[发明专利]使用并联的电池组给车辆总线预充电

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年1月9日提交的标题为“Pre-charging Vehicle Bus Using Parallel Battery Packs”的美国临时申请序列No.61/584,592的权益，在此以参考方式引入其全部内容以用于所有目的。

背景技术

本发明总体上涉及用于从电源获得其至少一部分动力的车辆的电池系统。更具体地，本发明涉及用于使用并联的电池组给车辆的母线电容预充电的系统和方法。

本部分旨在向读者介绍可能跟以下描述和/或主张的本公开的各个方面相关的领域的各方面内容。相信这种讨论有助于向读者提供背景技术信息，以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解，这些陈述内容要从这个角度去阅读，而并非认可构成现有技术。

车辆例如轿车、卡车和货车在现代社会中被广泛用于帮助转移人和货物。车辆可利用多种不同的能源(例如，烃类燃料、电池系统、电容系统、压缩空气系统)来产生动力。例如，某些车辆可包括电池系统并使用电能作为其动力的一部分或全部。

通常，上述车辆与单纯依赖内燃机来提供动力的传统的燃油车辆相比具有许多优点。例如，上述车辆与仅使用内燃机来推动车辆的车辆相比，可产生较少的不良排放物，并可呈现较高的燃油效率。

为了保存所存储的能量，当车辆未运行时，用于提供车辆的动力的电池系统可与车辆的动力系统断开连接。因为电池系统和断开连接的动力系统之间的大电压差和母线电容，所以将电池系统立即重新连接到车辆上断开连接的动力系统可造成进入母线电容的电流大的浪涌，其对电池和动力系统都会造成潜在的破坏。因此，已经开发了预充电系统，该预充电系统设计成限制电池系统的浪涌电流直到母线电容被充分充电。这些预充电系统通常包括可串联在电池系统和母线电容之间直到母线电容被充电的预充电电阻器。母线电容的电容和预充电电阻器的电阻有效形成RC电路，从而造成与RC电路的RC时间常数相关的预充电系统的延迟。

发明内容

以下列出了在这里公开的某些实施例的概述。应当理解的是，这些方面仅是向读者提供这些实施例的简要介绍，且这些方面并不旨在限制本发明的范围。实际上，该发明可覆盖以下可能未列出的多个方面。

本发明实施例包括用于使用通过车辆总线通信的并联的电池组给车辆的母线电容预充电的系统和方法。在实施例中，车辆控制系统包括车辆控制单元，其构造成向在每个并联的电池组上的电池管理单元发送命令，以开启预充电序列。每个并联的电池组的电池管理单元闭合电池组上的接触器，以将预充电电路联接于并联的电池组。在预充电序列期间，每个并联的电池组的电池管理单元向车辆控制单元发送状态信息，和车辆控制单元确定命令发送以确保母线电容成功地被预充电。在另一实施例中，方法包括接收来自每个并联的电池组的电池管理单元的电池组数据；使用电池组数据来确定哪些电池组能够并行给母线电容预充电；以及向每个并联的电池组的电池管理单元发送命令。一旦每个并联的电池组的电池管理单元接收命令，以开启预充电，则电池管理单元将闭合每个电池组的预充电接触器，从而将电池组电气联接于预充电电路。该方法包括接收来自每个并联的电池组的电池管理单元的状态信息，和根据状态信息确定母线电容是否成功地被充电。

附图说明

通过阅读下列详细描述并结合附图可以更好地理解本公开的各个方面，其中：

图1是根据本发明的实施例的xEV的透视图，该xEV包括车辆控制单元(VCU)和具有电池管理单元(BMU)的电池组；

图2是根据本发明的实施例的混合动力车辆(HEV)的切开示意图，该混合动力车辆(HEV)包括具有BMUs的电池组；

图3是根据本发明的实施例在VCU和两个并联的BMUs之间的通信接口的视图；

图4是根据本发明的实施例具有两个并联的电池组的预充电电路图；

图5是根据本发明的实施例示出VCU单串预充电序列的流程图；

图6A、6B和6C是根据本发明的实施例示出当车辆处于驱动模式时用于并联的电池的VCU预充电序列的流程图；

图7A、7B和7C是根据本发明的实施例示出当车辆处于充电模式时用于并联的电池的VCU预充电序列的流程图；以及

图8A和8B是根据本发明的实施例示出在车辆驱动和充电模式期间BMU预充电诊断序列的流程图。

具体实施方式