[發明專利]能量存儲系統和適合于混合動力車輛的電池陣列

有效

• 申請號: 201710787549.3
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN107539153B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 布萊恩·J·馬斯克;德里克·A·達爾林普爾;布萊恩·C·莫羅;愛德華·貝斯;菲利斯·E·貝利;史蒂文·T·雷伊伯恩;迪安·M·福特;克萊德·H·約翰遜;斯科特·K·班尼特;倫納德·F·巴克斯特二世;布魯斯·E·米勒;馬庫斯·內格利;杰瑞·溫德林;蒂莫西·A·加薩韋;拉塞爾·B·霍普金斯;羅伯特·A·勞倫斯;丹尼爾·J·楊氏;庫爾特·比爾;艾瑞克·D·施奈特;理查德·布萊茨斯
• 申請（專利權）人: 艾里遜變速箱公司
• 主分類號: B60L50/60
• 分類號: B60L50/60;B60L58/26;B60W20/00;H01M2/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

一種能量存儲系統，包括：至少一個適于向混合動力車輛提供電能的能量存儲模塊。能量存儲模塊包括包殼，位于包殼內的至少一個電池陣列，以及設置在包殼內并且與電池陣列電連接的能量存儲控制模塊。能量存儲控制模塊還通過低電壓連接器與混合動力車輛的混合動力控制模塊相連。高電壓接線箱與包殼的第一端部相連并且具有多個高電壓連接端子。至少一個高電壓連接端子構造為接收連接在混合動力車輛的能量存儲模塊和逆變器之間的高電壓導體。當多個能量存儲模塊一起使用時，一個模塊用作主模塊并且一個模塊用作從屬模塊。

本申請是申請號為201380031479.9、申請日為2013年6月13日、發明名稱為“用于混合動力車輛的能量存儲系統”的中國專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年6月13日提交的美國臨時專利申請61/659215的優先權，其通過引用方式結合到本申請中。

背景技術

本發明一般性地涉及能量存儲系統，并且更特別涉及待結合到混合動力車輛中以存儲高電壓能量的能量存儲模塊。

在過去幾年中，由于二氧化碳水平的增加以及油料供應的短缺，對全球氣候變化的關注日益增加。結果，一些汽車制造商和消費者開始對具有低排放和較高燃料效率的汽車具有更大的興趣。一個可行的選擇是混合電動車(HEV)，其允許車輛由電動馬達、內燃機或兩者的結合來驅動。

盡管多個特征對于整體HEV的設計是重要的，但是存儲車輛能使用的能量的系統是一項關鍵部件。在HEV中提供能量存儲系統以存儲發電機產生的能量，從而混合系統能在隨后的一些時間使用這些能量。例如，所存儲的能量可用于驅動電動馬達以獨立地驅動汽車或輔助內燃機，因此降低汽油的消耗。

但是，能量存儲系統面臨著多種設計問題，例如過熱、重量、復雜性、結合到車輛中的容易度、維護的容易度和成本，這里僅舉了幾個例子。此外，已知的能量存儲系統僅使用特定和已知數量的設計為達到特定HEV設計規格的電池組或模塊。例如，電池組可特別設計為向300V的車輛提供特定量的能量。但是，當要求不同量的電能時，例如600V的系統，必須設計不同的電池包以達到所述應用的需求。沒有顯著量的再設計和翻修，已知的電池包和存儲系統不能使用或應用到不同的設置中。

一些已知的系統允許單獨的電池包與單獨的控制箱電連接。盡管可向整體系統中加入或從中移除獨立的電池包，但是仍需要單獨的控制箱。但是，由于可用于HEV部件的空間很珍貴，因此應當避免包括單獨的控制箱。此外，在該單獨的控制箱出現故障的情況中，整個能量存儲系統不能工作。

因此，需要在此領域中進行改進。

發明內容

這里描述的能量存儲系統解決了數個上文提及的問題以及其他問題。例如，根據本公開的一個實施方案的能量存儲系統具有多個能量存儲模塊。能量存儲模塊至少包括用于存儲高電壓能量的多個第二電池陣列。能量存儲控制器模塊與能量存儲模塊內的多個部件電連接，所述部件例如但不限于電池陣列、低電壓線束、熱敏電阻線束和/車輛信號連接器組件，這里僅舉了幾個例子。

根據本發明的一個方面，能量存儲系統內的能量存儲模塊適于彼此通信。在一個實施方案中，在每個能量存儲模塊之間提供有包對包CAN總線。當采用多個能量存儲模塊來構成能量存儲系統時，一個能量存儲模塊用作主能量存儲模塊，而其他的用作從屬能量存儲模塊。主能量存儲模塊內的能量存儲控制器模塊適用于接收來自從屬能量存儲模塊的信息，并且作為單個能量存儲系統與變速箱/混合控制模塊和混合系統的剩余部分通信。