控制车辆电池充电的系统和方法技术方案

提供控制车辆电池充电的系统和方法。系统包括：高压电池，安装在车辆中并向车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在车辆中并电连接至高压电池；外部充电装置，设置于车辆之外并电连接至升压转换器，外部充电装置通过使用升压转换器向高压电池供电来对高压电池进行充电；以及控制器，测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当升压转换器的输入端子的电压小于升压转换器的输出端子的电压时，操作升压转换器。具体地，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机和连接器的效率提高并使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。

【技术实现步骤摘要】
控制车辆电池充电的系统和方法
本专利技术总体涉及一种控制车辆电池充电的系统和方法，并且更具体地涉及一种控制车辆电池的充电的系统和方法，其中，车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时。因此，能够通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机、连接器的效率提高，并且使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。
技术介绍
通常，例如混合动力车辆、电动车辆等的环保车辆需要能够存储电能的高压电池、作为动力源的电动机以及用于驱动电动机的逆变器。近年来，为了提高逆变器和电动机的效率以及为了提高电动车辆每加仑汽油能行驶的英里数(MPGe)而增加电池容量，进行了各种努力。近来，为了提高逆变器和电动机效率，已经开发了增大车辆电池电压的方法。例如，当电池电压加倍时，根据等式P＝VI，流经逆变器和电动机的电流减小一半，基于相等的输出功率，导电损耗(I2R)减小四分之一。因此，随着导电损耗减小，逆变器和电动机的效率可能增加。当使用具有高导通电阻的功率器件和导体时，可能能够减小逆变器、电动机以及电池、逆变器和电动机之间的连接器的尺寸和材料成本。然而，目前市场上的许多商用快速充电器只能对范围从200V至500V的车辆电池充电。因此，与这种快速充电器的兼容性问题限制了用于增大车辆电池的电压的方法。因此，需要解决高压电池与快速充电器之间的兼容性问题。以上内容仅仅是为了帮助理解本专利技术的背景，并不旨在意味着本专利技术落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种控制车辆电池充电的系统和方法，其中，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机和连接器的效率提高并使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。根据本专利技术的一个方面，一种用于控制车辆电池充电的系统可以包括：高压电池，安装在车辆中并配置为向车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在车辆中并电连接至高压电池；外部充电装置，设置于车辆之外并且电连接至升压转换器，外部充电装置配置为通过使用升压转换器向高压电池供电来对高压电池进行充电；以及控制器，配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当升压转换器的输入端子的电压小于升压转换器的输出端子的电压时，操作升压转换器。升压转换器可以包括并联配置的多个升压电路，并且每个升压电路都可以包括电感器、开关器件和二极管。控制器可以配置为通过在并联配置的多个升压电路的开关器件之间生成相位差来操作升压转换器。升压转换器可以包括并联配置的多个升压电路，并且每个升压电路都可以包括电感器、第一开关器件和第二开关器件。此外，控制器可以配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且因此当升压转换器的输入端子的电压小于高压电池的电压时，控制器可以配置为接通第一开关器件和第二开关器件，然后在并联配置的多个升压电路中的第一开关器件之间生成相位差，并且在并联配置的多个升压电路的第二开关器件之间生成相位差，由此操作升压转换器。控制器可以配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且因此，当升压转换器的输入端子的电压大于或等于高压电池的电压时，控制器可以配置为断开第一开关器件并接通第二开关器件。根据本专利技术的另一方面，一种控制车辆电池充电的方法可以包括：确定是否需要对车辆电池进行充电；当需要对电池进行充电时，比较电池的电压和充电装置的输出电压；以及当电池的电压高于充电装置的输出电压时，操作升压转换器。根据本专利技术的又一方面，一种用于控制车辆电池充电的系统可以包括：第一高压电池，配置为向车辆的前轮驱动单元供电；第二高压电池，配置为向车辆的后轮驱动单元供电；双向转换器，安装在车辆中，并且在其第一侧处电连接至第一高压电池并在其第二侧处电连接至第二高压电池；和外部充电装置，设置于车辆之外，每个外部充电装置都电连接至第一高压电池或第二高压电池，并且配置为通过使用双向转换器向第一高压电池和第二高压电池中未电连接至外部充电装置的剩余一个供电来对高压电池进行充电；以及控制器，配置为测量双向转换器的第一高压电池侧输入端子的电压和双向转换器的第二高压电池侧输出端子的电压，并且当双向转换器的输入端子的电压不同于双向转换器的输出端子的电压时，操作双向转换器。外部充电装置可以包括第一充电装置和第二充电装置，并且第一充电装置的输出电压可以小于第二充电装置的输出电压。当第一充电装置连接至第一高压电池并且第一高压电池的电压小于第二高压电池的电压时，控制器可以配置为操作升压转换器。当第二充电装置连接至第二高压电池并且第一高压电池的电压小于第二高压电池的电压时，控制器可以配置为操作降压转换器。双向转换器可以包括电感器、第三开关器件和第四开关器件。双向转换器可以包括并联配置的多个转换电路，并且每个转换电路都可以包括电感器、第三开关器件和第四开关器件。控制器可以配置为在并联配置的多个转换电路的第三开关器件之间生成相位差，并且在并联配置的多个转换电路的第四开关器件之间生成相位差，由此操作双向转换器。根据本专利技术的又一方面，一种控制车辆电池充电的方法可以包括：确定第一充电装置是否连接至第一高压电池或者第二充电装置是否连接至第二高压电池；当第一充电装置连接至第一高压电池或第二充电装置连接至第二高压电池时，确定是否需要对第一高压电池进行充电和对第二高压电池进行充电；当需要对第一高压电池和第二高压电池进行充电时，比较第一高压电池的电压和第二高压电池的电压；以及当第一高压电池电压的电压小于第二高压电池电压的电压时，操作双向转换器。在双向转换器的操作中，当第一充电装置连接至第一高压电池时，可以操作升压转换器。附加地，在双向转换器的操作中，当第二充电装置连接至第二高压电池时，可以操作降压转换器。根据本专利技术的用于控制车辆电池充电的系统和方法，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，可以使用转换器来解决兼容性问题，由此使逆变器、电动机和连接器的效率提高并且使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。此外，即使当前轮用电池的电压与后轮用电池的电压不同时，也能够利用一个快速充电器同时对两个电池进行充电。通过配置两个充电端口，电池还能够兼容商用快速充电器(输出电压为200至500V)和高压快速充电器(输出电压等于或大于500V)两者，并且可能能够利用两个快速充电器中的任何一个同时为前轮和后轮用电池进行充电。附图说明结合附图，根据以下详细描述，可以更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的配置图；图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的升压转换器的配置图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的升压转换器的配置图；图4是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的升压转换器的配置图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的控制车辆电池充电的方法的流程图；图6是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的配置图；图7是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充电的系统的双向转换器的配置图；图8是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于控制车辆电池充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制车辆电池充电的系统，包括：高压电池，安装在车辆中并配置为向所述车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在所述车辆中并电连接至所述高压电池；外部充电装置，设置于所述车辆之外并电连接至所述升压转换器，所述外部充电装置配置为通过使用所述升压转换器向所述高压电池供电来对所述高压电池进行充电；以及控制器，配置为测量所述升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和所述升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当所述升压转换器的输入端子的电压小于所述升压转换器的输出端子的电压时，操作所述升压转换器。

【技术特征摘要】
2017.06.13 KR 10-2017-00742441.一种用于控制车辆电池充电的系统，包括：高压电池，安装在车辆中并配置为向所述车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在所述车辆中并电连接至所述高压电池；外部充电装置，设置于所述车辆之外并电连接至所述升压转换器，所述外部充电装置配置为通过使用所述升压转换器向所述高压电池供电来对所述高压电池进行充电；以及控制器，配置为测量所述升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和所述升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当所述升压转换器的输入端子的电压小于所述升压转换器的输出端子的电压时，操作所述升压转换器。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述升压转换器包括并联配置的多个升压电路，并且，每个升压电路都包括电感器、开关器件和二极管。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器配置为通过在并联配置的多个升压电路的开关器件之间生成相位差来操作所述升压转换器。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述升压转换器包括并联配置的多个升压电路，并且，每个升压电路都包括电感器、第一开关器件和第二开关器件。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器配置为测量所述升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且当所述升压转换器的输入端子的电压小于所述高压电池的电压时，所述控制器配置为接通所述第一开关器件和所述第二开关器件，并且在并联配置的多个升压电路的第一开关器件之间生成相位差并在并联配置的多个升压电路的第二开关器件之间生成相位差，以操作所述升压转换器。6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器配置为测量所述升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且当所述升压转换器的输入端子的电压大于或等于所述高压电池的电压时，所述控制器配置为断开所述第一开关器件并接通所述第二开关器件。7.一种控制车辆电池充电的方法，包括以下步骤：通过控制器确定是否需要对车辆电池进行充电；当需要对电池进行充电时，通过所述控制器比较所述电池的电压和充电装置的输出电压；以及当所述电池的电压高于所述充电装置的输出电压时，通过所述控制器操作升压转换器。8.一种用于控制车辆电池充电的系统，包括：第一高压电池，配置为向车辆的前轮驱动单元供电；第二高压电池，配置为向所述车辆的后轮驱动单元供电；双向转换器，安装在所述车辆中，并且在所述双向转换器的第一侧处电连接至所述第一高压电池，在所述双向转换器的第二侧处电连接至所述第二高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇宁，郑镇焕，金荣珍，安东燮，宋秉燮，崔奎英，
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