背景技術(shù):
為了增強(qiáng)各種車輛系統(tǒng)部件的預(yù)熱(warming),已經(jīng)發(fā)展了熱能存儲設(shè)備來存儲由車輛系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能以用于后期使用。這些熱存儲設(shè)備通常包括相變材料(pcm),pcm可以在pcm的相變溫度處存儲大量的熱能作為潛熱。在us2004/0154784中公開的一個示例方法中,諸如石蠟的相變材料可以被包括在車輛的內(nèi)部以在向乘客艙提供熱的同時保存能量。
然而,本發(fā)明人已經(jīng)意識到此類系統(tǒng)的潛在問題。具體地,此類熱存儲設(shè)備的荷電狀態(tài)的估計可能在僅包括一種類型pcm的系統(tǒng)中在所述pcm的相變溫度處顯著地下降。由于在pcm的相變溫度處存儲在pcm中的潛熱的緣故,當(dāng)pcm在其相變溫度處在相之間轉(zhuǎn)換時,估計pcm的荷電狀態(tài)會是困難的。此外,即使在包括不止一種pcm的熱存儲設(shè)備中,諸如在us2014/0079978中公開的設(shè)備中,當(dāng)離開熱存儲設(shè)備的冷卻劑的溫度不同于熱存儲設(shè)備的溫度時,荷電狀態(tài)的估計的精度可以降低。
例如,當(dāng)冷卻劑沒有預(yù)熱到熱存儲設(shè)備的溫度時,離開熱存儲設(shè)備的冷卻劑的溫度可以不同于熱存儲設(shè)備的溫度。這在進(jìn)入熱存儲設(shè)備的冷卻劑比熱存儲設(shè)備顯著地更冷時會發(fā)生,使得在冷卻劑離開熱存儲設(shè)備之前,熱存儲設(shè)備不能足夠快地預(yù)熱冷卻劑以使其與熱存儲設(shè)備達(dá)到熱平衡。因此,冷卻劑可不在熱存儲設(shè)備中保留足夠長的時間來達(dá)到與熱存儲設(shè)備的熱平衡。因此,離開熱存儲設(shè)備的冷卻劑的溫度可不反映熱存儲設(shè)備的實(shí)際溫度。因此,當(dāng)基于離開電池的冷卻劑的溫度來估計電池的荷電狀態(tài)時,此類估計的精度可以降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
作為一個示例,可以通過一種方法來解決以上所述的問題,所述方法包括:在電池和包括在電池中的冷卻劑已經(jīng)達(dá)到熱平衡之后,估計熱電池的溫度;以及基于所估計的溫度和被包括在熱電池中的相變材料的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定電池的荷電狀態(tài)。可以基于來自耦接到電池的冷卻劑出口的溫度傳感器的輸出來估計熱電池的溫度,其中所述傳感器可以經(jīng)配置用來測量離開電池的冷卻劑的溫度。
在另一示例中,用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方法可以包括:使冷卻劑停止流動通過包含具有不同熔點(diǎn)的兩種相變材料的熱存儲設(shè)備達(dá)一持續(xù)時間;在所述持續(xù)時間之后恢復(fù)冷卻劑流動通過熱存儲設(shè)備且基于來自定位在所述設(shè)備的冷卻劑出口附近的溫度傳感器的輸出來估計離開熱存儲設(shè)備的冷卻劑的溫度;以及基于所估計的冷卻劑溫度和相變材料的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來計算設(shè)備的荷電狀態(tài)。附加地,所述持續(xù)時間可以包括包含于設(shè)備內(nèi)的冷卻劑和包含相變材料的設(shè)備的內(nèi)部部件達(dá)到熱平衡的時間量,并且其中可以基于最近的冷卻劑溫度測量值和最近的電池的荷電狀態(tài)估計來計算所述持續(xù)時間。
在另一示例中,熱電池系統(tǒng)可以包括包含具有第一相變溫度的第一相變材料和具有不同的第二相變溫度的第二相變材料的熱存儲設(shè)備。熱電池系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括在第一位置和第二位置之間可調(diào)節(jié)的冷卻劑閥,以選擇性地將熱存儲設(shè)備耦接至發(fā)動機(jī)冷卻劑回路并調(diào)控循環(huán)通過熱存儲設(shè)備的冷卻劑的量。附加地,熱電池系統(tǒng)可以包含用于估計設(shè)備的溫度的溫度傳感器,以及帶有非暫時計算機(jī)可讀指令的控制器,以:當(dāng)設(shè)備內(nèi)的冷卻劑已經(jīng)停止超過閾值持續(xù)時間時,估計設(shè)備的溫度;以及基于所估計的溫度和相變材料的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定電池系統(tǒng)的荷電狀態(tài)。在一些示例中,第一相變材料和第二相變材料可以以混合物的形式組合在一起。然而,在其他示例中,第一相變材料和第二相變材料可以彼此分離成不同的電池單元(cell)。
以這種方式,通過使冷卻劑暫時地停止流動通過熱電池直到電池、其內(nèi)部部件以及包含于其中的冷卻劑已經(jīng)達(dá)到熱平衡,熱電池的荷電狀態(tài)的估計的精度可以增加。通過在冷卻劑和電池已經(jīng)達(dá)到熱平衡之后恢復(fù)冷卻劑流動,并測量離開處于熱平衡的電池的溫度處的電池的冷卻劑的冷卻劑溫度,可以得到更直接且更準(zhǔn)確的電池溫度的測量值,并且因此獲得荷電狀態(tài)。
應(yīng)該理解,提供以上概述是為以簡化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征,所要求保護(hù)的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求唯一地限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決以上或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
附圖說明
圖1a示出包括熱管理系統(tǒng)的示例車輛系統(tǒng)的示意圖。
圖1b示出包括熱存儲設(shè)備的圖1a的熱管理系統(tǒng)的示意圖。
圖2a示出圖1b的熱存儲設(shè)備的第一示例。
圖2b示出圖1b的熱存儲設(shè)備的第二示例。
圖2c示出圖1b的熱存儲設(shè)備的第三示例。
圖2d示出圖1b的熱存儲設(shè)備的第四示例。
圖2e示出圖1b的熱存儲設(shè)備的第五示例。
圖3示出用于調(diào)控?zé)岽鎯υO(shè)備的荷電狀態(tài)的示例方法的流程圖。
圖4示出用于確定熱存儲設(shè)備的荷電狀態(tài)的第一示例方法的流程圖。
圖5示出用于確定熱存儲設(shè)備的荷電狀態(tài)的第二示例方法。
圖6示出用于確定熱存儲設(shè)備的荷電狀態(tài)的第三示例方法。
圖7示出了描繪基于發(fā)動機(jī)工況的通過熱存儲設(shè)備的冷卻劑流的變化的曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下描述涉及用于調(diào)控?zé)犭姵氐暮呻姞顟B(tài)的系統(tǒng)和方法。熱電池(諸如在圖2a至圖2e中示出的熱電池)可以被包括在車輛系統(tǒng)(諸如圖1a中示出的車輛系統(tǒng))中,以存儲由車輛系統(tǒng)產(chǎn)生的過量的熱用于后期使用。例如,由熱電池存儲的熱能可以用于熱管理系統(tǒng)(諸如,圖1b中示出的熱管理系統(tǒng))中來加熱諸如車輛發(fā)動機(jī)、客艙等的各種車輛部件。具體地,來自熱電池的熱可以經(jīng)由循環(huán)通過熱電池的冷卻劑傳遞至各種車輛部件。然而,隨著冷卻劑流動通過熱電池并捕集來自熱電池的熱,電池的溫度且因此電池的荷電狀態(tài)會下降。為了給電池充電,由車輛系統(tǒng)產(chǎn)生的過量的熱(諸如來自排氣的熱)可以用于預(yù)熱熱電池。圖3示出用于調(diào)控電池的荷電狀態(tài)的示例控制方法。當(dāng)冷卻劑離開熱電池時,可以基于冷卻劑的溫度來推斷電池的荷電狀態(tài)。
然而,在某些情況下,諸如當(dāng)冷卻劑正在流動通過熱電池且進(jìn)入熱電池的冷卻劑處于顯著地不同于熱電池的溫度時,冷卻劑可能不在熱電池中保留足夠長的時間來達(dá)到與電池?zé)崞胶猓?,雖然當(dāng)冷卻劑流動通過熱電池時冷卻劑的溫度可以增加,但是冷卻劑在離開熱電池之后,冷卻劑溫度可仍保持低于熱電池的溫度。
因此,如在圖4的示例方法中所示出的,在冷卻劑溫度達(dá)到熱電池的溫度時,可以估計電池的荷電狀態(tài)。在其他示例中,諸如在圖5中示出的方法中示出的示例中,通過熱電池的冷卻劑流可以暫時地停止,直到熱電池中冷卻劑的冷卻劑溫度達(dá)到熱電池的溫度。冷卻劑流然后可以恢復(fù)且可以測量離開熱電池的冷卻劑的溫度來估計電池的荷電狀態(tài)。在圖7中示出了通過熱電池的冷卻劑流的示例變化。
圖1示出了根據(jù)本公開的包括熱管理系統(tǒng)100的機(jī)動車輛2的示例實(shí)施例。車輛2包括驅(qū)動輪6、乘客艙4和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10包括至少一個燃燒室(未示出),所述至少一個燃燒室可以經(jīng)由進(jìn)氣通道46接收進(jìn)氣且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。發(fā)動機(jī)10可以被包括在機(jī)動車輛中,諸如陸地汽車,以及其他類型的車輛。在一些實(shí)施例中,發(fā)動機(jī)10可以被包括在推進(jìn)系統(tǒng)中,所述推進(jìn)系統(tǒng)也包括電池驅(qū)動的電動馬達(dá),諸如在混合動力電動車輛(hev)或插電式混合動力電動車輛(phev)中。在一些實(shí)施例中,熱管理系統(tǒng)100可以被包括在其中省去發(fā)動機(jī)10的電動車輛(ev)中。
熱管理系統(tǒng)100可以包括熱存儲設(shè)備50或熱電池50。下面參照圖1b至圖2e來詳細(xì)示出和描述熱電池50的若干實(shí)施例。如圖1a和圖1b所示,熱管理系統(tǒng)100可以耦接至發(fā)動機(jī)10、排氣通道48和乘客艙4。熱存儲設(shè)備50可以經(jīng)配置使用一種或多種相變材料(pcm)來捕集和存儲由發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生的熱。具體地,來自流動通過排氣通道48的排氣的熱可以被傳遞至熱存儲設(shè)備50,且被存儲用于后期使用。來自熱存儲設(shè)備50的熱然后可以用于(例如)在冷啟動的條件下向發(fā)動機(jī)10提供熱、響應(yīng)于乘客請求加熱客艙來預(yù)熱乘客艙4等。附加地,在一些示例中,熱存儲設(shè)備50可以經(jīng)配置通過可逆的放熱和吸熱化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生熱。
圖1a進(jìn)一步示出了車輛2的控制系統(tǒng)14??刂葡到y(tǒng)14可以通信地耦接至發(fā)動機(jī)10的各種部件和熱管理系統(tǒng)100以實(shí)施本文所述的控制程序和動作。如圖1a所示出的,控制系統(tǒng)14可以包括電子數(shù)字控制器12。控制器12可以是微型計算機(jī),所述微型計算機(jī)包括微處理器單元、輸入/輸入端口、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器、?;畲鎯ζ骱蛿?shù)據(jù)總線。
如所描繪的,控制器可以接收來自多個傳感器16的輸入,所述多個傳感器可以包括用戶輸入和/或傳感器(諸如,變速器檔位位置、變速器離合器位置、油門踏板輸入、制動器輸入、變速器選擇器位置、車輛速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、通過發(fā)動機(jī)的質(zhì)量氣流、環(huán)境溫度、進(jìn)氣溫度等)、氣候(climate)控制系統(tǒng)傳感器(諸如,冷卻劑溫度、防凍劑溫度、吸附溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、乘客艙溫度、期望的乘客艙溫度、環(huán)境濕度等)以及其他。
此外,控制器12可與各種致動器18通信,致動器18可以包括發(fā)動機(jī)致動器(諸如,燃料噴射器、電子控制的進(jìn)氣節(jié)流板、火花塞、變速器離合器等)、熱管理系統(tǒng)致動器(諸如,空氣處理通風(fēng)口和/或分流閥、控制冷卻劑的流動的氣門、控制制冷劑的流動的氣門、風(fēng)機(jī)致動器、風(fēng)扇致動器、泵致動器等)以及其他。在一些示例中,存儲介質(zhì)可以用表示由處理器可執(zhí)行的指令的計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程,以用于執(zhí)行以下所描述的方法以及可預(yù)期而沒有具體列出的其他變體。
圖1b描繪了熱管理系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的示意圖。熱管理系統(tǒng)100包含兩個回路,熱交換回路101和冷卻劑回路102。熱交換回路101包括熱存儲設(shè)備50、冷卻劑熱交換環(huán)路103和熱回收環(huán)路104。冷卻劑回路102包括發(fā)動機(jī)回路105和加熱器回路106。來自流動通過排氣通道48的排氣的熱能可以傳遞到熱回收環(huán)路104的流體。熱回收環(huán)路104中加熱的流體然后可以被引導(dǎo)通過熱存儲設(shè)備50以預(yù)熱熱存儲設(shè)備50和/或為熱存儲設(shè)備50充電。因此,熱存儲設(shè)備可以捕集和/或存儲從熱排氣獲得的熱能。如此,以其他方式已經(jīng)損失到大氣的能量可以在熱管理系統(tǒng)100中被再循環(huán)和使用。以這種方式,系統(tǒng)100的燃料效率可以增加。由熱存儲設(shè)備50捕集的熱能然后可以用于預(yù)熱各種車輛部件,諸如,發(fā)動機(jī)10、加熱器芯137、乘客艙(例如,圖1a中示出的乘客艙4)。具體地,來自熱存儲設(shè)備50的熱能可以經(jīng)由循環(huán)通過熱存儲設(shè)備50的冷卻劑被傳遞至各種車輛部件。隨著冷卻劑流動通過熱存儲設(shè)備50,其被預(yù)熱,且預(yù)熱的冷卻劑然后可以經(jīng)由冷卻劑回路102被泵送至各種車輛部件。
熱交換回路101可以利用熱存儲設(shè)備50經(jīng)由熱回收環(huán)路104捕集來自流動通過排氣通道48的排氣的熱能。熱回收環(huán)路104可以包括熱交換器111和熱交換器119、120和泵121??梢酝ㄟ^來自控制器12的信號控制氣門120和泵121。即,控制器12可以向氣門120和/或泵121發(fā)送信號來調(diào)節(jié)其操作。具體地,控制器12可以調(diào)節(jié)氣門120的開度和/或泵121的轉(zhuǎn)速來控制流動通過環(huán)路104的流體的量。在一些示例中,氣門120可以是連續(xù)可變的氣門。但是,在其他示例中,氣門120可以是二位氣門。泵121可以是變速泵。通過增加氣門120的開度和/或增加泵121的轉(zhuǎn)速,在熱交換器111和熱交換器119之間的熱回收環(huán)路104中流體流可以增加。以這種方式,排氣通道48中的熱能可以被傳遞至流動通過熱交換器119的流體。在被排氣通道48中的排氣預(yù)熱之后,環(huán)路104中的流體可以流動通過熱存儲設(shè)備50,具體地,通過熱交換器111,并且可以將熱能傳遞至熱存儲設(shè)備50。
因此,通過首先將來自排氣的熱經(jīng)由在熱存儲設(shè)備50和排氣通道48之間循環(huán)的流體傳遞至熱存儲設(shè)備50,來自排氣的熱可以被傳遞至冷卻劑回路102中的冷卻劑和各種車輛部件。通過使冷卻劑回路102中的冷卻劑流動通過定位在熱存儲設(shè)備50內(nèi)的熱交換環(huán)路103,熱存儲設(shè)備50中的熱然后可以被傳遞至冷卻劑回路102中的冷卻劑。
熱交換環(huán)路103包括氣門117,氣門117可以由控制器12來調(diào)節(jié)以調(diào)控流動通過熱存儲設(shè)備50和熱交換環(huán)路103的冷卻劑的量。在一些示例中,氣門117可以是三通閥,其中可以將氣門調(diào)節(jié)至第一位置,在第一位置處基本上沒有冷卻劑流動通過熱交換環(huán)路103,且可以替代地直接朝向泵133僅流動通過冷卻劑管路118,而不流動通過熱存儲設(shè)備50。還可以調(diào)節(jié)氣門117至第二位置,在第二位置處,冷卻劑回路102中的基本上所有的冷卻劑流動通過熱交換環(huán)路103和熱存儲設(shè)備50,且基本上沒有冷卻劑流動通過冷卻劑管路118。在一些示例中,氣門117可以是連續(xù)可變氣門且可以被調(diào)節(jié)至第一位置和第二位置之間的任何位置。
通過在第一位置和第二位置之間調(diào)節(jié)氣門,可以調(diào)節(jié)流動通過熱存儲設(shè)備50的冷卻劑的量。具體地,通過將氣門117朝向第二位置且遠(yuǎn)離第一位置調(diào)節(jié),相對于冷卻劑管路118,可以增加流動通過熱交換環(huán)路103的冷卻劑的量。響應(yīng)于對增加的冷卻劑溫度的需求(諸如在發(fā)動機(jī)冷啟動期間),控制器12可以向氣門117發(fā)送信號以朝向第二位置調(diào)節(jié),從而增加流動通過熱存儲設(shè)備50的冷卻劑的量。如此,通過使冷卻劑流動通過熱存儲設(shè)備50,可以增加冷卻劑的溫度。以這種方式,當(dāng)期望時,熱存儲設(shè)備50可以為冷卻劑提供附加的熱源。
在一些示例中,熱交換環(huán)路103可附加地包括氣門124,氣門124可以調(diào)控流出熱存儲設(shè)備50以及流回到冷卻劑回路102的冷卻劑的量。因此,可以將氣門124調(diào)節(jié)至關(guān)閉的第一位置,在第一位置基本上沒有冷卻劑流動通過氣門124,并且因此,通過熱存儲設(shè)備50和熱交換環(huán)路103的冷卻劑流停止。附加地,可以將氣門124調(diào)節(jié)至完全打開的第二位置,其中冷卻劑流動通過氣門124。在一些示例中,氣門124可以是連續(xù)可變氣門且可以被調(diào)節(jié)至第一位置和第二位置之間的任意位置,以調(diào)控離開氣門124的冷卻劑的量,具體地,控制器12可以向氣門124發(fā)送信號來調(diào)節(jié)氣門的位置。在氣門124朝向打開的第二位置且遠(yuǎn)離關(guān)閉的第一位置的偏轉(zhuǎn)增加的情況下,隨著由氣門124形成的開口增加,流動通過氣門124的冷卻劑的量可增加。
在離開熱存儲設(shè)備50之后,由于在泵133的入口處產(chǎn)生的抽吸,冷卻劑可被朝向泵133引導(dǎo)。因此,冷卻劑可以通過泵133從冷卻劑管路118和熱交換環(huán)路103的一個或多個被泵送至各種車輛部件(諸如,發(fā)動機(jī)10)。更簡單地,泵133可以使冷卻劑循環(huán)通過冷卻劑回路102。
還應(yīng)當(dāng)理解,在一些示例中,冷卻劑回路102中的冷卻劑可以不被導(dǎo)引通過熱存儲設(shè)備50,且單獨(dú)的流體流動環(huán)路可以被包括在熱管理系統(tǒng)100中以捕集存儲在熱存儲設(shè)備50中的熱。在此類示例中,單獨(dú)的熱交換環(huán)路(諸如,熱回收環(huán)路104)可以被用于將熱從熱存儲設(shè)備50傳遞至冷卻劑回路102中的冷卻劑。因此,流動通過該單獨(dú)的熱交換環(huán)路的流體可以被導(dǎo)引通過熱存儲設(shè)備50以捕集來自熱存儲設(shè)備50的熱。附加的泵可以被包括在熱交換環(huán)路中以將流體泵送通過熱存儲設(shè)備50。在該環(huán)路中的流體然后可以將熱從熱存儲設(shè)備50經(jīng)由熱交換器(諸如,熱交換器119)傳遞至冷卻劑回路102中的冷卻劑。如此,冷卻劑回路102中的冷卻劑可以不經(jīng)過熱存儲設(shè)備50,其可替代地經(jīng)過熱交換器,其中通過在單獨(dú)的熱交換環(huán)路中流動的流體從熱存儲設(shè)備50捕集的熱可以被傳遞至冷卻劑。
溫度傳感器112可以耦接至熱交換環(huán)路103以用于估計熱存儲設(shè)備50的溫度。具體地,溫度傳感器112可以耦接在熱存儲設(shè)備50的冷卻劑出口處,在冷卻劑出口處冷卻劑離開熱存儲設(shè)備50。因此,溫度傳感器112可以經(jīng)配置測量當(dāng)冷卻劑離開熱存儲設(shè)備50時的熱交換環(huán)路103中的冷卻劑的溫度?;趶臏囟葌鞲衅?12接收的信號,控制器12可以推斷熱存儲設(shè)備50的荷電狀態(tài)。但是,在其他示例中,溫度傳感器112可以直接耦接至熱存儲設(shè)備50以用于測量其溫度。熱存儲設(shè)備50的荷電狀態(tài)可以與設(shè)備50的溫度成比例。即,荷電狀態(tài)可隨著設(shè)備50的溫度增加而增加。
熱存儲設(shè)備50可以包括殼體107。各種絕緣材料可以被包括在殼體107內(nèi)以維持熱存儲設(shè)備50的溫度。此外,熱存儲設(shè)備50包括相變材料(pcm)116。在一些示例中,如以下參照圖2d至圖2e所示的,具有不同熔化溫度的兩種不同的pcm可以組合以在熱存儲設(shè)備50中形成混合物。然而,在其他示例中,如以下參照圖2b至圖2c所示的,具有不同熔化溫度的兩種pcm可以彼此分離成不同的單元。
在一些實(shí)施例中,如圖1b所描繪的,熱存儲設(shè)備50可以附加地經(jīng)配置通過化學(xué)吸附來產(chǎn)生熱能。在此類示例中,其中熱存儲設(shè)備能夠產(chǎn)生熱能,熱存儲設(shè)備50可以包括多個吸附器單元122,所述吸附器單元可以填充有吸附劑。吸附劑可以為高能量介質(zhì)密度,諸如,硅凝膠、沸石、活性炭或其他合適吸附劑。吸附劑可以在吸附器單元122內(nèi)形成晶體結(jié)構(gòu)。附加地,熱存儲設(shè)備50可以包括流體容器108,流體容器108經(jīng)由電子節(jié)流閥109流體地耦接至吸附器單元122。響應(yīng)于來自控制器12的信號,電子節(jié)流閥109可以打開或關(guān)閉。流體容器108可以容納吸附物,該吸附物當(dāng)與吸附器單元122中的吸附劑結(jié)合時導(dǎo)致放熱反應(yīng)。例如,在吸附器容納吸附劑(諸如,硅凝膠)的實(shí)施例中,流體容器108中的流體可以為水或水溶液,諸如乙烯乙二醇溶液或丙二醇溶液。流體也可以是甲醇基或氨基溶液。在打開電子節(jié)流閥109之后,來自流體容器108的流體可以進(jìn)入吸附器107,在吸附器107中流體可以由吸附劑吸附。
熱存儲設(shè)備50還可以包括泄壓閥113。當(dāng)被包括時,流體容器108還可以包括液位傳感器114,且可以被耦接至風(fēng)扇115。
冷卻劑可以從冷卻劑管路118和/或熱交換環(huán)路103通過泵133被泵送至一個或多個車輛部件(諸如發(fā)動機(jī))??梢酝ㄟ^來自控制器12的信號控制泵133。因此,控制器12可以將信號發(fā)送至泵133來調(diào)節(jié)泵133的轉(zhuǎn)速,且因此調(diào)節(jié)流動通過冷卻劑回路102的冷卻劑的量。具體地,在一些示例中,泵133可以是變速泵。
如圖1b的示例中所描繪的,冷卻劑可以從冷卻劑管路118和/或熱交換環(huán)路103中的一個或多個被泵送至發(fā)動機(jī)回路105。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在其他示例中,在被泵送到熱交換環(huán)路103之前,冷卻劑可以被泵送至發(fā)動機(jī)回路105。還應(yīng)當(dāng)理解的是,在一些示例中,冷卻劑可以從熱存儲設(shè)備50被直接泵送至各種車輛部件(諸如,加熱器芯137),且可以繞開發(fā)動機(jī)10。因此,由熱存儲設(shè)備50預(yù)熱的冷卻劑可以被直接導(dǎo)引至諸如乘客艙(例如,圖1a中所示的乘客艙4)的車輛部件來預(yù)熱車輛部件。
發(fā)動機(jī)回路105包括發(fā)動機(jī)冷卻套管130、散熱器130和冷卻劑貯存器132。散熱器風(fēng)扇134可以耦接至散熱器131。溫度傳感器可以耦接至發(fā)動機(jī)10或發(fā)動機(jī)冷卻套管130(諸如,熱電偶135)。在當(dāng)發(fā)動機(jī)冷(例如,冷啟動條件)時的情景下,通過激活泵133且將氣門117調(diào)節(jié)至第二位置,存儲在熱存儲設(shè)備50中的熱可以經(jīng)由熱交換器110被傳遞至冷卻劑發(fā)動機(jī)回路105。如果發(fā)動機(jī)過熱,則可以通過泵133將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動機(jī)冷卻套管130,其中使用散熱器風(fēng)扇134將過量的熱排出通過散熱器131。在此類示例中,可以不期望預(yù)熱冷卻劑回路102中的冷卻劑,且因此可以將氣門117調(diào)節(jié)至第一位置,且因此,冷卻劑可以繞開熱存儲設(shè)備50。來自發(fā)動機(jī)10的熱也可以用于通過激活泵121且打開氣門120來為熱存儲設(shè)備50充電和/或加熱。
加熱回路106包括氣門136和加熱器芯137。風(fēng)扇138可以耦接至加熱器芯137。乘客可以請求加熱乘客艙4。響應(yīng)于該請求,控制器12可以用信號通知?dú)忾T136打開,因此部分地繞開發(fā)動機(jī)回路105。通過激活泵133,發(fā)動機(jī)回路105中的冷卻劑可以被循環(huán)通過加熱器環(huán)路106。來自冷卻劑的熱然后可以被傳遞至加熱器芯137且通過激活風(fēng)扇138被吹進(jìn)到乘客艙4中。如果發(fā)動機(jī)回路105中的冷卻劑不足以為加熱器芯137充電,則通過將氣門117調(diào)節(jié)至第二位置且使冷卻劑流動通過熱存儲設(shè)備50,附加的熱可以被傳遞至冷卻劑回路102。下面關(guān)于圖3、圖4和圖5論述用于熱管理系統(tǒng)100的使用和控制的更詳細(xì)的方法。
圖2a至圖2e示出可以被包含在車輛系統(tǒng)(例如,圖1a中所示的機(jī)動車輛2)中的熱電池202的示例示意圖。因此。在圖2a至圖2e中所示出的熱電池202可以與以上參照圖1b所描述的熱存儲設(shè)備50相同或相似。此外,在本文的描述中可以一起描述圖2a至圖2e。電池202的部件在圖2a至圖2e的一個中的說明被介紹之后,可以不再介紹或再次描述。熱電池202可以包括在車輛系統(tǒng)中,以存儲由車輛系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)(例如,圖1a和圖1b中所示的發(fā)動機(jī)10)產(chǎn)生的熱以用于在車輛系統(tǒng)中的后期使用。具體地,通過使冷卻劑流動通過熱電池202,來自熱電池202的熱可以被傳遞至冷卻劑系統(tǒng)(例如,圖1b中所示的冷卻劑回路102)的冷卻劑。當(dāng)冷卻劑的溫度低于熱電池202的溫度時,熱可以從熱電池202傳遞至流動通過熱電池202的冷卻劑,從而消耗電池202或?qū)﹄姵?02放電。在本文的描述中,消耗電池或?qū)﹄姵胤烹娍梢灾笍碾姵?02移除熱或熱能。類似地,為電池充電可以指增加電池202的熱能。為了為電池202充電,由車輛系統(tǒng)產(chǎn)生(諸如,來自發(fā)動機(jī))的過量的熱可以被傳遞至熱電池202,如以上參照圖1b所解釋的。
聚焦圖2a,其示出熱電池202的第一實(shí)施例的示意圖200。熱電池202可以包括殼體204,在殼體204內(nèi)可包括熱電池202的部件。熱交換區(qū)域206被包括在殼體204內(nèi)且可以包括具有不同熔點(diǎn)的兩種不同的pcm。然而,在其他示例中,每個均具有不同熔點(diǎn)的多于或少于兩種的pcm可以被包括在熱交換區(qū)域206中。在一些示例中,如以下參照圖2b和圖2c所示出的,pcm可以容納在不同的單元塊內(nèi)且可以彼此分離。然而,在其他示例中,如以下參照圖2d和圖2e所示出的,pcm可以組合以在熱交換區(qū)域206中形成混合物。
一個或多個絕緣層(諸如,絕緣層230)可以被包含在殼體204和熱交換區(qū)域206之間以減少殼體204和電池202的內(nèi)部和外部部分之間的熱傳遞。因此,絕緣層203可以減少從熱電池202到外部環(huán)境的熱損失。雖然在圖2a中僅示出一個絕緣層,但是應(yīng)當(dāng)理解,可以包括不只一個層。此外,絕緣層可以由任何合適的絕緣材料來構(gòu)建。每層可以由相同或不同的絕緣材料構(gòu)建。
來自在排氣通道(例如,圖1a和圖1b中所示的排氣通道48)中流動的排氣的熱可以經(jīng)由熱源入口管道206被引入到熱電池202。在一些示例中,如以上參照圖1b所描述的,來自排氣的熱可以經(jīng)由流體被傳遞至熱電池202。因此,在一些示例中,處于比熱電池202的溫度高的流體可以流動通過熱源入口管道206且流入到熱電池202中以向熱電池202提供熱能(例如,熱)。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在其他示例中,排氣可以被直接傳送至熱電池202且通過熱源入口管道206被引入其中。在流動通過熱源入口管道206之后,流體(例如,液體和/或氣體)可以流動通過被定位在熱交換區(qū)域206內(nèi)的一系列熱交換管道208,其中來自流體的熱可以被傳遞至熱交換區(qū)域206中的pcm。因此,假設(shè)流體處于比pcm高的溫度,pcm可以吸收來自流動通過熱交換管道208的流體的熱。熱交換管道208中的流體然后可以經(jīng)由熱源出口管道210離開熱電池202。因此,入口管道206和出口管道210可以提供電池202的外部部分和熱交換區(qū)域206之間的流體連通。
來自冷卻劑系統(tǒng)的冷卻劑可以經(jīng)由冷卻劑入口管道212進(jìn)入熱電池202。在流動通過入口管道212之后,冷卻劑可以前進(jìn)通過定位在熱交換區(qū)域206內(nèi)的熱吸附管道214,其中來自熱交換區(qū)域206中的pcm的熱可以被傳遞至熱吸附管道214中的冷卻劑。因此,假設(shè)流體處于比pcm低的溫度,則冷卻劑可以吸收來自pcm的熱。熱吸附管道208中的冷卻劑然后可以經(jīng)由冷卻劑出口管道216離開熱電池202。因此,入口管道212和出口管道216可以提供電池202的外部部分和熱交換區(qū)域206之間的流體連通。
雖然入口管道206和出口管道210在圖2a中被示出為定位在熱電池202的相同側(cè)處且延伸通過熱電池202的相同側(cè),但是應(yīng)當(dāng)理解,在其他示例中,入口管道206和出口管道210可以定位在電池202的不同側(cè)上。例如,入口管道206可以定位在電池202的前端205處且可以延伸通過電池202的前端205,而出口管道216可以定位在后端207處且延伸通過后端207,且反之亦然。
類似地,雖然入口管道212和出口管道216在圖2a中被示出為定位在熱電池202的相同側(cè)處且延伸通過熱電池202的相同側(cè),但是在其他示例中,入口管道212和出口管道216可以定位在電池202的不同側(cè)上。例如,入口管道212可以定位在前端205處且延伸通過前端205,而出口管道216可以定位在后端207處且延伸通過后端207,且反之亦然。
熱源入口管道206、熱源出口管道210和熱交換管道208被包括在熱電池202中。然而,出于簡潔的目的,管道206、管道208和管道210從以下參照圖2b至圖2e示出的熱電池202的實(shí)施例省略。因此,重要的是要注意,盡管從圖2b至圖2e省略,但是管道206、管道208和管道210依然被包括在圖2b至圖2e示出的熱電池202的實(shí)施例中。因此,通過使加熱的流體流動通過熱交換管道208,電池202可以被加熱/充電。此外,通過使冷卻劑流動通過熱吸附管道214,電池202可以被冷卻/放電。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2b至圖2e,它們示出熱電池202的不同實(shí)施例,在圖2b和圖2c中示出的熱電池202的實(shí)施例中,兩種不同的pcm可以被封裝在不同的單元中。然而,在圖2d和圖2e中,兩種不同的pcm在熱交換區(qū)域206中被示出混合在一起。
首先聚焦圖2b,其示出了電池202的第二實(shí)施例的第一示意圖225,其中熱吸附管道214可以以蜿蜒、堆疊的配置被定位。每個管道214可以由間隙226間隔開,容納pcm的單元可以定位在間隙226中。熱交換區(qū)域206可以包括容納第一pcm220的第一組單元218和容納第二pcm224的第二組單元222。雖然第一組單元218和第二組單元222在圖2b中被示出為以交替的順序被定位,但是應(yīng)當(dāng)理解,單元218和單元222的其他布置和/或順序是可能的。此外,雖然在圖2b中示出近似相等數(shù)量的單元218和單元222,但是應(yīng)當(dāng)理解,相對于被包括在熱交換區(qū)域中的單元222的單元218的數(shù)量可以改變。如圖2b所描繪的,單元218和單元222可填充有pcm。然而,在其他示例中,任意數(shù)量的或所有的單元218和單元222可以僅部分地填充有pcm。因此,包括在單元218和單元222的每個中的pcm的量可以改變。
此外,雖然第一組單元218在圖2b中被示出為僅包括第一pcm220且第二組單元222被示出為僅包括第二pcm224,但是應(yīng)當(dāng)理解,單元218和單元222可以包含呈任何相對數(shù)量的第一pcm222和第二pcm224的混合物。此外,被包括在第一組單元218中的第一pcm220和第二pcm224的相對數(shù)量可不同于第二組單元222。即,第一組單元218和第二組單元222可以均包括第一pcm220和第二pcm224,但是第一組單元218可以比第二組單元222包含相對于第二pcm224更多量的第一pcm220,或反之亦然。
第一pcm220和第二pcm224可以具有相差5°f的相變溫度。在本文的描述中,相變溫度可以指材料變換(諸如,在液體和固體之間,和/或在液體和氣體之間,和/或在一些示例中,在固體和氣體之間的)相所處于的溫度。在液體和氣體之間的材料變化所處于的溫度可以被稱為汽化相變溫度,且在液體和固體之間的材料變化所處于的溫度可以被稱為固化相變溫度。然而,兩種pcm220和pcm224的相變溫度之間的差可以在3°-15°f之間的范圍內(nèi)。例如,第一pcm220可以具有207°f的熔化溫度,而第二pcm224可以具有212°f的熔化溫度。但是,在其他示例中,第一pcm220可以具有在60℃和115℃之間的溫度范圍內(nèi)的熔化溫度。此外,第二pcm224可以具有在60℃和115℃之間的溫度范圍內(nèi)的熔化溫度。然而,在一些示例中,pcm220和pcm224的相變溫度可以取決于pcm220和pcm224中的烯糖的濃度和/或環(huán)境壓力。隨著海拔增加和環(huán)境壓力下降,pcm220和pcm224的相變溫度可以降低。此外,pcm220和pcm224的相變溫度可以隨著烯糖的濃度增加而增加。如此,可以針對在相變材料在一定海拔處的相變溫度來選擇相變材料。例如,pcm220和pcm224的相變溫度可以被限制為低于90℃,以減少和/或防止pcm220和pcm224在較低的環(huán)境壓力(諸如,在較高的海拔處)下的汽化。此外,可以調(diào)節(jié)pcm220和pcm224的烯糖濃度以改變pcm的相變溫度,然而,在所有示例中,兩種pcm220和pcm224的相變溫度可隔開約3°-15℃。
因此,第一pcm220和第二pcm224的相變溫度可以不重疊。也就是說,第一pcm220和第二pcm224相變所處于的溫度不同。例如,第一pcm220可以在與第二pcm224不同的溫度和/或溫度范圍處在固體和液體之間改變相。重要的是要注意,在一些示例中,給定的pcm的相變溫度可以不總是相同,并且相變溫度可以根據(jù)熱電池202中的條件(諸如,環(huán)境壓力)而改變。具體地,pcm220和pcm224的相變溫度可以根據(jù)過飽和的量和環(huán)境壓力而改變。
然而,pcm220和pcm224的相變溫度可以彼此充分地隔開,使得pcm220可以相變的溫度范圍與pcm220可以相變的溫度范圍不同且不重疊。以這種方式,pcm220和pcm224可以不同時地相變。即,在第二pcm224經(jīng)歷相變的同時,第一pcm220可以不經(jīng)歷相變,且反之亦然。如上所解釋的,相變可以指其中材料(諸如,pcm)在固體和液體之間、在固體和氣體之間、和/或在固體和氣體之間變換的過程。
因此,通過選擇具有不同相變溫度的pcm,兩種不同的pcm之間的熱傳遞可以增加,且因此可以實(shí)現(xiàn)熱電池的更加均勻的溫度。也就是說,相比于其中熱電池僅包括具有單一相變溫度的一種pcm的示例中,通過包括具有不同相變溫度的兩種pcm,熱電池可以更快地達(dá)到熱平衡。
進(jìn)一步地,通過包括具有不同相變溫度的兩種pcm,熱電池202的可測量溫度在熱電池202的荷電狀態(tài)上是連續(xù)的。即,對于電池202的每一個不同的荷電狀態(tài),可以存在不同的可測量溫度。也就是說,電池202的給定的可測量溫度可以對應(yīng)于電池202的特定荷電狀態(tài)。然而,重要的是要注意,可以基于電池是充電還是放電、電池202的溫度變化速率、冷卻劑溫度來附加地確定電池202的荷電狀態(tài),如以下參照圖3至圖5更加詳細(xì)解釋的。
例如,當(dāng)?shù)谝籶cm220的溫度和第二pcm224的溫度低于它們的相變溫度且在電池202充電期間熱能被添加至電池202時,pcm220和pcm224的溫度可以增加。隨著熱能被添加至電池202,兩種pcm220和pcm224的溫度可以持續(xù)增加,直到第一pcm220的溫度達(dá)到其相變溫度。因此,由于第一pcm220可以具有比第二pcm224低的相變溫度,當(dāng)從低于兩種pcm220和pcm224的相變溫度的開始溫度為電池202充電時,pcm220可以在第二pcm224之前相變。隨著pcm繼續(xù)吸收熱能,當(dāng)?shù)谝籶cm220相變時,第一pcm220的溫度可以保持近似相同。然而,取決于電池202的配置和pcm220和pcm224的化學(xué)性質(zhì),第二pcm224可以繼續(xù)升溫。例如,當(dāng)pcm結(jié)合形成混合物時,如以下圖2d和圖2e的示例中所示的,由于在兩種pcm220和pcm224之間的幾乎同時的熱傳遞,pcm220和pcm224可以以近似相同的速率預(yù)熱。具體地,在其中pcm220和pcm224被結(jié)合在一起形成混合物的示例中,pcm220和pcm224之間的熱傳遞的速率可以幾乎是同時的且可以僅取決于用于pcm220和pcm224內(nèi)的個體的分子和/或元素使它們自身擴(kuò)散/定向至它們的新的相結(jié)構(gòu)(例如,當(dāng)從液體變到固體時的玻璃體/晶體結(jié)構(gòu))的擴(kuò)散速率和時間。因此,在熱被添加至電池202的同時,當(dāng)?shù)谝籶cm220經(jīng)歷相變時,第二pcm224可以保持在第一pcm220的相變溫度處,直到第一pcm220已經(jīng)完成了相變。然后,一旦第一pcm220已經(jīng)完成了其相變,隨著熱被添加至電池202,pcm220和pcm224二者可以以近乎一致的速率繼續(xù)增加。
然而,在其中第一pcm220和第二pcm224彼此分離成不同的電池單元218和電池單元222的示例中,如圖2b和圖2c的示例中所示出的,在第一pcm正在經(jīng)歷相變且能量正在被添加至電池202時,能量可不立即在pcm220和pcm224之間傳遞,且第二pcm224可以預(yù)熱到高于第一pcm220的相變溫度。來自第二pcm224的能量可以被傳遞至第一pcm220以預(yù)熱第一pcm220并在系統(tǒng)中建立熱平衡。因此,在第一pcm220的相變期間的第二pcm224的預(yù)熱可以受限。然而,在第一pcm220和第二pcm224彼此被分離成不同的單元的示例中,第一pcm220和第二pcm224之間的熱傳遞速率可以取決于電池202中的傳導(dǎo)速率(rateofconduction)和/或?qū)α魉俾?rateofconvention)。因此,重要的是注意,當(dāng)電池202的焓變化時,熱電池202可以未處于熱平衡。具體地,當(dāng)pcm220和pcm224中的一個經(jīng)歷相變時,熱電池202可以未處于熱平衡,由于沒有經(jīng)歷相變的另一pcm的溫度可以繼續(xù)變化,同時經(jīng)歷相變的pcm可以保持在恒定的溫度,這是由于pcm220和pcm224之間的延遲的熱傳遞。如此,在此類示例中,pcm的溫度可以不同,且電池202可以不處于熱平衡。重要的是要注意,由于不同的分子性質(zhì),在電池202的充電和/或放電期間,即使未經(jīng)歷相變,pcm也可以處于與另一個不同的溫度,其中不同的分子性質(zhì)可以影響pcm的特定熱和/或通過其的傳導(dǎo)速率等。因此,電池202達(dá)到熱平衡的時間量可以取決于電池202的內(nèi)部熱傳遞速率,諸如,擴(kuò)散速率、分子排列速率、潛伏熱(latentheat)、傳導(dǎo)速率、對流速率等,且也可以取決于電池202中的焓的變化速率(例如,充電和/或放電的速率)。
當(dāng)?shù)谝籶cm220已經(jīng)完成其相變且電池202繼續(xù)被充電時,第一pcm220和第二pcm224中的一個或多個可以繼續(xù)升溫,且/或第二pcm224可以開始相變。在一些示例中,第二pcm224的相變溫度可以為使得當(dāng)?shù)谝籶cm220結(jié)束其相變時第二pcm224開始其相變的溫度。然而,在其他示例中,在第一pcm220的相變之后,第一pcm220和第二pcm224可以繼續(xù)升溫。當(dāng)?shù)诙cm224的溫度達(dá)到其相變溫度時,第二pcm224可以開始以相對恒定的溫度相變。同時,假設(shè)第一pcm220已經(jīng)完成了其相變,則第一pcm220可以繼續(xù)升溫。類似于其中第一pcm220相變的情況,如果在第二pcm224經(jīng)歷其相變時,第一pcm220的溫度高于第二pcm224,則來自第一pcm220的熱能可以被傳遞至第二pcm224,從而加速相變。當(dāng)電池202從充滿電狀態(tài)被放電時,反過來也是正確的。充滿電的狀態(tài)可以是其中第一pcm220和第二pcm224二者都高于其相變溫度的狀態(tài)。在一些示例中,充滿電的狀態(tài)可以是電池202的荷電狀態(tài),其中第一pcm220和第二pcm224二者都處于液相。然而,在其他示例中,充滿電的狀態(tài)可以是電池202的荷電狀態(tài),其中第一pcm220和第二pcm224二者都處于氣相。
因此,通過包括具有不同相變溫度的兩種pcm,電池202的荷電狀態(tài)可以在包括兩種pcm220和pcm224的相變溫度的溫度范圍上是連續(xù)的。即,電池202的每一個荷電狀態(tài)可以對應(yīng)于不同的可測量溫度。因此,相對于僅包括一種pcm的系統(tǒng)而言,包括具有不同相變溫度的兩種pcm的電池202的荷電狀態(tài)的估計的精度可增加。在僅具有pcm的系統(tǒng)中,電池202的荷電狀態(tài)可以是處于pcm的相變溫度下的電池的荷電狀態(tài)的范圍中的任意荷電狀態(tài)。即,由于在pcm的相變溫度下的pcm的潛伏熱,電池202的荷電狀態(tài)可以取決于其中pcm處于其相變而在pcm的相變溫度下改變。
在一些示例中,電池202可以可選地包括第一溫度傳感器230,第一溫度傳感器230可以經(jīng)配置測量第一pcm220的溫度。具體地,溫度傳感器230可以安排在第一組單元218的一個中,用于測量第一pcm220的溫度。類似地,第二溫度傳感器232可以被包括在電池202中且可以經(jīng)配置測量第二pcm224的溫度。具體地,溫度傳感器232可以安排在第二組單元222的一個中,用于測量第二pcm224的溫度。溫度傳感器230和溫度傳感器232可以電耦接至控制器(例如,圖1a和圖1b中所示的控制器12),用于將pcm220和pcm224的測量的溫度通信至控制器。
因此,在一些示例中,控制器可以基于第一pcm220和第二pcm224的溫度估計電池202的荷電狀態(tài)。當(dāng)pcm中的一個的溫度處于其相變溫度時,可以基于未經(jīng)歷相變的另一個pcm的溫度來估計電池202的荷電狀態(tài)。以這種方式,由于未經(jīng)歷相變的pcm的溫度可以取決于經(jīng)歷相變的pcm的焓而不同,所以可以實(shí)現(xiàn)電池202的荷電狀態(tài)的更精確的估計。更簡單地,未經(jīng)歷相變的pcm的溫度可與經(jīng)歷相變的pcm的具體的焓相互關(guān)聯(lián),且因此與電池202的荷電狀態(tài)相互關(guān)聯(lián)。
然而,在其他示例中,如以下參照圖3和圖4所解釋的,在電池202已經(jīng)達(dá)到熱平衡之后,可以基于經(jīng)由出口管道216離開電池202的冷卻劑的冷卻劑溫度來估計電池202的荷電狀態(tài)。因此,當(dāng)在電池202中的冷卻劑流已經(jīng)停止和/或停滯對于冷卻劑來說足夠長的時間且電池202的部件達(dá)到熱平衡時,冷卻劑流然后可以恢復(fù),且可以基于來自溫度傳感器112的輸出來估計離開電池202的停滯的冷卻劑的溫度。然后可以基于冷卻劑溫度估計電池202的荷電狀態(tài)。如此,離開電池202的冷卻劑的溫度可以更加精確地反映電池202的溫度,且因此可以增加基于離開的冷卻劑的溫度所獲得的電池202的荷電狀態(tài)的估計的精度。
pcm220和pcm224可以包括任何合適的相變材料。例如,pcm220和pcm224可以包括石蠟共混物、水、巴思脆性白銅(bathmetal)、平面熱(plainthermals)中的任意一種或多種。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2c,其示出了電池202的第三實(shí)施例的示意圖250,其中冷卻劑環(huán)繞pcm220和pcm224流動。除了在圖2c中熱吸附管道214可以環(huán)繞pcm220和pcm224定位而不是如圖2b所示那樣定位在pcm之間之外,在圖2c中示出的電池202的第三實(shí)施例可以與在圖2b中示出的第二實(shí)施例相同。具體地,熱吸附管道214可以環(huán)繞單元218和單元222在單元218和單元222與絕緣層203之間定位。
移至圖2d,其示出電池202的第四實(shí)施例的示意圖275,其中可以省略單元218和單元222,且pcm220和pcm224可以結(jié)合來形成混合物224。因此,除了pcm可以不被容納在單元中而是可替代地在整個熱吸附區(qū)域206中近似均勻地分布之外,在圖d中示出的電池202的第四實(shí)施例可以與在圖2b中示出的實(shí)施例相同?;旌衔?24可以被包括在熱吸附區(qū)域206中。在一些示例中,混合物224可以被限制于僅熱吸附區(qū)域206的一部分。然而,在其他示例中,如圖2d所示,混合物224可以覆蓋幾乎整個熱吸附區(qū)域206。如此,可以通過流體屏障來限定熱吸附區(qū)域206,流體屏障可以將吸附區(qū)域206的內(nèi)部與外部隔開且可以容納混合物224。如以上參照圖2b所解釋的,混合物224可以包含任何相對量的兩種pcm220和pcm224(未在圖2d中示出)。在一些示例中,混合物224可以包括近似75%的第一pcm220和25%的第二pcm224。然而,在其他示例中,混合物224可以包括近似50%的第一pcm220和50%的第二pcm224。在另一些實(shí)施例中,混合物224可以包括近似25%的第一pcm220和75%的第二pcm224。
然而,pcm220和pcm224的相對量可以按需要改變。通過改變pcm的相對量,電池202的熱能存儲可以朝向更高或更低的溫度偏置。例如,當(dāng)使用大于第二pcm224的量的第一pcm220時,由于第一pcm220的相變溫度可以低于第二pcm224的相變溫度,所以在較低的溫度下可得到更大量的潛伏熱。相反地,當(dāng)使用大于第一pcm220的量的第二pcm224時,由于第二pcm224的相變溫度可以高于第一pcm220的相變溫度,所以在較高的溫度下可以得到更大量的潛伏熱。
此外,貫穿整個熱吸附區(qū)域206,pcm的濃度可以改變。例如,pcm的濃度可以從電池202的中心徑向向外地增加。在其他示例中,pcm的濃度可以從電池202的中心徑向向外地降低。然而,可以使用pcm的其他圖案或濃度分布,諸如高斯分布。進(jìn)一步地,兩種pcm220和pcm224的濃度分布可以不同和/或彼此獨(dú)立。然而,在其他示例中,兩種pcm220和pcm224的濃度分布可以近似相同。
移至圖2e,其示出了電池202的第五實(shí)施例的示意圖290,除了管道214可以環(huán)繞混合物224定位(類似于圖2c中所示出的)而非如圖2d所示的在混合物224內(nèi)以外,第五實(shí)施例可以與在圖2d中示出的電池202的第四實(shí)施例相同。因此,熱吸附管道214可以環(huán)繞熱吸附區(qū)域206的周界在熱吸附區(qū)域206與絕緣層203之間定位。
繼續(xù)至圖3,其示出了用于調(diào)控?zé)犭姵?例如,在圖1a和圖1b中示出的熱存儲設(shè)備50和在圖2a至圖2e中示出的熱電池202)的荷電狀態(tài)的示例方法300。如以上參照圖1a至圖2b所解釋的,可以經(jīng)由來自流動通過發(fā)動機(jī)(例如,在圖1a至圖1b中示出的發(fā)動機(jī)10)的排氣通道(例如,在圖1a至圖1b中示出排氣通道48)的排氣的熱為熱電池充電。隨著冷卻劑流動通過電池,由熱電池的一個或多個pcm(例如,在圖2b和圖2c中示出的pcm220和pcm224)捕集的熱能然后可以被傳遞至冷卻劑。具體地,如以上參照圖1b所描述的,可以調(diào)節(jié)熱源氣門(例如,在圖1b中所示的氣門120)和熱源泵(例如,在圖1b中所示的泵121)中的一個或多個來調(diào)控電池的加熱/充電的量。為了增加電池的加熱的量,可以將氣門調(diào)節(jié)至更開放的位置和/或可以增加泵的轉(zhuǎn)速。
可以通過調(diào)節(jié)一個或多個氣門來調(diào)控通過電池的冷卻劑流。具體地,可以將定位在冷卻劑流入到電池的入口附近的第一冷卻劑閥(例如,圖1b中所示的氣門117)至第二位置,以將冷卻劑從冷卻劑系統(tǒng)(例如圖1b中所示的冷卻劑回路102)引導(dǎo)到電池中。隨著將第一冷卻劑閥朝向遠(yuǎn)離關(guān)閉的第一位置的打開的第二位置調(diào)節(jié),被引導(dǎo)通過電池的冷卻劑的量可增加。附加地,在一些示例中,第二冷卻劑閥可以被包括在冷卻劑流出電池的出口附近,且因此可以被調(diào)節(jié)以調(diào)控流出電池的冷卻劑的量。具體地,第二冷卻劑閥可以在關(guān)閉的第一位置與打開的第二位置之間調(diào)節(jié),其中在關(guān)閉的第一位置處,基本上為零冷卻劑可以流出電池,在打開的第二位置處,冷卻劑流出電池。因此,在本文圖3至圖6的描述中,可以通過調(diào)節(jié)第一冷卻劑閥和/或第二冷卻劑閥朝向它們相應(yīng)的第一關(guān)閉位置中的一個或多個來實(shí)現(xiàn)減少冷卻劑流。相反地,可以通過調(diào)節(jié)第一冷卻劑閥和/或第二冷卻劑閥中的一個或多個朝向它們相應(yīng)的第二打開位置中的一個或多個來實(shí)現(xiàn)增加通過電池的冷卻劑流。當(dāng)冷卻劑可處于比電池低的溫度時,使冷卻劑流動通過電池可以對電池進(jìn)行放電/冷卻。
用于執(zhí)行本文參照圖4至圖6所描述的方法300以及所有其他方法的指令可以被存儲在控制器(例如,圖1a和圖1b中所示的控制器12)的存儲器中。因此,可以通過控制器基于存儲在控制器的存儲器中的指令并結(jié)合從發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如,以上參照圖1a和圖1b所述的傳感器)接收的信號來執(zhí)行本文所述的方法300以及所有其他方法。控制器可以向熱源泵、熱源氣門、第一冷卻劑閥和第二冷卻劑閥中的一個或多個發(fā)送信號以調(diào)節(jié)電池和冷卻劑的加熱和/或冷卻的量。
方法300開始于302,在302處包括估計和/或測量發(fā)動機(jī)工況。發(fā)動機(jī)工況可以包括冷卻劑溫度、冷卻劑質(zhì)量流、熱電池的荷電狀態(tài)、排氣溫度、熱源泵的轉(zhuǎn)速、一個或多個氣門的位置等。
在302處估計和/或測量發(fā)動機(jī)工況之后,方法300可以前進(jìn)到304,在304處包括估計電池的荷電狀態(tài)。以下參照圖4至圖6描述用于估計電池的荷電狀態(tài)的方法。在一些示例中,估計和/或測量電池的荷電狀態(tài)可以包括停止通過電池的冷卻劑流以及等待一持續(xù)時間以用于在電池中達(dá)到冷卻劑與電池的部件之間的熱平衡,如以下參照圖5所描述的。然后,冷卻劑流可以恢復(fù),且可以在遲滯的冷卻劑離開電池時測量遲滯的冷卻劑的溫度?;诶鋮s劑溫度,可以估計電池的荷電狀態(tài)。然而,在其他示例中,如以下參照圖4所描述的,可以適時地(opportunistically)估計電池的荷電狀態(tài),不論電池的部件與冷卻劑何時已彼此達(dá)到熱平衡。
方法300然后可以在估計電池的荷電狀態(tài)之后從304繼續(xù)至306,在306處方法可以包括確定是否期望電池充電。例如,方法300在306處可以包括確定電池的荷電狀態(tài)是否低于閾值。閾值可以表示對應(yīng)于低于包括在電池中的一個或多個pcm的相變溫度的電池的溫度的電池的荷電狀態(tài)。因此,如果電池的荷電狀態(tài)低于閾值,則在306處可以期望電池充電。然而,在其他示例中,可以基于排氣的溫度、冷卻劑的溫度、發(fā)動機(jī)冷啟動條件和/或電池的充電或放電的速率中的一個或多個來確定在306處是否期望電池充電。例如,如果預(yù)測客艙預(yù)熱,且因此預(yù)期冷卻劑溫度增加,則可在預(yù)計到客艙預(yù)熱程序而先發(fā)地為電池充電。在其他示例中,如果預(yù)期排氣溫度在未來的駕駛條件中將下降,則在排氣更熱的同時,電池可以被適時地充電。
如果確定期望電池充電,則方法300可以從306前進(jìn)到308,在308處可以包括增加至電池的熱傳遞。具體地,方法300在308處可以包括增加供應(yīng)至熱源泵的功率,以增加泵轉(zhuǎn)速,且因此增加排氣與電池之間的流體流,且因此增加排氣與電池之間的熱傳遞。附加地或替代地,方法300在308處可以包括增大由熱源氣門形成的開口來增加排氣與電池之間的流體流。以這種方式,可以增加從排氣到熱電池傳遞的熱能的量。
方法300然后可以從308或者如果在306處確定不期望電池充電從306繼續(xù)至310,在310處包括估計離開電池的冷卻劑的溫度??梢曰趤碜远ㄎ辉陔姵氐睦鋮s劑出口附近的溫度傳感器(例如,在圖1b至圖2e中示出的溫度傳感器112)的輸出來估計冷卻劑的溫度。
在估計冷卻劑溫度之后,方法300然后可以從310繼續(xù)至312,在312處可以包括確定是否期望冷卻劑預(yù)熱。當(dāng)估計的冷卻劑溫度低于期望的冷卻劑溫度時,可以期望冷卻劑預(yù)熱??梢曰诎l(fā)動機(jī)工況(諸如,發(fā)動機(jī)溫度、客艙溫度等)來確定期望的冷卻劑溫度。例如,響應(yīng)于期望的客艙溫度增加,期望的冷卻劑溫度可以增加。
如果冷卻劑溫度低于期望的溫度且期望冷卻劑預(yù)熱,則方法300可以從312前進(jìn)至314,在314處包括增加通過電池的冷卻劑流。如以上所述的,可以打開第一冷卻劑閥和/或第二冷卻劑閥中的一個或多個來增加通過電池的冷卻劑流。由于通過電池的增加的冷卻劑流,冷卻劑的溫度可以增加。此外,冷卻劑的預(yù)熱速率可以增加。
然而,如果在312處確定不期望冷卻劑預(yù)熱,則方法300可以從312前進(jìn)至316,在316處包括減少通過電池的冷卻劑流。如以上所述的,可以關(guān)閉第一冷卻劑閥和/或第二冷卻劑閥中的一個或多個來減少通過電池的冷卻劑流。由于通過電池的減少的冷卻劑流,冷卻劑的溫度可以被維持和/或降低。在一些示例中,冷卻劑的預(yù)熱速率可以降低。在另一些示例中,方法300在316處可以包括停止通過電池的冷卻劑流。在其他示例中,方法300在316處可以包括將冷卻劑流維持在其當(dāng)前流速率。在執(zhí)行314或316之后,方法300然后可以返回。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖4至圖6中所示的方法,它們描述了以上參照圖3描述的用于估計電池的荷電狀態(tài)的示例程序。因此,在圖4至圖6中所描述的方法的任一個或多個可以被包含在圖3中所示的方法300的302處和/或在圖3中所示的方法300的302處執(zhí)行。圖4描述了不論通過電池的冷卻劑流何時已經(jīng)停滯,可以適時地估計電池的荷電狀態(tài)的示例方法。具體地,當(dāng)通過電池的冷卻劑流恢復(fù)時,可以基于離開電池的冷卻劑的溫度來估計電池的荷電狀態(tài)。圖5中所描述的方法提供了活動的/有效的(active)荷電狀態(tài)估計,其中通過電池的冷卻劑流暫時停止且然后被允許恢復(fù)。類似于圖4中所述的方法,當(dāng)冷卻劑離開電池時,可以測量冷卻劑溫度,并且可以基于冷卻劑溫度確定荷電狀態(tài)估計。最后,圖6描述監(jiān)測電池中的不同的pcm(例如,圖2b和圖2c中所示的pcm220和pcm224)的溫度、且基于pcm的溫度變化進(jìn)行荷電狀態(tài)估計的方法。
現(xiàn)在聚焦圖4,方法400開始于402,在402處確定通過電池的冷卻劑流速率是否低于閾值。在一些示例中,閾值可以近似為零。因此,在一些示例中,方法400在402處可以包括確定冷卻劑是否沒有流動通過電池。然而,在其他示例中,閾值可以大于零。重要的是要注意,即使通過電池的冷卻劑流為零,一定體積/質(zhì)量的冷卻劑可以被保持在電池內(nèi)。因此,當(dāng)通過電池的冷卻劑流停止時,電池中的冷卻劑可以保留在電池中,直到冷卻劑流恢復(fù),且停滯的冷卻劑離開電池??梢曰诘谝焕鋮s劑閥的位置、第二冷卻劑閥的位置,和/或冷卻劑泵(例如,圖1b中所示的泵133)的轉(zhuǎn)速中的一個或多個來估計通過電池的冷卻劑流速率。
如果在402處冷卻劑流速率不低于閾值,諸如在期望冷卻劑預(yù)熱的條件期間,方法400然后可以返回,且可以不做出電池的荷電狀態(tài)的估計。因此,在一些示例中,當(dāng)通過電池的冷卻劑流大于閾值時,可以不估計電池的荷電狀態(tài)。也就是說,當(dāng)冷卻劑和電池還沒有達(dá)到熱平衡和/或電池的部件還沒達(dá)到熱平衡時,可以不估計電池的荷電狀態(tài)。
然而,在其他示例中,方法400可以從402繼續(xù)至可選步驟404,在404處包括即使當(dāng)通過電池的冷卻劑流大于閾值時,測量冷卻劑溫度。可以基于來自溫度傳感器的輸出來測量冷卻劑溫度,如以上參照圖3的310所描述的。在404處估計冷卻劑溫度之后,方法400可以前進(jìn)到可選步驟406,步驟406包括基于冷卻劑溫度、電池內(nèi)的內(nèi)部熱傳遞、電池的一個或多個部件和冷卻劑的熱容、pcm的相變溫度、pcm的潛伏熱容量和pcm的質(zhì)量中的一個或多個來估計熱電池的荷電狀態(tài)。
返回至402,如果確定通過電池的冷卻劑流速率小于閾值,則方法可以從402前進(jìn)到408,在408處包括基于最近冷卻劑溫度測量值和電池的最近的荷電狀態(tài)估計來確定達(dá)到電池與冷卻劑的熱平衡的持續(xù)時間。因此,方法400在408處可以包括確定直到電池中的電池部件和/或冷卻劑將達(dá)到熱平衡的時間量,其中,電池的部件的溫度和/或冷卻劑的溫度為近似相同的溫度。對于冷卻劑溫度與電池溫度之間的更大的差、更大的電池的溫度變化速率、電池的內(nèi)部部件的更大的溫差等而言,達(dá)到熱平衡的時間可以增加。此外,當(dāng)包括在電池中的pcm高于或低于它們的相變溫度時,達(dá)到熱平衡的時間可以比當(dāng)pcm正在經(jīng)歷相變時少。
在確定達(dá)到電池與冷卻劑的熱平衡的時間之后,方法400可以從408繼續(xù)至410,在410處包括確定冷卻劑流速率是否已經(jīng)保持低于閾值至達(dá)到熱平衡的時間的持續(xù)時間。更簡單地,方法在410處包括確定通過電池的冷卻劑流是否已經(jīng)停止足夠的時間量來允許冷卻劑與電池部件實(shí)現(xiàn)熱平衡。如果還沒有達(dá)到至熱平衡的時間,且因此電池中的電池部件和冷卻劑未處于熱平衡,則方法400可以從410繼續(xù)至412,在412處包括等待所述持續(xù)時間直到達(dá)到熱平衡。
在等待達(dá)到熱平衡的持續(xù)時間之后,方法400然后可以從412繼續(xù)至414,在414處包括以與以上參照402所描述的相同的或類似的方法來確定冷卻劑流速率是否低于閾值。如果在等待達(dá)到電池中熱平衡時,冷卻劑流速率已經(jīng)增加到高于閾值,則方法400可以從414返回,且可以不獲得電池的荷電狀態(tài)的估計。然而,在其他示例中,如果在等到達(dá)到熱平衡之后,冷卻劑流大于閾值,方法400可以以上所述的方式從414前進(jìn)至404和406。
然而,如果在414處確定在等待達(dá)到電池中的熱平衡之后,冷卻劑流保持低于閾值,則方法400可以從414前進(jìn)至416,在416處包括以與以上參照圖3的310所述的相同的或類似的方式來增加通過電池的冷卻劑流和測量冷卻劑的溫度。替代地,如果在410處,達(dá)到熱平衡的時間已經(jīng)逝去了且冷卻劑流小于閾值,則方法400可以從410直接前進(jìn)至416。因此,一旦電池中的冷卻劑和電池的內(nèi)部部件已經(jīng)達(dá)到熱平衡,則可以獲取冷卻劑的溫度。如以上所述的,在一些示例中,在執(zhí)行416之前,可以完全停止冷卻劑流。因此,在416處增加通過電池的冷卻劑流可以包括啟動(例如,通過將第一冷卻劑閥和第二冷卻劑閥中的一個或多個調(diào)節(jié)遠(yuǎn)離關(guān)閉位置)通過電池的冷卻劑流。
在416處增加通過電池的冷卻劑流之后,方法400可以繼續(xù)至418,在418處包括確定電池是否正在充電。也就是說,方法400在418處可以包括確定電池的焓是否正在增加和/或電池的溫度是否正在增加??梢曰陔姵氐淖罱囊唤M溫度和/或荷電狀態(tài)估計中的最近的一種來確定電池是否正在充電。基于電池的溫度和/或荷電狀態(tài)的趨勢,可以確定電池是正在充電還是放電。然而,在其他示例中,可以基于熱源氣門的位置、熱源泵的轉(zhuǎn)速和第一冷卻劑閥與第二冷卻劑閥中的一個或多個的位置中的一個或多個來確定電池是正在充電還是放電。例如,如果第一冷卻劑閥與第二冷卻劑閥中的一個或多個關(guān)閉、且冷卻劑沒有循環(huán)通過電池、并且熱源泵開啟且熱源氣門打開,那么由于來自排氣的熱能被電池的內(nèi)部部件吸收,電池的焓可以增加,且因此可以確定電池正在充電。相反地,如果熱源泵關(guān)閉、和/或熱源氣門關(guān)閉,且冷卻劑循環(huán)通過電池,則可以確定電池正在放電。
如果在418處確定電池沒有正在充電(例如,放電),則方法400可以從418繼續(xù)至420,在420處包括基于冷卻劑溫度和兩種pcm中的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定熱電池的荷電狀態(tài)。化學(xué)性質(zhì)可以包括內(nèi)部熱傳遞速率、擴(kuò)散速率、達(dá)到分子排列的時間、特定的熱、pcm的相變溫度、pcm的潛伏熱容量、pcm的質(zhì)量、環(huán)境壓力、海拔和冷卻劑系統(tǒng)壓力中的一個或多個。附加地,第一傳遞函數(shù)可以應(yīng)用至從溫度傳感器所接收的輸入且可以將從傳感器接收的冷卻劑溫度估計轉(zhuǎn)換成電池的荷電狀態(tài)的估計。第一傳遞函數(shù)可以是使冷卻劑的溫度與電池的荷電狀態(tài)關(guān)聯(lián)的非線性傳遞函數(shù)。因此,控制器可以基于第一傳遞函數(shù)使用查詢表將冷卻劑溫度讀數(shù)(例如,從溫度傳感器接收的輸入)轉(zhuǎn)換成荷電狀態(tài)估計。然而,在其他示例中,第一傳遞函數(shù)可以是線性傳遞函數(shù)。第一傳遞函數(shù)可以對應(yīng)于電池放電時冷卻劑溫度與電池的荷電狀態(tài)之間的已知關(guān)系。
然而,如果在418處確定電池正在充電,則方法400可以從418繼續(xù)至422,在422處包括基于所測量的冷卻劑溫度和兩種pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定電池的荷電狀態(tài)。化學(xué)性質(zhì)可以包括內(nèi)部熱傳遞速率、擴(kuò)散速率、達(dá)到分子排列的時間、特定的熱、pcm的相變溫度、pcm的潛伏熱容量、pcm的質(zhì)量、環(huán)境壓力、海拔和冷卻劑系統(tǒng)壓力中的一個或多個。附加地,第二傳遞函數(shù)可以應(yīng)用至從溫度傳感器接收的輸入且可以將冷卻劑溫度估計轉(zhuǎn)換成荷電狀態(tài)的估計。第二傳遞函數(shù)可以是非線性傳遞函數(shù)。然而,在其他示例中,第二傳遞函數(shù)可以是線性傳遞函數(shù)。第二傳遞函數(shù)可以不同于第一傳遞函數(shù)。具體地,第二傳遞函數(shù)可以將冷卻劑溫度(例如,從溫度傳感器接收的輸入)沿已知充電曲線轉(zhuǎn)換成電池的荷電狀態(tài)。即,對于給定的冷卻劑溫度的電池的荷電狀態(tài)可以取決于電池是正在充電還是正在放電而不同。因此,可以使用不同的傳遞函數(shù)來確定電池充電時而非電池放電時的電池的荷電狀態(tài)。方法400然后可以從420或422返回。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖5,其示出了用于確定以上參照圖3所述的電池的荷電狀態(tài)的第二示例方法500。然而,在方法500中,冷卻劑流可以主動停止達(dá)一持續(xù)時間,直到電池與冷卻劑達(dá)到熱平衡,且然后通過電池的冷卻劑流可以恢復(fù),且可以獲取冷卻劑的溫度測量值且該溫度測量值用于推斷電池的荷電狀態(tài)。
方法500開始于502,在502處包括確定是否期望估計熱電池的荷電狀態(tài)。例如,自最近的荷電狀態(tài)估計起已經(jīng)經(jīng)過了多于閾值持續(xù)時間時,可以期望確定電池的荷電狀態(tài)。因此,可以以有規(guī)律的間隔來執(zhí)行電池的荷電狀態(tài)的估計。然而,在進(jìn)一步的示例中,估計電池的荷電狀態(tài)所處于的速率可以基于電池的荷電狀態(tài)、冷卻劑的溫度、電池的充電和/或放電的速率、排氣溫度、期望的冷卻劑溫度變化等中的一個或多個。在其他示例中,當(dāng)期望的冷卻劑溫度變化時和/或當(dāng)排氣溫度變化超過閾值時等,可以期望估計電池的荷電狀態(tài)。
如果在502處確定不期望電池的荷電狀態(tài)估計,則方法500可以從502繼續(xù)至504,在504處包括根據(jù)需要繼續(xù)使冷卻劑流動通過熱電池以實(shí)現(xiàn)期望的冷卻劑溫度。方法500然后可以返回。
然而,如果在502處確定期望對電池的荷電狀態(tài)估計,則方法500可以從502前進(jìn)至506,在506處包括將通過電池的冷卻劑流減少至閾值流速率。在一些示例中,閾值流速率可以近似為零。因此,方法500在506處可以包括停止通過電池的冷卻劑流。然而,在其他示例中,在506處閾值流速率可以大于零。
在506處將通過電池的冷卻劑流減少至閾值流速率之后,方法500可以從506繼續(xù)至508,在508處包括以以上參照圖4的408所述的相同或類似的方式,基于最近的冷卻劑溫度測量值和/或電池的荷電狀態(tài)估計來確定達(dá)到電池與電池中的冷卻劑的熱平衡的持續(xù)時間。因此,方法在506處可以包括確定繼續(xù)停止通過電池的冷卻劑流的時間量。
方法500然后可以從508繼續(xù)至510,其中方法在510處可以包括等待所述持續(xù)時間。因此,方法在510處可以包括繼續(xù)阻止通過電池的冷卻劑流達(dá)所述持續(xù)時間。更簡單地,方法500在510處可以包括使冷卻劑在熱電池中停滯,直到冷卻劑與熱電池的部件達(dá)到熱平衡。具體地,方法500在510處可以包括將第一冷卻劑閥和/或第二冷卻劑閥中的一個或多個調(diào)節(jié)至它們相應(yīng)的關(guān)閉的第一位置。以這種方式,方法500在510處可以包括停止通過電池的冷卻劑流達(dá)持續(xù)時間。
在510處等待所述持續(xù)時間之后,方法500然后可以繼續(xù)至512,在512處包括以與以上參照圖4的416所述的相同的或類似的方式增加通過電池的冷卻劑流并測量冷卻劑離開電池時的冷卻劑溫度。
在測量冷卻劑離開熱電池時的冷卻劑溫度之后,方法500然后可以從512繼續(xù)至514,其中方法500在514處包括以與先前以上參照圖4的418所述的相同的或類似的方式來確定電池是否正在充電。如果電池沒有正在充電,則方法500可以從514繼續(xù)至516,在516處包括以與以上參照圖4的420所述的相同的或類似的方式基于測量的冷卻劑溫度和pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定電池的荷電狀態(tài)。然而,如果電池正在充電,則方法500可以從514繼續(xù)至518,在518處包括以與以上參照圖4的422所述的相同的或類似的方式基于測量的冷卻劑溫度和pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)來確定電池的荷電狀態(tài)。方法500然后可以從516或518返回。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖6,其示出以上參照圖3所述的用于確定當(dāng)具有不同相變溫度的第一pcm(例如,圖2b和圖2c中所示的pcm220)和第二pcm(圖2b和圖2c中所示的pcm224)在電池中彼此被分離成不同電池單元(例如,圖2b和圖2c中所示的單元218和單元222)時電池的荷電狀態(tài)的第三示例方法600。在方法600中,可以基于一個或多個pcm的溫度變化來估計電池的荷電狀態(tài)。具體地,當(dāng)?shù)谝籶cm或第二pcm中的一個正在經(jīng)歷相變時,未經(jīng)歷相變的pcm的溫度可以用來估計電池的荷電狀態(tài)。由于pcm可彼此被分離成不同的單元,所以pcm之間的熱傳遞可以不是同時的。如此,當(dāng)pcm中的一個正在以近似恒定的溫度經(jīng)歷相變時,另一個pcm可以繼續(xù)變化溫度?;谖唇?jīng)歷相變的pcm的溫度,可以獲得經(jīng)歷相變的pcm的焓水平的估計,且因此可以進(jìn)行更精確的電池的荷電狀態(tài)的測量。
方法600開始于602,在602處包括監(jiān)測第一pcm和第二pcm的溫度。在一些示例中,可以經(jīng)由來自定位在容納pcm的電池單元中的pcm溫度傳感器(例如,圖2b和圖2c中所示的溫度傳感器230和溫度傳感器232)的輸出來監(jiān)測第一pcm與第二pcm的溫度。在此類示例中,重要的是要注意,可以連續(xù)地監(jiān)測pcm的溫度,且因此在執(zhí)行方法600的其余步驟的同時,控制器可以執(zhí)行602。在其他示例中,可以基于來自定位在冷卻劑出口中的冷卻劑出口溫度傳感器(例如,圖2a至圖2e中所示的溫度傳感器112)的輸出來估計第一pcm與第二pcm的溫度。
方法可以從602前進(jìn)至604,在604處包括以與以上參照圖4中示出的418所述的相同的或類似的方式來確定電池是否正在充電。然而,在其他示例中,方法600在604處可以包括基于pcm中的一個或多個的溫度變化來確定電池是否正在充電。因此,如果pcm中的一個或多的溫度正在下降,則可以確定電池正在放電。然而,如果pcm中的一個或多的溫度正在增加,則在604處可以確定電池正在充電。
如果在604處電池正在充電,則方法600可以從604繼續(xù)至606,在606處包括確定第一pcm是否處于其相變溫度處。因此,方法600在606處可以包括基于第一pcm的溫度和第一pcm的已知相變溫度來確定第一pcm是否正在經(jīng)歷相變。如果第一pcm的溫度與其相變溫度近似相同,則可以在606處確定pcm正在經(jīng)歷相變。
如果在606處確定第一pcm處于其相變溫度處,則方法600可以從606繼續(xù)至608,在608處包括基于第二pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或?qū)α魉俾实碾姵貎?nèi)的熱傳遞以及第一傳遞函數(shù)來估計電池的荷電狀態(tài)。第一傳遞函數(shù)在一些示例中可以是非線性傳遞函數(shù)。然而,在其他示例中,第一傳遞函數(shù)可以是線性傳遞函數(shù)。第一傳遞函數(shù)可以將第二pcm溫度測量值的輸入轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于電池的荷電狀態(tài)的估計的輸出。方法600然后返回。
然而,如果在606處確定第一pcm沒有處于其相變溫度,則方法600可以從606前進(jìn)至610,在610處包括確定第二pcm是否處于其相變溫度處。因此,方法600在610處可以包括基于第二pcm的溫度和第二pcm的已知相變溫度來確定第二pcm是否正在經(jīng)歷相變。如果第二pcm的溫度與其相變溫度近似相同,則可以在610處確定第二pcm正在經(jīng)歷相變。
如果在610處確定第二pcm處于其相變溫度處,則方法600可以從610繼續(xù)至612,在612處包括基于第一pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或約定速率的電池內(nèi)的熱傳遞以及第二傳遞函數(shù)來估計電池的荷電狀態(tài)。第二傳遞函數(shù)在一些示例中可以是非線性傳遞函數(shù)。然而,在其他示例中,第二傳遞函數(shù)可以是線性傳遞函數(shù)。第二傳遞函數(shù)可以將第一pcm溫度測量值的輸入轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于電池的荷電狀態(tài)的估計的輸出。方法600然后返回。
然而,如果在610處確定第二pcm的溫度未處于其相變溫度處,則方法600可以繼續(xù)至614,在614處包括基于第一pcm與第二pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或約定速率的電池內(nèi)的熱傳遞以及第三傳遞函數(shù)來確定電池的荷電狀態(tài)。也就是說,基于第一pcm與第二pcm的溫度,當(dāng)電池正在充電時,控制器可以基于使電池的荷電狀態(tài)與pcm溫度相關(guān)聯(lián)的查詢表來確定電池的荷電狀態(tài)。方法600然后可以返回。
返回至604,如果確定電池正在放電,則方法600可以從604繼續(xù)至616,在616處包括以與上面在606描述的相同或類似方式確定第一pcm是否在其相變溫度。
如果在616處確定第一pcm在其相變溫度,則方法600可以從616繼續(xù)至618,在618處包括基于第二pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或約定速率的電池內(nèi)的熱傳遞以及第四傳遞函數(shù)來估計電池的荷電狀態(tài)。方法600然后返回。
然而,如果在616處確定第一pcm未處于其相變溫度,則方法600可以從616前進(jìn)至620,在620處包括以與以上在610處所述的相同或類似的方式來確定第二pcm是否處于其相變溫度處。
如果在620處確定第二pcm處于其相變溫度,則方法600可以從620繼續(xù)至622,在622處包括基于第一pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或約定速率的電池內(nèi)的熱傳遞以及第五傳遞函數(shù)來估計電池的荷電狀態(tài)。方法600然后返回。
然而,如果在620處確定第二pcm的溫度未處于其相變溫度,則方法600可以繼續(xù)至624,在624處包括基于第一pcm與第二pcm的溫度、pcm的一個或多個化學(xué)性質(zhì)、包括傳導(dǎo)速率和/或約定速率的電池內(nèi)的熱傳遞以及第六傳遞函數(shù)來確定電池的荷電狀態(tài)。也就是說,基于第一pcm與第二pcm的溫度,當(dāng)電池正在放電時,控制器可以基于使電池的荷電狀態(tài)與pcm溫度相關(guān)聯(lián)的查詢表來確定電池的荷電狀態(tài)。方法600然后可以返回。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖7,其示出了描繪在改變發(fā)動機(jī)工況期間通過熱電池(例如,圖2a至圖2e中所示的電池202)的冷卻劑流的變化的曲線圖700。具體地,在曲線702處示出通過電池的冷卻劑流的變化。如以上參照圖1b與圖3至圖6所述的,通過調(diào)節(jié)定位在電池的冷卻劑入口和/或冷卻劑出口附近的一個或多個氣門的位置可以調(diào)節(jié)通過電池的冷卻劑流。此外,可以基于冷卻劑閥的一個或二者的位置來估計通過電池的冷卻劑流速率。在曲線504處示出電池的荷電狀態(tài)??梢曰谠诶鋮s劑離開電池時在電池的冷卻劑出口最近獲取的冷卻劑的溫度來獲得電池的荷電狀態(tài)的估計。在曲線506處示出熱源氣門(例如,圖1b中所示的氣門120)的位置。可以打開熱源氣門以使流體在排氣通道(例如,圖1a和圖1b中示出的排氣通道48)與熱電池之間循環(huán)以用于將來自較溫暖的排氣的熱能傳遞至較冷的熱電池。具體地,熱源氣門可以在關(guān)閉的第一位置與打開的第二位置之間調(diào)節(jié),在關(guān)閉的第一位置處,幾乎沒有流體流動通過且因此基本上沒有熱被傳遞至熱電池,在打開的第二位置處,流體流動通過氣門且因此熱被增加至熱電池。曲線508描繪了電池中的冷卻劑與被包括在電池中的一個或多個pcm(例如,圖2b和圖2c中所示的pcm220與pcm224)的溫度之間的溫差。
在t1之前開始,冷卻劑可以流動通過電池,且熱源氣門可以關(guān)閉。如此,隨著冷卻劑流動通過電池,由于冷卻劑可以從電池抽取熱能,電池的荷電狀態(tài)可以下降。此外,冷卻劑可以處于與電池的pcm基本不同的溫度處。
在t1處,可以期望電池的荷電狀態(tài)估計,且因此可以停止通過電池的冷卻劑流。因此,在t1處冷卻劑流可以減少至大約為零。因此,電池的荷電狀態(tài)可以開始趨向平穩(wěn)和/或停止放電。熱源氣門可以保持關(guān)閉,且冷卻劑與pcm之間的溫差可以繼續(xù)減小。
在t1與t2之間,通過電池的冷卻劑流可以保持停滯,且電池的荷電狀態(tài)可以保持近似相同。此外,熱源氣門可以保持關(guān)閉,且冷卻劑與pcm之間的溫差繼續(xù)減小。在t2處,冷卻劑與pcm之間的溫差可達(dá)到閾值709。閾值709在一些示例中可以近似為零,且因此可以表示熱電池中的冷卻劑的冷卻劑溫度與電池的pcm的溫度近似相同的狀況。因此,閾值709可以表示內(nèi)部電池部件與電池中的冷卻劑的熱平衡。然而,在其他示例中,閾值709可以大于零。
因此,在t2處,當(dāng)已經(jīng)在電池內(nèi)達(dá)到熱平衡時,通過打開冷卻劑閥中的一個或多個,通過電池的冷卻劑流可以重新接通(turnbackon)。當(dāng)已經(jīng)與內(nèi)部電池部件達(dá)到熱平衡的冷卻劑在t2處離開電池時,可以經(jīng)由溫度傳感器(例如,圖1b至圖2e中所示的溫度傳感器112)測量冷卻劑的溫度,且可以基于冷卻劑離開電池時的冷卻劑溫度來估計電池的荷電狀態(tài)。在t2處熱源氣門可以保持關(guān)閉。
在t2與t3之間,冷卻劑可以繼續(xù)流動通過電池,且因此電池的荷電狀態(tài)可以下降。熱源氣門可以保持關(guān)閉,并且冷卻劑與pcm之間的溫差隨著通過電池的冷卻劑流恢復(fù)可以最初增加且隨著冷卻劑預(yù)熱至電池的溫度而可以開始下降。在t3處,冷卻劑溫度可以達(dá)到期望的冷卻劑溫度,且因此不再期望通過電池的冷卻劑流。
因此,在t3處可以切斷冷卻劑流,且因此,電池在t3處可以停止放電。熱源氣門在t3處可以保持關(guān)閉,且電池中的冷卻劑可以繼續(xù)預(yù)熱至電池中的pcm的溫度。在t3與t4之間,可以繼續(xù)不期望由熱電池預(yù)熱冷卻劑。由于電池中的停滯的冷卻劑可以與電池達(dá)到熱平衡,所以冷卻劑與電池之間的溫差可以繼續(xù)減小。因此,在t3與t4之間,冷卻劑的溫度可以達(dá)到與電池中的pcm近似相同的溫度。熱源氣門可以保持關(guān)閉,且因此電池的荷電狀態(tài)可以保持相對恒定。
在t4處,可以期望通過熱電池為冷卻劑預(yù)熱,且因此通過電池的冷卻劑流可以恢復(fù)。由于在t3與t4之間電池中的冷卻劑達(dá)到與電池的熱平衡,所以響應(yīng)于通過電池的冷卻劑流恢復(fù),可以在t4處基于冷卻劑離開電池時的冷卻劑溫度進(jìn)行電池的荷電狀態(tài)的估計。熱源氣門在t4處可以保持關(guān)閉。
在t4與t5之間,冷卻劑可以繼續(xù)流動通過電池,且因此電池的荷電狀態(tài)可以下降。熱源氣門可以保持關(guān)閉,且冷卻劑與pcm之間的溫差可以隨著通過電池的冷卻劑流恢復(fù)而最初增加且隨著冷卻劑預(yù)熱至電池的溫度而可以開始下降。在t5處,可以期望電池的荷電狀態(tài)的估計,且因此,可以在t5處停止通過電池的冷卻劑流。熱源氣門在t5處可以保持關(guān)閉,且由于電池中的冷卻劑可以由電池來預(yù)熱,所以冷卻劑與電池之間的溫差可以減小。
在t5與t6之間,通過電池的冷卻劑流可以保持切斷。由于電池中的停滯的冷卻劑可以達(dá)到與電池的熱平衡,冷卻劑與電池之間的溫差可以繼續(xù)減小。因此,在t5與t6之間,冷卻劑的溫度可以達(dá)到與電池中的pcm近似相同的溫度。熱源氣門可以保持關(guān)閉,且電池的荷電狀態(tài)可以保持相對恒定。
在t6處,響應(yīng)于電池中的冷卻劑達(dá)到與電池的熱平衡,通過電池的冷卻劑流可以恢復(fù)。當(dāng)冷卻劑流出電池時,可以測量冷卻劑的溫度,且可以確定電池的荷電狀態(tài)的估計。電池的荷電狀態(tài)可以降低到低于閾值荷電狀態(tài)705。響應(yīng)于估計的荷電狀態(tài)在t6處降低到低于閾值705,熱源氣門可以在t6處打開,以將來自排氣的熱傳遞至電池,且因此為電池充電。因此,電池充電可以在t6處開始。
在t6與t7之間,可以期望由熱電池預(yù)熱冷卻劑,且因此,通過電池的冷卻劑流可以繼續(xù)。冷卻劑與pcm之間的溫差可以隨著通過電池的冷卻劑流恢復(fù)而最初增加且然后隨著冷卻劑預(yù)熱至電池的溫度而可以減小。熱源氣門可以在t6與t7之間保持打開,且因此電池的荷電狀態(tài)可以增加。然而,由于冷卻劑在t6與t7之間依然流動通過電池,所以電池在t6與t7之間可以以較低的第一速率充電。
在t7處,可以不再期望由熱電池預(yù)熱冷卻劑,且因此,通過電池的冷卻劑流可以停止。熱源氣門可以保持打開,且由于在t7處通過電池的冷卻劑流的停止,電池可以開始以較高的第二速率充電。隨著電池中的停滯的冷卻劑被電池預(yù)熱,冷卻劑與電池之間的溫差可以繼續(xù)減小。由于電池的充電,冷卻劑的預(yù)熱可以增強(qiáng)。
在t7與t8之間,電池的荷電狀態(tài)可以以較高的第二速率繼續(xù)增加。因此,熱源氣門保持打開,且冷卻劑與pcm之間的溫差可以繼續(xù)減小。冷卻劑流在t7與t8之間保持切斷。
在t8處,電池可以達(dá)到充滿電的荷電狀態(tài),且響應(yīng)于電池達(dá)到充滿電狀態(tài),熱源氣門可以關(guān)閉。因此,電池的充電可以在t8處停止。此外,響應(yīng)于在t8處增加的期望的冷卻劑溫度,通過電池的冷卻劑流可以恢復(fù)。冷卻劑與pcm之間的溫差可以隨著通過電池的冷卻劑流恢復(fù)而最初增加且然后隨著冷卻劑預(yù)熱至電池的溫度而可以減小。
在t8之后,冷卻劑可以繼續(xù)流動通過電池,熱源氣門可以保持關(guān)閉,且因此,電池的荷電狀態(tài)可以從充滿電狀態(tài)下降。隨著冷卻劑被預(yù)熱,冷卻劑與pcm之間的溫差可以減小。
因此,熱電池可以包括具有不同相變溫度的兩種相變材料。當(dāng)包括在熱電池中的冷卻劑與pcm達(dá)到熱平衡時,可以測量離開電池的冷卻劑的溫度,且可以基于所測量的冷卻劑溫度來估計電池的荷電狀態(tài)。具體地,可以暫時地停止通過電池的冷卻劑流,直到電池中的冷卻劑停滯且電池的內(nèi)部部件與電池內(nèi)的冷卻劑二者達(dá)到熱平衡。然后,冷卻劑流可以恢復(fù),且可以測量冷卻劑離開電池時的停滯的冷卻劑的溫度。基于冷卻劑溫度,可以獲得電池的荷電狀態(tài)的估計。
以這種方式,通過停止通過電池的冷卻劑流,直到達(dá)到電池內(nèi)的熱平衡,且然后恢復(fù)冷卻劑流并測量冷卻劑離開電池時的冷卻劑的溫度,可以實(shí)現(xiàn)增加熱電池的荷電狀態(tài)的估計的精度的技術(shù)效果。以這種方式,離開電池的冷卻劑的溫度可以更接近地匹配電池的實(shí)際溫度。因此,冷卻劑溫度與電池之間的差異可以減小。如此,基于離開電池的冷卻劑的溫度的電池的荷電狀態(tài)的估計的精度可以增加。通過增加電池的荷電狀態(tài)的估計的精度,加熱效率且因此燃料經(jīng)濟(jì)性可以增加。
在一個示例中,一種方法可以包括:在電池與包括在其中的冷卻劑已經(jīng)達(dá)到熱平衡之后,估計熱電池的溫度;以及基于所估計的溫度和第一傳遞函數(shù)與第二傳遞函數(shù)中的一個確定電池的荷電狀態(tài)。附加地或替代地,可以基于來自耦接至電池的冷卻劑出口的溫度傳感器的輸出來估計熱電池的溫度,其中所述傳感器可以經(jīng)配置測量離開電池的冷卻劑的溫度。在以上方法的任一個或方法的組合中,當(dāng)電池正在充電時,可以基于所估計的溫度和第一傳遞函數(shù)來確定電池的荷電狀態(tài)。在以上方法的任一個中,當(dāng)電池正在放電時,可以基于所估計的溫度和第二傳遞函數(shù)來確定電池的荷電狀態(tài)。在以上方法的任一個或方法的組合中還可以包括:在估計熱電池的溫度之前,停止通過熱電池的冷卻劑流,直到熱電池與包括在其中的冷卻劑已經(jīng)達(dá)到熱平衡。在以上方法的任一個或方法的組合中,停止通過熱電池的冷卻劑流可以包括將冷卻劑閥調(diào)節(jié)至第一位置以使冷卻劑旁通繞開熱電池。在以上方法的任一個或方法的組合中還可以包括在熱電池與包括在其中的冷卻劑已經(jīng)達(dá)到熱平衡之后,恢復(fù)通過熱電池的冷卻劑流。此外,恢復(fù)通過熱電池的冷卻劑流包括將冷卻劑閥調(diào)節(jié)遠(yuǎn)離第一位置以使冷卻劑循環(huán)通過熱電池。
在另一示例中,熱電池系統(tǒng)可以包括:熱存儲設(shè)備,所述熱存儲設(shè)備包括具有第一相變溫度的第一相變材料和具有第二不同相變溫度的第二相變材料;冷卻劑閥,其在第一位置與第二位置之間可調(diào)節(jié)以將熱存儲設(shè)備選擇性地耦接至發(fā)動機(jī)冷卻劑回路并調(diào)控循環(huán)通過熱存儲設(shè)備的冷卻劑的量;用于估計設(shè)備的溫度的溫度傳感器;以及具有非暫時性計算機(jī)可讀指令的控制器,用于:當(dāng)設(shè)備內(nèi)的冷卻劑已經(jīng)停止超過一閾值持續(xù)時間時,估計設(shè)備的溫度;以及基于所估計的溫度和第一傳遞函數(shù)與第二傳遞函數(shù)中的一個確定電池系統(tǒng)的荷電狀態(tài)。在一些示例中,第一相變材料與第二相變層材料可以以混合物的形式組合在一起。附加地或替代地,所述混合物可以包括一種相變材料比另一種相變材料更多。然而,在其他示例中,第一相變材料和第二相變材料可以彼此被分離成不同的電池單元。以上系統(tǒng)中的任一個或系統(tǒng)的組合還可以包括熱交換環(huán)路,所述熱交換環(huán)路被安排為至少部分地在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的排氣通道內(nèi)且至少部分地在熱存儲設(shè)備內(nèi),所述熱交換環(huán)路包括循環(huán)通過其的冷卻劑,以用于將來自排氣通道的熱能傳遞至熱存儲設(shè)備。以上系統(tǒng)中的任一個或系統(tǒng)的組合中,控制器還可以配置有存儲在存儲器中的指令,用于:響應(yīng)于設(shè)備的荷電狀態(tài)的估計的請求,停止通過設(shè)備的冷卻劑流達(dá)一持續(xù)時間;在等待所述持續(xù)時間之后,恢復(fù)冷卻劑流;以及基于經(jīng)由來自定位在設(shè)備的冷卻劑出口附近的溫度傳感器的輸出的冷卻劑離開設(shè)備時冷卻劑的溫度來估計電池的荷電狀態(tài)。以上系統(tǒng)中的任一個或系統(tǒng)的組合中,所示持續(xù)時間可以是用于包括在設(shè)備內(nèi)的冷卻劑與包括相變材料的設(shè)備的內(nèi)部部件達(dá)到熱平衡的時間量,且其中可以基于最近的冷卻劑溫度測量值與最近的電池的荷電狀態(tài)估計來計算所述持續(xù)時間。
在又一示例中,一種用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方法可以包括:停止通過包含具有不同熔點(diǎn)的兩種相變材料的熱存儲設(shè)備的冷卻劑流達(dá)一持續(xù)時間;在所述持續(xù)時間之后恢復(fù)通過熱存儲設(shè)備的冷卻劑流并基于來自定位在設(shè)備的冷卻劑出口附近的溫度傳感器的輸出來估計離開熱存儲設(shè)備的冷卻劑溫度;以及基于所估計的冷卻劑溫度與第一傳遞函數(shù)與第二傳遞函數(shù)中的一個計算設(shè)備的荷電狀態(tài)。附加地,所述持續(xù)時間可以包括用于被包含于設(shè)備內(nèi)的冷卻劑和包含相變材料的設(shè)備的內(nèi)部部件達(dá)到熱平衡的時間量,并且其中可以基于最近的冷卻劑溫度測量值和最近的電池的荷電狀態(tài)估計來計算所述持續(xù)時間。以上方法的任一個或方法的組合中,當(dāng)設(shè)備正在充電時,可以基于估計的冷卻劑溫度和第一傳遞函數(shù)來計算設(shè)備的荷電狀態(tài)。以上方法的任一個或方法的組合中,當(dāng)設(shè)備正在放電時,可以基于估計的冷卻劑溫度和第二傳遞函數(shù)來計算設(shè)備的荷電狀態(tài)。以上方法的任一個或方法的組合還可以包括當(dāng)設(shè)備和/或包括在設(shè)備內(nèi)的冷卻劑未處于熱平衡時,基于冷卻劑離開設(shè)備時的冷卻劑的溫度、第三傳遞函數(shù)、設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部熱傳遞、相變材料的相變溫度、相變材料的潛伏熱容量、相變材料的質(zhì)量、環(huán)境壓力、海拔以及冷卻劑系統(tǒng)壓力中的一個或多個來估計設(shè)備的荷電狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)注意,本文所包括的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所描述的具體程序可表示任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個,諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。如此,所圖示說明的各種動作、操作和/或功能可以以所圖示說明的順序進(jìn)行、并行進(jìn)行,或在一些情況下可以省略。同樣地,處理的次序不是為了實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)勢所必需的,而是為了便于圖示說明和描述而提供。一個或多個所圖示說明的動作、操作和/或功能根據(jù)所使用的特定策略可以重復(fù)地執(zhí)行。進(jìn)一步地,所圖示說明的動作、操作和/或功能可以圖示地表示編程在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的非暫時存儲器中的代碼。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所公開的配置和程序本質(zhì)上是示例性的,并且因為很多變化是可能的,所以這些具體實(shí)施例不被認(rèn)為有限制意義。例如,以上技術(shù)能夠應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發(fā)動機(jī)類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的全部新穎的和非新穎性的組合以及子組合。
以下的權(quán)利要求特別地指出被認(rèn)為新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解成包括一個或多個這類元件的結(jié)合,既不要求也不排除兩個或更多個這類元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其他組合和子組合可以通過修改本權(quán)利要求或在本申請或相關(guān)申請中提出新權(quán)利要求來要求保護(hù)。這類權(quán)利要求,無論比原權(quán)利要求在范圍上無論更寬、更窄、相等或不同都被認(rèn)為包含在公開的主題內(nèi)。