用于具有可重新配置多功能功率转换器的混合动力车的控制系统的制作方法

专利名称：用于具有可重新配置多功能功率转换器的混合动力车的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明的示范性实施例主要涉及一种控制系统，并且更具体地 涉及一种用于在包括至少两个连接至功率转换器的能量存储设备的混
合动力车中使用的控制系统。
本发明非限制性实施例的
背景技术：
在典型的混合动力电动车(HEV)中，由高能电池向包含电机的混 合动力传动系统提供功率。在重载状态下，高能电池能够提供额外的 能量以增加通过车辆的内燃发动机提供的能量，由此提高性能。由 此，电池能够在负载较轻的状态期间被再充电，或者利用车辆减速期 间产生的能量来充电。由于在电池上设置的高能约束，因此必须将充 电状态(SOC)保持在狭窄的操作范围内以确保长的使用寿命。而且， 必须保留低于电池完全充电的緩冲以允许在车辆减速且电池被"完全 充电"时再次回收能量。因此，这种典型的HEV系统的缺点在于该 电池的最大容量永远不能被完全用于车辆推进。
也可以使用多于一个能量源给车辆提供能量。例如，为了提供 高容量和高功率，可以将高能电池组与高容量电池组一起使用。而且，为了获得太阳能电池板的能量产生能力以及电池组的蓄电能力， 也可以将太阳能电池板与电池组一起使用。如果能量能够自由且有效 地在这些能源之间被交换到车辆或任意其他的负栽中，则能够实现所 述多个能源的集成与车辆自身负载的结合。
本发明非限制性实施例的

发明内容
本发明示意性的非限制性实施例是一种操作和控制具有多个能 量存储设备的车辆内的能量流动的系统。这种车辆的一个例子是具有 至少两个能量存储设备的混合动力车，主能量存储设备例如是镍金属
氢(NiMH)电池、锂离子(LI)电池或超级/超能电容组，其耦合至副能 量存储设备，所述副能量存储设备例如是用作主设备的那些设备中的 任意一种。能够通过外部能量源(例如通过由电网供电的普通电插座 提供的能量)单独地或共同地给能量设备再充电。两个能量存储设备 能够被直接耦合至车辆的动力传动系统。可选地，能够通过多功能功 率转换器进行耦合，所述多功能功率转换器允许降压、升压或绝缘的 操作模式，其中能量以双向的方式在能量存储设备之间传输。
附加的电池使系统能够提供额外的电能，以及吸收在车辆减速 期间提供的再生功率的增量。外部能量源接口允许单独地或共同地对 主电池或副电池再充电。通过利用存储在电池内的外部能量推进车 辆、利用内燃发动机推进或利用两者的组合，所提供的外部能量优化 了车辆的运行。
为了允许在混合动力车和外界功率源或负载之间自由交换能 量，本发明非限制性实施例的一方面可以提供DC到AC和AC到 DC的转换。例如，在没有其他的AC插座可用时，用户可能期望利 用普通的家用电器。本发明示意性的非限制性实施例在系统内提供了 AC电插座并且给控制系统提供了切换如下模式的能力，所述模式允 许将能量从能量源传输到混合动力车的动力传动系统。因此，混合动 力车的用户具有在能量没有被提供给车辆的动力传动系统时给设备提 供AC功率的能力。在一个示范性实施例中，可以将普通的AC插座
7连接至副能量源。
而且，根据示范性实施例的一个方面，如果控制系统确定有必 要，则可以给电网提供能量。提供电力的电网偶尔会经历断电。如果 发生这种情况，本发明的实施例在插入普通电插座时可以切换到如下 模式，所述模式允许从主能量电池或副能量电池提取能量并提供给电 网。
非限制性实施例的其他方面还可以优化多个设备(例如主能量 存储设备和副能量存储设备、外部能量源和混合动力车自身)之间的 能量流动。可以通过功率转换器来耦合两个能量存储设备。根据本发 明的一个示范性实施例，控制器与每个能量存储设备、车辆、可重新 配置的多功能功率转换器以及给控制器提供车辆和能量存储设备数据 的能量管理系统通信。控制器根据车辆运行参数调节三种设备之间的 能量流动。具体地，控制器与功率转换器通信，所述功率转换器使能 或禁用一系列电子开关以根据从能量管理系统接收的信息产生所期望 的操作模式。
根据一个示范性实施例，提供了一种混合动力驱动系统，其包 括给车辆提供功率的发动机和电机。主能量存储设备和副能量存储设
备存储电能。电子控制单元(ECU)监测主能量存储设备和副能量存储 设备的充电状态。功率转换器操作在主能量源和副能量源之间的功率 传输。
根据另 一 个示范性实施例，提供了 一种用于给混合动力车的电 机提供功率的多向功率转换系统，其包括电子控制单元、给车辆提供 驱动力的电机、主能量存储设备和副能量存储设备。能量管理系统将 能量存储设备的参数传送至ECU。功率操纵设备耦合在主能量存储 设备和副能量存储设备之间并被设置用于管理送往电机的功率。
附图简要说明
本发明非限制性实施例的其他应用将根据以下结合附图进行的 说明而变得显而易见

图1示出了本发明示意性的非限制性实施例的总体结构的框
图2示出了根据本发明示意性的非限制性实施例的示出确定控制参数的流程图3示出了根据本发明示意性的非限制性实施例基于副电池充电限制表的曲线图4示出了根据本发明示意性的非限制性实施例将副电池的充电限制表示为温度的函数的曲线图5示出了根据本发明示意性的非限制性实施例表示副电池的充电限制的曲线图6示出了根据本发明示意性的非限制性实施例基于作为主充电状态的函数的主电池电流的曲线图7示出了根据本发明示意性的非限制性实施例基于作为温度的函数的主电池充电限制的曲线图8示出了根据本发明示意性的非限制性实施例表示副电池电流的三维曲线图9示出了根据本发明示意性的非限制性实施例表示副充电限制的流程图IO示出了未受控状态下的双向功率转换器的示意性实施例；图ll示出了充电、连网或发电模式下的双向功率转换器的示意性实施例；
图12示出了功率传输模式下的双向功率转换器的示意性实施
例；
图13示出了 DC到AC(电网并网)模式下的双向功率转换器的示意性实施例，示出了开关部件和相位；
图14示出了 DC到DC(降压/升压)模式下的双向功率转换器的示意性实施例，示出了不同的开关部件和相位；
图15示出了 DC到AC(AC发电机)模式下的双向功率转换器的示意性实施例，示出了不同的开关部件和相位。
具体实施例方式
以下的详细说明涉及本发明的某些实施例。但是，也可以用多种不同的系统和方法来实现其他的实施例。
图1是示意性地示出了安装在混合动力车体系内的两个能量存
储设备的框图。主能量存储(例如电池)7通过可重新配置的多功能功率转换器6耦合至副能量存储器11。控制器或ECU 1与电池管理系统(BMS)2和BMS 3通信并监测电流传感器4和5。 ECU 1还通过通信总线与车辆8的各部分(包括燃烧式发动机、电机、电机驱动器、用于发动机的控制元件、车辆的内部ECU等)通信，以建立起控制器局域网(CAN)。 ECU 1连接至功率转换器6，功率转换器6根据来自ECU l的通信操作功率。例如，从副能量存储器ll传输到主能量存储器7或车辆8的功率以及从电网12传输的功率均由ECU 1控制。AC/DC功率转换器10连接至车辆8的充电插座并在连接至电网12时给ECU 1提供辅助功率，并且向ECU 1指示电网功率的存在。
副能量存储器11可以包含多个以串联或其他方式连接的电池模块。每个模块都可以包括并联、串联或其组合的电池单元结构。BMS 2被连接至副能量存储器11并监测各种电池参数，随后它将这些参数传送给ECU 1并通过ECU 1传送给车辆8。 ECU 1还根据它从BMS 2接收到的参数(包括例如电池单元电压、温度或电流传感器4的数据等的信息)来监测副能量存储器或模块11的充电状态(Ssoc)。
可重新配置的功率转换器6可以被连接至外部能量源，例如电网12。 ECU l控制转换器6并且可以在它检测到存在电网12时禁用混合动力车或负载。在检测到存在电网12时，可以对能量源7和11充电，或者可选地能够通过可重新配置的功率转换器6给电网12提供AC功率。
图2是控制器或ECU 1的流程图。当ECU 1确定存在电网12时(操作S20:是)，系统处于充电模式。由此，功率转换器6被设为
10充电允许状态(操作S21)，并且禁用车辆驱动(DVD)信号也被设定为在连接至电网12时防止车辆移动(操作S22)。 ECU 1将副电池11的充电状态与副电池11的目标设定值(SsocTrgt)相比较(操作S23)。如果Ssoc小于SsocTrgt(操作S23:是)，则允许对副电池11充电(SchEn)(操作S24)。在一种实施方式中，根据表明电网12的电压与SchrgLmt之间关系(图3)的充电限制表确定充电限制值(SchargLmt)。如图4所示，根据高温(StmpMax)或低温(StmpMin)对SchrgLmt进行进一步修正(操作S25)。根据由表明电压和电流之间关系的表确定的电池单元电压，对SchargLmt进行进一步修正(操作S25)(图5)。功率控制器6被设定用于通过设置充电设定值(SPset)的副状态(操作S26)或根据电流条件设置充电的优化状态而将充电电流(Scrnt)保持在SchrgLmt。
在Ssoc上升到大于SsocTrgt之后，检查主能量存储器或电池7的充电状态(Psoc)(操作S27)。如果Psoc小于充电目标值的主状态(PsocTc)(操作27:是)，则从Pchrg表中获取主电池充电设定值(图6)(操作S28)，该Pchrg表表明了电流以及最小和最大充电状态之间的关系。此外，根据由温度以及最小或最大充电之间的关系(图7)确定的充电温度限制(PchrgLmt)对PsocTc进4亍进一步的修正。然后主能量存储器7被使能(PchEn)(操作S29),并且功率转换器6被设定用于通过设置PPset来将充电电流保持到PchrgLmt。
然后，功率转换器6停止其充电操作(操作S30)，并且流程返回操作S22。在操作S27，当Psoc变得大于PsocTc时(操作27:否)，Ssoc被再次检验，并在对能量存储器7和11的充电都完成时禁用功率转换器6的充电。
如果ECU 1确定不存在电网12(操作S20:否)，则DVD信号被设定为允许车辆移动(操作S31)。 ECU 1等待车辆总线被预充电(BusPrChrg)(操作S32:是)，并通过将SpreChrg设定为真对副总线预充电进行初始化(操作S33)。 一旦副电池总线被预充电，ECU 1就通过确定主电池连接(PbattConnect)信号是否存在(操作S34:是)来等待主电池7连接至车辆总线。此时，也可以通过将Sconnect设定为真而连接副电池11 (Sconnect)(操作S35)。然后，如果Ssoc大于最小设定值(SsocMin)(操作S36:是)，那么ECU 1就从图8所示的表中获取副电池电流设定值(Scrnt)。根据车辆信息来确定该值(操作S37),所述车辆信息例如是车辆速度(VS),车辆负载(VL)、内燃发动才几的温度(Etmp)和主电流(Pcrnt)。
评估所获得的Scrnt，如果Scrnt为负(操作S38:是)，则检查Ssoc以确定其是否小于副状态的充电最大值(SsocMax)(操作S39)。如果Ssoc小于SsocMax(操作S39:否)，则将SPset设定为Scrnt(操作S40)。否则(操作S39:是)，就将SPset设定为O(操作S41)。
另一方面，如果Scrnt为正(操作S38:否)，则将SPset设定为Scrnt(操作S40)。
如果Ssoc小于SsocMin(操作S36:否)，则通过将Sprechrg和Sconnect设定为假并将SPset设定为0来关闭该系统(操作S42-S44)。
图9是ECU 1确定车辆8是否处于车辆使能(EVenbl)模式的流程图，该模式允许将电池功率从主电池7和/或副电池11提供给车辆8。如图所示，如果ECU 1确定Ssoc大于SsocMin(操作S90:是)，则检查Psoc的值(操作S91)。如果Psoc大于主状态的充电最小值(PsocMin)(操作S91:是)，则ECU 1确定Pcrnt是否小于主电流设定值的最大值(PcrntMax)(操作S92)。如果确实如此(操作S92:是)，则验证用户可选择的旁路(EVbypass)输入，该旁路输入将ECU 1设定为只使用电池电源而不启动发动机和催化器(操作S93)。非限制性的实施例可以包括位于车辆8内部的用户可操作按钮，该按钮可以允许操作ECU 1，包括触发EVbypass功能。如果用户选择了旁路(操作S93:是)，就将EVenabl设定为真(操作S97)。否则(操作S93:否)，ECU 1将检查以查看发动机温度(Etmp)是否高于其目标值(EtempTrgt)(操作S94),催化器温度(Ctmp)是否处于最大催化器温度(CtempMax)和目标温度(CtmpTrgt)之间(操作S95)，以及车辆设定值(VS)是否小于最大的车辆速度设定值(操作S96)。如果确实如此(操作 S94:是，S95:是，且S96:是)，则车辆处于车辆使能模式(操作 S97)。另一方面，如图9中所示，如果没有满足各种条件(操作S90: 否，S91:否，S92:否，S94:否，S95:否，或S96:否)，则车辆 不处于车辆使能模式(操作S98)。
图10是功率转换器6结构的一个例子。其由通常的三相H桥电 路和六个接触器Kl-K6构成。该设备根据接触器Kl-K6的致动和由 ECU l施加的切换方案而具有不同的操作模式。根据各开关S1-S6的 操作，作为各种开关算法的结果，能够在主能量存储器7和副能量存 储器11之间传输DC总线电压，或者可选地能够通过功率转换器6 产生AC波形3。
图11是功率转换器6示意性的非限制性实施例的一个例子。在 这种结构中，接触器K1， K3和K6闭合，接触器K2， K4和K5断 开，并且转换器能够以电池充电模式、连网模式和发电模式运行。
在电池充电模式下，H桥的开关S1、 S2、 S3和S4被用于整流 AC波形40并产生电流分布以确保保持整功率因数(unity power factor)。通过控制器1对该电流波形进行釆样以便确保保持整功率 因数。开关S6被用于将DC总线电压降压至用于副能量存储器11的 电压水平并给存储器11充电。
在连网模式下，开关Sl、 S2、 S3和S4被用于产生所需的电流 分布。开关S5和S6被用作双向的DC到DC转换器，其能够将DC 总线电压调节为预定值或控制去往和来自副能量存储器11的功率
流o
发电模式类似于电池充电或连网模式。但是，转换器6从存储 器11接收DC功率，而开关Sl、 S2、 S3和S4 4皮用作电压源以产生 AC波形40。开关S6被用作升压转换器以将副能量存储设备的电压 设定到用于产生AC波形所需的水平。
图12是转换器6在以多相双向功率转换器模式运行时的一个例 子，该模式允许能量存储器7和副能量存储器11之间的DC到DC的传输。在该操作模式下，接触器K1、 K2、 K4和K5闭合，而接触 器K3和K6断开。此外，开关S3、 S4、 S5和S6被用于控制主能量 存储器7和副能量存储器11之间的功率流。在轻载的情况下，为了 提高效率，设有只使能一相的选项。只使用一相降低了作为系统内功 耗的主要原因的开关损耗。这就允许系统从能量存储设备实现最大功 率。可选地，可以加入另一个电感/接触器，以使得还能够如图14中 所示的那样使用开关Sl和S2。
图13是本发明中的功率转换器以DC到AC的连网模式运行的 一个例子。在此模式下，AC功率能够被直接从混合动力车的副能量 存储器11 (SEC)提供给电网12或者从电网12直接提供给混合动 力车的副能量存储器11。在该示出的实施例中，副能量存储器11利 用双向功率转换器6耦合至外部能量源，例如电网12。在一种实施 方式中，二极管与六个开关设备Sl-S6以并联关系耦合。电网或充电 口 12被连接至电磁千扰(EMI)滤波器15，其能够可选地通过调节能 量流或电流的电感14连接至功率转换器6。
图13(a)—图13(g)示出了在转换器6输入AC功率并将其转化为 DC功率用于给副能量存储器11充电时的AC波形以及开关Sl-S6的 开/关的开关状态。如图中所示，当转换器6在转换的第一相II期间 接收AC功率时，在AC功率处于波形的"正值"部分(图13(a))时， 开关Sl打开和闭合多次(图13(b))。在另一种实施方式中，开关Sl 可以按非周期性的间隔打开和闭合。另外，在第一相II期间，开关 S2、 S4和S5断开，开关S3闭合，而开关S6打开和闭合多次(但是 次数少于开关Sl)(图13(c)-13(g))。
在转换的第二相12期间，在AC功率处于波形的"负值"部分 (图13(a))时，开关S3打开和闭合多次(图13(d))。另外，在第二相12 期间，开关S2、 S4和S5断开，开关Sl闭合，而开关S6打开和闭 合多次(但是次数少于开关S3)(图13(b), 13(c)和13(e)-13(g))。
在转换的第三相13期间，在AC功率处于波形的"正值"部分 (图U(a))时，开关S4打开和闭合多次(图U(e))。另外，在第三相I3
14期间，开关Sl、 S3和S5断开，开关S2闭合，而开关S6打开和闭 合多次(但是次数少于开关S3)(图13(b)-13(d)，13(f)和13(g))。
最后，在转换的第四相14期间，在AC功率处于波形的"负 值"部分(图13(a))时，开关S2以周期性的间隔打开和闭合多次(图 13(c))。另外，在第四相14期间，开关Sl、 S3和S5断开，开关S4 闭合，而开关S6打开和闭合多次(但是次数少于开关S3)(图13(b)和 13(e)國13(g))。
在相I4之后，重复第一相II到第四相14。
图13(h)-图13(n)示出了在转换器6将来自源11的DC功率转 化为输出AC功率时的AC波形以及开关Sl-S6的开关状态。转换器 6的操作类似于结合图13(a)-13(g)介绍的操作，只是开关S1-S6的开/ 关的开关状态有所不同。
图14是示出了开关Sl-S6在两种DC到DC的传输操作模式期 间的开/关状态的示意图。图14(a)-(c)和(g)-(i)(或(g')-(i'))示出了在第 一模式或升压模式期间的开关状态，其中能量从副能量存储器11传 输至主能量存储器7。而且，如果系统采用了同步整流技术，则通过 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和二;f及管来实现开关Sl-S6，如图中所示，MOSFET和二极管分别被并联连接。该技术净皮用 于提高功率转换期间的效率。图14(g)-(i)示出了系统没有在升压模式 中使用同步整流技术时开关S2、 S4和S6的状态，而图14(g')-(i')示 出了系统使用该技术时开关S2、 S4和S6的状态。
图14(d)-(f)和(JHl)(或(j')-(l'))示出了在第二模式或降压模式期间 的开关状态，其中能量从主能量存储器7传输至副能量存储器11。 图14(j)-(l)示出了系统没有在降压模式中使用同步整流技术时开关 Sl、 S3和S5的状态，而图14(j')-(l')示出了系统使用该技术时开关 Sl、 S3和S5的状态。
在升压模式中，当系统没有使用同步整流技术时，在第一相II 期间控制器或ECU 1将开关Sl闭合，在第二相12期间断开，在第 三相I3期间闭合，以及在第四相14期间断开(图14(a))。此外，开关S3在第一相II和第二相12的起始时间之间闭合，在第二相12和第 三相13的起始时间之间断开，以及在第三相13和第四相14的起始 时间之间闭合(图14(b))。与开关S3的情况类似，开关S5在各相II-14的起始时间之间被闭合和断开，只是开关S5的闭合和断开时间发 生在开关S3对应的闭合和断开时间之后(图14(c))。通过交错开关 Sl、 S3和S5的闭合和断开时间(或者交错闭合和断开时间的相位)， 降低了输出中的波紋。此外，当系统没有在升压模式中使用同步整流 技术时，开关S2、 S4和S6在相11-14期间断开(图14(g)-(i))。另一 方面，当系统使用了该技术时，如图14(g')-(i')中所示，开关S2、 S4 和S6在相11-14期间的闭合和断开时间是交错的。
在降压模式中，当系统没有使用同步整流技术时，控制器或 ECU 1将开关S2在第一相II期间闭合，在第二相12期间断开，在 第三相I3期间闭合，以及在第四相14期间断开(图14(d))。此外，开 关S4在第一相II和第二相12的起始时间之间净皮闭合，在第二相12 和第三相13的起始时间之间;陂断开，以及在第三相13和第四相14 的起始时间之间被闭合(图14(e))。与开关S4的情况类似，开关S6 在各相11-14的起始时间之间被闭合和断开，只是开关S6的闭合和 断开时间发生在开关S4对应的闭合和断开时间之后(图14(f))。此 外，当系统没有在降压模式中使用同步整流技术时，开关Sl、 S3和 S5在相11-14期间断开(图14(j)-(1))。另一方面，当系统使用了该技 术时，如图14(j')-(l')中所示，开关S1、 S3和S5在相11-14期间的闭 合和断开时间是交错的。
图15是示出了开关Sl-S6在DC到AC的传输操作模式期间的 开/关状态的示意图，其中车辆8的内燃发动机(ICE)被用于产生AC 功率输出。图15(a)示出了输出的AC功率，而图15(b)-(g)示出了在 从ICE产生AC功率时开关Sl-S6的开关状态。如图中所示，控制 器1通过功率转换器6被耦合至主电池7和副电池11，而AC功率 被送至AC插座16，该插座可以被物理地设置在副能量源11上。此 外，在通过插座16输出之前，可以通过EMI滤波器15对功率进行滤波，而且可以安装电感14以调节到AC插座16的电流。
作为从车辆8的ICE接收到的动能的结果，图15(a)示出了 AC
功率信号在其通过功率转换器6之后的波形。为了产生AC功率，在
第一相II期间，控制器1指示转换器6多次闭合和断开开关S2(图
15(c))。另外，在第一相I1期间，开关Sl和S4-S6断开，而开关S3
闭合(图15(b)和15(d)-15(g))。
在第二相12期间，开关Sl闭合和断开多次(图15(b))。同样，
在第二相12期间，开关S2、 S3、 S5和S6断开，而开关S4闭合(图
15(c) -15(g))。
在第三相13期间，开关S3闭合和断开多次(图15(d))。此外， 在第三相13期间，开关Sl和S4-S6断开，而开关S2闭合(图 15(b)，15(c)和15(e) -15(g))。
在第四相14期间，开关S4闭合和断开多次(图15(e))。此外， 在第四相14期间，开关S2、 S3、 S5和S6断开，而开关Sl闭合(图 15(b)國15(d),15(f)和15(g))。
在相I4之后，重复第一相II到第四相14。
另外，功率转换器6的操作可以被改变，以将来自车辆8的 ICE的能量和来自副能量存储器11的功率都转换为AC功率。除了 控制器1指示转换器6如图13(i)中所示那样闭合和断开开关S5之 外，该操作与前述的操作相同。
本领域普通技术人员可以领会出很多其他的优点或变形。因 此，应该理解本发明并不受限于所公开的非限制性实施例而应该在所 附权利要求的完整精神和范围内加以解释。
1权利要求
1、一种混合动力车的驱动系统，包括给车辆提供功率的发动机和电机；存储电能的主能量存储设备；存储电能的副能量存储设备；监测所述主能量存储设备和所述副能量存储设备的充电状态的电子控制单元；操纵所述主能量存储设备和所述副能量存储设备之间的功率传输的功率转换器。
2、 如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中所述功率转换 器与外部电网相连。
3、 如权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中所述主能量存 储设备存储来自所述发动机和所述电网的能量。
4、 如权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中所述副能量存 储设备存储来自所述发动机和所述电网的能量。
5、 如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中所述功率转换 器被设置为操纵用于在充电模式、驱动模式和电网模式之间交替。
6、 如权利要求5所述的混合动力驱动系统，其中所述充电模式 执行AC到DC的功率转换，其通过AC壁装插座对所述主能量源和 所述副能量源中的至少其中之一充电。
7、 如权利要求5所述的混合动力驱动系统，其中所述驱动模式 执行DC到AC的功率转换，从而通过所述主能量存储设备和所述副能量存储设备中的至少其中之一产生AC功率。
8、 如权利要求5所述的混合动力驱动系统，其中所述驱动模式 允许单独或共同地通过所述能量存储设备进行DC功率转换以推进所 述混合动力车。
9、 如权利要求5所述的混合动力驱动系统，其中所述电网模式 执行DC到AC的功率转换，其允许所述能量存储设备产生电网所使 用的能量。
10、 一种用于给混合动力车的电机提供功率的多向功率转换系 统，包括电子控制单元； 给车辆提供驱动力的电机； 主能量存储设备； 副能量存储设备；能量管理系统，其将所述主能量存储设备和所述副能量存储设 备的参数传送至所述电子控制单元；和功率操纵设备，耦合在所述主能量存储设备和所述副能量存储 设备之间，所述功率操纵设备被设置用于管理送往所述电机的功率。
11、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备根据所述混合动力车的不同操作模式来管理功率。
12、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述电子控制单 元控制所述功率操纵设备，以根据由所述能量管理系统提供的参数在 所述副能量存储设备、所述主能量存储设备和所述电机之间传输能
13、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述电子控制单 元与所述能量管理系统通信以改变车辆的操作模式。
14、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述电子控制单 元根据从所述能量管理系统接收的信息保持所述主能量存储设备和所 述副能量存储设备的充电状态。
15、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述设备改变所 述车辆的操作模式以单独或共同地利用来自所述主能量存储设备和所述副能量存储设备的功率。
16、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述能量管理系 统给所述电子控制单元提供参数，所述参数包括车辆速度、发动机负 载、电池温度和所述能量存储设备的电压量。
17、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述电子控制单 元根据从所述能量管理系统接收的信息改变所述能量存储设备和所述 电机之间的能量流，以保持所述能量存储设备的充电状态。
18、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述电子控制单 元在所述功率转换系统连接至外部能量系统时禁用所述混合动力驱动 系统。
19、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备包括降压-升压转换器。
20、 如权利要求19所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备提供DC到DC转换，以升高所述主能量存储设备的DC电压。
21、 如权利要求19所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备提供DC到DC转换，以降低从所述主能量存储设备到所述副能量 存储设备的DC电压或从所述主能量存储设备向所述副能量存储设备 传输DC电压。
22、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备提供AC到DC转换以允许对所述能量存储设备充电。
23、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备被设置为提供DC到AC转换用于将交流电输送到车辆外部。
24、 如权利要求10所述的功率转换系统，其中所述功率操纵设 备被设置用于提供DC到AC转换，其中交流电被提供给车辆外部的 负载。
全文摘要
一种用于给混合动力车的发动机提供功率的多向功率转换系统，包括电子控制单元、给车辆提供驱动力的电机、主能量存储设备和副能量存储设备。能量管理系统将能量存储设备的参数传送至电子控制单元。功率操纵设备被耦合在主能量存储设备和副能量存储设备之间，其被设置用于管理能量源之间的功率和向车辆外部输送电力。
文档编号B60K1/00GK101674948SQ200880009239
公开日2010年3月17日 申请日期2008年2月8日 优先权日2007年2月9日
发明者A·托特 申请人:A123系统公司