[发明专利]电气系统和用于使电气系统通电的方法

说明书

公开了一种电气系统。电气系统包括第一电池子组件和第二电池子组件、断续器和系统控制器。断续器经由与开关非限流路径并联的开关限流路径将第一电池子组件串联连接至第二电池子组件。当通电触发被施加至电气系统时，第一电池子组件使开关限流路径闭合。系统控制器在由第一电池子组件和第二电池子组件通电时使开关非限流路径闭合。电气系统可以被集成在电动交通工具中。还公开了一种用于使电气系统通电的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月30日提交的美国临时专利申请第62/428,281号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本技术涉及在交通工具中使用的可充电电池系统。

背景技术

包括混合动力交通工具的电动交通工具使用二次电池诸如例如锂离子电池来给电动马达供电以进行推进。这些交通工具还携带有12V铅酸辅助电池以在存在时提供备用电源、系统唤醒、软件更新和内燃机(ICE)的启动。

图1是现有电动交通工具的简化电路图。电路100包括电池组102，电池组102包括串联连接的四(4)个模块组104、106、108和110。在于2016年8月4日公布的Lebreux等人的国际专利公开号WO2016/120857A1中描述了这样的电池组和模块组的示例，其公开内容以其全部通过引用并入本文。在该示例中，每个模块组104、106、108和110包括多个电池单元(未示出)，每个电池单元可以提供24伏的电力。总之，电池组102能够提供96伏的电力。

根据SAE地上交通工具标准J1673MAR2012，包含在50伏(DC)以上操作的电路的交通工具系统被认为是“高电压”并且超过低电压范围的上限。其他地区也存在类似的技术标准和/或规范，例如关于在75伏(DC)以上的电路的欧盟指令2006/95/EC以及关于在60伏(DC)以上的电路的用于M&N类交通工具的联合国UNECE R100或用于L类交通工具的联合国UNECE R136。为此，位于模块组106与108之间的维修开关(service switch)112通常是闭合的，以确保模块组104、106、108和110之间的连续性。当需要对交通工具进行维护时，维修开关112可以由维护人员手动断开。通过断开维修开关112，电路100的任何点都不会处于超过两(2)个模块组的电压，例如图1上的48V的电压，该电压由模块组104和106的组合或者由模块组108和110的组合来限定。

当由电池组102通电时，DC-DC转换器114将96V电力转换为12V以对12V铅酸电池116进行充电。转而，铅酸电池116给交通工具控制模块(VCM)118供电。当用户例如使用启动钥匙(未示出)来闭合启动开关120启动交通工具时，VCM 118给继电器线圈122通电。继电器线圈122的激活引起电源开关124和126的闭合使由电池组102对马达控制模块(MCM)128通电。MCM 128将来自电池组的96V电力转换为三相交流(AC)电流以用于给电动马达130供电。熔丝132和134被设置成在发生故障的情况下保护电路100。电路100的变型可以不同，但通常以类似的方式操作。

虽然铅酸电池相对便宜，但其重，具有不良的能量密度并且占据交通工具内的相当大的体积。考虑到这些因素，铅酸电池的集成总体上给交通工具带来相当可观的成本。

由于电动交通工具的若干关键部件需要12V电源以用于正常操作，包括用于系统启动，铅酸电池仍然存在于当今的电动交通工具中。继续使用常规的12V铅酸电池的原因中的一些包括对于如果使用12V锂离子电池验证目前依赖于当前的12V铅酸电池的许多交通工具功能是必要的重要的开发工作和成本。一些交通工具制造商认为，通过用锂离子电池代替铅酸电池可以获得的更低的拥有成本和减轻重量不会弥补这样的成本和工作。