[发明专利]机动车辆的动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车辆的动力系统。

背景技术

锂离子电池通常包括正极、负极和电解质。锂离子在放电期间从阳极移动至阴极，并在充电期间从阴极移动至阳极。

石墨可用于阳极。分层的氧化物(钴酸锂)、聚阴离子(磷酸铁锂)或尖晶石(锰酸锂)可用于阴极。也可使用其它材料。取决于阳极、阴极和电解质的材料选择，锂离子电池的电压、容量和寿命可能发生改变。

发明内容

在某些实施例中，机动车辆的动力系统包括多个储能单元、与储能单元电连接的多路复用器(multiplexer)、以及与多路复用器电连接的开关变换器。开关变换器配置用于选择性地作用为反激式开关功率变换器(flybackswitchmode power converter)或正激式开关功率变换器(forward switchmodepower converter)。

尽管说明并公开了根据本发明的示例实施例，这些公开不应当被认为是对本发明的限定。可以预见到可作出多种修改和替代设计而不脱离本发明的范围。

附图说明

图1为机动车辆动力系统实施例的框图。

图2为图1的多路复用器的示意图。

图3为图1的极性反向器的示意图。

图4为图1的开关变换器的示意图。

图5为图4的开关变换器的电流、电压波形的示例图。

图6A、6B为图4的开关变换器在图5中图示状况下运转的框图。

图7为图4的开关变换器的电流、电压波形的另一示例图。

图8A、8B为图4的开关变换器在图7中图示状况下运转的框图。

图9为图4的开关变换器的电流、电压波形的再一示例图。

图10A、10B为图4的开关变换器在图9中图示状况下运转的框图。

图11为图4的开关变换器的电流、电压波形的又一示例图。

图12A、12B为图4的开关变换器在图11中图示状况下运转的框图。

具体实施方式

现在参考图1，机动车辆动力系统的一个实施例10可包括多个储能单元12n(12a-12f)(例如6个3.6V锂离子电池，当然也可使用任意合适数目的电池)、高压多路复用器14、极性反向器(polarity flipper)16和开关变换器18。动力系统10可进一步包括DC/DC功率变换器20和低压电池22(例如12V铅酸电池)。

图1的储能单元12n电串联并形成牵引电池组24。对本领域技术人员显而易见的是，来自牵引电池组24的电能可用于通过电机产生动力移动车辆。对牵引电池组24的这种使用会导致储能单元12n中电荷失衡。

储能单元12n与高压多路复用器14电连接。在图1的实施例中，高压多路复用器14包括多个开关26n(26a-26d)。每个开关26n均与至少一个储能单元12n电连接。例如，开关26a与储能单元12a、12b电连接。开关26b与储能单元12b、12c和12d电连接。每个开关26n均还与第一电力总线28、第二电力总线30和地线32电连接。

如下文更为详细地讨论的，可操作开关26n使得例如储能单元12a的正极端子与第一电力总线28电连接而储能单元12a的负极端子与第二电力总线30电连接。同样，可操作开关26n使得储能单元12b的正极端子与第二电力总线30电连接而储能单元12b的负极端子与第一电力总线28电连接等。

现在参考图2，每个开关26n均包括第一和第二开关装置34、36。对于本领域技术人员显而易见的是，每个开关装置34、36均包括以已知方式设置并运转的场效应晶体管(FET)38、双极结晶体管(BJT)40、稳压二极管42、数个电阻44、以及正温度系数(PTC)自恢复保险丝46。然而，也可使用其它合适的开关装置。