CN111845349A - 电气组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电气组件和方法。一种电气组件包括第一电池、第二电池、第三电池和/或开关组件。开关组件可以被配置成选择性地将第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池连接到一个或更多个负载。开关组件可以包括电子控制单元(ECU)，该电子控制单元被配置成控制开关组件。ECU可以被配置成选择性地使开关组件的一个或更多个开关断开，并使第一电池、第二电池和第三电池中的相应的电池与该一个或更多个负载断开连接，以测试该一个或更多个开关和相应的电池。

Description

电气组件和方法
技术领域
本公开总体上涉及电气组件，包括可与交通工具(诸如，自主交通工具或密切联系的交通工具)结合使用的电气组件，和/或可被配置用于测试电源系统的电气组件。
背景
下面仅为了提供背景内容的目的而阐述此背景描述。因此，此背景描述的任何方面，在其未被以其他方式证明是现有技术的程度上，既没有明确地也不隐含地被承认是针对本公开的现有技术。
一些电气组件可能相对复杂和/或不能提供足够的功能。一些电气组件可能没有被配置成选择性地测试开关和/或电源的功能。
期望有一种解决方案/选项，其最小化或者消除电气组件的一个或更多个挑战或缺点。前述讨论仅旨在说明本领域的示例并且不应被认为是对范围的否认。
概述
在实施例中，电气组件可以包括第一电池、第二电池、第三电池和/或开关组件。开关组件可以被配置成选择性地将第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池连接到一个或更多个负载。开关组件可以包括电子控制单元(ECU)，该ECU被配置成控制开关组件。ECU可以被配置成选择性地使开关组件的一个或更多个开关断开，并使第一电池、第二电池和第三电池中的相应的电池与该一个或更多个负载断开连接，以测试该一个或更多个开关和相应的电池。ECU可以被配置成控制开关组件，使得第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池在基本上所有时间连接到一个或更多个负载。ECU可以被配置成接收和发送关于开关组件的状态的信息。
根据实施例，开关组件可以包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。第一开关可以连接到第一电池，第二开关可以连接到第二电池，和/或第三开关和第四开关可以连接到第三电池。ECU可以被配置成控制第一开关、第二开关、第三开关和/或第四开关。第一开关可以被配置成选择性地将第一电池连接到一个或更多个负载中的第一负载和第二负载。第二开关可以被配置成选择性地将第二电池连接到第一负载和第二负载。第三开关可以被配置成选择性地将第三电池连接到第一负载和第二负载。第四开关可以被配置成选择性地将第三电池连接到第一负载和第二负载。ECU可以被配置成在第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池连接到一个或更多个负载中的第一负载和第二负载两者时，测试第一开关、第二开关、第三开关和第四开关中的至少一个开关。
在实施例中，电气组件可包括第一状态、第二状态和/或第三状态，第一状态被配置用于测试开关组件的第一开关，第二状态被配置用于测试开关组件的第二开关，并且第三状态用于测试开关组件的第三开关和第四开关中的任意一个开关或两个开关。第三状态可以对应于正常操作。一个或更多个负载可以包括交通工具的电动马达。第二电池可以包括与第一电池不同的电压。交通工具可以包括电气组件和一个或更多个负载。一个或更多个负载可包括两个冗余负载。一个或更多个负载中的第一负载和第二负载可被配置为高度自动化驾驶(HAD)负载。
根据实施例，操作电气组件的方法可以包括提供第一电池、第二电池和/或第三电池；提供开关组件，该开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关和/或第四开关；提供一个或更多个负载；从第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池向一个或更多个负载供电；和/或在向一个或更多个负载供电的同时选择性地使第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开和闭合，以测试第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电池、第二电池和/或第三电池。在选择性断开和闭合期间，第一电池、第二电池和第三电池中的至少两个电池可以连接到一个或更多个负载中的每个负载。选择性地使第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开和闭合可以包括使第一开关断开，以使第一电池与一个或更多个负载断开连接；使第三开关和/或第四开关闭合，以将第三电池连接到一个或更多个负载；和/或测试第一开关，以确定第一开关的状态。选择性地使第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开和闭合可以包括使第二开关断开，以使第二电池与一个或更多个负载断开连接；使第三开关和/或第四开关闭合，以将第三电池连接到一个或更多个负载；和/或测试第二开关，以确定第二开关的状态。选择性地使第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开和闭合可以包括使第三开关和/或第四开关断开；使第一开关和第二开关闭合，以将第一电池和第二电池连接到一个或更多个负载；和/或测试第三开关和/或第四开关，以确定第三开关和/或第四开关的状态。
通过阅读下面的描述和查阅附图，本公开的实施例的前述和其他方面、特征、细节、效用和/或优点将是明显的。
附图说明
图1是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图2是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图3是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图4是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图5是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图6是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
图7是大致示出根据本公开的教导的电气组件的实施例的示意图。
详细描述
现在将详细参考本公开的实施例，本公开的示例在本文中被描述且在附图中示出。虽然将结合实施例和/或示例来描述本公开，但是将理解，它们并不意图将本公开限制到这些实施例和/或示例。相反，本公开旨在覆盖可选方案、修改和等同物。
在实施例中，例如在图1中大致示出的实施例中，电气组件20可以包括一个或更多个电源30、32、34(例如，铅酸电池、锂离子电池等)、和/或一个或更多个开关40、50、60、70(例如，继电器、接触器、晶体管、MOSFET、固态开关等)。电气组件20可以例如但不限于连接到交通工具22(例如，电动交通工具、非电动交通工具、混合动力交通工具等)和/或被包括在交通工具22中。电源30、32、34可以被配置为电池，并且在本文中可以被称为电池30、32、34，但不限于电池。电气组件20可以包括和/或被配置为与一个或更多个电气负载80、80A、90、90A连接。负载(例如，负载80、90)可以被配置为对于交通工具22的操作可能重要和/或关键的安全负载，诸如(例如但不限于)交通工具22的一个或更多个驱动马达。电气负载80、90可以包括高水平的功能安全性和/或电气组件20可以被配置为向负载80、90提供电源冗余(supply redundancy)。例如，当交通工具22运行时，交通工具22的一个或更多个负载80、90(例如，电驱动马达)可以在交通工具22运行时的基本所有时间被冗余地供电。一个或更多个电气负载80、90可以提供冗余功能(例如，与其他负载相同或基本相同的功能)。例如但不限于，负载80、90可以是冗余负载，并且电气组件20可以为每个负载提供冗余供电。电气组件20可以连接到交通工具22和/或与交通工具22结合，该交通工具22可以是全电动的或部分电动的(例如，混合动力的或全电动的)。交通工具22可以被配置为部分和/或完全自主驾驶。开关40、50、60、70可以被配置成选择性地连接一个或更多个电源30、32、34，以向一个或更多个电气负载80、90(例如，电动交通工具马达)提供电力。开关40、50、60、70中的一个或更多个开关可以包括和/或连接到一个或更多个次级开关(例如，次级开关40A、50A、50B、60A、60B、70A)，该次级开关可以被配置成接通和/或断开电气负载80、80A、90、90A。电气组件20可以包括电子控制单元(ECU)100，其可以被配置成控制一个或更多个开关40、50、60、70中的至少一些开关的操作。
根据实施例，ECU 100可以被配置成检查或测试电池30、32、34的功能和/或电池30、32、34与一个或更多个负载80、90的连接。ECU可以被配置成验证电池30、32、34是否例如经由转换器110和/或发电机112而被充分和/或适当充电。如果一个或更多个电池30、32、34发生故障、失灵和/或断开连接，那么电气组件20可以被配置成将其他电池30、32、34中的一个或更多个电池连接到一个或更多个负载80、90。一个或更多个电池30、32、34可以被配置成进行操作以提供充足的电力从而实现全面的交通工具运行和控制(例如，推进、操纵和/或制动)。
在实施例中，ECU 100可以被配置成监测(例如，测试、识别等)可以连接到电池30、32、34的开关40、50、60、70的状态和/或功能。ECU100可以被配置成周期性地确定连接到电池30、32、34的开关40、50、60、70是否正常工作。ECU 100可以被配置成监测在电气组件中的和/或连接到电气组件的其他部件(例如，诸如布线和/或连接器)的状态和/或功能。
根据实施例，ECU 100可以被配置成使故障的电池断开连接，同时保持至少两个其他电池与负载80、90连接。电气组件20可以被配置成基本上在所有时间将电池30、32、34中的至少两个电池连接到第一负载80和第二负载90中的每个负载。
根据实施例(诸如，图1中大致示出的实施例)，电气组件20可以包括第一电池30、第二电池32和/或第三电池34。电池30、32、34可以被配置成向交通工具22(例如，可以被配置为高度自动化驾驶(HAD)的自主交通工具)提供电力。第一电池30、第二电池32和/或第三电池34中的至少两个电池可以在所有时间(至少在正常/预期操作期间)电连接到负载80、90。一个或更多个开关40、50、60、70可以被配置用于将第一电池30、第二电池32和/或第三电池34与第一负载80和/或第二负载90连接和/或断开连接。ECU 100可被配置成：例如如果检测到电池故障(或者在负载80、80A、90、90A和电池30、32、34之间的其他故障)，则将电池30、32、34与电气组件20的其余部分和/或与负载80、90隔离。在检测到单个电池故障时，ECU100可以控制开关40、50、60、70，以从剩余两个电池30、32、34向负载80、90提供电力。
在实施例中，电池30、32、34可以连接到任意数量的负载，诸如可以用于高度自主的交通工具的负载。例如但不限于，电池30、32、34可以连接到第一负载80和/或第二负载90。第一负载80可被配置成驱动交通工具22的一个或更多个车轮，和/或第二负载90可被配置成驱动交通工具22的一个或更多个其他车轮。另外或可替代地，负载80、90可以被配置为冗余HAD负载。电气组件20可以包括负载80A、90A，负载80A、90A可以是非HAD负载，并且可以在失灵的情况下与电气组件20断开连接(例如，将失灵的负载与系统隔离)。ECU 100可被配置成选择性地接通和/或关断负载80A、90A，和/或使负载80A、90A以低功率模式操作，从而降低总静态电流。
根据实施例(诸如，图1中大致示出的实施例)，电气组件20可以包括第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70。第一开关40可以包括第一触头42和/或第二触头44。第一触头42可以连接到第一电池30。第二触头44可以连接到第一负载80和/或(例如，经由第三开关60)连接到第二负载90。第二开关50可以包括第一触头52和/或第二触头54。第一触头52可以连接到第二电池32。第二触头54可以连接到第二负载90和/或(例如，经由第四开关70)连接到第一负载80。第三开关60可以包括第一触头62和/或第二触头64。第一触头62可以连接到第三电池34。第二触头64可以连接到第二负载90和/或(例如，经由第一开关40)连接到第一负载80。第四开关70可以包括第一触头72和/或第二触头74。第一触头72可以连接到第三电池34。第二触头74可以连接到第一负载80和/或(例如，经由第二开关50)连接到第二负载90。第三开关60的第一触头62、第四开关70的第一触头72和第三电池34都可以连接，使得第三电池34可以连接到第一负载80和/或第二负载90。第一开关40的第二触头44可以与第三开关60的第二触头64电连接，和/或第二开关50的第二触头54可以与第四开关70的第二触头74电连接。
在实施例中，例如在图1中大致示出的实施例中，电气组件20可以被配置成将至少两个电池30、32、34电连接到第一负载80和/或第二负载90中的每个负载。开关40、50、60、70可以将第一电池30、第二电池32和/或第三电池34中的至少两个电池连接到第一负载80和/或第二负载90中的每个负载。例如但不限于，开关40、50、60、70可以被配置成将至少两个电池30、32、34在所有时间连接到第一负载80和第二负载90中的每个负载。第一开关40可以选择性地将第一电池30连接到第一负载80和/或第二负载90，和/或第二开关50可以选择性地将第二电池32连接到第一负载80和/或第二负载90。第三开关60和/或第四开关70可以选择性地将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90。
根据实施例，ECU 100可以被配置成测试将电池30、32、34连接到负载80、90的功能和/或操作。电池30、32、34的功能可以由一个或更多个电池监测系统/传感器(BMS)设备实时验证，和/或使开关40、50、60、70中的一个开关断开可以提供具有开路电压的时间段，以执行特定测试。ECU 100可以被配置成：在至少两个电池30、32、34电连接到第一负载80和第二负载90时，测试第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70的功能(例如，潜在故障)。可以通过在交通工具22运行时和/或当为电池30、32、34充电时使电池30、32、34断开连接和/或连接的操作(例如，通过尝试致动开关以使电池连接和/或断开连接)来测试开关40、50、60、70的功能。ECU 100可以通过测量在两个触头之间的电压差来测试开关40、50、60、70，和/或可以在第一触头产生特定信号并且在第二触头验证相同信号。电气组件20可以包括第一状态、第二状态和/或第三状态，这些状态可以对应于第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70的断开和/或闭合组合。例如但不限于，电气组件20可以在第三开关60可以将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90的时候，测试第一开关40的功能/操作(例如，断开连接和/或重新连接第一电池30)。电气组件20可以在第四开关70可以将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90的时候，测试第二开关50的功能/操作(例如，断开连接和/或重新连接第二电池32)。电气组件20可以在第一开关40可以将第一电池30连接到第一负载80和/或第二负载的时候，测试第三开关60的功能/操作(例如，断开连接和/或重新连接第三电池34)。电气组件20可以在第二开关50可以将第二电池32连接到第一负载80和/或第二负载90的时候，测试第四开关70的功能/操作(例如，断开连接和/或重新连接第三电池34)。
在实施例中，电气组件可以包括电子控制单元(ECU)100。ECU 100可以连接到第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70。ECU 100可以被配置成控制第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70的操作。ECU 100可以被配置成接收和/或发送关于第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70的功能/操作的信息。例如但不限于，ECU 100可以检测第一电池30和/或第一开关40中的故障，和/或ECU 100可以使第一开关40断开和/或使第三开关60闭合(例如，ECU 100可以使第一电池30与第一负载80和/或第二负载90断开连接，并将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90)。ECU 100可以检测第二电池32和/或第二开关50中的故障，和/或ECU 100可以使第二开关50断开和/或使第四开关70闭合(例如，ECU 100可以使第二电池32与第一负载80和/或第二负载90断开连接，并将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90)。ECU 100可以检测第三电池34、第三开关60和/或第四开关70中的故障，和/或ECU 100可以使第三开关60和/或第四开关70断开，并且ECU 100可以使第一开关40和/或第二开关50闭合。ECU 100可以使第三电池34与交通工具22断开电连接，并且ECU 100可以将第一电池30和第二电池32连接到交通工具22。
在实施例中，例如在图2中大致示出的实施例中，电气组件20可以具有第一状态。当电气组件20处于第一状态时，可以测试第一开关40和/或第一电池30的功能/操作。在第一状态下，第二开关50可以闭合，和/或第二开关50可以将第二电池32电连接到第一负载80和/或第二负载90。第三开关60可以闭合和/或第三开关60可以将第三电池34连接到第一负载80和/或第二负载90。第一开关40可以在不会实质上影响对负载80、90的电力供应的情况下断开和/或闭合，因为负载80、90可以经由第二开关50和/或第三开关60保持至少与第二电池32和第三电池34电连接。当电气组件20处于第一状态时，第四开关70可以断开，使得第三电池34可以经由第三开关60而不是第四开关70连接到第一负载80和/或第二负载90。在第一状态下，可以在不损害电气组件20的安全性的情况下(例如，在保持对负载80、90的冗余供电时)，确定/测试第一开关40和/或第一电池30的功能/操作。例如但不限于，ECU 100可以使第一开关40断开和/或闭合一次或更多次，以确定第一开关40和/或第一电池30是否正常工作。
根据实施例(诸如在图3中大致示出的实施例)，电气组件20可以具有第二状态。当电气组件20处于第二状态时，可以测试第二开关50和/或第二电池32的功能/操作。第一开关40可以闭合和/或第一开关40可以将第一电池30电连接到第一负载80和/或第二负载90。在第二状态下，第四开关70可以闭合，和/或第四开关70可以将第三电池34电连接到第一负载80和/或第二负载90。当电气组件20处于第二状态时，第三开关60可以断开，使得第三电池34可以经由第四开关70而不是第三开关60连接到负载80、90。第二开关50可以在不会实质上影响对负载80、90的电力供应的情况下断开和/或闭合，因为负载80、90可以经由第一开关40和/或第四开关70保持至少与第一电池30和第三电池34电连接。
在第二状态下，可以在不损害电气组件20的安全性的情况下(例如，在保持对负载80、90的冗余供电时)，确定/测试第二开关50和/或第二电池32的功能/操作。例如但不限于，ECU 100可以使第二开关50断开和/或闭合一次或更多次，以确定第二开关50和/或第二电池32是否正常工作。
在实施例中，例如在图4、图5和图6中大致示出的实施例中，电气组件20可以包括第三状态，该第三状态可以对应于正常操作。当电气组件20处于第三状态时，可以测试第三开关60和/或第四开关70的功能/操作。第三开关60和/或第四开关70可以在不干扰第一电池30和/或第二电池32的情况下断开和/或闭合，使得第一负载80和第二负载90可以电连接到第一电池30和第二电池32，而不管第三开关60或第四开关70的断开/闭合状态如何。在第三状态下，第一开关40可以闭合，和/或第一开关40可以将第一电池30电连接到第一负载80和/或第二负载90。另外或者可替代地，在电气组件20处于第三状态时，第二开关50可以闭合，和/或第二开关50可以将第二电池32电连接到第一负载80和/或第二负载90。在第三状态下，诸如图4-图6中大致示出，第一电池30和第二电池32两者都可以连接到第一负载80和第二负载90中的每个负载(例如，使得在保持对负载80、90的冗余供电的同时，可以测试第三开关60和第四开关70中的任一个开关或两个开关)。
根据实施例，诸如图5中大致示出的，可以在电气组件20的第三状态下测试第三开关60的功能/操作。当电气组件20处于第三状态时，在没有实质上影响对第一负载80或第二负载90的电力供应的情况下，第三开关60可以断开和/或闭合，同时第四开关70可以断开。例如但不限于，在第三状态下，第一电池30可以电连接到第一负载80和第二负载90，并且第二电池32可以电连接到第一负载80和第二负载90，因此使第三开关60闭合和/或断开不会使第一电池30或第二电池32中的任意一个电池与负载80、90中的任一个负载断开连接。
在实施例中，例如在图6中大致示出的实施例中，可以在电气组件20的第三状态下测试第四开关70的功能/操作。当电气组件20处于第三状态时，在没有实质上影响对第一负载80或第二负载90的电力供应的情况下，第四开关70可以断开和/或闭合，同时第三开关60可以断开。例如但不限于，在第三状态下，第一电池30可以电连接到第一负载80和第二负载90，并且第二电池32可以电连接到第一负载80和第二负载90，因此使第四开关70闭合和/或断开不会使第一电池30或第二电池32中的任意一个电池与负载80、90中的任一个负载断开连接。
根据实施例(诸如图7中大体示出的实施例)，电气组件20可以包括可以连接到电池(例如，第二电池32)的转换器110。转换器110可以是DC/DC转换器，其可以增加或降低第二电池32的电压(例如，在第二开关50的第一触头52处的电压)。在第二开关50处产生的电压可以与在第一开关40、第三开关60和/或第四开关70处的电压基本相同。在实施例中，电池30、32、34中的一个或更多个电池可以提供不同于至少一个其他电池的电压。例如但不限于，第二电池32的电压可以包括但不限于24V、48V或更大的电压(例如，数百伏)或更小的电压。
在实施例中，操作电气组件20的方法可以包括提供第一电池30、第二电池32和/或第三电池34。该方法可以包括提供第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70。该方法可以包括提供第一负载80和/或第二负载90。该方法可以包括选择性地使第一开关40、第二开关50、第三开关60和/或第四开关70断开和/或闭合，其中，电池30、32、34中的至少两个电池可以在所有时间或基本上所有时间连接到第一负载80和/或第二负载90。该方法可以包括使第一开关40断开，以使第一电池30与第一负载80和第二负载90断开连接，将第三电池34连接到第一负载80和第二负载90，测试第一开关40，和/或将第一开关40的状态发送到ECU100(例如，参见图2)。该方法可以包括使第二开关50断开，以使第二电池32与第一负载80和第二负载90断开连接，将第三电池34连接到第一负载80和第二负载90，测试第二开关50，和/或将第二开关50的状态发送到ECU 100(例如，参见图3)。该方法可以包括使第三开关60和第四开关70中的任意一个或两个开关断开，将第一电池30连接到第一负载80和第二负载90，将第二电池32连接到第一负载80和第二负载90，测试第三开关60和/或第四开关70，和/或将第三开关60和/或第四开关70的状态发送到ECU 100(例如，参见图4-图6)。
电气组件20的实施例可以包括比其他设计更少的电源/电池和/或更少的开关。例如但不限于，电气组件20可以用一个电池(例如，第三电池34)提供两个电池(例如，第一电池30和第二电池32)的冗余。
在实施例中，ECU 100可以被配置成自动(例如，无需用户干预的情况下)测试开关组件38的开关40、50、60、70、电池30、32、34和/或在电气组件20内包含的和/或连接到电气组件20的其他布线/连接器元件。如果开关40、50、60、70或与其连接的电池30、32、34测试失败(例如，失灵、断开连接等)，则ECU 100可以被配置成自动断开连接电气组件20的失灵部分。测试可以实时进行，而不会实质上影响向负载80、90提供的电力。例如但不限于，在部件测试失败的情况下，ECU 100可被配置成自动和/或立即断开连接该部件，并连接备用的或冗余的部件，以保持向负载80、90供电。
例如但不限于，电气组件20的实施例可以与1-5级HAD兼容，和/或可以符合ASIL D度量标准。
在实施例中，控制器可以包括电子控制单元(ECU)100和/或包括电子处理器，诸如可编程微处理器和/或微控制器。在实施例中，控制器可包括例如专用集成电路(ASIC)。控制器可包括中央处理单元(CPU)、存储器(例如，非暂时性计算机可读存储介质)和/或输入/输出(I/O)接口。控制器可配置为利用体现在软件、硬件和/或其他介质中的适当的编程指令和/或代码来执行各种功能，包括在本文中更详细地描述的那些功能。在实施例中，控制器可以包括多个控制器。在实施例中，控制器可以连接到显示器，例如触摸屏显示器。
本文描述了用于各种装置、系统和/或方法的各种实施例。阐述了很多具体细节，以提供对于在说明书中描述的以及在附图中示出的实施例的总体结构、功能、制造以及使用的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解的是，这些实施例可以在没有这些具体细节的情况下进行实践。在其他情况中，众所周知的操作、部件以及元件并未详细描述，以免混淆说明书中所描述的实施例。本领域普通技术人员将理解，本文中描述的以及示出的实施例是非限制性的示例，且因此可认识到的是，本文中所公开的具体结构和功能的细节可以是代表性的且不一定限制实施例的范围。
在整篇说明书中对“各个实施例”、“根据实施例(with embodiments)”、“在实施例中”或“实施例”等的提及意指结合实施例描述的特定特征、结构、或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中在各处出现的短语“在各个实施例中”、“根据实施例”、“在实施例中”或“实施例”等不一定都指相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或更多个实施例中以任何适当的方式组合。因此，结合一个实施例/示例示出或描述的特定特征、结构或特性可以不受限制地与一个或更多个其他实施例/示例的特征、结构、功能和/或特性整体地或部分地组合，只要这种组合不是不合逻辑的或无功能的。此外，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导，而不脱离本公开的范围。
应当理解，对单个元素的提及不一定被限制于单个，而是可以包括一个或更多个这样的元素。任何方向参考(例如，正(plus)、负(minus)、上部、下部、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针和逆时针)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是不产生关于实施例的位置、定向或使用的限制。
连接参考(例如，附接、耦合、连接及类似词语)应被广义地解释，并且可包括元件的连接之间的中间构件以及元件之间的相对移动。因此，连接参考并不一定意味着两个元件是直接连接/耦合的并彼此处于固定的关系。本说明书中的“例如(e.g.)”的使用应被广义地解释并且用于提供本公开的实施例的非限制性示例，并且本公开不限于这样的示例。“和(and)”和“或”的使用应被广义地解释(例如，被视为“和/或”)。例如但不限于，“和”的使用并不一定需要所列出的所有元素或特征，且“或”的使用旨在是包容性的，除非这种解释是不合逻辑的。
虽然本文可以结合特定序列中的一个或更多个步骤来描述过程、系统和方法，但是应当理解，这些方法可以在不同顺序的步骤的情况下、在同时执行某些步骤的情况下、以附加步骤、和/或省略某些所描述的步骤的情况下实践。
意图在于，在以上描述中包含的或在附图中示出的所有内容应仅被解释为说明性的而非限制性的。可在细节或结构上做出改变而不偏离本公开。
应理解的是，如本文所描述的控制器(例如，控制器)、系统和/或处理器可以包括本领域已知的常规的处理装置，其可以执行储存在相关联的存储器中的预编程的指令，全部都根据本文描述的功能来执行。就本文描述的方法以软件来实现的情况而言，得到的软件可以被存储在相关联的存储器中并且也可以构成用于执行这种方法的装置。这样的系统或处理器还可以是同时具有ROM、RAM、非易失性和易失性存储器的组合的类型，使得任何软件可被存储并还允许存储和处理动态生成的数据和/或信号。
应进一步理解的是，根据本公开的制造物品可以包括非暂时性计算机可读储存介质，该非暂时性计算机可读储存介质具有在其上编码的用于实施本文所述的逻辑和其他功能的计算机程序。该计算机程序可以包括用于执行本文公开的一个或更多个方法的代码。这样的实施例可以被配置为执行一个或更多个处理器、多个处理器，该多个处理器被集成到单个系统中或者分布在通信网络上并通过通信网络连接在一起，以及/或者，其中网络可以是有线或无线的。用于实现结合一个或更多个实施例描述的特征中的一个或更多个特征的代码可以在由处理器执行时使多个晶体管从第一状态改变到第二状态。特定的改变模式(例如，哪些晶体管改变状态以及哪些晶体管不改变)可以至少部分地通过逻辑和/或代码来指定。

Claims (20)

1.一种电气组件，包括：
第一电池；
第二电池；
第三电池；和
开关组件；
其中，所述开关组件被配置成选择性地将所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的至少两个电池连接到一个或更多个负载。
2.根据权利要求1所述的电气组件，其中，所述开关组件包括电子控制单元ECU，所述ECU被配置成控制所述开关组件。
3.根据权利要求2所述的电气组件，其中，所述ECU被配置成选择性地使所述开关组件的一个或更多个开关断开，并使所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的相应的电池与所述一个或更多个负载断开连接，以测试所述一个或更多个开关和所述相应的电池。
4.根据权利要求3所述的电气组件，其中，所述ECU被配置成控制所述开关组件，使得所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的至少两个电池在基本上所有时间连接到所述一个或更多个负载。
5.根据权利要求2所述的电气组件，其中，所述ECU被配置成接收和发送关于所述开关组件的状态的信息。
6.根据权利要求2所述的电气组件，其中，所述开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。
7.根据权利要求6所述的电气组件，其中，所述第一开关连接到所述第一电池，所述第二开关连接到所述第二电池，并且所述第三开关和所述第四开关连接到所述第三电池。
8.根据权利要求6所述的电气组件，其中，所述ECU被配置成控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关。
9.根据权利要求6所述的电气组件，其中，所述第一开关被配置成选择性地将所述第一电池连接到所述一个或更多个负载中的第一负载和第二负载；所述第二开关被配置成选择性地将所述第二电池连接到所述第一负载和所述第二负载；所述第三开关被配置成选择性地将所述第三电池连接到所述第一负载和所述第二负载；并且所述第四开关被配置成选择性地将所述第三电池连接到所述第一负载和所述第二负载。
10.根据权利要求6所述的电气组件，其中，所述ECU被配置成在所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的至少两个电池连接到所述一个或更多个负载中的第一负载和第二负载两者时，测试所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的至少一个开关。
11.根据权利要求1所述的电气组件，其中，所述电气组件包括第一状态、第二状态以及第三状态，所述第一状态被配置用于测试所述开关组件的第一开关，所述第二状态被配置用于测试所述开关组件的第二开关，并且所述第三状态用于测试所述开关组件的第三开关和第四开关中的任意一个开关或两个开关。
12.根据权利要求11所述的电气组件，其中，所述第三状态对应于正常操作。
13.根据权利要求1所述的电气组件，其中，所述一个或更多个负载包括交通工具的电动马达。
14.根据权利要求1所述的电气组件，其中，所述第二电池包括与所述第一电池不同的电压。
15.一种交通工具，包括：
权利要求1所述的电气组件；以及
一个或更多个负载；
其中，所述一个或更多个负载包括两个冗余负载。
16.根据权利要求15所述的交通工具，其中，所述一个或更多个负载中的第一负载和第二负载被配置为高度自动化驾驶(HAD)负载。
17.一种操作电气组件的方法，包括：
提供第一电池、第二电池和第三电池；
提供开关组件，所述开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
提供一个或更多个负载；
从所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的至少两个电池向所述一个或更多个负载供电；和
在向所述一个或更多个负载供电时，选择性地使所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开和闭合，以测试所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池；
其中，在选择性断开和闭合期间，所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池中的至少两个电池连接到所述一个或更多个负载中的每个负载。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，选择性地使所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开和闭合包括：
使所述第一开关断开，以使所述第一电池与所述一个或更多个负载断开连接；
使所述第三开关和/或所述第四开关闭合，以将所述第三电池连接到所述一个或更多个负载；和
测试所述第一开关，以确定所述第一开关的状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，选择性地使所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开和闭合包括：
使所述第二开关断开，以使所述第二电池与所述一个或更多个负载断开连接；
使所述第三开关和/或所述第四开关闭合，以将所述第三电池连接到所述一个或更多个负载；和
测试所述第二开关，以确定所述第二开关的状态。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，选择性地使所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开和闭合包括：
使所述第三开关和/或所述第四开关断开；
使所述第一开关和所述第二开关闭合，以将所述第一电池和所述第二电池连接到所述一个或更多个负载；和
测试所述第三开关和/或所述第四开关，以确定所述第三开关和/或所述第四开关的状态。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407180A (zh) * 2007-10-11 2009-04-15 李尔公司 用于交通工具系统的双储能设备
US7567060B1 (en) * 2005-06-30 2009-07-28 Sandia Corporation System and method for advanced power management
US20110111268A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-12 Sam Weng Interlock Mechanism for a Multiple Battery Pack
CN102570536A (zh) * 2010-10-07 2012-07-11 英特赛尔美国股份有限公司 多单元电池系统中使用的单元平衡电路
CN108001384A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 矢崎总业株式会社 车用负载控制装置、其控制程序的改写方法以及改写系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567060B1 (en) * 2005-06-30 2009-07-28 Sandia Corporation System and method for advanced power management
CN101407180A (zh) * 2007-10-11 2009-04-15 李尔公司 用于交通工具系统的双储能设备
US20110111268A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-12 Sam Weng Interlock Mechanism for a Multiple Battery Pack
CN102549877A (zh) * 2009-11-11 2012-07-04 美商源捷有限公司 多电池组的联锁机制
CN102570536A (zh) * 2010-10-07 2012-07-11 英特赛尔美国股份有限公司 多单元电池系统中使用的单元平衡电路
CN108001384A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 矢崎总业株式会社 车用负载控制装置、其控制程序的改写方法以及改写系统

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