本文描述的技術(shù)總體上涉及汽車并且更具體地涉及電動(dòng)車輛電力管理。

背景技術(shù)：

因?yàn)槿蝿?wù)需要平衡效率、功能和效果，電動(dòng)車輛的電力管理非常有挑戰(zhàn)性。即使當(dāng)電動(dòng)車輛的主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)斷電時(shí)，電動(dòng)車輛的一些部分可能保持活躍或間歇性地變得活躍，繼續(xù)從電動(dòng)車輛的一個(gè)或多個(gè)蓄電池汲取電力。準(zhǔn)確地測(cè)量、監(jiān)測(cè)和管理蓄電池的電力水平而不在主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)斷電時(shí)消耗太多電力非常有挑戰(zhàn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文描述的技術(shù)的方法和設(shè)備各自具有若干方面，這些方面的任何單一方面都不應(yīng)單獨(dú)對(duì)其期望的屬性負(fù)責(zé)。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種電動(dòng)車輛包括：第一蓄電池；第二蓄電池；由所述第一蓄電池供電的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；由所述第二蓄電池供電的一個(gè)或多個(gè)副系統(tǒng)，所述一個(gè)或多個(gè)副系統(tǒng)各自包括系統(tǒng)控制單元；用于所述第二蓄電池的蓄電池控制單元；以及耦接到所述第二蓄電池和所述蓄電池控制單元的蓄電池輸出電流感測(cè)電路，其中，所述蓄電池控制單元響應(yīng)于所述蓄電池輸出電流感測(cè)電路感測(cè)到電流水平高于閾值而喚醒并發(fā)起監(jiān)測(cè)所述第二蓄電池。

在另一實(shí)施例中，一種用于在電動(dòng)車輛斷電時(shí)管理電動(dòng)車輛的蓄電池水平的方法，所述方法包括：感測(cè)到來(lái)自蓄電池的電流高于閾值；基于所感測(cè)到的來(lái)自所述蓄電池的高于閾值的電流而喚醒耦接到所述蓄電池的蓄電池控制單元；當(dāng)喚醒時(shí)通過(guò)所述蓄電池控制單元確定所述蓄電池的電流輸出；以及基于所確定的所述蓄電池的電流輸出而控制第二控制單元的操作，其中，所述第二控制單元與副車輛系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，并且其中，所述副車輛系統(tǒng)由所述蓄電池供電。

在另一實(shí)施例中，一種電動(dòng)車輛低電壓蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：用于感測(cè)來(lái)自蓄電池的電流高于閾值的裝置；用于基于所感測(cè)到的來(lái)自所述蓄電池的高于閾值的電流而喚醒耦接到所述蓄電池的蓄電池控制單元的裝置；用于當(dāng)所述蓄電池控制單元被喚醒時(shí)通過(guò)所述蓄電池控制單元確定所述蓄電池的電流輸出的裝置；用于基于所確定的所述蓄電池的電流輸出而控制第二控制單元的操作的裝置，其中，所述第二控制單元與副車輛系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，并且其中，所述副車輛系統(tǒng)由所述蓄電池供電。

附圖說(shuō)明

本文的這些附圖和相關(guān)描述用于展示本發(fā)明的具體實(shí)施例并且并非用于限制。

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)車輛供電系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例蓄電池電力管理系統(tǒng)的框圖。

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例蓄電池電力管理系統(tǒng)的框圖。

圖4是本文描述的蓄電池電力管理在電動(dòng)車輛中的示例應(yīng)用。

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例蓄電池電力管理過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下參考附圖更充分地描述本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法的各個(gè)方面。然而，本公開(kāi)的各個(gè)方面能夠按照許多不同的形式體現(xiàn)并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為受限于在本公開(kāi)展現(xiàn)的任何特定結(jié)構(gòu)或功能。而是，提供這些方面使得本公開(kāi)將是透徹的和完全的并且將充分地將范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員?；诒疚牡慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本公開(kāi)的范圍旨在覆蓋本文公開(kāi)的新穎系統(tǒng)、裝置和方法的任何方面，不管是獨(dú)立地實(shí)施還是與任何其它方面組合。例如，能夠使用本文陳述的任何數(shù)量的方面實(shí)施一種裝置或?qū)嵺`一種方法。另外，范圍旨在涵蓋使用其它結(jié)構(gòu)、功能或者除了本文陳述的各個(gè)方面之外或替代這些方面的的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)踐的裝置或方法。應(yīng)當(dāng)注意，本文公開(kāi)的任何方面能夠由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)元件實(shí)施。

盡管本文描述了具體的方面，這些方面的許多變化和置換落入本公開(kāi)的范圍。盡管提及了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點(diǎn)，本公開(kāi)的范圍不旨在受限于具體的益處、用途或目的。而是，本公開(kāi)的各方面旨在寬泛地應(yīng)用于汽車系統(tǒng)和/或不同的有線和無(wú)線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)，包括光纖網(wǎng)絡(luò)、硬盤和傳輸協(xié)議，通過(guò)示例在附圖中和優(yōu)選方面的以下描述中展示了其中一些。詳細(xì)說(shuō)明和附圖僅僅例示本公開(kāi)而非限制，本公開(kāi)的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)及其等效方案限定。

在本說(shuō)明書(shū)中，參考附圖，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)能夠指示完全相同或功能類似的元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，在附圖中示出的元件不一定按比例繪制。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是，某些實(shí)施例能夠包括比附圖中示出的元件更多的元件和/或在附圖中示出的元件的子集。另外，一些實(shí)施例能夠并入兩個(gè)或更多個(gè)附圖中的特征的任何合適的組合。

公開(kāi)了一種在斷電和未充電階段用于電動(dòng)車輛的蓄電池水平管理系統(tǒng)。能夠感測(cè)來(lái)自電動(dòng)車輛的低壓蓄電池的電流輸出高于閾值以便喚醒與低壓蓄電池相關(guān)聯(lián)的控制單元而不喚醒其它控制單元或者為其它控制單元充分地供電。當(dāng)喚醒時(shí)，與低壓蓄電池相關(guān)聯(lián)的控制單元能夠開(kāi)始監(jiān)測(cè)來(lái)自低壓蓄電池的電流輸出以及通過(guò)啟用或禁用其它控制單元來(lái)控制從低壓蓄電池汲取的電力以便管理剩余的低壓蓄電池電力水平。

圖1是直流(dc)供電系統(tǒng)的框圖。所示dc供電系統(tǒng)100包括向高壓負(fù)載150提供電力的高壓(hv)蓄電池110、向低壓負(fù)載190提供電力的低壓(lv)蓄電池115以及將高壓蓄電池110的高dc電壓轉(zhuǎn)換為更低dc電壓從而允許高壓蓄電池110為低壓蓄電池115充電的dc/dc轉(zhuǎn)換器180。所示供電系統(tǒng)100還包括低壓蓄電池電路117，該低壓蓄電池電路117耦接到低壓蓄電池115以便管理低壓蓄電池115的電力水平，如以下結(jié)合圖2至圖3進(jìn)一步討論的。所示供電系統(tǒng)100能夠例如在具有高壓負(fù)載150和低壓負(fù)載190的電動(dòng)車輛中實(shí)施，該高壓負(fù)載150是通常需要高壓的負(fù)載，諸如車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該低壓負(fù)載190是通常需要低壓的負(fù)載，諸如車輛娛樂(lè)系統(tǒng)。如以下接合圖2至圖3進(jìn)一步描述的，低壓負(fù)載190能夠按照分布式方式實(shí)施，并且低壓負(fù)載190能夠包括多個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)。盡管蓄電池110、115各自在圖1至圖4中被展示為單個(gè)元件，圖1至圖4中描繪的蓄電池110、115僅僅是代表性的，并且蓄電池110、115能夠用單元或子單元(諸如電池組、電池串、模塊、電池等等)實(shí)施。

本文使用的術(shù)語(yǔ)“高”壓和“低”壓通常表示被提供給由本文公開(kāi)的蓄電池供電的負(fù)載的電壓的相對(duì)水平，并且術(shù)語(yǔ)“高”和“低”不限于電壓的任何絕對(duì)水平。如本文總體上描述的，用“高”壓操作的負(fù)載和用“低”壓操作的負(fù)載能夠指示“高”壓和“低”壓之間的電壓差能夠足夠大從而使得負(fù)載的“高”壓和“低”壓的直接耦接或短接將使得負(fù)載由于顯著的電流涌而出現(xiàn)故障。當(dāng)在電動(dòng)車輛中實(shí)現(xiàn)本文的公開(kāi)內(nèi)容時(shí)，“高”壓負(fù)載能夠設(shè)置有量級(jí)為數(shù)百伏特(例如，大約400v)的電壓，而“低”壓負(fù)載能夠設(shè)置有量級(jí)為數(shù)十伏特(例如，小于20v)的電壓。

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例蓄電池電力管理系統(tǒng)的框圖。所示系統(tǒng)200包括為低壓負(fù)載供電的低壓蓄電池115，該低壓負(fù)載包括低壓系統(tǒng)220a、220b、220c...，在此單獨(dú)地或總體地稱為低壓系統(tǒng)或副系統(tǒng)220。副系統(tǒng)220a、220b、220c...包括對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)電子控制單元(ecu)222a、222b、222c...，在此單獨(dú)地或總體地稱為系統(tǒng)ecu或系統(tǒng)控制單元222。在實(shí)現(xiàn)于電動(dòng)車輛的實(shí)施例中，具有其對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)控制單元222的副系統(tǒng)220能夠被理解為電動(dòng)車輛內(nèi)的負(fù)責(zé)需要來(lái)自低壓蓄電池115的低壓的各種功能的非集中化或分布式網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制單元222能夠被用負(fù)責(zé)控制對(duì)應(yīng)的副系統(tǒng)220的處理器或微控制器實(shí)現(xiàn)。低壓蓄電池115耦接到低壓蓄電池電路117，該低壓蓄電池電路117包括分流電阻器204、電流放大器202、參考電壓電路206、比較器214、緩沖器210、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)212和lv蓄電池ecu或蓄電池控制單元216。應(yīng)當(dāng)注意，圖2中的所示實(shí)施例僅是一個(gè)示例實(shí)施例，并且在其它實(shí)施例中，電路117能夠包括附加的無(wú)源和/或有源電路元件，諸如濾波器、隔離電容器、緩沖器、放大器、信號(hào)處理元件等等。

在一些實(shí)施例中，電流放大器202、參考電壓電路206和比較器214能夠形成蓄電池輸出電流感測(cè)電路，該蓄電池輸出電流感測(cè)電路被配置成用于感測(cè)來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出高于某個(gè)水平。電流放大器202能夠耦接到分流電阻器204并且被配置成用于測(cè)量分流電阻器204兩端的電壓從而生成輸出。盡管圖2至圖3中示出的蓄電池輸出電流感測(cè)電路包括測(cè)量分流電阻器204兩端的電流的電流放大器202，應(yīng)當(dāng)注意，在其它實(shí)施例中，能夠按照其它方式測(cè)量來(lái)自lv蓄電池115的電流。例如，在一些實(shí)施例中，電流傳感器(諸如霍爾效應(yīng)傳感器或磁阻傳感器)能夠用來(lái)測(cè)量來(lái)自lv蓄電池115的電流，代替使用分流電阻器204或除此之外。來(lái)自電流放大器的輸出能夠表示從低壓蓄電池115汲取的電流水平。在一些實(shí)施例中，參考電壓電路206能夠包括無(wú)源電路元件，諸如電阻器和/或電容器。同樣在一些實(shí)施例中，參考電壓電路206甚至在未啟用時(shí)能夠基于來(lái)自電流放大器202的輸入而為比較器214提供輸入。以下結(jié)合圖3討論參考電壓電路206和比較器214的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。比較器214能夠被配置成用于對(duì)來(lái)自參考電壓電路206的輸入與閾值電壓vth進(jìn)行比較從而為蓄電池控制單元216生成輸入信號(hào)。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，從比較器214到蓄電池控制單元216的輸入信號(hào)能夠被理解為喚醒信號(hào)。例如，當(dāng)包括所示系統(tǒng)200的電動(dòng)車輛斷電時(shí)(即，主驅(qū)動(dòng)負(fù)載斷電)，能夠禁用參考電壓電路206的至少多個(gè)部分，這能夠使得參考電壓電路206最初向比較器214輸出零電壓。參考電壓電路206能夠包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)源電路元件，這能夠允許當(dāng)接收到來(lái)自電流放大器202的非零輸入時(shí)生成到比較器214的非零電壓。在一些實(shí)施例中，電流放大器202能夠被配置成用于基于分流電阻器204兩端的電壓而生成到參考電壓電路206的電流輸出，其中，分流電阻器204兩端的電壓表示從低壓蓄電池115汲取的電流水平。當(dāng)接收到來(lái)自電流放大器202的電流輸入時(shí)，參考電壓電路206能夠向比較器214提供電壓輸入，從而使得能夠在蓄電池輸出電流感測(cè)電路(例如，電流放大器202、參考電壓電路206和比較器214)感測(cè)到從低壓蓄電池115汲取的電流高于某個(gè)閾值水平時(shí)生成喚醒信號(hào)。盡管電流感測(cè)電路的各個(gè)部件被描述為生成和/或接收特定的電流或電壓輸入或輸出，使用何種類型(例如，電流或電壓)的輸入和/或輸出的特定實(shí)現(xiàn)方式能夠不同于本文描述的示例。

當(dāng)表示從低壓蓄電池115汲取的電流的電壓水平超過(guò)閾值電壓vth時(shí)，比較器214向蓄電池控制單元216發(fā)信號(hào)以便通過(guò)喚醒信號(hào)喚醒。蓄電池控制單元216能夠在接收到來(lái)自比較器214的喚醒信號(hào)時(shí)生成啟用信號(hào)enable。啟用信號(hào)enable啟用參考電壓電路206和緩沖器210的至少一個(gè)或多個(gè)元件，該緩沖器100能夠用于緩沖并將來(lái)自電流放大器202的表示從低壓蓄電池115汲取的電流的電壓輸入轉(zhuǎn)發(fā)到adc212。adc212能夠接收表示來(lái)自緩沖器210的低壓蓄電池電流輸出的模擬輸入并且將表示低壓蓄電池電流輸出的數(shù)字輸出發(fā)送到蓄電池控制單元216。在一些實(shí)施例中，蓄電池控制單元216能夠使用微處理器實(shí)現(xiàn)。蓄電池控制單元216能夠接收adc輸出并且確定來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出水平?；诘蛪盒铍姵?15的這個(gè)確定的電流輸出水平，蓄電池控制單元能夠向副系統(tǒng)220的系統(tǒng)控制單元222輸出一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)ecuctrl?？刂菩盘?hào)ecuctrl能夠部分地或全部地啟用或禁用副系統(tǒng)220中的一個(gè)或多個(gè)副系統(tǒng)。

在一些情況下，甚至當(dāng)主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，低壓或副系統(tǒng)220中的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)可能仍然需要保持打開(kāi)或不時(shí)地打開(kāi)關(guān)閉，從低壓蓄電池115汲取電力從而執(zhí)行非驅(qū)動(dòng)或靜止功能，諸如泵的自校準(zhǔn)或周期性運(yùn)行以便實(shí)現(xiàn)底盤控制或遠(yuǎn)程信息處理。實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)并管理低壓蓄電池115的電力水平會(huì)是有利的，因?yàn)榉球?qū)動(dòng)電力會(huì)由電動(dòng)車輛的副系統(tǒng)220偶爾消耗，從而使得低壓蓄電池115的電流水平將不會(huì)在例如非驅(qū)動(dòng)、靜止、非充電或未拔出時(shí)間的延長(zhǎng)時(shí)間段耗盡。在一些實(shí)施例中，能夠維持最低水平的電力消耗從而保持蓄電池輸出電流感測(cè)電路(例如，圖2中的202、206和214的至少多個(gè)部分或圖3中的202、312、314、306和304的至少多個(gè)部分)響應(yīng)于來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出。實(shí)現(xiàn)本文公開(kāi)的系統(tǒng)從而允許蓄電池控制單元216在當(dāng)從低壓蓄電池115汲取高于某個(gè)水平的電流時(shí)首先喚醒，從而使得蓄電池控制單元216能夠監(jiān)測(cè)并評(píng)估是否應(yīng)當(dāng)遍及分布式副系統(tǒng)分配低壓蓄電池電力消耗以及到何種程度而不啟用所有系統(tǒng)控制單元222并為其供電從而評(píng)估并監(jiān)測(cè)低壓電力消耗。在一些實(shí)施例中，還能夠結(jié)合本文的公開(kāi)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)附加的蓄電池管理策略，諸如減載。

另外，蓄電池控制單元216能夠執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)算法或指令來(lái)基于非驅(qū)動(dòng)或靜止功能或操作的各種優(yōu)先級(jí)或偏好而管理系統(tǒng)控制單元222的低壓電力使用。系統(tǒng)控制單元222和蓄電池控制單元216還能夠與其它控制器(諸如負(fù)責(zé)管理高壓蓄電池110的一個(gè)或多個(gè)控制器)通信以便收集電動(dòng)車輛和/或高壓蓄電池110的附加信息或狀態(tài)。例如，在一些情況下，在電動(dòng)車輛熄火之前，系統(tǒng)控制單元222能夠接收有關(guān)其對(duì)應(yīng)的副系統(tǒng)220是否能夠從低壓蓄電池115汲取電流的消息。取決于低壓蓄電池在熄火時(shí)的剩余電力水平，本文公開(kāi)的內(nèi)容能夠被策略地采用。例如，如果低壓蓄電池115僅僅具有滿容量或至少可接受的容量，蓄電控制單元216能夠指令系統(tǒng)控制單元222允許從低壓蓄電池115汲取電流。在另一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)蛪盒铍姵?15的剩余電力水平無(wú)法為副系統(tǒng)220無(wú)區(qū)別地提供電力時(shí)，蓄電池控制單元216能夠向一些或全部副控制單元222發(fā)送消息從而不從低壓蓄電池115汲取電力。在一些實(shí)施例中，因?yàn)樾铍姵乜刂茊卧?16能夠首先被喚醒來(lái)進(jìn)行確定，能夠總是確定是控制還是限制到副系統(tǒng)220的電力供應(yīng)。在其它實(shí)施例中，能夠取決于具體的條件(諸如低壓蓄電池115的剩余電力水平)選擇性地執(zhí)行確定。

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例蓄電池電力管理系統(tǒng)的框圖。所示系統(tǒng)300包括與圖2示出的元件相對(duì)應(yīng)的類似的元件，并且系統(tǒng)300中的類似元件能夠根據(jù)參考圖2討論的任何原理和優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)300中的低壓蓄電池電路117包括分流電阻器204、電流放大器202、adc212和蓄電池控制單元216。圖3中的所示低壓蓄電池電路117還包括緩沖器302、比較器304、參考電壓提供器310、向緩沖器302提供電壓輸入的電阻器312和314以及實(shí)現(xiàn)向比較器304提供閾值電壓vth(圖2)的分壓器的電阻器306和308。如圖3所示，緩沖器302和比較器304能夠用放大器(諸如運(yùn)算放大器)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意，圖3中的所示實(shí)施例僅是一個(gè)示例實(shí)施例，并且在其它實(shí)施例中，電路117能夠包括附加的無(wú)源和/或有源電路元件，諸如濾波器、隔離電容器、緩沖器、放大器、信號(hào)處理元件等等。

在圖3的所示示例中，電阻器312、314、306、308和比較器304能夠形成蓄電池輸出電流感測(cè)電路，其中電阻器306和308以及比較器304耦接到允許持久的但是非常低水平的供電的低電流線性調(diào)節(jié)器。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)包括所示系統(tǒng)300的電動(dòng)車輛斷電時(shí)，參考電壓提供器310能夠被配置成用于在電阻器312與314之間的節(jié)點(diǎn)處提供0v而不影響比較器304。在一些實(shí)施例中，當(dāng)電動(dòng)車輛斷電并且蓄電池控制單元216未喚醒時(shí)，僅蓄電池輸出電流感測(cè)電路(306、308和304)能夠保持上電，僅允許最低水平的電力消耗。當(dāng)從低壓蓄電池115汲取電流時(shí)，電流放大器202開(kāi)始生成到電阻器312和314的電流輸出，升高比較器304的輸入節(jié)點(diǎn)之一處的電壓水平。如果由電流放大器202的電流輸出升高的電壓水平升高到由電阻器306和308設(shè)定并提供的閾值電壓水平以上，比較器304向蓄電池控制單元216輸出喚醒信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，電阻器312和314能夠被實(shí)現(xiàn)為調(diào)整待提供給比較器304和(如果啟用的話)緩沖器302的電壓水平以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理(例如，通過(guò)adc212進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換)。例如，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電阻器312和314的電阻值能夠被選擇為向緩沖器302提供參考電壓，諸如1.25v。在這種示例中，能夠?yàn)殡娮杵?12和314選擇大約1-2kω的電阻器，其中，在5v為電壓提供器供電，并且在3.3v為緩沖器302供電。用電阻器306和308實(shí)現(xiàn)的分壓器能夠?yàn)楸容^器304提供閾值電壓vth(圖2)，并且能夠例如基于從低壓蓄電池115汲取的將觸發(fā)蓄電池控制單元304喚醒的期望電流水平、從低壓蓄電池115汲取的期望電流水平如何影響電流放大器202的輸出、將生成到比較器304的電壓輸入的電阻器312和314的電阻值以及耦接到電阻器306和308的電源的電壓水平而選擇電阻器306和308的電阻值。例如，在一些實(shí)施例中，電阻器306和308能夠耦接到提供3.3v的電壓源，并且電阻器306的值能夠被選擇為大約90-100kω，同時(shí)電阻器308的值能夠被選擇為大約2-3kω。用比較器304和閾值電壓實(shí)現(xiàn)蓄電池輸出電流感測(cè)電路允許選擇應(yīng)當(dāng)在從低壓蓄電池115汲取的何種電流水平喚醒蓄電池控制單元216并且還不允許不顯著的泄露電流水平觸發(fā)蓄電池控制單元216喚醒。

緩沖器302被配置成用于接收來(lái)自蓄電池控制單元216的啟用信號(hào)enable，該啟用信號(hào)允許緩沖器302在蓄電池控制單元2162未喚醒并且尚未發(fā)送啟用信號(hào)時(shí)保持關(guān)閉或禁用。當(dāng)蓄電池控制單元216接收到來(lái)自比較器304的喚醒信號(hào)時(shí)，蓄電池控制單元能夠向參考電壓提供器310和緩沖器302提供啟用信號(hào)enable從而啟用它們。當(dāng)啟用時(shí)，參考電壓提供器310能夠?qū)㈦娮杵?12和314之間的節(jié)點(diǎn)處的電壓升高到例如1.25v或任何其它合適的水平從而允許進(jìn)一步處理到緩沖器302的輸入，諸如adc212處的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在啟用參考電壓提供器310和緩沖器302之后，表示來(lái)自電流放大器202的進(jìn)而表示從低壓蓄電池115汲取的電流的電流輸出的電壓水平在緩沖器302處被緩沖并且被轉(zhuǎn)發(fā)到adc212。來(lái)自adc212的數(shù)字電流測(cè)量輸出被提供給蓄電池控制單元216，從而使得蓄電池控制單元216能夠監(jiān)測(cè)從低壓蓄電池115汲取的電力并且通過(guò)以上結(jié)合圖2討論的ecuctrl信號(hào)控制副控制單元222。

圖4是本文描述的蓄電池電力管理在電動(dòng)車輛中的示例應(yīng)用。圖4中的所示示例包括電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400和非驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)410。電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400包括高壓蓄電池110、耦接到高壓蓄電池110的逆變器420、電流控制器430、電機(jī)440和主負(fù)載450以及蓄電池管理系統(tǒng)470。非驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)410包括低壓蓄電池115、低壓蓄電池電路117和由低壓蓄電池115供電的輔助或副負(fù)載460。圖4中示出的輔助或副負(fù)載460能夠被理解為圖1示出的低壓負(fù)載190或圖2至圖3示出的低壓系統(tǒng)220的集合。電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的高壓蓄電池110以及非驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)410的低壓蓄電池115耦接到dc/dc轉(zhuǎn)換器180。在一些實(shí)施例中，高壓蓄電池110能夠是用于為包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的電動(dòng)車輛的推進(jìn)供電的可充電電動(dòng)車輛蓄電池或牽引蓄電池。

逆變器420包括電力輸入，該電力輸入連接到高壓蓄電池110的導(dǎo)線以便接收例如dc電力、單相電流或多相電流。另外，逆變器420能夠包括耦接到電流控制器430的輸出的輸入。逆變器420還能夠包括用能夠由120電度分離的電流表示三個(gè)相的三個(gè)輸出，其中，每個(gè)相被設(shè)置在耦接到電機(jī)440的導(dǎo)線上。應(yīng)當(dāng)注意，在其它實(shí)施例中，逆變器420能夠產(chǎn)生大于或小于三個(gè)相。

電機(jī)440從由電流控制器430控制的電壓源逆變器420饋電。電機(jī)440的輸入能夠耦接到圍繞定子分布的對(duì)應(yīng)的繞組。電機(jī)440能夠耦接到機(jī)械輸出，例如電機(jī)440與主機(jī)械負(fù)載450之間的機(jī)械耦接。主機(jī)械負(fù)載450能夠表示電動(dòng)車輛的一個(gè)或多個(gè)輪。

電流控制器430能夠用于生成逆變器420的柵極信號(hào)。相應(yīng)地，通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)自逆變器420的流過(guò)電機(jī)440的定子的電壓或電流來(lái)控制車輛速度。存在能夠用于電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的許多控制方案，包括電流控制、電壓控制和直接力矩控制。選擇逆變器420的特征以及選擇控制器430的控制技術(shù)能夠決定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的效果。

蓄電池管理系統(tǒng)470能夠從高壓蓄電池110和/或低壓蓄電池115接收數(shù)據(jù)并且生成控制信號(hào)從而管理蓄電池110、115中的一個(gè)或多個(gè)蓄電池，諸如重新配置控制信號(hào)。在一些實(shí)施例中，蓄電池管理系統(tǒng)470還能夠包括用于在蓄電池管理系統(tǒng)470內(nèi)和/或與電動(dòng)車輛中的其它部件或電路通信并發(fā)送以及接收數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)部件。例如，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)部件和電路(包括蓄電池管理系統(tǒng)470內(nèi)的部件)能夠使用協(xié)議或接口(諸如控制器域網(wǎng)(can)總線、串行外圍接口(spi)或其它合適的協(xié)議或接口)與彼此通信。并且在一些實(shí)施例中，因?yàn)樾铍姵毓芾硐到y(tǒng)470與其它部件通信，處理傳入數(shù)據(jù)能夠至少部分地由電動(dòng)車輛內(nèi)的不位于蓄電池管理系統(tǒng)470中的其它部件實(shí)現(xiàn)。盡管但圖4中單獨(dú)地示出，在一些實(shí)施例中，低壓蓄電池電路117能夠部分地或全部地并入蓄電池管理系統(tǒng)470中。

電動(dòng)車輛應(yīng)用中的低壓輔助負(fù)載460能夠是經(jīng)常需要比主機(jī)械負(fù)載450少很多的電力的某些電子負(fù)載。電動(dòng)車輛內(nèi)的示例輔助負(fù)載460能夠包括娛樂(lè)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、門和窗上鎖系統(tǒng)以及其它類似的數(shù)字或模擬電路或基于電子器件的系統(tǒng)。提供給電動(dòng)車輛內(nèi)的輔助負(fù)載460的示例電壓水平能夠是12v，該電壓水平能夠被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為輔助負(fù)載460內(nèi)的各種子零件或系統(tǒng)所需要的不同的電壓水平，諸如3v、3.3v、5v等等。

盡管未示出，電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400能夠包括用于確定電機(jī)440的轉(zhuǎn)子的位置并且將該信息提供給電流控制器430的一個(gè)或多個(gè)位置傳感器。例如，電機(jī)440能夠包括信號(hào)輸出端，該信號(hào)輸出端能夠傳輸電機(jī)440的轉(zhuǎn)子組件相對(duì)于電機(jī)440的定子組件的位置。位置傳感器能夠是例如霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻傳感器、電位計(jì)、線性差動(dòng)變壓器、光學(xué)編碼器或位置解析器。在其它實(shí)施例中，電機(jī)440所展現(xiàn)的特點(diǎn)還能夠允許無(wú)傳感器控制應(yīng)用。盡管未示出，電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400能夠包括用于確定定子繞組的相位電流并且將該信息提供給電流控制器430的一個(gè)或多個(gè)電流傳感器。電流傳感器能夠是例如連接到放大器或電流鉗的霍爾效應(yīng)電流傳感器、感測(cè)電阻器。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管電機(jī)440被描述為能夠接收電力以便產(chǎn)生機(jī)械功率的電動(dòng)機(jī)，電機(jī)還能夠用于接收機(jī)械功率并且由此將其轉(zhuǎn)換為電力。在這種配置中，逆變器420能夠用于使用合適的控件激勵(lì)繞組并且此后當(dāng)電機(jī)440接收機(jī)械動(dòng)力時(shí)從電機(jī)440提取電力。

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例蓄電池電力管理過(guò)程的流程圖。所示過(guò)程500能夠部分地和/或全部地結(jié)合低壓蓄電池117(圖1至圖4)中的一個(gè)或多個(gè)部件執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)注意，步驟502、504、506和508全部或一部分能夠并發(fā)地、連續(xù)地、周期性地、間歇性地、重復(fù)地或迭代地執(zhí)行，并且圖5的所示過(guò)程500僅是本文公開(kāi)的發(fā)明型特征的一個(gè)示例實(shí)施例。

在步驟502中，感測(cè)到從低壓蓄電池汲取的電流高于閾值。在一些實(shí)施例中，蓄電池輸出電流感測(cè)電路(例如，圖2中的202、204、206和214中的至少一部分、或圖3中的202、312、314、306和304中的至少一部分)能夠感測(cè)高于某個(gè)閾值水平的輸出電流，如以上結(jié)合圖2至圖3描述的。當(dāng)感測(cè)到電流水平高于閾值時(shí)，過(guò)程500進(jìn)行到步驟504。

在步驟504中，能夠喚醒蓄電池控制器(諸如蓄電池控制單元216(圖2至圖3))。在一些實(shí)施例中，負(fù)責(zé)感測(cè)電流水平高于閾值的元件(諸如比較器214(圖2)或304(圖3))能夠向蓄電池控制單元216發(fā)送信號(hào)來(lái)喚醒蓄電池控制單元216并且允許蓄電池控制單元216通過(guò)啟用信號(hào)(例如，圖2至圖3中的enable)啟用低壓蓄電池電路117的某些附加部分，如以上結(jié)合圖2至圖3所討論的。當(dāng)蓄電池控制單元216喚醒時(shí)并且低壓蓄電池電路117的附加部分被啟用時(shí)，過(guò)程500繼續(xù)到步驟506。

在步驟506中，在電流測(cè)量電路被啟用的情況下，能夠確定來(lái)自低壓蓄電池115(圖2至圖4)的電流輸出。在一些實(shí)施例中，表示來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出的電壓水平能夠被提供給緩沖器210(圖2)或302(圖3)，并且緩沖器210、302能夠緩沖該電壓電平并將其轉(zhuǎn)發(fā)給adc212(圖2至圖3)進(jìn)行數(shù)字化，如結(jié)合圖2至圖3所討論的。同樣在這些實(shí)施例中，蓄電池控制單元216能夠從adc212接收表示低壓蓄電池115的電流輸出水平的輸出，并且蓄電池控制單元216確定來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出以便相應(yīng)地進(jìn)一步處理和/或執(zhí)行功能。當(dāng)確定了低壓蓄電池115的電流輸出時(shí)，過(guò)程500繼續(xù)到步驟508。

在步驟508中，基于來(lái)自低壓蓄電池115的所確定的電流輸出水平，一個(gè)或多個(gè)控制單元(諸如副控制單元222(圖2至圖3))被啟用和/或禁用。在一些實(shí)施例中，蓄電池控制單元216與副控制單元222通信，如以上結(jié)合圖2至圖3所討論的，并且一旦確定了來(lái)自低壓蓄電池115的電流輸出水平，蓄電池控制單元216能夠繼續(xù)監(jiān)測(cè)低壓蓄電池電流輸出并且向該一個(gè)或多個(gè)副控制單元222發(fā)送控制信號(hào)以管理低壓蓄電池115的電力水平。

前述說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求能夠?qū)⒃蛱卣鞣Q為“連接”或“耦接”在一起。如本文所使用的，除非以其它方式明確地陳述，“連接”是指一個(gè)元件/特征直接或間接連接到另一個(gè)元件/特征并且不一定是機(jī)械性地。同樣，除非以其它方式明確地陳述，“耦接”是指一個(gè)元件/特征直接或間接耦接到另一個(gè)元件/特征并且不一定是機(jī)械性地。因此，盡管附圖中示出的各個(gè)示意圖描繪了元件和部件的示例安排，實(shí)際實(shí)施例中能夠存在附加的介入元件、設(shè)備、特征或部件(假設(shè)所描繪的電流的功能未被負(fù)面地影響)。

如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“確定”包含各種各樣的動(dòng)作。例如，“確定”能夠包括計(jì)算、運(yùn)算、處理、求導(dǎo)、調(diào)查、查找(例如，在表、數(shù)據(jù)庫(kù)或另一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找)、斷定等等。同樣，“確定”能夠包括接收(例如，接收信息)、訪問(wèn)(例如，訪問(wèn)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù))等等。同樣，“確定”能夠包括解析、選擇、甄選、建立等等。另外，在某些方面中，本文所使用的“通道寬度”能夠包含或者還能夠被稱為帶寬。

上述方法的各個(gè)操作能夠由能夠執(zhí)行這些操作的任何合適的裝置執(zhí)行，諸如各種硬件和/或軟件部件、電路和/或模塊。通常，附圖中示出的任何操作能夠由能夠執(zhí)行這些操作的相應(yīng)的功能裝置執(zhí)行。

結(jié)合本公開(kāi)描述的各種說(shuō)明書(shū)邏輯塊、模塊和電路能夠用被設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯器件(pld)、離散柵極或晶體管邏輯、離散硬件部件或其任何組合是實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器能夠是微處理器，但是在替代方案中，處理器能夠是任何商用處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還能夠被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如，dsp和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合dsp核的一個(gè)或多個(gè)微處理器或任何其它這種配置。

本文公開(kāi)的方法包括用于實(shí)現(xiàn)所描述的方法的一個(gè)或多個(gè)步驟或動(dòng)作。這些方法步驟和/或動(dòng)作能夠彼此互換而不背離權(quán)利要求書(shū)的范圍。換言之，除非指定特定的步驟或動(dòng)作順序，能夠修改特定步驟和/或動(dòng)作的順序和/或用途而不背離權(quán)利要求書(shū)的范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)現(xiàn)方式不限于以上例示的精確配置和部件。能夠在上述方法和裝置的安排、操作和細(xì)節(jié)中做出各種修改、變化和改變而不背離這些實(shí)現(xiàn)方式的范圍。

盡管已經(jīng)在某些實(shí)施例方面描述了本發(fā)明，本發(fā)明的范圍內(nèi)還存在對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的其它實(shí)施例，包括未提供本文陳述的全部特征和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例。而且，上述各個(gè)實(shí)施例能夠組合從而提供其它實(shí)施例。另外，在一個(gè)實(shí)施例的上下文中示出的某些特征能夠被并入其它實(shí)施例中。