车辆推进系统技术方案

一种用于车辆的推进电路，包括发动机、发电机、功率整流器、直流电流(DC)母线、推进电池系统和至少一个转换器。所述发电机被配置为耦接至所述发动机，并被配置为从所述发动机接收输入并提供交流电流(AC)输出。所述功率整流器被配置为从所述发电机接收所述AC输出并响应于从所述发电机接收到AC输出而提供DC输出。所述DC母线耦接到所述整流器。所述推进电池系统耦接至所述DC母线。所述至少一个转换器被配置为将直流电流转换为交流电流，并且耦接至所述DC母线。此外，所述推进电路包括至少一个充电组件，所述至少一个充电组件被配置为经由所述至少一个转换器中的至少一个选择性地为所述推进电池系统充电。推进电池系统充电。推进电池系统充电。

【技术实现步骤摘要】
车辆推进系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年3月25日提交的题为“车辆推进系统”的美国临时申请No.62/994,648的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。


[0003]本申请涉及用于车辆推进系统的系统和方法，例如，与为推进系统的电池充电结合使用。

技术介绍

[0004]混合动力车辆使用多种动力源来进行推进。例如，某些混合动力车辆可以使用交流电流(alternating current,AC)源以及直流电流(direct current,DC)源，例如电池。可以使用直流电源为电池充电。一些已知的系统使用由内燃机提供动力的交流电源来提供推进动力和/或为电池充电。然而，当前的方法在发动机高速运转时提供充电，从而导致发动机磨损以及在车辆静止时噪声和排放增加。

技术实现思路

[0005]在一个实施例中，一种用于车辆的推进电路包括发动机、发电机、功率整流器、直流电流(DC)母线(bus)、推进电池系统和至少一个转换器。所述发电机耦接至所述发动机。所述发电机被配置为接收来自所述发动机的输入，并提供交流电流(AC)输出。所述功率整流器被配置为接收来自所述发电机的AC输出并且响应于接收到来自所述发电机的AC输出而提供DC输出。所述DC母线耦接到所述整流器。所述推进电池系统耦接到所述DC母线。所述至少一个转换器被配置为将直流电流转换为交流电流并且耦接到所述DC母线。此外，所述推进电路包括至少一个充电组件，所述至少一个充电组件经由所述至少一个转换器中的至少一个选择性地为所述电池系统充电。
[0006]在一个实施例中，一种用于具有发动机的车辆的推进电路包括发电机、功率整流器、DC母线、推进电池系统和至少一个牵引逆变器。所述发电机被配置为耦接至所述发动机，接收来自所述发动机的输入，并提供交流电流(AC)输出。所述功率整流器被配置为接收来自所述发电机的AC输出并响应于接收到来自发电机的AC输出而提供DC输出。所述DC母线耦接到所述整流器。所述推进电池系统耦接至所述DC母线。所述至少一个牵引逆变器耦接到所述DC母线和至少一个对应的牵引电动机。所述推进电路被配置为提供被配置为提供推进能量的第一整流器状态以及被配置为经由所述至少一个转换器中的至少一个为所述推进电池系统充电的第二整流器状态。
[0007]在一个实施例中，一种用于具有发动机的车辆的推进电路包括发电机、功率整流器、DC母线、推进电池系统和至少一个转换器。所述发电机被配置为耦接至所述发动机，接收来自所述发动机的输入，并提供交流电流(AC)输出。所述功率整流器被配置为接收来自所述发电机的AC输出并响应于接收到来自所述发电机的AC输出而提供直流电流(DC)输出。
所述DC母线耦接到所述整流器。所述推进电池系统耦接至所述DC母线，并包括电池控制器和多个电池单元。所述电池控制器被配置为在第一配置和第二配置之间切换，其中所述电池单元中的至少一些电池单元在所述第二配置下并联连接。所述至少一个转换器耦接至所述DC母线，并被配置为将接收到的直流电流转换为产生的交流电流。所述至少一个转换器还被配置为将接收到的交流电流转换为产生的直流电流并将所述产生的直流电流提供至所述推进电池系统。所述推进电路被配置为经由所述至少一个转换器中的至少一个选择性地为所述电池系统充电。
附图说明
[0008]参考附图阅读以下非限制性实施例的描述可理解本专利技术的主题，其中：
[0009]图1示出了推进电路的一个实施例的示意框图。
[0010]图2示出了图1的推进电路的示例。
[0011]图3示出了图1的推进电路的示例。
[0012]图4示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0013]图5示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0014]图6示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0015]图7示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0016]图8示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0017]图9示出了推进电路的另一实施例的示意框图。
[0018]图10示出了具有可配置电池的推进电路的另一实施例的示意框图。
[0019]图11示出了处于第一配置的电池系统的实施例的示意框图。
[0020]图12示出了处于第二配置的图11的电池系统的示意框图。
[0021]图13示出了包括多个电池的电池单元的实施例的示意框图。
[0022]图14示出了电池的不同串联/并联组合的示意框图。
具体实施方式
[0023]本文描述的主题的实施例涉及用于向车辆系统(例如，混合动力车辆系统)的推进电池提供充电的系统和方法。不同的实施例提供了对充电的改进，例如，在较低的发动机转速下充电，从而提供了降低的噪声。
[0024]尽管本文中的不同示例可以结合混合动力轨道车辆来讨论，但是可以注意到，并非本文描述的所有实施例都限于混合动力系统或轨道车辆系统。例如，一个或多个实施例可以与电动车辆结合使用。例如，本文描述的检测系统和方法的一个或多个实施例可以与诸如汽车、卡车、公共汽车、采矿车辆、船舶、飞机、农用车辆等其他类型的车辆结合使用。
[0025]图1示出了被配置为向混合动力车辆提供推进和充电的推进电路100的示意图。例如，所示的推进电路100可以用于诸如混合动力机车的混合轨道车辆或诸如矿用卡车的越野车辆。在所示的示例中，推进电路100包括发动机110、发电机120、功率整流器130、DC母线140、推进电池系统150和至少一个转换器160。推进电路100还包括控制器101，该控制器101被配置为在本文所讨论的各种状态或模式之间控制推进电路的操作(例如，通过控制诸如开关的各个组件和/或相关组件的操作或设置)。为了便于说明，控制器101被示为耦接至发
动机110和充电组件170，但是可以替代地或附加地耦接至其他部件。还可以注意到，控制器101在图1中被描绘为单个单元，但是在各种实施例中可以包括多个不同的单元。
[0026]在各个实施例中，发动机110是内燃机。例如，发动机110可以使用诸如柴油和/或天然气的燃料来向发电机120提供机械能输出(例如，轴的旋转)。发电机120耦接至发动机110，并从发动机110接收输入(例如，机械能，例如以旋转轴的形式)。发电机120提供响应于从发动机110接收的输入而产生的AC输出。例如，发电机120可以是包括绕组的永磁发电机。在各个实施例中，AC输出是三相输出。在本公开的图1和其他附图中，通过三条斜线示意性地描绘了包括来自发电机120的AC输出的AC电流。
[0027]功率整流器130从发电机120接收AC输出，并且响应于从发电机120接收到AC输出而提供DC输出。来自功率整流器130的电流被提供给DC母线140。DC母线140耦接到功率整流器130以及各种组件，并且用于例如将DC从推进电池系统150提供至耦接到DC母线140的其他组件，以及作为另一示例，提供用于为推进电池系统150充电的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有发动机的车辆的推进电路，包括：发电机，被配置为耦接至所述发动机，并被配置为从所述发动机接收输入并提供交流电流AC输出；功率整流器，被配置为从所述发电机接收所述AC输出，并响应于从所述发电机接收到所述AC输出而提供直流电流DC输出；DC母线，耦接到所述整流器；推进电池系统，耦接至所述DC母线；至少一个转换器，被配置为将接收到的直流电流转换为产生的交流电流，所述至少一个转换器耦接到所述DC母线；以及至少一个充电组件，被配置为经由所述至少一个转换器中的至少一个选择性地为所述推进电池系统充电。2.根据权利要求1所述的推进电路，其中，所述至少一个转换器包括：耦接至所述DC母线的至少一个牵引逆变器，所述至少一个牵引逆变器耦接至至少一个对应的牵引电动机；以及耦接至所述DC母线的辅助逆变器，所述辅助逆变器耦接至至少一个辅助负载。3.根据权利要求2所述的推进电路，还包括：电路路径，耦接至插设在所述发电机与所述功率整流器之间的第一点以及在所述辅助逆变器与所述至少一个辅助负载之间的第二点；以及沿着所述电路路径布置的路由组件，所述路由组件具有沿所述电路路径提供电流的第一状态和沿所述电路路径抑制电流的第二状态。4.根据权利要求3所述的推进电路，其中，所述路由组件是三相连接器。5.根据权利要求2所述的推进电路，其中，所述至少一个牵引逆变器包括耦接至第一牵引电动机的第一牵引逆变器以及耦接至第二牵引电动机的第二牵引逆变器，所述推进电路还包括：电路路径，耦接到插设在所述发电机与所述功率整流器之间的第一点以及在所述第一牵引逆变器与所述第一牵引电动机之间的第二点；以及插设在所述第一牵引逆变器与所述第一牵引电动机之间的路由组件。6.一种用于具有发动机的车辆的推进电路，包括：发电机，被配置为耦接至所述发动机，并被配置为从所述发动机接收输入并提供交流电流AC输出；功率整流器，被配置为从所述发电机接收所述AC输出，并响应于从所述发电机接收到所述AC输出而提供直流电流DC输出；DC母线，耦接到所述整流器；推进电池系统，耦接至所述DC母线；以及至少一个牵引逆变器，耦接至所述DC母线，所述至少一个牵引逆变器耦接至至少一个对应的牵引电动机；其中，所述推进电路被配置为提供：第一整流器状态，被配置为提供推进能量；以及第二整流器状态，被配置为经由所述至少一个转换器中的至少一个为所述推进电池系
统充电。7.根据权利要求6所述的推进电路，还包括：升压整流器，耦接至所述DC母线；电路路径，耦接至所述发电机与所述功率整流器之间的第一点以及所述升压整流器；路由组件，沿所述电路路径布置；以及变压器，沿所述电路路径布置。8.根据权利要求6所述的推进电路，还包括：插设在所述发电机与所述功率整流器之间的转换开关；耦接至所述发电机和所述转换开关的电路路径；以及沿所述电路路径布置的变压器。9.根据权利要求6所述的推进电路，其中，所述发电机包括限定第一绕组部和第二绕组部的交流发电机，所述第一整流器状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：IP传输控股公司，
类型：发明
国别省市：