[发明专利]用于车辆电能管理的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆电能管理的系统和方法。

背景技术

车辆越来越多地被电动机单独或电动机与其它动力源(诸如，内燃机)结合地提供动力。在这种车辆中，高电压电源(例如，高电压电池)被用于将电能提供给电动机和车辆内的其它高电压负载。除高电压电池之外，混合动力车辆或电动车辆还可具有低电压电池，所述低电压电池可被用于将电能提供给车辆照明、引擎冷却扇、座椅加热和/或其它低电压负载。当车辆不操作，即车辆在“关闭(key-off)”状态时，将电能提供给一些低电压负载会是有必要的。

为了在关闭状态期间维持低电压电负载，需要提供具有适当容量的低电压电源。低电压负载的电平越大并且期望维持这些负载的时间越长，低电压电源的需要的容量越大。例如，在车辆为空闲并且不被驾驶时，可能期望在数周内将电能提供给关闭的低电压负载。在这种情况下，低电压电源的容量必须相对较高。

由于电池的容量与其物理尺寸之间一般存在关系，所以对适当容量的低电压电池进行封装可能存在问题。具体地讲，已完全装满的当今车辆的发动机室的空间中可能不具有容纳低电压电池所需的空间。因此，需要为电池选择另外位置。这可能不期望地增加车辆内的走线的复杂性以及车辆成本。因此，期望能够将低电压电源的尺寸维持为足够小以位于发动机室或充分接近发动机室的同时，在期望的时间量期间将电能提供给低电压、关闭的车辆负载。

发明内容

本发明的实施例包括一种用于车辆的电能管理系统，所述车辆包括车轮以及可被操作用于提供驱动至少一个车轮的扭矩的电机。所述电能管理系统包括能够提供操作电机的电能的第一能量存储系统。第二能量存储系统能够按比第一能量存储系统低的电压将电能提供给至少一个车辆负载。电压转换装置可被操作用于在车辆处于关闭状态时将第一能量存储系统提供的电能的电压减小到用于对第二能量存储系统进行充电的低电压。

本发明的实施例还包括一种用于车辆的电能管理系统，所述车辆包括车轮以及可被操作用于提供驱动至少一个车轮的扭矩的电机。所述电能管理系统包括提供操作电机的电能的高电压电池。低电压电池可被操作用于将电能提供给至少一个车辆负载，转换器可被操作用于当车辆处于关闭状态时减小从高电压电池接收的电能的电压并对低电压电池进行充电。

本发明的实施例还包括一种用于车辆的电能管理的方法，所述车辆包括车轮以及可被操作用于提供驱动至少一个车轮的扭矩的电机。所述车辆还包括用于将电能提供给电机的高电压电池以及低电压电池。所述方法包括：在车辆关闭状态期间减小来自高电压电池的电压，并用减小的电压电能对低电压电池进行充电。

本发明的实施例还包括一种用于车辆的电能管理系统，所述车辆包括车轮以及可用于提供驱动至少一个车轮的扭矩的电机，其中，所述电能管理系统包括：高电压电池，用于提供操作电机的电能；低电压电池，用于将电能提供给至少一个车辆负载；转换器，用于当车辆处于关闭状态时减小从高电压电池接收的电能的电压并对低电压电池进行充电。

另外，所述用于车辆的电能管理系统还包括：控制器，被配置为在关闭状态期间按预定频率激活转换器以对低电压电池进行充电。

另外，转换器直接连接到高电压电池。

另外，所述用于车辆的电能管理系统还包括：不具有电压转换器的充电器，被配置为从车辆外部的源接收电能并将电能提供给高电压电池。

另外，所述用于车辆的电能管理系统还包括：控制器，被配置为当在关闭状态期间低电压电池降低为低于预定的电荷状态时激活转换器以对低电压电池进行充电。

另外，所述用于车辆的电能管理系统还包括：控制器，被配置为当在关闭状态期间发生至少一个预定事件时激活转换器以对低电压电池进行充电。

另外，车辆还包括设置在高电压电池与电机之间的一组电接触器，电压转换装置还用于在车辆处于开启状态时闭合所述一组电接触器，以促进第一能量存储系统与电机之间的能量传递。

本发明的实施例还包括一种用于车辆的电能管理的方法，所述车辆包括车轮、用于提供驱动至少一个车轮的扭矩的电机、用于将电能提供给电机的高电压电池以及低电压电池，所述方法包括：在车辆关闭状态期间减小来自高电压电池的电压；通过减小的电压电能对低电压电池进行充电。

另外，所述方法还包括：在相同关闭状态期间按预定频率重复用减小的电压电能对低电压电池进行充电的步骤。

另外，当在关闭状态期间低电压电池的电荷状态低于预定电荷状态时执行用减小的电压电能对低电压电池进行充电的步骤。