基于AC输入电路电压响应的车载充电器输入电流限制设置制造技术

技术编号:19016577 阅读:135 留言:0更新日期:2018-09-26 17:24
本公开涉及至少部分地依靠电动机运行的电动车辆(EV)领域。包括在EV中的是车载充电器(OBC),其负责基于从电源接收的电力给电池电源充电。OBC被配置为:在电池电源的充电操作期间,检测某些电压或电流特性,并相应地调整OBC所允许的操作限制。

【技术实现步骤摘要】
基于AC输入电路电压响应的车载充电器输入电流限制设置
本公开涉及至少部分地依靠电动机运行的电动车辆(EV)领域。包括在EV中的是车载充电器(OBC),其负责基于从电源接收的电力给电池电源(batterysupply)充电。OBC被配置为:在电池电源的充电操作期间,检测某些电压或电流特性,并相应地调整OBC所允许的操作限制。
技术介绍
当车辆的OBC在AC输出电路(outletcircuit)故障的状况下汲取EVSE的最大电流时,可能导致断路器跳闸,或者导致其他不期望的状况。EV充电是OBC的主要功能,OBC从电源(例如,家庭、建筑、发电机或其他电源)获得AC输入,并将其转换为DC输出,以便为EV上载有的用于给电动机供电的高压电池(HV电池)充电。为了在当前的应用中安全地执行此操作,OBC按照例如在SAEJ1772中所定义地,从电动车辆供电设备(EVSE)接收最大电流限制信号。SAEJ1772是北美所遵守的用于EV的电连接器标准,其描述了电连接器的物理插头布局的标准、包括性能要求(例如,充电操作期间的充电电流和最大电流限制)在内的电气特性、以及通过电连接器传送的通信协议。在某些电源是DC电源的情况下,OBC可以与EVSE一起工作,以实现对HV电池的充电。尽管可以从EVSE向OBC提供最大电流限制,但是仍然可能需要防止OBC达到最大电流限制。附图说明图1示出了电动车辆充电系统的示例性框图。图2示出了描述用于操作电动车辆的充电操作的示例性过程的逻辑的流程图。图3示出了描述在不调整最大电流限制的情况下的示例性充电操作的时间曲线图。图4示出了描述在调整最大电流限制的情况下的示例性充电操作的时间曲线图。图5示出了包括在电动车辆内的计算机系统的示例性计算机体系结构。具体实施方式下面将参考构成本专利技术的一部分的附图更详细地描述主题,附图以说明的方式示出了具体的示例性实施例。然而,主题可以以各种不同的形式来体现,因此,涵盖或要求保护的主题意图于被解释为不限于本文阐述的任何示例实施例;提供示例性实施例仅用于进行说明。同样,旨在所要求或涵盖的主题的相当广泛的范围。除此之外,例如,主题可以被体现为方法,设备,组件或系统。因此,以下详细描述将不旨在限制所要求保护的范围。下文的讨论将提及电动车辆(EV)电池充电系统,其可以包括车载充电器(OBC)的一部分以及EV的其它部件,例如电池电源、电动机、再充电电路和/或与EV的控制器区域网络总线(CAN总线)耦合的其他电子部件。EV电池充电系统还可以包括充当电源与安装在EV上的OBC之间的媒介的电动车辆充电站(例如,电动车辆供电设备(EVSE))。EV的一个重要目标是实现鲁棒性和一致的充电,使得驾驶者不会发现自己困于没有电力来进一步操作EV的情况。图1示出了用于实现鲁棒性且一致的充电的示例性EV充电系统100。EV充电系统100包括EVSE110和EV120的部件,其中,EVSE从电源(例如,本地电网)接收AC输入电力,并且向EV120提供AC输入电力。EVSE110可以包括充电连接器,其被配置为连接到EV的充电端口130并通过充电端口130提供由EV120接收的AC输出电力。EVSE110上的充电连接器和EV120上的充电端口130可以根据诸如SAEJ1772的已知标准或其他EV充电标准兼容。EVSE110可以通过充电连接器中的引脚额外地向EV120提供信息,例如AC最大电流限制信息和充电状态信号(例如,级别1、2或DC直接充电)。EVSE110可以通过充电连接器中的引脚额外地从EV120接收信息,例如识别当前充电状态的充电状态信号(例如,电池电源的已充电的百分比、开始充电状态、充电完成状态、正在充电状态)。包括在EV120中的充电端口130接收来自EVSE110的AC输出电力,以及由EVSE110提供的任何其它信息,例如AC最大电流限制和充电状态信号。然后,由充电端口130接收的AC输出电力可以被传输到OBC140,以对高压(HV)电池系统150进行充电。OBC140可以包括用于从充电端口130接收AC输出电力的OBC接口,以及用于将AC输出电力转换为DC输出电力的AC/DC转换器。DC输出电力可以被传送到HV电池系统150,以对包括在HV电池系统150内的HV电池充电。HV电池系统150可以包括HV电池、再充电系统以及用于控制HV电池系统150的各部分的工作电路、硬件、和/或软件。当HV电池充满电时,HV电池系统150可以向OBC140发送充电完成信号。HV电池系统150还可以间歇地向OBC140发送识别HV电池上的电池充电的级别的充电完成状态。OBC140还可以包括OBC控制器143,OBC控制器143包括用于控制OBC140的操作的工作电路、硬件和/或软件。安装在OBC140上的逻辑144代表存储在存储器中的指令,其可以由OBC140的处理器执行以实施如本文所述的属于(attributedto)OBC140的一个或多个操作过程。图2示出了描述在安装在电动车辆上的HV电池的充电操作期间,通过车载充电器调整最大电流的过程的逻辑的流程图200。流程图200中提及的车载充电器可以由OBC140表示,并且在流程图200中提及的电动车辆可以由图1中描述的EV120表示。车载充电器可以在HV电池充电前,初始确定当前充电状态为开始会话状态(201)。还可以通过从与电动车辆连接的电动车辆供电设备(例如,EVSE110)接收最大输入电流值信息,或者通过访问存储在车载充电器的存储器上的预定最大输入电流值,来确定最大输入电流值(201)。在开始会话状态期间,车载充电器可以检测从例如电动车辆供电设备(例如,EVSE110)接收的电力信号的输入电流和输入电压。在开始会话状态期间,由车载充电器检测到的输入电流和输入电压将分别为最小值(例如,0A或0V或接近0A或0V)(202)。检测到的输入电流和输入电压被存储在车载充电器上的车载存储器或与车载充电器通信的其他存储器内(203)。基于输入电压计算最大允许电压降(204)。可以基于范围为3-5%的已知的建议的电压降计算方式来计算最大允许电压降,其中,计算出的电压降在3-5%范围内大于建议的电压降可以是不正确或错误布线的指示。在车载充电器开始主动(active)充电操作后,可以继续监测从EVSE110提供的输入电流和输入电压。车载充电器可以确定检测到的输入电流是否已经升高到达到或超过最大输入电流值(205)。车载充电器还可以确定在检测到的输入电压中的电压降是否下降到低于最大允许电压降(205)。当确定检测到的输入电流达到最大输入电流值或者确定电压降下降到低于最大允许电压降时,车载充电器可以减小最大输入电流值(206)。通过减小最大输入电流值,流经车载充电器的电流将减小,这继而减小了EVSE110上游的AC输入电路以及车载充电器的电路和硬件的部件的不期望负荷(undesirablestrain)。可以在OBC140上通过将最大输入电流值调整到较低的值,并且调整OBC140上的电子部件特性,以将流经OBC140的电流减小到低于调整后的较低最大输入电流值,来完成对最大输入电流的减小。这样,EVSE110可以将最大电流限制传送到OBC140,随后OBC1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车辆充电系统,包括:接口,被配置为:从电动车辆充电站接收电力;电力转换器,被配置为:将电力转换为电池可充电供电电力;和控制器,与所述接口和所述电力转换器通信,其中,所述控制器被配置为:向电池提供电池可充电供电电力;监测从所述电动车辆充电站接收到的电力;确定从电动车辆充电站接收的电力的电压变化是否大于预定的电压变化限制;当确定电压的变化大于所述预定的电压变化限制时,将最大电流限制调整为预定的较低电流限制值;以及控制所述电动车辆充电系统内的电流,使其低于所述预定的较低电流限制值。

【技术特征摘要】
2017.03.13 US 15/457,1601.一种电动车辆充电系统,包括:接口,被配置为:从电动车辆充电站接收电力;电力转换器,被配置为:将电力转换为电池可充电供电电力;和控制器,与所述接口和所述电力转换器通信,其中,所述控制器被配置为:向电池提供电池可充电供电电力;监测从所述电动车辆充电站接收到的电力;确定从电动车辆充电站接收的电力的电压变化是否大于预定的电压变化限制;当确定电压的变化大于所述预定的电压变化限制时,将最大电流限制调整为预定的较低电流限制值;以及控制所述电动车辆充电系统内的电流,使其低于所述预定的较低电流限制值。2.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述控制器还被配置为:确定从所述电动车辆充电站接收的电力的电流是否大于所述最大电流限制;当确定电力的电流大于所述最大电流限制时,将电流限制调整为预定的较低电流限制值;以及控制所述电动车辆充电系统内的电流,使其低于所述预定的较低电流限制值。3.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述控制器还被配置为:通过所述接口,将识别电池的充电状态的充电状态信号发送到所述电动车辆充电站。4.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述接口还被配置为:从所述电动车辆充电站接收识别最大电流限制的信息;以及从所述电动车辆充电站接收充电状态信号。5.根据权利要求4所述的电动车辆充电系统,其中,所述充电状态信号识别开始会话状态、1级充电状态、2级充电状态或DC直接充电状态中的至少一者。6.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述预定的电压变化限制是3-5%之间的电压降范围。7.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述控制器被配置为:通过调整所述电动车辆充电系统的电子部件特性,来控制所述电动车辆充电系统内的电流。8.根据权利要求1所述的电动车辆充电系统,其中,所述控制器被配置为:通过接口发送用于降低从所述电动车辆充电站提供的电力的电流的请求,来控制所述电动车辆充电系统内的电流。9.根据权利要求8所述的电动车辆充电系统,其中,所述控制器还被配置为:继续监测从所述电动车辆充电站接收到的电力;以及确定从所述电动车辆充电站接收的电力的电流是否低于所述预定的较低电流...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·瑞安
申请(专利权)人:现代自动车株式会社起亚自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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