[发明专利]用于电池电动车辆的纯电动增程器电气拓扑

说明书

本公开提供了“用于电池电动车辆的纯电动增程器电气拓扑”。一种用于电动车辆的功率转换器，包括用于将外部电池耦接到第一总线的连接接口。所述功率转换器包括第一组开关装置和第二组开关装置，所述第一组开关装置被配置为在充电端口与所述第一总线之间传输电力，所述第二组开关装置被配置为在所述第一总线与耦接到牵引电池的第二总线之间传输电力。所述功率转换器包括控制器，所述控制器被编程为基于不同的操作模式将所述第一总线的电压水平控制为不同的标称操作电压。

技术领域

本申请总体上涉及一种用于将外部电池连接到电动车辆的配电系统。

背景技术

消费者对电动车辆的广泛采用已受到各种因素的限制。一种因素是电动车辆的成本通常高于竞争的汽油动力车辆的成本。另一种因素被称为续航里程焦虑或担心电动车辆将在没有地方充电的情况下耗尽电量。制造商通常通过永久安装较大的电池来解决续航里程焦虑问题，这进一步增加了车辆的成本和重量。

发明内容

一种车辆包括牵引电池。所述车辆还包括功率转换器，所述功率转换器包括用于将外部电池耦接到第一总线连接接口，以及第一组开关装置，所述第一组开关装置被配置为在充电端口与第一总线之间选择性地传输电力。所述功率转换器还包括第二组开关装置，所述第二组开关装置被配置为在第一总线与耦接到牵引电池的第二总线之间选择性地传输电力。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为操作第一组和第二组以在第一操作模式下在第一总线上产生第一标称电压，以将电力从充电端口传输到牵引电池，并且操作第二组以在第二操作模式下在第一总线上产生不同于第一标称电压的第二标称电压，以将电力从连接接口传输到牵引电池。

所述控制器还可被编程为操作第二组以在第三操作模式下在第一总线上产生第二标称电压，以从牵引电池对耦接到连接接口的外部电池充电。所述控制器还可被编程为响应于在第三操作模式下操作而命令与外部电池相关联的接触器闭合并操作第一组以将充电端口与第一总线隔离。所述控制器还可被编程为响应于充电器连接到充电端口并且牵引电池的荷电状态超过充满电水平并且外部电池的荷电状态小于预定阈值而转变到第三操作模式。所述控制器还可被编程为响应于牵引电池的荷电状态减小预定量而从第三操作模式转变到第一操作模式。所述控制器还可被编程为响应于在第一操作模式下操作而命令与外部电池相关联的接触器断开以将外部电池与第一总线隔离。所述控制器还可被编程为响应于在第二操作模式下操作而命令与外部电池相关联的接触器闭合并操作第一组以将充电端口与第一总线隔离。所述控制器还可被编程为响应于充电器连接到充电端口并且牵引电池的荷电状态小于预定充满电水平而转变到第一操作模式。所述控制器还可被编程为响应于充电器与充电端口断开连接并且外部电池连接到连接接口以及第二总线上需要电力而转变到第二操作模式。

用于电动车辆的功率转换器包括用于将外部电池耦接到第一总线的连接接口。所述功率转换器包括第一组开关装置和第二组开关装置，所述第一组开关装置被配置为在充电端口与第一总线之间传输电力，所述第二组开关装置被配置为在第一总线与耦接到牵引电池的第二总线之间传输电力。所述功率转换器包括控制器，所述控制器被编程为响应于充电器耦接到充电端口并且外部电池耦接到连接接口并且牵引电池的荷电状态超过预定阈值，而操作第一组以隔离充电端口并操作第二组以将第一总线的标称电压从第一标称电压改变为第二标称电压。

所述控制器还可被编程为响应于牵引电池的荷电状态下降到低于第二预定阈值，而命令与外部电池相关联的接触器断开并操作第一组以耦接充电器并将第一总线的标称电压从第二标称电压改变为第一标称电压，并且操作第二组以向第二总线供应电力以为牵引电池充电。第二标称电压可以是与外部电池相关联的电压。所述控制器还可被编程为响应于充电器与充电端口脱离而操作第一组以将充电端口与第一总线隔离。所述控制器还可被编程为响应于第二总线上的电力需求，而操作第二组以将电力从第一总线传输到第二总线。所述控制器还可被编程为响应于牵引电池的荷电状态超过预定阈值并且外部电池的荷电状态超过预定的充满电水平，而操作第一组以隔离充电器并命令与外部电池相关联的接触器断开。