用于直流快速充電的高電壓電池接觸器布置制造技術

本公開涉及用于直流快速充電的高電壓電池接觸器布置。一種用于高電壓電池的充電系統包括一對接觸器和控制器，所述接觸器分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個且被配置為當所述接觸器閉合時使所述電池能夠進行充電，所述控制器被配置為：在充電完成之后，基于在向所述接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時獲得的端口電壓值，來產生指示所述接觸器中的一個被緊密閉合的通知。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及用于向高電壓(HV)電池提供直流(DC)快速充電的系統和方法。
技術介紹
電氣化車輛中的高電壓電池可使用交流(AC)充電或直流充電進行再充電。車輛可連接到AC電網并且分別經由使用120伏特(V)連接的AC水平1充電或經由240V連接的AC水平2充電來接收電能。連接到能夠DC充電的充電站可允許高電壓電池以多種電流等級(諸如，DC水平1200-450V/80安培(A)、DC水平2200-450V/200A、DC水平3200-450V/400A等)進行再充電。因此，與AC充電過程(session)傳輸能量消耗的時間相比，DC充電過程傳輸相同的能量耗費更少的時間。
技術實現思路
一種用于高電壓電池的充電系統包括一對接觸器和控制器，所述一對接觸器分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個(即，所述一對接觸器中的一個電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個，所述一對接觸器中的另一個電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的另一個)，且被配置為當所述一對接觸器閉合時使所述電池能夠進行充電，所述控制器被配置為：在充電完成之后，基于在向所述一對接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器中的一個被緊密閉合(weldedclosed)的通知。一種用于對高電壓電池進行充電的方法包括：命令閉合一對接觸器，所述一對接觸器中的每一個分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個且被布置為使所述電池能夠進行充電；當向所述一對接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時，監測與所述一對接觸器關聯的正極端子和負極端子之間的端口電壓值；基于所述端口電壓值，產生指示所述一對接觸器中的一個被緊密閉合的通知。根據本專利技術的一個實施例，所述監測響應于接收到充電過程完成的通知而開始。根據本專利技術的一個實施例，所述方法還包括：基于端口電壓值與電池組電壓值之間的差以及響應于斷開所述一對接觸器的命令而獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器均被緊密閉合的通知。根據本專利技術的一個實施例，產生指示所述一對接觸器均被緊密閉合的通知還是基于電動車輛供電設備(EVSE)的狀態的。根據本專利技術的一個實施例，產生指示所述一對接觸器均被緊密閉合的通知還是基于響應于電動車輛供電設備斷開連接而獲得的端口電壓值的。根據本專利技術的一個實施例，產生指示所述一對接觸器均被緊密閉合的通知還是基于端口電壓值與電池組電壓值之間的差、響應于斷開所述一對接觸器的命令而獲得的端口電壓值以及響應于閉合所述一對接觸器中的一個的命令而獲得的端口電壓值的。一種用于高電壓電池的充電系統包括一對接觸器和控制器。所述一對接觸器中的每一個分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個，所述控制器被配置為：在充電完成之后，基于當充電完成時獲得的端口電壓值與電池組電壓值之間的差以及響應于斷開接觸器的命令而獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器均被緊密閉合的通知。根據本專利技術的一個實施例，所述控制器還被配置為：基于電動車輛供電設備的狀態，產生所述通知。根據本專利技術的一個實施例，所述控制器還被配置為：基于響應于電動車輛供電設備斷開連接而獲得的端口電壓值，產生所述通知。根據本專利技術的一個實施例，所述控制器還被配置為：在充電完成之后，基于當向所述一對接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器中的一個被緊密閉合的通知。根據本專利技術的一個實施例，所述控制器還被配置為：響應于接收到充電過程完成的通知，開始發出所述預定序列。附圖說明圖1是示出了典型的動力傳動系統和能量存儲組件的插電式混合動力電動車輛(PHEV)的框圖；圖2是示出了用于DC快速充電的接觸器布置的框圖；圖3A是示出了用于向HV電池提供DC快速充電的算法的流程圖；圖3B是示出了用于在DC快速充電期間執行電壓匹配的算法的流程圖；圖4是示出了用于執行DC快速充電接觸器故障檢測的算法的流程圖。具體實施方式在此描述本公開的實施例。然而，應理解的是，所公開的實施例僅為示例，并且其它實施例可采用各種和替代形式。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能細節不應被解釋為具有限制性，而僅僅作為用于教導本領域技術人員以多種形式利用本專利技術的代表性基礎。如本領域普通技術人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各個特征可與一個或更多個其它附圖中示出的特征進行組合以產生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供用于典型應用的代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定的應用或實施方式。圖1描繪了典型的插電式混合動力電動車輛(PHEV)。插電式混合動力電動車輛12(在下文中，車輛12)可包括至少一個牽引電池或電池組14，所述至少一個牽引電池或電池組14被配置為在連接到電網(未示出)的充電站(未示出)處經由充電過程接收電荷。例如，車輛12可與充電站的電動車輛供電設備(EVSE)16協作以調整從電網到電池組14的電荷傳輸。電網可包括利用可再生能源的裝置(諸如，光伏(PV)太陽能板或風力渦輪機(未示出))。EVSE16可包括用于調節和管理電網和車輛12之間的能量傳輸的電路和控制。例如，EVSE16可具有用于插入車輛12的充電端口18的充電連接器，諸如，經由與充電端口18的對應凹入緊密配合的連接器引腳。充電端口18可以是被配置為從EVSE16向車輛12傳輸電力的任何類型的端口。如將參照圖2更詳細地解釋的，與充電端口18通信的電池充電器控制模塊(BCCM)38可控制充電端口18與電池組14之間的電荷流動。類似地，EVSE16可包括控制模塊(未示出)，所述控制模塊調節從EVSE16供應的電力，以向車輛12提供適當的電壓水平和電流水平。EVSE16可被設計為向車輛12提供單相或三相的AC或DC電力。AC功能的EVSE、DC功能的EVSE和AC/DC功能的EVSE之間可在充電連接器以及充電協議上存在差異。EVSE16還能夠提供不同水平的AC電壓和DC電壓，包括但不限于，水平1120伏特(V)的AC充電、水平2240V的AC充電、水平1200-450V和80安培(A)的DC充電、水平2200-450V和達200A的DC充電、水平3200-450V和達400A的DC充電等。在不同的充電方法中，接收給定量的電荷所需要的時間可能不同。使用單相AC充電過程對給定的電池組進行充電可能耗費幾個小時。使用DC充電可在幾分鐘內獲得在相似的情況下的相同量的電荷。后一種充電方法也被稱作DC快速充電。在一個示例中，充電端口18和EVSE16兩者均可被配置為遵守與電氣化車輛充電有關的工業標準(諸如但不限于，汽車工程師學會(SAE)J1772、J1773、J2954，國際標準化組織(ISO)15118-1、15118-2、15118-3，德國DIN規范70121等)。在一個示例中，充電端口18的凹入可包括7個端子(一般用雙箭頭指示)，端子1和端子2被指定用于水平1AC電力交換和水平2AC電力交換，端子3被指定用于接地連接，端子4和端子5被指定用于控制信號，端子6和端子7被指定用于DC充電(諸如但不限于，水平1DC充電、水平2DC充電或水平3DC充電)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高電壓電池的充電系統，包括：一對接觸器，分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個，且被配置為當所述一對接觸器閉合時使所述電池能夠進行充電；控制器，被配置為：在充電完成之后，基于在向所述一對接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器中的一個被緊密閉合的通知。

【技術特征摘要】
2015.07.27 US 14/810,0061.一種用于高電壓電池的充電系統，包括：一對接觸器，分別電連接至所述電池的正極端子和負極端子中的一個，且被配置為當所述一對接觸器閉合時使所述電池能夠進行充電；控制器，被配置為：在充電完成之后，基于在向所述一對接觸器發出預定序列的斷開命令和閉合命令時獲得的端口電壓值，來產生指示所述一對接觸器中的一個被緊密閉合的通知。2.如權利要求1所述的充電系統，其中，控制器還被配置為：響應于接收到充電過程完成的通知，開始發出所述預定序列。3.如權利要求2所述的充電系統，其中，控制器還被配置為：基于在所述發出開始之前獲得的端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菲利普·邁克爾·古扎勒斯，威尼斯·塞沙德里·卡勒，木本勝宏，韋斯利·愛德華·布爾科曼，本杰明·A·塔巴托斯基·布什，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US