[发明专利]为启动停止和混合动力车辆部件和附件供电的系统和方法

说明书

公开了一种为启动停止和混合动力车辆部件和附件供电的系统和方法。车辆包括通过由第一电池供电的电机起动的发动机、由第一电池供电的多个第一部件、由第二电池供电的多个第二部件和被配置为至少在发动机起动期间将第二电池和关联的部件与第一电池和关联的部件隔离的处理器。第一电池可以是具有第一化学成分的低电压电池(诸如铅酸电池)并具有对由发动机起动或启动诱发的电压变化较不敏感的关联部件(诸如加热式后视镜、座椅、雨刷、气候控制鼓风机、电动窗/门和辅助泵)。第二电池可以是具有第二化学成分的低电压或高电压电池(诸如锂离子电池)并具有对发动机起动/启动期间的低电压较敏感的关联部件(诸如照明、电子器件和信息娱乐系统)。

技术领域

本申请涉及用于为混合动力车辆或启动-停止车辆中的电部件和附件供电的系统和方法。

背景技术

当车辆已停止或即将停止时，自动启动-停止车辆停止发动机以节省燃料，随后预期车辆运动而自动地重新启动发动机。当发动机停止时，各种车辆部件或附件可由电池供电，或者发动机可响应于部件或附件负载超过可用电池功率而启动，这降低了燃料经济性。低电压单电池(诸如，12V铅酸电池)可用于给部件和附件供电，但低电压单电池因动态充电接受能力和电池化学成分及构造约束而具有限制的充电功率容量。此外，现代车辆配备有更多消耗大量电功率的特征和选项。单电池拓扑还使其难以从产生电力的源捕获并存储能量以最大化利用所产生的能量和存储的能量，并且难以有效地利用所产生的能量和存储的能量来根据需要为车辆技术供电。由于限制的电力可用性，当发动机停止时，一些系统抑制各种特征、部件或附件的操作和/或提供各种特征、部件或附件的限制功能。此外，在发动机起动(cranking)期间，电池电压可能会显著下降并且影响各种车辆技术的操作或运行。

启动-停止车辆可使用锂离子(Li-Ion)电池来克服与低电压铅酸电池相关联的一些功率问题。锂离子电池可供给车辆中的整个电力子系统以提供稳定的能量源，并在发动机自动停止且车辆自动停止期间以及在发动机自动启动期间隔离所有子系统免受发动机起动的影响。虽然提供了各种优点，但与铅酸电池的能量成本相比，锂离子电池的能量成本(安培-小时)相对较高。

混合动力车辆包括发动机和具有相关联的牵引电池(通常为锂离子电池)且作为马达/发电机操作的电机，以提供仅使用电力推进车辆的电动车辆(EV)模式或使用发动机和马达推进车辆的混合动力电动车辆(HEV)模式。用于混合动力车辆的锂离子电池由于其预期用途通常具有比用于停止-启动车辆的电池大得多的容量。混合动力车辆可使用专用的低电压起动马达和/或可用作马达/发电机或起动发电一体机(ISG)的各种类型和尺寸的电机，利用通过相关联的低电压铅酸电池提供的电力或者通过锂离子牵引电池使用相关联的电力电子器件和电压转换器提供的电力来启动发动机。与停止-启动车辆类似，发动机可在各种操作状况下频繁启动，以满足驾驶员需求的扭矩、在EV操作模式和HEV操作模式之间转换或者用于为车辆系统或技术供电。与在停止-启动车辆中使用锂离子电池为电力技术供电类似，与铅酸电池的能量成本相比，锂离子电池的能量成本(安培-小时)相对较高。

发明内容

在一个或更多个实施例中，一种车辆包括：发动机；电机，被配置为起动发动机并由第一电池供电；多个第一电部件，被配置为从第一电池接收电力；多个第二电部件，被配置为从第二电池接收电力；处理器，被配置为在发动机起动期间将第二电池和所述多个第二电部件与第一电池和所述多个第一电部件电隔离。电机可包括(例如)起动马达或起动发电一体机。处理器可进一步被配置为：响应于车辆操作工况而自动启动和自动停止发动机，并且在发动机自动停止时和/或响应于发动机自动停止请求，将第二电池和所述多个第二电部件与第一电池和所述多个第一电部件电隔离。在一个或更多个实施例中，第一电池具有与第二电池的电池化学成分不同的电池化学成分。第一电池可由低电压铅酸电池实现，第二电池可由低电压锂离子电池或高电压锂离子电池实现。在混合动力车辆实施例中，车辆可包括被配置为从第二电池接收电力并且向车轮提供推进扭矩的另一电机。