[发明专利]用于选择性地使能源耦合于负载的系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上涉及驱动系统，并且更具体地，涉及在车辆或非车辆系统中选择性地使能源耦合于负载以向其供应能量。 

背景技术

电动车辆和混合电动车辆典型地由一个或多个能量存储装置单独地或结合内燃机来提供功率。在纯电动车辆中，这些一个或多个能量存储装置对整个驱动系统提供功率，由此消除对内燃机的需要。另一方面，混合电动车辆包括能量存储装置，提供功率以用于补充由内燃机供应的功率，这极大地增加了内燃机和车辆的燃料效率。传统地，电动或混合电动推进系统中的能量存储装置包括电池、超级电容器、飞轮或这些元件的组合，以便提供足够的能量来对电动马达提供功率。 

当两个或以上的能源用于向驱动系统提供功率时，这些能源典型地非常适合于提供不同类型的功率。例如，第一能源可以是高比能量源，其在提供长期功率方面更高效或经济，而第二能源可以是高比功率源，其在提供短期功率方面更高效。该高比功率源可用于帮助高比能量源在例如加速或脉冲负载事件期间向系统提供功率。 

通常，高比功率源直接耦合于直流(DC)链接，其向负载供应电压。然而，DC链接电压的控制取决于直接耦合的高功率源并且可以比期望的响应更低。另外，需要从高能源供应给DC链接的瞬态功率可以比期望的响应更高。 

因此，提供允许能源选择性地耦合于负载来向其供应能量的系统，这是可取的。 

发明内容

根据本发明的一个方面，多能量存储装置系统包括耦合于负载的电驱动、耦合于该电驱动的DC链接以及具有耦合于该DC链接的输出通道和输入通道的双向电压转换器。第一能量存储装置耦合于该电压转换器的输入通道，开关耦合于该DC链接，并且第二能量存储装置耦合于该开关。系统控制器配置成促使开关使第二能量存储装置耦合于DC链接使得存储在第二能量存储装置中的能量被输送到电驱动并且使得第二能量存储装置的电压随着存储在其中的能量被输送到电驱动而减少。系统控制器还促使双向电压转换器将第一能量存储装置的电压转换成更高的电压并且将该更高的电压输送到DC链接，其中该更高的电压大于第二能量存储装置的电压并且促使开关将第二能量存储装置从DC链接去耦合。 

根据本发明的另一个方面，组装推进能量系统的方法包括使双向电压转换器组件的输出通道耦合于直流（DC）链接并且使第一能量存储装置耦合于该双向电压转换器组件的第一输入通道。该双向电压转换器组件包括第一双向电压转换器。该方法还包括使开关耦合于DC链接、使第二能量存储装置耦合于该开关以及使负载耦合于DC链接。该负载配置成经由DC链接从第一能量存储装置和第二能量存储装置中的一个接收能量。该方法进一步包括使控制器耦合于双向电压转换器组件和开关并且将该控制器配置成促使开关使第二能量存储装置耦合于DC链接使得存储在第二能量存储装置中的能量被输送到负载并且使得第二能量存储装置的电压随着存储在其中的能量被输送到负载而减少。该控制器还配置成促使双向电压转换器将第一能量存储装置的电压转换成更高的电压并且将该更高的电压输送到DC链接，其中该更高的电压大于第二能量存储装置的电压并且促使开关将第二能量存储装置从DC链接去耦合。 

根据本发明的另一个方面，非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序并且代表这样的指令集，当其由计算机执行时促使该计算机激活第一开关来将存储在第二能量存储装置中的电压转移到耦合于负载的直流（DC）链接使得存储在该第二能量存储装置中的电压随着第二能量存储装置的电压减小而被输送到负载。这些指令还促使计算机控制双向电压转换器来将第一能量存储装置的第一电压转换成第二电压并且将该第二电压输送到DC链接，其中该第二电压大于第二能量存储装置的电压并且促使第一开关去激活。 

各种其他特征和优势将从下列详细说明和图变得明显。 

附图说明

附图图示目前预想用于实行本发明的优选实施例。 

在附图中： 

图1示意地图示根据本发明的实施例的推进系统的实施例。

图2示意地图示根据本发明的实施例的推进系统的另一个实施例。 

图3示意地图示根据本发明的实施例的推进系统的另一个实施例。 

具体实施方式

本发明的实施例涉及车辆和非车辆应用。车辆应用可包括纯电动或混合电动车辆应用，例如，公路用车和越野车辆、高尔夫车、短距离电动车辆、叉车和公用载重汽车作为示例。非车辆应用可包括非车辆类型的负载，其包括泵、扇、绞车、吊车或其他马达驱动的负载。尽管关于车辆应用描述，本发明的实施例不意在局限于此。