波器。EMI滤波器部件是标准部件并且将连接在对应的前端和与HVSE的机械接口之间，如在本领域中了解的。
[0074]现在参照图14，ESMS 450可以包括对于采用与在图1 3中图示的相似的方式设计的3相充电器输入462的整流器前端460。
[0075]在另外的实施例中，图13和14 ESMS端口 3的集成充电器配置可以用作充电器输入。充电的类型控制取决于如在图12中指示的电压水平，该充电的类型控制具有对应的接触器状态:KU =闭合，KV =断开，UPOS =断开，并且M =闭合。
[0076]参照图15和16，图示对于两种充电配置的能量流动。首先参照图15，能量从安置在端口 3 464上的充电器(未图示)流到采用升压模式运行的模块2 466和模块I 468。如此，通过确保KV和KW断开，DC源可在端口 2 470上提升为高压输出。
[0077]在图16中图示的另一个示例中，端口 I 472和端口 4 474可同时从耦合于端口 3476的DC源(未示出)充电。作为示例，关于图16可考虑两种情况。
[0078]情况1:端口 3 476处的输入电压高于端口 I 472处的蓄电池电压。在该情况下，模块2 478采用降压模式运行而LU中的电流IL4 480被调节。接触器KU 482和KV 484闭合，而 M 486、KW 488 和 UPOS 490 断开。
[0079]情况2:端口 3 476处的输入电压低于端口 I 472处的蓄电池电压。在该情况下，接触器KU 482、M 486和UPOS 490闭合，而KV 484和KW 488断开。模块2 478失效(M2U永久导通)，模块I 492采用升压模式以将低输入电压提升至某更高的水平。模块3 494将该电压降回到端口 I 472处的能量蓄电池的设置电压。LW中的电流IL2 496采用闭环方式控制。
[0080]在现今商业上可得到的EV和PHEV车辆中，能量和电子马达动力传动系统典型地包括来自不同厂商的部件。结果许多单元可复制，这具有系统中的许多单点失效可能性。从而，根据本发明的实施例，功能集成为一个而不是三个或四个管理单元将导致可靠性提高。从例如蓄电池制造商角度来看，在能够十分了解蓄电池组电池性能的情况下，ESMS和充电器功能的集成是期望的。此外，尽管具体地提到EV，如提到的，本发明的实施例也可用于PHEV或串联式混合动力。在该情况下，左边上的端口可以用于将能量从辅助功率单元(APU)转移，该辅助功率单元可以采用持续充电模式运行。在另一个实施例中，本发明的实施例还可以在真正的串联式混合动力配置中使用，其中ICEAPU足够大以便驱动车辆(串联式混合动力模式)。从而，现在参照图17，根据实施例，ESMS 500包括从耦合于端口 I的内燃机(ICE) 502的电输出和耦合于端口 4的LV蓄电池506或整流的AC源506。例如，在一个实施例中，从ICE 502的电输出可以是输出DC电力的交流发电机。动力蓄电池508耦合于端口 2并且AC源或DC源510可耦合于端口 3。如此，扩展的车辆范围可经历具有源于ICE 502的电力，从而ESMS 500提供对于扩展的车辆范围的灵活性同时提供从独立的端口对能量存储系统充电的能力。
[0081]公开的设备的技术贡献是它对于控制器实现的技术提供用于对电动车辆的能量存储装置充电。
[0082]根据本发明的一个实施例，能量存储管理系统(ESMS)包括耦合于车辆动力传动系统并且配置成存储DC能量的一个或多个能量存储装置、具有多个能量端口的功率电子转换系统，功率电子转换系统包括多个DC电转换器，每个DC电转换器配置成提升或降低DC电压，其中多个能量端口的每个能耦合于一个或多个能量存储装置中的每个并且多个能量端口的每个能耦合于充电系统。EV包括控制器，其配置成确定每个能量端口（其具有与其耦合的能量存储装置或DC充电系统）的电压并且电连接第一能量端口与能量端口中的至少两个中的第二能量端口使得DC电连接器中的至少一个基于每个能量端口的确定的电压提升或降低输入DC电压。
[0083]根据本发明的另一个实施例，制造能量存储和管理系统（ESMS)的方法包括：将一个或多个能量存储装置耦合于车辆动力系统；制造具有多个降压-升压转换器的充电装置；将该充电装置附连到车辆，该充电装置包括多个能量端口，这些多个能量端口的每个能耦合于一个或多个能量存储装置的每个；感测多个能量端口的每个两端的电压；基于感测的电压确定能量存储装置和充电系统是否耦合于多个能量端口的任一个；和通过选择性地引导电流流过多个降压-升压转换器中的一个或多个来电连接该充电系统与多个具有能量存储装置的能量端口中的任一个。
[0084]根据本发明的再另一个实施例，非暂时性计算机可读存储介质安置在能量存储和管理系统（ESMS)上并且具有存储在其上的计算机程序，其包括由计算机执行的指令，当由计算机执行该指令时使计算机确定多端口功率转换系统（其安置在ESMS上）的每个能量端口的电压并且电连接能量端口中的至少两个使得电能从该至少两个能量端口中的第一个通过到该至少两个能量端口中的第二个并且通过至少两个降压_升压转换器，该至少两个降压-升压转换器中的第一降压-升压转换器配置成采用升压模式运行，并且该至少两个降压-升压转换器中的第二降压-升压转换器配置成采用降压模式运行。
[0085]尽管本发明仅连同有限数量的实施例详细描述，应该容易理解本发明不限于这样公开的实施例。相反，本发明可以修改以包含此前未描述的许多变化、改动、替代或等同设置，但其与本发明的精神和范围相当。另外，尽管描述了本发明的各种实施例，要理解本发明的方面可仅包括描述的实施例中的一些。因此，本发明不视为由前面的描述限制，而仅由附上的权利要求的范围限制。
【主权项】
1.一种车辆中的装置，包括: 能量存储装置(508)，能耦合于车辆动力传动系统(M); 第一和第二能量端口(Pl、P3)； 第一和第二 DC电转换器(M1、M2)，每个DC电转换器(Ml、M2)配置成提升和降低DC电压； 所述第一和第二能量端口(P1、P3)的每个能耦合于所述能量存储装置(508); 所述第一和第二能量端口(P1、P3)的每个能耦合于两个充电系统(502、510)中的一个；以及 控制器(46)，配置成: 确定每个能量端口(P1、P3)的电压；以及 控制所述DC电转换器(Ml、M2)中的至少一个来基于每个能量端口(P1、P3)的确定的电压提升或降低DC输入电压。2.如权利要求1所述的装置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合于包括内燃机(502)的充电系统。3.如权利要求1所述的装置，其中: 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收来自外部来源(510)的电力的充电系统。4.如权利要求3所述的装置，其中: 所述外部来源是AC电源(510)。5.如权利要求3所述的装置，其中: 所述外部来源是DC电源(510)。6.如权利要求1所述的装置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合于包括内燃机(502)的充电系统；以及 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收来自外部来源(510)的电力的充电系统。7.如权利要求6所述的装置，其中: 所述外部来源是AC电源(510)。8.如权利要求6所述的装置，其中: 所述外部来源是DC电源(510)。9.如权利要求1所述的装置，其中: 所述DC电转换器中的至少一个是降压-升压转换器(Ml、M2 )。10.如权利要求6所述的装置，其中: 所述第一 DC电转换器是降压-升压转换器(Ml)。11.如权利要求1所述的装置，其中: 所述第一能量端口(Pl)能耦合到包括交流发电机的充电系统； 所述第一 DC电转换器是降压-升压转换器(Ml);以及 所述第二能量端口(P3)能耦合于配置成接收来自外部来源(510)的电力的充电系统。
【专利摘要】本发明涉及用于对电动车辆充电的设备和方法。能量管理系统(ESMS)(11)包括：耦合于车辆动力传动系统(18，26，14，24)并且配置成存储DC能量的一个或多个能量存储装置(32，34，36)；具有能量端口(102)的功率电子转换系统(42)，该功率电子转换系统包括DC电转换器(104，106，108)，每个DC电转换器(104，106，108)配置成提升和降低DC电压，其中能量端口(102)的每个能耦合于能量存储装置(32，34，36)的每个并且能量端口(102)的每个能耦合于充电系统(44)。该ESMS(11)包括控制器(46)，其配置成确定每个能量端口(102)(其具有与其耦合的能量存储装置(32，34，36)或DC充电系统(44))的电压，并且电连接第一能量端口与第二能量端口使得DC电转换器(104，106，108)中的至少一个基于每个能量端口(102)的确定的电压提升或降低输入DC电压。
【IPC分类】B60L11/00, B60L11/14, B60L11/18
【公开号】CN105034830
【申请号】CN201510494062
【发明人】R.S.库施, R.D.金, R.L.施泰格瓦尔德
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2011年11月7日
【公告号】CN102452325A, CN102452325B, EP2450221A2, US8378623, US20120112693