專利名稱：用于電池組的冷卻控制設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于診斷和控制電池組的冷卻系統(tǒng)的設(shè)備和方法，并且更具體地涉及一種用于用作電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力車輛(HEV)等的二次電池組的冷卻控制設(shè)備和方法，其能夠取決于二次電池組的溫度條件而應(yīng)用不同的冷卻方法，并且能夠最小化冷卻系統(tǒng)出故障的風(fēng)險(xiǎn)。本申請(qǐng)要求2010年8月30日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2010-0084145的優(yōu)先權(quán)，其在說明書和附圖中公開的全部?jī)?nèi)容通過引用而并入本文。
背景技術(shù)：
二次電池具有取決于產(chǎn)品種類的高適用性和優(yōu)良的電氣特性，諸如高能量密度，并且因而通常用作電動(dòng)車輛(EV)或混合動(dòng)力車輛(HV)以及移動(dòng)裝置的電源。這樣的二次電池明顯降低了化石燃料的使用，并且不產(chǎn)生伴隨能量消耗發(fā)生的副產(chǎn)品，并且因此能夠提高能量效率。由于這些原因，二次電池作為可替換能量源正在獲得關(guān)注。傳統(tǒng)上，用于電動(dòng)車輛的電池組包括多個(gè)由多個(gè)單元電池組成的組件。單元電池包括正極集電器、隔板、活性材料、液體電解質(zhì)、鋁薄膜層等，使得該結(jié)構(gòu)能夠通過部件之間的電化學(xué)反應(yīng)來(lái)充電/放電。除了用于充電/放電的基本結(jié)構(gòu)，電池組還包括用于物理保護(hù)單元電池組件以成為電池的裝置、各種傳感器和其中應(yīng)用精確算法來(lái)估算荷電態(tài)(SOC)的固件等。由于電化學(xué)反應(yīng)的基本特性，不可能永久地使用由各種化學(xué)元件和電物理元件組裝而成的電池。此外，需要解決關(guān)于電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電池氣脹和產(chǎn)生的負(fù)面影響電池安全性和穩(wěn)定性的漏電流的問題。諸如電化學(xué)和電物理特性的電池的基本特性受電池在其中使用的環(huán)境條件影響。根據(jù)電池的外部暴露環(huán)境，電池固有的電化學(xué)特性可能快速變化，從而極大影響電池的壽命、穩(wěn)定性和操作性能。具體地，如上所提及，由于二次電池的充電和放電進(jìn)程通過電化學(xué)反應(yīng)執(zhí)行的，所以電池受周圍環(huán)境溫度條件影響。例如，如果電池在其中最佳溫度未被保持的極端溫度條件下，諸如極熱或極冷的溫度下充電或放電，電池的充電/放電效率就降低，這使得其難以確保正常操作性能。電池具有這樣的固有屬性，即隨著時(shí)間過去，其電物理特性退化并且易受極端環(huán)境條件影響，諸如溫度、高電流環(huán)境、物理沖擊、過沖、過放、浸水、高濕等。如果電池長(zhǎng)期暴露在這樣的環(huán)境中，其壽命將快速縮短，不能確保在最佳時(shí)期其在正常范圍內(nèi)操作，并且可能發(fā)生爆炸，從而對(duì)配備電池的車輛安全性有致命影響。因此，為了最大化電池的穩(wěn)定和正常操作并且最優(yōu)化其經(jīng)濟(jì)效率，需要提高用戶界面環(huán)境，使得諸如電池的溫度的環(huán)境因素反映電池的操作控制，并且當(dāng)電池暴露在危險(xiǎn)條件下時(shí)采取立即和預(yù)備動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
摶術(shù)問是頁(yè)本發(fā)明被設(shè)計(jì)以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且因此，本發(fā)明的一方面提供一種用于電池組的冷卻控制設(shè)備和方法，其能夠應(yīng)用冷卻控制機(jī)制來(lái)最小化環(huán)境條件尤其是極端溫度條件對(duì)電池的影響，并且能夠改進(jìn)用戶界面環(huán)境，以最優(yōu)化電池的穩(wěn)定性和正常操作。通過本發(fā)明的實(shí)施例，另外的方面和優(yōu)勢(shì)將顯而易見。本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)可借助于在附加權(quán)利要求中特別指出的手段和組合實(shí)現(xiàn)。技術(shù)解決方案為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供一種用于電池組的冷卻控制設(shè)備，該設(shè)備包括:溫度傳感器，用于測(cè)量電池組的溫度；吹風(fēng)機(jī)模塊，用于通過風(fēng)扇操作將冷卻介質(zhì)引入到電池組中；以及控制器，用于根據(jù)由溫度傳感器輸入的溫度信息來(lái)控制吹風(fēng)機(jī)模塊的操作，從而以不同的流量將冷卻介質(zhì)引入到電池組中。此外，在本發(fā)明中，可提供多個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊，并且控制器可根據(jù)溫度信息而調(diào)節(jié)運(yùn)行的吹風(fēng)機(jī)模塊的數(shù)目。此外，本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的引入方向的導(dǎo)向模塊?？稍陔姵亟M的不同位置處提供多個(gè)溫度傳感器，并且控制器可控制導(dǎo)向模塊，使得在溫度傳感器中的指示相對(duì)較高溫度的溫度傳感器的方向上引入相對(duì)更大量的冷卻介質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明還可包括:數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)單元，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于電池組的溫度的冷卻介質(zhì)的基準(zhǔn)流量信息；流量傳感器，用于測(cè)量被引入到電池組中的冷卻介質(zhì)的流量；以及操作控制器，用于:基于由溫度傳感器輸入的電池組的溫度信息和由流量傳感器輸入的冷卻介質(zhì)的流量信息，當(dāng)在電池組的當(dāng)前溫度下冷卻介質(zhì)的流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息時(shí)，進(jìn)行控制以限制電池組的使用。在此，本發(fā)明的操作控制器可以僅在由溫度傳感器輸入的溫度信息在基準(zhǔn)時(shí)間之后不在基準(zhǔn)溫度的范圍內(nèi)的情況下，才控制以限制電池組的使用。此外，優(yōu)選的是，本發(fā)明還包括存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)溫度信息、流量信息、測(cè)量時(shí)間信息和電池組的使用被限制的限制時(shí)間信息中的至少一種信息。此外，操作控制器可以在電池組的當(dāng)前溫度下冷卻介質(zhì)的流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息時(shí)，通過界面模塊輸出風(fēng)險(xiǎn)信息，并且為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施例，操作控制器可取決于在電池組的當(dāng)前溫度下冷卻介質(zhì)流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息的程度，通過界面模塊輸出不同的風(fēng)險(xiǎn)信息。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明其他方面的目的，提供一種用于本發(fā)明的電池組的冷卻控制的方法，該方法包括:通過溫度傳感器測(cè)量電池組的溫度；以及根據(jù)由溫度傳感器輸入的溫度信息來(lái)控制吹風(fēng)機(jī)模塊的運(yùn)行，從而以不同的流量將冷卻介質(zhì)引入到電池組中，所述吹風(fēng)機(jī)模塊借助于風(fēng)扇操作將冷卻介質(zhì)引入到電池組中。有利效果根據(jù)本發(fā)明的用于電池組的冷卻控制設(shè)備和方法能夠取決于電池組被暴露在其中的溫度條件環(huán)境，以及取決于電池組的部分或非均勻過熱而控制以差別化地冷卻電池組，從而實(shí)現(xiàn)電池組的更有效冷卻操作，并且基于這些條件，改進(jìn)電池在適當(dāng)應(yīng)用中的效率、壽命延長(zhǎng)、管理、維護(hù)等。另外，可以改進(jìn)用戶界面環(huán)境，從而導(dǎo)致采取直接動(dòng)作，諸如替換和維修電池以及預(yù)防或保護(hù)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)面向用戶的電池控制設(shè)備和方法。通過本發(fā)明的有利效果，可以增強(qiáng)電池的壽命并且降低不必要的成本，從而提供更經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的電池。此外，能夠提供用于電動(dòng)車輛自動(dòng)控制的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛的更大發(fā)展。


例證本公開的優(yōu)選實(shí)施例的附圖和上述公開一起用于提供本公開的技術(shù)精神的進(jìn)一步理解。然而，不應(yīng)將本公開理解為限于附圖。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于電池組的冷卻控制設(shè)備的構(gòu)造的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于電池組的冷卻控制設(shè)備的構(gòu)造的透視圖。圖3表示在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中使用的各種溫度條件和與其對(duì)應(yīng)的控制因素。圖4表示在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中使用的用于調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的引入方向的數(shù)據(jù)。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于電池組的冷卻控制方法的步驟的流程圖。圖6表示取決于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于冷卻電池組的設(shè)備的狀態(tài)輸出的不同控制和不同信息消息。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在描述之前，應(yīng)理解，不應(yīng)將說明書和和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)理解為限于通常和字典意義，而是應(yīng)在允許發(fā)明人限定適合最佳解釋的術(shù)語(yǔ)的原理基礎(chǔ)上，基于對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的技術(shù)方面的意義和概念來(lái)理解。因此，本文提出的描述僅作為例證的優(yōu)選實(shí)例，不旨在限制本發(fā)明的范圍，所以應(yīng)理解的是，能夠在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)其做出其他等效體和變型。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于電池組的冷卻控制設(shè)備(下文中稱其為‘控制設(shè)備’)100的構(gòu)造的框圖，并且圖5是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電池組冷卻控制的方法步驟的流程圖。將參考圖1和5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的控制設(shè)備和方法。如圖1中所示，本發(fā)明的控制設(shè)備100可包括溫度傳感器110、吹風(fēng)機(jī)模塊120、導(dǎo)向模塊130、控制器140、DB單元150、流量傳感器160、操作控制器170、存儲(chǔ)單元180和界面模塊190。溫度傳感器110執(zhí)行檢測(cè)電池的當(dāng)前狀態(tài)的溫度的功能，并且檢測(cè)到的溫度信息被輸入到本發(fā)明的控制器140中。如上所述，為了實(shí)現(xiàn)電池組的最佳性能，優(yōu)選的是，通過冷卻空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)將安裝在電動(dòng)車輛中的電池組維持在其正確的運(yùn)行溫度。作為冷卻空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分的本發(fā)明的吹風(fēng)機(jī)模塊120是借助于風(fēng)扇運(yùn)行而將冷卻介質(zhì)(諸如空氣)引入到電池組中，以將電池組的溫度維持在恒定的最佳水平的部件。因此，如果通過溫度傳感器110測(cè)量電池的當(dāng)前狀態(tài)的溫度信息(S300)，則本發(fā)明的控制器140控制吹風(fēng)機(jī)模塊120以將冷卻介質(zhì)引入到電池組中，并且更具體地，控制器140根據(jù)該溫度信息來(lái)控制吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行，從而以不同的流量將冷卻介質(zhì)引入到電池組中(S310)。如示出本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的圖2中所示，本發(fā)明的控制器140操作被設(shè)置在電池組前端的吹風(fēng)機(jī)模塊120以將冷卻介質(zhì)引入到電池組10中并且冷卻由包括充電和放電過程的各種原因產(chǎn)生的熱，從而確保電池的正常運(yùn)行。如圖2中所示，為了提高暖空氣的排放以獲得更有效的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，更優(yōu)選的是進(jìn)一步包括排氣吹風(fēng)機(jī)模塊135。將在下文中參考圖3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制器140的差別化的操作。將對(duì)電池組正常運(yùn)行設(shè)定的基準(zhǔn)溫度(Tr)假定為20°C。當(dāng)然，取決于電池組的尺寸和規(guī)格、所構(gòu)造的二次電池的數(shù)目、安裝在電動(dòng)車輛中的儀器環(huán)境等，基準(zhǔn)溫度具有不同數(shù)值。圖3示出了查找表，該查找表被存儲(chǔ)在預(yù)定的存儲(chǔ)媒介中，以由本發(fā)明的控制器140自動(dòng)參考,從而允許取決于溫度條件的操作控制。如果由溫度傳感器110測(cè)量的溫度信息(Tm)表示25°C，則Tm與設(shè)定為最佳基準(zhǔn)溫度的20°C之間的差為5°C，并且為了以對(duì)應(yīng)于該溫度差的流量(20cm3/秒)將冷卻介質(zhì)引入，本發(fā)明的控制器140控制吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行電壓，使得吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行速度為 200rpm。作為另一實(shí)例，如果電池組的當(dāng)前溫度為35°C ( AT=15)，則應(yīng)以相對(duì)較高的流量引入冷卻介質(zhì)，這是因?yàn)榕c上述實(shí)例相比，當(dāng)前溫度更高。因此，本發(fā)明的控制器140控制吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行電壓升高，使得吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行速度為1500rpm。此外，如果當(dāng)前溫度為20°C，則控制關(guān)閉吹風(fēng)機(jī)模塊120的運(yùn)行，這是因?yàn)榕c基準(zhǔn)
溫度無(wú)差異。因此，為了維持電池組的最佳溫度，差別化控制并且按需要選擇性地運(yùn)行吹風(fēng)機(jī)模塊120，使得電池組的較高當(dāng)前溫度允許以更高的流量將冷卻介質(zhì)引入到電池組10中，從而提供更經(jīng)濟(jì)和最優(yōu)化的冷卻控制設(shè)備。可通過考慮諸如電池組的規(guī)格的外部環(huán)境的試驗(yàn)來(lái)預(yù)先確定引入的冷卻介質(zhì)的最佳流量、吹風(fēng)機(jī)模塊的運(yùn)行速度、吹風(fēng)機(jī)模塊的運(yùn)行電壓的相對(duì)范圍等數(shù)據(jù)。另外，數(shù)值數(shù)據(jù)僅用于例證，并且不應(yīng)將其理解為絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，其也可應(yīng)用于圖3所示的用于將基準(zhǔn)確定為數(shù)值或特定范圍的方法中。為了同時(shí)提高電池組的能量效率和冷卻效率，可提供多個(gè)本發(fā)明的吹風(fēng)機(jī)模塊120，并且本發(fā)明的控制器140可操作多個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊120，使得取決于當(dāng)前溫度信息而差別化地控制運(yùn)行的吹風(fēng)機(jī)模塊120的數(shù)目。如果當(dāng)前溫度與最佳基準(zhǔn)溫度差別不明顯，則在多個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊120中，僅運(yùn)行一個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊。在當(dāng)前溫度相對(duì)較高時(shí)，增加運(yùn)行的吹風(fēng)機(jī)模塊120的數(shù)目，以將冷卻介質(zhì)以更高流量引入到電池組中。
與僅使用一個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊120來(lái)控制其速度的情況相比，這樣的構(gòu)造能夠降低由于吹風(fēng)機(jī)模塊120過熱而導(dǎo)致的任何風(fēng)險(xiǎn)，以及能夠降低由于高速旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的噪聲或震動(dòng)。同時(shí)，電池組是集合由多個(gè)二次單元電池構(gòu)成的特定組件的形式，并且可包括諸如電池管理系統(tǒng)(BMS)的模塊以及用于在電極之間電連接的部件，所述電池管理系統(tǒng)(BMS)由用于控制電池組的電子裝置構(gòu)成。由于諸如多個(gè)二次電池之間的不均勻SOC (荷電態(tài))、BMS控制狀態(tài)、電極之間的絕緣電阻的差異、部分氣脹產(chǎn)生的各種原因，包括該內(nèi)部構(gòu)造的電池組可能不具有均勻的溫度分布。也就是說，這些原因可以使電池組10的特定部分比該電池組的其他部分相對(duì)過熱，形成較高的溫度分布?；谶@種現(xiàn)象，優(yōu)選的是，正常地保持電池組10的整體運(yùn)行性能，并且引入更高效的能量應(yīng)用。為此，本發(fā)明在彼此不同的位置處提供多個(gè)溫度傳感器110，以便檢測(cè)彼此不同的區(qū)域的溫度信息。如上所述，當(dāng)檢測(cè)到多個(gè)區(qū)域的溫度信息時(shí)，將檢測(cè)到的溫度信息輸入到本發(fā)明的控制器140中。本發(fā)明的控制器140比較多個(gè)溫度信息，并且控制冷卻介質(zhì)的引入方向，從而在設(shè)有指示相對(duì)較高溫度的溫度傳感器的方向上引入相對(duì)更大量的冷卻介質(zhì)(S320)。為了有效地實(shí)現(xiàn)該步驟，如圖2中所示，提供能夠調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的方向的導(dǎo)向模塊130，并且控制器140控制導(dǎo)向模塊130的方向，使得冷卻介質(zhì)可以相對(duì)地集中在電池組10的特定位置處。導(dǎo)向模塊130可在上下或左右方向上獨(dú)立地運(yùn)行，并且為了提高與多個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊120的相關(guān)關(guān)系，更優(yōu)選的是，在每個(gè)吹風(fēng)機(jī)模塊120中獨(dú)立地設(shè)置導(dǎo)向模塊130。根據(jù)該構(gòu)造，可以通過調(diào)節(jié)以將甚至更大量的冷卻介質(zhì)引入到電池組中具有相對(duì)較高溫度的區(qū)域中的方式而將冷卻介質(zhì)引入到電池組10中以保持最佳溫度，從而提供更高效的冷卻控制設(shè)備。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知，用于將冷卻介質(zhì)差別化地引入到其中分別設(shè)有溫度傳感器的每個(gè)特定區(qū)域中的方法能夠以多種方式應(yīng)用，包括調(diào)節(jié)方向和流量。在示意該方法的實(shí)施例中，如圖4中所示，溫度傳感器的位置信息結(jié)合相關(guān)溫度傳感器的識(shí)別信息被預(yù)先存儲(chǔ)，并且在其溫度信息傳輸時(shí)，將位置信息和相關(guān)溫度傳感器的識(shí)別信息一起傳輸。本發(fā)明的控制器140可在識(shí)別和分析溫度信息期間識(shí)別溫度傳感器的識(shí)別信息，并且調(diào)節(jié)導(dǎo)向模塊的方向，使得冷卻介質(zhì)的引入方向被調(diào)節(jié)到溫度傳感器的識(shí)別位置。優(yōu)選通過使用步進(jìn)馬達(dá)執(zhí)行導(dǎo)向模塊的方向調(diào)節(jié)，以提高方向調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。下文中，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，將詳細(xì)描述電池的運(yùn)行控制和用戶界面的實(shí)施例。本發(fā)明的DB單元150存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于電池組溫度的冷卻介質(zhì)的基準(zhǔn)流量信息?；鶞?zhǔn)流量信息可確定應(yīng)在電池組的當(dāng)前溫度下引入的冷卻介質(zhì)的流量，以便維持電池組的最佳溫度。也就是說，如圖3中所示，如果當(dāng)前溫度信息表示22°C，則應(yīng)以20cm3/秒的流量引入冷卻介質(zhì)，以維持20°C的最佳溫度，并且如果當(dāng)前溫度信息表示35°C，則應(yīng)以150cm3/秒的流量引入冷卻介質(zhì)，以維持20°C的最佳溫度。因此，基準(zhǔn)流量信息是維持電池組的最佳溫度所需的冷卻介質(zhì)的流量信息?；鶞?zhǔn)流量信息還可根據(jù)規(guī)格、安裝或裝配環(huán)境、穩(wěn)定運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)等在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的程度中變化。如上所提及，與測(cè)量溫度對(duì)應(yīng)地差別化控制吹風(fēng)機(jī)模塊120的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，并且為此，差別化地控制在吹風(fēng)機(jī)模塊120中提供的運(yùn)行電壓?？苫诰S持最佳溫度所需的基準(zhǔn)流量信息(最佳流量)來(lái)確定吹風(fēng)機(jī)模塊120的旋轉(zhuǎn)速度?；谠撔畔ⅲ瑥目刂破?40將信號(hào)輸入到吹風(fēng)機(jī)模塊120中。然而，由于各種原因，可能沒有引入期望流量的冷卻介質(zhì)或者可能沒有引入冷卻流體本身，所述各種原因諸如吹風(fēng)機(jī)模塊本身故障、風(fēng)扇受損、周圍灰塵和外來(lái)物質(zhì)導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)障礙。因此，為了在電池組的操作控制和用戶界面中有效反映在冷卻系統(tǒng)諸如吹風(fēng)機(jī)模塊120中產(chǎn)生的問題，在本發(fā)明中，在電池組中設(shè)置流量傳感器160，以測(cè)量實(shí)際引入到電池組中的冷卻介質(zhì)的流量(S330)。流量傳感器160可以是風(fēng)扇形式的，并且在功能上轉(zhuǎn)換由引入的冷卻介質(zhì)每單位時(shí)間旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)?；蛘撸髁總鞲衅?60可以是能夠測(cè)量冷卻介質(zhì)的流量的其他不同形式的。由流量傳感器160測(cè)量的流量信息被輸入在本發(fā)明的操作控制器170中，并且操作控制器170在該信息的基礎(chǔ)上測(cè)量和檢查冷卻介質(zhì)是否被以實(shí)際期望流量引入到電池組中。為此，操作控制器170對(duì)從DB單元150讀取的對(duì)應(yīng)于當(dāng)前溫度的基準(zhǔn)流量信息和從流量傳感器160輸入的測(cè)量流量信息進(jìn)行比較(S340)，并且如果電池組當(dāng)前溫度下的冷卻介質(zhì)的流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息，則由于其與在冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生的故障有關(guān)，操作控制器170就控制電池組的使用(S360)。如果根據(jù)本發(fā)明的吹風(fēng)機(jī)模塊120以對(duì)應(yīng)于當(dāng)前溫度的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)以在最佳流量下將冷卻介質(zhì)引入到電池組10中，則可以預(yù)期從溫度傳感器110輸入的溫度信息隨著時(shí)間的流逝而下降至最佳溫度水平。在廣泛地應(yīng)用該方法的情況下，可能通過試驗(yàn)和其統(tǒng)計(jì)處理而對(duì)降低至最佳溫度水平所需的時(shí)間信息所需的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在此，如上所提及，基準(zhǔn)時(shí)間意味著降低至最佳溫度水平的時(shí)間彳目息所需的時(shí)間彳目息。為了有效地使用基準(zhǔn)時(shí)間來(lái)準(zhǔn)確檢查實(shí)際故障和反映電池組的運(yùn)行控制，即使基準(zhǔn)時(shí)間已經(jīng)逝去，當(dāng)從溫度傳感器110輸入的溫度信息偏離基準(zhǔn)溫度的范圍時(shí)，即其未降低至基準(zhǔn)溫度時(shí)，本發(fā)明的操作控制器170也可控制以限制電池組的使用(S350)。也就是說，即使預(yù)定的基準(zhǔn)時(shí)間已經(jīng)逝去，如果電池組的溫度未下降至最佳范圍，偏離基準(zhǔn)溫度的范圍，其就關(guān)系到冷卻系統(tǒng)中存在實(shí)際故障和存在電池組穩(wěn)定操作的風(fēng)險(xiǎn)。在該情況下，如上所提及，本發(fā)明的操作控制器170執(zhí)行限制電池組的使用的程序?？梢员绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式提供用于限制電池組使用的實(shí)施例，例如，關(guān)閉電源繼電器使得電池組不被使用的方法，部分限制充電或放電或限制電池組的作為功率源的功能使得電池組僅在基于SOC (荷電態(tài))、輸出電壓等的特定基準(zhǔn)值內(nèi)運(yùn)行的方法，在由多個(gè)電池組組成電動(dòng)車輛的情況下選擇性地僅失活特定電池組的方法，在混合動(dòng)力車輛的情況下僅運(yùn)行作為功率源的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的方法等。此外，為了執(zhí)行諸如黑盒子的功能來(lái)使用歷史數(shù)據(jù)，更優(yōu)選的是在存儲(chǔ)器單元180中存儲(chǔ)測(cè)量溫度信息、流量信息、測(cè)量時(shí)間信息和電池組的使用被限制的時(shí)間信息中的至少一種信息(S370)。另外，如果在基準(zhǔn)時(shí)間期間，對(duì)應(yīng)于電池組的當(dāng)前溫度的流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息或基準(zhǔn)溫度范圍，更優(yōu)選的是，本發(fā)明的操作控制器170將在其上的風(fēng)險(xiǎn)信息輸出到預(yù)定的界面模塊190中(S380)，以提供給駕駛員或用戶。界面模塊190可以是視覺媒體形式(諸如IXD的顯示裝置)或聽覺媒體形式(諸如揚(yáng)聲器的音頻單兀)的。為了實(shí)現(xiàn)更優(yōu)選的實(shí)施例，更優(yōu)選的是，取決于對(duì)應(yīng)于電池組的當(dāng)前溫度的流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息的程度，本發(fā)明的操作控制器170將不同的風(fēng)險(xiǎn)信息輸出到界面模塊中。如圖6中所示，該不同的風(fēng)險(xiǎn)信息例如可以是指示電池的實(shí)際運(yùn)行預(yù)期被立即中斷的緊急情形的信息，或可向用戶提供不同警告風(fēng)險(xiǎn)水平的信息。根據(jù)這樣的界面程序，用戶能夠認(rèn)識(shí)到冷卻系統(tǒng)是否存在問題、冷卻系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平或問題的程度，并且采取預(yù)備或直接動(dòng)作，所以提供了用戶便利和保護(hù)了電池的安全性事故。工業(yè)實(shí)用性已詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)理解，僅作為例證給出詳細(xì)說明、特定實(shí)例和附圖，同時(shí)示意了本公開的優(yōu)選實(shí)施例，這是因?yàn)橥ㄟ^該詳細(xì)說明，本公開的精神和范圍內(nèi)的各種變化和變型對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。同時(shí)，應(yīng)將圖1中所示的本發(fā)明的冷卻設(shè)備100的每個(gè)部件理解為邏輯部件，而非物理可辨別部件。換句話說，每個(gè)部件均對(duì)應(yīng)于為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的精神而邏輯區(qū)分的元件，所以即使每個(gè)部件分開地實(shí)現(xiàn)或與其他部件集成，但是只要其可實(shí)現(xiàn)其邏輯功能，就應(yīng)將該部件理解為被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且即使它們的名稱不同，但是實(shí)現(xiàn)它們相同或類似功能的部件也應(yīng)理解為被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電池組的冷卻控制設(shè)備，所述設(shè)備包括: 溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測(cè)量所述電池組的溫度； 吹風(fēng)機(jī)模塊，所述吹風(fēng)機(jī)模塊用于借助于風(fēng)扇操作將冷卻介質(zhì)引入到所述電池組中；以及 控制器，所述控制器用于根據(jù)由所述溫度傳感器輸入的溫度信息來(lái)控制所述吹風(fēng)機(jī)模塊的操作，從而以不同的流量將所述冷卻介質(zhì)引入到所述電池組中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，其中，所述控制器根據(jù)所述溫度信息進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述吹風(fēng)機(jī)模塊的旋轉(zhuǎn)速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，其中，設(shè)置多個(gè)所述吹風(fēng)機(jī)模塊，并且所述控制器根據(jù)所述溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)行的吹風(fēng)機(jī)模塊的數(shù)目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，還包括用于調(diào)節(jié)所述冷卻介質(zhì)的引入方向的導(dǎo)向模塊， 其中，在所述電池組的不同位置處設(shè)置多個(gè)所述溫度傳感器，并且其中，所述控制器控制所述導(dǎo)向模塊，使得沿著在所述溫度傳感器中的指示相對(duì)較高溫度的溫度傳感器的方向弓I入相對(duì)更大量的冷卻介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，還包括: 數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)單元，所述數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)單元用于存儲(chǔ)與所述電池組的溫度對(duì)應(yīng)的冷卻介質(zhì)的基準(zhǔn)流量信息； 流量傳感器，所述流量傳感器用于測(cè)量被引入到所述電池組中的所述冷卻介質(zhì)的流量；以及 操作控制器，所述操作控制器用于:基于由所述溫度傳感器輸入的所述電池組的溫度信息和由所述流量傳感器輸入的所述冷卻介質(zhì)的流量信息，當(dāng)在所述電池組的當(dāng)前溫度下所述冷卻介質(zhì)的所述流量信息偏離所述基準(zhǔn)流量信息時(shí)，進(jìn)行控制以限制所述電池組的使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，其中，僅在由所述溫度傳感器輸入的所述溫度信息在基準(zhǔn)時(shí)間之后不處于基準(zhǔn)溫度的范圍內(nèi)的情況下，所述操作控制器才控制以限制所述電池組的使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，還包括存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)所述溫度信息、所述流量信息、測(cè)量時(shí)間信息和所述電池組的使用被限制的限制時(shí)間信息中的至少一種信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，其中，當(dāng)在所述電池組的當(dāng)前溫度下所述冷卻介質(zhì)的流量信息偏離所述基準(zhǔn)流量信息時(shí)，所述操作控制器通過界面模塊輸出風(fēng)險(xiǎn)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電池組的冷卻控制設(shè)備，其中，根據(jù)在所述電池組的當(dāng)前溫度下的所述冷卻介質(zhì)的所述流量信息偏離所述基準(zhǔn)流量信息的程度，所述操作控制器通過所述界面模塊輸出不同的風(fēng)險(xiǎn)信息。
10.一種用于電池組的冷卻控制方法，所述方法包括: 通過溫度傳感器測(cè)量所述電池組的溫度；以及 根據(jù)由所述溫度傳感器輸入的溫度信息來(lái)控制吹風(fēng)機(jī)模塊的運(yùn)行，從而以不同的流量將所述冷卻介質(zhì)引入到所述電池組中，所述吹風(fēng)機(jī)模塊借助于風(fēng)扇操作來(lái)將所述冷卻介質(zhì)引入到所述電池組中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電池組的冷卻控制方法，其中，在所述控制步驟中，根據(jù)所述溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)所述吹風(fēng)機(jī)模塊的旋轉(zhuǎn)速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電池組的冷卻控制方法，其中，設(shè)置多個(gè)所述吹風(fēng)機(jī)模塊，并且在所述控制步驟中，根據(jù)所述溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)行的吹風(fēng)機(jī)模塊的數(shù)目。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電池組的冷卻控制方法，還包括通過導(dǎo)向模塊來(lái)調(diào)節(jié)所述冷卻介質(zhì)的引入方向， 其中，在所述電池組的不同位置處設(shè)置多個(gè)所述溫度傳感器，并且 其中，在所述控制步驟中，控制所述導(dǎo)向模塊，使得沿著在所述溫度傳感器中的指示相對(duì)較高溫度的溫度傳感器的方向弓I入相對(duì)更大量的冷卻介質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電池組的冷卻控制方法，還包括: 通過流量傳感器來(lái)測(cè)量被引入到所述電池組中的所述冷卻介質(zhì)的流量；以及 基于由所述溫度傳感器輸入的所述電池組的溫度信息和由所述流量傳感器輸入的所述冷卻介質(zhì)的流量信息，當(dāng)在所述電池組的當(dāng)前溫度下所述冷卻介質(zhì)的所述流量信息偏離基準(zhǔn)流量信息時(shí)，進(jìn)行操作控制以限制所述電池組的使用。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于電池組的冷卻控制方法，其中，在所述操作控制步驟中，僅在由所述溫度傳感器輸入的所述溫度信息在基準(zhǔn)時(shí)間之后不處于基準(zhǔn)溫度的范圍內(nèi)的情況下，才限制所述電池組的使用。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于電池組的冷卻控制方法，還包括:存儲(chǔ)所述溫度信息、所述流量信息、測(cè)量時(shí)間信息和電池組的使用被限制的限制時(shí)間信息中的至少一種信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于電池組的冷卻控制方法，其中，所述操作控制步驟還包括:當(dāng)在所述電池組的當(dāng)前溫度下所述冷卻介質(zhì)的流量信息偏離所述基準(zhǔn)流量信息時(shí)，通過界面模塊輸出風(fēng)險(xiǎn)信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于電池組的冷卻控制方法，其中，在所述信息輸出步驟中，根據(jù)在所述電池組的當(dāng)前溫度下所述冷卻介質(zhì)的所述流量信息偏離所述基準(zhǔn)流量信息的程度，通過所述界面模塊輸出不同的風(fēng)險(xiǎn)信息。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一種用于電池組的冷卻控制設(shè)備，包括溫度傳感器，其測(cè)量電池組的溫度；吹風(fēng)機(jī)模塊，其通過驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇使冷卻介質(zhì)流入到所述電池組中；以及控制單元，其控制以驅(qū)動(dòng)所述吹風(fēng)機(jī)模塊，從而允許取決于由所述溫度傳感器輸入的溫度信息，使所述冷卻介質(zhì)以不同的流量流入到所述電池組中。本發(fā)明根據(jù)溫度分布和所述電池組的情況驅(qū)動(dòng)不同的冷卻機(jī)構(gòu)，使得可以穩(wěn)定電池組的運(yùn)行和最優(yōu)化更大效率的最佳能量利用，并且還可以更有效地解決所述電池組的冷卻系統(tǒng)的錯(cuò)誤狀態(tài)，并且該方法能夠應(yīng)用于電池控制和用戶界面，因此使得可以提供一種更穩(wěn)定和增強(qiáng)用戶便利的冷卻控制設(shè)備。
文檔編號(hào)G07D7/00GK103081216SQ201180041932
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者陳昌彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)