電動(dòng)車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]已提出為電動(dòng)車輛裝設(shè)類型彼此不同的兩種電池(日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2006-79987 (JP-2006-79987A))。所述電池之一是內(nèi)部電阻小且即使在短時(shí)間內(nèi)也能供給大量電力(大電流)的高輸出型電池。另一種電池是內(nèi)部電阻大、不能供給大量電力(大電流)但能量密度高(對(duì)于其尺寸而言電力容量大)的電池。在下文中，前者將稱作高輸出型電池，而后者將稱作高容量型電池。
[0003]當(dāng)今，鋰離子電池常常既被用作高輸出型電池，又被用作高容量型電池。通過調(diào)節(jié)諸如活性材料的種類、活性材料層的厚度等各種參數(shù)，甚至能將采用相同鋰離子的電池制作為高輸出型或高容量型。附帶說明，電池技術(shù)已處于快速發(fā)展之中，并且市場(chǎng)上可能出現(xiàn)替代鋰離子電池的高輸出型電池/高容量型電池。應(yīng)該指出的是，本說明書公開的技術(shù)并不限于鋰離子電池。
[0004]通過為電動(dòng)車輛裝設(shè)兩種電池，總體上能確保高輸出/高容量的電源。典型地，通過為車輛裝設(shè)高輸出型電池，能提高車輛的加速性能，而通過為車輛裝設(shè)高容量型電池，能增加車輛的續(xù)航距離。
[0005]順便說一下，由于電池的發(fā)熱量大，所以電動(dòng)車輛還裝設(shè)有用于電池的冷卻器。還提出了若干與冷卻器有關(guān)的技術(shù)。還冷卻諸如逆變器、電機(jī)等其它發(fā)熱設(shè)備比僅僅冷卻電池更有效。日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2009-126256(JP-2009-126256A)中公開了這種技術(shù)。此外，例如日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2010-280288 (JP-2010-280288A)、日本專利申請(qǐng)公報(bào)(N0.2009-110829 (JP-2009-110829A)和日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2008-141945 (JP-2008-141945A)中公開了向電池輸送已通過空調(diào)裝置等調(diào)節(jié)的車內(nèi)空氣以冷卻電池的技術(shù)。在冷卻車載設(shè)備時(shí)，可采用液冷式系統(tǒng)和空冷式系統(tǒng)中的一者或它們兩者?？商岬饺毡緦＠暾?qǐng)公報(bào)N0.2009-27798 (JP-2009-27798A)的技術(shù)，作為采用液冷式冷卻器和空冷式冷卻器兩者的示例。日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2009-27798 (JP-2009-27798A)中公開的電動(dòng)車輛配備有分別與電壓變換器連接的兩個(gè)電池。兩個(gè)電壓變換器中的一個(gè)電壓變換器由空冷式冷卻器冷卻，而另一個(gè)電壓變換器由液冷式冷卻器冷卻。當(dāng)然，在兩個(gè)電池的類型彼此不同的情況下也需要冷卻器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種有效地冷卻兩種不同類型的電池的電動(dòng)車輛。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一方面的電動(dòng)車輛配備有用于行駛的電機(jī)、第一電池、第二電池、冷卻所述第一電池的液冷式冷卻器和溫度調(diào)節(jié)器。所述第一電池構(gòu)造成向所述電機(jī)供給電力，并具有第一容量和第一輸出。所述第二電池構(gòu)造成向所述電機(jī)供給電力，并具有不同于所述第一容量的第二容量和不同于所述第一輸出的第二輸出。所述溫度調(diào)節(jié)器構(gòu)造成利用氣體作為熱介質(zhì)來調(diào)節(jié)所述第二電池的溫度。
[0008]在本發(fā)明的上述方面中，所述第二輸出可高于所述第一輸出，并且所述第二容量可小于所述第一容量。
[0009]在本發(fā)明的上述方面中，所述第二輸出可低于所述第一輸出，并且所述第二容量可大于所述第一容量。
[0010]在本發(fā)明的上述方面中，所述第二電池可構(gòu)造成使用頻度低于所述第一電池。
[0011]在本發(fā)明的上述方面中，所述電動(dòng)車輛還可具有循環(huán)通路和熱交換器。所述循環(huán)通路構(gòu)造成使液體冷卻介質(zhì)循環(huán)到所述第一電池和不同于所述第一電池的另一單元。所述熱交換器構(gòu)造成在所述液體冷卻介質(zhì)與由所述溫度調(diào)節(jié)器吸入的空氣之間進(jìn)行熱交換。
[0012]在本發(fā)明的上述方面中，所述第一電池可配備有水套。所述循環(huán)通路可經(jīng)由所述水套延伸。
[0013]在本發(fā)明的上述方面中，所述電動(dòng)車輛還可具有儲(chǔ)罐，所述液體冷卻介質(zhì)蓄積在所述儲(chǔ)罐中。所述循環(huán)通路可經(jīng)由所述儲(chǔ)罐延伸，并且所述水套和所述儲(chǔ)罐可彼此成一體。
[0014]在本發(fā)明的上述方面中，所述溫度調(diào)節(jié)器可配備有第一管道。所述第一管道與所述儲(chǔ)罐接觸并且構(gòu)造成將空氣輸送到所述第二電池。此外，所述溫度調(diào)節(jié)器可構(gòu)造成在所述液體冷卻介質(zhì)的溫度已超過預(yù)定的臨界溫度的情況下經(jīng)所述第一管道將空氣輸送到所述第二電池。
[0015]在本發(fā)明的上述方面中，在所述儲(chǔ)罐與所述第二電池之間可設(shè)置有空氣流路。所述溫度調(diào)節(jié)器可構(gòu)造成在所述第二電池工作的情況下將空氣供給到所述空氣流路，并且此夕卜，可構(gòu)造成在所述第二電池停止的情況下將空氣供給到所述第二電池。
[0016]在本發(fā)明的上述方面中，所述電動(dòng)車輛還可配備有逆變器、儲(chǔ)罐和循環(huán)通路。所述逆變器構(gòu)造成將所述第一電池和所述第二電池的電力變換成交流電并且將所述交流電供給到所述電機(jī)。用于溫度調(diào)節(jié)的液體蓄積在所述儲(chǔ)罐中。所述循環(huán)通路構(gòu)造成使所述液體在所述第一電池、所述逆變器和所述儲(chǔ)罐之間循環(huán)。此外，所述儲(chǔ)罐可與容納所述第一電池的第一外殼接觸。此外，所述儲(chǔ)罐可與容納所述第二電池的第二外殼接觸。
[0017]在本發(fā)明的上述方面中，供輸送到所述第二電池的空氣流過的第二管道可與所述儲(chǔ)鍾接觸。
[0018]在本發(fā)明的上述方面中，供輸送到所述第二電池的空氣流過的第二管道可延伸通過所述儲(chǔ)罐的內(nèi)部。
【附圖說明】
[0019]下面將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的電動(dòng)車輛的電力系統(tǒng)的框圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電動(dòng)車輛的電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖；
[0022]圖3示出了第二電池周圍的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)型的修改例；
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明各第二實(shí)施例的電動(dòng)車輛的電力系統(tǒng)的框圖；
[0024]圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電動(dòng)車輛的電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖，圖5A示出了空氣如何輸送到第二電池，而圖5B示出了空氣如何輸送到單元間管道；
[0025]圖6是單元間管道的截面圖；
[0026]圖7是溫度調(diào)節(jié)處理的流程圖；以及
[0027]圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電動(dòng)車輛的電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]首先，以下將說明本發(fā)明的實(shí)施例的概要。
[0029]在本發(fā)明各實(shí)施例中，由冷卻介質(zhì)吸收的熱可通過還用來預(yù)熱電池而被有效地利用。因此，可使用用語“調(diào)節(jié)電池的溫度”代替用語“冷卻電池”。附帶說明，高輸出型電池和高容量型電池中的一者在下文中將稱作第一電池，而另一者在下文中將稱作第二電池。第二電池是“容量和輸出不同于第一電池的電池”。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用頻度較高的電池可稱作第一電池，而使用頻度低于第一電池的電池可稱作第二電池。
[0030]作為本發(fā)明各實(shí)施例的電動(dòng)車輛配備有輸出和容量彼此不同的兩個(gè)電池，亦即第一電池和第二電池。要供給到用于行駛的電機(jī)的電力儲(chǔ)存在各電池中。第一電池和第二電池中的一者被設(shè)計(jì)成高輸出型，而另一者被設(shè)計(jì)成高容量型。這兩類電池的典型利用模式的示例包括下文將說明的第一模式、第二模式和第三模式。在第一至第三模式的任意情形中，第一電池是通常使用的電池。在第一模式中，第二電池是在電機(jī)的目標(biāo)輸出大的情況下連同第一電池一起使用的電池。亦即，電機(jī)的目標(biāo)輸出大的情形是目標(biāo)輸出大于預(yù)定的輸出閾值的情形。在第二模式中，第二電池是備用電池。第二電池在第一電池的剩余電量(SOC)已變得低于預(yù)定的剩余電量閾值的情況下使用。這種情況下，剩余電量已下降到預(yù)定的剩余電量閾值之下的第一電池停止。在第三模式中，電動(dòng)車輛為混合動(dòng)力車輛，并且第二電池在發(fā)動(dòng)機(jī)由電機(jī)起動(dòng)時(shí)使用。附帶說明，上述第一至第三模式中的一些模式可彼此組合?？纱嬖诓煌谏鲜龅谝恢恋谌Ｊ降睦媚Ｊ?。在任何一個(gè)利用模式中，第一電池是使用頻度高于第二電池的常用電池。
[0031]作為本發(fā)明各實(shí)施例的電動(dòng)車輛還配備有冷卻第一電池的液冷式冷卻器和使用氣體作為熱介質(zhì)來調(diào)節(jié)第二電池的溫度的溫度調(diào)節(jié)器。使用頻度高于第二電池的第一電池由液體冷卻介質(zhì)冷卻，而使用頻度相對(duì)低的第二電池由氣體(典型地為空氣)冷卻。附帶說明，盡管稍后詳細(xì)說明，但如果第二電池的溫度低于適于利用的溫度范圍，則溫度調(diào)節(jié)器升高第二電池的溫度。在作為本發(fā)明各實(shí)施例的電動(dòng)車輛中，使用頻度相對(duì)高的第一電池由液體冷卻介質(zhì)冷卻，而使用頻率相對(duì)低的第二電池由氣體冷卻。亦即，僅為使用頻度高的第一電池準(zhǔn)備高成本的液冷式冷卻器，而對(duì)使用頻度低的第二電池準(zhǔn)備空冷式冷卻器(溫度調(diào)節(jié)器)。因而，使用頻度彼此不同的兩個(gè)電池各自能以低成本被有效地冷卻(調(diào)節(jié)溫度)。
[0032]附帶說明，可考慮使用頻度高的第一電池的溫度基本不上升。因此，代替名稱“溫度調(diào)節(jié)器”，已對(duì)調(diào)節(jié)第一電池的溫度的機(jī)構(gòu)賦予名稱“冷卻器”。相反，推定使用頻度低的第二電池在外部氣溫低的情況下起動(dòng)時(shí)保持溫?zé)?。因此，已?duì)調(diào)節(jié)第二電池的溫度的機(jī)構(gòu)賦予名稱“溫度調(diào)節(jié)器”。
[0033]高輸出型的發(fā)熱量大于高容量型。使用頻度高的第一電池被設(shè)計(jì)為高輸出型，且液冷式冷卻器與其組合。因而，能充分冷卻發(fā)熱量大的電池。此外，即使使用頻度低的第二電池被設(shè)計(jì)為發(fā)熱量小的高容量型且空冷式溫度調(diào)節(jié)器與其組合，也能有效地冷卻電池。
[0034]另一方面，使用頻度高的第一電池可被設(shè)計(jì)為高容量型，且液冷式冷卻器可與其組合。液冷式的冷卻介質(zhì)的比熱小于空冷式。發(fā)生溫度不規(guī)則的可能性隨著發(fā)熱體的發(fā)熱量增大而提高。采用發(fā)熱量小于高輸出型電池的高容量型電池作為第一電池，使得使用頻度高的第一電池能被均勻地冷卻。此外，甚至在使用頻度低的第二電池被設(shè)計(jì)為高