[发明专利]控制车辆电池的充电的系统和方法

说明书

本公开涉及控制车辆电池的充电的系统和方法。一种控制车辆电池的充电的方法，包括：由控制单元确定高压电池和低压电池是以第一充电模式、第二充电模式还是第三充电模式充电；并且基于所确定的第一、第二或第三充电模式，通过控制第一全桥电路单元、第二全桥电路单元和低压直流(DC)转换器单元来对高压电池和低压电池中的至少一个充电。

技术领域

本公开涉及一种控制车辆电池的充电的系统和方法。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可能不构成现有技术。

一种对车辆电池充电的系统包括用于对车辆的高压电池充电的车载充电器(OBC)，并且包括用于使用高压电池的电力对低压电池充电的低压DC-DC转换器。因此，车辆电池的传统充电系统必须使用车载充电器和低压DC-DC转换器来驱动车辆。

同时，随着提高车辆燃料效率、降低制造成本以及进一步提高车辆的有限空间利用率的技术在车辆的所有技术领域中得到发展，也正在车辆电池的充电系统领域中积极进行上述技术发展研究。其中，为了提高车辆的燃料效率，降低制造成本，并进一步提高车辆的有限空间利用率，正在积极地进行用于减小车辆中包括车载充电器、低压DC-DC转换器等的电力元件和装置的尺寸的研究。

发明内容

本公开提供了一种控制车辆电池的充电的系统和方法，其能够通过集成车载充电器和低压DC-DC转换器来提高车辆的燃料效率、降低制造成本并进一步提高车辆的有限空间利用率。

根据本公开的一种形式，一种控制安装有高压电池和低压电池的车辆的车辆电池的充电的系统包括：第一全桥电路单元，其被配置为将外部输入的直流(DC)电力转换成交流(AC)电力，并且被配置为输出AC电力；第二全桥电路单元，其被配置为：将从第一全桥电路单元输出的AC电力转换成DC电力，以对高压电池充电，或者将从高压电池输入的DC电力转换成AC电力，以输出AC电力；低压DC转换器单元，包括：整流单元，其被配置为对由第一全桥电路单元或第二全桥电路单元输出的AC电力进行整流；平滑单元，其被配置为平滑从整流单元输出的电力；以及电压转换单元，其被配置为转换从平滑单元输出的电压，以对低压电池充电；以及控制单元，其被配置为基于高压电池和低压电池的充电模式来控制第一全桥电路单元、第二全桥电路单元和低压DC转换器单元。

在另一种形式中，控制车辆电池充电的系统可以还包括：变压器，其被配置为：转换经由变压器的输入端从第一全桥电路单元接收的AC电力；经由变压器的第一输出端输出转换后的AC电力，以便对高压电池充电；并且经由变压器的第二输出端输出转换后的AC电力，以便对低压电池充电。具体地，所述第一全桥电路单元包括第一开关元件至第四开关元件，并且所述第二全桥电路单元包括第五开关元件至第八开关元件和第一电容器。

在另一种形式中，整流单元可以是全波整流电路，其被配置为对从第二输出端接收的AC电力进行全波整流，并且包括连接到第二输出端并且彼此并联的第一二极管和第二二极管。所述平滑单元可以位于整流单元和电压转换单元之间，并且包括：第二电容器以及与第二电容器串联的第九开关元件。在一种形式中，所述平滑单元可以平滑通过整流单元全波整流的电压，并且所述电压转换单元可以包括：与低压电池串联的第十开关元件、与第十开关元件串联的电感器、与第十开关元件并联的第三电容器以及与第三电容器并联的第三二极管。

控制单元可以基于第一充电模式、第二充电模式以及第三充电模式来控制所述第一至第十开关元件，在第一充电模式中，高压电池和低压电池通过从外部输入的外部电力同时充电，在第二充电模式中，只有高压电池通过输入的外部电力充电，在第三充电模式中，低压电池通过从高压电池输入的电力充电。

在第一充电模式中，控制单元可以控制第一至第八开关元件的开关频率，激活第一至第八开关元件，以对高压电池充电，并且可以通过接通第九开关元件以平滑由整流单元通过第二电容器全波整流的电压并且控制第十开关元件的开关频率改变平滑的电压，来对低压电池充电。