CN112467818A - 管理运输气候控制系统的电力和有效提供用于该系统的可变电压的系统和方法 - Google Patents

管理运输气候控制系统的电力和有效提供用于该系统的可变电压的系统和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于运输车辆中的气候控制系统。该气候控制系统包括变速电负载体；控制器，所述控制器被配置为确定变速电负载体的负载；以及电池箱电压配置器电路。所述电池箱电压配置器电路包括：提供第一电压和第一电流的第一电池组；提供第二电压和第二电流的第二电池组；以及多个开关。控制器被配置为基于所确定的变速电负载体的负载来控制多个开关。电池箱电压配置器电路被配置为提供输出电压和输出电流以驱动变速电负载体。所述输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。

Description

管理运输气候控制系统的电力和有效提供用于该系统的可变 电压的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及一种被配置为与车辆、拖车和运输集装箱中的至少一者一起使用的电动配件。更特别地，本公开涉及用于通过电动配件电路来管理电力并有效地提供可配置的直流(DC)电压以驱动变速电负载体和/或适于用于充电的供电设备(ESE)的电压的系统和方法。
背景技术
用于运输单元(例如，卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱等)、棚车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元等)的气候控制系统可以被包括在该运输单元上，以调节运输单元的气候受控空间(例如，内部空间、货物空间等)的空气。气候控制系统可以包括例如运输制冷系统(TRS)和/或加热、通风和空调(HVAC)系统。TRS通常用于控制运输单元的货物空间内的环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。TRS可以维持货物空间的环境条件以维持货物(例如农产品、冷冻食品、药品等)。在某些运输单元中，气候控制系统可以安装在外部(例如，在运输单元的屋顶上、在运输单元的前壁上等)。气候控制系统可以为存储在运输单元中的货物提供期望的环境。在一些实施例中，运输单元可以包括HVAC系统，以控制车辆(例如，公共汽车、卡车、拖车等)的乘客空间内的气候。
发明内容
本公开总体上涉及一种被配置为与车辆、拖车和运输集装箱中的至少一者一起使用的电动配件。更特别地，本公开涉及用于通过电动配件控制电路来管理电力并有效地提供可配置的DC电压以驱动变速电负载体的系统和方法。
在一个实施例中，公开了一种用于运输车辆中的运输气候控制系统。该系统包括电负载体；控制器，所述控制器被配置为确定电负载体的负载；以及电池箱电压配置器电路，所述电池箱电压配置器电路包括：提供第一电压和第一电流的第一电池组；提供第二电压和第二电流的第二电池组；以及多个开关。控制器被配置为基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关。电池箱电压配置器电路被配置为提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，并且输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
在一个实施例中，公开了一种用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法。该系统具有电负载体；控制器；以及电池箱电压配置器电路。所述电池箱电压配置器电路具有：提供第一电压和第一电流的第一电池组；提供第二电压和第二电流的第二电池组；以及多个开关。该方法包括确定电负载体的负载。该方法还包括基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关。该方法还包括电池箱电压配置器电路提供驱动电负载体的输出电压和输出电流。输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
在一个实施例中，公开了一种用于运输车辆中的运输气候控制系统。该系统包括：控制器，该控制器被配置为基于供电设备(ESE)的配置来确定充电曲线；和电池箱电压配置器电路。电池箱电压配置器电路包括第一电池组、第二电池组和多个开关。控制器被配置为基于所确定的充电曲线来控制多个开关。ESE被配置为对电池箱电压配置器电路充电。
在一个实施例中，公开了一种用于运输车辆中的运输气候控制系统。该系统包括电池箱电压配置器电路和配置为确定供电设备(ESE)的供电电压的控制器。所述电池箱电压配置器电路包括第一电池组、第二电池组和多个开关。所述控制器被配置为基于所确定的ESE的供电电压来控制多个开关。所述电池箱电压配置器电路被配置为提供箱电压(由电池箱电压配置器电路提供的作为对电池组充电的输入电压的电压)和箱电流(由电池箱电压配置器电路提供的作为对电池组充电的输入电流的电流)以对第一电池组和/或第二电池组进行充电，箱电压和箱电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
在一个实施例中，公开了一种电动配件配件。所述电动配件包括电负载体；被配置为确定电负载体的负载的控制器；以及电池箱电压配置器电路。所述电池箱电压配置器电路包括：提供第一电压和第一电流的第一电池组；提供第二电压和第二电流的第二电池组；以及多个开关。所述控制器被配置为基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关。所述电池箱电压配置器电路被配置为提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，并且输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
在一个实施例中，公开了一种用于为电动配件配置电池箱电压阶跃的方法。所述电动配件具有电负载体、控制器和电池箱电压配置器电路。所述电池箱电压配置器电路具有提供第一电压和第一电流的第一电池组、提供第二电压和第二电流的第二电池组、以及多个开关。该方法包括确定电负载体的负载。该方法还包括基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关。该方法还包括电池箱电压配置器电路提供驱动电负载体的输出电压和输出电流。输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
在一个实施例中，公开了一种电动配件。所述电动配件包括：控制器，所述控制器被配置为基于供电设备(ESE)的配置来确定充电曲线；和电池箱电压配置器电路。所述电池箱电压配置器电路包括第一电池组、第二电池组和多个开关。所述控制器被配置为基于所确定的充电曲线来控制多个开关。ESE被配置为对电池箱电压配置器电路充电。
在一个实施例中，公开了一种电动配件。所述电动配件包括电池箱电压配置器电路和配置为确定供电设备(ESE)的供电电压的控制器。所述电池箱电压配置器电路包括第一电池组、第二电池组和多个开关。所述控制器被配置为基于所确定的ESE的供电电压来控制多个开关。所述电池箱电压配置器电路被配置为提供箱电压和箱电流以对第一电池组和/或第二电池组进行充电，并且箱电压和箱电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
应当理解，一个或多个变速电负载体可以是例如驱动风扇、鼓风机和/或压缩机等的变速电动机。还应当理解，变速电负载体的负载可以是变速电负载体的运行状况/模式。例如，控制器可以从一个或多个传感器获得数据以确定变速电负载体的运行状况/模式。基于运行状况/模式，控制器可以被配置为控制多个开关，并且电池箱电压配置器电路可以被配置为相应地提供输出电压/电流。还应当理解，因为负载状况/模式可以(例如被控制器)使用来确定从电源汲取的电流，所以输出电流可以是最大输出电流，并且电池箱电压配置器电路可以基于电池模块关联方式(串联、并联或组合等)提供最大电流限值。
具有电池箱电压阶跃配置器的气候控制系统的优点之一是通过配置电池箱以向(可以提供变速控制的逆变器的)直流(DC)链路提供可变电压(或可变电压阶跃)来优化电效率，从而驱动变速电负载体。基于变速电负载体的最佳工作点，可以将电池箱电压阶跃配置器设计为针对最佳工作点生成最佳电压。
具有电池箱电压阶跃配置器的气候控制系统的另一优点是优化了变速电负载体的在部分负载下的效率，这可以构成变速电负载体的整个运行时间的重要部分。运输气候控制系统通常大部分时间在部分负载下运行。运输气候控制系统通常会保持和/或改变(例如，在下拉或装载/卸载时，必须改变温度以使其接近设定点)满负载下的负载温度，以在气候受控空间的调节期间执行下拉、装载或卸载货物等。可以针对变速电负载体的最高负载和最高运行电压设计由电池箱提供的电压。在变速电负载体的较低负载和较低运行电压下，这种设计将具有额外的设计余量，这将导致组件的增加的使用寿命和增加的运行时间(例如，在相同电荷下的连续运行时间)。
具有电池箱电压阶跃配置器的气候控制系统的另一优点是实现了最佳的性能和/或使用能源的最大效率，例如，电池箱最终驱动在车辆HVAC系统的辅助动力单元(APU)应用中的变速电负载体。具有电池箱电压阶跃配置器的气候控制系统的另一优点是达到最佳和/或最大系统效率以满足排放法规。
附图说明
参考构成本公开的一部分的附图，这些附图示出了可以实践本说明书中描述的系统和方法的实施例。
图1A示出了根据一个实施例的具有运输气候控制系统的厢式货车的侧视图。
图1B示出了根据一个实施例的具有运输气候控制系统的卡车的侧视图。
图1C示出了根据一个实施例的具有附接至牵引车的运输气候控制系统的气候受控运输单元的透视图。
图1D示出了根据一个实施例的具有多区域运输气候控制系统的气候受控运输单元的侧视图。
图1E示出了根据一个实施例的包括运输气候控制系统的公交车辆的透视图。
图2示出了根据一个实施例的运输气候控制电路的示意图。
图3示出了根据第一实施例的用于气候控制系统的电池箱电压阶跃配置器的电路图。
图4示出了根据第二实施例的用于气候控制系统的电池箱电压阶跃配置器的电路图。
图5示出了根据一个实施例的当为气候控制系统的电池箱充电时的电压、电流和电池容量随时间变化的图。
图6是示出根据第一实施例的用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法的流程图。
图7是示出根据第二实施例的用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法的流程图。
在全文中，相似的附图标记表示相同的部分。
具体实施方式
本公开总体上涉及一种被配置为与车辆、拖车和运输集装箱中的至少一者一起使用的电动配件。更特别地，本公开涉及用于通过电动配件控制电路来管理电力并有效地提供可配置的DC电压以驱动变速电负载体的系统和方法。应当理解，变速电负载体包括具有至少两个速度的负载。
气候控制系统通常可以被配置为控制运输车辆(例如，客车、铁路客车、卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱等)、棚车、半牵引车等)的内部空间(例如，乘客舱、货物空间等)中的一个或多个环境条件(例如，温度、湿度、大气、空气质量等)。通常，可以通过气候控制系统向运输车辆的内部空间供应新鲜空气(例如，外部空气)和/或经调节的空气(例如，通过气候控制系统的制冷电路进行调节的空气)。
本公开的实施例可以提高电池的效率，使能量容量对系统的运行要求更有效，并且降低成本。应当理解，优化电池的效率可以有效地降低成本。能量存储器(例如电池)的容量在一个或多个运输气候控制系统中可能至关重要，因为电池的重量可能与电池的容量和所选化学药品的成本成正比。更高的电池效率通常意味着更少的容量需求，这可以直接降低电池成本并间接减轻重量。
注意：美国申请号16/565110，“具有自配置矩阵式电力逆变器的运输气候控制系统，”；美国申请号16/565146，“用于运输气候控制能量源的优化电力管理，”；美国临时申请号62/897833，“对于一个或多个供电设备站中的运输气候控制系统的优化电力分配”，欧洲专利申请号19219088.2，“用于便于运输气候控制的优化电力传输，”；美国申请号16/565205，“具有用于管理运输气候控制电动配件负载的配件电力分配单元的运输气候控制系统，”；美国申请号16/565235，“用于连接车辆和运输气候控制系统的接口系统，”；美国申请号16/565252，“用于多个运输气候控制系统的需求侧电力分配管理，”，以及美国申请号16/565282，“用于向运输气候控制系统传输电力的优化电缆，”；因此所有上述申请均于2019年9月9日同时提交，并且所有上述申请的内容通过引用并入本文。
尽管下面描述的实施例示出了运输气候控制系统的不同实施例，但是应当理解，电动配件不限于运输气候控制系统或运输气候控制系统的气候控制单元(CCU)。应当理解，CCU可以是例如运输制冷单元(TRU)。在其他实施例中，电动配件可以是，例如附接至车辆的起重机、附接至卡车的水泥搅拌机、送餐卡车的一个或多个食品器具、附接至车辆的动臂、混凝土泵送卡车、垃圾车、消防车(带有动力梯、泵、灯等)等。应当理解，即使关闭了车辆的点火装置，和/或车辆已停放和/或怠速和/或充电，电动配件也可能需要不断地运行。电动配件可能需要大量的电力以根据需要独立于车辆的运行模式进行操作和/或连续和/或自主运行(例如，气候控制空间的温度/湿度/气流)。
图1A描绘了气候受控厢式货车100，该气候受控厢式货车100包括用于承载货物的气候受控空间105和用于在气候受控空间105中提供气候控制的运输气候控制系统110。运输气候控制系统110包括安装在厢式货车100的车顶120上的气候控制单元(CCU)115。除其他组件外，运输气候控制系统110还可以包括气候控制电路(未示出)，该气候控制电路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器以及膨胀装置，以在气候受控空间105内提供气候控制。应当理解，本文所述的实施例不限于气候受控厢式货车，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱等)、棚车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元)等。
运输气候控制系统110还包括可编程气候控制器125和一个或多个传感器(未示出)，这些传感器被配置为测量运输气候控制系统110的一个或多个参数(例如，厢式货车100外部的环境温度、厢式货车100外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排出压力、由CCU 115供应到气候受控空间105中的空气的供应空气温度、从气候受控空间105返回至CCU115的空气的回流空气温度、气候受控空间105内的湿度等)，并将参数数据传送至气候控制器125。气候控制器125被配置为控制运输气候控制系统110的运行，所述运输气候控制系统110包括气候控制电路的组件。气候控制单元115可以包括单件集成的控制单元126，或者可以包括气候控制元件126、127的分布式网络。给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。
气候受控厢式货车100还可以包括车辆PDU101、VES102、标准充电端口103和/或增强型充电端口104。VES102可以包括控制器(未示出)。车辆PDU101可以包括控制器(未示出)。在一个实施例中，车辆PDU控制器可以是VES控制器的一部分，反之亦然。在一个实施例中，电力可以从例如电动车辆供应设备(EVSE，未示出)经由标准充电端口103分配至车辆PDU101。电力也可以从车辆PDU101分配至供电设备(ESE，未示出)和/或分配至CCU 115(对于电源线，请参见实线；对于通信线，请参见虚线)。在另一实施例中，电力可以从例如EVSE(未示出)经由增强型充电端口104分配至ESE(未示出)和/或分配至CCU115。ESE则可以将电力经由标准充电端口103分配至车辆PDU101。
图1B示出了气候受控直式卡车130，所述气候受控直式卡车130包括用于承载货物的气候受控空间131和运输气候控制系统132。运输气候控制系统132包括CCU 133，该CCU133安装至气候受控空间131的前壁134。除其他组件外，CCU 133还可以包括气候控制电路(未示出)，该气候控制电路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间131内提供气候控制。
运输气候控制系统132还包括可编程气候控制器135和一个或多个传感器(未示出)，这些传感器被配置为测量运输气候控制系统132的一个或多个参数(例如，卡车130外部的环境温度、卡车130外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排出压力、由CCU 133供应至气候受控空间131中的空气的供应空气温度、从气候受控空间131返回至CCU 133的空气的回流空气温度、气候受控空间131内的湿度等)，并将参数数据传送至气候控制器135。气候控制器135被配置为控制运输气候控制系统132的运行，所述运输气候控制系统132包括气候控制电路的组件。气候控制器135可以包括单件集成的控制单元136，或者可以包括气候控制元件136、137的分布式网络。位于给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。
应当理解，类似于图1A所示的气候受控厢式货车100，图1B的气候受控直式卡车130也可以包括车辆PDU(例如图1A所示的车辆PDU101)、VES(例如图1A所示的VES102)、标准充电端口(例如图1A所示的标准充电端口103)和/或增强型充电端口(例如图1A所示的增强型充电端口104)，以与相应的ESE和/或CCU 133通信并分配来自相应的ESE和/或CCU 133的电力，或者将电力分配至相应的ESE和/或CCU 133。
图1C示出了附接至牵引车142的气候受控运输单元140的一个实施例。气候受控运输单元140包括用于运输单元150的运输气候控制系统145。牵引车142被附接至并配置成拖曳运输单元150。图1C所示的运输单元150是拖车。
运输气候控制系统145包括CCU152，CCU152在运输单元150的气候受控空间154内提供环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。CCU152设置在运输单元150的前壁157上。在其他实施例中，将理解的是，CCU152可以被布置在例如运输单元150的车顶或另一壁上。CCU152包括气候控制电路(未示出)，所述气候控制电路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间154内提供经调节的空气。
运输气候控制系统145还包括可编程气候控制器156和一个或多个传感器(未示出)，这些传感器被配置为测量运输气候控制系统145的一个或多个参数(例如，运输单元150外部的环境温度、运输单元150外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排出压力、由CCU152供应至气候受控空间154中的空气的供应空气温度、从气候受控空间154返回至CCU152的空气的回流空气温度、气候受控空间154内的湿度等)，并将参数数据传送至气候控制器156。气候控制器156被配置为控制运输气候控制系统145的运行，所述运输气候控制系统145包括气候控制电路的组件。气候控制器156可以包括单件集成的控制单元158，或者可以包括气候控制元件158、159的分布式网络。给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。
在一些实施例中，牵引车142可以包括可选的APU 108。可选的APU 108可以是辅助电力单元(eAPU)。同样，在一些实施例中，牵引车142还可包括车辆PDU101和VES102(未示出)。APU 108可以向车辆PDU101提供用于分配的电力。应当理解，对于连接，实线代表电力线，虚线代表通信线。气候受控运输单元140可以包括连接至气候受控运输单元140的电源(包括例如可选的太阳能电源109；可选的电源122，例如发电机组、燃料电池、安装式电源单元、辅助电池组等；和/或可选的提升门式电池107)的PDU 121。PDU 121可以包括PDU控制器(未示出)。PDU控制器可以是气候控制器156的一部分。PDU 121可以将来自气候受控运输单元140的电源的电力分配给例如运输气候控制系统145。气候受控运输单元140还可以包括可选的提升门106。可选的提升门式电池107可提供电力以打开和/或关闭提升门106。
应当理解，类似于气候受控厢式货车100，附接至图1C的牵引车142的气候受控运输单元140还可以包括VES(例如图1A所示的VES102)、标准充电端口(例如图1A中所示的标准充电端口103)和/或增强型充电端口(例如图1A中所示的增强型充电端口104)，以与相应的ESE和/或CCU152通信并分配来自相应的ESE和/或CCU的电力，或者将电力分配至相应的ESE和/或CCU152。应当理解，一个或多个充电端口103和/或可以位于牵引车142或拖车上。例如，在一个实施例中，标准充电端口103位于牵引车142上，而增强型充电端口104位于拖车上。
图1D示出了气候受控运输单元160的另一实施例。气候受控运输单元160包括用于运输单元164的多区域运输气候控制系统(MTCS)162，该运输单元164可以例如通过牵引车(未示出)来牵引。将理解的是，本文描述的实施例不限于牵引车和拖车单元，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如，卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱等)、棚车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元等)。
MTCS 162包括CCU 166和多个远程单元168，CCU 166和多个远程单元168在运输单元164的气候受控空间170内提供环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。气候受控空间170可以被划分成多个区域172。术语“区域”是指由壁174隔开的气候受控空间170的区域的一部分。CCU 166可以作为主机单元运行，并在气候受控空间166的第一区域172a内提供气候控制。远程单元168a可以在气候受控空间170的第二区域172b内提供气候控制。远程单元168b可以在气候受控空间170的第三区域172c内提供气候控制。因此，MTCS 162可以用来单独地并且独立地控制气候受控空间162的多个区域172中的每个区域内的环境条件。
CCU 166设置在运输单元160的前壁167上。在其他实施例中，应当理解，CCU 166可以设置在例如运输单元160的车顶或另一壁上。CCU 166包括气候控制电路(未示出)，该气候控制电路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间170内提供经调节的空气。远程单元168a设置在第二区域172b内的天花板179上，远程单元168b设置在第三区域172c内的天花板179上。远程单元168a、168b中的每一者均包括蒸发器(未示出)，该蒸发器连接至设置在CCU 166中的其余的气候控制电路。
MTCS 162还包括可编程气候控制器180和一个或多个传感器(未示出)，这些传感器被配置为测量MTCS 162的一个或多个参数(例如，运输单元164外部的环境温度、运输单元164外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排出压力、由CCU 166和远程单元168供应至区域172的每个区域中的空气的供应空气温度、从区域172的每个区域中返回至相应的CCU 166或远程单元168a或168b的空气的回流空气温度、每个区域118内的湿度等)，并将参数数据传送至气候控制器180。气候控制器180被配置为控制MTCS 162的操作，所述MTCS162包括气候控制电路的组件。气候控制器180可以包括单件集成的控制单元181，或者可以包括气候控制元件181、182的分布式网络。给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。
应当理解，类似于气候受控厢式货车100，图1D的气候受控运输单元160还可以包括车辆PDU(例如图1A中所示的车辆PDU101)、VES(例如图1A所示的VES102)、标准充电端口(例如图1A所示的标准充电端口103)和/或增强型充电端口(例如图1A所示的增强型充电端口104)，以与相应的ESE和/或CCU 166通信并分配来自相应的ESE和/或CCU 166的电力，或者将电力分配至相应的ESE和/或CCU 166。
图1E是根据一个实施例的包括运输气候控制系统187的车辆185的透视图。车辆185是可以将一个或多个乘客(未示出)运送至一个或多个目的地的公交交通汽车。在其他实施例中，车辆185可以是校车、铁路车辆、地铁或载有乘客的其他商用车辆。车辆185包括被支撑的可容纳多个乘客的气候受控空间(例如，乘客舱)189。车辆185包括位于车辆185一侧的门190。在图1E所示的实施例中，第一门190定位成与车辆185的前端相邻，并且第二门190定位成朝向车辆185后端。每个门190可在打开位置和关闭位置之间移动以选择性地允许访问气候受控空间189。运输气候控制系统187包括CCU 192，该CCU 192附接至车辆185的车顶194。
CCU 192包括气候控制电路(未示出)，该气候控制电路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置以在气候受控空间189内提供经调节的空气。运输气候控制系统187还包括可编程气候控制器195和一个或多个传感器(未示出)，这些传感器被配置为测量运输气候控制系统187的一个或多个参数(例如，车辆185外部的环境温度、气候受控空间189内的空间温度、车辆185外部的环境湿度、气候受控空间189内的空间湿度等)，并将参数数据传送至气候控制器195。气候控制器195被配置为控制运输气候控制系统187的运行，所述运输气候控制系统187包括气候控制电路的组件。气候控制器195可以包括单件集成的控制单元196，或者可以包括气候控制元件196、197的分布式网络。给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。
应当理解，类似于气候受控厢式货车100，图1E的包括运输气候控制系统187的车辆185也可以包括车辆PDU(例如图1A所示的车辆PDU101)、VES(例如图1A所示的VES102)、标准充电端口(例如图1A所示的标准充电端口103)和/或增强型充电端口(例如图1A所示的增强型充电端口104)，以与相应的ESE和/或CCU 192通信并分配来自相应的ESE和/或CCU 192的电力，或者将电力分配至相应的ESE和/或CCU 192。
图2示出了根据一个实施例的用于气候控制系统的运输气候控制电路200的示意图。运输气候控制电路200可以与例如图1A至1E所示的气候控制单元115、133、152、166和192一起使用。运输气候控制电路200可以由控制器(例如图1A至1E所示的气候控制器125、135、156、180、195)控制。
运输气候控制电路200包括电池箱电压阶跃配置器202、逆变器电路204、变速电负载体205和控制器206。运输气候控制电路200还可以包括充电器207。应该理解，在一些实施例中，逆变器电路204也可以作为充电器工作，并且不需要充电器207。运输气候控制电路200还可以包括DC链路电容器203。应当理解，在一些实施例中，DC链路电容器203可以是可选的并且不是必需的(或者电容器的数量和/或电容可以显着的减少)。应当理解，由于与电池箱电压阶跃配置器202和逆变器电路204之间提供的DC链路相关的电容的减小，因而本公开的实施例可以提高逆变器电路204的可靠性。DC链路与电池箱电压阶跃配置器202的电池箱(未示出)之间的直接连接可以减小在负载下保持电压稳定所需的电容。
电池箱电压阶跃配置器202被配置为提供输出电压和输出电流以驱动变速电负载体。电池箱电压阶跃配置器202可以通过配置电池箱以向DC链路提供可变电压(或可变电压阶跃)以驱动变速电负载体来优化电效率。逆变器电路204被配置为将由电池箱电压阶跃配置器202输出的电压转换为AC电压以驱动变速电负载体205。变速电负载体205被配置为由来自逆变器电路204的AC电压驱动。控制器206被配置为控制电池箱电压阶跃配置器202，以基于变速电负载体205所需的电压(或负载)来生成可变电压。DC链路电容器203被配置为稳定从电池箱电压阶跃配置器202获得的电压，而该电压经由逆变器电路204被转换回AC(交流)电。充电器207被配置为对电池箱电压阶跃配置器202的电池箱充电。
运输气候控制电路200连接至电源201。在一个实施例中，电源201可以是交流(AC)岸电源、AC公用电源等。电源201可以提供例如，120伏、220伏或240伏输入电压，以为运输气候控制电路200充电。在图2中，电源201连接至充电器207。在其他实施例中(例如，当逆变器电路204也作为充电器工作并且不需要充电器207时)，电源201可以连接至逆变器电路204。可以理解，类似于逆变器电路204、车载充电器(OBC)、配件OBC和/或交流电源模块(ACPM)AC/DC转换器可用作充电器以连接至电源201，并且不需要充电器207。在一个实施例中，电源201和/或充电器207可以是供电设备(ESE)。ESE可以是EVSE、EV充电站、车辆充电器系统、电源等。在另一实施例中，电源201和/或逆变器电路204可以是ESE的一部分。在一个实施例中，ESE可以作为DC和/或AC电源运行。
在一个实施例中，充电器207连接至电池箱电压阶跃配置器202，使得电源201可以经由充电器207对电池箱电压阶跃配置器202的电池箱充电。在另一实施例中，逆变器电路204连接至电池箱电压阶跃配置器202，使得电源201可以经由逆变器电路204为电池箱电压阶跃配置器202的电池箱充电。
电池箱电压阶跃配置器202可以向逆变器电路204的DC链路提供(或发出)可变输出电压(例如，经由DC链路电容器203，或者通过在无需DC链路电容器的情况下直接馈入逆变器电路204)。将理解到，DC链路可以被限定为从馈入逆变器电路204的DC源的连接。可变输出电压可以是例如400V DC(或374V、384V DC、421V DC、432V DC等)或800V DC(或749V、768V DC、842V DC、864V DC等)。应当理解，在其他实施例中，可变输出电压可以是期望应用所需的任何合适的电压。还应当理解，上述可变输出电压(400V DC、800V DC等)可以是标称电压，并且有效输出电压可以取决于例如电池的充电状态和/或连接的负载等。
当经由逆变器电路204将电压转换回交流电时，DC链路电容器203稳定从电池箱电压阶跃配置器202获得的电压。在一些实施例中，对于一千瓦的操作，对于从400V或约400V到800V或约800V的电压，DC链路电容器可以在0.1毫法拉或约0.1毫法拉至2毫法拉或约2毫法拉的范围内。应当理解，当例如电池箱是可重新配置的时，DC链路电容器203的电容可以被设计成与两个电压(例如400V和800V)兼容。
逆变器电路204将由电池箱电压阶跃配置器202输出的电压转换为AC电压以驱动变速电负载体205。在一些实施例中，逆变器电路204(有时称为逆变器桥)可以包括开关(未示出)。可以控制开关的接通和/或断开以从输入的DC电压(即，由电池箱电压阶跃配置器202输出的电压)生成可变电力(例如，可变频率、可变电流、可变电压等)来驱动变速电负载体205。匹配AC电压和变速电负载体205所需的电压可以是利用来自电池箱电压阶跃配置器202的能量的有效方法，并且将全电压转换为相应的AC电压可以是逆变器电路204的有效转换。例如，当将全电压转换为相应的AC电压时，不需要额外的升压或降压电路用于要转换的电压和转换的AC电压之间的电压差。这样，当AC电压与变速电负载体205所需的电压匹配时，来自电池箱电压阶跃配置器202的能量可以被有效地用来驱动变速电负载体205。
当变速电负载体205所需要的电压低时，本文所述的实施例可以从电池箱电压阶跃配置器202提供较低的电压，而当变速电负载体205所需要的电压高时，本文所述的实施例可以从电池箱电压阶跃配置器202提供较高的电压。例如，在一个实施例中，变速电负载体205可以是三相AC压缩机，三相AC压缩机在高速/高电力/高电压下需要约800V(例如749V、768V DC、842V DC、864V DC等)，并且在低速/低电力/低电压下需要大约400V(例如374V、384V DC、421V DC、432V DC等)。本文所述的实施例可以具有控制器206，以控制电池箱电压阶跃配置器202，以基于变速电负载体205所需的电压(或负载)来生成可变电压。
变速电负载体205由来自逆变器电路204的AC电压驱动。在一些实施例中，变速电负载体205可以是例如驱动(或连接至)诸如风扇、鼓风机和/或压缩机等的电动机。在一些实施例中，电动机可以是多(变)速电动机。在一些实施例中，压缩机可以是用于HVAC系统的两速压缩机，该两速压缩机包括用于向空间提供快速冷却或加热的高速/高电力和用于维持空间中期望温度的低速/低电力。在一个实施例中，两速压缩机可以是连接至压缩机的三相AC电动机，该压缩机在高速/高电力下需要大约800V(例如749V、768V DC、842V DC、864VDC等)，并且在低速/低电力下需要大约400V(例如374V、384V DC、421V DC、432VDC等)。通常，变速电负载体205上的较高负载可能需要较高的速度和/或较高的电压来驱动变速电负载体205，并且变速电负载体205上的较低负载可能需要较低的速度和/或较低的电压来驱动变速电负载体205。
控制器206基于变速电负载体205所需的电压(或负载)来控制电池箱电压阶跃配置器202。在一个实施例中，控制器206可以从多个传感器(未示出)接收数据。多个传感器可以监测多个参数，例如，变速电负载体205(例如，变速电负载体205上的负载)的机械转矩要求、变速电负载体205的最佳电力要求(例如，电压、电流和/或频率)、变速电负载体205的计算(或额定)速度、逆变器电路204的输出AC电压、逆变器电路204的输出电流、逆变器电路204的输出频率等。控制器206可以基于任何或所有感测到的参数来控制电池箱电压阶跃配置器202。可以在图3的描述中找到使用控制器206控制电池箱电压阶跃配置器202的详细描述。
应当理解，运输气候控制电路200可以连接至制冷电路，例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀，以在气候受控空间内提供经调节的空气。
在一个实施例中，变速电负载体205可以是用于车辆的HVAC系统中的APU的密封压缩机，车辆例如为半卡车。该压缩机可以根据压缩机上的负载以多种速度运行。当车辆的主原动机关闭时，例如当驾驶员将车辆停放较长时间以休息时，可以操作APU。APU可以提供例如用于操作辅助HVAC单元的电力，以将经调节的空气提供给车辆的舱室。APU还可以提供电力来操作舱室内的舱室配件，例如电视、微波炉、咖啡机、冰箱等。压缩机可以以高速运转(高速需要更高的输入电压，例如约800V)从而以高容量运行辅助HVAC系统，从而为舱室提供快速的温度控制(例如，冷却)。压缩机可以以低速运转(低速需要较低的输入电压，例如约400V)，从而以低容量运行辅助HVAC系统，从而维持舱室内的温度。在一些实施例中，低速模式可以是压缩机的主要运行模式。应当理解，通常当压缩机低速运转时，APU可以更有效地运行(例如，需要更少的能量)，而不管APU是机械驱动的(例如，原动机驱动的)APU还是电驱动的(例如，电池驱动的)APU。对于机械驱动的APU，与在高速下运行时相比，当压缩机在低速下运行时，原动机可能需要更少的燃料(例如，燃料效率更高)。对于电驱动的APU，与在高速下运行时相比，当压缩机在低速下运行时，需要更少的来自电池的能量。应当理解，通常以较低的速度运行可以导致更多的运转时间。另外，无论APU是机械驱动还是电驱动的，基于存储的燃料量或基于电池容量和/或充电状态，APU都可以具有有限的运转时间。因此，本文描述的实施例可以提高效率并减少压缩机的能量损失并延长电池寿命。
图3是根据第一实施例的用于气候控制系统的电池箱电压阶跃配置器300的电路图。电池箱电压阶跃配置器300可以是例如图2中的电池箱电压阶跃配置器202。
电池箱电压阶跃配置器300包括电池箱301。应当理解，在气候控制系统中，电池单元可以是电池模块的构建块。通常，电池单元可以具有3.7V的电压(或4V或任何其他合适的电压)。大约十二(12)个电池单元可以串联连接，以构成一串电池单元。电池单元串的电压可以是例如44.4V(或48V，或任何其他合适的电压)。电池模块被限定为并联连接的一串或多串(例如，三串)电池单元。电池单元的串的数量取决于要提供的电池模块的当前容量。通常，电池模块可以具有48V(或44.4V或任何其他合适的电压)。应当理解，在某些规定下，48V是电工无需特殊许可即可操纵的电池电压电平。
可以串联连接大约八个(或九个或任何其他合适数量的)电池模块，以构成一串电池模块。该串电池模块的电压可以是例如400V(或任何其他合适的电压)。电池组被限定为并联连接的一串或多串电池模块。电池模块的串的数量取决于要提供的电池组的当前容量。通常，电池组可以具有400V的电压(或任何其他合适的电压)。一个或多个电池组可以串联连接并构成一串电池组。电池箱被限定为并联连接的一串或多串电池组。应当理解，运输气候控制系统工业中的参考电压可以是230V AC/460V AC，这对应于本公开的400V DC/800V DC配置。
如图3所示，电池箱301包括两个电池组302和303。电池组302包括串联连接的一串电池模块(310、320等)。电池组302还包括电池管理系统(315、325等)。在一个实施例中，每个电池组302、303可以被配置为具有相同/均匀的电压和/或电流。
电池管理系统315测量电池模块310的每个电池单元的状态/参数(例如，充电状态(例如，完全充电、部分充电/放电、完全放电等)、电压、电流、温度等)，并且可以管理和/或平衡电池模块310的电池单元的状态/参数(例如，以使系统均衡)。例如，电池管理系统315可以平衡电池模块310的电池单元的充电状态(使得电池单元均匀地充电或放电)。平衡电池单元的充电或放电可以使电池单元的能量存储容量最大化。如果电池单元的充电/放电不平衡，则电池单元的能量存储容量和电池单元的电池寿命会损失。当一个电池单元变得比其他电池单元更弱并且支配充电/放电循环时，损耗会进一步加剧。还应理解，为了平衡电池单元的充电或放电，可以存在开关(未示出)，使得电池管理系统315可以接通或断开电池模块310的特定的一个或多个电池单元以进行充电或放电。电池模块级别的电池管理系统通常可以根据电池单元的温度和充电状态来管理电池单元以进行适当的充电和放电。
类似地，电池管理系统325测量电池模块320的每个电池单元的状态/参数，并且可以平衡电池模块320的电池单元的状态/参数。
类似于电池组302，电池组303包括串联连接的一串电池模块(330、340等)。电池组303还包括电池管理系统(335、345等)。电池管理系统335测量电池模块330的每个电池单元的状态/参数，并且可以平衡电池模块330的电池单元的状态/参数。电池管理系统345测量电池模块340的每个电池单元的状态/参数，并且可以平衡电池模块340的电池单元的状态/参数。应当理解，每个电池管理系统(315、325、335、345等)分别对应于电池模块(310、320、330、340等)。电池管理系统(315、325、335、345等)处于电池模块级别。
应当理解，电池组302可以包括串联连接的八个(或九个)电池模块(例如，每个电池模块具有48V的电压)。当充电时，电池组302可具有约400伏的电压。电池组303可包括串联连接的八个(或九个)电池模块(例如，每个电池模块具有48V的电压)。当充电时，电池组303可具有约400V的电压。
在一个实施例中，电池组302可包括电池管理系统365。电池管理系统365经由通信线路连接至电池组302内的电池管理系统(315、325等)，并与该电池管理系统通信以及对该电池管理系统进行控制。电池管理系统365测量电池组302的每个电池模块的状态/参数(例如，充电状态、电压、电流、温度等)，并且可以平衡电池组302的电池模块的状态/参数。
电池组303可包括电池管理系统375。电池管理系统375经由通信线路连接至电池组303内的电池管理系统(335、345等)，并与该电池管理系统通信以及对该电池管理系统进行控制。电池管理系统375测量电池组303的每个电池模块的状态/参数(例如，充电状态、电压、电流、温度等)，并且可以平衡电池组303的电池模块的状态/参数。
应当理解，为了平衡电池模块的充电或放电(例如，以使系统均衡)，可以存在开关(未示出)，使得电池管理系统365可以接通或断开电池组302的特定的电池模块以进行充电或放电。还应当理解，为了平衡电池模块的充电或放电，可以存在开关(未示出)，使得电池管理系统375可以接通或断开电池组303的特定电池模块以进行充电或放电。应当理解，处于电池组级别的电池管理系统(365、375等)可以是可选的。
在一个实施例中，电池箱301包括电池管理系统355。当存在处于电池组的级别的电池管理系统(365、375等)时，电池管理系统355经由通信线路连接至电池箱301中的电池组级别的电池管理系统(365、375等)，并与该电池管理系统通信以及对该电池管理系统进行控制。当不存在处于电池组级别的电池管理系统(365、375等)时，电池管理系统355经由通信线路连接至电池箱301中的电池模块级别的电池管理系统(315、325、335、345等)，并与该电池管理系统通信以及对该电池管理系统进行控制。电池管理系统355测量电池箱301的每个电池组的状态/参数(例如，充电状态、电压、电流、温度等)，并且可以平衡电池箱301的电池组的状态/参数。应当理解，为了平衡电池组的充电或放电，可以存在开关(304、305、306等)，以便电池管理系统355可以接通或断开电池箱301的特定的电池组以进行充电或放电。
应当理解，电池管理系统(315、325、335、345、355、365、375等)可以是具有处理器的控制器。在一个实施例中，电池管理系统(315、325、335、345、355、365、375等)可以是集成电路芯片。还应当理解，电池箱301可以包括冷却系统(例如，液体冷却系统)，以冷却电池箱/电池组/电池模块/电池单元。
在一个实施例中，电池箱包括开关(304、305、306等)。开关(304、305、306等)可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、N型金属氧化物半导体(NMOS)开关、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、双极结型晶体管(BJT)、固态开关、继电器、接触器等中的一者或多者。电池管理系统355可以将每个开关(304、305、306等)控制为断开状态和闭合状态，以配置电池箱301的电压/电流。
电池箱301包括电源输出端307和参考电压输出端308。电源输出端307和参考电压输出端308的组合可经由DC链路电容器(例如图2的DC链路电容器203)连接至例如逆变器电路(例如图2的逆变器电路204)的DC链路并向该DC链路提供输出电压，或者在没有(或具有减小的)DC链路电容器的情况下，直接地馈入逆变器电路。应当理解，本文公开的实施例不需要DC/DC转换器，并且可以减少/最小化与转换相关联的能量损耗。通常，DC/DC转换器以约为95％至98％的效率运行，消除该转换可以使效率提高2％至5％。本文公开的实施例可以允许减少能量存储(诸如电池之类的)成本。
每个开关(304、305、306等)均具有两端。每个电池组(302、303)均具有正极端子(电源输出端等)和负极端子(参考电压输出端或接地端等)。开关304的第一端304a连接至开关305的第一端305a和电池组302的负极端子302b。开关304的第二端304b连接至电池组303的负极端子303b和参考电压输出端308。开关305的第二端305b连接至开关306的第一端306a和电池组303的正极端子303a。开关306的第二端306b连接至电池组302的正极端子302a和电源输出端307。
在一个实施例中，控制器(未示出，例如图2的控制器206)经由通信线路309连接至处于电池箱级别的电池管理系统355，并与电池管理系统355通信以及对电池管理系统355进行控制。应当理解，处于电池箱级别和电池组级别两者的电池管理系统(355、365、375等)可以是可选的。在这样的实施例中，关于电池单元的充电/放电的平衡，处于电池模块级别的电池管理系统(315、325、335、345等)彼此相互协调。在这样的实施例中，控制器连接处于电池模块级别的电池管理系统(315、325、335、345等)和开关(304、305、306等)，并与该电池管理系统和开关通信以及对该电池管理系统和开关进行控制。还应当理解，一个或多个通信线路可以是双向的。还将理解到，一个或多个通信线路可以是控制器局域网(CAN)或任何合适的通信网络的一部分。
在一个实施例中，控制器可以基于由多个传感器(未示出)感测并发送到控制器的多个参数来确定变速电负载体(例如图2的变速电负载体205)的运行参数(例如速度/频率、转矩、负载等)。控制器可以基于所确定/感测到的运行参数来控制电池管理系统355(或向电池管理系统355发送一个或多个消息)。处于电池箱级别的电池管理系统355可以基于例如来自控制器的消息/控制来控制开关(304、305、306等)。应当理解，电池管理系统(315、325、335、345、355、365、375等)可以位于控制器中并且可以是控制器的一部分。在一个实施例中，控制器可以位于逆变器电路中。
在运行期间，基于所确定的运行参数，当需要与变速电负载体的高速和低转矩/低负载要求对应的第一输出电压和第一输出电流时(例如，在例如第一/满负载下需要诸如约800V的高电压和低电流时)，电池管理系统355可以控制开关304和306被断开，并且控制开关305被闭合。在这种情况下，电池组302和电池组303串联连接。例如，如果电池组302具有大约400V的电压，并且电池组303具有大约400V的电压，则当电池组302和电池组303串联连接时的输出电压为大约800V。输出电流是电池组302的电流或电池组303的电流。
在运行期间，基于所确定的运行参数，当需要与变速电负载体的低速和高转矩/高负载要求对应的第二输出电压和第二输出电流时(例如，在例如第二/部分负载下需要诸如约400V的低电压和高电流时)，电池管理系统355可以控制开关304和306被闭合，并且控制开关305被断开。在这种情况下，电池组302和电池组303并联连接。例如，如果电池组302具有大约400V的电压，并且电池组303具有大约400V的电压，则当电池组302和电池组303并联连接时的输出电压为约400V。输出电流是电池组302的电流和电池组303的电流的组合(相加)。
应当理解，电池组302、303的并联连接可以导致电池箱自身在电池组之间的平衡。应理解到，在一些实施例中，可能需要具有电阻器/FET或电荷穿梭式电容器的另外的开关和/或平衡电路，以确保电池组302、303被平衡。
在运行期间，基于所确定的运行参数，当需要与变速电负载体的低速和低转矩/低负载需求对应的第三输出电压和第三输出电流时(例如，在例如第三负载下需要诸如约400V的低电压和低电流时)，电池管理系统355可以控制开关305和306被断开，并且控制开关304被闭合。在这种情况下，电池组303从电路断开连接(即不使用)。例如，如果电池组302具有约400V的电压，并且电池组303具有约400V的电压，则当电池组303断开连接时的输出电压为约400V(即，电池组302的电压)。输出电流为电池组302的电流。在这种情况下，例如当电池组303不工作或者比电池组302放电更多时，电池管理系统355基于例如电池组(302、303)的运行状态来控制开关。例如，当电池组302和电池组303串联连接时，并且当控制器确定电池组303发生故障时，控制器可以被配置成控制多个开关(例如，控制开关305和306被断开，控制开关304被闭合)，以使电池组303与电池箱电压配置器电路断开连接。
在一个实施例中，在运行期间，基于所确定的运行参数，当需要与变速电负载体的低速和低转矩/低负载要求对应的第三输出电压和第三输出电流时(例如，在例如第三负载下需要诸如约400伏的低电压和低电流时)，电池管理系统355可以控制开关304和305被断开，并且控制开关306被闭合。在这种情况下，电池组302从电路断开连接(即不使用)。例如，如果电池组302具有约400伏的电压，并且电池组303具有约400伏的电压，则当电池组302断开连接时的输出电压为约400伏(即，电池组303的电压)。输出电流为电池组303的电流。在这种情况下，例如当电池组302不工作或者比电池组303放电更多时，电池管理系统355基于例如电池组(302、303)的运行状态来控制开关。例如，当电池组302和电池组303串联连接时，并且当控制器确定电池组302发生故障时，控制器可以被配置成控制多个开关(例如，控制开关304和305被断开，控制开关306被闭合)，以使电池组302与电池箱电压配置器电路断开连接。
当电池管理系统355控制开关使得电池组302和电池组303串联连接时，如果电池管理系统355确定电池组中的一者不起作用，则电池管理系统355可以改变开关的控制以仅使用正在工作的电池组。电池箱301可以以减小的容量的运行模式(紧急模式)操作。
应当理解，在逆变器电路(例如图2的逆变器电路204)处，根据负载需求(例如，满负载、部分负载、低负载等)来调节(来自DC链路的)电压，可以减少传导和开关损耗。
应当理解，为了从一种配置/模式(例如，并联连接的电池组、串联连接的电池组、单独使用的电池组)过渡到另一种配置/模式，负载(例如，变速电负载体)应该通过例如逆变器电路断开连接。
应当理解，可以将第三电池组添加到电池箱301中以提供可变的输出电压/输出电流。还应当理解，新电池组的添加可以与上述讨论类似地布置，以得到用于变速电负载体的整个范围的速度/转矩/负载的整个范围的电压/电流。还应当理解，本公开的实施例中的电池可以在没有原动机(例如发动机)支持的情况下提供电操作。
图4示出了根据第二实施例的用于气候控制系统的电池箱电压阶跃配置器300的电路图。将理解的是，图3可以针对处于放电模式的气候控制系统，图4可以针对处于充电模式的气候控制系统。还应当理解，除了下面所讨论的以外，图4的元件的结构和功能与图3的元件的结构和功能相似。
如图4所示，电池箱301包括开关350。开关350可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、N型金属氧化物半导体(NMOS)开关、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、双极结型晶体管(BJT)、固态开关、继电器、接触器等中的一者或多者。处于电池箱级别的电池管理系统355可以基于例如来自控制器(未示出，诸如图2的控制器206)的消息/控制，将开关350控制为断开状态和闭合状态，以配置电池箱301的充电。
开关350具有两端。开关350的第一端350a连接至电池组302的正极端子302a和充电器线360。开关350的第二端350b连接至开关306的第二端306b和充电器线307。
将理解到，控制器(例如，图2的控制器206和/或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以将电池箱301配置为处于充电模式和/或放电模式。在充电模式期间，电池箱301可以是可再充电能量存储系统(RESS)。电池箱301可以由例如ESE(例如可以是未示出的充电站或充电座的电动车辆供应设备(EVSE))充电。ESE可以连接至充电器线307和参考电压线308，以对电池箱301充电。另一个ESE，在可用时，可以连接至充电器线360和参考电压线308，以对电池箱301充电。控制器可以基于ESE的输入(例如，电压、电流等)将电池箱301配置为被充电。还应当理解，在放电模式期间，线307与参考电压线308一起用作电压输出端，以向一个或多个负载提供电压。
将理解到，在充电模式下，控制器可以被配置为建立和/或获得充电器(例如，ESE)的电压范围。电池箱可以是(例如，通过控制器)可重新配置的，以将电池箱置于高电压状态，从而使电池箱可以与更高电压的充电器一起工作，并且充电可以更快(快速充电)。控制器可以经由例如编程的配置文件或与充电器的通信来获得充电器参数。还应当理解，在充电模式期间，控制器可以将电池箱301配置为恒定电流充电模式和恒定电压充电模式。恒定电流充电通常意味着ESE提供相对均匀的电流，而与电池的充电状态或温度无关。恒定电流充电可以帮助减少和/或消除电池单元和串联连接的电池的不平衡。恒定电压充电可以使ESE的全部电流流入电池，直到电池达到预设电压，一旦达到预设电压电平，ESE的电流就会逐渐减小。恒定电流充电和恒定电压充电的组合可以允许在没有过度充电的风险的情况下实现快速充电。恒定电流充电和/或恒定电压充电的参数和时机选择可以例如由控制器从(预确定、预存储在控制器的存储器等中的)预编程的文件中获得。这样的参数和时机选择也可以存储在电池箱电池管理系统(BMS)中，并与控制器通信。
本文公开的实施例可以减少对负责在充电期间管理流向电池箱的能量流的DC/DC转换器的需求。本文公开的实施例可以通过例如配置开关(304至306和/或350)来调整电池箱301上的内部配置。
将理解到，在恒定电流充电模式期间，控制器可以配置开关(304至306和/或350)以访问独立的电池组(例如302、303)，并将充电电流减小至对并联的电池组(例如302、303)充电所需的电流的一半。这样的配置可以帮助均衡电池组(例如302、303)的电荷水平(例如，电荷的百分比)。
还应当理解，在恒定电流充电模式期间，控制器可以配置开关(304至306和/或350)以访问独立的电池组(例如302、303)，并且当电池组(例如302、303)串联连接时，将充电电压降低至对电池组(例如302、303)进行充电所需的电压的一半。
在均衡电池组(例如302、303)之后，控制器可以将电池组(例如302、303)配置为并联连接，以在例如恒定电压模式期间更快地充电。在此阶段，电池组(例如302、303)的充电状态通常在相对于充满电状态的80％至100％的范围内，所需电流要小于恒定电流充电模式下的电流。这样，可以同时对电池组(例如302、303)进行充电，从而减少了分别管理电池组(例如302、303)所需的总充电时间。
在运行期间，具有多个充电电压的ESE(充电站、充电座)可用于为电池箱301(RESS)充电。例如，可以使用800V ESE、400V ESE和/或两个400V ESE为气候控制系统的RESS充电。本文公开的实施例可以最佳地使用各种ESE，并减少管理能量存储充电所需的电力电子模块的成本。
控制器可以配置开关(304至306、350)以将电池组(例如302、303)串联或并联或独立访问地关联，以满足目标输出电压或充电曲线。控制器可以通过例如经由传感器获得ESE的配置来确定充电曲线。在一个实施例中，电池组(例如302、303)可以是大约400V的电池组。
在运行期间，电池管理系统355可以与控制器(例如图2的控制器206)和逆变器电路(例如图2的逆变器电路204)通信，以获得负载信息以针对当前负载情况限定电池组关联(例如，串联、并联或独立访问)。可以通过例如CAN来实现通信。应当理解，电池管理系统(315、325、335、345、355、365、375等)可以位于控制器中并且可以是控制器的一部分。在一个实施例中，控制器可以在逆变器电路中。还应当理解，处于电池箱级别的电池管理系统355可以从处于电池模块级别(和/或电池组级别)的电池管理系统获得电池信息，以确定用于电池箱301的充电曲线或放电曲线。
基于当前负载状况(或ESE配置)，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304至306以将电池组(例如302、303)串联、并联或独立访问的方式关联，因此改变电池箱301的电压。
在当前负载状况(或ESE配置)要求电池组(例如302、303)并联关联时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304被闭合、控制开关305被断开和控制开关306被闭合。在一个实施例中，当电池组302的电压为约400V且电池组303的电压为约400V时，当电池组(例如302、303)并联关联时，电池箱301的总电压约为400V。
在当前负载状况(或ESE配置)要求电池组(例如302、303)串联关联时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304被断开、控制开关305被闭合和控制开关306被断开。在一个实施例中，当电池组302的电压为约400V且电池组303的电压为约400伏时，当电池组(例如302、303)串联关联时，电池箱301的总电压约为800V。
在当前负载状况(或ESE配置)要求电池组(例如302、303)以独立访问(例如单电池组访问)的方式关联时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以配置为控制开关304被闭合、控制开关305被断开和控制开关306被断开。在这样的实施例中，仅访问电池组302。在一个实施例中，当电池组302的电压为约400V且电池组303的电压为约400V时，当电池组(例如，302、303)以独立访问的方式关联(例如，仅访问电池组302)时，电池箱301的总电压约为400V。
在当前负载状况(或ESE配置)要求电池组(例如302、303)以独立访问(例如单电池组访问)的方式关联时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以配置为控制开关304被断开、控制开关305被断开和控制开关306被闭合。在这样的实施例中，仅访问电池组303。在一个实施例中，当电池组302的电压为约400V且电池组303的电压为约400V时，当电池组(例如，302、303)以独立访问的方式关联(例如，仅访问电池组303)时，电池箱301的总电压约为400V。
在充电模式期间(例如，当电池箱电压阶跃配置器300的电池箱301连接至ESE时)，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置成控制开关304至306以串联、并联或独立访问的方式来关联电池组(例如302、303)，从而改变电池箱301的电压。
当单个ESE(例如800V ESE)(例如，通过充电线307和参考电压线308)可用时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置成控制开关304至306以将电池组(例如302、303)串联关联，并且控制开关350被断开。
当单个ESE(例如400V ESE或处于与400V ESE“兼容的模式”下的800V ESE)(例如，通过充电线307和参考电压线308)可用时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304至306以将电池组(例如302、303)以独立访问的方式(例如，仅访问电池组302或仅访问电池组303)关联，并控制开关350被断开。在这样的实施例中，取决于控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)和/或ESE的要求，一次可以访问一个电池组(例如302、303)以对每个电池组充电。
在一个实施例中，当单个ESE(例如400V ESE或处于与400V ESE“兼容的模式”下的800V ESE)(例如，通过充电线307和参考电压线308)可用时，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304至306以将电池组(例如302、303)以并联的方式关联，并控制开关350被闭合。将理解的是，该实施例可以基于控制器和ESE之间关于电力可用性和电池箱需求的协商而可用。
当双ESE(例如，两个400V ESE、或一个400V ESE和另一个处于与400V ESE“兼容的模式”下的800V ESE)可用时(例如，一个ESE通过充电线307和参考电压线308可用，另一个ESE通过充电线360和参考电压线308可用)，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以被配置为控制开关304至306以将电池组(例如302、303)以并联的方式关联，并控制开关350被断开。在这样的实施例中，来自分开的ESE的电力馈送到每个电池组，并且电池组可以被同时充电(当有两个电池组时，使总充电时间减半)。
将理解的是，本文公开的实施例可以通过经由开关重新配置电池组来允许使用400V ESE和800V ESE，并且使用优化/可配置的电池组来优化充电。
将理解的是，因为电流仅从较高的电压流向较低的电压，因而管理电池箱上的电流(以及因此管理电池箱上的能量)通常将需要DC/DC转换器以所需的精度来管理电压和电流水平，以适当地对电池箱进行充电。尤其是如果用于充电的原始电压源(例如，整流市电或DC链路再生电压)明显低于电池箱最大电压的情况下，本文公开的实施例可以降低成本(例如，通过减少对DC/DC转换器的要求来降低成本，DC/DC转换器通常占仅用于管理电池箱能量控制的总电力电子设备的成本的60％)和复杂性。电压差通常将需要较大的组件来升高电压和能够处理高压的电力开关，因此组件的成本将增加。本文公开的实施例还可以减小额定电流，这可以影响电力开关的成本。通常，电流(或电压)越高，成本(例如，要在转换器上集成特殊的印刷电路板布局、传感器组件和/或散热器的成本)就越高。
本公开的实施例可以支持(ESE的)多个充电电压。由于本文公开的实施例可以配置电池箱的电压以匹配可用的充电基础设施的要求(例如，ESE的要求)，因此本文公开的实施例可以实现ESE的更多使用。本文公开的实施例可以使不同电压电平的充电设施(例如，ESE)能够更普遍地使用。
本公开的实施例可以使用例如直接给电池箱充电所需的标称电压的一半，并且当充电状态和电池箱电池处于良好状况时允许以最大电流对电池组充电。
图5示出了根据一个实施例的当为气候控制系统的电池箱充电时的电压、电流和电池容量随时间变化的图。电池箱可以是例如图3和图4的电池箱301。
如图5所示，线501表示在恒定电流充电模式和恒定电压充电模式期间随时间变化的充电电压。线502表示在恒定电流充电模式和恒定电压充电模式期间随时间变化的充电电流。线503表示在恒定电流充电模式和恒定电压充电模式期间随时间变化的电池容量(存储在电池中的能量)。
应当理解，在恒定电流充电模式期间，控制器(图2的控制器206或包括电池管理系统355的电池管理系统)可以配置开关(图3和4的304至306和/或350)以关联电池组(例如，图3和图4的302、303)以帮助使电池组(例如，302、303)的电荷水平(例如，充电百分比)均衡。
在使电池组(例如302、303)均衡之后，控制器可以将电池组(例如302、303)配置为并联连接，以在例如恒定电压模式期间更快地充电。在此阶段，电池组(例如302、303)的充电状态通常在相对于充满电状态的80％至100％的范围内，所需电流要小于恒定电流充电模式下的电流。这样，可以同时对电池组(例如302、303)进行充电，从而减少了分别管理电池组(例如302、303)所需的总充电时间。
图6是示出根据第一实施例的用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法600的流程图。
方法600在610处开始，在610处，控制器(例如图2的控制器206)被配置为确定变速电负载体(例如图2的变速电负载体205)的负载。应当理解，运输气候控制系统的各种压力(例如，压缩机的吸入压力和/或排出压力)和温度(例如，压缩机的吸入端口处的温度和/或排出端口处的温度)可以用于确定压缩机的负载(或运行运输气候控制系统所需的质量流量)。还应当理解，可以通过以特定速度测量由压缩机汲取的电流来确定压缩机的负载。如果由于汲取的电流在速度上越来越高而需要更多的电力，则可以增加电压并可以增加速度来降低汲取的电流。然后，方法600进行到620。
在620处，控制器被配置为基于所确定的变速电负载体的负载来控制多个开关(例如，图3和/或图4的304至306和/或350)。应当理解，在图3和/或图4的描述中详细描述了基于所确定的变速电负载体的负载的对多个开关的控制。
例如，当负载被确定为第一负载时(例如，如图3所示的高速和低转矩/低负载要求)，控制器被配置为控制多个开关，使得第一电池组(例如图3的电池组302)串联连接至第二电池组(例如图3的电池组303)，并且输出电压是第一电压(图3的第一电池组302的电压)和第二电压(图3的第二电池组303的电压)之和。
将理解到，当第一电池组或第二电池组中的一者发生故障时，控制器被配置为控制多个开关，使得发生故障的电池组与电池箱电压配置器电路(例如图3和/或图4的电池箱电压阶跃配置器300)断开连接。
当负载被确定为第二负载时(例如，如图3所示的低速和高转矩/高负载要求)，控制器被配置为控制多个开关，使得第一电池组并联连接至第二电池组，并且输出电压是第一电压或第二电压。
当负载被确定为第三负载时(例如，如图3所示的低速和低转矩/低负载要求)，控制器被配置为控制多个开关，使得第一电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第二电压。在另一实施例中，当负载被确定为第三负载时，控制器被配置为控制多个开关，使得第二电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第一电压。
方法600然后进行到630。在630处，电池箱电压配置器电路被配置为提供输出电压和输出电流以驱动变速电负载体。输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。参见例如对图3和/或图4的描述。
图7是示出根据第二实施例的用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法的流程图。
方法700在710处开始，在710处，控制器(例如图2的控制器206)被配置为确定电源(例如图2的电源201)的电压电平。电源可以是ESE、公用电源、充电器、EVSE等。然后，方法700进行到720。
在720处，控制器被配置为基于电源的电压电平来控制多个开关(例如，图3和/或图4的304至306和/或350)(以提供例如最佳电池箱配置以基于所确定的电源的电压电平为电池箱充电)。应当理解，在图3和/或图4的描述中详细描述了基于所确定的电源的电压电平的对多个开关的控制。
例如，当确定电源的电压电平(充电电压)为第一电压(图3的电池组302的电压)和第二电压(图3的电池组303的电压)之和或匹配第一电压(图3的电池组302的电压)和第二电压(图3的电池组303的电压)之和时，控制器被配置为控制多个开关，以使第一电池组(例如图3的电池组302)串联连接至第二电池组(例如图3的电池组303)以被充电。
将理解到，当第一电池组或第二电池组中的一者发生故障时，控制器被配置为控制多个开关，使得发生故障的电池组与电池箱电压配置器电路(例如图3和/或图4的电池箱电压阶跃配置器300)断开连接。
当确定电源的电压电平为第一电压(图3的电池组302的电压)并且第一电压与第二电压(图3的电池组303的电压)相同时，或者当将电源的电压电平确定为第一电压(图3的电池组302的电压)和第二电压(图3的电池组303的电压)中的最大电压时，控制器被配置为控制多个开关，以便第一电池组并联连接至第二电池组。
当确定电源的电压电平为第一电压(图3的电池组302的电压)并且第一电压小于第二电压(图3的电池组303的电压)时，控制器被配置以控制多个开关，以使第二电池组与电池箱电压配置器电路断开连接。在另一实施例中，当电源的电压电平被确定为第二电压(图3的电池组303的电压)并且第二电压小于第一电压(图3的电池组302的电压)时，控制器被配置为控制多个开关，以使第一电池组与电池箱电压配置器电路断开连接。
然后方法700进行到730。在730处，电池箱电压配置器电路被配置为提供被优化为通过电源的电压电平(充电电压)进行充电的配置。参见例如图3和/或图4的描述。
将理解到，本文公开的实施例可以提供效率并且提供最优的电压和/电流/可变的电压和/电流以针对不同的运行要求进行操作。本文公开的实施例还可以优化电池寿命并减少每个电池组/电池模块/电池单元中的总充电/放电循环的次数。本文公开的实施例还可以减少系统中使用的开关的总数(开关可能是昂贵的)。同样，本文公开的实施例可以在仍提供所需的电压/电流的同时，减少系统中使用的一个或多个电池单元/电池模块/电池组的总数(以及相关联的成本、尺寸、重量、进入保护罩、一个或多个电池管理系统等)。
方面
应当理解，方面1至9中的任一项可以与方面10至15、16和17中的任一项结合，并且方面10至15中的任一项可以与方面16和方面17中的任一项结合。方面18至26中的任一项可以与方面27至32、33和34中的任一项结合，并且方面27至32中的任一项可以与方面33和34的任一项结合。
方面1.一种用于运输车辆的运输气候控制系统，该系统包括：电负载体；控制器，所述控制器被配置为确定电负载体的负载；以及电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：提供第一电压和第一电流的第一电池组，提供第二电压和第二电流的第二电池组，以及多个开关，其中，所述控制器被配置为基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关，其中，所述电池箱电压配置器电路被配置为提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，该输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
方面2.根据方面1所述的运输气候控制系统，其中，当确定所述负载为第一负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组串联连接至所述第二电池组，并且所述输出电压为第一电压和第二电压之和。
方面3.根据方面2所述的运输气候控制系统，其中，当所述第一电池组或所述第二电池组中的一者发生故障时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得发生故障的电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接。
方面4.根据方面1所述的运输气候控制系统，其中，当确定所述负载为第二负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组并联连接至所述第二电池组，并且所述输出电压为第一电压或第二电压。
方面5.根据方面1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压为第二电压。
方面6.根据方面1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第二电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压为第一电压。
方面7.根据方面1至6中任一项所述的运输气候控制系统，其中，所述第一电压和所述第二电压具有相同的电压值，并且所述第一电流和所述第二电流具有相同的电流值。
方面8.根据方面1至7中任一项所述的运输气候控制系统，还包括：逆变器，该逆变器用于将输出电压转换为AC电压，其中，电负载体由AC电压驱动。
方面9.根据方面1至8中任一项所述的运输气候控制系统，其中，所述电负载体是多速AC驱动式压缩机。
方面10.一种用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法，该系统具有电负载体；控制器；以及电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路具有提供第一电压和第一电流的第一电池组、提供第二电压和第二电流的第二电池组以及多个开关，该方法包括：确定电负载体的负载；基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关；以及电池箱电压配置器电路提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，其中，输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
方面11.根据方面10所述的方法，还包括：当负载被确定为第一负载时，控制多个开关，以使第一电池组串联连接至第二电池组，并且输出电压为第一电压和第二电压之和。
方面12.根据方面11所述的方法，还包括：当第一电池组或第二电池组中的一者发生故障时，控制多个开关，以使发生故障的电池组与电池箱电压配置器电路断开连接。
方面13.根据方面10所述的方法，还包括：当负载被确定为第二负载时，控制多个开关，以使第一电池组并联连接至第二电池组，并且输出电压为第一电压或第二电压。
方面14.根据方面10所述的方法，还包括：当负载被确定为第三负载时，控制多个开关，以使第一电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第二电压。
方面15.根据方面10所述的方法，还包括：当负载被确定为第三负载时，控制多个开关，以使第二电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第一电压。
方面16.一种用于运输车辆的运输气候控制系统，该系统包括：控制器，所述控制器被配置为基于供电设备(ESE)的配置来确定充电曲线；电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：第一电池组、第二电池组以及多个开关，其中，所述控制器被配置为基于所确定的充电曲线来控制多个开关，其中，ESE被配置为对电池箱电压配置器电路充电。
方面17.一种用于运输车辆的运输气候控制系统，该系统包括：控制器，所述控制器被配置为确定供电设备(ESE)的供电电压；和电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：第一电池组、第二电池组以及多个开关，其中，所述控制器被配置为基于所确定的ESE的供电电压来控制多个开关，其中所述电池箱电压配置器电路被配置为提供箱电压和箱电流以对所述第一电池组和/或所述第二电池组进行充电，所述箱电压和所述箱电流的量值基于对所述多个开关的控制而变化。
方面18.一种电动配件，包括：电负载体；控制器，所述控制器被配置为确定电负载体的负载；和电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：提供第一电压和第一电流的第一电池组、提供第二电压和第二电流的第二电池组以及多个开关，其中，所述控制器被配置为基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关，其中，所述电池箱电压配置器电路被配置为提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，该输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
方面19.根据方面18所述的电动配件，其中，当所述负载被确定为第一负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组串联连接至所述第二电池组，并且输出电压为第一电压和第二电压之和。
方面20.根据方面19所述的电动配件，其中，当所述第一电池组或所述第二电池组中的一者发生故障时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得发生故障的电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接。
方面21.根据方面18所述的电动配件，其中，当所述负载被确定为第二负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组并联连接至所述第二电池组，并且输出电压为第一电压或第二电压。
方面22.根据方面18所述的电动配件，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压是第二电压。
方面23.根据方面18所述的电动配件，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第二电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压是第一电压。
方面24.根据方面18至23中任一项所述的电动配件，其中，第一电压和第二电压具有相同的电压值，并且第一电流和第二电流具有相同的电流值。
方面25.根据方面18至24中任一项所述的电动配件，还包括：逆变器，该逆变器用于将输出电压转换为AC电压，其中，电负载体由AC电压驱动。
方面26.根据方面18至25中任一项所述的电动配件，其中，电负载体是多速AC驱动式压缩机。
方面27.一种用于为电动配件配置电池箱电压阶跃的方法，该电动配件具有电负载体；控制器；以及电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路具有提供第一电压和第一电流的第一电池组、提供第二电压和第二电流的第二电池组、以及多个开关，该方法包括：确定电负载体的负载；基于所确定的电负载体的负载来控制多个开关；以及电池箱电压配置器电路提供驱动电负载体的输出电压和输出电流，其中，输出电压和输出电流的量值基于对多个开关的控制而变化。
方面28.根据方面27所述的方法，还包括：当确定负载为第一负载时，控制多个开关，以使第一电池组串联连接至第二电池组，并且输出电压为第一电压和第二电压之和。
方面29.根据方面28所述的方法，还包括：当第一电池组或第二电池组中的一者发生故障时，控制多个开关，以使发生故障的电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接。
方面30.根据方面27所述的方法，还包括：当负载被确定为第二负载时，控制多个开关，以使第一电池组并联连接至第二电池组，并且输出电压为第一电压或第二电压。
方面31.根据方面27所述的方法，还包括：当负载被确定为第三负载时，控制多个开关，以使第一电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第二电压。
方面32.根据方面27所述的方法，还包括：当负载被确定为第三负载时，控制多个开关，以使第二电池组与电池箱电压配置器电路断开连接，并且输出电压为第一电压。
方面33.一种电动配件，包括：控制器，所述控制器被配置为基于供电设备(ESE)的配置来确定充电曲线；电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：第一电池组、第二电池组、以及多个开关，其中，所述控制器被配置为基于所确定的充电曲线来控制多个开关，其中，ESE被配置为对电池箱电压配置器电路充电。
方面34.一种电动配件，包括：控制器，所述控制器被配置为确定供电设备(ESE)的供电电压；和电池箱电压配置器电路，该电池箱电压配置器电路包括：第一电池组、第二电池组、以及多个开关，其中，控制器被配置为基于所确定的ESE的供电电压来控制多个开关，其中所述电池箱电压配置器电路被配置为提供箱电压和箱电流以对所述第一电池组和/或所述第二电池组进行充电，所述箱电压和所述箱电流的量值基于对所述多个开关的控制而变化。
本说明书中使用的术语旨在描述特定实施例，而不旨在进行限制。除非另外明确指出，否则术语“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或加入。
关于前面的描述，应当理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下，特别是在所使用的构造材料以及形状、尺寸和部件的布置方面进行详细的改变。在本说明书中使用的词语“实施例”可以但不一定指相同的实施例。本说明书和所描述的实施例仅是示例。在不背离本发明的基本范围的情况下，可以设计其他和另外的实施例，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (16)

1.一种用于运输车辆的运输气候控制系统，所述运输气候控制系统包括：
电负载体；
控制器，所述控制器被配置为确定所述电负载体的负载；以及
电池箱电压配置器电路，所述电池箱电压配置器电路包括：
第一电池组，所述第一电池组提供第一电压和第一电流，
第二电池组，所述第二电池组提供第二电压和第二电流，以及
多个开关，
其中，所述控制器被配置为基于所确定的所述电负载体的负载来控制所述多个开关，
其中，所述电池箱电压配置器电路被配置为提供输出电压和输出电流以驱动所述电负载体，所述输出电压和所述输出电流的量值基于对所述多个开关的控制而变化。
2.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第一负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组串联连接至所述第二电池组，并且所述输出电压是所述第一电压和所述第二电压之和。
3.根据权利要求2所述的运输气候控制系统，其中，当所述第一电池组或所述第二电池组中的一者发生故障时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得发生故障的电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接。
4.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第二负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组并联连接至所述第二电池组，并且所述输出电压是所述第一电压或所述第二电压。
5.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第一电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压是所述第二电压。
6.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，其中，当所述负载被确定为第三负载时，所述控制器被配置为控制所述多个开关，使得所述第二电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压是所述第一电压。
7.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，其中，所述第一电压和所述第二电压具有相同的电压值，并且所述第一电流和所述第二电流具有相同的电流值。
8.根据权利要求1所述的运输气候控制系统，还包括：
逆变器，所述逆变器用于将所述输出电压转换为AC电压，
其中，所述电负载体由所述AC电压驱动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的运输气候控制系统，其中，所述电负载体是多速AC驱动式压缩机。
10.一种用于运输车辆的运输气候控制系统，所述运输气候控制系统包括：
控制器，所述控制器被配置为确定供电设备(ESE)的供电电压；和
电池箱电压配置器电路，所述电池箱电压配置器电路包括：
第一电池组，
第二电池组，以及
多个开关，
其中，所述控制器被配置为基于所确定的供电设备的供电电压来控制所述多个开关，
其中，所述电池箱电压配置器电路被配置为提供箱电压和箱电流以对所述第一电池组和/或所述第二电池组进行充电，所述箱电压和所述箱电流的量值基于对所述多个开关的控制而变化。
11.一种用于为具有气候控制系统的运输车辆配置电池箱电压阶跃的方法，所述气候控制系统包括：电负载体；控制器；以及电池箱电压配置器电路，所述电池箱电压配置器电路包括：
第一电池组，所述第一电池组提供第一电压和第一电流，
第二电池组，所述第二电池组提供第二电压和第二电流，以及
多个开关，
所述方法包括：
确定所述电负载体的负载；
基于所确定的所述电负载体的负载来控制所述多个开关；以及
所述电池箱电压配置器电路提供输出电压和输出电流以驱动所述电负载体，
其中，所述输出电压和所述输出电流的量值基于对所述多个开关的控制而变化。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
当所述负载被确定为第一负载时，控制所述多个开关，使得所述第一电池组与所述第二电池组串联连接，并且所述输出电压为所述第一电压和所述第二电压之和。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
当所述第一电池组或所述第二电池组中的一者发生故障时，控制所述多个开关，使得发生故障的电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
当确定所述负载为第二负载时，控制所述多个开关，使得所述第一电池组并联连接至所述第二电池组，并且所述输出电压为所述第一电压或所述第二电压。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：
当所述负载被确定为第三负载时，控制所述多个开关，使得所述第一电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压为所述第二电压。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：
当所述负载被确定为第三负载时，控制所述多个开关，使得所述第二电池组与所述电池箱电压配置器电路断开连接，并且所述输出电压为所述第一电压。
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