[发明专利]控制车辆电池充电的系统和方法

说明书

提供控制车辆电池充电的系统和方法。系统包括：高压电池，安装在车辆中并向车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在车辆中并电连接至高压电池；外部充电装置，设置于车辆之外并电连接至升压转换器，外部充电装置通过使用升压转换器向高压电池供电来对高压电池进行充电；以及控制器，测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当升压转换器的输入端子的电压小于升压转换器的输出端子的电压时，操作升压转换器。具体地，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机和连接器的效率提高并使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。

技术领域

本发明总体涉及一种控制车辆电池充电的系统和方法，并且更具体地涉及一种控制车辆电池的充电的系统和方法，其中，车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时。因此，能够通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机、连接器的效率提高，并且使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。

背景技术

通常，例如混合动力车辆、电动车辆等的环保车辆需要能够存储电能的高压电池、作为动力源的电动机以及用于驱动电动机的逆变器。近年来，为了提高逆变器和电动机的效率以及为了提高电动车辆每加仑汽油能行驶的英里数(MPGe)而增加电池容量，进行了各种努力。

近来，为了提高逆变器和电动机效率，已经开发了增大车辆电池电压的方法。例如，当电池电压加倍时，根据等式P＝VI，流经逆变器和电动机的电流减小一半，基于相等的输出功率，导电损耗(I²R)减小四分之一。因此，随着导电损耗减小，逆变器和电动机的效率可能增加。当使用具有高导通电阻的功率器件和导体时，可能能够减小逆变器、电动机以及电池、逆变器和电动机之间的连接器的尺寸和材料成本。

然而，目前市场上的许多商用快速充电器只能对范围从200V至500V的车辆电池充电。因此，与这种快速充电器的兼容性问题限制了用于增大车辆电池的电压的方法。因此，需要解决高压电池与快速充电器之间的兼容性问题。

以上内容仅仅是为了帮助理解本发明的背景，并不旨在意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供一种控制车辆电池充电的系统和方法，其中，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，通过转换器解决兼容性问题，从而使逆变器、电动机和连接器的效率提高并使其尺寸、重量和材料成本最大程度地降低。

根据本发明的一个方面，一种用于控制车辆电池充电的系统可以包括：高压电池，安装在车辆中并配置为向车辆的驱动单元供电；升压转换器，安装在车辆中并电连接至高压电池；外部充电装置，设置于车辆之外并且电连接至升压转换器，外部充电装置配置为通过使用升压转换器向高压电池供电来对高压电池进行充电；以及控制器，配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压和升压转换器的高电压电池侧输出端子的电压，并且当升压转换器的输入端子的电压小于升压转换器的输出端子的电压时，操作升压转换器。

升压转换器可以包括并联配置的多个升压电路，并且每个升压电路都可以包括电感器、开关器件和二极管。控制器可以配置为通过在并联配置的多个升压电路的开关器件之间生成相位差来操作升压转换器。升压转换器可以包括并联配置的多个升压电路，并且每个升压电路都可以包括电感器、第一开关器件和第二开关器件。

此外，控制器可以配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且因此当升压转换器的输入端子的电压小于高压电池的电压时，控制器可以配置为接通第一开关器件和第二开关器件，然后在并联配置的多个升压电路中的第一开关器件之间生成相位差，并且在并联配置的多个升压电路的第二开关器件之间生成相位差，由此操作升压转换器。控制器可以配置为测量升压转换器的外部充电装置侧输入端子的电压，并且因此，当升压转换器的输入端子的电压大于或等于高压电池的电压时，控制器可以配置为断开第一开关器件并接通第二开关器件。