[发明专利]用于混合动力电动车辆的内部参考可调自动放电方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于对高压车辆电池放电的系统和方法，尤其涉及一种在车辆损坏事件或通过电池对内部参考源放电的其它情况之后对高压车辆电池放电的系统和方法。

背景技术

电动车辆变得越来越多普及。这些车辆包括诸如增程电动车辆（EREV）的混合动力车辆，和诸如电池电动车辆（BEV）的纯电动车辆，所述混合动力车辆结合了电池和诸如内燃发动机，燃料电池系统等的主动力源。这些电池可以是不同的电池类型，例如锂-离子，镍金属氢化物，铅-酸等。用于电动车辆的典型的高压电池系统可以包括几个电池组或模块以提供车辆动力和能量需要，其中每个电池模块可以包括一些数目的电池组，例如十二个电池单元。不同的车辆设计包括采用了用于具体应用的各种权衡和优点的不同电池设计。

在车辆碰撞或其它车辆损坏事件期间，各个车辆部件等的重新布置和/或损坏会产生不需要的电连接并且会产生来自车辆的各种流体的排出。由于可能存储在车辆电池中的大量电力，这些东西可能产生潜在的危险情况，例如车辆部件的通电，化学危险，火灾危险等。车辆电池系统的设计需要考虑这些可能的损害事件。

有时在电路中使用了故障隔离检测系统以提供电气故障检测。电动车辆是一个电气系统，其典型地采用了故障隔离检测系统以防止人受到车辆上的高压的伤害。

为了提供电气故障隔离，一些车辆配备了电池断开单元（BDU），其通过断开电池接触器在碰撞或其它事件之后自动地从车辆断开或除去电池电源。同样，本领域公知的是采用手动维修断开（MSD），其是将电池分隔为两部分的装置，其中响应于车辆碰撞的受过训练的应答器可以移除MSD以隔离电池。然而，这些公知的隔离技术不能从电池中移走电荷，只能包含它。

如上所述，当混合动力电动车辆经历碰撞或其它类似事件时，无论车辆损坏程度如何，总是关心车辆电池或其它可再充电的能量存储系统（RESS）的完整性。在这样的事件期间需要使电池放电，例如，减少一半的电池电压。公知的电池放电系统会是昂贵的，例如，几千美元，并且典型地很重并且需要相当大的空间。一个公知的电池放电系统是独立的，具有包括液体冷却的负载组和半高级控制系统的DC/DC升降压转换器的嵌入的高级监测系统。同样，由于各种电压，化学性质和电流电平，市面上的各种形式的能量存储装置之间的兼容性使得电池放电是很复杂的任务。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种使电池放电的系统和方法。该系统包括电路，所述电路包括具有多个电阻并且电力地与电池并联的电压分配网络，其中电压分配网络分配电池的电压电势并且其中在电压分配网络中的电阻的一个上的电压电势提供参考电压。电路还包括与电池和电压分配网络电力地并联的负载以及与负载电力地串联并且由参考电压控制的开关。由电池产生的通过负载的电流使电池放电，这使得参考电压降低，直到参考电压下降到预定电压，这使开关断开，从而电池放电至预定电压。开关可以是软开关，例如半导体开关，或硬开关，例如继电器。

结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本发明的附加特征将会变得显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于使电池放电的放电电路，所述电路包括：

包括多个电阻并与电池电力地并联的电压分配网络，所述电压分配网络分配电池的电压电势，其中电压分配网络中的电阻中的一个上的电压电势提供参考电压；

与电池和电压分配网络电力地并联的负载；以及

与负载电力地串联并由参考电压控制的控制开关，其中由电池产生的通过负载的电流使电池放电，这使得参考电压降低，直到参考电压下降至预定电压，这使得控制开关断开，从而电池放电至预定电压。

2. 根据方案1所述的电路，其中控制开关是具有栅极端子的半导体开关并且其中参考电压电力地连接到栅极端子上。

3. 根据方案1所述的电路，其中控制开关是包括线圈的继电器型开关，其中参考电压给线圈供能。

4. 根据方案3所述的电路，还包括起动电力源以及电力地连接到控制开关的按钮，其中控制开关响应于从电力源提供电力的按钮的闭合而闭合。

5. 根据方案1所述的电路，其中电压源是可变电压源，从而参考电压可以变化。

6. 根据方案1所述的电路，其中电压源和负载是可以有选择地连接到电池上的便携单元的一部分。

7. 根据方案1所述的电路，还包括起动开关，所述起动开关闭合以开始电池的放电。

8. 根据方案1所述的电路，其中负载是一个或多个电阻。