控制电动交通工具的电池连接的系统和方法技术方案

公开了控制电动交通工具的电池连接的系统和方法。用于控制电动交通工具的电池连接的系统，该系统包括：电池单元，该电池单元包括多个电池组；功率继电器组件(PRA)，该功率继电器组件用于电气地连接或断开电池单元和逆变器，并通过多个继电器将多个电池组的连接结构改变为电池单元串联模式和电池单元并联模式之一；和控制器，该控制器用于响应于驾驶员对增加电机输出的请求，通过PRA将连接结构切换到电池单元串联模式，以及响应于驾驶员对增加续航距离的请求，通过PRA将连接结构切换到电池单元并联模式。单元并联模式。单元并联模式。

【技术实现步骤摘要】
控制电动交通工具的电池连接的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月26日向韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0143513号韩国专利申请的优先权和利益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003]专利技术背景
[0004](a)专利

[0005]本专利技术涉及控制电动交通工具的电池连接的系统和方法，并且更具体地，涉及能够根据驾驶员的需要改变电池组的连接结构，控制电动交通工具的电池连接的系统和方法。
[0006](b)相关技术的描述
[0007]电动交通工具(EV)是指通过使用电能的电机的动力驱动的交通工具，并提供用于存储电能的高电压电池组。
[0008]与一般内燃机交通工具不同，电动交通工具通过电机获得驱动力，因此增加电池的充电容量来增加续航距离或改善输出性能。
[0009]然而，目前批量生产的电动交通工具的电池组具有固定的续航距离，其中连接方式是固定的。例如，根据电动交通工具的型号，电池由基本类型(例如58kWh)和远程类型(例如73kWh)组成，并且每种类型具有指定标准的续航距离，因此存在的问题是不可能根据用户的需要来延长电动交通工具的输出和续航距离。
[0010]在该背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此其可以包含不形成对于本领域的普通技术人员在本国已经已知的现有技术的信息。
[0011]专利技术概述
[0012]本专利技术致力于提供控制电动交通工具的电池连接的系统和方法，这些系统和方法能够通过根据驾驶员的需求改变串联或并联安装在电动交通工具中的多个(a plurality of)电池组的连接结构来提高电动交通工具的电池的输出性能或增加电动交通工具的续航距离。
[0013]本专利技术的示例性实施例提供了用于控制电动交通工具的电池连接的系统，该系统包括：电池单元，该电池单元包括多个电池组；功率继电器组件(PRA)，该功率继电器组件用于电气地连接或断开电池单元和逆变器，并通过多个继电器将多个电池组的连接结构改变为电池单元串联模式和电池单元并联模式之一；和控制器，该控制器用于响应于驾驶员对增加电机输出的请求，通过PRA将连接结构切换到电池单元串联模式，以及响应于驾驶员对增加续航距离的请求，通过PRA将连接结构切换到电池单元并联模式。
[0014]多个电池组中的每一个可以是独立的结构，并且可以被配置为具有彼此相同的电压和容量。
[0015]PRA可以包括连接模式切换类型电路(connection mode switching
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type circuit)，该连接模式切换类型电路包括：串联继电器，该串联继电器用于串联连接多个电池组或断开多个电池组；并联继电器，该并联继电器用于并联连接多个电池组或断开多个电池组；和输出继电器，该输出继电器用于最终输出从串联继电器或并联继电器施加的电
压。
[0016]PRA还可以包括断路器，该断路器用于将连接模式切换类型电路连接到主继电器电路以便与逆变器连接，或断开连接模式切换类型电路。
[0017]PRA可以根据从控制器施加的控制信号，通过经由用于串联连接多个电池组的电池单元串联模式增加电压来提高电机的输出性能。
[0018]PRA可以根据从控制器施加的控制信号，通过经由用于并联连接多个电池组的电池单元并联模式增加容量来增加电机的续航距离。
[0019]该系统还可以包括转换开关，该转换开关用于根据驾驶员的操作来输入请求信号，该请求信号用于请求将连接结构切换到电池单元串联模式和电池单元并联模式中的任何一种。
[0020]转换开关可以由安装在中央仪表板(fascia)区域中的硬件操作系统或显示在交通工具导航系统上的软件按钮形成。
[0021]当根据驾驶员对增加电机输出的请求来输入转换开关时，控制器可以通过PRA选择性地控制处于电池单元串联模式和电池单元并联模式中的任何一种。
[0022]控制器可以结合反映驾驶员的驾驶意图的交通工具驾驶模式，通过PRA选择性地控制进入电池单元串联模式和电池单元并联模式中的任何一种。
[0023]当交通工具驾驶模式是运动模式时，控制器可以在电池单元串联模式下操作，而当交通工具驾驶模式是节能(eco)模式时，控制器在电池单元并联模式下操作。
[0024]控制器可以收集电池单元的充电状态(SOC)，并且在当前SOC等于或小于阈值时，控制器可以限制通过PRA向电池单元串联模式的切换。
[0025]本专利技术的另一个示例性实施例提供了一种控制设置有功率继电器组件(PRA)的电动交通工具的电池连接的方法，该功率继电器组件(PRA)能够连接包括通过多个继电器而串联或并联的多个电池组的电池单元，该方法包括：a)在电动交通工具的操作期间根据驾驶员对增加电机输出的请求来输入转换开关；b)通过向PRA施加控制信号来控制电池单元处于电池单元串联模式；c)在控制电池单元处于电池单元串联模式期间，根据驾驶员对增加续航距离的请求来输入转换开关；和d)向PRA施加控制信号以将电池单元串联模式切换到电池单元并联模式。
[0026]控制电池单元处于电池单元串联模式可以包括通过接通PRA的串联继电器和关断并联继电器来串联连接第一电池组的(+)端子和第二电池组的(
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)端子。
[0027]控制电池单元处于电池单元串联模式还可以包括：通过接通PRA的输出继电器，将第一电池组的(+)端子的电压输出到主继电器，该电压是电池单元的高电压(upper voltage)；通过接通PRA的预充电继电器来以通过预充电电阻器降低的电流对逆变器的电容器充电；通过接通PRA的主继电器(+)端子，将第一电池组的(+)端子的电压最终输出到逆变器(+)端子；以及通过接通PRA的主继电器(
‑
)端子，将第一电池组的(
‑
)端子的电压最终输出到逆变器(
‑
)端子。
[0028]电池单元串联模式到电池单元并联模式的切换可以包括通过接通PRA的并联继电器并关断串联继电器来并联连接第一电池组的(
‑
)端子和第二电池组的(
‑
)端子。
[0029]电池单元串联模式到电池单元并联模式的切换可以包括：通过接通PRA的输出继电器来并联连接第一电池组的(+)端子和第二电池组的(+)端子；通过接通PRA的预充电继
电器来以通过预充电电阻器降低的电流对逆变器的电容器充电；通过接通PRA的主继电器(+)端子，将第一电池组的(+)端子的电压最终输出到逆变器(+)端子；和通过接通PRA的主继电器(
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)端子，将第一电池组的(
‑
)端子的电压最终输出到逆变器(
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)端子。
[0030]该方法还可以包括：在步骤a)和步骤b)之间，确定电池单元的当前SOC是否等于或小于设置的阈值；和在SOC等于或小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制电动交通工具的电池连接的系统，所述系统包括：电池单元，其包括多个电池组；功率继电器组件(PRA)，其用于电气地连接或断开所述电池单元和逆变器，并且通过多个继电器将所述多个电池组的连接结构改变为电池单元串联模式和电池单元并联模式之一；和控制器，其用于响应于驾驶员对增加电机输出的请求，通过所述PRA将所述连接结构切换到所述电池单元串联模式，以及响应于驾驶员对增加续航距离的请求，通过所述PRA将所述连接结构切换到所述电池单元并联模式。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述多个电池组中的每一个是独立的结构，并且被配置为具有彼此相同的电压和容量。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述PRA包括连接模式切换类型电路，所述连接模式切换类型电路包括：串联继电器，其用于串联连接所述多个电池组或断开所述多个电池组；并联继电器，其用于并联连接所述多个电池组或断开所述多个电池组；和输出继电器，其用于最终输出从所述串联继电器或所述并联继电器施加的电压。4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述PRA还包括断路器，所述断路器用于将所述连接模式切换类型电路连接到主继电器电路以便与所述逆变器连接，或用于阻断所述连接模式切换类型电路。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述PRA根据从所述控制器施加的控制信号，通过经由用于串联连接所述多个电池组的所述电池单元串联模式增加电压来提高所述电机的输出性能。6.根据权利要求1所述的系统，其中：所述PRA根据从所述控制器施加的控制信号，通过经由用于并联连接所述多个电池组的所述电池单元并联模式增加容量来增加所述电机的所述续航距离。7.根据权利要求1所述的系统，还包括：转换开关，其用于根据驾驶员的操作来输入用于请求将所述连接结构切换到所述电池单元串联模式和所述电池单元并联模式中的任何一种的请求信号。8.根据权利要求7所述的系统，其中：所述转换开关由安装在中央仪表板区域中的硬件操作系统或显示在交通工具导航系统上的软件按钮形成。9.根据权利要求7所述的系统，其中：当根据驾驶员对增加电机输出的请求来输入所述转换开关时，所述控制器通过所述PRA选择性地控制处于电池单元串联模式和所述电池单元并联模式中的任何一种。10.根据权利要求1所述的系统，其中：所述控制器结合反映所述驾驶员的驾驶意图的交通工具驾驶模式，通过所述PRA选择性地控制进入所述电池单元串联模式和所述电池单元并联模式中的任何一种。11.根据权利要求10所述的系统，其中：当所述交通工具驾驶模式为运动模式时，所述控制器以所述电池单元串联模式操作，
而当所述交通工具驾驶模式为节能模式时，所述控制器以所述电池单元并联模式操作。12.根据权利要求1所述的系统，其中：所述控制器收集所述电池单元的充电状态(SOC)，并且在当前SOC等于或小于阈值时，所述控制器限制通过所述PRA向所述电池单元串联模式的切换。13.一种控制电动交通工具的电池连接的方法，所述电动交通工具设置有功率继电器组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙诚晩，金汰熙，
申请(专利权)人：株星宇HITECH，
类型：发明
国别省市：