波器。EMI濾波器部件是標(biāo)準(zhǔn)部件并且將連接在對應(yīng)的前端和與HVSE的機(jī)械接口之間，如在本領(lǐng)域中了解的。
[0074]現(xiàn)在參照圖14，ESMS 450可以包括對于采用與在圖1 3中圖示的相似的方式設(shè)計的3相充電器輸入462的整流器前端460。
[0075]在另外的實施例中，圖13和14 ESMS端口 3的集成充電器配置可以用作充電器輸入。充電的類型控制取決于如在圖12中指示的電壓水平，該充電的類型控制具有對應(yīng)的接觸器狀態(tài):KU =閉合，KV =斷開，UPOS =斷開，并且M =閉合。
[0076]參照圖15和16，圖示對于兩種充電配置的能量流動。首先參照圖15，能量從安置在端口 3 464上的充電器(未圖示)流到采用升壓模式運(yùn)行的模塊2 466和模塊I 468。如此，通過確保KV和KW斷開，DC源可在端口 2 470上提升為高壓輸出。
[0077]在圖16中圖示的另一個示例中，端口 I 472和端口 4 474可同時從耦合于端口 3476的DC源(未示出)充電。作為示例，關(guān)于圖16可考慮兩種情況。
[0078]情況1:端口 3 476處的輸入電壓高于端口 I 472處的蓄電池電壓。在該情況下，模塊2 478采用降壓模式運(yùn)行而LU中的電流IL4 480被調(diào)節(jié)。接觸器KU 482和KV 484閉合，而 M 486、KW 488 和 UPOS 490 斷開。
[0079]情況2:端口 3 476處的輸入電壓低于端口 I 472處的蓄電池電壓。在該情況下，接觸器KU 482、M 486和UPOS 490閉合，而KV 484和KW 488斷開。模塊2 478失效(M2U永久導(dǎo)通)，模塊I 492采用升壓模式以將低輸入電壓提升至某更高的水平。模塊3 494將該電壓降回到端口 I 472處的能量蓄電池的設(shè)置電壓。LW中的電流IL2 496采用閉環(huán)方式控制。
[0080]在現(xiàn)今商業(yè)上可得到的EV和PHEV車輛中，能量和電子馬達(dá)動力傳動系統(tǒng)典型地包括來自不同廠商的部件。結(jié)果許多單元可復(fù)制，這具有系統(tǒng)中的許多單點(diǎn)失效可能性。從而，根據(jù)本發(fā)明的實施例，功能集成為一個而不是三個或四個管理單元將導(dǎo)致可靠性提高。從例如蓄電池制造商角度來看，在能夠十分了解蓄電池組電池性能的情況下，ESMS和充電器功能的集成是期望的。此外，盡管具體地提到EV，如提到的，本發(fā)明的實施例也可用于PHEV或串聯(lián)式混合動力。在該情況下，左邊上的端口可以用于將能量從輔助功率單元(APU)轉(zhuǎn)移，該輔助功率單元可以采用持續(xù)充電模式運(yùn)行。在另一個實施例中，本發(fā)明的實施例還可以在真正的串聯(lián)式混合動力配置中使用，其中ICEAPU足夠大以便驅(qū)動車輛(串聯(lián)式混合動力模式)。從而，現(xiàn)在參照圖17，根據(jù)實施例，ESMS 500包括從耦合于端口 I的內(nèi)燃機(jī)(ICE) 502的電輸出和耦合于端口 4的LV蓄電池506或整流的AC源506。例如，在一個實施例中，從ICE 502的電輸出可以是輸出DC電力的交流發(fā)電機(jī)。動力蓄電池508耦合于端口 2并且AC源或DC源510可耦合于端口 3。如此，擴(kuò)展的車輛范圍可經(jīng)歷具有源于ICE 502的電力，從而ESMS 500提供對于擴(kuò)展的車輛范圍的靈活性同時提供從獨(dú)立的端口對能量存儲系統(tǒng)充電的能力。
[0081]公開的設(shè)備的技術(shù)貢獻(xiàn)是它對于控制器實現(xiàn)的技術(shù)提供用于對電動車輛的能量存儲裝置充電。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，能量存儲管理系統(tǒng)(ESMS)包括耦合于車輛動力傳動系統(tǒng)并且配置成存儲DC能量的一個或多個能量存儲裝置、具有多個能量端口的功率電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，功率電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括多個DC電轉(zhuǎn)換器，每個DC電轉(zhuǎn)換器配置成提升或降低DC電壓，其中多個能量端口的每個能耦合于一個或多個能量存儲裝置中的每個并且多個能量端口的每個能耦合于充電系統(tǒng)。EV包括控制器，其配置成確定每個能量端口（其具有與其耦合的能量存儲裝置或DC充電系統(tǒng)）的電壓并且電連接第一能量端口與能量端口中的至少兩個中的第二能量端口使得DC電連接器中的至少一個基于每個能量端口的確定的電壓提升或降低輸入DC電壓。
[0083]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，制造能量存儲和管理系統(tǒng)（ESMS)的方法包括：將一個或多個能量存儲裝置耦合于車輛動力系統(tǒng)；制造具有多個降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的充電裝置；將該充電裝置附連到車輛，該充電裝置包括多個能量端口，這些多個能量端口的每個能耦合于一個或多個能量存儲裝置的每個；感測多個能量端口的每個兩端的電壓；基于感測的電壓確定能量存儲裝置和充電系統(tǒng)是否耦合于多個能量端口的任一個；和通過選擇性地引導(dǎo)電流流過多個降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的一個或多個來電連接該充電系統(tǒng)與多個具有能量存儲裝置的能量端口中的任一個。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的再另一個實施例，非暫時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)安置在能量存儲和管理系統(tǒng)（ESMS)上并且具有存儲在其上的計算機(jī)程序，其包括由計算機(jī)執(zhí)行的指令，當(dāng)由計算機(jī)執(zhí)行該指令時使計算機(jī)確定多端口功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（其安置在ESMS上）的每個能量端口的電壓并且電連接能量端口中的至少兩個使得電能從該至少兩個能量端口中的第一個通過到該至少兩個能量端口中的第二個并且通過至少兩個降壓_升壓轉(zhuǎn)換器，該至少兩個降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的第一降壓-升壓轉(zhuǎn)換器配置成采用升壓模式運(yùn)行，并且該至少兩個降壓-升壓轉(zhuǎn)換器中的第二降壓-升壓轉(zhuǎn)換器配置成采用降壓模式運(yùn)行。
[0085]盡管本發(fā)明僅連同有限數(shù)量的實施例詳細(xì)描述，應(yīng)該容易理解本發(fā)明不限于這樣公開的實施例。相反，本發(fā)明可以修改以包含此前未描述的許多變化、改動、替代或等同設(shè)置，但其與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。另外，盡管描述了本發(fā)明的各種實施例，要理解本發(fā)明的方面可僅包括描述的實施例中的一些。因此，本發(fā)明不視為由前面的描述限制，而僅由附上的權(quán)利要求的范圍限制。
【主權(quán)項】
1.一種車輛中的裝置，包括: 能量存儲裝置(508)，能耦合于車輛動力傳動系統(tǒng)(M); 第一和第二能量端口(Pl、P3)； 第一和第二 DC電轉(zhuǎn)換器(M1、M2)，每個DC電轉(zhuǎn)換器(Ml、M2)配置成提升和降低DC電壓； 所述第一和第二能量端口(P1、P3)的每個能耦合于所述能量存儲裝置(508); 所述第一和第二能量端口(P1、P3)的每個能耦合于兩個充電系統(tǒng)(502、510)中的一個；以及 控制器(46)，配置成: 確定每個能量端口(P1、P3)的電壓；以及 控制所述DC電轉(zhuǎn)換器(Ml、M2)中的至少一個來基于每個能量端口(P1、P3)的確定的電壓提升或降低DC輸入電壓。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合于包括內(nèi)燃機(jī)(502)的充電系統(tǒng)。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收來自外部來源(510)的電力的充電系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中: 所述外部來源是AC電源(510)。5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中: 所述外部來源是DC電源(510)。6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合于包括內(nèi)燃機(jī)(502)的充電系統(tǒng)；以及 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收來自外部來源(510)的電力的充電系統(tǒng)。7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中: 所述外部來源是AC電源(510)。8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中: 所述外部來源是DC電源(510)。9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述DC電轉(zhuǎn)換器中的至少一個是降壓-升壓轉(zhuǎn)換器(Ml、M2 )。10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中: 所述第一 DC電轉(zhuǎn)換器是降壓-升壓轉(zhuǎn)換器(Ml)。11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合到包括交流發(fā)電機(jī)的充電系統(tǒng)； 所述第一 DC電轉(zhuǎn)換器是降壓-升壓轉(zhuǎn)換器(Ml);以及 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收來自外部來源(510)的電力的充電系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于對電動車輛充電的設(shè)備和方法。能量管理系統(tǒng)(ESMS)(11)包括：耦合于車輛動力傳動系統(tǒng)(18，26，14，24)并且配置成存儲DC能量的一個或多個能量存儲裝置(32，34，36)；具有能量端口(102)的功率電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(42)，該功率電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括DC電轉(zhuǎn)換器(104，106，108)，每個DC電轉(zhuǎn)換器(104，106，108)配置成提升和降低DC電壓，其中能量端口(102)的每個能耦合于能量存儲裝置(32，34，36)的每個并且能量端口(102)的每個能耦合于充電系統(tǒng)(44)。該ESMS(11)包括控制器(46)，其配置成確定每個能量端口(102)(其具有與其耦合的能量存儲裝置(32，34，36)或DC充電系統(tǒng)(44))的電壓，并且電連接第一能量端口與第二能量端口使得DC電轉(zhuǎn)換器(104，106，108)中的至少一個基于每個能量端口(102)的確定的電壓提升或降低輸入DC電壓。
【IPC分類】B60L11/00, B60L11/14, B60L11/18
【公開號】CN105034830
【申請?zhí)枴緾N201510494062
【發(fā)明人】R.S.庫施, R.D.金, R.L.施泰格瓦爾德
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2011年11月7日
【公告號】CN102452325A, CN102452325B, EP2450221A2, US8378623, US20120112693