+

RU2551690C2 - Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства - Google Patents

Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2551690C2
RU2551690C2 RU2011147985/11A RU2011147985A RU2551690C2 RU 2551690 C2 RU2551690 C2 RU 2551690C2 RU 2011147985/11 A RU2011147985/11 A RU 2011147985/11A RU 2011147985 A RU2011147985 A RU 2011147985A RU 2551690 C2 RU2551690 C2 RU 2551690C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
voltage battery
battery
low
generator
Prior art date
Application number
RU2011147985/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011147985A (ru
Inventor
АНДЕРССОН Кристиан
ГРУНДБЕРГ Ян
ХЬЕЛЛЕ Томми
Original Assignee
Вольво Ластвагнар Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вольво Ластвагнар Аб filed Critical Вольво Ластвагнар Аб
Publication of RU2011147985A publication Critical patent/RU2011147985A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2551690C2 publication Critical patent/RU2551690C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Изобретение относится к зарядке аккумуляторных батарей гибридных автомобилей. Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства содержит высоковольтную батарею; генератор; преобразователь напряжения; низковольтную батарею и зарядный генератор с приводом от двигательной установки. В системе используется блок управления, который измеряет: состояния заряда высоковольтной батареи; поток энергии от генератора в высоковольтную батарею или от высоковольтной батареи в тяговый двигатель. Блок управления регулирует низкое напряжение преобразователя напряжения так, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при высоком уровне заряда высоковольтной батареи или когда энергия поступает в высоковольтную батарею. Также блок управления регулирует низкое напряжение преобразователя напряжения так, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при низком уровне заряда высоковольтной батареи или когда энергия отдается из высоковольтной батареи. Повышается срок службы высоковольтной батареи. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе зарядки аккумуляторных батарей, которая подходит для использования в гибридном электрическом транспортном средстве (ГЭТС).
Настоящее изобретение также относится к компьютерной программе, программному продукту и к носителю данных для компьютера, которые предназначены для использования с компьютером для осуществления такого способа.
Уровень техники
ГЭТС, получившие практическое применение за последние годы, содержат генератор для производства электрической энергии с приводом от двигателя, высоковольтную батарею (также называемую тяговой батареей транспортного средства), тяговый двигатель транспортного средства и др. ГЭТС можно разделить на три типа: (1) ГЭТС параллельного типа, в которых ведущие колеса приводятся во вращение совместно двигательной установкой и тяговым двигателем транспортного средства; (2) ГЭТС последовательного типа, в которых ведущие колеса приводятся во вращение тяговым двигателем транспортного средства, работающим на электрической энергии, вырабатываемой генератором, приводимым двигательной установкой; и (3) ГЭТС комбинированного типа (различные комбинации двух первых типов).
Кроме высоковольтной батареи с достаточно высоким напряжением (например, 600 В), на ГЭТС также устанавливают низковольтную батарею (батарею для электрооборудования) для хранения электроэнергии постоянного напряжения сравнительно низкой величины (например, 24 В). Эта низковольтная батарея используется для обеспечения работы электрооборудования, установленного на транспортном средстве, к которому относятся: световое оборудование (передние фары, стоп-сигналы и т.п.), кондиционирующее оборудование (компрессор кондиционера, конденсаторы и т.п.), звуковая аппаратура (например, стереоустановка), оборудование управления (различные контроллеры, вакуум-насос тормозов и т.п.) и другие устройства.
На фиг.1 представлен пример известной электрической схемы блока источника питания электрооборудования традиционного гибридного электрического транспортного средства последовательного типа. Как показано на фиг.1, тяговый двигатель 110 соединен с ведущими колесами 111, так что мощность может передаваться на колеса для обеспечения движения транспортного средства. Двигатель 110 транспортного средства соединяется с высоковольтной батареей 103 через инвертор 109. Мощность, передаваемая на ведущие колеса, регулируется контроллером 108 тягового двигателя.
Генератор 102, соединенный с двигательной установкой 101, может вырабатывать электроэнергию, и управление его работой осуществляет контроллер 107 генератора. Генератор 102 соединяется с высоковольтной батареей 103 через инвертор 109, так что вырабатываемая электрическая энергия подается в эту батарею 103.
К высоковольтной батарее 103 через преобразователь 104 (преобразователь постоянного напряжения) подсоединена низковольтная батарея 106, обеспечивающая питание электрооборудования 105.
Таким образом, если электрическая мощность высоковольтной батареи 103 передается в тяговый двигатель 110 транспортного средства через инвертор 109, то вращение вала тягового двигателя 110 передается на ведущие колеса 111, соединенные с валом, в результате чего обеспечивается движение транспортного средства. Когда уровень электрической энергии, накопленной в высоковольтной батарее 103, снижается, запускается двигательная установка 101 и работа генератора 102 регулируется контроллером 107. Электрическая энергия, вырабатываемая генератором 102, накапливается и хранится в высоковольтной батарее 103.
Электроэнергия, аккумулируемая в высоковольтной батарее 103, преобразуется преобразователем 104 в электроэнергию постоянного напряжения низкой величины и аккумулируется в низковольтной батарее 106. Питание электрооборудования 105, установленного на транспортном средстве, осуществляется от низковольтной батареи 106.
Традиционная схема вспомогательного источника питания, показанная на фиг. 1, содержит приводимый двигательной установкой 101 зарядный генератор 112 переменного тока, вырабатывающий электроэнергию. Зарядный генератор 112 соединен с низковольтной батареей 106 параллельно с преобразователем 104 напряжения. При таком устройстве электроэнергия подается в низковольтную батарею 106 двумя системами (зарядным генератором 112 и преобразователем 104 напряжения). Такая схема описывается, например, в документе US2006/0232238 и в выложенной японской публикации №10-174201.
Выходные напряжения преобразователя 104 напряжения и зарядного генератора 112 практически постоянны, однако напряжения их зарядных схем изменяются в зависимости от величины нагрузки, создаваемой электрооборудованием, и от состояния низковольтной батареи 106.
Источник, обеспечивающий электроэнергией низковольтную батарею 106, может передавать энергию по двум каналам: (1) в первом канале низковольтная батарея 106 заряжается через преобразователь 104 электроэнергией, поступающей от генератора 102, и (2) во втором канале зарядка батареи 106 осуществляется от зарядного генератора 112, приводимого двигательной установкой 101.
Проблема схемы, приведенной на фиг. 1, заключается в том, что, когда в ГЭТС слишком большие величины энергии (мощности) поступают в высоковольтную батарею и/или передаются из нее, срок службы батареи уменьшается. Срок службы высоковольтной батареи также снижается в результате глубокой разрядки.
Раскрытие изобретения
Таким образом, основной целью настоящего изобретения является снижение влияния вышеуказанной проблемы и создание улучшенной системы зарядки аккумуляторных батарей для гибридных электрических транспортных средств. Это обеспечивается с помощью вышеупомянутого устройства, характеристики которого указаны в п.1 формулы изобретения. Цель изобретения также обеспечивается с использованием вышеупомянутого способа, характеристики которого указаны в независимом п.6 формулы изобретения.
Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные варианты системы зарядки аккумуляторных батарей.
Система зарядки аккумуляторных батарей для ГЭТС содержит (в ее состав могут входить и другие компоненты): высоковольтную батарею для обеспечения электроэнергией тягового двигателя транспортного средства; генератор для зарядки высоковольтной батареи; преобразователь напряжения для преобразования высокого напряжения постоянного тока в низкое напряжение постоянного тока; низковольтную батарею, которая заряжается током низкого напряжения через преобразователь напряжения; и зарядный генератор, который приводится двигателем и подсоединен к низковольтной батарее параллельно с преобразователем напряжения. Изобретение отличается тем, что в системе используется блок управления, выполненный с возможностью измерения по меньшей мере одного из следующих параметров:
- состояния заряда высоковольтной батареи,
- потока энергии от генератора в высоковольтную батарею или от этой батареи в тяговый двигатель транспортного средства,
причем блок управления предназначен для регулирования величины низкого напряжения в зависимости от измеряемых параметров.
Достоинством системы, предлагаемой в настоящем изобретении, является возможность увеличения срока службы высоковольтной батареи без ухудшения характеристик движения транспортного средства. Предлагаемое техническое решение экономически эффективно и его легко реализовать.
В другом варианте системы зарядки аккумуляторных батарей по настоящему изобретению блок управления выполняется с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при высоком уровне заряда высоковольтной батареи.
В другом варианте системы зарядки аккумуляторных батарей по настоящему изобретению блок управления выполняется с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, когда измерение указывает на поступление энергии в высоковольтную батарею.
В другом варианте системы зарядки аккумуляторных батарей по настоящему изобретению блок управления выполняется с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при низком уровне заряда высоковольтной батареи.
В другом варианте системы зарядки аккумуляторных батарей по настоящему изобретению блок управления выполняется с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, когда измерение указывает на отдачу энергии из высоковольтной батареи.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы, подчиненных п.1.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет рассмотрено ниже более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примеров иллюстрируются другие предпочтительные варианты осуществления изобретения и предшествующий уровень техники, и на чертежах показано:
на фиг. 1 - схема электрических цепей блока источника питания электрооборудования ГЭТС;
на фиг. 2 - блок-схема алгоритма одного из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 3 - блок-схема вычислительного устройства.
Осуществление изобретения
В соответствии с изобретением в системе зарядки аккумуляторных батарей может использоваться блок управления (не показан), предназначенный для измерения некоторого параметра, в качестве которого может быть выбран по меньшей мере один из следующих параметров:
- состояние заряда (SOC - от англ. State of Charge) высоковольтной батареи,
- поток энергии от генератора в высоковольтную батарею или от этой батареи в тяговый двигатель транспортного средства,
причем блок управления предназначен для регулирования величины низкого напряжения в зависимости от измеряемого параметра.
Эти параметры могут измеряться непрерывно в процессе движения транспортного средства.
В другом варианте блок управления может быть запрограммирован с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при высоком уровне заряда высоковольтной батареи. Аналогичным образом блок управления может быть запрограммирован с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, когда измерения указывают на поступление энергии в высоковольтную батарею. Блок управления также может быть запрограммирован с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при низком уровне заряда высоковольтной батареи. И в том случае, когда измерения указывают на то, что высоковольтная батарея отдает энергию, блок управления может быть выполнен с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя таким образом, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором.
На фиг. 2 представлена блок-схема алгоритма осуществления предлагаемого в изобретении способа. На первой стадии 21 блок управления начинает свою работу. На стадии 22 блок управления осуществляет измерение вышеуказанных параметров. На стадии 23 измеренная величина (состояние заряда и/или приток энергии) параметра(ов) сравнивается с заданным значением (SOCRefl и/или ЕRefl соответственно). Если на стадии 23 определяется, что измеренная величина превышает заданное значение (то есть уровень SOC высокий и/или величина поступающей энергии выше заданного значения), то низкое напряжение UL преобразователя регулируется на стадии 24 таким образом, чтобы оно превышало напряжение UA зарядного генератора. После выполнения стадии 24 процесс заканчивается (стадия 25). Если на стадии 23 определяется, что измеренная(ые) величина(ы) ниже заданных значений, то процесс заканчивается без изменения низкого напряжения UL.
Аналогично, блок управления может быть запрограммирован таким образом, чтобы он осуществлял сравнение на стадии 26 измеренной величины указанного(ых) параметра(ов) со вторым заданным значением (SOCRef2 и/или ЕRef2 соответственно). Если на стадии 26 определяется, что измеренная величина SOC меньше указанного второго заданного значения SOCRef2, то на стадии 27 низкое напряжение UL преобразователя изменяется таким образом, чтобы оно было ниже напряжения UA, обеспечиваемого зарядным генератором. Если на стадии 26 определяется, что измеренная величина отдаваемой энергии меньше указанного второго заданного значения ЕRef2, то на стадии 27 низкое напряжение UL преобразователя изменяется таким образом, чтобы оно было ниже напряжения UA, обеспечиваемого зарядным генератором.
После выполнения стадии 27 процесс заканчивается (стадия 25). Если на стадии 23 определяется, что измеренная(ые) величина(ы) выше заданных значений, то процесс заканчивается на стадии 25 без изменения низкого напряжения UL. Аналогично, если измеренные величины на стадии 26 не требуют изменения низкого напряжения UL преобразователя, то процесс заканчивается на стадии 25 и регулировка низкого напряжения не выполняется.
В варианте, схема которого представлена на фиг. 2, заданные значения могут отличаться, а именно SOCRef1>SOCRef2 и ERef1 > или < ERef2, или же они могут быть одинаковыми, а именно SOCRef1=SOCRef2 и ЕRef1=ЕRef2. Выбор этих заданных значений может изменяться для обеспечения разных характеристик системы зарядки аккумуляторных батарей.
В процессе движения указанная последовательность действий может выполняться непрерывно для регулирования уровня низкого напряжения UL преобразователя.
Оба упомянутых параметра влияют на срок службы высоковольтной батареи и путем измерения преобладающего уровня одного или обоих параметров может осуществляться соответствующее регулирование низкого напряжения для смягчения негативного влияния на срок службы батареи.
Вышеуказанные варианты предлагаемой в изобретении системы зарядки аккумуляторных батарей могут быть также применены в ГЭТС параллельного и других типов, содержащих соответствующую высоковольтную батарею, генератор, преобразователь, низковольтную батарею, которая заряжается от преобразователя постоянного напряжения и от зарядного генератора, приводимого двигателем и подсоединенного к низковольтной батарее параллельно с преобразователем.
На фигуре 3 приведена блок-схема устройства 500 по одному из вариантов осуществления изобретения, содержащего постоянное запоминающее устройство 520, процессор 510 и оперативное запоминающее устройство 560. Запоминающее устройство 520 содержит первый раздел 530, в котором записана компьютерная программа для управления работой устройства 500. Компьютерная программа в разделе 530, осуществляющая управление устройством 500, может быть операционной системой.
Устройство 500 может входить, например, в состав вышеописанного блока управления. Процессор 510 может, например, содержать микрокомпьютер.
Запоминающее устройство 520 также содержит второй раздел 540, в котором записана программа управления выбором передачи в соответствии с изобретением. В альтернативном варианте программа управления выбором передачи может быть записана на отдельном энергонезависимом носителе 550 данных, таком как, например, как компакт-диск или сменное полупроводниковое запоминающее устройство. Программа может быть записана в форме, в которой она может сразу выполняться, или в упакованной форме.
Когда выше указывается, что процессор 510 обеспечивает выполнение определенной функции, необходимо понимать, что процессор 510 выполняет определенную часть программы, записанную в запоминающем устройстве 540, или определенную часть программы, записанную на энергонезависимом носителе 550 данных.
Процессор 510 выполнен с возможностью обмена данными с энергонезависимым носителем 550 по шине 514 данных. Процессор 510 выполнен также с возможностью обмена данными с запоминающим устройством 520 по шине 512 данных. Кроме того, процессор 510 выполнен также с возможностью обмена данными с запоминающим устройством 560 по шине 511 данных. Процессор 510 выполнен также с возможностью обмена данными с портом 590 по шине 515 данных.
Предлагаемый в настоящем изобретении способ может быть выполнен процессором 510, который выполняет программу, записанную в запоминающем устройстве 540, или программу, записанную на энергонезависимом носителе 550 данных.
Изобретение не должно считаться ограниченным вышеописанными вариантами его осуществления и, более того, в пределах объема изобретения, определяемых прилагаемой формулой, могут быть реализованы и различные другие варианты.

Claims (2)

1. Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства, содержащая: высоковольтную батарею (103) для обеспечения электроэнергией тягового двигателя (110) транспортного средства; генератор (102) для зарядки высоковольтной батареи; преобразователь (104) напряжения для преобразования высокого напряжения постоянного тока в низкое напряжение постоянного тока; низковольтную батарею (106), которая заряжается током низкого напряжения через преобразователь напряжения; и зарядный генератор (112) с приводом от двигательной установки (101), подсоединенный к низковольтной батарее параллельно с преобразователем напряжения, отличающаяся тем, что в ней используется блок управления, в котором обеспечивается возможность измерения по меньшей мере одного из следующих параметров:
состояния заряда высоковольтной батареи;
потока энергии от генератора в высоковольтную батарею и/или от высоковольтной батареи в тяговый двигатель транспортного средства,
причем блок управления выполнен с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя напряжения так, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при высоком уровне заряда высоковольтной батареи или когда зафиксировано поступление энергии в высоковольтную батарею, и блок управления выполнен с возможностью регулирования низкого напряжения преобразователя напряжения так, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при низком уровне заряда высоковольтной батареи или когда зафиксирована отдача энергии из высоковольтной батареи.
2. Способ регулирования напряжения постоянного тока в гибридном электрическом транспортном средстве, содержащем: высоковольтную батарею (103) для обеспечения электроэнергией тягового двигателя (110) транспортного средства; генератор (102) для зарядки высоковольтной батареи; преобразователь (104) напряжения для преобразования высокого напряжения постоянного тока в низкое напряжение постоянного тока; низковольтную батарею (106), которая заряжается током низкого напряжения через преобразователь напряжения; и зарядный генератор (112) с приводом от двигательной установки (101), подсоединенный к низковольтной батарее параллельно с преобразователем напряжения, отличающийся тем, что он включает:
измерение по меньшей мере одного из следующих параметров: состояния заряда высоковольтной батареи и потока энергии от генератора в высоковольтную батарею и/или от высоковольтной батареи в тяговый двигатель транспортного средства;
регулирование низкого напряжения преобразователя напряжения так, чтобы оно было выше напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при высоком уровне заряда высоковольтной батареи или когда зафиксировано поступление энергии в высоковольтную батарею;
регулирование низкого напряжения преобразователя напряжения так, чтобы оно было ниже напряжения, обеспечиваемого зарядным генератором, при низком уровне заряда высоковольтной батареи или когда зафиксирована отдача энергии из высоковольтной батареи.
RU2011147985/11A 2009-04-27 2010-04-26 Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства RU2551690C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17280309P 2009-04-27 2009-04-27
US61/172,803 2009-04-27
PCT/EP2010/002555 WO2010124831A2 (en) 2009-04-27 2010-04-26 A battery charging system for a hybrid electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011147985A RU2011147985A (ru) 2013-06-10
RU2551690C2 true RU2551690C2 (ru) 2015-05-27

Family

ID=42988178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147985/11A RU2551690C2 (ru) 2009-04-27 2010-04-26 Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9030162B2 (ru)
EP (1) EP2424746A2 (ru)
JP (1) JP5783511B2 (ru)
CN (1) CN102427964B (ru)
BR (1) BRPI1014989A2 (ru)
RU (1) RU2551690C2 (ru)
WO (1) WO2010124831A2 (ru)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8006793B2 (en) 2008-09-19 2011-08-30 Better Place GmbH Electric vehicle battery system
US7993155B2 (en) 2008-09-19 2011-08-09 Better Place GmbH System for electrically connecting batteries to electric vehicles
US8118147B2 (en) 2009-09-11 2012-02-21 Better Place GmbH Cable dispensing system
US7972167B2 (en) 2009-09-14 2011-07-05 Better Place GmbH Electrical connector with a flexible blade-shaped housing with a handle with an opening
US8035341B2 (en) 2010-07-12 2011-10-11 Better Place GmbH Staged deployment for electrical charge spots
JP5664446B2 (ja) * 2011-04-28 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 電池システム
KR101251243B1 (ko) * 2011-10-27 2013-04-08 엘에스산전 주식회사 전기자동차의 전원 공급 시스템
US9627951B2 (en) 2012-06-23 2017-04-18 Kevin Schawitsch Electric power system with regeneration
JP5966962B2 (ja) * 2013-02-14 2016-08-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の走行制御装置
KR101500080B1 (ko) * 2013-06-04 2015-03-06 현대자동차주식회사 친환경 자동차의 회생 제동시 저전압 직류변환장치의 출력 제어 방법
KR102197021B1 (ko) * 2013-11-07 2020-12-30 현대모비스 주식회사 차량용 배터리 충전 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
KR101509965B1 (ko) 2013-11-11 2015-04-07 현대자동차주식회사 배터리 충전 장치 및 방법
TWI542487B (zh) * 2014-03-12 2016-07-21 國立臺灣師範大學 交通工具
KR102147321B1 (ko) * 2014-04-16 2020-08-24 주식회사 만도 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법
CN104590241B (zh) * 2014-11-27 2019-04-12 观致汽车有限公司 用于混合动力车辆的控制系统和方法
KR101655625B1 (ko) * 2014-12-24 2016-09-07 현대자동차주식회사 전력 변환 장치 및 방법
JP6187516B2 (ja) * 2015-03-23 2017-08-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
CN106160206A (zh) 2015-03-31 2016-11-23 通用电气公司 电源系统及能量存储系统
KR101655665B1 (ko) * 2015-04-09 2016-09-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 회생제동모드 시 ldc 가변 전압의 제어 시스템 및 방법
WO2017058631A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Crynamt Management Llc Converter architecture
US11456669B2 (en) 2015-09-30 2022-09-27 Apple Inc. Voltage supply to a load and battery
KR101704266B1 (ko) 2015-10-02 2017-02-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 soc 제어 방법
CN105313718B (zh) * 2015-11-25 2018-07-03 北京新能源汽车股份有限公司 车载蓄电池充电设备、系统及方法
US10597024B2 (en) * 2016-03-10 2020-03-24 Ford Global Technologies, Llc System and method for powering start-stop and hybrid vehicle components and accessories
DE102016104758A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Linde Material Handling Gmbh Traktionsbatterie für Flurförderzeug
US10322711B2 (en) * 2016-10-04 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Low-voltage battery charging split of hybrid vehicles with belt integrated starter-generators
US10396647B2 (en) * 2016-10-10 2019-08-27 Mando Corporation Converter controlling device for hybrid vehicle and converter controlling method for hybrid vehicle
KR102699259B1 (ko) * 2016-11-18 2024-08-28 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
CN108237891A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 中华汽车工业股份有限公司 中度混合动力车辆用电池充电控制装置及具该装置的电源
CN108656932B (zh) * 2017-03-31 2020-08-07 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
CN108725172B (zh) * 2017-03-31 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
US10407050B2 (en) * 2017-06-20 2019-09-10 Ford Global Technologies, Llc Auxiliary power supply for hybrid electric vehicle
FR3069497B1 (fr) 2017-07-26 2019-08-02 Psa Automobiles Sa Procede pour vehicule hybride de controle d’un alternateur de recharge d’une batterie d’un reseau de bord
KR20200123888A (ko) * 2019-04-22 2020-11-02 현대자동차주식회사 친환경 차량용 충전 시스템 및 이를 이용한 충전 제어방법
JP7129956B2 (ja) 2019-07-25 2022-09-02 日立建機株式会社 電動車両
CN110696810B (zh) * 2019-10-17 2020-12-04 一汽解放青岛汽车有限公司 混合动力汽车的能量管理方法、装置、车辆及存储介质
US11267360B2 (en) 2020-06-30 2022-03-08 Apple Inc. Modular charging systems for vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1056181A2 (en) * 1999-05-24 2000-11-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for diagnosing electric power source while power is supplied to load device from the power source
RU2291067C2 (ru) * 2004-12-20 2007-01-10 Владимир Ильич Калмыков Источник автономного электропитания тягового электродвигателя электромобиля

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768285B2 (en) * 1995-08-24 2004-07-27 Ellen James Power system for converting variable source power to constant load power
JP3052859B2 (ja) * 1996-12-05 2000-06-19 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド電気自動車の補機用電源装置
US6965173B2 (en) * 2000-03-01 2005-11-15 Hitachi, Ltd. Electric generating system for automobiles and its control method
US6781343B1 (en) * 2000-09-20 2004-08-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hybrid power supply device
JP3624831B2 (ja) * 2000-12-28 2005-03-02 株式会社デンソー 車両用電源装置及びエンジン駆動規制支援装置
JP2002330554A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ハイブリッド車両の電力制御装置および当該電力制御装置を備えたハイブリッド建設機械
CN1291855C (zh) * 2002-12-08 2006-12-27 中国第一汽车集团公司 双电机混合动力汽车动力系统
US7075194B2 (en) * 2003-07-31 2006-07-11 The Titan Corporation Electronically reconfigurable battery
US7689331B2 (en) * 2004-12-01 2010-03-30 Ise Corporation Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
US7880326B2 (en) * 2005-01-10 2011-02-01 Lear Corporation Integrated power module for hybrid and fuel cell vehicles
JP2006280110A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車用バッテリ充電システム
JP2007223560A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の充電制御装置
JP2008302852A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Daihatsu Motor Co Ltd ハイブリッド自動車の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1056181A2 (en) * 1999-05-24 2000-11-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for diagnosing electric power source while power is supplied to load device from the power source
RU2291067C2 (ru) * 2004-12-20 2007-01-10 Владимир Ильич Калмыков Источник автономного электропитания тягового электродвигателя электромобиля

Also Published As

Publication number Publication date
US9030162B2 (en) 2015-05-12
WO2010124831A3 (en) 2011-09-22
RU2011147985A (ru) 2013-06-10
CN102427964A (zh) 2012-04-25
JP2012524696A (ja) 2012-10-18
US20120187919A1 (en) 2012-07-26
JP5783511B2 (ja) 2015-09-24
WO2010124831A2 (en) 2010-11-04
CN102427964B (zh) 2015-06-10
EP2424746A2 (en) 2012-03-07
BRPI1014989A2 (pt) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551690C2 (ru) Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства
KR101614948B1 (ko) 보조 구동 장치 및 이의 제조 방법
US7869913B2 (en) Vehicle-use electric generator apparatus
US8148952B2 (en) Control strategy for HV battery equalization charge during driving operation in fuel cell hybrid vehicles
US8860359B2 (en) Hybrid energy storage system
US20100332060A1 (en) Power conversion controlling method of fuel cell-battery hybrid-electric vehicle and control device
JP6227003B2 (ja) 充放電システム
JP2019111840A (ja) 車両のハイブリッドシステム
US10797360B2 (en) Control device for power system with battery and fuel cell
KR20180022127A (ko) 친환경 차량의 저전압 직류 변환기의 출력 제어 방법 및 그 장치
JP2009201170A (ja) 充電制御システム
WO2015071970A1 (ja) 充放電システム
JP2010057291A (ja) 車両用の電源装置
KR20160038010A (ko) 발전 제어 장치 및 발전 제어 방법
KR20160087777A (ko) 차량 구동 시스템과 에너지 제어 방법
JP5042816B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP5419745B2 (ja) シリーズハイブリッド車両の制御装置
JP2019119392A (ja) 車両におけるハイブリッドシステムの制御装置
KR100579298B1 (ko) 환경 차량의 보조 배터리 충전 제어방법
JP2021090278A (ja) 車両および車両の制御方法
JP2013133061A (ja) ハイブリッド車
JP2019170022A (ja) 車両
KR102499189B1 (ko) 독립 보조 전원 시스템의 제어 방법
JP7328033B2 (ja) 制御装置
JP2018019504A (ja) 電気自動車用の電源システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170427

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务，不要输入任何密码和下载