電壓源系統(tǒng)和用于禁用dc-dc電壓變換器的操作的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請要求2014年4月22日在美國提交的美國專利申請N0.14/258，113的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其公開內(nèi)容并入本文中。
[0002]本公開涉及電壓源系統(tǒng)和用于以改善的操作邏輯禁用DC-DC電壓變換器的操作的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]具有兩個有不同工作電壓水平的電池的電壓源系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的。電壓源系統(tǒng)包含DC-DC電壓變換器，所述DC-DC電壓變換器用于對具有較高工作電壓水平的電池進行放電以對具有較低工作電壓水平的電池進行充電。
[0004]電壓源系統(tǒng)在其與負載連接的一側(cè)包含接觸器。接觸器是一種開關(guān)，其導(dǎo)通或截斷電壓源系統(tǒng)和負載之間的電連接。
[0005]如果電壓源系統(tǒng)被長時間使用，則接觸器變得劣化。這種劣化造成問題，并且如果在接觸器短路時出現(xiàn)問題，則具有較高工作電壓水平的電池連續(xù)放電，這可能導(dǎo)致完全放電。
[0006]因此，在此發(fā)明人已經(jīng)認識到需要改善的電壓源系統(tǒng)和用于禁用DC-DC電壓變換器的操作的方法，其減少在接觸器故障狀況時電池將會完全放電的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]基于上述【背景技術(shù)】設(shè)計了本公開，本公開旨在提供如下技術(shù):在包含具有不同工作電壓水平的電池和用于在這些電池之間交換能量的DC-DC電壓變換器的電壓源系統(tǒng)中，有效地防止具有較高工作電壓水平的電池完全放電。
[0009]技術(shù)方案
[0010]提供根據(jù)示例性實施方式的電壓源系統(tǒng)。所述電壓源系統(tǒng)包含第一電池，所述第一電池具有第一正極和第一負極。使所述第一電池適于在第一正極和第一負極之間生成第一電壓水平。所述電壓源系統(tǒng)還包含電連接在第一正極和電節(jié)點之間并與它們串聯(lián)電連接的接觸器。所述電壓源系統(tǒng)還包含與第一電池并聯(lián)電連接的第一電壓傳感器。使第一電壓傳感器適于生成指示第一電壓水平的第一電壓信號。所述電壓源系統(tǒng)還包含電連接在第一電池的電節(jié)點和第一負極之間并與它們電連接的第二電壓傳感器。使第二電壓傳感器適于生成指示在電節(jié)點和第一負極之間的第二電壓水平的第二電壓信號。所述電壓源系統(tǒng)還包含電連接在電節(jié)點和第一負極之間并與它們電連接的DC-DC電壓變換器。所述電壓源系統(tǒng)還包含具有第二正極和第二負極的第二電池。第二正極電連接至DC-DC電壓變換器。使第二電池適于生成在第二正極和第二負極之間的第三電壓水平。所述第三電壓水平小于所述第一電壓水平。所述電壓源系統(tǒng)還包含微處理器，所述微處理器操作連接至第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、接觸器和DC-DC電壓變換器。微處理器被編程為停止生成第一控制信號以試圖引起接觸器將觸頭從閉合的操作位置轉(zhuǎn)換至斷開的操作位置。微處理器還被編程為，在第一電壓水平大體等于指示觸頭具有閉合的操作位置的第二電壓水平且第一電壓水平小于第一閾值電壓水平時，禁用DC-DC電壓變換器的操作，使得DC-DC電壓變換器不向第二電池施加輸出電壓。
[0011]提供根據(jù)另一個示例性實施方式的在電壓源系統(tǒng)故障狀況期間禁用DC-DC電壓變換器的操作的方法。所述方法包括提供電壓源系統(tǒng)，所述電壓源系統(tǒng)具有第一電池、第二電池、接觸器、第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、DC-DC電壓變換器和微處理器。第一電池具有第一正極和第一負極。使第一電池適于在第一正極和第一負極之間生成第一電壓水平。接觸器在第一正極和電節(jié)點之間并與它們串聯(lián)電連接。第一電壓傳感器與第一電池并聯(lián)電連接。第二電壓傳感器電連接在電節(jié)點和第一負極之間并與它們電連接。DC-DC電壓變換器電連接在電節(jié)點和第一負極之間并與它們電連接。第二電池具有第二正極和第二負極。第二正極電連接至DC-DC電壓變換器。微處理器可操作地連接至第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、接觸器和DC-DC電壓變換器。所述方法包括停止由微處理器生成第一控制信號以試圖引起接觸器將觸頭從閉合的操作位置轉(zhuǎn)換至斷開的操作位置。所述方法還包括利用第一電壓傳感器生成指示第一電池的第一電壓水平的第一電壓信號。所述方法還包括利用第二電壓傳感器生成指示在電節(jié)點和第一負極之間的第二電壓水平的第二電壓信號。所述方法還包括:在第一電壓水平大體等于第二電壓水平，指示觸頭具有閉合的操作位置，且第一電壓水平小于第一閾值電壓水平時，通過微處理器禁用DC-DC電壓變換器的操作，使得DC-DC電壓變換器不向第二電池施加輸出電壓。
[0012]有益效果
[0013]根據(jù)本公開，由于在包含在電壓源系統(tǒng)中的接觸器的觸頭粘在閉合的操作位置時，DC-DC電壓變換器的操作被禁用，所以可以有效地防止第一電池完全放電。
【附圖說明】
[0014]圖1為具有根據(jù)示例性實施方式的電壓源系統(tǒng)、DC-AC換流器和車輛動力系統(tǒng)的電動車輛的原理圖。
[0015]圖2?5為根據(jù)另一個示例性實施方式的在電壓源系統(tǒng)故障狀況時用于禁用DC-DC電壓變換器的操作的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，對具有根據(jù)示例性實施方式的電壓源系統(tǒng)30、DC_AC換流器40和車輛動力系統(tǒng)50的電動車輛10進行說明。電壓源系統(tǒng)30的優(yōu)點在于，系統(tǒng)30可以禁用DC-DC電壓變換器120的操作，使得當接觸器80卡在閉合的操作位置時，DC-DC電壓變換器120停止向第二電池130施加輸出電壓以防止第一電池60被完全放電。
[0017]提供電壓源系統(tǒng)30以向DC-AC換流器40供給工作電壓。還提供電壓源系統(tǒng)30以禁用DC-DC電壓變換器120的操作，使得當接觸器80卡在閉合的操作位置時，DC-DC電壓變換器120停止向電池130施加輸出電壓以防止第一電池60完全放電。
[0018]電壓源系統(tǒng)30包含第一電池60、第一電壓傳感器70、接觸器80、接觸器驅(qū)動器90、電節(jié)點100、第二電壓傳感器110、DC-DC電壓變換器120和第二電池130。
[0019]第一電池60具有正極140和負極142。在此，正極具有比負極相對更高的電位。使第一電池60適于在正極140和負極142之間生成第一電壓水平。在示例性實施方式中，第一電池60包含鋰離子電池組，所述鋰離子電池組具有在其中電連接在一起的多個電池單元。當然，在替代性實施方式中第一電池60可以包含另外類型的電池諸如鎳-鎘電池、鎳-金屬-氫化物電池或鉛酸電池。此外，在示例性實施方式中，第一電池60輸出大體48伏特DC(VDC)。當然，在替代性實施方式中，第一電池60可以輸出另外的電壓水平。例如，第一電池60可以輸出在300?400VDC的范圍內(nèi)或在大于400VDC的范圍內(nèi)的電壓。
[°02°] 第一電壓傳感器70與第一電池60并聯(lián)電連接，且還電連接至第一電池60的正極140和負極142。使第一電壓傳感器70適于生成指示由第一電池60輸出的電壓水平的電壓信號(Vp)。換而言之，第一電壓傳感器70測量第一電池60的電壓水平。微處理器135接收來自第一電壓傳感器70的電壓信號(Vp)并基于電壓信號(Vp)確定由第一電池60輸出的電壓水平。
[0021]接觸器80在第一正極60和電節(jié)點100之間并與它們串聯(lián)電連接。接觸器80包含接觸器線圈82和觸頭(c0ntact)83。當微處理器135生成由接觸器驅(qū)動器90接收的控制信號時，接觸器驅(qū)動器90供給接觸器線圈82能量，移動觸頭83