[發(fā)明專利]電動車輛的電力控制系統(tǒng)及其放電與充電控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110305101.6
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103029594A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 許永昌;紀順得;黃宏耀;曾建評;袁德威;李韋瑩;林為騰;吳孟通
• 申請（專利權）人: 光陽工業(yè)股份有限公司;臺達電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B60L15/00
• 分類號: B60L15/00;B60L11/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

技術領域

本發(fā)明涉及一種電力控制系統(tǒng)，特別涉及一種由電子控制單元掌控電力傳導的電動車輛元件，以完成電池充電或放電行為的電力控制系統(tǒng)。

背景技術

請參閱圖1所示現(xiàn)有技術電動車輛的電力控制系統(tǒng)方塊示意圖。現(xiàn)有技術中，電池模塊(Battery?Module)10直接連接開關模塊(Key?switch?module)20，開關模塊20再電連接電子控制單元(Electronic?Control?Unit，ECU)30、用以接收大電流的繼電器(Relay)40與進行電壓調變的電力轉換器(如DC/DC?Power?Converter)50。二次側模塊(Second?Side?Module)60則電連接至電子控制單元(Electronic?Control?Unit，ECU)30、繼電器40與馬達(Motor)70，電力轉換器50則電連接各裝載元件(Load?Unit)80，如車燈(Lamp)、車輛儀表(Meter)等。

當開關模塊20為通路(Key?on)時，電池模塊10會與電子控制單元30、繼電器40與電力轉換器50形成電性通路，以供電予此等元件。電子控制單元30會先令二次側模塊60進行預充電(Pre-Charging)，以在二次側模塊60的內(nèi)建電容具足夠的電壓后，才令二次側模塊60供電與馬達，以令其轉動。電力轉換器50則是轉換電池模塊10的供電，以形成各裝載元件80可使用的電力，再供電予各裝載元件80。

如此架構在放電作業(yè)時，電子控制單元30、繼電器40、電力轉換器50…等各車輛元件皆需于開關模塊20為通路(Key?on)時才能受電并開始初始化作業(yè)，從初始化作業(yè)至各車輛元件處于預備工作狀態(tài)(Stand?By)，甚至于可正常運作的狀態(tài)，整體需求時間相當?shù)拈L。若于設計上刻意性的降低各元件的預備工作的需求時間，很可能會使各元件之間的協(xié)調性大幅下降，元件運作異常(如電子控制單元無法判斷車輛元件是否正常運作，造成當機或啟用錯誤的元件驅動方式)、壽命縮減，甚至于系統(tǒng)損毀的情形產(chǎn)生。

如此架構在充電作業(yè)時，整個系統(tǒng)必須處于開關模塊20為通路(Keyon)狀態(tài)，因此車輛的電子元件多會處于受電狀態(tài)，并消耗系統(tǒng)補充的電力，使得電池模塊10的充電效能大為降低。而且，系統(tǒng)一邊充電又一邊耗電，將使得系統(tǒng)的電力平衡相當不穩(wěn)定，進而耗損車輛零件的壽命。

因此，如何提供一種具有高穩(wěn)定性來進行充電與放電作業(yè)的電力控制系統(tǒng)，為廠商應思慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明欲解決的問題是提供一種電子控制單元依據(jù)電力提供來源，以掌控車輛的電子元件的運作模式，以執(zhí)行充電或放電行為的電力控制系統(tǒng)及電力控制方法。

為解決上述系統(tǒng)問題，本發(fā)明揭示一種電動車輛的電力控制系統(tǒng)，其包括馬達，電池模塊，電力轉換器，繼電器，二次側模塊連接繼電器與馬達，電子控制單元用以控制電力轉換器、繼電器與二次側模塊，二次側模塊與預充電單元通過電子控制單元與電池模塊電連接，且二次側模塊與預充電單元電連接，及連接于電池模塊與電子控制單元之間的開關模塊。

其中，電力轉換器與繼電器的取電端連接于開關模塊與電池模塊之間的線路。當開關模塊為通路時，電子控制單元取得電池模塊提供的電力而啟動，以驅動電力轉換器，并利用預充電單元對二次側模塊的電容單元進行預充電，并于電容單元具有特定電壓時，驅動二次側模塊與繼電器以令電池模塊與馬達之間形成電連接，馬達即取得電池模塊提供的運作電力而開始運轉。

本發(fā)明揭露的電動車輛的電力控制系統(tǒng)，還包括電連接電子控制單元與繼電器的充電模塊。當開關模塊為斷路且充電模塊提供電力時，充電模塊供電予電子控制單元與繼電器，電子控制單元受電以驅動繼電器，繼電器轉換充電模塊的供電以對電池模塊進行充電。

為解決上述放電問題，本發(fā)明揭示一種電動車輛的放電控制方法，由電子控制單元在電動車輛的開關模塊為通路時，控制電池模塊的放電行為。方法包括由電子控制單元受電池模塊的供電以驅動電力轉換器，并利用預充電單元對二次側模塊的電容單元進行預充電；以及當電容單元具有特定電壓時，由電子控制單元驅動配置于電池模塊與馬達之間的二次側模塊與繼電器，以令電池模塊與馬達之間形成電連接，使馬達取得電池模塊提供的運作電力。

為解決上述充電問題，本發(fā)明揭露一種電動車輛的充電控制方法，由電子控制單元在電動車輛的開關模塊為斷路時，控制充電模塊對電池模塊的充電行為。方法包括：由充電模塊接收電力以供電予電子控制單元與連接電池模塊的繼電器；由電子控制單元受電以驅動繼電器；以及，由繼電器轉換充電模塊的供電以對電池模塊進行充電。