專利名稱：可變輸出電流電池充電器和操作所述充電器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用于對(duì)自動(dòng)車輛電池充電的處理、方法、算法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一種動(dòng)力可變的車輛(諸如電池電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛等)通常包括用于存儲(chǔ)使車輛移動(dòng)的能量的電能存儲(chǔ)單元(例如，牽引電池)。可通過將與該電能存儲(chǔ)單元相關(guān)聯(lián)的充電系統(tǒng)電連接到遠(yuǎn)離車輛的配電回路(例如，插入車輛中)，來補(bǔ)充電能存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的能量。對(duì)電能存儲(chǔ)單元進(jìn)行充電的成本可取決于一天中執(zhí)行充電的時(shí)間以及充電操作的效率。

發(fā)明內(nèi)容
一種車輛可包括牽引電池和電池充電器系統(tǒng)。電池充電器系統(tǒng)可從遠(yuǎn)離車輛的配電系統(tǒng)接收電流，并以多個(gè)幅值將電流輸出到牽引電池以表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線，并基于充電效率曲線對(duì)牽弓I電池進(jìn)行充電。一種電池充電器系統(tǒng)可包括控制器裝置，控制器裝置從通過將遠(yuǎn)離車輛的電源與所述控制器裝置進(jìn)行配線連接而限定的配電回路接收能量，并且輸出充電電流，充電電流的幅值取決于配線的電阻。一種電池充電器系統(tǒng)可從遠(yuǎn)離車輛的配電系統(tǒng)接收電流，以多個(gè)幅值將電流輸出到牽弓I電池以表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線，并基于充電效率曲線對(duì)牽引電池進(jìn)行充電。


圖1是動(dòng)力可變的車輛的框圖。圖2是示出用于對(duì)車輛電池充電的算法的流程圖。圖3是充電電流與充電操作效率的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式在此描述本公開的實(shí)施例；然而，應(yīng)該理解的是，公開的實(shí)施例僅僅是示例，并且其他實(shí)施例可采用多種和替代的形式。附圖未必按比例繪制；一些特征可能會(huì)被夸大或最小化，以顯示特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能上的細(xì)節(jié)不應(yīng)該被解釋為限制，而僅僅被解釋為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，參照任何一張附圖示出和描述的各種特征可與一個(gè)或多個(gè)其它附圖中示出的特征組合，以產(chǎn)生沒有被明確地示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合提供用于一般應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可期望與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合的修改用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞?。電?dòng)車輛的充電器在從外部源向電池傳送能量時(shí)具有峰值效率。雖然該峰值效率可根據(jù)充電器的設(shè)計(jì)而不同，但是一般為大約90%。然而，充電器只是在充電期間啟用的子系統(tǒng)之一。其它車輛子系統(tǒng)(諸如制冷子系統(tǒng)等)會(huì)根據(jù)特定設(shè)計(jì)使得峰值效率變得更高或更低。此外，向車輛提供電能的電供應(yīng)系統(tǒng)具有影響峰值效率的損耗。在系統(tǒng)峰值效率處或在系統(tǒng)峰值效率附近執(zhí)行充電操作可將與對(duì)電池進(jìn)行充電相關(guān)聯(lián)的成本最小化。參照?qǐng)D1，自動(dòng)車輛10可包括電池充電器系統(tǒng)12、牽引電池14和輔助電池16。車輛10還可包括電機(jī)18、變速器20和車輪22。電池充電器系統(tǒng)12與牽引電池14和輔助電池16電連接(如細(xì)線所示)。牽引電池14還與電機(jī)18電連接(如細(xì)線所示)。變速器20與電機(jī)18和車輪22機(jī)械地連接。還考慮其它車輛布置，諸如插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛等。電池充電器系統(tǒng)12可通過保險(xiǎn)絲盒/功率表26與電網(wǎng)/發(fā)電裝置24電連接。也就是說，可將車輛10插接到住宅建筑或商業(yè)建筑的壁裝電源插座(未示出)。電源線由火線28表示，將電池充電器系統(tǒng)12與壁裝電源插座電連接的相關(guān)配線由零線30表示，將壁裝電源插座和保險(xiǎn)絲盒26電連接的配線由地線32表示。因此，來自電網(wǎng)24的電能可通過保險(xiǎn)絲盒26到達(dá)電池充電器系統(tǒng)12。電池充電器系統(tǒng)12可對(duì)牽引電池14和輔助電池16中的一個(gè)或兩者進(jìn)行充電。在圖1的示例中，電池充電器系統(tǒng)12具有與牽引電池14電連接的高電壓輸出以及與輔助電池16電連接的低電壓輸出。然而，在其它示例中，電池充電器系統(tǒng)12可僅對(duì)牽引電池14充電。作為不例，插電式混合電動(dòng)車輛可包括電池充電器系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)，電池充電器系統(tǒng)具有與牽引電池電連接的高電壓輸出，內(nèi)燃機(jī)被布置為驅(qū)動(dòng)與輔助電池電連接的交流發(fā)電機(jī)。電機(jī)18被布置為從牽引電池14接收電能，并將該電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)變速器20和車輪22，以使車輛10移動(dòng)。在其它示例中，變速器20還可通過內(nèi)燃機(jī)、燃料電池等被驅(qū)動(dòng)。影響充電操作的系統(tǒng)/子系統(tǒng)的凈效率Hctoge可由下面的等式給出
權(quán)利要求
1.一種電池充電器系統(tǒng),包括控制器裝置，被配置為從通過將遠(yuǎn)離車輛的電源與所述控制器裝置進(jìn)行配線連接而限定的配電回路接收能量，并且輸出充電電流，充電電流的幅值取決于配線的電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，控制器裝置還被配置為以多個(gè)幅值輸出電流，以測(cè)量與配電回路相關(guān)聯(lián)的電氣系統(tǒng)參數(shù)，并基于所述參數(shù)產(chǎn)生充電效率曲線，其中，所述參數(shù)指示所述多個(gè)幅值中的每個(gè)幅值處的配線的電阻。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，取決于配線的電阻的幅值與充電效率曲線的最大值對(duì)應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述幅值還取決于可用充電時(shí)間。
5.一種操作車輛的電池充電器系統(tǒng)的方法，包括從遠(yuǎn)離車輛的配電系統(tǒng)接收電流；以多個(gè)幅值將電流輸出到牽引電池，以表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線； 基于充電效率曲線對(duì)牽弓I電池進(jìn)行充電。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線的步驟包括測(cè)量與配電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的電氣系統(tǒng)參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述參數(shù)指示與配電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的電阻。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，基于充電效率曲線對(duì)牽引電池進(jìn)行充電的步驟包括根據(jù)充電效率曲線，以所述多個(gè)幅值中的產(chǎn)生最大效率的一個(gè)幅值來輸出電流。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，對(duì)牽引電池的充電還基于牽弓丨電池的可用充電時(shí)間。
10.一種車輛，包括牽引電池；電池充電器系統(tǒng)，被配置為從遠(yuǎn)離車輛的配電系統(tǒng)接收電流，以多個(gè)幅值將電流輸出到牽引電池以表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線，并且基于充電效率曲線對(duì)牽引電池進(jìn)行充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變輸出電流電池充電器和操作所述充電器的方法。一種車輛包括被布置為對(duì)牽引電池充電的電池充電器系統(tǒng)。電池充電器系統(tǒng)從遠(yuǎn)離車輛的配電系統(tǒng)接收電流，并以多個(gè)幅值將電流輸出到牽引電池以表現(xiàn)電池充電器和配電系統(tǒng)的充電效率曲線。電池充電器系統(tǒng)然后根據(jù)充電效率曲線對(duì)牽引電池進(jìn)行充電。
文檔編號(hào)B60L11/18GK103051016SQ20121038058
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者艾倫·羅伊·蓋爾, 保羅·西歐多爾·莫姆西羅維琪 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司