本公开涉及一种车辆电池充电系统,并且更具体地,涉及一种用于通过使用车载充电器(obc)转换用于电池充电的电力的车辆电池充电系统及其电池充电方法。
背景技术:
1、近年来,随着对环境的不断关注,具有电动机作为动力源的生态友好型车辆正在增加。环保车辆也被称为电动车辆,并且代表性示例可包括混合电动车辆(hev)和电动车辆(ev)。
2、通常,对于小型或轻型电动车辆,成本竞争力是最重要的,并且电力电子(pe)部件以及高压电池的成本降低是非常重要的。在高压pe组件中,高压电池是最昂贵的组件,并且需要将高压电池的容量最小化以降低pe组件的成本。然而,当高压电池的容量减小时,车辆的里程减小,并且电动机和逆变器的输出也减小。
3、最近,为了最小化电动车辆的价格,已经进行了降低电池容量和降低电压的研究。此外,当前还开发配置有48-v系统的电动车辆以最小化车辆的价格。
4、48-v主电池可以用于为用于驱动电负载的12-v辅助电池充电。为此,需要使用低压dc-dc转换器(ldc)将主电池的电压转换成辅助电池的电压。然而,当ac电压通过obc和ldc时,辅助电池的充电效率降低。
5、因此,本技术领域中需要具有改进的充电效率的车辆电池充电系统。
技术实现思路
1、本公开的一个技术方面是提供一种具有改进的充电效率的车辆电池充电系统及其电池充电方法。
2、本公开的另一技术方面是提供能够在通过使用外部交流(ac)电源对辅助电池充电时使功率损耗最小化的车辆电池充电系统及其电池充电方法。
3、本公开的又一技术方面是提供能够有效地管理主电池和辅助电池的充电的车辆电池充电系统及其电池充电方法。
4、本公开所追求的技术主题不限于上述技术主题,并且本公开所属领域的技术人员通过以下描述可以清楚地理解未提及的其他技术主题。
5、鉴于上述方面,提供了一种电池充电系统的电池充电方法,该电池充电系统包括:车载充电器,用于将来自外部的ac电压转换为直流(dc)电压;根据本公开的实施方式的第一电池以及具有比第一电池的额定电压低的额定电压的第二电池可包括:当第二电池的电压超过第一阈值时,运行第一充电模式,接通车载充电器与第一电池之间的第一开关并断开车载充电器与第二电池之间的第二开关;以及当第二电池的电压不超过第一阈值时,运行第二充电模式,断开第一开关并接通第二开关。
6、第二充电模式的操作可包括:确定第二电池的电压是否超过第二阈值;以及当第二电池的电压超过第二阈值时,将第二充电模式切换成第一充电模式。
7、第二充电模式的操作可还包括当第二电池的电压不超过第二阈值时维持第二充电模式。
8、第一充电模式的操作可还包括:确定第一电池的电压是否超过第三阈值;以及当第一电池的电压超过第三阈值时终止充电。
9、第一充电模式的操作可还包括:当第一电池的电压不超过第三阈值时,确定第二电池的电压是否超过第一阈值;并且根据第二电池的电压与第一阈值比较的结果,切换至第一充电模式或者维持第二充电模式。
10、电池充电方法可还包括:确定第二电池的电压是否超过第四阈值;以及在确定第二电池的电压是否超过第一阈值之前,当第二电池的电压不超过第四阈值时,运行同时对第一电池和第二电池充电的第三充电模式。
11、第三充电模式可以通过控制第一占空比和第二占空比来对第一电池和第二电池同时进行充电,第一占空比是车载充电器的dc转换器的初级开关的占空比,第二占空比是第一开关与第二开关之间的占空比。
12、电池充电方法可还包括:当第二电池的电压超过第四阈值时,确定第二电池的电压是否超过第一阈值;并且根据第二电池的电压与第一阈值比较的结果运行第一充电模式或第二充电模式。
13、第一电池和第二电池可以相互共享接地。
14、第二阈值可以大于第一阈值,并且第四阈值可以小于第一阈值。
15、根据本公开的实施方式的电池充电系统可包括:车载充电器,将来自外部的ac电压转换成dc电压;第一电池,具有比所述第一电池的额定电压低的额定电压的第二电池,在所述车载充电器与所述第一电池之间的第一开关,在所述车载充电器与所述第二电池之间的第二开关,以及控制器,当第二电池的电压超过第一阈值时,运行第一充电模式,接通第一开关并断开第二开关,并且当第二电池的电压不超过第一阈值时,运行第二充电模式,断开第一开关并接通第二开关。
16、在第二充电模式下,控制器可确定第二电池的电压是否超过第二阈值,并且可在第二电池的电压超过第二阈值时切换至第一充电模式。
17、在第二充电模式下,当第二电池的电压不超过第二阈值时,控制器可维持第二充电模式。
18、在第一充电模式下,控制器可确定第一电池的电压是否超过第三阈值,并且当第一电池的电压超过第三阈值时可终止充电。
19、在第一充电模式下,当第一电池的电压不超过第三阈值时,控制器可确定第二电池的电压是否超过第一阈值,并且根据将第二电池的电压与第一阈值比较的结果,控制器可切换至第一充电模式或者维持第二充电模式。
20、在确定第二电池的电压是否超过第一阈值之前,控制器可以确定第二电池的电压是否超过第四阈值,并且当第二电池的电压不超过第四阈值时可以运行同时对第一电池和第二电池进行充电的第三充电模式。
21、在第三充电模式下,控制器可通过控制第一占空比和第二占空比同时对第一电池和第二电池充电,第一占空比是车载充电器的dc转换器的初级开关的占空比,第二占空比是第一开关与第二开关之间的占空比。
22、当第二电池的电压超过第四阈值时,控制器可以确定第二电池的电压是否超过第一阈值,并且可以根据第二电池的电压与第一阈值的比较结果运行第一充电模式或第二充电模式。
23、第一电池和第二电池可以相互共享接地。
24、第二阈值可以大于第一阈值,并且第四阈值可以小于第一阈值。
25、根据上述本公开的各种实施方式,开关或者继电器可被添加到现有obc电路的输出端子,从而当使用48-v电池电压作为主电池执行环保车辆的慢充电操作时,仅用obc对主电池和辅助电池充电而不使用ldc。
26、此外,可在不使用ldc的情况下对辅助电池充电,从而提高系统充电效率并减少充电时间。
27、此外,辅助电池可以比使用传统ldc时具有更高的输出功率和效率充电。
28、此外,可以改善车辆的能量效率,并且可以降低环保车辆的充电成本。
29、从本公开可获得的有益效果可不限于上述效果,并且本公开所属领域的技术人员通过以下描述可清楚地理解未提及的其他效果。
1.一种电池充电系统的电池充电方法,所述电池充电系统包括用于将来自外部的交流电压转换成直流电压的车载充电器、第一电池以及具有比所述第一电池的额定电压低的额定电压的第二电池,所述电池充电方法包括:
2.根据权利要求1所述的电池充电方法,其中,所述第二充电模式的操作包括:
3.根据权利要求2所述的电池充电方法,其中,所述第二充电模式的操作还包括当所述第二电池的电压不超过所述第二阈值时维持所述第二充电模式。
4.根据权利要求1所述的电池充电方法,其中,所述第一充电模式的操作包括:
5.根据权利要求4所述的电池充电方法,其中,所述第一充电模式的操作还包括:
6.根据权利要求2所述的电池充电方法,还包括,在确定所述第二电池的电压是否超过所述第一阈值之前:
7.根据权利要求6所述的电池充电方法,其中,在所述第三充电模式下,通过控制第一占空比和第二占空比同时对所述第一电池和所述第二电池进行充电,所述第一占空比是所述车载充电器的直流转换器的初级开关的占空比,以及所述第二占空比是所述第一开关与所述第二开关之间的占空比。
8.根据权利要求7所述的电池充电方法,还包括:
9.根据权利要求1所述的电池充电方法,其中,所述第一电池和所述第二电池相互共用接地。
10.根据权利要求6所述的电池充电方法,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值,并且所述第四阈值小于所述第一阈值。
11.一种电池充电系统,包括:
12.根据权利要求11所述的电池充电系统,其中,在所述第二充电模式下,所述控制器确定所述第二电池的电压是否超过第二阈值,并且在所述第二电池的电压超过所述第二阈值时切换至所述第一充电模式。
13.根据权利要求12所述的电池充电系统,其中,在所述第二充电模式下,所述控制器在所述第二电池的电压不超过所述第二阈值时保持所述第二充电模式。
14.根据权利要求11所述的电池充电系统,其中,在所述第一充电模式下,所述控制器确定所述第一电池的电压是否超过第三阈值,并且在所述第一电池的电压超过所述第三阈值时终止充电。
15.根据权利要求14所述的电池充电系统,其中,在所述第一充电模式下,当所述第一电池的电压不超过所述第三阈值时,所述控制器确定所述第二电池的电压是否超过所述第一阈值,并且根据将所述第二电池的电压与所述第一阈值进行比较的结果切换至所述第一充电模式或保持所述第二充电模式。
16.根据权利要求12所述的电池充电系统,其中,在确定所述第二电池的电压是否超过所述第一阈值之前,所述控制器确定所述第二电池的电压是否超过第四阈值,并且当所述第二电池的电压不超过所述第四阈值时,运行同时对所述第一电池和所述第二电池进行充电的第三充电模式。
17.根据权利要求16所述的电池充电系统,其中,在所述第三充电模式下,所述控制器通过控制第一占空比和第二占空比来同时对所述第一电池和所述第二电池充电,所述第一占空比是所述车载充电器的直流转换器的初级开关的占空比,以及所述第二占空比是所述第一开关与所述第二开关之间的占空比。
18.根据权利要求16所述的电池充电系统,其中,当所述第二电池的电压超过所述第四阈值时,所述控制器确定所述第二电池的电压是否超过所述第一阈值,并且根据将所述第二电池的电压与所述第一阈值比较的结果运行所述第一充电模式或所述第二充电模式。
19.根据权利要求11所述的电池充电系统,其中,所述第一电池和所述第二电池相互共用接地。
20.根据权利要求16所述的电池充电系统,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值,并且所述第四阈值小于所述第一阈值。