[发明专利]智能电力分配单元

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月21日提交的申请号为61/838,026的美国临时申请的优先权，其在此通过引用被并入全文。

技术领域

本公开涉及具有用于双电能存储系统的集成电子的电池分配单元，该双电能存储系统用于在发动机起动事件期间稳定施加到车辆中的负载的电压。

背景技术

本节中的描述仅提供与本公开有关的背景信息。因此，这些描述并非旨在构成现有技术的承认。

车辆的动力系系统能够采用发动机自动停止策略以在车辆停止时关闭发动机。例如，当车辆停在交通灯并且该车辆的操作者压下制动踏板时，发动机能够被自动停止并关闭(例如，燃料切断事件)。当车辆需要运动时，发动机能够自动起动以提供动力扭矩至驱动轮。自动停止和起动发动机的一个缺点是，来自能量存储装置以供应起动电机用于起动发动机所需的电能能够暂时导致由该电能存储装置供电的其它车辆负载的大的电压下降。这些电压下降，通常被称为电压骤降，可能导致电气系统中的诊断故障、控制器复位、以及其它不希望的电气异常，例如车辆内部照明闪烁和配件被中断。

已知的是利用DC-DC升压转换器来升高发动机自动起动过程中的骤降的电池电压，以提供稳定的电压给某些关键负载。然而，DC-DC升压转换器需要隔开其所支持的所有电气负载并被限制为低功率负载，例如小于约400瓦的负载。DC-DC转换可需要乘客车厢内的封装空间以避免发动机罩下环境，这使得它们更昂贵。DC-DC转换器的另一个缺点是，更高的负载功率将导致自动起动期间电池电压加速退化和无效的电压稳定。此外，用在具有较高的电气负载的车辆上的DC-DC升压转换器成本过高。

已知的是在车辆中和电池一起利用预保险丝中心来通过保护保险丝分配DC功率给关键电气负载，这些保护的保险丝防止电缆过热，该电缆将电力运送给单独的负载和其它部分分配中心，例如在车辆的前部和后部的总线电气中心(BEC)。

发明内容

一种用于组装电池分配模块的方法包括将外部电气总线电联接到第一开关装置和第二开关装置的每个。第一开关装置包括电联接到主电能存储装置(ESD)的第二端子以及电联接到一个或多个辅助负载的第一端子。第二开关装置包括电联接到该一个或多个辅助负载的第二端子以及电联接到辅助ESD的第一端子。一种印刷电路(PC)板被连接到该第一和第二开关装置，该PC板包括被配置为控制所述第一和第二开关装置的断开和闭合的集成控制器。外部电气总线的主保险丝端子直接连接到该主ESD以将该主ESD电联接到第一开关装置的源极和起动电机。

附图说明

通过举例并参照附图现在将描述一个或多个实施例，其中：

图1-1和图1-2示出了根据本发明被配置为在发动机自动起动事件期间引导电流从车辆的主能量存储装置(ESD)到一个或多个辅助负载的已知的预保险丝中心；

图2示出了根据本发明的对应于隔离器和图1-1和图1-2的已知的预保险丝中心的已知的电池隔离电路；

图3示出了根据本发明的参照图2的电池隔离电路利用图1-1和图1-2已知的预保险丝中心的发动机舱内的部分的示意图；

图4-1和图4-2示出了根据本发明的在发动机自动起动和自动停止事件期间用于电压稳定的示例性的电池隔离控制器；

图5示出了根据本发明的相应于图4-1和图4-2的电池隔离控制器的示例性的电池隔离电路；

图6-1至图6-4示出了根据本发明的图4-2的示例性电池隔离控制器101′的组件；

图7示出了根据本发明的图4-1和图4-2中的电池分配模块110、110′的开关装置模块150、150′的输入和输出信号；

图8示出了根据本发明的图7的开关装置模块150、150′的第一和第二开关装置经过多个自动起动和自动停止事件的断开和闭合时间响应的示例性的第一逻辑；

图9示出了根据本发明的图7的开关装置模块150、150′的第一和第二开关装置经过多个自动起动和自动停止事件的断开和闭合时间响应的示例性的第二逻辑；

图10示出了根据本发明的图7的开关装置模块150、150′的示例性示意图，其包括偏压控制电路801、第一开关装置的电荷泵电路802、第二开关装置的电荷泵电路803、以及控制器804；

图11示出了根据本发明的使用图5的示例性的电池隔离电路200在发动机起动事件期间的起动电压、负载电压和电流的示例性的曲线图；以及