電源，例如常規(guī)的12伏鉛酸電池、電容器或其它附加的儲能裝置。
[0048]現(xiàn)在參照圖4，說明了總體上顯示為122的模塊化BPC系統(tǒng)的另一個實施例。模塊化BPC系統(tǒng)122與如上所述的模塊化BPC系統(tǒng)22類似，并包括一些相同或相似的元件。相同的元件將用相同的附圖標記表示。模塊化BPC系統(tǒng)122包括總體上表示為26的具有相互連接的電池模塊28的模塊化電池組。模塊化電池組26通過總線系統(tǒng)24與總體上表示為136的電力斷開正極接觸器(PDPC)以及總體上顯示為138的電力斷開負極接觸器(I3DNC)連接。PDPC 136和TONC 138有選擇地將模塊化電池組26與高壓連接器40連接，高壓連接器40可以驅動混合動力電動動力傳動系統(tǒng)功能——尤其是操作EAM 16或EDM 16a (如圖1和2所示)。PDPC136和I3DNC 138也用于有選擇地將模塊化電池組26與DC/DC變換器42和低壓連接器44連接。模塊化BPC系統(tǒng)122也可以包括緊急斷電開關46。
[0049]模塊化BPC系統(tǒng)122包括電壓控制器模塊(VCM) 148。VCM 148包括多個與模塊化BPC系統(tǒng)22的信號類似的狀態(tài)監(jiān)測輸入信號，例如電流傳感器150、點火開關接通/切斷輸入端152、電池充電狀態(tài)狀況輸入端154以及其它合適的輸入端，以便確定車輛電氣狀態(tài)和適當?shù)碾娏π枨鬆顩r。這些輸入端也允許VCM 148通過控制算法和VCM 148內或與其連接的微處理器確定特定的車輛電力需求。另外，這些輸入端允許VCM 148確定模塊化電池組26是否從車輛的高和低壓電路中電氣去耦。然后VCM148驅動電力斷開接觸器136和138以提供需要的連接性或與適合的車輛電力系統(tǒng)隔離。
[0050]PDPC 136和I3DNC 138的結構相似，如圖4和7所示，并且將在H)PC136的背景下進行描述。I3DPC 136包括總體上顯示為156的與VCM 148連接的螺線管部。I3DPC 136進一步包括總體上顯示為158的開關部，開關部158在需要的電路終端之間——例如在輸入電路終端160與高/低壓電路終端162和低壓電路終端164中的一個之間——形成選擇的電氣連接。I3DPC 136的開關部158進一步包括中性或隔離終端166。隔離終端166提供正向接合開關位置，該正向接合開關位置使得輸入電路終端160與高壓連接器40、DC/DC變換器42以及低壓連接器44的電連接去耦。螺線管部156驅動開關部158對VCM 148的控制算法的關于存在的僅僅提供低壓電力、低壓和高壓電力的結合的狀況的確定，或者剩下的電池充電狀態(tài)已經(jīng)降到預定的充電閾值以下的狀況的確定作出響應。隔離終端166的開關位置的選擇使得電池免遭受寄生電流消耗從而提供合適的例如用于發(fā)動機啟動的動力儲存。
[0051]現(xiàn)在參照圖5，說明了總體上顯示為222的模塊化BPC系統(tǒng)的另一個實施例。模塊化BPC系統(tǒng)222與如上所述的模塊化BPC系統(tǒng)22類似，并包括一些相同或相似的元件。相同的元件將用相同的附圖標記表示。模塊化BPC系統(tǒng)222包括總體上表示為26的具有相互連接的電池模塊28的模塊化電池組。模塊化電池組26通過總線系統(tǒng)24與總體上表示為236的轉換開關連接。在一個實施例中，轉換開關236可以配置為雙極雙擲(DTOT)開關。轉換開關236有選擇地將模塊化電池組26與正極和負極側高壓連接器40連接，高壓連接器40可以驅動混合動力電動動力傳動系統(tǒng)功能，尤其是操作EAM 16或EDM 16a(如圖1和2所示)。轉換開關236也用于有選擇地將模塊化電池組26與正極和負極輸入端、DC/DC變換器42和低壓連接器44連接。模塊化BPC系統(tǒng)222也可以包括緊急斷電開關46。
[0052]模塊化BPC系統(tǒng)222包括電壓控制器模塊(VCM) 248。VCM 248包括多個在某些方面與模塊化BPC系統(tǒng)22的信號類似的狀態(tài)監(jiān)測輸入信號。通過電流傳感器250、點火開關接通/切斷輸入端252、電池充電狀態(tài)狀況輸入端254以及其它合適的輸入端，對VCM 248提供狀態(tài)監(jiān)測信號，以便確定車輛電氣狀態(tài)和適當?shù)碾娏π枨鬆顩r。這些輸入端也允許VCM248通過控制算法和VCM 248內或與其連接的微處理器來確定特定的車輛電力需求。在模塊化BPC系統(tǒng)222的某些實施例中，這些輸入端可以允許VCM 248確定模塊化電池組26是否從車輛的高和低壓電路中電氣去耦。然后VCM 248驅動轉換開關236以提供需要的連接性或與適合的車輛電力系統(tǒng)隔離。
[0053]圖5和8說明了轉換開關236，并且轉換開關236包括總體上顯示為256的與VCM248連接的螺線管部。轉換開關236進一步包括總體上顯示為258的開關部，開關部258在需要的電路終端之間一一例如在正極和負極輸入電路終端260、261、正極和負極高/低壓電路終端262、263以及正極和負極低壓電路終端264、265之間——形成選擇的電氣連接。轉換開關236的開關部258能夠被驅動至通常在高/低壓接觸點和低壓接觸點之間的中間的中立或隔離位置。可選擇地，轉換開關236可以包括一個或兩個與隔離終端166類似的隔離終端，該隔離終端提供正向接合開關位置，該正向接合開關位置使得輸入電路終端260、261與高壓連接器40、DC/DC變換器42以及低壓連接器44的電連接去耦。螺線管部256驅動開關部258對VCM 248中的控制算法的關于存在的僅僅提供低壓電力、低壓和高壓電力的結合的狀況的確定，或者剩下的電池充電狀態(tài)已經(jīng)降到預定的充電閾值以下的狀況的確定作出響應。隔離位置或終端的開關位置的選擇使得電池免遭受寄生電流消耗從而提供合適的例如用于發(fā)動機啟動的動力儲存。
[0054]以優(yōu)選的實施例已經(jīng)解釋和說明了本發(fā)明的原理和操作模式。然而，應當理解的是本發(fā)明可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的請聯(lián)系實施為與具體解釋和說明不同。
【主權項】
1.一種車輛電力系統(tǒng)，包含: 高壓電池； 低壓電路； 控制系統(tǒng)，其包括在電池和低壓電路之間連接的開關，控制系統(tǒng)配置為基于電力需求有選擇地轉換高壓電池到與低壓電路電連接。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括高壓電路，開關與高壓電路連接，并對控制系統(tǒng)作出響應使得電池置于與高/低壓電路有選擇的電連接。3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，控制系統(tǒng)包括電壓控制器模塊，其配置為接收電力系統(tǒng)電力需求狀態(tài)的指示，并有選擇地控制開關對電力需求狀態(tài)指示作出響應。4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，指示是輸入信號，其是接通信號和斷開信號中的一個，電壓控制器模塊有選擇地控制開關使得電池與高壓電路電連接作為對接通信號的響應。5.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，指示是輸入信號，其指示限定低壓電力需求的電力系統(tǒng)電力需求狀態(tài)，電壓控制器模塊有選擇地控制開關將電池僅與低壓電路電連接。6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，開關將電池與DC/DC變換器連接，DC/DC變換器與低壓電路電連接。7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中，控制系統(tǒng)包括配置為接收接通信號和斷開信號的電壓控制器模塊，電壓控制器模塊有選擇地控制開關使得電池與高壓電路和低壓電路電連接作為對接通信號的響應，并且電池僅僅與低壓電路電連接作為對斷開信號的響應。
【專利摘要】模塊化電池和電力控制系統(tǒng)為混合動力車輛中的高壓和低壓電力需求系統(tǒng)提供一系列電力。模塊化電池和電力控制系統(tǒng)提供單個高壓模塊化電池組，其通過開關系統(tǒng)有選擇地與高壓和低壓需求系統(tǒng)連接。開關系統(tǒng)由電壓控制器模塊控制，其監(jiān)測電力需求和電力系統(tǒng)的充電狀態(tài)，并確定開關位置來影響混合動力車輛的表明的電氣需求。
【IPC分類】B60K6/22, B60L11/14, B60L11/12
【公開號】CN104972885
【申請?zhí)枴緾N201510159034
【發(fā)明人】蘇里亞普拉卡什·A·賈納塔納姆, 希爾德·A·赫爾曼斯, 馬克·J·費雷爾, 韋恩·M·湯普森
【申請人】福特全球技術公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年4月3日
【公告號】DE102015103988A1, US20150283963