本申請涉及用于電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

混合動(dòng)力電動(dòng)車輛以及電動(dòng)車輛使用馬達(dá)推進(jìn)車輛。通過電池將電力供應(yīng)給馬達(dá)。電池配置為存儲(chǔ)電荷，該電荷還可用于給其它車輛部件提供電力。電池的有效使用允許通過馬達(dá)推進(jìn)車輛。電池的有效使用可通過使用冷卻裝置來實(shí)現(xiàn)。使用通過電池提供電力的馬達(dá)推進(jìn)車輛降低了車輛使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)改善了車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種車輛氣候控制系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻器、冷卻劑回路、制冷劑回路、泵和壓縮機(jī)。冷卻劑回路繞過所述冷卻器。制冷劑回路包括所述冷卻器。泵配置為使冷卻劑運(yùn)動(dòng)通過所述冷卻劑回路。壓縮機(jī)配置為使制冷劑移動(dòng)通過所述制冷劑回路。車輛氣候控制系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器配置用于：響應(yīng)于當(dāng)所述泵正使流體移動(dòng)通過所述冷卻劑回路時(shí)電池的溫度超過閾值，啟動(dòng)所述冷卻器和所述壓縮機(jī)。

一種熱管理方法包括：響應(yīng)于當(dāng)泵使冷卻劑移動(dòng)通過繞過冷卻器的冷卻劑回路時(shí)電池的溫度超過閾值，改變閥的啟動(dòng)狀態(tài)，使得所述冷卻劑回路包括所述冷卻器。所述熱管理方法還包括：響應(yīng)于當(dāng)泵使冷卻劑移動(dòng)通過繞過冷卻器的冷卻劑回路時(shí)電池的溫度超過閾值，當(dāng)壓縮機(jī)使制冷劑移動(dòng)通過也包括所述冷卻器的制冷劑回路時(shí)啟動(dòng)所述冷卻器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述熱管理方法進(jìn)一步包括：響應(yīng)于所述溫度降低至低于所述閾值，停用所述壓縮機(jī)并且啟動(dòng)配置為鼓吹空氣穿過設(shè)在所述冷卻劑回路內(nèi)的散熱器的風(fēng)扇。

在另一實(shí)施例中，所述熱管理方法進(jìn)一步包括：響應(yīng)于所述溫度超過另一閾值，啟動(dòng)蒸發(fā)器并且改變閥的啟動(dòng)狀態(tài)，使得所述制冷劑回路還包括所 述蒸發(fā)器。

在又一實(shí)施例中，所述熱管理方法進(jìn)一步包括：響應(yīng)于所述溫度降低至低于另一閾值，啟動(dòng)設(shè)在所述冷卻劑回路內(nèi)的加熱器并且改變閥的啟動(dòng)狀態(tài)，使得所述冷卻劑回路繞過散熱器。

一種車輛包括牽引電池、熱管理系統(tǒng)和控制器。熱管理系統(tǒng)包括散熱器、冷卻器、閥和泵，所述泵配置為基于所述閥的位置使冷卻劑移動(dòng)通過選擇性地包括所述散熱器和冷卻器中的一個(gè)的冷卻劑回路。所述控制器配置用于：響應(yīng)于當(dāng)所述閥的所述位置使得所述冷卻劑回路包括所述散熱器并且繞過所述冷卻器時(shí)所述冷卻劑的溫度越過(traverse)閾值而產(chǎn)生電池溫度調(diào)節(jié)需求，重新定位所述閥，使得所述冷卻劑回路繞過所述散熱器并且包括所述冷卻器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括蒸發(fā)器、冷凝器、第二閥和壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)配置為基于所述第二閥的位置使制冷劑移動(dòng)通過選擇性地包括所述冷卻器和蒸發(fā)器中的一個(gè)的制冷劑回路。

在另一實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步配置用于：響應(yīng)于當(dāng)所述第二閥的所述位置使得所述制冷劑回路包括所述蒸發(fā)器并且繞過所述冷卻器時(shí)所述溫度超過另一閾值而產(chǎn)生電池溫度調(diào)節(jié)需求，重新定位所述第二閥，使得所述制冷劑回路繞過所述蒸發(fā)器并且包括所述冷卻器。

在另一實(shí)施例中，所述車輛進(jìn)一步包括設(shè)在所述制冷劑回路內(nèi)的第三閥，其中所述控制器進(jìn)一步配置用于基于車廂溫度調(diào)節(jié)需求來定位所述第三閥以使當(dāng)所述冷卻劑移動(dòng)通過所述冷卻劑回路時(shí)所述冷卻器和蒸發(fā)器包括在所述制冷劑回路中。

在另一實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步配置用于：響應(yīng)于當(dāng)所述制冷劑移動(dòng)通過所述制冷劑回路并且所述第二閥的所述位置使得所述制冷劑回路繞過所述蒸發(fā)器并且包括所述冷卻器時(shí)所述冷卻劑的所述溫度超過另一閾值而產(chǎn)生車廂溫度調(diào)節(jié)需求，改變所述第二閥的位置以使所述蒸發(fā)器包括在所述制冷劑回路中。

在又一實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步配置用于：響應(yīng)于所述冷卻劑的所述溫度越過所述閾值，調(diào)節(jié)所述第三閥的位置以調(diào)節(jié)所述冷卻器的冷卻能力。

附圖說明

圖1為電動(dòng)車輛的示意圖；

圖2為示出了通過電池冷卻器和車廂蒸發(fā)器的冷卻劑和制冷劑的流的流體回路示意圖；

圖3為示出了用于電動(dòng)車輛電池的第一冷卻模式的運(yùn)轉(zhuǎn)的流體回路示意圖；

圖4為示出了用于電動(dòng)車輛電池的第二冷卻模式的運(yùn)轉(zhuǎn)的流體回路示意圖；

圖5為示出了用于電動(dòng)車輛電池的第三冷卻模式的運(yùn)轉(zhuǎn)的流體回路示意圖；

圖6為示出了用于電動(dòng)車輛電池的第四冷卻模式的運(yùn)轉(zhuǎn)的流體回路示意圖；

圖7為示出了用于電動(dòng)車輛電池的第五冷卻模式的運(yùn)轉(zhuǎn)的流體回路示意圖；

圖8為示出了冷卻系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制邏輯流程圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中描述了本申請的多個(gè)實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，公開的實(shí)施例僅僅為示例并且其它實(shí)施例可采取各種和可替代的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為是限制，但僅僅認(rèn)為是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用這些實(shí)施例的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖說明和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說明的特征結(jié)合以形成未明確說明或描述的實(shí)施例。說明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可能需要與本申請的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型以用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?/p>

圖1示出了典型的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛10的示意圖。然而，還可在插電式混合動(dòng)力以及純電動(dòng)車輛的情況下實(shí)施一些實(shí)施例。車輛10包括與混合動(dòng)力變速器14機(jī)械連接的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)12。在至少一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)電機(jī)12可機(jī)械連接至混合動(dòng)力變速器14。電機(jī)12可運(yùn)轉(zhuǎn)為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。此外，混合動(dòng)力變速器14可機(jī)械連接至發(fā)動(dòng)機(jī)16?；旌蟿?dòng)力變速器14還可機(jī)械連接至與車輪20機(jī)械連接的驅(qū)動(dòng)軸18。當(dāng)打開或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)16時(shí)，電機(jī)12可通過驅(qū)動(dòng)軸18向車輪20提供推進(jìn)以及減速能力。電機(jī)12還可用作發(fā) 電機(jī)并且通過由再生制動(dòng)回收能量而提供燃料經(jīng)濟(jì)性收益。電機(jī)12通過減少發(fā)動(dòng)機(jī)16的工作負(fù)載而減少了污染物排放并且提高燃料經(jīng)濟(jì)性。

牽引電池或電池組22存儲(chǔ)可由電機(jī)12使用的能量。牽引電池22典型地提供從牽引電池22內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)電池單體陣列(有時(shí)被稱為電池單體組)輸出的高壓直流電(DC)。電池單體陣列可包括一個(gè)或更多個(gè)電池單體。

使用電機(jī)12的推進(jìn)需要來自電池22的電力。將電力供應(yīng)至電機(jī)12使電池22產(chǎn)生熱能。熱量形式的熱能可使存儲(chǔ)在電池22內(nèi)的電荷衰減。對電池22充電也可產(chǎn)生使電池22質(zhì)量降低的熱能。這減少了可使用電機(jī)12推進(jìn)車輛10的時(shí)間的長度。電動(dòng)車輛高壓電池需要主動(dòng)熱管理以確保充分的電池使用壽命，允許適當(dāng)充電，和滿足車輛駕駛性能屬性。不僅有關(guān)耐用性而且使電池保持低于溫度閾值允許駕駛車輛而沒有電池電力限制。換言之，電池溫度可限制電動(dòng)車輛駕駛性能?；旌蟿?dòng)力車輛通常補(bǔ)充保持的扭矩并且運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)以補(bǔ)償該差異。因此，冷卻電池22是有利的。冷卻電池可消散來自電池22的熱能并且提高從電池22至電機(jī)12的電力的傳輸效率。這可允許電機(jī)推進(jìn)車輛10更長的時(shí)間段并且減少通過發(fā)動(dòng)機(jī)16推進(jìn)車輛的時(shí)間段。類似地，當(dāng)電池22過冷時(shí)加熱電池22可能是有利的。

討論的多個(gè)部件可具有一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的控制器以控制和監(jiān)控這些部件的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些控制器可通過串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(CAN))或通過專用電導(dǎo)管通信。

圖2示出了用于冷卻電池22的冷卻系統(tǒng)24的流體回路示意圖。冷卻系統(tǒng)24使用在不同熱回路中的制冷劑和冷卻劑優(yōu)化電池22性能。第一熱回路23和第二熱回路25可用于控制冷卻劑的溫度。第三熱回路27和第四熱回路29可用于控制制冷劑的溫度。第三熱回路27還可用于優(yōu)化冷卻劑以及制冷劑兩者的溫度。冷卻劑可為常規(guī)冷卻劑混合物，比如水和乙二醇。制冷劑可為常規(guī)制冷劑，比如R134a或1234yf。當(dāng)需要車廂和電池?zé)峁芾頃r(shí)，第三熱回路27和第四熱回路29可同時(shí)運(yùn)行。

第一熱回路23和第二熱回路25可包括泵34、電池22、散熱器42、冷卻器28和導(dǎo)流閥44。泵34用于使冷卻劑流通通過第一熱回路23和第二熱回路25。泵34泵送冷卻劑至電池22。冷卻劑在與電池22交互之前可穿過冷卻劑溫度傳感器36以監(jiān)控冷卻劑的溫度。電池溫度傳感器38可用于監(jiān)控電池22的溫度。

控制器40或控制模塊與冷卻劑溫度傳感器36和電池溫度傳感器38通信以基于電池22的溫度需求來優(yōu)化地控制通過第一熱回路23和第二熱回路25的冷卻劑的流。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中，控制器可與多個(gè)溫度傳感器38通信。冷卻劑與電池22交互以從電池22吸收熱量。將來自電池22的變熱的冷卻劑經(jīng)由第一熱回路23泵送到散熱器42內(nèi)。散熱器42使用流動(dòng)穿過散熱器42的環(huán)境空氣來冷卻變熱的冷卻劑。散熱器42允許冷卻劑消散從電池22吸收的熱能并且循環(huán)回到電池22用于進(jìn)一步冷卻。

導(dǎo)流閥44可用于調(diào)節(jié)來自散熱器42的冷卻劑的流。如果環(huán)境溫度高于預(yù)定閾值或電池溫度高于預(yù)定電池溫度閾值，則散熱器42可能不會(huì)向冷卻劑提供充足的冷卻以滿足電池冷卻需求。當(dāng)環(huán)境溫度高于閾值時(shí)，可通過控制器40驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流閥44以使來自散熱器42的冷卻劑流減速。當(dāng)被驅(qū)動(dòng)時(shí)導(dǎo)流閥44強(qiáng)制待被泵34泵送的冷卻劑通過第二熱回路25中的冷卻器28。例如，在吸收了來自電池22的熱能之后，還可使冷卻劑循環(huán)通過冷卻器28以充分冷卻冷卻劑而滿足電池冷卻需求。該相同的冷卻回路可用于使用或不用加熱器45來加熱電池22。該冷卻回路還可用于平衡電池22兩端的溫度。

第三熱回路27和第四熱回路29可包括壓縮機(jī)46、冷凝器48、冷卻器28和蒸發(fā)器50。壓縮機(jī)46對制冷劑加壓并且使制冷劑循環(huán)通過第三熱回路27和第四熱回路29。壓力傳感器51和溫度傳感器53確定測量制冷劑的過熱值所需要的制冷劑的壓力和溫度。隨著制冷劑從壓縮機(jī)46穿過而到達(dá)冷凝器48，另一壓力傳感器52可監(jiān)控制冷劑的壓力以基于來自壓力傳感器51的壓力確定制冷劑的壓力比。壓縮機(jī)46使制冷劑流通而到達(dá)冷凝器48。冷凝器48可包括風(fēng)扇54。冷凝器48配置為將制冷劑從氣體冷凝為液體以進(jìn)一步冷卻制冷劑。如果制冷劑壓力高于預(yù)定閾值，則控制器40可啟動(dòng)風(fēng)扇54。風(fēng)扇54與進(jìn)氣格柵(未示出)的結(jié)合有助于進(jìn)一步消耗來自制冷劑的熱能。

可基于來自蒸發(fā)器50的需求使制冷劑在第四熱回路29內(nèi)流通。冷凝器48與風(fēng)扇54的結(jié)合有助于消散被第四熱回路29中的制冷劑吸收的熱量從而滿足蒸發(fā)器50的需求。在進(jìn)入蒸發(fā)器50之前，制冷劑流動(dòng)通過第一膨脹閥57。第一膨脹閥57可為由控制器40主動(dòng)控制的電膨脹閥。額外溫度傳感器59可與膨脹閥57一起使用以調(diào)節(jié)通過蒸發(fā)器50的制冷劑的流。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中，第一膨脹閥57可為被動(dòng)熱膨脹閥。制冷劑截止閥56可用于關(guān)閉通過第四熱回路29的制冷劑流。制冷劑截止閥56還可用于允許制冷劑 流動(dòng)通過蒸發(fā)器50。當(dāng)制冷劑截止閥允許制冷劑流動(dòng)通過蒸發(fā)器50時(shí)，假如電膨脹閥58打開則制冷劑流動(dòng)通過第三熱回路27和第四熱回路29。

第三熱回路27可額外包括冷卻器28和第二膨脹閥58。冷卻器28還可配置為實(shí)現(xiàn)制冷劑的熱量傳輸。制冷劑截止閥56僅阻止制冷劑流到蒸發(fā)器50。為了允許制冷劑流動(dòng)通過冷卻器28，僅需要打開膨脹閥58。第二膨脹閥58可為由控制器40主動(dòng)控制的電膨脹閥。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中，第二膨脹閥58可為被動(dòng)熱膨脹閥。第二膨脹閥58配置為基于冷卻器28的需求而改變制冷劑的流。穿過冷卻器28的制冷劑與冷卻劑傳輸熱量以進(jìn)一步幫助消散電池22的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱能。

冷卻器28還可與加熱器45流體連接。加熱器45配置為加熱冷卻劑。這允許熱管理系統(tǒng)24提供對電池22的加熱以及冷卻。熱管理系統(tǒng)24確定電池22是否需要加熱。如果電池22需要加熱，熱管理系統(tǒng)24使用多個(gè)加熱級(jí)別以滿足電池22的需求。因此，熱管理系統(tǒng)24可為熱管理冷卻系統(tǒng)24或熱管理加熱系統(tǒng)24。

當(dāng)由于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流閥44而泵送冷卻劑通過冷卻器28時(shí)，制冷劑可有助于吸收來自冷卻器28的冷卻劑的熱能。這與主動(dòng)冷卻系統(tǒng)一致。通過從冷卻劑至制冷劑的熱量傳輸?shù)闹鲃?dòng)冷卻允許進(jìn)一步優(yōu)化電池溫度。因此，第三熱回路27通過第二膨脹閥58包括冷卻器28和壓縮機(jī)46。

控制器40可實(shí)施下述控制邏輯以優(yōu)化冷卻器28和蒸發(fā)器50內(nèi)的冷卻。盡管在示出的實(shí)施例中示意地示出為單個(gè)模塊，控制器40可為較大控制系統(tǒng)的一部分并且可由車輛中的多個(gè)其它控制器控制，這些其它控制器比如但不限于包括電池能量控制模塊的車輛系統(tǒng)控制器。

圖3示出了表示用于熱管理系統(tǒng)24的第一冷卻模式60的流體回路。第一冷卻模式60啟動(dòng)泵34和導(dǎo)流閥44。泵34泵送冷卻劑通過第二熱回路25而到達(dá)電池22。給導(dǎo)流閥44供電強(qiáng)制冷卻劑流動(dòng)通過冷卻器28。在第一冷卻模式60中冷卻器28沒有啟動(dòng)。當(dāng)冷卻器28沒有啟動(dòng)時(shí)，不會(huì)主動(dòng)冷卻冷卻劑。在第一冷卻模式60中，電池溫度高于需要最小冷卻的第一閾值。因此，不需要通過冷卻器28主動(dòng)冷卻冷卻劑以滿足電池22的冷卻需求。給導(dǎo)流閥44供電以及泵送冷卻劑通過冷卻器28確保了冷卻劑不會(huì)過度冷卻電池22。該冷卻模式的目標(biāo)是保持均勻的電池單體溫度。

散熱器42的被動(dòng)冷卻可在超過電池22的冷卻需求時(shí)實(shí)現(xiàn)與冷卻劑的熱 量傳輸。冷卻劑溫度傳感器36和電池溫度傳感器38可將低于最佳閾值的電池溫度指示給控制器40。然后控制器40可不必要地啟動(dòng)加熱器45。這可需要更多能量以控制電池22的溫度。給導(dǎo)流閥44供電和引導(dǎo)冷卻劑通過未啟動(dòng)的冷卻器28有助于在第一冷卻模式60中進(jìn)一步控制冷卻劑的溫度。

圖4示出了表示用于熱管理系統(tǒng)24的第二冷卻模式62的流體回路。當(dāng)電池溫度傳感器38向控制器40指示電池溫度高于第二閾值時(shí)，啟動(dòng)第二冷卻模式62。第二閾值大于第一閾值，第二閾值比第一閾值內(nèi)的電池溫度需要更多冷卻。第二冷卻模式62與通過第一熱回路23的被動(dòng)冷卻一致。例如，泵34泵送冷卻劑通過散熱器42。散熱器42實(shí)現(xiàn)與環(huán)境空氣的熱量傳輸以滿足電池22的冷卻需求。第二冷卻模式62的被動(dòng)冷卻技術(shù)可取決于電池22的溫度、冷卻劑的溫度以及通過散熱器42的環(huán)境溫度。第二冷卻模式62可為有利的，因?yàn)槠錇楸粍?dòng)冷卻模式。通過散熱器42的被動(dòng)冷卻需要非常少的能量來冷卻電池22。這有助于提高電池22的效率以及改善車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性。然而，如果冷卻劑溫度傳感器36和電池溫度傳感器38指示電池22的溫度或冷卻劑的溫度高于閾值使得在散熱器42內(nèi)冷卻劑與環(huán)境溫度之間的熱交換不足以滿足電池的冷卻需求，則控制器40可啟動(dòng)另一冷卻模式。

圖5示出了表示用于熱管理系統(tǒng)24的第三冷卻模式64的流體回路。當(dāng)電池溫度傳感器38或冷卻劑溫度傳感器36向控制器40指示電池溫度高于第三閾值時(shí)，啟動(dòng)第三冷卻模式64。第三閾值大于第二閾值，第三閾值需要更多地冷卻電池22。第三冷卻模式64使用主動(dòng)熱管理冷卻系統(tǒng)24并且泵送冷卻劑通過第一熱回路23。

導(dǎo)流閥44沒有啟動(dòng)并且泵34泵送冷卻劑通過散熱器42。然而，散熱器42可不提供充足的冷卻以滿足電池22的冷卻需求。提高的冷卻需求可能是由于提高的環(huán)境溫度、以及提高的冷卻劑溫度、或提高的電池溫度。控制器40啟動(dòng)風(fēng)扇54，風(fēng)扇54還可附接至散熱器42。風(fēng)扇54使空氣流通通過散熱器42。風(fēng)扇54實(shí)現(xiàn)了散熱器42與冷卻劑之間的熱量傳輸以進(jìn)一步降低冷卻劑的溫度。風(fēng)扇54需要非常少的電力以達(dá)到電池22的進(jìn)一步冷卻需求。使用最少電力滿足電池22的冷卻需求同樣是有利的，因?yàn)檫@提高了車輛10的總?cè)剂辖?jīng)濟(jì)性中的電池22效率。

圖6示出了表示熱管理系統(tǒng)24的第四冷卻模式68的流體回路。當(dāng)電池溫度傳感器38向控制器40指示電池溫度高于第四閾值時(shí)，啟動(dòng)第四冷卻模 式68。第四閾值大于第三閾值，第四閾值同樣需要更多地冷卻電池22。第四冷卻模式68阻止電池22處于電力限制狀態(tài)。第四冷卻模式68使用主動(dòng)熱管理冷卻系統(tǒng)24以滿足提高的電池22冷卻需求。主動(dòng)熱管理系統(tǒng)24泵送冷卻劑通過上述第二熱回路25配置，其中用于電池22的冷卻劑可與冷卻器28內(nèi)的制冷劑交換熱能。該冷卻模式68中的制冷劑如上所述地在第三熱回路27中流動(dòng)。第四冷卻模式68需要能量以滿足電池22的冷卻需求并且提供電池22的有效使用。滿足電池22的冷卻需求允許熱管理系統(tǒng)24使用電池22作為用于車輛的唯一動(dòng)力來運(yùn)轉(zhuǎn)車輛。延長電池22的使用可降低車輛的燃料消耗并且提供更好的總車輛燃料經(jīng)濟(jì)性。熱管理系統(tǒng)24還通過降低電池22的總體溫度而幫助提高車輛的總體燃料經(jīng)濟(jì)性。

控制器40使導(dǎo)流閥44通電，這強(qiáng)制冷卻劑通過冷卻器28。冷卻器28啟動(dòng)以滿足電池22的冷卻需求。然而，在第四冷卻模式68內(nèi)電池溫度使得控制器40優(yōu)先冷卻蒸發(fā)器50。如果存在冷卻蒸發(fā)器50的需求，則控制器40可啟動(dòng)截止閥56而引導(dǎo)制冷劑流入蒸發(fā)器50。如果存在冷卻冷卻器28的需求，則控制器40可啟動(dòng)膨脹閥58以允許制冷劑流動(dòng)通過冷卻器28。強(qiáng)制制冷劑流動(dòng)通過冷卻器28將熱能從冷卻劑傳輸至冷卻器28內(nèi)的制冷劑。熱能傳輸有助于進(jìn)一步調(diào)節(jié)從冷卻器28流動(dòng)并且達(dá)到電池22的冷卻劑的溫度。

圖7示出了表示熱管理系統(tǒng)24的第五冷卻模式70的流體回路。當(dāng)電池溫度傳感器38向控制器40指示電池溫度高于第五閾值或僅當(dāng)電池需要冷卻時(shí)，啟動(dòng)第五冷卻模式70。第五閾值大于第四閾值，其需要大量冷卻。第五冷卻模式70與主動(dòng)熱管理系統(tǒng)24一致。第五冷卻模式70使用第三熱回路27以實(shí)現(xiàn)冷卻電池22。當(dāng)電池溫度足夠高以啟動(dòng)第五冷卻模式70時(shí)，電池22可處于臨界或限制使用狀態(tài)。

當(dāng)電池22處于臨界狀態(tài)時(shí)，熱管理系統(tǒng)24使冷卻偏向電池22。使冷卻偏向電池22防止了電池22的質(zhì)量下降。防止電池22的質(zhì)量下降有助于確保電池22的最佳使用。例如，在臨界使用狀態(tài)或第五冷卻模式中，來自電池22的電力放電的過量熱能可損害電池結(jié)構(gòu)。這可在未來使用期間阻止電池22適當(dāng)有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電池處于限制使用狀態(tài)時(shí)，熱管理系統(tǒng)24截?cái)嗤ㄟ^車廂蒸發(fā)器的制冷劑流，盡管存在車廂冷卻需求。

圖8示出了用于熱管理系統(tǒng)24的控制邏輯流程圖。通過控制器40實(shí)施控制步驟以確定用于電池的適當(dāng)冷卻模式配置。在72處，控制器40確定電 池是否需要熱管理。例如，來自電池溫度傳感器的信號(hào)可指示電池溫度的升高。如果在72處，電池溫度的變化向控制器40指示電池需要熱管理，則在74處控制器40確定電池是需要加熱還是冷卻。在74處，控制器40可確定需要電池加熱并且移動(dòng)至76處的加熱模式確定。使用來自電池溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)，在78處控制器40計(jì)算適當(dāng)?shù)募訜峒?jí)別。

為了在78處確定適當(dāng)?shù)募訜崮Ｊ?，控制?0比較電池溫度閾值與電池溫度傳感器。例如，如果在78處，電池溫度落在兩個(gè)預(yù)定溫度閾值之間；則在80處控制器40以第一加熱級(jí)別運(yùn)轉(zhuǎn)以加熱電池。如果在78處，電池溫度沒有落在兩個(gè)預(yù)定溫度閾值之間，則在82處控制器40以第二加熱級(jí)別運(yùn)轉(zhuǎn)以加熱電池。

在74處，控制器可確定需要電池冷卻?？刂破?0使用來自電池溫度傳感器的數(shù)據(jù)以計(jì)算適當(dāng)?shù)睦鋮s模式以確保電池的有效使用。例如，在84處控制器40確定需要啟動(dòng)哪種類型的冷卻模式。如果在84處控制器40確定需要的電池冷卻大于初始冷卻模式，則當(dāng)電池溫度大于用于第一冷卻模式的第一閾值時(shí)控制器40可請求不同的冷卻模式。

如果在84處電池溫度數(shù)據(jù)指示電池溫度不大于使用第一冷卻模式達(dá)到的冷卻，則控制器40指示需要第一冷卻模式。在84處確定冷卻模式的決定主要根據(jù)電池冷卻劑溫度、電池冷卻模式和環(huán)境空氣溫度。在90處，控制器40確定來自84的決定是否為第一冷卻模式。如果在90處，第一冷卻模式為適當(dāng)?shù)睦鋮s模式；則在92處控制器40如上所述地驅(qū)動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)器以啟動(dòng)第一冷卻模式。如果在84處電池溫度數(shù)據(jù)指示電池溫度大于使用第一冷卻模式達(dá)到的冷卻，則在84處控制器40確定在94處的第二冷卻模式是否將達(dá)到電池冷卻需求。如果在94處第二冷卻模式提供了足夠的冷卻以滿足電池需求，則在95處控制器40可啟動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)器以實(shí)施第二冷卻模式。如果在84處電池溫度傳感器指示的電池溫度高于使用第二冷卻模式達(dá)到的冷卻，則在84處控制器可確定在96處的第三冷卻模式為滿足電池22的需求的適當(dāng)模式。

在84處，控制器40可使用來自電池溫度傳感器的電池溫度數(shù)據(jù)確定第三冷卻模式的啟動(dòng)是否將足以冷卻電池。如果電池的冷卻需求不大于使用第三冷卻模式達(dá)到的冷卻，則在96處控制器40可啟動(dòng)在98處的第三冷卻模式所需要的驅(qū)動(dòng)器。如果電池的冷卻需求大于使用第三冷卻模式達(dá)到的冷卻， 則在84處控制器可確定在100處的第四冷卻模式是否足以滿足電池22的需求。

在84處，控制器40分析第四冷卻模式提供的冷卻是否將足以滿足電池22的冷卻需求。如果電池的冷卻需求小于第四冷卻模式提供的冷卻，則在100處控制器40將啟動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)器以啟用在102處的第四冷卻模式。如果在84處，控制器40計(jì)算出提供給第四冷卻模式的冷卻小于電池22的冷卻需求，則在84處控制器40可確定第五冷卻模式可足以達(dá)到電池的冷卻需求。在84處控制器40可估算電池?zé)釥顟B(tài)為處于需要限制使用的臨界高溫。因此，在104處控制器40可啟動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)器以啟用在106處第五冷卻模式以使冷卻偏向電池。

圖8也示出了用于熱管理系統(tǒng)24的基本控制邏輯?？刂破?0估算特定冷卻模式是否將達(dá)到電池22的冷卻需求。冷卻模式提供的冷卻可取決于外部因素，比如環(huán)境溫度，車輛是否正在移動(dòng)，和冷卻車廂的需求。例如，如果環(huán)境溫度非常低，則控制器40可僅指令第一冷卻模式足以滿足電池的總冷卻需求。類似地，如果環(huán)境溫度非常熱，則控制器可僅指令第五冷卻模式。熱管理系統(tǒng)24除了電池溫度之外還考慮其它因素(比如環(huán)境溫度)以允許熱管理系統(tǒng)24分析各種駕駛情況。

雖然上文描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性而非限定的詞語，并且應(yīng)理解，在不脫離本申請的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如之前描述的，可組合多個(gè)實(shí)施例的特征以形成可能沒有明確描述或說明的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然關(guān)于一個(gè)或多個(gè)期望特性，多個(gè)實(shí)施例可被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，可以折中一個(gè)或多個(gè)特征或特性以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于具體應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但不限于：成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。這樣，關(guān)于一個(gè)或多個(gè)特性被描述為比其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式更不令人期望的實(shí)施例并不在本申請的范圍之外并且可能期望用于特定應(yīng)用。