电动车辆的热管理和过滤系统技术方案

本发明专利技术提供一种电动车辆的热管理和过滤系统。热管理系统包括用于调节电池温度的热环路。过滤器位于电池的上游以过滤液体冷却剂。热管理系统还包括与电池热环路流体连通的第二热环路。第二热环路对除了电池之外的车辆系统进行热控制。电池热环路包括多个电池单体。多个换热器翅片位于每个电池单体之间，以提供冷却剂来调节电池温度。过滤器具有基于翅片的过滤器特性的过滤传递函数。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种电动车辆的热管理和过滤系统。热管理系统包括用于调节电池温度的热环路。过滤器位于电池的上游以过滤液体冷却剂。热管理系统还包括与电池热环路流体连通的第二热环路。第二热环路对除了电池之外的车辆系统进行热控制。电池热环路包括多个电池单体。多个换热器翅片位于每个电池单体之间，以提供冷却剂来调节电池温度。过滤器具有基于翅片的过滤器特性的过滤传递函数。【专利说明】电动车辆的热管理和过滤系统
本公开涉及一种用于电动车辆中的电池的热管理和过滤系统。
技术介绍
诸如电池电动车辆(BEV)、插电式电动车辆(PHEV)或混合动力电动车辆(HEV)的车辆包括诸如高电压电池的电池以作为车辆的能量源。电池容量和循环寿命可根据电池的操作温度而改变。通常期望在车辆操作时或在车辆充电时将电池保持在特定的温度范围内。具有电池的车辆可以包括冷却系统，以进行电池的温度控制，从而保持充电容量和延长电池寿命，并改善其他电池性能特性。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于电动车辆的热管理系统。该热管理系统包括用于调节电池温度的第一热环路。过滤器布置在第一热环路中位于电池的上游，以过滤液体冷却剂。该热管理系统还包括与第一热环路流体连通的第二热环路。第二热环路对除了电池之外的车辆系统进行热控制。在另一实施例中，第一热环路包括换热器，换热器与电池相邻以调节电池温度。换热器具有限流通道。在进一步的实施例中，电池包括多个电池单体，换热器包括分开每个电池单体的多个换热器翅片。换热器翅片提供液体冷却剂以调节每个电池单体的温度。在又一实施例中，过滤器位于换热器的上游。在另一实施例中，过滤器具有基于换热器的过滤器特性的过滤传递函数。在再一实施例中，过滤传递函数包括对于一定颗粒尺寸为90%的过滤效率，且换热器具有对于该颗粒尺寸为100%的过滤效率。在另一实施例中，第一热环路包括泵。过滤器位于泵的下游。 在进一步的实施例中，所述热管理系统还包括与第一热环路和第二热环路热连通的第三热环路，以对除了电池之外的第二车辆系统进行热控制。在另一实施例中，第二热环路包括适于调节乘员舱室温度的空调系统。在一个其他实施例中，提供了一种电动车辆中的电池热管理系统。该电池热管理系统包括多个电池单体。多个换热器翅片位于在每个电池单体之间，以提供液体冷却剂来调节电池温度。过滤器位于翅片的上游。过滤器具有基于翅片的过滤器特性的过滤传递函数。在另一实施例中，所述电池热管理系统包括用于使液体冷却剂循环的泵。过滤器位于泵的下游。在进一步的实施例中，过滤器是高压旁通过滤器。在另一实施例中，过滤传递函数包括对于一定颗粒尺寸为90%的过滤效率，且换热器具有对于该颗粒尺寸为100%的过滤效率。在又一实施例中，每个换热器翅片具有限流通道。限流通道的过滤传递函数基于根据IS016889的过滤器测试过程来对换热器翅片进行的评估。在另一实施例中，电池单体、换热器翅片和过滤器位于第一热回路中。第一热回路选择性地与对除了电池之外的车辆系统进行热控制的第二热回路流体连通。在再一实施例中，流体冷却剂是水或乙二醇之一。在一个其他实施例中，提供了一种用于调节电动车辆中的电池的温度的方法。提供了换热器以提供液体冷却剂来调节电池温度。提供了过滤器。过滤器的过滤传递函数基于换热器的过滤特性。 在一个其他实施例中，提供了 一种用于管理电动车辆中的电池温度的方法，所述方法包括:基于用于提供流体冷却剂以调节电池的换热器的过滤特性来设定过滤器的过滤传递函数。在另一实施例中，过滤特性是过滤效率(FE)。在进一步的实施例中，过滤特性包括纳污容量(DHC)。在又一实施例中，所述方法包括:根据过滤器测试过程来评估电池的换热器翅片，以确定过滤特性。参照下面对示出的实施例的详细描述和附图，将更好地理解上面的实施例和本公开的其他方面。【专利附图】【附图说明】图1是根据实施例的电池电动车辆的示意图；图2是根据实施例的电池热管理系统的示意图；图3是根据实施例的过滤器的透视图；图4是根据实施例的过滤器的剖视图；图5是根据实施例的换热器的一部分的透视图；图6是根据实施例的换热器的剖视图；图7是根据实施例的换热器的一部分的简化平面图；图8是示出根据实施例的方法的流程图；图9是示出根据实施例的方法的曲线图；图10是示出根据实施例的方法的曲线图。【具体实施方式】按照要求，在此公开本专利技术的详细的实施例；然而，应该理解的是，公开的实施例仅为可以以多种和可选的形式来实施的本专利技术的举例说明。附图不必须是按比例绘制的；一些特征可能被夸大或最小化，以示出特定组件的细节。因此，这里公开的特定结构和功能上的细节不应被解释为进行限制，而仅应被解释为用于教导本领域技术人员来不同地实施本专利技术的代表性基础。参照图1,示出了根据一个或更多个实施例的诸如电池电动车辆(BEV)的电动车辆20。图1仅代表一种类型的BEV架构，且不意在进行限制。本公开可以被应用于任何合适的BEV。车辆20或BEV，是通过电功率(诸如通过电机24)进行推进而没有来自内燃发动机的辅助的全电动车辆。电机24接收电功率并提供机械旋转输出功率。电机24连接到用于通过预定的齿数比来调节电机24的输出扭矩和速度的变速箱38。变速箱38通过输出轴42连接到成组的推进轮40。车辆20的其他实施例包括用于推进车辆20的多个电机(未示出)。电机24还可以用作用于将机械功率转换为电功率的发电机。高电压总线44通过逆变器48将电机24电连接到能量存储系统46。根据一个或更多个实施例，能量储存系统46包括主电池50和电池能量控制模块(BECM)52。BECM适于将车辆20连接到电源78 (诸如IlOV电源或220V电源)，并适于将接收的电流传送到电池50或传动系控制系统30。主电池50是可以输出电功率以操作电机24的高电压电池或牵引电池。主电池50是由一个或更多个电池模块构成的电池包。每个电池模块可以包括一个电池单体或多个电池单体。通过使用流体冷却系统、空气冷却系统或现有技术已知的其他冷却方法来冷却和加热电池单体。BECM52用作主电池50的控制器。BECM52还包括管理每个电池单体的荷电状态和温度的电子监视系统。电池50具有至少一个温度传感器51，诸如热敏电阻器等。传感器51与BECM52通信，以提供关于电池50的温度数据。电机24、传动系控制模块(TCM) 30、变速箱38和逆变器48被共同地称为传动系54。车辆控制器26与传动系54通信，以使传动系54的功能与其他车辆系统协调。控制器26、BECM52和TCM30被示出为单独的控制器模块。用于车辆20的控制系统可以包括任何数量的控制器，并可以被集成到单个控制器中，或可以具有多个模块。可以通过控制器区域网络(CAN)或其他系统来连接一些控制器或所有的控制器。控制系统可以被构造为在多个不同条件中的任何条件下(包括以对电池50和车辆舱室或乘员舱室中的温度进行热管理的方式)控制电池50和传动系54的多个组件的操作，并用于电池50的充电和放电操作。TCM30被构造为控制传动系54内的特定的组件，诸如电机24和/或逆变器48。车辆控制器26监视电机24的温度，并接收来自驾驶员的节气门请求(或期望的电机扭矩请求)。通过使用这样的信息，车辆控制器26将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆的热管理系统，包括：第一热环路，用于调节电池温度；过滤器，布置在第一热环路中位于电池的上游，用于过滤液体冷却剂；第二热环路，与第一热环路流体连通，用于对除了电池之外的车辆系统进行热控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：列弗·佩卡尔斯基，大卫·法博瑞克特瑞，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US