CN114103728A - 电气推进系统架构 - Google Patents

Abstract

一种控制高压电气推进系统内的至少一个电池组的快速充电的方法包括确认工作状况，其中工作状况是充电模式和推进模式中的一者，当该电气系统处于充电模式时，开始对至少一个电池组充电，当请求终止对至少一个电池组充电时，终止对至少一个电池组充电并将至少一个电池组连接到电气推进系统的电力组件，当未请求终止对至少一个电池组充电且对至少一个电池组充电完成时，终止对至少一个电池组充电并将至少一个电池组连接到电气推进系统的电力组件。

Description

电气推进系统架构

技术领域

本公开涉及电气推进系统架构以及控制电气推进系统架构的方法。

背景技术

现有电气推进系统架构采用高压机电继电器，其体积大，重达半公斤或更重并且切换速度慢(超过10ms)。此外，这种机电继电器在高电流切换期间容易发生触点粘连，并且由于机械冲击和/或振动而导致触点弹跳。机电继电器具有机械运动部件，因此在电气推进系统的生命周期中在长时间使用后容易劣化。另外，现有电气推进系统架构的充电时间较长。

因此，虽然当前电气推进系统达到了其预期目的，但是仍需要一种改进型电气推进系统架构以及操作这种电气推进系统架构的方法，该架构提供了一种配置，实现了直流快速充电，并将固态开关包括在内，固态开关的响应时间比机电继电器更快，无运动部件，因此在系统的整个生命周期中均无定向问题或劣化问题，并且不容易发生触点粘连或触点弹跳。

发明内容

根据本公开的几个方面，一种控制电动车辆用高压电气推进系统内的至少一个电池组的快速充电的方法包括确认电气推进系统的工作状况，其中工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在充电模式下，电气推进系统的至少一个电池组进行充电，而在推进模式下，至少一个电池组的电被送往电气推进系统的电力组件；当电气系统处于充电模式时，将多个第一开关致动到闭合状态并将多个第二开关致动到断开状态以开始对至少一个电池组充电，当请求终止对至少一个电池组充电时，将多个第一开关致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态以终止对至少一个电池组充电，并将至少一个电池组连接到电气推进系统的电力组件，而当未请求终止对至少一个电池组充电且对至少一个电池组充电完成时，将多个第一开关致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态以终止对至少一个电池组充电，并将至少一个电池组连接到电气推进系统的电力组件。

根据另一方面，该方法还包括当高压电气推进系统处于推进模式时，将多个第一开关致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态以将至少一个电池组连接到电气推进系统的电力组件。

根据另一方面，至少一个电池组包括第一电池组和第二电池组，工作状况是第一充电模式、第二充电模式和推进模式中的一者，该方法还包括当电气系统处于第一充电模式时，在第一充电模式下对第一和第二电池组充电，当请求终止第一充电模式时，终止第一充电模式，当未请求终止第一充电模式且在第一充电模式下对第一和第二电池组充电完成时，终止第一充电模式。

根据另一方面，在第一充电模式下对第一和第二电池组充电包括将多个第一开关致动到闭合状态并将多个第二开关致动到断开状态以开始第一和第二电池组的第一充电模式，终止第一充电模式包括将多个第一和第二开关全部都致动到断开状态以终止第一充电模式。

根据另一方面，该方法还包括当高压电气推进系统处于第二充电模式时，在第二充电模式下对第一和第二电池组充电，当请求终止第二充电模式时，终止第二充电模式，当未请求终止第二充电模式且在第二充电模式下对第一和第二电池组充电完成时，终止第二充电模式。

根据另一方面，在第二充电模式下对第一和第二电池组充电包括将多个第三开关致动到闭合状态并将多个第四开关致动到断开状态以开始第一和第二电池组的第二充电模式，终止第二充电模式包括将多个第三和第四开关全部都致动到断开状态以终止第二充电模式。

根据另一方面，该方法还包括当高压电气推进系统处于推进模式时，监视第一和第二电池组中各者的充电状态，当第一电池组的充电状态大于第二电池组的充电状态时，从第一电池组向电动车辆内的电力组件提供电，而当第二电池组的充电状态大于第一电池组的充电状态时，从第二电池组向电动车辆内的电力组件提供电。

根据另一方面，该方法还包括当第一和第二电池组两者都健康，电动车辆的电力需求未超过预定阈值，第一电池组的充电状态和第二电池组的充电状态之差超过预定阈值，以及第一电池组的充电状态大于第二电池组的充电状态时，仅从第一电池组向电动车辆内的电力组件提供电，而当第一和第二电池组两者都健康，电动车辆的电力需求未超过预定阈值，第一电池组的充电状态和第二电池组的充电状态之差超过预定阈值，以及第二电池组的充电状态大于第一电池组的充电状态时，仅从第二电池组向电动车辆内的电力组件提供电。

根据另一方面，第一电池组的充电状态和第二电池组的充电状态之差的预定阈值在0％至10％之间。

根据另一方面，该方法还包括从第一和第二电池组内的传感器获得第一和第二电池组内电池的温度、电压和电流信息，计算第一和第二电池组中各者内的电压和电流，并估计第一和第二电池组中各者的充电状态。

根据另一方面，仅从第一电池组向电动车辆内的电力组件提供电还包括将多个第五开关致动到断开状态并将多个第六开关致动到闭合状态以从第一电池组向电动车辆内的电力组件提供电，并将电动车辆内的电力组件与第二电池组断开连接，而仅从第二电池组向电动车辆内的电力组件提供电还包括将多个第七开关致动到断开状态并将多个第八开关致动到闭合状态以从第二电池组向电动车辆内的电力组件提供电，并将电动车辆内的电力组件与第一电池组断开连接。

根据另一方面，该方法还包括当电动车辆的电力需求超过预定阈值时，将多个第一开关致动到断开位置并将多个第二开关致动到闭合状态以从第一电池组和第二电池组两者向电动车辆内的电力组件提供电。

根据另一方面，该方法还包括当电动车辆的电力需求未超过预定阈值且第一电池组的充电状态和第二电池组的充电状态之差未超过预定阈值时，将多个第一开关致动到断开位置并将多个第二开关致动到闭合状态以从第一电池组和第二电池组两者向电动车辆内的电力组件提供电。

根据另一方面，该方法还包括当高压电气推进系统处于推进模式且第一和第二电池组中的一者不健康时，设置诊断码，当第一电池组健康时，从第一电池组向电动车辆内的电力组件提供电并将电动车辆内的电力组件与第二电池组断开连接，而当第一电池组不健康时，从第二电池组向电动车辆内的电力组件提供电并将电动车辆内的电力组件与第一电池组断开连接。

根据本公开的几个方面，一种机动车辆用高压电气推进系统架构包括DC快速充电单元、多个电力组件、至少一个电池组和至少一个开关，该至少一个开关适于将至少一个电池组选择性地连接到机动车辆内的直流快速充电单元和电力组件中的一者，其中，至少一个开关中的至少一者是与电流传感器功能性接合的固态开关，固态开关和电流传感器适于精确地限制固态开关的故障电流，固态开关还适于当至少一个电池组初始连接到具有电容性输入的负载时，允许控制信号的脉宽调制(PWM)占空比发生斜坡变化来限制电流涌入。

根据另一方面，至少一个开关包括：多个第一开关，当多个第一开关中的各者闭合时，多个第一开关限定充电电路；以及多个第二开关，当多个第二开关中的各者闭合时，多个第二开关限定电源电路。

根据另一方面，高压电气推进系统架构包括至少一个混合开关，该至少一个混合开关包括与机械接触开关并联的固态开关。

根据另一方面，至少一个开关中的至少一者是单刀双掷机械开关。

根据另一方面，高压电气推进系统架构还包括专用预充电电路。

根据另一方面，至少一个电池组包括第一电池组和第二电池组，电气推进系统适于在800伏充电模式、400伏充电模式和推进模式中的一种模式下工作。

根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。应当理解，说明书和具体示例仅旨在用于说明目的，并无意于限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的，无意于以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开的一示例性实施例的高压电气推进和DC快速充电系统架构的示意图；

图2是一种操作图1所示的高压电气推进系统架构的方法的流程图；

图3是图1所示的高压电气推进系统架构的变型的示意图，其中高压电气推进系统架构没有专用预充电电路；

图4是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图5是一种操作图4所示的高压电气推进系统架构的方法的流程图；

图6是图5所示的流程图的延续；

图7是图5和图6所示的流程图的延续；

图8是图4所示的高压电气推进系统架构的变型的示意图，其中高压电气推进系统架构没有专用预充电电路；

图9是图4所示的高压电气推进系统架构的变型的示意图；

图10是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图11是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图12是图11所示的高压电气推进系统架构的变型的示意图，其中高压电气推进系统架构没有专用预充电电路；

图13A是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图13B是高压电气推进系统架构的示意图，其中高压电气推进系统架构配置成800v充电；

图13C是高压电气推进系统架构的示意图，其中高压电气推进系统架构配置成400v正常工作；

图13D是高压电气推进系统架构的示意图，其中有故障的电池组与系统隔离；

图14是一种操作图13A至图13D所示的高压电气推进系统架构的方法的流程图；

图15是图14所示的流程图的延续；

图16是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图17是一种操作图16所示的高压电气推进系统架构的方法的流程图；

图18是图17所示的流程图的延续；

图19是根据本公开的另一示例性实施例的高压电气推进系统架构的示意图；

图20是一种操作图19所示的高压电气推进系统架构的方法的流程图；以及

图21是图20所示的流程图的延续。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，无意于限制本公开、应用或用途。

参照图1，根据本公开的一示例性实施例，一种机动车辆用高压电气推进和DC快速充电系统架构10包括直流快速充电单元12、多个电力组件14、至少一个电池组16和至少一个开关18，该至少一个开关18适于将至少一个电池组16选择性地连接到机动车辆内的直流快速充电单元12和电力组件14中的一者。高压电气推进系统在至少60伏的电压下工作。

机动车辆内的电力组件通常也用于汽车，特别是电动汽车，例如，但不限于牵引功率逆变器模块(TPIM)、辅助功率模块(APM)、空调压缩机模块(ACCM)和其他集成功率电子模块(IPE)。

在图1所示的示例性实施例中，至少一个开关18包括多个第一开关18A、18B和多个第二开关18C、18D、18E、18F。当多个第一开关18A、18B中各者闭合时，多个第一开关18A、18B限定充电电路。当多个第一开关18A、18B闭合时，至少一个电池组16连接到直流快速充电单元12，因此，可以由直流快速充电单元12对至少一个电池组16充电。当由直流快速充电单元12对至少一个电池组16充电时，多个第二开关18C、18D、18E、18F断开，使得至少一个电池组16与电力组件14断开连接。

当多个第二开关18C、18D、18E、18F中各者闭合时，多个第二开关18C、18D、18E、18F限定电源电路。当多个第二开关18C、18D、18E、18F闭合时，至少一个电池组16连接到车辆内的电力组件14以向电力组件14提供电。当至少一个电池组16连接到电力组件14时，多个第一开关18A、18B断开，使得至少一个电池组16与直流快速充电单元12断开连接。

开关18A、18B、18C、18D、18E、18F是电子固态开关。开关18A、18B、18C、18D、18E、18F可以是半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET可以包括碳化硅或其他合适的半导体材料，例如硅、碳化硅、氮化镓和氧化镓。使用固态开关的一个优点在于可以对开关18A、18B、18C、18D、18E、18F进行“调谐”以调节使开关跳闸所需的电流量，从而针对特定应用允许调节开关的灵敏度。固态开关没有机械运动部件，从而提高了可靠性。

另外，开关可以是单向或双向的。例如，再次参照图1，开关18A是单向开关，其适于允许电流从直流快速充电单元流到电气系统。开关18C和18D形成双向对，其中开关18C适于允许电流沿一个方向流动，而开关18D适于允许电流沿相反方向流动。可以使用混合开关代替单向开关或双向对。再次参照图1，固态开关18E和18F与机械开关21并联连接。固态开关18E、18F的尺寸可以精确地设定成当机械开关21断开时仅运送附件负载电流。

如图1所示，高压电气推进系统架构10包括专用预充电电路20。专用预充电电路20包括预充电电阻器20A和预充电开关20B。当至少一个电池组16开始连接到具有电容性输入的负载时，随着负载电容器充电到电池电压，电路中有涌浪电流流动。涌浪电流可能非常高，并且可能损坏开关和负载电容器。预充电电路20限制涌浪电流以防止损坏组件。

参照图3，高压电气推进系统架构34的另一示例性实施例是电气推进系统架构10的变型，并且不包括专用预充电电路20。通过在预定时间间隔内将控制信号的脉宽调制(PWM)占空比从0％倾斜到100％，预充电电路20的功能集成在能够高速切换的固态开关18内。

参照图2，示出了一种控制图1所示的高压电气推进系统的方法22。从方块24开始并移到方块26，该方法包括确认高压电气推进系统10的工作状况。工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在充电模式下，高压电气推进系统10的至少一个电池组16进行充电，而在推进模式下，其中至少一个电池组16的电被送往高压电气推进系统10的电力组件14。

如果高压电气推进系统10处于充电模式，那么移到方块28，将多个第一开关18A、18B致动到闭合位置并将多个第二开关18C、18D、18E、18F致动到断开位置。当多个第一开关18A、18B闭合时，至少一个电池组16连接到直流快速充电单元12，因此，可以由直流快速充电单元12对至少一个电池组16充电。当多个第二开关18C、18D、18E、18F断开时，至少一个电池组16与电力组件14断开连接。

此外，当高压电气推进系统10处于充电模式时，移到方块30，如果请求系统终止对至少一个电池组16充电，那么转移到方块32，将多个第一开关18A、18B致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态以终止对至少一个电池组16充电，并将至少一个电池组16连接到电气推进系统10的电力组件14。

如果未请求终止对至少一个电池组16充电，那么转移到方块34，如果对至少一个电池组16充电完成，那么转移到方块32，将多个第一开关18A、18B致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态以终止对至少一个电池组16充电，并将至少一个电池组16连接到电气推进系统10的电力组件14。

如果对至少一个电池组16充电未完成，那么将继续对至少一个电池组16充电，直到请求终止充电或者直到对至少一个电池组充电完成。

移回到方块26，如果高压电气推进系统10处于推进模式，那么转移到方块32，将多个第一开关18A、18B致动到断开状态并将多个第二开关致动到闭合状态，以终止对至少一个电池组16充电并将至少一个电池组16连接到电气推进系统10的电力组件14。

参照图4，根据本公开的另一示例性实施例，一种机动车辆用高压电气推进系统架构40包括直流快速充电单元42、多个电力组件44、第一电池组46、第二电池组48和至少一个开关50，该至少一个开关50适于将第一和第二电池组46、48选择性地连接到机动车辆内的直流快速充电单元42和电力组件44中的一者。

机动车辆内的电力组件44通常也用于汽车中特别是电动汽车中，例如，但不限于前功率逆变器模块(FPIM)、右功率逆变器模块(RPIM)、左功率逆变器模块(LPIM)和其他集成功率电子模块(IPE)。图4所示的高压电气推进系统架构40还包括车载充电器模块52和可选开关54A、54B，可选开关54A、54B将车载充电器模块52选择性地连接到系统。

在图4所示的示例性实施例中，至少一个开关50包括多个第一开关50A、50B、50C、50D和多个第二开关50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L。当多个第一开关50A、50B、50C、50D中的每个开关均闭合时，多个第一开关50A、50B、50C、50D限定充电电路。当多个第一开关50A、50B、50C、50D闭合时，第一和第二电池组46、48连接到直流快速充电单元42，因此，可以由直流快速充电单元42在第一充电模式下对第一和第二电池组46、48充电，第一充电模式是800v充电。当由直流快速充电单元42在第一充电模式下对第一和第二电池组46、48充电时，多个第二开关50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L断开。

多个第三开关包括开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L，多个第四开关包括50C、50D。当多个第三开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L中的每个开关均闭合时，多个第三开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L限定充电电路。当多个第三开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L闭合时，第一和第二电池组46、48连接到直流快速充电单元42，因此，可以由直流快速充电单元42在第二充电模式下对第一和第二电池组46、48充电，第二充电模式是400v充电。当由直流快速充电单元42在第二充电模式下对第一和第二电池组46、48充电时，多个第四开关50C，50D断开。

开关50A-50L是电子固态开关。开关50A-50L可以是半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET可以包括碳化硅或其他合适的半导体材料，例如硅、碳化硅、氮化镓和氧化镓。使用固态开关的一个优点在于可以对开关50A-50L进行“调谐”以调节使开关跳闸所需的电流量，从而针对特定应用允许调节开关的灵敏度。

另外，开关可以是单向或双向的。例如，再次参照图4，开关50C是单向开关，其适于允许电流沿一个方向流动。50C和50D也可以用双向开关代替。开关50H和50F形成双向对，其中开关50H适于允许电流沿一个方向流动，开关50F适于允许电流沿相反方向流动。开关对50G/50E、50I/50K和50L/50J也是如此。

如图4所示，高压电气推进系统架构40包括用于第一电池组46的专用预充电电路56和用于第二电池组48的专用预充电电路58。用于第一电池组46的专用预充电电路56包括预充电电阻器56A和预充电开关56B。用于第二电池组48的专用预充电电路58包括预充电电阻器58A和预充电开关58B，预充电开关58B可以是单向或双向的。当第一和第二电池组46、48中的任一者开始连接到具有电容性输入的负载时，随着负载电容器被电到电池电压，电路中有涌浪电流流动。涌浪电流可能非常高，并且可能损坏开关和负载电容器。预充电电路56、58限制第一和第二电池组46、48内的涌浪电流以防止损坏组件。

参照图8，高压电气推进系统架构94的另一示例性实施例是图4所示的高压电气推进系统架构40的变型且不包括专用预充电电路56、58。通过在预定时间间隔内将控制信号的脉宽调制(PWM)占空比从0％倾斜到100％，预充电电路56、58的功能集成在能够高速切换的固态开关50内。参照图9，高压电气推进系统架构96的另一示例性实施例是图8所示的高压电气推进系统架构94的变型，其中增加了两个附加开关50M、50N。开关50M与开关50A串联设置以提供双向能力。开关50N与开关50B串联设置以提供双向能力。增加这种双向能力使高压电气推进系统架构实现“车辆到电网”兼容。

参照图5，示出了一种控制图4所示的高压电气推进系统40的方法60。从方块62开始并移到方块64，该方法包括确认高压电气推进系统10的工作状况。工作状况是第一充电模式、第二充电模式和推进模式中的一者，在第一充电模式下，正以800v对高压电气推进系统40的第一和第二电池组46、48充电，在第二充电模式下，正以400v对高压电气推进系统40的第一和第二电池组46、48充电，在推进模式下，第一和第二电池组46、48的电被送往高压电气推进系统40的电力组件44。

如果高压电气推进系统40处于第一充电模式，那么移到方块66，将多个第一开关50A、50B、50C、50D致动到闭合位置并将多个第二开关50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L致动到断开位置。当多个第一开关50A、50B、50C、50D闭合时，第一和第二电池组46、48连接到直流快速充电单元12，因此，可以由直流快速充电单元12在第一充电模式下以800v对第一和第二电池组46、48充电。

此外，当高压电气推进系统40处于第一充电模式时，移到方块68，如果请求系统终止对第一和第二电池组46、48充电，那么转移到方块70，将多个第一和第二开关50A-50L致动到断开状态以终止在第一充电模式下以800v对第一和第二电池组46、48充电。

如果未请求终止对第一和第二电池组46、48充电，那么转移到方块72，如果第一和第二电池组46、48的800v充电完成，那么转移到方块70，将多个第一和第二开关50A-50L致动到断开状态以终止在第一充电模式下以800v对第一和第二电池组46、48充电。

如果第一和第二电池组46、48的800v充电未完成，那么将继续对第一和第二电池组46、48充电，直到请求终止充电或者直到第一和第二电池组46、48的800v充电完成。

参照图6，如果高压电气推进系统40在方块64处未处于第一充电模式，或者如果第一充电模式在图5中的方块70处已经终止，那么移到方块74，如果高压电气推进系统40处于第二充电模式，那么移到方块76，将多个第三开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L致动到闭合位置并将多个第四开关50C、50D致动到断开位置。当多个第三开关50A、50B、50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L闭合时，第一和第二电池组46、48连接到直流快速充电单元42，因此，可以由直流快速充电单元42在第二充电模式下以400v对第一和第二电池组46、48充电。

此外，当高压电气推进系统40处于第二充电模式时，移到方块78，如果请求系统终止对第一和第二电池组46、48充电，那么转移到方块80，将多个第三和第四开关50A-50L致动到断开状态以终止在第二充电模式下以400v对第一和第二电池组46、48充电。

如果未请求终止对第一和第二电池组46、48充电，那么转移到方块82，如果第一和第二电池组46、48的400v充电完成，那么转移到方块80，将多个第三和第四开关50A-50L致动到断开状态以终止在第二充电模式下以400v对第一和第二电池组46、48充电。

如果第一和第二电池组46、48的400v充电未完成，那么将继续对第一和第二电池组46、48充电，直到请求终止充电或者直到第一和第二电池组46、48的400v充电完成。

参照图7，如果高压电气推进系统40在方块74处未处于第二充电模式，或者如果第二充电模式在图6中的方块80处已经终止，那么移到方块82，系统检查车辆的电力需求是否超过预定阈值。

如果车辆的电力需求超过预定阈值，那么从方块82移到方块84，将多个第一开关50A、50B、50C、50D致动到断开位置并将多个第二开关50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L致动到闭合位置以将第一和第二电池组46、48两者都与直流快速充电单元42断开连接，并使高压电气推进系统40处于推进模式。

如果车辆的电力需求未超过预定阈值，那么从方块82移到方块86，监视第一和第二电池组46、48中各者的充电状态并计算第一电池组的充电状态和第二电池组的充电状态之差。

计算第一和第二电池组的充电状态包括从第一和第二电池组46、48内的传感器获得第一和第二电池组46、48内电池的温度、电压和电流信息。系统利用收集到的温度、电压和电流信息来计算第一和第二电池组46、48中各者内的电压和电流。系统利用第一和第二电池组46、48中各者内的电压和电流的比较来估计第一和第二电池组46、48中各者的充电状态。

如果第一电池组46的充电状态和第二电池组48的充电状态之差未超过预定阈值，那么从方块86移到方块84，将多个第一开关50A、50B、50C、50D致动到断开位置并将多个第二开关50E、50F、50G、50H、50I、50J、50K、50L致动到闭合位置以将第一和第二电池组46、48两者都与直流快速充电单元42断开连接，并使高压电气推进系统40处于推进模式。第一电池组46的充电状态和第二电池组48的充电状态之差的预定阈值可以高达10％，或者例如，如本文所述，可以约为1％。

如果第一电池组46的充电状态和第二电池组48的充电状态之差超过预定阈值，那么从方块86移到方块88，如果第一电池组46的充电状态大于第二电池组48的充电状态，那么移到方块90，将多个第五开关50A、50B、50C、50D、50I、50J、50K、50L以及专用预充电电路开关56B、58B和车载充电器模块开关54A、54B致动到断开位置并将多个第六开关50E、50F、50G、50H致动到闭合位置以仅从第一电池组46向电动车辆内的电力组件44提供电。如果第一电池组46的充电状态小于第二电池组48的充电状态，那么移到方块92，将多个第七开关50A、50B、50C、50D、50E、50F、50G、50H以及专用预充电电路开关56B、58B和车载充电器模块开关54A，54B致动到断开位置并将多个第八开关50I、50J、50K、50L致动到闭合位置以仅从第二电池组48向电动车辆内的电力组件44提供电。

系统将继续在方块90或方块92内工作，仅从第一或第二电池组46、48向车辆内的电力组件44提供电，直到第一电池组46的充电状态和第二电池组48的充电状态之差未超过预定阈值。

高压电气推进系统架构40是双电压系统。如本文所述，高压电气推进系统40在800伏模式或400伏模式下工作。本领域技术人员应当理解，在任何双电压布置的情况下，其中系统包括具有相等电压的双电池组，本公开的原理同样有效。

参照图10，示出了高压电气推进系统架构100的一示例性实施例，其不包括专用预充电电路。高压电气推进系统架构100包括直流快速充电单元102、多个电力组件104、电池组106和多个开关108，多个开关108适于将电池组106选择性地连接到机动车辆内的直流快速充电单元102和电力组件104中的一者。

机动车辆内的电力组件104通常也用于汽车中特别是电动汽车中，例如，但不限于牵引功率逆变器模块(TPIM)、空调压缩机模块(ACCM)、辅助功率模块(APM)和其他集成功率电子模块(IPE)。

通过在预定持续时间内(<0.2秒)将控制信号(@10kHz至20kHz)的脉宽调制(PWM)占空比从0％倾斜到100％以限制涌浪电流，预充电电路的功能集成在能够高速切换的固态开关内。包括二极管D1、D2、电容器Cs和瞬态电压抑制器二极管Z1、Z2的电路用于限制在开关断开期间由于源极和负载侧电感而导致在开关108A-108D两端出现的瞬态电压。单个二极管足以代替用于续流电流路径的D1和D2对或D3和D4对，但是考虑到冗余性，本文只示出了两对。

在PWM模式下可以不需要预充电电路(开关PC和电阻器)，而是使用主开关108A、108B或108C、108D来对负载电容预充电。在预充电期间，在开关108C和108D闭合的情况下，电流从电池组106经由108A和108B流向电力组件104，用由于PWM占空比控制而导致受限制的涌浪电流对负载电容器Lc充电。在PWM断开状况或电流中断期间，当开关108A和108B两者都断开时，二极管D1和D2以及电容器Cs将分别为负载和电池侧上的电缆电感提供续流路径。在REGEN模式期间，电流沿相反方向从电力组件104经由开关108A、108B、108C、108D流向电池组106。在断开状态期间，当开关108A、108B、108C、108D断开时，电流将流过瞬态电压抑制器Z1和Z2，这将允许吸收无功能量(电池和负载电缆电感中)和阻尼。经由开关108E、108F、108G、108H、二极管D3和D4、瞬态电压抑制器Z3和Z4以及电容器Cs为直流快速充电侧提供类似功能。另外，电流传感器109定位成与固态开关108A功能性接合。通过智能控制，电流传感器109和固态开关108A充当可编程熔断器，以精确地限制电路中的故障电流并在发生过流故障的情况下保护电路以提高安全性。电流传感器109和固态开关108A可以按比例缩放或调整以针对特定应用定制故障电流。

参照图11，示出了高压电气推进系统架构110的另一示例性实施例。高压电气推进系统架构110包括电池组112、多个电力组件114和多个开关116A、116B、116C、116D，该多个开关116A、116B、116C、116D适于将电池组112选择性地连接到机动车辆内的电力组件114。

机动车辆内的电力组件114通常也用于汽车中特别是电动汽车中，例如，但不限于牵引功率逆变器模块(TPIM)、空调压缩机模块(ACCM)、辅助功率模块(APM)和其他集成功率电子模块(IPE)。

如图11所示，高压电气推进系统架构110包括用于电池组112的专用预充电电路118。专用预充电电路118包括预充电电阻器118A和预充电开关118B，预充电开关118B可以是单向或双向的。当电池组112开始连接到具有电容性输入的负载时，随着负载电容器充电到电池电压，电路中有涌浪电流流动。涌浪电流可能非常高，并且可能损坏开关和负载电容器。预充电电路118限制电池组112内的涌浪电流以防止损坏组件。

参照图12，高压电气推进系统架构111的另一示例性实施例是图11所示的高压电气推进系统架构110的变型且不包括专用预充电电路118。通过在预定时间间隔内将控制信号的脉宽调制(PWM)占空比从0％倾斜到100％，预充电电路的功能集成在能够高速切换的固态开关116A、116B、116C、116D内。

参照图13A，示出了高压电气推进系统架构120的一示例性实施例，其包括直流快速充电单元122、第一电池组124、第二电池组126、适于隔离第一电池组124的第一电池断开器BDU1、适于隔离第二电池组126的第二电池断开器BDU2以及适于将第一和第二电池组124、126与直流快速充电单元122选择性地互连的第一和第二单刀双掷开关SPDT1、SPDT2。

参照图14，示出了一种控制图14所示的高压电气推进系统120的方法130。从方块132开始并移到方块134，该方法包括确认高压电气推进系统120的工作状况。工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在充电模式下，高压电气推进系统120的第一和第二电池组124，126以800v进行充电。

如果高压电气推进系统120处于充电模式，那么移到方块136，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将第一和第二单刀双掷开关SPDT1、SPDT2致动到常开位置，如图13B所示。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将第一和第二单刀双掷开关SPDT1、SPDT2致动到常开位置时，第一和第二电池组124、126串联连接到直流快速充电单元122，因此，可以由直流快速充电单元122以800v对第一和第二电池组124、126充电。

此外，当高压电气推进系统120处于充电模式时，移到方块138，如果请求系统终止对第一和第二电池组124、126充电，那么转移到方块140，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到断开状态以终止对第一和第二电池组124、126充电。

如果未请求终止对第一和第二电池组124、126充电，那么转移到方块142，如果对第一和第二电池组124、126充电完成，那么转移到方块140，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到断开状态以终止对第一和第二电池组124、126充电。

如果对第一和第二电池组124、126充电未完成，那么将继续对第一和第二电池组124、126充电，直到请求终止充电，或者直到对第一和第二电池组124、126充电完成。

参照图15，如果在方块134处高压电气推进系统120未处于充电模式，或者如果在图14中的方块140处充电模式已经终止，那么移到方块144，系统检查第一和第二电池组124、126两者是否均健康。这是使用已知的电池评估技术完成的，该技术通常用在电动车辆上以评估电池组的健康状况。

如果第一和第二电池组124、126两者都健康，那么从方块144移到方块146，系统检查车辆的电力需求是否超过预定阈值。

如果车辆的电力需求超过预定阈值，那么从方块146移到方块148，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将单刀双掷开关SPDT1、SPDT2两者都致动到常闭位置，如图13C所示。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将单刀双掷开关SPDT1、SPDT2两者都致动到常闭位置时，高压电气推进系统120在推进模式下工作，向车辆提供400v电力。

如果车辆的电力需求未超过预定阈值，那么从方块146移到方块150，监视第一和第二电池组124、126中各者的充电状态并计算第一电池组124的充电状态和第二电池组126的充电状态之差。

如果第一电池组124的充电状态和第二电池组126的充电状态之差未超过预定阈值，那么从方块150移到方块148，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将单刀双掷开关SPDT1、SPDT2两者都致动到常闭位置，如图13C所示。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置并将单刀双掷开关SPDT1、SPDT2两者都致动到常闭位置时，高压电气推进系统120在推进模式下工作，向车辆内的电力组件128提供400v电。第一电池组124的充电状态和第二电池组126的充电状态之差的预定阈值约为1％。

如果第一电池组124的充电状态和第二电池组126的充电状态之差超过预定阈值，那么从方块150移到方块152，如果第一电池组124的充电状态大于第二电池组126的充电状态，那么移到方块154，将第一电池断开器BDU1致动到闭合位置，将第二电池断开器BDU2致动到断开位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常闭位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常开位置，如图13D所示。当将第一电池断开器BDU1致动到闭合位置，将第二电池断开器BDU2致动到断开位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常闭位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常开位置时，第二电池组126被隔离且仅从第一电池组124向电动车辆提供电。

如果第一电池组124的充电状态小于第二电池组126的充电状态，那么移到方块156，将第一电池断开器BDU1致动到断开位置，将第二电池断开器BDU2致动到闭合位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常开位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常闭位置。当将第一电池断开器BDU1致动到断开位置，将第二电池断开器BDU2致动到闭合位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常开位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常闭位置时，第一电池组124被隔离且仅从第二电池组126向电动车辆提供电。系统将继续在方块154或方块156内工作，仅从第一或第二电池组124、126提供电，直到第一电池组124的充电状态和第二电池组126的充电状态之差不超过预定阈值。

如果在方块144处系统确定第一和第二电池组124、126两者都不健康，那么从方块144移到方块158，系统设置诊断码。转移到方块160，系统将评估第一电池组124。如果第一电池组124健康，那么移到方块162，将第一电池断开器BDU1致动到闭合位置，将第二电池断开器BDU2致动到断开位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常闭位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常开位置，如图13D所示。当将第一电池断开器BDU1致动到闭合位置，将第二电池断开器BDU2致动到断开位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常闭位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常开位置时，有故障的第二电池组126被隔离且仅从第一电池组124向电动车辆提供电。

如果第一电池组124不健康，那么移到方块164，将第一电池断开器BDU1致动到断开位置，将第二电池断开器BDU2致动到闭合位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常开位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常闭位置。当将第一电池断开器BDU1致动到断开位置，将第二电池断开器BDU2致动到闭合位置，将第一单刀双掷开关SPDT1致动到常开位置，以及将第二单刀双掷开关SPDT2致动到常闭位置时，有故障的第一电池组124被隔离且仅从第二电池组126向电动车辆提供电。

参照图16，示出了高压电气推进系统架构170的一示例性实施例。高压电气推进系统架构170是图13A所示的高压电气推进系统架构120的变型。高压电气推进系统架构170包括直流快速充电单元172、第一电池组174、第二电池组176、适于隔离第一电池组174的第一电池断开器BDU1、适于隔离第二电池组176的第二电池断开器BDU2以及第一和第二半桥功率模块178、180。第一半桥功率模块178包括一对固态开关178A、178B，第二半桥功率模块180包括一对固态开关180A、180B。第一和第二电池断开器BDU1、BDU2以及第一和第二半桥功率模块178、180适于将第一和第二电池组174、176与直流快速充电单元172选择性地互连。

参照图17，示出了一种控制图16所示的高压电气推进系统170的方法190。从方块192开始并移到方块194，该方法包括确认高压电气推进系统170的工作状况。工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在充电模式下，高压电气推进系统170的第一和第二电池组174，176以800v进行充电。

如果高压电气推进系统170处于充电模式，那么移到方块196，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178B和180B致动到闭合位置，以及将开关178A和180A致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178B和180B致动到闭合位置，以及将开关178A和180A致动到断开位置时，第一和第二电池组174、176串联连接到直流快速充电单元172，因此，可以由直流快速充电单元172以800v对第一和第二电池组174、176充电。

此外，当高压电气推进系统170处于充电模式时，移到方块198，如果请求系统终止对第一和第二电池组174、176充电，那么转移到方块200，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2以及开关178A、178B、180A、180B致动到断开状态以终止对第一和第二电池组174、176充电。

如果未请求终止对第一和第二电池组174、176充电，那么转移到方块202，如果对第一和第二电池组174、176充电完成，那么转移到方块200，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2以及开关178A、178B、180A、180B致动到断开状态以终止对第一和第二电池组174、176充电。

如果对第一和第二电池组174、176充电未完成，那么将继续对第一和第二电池组174、176充电，直到请求终止充电，或者直到对第一和第二电池组174、176充电完成。

参照图18，如果在方块194处高压电气推进系统170未处于充电模式，或者如果在图17中的方块200处充电模式已经终止，那么移到方块204，系统检查车辆的电力需求是否超过预定阈值。

如果车辆的电力需求超过预定阈值，那么从方块204移到方块206，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A和180A致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A和180A致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置时，高压电气推进系统170在推进模式下工作，向车辆提供400v电力。

如果车辆的电力需求未超过预定阈值，那么从方块204移到方块208，监视第一和第二电池组174、176中各者的充电状态并计算第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差。

如果第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差未超过预定阈值，那么从方块208移到方块206，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A和180A致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A和180A致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置时，高压电气推进系统170在推进模式下工作，向车辆提供400v电。第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差的预定阈值约为1％。

如果第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差超过预定阈值，那么从方块208移到方块210，如果第一电池组174的充电状态大于第二电池组176的充电状态，那么移到方块212，将第一电池断开器BDU1和开关178A致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2以及开关178B、180A、180B致动到断开位置。当将第一电池断开器BDU1和开关178A致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2以及开关178B、180A、180B致动到断开位置时，第二电池组176被隔离且仅从第一电池组174向电动车辆提供电。

如果第一电池组174的充电状态小于第二电池组176的充电状态，那么移到方块214，将第一电池断开器BDU1以及开关178A、178B、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A致动到闭合位置。当将第一电池断开器BDU1以及开关178A、178B、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A致动到闭合位置时，第一电池组174被隔离且仅从第二电池组176向电动车辆提供电。系统将继续在方块212或方块214内工作，仅从第一或第二电池组174、176提供电，直到第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差不超过预定阈值。

参照图19，示出了高压电气推进系统架构220的一示例性实施例。高压电气推进系统架构220是图16所示的高压电气推进系统架构170的变型，其中已经增加了两个附加开关180C、178C。开关178A和178C限定第一半桥功率模块222，开关178B和180B限定第二半桥功率模块224，以及开关180A和180C限定第三半桥功率模块226。当第一和第二电池组174、176中一者内存在内部故障时，就将第一和第二电池组174、176中任一者与高压电气推进系统220隔离而言，增加开关178C和180C提供了灵活性。就对第一和第二电池组174，176中任一者放电以向高压电气推进系统220提供电而言，新开关178C、180C也提供了灵活性。

参照图20，示出了一种控制图19所示的高压电气推进系统220的方法230。从方块232开始并移到方块234，该方法包括确认高压电气推进系统220的工作状况。工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在充电模式下，高压电气推进系统220的第一和第二电池组174，176以800v进行充电。

如果高压电气推进系统220处于充电模式，那么移到方块236，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178B和180B致动到闭合位置，以及将开关178A、178C、180A和180C致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178B和180B致动到闭合位置，以及将开关178A、178C、180A和180C致动到断开位置时，第一和第二电池组174、176串联连接到直流快速充电单元172，因此，可以由直流快速充电单元172以800v对第一和第二电池组174、176充电。

此外，当高压电气推进系统220处于充电模式时，移到方块238，如果请求系统终止对第一和第二电池组174、176充电，那么转移到方块240，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2以及开关178A、178B、178C、180A、180B、180C致动到断开状态以终止对第一和第二电池组174、176充电。

如果未请求终止对第一和第二电池组174、176充电，那么转移到方块242，如果对第一和第二电池组174、176充电完成，那么转移到方块240，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2以及开关178A、178B、178C、180A、180B、180C致动到断开状态以终止对第一和第二电池组174、176充电。

如果对第一和第二电池组174、176充电未完成，那么将继续对第一和第二电池组174、176充电，直到请求终止充电，或者直到对第一和第二电池组174、176充电完成。

参照图21，如果在方块234处高压电气推进系统220未处于充电模式，或者如果在图20中的方块240处充电模式已经终止，那么移到方块244，系统检查第一和第二电池组174、176两者是否均健康。这是使用已知的电池评估技术完成的，该技术通常用在电动车辆上以评估电池组的健康状况。

如果第一和第二电池组174、176两者都健康，那么从方块244移到方块246，系统检查车辆的电力需求是否超过预定阈值。

如果车辆的电力需求超过预定阈值，那么从方块246移到方块248，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A、178C、180A和180C致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A、178C、180A和180C致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置时，高压电气推进系统220在推进模式下工作，向车辆提供400v电。

如果车辆的电力需求未超过预定阈值，那么从方块246移到方块250，监视第一和第二电池组174、176中各者的充电状态并计算第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差。

如果第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差未超过预定阈值，那么从方块250移到方块248，将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A、178C、180A和180C致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置。当将第一和第二电池断开器BDU1、BDU2致动到闭合位置，将开关178A、178C、180A和180C致动到闭合位置，以及将开关178B和180B致动到断开位置时，高压电气推进系统220在推进模式下工作，向车辆提供400v电。第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差的预定阈值约为1％。

如果第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差超过预定阈值，那么从方块250移到方块252，如果第一电池组174的充电状态大于第二电池组176的充电状态，那么移到方块254，将第一电池断开器BDU1和开关178A、178C致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2和开关178B、180A、180B、180C致动到断开位置。当将第一电池断开器BDU1和开关178A、178C致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2和开关178B、180A、180B、180C致动到断开位置时，第二电池组176被隔离且仅从第一电池组174向电动车辆提供电。

如果第一电池组174的充电状态小于第二电池组176的充电状态，那么移到方块256，将第一电池断开器BDU1和开关178A、178B、178C、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A、180C致动到闭合位置。当将第一电池断开器BDU1和开关178A、178B、178C、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A、180C致动到闭合位置时，第一电池组174被隔离且仅从第二电池组176向电动车辆提供电。系统将继续在方块254或方块256内工作，仅从第一或第二电池组174、176提供电，直到第一电池组174的充电状态和第二电池组176的充电状态之差不超过预定阈值。

如果在方块244处系统确定第一和第二电池组174、176两者都不健康，那么从方块244移到方块258，系统设置诊断码。转移到方块260，系统将评估第一电池组174。如果第一电池组174健康，那么移到方块262，将第一电池断开器BDU1和开关178A、178C致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2和开关178B、180A、180B、180C致动到断开位置。当将第一电池断开器BDU1和开关178A、178C致动到闭合位置并将第二电池断开器BDU2和开关178B、180A、180B、180C致动到断开位置时，第二电池组176被隔离且仅从第一电池组174向电动车辆提供电。

如果第一电池组124不健康，那么移到方块264，将第一电池断开器BDU1和开关178A、178B、178C、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A、180C致动到闭合位置。当将第一电池断开器BDU1和开关178A、178B、178C、180B致动到断开位置并将第二电池断开器BDU2和开关180A、180C致动到闭合位置时，第一电池组174被隔离且仅从第二电池组176向电动车辆提供电。

本公开的高压电气推进系统架构和方法具有几个优点。这些优点包括提供一种配置，实现直流快速充电，并将固态开关包括在内，固态开关具有比机电继电器更快的响应时间，无运动部件，因此在系统的整个生命周期中均没有定向问题或劣化问题，并且不容易发生触点粘连或触点弹跳。本公开的电气推进系统架构和方法使用固态开关而不是机械接触器或DC-DC转换器在多个电池组之间提供高压附件负载的清洁和快速切换。固态开关的快速切换速度以及更高的可靠性将使附件负载切换能够安全且可靠地进行，从而避免了多个电池组之间出现明显不平衡。

本公开的描述本质上仅是示例性的，不脱离本公开的主旨的变型均包括在本公开的范围内。此类变型不应被视为脱离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种控制电动车辆用高压电气推进系统内的至少一个电池组的快速充电的方法，包括：

确认所述电气推进系统的工作状况，其中所述工作状况是充电模式和推进模式中的一者，在所述充电模式下，所述电气推进系统的所述至少一个电池组在充电，而在所述推进模式下，所述至少一个电池组的电被送往所述电气推进系统的电力组件；

当所述电气系统处于充电模式时：

将多个第一开关致动到闭合状态并将多个第二开关致动到断开状态以开始对所述至少一个电池组充电；

当请求终止对所述至少一个电池组充电时，将所述多个第一开关致动到断开状态并将所述多个第二开关致动到闭合状态以终止对所述至少一个电池组充电，并将所述至少一个电池组连接到所述电气推进系统的电力组件；

当未请求终止对所述至少一个电池组充电且对所述至少一个电池组的充电完成时，将所述多个第一开关致动到断开状态并将所述多个第二开关致动到闭合状态以终止对所述至少一个电池组充电，并将所述至少一个电池组连接到所述电气推进系统的电力组件。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述高压电气推进系统处于推进模式时，将所述多个第一开关致动到断开状态并将所述多个第二开关致动到闭合状态以将所述至少一个电池组连接到所述电气推进系统的电力组件。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个电池组包括第一电池组和第二电池组，所述工作状况是第一充电模式、第二充电模式和推进模式中的一者，所述方法还包括：

当所述高压电气推进系统处于所述第一充电模式时：

在所述第一充电模式下对所述第一电池组和第二电池组充电；

当请求终止所述第一充电模式时，终止所述第一充电模式；

当未请求终止所述第一充电模式且在所述第一充电模式下对所述第一电池组和第二电池组的充电完成时，终止所述第一充电模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第一充电模式下对所述第一电池组和第二电池组充电包括将多个第一开关致动到闭合状态并将多个第二开关致动到断开状态以开始所述第一电池组和第二电池组的第一充电模式；

终止所述第一充电模式包括将所述多个第一开关和第二开关全部都致动到断开状态以终止所述第一充电模式。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

当所述高压电气推进系统处于所述第二充电模式时：

在所述第二充电模式下对所述第一电池组和第二电池组充电；

当请求终止所述第二充电模式时，终止所述第二充电模式；

当未请求终止所述第二充电模式且在所述第二充电模式下对所述第一电池组和第二电池组的充电完成时，终止所述第二充电模式。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第二充电模式下对所述第一电池组和第二电池组充电包括将多个第三开关致动到闭合状态并将多个第四开关致动到断开状态以开始所述第一和第二电池组的第二充电模式；

终止所述第二充电模式包括将所述多个第三开关和第四开关全部都致动到断开状态以终止所述第二充电模式。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括当所述电气系统处于推进模式时：

监视所述第一电池组和第二电池组中各者的充电状态；

当所述第一电池组的充电状态大于所述第二电池组的充电状态时，从所述第一电池组向所述电动车辆内的电力组件提供电；

当所述第二电池组的充电状态大于所述第一电池组的充电状态时，从所述第二电池组向所述电动车辆内的电力组件提供电。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在以下情况下，仅从所述第一电池组向所述电动车辆内的电力组件提供电：

当所述第一电池组和第二电池组两者均健康；

所述电动车辆的电力需求未超过预定阈值；

所述第一电池组的充电状态和所述第二电池组的充电状态之差超过预定阈值；以及

所述第一电池组的充电状态大于所述第二电池组的充电状态；以及

在以下情况下，仅从所述第二电池组向所述电动车辆内的电力组件提供电：

当所述第一电池组和第二电池组两者都健康；

所述电动车辆的电力需求未超过预定阈值；

所述第一电池组的充电状态和所述第二电池组的充电状态之差超过预定阈值；以及

所述第二电池组的充电状态大于所述第一电池组的充电状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一电池组的充电状态和所述第二电池组的充电状态之差的预定阈值在0％至10％之间。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

从所述第一电池组和第二电池组内的传感器获得所述第一电池组和第二电池组内电池的温度、电压和电流信息；

计算所述第一电池组和第二电池组中各者内的电压和电流；

估计所述第一电池组和第二电池组中各者的充电状态。

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