本發(fā)明總體上涉及一種控制流通過(guò)電池組的方法并且，更具體地，涉及一種利用各個(gè)風(fēng)扇的陣列以控制流通過(guò)電池組的區(qū)段的方法。

背景技術(shù)：

電動(dòng)車(chē)輛通常不同于傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)輛使用由電池組的電池單元供電的一個(gè)或多個(gè)電機(jī)選擇性地驅(qū)動(dòng)。電機(jī)可以代替內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛，或除了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之外電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛。示例電動(dòng)車(chē)輛包括混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(hev)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(phev)、燃料電池車(chē)輛(fcv)和電池電動(dòng)車(chē)輛(bev)。

參照?qǐng)D1，示例現(xiàn)有技術(shù)的電池組2包括給電車(chē)輛的電機(jī)供電的電池單元。單個(gè)風(fēng)扇4連接到導(dǎo)管6。風(fēng)扇4吸引來(lái)自電池組2的通過(guò)管道6的空氣流。該流可以冷卻電池組2。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種控制流通過(guò)電池組的方法，除了別的以外包括，在第一操作條件下，使用第一風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)外殼的第一區(qū)段，并且使用第二風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)外殼的第二區(qū)段。該方法進(jìn)一步包括，在第二操作條件下，使用第一風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)第二區(qū)段。

在前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)于溫度變化而從第一操作條件改變到第二操作條件。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，溫度變化包括第二區(qū)段的實(shí)際溫度不同于第二區(qū)段的預(yù)期溫度。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，溫度變化包括第二區(qū)段的實(shí)際溫度不同于電池組的平均溫度。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，溫度變化包括第二區(qū)段內(nèi)的一組電池單元的溫度變化。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括，在第二操作條件下，調(diào)整第一風(fēng)扇以增加由第一風(fēng)扇移動(dòng)的流。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，調(diào)整是響應(yīng)于第二區(qū)段中的電池單元的溫度和外殼的另一個(gè)區(qū)域中的電池單元的溫度之間的差。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，調(diào)整是基于流模型。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括，在第二操作條件下，使用第三風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)第二區(qū)段和第三區(qū)段，第二區(qū)段被定位在外殼內(nèi)的第一區(qū)段和第三區(qū)段之間。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括使用第一區(qū)段內(nèi)的第一組電池單元和第二區(qū)段內(nèi)的第二組電池單元選擇性地給電動(dòng)車(chē)輛的傳動(dòng)系供電。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第一風(fēng)扇圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)流并且第二風(fēng)扇圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)流。第一軸線與流傳送通過(guò)第一區(qū)段的方向?qū)?zhǔn)。第二軸線與流傳送通過(guò)第二區(qū)段的方向?qū)?zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種控制流通過(guò)電池組的方法，除了別的以外包括，使用第一風(fēng)扇使流傳送通過(guò)外殼的第一區(qū)段，并且使用第二風(fēng)扇使流傳送通過(guò)外殼的第二區(qū)段。該方法進(jìn)一步包括增加第一風(fēng)扇的速度以響應(yīng)于第二區(qū)段中的溫度變化而使用第一風(fēng)扇使流傳送通過(guò)第二區(qū)段。

在前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第二區(qū)段中的溫度變化包括第二區(qū)段的實(shí)際溫度不同于第二區(qū)段的預(yù)期溫度。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第二區(qū)段中的溫度變化包括第二區(qū)段中一組電池單元的溫度升高。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第二區(qū)段中的溫度變化包括第二區(qū)段的實(shí)際溫度不同于電池組的平均溫度。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第一風(fēng)扇圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)流并且第二風(fēng)扇圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)流。第一軸線與流傳送通過(guò)第一區(qū)段的方向?qū)?zhǔn)。第二軸線與流傳送通過(guò)第二區(qū)段的方向?qū)?zhǔn)。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，增加是基于流模型。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，增加是進(jìn)一步響應(yīng)于第二風(fēng)扇使不足的流傳送通過(guò)第二區(qū)段。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括使用第三風(fēng)扇使流傳送通過(guò)第二區(qū)段和第三區(qū)段，第二區(qū)段被定位在外殼內(nèi)的第一區(qū)段和第三區(qū)段之間。

附圖說(shuō)明

從具體實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，所公開(kāi)的示例的各種特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。伴隨具體實(shí)施方式的附圖可以簡(jiǎn)要描述如下：

圖1示出了示例現(xiàn)有技術(shù)的電池組；

圖2示出了示例電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；

圖3示出了用來(lái)控制通過(guò)圖2的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的電池組的流的電池組流控制系統(tǒng)的局部剖視圖；

圖4示出了當(dāng)電池組流控制系統(tǒng)處在第一操作條件下時(shí)圖3的選擇的部分的局部示意橫截面圖；

圖5示出了當(dāng)電池組流控制系統(tǒng)處在第二操作條件下時(shí)圖4的橫截面；

圖6示出了電池組和在第一操作條件下的電池組流控制器的另一個(gè)示例實(shí)施例的局部示意橫截面圖；

圖7示出了在第二操作條件下的圖6的橫截面；

圖8示出了控制通過(guò)圖2或6的電池組，或另一個(gè)電池組的流的示例方法的步驟；

圖9示出了控制通過(guò)圖2或6的電池組，或另一個(gè)電池組的流的示例方法的步驟。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明總體上涉及一種控制流通過(guò)電池組的方法并且，更具體地，涉及一種控制風(fēng)扇陣列內(nèi)的各個(gè)風(fēng)扇的陣列來(lái)影響通過(guò)電池組的不同區(qū)段的流的方法。流是可以冷卻電池組的流體，比如空氣。在另一個(gè)示例中，流可以加熱電池組。

參照?qǐng)D2，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(hev)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10包括容納成組18的電池單元的電池組14。在本示例中每個(gè)組18包括三個(gè)單獨(dú)的電池單元。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10進(jìn)一步包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20、馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24。馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24是電機(jī)的類型。馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24可以是單獨(dú)的或具有組合的馬達(dá)-發(fā)電機(jī)的形式。

在本實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是采用第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力分配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)一組或多組車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)20和發(fā)電機(jī)24的組合。第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)至少包括馬達(dá)22、發(fā)電機(jī)24、和電池組14。馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部分。

發(fā)動(dòng)機(jī)20和發(fā)電機(jī)24可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元30(比如行星齒輪組)連接。當(dāng)然，其他類型的動(dòng)力傳輸單元——包括其他齒輪組和變速器——可以用來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)20連接到發(fā)電機(jī)24。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸單元30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架總成36的行星齒輪組。

發(fā)電機(jī)24可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元30被發(fā)動(dòng)機(jī)20驅(qū)動(dòng)以將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)24可以供選擇地作為馬達(dá)運(yùn)行來(lái)將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，從而輸出扭矩到連接到動(dòng)力傳輸單元30的軸38。

動(dòng)力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32連接到軸40，軸40通過(guò)第二動(dòng)力傳輸單元44連接到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。第二動(dòng)力傳輸單元44可以包括具有多個(gè)齒輪46的齒輪組。其它動(dòng)力傳輸單元可以使用在其它示例中。

齒輪46將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)20傳遞到差速器48以最終提供牽引力給車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。差速器48可以包括使扭矩能夠傳遞到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28的多個(gè)齒輪。在本實(shí)施例中，第二動(dòng)力傳輸單元44通過(guò)差速器48機(jī)械地連接到車(chē)橋50以將扭矩分配到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。

馬達(dá)22可以通過(guò)輸出扭矩到也連接到第二動(dòng)力傳輸單元44的軸54用來(lái)選擇性地驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。在本實(shí)施例中，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24合作作為再生制動(dòng)系統(tǒng)的一部分，其中馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24可以用作馬達(dá)來(lái)輸出扭矩。例如，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)24可以各自輸出電力以給電池組14的電池單元再充電。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3并且繼續(xù)參照?qǐng)D2，用于電池組14的示例流控制系統(tǒng)58與電池組14的外殼60相連接。外殼60被分成區(qū)段64a-64e或區(qū)域，其通過(guò)虛線表示。

區(qū)段64a-64e每個(gè)包括成組18a-18e的電池單元中的一個(gè)。在本示例中，每個(gè)區(qū)段64a-64e包括三個(gè)單獨(dú)的電池單元。

在另一個(gè)示例中，一個(gè)或多個(gè)區(qū)段64a-64e可以包括替代成組18a-18e的電池單元中的一個(gè)，或除了成組18a-18e的電池單元中的一個(gè)之外的電池支撐裝置，比如電池電子控制模塊(becm)。

區(qū)段64a-64e是有同樣大小的。在另一個(gè)示例中，區(qū)段64a-64e可以具有不同的大小以容納電池支撐裝置、除了三個(gè)之外的若干電池單元、或一些其它部件。

示例電池單元是具有電池組14內(nèi)面向上的端子的棱柱形單元。在另一個(gè)示例中，電池單元是圓柱形的。其他類型的電池單元也可以使用。

示例外殼60包括五個(gè)區(qū)段64a-64e，但可以包括一些其他數(shù)量。在本示例中，沒(méi)有使用間壁且區(qū)段64a-64e在結(jié)構(gòu)上并非彼此隔開(kāi)地限定。在另一個(gè)示例中，區(qū)段64a-64e可以通過(guò)外殼60內(nèi)的分隔結(jié)構(gòu)(比如，壁)部分地彼此隔開(kāi)。如果使用分隔結(jié)構(gòu)，則分隔結(jié)構(gòu)結(jié)合當(dāng)需要這樣的流時(shí)允許區(qū)段64a-64e之間的流的工程化的間隙，比如孔。

系統(tǒng)58包括風(fēng)扇總成。在本示例中，風(fēng)扇總成包括具有多個(gè)風(fēng)扇68a-68e的風(fēng)扇陣列66。示例風(fēng)扇68a-68e直接安裝到外殼60的側(cè)壁72。示例風(fēng)扇陣列66包括五個(gè)風(fēng)扇68a-68e，但可以包括一些其他數(shù)量的風(fēng)扇。

風(fēng)扇陣列66使流移動(dòng)通過(guò)電池組14。在本示例中，外殼60內(nèi)的流可以移動(dòng)通過(guò)組18a-18e中的各個(gè)電池單元之間的空間。流也可以移動(dòng)通過(guò)組18a-18e之間和組的頂部和外殼60的頂部74之間的空間。

五個(gè)區(qū)段64a-64e中的每個(gè)與五個(gè)風(fēng)扇68a-68e中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)示例中，區(qū)段64a-64e中的多個(gè)與風(fēng)扇68a-68e中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。即，風(fēng)扇68a-68e的數(shù)量不需要匹配區(qū)段64a-64e的數(shù)量。

風(fēng)扇68a-68e被配置為拉動(dòng)流至少通過(guò)區(qū)段64a-64e中的各個(gè)。流移動(dòng)到區(qū)段64a-64e通過(guò)由外殼60的側(cè)壁76中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口(未示出)提供的入口。

在另一個(gè)示例中，風(fēng)扇68a-68e被配置為拉動(dòng)流至少通過(guò)區(qū)段64a-64e中的各個(gè)。在這樣的示例中，開(kāi)口可以從外殼提供出口。

在又一示例中，風(fēng)扇68a-68e是可反轉(zhuǎn)的并且因此被配置為選擇性地推動(dòng)或拉動(dòng)流通過(guò)區(qū)段64a-64e。

示例風(fēng)扇68a-68e每個(gè)包括圍繞軸線a旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)流的葉片轉(zhuǎn)子。軸線a被示出與風(fēng)扇68a相關(guān)，但應(yīng)當(dāng)理解的是，剩余的風(fēng)扇68b-68e中的每個(gè)具有各自的旋轉(zhuǎn)軸線。示例風(fēng)扇68a-68e被對(duì)準(zhǔn)以使軸線a與流傳送通過(guò)區(qū)段64a-64e的相關(guān)聯(lián)的一個(gè)中的組18a-18e的方向?qū)?zhǔn)。供選擇地，風(fēng)扇68a-68e可以每個(gè)包括葉輪，該葉輪垂直于軸線a且圍繞軸線a大約相切于葉輪的旋轉(zhuǎn)排放空氣。

組18a-18e終止在橫向面對(duì)側(cè)78。風(fēng)扇68a-68e與橫向側(cè)78隔開(kāi)，橫向側(cè)78提供風(fēng)扇陣列66和成組18a-18e的電池單元之間的開(kāi)放區(qū)域80。在開(kāi)放區(qū)域80中，流可以在區(qū)段64a-64e之間移動(dòng)。如果物理分隔件用來(lái)隔開(kāi)區(qū)段64a-64e，則物理分隔件將不會(huì)阻擋開(kāi)放區(qū)域80中的區(qū)段64a-64e之間的所有流。物理分隔件可以包括孔，例如，以允許流在開(kāi)放區(qū)域80內(nèi)的區(qū)段64a-64e之間。開(kāi)放區(qū)域80在外殼60內(nèi)。

傳感器總成82a-82e與區(qū)段64a-64e中的每個(gè)相關(guān)聯(lián)。傳感器總成82a-82e可以用來(lái)感測(cè)區(qū)段64a-64e的各個(gè)內(nèi)的溫度。示例傳感器總成82a-82e可以感測(cè)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的電池單元的溫度，或者導(dǎo)電連接到相關(guān)聯(lián)的電池單元的元件(比如匯流條)的溫度。

通過(guò)區(qū)段64a-64e的流可以改變電池單元和區(qū)段64a-64e中的其他部件的溫度。例如，增加通過(guò)區(qū)段64a的流可以降低區(qū)段64a的溫度并且因此降低由傳感器總成82a感測(cè)到的溫度。

通常，穿過(guò)成組18a-18e的電池單元的相對(duì)均勻流可以將電池單元冷卻或加熱到所需水平。在某些條件下，來(lái)自大致均勻流的變化可以是期望的。

參照?qǐng)D4和5并且繼續(xù)參照?qǐng)D3，風(fēng)扇68a-68e中的每個(gè)可操作地連接到控制器84。風(fēng)扇68a-68e可以通過(guò)控制器84單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整以相對(duì)于其它區(qū)段64a-64e選擇性增加或減少通過(guò)區(qū)段64a-64e中的一個(gè)或多個(gè)的流。組18a-18e在圖4和5中被示意性地表示。

在本實(shí)施例中，控制器84調(diào)整相對(duì)于彼此的各個(gè)風(fēng)扇68a-68e的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)增加或減少通過(guò)區(qū)段64a-64e的流。控制器84可以接收來(lái)自傳感器總成82a-82e的溫度讀數(shù)并且可以響應(yīng)于溫度讀數(shù)的變化而調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度。例如，如果在區(qū)段64b中比在區(qū)段64a中期望更多的流，則風(fēng)扇68b的旋轉(zhuǎn)速度可以相對(duì)于風(fēng)扇68a的旋轉(zhuǎn)速度增加。各個(gè)風(fēng)扇68a-68e的有效旋轉(zhuǎn)速度可以通過(guò)調(diào)整流到風(fēng)扇68a-68e的模擬功率來(lái)控制，通過(guò)功率的脈沖寬度調(diào)制或通過(guò)另一個(gè)工具來(lái)控制。

盡管在本示例中調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度。但在其它示例中，控制器84可以做出其他調(diào)整以相對(duì)于其它區(qū)段64a-64e改變通過(guò)區(qū)段64a-64e中的一個(gè)或多個(gè)的流。例如，控制器84可以使葉片陣列致動(dòng)以增加或減少流。

用于系統(tǒng)58的操作條件可以改變以改變通過(guò)區(qū)段64a-64e的流。操作條件可以響應(yīng)于例如在電池組14的區(qū)段64a-64e中的一個(gè)或多個(gè)中的電池單元相對(duì)于電池組14的其他電池單元的溫度上升而改變。與區(qū)段64a-64e相關(guān)聯(lián)的傳感器總成82a-82e可以感測(cè)溫度并且提供溫度信息給控制器84，其然后調(diào)整風(fēng)扇陣列66以改變通過(guò)區(qū)段64a-64e的流。

區(qū)段64a-64e的溫度變化可以至少部分地由阻擋流進(jìn)入外殼60的障礙物造成。例如，電池組14定位在電動(dòng)車(chē)輛的后排座椅88的后方。用于后排座椅88的安全帶錨固件90a、90b和90c可以阻擋到外殼60的開(kāi)口76的流。具體地，安全帶錨固件90b可以阻擋流進(jìn)入?yún)^(qū)段64b和區(qū)段64c。

示例電池組14沿穿過(guò)后排座椅88的背面延伸。電池組14內(nèi)的電池單元的數(shù)量和大小提供用于在電池組14的橫向側(cè)導(dǎo)通的很少或無(wú)空間。

在本示例中，電池組14約1000毫米寬。區(qū)段64a-64e中的每個(gè)具有約200毫米的寬度。區(qū)段64a-64e的數(shù)量和區(qū)段64a-64e的寬度可以與本示例不同。示例電池單元的厚度對(duì)于棱柱形電池單元可以是12到25毫米厚并且對(duì)于袋狀式電池單元是5到13毫米厚。如果使用具有這樣的厚度的電池單元，則區(qū)段18a-18e將很可能每個(gè)包括多于三個(gè)單獨(dú)的電池單元。

示例風(fēng)扇68a-68e中的每個(gè)可以吸引通過(guò)相關(guān)聯(lián)區(qū)段64a-64e的約20立方英尺。在一些示例中風(fēng)扇64a-64e在大小上與座椅冷卻風(fēng)扇相同。區(qū)段64a和64e的數(shù)量和大小可以是電池組14需要的最大流和風(fēng)扇68a-68e的容積的函數(shù)。

由于阻塞流，區(qū)段64b中的一組18b電池單元和區(qū)段64c中一組18c電池單元的溫度可以上升。為了降低區(qū)段64b和64c中的電池單元的溫度，控制器84可以相對(duì)于其余風(fēng)扇68a、68d和68e增加風(fēng)扇68b和68c的旋轉(zhuǎn)速度。增加風(fēng)扇68b和68c的旋轉(zhuǎn)速度增加通過(guò)區(qū)段64b和64c的流。

操作條件可以響應(yīng)于替代區(qū)段64a-64e內(nèi)的溫度的其它信息或者除了區(qū)段64a-64e內(nèi)的溫度之外的其它信息而改變。例如，風(fēng)扇68a-68e中的一個(gè)的不可操作性可以引發(fā)操作條件改變。

例如，圖4的系統(tǒng)58根據(jù)第一操作條件操作。在第一操作條件下，風(fēng)扇68a吸引流通過(guò)區(qū)段64a、風(fēng)扇68b吸引流通過(guò)區(qū)段64b、風(fēng)扇68c吸引流通過(guò)區(qū)段64c、風(fēng)扇68d吸引流通過(guò)區(qū)段64d、并且風(fēng)扇68e吸引流通過(guò)區(qū)段64e。在本示例中，第一操作條件對(duì)應(yīng)于當(dāng)風(fēng)扇68a-68e中的每個(gè)是全功能的并且能夠保持通過(guò)區(qū)段64a-64e中的各個(gè)的所需流時(shí)。

在圖5中，系統(tǒng)58已改變以根據(jù)第二操作條件操作。在圖5中，風(fēng)扇68d是不可操作的，或不能夠以可以吸引通過(guò)區(qū)段64d的足夠流的水平操作。作為響應(yīng)，系統(tǒng)58已改變到第二操作條件。

在示例第二操作條件下，控制器84已相對(duì)于其他風(fēng)扇68a和68b增加了風(fēng)扇68c和68e的旋轉(zhuǎn)速度。操作風(fēng)扇68c和68e可以補(bǔ)償風(fēng)扇68d的無(wú)力以吸引通過(guò)區(qū)段64d的足夠流。在本示例中，風(fēng)扇68c和68e的旋轉(zhuǎn)速度的變化表示從第一操作條件到第二操作條件的變化。

當(dāng)示例系統(tǒng)58在第二操作條件下操作時(shí)，風(fēng)扇68c吸引流通過(guò)區(qū)段64c且通過(guò)相鄰區(qū)段64d。另外，風(fēng)扇68e吸引流通過(guò)區(qū)段64e和相鄰段64d。增加風(fēng)扇68c和68e的旋轉(zhuǎn)速度增加由風(fēng)扇68c和68e移動(dòng)的流，其幫助風(fēng)扇68c和風(fēng)扇68e吸引來(lái)自除了區(qū)段64c和64e之外的區(qū)段64d的流。開(kāi)放區(qū)域80提供鄰近區(qū)段64a–64e之間的工程開(kāi)口或間隙以允許流從區(qū)段64a–64e的一個(gè)移動(dòng)到區(qū)段64a–64e的另一個(gè)。

在一些示例中，風(fēng)扇68a–68e可以每個(gè)包括回流阻擋器92，如與風(fēng)扇68d連接示意性地表示?；亓髯钃跗?2可以允許在一個(gè)方向上通過(guò)風(fēng)扇68的流，但阻擋在第二、相反方向上通過(guò)風(fēng)扇68d的回流。

當(dāng)系統(tǒng)58處在第一操作條件下時(shí)，回流阻擋器92處在圖4的第一位置以允許流離開(kāi)外殼通過(guò)風(fēng)扇68d。當(dāng)系統(tǒng)58處在第二操作條件下時(shí)，回流阻擋器92處在圖5的第二位置以阻擋流進(jìn)入開(kāi)放區(qū)域80通過(guò)風(fēng)扇68d。

流的方向可以使回流阻擋器92在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。例如，回流阻擋器92可以包括在流從開(kāi)放區(qū)域80移動(dòng)到風(fēng)扇68d時(shí)打開(kāi)并且在流從外殼60的外部移動(dòng)到風(fēng)扇68d時(shí)拉動(dòng)關(guān)閉的翼。

在一些示例中，控制器84致動(dòng)且保持回流阻擋器92在第一位置或區(qū)段位置。這允許回流阻擋器92用來(lái)改變第一和第二操作條件之間的系統(tǒng)58。回流阻擋器92可以被代替相對(duì)于風(fēng)扇68a和68b的速度增加風(fēng)扇68c和68e的速度而使用，或除了相對(duì)于風(fēng)扇68a和68b的速度增加風(fēng)扇68c和68e的速度之外使用。

在區(qū)段通過(guò)物理分隔件——每個(gè)結(jié)合一個(gè)或多個(gè)孔以選擇性地允許開(kāi)放區(qū)域內(nèi)區(qū)段64a-64e之間的流——隔開(kāi)的示例中，一個(gè)或多個(gè)孔的大小可以是可調(diào)整的。例如，控制器84可以使翅片，或類似的結(jié)構(gòu)致動(dòng)以選擇性地增加或減小有效孔大小。增加孔的大小允許更多的、通過(guò)孔從區(qū)段64a–64e中的一個(gè)到相鄰區(qū)段的流。減小孔的大小可以允許更少的、通過(guò)孔從區(qū)段64a–64e中的一個(gè)到相鄰區(qū)段的流。

現(xiàn)在參照?qǐng)D6和7，用來(lái)控制流通過(guò)電池組114的另一個(gè)示例性系統(tǒng)158包括六個(gè)區(qū)段164a-164f，每個(gè)容納各組118a-118f電池單元。區(qū)段164a-164f中的每個(gè)包括各組118a-118f電池單元。該組118a-118f示意性地表示。

組118a-118f中的電池單元在由線178表示的橫向面對(duì)側(cè)終止。區(qū)段164a-164f中的每個(gè)與各自的風(fēng)扇168a-168f相關(guān)聯(lián)。開(kāi)放區(qū)域180定位在橫向面對(duì)側(cè)和風(fēng)扇168a-168f之間。

電池組114包括定位在組118a-118f和風(fēng)扇168之間的天窗總成94。天窗總成94可操作地連接到控制器184，該控制器184也可操作地連接到風(fēng)扇168a-168f。

天窗總成94包括多個(gè)葉片96。控制器184可以選擇性地致動(dòng)天窗總成94的各個(gè)葉片96以改變流通過(guò)電池組114的區(qū)段164a-164f。本領(lǐng)域技術(shù)人員和本發(fā)明的益處將理解如何致動(dòng)所選擇的天窗總成94的葉片。

在圖6中，天窗總成94的葉片96與區(qū)段164a-164f內(nèi)流通過(guò)電池組的方向?qū)?zhǔn)。葉片96的這種定位便于引導(dǎo)區(qū)段164a-164f和相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇168a-168f中的一個(gè)之間的流。在圖6中，葉片96的定位表示示例系統(tǒng)158在第一操作條件下操作。

在圖7中，葉片96的一些已經(jīng)被致動(dòng)以引導(dǎo)流在區(qū)段164e和風(fēng)扇168d和168f之間，而不是在區(qū)段164e和風(fēng)扇168e之間移動(dòng)。如果風(fēng)扇168e不能移動(dòng)通過(guò)區(qū)段164e的足夠流，則葉片96可以被致動(dòng)到圖7的位置。圖7的葉片96的定位表示示例系統(tǒng)158在第二操作條件下操作。

參照?qǐng)D8，示例方法200控制流通過(guò)電池組，該電池組可以是圖3-5的電池組14，圖6和7的電池組114，或一些其它的電池組。方法300的步驟可以在可操作地連接到溫度傳感器、風(fēng)扇陣列、和電池組的其它部分的控制器的處理電路上執(zhí)行。

方法200在步驟210在第一操作條件下操作。在步驟210，方法200使用第一風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)電池組外殼的第一區(qū)段，并且使用第二風(fēng)扇動(dòng)通過(guò)電池組外殼的第二區(qū)段。

當(dāng)根據(jù)第二操作條件操作時(shí)，方法200移動(dòng)到步驟220。在步驟220，方法200使用第一風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)第二區(qū)段。

一個(gè)或多個(gè)因素可以使方法200從步驟210的第一操作條件轉(zhuǎn)變到步驟220的第二操作條件。

在一個(gè)示例中，第二風(fēng)扇的不可操作性可以使方法200從步驟210轉(zhuǎn)變到步驟210。

在另一個(gè)示例中，第二風(fēng)扇是可操作的，但方法200從步驟210轉(zhuǎn)變到步驟220，因?yàn)榈诙L(fēng)扇不能移動(dòng)通過(guò)第二區(qū)段的足夠流。

在又一示例中，方法200響應(yīng)于溫度的變化而從步驟210轉(zhuǎn)變到步驟220。例如，可操作地連接到與第二區(qū)段相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器的控制器可以將第二區(qū)段的實(shí)際溫度與預(yù)期溫度比較。如果實(shí)際溫度不同于預(yù)期溫度，則方法200從步驟210轉(zhuǎn)變到步驟220。需要促進(jìn)從步驟210轉(zhuǎn)變到步驟220的變化可以是超過(guò)閾值量(即兩攝氏度)的變化。實(shí)際溫度測(cè)量值可以是電池組外殼的第二區(qū)段內(nèi)的電池單元的溫度的實(shí)際溫度測(cè)量值。

預(yù)期溫度測(cè)量值可以是用于第二區(qū)段內(nèi)的電池單元的預(yù)期溫度測(cè)量值。預(yù)期溫度測(cè)量值可以相反是電池組的平均溫度，比如電池組外殼內(nèi)的所有電池單元的平均溫度。

在步驟220，方法200可以調(diào)整第一風(fēng)扇以使第一風(fēng)扇移動(dòng)通過(guò)第二區(qū)段的流。示例調(diào)整可以是增加第一風(fēng)扇的速度以增加由第一風(fēng)扇移動(dòng)的流。增加由第一風(fēng)扇移動(dòng)的流便于第一風(fēng)扇使流移動(dòng)通過(guò)第一和第二區(qū)段。

在一些示例中，方法200可以基于流模型在步驟220調(diào)整第一風(fēng)扇。數(shù)據(jù)庫(kù)——例如，存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器部分中——可以提供流模型。

數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括含有與不同風(fēng)扇速度相關(guān)聯(lián)的流率和需要降低溫度不同量的流的估計(jì)值的表。需要降低溫度的流可以被各種因素(比如環(huán)境溫度、濕度等)影響。這些因素可以被存儲(chǔ)在表中并且影響需要降低溫度所需量的流。

如果方法200處在步驟220并且第二區(qū)段的溫度是，例如，比所需溫度高兩攝氏度，則方法200參照流模型以確定用于第一風(fēng)扇的新目標(biāo)速度。當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)扇以新目標(biāo)速度操作時(shí)，第一風(fēng)扇移動(dòng)足夠流通過(guò)第二區(qū)段以降低溫度兩攝氏度。

現(xiàn)在參照?qǐng)D9，控制流通過(guò)電池組的另一個(gè)方法300在步驟310開(kāi)始。方法300可以與圖3-5中的電池組14、圖6和7的電池組114、或一些其它的電池組一起使用。方法300的步驟可以在可操作地連接到溫度傳感器、風(fēng)扇陣列、和電池組的其它部分的控制器的處理電路上執(zhí)行。

在步驟310開(kāi)始之后，方法300移動(dòng)到步驟320。步驟320大體上比較用于電池組外殼的不同區(qū)段的溫度數(shù)據(jù)。例如，溫度數(shù)據(jù)是電池單元溫度數(shù)據(jù)。

在一些示例中，步驟320計(jì)算電池組外殼的一個(gè)區(qū)段的溫度變化率是否偏離電池組外殼的其它部分的平均溫度。在另一個(gè)示例中，步驟320計(jì)算電池組的一個(gè)區(qū)段的溫度變化率是否偏離電池組外殼的所有區(qū)段的平均溫度。

方法然后移動(dòng)到步驟330，其計(jì)算來(lái)確定電池組外殼的一個(gè)區(qū)段的溫度變化率是否偏離用于該區(qū)段的預(yù)期的溫度變化率。用于電池組外殼的區(qū)段的預(yù)期的溫度變化率可以基于包括電池?zé)岚l(fā)生/消耗的熱模型、由風(fēng)扇提供的流、電池單元電流的均方根、電池單元質(zhì)量、溫度等的若干變量。相對(duì)于電池單元電流的均方根，平方電流將負(fù)電流值變?yōu)檎?。因此，電池中或外的電流增加均方根電流值。充電和放電可以產(chǎn)生熱能。

方法300然后前進(jìn)到步驟340，其引用來(lái)自步驟320和步驟330的計(jì)算。如果，基于來(lái)自步驟320和步驟330的計(jì)算，電池組外殼的區(qū)段的溫度不偏離，則方法300返回到開(kāi)始310。如果，基于來(lái)自步驟320和步驟330的計(jì)算，電池組外殼的區(qū)段的溫度偏離，則方法移動(dòng)到步驟350。從步驟340移動(dòng)到步驟350可以基于在步驟320計(jì)算出的偏差、在步驟330中計(jì)算出的偏差、或兩者。

在步驟350，方法300計(jì)算從鄰近經(jīng)歷溫度偏差的電池組的區(qū)段的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇需要的流增加。需要的流增加可以利用包括風(fēng)扇流的流模型來(lái)計(jì)算。流增加對(duì)應(yīng)于調(diào)整區(qū)段中的熱能以使區(qū)段不再經(jīng)歷溫度偏差所需的流增加。

方法300然后移動(dòng)到步驟360，其中方法300計(jì)算具有偏離溫度的區(qū)段內(nèi)的電池單元的至少一個(gè)區(qū)域(比如中心)是否由于熱慣性被預(yù)測(cè)超過(guò)所需溫度。例如，溫度傳感器可以測(cè)量電池單元的外部，但在電池的中心的臨界溫度可以是更加溫的，并且可以花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)對(duì)空氣流變化作出反應(yīng)。

步驟360的預(yù)測(cè)可以是基于電池單元溫度的熱模型，該電池單元溫度的熱模型基于溫度上升率、溫度、電池?zé)岚l(fā)生/消耗、和電池的熱特性。示例性的熱特性可以包括電池質(zhì)量、密度、大小、形狀、導(dǎo)熱性、連通性、發(fā)射率、和在熱分析等領(lǐng)域中公知的其它因素。預(yù)測(cè)可以是與區(qū)段內(nèi)的電池單元的特定區(qū)域(比如電池單元的中心區(qū)域)相關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)。

在步驟360，如果電池單元沒(méi)有被預(yù)測(cè)由于熱慣性而超過(guò)所需溫度，則方法300移動(dòng)到步驟370，其中鄰近的風(fēng)扇的占空比增加以傳遞在步驟340中計(jì)算出的流增加到經(jīng)歷溫度偏差的區(qū)段。

在步驟360，如果電池單元被預(yù)測(cè)為由于熱慣性而超過(guò)所需溫度，則方法300移動(dòng)到步驟380，其中附加流增加添加到在步驟340中計(jì)算出的流增加被要求來(lái)自鄰近的風(fēng)扇。

方法300然后從步驟380移動(dòng)到步驟370，其中增加鄰近的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的占空比以傳遞步驟340中計(jì)算出的流增加和步驟380中計(jì)算出的附加流增加。

當(dāng)從步驟380移動(dòng)到步驟370時(shí)，步驟370中的流包括步驟340中計(jì)算出的流增加和步驟380中計(jì)算出的附加流增加。當(dāng)從步驟360移動(dòng)到步驟370時(shí)，步驟370中的流包括步驟340中計(jì)算出的流增加。

方法300在步驟370之后在步驟390結(jié)束。

利用方法300的示例性系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電池組外殼的區(qū)段的溫度，特別是電池單元溫度。方法300使用熱模型和監(jiān)測(cè)的溫度來(lái)檢測(cè)單個(gè)區(qū)段內(nèi)的溫度升高。溫度升高可以是由于例如不可操作的風(fēng)扇。

方法300然后使用流模型來(lái)確定從鄰近的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇需要的流增加的量，以從經(jīng)歷溫度升高的區(qū)段移動(dòng)熱能。這便于保持在整個(gè)電池組外殼的區(qū)段中的相對(duì)恒定的溫度，并且可以防止溫度由于熱慣性上升到不期望的水平。

應(yīng)當(dāng)理解的是，電池組外殼的最外面的區(qū)段可以鄰近單個(gè)風(fēng)扇，而不是直接定位在兩個(gè)風(fēng)扇之間。例如，圖4中的區(qū)段64e與風(fēng)扇68e對(duì)準(zhǔn)且鄰近風(fēng)扇68d。圖4中的區(qū)段64d與風(fēng)扇68d對(duì)準(zhǔn)并且鄰近風(fēng)扇68c和68e。

如果最外面的區(qū)段經(jīng)歷溫度偏差，則直接鄰近風(fēng)扇的流增加可以包括使由鄰近風(fēng)扇移動(dòng)的流加倍。

所公開(kāi)的實(shí)施例的一些的特征包括使流移動(dòng)通過(guò)成組的電池單元的風(fēng)扇陣列。風(fēng)扇陣列是具有來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)的減小尺寸的系統(tǒng)的一部分。本發(fā)明的系統(tǒng)可以具有減小的流徑長(zhǎng)度，其導(dǎo)致較低的壓力降并且降低噪音振動(dòng)和粗糙度。本發(fā)明的系統(tǒng)相比于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)可以降低管道要求，以及用于流的潛在的泄漏點(diǎn)。此外，風(fēng)扇陣列可以補(bǔ)償其風(fēng)扇的一個(gè)或多個(gè)的能力以移動(dòng)足夠流。

本質(zhì)上，前面的描述是示例性的而不是限制性的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，不一定脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的所公開(kāi)的示例的變化和修改變得顯而易見(jiàn)。因此，給予本發(fā)明的法律保護(hù)的范圍只能通過(guò)研究下面的權(quán)利要求來(lái)確定。