[發明專利]具有雙充電端口的移動平臺中的多組蓄電池系統的適應性快速充電

在審

• 申請號: 202110146920.4
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN113199963A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 郝鐳;王躍云;S·戈帕拉克里希南;C·S·那慕杜里;R·普拉薩德;M·拉格文
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60L58/19
• 分類號: B60L58/19;B60L58/10;B60L53/22;B60L53/16;B60L50/64;B60L53/31;H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;王麗輝

一種與直流快速充電(DCFC)站一起使用的系統包括控制器和蓄電池系統。蓄電池系統包括第一和第二蓄電池組，以及第一、第二和第三開關。所述開關具有由控制器命令的接通/切斷導通狀態以按并聯連接（P?連接）或串聯連接（S?連接）配置連接蓄電池組。經由蓄電池系統給具有一個或多個電機的電動動力傳動系供能。所述系統的第一和第二充電端口可經由對應的充電電纜連接到所述站。第一充電端口從所述站接收低充電電壓或高充電電壓。第二充電端口接收低充電電壓。當所述站可以向第一充電端口供應高充電電壓時，控制器經由開關建立S?連接配置，并且此后僅經由第一充電端口給蓄電池系統充電。

技術領域

本公開涉及與機動車輛和具有雙充電端口的其它移動平臺一起使用的直流快速充電(DCFC)架構和適應性充電方法。用于推進蓄電池電動或混合電動機動車輛的類型的電動動力傳動系包括由纏繞定子和磁性轉子構造而成的一個或多個旋轉電機。定子繞組連接到功率逆變器的交流(AC)側，其中同一功率逆變器的直流(DC)側連接到DC電壓母線的正軌和負軌。當電機在其能力范圍內充當電動牽引馬達時，對位于功率逆變器內的單獨的半導體開關的接通/切斷導通狀態的控制產生處于適于充能定子繞組的水平的輸出電壓。定子繞組的順序充能產生旋轉磁場，所述旋轉磁場最終與轉子的磁場相互作用，以產生有用的機器旋轉和轉矩。

背景技術

DC電壓母線電連接到車載電壓源。在例如上述蓄電池電動或混合電動車輛的高能移動應用中，電壓源通常被實施為高能多單元蓄電池組。通常用于充能此類車輛上的推進功能的蓄電池組的電壓能力繼續增加，以便滿足對擴展電動駕駛范圍的需求。蓄電池充電基礎設施和相關聯的充電方法同樣地繼續發展。例如，某些新出現的DCFC站能夠提供相對高的充電電壓，例如，800-1000V或以上，而較舊“遺留”充電站通常能夠提供較低充電電壓，例如400-500V。因此，移動平臺的蓄電池組和相關聯的功率電子設備限于特定最大充電電壓，所述特定最大充電電壓在所遇到的DCFC站處可能可用或可能不可用。

發明內容

在本文中描述雙端口充電架構和伴隨的充電方法，其共同使得可重新配置的多組蓄電池系統能夠在直流快速充電(DCFC)事件期間接收最大充電功率。來自DCFC站的充電功率以相對高或低的電壓水平提供到移動平臺的一個或兩個充電端口。如本文中所使用的，術語“高”和“低”是相對術語。在非限制性示例性實施例中，例如，800-1000V或以上可以視為高電壓，而低電壓是高電壓水平的一半或以下，例如，400-500V。此類電壓水平代表當前和新出現的DCFC站的充電電壓。然而，更低或更高的充電電壓可以涵蓋在本公開的范圍內，并且因此標稱400V和800V充電電壓僅是對本教示的說明并且不是限制性的。

在本方法中使用的蓄電池系統具有多個蓄電池組。在蓄電池組可以按并聯（P-連接）配置或串聯（S-連接）配置連接在一起的意義上來說，所述蓄電池系統是可重新配置的。當串聯連接時，所述蓄電池組可以接收上述高充電電壓。此蓄電池系統的簡化變型包括兩個蓄電池組。因此，在此實施例中，充電電壓是低充電電壓的大小的兩倍。如將了解的，可以使用額外的蓄電池組，并且因此S-連接配置可以大于低充電電壓的兩倍。所公開的蓄電池系統還能夠獨立地給移動平臺上的多個驅動系統（例如，前輪驅動系統和后輪驅動系統）供能，并且還根據DCFC站的配置使用低充電電壓或高充電電壓中的任一者迅速地充電。