帶有自調(diào)式電阻的蓄電池放電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣化車(chē)輛，以及更具體但不完全地，涉及一種在異常事件之后釋放儲(chǔ)存于電氣化車(chē)輛高壓電源中的能量的蓄電池放電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力車(chē)輛(HEV)，插電式混合動(dòng)力車(chē)輛(PHV)，純電動(dòng)車(chē)(BEV)，燃料電池車(chē)輛以及其他公知的電氣化車(chē)輛不同于傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛之處在于他們靠一個(gè)或多個(gè)電機(jī)(即，電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī))代替內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力或除了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以外還靠一個(gè)或多個(gè)電機(jī)(即，電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī))來(lái)提供動(dòng)力。為這些類(lèi)型的電機(jī)提供動(dòng)力的高電壓電流典型地由擁有一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存能量的蓄電池單元的牽引蓄電池系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)的。
[0003]牽引蓄電池系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)蓄電池單元可能會(huì)在例如車(chē)輛碰撞這樣的異常事件過(guò)程中遭到損壞。期望在這樣的事件之后回收利用損壞的蓄電池單元。然而，可能需要消散儲(chǔ)存于蓄電池單元內(nèi)的能量以使電池在從電氣化車(chē)輛中移出前呈現(xiàn)惰性(即，零電壓狀態(tài))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性方面，蓄電池放電裝置除了其他方面以外包括:配置用于感測(cè)高壓電源的參數(shù)的傳感器，與傳感器通信的控制器，以及響應(yīng)于來(lái)自控制器的命令信號(hào)釋放儲(chǔ)存于高壓電源中的能量的放電電路。該放電電路包括彼此相互并聯(lián)連接的多個(gè)電阻器。
[0005]在上述蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，傳感器為電壓傳感器。
[0006]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，傳感器為電流傳感器。
[0007]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，傳感器為組合的電壓和電流傳感器。
[0008]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，接觸器位于放電電路和高壓電源之間。
[0009]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，接觸器包括能夠在第一位置與第二位置之間激活的轉(zhuǎn)換器，其中第一位置關(guān)閉高壓電源與放電電路之間的連接，并且第二位置開(kāi)啟該連接。
[0010]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制器由與高壓電源分離的蓄電池來(lái)提供動(dòng)力。
[0011]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，布線系統(tǒng)將傳感器電連接于控制器。
[0012]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)裝置與多個(gè)電阻器中的每一個(gè)串聯(lián)連接。
[0013]在上述任一蓄電池放電裝置的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，控制器配置用于至少激活開(kāi)關(guān)裝置以便將多個(gè)電阻器的附加電阻器接入放電電路內(nèi)操作。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面，電氣化車(chē)輛除了其他方面以外包括:蓄電池，為電機(jī)提供動(dòng)力的高壓電源和由蓄電池提供動(dòng)力并配置用于釋放儲(chǔ)存于高壓電源中的能量的蓄電池放電裝置。
[0015]在上述電氣化車(chē)輛的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，高壓電源為電氣化車(chē)輛的牽引蓄電池系統(tǒng)。
[0016]在上述任一電氣化車(chē)輛的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，蓄電池位于電氣化車(chē)輛上。
[0017]在上述任一電氣化車(chē)輛的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，蓄電池放電裝置包括多個(gè)相互并聯(lián)連接的電阻器，并且多個(gè)電阻器中的每一個(gè)與轉(zhuǎn)換器串聯(lián)連接。
[0018]在上述任一電氣化車(chē)輛的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，蓄電池放電裝置為與電氣化車(chē)輛分離的獨(dú)立單元。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面，一種方法除了其他方面以外包括:連接蓄電池放電裝置至電氣化車(chē)輛的高壓電源，用位于電氣化車(chē)輛上的蓄電池為蓄電池放電裝置提供動(dòng)力，和用蓄電池放電裝置釋放儲(chǔ)存于高壓電源中的能量。
[0020]在上述方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，連接的步驟包括在車(chē)輛碰撞之后電連接蓄電池放電裝置至高壓電源。
[0021]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，方法包括在放電的步驟前感測(cè)與高壓電源相關(guān)的參數(shù)的步驟。
[0022]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，放電的步驟包括激活第一開(kāi)關(guān)裝置使能量釋放到蓄電池放電裝置的第一電阻器。
[0023]在上述任一方法的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，方法包括至少激活第二轉(zhuǎn)換器以便向放電電路中添加并聯(lián)電阻。
[0024]可以單獨(dú)或以任意組合得到前述段落、權(quán)利要求書(shū)或【具體實(shí)施方式】及附圖的實(shí)施例、示例和替代物，包括任何它們的各個(gè)方面或各自的特征。結(jié)合一個(gè)實(shí)施例描述的特征可以適用于所有實(shí)施例，除非這些特征是不兼容的。
[0025]通過(guò)下面的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。伴隨【具體實(shí)施方式】的附圖可以簡(jiǎn)單描述如下。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1不意性地描述了電氣化車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；
[0027]圖2描述了蓄電池放電裝置；
[0028]圖3示意性地描述了釋放儲(chǔ)存于電氣化車(chē)輛的高壓電源中的能量的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明涉及用于釋放儲(chǔ)存于電氣化車(chē)輛的高壓電源中的能量的蓄電池放電裝置。蓄電池放電裝置是與電氣化車(chē)輛分離的獨(dú)立單元，且可連接到電氣化車(chē)輛。蓄電池放電裝置可以包括感測(cè)與高壓電源相關(guān)的參數(shù)的傳感器以及監(jiān)控感測(cè)到的參數(shù)的控制器?；诟袦y(cè)到的參數(shù)，控制器可以命令放電電路的操作。放電電路包括多個(gè)并聯(lián)電阻器，該多個(gè)并聯(lián)電阻器可以選擇性地接入電路以便為了釋放儲(chǔ)存于高壓電源中的能量而增加并聯(lián)電阻。這里將更詳細(xì)地討論這些和其他特點(diǎn)。
[0030]圖1示意性地描述了如HEV這樣的電氣化車(chē)輛12的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管描述為HEV，但此處描述的概念并不限于HEV，并且可以延伸到包括但是不限于PHEV, BEV以及燃料電池車(chē)輛的其他電氣化車(chē)輛。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率分流系統(tǒng)，該第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)14和發(fā)電機(jī)16( S卩，第一電機(jī))的組合，并且該第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少馬達(dá)36 (S卩，第二電機(jī))、發(fā)電機(jī)16和牽引蓄電池系統(tǒng)50。例如，馬達(dá)36、發(fā)電機(jī)16和牽引蓄電池系統(tǒng)50可以構(gòu)成動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25。如下面更加詳細(xì)討論的，第一和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動(dòng)電氣化車(chē)輛12的一組或多組車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30。
[0032]發(fā)動(dòng)機(jī)14——例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)——和發(fā)電機(jī)16可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元18連接。在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸單元18是行星齒輪組。當(dāng)然，包括其他齒輪組和變速器的其他類(lèi)型的動(dòng)力傳輸單元也可以用于將發(fā)動(dòng)機(jī)14連接到發(fā)電機(jī)16。動(dòng)力傳輸單元18可以包括環(huán)形齒輪20、太陽(yáng)齒輪22和齒輪架總成24。當(dāng)充當(dāng)發(fā)電機(jī)的時(shí)候，發(fā)電機(jī)16由動(dòng)力傳輸單元18驅(qū)動(dòng)，以將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。作為選擇地，發(fā)電機(jī)16可以起馬達(dá)的作用以將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，因此向連接到動(dòng)力傳輸單元18的齒輪架總成24的軸26輸出扭矩。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)16可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14，發(fā)動(dòng)機(jī)14的速度可以由發(fā)電機(jī)16控制。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)14充當(dāng)發(fā)電機(jī)，且馬達(dá)36驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30
[0033]動(dòng)力傳輸單元18的環(huán)形齒輪20可以連接到軸28，該軸28通過(guò)第二動(dòng)力傳輸單元32連接到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30。第二動(dòng)力傳輸單元32可以包括具有多個(gè)齒輪34A、34B、34C、34D、34E和34F的齒輪組。其他動(dòng)力傳輸單元也可以是適合的。齒輪34A-34F將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)14傳輸?shù)讲钏倨?8以向車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30提供牽引力。差速器38可以包括多個(gè)能夠?qū)⑴ぞ貍鬏數(shù)杰?chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30的齒輪。第二動(dòng)力傳輸單元32通過(guò)差速器38機(jī)械地耦接到輪軸40以將扭矩分配到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30。
[0034]馬達(dá)36還可以用于通過(guò)向軸46輸出扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30，該軸46也連接到第二動(dòng)力傳輸單元32。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)36和發(fā)電機(jī)16是再生制動(dòng)系統(tǒng)的一部分，在該再生制動(dòng)系統(tǒng)中，馬達(dá)36和發(fā)電機(jī)16 二者均可以用作馬達(dá)以輸出扭矩。例如，馬達(dá)36和發(fā)電機(jī)16的每一個(gè)可以向高壓母線48和牽引蓄電池系統(tǒng)50輸出電力。牽引蓄電池系統(tǒng)50可以是能夠輸出電力以操作馬達(dá)36和發(fā)電機(jī)16的高壓蓄電池。其他類(lèi)型的能量?jī)?chǔ)存裝置和/或輸出裝置也可以合并用于與電氣化車(chē)輛12 —起使用。牽引蓄電池系統(tǒng)50可以包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存為馬達(dá)36和/或發(fā)電機(jī)16提供動(dòng)力所必須的能量的蓄電池單元55。
[0035]馬達(dá)36、發(fā)電機(jī)16、動(dòng)力傳輸單元18和動(dòng)力傳輸單元32可以總體地被稱(chēng)為電氣化車(chē)輛12的驅(qū)動(dòng)橋42或變速器。因此，當(dāng)駕駛員選擇特定擋位時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋42被適當(dāng)?shù)乜刂埔酝ㄟ^(guò)向車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪30提供牽引力來(lái)為推動(dòng)電氣化車(chē)輛12向前提供相應(yīng)的排擋。
[0036]動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10可以另外包括用于監(jiān)控和/或控制電氣化車(chē)輛12的不同方面的控制系統(tǒng)44。例如，控制系統(tǒng)44可以與電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25、動(dòng)力傳輸單元18、32或其他組件通信以監(jiān)控和/或控制電氣化車(chē)輛12?？刂葡到y(tǒng)44包括電子設(shè)備和/或軟件以執(zhí)行必要的控制功能來(lái)運(yùn)行電氣化車(chē)輛12。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元44是組合式車(chē)輛系統(tǒng)控制器和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(VSC/PCM)。盡管示為單一的硬件裝置，但控制系統(tǒng)44可以包括多硬件裝置形式的多個(gè)控制器，或一個(gè)或多個(gè)硬件裝置內(nèi)的多個(gè)軟件控制器。
[0037]控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) 52允許控制系統(tǒng)44與驅(qū)動(dòng)橋42通信。例如，控制系統(tǒng)44可以接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)橋42表示是否正進(jìn)行擋位之間變換的信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)44還可以與牽引蓄電池系統(tǒng)50的電池控制模塊或其他控制裝置通信。
[0038]此外，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25可以包括一個(gè)或多個(gè)控制器54，例如逆變器系統(tǒng)控制器(ISC)。例如，為了支持雙向功率流，控制器54配置用于控制驅(qū)動(dòng)橋42內(nèi)的具體組件，例如發(fā)電機(jī)16和/或馬達(dá)36。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器54是結(jié)合可變電壓轉(zhuǎn)換器的逆變器系統(tǒng)控制器(ISC/VVC) ο
[0039]圖2描述了可以用于在異常事件在之后消散儲(chǔ)存于高壓電源中的能量的蓄電池放電裝置6