CN1860045A - 车辆电池的温度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明可有效地和迅速地实现电池组要求的温度。电池组冷却系统包括用于以下行流动方法冷却电池组(3000)的电池风扇(3200)；对要通过使用电池风扇(3200)供给电池组(3000)的空气在车厢内的空气、行李箱内的空气和已与后部空调装置交换热量的空气之间进行转换的转换风门(3100)；测量电池温度的温度传感器(3700)；以及电池ECU(6000)，该电池ECU根据电池温度、车厢内的温度和行李箱内的温度控制转换风门(3100)和电扇(3200)，并向空调ECU(6100)输出用于后部空调装置的操作请求信号。

Description

车辆电池的温度控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的温度控制系统，该系统控制行驶用电源例如安装在车辆内的电池的温度，该车辆例如为电动车辆、混合动力车辆或燃料电池车辆。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的温度控制系统，该系统可有效地控制行驶用电源的温度。
背景技术
电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆中的每一种均使用电动马达获取用于车辆的驱动力，并且具有作为行驶用电源的二次电池。在电动车辆的情况下，通过使用二次电池内存储的电力驱动电动马达来驱动车辆。在混合动力车辆的情况下，通过使用二次电池内存储的电力驱动电动马达来驱动车辆，或者通过使用电动马达协助发动机来驱动车辆。在燃料电池车辆的情况下，通过使用燃料电池产生的电力驱动电动马达来驱动车辆，或者通过使用二次电池内存储的电力加上燃料电池产生的电力驱动电动马达来驱动车辆。
上述二次电池需要产生高电压和高输出。因此，例如，电池组通过串联地设置大约30个电池模块而形成，每个电池模块通过串联地设置大约六个1.2伏的单元电池而形成。混合动力车辆或类似车辆需要配备这种二次电池，这种二次电池并不安装在仅包括内燃机作为车辆驱动源的常规车辆中。鉴于车厢空间和行李箱(舱)空间的有效使用、发生碰撞时安全性的保障等方面，需要考虑二次电池在车辆内设置的位置，因为二次电池与安装在车辆内的其它电气设备相比具有较大的体积。对此，需要考虑二次电池的尺寸(高度、沿车辆宽度方向的长度和沿车辆纵向的长度)。还需要考虑二次电池的温度。
如果这种二次电池的工作温度总是在预定范围内，则该二次电池可实现预期的输出性能并且可使用较长时间。因此，建议当在非常冷的状况下使用二次电池时加热二次电池以实现二次电池的输出性能，以及冷却二次电池以确保二次电池的寿命。
日本专利申请公报No.10-252467(公报1)公开了一种用于电动车辆的电池温度控制装置，该装置提高了在冷却或加热电池时的热利用效率。用于电动车辆的电池温度控制装置包括从车厢延伸到电池存放箱内部的引入通道；和从电池存放箱延伸到车辆外部的排放通道。利用已被用于车厢内的空气调节并通过引入通道被引入电池存放箱的空气来冷却或加热存放于电池存放箱内的用于驱动车辆的电池。已经用于冷却或加热电池的空气通过排放通道被排放到车辆外部。另外，当电池释放气体时，该气体通过排放通道排放到车辆外部。
利用用于电动车辆的该电池温度控制装置，由于已经用于车厢内空气调节的空气通过引入通道被引入电池存放箱内，并且已经用于冷却或加热存放于电池存放箱内的用于驱动车辆的电池的空气通过排放通道被排放到车辆外部，所以可以适当地执行对车厢内的充分空气调节和对电池的充分冷却/加热。另外，通过使用废热可以减小不必要的能量消耗。而且，即使使用可能释放气体的电池时，被释放的气体也会临时积聚在电池存放箱内，然后通过排放通道被排放到车辆外部。因此，可防止气体泄漏到车厢内，从而可防止车厢内的舒适度降低。
日本专利申请公报No.07-73906(公报2)公开了一种用于电动车辆的充电装置，该充电装置可将电池的温度保持在最优值以便有效地执行电池的充电/放电，同时使电动车辆的重量增加最小。用于电动车辆的充电装置包括在车厢内执行空气调节的车内空调单元，和可由外部电源充电的电池。更具体地，用于电动车辆的充电装置包括允许其中存放电池的存放空间和车内空调单元相连通的连通通道；用于检测电池的温度并输出检测信号的温度检测装置；以及温度控制装置，该温度控制装置用于至少在向电池充电时，根据来自温度检测装置的检测信号通过连通通道将冷却空气或加热空气从车内空调单元供给到存放空间，并冷却或加热电池，从而将电池的温度保持在期望值。
利用该用于电动车辆的充电装置，由温度检测装置检测电池的温度，并由温度控制装置根据来自温度检测装置的检测信号输出来控制车内空调单元。然后，通过连通通道将冷却空气或加热空气供给到其中存放电池的存放空间内。
日本专利申请公报No.10-306722(公报3)公开了一种用于车辆的电池冷却系统，该系统使用车厢内的空气有效地冷却电池，同时不会降低其中执行空气调节的车厢内的舒适度。用于车辆的电池冷却系统通过冷却设置在具有由空调装置在其中执行空气调节的车厢的车辆内的电池，来保持电池温度处于预定的温度范围。更具体地，该用于车辆的电池冷却系统包括电池存放在其中的电池室；用于通过使用冷却风扇将车厢内的空气提供给电池室以冷却电池的冷却装置；用于将已经被用于冷却电池的空气引入车厢从而在电池室和车厢之间循环空气的冷却空气循环装置；用于将已经被用于冷却电池的空气排放到车辆外部的排放装置；用于选择循环装置或排放装置的转换装置；用于检测电池室内的温度和电池的温度中的至少一个的温度检测装置；以及用于在温度检测装置检测到的温度变得等于或高于预定值时使用转换装置来选择排放装置的转换控制装置。
用于车辆的电池冷却系统检测电池室内的温度或电池的温度，并根据检测结果控制转换装置。如果电池的温度高，则不选择循环装置而是选择排放装置。由此可防止出现这样的情况，即，已经被用于冷却电池并且其温度已经变高的冷却空气返回到车厢内从而使车厢内的舒适度降低。此外，可以防止由于空气调节产生的负荷的增加。
但是，上述公报中公开的装置和系统具有下列问题。
公报1中公开的电池温度控制装置仅通过使用已经被用于车厢内的空气调节的空气来冷却或加热电池。仅在假设从电池泄漏气体时将废气排放到车辆外部。
公报3中公开的电池冷却系统使用车厢内的空气冷却电池。电池冷却系统仅使用转换风门(changing damper)在以下三种状态之间进行转换：来自电池的废气返回到车厢，废气排放到车辆外部，以及废气的一部分排放到车辆外部而废气的其它部分返回到车厢。
为了如公报2中所公开的那样，有效地和迅速地冷却或加热安装在车辆内的行驶用二次电池以便二次电池的温度变为适当的值，优选地，形成冷却循环的车内空调单元和电池通过管道相互连接，而不是如公报1和3中的每一个所公开的那样吸入车厢内的空气。
但是，公报2中所公开的用于电动车辆的充电装置不使用安装在车辆内的电动马达给电池充电。该充电装置仅在车辆停止时使用位于车辆外部的充电设备提供的电力给电池充电。
在电动发电机安装在车辆内并且通过由于再生制动产生的电力给电池充电的情况下，在车辆运行时执行电池的充电。为了如公报2中所公开的那样在这种情况下控制电池的温度，空调装置和电池可通过管道相互连接，并利用空调直接冷却或加热电池。
但是，在这种情况下，形成用于控制车厢内的温度的冷却循环的车内空调装置还可用于控制电池的温度。因此，与常规的车内空调装置相比，冷却能力和加热能力需要增加电池所要求的最大能力的量。结果，会导致成本增加和能量损失。另外，如果电池所要求的温度与车辆的乘客所要求的温度不匹配则会发生问题。另外，由于电池所要求的温度根据电池的充电状态而改变，所以很可能会发生这样的问题。例如，在外部温度较低、电池的充电/放电电流值较高，从而电池需要被冷却而乘客需要加热的情况下会发生问题。在此情况下，难以同时满足电池的要求和乘客的要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于车辆的温度控制系统，该温度控制系统可迅速地实现存储机构所要求的温度，该存储机构为行驶用电源例如电池和电容器。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的温度控制系统，包括用于向存储机构提供用于控制温度的空气的供给装置；与该供给装置连通的进口；以及转换装置，该转换装置用于对要由供给装置供给存储机构的空气在已经在空气管路内与空调装置交换热量并且已经通过该空气管路的空气和除已经与空调装置交换热量的空气以外的空气之间进行转换，该转换装置设置在供给装置和进口之间的空气管路内。
转换装置对要提供给存储机构的空气在已被空调装置的蒸发器吸收热量并且温度已降低的空气(当存储机构被冷却时)或者已从空调装置的加热器芯部吸收热量并且温度已升高的空气(当存储机构被加热时)和车厢内的空气之间进行转换。供给装置通过空气管路将转换装置所选择的空气提供给存储机构。例如，当需要迅速降低存储机构的温度而车厢内空气的温度较高时，转换装置执行转换以便通过供给装置将已被空调装置的蒸发器吸收热量并且温度已降低的空气提供给存储机构。另一方面，当需要降低存储机构的温度并且车厢内空气的温度较低时，转换装置执行转换以便通过供给装置将车厢内的空气提供给存储机构。如上所述，可根据冷却存储机构的要求转换要由供给装置提供给存储机构的空气。即，当车厢内的空气温度较低时，可使用车厢内的空气冷却存储机构而不使用空调装置。因此，冷却能力不必增加电池所要求的最大能力的量。另外，通过使用空调装置，可迅速处理要快速降低存储机构的温度的要求，并有效地冷却存储机构。另外，当需要快速降低存储机构的温度时，可将温度低于车厢内空气温度的空气提供给存储机构。因此，与常规情况不同，不必增加将要提供给存储机构的冷却空气的量。此外，当存储机构的温度较低并且不能实现预期的性能时，利用转换装置转换要提供给存储机构的空气，从而可有效地进一步提高存储机构的温度。即，当需要迅速地进一步提高存储机构的温度时，利用供给装置将温度较高的空气提供给存储机构。结果，可有效地实现行驶用电源例如电池和电容器所要求的温度。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，除已经与空调装置交换热量的空气以外的空气可以是车厢内的空气。根据这种配置，当需要迅速降低存储机构的温度时，转换装置转换要提供给存储机构的空气，以便通过供给装置将已被空调装置的蒸发器吸收热量并且温度已降低的空气提供给存储机构。当需要迅速提高存储机构的温度时，转换装置转换要提供给存储机构的空气，以便通过供给装置将已从空调装置的加热器芯部吸收热量并且温度已升高的空气提供给存储机构。当不要求迅速改变存储机构的温度时，转换装置转换要提供给存储机构的空气，以便通过供给装置将车厢内的空气即温度被空调装置控制的空气提供给存储机构。结果，可有效地和迅速地实现行驶用电源例如电池和电容器所要求的温度。
根据上述方面的用于车辆的温度控制系统还可包括用于根据存储机构的温度和车厢内的温度来控制转换装置的转换控制装置。根据这种配置，当需要降低存储机构的温度而车厢内的温度并不是特别低时，转换控制装置控制该转换装置，以便通过供给装置将已被空调装置的蒸发器吸收热量并且温度已降低的空气提供给存储机构。当需要迅速降低存储机构的温度时，可将温度低于车厢内空气温度的空气提供给存储机构。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，除已经与空调装置交换热量的空气以外的空气可以是车厢内的空气和行李箱内的空气，并且转换装置可对要提供给存储机构的空气在已与空调装置交换热量的空气、车厢内的空气和行李箱内的空气之间进行转换。根据这种配置，可以控制转换装置，以便利用供给装置从已与空调装置的蒸发器或加热器芯部交换热量的空气、车厢内的空气和行李箱内的空气当中将用于控制存储机构的温度的最佳空气提供给存储机构。例如，当需要冷却存储机构并且行李箱内的温度低于车厢内的温度时，将行李箱内的空气提供给存储机构，由此可适当地控制存储结构的温度。
根据上述方面的用于车辆的温度控制系统还可包括用于根据存储机构的温度、车厢内的温度和行李箱内的温度来控制转换装置的转换控制装置。根据这种配置，当需要降低存储机构的温度并且车厢内的温度不是特别低而行李箱内的温度较低时，转换控制装置控制该转换装置，以便通过供给装置将行李箱内的空气而不是已被空调装置的蒸发器吸收热量并且温度已降低的空气提供给存储机构。当需要降低存储机构的温度时，可将温度低于车厢内空气温度的行李箱内的空气提供给存储机构。此时，可防止加在空调装置上的负荷增加。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，转换控制装置可以控制转换装置，以便当存储机构的温度变高时，将温度较低的空气提供给存储机构。当存储机构例如二次电池的温度变得高于预定温度范围的上限时，存储机构的充电/放电性能降低，并且电池寿命缩短。根据上述配置，存储机构的温度被监控，当存储机构的温度变高时，可将温度较低的空气提供给存储机构。由此可防止充电/放电性能降低以及防止电池寿命缩短。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，转换控制装置可以控制转换装置，以便当存储机构的温度变低时，将温度较高的空气提供给存储机构。当存储机构例如二次电池的温度变得比预定温度范围的下限低得多时，存储机构的放电性能严重下降。根据上述配置，存储机构的温度被监控，当温度较低时，可将温度较高的空气提供给存储机构。由此可防止放电性能严重下降。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，转换控制装置可以根据存储机构的温度变化来控制转换装置。例如，当温度不在高温区域(其中充电/放电性能降低且电池寿命缩短的区域)但是温度急剧上升时，如果放任这种状态，则温度将到达高温区域。一旦温度进入高温区域，将难以降低存储机构的温度。根据上述配置，当温度急剧上升时，控制转换装置，以便可利用供给装置将温度较低的空气提供给存储机构。由此可防止存储机构的温度到达高温区域。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，转换控制装置可以控制转换装置，以便当存储机构的温度的增加程度变高时，将温度较低的空气提供给存储机构。当存储机构的温度急剧上升时，该温度有可能在短时间内到达高温区域。一旦温度进入高温区域，将难以降低存储机构的温度。根据上述配置，控制转换装置，以便当温度急剧上升时，利用供给装置将温度较低的空气提供给存储机构。由此可防止温度到达高温区域。
根据上述方面的用于车辆的温度控制系统还可包括用于根据存储机构的温度来控制供给装置的供给控制装置。根据这种配置，可以根据存储机构的温度来控制向存储机构提供冷却空气的鼓风机的开动/停止以及从该鼓风机提供的空气量。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，供给控制装置可以控制供给装置，以便当存储机构的温度高于预定阈值时开动该供给装置。根据这种配置，当存储机构的温度处于其下限高于该阈值的高温区域(其中充电/放电性能降低且电池寿命缩短的区域)时，可以开动向存储机构提供冷却空气的鼓风机。此时，可根据存储机构的温度以及车厢内的温度或行李箱内的温度对要通过被开动的鼓风机提供的空气进行转换。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，供给控制装置可控制供给装置，以便当存储机构的温度低于预定阈值时开动该供给装置。根据这种配置，当存储机构的温度处于其上限低于该阈值的低温区域(其中放电性能严重降低的区域)内时，可开动向存储机构提供加热空气的鼓风机。此时，可根据存储机构的温度以及车厢内的温度或行李箱内的温度对要通过被开动的鼓风机提供的空气进行转换。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，供给控制装置可根据存储机构的温度变化来控制供给装置。例如，当温度不在高温区域(其中充电/放电性能降低且电池寿命缩短的区域)但是温度急剧上升时，如果放任这种状态，则温度将到达高温区域。一旦温度进入该高温区域，将难以降低存储机构的温度。根据上述配置，当温度急剧上升时，可开动向存储机构提供冷却空气的鼓风机。由此可防止温度到达高温区域。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，供给控制装置可控制供给装置，以便当存储机构的温度变化的增量高于预定阈值时开动供给装置。当存储机构的温度急剧上升时，该温度有可能在短时间内到达高温区域。一旦温度进入该高温区域，将难以降低存储机构的温度。根据上述配置，当温度急剧上升时，可开动向存储机构提供冷却空气的鼓风机。由此可防止温度到达高温区域。
根据上述方面的用于车辆的温度控制系统还可包括用于根据存储机构的温度来控制供给装置的供给控制装置，其中预先为存储机构的温度设定低温侧阈值和高温侧阈值；当存储机构的温度低于低温侧阈值时，转换控制装置控制转换装置以便将已与空调装置交换热量的空气用作要提供给存储机构的空气，并且供给控制装置控制供给装置以便开动供给装置；当存储机构的温度高于低温侧阈值而低于高温侧阈值并且该存储机构需要被加热时，转换控制装置控制转换装置以便将温度较高的车厢内的空气或行李箱内的空气用作要提供给存储机构的空气，并且供给控制装置控制供给装置以便开动供给装置；当存储机构的温度高于高温侧阈值并且该存储机构既不需要被冷却也不需要被加热时，供给控制装置控制供给装置以便不开动供给装置。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，已与空调装置交换热量的空气可以是已与蒸发器和加热器芯部之一交换热量的空气。根据这种配置，可使用已与空调装置(在此例中，该空调装置可以是后部空调装置)的蒸发器和加热器芯部之一交换热量的空气来降低或提高存储机构的温度。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，存储机构可安装在车辆后部；空调装置可以是后部空调装置，并且供给装置可以是向存储机构提供空气的鼓风机。根据这种配置，存储机构设置在车辆后部；要被提供给存储机构的空气可以在以下三种空气中适当地转换：已与靠近存储机构设置的后部空调装置的蒸发器或加热器芯部交换热量的空气、车厢内的空气和行李箱内的空气；并且可将所选择的空气提供给存储机构。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，存储机构可以是行驶用二次电池。根据这种配置，可以控制作为行驶用二次电池的镍氢电池的温度或锂离子电池的温度，使该温度变为适当的值。
在根据上述方面的用于车辆的温度控制系统中，空调装置除了包括前部空调装置的蒸发器和加热器芯部之外还可包括靠近存储机构设置的后部空调装置的蒸发器和加热器芯部。已在空气管路内与空调装置交换热量的空气是已与后部空调装置的蒸发器或加热器芯部交换热量的空气。根据这种配置，已经与前部空调装置之外的设置在车辆后部的后部空调装置的蒸发器或加热器芯部交换热量的空气用来冷却行驶用二次电池，该二次电池是存储机构。通过相互独立地控制前部空调装置的操作和后部空调装置的操作，可同时满足存储机构的要求和乘客的要求。
附图说明
通过阅读下面对本发明的示例性实施例的详细说明并结合附图考虑，可更好地理解本发明的上述实施例和其它实施例、目的、特征、优点、技术和工业意义，在附图中：
图1是示意性地示出包括在根据本发明的一个实施例的电池组冷却系统中的后部空调装置和电池组的布置的视图；
图2是示出根据本发明的该实施例的电池组冷却系统的透视图；
图3是示出从车辆后侧观察的电池组冷却系统的正视图；
图4是示出图3内的电池组的放大视图；
图5是示出从车辆侧面观察的电池组冷却系统的侧视图；
图6是根据本发明的该实施例的电池组冷却系统的控制框图；以及
图7A和7B是示出由图6中的电池ECU执行的程序的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的一个实施例。相同的参考标号将用于相同的部件。具有相同参考标号的部件的名称和功能也相同。相应地，对具有相同参考标号的部件将只进行一次详细说明。
下面将说明用于控制电池组即行驶用二次电池的温度的电池组冷却系统。但是，本发明并不局限于这样的冷却系统。冷却的对象可以是另一种行驶用电源(存储机构)例如电容器。除了用于冷却电池组的系统之外，本发明还可应用于用来加热电池组的系统，或用于依照要求冷却/加热电池组的温度控制系统。下面主要将说明用于冷却电池组的系统。对于用于加热电池组的系统，将仅说明该系统的一部分。
图1示出根据本发明的一个实施例的电池组冷却系统中所包含的后部空调装置2000和电池组3000的布置。
如图1中所示，后部空调装置2000和电池组3000设置在地板4000上面和上部后板5000下方。如图1中所示，后座1000包括座椅靠背1010和座垫1020。后部空调装置2000和电池组3000设置在车辆后部内的后座靠背1010后面的一个位置。
图2是示出根据本发明的该实施例的电池组冷却系统的透视图。如图2中所示，电池组3000是通过串联地放置多个单元电池3010形成的二次电池，该二次电池的输出电压为200-300伏。如稍后将说明的，电池组冷却系统包括转换风门3100；电池风扇3200；冷却通道；以及排气通道3230。转换风门3100将车厢内的空气、已与后部空调装置2000的蒸发器或加热器芯部交换热量的空气和行李箱内的空气之一提供给电池风扇3200。电池风扇3200将从转换风门3100提供的空气引入电池组3000。冷却通道以下行流动方法冷却电池组3000。排气通道3230排出已与电池组3000交换热量的空气。如图2中的箭头所示，用于冷却或加热的空气通过电池风扇3200提供给电池组3000，并且通过排气通道3230排放到车厢或行李箱外部。
图3是示出从车辆后侧观察的电池组冷却系统的正视图。如图3中所示，电池组冷却系统包括车厢进口3310(在两个位置处)；空调过滤器3320；空调鼓风机3300；以及蒸发器3500。车厢进口3310在上部后板5000内形成。空调过滤器3320收集从车厢进口3310吸入的空气中包含的灰尘。蒸发器3500吸收已经通过空调过滤器3320的空气的热量并降低空气的温度。
电池组冷却系统还包括车厢进气通道3330；空调进气通道3340；电池风扇3200；上部空气通道3210；以及下部空气通道3220。车厢进气通道3330将已经通过空调过滤器3320的空气引到转换风门3100。空调进气通道3340将已通过蒸发器3500的空气引到转换风门3100。电池风扇3200将转换风门3100选择的空气提供给电池组3000的上部空气通道3210。上部空气通道3210是在电池组3000的上部内形成的间隙。下部空气通道3220是在电池组3000的下部内形成的间隙。
转换风门3100由下文提到的ECU(电子控制单元)进行控制。更具体地，对转换风门3100进行控制，使得可通过电池风扇3200将车厢内的空气、后部空调装置内的空气以及行李箱内的空气之一引入电池组3000。
图4是图3内的电池组3000的放大视图。如图4中所示，电池组3000如上所述由多个单元电池3010形成。在电池组3000中，冷却空气以下行流动方法流动。即，冷却空气流过上部空气通道3210，通过单元电池3010之间的间隙向下流动，并通过下部空气通道3220被引入排气通道3230。电池组3000在该下行流动冷却方法中被适当地冷却。但是，当将已与后部空调装置2000的加热器芯部交换热量的空气供给电池组3000时，电池组被适当地加热而不是被适当地冷却。
图5是示出从车辆侧面观察的根据该实施例的电池组冷却系统的侧视图。如图5所示，后部空调装置2000设置在车辆后部的后座靠背1010后面的位置。后部空调装置2000通过在上部后板5000内形成的车厢进口3310吸入车厢内的空气。在后部空调装置2000中，该空气与包含在后部空调装置2000内的蒸发器3500或加热器芯部3600交换热量，并且已与蒸发器3500或加热器芯部3600交换热量的空气被引入转换风门3100的空调进气通道3340。后部空调装置2000的压缩机由例如连接到发动机的曲轴带轮上的带轮驱动。另外，后部空调装置2000的压缩机可以是电动压缩机而不是由发动机驱动。
图6是根据本发明的该实施例的电池组冷却系统的控制框图。如图6中所示，电池组冷却系统包括转换风门3100；电池风扇3200；电池组3000的上部空气通道3210；电池组3000的下部空气通道3220；温度传感器3700；电池ECU 6000；以及空调ECU 6100。转换风门3100通过使用电池风扇3200将从车厢的上部后板5000引入的空气、从后部空调装置2000引入的空气和从行李箱引入的空气之一提供给电池组3000。温度传感器3700检测电池组3000的温度。电池ECU 6000连接到转换风门3100、电池风扇3200和温度传感器3700，并基于电池温度、车厢内的温度和行李箱内的温度来控制转换风门3100和电池风扇3200。空调ECU 6100根据来自电池ECU 6000的信号来控制后部空调装置2000的操作。
由电池ECU 6000控制的电池风扇3200可以是由开/关控制器控制的电风扇，即，该风扇根据来自电池ECU 6000的操作信号开始操作并且根据来自ECU 6000的停止信号停止操作。另外，电池风扇3200可以是能够根据电池ECU 6000提供的控制负载值(duty value)分级地或连续地改变空气量的电风扇。
图7A和7B是示出由图6中的电池ECU 6000执行的程序的流程图。在步骤S100中，电池ECU 6000检测电池温度TB。此时，电池ECU 6000根据从温度传感器3700输入的电池温度检测电池温度TB。
在步骤S110，电池ECU 6000确定检测到的电池温度TB是否高于预定的温度阈值。当确定电池温度TB高于预定温度阈值时(在步骤S110中为“是”)，执行步骤S120。当确定电池温度不高于该温度阈值时(在步骤S110中为“否”)，再次执行步骤S100。
在步骤S120中，电池ECU 6000计算dTB/dt。即，电池ECU 6000计算电池组3000的温度传感器3700检测到的电池温度的时间变化。
在步骤S130，电池ECU 6000确定电池温度的时间变化(dTB/dt)是否小于预定的阈值(1)。当确定电池温度的时间变化(dTB/dt)小于预定的阈值(1)时(步骤S130中为“是”)，再次执行步骤S100。当确定电池温度的时间变化(dTB/dt)不小于预定的阈值时(步骤S130中为“否”)，执行步骤S140。
在步骤S140中，电池ECU 6000向电池风扇3200输出电池风扇操作命令信号。
在步骤S150中，电池ECU 6000确定电池温度TB的时间变化(dTB/dt)是否小于预定的阈值(2)。应指出，阈值(1)小于阈值(2)(阈值(1)＜阈值(2))。当确定电池温度TB的时间变化(dTB/dt)小于预定的阈值(2)时(步骤S150中为“是”)，执行步骤S160。当确定电池温度TB的时间变化(dTB/dt)不小于预定的阈值(2)时(步骤S150中为“否”)，执行步骤S190。
在步骤S160中，电池ECU 6000确定车厢内的温度是否低于行李箱内的温度。当确定车厢内的温度低于行李箱内的温度时(步骤S160中为“是”)，执行步骤S170。当确定车厢内的温度不低于行李箱内的温度时(步骤S160中为“否”)，执行步骤S180。
在步骤S170中，电池ECU 6000输出用于控制转换风门3100的转换信号，以便将从车厢提供的空气引入电池组3000。
在步骤S180中，电池ECU 6000输出用于控制转换风门3100的转换信号，以便将从行李箱提供的空气引入电池组3000。
在步骤S190中，电池ECU 6000向空调ECU 6100输出后部空调装置操作请求信号。在步骤S200中，电池ECU 6000输出用于控制转换风门3100的转换信号，以便将从后部空调装置2000提供的空气引入电池组3000。
下面将基于上述结构和流程图说明根据该实施例的电池组冷却系统的操作。
在步骤S100中，在具有这种电池组冷却系统的车辆行驶时以预定的采样间隔检测电池温度TB。当电池温度TB高于预定的温度阈值时(步骤S110中为“是”)，在步骤S120中计算电池温度的时间变化。
当电池温度的时间变化dTB/dt等于或大于预定的阈值(1)时(步骤S130中为“否”)，在步骤S140开动电池风扇3200。当电池温度的时间变化dTB/dt小于预定的阈值(2)时(步骤S150中为“是”)，温度的增加程度等于或大于阈值(1)但小于阈值(2)。因此，确定电池组3000不需要快速冷却。相应地，通过使用车厢内的空气或行李箱内的空气来冷却电池组3000。
当确定车厢内的温度低于行李箱内的温度时(步骤S160中为“是”)，控制转换风门3100，以便将从车厢提供的空气引入电池组3000。当确定车厢内的温度等于或高于行李箱内的温度时(步骤S160中为“否”)，在步骤S180控制转换风门3100，以便将从行李箱提供的空气引入电池组3000。
同时，当确定电池温度的时间变化dTB/dt等于或大于阈值(2)时(步骤S150中为“否”)，电池组3000的温度已经开始快速升高。在这种情况下，通过使用已与后部空调装置2000的蒸发器3500交换热量并且温度已变低的空气而不是使用车厢内的空气或行李箱内的空气来冷却电池组3000。
相应地，电池ECU 6000向空调ECU 6100输出后部空调装置操作请求信号，并且后部空调装置2000开始运行。从而，后部空调装置2000的冷却系统开始运行，并且冷却介质被供给到后部空调装置2000的蒸发器3500。此时，在蒸发器3500和从车厢吸入的空气之间进行热交换，并将温度较低的空气提供给转换风门3100。在步骤S200中，控制转换风门3100，以便将从后部空调装置提供的空气供给电池组3000。然后，通过电池风扇3200将已被后部空调装置2000的蒸发器3500吸收热量并且温度已经变低的空气提供给电池组3000。
如上所述，利用根据该实施例的电池组冷却系统，基于电池温度和电池温度的时间变化，对要提供给电池组的空气在车厢内的空气、行李箱内的空气和已与后部空调装置的蒸发器交换热量的空气之间进行转换，并将所选择的空气提供给电池组。特别地，当电池温度快速升高时，通过使用已与后部空调装置的蒸发器交换热量并且温度已变低的空气而不是使用车厢内的空气或行李箱内的空气来冷却电池组。由此可避免电池组的温度急剧上升。
在与本发明相关的技术中，当需要使用车厢内的空气冷却电池组3000时，由电池风扇3200提供的空气量增加。但是，在根据本发明的该实施例的电池组冷却系统中，使用已与后部空调装置2000交换热量并且温度已变低的空气。因此，不需要增加通过电池风扇3200提供的空气。
在参照图7A和7B对上述实施例的说明中，根据电池温度的时间变化来控制转换风门3100。然而，可仅根据电池温度TB控制转换风门3100。
在上述实施例中，主要是针对冷却电池组3000的情况进行了说明。但是，本发明并不局限于电池组3000的冷却。本发明可应用于在寒冷地区加热电池组3000的情况。
当本发明应用于加热电池组3000的情况时，预先设定多个温度阈值。检测电池温度TB。当电池温度TB低于最低的温度阈值时，通过使用已与后部空调装置2000的加热器芯部交换热量的空气来加热电池组3000。当电池温度TB高于最低的温度阈值并且电池组3000需要被加热时，通过使用车厢内的空气和行李箱内的空气之间的温度较高的空气来加热电池组3000。在这两种情况下，都开动电池风扇3200。
当电池温度TB高于最高的温度阈值并且电池组既不需要被冷却也不需要被加热时，不开动电池风扇3200。
如上所述，通过提高电池组3000的温度并控制温度使该温度处于适当范围内，可以实现电池组3000的预期输出。
说明书内公开的本发明的实施例的所有方面都被认为是示例性的而不是限制性的。本发明的技术范围通过权利要求限定，因此在与权利要求等同的含义和范围内的所有改变都应被包括在内。

Claims (19)

1.一种用于车辆的温度控制系统，该系统控制安装在车辆内的存储机构(3000)的温度，其特征在于包括：
用于向该存储机构(3000)供给用于控制温度的空气的供给装置(3200)；
与该供给装置(3200)连通的进口(3310)；以及
转换装置(3100)，该转换装置用于对要由供给装置(3200)供给存储机构(3000)的空气在已经在空气管路内与空调装置(2000)交换热量的空气和除所述已经与空调装置(2000)交换热量的空气以外的空气之间进行转换，该转换装置(3100)设置在供给装置(3200)和进口(3310)之间的空气管路内。
2.根据权利要求1的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述除已经与空调装置(2000)交换温度的空气以外的空气是车厢内的空气。
3.根据权利要求2的用于车辆的温度控制系统，其特征在于还包括：
用于根据存储机构(3000)的温度和车厢内的温度来控制转换装置(3100)的转换控制装置(6000)。
4.根据权利要求1的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述除已经与空调装置(2000)交换热量的空气以外的空气是车厢内的空气和行李箱内的空气，并且
转换装置(3100)对要供给存储机构(3000)的空气在已经与空调装置(2000)交换热量的空气、车厢内的空气和行李箱内的空气之间进行转换。
5.根据权利要求4的用于车辆的温度控制系统，其特征在于还包括：
用于根据存储机构(3000)的温度、车厢内的温度和行李箱内的温度来控制转换装置(3100)的转换控制装置(6000)。
6.根据权利要求3或5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述转换控制装置(6000)控制转换装置(3100)，以便当存储机构(3000)的温度变高时，将温度较低的空气供给存储机构(3000)。
7.根据权利要求3或5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述转换控制装置(6000)控制转换装置(3100)，以便当存储机构(3000)的温度变低时，将温度较高的空气供给存储机构(3000)。
8.根据权利要求3或5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述转换控制装置(6000)根据存储机构(3000)的温度变化来控制转换装置(3100)。
9.根据权利要求8的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述转换控制装置(6000)控制转换装置(3100)，以便当存储机构(3000)的温度的增加程度变高时，将温度较低的空气供给该存储机构(3000)。
10.根据权利要求3或5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于还包括：
用于根据存储机构(3000)的温度来控制供给装置(3200)的供给控制装置(6000)。
11.根据权利要求10的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)，以便当存储机构(3000)的温度高于预定阈值时开动该供给装置(3200)。
12.根据权利要求10的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)，以便当存储机构(3000)的温度低于预定阈值时开动该供给装置(3200)。
13.根据权利要求3或5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述供给控制装置(6000)根据存储机构(3000)的温度变化来控制供给装置(3200)。
14.根据权利要求13的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)，以便当存储机构(3000)的温度的增加程度高于预定阈值时开动该供给装置(3200)。
15.根据权利要求5的用于车辆的温度控制系统，其特征在于还包括：
用于根据存储机构(3000)的温度来控制供给装置(3200)的供给控制装置(6000)，其中
预先为存储机构(3000)的温度设定低温侧阈值和高温侧阈值，
当存储机构(3000)的温度低于低温侧阈值时，转换控制装置(6000)控制转换装置(3100)以便将已经与空调装置(2000)交换热量的空气用作要供给存储机构(3000)的空气，并且供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)以便开动供给装置(3200)；
当存储机构(3000)的温度高于低温侧阈值而低于高温侧阈值并且该存储机构(3000)需要被加热时，转换控制装置(6000)控制转换装置(3100)以便将具有较高温度的车厢内的空气和行李箱内的空气之一用作要供给存储机构(3000)的空气，并且供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)以便开动供给装置(3200)；以及
当存储机构(3000)的温度高于高温侧阈值并且该存储机构(3000)既不需要被冷却也不需要被加热时，供给控制装置(6000)控制供给装置(3200)以便不开动供给装置(3200)。
16.根据权利要求1-15中任一项的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述已经与空调装置(2000)交换热量的空气是已经与蒸发器和加热器芯部之一交换热量的空气。
17.根据权利要求1-16中任一项的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
存储机构(3000)安装在车辆后部，
空调装置(2000)是后部空调装置，并且
供给装置(3200)是向存储机构(3000)供给空气的鼓风机。
18.根据权利要求17的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述存储机构(3000)是行驶用二次电池。
19.根据权利要求17的用于车辆的温度控制系统，其特征在于，
所述空调装置(2000)除了包括前部空调装置的蒸发器和加热器芯部之外，还包括靠近存储机构(3000)设置的后部空调装置的蒸发器和加热器芯部，并且
所述已经与空调装置(2000)交换热量的空气是已经与后部空调装置的蒸发器和加热器芯部之一交换热量的空气。
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