车辆电池环境控制的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于改善车辆电池外壳(enclosure)内的环境的控制的方法和系统。所述方法和系统可以用于节约存储在电池中的能量。
【背景技术】
[0002]用于推进车辆的电池的电池外壳可以为电池外壳内的电池单元提供保护以免受户外环境状况(诸如降雨、降雪、热的户外环境温度和冷的户外环境温度)的影响。电池外壳可以被封装在车辆下面和车轮之间，以保护电池外壳并改善车辆行驶动力学。在一些示例中，电池外壳可以包括用于将电池外壳内的状况维持在期望范围内的环境控制器。例如，电池外壳环境控制器可以包括风扇，从而在电池单元超过阈值温度时冷却电池单元。然而，电池外壳环境控制器会消耗电池能量来冷却电池。因此，期望以降低电池能量消耗的方式控制电池外壳环境。
【发明内容】
[0003]发明人在此已经认识到上面提到的缺点并已经开发了一种用于控制能量存储装置外壳环境的方法，其包括:响应于车辆推进能量存储装置外壳中的温度超过第一阈值温度，打开车辆窗户。
[0004]通过打开车辆窗户并将热能从车辆的乘客车厢转移至能量存储装置外壳，消耗能量存储装置的更少能量来维持能量存储装置外壳内的期望环境状况是可能的。例如，如果能量存储装置外壳内的温度小于期望温度并且外部环境温度大于能量存储装置外壳中的温度，那么客舱或车厢窗户可以打开，使得外部环境空气可以被吸入到客舱和能量存储装置外壳中。可以使更暖的外部环境空气穿过能量存储装置外壳，以加热外壳内的能量存储装置的部件。因此，可以使用能量存储装置的更少能量来维持能量存储装置外壳内的温度。进一步，在另一些示例中，当车辆的窗户关闭时，客舱的太阳能加热可以用于提高能量存储装置外壳内的温度。又进一步，可以控制其他车辆装置以减少用于将能量存储装置外壳维持在期望状况的能量。
[0005]在另一个实施例中，一种用于控制能量存储装置外壳环境的方法包括，响应于车辆推进能量存储装置外壳中的温度超过第一阈值温度，遮蔽窗户。
[0006]在另一个实施例中，该方法进一步包括，响应于存储装置外壳中的温度小于第二阈值温度，从窗户移除遮蔽。
[0007]在另一个实施例中，该方法进一步包括，响应于车辆推进能量存储装置外壳中的温度超过第一阈值温度，打开客舱通风口。
[0008]在另一个实施例中，该方法进一步包括，响应于车辆推进能量存储装置外壳中的温度超过第一阈值温度大于阈值时间段，启动电池热控制器。
[0009]在另一个实施例中，空气从车辆的客舱被吸入到车辆推进能量存储装置外壳中，并且其中车辆推进能量存储装置外壳容纳用于推进车辆的电池。
[0010]在另一个实施例中，提供一种车辆系统。该车辆系统包含:能量存储装置外壳；客舱；耦接能量存储装置外壳和客舱的管道；以及控制器，其包括存储在非临时性存储器中用于经由来自客舱的空气控制能量存储装置外壳中的温度的可执行指令。
[0011]在另一个实施例中，可执行指令包括响应于能量存储装置外壳的状况遮蔽车辆的窗户的指令。
[0012]在另一个实施例中，可执行指令包括响应于能量存储装置外壳的状况打开和关闭车辆的窗户的指令。
[0013]在另一个实施例中，可执行指令进一步响应于客舱上的太阳负荷打开和关闭窗户。
[0014]在另一个实施例中，可执行指令进一步响应于降雨打开和关闭窗户。
[0015]在另一个实施例中，该车辆系统进一步包含存储在非临时性存储器中用于在远离车辆的位置处通知驾驶员的附加指令。
[0016]本发明可以提供若干优点。具体地，该方法可以减少用于将能量存储装置外壳维持在期望状况的所存储的能量的量。此外，该方法可以允许能量存储装置外壳内的状况的更简化控制。另外，该方法可以通过降低能量存储装置外壳内的功率消耗来允许延长的车辆行驶范围。
[0017]当单独或结合附图参照以下【具体实施方式】时，本发明的上述优点和其他优点以及特征将更明显。
[0018]应当理解，提供以上概述旨在以简化形式介绍一些概念的选择，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围被紧随【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上面提到或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0019]通过单独或参照附图阅读实施例的示例(在本文中也被称为【具体实施方式】)，将会更充分地理解本文所描述的优点，其中:
[0020]图1是车辆的示意图；
[0021 ] 图2是车辆传动系的示意图；
[0022]图3是用于控制能量存储装置外壳内的工况的示例性运转序列的曲线；
[0023]图4和图5示出用于控制能量存储装置外壳内的状况的示例性方法；以及
[0024]图6A和图6B示出用于能量存储装置外壳的示例性空气流动简图的示意图。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及为车辆能量存储装置外壳提供气候或环境控制。具体地，描述用于为车辆的能量存储装置外壳提供加热以及冷却的方法和系统。能量存储装置可以被设置在车辆的客舱或车厢的外部或内部。在图1中示出一种示例性载客车辆。该车辆可以包括如在图2中示出的传动系。可以如图3的序列中示出的那样控制能量存储装置外壳内的状况。图4和图5中示出用于控制能量存储装置外壳内的状况的方法。最后，图6A和图6B示出用于将空气传送至车辆的能量存储装置外壳的示例性配置。
[0026]参照图1，示出包括发动机12、电机14和电能存储装置外壳11的车辆10。在一个示例中，车辆可以仅经由发动机12、仅经由电机14或通过发动机12和电机14两者来推进。可以经由电能存储装置外壳11内的能量存储装置向电机14提供电力。可以经由车辆的动能或经由为电机14提供动力的发动机12给电能存储装置外壳11中的能量存储装置再充电。电机14可以将车辆的动能或发动机扭矩转变为电能，电能被存储在电能存储装置外壳11内的能量存储装置中。还可以经由家用充电系统或远程充电系统(例如，充电站)从稳定电力网给电能存储装置外壳11中的电能存储装置再充电。在一个示例中，电能存储装置外壳11内的电能存储装置是电池。可替代地，电能存储装置外壳11中的电能存储装置可以是电容器或其他存储装置。
[0027]车辆10可以包括如图2示出的传动系或其他合适的传动系，以推进车辆10和/或为车辆部件提供动力。车辆10被示为具有内燃发动机12，并且它可以选择性地耦接至电机14。内燃发动机12可以燃烧汽油、柴油、醇、氢气或燃料的组合。
[0028]驾驶员或自动控制装置可以调整各种装置的位置或状态，以控制乘客舒适度和电能存储装置外壳11内的环境状况(例如，温度)。各种装置可以包括，但不限于，用于允许户外环境空气进入客舱23的通风口 13、侧窗户37、前挡风玻璃36、后挡风玻璃37、可伸缩窗户窗帘8、可伸缩不透光/透光(sun/moon)天窗遮阳板(shade) 7和不透光/透光天窗(sunroof/moonroof) 3。在一些示例中，可以响应于太阳负荷传感器5、户外环境温度传感器31和/或雨传感器9调整前面提到的装置。另外，侧窗户37、前挡风玻璃36、后挡风玻璃37和不透光/透光天窗3可以被电动着色(tinte)。例如，可以将电压或电流施加到窗户以使每个窗户内的颗粒(particle)对齐，由此减少太阳光线传输通过相应窗户和施加到客舱23的太阳负荷。可以从窗户移除电压或电流以允许颗粒随意分布，由此增加太阳光线传输通过相应窗户。
[0029]现在参照图2，示出一个示例性车辆传动系。车辆传动系200包括发动机12、分离式离合器204、传动系集成的启动器/发电机(DISG) 14、自动变速器208、车轮216和制动器218。分离式离合器204可以被选择性地接合和分离，以允许或阻止发动机12与DISG 14之间的扭矩传递。轴203将分离式离合器204耦接至DISG 14，而轴236将DISG耦接至变速器208。变速器208的输出经由驱动轴234引导到车轮216。
[0030]可以从电能存储装置外壳11内的电能存储装置(未示出)向DISG 14供应电能。电能存储装置控制器250可以控制电能存储装置外壳11内的能量存储装置的充电和放电。另外，电能存储装置控制器250可以控制电能存储装置外壳11内的环境状况(例如，温度)。电能存储装置控制器250可以经由通信链路281与传动系控制器212通信。
[0031]传动系控制器212可以控制传动系致动器并接收来自传动系传感器的信息。例如，传动系控制器212可以调整发动机扭矩致动器(例如，燃料喷射器、节气门、凸轮轴和/或点火线圈)219以响应于车辆工况。传动系控制器212还可以选择性地打开以及闭合传动系分离式离合器204。响应于来自传动系控制器212