電力轉(zhuǎn)換裝置和方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種電力轉(zhuǎn)換裝置和方法。該電力轉(zhuǎn)換裝置包括主電池和電力轉(zhuǎn)換器，所述電力轉(zhuǎn)換器配置成執(zhí)行生成高電力的高電力轉(zhuǎn)換模式和利用所述主電池的輸入電力生成低電力的低電力轉(zhuǎn)換模式。此外，輔助電池配置成接收并充入低電力，逆變器配置成將高電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電力轉(zhuǎn)換裝置和方法，特別涉及在環(huán)保型車輛中減少大小并改善效率的電力轉(zhuǎn)換裝置和方法。
技術(shù)介紹
環(huán)保型車輛中的混合動(dòng)力車輛指使用兩種動(dòng)力源的車輛。例如，混合動(dòng)力車輛指具有由電力運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)和以汽油燃燒運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛。因此，普通的混合動(dòng)力車輛包括兩個(gè)或多個(gè)控制器，以分別運(yùn)行兩種動(dòng)力源。因此，雖然電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)因系統(tǒng)不同而不同，但是所述車輛可由電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的兩種動(dòng)力源構(gòu)成，且可包括：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(以下稱作ECU(enginecontrolunit))，其配置成運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)控制單元(以下稱作MCU(motorcontrolunit))，其配置成運(yùn)行電動(dòng)機(jī)；混合動(dòng)力控制單元(以下稱作HCU(hybridcontrolunit))，其配置成在ECU和MCU的頂極域(topdomain)選擇動(dòng)力源中的任一者或確定其動(dòng)力分配率(powerdistributionrate)；高電力轉(zhuǎn)換器(如高電壓直流-直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器)，其配置成將高電壓電池電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛的電動(dòng)機(jī)的電壓；電池管理系統(tǒng)，其配置成監(jiān)控高電壓電池的狀態(tài)；以及低電力轉(zhuǎn)換器(如低電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器)，其配置成在高電壓電池中對(duì)輔助電池充電，等等。HCU配置成基于車輛狀態(tài)執(zhí)行兩種動(dòng)力源，即電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的電力分配(或選擇)，并且被配置成診斷當(dāng)前車輛狀態(tài)。然而，高電力轉(zhuǎn)換器和低電力轉(zhuǎn)換器在同一電力源中轉(zhuǎn)換電力，但是由于其輸出目標(biāo)彼此不同，硬件和/或控制器應(yīng)當(dāng)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，由于其壓降率(voltagedroprate)顯著，因此低電力轉(zhuǎn)換器要求使用變壓器，所以增加了電力轉(zhuǎn)換器的大小、重量和成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供電力轉(zhuǎn)換裝置和方法，其能夠減小大小且改善其效率。電力轉(zhuǎn)換裝置可包括：主電池；電力轉(zhuǎn)換器，其配置成執(zhí)行生成高電力的高電力轉(zhuǎn)換模式和利用來自主電池的電力生成低電力的低電力轉(zhuǎn)換模式；輔助電池，其配置成接收并充入低電力；以及逆變器，其配置成將高電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電力從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電力轉(zhuǎn)換器可包括多個(gè)并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊，用于執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式。而且，當(dāng)同時(shí)執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式時(shí)，所述轉(zhuǎn)換模塊中的一個(gè)可在低電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行且其它轉(zhuǎn)換模塊可在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行。當(dāng)僅執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式時(shí)，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊可都在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行。因此，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊可以是非反相升降壓型(non-invertingbuck-boosts)且可以交錯(cuò)方式(interleavingmanner)運(yùn)行。所述主電池可包括多個(gè)主電池且所述電力轉(zhuǎn)換器配置成基于再生制動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力為主電池充電。此外，還可以包括選擇性地連接多個(gè)主電池到多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的第一開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。第二開關(guān)網(wǎng)絡(luò)可配置成選擇性地輸出基于高電力轉(zhuǎn)換模式的高電力以及基于低電力轉(zhuǎn)換模式的低電力。所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的輸出可具有同時(shí)執(zhí)行高電力模式和低電力模式的命令占空比以及延遲多達(dá)360°/(1-N)的三角波輸出。另外，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的輸出可具有僅執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式的命令占空比以及延遲多達(dá)360°/N的三角波輸出。本專利技術(shù)另一示例性實(shí)施例提供電力轉(zhuǎn)換方法，其包括以下步驟：由電力轉(zhuǎn)換器執(zhí)行生成高電力的高電力轉(zhuǎn)換模式以及利用主電池輸入電力生成低電力的低電力轉(zhuǎn)換模式；將低電力充電至輔助電池；以及利用逆變器將高電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力。轉(zhuǎn)換模式執(zhí)行可包括：當(dāng)高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式同時(shí)執(zhí)行時(shí)，允許多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊中的一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊在低電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行且其它轉(zhuǎn)換模塊在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行。另外，轉(zhuǎn)換模式執(zhí)行可包括當(dāng)僅執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式時(shí)，允許所述所有多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊都在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行。根據(jù)本專利技術(shù)，通過合并被分離為高電力轉(zhuǎn)換器和低電力轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置可減小該裝置的大小。而且，本專利技術(shù)的其它效果包括：由于可實(shí)現(xiàn)電池串聯(lián)模塊化，更穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換電力。本專利技術(shù)的另一效果包括：由于能夠執(zhí)行多個(gè)電力轉(zhuǎn)換裝置的雙向并聯(lián)操縱和運(yùn)行，所以能夠減少電流紋波。此外，本專利技術(shù)的另一效果包括：根據(jù)電力轉(zhuǎn)換裝置的統(tǒng)一性，有助于提高車輛效率以及改進(jìn)車輛燃料效率。附圖說明結(jié)合附圖，本公開的上述和其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)可從下面的詳細(xì)描述中更顯而易見。圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例示出電力轉(zhuǎn)換裝置的方框圖。圖2是根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例示出依照?qǐng)D1所示的電力轉(zhuǎn)換裝置同時(shí)執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式的方框圖。圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例示出依照?qǐng)D1所示的電力轉(zhuǎn)換裝置僅執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式時(shí)的方框圖。圖4是根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例示出根據(jù)圖2同時(shí)執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式的過程的流程圖。圖5是根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例示出根據(jù)圖3僅執(zhí)行高電力轉(zhuǎn)換模式的過程的流程圖。具體實(shí)施例應(yīng)該理解，如這里所用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語通常包括機(jī)動(dòng)車輛，如運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV：sportsutilityvehicle)、公共車輛、卡車、各種商用車輛等客用車輛，以及各種小船、輪船等船只和飛機(jī)等等，且包括混合動(dòng)力車輛，電動(dòng)車輛，插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，氫動(dòng)力車輛和其他代用燃料車輛(如源于石油之外的資源的燃料)。如這里所指的混合動(dòng)力車輛是有兩種或多種動(dòng)力源的車輛，例如以汽油動(dòng)力和電動(dòng)力為電力源的車輛。雖然示例性實(shí)施例被描述為用多個(gè)單元執(zhí)行示例性過程，但是應(yīng)該理解，示例性過程也可由一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)該理解，術(shù)語控制器/控制單元指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。所述存儲(chǔ)器配置成儲(chǔ)存模塊且所述處理器具體配置成執(zhí)行所述模塊，從而執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)過程，稍后將進(jìn)一步描述。此外，本專利技術(shù)的控制邏輯在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上可呈現(xiàn)為非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)含有由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀媒體的實(shí)例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD：compactdisc)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也能夠在網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分布，從而以分布式方式儲(chǔ)存和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀媒體，如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN：controllerareanetwork)。這里所用的術(shù)語僅為了描述特定實(shí)施例，并不為了限制本專利技術(shù)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其包括：主電池；電力轉(zhuǎn)換器，其配置成執(zhí)行生成高電力的高電力轉(zhuǎn)換模式和利用所述主電池的輸入電力生成低電力的低電力轉(zhuǎn)換模式；輔助電池，其配置成接收并充入低電力；以及逆變器，其配置成將高電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電力，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

【技術(shù)特征摘要】
2014.12.24 KR 10-2014-01879541.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其包括：
主電池；
電力轉(zhuǎn)換器，其配置成執(zhí)行生成高電力的高電力轉(zhuǎn)換模式和利用所述
主電池的輸入電力生成低電力的低電力轉(zhuǎn)換模式；
輔助電池，其配置成接收并充入低電力；以及
逆變器，其配置成將高電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電力，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中所述電力轉(zhuǎn)換器包括
多個(gè)彼此并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊，用于執(zhí)行所述高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力
轉(zhuǎn)換模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中當(dāng)所述高電力轉(zhuǎn)換模
式和低電力轉(zhuǎn)換模式被同時(shí)執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊中的一個(gè)轉(zhuǎn)換模
塊在低電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行并且其它轉(zhuǎn)換模塊在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)
行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中當(dāng)所述高電力轉(zhuǎn)換模
式被執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊在高電力轉(zhuǎn)換模式中運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊是
非反相升降壓型。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊以
交錯(cuò)方式運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中所述主電池包括多個(gè)
主電池且所述電力轉(zhuǎn)換器配置成基于再生制動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力
為所述主電池充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其還包括：
第一開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其選擇性地連接所述多個(gè)主電池至所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模
塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其還包括：
第二開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其配置成選擇性地輸出基于所述高電力轉(zhuǎn)換模式的
高電力和基于所述低電力轉(zhuǎn)換模式的低電力。
10.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的
輸出具有同時(shí)執(zhí)行所述高電力轉(zhuǎn)換模式和低電力轉(zhuǎn)換模式的命令占空比
以及延遲多達(dá)360°/(1-N)的三角波輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求4中所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：河泰宗，孫基鳳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR