專利名稱：多種能量存儲和管理的系統(tǒng)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明的實施例涉及驅(qū)動系統(tǒng)，更具體來說，涉及例如用于蓄電池 (battery)供電的電動車輛或混合車輛的蓄電池供電驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來，電動車輛和混合電動車輛越來越普遍。這些車輛通常由一個或多個蓄電池 單獨或者結(jié)合內(nèi)燃機供電。在電動車輛中，一個或多個蓄電池向整個驅(qū)動系統(tǒng)供電，由此消 除對內(nèi)燃機的需要。另一方面，混合電動車輛包括補充蓄電池電力的內(nèi)燃機，其極大地增加 車輛的燃料效率。在傳統(tǒng)上，這些車輛中的電動和混合電推進系統(tǒng)使用大型蓄電池、超級電容器 (ultracapacitor)、飛輪(flywheel)或者這些構(gòu)件的組合，以便提供充分能量來向電動機 供電。雖然一般有效，但是這些構(gòu)件的尺寸和重量降低推進系統(tǒng)的總效率，并且為集成到車 輛本身提出難題。與常規(guī)電推進系統(tǒng)相關(guān)的另一個難題在于，能量存儲單元(S卩，蓄電池和超級電 容器)的標稱(nominal)電壓設(shè)置總系統(tǒng)電壓。因此，可用于向電動機供電的能量局限于能 量存儲單元本身中可用的能量。這種配置限制電推進系統(tǒng)的整體可靠性和效率，因為電動 機的電壓需求往往比能量存儲單元電壓大得多。要防止這個問題，雙向升壓轉(zhuǎn)換器(boost converter)可用于將能量存儲單元與直流(DC)鏈路(link)電壓去耦(decouple)，其中DC 鏈路耦合到電動機。雙向升壓轉(zhuǎn)換器起作用(act)以增加或“升高”從能量存儲單元提供 給DC鏈路的電壓，以便滿足電動機的功率需求。實際上，DC鏈路電壓與能量存儲單元電壓 的比率通常大于2 1。雙向升壓轉(zhuǎn)換器在無需增加能量存儲單元尺寸的情況下實現(xiàn)提供 給DC鏈路的電壓的此類增加。雖然雙向升壓轉(zhuǎn)換器在無需對應(yīng)增加能量存儲單元尺寸的情況下成功地允許向 DC鏈路的增加電壓供應(yīng)，但是雙向升壓轉(zhuǎn)換器的效率在某些操作模式期間降級。具體來說， 在車輛高速和高功率加速及減速期間，DC鏈路電壓與蓄電池電壓的比率往往大于2. 5 1。 在這些操作模式下，升壓轉(zhuǎn)換器的組件經(jīng)受的電流的級別(level)非常高，并且因此存在 對于耗散升壓轉(zhuǎn)換器的功率電子組件中熱量的適當熱設(shè)計的后續(xù)需要。這種對雙向升壓轉(zhuǎn) 換器的組件的熱循環(huán)壓力(stress)可降低可靠性以及總系統(tǒng)效率。此外，在高速和高功率減速期間，稱作“再生制動”的概念使電動機所產(chǎn)生的可能 較高電壓的功率通過雙向升壓轉(zhuǎn)換器向后循環(huán)以供存儲在能量存儲單元中。但是，在高DC 鏈路電壓與蓄電池電壓比率，雙向升壓轉(zhuǎn)換器中的高損耗要求電組件中的適當熱耗散。提 供給能量存儲單元的再生功率又往往受到能量存儲單元本身的充電接受能力限制，這進一 步降低系統(tǒng)的效率。因此，希望提供一種在高功率再生制動期間具有更大總系統(tǒng)效率連同增加的能量 捕捉級別的電動和/或混合電推進系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種推進系統(tǒng)，該推進系統(tǒng)包括電驅(qū)動器(electrical drive)、與電驅(qū)動器電耦合的直流(DC)鏈路以及與電驅(qū)動器電耦合的第一能量存儲系統(tǒng)， 第一能量存儲系統(tǒng)至少包括高比功率(high specific-power)能量存儲裝置。推進系統(tǒng)還 包括第二能量存儲系統(tǒng)，其中第二能量存儲系統(tǒng)的正極端子通過DC鏈路與電驅(qū)動器電耦 合，并且第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子與高比功率能量存儲裝置的正極端子串聯(lián)耦合。多 通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器耦合到第一能量存儲系統(tǒng)以及第二能量存儲系統(tǒng)，其中高比功率能量 存儲裝置的正極端子與第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子之間的串聯(lián)連接將多通道雙向升壓 轉(zhuǎn)換器旁路(hypass)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，示出一種裝配控制系統(tǒng)的方法，該方法包括將超級電容 器與能量蓄電池耦合，以便形成第一能量存儲系統(tǒng)；通過直流(DC)鏈路將第二能量存儲系 統(tǒng)耦合到電驅(qū)動器；以及將多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器耦合到第一能量存儲系統(tǒng)和第二能量存 儲系統(tǒng)中的每個。該方法還包括將超級電容器的正極端子與第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子 串聯(lián)連接，使得超級電容器的正極端子與第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子之間的連接將多通 道雙向升壓轉(zhuǎn)換器旁路。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，示出一種供電系統(tǒng)的能量存儲布置，該布置包括至少包 含超級電容器的第一能量存儲系統(tǒng)以及多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器，多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器在 多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器的低電壓側(cè)耦合到第一能量存儲系統(tǒng)。該布置還包括在多通道雙向 升壓轉(zhuǎn)換器的高電壓側(cè)耦合到多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器的第二能量存儲系統(tǒng)，其中第二能量 存儲系統(tǒng)還與超級電容器串聯(lián)耦合，使得第二能量存儲系統(tǒng)與超級電容器之間的串聯(lián)連接 將多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器旁路。從以下詳細描述和附圖，其它各種特征和優(yōu)點將顯而易見。


附圖示出當前考慮用于執(zhí)行本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中圖1示意示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的推進系統(tǒng)。圖2示意示出推進系統(tǒng)的另一個實施例。圖3示意示出推進系統(tǒng)的另一個實施例。
具體實施例方式系統(tǒng)示為包括電驅(qū)動器(drive)、包含例如超級電容器的至少一個高比功率能量 存儲裝置的第一能量存儲系統(tǒng)以及通過直流(DC)鏈路與電驅(qū)動器電耦合的第二能量存儲 系統(tǒng)。第一能量存儲系統(tǒng)和第二能量存儲系統(tǒng)均與多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器電耦合。此外， 高比功率能量存儲裝置的正極端子還耦合到第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子，以便將多通道 雙向升壓轉(zhuǎn)換器旁路。高比功率能量存儲裝置與第二能量存儲裝置之間的這種連接實現(xiàn)在 加速期間提供給電驅(qū)動器的高電壓級別以及在再生制動事件期間在第一能量存儲系統(tǒng)中 能量捕捉的增加能力。參照圖1，示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的推進系統(tǒng)100。推進系統(tǒng)100部分地包括包含能量蓄電池102和高比功率能量存儲裝置104的第一能量存儲系統(tǒng)。推進系統(tǒng)100 還包括多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106。高比功率能量存儲裝置104可以是例如超級電容器。 在這種情況下，超級電容器表示包括相互耦合的多個電容器單元的電容器，其中電容器單 元可各自具有大于500法拉的電容。本文所使用的術(shù)語“能量蓄電池”描述證明實現(xiàn)大約 100ff-hr/kg或更大能量密度的高比能量蓄電池或高能量密度蓄電池(例如鋰離子、鈉金屬 鹵化物、鈉-氯化鎳、鈉硫或鋅空氣蓄電池)。能量蓄電池102和高比功率能量存儲裝置104 在多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的低電壓側(cè)202耦合在一起，其中能量蓄電池102的負極端 子204和高比功率能量存儲裝置104的負極端子206耦合到母線(bus) 108，而能量蓄電池 102的正極端子208耦合到母線110，母線110是通過電感器在多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106 的低電壓側(cè)202連接到多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106中一個通道的正母線。高比功率能量存 儲裝置104的正極端子210耦合到母線220，母線220通過電感器在低電壓側(cè)202耦合在多 通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的第二端子(b)。系統(tǒng)100還包括包含能量存儲裝置112的第二能量存儲系統(tǒng)以及包含DC-AC逆變 器114和耦合到多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106高電壓側(cè)214的AC電機116的AC牽引驅(qū)動器 212。能量存儲裝置112可以是例如具有額定高比功率的蓄電池。備選地，能量存儲裝置 112也可以是超級電容器。在一個備選實施例中，通過用DC斬波器(未示出)取代逆變器 114以及通過用DC電機(未示出)取代AC電機116，AC牽引驅(qū)動器212可由DC牽引驅(qū)動 器(未示出)取代。能量存儲裝置112經(jīng)由正DC鏈路118與多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106 耦合。DC-AC逆變器114還耦合到正DC鏈路118和負DC鏈路120，DC-AC逆變器114通過 它們接收DC電壓，并且然后向AC電機116提供交變電流。負DC鏈路120通常具有與在多 通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的低電壓側(cè)202的母線108相同的電位。在典型操作期間，多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106起作用以升高由系統(tǒng)100低電壓側(cè) 202提供給系統(tǒng)100高電壓側(cè)214的電壓，以及調(diào)節(jié)電壓并且向能量蓄電池102、高比功率 能量存儲裝置104和能量存儲裝置112提供過電流保護。雖然能量存儲裝置112 (或者能量 存儲裝置112和高比功率能量存儲裝置104的組合)一般能夠提供充分電壓以向AC電機 116供電，使得車輛可工作在較慢速度，但是在增加加速的周期期間提供給AC電機116的電 壓可需要得到補充。在這類情況下，來自在多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106低電壓側(cè)202的能量 蓄電池102的能量被用于提供車輛的增加加速所需的電壓。當高比功率能量存儲裝置104 的荷電狀態(tài)(S0C:State of Charge)消耗到低于某個預(yù)定最小值、通常低于蓄電池102的 電壓的值時，使用來自能量蓄電池102的能量。當高比功率能量存儲裝置104的S0C達到 這個預(yù)定最小值時，單向耦合裝置122導通，使得多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器104使用多通道雙 向升壓轉(zhuǎn)換器106的兩個通道抽取主要來自能量蓄電池102的能量，由此與多通道雙向升 壓轉(zhuǎn)換器106的單通道相比，允許額定功率的大約兩倍。單向耦合裝置122在圖1的實施 例中示為二極管，但是要理解，單向?qū)ㄔO(shè)備122可使用其它已知組件和電路技術(shù)來實現(xiàn)。 這種配置起作用以促進增加車輛的工作速度，特別是當高比功率能量存儲裝置104的可用 能量耗盡或者接近預(yù)定電壓極限時。在高比功率能量存儲裝置104處于較低S0C或低電壓的情況下，能量蓄電池102 的電壓可通過正母線110經(jīng)由多通道雙向升高轉(zhuǎn)換器106的低側(cè)(通道“a”)升高到高側(cè) DC鏈路118和120。能量蓄電池102通過正母線110和/或高比功率能量存儲裝置104通過正母線220所提供的電壓經(jīng)由多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106按照通常大于2 1的升壓比 率來“提升”或增加。這樣，甚至通過能量蓄電池102和/或高比功率能量存儲裝置104的 輸出能力，由于多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的電壓升高能力，可提供加速AC電機116所需 的電壓和功率。另外，來自能量蓄電池102的能量可用于經(jīng)由多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106 同時對高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112中之一或二者進行充電。雖然多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的操作可在正常操作條件(例如低加速和/或減 速)下是充分的，但是例如多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器的效率在 車輛的高加速或減速期間可能降級。也就是說，由于向AC電機充分供電所需的電壓與多通 道雙向升壓轉(zhuǎn)換器相應(yīng)低電壓側(cè)的可用電壓的比率增加，多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器可遇到增 加的電損耗，從而因通過多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器中組件的電流增加而導致熱循環(huán)壓力。這 些增加的電流可降低雙向升壓轉(zhuǎn)換器的效率，它們要求適當熱設(shè)計和硬件以耗散來自功率 電子組件中這些損耗的熱量。但是，圖1所示的實施例針對這個問題，以便極大地提高系統(tǒng) 100的效率，特別是工作在較高功率、高速車輛加速和減速期間。具體來說，高比功率能量存儲裝置104的正極端子210經(jīng)由鏈路124與能量存儲 系統(tǒng)112的負極端子216串聯(lián)耦合。鏈路124將多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的一個通道旁 路，以便使高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112的電壓輸出能夠被求和，由此利 用能量存儲裝置112和高比功率能量存儲裝置104的高比功率特性。在例如脈動載荷、穩(wěn) 態(tài)載荷、車輛巡航(cruise)和車輛加速的電動回轉(zhuǎn)(motoring)事件期間，這兩個能量存儲 裝置的組合電壓可用于向AC電機116提供充分電壓和功率，而沒有引起與使電流經(jīng)過多通 道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106相關(guān)的損耗。另外，與具有與逆變器或負載的DC鏈路直接耦合的一 個或多個牽引蓄電池的常規(guī)牽引蓄電池系統(tǒng)相比，將高比功率能量存儲裝置104和第二能 量存儲裝置112串聯(lián)耦合實現(xiàn)更少的待使用蓄電池組電池，由此減小成本、重量、平衡和可 靠性問題。除了提供用于電機加速的增加的功率能力之外，高比功率能量存儲裝置104和能 量存儲裝置112的串聯(lián)連接還提供再生制動事件期間的更大能量捕捉效率。與能量蓄電 池102不同，高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112均可工作在低S0C，并且能 夠進行快速高功率充電接受。因此，這些能量存儲裝置能夠接受來自例如車輛減速的超運 (overhauling)荷載期間由AC電機116所產(chǎn)生的高電壓再生能量的大量再生功率。在這類 再生制動事件期間，再生能量可被有效地存儲在高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝 置112中，同樣沒有引起與多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106關(guān)聯(lián)的損耗，因為鏈路124實現(xiàn)對多 通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的旁路。然后，高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112 中存儲的能量可用于后續(xù)加速，這再次提高整個推進系統(tǒng)100的總效率。圖1的示范實施例的又一個優(yōu)點是動態(tài)控制提供給以及來自能量存儲裝置的能 量級別的能力。多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106可操作為能量管理系統(tǒng)(EMS)，以便根據(jù)例如車 輛速度、AC牽引驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求、AC牽引驅(qū)動速度的參數(shù)以及例如S0C、電壓級別、健康狀態(tài) 和溫度的各種能量存儲單元電特性自適應(yīng)地控制這些能量級別。例如，這種動態(tài)控制使多 通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106能夠單獨控制典型車輛加速期間由高比功率能量存儲裝置104和 /或能量蓄電池102所提供的能量的量。同樣，在減速期間，多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106操 作成控制提供給能量存儲裝置112、高比功率能量存儲裝置104和/或能量蓄電池102的再生能量的量，以便使系統(tǒng)的整體充電接受最大。這種動態(tài)控制極大地提高系統(tǒng)100的總效率。圖2示出本發(fā)明的另一個實施例。圖2所示的推進系統(tǒng)200包括與圖1的系統(tǒng) 100所示的組件相似的組件，并且因而用于表示圖1的組件的標號也將用于表示圖2中的相 似組件。如圖所示，系統(tǒng)200包括系統(tǒng)100的組件連同例如多個電壓感測器(seonsor) 126、 電流感測器128、預(yù)充電電路132和車輛系統(tǒng)控制(VSC) 134的其它組件。預(yù)充電電路132 起作用以便在車輛啟動期間將初始預(yù)充電提供給與DC-AC逆變器114關(guān)聯(lián)的DC鏈路濾波 電容器218外加與EMS關(guān)聯(lián)的其它濾波器和能量存儲電容器。這種車輛啟動的命令來自 VCS134, VCS 134接收例如啟動、加速和減速的操作人員輸入，并且相應(yīng)地控制系統(tǒng)200的 操作。要理解，可按照與以上針對系統(tǒng)100所述相似的方式來操作系統(tǒng)200的能量蓄電池 102、高比功率能量存儲裝置104、多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106和能量存儲裝置112。備選地， 可將能量蓄電池102從第一能量存儲系統(tǒng)去除，由此使高比功率能量存儲裝置104成為系 統(tǒng)200低電壓側(cè)202的唯一能量存儲裝置。這種配置主要用于混合電動驅(qū)動列車配置，其 中熱力發(fā)動機(未示出)可對經(jīng)由第一能量存儲系統(tǒng)和第二能量存儲系統(tǒng)所提供的能量進 行補充。圖3示出本發(fā)明的又一實施例。圖3所示的推進系統(tǒng)300包括與圖1和圖2的系統(tǒng) 100及200所示的組件相似的組件，并且因而用于表示圖1和圖2中組件的標號也將用于表 示圖3中的相似組件。如圖所示，系統(tǒng)300包括在多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106低電壓側(cè)202 的輔助功率單元302。輔助功率單元302包括熱力發(fā)動機136、交流發(fā)電機(alternator) 138 和整流器140。系統(tǒng)300的輔助功率單元302還包括包含AC插頭142、隔離變壓器144、接 地故障電流斷路器(GFI) 146和整流器148的插入式(plug-in)電氣系統(tǒng)。整流器140的 輸出耦合到母線222，使得熱力發(fā)動機136和交流發(fā)電機138所產(chǎn)生的能量可補充高比功 率能量存儲裝置104和/或能量蓄電池102所提供的能量。此外，當熱力發(fā)電機136工作 時，可使用經(jīng)由熱力發(fā)電機136、交流發(fā)電機138和整流器140所提供的能量選擇性地對能 量蓄電池102、高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112進行充電。電流、電壓和功 率的控制在充電操作期間經(jīng)由VSC 134和EMS進行控制。備選地，當能量蓄電池102、高比功率能量存儲裝置104和能量存儲裝置112沒有 用于操作電機116時，AC插頭142可耦合到外部電源(即公用電網(wǎng))，以便通過整流器148 向系統(tǒng)300中的能量存儲裝置102、104、112供應(yīng)能量。整流器148的輸出304通過電感器 耦合到多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器106的獨立通道(例如通道“c”)，使得來自外部電力源的電 壓、電流和功率受到控制，并且能夠提供給系統(tǒng)300中能量蓄電池102、高比功率能量存儲 裝置104和能量存儲裝置112中的任一個。圖3中，接觸器130起作用以防止在將系統(tǒng)經(jīng) 由AC插頭142插入電氣公用接口時在對能量蓄電池102、高比功率能量存儲裝置104和能 量存儲裝置112充電期間啟動DC-AC逆變器114。雖然接觸器130示為在能量存儲裝置112 與DC-AC逆變器114之間，但是接觸器130可位于系統(tǒng)300中的任何位置，包括AC電機116 上的各相(Phase)。相應(yīng)地，當結(jié)合到車輛時，圖3所示的系統(tǒng)300不僅能夠在操作期間經(jīng) 由熱力發(fā)動機136進行能量再充電，而且還可在車輛未使用時再充電。與圖1和圖2分別所示的系統(tǒng)100、200不同，圖3所示的系統(tǒng)300示為在能量蓄 電池102與高比功率能量存儲裝置104之間沒有單向耦合裝置(例如二極管)。沒有這種單向耦合裝置，高比功率能量存儲裝置104可放電到實質(zhì)上低于能量蓄電池102的電壓的 值。這樣，極大地提高系統(tǒng)300在AC電機116工作在低速和低功率期間的效率。
雖然僅結(jié)合有限數(shù)量的實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當易于理解，本發(fā)明并 不局限于這類公開的實施例。相反，可修改本發(fā)明以結(jié)合前面沒有描述的任何數(shù)量的變化、 變更、替換或等效配置，但它們與本發(fā)明的精神和范圍相當。另外，雖然已經(jīng)描述本發(fā)明的 各個實施例，但是要理解，本發(fā)明的方面可以僅包含所述實施例的一部分。因此，本發(fā)明不 能被看作受到以上描述限制，而僅由隨附權(quán)利要求書的范圍進行限制。原配件清單
100推進系統(tǒng)
102能量蓄電池
104高比功率能量存儲裝置
106多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器
108母線
110母線
112能量存儲裝置
114DC-AC逆變器
116AC電機
118正DC鏈路
120負DC鏈路
122單向耦合裝置
124鏈路
126電壓感測器
128電流感測器
130接觸器
132預(yù)充電電路
134車輛系統(tǒng)控制(VSC)
136熱力發(fā)動機
138交流發(fā)電機
140整流器
142AC插頭
144隔離變壓器
146接地故障電流斷路器(GFI)
148整流器
200推進系統(tǒng)
202低電壓側(cè)
204負極端子
206負極端子
208正極端子
210正極端子
212AC牽引驅(qū)動器
214高電壓側(cè)
216負極端子
218DC鏈路濾波電容器
222母線
300推進系統(tǒng)
302輔助功率單元
304輸出
權(quán)利要求
一種推進系統(tǒng)(100，200，300)，包括電驅(qū)動器(212)；直流(DC)鏈路(118，120)，與所述電驅(qū)動器(212)電耦合；第一能量存儲系統(tǒng)，與所述電驅(qū)動器(212)電耦合，所述第一能量存儲系統(tǒng)至少包括高比功率能量存儲裝置(104)；第二能量存儲系統(tǒng)(112)，其中所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)的正極端子通過所述DC鏈路(118，120)與所述電驅(qū)動器(212)電耦合，并且所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)的負極端子與所述高比功率能量存儲裝置(104)的正極端子串聯(lián)耦合；以及多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器(106)，耦合到所述第一能量存儲系統(tǒng)以及所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)，其中所述高比功率能量存儲裝置(104)的正極端子與所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)的負極端子之間的串聯(lián)連接將所述多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器(106)旁路。
2.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)包括功率蓄電池。
3.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)包括超級電容器ο
4.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述第一能量存儲系統(tǒng)的所述高比功率能量 存儲裝置(104)和所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)配置成在與包括車輛減速的超運荷載關(guān)聯(lián) 的再生制動事件期間接收再生能量。
5.如權(quán)利要求4所述的推進系統(tǒng)，其中，所述多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器(106)配置成在 所述再生制動事件期間按照車輛速度、所述高比功率能量存儲裝置的荷電狀態(tài)、所述功率 蓄電池的荷電狀態(tài)、電動驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求和電動驅(qū)動速度中至少之一的函數(shù)來控制傳送給所 述第一能量存儲系統(tǒng)的所述高比功率能量存儲裝置(104)和所述第二能量存儲系統(tǒng)(112) 的再生能量的量。
6.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述第一能量存儲系統(tǒng)的所述高比功率能量 存儲裝置(104)和所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)配置成在與脈動載荷、穩(wěn)態(tài)載荷、車輛巡航 和車輛加速中至少之一關(guān)聯(lián)的電動回轉(zhuǎn)事件期間供應(yīng)能量。
7.如權(quán)利要求6所述的推進系統(tǒng)，其中，所述多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器(106)配置成在 所述電動回轉(zhuǎn)事件期間按照車輛速度、所述高比功率能量存儲裝置的荷電狀態(tài)、所述功率 蓄電池的荷電狀態(tài)、電動驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求和電動驅(qū)動速度中至少之一的函數(shù)來控制傳送給所 述第一能量存儲系統(tǒng)的所述高比功率能量存儲裝置(104)和所述第二能量存儲系統(tǒng)(112) 的能量的量。
8.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述高比功率能量存儲裝置(104)包括超級電容器。
9.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，其中，所述第一能量存儲裝置還包括耦合到所述高 比功率能量存儲裝置(104)的能量蓄電池(102)。
10.如權(quán)利要求1所述的推進系統(tǒng)，還包括輔助功率單元(302)，耦合到所述第一能量 存儲系統(tǒng)和所述第二能量存儲系統(tǒng)(112)中至少之一。
全文摘要
示出一種推進系統(tǒng)，其包括電驅(qū)動器、與電驅(qū)動器電耦合的DC鏈路以及與電驅(qū)動器電耦合的第一能量存儲系統(tǒng)，第一能量存儲系統(tǒng)至少包括高比功率能量存儲裝置。推進系統(tǒng)還包括第二能量存儲系統(tǒng)，其中第二能量存儲系統(tǒng)的正極端子通過DC鏈路與電驅(qū)動器電耦合，并且第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子與高比功率能量存儲裝置的正極端子串聯(lián)耦合。多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器耦合到第一能量存儲系統(tǒng)以及第二能量存儲系統(tǒng)，其中高比功率能量存儲裝置的正極端子與第二能量存儲系統(tǒng)的負極端子之間的連接將多通道雙向升壓轉(zhuǎn)換器旁路。
文檔編號B60K6/28GK101992678SQ201010260530
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者G·R·基林斯基, R·D·金 申請人:通用電氣公司