电压源系统和用于禁用dc-dc电压变换器的操作的方法
【技术领域】
[0001]本申请要求2014年4月22日在美国提交的美国专利申请N0.14/258，113的优先权，通过引用将其公开内容并入本文中。
[0002]本公开涉及电压源系统和用于以改善的操作逻辑禁用DC-DC电压变换器的操作的方法。
【背景技术】
[0003]具有两个有不同工作电压水平的电池的电压源系统在本领域中是已知的。电压源系统包含DC-DC电压变换器，所述DC-DC电压变换器用于对具有较高工作电压水平的电池进行放电以对具有较低工作电压水平的电池进行充电。
[0004]电压源系统在其与负载连接的一侧包含接触器。接触器是一种开关，其导通或截断电压源系统和负载之间的电连接。
[0005]如果电压源系统被长时间使用，则接触器变得劣化。这种劣化造成问题，并且如果在接触器短路时出现问题，则具有较高工作电压水平的电池连续放电，这可能导致完全放电。
[0006]因此，在此发明人已经认识到需要改善的电压源系统和用于禁用DC-DC电压变换器的操作的方法，其减少在接触器故障状况时电池将会完全放电的可能性。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]基于上述【背景技术】设计了本公开，本公开旨在提供如下技术:在包含具有不同工作电压水平的电池和用于在这些电池之间交换能量的DC-DC电压变换器的电压源系统中，有效地防止具有较高工作电压水平的电池完全放电。
[0009]技术方案
[0010]提供根据示例性实施方式的电压源系统。所述电压源系统包含第一电池，所述第一电池具有第一正极和第一负极。使所述第一电池适于在第一正极和第一负极之间生成第一电压水平。所述电压源系统还包含电连接在第一正极和电节点之间并与它们串联电连接的接触器。所述电压源系统还包含与第一电池并联电连接的第一电压传感器。使第一电压传感器适于生成指示第一电压水平的第一电压信号。所述电压源系统还包含电连接在第一电池的电节点和第一负极之间并与它们电连接的第二电压传感器。使第二电压传感器适于生成指示在电节点和第一负极之间的第二电压水平的第二电压信号。所述电压源系统还包含电连接在电节点和第一负极之间并与它们电连接的DC-DC电压变换器。所述电压源系统还包含具有第二正极和第二负极的第二电池。第二正极电连接至DC-DC电压变换器。使第二电池适于生成在第二正极和第二负极之间的第三电压水平。所述第三电压水平小于所述第一电压水平。所述电压源系统还包含微处理器，所述微处理器操作连接至第一电压传感器、第二电压传感器、接触器和DC-DC电压变换器。微处理器被编程为停止生成第一控制信号以试图引起接触器将触头从闭合的操作位置转换至断开的操作位置。微处理器还被编程为，在第一电压水平大体等于指示触头具有闭合的操作位置的第二电压水平且第一电压水平小于第一阈值电压水平时，禁用DC-DC电压变换器的操作，使得DC-DC电压变换器不向第二电池施加输出电压。
[0011]提供根据另一个示例性实施方式的在电压源系统故障状况期间禁用DC-DC电压变换器的操作的方法。所述方法包括提供电压源系统，所述电压源系统具有第一电池、第二电池、接触器、第一电压传感器、第二电压传感器、DC-DC电压变换器和微处理器。第一电池具有第一正极和第一负极。使第一电池适于在第一正极和第一负极之间生成第一电压水平。接触器在第一正极和电节点之间并与它们串联电连接。第一电压传感器与第一电池并联电连接。第二电压传感器电连接在电节点和第一负极之间并与它们电连接。DC-DC电压变换器电连接在电节点和第一负极之间并与它们电连接。第二电池具有第二正极和第二负极。第二正极电连接至DC-DC电压变换器。微处理器可操作地连接至第一电压传感器、第二电压传感器、接触器和DC-DC电压变换器。所述方法包括停止由微处理器生成第一控制信号以试图引起接触器将触头从闭合的操作位置转换至断开的操作位置。所述方法还包括利用第一电压传感器生成指示第一电池的第一电压水平的第一电压信号。所述方法还包括利用第二电压传感器生成指示在电节点和第一负极之间的第二电压水平的第二电压信号。所述方法还包括:在第一电压水平大体等于第二电压水平，指示触头具有闭合的操作位置，且第一电压水平小于第一阈值电压水平时，通过微处理器禁用DC-DC电压变换器的操作，使得DC-DC电压变换器不向第二电池施加输出电压。
[0012]有益效果
[0013]根据本公开，由于在包含在电压源系统中的接触器的触头粘在闭合的操作位置时，DC-DC电压变换器的操作被禁用，所以可以有效地防止第一电池完全放电。
【附图说明】
[0014]图1为具有根据示例性实施方式的电压源系统、DC-AC换流器和车辆动力系统的电动车辆的原理图。
[0015]图2?5为根据另一个示例性实施方式的在电压源系统故障状况时用于禁用DC-DC电压变换器的操作的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1，对具有根据示例性实施方式的电压源系统30、DC_AC换流器40和车辆动力系统50的电动车辆10进行说明。电压源系统30的优点在于，系统30可以禁用DC-DC电压变换器120的操作，使得当接触器80卡在闭合的操作位置时，DC-DC电压变换器120停止向第二电池130施加输出电压以防止第一电池60被完全放电。
[0017]提供电压源系统30以向DC-AC换流器40供给工作电压。还提供电压源系统30以禁用DC-DC电压变换器120的操作，使得当接触器80卡在闭合的操作位置时，DC-DC电压变换器120停止向电池130施加输出电压以防止第一电池60完全放电。
[0018]电压源系统30包含第一电池60、第一电压传感器70、接触器80、接触器驱动器90、电节点100、第二电压传感器110、DC-DC电压变换器120和第二电池130。
[0019]第一电池60具有正极140和负极142。在此，正极具有比负极相对更高的电位。使第一电池60适于在正极140和负极142之间生成第一电压水平。在示例性实施方式中，第一电池60包含锂离子电池组，所述锂离子电池组具有在其中电连接在一起的多个电池单元。当然，在替代性实施方式中第一电池60可以包含另外类型的电池诸如镍-镉电池、镍-金属-氢化物电池或铅酸电池。此外，在示例性实施方式中，第一电池60输出大体48伏特DC(VDC)。当然，在替代性实施方式中，第一电池60可以输出另外的电压水平。例如，第一电池60可以输出在300?400VDC的范围内或在大于400VDC的范围内的电压。
[°02°] 第一电压传感器70与第一电池60并联电连接，且还电连接至第一电池60的正极140和负极142。使第一电压传感器70适于生成指示由第一电池60输出的电压水平的电压信号(Vp)。换而言之，第一电压传感器70测量第一电池60的电压水平。微处理器135接收来自第一电压传感器70的电压信号(Vp)并基于电压信号(Vp)确定由第一电池60输出的电压水平。
[0021]接触器80在第一正极60和电节点100之间并与它们串联电连接。接触器80包含接触器线圈82和触头(c0ntact)83。当微处理器135生成由接触器驱动器90接收的控制信号时，接触器驱动器90供给接触器线圈82能量，移动触头83