专利名称：电池预热装置及电池预热方法
技术领域：
本发明涉及对车载电池进行预热动作的电池预热装置及电池预热方法。
背景技术：
作为与在混合动カ车辆处于低温时对发动机及电池进行加热的加热装置相关的以往技术，有如下技木，即:具有热源，该热源在发动机温度及电池温度低于规定温度时用于对发动机及电池进行加热(例如，參照专利文献I)。在该以往技术中，通过在热源中燃烧燃料来将所加热的热介质供给至发动机或电池。由此，在混合动カ车辆中使发动机及电池的温度上升，不使用用于起动的起动机就能提高低温时的起动性。另外，在专利文献2中，记载有与混合动カ车辆用电池预热装置相关的以往技木。在该以往技术中，在起动发动机之后使发电机的输出电压上升直至电池的容许充电电压为止。在电池的充电电压上升吋，由充电阻抗引起的发热增大而促进对电池的预热。并且，在专利文献3中，记载有与车辆供暖相关的以往技木，即，在低温时，取代发动机的废热而使利用温水PTC (Positive Temperature Coefficient:正温度系数)加热器来加热的温度介质循环。根据该以往技术，与电池的电压变动无关地，能够发挥恒定的供暖能力。因此，可考虑将这样的温水PTC加热器也使用于低温起动时的对电池的加热。专利文献1:日本特开2001-234840号公报专利文献2:日本特开平7-79503号公报专利文献3 安全性及安装性优良的温水PTC加热器的开发-适用于电动车及插电式式混合动カ车”三菱重工技术报Vol.47N0.4 (2010)汽车关联技术专刊，p.29-31但是，根据在上述专利文献I中公开的以往技术，除了车辆驱动用发动机之外，还需要作为热源的燃烧装置，因此导致装置的大型化，并且不能避免发热效率的恶化以及成本的增加。另外，如专利文献2公开的以往技术那样，在处于低温时长时间持续对电池进行充放电时,在电池中发生劣化而导致电池的低寿命。并且，将专利文献3所记载的温水PTC加热器使用于低温起动时的对电池的预热的情况下，在加热器中消耗大的电力，因而给电池造成的负担增加，从而导致混合动カ车或EV (Electric Vehicle:电动车辆)车辆的续航距离減少。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种给电池带来的负担小、小型且低成本的电池预热装置以及给电池带来的负担小的电池预热方法。为了解决上述问题，技术方案I的电池预热装置的发明的特征在于，该电池预热装置具有:电动马达，其用于驱动车轮；电池，其向电动马达供给电カ；发电机，其用于对电池进行充电；发动机，其用于对发电机进行驱动，而不驱动车轮；冷却循环路径，其在发动机内通过并形成闭合回路，而且在内部能流通温度介质；热交換器，其设置在冷却循环路径上；电池加热路径，其从冷却循环路径分支出来，并通过电池之后，再次连接到冷却循环路径上；第一切换阀，其设置在冷却循环路径上的分支出电池加热路径的部位上，用于使电池加热路径与冷却循环路径连通或断开；电池温度传感器，其检测电池的温度；控制器，其基于所检测的电池的温度来使第一切换阀进行动作，使温度介质在电池加热路径内流通。技术方案2的发明是如技术方案I的电池预热装置，其特征在于，在电池加热路径上，设置有车室内加热器用的加热器芯。技术方案3的发明是如技术方案I或2的电池预热装置，其特征在于，在发动机上设置有发动机温度传感器；在冷却循环路径上，以绕过热交換器的方式连接有旁通路径，井且，在冷却循环路径上的分支出旁通路径的部位上，设置有选择性地使温度介质流入热交换器及旁通路径的第二切换阀；控制器基于所检测的电池或发动机的温度来使第二切换阀进行动作，使温度介质停止向热交換器流通。技术方案4的发明是如技术方案3的电池预热装置，其特征在于，在所检测的发动机的温度小于规定的第一阈值温度或在第一阈值温度以下的情况下，控制器使发动机动作，并利用第一切换阀来使电池加热路径与冷却循环路径断开，并且利用第二切换阀来使热交換器与冷却循环路径断开，以使温度介质在冷却循环路径及旁通路径内进行循环。技术方案5的发明是如技术方案4的电池预热装置，其特征在于，在所检测出的发动机的温度达到第一阈值温度或超过第一阈值温度，并且电池的温度小于比第一阈值温度高的第二阈值温度或在第二阈值温度以下的情况下，控制器使发动机动作，并且使第一切换阀进行动作来使电池加热路径与冷却循环路径相连接，以使温度介质在冷却循环路径、电池加热路径及旁通路径内进行循环来供给至电池。技术方案6的发明是如技术方案5的电池预热装置，其特征在于，在所检测的电池的温度达到第二阈值温度或超过第二阈值温度的情况下，控制器使发动机动作，并且使第ニ切换阀进行动作来使旁通路径与冷却循环路径断开，以使温度介质在冷却循环路径及电池加热路径内进行循环来供给至电池及热交換器。技术方案7的电池预热方法的发明的特征在于，在车辆上设置有:电动马达，其用于驱动车轮，电池，其向电动马达供给电力，发电机，其用于对电池进行充电，发动机，其用于对发电机进行驱动，而不驱动车轮，冷却循环路径，其在发动机内通过，井形成闭合回路，而且在内部能流通温度介质，热交換器，其设置在冷却循环路径上，电池加热路径，其从冷却循环路径分支出来，并通过电池之后，再次连接到冷却循环路径上，第一切换阀，其设置在冷却循环路径上的分支出电池加热路径的部位上，用于使电池加热路径与冷却循环路径连通或断开，电池温度传感器，其检测电池的温度；基于所检测的电池的温度来使第一切換阀进行动作，使温度介质在电池加热路径内流通。根据技术方案I的电池预热装置，具有基于所检测出的电池的温度来使第一切換阀进行动作并使温度介质在电池加热路径内流通的控制器，由此能够使用发电用发动机所产生的热来对电池进行预热，因而不增加电池的电カ使用就能够对电池进行预热，从而能够实现对电池造成的负担小的电池预热装置。另外，能够实现用于驱动发电机的发动机的小型化，因而能够实现小型且低成本的电池预热装置。 此外，在本申请中对电池进行预热是指，在电池处于低温时对电池进行加热来使电池的温度上升至能够充放电的温度。根据技术方案2的电池预热装置，在电池加热路径上设置有车室内加热器用的加热器芯，由此还能够使用发电用发动机所产生的热来对车室内进行供暖。根据技术方案3的电池预热装置，控制器基于所检测出的电池或发动机的温度来使第二切换阀进行动作，使温度介质停止向热交換器流通，由此能够基于电池或发动机的温度来对温度介质的温度进行调节。根据技术方案4的电池预热装置，在发动机的温度小于规定的第一阈值温度或在第一阈值温度以下的情况下，使发动机动作，并通过第一切换阀来使电池加热路径与冷却循环路径断开，并且通过第二切换阀来使热交換器与冷却循环路径断开，以使温度介质在冷却循环路径及旁通路径内进行循环，由此在发动机的低温起动时能够早期对发动机及温度介质进行加热。另外，根据技术方案5的电池预热装置，在发动机的温度达到第一阈值温度或超过第一阈值温度，并且电池的温度小于比第一阈值温度高的第二阈值温度或在第二阈值温度以下的情况下，使发动机动作，并且使第一切换阀进行动作来使电池加热路径与冷却循环路径相连接，以使温度介质在冷却循环路径、电池加热路径及旁通路径内进行循环来供给至电池，由此在起动发动机之后电池的温度低的情况下，能够向电池供给温度介质来对电池进行预热。另外，根据技术方案6的电池预热装置，在电池的温度达到第二阈值温度或超过了第二阈值温度的情况下，使发动机动作，并且使第二切换阀进行动作来使旁通路径与冷却循环路径断开，以使温度介质在冷却循环路径及电池加热路径内进行循环来供给至电池及热交換器，由此在通过进行预热来使电池的温度上升直至第二阈值温度为止的情况下，能够使温度介质通过热交換器来抑制对电池及发动机进行过度的加热。根据技术方案7的电池预热方法，基于所检测出的电池的温度来使第一切换阀进行动作，并使温度介质在电池加热路径内流通，由此能够使用发电用的发动机所产生的热来对电池进行预热，因而不增加电池的电カ使用就能够对电池进行预热，从而能够实现对电池造成的负担小的电池预热方法。另外，能够实现用于驱动发电机的发动机的小型化，因而能够实现小型且低成本的电池预热装置。
图1是简略地示出了安装了本发明的一个实施方式的电池预热装置的混合动カ车辆的行驶系统的框图。图2是示出了图1所示的电池预热装置上的发动机及电池的温度和各动作模式之间的关系的简图。图3是表示示出了图2所示的各动作模式中的发动机及每个三通阀的动作状态的表的图。图4是表示示出了图1所示的控制器对电池预热装置的控制方法的流程的图。图5是示出了发动机预热模式中的冷却液的流通状态的框图。图6是示出了电池预热模式I中的冷却液的流通状态的框图。
图7是示出了电池预热模式2中的冷却液的流通状态的框图。图8是示出了通常动作模式中的冷却液的流通状态的框图。附图标记的说明IFR右驱动轮(车轮)IFL左驱动轮(车轮)2电动发电机(电动马达)4车载电池(电池)4a电池温度传感器6发电用马达(发电机)7发动机7a发动机温度传感器8a冷却管路(冷却循环路径)8b加热支路(电池加热路径)8c近路(旁通路径)9散热器(热交換器)12室内加热器(车室内加热器)12a加热器芯13第一三通阀(第一切换阀)14第二三通阀(第二切换阀)15控制器V 车辆Tscl发动机动作下限温度(第一阈值温度)Tsc2电池动作下限温度(第二阈值温度)
具体实施例方式基于图1至图8，对本发明的一个实施方式的电池预热装置进行说明。图1概略地示出了安装了本实施方式的电池预热装置的混合动カ车辆的动カ传动系统。图1所示的车辆是前轮驱动车辆，图的左方为车辆前方。然而，本发明的适用车辆，不应仅限定于前轮驱动车辆，还能够适用于后轮驱动车辆或四轮驱动车辆。另外，在图1中，粗线表示电カ的供给线，带有阴影线的通路表示冷却液的流通路径。并且，在图5至图8中带有阴影线的通路是在各模式下冷却液实际流通的管路。如图1所示，车辆V具有右驱动轮IFR及左驱动轮IFL (均相当于本发明的车轮)和右从动轮IRR及左从动轮1RL。下面，包括右驱动轮IFR及左驱动轮IFL在内而称为驱动轮 IFRUFLo车辆V的电动发电机(motor generator) 2 (相当于电动马达)是同步机,为了对驱动轮1FR、IFL进行驱动，该电动发电机2与驱动轮1FR、IFL机械连接。另外，电动发电机
2经由变换器(inverter) 3与车载电池4 (相当于电池)电连接。由上述的电动发电机2、变换器3及车载电池4来形成车辆V的驱动单元D。车载电池4 (锂离子电池、铅蓄电池、镍镉电池、空气电池、钠硫电池等)与AC-DC转换器(converter) 5相连接。另外，AC-DC转换器5与发电用马达6 (相当于发电机)电连接，并且，发电用马达6与发动机7机械连接。发动机7是为了驱动发电用马达6而设置的，而不会对驱动轮IFRUFL进行驱动。发动机7仅使用于驱动发电用马达6，因而由小排量(小输出)的内燃机形成。由上述的AC-DC转换器5、发电用马达6及发动机7来形成车辆V的发电单元P。由AC-DC转换器5将发电用马达6所生成的电カ变换为直流之后，对车载电池4进行充电。由变换器3再次将充电到车载电池4中的电カ变换为交流，由此驱动电动发电机2。另外，在车辆V进行制动操作时，在电动发电机2中执行再生，由此对车载电池4进行充电。形成在发动机7内的水套(water jacket，未图示)与作为流体管路的冷却管路8a(相当于冷却循环路径)相连接。通过了发动机7内的冷却管路8a与散热器9 (相当于热交换器)相连接，由此形成闭合回路。在冷却管路8a上设置有储液罐10及电动水泵11。在冷却管路8a内填充有作为冷却水的冷却液(相当于温度介质)，电动水泵11能够将贮存在储液罐10内的冷却液向发动机7压送。冷却管路8a通过上述的AC-DC转换器5，以使冷却液能够对AC-DC转换器5进行冷却。作为与冷却管路8a同样的流体管路的加热支路(heat branch)8b (相当于电池加热路径)，从冷却管路8a分支出来之后，再次与冷却管路8a相连接。在加热支路8b内能够使冷却液流通。加热支路8b通过上述的车载电池4，以使冷却液向车载电池4供应热量。在加热支路8b上设置有室内加热器12(相当于车室内加热器)的加热器芯(heatercore) 12a。加热器芯12a是热交換器，在其内部使冷却液流通而能够从冷却液向空气中放热。另外，在室内加热器12内，收容有利用车载电池4所供给的电力来进行加热的电加热器12b。在冷却液不在加热器芯12a内流通的状态下，在室内加热器12的起动开关接通(ON)的情况下，电加热器12b发挥功能。室内加热器12具有未图示的送风机，向加热器芯12a及电加热器12b送风，由此向车室内供暖。并且，在冷却管路8a上以绕过前述的散热器9的方式，连接有作为流体管路的近路(Shortcutb) 8c (相当于旁通路径)。在近路8c内能够使冷却液流通。如图1所示，在冷却管路8a上的分支出加热支路8b的部位上设置有第一三通阀
13(相当于第一切换阀)。第一三通阀13由三ロ的电磁阀形成。第一三通阀13使与冷却管路8a上的发动机7连接的流入ロ 13a，选择性地与连接到散热器9的流出ロ 13b以及连接到加热支路8b的排出ロ 13c相连接。S卩，第一三通阀13进行动作，以使加热支路8b与冷却管路8a连通或断开。另外，在冷却管路8a上的分支出近路Sc的部位上设置有第二三通阀14 (相当于第二切换阀)。第二三通阀14也与第一三通阀13同样地，由三ロ的电磁阀形成。第二三通阀14使通过冷却管路8a与第一三通阀13的流出ロ 13b相连接的流入ロ 14a，选择性地与连接到散热器9的流出ロ 14b以及连接到近路8c的排出ロ 14c相连接。S卩，第二三通阀14使冷却液选择性地流入散热器9及近路Sc。在上述的驱动单元D、发电单元P、室内加热器12、电动水泵11、第一三通阀13及第二三通阀14上连接有控制器15，通过控制器15能够对这些构件进行控制。并且，在控制器15上连接有分别设置在发动机7及车载电池4上的发动机温度传感器7a及电池温度传感器4a。由至此说明的电动发电机2、车载电池4、发电用马达6、发动机7、冷却管路8a、カロ热支路8b、近路8c、散热器9、加热器芯12a、第一三通阀13、第二三通阀14、控制器15、电池温度传感器4a及发动机温度传感器7a，来形成本实施方式的电池预热装置。下面，基于车辆V的状态，对控制器15所执行的电池预热装置的控制方法进行说明。图2表示能够使用车辆V的温度范围，在图2中，随着向上方而温度上升。在图2中，发动机7主要在处于发动机动作下限温度Tsca以上时正常动作。另外，在图2中，车载电池4主要在处于电池动作下限温度Tse2以上时正常动作。如图2所示，在发动机7的温度小于发动机动作下限温度Tsca (相当于第一阈值温度)(也可以在发动机动作下限温度Tsca以下)时，电池预热装置被设定为发动机预热模式。另外，在发动机7的温度达到发动机动作下限温度Tsca (也可以超过发动机动作下限温度Tscl),并且在车载电池4的温度小于比发动机动作下限温度Tscl更高的电池动作下限温度Tsc2 (相当于第二阈值温度)(也可以在电池动作下限温度Tsc;2以下)时，电池预热装置被设定为电池预热模式I。另外，在车载电池4的温度达到了电池动作下限温度し2 (也可以超过电池动作下限温度U吋，电池预热装置被设定为电池预热模式2。并且，在车载电池4的温度达到了基准上限温度Tsh (也可以超过基准上限温度Tsh)吋，电池预热装置被设定为通常动作模式。如图3所示，在上述的发动机预热模式中，发动机7总是被驱动。另外，在发动机预热模式中，第一三通阀13的流入ロ 13a与流出ロ 13b相连通，加热支路8b与冷却管路8a断开。并且，在发动机预热模式中，第二三通阀14的流入ロ 14a与排出ロ 14c相连通，散热器9与冷却管路8a断开。另外，在发动机预热模式中，电流不从AC-DC转换器5流向车载电池4，从而对车载电池4的充电被停止。另外，如图3所示，在上述电池预热模式I中，发动机7总是被驱动。另外，在电池预热模式I中，第一三通阀13的流入ロ 13a与排出ロ 13c相连通，加热支路8b与冷却管路8a相连接。并且，在电池预热模式I中，第二三通阀14的流入ロ 14a与排出ロ 14c相连通，散热器9与冷却管路8a断开。另外，在电池预热模式I中，原则上电流不从AC-DC转换器
5流向车载电池4，而停止对车载电池4的充电，但也可以开始对车载电池4进行充电。另外，如图3所示，在上述电池预热模式2中，发动机7总是被驱动。另外，在电池预热模式2中，第一三通阀13的流入ロ 13a与排出ロ 13c相连通，加热支路8b与冷却管路8a相连接。并且，在电池预热模式2中，第二三通阀14的流入ロ 14a与流出ロ 14b相连通，近路8c与冷却管路8a断开。另外，在电池预热模式2中，电流从AC-DC转换器5流向车载电池4，从而对车载电池4正常进行充电。另外，如图3所示，在上述通常动作模式中，发动机7根据车辆V的发电要求而被驱动。另外，在通常动作模式中，第一三通阀13的流入ロ 13a与流出ロ 13b相连通，加热支路Sb与冷却管路8a断开。并且，在通常动作模式中，第二三通阀14的流入ロ 14a与流出ロ 14b相连通，近路8c与冷却管路8a断开。另外，在通常动作模式中，电流从AC-DC转换器5流向车载电池4，从而对车载电池4正常进行充电。如图4的流程图所示，在车辆V中使点火开关(未图示)动作时(步骤S401)，驱动电池预热装置的电动水泵11 (步骤S402)。将利用发动机温度传感器7a及电池温度传感器4a来分别检测出的发动机温度Te及电池温度Tb输入至控制器15时(步骤S403)，判定发动机温度Te是否小于发动机动作下限温度Tsel (步骤S404)。在车辆V的低温起动时等，在发动机温度Te小于发动机动作下限温度Tsca的情况下，判断为需要对发动机7进行预热，并设定上述发动机预热模式(步骤S405)。因此，为了进行预热，发动机7总是被驱动，并且使第一三通阀13的流入ロ 13a与流出ロ 13b相连通，使第二三通阀14的流入ロ 14a与排出ロ 14c相连通。由此，在冷却管路8a及近路8c内，通过电动水泵11来压送的冷却液进行循环(參照图5)。冷却液以电动水泵11、发动机7、AC-DC转换器5、第一三通阀13、第二三通阀14、储液罐10的顺序进行循环。冷却液绕过散热器9，因而发动机7及冷却液被急剧加热。 在发动机预热模式中，以规定的时间间隔始终检测发动机温度Te和电池温度Tb(步骤S403)，并对发动机温度Te和发动机动作下限温度Tscl进行比较(步骤S404)。在发动机预热模式持续而发动机温度Te达到发动机动作下限温度Tsca时，判定电池温度Tb是否小于电池动作下限温度Tse2 (步骤S406)。在电池温度Tb小于电池动作下限温度Tse2的情况下，判断为需要对车载电池4进行预热，并设定上述电池预热模式I (步骤S407)。即，发动机7总是被驱动，并且使第一三通阀13的流入ロ 13a与排出ロ 13c相连通，使第二三通阀14的流入ロ 14a与排出ロ 14c相连通。由此，使加热支路8b与冷却管路8a相连接，并且使散热器9与冷却管路8a断开。因此，冷却液在冷却管路8a、加热支路Sb及近路Sc内进行循环(參照图6)。冷却液以电动水泵11、发动机7、AC-DC转换器5、第一三通阀13、车载电池4、加热器芯12a、第二三通阀14、储液罐10的顺序进行循环。利用发动机7来进行了加热的冷却液，在加热支路Sb内流通，从而对车载电池4进行预热。另外，在加热支路8b内通过的冷却液由室内加热器12的加热器芯12a放热。此时，只要室内加热器12的起动开关接通，就利用冷却液的放热来向车室内进行供暖。电池预热模式I中，以规定的时间间隔始终检测发动机温度Te和电池温度Tb (步骤S403)，并对发动机温度Te和发动机动作下限温度Tsel进行比较(步骤S404)之后，对电池温度Tb和电池动作下限温度Tse2进行比较(步骤S406)。在电池预热模式I持续而电池温度Tb达到电池动作下限温度Tsc;2时，判定电池温度Tb是否小于基准上限温度Tsh (步骤S408)。在电池温度Tb达到电池动作下限温度Tse2，并且小于基准上限温度Tsh的情况下，判断为需要对冷却液进行冷却，并设定上述电池预热模式2 (步骤S409)。S卩，发动机7总是被驱动，并且使第一三通阀13的流入ロ 13a与排出ロ 13c相连通，使第二三通阀14的流入口 14a与流出ロ 14b相连通。由此，使加热支路8b与冷却管路8a相连接，并且使近路8c与冷却管路8a断开，散热器9与冷却管路8a相连接。因此，使冷却液在冷却管路8a、加热支路8b及散热器9内进行循环(參照图7)。冷却液以电动水泵11、发动机7、AC-DC转换器
5、第一三通阀13、车载电池4、加热器芯12a、第二三通阀14、散热器9、储液罐10的顺序进行循环。由发动机I加热后的冷却液，在加热支路8b内流通而对车载电池4进行预热之后，通过在散热器9中向空气放热而被冷却。与电池预热模式I的情况同样地，此时，也只要室内加热器12的起动开关被接通，就利用冷却液的放热来向车室内进行供暖。电池预热模式2中，以规定的时间间隔始终检测发动机温度Te和电池温度Tb (步骤S403)，并对发动机温度Te和发动机动作下限温度Tscl进行比较(步骤S404)，并且对电池温度Tb和电池动作下限温度Tse2进行比较(步骤S406)之后，对电池温度Tb和基准上限温度Tsh进行比较(步骤S408 )。在电池预热模式2持续而电池温度Tb达到基准上限温度Tsh时，判断为进行车载电池4的预热结束，并设定上述通常动作模式(步骤S410)。即，发动机7根据车辆V的发电要求被驱动，并且使第一三通阀13的流入ロ 13a与流出ロ 13b相连通，使第二三通阀14的流入ロ 14a与流出ロ 14b相连通。由此，使加热支路8b与冷却管路8a断开，并且散热器9与冷却管路8a相连接。因此，使冷却液在冷却管路8a及散热器9内进行循环(參照图8)、冷却液以电动水泵11、发动机7、AC-DC转换器5、第一三通阀13、第二三通阀14、散热器9、储液罐10的顺序进行循环。在发动机7内通过的冷却液，通过在散热器9中进行放热，来对发动机7进行冷却。在通常动作模式中，车室内温度已充分上升的情况较多，因而即使冷却液不在加热器芯12a中流通也无妨。根据本实施方式，具有基于所检测出的车载电池4的温度来使第一三通阀13进行动作并使冷却液在加热支路8b内流通的控制器15，由此能够使用发电用发动机7所产生的热来对车载电池4进行预热，因而不增加车载电池4的电カ使用就能够进行预热，从而能够实现对车载电池4造成的负担小的电池预热装置。特别地,车载电池4被消耗的电カ仅是在起动发动机7时消耗的一点点电力，因而能够尽量降低车载电池4的负担，从而能够增加车辆的续航距离。另外，用于驱动发电用马达6的发动机7不对驱动轮IFRUFL进行驱动，因而能够实现小型化，从而能够实现小型且低成本的电池预热装置。另外，在加热支路8b上设置有车室加热器12用的加热器芯12a，由此还能够使用发电用发动机7所产生的热来对车室内进行供暖，从而能够减少使用车室加热器12对续航距离造成的影响。另外，在对车载电池4进行预热之后，能够对车载电池4进行充电，因而即使使用车室加热器12，也能够由发电用马达6提供与供暖使用量相当的能量，另外，能够利用减去了车室加热器12的使用量的热量来对车载电池4进行充电。另外，控制器15基于所检测出的车载电池4或发动机7的温度来使第二三通阀14进行动作，并使冷却液停止向散热器9流通，由此能够基于车载电池4或发动机7的温度来对冷却液的温度进行调节。另外，在发动机的7的温度小于规定的发动机动作下限温度Tscl或在发动机动作下限温度Tsca以下的情况下，使发动机7动作，并通过第一三通阀13来使加热支路Sb与冷却管路8a断开，并且通过第二三通阀14来使散热器9与冷却管路8a断开，从而使冷却液在冷却管路8a及近路Sc内进行循环，由此在发动机7的低温起动时能够早期对发动机7及冷却液进行加热。另外，在发动机7的温度达到发动机动作下限温度Tsca或超过发动机动作下限温度Tsc;1，并且车载电池4的温度小于比发动机动作下限温度Tsca更高的电池动作下限温度Tsc2或在电池动作下限温度Tse2以下的情况下，使发动机7动作，并且使第一三通阀13进行动作来使加热支路8b与冷却管路8a相连接，从而使冷却液在冷却管路8a、加热支路Sb及近路8c内进行循环来供给至车载电池4，由此在起动发动机7之后车载电池4的温度低的情况下，能够向车载电池4供给冷却液来对车载电池4进行预热。另外，在车载电池4的温度达到电池动作下限温度Tsc;2或超过了电池动作下限温度Tse2的情况下，使发动机7动作，并且使第二三通阀14进行动作来使近路Sc与冷却管路8a断开，从而使冷却液在冷却管路8a及加热支路Sb内进行循环来供给至车载电池4及散热器9，由此在通过进行预热来使车载电池4的温度上升直至电池动作下限温度Tsc;2为止的情况下，能够使冷却液通过散热器9来抑制对车载电池4及发动机7进行过度的加热。另外，利用由电磁阀形成的第一三通阀13及第二三通阀14，来对加热支路8b及散热器9相对于冷却管路8a连接还是断开进行切換，因而能够准确地控制车辆V的各结构的温度状态。〈其他实施方式〉本发明并不限定于上述实施方式，能够如下进行变形或扩展。在发动机预热模式中，也可以在室内加热器12的起动开关被接通的情况下，通过切換第一三通阀13来使冷却液在加热支路8b上的加热器芯12a中流通。在电池预热模式I中，也可以在发动机7的温度达到了规定温度的情况下，转移至电池预热模式2。例如，在实施方式的说明中，在步骤404、406、408中，在将发动机温度Te以及电池温度Tb分别与下限温度Tsca、下限温度Tsc;2比较时，以小于下限温度的情况进行了说明，但是也包括与下限温度相等的情况，也能够以在下限温度以上进行比较。另外，对于步骤408中的基准上限温度Tsh也同样。
权利要求
1.一种电池预热装置，其特征在干， 具有: 电动马达，其用于驱动车轮； 电池，其向所述电动马达供给电カ； 发电机，其用于对所述电池进行充电； 发动机，其用于对所述发电机进行驱动，而不驱动所述车轮； 冷却循环路径，其在所述发动机内通过并形成闭合回路，而且在内部能流通温度介质； 热交換器，其设置在所述冷却循环路径上； 电池加热路径，其从所述冷却循环路径分支出来，并通过所述电池之后，再次连接到所述冷却循环路径上； 第一切换阀，其设置在所述冷却循环路径上的分支出所述电池加热路径的部位上，用于使所述电池加热路径与所述冷却循环路径连通或断开； 电池温度传感器，其检测所述电池的温度； 控制器，其基于所检测的所述 电池的温度来使所述第一切换阀进行动作，使所述温度介质在所述电池加热路径内流通。
2.按权利要求1所述的电池预热装置，其特征在于，在所述电池加热路径上，设置有车室内加热器用的加热器芯。
3.按权利要求1或2所述的电池预热装置，其特征在干， 在所述发动机上设置有发动机温度传感器； 在所述冷却循环路径上，以绕过所述热交換器的方式连接有旁通路径，并且， 在所述冷却循环路径上的分支出所述旁通路径的部位上，设置有选择性地使所述温度介质流入所述热交換器及所述旁通路径的第二切换阀； 所述控制器基于所检测的所述电池或所述发动机的温度来使所述第二切换阀进行动作，使所述温度介质停止向所述热交換器流通。
4.按权利要求3所述的电池预热装置，其特征在干， 在所检测的所述发动机的温度小于规定的第一阈值温度或在所述第一阈值温度以下的情况下，所述控制器使所述发动机动作，并利用所述第一切换阀来使所述电池加热路径与所述冷却循环路径断开，并且利用所述第二切换阀来使所述热交換器与所述冷却循环路径断开，以使所述温度介质在所述冷却循环路径及所述旁通路径内进行循环。
5.按权利要求4所述的电池预热装置，其特征在干， 在所检测的所述发动机的温度达到所述第一阈值温度或超过所述第一阈值温度，并且所述电池的温度小于比所述第一阈值温度高的第二阈值温度或在所述第二阈值温度以下的情况下，所述控制器使所述发动机动作，并且使所述第一切换阀进行动作来使所述电池加热路径与所述冷却循环路径相连接，以使所述温度介质在所述冷却循环路径、所述电池加热路径及所述旁通路径内进行循环来供给至所述电池。
6.按权利要求5所述的电池预热装置，其特征在干， 在所检测的所述电池的温度达到所述第二阈值温度或超过所述第二阈值温度的情况下，所述控制器使所述发动机动作，并且使所述第二切换阀进行动作来使所述旁通路径与所述冷却循环路径断开，以使所述温度介质在所述冷却循环路径及所述电池加热路径内进行循环来供给至所述电池及所述热交換器。
7.一种电池预热方法，其特征在干， 在车辆上设置有: 电动马达，其用于驱动车轮， 电池，其向所述电动马达供给电力， 发电机，其用于对所述电池进行充电， 发动机，其用于对所述发电机进行驱动，而不驱动所述车轮， 冷却循环路径，其在所述发动机内通过并形成闭合回路，而且在内部能流通温度介质， 热交換器，其设置在所述冷却循环路径上， 电池加热路径，其从所述冷却循环路径分支出来，并通过所述电池之后，再次连接到所述冷却循环路径上， 第一切换阀，其设置在所述冷却循环路径上的分支出所述电池加热路径分支的部位上，用于使所述电池加热路径与所述冷却循环路径连通或断开， 电池温度传感器，其检测所述电池的温度； 基于所检测的所述电池的温度来使所述第一切换阀进行动作，使所述温度介质在所述电池加热路径内流通。
全文摘要
本发明提供一种对电池带来的负担小、小型且低成本的电池预热装置以及对电池带来的负担小的电池预热方法。车辆具有对驱动轮进行驱动的电动发电机、车载电池、发电用马达、驱动发电用马达但不对驱动轮进行驱动的发动机。在发动机内通过的冷却管路形成闭合回路，并且在内部能流通冷却液。从冷却管路分支出加热支路，加热支路在通过车载电池之后，再次连接到冷却管路上。在冷却管路上的分支出加热支路的部位上设置有第一三通阀，该第一三通阀使加热支路与冷却管路连通或断开。在车载电池的温度小于电池动作下限温度时，第一三通阀进行动作来使冷却液在加热支路内流通，由此对车载电池进行预热。
文档编号B60L11/18GK103085679SQ20121044027
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者三嶋启介 申请人:爱信精机株式会社