本申請要求2015年12月9日申請的申請?zhí)枮?0-2015-0174668的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其整體通過援引加入本文的全文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛以及車輛的充電控制方法，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)的電池放電時其能夠有效執(zhí)行充電。

背景技術(shù)：

作為環(huán)境友好型車輛，混合動力車輛(HEV)吸引相當(dāng)多的注意。

混合動力車輛通常是指使用兩種動力源的車輛。這兩種動力源可以包括發(fā)動機(jī)和電機(jī)。與只用內(nèi)燃機(jī)的車輛相比這種混合動力車輛具有良好的里程數(shù)和動力性能，還減少了尾氣排放。因此，很多混合動力車輛已經(jīng)得到了開發(fā)。

在混合動力車中，插電式混合動力車輛(PHEV)可以插入電源中用外部電力為用于驅(qū)動電機(jī)的電池充電。

另外，作為環(huán)境友好型車輛，電動車輛(EV)也引起了相當(dāng)多的注意。由于電動車輛通常只使用電機(jī)驅(qū)動，所以需要為驅(qū)動電機(jī)的電池充電。

當(dāng)安裝在這樣的EV或PHEV中以驅(qū)動電機(jī)的電池被放電到預(yù)定水平或者更多(即，過度放電)時，車輛可能會分離電池和車載負(fù)載或者充電器的功率傳輸通道，以防止電池繼續(xù)過度放電。因此，電池的額外放電能夠被防止，但是電池不能被充電除非電池與車輛分離。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于提供車輛和其充電控制方法，其基本上排除了由于相關(guān)技術(shù)中的限制和缺點而引起的一個或多個問題。

本發(fā)明的目的是提供一種在電池過度放電時能夠更有效地提供充電功能的車輛及其控制方法。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目的和特征將在之后的描述中進(jìn)行部分說明并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說當(dāng)審查下述內(nèi)容時部分將變得清楚或者可以從本發(fā)明的實踐中學(xué)習(xí)到。通過在書寫描述和其權(quán)利要求及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可以實現(xiàn)和達(dá)到。

為了實現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)，如本文具體實施并且廣泛地描述的那樣，一種包括電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的電池的車輛的充電控制方法可以包括：電池管理系統(tǒng)(BMS)確定電池是否正常；當(dāng)確定電池處于過度放電狀態(tài)時激活設(shè)置于電池功率輸出通道上的功率阻止單元；當(dāng)感測到連接了外部充電器的充電連接器時，停用功率阻止單元；和當(dāng)停用功率阻止單元時，開始用通過充電連接器提供的充電功率為電池充電。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種車輛，包括提供驅(qū)動車輪的動力的電機(jī)、為電機(jī)提供電力的電池、設(shè)置于電池輸出通道上的功率阻止單元和感測電池狀態(tài)并且控制功率阻止單元的電池管理系統(tǒng)(BMS)，其中電池管理系統(tǒng)當(dāng)確定電池處于過度放電狀態(tài)時激活設(shè)置于電池功率輸出通道上的功率阻止單元，當(dāng)感測到連接了外部充電器的充電連接器時，停用功率阻止單元，并且當(dāng)停用功率阻止單元時，開始用通過充電連接器提供的充電功率為電池充電。

本發(fā)明的至少一個實施例包括下面的效果。

即使當(dāng)電池過度放電時，也能夠執(zhí)行充電，而不分離電池。

本發(fā)明的這些方面只是本發(fā)明的實施例的一部分，基于本發(fā)明的技術(shù)特征的不同的實施例可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的具體實施方式而想到和理解。

附圖說明

附圖是為了提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解而包括于此的并且并入本申請中并構(gòu)成本申請的一部分，這些附圖描述了本發(fā)明的實施例并且與具體實施方式一起解釋了本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是一般車輛上的充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示例的圖示；和

圖2是描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的當(dāng)車輛中的電池過度放電時的充電控制方法的示例的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，其示例將在附圖中描述。盡可能地，在所有的附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的或相似的部件，并且將省略重復(fù)的描述。本文使用詞尾為“模塊”和“單元”的部件以便于描述，這樣它們是能夠互換的而且在意思或功能上沒有任何區(qū)別。

在本發(fā)明實施例的描述中，如果確定對相對已知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述將導(dǎo)致本發(fā)明的范圍產(chǎn)生不必要的模糊，則將省略對其的詳細(xì)描述。另外，提供附圖只是為了更好地理解本發(fā)明說明書中公開的實施例，而不是意圖限制本發(fā)明說明書中公開的技術(shù)概念。因此，應(yīng)當(dāng)理解，附圖包括了在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的所有的改變、等同和替代。

另外，在本發(fā)明說明書中，術(shù)語“電池”指的是為電機(jī)提供電力的電池，而不是通常車輛中用于操作電子設(shè)備的12V電池，除非特別指出。另外，本發(fā)明說明書中描述的車輛包括電動車輛(EV)、插電式電動汽車(PEV)、插電式混合動力車輛(PHEV)和燃料電池電動車輛(FCEV)。

在描述根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛充電系統(tǒng)之前，將參考圖1描述通常的車輛充電系統(tǒng)。

圖1是常見的充電系統(tǒng)的示例的圖示。

雖然圖1示出的是電動車輛(EV)或者插電式電動車輛(PEV)的充電系統(tǒng)，但是圖1的充電系統(tǒng)也可以類似地應(yīng)用于PHEV，除了與用化石燃料驅(qū)動的發(fā)動機(jī)相關(guān)的部件之外。

參考圖1，EV的充電系統(tǒng)100可以包括快速充電器控制器110，即，功率線通信(PLC)/電動車輛通信控制器(EVCC)、控制慢速充電的車載充電器(OBC)控制器120、電池管理系統(tǒng)130和電池140。

EVCC、OBC控制器和BMS可以通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信互相連接。另外，充電系統(tǒng)100可以通過充電連接器連接到充電器(電動車輛供給設(shè)備(EVSE))200。充電器200可以通過控制先導(dǎo)(C/P：control pilot)線將脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號傳輸?shù)杰囕v，車輛可以通過PWM信號的占空比(即，脈沖寬度的H信號和L信號的比)確定執(zhí)行慢速充電還是快速充電。

BMS130可以監(jiān)測電池140的狀態(tài)信息并且從快速充電器控制器110或OBC控制器120接收充電功率并將其傳送到電池140。另外，BMS130可以確定是否允許電池140輸出(充電功率和放電功率)并且根據(jù)該確定，阻止輸出通道?？梢杂美^電器(未示出)阻止輸出通道。在這種情況下，BMS130可以通過開/關(guān)繼電器來控制為電池提供充電功率或者為使用電池功率的各種負(fù)載提供放電功率的輸出通道。從而，當(dāng)確定電池140處于過度放電狀態(tài)時，作為故障反應(yīng)方法，BMS130可以關(guān)閉繼電器，從而阻止充/放電。

即使當(dāng)外部充電器200的電纜連接到車輛上時，這樣的繼電器控制也可以阻止提供充電功率的通道，導(dǎo)致不可能充電，除非電池140與車輛分離。

因此，在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)外部充電器的充電連接器在電池處于過度放電(即，低電壓)的狀態(tài)下被連接時，過度放電的故障反應(yīng)被解除，可以進(jìn)行充電。另外，當(dāng)在解除過度放電的故障反應(yīng)的狀態(tài)下難以進(jìn)行充電時，可以立即執(zhí)行故障反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，電池過度放電的故障反應(yīng)可以使用繼電器阻止電池的輸出通道。

另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)根據(jù)正常的充電序列開始充電但1)充電電流等于或小于預(yù)定值、2)即使在進(jìn)行充電時充電功率也大于放電功率或3)維持低壓狀態(tài)(電池的電壓沒有上升)時，在過度放電的故障反應(yīng)被解除的狀態(tài)下也難以進(jìn)行充電。

可以在BMS中確定電池是否處于過度放電狀態(tài)以及控制用于阻止電池功率輸出通道的繼電器。

根據(jù)實施例的一個方面，雖然充電時電池是正常的，但是在充電時電池轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪籂顟B(tài)，則充電可以結(jié)束并且可以執(zhí)行過度放電的故障反應(yīng)。

圖2示出了上述控制程序的流程圖。

圖2是描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的當(dāng)車輛中的電池過度放電時的充電控制方法的示例的流程圖。

在圖2中，為方便起見，電池的過度放電狀態(tài)被稱作“低壓故障”，過度放電的故障反應(yīng)被稱作“低壓故障反應(yīng)”。

參考圖2，首先，外部充電器的充電連接器被連接到車輛(S201)。根據(jù)在充電標(biāo)準(zhǔn)中所描述的方法，可以感測連接器是否連接。例如，在組合型方法(DC combo，類型1)的情況下，慢速/快速充電器控制器可以接收脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法的先導(dǎo)控制(CP)信號并傳送到BMS。

在進(jìn)行充電序列之前BMS可以感測電池是否正常(S202)，并且當(dāng)電池是正常的時候，根據(jù)正常的充電序列為電池充電(S203)。當(dāng)充電期間充電系統(tǒng)中出現(xiàn)故障或者當(dāng)放電功率大于充電功率且感測到低壓故障時(S204)，BMS可以結(jié)束充電以防止額外的放電并且執(zhí)行低壓故障反應(yīng)(即，繼電器關(guān)閉)(S205)。相反地，當(dāng)沒有發(fā)生低壓故障時，可以維持充電(S233)。

在步驟S204中如果在充電之前感測到電池故障，則可以確定故障類型是否為低壓故障(S211)。當(dāng)故障類型不是低壓故障時，BMS可以執(zhí)行相應(yīng)類型的故障反應(yīng)(S212)。當(dāng)故障類型是低壓故障時，BMS可以禁止低壓故障反應(yīng)被執(zhí)行(S211)并且進(jìn)入正常的充電序列(S222)。這里，禁止執(zhí)行低壓故障反應(yīng)可以是指當(dāng)在充電連接器沒有連接狀態(tài)下出現(xiàn)低壓故障時BMS執(zhí)行關(guān)閉繼電器的低壓故障反應(yīng)，并且在連接了充電連接器的狀態(tài)下無視(override)執(zhí)行故障反應(yīng)的邏輯并進(jìn)入充電序列。

在充電開始后，BMS可以監(jiān)測充電電流(S223)，當(dāng)充電電流流動的狀態(tài)下過去預(yù)定時間時結(jié)束充電并且執(zhí)行低壓故障反應(yīng)(S224)(即，關(guān)閉繼電器)(S225)，以防止在電池未充分充電狀態(tài)下電池的額外放電。

在充電電流流動預(yù)定時間或更長時間的狀態(tài)下(S231)，BMS可以確定電池的電壓是否增加(S232)。當(dāng)電池電壓增加時，充電可以維持(S233)。如果電池的電壓沒有增加，則充電可以結(jié)束并且可以執(zhí)行低壓故障反應(yīng)(即關(guān)閉繼電器)(S241)。

可以考慮提供兩個繼電器以阻止功率通道的方法。例如，接收充電功率的充電功率通道和為負(fù)載提供電力的放電功率通道可以在物理上分支并且由BMS控制的繼電器可以分別設(shè)置于這些通道上，這樣，當(dāng)連接充電連接器時，只有設(shè)置于放電功率通道上的繼電器被關(guān)閉以執(zhí)行充電序列。

本發(fā)明可以通過代碼實現(xiàn)，該代碼可以被寫入計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中或者由計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)實現(xiàn)從而能夠被處理器讀出。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)可以是任何類型的能夠?qū)?shù)據(jù)以計算機(jī)可讀方式存儲在其中的記錄裝置。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例如包括硬盤驅(qū)動器(HDD)、固態(tài)硬盤(SSD)、硅盤驅(qū)動器(SDD)、ROM、RAM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲和載波(如，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸)。

因此，上面的詳細(xì)描述并不能解釋為在所有方面限制本發(fā)明，并且相反地應(yīng)當(dāng)認(rèn)為只是示例。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求的合理解釋和在不背離隨后的權(quán)利要求中包括的本發(fā)明的情況下做出的所有等同變形來確定。