電動車輛的電力供應裝置、電力供應方法及電池傳感器的制造方法
【專利說明】電動車輛的電力供應裝置、電力供應方法及電池傳感器
[0001]相關申請的交叉引證
[0002]本申請要求于2014年10月20日提交至韓國知識產權局的韓國專利申請N0.的優先權和權益，其全部內容通過引證的方式結合于此。
技術領域
[0003]本公開涉及一種電動車輛，并且更具體地，涉及一種在電動車輛的點火裝置關閉時能夠向連接的外部設備穩定且有效地供應電力的電力供應系統，以及控制該電力供應系統的方法。
【背景技術】
[0004]通常，車輛在起動時使用電池，并且車輛包括電池和交流發電機以向車輛的內部燈或者電氣設備(例如儀表板和空調)供應電力。換言之，當在起動車輛時使起動電機旋轉以驅動發動機時，操作通過風扇皮帶連接至發動機的交流發電機，從而對車輛的電池進行再充電。
[0005]在電動車輛中，主電池和電機用作發動機。通常，主電池具有高電壓(例如，約330V)。此外，除了主電池，電動車輛還包括輔助電池。輔助電池操作電動開關以將主電池的對應于高電壓的電力輸送至電機控制單元(MCU)，或者起緩沖器的作用，以維持車輛中由低電壓(例如，12V)電力所驅動的多種設備操作時的電壓平衡。
[0006]近來，隨著諸如智能電話的移動設備的普及，移動設備在車輛中頻繁地使用包括在車輛中的端口(例如，通用串行總線(USB)端口)再充電。然而，在電動車輛中，當點火裝置關閉時，主電池的電力被切斷，并且因此電力未供應至USB端口。因此，移動設備不能再充電。在一些車輛中，輔助電池的電力可以供應至USB端口。然而，在該情況下，擔心的是輔助電池可能過度放電。因此，無法將電力供應至電機控制器，并且無法操作車輛。

【發明內容】

[0007]本發明的目標是提供一種即使當點火裝置關閉時也能夠使電力供應至電動車輛中的特定端口的電力供應裝置，并提供一種控制該電力供應裝置的方法。
[0008]具體地，本發明的另一目標是提供一種當電力通過輔助電池供應至特定端口時能夠防止輔助電池過度放電的電力供應裝置，并提供一種控制該電力供應裝置的方法。
[0009]本發明解決的技術問題并不局限于上述技術問題，并且本領域技術人員從以下描述中可以清楚地理解本文中未提到的其他技術問題。
[0010]為了實現如在本文中體現并廣泛描述的這些目標及其他優勢，并且根據本發明的目的，電動車輛的電力供應裝置包括:主電池；輔助電池；電力轉換器，用于轉換來自主電池的電力并利用轉換的電力使輔助電池再充電；端口，用于在電動車輛的點火裝置關閉時通過來自輔助電池的電力使連接的外部設備再充電；以及電池傳感器，用于監測輔助電池的充電狀態(SoC)并且根據SoC起動電力轉換器。
[0011]在本發明的另一方面中，電動車輛的供應電力的方法包括在電動車輛的點火裝置關閉的狀態下檢測外部設備連接至通過輔助電池供應電力的端口 ；通過端口的檢測器檢測充電電流；當檢測的充電電流大于或等于第一閾值時，通過電池傳感器監測輔助電池的SoC ;以及根據SoC通過電池傳感器起動使用主電池的電力對輔助電池進行再充電的電力轉換器。
[0012]在本發明的另一方面中，電池傳感器包括:控制器局域網(CAN)收發器，用于與外部設備交換信號；SoC傳感器，用于檢測輔助電池的SoC ;以及控制器，用于當電動車輛的點火裝置關閉時在從端口的檢測器接收到充電電流信息時監測輔助電池的SoC，并且根據輔助電池的SoC起動使用主電池的電力對輔助電池進行再充電的電力轉換器。
【附圖說明】
[0013]附圖示出了本發明的實施方式以及說明以用于解釋本發明的原理，附圖提供了對本發明進一步的理解，并且附圖結合并組成本申請的一部分。在附圖中:
[0014]圖1是示出了根據本發明的實施方式的電動車輛的電力供應裝置的配置的實例的框圖；
[0015]圖2是示出了根據本發明的實施方式的電動車輛的供應電力的操作的實例的流程圖；并且
[0016]圖3是示出了向根據本發明的實施方式的電動車輛的通用串行總線(USB)端口供應電力的操作的實例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]在下文中，將參考附圖詳細說明與本發明相關的電動車輛的電力供應裝置。本文中電動車輛的元件的后綴“模塊”和“單元”是為了便于說明，因此可以互換地使用后綴“模塊”和“單元”并且不具有任何區別的含義或功能。
[0018]在根據本發明的實施方式的電動車輛中，當外部設備在點火裝置關閉的狀態下連接至向外部設備供應電力的端口時，使用輔助電池的電力開始再充電。在這種情況下，根據輔助電池的狀態使用主電池的電力可以防止輔助電池過度放電。另外，根據本發明，當通過端口的電力供應(例如，連接的外部設備的再充電)完成時，可以通過遠程信息處理系統(atelematics system，移動車載信息系統)將完成報告至外部。
[0019]將參考圖1描述根據本發明的電力供應裝置的上述配置。
[0020]圖1示出了根據本發明的實施方式的電動車輛的電力供應裝置的配置的實例。
[0021]圖1示出在點火裝置關閉的狀態下，向根據本發明的電動車輛中的特定端口穩定地供應電力所必需的組件。即使電動車輛還包括多種組件(包括電機)，但是本文僅闡明與本發明相關的組件。
[0022]參考圖1，主電池110、電力轉換器(例如，低直流(DC)-DC轉換器(LDC)) 120、輔助電池130、端口 140、電池傳感器(例如，智能電池傳感器(IBS))150以及遠程信息處理通信單元160參與根據本發明的電力供應。在下文中，將更詳細地描述各個組件。
[0023]首先，主電池110向電動車輛驅動系統中最重要的電機供應電力，并且在車輛起動之后向車輛中的由電力驅動的多種設備供應電力。通常，主電池110具有高電壓(例如，約 330V)ο
[0024]電力轉換器120可以將主電池110的電壓轉換為低電壓以使輔助電池130再充電。電力轉換器120可以與端口 140的檢測器141相連。在電動車輛的點火裝置關閉的狀態下，檢測器141可以通過接線傳輸喚醒信號以喚醒電力轉換器120，以下將對此進行更詳細地描述。
[0025]如上文描述的，輔助電池130操作電動開關以將主電池110的對應于高電壓的電力輸送至電機控制單元(MCU)，或者輔助電池起緩沖器的作用，以用于在操作車輛中低電壓(例如，12V)驅動的多種設備時維持電壓平衡。另外，在點火裝置關閉的狀態下，輔助電池130向端口 140供應電力。例如，輔助電池130的B+線路可以連接至端口 140以供應穩定的電力。
[0026]端口 140用作用于連接至外部設備的裝置。通過這種方法，電力可以傳輸至連接的外部設備，并且可以根據配置執行數據交換。端口 140的實例可以包括通用串行總線(USB)端口。端口 140包括檢測器141，并且檢測器141可以通過測量供應至通過端口 140連接的外部設備的電流確定外部設備的再充電是否在進行中/完成。例如，普通智能電話消耗IA的充電電流，平板個人電腦(PC)消耗2A的充電電流。因此，當特定的電流值(例如，10mA)或更大的電流保持某段時間時或保持更長的時間段時，可以確定正在進行再充電。否則，可以確定再充電完成。
[0027]隨后，電池傳感器150可以從輔助電池130接收關于充電狀態(SoC)的信息，基于接收的信息確定是否起動電力轉換器120，并將起動控制信號傳送至電力轉換器120。例如，當輔助電池130的SoC是85%或者更少時，可以起動電力轉換器120。在該情況下，輔助電池130可以通過來自電力轉換器120的轉換的電力來再充電，并且同時，輔助電池130可以通過存儲在其中的電力對外部設備進行再充電。此外，依據從檢測器141接收充電電流測量值來確定連接至端口 140的外部設備的再充電完成，電池傳感器150可以將該確定內容作為事件信息向遠程信息處理通信單元160報告。根據配置，而不是充電電流測量值，檢測器141可以僅向電池傳感器150傳送指示再充電在進行中或者再充電完成的信息。
[0028]遠程信息處理通信單元160可以根據從電池傳感器150接收的事件信息向預定設備或者聯系信息(contact informat1n)傳送對應于事件信息的信號。例如，當設備通過USB端口的再充電完成時，顯示“連接至電動車輛中的USB端口的設備的再充電已完成。”的文本信息可以通過遠程信息處理通信單元160傳輸至用戶登記的號碼。
[0029]盡管未示出，電池傳感器150可包括用于檢測輔助電池的SoC的SoC傳感器、用于與另一組件通信的控制器局域網(CAN)收發器以及用于控制SoC和CAN收發器的控制器。
[0030]在下文中，將描述通過具有上述配置的電力供應系統向點火裝置關閉的電動車輛中的端口供應電力的操作。
[0031]圖2是示出了根據本發明的實施方式的電動車輛的供應電力的操作的實例的流程圖。
[0032]參考圖2，響應于在S210中的電動車輛的點火裝置關閉的狀態下連接至端口 140的外部設備，在S220中，可以通過檢測器141檢測充電電流。在這種情況下，從輔助電池130向端口 140供應電力。
[0033]在S230中，當檢測的充電電流大于第一預定閾值時，檢測器141將信息報告給電池傳感器150，并且在S250中，監測輔助電池130的SoC