[發(fā)明專利]電動車輛配電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680006196.2
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN107251354B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G.龍
• 申請（專利權(quán)）人: 小鷹公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00;H02M3/337;B60L58/12;H02J1/00;B60L58/22;H02J7/00;H02M3/04;B60L50/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學(xué)斌;劉春元

一種配電系統(tǒng)包括串聯(lián)耦合的多個能量存儲模塊。多個電氣隔離的功率轉(zhuǎn)換器的每一個都耦合在能量存儲模塊中的一個或多個的兩端。當(dāng)被啟用時，該功率轉(zhuǎn)換器向配電系統(tǒng)的輸出端提供低電壓輸出。控制系統(tǒng)控制功率轉(zhuǎn)換器來提供低電壓輸出。該控制系統(tǒng)選擇性地啟用功率轉(zhuǎn)換器來使能量存儲模塊的充電狀態(tài)平衡。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年2月18日提交的美國臨時申請No. 62/117,822的權(quán)益，通過引用將其整體并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于電動車輛的配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電池供電的車輛通常使用電池來供應(yīng)用于為車輛提供動力的高輸出電壓和用于操作各種計算機(jī)、燈、電風(fēng)扇和車輛車載的其他低功率系統(tǒng)的低輸出電壓二者。為了向車載系統(tǒng)提供低電壓，電池常常包括電壓轉(zhuǎn)換器來將高輸出電壓轉(zhuǎn)換成較低的電壓。車輛電池的低電壓功率輸出常常是電池的標(biāo)稱功率輸出的一小部分。因為電池以低電壓模式操作的時間量可以是非常長的，所以期望使電壓轉(zhuǎn)換器高效地工作以降低存儲在電池中的能量的損失。然而，電壓轉(zhuǎn)換器的效率隨著輸入電壓和輸出電壓之間的差增大而降低。

為了改進(jìn)低電壓模式中的效率，用于電池供電的車輛的電力系統(tǒng)可包括輔助電池，其在沒有轉(zhuǎn)換器的情況下具有用于操作車載系統(tǒng)的適當(dāng)電壓輸出。如果用于高電壓推進(jìn)電池的電壓轉(zhuǎn)換器的效率下降到低于閾值，則該輔助電池被用來向車載系統(tǒng)供應(yīng)電力。可以用高推進(jìn)電池的電壓轉(zhuǎn)換器來對該輔助電池充電。然而，輔助電池表示用于電動車輛的電力系統(tǒng)的單點故障。可向電力系統(tǒng)添加第二輔助電池和電壓轉(zhuǎn)換器以提供冗余，但該冗余為車輛添加重量。

發(fā)明內(nèi)容

一種電動車輛的配電系統(tǒng)向該電動車輛的推進(jìn)系統(tǒng)提供高輸出電壓并且向該電動車輛的車載系統(tǒng)提供低輸出電壓。在一個實施例中，該配電系統(tǒng)包括：串聯(lián)耦合的多個能量存儲模塊；以及多個電氣隔離的功率轉(zhuǎn)換器，它們中的每一個都耦合在能量存儲模塊中的一個或多個的兩端。當(dāng)被啟用時，該功率轉(zhuǎn)換器向配電系統(tǒng)的輸出端（諸如電動車輛的車載系統(tǒng)）提供低電壓輸出。

一種控制系統(tǒng)控制配電系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器來提供低輸出電壓。該控制系統(tǒng)選擇性地啟用功率轉(zhuǎn)換器來使能量存儲模塊的功率輸出平衡。在一個實施例中，該控制系統(tǒng)基于各能量存儲模塊中的每一個的充電狀態(tài)來選擇性地啟用功率轉(zhuǎn)換器。該控制系統(tǒng)可獲得各模塊中的每一個的充電狀態(tài)的直接測量結(jié)果，或者可基于從各模塊中的每一個收回（withdraw）的電荷或與已經(jīng)啟用模塊相對應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器的時間量來估計充電狀態(tài)。

說明書中描述的特征和優(yōu)點不是無所不包的，并且特別地鑒于附圖、說明書和權(quán)利要求，許多附加特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見的。此外，應(yīng)該注意，為了易讀和指導(dǎo)目的已經(jīng)主要選擇了在說明書中使用的語言，并且它們不被選擇用來描寫或限制本發(fā)明主題。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個實施例的配電系統(tǒng)100的框圖。

圖2圖示根據(jù)一個實施例的示例DC功率轉(zhuǎn)換器。

圖3是圖示DC功率轉(zhuǎn)換器的示例期望操作區(qū)的圖。

圖4是圖示根據(jù)一個實施例的用于控制DC功率轉(zhuǎn)換器的方法的流程圖。

這些附圖描繪了本發(fā)明的各個實施例以僅為了說明的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會從下面的討論認(rèn)識到，在不偏離本文中所述的發(fā)明原理的情況下可采用本文中所說明的方法和結(jié)構(gòu)的替代實施例。

具體實施方式

總覽

圖和下面的描述僅通過說明方式涉及各種實施例。應(yīng)該指出，根據(jù)下面的討論，本文中公開的結(jié)構(gòu)和方法的備選實施例將被容易地識別為可在不偏離要求保護(hù)的發(fā)明的原理的情況下采用的可行備選。