FI117497B - Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI117497B
FI117497B FI20041406A FI20041406A FI117497B FI 117497 B FI117497 B FI 117497B FI 20041406 A FI20041406 A FI 20041406A FI 20041406 A FI20041406 A FI 20041406A FI 117497 B FI117497 B FI 117497B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
battery
temperature
heating
voltage
batteriets
Prior art date
Application number
FI20041406A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041406A0 (fi
FI20041406A (fi
Inventor
Teijo Siekkinen
Original Assignee
Teijo Siekkinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20040211A external-priority patent/FI20040211A0/fi
Application filed by Teijo Siekkinen filed Critical Teijo Siekkinen
Priority to FI20041406A priority Critical patent/FI117497B/fi
Publication of FI20041406A0 publication Critical patent/FI20041406A0/fi
Publication of FI20041406A publication Critical patent/FI20041406A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI117497B publication Critical patent/FI117497B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N1/00Starting apparatus having hand cranks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

117497
MENETELMÄ JA LAITE AJONEUVON AKUN LÄMMITTÄMISEKSI -FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR ATT VARMA UPP BATTERI AV FORDON
KEKSINNÖN ALA
5 Keksintö liittyy menetelmään ja laitteeseen ajoneuvon akun lämmittämiseksi.
KEKSINNÖN TAUSTA
Lyijyakku toimii, toisin sanoen luovuttaa virtaa ja vastaavasti latautuu, parhaiten lämpötila-alueella+18 ... +27 °C. Akkujen käyttö on ongelmallista erityisesti kylmissä olosuh-10 teissä. Talvella autojen ja erilaisten työkoneiden käynnistyksiin ja lisälämmittimien käyttöön tarvitaan normaalia enemmän virtaa. Kylmä akku kuitenkin luovuttaa virtaa huonosti ja myös latautuu huonosti. Ajoneuvojen akut ovat siksi talvella yleisesti ali varattuja ja tietyissä tilanteissa tyhjentyvät helposti kokonaan, jolloin seurauksena voi olla akun jäätyminen.
Etenkin uusissa dieselautoissa polttoaineen kulutus on niin pieni, että niissä tarvitaan li-15 sälämmitin toisaalta auton pitämiseksi lämpimänä ja toisaalta moottorin lämmittämiseksi käynnistystä varten. Lisälämmitin tarvitsee toimiakseen sähkövirtaa, ja virransaannin heikentyessä lisälämmitin toimii huonosti. Saattaa käydä myös niin, että akku tyhjenee olennaisesti jo ennen käynnistystä tai käynnistyksen aikana. Uusissa ajoneuvoissa, sekä henkilö-, j paketti-että kuorma-autoissa, on yleensäkin entistä enemmän virtaa kuluttavia laitteita ja 20 järjestelmiä, ja toiminnan kannalta epäsuotuisissa olosuhteissa akut tyhjenevät helposti.
Erääksi ratkaisuksi näihin ongelmiin on kehitetty ajoneuvoihin asennettavat verkkovir- , ralla toimivat lisälaturit, jotka voidaan yhdistää esimerkiksi lohkolämmittimeen tai lisäläm- * · · "* mittimeen. Laturit on varustettu sellaisella elektroniikalla, että ne voi pitää jatkuvasti akkuun • · ***** kytkettynä. Tällaiset laturit ovat kuitenkin varsin kalliita, ja ongelmana on edelleen se, että »·· ···* 25 kylmä akku latautuu huonosti eikä tulos välttämättä olekaan toivottu.
• · · · · · j? * Myös ratkaisuja ajoneuvon akun lämmittämiseksi on esitetty. US-patentissa 5994669 ?' • a · ' on esitetty sähköisesti toimiva lämmitin, johon otetaan virta ulkopuolelta ja joka on varus- a a » tettu sekä termostaattikytkimellä jatkuvaa toimintaa varten että ajastimella, jolla voidaan asettaa tietyksi ajaksi korkeamman tehotason lämmitys.
a a *.: : 30 US-patentissa 5281792 on esitetty verkkovirralla toimiva akun lämmitin, johon on yh- • · * · distelty latauspiiri. Tarkoituksena on saada latauksen avulla akkuneste kiertämään ja siten * .···. lämpenemään kauttaaltaan paremmin.
··· FT-patentissa 76186 on esitetty akun lämmitin, joka on tarkoitettu toimimaan ajon ai- • · kana ja jossa virtaa lämmittämiseen otetaan vain laturin toimiessa. Tämä on järjestetty akun Φ ♦ *···] 35 napajännitteestä riippuvan kytkimen avulla, joka katkaisee lämmityksen esimerkiksi jännit- • · · • · · • · 2 117497 teen laskiessa alle 13,0 voltin. Ratkaisussa on lisäksi lämpölilanrajoitin, joka tunnustelee lämmitysvastuksen lämpötilaa ja katkaisee lämmityksen, jos se nousee yli asetetun rajan.
US-patentissa 5055656on esitetty ratkaisu, jossa akun lämmitintä ohjataan ohjainlait-teella, joka vertaa jatkuvasti akun lämpötilaa tiettyyn kytkentälämpötilaan ja akun jännitettä 5 tiettyyn kytkentäjännitteeseen, jolloin lämmitin kytketään päälle vasteena sille, että hetkellinen jännite ylittää sanotun kytkentäjännitteen ja akun hetkellinen lämpötila on alle kytken-tälämpötilan, ja lämmitin kytketään pois päältä vasteena sille, että sanottu hetkellinen jännite on alle sanotun kytkentäjännitteen tai sanottu hetkellinen lämpötila ylittää sanotun kytken-tälämpötilan.
10 YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ
Keksinnön tarkoituksena on esittää sellainen ratkaisu ajoneuvon akun lämmittämiseksi, joka soveltuu tunnettuja ratkaisuja paremmin akun pitämiseen lämpimänä eri tilanteissa ja erilaisten moottori-ja sisätilalämmitysratkaisujen ja lisälaitteiden yhteydessä.
15 Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle ajoneuvon akun lämmittämiseksi, jossa menetelmässä akku varustetaan lämpöeristeellä ja sitä lämmitetään sähköisellä lämmityselimellä, joka on kytketty akun napojen väliin, jolloin tarkkaillaan sekä akun napojen välistä jännitettä että akun lämpötilaa ja kytketään lämmitys päälle, mikäli napojen välinen jännite ylittää latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen ja 20 akun lämpötila alittaa asetetun alarajan sekä kytketään lämmitys pois päältä, mikäli napojen välinen jännite alittaa latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen tai akun lämpötila ylittää asetetun ylärajan, on tunnusomaista, että lämmitystä ohjataan akkunesteen lämpötilan • · · #pitämiseksi määrätyllä alueella, jolloin akun lämpötilaa tarkkaillaan tarkkailemalla sen pin-* · "! nan lämpötilaa kohdassa, joka on lähellä akun kennojen yläpintaa, lämmityksen ohjaami- *’**. 25 seksi sellaisen lämpötilan mukaan, joka on lähellä akkunesteen lämpötilaa.
• · · · * . Eräässä suoritusmuodossa yläraja on 20 °C ja alaraja on 10 °C.
# · · ·**; Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle laiteteelle ajoneuvon akun φ · *···* lämmittämiseksi, joka laite käsittää akun ympärille asetettavan lämpöeristeen ja akun napo jen väliin kytketyn sähköisen lämmityselimen sekä välineet akun napojen välisen jännitteen • · · : 30 ja akun lämpötilan tarkkailemiseksi sekä lämmityselimen kytkemiseksi päälle ja pois päältä • · *··* siten, että: lämmitys kytketään päälle, mikäli napojen välinen jännite ylittää latausta tai hy- vää varaustilaa osoittavan jännitteen ja akun lämpötila alittaa asetetun alarajan, ja lämmitys *:·*: kytketään pois päältä, mikäli napojen välinen jännite alittaa latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen tai akun lämpötila ylittää asetetun ylärajan, on tunnusomaista, että vä- • · ."*· 35 lineet akun lämpötilan tarkkailemiseksi käsittävät välineet sen pinnan lämpötilan tarkkaile-
• · V
• · 3 117497 miseksi kohdassa, joka on lähellä akun kennojen yläpintaa, lämmityksen ohjaamiseksi sellaisen lämpötilan mukaan, joka on lähellä akkunesteen lämpötilaa.
Eräässä suoritusmuodossa yläraja on 20 °C ja alaraja on 10 °C.
Vielä eräässä suoritusmuodossa laite on integroitu akkuun.
5 Keksinnön mukainen ratkaisu toimii kaikissa ajoneuvoissa. Se on tarkoitettu erityisesti ajoneuvoihin, joissa akkua tai akkuja ladataan sähköverkosta virran ottavalla laturilla ajoneuvon ollessa pysäköitynä. Laturi voi olla ajoneuvoon asennettuna ja jatkuvasti akkuun kytkettynä tai se voi olla vain tarvittaessa käytettävä laturi. Ratkaisun hyöty on suuri erityisesti lisälämmittimillä varustetuissa ajoneuvoissa, joissa on tärkeää turvata jatkuvasti hyvä 10 virransaanti lisälämmittimelle. Ratkaisu on hyödyllinen myös silloin, kun akun lataaminen verkkovirralla ei ole mahdollista, koska akun lämmittäminen ajon aikana parantaa sen latautumista ja hyvin eristetty akku säilyttää suuren osan lämmöstä esimerkiksi yön yli. Keksin- · nön mukainen ratkaisu varmistaa myös akun ja itse asiassa akkunesteen lämpötilaa tarkkailemalla, että akku ei missään tilanteessa lämpene liikaa. Toiminta liian korkeassa lämpöti-15 lassa nimittäin lyhentää akun elinikää.
PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS
Keksintöä ja sen eräitä suoritusmuotoja kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheen liitettyihin piirustuksiin, joista: 20 kuva 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen laitteen erästä mahdollista toteutusta ja sovellusta, ί ύ kuva 2 esittää kuvan 1 toteutusta yksityiskohtaisemmin piirikaavion muodossa, kuva 3 on vuokaavio, joka kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä toteutusta, *i* kuva 4 on vuokaavio, joka kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä toista toteu- • · · · ' ·:*·: 25 tusta.ja *:· kuva 5 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen laitteen erään suoritusmuodon.
····;.
• · Φ • · • · ·#·
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS
: Kuvissa 1 ja 2 esitetty lämmityspiiri on kytketty akun 1 napojen 2 ja 3 väliin. Akku on 30 ympäröity alta, päältä ja kaikilta sivuilta eristyksellä 4, joka on esimerkiksi tarkoitukseen • * * y.·' sopivaa solumuovia. Kantena olevassa eristelevyssä on akkutilan tuuletusta varten esimer- • · **’. kiksi sopivia pieniä reikiä 5.
• · . Lämmityspiirissä akun napojen väliin on kytketty sähköisesti toimiva lämmityselin 7, • * ’·.·* ensisijaisesti sopivalla tekniikalla toteutettu lämmitysvastus. Piiri käsittää samoin akun na- • · « · · I II • · pojen väliin kytketyn ohjausyksikö 6, sekä lämmitysvastuksen 7 kanssa sarjaan kytketyt termostaatit 8 ja 9 ja sulakkeen 10.
4 117497
Ohjausyksikkö 6 tarkkailee akun napojen välistä jännitettä ja kytkee lämmityspiiriä auki ja kiinni sen mukaan. Ohjainyksikön piiri 19 muodostaa akun napojen 2 ja 3 välisestä 5 jännitteestä Ub esimerkiksi zenerdiodin ja vastuksen muodostaman kytkennän avulla vakiona pysyvän vertailujännitteen. Jännitteestä Ub muodostetaan piirissä 19 sopivan siltakyt-kennän avulla myös sitä tietyssä suhteessa seuraava jännite, jota verrataan vakiojännitteeseen. Akun jännitteen Ub ylittäessä tietyn rajan UI, joka 12 voltin akulla voi olla esimerkiksi 13,0 V, piiri 19 ohjaa kanavatransistorin 18 johtamaan. Jännitteen Ub alittaessa sello västi sanotun rajan, piiri 19 ohjaa transistorin katkaisemaan virran. Piirin 19 toimintaan on edullista järjestää jonkin verran hystereesiä siten, että se katkaisee transistorin virran jännitteen alittaessa tietyn jännitettä UI alemman rajan U2, esimerkiksi 12,5 volttia. Transistorin 18 johtaessa releen 13 kela 14 ohjaa kytkimen 15 kytkemään akun 1 plusnavan 2 johtimeen 17 ja lämmitysvastukselle 7. Virran kelalta 14 katketessa kytkin 15 palautuu perusasen-15 toonsa ja kytkee plusnavan ohjainyksikön lähtöön 16, josta saadaan esimerkiksi signaali osoittamaan ohjainyksikön tilaa ja samalla akun jännitettä.
12 voltin akulla rajajännitteeksi UI voidaan asettaa myös esimerkiksi 12,7 volttia siten, että lämmitysvirta kytketään päälle heti kun jännite Ub ylittää 12,7 V ja katkaistaan heti kun jännite Ub alittaa sanotun jännitteen. Koska 12 voltin akun lepojännite ei käytännössä juuri 20 koskaan ylitä 12,7 volttia, niin lämmitys voi tälläkin asetuksella käytännössä kytkeytyä päälle vain silloin kun akkua samalla ladataan.
j ;’· Lämmitysvastus 7 on edullista toteuttaa esimerkiksi lämmityselementillä, joka muo- • · · .***. dostuu kahden polyesterikalvon välissä olevasta metallikalvovastuksesta. Tällainen taipuisa • · · lämmityselementti voidaan toteuttaa akun koon ja tarvittavan lämmityskapasiteetin mukaan 25 niin, että elementti kattaa olennaisesti kokonaan akun pohjan ja vastuksen resistanssi ja läm-mitysteho ovat sopivat. Sopiva teho voi olla henkilöauton akulle esimerkiksi 60 W ja kuor- • · · · ,···, ma-auton akulle 80 W. Lämmityskalvo 7 sijoitetaan akun pohjan ja sen alla olevan eristele- vyn väliin.
• ,·, Lämmitysvastuksen 7 kanssa on kytketty sarjaan termostaatti 9, jonka tarkoituksena on * · · 30 tarkkailla akun lämpötilaa ja kytkeä lämmitys pois päältä, mikäli akun lämpötila ylittää tie- • · *·* tyn ylärajan T2 ja toisaalta päälle, mikäli lämpötila alittaa tietyn alarajan Tl. Laitteen toi- minnan kannalta on edullista, että termostaatti tarkkailee mahdollisimman hyvin akkunes- ***** teen lämpötilaa, jota osoitetaan kuvassa 2 merkinnällä Te. Termostaatti 9 on siksi edullista ·***· kiinnittää akun pintaan sellaiseen kohtaan, jossa lämpötila seuraa hyvin ja on lähellä akku- * · yleensä merkittyä akkunesteen pinnan L alarajaa.
♦*·,· 35 nesteen lämpötilaa. Tällainen kohta P on lähellä akun kennojen C yläpintaa tai akkuihin • · 5 117497
Suoritetuissa kokeissa on havaittu, että edellä kuvatulla tavalla asennetulla termostaatilla sopiva katkaisuraja T2 on 20 °C ja sopiva päällekytkentäraja Tl 10 °C. Akkuneste läm-penee merkittävästi vielä lämmityksen katkaisun jälkeen lämmön akussa tasaantuessa, ja toisaalta akun jäähtyessä lämpötila akun pinnalla laskee nopeammin kuin akkunesteen lämpö-5 tila. Edellä mainituilla ohjausarvoilla akkunesteen lämpötila vaihtelee jotakuinkin alueella 18 ... 27 °C, joka on akun toiminnan kannalta paras alue.
Lämmityspiiri on luonnollisesti varustettava myöskin varolaitteilla. Kuvien 1 ja 2 toteutuksessa varolaitteina on sekä sulake 10 että lämmitysvastuksen 7 yhteyteen sijoitettu termostaatti 8. Sulake voi olla esimerkiksi kampatyyppinen 10 ampeerin sulake. Termostaatin 10 8 katkaisuraja voi olla esimerkiksi 70 °C, ja se voidaan sijoittaa esimerkiksi kuvan 1 osoitta malla tavalla lämmitysvastusmaton alle eristeen sisään. Termostaatti 8 voidaan turvallisuutta olennaisesti vaarantamatta myös jättää kytkennästä pois.
Kuvan 1 piirroksessa on esitetty myös ajoneuvon oma laturi 11 ja lisälaitteena asennettu verkkovirralla toimiva laturi 12. Jomman kumman laturin ladatessa 12 voltin akkua, sen jän-15 nite ylittää asetetun rajajännitteen UI, esimerkiksi 13,0 V tai 12,7 V, ja ohjainyksikkö 6 kytkee virran lämmitysvastukselle 7. Jos termostaatti 9 ei ole katkaissut lämmityspiiriä, niin 60 W:n lämmitysvastus kuluttaa latausvirrasta noin 5 A, ja loppuosa latausvirrasta lataa akkua. Koska akun lepojännite aivan täysin varattunakin on enintään 12,8 V, niin lämmitys ei käynnisty muuten kuin akun ollessa lataustilassa. Toisaalta, jos akun lämmitys on käynnistynyt 20 ajon aikana, niin se voi jatkua myös, kun ajoneuvo pysäköidään, mikäli akku on jokseenkin täyteen varattuna ja lämmitysvirran katkaisevaksi rajajännitteeksi U2 on aseteltu esimerkiksi edellä mainittu 12,5 V. Varsinkin kylmemmissä oloissa akun jännite kuitenkin sitä kuonni- • · · tettaessa laskee nopeasti kyseisen rajan alapuolelle, eikä sellaista vaaraa käytännössä ole, • * • · *·* että akku itseään lämmittämällä olennaisesti purkautuisi.
• · · *" *, 25 Edellä kuvatun kaltaisella eristyksellä ja lämmityksellä varustettu tavanomainen henki- • Φ··* löauton akku lämpenee akkunesteen lämpötilasta mitattuna noin 10 °C tunnissa. Toisaalta ··· ··· j akun jäähtymisnopeus ympäristön lämpötilan ollessa -20 °C on alle 1 °C/h, joten akku säi- • · *···* lyttää lämmöstään suuren osan esimerkiksi yön yli.
Jos ratkaisua sovelletaan 24 voltin akulle, niin jännite UI, jolla lämmitys kytketään • · · ··· Ϊ 30 päälle voi olla vastaavasti esimerkiksi 26,0 V tai 25,4 V, ja mahdollisesti asetettu alempi «»· jänniteraja U2, jolla lämmitys katkaistaan, esimerkiksi 25,0 V.
Kuvassa 5 esitetään kaavamaisesti toteutus, jossa keksinnön mukainen laite on integ-*:·*· roitu akkuun. Tavanomainen akku 1 on varustettu kotelon ulkokuoren muodostavalla eris- tyskerroksella 4', joka on esimerkiksi sopivaa solumuovia. Kotelo voidaan ehkä valmistaa • · !**. 35 myös sopivasta muovista siten, että sen sisäpinta ja sisäkerros muodostavat tiiviin ja jäykän • ** * * kuoren ja ulkokerros muodostaa huokoisen eristävän kerroksen. Eristyskerroksen paksuus .-.e 1 1 7497 on esimerkiksi 5-10 mm. Ohjainyksikkö 6 on esimerkiksi muoviin valettu komponentti, joka on sijoitettu akun päälle ainakin osittain eristekerroksen 4' sisään. Samoin ohjausyksikön kytkentäjohdot akun napoihin 2 ja 3 sekä lämmitysvastuksen 7, termostaatit 8 ja 9 ja sulakkeen 10 käsittävän lämmityspiirin johdotus on sijoitettu eristekerroksen 4'sisään.
5 Kotelo voidaan toteuttaa myös siten, että sekä uiko-että sisäkuori ovat tiivistä ja jäykkää materiaalia ja niiden välissä on huokoinen tai kennorakenteinen eristävä kerros.
Eristyskerroksen lisääminen akkuun kasvattaa jonkin verran sen ulkomittoja, mutta toisaalta esimerkiksi nykyisten akkujen koteloissa tavalliset reunukset tai vahvistukset voidaan jättää ainakin enimmäkseen pois ja saada siten eristetty kotelo lähelle vastaavan nykyisen 10 kotelon mittoja. Akun kiinnitys voidaan tehdä esimerkiksi säädettäväksi, niin että se toimii hiukan kasvaneista mitoista huolimatta. Akuille tarkoitetut alustat ja tilat sallivat myös yleensä akun hieman kasvaneet mitat.
Kuvan 3 vuokaavio kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä toteutusta. Jos lämmitys ei ole päällä vaiheessa 20, niin se kytketään päälle vaiheessa 22 päälle, mikäli on to- 15 dettu vaiheessa 2l,että akun napojen välinen jännite Ub ylittää asetetun arvon UI, esimerkiksi 12,7 V, joka osoittaa, että akkua todennäköisesti ladataan tai että varaustila on muuten erittäin hyvä, ja akun lämpötila Ts on asetetun alarajan Tl, esimerkiksi 10 °C:n alapuolella. Samalla siirrytään vaiheeseen 23. Muuten akun lämmitys pidetään vaiheessa 26 pois kytkettynä ja palataan vaiheeseen 21.
20 Jos lämmitys on vaiheessa 20 tai vaiheen 22 jälkeen päällä, niin se kytketään vaiheessa 25 pois päältä, mikäli on todettu vaiheessa 23, että jännite Ub alittaa asetetun sanotun asete- . .·. tun arvon UI, esimerkiksi 12,7 V, joka osoittaa, että akkua ei ladata, tai akun lämpötila Ts ,···. ylittää asetetun alarajan T2, esimerkiksi 20 °C. Samalla siirrytään vaiheeseen 26. Muuten • · akun lämmitys pidetään vaiheessa 24 päälle kytkettynä ja palataan vaiheeseen 23.
25 Kuvassa 4 esitetään keksinnön mukaisen menetelmän toteutus, joka poikkeaa kuvan 3 • · . toteutuksesta ainoastaan sikäli, että lämmityksen katkaisemiselle asetettu jänniteraja U2 on "" esimerkiksi ohjauspiirin toiminnan hystereesin puitteissa hiukan alempi kuin lämmityksen * · "* kytkemiselle asetettu jänniteraja UI. Jänniteraja UI vaiheessa 21 voi siten olla esimerkiksi . . 13,0 V, ja lämmitys kytketään pois päältä vaiheessa 25, mikäli vaiheessa 23' on todettu, että • * ··; · 30 jännite Ub alittaa jännitettä UI hiukan alemman jänniterajan U2, esimerkiksi 12,5 V. Muu- • m *···* ten menetelmä on sama kuin kuvan 3 menetelmä.
• · · i...: Keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin vaan voi vaihdella oheen liitettyjen *:1: patenttivaatimusten sallimissa rajoissa.
♦ • ·· • · • · i»· ···'.
* * · • «

Claims (5)

1. Menetelmä ajoneuvon akun lämmittämiseksi, jossa menetelmässä akku (1) varustetaan lämpöeristeellä (4) ja sitä lämmitetään sähköisellä lämmitysclimellä (7), joka on kytketty 5 akun napojen (2, 3) väliin, jolloin: tarkkaillaan sekä akun napojen välistä jännitettä (Ub) että akun lämpötilaa (Ts) ja kytketään lämmitys päälle, mikäli napojen välinen jännite (Ub) ylittää latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen (UI) ja akun lämpötila (Ts) alittaa asetetun alara-10 jän (Tl) sekä kytketään lämmitys pois päältä, mikäli napojen välinen jännite (Ub) alittaa latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen (UI, U2) tai akun lämpötila (Ts) ylittää asetetun ylärajan (T2), tunnettu siitä, että lämmitystä ohjataan akkunesteen lämpötilan (Te) pitämiseksi määrätyllä 15 alueella, jolloin akun lämpötilaa tarkkaillaan tarkkailemalla sen pinnan lämpötilaa (Ts) kohdassa, joka on lähellä akun kennojen yläpintaa, lämmityksen ohjaamiseksi sellaisen lämpötilan mukaan, joka on lähellä akkunesteen lämpötilaa (Te). (
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetcknat av att den övre gränsen (T2) är 20 °C och ? .·*·. den nedre gränsen (Tl) är 10 °C. • · • · · . . 3. Anordning för att värma upp ett batteri av ett fordon, vilken anordning innefattar: • · · "*,* 30 en värmeisolering (4) för att sättas omkring batteriet (1) och ett elektriskt • · ”* uppvärmningsorgan (7) kopplat mellan batteriets polar (2, 3) samt • * ·.**· medel för att iakttaga bäde spänningen (Ub) mellan batteriets polar och batte- riets temperatur (Ts) och för att koppia uppvärmningsorganet (7) pä och av sä, att: uppvärmningen kopplas pä, om spänningen mellan polarna (Ub) överstiger en : 35 spänning (UI), vilken indikerar laddning eller bra laddningstillständ, och batteriets • · temperatur (Ts) understiger en ställd nedre gräns (Tl), och 117497 9 uppvärmningen kopplas av (25), om spiinningen mellan polarna (Ub) understiger en spanning (UI, U2), vilken indikerar Iaddning eller bra laddningstillständ, och batteriets temperatur (Ts) överstiger en ställd Övre gräns (T2), kännetcknad av att medlen för att iakttaga batteriets temperatur innefattar medel (9) för att 5 iakttaga temperaturen (Ts) av batteriets sida pä en plats, vilken är intill övre ytan av batteriets celler, för att kontrollera uppvärmningen enligt sädan temperatur, vilken är närä pä battenvätskans temperatur (Te).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yläraja (T2) on 20 °C ja 20 alaraja (Tl) on 10 °C.
3. Laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi, joka laite käsittää: • · · ' ' k akun (1) ympärille asetettavan lämpöeristeen (4) ja akun napojen (2, 3) väliin • · ’·*·’ kytketyn sähköisen lämmityselimen (7) sekä • * · ···· 25 välineet (6, 9) akun napojen välisen jännitteen (Ub) ja akun lämpötilan (Ts) • * « * * '-if * * tarkkailemiseksi sekä lämmityselimen (7) kytkemiseksi päälle ja pois päältä siten, että: · ^ lämmitys kytketään päälle, mikäli napojen välinen jännite (Ub) ylittää latausta t · * tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen (UI) ja akun lämpötila (Ts) alittaa asetetun alarajan (Tl), ja • · ·.· · 30 lämmitys kytketään pois päältä, mikäli napojen välinen jännite (Ub) alittaa latausta tai hyvää varaustilaa osoittavan jännitteen (UI, U2) tai akun lämpötila (Ts) ylittää .*··. asetetun ylärajan (T2), tunnettu siitä, että välineet akun lämpötilan tarkkailemiseksi käsittävät välineet (9) sen pin- • · S nan lämpötilan (Ts) tarkkailemiseksi kohdassa, joka on lähellä akun kennojen yläpintaa, * · *··* 35 lämmityksen ohjaamiseksi sellaisen lämpötilan mukaan, joka on lähellä akkunesteen läm- 1 *! pötilaa (Te). 8 117497
4. Anordning enligt patentkrav 3, kännetcknad av att den övre gränsen (T2) är 20 °C och 10 den nedre gränsen (Tl) är 10 °C.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yläraja (T2) on 20 °C ja alaraja (Tl) on 10 °C.
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on integroitu akkuun (1). 5 10 1. Förfarande för att varma upp ett batteri av ett fordon, i vilket förfarande batteriet (1) för- ses med värmeisolering (4) och värms med ett elektriskt uppvärmningsorgan (7), vilket är s kopplat mellan batteriets polar (2, 3), varvid: bädc spänningen (Ub) mellan batteriets polar och batteriets tcmperatur (Ts) iakttas, 15 uppvärmningen kopplas pä, om spänningen mellan polama (Ub) överstiger en spanning (UI), vilken indikerar laddning eller bra laddningstillständ, och batteriets temperatur (Ts) undcrstiger en ställd ncdre gräns (Tl), samt uppvärmningen kopplas av (25), om spänningen mellan polama (Ub) understiger en spanning (U1, U2), vilken indikerar laddning eller bra laddningstillständ, och 20 batteriets temperatur (Ts) överstiger en ställd övre gräns (T2), kännctcknat av att uppvärmningen kontrolleras för att hälla temperaturen (Te) inom ett ; bestämt omräde, varvid batteriets temperatur iakttas med att iakttaga temperaturen (Ts) av • · · .**·. batteriets sida pa en plats, vilken är intill Övre ytan av batteriets celler, för att kontrollera • · · uppvärmningen enligt sadan temperatur, vilken är närä pä batterivätskans temperatur (Te). t · · · * 25 • · * · · .j • · i
5. Anordning enligt patentkrav 3, kännetcknad av att den är integrerad med batteriet (1). • · · • · · • · 1 *·· 1 • · • » • · · • · · «··1 • 1 • · · · • · m • « ··· * 1 • · · • · · • · · t • · » • · • · * · · · • · • ·· • · • 1 Ml ··· ♦ •f • · III ·
FI20041406A 2004-02-11 2004-11-02 Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi FI117497B (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041406A FI117497B (fi) 2004-02-11 2004-11-02 Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040211 2004-02-11
FI20040211A FI20040211A0 (fi) 2004-02-11 2004-02-11 Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi
FI20041406 2004-11-02
FI20041406A FI117497B (fi) 2004-02-11 2004-11-02 Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20041406A0 FI20041406A0 (fi) 2004-11-02
FI20041406A FI20041406A (fi) 2005-10-20
FI117497B true FI117497B (fi) 2006-10-31

Family

ID=33518413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041406A FI117497B (fi) 2004-02-11 2004-11-02 Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI117497B (fi)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20041406A0 (fi) 2004-11-02
FI20041406A (fi) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5060026B2 (ja) 車両バッテリー温度の制御方法及びシステム
KR100701377B1 (ko) 온도 센서가 통합된 전기 가열 장치
US5994669A (en) Battery warmer with timer switch
JP4786956B2 (ja) 車両用蓄電装置の加熱システム
CA2017503C (en) Vehicle preheating system
CN101589504A (zh) 蓄电装置和车辆
KR20040072609A (ko) 밧데리용 열자켓
CN105529508A (zh) 电池加热系统、电池装置及电动汽车
US20160298589A1 (en) System and method for improved starting of combustion engine
JP2003517806A (ja) 電池充電維持装置および方法
WO2004095621A1 (ja) 電池収納装置及びそれを用いた電源装置、並びにそれらを用いた電動車両
US11752835B2 (en) Operating method for an electric heater
JPS6215364B2 (fi)
JP6579320B2 (ja) 車載バッテリの温度調整装置
JP6684184B2 (ja) バッテリ加温制御装置
FI117497B (fi) Menetelmä ja laite ajoneuvon akun lämmittämiseksi
JPH0412472A (ja) バッテリ装置
EP3098897A1 (en) Device and method for warming lithium batteries
CN111971870B (zh) 车载用的辅助电源控制装置及车载用的辅助电源装置
US5667710A (en) Electrical heater device for heating the interior of an automobile
JPH05202834A (ja) エンジン始動用電源
JPH10285813A (ja) 電子機器及び電源制御方法
US20170338533A1 (en) Battery Jacket
KR101688037B1 (ko) 연료필터 히팅 장치 및 히팅 방법
JP2009140771A (ja) 電池装置及び該電池装置を含む車載負荷制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117497

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed