[發(fā)明專利]雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080044009.2
• 申請(qǐng)日: 2010-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102577020A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L.J.布拉貝克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 熱之王公司
• 主分類號(hào): H02J7/34
• 分類號(hào): H02J7/34;H02M3/28
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;盧江

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2009年7月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/230,296以及于2010年3月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/315,759的優(yōu)先權(quán)，其每個(gè)都通過引用而全文結(jié)合到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于交通工具的電存儲(chǔ)元件的控制系統(tǒng)，并且在一個(gè)特定實(shí)施例中涉及一種用于控制進(jìn)入和離開電存儲(chǔ)元件的功率的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大型交通工具（例如，半掛牽引車、卡車、公共汽車等等）通常用來運(yùn)輸人和貨物。交通工具包括汲取電功率的各種部件，包括例如用于長(zhǎng)途牽引車的臥車單元的供熱、通風(fēng)與空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)。這些各種電部件的功率可以在交通工具處于操作時(shí)由交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)而在交通工具不處于操作時(shí)由諸如一個(gè)或多個(gè)電池的備選電源供應(yīng)。

一般而言，來自諸如交流發(fā)電機(jī)的電源的電能被存儲(chǔ)在交通工具的一個(gè)或多個(gè)電池中以在其他電源不可用時(shí)提供存儲(chǔ)的電能以供稍后使用。在一些交通工具中，提供輔助電池組以向交通工具的電部件供應(yīng)功率。這些輔助電池組往往以彼此并聯(lián)關(guān)系電連接到該電源。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于交通工具電氣系統(tǒng)的雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器。雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器包括至少一個(gè)電池。每個(gè)電池與之關(guān)聯(lián)了電源、電感器、四個(gè)開關(guān)以及連接到每個(gè)開關(guān)的路由電路（routing?circuit），其中所述四個(gè)開關(guān)電耦合到電感器，其中開關(guān)中的兩個(gè)還電耦合到電池而開關(guān)中的另兩個(gè)電耦合到電源。路由電路控制每個(gè)開關(guān)的斷開和閉合使得成對(duì)地?cái)嚅_或閉合開關(guān)。通過以限定的占空比交替地耦合電感器到電源然后是電池，路由電路使用電源對(duì)電感器充電然后把存儲(chǔ)在電感器中的電荷傳遞至電池。在各種實(shí)施例中，電源是交通工具交流發(fā)電機(jī)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種對(duì)交通工具電氣系統(tǒng)中的多個(gè)電池中的每個(gè)個(gè)別地充電的方法。該方法包括提供電耦合到每個(gè)個(gè)別電池的雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器。雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器可以包括與電感器相關(guān)聯(lián)的電流傳感器以及與電池相關(guān)聯(lián)的電壓傳感器。該方法進(jìn)一步包括感測(cè)（sense）每個(gè)電池的電壓以及流入每個(gè)電池的電流并且調(diào)整雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器的占空比以調(diào)整向電池遞送的電流和電壓中的至少一個(gè)，以便給每個(gè)個(gè)別電池提供最優(yōu)的充電。

在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種管理對(duì)交通工具電氣系統(tǒng)中的多個(gè)電池的再充電的方法。該方法包括提供：電子開關(guān)，電耦合到交通工具電氣系統(tǒng)中的多個(gè)電池中的每個(gè)；以及電壓傳感器，用于感測(cè)連接到交通工具電氣系統(tǒng)的電源的電壓。該方法進(jìn)一步包括閉合第一開關(guān)以連接多個(gè)電池中的第一個(gè)到交通工具電氣系統(tǒng)并且在第一開關(guān)閉合時(shí)監(jiān)視電源的電壓。該方法還包括確定電壓是否由于連接第一電池而降低到閾值電平以下并且如果這樣的話則再斷開第一開關(guān)以斷開第一電池。該方法又進(jìn)一步包括閉合與多個(gè)電池中的每個(gè)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)開關(guān)中的每個(gè)并且監(jiān)視電壓直到所有開關(guān)閉合并且所有電池連接到交通工具電氣系統(tǒng)以進(jìn)行再充電。

在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種對(duì)交通工具電氣系統(tǒng)中的多個(gè)電池中的每個(gè)個(gè)別地放電的方法。該方法包括提供電耦合到每個(gè)個(gè)別電池的雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器，其中雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器還包括與電感器相關(guān)聯(lián)的電流傳感器以及與電池相關(guān)聯(lián)的電壓傳感器。該方法進(jìn)一步包括感測(cè)每個(gè)電池的電壓以及由每個(gè)電池提供的電流并且調(diào)整雙向電池電壓轉(zhuǎn)換器的占空比以調(diào)整由電池遞送的電流和電壓中的至少一個(gè)，以便提供每個(gè)個(gè)別電池的最優(yōu)的放電。

在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種電隔離交通工具電氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)電池的方法。該方法包括提供電子開關(guān)，所述電子開關(guān)電耦合到交通工具電氣系統(tǒng)中的多個(gè)電池中的每個(gè)。該方法進(jìn)一步包括在多個(gè)電池的放電期間斷開至少一個(gè)開關(guān)以電隔離多個(gè)電池中的至少一個(gè)以保持所隔離的電池內(nèi)的電荷。

在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于交通工具電氣系統(tǒng)的雙向多電池電壓轉(zhuǎn)換器。每個(gè)雙向多電池電壓轉(zhuǎn)換器與多個(gè)電池相關(guān)聯(lián)。提供控制電路以選擇性地激勵(lì)（energize）與多個(gè)電池之一相關(guān)聯(lián)的繼電器或電子開關(guān)，從而連接電池與雙向多電池電壓轉(zhuǎn)換器。