专利名称：电池组主动放电集成的制作方法
技术领域：
本发明涉及主动释放储存在车辆的电子装置中的电能。
背景技术：
客用和商用车辆可以包括从电池接收电能的各种电子装置。电池可以输出直流电 (DC)电能，该直流电电能可以被转换为另一DC电势或转换为交流电(AC)电能。这样，电池可以使用连接到各种模块(诸如，逆变器、DC-DC转换器、充电器、和其它模块)的高、中或低电压电力总线来支持需要高电压或低电压的电子装置，以及使用DC能量或AC能量运行的装置。
发明内容
一种示例放电系统包括电池、选择性地连接到电池的电力总线、被配置为经由电力总线从电池接收电能的至少一个模块、选择性地连接到电力总线的放电电阻器，以及可操作地布置在电池和电力总线之间的第一接触器。第一接触器被配置为选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器。第一接触器被配置为在缺省模式中将电力总线连接到放电电阻器，以释放储存在模块中的电能。此外，第一接触器被配置为在至少一个车辆运行模式中将电力总线连接到电池。
图I示出示例电路的示意图，该示例电路可以用在车辆中以在缺省模式中释放跨过电力总线和/或至少一个模块的电能。
图2示出示例电路的示意图，该示例电路可以在车辆的第一运行模式中用在车辆中。
图3示出示例电路的示意图，该示例电路可以在车辆的第.二运行模式中用在车辆中。
图4示出可以用在图1-3的车辆中的示例第一和/或第二.接触器的示意图。
图5示出可以用于控制图1-3中示出的电路的示例方法。
具体实施方式
以下描述一种放电系统，其提供一种较低复杂性和更高成本效益的方式来释放跨
过电力总线且储存在一个或多个模块中的电能。放电系统可以采用许多不同的形式及包括多个和/或可替换的部件和装置。尽管示例放电系统在图中示出，在图中示出的部件不意图是限制性的。实际上，可以使用另外或可替换的部件和/或实施方式。图I示出放电系统100，该放电系统可以包括电池105、电力总线110、放电电阻器 115、至少一个接触器120、至少一个模块125、预充电电阻器130、预充电接触器135和控制器140中的一个或多个。放电系统100可以在诸如混合电动车辆这样的任何客用或商用汽车中实现，所述混合电动车辆包括插电式混合电动车辆(PHEV)或增程式电动车辆(EREV)、 气动力车辆、电池电动车辆(BEV)等。放电系统可以附加地或可替换地用在除车辆之外的其它应用中。电池105可以包括被配置成储存电能和向一个或多个电子装置提供电能的任何装置。在一个可行的方式中，电池105可以被配置成以预先确定的电压输出直流电(DC)电能。此外，电池105可以包括被串联或并联布置的多个电池，以便以预先确定的电压提供电倉泛。电力总线110被选择性地连接到电池105及可以包括被配置成，例如，将由电池 105提供的DC电能转换成交流(AC)电能或另外类型的电能的任何装置。附加地或可替换地，电力总线110可以被配置为增加或减少由电池105输出的电压。这样，电力总线110可以用于向使用AC能量或DC能量的高和/或低电压电子装置提供电能。电力总线110可以包括任何数量的逆变器、充电器、AC-DC转换器、DC-DC转换器、或任何其它高、中或低电压装置。放电系统100可以包括任何数量的电力总线110，且每个电力总线110可以从电池 105向任何数量的模块125提供电能。放电电阻器115可以包括被配置成消耗跨过一个或多个电装置的电或功率的任何电阻元件，所述电装置诸如电力总线110和/或如下所述的一个或多个模块125。放电电阻器115可以由抵抗电的流动的元素或复合物形成，诸如镍铬合金。放电电阻器115还可以包括抵抗电的流动的电阻膜。所述至少一个接触器120可以包括被配置为选择性地连接两个电子部件的任何装置。例如，接触器120的一个或两个可以被配置为在任何给定的时间将电力总线110连接到电池105或放电电阻器115。如在图I所示，放电系统100包括第一接触器145，该第一接触器145可操作地布置在电池105和电力总线110之间并被配置为选择性地将电力总线110连接到电池105或放电电阻器115。第一接触器145可以被配置为在缺省模式(例如，切断模式)中将电力总线110连接到放电电阻器115以及在至少一个车辆运行模式中将电力总线110连接到电池105。第二接触器150被可操作地布置在电池105和电力总线 110之间并被配置为选择性地将电力总线110连接到电池105或放电电阻器115。例如，第二接触器150可以被配置为在缺省模式中将电力总线110连接到放电电阻器115以及在一个或多个车辆运行模式中将电力总线110进一步连接到电池105。在一个可行的方式中，第一接触器145、第二接触器150或两者可以每个都包括多掷开关，诸如单极双掷(STOT)开关。模块125可以包括任何高、中或低电压电子装置，所述电子装置被配置为在例如车辆的模块工作模式期间使用从电池105接收的电能来执行车辆中的一个或多个功能。模块125可以包括辅助电源模块(APM)、空调控制模块(ACCM)、被配置为为电池105充电的充电器模块、电池加热器等中的一个或多个。如在图I中所示，模块125每个被电联接到电力总线110。在一个可行方式中，模块125中的一个或多个,诸如APM、充电器模块等,可以被直接连接到电池105。预充电电阻器130可以包括可操作地布置在电池105和电力总线110之间的任何电阻元件。例如，在预充电运行模式期间，来自电池105的电能可以被引导通过预充电电阻器130。预充电电阻器130可以被配置为，在例如电池105和电力总线110被彼此电连接的瞬间限制从电池105到电力总线110的电流。因此，电流可以仅在短的时间量上被引导通过预充电电阻器130，诸如仅在车辆的预充电运行模式期间。预充电接触器135可以包括被配置为在例如车辆的预充电运行模式期间选择性地将电池105连接到电力总线110的任何装置。相应地，预充电接触器135可以被可操作地布置在电池105和电力总线110之间。在一个示例方式中，预充电接触器135可以包括
单掷开关。控制器140可以包括被配置为促动第一接触器145、第二接触器150、或这两者以选择性地将电力总线110连接到电池105或放电电阻器115的任何装置。例如，控制器140 可以被配置为促动第一接触器145和第二接触器150以在车辆的缺省运行模式期间将电力总线110连接到放电电阻器115。缺省运行模式可以在车辆被关闭的任何时间发生。在一个可行的方式中，控制器140或另一计算装置(未示出)可以检测切断事件(例如，当车辆的驾驶员将钥匙转到“关闭”位置时)。在检测到切断事件时，控制器140可以使得第一接触器145和第二接触器150将电力总线110连接到放电电阻器115。在车辆的其它运行模式期间，诸如在预充电模式或模块工作模式期间，控制器140 可以被配置为以其它方式控制第一接触器145和第二接触器150。例如，参考图2，在预充电模式中，控制器140可以被配置为使得预充电接触器135促动以将电力总线110连接到电池105，同时将电流从电池105转送(divert)通过预充电电阻器130。此外，在预充电模式期间，控制器140可以促动第二接触器150以将电力总线110连接到电池105。在模块工作模式期间，如在图3中示出的，控制器140可以促动第一接触器145和第二接触器150以将电力总线110连接到电池105，同时促动预充电接触器135使得没有电流被转送通过预充电电阻器130。在一个可行的方式中，控制器140可以包括车辆集成控制模块(VICM)，该车辆集成控制模块被配置成与车辆内的其它计算装置通讯，诸如混合控制处理器、发动机控制模块、变速器控制模块和/或马达控制模块。控制器140可以与电池105 —起被封装而作为电池组155的一部分。通常，计算系统和/或装置，诸如控制器140等，可以大体包括计算机可执行指令， 其中该指令可通过一个或多个诸如以上列出的那些计算装置执行。计算机可执行指令可以从使用各种已知的编程语言和/或技术的计算机程序编译或解释，所述编程语言和/或技术包括但不限于(单独或结合地使用)，Java 、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl 等。通常，处理器(例如，微处理器)从存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，由此进行一个或多个处理，包括一个或多个此处描述的处理。这种指令和其他数据使用各种已知的计算机可读介质储存和传输。计算机可读介质(还称为处理器可读介质)包括参与提供可被计算机(例如，被计算机的处理器)读取的数据(例如指令)的任何非瞬时(例如，有形)介质。这种介质可以采用许多形式，包括但不限于，非易失介质和易失介质。非易失介质可以例如包括光盘或磁盘及其它持续存储器。易失介质可以包括，例如，通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这种指令可以由一个或多个传输介质传输,所述传输介质包括同轴电缆、铜线和光学纤维，包括那些包含联接到计算机处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普通形式包括，例如，软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔的图案的任何其它物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、 任何其他存储芯片或编码磁带，或计算机可以从其读取的任何其它介质。图4示出示例单极双掷开关的示意图，该单极双掷开关可以用于实现接触器120， 诸如第一接触器145、第二接触器150或这两者。开关可以包括引线160、线圈165和切换元件170。在一个可行方式中，控制器140可以通过向线圈165的引线160提供电能而控制切换元件170的操作。当电流通过线圈165时，产生可以作用于切换元件170的磁场，因此使得切换元件170将电力总线110或者电连接到电池105或者电连接放电电阻器115。切换元件170可以被配置为当没有电能被提供到线圈165的引线160时，诸如在车辆的缺省模式期间(例如，在切断事件之后)，将电力总线110连接到放电电阻器115。然而，当电能被提供到线圈165时，磁场可以将切换元件170推或拉到将电力总线110连接到电池105 的位置。图5示出示例方法500，该示例方法可以用于控制图1-3中示出的电路的操作。在决策块505处，控制器140或另外的计算装置可以检测车辆的运行模式。例如， 控制器140或另外的计算装置可以检测切断事件(例如，驾驶员将钥匙转到“关闭”位置)， 其可以指示驾驶员关闭车辆的意图。这样做可以向控制器140指示车辆处于缺省模式中。 当在缺省模式中时，方法500可以继续到块510处。如果命令预充电(例如，以使模块125 中的一个或多个启用)，控制器140可以确定车辆至少关于将要被启用的模块125处于预充电模式中。当控制器140确定车辆在预充电模式中运行时，方法500可以继续到块515处。 如果模块125被启用并接收电能，控制器140可以确定车辆至少关于被启用的模块125在模块工作模式中运行。在一个可行的实施方式中，模块工作模式可以在自预充电模式开始后预先确定的时间量逝去之后自动地发生。在模块工作模式期间，方法500可以继续到块 520 处。在块510处，控制器140可以促动第一接触器145和第二接触器150以将电力总线Iio连接到放电电阻器115。在一个可行实施方式中，第一接触器145和第二接触器150 被配置为在缺省位置将电力总线110电连接到放电电阻器15。当处于缺省模式中时，诸如当车辆关闭时，放电电阻器115可以耗散跨过电力总线110和/或模块125中的一个或多个的任何电能。方法500可以在块505处继续。在块515处，控制器140可以促动第二接触器150以将电力总线110电连接到电池105，及促动预充电接触器135以将电能从电池105通过预充电电阻器130转送到电力总线110。这样做可以阻止电力总线110和模块125中的一个或多个在电力总线110和/或模块125从电池105接收电能的瞬间接收过大量的电流。在块515之后，方法500可以以块505或块520继续。在块520处，控制器140可以促动第一接触器145和第二接触器150以将电力总线Iio电连接到电池105。这样，电池105可以向电力总线110和/或模块125中的一个或多个提供电能。在块520之后，方法500可以在块505处继续。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可认知的是，存在许多在所附的权利要求的范围内的、用来实施本发明的替换设计和实施例。
权利要求
1.一种放电系统，包括电池；电力总线，选择性地连接到电池；至少一个模块，被配置成经由电力总线从电池接收电能；放电电阻器，选择性地连接到电力总线；和第一接触器，可操作地布置在电池和电力总线之间，并被配置为选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器，其中，第一接触器被配置为在缺省模式中将电力总线连接到放电电阻器以释放储存在模块中的电能，且其中，第一接触器被配置为在至少一个车辆运行模块中将电力总线连接到电池。
2.如权利要求I所述的放电系统，还包括第二接触器，该第二接触器可操作地布置在电池和电力总线之间，并被配置为选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器。
3.如权利要求2所述的放电系统，其中，第二接触器被配置为，在缺省模式中将电力总线连接到放电电阻器，及在至少一个车辆运行模式中将电力总线连接到电池。
4.如权利要求3所述的放电系统，其中，第一接触器和第二接触器中的至少一个包括单极双掷开关。
5.如权利要求3所述的放电系统，其中，第一接触器和第二接触器中的至少一个包括多掷开关。
6.如权利要求I所述的放电系统，还包括控制器，该控制器被配置为促动第一接触器以选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器。
7.如权利要求6所述的放电系统，还包括第二接触器，其可操作地布置在电池和电力总线之间，并被配置为选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器，并且其中，控制器还被配置为促动第二接触器以选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器。
8.如权利要求I所述的放电系统，还包括预充电电阻器，其被可操作地布置在电池和电力总线之间。
9.如权利要求8所述的放电系统，还包括预充电接触器，其可操作地布置在电池和电力总线之间，并被配置为选择性地将电池和电力总线连接到预充电电阻器。
10.如权利要求I所述的放电系统，其中，所述至少一个模块包括多个模块，每个模块与电力总线连通并被配置为从电池接收电能。
全文摘要
本发明涉及电池组主动放电集成。一种放电系统包括电池、选择性地连接到电池的电力总线、被配置成经由电力总线从电池接收电能的模块和选择性地连接到电力总线的放电电阻器。接触器被可操作地布置在电池和电力总线之间。接触器被配置为选择性地将电力总线连接到电池或放电电阻器。即，接触器被配置为在缺省模式中将电力总线连接到放电电阻器，以释放储存在模块中的电能，且接触器被配置为在至少一个车辆运行模式中将电力总线连接到电池。
文档编号H02J7/00GK102611151SQ20121001884
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月20日 优先权日2011年1月21日
发明者E.C.诺德斯特罗姆, J.麦克基尼, M.泰莫扎德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司