带有电池升压以及旁路控制的车辆系统技术方案

技术编号:12790125 阅读:85 留言:0更新日期:2016-01-28 20:12
根据本发明专利技术的示例性方面的一种车辆系统,除其他以外,包括适于在第一电压固定点操作的DC/DC转换器总线以及适于在不同于第一电压设定点的第二电压设定点操作的低压电池总线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆系统,该系统包括在特定状况期间为电池充电以及为电池提供路径从而支持DC/DC (直流/直流)转换器总线的模块负载的升压转换器。
技术介绍
通常,由于电气化车辆由一个或多个利用电池供电的电机选择性地进行驱动,因此电气化车辆与传统机动车辆不同。相比之下,传统机动车辆仅依靠内燃发动机驱动车辆。电气化车辆可以利用电机代替内燃发动机或除了内燃发动机以外还是用电机。电机典型地由高压电池供电。在一些示例中,电气化车辆的供电组件并非位于与它们的在传统车辆中的对应物相同的位置。例如,由于包装约束,低压电池可以包装为距离为电池充电的DC/DC转换器相对远的距离。该远距离的包装会使为低压电池充电复杂化。
技术实现思路
根据本专利技术示例性方面的一种车辆系统,除其他以外,包括适于在第一电压设定点操作的DC/DC转换器总线以及适于在不同于第一电压设定点的第二电压设定点操作的低压电池总线。在上述车辆系统的进一步非限制性实施例中,升压转换器设置在DC/DC转换器总线和低压电池总线之间并且配置为控制DC/DC转换器总线和低压电池总线之间的电流。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,升压转换器包括至少一个可操作地使DC/DC转换器总线与低压电池总线分离的开关。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,升压转换器包括旁路开关、能量储存装置、升压开关以及二极管。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,DC/DC转换器总线包括DC/DC转换器以及至少一个模块负载。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,低压电池总线包括电池。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,第一电压设定点包括固定电压以及第二电压设定点包括可变电压。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,控制单元与DC/DC转换器总线以及低压电池总线电力通信。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,控制单元配置为在充电模式以及支持模式操作,在充电模式中DC/DC转换器总线为低压电池总线的电池充电,在支持模式中低压电池总线支持DC/DC转换器总线的模块负载。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,车辆系统是电气化车辆低压总线的一部分。根据本专利技术的另一示例性方面的一种车辆系统,除其他以外,包括电池、配置为电池充电的DC/DC转换器、配置为升高来自DC/DC转换器电压的升压转换器以及控制单元,控制单元配置为在充电模式和支持模式操作,在充电模式中电流沿第一方向流动从而为所述电池充电,在支持模式中电流沿相反的第二方向流动从而支持模块负载。在上述车辆系统的进一步非限制性实施例中,电池是低压电池总线的一部分的低压电池以及DC/DC转换器是DC/DC转换器总线的一部分。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,模块负载是DC/DC转换器总线的一部分。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,升压转换器包括选择性地闭合从而在支持模式下限定电流的路径的旁路开关。在上述任一车辆系统的进一步非限制性实施例中,升压转换器包括在充电模式期间选择性地断开以及闭合从而在能量存储装置中存储能量的升压开关。根据本专利技术另一示例性方面的一种方法,除其他以外,包括在电气化车辆的车辆系统中组合升压转换器、响应第一状况而在DC/DC转换器为电池充电的充电模式中操作车辆系统以及响应第二状况而在电池支持至少一个模块负载的支持模式中操作车辆系统。在上述方法的进一步非限制性实施例中,DC/DC转换器是DC/DC转换器总线的一部分,并且电池是低压电池总线的一部分。在上述任一方法的进一步非限制性实施例中,该方法包括在固定的电压设定点操作DC/DC转换器总线以及在可变的电压设定点操作低压电池总线。在上述任一方法的进一步非限制性实施例中,该方法包括响应第三状况而使DC/DC转换器与电池分离。在上述任一方法的进一步非限制性实施例中,第一状况包括电池低的荷电状态状况以及第二状况包括DC/DC转换器超负载状况。上述段落的实施例、示例以及可选方案以及权利要求或下述说明书和附图,包括它们的各方面或各自单独特征中的任何的都可以单独地或任意的组合地利用。关于一个实施例描述的特征适用于所有的实施例,除非这样的特征是不兼容的。本专利技术的各种特征及有利之处从下述【具体实施方式】中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随【具体实施方式】的附图可以简要描述如下。【附图说明】图1示意性地示出电气化车辆的动力传动系统;图2示出了电气化车了的车辆系统;图3示出了车辆系统的升压转换器。【具体实施方式】本专利技术涉及一种车辆系统,其可以在DC/DC转换器为电池充电的充电模式操作,或者在电池支持DC/DC转换器总线的至少一个模块负载的支持模式操作。车辆系统的电池可以通过局部升压转换器利用可变电压充电,同时车辆系统的剩余部分可以在固定的电压设定点操作。在DC/DC转换器超负载和/或将电池与DC/DC转换器总线完全分离的情况下,升压转换器也可以容许电流沿相反的方向流动。在本专利技术中会更加详细地说明这些以及其他特征。图1示意性地说明了电气化车辆12的动力传动系统10。尽管以混合动力电动车辆(HEV)示出,但应理解的是,此处所描述的概念不限于HEV,并且可以扩展到其他电气化车辆,包括但并不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)以及燃料电池车辆。在一个实施例中,动力传动系统10是米用了第一传动系统和第二传动系统的动力分配系统(power split system),第一传动系统包括发动机14和发电机16 (即第一电机)的组合,第二传动系统至少包括马达36(即第二电机)、发电机16以及电池50。例如,马达36、发电机16以及电池50可以构成动力传动系统10的电力传动系统25。第一和第二传动系统产生扭矩从而驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮30。例如内燃发动机的发动机14以及发电机16可以通过动力传输单元18连接。在一个非限制性实施例中,动力传输单元18是行星齿轮组。当然,也可以利用包括其它齿轮组和变速器的其它类型的动力传输单元来连接发动机14和发电机16。动力传输单元18可以包括环形齿轮20、中心齿轮22以及支架总成24。发电机16作为发电机时可以通过动力传输单元18驱动从而将动能转化为电能。可选地,发电机16可以作为马达从而将电能转化为动能,由此向连接到动力传输单元18的支架总成24的轴26输出扭矩。由于发电机16可操作地连接到发动机14,因此发动机14的速度可以由发电机16控制。动力传输单元18的环形齿轮20可以与轴28连接,轴28通过第二动力传输单元32与车辆驱动轮30连接。第二动力传输单元32可以包括具有多个齿轮34A、34B、34C、34D、34E以及34F的齿轮组。其他动力传输单元也适宜。齿轮34A-34F将扭矩从发动机14传递到差速器38从而为车辆驱动轮30提供牵引力。差速器38可以包括能够向车辆驱动轮30传递扭矩的多个齿轮。第二动力传输单元32通过差速器38与轮轴40机械地耦接从而向车辆驱动轮30分配扭矩。也可以采用马达36通过向轴46输出扭矩而驱动车辆驱动轮30,轴46也与第二动力传输单元32连接。在一个实施例中,马达36以及发电机16是再生制动系统的一部分,在该系统中,马达36以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆系统,包括:适于在第一电压设定点操作的DC/DC转换器总线;以及适于在不同于所述第一电压设定点的第二电压设定点操作的低压电池总线。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·J·费雷尔戴维·安东尼·西马诺夫凯琳·洛维特凯思琳·蒂斯特
申请(专利权)人:福特全球技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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