[發明專利]用于改善電動化車輛的里程和燃料經濟性的系統和方法

在審

• 申請號: 202010104293.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111605421A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 曉紅·尼娜·段;理查德·戴奇·安德森
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L53/20
• 分類號: B60L53/20;B60L58/12;B60L58/22;B60L58/16
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 陳黎明

本公開提供“用于改善電動化車輛的里程和燃料經濟性的系統和方法”。一種車輛包括牽引電池，所述牽引電池包括多個電池單元。所述車輛還包括多個功率轉換器，每個電耦接在對應的電池單元組和電氣總線之間。控制器被編程為將電流需求分配給所述功率轉換器并操作所述功率轉換器，以最小化能量消耗和損耗。

技術領域

本申請總體上涉及一種用于通過一個或多個并聯布置的功率轉換器為低壓總線供電的系統。

背景技術

電動化車輛包括混合動力電動車輛和電動車輛，并且被配置成利用包括電動馬達的動力傳動系統提供推進。電動化車輛向連接到高壓電氣總線和低壓電氣總線的各種部件分布能量。能量源包括連接到高壓總線的電池以及也連接到高壓總線的發電機。車輛通常包括用于將能量從高壓電氣總線傳遞到低壓電氣總線的單個功率轉換器。電動化車輛的燃料經濟性至少部分地取決于充電期間從電網汲取的能量的量。

發明內容

一種車輛包括：牽引電池，所述牽引電池由電池單元組成；和功率轉換器，每個電耦接在對應的電池單元組與電氣總線之間。車輛還包括控制器，所述控制器被編程為將電流需求分配給功率轉換器，并且響應于分配給功率轉換器的子組的電流的幅度小于閾值，將所述電流的總和重新分布給不在所述子組中的功率轉換器并操作所述子組以不提供任何電流。

所述控制器還可以被編程為基于電池單元組的荷電狀態初始地將電流需求分配給功率轉換器，使得耦接到荷電狀態大于耦接到第二功率轉換器的第二電池單元組的荷電狀態的第一電池單元組的第一功率轉換器接收更大的電流分配。分配給所述功率轉換器中的一個或多個的電流可以是流向電池單元的負電流。閾值可以是對應于小于預定轉換器效率的效率的電流電平。控制器還可以被編程為將不在所述子組中的所述功率轉換器中的每一個的電流幅度增加一個系數，所述系數是電流需求與已經分配給不在所述子組中的所述功率轉換器中的每一個的總電流的比率。所述電流可以包括從電池單元流動的正電流和流向電池單元的負電流，并且控制器還可以被編程為將正電流的總和重新分布給具有正電流分配的功率轉換器，并將負電流的總和重新分布給具有負電流分配的功率轉換器。所述控制器還可以被編程為響應于分配給所有功率轉換器的電流的幅度小于閾值，將電流需求重新分布給一組功率轉換器，使得一組功率轉換器供應電流，使得每個提供的電流超過閾值。所述控制器還可以被編程為重新分布電流，使得由功率轉換器提供的總電流在電流的重新分布之前和之后是相同的。

一種方法包括：通過控制器操作電耦接在對應的電池單元組和電氣總線之間的功率轉換器，以通過將電氣總線的電流需求的一部分分配給所述功率轉換器中的每一個來滿足電流需求，并且響應于分配給所述功率轉換器的子組的電流的幅度小于閾值，將電流的總和重新分布給不在所述子組中的功率轉換器，并操作所述子組以不提供任何電流。

所述方法還可以包括基于對應的電池單元組的荷電狀態來分配電流需求。所述方法還可以包括：通過將至不在所述子組中的所述功率轉換器中的每一個的電流增加一個系數來重新分布電流，所述系數是電流需求與已經分布給不在所述子組中的所述功率轉換器中的每一個的總電流的比率。所述方法還可以包括：響應于分配給所有功率轉換器的電流的幅度小于閾值，將電流需求重新分布給一組功率轉換器，使得每個提供的電流超過閾值。所述方法還可以包括：重新分布電流的總和，使得由功率轉換器提供的總電流在電流的重新分布之前和之后是相同的。所述電流可以包括正電流和負電流，并且所述方法還可以包括：將正電流的總和重新分布給具有正電流分配的功率轉換器，以及將負電流的總和重新分布給具有負電流分配的功率轉換器。閾值可以是對應于小于預定轉換器效率的效率的電流電平。

一種車輛電氣系統包括多個功率轉換器，每個電耦接在一組電池單元和電氣總線之間。車輛電氣系統還包括控制器，所述控制器被編程為將電流需求分配給功率轉換器，并且響應于分配給所述功率轉換器的子組的電流的幅度小于閾值，將所述電流的總和重新分布給不在所述子組中的功率轉換器使得由所述功率轉換器提供的總電流在電流的重新分布之前和之后是相同的，并操作所述子組以不提供任何電流。