本發(fā)明涉及冷卻高電壓電池的系統(tǒng)和方法，且更具體地，涉及甚至當(dāng)在控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信中產(chǎn)生錯誤時還能夠有效冷卻用于環(huán)境友好型車輛的高電壓電池的技術(shù)，該控制器局域網(wǎng)絡(luò)通信傳輸冷卻高電壓電池所需的信息。

背景技術(shù)：

諸如混合動力電動車輛(HEV：hybrid electric vehicle)、電動車輛(EV：electric vehicle)、插入式混合動力電動車輛(PHEV：plug-in hybrid electric vehicle)、燃料電池電動車輛(FCEV：fuel cell electric vehicle)等的環(huán)境友好型車輛安裝有作為驅(qū)動動力源的電動機(jī)，且安裝有作為電動機(jī)驅(qū)動動力源的高電壓電池。

環(huán)境友好型車輛必需安裝有用于防止高電壓電池過熱的冷卻高電壓電池的系統(tǒng)。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)冷卻高電壓電池的系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)(BMS：battery management system)和冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器。冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信接收來自BMS的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)的控制因素、條件等以控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)冷卻高電壓電池的系統(tǒng)包括設(shè)置在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器內(nèi)的備份控制器以便為在CAN通信中產(chǎn)生錯誤的情況做準(zhǔn)備。然而，因為備份控制器控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)僅基于表明車輛點火是否被打開的點火1(ING1)信號，所以效率低。

具體地，當(dāng)控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)并不考慮在車輛中是否操作空氣調(diào)節(jié)器時，由于需要大量功率的空氣調(diào)節(jié)器的特性，高電壓電池的發(fā)熱量被忽視，其可能是縮短高電壓電池壽命的因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的以上提到的問題，同時完整地保留現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的優(yōu)點。

本發(fā)明的一個方面提供冷卻高電壓電池的系統(tǒng)和方法，其在與電池管理系統(tǒng)(BMS)的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信中產(chǎn)生錯誤的情況下，能夠通過基于車輛點火的信息與空氣調(diào)節(jié)器操作的信息控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)，將高電壓電池的發(fā)熱水平維持在最佳狀態(tài)中。

本發(fā)明的目的并不限于以上提到的目的，并且未提到的本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可通過下面的描述理解且通過本發(fā)明的示例性實施例將更清晰地明白。此外，可易于明白，本發(fā)明的目的與優(yōu)點可通過權(quán)利要求中提到的裝置及其組合來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，冷卻高電壓電池的系統(tǒng)包括：配置成輸出表明是否打開車輛點火與是否操作空氣調(diào)節(jié)器信號的空氣調(diào)節(jié)器壓力傳感器(APT：air conditioner pressure transducer)；配置成冷卻車輛的高電壓電池的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)；及配置成當(dāng)在CAN通信中產(chǎn)生錯誤時基于來自APT的輸出信號控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)的冷去風(fēng)扇電動機(jī)控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例，冷卻高電壓電池的方法包括：由空氣調(diào)節(jié)器壓力傳感器(APT)輸出表明是否打開車輛點火與是否操作空氣調(diào)節(jié)器的信號；當(dāng)在CAN通信中產(chǎn)生錯誤時，由冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器基于來自APT的輸出信號控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)；及由冷卻風(fēng)扇電動機(jī)冷卻車輛的高電壓電池。

附圖說明

本公開的以上與其他的目的、特征及優(yōu)點從下面結(jié)合附圖做出的詳細(xì)描述中將是顯而易見的。

圖1根據(jù)本公開的示例性實施例示出冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的方框圖。

圖2根據(jù)本公開的示例性實施例示出空氣調(diào)節(jié)器壓力傳感器(APT)的輸出信號的曲線圖。

圖3根據(jù)本公開的示例性實施例示出冷卻高電壓電池的方法的流 程圖。

圖4根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的方框圖。

圖5根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出APT的輸出值的曲線圖。

圖6根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出在模式A和模式B中每個電池溫度下的冷卻風(fēng)扇的輸出值的曲線圖。

圖7根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出在模式C中每個電池溫度下的冷卻風(fēng)扇的輸出值的曲線圖。

圖8根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出每一個模式的操作表。

圖9根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出冷卻高電壓電池的方法的流程圖。

圖10示出圖9中進(jìn)入模式C之前考慮溫度傳感器故障的情況下冷卻高電壓電池的方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明

22：備份控制器

23：速度控制器

24：電動機(jī)驅(qū)動控制器

110：電源電路

120：CAN收發(fā)器

202：CAN收發(fā)器

204：速度控制器

206：電動機(jī)驅(qū)動控制器

208：備份控制器

210：溫度傳感器

300：冷卻風(fēng)扇電動機(jī)

具體實施方式

以上提到的目的、特征，及優(yōu)點將參考附圖從以下詳細(xì)描述的下面說明書中變得更加顯而易見。因此，本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可易于實踐本公開的技術(shù)理念。進(jìn)一步，在描述本公開時，在判斷出與本公開相關(guān)的眾所周知的技術(shù)的詳細(xì)描述不必要地使本公開的主旨不明確的情況下，將被省略。以下，本公開的示例性實施例將參考附圖被詳細(xì)描述。

圖1根據(jù)本公開的示例性實施例示出冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的方框圖。

如圖1所示，根據(jù)本公開的示例性實施例，冷卻高電壓電池的系統(tǒng)配置成包括空氣調(diào)節(jié)器壓力傳感器(APT)10、冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20及冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30。

將描述以上提到的各個組件。首先，APT10輸出表明是否打開(turn on)車輛點火(ignition)和是否操作空氣調(diào)節(jié)器的信號。

參考圖2，APT10的輸出信號Vout具有表示取決于車倆狀態(tài)的條件A、條件B、及條件C中的一個的不同輸出電壓。

即，在作為關(guān)閉車輛點火或斷開連接線路的狀態(tài)的條件A中，例如輸出電壓Vout為0V。

對應(yīng)于條件B的第一信號是表明車輛點火處于打開狀態(tài)且空氣調(diào)節(jié)器的操作處于關(guān)閉狀態(tài)的信號，且例如第一信號的輸出電壓Vout為1V。

對應(yīng)于條件C的第二信號是表明車輛點火處于打開狀態(tài)且空氣調(diào)節(jié)器的操作處于打開狀態(tài)的信號，且例如第二信號的輸出電壓Vout大于1V且等于或小于5V。

接著，在控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信中產(chǎn)生錯誤的情況下，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20基于來自APT10的輸出信號控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30。

即，當(dāng)輸出信號為第一信號時，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20將冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30的速度設(shè)定為參考速度。這里，參考速度是不考慮空氣調(diào)節(jié)器操作的速度。

當(dāng)輸出信號是第二信號時，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20將冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30的速度設(shè)定為例如參考速度的120％。這對應(yīng)于在通過操作 空氣調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的一部分冷空氣未用于冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的情況。在通過操作空氣調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的一部分冷空氣用于冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的情況下，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20將冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30的速度設(shè)定為例如參考速度的80％。

冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20包括CAN收發(fā)器21、備份控制器22、速度控制器23及電動機(jī)驅(qū)動控制器24。

CAN收發(fā)器21接收來自電池管理系統(tǒng)電子控制單元(BMS ECU：battery management system electronic control unit)的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30的控制因素、條件等。

當(dāng)在CAN收發(fā)器21中產(chǎn)生錯誤時，備份控制器22將來自APT10的輸出信號傳遞到速度控制器23。

速度控制器23基于通過備份控制器22傳遞的輸出信號設(shè)定冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30的速度。

電動機(jī)驅(qū)動控制器24以由速度控制器23設(shè)定的速度驅(qū)動冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30。

接著，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20的控制下用以冷卻環(huán)境友好型車輛的高電壓電池。

圖3根據(jù)本公開的示例性實施例示出冷卻高電壓電池的方法的流程圖。

首先，APT10輸出表明是否打開車輛點火和是否操作空氣調(diào)節(jié)器的信號(301)。

然后，當(dāng)在CAN通信中產(chǎn)生錯誤時，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20基于來自APT10輸出信號控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30(302)。

然后，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)30在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器20的控制下冷卻車輛的高電壓電池(303)。

根據(jù)本公開的示例性實施例，在冷卻高電壓電池的方法中，高電壓電池的發(fā)熱水平可通過以上提到的方法維持在最佳狀態(tài)。

圖4根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出冷卻高電壓電池的系統(tǒng)的方框圖。

根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，冷卻高電壓電池的系統(tǒng)配置成包括BMS100、冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200、冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300，及 APT400。

BMS100管理電池狀態(tài)，且當(dāng)打開車輛點火時，通過CAN通信提供關(guān)于冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200的操作條件的信息，以便輸入點火信號IG1。這里，BMS100通過CAN收發(fā)器120將冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制條件發(fā)送給冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200，并接收和監(jiān)測來自冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200的用于冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制處理。

為了這個目的，BMS100包括電源電路110與CAN收發(fā)器120。電源電路110連接到電池電壓端。CAN收發(fā)器120將BMS100與冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200彼此連接，以便其間通過CAN通信線路能夠?qū)崿F(xiàn)通信，而不像現(xiàn)有有線電線那樣將BMS100和冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200彼此連接。

APT400的輸出值是表明車輛當(dāng)前狀態(tài)的信號。這里，APT的輸出值具有1.5V與5V之間的電壓水平，如圖5所示。

冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200接收來自BMS100的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制因素與條件(例如，電池溫度、電動機(jī)溫度、車輛速度、對于每一個電池溫度的電動機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)的范圍等)，以執(zhí)行冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的速度與驅(qū)動控制。此外，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200直接負(fù)責(zé)用于冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的一般控制，例如當(dāng)與BMS100的CAN通信中產(chǎn)生錯誤時允許對冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制持續(xù)預(yù)定時間的備份控制。

為了這個目的，根據(jù)本公開的示例性實施例，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200包括向BMS100發(fā)送和從BMS100接收冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制條件的CAN收發(fā)器202、根據(jù)冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制條件控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的RPM的速度控制器204、根據(jù)速度控制器204的速度信號驅(qū)動冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的電動機(jī)驅(qū)動控制器206、當(dāng)與BMS100的CAN通信中產(chǎn)生錯誤時使用APT400的輸出值控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的備份控制器208以及感測電池溫度的溫度傳感器210。

備份控制器208在CAN通信中感測到錯誤時接收備份電力以通過備份信號臨時控制速度控制器204與電動機(jī)驅(qū)動控制器206。

優(yōu)選地，在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制因素、條件等經(jīng)其從BMS100被傳遞到冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200的CAN通信線路中產(chǎn)生錯誤的情 況下，備份控制器208感測APT400的輸出值并確定APT400的輸出值是第一條件(例如，1.5V到4V)還是第二條件(例如，0V或5V)。

在APT400的輸出值是第一條件(1.5V到4V)的情況下，備份控制器208在圖8的表中示出的模式A或模式B下被驅(qū)動，以便控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206以維持冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓或?qū)⒗鋮s風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓增加，例如10％。

另一方面，在APT400的輸出值是第二條件(0V或5V)的情況下，備份控制器208進(jìn)入圖8的表中的C模式以控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206以便輸出從之前輸出的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓增加例如150％的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓。這里，參考圖6和圖7，可以明白在模式C中輸出與在模式A與模式B中相比更高的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓。

在APT的輸出值是第二條件(0V或5V)的情況下，備份控制器208感測冷卻風(fēng)扇輸出與溫度傳感器信號以確定在溫度傳感器中是否產(chǎn)生故障。在溫度傳感器中產(chǎn)生故障的情況下，備份控制器208控制速度控制器204以盡可能大地輸出冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓，并向儀表盤(instrument panel)(未示出)輸出警告。

另一方面，在由于電動機(jī)失速、場效應(yīng)晶體管(FET)元件與電動機(jī)軸位置傳感器的故障、溫度傳感器210的故障等在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的操作中產(chǎn)生錯誤的情況下，警告駕駛者在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300中產(chǎn)生錯誤的警告裝置(例如，儀表群(cluster))可通過CAN通信線路連接到冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200以便警告駕駛者在冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300中產(chǎn)生錯誤。

如上所述，在本公開中，感測是否在CAN通信中產(chǎn)生錯誤，并在CAN通信中產(chǎn)生錯誤的情況下用于根據(jù)APT的輸出值驅(qū)動冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制電壓被調(diào)節(jié)且被輸出，從而能夠穩(wěn)定地執(zhí)行冷卻控制操作。

此外，在本公開中，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200直接負(fù)責(zé)冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的速度和驅(qū)動控制，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的驅(qū)動，冷卻風(fēng)扇可持續(xù)冷卻電池，并且可以排除諸如現(xiàn)有的印刷電路板(PCB)型電動機(jī)速度傳感器、繼電器等的組件，從而能夠降低成本并且消除由接通/關(guān)斷繼電器所致的噪聲。

以下，根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，將參考圖9詳細(xì)描述冷卻高電壓電池的方法。

首先，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200通過與BMS100互相配合確定車輛點火當(dāng)前是否處于打開狀態(tài)(S101)，并且在車輛點火處于打開狀態(tài)的情況下輸出冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓(S102)。這里，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制器200可使用通過CAN通信從BMS100接收的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制條件(例如，電池溫度、電動機(jī)溫度、車輛速度、對于每一個電池溫度的電動機(jī)RPM范圍等)輸出冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓。即，速度控制器204根據(jù)冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的控制條件控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的RPM使其成為預(yù)定速度，且電動機(jī)驅(qū)動控制器206控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300使其以預(yù)定速度被驅(qū)動。這里，冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300的RPM可通過一般的無傳感器算法測量且可被用作速度控制器204的控制因素。

然后，備份控制器208確定在與BMS100的CAN通信的狀態(tài)中是否產(chǎn)生錯誤(S103)，且在CAN通信狀態(tài)正常的情況下以正?？刂颇Ｊ津?qū)動(S104)。

在S103中在CAN通信的狀態(tài)中產(chǎn)生錯誤的情況下，備份控制器208感測APT400的輸出值(S105)，并確定APT400的輸出值是第一條件(1.5V到4V)還是第二條件(0V或5V)(S106)。

在APT400的輸出值為第一條件(1.5V到4V)的情況下，備份控制器208以圖8的表所示的模式A或模式B驅(qū)動(S107)。備份控制器208控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206以將與S104的正常控制模式中的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓一樣的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓輸出到冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300，或?qū)恼？刂颇Ｊ降睦鋮s風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓增加10％的控制電壓輸出到冷卻風(fēng)扇電動機(jī)300(S108)。這里，圖6根據(jù)本公開的另一個示例性實施例示出模式A和模式B中在每個電池溫度下冷卻風(fēng)扇輸出值的曲線圖。

另一方面，在S106中APT輸出值為0V或5V的情況下，備份控制器208進(jìn)入圖8的模式C(S109)。這里，APT輸出值為0V或5V的情況對應(yīng)于APT輸出電路開路或發(fā)生短路的狀態(tài)，即錯誤狀態(tài)。因此，備份控制器208控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206以便輸出從之前輸出 的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓增加150％的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓(S110)。這里，圖7根據(jù)本公開的示例性實施例示出模式C中每個電池溫度下的冷卻風(fēng)扇輸出值的曲線圖。如圖7所示，可以明白在模式C中與模式A和B中相比輸出更高的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓。

下面，將參考圖10詳細(xì)描述圖9的在進(jìn)入模式C之前考慮溫度傳感器故障的情況下的冷卻高電壓電池的方法。

在APT的輸出值為0V或5V的情況下(S201)，備份控制器208感測冷卻風(fēng)扇輸出與溫度感測信號(S202)。

因此，備份控制器208確定在溫度傳感器中是否產(chǎn)生故障(S203)，且在溫度傳感器210中沒有產(chǎn)生故障的情況下，備份控制器208進(jìn)入補(bǔ)償控制模式以控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206輸出由之前輸出的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓增加120％的冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓(S204)。

另一方面，在溫度傳感器210中產(chǎn)生故障的情況下，備份控制器208控制電動機(jī)驅(qū)動控制器206以盡可能大地輸出冷卻風(fēng)扇電動機(jī)控制電壓且對儀表盤輸出警告(未示出)。

另一方面，根據(jù)本公開的示例性實施例如以上所示的冷卻高電壓電池的方法可通過計算機(jī)程序?qū)嵤?。因此，配置計算機(jī)程序的代碼與代碼段可由本領(lǐng)域的計算機(jī)程序員容易推測。另外，根據(jù)本公開的示例性實施例，計算機(jī)程序可儲存在計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)(信息儲存介質(zhì))中，且由計算機(jī)讀取并執(zhí)行以實施冷卻高電壓電池的方法。此外，計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括由計算機(jī)讀取的所有類型的記錄介質(zhì)。

如上所述，根據(jù)本公開的示例性實施例，在與BMS的CAN通信中產(chǎn)生錯誤的情況下，基于車輛點火的信息與空氣調(diào)節(jié)器操作的信息控制冷卻風(fēng)扇電動機(jī)，從而能夠?qū)⒏唠妷弘姵氐陌l(fā)熱水平維持在最佳狀態(tài)。

以上，雖然參考示例性實施例和附圖描述了本公開，但是本公開不限于此，而是可以通過本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員不同地加以修改和變形，而不偏離所附權(quán)利要求中要求的本公開的精神和范圍。