[发明专利]用于给车辆电路提供不间断电力的多级供电系统和方法

说明书

技术领域

以下涉及使用在电动车辆或者混合式电动车辆中用于给车辆控制电路提供不间断的低电压电力的双源、多级供电系统和方法。

背景

众所周知，在汽车行业中，电动车辆(EV)和混合式电动车辆(HEV)可以被提供有一个或多个高电压电池，用于给车辆动力传动系统供电。这些电池需要在消耗之后进行周期性的再充电，这可以通过将车辆连接至高电压AC电源线来实现，该高电压AC电源线可以是由电网供给的120或240伏特AC。这种连接可以利用被配置成与车辆车载电池充电器(OBC)接口连接的合适的车辆连接器。

电动车辆和混合式电动车辆还可以包括低电压电池，例如12伏特DC电池，用于给低电压车辆电动系统和电路供电。当车辆被连接至AC电源线时，EV或者HEV的这些电动系统和/或电路中的一些或者所有可以被供给有来自高电压电源的能量。在这种情况下，这种电源实际上是无限的并且这种布置将有助于保存电荷和/或延长车辆12伏特DC电池的寿命。在缺失车辆到AC电源线的连接时，某一控制电路可以被供给有来自车辆12伏特DC电池的充足的电力以实现各种诊断功能和/或允许该控制电路的重编程序，例如重新刷新用于软件升级。

然而，这种布置需要在高电压电源和车辆12伏特DC电池之间进行切换，这取决于车辆连接至高电压AC电源线的存在或者缺失。这种切换可以使用控制电路和合适的部件来感测或者检测高电压电源的存在而实现。然而，这种控制电路和感测部件的使用增加了EV或者HEV的成本并且必定提高电路、部件和/或系统故障的可能性。

概述

因此，存在对用于给EV或者HEV中的控制电路提供不间断的低电压电力的多级供电系统和方法的需要。这种多级供电系统和方法将是双源的，从高电压电源和低电压车辆电池接收能量。当由于EV或者HEV连接至高电压AC电源线而存在高电压电源时，这种多级供电系统和方法将从高电压电源给车辆控制电路提供低电压电力，并且当缺失高电压电源时，将从低电压车辆电池提供这种低电压电力。这种可以被实现为车辆OBC的一部分的多级供电系统和方法，将会这样做而不需要控制电路在高电压电源和低电压车辆电池之间切换并且使用最小数量的部件以减少成本和提高可靠性。

按照本文公开的一个实施方式，提供一种用于给电动车辆或者混合式电动车辆中的控制电路提供不间断的低电压电力的多级供电系统。该系统包括第一级，第一级包括用于从车辆电池接收低电压输入并将车辆电池低电压输入转换成高电压输出的转换器。该系统还包括第二级，第二级被设置成与第一级串行连通，第二级包括用于接收经整流的AC高电压输入和第一级高电压输出中的一个并且将经整流的AC高电压输入和第一级高电压输出中的一个转换成低电压输出用于给车辆控制电路供电的转换器。当经整流的AC高电压输入存在时，由第二级从经整流的AC高电压输入生成低电压输出，并且当经整流的AC高电压输入缺失时，由第二级从第一级高电压输出生成低电压输出。

按照本文公开的另一实施方式，提供一种用于给电动车辆或者混合式电动车辆中的控制电路提供不间断的低电压电力的方法。该方法包括从车辆电池接收低电压输入，和将车辆电池低电压输入转换成高电压输出。该方法还包括接收经整流的AC高电压输入和高电压输出中的一个，和将经整流的AC高电压输入和高电压输出中的一个转换成低电压输出用于给车辆控制电路供电。当经整流的AC高电压输入存在时，从经整流的AC高电压输入生成低电压输出，以及当经整流的AC高电压输入缺失时，从高电压输出生成低电压输出。

该方法还可以包括提供具有第一级和设置成与第一级串行连通的第二级的多级供电系统。接收车辆电池低电压输入和将车辆电池低电压输入转换成高电压输出可以通过多级供电系统的第一级来实现。接收经整流的AC高电压输入和高电压输出中的一个并将经整流的AC高电压输入和高电压输出中的一个转换成低电压输出可以通过多级供电系统的第二级来实现。

按照另一实施方式，经整流的AC高电压输入可以作为大容量电源输出来生成，经整流的AC高电压输入可以具有最小值，第一级转换器可以被设置成与大容量电源输出连通，以及第一级转换器可以具有小于经整流的AC高电压输入的最小值的设定值，以使第一级转换器仅在缺失经整流的AC高电压输入时生成第一级高电压输出。第一级转换器可以包括升压转换器以及第二级转换器可以包括隔离反激式转换器。

下面阐述这些实施方式和附图的详细描述。

附图简述