能够快速充电的混合化学电池系统的制作方法

本发明涉及能量或功率的存储和转移，更具体地说，涉及包括多种电池化学物质的系统和用于控制多化学物质能量存储系统的操作的方法。

背景技术：

1、车辆，包括汽油和柴油驱动的车辆，以及电动和混合电动车辆，具有电池存储，用于诸如为电动马达、电子设备和其他车辆子系统供电的目的。电池系统为各种负载提供电力，包括用于推进的电动马达、附件和部件，比如电力控制模块、加热器和冷却系统。各种充电系统被提供用于向电池系统提供电荷。期望提供能够改善这种系统的充电性能的系统，包括快速充电。

技术实现思路

1、在一示例性实施例中，一种用于控制功率传输的系统包括连接到充电总线并选择性地连接到推进电池组件和补充电池组件的直流(dc)-dc转换器，推进电池组件具有第一化学物质并配置为向车辆的电动马达供电，补充电池组件具有不同于第一化学物质的第二化学物质。该系统还包括在dc-dc转换器的第一侧连接到充电总线的充电器，充电总线在dc-dc转换器的第二侧连接到负载，以及配置为控制dc-dc转换器执行充电操作的控制器。

2、除了本文描述的一个或多个特征之外，dc-dc转换器是双向降压-升压转换器。

3、除了本文描述的一个或多个特征之外，推进电池组件和补充电池组件在dc-dc转换器的相对侧连接到充电总线。

4、除了本文描述的一个或多个特征之外，补充电池组件是高能电池组件，其能量密度大于推进电池组件的能量密度。

5、除了本文描述的一个或多个特征之外，该系统包括可由控制器控制的开关系统，以将系统置于充电模式。

6、除了本文描述的一个或多个特征之外，开关系统包括设置在推进电池组件和充电总线之间的第一开关，以及设置在补充电池组件和充电总线之间的第二开关。

7、除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器配置成通过闭合第一开关和断开第二开关来将系统置于第一充电模式，第一充电模式使得充电电流绕过补充电池组件并通过dc-dc转换器对推进电池组件充电。

8、除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器配置成通过闭合第一开关和闭合第二开关来将系统置于第二充电模式，第二充电模式使得充电电流同时对补充电池组件和推进电池组件充电。

9、除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器配置为在车辆推进期间将补充电池组件并联连接到推进电池组件，并且通过dc-dc转换器向推进电池组件提供电荷以扩展车辆的行驶里程。

10、除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器配置成在车辆推进期间将补充电池组件并联连接到推进电池组件，并且通过dc-dc转换器向电动马达提供电力，电力绕过推进电池组件。

11、在另一示例性实施例中，一种控制功率传输的方法包括在充电系统的控制器处接收充电请求，该充电系统包括连接到充电总线并选择性地连接到推进电池组件和补充电池组件的dc-dc转换器，并且通过控制dc-dc转换器基于充电请求执行充电操作。推进电池组件具有第一化学物质，并且配置为向车辆的电动马达供电，补充电池组件具有不同于第一化学物质的第二化学物质，充电系统包括在dc-dc转换器的第一侧连接到充电总线的充电器，并且充电总线在dc-dc转换器的第二侧连接到负载。

12、除了本文描述的一个或多个特征之外，dc-dc转换器是双向降压-升压转换器。

13、除了本文描述的一个或多个特征之外，充电系统包括可由控制器控制的开关系统，以将充电系统置于充电模式。

14、除了本文描述的一个或多个特征之外，开关系统包括设置在推进电池组件和充电总线之间的第一开关，以及设置在补充电池组件和充电总线之间的第二开关。

15、除了本文描述的一个或多个特征之外，执行充电操作包括通过闭合第一开关和断开第二开关将充电系统置于第一充电模式，第一充电模式使得充电电流绕过补充电池组件并通过dc-dc转换器对推进电池组件充电。

16、除了本文描述的一个或多个特征之外，执行充电操作包括通过闭合第一开关和闭合第二开关将充电系统置于第二充电模式，第二充电模式使得充电电流同时对补充电池组件和推进电池组件充电。

17、在又一示例性实施例中，一种车辆系统包括连接到充电总线并选择性地连接到推进电池组件和补充电池组件的dc-dc转换器，推进电池组件具有第一化学物质并配置为向车辆的电动马达供电，补充电池组件具有不同于第一化学物质的第二化学物质。车辆系统还包括在dc-dc转换器的第一侧连接到充电总线的充电器，充电总线在dc-dc转换器的第二侧连接到负载，以及配置为控制dc-dc转换器执行充电操作的控制器。

18、除了本文描述的一个或多个特征之外，补充电池组件是高能电池组件，其能量密度大于推进电池组件的能量密度。

19、除了本文描述的一个或多个特征之外，车辆系统包括可由控制器控制以将车辆系统置于充电模式的开关系统，该开关系统包括设置在推进电池组件和充电总线之间的第一开关，以及设置在补充电池组件和充电总线之间的第二开关。

20、除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器配置成通过闭合第一开关和断开第二开关将系统置于第一充电模式，第一充电模式使得充电电流绕过补充电池组件并通过dc-dc转换器对推进电池组件充电，并且控制器配置成通过闭合第一开关和闭合第二开关将系统置于第二充电模式，第二充电模式使得充电电流同时对补充电池组件和推进电池组件充电。

21、当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

技术特征：

1.一种用于控制功率传输的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述dc-dc转换器是双向降压-升压转换器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述推进电池组件和补充电池组件在所述dc-dc转换器的相对侧连接到所述充电总线。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述补充电池组件是高能电池组件，其能量密度大于所述推进电池组件的能量密度。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括开关系统，其可由所述控制器控制以将系统置于充电模式，其中开关系统包括设置在所述推进电池组件和充电总线之间的第一开关，以及设置在所述补充电池组件和充电总线之间的第二开关。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器配置成通过闭合所述第一开关和断开所述第二开关来将系统置于第一充电模式，所述第一充电模式使充电电流绕过所述补充电池组件并通过所述dc-dc转换器对所述推进电池组件充电，并且其中，所述控制器配置成通过闭合第一开关和闭合第二开关来将系统置于第二充电模式，所述第二充电模式使充电电流同时对补充电池组件和推进电池组件充电。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器配置为在车辆推进期间将所述补充电池组件并联连接到所述推进电池组件，并且通过所述dc-dc转换器向推进电池组件提供电荷以扩展车辆的行驶里程。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器配置为在车辆推进期间将所述补充电池组件并联连接到所述推进电池组件，并且通过所述dc-dc转换器向所述电动马达提供电力，所述电力绕过推进电池组件。

9.一种控制功率传输的方法，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述充电系统包括开关系统，其可由所述控制器控制以将所述充电系统置于充电模式，所述开关系统包括设置在所述推进电池组件和充电总线之间的第一开关，以及设置在所述补充电池组件和充电总线之间的第二开关。

技术总结
一种用于控制功率传输的系统包括连接到充电总线并选择性地连接到推进电池组件和补充电池组件的直流(DC)‑DC转换器，推进电池组件具有第一化学物质并配置为向车辆的电动马达供电，补充电池组件具有不同于第一化学物质的第二化学物质。该系统还包括在DC‑DC转换器的第一侧连接到充电总线的充电器，在DC‑DC转换器的第二侧连接到负载的充电总线，以及配置为控制DC‑DC转换器执行充电操作的控制器。

技术研发人员：S·许,H·云,L·郝
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20