JP6194164B2 - 電気自動車を迅速に充電する装置および方法 - Google Patents
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Description
12 エンジン
20 エンジンコントローラ
22 センサ
30 エネルギー貯蔵ユニット
32〜36 エネルギーシステム
100、200、300 エネルギー貯蔵管理システム(ESMS)
104 バックブーストコンバータ/モジュールM1
106 バックブーストコンバータ/モジュールM2
108 バックブーストコンバータ/モジュールM3
202 第1のバックブーストモジュール/バックブーストモジュールM1
204 第2のバックブーストモジュール/バックブーストモジュールM2
206 第3のバックブーストモジュール/バックブーストモジュールM3
114、208 第1のエネルギーポート/ポートP1
120、210 第2のエネルギーポート/ポートP2
122、212 ポートP3
118、214 第4のエネルギーポート/ポートP4
216 接触器K3
218 接触器K1
220 接触器K2
222 接触器K4
224 接触器M
302 出力電池
304 整流AC電圧/整流DC電圧
306、308 ウルトラキャパシタ
310 ソース電流
312、318、320、340、342 点
314、334 第1の電流
316、336 第2の電流
318、320 時間
322 (バックブーストモジュールを通過する電流の)減衰
324 (バックブーストモジュールを通過する電流の)増加
326、328 時間枠
330 電流A
332 電流B
338 充電電流
344 第1の電流334がオンにされる
346 第1の電流334がオフに切り換えられる
348 第2の電流336がオンに切り換えられる
350 第2の電流336がオフに切り換えられる
352 総電流変化量
400 EMS迅速充電制御
402 パワーオンセルフテスト
404 M2、M1およびM3交互配置モードの状態選択
406 充電戦略を決定する
408 M1およびM3に関して電流フローを調整する
410 戦略の調整
Claims (16)
- エネルギー貯蔵管理システム(ESMS)であって、
電気エネルギーを貯蔵するように構成されている1つまたは複数のエネルギー貯蔵デバイスと、
複数のエネルギーポートを有するパワーエレクトロニクス変換システムであり、第1乃至第3のDC/DC電気コンバータを含み、前記複数のエネルギーポートの1つに接続されている電源から流れる直流ソース電流が前記第3のDC/DC電気コンバータにより変換された後に第1の電流と第2の電流とに分割され、前記第1の電流は前記第1のDC/DCコンバータに流れかつ前記第2の電流は前記第2のDC/DCコンバータに流れる、パワーエレクトロニクス変換システムと、
コントローラであり、
前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータを選択的にオン、オフにすることにより、前記第1の電流および前記第2の電流を修正し、
前記複数のエネルギーポートの第2に接続されている前記1つまたは複数のエネルギー貯蔵デバイスの第1に前記第1の電流および前記第2の電流を流すことにより充電電流を形成する
ように構成されている、コントローラと
を含む、エネルギー貯蔵管理システム(ESMS)。 - 前記充電電流は125Aより大きい、請求項1記載のESMS。
- 各DC/DC電気コンバータは、選択的に、
DC電圧を上昇させ、
DC電圧を下降させ又は、
電圧を大幅に変化させることなく電流を流すことが可能であり、ここで、
前記複数のエネルギーポートの各々は、選択的に、エネルギー貯蔵デバイス又は、電源に接続可能である
ように構成されている、請求項1または2に記載のESMS。 - 前記コントローラは、
以下のステップ:
(1)前記第1のDC/DCコンバータをオンに切り換え;
(2)前記第1のDC/DCコンバータをオフに切り換え;
(3)前記第2のDC/DCコンバータをオンに切り換え;
(4)前記第2のDC/DCコンバータをオフに切り換える
を順番に経時的に実施し、
前記充電電流を生成するために、ステップ(1)から(4)までを繰り返す
ように構成されることにより、前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータを通して前記第1の電流および前記第2の電流それぞれを交互配置するように構成されている、請求項1乃至3のいずれかに記載のESMS。 - 前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータは各々それぞれ、前記第1の電流および前記第2の電流の各々に対応する受電電圧を上昇させるように構成されている、請求項1乃至4のいずれかに記載のESMS。
- 前記コントローラは、前記第3のDC/DCコンバータが以下の:
前記ソース電流の前記電圧をより低い電圧に下降させること;
前記ソース電流を、その前記電圧を大幅に修正することなく、前記電流が前記第1の電流と前記第2の電流とに分割される場所へ流すこと
のうちの1つを実施するように、前記第3のDC/DCコンバータを動作させるように構成されている、請求項1乃至5のいずれかに記載のESMS。 - 第3のエネルギー貯蔵デバイスが、前記複数のエネルギーポートの第4に接続され、かつ前記第2のDC/DCコンバータを介して前記第1のエネルギー貯蔵デバイスに供給電流を供給するように構成されている、請求項6に記載のESMS。
- エネルギー貯蔵管理システム(ESMS)を管理する方法であって、
電源を前記ESMSの第1のポートに接続するステップと、
第1のエネルギー貯蔵デバイスを前記ESMSの第2のポートに接続するステップと、
直流ソース電流を前記電源から前記ESMSに供給するステップと、
前記ソース電流を第3のDC/DC電気コンバータにより変換した後に第1の電圧での第1の電流と第1の電圧での第2の電流とに分割するステップと、
前記第1の電流を前記ESMSの第1のDC/DC電圧コンバータに誘導するステップと、
前記第2の電流を前記ESMSの第2のDC/DC電圧コンバータに誘導するステップと、
前記第1の電流の前記第1の電圧を第2の電圧まで上昇させて、前記第1のDC/DC電圧コンバータを選択的にオン、オフすることにより、第1の修正電流を形成するステップと、
前記第2の電流の前記第1の電圧を前記第2の電圧まで上昇させて、前記第2のDC/DC電圧コンバータを選択的にオン、オフすることにより、第2の修正電流を形成するステップと、
前記第1の修正電流を前記第2の修正電流と統合して、前記第2の電圧で前記第1のエネルギー貯蔵デバイスに充電電流を供給するステップと
を含む、方法。 - 前記充電電流は125Aより大きい、請求項8記載の方法。
- 以下のステップ:
(1)前記第1のDC/DC電圧コンバータをオンにし;
(2)前記第1のDC/DC電圧コンバータをオフにし;
(3)前記第2のDC/DC電圧コンバータをオンにし;
(4)前記第2のDC/DC電圧コンバータをオフにする
を順番に経時的に実施し、
ステップ(1)〜(4)を繰り返して、前記充電電流を生成する
ことにより、前記第1のDC/DC電圧コンバータと前記第2のDC/DC電圧コンバータとの交互配置動作を含む、請求項8または9記載の方法。 - 前記第3のDC/DC電圧コンバータ内で前記ソース電流の電圧をより低い電圧に下降させるステップ、
を含む、請求項8乃至10のいずれかに記載の方法。 - 非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、エネルギー貯蔵管理システム(ESMS)上に配置されており、そこに、コンピュータにより実行された場合に、前記コンピュータに、
複数のエネルギーポートの第1に接続されている第1の電源から流れる直流ソース電流を第3のDC/DC電気コンバータにより変換した後に第1の電流と第2の電流とに分割させ、ここで、前記第1の電流は複数のDC/DCコンバータの第1に流れかつ前記第2の電流は前記複数のDC/DCコンバータの第2に流れ、
前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータの各々が第1の電圧から第2の電圧まで上昇するように、前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータの動作を交互に動作させ、
前記複数のエネルギーポートの第2に接続されている1つまたは複数のエネルギー貯蔵デバイスの第1に前記第1の電流および前記第2の電流を第2の電圧で流すことにより、充電電流を形成させる
命令を含むコンピュータプログラムを格納している、コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記充電電流は125Aより大きい、請求項12記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記コンピュータは、順番に経時的に:
(1)前記第1のDC/DCコンバータをオンに切り換え;
(2)前記第1のDC/DCコンバータをオフに切り換え;
(3)前記第2のDC/DCコンバータをオンに切り換え;
(4)前記第2のDC/DCコンバータをオフに切り換え、
前記充電電流を生成するためにステップ(1)から(4)までを連続的に繰り返す
ようにプログラムされていることにより、前記第1のDC/DCコンバータおよび前記第2のDC/DCコンバータを交互に動作させる、請求項12または13に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記コンピュータは、前記第3のDC/DC電圧コンバータが、以下の:
前記ソース電流の電圧を前記第1の電圧に下降させること;および
前記ソース電流を、その電圧を大幅に修正することなく、前記電流が前記第1の電流と前記第2の電流とに分割される場所へ流すこと
のうちの1つを実施するように、前記第3のDC/DCコンバータを動作させるようにされる、請求項12乃至14のいずれかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記コンピュータは、前記複数のエネルギーポートの第2に接続されている第2のエネルギー源から前記第1のエネルギー貯蔵デバイスに供給電流を供給するようにされる、請求項12乃至15のいずれかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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