[发明专利]具有双充电端口的移动平台中的多组蓄电池系统的适应性快速充电

说明书

一种与直流快速充电(DCFC)站一起使用的系统包括控制器和蓄电池系统。蓄电池系统包括第一和第二蓄电池组，以及第一、第二和第三开关。所述开关具有由控制器命令的接通/切断导通状态以按并联连接（P‑连接）或串联连接（S‑连接）配置连接蓄电池组。经由蓄电池系统给具有一个或多个电机的电动动力传动系供能。所述系统的第一和第二充电端口可经由对应的充电电缆连接到所述站。第一充电端口从所述站接收低充电电压或高充电电压。第二充电端口接收低充电电压。当所述站可以向第一充电端口供应高充电电压时，控制器经由开关建立S‑连接配置，并且此后仅经由第一充电端口给蓄电池系统充电。

技术领域

本公开涉及与机动车辆和具有双充电端口的其它移动平台一起使用的直流快速充电(DCFC)架构和适应性充电方法。用于推进蓄电池电动或混合电动机动车辆的类型的电动动力传动系包括由缠绕定子和磁性转子构造而成的一个或多个旋转电机。定子绕组连接到功率逆变器的交流(AC)侧，其中同一功率逆变器的直流(DC)侧连接到DC电压母线的正轨和负轨。当电机在其能力范围内充当电动牵引马达时，对位于功率逆变器内的单独的半导体开关的接通/切断导通状态的控制产生处于适于充能定子绕组的水平的输出电压。定子绕组的顺序充能产生旋转磁场，所述旋转磁场最终与转子的磁场相互作用，以产生有用的机器旋转和转矩。

背景技术

DC电压母线电连接到车载电压源。在例如上述蓄电池电动或混合电动车辆的高能移动应用中，电压源通常被实施为高能多单元蓄电池组。通常用于充能此类车辆上的推进功能的蓄电池组的电压能力继续增加，以便满足对扩展电动驾驶范围的需求。蓄电池充电基础设施和相关联的充电方法同样地继续发展。例如，某些新出现的DCFC站能够提供相对高的充电电压，例如，800-1000V或以上，而较旧“遗留”充电站通常能够提供较低充电电压，例如400-500V。因此，移动平台的蓄电池组和相关联的功率电子设备限于特定最大充电电压，所述特定最大充电电压在所遇到的DCFC站处可能可用或可能不可用。

发明内容

在本文中描述双端口充电架构和伴随的充电方法，其共同使得可重新配置的多组蓄电池系统能够在直流快速充电(DCFC)事件期间接收最大充电功率。来自DCFC站的充电功率以相对高或低的电压水平提供到移动平台的一个或两个充电端口。如本文中所使用的，术语“高”和“低”是相对术语。在非限制性示例性实施例中，例如，800-1000V或以上可以视为高电压，而低电压是高电压水平的一半或以下，例如，400-500V。此类电压水平代表当前和新出现的DCFC站的充电电压。然而，更低或更高的充电电压可以涵盖在本公开的范围内，并且因此标称400V和800V充电电压仅是对本教示的说明并且不是限制性的。

在本方法中使用的蓄电池系统具有多个蓄电池组。在蓄电池组可以按并联（P-连接）配置或串联（S-连接）配置连接在一起的意义上来说，所述蓄电池系统是可重新配置的。当串联连接时，所述蓄电池组可以接收上述高充电电压。此蓄电池系统的简化变型包括两个蓄电池组。因此，在此实施例中，充电电压是低充电电压的大小的两倍。如将了解的，可以使用额外的蓄电池组，并且因此S-连接配置可以大于低充电电压的两倍。所公开的蓄电池系统还能够独立地给移动平台上的多个驱动系统（例如，前轮驱动系统和后轮驱动系统）供能，并且还根据DCFC站的配置使用低充电电压或高充电电压中的任一者迅速地充电。