交通工具電池現(xiàn)場放電系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通工具電池現(xiàn)場放電系統(tǒng)和方法。提出了用于對交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的系統(tǒng)和方法。在某些實施例中，被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)可以包括高電壓電池堆和至少一個接近點，所述至少一個接近點被構(gòu)造成選擇性地聯(lián)接高電壓電池堆與與放電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)連接器。所述至少一個接近點可以包括接收器，所述接收器被構(gòu)造成接收放電系統(tǒng)連接器，并選擇性地聯(lián)接放電系統(tǒng)連接器越過高電壓電池堆，用以允許電能量從電池堆釋放至外部放電系統(tǒng)。
【專利說明】交通工具電池現(xiàn)場放電系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及對交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的系統(tǒng)和方法。更具體地，但不是專門地，本公開涉及采用一個或多個接近點來促進(jìn)對存儲在交通工具電池系統(tǒng)中的高電壓能量進(jìn)行安全放電的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]載客交通工具通常包括用于操作交通工具的電氣系統(tǒng)和傳動機構(gòu)(drivetrain)系統(tǒng)的特征部的電池。例如，交通工具一般包括12V鉛酸汽車電池，該電池被構(gòu)造成向交通工具起動器系統(tǒng)(例如，起動器電動機)、照明系統(tǒng)和/或點火系統(tǒng)供給電能量。在電動、燃料電池(“FC”)和/或混合動力交通工具中，高電壓(“HV”)電池系統(tǒng)(例如，360V高電壓電池系統(tǒng))可以用于為交通工具的電傳動機構(gòu)部件(例如，電驅(qū)動電動機和類似物)提供動力。例如，被包括在交通工具中的HV可再充電能量存儲系統(tǒng)(“RESS”)可以用于為交通工具的電傳動機構(gòu)部件提供動力。
[0003]在撞擊事件(例如，交通工具碰撞)之后，可能期望的是從交通工具電池系統(tǒng)對高電壓能量進(jìn)行放電。類似地，可能期望的是在對交通工具進(jìn)行某些維修和/或修理操作之前，從交通工具電池系統(tǒng)對高電壓能量進(jìn)行放電。在這種情況下對高電壓能量進(jìn)行放電可以有助于防止由于無意放電而造成的電擊。然而，在常規(guī)系統(tǒng)中，接近交通工具電池系統(tǒng)來進(jìn)行放電操作可能是困難的。例如，在撞擊事件以后(例如，由于對交通工具的損壞)或者在交通工具維修和/或修理期間，可能難以接近常規(guī)電池系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提出了用于對交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的系統(tǒng)和方法。在某些實施例中，被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)可以包括HV電池堆和至少一個接近點，所述至少一個接近點被構(gòu)造成選擇性地聯(lián)接HV電池堆與放電系統(tǒng)連接器。一個接近點可以包括:被構(gòu)造成接收所述放電系統(tǒng)連接器的接收器；設(shè)置在所述接收器中的一個或多個高電壓觸點，所述一個或多個高電壓觸點被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，與被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個導(dǎo)體接觸；和設(shè)置在所述接收器中的一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)，所述開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，電聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過(across)所述HV電池堆。這樣，當(dāng)放電系統(tǒng)連接器被聯(lián)接至接近點時，與放電系統(tǒng)連接器相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)可以對HV電池堆的電能量進(jìn)行放電。
[0005]在再一些實施例中，被構(gòu)造成對被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的放電系統(tǒng)可以包括:負(fù)載，所述負(fù)載被構(gòu)造成消耗由所述電池系統(tǒng)提供的電能量；和放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)連接器被構(gòu)造成將所述負(fù)載經(jīng)由被包括在所述交通工具中的至少一個接近點聯(lián)接至所述電池系統(tǒng)。所述放電系統(tǒng)連接器可以包括:一個或多個導(dǎo)體，所述一個或多個導(dǎo)體被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在與所述接近點相關(guān)聯(lián)的接收器中時，接觸被包括在所述至少一個接近點中的一個或多個HV觸點；和一個或多個致動器,所述一個或多個致動器被構(gòu)造成選擇性地致動一個或多個開關(guān)，用以在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，聯(lián)接所述HV觸點越過所述電池系統(tǒng)的HV電池堆。這樣，當(dāng)放電系統(tǒng)連接器被聯(lián)接至接近點時，與放電系統(tǒng)連接器相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)可以對HV電池堆的電能量進(jìn)行放電。
[0006]在一些實施例中，所述至少一個接近點可以與電池系統(tǒng)的手動切斷件(“MD”)相關(guān)聯(lián)。在這類實施例中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)進(jìn)一步被構(gòu)造成通過形成越過所述HV電池堆的HV母線的短路，來聯(lián)接所述一個或多個HV觸點越過所述HV電池堆。在再一些實施例中，所述至少一個接近點可以與電池系統(tǒng)的HV饋電端相關(guān)聯(lián)。在某些實施例中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，通過被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個銷受到致動。在再一些實施例中，一個或多個HV觸點和/或被選擇性地致動的開關(guān)可以設(shè)置在被包括在所述接收器中的一個或多個凹入(recessed)通道中。
[0007]在某些實施例中，交通工具可以包括HV電池系統(tǒng)和聯(lián)接所述HV電池系統(tǒng)的多個多余的接近點，每個多余的接近點被構(gòu)造成接收與放電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)被構(gòu)造成在被聯(lián)接至所述多余的接近點時，對所述高電壓電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。采用多個多余的接近點可以允許放電操作在交通工具上的多個不同位置處進(jìn)行。
[0008]本公開還提供以下技術(shù)方案:
1.一種被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包含:
高電壓電池堆；和
至少一個接近點，所述至少一個接近點被構(gòu)造成選擇性地聯(lián)接所述高電壓電池堆與放電系統(tǒng)連接器，所述至少一個接近點包含:
被構(gòu)造成接收所述放電系統(tǒng)連接器的接收器；
設(shè)置在所述接收器中的一個或多個高電壓觸點，所述一個或多個高電壓觸點被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，與被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個導(dǎo)體接觸；和
設(shè)置在所述接收器中的一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)，所述開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，電聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高電壓電池堆。
[0009]2.如技術(shù)方案I所述的電池系統(tǒng)，其中，所述至少一個接近點與所述電池系統(tǒng)的手動切斷件相關(guān)聯(lián)。
[0010]3.如技術(shù)方案2所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)進(jìn)一步被構(gòu)造成通過形成越過所述高電壓電池堆的高電壓母線的短路，來聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高電壓電池堆。
[0011]4.如技術(shù)方案I所述的電池系統(tǒng)，其中，所述至少一個接近點與所述電池系統(tǒng)的高電壓饋電端相關(guān)聯(lián)。
[0012]5.如技術(shù)方案4所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)進(jìn)一步被構(gòu)造成通過繞過被包括在所述電池系統(tǒng)中的一個或多個饋電端開關(guān)，來聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高電壓電池堆。[0013]6.如技術(shù)方案I所述的電池系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個多余的接近點，所述多個多余的接近點被構(gòu)造成選擇性地聯(lián)接所述高電壓電池堆與放電系統(tǒng)連接器。
[0014]7.如技術(shù)方案I所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，通過被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個銷受到致動。
[0015]8.如技術(shù)方案I所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個高電壓觸點或者被選擇性地致動的開關(guān)中的至少一者設(shè)置在被包括在所述接收器中的一個或多個凹入通道中。
[0016]9.一種放電系統(tǒng)，被構(gòu)造成對被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電，所述放電系統(tǒng)包含:
負(fù)載，所述負(fù)載被構(gòu)造成消耗由所述電池系統(tǒng)提供的電能量；
放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)連接器被構(gòu)造成將所述負(fù)載經(jīng)由被包括在所述交通工具中的至少一個接近點聯(lián)接至所述電池系統(tǒng)，所述放電系統(tǒng)連接器包含:
一個或多個導(dǎo)體，所述一個或多個導(dǎo)體被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在與所述接近點相關(guān)聯(lián)的接收器中時，接觸被包括在所述至少一個接近點中的一個或多個高電壓觸點；和
一個或多個致動器，所述一個或多個致動器被構(gòu)造成選擇性地致動一個或多個開關(guān)，用以在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，聯(lián)接所述高電壓觸點越過所述電池系統(tǒng)的高電壓電池堆。
[0017]10.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述負(fù)載被構(gòu)造成以預(yù)定速率消耗由所述電池系統(tǒng)提供的電能量。
[0018]11.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述一個或多個致動器包含銷，所述銷被構(gòu)造成使用彈簧機構(gòu)來選擇性地致動所述一個或多個開關(guān)。
[0019]12.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述接近點被包括在所述電池系統(tǒng)的手動切斷件中。
[0020]13.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述接近點被包括在所述電池系統(tǒng)的高電壓饋電端中。
[0021]14.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述接近點是被包括在所述交通工具中的多個接近點的多余的接近點。
[0022]15.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述一個或多個導(dǎo)體被構(gòu)造成經(jīng)由被包括在所述接收器中的一個或多個凹入通道接觸所述一個或多個高電壓觸點。
[0023]16.如技術(shù)方案9所述的放電系統(tǒng)，其中，所述一個或多個致動器被構(gòu)造成經(jīng)由被包括在所述接收器中的一個或多個凹入通道選擇性地致動所述一個或多個開關(guān)。
[0024]17.—種交通工具，包含:
高電壓電池系統(tǒng)；和
多個多余的接近點，所述接近點聯(lián)接所述高電壓電池系統(tǒng)，每個多余的接近點被構(gòu)造成接收與放電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)被構(gòu)造成在被聯(lián)接至所述多余的接近點時，對所述高電壓電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。
[0025]18.如技術(shù)方案17所述的交通工具，其中，所述多個多余的接近點中的至少一個多余的接近點被包括在手動切斷件中。[0026]19.如技術(shù)方案17所述的交通工具，其中，所述多個多余的接近點中的至少一個多余的接近點被包括在用于所述電池系統(tǒng)的高電壓饋電端中。
[0027]20.如技術(shù)方案17所述的交通工具，其中，每個多余的接近點包含被構(gòu)造成接收放電系統(tǒng)連接器的接收器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]本公開的非限制性和非窮舉性的實施例已被描述，包括參考附圖的本公開的各種實施例，附圖中:
圖1示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的系統(tǒng)。
[0029]圖2示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的一接近點。
[0030]圖3示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的另一接近點。
[0031]圖4示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的一示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面提供與本公開的實施例相符的系統(tǒng)和方法的詳細(xì)描述。雖然描述了數(shù)個實施例，但應(yīng)該明白的是，本公開并不局限于任何一個實施例，而是應(yīng)包括眾多的替代方案、變型方案和等同方案。另外，雖然在以下描述中給出了眾多具體的細(xì)節(jié)以便提供對本文所公開的實施例的徹底理解，但是一些實施例可以在沒有這些細(xì)節(jié)的一部分或全部的情況下實施。此外，為了清楚的目的，相關(guān)技術(shù)中公知的某些技術(shù)材料未被詳細(xì)描述，以避免不必要地模糊本公開。
[0033]本公開的實施例通過參考附圖將得到最佳的理解，附圖中相似零部件可以由相似附圖標(biāo)記來標(biāo)注。如在本文的附圖中大體描述和圖示的所公開實施例的部件可以以多種多樣不同的構(gòu)造來得到配置和設(shè)計。因此，本公開的系統(tǒng)和方法的實施例的以下詳細(xì)描述并非旨在限制如所要求的本公開的范圍，而是僅僅代表本公開的可能實施例。另外，方法的步驟并不一定必須按照任何特定的順序來執(zhí)行或者甚至順次地執(zhí)行，也不要求步驟只執(zhí)行一次，除非另有說明。
[0034]本文所公開的系統(tǒng)和方法的實施例可以采用一個或多個接近點來對存儲在交通工具電池系統(tǒng)中的HV能量安全地進(jìn)行放電。一個或多個接近點可以設(shè)置在交通工具上的一個或多個可接近位置處，并且因此可以促進(jìn)在現(xiàn)場操作期間對HV電池系統(tǒng)的放電(例如，在撞擊事件之后通過公共安全人員對HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電、在進(jìn)行某些維修操作之前通過交通工具修理專業(yè)人員對HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電、和/或類似情況)。例如，在撞擊事件之后第一反應(yīng)者根據(jù)需要取出和/或處理交通工具乘客后，一個或多個第二反應(yīng)者可以進(jìn)行現(xiàn)場放電操作(例如，在搬運交通工具之前、等等)。在某些實施例中，一個或多個接近點可以被包括在交通工具的電池系統(tǒng)的MD中或者附近，并且/或者被包括在交通工具的電池系統(tǒng)的HV饋電端。在再一些實施例中，可以采用在交通工具上的多個不同位置處設(shè)置的多個多余的接近點。通過提供多余的接近點，即使在交通工具的一部分和/或一個或多個接近點受到損壞時(例如，由于交通工具碰撞或者類似情況)，也可以進(jìn)行電池放電操作。例如，根據(jù)一個實施例，多余的接近點可以被提供在交通工具的前部和交通工具的后部。在對交通工具的前端造成損壞的撞擊事件中，可以使用位于交通工具的后部的接近點來對HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。在對交通工具的后端造成損壞的撞擊事件中，可以使用位于交通工具的前部的接近點來對HV電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。
[0035]圖1示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具100中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的系統(tǒng)的示例。交通工具100可以是機動車輛(motor vehicle)、船舶(marinevehicle)、航空器和/或任何其它類型的交通工具，并且可以包括內(nèi)燃發(fā)動機(“ICE”)傳動機構(gòu)、電動機傳動機構(gòu)、混合動力發(fā)動機傳動機構(gòu)、FC傳動機構(gòu)、和/或適于結(jié)合本文所公開的系統(tǒng)和方法的任何其它類型的傳動機構(gòu)。交通工具100可以包括電池系統(tǒng)102，所述電池系統(tǒng)102在某些實施例中可以是HV電池系統(tǒng)(例如，HV可再充電能量存儲系統(tǒng))。HV電池系統(tǒng)可以用于經(jīng)由HV直流輸出為電力傳動機構(gòu)部件110 (例如，如在電力、混合動力或者FC動力系統(tǒng)中一樣)提供動力。在再一些實施例中，電池系統(tǒng)102可以是低電壓電池(例如，鉛酸12V汽車電池)，并且可以被構(gòu)造成供給電能至各種交通工具100系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括例如交通工具起動器系統(tǒng)(例如，起動器電動機)、照明系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)和/或類似系統(tǒng)。
[0036]電池系統(tǒng)102可以包括電池控制系統(tǒng)(未示出)。電池控制系統(tǒng)可以被構(gòu)造成監(jiān)測和控制電池系統(tǒng)的某些操作。例如，電池控制系統(tǒng)可以被構(gòu)造成監(jiān)測和控制電池系統(tǒng)的充電、放電和/或平衡操作。在某些實施例中，電池控制系統(tǒng)可以根據(jù)一些實施例被采用來至少部分地實施本文所公開的放電操作。在再一些實施例中，本文所公開的放電操作可以獨立于電池控制系統(tǒng)來得到進(jìn)行。在某些實施例中，電池控制系統(tǒng)可以與一個或多個傳感器、致動裝置(例如，電氣繼電器)和/或被構(gòu)造成能使電池控制系統(tǒng)監(jiān)測和控制電池系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)通信地聯(lián)接。電池控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步被構(gòu)造成提供信息至和/或接收信息于被包括在交通工具100中的其它系統(tǒng)。例如，電池控制系統(tǒng)可以與交通工具內(nèi)部計算機系統(tǒng)和/或外部計算機系統(tǒng)(未示出)通信地聯(lián)接。在某些實施例中，電池控制系統(tǒng)可以被構(gòu)造至少部分地用以向交通工具100的使用者、公共安全官員、維修人員等提供關(guān)于電池系統(tǒng)102的信息。這種信息可以包括例如電池充電狀態(tài)信息、電池電壓、電池放電信息、和/或關(guān)于電池系統(tǒng)102的狀態(tài)或者狀況的任何其它信息。
[0037]電池系統(tǒng)102可以包括尺寸適于向交通工具100提供電動力的一個或多個電池組。每個電池組可以包括一個或多個電池部段，所述電池部段包括一個或多個電池單元，所述電池單元采用任何適當(dāng)?shù)碾姵丶夹g(shù)，所述電池技術(shù)包括例如鉛酸、鎳金屬氫化物(“NiMH”)、鋰離子(“Li離子”)、Li離子聚合物、鋰-空氣、鎳-鎘(“NiCad”)、包括吸附式玻璃纖維棉(“AGM”)的閥控鉛酸(“VRLA”)、鎳-鋅(“NiZn”)、熔鹽(例如，ZEBRA電池)和/或其它適當(dāng)?shù)碾姵丶夹g(shù)。
[0038]如圖所示,一個或多個接近點(access point) 104-108可以被電聯(lián)接至電池系統(tǒng)102。當(dāng)接近點104-108中的任一個使用任何適當(dāng)?shù)慕涌诨蛘哌B接器被連接至放電系統(tǒng)112時，放電系統(tǒng)112可以對存儲在電池系統(tǒng)102中的電能量進(jìn)行放電。在一些實施例中，單個放電系統(tǒng)112可以被連接至接近點104-108中的任一個。在再一些實施例中，任意數(shù)量的放電系統(tǒng)112可以被連接至任意數(shù)量的接近點104-108。如以下將參見圖2和圖3更詳細(xì)描述的，接近點104-108可以被構(gòu)造成只有在被連接至放電系統(tǒng)連接器(例如，經(jīng)由機械開關(guān)機構(gòu)或者類似物)時允許通過放電系統(tǒng)112對電池系統(tǒng)102進(jìn)行放電，由此減少對電池系統(tǒng)102意外放電的可能性。
[0039]在某些實施例中，放電系統(tǒng)112可以包括尺寸適于以所需速率對電池系統(tǒng)102進(jìn)行放電的一個或多個電負(fù)載。在一些實施例中，放電系統(tǒng)112可以在特定時間周期(例如，小時)之內(nèi)對電池系統(tǒng)102進(jìn)行放電，并且可以包括被構(gòu)造成促進(jìn)放電操作的一個或多個電阻負(fù)載和/或動力電子系統(tǒng)。放電系統(tǒng)112可以被構(gòu)造成允許放電操作在現(xiàn)場情形(例如，由公共安全人員進(jìn)行的路邊救生操作)中進(jìn)行，因此可以被構(gòu)造為便攜式和/或半便攜式系統(tǒng)。
[0040]在某些實施例中，接近點中的一個或多個(例如，接近點106)可以被包括在電池系統(tǒng)102的MD 116中并且/或者關(guān)聯(lián)于或鄰近所述MD 116。當(dāng)從MD接收器中被移除時，MD 116可以被構(gòu)造成物理地截斷處于電池系統(tǒng)102內(nèi)的某些HV線，由此使電池系統(tǒng)102無效。然而，當(dāng)通過從MD接收器中移除MD 116而使電池系統(tǒng)102無效時，HV能量可以仍然保持被存儲在電池系統(tǒng)102中。在一些實施例中，當(dāng)MD 116從MD接收器中被移除時，接近點106可以變?yōu)榭山咏?，由此允許使用者將放電系統(tǒng)112連接至接近點106并進(jìn)行放電操作。在再一些實施例中，不管MD 116是否從MD接收器中被移除，接近點106都可以是可被放電系統(tǒng)112接近的。
[0041]MD 116可以位于電池系統(tǒng)102的中點(例如，電池系統(tǒng)的電池堆的中點)中。因此，當(dāng)MD 116被移除時，電池系統(tǒng)102的組電壓(pack voltage)的大約一半可以居于MD116連接的任一側(cè)。在再一些實施例中，MD 116可以相對于電池系統(tǒng)102的內(nèi)部構(gòu)造位于任何適當(dāng)?shù)奈恢?。?dāng)放電系統(tǒng)112被聯(lián)接至被包括在MD 116中并且/或者與MD 116相關(guān)聯(lián)的接近點106時，被存儲在電池系統(tǒng)102中的HV能量可以通過接近點106被放電。
[0042]在一些實施例中，一個或多個接近點(例如，接近點108)可以被包括在電池系統(tǒng)102的HV饋電端(power feed) 114中并且/或者與所述饋電端114相關(guān)聯(lián)。HV饋電端114可以被采用在電池系統(tǒng)102的充電操作中。例如，HV饋電端114可以包括接收器，所述接收器被構(gòu)造成與適當(dāng)?shù)某潆娺B接器(例如，SAE J1772標(biāo)準(zhǔn)連接器或者類似物)交接，所述適當(dāng)?shù)某潆娺B接器被構(gòu)造成對電池系統(tǒng)102進(jìn)行充電。接近點108可以被結(jié)合到接收器中，并且被構(gòu)造成在放電系統(tǒng)112的接口被連接至接收器或者接收器的一部分時與放電系統(tǒng)112連接。
[0043]在一些實施例中，一個或多個接近點(例如，接近點108)可以設(shè)置在交通工具100上的多個不同位置處。在某些實施例中，將接近點104-108定位在交通工具100上的不同位置處能夠有助于確保接近點104-108中的至少一個是可接近的。例如，交通工具100相對于其它物體的位置可能妨礙向接近點104-108中的一個的接近。因此，通過在交通工具100上包括一個或多個多余的(redundant)接近點104-108，不管交通工具100的位置如何,接近點104-108中的至少一個都可以是可接近的。類似地,撞擊事件(例如,交通工具碰撞或者類似情況)可能阻止向接近點104-108中的一個或多個的接近并且/或者損壞接近點104-108中的一個或多個,從而致使這些接近點104-108不可接近并且/或者不可使用。然而，接近點104-108中的至少一個多余的接近點可以保持是可接近的并且/或者是未損壞的。使用接近點104-108中的多余的接近點，放電操作可以使用放電系統(tǒng)112來得到進(jìn)行。
[0044]在某些實施例中，放電系統(tǒng)112可以使用任何適當(dāng)?shù)倪B接件來與接近點104-108交接(例如，連接和/或電聯(lián)接)。在一些實施例中，接近點104-108可以包括被構(gòu)造成與與放電系統(tǒng)112相關(guān)聯(lián)的連接器(未示出)交接的接收器。在某些實施例中，連接器可以是標(biāo)準(zhǔn)化的連接器，由此允許放電系統(tǒng)112與被合并在實施標(biāo)準(zhǔn)化的連接器的任何交通工具100中的任何接近點104-108交接，而不管交通工具的制造商或者模型如何。采用標(biāo)準(zhǔn)化的連接器可以允許公共安全人員使用相同的放電系統(tǒng)112在各種各樣的交通工具上進(jìn)行現(xiàn)場放電操作，并由此降低對限于特定交通工具的放電系統(tǒng)的需要。
[0045]在再一些實施例中，接近點104-108可以結(jié)合一個或多個機械連接件，用以將與放電系統(tǒng)112相關(guān)聯(lián)的連接器固定在接近點104-108內(nèi)。在某些實施例中，將與放電系統(tǒng)112相關(guān)聯(lián)的連接器固定在接近點104-108內(nèi)可以增加放電操作期間的安全性。在一些實施例中，接近點104-108和/或放電系統(tǒng)112的連接器可以包括一個或多個機械開關(guān)機構(gòu)和/或任何其它適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)(例如，被電致動的開關(guān))，所述一個或多個機械開關(guān)機構(gòu)和/或任何其它適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)被構(gòu)造成允許只在接近點104-108被連接至放電系統(tǒng)112(例如，經(jīng)由與放電系統(tǒng)112相關(guān)聯(lián)的連接器)時對電池系統(tǒng)102進(jìn)行放電。這種機構(gòu)可以進(jìn)一步被構(gòu)造成降低使用者接觸電池系統(tǒng)102的一些部分的可能性，這種接觸可能導(dǎo)致無意的放電。例如，一個或多個凹入的電觸點和/或被彈簧致動的開關(guān)可以被采用來被構(gòu)造成防止使用者接觸電池系統(tǒng)102的一部分，這種接觸可能導(dǎo)致無意的放電。根據(jù)又一些實施例，當(dāng)放電系統(tǒng)112被連接至接近點104-108時，在放電系統(tǒng)112與電池控制系統(tǒng)之間可能發(fā)生電子信號交換(handshake)或者其它電通信。這類實施例可以提供對電池系統(tǒng)102的無意放電的進(jìn)一步保護。
[0046]圖2示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的電池系統(tǒng)202進(jìn)行放電的一示例接近點200。特別地，示出的接近點200可以被包括在電池系統(tǒng)202的MD (例如，MD接收器)中并且/或者與所述MD相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，當(dāng)MD從MD接收器中被移除時，接近點200可以變?yōu)榭山咏?，由此允許使用者將放電系統(tǒng)208經(jīng)由放電系統(tǒng)連接器206連接至接近點200，并進(jìn)行放電操作。在再一些實施例中，不管MD是否從MD接收器中被移除，接近點200都可以是可被放電系統(tǒng)208接近的。
[0047]如圖所示，接近點200和/或MD接收器可以位于電池系統(tǒng)202的電池堆204的中點中。在再一些實施例中，接近點200可以相對于電池系統(tǒng)202和/或電池堆204的內(nèi)部構(gòu)造位于任何適當(dāng)?shù)奈恢谩ｋ姵囟?04可以被構(gòu)造成將HV電能量從電池系統(tǒng)202越過HV母線220提供至各種交通工具系統(tǒng)(例如，交通工具傳動機構(gòu)系統(tǒng))。
[0048]放電系統(tǒng)連接器206可以被構(gòu)造成使放電系統(tǒng)208與接近點200電連接。如上所述，放電系統(tǒng)208可以包括在經(jīng)由放電系統(tǒng)連接器206被電連接至接近點200時尺寸適于以所需速率對電池系統(tǒng)202進(jìn)行放電的一個或多個電負(fù)載。放電系統(tǒng)208和/或放電系統(tǒng)連接器206可以被構(gòu)造成允許放電操作在現(xiàn)場情形中(例如，在由公共安全人員進(jìn)行的路邊救生操作期間)進(jìn)行，因此可以被構(gòu)造為便攜式和/或半便攜式系統(tǒng)。
[0049]放電系統(tǒng)連接器206可以包括一個或多個致動器210，其如所示，可以是機械致動器或者銷。當(dāng)被連接至接近點200 (例如，通過將放電系統(tǒng)連接器206沿箭頭222示出的方向推動到接近點200中)時，致動器210可以被構(gòu)造成機械地壓縮被包括在接近點200中的一個或多個彈簧機構(gòu)214，由此使聯(lián)接至彈簧機構(gòu)214的接觸板218與聯(lián)接至HV母線220的觸點216發(fā)生電接觸。將放電系統(tǒng)連接器206連接至接近點200可以進(jìn)一步使放電系統(tǒng)連接器202與HV線212發(fā)生接觸。這樣，閉合電路可以在電池堆204與放電系統(tǒng)連接器206和/或放電系統(tǒng)208之間形成，由此使存儲在電池堆204中的HV電能量放電到被包括在放電系統(tǒng)208中的一個或多個負(fù)載中。
[0050]在某些實施例中，彈簧機構(gòu)214可以被構(gòu)造成只接觸允許接觸板218在被致動器210致動(即，通過將放電系統(tǒng)連接器206連接至接近點200)時，與聯(lián)接至HV母線220的觸點216發(fā)生電接觸。在一些實施例中，這種設(shè)計可以減少觸點216與接觸板218之間發(fā)生意外接觸的可能。在再一些實施例中，放電系統(tǒng)連接器206和/或接近點200的部件可以包括絕緣的或者不導(dǎo)電的材料(例如，塑料或者類似物)。例如，致動器210可以包括絕緣的和/或不導(dǎo)電的材料，比如塑料。類似地，接觸板218與致動器200之間的接口可以包括絕緣的和/或不導(dǎo)電的材料，比如塑料。
[0051 ] 如以上指出的，將放電系統(tǒng)連接器206連接至接近點200可以引起越過HV母線220的電連接。在一個或多個HV接觸器(未示出)短路且發(fā)生外部短路的情形中，越過HV母線220的電連接可以斷開與電池系統(tǒng)202相關(guān)聯(lián)的熔斷器，由此降低意外放電的可能性。因此，在這樣的情形，將放電系統(tǒng)連接器206連接至接近點200可以提供附加程度的安全性。
[0052]在某些實施例中，放電系統(tǒng)連接器206可以在使用插頭機構(gòu)被連接至接近點200時與HV線212發(fā)生電接觸。在一些實施例中，放電系統(tǒng)連接器206可以使用一個或多個凹入電觸點與HV線212發(fā)生電接觸。在再一些實施例中，接觸板218可以通過接近點200中的一個或多個凹入通道與致動器210接觸。在接近點200中采用凹入電觸點和/或部件可以在某些實施例中防止使用者意外地接觸電池系統(tǒng)202的電激活部分(例如，以手指或者類似部位)，這種接觸可能導(dǎo)致無意的放電。
[0053]圖3示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的電池系統(tǒng)202進(jìn)行放電的另一示例接近點300。某些示出的元件可以類似于在圖2中示出并參見圖2進(jìn)行描述的元件，因此，類似元件可以用相似附圖標(biāo)記來表示。所示的接近點300可以被包括在電池系統(tǒng)202的HV饋電端中并且/或者與所述HV饋電端相關(guān)聯(lián)。HV饋電端可以被采用在電池系統(tǒng)202的充電操作中。例如，HV饋電端可以包括接收器，所述接收器被構(gòu)造成與適當(dāng)?shù)某潆娺B接器(例如，SAE J1772標(biāo)準(zhǔn)連接器或者類似物)交接，所述適當(dāng)?shù)某潆娺B接器被構(gòu)造成對電池系統(tǒng)202進(jìn)行充電。接近點300可以被結(jié)合到接收器中，并且被構(gòu)造成在與放電系統(tǒng)208相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)連接器302被連接至接收器或者接收器的一部分時，與放電系統(tǒng)208連接。
[0054]放電系統(tǒng)連接器302可以被構(gòu)造成使放電系統(tǒng)208與接近點300電連接。放電系統(tǒng)208可以包括在經(jīng)由放電系統(tǒng)連接器302被電連接至接近點300時尺寸適于以所需速率對電池系統(tǒng)202進(jìn)行放電的一個或多個電負(fù)載。放電系統(tǒng)208和/或放電系統(tǒng)連接器302可以被構(gòu)造成允許放電操作在現(xiàn)場情形中(例如，在由公共安全人員進(jìn)行的路邊救生操作期間)進(jìn)行，因此可以被構(gòu)造為便攜式和/或半便攜式系統(tǒng)。此外，放電系統(tǒng)208可以在汽車維修設(shè)施進(jìn)行的某些維修操作期間被采用。[0055]放電系統(tǒng)連接器302可以包括一個或多個致動器304，其如所示，可以是機械致動器或者銷。當(dāng)被連接至接近點300(例如，通過沿箭頭316示出的方向?qū)⒎烹娤到y(tǒng)連接器302推動到接近點300中)時，致動器304可以被構(gòu)造成機械地壓縮被包括在接近點300中的一個或多個彈簧機構(gòu)306，由此使被彈簧致動的旁路開關(guān)308閉合至接觸點310，由此使放電系統(tǒng)連接器302經(jīng)由HV線312與HV母線220聯(lián)接。在某些實施例中，使被彈簧致動的旁路開關(guān)308閉合至接觸點310可以繞過HV饋電端開關(guān)314，該開關(guān)314可以在充電操作期間是閉合的而在其它時候是打開的，由此將HV線312連接至HV母線220，而不管饋電端開關(guān)314的狀態(tài)如何。通過繞過HV饋電端開關(guān)314，閉合電路可以在電池堆204與放電系統(tǒng)連接器302和/或放電系統(tǒng)208之間形成，由此使存儲在電池堆204中的HV電能量放電到被包括在放電系統(tǒng)208的一個或多個負(fù)載中。
[0056]在一些實施例中，放電系統(tǒng)連接器302和/或接近點300的部件可以包括絕緣的或者不導(dǎo)電的材料(例如，塑料或者類似物)。例如，致動器304可以包括絕緣的和/或不導(dǎo)電的材料，比如塑料。
[0057]在某些實施例中，放電系統(tǒng)連接器302可以在使用插頭機構(gòu)被連接至接近點302時與HV線312發(fā)生電接觸。在一些實施例中，放電系統(tǒng)連接器302可以使用一個或多個凹入電觸點與HV線312發(fā)生電接觸。在再一些實施例中，致動器308可以通過接近點300中的一個或多個凹入通道與彈簧機構(gòu)306接觸。在接近點300中采用凹入電觸點和/或部件可以在某些實施例中防止使用者意外地接觸電池系統(tǒng)202的一部分(例如，以手指或者類似部位)，這種接觸可能導(dǎo)致無意的放電。
[0058]圖4示出了與本文所公開的實施例相符的用于對交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的一示例方法400的流程圖。所示方法400可以至少部分地使用如本文所述的放電系統(tǒng)連接器、放電系統(tǒng)和/或一個或多個接近點來進(jìn)行。在步驟402，方法300可以開始。在步驟404，放電系統(tǒng)可以被電聯(lián)接至被包括在電池系統(tǒng)的接近點中的一個或多個HV線。接近點可以被包括在交通工具的電池系統(tǒng)的MD、交通工具的電池系統(tǒng)的HV饋電端和/或交通工具上的任何其它適當(dāng)?shù)奈恢?例如，一個或多個多余的位置)中。
[0059]放電系統(tǒng)可以使用放電系統(tǒng)連接器而被電聯(lián)接至HV線，所述放電系統(tǒng)連接器在某些實施例中可以合并以上參見圖2和圖3描述和示出的放電系統(tǒng)連接器的特征和/或功能。在一些實施例中，放電系統(tǒng)可以使用被包括在放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個凹入電觸點得以電聯(lián)接至HV線。在某些實施例中，采用凹入電觸點和/或部件可以防止使用者意外地接觸電池的一部分，這種接觸可能導(dǎo)致無意的放電。
[0060]在步驟406，所構(gòu)造的一個或多個開關(guān)可以被致動，用以選擇性地聯(lián)接放電系統(tǒng)越過電池系統(tǒng)的電池堆。聯(lián)接放電系統(tǒng)越過電池堆可以允許被包括在放電系統(tǒng)中的一個或多個電負(fù)載以所需速率對電池系統(tǒng)和/或電池堆進(jìn)行放電。在某些實施例中，所述一個或多個開關(guān)可以是被機械地致動的彈簧開關(guān)，其使用一個或多個機械致動器和/或銷得到致動。例如，放電系統(tǒng)連接器可以包括一個或多個致動器和/或銷，其在被插入到接近點中的一個或多個通道(例如，凹入通道)中時，使一個或多個開關(guān)選擇性地聯(lián)接放電系統(tǒng)越過電池系統(tǒng)的電池堆。
[0061]在某些實施例中，步驟406可以與步驟404同時地和/或基本上同時地進(jìn)行。例如，在一些實施例中，當(dāng)放電系統(tǒng)連接器被插入到接近點中時，步驟404可以與步驟406基本上同時進(jìn)行。
[0062]在408步驟，放電系統(tǒng)可以對電池系統(tǒng)進(jìn)行放電(例如，對存儲在電池系統(tǒng)的電池堆中的電能量進(jìn)行放電)。例如，放電系統(tǒng)可以通過被包括在放電系統(tǒng)中的一個或多個電負(fù)載對存儲在電池系統(tǒng)中的電能量進(jìn)行放電。在某些實施例中，一個或多個負(fù)載可以將尺寸做成適于以所需速率對電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。一旦電池系統(tǒng)已被放電(例如，被放電至被放電閾值水平)后，方法400可以終止于步驟410。
[0063]雖然已經(jīng)以一定詳情描述了前述內(nèi)容以達(dá)到清楚的目的，但應(yīng)該理解的是可以在不背離其原則的情況下做出某些變化和修改。例如，在某些實施例中，接近點和/或放電系統(tǒng)連接器可以使用插頭、觸點、凹入元件、致動器、銷、凹入通道、被機械和/或彈簧致動的開關(guān)或繼電器、被電致動的開關(guān)(例如，電磁線圈和/或微電磁線圈)和/或任何其它適當(dāng)?shù)碾姎庀到y(tǒng)和/或機械系統(tǒng)的任意組合，來促進(jìn)本文所描述的接近點和/或放電系統(tǒng)連接器的功能。類似地，本文所公開的實施例的某些特征可以按任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造或組合來被構(gòu)造和/或組合。此外，本文所公開的某些系統(tǒng)和/或方法可以被采用在未被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)(例如，備用電源電池系統(tǒng)等)中。應(yīng)指出的是，存在實施本文所描述的工藝和設(shè)備的許多替代方法。因此，所提出的實施例應(yīng)被看作是說明性的而不是限制性的，并且本發(fā)明并不局限于本文所給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求書的范圍和等同方案內(nèi)修改。
[0064]已參考各種實施例描述了前述說明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不背離本公開的范圍的情況下，可以做出各種修改和變化。例如，基于特定應(yīng)用或者考慮到與系統(tǒng)的操作相關(guān)聯(lián)的任意數(shù)量的成本函數(shù)，可以以替代方法來實施各種操作步驟以及用于執(zhí)行操作步驟的部件。因此，所述步驟中的任一個或多個步驟可以被刪除、修改或者與其它步驟組合。此外，應(yīng)以說明性而不是限制性的意味來看待本公開，并且所有這種修改都旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。同樣，以上已相對于各種實施例描述了好處、其它優(yōu)點和問題的解決方案。然而，這些好處、優(yōu)點、問題的解決方案以及可能使任何好處、優(yōu)點或者解決方案發(fā)生或變得更顯著的任何組成要素都不應(yīng)被解釋為是關(guān)鍵的、所需的或者至關(guān)重要的特征或者組成要素。
[0065]如本文所使用的，術(shù)語“包含”和“包括”及其任何其它變型都旨在覆蓋非排他性的包括，使得包含一系列組成要素的工藝、方法、制品或者設(shè)備不只包括這些組成要素，而且還可以包括這種工藝、方法、系統(tǒng)、制品或者設(shè)備未明確列出或者固有的其它組成要素。此夕卜，如本文所使用的，術(shù)語“聯(lián)接”及其任何其它變型都旨在覆蓋物理連接、電連接、磁連接、光連接、通信連接、功能連接和/或任何其它連接。
[0066]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，可以在不背離本發(fā)明的基本原理的情況下，對上述實施例的細(xì)節(jié)做出許多變化。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該只由后附權(quán)利要求書確定。
【權(quán)利要求】
1.一種被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包含: 高電壓電池堆；和 至少一個接近點，所述至少一個接近點被構(gòu)造成選擇性地聯(lián)接所述高電壓電池堆與放電系統(tǒng)連接器，所述至少一個接近點包含: 被構(gòu)造成接收所述放電系統(tǒng)連接器的接收器； 設(shè)置在所述接收器中的一個或多個高電壓觸點，所述一個或多個高電壓觸點被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，與被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個導(dǎo)體接觸；和 設(shè)置在所述接收器中的一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)，所述開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，電聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高電壓電池堆。
2.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其中，所述至少一個接近點與所述電池系統(tǒng)的手動切斷件相關(guān)聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)進(jìn)一步被構(gòu)造成通過形成越過所述高電壓電池堆的高電壓母線的短路，來聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高電壓電池堆。
4.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其中，所述至少一個接近點與所述電池系統(tǒng)的高電壓饋電端相關(guān)聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)進(jìn)一步被構(gòu)造成通過繞過被包括在所述電池系統(tǒng)中的一個或多個饋電端開關(guān)，來聯(lián)接所述一個或多個高電壓觸點越過所述高 電壓電池堆。
6.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個被選擇性地致動的開關(guān)被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，通過被包括在所述放電系統(tǒng)連接器中的一個或多個銷受到致動。
7.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其中，所述一個或多個高電壓觸點或者被選擇性地致動的開關(guān)中的至少一者設(shè)置在被包括在所述接收器中的一個或多個凹入通道中。
8.一種放電系統(tǒng)，被構(gòu)造成對被包括在交通工具中的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電，所述放電系統(tǒng)包含: 負(fù)載，所述負(fù)載被構(gòu)造成消耗由所述電池系統(tǒng)提供的電能量； 放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)連接器被構(gòu)造成將所述負(fù)載經(jīng)由被包括在所述交通工具中的至少一個接近點聯(lián)接至所述電池系統(tǒng)，所述放電系統(tǒng)連接器包含: 一個或多個導(dǎo)體，所述一個或多個導(dǎo)體被構(gòu)造成在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在與所述接近點相關(guān)聯(lián)的接收器中時，接觸被包括在所述至少一個接近點中的一個或多個高電壓觸點；和 一個或多個致動器，所述一個 或多個致動器被構(gòu)造成選擇性地致動一個或多個開關(guān)，用以在所述放電系統(tǒng)連接器被接收在所述接收器中時，聯(lián)接所述高電壓觸點越過所述電池系統(tǒng)的高電壓電池堆。
9.如權(quán)利要求8所述的放電系統(tǒng)，其中，所述一個或多個導(dǎo)體被構(gòu)造成經(jīng)由被包括在所述接收器中的一個或多個凹入通道接觸所述一個或多個高電壓觸點。
10.一種交通工具，包含: 高電壓電池系統(tǒng)；和 多個多余的接近點，所述接近點聯(lián)接所述高電壓電池系統(tǒng)，每個多余的接近點被構(gòu)造成接收與放電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的放電系統(tǒng)連接器，所述放電系統(tǒng)被構(gòu)造成在被聯(lián)接至所述多余的接近點時，對所述高電壓電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。
【文檔編號】H01M10/44GK103811824SQ201310559017
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】A.J.納莫, T.F.麥克金托什 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司