CN105308825A - 用于dc-ac逆变器的预充电和电压供应系统 - Google Patents

用于dc-ac逆变器的预充电和电压供应系统 Download PDF

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Abstract

提供一种用于DC-AC逆变器的预充电和电压供应系统。该系统包括第一电池，该第一电池具有第一阳极和第一阴极；以及第二电池，该第二电池具有第二阳极和第二阴极。该系统进一步包括接触器，该接触器被串联地电耦合在第一阳极和电节点之间。系统进一步包括微处理器，该微处理器产生用于使DC-DC电压转换器增加在电节点和第一阴极之间的电压电平的第一控制信号。如果在电节点和第一阴极之间的电压电平大于阈值电压电平，微处理器进一步产生用于使接触器将触点转变到闭合操作位置的第二控制信号，使得第一电压电平被施加到DC-AC逆变器。

Description

用于DC-AC逆变器的预充电和电压供应系统
技术领域
本公开涉及一种用于DC-AC逆变器的预充电和电压供应系统。
背景技术
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年3月21日提交的美国非临时专利申请No.14/221,316的优先权，因此其全部内容通过引用被合并在此。
最近，随着电动车辆、蓄电池、机器人、卫星等等的积极发展，伴随着对于诸如膝上型计算机、视频相机、移动电话等等的便携式电子产品的引人注目的日益增加的需求，已经积极地进行对于能够重复地充电和放电的高性能二次电池的研究和开发。
当前，镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等等被用作商业二次电池。在它们当中，与镍基二次电池相比较，锂二次电池几乎没有记忆效应，并且因此锂二次电池由于它们的自由的充电或者放电、低自放电、以及高能量密度的优点获得很多的注意。
同时，这样的二次电池可以被单独地使用，但是多个二次电池可以被串联和/或并联地连接以给出高电压和/或高容量蓄电装置。而且，这样的二次电池可以被用作其中包括用于控制二次电池的整体充电/放电操作的电池管理单元的电池组。
被用于电池组的电池组管理装置用作通过使用温度传感器、电流传感器、电压传感器等等监测电池的状态，并且用作通过使用监测结果估计SOC或者SOH，平衡电池单元的电压或者保护电池免受高电压、过电流、高温度、低温度等等。
特别地，电池组管理装置可以包括保护电路，该保护电路用于防止过电流在电池组中流动。例如，电池组管理装置在电池组的充电/放电线上具有保险丝，并且当过电流发生时，电池组管理装置熔断并且切断保险丝以防止过电流流到电池组的充电/放电线。
另外，电池组管理装置也可以包括保护电路，该保护电路用于防止涌流，其是能够在初始电池操作阶段出现的过电流。在此，涌流是在初始电池操作阶段可以即刻地出现的过电流，并且预充电电阻器被频繁地用于保护电池组免受涌流。
然而，这样的现有的预充电电路包括预充电电阻器和预充电接触器作为其部件。预充电接触器仅在初始系统操作阶段被使用但是具有诸如大体积和高成本的缺点。另外，在预充电操作期间，如果电流流到预充电电阻器，从预充电电阻器不可避免地产生热。因此，预充电电阻器和周围的部件可能被过热和被劣化。
发明内容
技术问题
在此发明人已经认识到对于改进的预充电和电压供应系统和用于预充电并且将电压供应到DC-AC逆变器的方法的需求，其取消了预充电接触器和预充电电阻器。
从上面的认识设计本公开，并且本公开涉及提供一种能够在没有预充电接触器和预充电电阻器的情况下进行预充电和电压供应的预充电和电压供应系统。
技术方案
提供根据示例性实施例的一种用于DC-AC逆变器的预充电和电压供应系统。预充电和电压供应系统包括第一电池，该第一电池具有第一阳极和第一阴极。第一电池被适配为在第一阳极和第一阴极之间产生第一电压电平。预充电和电压供应系统进一步包括接触器，该接触器被串联地与第一阳极和电节点电耦合并且被电耦合在第一阳极与电节点之间。预充电和电压供应系统进一步包括第一电压传感器，该第一电压传感器被电耦合在电节点和第一阴极之间并且被电耦合到电节点和第一阴极。第一电压传感器被适配为产生指示电节点和第一阴极之间的电压电平的第一电压信号。预充电和电压供应系统进一步包括DC-DC电压转换器，该DC-DC电压转换器被电耦合在电节点和第一阴极之间并且被电耦合到电节点和第一阴极。预充电和电压供应系统进一步包括第二电池，该第二电池具有第二阳极和第二阴极。第二阳极被电耦合到DC-DC电压转换器。第二电池被适配为在第二阳极和第二阴极之间产生第二电压电平。第二电压电平小于第一电压电平。预充电和电压供应系统进一步包括微处理器，该微处理器可操作地耦合到第一电压传感器和DC-DC电压转换器。微处理器被编程为产生第一控制信号，该第一控制信号用于使DC-DC电压转换器利用来自于第二电池的电压增加在电节点和第一阴极之间的电压电平。微处理器进一步被编程为如果在电节点和第一阴极之间的电压电平大于阈值电压电平，则产生第二控制信号，该第二控制信号用于使接触器将触点从开路操作位置转变到闭合操作位置使得来自于第一电池的第一电压电平被施加到DC-AC逆变器。
提供根据另一示例性实施例的一种预充电并且将电压供应到DC-AC逆变器的方法。该方法包括提供预充电和电压供应系统，该预充电和电压供应系统具有第一电池、接触器、第一电压传感器、DC-DC电压转换器、第二电池、以及微处理器。第一电池具有第一阳极和第一阴极。该接触器被串联地与第一阳极和电节点电耦合并且被电耦合在第一阳极与电节点之间。第一电压传感器被电耦合在电节点和第一阴极之间并且被电耦合到电节点和第一阴极。DC-DC电压转换器被电耦合在电节点和第一阴极之间并且被电耦合到电节点和第一阴极。第二电池具有第二阳极和第二阴极。第二阳极被电耦合到DC-DC电压转换器。DC-AC逆变器被电耦合在电节点和第一阴极之间并且被电耦合到电节点和第一阴极。微处理器可操作地耦合到第一电压传感器和DC-DC电压转换器。方法包括在第一电池的第一阳极和第一阴极之间产生第一电压电平。该方法进一步包括在第二电池的第二阳极和第二阴极之间产生第二电压电平。第二电压电平小于第一电压电平。方法进一步包括从微处理器产生第一控制信号，该第一控制信号用于使DC-DC电压转换器利用第二电压电平增加在电节点和第一阴极之间的电压电平。该方法进一步包括，利用第一电压传感器，产生被微处理器接收的、指示在电节点和第一阴极之间的电压电平的第一电压信号。该方法进一步包括，如果在电节点和第一阴极之间的电压电平大于阈值电压电平，利用微处理器产生第二控制信号，该第二控制信号用于使接触器将触点从开路操作位置转变到闭合操作位置使得来自于第一电池的第一电压电平被施加到DC-AC逆变器。
本发明的效果
在此描述的预充电和电压供应系统和方法提供优于其它系统和方法的实质优点。特别地，预充电和电压供应系统和方法提供以下技术效果：当主接触器具有闭合操作位置时，利用DC-DC电压转换器和电池(例如，12VDC电池)以预充电在DC-AC逆变器中的电容器，以减少到DC-AC逆变器的电涌流量。
附图说明
图1是具有根据示例性实施例的预充电和电压供应系统、AC-DC逆变器、以及车辆电机系统的电动车辆的示意图；以及
图2-图3是用于根据另一示例性实施例的预充电并且将电压供应到DC-AC逆变器的方法的流程图。
具体实施方式
参考图1，具有根据示例性实施例的预充电和电压供应系统30、DC-AC逆变器40、车辆电机系统50、以及车辆控制器52的电动车辆10被图示。预充电和电压供应系统30的优点是，系统30利用DC-DC电压转换器120和第二电池130以预充电DC-AC逆变器40中的电容器，替代使用附加的预充电接触器和附加的预充电电阻器。
预充电和电压供应系统30被提供为，当接触器80具有闭合操作位置时，预充电DC-AC逆变器40中的至少一个电容器，以限制从第一电池60进入DC-AC逆变器40的电涌流量。在预充电操作之后，系统30提供从第一电池60到DC-AC逆变器40的操作电压电平，并且将控制信号发送到DC-AC逆变器40，以使DC-AC逆变器40输出与期望转矩量相对应的AC电压。
预充电和电压供应系统30包括第一电池60、电压传感器70、接触器80、接触器驱动器90、电节点100、电压传感器110、DC-DC电压转换器120、以及第二电池130。
第一电池60具有阳极140和阴极142。第一电池60被适配为在阳极140和阴极142之间产生第一电压电平。在示例性实施例中，第一电池60包括其中具有被电耦合在一起的多个电池单元的锂离子电池组。当然，在可替选的实施例中，例如，第一电池60应包括诸如镍镉电池、镍氢电池、或者铅酸电池的其它类型的电池。此外，在示例性实施例中，第一电池60基本上输出48伏特DC(VDC)。当然，在可替选的实施例中，第一电池60应输出其它的电压电平。例如，第一电池60应输出在300-400VDC的范围中，或者在大于400VDC的范围中的电压。
电压传感器70被并联地与第一电池60电耦合，并且进一步被电耦合到第一电池60的阳极140和阴极142。电压传感器70被适配为产生指示由第一电池60输出的电压电平的电压信号(VP)。微处理器135从电压传感器70接收电压信号(VP)并且基于电压信号(VP)确定由第一电池60输出的电压电平。
接触器80被串联地与第一阳极60和电节点100电耦合并且被电耦合在第一阳极60和电节点100之间。接触器80包括接触器线圈82和触点83。当微处理器135产生由接触器驱动器90接收的控制信号时，接触器驱动器90对接触器线圈82通电，接触器线圈82将触点83移动到闭合操作位置。可替选地，当微处理器135停止产生控制信号时，接触器驱动器90对接触器线圈82断电，接触器线圈82将触点83移动到开路操作位置。
电压传感器110被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142。电压传感器110被适配为产生指示在电节点100和阴极142之间的电压电平的电压信号(VL)。微处理器135从电压传感器110接收电压信号(VL)并且基于电压信号(VL)确定在电节点100和阴极142之间的电压电平。
DC-DC电压转换器120被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142。DC-DC电压转换器120进一步被电耦合到电池130的阳极240。DC-DC电压转换器120被设置为利用由电池130输出的电压电平，在电节点100和阴极142之间输出大于由电池130输出的电压电平的电压电平，以预充电DC-AC逆变器40中的至少一个电容器。在操作期间，微处理器135产生由DC-DC电压转换器120接收的控制信号，并且作为响应，DC-DC电压转换器120基于控制信号在电节点100和阴极142之间输出预定的电压电平。
第二电池130具有阳极240和阴极242。阳极240被电耦合到DC-DC电压转换器120。在示例性实施例中，阴极242被电耦合到阴极142使得阴极242和阴极142具有公共的电接地。在可替选的实施例中，阴极242没有被电耦合到阴极142使得阴极242和阴极142不具有公共的电接地。第二电池130被适配为在阳极240和阴极242之间产生小于由电池60输出的电压电平的电压电平。在示例性实施例中，第二电池130是铅酸电池。当然，在可替选的实施例中，例如，第二电池130应包括诸如镍镉电池、镍氢电池、或者锂离子电池的其它类型的电池。此外，在示例性实施例中，第二电池130基本上输出12VDC。当然，在可替选的实施例中，第二电池130应输出其它的电压电平。
DC-AC逆变器40被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142。此外，DC-AC逆变器40经由电线270、272、274被电耦合到车辆发电机系统50。更进一步，DC-AC逆变器40与微处理器135可操作地通信。在预充电操作期间，当触点83具有开路操作位置时，DC-AC逆变器40被适配为从预充电DC-AC逆变器40中的至少一个电容器的DC-DC电压转换器120接收电压电平以便于当触点83转变到闭合操作位置时减少到DC-AC逆变器40的电涌流。其后，当触点83具有闭合操作位置时，DC-AC逆变器40从第一电池60接收电压电平。此外，微处理器135产生控制信号，以使DC-AC逆变器在电线270、272、274上输出AC电压，以使车辆电机系统50输出期望扭矩量。
微处理器135可操作地耦合到电压传感器70、电压传感器110、DC-DC电压转换器120以及DC-AC逆变器40。微处理器135可操作地与存储器装置136通信并且将数据和操作指令存储在存储器装置136中。微处理器135被编程以执行在下面将会更加详细地描述的操作步骤。
参考图1-3，将会描述用于根据另一示例性实施例的预充电和将电压供应到DC-AC逆变器的方法的流程图。
在步骤400处，用户提供预充电和电压供应系统30，该预充电和电压供应系统30具有第一电池60、接触器80、电压传感器110、DC-DC电压转换器120、第二电池130、电压传感器70、以及微处理器135。第一电池60具有阳极140和阴极142。接触器80被串联地与阳极140和电节点100电耦合和被电耦合在阳极140和电节点100之间。电压传感器110被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142。DC-DC电压转换器120被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142。第二电池130具有阳极240和阴极242。阳极240被电耦合到DC-DC电压转换器120。阴极242被电耦合到阴极142。电压传感器70被并联地电耦合到第一电池60。微处理器135被可操作地耦合到电压传感器70、110以及DC-DC电压转换器120。在步骤400之后，方法前进到步骤402。
在步骤402处，用户提供被电耦合在电节点100和阴极142之间并且被电耦合到电节点100和阴极142的DC-AC逆变器40。微处理器135进一步可操作地耦合到DC-AC逆变器40。在步骤402之后，方法前进到步骤404。
在步骤404处，第一电池60在阳极140和阴极142之间产生第一电压电平。在步骤404之后，方法前进到步骤406。
在步骤406处，电压传感器70产生被微处理器135接收到的、指示第一电压电平的电压信号。在步骤406之后，方法前进到步骤408。
在步骤408处，微处理器135利用下述等式来确定用于确定何时闭合接触器的阈值电压电平：阈值电压电平＝第一电压信号的振幅*0.9。在步骤408之后，方法前进到步骤410。
在步骤410处，第二电池130在阳极240和阴极242之间产生被DC-DC电压转换器120接收的第二电压电平。第二电压电平小于第一电压电平。在步骤410之后，方法前进到步骤420。
在步骤420处，微处理器135产生第一控制信号，以使DC-DC电压转换器120利用来自于第二电池130的第二电压电平增加在电节点100和阴极142之间的电压电平，以便充电DC-AC逆变器40中的电容器并且充电DC-DC转换器120中的电容器。在步骤420之后，方法前进到步骤422。
在步骤422处，电压传感器110产生被微处理器135接收的、指示在电节点100和阴极142之间的电压电平的第一电压信号。在步骤422之后，方法前进到步骤424。
在步骤424处，微处理器135进行关于在电节点100和阴极142之间的电压电平是否大于阈值电压电平的确定。步骤424的值等于“是”，方法前进到步骤426。否则，方法返回到步骤424。
在步骤426处，微处理器135产生第二控制信号，以使接触器80将触点83从开路操作位置转变到闭合操作位置，使得第一电压电平被施加到DC-AC逆变器40。在步骤426之后，方法前进到步骤428。
在步骤428处，微处理器135从车辆控制器52接收指示期望扭矩量的消息。在步骤428之后，方法前进到步骤430。
在步骤430处，微处理器135将指示期望扭矩量的第三控制信号发送到DC-AC逆变器40。在步骤430之后，方法前进到步骤432。
在步骤432处，DC-AC逆变器40基于第三控制信号将AC电压输出到车辆电机系统50，使得车辆电机系统50产生期望扭矩量。
上述方法能够以具有用于实践方法的计算机可执行的指令的一个或者多个存储器装置或者计算机可读介质的形式至少部分地实现。存储器装置能够包括下述中的一个或者多个：对于本领域的技术人员公知的硬盘驱动器、RAM存储器、闪存、以及其它的计算机可读介质；其中，当计算机可执行的指令被装载到一个或者多个计算机或者微处理器并且通过一个或者多个计算机或者微处理器执行时，一个或者多个计算机或者微处理器变成被编程以实践方法的关联步骤的设备。
在此描述的预充电和电压供应系统和方法提供优于其他系统和方法的实质性优点。特别地，预充电和电压供应系统和方法提供利用DC-DC电压转换器和电池(例如，12VDC电池)以预充电DC-AC逆变器中的电容器以当主触点具有闭合操作位置时减少到DC-AC逆变器的大量电涌流的技术效果。
虽然仅结合有限数目的实施例详细描述了所要求保护的发明，但是应该很容易理解的是，本发明并不局限于这种公开的实施例。反而，可改进所要求保护的发明以涵盖至此未描述但符合本发明的精神和范围的任何数目的变型、变化、替换或等价布置。此外，虽然已经描述了所要求保护发明的各种实施例，但是需要理解的是，本发明的方面可以仅包括所述实施例中的一些。因此，所要求保护的发明并不视为受上述描述的限制。

Claims (14)

1.一种用于DC-AC逆变器的预充电和电压供应系统，包括：
第一电池，所述第一电池具有第一阳极和第一阴极，所述第一电池被适配为在所述第一阳极和所述第一阴极之间产生第一电压电平；
接触器，所述接触器被串联地与所述第一阳极和电节点电耦合并且被电耦合在所述第一阳极与所述电节点之间；
第一电压传感器，所述第一电压传感器被电耦合在所述电节点和所述第一阴极之间并且被电耦合到所述电节点和所述第一阴极，所述第一电压传感器被适配为产生指示在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平的第一电压信号；
DC-DC电压转换器，所述DC-DC电压转换器被电耦合在所述电节点和所述第一阴极之间并且被电耦合到所述电节点和所述第一阴极；
第二电池，所述第二电池具有第二阳极和第二阴极，所述第二阳极被电耦合到所述DC-DC电压转换器，所述第二电池被适配为在所述第二阳极和所述第二阴极之间产生第二电压电平，所述第二电压电平小于所述第一电压电平；
微处理器，所述微处理器可操作地耦合到所述第一电压传感器和所述DC-DC电压转换器，所述微处理器被编程为产生第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述DC-DC电压转换器利用来自于所述第二电池的电压增加在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平；并且
所述微处理器进一步被编程为，如果在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平大于阈值电压电平，则产生第二控制信号，所述第二控制信号用于使所述接触器将触点从开路操作位置转变到闭合操作位置，使得来自于所述第一电池的所述第一电压电平被施加到所述DC-AC逆变器。
2.根据权利要求1所述的预充电和电压供应系统，其中：
所述微处理器进一步被编程为基于来自于所述第一电压传感器的所述第一电压信号确定在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平；并且
所述微处理器进一步被编程为确定在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平是否大于所述阈值电压电平。
3.根据权利要求1所述的预充电和电压供应系统，进一步包括：
第二电压传感器，所述第二电压传感器被并联地与所述第一电池电耦合，所述第二电压传感器被适配为产生指示所述第一电压电平的第二电压信号；并且
所述微处理器进一步被编程为基于所述第一电压信号确定所述阈值电压电平。
4.根据权利要求3所述的预充电和电压供应系统，其中，所述微处理器进一步被编程为通过将所述第一电压电平乘以预定值来确定所述阈值电压电平。
5.根据权利要求1所述的预充电和电压供应系统，其中，所述第一电压电平基本上等于48VDC，并且所述第二电压电平基本上等于12VDC。
6.根据权利要求1所述的预充电和电压供应系统，其中：
所述微处理器进一步被编程为接收指示期望扭矩量的消息；并且
所述微处理器进一步被编程为将指示所述期望扭矩量的第三控制信号发送到所述DC-AC逆变器。
7.根据权利要求1所述的预充电和电压供应系统，其中，所述第二电池的所述第二阴极被电耦合到所述第一电池的所述第一阴极。
8.一种用于预充电并且将电压供应到DC-AC逆变器的方法，包括：
提供预充电和电压供应系统，所述预充电和电压供应系统具有第一电池、接触器、第一电压传感器、DC-DC电压转换器、第二电池、以及微处理器；所述第一电池具有第一阳极和第一阴极；所述接触器被串联地与所述第一阳极和电节点电耦合并且被电耦合在所述第一阳极与所述电节点之间；所述第一电压传感器被电耦合在所述电节点和所述第一阴极之间并且被电耦合到所述电节点和所述第一阴极；所述DC-DC电压转换器被电耦合在所述电节点和所述第一阴极之间并且被电耦合到所述电节点和所述第一阴极；所述第二电池具有第二阳极和第二阴极，所述第二阳极被电耦合到所述DC-DC电压转换器；所述DC-AC逆变器被电耦合在所述电节点和所述第一阴极之间并且被电耦合到所述电节点和所述第一阴极；所述微处理器可操作地耦合到所述第一电压传感器和所述DC-DC电压转换器；
在所述第一电池的所述第一阳极和所述第一阴极之间产生第一电压电平；
在所述第二电池的所述第二阳极和所述第二阴极之间产生第二电压电平，所述第二电压电平小于所述第一电压电平；
从所述微处理器产生第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述DC-DC电压转换器利用所述第二电压电平增加在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平；
利用所述第一电压传感器，产生被所述微处理器接收的、指示在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平的第一电压信号；
如果在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平大于阈值电压电平，则利用所述微处理器产生第二控制信号，所述第二控制信号用于使所述接触器将触点从开路操作位置转变到闭合操作位置，使得来自于所述第一电池的所述第一电压电平被施加到所述DC-AC逆变器。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
利用所述微处理器，基于所述第一电压信号确定在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平；以及
利用所述微处理器，确定在所述电节点和所述第一阴极之间的电压电平是否大于所述阈值电压电平。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预充电和电压供应系统进一步包括第二电压传感器，所述第二电压传感器被并联地与所述第一电池电耦合，所述方法进一步包括：
利用所述第二电压传感器产生指示所述第一电压电平的第二电压信号；以及
利用所述微处理器基于所述第一电压信号确定所述阈值电压电平。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，利用所述微处理器，通过将所述第一电压电平乘以预定值来确定所述阈值电压电平。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一电压电平基本上等于48VDC，并且所述第二电压电平基本上等于12VDC。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
通过所述微处理器接收指示期望扭矩量的消息；以及
将指示所述期望扭矩量的第三控制信号发送到所述DC-AC逆变器。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二电池的所述第二阴极被电耦合到所述第一电池的所述第一阴极。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904849A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 比亚迪股份有限公司 列车的辅助电源变换系统及其控制方法和列车
CN109921608A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 丰田自动车株式会社 用于车辆的电源系统及电源系统的控制方法
CN110429840A (zh) * 2018-05-01 2019-11-08 李尔公司 Ac逆变器预充电限流系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9209635B2 (en) * 2013-12-02 2015-12-08 Lg Chem, Ltd. Pre-charging system for a capacitor in a voltage inverter for an electric motor
US9413184B2 (en) * 2014-03-21 2016-08-09 Lg Chem, Ltd. Pre-charging and voltage supply system for a DC-AC inverter
US9748768B2 (en) 2014-03-21 2017-08-29 Lg Chem, Ltd. Pre-charging and voltage supply system for a DC-AC inverter
KR102145524B1 (ko) * 2016-06-22 2020-08-18 주식회사 엘지화학 전기 자동차용 구동 회로 및 그 제어 방법
IT201600127244A1 (it) * 2016-12-16 2018-06-16 Spal Automotive Srl Motore elettrico e metodo di alimentazione dello stesso
EP3482994B1 (en) 2017-11-13 2020-07-22 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. Contactor control system and method for controlling a contactor
CN108387810B (zh) * 2018-02-11 2024-02-20 广州金升阳科技有限公司 一种接触器节电器检测电路
KR102342841B1 (ko) * 2018-11-20 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 그것을 포함하는 배터리팩과 전원 시스템
GB2595657B (en) * 2019-05-31 2023-05-10 Magnix Usa Inc High voltage converter for use as electric power supply
US20200381984A1 (en) 2019-05-31 2020-12-03 MagniX USA, Inc. High-torque electric motor assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030029654A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply apparatus and electric vehicle using the same
JP2009051242A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車用電圧変換装置
CN101479906A (zh) * 2006-06-23 2009-07-08 丰田自动车株式会社 车辆的电源装置和搭载该电源装置的车辆
JP2010057290A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3191481B2 (ja) 1993-04-21 2001-07-23 松下電器産業株式会社 自動車用空調装置
JPH0767214A (ja) 1993-08-24 1995-03-10 Yazaki Corp 電気自動車用配電回路
JPH09284912A (ja) 1996-04-09 1997-10-31 Toyota Motor Corp ハイブリッド車の故障検出装置
JP3540209B2 (ja) * 1999-08-25 2004-07-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2001266589A (ja) 2000-03-21 2001-09-28 Toshiba Corp 半導体記憶装置およびそのテスト方法
US6654262B2 (en) 2000-11-30 2003-11-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter with pre-charging capacitor to reduce inrush current
US6768621B2 (en) 2002-01-18 2004-07-27 Solectria Corporation Contactor feedback and precharge/discharge circuit
JP2005287136A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Honda Motor Co Ltd 平滑コンデンサのプリチャージ装置
KR100698983B1 (ko) 2004-03-30 2007-03-26 샤프 가부시키가이샤 표시 장치 및 구동 장치
JP2006101609A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Hitachi Ltd 二次電池充放電制御回路およびセンシング無線端末
JP2006136161A (ja) 2004-11-08 2006-05-25 Panasonic Ev Energy Co Ltd 電動車輌のコンタクタ異常検出装置、コンタクタ異常検出方法、プログラム及びコンピュータ可読記録媒体
KR101091268B1 (ko) 2005-04-25 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Ｈｅｖ와 ｅｖ를 위한 전지팩 관리방법
US7595597B2 (en) 2006-01-18 2009-09-29 General Electric Comapany Vehicle propulsion system
JP2007209114A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Toyota Motor Corp 電源回路の制御装置
JP2007259584A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP4788461B2 (ja) 2006-04-24 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置およびリレーの異常検出方法
JP4495111B2 (ja) 2006-05-10 2010-06-30 本田技研工業株式会社 燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置
JP2008011639A (ja) 2006-06-29 2008-01-17 Honda Motor Co Ltd Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法、電気自動車システムおよびハイブリッド自動車システム
JP5177999B2 (ja) 2006-12-05 2013-04-10 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP2009148128A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Panasonic Corp モータ駆動用インバータ制御装置
KR101103616B1 (ko) 2008-01-07 2012-01-09 에스케이이노베이션 주식회사 인터락 스위치를 이용한 프리-차지 저항 보호 회로 장치
US8314578B2 (en) 2009-03-09 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Control of an alternator-starter for a hybrid electric vehicle having a disconnected high-voltage battery
KR101459791B1 (ko) 2009-03-16 2014-11-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 프리차져
CN102481858B (zh) 2009-09-01 2014-11-05 波士顿电力公司 大型电动载具的电池系统的安全和效能优化控制
KR101097266B1 (ko) 2010-02-26 2011-12-21 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
US20120002332A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Riley Joseph D Overvoltage circuit, and motor starter, overload relay and low-power system including the same
KR101304786B1 (ko) 2011-08-26 2013-09-05 엘에스산전 주식회사 모터스타터 제어방법 및 이를 이용한 모터스타터
US9042146B2 (en) 2011-11-14 2015-05-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. DC pre-charge circuit
JP5910172B2 (ja) 2012-03-01 2016-04-27 株式会社Ｇｓユアサ スイッチ故障診断装置、電池パックおよびスイッチ故障診断プログラム、スイッチ故障診断方法
DE102012209829A1 (de) 2012-04-20 2013-10-24 Robert Bosch Gmbh Kraftfahrzeugbordnetz mit Teilnetzen und Generatoranordnung, Generatoranordnung und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
US8994210B2 (en) 2012-07-02 2015-03-31 Lg Chem, Ltd. Driver circuit for an electric vehicle and a diagnostic method for determining when an electrical short circuit to a ground voltage is present between a contactor coil and a voltage driver
US9925878B2 (en) 2013-09-26 2018-03-27 Ford Global Technologies, Llc Bus pre-charge control using a buck converter
US9209635B2 (en) 2013-12-02 2015-12-08 Lg Chem, Ltd. Pre-charging system for a capacitor in a voltage inverter for an electric motor
US9748768B2 (en) 2014-03-21 2017-08-29 Lg Chem, Ltd. Pre-charging and voltage supply system for a DC-AC inverter
US9413184B2 (en) * 2014-03-21 2016-08-09 Lg Chem, Ltd. Pre-charging and voltage supply system for a DC-AC inverter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030029654A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply apparatus and electric vehicle using the same
CN101479906A (zh) * 2006-06-23 2009-07-08 丰田自动车株式会社 车辆的电源装置和搭载该电源装置的车辆
JP2009051242A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車用電圧変換装置
JP2010057290A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904849A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 比亚迪股份有限公司 列车的辅助电源变换系统及其控制方法和列车
CN109921608A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 丰田自动车株式会社 用于车辆的电源系统及电源系统的控制方法
CN109921608B (zh) * 2017-12-13 2021-02-05 丰田自动车株式会社 用于车辆的电源系统及电源系统的控制方法
CN110429840A (zh) * 2018-05-01 2019-11-08 李尔公司 Ac逆变器预充电限流系统

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