專利名稱：混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法。
背景技術(shù)：
目前混合動(dòng)力汽車由于環(huán)保及其節(jié)油的特性在市場上得到了廣泛應(yīng)用?；旌蟿?dòng)力汽車中，其控制電池通常采用12V蓄電池，如鎳氫電池或鋰電池等；正常運(yùn)行過程中，控制電池采用較大容量的高壓電池通過繼電器觸點(diǎn)和直流充電模塊進(jìn)行充電，以保證控制電池對汽車控制系統(tǒng)的正常供電，繼電器通過整車控制器控制；但在實(shí)際應(yīng)用中，高壓電池容易損壞，一旦高壓電池?fù)p壞后，整車控制器使繼電器觸點(diǎn)斷開，直流充電模塊將無法通過高壓電池對控制電池再行充電，控制電池電能將逐漸耗盡，造成控制電池工作時(shí)間大大縮短，從而影響汽車的正常行駛和運(yùn)行里程，同時(shí)不能有足夠時(shí)間到達(dá)維修站進(jìn)行維修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，利用本充電方法即使高壓電池?fù)p壞的情況下，也能對控制電池實(shí)施充電，保證了控制電池的正常使用，確保了汽車的正常行駛。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，包括高壓電池、 控制電池、繼電器觸點(diǎn)、逆變器模塊、直流充電模塊、整車控制器和ISG電機(jī)，所述ISG電機(jī)是集成式啟動(dòng)及發(fā)電機(jī)(Integrated Starter andGenerator)，所述高壓電池輸出端與逆變器模塊輸出端間串接所述繼電器觸點(diǎn)，所述直流充電模塊輸入端和輸出端分別連接所述逆變器模塊輸出端和控制電池，所述逆變器模塊輸入端連接所述ISG電機(jī)，所述整車控制器分別控制所述逆變器模塊、直流充電模塊和繼電器觸點(diǎn)，所述逆變器模塊包括三相整流橋的整流元件、并聯(lián)于整流元件的續(xù)流二極管、連接于所述逆變器模塊正負(fù)母線間的充電電容和電控單元；本方法包括如下步驟步驟一、整車系統(tǒng)正常時(shí)，所述整車控制器控制繼電器觸點(diǎn)閉合，所述高壓電池通過所述直流充電模塊向所述控制電池充電，所述ISG電機(jī)在高壓電池供電下正常工作；步驟二、所述高壓電池故障時(shí)，整車控制器控制繼電器觸點(diǎn)斷開，斷開高壓電池與逆變器模塊和直流充電模塊的連接，ISG電機(jī)失電并在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；步驟三、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于IOOOrpm時(shí)，整車控制器關(guān)閉所述逆變器模塊，所述逆變器模塊不通過所述直流充電模塊向所述控制電池充電；步驟四、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于IOOOrpm、小于 3000rpm時(shí)，整車控制器控制逆變器模塊工作，所述ISG電機(jī)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊的各整流元件向逆變器模塊的充電電容充電，所述逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電，所述逆變器模塊的電控單元調(diào)節(jié)所述ISG電機(jī)的輸出力矩，滿足逆變器模塊的輸出電壓穩(wěn)定在高壓電池的工作范圍內(nèi)；步驟五、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于3000rpm時(shí)，整車控制器控制逆變器模塊工作，所述ISG電機(jī)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊各整流元件的續(xù)流二極管向逆變器模塊的充電電容充電，所述逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電。進(jìn)一步上述步驟四中，所述整車控制器對逆變器模塊的輸出功率限幅，以滿足所述直流充電模塊的最大負(fù)載功率。上述逆變器模塊的整流元件采用IGBT絕緣柵極型功率管，上述ISG電機(jī)是永磁同步電機(jī)。由于本發(fā)明混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法采用了上述技術(shù)方案，即在汽車正常情況下，高壓電池通過繼電器觸點(diǎn)和直流充電模塊向控制電池充電，一旦高壓電池?fù)p壞， 整車控制器斷開繼電器觸點(diǎn)，并判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于IOOOrpm時(shí)，整車控制器關(guān)閉逆變器模塊，控制電池不充電；當(dāng)轉(zhuǎn)速在IOOOrpm與3000rpm之間時(shí)，整車控制器控制逆變器模塊工作，ISG電機(jī)發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊的各整流元件向充電電容充電，逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于3000rpm時(shí)，整車控制器控制逆變器模塊工作，ISG電機(jī)發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊各整流元件的續(xù)流二極管向逆變器模塊的充電電容充電，逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電。本充電方法即使高壓電池?fù)p壞的情況下，也能對控制電池實(shí)施充電，保證了控制電池的正常使用，確保了汽車的正常行駛。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖1為本發(fā)明混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法的原理框圖，圖2為圖1中逆變器模塊的三相逆變器主電路示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，包括高壓電池1、 控制電池6、繼電器觸點(diǎn)2、逆變器模塊3、直流充電模塊5、整車控制器7和ISG電機(jī)4，所述ISG電機(jī)是集成式啟動(dòng)及發(fā)電機(jī)，所述高壓電池1輸出端與逆變器模塊3輸出端間串接所述繼電器觸點(diǎn)2，所述直流充電模塊5輸入端和輸出端分別連接所述逆變器模塊3輸出端和控制電池6，所述逆變器模塊3輸入端連接所述ISG電機(jī)4，所述整車控制器7分別控制所述逆變器模塊3、直流充電模塊5和繼電器觸點(diǎn)2，所述逆變器模塊3包括三相整流橋的整流元件31、并聯(lián)于整流元件31的續(xù)流二極管32、連接于所述逆變器模塊正負(fù)母線間的充電電容33和電控單元；本方法包括如下步驟步驟一、整車系統(tǒng)正常時(shí)，所述整車控制器7控制繼電器觸點(diǎn)2閉合，所述高壓電池1通過所述直流充電模塊5向所述控制電池6充電，所述ISG電機(jī)4在高壓電池1供電下正常工作；由于高壓電池1的容量較大，能夠較好的對控制電池6實(shí)施充電，保證了控制電池6的電能。步驟二、所述高壓電池1故障時(shí)，整車控制器7控制繼電器觸點(diǎn)2斷開，斷開高壓電池1與逆變器模塊3和直流充電模塊5的連接，ISG電機(jī)4失電并在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；
步驟三、所述整車控制器7判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于IOOOrpm時(shí)，汽車一般處于啟動(dòng)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，ISG電機(jī)4無法提供足夠的電壓，直流充電模塊5不會(huì)工作，因此整車控制器7關(guān)閉所述逆變器模塊3，所述逆變器模塊3不通過所述直流充電模塊5向所述控制電池6充電；步驟四、所述整車控制器7判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于IOOOrpm、小于 3000rpm時(shí)，整車控制器7對控制電池6的充電系統(tǒng)進(jìn)行電壓閉環(huán)控制，控制逆變器模塊3 工作，所述ISG電機(jī)4在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊3的各整流元件31向逆變器模塊的充電電容33充電，所述逆變器模塊3再經(jīng)直流充電模塊5向控制電池6充電， 所述逆變器模塊的電控單元調(diào)節(jié)所述ISG電機(jī)的輸出力矩，滿足逆變器模塊的輸出電壓穩(wěn)定在高壓電池的工作范圍內(nèi)； 步驟五、所述整車控制器7判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于3000rpm時(shí)，由于ISG 電機(jī)4的反電勢作用，逆變器模塊3的母線電壓能夠達(dá)到較高值，這時(shí)候可以不用進(jìn)行調(diào)節(jié)，直接可以用此電壓進(jìn)行控制，因此整車控制器7控制逆變器模塊3工作，所述ISG電機(jī) 4在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊3各整流元件31的續(xù)流二極管32向逆變器模塊的充電電容33充電，所述逆變器模塊3再經(jīng)直流充電模塊5向控制電池6充電。進(jìn)一步上述步驟四中，所述整車控制器7對逆變器模塊3的輸出功率限幅，以保證在供電電壓穩(wěn)定的條件下滿足系統(tǒng)的最大負(fù)載要求。上述逆變器模塊3的整流元件31采用IGBT絕緣柵極型功率管，上述ISG電機(jī)4 是永磁同步電機(jī)。上述充電方法在高壓電池?fù)p壞的情況下，也能通過經(jīng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的ISG電機(jī)對控制電池實(shí)施充電，同時(shí)由整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的不同轉(zhuǎn)速，采用不同的策略控制逆變器模塊，保證了控制電池獲得持續(xù)的電能，確保了汽車的正常行駛并為維修獲得足夠的行駛里程。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，包括高壓電池、控制電池、繼電器觸點(diǎn)、逆變器模塊、直流充電模塊、整車控制器和ISG電機(jī)，所述ISG電機(jī)是集成式啟動(dòng)及發(fā)電機(jī)， 所述高壓電池輸出端與逆變器模塊輸出端間串接所述繼電器觸點(diǎn)，所述直流充電模塊輸入端和輸出端分別連接所述逆變器模塊輸出端和控制電池，所述逆變器模塊輸入端連接所述 ISG電機(jī)，所述整車控制器分別控制所述逆變器模塊、直流充電模塊和繼電器觸點(diǎn)，所述逆變器模塊包括三相整流橋的整流元件、并聯(lián)于整流元件的續(xù)流二極管、連接于所述逆變器模塊正負(fù)母線間的充電電容和電控單元，其特征在于本方法包括如下步驟步驟一、整車系統(tǒng)正常時(shí)，所述整車控制器控制繼電器觸點(diǎn)閉合，所述高壓電池通過所述直流充電模塊向所述控制電池充電，所述ISG電機(jī)在高壓電池供電下正常工作；步驟二、所述高壓電池故障時(shí)，整車控制器控制繼電器觸點(diǎn)打開，斷開高壓電池與逆變器模塊和直流充電模塊的連接，ISG電機(jī)失電并在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；步驟三、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于IOOOrpm時(shí)，整車控制器關(guān)閉所述逆變器模塊，所述逆變器模塊不通過所述直流充電模塊向所述控制電池充電；步驟四、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于IOOOrpm、小于3000rpm時(shí)， 整車控制器控制逆變器模塊工作，所述ISG電機(jī)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊的各整流元件向逆變器模塊的充電電容充電，所述逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電，所述逆變器模塊的電控單元調(diào)節(jié)所述ISG電機(jī)的輸出力矩，滿足逆變器模塊的輸出電壓穩(wěn)定在高壓電池的工作范圍內(nèi)；步驟五、所述整車控制器判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于3000rpm時(shí)，整車控制器控制逆變器模塊工作，所述ISG電機(jī)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)下發(fā)電的電流經(jīng)逆變器模塊各整流元件的續(xù)流二極管向逆變器模塊的充電電容充電，所述逆變器模塊再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，其特征在于上述步驟四中，所述整車控制器對逆變器模塊的輸出功率限幅，以滿足所述直流充電模塊的最大負(fù)載功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，其特征在于所述逆變器模塊的整流元件是IGBT絕緣柵極型功率管，所述ISG電機(jī)是永磁同步電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力汽車控制電池的充電方法，其在正常情況下，高壓電池通過繼電器觸點(diǎn)和直流充電模塊向控制電池充電，一旦高壓電池?fù)p壞，整車控制器斷開繼電器觸點(diǎn)，并判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于1000rpm時(shí)，關(guān)閉逆變器模塊，控制電池不充電；當(dāng)轉(zhuǎn)速在1000rpm與3000rpm之間時(shí)，控制逆變器模塊工作，ISG電機(jī)電流經(jīng)逆變器模塊各整流元件向充電電容充電后再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于3000rpm時(shí)，控制逆變器模塊工作，ISG電機(jī)電流經(jīng)逆變器模塊各整流元件的續(xù)流二極管向逆變器模塊的充電電容充電后再經(jīng)直流充電模塊向控制電池充電。本方法在高壓電池?fù)p壞的情況下，也能對控制電池實(shí)施充電，保證了控制電池的電能，確保了汽車正常行駛。
文檔編號H01M10/44GK102195102SQ20101011671
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者莊朝暉, 張玉柱, 徐性怡 申請人:上海大郡動(dòng)力控制技術(shù)有限公司