5不需要克服所述机械运动或振动，所以在车辆关闭或不运动时接触器需要较少的能量来保持闭合。不管车辆的运动、振动、摇动或其它运动如何，接触器135都需要中等能量信号来确保其保持闭合接触。
[0027]除了示出插电式混合动力车辆之外，如果去除组件108，则图1可示出电池电动车辆(BEV)。同样，如果去除组件122、124和126，则图1可示出传统的混合动力电动车辆(HEV)或动力分流式混合动力电动车辆。图1还示出包括电动马达、电力电子模块116、DC/DC转换器模块118、电力转换模块122和电池包114的高电压系统。高电压系统还包括高电压组件，高电压组件包括汇流条、连接器、高压线和电路中断装置。
[0028]可以通过多种化学配方构建电池包中的单个电池单元。典型的电池包化学物质可包括但不限于铅酸、镍镉(NiCd)、镍金属氢化物(NHffl)、锂离子或锂离子聚合物。图2显示了 N个电池单元模块202简单串联配置的典型电池包200。电池单元模块202可包含单个电池单元或并联电连接的多个电池单元。然而，电池包可以由串联或并联或串联和并联的组合连接的任意数量的单个电池单元以及电池单元模块组成。典型系统可以具有监视并控制电池包200的性能的一个或更多个控制器(比如电池控制模块(BCM) 208)。BCM 208可以监视多个电池包水平特性，比如由电流传感器测量的电池包电流206、由电压传感器测量的电池包电压210以及由温度传感器测量的电池包温度212。在特定布置中，电流传感器的性能对于建立可靠的电池监视系统来说可能是至关重要的。电流传感器的精确性对于评估电池荷电状态和容量来说可以是有用的。电流传感器可利用基于物理原理来检测电流的多种方法，包括霍尔效应IC传感器、变压器或电流钳、使电压与电流成正比的电阻器、利用干涉来测量由磁场产生的光的相位变化的光纤(fiber potics)或罗氏线圈(Rogowski coil)。如果电池单元正在充电或放电使得进入或流出电池单元的电流超过阈值，则电池控制模块可通过使用电路中断装置(CID)(例如，熔断器或断路器)而使电池单元断开连接。
[0029]除了电池包的水平特性外，还存在需要测量和监视的电池单元的水平特性。例如，可以测量每个单元的端电压、电流和温度。系统可利用传感器模块204来测量一个或更多个电池单元模块202的特性。该特性可包括电池单元电压、温度、寿命、充电/放电循环的次数等。通常，传感器模块将测量电池单元电压。电池单元电压可以是单个电池的电压或并联或串联电连接的一组电池的电压。电池包200可利用多达Nc个传感器模块204来测量所有电池单元202的特性。每个传感器模块204可以将测量值传输至BCM 208以进一步处理和协调。传感器模块204可以将模拟或数字形式的信号传输至BCM208。电池包200还可包含电池配电模块(battery distribut1n module) (BDM) 214, BDM 214控制电流流入电池包200和从电池包200流出。
[0030]在图2的示例中，正极端子和负极端子可连接到接触器的端子(在图2中未示出)。接触器可使电池114选择性地连接至其它电路并可通过给线圈通电而闭合(例如，导电)，这使端子运动以彼此接触，从而使电池电连接至车辆电路。当接触器断开(例如，不导电)时，不给线圈通电或没有足够的能量使端子运动以彼此接触并保持端子彼此接触。
[0031]虽然在上面示出在车辆102中接触器135位于电池114外部，但是接触器135还可放置在电池114内部。
[0032]图3示出具有电气系统301的系统300，电气系统301使电源126和马达104与牵引电池114电连接。电气系统301包括接触器311和充电电路313。接触器311被配置为使牵引电池114选择性地电连接至连接到马达104或电源126的电路。接触器311包括四个组件。接触器311的壳体支撑接触器311的其它组件并可帮助保护不与车辆的其它组件接触。壳体还可防止受环境影响。接触器311包括选择性地、物理地运动为产生机械接触和电接触的触点。触点在闭合时输送电流。触点的示例包括电力触点、辅助触点和接触弹簧。线圈安装在壳体中并且线圈是电磁体，该电磁体提供驱动力以使触点闭合并将牵引电池电连接至电气系统301，并因此电连接至马达104和电源126。
[0033]充电电路313可使电源连接至牵引电池114，以通过强制电流流入电池来给牵引电池114充电，使得电池储存电能。
[0034]电气系统301还可向DC/DC转换器303提供电能。DC/DC转换器303使电气系统301的电压(具体地，来自牵引电池114的DC电压)下降至供车辆系统305(例如，娱乐系统、车厢控制系统、照明等)使用的标准电压。标准车辆电压的示例是12V。DC-DC转换将导致电损耗。在车辆电气系统中DC/DC转换器可使高电压(HV)侧与低电压(LV)侧图示性地分开。高电压侧是牵引电池侧。低电压侧与高电压侧相对并位于DC/DC转换器的另一侧上。低电压侧可以是12V侧。DC/DC转换器303还可提供致动接触器311的电能或信号320。这种电能可被储存在辅助电池中或另外地通过车辆的低电压侧上的其它电路调节。因此，由于DC/DC转换器使来自牵引电池的电压逐步下降，所以致动接触器311所需要的信号经历损耗。当处于充电状态时，由DC/DC转换器303转换的能量供电气系统301使用以使接触器311闭合，从而电能从电源126流至牵引电池114。需要高功率信号来使接触器311中的触点从静止、断开状态运动到通电、闭合状态。当车辆正在运动或处于“开启”位置时，第一保持信号施加到触点以在全部的运转状况下保持触点闭合，从而将来自电池的能量提供到电气系统和/或马达104。当车辆静止或处于“关闭”位置时，第二保持信号施加到触点以在这种稳定的车辆状况下保持触点闭合，从而将来自电源126的能量通过接触器提供到电池114。由于车辆在关闭或插入电源126时将不经受振动、道路效应或其它机械应力，因此，接触器将不经受振动、道路效应或其它机械应力，所以第二保持信号的保持功率比第一保持信号的保持功率小。在不例中，第一保持信号为大约200mA+/-10mA。在不例中，第一保持信号为大约150mA+/-10mA。在示例中，高功率信号为大约300mA+/-10mA。这些信号的变化范围还可以是+/-5mA或+/_15mA。第二保持彳目号的功率可以是尚功率彳目号的功率的一半。在示例中，第二保持信号比第一保持信号小20%-30%。在示例中，第二保持信号比第一保持信号小25%。在示例中，第二保持信号比第一保持信号小50%。在示例中，第一保持信号比第二保持信号大30%。在示例中，第一保持信号比第二保持信号大50%。这些百分数的变化范围还可以是+/-2 %、+/-5 %或+/-10 %。在示例中，接触器激励信号的电压由车辆干线电压(例如，12V)提供。
[0035]图4示出根据方法的流程图。在401处，确定能量是否需要从牵引电池流出或流入牵引电池。如果否，则在405处，方法结束，并且接触器停留在其默认的断开状态。如果是，则在402处，接触器利用接入设置点(pull-1n set point)处的信号(例如，图3的高能量信号)闭合。在403处，确定车辆是否正在充电。例如，车辆是否连接到外部充电器。在示例中，车辆还可通过车载马达进行充电。如果车辆没有在充电(即，步骤403是“否”)，则在404处，接触器利用高设置点保持信号而保持在闭合状态。如果车辆正在充电(即，步骤403是“是”)，则在406处，接触器利用低设置点保持信号而保持在闭合状态。在示例中，由于车辆将不会经历可影响接触器闭合力并使触点断开的振动或机械冲击，所以在车辆没有“开启”时可使用低设置点保持信号。低设置点保持信号的功率比高设置点保持信号的功率小。在示例中，低设置点保持信号的电流比高设置点保持信号的电流小。
[0036]虽然上文描述了示例实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。更进一步，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出各种改变。另外，可以组合多个实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。
【主权项】
1.一种车辆，包括: 牵引电池； 电路； 控制器，被配置为: 在车辆行进期间，向电路施加第一信号以保持牵引电池与电动马达之间的电连接，以及 在车辆静止的同时给电池充电期间，向电路施加第二信号以保持牵引电池与充电源之间的电连接，其中，第一信号的功率比第二信号的功率大。2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为:向电路施加第三信号以使牵引电池连接至电动马达，其中，第三信号的功率比第一信号的功率大。3.根据权利要求2所述的车辆，其中，第三信号的功率的大小比第一信号的功率的大小大约大50%，且比第二信号的功率的大小大约大200%。4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为:向电路施加第三信号以使牵引电池连接至充电源，其中，第三信号的功率比第一信号的功率大。5.根据权利要求4所述的车辆，其中，第三信号的功率的大小比第一信号的功率的大小大约大50%，且比第二信号的功率的大小大约大200%。
【专利摘要】公开了在车辆电池充电期间减小接触器线圈电流。描述了在给牵引电池充电时控制电力的使用的方法和系统。车辆模块可利用用于控制进入接触器线圈中的电力的两个设置点来驱动接触器线圈，即，两个设置点为行进或车辆开启设置点和充电、车辆关闭设置点。在使用过程中，最初向线圈施加满电力以保证接触器立即闭合。在充电期间以及在闭合接触器之后，电力设置在充电、车辆关闭设置点。行进或车辆开启设置点的电力比充电、车辆关闭设置点的电力高。使用充电、车辆关闭设置点减小电力消耗。由于考虑安装位置、接触器定向的振动和冲击状况的最坏的情况以及车辆和接触器的其它特性，接触器必须保持闭合，所以车辆开启设置点处于较高的电力水平。
【IPC分类】B60R16/02
【公开号】CN105083162
【申请号】CN201510239621
【发明人】迈克尔·爱德华·洛夫特斯, 本杰明·A·塔巴托斯基布什
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月12日
【公告号】DE102015208394A1, US20150325396