用于直流快速充电的高电压电池接触器布置制造技术

本公开涉及用于直流快速充电的高电压电池接触器布置。一种用于高电压电池的充电系统包括一对接触器和控制器，所述接触器分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个且被配置为当所述接触器闭合时使所述电池能够进行充电，所述控制器被配置为：在充电完成之后，基于在向所述接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时获得的端口电压值，来产生指示所述接触器中的一个被紧密闭合的通知。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于向高电压(HV)电池提供直流(DC)快速充电的系统和方法。
技术介绍
电气化车辆中的高电压电池可使用交流(AC)充电或直流充电进行再充电。车辆可连接到AC电网并且分别经由使用120伏特(V)连接的AC水平1充电或经由240V连接的AC水平2充电来接收电能。连接到能够DC充电的充电站可允许高电压电池以多种电流等级(诸如，DC水平1200-450V/80安培(A)、DC水平2200-450V/200A、DC水平3200-450V/400A等)进行再充电。因此，与AC充电过程(session)传输能量消耗的时间相比，DC充电过程传输相同的能量耗费更少的时间。
技术实现思路
一种用于高电压电池的充电系统包括一对接触器和控制器，所述一对接触器分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个(即，所述一对接触器中的一个电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个，所述一对接触器中的另一个电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的另一个)，且被配置为当所述一对接触器闭合时使所述电池能够进行充电，所述控制器被配置为：在充电完成之后，基于在向所述一对接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器中的一个被紧密闭合(weldedclosed)的通知。一种用于对高电压电池进行充电的方法包括：命令闭合一对接触器，所述一对接触器中的每一个分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个且被布置为使所述电池能够进行充电；当向所述一对接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时，监测与所述一对接触器关联的正极端子和负极端子之间的端口电压值；基于所述端口电压值，产生指示所述一对接触器中的一个被紧密闭合的通知。根据本专利技术的一个实施例，所述监测响应于接收到充电过程完成的通知而开始。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：基于端口电压值与电池组电压值之间的差以及响应于断开所述一对接触器的命令而获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器均被紧密闭合的通知。根据本专利技术的一个实施例，产生指示所述一对接触器均被紧密闭合的通知还是基于电动车辆供电设备(EVSE)的状态的。根据本专利技术的一个实施例，产生指示所述一对接触器均被紧密闭合的通知还是基于响应于电动车辆供电设备断开连接而获得的端口电压值的。根据本专利技术的一个实施例，产生指示所述一对接触器均被紧密闭合的通知还是基于端口电压值与电池组电压值之间的差、响应于断开所述一对接触器的命令而获得的端口电压值以及响应于闭合所述一对接触器中的一个的命令而获得的端口电压值的。一种用于高电压电池的充电系统包括一对接触器和控制器。所述一对接触器中的每一个分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个，所述控制器被配置为：在充电完成之后，基于当充电完成时获得的端口电压值与电池组电压值之间的差以及响应于断开接触器的命令而获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器均被紧密闭合的通知。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：基于电动车辆供电设备的状态，产生所述通知。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：基于响应于电动车辆供电设备断开连接而获得的端口电压值，产生所述通知。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：在充电完成之后，基于当向所述一对接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器中的一个被紧密闭合的通知。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于接收到充电过程完成的通知，开始发出所述预定序列。附图说明图1是示出了典型的动力传动系统和能量存储组件的插电式混合动力电动车辆(PHEV)的框图；图2是示出了用于DC快速充电的接触器布置的框图；图3A是示出了用于向HV电池提供DC快速充电的算法的流程图；图3B是示出了用于在DC快速充电期间执行电压匹配的算法的流程图；图4是示出了用于执行DC快速充电接触器故障检测的算法的流程图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种和替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。图1描绘了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)。插电式混合动力电动车辆12(在下文中，车辆12)可包括至少一个牵引电池或电池组14，所述至少一个牵引电池或电池组14被配置为在连接到电网(未示出)的充电站(未示出)处经由充电过程接收电荷。例如，车辆12可与充电站的电动车辆供电设备(EVSE)16协作以调整从电网到电池组14的电荷传输。电网可包括利用可再生能源的装置(诸如，光伏(PV)太阳能板或风力涡轮机(未示出))。EVSE16可包括用于调节和管理电网和车辆12之间的能量传输的电路和控制。例如，EVSE16可具有用于插入车辆12的充电端口18的充电连接器，诸如，经由与充电端口18的对应凹入紧密配合的连接器引脚。充电端口18可以是被配置为从EVSE16向车辆12传输电力的任何类型的端口。如将参照图2更详细地解释的，与充电端口18通信的电池充电器控制模块(BCCM)38可控制充电端口18与电池组14之间的电荷流动。类似地，EVSE16可包括控制模块(未示出)，所述控制模块调节从EVSE16供应的电力，以向车辆12提供适当的电压水平和电流水平。EVSE16可被设计为向车辆12提供单相或三相的AC或DC电力。AC功能的EVSE、DC功能的EVSE和AC/DC功能的EVSE之间可在充电连接器以及充电协议上存在差异。EVSE16还能够提供不同水平的AC电压和DC电压，包括但不限于，水平1120伏特(V)的AC充电、水平2240V的AC充电、水平1200-450V和80安培(A)的DC充电、水平2200-450V和达200A的DC充电、水平3200-450V和达400A的DC充电等。在不同的充电方法中，接收给定量的电荷所需要的时间可能不同。使用单相AC充电过程对给定的电池组进行充电可能耗费几个小时。使用DC充电可在几分钟内获得在相似的情况下的相同量的电荷。后一种充电方法也被称作DC快速充电。在一个示例中，充电端口18和EVSE16两者均可被配置为遵守与电气化车辆充电有关的工业标准(诸如但不限于，汽车工程师学会(SAE)J1772、J1773、J2954，国际标准化组织(ISO)15118-1、15118-2、15118-3，德国DIN规范70121等)。在一个示例中，充电端口18的凹入可包括7个端子(一般用双箭头指示)，端子1和端子2被指定用于水平1AC电力交换和水平2AC电力交换，端子3被指定用于接地连接，端子4和端子5被指定用于控制信号，端子6和端子7被指定用于DC充电(诸如但不限于，水平1DC充电、水平2DC充电或水平3DC充电)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高电压电池的充电系统，包括：一对接触器，分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个，且被配置为当所述一对接触器闭合时使所述电池能够进行充电；控制器，被配置为：在充电完成之后，基于在向所述一对接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器中的一个被紧密闭合的通知。

【技术特征摘要】
2015.07.27 US 14/810,0061.一种用于高电压电池的充电系统，包括：一对接触器，分别电连接至所述电池的正极端子和负极端子中的一个，且被配置为当所述一对接触器闭合时使所述电池能够进行充电；控制器，被配置为：在充电完成之后，基于在向所述一对接触器发出预定序列的断开命令和闭合命令时获得的端口电压值，来产生指示所述一对接触器中的一个被紧密闭合的通知。2.如权利要求1所述的充电系统，其中，控制器还被配置为：响应于接收到充电过程完成的通知，开始发出所述预定序列。3.如权利要求2所述的充电系统，其中，控制器还被配置为：基于在所述发出开始之前获得的端...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·迈克尔·古扎勒斯，威尼斯·塞沙德里·卡勒，木本胜宏，韦斯利·爱德华·布尔科曼，本杰明·A·塔巴托斯基·布什，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US