TWI666135B - 車載電池的溫度調節系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種車載電池的溫度調節系統，該系統包括換熱器；車載空調，車載空調具有空調出風口，空調出風口與換熱器之間形成有第一風道；半導體換熱模組，半導體換熱模組的冷卻端與第一風扇之間形成有第二風道，半導體換熱模組的冷卻端與車廂之間形成有第三風道；電池熱管理模組，電池熱管理模組與換熱器連接形成換熱流路；控制器，與半導體換熱模組、電池熱管理模組及車載空調連接。該系統可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。

Description

車載電池的溫度調節系統
本發明涉及汽車技術領域，特別涉及一種車載電池的溫度調節系統。
目前，電動汽車的車載電池的性能受氣候環境影響較大，環境溫度過高或者過低都會影響車載電池的性能，因此需要對車載電池的溫度進行調節，以使其溫度維持在預設範圍內。
然而，相關技術中，對車載電池溫度的調節方法較為粗糙，無法根據車載電池的實際狀況對其冷卻功率進行精確控制，從而無法保證車載電池的溫度維持在預設範圍內。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此，本發明的第一個目的在於提出一種車載電池的溫度調節系統，該方系統可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。
為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種車載電池的溫度調節系統，包括：換熱器；車載空調，該車載空調具有空調出風口，該空調出風口與該換熱器之間形成有第一風道，該第一風道中設置有第一風扇，該第一風扇和該換熱器對應設置； 半導體換熱模組，該半導體換熱模組的冷卻端與該第一風扇之間形成有第二風道，該半導體換熱模組的冷卻端與車廂之間形成有第三風道；電池熱管理模組，該電池熱管理模組與該換熱器連接形成換熱流路；控制器，與該半導體換熱模組、該電池熱管理模組及該車載空調連接。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。
下面參考附圖來描述本發明實施例提出的車載電池的溫度調節方法和溫度調節系統和非臨時性可讀儲存媒體。
第1a圖至第1b圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖。如第1a圖至第1b圖所示，該系統包括：電池熱管理模組1、車載空調2、換熱器3、半導體換熱模組5和控制器（圖中未具體示出）。
其中，車載空調2具有空調出風口，空調出風口與換熱器3之間形成有第一風道100，第一風道100中設置有第一風扇，第一風扇和換熱器對應設置。半導體換熱模組5的冷卻端與第一風扇501之間形成有第二風道200，半導體換熱模組5的冷卻端與車廂之間形成有第三風道300。電池熱管理模組1與換熱器3連接形成換熱流路。控制器與半導體換熱模組5、電池熱管理模組1及車載空調2連接，控制器用於獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對控制車載空調2和半導體換熱模組5中的至少一者工作，以對電池的溫度進行調節。
更進一步地，如第1a圖至第1b圖所示，車載空調2包括設置在第一風道100中的第一調節閥601和與換熱器3對應的第一風扇501。第一調節閥601和第一風扇501均設置在第一風道100中且第一調節閥601和第一風扇501連接。半導體換熱模組5還包括設置在第二風道200中的與半導體換熱模組5的冷卻端對應設置的第三風扇503和第三調節閥603，也就是說，第三風扇503和第三調節閥603均設置在第二風道200中且第三風扇503和第三調節閥603連接。
並且，車載空調2藉由第一風道100對換熱器3進行換熱。半導體換熱模組5藉由第二風道200對換熱器進行換熱。半導體換熱模組5藉由第三風道300對車廂進行換熱。
如第1a圖所示，車載空調2藉由所第二風道200對半導體換熱模組5進行換熱後，半導體換熱模組5藉由第四風扇504和第三風道300對車廂進行換熱，第四風扇504設置在第三風道300之中。
如第1b圖所示，車載空調2藉由第四風道400、車廂和第三風道300對半導體換熱模組5進行換熱後，半導體換熱模組5藉由第二風道200對換熱器3進行換熱。
如第1b圖所示，車載空調2藉由第一風道100對換熱器進行換熱，且半導體換熱模組藉由第二風道200對換熱器3進行換熱。
可以理解，電池4指安裝在車輛上，為車輛提供動力輸出以及為車輛上的其它用電裝置提供電的儲能裝置，可進行反覆充電。電池4可以為電池模組或者電池組。
具體地，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至目標溫度時，電池需要的溫度調節功率。電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池實際獲取的溫度調節功率。目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當為冬季時，室外環境溫度很低，需對電池進行加熱，目標溫度可以設置在10℃左右，當為夏季時，需對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。
當電池4的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，如第1a圖至第1b圖所示，車載空調2和電池熱管理模組1進行工作，控制器控制第一調節閥601開啟，第一風扇501將車載空調2的冷卻風吹向換熱器3，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻。在車載電池的溫度調節系統工作在冷卻模式時，冷卻風流向為：空調出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3；介質流向為：換熱器3—電池熱管理模組1—電池4—電池熱管理模組1—換熱器3。並且，在對電池4進行冷卻時，如第1b圖所示，控制器也可以控制半導體換熱模組5工作，第三風扇503將半導體冷卻端的製冷功率吹向第一風扇，由第一風扇吹向換熱器，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻。
在對電池4進行冷卻時，控制器還即時獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池4的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池4得到的實際調節功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。
同時，控制器還根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2通對車載空調的製冷功率、第一風扇501的轉速和對第一調節閥601的開度進行調節，和/或對半導體換熱模組的功率、第三風扇503的轉速、第三調節閥603的開度進行調節，以調節溫度調節實際功率P2。例如，如果P1大於P2，那麼增大車載空調的冷卻功率或者增大第一風扇501的轉速或者增大第一調節閥601的開度，或者增加半導體換熱模組的功率或者增大第三風扇503的轉速或者增大第三調節閥603的開度，以增大電池4的溫度調節實際功率P2，使電池4儘快完成降溫。
由此，該溫度調節系統可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組1包括設置在換熱流路上的幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15、流速感測器16；其中：幫浦12用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器14用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器15用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器16用於偵測換熱流路中的介質的流速。
進一步地，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組1還可以包括設置在換熱流路上介質容器13，介質容器13用於儲存及向換熱流路提供介質。
更進一步地，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組1還可以包括：設置在換熱流路上加熱器11，加熱器11用於對換熱流路中的介質進行加熱。
具體地，如第2圖所示，控制器可以包括電池管理控制器、電池熱管理控制器、車載空調控制器。電池管理控制器採集流經電池的電流、電池本身的溫度，並根據電池的目標溫度、目標時間t以及電池的比熱容C、電池的品質M、電池的內阻R，獲取溫度調節需求功率P1，以及控制車載空調控制器啟動或停止工作。電池熱管理控制器可以與第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16電連接，與幫浦12和加熱器11進行CAN通訊，並根據介質的比熱容、介質的密度、流路的橫截面積，獲取溫度調節實際功率P2，並控制幫浦12的轉速和控制加熱器11的功率，並可以與車載空2調進行CAN通訊。車載空調控制器可以與電池管理器和電池熱管理控制器進行CAN（Controller Area Network，控制器區域網路通訊），車載空調控制器可以控制第一調節閥601的開通或者關斷，且可以對第一調節閥601的開度進行調節，第一風扇501受車載空調控制器的控制，且風速可調，且車載空調控制器可以與電池管理控制器和電池熱管理控制器進行CAN通訊，以根據電池管理控制器獲取的溫度調節需求功率P1以及電池熱管理控制器獲取的溫度調節實際功率P2，對車載空調的製冷功率、調節閥、風扇進行控制，達到控制換熱量的目的。
可以理解，車載電池的溫度調節系統除可藉由車載空調2和換熱器3對電池4進行冷卻，還可藉由加熱器11對介質進行加熱，以在電池溫度較低時對電池4進行溫度調節。加熱器11可以為PTC（Positive Temperature Coefficient，正的溫度係數，泛指正溫度係數很大的半導體材料或元器件）加熱器，可以與電池熱管理控制器進行CAN通訊，為車載電池的溫度調節系統提供加熱功率，受電池熱管理控制器控制，加熱器11不直接與電池4接觸，具有較高的安全性、可靠性和實用性。幫浦12主要用於提供動力，介質容器13主要用於儲存媒體和接受向溫度調節系統添加的介質，當溫度調節系統中的介質減少時，介質容器13中的介質可自動補充。第一溫度感測器14用以偵測電池流路入口介質的溫度，第二溫度感測器15用以偵測電池流路出口介質的溫度。流速感測器16用以偵測溫度調節系統中管道內介質的流速資訊。
根據本發明的一個實施例，控制器還用於獲取電池的溫度，並判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值或者小於第二溫度臨界值，其中，當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式，第一溫度臨界值大於第二溫度臨界值。其中，第一溫度臨界值和第二溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如，第一溫度臨界值可以為40℃，第二溫度臨界值可以為0℃。
具體地，車輛通電後，控制器即時獲取電池的溫度，並對電池的溫度進行判斷。如果判斷電池的溫度高於40℃，說明此時該電池4的溫度過高，為避免高溫對該電池4的性能產生影響，需要對電池4進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式，控制器控制控制第一調節閥601開啟，第一風扇501將車載空調2的冷卻風吹向換熱器3，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻。當對電池進行冷卻時，第一調節閥601開啟，冷卻風流向為：空調出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3；介質流向為：換熱器3—加熱器11（關閉）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。
而如果電池4的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池4的性能產生影響，需要對電池4進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，電池熱管理控制器控制加熱器11開啟，同時車載空調2保持第一調節閥601處於關閉狀態，介質流向為：換熱器3—加熱器11（開啟）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。藉由加熱器11加熱冷卻管道中的介質，以使介質與電池4進行熱交換，完成電池的溫度調節。
下面結合具體的示例描述控制器如何獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例控制器可以用於獲取電池開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率，以及獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生電池的第二溫度調節需求功率，並根據電池的第一溫度調節需求功率和電池的第二溫度調節需求功率產生電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池4開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 ，並根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，控制器藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t （1）， 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池4的比熱容，M為電池4的品質。
第二參數為電池4在預設時間內的平均電流I，控制器藉由以下公式（2）產生第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2）， 其中，I為平均電流，R為電池4的內阻。
具體地，可藉由電流霍爾感測器偵測電池4的充放電電流參數電池管理器可以根據一段時間內電池4的電流參數，估算電池4的平均電流。
當對電池4進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R；當對電池4進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
根據本發明的一個實施例，控制器還根據第一溫度感測器14偵測的入口溫度和第二溫度感測器15偵測的出口溫度產生第二溫度差ΔT2 ，並根據每個電池的第二溫度差ΔT2 和流速感測器16偵測的流速v產生電池的溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *c*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，c為流路仲介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質，其中，m=v*ρ*s，v為介質的流速，ρ為介質的密度，s為流路的橫截面積。
具體地，車輛通電後，電池管理器根據電池溫度判斷電池4是否需要進行溫度調節，如果判斷電池4需要溫度調節，則藉由CAN通訊向車載空調控制器發送開啟溫度調節功能的資訊，車載空調控制器並將該資訊轉發至電池熱管理控制器，電池熱管理控制器控制幫浦12以默認轉速（如低轉速）開始工作。
然後，電池熱管理控制器獲取電池4的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據實際情況進行預設，並根據公式（1）計算出電池4的第一溫度調節需求功率。同時，電池熱管理控制器獲取電池4在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算電池4的第二溫度調節需求功率。然後，電池熱管理控制器根據電池4的第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率計算溫度調節需求功率P1（即將電池4的溫度在目標時間內調節至目標溫度的需求功率），其中，當對電池4進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R，當對電池4進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。並且，電池熱管理控制器分別獲取第一溫度感測器14和第二溫度感測器15偵測溫度資訊，並獲取流速感測器16偵測的流速資訊，根據公式（3）計算出電池4的溫度調節實際功率P2。最後，電池熱管理控制器根據電池4的P1、P2藉由控制加熱器11的功率以精確控制電池4的加熱功率，車載空調藉由控制車載空調的製冷功率、第一風扇501轉速、第一調節閥開度以精確控制電池4的冷卻功率
可以理解的是，電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2可以藉由上述方式獲取。
具體而言，由上述實施例可知，P1由兩部分組成，當電池4需要冷卻時，假如電池4的初始溫度為45℃，目標溫度為35℃，則電池4從45℃下降到35℃需要散發的熱量是固定，藉由公式（1）即ΔT1 *C*M/t直接計算可以獲得。同時，電池4在冷卻程序中，存在放電和充電程序，此程序會產生熱量，這部分的熱量也可以藉由偵測電池4的平均電流I直接獲得，藉由公式（3）即I2 *R，直接計算出當前電池4的發熱功率，即第二溫度調節需求功率。本發明的冷卻完成時間是基於目標時間t設定的（t可以根據使用者需求或者是車輛實際設計情況改變）。在確定了冷卻完成所需要的目標時間t後，就可以預估出當前電池4冷卻需要的溫度調節需求功率P1，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R。而如果是加熱功能啟動，則溫度調節需求功率P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R，即在電池4在加熱程序中，電池4的放電或者充電電流越大，所需要的加熱功率即溫度調節需求功率P1越小。
電池4的冷卻時間受冷卻效率的影響，由於冷卻效率受外部環境溫度和電池4當前溫度的影響，在電池4冷卻的程序中，溫度調節系統的效率也是不斷變化的，所以冷卻效率不可能是100%，因此只根據P1是無法準確調節電池4的冷卻的時間的，有必要偵測電池4的溫度調節實際功率P2。在本發明中，電池4的溫度調節實際功率P2可以藉由公式（3）即ΔT2*c*m計算得出。P2也可以藉由電池實際冷卻功率P2也就可以藉由公式（4）即ΔT3*C*m1計算得出，其中ΔT3為電池4在某一時間段內的溫度變化，C為電池4的比熱容，m1為電池4的品質。但由於一般電池的品質較大，所以單位時間內溫度變化不明顯，需要較長時間才可以偵測出溫差，不符合即時性要求，所以一般按照公式（3）計算P2功率。
受冷卻效率的影響，P2很難完全等於P1，為了使得電池4的冷卻目標時間t更準確，需要即時根據P1與P2進行調節，以確保電池4的溫度調節需求功率P1與電池的溫度調節實際功率P2相等。
根據本發明的一個實施例，如第1a圖所示，當為冷卻模式時，控制器還用於在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加製冷功率、或者增加第一風扇501的轉速，或者增大第一調節閥601的開度，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，減小製冷功率，或者減小第一調節閥601的開度，或者減小第一風扇501的轉速，或者保持車載空調的製冷功率、第一調節閥601的開度和第一風扇501的轉速不變。
具體地，當工作在冷卻模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池4的降溫，所以，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加壓縮機製冷功率、或者增加第一風扇5的轉速、或者增大第一調節閥601的開度，以減低空調出風口的溫度，增加吹向換熱器3的冷卻風的風量，加快換熱器3的熱交換。其中，P1與P2的功率差越大，壓縮機的製冷功率、第一風扇501的轉速和第一調節閥601開度增加越多，以使電池4的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則控制器可以減小壓縮機的製冷功率、降低第一風扇501的轉速以節省電能，或保持壓縮機的製冷功率不變、第一風扇501的轉速不變。當電池的溫度低於第一設定溫度，例如35℃時，則電池4冷卻完成，控制器控制第一調節閥601和第一風扇501關閉。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池4的溫度仍然高於35℃，則控制器再適當增加壓縮機的製冷功率、增加第一風扇501的轉速，或者增大第一調節閥的開度以使電池4儘快完成降溫。
如第1a圖至第1b圖所示，根據本發明的一個實施例，當為加熱模式時，控制器在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的溫度差，並根據溫度差增加加熱器11的加熱功率，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，降低加熱器的加熱功率，或者保持加熱器11的加熱功率不變。
具體地，當工作在加熱模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池4的升溫，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器11的功率，其中，P1與P2的功率差越大，加熱器11的功率增加越多，以使電池4的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器11的加熱功率以節省電能，或保持加熱器11的功率不變。當電池的溫度達到第二設定溫度，例如10℃時，則電池4加熱完成，電池管理器藉由CAN通訊向電池熱管理控制器發送關閉溫度調節功能的資訊，以控制加熱器11停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如2小時後，電池4的溫度仍然低於10℃，則控制器適當增加加熱器11的功率，以使電池4儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，控制器還用於在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，降低幫浦12的轉速或者保持幫浦12的轉速不變，並在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，提高幫浦12的轉速。
具體地，當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池4的P1小於或等於P2，控制器則控制幫浦12的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦12的轉速不變。而如果電池4的P1大於P2，除控制壓縮機製冷功率、第一風扇501的轉速、第一調節閥601的開度增加或者加熱器11的功率增加外，還可以控制幫浦12的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池4的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
車載空調2的冷卻風除可對電池進行冷卻，還可以對車廂內進行冷卻。
如第1a圖至第1b圖所示，空調出風口與車廂之間形成有第四風道400，車載空調2還可以包括設置在第四風道400中的第二調節閥602和第二風扇502。車載空調2藉由第二風道200對車廂進行換熱。並且，第1a圖中，車載空調2藉由所第二風道200對半導體換熱模組5進行換熱後，半導體換熱模組5藉由第三風道300對車廂進行換熱；第1b圖中，車載空調2藉由第四風道400、車廂和第三風道300對半導體換熱模組5進行換熱後，半導體換熱模組5藉由第二風道200對換熱器3進行換熱。
具體地，如第1a圖至第1b圖所示，電池冷卻分支迴路藉由換熱器3為電池4提供製冷功率，第一調節閥601可用於控制電池冷卻分支迴路的冷卻進風量。第二調節閥602可用於控制車內冷卻迴路的冷卻進風量。當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支迴路為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇401—換熱器3。車內冷卻迴路為：空調風出風口—第二調節閥602—第二風扇402—車廂。
進一步地，控制器還用於獲取車廂的車廂溫度，並根據車廂溫度、溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對第一調節閥601和第二調節閥602的開度進行調節。
也就是說，控制器偵測車廂內的氣溫，並可根據車廂氣溫情況，以及電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，調節各冷卻迴路的功率分配，從而平衡車內冷卻和電池冷卻的冷卻需求。
冷卻端進一步地，如第1a圖至第1b圖，車載電池溫度調節系統還包括與半導體換熱模組5的冷卻端相連的第四風扇504，以及與半導體換熱模組5的發熱端相連的第五風扇505。
具體地，半導體換模組5具有發熱端和冷卻端，當供電電源反接後，發熱端和冷卻端位置交換。半導體換熱模組5的發熱端和冷卻端上均安裝有換熱風扇（第四風扇504和第五風扇505），用以加快加熱端和冷卻端的熱量交換。
如第2圖所示，控制還可以包括：半導體控制器，半導體控制器可以與半導體換熱模組5進行CAN通訊，並可以控制半導體換熱模組5的功率，以及可以控制第四風扇504和第五風扇505的轉速。
車載空調2得電後，如果車載空調控制器收到電池管理器發送的電池冷卻功能啟動資訊，則電池冷卻功能啟動，車載空調控制器發送電池冷卻功能啟動資訊給電池熱管理控制器和半導體換控制器。車載空調控制器接收電池管理器發送的電池的溫度調節需求功率P1，並把該資訊轉發給電池熱管理控制器和半導體控制器。在電池冷卻程序中，車載空調控制器控制第一調節閥601和第二調節閥602開啟，同時控制第一風扇501和第二風扇502開始工作。車載空調控制器接收電池熱管理控制器發送的水溫資訊和電池的溫度調節實際功率P2，並把該資訊轉發給電池管理器和半導體控制器。在電池冷卻程序中，車載空調控制器對比電池的溫度調節需求功率P1和電池的溫度實際功率P2資訊，如果溫度調節需求功率P1小於溫度實際功率P2，則判斷電池的溫度是否達到45℃（較高溫度），如果電池的溫度達到45℃，則車載空調控制器減少第二調節閥602的開度，增大第一調節閥601的開度，減少車內冷卻風流量，增加電池冷卻支路的冷卻風流量，以調整電池冷卻和車內冷卻的製冷量分配。如果電池的溫度不高於45℃，則判斷車廂內的溫度是否達到空調設定溫度，如果達到，則車載空調控制器減少第二調節閥602的開度，增大第一調節閥601的開度，如果車廂內的溫度沒有達到空調設定溫度，則優先滿足車內的製冷量需求，此時溫度調節需求功率和溫度調節實際功率之間的差值部分冷卻功率，由半導體換熱模組5提供。在電池冷卻程序中，如果車載空調控制器接收到電池管理器發送的電池冷卻完成資訊，即電池的溫度達到35℃，則車載空調控制器轉發電池冷卻完成資訊給電池熱管理控制器，電池冷卻完成。
此處對電池平均溫度做了分層次處理，溫度控制的臨界值分別為40℃、45℃和35℃。當電池溫度高於40℃時，電池冷卻功能啟動，當電池溫度達到35℃，則電池冷卻完成，當電池溫度達到45℃較高溫度時，車載空調優先滿足電池冷卻的製冷量需求。另外，當P1小於P2時，如果電池溫度不超過45℃，則仍然優先車廂內的製冷量需求，如果車廂內的冷卻功率已經充足，並達到平衡，則車載空調再增大電池冷卻功率。
如第1a圖所示，車載空調可以有3個冷卻迴路，分別是電池冷卻分支迴路、車內冷卻迴路1和車內冷卻迴路2。第一調節閥601可用於控制電池冷卻分支迴路的冷卻進風量。第二調節閥602可用於控制車內冷卻迴路1的冷卻進風量。第三調節閥603可用於控制車內冷卻迴路2的冷卻進風量。當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支迴路為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3。車內冷卻迴路1為：空調風出風口—第二調節閥602—第二風扇502—車廂。車內冷卻分支迴路2主要藉由第三風扇503為車廂內的空間提供冷卻風，冷卻風先經過半導體換熱模組5冷卻後，流入車廂內部。車內冷卻迴路2為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇501—第三調節閥603—第三風扇503—半導體換熱模組5—車廂。電池冷卻功能沒有啟動時，第一調節閥601關閉。當電池冷卻功能啟動時第一調節閥601開啟。電池冷卻管道內的介質迴圈方向如下所示：換熱器3—加熱器11（關閉）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。當電池加熱功能啟動時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向如下所示為：換熱器3—加熱器11（開啟）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。其中，第四風扇504可將冷卻端的冷卻風吹向車廂，第五風扇可以將加熱端的風吹向車外。
如第1a圖所示方案，車載空調2的冷卻風進過第三調節閥603和第三風扇503後，經過半導體換熱模組5（正向供電）的冷卻端後，溫度下降，再吹回車廂，起到了冷卻車廂的作用，減輕了電池冷卻給對車載空調車內製冷的影響。
在冷卻程序中，半導體換熱模組5對比電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，如果P1小於P2，則增大半導體換熱模組5的冷卻功率，同時控制第四風扇504和第五風扇505以高轉速工作，以增加半導體換熱模組5的冷卻功率。在電池冷卻程序中，如果半導體換熱模組5接收到車載空調的電池冷卻完成資訊，則電池冷卻完成。
總結而言，如第1a圖所示的系統，當溫度調節系統工作在冷卻模式時，電池冷卻與車內冷卻初始功率分配為： 設電池的溫度調節需求功率為P1，電池的溫度調節實際功率為P2，P3為半導體換熱模組的最大冷卻功率，P6為車內冷卻需求功率，P7為車載空調的壓縮機最大冷卻功率。
當電池溫度調節需求功率P1和車內冷卻需求功率P6的功率之和≤壓縮機總功率P7，即P1+P6≤P7，則壓縮機按照P1+P6製冷功率運行。且P1＜P7，P6＜P7。同時控制第二調節閥的開度，使得車內冷卻功率為P6。控制第一調節閥和第三調節閥的開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P7＜P1+P6≤P7+P3，Pe=P1+P6-P7，Pf=P1+P6-P3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照冷卻功率Pe運行。電池冷卻支路的冷卻功率為P1，車內冷卻支路功率=P6。又或者半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行，壓縮機按照冷卻功率Pf運行。同時控制第一調節閥的開度，使得車內冷卻功率為P6，控制第一調節閥的開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P1+P6＞P7+P3，則判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一調節閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1，減少第二調節閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二調節閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第二調節閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
電池冷卻程序中功率分配： 如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P1+P6+Pc＜P7，則壓縮機按照增加製冷功率Pc，同時增大第一調節閥的開度，提高幫浦轉速，以便提高電池冷卻功率。
如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P7＜P1+P6+Pc≤P7+P3，Pg=P1+P6+Pc-P7，Ph= P1+P6+Pc-P3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換氣模組按照冷卻功率Pg運行。或者壓縮機按照製冷功率Ph運行，半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者壓縮機按照最大冷卻功率P7運行，半導體換熱模組增加冷卻功率Pc。又或者壓縮機增加冷卻功率Pc，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者是壓縮機冷卻功率不變，半導體換熱模組的冷卻功率增加Pc。又或者壓縮機冷卻功率增加Pc，半導體換熱模組的冷卻功率不變。又或者壓縮機冷卻功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組冷卻功率增加0.5Pc。又或者按照壓縮機和半導體換熱模組的最大冷卻功率的比值各自按照比例增加冷卻功率。同時增大第一調節閥的開度，控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+P6+Pc＞P7+P3，則壓縮機按照最大冷卻功率P7運行，同時半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。此時，判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一調節閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1+Pc，減少第二調節閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1-Pc，同時控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二調節閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第一調節閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則維持壓縮機製冷功率不變，維持半導體製冷功率不變，或者降低壓縮機的製冷功率，降低半導體換熱模組的冷卻功率，或者減少第一調節閥的開度，或者降低幫浦轉速，使得電池冷卻分支迴路的冷卻功率下降Pc。
當溫度調節系統工作在加熱模式時：設電池的溫度調節需求功率為P1，電池的微博、溫度調節實際功率為P2，P4為半導體換熱模組的最大加熱功率，P5為加熱器的最大加熱功率。
如果P1≤P5，則PTC加熱器按照加熱功率P1為電池提供加熱功率。
如果P1＞P5，且P1≤P5+P4，P1-P5=Pd，則加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照加熱功率Pd為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。如果P1＞P5，且P1＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P3為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少加熱功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，或者PTC加熱器加熱功率減少Pc，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前加熱功率不變。
在加熱程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P5時，則PTC加熱器增加加熱功率Pc，同時電池熱管理模組控制幫浦轉速提高，以便提高電池加熱功率。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P5＜P1+Pc≤P5+P4，Pi= P1+Pc-P5，Pj= P1+Pc-P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5運行，半導體換熱模組按照加熱功率Pi運行。或者PTC加熱器按照加熱功率Pj運行，半導體換熱模組按照最大加熱功率P4運行。或者PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，半導體換熱模組增加加熱功率Pc。又或者是加熱器加熱功率不變，半導體換熱模組的加熱功率增加Pc。又或者加熱器加熱功率增加Pc，半導體換熱模組的加熱功率不變。又或者PTC加熱器加熱功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組加熱功率增加0.5Pc，又或者按照PTC加熱器和半導體換熱模組的最大加熱功率的比值各自按照比例增加加熱功率。同時提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率，使得電池加熱功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P4為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
第1b圖與第1a圖的區別主要是第1b圖所示方案中電池冷卻支路有2條，車內冷卻迴路為1條。電池冷卻支路1為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3。電池冷卻支路2為：車廂—半導體換熱模組5第三風扇503—第三調節閥603—第一風扇501—換熱器3。車內冷卻迴路為：空調風出風口—第二調節閥602—第二風扇502—車廂。其中電池冷卻支路2的冷卻風來源為車廂內的冷卻風，車廂內的冷卻風經過半導體換熱模組5的冷卻端冷卻後，經過第三風扇503、第三調節閥603、第一風扇501後為換熱器3提供冷卻風。
如第3a圖至第3b圖所示，本發明還提出一種溫度調節系統，與第1a圖相比，第3a圖至第3b圖所示方案為當第3a圖不開啟車內冷卻時的冷卻迴路示意圖。由於車內沒有開啟冷卻的需求，所以可根據車內溫度情況確定是否需要把電池冷卻的冷卻風經半導體換熱模組5回收到車廂，或者排放到車外。如需要回收電池冷卻風，就是按照第3a圖所示的方案，電池冷卻風經過第三調節閥603和第三風扇503，再經過半導體換熱模組5的冷卻端吹回車廂，冷卻車廂。如無需回收電池冷卻風，則可按照第3b圖所示方案，電池冷卻風經第三調節閥603和第三風扇503直接排到車外。
第4圖為另一種溫度調節系統，與第1b圖相比，第4圖所示方案為當第1b圖不開啟車內冷卻時的冷卻迴路示意圖。此時電池冷卻支路有2個。電池冷卻支路1為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3。電池冷卻支路2為：車廂—半導體換熱模組5第三風扇503—第三調節閥603—第一風扇501—換熱器3。電池冷卻支路2為：車廂—半導體換熱模組5—第三風扇503—第三調節閥603—第一風扇501—換熱器3。
如第4圖所示，如果半導體控制器收到車載空調控制器發送的電池冷卻功能啟動資訊，則電池冷卻功能啟動，半導體控制器發送電池冷卻功能啟動資訊給電池熱管理控制器。半導體換控制器接收車載空調發送的電池的溫度調節需求功率P1。半導體換控制器接收電池熱管理控制器發送的水溫資訊和電池的溫度調節實際功率P2。在電池冷卻功能開啟程序中，半導體換熱模組5正向供電，使得半導體換熱模組5處於冷卻工作狀態，車內空氣經過第四風扇504吹向冷卻端，使得空氣溫度下降。半導體化熱模組5的冷卻功率根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值來確定。當半導體換熱模組的冷卻功能開啟時，第四風扇504和第五風扇505開啟工作。
第5圖為另一種車載電池的溫度調節系統，與第1a圖相比，最大區別是車載空調2和半導體換熱模組5均不工作。此方案適用於車內/車外環境溫度較低的時候，外部冷卻空氣藉由第二風扇502—第二調節閥602—第一調節閥601—第一風扇501吹到換熱器3上，為電池4提供冷卻功率。
此外，本發明還提出一種車載電池的溫度調節系統，如第6圖所示，該車載電池溫度調節系統還可以包括與半導體換熱模組5的冷卻端相連的第四風扇504，第四風扇504與車廂的第四風口相連，以及與半導體換熱模組5的加熱端相連的第五風扇505，第五風扇505與車外的第五風口相連。
具體地，第6圖所示的方案與第1a圖相比，適用於環境溫度較低，且電池發熱量較高的工況，此時電池冷卻支路有2個支路，電池冷卻支路1為：空調風出風口—第一調節閥601—第一風扇501—換熱器3。電池冷卻支路2為：車外—冷卻端—第三風扇503—第三調節閥603—第一風扇501—換熱器3。同時還存在一個車內加熱迴路，車廂內的風經過半導體換熱模組5的加熱端加熱後，吹到車廂內，使得車廂內的溫度上升。
另外，當車載電池的溫度調節系統工作在加熱模式時，除可藉由加熱器11提供加熱功率，還可藉由半導體換熱模組5提供加熱功率。具體地，如第7圖所示，第三風扇503與半導體換熱模組5的加熱端相連。
如果半導體控制器收到車載空調控制器發送的電池加熱功能啟動資訊，則電池加熱功能啟動，半導體換控制器發送電池加熱功能啟動資訊給車載空調控制器和電池熱管理控制器。半導體控制器接收車載空調控制器發送的電池的溫度調節需求功率P1。半導體控制器接收電池熱管理控制器發送的水溫資訊和電池的溫度調節實際功率。在電池加熱功能開啟程序中，半導體換熱模組5反向供電，使得半導體換熱模組5處於加熱工作狀態，車內空氣經過第四風扇504吹向加熱端，使得空氣溫度升高。半導體換熱模組5的加熱功率根據電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值來確定，即半導體換熱模組5的加熱功率等於P1-P2。當半導體換熱模組5的加熱功能開啟時，第四風扇504和第五風扇505開啟工作。
如第7圖所示，在半導體換熱模組5加熱程序中，控制器對比電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的資訊，如果P1小於P2，則半導體換熱模組5增大加熱功率，同時控制第四風扇504和第五風扇505以高轉速工作，增加半導體換熱模組的加熱功率。在電池加熱程序中，如果半導體控制器接收到車載空調控制器的電池加熱完成資訊，則電池加熱完成。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，可以根據車載電池的實際狀態精確控制車載的電池的加熱功率和冷卻功率，在車載電池溫度過高時或者過低時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
第8圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。其中，如第1a圖至第1b圖所示，車載電池溫度調節系統包括換熱器；車載空調，車載空調具有空調出風口，空調出風口與換熱器之間形成有第一風道；半導體換熱模組，半導體換熱模組的冷卻端與第一風扇之間形成有第二風道，半導體換熱模組的冷卻端與車廂之間形成有第三風道；電池熱管理模組，電池熱管理模組與換熱器連接形成換熱流路；控制器（圖中未具體示出），與半導體換熱模組、電池熱管理模組及車載空調連接。如第8圖所示，車載電池的溫度調節方法包括以下步驟： S1，在電池需要進行換熱時，獲取電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，在本發明的實施例中，獲取電池的溫度調節需求功率具體包括：獲取電池開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生第一溫度調節需求功率。獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生第二溫度調節需求功率。根據第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率產生溫度調節需求功率P1。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到該目標溫度的目標時間t，根據第一參數產生第一溫度調節需求功率具體包括：獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 。根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率P1。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t， （1） 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池的比熱容，M為電池的品質。
根據本發明的一個實施例，第二參數為電池在預設時間內的平均電流I，藉由以下公式（2）產生第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2） 其中，I為平均電流，R為電池的內阻。
S2，獲取電池的溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例，獲取電池的溫度調節實際功率具體包括：取用於調節電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度，並獲取冷卻液流入流路的流速v。根據入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2 。根據第二溫度差ΔT2 和流速v產生溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，進根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *C*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，C為電池的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面的冷卻液品質，其中，m=v*ρ*s，v為冷卻液的流速，ρ為冷卻液的密度，s為流路的橫截面積。
另外，流速感測器也可由流量感測器替代，m=Q*ρ，Q為流量感測器測得的單位時間內流經流路橫截面積的冷卻液流量。
S3，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2控制車載空調和半導體換熱模組中的至少一者工作以對電池的溫度進行調節。
其中，在本發明的實施例中，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2在目標時間內對電池的溫度進行調節，以達到目標溫度。
具體地，車輛通電後，判斷電池是否需要進行溫度調節，當電池的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，如第1a圖至第1b圖所示，車載空調2和電池熱管理模組1進行工作，控制器控制第一調節閥601開啟，第一風扇501將車載空調2的冷卻風吹向換熱器3，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻。在車載電池的溫度調節系統工作在冷卻模式時，冷卻風流向為：空調出風口—第一調節閥—第一風扇—換熱器；介質流向為：換熱器—電池熱管理模組—電池—電池熱管理模組—換熱器。並且，在對電池進行冷卻時，如第1b圖所示，控制器也可以控制半導體換熱模組工作，第三風扇將半導體冷卻端的製冷功率吹向第一風扇，由第一風扇吹向換熱器，以對換熱器中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻。
在電池冷卻的程序中，還獲取電池的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據車載電池的實際情況進行預設，然後，根據公式（1）計算出第一溫度調節需求功率。同時，獲取電池在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算第二溫度調節需求功率。然後，根據第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率計算溫度調節需求功率P1（即將電池的溫度調節至目標溫度的需求功率）。並且，獲取電池的入口溫度和出口溫度，並獲取流流速資訊，根據公式（3）計算出溫度調節實際功率P2。最後，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對車載空調和半導體換熱模組的功率進行調節，以對電池的溫度進行調節。由此，該控制方法可以精確控制電池溫度調節所需要的時間，且電池溫度調節實際功率即時可調，可以確保在目標時間內完成車載電池的溫度調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
可以理解，電池4指安裝在車輛上，為車輛提供動力輸出以及為車輛上的其它用電裝置提供電的儲能裝置，可進行反覆充電。
具體地，如第1a圖至第1b圖所示，車載空調可以為電池提供製冷功率，可與電池熱管理模組進行CAN通訊。車載空調也控制第一調節閥的開通或者關斷，且可以對第一調節閥的開度進行調節。第一風扇受車載空調的控制，風速可調。
溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至目標溫度時，電池需要的溫度調節功率。電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池實際獲取的溫度調節功率。目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當為冬季時，室外環境溫度很低，需對電池進行加熱，目標溫度可以設置在10℃左右，當為夏季時，需對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。
當電池的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，車載空調和電池熱管理模組進行工作，車載空調控制第一調節閥開啟，第一風扇將車載空調的冷卻風吹向換熱器，以對換熱器中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組對電池進行冷卻。
在對電池進行冷卻時，獲取電池的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據實際情況進行預設，並根據公式（1）計算出第一溫度調節需求功率。同時，獲取電池在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算電池的第二溫度調節需求功率。然後，根據電池第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率，計算電池的溫度調節需求功率P1（即將電池的溫度調節至目標溫度的需求功率）。並且，獲取電池的入口溫度和出口溫度，並獲取流流速資訊，根據公式（3）計算出電池的溫度調節實際功率P2。其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池得到的實際功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。然後，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對第一風扇的功率和對第一調節閥的開度進行調節。例如，如果P1大於P2，那麼增大壓縮機的冷卻功率，增大第一風扇的轉速和對第一調節閥的開度，以增大電池的溫度調節實際功率，使電池4儘快完成降溫。由此，可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器、流速感測器；其中：幫浦用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器用於偵測換熱流路中的介質的流速。
進一步地，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組還可以包括設置在換熱流路上介質容器，介質容器用於儲存及向換熱流路提供介質。
更進一步地，如第1a圖至第1b圖所示，電池熱管理模組還可以包括：設置在換熱流路上加熱器，加熱器用於對換熱流路中的介質進行加熱。
具體地，車載電池的溫度調節系統除可藉由車載空調和換熱器對電池進行冷卻，還可藉由加熱器對介質進行加熱，以在電池溫度較低時對電池進行溫度調節。加熱器可以為PTC加熱器，加熱器不直接與電池接觸，具有較高的安全性、可靠性和實用性。幫浦主要用於提供動力，介質容器主要用於儲存媒體和接受向溫度調節系統添加的介質，當溫度調節系統中的介質減少時，介質容器中的介質可自動補充。第一溫度感測器用以偵測電池流路入口介質的溫度，第二溫度感測器用以偵測電池流路出口介質的溫度。流速感測器用以偵測溫度調節系統中管道內介質的流速資訊。
根據本發明的一個實施例，如第9圖所示，上述的溫度調節方法還可以包括：獲取電池的溫度，並判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值（S10-S20）；當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式（S30）；當電池的溫度小於或等於第一溫度臨界值時，繼續判斷電池的溫度是否小於第二溫度臨界值（S40）；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式（S50），其中，該第一溫度臨界值大於該第二溫度臨界值。第一溫度臨界值和第二溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如，第一溫度臨界值可以為40℃，第二溫度臨界值可以為0℃。
具體地，車輛通電後，即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池的溫度過高，為避免高溫對該電池的性能產生影響，需要對電池進行降溫處理，進入冷卻模式，控制控制第一調節閥開啟，第一風扇將車載空調的冷卻風吹向換熱器，以對換熱器中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組對電池進行冷卻。
而如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，進入加熱模式，控制加熱器開啟，同時車載空調保持第一調節閥處於關閉狀態嗎，藉由加熱器加熱冷卻管道中的介質，以使介質與電池進行熱交換，完成電池的溫度調節。
進一步地，根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，車載空調包括設置在第一風道中的第一調節閥和與換熱器對應的第一風扇，當為冷卻模式時，上述的方法還可以包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加壓縮機的冷卻功率，同時提高第一風扇的轉速或者增大第一調節閥的開度；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則減小壓縮機的冷卻功率、降低第一風扇的轉速、減少第一調節閥的開度，或保持壓縮機冷卻功率、第一風扇的轉速、第一調節閥開度不變。
具體地，如第1a圖至第1b圖所示的系統，當工作在冷卻模式時，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池的降溫，所以，獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加壓縮機的冷卻功率、提高第一風扇的轉速和增大第一調節閥的開度，以增加吹向換熱器的冷卻風的風量，加快換熱器的熱交換。其中，P1與P2的功率差越大，壓縮機的冷卻功率、第一風扇的轉速和第一調節閥開度增加越多，以使電池的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則車可以減小壓縮機的冷卻功率、降低第一風扇的轉速以節省電能，或保持壓縮機的冷卻功率、第一風扇的轉速不變。當電池的溫度低於35℃時，則電池冷卻完成，電池管理器藉由CAN通訊車載空調發送關閉溫度調節功能的資訊，控制第一調節閥和第一風扇關閉。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池的溫度仍然高於35℃，則再適當增加壓縮機的冷卻功率、第一風扇的轉速、第一調節閥的開度，以使電池儘快完成降溫。
根據本發明的一個實施例，當為加熱模式時，上述方法還可以包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2。如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加用於加熱電池的加熱器的功率；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則降低加熱器的功率或者保持加熱器的功率不變。
具體地，當工作在加熱模式時獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池的升溫，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器的功率，其中，P1與P2的功率差越大，加熱器11的功率增加越多，以使電池的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器的加熱功率以節省電能，或保持加熱器的功率不變。當電池的溫度達到10℃時，則電池加熱完成，控制加熱器停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如小時後，電池的溫度仍然低於10℃，則適當增加加熱器的功率，以使電池儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，上述的方法還可以包括：在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，降低幫浦的轉速或者保持幫浦的轉速不變，並在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，提高幫浦的轉速。
具體地，當進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池的P1小於或等於P2，則控制幫浦的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦的轉速不變。而如果電池的P1大於P2，除控制壓縮機的冷卻功率、第一風扇的轉速、第一調節閥的開度增加或者加熱器的功率外，還可以控制幫浦的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，空調出風口與該車廂之間形成有第四風道，車載空調包括設置在第四風道中的第二調節閥和第二風扇，該方法還包括：獲取車廂的車廂溫度，並根據車廂溫度、溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對第一調節閥和第二調節閥的開度進行調節。
進一步地，根據車廂溫度、溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對該第一調節閥和第二調節閥的開度進行調節，包括：判斷溫度調節需求功率P1是否小於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1小於溫度調節實際功率P2，則判斷電池的溫度是否大於第一預設溫度臨界值；如果電池的溫度大於第一預設溫度臨界值，則減少第二調節閥的開度，並增加第一調節閥的開度。其中，第一預設溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如可以為45℃。
進一步地，如果電池的溫度小於第一預設溫度臨界值時，則進一步判斷車廂內溫度是否達到空調設定溫度；如果未達到空調設定溫度，則增加第二調節閥的開度，並減小第一調節閥的開度；如果達到空調設定溫度，則減小第二調節閥的開度，並增加第一調節閥的開度。
具體地，如第1a圖至第1b圖所示，電池冷卻分支迴路藉由換熱器為電池提供製冷功率，第一調節閥可用於控制電池冷卻分支迴路的冷卻進風量。第二調節閥可用於控制車內冷卻迴路的冷卻進風量。當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支迴路為：空調風出風口—第一調節閥—第一風扇—換熱器。車內冷卻迴路為：空調風出風口—第二調節閥—第二風扇—車廂。
也就是說，藉由偵測車廂內的氣溫，並根據車廂氣溫情況，以及電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，調節各冷卻迴路的功率分配，從而平衡車內冷卻和電池冷卻的冷卻需求。
根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖所示，半導體換熱模組還包括設置在該第二風道中的與半導體換熱模組的冷卻端對應設置的第三風扇和第三調節閥。其中，半導體換熱模組具有加熱端及冷卻端。且第三風扇與半導體換熱模組的冷卻端對應。
冷卻端進一步地，根據本發明的一個實施例，如第1a圖至第1b圖，車載電池溫度調節系統還可以包括與半導體換熱模組的冷卻端相連的第四風扇，第四風扇504與車廂的第四風口相連，以及以及與半導體換熱模組的發熱端相連的第五風扇加熱端連。
具體地，半導體換模組具有發熱端和冷卻端，當供電電源反接後，發熱端和冷卻端位置交換。半導體換熱模組的發熱端和冷卻端上均安裝有換熱風扇（第四風扇和第五風扇），用以加快加熱端和冷卻端的熱量交換。換熱風扇轉速的提高，可增大半導體換熱模組的冷卻功率。
在電池冷卻功能啟動後，獲取電池的溫度調節需求功率P1。在電池冷卻程序中，控制第一調節閥和第二調節閥開啟，同時控制第一風扇和第二風扇開始工作。同時，獲取的電池的溫度調節實際功率P2。在電池冷卻程序中，對比電池的溫度調節需求功率P1和電池的溫度實際功率P2資訊，如果溫度調節需求功率P1小於溫度實際功率P2，則判斷電池的溫度是否達到45℃（較高溫度），如果電池的溫度達到45℃，則減少第二調節閥的開度，增大第一調節閥的開度，減少車內冷卻風流量，增加電池冷卻支路的冷卻風流量，以調整電池冷卻和車內冷卻的製冷量分配。如果電池的溫度不高於45℃，則判斷車廂內的溫度是否達到空調設定溫度，如果達到，則減少第二調節閥的開度，增大第一調節閥的開度，如果車廂內的溫度沒有達到空調設定溫度，則優先滿足車內的製冷量需求，此時溫度調節需求功率和溫度調節實際功率之間的差值部分冷卻功率，由半導體換熱模組提供。在電池冷卻程序中，如果車載電池的溫度達到35℃，則車載空調轉發電池冷卻完成資訊給電池熱管理控制器，電池冷卻完成。
此處對電池平均溫度做了分層次處理，溫度控制的臨界值分別為40℃、45℃和35℃。當電池溫度高於40℃時，電池冷卻功能啟動，當電池溫度達到35℃，則電池冷卻完成，當電池溫度達到45℃較高溫度時，車載空調優先滿足電池冷卻的製冷量需求。另外，當P1小於P2時，如果電池溫度不超過45℃，則仍然優先車廂內的製冷量需求，如果車廂內的冷卻功率已經充足，並達到平衡，則車載空調再增大電池冷卻功率。
如第1a圖所示，有3個冷卻迴路，分別是電池冷卻分支迴路、車內冷卻迴路1和車內冷卻迴路2。第一調節閥可用於控制電池冷卻分支迴路的冷卻進風量。第二調節閥可用於控制車內冷卻迴路1的冷卻進風量。第三調節閥可用於控制車內冷卻迴路2的冷卻進風量。當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支迴路為：空調風出風口—第一調節閥—第一風扇—換熱器。車內冷卻迴路1為：空調風出風口—第二調節閥—第二風扇—車廂。車內冷卻分支迴路2主要藉由第三風扇為車廂內的空間提供冷卻風，冷卻風先經過半導體換熱模組冷卻後，流入車廂內部。車內冷卻迴路2為：空調風出風口—第一調節閥—第一風扇—第三調節閥—第三風扇—半導體換熱模組—車廂。電池冷卻功能沒有啟動時，第一調節閥關閉。當電池冷卻功能啟動時第一調節閥開啟。電池冷卻管道內的介質迴圈方向如下所示：換熱器—加熱器（關閉）—幫浦—第一溫度感測器—電池—第二溫度感測器—流速感測器—介質容器—換熱器。當電池加熱功能啟動時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向如下所示為：換熱器—加熱器（開啟）—幫浦—第一溫度感測器—電池—第二溫度感測器——流速感測器—介質容器—換熱器。其中，第四風扇可將冷卻端的冷卻風吹向車廂，第五風扇可以將加熱端的風吹向車外。
如第1a圖所示方案，車載空調的冷卻風進過第三調節閥和第三風扇後，經過半導體換熱模組（正向供電）的冷卻端後，溫度下降，再吹回車廂，起到了冷卻車廂的作用，減輕了電池冷卻給對車載空調車內製冷的影響。
在冷卻程序中，對比電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，如果P1小於P2，則增大半導體換熱模組5的冷卻功率，同時控制第四風扇和第五風扇以高轉速工作，以增加半導體換熱模組的冷卻功率。在電池冷卻程序中，如果半導體換熱模組接收到車載空調的電池冷卻完成資訊，則電池冷卻完成。
第1b圖與第1a圖的區別主要是第1b圖所示方案中，電池冷卻支路有2條，車內冷卻迴路為1條。電池冷卻支路1為：空調風出風口—第一調節閥—第一風扇—換熱器。電池冷卻支路2為：車廂—半導體換熱模組—第三風扇—第三調節閥—第一風扇—換熱器。車內冷卻迴路為：空調風出風口—第二調節閥—第二風扇—車廂。其中電池冷卻支路2的冷卻風來源為車廂內的冷卻風，車廂內的冷卻風經過半導體換熱模組的冷卻端冷卻後，經過第三風扇、第三調節閥、第一風扇後為換熱器提供冷卻風。
根據本發明的一個實施例，如第6圖所示，車載電池溫度調節系統還包括與半導體換熱模組的發熱端相連的第四風扇，第四風扇與車廂的第四風口相連，以及與半導體換熱模組的冷卻端相連的第五風扇，第五風扇與車外的第五風口相連。
具體地，第6圖所示的方案與第1a圖相比，適用於環境溫度較低，且電池發熱量較高的工況，此時電池冷卻支路有2個支路，電池冷卻支路1為：空調風出風口—第一調節閥—第一風扇—換熱器。電池冷卻支路2為：車外—冷卻端—第三風扇—第三調節閥—第一風扇—換熱器3。同時還存在一個車內加熱迴路，車廂內的風經過半導體換熱模組的加熱端加熱後，吹到車廂內，使得車廂內的溫度上升。
另外，當車載電池的溫度調節系統工作在加熱模式時，除可藉由加熱器提供加熱功率，還可藉由半導體換熱模組提供加熱功率。具體地，如第7圖所示，第三風扇與半導體換熱模組的發熱端相連。
在電池加熱功能開啟程序中，半導體換熱模組反向供電，使得半導體換熱模組處於加熱工作狀態，車內空氣經過第四風扇吹向加熱端，使得空氣溫度升高。半導體換熱模組的加熱功率根據電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值來確定，即半導體換熱模組的加熱功率等於P1-P2。當半導體換熱模組的加熱功能開啟時，第四風扇和第五風扇開啟工作。
如第7圖所示，在半導體換熱模組加熱程序中，半導體換熱模組對比電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的資訊，如果P1小於P2，則半導體換熱模組增大加熱功率，同時控制第四風扇和第五風扇以高轉速工作，增加半導體換熱模組的加熱功率。在電池加熱程序中，如果半導體換熱模組接收到車載空調的電池加熱完成資訊，則電池加熱完成。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法，可以根據每個電池的實際狀態精確控制每個的電池的加熱功率和冷卻功率，在電池溫度過高時或者過低時對溫度進行調節，使電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
本發明的實施例還提出了一種非臨時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有電腦程式，該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體，在電池需要進行換熱時，獲取電池的溫度調節需求功率和溫度調節實際功率，並根據溫度調節需求功率和溫度調節實際功率對電池的溫度進行調節，以在車載電池溫度過高時對電池的溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。
第10a圖至第10b圖是根據本發明第七個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖。如第10a圖至第10b圖所示，該車載電池的溫度調節系統包括：電池熱管理模組1、半導體換熱模組5、電池冷卻支路30、車載空調10、車內冷卻支路20和控制器（圖中未具體示出）。
其中，電池冷卻支路30包括換熱器3。半導體換熱模組5用於為換熱器3製冷。電池熱管理模組1與電池4和換熱器3相連。電池熱管理模組1與電池4和換熱器3相連。車載空調10包括壓縮機101、冷凝器12。車內冷卻支路20與壓縮機101和換熱器3相連。控制器用於獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2控制半導體換熱模組5和/或車載空調10對電池進行溫度調節。
具體地，半導體換模組5具有加熱端和冷卻端，當供電電源反接後，加熱端和冷卻端位置交換。半導體換熱模組5的加熱端和冷卻端上均安裝有換熱風扇（第四風扇504和第五風扇505），用以加快加熱端和冷卻端的熱量交換。換熱風扇轉速的提高，可增大半導體換熱模組5的冷卻/加熱功率。如10a所示為半導體換熱模組的電源正接，如第10b圖所示為導體換熱模組的電源反接。
當電池4的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，電池熱管理模組1和半導體換熱模組5進行工作，半導體換熱模組5正向供電，冷卻端開始製冷，並藉由第四風扇504將冷卻風吹向換熱器，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻，同時第五風扇505將加熱端的熱量吹向車外。
當電池的溫度過低時，例如，低於0℃，車載電池的溫度調節系統進入加熱模式，電池熱管理模組1和半導體換熱模組5進行工作，半導體換熱模組5反供電，半導體加熱端開始加熱，並藉由第四風扇504將加熱風吹向換熱器3，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組1對電池進行冷卻，同時第五風扇505將冷卻端的冷風吹向車外。
如第10a圖至第10b圖所示，車載空調10構成製冷支路。其中，如製冷支路包括串聯的壓縮機101和冷凝器12；蒸發器21、第一膨脹閥22和第一電子閥23構成車內冷卻支路20；換熱器3、第二膨脹閥31、第二電子閥32構成電池冷卻支路30。
換熱器3可以為板式換熱器，其物理位置可以位元於車載空調壓縮機101所在的迴路，便於車載空調出廠調試，並且使車載空調可以單獨供貨和組裝，同時，車載空調在安裝程序中只需要加注一次介質。換熱器11的物理位置也可以位元於電池熱管理模組1內。
車載空調內部從冷凝器12開始分成2個獨立的冷卻支路，分別為車內冷卻支路20和電池冷卻支路30。車內冷卻支路20主要藉由蒸發器21為車廂內的空間提供製冷功率，電池冷卻支路主要藉由換熱器3為電池4提供製冷功率。其中電池冷卻支路的冷卻功率主要有2個來源，其中一個是壓縮機101的冷媒流進換熱器3，為換熱器3提供了冷卻功率，另一個是半導體換熱模組5的冷卻端藉由第四風扇504向換熱器3吹冷卻風，為換熱器提供冷卻功率。
第一電子閥23和第二電子閥32分別用於控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的開通和關閉。第一膨脹閥22和第二膨脹閥31可分別用於控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的冷媒流量，以分別控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的冷卻功率。
當電池4的冷卻功能啟動時，冷媒存在2個流動方向，車內冷卻支路20為：壓縮機101—冷凝器12—第一電子閥23—第一膨脹閥22—蒸發器21—壓縮機101；電池冷卻支路30為：壓縮機101—冷凝器12—第二電子閥32—第二膨脹閥31—換熱器3—壓縮機101。另外，半導體換熱模組5將車廂內的冷卻風經過半導體換熱器的冷卻端冷卻後，藉由第四風扇504吹向換熱器3。當電池冷卻功能沒有啟動時，第二電子閥32關閉。當電池冷卻功能啟動時第二電子閥32開啟。如果此時車內不需要製冷，則第一電子閥32關閉。若電池冷卻功能沒有啟動，半導體換熱模組不通電。如第10a圖所示，車輛通電後，控制器即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池4的溫度過高，為避免高溫對該電池4的性能產生影響，需要對電池4進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式，控制器控制第二電子閥32開啟，並控制半導體換熱模組正向供電。當對電池進行冷卻時，第一電子閥開啟，冷煤流向為：壓縮機101—冷凝器12—第二電子閥32—第二膨脹閥31—換熱器3；介質流向為：換熱器3—加熱器11（關閉）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。
如第10b圖所示，如果電池4的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池4的性能產生影響，需要對電池4進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，保持第二電子閥32處於關閉狀態，半導體換熱模組5反向供電。
在對電池4進行冷卻或加熱時，控制器還即時獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池4的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池4得到的實際功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右，當對電池進行加熱，目標溫度可以10℃左右。同時，控制器根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2通對半導體換熱模組5或壓縮機的的功率進行調節，例如，當對電池進行冷卻時，如果P1大於P2，那麼增大半導體換熱模組5的功率，並控制第四風扇504和第五風扇505轉速增加，或者控制壓縮機101的功率增加，使電池4儘快完成降溫。由此，該溫度調節系統可以在車載電池溫度過高或過低時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
可以理解，如第11圖所示，各電子閥和膨脹閥受車載空調控制器的控制。如第10a圖至第10b圖所示，電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器、流速感測器；其中：幫浦用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器用於偵測換熱流路中的介質的流速。
進一步地，如第10a圖至第10b圖所示，電池熱管理模組1還可以包括設置在換熱流路上介質容器，介質容器用於儲存及向換熱流路提供介質。
下面結合具體的示例描述如何獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例，控制器可以用於獲取電池開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率，以及獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生電池的第二溫度調節需求功率，並根據電池的第一溫度調節需求功率和電池的第二溫度調節需求功率產生電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 ，並根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t （1）， 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池4的比熱容，M為電池4的品質。
第二參數為電池在預設時間內的平均電流I，過以下公式（2）產生第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2）， 其中，I為平均電流，R為電池4的內阻。
具體地，可藉由電流霍爾感測器偵測電池4的充放電電流參數電池管理器可以根據一段時間內電池4的電流參數，估算電池4的平均電流。
當對電池4進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R；當對電池4進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
根據本發明的一個實施例，控制器還根據第一溫度感測器14偵測的入口溫度和第二溫度感測器偵測的出口溫度產生第二溫度差ΔT2 ，並根據每個電池的第二溫度差ΔT2 和流速感測器偵測的流速v產生電池的溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *c*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，c為流路仲介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質，其中，m=v*ρ*s，v為介質的流速，ρ為介質的密度，s為流路的橫截面積。
根據本發明的一個實施例，控制器還獲取電池的溫度；判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值；當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式；當電池的溫度小於或等於第一溫度臨界值時，繼續判斷電池的溫度是否小於第二溫度臨界值；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式，其中，第一溫度臨界值大於第二溫度臨界值，第一溫度臨界值和第二溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如第一溫度臨界值可以為40℃，第二溫度臨界值0℃。
具體地，車輛通電後，即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池的溫度過高，為避免高溫對該電池的性能產生影響，需要對電池進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式。而如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，控制加熱器開啟，同時保持電第二電子閥32處於關閉狀態。
根據本發明的一個實施例，如第10a圖至第10b圖所示，當為冷卻模式時，控制器還用於在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，以使半導體換熱模組5根據功率差增加功率，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則減小半導體換熱模組5的功率和/或減小壓縮機的製冷功率，以節省電能，或保持半導體換熱模組5和/或壓縮機的功率不變。
具體地，當工作在冷卻模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池4的降溫，所以，電控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加半導體換熱模組5的功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速，以使電池4的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小半導體換熱模組5的冷卻功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速、壓縮機的製冷功率以節省電能，或保持半導體換熱模組5、壓縮機的功率不變。當電池的溫度低於35℃時，則電池4冷卻完成，控制半導體換熱模組5停止進行製冷和控制第二電子閥32關閉。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池4的溫度仍然高於35℃，則再適當增加冷卻功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速，以使電池4儘快完成降溫。
當為冷卻模式時，如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則控制器還判斷電池的溫度是否大於第一預設溫度臨界值；如果電池的溫度大於或等於第一預設溫度臨界值，則控制器增加電池冷卻支路的冷卻液流量，並減小車內冷卻支路的冷卻液流量；如果電池的溫度小於第一預設溫度臨界值，則控制器進一步判斷車廂內溫度是否達到空調設定溫度，如果未達到空調設定溫度，則增加車內冷卻支路的冷卻液流量，並減小電池冷卻支路的冷卻液流量。第一預設溫度臨界值可以為45℃。具體可藉由調節第一膨脹閥的開度調節車內冷卻支路的冷卻液流量，藉由調節第二膨脹閥的開度調節電池冷卻支路的冷卻液流量。
根據本發明的一個實施例，更進一步地，如第12a圖至第12b圖所示，電池熱管理模組1還可以包括：設置在換熱流路上加熱器11，加熱器11用於對換熱流路中的介質進行加熱。
具體地，車載電池的溫度調節系統除可藉由半導體換熱模組進行加熱，還可藉由加熱器對介質進行加熱，以在電池溫度較低時對電池進行溫度調節。加熱器可以為PTC加熱器，加熱器不直接與電池接觸，具有較高的安全性、可靠性和實用性。幫浦主要用於提供動力，介質容器主要用於儲存媒體和接受向溫度調節系統添加的介質，當溫度調節系統中的介質減少時，介質容器中的介質可自動補充。第一溫度感測器用以偵測電池流路入口介質的溫度，第二溫度感測器用以偵測電池流路出口介質的溫度。流速感測器用以偵測溫度調節系統中管道內介質的流速資訊。
如第12a圖至第12b圖所示，當為加熱模式時，控制器在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的溫度差，並根據溫度差增加加熱器11的加熱功率，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，保持加熱器11的加熱功率不變。
具體地，當工作在加熱模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池4的升溫，電池熱管理模組1獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器11的功率，其中，P1與P2的功率差越大，加熱器11的功率增加越多，以使電池4的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器11的加熱功率以節省電能，或保持加熱器11的功率不變。當電池的溫度達到第二設定溫度，例如10℃時，則電池4加熱完成，電池管理器藉由CAN通訊向電池熱管理控制器發送關閉溫度調節功能的資訊，以控制加熱器11停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如2小時後，電池4的溫度仍然低於10℃，則電池熱管理控制器適當增加加熱器11的功率，以使電池4儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第10a圖至第10b圖和第12a圖至第12b圖所示，控制器還用於在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，降低幫浦12的轉速或者保持幫浦12的轉速不變，並在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，提高幫浦12的轉速。
具體地，當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池4的P1小於或等於P2，電池熱管理模組1則控制幫浦12的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦12的轉速不變。而如果電池4的P1大於P2，除控制半導體換熱模組5增加或者加熱器11的功率外，還可以控制幫浦12的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池4的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
總結而言，如第12a圖至第12b圖所示，當車載空調不工作，只有半導體換熱模組對電池進行冷卻冷卻時，設電池的溫度調節需求功率為P1，電池的溫度調節實際功率為P2，P3為半導體換熱模組的最大冷卻功率。
如果P1≤P3，則半導體換熱模組按照冷卻功率P1為電池提供冷卻功率。
如果P1＞P3，則半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3為電池提供冷卻功率，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
在冷卻程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少冷卻功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前功率進行冷卻。
在冷卻程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P3時，則半導體換熱模組增加冷卻功率Pc，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，一邊提高電池冷卻功率。如果P1+Pc＞P3，則半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3為電池提供冷卻功率，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
當對電池進行加熱時，設電池的溫度調節需求功率為P1，電池的溫度調節實際功率為P2，P4為半導體換熱模組的最大加熱功率，P5為PTC加熱器的最大加熱功率。
如果P1≤P5，則PTC加熱器按照加熱功率P1為電池提供加熱功率。
如果P1＞P5，且P1≤P5+P4，P1-P5=Pd，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照加熱功率Pd為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。如果P1＞P5，且P1＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P3為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少加熱功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，或者PTC加熱器加熱功率減少Pc，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前加熱功率不變。
在加熱程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P5時，則PTC加熱器增加加熱功率Pc，同時電池熱管理模組控制幫浦轉速提高，以便提高電池加熱功率。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P5＜P1+Pc≤P5+P4，Pi= P1+Pc-P5，Pj= P1+Pc-P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5運行，半導體換熱模組按照加熱功率Pi運行。或者PTC加熱器按照加熱功率Pj運行，半導體換熱模組按照最大加熱功率P4運行。或者PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，半導體換熱模組增加加熱功率Pc。又或者是加熱器加熱功率不變，半導體換熱模組的加熱功率增加Pc。又或者加熱器加熱功率增加Pc，半導體換熱模組的加熱功率不變。又或者PTC加熱器加熱功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組加熱功率增加0.5Pc，又或者按照PTC加熱器和半導體換熱模組的最大加熱功率的比值各自按照比例增加加熱功率。同時提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率，使得電池加熱功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P4為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
並且，當對電池進行冷卻時，如果P1≤P3，則半導體換熱模組按照冷卻功率P1為電池提供冷卻功率。如果P1＞P3，則半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3為電池提供冷卻功率，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
在冷卻程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少冷卻功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前功率進行冷卻。
在冷卻程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P3時，則半導體換熱模組增加冷卻功率Pc，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，一邊提高電池冷卻功率。如果P1+Pc＞P3，則半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3為電池提供冷卻功率，提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
在對電池進行加熱時，如果P1≤P5，則PTC加熱器按照加熱功率P1為電池提供加熱功率。如果P1＞P5，且P1≤P5+P4，P1-P5=Pd，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照加熱功率Pd為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。如果P1＞P5，且P1＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P3為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少加熱功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，或者PTC加熱器加熱功率減少Pc，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前加熱功率不變。
在加熱程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P5時，則PTC加熱器增加加熱功率Pc，同時電池熱管理模組控制幫浦轉速提高，以便提高電池加熱功率。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P5＜P1+Pc≤P5+P4，Pi= P1+Pc-P5，Pj= P1+Pc-P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5運行，半導體換熱模組按照加熱功率Pi運行。或者PTC加熱器按照加熱功率Pj運行，半導體換熱模組按照最大加熱功率P4運行。或者PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，半導體換熱模組增加加熱功率Pc。又或者是加熱器加熱功率不變，半導體換熱模組的加熱功率增加Pc。又或者加熱器加熱功率增加Pc，半導體換熱模組的加熱功率不變。又或者PTC加熱器加熱功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組加熱功率增加0.5Pc，又或者按照PTC加熱器和半導體換熱模組的最大加熱功率的比值各自按照比例增加加熱功率。同時提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率，使得電池加熱功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P4為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
可以理解，車載空調控制器可根據車廂氣溫情況，以及電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，調節各冷卻支路的功率分配，從而平衡車內冷卻和電池冷卻的冷卻需求。
如第12a圖至第12b圖所示，當車載空調和半導體換熱模組同時對電池進行冷卻時，電池冷卻與車內冷卻初始功率分配： 設電池冷卻需求功率為P1，電池實際冷卻功率為P2，P3為半導體換熱模組的最大冷卻功率，P6為車內冷卻功率，P7為壓縮機最大冷卻功率。
當電池冷卻需求功率P1和車內冷卻需求功率P6的功率之和≤P7，即P1+P6≤P7，則壓縮機按照P1+P6製冷功率運行。且P1＜P7，P6＜P7。同時控制第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻功率為P6。控制第膨脹閥開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P7＜P1+P6≤P7+P3，Pe=P1+P6-P7，Pf=P1+P6-P 3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照冷卻功率Pe運行。電池冷卻支路的冷卻功率為P1，車內冷卻支路功率=P6。又或者半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行，壓縮機按照冷卻功率Pf運行。同時控制第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻功率為P6。控制第膨脹閥開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P1+P6＞P7+P3，則判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1，減少第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
電池冷卻程序中功率分配： 如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P1+P6+Pc＜P7，則壓縮機按照增加製冷功率Pc，同時增大第二膨脹閥開度，提高水幫浦轉速，以便提高電池冷卻功率。
如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P7＜P1+P6+Pc≤P7+P3，Pg=P1+P6+Pc-P7，Ph= P1+P6+Pc-P3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換氣模組按照冷卻功率Pg運行。或者壓縮機按照製冷功率Ph運行，半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者壓縮機按照最大冷卻功率P7運行，半導體換熱模組增加冷卻功率Pc。又或者壓縮機增加冷卻功率Pc，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者是壓縮機冷卻功率不變，半導體換熱模組的冷卻功率增加Pc。又或者壓縮機冷卻功率增加Pc，半導體換熱模組的冷卻功率不變。又或者壓縮機冷卻功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組冷卻功率增加0.5Pc。又或者按照壓縮機和半導體換熱模組的最大冷卻功率的比值各自按照比例增加冷卻功率。同時控制第二膨脹閥開度增大，控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+P6+Pc＞P7+P3，則壓縮機按照最大冷卻功率P5運行，同時半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。此時，判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1+Pc，減少第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1-Pc，同時控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則維持壓縮機製冷功率不變，維持半導體製冷功率不變，或者降低壓縮機的製冷功率，降低半導體換熱模組的冷卻功率，或者減少第二膨脹閥的開度，或者降低幫浦轉速，使得電池冷卻分支迴路的冷卻功率下降Pc。
當對電池進行加熱時，設電池加熱需求功率為P1，電池實際加熱功率為P2，P4為半導體換熱模組的最大加熱功率，P5為PTC加熱器的最大加熱功率。
如果P1≤P5，則PTC加熱器按照加熱功率P1為電池提供加熱功率。
如果P1＞P5，且P1≤P5+P4，P1-P5=Pd，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照加熱功率Pd為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。如果P1＞P5，且P1＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P3為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少加熱功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，或者PTC加熱器加熱功率減少Pc，同時電池熱管理換熱模組降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前加熱功率不變。
在加熱程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P5時，則PTC加熱器增加加熱功率Pc，同時電池熱管理模組控制幫浦轉速提高，以便提高電池加熱功率。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P5＜P1+Pc≤P5+P4，Pi= P1+Pc-P5，Pj= P1+Pc-P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5運行，半導體換熱模組按照加熱功率Pi運行。或者PTC加熱器按照加熱功率Pj運行，半導體換熱模組按照最大加熱功率P4運行。或者PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，半導體換熱模組增加加熱功率Pc。又或者是加熱器加熱功率不變，半導體換熱模組的加熱功率增加Pc。又或者加熱器加熱功率增加Pc，半導體換熱模組的加熱功率不變。又或者PTC加熱器加熱功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組加熱功率增加0.5Pc，又或者按照PTC加熱器和半導體換熱模組的最大加熱功率的比值各自按照比例增加加熱功率。同時提高第四風扇和第五風扇轉速，同時電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率，使得電池加熱功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P4為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，電池熱管理換熱模組提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱端根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，可以根據車載電池的實際狀態精確控制車載的電池的加熱功率和冷卻功率，在車載電池溫度過高時或者過低時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
第13圖是根據本發明第三個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。其中，如第10a圖至第10b圖所示，車載電池溫度調節系統包括電池冷卻支路，電池冷卻支路包括換熱器；半導體換熱模組，半導體換熱模組用於為換熱器製冷；與電池和換熱器相連的電池熱管理模組；車載空調，車載空調包括壓縮機、冷凝器；與壓縮機和換熱器相連的車內冷卻支路；如第13圖所示，該方法包括以下步驟： S1’，獲取電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，根據本發明的一個實施例，獲取電池的溫度調節需求功率P1具體包括：獲取電池的開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率。獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生電池的第二溫度調節需求功率。根據電池的第一溫度調節需求功率和電池的第二溫度調節需求功率產生電池的溫度調節需求功率P1。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到該目標溫度的目標時間t，根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率具體包括：獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 。根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t， （1） 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池的比熱容，M為電池的品質。
根據本發明的一個實施例，第二參數為電池電池在預設時間內的平均電流I，藉由以下公式（2）產生電池的第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2） 其中，I為平均電流，R為電池的內阻。
其中，當對電池進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R；當對電池進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
S2’，獲取電池的溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例，獲取電池的溫度調節實際功率P2具體包括：獲取用於調節電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度，並獲取介質流入流路的流速v。根據電池的流路的入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2 。根據電池的第二溫度差ΔT2 和流速v產生溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，進根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *c*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，c為流路仲介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質，其中，m=v*ρ*s，v為介質的流速，ρ為介質的密度，s為流路的橫截面積。
S3’，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2控制半導體換熱模組和/或車載空調對電池進行溫度調節。
進一步地，如第10a圖至第10b圖所示，半導體換模組具有加熱端和冷卻端，當供電電源反接後，加熱端和冷卻端位置交換。半導體換熱模組的加熱端和冷卻端上均安裝有換熱風扇（第四風扇和第五風扇），用以加快加熱端和冷卻端的熱量交換。換熱風扇轉速的提高，可增大半導體換熱模組的冷卻/加熱功率。如10a所示為半導體換熱模組的電源正接，如第10b圖所示為導體換熱模組的電源反接。
當電池的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，電池熱管理模組和半導體換熱模組進行工作，半導體換熱模組正向供電，冷卻端開始製冷，並藉由第四風扇將冷卻風吹向換熱器，以對換熱器中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組對電池進行冷卻，同時第五風扇將加熱端的熱量吹向車外。
當電池的溫度過低時，例如，低於0℃，車載電池的溫度調節系統進入加熱模式，電池熱管理模組和半導體換熱模5進行工作，半導體換熱模組反供電，半導體加熱端開始加熱，並藉由第四風扇將加熱風吹向換熱器，以對換熱器3中冷卻管道中的介質進行冷卻，介質再經電池熱管理模組對電池進行冷卻，同時第五風扇將冷卻端的冷風吹向車外。
如第10a圖至第10b圖所示，車載空調構成製冷支路。其中，如製冷支路包括串聯的壓縮機和冷凝器；蒸發器、第一膨脹閥和第一電子閥構成車內冷卻支路；換熱器、第二膨脹閥、第二電子閥構成電池冷卻支路30。
車載空調內部從冷凝器開始分成個獨立的冷卻支路，分別為車內冷卻支路和電池冷卻支路。車內冷卻支路主要藉由蒸發器為車廂內的空間提供製冷功率，電池冷卻支路主要藉由換熱器為電池提供製冷功率。其中電池冷卻支路的冷卻功率主要有2個來源，其中一個是壓縮機的冷媒流進換熱器3，為換熱器3提供了冷卻功率，另一個是半導體換熱模組的冷卻端藉由第四風扇向換熱器吹冷卻風，為換熱器提供冷卻功率。若電池冷卻功能沒有啟動，半導體換熱模組不通電。如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，電控制加熱開啟，同時保持第二電子閥處於關閉狀態，半導體換熱模組反向供電。
在對電池4進行冷卻或加熱時，還獲取電池的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據實際情況進行預設，並根據公式（1）計算出第一溫度調節需求功率。同時，獲取電池在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算電池的第二溫度調節需求功率。然後，根據電池第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率，計算電池的溫度調節需求功率P1（即將電池的溫度調節至目標溫度的需求功率）。並且，獲取電池的入口溫度和出口溫度，並獲取流流速資訊，根據公式（3）計算出電池的溫度調節實際功率P2。其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池得到的實際功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。然後，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對半導體換熱模組和車載空調進行控制。例如，如果P1大於P2，那麼半導體換熱模組增大冷卻功率，並控制第四風扇和第五風扇轉速增加，使電池4儘快完成降溫。由此，可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
根據本發明的一個實施例，車載電池的溫度調節方法還可以包括：獲取電池的溫度；判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值；當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式；當電池的溫度小於或等於第一溫度臨界值時，繼續判斷電池的溫度是否小於第二溫度臨界值；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式，其中，第一溫度臨界值大於第二溫度臨界值。
具體地，車輛通電後，即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池的溫度過高，為避免高溫對該電池的性能產生影響，需要對電池進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式。
而如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，控制加熱器開啟，同時保持電池冷卻支路處於關閉狀態。
進一步地，如第10a圖至第10b圖所示，當為冷卻模式時，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2控制半導體換熱模組和/或車載空調對電池進行溫度調節節具體包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加半導體換熱模組和/或壓縮機的功率；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則減小半導體換熱模組的功率和/或減小壓縮機的製冷功率，或保持半導體換熱模組和/或壓縮機的功率不變。
具體地，當工作在冷卻模式時，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池的降溫，所以，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加半導體換熱模組卻功率和第四風扇、第五風扇的轉速，以使電池的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小半導體換熱模組的功率和第四風扇、第五風扇的轉速，和/或減小壓縮機的製冷功功率，以節省電能，或保持半導體換熱模組和或壓縮機的的功率不變。當電池的溫度低於35℃時，則電池冷卻完成，控制半導體換熱模組停止進行製冷。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池的溫度仍然高於35℃，則半導體換熱模組再適當增加冷卻功率和第四風扇、第五風扇的轉速，以使電池儘快完成降溫。
如第10a圖至第10b圖所示，當為冷卻模式時，如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則判斷電池的溫度是否大於第一預設溫度臨界值；如果電池的溫度大於或等於第一預設溫度臨界值，則增加電池冷卻支路的冷卻液流量，並減小車內冷卻支路的冷卻液流量；當如果電池的溫度小於第一預設溫度臨界值，則進一步判斷車廂內溫度是否達到空調設定溫度；如果未達到空調設定溫度，則增加車內冷卻支路的冷卻液流量，並減小電池冷卻支路的冷卻液流量。具體可以藉由調節第一膨脹閥的開度調節車內冷卻支路的冷卻液流量，藉由調節第二膨脹閥的開度調節電池冷卻支路的冷卻液流量。
根據本發明的一個實施例，如第12a圖至第12b圖所示，電池熱管理模組還包括加熱器，加熱器與控制器連接，用於加熱換熱流路中的介質，當為加熱模式時，上述方法還可以包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加用於加熱器的加熱功率；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則保持加熱器的加熱功率不變。
具體地，當工作在加熱模式時，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池的升溫，獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器的功率，其中，P1與P2的功率差越大，加熱器的功率增加越多，以使電池的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器的加熱功率以節省電能，或保持加熱器的功率不變。當電池的溫度達到第二設定溫度，例如10℃時，則電池加熱完成，控制加熱器停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如2小時後，電池的溫度仍然低於10℃，則適當增加加熱器的功率，以使電池儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第10a圖至第10b圖和如12a-12b所示，電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器，幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與控制器連接；其中：幫浦用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器用於偵測換熱流路中的介質的流速，上述的方法還包括：如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則降低幫浦的轉速或者保持幫浦的轉速不變；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則提高幫浦的轉速。
具體地，當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池的P1小於或等於P2，則控制幫浦的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦的轉速不變。而如果電池的P1大於P2，還可以控制幫浦的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法，獲取電池的溫度調節需求功率，並獲取電池的溫度調節實際功率，再根據溫度調節需求功率和溫度調節實際功率控制半導體換熱模組和/或車載空調進行調節，可以在車載電池溫度過高時或過低對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高或過低影響車載電池性能的情況。
此外，本發明還提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有電腦程式，該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體，獲取電池的溫度調節需求功率，並獲取電池的溫度調節實際功率，再根據溫度調節需求功率和溫度調節實際功率控制半導體換熱模組和/或車載空調進行調節，可以在車載電池溫度過高時或過低對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高或過低影響車載電池性能的情況。
第14圖是根據本發明第九個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖。如第14圖所示，該車載電池的溫度調節系統包括：車載空調10、車內冷卻支路20、電池冷卻支路30、半導體換熱模組5、電池熱管理模組1、控制器（圖中未具體示出）。
其中，車載空調10用於為車內冷卻支路20和電池冷卻支路30提供製冷功率，電池冷卻支路30與車載空調10相連，半導體換熱模組5用於為車內冷卻支路30和電池冷卻支路10提供製冷功率，電池熱管理模組1連接在電池冷卻支路30與電池4之間，控制器用以獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並根據電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對半導體換熱模組5和車載空調10的功率進行調節
進一步地，如第14圖所示，車載電池溫度調節系統還包括空調風出風口和設置在空調風出風口的第一風扇501。車載空調10包括壓縮機101，電池冷卻支路30包括換熱器3，車內冷卻支路20包括蒸發器21，半導體換熱模組5包括冷卻端和加熱端和與加熱端和半導體冷卻端相連的風扇（第四風扇504和第五風扇505）。半導體換熱模組5的冷卻端與車內冷卻支路20對應。
具體地，如第14圖所示，車載空調包括壓縮機101從冷凝器12。電池冷卻支路30包括：換熱器3、第二膨脹閥31和第二電子閥32。車內冷卻支路20包括：蒸發器21、第一膨脹閥22和第一電子閥23。壓縮機101從冷凝器12開始分成2個獨立的冷卻支路，分別為車內冷卻支路20和電池冷卻支路30。第一電子閥23和第二電子閥32分別用於控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的開通和關閉。第一膨脹閥22和第二膨脹閥31可分別用於控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的冷媒流量，以分別控制車內冷卻支路20和電池冷卻支路30的冷卻功率。
電池冷卻支路由2個分支迴路，其中一個是車載空調，車載空調的冷媒流進換熱器3，電池冷卻管道中的介質流經換熱器3後，溫度下降，從而使電池溫度下降。另一個是半導體換熱模組和壓縮機101，車內空氣經過半導體換熱器冷卻端，溫度下降，然後藉由第四風扇504向蒸發器21吹冷卻風，使得蒸發器21溫度下降，同時壓縮機101的冷媒流進蒸發器21，經過半導體換熱模組5冷卻的車內空氣流經蒸發器21，使得空氣溫度再次下降，然後經過第一風扇501將冷卻風吹向換熱器3和空調出風口，使得換熱器3的溫度下降，電池溫度下降。可以理解，空調出風口可以對應車廂設置，以使第一風扇501將冷卻風吹向車廂，車內空氣溫度下降，半導體進一步增強空調對車內的製冷效果。
車內冷卻支路20的冷卻功率主要有2個來源，一個是半導體換熱模組5，另一個是壓縮機101。壓縮機101的冷媒流進蒸發器21，電池冷卻管道中的介質流經換熱器3後，溫度下降，從而使電池溫度下降。車內空氣經過半導體換熱器5冷卻端，溫度下降，然後藉由第四風扇504向蒸發器21吹冷卻風，使得蒸發器21溫度下降，同時冷媒流進蒸發器21，經過半導體換熱模組5冷卻的車內空氣流經蒸發器21，使得空氣溫度再次下降，然後經過第一風扇501，將冷卻風吹向換熱器3，使得換熱器3的溫度下降，電池溫度下降。
電池的製冷功率由車載空調和半導體換熱模組提供，與車內製冷系統共用製冷量，溫度調節系統的體積，製冷量的分配更為靈活，既可以滿足車廂內冷卻功率的需求，又可以滿足電池的冷卻需求。
當然，也可以藉由半導體換熱模組5為電池提供加熱功率，當對電池進行加熱時，可控制半導體換熱模組5反向供電，冷卻端和加熱端位置交換，第一風扇501可以將加熱端的功率吹向換熱器，以提供加熱功率。
在對電池4進行溫度調節時，控制器還即時獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池4的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池4得到的實際功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。同時，控制器根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對車載空調/和或半導體換熱模組的功率進行調節，例如，當對電池進行冷卻時，如果P1大於P2，那麼半導體換熱模組5增大冷卻功率，並控制第四風扇504和第五風扇505轉速增加，使電池4儘快完成降溫。由此，可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況，並且，電池的製冷功率由車載空調和半導體換熱模組提供，與車內製冷系統共用製冷量，溫度調節系統的體積，製冷量的分配更為靈活，既可以滿足車廂內冷卻功率的需求，又可以滿足電池的冷卻需求。
如第14圖所示，電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15、流速感測器16；其中：幫浦12用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器14用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器15用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器16用於偵測換熱流路中的介質的流速。
進一步地，如第14圖所示，電池熱管理模組1還可以包括設置在換熱流路上介質容器13，介質容器13用於儲存及向換熱流路提供介質。
下面結合具體的示例描述如何獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例，控制器可以用於獲取電池開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率，以及獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生電池的第二溫度調節需求功率，並根據電池的第一溫度調節需求功率和電池的第二溫度調節需求功率產生電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池4開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 ，並根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t （1）， 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池4的比熱容，M為電池4的品質。
第二參數為電池4在預設時間內的平均電流I，電池熱管理模組1藉由以下公式（2）產生第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2）， 其中，I為平均電流，R為電池4的內阻。
具體地，可藉由電流霍爾感測器偵測電池4的充放電電流參數電池管理器可以根據一段時間內電池4的電流參數，估算電池4的平均電流。
當對電池4進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R；當對電池4進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
根據本發明的一個實施例，控制器還根據電池的流路的入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2 ，並根據電池的第二溫度差ΔT2 和流路仲介質的流速v產生電池的溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *c*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，c為流路仲介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質，其中，m=v*ρ*s，v為介質的流速，ρ為介質的密度，s為流路的橫截面積。
具體地，車輛通電後，電池管理器根據電池溫度判斷電池是否需要進行溫度調節，如果判斷電池需要溫度調節，則藉由CAN通訊向車載空調發送開啟溫度調節功能的資訊，車載空調將該資訊轉發至電池熱管理控制器，電池熱管理控制器控制幫浦12以默認轉速（如低轉速）開始工作。
然後，電池熱管理控制器獲取電池4的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據實際情況進行預設，並根據公式（1）計算出電池4的第一溫度調節需求功率。同時，電池熱管理控制器獲取電池4在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算電池4的第二溫度調節需求功率。然後，電池熱管理控制器根據電池4的第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率計算溫度調節需求功率P1（即將電池4的溫度在目標時間內調節至目標溫度的需求功率），其中，當對電池4進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R，當對電池4進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。並且，電池熱管理控制器分別獲取第一溫度感測器14和第二溫度感測器15偵測溫度資訊，並獲取流速感測器16偵測的流速資訊，根據公式（3）計算出電池4的溫度調節實際功率P2。最後，電池熱管理控制器根據電池4的P1、P2藉由控制半導體換熱模組5或者車載空調或者加熱器11的功率以精確控制電池4的加熱功率/製冷功率。
根據本發明的一個實施例，控制器還可以用於獲取電池的溫度，並判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值或者小於第二溫度臨界值，其中，當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式，第一溫度臨界值大於第二溫度臨界值。其中，第一溫度臨界值和第二溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如，第一溫度臨界值可以為40℃，第二溫度臨界值可以為0℃。
具體地，車輛通電後，電池管理器即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池4的溫度過高，為避免高溫對該電池4的性能產生影響，需要對電池4進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式，控制控制第二電子閥32開啟，半導體換熱模組3工作。
而如果電池4的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池4的性能產生影響，需要對電池4進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，電池熱管理控制器控制加熱器11開啟，同時車載空調2保持第二電子閥32處於關閉狀態，介質流向為：換熱器3—加熱器11（開啟）—幫浦12—第一溫度感測器14—電池4—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器3。藉由加熱器11加熱冷卻管道中的介質，以使介質與電池4進行熱交換，完成電池的溫度調節。
根據本發明的一個實施例，當為冷卻模式時，控制器還用於在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，以使半導體換熱模組5根據功率差增加功率，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則減小半導體換熱模組5的功率和/或減小壓縮機的製冷功率，以節省電能，或保持半導體換熱模組5和/或壓縮機的功率不變。
具體地，當工作在冷卻模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池4的降溫，所以，控制器根據功率差增加半導體換熱模組5的功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速，以使電池4的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小半導體換熱模組5的冷卻功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速、壓縮機的製冷功率以節省電能，或保持半導體換熱模組5、壓縮機的功率不變。當電池的溫度低於35℃時，則電池4冷卻完成，控制半導體換熱模組5停止進行製冷和控制第二電子閥32關閉。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池4的溫度仍然高於35℃，則再適當增加冷卻功率和第四風扇504、第五風扇505的轉速，以使電池4儘快完成降溫。
根據本發明的一個實施例，如第14圖所示，電池熱管理模組1還可以包括：設置在換熱流路上加熱器11，加熱器11用於對換熱流路中的介質進行加熱。
具體地，可藉由加熱器對介質進行加熱，以在電池溫度較低時對電池進行溫度調節。加熱器可以為PTC加熱器，加熱器不直接與電池接觸，具有較高的安全性、可靠性和實用性。幫浦主要用於提供動力，介質容器主要用於儲存媒體和接受向溫度調節系統添加的介質，當溫度調節系統中的介質減少時，介質容器中的介質可自動補充。第一溫度感測器用以偵測電池流路入口介質的溫度，第二溫度感測器用以偵測電池流路出口介質的溫度。流速感測器用以偵測溫度調節系統中管道內介質的流速資訊。
如第14圖所示，當為加熱模式時，控制器在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的溫度差，並根據溫度差增加加熱器11的加熱功率，以及在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，保持加熱器11的加熱功率不變。
具體地，當工作在加熱模式時，控制器獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池4的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池4的升溫，獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器11和/或半導體換熱模組5的功率，以使電池4的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器11和/或半導體換熱模組5的功率以節省電能，或保持加熱器11和/或半導體換熱模組5的功率不變。當電池的溫度達到第二設定溫度，例如10℃時，則電池4加熱完成，電池管理器藉由CAN通訊向電池熱管理控制器發送關閉溫度調節功能的資訊，以控制加熱器11停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如2小時後，電池4的溫度仍然低於10℃，則電池熱管理控制器適當增加加熱器11的功率，以使電池4儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第14圖所示，控制器還用於在溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2時，降低幫浦12的轉速或者保持幫浦12的轉速不變，並在溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，提高幫浦12的轉速。
具體地，當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池4的P1小於或等於P2，控制器則控制幫浦12的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦12的轉速不變。而如果電池4的P1大於P2，除增加或者加熱器11的功率外，還可以控制幫浦12的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池4的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
可以理解，車載空調可根據車廂氣溫情況，以及電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，調節各冷卻支路的功率分配，從而平衡車內冷卻和電池冷卻的冷卻需求。
當為冷卻模式時，如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則控制器還判斷電池的溫度是否大於第一預設溫度臨界值；如果電池的溫度大於或等於第一預設溫度臨界值，則控制器增加電池冷卻支路的冷卻液流量，並減小車內冷卻支路的冷卻液流量；如果電池的溫度小於第一預設溫度臨界值，則控制器進一步判斷車廂內溫度是否達到空調設定溫度，如果未達到空調設定溫度，則增加車內冷卻支路的冷卻液流量，並減小電池冷卻支路的冷卻液流量。第一預設溫度臨界值可以為45℃。具體可藉由調節第一膨脹閥的開度調節車內冷卻支路的冷卻液流量，藉由調節第二膨脹閥的開度調節電池冷卻支路的冷卻液流量。
總結而言，如第14圖所示的系統，電池冷卻功率為電池冷卻支路30中的冷卻功率（由壓縮機提供，藉由第二膨脹閥開度控制），車內冷卻功率為車內冷卻支路20中的冷卻功率（由壓縮機提供，藉由第一膨脹閥開度控制）。
1、當對電池進行冷卻時，電池冷卻與車內冷卻初始功率分配： 設電池冷卻需求功率為P1，電池實際冷卻功率為P2，P3為半導體換熱模組的最大冷卻功率，P6為車內冷卻功率，P7為壓縮機最大冷卻功率。
當電池冷卻需求功率P1和車內冷卻需求功率P6的功率之和≤P7，即P1+P6≤P7，則壓縮機按照P1+P6製冷功率運行。且P1＜P7，P6＜P7。同時控制第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻功率為P6。控制第膨脹閥開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P7＜P1+P6≤P7+P3，Pe=P1+P6-P7，Pf=P1+P6-P 3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照冷卻功率Pe運行。電池冷卻支路的冷卻功率為P1，車內冷卻支路功率=P6。又或者半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行，壓縮機按照冷卻功率Pf運行。同時控制第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻功率為P6。控制第膨脹閥開度，使得電池冷卻功率為P1。
當P1+P6＞P7+P3，則判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1，減少第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
電池冷卻程序中功率分配： 如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P1+P6+Pc＜P7，則壓縮機按照增加製冷功率Pc，同時增大第二膨脹閥開度，提高水幫浦轉速，以便提高電池冷卻功率。
如果P1＞P2，且Pc=P1-P2，P7＜P1+P6+Pc≤P7+P3，Pg=P1+P6+Pc-P7，Ph= P1+P6+Pc-P3，則壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換氣模組按照冷卻功率Pg運行。或者壓縮機按照製冷功率Ph運行，半導體換氣模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者壓縮機按照最大冷卻功率P7運行，半導體換熱模組增加冷卻功率Pc。又或者壓縮機增加冷卻功率Pc，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行。又或者是壓縮機冷卻功率不變，半導體換熱模組的冷卻功率增加Pc。又或者壓縮機冷卻功率增加Pc，半導體換熱模組的冷卻功率不變。又或者壓縮機冷卻功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組冷卻功率增加0.5Pc。又或者按照壓縮機和半導體換熱模組的最大冷卻功率的比值各自按照比例增加冷卻功率。同時控制第二膨脹閥開度增大，控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+P6+Pc＞P7+P3，則壓縮機按照最大冷卻功率P5運行，同時半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速，提高幫浦轉速，以提高換熱功率。此時，判斷電池溫度是否大於45℃，如果大於45℃，則優先為電池冷卻提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率為P1+Pc，減少第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路功率=P7+P3-P1-Pc，同時控制幫浦轉速提高，風扇轉速提高，使得電池冷卻支路的冷卻功率增加Pc。如果判定電池溫度不大於45℃，且車內溫度還未達到設定溫度，則優先為車內提供冷卻功率，壓縮機按照最大製冷功率P7運行，半導體換熱模組按照最大冷卻功率P3運行，同時提高風扇轉速。增大第一膨脹閥的開度，使得車內冷卻支路的冷卻功率為P6，減少第二膨脹閥的開度，使得電池冷卻支路的冷卻功率=P7+P3-P6。如果車內溫度已經達到設定溫度，則優先滿足電池的冷卻功率。
如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則維持壓縮機製冷功率不變，維持半導體換熱模組的製冷功率不變，或者降低壓縮機的製冷功率，降低半導體換熱模組的冷卻功率，或者減少第二膨脹閥的開度，或者降低幫浦轉速，使得電池冷卻分支迴路的冷卻功率下降Pc。
2、當對電池進行加熱時，設電池加熱需求功率為P1，電池實際加熱功率為P2，P4為半導體換熱模組的最大加熱功率，P5為PTC加熱器的最大加熱功率。
如果P1≤P5，則PTC加熱器按照加熱功率P1為電池提供加熱功率。
如果P1＞P5，且P1≤P5+P4，P1-P5=Pd，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照加熱功率Pd為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，提高幫浦轉速，以提高換熱功率。如果P1＞P5，且P1＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P3為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
加熱程序中，如果P1≤P2，且Pc=P2-P1，則半導體換熱模組減少加熱功率Pc，降低第四風扇和第五風扇轉速，或者PTC加熱器加熱功率減少Pc，同時降低幫浦轉速，以節省電能。或者保持當前加熱功率不變。
在加熱程序中，如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc≤P5時，則PTC加熱器增加加熱功率Pc，同時控制幫浦轉速提高，以便提高電池加熱功率。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P5＜P1+Pc≤P5+P4，Pi= P1+Pc-P5，Pj= P1+Pc-P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5運行，半導體換熱模組按照加熱功率Pi運行。或者PTC加熱器按照加熱功率Pj運行，半導體換熱模組按照最大加熱功率P4運行。或者PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，半導體換熱模組增加加熱功率Pc。又或者是加熱器加熱功率不變，半導體換熱模組的加熱功率增加Pc。又或者加熱器加熱功率增加Pc，半導體換熱模組的加熱功率不變。又或者PTC加熱器加熱功率增加0.5*Pc，半導體換熱模組加熱功率增加0.5Pc，又或者按照PTC加熱器和半導體換熱模組的最大加熱功率的比值各自按照比例增加加熱功率。同時提高第四風扇和第五風扇轉速，同時提高幫浦轉速，以提高換熱功率，使得電池加熱功率增加Pc。
如果P1＞P2，Pc=P1-P2，且P1+Pc＞P5+P4，則PTC加熱器按照最大加熱功率P5為電池提供加熱功率，同時半導體換熱模組按照最大加熱功率P4為電池提供加熱功率，同時提高第四風扇和第五風扇轉速，提高幫浦轉速，以提高換熱功率。
此外，如第15圖所示，本發明還提出一種車載電池的溫度調節系統，其與第14圖所示的方案的區別是：第15圖中電池冷卻支路30主要藉由換熱器3為電池4冷卻提供製冷功率。而半導體換熱模組未參與電池的溫度調節。
第16圖為又一種車載電池的溫度調節系統，壓縮機101從冷凝器開始分成2個獨立的冷卻支路，分別為車內冷卻支路20和電池冷卻支路30。車內冷卻支路20主要藉由蒸發器21為車廂內的空間提供製冷功率，電池冷卻支路30主要藉由換熱器3為電池冷卻提供製冷功率。其中車內冷卻支路的冷卻功率主要有2個來源，其中一個是壓縮機101，壓縮機101的冷媒流進蒸發器21，車內空氣流經蒸發器21使得空氣溫度下降，然後經過第四風扇504，將冷卻風吹向半導體換熱模組5的冷卻端，使得半導體換熱模組5的冷卻端溫度下降；另一個是半導體換熱模組5，車內空氣經過蒸發器21冷卻之後，溫度下降，再經過半導體換熱模組5的冷卻端，溫度再次下降，然後將冷卻風吹向車內，使得車內空氣溫度下降。加熱端藉由第五風扇505散熱，並將熱風吹向車外。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，通可以在車載電池溫度過高時或過低對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。
第17圖是根據本發明第四個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。其中，如第14圖所示，車載空調、車內冷卻支路、電池冷卻支路、半導體換熱模組和電池熱管理模組，車載空調用於為車內冷卻支路和電池冷卻支路提供製冷功率，電池冷卻支路與車載空調相連，電池熱管理模組連接在電池冷卻支路與電池之間，半導體換熱模組用於為車內冷卻支路和電池冷卻支路提供製冷功率。如第17圖所示，該方法包括以下步驟： S1’’，獲取電池的溫度調節需求功率P1。
進一步地，根據本發明的一個實施例，獲取電池的溫度調節需求功率P1具體包括：獲取電池的開啟溫度調節時的第一參數，並根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率。獲取電池在溫度調節時的第二參數，並根據第二參數產生電池的第二溫度調節需求功率。根據電池的第一溫度調節需求功率和電池的第二溫度調節需求功率產生電池的溫度調節需求功率P1。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，第一參數為電池開啟溫度調節時的初始溫度和目標溫度以及從初始溫度達到該目標溫度的目標時間t，根據第一參數產生電池的第一溫度調節需求功率具體包括：獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差ΔT1 。根據第一溫度差ΔT1 和目標時間t產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，根據本發明的一個實施例，藉由以下公式（1）產生第一溫度調節需求功率： ΔT1 *C*M/t， （1） 其中，ΔT1 為初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，t為目標時間，C為電池的比熱容，M為電池的品質。
根據本發明的一個實施例，第二參數為電池電池在預設時間內的平均電流I，藉由以下公式（2）產生電池的第二溫度調節需求功率： I2 *R， （2） 其中，I為平均電流，R為電池的內阻。
其中，當對電池進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R；當對電池進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
S2’’，獲取電池的溫度調節實際功率P2。
根據本發明的一個實施例，獲取電池的溫度調節實際功率P2具體包括：獲取用於調節電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度，並獲取介質流入流路的流速v。根據電池的流路的入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2 。根據電池的第二溫度差ΔT2 和流速v產生溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一個實施例，進根據藉由以下公式（3）產生溫度調節實際功率P2： ΔT2 *c*m， （3） 其中，ΔT2 為第二溫度差，c為流路仲介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質，其中，m=v*ρ*s，v為介質的流速，ρ為介質的密度，s為流路的橫截面積。
S3’’，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對半導體換熱模組和/或車載空調的功率進行調節。
進一步地，如第14圖所示，車載電池溫度調節系統還包括空調風出風口和設置在空調風出風口的第一風扇。
具體地，當電池的溫度較高時，例如高於40℃時，車載電池的溫度調節系統進入冷卻模式，電池熱管理模組和半導體換熱模組正向供電（第14圖），車載空調進行製冷工作。如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，控制半導體換熱模組反向供電，冷卻端和加熱端位置交換，第一風扇可以將加熱端的功率吹向換熱器，以提供加熱功率。
在對電池進行溫度調節時，還取電池的初始溫度（即當前溫度）、目標溫度和從初始溫度達到目標溫度的目標時間t，其中目標溫度和目標時間t可以根據實際情況進行預設，並根據公式（1）計算出第一溫度調節需求功率。同時，獲取電池在預設時間內的平均電流I，並根據公式（2）計算電池的第二溫度調節需求功率。然後，根據電池第一溫度調節需求功率和第二溫度調節需求功率，計算電池的溫度調節需求功率P1（即將電池的溫度調節至目標溫度的需求功率）。並且，獲取電池的入口溫度和出口溫度，並獲取流流速資訊，根據公式（3）計算出電池的溫度調節實際功率P2。其中，溫度調節需求功率P1即將電池的溫度調節至設定的目標溫度，需要提供給電池的功率，電池溫度調節實際功率P2即當前對電池進行溫度調節時，電池得到的實際功率，目標溫度為設定值，可以根據車載電池的實際情況進行預設，例如，當對電池進行冷卻，目標溫度可以設置在35℃左右。然後，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對半導體換熱模組和/或車載空調的功率進行調節。例如，當對電池進行冷卻時，如果P1大於P2，那麼增大半導體換熱模組和/或車載空調的功率冷卻功率，並控制第四風扇和第五風扇轉速增加，使電池儘快完成降溫。由此，可以在車載電池溫度過高時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。且電池熱溫度調節系統的製冷功率由車載空調和半導體換熱模組提供，與車內製冷系統共用製冷量，溫度調節系統的體積，製冷量的分配更為靈活，既可以滿足車廂內冷卻功率的需求，又可以滿足電池的冷卻需求。
根據本發明的一個實施例，如第14圖所示，設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器、流速感測器；其中：幫浦用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器用於偵測換熱流路中的介質的流速。
進一步地，如第14圖所示，電池熱管理模組還可以包括設置在換熱流路上介質容器，介質容器用於儲存及向換熱流路提供介質。
根據本發明的一個實施例，上述的溫度調節方法還可以包括：獲取電池的溫度，並判斷電池的溫度是否大於第一溫度臨界值；當電池的溫度大於第一溫度臨界值時，進入冷卻模式；當電池的溫度小於或等於第一溫度臨界值時，繼續判斷電池的溫度是否小於第二溫度臨界值；當電池的溫度小於第二溫度臨界值時，進入加熱模式，其中，該第一溫度臨界值大於該第二溫度臨界值。第一溫度臨界值和第二溫度臨界值可以根據實際情況進行預設，例如，第一溫度臨界值可以為40℃，第二溫度臨界值可以為0℃。
具體地，車輛通電後，即時獲取電池的溫度，並進行判斷。如果電池的溫度高於40℃，說明此時該電池的溫度過高，為避免高溫對該電池的性能產生影響，需要對電池進行降溫處理，溫度調節系統進入冷卻模式，控制車載空調進行製冷，半導體換熱模組正向供電。
而如果電池的溫度低於0℃，說明此時電池4的溫度過低，為避免低溫對電池的性能產生影響，需要對電池進行升溫處理，溫度調節系統進入加熱模式，控制半導體換熱模組反向供電。
進一步地，當為冷卻模式時，根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對半導體換熱模組和/或車載空調的功率進行調節具體包括具體包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加半導體換熱模組和/或壓縮機的功率；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則減小半導體換熱模組的功率和/或減小壓縮機的製冷功率，或保持半導體換熱模組和/或壓縮機的功率不變。
具體地，當工作在冷卻模式時，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的製冷功率無法在目標時間內完成電池的降溫，所以，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加半導體換熱模組卻功率和第四風扇、第五風扇的轉速，以使電池的溫度在預設時間t內降低至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小半導體換熱模組的功率和第四風扇、第五風扇的轉速，和/或減小壓縮機的製冷功功率，以節省電能，或保持半導體換熱模組和或壓縮機的的功率不變。當電池的溫度低於35℃時，則電池冷卻完成，控制半導體換熱模組停止進行製冷。如果溫度調節系統進入冷卻模式較長時間後，例如1小時後，電池的溫度仍然高於35℃，則半導體換熱模組再適當增加冷卻功率和第四風扇、第五風扇的轉速，以使電池儘快完成降溫。
如第14圖所示，當為冷卻模式時，如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則判斷電池的溫度是否大於第一預設溫度臨界值；如果電池的溫度大於或等於第一預設溫度臨界值，則增加電池冷卻支路的冷卻液流量，並減小車內冷卻支路的冷卻液流量；當如果電池的溫度小於第一預設溫度臨界值，則進一步判斷車廂內溫度是否達到空調設定溫度；如果未達到空調設定溫度，則增加車內冷卻支路的冷卻液流量，並減小電池冷卻支路的冷卻液流量。具體可以藉由調節第一膨脹閥的開度調節車內冷卻支路的冷卻液流量，藉由調節第二膨脹閥的開度調節電池冷卻支路的冷卻液流量。
根據本發明的一個實施例，如第14圖所示，電池熱管理模組還包括加熱器，加熱器與控制器連接，用於加熱換熱流路中的介質，當為加熱模式時，上述方法還可以包括：判斷溫度調節需求功率P1是否大於溫度調節實際功率P2；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則獲取溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加用於加熱器的加熱功率和/或半導體換熱模組的功率；如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則保持加熱器的加熱功率不變，或者減小加熱器和/或半導體換熱模組的加熱功率。
具體地，當工作在加熱模式時，獲取電池的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2，並進行判斷。如果電池的P1大於P2，說明如果按照當前的加熱功率無法在目標時間內完成電池的升溫，獲取電池4的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2之間的功率差，並根據功率差增加加熱器和/或半導體換熱模組的功率，以使電池的溫度在預設時間t內升高至目標溫。而如果P1小於或等於P2，則可以減小加熱器和/或半導體換熱模組的加熱功率以節省電能，或保持加熱器的功率不變，或保持導體換熱模組的功率不變。當電池的溫度達到第二設定溫度，例如10℃時，則電池加熱完成，控制加熱器停止進行加熱。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如2小時後，電池的溫度仍然低於10℃，則適當增加加熱器的功率，以使電池儘快完成升溫。
進一步，根據本發明的一個實施例，如第14圖所述，電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器，幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與控制器連接；其中：幫浦用於使換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器用於偵測流入車載電池的介質的入口溫度；第二溫度感測器用於偵測流出車載電池的介質的出口溫度；流速感測器用於偵測換熱流路中的介質的流速，上述的方法還包括：如果溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，則降低幫浦的轉速或者保持幫浦的轉速不變；如果溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，則提高幫浦的轉速。
具體地，當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果電池的P1小於或等於P2，則控制幫浦的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦的轉速不變。而如果電池的P1大於P2，除控制半導體換熱模組增加或者加熱器的功率外，還可以控制幫浦的轉速提高，以增加單位時間內流經冷卻流路橫截面積的介質品質，從而提高電池的溫度調節實際功率P2，以在目標時間t內實現溫度調節。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法，可以根據每個電池的實際狀態精確控制每個的電池的加熱功率和冷卻功率，在電池溫度過高時或者過低時對溫度進行調節，使電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度影響車載電池性能的情況。
此外，本發明還提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有電腦程式，該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
在本發明的實施例中，車載空調藉由該空調出風口和第一風道對該換熱器進行換熱，該車載空調藉由該空調出風口和第四風道對該車廂進行換熱。該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。該半導體換熱模組藉由第三風道對該車廂進行換熱。車載空調藉由該空調出風口和第二風道對該半導體換熱模組進行換熱後，該半導體換熱模組藉由第三風道對該車廂進行換熱。該車載空調藉由該空調出風口、第四風道、車廂和第三風道對該半導體換熱模組進行換熱後，該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。車載空調藉由該空調出風口和第一風道對該換熱器進行換熱，且該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體，可以獲取電池的溫度調節需求功率和溫度調節實際功率，然後根據溫度調節需求功率和溫度調節實際功率對半導體換熱模組和/或車載空調的功率進行調節，以在車載電池溫度過高或過低時對溫度進行調節，使車載電池的溫度維持在預設範圍，避免發生由於溫度過高影響車載電池性能的情況。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，“複數”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以藉由中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵 “上”或“下”可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵藉由中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
1‧‧‧電池熱管理模組
2、10‧‧‧車載空調
3‧‧‧換熱器
4‧‧‧電池
5‧‧‧半導體換熱模組
11‧‧‧加熱器
12‧‧‧幫浦、冷凝器
13‧‧‧介質容器
14、15‧‧‧溫度感測器
16‧‧‧流速感測器
20‧‧‧車內冷卻支路
21‧‧‧蒸發器
22、31‧‧‧膨脹閥
23、32‧‧‧電子閥
30‧‧‧電池冷卻支路
100、200、300、400‧‧‧風道
101‧‧‧壓縮機
501、502、503、504、505‧‧‧風扇
601、602、603‧‧‧調節閥
CAN‧‧‧控制器區域網路
P1、P2‧‧‧功率
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中， 第1a圖至第1b圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第2圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的控制拓撲圖； 第3a圖至第3b圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第4圖是根據本發明第三個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第5圖是根據本發明第四個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第6圖是根據本發明第五個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第7圖是根據本發明第六個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第8圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖； 第9圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖； 第10a圖至第10b圖是根據本發明第七個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第11圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節系統的控制拓撲圖； 第12a圖至第12b圖是根據本發明第八個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第13圖是根據本發明第三個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖； 第14圖是根據本發明第九個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第15圖是根據本發明第十個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第16圖是根據本發明第十一個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第17圖是根據本發明第四個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種車載電池的溫度調節系統，包括： 一換熱器； 一車載空調，該車載空調具有一空調出風口，該空調出風口與該換熱器之間形成有一第一風道，該第一風道中設置有一第一風扇，該第一風扇和該換熱器對應設置； 一半導體換熱模組，該半導體換熱模組的冷卻端與第一風扇之間形成有一第二風道，該半導體換熱模組的冷卻端與一車廂之間形成有一第三風道； 一電池熱管理模組，該電池熱管理模組與該換熱器連接形成一換熱流路； 一控制器，與該半導體換熱模組、該電池熱管理模組及該車載空調連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調包括設置在該第一風道中的一第一調節閥。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中， 該空調出風口與該車廂之間形成有一第四風道，該車載空調還包括設置在該第四風道中的一第二調節閥和一第二風扇。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該半導體換熱模組還包括設置在該第二風道中的與該半導體換熱模組的冷卻端對應設置的一第三風扇和一第三調節閥。
  5. 如如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調藉由該空調出風口和第一風道對該換熱器進行換熱。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調藉由該空調出風口和第四風道對該車廂進行換熱。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該半導體換熱模組藉由第三風道對該車廂進行換熱。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調藉由該空調出風口和第二風道對該半導體換熱模組進行換熱後，該半導體換熱模組藉由第三風道對該車廂進行換熱。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調藉由該空調出風口、第四風道、車廂和第三風道對該半導體換熱模組進行換熱後，該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調藉由該空調出風口和第一風道對該換熱器進行換熱，且該半導體換熱模組藉由第二風道和第一風扇對該換熱器進行換熱。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的車載電池溫度調節系統，還包括與該控制器電連接的一電池狀態偵測模組，該電池狀態偵測模組用於偵測該車載電池的電流。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該電池熱管理模組包括設置在該換熱流路上的一幫浦、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器和一流速感測器，該幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與該控制器連接；其中： 該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動； 該第一溫度感測器用於偵測流入該車載電池的介質的入口溫度； 該第二溫度感測器用於偵測流出該車載電池的介質的出口溫度； 該流速感測器用於偵測該換熱流路中的介質的流速。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該電池熱管理模組還包括設置在該換熱流路上的一介質容器，該介質容器用於儲存及向該換熱流路提供介質。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該電池熱管理模組還包括一加熱器，該加熱器與該控制器連接，用於加熱該換熱流路中的介質。
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