專利名稱：具有主能量源和后備可充電能量源的電氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的主題的實(shí)施方式總體上涉及電氣系統(tǒng)。更具體地，該主題的實(shí)施方式涉及一種具有用于提供操作功率給車輛子系統(tǒng)的主能量源和后備或備用能量源的車輛電氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電氣部件、系統(tǒng)和子系統(tǒng)在大量應(yīng)用場合中使用?，F(xiàn)代車輛已變得越來越依賴諸如那些涉及娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、窗致動(dòng)器、門鎖定和鎖住器、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等的電氣裝置和負(fù)載。備用或后備電源經(jīng)常與重要或關(guān)鍵的電氣系統(tǒng)一起使用。例如，服務(wù)器計(jì)算機(jī)可包括在主AC輸出電源喪失或中斷的情況下用作緊急能量源的后備電源，例如電池。后備功率源也可用于車輛中。傳統(tǒng)上，當(dāng)主功率源失效或能量耗盡時(shí)使用車載后備功率源。例如，后備電池可保持待用，直至主電池開始喪失其電量。雖然這種方法勝任許多情況，但是尤其是如果后備電源易于失靈，則可能不期望將其與關(guān)鍵的電氣系統(tǒng)或部件一起使用。例如，車輛的電點(diǎn)火或電解鎖系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用高度可靠和可信賴的后備能量源。如果由于某些原因后備能量源已經(jīng)放電、失效或因其他原因不能提供足夠的操作能量，那么這種關(guān)鍵的子系統(tǒng)將不能操作。

發(fā)明內(nèi)容
在此提供一種電氣系統(tǒng)的不例性實(shí)施方式。所述電氣系統(tǒng)包括用于電氣負(fù)載的主能量源以及用于電氣負(fù)載的可充電能量源。所述電氣系統(tǒng)還包括第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)。所述第一開關(guān)聯(lián)接在主能量源與可充電能量源之間，其中第一開關(guān)的激活使得能夠通過主能量源為可充電能量源充電。所述第二開關(guān)聯(lián)接在主能量源與電氣負(fù)載之間。所述第三開關(guān)聯(lián)接在可充電能量源與電氣負(fù)載之間。所述電氣系統(tǒng)還包括控制單元以便操作第二開關(guān)和第三開關(guān)，從而使得在默認(rèn)情況下主能量源從電氣負(fù)載分離并且可充電能量源聯(lián)接至電氣負(fù)載以提供操作功率至電氣負(fù)載，并且使得在與可充電能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況下，可充電能量源從電氣負(fù)載分離并且主能量源聯(lián)接至電氣負(fù)載從而提供操作功率至電氣負(fù)載。還提供了一種用于具有電氣負(fù)載的車輛的電氣系統(tǒng)。所述電氣系統(tǒng)包括主能量源；通過第一開關(guān)聯(lián)接至所述主能量源的可充電備用能量源；第二開關(guān)；第三開關(guān)；聯(lián)接在電氣負(fù)載與所述第二開關(guān)之間并且聯(lián)接在電氣負(fù)載與所述第三開關(guān)之間的第四開關(guān)；以及控制單元。所述控制單元操作第一開關(guān)以便通過主能量源為可充電備用能量源充電，并且協(xié)同地操作第二開關(guān)和第三開關(guān)以便從主能量源或可充電備用能量源選擇性地提供操作功率至第四開關(guān)。所述控制單元還操作第四開關(guān)以便提供操作功率至電氣負(fù)載。還提供了一種將操作功率提供給車輛的電氣負(fù)載的方法。所述方法將開關(guān)結(jié)構(gòu)配置成當(dāng)可充電能量源的性能特征令人滿意時(shí)從可充電能量源提供操作功率至電氣負(fù)載。所述方法通過檢測何時(shí)可充電能量源的性能特征變得不令人滿意而繼續(xù)。響應(yīng)于檢測到可充電能量源性能特征不令人滿意，所述方法重新配置開關(guān)結(jié)構(gòu)以便從主能量源提供操作功率至電氣負(fù)載。方案1. 一種電氣系統(tǒng)，包括
用于電氣負(fù)載的主能量源；
用于所述電氣負(fù)載的可充電能量源；
聯(lián)接在所述主能量源與所述可充電能量源之間的第一開關(guān)，其中所述第一開關(guān)的激活使得能夠通過所述主能量源為所述可充電能量源充電；
聯(lián)接在所述主能量源與所述電氣負(fù)載之間的第二開關(guān)；
聯(lián)接在所述可充電能量源與所述電氣負(fù)載之間的第三開關(guān)；以及控制單元，所述控制單元操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)，使得在默認(rèn)情況下所述主能量源從所述電氣負(fù)載分離并且所述可充電能量源聯(lián)接至所述電氣負(fù)載以提供操作功率給所述電氣負(fù)載，并且使得在與所述可充電能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況下，所述可充電能量源從所述電氣負(fù)載分離并且所述主能量源聯(lián)接至所述電氣負(fù)載以提供操作功率給所述電氣負(fù)載。方案2.如方案I所述的電氣系統(tǒng)，其中所述主能量源包括電池。方案3.如方案I所述的電氣系統(tǒng)，其中所述可充電能量源包括可充電電池。方案4.如方案I所述的電氣系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)測單元以便監(jiān)測所述可充電能量源的至少一種性能特征。方案5.如方案4所述的電氣系統(tǒng)，其中所述監(jiān)測單元監(jiān)測所述可充電能量源的充電狀態(tài)。方案6.如方案4所述的電氣系統(tǒng)，其中所述監(jiān)測單元檢測與所述可充電能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況。方案7.如方案I所述的電氣系統(tǒng)，其中
所述主能量源包括車輛的主電池；
所述可充電能量源包括車輛的備用電池；并且
當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一開關(guān)被激活以便為車輛的備用電池充電。方案8.如方案7所述的電氣系統(tǒng),其中所述電氣負(fù)載包括車輛的電動(dòng)解鎖系統(tǒng)。方案9. 一種用于具有電氣負(fù)載的車輛的電氣系統(tǒng),所述電氣系統(tǒng)包括
主能量源；
通過第一開關(guān)聯(lián)接至所述主能量源的可充電備用能量源；
第二開關(guān)；
第三開關(guān)；
聯(lián)接在所述電氣負(fù)載與所述第二開關(guān)之間并且聯(lián)接在所述電氣負(fù)載與所述第三開關(guān)之間的第四開關(guān)；以及
控制單元，所述控制單元操作所述第一開關(guān)以便通過所述主能量源為所述可充電備用能量源充電、協(xié)同地操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)以便從所述主能量源或所述可充電備用能量源選擇性地提供操作功率至所述第四開關(guān)、以及操作所述第四開關(guān)以便提供操作功率給所述電氣負(fù)載。方案10.如方案9所述的電氣系統(tǒng)，其中所述可充電備用能量源包括電容。
方案11.如方案9所述的電氣系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)測單元以便監(jiān)測所述可充電備用能量源的至少一種性能特征。方案12.如方案9所述的電氣系統(tǒng)，其中
所述控制單元協(xié)同地操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)，使得在默認(rèn)情況下所述主能量源從所述第四開關(guān)分離并且所述可充電備用能量源聯(lián)接至所述第四開關(guān)以提供操作功率給所述電氣負(fù)載，并且
所述控制單元協(xié)同地操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)，使得在與所述可充電備用能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況下，所述可充電備用能量源從所述第四開關(guān)分離，并且所述主能量源連接至所述第四開關(guān)以提供操作功率給所述電氣負(fù)載。方案13.如方案12所述的電氣系統(tǒng)，進(jìn)一步包括報(bào)警系統(tǒng)以響應(yīng)于所述性能劣化狀況的檢測來產(chǎn)生警報(bào)。方案14.如方案13所述的電氣系統(tǒng)，其中所述報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)接至所述第二開關(guān)，使得當(dāng)所述第二開關(guān)被激活時(shí)所述主動(dòng)能量源提供操作功率給所述報(bào)警系統(tǒng)。方案15.如方案9所述的電氣系統(tǒng),其中所述電氣負(fù)載包括車輛的電動(dòng)解鎖系統(tǒng)。方案16. —種提供操作功率給車輛的電氣負(fù)載的方法，所述方法包括
配置開關(guān)結(jié)構(gòu)以便當(dāng)可充電能量源的性能特征令人滿意時(shí)從所述可充電能量源提供操作功率給所述電氣負(fù)載；
檢測何時(shí)所述可充電能量源的性能特征不令人滿意；以及
響應(yīng)于檢測到所述可充電能量源的性能特征不令人滿意，重新配置所述開關(guān)結(jié)構(gòu)以便從主能量源提供操作功率給所述電氣負(fù)載。方案17.如方案16所述的方法，進(jìn)一步包括
配置所述開關(guān)結(jié)構(gòu)以便通過所述主能量源為所述可充電能量源充電。方案18.如方案17所述的方法，進(jìn)一步包括
當(dāng)車輛的發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過所述主能量源為所述可充電能量源充電；以及 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，提供操作功率給所述電氣負(fù)載。方案19.如方案16所述的方法，進(jìn)一步包括
響應(yīng)于檢測到所述可充電能量源的性能特征不令人滿意而產(chǎn)生警報(bào)。方案20.如方案16所述的方法，其中使用由所述主能量源提供的能量來執(zhí)行對(duì)所述開關(guān)結(jié)構(gòu)的配置和重新配置。提供本發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹構(gòu)思的選擇，下面將在具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述所述構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容并非用于明確要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不是用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。


通過結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)描述和權(quán)利要求，可以得出對(duì)本發(fā)明的主題的更完整理解，其中附圖中相同的附圖標(biāo)記代表類似的元件。圖1是電氣系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式的示意圖；以及
圖2是車輛中配置的電氣系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的，并非旨在限制本發(fā)明的主題的實(shí)施方式或這些實(shí)施方式的應(yīng)用和用途。如在此使用的，詞語“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或示意”。在此描述為示例性的任何實(shí)施型式并非必須理解為相比其他實(shí)施型式是優(yōu)選的或有利的。此外，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)受到在前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容、或下面的具體實(shí)施方式
中提出的任何明示或暗示的理論的限制。在此可以通過功能和/或邏輯塊部件并且參照能夠通過各種計(jì)算部件或裝置執(zhí)行的操作、過程任務(wù)和功能的符號(hào)表示來描述技能和技術(shù)。這些操作、任務(wù)和功能有時(shí)被指定為計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化的、軟件實(shí)施的或計(jì)算機(jī)實(shí)施的。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖中示出的各種塊部件可以通過配置成執(zhí)行特定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件組分來實(shí)現(xiàn)。例如，系統(tǒng)或組分的實(shí)施方式可以采用能夠在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其他控制裝置的控制下執(zhí)行各種功能的各種集成電路部件-例如存儲(chǔ)元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢表等。圖1是電氣系統(tǒng)100的不例性實(shí)施方式的不意圖。電氣系統(tǒng)100可布置在任何數(shù)量的實(shí)際應(yīng)用場合中，例如在公寓或其他建筑、機(jī)器的裝置或部件、計(jì)算裝置或系統(tǒng)、車輛中等。在此描述的非限制的示例性實(shí)施方式涉及車載實(shí)施型式-即車輛電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)100基于兩個(gè)獨(dú)特并且不同的能量源主能量源102和后備(或備用)可充電能量源104。電氣系統(tǒng)100的示例性實(shí)施方式包括具有多個(gè)開關(guān)的開關(guān)結(jié)構(gòu)第一開關(guān)106 ;第二開關(guān)108 ;第三開關(guān)110 ;和第四開關(guān)112。電氣系統(tǒng)100還可無局限性地包括控制單元114 ;監(jiān)測單元116 ;報(bào)警系統(tǒng)118 ;和二極管120。電氣系統(tǒng)100以適當(dāng)方式被配置和控制以便提供操作功率給電氣負(fù)載122。主能量源102可以為電能的任何源、供應(yīng)者或提供者。在某些實(shí)施方式中，主能量源102是AC能量源，例如主功率源。對(duì)于在此描述的基于車輛的實(shí)施型式，主能量源102是DC能量源。關(guān)于這點(diǎn)，主能量源102可無局限性地包括電池；燃料電池；電容器；或任何類型的電能產(chǎn)生系統(tǒng)。此外，主能量源102可以作為不同能量提供部件的組合來實(shí)施。對(duì)于在此描述的基于車輛的示例性實(shí)施方式，主能量源102可以是通過一個(gè)或多個(gè)車載充電系統(tǒng)-例如傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的發(fā)電機(jī)、再生制動(dòng)系統(tǒng)等來維持或充電的主車輛電池(例如，標(biāo)準(zhǔn)的12伏電池或混合或全電動(dòng)車輛中使用的那種高壓電池)。可充電能量源104可以是電能的任何可充電或可補(bǔ)充的源、供應(yīng)者或提供者。在實(shí)踐中，可充電能量源104可以是可充電電池或電池組、電容或超級(jí)電容等。對(duì)于在此描述的基于車輛的實(shí)施方式，可充電能量源104是具有適當(dāng)化學(xué)性質(zhì)的可充電電池。主能量源102和可充電能量源104的電氣特性和規(guī)格選擇為與計(jì)劃的電氣負(fù)載122兼容和應(yīng)用。換句話說，能量源102、104適當(dāng)?shù)嘏渲贸商峁┯糜陔姎庳?fù)載122的操作功率。對(duì)于該特定不例，電氣負(fù)載122代表車輛的車載系統(tǒng)或子系統(tǒng),例如與一個(gè)或多個(gè)門、車廂、后備箱蓋、引擎蓋等關(guān)聯(lián)的電動(dòng)解鎖系統(tǒng)。根據(jù)電氣系統(tǒng)100的示例性實(shí)施方式，第一開關(guān)106聯(lián)接在主能量源102與可充電能量源104之間，第二開關(guān)108聯(lián)接在主能量源102與節(jié)點(diǎn)124之間，第三開關(guān)110聯(lián)接在可充電能量源104與節(jié)點(diǎn)126之間，而第四開關(guān)112聯(lián)接在節(jié)點(diǎn)126與電氣負(fù)載122之間。此外，二極管120聯(lián)接在節(jié)點(diǎn)124、126之間。因此，第二開關(guān)108通過二極管120間接聯(lián)接至第四開關(guān)112。由此，第二開關(guān)108聯(lián)接在主能量源102與電氣負(fù)載122之間，而第三開關(guān)110聯(lián)接在可充電能量源104與電氣負(fù)載122之間。對(duì)于該特定實(shí)施方式，監(jiān)測單元116聯(lián)接至可充電能量源104，以便監(jiān)測可充電能量源104的至少一種性能特征。關(guān)于這點(diǎn)，在可充電能量源104的壽命期間，監(jiān)測單元116可在各種時(shí)間監(jiān)測、測量或檢測可充電能量源104的電壓、電流、溫度、電阻、電容和/或充電狀態(tài)。這就允許監(jiān)測單元116檢測可充電能量源104是否為了支持電氣負(fù)載122而以令人滿意或不滿意的方式運(yùn)行。例如，當(dāng)監(jiān)測單元116檢測到與可充電能量源104關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況時(shí)，監(jiān)測單元116可產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男盘?hào)、信息或通知給控制單元114。性能劣化狀況可以是例如甚至當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)106閉合時(shí)可充電能量源104仍不能維持足夠的充電量或者能夠在打開第一開關(guān)106后一會(huì)兒維持足夠充電量?？刂茊卧?14可被聯(lián)接以便根據(jù)需要控制開關(guān)106、108、110、112的激活和操作?？刂茊卧?14可包括或者通過下列裝置實(shí)施通用處理器、內(nèi)容可訪問存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器、專用集成電路、場可編程門陣列、任何適當(dāng)?shù)目删幊踢壿嬔b置、非連續(xù)門或晶體管邏輯、非連續(xù)硬件部件或設(shè)計(jì)成執(zhí)行在此描述的功能的任何組合。處理器裝置可實(shí)現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。此外，處理器裝置可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理器芯片的一個(gè)或多個(gè)微處理器或者任意其他此類配置。在典型的車輛配置中，控制單元114可實(shí)現(xiàn)為與車輛的控制網(wǎng)絡(luò)或結(jié)構(gòu)兼容的電控制單元(ECU)。報(bào)警系統(tǒng)118可聯(lián)接至第二開關(guān)108，從而當(dāng)激活第二開關(guān)108時(shí)獲得來自主能量源102的操作功率。報(bào)警系統(tǒng)118適當(dāng)?shù)嘏渲脼轫憫?yīng)于可充電能量源104的性能劣化狀況的檢測而產(chǎn)生警報(bào)、警鐘、信息或其他通知。由此，報(bào)警系統(tǒng)118可產(chǎn)生對(duì)于車輛使用者的警報(bào)以便指示可充電能量源104的性能特征已經(jīng)變得不令人滿意并且所述可充電能量源104在近期應(yīng)當(dāng)被保養(yǎng)、維修或更換。圖1描繪了例如當(dāng)關(guān)閉車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)并且車輛靜止時(shí)電氣系統(tǒng)100的默認(rèn)或正常操作狀況。對(duì)于該示例性實(shí)施方式，第一開關(guān)106 “常開”并且它在激活時(shí)閉合。第一開關(guān)106的激活(閉合)便于可充電能量源104通過主能量源102充電。關(guān)于這點(diǎn)，圖1中的箭頭130代表可用于為可充電能量源104的充電的主能量源102的充電電壓或電流。第一開關(guān)106的激活可通過控制單元114調(diào)節(jié)，所述控制單元114又可響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)觸發(fā)事件。例如，第一開關(guān)106可以響應(yīng)于使用者命令-例如使用者界面、按鈕等的操縱來激活。作為另一個(gè)示例，當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)操作或運(yùn)轉(zhuǎn)(其又可指示主能量源102通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)充電期間的狀態(tài))時(shí)，第一開關(guān)106可被控制單元114激活。在某些實(shí)施方式中，控制單元114協(xié)同地控制第二開關(guān)108和第三開關(guān)110。第二開關(guān)108 “常開”并且其在激活時(shí)閉合；第三開關(guān)110 “常閉”并且其在激活時(shí)打開。這兩個(gè)開關(guān)被一起激活/去激活，使得在任何給定時(shí)間僅一個(gè)打開(并且相反地，另一個(gè)閉合)。根據(jù)圖1描繪的狀態(tài)，通過默認(rèn)，控制單元114保持第二開關(guān)108打開且第三開關(guān)110閉合，使得主能量源102從電氣負(fù)載122分離且可充電能量源104聯(lián)接至電氣負(fù)載122從而提供操作功率給電氣負(fù)載122。由此，在可充電能量源104以令人滿意的方式運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)狀況下，至第四開關(guān)112的輸入電連接至可充電能量源104。換句話說，控制單元114將電氣系統(tǒng)100的開關(guān)結(jié)構(gòu)配置成當(dāng)可充電能量源的性能特征令人滿意時(shí)就從可充電能量源104提供操作功率給電氣負(fù)載。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一開關(guān)106的激活以及第四開關(guān)112的激活可以彼此獨(dú)立并且獨(dú)立于開關(guān)108、110執(zhí)行。實(shí)際上，在電氣負(fù)載122需要被驅(qū)動(dòng)之前或者在電氣系統(tǒng)100另外決定需要提供操作功率給電氣負(fù)載122之前不需要激活第四開關(guān)112。如上所述，監(jiān)測單元116檢查可充電能量源104，以便確定其是否能夠支持電氣負(fù)載122的正常操作需要。例如，如果可充電能量源104的能量已損耗超過閾值量，那么監(jiān)測單元116可通知控制單元114，該控制單元114又可激活開關(guān)108、110從而將主能量源102連接至第四開關(guān)112。作為另一個(gè)示例，如果可充電能量源104已老化到其不能再保證支持電氣負(fù)載122的令人滿意的電量，那么監(jiān)測單元116可通知控制單元114，從而可采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。響應(yīng)于可充電能量源104的不令人滿意的性能特征的檢測，控制單元114重新配置電氣系統(tǒng)100的開關(guān)結(jié)構(gòu)以便從主能量源102提供操作功率至電氣負(fù)載122。在實(shí)踐中，當(dāng)配置和重新配置開關(guān)結(jié)構(gòu)時(shí)，電氣系統(tǒng)100使用由主能量源102提供的能量。這種方法假定主能量源102可提供需要的操作功率，從而即使在可充電能量源104可能耗盡或低于其最低規(guī)格的情況下也能夠激活所述開關(guān)。為了從圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變至“備用”狀態(tài)，控制單元114與第三開關(guān)110協(xié)調(diào)地操作第二開關(guān)108，使得可充電能量源104從第四開關(guān)112脫開，并且使得主能量源102連接至第四開關(guān)112。這種配置允許主能量源102根據(jù)需要提供操作能量給電氣負(fù)載122。通過以這種方式改變開關(guān)結(jié)構(gòu)的配置，電氣系統(tǒng)100能夠從可充電能量源104或主能量源102選擇性地提供操作功率給電氣負(fù)載122 (通過第四開關(guān)112)。第二開關(guān)108的閉合還提供操作功率給報(bào)警系統(tǒng)118，由此使報(bào)警系統(tǒng)118能夠產(chǎn)生上述警報(bào)。顯然，只要可充電能量源104保持不令人滿意的狀態(tài)，就可維持電氣系統(tǒng)100的“備用”配置。當(dāng)可充電能量源104被更換、維修、充電或以其他方式回到令人滿意的操作狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測單元116將檢測令人滿意的狀況并且以適當(dāng)?shù)姆绞酵ㄖ刂茊卧?14。此后，控制單元114可使開關(guān)結(jié)構(gòu)返回至圖1描繪的狀態(tài)，從而再次依靠可充電能量源104而非主能量源102。如上所述，在諸如常規(guī)、混合或全電動(dòng)汽車的車輛背景中可配備電氣系統(tǒng)100。關(guān)于這點(diǎn)，圖2是車輛202中配備的電氣系統(tǒng)200的示例性實(shí)施方式的示意圖。圖2中描繪的電氣系統(tǒng)200已經(jīng)簡化，并且圖2并未示出與圖1所示相同量的細(xì)節(jié)。盡管如此，圖2描繪的電氣系統(tǒng)200的實(shí)施方式優(yōu)選地包括至少與電氣系統(tǒng)100相同的元件(或它們的等同體)。電氣系統(tǒng)200的該特定實(shí)施方式包括控制單元114、主能量源102以及可充電能量源104，它們都聯(lián)接至車輛202的電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210。雖然沒有在圖2中描繪，但是電氣系統(tǒng)200包括適當(dāng)配置的開關(guān)結(jié)構(gòu)(如上文針對(duì)電氣系統(tǒng)100所述)，以便將主能量源102或可充電能量源104選擇性地連接至電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210。電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210可包括分布在車輛202上的任意數(shù)量的電致動(dòng)閂鎖212。圖2示出了分別對(duì)應(yīng)于車輛202的四個(gè)客廂門214以及后備箱216 (或后備箱蓋)的五個(gè)電致動(dòng)閂鎖212。車輛202的一個(gè)實(shí)施方式中可配備多于或少于五個(gè)的閂鎖212。電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210可使用由主能量源102或可充電能量源104提供的功率控制電致動(dòng)閂鎖212的鎖定(鎖住)和解鎖(開鎖)。在通常情形中，使用者激活電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210來為車輛202開鎖。電氣系統(tǒng)200設(shè)計(jì)成使得電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210即使在可充電能量源104失效或者因其他原因處于不令人滿意的狀態(tài)時(shí)也可操作。因此，電氣系統(tǒng)200的設(shè)計(jì)減小了 “鎖在外面”的情形的可能性并且提高了電動(dòng)解鎖系統(tǒng)210的穩(wěn)定性和備用能力。雖然在前面的詳細(xì)描述中已經(jīng)提供了至少一個(gè)示例性實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，還存在大量變型。同樣應(yīng)當(dāng)理解的是，在此描述的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式?jīng)Q非用于以任何方式限制要求保護(hù)的主題的范圍、應(yīng)用或配置。相反，前面的詳細(xì)描述將向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)施所述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的便利線路圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求限定的范圍(包括在提交本專利申請時(shí)公知的等同物和可預(yù)知的等同物)的情況下，可對(duì)元件的功能和布置做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種電氣系統(tǒng),包括 用于電氣負(fù)載的主能量源； 用于所述電氣負(fù)載的可充電能量源； 聯(lián)接在所述主能量源與所述可充電能量源之間的第一開關(guān)，其中所述第一開關(guān)的激活使得能夠通過所述主能量源為所述可充電能量源充電； 聯(lián)接在所述主能量源與所述電氣負(fù)載之間的第二開關(guān)； 聯(lián)接在所述可充電能量源與所述電氣負(fù)載之間的第三開關(guān)；以及控制單元，所述控制單元操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)，使得在默認(rèn)情況下所述主能量源從所述電氣負(fù)載分離并且所述可充電能量源聯(lián)接至所述電氣負(fù)載以提供操作功率給所述電氣負(fù)載，并且使得在與所述可充電能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況下，所述可充電能量源從所述電氣負(fù)載分離并且所述主能量源聯(lián)接至所述電氣負(fù)載以提供操作功率給所述電氣負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣系統(tǒng)，其中所述主能量源包括電池。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣系統(tǒng)，其中所述可充電能量源包括可充電電池。
4.如權(quán)利要求1所述的電氣系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)測單元以便監(jiān)測所述可充電能量源的至少一種性能特征。
5.如權(quán)利要求4所述的電氣系統(tǒng)，其中所述監(jiān)測單元監(jiān)測所述可充電能量源的充電狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4所述的電氣系統(tǒng)，其中所述監(jiān)測單元檢測與所述可充電能量源關(guān)聯(lián)的性能劣化狀況。
7.如權(quán)利要求1所述的電氣系統(tǒng)，其中 所述主能量源包括車輛的主電池； 所述可充電能量源包括車輛的備用電池；并且 當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一開關(guān)被激活以便為車輛的備用電池充電。
8.如權(quán)利要求7所述的電氣系統(tǒng),其中所述電氣負(fù)載包括車輛的電動(dòng)解鎖系統(tǒng)。
9.一種用于具有電氣負(fù)載的車輛的電氣系統(tǒng)，所述電氣系統(tǒng)包括 主能量源； 通過第一開關(guān)聯(lián)接至所述主能量源的可充電備用能量源； 第二開關(guān)； 第三開關(guān)； 聯(lián)接在所述電氣負(fù)載與所述第二開關(guān)之間并且聯(lián)接在所述電氣負(fù)載與所述第三開關(guān)之間的第四開關(guān)；以及 控制單元，所述控制單元操作所述第一開關(guān)以便通過所述主能量源為所述可充電備用能量源充電、協(xié)同地操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)以便從所述主能量源或所述可充電備用能量源選擇性地提供操作功率至所述第四開關(guān)、以及操作所述第四開關(guān)以便提供操作功率給所述電氣負(fù)載。
10.一種提供操作功率給車輛的電氣負(fù)載的方法，所述方法包括 配置開關(guān)結(jié)構(gòu)以便當(dāng)可充電能量源的性能特征令人滿意時(shí)從所述可充電能量源提供操作功率給所述電氣負(fù)載；檢測何時(shí)所述可充電能量源的性能特征不令人滿意；以及 響應(yīng)于檢測到所述可充電能量源的性能特征不令人滿意，重新配置所述開關(guān)結(jié)構(gòu)以便從主能量源提供操作功率給所述電氣負(fù)載。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有主能量源和后備可充電能量源的電氣系統(tǒng)。具體地，在此提供的是一種用于具有電氣負(fù)載的車輛的電氣系統(tǒng)。所述電氣系統(tǒng)包括主能量源，通過第一開關(guān)聯(lián)接至所述主能量源的可充電備用能量源，第二開關(guān)，第三開關(guān)，第四開關(guān)以及控制單元。所述第四開關(guān)聯(lián)接在電氣負(fù)載與所述第二開關(guān)之間，并且聯(lián)接在所述電氣負(fù)載與所述第三開關(guān)之間。所述控制單元操作所述第一開關(guān)以便通過主能量源為可充電備用能量源充電，協(xié)同地操作所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)以便從主能量源或可充電備用能量源選擇性地提供操作功率給第四開關(guān)，以及操作所述第四開關(guān)以便提供操作功率給電氣負(fù)載。
文檔編號(hào)B60R16/03GK103029656SQ20121036800
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者J.C.奧凱恩, R.J.朗格 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司