TWI666850B - 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，包括車載空調模組、電池溫度調節模組和控制器，車載空調模組包括製冷支路以及與製冷支路串聯的複數電池冷卻支路，其中，製冷支路包括壓縮機以及與壓縮機相連的冷凝器，每一電池冷卻支路包括換熱器以及與換熱器連接的閥；電池溫度調節模組與電池冷卻支路相連以形成換熱流路；控制器與車載空調模組和電池溫度調節模組連接，用於調節電池的溫度。本發明的溫度調節系統，能夠在車載電池溫度過高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。

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。
相關技術中，對於氣候環境炎熱的地區，通過在電動汽車中增加電池冷卻系統，以在車載電池溫度過高時降低其溫度；對於氣候環境寒冷的地區，通過在電動汽車中增加電池加熱系統，以在車載電池溫度過低時升高其溫度。
然而，對於夏天炎熱、冬天又寒冷的地區，上述方法無法兼顧解決車載電池溫度過高和溫度過低的問題，且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加熱功率和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，本發明的一目的在於提出一種車載電池的溫度調節系統，能夠在車載電池溫度過高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。
為達到上述目的，本發明的實施例提出了一種車載電池的溫度調節系統，包括：車載空調模組，該車載空調模組包括製冷支路以及與該製冷支路串聯的複數電池冷卻支路，其中，該製冷支路包括壓縮機以及與該壓縮機相連的冷凝器，每一電池冷卻支路包括換熱器以及與該換熱器連接的閥；與該電池冷卻支路相連以形成換熱流路的電池溫度調節模組；控制器，該控制器與該車載空調模組和電池溫度調節模組連接，用於調節該電池的溫度。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，控制器通過控制複數電池溫度調節模組來調節對應電池的溫度。由此，該系統能夠在車載電池溫度過高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。
另外，根據本發明上述實施例提出的車載電池的溫度調節系統還可以具有如下附加技術特徵： 根據本發明的一實施例，每一電池溫度調節模組包括：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；幫浦，該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動；第一溫度感測器，該第一溫度感測器用於檢測流入該電池的介質的入口溫度；介質容器，該介質容器用於儲存以及向該換熱流路提供介質；第二溫度感測器，該第二溫度感測器用於檢測流出該電池的介質的出口溫度；流速感測器，該流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速。
根據本發明的一實施例，該製冷支路為複數，其中，該壓縮機為複數，且該複數壓縮機相互並聯。
根據本發明的一實施例，上述的車載電池的溫度調節系統，還包括：與該電池連接的電池狀態檢測模組，該電池狀態檢測模組用於檢測該電池的電流。
根據本發明的一實施例，該控制器包括：電池管理控制器、電池熱管理控制器和車載空調控制器，其中，該電池管理控制器與該電池狀態檢測模組連接，用於獲取該電池的溫度調節需求功率；該電池熱管理控制器與該幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器、流速感測器和加熱器連接，用於獲取該電池的溫度調節實際功率，並根據該溫度調節需求功率與該溫度調節實際功率對該加熱器的功率進行調節，以調節該電池的溫度；該車載空調控制器與該壓縮機以及閥連接，用於根據該溫度調節需求功率與該溫度調節實際功率對該壓縮機的功率進行調節，以調節該電池的溫度。
根據本發明的一實施例，該電池管理控制器，還用於獲取該電池的溫度，在該電池的溫度大於第一溫度臨界值時，該溫度調節系統進入冷卻模式，以及在該電池的溫度小於第二溫度臨界值時，該溫度調節系統進入加熱模式，其中，該第一溫度臨界值大於該第二溫度臨界值。
根據本發明的一實施例，該車載空調控制器在該溫度調節需求功率大於該溫度調節實際功率時，獲取該溫度調節需求功率和該溫度調節實際功率之間的功率差；當為冷卻模式時，該車載空調控制器根據該功率差增加用於冷卻該電池的壓縮機的功率和該閥的開度中至少一者，以及在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，減小或保持該電池的壓縮機的功率和該閥的開度中至少一者；當為加熱模式時，該電池熱管理控制器根據該功率差增加用於加熱該電池的加熱器的功率，以及在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，減小或保持該加熱器的功率。
根據本發明的一實施例，在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，該電池熱管理控制器還用於降低或保持該幫浦的轉速；在該溫度調節需求功率大於該溫度調節實際功率時，該電池熱管理控制器還用於提高該幫浦的轉速。
根據本發明的一實施例，該車載空調模組還包括與複數該製冷支路串聯均相連的複數車內冷卻支路，其中，複數該壓縮機均與該複數電池冷卻支路相連。
根據本發明的一實施例，該壓縮機包括第一壓縮機和第二壓縮機，該電池冷卻支路包括第一電池冷卻支路和第二電池冷卻支路，該車內冷卻支路包括第一車內冷卻支路和第二車內冷卻支路，該系統還包括：連接在該第一壓縮機和該第一車內冷卻支路之間的第一電子閥；連接在該第一壓縮機和該第一電池冷卻支路之間的第三調節閥和第二電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二車內冷卻支路之間的第三電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二電池冷卻支路之間的第二調節閥和第四電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二電子閥之間的第一調節閥；連接在該第一壓縮機和該第四電子閥之間的第四調節閥。
根據本發明的一實施例，複數製冷支路，該複數電池冷卻支路和該複數車內冷卻支路通過一通路相連。
根據本發明的一實施例，該電池冷卻支路包括第一電池冷卻支路和第二電池冷卻支路，該電池溫度調節模組包括第一電池溫度調節模組和第二電池溫度調節模組，該系統還包括：設置在該第一電池溫度調節模組之中的第一三通閥，該第一三通閥的第一端與該第一電池冷卻支路中換熱器的第一端相連，該第一三通閥的第二端與加熱器相連，該第一三通閥的第三端與半導體換熱模組的半導體發熱端或換熱器的第一通道相連；設置在該第一電池溫度調節模組之中的第二三通閥，該第二三通閥的第一端與該第一電池冷卻支路中換熱器的第二端相連，該第二三通閥的第二端與該介質容器相連，該第二三通閥的第三端與該半導體換熱模組的半導體發熱端或換熱器的第一通道相連；設置在該第二電池溫度調節模組之中的第三三通閥，該第三三通閥的第一端與該第二電池冷卻支路中換熱器的第一端相連，該第三三通閥的第二端與加熱器相連，該第三三通閥的第三端與半導體換熱模組的半導體冷卻端或換熱器的第二通道相連；設置在該第二電池溫度調節模組之中的第四三通閥，該第四三通閥的第一端與該第二電池冷卻支路中換熱器的第二端相連，該第四三通閥的第二端與該介質容器相連，該第四三通閥的第三端與該半導體換熱模組的半導體冷卻端或換熱器的第二通道相連。
根據本發明的一實施例，上述的車載電池的溫度調節系統，還包括：第一風扇，與該半導體冷卻端相連；第二風扇，與該半導體發熱端相連。
下面詳細描述本發明的實施例，該實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面結合附圖來描述根據本發明實施例提出的車載電池的溫度調節系統。
需要說明的是，在下述實施例中，涉及到複數時，均以兩個為例。
第1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流路的結構示意圖。如第1圖所示，該車載電池的溫度調節系統可包括：車載空調模組100、複數電池溫度調節模組和控制器（圖中未具體示出）。
其中，車載空調模組100可包括製冷支路10以及與製冷支路10串聯的複數電池冷卻支路，其中，製冷支路10可包括壓縮機1以及與壓縮機1相連的冷凝器2，每一電池冷卻支路包括換熱器以及與換熱器連接的閥。複數電池溫度調節模組分別與複數電池冷卻支路相連以形成換熱流路。控制器與車載空調模組100和複數電池溫度調節模組連接，用於調節電池的溫度。其中，閥可包括電子閥和膨脹閥。
具體地，如第1圖所示，每一電池冷卻支路中具有兩個管道，以電池冷卻支路401為例。第一管道與壓縮機1相連通，第二管道與電池溫度調節模組501相連通，其中，第一管道與第二管道相互獨立的臨近設置，以使介質（冷媒、水、油、空氣等流動介質或相變材料等介質或其他化學製品）相互獨立。在第一電池61的溫度過高時，車載空調製冷功能開啟，電池冷卻功能啟動，第一管道與第二管道中介質（如冷媒）的流動方向分別為：壓縮機1—冷凝器2—電池冷卻支路401—壓縮機1和電池冷卻支路401—電池溫度調節模組501—第一電池61—電池溫度調節模組501—電池冷卻支路401。同樣地，在第二電池62的溫度過高時，車載空調製冷功能開啟，電池冷卻功能啟動，第一管道與第二管道中介質（如冷媒）的流動方向分別為：壓縮機1—冷凝器2—電池冷卻支路402—壓縮機1和電池冷卻支路402—電池溫度調節模組502—第二電池62—電池溫度調節模組502—電池冷卻支路402。
在上述實施例中，車載空調僅用於對複數電池進行冷卻及加熱，溫度調節系統也可以通過車載空調對車廂和複數電池均進行冷卻。當該系統通過車載空調對車廂和複數電池均進行冷卻時，如第2圖所示，在本發明的一實施例中，車載空調模組100還可包括與製冷支路10串聯且與複數電池冷卻支路4並聯的車內冷卻支路3。其中，如第3圖所示，車內冷卻支路3可包括：蒸發器31、第一膨脹閥32和第一電子閥33。
具體地，車載空調內部從冷凝器2開始分成三個獨立的冷卻迴路，分別為車內冷卻支路3、電池冷卻支路401和電池冷卻支路402，車內冷卻支路3通過蒸發器31為車廂內的空間提供製冷功率，電池冷卻支路401通過換熱器411為電池冷卻提供製冷功率，電池冷卻支路402通過換熱器412為電池冷卻提供製冷功率。當車內溫度過高時，車內冷卻功能啟動，介質的流動方向為：壓縮機1—冷凝器2—車內冷卻支路3—壓縮機1。當第一電池61的溫度過高時，電池冷卻功能啟動，第一管道和第二管道中介質的流動方向為：壓縮機1—冷凝器2—電池冷卻支路401—壓縮機1和電池冷卻支路401—電池溫度調節模組501—第一電池61—電池溫度調節模組501—電池冷卻支路401。同樣地，當第二電池62的溫度過高時，電池冷卻功能啟動，第一管道和第二管道中介質的流動方向為：壓縮機1—冷凝器2—電池冷卻支路402—壓縮機1和電池冷卻支路402—電池溫度調節模組502—第二電池62—電池溫度調節模組502—電池冷卻支路402。由此，能夠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，並且，還可以在電池的溫度滿足要求的情況下，使車內溫度滿足需求。
進一步地，根據本發明的一實施例，如第3圖所示，每一電池溫度調節模組包括：加熱器、幫浦、第一溫度感測器、介質容器、第二溫度感測器和流速感測器，其中，加熱器與控制器連接，用於加熱換熱流路中的介質，幫浦用於使換熱流路中的介質流動，第一溫度感測器用於檢測流入電池的介質的入口溫度，介質容器用於儲存以及向換熱流路提供介質，第二溫度感測器用於檢測流出電池的介質的出口溫度，流速感測器用於檢測換熱流路中的介質的流速。其中，加熱器可以為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裝置）加熱器。
在本發明的實施例中，如第3圖所示，上述的系統還可包括與電池連接的電池狀態檢測模組，電池狀態檢測模組用於檢測電池的電流。例如，電池狀態檢測模組可以為電流霍爾感測器，電池狀態檢測模組611用於檢測第一電池61的電流，電池狀態檢測模組621用於檢測第二電池62的電流。
具體地，以電池冷卻支路401為例。電池冷卻支路401主要通過換熱器411（如板式換熱器）為第一電池61提供製冷功率。其中，如第3圖所示，電池冷卻支路401還可包括：第二膨脹閥421和第二電子閥431。第二電子閥431用於控制電池冷卻支路401的開通和關閉，第二膨脹閥421用於控制電池冷卻支路401的冷媒流量。
如第3圖所示，換熱器411可包括第一管道和第二管道，第二管道與電池溫度調節模組501相連，第一管道與壓縮機1相連通，其中，第一管道與第二管道相互獨立的臨近設置。在本發明的實施例中，換熱器411的實體位置可以位於車載空調壓縮機1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，車載空調在安裝過程中只需要加注一次介質（製冷劑）。換熱器411的實體位置也可以位於第一電池61所在的迴路，換熱器411的實體位置也可以獨立於車載空調壓縮機1所在的迴路和第一電池61所在的迴路設置。
另外，如果換熱器411安裝在電池溫度調節模組501內，則車載空調的冷媒迴路不完全密封，所以需要先關閉第二電子閥431，然後加注冷媒，待到安裝在車上後，再與電池溫度調節模組501對接，打開第二電子膨脹閥431，再次抽真空加注冷媒後，即可進行正常工作。
可以理解的是，電池冷卻支路401中也可以不設置換熱器411，當沒有換熱器411時，電池冷卻支路401內流的就是冷媒。當設置換熱器411時，電池冷卻支路401的第一管道中流的是冷媒，第二管道中流的是介質，車內冷卻支路3中流的是冷媒。
需要說明的是，電池冷卻支路402和電池冷卻支路401相同，這裡不再詳述。
另外，加熱器、幫浦、電池中的冷卻流路、介質容器串聯連接，即不對串聯連接的各部分的位置進行限定，其中流速感測器設置在上述串聯迴路上，第一溫度感測器設置在電池的冷卻流路的入口處，第二溫度感測器設置在電池的冷卻流路的出口處。例如，加熱器與換熱器相連，幫浦與加熱器和電池的冷卻流路的第一端相連，第一溫度感測器設置在電池的冷卻流路的入口處（第一端），用於檢測電池的介質的入口溫度，介質容器與電池的冷卻流路的第二端相連，第二溫度感測器設置在電池的冷卻流路的出口處（第二端），用於檢測電池的介質的出口溫度，流速感測器設置在電池的冷卻流路的出口處，用於檢測電池6的介質的流速。
根據本發明的一實施例，如第3A圖所示，控制器包括：電池管理控制器、電池熱管理控制器和車載空調控制器，其中，電池管理控制器與電池狀態檢測模組連接，用於獲取電池的溫度調節需求功率，電池熱管理控制器與幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器、流速感測器和加熱器連接，用於獲取電池的溫度調節實際功率，並根據溫度調節需求功率與溫度調節實際功率對加熱器的功率進行調節，以調節電池的溫度，車載空調控制器與壓縮機以及閥連接，用於根據溫度調節需求功率與溫度調節實際功率對壓縮機的功率進行調節，以調節電池的溫度。
具體地，電池熱管理控制器可以與第一溫度感測器551、第一溫度感測器552、第二溫度感測器561、第二溫度感測器562、流速感測器571和流速感測器572連接，與幫浦511、幫浦512、加熱器531和加熱器532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、並控制幫浦的轉速和控制加熱器的功率。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。車載空調控制器與膨脹閥及電子閥連接，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和壓縮機1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控制壓縮機的功率P、膨脹閥及電子閥的開合，達到控制換熱量的目的。
其中，以第一電池為例，電池熱管理控制器位於電池溫度調節模組的內部，第一溫度感測器551和第二溫度感測器561分別位於第一電池61的進水口處和出水口處，用於將即時檢測的進水口溫度和出水口溫度傳輸給電池熱管理控制器，以便電池熱管理控制器計算進水口與出水口的溫度差值，同時流速感測器571即時檢測第一電池61迴圈管道內介質的流速資訊，並將流速資訊傳輸給電池熱管理控制器，以便電池熱管理控制器可以估算當前的介質的實際流量資訊。第一電子閥33用以控制車內冷卻支路3的開通和關閉，第一膨脹閥32可用以控制車內冷卻支路3中的介質流量。第二電子閥431用以控制電池冷卻支路401的開通和關閉，第二膨脹閥421可用於控制電池冷卻支路401中的介質流量。應理解的是，介質從流路的進水口流入第一電池61的內部，從流路的出水口流出，從而實現第一電池與介質之間的熱交換。
另外，電池熱管理控制器可通過CAN通訊控制加熱器531和加熱器532工作和調整加熱器的加熱功率，仍以第一電池61為例，當加熱器531接收到電池熱管理控制器發送的電池加熱功能啟動資訊後，啟動工作，電池熱管理控制器即時發送電池加熱功率需求，加熱器531根據加熱功率需求調整輸出功率。同時電池熱管理控制器還可通過CAN通訊控制幫浦的工作狀態，從而控制電池介質的流速和介質的流向，當接收到電池熱管理控制器發送的幫浦511啟動資訊後，開始工作，並根據電池熱管理控制器發送的流量資訊調整轉速和流量。
在本發明的一實施例中，幫浦主要用於提供動力，介質容器主要用於儲存介質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。加熱器可以與控制器進行CAN通訊，為車載電池的溫度調節系統提供加熱功率，受控制器控制，加熱器可以設置在介質容器與第一溫度感測器之間任意位置。即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。
具體地，第一電池61和第二電池62不關聯並聯。當第一電池61的溫度高於設定值，而第二電池62的溫度未高於設定值時，啟動電池冷卻功能，此時第二電子閥431開啟，第二電子閥432關閉，電池冷卻管道內的介質迴圈方向為：換熱器411—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411。當第二電池62的溫度高於設定值，且第一電池的61的溫度未高於設定值時，啟動電池冷卻功能，此時第二電子閥432開啟，第二電子閥431關閉，電池冷卻管道內的介質迴圈方向為：換熱器412—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—換熱器412。當第一電池61的溫度和第二電池62的溫度均高於設定值時，此時第二電子閥431和第二電子閥432均開啟，電池冷卻管道內的介質迴圈方向分別為：換熱器411—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411；換熱器412—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—換熱器412。
當第一電池61的溫度低於設定值時，啟動電池加熱功能，第二電子閥431關閉，加熱器531啟動，電池冷卻管道內的介質流動方向為：換熱器411—加熱器531（啟動）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411。當第一電池62的溫度低於設定值時，啟動電池加熱功能，第二電子閥432關閉，加熱器532啟動，電池冷卻管道內的介質流動方向為：換熱器412—加熱器532（啟動）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—換熱器412。
下面結合具體實施例描述電池溫度調節模組5如何獲取電池6的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2。以第一電池61為例。
根據本發明的一實施例，電池管理控制器用於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，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第二溫度調節需求功率，並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。
進一步地，根據本發明的一實施例，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，控制器獲取初始溫度和目標溫度之間的第一溫度差，並根據第一溫度差和目標時間產生第一溫度調節需求功率。
更進一步地，根據本發明的一實施例，電池管理控制器可通過以述公式（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。
第二參數為電池在預設時間內的平均電流I，電池管理控制器通過下述公式（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。
根據本發明的一實施例，電池熱管理控制器根據入口溫度和出口溫度產生第二溫度差，並根據第二溫度差和流速產生溫度調節實際功率P2。
進一步地，根據本發明的一實施例，電池熱管理控制器可通過以下公式（3）獲取溫度調節實際功率： ΔT2 *c*m （3） 其中，ΔT2 為第一溫度與第二溫度之間的差值，c為流路中介質的比熱容，m為單位時間內流過流路的橫截面的介質品質，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。
另外，流速感測器還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介質流量。
具體地，車輛通電後，電池管理控制器判斷車輛是否需要進行溫度調節，如果判斷車輛需要溫度調節，例如，第一電池61的溫度過高，則通過CAN通訊向車載空調控制器發送開啟溫度調節功能的資訊，車載空調控制器開啟溫度調節功能後發送熱交換資訊給電池熱管理控制器，同時車載控制器控制第二電子閥431開啟，電池熱管理控制器控制幫浦511以默認轉速（如低轉速）開始工作。
同時，電池管理控制器獲取第一電池61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，並根據上述公式（1）計算出電池的第一溫度調節需求功率。電池管理控制器還獲取第一電池61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，電池管理控制器根據第一電池61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（即將第一電池61的溫度在目標時間內調節至目標溫度的需求功率），其中，當對第一電池61進行冷卻時，P1=ΔT1 *C*M/t+I2 *R，當對第一電池61進行加熱時，P1=ΔT1 *C*M/t-I2 *R。
並且，電池熱管理控制器獲取第一溫度感測器551和第二溫度感測器561檢測溫度資訊，並獲取流速感測器571檢測的流速資訊，根據上述公式（3）計算出第一電池61的溫度調節實際功率P2。
最後，車載空調控制器根據第一電池61的溫度調節需求功率P1、溫度調節實際功率P2控制壓縮機的輸出功率及第二膨脹閥421的開度，可選擇地，電池熱管理控制器調節幫浦511的轉速。如，若溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2時，則根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值，增加壓縮機的功率及增大第二膨脹閥421的開度，可選擇地增加幫浦511的轉速；若溫度調節需求功率P1小於溫度調節實際功率P2時，則根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值，減小壓縮機的功率及減小第二膨脹閥421的開度，可選擇地減小幫浦511的轉速。
舉例說明，由上述實施例可知，溫度調節需求功率P1由兩部分組成，當第一電池61需要冷卻時，假設第一電池61初始溫度為45℃，目標溫度為35℃，則電池從45℃下降到35℃需要散發的熱量是固定，通過上述公式（1）即ΔT1 *C*M/t直接計算可以獲得，即第一溫度調節需求功率。同時，第一電池61在冷卻過程中，存在放電和充電過程，此過程會產生熱量，由於第一電池61的放電或者是充電電流是變化的，這部分的熱量也可以通過檢測電池的平均電流I直接獲得，通過上述公式（2）即I2 *R，直接計算出當前第一電池61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，就可以預估出當前第一電池61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，即在第一電池61在加熱過程中，第一電池61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。
下面將結合具體地實施例描述車載空調控制器如何根據根據每一電池6的溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2對電池6的溫度進行調節。根據本發明的一實施例，電池管理控制器，還用於獲取電池的溫度，在電池的溫度大於第一溫度臨界值時，溫度調節系統進入冷卻模式，以及在電池的溫度小於第二溫度臨界值時，溫度調節系統進入加熱模式，其中，第一溫度臨界值大於第二溫度臨界值。
具體地，仍以第一電池61為例。車輛通電後，電池管理控制器即時檢測第一電池61的溫度，並對其進行判斷。如果第一電池61的溫度高於40℃，說明此時第一電池61的溫度過高，為避免高溫對該第一電池61的性能產生影響，需要對第一電池61進行降溫處理，控制溫度調節系統進入冷卻模式，並發送電池冷卻功能啟動資訊給車載空調控制器。車載空調控制器在接收到電池冷卻功能啟動資訊後控制第二電子閥431開啟，以使介質與第一電池61進行熱交換以降低第一電池61的溫度。如第3圖所示，當溫度調節系統工作在冷卻模式時，第一電池61所在迴路中對應的第一管道和第二管道中介質的流動方向分別為：壓縮機1—冷凝器2—第二電子閥431—第二膨脹閥421—換熱器411—壓縮機1；換熱器411—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411，如此迴圈，在換熱器411處換熱，實現第一電池61的降溫。
而如果第一電池61的溫度低於0℃，說明此時第一電池61的溫度過低，為避免低溫對第一電池61的性能產生影響，需要對第一電池61進行升溫處理，電池管理控制器控制溫度調節系統進入加熱模式，並發送電池加熱功能啟動資訊至車載空調控制器。車載空調控制器在接收到電池加熱功能啟動資訊後控制第二電子閥431關閉，同時電池熱管理控制器控制加熱器531開啟，以為溫度調節系統提供加熱功率。當溫度調節系統工作在加熱模式時，第一電池61中介質的流動方向為：換熱器411—加熱器531（開啟）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411，如此迴圈，實現第一電池61的升溫。
進一步地，根據本發明的一實施例，車載空調控制器在該溫度調節需求功率大於溫度調節實際功率時，獲取溫度調節需求功率和溫度調節實際功率之間的功率差，當為冷卻模式時，車載空調控制器根據功率差增加用於冷卻電池的壓縮機的功率和閥的開度中至少一者，以及在溫度調節需求功率小於或等於溫度調節實際功率時，減小/保持電池的壓縮機的功率和閥的開度中至少一者。當為加熱模式時，電池熱管理控制器根據功率差增加用於加熱電池的加熱器的功率，以及在溫度調節需求功率小於或等於溫度調節實際功率時，減小/保持加熱器的功率。
具體地，仍以第一電池為例。當溫度調節系統工作在冷卻模式時，電池管理控制器獲取第一電池61的溫度調節需求功率P1，電池熱管理控制器獲取第一電池61的溫度調節實際功率P2，車載空調控制器根據溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2進行判斷。如果第一電池61的溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，說明如果按照當前的製冷功率或者介質流量，無法在目標時間內完成該第一電池61的降溫，所以，車載空調控制器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，並根據功率差增加壓縮機1的功率，或者增加電池的介質流量，即增加第二膨脹閥421的開度，以增加該電池的冷卻功率，其中，溫度調節實際功率P1與溫度調節實際功率P2的功率差越大，壓縮機1的功率和該電池的介質流量增加越多，以使該電池的溫度在預設時間t內降低至目標溫度。而如果第一電池61的溫度調節實際功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，車載空調控制器可以保持壓縮機1的功率不變或適當減小壓縮機1的功率，或者減少該電池的介質流量，即減小第二膨脹閥421的開度，以減少電池的冷卻功率。當第一電池61的溫度低於35℃時，則電池6冷卻完成，電池管理控制器通過CAN通訊向車載空調控制器發送關閉溫度調節功能的資訊，車載空調控制器控制第二電子閥431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，仍有第一電池61的溫度高於35℃，則車載空調控制器適當增加壓縮機1的功率，以使該電池儘快完成降溫。
當溫度調節系統工作在加熱模式時，電池熱管理控制器獲取電池的P1，電池熱管理控制器獲取電池的溫度調節實際功率P2。如果第一電池61的溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，說明如果按照當前的加熱功率或者介質流量，無法在目標時間內完成該第一電池61的升溫，所以，電池熱管理控制器獲取該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，並根據功率差增加用於加熱第一電池61的加熱器531的功率，或者調節增加電池的介質流量，例如可以增幫浦511的轉速，以使該電池可以在目標時間內完成溫度調節。其中，溫度調節需求功率P1和溫度調節實際功率P2的差值越大，加熱器531的功率和該電池迴路的介質流量增加的越多。而如果電池的溫度調節需求功率P1小於或等於溫度調節實際功率P2，電池熱管理控制器可以適當減小加熱器531的功率，或保持加熱器531的功率不變，或者調節減少該電池迴路的介質流量，以減少電池的加熱功率。當第一電池61的溫度高於預設溫度，例如10℃時，第一電池61加熱完成，電池管理控制器通過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，電池熱管理控制器控制加熱器531關閉。如果溫度調節系統進入加熱模式較長時間後，例如1小時後，仍有第一電池61的溫度低於10℃，則電池熱管理控制器再適當增加加熱器531的功率，以使第一電池61儘快完成升溫。
根據本發明的一實施例，在溫度調節需求功率小於或等於溫度調節實際功率時，電池熱管理控制器還用於降低/保持幫浦的轉速，在溫度調節需求功率大於溫度調節實際功率時，電池熱管理控制器還用於提高幫浦的轉速。
具體地，仍以第一電池61為例。當溫度調節系統進入加熱模式或者冷卻模式時，如果第一電池61的溫度調節需求功率P1小於溫度調節實際功率P2，電池熱管理控制器控制幫浦511的轉速降低，以節省電能，或者保持幫浦511的轉速不變。而如果第一電池61的溫度調節需求功率P1大於溫度調節實際功率P2，電池熱管理控制器還用於控制幫浦511的轉速提高，可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。而如果第一電池61的溫度調節需求功率P1等於於溫度調節實際功率P2，那麼控制幫浦511的轉速保持在當前轉速不變即可。
需要說明的是，上述實施例均以第一電池為例，同樣地，第二電池的溫度調節原理與第一電池的原理相同，為避免冗長，具體這裡不再贅述。
在本發明的一實施例中，如第4圖所示，電池冷卻支路還可包括調節閥。
具體地，調節製冷迴路對電池冷卻分支迴路分配的冷卻功率時，車載空調控制器先調節膨脹閥的開度，待調節完成後，車載空調控制器估算各電池冷卻分支支路的製冷功率，確定是否已經調節到位，如果電池冷卻分支支路功率還沒有達到目標值，則繼續調整膨脹閥開度。同時空調根據2個電池之間的溫度情況，通過調控制調節閥，來調節電池冷卻支路401和電池冷卻支路402的冷媒流量，從而調節第一電池61和第二電池62的冷卻功率。車載空調控制器可以根據第一電池61和第二電池62的溫度狀況，控制調節閥441和調節閥442的開度控制第一電池61和第二電池62這兩個冷卻分支支路的介質流量分配，從而達到控制動力第一電池61和第二電池62的溫度均衡。當車輛需要冷卻時，如果第一電池61的溫度比第二電池62的溫度高，則可增大調節閥441的開度，減少調節閥442的開度，當第一電池61和第二電池62的平均溫度相等時，可控制調節閥的開度相同，以保持兩個動力電池組溫度均衡。
可以理解的是，如果單個壓縮機1無法滿足冷卻複數電池時所需的功率，則可設置複數壓縮機1為電池6提供冷卻功率。
根據本發明的一實施例，如第5圖所示，製冷支路為複數，其中壓縮機可以為複數，且複數壓縮機相互並聯。
進一步地，該車載空調模組100還包括與複數製冷支路串聯均相連的複數車內冷卻支路，其中，複數壓縮機均與複數電池冷卻支路相連。
更進一步地，壓縮機可包括第一壓縮機11和第二壓縮機12，電池冷卻支路可包括第一電池冷卻支路401和第二電池冷卻支路402，車內冷卻支路可包括第一車內冷卻支路301和第二車內冷卻支路302，系統還包括：連接在第一壓縮機11和第一車內冷卻支路301之間的第一電子閥331，連接在第一壓縮機11和第一電池冷卻支路401之間的第三調節閥443和第二電子閥431，連接在第二壓縮機12和第二車內冷卻支路302之間的第三電子閥332，連接在第二壓縮機12和第二電池卻支路402之間的第二調節閥442和第四電子閥432，連接在第二壓縮機12和第二電子閥431之間的第一調節閥441，連接在第一壓縮機11和第四電子閥432之間的第四調節閥444。
其中，第一電子閥331、第二電子閥431、第三電子閥332和第四電子閥432受車載空調的控制而開通或者關斷。第一膨脹閥321、第二膨脹閥421、第一膨脹閥322和第二膨脹閥422受車載空調的控制，可調節開關的開啟幅度，從而達到控制冷媒流量的作用。第一調節閥441、第二調節閥442、第三調節閥443和第四調節閥444受電車載空調控制，調節閥的開度可根據第一電池61和第二電池62所需的冷卻功率確定，第一調節閥441和第三調節閥443用於控制第一電池61冷卻分支支路的介質流量，第二調節閥442和第四調節閥444用於控制第二電池62冷卻分支支路的介質流量。
具體地，如第5圖所示，當電池溫度低於設定值時，啟動電池加熱功能，第二電子閥431和第四電子閥432關閉，加熱器啟動，電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個，如下所示為：換熱器411—加熱器531（啟動）—水幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—換熱器411。換熱器412—加熱器532（啟動）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—換熱器412。
在本發明的實施例中，車載空調控制器還檢測車廂內各區域的氣溫，並可根據各區域的氣溫差異，以及系統的熱管理功率需求，調節各製冷迴路對電池冷卻分支迴路的功率分配，從而平衡各區域的氣溫。
舉例而言，如第6圖所示，假設出風口1和出風口2都由製冷迴路1提供冷卻功率，出風口3和出風口4都由製冷迴路2提供冷卻功率。當電池冷卻功能啟動時，當車載空調控制器檢測到出風口1和出風口2附近的氣溫比出風口3和出風口4所在區域的氣溫高，且相差較大時，車載空調控制器可以控制第二膨脹閥421的開度減少，第一膨脹閥321的開度增大，從而使得製冷迴路1中車內冷卻分支支路301的冷卻功率增加，電池冷卻分支支路401的冷卻功率減少。同時，為了保證電池箱的冷卻功率不變，車載空調控制器還可以控制第一膨脹閥322開度減少，第二膨脹閥422開度增大，從而使得製冷迴路2中車內冷卻分支支路302的冷卻功率減少，電池冷卻分支支路402的冷卻功率增加。這樣使得車廂內各區域的氣溫可實現均衡，同時又可以滿足電池箱的製冷功率需求。
作為一具體示例，當車廂內的各出風口附近所在區域的溫度差異較大時，需要調節車內冷卻分支支路的製冷量分配，此時可通過調節第一膨脹閥321、第二膨脹閥421、第一膨脹閥322和第二膨脹閥422的開度，達到重新分配車內冷卻分支支路和電池冷卻分支支路的製冷功率分配。調節製冷迴路1和製冷迴路2對電池冷卻分支支路分配的冷卻功率時，車載空調控制器先調節膨脹閥的開度，待調節完成後，車載空調估算各電池冷卻分支支路的製冷功率，確定是否已經調節到位，如果電池冷卻分支迴路功率還沒有達到目標值，則繼續調整膨脹閥開度。同時空調根據2個電池組之間的溫度情況，通過控制調節閥，來調節電池冷卻支路401和電池冷卻支路402的冷媒流量，從而調節第一電池61和第二電池62的冷卻功率。車載空調控制器還可以根據第一電池61和第二電池62的電池溫度狀況，控制第一調節閥441、第二調節閥442、第三調節閥443和第四調節閥444的開度控制第一電池61和第二電池62這兩個冷卻分支迴路的介質流量分配，從而達到控制第一電池61和第二電池62的電池溫度均衡。當車輛需要冷卻時，如果動第一電池61的溫度比第二電池62的溫度高，則可增大第一調節閥441和第三調節閥443的開度，減少第二調節閥442和第四調節閥444的開度，當第一電池61和第二電池62的平均溫度相等時，可控制調節閥的開度相同，以保持兩個動力電池組溫度均衡。
需要說明的是，第5圖所示的車載電池的溫度調節系統中未披露的細節，請參照第1圖所示的車載電池的溫度調節系統中所披露的細節，為避免冗長，這裡不再詳述。
第7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。如第7圖所示，該車載電池的溫度調節系統可包括：複數製冷支路，複數電池冷卻支路和複數車內冷卻支路通過一通路相連。
相較於第5圖所示的系統，主要是兩個壓縮機的製冷迴路共用一冷凝器，且兩個壓縮機分配到車內冷卻支路301、電池冷卻支路401、車內冷卻支路302和電池冷卻支路402的冷媒流量分別由第一膨脹閥321、第二膨脹閥421、第一膨脹閥322和第二膨脹閥422進行調節分配，從而控制個冷卻迴路的冷卻功率分配。
需要說明的是，第7圖所示的車載電池的溫度調節系統的工作原理和第5圖所示的車載電池的溫度調節系統的工作原理相同，這裡不再詳述。
第8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。如第8圖所示，相較於第5圖所示的系統，主要是兩個壓縮機的製冷迴路共用一冷凝器2和第一膨脹閥31，且兩個壓縮機分配到車內冷卻支路301、電池冷卻支路401、車內冷卻支路302和電池冷卻支路402的冷媒流量分別由第三調節閥443、第一調節閥441、第四調節閥444和第二調節閥442進行調節分配，從而控制個冷卻支路的冷卻功率分配。
第9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中半導體換熱模組正向供電時的結構示意圖。如第9圖所示，該車載電池的溫度調節系統可包括：複數壓縮機、複數車內冷卻支路、複數電池冷卻支路、複數電池溫度調節模組。
根據本發明的一實施例，如第9圖和第10圖所示，電池冷卻支路可包括第一電池冷卻支路401和第二電池冷卻支路402，電池溫度調節模組可包括第一電池溫度調節模組501和第二電池溫度調節模組502，系統還可包括：設置在第一電池溫度調節模組501之中的第一三通閥581，第一三通閥581的第一端與第一電池冷卻支路401中換熱器411的第一端相連，第一三通閥581的第二端與加熱器531相連，第一三通閥581的第三端與半導體換熱模組7的半導體發熱端74或換熱器的第一通道相連。設置在第一電池溫度調節模組501之中的第二三通閥582，第二三通閥582的第一端與第一電池冷卻支路401中換熱器411的第二端相連，第二三通閥582的第二端與介質容器521相連，第二三通閥582的第三端與半導體換熱模組7的半導體發熱端74或換熱器的第一通道相連。設置在第二電池溫度調節模組502之中的第三三通閥583，第三三通閥583的第一端與第二電池冷卻支路402中換熱器412的第一端相連，第三三通閥583的第二端與加熱器532相連，第三三通閥583的第三端與半導體換熱模組7的半導體冷卻端73或換熱器的第二通道相連。設置在第二電池溫度調節模組502之中的第四三通閥584，第四三通閥584的第一端與第二電池冷卻支路402中換熱器412的第二端相連，第四三通閥584的第二端與介質容器522相連，第四三通閥584的第三端與半導體換熱模組7的半導體冷卻端73或換熱器的第二通道相連。
進一步地，根據本發明的一實施例，該系統還可包括：第一風扇71和第二風扇72，其中，第一風扇71與半導體冷卻端相連，第二風扇72與半導體發熱端相連。
具體地，複數壓縮機不關聯，且複數電池不關聯。當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支支路401的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第二電子閥431—第二膨脹閥421—換熱器411—壓縮機11。電池冷卻分支支路402的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第四電子閥432—第二膨脹閥422—換熱器412—壓縮機12。
當電池冷卻功能啟動時，每一製冷迴路的冷媒存在2個流動方向，以製冷迴路1為例，車內冷卻分支支路301的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第一電子閥331—第一膨脹閥321—蒸發器311—壓縮機11；電池冷卻分支支路401的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第二電子閥431—第二膨脹閥421—換熱器411—壓縮機11。製冷迴路2的冷媒流動方向如下所示，車內冷卻分支支路302的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第三電子閥332—第一膨脹閥322—蒸發器312—壓縮機12；電池冷卻分支支路402的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第四電子閥432—第二膨脹閥422—換熱器412—壓縮機12。
電池冷卻功能沒有啟動時，第二電子閥431和第四電子閥432關閉。當電池冷卻功能啟動時第二電子閥431和第四電子閥432開啟。電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個，如下所示為：換熱器411—第一三通閥581的通道2—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道2—換熱器411。換熱器412—第三三通閥583的通道2—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道2—換熱器412。
當電池加熱功能啟動時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個。換熱器411—第一三通閥581的通道2—加熱器531（開啟）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道2—換熱器411。換熱器412—第三三通閥583的通道2—加熱器532（開啟）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道2—換熱器412。
當電池溫度均衡功能開啟時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個。第一三通閥581的通道1—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道1—半導體換熱模組7—第一三通閥581的通道1。第三三通閥583的通道1—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道1—半導體換熱模組7—第三三通閥583的通道1。
當兩個電池之間存在較大溫差時，半導體換熱模組7進入電池溫度均衡工作模式。半導體冷卻端73接入電池溫度較高的電池的水冷迴路，半導體發熱端74接入到電池溫度較低的電池的水冷迴路中，對溫度較高的電池進行冷卻，對溫度較低的電池進行加熱，使得溫度較高的電池與溫度較低電池之間進行熱量交換，半導體換熱模組7提高了電池之間的換熱速率。例如，如第9圖所示，第一電池61的溫度較低，第二電池62的溫度較高，且溫度差異超過設定值，則半導體發熱端74接入第一電池61的迴圈迴路，半導體冷卻端73接入第二電池62的迴圈迴路。如第10圖所示，如果第一電池61的溫度較高，第二電池62的溫度較低，且溫度差異超過設定值，則半導體發熱端74接入第二電池62的迴圈迴路，半導體冷卻端73接入第一電池61的迴圈迴路。半導體換熱模組7可控制第一風扇71和第二風扇72工作，並通過風扇和外部環境交換熱量。在本發明的一實施例中，車載空調控制器還檢測車廂內各區域的氣溫，並可根據各區域的氣溫差異，以及系統的熱管理功率需求，調節各製冷迴路對電池冷卻分支迴路的功率分配，從而平衡各區域的氣溫。具體可參照第6圖所示的控制方法，為避免冗長，這裡不再詳述。
可以理解的是，不僅可以通過半導體模組實現溫度均衡，還可以通過換熱器實現溫度均衡，第11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。如第11圖所示，該車載電池的溫度調節系統可包括：複數不關聯的壓縮機、複數車內冷卻支路、複數電池冷卻支路、複數電池溫度調節模組和換熱器8。
其中，當電池冷卻功能啟動時，電池冷卻分支支路401的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第二電子閥431—第二膨脹閥421—換熱器411—壓縮機11。電池冷卻分支支路402的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第四電子閥432—第二膨脹閥422—換熱器412—壓縮機12。
當電池冷卻功能啟動時，每一製冷迴路的冷媒存在2個流動方向，以製冷迴路1為例，車內冷卻分支支路301的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第一電子閥331—第一膨脹閥321—蒸發器311—壓縮機11；電池冷卻分支支路401的冷媒流動方向為：壓縮機11—冷凝器21—第二電子閥431—第二膨脹閥421—換熱器411—壓縮機11。製冷迴路2的冷媒流動方向如下所示，車內冷卻分支支路302的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第三電子閥332—第一膨脹閥322—蒸發器312—壓縮機12；電池冷卻分支支路402的冷媒流動方向為：壓縮機12—冷凝器22—第四電子閥432—第二膨脹閥422—換熱器412—壓縮機12。
電池冷卻功能沒有啟動時，第二電子閥431和第四電子閥432關閉。當電池冷卻功能啟動時第二電子閥431和第四電子閥432開啟。電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個，如下所示為：換熱器411—第一三通閥581的通道2—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道2—換熱器411。換熱器412—第三三通閥583的通道2—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道2—換熱器412。
當電池加熱功能啟動時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個。換熱器411—第一三通閥581的通道2—加熱器531（開啟）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道2—換熱器411。換熱器412—第三三通閥583的通道2—加熱器532（開啟）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道2—換熱器412。
當電池溫度均衡功能開啟時，電池冷卻管道內的介質迴圈方向有2個。第一三通閥581的通道1—加熱器531（關閉）—幫浦511—第一溫度感測器551—第一電池61—第二溫度感測器561—流速感測器571—介質容器521—第二三通閥582的通道1—換熱器8—第一三通閥581的通道1。第三三通閥583的通道1—加熱器532（關閉）—幫浦512—第一溫度感測器552—第二電池62—第二溫度感測器562—流速感測器572—介質容器522—第四三通閥584的通道1—換熱器8—第三三通閥583的通道1。
當兩個電池之間存在較大溫差時，電池熱管理控制器控制第一三通閥581、第二三通閥582、第三三通閥583和第四三通閥584的各通道的開啟和關閉，接通換熱器8的迴圈迴路，使得換熱器8接入到兩個電池的液體循環迴路中，使得溫度較高的電池與溫度較低電池之間進行熱量交換，換熱器8提高了電池之間的換熱速率。
其中，半導體換模組具有半導體發熱端和半導體冷卻端，當供電電源反接後，發熱端和冷卻端位置交換，從而控制半導體換熱模組的發熱端接入到電池溫度較低的電池水冷迴路中，冷卻端接入電池溫度較高的電池水冷迴路中。
需要說明的是，第9圖和第11圖所示的車載電池的溫度調節系統中未披露的細節，請參照第1圖所示的車載電池的溫度調節系統中所披露的細節，具體這裡不再贅述。
因此，第9圖所示的系統，兩個壓縮機之間的冷媒流路相互獨立，；兩個車內冷卻支路的冷媒流路也不想通，兩個壓縮機的工作狀態相互獨立，並且可通過外置的電池均衡迴路實現電池之間的溫度均衡。
綜上所述，根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統，控制器通過控制複數電池溫度調節模組來調節對應電池的溫度。由此，該系統能夠在車載電池溫度過高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。
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，也可以通過中間媒介間接相連，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，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。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、11、12‧‧‧壓縮機
2、21、22‧‧‧冷凝器
3‧‧‧車內冷卻支路
7‧‧‧半導體換熱模組
8、411、412‧‧‧換熱器
10‧‧‧製冷支路
31、311、312‧‧‧蒸發器
32、321、322‧‧‧第一膨脹閥
33、331‧‧‧第一電子閥
61‧‧‧第一電池
62‧‧‧第二電池
71‧‧‧第一風扇
72‧‧‧第二風扇
73‧‧‧半導體冷卻端
74‧‧‧半導體發熱端
100‧‧‧車載空調模組
301、302‧‧‧車內冷卻分支支路
332‧‧‧第三電子閥
401、402‧‧‧電池冷卻支路
421、422‧‧‧第二膨脹閥
431‧‧‧第二電子閥
432‧‧‧第二電子閥/第四電子閥
441‧‧‧第一調節閥
442‧‧‧第二調節閥
443‧‧‧第三調節閥
444‧‧‧第四調節閥
501、502‧‧‧電池溫度調節模組
511、512‧‧‧幫浦
521、522‧‧‧介質容器
531、532‧‧‧加熱器
551、552‧‧‧第一溫度感測器
561、562‧‧‧第二溫度感測器
571、572‧‧‧流速感測器
581‧‧‧第一三通閥
582‧‧‧第二三通閥
583‧‧‧第三三通閥
584‧‧‧第四三通閥
611、621‧‧‧電池狀態檢測模組
本發明上述的及/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1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圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節系統的結構示意圖； 第3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3A圖是根據本發明一實施例的控制器的工作原理示意圖； 第4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5圖是根據本發明一實施例的控制器的工作原理示意圖； 第6圖是根據本發明一實施例的出風口分佈位置示意圖； 第7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8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9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中半導體換熱模組正向供電時的結構示意圖； 第10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中半導體換熱模組反向供電時的結構示意圖； 第11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。

Claims (12)

  1. 一種車載電池的溫度調節系統，其特徵在於，包括：一車載空調模組，該車載空調模組包括一製冷支路以及與該製冷支路串聯的複數電池冷卻支路，其中，該製冷支路包括一壓縮機以及與該壓縮機相連的冷凝器，每一該電池冷卻支路包括一換熱器以及與該換熱器連接的閥；與該電池冷卻支路相連以形成一換熱流路的一電池溫度調節模組；一控制器，該控制器與該車載空調模組和該電池溫度調節模組連接，用於調節電池的溫度；與該電池連接的一電池狀態檢測模組，該電池狀態檢測模組用於檢測該電池的電流。
  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，每一該電池溫度調節模組包括：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；一幫浦，該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動；一第一溫度感測器，該第一溫度感測器用於檢測流入該電池的介質的入口溫度；一介質容器，該介質容器用於儲存以及向該換熱流路提供介質；一第二溫度感測器，該第二溫度感測器用於檢測流出該電池的介質的出口溫度；一流速感測器，該流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速。
  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，該製冷支路為複數，其中，該壓縮機為複數，且該複數壓縮機相互並聯。
  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，該控制器包括：一電池管理控制器、一電池熱管理控制器和一車載空調控制器，其中，該電池管理控制器與該電池狀態檢測模組連接，用於獲取該電池的溫度調節需求功率；該電池熱管理控制器與該幫浦、該第一溫度感測器、該第二溫度感測器、該流速感測器和該加熱器連接，用於獲取該電池的溫度調節實際功率，並根據該溫度調節需求功率與該溫度調節實際功率對該加熱器的功率進行調節，以調節該電池的溫度；該車載空調控制器與該壓縮機以及閥連接，用於根據該溫度調節需求功率與該溫度調節實際功率對該壓縮機的功率進行調節，以調節該電池的溫度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該電池管理控制器，還用於獲取該電池的溫度，在該電池的溫度大於一第一溫度臨界值時，該溫度調節系統進入冷卻模式，以及在該電池的溫度小於一第二溫度臨界值時，該溫度調節系統進入加熱模式，其中，該第一溫度臨界值大於該第二溫度臨界值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該車載空調控制器在該溫度調節需求功率大於該溫度調節實際功率時，獲取該溫度調節需求功率和該溫度調節實際功率之間的功率差；當為冷卻模式時，該車載空調控制器根據該功率差增加用於冷卻該電池的壓縮機的功率和該閥的開度中至少一者，以及在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，減小或保持該電池的壓縮機的功率和該閥的開度中至少一者；當為加熱模式時，該電池熱管理控制器根據該功率差增加用於加熱該電池的加熱器的功率，以及在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，減小或保持該加熱器的功率。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，在該溫度調節需求功率小於或等於該溫度調節實際功率時，該電池熱管理控制器還用於降低或保持該幫浦的轉速；在該溫度調節需求功率大於該溫度調節實際功率時，該電池熱管理控制器還用於提高該幫浦的轉速。
  8. 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，該車載空調模組還包括與複數該製冷支路串聯均相連的複數車內冷卻支路，其中，複數該壓縮機均與該複數電池冷卻支路相連。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該壓縮機包括一第一壓縮機和一第二壓縮機，該電池冷卻支路包括一第一電池冷卻支路和一第二電池冷卻支路，該車內冷卻支路包括一第一車內冷卻支路和一第二車內冷卻支路，該系統還包括：連接在該第一壓縮機和該第一車內冷卻支路之間的一第一電子閥；連接在該第一壓縮機和該第一電池冷卻支路之間的一第三調節閥和一第二電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二車內冷卻支路之間的一第三電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二電池冷卻支路之間的一第二調節閥和一第四電子閥；連接在該第二壓縮機和該第二電子閥之間的一第一調節閥；連接在該第一壓縮機和該第四電子閥之間的一第四調節閥。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該複數製冷支路，該複數電池冷卻支路和該複數車內冷卻支路通過一通路相連。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的車載電池的溫度調節系統，其中，該電池冷卻支路包括一第一電池冷卻支路和一第二電池冷卻支路，該電池溫度調節模組包括一第一電池溫度調節模組和一第二電池溫度調節模組，該系統還包括：設置在該第一電池溫度調節模組之中的一第一三通閥，該第一三通閥的第一端與該第一電池冷卻支路中換熱器的第一端相連，該第一三通閥的第二端與加熱器相連，該第一三通閥的第三端與一半導體換熱模組的半導體發熱端或換熱器的第一通道相連；設置在該第一電池溫度調節模組之中的一第二三通閥，該第二三通閥的第一端與該第一電池冷卻支路中換熱器的第二端相連，該第二三通閥的第二端與該介質容器相連，該第二三通閥的第三端與該半導體換熱模組的半導體發熱端或換熱器的第一通道相連；設置在該第二電池溫度調節模組之中的一第三三通閥，該第三三通閥的第一端與該第二電池冷卻支路中換熱器的第一端相連，該第三三通閥的第二端與加熱器相連，該第三三通閥的第三端與該半導體換熱模組的半導體冷卻端或換熱器的第二通道相連；設置在該第二電池溫度調節模組之中的一第四三通閥，該第四三通閥的第一端與該第二電池冷卻支路中換熱器的第二端相連，該第四三通閥的第二端與該介質容器相連，該第四三通閥的第三端與該半導體換熱模組的半導體冷卻端或換熱器的第二通道相連。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的車載電池的溫度調節系統，還包括：一第一風扇，與該半導體冷卻端相連；一第二風扇，與該半導體發熱端相連。
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