[发明专利]混合动力车的电池充电方法和系统及使用其的混合动力车

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年11月30日向韩国知识产权局申请的韩国专利申请第10-2011-0127269号的优先权和权益，其全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及用于混合动力车辆的电池充电系统和方法及使用其的混合动力车辆。更具体地，本发明涉及使用主驱动电动机为电池充电的电池充电系统和方法及使用其的车辆。

背景技术

混合动力车辆是使用两种或多种不同动力源来开动车辆的车辆。该术语最为常见的是表示混合动力电动车(HEV)，其联合内燃机和一个或多个由电池做电源的电动机。然而，存在替代形式的混合动力车辆，混合型燃料电池车。混合动力车辆由于其高燃油效率和对环境的低影响，在过去几年中变得越来越流行。

通常，混合动力车辆可以分为两个不同类型，并联式混合型以及串联式混合型。在并联式混合型中，一个或多个电动机和内燃机被安装为使得它们可以独立地或共同地驱动车辆。然而，在串联式混合型中，车辆由电动机来驱动而与发动机没有机械连接。相反，发动机被配置为在供应到电动机的电池组能量没有或正在被补充时运转发电机。

此外，混合动力车辆也可以是复合式混合型，其中动力从发动机传递到车轮，其可以是机械的或电的。这一系统的主要原理是将发动机(或其它主要动力源，例如燃料电池)提供的动力与驾驶者需要的动力解耦。因此，该类型的混合动力车辆混入了并联式混合动力车辆以及串联式混合动力车辆的部件。

大多数混合动力电动车辆除了包括高电压电池(例如，500V)外还包括储存有低DC电压(例如，24V)的低电压电池。发光装置例如头灯或制动器灯、空调装置(例如，压缩机或冷凝器)、音响系统、或控制装置例如各种控制器或用于应用制动器的真空泵由低电压电池的动力而运转。

由于在混合型车辆中开动车辆的一部分能量来源于电池，因而电池的充电在混合动力电动车辆中非常重要。充电方法根据例如并联式混合动力车辆中的操作模式而不同。在传统设计中，可以通过混合式起动器发电机(HSG)而在电池中恢复少量的能量，但是当车辆停止时，不能通过主(驱动)电动机为电池充电。相反，只有当车辆行驶或移动时才能通过主电动机为电池充电。因此，由于当车辆停止时电池不能从HSG得到足够的能量恢复，电池可能变得完全耗尽。当电池消耗超过某个阈值时，电动机不能在车辆开始移动时有效地使用。因此，混合动力车辆的驾驶性能以及燃油经济性可能由此显著恶化。

当车辆在具有低于或等于预定斜度(例如，4％)的斜度的道路上停止时，变速器中的低速传动(under-drive，UD)离合器在电池开始充电时滑动至空档档位以向电动机提供动力以运转车辆。然而，当车辆在具有高于预定斜度的斜度的道路上停止时，转差能量(slip energy)过大并且不能通过使用空档档位下的电动机为电池充电。因此，混合动力车辆的充电方法应该予以研究和改进，以在多种环境下有效地为电池充电。

上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成该国中本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种用于混合动力车辆的电池充电方法，所述方法通过能够在车辆停止时为电池充电，而具有在混合动力模式下有效驱动车辆以及提高车辆的燃油经济性的优点。

此外，本发明致力于提供一种混合动力车辆，其具有在车辆停止时，不论道路的斜度如何，通过使用主(驱动)电动机而具有改进车辆的驾驶性能和便于电池管理的优点。

本发明将要达到的技术目的并不局限于上述技术目的，并且本领域技术人员基于本发明的公开内容可以清楚地理解未在本说明书中提及的其它技术目的。

依照本发明示例性实施方式的用于混合动力车辆的电池充电方法，是一种对包括发动机和电动机作为动力源并且包括其内储存有驱动电动机的电能的电池的混合动力车辆的电池进行充电的方法。

该方法可以包括：当车辆停止时，通过控制器确定是否需要对电池充电；当电池需要充电时，切换变速器至空档档位(N档位)；从控制器向发动机提供命令；接合发动机离合器以将发动机与电动机连接，从而允许电动机借助发动机的动力产生电能；以及将电动机产生的电能储存在电池中。当离合器被接合时，发动机离合器可以与发动机的起动定时同步。