SE537378C2 - Administrationssystem för batterieffekt - Google Patents

Administrationssystem för batterieffekt Download PDF

Info

Publication number
SE537378C2
SE537378C2 SE1251177A SE1251177A SE537378C2 SE 537378 C2 SE537378 C2 SE 537378C2 SE 1251177 A SE1251177 A SE 1251177A SE 1251177 A SE1251177 A SE 1251177A SE 537378 C2 SE537378 C2 SE 537378C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
voltage
motor
battery
laser
relay
Prior art date
Application number
SE1251177A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1251177A1 (sv
Inventor
John Jacob
Pranay Kumar Bajjuri
Original Assignee
Int Truck Intellectual Prop Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Int Truck Intellectual Prop Co filed Critical Int Truck Intellectual Prop Co
Publication of SE1251177A1 publication Critical patent/SE1251177A1/sv
Publication of SE537378C2 publication Critical patent/SE537378C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14Balancing the load in a network
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/25Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by controlling the electric load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0238Electrical distribution centers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H02J7/0032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits disconnection of loads if battery is not under charge, e.g. in vehicle if engine is not running
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/002Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which a reserve is maintained in an energy source by disconnecting non-critical loads, e.g. maintaining a reserve of charge in a vehicle battery for starting an engine
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40208Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215Controller Area Network CAN
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

SAMMANDRAG Lasterna vid ett fordons elektriska system är anslutna till en effektfordelningsbuss via en forsta eller via forsta och andra lasrelaer. En uppsattning av for- donets obligatoriska laster är ansluten till en utgangssida pa det fOrsta lasrelaet fOr att vara bortkopplingsbar Than effektfordelningsbussen vid brytning av det forsta lasrelaet. En uppsattning av fordonets valfria laster är ansluten till en utgangssida pa det andra lasrelaet f6r att vara bortkopplingsbar fran effektfordelningsbussen vid brytning av det forsta lasrelaet eller det andra lasrelaet. Brytning och slutning av de forsta och andra lasrelaerna beror av vardena pa uppmatt strom och uppmatt spanning. Bland de faktorer som hanfor sig till brytning och slutning av de f6rsta och andra lasrelaerna är nar upprnatt spanning overstiger en h6g spanningstroskel, i vilket fall det forsta lasrelaet bryter, nar upprnatt spanning faller under en lag spanningstroskel, i vilket fall det andra lasrelaet bryter, medan det f6rsta lasrelaet forblir slutet, samt nar en positiv stromtransient overstiger en minimitroskel, vilket bryter det forsta lasrelaet.

Description

ADMINISTRATIONSSYSTEM FOR BATTERIEFFEKT BAKGRUND Tekniskt omrade Det tekniska omradet hanfOr sig generellt till selektiv lastavlOsning som svar pa forhallanden overvakade vid utgangsklammorna pa ett fordonsbatteri. RedogOrelse fOr problemet Elektriska system for pa forbranningsmotorer baserade motorfordon innefattar laster, omvandlare for generering av elektricitet, omladdningsbara batterier f6r lagring av elektrisk effekt i kemisk form samt fordelningstraddragning innefattande strommatningsbussar. Laster och batterier är foremal for skada under vissa forhallanden. Exempelvis ska batterier hjalpa till att reglera fordonets elsystemspanning. Emellertid kan spanningsomvandlarregulatorer fallera, vilket resulterar i orimliga hogspanningstransienter i fordelningstraddragningen. &Adana spanningar kan reducera de forvantade lasternas anvandningslivstid, sasom for glodlampor. Oavbruten nnatning av laster fran batteriet sjalv reducerar ett battens laddningslage, vilket avspeglar sig i reducerad utspanning. Ett lagt laddningslage kan resultera i en orimlig hog laddningshastighet nar fordonet omstartas, vilket forkortar batteriets livslangd och ett lagt laddningslage kan forsamra formagan hos batteriet att stodja fordonets igangdragning vid start. En stromutsugning fran batteriet kan indikera en kortslutning som snabbt kan reducera batteriets laddningslage.
SAMMANFATTNING Administrationssystem for motorfordonets eleffekt innefattar en forbranningsmotor och en omvandlare ansluten till fOrbranningsmotorn som en elektrisk baseffektmatning. Ett batten i laddas av omvandlaren och alstrar under motorns drift spanningsreglerande funktioner for ett effektfordelningssystem, som fordelar effekt fran omvandlaren och batteriet. Strommen genom och spanningen has effektfordelningssystemet overvakas. Laster är anslutna till effektfordelningsbussen via ett forsta eller via ett forsta och andra lasrela. En uppsattning obligatoriska for- donslaster är anslutna till en utgangssida av det forsta lasrelaet for att vara bortkopplade fran effektfordelningsbussen vid det forsta lasrelaets brytning. En uppsattning valfria fordonslaster är anslutna till en utgangssida av det andra lasrelaet for att vara bortkopplade fran effektfordelningsbussen vid det f6rsta lasrelaets eller det andra lasrelaets brytning. Brytning och slutning av de forsta och andra lasrela- 1 erna beror av vardena pa den uppmatta strommen och den uppmatta spanningen. Bland de faktorer som är relaterade till brytning och slutning av de forsta och andra lasrelaerna, är uppmatt spanning som overstiger en hog spanningstroskel, i vilket fall det forsta lasrelaet bryter, uppmatt spanning som faller under en lag span- ningstrOskel, i vilket fall det andra lasrelaet sluter, medan det fOrsta lasrelaet fOrblir brutet, samt en positiv stromtransient som overstiger en minimitroskel, som bryter det forsta lasrelaet.
KORT REDOGORELSE FOR RITNINGEN Fig. 1 visar ett hognivaschema for ett fordons elektriska effektgenerering, lagring och fordelningssystem.
DETALJERAD BESKRIVNING Med hanvisning till fig. 1 sa illustreras darmed ett hognivaschema for ett fordons elektriska effektsystem 10. Fordonets elektriska effektsystem 10 som valts f6r att illustrera en mojlig miljo for applikationen av administrationssystemet angi- vet i detta patentdokument innefattar ett batten i 12, en omvandlare 20, en startmotor 26, en startnnotorspole 24 sannt fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48. Batteriet 12 matar elektrisk effekt fran dess positiva klarnnna 12A i och for att skidja igangsattning av den termiska motorn 14 medelst startmotorn 26 samt, nar den termiska motorn 14 är bortkopplad och flagon strom inte finns tillganglig fran om- vandlaren 20, kan vara anvand for att mata effekt till fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48. Omvandlaren 20, som drivs av en termisk motor, fordonets drivmotor, är med sin utgangsklamma 20A ansluten till en positiv klamma 12A pa batteriet 12 for att tjana som en elektrisk effektkalla i och for uppratthallande av laddningslaget hos batteriet 12. Nar batteriet 12 har ett fullt laddningslage och mo- torn 12 gar, sa matar omvandlaren 20 effekt via en effektbuss 16 till fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48 med batteriet 12 som alstrare av kompletterande spanningsreglerfunktioner och for att mata effekt under perioder nar motorns 14 uteffekt är liten. Batteriet 12 och omvandlaren 20 är anslutna till en gemensam chassijord med sina negativa klammor 12B resp. 20B. En effektbuss 16 är anslu- ten till batteriets 12 positiva klamma 12A via en sparrsakring 34. Ett fordons elektriska system kan innefatta fler an en effektbuss.
Kategoriseringen av elektriska systemlaster i forsta och andra uppsattningar av fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48 pa effektbussen 16 avspeglar hur umbarlig en given last är for fordonets drift och reflekterar salunda den 2 relativa prioriteten for bortkoppling baserat pa uppmatta varden fOr variabler vid batteriets 12 positiva klarnma 12A. Vissa laster faller utanfor denna kategorisering, sasom startmotorns spole 24 och startmotorn 26, som har fullt skyddad atkomst till vilken som heist tillganglig effekt Than batteriet 12 genom direkt anslutning mellan klamman 24A pa startmotorns spole 24 och batteriets 12 positiva klamma 12A. Batteriets positiva klamma 12A är direkt forbunden med startmotorns 26 spole 24 vid omvridning av tandningsnyckeln fOr manovrering av nyckelomkopplaren 22 till startlaget.
Moderna fordon är vanligen utrustade med elektroniska styrsystem, ele- ment av vilka presenteras i figuren. En motorstyrmodul (ECM) 32 astadkommer styrning over tiden for bransleinsprutning i motorn 14 och overvakar ett antal driftvariabler som hanfor sig till motorns drift, sasom vinkelhastighet (takonnetersignal), oljetryck osv., som medger ECM 32 att generera en TILL-signal for motorn. ECM 32 är visad sasom ansluten till en spanningssensor 36, som overvakar spanningen pa batteriets 12 positiva klamma 12A. Motorns TILL-signal och batteriets spanning kan nnatas over en SAE J1939 anpassad seriell datalank 40, som är en del av ett styromradesnatverk (CAN). En nyckels TILL-signal är beroende av laget for nyckelomkopplaren 22 , som kan appliceras direkt i en kroppsstyrning 30. En vackningssignal kan komma fran kroppsstyrningens 30 timer eller flagon annan styrning som svar pa en insignal som begar andring i fordonets tillstand. Kroppsstyrningen 30 är ett ytterligare elektroniskt styrsystemelement, som kan vara programmerat for att anvanda motorns TILL-signal och batteriets spanningssignal, betraffande om de mottagits via den seriella datalanken 40 eller matade direkt till kroppsstyrningen 30. Kroppsstyrningen 30 är vidare ansluten till en str6msensor 38 fOr Halleffekten, som mater str6mmen som gar ut fran batteriets positiva klamma 12A till fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48. Fordelningen av funktioner mellan ECM 32 och kroppsstyrningen är enbart exemplifierande, fler eller farre av funktionerna som beskrivits kan vara lokaliserade i en viss styrning, men generellt är ECM 32 kallan fOr motorns TILL- signal och en kroppsstyrning 30 bildar omkopplare for styrning av operationerna av sadana anordningar som lam por och dessa omkopplare kan latt utnyttjas fOr styrning av lasningsrelaer (LR1 och LR2) 42, 44.
Fordonets obligatoriska laster 46 är anslutna till batteriets 12 positiva klamma 12A via en sparrsakring 34 och ett forsta lasrela 42 (LR1). Fordonets ope- 3 rationella laster är anslutna till batteriets positiva klamma 12A via en sparrsakring 34, ett forsta lasrela 42 och ett andra lasrela 44 (LR2). Brytningen och slutningen av de fOrsta och andra lasrelaerna 42, 44 star under kontroll av kroppsstyrningen 30. Kroppsstyrningen bryter och sluter de forsta och andra lasrelaerna 42, 44 som svar pa den avkanda spanningen pa batteriets positiva klamma 12A, strOnnflOdet (samt andringar i stromflodet over tiden) ut fran batteriets positiva klamma 12A samt variabler som hanfOr sig till fordonets lage inbegripande nyckelomkopplarens 22 lage, motorns TILL-signal och en aktiveringssignal.
Om kroppsstyrningen 30 avkanner eller mottar en indikation pa att den av- kanda spanningen (Va,k) pa batteriets positiva klarnnna 12A är lagre an den lagt installda punktspanningen (VL) sa bryter kroppsstyrningen 30 det andra lasrelaet 44, som kopplar bort alla fordonets valfria laster 48 fran den positiva klamman 12A. Bland andra resultat bringar detta ned urladdningen av batteriet 12 under forhallanden dar det kontinuerligt draneras. Denna situation kan uppsta dar fordonets valfria laster 48 är under anvandning och motorn 14 har Ott i tomgang under en forlangd period. Tomgangstiden är begransad vid dagens nned dieselnnotorer utrustade kommersiella fordon.
Om kroppsstyrningen 30 avkanner eller mottar indikation pa att Vavk är storre an en hogt installd punktspanning (VH, ett hogt spanningsfelforhallande) sa bryter kroppsstyrningen det forsta lasrelaet 42, vilket kopplar bort saval fordonets obligatoriska laster 46 som fordonets valfria laster 48 Than batteriet 12. Matningen av hogre an markspanningar till fordonets elektriska komponenter kan forkorta deras livslangd och bortkopplingen av laster fran h6ga spanningar skyddar salunda de ingaende komponenterna i fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48 fran skada, som kan uppsta vid matning av effekt vid f6rh6jda spanningar.
Om kroppsstyrningen 30 avkanner en plotslig stegring i strommen som tas ut fran batteriets positiva klamma 12A (Al/AT > grans) är ett kortslutningsforhallande antytt och kroppsstyrningen 30 bryter det forsta lasrelaet 42, vilket kopplar bort fordonets obligatoriska och valfria laster 46, 48. Detta skyddar batteriet 12 fran ur- laddning pa grund av potentiell kortslutning och utstracker eventuellt skydd till laster dar den eventuella kortslutningen har upptratt.
Nar motom igangsatts avkanner kroppsstyrningen 30 handelsen och bryter det forsta lasrelaet 42 for att avleda stronnnnen till startnnotorn 26 for en korrekt igangsattningsoperation. Detta kan forbattra startmotorns 26 tillforlitlighet. 4 Nar fordonet har stangts och parkerats sa bryter kroppsstyrningen 30 det forsta lasrelaet 42 och kopplar darvid bort alla lasterna som matas av detsamma. Detta reducerar krypstrOmmar att dras Than batteriet 12 och hindrar effektfOrluster nar fordonet är i beredskapslage. Detta reducerar langtidseffekter pa batteriets 12 livslangd pa grund av effekterna av djupurladdning.
Foljande tabell rekapitulerar systemets funktionalitet: FOrhallande Funktion Strom Spanning LR1 !age LR2 !age Motor stangd (inte tomgangsnnod) Kroppsstyrning overvakar batterispanning Opav. Vavk Slutet Slutet Lag spanning Laster avl. Opav. < VL Slutet Brutet Hog spanning Hogspannings- skydd Opav. > VH Brutet Opav.
Hog strom Overstroms- skydd Al/AT > grans Opav. Brutet Opav.
Igangsattning StrOmavledning Opav. Opav. Brutet Opav.
Nyckel Than Red ucera krypstrom Opav. Opav. Brutet Opav.
Motor TILL Normal overvakning Slutet Slutet Lasrelaerna kan tjana som en sakring med stromavkanningsformaga. De kan anvandas sasonn ersattning for nnegasakringar for effektdistribution. Span-flings- och stromaternnatningsdata kan anvandas vid analysering av batteriets fun ktion samt for diagnosticering av felmoder hos batteriet 12.
Representativa laster som är tillgangliga f6r inf6rande bland fordonets obligatoriska laster 46 for effektbussen 16 samt kopplade via det forsta lasrelaet 42 kan inbegripa elektriska systennelement sasom: instrumentgrupp (bakljus); en se- kundar matargrupp; motorstyrmodul 32; motorunderhallande elektronik; hyttuppvarmning och styrning for ventilation och luftkonditionering (HVAC). Dessa utgor element som konsumerar strOm fran batteriet 12 vid nyckelomkopplarens franlage, men som inte behovs nar fordonet är avstallt. En annan buss kan vara tillganglig for system som fordrar effekt aven nar fordonet är avstallt.
Representativa laster som är tillgangliga for inforande bland fordonets valfria laster 48 och är kopplade for att motta effekt via det andra lasrelaet 48 kan innefatta fordonssystem sasom: styrning for HVAC vid stillastaende; omvandlare likstrornivaxelstrom vid stillastaende; taklampa vid stillastaende; markeringsbelys- fling; lampa fOr bagagelucka; hyttgolvslampa osv.; och motorer fOr HVAC vid stillastaende. 6

Claims (12)

PATENTKRAV
1. Elektriskt system fOr fordon omfattande: ett batten i (12) med forsta och andra klammor (12A, 12B); en effektfordelningsbuss (16) ansluten till batteriets forsta klamma (12A); en spanningssensor (36) ansluten med avseende pa batteriets (12) fOrsta klamma (12A) i och for matning av spanningen pa den forsta klamman (12A); en stromsensor (38) placerad med avseende pa effektfordelningsbussen (16) i och for matning av strommen som gar ut fran den forsta klamman (12A) till effektfordelningsbussen (16); en forsta uppsattning laster (46) som drar strom Than effektfordelningsbussen (16); en andra uppsattning laster (48) som drar strom fran effektfordelningsbussen (16); ett forsta lasrela (42) anslutet i effektfordelningsbussen (16) nnellan den forsta klamman (12A) och de forsta och andra uppsattningarna laster (46, 48), som kan brytas fOr att koppla bort de forsta och andra uppsattningarna laster (46, 48) fran effektmatning om den avkanda spanningen (Vavk) pa den forsta klamma (12A) pa batteriet (12) är storre an en hOgt installd punktspanning (VH) eller en plotslig stegring i strommen som tas ut fran batteriets (12) forsta klamma (12A) detekteras; ett andra lasrela (44) anslutet i effektfordelningsbussen (16) mellan det forsta lasrelaet (42) och den andra uppsattningen laster (48), som kan brytas fOr att koppla bort den andra uppsattningen laster (48) Than effektmatning om den avkanda spanningen (Vavk) pa den fOrsta klamman (12A) pa batteriet (12) är mindre an en lagt installd punktspanning (VL); organ som är paverkbara av upprnatt spanning och fOrandringar i upprnatt strOm i och fOr brytning av endera av de forsta och andra lasrelaerna (42, 44).
2. Elektriskt system for fordon enligt patentkrav 1 och vidare omfattande: 'calla (20) for elektrisk effekt ansluten till den fOrsta klamman (12A).
3. Elektriskt system for fordon enligt patentkrav 2 och vidare omfattande: ett fordons drivmotor (14) ansluten for att driva kallan (20) for elektrisk effekt; en startmotor (26) inbegripande en startmotorspole (24) for ett fordons drivmotor (14) och ansluten till den fOrsta klannnnan (12A) for aktivering; och 7 en nyckelomkopplare (22) med ett flertal lagen anslutna till startmotorspolen (24) for inkoppling av startmotorn (26) for igangsattning av fordonets drivmotor (14).
4. Elektriskt system for fordon enligt patentkrav 3 och dar organet for brytfling vidare omfattar: en kontrollenhet (30) ansluten for att motta den uppmatta spanningssignalen, den uppmatta strornsignalen samt nyckelomkopplarens lagessignal; en motorstyrmodul (32) for generering av en motors till-signal for fordonets drivmotor (14); och en datalank (40) som ansluter motorstyrmodulen (32) och kontrollenheten (30) och via vilken nnotorns till-signal matas.
5. Elektriskt system for fordon enligt patentkrav 4, dar datalanken (40) och kontrollenheten (30) arbetar som ett styromradesnatverk.
6. Elektriskt system for fordon enligt patentkrav 5, dar fordonets drivmotor (14) är en forbranningsmotor.
7. Elektriskt effektadministrationssystem for motorfordon, omfattande: en forbranningsmotor (14); en omvandlare (20) med en utgangsklamma och ansluten till forbranningsmotorn (14) for generering av elektrisk effekt; ett batten i (12) med en utgangsklamma (12A), varvid batteriets (12) utgangsklamma (12A) är ansluten till omvandlarens (20) utgangsklamma (20A); en effektfordelningsbuss (16) ansluten till batteriets (12) utgangsklamma (12A); en spanningssensor (36) for matning av spanningen pa batteriets utgangsklamma (12A); en stromsensor (38) for matning av strommen som gar i effektfordelningsbussen (16) ut fran batteriets utgangsklamma (12A); ett forsta lasrela (42) och ett andra lasrela (44) anslutna i serie i effektfordelningsbussen (16); en uppsattning obligatoriska laster (46) anslutna till utgangssidan av det forsta lasrelaet (42) for att bortkopplas fran effektfordelningsbussen (16) vid brytning av det forsta lasrelaet (42); 8 en uppsattning valbara laster (48) anslutna till utgangssidan av det andra lasrelaet (44) for att bortkopplas fran effektfordelningsbussen (16) vid brytning av det forsta lasrelaet (42) eller det andra lasrelaet (44); och; en kontrollenhet (30) som är paverkbar av den uppmatta spanningen och den upp- matta strOm men fOr selektiv brytning av minst ett av det forsta lasrelaet (42) och det andra lasrelaet (44); varvid det f6rsta lasrelaet (42) 6ppnas om kontrollenheten detekterar eller mottar indikation om att den avkanda spanningen (Vavk) pa den forsta klamman (12A) pa batteriet (12) är storre an en hogt installd punktspanning (VH) eller detekterar en plotslig stegring i strommen som tas ut fran batteriets (12) f6rsta klamma (12A); och varvid det andra lasrelaet (44) oppnas om kontrollenheten detekterar eller mottar indikation om att den avkanda spanningen (Va,k) pa den fOrsta klamman (12A) pa batteriet (12) är mindre an en lagt installd punktspanning (VL).
8. Elektriskt effektadministrationssystem for motorfordon enligt patentkrav 7, dar kontrollenheten (30) är paverkbar av den uppmatta spanningen som overstiger en hog spanningstroskel for att bryta det forsta lasrelaet (42), och vidare är paverkbar av den uppmatta spanningen som faller under en lag spanningstroskel for brytning av det andra lasrelaet (44), medan det forsta lasrelaet (42) forblir slutet, och dessutom vidare är paverkbar for positiva spanningstransienter som overstiger en minimitroskel for brytning av det forsta lasrelaet (42).
9. Elektriskt effektadministrationssystem for motorfordon enligt patentkrav 8 och vidare omfattande: en startmotor (26) for forbranningsmotorn (14); och en kontrollenhet (30) som är paverkbar for igangsattning av forbranningsmotorn (14) med anvandning av startmotorn (26) for att bryta det forsta lasrelaet (42).
10.
11. Elektriskt effektadministrationssystem for motorfordon enligt patentkrav 9 och vidare omfattande: en seriell datalank (40); en motorstyrningsmodul (32) ansluten till den seriella datalanken (40) for att sanda forhallandesignaler pa denna, varvid nnotorstyrningsnnodulen (32) alstrar nnotorns till-signal Over den seriella datalanken (40); och 9 kontrollenheten (30) är ansluten till den seriella datalanken (40) och är vidare paverkbar av motorns till-signal for overvakning av andringar i den uppmatta spanningen och den uppmatta strommen. 5 11.Elektriskt effektadministrationssystem fOr motorfordon enligt patentkrav och vidare omfattande: en nyckelomkopplare (22) med ett flertal lagen inbegripande till och Than, varvid lagena kommuniceras till kontrollenheten (30); och kontrollenheten (30) är vidare paverkbar av motorns fran-lage samtidigt som nyckelomkopplaren (22) är till-lage for overvakning av uppmatt spanning f6r brytning av det andra lasrelaet (44).
12. Elektriskt effektadministrationssystem for motorfordon enligt patentkrav 11, dar den seriella datalanken (40) är en del av ett styromradesnatverk. 1212A VALFRIA FORDONS- LASTER 34 38 48 LASTSIDA 12B BATTER! LR2 H 44 SAKRING SPARR-I I STROMSENSOR c." 16 42 OMVANDLARE 2 MOTOR 14 th I"Go -.J .....Go -4 I"oo 24A 24C 26A 20B TANDN.-NYCKEL TILL MOTOR TILL AKTIVER.-SIGNAL KONTROLLENHET 22 START- MOTORSPOLE 24 26 - CAN/J139 1 DATALANK 26B Fig. 1 32
SE1251177A 2010-03-25 2010-03-25 Administrationssystem för batterieffekt SE537378C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/028613 WO2011119161A1 (en) 2010-03-25 2010-03-25 Battery power management system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1251177A1 SE1251177A1 (sv) 2012-10-17
SE537378C2 true SE537378C2 (sv) 2015-04-14

Family

ID=44673499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1251177A SE537378C2 (sv) 2010-03-25 2010-03-25 Administrationssystem för batterieffekt

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9240686B2 (sv)
CN (1) CN102834287B (sv)
BR (1) BR112012024197A2 (sv)
DE (1) DE112010005421T5 (sv)
SE (1) SE537378C2 (sv)
WO (1) WO2011119161A1 (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2641783B1 (en) * 2012-03-20 2016-04-20 Samsung SDI Co., Ltd. Battery pack and method of controlling the same
EP2879260B1 (en) 2013-11-28 2017-04-05 Airbus Operations GmbH Aircraft power management system and method for managing power supply in an aircraft
EP2879258B1 (en) * 2013-11-28 2016-07-13 Airbus Operations GmbH Aircraft power management system and method for managing power supply in an aircraft
US11112463B2 (en) 2014-04-11 2021-09-07 Cps Technology Holdings Llc Integrated battery sensor for multiple battery modules
US9577558B2 (en) 2014-07-03 2017-02-21 Caterpillar Inc. Power management system having automatic calibration
CN104409975B (zh) * 2014-11-07 2017-06-06 国网上海市电力公司 高压配电柜电磁隔离分合闸***
CN106627181A (zh) * 2015-09-10 2017-05-10 北汽福田汽车股份有限公司 电池管理***及包括其的车辆以及控制电池继电器的方法
DE102015121292A1 (de) 2015-12-07 2017-06-08 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Busanordnung mit einer ersten Teilnehmeranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Busanordnung
US20190326745A1 (en) * 2016-06-20 2019-10-24 Wesa LLC Apparatus for protecting battery
DE102016218276A1 (de) 2016-09-22 2018-03-22 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Hochvolt-kraftfahrzeugbordnetz
WO2019193636A1 (ja) * 2018-04-02 2019-10-10 株式会社 東芝 電池装置および車両
CN110389538A (zh) 2018-04-20 2019-10-29 比亚迪股份有限公司 车辆及其基于开放平台的车辆安全控制方法、***
JP6593485B2 (ja) * 2018-04-27 2019-10-23 株式会社デンソー 停車時車両制御装置
CN109649308B (zh) * 2018-12-12 2020-12-11 北京车联天下信息技术有限公司 电源管理方法及***
US20210143663A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-13 Oshkosh Corporation Power system for a vehicle
US11750007B2 (en) * 2020-08-06 2023-09-05 Rev Ambulance Group Orlando, Inc. System for preserving the charge of a motor vehicle battery
CN112265471B (zh) * 2020-10-27 2022-03-22 格力博(江苏)股份有限公司 电池包通断控制***
CN114876692A (zh) * 2022-04-12 2022-08-09 三一重机有限公司 启动马达的保护方法、装置、电路及作业机械
US12049182B1 (en) 2023-09-25 2024-07-30 Altec Industries, Inc. Systems, methods, and devices for current monitoring and power control

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200080A (en) * 1978-07-14 1980-04-29 Cook Norman E Automatic starting system
US4799126A (en) 1987-04-16 1989-01-17 Navistar International Transportation Corp. Overload protection for D.C. circuits
US4845465A (en) 1988-01-28 1989-07-04 Navistar International Transportation Corp. Multiplexed D.C. electrical systems for automotive vehicles
US5204992A (en) 1990-11-30 1993-04-20 General Motors Corporation Motor vehicle battery discharge load current control
US5381295A (en) * 1991-12-12 1995-01-10 Datamax Electronics, Inc. Resetable battery drain limitation circuit with improved latching relay
US5321389A (en) 1992-11-27 1994-06-14 Echlin, Incorporated Battery charge monitor
JP3360613B2 (ja) * 1998-06-25 2002-12-24 トヨタ自動車株式会社 電池制御装置
US6272402B1 (en) 1999-07-15 2001-08-07 Navistar International Transportation Corp. Remote interface modules with programmable functions
US6724102B1 (en) 2000-07-27 2004-04-20 International Truck Intellectual Property Company, Llc Programmable matrix controller for correlating electric devices in a motor vehicle with switches of a switch module
US20040113494A1 (en) 2000-09-01 2004-06-17 Karuppana Samy V. Daytime running light control using an intelligent power management system
US6690140B2 (en) 2001-08-30 2004-02-10 International Truck Intellectual Property Company, Llc Vehicle electrical system
US20030080621A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Kirk John B. Automotive electrical system protection device
US6768221B2 (en) 2002-02-12 2004-07-27 International Truck Intellectual Property Company, Llc Electrical load management in conjunction with idle shutdown
US6836094B1 (en) 2003-07-01 2004-12-28 International Truck Intellectual Property Company, Llc Motor vehicle battery disconnect switch circuits
US6841895B1 (en) 2003-07-23 2005-01-11 International Truck Intellectual Property Company, Llc Configurable switch array
US20050141154A1 (en) 2003-12-03 2005-06-30 Atwood Industries, Inc. Power averaging and power load management system
US7421323B2 (en) 2005-05-03 2008-09-02 International Truck Intellectual Property Company, Llc Automated vehicle battery protection with programmable load shedding and engine speed control
US7612524B2 (en) 2006-09-29 2009-11-03 International Truck Intellectual Property Company, Llc Motor vehicle battery disconnect circuit having electronic disconnects
JP4306746B2 (ja) * 2007-03-09 2009-08-05 株式会社デンソー 車両用電源装置
GB0712394D0 (en) 2007-06-27 2007-08-01 Modec Ltd Control system for a battery powered vehicle
WO2009042650A1 (en) 2007-09-24 2009-04-02 Smart Energy Solutions, Inc. Improved battery disconnect device
US7728457B2 (en) 2007-10-16 2010-06-01 Navistar Canada, Inc. Circuit for protecting against shorts in starter motor and battery charging cables
US20090108814A1 (en) 2007-10-24 2009-04-30 Christopher Wilkins Battery Switch Sensor
US7904217B2 (en) 2008-03-25 2011-03-08 International Truck Intellectual Property Company, Llc Battery pack management strategy in a hybrid electric motor vehicle
US8026632B2 (en) 2009-07-23 2011-09-27 International Truck Intellectual Property Company, Llc System and method for exporting a vehicle on-board AC power to a second vehicle
US8258651B2 (en) 2010-03-01 2012-09-04 International Truck Intellectual Property Company, Llc Methods and circuits for controlling a battery disconnect switch
US8207633B2 (en) 2010-06-17 2012-06-26 International Engine Intellectual Property Company, Llc Battery back up for electronic modules

Also Published As

Publication number Publication date
CN102834287A (zh) 2012-12-19
DE112010005421T5 (de) 2013-01-03
CN102834287B (zh) 2015-02-04
SE1251177A1 (sv) 2012-10-17
US20130009465A1 (en) 2013-01-10
US9240686B2 (en) 2016-01-19
BR112012024197A2 (pt) 2016-07-05
WO2011119161A1 (en) 2011-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE537378C2 (sv) Administrationssystem för batterieffekt
JP5541134B2 (ja) 電源装置
US7605494B2 (en) System and method for electrical energy switching and control in a vehicle
US10029572B2 (en) Power source system for a vehicle
US9789769B2 (en) Power supply device for vehicles
US10065632B2 (en) Method and arrangement for operating a hybrid electrical vehicle
CN106660502B (zh) 车辆用电源***
JP7189751B2 (ja) 車両用電源装置
US8350535B2 (en) Battery charging and electrical energy delivery system for delivering electrical energy to consumers and charging current to a battery and a battery operated system
US20130249468A1 (en) Battery management system for restricted idle vehicles
CN104228587B (zh) 智能电力分配单元
US20150298556A1 (en) Power supply device for vehicle
CN105899406A (zh) 用于受控地连接车辆的多个电网支路的方法、用于实施该方法的控制单元以及车用电网
JP2005324784A (ja) 自動車用電源
JP6586905B2 (ja) 車両電源装置
JP2018523053A (ja) スタータ電流制御装置および車載電気システム断路スイッチの統合
KR20090062339A (ko) 전기자동차의 디씨-디씨 컨버터 고장 진단 방법
KR20180006187A (ko) 차량 전력 시스템 및 그 제어 방법
JP6331740B2 (ja) 車両用電気回路
US6815931B1 (en) Marine charge source switching system
JPH0937482A (ja) 自動車内電源供給制御装置
CN114123650B (zh) 供能装置、用于给至少一个电气负载供电的方法以及车辆
WO2024013962A1 (ja) 車両の制御方法および装置
JP2024048139A (ja) 車両用電源制御システム
JP2015150956A (ja) 車両用電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed