本發明專利技術名稱為用于優化能量存儲裝置循環壽命的系統和方法。提供一種多能量存儲裝置系統，其包括耦合到直流(DC)鏈路的第一能量存儲裝置(ESD)。雙向降壓/升壓轉換器包括耦合到DC鏈路和輸入通道的輸出通道。耦合到輸入通道的第二ESD具有可使用能量存儲范圍，該可使用能量存儲范圍定義其中可存儲的可使用能量的總量。數據庫包括與已知加速事件關聯的存儲的信息。系統控制器配置成獲取與已知加速事件關聯的存儲的信息，并在已知加速事件期間，促使降壓/升壓轉換器使第二ESD的電壓升壓并將升壓的電壓供給到DC鏈路，以便在已知加速事件之后，第二ESD的電荷狀態小于或基本等于電荷的最小可使用能量存儲狀態。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術的實施例一般涉及車輛驅動系統，以及更確切地說，涉及控制能量管理系統以優化車輛或非車輛系統中的能量存儲裝置的循環壽命。
技術介紹
電動車輛和混合電動車輛典型地由一個或多個能量存儲裝置單獨地或與內燃機組合來提供動力。在純電動車輛中，一個或多個能量存儲裝置對整個驅動系統供電，從而無需內燃機。另一方面，混合電動車輛包括能量存儲裝置功率以補充內燃機供給的功率，這大大地增加了內燃機和車輛的燃料效率。傳統方式下，電動推進系統或混合電動推進系統中的能量存儲裝置包括電池、超級電容器、儲能輪或這些元件的組合，以便提供足夠的能量對 電動機供電。當使用兩種或兩種以上的能量源來向驅動系統提供功率時，這些能量源典型地非常適合提供不同類型的功率。例如，第一能量源可以是在提供長期功率時更有效率的高能量源(high energy source),而第二能量源可以是在提供短期功率時更有效率的高特定功率源。高特定功率源可以用于協助高能量源在例如加速或脈沖負載事件期間向系統提供功率。通常，高特定能量源具有的充電/放電循環壽命比高功率源的循環壽命更短。增加高能量源的循環壽命的一種方法可以包括增加源的尺寸和/或能量額定。但是，增加這些參數的任何一個典型地導致高能量源的成本和重量增加，并且如在車輛應用中使用，則可能潛在地降低加速度變化率。因此，期望提供一種系統，其控制多能源系統中的能量流，從而優化用于輸送功率以驅動負載的功率源/能量源的循環壽命。
技術實現思路
根據本專利技術的一個方面，一種多能量存儲裝置系統，包括第一能量存儲裝置和負載，該第一能量存儲裝置耦合到直流(DC)鏈路，該負載耦合到DC鏈路且配置成從DC鏈路接收能量。一種雙向降壓/升壓轉換器組裝件，包括第一雙向降壓/升壓轉換器，該第一雙向降壓/升壓轉換器包括耦合到DC鏈路的輸出通道和包括第一輸入通道。包括經由第一DC總線耦合到第一雙向降壓/升壓轉換器的第一輸入通道的第二能量存儲裝置，該第二能量存儲裝置具有可使用能量存儲范圍，該可使用能量存儲范圍定義第二能量存儲裝置中可存儲的可使用能量的總量。該系統還包括系統控制器和數據庫，該數據庫包含與其中需要向負載供給能量的已知加速事件關聯的存儲的信息。該系統控制器配置成在已知加速事件期間獲取與已知加速事件關聯的存儲的信息，并促使第一雙向降壓/升壓轉換器使第二能量存儲裝置的電壓升壓并將升壓的電壓供給到DC鏈路以對負載供電，以便在已知加速事件之后，第二能量存儲裝置的電荷狀態小于或基本等于電荷的最小可使用能量存儲狀態。根據本專利技術的另一個方面，一種組裝推進能量系統的方法，包括將第一能量存儲裝置耦合到直流(DC)鏈路以及耦合雙向降壓/升壓轉換器組裝件的輸出通道到DC鏈路，該雙向降壓/升壓轉換器包括一雙向降壓/升壓轉換器。該方法還包括將第二能量存儲裝置耦合到雙向降壓/升壓轉換器的第一輸入通道和將負載耦合到DC鏈路。該第二能量存儲裝置具有可使用能量存儲范圍，該可使用能量存儲范圍定義第二能量存儲裝置中可存儲的可使用能量的總量，該負載配置成經由DC鏈路從第一能量存儲裝置和第二能量存儲裝置的其中之一接收能量。該方法還包括將控制器耦合到第一能量存儲裝置和第二能量存儲裝置，耦合到雙向降壓/升壓轉換器以及耦合到負載，并且將控制器配置成從存儲數據庫獲取第一組存儲的信息，該第一組存儲的信息與其中要向負載供給能量的已知加速事件相關聯。該控制器還配置成促使雙向降壓/升壓轉換器在已知加速事件期間使第二能量存儲裝置中的存儲的電壓升壓，并將升壓的電壓供給到DC鏈路以對負載供電，以便在已知加速事件之后，第二能量存儲裝置的電荷狀態小于或基本等于電荷的最小可使用能量存儲狀態。根據本專利技術的又一個方面，一種其上存儲有計算機程序并表示一組指令的非臨時性計算機可讀存儲介質，該一組指令在被計算機執行時，促使計算機訪 問包含與已知加速事件關聯的存儲的信息的數據庫，在該已知加速事件中記錄為增加與負載關聯的旋轉速度對負載的能量供給。該組指令還促使計算機以促使雙向降壓/升壓轉換器在已知加速事件期間將第一能量存儲裝置升壓，并將升壓的電壓供給到DC鏈路以對負載供電，以便在已知加速事件之后，第一能量存儲裝置的電荷狀態小于或基本等于電荷的最小可使用能量存儲狀態，其中第一能量存儲裝置具有可使用能量存儲范圍，該可使用能量存儲范圍定義其中可存儲的可使用能量的總量。通過下文的詳細描述和附圖，將使多種其他特征和優點顯而易見。附圖說明這些附示目前設想用于執行本專利技術的優選實施例。在這些附圖中 圖I以示意圖形式圖示根據本專利技術實施例的推進系統的實施例。圖2以示意圖形式圖示根據本專利技術實施例的推進系統的另一個實施例。圖3以示意圖形式圖示根據本專利技術實施例的推進系統的另一個實施例。圖4以示意圖形式圖示根據本專利技術實施例的推進系統的另一個實施例。圖5是圖示根據本專利技術實施例的系統控制器的過程步驟的流程圖。圖6是圖示根據本專利技術的另一個實施例的系統控制器的過程步驟的流程圖。具體實施例方式本專利技術的實施例涉及車輛和非車輛應用。車輛應用可以包括例如公路用車和非公路用車、高爾夫車、社區電動車、叉車和公用事業貨車中的純電動車輛或混合電動車輛應用。非車輛應用可以包括非車輛類型的負載，包括泵、風扇、卷揚機、起重機或其他電機驅動的負載。雖然是結合車輛應用來描述的，但是本專利技術的實施例無意局限于此。圖I圖示根據本專利技術的實施例的推進系統100。推進系統100可以在電動車輛或混合電動車輛應用中使用。車輛推進系統100包括能量系統102和系統控制器104。能量系統102包括第一能量存儲裝置106、第二能量存儲裝置108和降壓/升壓轉換器組裝件110，降壓/升壓轉換器組裝件110具有耦合到雙向DC-DC降壓/升壓轉換器的輸入通道112和具有耦合到DC鏈路116的輸出通道114。第一能量存儲裝置106配置成具有高能量存儲能力，但是具有較低中等循環壽命。可以將循環壽命確定為能量存儲裝置的放電/再充電電平的深度的函數。第二能量存儲裝置108具有比第一能量存儲裝置低的能量存儲能力，但是具有比第一能量存儲裝置106高的循環壽命。相應地，第二能量存儲裝置108的深度放電和再充電循環次數高于第一能量存儲裝置106的等效深度放電和再充電循環次數，這指示當在等效狀況下操作時，第二能量存儲裝置108將具有比第一能量存儲裝置106更長的操作壽命。雖然第一能量存儲裝置106圖示為電池，但是還可設想如超級電容器、燃料電池、儲能輪等的另一種類型的能量存儲裝置。雖然第二能量存儲裝置108圖示為超級電容器，但是還可設想如電池、燃料電池、儲能輪等的另一種類型的能量存儲裝置。第一能量存儲裝置106經由DC鏈路116耦合到負載118，根據本專利技術的實施例，負載118是包括DC-AC逆變器120和電機或機電裝置122的電驅動器。電機122優選地是AC電機，但是不局限于此。雖然未示出，但是要理解多個電機122的每個電機可以耦合到相應的車輪或其他負載，或每個電機122可以耦合到用于將旋轉功率分發到車輪或其他負載的 差動裝置(differential)。一般來說，在加速操作模式中，第一能量存儲裝置106在能量系統102的高電壓端124上提供的電壓經由DC鏈路116供給到DC-AC逆變器120以驅動電機122。雙向降本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多能量存儲裝置系統，包括：????第一能量存儲裝置，其耦合到直流(DC)鏈路；????負載，其耦合到所述DC鏈路且配置成從所述DC鏈路接收能量；????雙向降壓/升壓轉換器組裝件，其包括第一雙向降壓/升壓轉換器，所述第一雙向降壓/升壓轉換器包括耦合到所述DC鏈路的輸出通道和包括第一輸入通道；????第二能量存儲裝置，其經由第一DC總線耦合到所述第一雙向降壓/升壓轉換器的所述第一輸入通道，所述第二能量存儲裝置具有可使用能量存儲范圍，所述可使用能量存儲范圍定義第二能量存儲裝置中可存儲的可使用能量的總量；????數據庫，其包含與其中需要向所述負載供給能量的已知加速事件關聯的存儲的信息；以及????系統控制器，其配置成：???????獲取與所述已知加速事件關聯的所述存儲的信息；以及???????在所述已知加速事件期間，促使所述第一雙向降壓/升壓轉換器使所述第二能量存儲裝置的電壓升壓并將所升壓的電壓供給到所述DC鏈路以對所述負載供電，以便在所述已知加速事件之后，所述第二能量存儲裝置的電荷狀態小于或基本等于電荷的最小可使用能量存儲狀態。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：RD金，IM貝里，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：
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