[發明專利]控制車輛電池的充電的系統和方法

在審

• 申請號: 202010078260.6
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN112217244A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李岱雨;車栽銀;姜炳求;河泰宗
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;B60L53/20;B60L53/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

本公開涉及控制車輛電池的充電的系統和方法。一種控制車輛電池的充電的方法，包括：由控制單元確定高壓電池和低壓電池是以第一充電模式、第二充電模式還是第三充電模式充電；并且基于所確定的第一、第二或第三充電模式，通過控制第一全橋電路單元、第二全橋電路單元和低壓直流(DC)轉換器單元來對高壓電池和低壓電池中的至少一個充電。

技術領域

本公開涉及一種控制車輛電池的充電的系統和方法。

背景技術

本節中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，可能不構成現有技術。

一種對車輛電池充電的系統包括用于對車輛的高壓電池充電的車載充電器(OBC)，并且包括用于使用高壓電池的電力對低壓電池充電的低壓DC-DC轉換器。因此，車輛電池的傳統充電系統必須使用車載充電器和低壓DC-DC轉換器來驅動車輛。

同時，隨著提高車輛燃料效率、降低制造成本以及進一步提高車輛的有限空間利用率的技術在車輛的所有技術領域中得到發展，也正在車輛電池的充電系統領域中積極進行上述技術發展研究。其中，為了提高車輛的燃料效率，降低制造成本，并進一步提高車輛的有限空間利用率，正在積極地進行用于減小車輛中包括車載充電器、低壓DC-DC轉換器等的電力元件和裝置的尺寸的研究。

發明內容

本公開提供了一種控制車輛電池的充電的系統和方法，其能夠通過集成車載充電器和低壓DC-DC轉換器來提高車輛的燃料效率、降低制造成本并進一步提高車輛的有限空間利用率。

根據本公開的一種形式，一種控制安裝有高壓電池和低壓電池的車輛的車輛電池的充電的系統包括：第一全橋電路單元，其被配置為將外部輸入的直流(DC)電力轉換成交流(AC)電力，并且被配置為輸出AC電力；第二全橋電路單元，其被配置為：將從第一全橋電路單元輸出的AC電力轉換成DC電力，以對高壓電池充電，或者將從高壓電池輸入的DC電力轉換成AC電力，以輸出AC電力；低壓DC轉換器單元，包括：整流單元，其被配置為對由第一全橋電路單元或第二全橋電路單元輸出的AC電力進行整流；平滑單元，其被配置為平滑從整流單元輸出的電力；以及電壓轉換單元，其被配置為轉換從平滑單元輸出的電壓，以對低壓電池充電；以及控制單元，其被配置為基于高壓電池和低壓電池的充電模式來控制第一全橋電路單元、第二全橋電路單元和低壓DC轉換器單元。

在另一種形式中，控制車輛電池充電的系統可以還包括：變壓器，其被配置為：轉換經由變壓器的輸入端從第一全橋電路單元接收的AC電力；經由變壓器的第一輸出端輸出轉換后的AC電力，以便對高壓電池充電；并且經由變壓器的第二輸出端輸出轉換后的AC電力，以便對低壓電池充電。具體地，所述第一全橋電路單元包括第一開關元件至第四開關元件，并且所述第二全橋電路單元包括第五開關元件至第八開關元件和第一電容器。

在另一種形式中，整流單元可以是全波整流電路，其被配置為對從第二輸出端接收的AC電力進行全波整流，并且包括連接到第二輸出端并且彼此并聯的第一二極管和第二二極管。所述平滑單元可以位于整流單元和電壓轉換單元之間，并且包括：第二電容器以及與第二電容器串聯的第九開關元件。在一種形式中，所述平滑單元可以平滑通過整流單元全波整流的電壓，并且所述電壓轉換單元可以包括：與低壓電池串聯的第十開關元件、與第十開關元件串聯的電感器、與第十開關元件并聯的第三電容器以及與第三電容器并聯的第三二極管。

控制單元可以基于第一充電模式、第二充電模式以及第三充電模式來控制所述第一至第十開關元件，在第一充電模式中，高壓電池和低壓電池通過從外部輸入的外部電力同時充電，在第二充電模式中，只有高壓電池通過輸入的外部電力充電，在第三充電模式中，低壓電池通過從高壓電池輸入的電力充電。

在第一充電模式中，控制單元可以控制第一至第八開關元件的開關頻率，激活第一至第八開關元件，以對高壓電池充電，并且可以通過接通第九開關元件以平滑由整流單元通過第二電容器全波整流的電壓并且控制第十開關元件的開關頻率改變平滑的電壓，來對低壓電池充電。