用于控制插入式车辆中来自外部电源的电功率的系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于控制插入式车辆中来自外部电源的电功率的系统，例如，纯电动车辆或混合电动车辆。控制从外部电源到插入式车辆中的一个或多个预定组件的电功率。所述电源在车辆的外部并具有最大功率水平。以充电水平接收来自外部电源的电功率。基于充电水平和最大功率水平，确定可用的功率水平。基于可用的功率水平，控制从外部电源到插入式车辆中的预定组件的电功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制插入式车辆中的从外部电源到车辆中的一个或多个组件的 电功率的系统和方法。
技术介绍
插入式车辆是一种可连接到电源并从所述电源接收电功率的车辆。所接收的电功 率可被存储或用于操作车辆中的若干装置。插入式车辆通常插入到家庭的出口中，以对插 入式车辆中的电池充电。
技术实现思路
提供了一种用于控制插入式车辆中的电功率的系统和方法。控制电功率从外部电 源到车辆中的一个或多个预定组件。外部电源在车辆的外部并具有最大功率水平。所述系统包括在车辆中的电池和控制器。电池以充电水平接收来自外部电源的 电功率，控制器确定可用的功率水平。控制器基于充电水平和最大功率水平来确定可用的 功率水平。基于可用的功率水平，控制器将来自外部电源的电功率分配至车辆中的预定组 件。另外，控制器可对用于接收从外部电源到预定组件的电功率的预定组件调度或划分优 先级。所述方法包括以充电水平接收来自外部电源的电功率。所述方法还包括基于来自 外部电源的可用的最大功率和充电水平来确定可用的功率水平。基于可用的功率水平，控 制电功率从外部电源到车辆中的预定组件。此外，所述方法可包括对预定组件划分优先级 和/或调度，以将来自外部电源的电功率分配至预定组件中的至少一个组件。附图说明图1是示出包括用于控制从外部电源到车辆中的一个或多个预定组件的电功率 的系统的插入式车辆的示意图；图2是示出控制从外部电源到车辆中的预定组件的电功率的方法的流程图。 具体实施例方式本专利技术的实施例总体上提供了一种在对处在低于来自电源的可用的最大功率水 平的功率水平的一个或多个蓄电池充电时用于控制插入式车辆中的从外部电源到车辆中 的一个或多个预定组件(例如，车辆气候控制系统)的电功率的系统和方法。当车辆固定 并连接到外部电源时控制电功率。例如，外部电源可以是标准家庭电源出口。在操作中，基 于可从外部电源传递的可用的功率水平控制电功率。基于外部电源的最大功率水平和车辆 接收的用于对蓄电池或其他电功率存储介质充电的充电水平来确定所述可用的功率水平。参照图1，提供系统10用于控制插入式车辆12中的从电源14到车辆12中的一个 或多个预定组件的电功率。电源14(以下称为“外部电源”)位于车辆12的外部。应当理解，术语“插入式车辆”包括可连接到外部电源14以从外部电源14接收电功率的任意类型 的机动车辆。以结合的方式描述系统10及其操作方法，以有助于对本专利技术的各个方面的理解。 外部电源14将功率提供到车辆12中的系统10。虽然外部电源14被描述为AC 电源，但是外部电源可以是DC电源。电源可以是任意合适的电源，例如120伏的AC出口或 300伏的DC出口。此外，来自外部电源14的AC功率可以是单相AC功率。另外，外部电源 14可以是配电网(以下称为“电网”)的一部分。例如，外部电源14可以是电连接到电网 的标准家庭电出口。电网将电功率从高电压(例如7200伏)逐步降低到较低的电压(例 如，240伏)。 在系统10的环境中，外部电源14具有外部电源14可传递到车辆12的电功率的最 大功率水平。例如，最大功率水平可以是1400瓦。外部电源14的最大功率水平可被计算 为是处于车辆12和外部电源14之间的AC线电流极限与跨越外部电源14的电压的乘积。 例如，如果AC线电流极限是12安且跨越电源14的电压是120伏，则最大功率水平是1440 瓦。本领域技术人员将认识到，如果功率变换器(例如，功率变换器40)利用单位功率因数 校正(unity power factor regulation)操作，则确定或计算最大功率水平提供了精确的 测量。如果功率转换器具有小于单位功率因数的功率因数，则确定或计算最大功率水平可 能需要包括操作功率因数。图1的系统10被示出为与并联/串联混合电动车辆(PSHEV)的动力系一体化。然 而，系统10可与任意类型插入式车辆一体化。例如，车辆12可以是纯电动车辆、串联混合 电动车辆(SHEV)、并联混合电动车辆(PHEV)或非电动车辆，例如内燃驱动式车辆。图1的车辆12包括发动机16、电池单元或能量存储单元18、以及驱动轮20。发动 机16和能量存储单元18将功率选择性地提供给驱动轮20，使得车辆12可被推进。另外， 车辆12包括类似于普通车辆中的传动装置的驱动桥22。驱动桥22包括发电机24、电动机 26、齿轮组28和行星齿轮组30。驱动桥22结合在驱动轮20和发动机16之间以及驱动轮 20和能量存储单元18之间，以提供或吸收车辆12中的电功率。例如，能量存储单元18可 提供电功率，以控制如何且在何时将电功率传输到驱动轮20。如图1中所示，驱动桥22的行星齿轮组30机械地结合发动机16、驱动轮20和发 电机24。例如，当发动机16和驱动轮20分别连接到行星齿轮组30的行星架和内齿圈时， 发电机24可连接到行星齿轮组30的恒星齿轮。如图1中示出，系统10可包括能量存储单元18。能量存储单元18包括高电压蓄 电池32和电池控制模块34(下称“BCM”)。例如，高电压电池可处于300伏。在操作中，蓄 电池32存储电功率或将电功率输出到车辆12中的各种组件。例如，蓄电池32可将电功率 输出到电动机26，从发电机24吸收功率或对车辆12中的其他基于电的装置供电。作为可 储存电能的装置，蓄电池32具有荷电状态(state of charge, SOC)。当蓄电池32从外部 电源14再充电时，能量存储单元18以充电水平接收来自外部电源14电功率。当蓄电池32 再充电时，蓄电池32的SOC增加。能量存储单元18的BCM 34控制高电压蓄电池32。BCM 34可控制蓄电池32，以输 出电功率、存储来自外部电源14的电功率、或两者的组合。例如，BCM 34可控制蓄电池32 的充电水平，以增加、保持或减小蓄电池32的S0C。如图1中所述，系统10可包括辅助电池36，例如低电压蓄电池。例如，辅助电池可 以是12伏的电池。与高电压蓄电池32相同，辅助电池36存储电功率或将电功率输出到车 辆12中的各种组件。例如，辅助电池36可以以12伏将电功率输出到各种以DC功率操作 的各种低电压负载。类似地，辅助电池36具有荷电状态(SOC)。辅助电池36可被外部电 源14提供到系统10的电功率充电。随着辅助电池36从外部电源14以充电水平接收电功 率，辅助电池36的SOC增加。系统10的充电水平可表现辅助电池36的充电水平、高电压 蓄电池32的充电水平或电池32、36的充电水平。如图1中所示，系统10可包括充电器或功率变换器40，功率变换器40可根据系统 10的特殊应用或构造而包括AC/DC变换器、DC/DC变换器、AC/AC变换器或它们的组合。功 率变换器40可对蓄电池32充电并对车辆12中的其他装置供电。另外，功率变换器40可对 辅助电池36充电。在操作中，功率变换器40通过电线42从外部电源14接收功率并将该 功率变换为更加适合的功率形式。例如，功率变换器40可包括针对高电压DC负载和高电 压蓄电池32的高电压AC/DC变换器、针对低电压DC负载和低电压蓄电池36的低电压AC/ DC变换器、以及针对车辆12中的各种AC负载的AC/AC变换器。高电压AC/DC变换器将来 自外部电源1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制插入式车辆中的从外部电源到所述车辆中的一个或多个的预定组件的电功率的系统，外部电源在所述车辆的外部并具有最大功率水平，所述系统包括：在所述车辆中的电池，用于以充电水平接收来自外部电源的电功率；在所述车辆中的控制器，配置成基于充电水平和最大功率水平来确定可用的功率水平，并基于可用的功率水平将来自外部电源的电功率分配至所述车辆中的预定组件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：巴拉S昌德，艾伦罗伊盖尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]