[发明专利]车辆电池系统及其控制方法

说明书

提供了一种车辆电池系统及其控制方法。当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，两个高压电池在电池充电期间并联连接，并且两个高压电池在车辆驱动期间串联连接。因此，解决了兼容性问题，由此使逆变器、电动机、连接器的效率提高，并且最大化其尺寸、重量和材料成本的降低。

技术领域

本发明总体涉及一种车辆电池系统及其控制方法，更具体地涉及如下一种车辆电池系统及其控制方法，在其中，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，两个高压电池在电池充电期间并联连接，并且两个高压电池在车辆驱动期间串联连接。因此，能够解决兼容性问题，由此使逆变器、电动机、连接器的效率提高，并且最大化其尺寸、重量和材料成本的降低。

背景技术

通常，例如混合动力车辆、电动车辆等的环保车辆需要能够存储电能的高压电池、作为动力源的电动机以及用于操作电动机的逆变器。近年来，为了提高电动车辆每加仑汽油能行驶的英里数(MPGe)，进行了各种努力来提高逆变器和电动机的效率以及增加电池容量。

近来，作为用于提高逆变器和电动机效率的方法，已经出现了增大车辆电池电压的方法。例如，当电池电压加倍时，根据公式P＝VI，基于相等的输出功率，流经逆变器和电动机的电流减小一半，传导损耗(I²R)减小到四分之一。因此，随着传导损耗减小，逆变器和电动机的效率可以增加。当使用具有高导通电阻的功率器件和导体时，可以能够减小逆变器、电动机以及电池、逆变器与电动机之间的连接器的尺寸和材料成本。

然而，目前市场上的许多商用快速充电器只能对范围从200V至500V的车辆电池充电。这种快速充电器的兼容性问题对于增加车辆电池的电压起到限制作用。因此，需要解决高压电池与快速充电器之间的兼容性问题。

以上内容仅仅是为了帮助理解本发明的背景，并不旨在意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供一种车辆电池系统及其控制方法，在其中，当车辆电池的电压不同于商用快速充电器的输出电压时，两个高压电池在电池充电期间并联连接，并且两个高压电池在车辆驱动期间串联连接，以解决兼容性问题，由此使逆变器、电动机和连接器的效率提高并且最大化其尺寸、重量以及材料成本的降低。

根据本发明的一个方面，车辆电池系统可以包括：第一高压电池和第二高压电池，安装在车辆中并且被配置为向车辆的驱动单元供电；开关单元，形成第一高压电池和第二高压电池之间的并联电连接或串联电连接；和控制器，被配置为：基于是否需要对第一高压电池和第二高压电池充电或者是否正在驱动车辆来确定开关单元的电连接状态。

当车辆中的外部充电装置侧输入端子的电压是用于对第一高压电池和第二高压电池充电的第一输出电压时，控制器可以形成第一高压电池与第二高压电池之间的并联电连接。当车辆中的外部充电装置侧输入端子的电压是用于对第一高压电池和第二高压电池充电的第二输出电压时，控制器可以形成第一高压电池与第二高压电池之间的串联电连接。

当在第一高压电池和第二高压电池的充电完成之后需要第一输出电压来驱动车辆时，控制器可以形成第一高压电池与第二高压电池之间的并联电连接。当在第一高压电池和第二高压电池的充电完成之后需要第二输出电压来驱动车辆时，控制器可以形成第一高压电池与第二高压电池之间的串联电连接。车辆的驱动单元可以是被配置为通过从第一高压电池和第二高压电池接收电力来向车辆传输动力的电动机。外部充电装置可以是快速充电器。

根据本发明的另一方面，一种控制车辆电池系统的方法可以包括：确定是否需要对第一高压电池和第二高压电池充电；当需要对第一高压电池和第二高压电池充电时，基于车辆中的外部充电装置侧输入端子的电压是第一输出电压还是第二输出电压，形成第一高压电池与第二高压电池之间的并联电连接或串联电连接；确定在第一高压电池和第二高压电池的充电完成之后驱动车辆所需的输出电压；以及基于驱动车辆所需的输出电压是第一输出电压还是第二输出电压，形成第一高压电池与第二高压电池之间的并联电连接或串联电连接。