引言本發(fā)明涉及電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)以及用于為電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組充電的方法。

背景技術(shù)：

1、電池電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(為了簡(jiǎn)單起見在本文中統(tǒng)稱為電動(dòng)車輛(ev))配備有電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，該電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)具有高能推進(jìn)電池組和一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)牽引馬達(dá)。推進(jìn)電池組形成可再充電儲(chǔ)能系統(tǒng)(ress)的核心部件，其中電池組的組成電化學(xué)電池單元是根據(jù)需要使用車外(offboard)充電電源和車載(onboard)再生制動(dòng)可再充電的。

2、在典型的車外充電事件期間，在車載車輛控制器與充電站/電動(dòng)車輛供電設(shè)備(evse)的對(duì)應(yīng)的站控制器之間經(jīng)由既定協(xié)議發(fā)生雙向通信。這種連接尤其導(dǎo)致充電請(qǐng)求從車輛控制器傳達(dá)到站控制器。站控制器進(jìn)而將站的充電極限通知給車輛控制器。在成功交換必要的參數(shù)和充電極限后就開始對(duì)電池組充電。

3、公共充電網(wǎng)絡(luò)包括來自數(shù)量越來越多的evse制造商的車外充電站。直流快速充電(dcfc)站特別地使用多個(gè)功率轉(zhuǎn)換級(jí)(power?conversion?stage)來將交流(ac)電源電壓轉(zhuǎn)換為適合于為推進(jìn)電池組充電的dc電力。給定的車外充電站可使用特定于制造商的內(nèi)部功率轉(zhuǎn)換設(shè)置。結(jié)果，當(dāng)充電站在可用的功率轉(zhuǎn)換級(jí)之間切換時(shí)，充電車輛可能遇到振蕩功率或電流極限。暫時(shí)降低充電站輸出能力的這種切換通常在充電站接近其既定的充電極限操作時(shí)是普遍的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本文中公開了基于硬件和軟件的解決方案，其用于在電池充電事件期間檢測(cè)并緩解由車外充電站提供的充電功率或電流極限中的不期望振蕩。本解決方案可在充電接受者系統(tǒng)(例如，具有可再充電推進(jìn)電池組的機(jī)動(dòng)車輛)上實(shí)施，或者這些解決方案可在車外充電站上搶占式地(preemptively)實(shí)施。

2、如本文中舉例說明的，電池充電事件是直流快速充電(dcfc)事件，在此期間，由車外充電站向電動(dòng)車輛(ev)的推進(jìn)電池組提供高壓充電功率。然而，本教導(dǎo)也可應(yīng)用于其他移動(dòng)或固定系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有適合與本文中所描述的車外充電站一起使用的類似的可再充電電池組。

3、在特定的非限制性實(shí)施方式中，電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)包括電池組、功率逆變器、電動(dòng)馬達(dá)和本地控制器(即，車載電子控制單元或處理器)。本地控制器被構(gòu)造成響應(yīng)于電池組到具有站控制器的車外充電站的連接而從站控制器接收所報(bào)告的充電極限，例如作為功率和/或電流極限。在該實(shí)施例中，本地控制器還將充電請(qǐng)求信號(hào)(例如，功率或電流請(qǐng)求)傳輸?shù)秸究刂破?。充電?qǐng)求信號(hào)是基于所報(bào)告的充電極限，其中本地控制器通常請(qǐng)求處于或接近所報(bào)告的極限的充電功率/電流。

4、作為其已編程功能的一部分，在本文中闡述的各種實(shí)施例中，本地控制器可在主動(dòng)充電事件期間檢測(cè)所報(bào)告的充電極限的閾值振蕩。如本文中構(gòu)想的主動(dòng)充電事件是這樣的事件：在此期間，上述電池組由車外充電站進(jìn)行再充電。在可能的實(shí)施方式中，本地控制器在主動(dòng)充電事件期間實(shí)時(shí)調(diào)整其充電請(qǐng)求信號(hào)，其中該動(dòng)作響應(yīng)于閾值振蕩而發(fā)生。

5、所報(bào)告的充電極限可包括車外充電站的最大充電功率極限，在這種情況下，初始充電請(qǐng)求是對(duì)處于最大充電功率極限的充電功率的請(qǐng)求。

6、本地控制器可將在預(yù)定持續(xù)時(shí)間上所報(bào)告的充電極限中的階梯狀振蕩次數(shù)計(jì)數(shù)為變化率(roc)。在該實(shí)施方式中，本地控制器可通過將roc與經(jīng)校準(zhǔn)的roc值進(jìn)行比較來檢測(cè)閾值振蕩。

7、在可能的實(shí)施例中，本地控制器還可在經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量?jī)?nèi)保持減額水平(deratedlevel)，并且當(dāng)經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量已流逝時(shí)恢復(fù)初始充電請(qǐng)求。本地控制器還可通過將各振蕩中的最低點(diǎn)記錄在本地控制器的存儲(chǔ)器中來檢測(cè)閾值振蕩。在該特定實(shí)施例中，減額水平低于最低點(diǎn)。

8、電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)可在具有一組行車輪的機(jī)動(dòng)車輛上使用，在這種情況下，電池組是機(jī)動(dòng)車輛的推進(jìn)電池組，并且電動(dòng)馬達(dá)連接到行車輪中的一者或多者。

9、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，閾值振蕩是最大功率或電流極限的至少5％。

10、本地控制器可與用戶裝置通信并且被構(gòu)造成將指示閾值振蕩的站狀態(tài)信號(hào)傳輸?shù)接脩粞b置。

11、本文中還公開了一種用于為電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組充電的方法。根據(jù)可能的實(shí)施例，該方法包括：響應(yīng)于電池組到車外充電站的連接而從車外充電站的站控制器接收所報(bào)告的充電極限；以及經(jīng)由電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的本地控制器將初始充電請(qǐng)求傳輸?shù)秸究刂破鳌?/p>

12、在該實(shí)施例中，初始充電電流請(qǐng)求是針對(duì)處于所報(bào)告的充電極限的充電功率或電流的請(qǐng)求。該方法還可包括：在主動(dòng)充電事件期間經(jīng)由本地控制器來檢測(cè)所報(bào)告的充電極限的閾值振蕩，在該主動(dòng)充電事件期間，電池組經(jīng)由車外充電站來進(jìn)行再充電。響應(yīng)于閾值振蕩，該方法可包括：在主動(dòng)充電事件期間經(jīng)由本地控制器將初始充電請(qǐng)求暫時(shí)降低到減額水平。

13、本文中還公開了一種用于為電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組充電的方法。該方法的實(shí)施例包括：在電池組連接到車外充電站時(shí)，經(jīng)由第一控制器從第二控制器接收初始充電請(qǐng)求。該方法包括：在主動(dòng)充電事件期間經(jīng)由第一控制器或第二控制器來檢測(cè)車外充電站的充電極限的閾值振蕩，在該主動(dòng)充電事件期間，電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組由車外充電站進(jìn)行再充電。響應(yīng)于閾值振蕩，在該實(shí)施例中，該方法包括：在主動(dòng)充電事件期間將車外充電站的充電極限暫時(shí)降低到減額充電極限。

14、車外充電站可包括作為第一控制器的站控制器，并且由站控制器執(zhí)行檢測(cè)充電極限的閾值振蕩和將充電極限暫時(shí)降低到減額充電極限。

15、站控制器可與用戶裝置通信，在這種情況下，該方法可任選地包括：經(jīng)由站控制器將站狀態(tài)信號(hào)傳輸?shù)接脩粞b置，該站狀態(tài)信號(hào)指示閾值振蕩和減額充電極限。

16、如上所述，電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)可以是機(jī)動(dòng)車輛的部件，該機(jī)動(dòng)車輛具有車輛控制器、車身、連接到車身的一組行車輪、以及連接到行車輪中的一者或多者并由電池組使其通電(energize)的電動(dòng)牽引馬達(dá)。在此情況下，第一控制器可以是車外充電站的站控制器。第二控制器可以是車輛控制器。

17、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，站控制器可被構(gòu)造成：將在預(yù)定持續(xù)時(shí)間上所報(bào)告的充電極限中的階梯狀振蕩次數(shù)計(jì)數(shù)為roc；通過將roc與經(jīng)校準(zhǔn)的roc值進(jìn)行比較來檢測(cè)閾值振蕩；在經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量?jī)?nèi)保持減額充電極限；以及當(dāng)經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量已流逝時(shí)恢復(fù)初始充電電流請(qǐng)求。

18、本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案：

19、1.一種電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其包括：

20、電池組；

21、電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)連接到所述電池組并由所述電池組使其通電；以及

22、本地控制器，所述本地控制器被構(gòu)造成響應(yīng)于所述電池組到具有站控制器的車外充電站的連接而進(jìn)行如下操作：

23、從所述站控制器接收所報(bào)告的充電極限；

24、將初始充電請(qǐng)求信號(hào)傳輸?shù)剿稣究刂破?，其中，所述初始充電?qǐng)求信號(hào)是針對(duì)處于所述所報(bào)告的充電極限的充電功率或電流的請(qǐng)求；

25、在主動(dòng)充電事件期間檢測(cè)所述所報(bào)告的充電極限的閾值振蕩，在所述主動(dòng)充電事件期間，所述電池組經(jīng)由所述車外充電站來進(jìn)行再充電；以及

26、響應(yīng)于所述閾值振蕩，在所述主動(dòng)充電事件期間將所述初始充電請(qǐng)求暫時(shí)降低到減額水平。

27、2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述所報(bào)告的充電極限包括所述車外充電站的最大充電功率極限，并且其中，所述初始充電請(qǐng)求是針對(duì)處于所述最大充電功率極限的所述充電功率的請(qǐng)求。

28、3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述本地控制器被構(gòu)造成：將在預(yù)定持續(xù)時(shí)間上所述所報(bào)告的充電極限中的階梯狀振蕩次數(shù)計(jì)數(shù)為變化率(roc)；以及通過將所述roc與經(jīng)校準(zhǔn)的roc值進(jìn)行比較來檢測(cè)所述閾值振蕩。

29、4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述本地控制器被構(gòu)造成：

30、在經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量?jī)?nèi)保持所述減額水平；以及

31、當(dāng)所述經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量已流逝時(shí)恢復(fù)所述初始充電請(qǐng)求。

32、5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述本地控制器被構(gòu)造成：通過將所述振蕩中的最低點(diǎn)記錄在所述本地控制器的存儲(chǔ)器中來檢測(cè)所述閾值振蕩，并且其中，所述減額水平低于所述最低點(diǎn)。

33、6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)在具有一組行車輪的機(jī)動(dòng)車輛上使用，所述電池組是所述機(jī)動(dòng)車輛的推進(jìn)電池組，并且所述電動(dòng)馬達(dá)連接到所述行車輪中的一者或多者。

34、7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述閾值振蕩是所述最大功率或電流極限的至少5％。

35、8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)，其中，所述本地控制器與用戶裝置通信并且被構(gòu)造成將指示所述閾值振蕩的站狀態(tài)信號(hào)傳輸?shù)剿鲇脩粞b置。

36、9.一種用于為電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組充電的方法，所述方法包括：

37、響應(yīng)于所述電池組到車外充電站的連接而從所述車外充電站的站控制器接收所報(bào)告的充電極限；

38、經(jīng)由所述電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的本地控制器將初始充電請(qǐng)求傳輸?shù)剿稣究刂破?，其中，所述初始充電電流?qǐng)求是針對(duì)處于所述所報(bào)告的充電極限的充電功率或電流的請(qǐng)求；

39、在主動(dòng)充電事件期間經(jīng)由所述本地控制器來檢測(cè)所述所報(bào)告的充電極限的閾值振蕩，在所述主動(dòng)充電事件期間，所述電池組經(jīng)由所述車外充電站來進(jìn)行再充電；以及

40、響應(yīng)于所述閾值振蕩，經(jīng)由所述本地控制器在所述主動(dòng)充電事件期間將所述初始充電請(qǐng)求暫時(shí)降低到減額水平。

41、10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，所述所報(bào)告的充電極限包括所述車外充電站的最大充電功率極限，并且其中，傳輸所述初始充電請(qǐng)求包括傳輸針對(duì)處于所述最大充電極限的充電功率的請(qǐng)求。

42、11.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其進(jìn)一步包括：

43、經(jīng)由所述本地控制器將在預(yù)定持續(xù)時(shí)間上所述所報(bào)告的充電極限中的階梯狀振蕩次數(shù)計(jì)數(shù)為變化率(roc)；以及

44、通過將所述roc與經(jīng)校準(zhǔn)的roc值進(jìn)行比較來檢測(cè)所述閾值振蕩。

45、12.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其進(jìn)一步包括：

46、在經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量?jī)?nèi)將所述減額水平保持處于穩(wěn)態(tài)水平；以及

47、當(dāng)所述經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量已流逝時(shí)恢復(fù)所述初始充電請(qǐng)求。

48、13.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，檢測(cè)所述所報(bào)告的充電極限的閾值振蕩包括：將所述振蕩中的最低點(diǎn)記錄在所述本地控制器的存儲(chǔ)器中，并且其中，所述減額水平是低于所述最低點(diǎn)的充電功率或電流。

49、14.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，檢測(cè)所述所報(bào)告的充電極限振蕩的閾值振蕩包括：檢測(cè)所述最大功率或電流極限的至少5％的振蕩。

50、15.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，所述本地控制器與用戶裝置通信，所述方法進(jìn)一步包括：

51、經(jīng)由所述本地控制器將站狀態(tài)信號(hào)傳輸?shù)剿鲇脩粞b置，所述站狀態(tài)信號(hào)指示所述閾值振蕩。

52、16.一種用于為電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的電池組充電的方法，所述方法包括：

53、在所述電池組連接到車外充電站時(shí)，經(jīng)由第一控制器從第二控制器接收初始充電請(qǐng)求；

54、在主動(dòng)充電事件期間經(jīng)由所述第一控制器或所述第二控制器來檢測(cè)所述車外充電站的充電極限的閾值振蕩，在所述主動(dòng)充電事件期間，所述電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)的所述電池組由所述車外充電站進(jìn)行再充電；以及

55、響應(yīng)于所述閾值振蕩，在所述主動(dòng)充電事件期間將所述車外充電站的所述充電極限暫時(shí)降低到減額充電極限。

56、17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述車外充電站包括作為所述第一控制器的站控制器，并且其中，由所述站控制器執(zhí)行檢測(cè)所述充電極限的閾值振蕩和將所述充電極限暫時(shí)降低到所述減額充電極限。

57、18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述站控制器與用戶裝置通信，所述方法進(jìn)一步包括：

58、經(jīng)由所述站控制器將站狀態(tài)信號(hào)傳輸?shù)剿鲇脩粞b置，所述站狀態(tài)信號(hào)指示所述閾值振蕩和所述減額充電極限。

59、19.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中：

60、所述電氣化動(dòng)力總成系統(tǒng)是機(jī)動(dòng)車輛的部件，所述機(jī)動(dòng)車輛具有車輛控制器、車身、連接到所述車身的一組行車輪、以及連接到所述行車輪中的一者或多者并由所述電池組使其通電的電動(dòng)牽引馬達(dá)；

61、所述第一控制器是所述車外充電站的站控制器；并且

62、所述第二控制器是所述車輛控制器。

63、20.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述站控制器被構(gòu)造成：將在預(yù)定持續(xù)時(shí)間上所述所報(bào)告的充電極限中的階梯狀振蕩次數(shù)計(jì)數(shù)為變化率(roc)；通過將所述roc與經(jīng)校準(zhǔn)的roc值進(jìn)行比較來檢測(cè)所述閾值振蕩；在經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量?jī)?nèi)保持所述減額充電極限；以及當(dāng)所述經(jīng)校準(zhǔn)的時(shí)間量已流逝時(shí)恢復(fù)所述初始充電電流請(qǐng)求。

64、當(dāng)結(jié)合附圖理解時(shí)，本教導(dǎo)的以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)容易從以下對(duì)用于實(shí)施本教導(dǎo)的最佳模式和其他實(shí)施例中的一些的詳細(xì)描述中顯而易見，如所附權(quán)利要求中限定的。