CN103633696B - 用于esasre悬架分级变压充电控制的开关组及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于ESASRE悬架分级变压充电控制的开关组及控制方法，包括多个串联的可控蓄电池组小模块，每个所述可控蓄电池组小模块均由一个分块蓄电池组和第一可控开关串联之后再并联第二可控开关构成；多个串联的可控蓄电池组小模块连接于ESASRE悬架的馈能电机三相整流器输出端的A和C两点之间；在A和C两点间设有B点，A和B两点间所有串联的蓄电池的电压之和等于B和C两点间所有串联的蓄电池的电压之和；紧靠B点的一个蓄电池组的负极端与C点之间串联第三可控开关，A点和B点两点之间串联第四可控开关；在使用尽可能少的控制开关的情况下实现对馈能电机进行蓄电池充电电压的分别控制。

Description

用于ESASRE悬架分级变压充电控制的开关组及控制方法
技术领域
本发明属于车辆悬架控制技术领域，尤其涉及用于车辆电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）分级变压充电控制的开关组及控制方法。
背景技术
悬架作为车辆的重要结构与功能部件，对车辆的整体性能影响很大。传统车辆悬架不能对汽车行驶时车轴和簧载质量之间的振动能量进行回收利用，使得上述振动能量绝大部分以热能的形式耗散掉而造成能量浪费。随着电控技术在汽车工业中的迅速发展，在实现减振功能的同时又能将车轴和簧载质量之间的振动能量转化为可回收利用的馈能型悬架获得了广泛关注。电磁馈能悬架中馈能阻尼力发生器通过滚珠丝杠副将悬架直线运动转化为旋转运动，并输给馈能电机（通常使用永磁同步电机），馈能电机在该旋转运动的作用下发电供给蓄电池从而实现馈能，同时向簧载质量和非簧载质量提供减振的馈能阻尼力。
目前，现有可用于车辆电磁馈能型半主动悬架的分级变压充电技术处于概念阶段，没有提供具体的充电控制开关组及相应的控制方法。
发明内容
本发明提供一种用于车辆电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）分级变压充电控制的开关组及控制方法，在使用尽可能少的控制开关的情况下实现对馈能电机进行蓄电池充电电压的分别控制，以及在馈能电机不发出控制力时（开路时）对所用参加充电控制的单个蓄电池进行电量平衡，从而降低分级变压充电控制模块的成本，提高控制精度，并延长使用寿命。
为实现上述目的，本发明用于车辆电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）分级变压充电控制的开关组采用的技术方案是：包括多个串联的可控蓄电池组小模块，每个所述可控蓄电池组小模块均由一个分块蓄电池组和第一可控开关串联之后再并联第二可控开关构成；多个串联的可控蓄电池组小模块连接于ESASRE悬架的馈能电机三相整流器输出端的A和C两点之间；A点连接第一个可控蓄电池组小模块中的分块蓄电池组的正极端，C点连接最后一个可控蓄电池组小模块中的中分块蓄电池组的负极端；在A和C两点间设有B点，A和B两点间所有串联的蓄电池的电压之和等于B和C两点间所有串联的蓄电池的电压之和；紧靠B点的一个蓄电池组的负极端与C点之间串联第三可控开关，A点和B点两点之间串联第四可控开关。
所述可控蓄电池组小模块数的数量n满足，U max为整个充电用蓄电池组的最高电压，u 0为单个电池电压。
每个分块蓄电池组中的电池数为1、2、4、……、2(n-2)，中的其中之一，除分块蓄电池组中电池数为之外，其余的分块蓄电池组是按电压从小到大排列选择，且是以2为公比、u 0为首项的等比数列电压u 0、2u 0、4u 0、……、2(n-2) u 0；电池数为的分块蓄电池组的电压为，且排在所有等比电压分块蓄电池组后面。
本发明用于ESASRE悬架分级变压充电控制的开关组的控制方法采用的技术方案是：当需要以0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压时，u 0为单个电池电压，相应的0个或单个或多个可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组串联的第一可控开关闭合、与分块蓄电池组并联的第二可控开关断开，其余可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组并联的第二可控开关闭合、串联的第一可控开关断开，实现对馈能电机进行蓄电池电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压的分级变压充电控制；当无需充电时，A、B点之间紧靠B点的一个可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组串联的第一可控开关断开，第三、第四可控开关闭合，A、B点间其余的及B、C点间所有的与分块蓄电池组串联的第一可控开关闭合、并联的第二可控开关断开，使A、B点间所有串联的分块蓄电池组与B、C点间所有串联的分块蓄电池组处于并联状态，对整个充电用蓄电池组进行电量平衡。
本发明采用上述技术方案后，具有的有益效果是：
1）用于车辆电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）分级变压充电控制的开关组设计及控制方法，在使用尽可能少控制开关的情况下实现对馈能电机进行蓄电池充电电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 的分别控制。
2）在馈能电机不发出控制力时（开路时）对所用参加充电控制的单个蓄电池进行电量平衡，从而降低分级变压充电控制单元的成本，并提高其控制精度及使用寿命。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为可控蓄电池组小模块示意图；
图2为本发明基于ESASRE悬架分级变压充电控制的开关组结构图及其控制方法原理图；
图3为本发明以最高充电电压为48V且单个蓄电池电压为2V的实施例图。
图中：1.分块蓄电池组；2可控开关；3.可控开关；4.第一可控蓄电池组小模块；5.第二可控蓄电池组小模块；M.第M个可控蓄电池组小模块；M+1.第M+1个可控蓄电池组小模块；N.第N可控蓄电池组小模块；N+1.整流器；N+2、N+3可控开关；N+4.电压为8V的可控蓄电池组小模块；N+5.电压为16V的可控蓄电池组小模块；N+6.电压为2V的可控蓄电池组小模块；N+7.电压为电压为4V的V的可控蓄电池组小模块；N+8.电压为18V的可控蓄电池组小模块。
具体实施方式
如图1所示为可控蓄电池组小模块示意图，它是由一个分块蓄电池组1先和一个可控开关3串联之后再并联一个可控开关2构成。可控开关可采用IPM或双向可控硅等，
如图2所示，将多个可控蓄电池组小模块先串联，之后再串联在馈能电机三相整流器N+1输出端的A和C两点之间。所述的多个可控蓄电池组小模块是可控蓄电池组小模块4、可控蓄电池组小模块5、……、可控蓄电池组小模块M、可控蓄电池组小模块M+1、……、可控蓄电池组小模块N，其中，N＞M+1。将A点连接第一个可控蓄电池组小模块中的分块蓄电池组1的正极端，C点连接在最后一个可控蓄电池组小模块中的中分块蓄电池组1的负极端。在A和C两点间设置B点，使A和B两点间所有串联的蓄电池的电压之和等于B和C两点间所有串联的蓄电池的电压之和。在紧靠B点的一个蓄电池组的负极端与C点之间串联一个可控开关N+2，在A点和B两点之间串联一个可控开关N+3。
整个充电用蓄电池组的最高电压为U max，单个电池电压为u 0，则采用的可控蓄电池组小模块数或分块蓄电池组1的数量n满足，且每个分块蓄电池组1中单个电池电压为u 0电池数为1、2、4、……、2(n-2)，等数字中的其中之一，按电压从小到大的排列选择分块蓄电池组1，除分块蓄电池组1中电池数为之外的电压分别为u 0、2u 0、4u 0、……、2(n-2) u 0，其中分块蓄电池组1中电池数为的分块蓄电池组1的电压为，排在所有等比电压的分块蓄电池组1的后面，u 0、2u 0、4u 0、……、2(n-2) u 0是以2为公比，u 0为首项的等比数列，最后一个分块蓄电池组1的电压值为整个充电用蓄电池组的最高电压U max减去它之前的等比例数列电压和。
在选择每个分块蓄电池组1时，它们分别所包含电压为u 0的单个电池数目为1、2、4、……、2(n-2)、，这样所产生的不同电压的分块蓄电池组1之间的相互组合才能满足对馈能电机进行蓄电池充电电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 的分别控制，并且分块蓄电池组1之间相互组合时使用可控开关才能尽可能少。
在安排所有分块蓄电池组1位置时，需要满足以下三点：第一点：使A和B两点间所有串联的蓄电池的电压之和等于B和C两点间所有串联的蓄电池的电压之和，便于对所有电池组进行电量平衡分组，第二点：先确定B和C两点之间的分块蓄电池1的组合，B和C两点间所有串联的蓄电池包括由个单个蓄电池电压为u 0串接组成的一个电池组组合即这一分块蓄电池组1电压为，还包括唯一确定的和等于的电池组组合即是电压为u 0的单个电池数目为1、2、4、……、2(n-2)等数字中的单个或多个所构成的单个或多个分块蓄电池组1，只要这些分块蓄电池组1电压和为就可以，并且把B和C点间所有分块蓄电池组1按电压从小到大的顺序排列。第三点：然后把剩下的分块蓄电池组1按电压从小到大顺序串联在A和B两点间。
具体控制方法为：
本发明以单个蓄电池为最小单位进行分块控制。当需要充电电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压时，相应的0个或单个或多个可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组1串联的可控开关3闭合、与分块蓄电池组1并联的可控开关2断开，其他可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组1并联的可控开关2闭合、串联的可控开关3断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压的分级变压充电控制。含有个单个电池数的分块蓄电池组1只有在充电电压大于（2 n-1-1）u 0才参加充电控制。
当无需充电开路时，对整个充电控制蓄电池模块进行电量平衡。此时A、B以及B、C点间的所有与分块蓄电池组串联的可控开关3闭合、并联的可控开关2断开，但是只有A、B点间紧靠B点的最后一个可控蓄电池组小模块M中与分块蓄电池组串联的可控开关3断开，并且可控开关N+2和可控开关N+3闭合，因此A、B点间所有串联的分块蓄电池组与B、C点间的所有串联的分块蓄电池组处于并联状态，当它们之间的电量不等时，可通过相互的充放电实现电量平衡。
以下提供本发明的一个实施例。
实施例
如图3所示，以最高充电电压为48V且单个蓄电池电压为2V这例，其结构包括：整流器N+1、可控开关N+2、可控开关N+3、电压为8V的可控蓄电池组小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池组小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池组小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池组小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池组小模块N+8等。把电压为8V的可控蓄电池组小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池组小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池组小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池组小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池组小模块N+8依次串联在馈能电机三相整流器N+1输出端的A和C两点之间，A点连接在可控蓄电池组小模块N+4中的分块蓄电池的正极端，C点连接在可控蓄电池组小模块N+8中的分块蓄电池的负极端；另在A和C两点间设置B点，使A和B两点间所有串联蓄电池的电压和等于B和C两点间所有串联蓄电池的电压和；接着在上述蓄电池串联电路中B点前蓄电池组负极端另接出一导线通过一可控开关N+2连接至C点；最后在A和B两点间连接一可控开关N+3电路。
对整个控制用蓄电池组以单个蓄电池为最小单位进行分块控制，整个充电用蓄电池组的最高电压为48V，单个蓄电池电压为2V，则蓄电池组数n满足即n=5，且每个分块蓄电池组单个电池数为1、2、4、8、9。按电压从小到大的排列选择分块蓄电池组时分别为2V、4V、8V、16V、18V。
2）电压为8V的可控蓄电池组小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池组小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池组小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池组小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池组小模块N+8依次串联在馈能电机三相整流器N+1输出端A、C两点之间；当对所有电池组进行电量平衡分组，后一组（即B、C两点间）包括由9个单个蓄电池电压为u 0组成的一个分块蓄电池组此分块蓄电池组电压为18V及唯一确定的和等于3个单个蓄电池电压为u 0的电池组组合即2V分块蓄电池组和4V分块蓄电池组，并且在两部分中都是按照分块蓄电池组电压从小到大的顺序排列可控蓄电池组小模块，即8V+16V=2V+4V+18V=24V。
通过各开关不同的状态组合获取对馈能电机进行蓄电池电压分别为0V、2V、4V、6V、……、48V的充电控制状态及开路时对整个充电控制蓄电池模块进行电量平衡的状态。
具体控制方法为：
1）当所需充电电压为0V（即短路）时，所有可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合，其他可控开关没有驱动信号处于断开状态，则A与C两点间为短路。
2）当所需充电电压为2V时，电压为2V的可控蓄电池小模块N+6中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为2V的分级变压充电控制。
3）当所需充电电压为4V时，电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为4V的分级变压充电控制。
4）当所需充电电压为6V时，电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为6V的分级变压充电控制。
5）当所需充电电压为8V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为8V的分级变压充电控制。
6）当所需充电电压为10V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为10V的分级变压充电控制。
7）当所需充电电压为12V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为12V的分级变压充电控制。
8）当所需充电电压为14V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为14V的分级变压充电控制。
9）当所需充电电压为16V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为16V的分级变压充电控制。
10）当所需充电电压为18V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为18V的分级变压充电控制。
11）当所需充电电压为20V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为20V的分级变压充电控制。
12）当所需充电电压为22V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为22V的分级变压充电控制。
13）当所需充电电压为24V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为24V的分级变压充电控制。
14）当所需充电电压为26V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为26V的分级变压充电控制。
15）当所需充电电压为28V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为28V的分级变压充电控制。
16)当所需充电电压为30V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为30V的分级变压充电控制。
17）当所需充电电压为32V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为32V的分级变压充电控制。
18）当所需充电电压为34V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为34V的分级变压充电控制。
19）当所需充电电压为36V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为36V的分级变压充电控制。
20）当所需充电电压为38V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、可电压为4V的控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为38V的分级变压充电控制。
21）当所需充电电压为40V时，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为40V的分级变压充电控制。
22）当所需充电电压为42V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为42V的分级变压充电控制。
23）当所需充电电压为44V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为44V的分级变压充电控制。
24）当所需充电电压为46V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，其他可控蓄电池小模块中与分块蓄电池组并联的可控开关闭合、串联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为46V的分级变压充电控制。
25）当所需充电电压为48V时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为16V的可控蓄电池小模块N+5、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，从而实现对馈能电机进行蓄电池电压为48V的分级变压充电控制。
26）当无需充电开路时，电压为8V的可控蓄电池小模块N+4、电压为2V的可控蓄电池小模块N+6、电压为4V的可控蓄电池小模块N+7、电压为18V的可控蓄电池小模块N+8中与分块蓄电池组串联的可控开关闭合、并联的可控开关断开，电压为16V的可控蓄电池小模块N+5中与分块蓄电池组串联的可控开关断开、并联的可控开关也断开，并且可控开关N+2、可控开关N+3闭合，此时前面串联的两个分块蓄电池组电压为24V与后面三个串联的分块蓄电池组电压也为24V并且它们处于并联状态。当它们之间的电量不等时，可通过相互的充放电实现电量平衡。
因此本发明用于车辆电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）分级变压充电控制的开关模块及控制方法，在使用尽可能少控制开关的情况下实现对馈能电机进行蓄电池充电电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 的分别控制，以及在馈能电机不发出控制力时（开路时）对所用参加充电控制的单个蓄电池进行电量平衡，从而降低分级变压充电控制单元的成本，并提高其控制精度及使用寿命。

Claims (4)

1.一种用于ESASRE悬架分级变压充电控制的开关组，包括多个串联的可控蓄电池组小模块，每个所述可控蓄电池组小模块均由一个分块蓄电池组（1）和第一可控开关（3）串联之后再并联第二可控开关（2）构成；多个串联的可控蓄电池组小模块连接于ESASRE悬架的馈能电机三相整流器输出端的A和C两点之间；A点连接第一个可控蓄电池组小模块中的分块蓄电池组（1）的正极端，C点连接最后一个可控蓄电池组小模块中的分块蓄电池组（1）的负极端；在A和C两点间设有B点，A和B两点间所有串联的蓄电池的电压之和等于B和C两点间所有串联的蓄电池的电压之和；紧靠B点的前一个蓄电池组的负极端与C点之间串联第三可控开关（N+2），A点和B点两点之间串联第四可控开关（N+3），其特征是：所述可控蓄电池组小模块数的数量n满足，U max为整个充电用蓄电池组的最高电压，u 0为单个电池电压。
2.根据权利要求1所述的开关组，其特征是：每个分块蓄电池组（1）中的电池数为1、2、4、……、2(n-2)，中的其中之一，除电池数为的分块蓄电池组（1）之外，其余的分块蓄电池组（1）是按电压从小到大排列选择，且是以2为公比、u 0为首项的等比数列电压u 0、2u 0、4u 0、……、2(n-2) u 0；电池数为的分块蓄电池组（1）的电压为，且排在所有等比电压分块蓄电池组（1）后面。
3.一种如权利要求1所述开关组的控制方法，其特征是：
当需要以0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压时，u 0为单个电池电压，相应的0个或单个或多个可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组（1）串联的第一可控开关（3）闭合、与分块蓄电池组（1）并联的第二可控开关（2）断开，其余可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组（1）并联的第二可控开关（2）闭合、串联的第一可控开关（3）断开，实现对馈能电机进行蓄电池电压为0、u 0、2u 0、3u 0、4u 0、……、U max -u 0、U max 中的任意一个电压的分级变压充电控制；
当无需充电时，A、B点之间紧靠B点的一个可控蓄电池组小模块中与分块蓄电池组（1）串联的第一可控开关（3）断开，第三、第四可控开关（N+2、N+3）闭合，A、B点间其余的及B、C点间所有的与分块蓄电池组（1）串联的第一可控开关（3）闭合、并联的第二可控开关（2）断开，使A、B点间所有串联的分块蓄电池组（1）与B、C点间所有串联的分块蓄电池组（1）处于并联状态，对整个充电用蓄电池组进行电量平衡。
4.根据权利要求3所述开关组的控制方法，其特征是：含有个单个电池数的分块蓄电池组（1）只有在充电电压大于（2 n-1-1）u 0才参加充电控制。
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