專利名稱：用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置，其安裝在用于冷卻車輛的電池的冷卻管中，以在參考電池溫度考慮冷卻性能的同時過濾冷空氣，以及用于過濾用于車輛電池的冷卻管的方法。
背景技術：
電動車輛泛指由諸如電動機和電池之類的電力設備驅動的車輛，并且包括混合動力型車輛和僅僅由通過電流充電的電池進行供電的車輛。在這兩種電動車輛中，電池的冷卻性能與車輛的行駛性能和燃料比緊密地相關。由于電池的冷卻性能與電池的持久性之間的關系，因此電池的冷卻非常重要。一些人建議可以將來自空調(diào)的空氣用于冷卻電池。然而，如果空氣調(diào)節(jié)裝置直接地用于將電池冷卻至某個溫度，那么運行空調(diào)所需要的能量消耗低于車輛的燃料效率。因而，正在開發(fā)關于使用車輛內(nèi)部的內(nèi)部空氣來冷卻電池的技術，以便冷卻電池同時還節(jié)能。然而，當使用內(nèi)部空氣時，灰塵可能被引入電池，在這種情況下吸入內(nèi)部空氣的冷卻風扇無法在其最大性能時進行操作，由此降低了零件的持久性。冷卻風扇常常隨著時間推移而被灰塵污染，從而降低了冷卻風扇的性能并且損壞了車輛的性能。此外，為了修理它們，要收回電池模塊并且淘汰以及重新安裝風扇。
背景技術：
描述所包括的內(nèi)容僅僅是幫助理解本發(fā)明的背景技術，并且不應當被解釋為承認其對應于為本領域技術人員所知的常規(guī)技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)致力于解決上述與現(xiàn)有技術相關的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置和方法，其可以將被弓I入電池的冷空氣的影響減到最少、同時電池的冷卻管防止車輛內(nèi)部的灰塵，保持冷卻性能并且防止灰塵的產(chǎn)生。依照一個方面，本發(fā)明提供一種用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置。更具體地說，該裝置包括安裝在冷卻管中的灰塵傳感器，冷空氣通過該冷卻管被引入安裝在車輛中的電池中?？勺冞^濾器被安裝在冷卻管中，以過濾冷空氣并且通過驅動單元打開/關閉冷卻管。另外，控制單元被配置為根據(jù)來自所述灰塵傳感器的信號或感測值以及電池的溫度來控制驅動單元。尤其是，控制單元被配置為通過合攏(folding)可變過濾器而完全地打開冷卻管，其中如果灰塵傳感器沒有檢測到灰塵，那么根據(jù)電池的溫度調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度以關閉或部分打開冷卻管。在某些實施例中，可變過濾器包括安裝在冷卻管內(nèi)以借助驅動單元旋轉的旋轉軸；以及安裝在旋轉軸的相對側以通過驅動單元的操作而合攏或展開的過濾器翼。另一方面，本發(fā)明提供一種用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置。更具體地說，使用來自安裝在電動車輛電池的冷卻管中的灰塵傳感器的信號或者感測值來檢測灰塵。如果沒有檢測到灰塵，那么通過合攏可變過濾器而完全地打開冷卻管，可變過濾器被配置為調(diào)節(jié)冷卻管的打開程度并且當灰塵傳感器檢測到灰塵時，根據(jù)電池溫度通過調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度來關閉或至少部分打開冷卻管。在某些實施例中，當電池溫度超過預設值A時，確定電池為過熱，并且在打開冷卻管以后，參考電池溫度從而調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度。在另一實施例中，當電池溫度超過預設值A時，確定電池為過熱，并且在可變過濾器合攏一段預定時間之后打開冷卻管，當參考電池溫度，電池溫度超過的預設值B低于預設值A時，部分關閉冷卻管，并且當電池溫度低于預設值B時，完全關閉冷卻管。在又一實施例中，當電池溫度不超過預設值A時，確定電池為正常，并且在通過展開可變過濾器一段預定時間而關閉冷卻管之后，再次參考電池溫度調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度。在又一實施例中，當電池溫度不超過預設值A時，確定電池為正常，并且在通過將可變過濾器展開一段預定時間而關閉冷卻管之后，當電池溫度超過小于預設值A的預設值B時，再次參考電池溫度，部分關閉冷卻管，并且當電池溫度低于預設值B時，連續(xù)地關閉冷卻管。在又一個實施例中，當檢測到灰塵時，可以根據(jù)電池單元之間的溫度偏差調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度，以關閉或者至少部分關閉所述冷卻管。在另外的實施例中，當檢測到灰塵時，根據(jù)電池的最高溫度和電池單元的溫度確定可變過濾器的打開程度，以關閉或者至少部分關閉所述冷卻管。


現(xiàn)在將參考附圖所圖示的某個示例性實施例來詳細描述本發(fā)明的以上及其它特點，所述附圖在下面僅僅通過例示的方式給出而非用于限制本發(fā)明，其中圖I是依照本發(fā)明示例性實施例的用于過濾電動車輛電池的冷卻管的裝置的透視圖；圖2至4是說明圖I的裝置的操作模式的視圖；圖5是說明依照本發(fā)明示例性實施例的用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的方法的流程圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖描述依照本發(fā)明示例性實施例的用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置和方法?？梢岳斫獾氖?，這里所用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語包括機動車輛，所述機動車輛一般來說包括諸如多功能運動車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車的載客汽車、包括各種小船和海船的船舶、飛行器，等等，并包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合電動車輛、氫動力車輛及其它代用燃料車輛(例如從非汽油的資源得到的燃料)?；旌蟿恿囕v這里指的是，那些具有兩個或多個動力源的車輛，舉例來說既具有汽油動力又具有電動動力的車輛。圖I是依照本發(fā)明示例性實施例的用于過濾電動車輛或混合動力車輛的電池的冷卻管的裝置的透視圖。依照本發(fā)明的用于過濾電動車輛或混合動力車輛的電池的冷卻管的裝置包括安裝在冷卻管D中的灰塵傳感器100，冷空氣A通過該冷卻管被引入車輛的電池中。可變過濾器300安裝在冷卻管D中，以過濾冷空氣A并且通過驅動單元200可調(diào)節(jié)地打開/關閉冷卻管D。控制單元被配置為，根據(jù)從灰塵傳感器100接收的信號或感測值以及電池溫度來控制驅動單元200。因此，如果傳感器100沒有檢測到灰塵，那么控制單元通過一直合攏其中的可變過濾器300完全地打開冷卻管D ;并且如果傳感器100檢測到灰塵，那么控制單元根據(jù)電池溫度調(diào)節(jié)可變過濾器300的打開程度以關閉或部分關閉冷卻管D。冷卻管D是一種用于引導冷空氣A從車輛的內(nèi)部或外部或空氣調(diào)節(jié)裝置排出的裝置，并連接到電池的冷空氣入口。冷空氣一般地與空氣中的灰塵或其它雜質一起，通過冷卻管D引入電池。因而，當將冷空氣直接地提供給電池時，灰塵聚集在冷卻風扇周圍，從而損壞冷卻性能。依照本發(fā)明為達到此目的，灰塵傳感器100安裝在冷卻管D的進口側。灰塵傳感器100配置為，使用激光器測量引入的空氣的灰塵密度。驅動單元200和連接到驅動單元200的可變過濾器300被安裝在冷卻管D中，以有選擇地過濾冷空氣A?？刂茊卧邮諄碜曰覊m傳感器100的信號或感測值以及來自電池溫度傳感器的當前電池溫度，監(jiān)視和確定灰塵是否正在被引入電池或者電池的溫度是正常還是異常。然后，基于該確定，控制驅動單元200的操作，使得相應地調(diào)節(jié)可變過濾器300的打開程度，必要時允許冷空氣以百分百的容量引入或過濾?？勺冞^濾器300包括安裝在冷卻管D內(nèi)、借助驅動單元200旋轉的旋轉軸320，以及安裝在旋轉軸320的相對側、通過驅動單元200的操作被合攏或展開的過濾器翼340。圖2至4說明用于過濾圖I的電動車輛的電池的冷卻管的裝置的操作模式。當灰塵沒有被引入電池中或者需要電池的加速冷卻時，如圖2中所示，操作驅動單元200，控制過濾器翼340以允許冷空氣A以百分百的流速和流量引入。然而當檢測到某種程度灰塵以及必須冷卻電池時，如圖3中所示，調(diào)節(jié)過濾器翼340的打開程度，以允許同時引入初始冷空氣A和過濾的冷空氣。然而，當存在大量灰塵或者不需要迫切冷卻電池時，如圖4所示，將過濾器翼340完全展開或者僅僅將過濾冷空氣引入冷卻管D。將詳細描述使用本發(fā)明的用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置來過濾用于電動或混合動力車輛的電池冷卻管的方法。圖5是依照本發(fā)明示例性實施例，說明用于過濾電動或混合動力車輛的電池的冷卻管的方法的流程圖。現(xiàn)在將描述依照本發(fā)明用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的方法。在步驟(S100)中，通過安裝在用于電動車輛或混合動力車輛的電池的冷卻管中的灰塵傳感器的信號或感測值來檢測灰塵。當沒有檢測到灰塵時，在S120中，通過合攏可變過濾器完全地打開冷卻管，可變過濾器配置為調(diào)節(jié)冷卻管的打開程度。然而，當傳感器檢測到灰塵并且控制單元接收到相關信號或感測值時，基于電池的溫度通過調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度而將冷卻管關閉或至少部分關閉。也就是說，當電池溫度正常時它是完全關閉的，而當電池溫度非正常高時僅僅部分關閉。也就是說，灰塵傳感器檢測到灰塵并且發(fā)送信號或感測值至控制單元。當沒有檢測到灰塵時，控制單元合攏過濾器翼以完全地打開該冷卻管并且充分地冷卻電池(S120)。然而，當檢測到灰塵時，根據(jù)電池的溫度來調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度以便關閉或至少部分關閉該管。更詳細地說，當電池溫度超過預設值(A)時，確定電池為過熱，并且在打開冷卻管(S220)之后，參考電池溫度調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度。依照這種方式，由于每隔特定的時間間隔就不斷地參考電池的溫度來調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度，所以可以防止灰塵引入到該系統(tǒng)中并且可以有效地冷卻電池。特別是，當電池溫度超過預設值A時，確定電池過熱，并且在可變過濾器合攏一段預定時間以打開冷卻管(S220)之后，當參考電池溫度，電池溫度超過預設值B低于預設值A時，冷卻管至少部分關閉(S264)，并且當電池溫度低于當前值B時，冷卻管完全地關閉(S262)。也就是說，例如，當電池單元的溫度的最高溫度Tmax超過50攝氏度時，對應的電池單元被確定為過熱并且整個冷卻管被暫時完全地打開。在該狀態(tài)下，當再次測量溫度之后最高溫度Tmax超過50攝氏度時，電池單元確定為危險過熱，因此冷卻管僅僅部分關閉以仍然允許顯著的空氣流進入該管中而同時過濾出有害的灰塵顆粒。然而，當最高溫度Tmax不超過45攝氏度時，電池單元確定為正常并且冷卻管完全關閉以僅僅將過濾的冷空氣引入到系統(tǒng)中。在這種情況下，盡管可以將冷空氣的流量和流速減少到一定程度，然而電池單元的冷卻不是決定性的，因此該系統(tǒng)不受減少流動的影響。限定溫度可以是值A和B，并且也可以被劃分為不同的溫度段。當分段調(diào)節(jié)打開程度時，可以更加精確地執(zhí)行控制。此外，當電池溫度不超過預設值A時，確定電池正常，在通過將可變過濾器展開預定時間而關閉冷卻管(S240)之后，再次參考電池溫度調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度。更詳細地說，當電池溫度不超過預設值A時，確定電池正常，在通過將可變過濾器展開預定時間而關閉冷卻管(S240)之后，當參考電池溫度，電池溫度再次超過預設值B小于預設值A時，部分關閉冷卻管(S282)，并且當電池溫度低于預設值B時，連續(xù)關閉冷卻管(S284)。在此，已經(jīng)參考圖5描述了，預設值A是50攝氏度，預設值B是45度，然而，本發(fā)明不局限于這些值。本領域技術人員應當理解，在沒有偏離本發(fā)明總體目標和目的的情況下，表示電池的有效操作溫度的任何值都可以應用于本發(fā)明。此外，當檢測到灰塵時，可以根據(jù)電池單元之間的溫度偏差調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度，或者關閉或者至少部分關閉冷卻管。過濾的同時，如果檢測到灰塵，根據(jù)電池的最高溫度和電池單元的溫度確定可變過濾器的打開程度以便確定是否關閉或至少部分關閉冷卻管。也就是說，不僅當最高溫度超過預設值而且當電池單元之間最高溫度差值超過例如5攝氏度時，可以預見到，冷卻電池存在重要的問題，在這種情況下，根據(jù)接收該溫度偏差，相應地控制電池單元完全地打開冷卻管以迅速地冷卻電池。因此，在本發(fā)明所舉例說明的實施例中，溫度和溫度偏差兩者都考慮到了，如果具體值與電池溫度或者溫度偏差相關的任何一個的條件存在，那么確定溫度異常。通過應用灰塵檢測傳感器同時考慮電池的溫度來升降過濾冷卻管的過濾程度，同時在具體預定時間間隔中，過濾與冷卻，優(yōu)先地考慮冷卻，可以防止在進氣系統(tǒng)中損壞電池和部件。已經(jīng)參考優(yōu)選實施例詳細描述了本發(fā)明。然而，應當理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神、所附權利要求及其等效物所定義的范圍內(nèi)，本領域技術人員可以對這些實施例進行改變。
權利要求
1.一種用于過濾電動車輛或混合動力車輛的電池的冷卻管的裝置，所述裝置包括 灰塵傳感器，其安裝在所述冷卻管中，冷空氣通過該冷卻管被引入所述車輛的電池中，所述灰塵傳感器被配置成檢測所述冷空氣中的灰塵； 可變過濾器，其安裝在所述冷卻管中以過濾所述冷空氣，并且所述可變過濾器通過驅動單元打開/關閉所述冷卻管；以及 控制單元，其被配置成根據(jù)所述灰塵傳感器的感測值和所述電池的溫度來控制所述驅動單元，其中當所述灰塵傳感器沒有檢測到灰塵時，所述冷卻管通過合攏所述可變過濾器而完全地打開，并且其中當檢測到灰塵時，根據(jù)所述電池的溫度調(diào)節(jié)所述可變過濾器的打開程度以關閉或至少部分關閉所述冷卻管。
2.如權利要求I所述的裝置，其中所述可變過濾器包括安裝在所述冷卻管內(nèi)以借助所述驅動單元旋轉的旋轉軸；以及安裝在所述旋轉軸的相對側以通過所述驅動單元的操作來合攏或展開的過濾器翼。
3.—種過濾用于電動車輛的電池的冷卻管的方法，所述方法包括 利用安裝在用于所述電動車輛的所述電池的所述冷卻管中的灰塵傳感器的感測值來檢測灰塵； 當沒有檢測到灰塵時，通過合攏可變過濾器而完全地打開所述冷卻管，所述可變過濾器被配置成調(diào)節(jié)所述冷卻管的打開程度；以及 當檢測到灰塵時，根據(jù)所述電池的溫度，通過調(diào)節(jié)所述可變過濾器的打開程度而關閉或至少部分關閉所述冷卻管。
4.如權利要求3所述的方法，其中當所述電池的溫度超過預設值A時，所述電池被確定為過熱，并且在打開所述冷卻管之后，參考所述電池的溫度，調(diào)節(jié)所述可變過濾器的打開程度。
5.如權利要求3所述的方法，其中當所述電池的溫度超過所述預設值A時，確定電池為過熱，并且在所述可變過濾器合攏一段預定時間以打開冷卻管之后，當所述電池的溫度超過預設值B低于所述預設值A時，參考所述電池的溫度來至少部分關閉所述冷卻管，并且當所述電池的溫度低于當前值B時，通過使所述可變過濾器展開到完全橫跨所述冷卻管而完全地關閉所述冷卻管。
6.如權利要求3所述的方法，其中當所述電池的溫度不超過所述預設值A時，確定電池為正常，并且在通過展開所述可變過濾器一段預定時間關閉所述冷卻管之后，再次參考所述電池的溫度來調(diào)節(jié)所述可變過濾器的打開程度。
7.如權利要求3所述的方法，其中當所述電池的溫度不超過所述預設值A時，確定電池為正常，并且在通過展開所述可變過濾器一段預定時間關閉所述冷卻管之后，當所述電池的溫度超過預設值B小于所述預設值A時，再次參考所述電池的溫度來至少部分關閉所述冷卻管，并且當所述電池的溫度低于所述預設值B時，通過保持所述可變過濾器展開至橫跨所述冷卻管來連續(xù)地保持關閉所述冷卻管。
8.如權利要求3所述的方法，其中當檢測到灰塵時，可以根據(jù)電池單元之間的溫度偏差調(diào)節(jié)所述可變過濾器的打開程度，以便通過將所述可變過濾器展開至橫跨所述冷卻管來關閉或至少部分關閉所述冷卻管。
9.如權利要求3所述的方法，其中當檢測到灰塵時，根據(jù)所述電池的最高溫度以及電池單元的溫度確定所述可變過濾器的打開程度，以便通過將所述可變過濾器展開至橫跨所 述冷卻管來關閉或至少部分關閉所述冷卻管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于過濾電動車輛的電池的冷卻管的裝置和方法。更具體地說，灰塵傳感器被安裝在冷卻管中，冷空氣通過冷卻管被引入用于車輛的電池，并且可變過濾器被安裝在冷卻管中，以過濾冷空氣并通過驅動單元打開/關閉冷卻管?？刂茊卧?，被配置為根據(jù)來自灰塵傳感器的信號或感測值以及電池的測量溫度來控制驅動單元。尤其是，當沒有檢測到灰塵時，通過合攏可變過濾器完全地打開冷卻管。然而，檢測到灰塵，則調(diào)節(jié)可變過濾器的打開程度，以根據(jù)電池的溫度關閉或至少部分關閉冷到卻管。
文檔編號B01D46/00GK102974170SQ20111040827
公開日2013年3月20日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年9月6日
發(fā)明者林海圭 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社