CN108001392B - 用于车辆的电气系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆的电气系统和方法,公开了用于向在不同电压下操作的两个电气总线供电的系统和方法。在一个示例中,选择性地断开和闭合两个或更多个开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与相应的总线电气地耦接和从相应的总线电气地断开。可以响应于电池荷电状态或两个电气总线上的电气负载需求而操作这些开关。

Description

用于车辆的电气系统和方法
技术领域
本发明涉及用于向车辆和辅助车辆电气负载供电的系统和方法。所述系统和方法可以适用于在车辆内部或外部并具有不同额定电压的电气负载。
背景技术
车辆可以包括可用于操作发动机致动器的低电压(例如,12VDC)电气负载。车辆还可以包括在较高电压(例如,48VDC)下操作的电气负载。例如,车辆可以包括当供应低电压(例如,12伏特)时操作的燃料喷射器和氧传感器。车辆还可以向在较高电压下操作的电动压缩机和逆变器供电。进一步地,逆变器可以向在车辆外部但由车辆供电的电气负载供电。外部电气负载可以包括在没有可用的固定电网供电的工作场所使用的钻、锯和照明设备。车辆的交流发电机可以输出基于低电压(例如,12-18VDC)的电力以向逆变器供应直流电流(DC),所述逆变器将DC电力转换成交流(AC)电力。然而,如果逆变器能够供应数安培以上,则车辆的电气系统可能必须向逆变器供应大量的电流。由于需要沉重的量规线材和车辆封装限制,因此从交流发电机向逆变器运送大量电流可能是昂贵且困难的。
发明内容
本文的发明人已认识到上述问题,并且已开发一种用于输送车辆电力的方法,该方法包括:在第一模式中,经由通过发动机驱动的第一交流发电机向低电压总线供电,并经由通过发动机驱动的第二交流发电机向高电压总线供电;以及在第二模式中,经由第一交流发电机和第二交流发电机向低电压总线供电。
通过提供用于输送基于高电压的电力的高电压总线和用于输送基于低电压的电力的低电压总线,可以在向高电压操作的致动器和传感器供电的同时,向低电压操作的致动器和传感器供电。进一步地,由于经由高电压总线向一些装置诸如逆变器提供高电压下的电力,因此与相同的装置使用基于低电压的电力操作相比,供应到这些装置的电流可被降低。此外,在高负载条件期间,可以结合第一交流发电机和第二交流发电机的输出,以提高输送到低电压总线或高电压总线的电力,使得可以支持较大的电气负载。
本发明可以提供若干优点。具体地,该方法可以减小对电力总线的电压干扰。进一步地,该方法可以通过减小导体尺寸和降低电气系统复杂度来降低电气系统成本。进一步地,该方法可以允许车辆以降低的成本支持大的外部电气负载。
当单独采用或结合附图时,根据下面的具体实施方式,本发明的上述优点和其他优点以及特征将显而易见。
应当理解,提供上述发明内容以便以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这不意味着确立要求保护的主题的关键或必要特征,所述主题的范围由所附权利要求书唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独采用或参考附图时,通过阅读在本文中被称为具体实施方式的实施例的示例,将更全面地理解本文所描述的优点,其中:
图1是用于向车辆电气系统供电的发动机的示意图;
图2是包括电源的车辆动力传动系统的示意图;
图3和图4示出示例性车辆电气系统配置;
图5和图6示出示例性车辆电气系统操作顺序;
图7-13示出用于操作图3和图4所示的车辆电气系统的示例性方法。
具体实施方式
本发明涉及控制在产生电力的车辆的车上和车外输送的电力。如图1所示,车辆可以经由内燃发动机产生电力。如图2所示,内燃发动机可以包括在车辆的动力传动系统或动力系统中。如图3或图4所示,车辆可以包括电力分配系统。车辆的电力分配系统可以根据图5的顺序或图6的顺序来操作。图7-13的方法可以操作图1-4中的系统,以提供图5和图6所示的顺序。
参考图1,包括多个汽缸(其中一个汽缸在图1中示出)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括汽缸盖35和汽缸体33,汽缸盖35和汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36定位在汽缸壁32中,并且经由与曲轴40的连接做往复运动。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。任选的起动机96(例如,低电压(以小于30伏特操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以与环形齿轮99接合。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中,起动机96可以经由带或链向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中,起动机96在不与发动机曲轴接合时处于基本状态。
燃烧室30被示出为经由相应的进气提升阀52和排气提升阀54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮轴51和排气凸轮轴53操作。进气凸轮轴51的位置可以由进气凸轮轴传感器55确定。排气凸轮轴53的位置可以由排气凸轮轴传感器57确定。当发动机通过停用进气门致动器59而旋转时,进气门可以在整个发动机循环中保持打开或关闭,进气门致动器59可以电动地、液压地或机械地操作进气门。可替换地,进气门可以在发动机的循环期间打开和关闭。当发动机通过停用排气门致动器58而旋转时,排气门可以在整个发动机循环(例如,发动机转两圈)中保持打开或关闭,排气门致动器58可以电动地、液压地或机械地操作排气门。可替换地,排气门可以在发动机的循环期间打开和关闭。
燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到汽缸30中,这是本领域技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中,可以使用高电压双级燃料系统来产生较高的燃料压力。
此外,进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气装置42连通。在其他示例中,压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地耦接到涡轮增压器压缩机162。可替换地,压缩机162可以是电动的。任选的电子节气门62调节节流板64的位置,以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的进口在增压室45内,因此在增压室45中的压力可以被称为节气门进口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中,节气门62和节流板64可以定位在进气门52和进气歧管44之间,使得节气门62是进气道节气门。废气门163可以经由控制器12调节,以允许排气选择性地绕过涡轮164,从而控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气装置42的空气。
响应于控制器12,无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地,双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
在一个示例中,转换器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中,可以使用各自具有多个砖的多个排放控制装置。在一个示例中,转换器70可以是三元型催化剂。
控制器12在图1中被示出为常规微型计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如,非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外,控制器12被示出为还接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号,包括:来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);耦接到加速器踏板130以感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134;耦接到制动器踏板150以感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器154;来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值;来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;以及来自传感器68的节气门位置的测量值。还可以感测大气压力(传感器未示出)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面中,发动机位置传感器118在曲轴每转一圈时产生预定数量的等距脉冲,由此可以确定发动机转速(RPM)。
在操作期间,发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常,在进气冲程期间,排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中,并且活塞36移动到汽缸的底部,以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近汽缸底部时并在其冲程结束时(例如,当燃烧室30处于其最大体积时)所在的位置通常由本领域技术人员称为下止点(BDC)。
在压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并且最接近汽缸盖时所在的点(例如,当燃烧室30在其最小体积时)通常由本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称作喷射的过程中,燃料被引入燃烧室中。在下文被称作点火的过程中,喷射的燃料由已知的点火装置(诸如火花塞92)点燃,从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48,并且活塞返回到TDC。应注意,上面所示内容仅作为示例,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变,诸如以提供正或负的气门重叠、延迟的进气门关闭或各种其它示例。
图2是包括动力系统或动力传动系统200的车辆225的框图。图2的动力系统包括图1所示的发动机10。动力系统200被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动器控制器250。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。每个控制器可以向其他控制器提供信息,诸如扭矩输出极限(例如,控制为不超过装置或部件的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如,控制为不超过装置或部件的扭矩输入)、被控制的装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如,关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。进一步地,车辆系统控制器255可以向发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供命令,以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
例如,响应于驾驶员释放加速器踏板和车辆速度,车辆系统控制器255可以请求期望的车轮扭矩或车轮功率水平,以提供期望的车辆减速速率。可以通过车辆系统控制器255请求来自制动器控制器250的制动扭矩,从而提供期望的车轮扭矩。
在其他示例中,控制动力系统装置的划分可以不同于图2所示进行划分。例如,单个控制器可以代替车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250。可替换地,车辆系统控制器255和发动机控制器12可以是单个单元,而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。
在该示例中,动力系统200可以由发动机10供电。发动机10可以经由带驱动的集成起动机/发电机(BISG)219利用图1所示的发动机起动系统起动。当作为发电机操作时,BISG219可以向车辆的电气系统供电。可以相对于发动机转速经由变速装置221调节BISG 219的速度,变速装置221可以是改变发动机10和BISG 219之间的齿轮比或带轮比(pulleyratio)的齿轮或带轮布置。进一步地,可以经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节气门等)调节发动机10的扭矩。
BISG 219经由带231机械地耦接到发动机10。BISG 219可以耦接到曲轴40或凸轮轴(例如,51或53)。当经由电能存储装置275供应电力时,BISG 219可以作为马达进行操作。BISG 219可以作为向高电压(例如,48VDC)电能存储装置275或低电压(例如,12VDC)电能存储装置274供电的发电机进行操作。BISG 219的输出电压可以通过调节BISG 219的速度和经由控制器252供应到BISG 219的励磁电流来调节。BISG 219可以被称为第二交流发电机。
第一交流发电机279还可以向车辆的电气系统供电。第一交流发电机279的速度可以相对于发动机转速经由变速装置278进行调节,变速装置278可以是改变发动机10和第一交流发电机279之间的齿轮比或带轮比的齿轮或带轮布置。
第一交流发电机279经由带232机械地耦接到发动机10。第一交流发电机279可以耦接到曲轴40或凸轮轴(例如,51或53)。第一交流发电机279可以向高电压(例如,48VDC)电能存储装置275或低电压(例如,12VDC)电能存储装置274供电。交流发电机279的输出电压可以通过调节第一交流发电机279的速度和经由控制器252供应到第一交流发电机279的励磁电流(field current)来调节。
可以基于以下等式来控制第一交流发电机279和第二交流发电机219的电压:
V=Kiω
其中V是交流发电机输出电压,K是基于定子和励磁绕组的常数,i是励磁电流并且ω是转子速度。因此,可以通过调节交流发电机的转子速度和交流发电机的励磁电流来调节两个交流发电机的输出电压。
发动机输出扭矩可以传送到变矩器206。变矩器206包括涡轮286以向输入轴270输出扭矩。变速器输入轴270将变矩器206机械地耦接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当TCC锁止时,扭矩从叶轮285直接传送到涡轮286。由控制器254电动地操作TCC。可替换地,TCC可以被液压锁止。在一个示例中,变矩器可以被称为变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全分离时,变矩器206经由变矩器涡轮286和变矩器叶轮285之间的流体传送,将发动机扭矩传送到自动变速器208,从而实现扭矩倍增。相比之下,当变矩器锁止离合器212完全接合时,发动机输出扭矩经由变矩器离合器直接传送到变速器208的输入轴270。可替换地,变矩器锁止离合器212可以部分地接合,从而使得直接中继到变速器的扭矩量能够被调节。变速器控制器254可以经配置通过响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机操作请求而调节变矩器锁止离合器,从而调节由变矩器212传送的扭矩量。变矩器206还包括泵283,泵283对流体进行加压以操作齿轮离合器211。泵283经由叶轮285被驱动,叶轮285以与发动机10相同的转速旋转。
自动变速器208包括齿轮离合器(例如,齿轮1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定阶梯传动比的变速器。齿轮离合器211和前进离合器210可以选择性地接合,以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。可以通过调节经由换挡控制电磁阀209供应到离合器的流体,使齿轮离合器211接合或分离。从自动变速器208输出的扭矩还可以被中继到车轮216,以经由输出轴260推进车辆。具体地,自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传送到车轮216之前,响应于车辆行驶条件而在输入轴270处传送输入驱动扭矩。变速器控制器254选择性地启用或接合TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或分离TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。
进一步地,可以通过接合摩擦轮制动器218对车轮216施加摩擦力。在一个示例中,摩擦轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚压在制动器踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而被接合。进一步地,制动器控制器250可以响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而应用制动器218。以相同的方式,通过响应于驾驶员将他的脚从制动器踏板释放、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218分离,可以减小对车轮216的摩擦力。例如,作为自动发动机停止程序的一部分,车辆制动器可以经由控制器250向车轮216施加摩擦力。
响应于用于加速车辆225的请求,车辆系统控制器可以从加速器踏板或其他装置获得驾驶员需求扭矩或动力请求。然后,响应于驾驶员需求扭矩,车辆系统控制器255命令发动机10。车辆系统控制器255请求来自发动机控制器12的发动机扭矩。如果发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如,不被超过的阈值),则将扭矩输送到变矩器206,变矩器206然后将请求的扭矩的至少一部分中继到变速器输入轴270。响应于可基于输入轴扭矩和车辆速度的换挡时间表和TCC锁止计划,变速器控制器254选择性地锁定变矩器离合器212并经由齿轮离合器211接合齿轮。在可以期望对电能存储装置275充电的一些情况下,在存在非零驾驶员需求扭矩时,可以请求充电扭矩(例如,负BISG扭矩)。车辆系统控制器255可以请求增加的发动机扭矩以克服充电扭矩,从而满足驾驶员需求扭矩。
响应于用于使车辆225减速并提供再生制动的请求,车辆系统控制器可以基于车辆速度和制动器踏板位置提供负的期望车轮扭矩。车辆系统控制器255然后命令摩擦制动器218(例如,期望的摩擦制动器车轮扭矩)。
因此,可以通过车辆系统控制器255利用经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供的用于发动机10、变速器208和制动器218的局部扭矩控制,来监控各种动力系统部件的扭矩控制。
作为一个示例,通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合,通过控制用于涡轮增压或增压增压的发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压,可以控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下,控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下,可以逐缸(cylinder-by-cylinder)地执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。
如本领域已知的,电机控制器252可以通过调节流向和来自BISG 219的励磁和/或电枢绕组的电流,来控制来自BISG 219的扭矩输出和电能产生。类似地,如本领域已知的,电机控制器252可以通过调节流向和来自第一交流发电机279的励磁和/或电枢绕组的电流来控制来自第一交流发电机279的扭矩输出和电能产生。在变速器处于停放或中立状态的静止模式中,可以提供来自第一交流发电机279和BISG 219的电气输出。可替换地,在车辆行驶在道路上的非静止模式中,可以提供来自第一交流发电机279和BISG 219的电气输出。
变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可以通过区分来自位置传感器271的信号或对预定的时间间隔内的多个已知角距离脉冲进行计数,从而将变速器输入轴位置转换为输入轴速度。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替换地,传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器,则控制器254可以对预定的时间间隔内的轴位置脉冲进行计数,以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可以区分变速器输出轴速度以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器12和车辆系统控制器255还可以从传感器277接收附加的变速器信息,传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如,齿轮离合器流体压力传感器)、交流发电机温度传感器和BISG温度传感器以及环境温度传感器。
制动器控制器250经由车轮速度传感器223接收车轮速度信息,并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可以从图1所示的制动器踏板传感器154直接地或通过CAN 299接收制动器踏板位置信息。制动器控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮扭矩命令提供制动。制动器控制器250还可以提供防滑和车辆稳定性制动,以改善车辆制动和稳定性。由此,制动器控制器250可以向车辆系统控制器255提供车轮扭矩极限(例如,不被超过的阈值负车轮扭矩),使得负的ISG扭矩不引起车轮扭矩极限被超过。例如,如果控制器250发出50N-m的负车轮扭矩极限,则调节ISG扭矩以在车轮处提供小于50N-m(例如,49N-m)的负扭矩,包括对变速齿轮装置的考虑。
现在参考图3,示出了示例性车辆电气系统。电气系统300包括低电压电气总线302和高电压电气总线354。低电压电气总线302在各种车辆装置之间运载低电压(例如,12VDC)电力,所述各种车辆装置包括但不限于第一交流发电机279、低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304。低电压车辆电气负载304可以包括但不限于燃料喷射器、电子节气门、照明装置、氧传感器、阀相位调节装置、低电压起动机(例如,图1的96)和点火系统。
电气系统300还包括第一电气隔离开关308,第一电气隔离开关308用于将低电压电气总线302与高电压电气总线354电气隔离。进一步地,电气系统300包括第二电气隔离开关352,第二电气隔离开关352用于将高电压电气总线354与低电压电气总线302电气隔离。第一电气隔离开关308和第二电气隔离开关352串联地电气耦接。第二交流发电机219定位在第一电气隔离开关308和第二电气隔离开关352之间并与它们电气地连通。第一电气隔离开关308和第二电气隔离开关352可以是接触器或固态装置。
低电压电气总线302可以将低电压电力传送到低电压电能存储装置274,或者从低电压电能存储装置274接收低电压电力。第一交流发电机279可以将低电压电力供应到低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304。
高电压电气总线354在各种车辆装置之间运载高电压(例如,48VDC)电力,所述各种车辆装置包括但不限于高电压车辆电气负载358、逆变器356和高电压电能存储装置275。高电压车辆电气负载358可以包括但不限于电动机械增压器、照明装置、燃料喷射器和其他装置。高电压电气总线354可以将高电压电力传送到高电压电能存储装置275,或者从高电压电能存储装置275接收高电压电力。逆变器356可以向车外装置(off board device)370输出120VAC或240VAC。车外装置可以包括但不限于照明设备、钻、锯、压缩机和其他由交流电供电的装置。
当第一电气隔离开关308闭合并且第二电气隔离开关352断开时,第二交流发电机219可以将低电压电力供应到低电压电气总线302。当第一电气隔离开关308断开并且第二电气隔离开关352闭合时,第二交流发电机219可以将高电压电力供应到高电压电气总线354。通过调节第二交流发电机219的速度和交流发电机279的励磁电流,将第二交流发电机219的输出电压调节到低电压水平或高电压水平。例如,当第二交流发电机速度大于阈值并且第二交流发电机219的励磁电流大于阈值时,第二交流发电机219可以输出高电压。当第二交流发电机速度小于阈值并且第二交流发电机219的励磁电流小于阈值时,第二交流发电机219可以输出低电压。第一电气隔离开关308和第二电气隔离开关352可以不同时闭合。通过断开第二电气隔离开关352,使低电压电气总线302和第二交流发电机219与高电压电气总线354电气隔离。通过闭合第一电气隔离开关308,第二交流发电机219可以电气地耦接到低电压电气总线302、低电压装置304、低电压电能存储装置274和第一交流发电机279。
因此,图3的电气系统提供的是,当第一交流发电机279的输出电力不足以满足低电压车辆电气负载304的电力要求时,经由第一交流发电机279和第二交流发电机219向低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304供电。进一步地,图3的系统提供的是,当第一交流发电机279的输出电力不足以满足低电压车辆电气负载304的电力要求和低电压电能存储装置275的充电时,经由第一交流发电机279和第二交流发电机219向低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304供电。
现在参考图4,示出了第二示例性车辆电气系统。电气系统400包括低电压电气总线302和高电压电气总线354。低电压电气总线302在各种车辆装置之间运载低电压(例如,12VDC)电力,所述各种车辆装置包括但不限于低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304。低电压车辆电气负载304可以包括但不限于燃料喷射器、电子节气门、照明装置、氧气传感器、阀相位调节装置、低电压起动机(例如,图1的96)和点火系统。
电气系统300还包括第一电气隔离开关308,第一电气隔离开关308用于将低电压电气总线302与高电压电气总线354电气隔离。进一步地,电气系统300包括第二电气隔离开关352,第二电气隔离开关352用于将第一交流发电机279和低电压电气总线302与高电压电气总线354电气隔离。电气系统包括第三电气隔离开关402,第三电气隔离开关402用于将第二交流发电机219、第一交流发电机279和低电压电气总线302与高电压电气总线354电气隔离。第一电气隔离开关308、第二电气隔离开关352和第三电气隔离开关402串联地电气地耦接。第一交流发电机279定位在第一电气隔离开关308和第二电气隔离开关352之间并与它们电气连通。第二交流发电机219定位在第二电气隔离开关352和第三电气隔离开关402之间并与它们电气连通。第一电气隔离开关308、第二电气隔离开关352和第三电气隔离开关402可以是接触器或固态装置。
低电压电气总线302可以将低电压电力传送到低电压电能存储装置274,或者从低电压电能存储装置274接收低电压电力。当第一电气隔离开关闭合时,第一交流发电机279可以向低电压电能存储装置274和低电压车辆电气负载304供应低电压电力。当第一电气隔离开关308断开、第二电气隔离开关352闭合并且第三电气隔离开关402闭合时,第一交流发电机279可以向高电压电能存储装置275、高电压车辆电气负载304和逆变器356供应高电压电力。通过调节交流发电机279的速度和第一交流发电机279的励磁电流,将第一交流发电机279的输出电压调节到低电压水平或高电压水平。例如,当第一交流发电机速度大于阈值并且第一交流发电机279的励磁电流大于阈值时,第一交流发电机279可以输出高电压。当第一交流发电机速度小于阈值并且第一交流发电机279的励磁电流小于阈值时,第一交流发电机279可以输出低电压。
高电压电气总线354在各种车辆装置之间运载高电压(例如,48VDC)电力,所述各种车辆装置包括但不限于高电压车辆电气负载358、逆变器356和高电压电能存储装置275。高电压车辆电气负载358可以包括但不限于电动机械增压器、照明装置、燃料喷射器和其他装置。高电压电气总线354可以将高电压电力传送到高电压电能存储装置275,或者从高电压电能存储装置275接收高电压电力。逆变器356可以向车外装置370输出120VAC或240VAC。车外装置可以包括但不限于照明设备、钻、锯、压缩机和其它交流电供电的装置。
当第一电气隔离开关308闭合、第二电气隔离开关352闭合并且第三电气隔离开关402断开时,第二交流发电机219可以向低电压电气总线302供应低电压电力。当第一开关308断开并且第三开关402闭合时,第二交流发电机219可以向高电压电气总线354供应高电压电力。通过调节第二交流发电机219的速度和第二交流发电机219的励磁电流,将第二交流发电机219的输出电压调节到低电压水平或高电压水平。例如,当第二交流发电机速度大于阈值并且第二交流发电机219的励磁电流大于阈值时,第二交流发电机219可以输出高电压。当第二交流发电机速度小于阈值并且第二交流发电机219的励磁电流小于阈值时,第二交流发电机219可以输出低电压。第一电气隔离开关308和第三电气隔离开关402可以不同时闭合。通过断开第三电气隔离开关402,将低电压电气总线302、第一交流发电机279和第二交流发电机219与高电压电气总线354电气隔离。通过断开第一电气隔离开关308,将第一交流发电机279和第二交流发电机219与低电压电气总线302电气隔离。通过闭合第二电气隔离开关352和第一电气隔离开关308,可以将第二交流发电机219电气地耦接到低电压电气总线302、低电压装置304和低电压电能存储装置274。通过闭合第二电气隔离开关352和第三电气隔离开关402,可以将第一交流发电机279和第二交流发电机219电气地耦接到高电压电气总线354、高电压装置348和高电压电能存储装置275。
输送到低电压电气总线302或高电压电气总线354的电力可以用于电气地耦接到相应的低电压和高电压电气总线的任何装置。第一电气隔离开关308、第二电气隔离开关352和第三电气隔离开关402不同时闭合。
现在参考图5,示出了示例性车辆电气系统操作顺序。图5的顺序可以根据结合图1-3的系统的图7-13的方法来提供。图5所示的曲线图同时发生并在时间上对齐。
从图5顶部起的第一个曲线图是12VDC的电池荷电状态(例如,低电压能量存储装置的荷电状态)对时间的曲线图。垂直轴线表示12VDC(伏特DC)的电池荷电状态。电池荷电状态沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线502表示用于低电压电池的电池荷电状态的阈值状态。当低电压电池电荷低于阈值502时,向低电压电池提供优先于其他低电压负载的充电优先级。
从图5顶部起的第二个曲线图是48VDC的电池荷电状态(例如,高电压能量存储装置的荷电状态)对时间的曲线图。垂直轴线表示48VDC(伏特DC)的电池荷电状态。电池荷电状态沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线504表示用于高电压电池的电池荷电状态的阈值状态。当高电压电池电荷低于阈值504时,向高电压电池提供优先于其他高电压负载的充电优先级。
从图5顶部起的第三个曲线图是供应到第一交流发电机(例如,图3的279)的励磁电流对时间的曲线图。垂直轴线表示供应到第一交流发电机的励磁电流,并且励磁电流沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图5顶部起的第四个曲线图是由第一交流发电机输出的电压对时间的曲线图。垂直轴线表示由第一交流发电机输出的电压,并且电压沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图5顶部起的第五个曲线图是供应到第二交流发电机(例如,图3的219)的励磁电流对时间的曲线图。垂直轴线表示供应到第一交流发电机的励磁电流,并且励磁电流沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图5顶部起的第六个曲线图是由第二交流发电机输出的电压对时间的曲线图。垂直轴线表示由第二交流发电机输出的电压,并且电压沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图5顶部起的第七个曲线图是12VDC总线电气负载(例如,图2的低电压电气总线302的电气负载)对时间的曲线图。垂直轴线表示传送到电气地耦接到低电压电气总线的电气负载的电力,并且由电气负载消耗的电力的量沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线506表示阈值低电压电气总线的电气负载。如果低电压电气总线的电气负载大于阈值506,则可以请求第二交流发电机以辅助第一交流发电机。
从图5顶部起的第八个曲线图是48VDC总线电气负载(例如,图2的高电压电气总线354的电气负载)对时间的曲线图。垂直轴线表示传送到电气地耦接到高电压电气总线的电气负载的电力,并且由电气负载消耗的电力的量沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线508表示阈值高电压电气总线的电气负载。如果高电压电气总线的电气负载大于阈值508,则可以在满载励磁条件(例如,最大的励磁电流)下操作第二交流发电机。
从图5顶部起的第九个曲线图是第一电气隔离开关(例如,图3中的第一电气隔离开关308)操作状态对时间的曲线图。垂直轴线表示第一电气隔离开关操作状态,并且当轨迹处于靠近垂直轴线箭头的较高水平时,第一电气隔离开关断开。当轨迹处于靠近水平轴线的较低水平时,第一电气隔离开关闭合。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图5顶部起的第十个曲线图是第二电气隔离开关(例如,图3中的第二电气隔离开关352)操作状态对时间的曲线图。垂直轴线表示第二电气隔离开关操作状态,并且当轨迹处于靠近垂直轴线箭头的较高水平时,第二电气隔离开关断开。当轨迹处于靠近水平轴线的较低水平时,第二电气隔离开关闭合。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
在时间T0处,低电压电池的荷电状态高并且高电压电池的荷电状态高。第一交流发电机的励磁电流处于中间水平,并且第一交流发电机的电压处于较高水平。第二交流发电机的励磁电流处于中间水平,并且第二交流发电机的电压处于中间水平。低电压电气总线的电气负载小于阈值506,并且高电压电气总线的电气负载小于阈值508。第一电气隔离开关断开,并且第二电气隔离开关闭合。因此,第一交流发电机向低电压电气总线供电,并且第二交流发电机向高电压电气总线供电。将第二交流发电机的输出电压调节到稍高于高电压电能存储装置的电压,使得高电压电能存储装置可以从第二交流发电机接收少量的电荷。将第一交流发电机的输出电压调节到稍高于低电压电能存储装置的电压,使得低电压电能存储装置可以从第一交流发电机接收少量的电荷。第一电气隔离开关处于断开状态,并且第二电气隔离开关处于闭合状态。由此,第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离并耦接到高电压电气总线。第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线并与高电压电气总线电气地隔离。
在时间T1处,低电压电气总线的负载增加到大于阈值506的值。因此,响应于在低电压电气总线上的负载增加,第一交流发电机的励磁电流增加,以增加第一交流发电机的输出。此外,将第二电气隔离开关的状态从闭合状态改变到断开状态,从而将第二交流发电机与高电压电气总线电气地隔离。第一电气隔离开关保持闭合。低电压电池和高电压电池的电荷水平保持为高。减小第二交流发电机的励磁电流,以降低由第二交流发电机输出的电压。第二交流发电机的电压输出随着第二交流发电机的励磁电流减小而下降。
在时间T2处,第二交流发电机的减小的励磁电流将第二交流发电机的输出电压降低到或稍高于低电压电气总线的电压。响应于将第二交流发电机输出电压调节到低电压电气总线的电压,第一电气隔离开关状态变为闭合。第二交流发电机开始向低电压电气总线供电。第二电气隔离开关状态保持断开,并且低电压电气总线的负载保持在阈值506以上。高电压电气总线的负载保持不变。高电压电池的电荷开始下降,并且低电压电池的荷电状态保持在较高水平。
在时间T3处,低电压电气总线的负载保持在时间T2处的其先前的水平,并且高电压电气总线的负载保持在时间T2处的其先前的水平。然而,由于第二交流发电机不向高电压电气总线提供电荷,所以高电压电池的电荷下降到阈值504以下。因此,第一电气隔离开关转变到断开状态,从而将第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。进一步地,在第一电气隔离开关断开之后并且在第二电气隔离开关闭合之前,增加第二交流发电机的励磁电流。通过增加第二交流发电机的励磁电流,第二交流发电机的输出电压增加到高电压电气总线的水平。第一交流发电机的励磁电流处于较高的水平,以向低电压电气总线供电。然而,由于低电压电气总线的负载大于阈值506,因此低电压电池的荷电状态开始下降。第一交流发电机的电压输出随着由第二交流发电机供应的电力从低电压电气总线转移而减小。
在时间T4处,第二交流发电机的励磁电流处于一水平,所述水平提供等于或稍高于高电压电气总线的电压的高电压。响应于第二交流发电机输出电压处于高电压电气总线的电压,第二电气隔离开关状态变为闭合。第二交流发电机开始向高电压电气总线供电。第一电气隔离开关状态保持断开,并且低电压电气总线的负载保持在阈值506以上。高电压电气总线的负载保持不变,但响应于第二交流发电机向高电压电气总线提供电荷,高电压电池电荷开始增加。低电压电池的电荷继续下降,并且由第一交流发电机输出的电压继续处于比其在时间T2处的水平稍低的水平。由于第二交流发电机不再向低电压电气总线供电并且低电压电气总线的负载大于阈值506,所以由第一交流发电机输出的电压下降。由于低电压电气总线的负载高,第一交流发电机的励磁电流保持在满载励磁(例如,最大的励磁电流)处。
在时间T5处,用于低电压电池的电池荷电状态小于阈值502。因此,第二电气隔离开关断开,以将第二交流发电机与高电压电气总线电气地隔离。高电压电池的荷电状态增加。在第二电气隔离开关断开不久之后并且在第一电气隔离开关闭合之前,减小供应到第二交流发电机的励磁电流,以减小由第二交流发电机输出的电压。低电压电气总线的负载保持在高于阈值506的高水平。高电压电气总线的负载保持不变,并且高电压电池的荷电状态开始下降。
在时间T6处,调节第二交流发电机的励磁电流以提供等于或稍高于低电压电气总线的电压的低电压。响应于将第二交流发电机输出电压调节到低电压电气总线的电压,第一电气隔离开关状态变为闭合。第二交流发电机开始向低电压电气总线供电。第二电气隔离开关状态保持断开,并且低电压电气总线的负载保持在阈值506以上。高电压电气总线的负载保持不变。高电压电池的电荷继续下降,并且低电压电池的荷电状态开始增加。第一交流发电机的励磁电流保持在满载励磁电流,并且第一交流发电机的电压随着第二交流发电机开始向低电压电气总线供电而增加。
在时间T7处,低电压电气总线的负载保持在时间T5处的其先前的水平,并且高电压电气总线的负载保持在时间T5处的其先前的水平。然而,由于第二交流发电机不向高电压电气总线提供电荷,因此高电压电池的电荷第二次下降到阈值504以下。因此,将第一电气隔离开关转变到断开状态,从而将第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。进一步地,在第一电气隔离开关断开之后并且在第二电气隔离开关闭合之前,增加第二交流发电机的励磁电流。通过增加第二交流发电机的励磁电流,第二交流发电机的输出电压增加到高电压电气总线的水平。第一交流发电机的励磁电流处于较高的水平,以向低电压电气总线供电。然而,由于低电压电气总线的负载大于阈值506,因此低电压电池的荷电状态开始下降。第一交流发电机的电压输出随着由第二交流发电机供应的电力从低电压电气总线转移而减小。
在时间T8处,第二交流发电机的励磁电流处于一水平,该水平用于提供等于或稍高于高电压电气总线的电压的高电压。响应于第二交流发电机输出电压处于高电压电气总线的电压,第二电气隔离开关状态变为闭合。第二交流发电机开始向高电压电气总线供电。第一电气隔离开关状态保持断开,并且低电压电气总线的负载保持在阈值506以上。高电压电气总线的负载保持不变,但响应于第二交流发电机向高电压电气总线提供电荷,高电压电池电荷开始增加。低电压电池的电荷继续下降,并且由第一交流发电机输出的电压继续处于比其在时间T2处的水平稍低的水平。由于第二交流发电机不再向低电压电气总线供电并且低电压电气总线的负载大于阈值506,所以由第一交流发电机输出的电压下降。由于低电压电气总线的负载高,因此第一交流发电机的励磁电流保持在满载励磁(例如,最大的励磁电流)处。
在时间T8之后,低电压电气总线的负载减小,并且低电压电池的荷电状态开始增加。响应于降低的低电压电气总线的负载,第一交流发电机的励磁电流减小。
以这种方式,可以调节第一隔离开关位置和第二隔离开关位置,以提供从第二交流发电机到低电压电气总线和从第二交流发电机到高电压电气总线的无冲击(bump-less)(例如,总线电压的小变化)电力传送。具体地,在第二交流发电机的输出端未电气地耦接到高电压电气总线或低电压电气总线的时间期间,调节第二交流发电机的输出。因此,当切换到或切换出一个或其他交流发电机时,可以降低总线电压变化的可能性。
现在参考图6,示出了示例性车辆电气系统操作顺序。图6的顺序可以根据结合图1、图2和图4的系统的图7-13的方法来提供。图6所示的曲线图同时发生并在时间上对齐。
从图6顶部起的第一个曲线图是12VDC的电池荷电状态(例如,低电压能量存储装置的荷电状态)对时间的曲线图。垂直轴线表示12VDC(伏特DC)的电池荷电状态。电池荷电状态沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线602表示用于低电压电池的电池荷电状态的阈值状态。当低电压电池电荷低于阈值602时,向低电压电池提供优先于其他低电压负载的充电优先级。
从图6顶部起的第二个曲线图是48VDC的电池荷电状态(例如,高电压能量存储装置的荷电状态)对时间的曲线图。垂直轴线表示48VDC(伏特DC)的电池荷电状态。电池荷电状态沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线604表示用于高电压电池的电池荷电状态的阈值状态。当高电压电池电荷低于阈值604时,向高电压电池提供优先于其他高电压负载的充电优先级。
从图6顶部起的第三个曲线图是供应到第一交流发电机(例如,图3的279)的励磁电流对时间的曲线图。垂直轴线表示供应到第一交流发电机的励磁电流,并且励磁电流沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第四个曲线图是由第一交流发电机输出的电压对时间的曲线图。垂直轴线表示由第一交流发电机输出的电压,并且电压沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第五个曲线图是供应到第二交流发电机(例如,图3的219)的励磁电流对时间的曲线图。垂直轴线表示供应到第一交流发电机的励磁电流,并且励磁电流沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第六个曲线图是由第二交流发电机输出的电压对时间的曲线图。垂直轴线表示由第二交流发电机输出的电压,并且电压沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第七个曲线图是12VDC的总线电气负载(例如,图2的低电压电气总线302的电气负载)对时间的曲线图。垂直轴线表示传送到电气地耦接到低电压电气总线的电气负载的电力,并且由电气负载消耗的电力量沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线606表示阈值低电压电气总线的电气负载。如果低电压电气总线的电气负载大于阈值606,则可以请求第二交流发电机以辅助第一交流发电机。
从图6顶部起的第八个曲线图是48VDC的总线电气负载(例如,图2的高电压电气总线354的电气负载)对时间的曲线图。垂直轴线表示传送到电气地耦接到高电压电气总线的电气负载的电力,并且由电气负载消耗的电力量沿垂直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。水平线608表示阈值高电压电气总线的电气负载。如果高电压电气总线的电气负载大于阈值608,则可以在满载励磁条件(例如,最大的励磁电流)下操作第二交流发电机。
从图6顶部起的第九个曲线图是第一电气隔离开关(例如,图4中的第一电气隔离开关308)操作状态对时间的曲线图。垂直轴线表示第一电气隔离开关操作状态,并且当轨迹处于靠近垂直轴线箭头的较高水平时,第一电气隔离开关断开。当轨迹处于靠近水平轴线的较低水平时,第一电气隔离开关闭合。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第十个曲线图是第二电气隔离开关(例如,图4中的第二电气隔离开关352)操作状态对时间的曲线图。垂直轴线表示第二电气隔离开关操作状态,并且当轨迹处于靠近垂直轴线箭头的较高水平时,第二电气隔离开关断开。当轨迹处于靠近水平轴线的较低水平时,第二电气隔离开关闭合。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
从图6顶部起的第十一个曲线图是第三电气隔离开关(例如,图4中的第三电气隔离开关402)操作状态对时间的曲线图。垂直轴线表示第三电气隔离开关操作状态,并且当轨迹处于靠近垂直轴线箭头的较高水平时,第三电气隔离开关断开。当轨迹处于靠近水平轴线的较低水平时,第三电气隔离开关闭合。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧增加到图的右侧。
在时间T10处,低电压电池的荷电状态高并且高电压电池的荷电状态高。第一交流发电机的励磁电流处于中间水平,并且第一交流发电机的电压处于较高水平。第二交流发电机的励磁电流处于中间水平,并且第二交流发电机的电压处于中间水平。低电压电气总线的电气负载小于阈值606,并且高电压电气总线的电气负载小于阈值608。第一电气隔离开关闭合,第二电气隔离开关断开,并且第三电气隔离开关闭合。因此,第一交流发电机向低电压电气总线供电,并且第二交流发电机向高电压电气总线供电。将第二交流发电机的输出电压调节到稍高于高电压电能存储装置的电压,使得高电压电能存储装置可以从第二交流发电机接收少量的电荷。将第一交流发电机的输出电压调节到稍高于低电压电能存储装置的电压,使得低电压电能存储装置可以从第一交流发电机接收少量的电荷。第一电气隔离开关处于闭合状态,第二电气隔离开关处于断开状态,并且第三电气隔离开关处于闭合状态。由此,第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离并耦接到高电压电气总线。第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线并与高电压电气总线电气地隔离。
在时间T11处,低电压电气总线的负载增加到大于阈值606的值。因此,第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关断开。然而,在一些示例中,由于低电压电气总线的负载增加到阈值606以上并且第一电气隔离开关已经闭合,因此第一电气隔离开关可以保持闭合。响应于在低电压电气总线上的负载增加,第一交流发电机的励磁电流在电气隔离开关断开之后增加,以增加第一交流发电机的输出。此外,断开第二电气隔离开关使得第二交流发电机与高电压电气总线电气地隔离。低电压电池和高电压电池的电荷水平保持为高。在第二电气隔离开关断开之后,减小第二交流发电机的励磁电流,以降低由第二交流发电机输出的电压。第二交流发电机的电压输出随着第二交流发电机的励磁电流减小而下降。
在时间T12处,调节第二交流发电机的励磁电流,以提供等于或稍高于低电压电气总线的电压的低电压。响应于将第二交流发电机输出电压调节到低电压电气总线的电压,第一电气隔离开关断开并且第二电气隔离开关闭合。第一交流发电机和第二交流发电机开始向低电压电气总线供电。第三电气隔离开关保持断开,并且低电压电气总线的负载保持在阈值606以上。高电压电气总线的负载保持不变。高电压电池的电荷开始下降,并且低电压电池的荷电状态保持在较高的水平。
在时间T13处,低电压电气总线的负载经由消耗的低电压能量的改变而减小。响应于低电压电气总线的负载的减小,第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关断开。然而,在一些示例中,由于低电压电气总线的负载减小到阈值606以下并且第二电气隔离开关断开,因此第一电气隔离开关可以保持闭合。第一交流发电机和第二交流发电机与低电压电气总线和高电压电气总线电气地隔离。在第二电气隔离开关断开之后并且在第三电气隔离开关闭合之前,增加第二交流发电机的励磁电流。通过增加第二交流发电机的励磁电流,将第二交流发电机的输出电压增加到高电压电气总线的水平。响应于低电压电气总线的负载降低的减小,第一交流发电机的励磁电流也减小。
在时间T14处,第二交流发电机的励磁电流处于一水平,该水平用于提供等于或稍高于高电压电气总线的电压的高电压。响应于第二交流发电机输出电压处于高电压电气总线的电压,第三电气隔离开关状态变为闭合。第二交流发电机开始向高电压电气总线供电。第一电气隔离开关状态也是闭合的,并且第一交流发电机开始向低电压电气总线供应电荷。在一些示例中,第一电气隔离开关可以保持闭合以减少切换。高电压电气总线的负载保持不变,但响应于第二交流发电机向高电压电气总线提供电荷,高电压电池电荷开始增加。低电压电池的电荷开始增加。由第一交流发电机输出的电压处于低电压电气总线的电压的水平,并且第一交流发电机开始对低电压电池进行充电。供应到第一交流发电机的励磁电流减小,以降低第一交流发电机的输出。
在时间T14和时间T15之间,低电压电气总线的负载减小。响应于在低电压电气总线上的较低负载,第一交流发电机的励磁电流减小。
在时间T15处,高电压电气总线的负载增加到高于水平608的水平。因此,第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关断开,以将第一交流发电机和第二交流发电机与低电压电气总线和高电压电气总线电气地隔离。响应于较高的高电压电气总线的负载,供应到第一交流发电机的励磁电流增加,以增加第一交流发电机的输出电压。将第一交流发电机的电压输出增加到高电压电气总线的电压水平。响应于较高的高电压电气总线的负载,供应到第二交流发电机的励磁电流也增加,以增加第二交流发电机的输出。在一些示例中,因为高电压电气总线的负载增加并且第三开关已经闭合,所以第三电气隔离开关可以保持闭合。低电压电气总线的负载保持在低于阈值606的中间水平,并且低电压电池的荷电状态保持高于阈值602。
在时间T16处,第一交流发电机的电压输出等于高电压电气总线的电压。同样地,第二交流发电机的电压输出等于高电压电气总线的电压。因此,第二电气隔离开关闭合,并且第三电气隔离开关闭合,使得第一交流发电机和第二交流发电机的输出被施加到高电压电气总线。第一交流发电机和第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。低电压电池的荷电状态开始下降,并且维持高电压电池的荷电状态。供应到第一交流发电机的励磁电流处于较高的水平,并且供应到第二交流发电机的励磁电流处于较高的水平。低电压电气总线的电气负载保持在中间水平,并且高电压电气总线的电气负载保持在高水平。
在时间T17处,高电压电气总线的负载被减小到在时间T14处的其先前水平。因此,第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关断开。然而,在一些示例中,由于第三电气隔离开关闭合并且由于高电压电气总线的负载的减小,因此第三电气隔离开关可以保持闭合。在第一电气隔离开关和第二电气隔离开关断开之后,响应于高电压电气总线的负载的减小,第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流减小。低电压电气总线的负载保持在较低的水平,并且第二交流发电机的输出电压处于较高的水平。第一交流发电机的输出电压降低到低电压电气总线的电压水平。以这种方式,第一交流发电机的输出和第二交流发电机的输出可以与第一电气总线和第二电气总线电气地隔离。
在时间T18处,第一交流发电机的励磁电流处于一水平,该水平用于向低电压总线提供电压并且等于或稍高于低电压电气总线的电压。第二交流发电机的励磁电流处于一水平,该水平向高电压总线提供电压并且等于或稍高于高电压电气总线的电压。因此,响应于第一交流发电机输出电压处于低电压电气总线的电压,第一电气隔离开关状态变为断开。响应于第二交流发电机输出电压处于高电压电气总线的电压,第三电气隔离开关状态变为闭合。第一交流发电机开始向低电压电气总线供电。第二交流发电机开始向高电压电气总线供电。低电压电池的电荷开始增加,并且高电压电池的电荷开始增加。
时间T18之后,低电压电气总线的负载保持为低,并且高电压电气总线的负载保持为低。第一电气隔离开关保持闭合,第二电气隔离开关保持断开,并且第三电气隔离开关保持闭合。
以这种方式,可以调节第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关的位置,以提供从第二交流发电机到低电压电气总线和从第二交流发电机到高电压电气总线的无冲击(例如,总线电压的小变化)电力传送。具体地,在第二交流发电机的输出端未电气地耦接到高电压电气总线或低电压电气总线的时间期间,调节第二交流发电机的输出。因此,当切换到或切换出一个或其他交流发电机时,可以降低总线电压变化的可能性。同样地,可以调节第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关的位置,以提供从第一交流发电机到高电压电气总线和从第一交流发电机到低电压电气总线的无冲击(例如,总线电压的小变化)电力传送。具体地,在第一交流发电机的输出端未电气地耦接到高电压电气总线或低电压电气总线的时间期间,调节第一交流发电机的输出。因此,当切换到或切换出一个或其他交流发电机时,可以降低总线电压变化的可能性。
现在参考图7-13,示出用于操作车辆的电气系统的方法,该车辆包括向不同车辆部件供应不同电压水平的两个不同的DC总线。图7-13的方法可以提供结合图1-4的系统的图5和图6所示的顺序。进一步地,图7-13的方法的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令并入控制器中,而所述方法的其他部分可以是经由该系统在物理世界中执行的动作。
在701处,方法700判断车辆的电气系统是否仅包括两个电气隔离开关(例如,如图3所示)。方法700可以基于存储在控制器存储器中的变量值或基于对控制器的输入作出判断。如果方法700判断车辆的电气系统仅包括两个电气开关,则答案为是并且方法700进行到702,其中方法700操作图3所示的电气系统。否则,答案为否并且方法700进行到7001,其中方法700操作图4所示的电气系统。
现在参考图8,方法700在702处判断存储在低电压电能存储装置中的荷电状态或电荷水平是否小于(L.T.)第一阈值。第一阈值可以是一阈值,在该阈值以下,不期望减小存储在低电压电能存储装置中的电荷。低电压电能存储装置的荷电状态可以经由控制器来确定。如果方法700判断低电压电能存储装置的荷电状态小于第一阈值,则答案为是并且方法700进行到715。否则,答案为否并且方法700进行到703。
在703处,方法700判断存储在高电压电能存储装置中的荷电状态或电荷水平是否小于(L.T.)第二阈值。第二阈值可以是一阈值,在该阈值以下,不期望减小存储在高电压电能存储装置中的电荷。高电压电能存储装置的荷电状态可以经由控制器来确定。如果方法700判断高电压电能存储装置的荷电状态小于第二阈值,则答案为是并且方法700进行到725。否则,答案为否并且方法700进行到704。
在704处,方法700判断低电压电气总线的电力需求(例如,通过低电压电气总线分配到低电压耗电装置的电力)是否大于(G.T.)第三阈值。第三阈值可以是一阈值,在该阈值以上,第一交流发电机具有不足以提供所请求电力的能力。低电压电气总线的电力需求和第三阈值可以经由控制器来确定。如果方法700判断低电压电气总线的电力需求大于第三阈值,则答案为是并且方法700进行到750。否则,答案为否并且方法700进行到705。
在705处,方法700判断高电压电气总线的电力需求(例如,通过低电压电气总线分配到低电压耗电装置的电力)是否大于(G.T.)第四阈值。第四阈值可以是一阈值,在该阈值以上,第二交流发电机具有不足以提供所请求电力的能力。高电压电气总线的电力需求和第四阈值可以经由控制器来确定。如果方法700判断高电压电气总线的电力需求大于第四阈值,则答案为是并且方法700进行到760。否则,答案为否并且方法700进行到706。
因此,步骤702至步骤705被布置成提供对包括低电压电能存储装置和低电压电气总线的低电压电力系统的充电的优先级。向低电压电力系统提供充电优先级,因为低电压电力系统向实现发动机操作的装置供电,所述发动机供应能量以对低电压电气系统和高电压电气系统充电。
在706处,方法700断开如图3所述的第一电气隔离开关。通过断开第一电气隔离开关,第二交流发电机与低电压总线电气地隔离并且第一交流发电机与高电压总线电气地隔离。方法700进行到707。
在707处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流,以提供经由低电压电气总线消耗的电力和对低电压电能存储装置(例如,电池)充电的电力。另外,方法700可以经由变速装置(例如,图2的278)来调节第一交流发电机的速度,以向低电压电气总线供电。通过调节第一交流发电机的励磁电流和速度,可以将第一交流发电机的输出调节到等于或略高于(例如,2伏特以上)低电压电气总线的电压的电压。低电压电气总线的电压可以是与从耦接到低电压电气总线的低电压电能存储装置输出的电压相同的电压。在调节第一交流发电机的输出之后,方法700进行到708。
在708处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以提供高电压电气总线的电压。另外,方法700可以经由变速装置(例如,图2的221)来调节第二交流发电机的速度,以提供高电压电气总线的电压。通过调节第二交流发电机的励磁电流和速度,可以将第二交流发电机的输出调节到等于或略高于(例如,2伏特以上)高电压电气总线的电压的电压。高电压电气总线的电压可以是与从耦接到高电压电气总线的高电压电能存储装置输出的电压相同的电压。在调节第二交流发电机的输出之后,方法700进行到709。
在709处,方法700闭合第二电气隔离开关以将第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。第二电气隔离开关在第二交流发电机的输出电压等于或略高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压之后闭合。此外,方法700可以调节第二交流发电机的励磁电流,使得第二交流发电机输出与高电压电气总线消耗的电力相等的电力,其可以包括用于对高电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到退出。
因此,第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线,并且第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。第一交流发电机与第二交流发电机和高电压总线电气地隔离。第二交流发电机与第一交流发电机和低电压总线电气地隔离。
如果经由高电压耗电装置施加到高电压总线的电气负载增加,则可以增加第二交流发电机的励磁电流以增加第二交流发电机的输出。如果经由高电压耗电装置施加到高电压总线的电气负载减小,则可以减小第二交流发电机的励磁电流以减小第二交流发电机的输出。如果经由低电压耗电装置施加到低电压总线的电气负载增加,则可以增加第一交流发电机的励磁电流以增加第一交流发电机的输出。如果经由低电压耗电装置施加到低电压总线的电气负载减小,则可以减小第一交流发电机的励磁电流以减小第一交流发电机的输出。
在715处,方法700判断由低电压耗电装置消耗的低电压电气总线电力是否大于第五阈值。消耗的低电压电气总线电力可以由控制器基于低电压电气总线的电压和流经低电压电气总线的电流来确定。如果方法700判断由低电压耗电装置消耗的低电压电气总线电力大于第五阈值,则答案为是并且方法700进行到716。否则,答案为否并且方法700进行到735。
在716处,方法700向车辆乘员或远程计算机提供由于低电压电能装置的荷电状态低因而从高电力电气总线中得到的电力未被补充的指示。该指示可以经由灯具或用户显示面板提供。方法700进行到717。
在717处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合并且第二电气隔离开关是否断开。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一电气隔离开关和第二电气隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合并且第二电气隔离开关断开,则答案为是并且方法700进行到719。否则,答案为否并且方法700进行到718。
在718处,方法700断开第一电气隔离开关和第二电气隔离开关。开关被断开以将第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到719。
在719处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)低电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到高电压电气总线,则可以减小供应到第二交流发电机的励磁电流,以减小第二交流发电机的输出电压。方法700进行到720。
在720处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机以满载励磁电流(例如,最大或额定的励磁电流)操作。通过在满载励磁电流下操作第一交流发电机,可以使第一交流发电机的输出最大化。方法700进行到721。
如果从低电压电气总线得到的电力保持高于第五阈值但增加和减小,则调节第二交流发电机的输出以满足低电压电气总线的电气负载,同时第一交流发电机继续以满载励磁电流操作。这允许第一交流发电机输出保持恒定,而第二交流发电机输出变化。
在721处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第一电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到低电压电气总线和第一交流发电机。方法700进行到722。
该开关操作顺序可以减小对低电压电气总线的电压干扰,并且其允许两个交流发电机向低电压电气总线和低电压耗电装置供应电荷。
在722处,如果存储在高电压能量存储装置中的电荷减少到小于阈值,则方法700停用连接到高电压总线的选择的高电压负载。通过停用高电压耗电装置,电能装置可以不耗尽比期望更多的电荷。方法700进行到退出。
在725处,方法700判断由高电压耗电装置消耗的高电压电气总线电力是否大于第六阈值。消耗的高电压电气总线电力可以由控制器基于高电压电气总线的电压和流经高电压电气总线的电流来确定。如果方法700判断由高电压耗电装置消耗的高电压电气总线电力大于第六阈值,则答案为是并且方法700进行到726。否则,答案为否并且方法700进行到740。
在726处,方法700断开第一电气隔离开关。该开关断开以将第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到727。
在727处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到728。
在728处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得如果低电压能量存储装置的电荷为低,则第一交流发电机向低电压总线供电,以满足从低电压电气总线得到并到达低电压耗电装置的电力,低电压耗电装置包括低电压电能存储装置。方法700进行到729。
在729处,在调节第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。方法700进行到730。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线的电压干扰,并且其允许第二交流发电机向高电压电气总线和高电压耗电装置供应电荷。
在730处,方法700停用一个或多个高电压耗电装置,使得第二交流发电机具有用于操作高电压耗电装置的能力。方法700进行到退出。
现在参考图9,在735处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合并且第二电气隔离开关是否断开。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入,来确定第一电气隔离开关和第二电气隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合并且第二电气隔离开关断开,则答案为是并且方法700进行到737。否则,答案为否并且方法700进行到736。
在736处,方法700断开第一电气隔离开关。第一电气隔离开关断开以将第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到737。
在737处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到738。
在738处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机操作以提供电力从而达到从低电压电气总线得到的电力。从低电压电气总线得到的电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到739。
在739处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。此外,如果低电压电能存储装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示低电压电能存储装置劣化。进一步地,在第二电气隔离开关闭合之后,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以提供从高电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对高电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线的电压干扰,并且其允许两个交流发电机向低电压电气总线和低电压耗电装置供应电荷。
在740处,方法700断开第一电气隔离开关。断开第一电气隔离开关使得第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到741。
在741处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到742。
在742处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机操作以提供电力从而达到从低电压电力总线得到的电力。从低电压电气总线得到的电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到743。
在743处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。方法700进行到744。
在744处,如果高电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示高电压电能存储装置劣化。进一步地,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以提供从高电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对高电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线的电压干扰,并且其允许两个交流发电机向低电压电气总线和低电压耗电装置供应电荷。
现在参考图10,在750处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合并且第二电气隔离开关是否断开。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入,来确定第一电气隔离开关和第二电气隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合并且第二电气隔离开关断开,则答案为是并且方法700进行到752。否则,答案为否并且方法700进行到751。
在751处,方法700断开第一电气隔离开关和第二电气隔离开关。断开开关以将第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到752。
在752处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到753。
在753处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机操作以提供电力从而达到从低电压电气总线得到的电力。从低电压电气总线得到的电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到754。
在754处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第一电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到低电压电气总线和第一交流发电机。此外,如果低电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示低电压电能存储装置劣化。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对低电压电气总线的电压干扰,并且其允许两个交流发电机向低电压电气总线和低电压耗电装置供应电荷。
在760处,方法700断开第一电气隔离开关。断开第一电气隔离开关使得第二交流发电机与低电压电气总线电气地隔离。方法700进行到761。
在761处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到762。
在762处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机操作以提供电力从而达到从低电压电气总线得到的电力。从低电压电气总线得到的电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到763。
在763处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。方法700进行到764。
在764处,如果存储在高电压电存储装置中的电荷小于阈值,则方法700停用一个或多个高电压电气负载。进一步地,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以提供最高为满载励磁电流的从高电压电气总线消耗的电力。方法700进行到退出。
现在参考图11,在7001处,方法700判断存储在低电压电能存储装置中的荷电状态或电荷水平是否小于(L.T.)第七阈值。第七阈值可以是一阈值,在该阈值以下,不期望减小存储在低电压电能存储装置中的电荷。低电压电能存储装置的荷电状态可以经由控制器来确定。如果方法700判断低电压电能存储装置的荷电状态小于第七阈值,则答案为是并且方法700进行到7015。否则,答案为否并且方法700进行到7002。
在7002处,方法700判断存储在高电压电能存储装置中的荷电状态或电荷水平是否小于(L.T.)第八阈值。第八阈值可以是一阈值,在该阈值以下,不期望减小存储在高电压电能存储装置中的电荷。高电压电能存储装置的荷电状态可以经由控制器来确定。如果方法700判断高电压电能存储装置的荷电状态小于第八阈值,则答案为是并且方法700进行到7030。否则,答案为否并且方法700进行到7003。
在7003处,方法700判断低电压电气总线电力需求(例如,通过低电压电气总线分配到低电压耗电装置的电力)是否大于(G.T.)第九阈值。第九阈值可以是一阈值,在该阈值以上,第一交流发电机具有不足以提供请求的电力的能力。低电压电气总线电力需求和第九阈值可以经由控制器来确定。如果方法700判断低电压电气总线电力需求大于第九阈值,则答案为是并且方法700进行到7060。否则,答案为否并且方法700进行到7004。
在7004处,方法700判断高电压电气总线电力需求(例如,通过低电压电气总线分配到低电压耗电装置的电力)是否大于(G.T.)第十阈值。第十阈值可以是一阈值,在该阈值以上,第二交流发电机具有不足以提供请求的电力的能力。高电压电气总线电力需求和第十阈值可以经由控制器来确定。如果方法700判断高电压电气总线电力需求大于第十阈值,则答案为是并且方法700进行到7070。否则,答案为否并且方法700进行到7005。
因此,步骤7001至步骤7004被布置成提供用于对低电压电力系统充电的优先级,所述低电压电力系统包括低电压电能存储装置和低电压电气总线。向低电压电力系统提供充电优先级,这是因为低电压电力系统对实现发动机的操作的装置供电,所述发动机供应能量以对低电压电气系统和高电压电气系统充电。
在7005处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合、第二电气隔离开关是否断开并且第三电气隔离开关是否闭合。如果是,则答案为是并且方法700进行到7006。否则,答案为否并且方法700进行到7007。
在7006处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流,使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第一电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第一交流发电机的励磁电流可以依照在7006处的原样保持。同样地,如果第三电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第二交流发电机的励磁电流可以依照在7006处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,使第一电气隔离开关和第三电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7007。
在7007处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流,以提供低电压电气总线的电压。通过将第一交流发电机输出电压调节到低电压电气总线的电压,可以避免可使耗电装置劣化的总线电压的较大改变。另外,方法700可以经由变速装置(例如,图2的278)调节第一交流发电机的速度,以提供低电压电气总线的电压。通过调节第一交流发电机的励磁电流和速度,可以将第一交流发电机输出调节到等于或略高于(例如,2伏特以上)低电压电气总线的电压的电压。低电压电气总线的电压可以是与从耦接到低电压电气总线的低电压电能存储装置输出的电压相同的电压。在调节第一交流发电机的输出之后,方法700进行到7008。
在7008处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以输出高电压电气总线的电压。另外,方法700可以经由变速装置(例如,图2的221)调节第二交流发电机的速度,以提供高电压电气总线的电压。通过调节第二交流发电机的励磁电流和速度,可以将第二交流发电机输出电压调节到等于或略高于(例如,2伏特以上)高电压电气总线的电压的电压。高电压电气总线的电压可以是与从耦接到高电压电气总线的高电压电能存储装置输出的电压相同的电压。在调节第二交流发电机的输出之后,方法700进行到7009。
在7009处,方法700闭合第一电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线并将第一交流发电机电气地耦接到低电压总线。第三电气隔离开关在第二交流发电机输出电压等于或略高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压之后闭合。同样地,第一电气隔离开关在第一交流发电机输出电压等于或略高于(例如,2伏特)低电压电气总线的电压之后闭合。另外,在第一电气隔离开关和第三电气隔离开关闭合之后,调节第二交流发电机的励磁电流以供应经由高电压总线消耗的电力。同样地,调节第一交流发电机的励磁电流以供应经由低电压总线消耗的电力。方法700进行到退出。
因此,第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线,并且第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。第一交流发电机与第二交流发电机和高电压总线电气地隔离。第二交流发电机与第一交流发电机和低电压总线电气地隔离。
如果经由高电压耗电装置施加到高电压总线的电气负载增加,则可以增加第二交流发电机的励磁电流以增加第二交流发电机的输出。如果经由高电压耗电装置施加到高电压总线的电气负载减小,则可以减小第二交流发电机的励磁电流以减小第二交流发电机的输出。如果经由低电压耗电装置施加到低电压总线的电气负载增加,则可以增加第一交流发电机的励磁电流以增加第一交流发电机的输出。如果经由低电压耗电装置施加到低电压总线的电气负载减小,则可以减小第一交流发电机的励磁电流以减小第一交流发电机的输出。
在7015处,方法700判断由低电压耗电装置消耗的低电压电气总线电力是否大于第十一阈值。消耗的低电压电气总线电力可以由控制器基于低电压电气总线的电压和流经低电压电气总线的电流来确定。如果方法700判断由低电压耗电装置消耗的低电压电气总线电力大于第十一阈值,则答案为是并且方法700进行到7016。否则,答案为否并且方法700进行到7040。
在7016处,方法700向车辆乘员或远程计算机提供因为低电压电能装置的荷电状态低而从高电力电气总线得到的电力未被补充的指示。该指示可以经由灯具或用户显示面板提供。方法700进行到7017。
在7017处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合、第二电气隔离开关是否闭合并且第三电气隔离开关是否断开。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合、第二电气隔离开关闭合并且第三电气隔离开关断开,则答案为是并且方法700进行到7019。否则,答案为否并且方法700进行到7018。
在7018处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。电力斜坡式下降可以减小在切换期间流经开关的电流以提高开关寿命。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第一电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第一交流发电机的励磁电流可以依照在7006处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,使第一电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7019。
在7019处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)低电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到高电压电气总线,则可以减小供应到第二交流发电机的励磁电流,以减小第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7020。
在7020处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机输出的电压等于或稍大于低电压总线的电压。可替换地,如果第一开关保持闭合,则第一交流发电机以满载励磁电流(例如,最大或额定的励磁电流)操作。通过在满载励磁电流下操作第一交流发电机,可以使第一交流发电机的输出最大化。方法700进行到7021。
如果从低电压电气总线得到的电力保持高于第十一阈值但增加和减小,则调节第二交流发电机的输出以满足低电压电气总线的电气负载,同时第一交流发电机继续以满载励磁电流操作。这允许第一交流发电机输出保持恒定,同时第二交流发电机输出变化,以满足低电压电气总线上的需求负载。
在7021处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第一电气隔离开关和第二电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关和第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到低电压电气总线和第一交流发电机。方法700进行到7022。
该开关操作顺序可以减小对低电压电气总线的电压干扰,并且其允许两个交流发电机向低电压电气总线和低电压耗电装置供应电荷。
在7022处,如果存储在高电压能量存储装置中的电荷减少到小于阈值,则方法700停用连接到高电压总线的选择的高电压负载。通过停用高电压耗电装置,电能装置可以不耗尽比期望更多的电荷。方法700进行到退出。
在7030处,方法700判断由高电压耗电装置消耗的高电压电气总线电力是否大于第十二阈值。消耗的高电压电气总线电力可以由控制器基于高电压电气总线的电压和流经高电压电气总线的电流来确定。如果方法700判断由高电压耗电装置消耗的高电压电气总线电力大于第十二阈值,则答案为是并且方法700进行到7031。否则,答案为否并且方法700进行到7050。
在7031处,方法700判断第一电气隔离开关是否断开、第二电气隔离开关是否闭合并且第三电气隔离开关是否闭合。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一隔离开关、第二隔离开关和第三隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关断开、第二电气隔离开关闭合并且第三电气隔离开关闭合,则答案为是并且方法700进行到7033。否则,答案为否并且方法700进行到7032。
在7032处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流使输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第三电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第二交流发电机的励磁电流可以依照在7031处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,使第三电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7033。
在7033处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7034。
在7034处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机提供等于或稍高于高电压电气总线的电压的输出电压。以这种方式,准备第一交流发电机的输出以转换成向高电压总线供电。方法700进行到7035。
在7035处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关和第三电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关和第三电气隔离开关使得第一交流发电机电气地耦接到第二交流发电机和高电压电气总线。另外,方法700增加第二交流发电机的励磁电流,使得第二交流发电机以额定或最大的励磁电流操作。如果在高电压电气总线电力大于第十二阈值时高电压总线负载增加或减小,则调节第一交流发电机的励磁电流以满足高电压总线负载要求,并且第二交流发电机的励磁电流保持恒定。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线的电压干扰,并且其允许第二交流发电机向高电压电气总线和高电压耗电装置供应电荷。
现在参考图12,在7040处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合、第二电气隔离开关是否断开并且第三电气隔离开关是否闭合。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一隔离开关、第二隔离开关和第三隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合、第二电气隔离开关断开并且第三电气隔离开关闭合,则答案为是并且方法700进行到7042。否则,答案为否并且方法700进行到7041。
在7041处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第一电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第一交流发电机的励磁电流可以依照在7040处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,使第一电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7042。
在7042处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7043。
在7043处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)低电压电力总线电压。在预期将第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线的情况下,将第一交流发电机的输出调节到低电压电气总线的电压。方法700进行到7044。
在7044处,在将第一交流发电机和第二交流发电机的输出调节到低电压电力总线和高电压电力总线的电压之后,方法700闭合第一电气隔离开关和第三电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关使得第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线。闭合第三电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。第二电气隔离开关保持断开。此外,如果低电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示低电压电能存储装置劣化。进一步地,在第二电气隔离开关闭合之后,方法700调节第二交流发电机的励磁电流,以提供从高电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对高电压电能存储装置充电的电力。在第一电气隔离开关闭合之后,方法700还调节第一交流发电机的励磁电流,以提供从低电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线和低电压电气总线的电压干扰。这允许第一交流发电机和第二交流发电机对分离的电压总线充电。
在7050处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合、第二电气隔离开关是否断开并且第三电气隔离开关是否闭合。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入,来确定第一隔离开关、第二隔离开关和第三隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合、第二电气隔离开关断开并且第三电气隔离开关闭合,则答案为是并且方法700进行到7052。否则,答案为否并且方法700进行到7051。
在7051处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流,使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第一电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第一交流发电机的励磁电流可以依照在7050处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,保留第一电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7052。
在7052处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7053。
在7053处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机输出低电压电气总线的电压或稍高于(例如,2伏特)低电压电气总线的电压。将第一交流发电机的输出电压调节到低电压电力总线的电压,以减小对低电压总线的电压干扰,电压干扰可使耗电装置劣化。方法700进行到7054。
在7054处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第一电气隔离开关和第三电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关和第三电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线并且将第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线。方法700进行到7055。
在7055处,如果高电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示高电压电能存储装置劣化。进一步地,方法700调节第二交流发电机的励磁电流以提供从高电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对高电压电能存储装置充电的电力。方法700还调节第一交流发电机的励磁电流以提供从低电压电气总线消耗的电力,所述电力可以包括用于对低电压电能存储装置充电的电力。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对高电压电气总线和低电压电气总线的电压干扰。进一步地,这允许第一交流发电机和第二交流发电机的输出针对总线电气负载进行调整。
现在参考图13,在7060处,方法700判断第一电气隔离开关是否闭合、第二电气隔离开关是否断开并且第三电气隔离开关是否闭合。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一隔离开关和第二隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关闭合、第二电气隔离开关断开并且第三电气隔离开关闭合,则答案为是并且方法700进行到7062。否则,答案为否并且方法700进行到7061。
在7061处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第一电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第一交流发电机的励磁电流可以依照在7060处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,保留第一电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7062。
在7062处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7063。
在7063处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)低电压电力总线电压。在预期将第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线的情况下,将第一交流发电机的输出调节到低电压电气总线的电压。方法700进行到7064。
在7064处,在将第一交流发电机和第二交流发电机的输出调节到低电压电力总线的电压之后,方法700闭合第一电气隔离开关和第二电气隔离开关。闭合第一电气隔离开关使得第一交流发电机电气地耦接到低电压电气总线。闭合第二电气隔离开关使得第二交流发电机电气地耦接到第一交流发电机和低电压电气总线。第三电气隔离开关保持断开。此外,如果低电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示低电压电能存储装置劣化。进一步地,方法700将第一交流发电机的励磁电流调节到满载励磁以提供最大电力输出。如果消耗的低电压总线电力始终大于第九阈值但是变化,则调节第二交流发电机的励磁电流,同时第一交流发电机的励磁电流保持在恒定的满载励磁电流。因此,第二交流发电机管理高于第九阈值的低电压总线负载的变化。方法700进行到退出。
该开关操作顺序可以减小对低电压电气总线的电压干扰。其还允许第一交流发电机和第二交流发电机向相同的低电压总线供应电荷。
在7070处,方法700判断第一电气隔离开关是否断开、第二电气隔离开关是否闭合并且第三电气隔离开关是否闭合。方法700可以基于存储在存储器中的值或从开关到控制器的输入来确定第一隔离开关、第二隔离开关和第三隔离开关的状态(例如,断开或闭合)。如果方法判断第一电气隔离开关断开、第二电气隔离开关闭合并且第三电气隔离开关闭合,则答案为是并且方法700进行到7072。否则,答案为否并且方法700进行到7071。
在7071处,方法700通过减小第一交流发电机和第二交流发电机的励磁电流使得输出到第一交流发电机和第二交流发电机的电力斜坡式下降。然后,方法700断开第一电气隔离开关、第二电气隔离开关和第三电气隔离开关,以将第一交流发电机和第二交流发电机与高电压电气总线和低电压电气总线电气地隔离。然而,如果第三电气隔离开关闭合,则其可以保持闭合,并且供应到第二交流发电机的励磁电流可以依照在7070处的原样保持。当不需要交流发电机输出的变化时,保持第三电气隔离开关闭合可以减少隔离开关的切换。方法700进行到7072。
在7072处,方法700调节第二交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第二交流发电机输出的电压等于或稍高于(例如,2伏特)高电压电气总线的电压。如果第二交流发电机先前将电力输送到低电压电气总线,则可以增加供应到第二交流发电机的励磁电流,以增加第二交流发电机的输出电压。方法700进行到7073。
在7073处,方法700调节第一交流发电机的励磁电流和/或速度,使得第一交流发电机输出的电压等于或稍大于(例如,2伏特)高电压总线的电压。在预期将第一交流发电机耦接到高电压总线的情况下,调节第一交流发电机的输出。方法700进行到7074。
在7074处,在调节第一交流发电机和第二交流发电机的输出之后,方法700闭合第二电气隔离开关和第三电气隔离开关。闭合第二电气隔离开关和第三电气隔离开关将第一交流发电机和第二交流发电机电气地耦接到高电压电气总线。此外,如果高电压电能装置的电荷为低并且其不增加,则方法700指示高电压电能存储装置劣化。进一步地,方法700将第二交流发电机的励磁电流调节到满载励磁以提供最大电力输出。如果消耗的高电压总线电力保持大于第十阈值但是变化,则调节第一交流发电机的励磁电流,同时第二交流发电机的励磁电流保持在恒定的满载励磁电流。因此,第一交流发电机管理高于第十阈值的高电压总线负载的变化。方法700进行到退出。
因此,图7至图13的系统提供用于输送车辆电力的方法,该方法包括:在第一模式中,经由通过发动机驱动的第一交流发电机向低电压总线供电,并经由通过发动机驱动的第二交流发电机向高电压总线供电;以及在第二模式中,经由第一交流发电机和第二交流发电机向低电压总线供电。该方法包括其中来自低电压总线的电力被直接供应到发动机的燃料喷射器和节气门。该方法包括其中来自高电压总线的电力被直接供应到逆变器。该方法包括其中高电压总线电气地耦接到高电压电能存储装置,并且其中低电压总线电气地耦接到低电压电能存储装置。
在一些示例中,该方法进一步包括经由第一电气隔离开关将第一交流发电机选择性地电气地耦接到第二交流发电机。该方法进一步包括经由第一电气隔离开关将第一交流发电机选择性地电气地耦接到低电压总线,并且经由第二电气隔离开关将第一交流发电机选择性地电气地耦接到第二交流发电机。该方法进一步包括在进入第二模式之前,将第二交流发电机与高电压总线和第一交流发电机电气隔离,并且调节第二交流发电机的励磁电流。该方法包括其中调节励磁电流以提供等于低电压总线的电压的第二交流发电机的输出电压。
图7-13的方法还提供了用于输送车辆电力的方法,该方法包括:在第一模式中,经由通过发动机驱动的第一交流发电机向高电压总线供电,并经由通过发动机驱动的第二交流发电机向高电压总线供电,高电压总线向逆变器供电;以及在第二模式中,经由第一交流发电机和第二交流发电机向高电压总线供电。该方法进一步包括经由逆变器向车外电气装置供电。该方法进一步包括切换两个电气隔离开关以进入第一模式和第二模式。该方法进一步包括切换三个电气隔离开关以进入第一模式和第二模式。该方法进一步包括响应于用于增加高电压总线输出的请求,经由电气隔离开关将第一交流发电机从低电压总线电气地断开。该方法进一步包括当第一交流发电机从低电压总线和高电压总线断开时,调节第一交流发电机的励磁电流。该方法包括其中调节第一交流发电机的励磁电流以提供高电压总线的电压。
图7-13的方法还提供用于输送车辆电力的方法,该方法包括:响应于低电压电能存储装置的荷电状态和高电压电能存储装置的荷电状态,将第一交流发电机选择性地电气地耦接到第二交流发电机和从第二交流发电机电气地断开,第一交流发电机和第二交流发电机经由单个发动机驱动;以及响应于高电压总线的电压或低电压总线的电压,调节第一交流发电机的励磁电流和第二交流发电机的励磁电流。该方法进一步包括响应于经由高电压总线消耗的电力超过阈值,调节第一交流发电机的励磁电流以提供高电压总线的电压。该方法进一步包括响应于经由低电压总线消耗的电力超过阈值,调节第二交流发电机的励磁电流以提供低电压总线的电压。该方法进一步包括断开第一电气隔离开关;以及进一步包括:响应于第二交流发电机的输出电压和第一交流发电机的输出电压等于高电压总线的电压,闭合第二电气隔离开关并且闭合第三电气隔离开关。该方法进一步包括断开第三电气隔离开关;以及进一步包括:响应于第二交流发电机的输出电压和第一交流发电机的输出电压等于低电压总线的电压,闭合第二电气隔离开关并且闭合第一电气隔离开关。
应注意,本文中包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统来执行。本文中描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按照所示的顺序执行,并行执行或在某些情况下被省略。同样地,处理的顺序不是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必须要求的,而是为了便于说明和描述而提供。根据所使用的特定策略,可以重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。进一步地,所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图形地表示将被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当所描述的动作通过在包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施时,控制动作还可以在物理世界中转换一个或多个传感器或致动器的操作状态。
这是对本说明书的总结。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下,本领域技术人员通过对本说明书的阅读将想到许多改变和修改。例如,以天然气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书获得益处。

Claims (18)

1.一种用于输送车辆电力的方法,其包括:
在第一模式中,经由通过发动机驱动的第一交流发电机向低电压总线供电,并且经由通过所述发动机驱动的第二交流发电机向高电压总线供电;
在第二模式中,经由所述第一交流发电机和所述第二交流发电机向所述低电压总线供电;以及
经由第一电气隔离开关将所述第一交流发电机选择性地电气地耦接到所述第二交流发电机。
2.根据权利要求1所述的方法,其中来自所述低电压总线的电力被直接供应到所述发动机的燃料喷射器和节气门。
3.根据权利要求2所述的方法,其中来自所述高电压总线的电力被直接供应到逆变器。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述高电压总线电气地耦接到高电压电能存储装置,并且其中所述低电压总线电气地耦接到低电压电能存储装置。
5.根据权利要求1所述的方法,其进一步经由所述第一电气隔离开关将所述第一交流发电机选择性地电气地耦接到所述低电压总线,并且经由第二电气隔离开关将所述第一交流发电机选择性地电气地耦接到所述第二交流发电机。
6.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在进入所述第二模式之前,将所述第二交流发电机与所述高电压总线和所述第一交流发电机电气隔离,并且调节所述第二交流发电机的励磁电流。
7.根据权利要求6所述的方法,其中调节所述励磁电流以提供与所述低电压总线的电压相等的所述第二交流发电机的输出电压。
8.一种用于输送车辆的电力的方法,其包括:
在第一模式中,经由通过发动机驱动的第一交流发电机向低电压总线供电并且经由通过所述发动机驱动的第二交流发电机向高电压总线供电,所述高电压总线向逆变器供电;
在第二模式中,经由所述第一交流发电机和所述第二交流发电机向所述高电压总线供电;以及
响应于对增加所述高电压总线的输出的请求,经由电气隔离开关将所述第一交流发电机从所述低电压总线电气地断开。
9.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括经由所述逆变器向车外电气装置供电。
10.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括切换两个电气隔离开关以进入所述第一模式和所述第二模式。
11.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括切换三个电气隔离开关以进入所述第一模式和所述第二模式。
12.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括当所述第一交流发电机从所述低电压总线和所述高电压总线断开时,调节所述第一交流发电机的励磁电流。
13.根据权利要求12所述的方法,其中调节所述第一交流发电机的所述励磁电流以提供所述高电压总线的电压。
14.一种用于输送车辆的电力的方法,其包括:
响应于低电压电能存储装置的荷电状态和高电压电能存储装置的荷电状态,将第一交流发电机选择性地电气地耦接到第二交流发电机和与所述第二交流发电机电气地断开,所述第一交流发电机和所述第二交流发电机经由单个发动机驱动;以及
响应于高电压总线的电压或低电压总线的电压,调节所述第一交流发电机的励磁电流和所述第二交流发电机的励磁电流。
15.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括响应于经由所述高电压总线消耗的电力超过阈值,调节所述第一交流发电机的所述励磁电流以提供所述高电压总线的所述电压。
16.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括响应于经由所述低电压总线消耗的电力超过阈值,调节所述第二交流发电机的所述励磁电流以提供所述低电压总线的所述电压。
17.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括断开第一电气隔离开关;以及
进一步包括:响应于所述第二交流发电机的输出电压和所述第一交流发电机的输出电压等于所述高电压总线的所述电压,闭合第二电气隔离开关并且闭合第三电气隔离开关。
18.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括断开第三电气隔离开关;以及
进一步包括:响应于所述第二交流发电机的输出电压和所述第一交流发电机的输出电压等于所述低电压总线的所述电压,闭合第二电气隔离开关并且闭合第一电气隔离开关。
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