
示例性实施例总体上涉及混合动力车辆系统，并且更具体地，涉及用于在插电充电正在进行中时机会性地冷却电池的系统和方法。
背景技术
插电式电动车辆(诸如混合动力电动车辆(PHEV)和电池电动车辆(BEV))具有由高压电池单元供电的电动动力传动系统。电池单元由于在电池单元的充电和放电两者期间的电损耗而产生热量。因此，插电式电动车辆通常包括热管理系统，所述热管理系统被配置为为电池单元提供冷却。通过将电池单元中的温度保持在允许范围内，可以实现电池单元的最大容量，并且还可以延长电池单元的使用寿命。
对于利用冷却剂向电池单元提供冷却的系统，如果系统内有外部热交换器(例如，散热器)可用，则车辆可以利用来自环境的低成本(例如，辅助负载)冷却来冷却用于冷却电池单元的冷却剂。然而，如果不存在散热器(这通常是插电式电动车辆的情况)，则系统通常将替代地使用制冷剂系统以便冷却冷却剂，所述冷却剂然后用于冷却电池单元。
当在电池单元的充电期间采用制冷剂系统时，可以从壁式充电单元获取来自制冷剂系统的电力，而不是需要电池放电来为制冷剂系统供电。然而，即使电力是从壁式充电单元获取的，由于壁式充电单元的一些电力被转移到制冷剂系统，也可能会降低完成电池单元的充电的速度。这可能导致充电较慢，或者如果可用于充电的时间有限，则导致车辆续航里程的减少。在任何情况下，可能减少每次充电的续航里程。
因此，可能期望开发一种替代策略以使得电池单元能够在插电时(即，在从壁式充电单元(或充电器)供电时)冷却。通过这样做，可以增加在给定充电时间内获得的车辆续航里程，可以减少充电时间，并且还可以提高客户满意度。
发明内容
根据示例性实施例，提供了一种用于插电式电动车辆的热管理系统。所述系统包括：高压电池，其被配置为为车辆供电；制冷剂冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；车厢加热器芯体冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；控制阀，其可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路到高压电池的流动；以及控制模块，其被配置为选择性地操作控制阀以选择冷却高压电池的模式。可由控制模块选择的至少一种冷却模式是其中制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路两者都向高压电池提供冷却的组合模式。
在另一个示例性实施例中，提供了一种用于插电式电动车辆的高压电池的热管理系统的控制总成。控制总成可以包括控制阀和控制模块。所述控制阀可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和从车厢加热器芯体冷却回路到所述高压电池的流动。所述控制模块可以被配置为选择性地操作所述控制阀以选择冷却模式，所述冷却模式包括仅制冷剂模式、芯体模式以及其中所述制冷剂冷却回路和所述车厢加热器芯体冷却回路两者都向所述高压电池提供冷却的组合模式。
附图说明
已经如此概括地描述了本发明之后，现在将参考附图，所述附图不一定按比例绘制，并且在附图中：
图1示出了根据示例性实施例的车辆的热管理系统的框图；
图2示出了根据示例性实施例的在组合模式下与热管理系统相关联的某些部件的概念图；
图3示出了根据示例性实施例的在隔离模式下与热管理系统相关联的某些部件的概念图；
图4是根据示例性实施例的定义可以由控制模块结合选择或控制车辆的高压电池的冷却模式采用的决策树的流程图；以及
图5示出了根据示例性实施例的操作气候头的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文参考附图更全面地描述一些示例性实施例，在附图中示出了一些但不是全部示例性实施例。实际上，本文描述和描绘的示例不应被解释为限制本公开的范围、适用性或配置。相反，提供这些示例性实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”将被解释为逻辑运算符，每当其操作数中的一个或多个为真时，其结果为真。如本文所使用的，可操作的联接应被理解为涉及直接或间接连接，在任一种情况下，都使得能够实现可操作地彼此联接的部件的功能互连。
本文描述的一些示例性实施例提供了一种用于在充电期间(即，当车辆插电时)机会性地冷却电池单元的改进设计。在这方面，示例性实施例可以使得车辆能够在插电时从冷却电池单元的多种模式中智能地选择，以确保选择针对当前状况的最有利模式。下面将讨论可以用来以便实施示例性实施例的部件和结构的一些示例。
图1示出了示例性实施例的车辆100(例如，插电式电动车辆)的冷却回路的框图。如图1所示，车辆100可以包括热管理系统105，所述热管理系统105可以用于冷却车辆100的高压电池110。因此，例如，热管理系统105可以包括制冷剂冷却剂回路120和车厢加热器芯体冷却回路130，所述制冷剂冷却剂回路120和车厢加热器芯体冷却回路130可以各自被配置为充当散热器或以其他方式经由以下更详细讨论的操作从高压电池110移除热量。制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130还可以各自可操作地联接到控制阀140，所述控制阀140响应于从控制模块150接收的指令而操作。控制阀140和控制模块150可以一起被认为形成热管理系统105的控制总成。在一些情况下，控制阀140可以被配置为启用或停止通过制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130中的任一者或两者的流动。控制阀140还可以或替代地被配置为启用通过制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130中的任一者或两者的流动的节流。这样，控制阀140可以充当或体现为比例阀，所述比例阀可以改变当高压电池110插电(例如，从充电器160充电)时从制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130提供给高压电池110的冷却流的比例。
在一些情况下，控制模块150可以体现为动力传动系统控制模块(PCM)。然而，在其他情况下，控制模块150可以体现为车辆100的不同控制模块(例如，混合PCM或HPCM)。控制模块150可以包括处理电路(例如，微处理器或控制器的一个或多个实例和用于存储指令、应用或控制相关程序的对应存储器以用于控制与发动机(例如，经由发动机控制单元(ECU))和/或变速器(例如，经由变速器控制单元(TCU))的操作相关联的各个方面。在一些情况下，控制模块150可以被配置为从热管理系统105和/或车辆100的各种传感器和/或部件接收信息。基于所接收的信息，控制模块150可以确定选择哪种冷却模式来向高压电池110提供冷却。
在示例性实施例中，控制模块150可以从中选择的冷却模式可以与采用用于冷却高压电池110的冷却回路中的哪个(例如，制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130)和/或以什么组合(例如，按比例)相关。因此，例如，一种模式可以包括仅使用制冷剂冷却回路120，另一种模式可以包括仅使用车厢加热器芯体冷却回路130，并且第三种模式可以包括来自制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130中的每一者的冷却的某种组合。第三种模式(即，组合模式)还可以使得制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130的比例贡献能够由控制模块150控制(例如，通过将控制阀140定位成相应地节流流动贡献)。
如下面将更详细讨论的，控制模块150还可以与车辆100的气候控制系统170对接。此外，在一些情况下，控制模块150可以与气候控制系统170的气候头180对接。气候控制系统170(经由气候头180及其各种其他部件)可以被配置为使得操作者或客户能够提供车厢气候控制输入(例如，用于加热和/或冷却车辆100的车厢以使操作者或客户感到舒适)。
图2和图3示出了上文结合在示例性实施例中可以采用的一些特定结构或部件的公开来描述的系统的操作的示例。现在参考图2和图3，制冷剂冷却回路120可以包括冷却器200或可以从高压电池110(或车辆100的其他车载电源)供电的其他制冷单元。当控制阀140被定位成允许流通过冷却器200时，冷却剂泵210和冷却剂温度传感器220也可以是制冷剂冷却回路120的一部分。
车厢加热器芯体冷却回路130可以包括加热器芯体230和加热器芯体温度传感器240。在一些实施例中，车厢加热器芯体冷却回路130还可以包括辅助泵250，所述辅助泵250被配置为提供通过车厢加热器芯体冷却回路130的流(例如，当车厢加热器芯体冷却回路130隔离时，如图3所示)。可以通过将加热器芯体隔离阀260(例如，四通阀)重新定位到隔离位置(图3中所示)来实现车厢加热器芯体冷却回路130与高压电池110的隔离。同时，通过将加热器芯体隔离阀260定位到如图2所示的组合环路位置，车厢加热器芯体冷却回路130可以与制冷剂冷却回路120组合地连接。
尽管对于实践示例性实施例不是必需的，但是车厢加热器芯体冷却回路130还可以包括正温度系数(PTC)加热器270，所述正温度系数(PTC)加热器270可以用于提供车厢加热以升高车厢的温度。在本文所述的电池冷却模式期间，PTC加热器270通常将关闭。
因此，冷却剂泵210可以被配置为将流从制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130中的任一者或两者驱动通过高压电池110。因此，对于第一冷却模式(即，仅使用制冷剂冷却回路120)，加热器控制隔离阀260可以处于图3中所示的隔离位置。因此，冷却剂可以流过冷却器200和冷却剂泵210并且最终流过高压电池110，之后经由控制阀140返回到冷却器，所述控制阀140可以相对于允许制冷剂冷却回路120中的流动而打开。
对于第二冷却模式(即，仅使用车厢加热器芯体冷却回路130)，加热器芯体隔离阀260可以放置在图2的组合环路位置中，并且控制阀140可以定位成最小化或防止通过制冷剂冷却回路120的流动。因此，冷却剂流可以被驱动通过高压电池110、控制阀140、加热器芯体隔离阀260、加热器芯体230并返回通过加热器芯体隔离阀260。冷却剂流可以由冷却剂泵210或辅助泵250驱动。然而，在一些情况下，辅助泵250可能是优选的，因为辅助泵250可以是比冷却剂泵210更小的电气负载。
对于第三冷却模式(即，使用制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130两者)，加热器芯体隔离阀260可以放置在图2的组合环路位置中。同时，控制阀140可以放置在允许流以选定比例分配到制冷剂冷却回路120和车厢加热器芯体冷却回路130两者中的位置。流可以由冷却剂泵210(在有或没有辅助泵250的任何辅助的情况下)驱动。
如上所述，控制模块150可以被配置为基于由系统中的各种传感器检测到的状况来选择冷却(或操作)模式。因此，例如，控制模块150可以被配置为引导控制阀140和加热器芯体隔离阀260的定位以实现选定模式。控制模块150还可以被配置为选择要被供电以进行操作以实现选定模式的冷却剂泵210和/或辅助泵250。
在示例性实施例中，如果可用的话，第二冷却模式通常可以是优选模式。在这方面，由于第二冷却模式仅使用车厢加热器芯体冷却回路130，这是最小化(从高压电池110或充电器160)汲取的电力以支持与其相关联的冷却操作的机会性冷却模式，可以提高高压电池110的充电效率。第二冷却模式通常采用相对较低成本的冷却方法(即，加热器芯体230)和辅助泵250，辅助泵250也是小负载。控制模块150可以被配置为确定车辆100是否插电(即，插入到充电器160中)并且确定是否已经请求负责加热或冷却车厢的气候系统。如果车辆中存在用户，或者当已经请求预调节(即，将经调节的空气提供到车厢中以准备用于车辆100的未来出发时间)时，通常请求气候系统。控制模块150还将确定环境温度，以便确定经由第二冷却模式的冷却是否可能。因此，例如，当环境温度低于阈值环境温度时，可以从环境吸入以通过加热器芯体230(例如，经由辅助泵250的操作)的空气可以足够冷以将来自高压电池110的热量消散到车厢中，从而以最小的附加能量使用向电池冷却剂提供冷却，以便操作热管理系统105。
同时，第三冷却模式(即，组合模式)可以是就优先级而言排名第二高的冷却模式，因为第三冷却模式可以至少在某种程度上使用车厢加热器芯体冷却回路130，从而降低冷却器200所需的贡献量(以及因此也降低对应的能量汲取)。如果第一冷却模式不足(例如，如在已经采用第一冷却模式时电池温度或电池冷却剂温度的持续上升所指示的)，则可以选择组合模式。最初可以在通过制冷剂冷却回路120的相对较低的比例流下进行组合模式的实施，以便最小化冷却器200上的负载并减少对充电的效率影响。然后，只要电池冷却剂温度或电池温度继续上升，或者当电池冷却剂温度或电池温度上升到阈值时，就可以调整比例流以增加冷却器200上的负载。因此，例如，控制阀140可以由控制模块150基于最小化来自制冷剂冷却回路120的电池冷却剂流的量并且根据需要增加来自制冷剂冷却回路120的电池冷却剂流的量来定位，以将高压电池的温度维持在预定义温度范围内或低于给定温度。然而，第二冷却模式的有效性也取决于环境温度。因此，如果环境温度上升，则第二冷却模式(单独地或与冷却器200操作组合)的有效性可能降低。因此，环境温度升高或在充电期间高压电池110产生过多的热量(例如，由于高电流或快速DC充电)可能导致冷却不充分。
如从上面的讨论可以理解，第一冷却模式(即，仅使用制冷剂冷却回路120)可以是最不优选的冷却模式。当环境温度太高而不能支持第二冷却模式或第三冷却模式时，则低能量冷却模式可能不可用或无效。因此，可以仅使用冷却器200和制冷剂冷却回路120来冷却电池冷却剂和高压电池110。
通过将加热器芯体230用作高压电池110的散热器(单独地或与冷却器200组合)，可以减少充电器160从充电转移并替代地用于冷却所需的电力量。因此，在DC快速充电期间，DC快速充电可以用高于驱动电流的电流对高压电池110充电，并且因此产生需要移除的较大热负载，如果环境温度足够低，则由加热器芯体230提供的散热器可能足以使车厢能够被加热(从而减小气候系统上的用于预调节和/或在紧随充电之后的驾驶事件开始之后的车辆100的操作期间的负载)。因此，控制模块150可以使得能够基于环境温度以及是否请求气候调节来选择最有效和高效的冷却方法。示例性实施例不仅可以减少从充电器160转移的能量的量，而且如果充电器160具有相对较低的容量并且在充电时不能支持冷却器200的全功率操作，则使用上述组合模式实际上可以使得能够通过按比例控制由充电器160提供的对冷却的贡献来高效地并有效地提供充电。
图4示出了指示决策树的流程图，所述决策树可以由控制模块150结合在车辆100插电时以上述方式选择或控制冷却模式来采用。在这方面，如图4所示，在操作300处，可以关于车辆是否连接到充电器(即，插电式/插电)进行初始确定。如果插电，则接下来可以在操作305处确定充电操作是活动的并且电池温度(其可以由电池冷却剂温度指示)高于阈值(例如，约15℃至约20℃)。如果充电未活动或者如果电池温度低于阈值，则可以不需要活动的电池热管理，如在操作310处所指示的。因此，不能选择上述任何一种冷却模式。如果充电活动并且电池温度高于阈值，则流程可以继续到操作315。
在操作315处，可以确定是否已经(例如，经由气候控制系统170)请求了车厢气候控制。如果已经请求了车厢气候控制，则在操作320处，可以将加热器芯体隔离阀260置于隔离的环路位置(从而将加热器芯体230与高压电池110隔离)。这是必要的，因为加热器芯体230用于车厢气候控制，并且不能用作高压电池110的散热器。然后，在操作325处，可以激活冷却器200，并且控制阀140可以被定位成向高压电池组提供冷却。如上所述，在隔离环路位置下冷却器200的操作是第一冷却模式。之后，在操作330处，可以监测电池温度(直接地或经由电池冷却剂温度间接地)以确定电池温度是否低于阈值。如果电池温度低于阈值，则操作序列可以停止。如果电池温度保持高于阈值，则流程可以返回到以上操作315。
如果在操作315处尚未请求车厢气候控制，则在操作335处，可以确定环境温度是否低于环境温度阈值(例如，约3-5℃)。如果环境温度不低于环境温度阈值(即，其比环境阈值更暖)，则可能无法使用加热器芯体230作为散热器，即使加热器芯体230未用于气候控制。相应地，如果环境温度不低于环境温度阈值，则流程可以返回到操作325，并且可以采用第一冷却模式。
然而，如果在操作335处环境温度低于环境温度阈值，则可以使用加热器芯体230作为高压电池110的散热器。因此，在操作340处，可以将加热器芯体隔离阀260置于组合环路位置中。此时，冷却器200不操作，因此系统处于第二冷却模式(即，仅使用车厢加热器芯体冷却回路130)。然后，在操作345处，可以(例如，直接或间接地)监测电池温度，以确定仅在第二冷却模式下冷却高压电池110是否可行，或者是否应该接合冷却器200。在操作350处，可以将电池温度与第二电池温度阈值进行比较。第二电池温度阈值可以是例如约48℃。如果电池温度大于第二电池温度阈值，则第二冷却模式是不足的，并且流程必须转到操作325，此时冷却器200被激活并且控制阀140被定位成在第三冷却模式下控制通过组合环路的流。然而，如果电池温度保持低于第二电池温度阈值，则流程可以前进到操作330。
图5示出了示出上述控制模块150可以如何与气候控制系统170交互以使用加热器芯体230作为散热器的流程图。假设气候控制系统170在车辆100充电时正常关闭(因为车辆100关闭)，则可能需要唤醒气候控制系统170的气候控制头(即，气候头180)。在这方面，如图5所示，在操作400处，控制模块150可以确定(例如，参见上面的操作335)未请求气候控制(因此加热器芯体230可供使用)并且环境温度足够冷以使得加热器芯体230能够有效地充当散热器。之后，在操作410处，控制模块150可以发起对气候控制系统170的气候头180的唤醒调用。作为操作410的一部分，控制模块150可以指示气候头180发起通过加热器芯体230的流。之后，在操作420处，气候头180可以开启，并且可以使流横跨加热器芯体230循环以将热量耗散到车辆100的车厢中。循环的流可以是来自车辆100外部的新鲜空气，所述新鲜空气横跨加热器芯体230流动(从而提供可能的散热器以用于从高压电池110传递热量)。因此，车辆100的车厢可以利用由高压电池110的充电产生的过量热量来加热。气候控制头还可以控制模式门、进气门、混合门和鼓风机速度选择器的定位，以发起横跨加热器芯体230的流。如上所述，这不仅可以执行车厢的一些成本非常低的预调节，而且还可以提供高压电池110的低成本冷却。因此，以这种方式机会性地使用加热器芯体230作为散热器可以增加充电速度和/或车辆100的续航里程。同时，如果客户应该碰巧进入车辆100(即，在仍然插电时)并打开车辆使得请求车厢加热或冷却，则图4的示例的操作315将确保车厢舒适度命令超驰涉及使用加热器芯体230进行机会性电池冷却的任何系统设置或先前指令。
提供了一种用于插电式电动车辆的热管理系统。所述系统可以包括：高压电池，其被配置为为车辆供电；制冷剂冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；车厢加热器芯体冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；控制阀，其可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路到高压电池的流动；以及控制模块，其被配置为选择性地操作控制阀以选择冷却高压电池的模式。可由控制模块选择的至少一种冷却模式是其中制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路两者都向高压电池提供冷却的组合模式。
一些实施例的热管理系统(或限定控制模块的处理电路)可以包括附加特征、修改、增强等，以实现进一步的目标或增强操作。附加特征、修改、增强等可以以彼此任意组合的方式添加。下面是各种附加特征、修改和增强的列表，所述各种附加特征、修改和增强可以各自单独添加或以彼此任意组合的方式添加。例如，在组合模式下，控制阀可以定位成按比例控制来自制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路中的相应冷却回路的电池冷却剂的量。在示例性实施例中，控制阀可以由控制模块基于最小化来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量并且根据需要增加来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量来定位，以将高压电池的温度维持在预定义范围内。在一些情况下，可由控制模块选择的另一种冷却模式可以包括隔离车厢加热器芯体冷却回路以及仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池。在示例性实施例中，加热器芯体隔离阀可以在控制模块的控制下操作以隔离车厢加热器芯体冷却回路。在一些情况下，可由控制模块选择的另一种冷却模式可以包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池。在示例性实施例中，控制模块可以唤醒车厢气候系统的气候头并且请求气流越过车厢加热器芯体冷却回路的加热器芯体以将热量从高压电池耗散到车辆的车厢中。在一些情况下，控制模块可以接收环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示。控制模块可以被配置为基于环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示来选择冷却高压电池的模式。在示例性实施例中，可以通过仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池来限定第一冷却模式，组合模式可以是第二冷却模式，并且第三冷却模式可以通过仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池而限定。在该上下文内，控制模块可以将第一冷却模式优先化为最优选模式，并且第三冷却模式可以是最不优选模式。在一些情况下，当环境温度低于环境温度阈值时，可以响应于没有对车厢气候控制的请求而选择第一冷却模式，可以响应于电池温度的指示超过电池温度阈值而根据第一冷却模式选择第二冷却模式，并且当请求车厢气候控制时或当环境温度高于环境温度阈值时，可以选择第三冷却模式。
受益于前述描述和相关联附图中呈现的教导的本发明所属领域的技术人员将会想到本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的背景下描述了示例性实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，替代实施例可以提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，如可以在所附权利要求中的一些中阐述的，也可以设想与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合。在其中本文描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下，应理解，此类优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例性实施例，但不一定适用于所有示例性实施例。因此，本文描述的任何优点、益处或解决方案不应被视为对于所有实施例或本文要求保护的是关键的、必需的或必要的。尽管本文使用了特定的术语，但是它们仅用于一般且描述性意义，而不是为了限制的目的。
根据本发明，提供了一种用于插电式电动车辆的热管理系统，所述热管理系统具有：高压电池，其被配置为为车辆供电；制冷剂冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；车厢加热器芯体冷却回路，其被配置为在车辆的充电期间选择性地可操作地联接到高压电池以冷却高压电池；控制阀，其可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路到高压电池的流动；以及控制模块，其被配置为选择性地操作控制阀以选择冷却高压电池的模式，其中可由控制模块选择的至少一种冷却模式是其中制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路两者都向高压电池提供冷却的组合模式。
根据实施例，在组合模式下，控制阀可定位成按比例控制来自制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路中的相应冷却回路的电池冷却剂的量。
根据实施例，控制阀可由控制模块基于最小化来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量并且根据需要增加来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量来定位，以将高压电池的温度维持在预定义范围内。
根据实施例，可由控制模块选择的另一种冷却模式包括隔离车厢加热器芯体冷却回路以及仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池。
根据实施例，加热器芯体隔离阀在控制模块的控制下操作以隔离车厢加热器芯体冷却回路。
根据实施例，可由控制模块选择的另一种冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池。
根据实施例，控制模块唤醒车厢气候系统的气候头并且请求气流越过车厢加热器芯体冷却回路的加热器芯体以将热量从高压电池耗散到车辆的车厢中。
根据实施例，控制模块接收环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示，并且其中控制模块被配置为基于环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示来选择冷却高压电池的模式。
根据实施例，第一冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池，其中组合模式包括第二冷却模式，其中第三冷却模式包括仅使用制冷剂冷却回路以冷却高压电池，并且其中控制模块将第一冷却模式优先化为最优选模式，并且第三冷却模式是最不优选模式。
根据实施例，第一冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池，其中组合模式包括第二冷却模式，其中第三冷却模式包括仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池，其中当环境温度低于环境温度阈值时，响应于没有对车厢气候控制的请求而选择第一冷却模式，其中响应于电池温度的指示超过电池温度阈值而根据第一冷却模式选择第二冷却模式，并且其中当请求车厢气候控制时或当环境温度高于环境温度阈值时，选择第三冷却模式。
根据本发明，提供了一种用于插电式电动车辆的高压电池的热管理系统的控制总成，所述控制总成具有：控制阀，其可操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和从车厢加热器芯体冷却回路到高压电池的流动；以及控制模块，其被配置为选择性地操作控制阀以选择冷却模式，所述冷却模式包括仅制冷剂模式、芯体模式和其中制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路两者都向高压电池提供冷却的组合模式。
根据实施例，在组合模式下，控制阀可定位成按比例控制来自制冷剂冷却回路和车厢加热器芯体冷却回路中的相应冷却回路的电池冷却剂的量。
根据实施例，控制阀可由控制模块基于最小化来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量并且根据需要增加来自制冷剂冷却回路的电池冷却剂的量来定位，以将高压电池的温度维持在预定义范围内。
根据实施例，可由控制模块选择的另一种冷却模式包括隔离车厢加热器芯体冷却回路以及仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池。
根据实施例，加热器芯体隔离阀在控制模块的控制下操作以隔离车厢加热器芯体冷却回路。
根据实施例，可由控制模块选择的另一种冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池。
根据实施例，控制模块唤醒车厢气候系统的气候头并且请求气流越过车厢加热器芯体冷却回路的加热器芯体以将热量从高压电池耗散到车辆的车厢中。
根据实施例，控制模块接收环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示，并且其中控制模块被配置为基于环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示来选择冷却高压电池的模式。
根据实施例，第一冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池，其中组合模式包括第二冷却模式，其中第三冷却模式包括仅使用制冷剂冷却回路以冷却高压电池，并且其中冷却模块将第一冷却模式优先化为最优选模式，并且第三冷却模式是最不优选模式。
根据实施例，第一冷却模式包括仅利用车厢加热器芯体冷却回路来冷却高压电池，其中组合模式包括第二冷却模式，其中第三冷却模式包括仅使用制冷剂冷却回路来冷却高压电池，其中当环境温度低于环境温度阈值时，响应于没有对车厢气候控制的请求而选择第一冷却模式，其中响应于电池温度的指示超过电池温度阈值而根据第一冷却模式选择第二冷却模式，并且其中当请求车厢气候控制时或当环境温度高于环境温度阈值时，选择第三冷却模式。

Claims (11)

1.一种用于插电式电动车辆的高压电池的热管理系统的控制总成，所述控制总成包括：
控制阀，其能操作以控制电池冷却剂从制冷剂冷却回路和从车厢加热器芯体冷却回路到所述高压电池的流动，以及
控制模块，其被配置为选择性地操作所述控制阀以选择冷却模式，所述冷却模式包括仅制冷剂模式、芯体模式以及其中所述制冷剂冷却回路和所述车厢加热器芯体冷却回路两者都向所述高压电池提供冷却的组合模式。
2.如权利要求1所述的控制总成，其中在所述组合模式下，所述控制阀能定位成按比例控制来自所述制冷剂冷却回路和所述车厢加热器芯体冷却回路中的相应冷却回路的所述电池冷却剂的量。
3.如权利要求2所述的控制总成，其中所述控制阀能由所述控制模块基于最小化来自所述制冷剂冷却回路的所述电池冷却剂的量并且根据需要增加来自所述制冷剂冷却回路的所述电池冷却剂的所述量来定位，以将所述高压电池的温度维持在预定义范围内。
4.如任一前述权利要求所述的控制总成，其中能由所述控制模块选择的另一种冷却模式包括隔离所述车厢加热器芯体冷却回路以及仅使用所述制冷剂冷却回路来冷却所述高压电池。
5.如权利要求4所述的控制总成，其中加热器芯体隔离阀在所述控制模块的控制下操作以隔离所述车厢加热器芯体冷却回路。
6.如任一前述权利要求所述的控制总成，其中能由所述控制模块选择的另一种冷却模式包括仅利用所述车厢加热器芯体冷却回路来冷却所述高压电池。
7.如权利要求6所述的控制总成，其中所述控制模块唤醒车厢气候系统的气候头并且请求气流越过所述车厢加热器芯体冷却回路的加热器芯体以将热量从所述高压电池耗散到所述车辆的车厢中。
8.如任一前述权利要求所述的控制总成，其中所述控制模块接收环境温度的指示、电池温度的指示以及是否请求车厢气候控制的指示，并且
其中所述控制模块被配置为基于环境温度的所述指示、电池温度的所述指示以及是否请求车厢气候控制的所述指示来选择冷却所述高压电池的模式。
9.如权利要求8所述的控制总成，其中第一冷却模式包括仅利用所述车厢加热器芯体冷却回路来冷却所述高压电池，
其中所述组合模式包括第二冷却模式，
其中第三冷却模式包括仅使用所述制冷剂冷却回路来冷却所述高压电池，并且
其中所述冷却模块将所述第一冷却模式优先化为最优选模式，并且所述第三冷却模式是最不优选模式。
10.如权利要求8所述的控制总成，其中第一冷却模式包括仅利用所述车厢加热器芯体冷却回路来冷却所述高压电池，
其中所述组合模式包括第二冷却模式，
其中第三冷却模式包括仅使用所述制冷剂冷却回路来冷却所述高压电池，
其中当环境温度低于环境温度阈值时，响应于没有对车厢气候控制的请求而选择所述第一冷却模式，
其中响应于电池温度的所述指示超过电池温度阈值而根据所述第一冷却模式选择所述第二冷却模式，并且
其中当请求所述车厢气候控制时或当所述环境温度高于所述环境温度阈值时，选择所述第三冷却模式。
11.一种用于插电式电动车辆的热管理系统，所述热管理系统包括权利要求1-10中任一项所述的控制总成。
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