CN101160688B - 电源装置、电源装置控制方法和装备有电源装置的机动车辆 - Google Patents

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Abstract

在本发明的电源装置中，在系统停机时当低电压电池的充电状态SOC1低于比满充电水平低的放电参考值Shi1时，并且当高电压电池的充电状态SOC2不低于放电参考值Slow2时，低电压电池由从高电压电池供应的电力充电至接近其满充电水平。用于低电压电池的铅酸电池在持续的低的充电状态SOC下失效的可能性很高。用于高电压电池的锂二次电池在持续的高的充电状态SOC下失效的可能性很高。低电压电池的充电与高电压电池的放电的结合可以使得低电压电池和高电压电池两者都具有其各自有利的充电状态，而失效的可能性很小。因此，本发明的技术有效地防止了低电压电池和高电压电池两者的快速失效。

Description

电源装置、电源装置控制方法和装备有电源装置的机动车辆
技术领域
本发明涉及电源装置，电源装置的控制方法，以及装备有该电源装置的机动车辆。更具体地，本发明涉及接收外部电力供应并且向外部耗电设备供应电力的电源装置，该电源装置的控制方法以及装备有该电源装置的机动车辆。
背景技术
一种已提出的电源装置根据各个电池的充电水平或者充电状态SOC，确定多个电池的电压调节条件，并且基于所确定的电压调节条件，实际调节电池组件中的各个电池的电压(参见例如日本专利特开No.2004-31012)。这样的电压调节使得电池组件中的各个电池的电压相等。
发明内容
现有技术的电源装置不包括多种具有不同特性的电池。在某些情况下，这样的多种电池的充电状态SOC的调节可能是不理想的。在包括多种具有不同特性的电池的电源装置中，理想的是，调节每一个电池的充电状态SOC，并且根据电池的特性对电池充电或放电。
在包括多种具有不同特性的电池的电源装置、该电源装置的控制方法以及装备有该电源装置的机动车辆中，本发明的目的是根据电池的特性使得每一个电池的状态具有有利的充电状态。在包括多种具有不同特性的电池的电源装置、该电源装置的控制方法以及装备有该电源装置的机动车辆中，本发明的目的还是防止每一个电池的快速失效。在包括多种具有不同特性的电池的电源装置、该电源装置的控制方法以及装备有该电源装置的机动车辆中，本发明的目的是进一步确保每一个电池的良好的性能运行。
通过本发明的具有下述的构造的电源装置、电源装置的控制方法以及装备有电源装置的机动车辆，实现了上述和其它相关目的中的至少一部分。
本发明涉及一种电源装置，其接收外部电力供应并且向外部电力消耗设备供应电力。所述电源装置包括：第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性；第二电池，其可充电和可放电，并且具有不同于所述第一特性的第二特性；电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压；第一状态检测单元，其检测所述第一电池的状态；以及控制模块，在没有外部电力供应的条件下，所述控制模块基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。
在没有外部电力供应的条件下，本发明的电源装置基于所述第一电池的检测状态调节第一电压和第二电压。所述第一电压表示与所述第一电池连接的第一电压系统的电压，所述第一电池是可充电和可放电的，并且具有第一特性。所述第二电压表示与所述第二电池连接的第二电压系统的电压，所述第二电池是可充电和可放电的，并且具有与第一特性不同的第二特性。所述第一电压和第二电压的调节的目的是导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。本发明的此布置可以使得第一电池具有有利的充电状态。
在本发明的一个优选实施例中，所述电源装置还包括第二状态检测单元，其检测所述第二电池的状态。所述控制模块基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态和由所述第二状态检测单元所检测的所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。此布置通过考虑第二电池的检测状态可以使得第一电池具有更好的充电状态。
在此具有第二状态检测单元的实施例的电源装置的一个优选应用中，所述控制模块基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态和由所述第二状态检测单元所检测的所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池和第二电池具有各自的有利的充电状态。此布置可以使得第一电池和第二电池两者都具有各自的有利充电状态。在此应用中，所述第二特性可以是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效。在此情况下，所述控制模块控制所述电源调节机构，以将所述第二电池的状态转变为更低的充电状态。此步骤有效地防止了第二电池的快速失效。
在本发明的电源装置中，所述第一特性可以是在具有低的可放电电力水平的低充电水平下快速失效。在此情况下，所述控制模块控制所述电源调节机构，以将所述第一电池的状态转变为更高的充电状态。此布置有效地防止了第一电池的快速失效。
此外，在本发明的电源装置中，所述第一特性可以是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效。在此情况下，所述控制模块控制所述电源调节机构，以将所述第一电池的状态转变为更低的充电状态。此布置有效地防止了第一电池的快速失效。
在本发明的电源装置中，所述第一特性可以为通过在具有高的可充电电力水平的高充电水平和具有低的可充电电力水平的低充电水平之间的转变，电池性能恢复。在此情况下，所述控制模块控制所述电压调节机构，以恢复所述第一电池的电池性能。此布置可以确保第一电池的良好性能运行。
本发明还涉及一种机动车辆。所述机动车辆包括：内燃机；发动机，其消耗所述内燃机的输出功率并且产生电力；以及电源装置，其接收由所述发电机产生的电力供应并且向外部电力消耗设备供应电力。所述电源装置包括：第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性；第二电池，其可充电和可放电，并且具有不同于所述第一特性的第二特性；电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压；第一状态检测单元，其检测所述第一电池的状态；以及控制模块，在没有外部电力供应的条件下，所述控制模块基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。
在没有由消耗所述内燃机的输出功率进行发电的发电机产生的电力供应的条件下，本发明的机动车辆基于所述第一电池的检测状态调节第一所述电源和第二电压。所述第一电压表示与所述第一电池连接的第一电压系统的电压，所述第一电池是可充电和可放电的，并且具有第一特性。所述第二电压表示与所述第二电池连接的第二电压系统的电压，所述第二电池是可充电和可放电的，并且具有与第一特性不同的第二特性。所述第一电压和第二电压的调节的目的是导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。本发明的此布置可以使得第一电池具有有利的充电状态，并且确保到电机的充分的电力供应，所述电机输出驱动力，用于驱动机动车辆。
在本发明的机动车辆中，所述电源装置还可以包括检测所述第二电池的状态的第二状态检测单元，并且，所述控制模块可以基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态和由所述第二状态检测单元所检测的所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。在此情况下，所述控制模块可以基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态和由所述第二状态检测单元所检测的所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池和所述第二电池具有各自的有利的充电状态。此外，所述第二特性可以是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效，并且所述控制模块可以控制所述电源调节机构，以将所述第二电池的状态转变为更低的充电状态。
在本发明的机动车辆中，所述第一特性可以是在具有低的可放电电力水平的低充电水平下快速失效，并且所述控制模块控制所述电源调节机构，以将所述第一电池的状态转变为更高的充电状态。此外，所述第一特性是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效，并且所述控制模块可以控制所述电源调节机构，以将所述第一电池的状态转变为更低的充电状态。此外，所述第一特性可以为通过在具有高的可充电电力水平的高充电水平和具有低的可充电电力水平的低充电水平之间的转变，电池性能恢复，并且所述控制模块控制所述电压调节机构，以恢复所述第一电池的电池性能。
本发明还涉及一种接收外部电力供应并且向外部电力消耗设备供应电力的电源装置的控制方法。所述电源装置包括：第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性；第二电池，其可充电和可放电，并且具有不同于所述第一特性的第二特性；以及电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压。在没有外部电力供应的条件下，所述控制方法控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。
在没有外部电力供应的条件下，本发明的控制方法基于第一电池的检测状态，调节第一电压和第二电压。所述第一电压表示与所述第一电池连接的第一电压系统的电压，所述第一电池是可充电和可放电的，并且具有第一特性。所述第二电压表示与所述第二电池连接的第二电压系统的电压，所述第二电池是可充电和可放电的，并且具有与第一特性不同的第二特性。所述第一电压和第二电压的调节的目的是导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。本发明的此布置可以使得第一电池具有有利的充电状态。
在本发明的控制方法中，所述控制方法基于所述第一电池的状态和所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池具有有利的充电状态。而且，所述控制方法基于由所述第一状态检测单元所检测的所述第一电池的状态和由所述第二状态检测单元所检测的所述第二电池的状态，控制所述电压调节机构，以导致所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输，并使得所述第一电池和第二电池具有各自的有利的充电状态。
附图说明
图1示意性地示出了在本发明的一个实施例中装备有电源装置的机动车辆的构造；
图2是示出了由包含在图1的电源装置的电源电子控制单元执行的系统停机控制例程的流程图；
图3示出了由系统停机控制导致的低电压电池的充电状态SOC1和高电压电池的充电状态SOC2的变化；以及
图4示出了由系统停机控制导致的低电压电池的充电状态SOC1和高电压电池的充电状态SOC2的变化。
具体实施方式
下面参考附图，讨论作为优选实施例的实现本发明的一种方式。图1示意性地示出了在本发明的一个实施例中装备有电源装置40的机动车辆20的构造。如图1所示，本实施例的机动车辆20包括：发动机22，其消耗作为燃料的汽油，以输出动力；以及自动变速器24，其以多种齿轮速比之一转换发动机22的输出动力，并且经由差动齿轮36输出经转换的动力以驱动车轮38a和38b。本实施例的机动车辆20还具有：驱动电子控制单元28(驱动ECU 28)，其控制发动机22和自动变速器24的操作；交流发电机33，其具有经由皮带23连接到发动机22的曲轴的旋转轴，并且消耗发动机22的输出动力来发电；以及电源装置40。
驱动ECU 28被构造为包括没有在图1中具体示出的CPU、输入端口和输出端口的微型计算机。驱动ECU 28经由其输入端口从附接到发动机22和自动变速器24的各种传感器接收控制发动机22和自动变速器24的操作所需的数据。输入数据例如包括来自换档位置传感器30的换档位置SP和来自车辆速度传感器32的车辆速度。驱动ECU 28经由其输出端口输出各种驱动信号和控制信号，例如用于起动发动机22的到起动机26的驱动信号，到发动机22和自动变速器24中的各种致动器的驱动信号，以及到电动助力转向装置(EPS)34的驱动信号。
电源装置40包括低电压电池50，高电压电池60，以及电源电子控制单元70，所述电源电子控制单元70控制整个电源装置40的操作。低电压电池50经由低电压输电线46与交流发电机33连接，以由交流发电机33产生的电力充电，并且将电力供应到起动机26和其它辅助机构。高电压电池60经由充电DC-DC转换器56以及经由放电DC-DC转换器66与低电压输电线46连接。
低电压电池50和高电压电池60都是二次电池，但是具有不同的特性。低电压电池50例如为额定输出电压为12V的铅酸电池，并且在其被置于低电平的充电状态SOC1中迅速失效。高电压电池60例如为额定输出电压为36V的锂二次电池，并且在其被置于高电平的充电状态SOC2中迅速失效。另一方面，在本实施例中用于低电压电池50的铅酸电池当其充电状态SOC1被保持在高电平下时导致硫酸化。硫酸化表示硫化合物在电极表面上的积累，并且使电池性能劣化。低电压电池50的放电-充电周期防止这样的硫酸化，并且确保良好的电池性能。电动助力转向装置(EPS)34被连接到与高电压电池60相连的高电压输电线48。因此，电动助力转向装置(EPS)34接收来自高电压系统的电力供应。
电源电子控制单元70被构造为微型计算机，所述微型计算机包括CPU 72，存储处理程序的ROM 74，临时存储数据的RAM 76，输入和输出端口(没有示出)，以及通信端口(没有示出)。电源电子控制单元70经由其输入端口接收控制所需的各种信号和数据，例如，来自附接到交流发电机33的温度传感器(没有示出)的交流发电机温度Ta，来自附接到交流发电机33的转速传感器(没有示出)的交流发电机转速Na，来自附接到低电压电池50的温度传感器51的低电压电池温度Tb1，来自位于低电压电池50的输出端子之间的电压传感器52的低电压电池电压Vb1，来自位于低电压电池50的输出端子附近的输电线46上的电流传感器54的低电压电池电流Ib1，来自附接到低电压电池60的温度传感器61的高电压电池温度Tb2，来自位于高电压电池60的输出端子之间的电压传感器62的高电压电池电压Vb2，以及来自位于高电压电池60的输出端子附近的输电线48上的电流传感器64的高电压电池电流Ib2。电源电子控制单元70经由其输出端口向交流发电机33输出驱动信号，向充电DC-DC转换器56输出控制信号，以及向放电DC-DC转换器66输出控制信号。电源电子控制单元70建立与驱动ECU 28的通信，以根据需要向和从驱动ECU 28发送和接收数据。
如上述构造的本实施例的电源装置40进行一些特别操作，尤其是响应于点火电路断开操作在系统停机时的一系列控制。图2是示出了在系统停机时由电源装置40的电源电子控制单元70执行的系统停机控制例程的流程图。
在图2的系统停机控制例程中，电源电子控制单元70的CPU 72首先输入低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2(步骤S100)。低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2根据充电水平计算例程(没有示出)从由电流传感器54测量的低电压电池电流Ib1的累积值和由电流传感器64测量的高电压电池电流Ib2的累积值计算，并且被存储在RAM 76中。在步骤S100中，CPU 72从RAM 76的存储内容中读取低电压电池50的计算出的充电状态SOC1以及高电压电池60的计算出的充电状态SOC2。将所输入的低电压电池50的充电状态SOC1与放电参考值Shi1进行比较，所述放电参考值Shi1被设定为低于满充电水平(步骤S110)。
当在步骤S110处低电压电池50的充电状态SOC1低于放电参考值Shi1时，将所输入的高电压电池60的充电状态SOC2与放电参考值Slow2进行比较，所述放电参考值Slow2被设为足够充电低电压电池50的大小(步骤S200)。当在步骤S200处高电压电池60的充电状态SOC2低于放电参考值Slow2时，CPU 72指明高电压电池60的当前充电水平不足以高至对低电压电池50进行充电，并且立即退出此系统停机控制例程，而不进行任何进一步处理。相反，当在步骤S200处高电压电池60的充电状态SOC2不低于放电参考值Slow2时，CPU 72启动并控制放电DC-DC转换器66，以得到等于充电电压Vset1的输出电压Vout1，所述充电电压Vset1被规定为用于对低电压电池50进行充分充电的合适电压水平(步骤S210)。这开始了使用从高电压电池60供应的电力对低电压电池50进行充电。在对低电压电池50的充电开始之后，在没有由点火电路导通操作导致的系统启动(步骤S220)的条件下，步骤S230和S240的处理被重复，直到低电压电池50的充电状态SOC1达到充电停止参考值Sfull，所述充电停止参考值Sfull被设定为充分接近满充电水平的值(步骤S250)。CPU 72输入来自电流传感器54的低电压电池电流Ib1，来自电流传感器64的高电压电池电流Ib2，来自电压传感器52的低电压电池电压Vb1，以及来自电压传感器62的高电压电池电压Vb2(步骤S230)，并且由输入的低电压电池电流Ib1和输入的低电压电池电压Vb1以及输入的高电压电池电流Ib2以及输入的高电压电池电压Vb2计算低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2(步骤S240)。当在步骤S250处低电压电池50的充电状态SOC1达到或者超过充电停止参考值Sfull时，CPU 72停止充电DC-DC转换器66(步骤S260)，并且退出此系统停机控制例程。因此，低电压电池50被充电至接近其满充电水平。如前所述，用于低电压电池50的铅酸电池在持续的低的充电状态SOC1快速失效。将低电压电池50充电至接近其满充电水平良好地防止了低电压电池50的快速失效。高电压电池60被放电来供应电力并且对低电压电池50充电。因此，高电压电池60的充电状态SOC2从充分高的充电水平下降。如前面所述的，用于高电压电池60的锂二次电池在持续的高的充电状态SOC2中快速失效。从充分高的充电水平对高电压电池60进行放电良好地防止了高电压电池60的快速失效。即，此控制流程可以使得低电压电池50和高电压电池60两者能够具有各自的失效可能性很小的有利充电状态，并且有效地防止了低电压电池50和高电压电池60两者的快速失效。图3示出了由此控制流程导致的低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2的变化。在低电压电池50的充电状态SOC1达到充电停止参考值Sfull(步骤S250)之前在低电压电池50的充电过程中由点火电路导通操作导致系统启动(步骤S220)的情况下，CPU72立即停止放电DC-DC转换器66(步骤S260)，并且退出系统停机控制例程。
另一方面，当在步骤S110处低电压电池50的充电状态SOC1不低于放电参考值Shi1时，将所输入的高电压电池60的充电状态SOC2与充电参考值Shi2’进行比较，所述充电参考值Shi2’被设为用低电压电池50的放电被足够充电的大小(步骤S120)。当在步骤S120处高电压电池60的充电状态SOC2不低于充电参考值Shi2’时，CPU 72指明高电压电池60的当前充电水平为不足以低至由低电压电池50的放电进行充电，并且立即退出此系统停机控制例程，而不进行任何进一步的处理。相反，当在步骤S120处高电压电池60的充电状态SOC2低于充电参考值Shi2’时，CPU 72启动并且控制充电DC-DC转换器56，以获得等于充电电压Vset2的输出电压Vout2，所述充电电压Vset2被规定为用于对高电压电池60进行充电的合适电压水平(步骤S130)。这开始了使用从低电压电池50供应的电力对高电压电池60进行充电。在对高电压电池60的充电开始之后，在没有由点火电路导通操作导致的系统启动(步骤S140)的条件下，步骤S160和S170的处理被重复，直到低电压电池50的充电状态SOC1下降到低于放电停止参考值Slow1(步骤S180)，所述放电停止参考值Slow1被设定为一较小的值。CPU 72输入来自电流传感器54的低电压电池电流Ib1，来自电流传感器64的高电压电池电流Ib2，来自电压传感器52的低电压电池电压Vb1，以及来自电压传感器62的高电压电池电压Vb2(步骤S160)，并且由输入的低电压电池电流Ib1和输入的低电压电池电压Vb1以及输入的高电压电池电流Ib2以及输入的高电压电池电压Vb2计算低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2(步骤S170)。当在步骤S180处低电压电池50的充电状态SOC1下降到低于放电停止参考值Slow1时，CPU 72停止充电DC-DC转换器56(步骤S1900)，并且执行步骤S200以及步骤S200之后的处理。在此状态下，高电压电池60已经由低电压电池50供应的电力充电，并且在步骤S200处，高电压电池60的充电状态SOC2达到或者超过放电参考值Slow2。于是，低电压电池50利用高电压电池60供应的电力被充电至接近其满充电水平。当在系统停机时低电压电池50的充电状态SOC1接近其满充电水平(即，不低于放电参考值Shi1)时，控制流程放电低电压电池50，并且随后将低电压电池50充电至接近其满充电水平。低电压电池50的充电-放电循环有效地防止了硫酸化，并且保证了低电压电池50的良好性能。这样的控制是基于用于低压电池50的铅酸电池的特性的。如前所述，将铅酸电池持续保持在高的充电状态SOC导致硫化合物累积在电极表面上(硫酸化)，并且使电池性能劣化。放电-充电循环防止了这样的硫酸化，并保证了铅酸电池的良好性能。控制流程执行步骤S210到S260的处理，以将低电压电池50充电至接近其满充电水平。即，此控制流程可以使得低电压电池50和高电压电池60两者能够具有各自的失效可能性很小的有利充电状态，并且有效地防止了低电压电池50和高电压电池60两者的快速失效。图4示出了由此控制流程导致的低电压电池50的充电状态SOC1和高电压电池60的充电状态SOC2的变化。在低电压电池50的充电状态SOC1下降到低于放电停止参考值Slow1(步骤S180)之前在高电压电池60的充电过程中由点火电路导通操作导致系统启动(步骤S140)的情况下，CPU 72立即停止充电DC-DC转换器56(步骤S150)，并且退出系统停机控制例程。
在上述实施例的电源装置40中，在系统停机时当低电压电池50的充电状态SOC1低于比满充电水平低的放电参考值Shi1时，并且当高电压电池60的充电状态SOC2不低于放电参考值Slow2时，低电压电池50由从高电压电池60供应的电力充电至接近其满充电水平。用于低电压电池50的铅酸电池在持续的低的充电状态SOC下失效的可能性很高。用于高电压电池60的锂二次电池在持续的高的充电状态SOC下失效的可能性很高。低电压电池50的充电与高电压电池60的放电的结合可以使得低电压电池50和高电压电池60两者都具有其各自有利的充电状态，而失效的可能性很小。即，该实施例的系统停机控制有效地防止了低电压电池50和高电压电池60两者的快速失效。
在本实施例的电源装置40中，在系统停机时当低电压电池50的充电状态SOC1不低于比满充电水平低的放电参考值Shi1时，并且当高电压电池60的充电状态SOC2低于放电参考值Slow2时，高电压电池60由从低电压电池50供应的电力充电。对高电压电池60的充电持续到低电压电池50的充电状态SOC1下降到低于放电停止参考值Slow1。然后，低电压电池50由从高电压电池60供应的电力充电至接近其满充电状态。此放电-充电循环有效地防止了硫酸化(处于被持续保持在高水平的充电状态SOC1下的低电压电池50中的电极表面上的硫化合物的累积)，并且可以保证低电压电池50的良好性能。
在本实施例的电源装置40中，在系统停机时当低电压电池50的充电状态SOC1不低于比满充电水平低的放电参考值Shi1时，并且当高电压电池60的充电状态SOC2低于Shi2时，高电压电池60由从低电压电池50供应的电力充电。对高电压电池60的充电持续到低电压电池50的充电状态SOC1下降到低于放电停止参考值Slow1。然后，低电压电池50由从高电压电池60供应的电力充电至接近其满充电状态。此放电-充电循环不必是需要在每一个系统停机时间进行，而是可以以每预定数量的系统停机进行1次的比率来进行。此放电-充电循环在不需要时可以被省略。
本实施例的电源装置40可以使得低电压电池50和高电压电池60两者都具有其各自有利的充电状态，并且防止其快速失效。即，该实施例的系统停机控制有效地防止了低电压电池50和高电压电池60两者的快速失效。一种可能的修改在低电压电池50和高电压电池60中以低电压电池50优先，并且优先地使得低电压电池50具有有利的充电状态，以防止低电压电池50的快速失效。一种可能的修改在低电压电池50和高电压电池60中以高电压电池60优先，并且优先地使得高电压电池60具有有利的充电状态，以防止高电压电池60的快速失效。理想的是，以具有更大的失效程度的电池优先。
在本实施例的电源装置40中，通过启用放电DC-DC转换器66来对低电压电池50进行充电，而通过启用充电DC-DC转换器56来对低电压电池50进行放电。然而，充电DC-DC转换器56和放电DC-DC转换器66的使用不是必要的。低电压电池50可以通过启用仅仅一个DC-DC转换器来进行充电和放电，所述DC-DC转换器可以同时调节低电压输电线46上的电压水平和高电压输电线48上的电压水平两者，并且允许在低电压输电线46和高电压输电线48之间传输电力。
在本实施例的结构中，低电压输电线46被联接到交流发电机33，所述交流发电机33接收发动机22的输出功率，产生电力，并且将所产生的电力供应到电源装置40。或者，交流发电机33可以联接到高电压输电线48。
本实施例的电源装置40包括铅酸电池和锂二次电池作为多种具有不同特性的二次电池，即低电压电池50和高电压电池60。具有不同的特性的多种二次电池不限于铅酸电池和锂二次电池的组合，而是可以是多种二次电池的任何其它合适的组合。在本发明的电源装置中所包括的多种二次电池的数量不限于2，而是可以是3或者更多。任意数量的多种二次电池被布置来使得各个二次电池的充电水平通过多个二次电池之间的电力传输转变到其有利的充电状态。
上面的实施例涉及安装在机动车辆20上的电源装置40。本发明的电源装置可以安装在各种移动体中的任何一种上，包括汽车、其它车辆、船舶和艇、以及航行器，或者可以被结合在包括建筑设备在内的各种静止系统中的任何一种中。本发明的技术也可以由包括多种具有不同特性的二次电池的电源装置的控制方法来实现。
上述的实施例及其修改示例应被全面地认为是示例性的而不是限制性的。可以进行多种其它的修改、变化和替换，而不偏离本发明的主要特征的方面或者精神。
工业实用性
本发明的技术优选应用于电源装置的制造工业。

Claims (5)

1.一种电源装置，其从系统接收电力供应并且向系统电力消耗设备供应电力，所述电源装置包括：
第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性，所述第一特性是在具有低的可放电电力水平的低充电水平下快速失效；
第二电池，其可充电和可放电，并且具有第二特性，所述第二特性是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效；
电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压；
第一充电状态计算模块，其基于所述第一电池的状态来计算作为所述第一电池的可放电电力的第一充电状态；
第二充电状态计算模块，其基于所述第二电池的状态来计算作为所述第二电池的可放电电力的第二充电状态；以及
控制模块，在所述系统关闭时，在计算得到的所述第一充电状态低于比满充电水平的充电状态低的第一预定充电状态并且计算得到的所述第二充电状态高于所述第一电池可充电的第二预定充电状态的情况下，所述控制模块控制所述电压调节机构，以通过所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输使得所述第一电池的充电状态变得高于所述第一预定充电状态。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，所述第一电池是具有以下特性的电池，其中通过转变具有高的可放电电力水平的高充电状态和具有低的可放电电力水平的低充电状态来使电池性能再生，并且
在所述系统关闭时，在计算得到的所述第一充电状态高于所述第一预定充电状态并且所述第二充电状态低于对来自所述第一电池的电力可接受的第三预定充电状态的情况下，所述控制模块控制所述电压调节机构，以通过所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输使得在所述第一电池的充电状态变为第四预定充电状态之后，所述第一电池的充电状态变得高于所述第一预定充电状态，所述第四预定充电状态是具有低的可放电电力水平的高充电状态。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其中，所述第一电池为铅酸电池；并且
所述第二电池为锂二次电池。
4.一种机动车辆，包括：
内燃机；
发电机，其消耗所述内燃机的输出功率并且产生电力；以及
电源装置，其接收由所述发电机产生的电力供应并且向配备在所述机动车辆上的电力消耗设备供应电力，所述电源装置包括：第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性，所述第一特性是在具有低的可放电电力水平的低充电水平下快速失效；第二电池，其可充电和可放电，与所述第一电池是不同种类的，并且具有第二特性，所述第二特性是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效；电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压；第一充电状态计算模块，其基于所述第一电池的状态来计算作为所述第一电池的可放电电力的第一充电状态；第二充电状态计算模块，其基于所述第二电池的状态来计算作为所述第二电池的可放电电力的第二充电状态；以及控制模块，在所述系统关闭时，在计算得到的所述第一充电状态低于比满充电水平的充电状态低的第一预定充电状态并且计算得到的所述第二充电状态高于所述第一电池可充电的第二预定充电状态的情况下，所述控制模块控制所述电压调节机构，以通过所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输使得所述第一电池的充电状态变得高于所述第一预定充电状态。
5.一种包括在系统中并从所述系统接收电力供应并且向系统电力消耗设备供应电力的电源装置的控制方法，所述电源装置包括：第一电池，其可充电和可放电，并且具有第一特性，所述第一特性是在具有低的可放电电力水平的低充电水平下快速失效；第二电池，其可充电和可放电，并且具有第二特性，所述第二特性是在具有高的可放电电力水平的高充电水平下快速失效；以及电压调节机构，其调节作为与所述第一电池连接的第一电压系统的电压的第一电压以及作为与所述第二电池连接的第二电压系统的电压的第二电压，
在所述系统关闭时，在作为所述第一电池的可放电电力的第一充电状态低于比满充电水平的充电状态低的第一预定充电状态并且基于所述第二电池的状态的作为所述第二电池的可放电电力的第二充电状态高于所述第一电池可充电的第二预定充电状态的情况下，对所述电压调节机构进行控制以通过所述第一电池和所述第二电池之间的电力传输使得所述第一电池的充电状态变得高于所述第一预定充电状态。
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