CN112739579A - 具有分离的电力链路的电源设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及车辆背景下的技术，并涉及用于车辆中的电源设备。根据第一方面，本公开涉及用于车辆(1)中的电源设备(400)。电源设备(400)包括至少一个储能装置(70)、第一电力链路(101)和第二电力链路(102)。该至少一个储能装置(70)包括可电气连接到第一电力连接器(71)和第二电力连接器(72)的储能器(76)，其中第二电力连接器(72)可从第一电力连接器(71)电气断开。第一电力链路(101)布置成连接第一电力连接器和车辆的至少一个推进系统，第二电力链路(102)布置成连接第二电力连接器和车辆(1)的至少一个制动系统。在第二电力连接器(72)从第一电力连接器(71)断开时，第二电力链路(102)从第一电力链路(101)电气分离。本公开还涉及一种包括电源设备的车辆(1)以及对应的方法。

Description

具有分离的电力链路的电源设备及方法
技术领域
本公开涉及车辆中的技术，并涉及一种用于车辆中的电源设备。本公开还涉及一种包括电源设备的车辆，涉及一种对应的方法、计算机程序和计算机可读介质。
背景资料
当今的车辆通常是为特定目的而制造的，例如，制造公共汽车是为了运输人员，制造卡车是为了运输货物。这类车辆通常在工厂制造并完全组装，也可以在工厂进行部分组装，在车身制造商处完成。一旦车辆组装完成，车辆就可以用于特定用途。因此，公共汽车可以作为公共汽车使用，垃圾车可以作为垃圾车使用。不同的车辆因此需要用于不同的用途，这可能需要一个庞大的车队，从而变得非常昂贵。
例如，有一些已知的解决方案，可以通过将混凝土搅拌机改为装载平台来改造卡车。这增加了灵活性，并且可以通过一个车辆实现两种不同的功能。另外，文件US2018/0129958A1公开了一种使用可互换车辆装配模块的模块化电动车辆。用户可以由此对车辆进行拆卸和重新组装，以用于不同的应用。然而，在未来，可能需要向更加灵活的车辆解决方案进一步发展，以低成本的方式满足客户的不同车辆需求。
用于推进电动车辆的能量可以储存在配置成提供高系统电压，例如650伏的特殊电池中。由于能量含量高，电池需要安全。车辆的制动系统对电源也有类似的要求。在模块化车辆解决方案中，让车辆的几个或所有模块共享一个能量源可能是有利的。因此，车辆的推进系统和制动系统可能必须共享一个共同的能量源。然而，让车辆的推进系统和制动系统共用一个能量源可能意味着安全风险。
发明内容
本公开的目的是提供一种解决方案，使车辆中的一个或多个制动和推进系统之间能够共享一个能量源，同时保证高安全性。例如，其目的是保证单一的错误，诸如短路，不能在各系统之间传播。其另一个目的是提供一种适合用于模块化车辆解决方案的解决方案。
根据第一方面，本公开涉及一种用于车辆中的电源设备。电源设备包括至少一个储能装置、第一电力连接器和第二电力连接器。该至少一个储能装置包括可电气连接到第一电力连接器和第二电力连接器的储能器，其中第二电力连接器可从第一电力连接器电气断开。第一电力链路布置成连接第一电力连接器和车辆的至少一个推进系统，第二电力链路布置成连接第二电力连接器和车辆的至少一个制动系统。在第二电力连接器从第一电力连接器断开时，第二电力链路从第一电力链路电气分离。由此，通过让制动系统和推进系统共享一个单一的储能装置，可以简化车辆设计，同时由于分离的电力链路，安全性仍然得到保证，因为其中一个系统的单一错误不会传播到另一个系统。更具体地，所提出的电源设备使得例如在发生错误时，可以将其中一个电力链路与另一个电力链路完全隔离，由此保持另一个电力链路的全部功能。此外，由于推进系统通常可以作为辅助制动系统操作，这意味着如果主制动系统发生故障，那么辅助制动系统将能够继续操作，反之亦然。
在一些实施方式中，该至少一个储能装置包括至少一个开关，该至少一个开关配置成被控制以将第一电力连接器从第二电力连接器断开。由此，可以很容易地将各电力链路分离。
在一些实施方式中，该至少一个储能装置包括控制单元，该控制单元配置成评估预定义的错误标准并在满足预定义的错误标准时控制该至少一个开关以将第一电力连接器从第二电力连接器断开。由此，可以使用不同的错误标准来触发第一和第二电力连接器的电气分离。
在一些实施方式中，控制单元配置成获得指示出流过第一和/或第二电力链路的电流的数据，并且预定义的错误标准包括所获得的电流满足一个或多个预定义的阈值。由此，电流峰值不能在各系统之间传播。
在一些实施方式中，电源设备包括至少两个储能器，并且其中第一和第二电力链路布置成并联连接该至少两个储能器。由此，堆叠式电池可用于为多个推进和制动系统供电，这使得系统设计不那么复杂，因为电力链路随后可以连接一个以上的电源。
在一些实施方式中，车辆是由一组模块组装而成的。该组模块包括至少一个驱动模块，该至少一个驱动模块包括一对车轮、推进系统和该至少一个制动系统；其中，该至少一个驱动模块配置成被自主操作，以及至少一个功能模块。该组模块中的每个模块包括至少一个接口，该至少一个接口可释放地连接到另一个模块的对应接口。在这些实施方式中，第一和第二电力链路布置成连接布置在该至少一个模块中的一个中的该至少一个储能装置以及布置在其他模块中的一个中的该至少一个推进系统和一个制动系统。通过为每个储能装置提供两个单独的电力链路，保证了无论驱动模块是单独的还是连接到功能模块的，制动功能始终与推进功能分离。
在一些实施方式中，第一电力链路布置成连接该至少一个储能装置和车辆的多个推进系统，其中第二电力链路布置成连接该至少一个电源和车辆的多个制动系统。因此，车辆中的所有电力链路都被连接起来，这有助于供电和充电。
根据第二方面，本公开涉及一种车辆，其包括至少一个推进系统、至少一个制动系统和第一方面的电源设备。电源设备布置成连接该至少一个储能装置和该至少一个推进系统和该至少一个制动系统。
在一些实施方式中，车辆包括一组模块。该模块组包括至少一个驱动模块，该至少一个驱动模块包括一对车轮、推进系统和该至少一个制动系统。该组模块中的每个模块包括至少一个接口，该至少一个接口可释放地连接到另一个模块上的对应接口。第一和第二电力链路布置成连接布置在该至少一个模块中的一个中的储能装置和布置在该组模块中的其他模块中的一个中的至少一个推进系统和制动系统。
在一些实施方式中，第一和第二电力链路布置成连接布置在其中一个功能模块中的储能装置和布置在其中一个驱动模块中的至少一个推进系统和制动系统。
根据第三方面，本公开涉及一种用于储能装置的控制单元中的方法，该储能装置包括电气连接到第一电力连接器和第二电力连接器的储能器，该第一电力连接器可连接到车辆的推进系统，该第二电力连接器可连接到车辆的制动系统。该方法包括评估预定义的错误标准，并在满足预定义的错误标准时将第一电力连接器从第二电力连接器断开。
在一些实施方式中，该方法包括获得指示出流过第一和/或第二电力链路的电流的数据，并且预定义的错误标准包括电流满足一个或多个预定义的阈值。
根据第四方面，本公开涉及一种计算机程序，该程序包括指令，当程序被计算机执行时，该指令导致计算机执行根据第三方面的方法。
根据第五方面，本公开涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括指令，该指令在由计算机执行时，使计算机执行根据第三方面的方法。
附图说明
图1展示一组模块、由该组模块组装而成的车辆和车外系统。
图2a-图2c以侧视图、正视图和俯视图示意性展示驱动模块。
图3以侧视图进一步详细地示意性展示驱动模块。
图4示意性展示包括电力控制设备的功能模块的侧视图。
图5进一步详细地展示储电装置。
图6展示电源设备的示例实施方案。
图7展示电源设备的控制单元。
图8展示用于储能装置的控制单元中的对应方法。
具体实施方式
以灵活和具有成本效益的方式满足客户不同车辆需求的一种方式是使用由一套模块组装而成的模块化的车辆。这种模块化的车辆通常在客户处进行组装，因此客户可以从制造商处购买一套模块。模块化车辆可以很容易地进行组装和重新组装，例如，为了执行特定任务。即使车辆是模块化的，即由单独的单元组装而成，也可能需要使用一个单一的电源，例如蓄电池，为所有模块供电。这意味着一个蓄电池用于推进和制动车辆两者。
为了使同一蓄电池能够用于推进和制动两者而不会有安全风险，本公开提出了一种用于车辆的电源设备，其中推进系统和制动系统具有单独的馈电电路。更具体地，提出了一种解决方案，其中一个或多个推进系统和一个或多个制动系统经由单独的电力链路连接到蓄电池(在此称为电池存储装置)的单独的连接器。此外，开关或类似物布置在储电装置中，以确保各个(推进和制动)系统的电力链路可以分离，从而其中一个系统中的单一错误不会传播到另一个系统。由此，储能器与车辆中的不同系统之间的电力链路完全分离。由于每个蓄电池具有连接到两个单独的电力链路的两个单独的电力连接器，其中每个系统具有一个电力连接器，因此可以保证无论驱动模块是单独的还是与功能模块配对以形成完整车辆的，制动功能始终与推进功能分离。
术语“电力链路”在此指的是一种电气连接，其通常是允许电流在一个或多个方向上流动的电导体。电导体例如是电缆或导线。电力链路可以由几个电气连接的子链路(或部件)组装而成。
为了更好地理解所提出的技术，现在将参照图1的实施方式来解释由各模块组装车辆的概念。
图1展示用于组装车辆1的一组模块20的实施例。还展示了车外系统(在此称为第一控制装置100)和组装好的车辆1的实施例。该组模块20包括多个驱动模块30和多个功能模块40。
驱动模块30的主要功能通常是驱动(例如推进、转向和制动)车辆1。驱动模块30包括一对车轮37，并且配置成被自主操作。各功能模块配置成执行特定功能，诸如承载货物或人员等。该组模块20中的每个模块30、40包括至少一个接口50，该至少一个接口可释放地连接到另一个模块30、40的对应接口50。
通过组合驱动模块30和功能模块40，可以实现不同类型的车辆1。有些车辆1需要两个或更多的驱动模块30，而有些车辆1只需要一个驱动模块30，取决于功能模块40的结构配置。每个驱动模块30包括控制装置，在此称为第二控制装置200，因此可以与控制中心或车载系统，即第一控制装置100进行通信。由于驱动模块30可以配置成借助于第二控制装置200作为被单独驱动的单元来操作，因此驱动模块30可以连接到功能模块40或者从功能模块断开，而不需要手动工作。
现在将会描述由各模块30、40组装车辆1的原理。操作者可以从客户处接收到将货物从一个地点运输到另一个地点的任务。操作者经由用户界面(例如触摸屏或类似的界面)将与任务有关的信息输入到第一控制装置100中。需要指出的是，这仅仅是实施例，接收到的任务可以被自动翻译和/或输入到第一控制装置100中。第一控制装置100然后确定要执行哪个功能，从而确定需要哪个类型的车辆1来完成任务。在本实施例中，所需车辆1可以是卡车。第一控制装置100选择哪些模块30、40用于所需卡车。完成任务所需的车辆1和模块30、40的类型例如可以基于与货物、行驶距离和/或地理位置有关的信息来选择。第一控制装置100然后将任务转换为用于一个或两个选定的驱动模块30与选定的功能模块40物理和电气连接的命令。在本实施例中，车辆1包括两个驱动模块。驱动模块30的第二控制装置200各自接收命令并将命令转换为用于相应驱动模块30的控制信号。由此控制驱动模块30以与功能模块40进行物理和电气连接。控制驱动模块30与功能模块40连接可以包括控制驱动模块30以确认选定的功能模块40的位置并移动到该位置。选定的功能模块40的位置可以基于在将驱动模块30与功能模块40连接的命令中接收到的信息来确定。备选地，连接驱动模块30和功能模块40的命令被传送给驱动模块30和功能模块40两者，据此，功能模块40为连接做准备并开始传送信号。驱动模块30然后可以根据该被传送的信号来确定功能模块的位置。驱动模块30因此被自主操作以找到选定的功能模块40并与该功能模块40连接。布置在驱动模块30和/或功能模块40处的至少一个传感器装置60可以配置成在已经执行了物理和/或电气连接时进行感应。该至少一个传感器装置60可以向第二控制装置200发送信号，指示出已经执行了连接。基于来自该至少一个传感器设备60的信号，第二控制装置200可以向第一控制装置100发送验证信号以验证连接。第一控制装置100然后可以为组装好的车辆1生成独特车辆标识。车辆1因此被组装好，并且车辆1准备好执行任务。所生成的独特车辆标识然后可以存储在与车外系统(即第一控制装置100)相关联的数据库或记录中。所生成的独特车辆标识还可以被传送到车辆1的各模块30、40。独特车辆标识可以任选地由车辆1的一个或多个模块30、40显示。
图2a-图2c以侧视图、前视图和俯视图示意性展示根据一个实施方式的驱动模块30。驱动模块30包括主体38。车轮37布置在驱动模块30的两个相反的侧面上。本体38可以具有朝向相反方向的第一和第二侧面31、32。本体38可以具有朝向相反方向的第三和第四侧面33、34，其中第三侧面33和第四侧面34可以垂直于第一和第二侧面31、32延伸。本体38还可以具有朝向相反方向的第五和第六侧面35、36。第五和第六侧面35、36可以垂直于第一和第二侧面31、32以及第三和第四侧面33、34延伸。第一和第二侧面31、32可一称为侧表面。第三和第四侧面33、34可以分别称为前表面和后表面。第五侧面35可以称为顶表面，第六侧面36可以称为底表面。各侧面31、32、33、34、35、36可以各自具有平坦或弯曲的形状，并且可以具有压痕和/或突起的形状。替代上述的各侧面31、32、33、34、35、36的垂直延伸，各侧面31、32、33、34、35、36也可以相对于彼此以任何角度延伸。
图3以侧视图进一步详细地示意性展示驱动模块30。驱动模块30包括至少一个(仅展示一个)推进系统91、至少一个(仅展示一个)制动系统92、接口50和控制装置，即第二控制装置200。推进系统91包括例如连接到车轮37的电动机。在一些实施方式中，每个车轮37由其自身的电动机各自驱动。
制动系统92包括例如标准盘式制动器和需要可靠电源的机电致动器。制动系统92通常是车辆1的主要制动系统。
然而，由于制动系统92在某些情况下可能不足或因某种原因失效，因此一般需要次要制动系统。另外，如果过于频繁地使用，盘式制动器可能会被磨损。因此，推进系统91的电动机在某些情况下作为发电机操作，在制动车轮37的同时产生电能。因此，推进系统在一些实施方式中作为车辆1的次要或辅助制动系统操作。
在一些实施方式中，驱动模块30包括至少一个储能单元(未示出)，用于向推进系统91提供能量。储能单元例如是电池，其可以用电能进行充电。备选地，当电池放电时，电池可以被另一个已充电的电池替换。储能单元的尺寸可以是有限的，并且在操作车辆1时不足以向推进系统91和制动系统92提供电力。在一些实施方式中，驱动模块30中的储能装置主要是在装配车辆1和/或无负载运输驱动模块30时使用。
第二控制装置200配置成将驱动模块30作为单独驱动的单元来操作。驱动模块30可以在没有任何外部驱动单元(诸如牵引车辆)的情况下运输自身。驱动模块30可以借助于该至少一个推进系统91来运输自身。驱动模块30可以配置成被自主操作。因此，第二控制装置200可以配置成控制驱动模块30的操作。第二控制装置200可以配置成将控制信号传送到驱动模块30的各个系统和部件，以控制例如驱动模块30的转向和推进。第二控制装置200可以配置成基于接收到的命令来自主地操作驱动模块30。第二控制装置200因此可以配置成从远程的车外系统(即第一控制装置100)接收命令，并将命令转换为用于控制驱动模块30的各个系统和部件的控制信号。第二控制装置200还可以配置成从至少一个传感器(未示出)接收与周围环境有关的数据，并基于该数据来控制驱动模块30。第二控制装置200可以作为单独的实体实施，或者分布在两个或多个物理实体中。第二控制装置200可以包括一个或多个计算机。第二控制装置200因此可以由处理器和存储器来实施或实现。
驱动模块30可以配置成可释放地连接到第二驱动模块30和/或功能模块40，以形成组装好的车辆1。驱动模块30的侧面31、32、33、34、35、36中的至少一个因此可以具有允许驱动模块30可释放地连接到第二驱动模块30和/或功能模块40的形状。
驱动模块30的该至少一个接口50配置成将驱动模块30与第二驱动模块30和/或功能模块40物理连接。驱动模块30的接口50可以可释放地可连接到第二驱动模块30和/或功能模块40的对应接口50。
在图1和图3中，驱动模块30仅展示出一个接口50，在驱动模块30的一侧。然而，应当理解的是，每个驱动模块30可以包括多个接口50，用于与其它模块30、40可释放地连接。驱动模块30的接口50可以布置在驱动模块30的不同侧面上，从而能够在驱动模块30的多个侧面上与其他模块30、40连接。驱动模块30和功能模块40上的接口50分别布置在对应位置上，从而能够实现模块30、40之间的连接。
在一些实施方式中，该至少两个接口50包括电气接口，布置成用于在驱动模块30与另一个模块，例如驱动模块连接到的功能模块40之间传输电功率和/或传送电信号。电气接口50可以是有线接口50或无线接口，例如导电接口50。换言之，通过将驱动模块30和功能模块40电气连接，各模块30、40之间可以相互传递功率并共享信息。驱动模块30例如可以控制功能模块40的各部分，例如门的打开和关闭、加热和冷却。
图4示意性展示功能模块40的侧视图，其中可以实施所提出的解决方案。功能模块40可以配置有车轮，但通常功能模块40不能自行移动。相反，功能模块40需要连接到至少一个驱动模块30上才能够移动。该功能模块40可以包括用于容纳或支撑负载的空间41。该至少一个功能模块40可以配置成运输货物，并因此在与至少一个驱动模块30组装时可以用作卡车。在一些实施方式中，功能模块40包括控制装置，以下将其称为第三控制装置300。功能模块40的第三控制装置300可以配置成与结合图1提到的车外系统通信。第三控制装置300还可以配置成与驱动模块30的第二控制装置200通信。
图4的功能模块40还包括电源设备400，该电源设备包括一个或多个储电装置70和电力电路(由虚线示出)。在图4的实施例中，电源设备400包括三个储电装置70。即使连接的驱动模块30也可能包括储能装置，但其可能不包括足够的能量来推进和制动整个车辆1以完成任务。因此，当操作车辆时，功能模块40的储能装置70通常经由接口50向驱动模块30提供电力。换言之，储电装置70配置成向车辆1的一个或多个驱动模块30提供电力。在本实施例中，储电装置70配置成向两个连接的驱动模块30的推进系统91和制动系统92提供电力。在一些实施方式中，如上所述，推进系统也可以作为车辆1的辅助制动系统来操作。在图4中仅用虚线示意性展示电力电路，将在图5和图6中进一步详细说明。
在模块化车辆中，诸如图1的模块化车辆，如果分布在单独的模块30、40中的单独的推进和制动系统共享一个共同的储能器，则可以简化结构和重量。因此，当在这样的车辆中实施时，所提出的电源设备400的效果特别明显。因此，本文将在图1、图2和图3的模块化车辆1的背景下描述所提出的电源设备400。然而，必须理解的是，所提出的电源设备400一般可用于任何车辆，其中一个或多个储电装置70共同向车辆的推进系统和制动系统两者提供电力。
在此用于描述所提出的技术的图1的模块化车辆1由两个驱动模块30和功能模块40组装而成。换言之，驱动模块30和功能模块40构成车辆1。因此，这些模块30、40的部件共同构成车辆1。换言之，驱动模块30和功能模块40的部件可以被认为是车辆1的部件，因此，为了简单起见，在此简单地称为“车辆G的部件”。例如，在此将车辆1的驱动模块30之一的推进系统91或制动系统称为车辆1的推进系统91或制动系统92。
现在将参照图4、图5和图8来描述所提出的电源设备400。
所提出的技术适用于各种道路和非道路车辆。然而，本公开可以涉及重型车辆，诸如公共汽车、卡车等。具体地，本公开可以涉及用于公共道路上的车辆。
图6展示电源设备400的示例实施方案。电源设备400包括三个储能装置70(此处表示为70a、70b和70c)、第一电力链路101和第二电力链路102。在本实施例中，电源设备400包括三个储能装置70。然而，必须理解的是，所提出的技术可以用于任何数量的储能装置70，包括一个单一的储能装置70。如图4所示，电源设备400例如布置在车辆1的功能模块40中。电源设备400的部分(例如电力链路)也可以例如经由接口50延伸到驱动模块30。
图5进一步详细地展示储电装置70。储能装置70例如布置在模块化车辆1的功能模块40中。储能装置70例如是“蓄电池”。术语“蓄电池”经常与电动车辆一起使用。蓄电池是一组任意数量的储能器，例如(优选)相同的电池或各个电池单元。各储能器可以串联、并联或两者的混合配置以提供所需的电压、容量或功率密度。储能装置70或“蓄电池”通常是可充电的。为了简单起见，图4中展示的储能装置70仅包括一个储能器76，这里示出为电池。除了储能器76之外，该至少一个储能装置70包括第一电力连接器71和第二电力连接器72。
储能器76布置成向第一和第二电力连接器71、72提供电力。换言之，储能器76可电气连接到第一电力连接器71和第二电力连接器72。
电力连接器71、72是用于将负载或充电器连接到储能装置70的电触头。这些触头可以具有各种各样的设计和尺寸。更具体地，第一电力连接器71配置成将车辆1的一个或多个推进系统91连接到电池存储装置70，而第二电力连接器72配置成将一个或多个制动系统92连接到电池存储装置70。电力连接器71、72通常具有一个正极端子(在图4中表示为“+”)和一个负极端子(在图4中表示为“-”)。
储能装置70还可以包括进一步的电路。在本示例性实施方式中，电路包括开关73a、73b、75a、75b、两个熔断器74a、74b、传感器78、预充电电阻电路79、控制单元80和电气线路77。
开关73a、73b、75a、75b是可控的。换言之，它们配置成接收控制信号并响应于控制信号而打开和关闭。两个可控开关73a、73b分别布置在储能器76的正极端子与第一电力连接器71和第二电力连接器72的正极端子之间。这些开关通常用于将储能器76连接到相应系统，例如在启动车辆1时上电。预充电电阻电路79用于限制上电过程中的浪涌电流。
然而，当两个不同的设备(诸如制动系统和推进系统)同时连接到同一个储能器(或电源)时，这通常意味着各装置也是相互连接的。这是可能的安全问题，因为错误(诸如电流峰值)可能在各装置之间传播。因此，储能装置70配置成使第二电力连接器72可从第一电力连接器71电气断开。在断开状态下，第一和第二电力连接器71、72之间可能没有电流流动。为了实现这一点，一般来说，仅断开正极端子是不够的，还需要断开负极端子。更具体地，在图5的实施方式中，两个可控开关75a和75b分别布置在储能器76的负极端子与第一电力连接器71和第二电力连接器72的负极端子之间。这样，当在各电力连接器71、72中的一个(或在与之连接的装置中)上发生错误时，则该电力连接器可以通过同时打开检测到错误的电力连接器的正极端子处的开关和负极端子处的开关来从储能装置70和其他连接器两者完全断开。例如，如果在推进系统91中发生错误，则通过打开第一电力连接器71的正极端子处的开关73a和第一电力连接器71的负极端子处的开关75a来断开第一电力连接器71。由此，错误不能传播到制动系统92，并且制动系统92可以继续操作并从储能装置70接收电力。一旦错误被修复，则第一电力连接器71可以重新连接。换言之，各开关73a、73b、75a、75b配置成被控制以将第一电力连接器71从第二电力连接器72(完全)断开。各开关73a、73b、75a、75b例如是接触器。接触器是用于切换电力电路的电控开关。接触器通常由另一电路，例如控制单元80控制。
熔断器74a、74b例如用于当电流过大而不能被例如接触器中断时，作为负极端子处的各开关75a、75b的补充。熔断器74a、74b可以是无源熔断器或可控熔断器，也称为热熔器。因此，必须理解的是，有许多不同的方式来布置各部件以获得电力连接器71、72的断开，例如通过熔断器和接触器的不同组合。
可称为内部电池单元(Internal Battery Unit，IBU)的控制单元80例如是电控单元(Electrical Control Unit，ECU)。图7更详细地展示控制单元80。在一些实施方式中，控制单元80是功能意义上的“单元”。硬件基本上包括印刷电路板PCB上的各种电子元件。这些部件中最重要的通常是处理器81，例如微处理器，以及存储器82，例如EPROM或闪存芯片。软件(也称为固件)通常是在微控制器中运行的底层软件代码。控制单元80配置成控制储能装置70的功能。特别地，其配置成控制第一和第二电力连接器71,72的连接和断开。
在一些实施方式中，控制单元80配置成在发生错误条件时，例如在由储能装置70的电池单元中、已连接的推进系统91中或车辆1中的任何地方的传感器或已熔断的熔断器指示出错误时控制各开关73a、73b、75a、75b。错误条件是例如第一和第二电力连接器71、72中的一个处或与之相连的对应系统中的异常电流流动。在一些实施方式中，控制单元80从储能装置70中的一个或多个传感器78获得传感器数据以检测错误。例如，该一个或多个传感器78配置成测量流过第一和第二电力连接器71、72的电流。
在一些实施方式中，控制单元80配置成评估预定义的错误标准，并在满足预定义的错误标准时控制该至少一个开关73a、73b、75a、75b以将第一电力连接器71从第二电力连接器72断开。例如，控制单元80配置成获得指示出流过第一和/或第二电力连接器101、102的电流的数据。该数据例如是由传感器78提供的传感器数据。接下来，预定义的错误标准可以是所获得的电流满足一个或多个预定义的阈值。更具体地，这意味着代表电流的指标或其他量满足阈值。例如，条件可以是，电流不超过预定义的阈值，例如150A。
现在转回图6，将会描述电源设备400的其他部分。第一电力链路101是电气连接储能装置70a、70b、70c的第一电力连接器71和车辆1的一个或多个推进系统91的电源电路。第二电力链路102通常是电气连接储能装置70a、70b、70c的第二电力连接器72和车辆1的一个或多个制动系统92的连接器。因此，第一和第二电力链路101、102布置在功能模块40中，并且可以经由接口50延伸到驱动模块30。换言之，接口50和驱动模块30还包括用于推进系统和制动系统的两个分离的电力链路。换言之，第一电力链路101布置成电气连接第一电力连接器71和车辆1的至少一个推进系统91，而第二电力链路102布置成电气连接第二电力连接器72和车辆1的至少一个制动系统92。第一电力链路101和第二电力链路102例如为电缆或线路。第一电力链路101和第二电力链路102可以被实施为物理电缆包。然而，在任何情况下，当各电力链路71、72中的一个从储电器76断开时，各电力链路之间不能有电流流动。换言之，电力链路101、102仅经由储电器76电气连接。换言之，当第二电力连接器72从第一电力连接器71断开时，则第二电力链路102从第一电力链路101电气分离。
例如，如果如图1-3所示，车辆1由一组模块20组装而成，则在一些实施方式中，第一和第二电力链路101、102布置成连接布置在该至少一个模块30、40中的一个中的该至少一个储能装置70以及布置在其他模块30、40中的一个中的至少一个推进系统91和一个制动系统92。换言之，第一和第二电力链路可以布置成连接模块化车辆的多个模块30、40的储能装置70和各系统。
当电源设备400包括一个以上的储能装置70时，即图5的实施例中的情况，则第一和第二电力链路101、102在一些实施方式中布置成将所有储能装置70连接到车辆的推进系统和制动系统。例如，第一和第二电力链路101、102布置成并联连接该至少两个储能装置70a、70b、70c。因此，即使在车辆包括若干个储能器70a、70b、70c的情况下，如果其中一个储能器70a、70b、70c也有可能在其中一个电力链路短路的情况下将各电力链路101、102中的一个与另一个完全隔离，并在另一个电力链路上保持全部功能。
可以理解的是，如图1所述的模块化车辆通常可以包括具有单独的推进和制动系统91、92的多个驱动模块30。为了简单起见，一般希望对所有系统使用一个共同的储能装置70。这是通过连接整个车辆1中，即模块化车辆的几个或所有驱动模块30中的电力链路来实现的。更具体地，如果车辆1包括多个推进系统91，则第一电力链路101布置成连接第一电力连接器71以及该多个推进系统91中的两个或多个或全部。另外，如果车辆1包括多个制动系统92，则第二电力链路102布置成连接第二电力连接器72以及该多个制动系统92中的两个或多个或全部。
图8展示用于储能装置70的控制单元80中的对应方法，该储能装置包括电气连接到第一电力连接器71和第二电力连接器72的储能器76，该第一电力连接器可连接到车辆1的推进系统91，该第二电力连接器可连接到车辆1的制动系统92。该方法例如由被包括在存储器82中的软件程序实现，该软件程序由图5所示的控制单元80的处理器81执行。
在一些实施方式中，该方法包括获得S0指示出流过第一和/或第二电力链路101、102的电流的数据。该数据例如是从传感器78读取的传感器数据。该数据也可以从车辆的其他部分接收。例如，该数据可以指示出推进系统中的一个或其他错误。
然后对该数据进行评估以决定是否需要将各系统中的一个从储能装置70断开。换言之，该方法包括评估S1预定义的错误标准。例如，错误标准包括，电流满足一个或多个预定义的阈值。这基本上意味着，如果流经各电力连接器中的一个的电流是报警的(例如超过特定电流水平)，则认为满足错误标准。评价原则的进一步实施例已经结合图5进行了描述。
该方法还包括在满足预定的错误标准时，将第一电力连接器71从第二电力连接器72断开S2。换言之，当在各电力连接器(或在与之连接的负载或充电器中)检测到报警条件时，则断开出故障的电力连接器，以避免错误传播到其他连接器。如果错误发生在制动系统92中，则推进系统可以被控制作为紧急制动器来操作以制动车辆1。当然，如果需要的话，所提出的技术也可以对三个或更多的电力连接器实施。
如附图所示的实施方式的描述中所使用的术语不是为了限制所描述的方法、控制设备或计算机程序。在不背离所附权利要求书所定义的本发明的实施方式的情况下，可以进行各种改变、替换和/或变更。
此处使用的术语“或”应解释为数学上的OR，即，作为一个包含性的连词；而不是数学上的排他性OR(XOR)，除非另有明确说明。此外，单数形式“一”、“一个”和“该”应解释为“至少一个”，从而也可能包括多个同类实体，除非另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“组成”，指明了所述特征、动作、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、动作、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。单一单元(例如处理器)可以实现权利要求中所叙述的几个项目的功能。

Claims (15)

1.一种用于车辆(1)的电源设备(400)，电源设备(400)包括：
-至少一个储能装置(70)，其包括能够电气连接到第一电力连接器(71)和第二电力连接器(72)的储能器(76)，其中，第二电力连接器(72)能够从第一电力连接器(71)电气断开，
-第一电力链路(101)，其布置成连接第一电力连接器(71)和车辆的至少一个推进系统(91)，以及
-第二电力链路(102)，其布置成连接第二电力连接器(72)和车辆(1)的至少一个制动系统(92)，其中，在第二电力连接器(72)从第一电力连接器(71)断开时，第二电力链路(102)从第一电力链路(101)电气分离。
2.根据权利要求1所述的电源设备(400)，其中，所述至少一个储能装置(70)包括至少一个开关(73a、73b、75a、75b)，所述至少一个开关配置成被控制以将第一电力连接器(71)从第二电力连接器(72)断开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电源设备(400)，其中，所述至少一个储能装置(70)包括控制单元(80)，所述控制单元配置成评估预定义的错误标准，并控制所述至少一个开关(73a、73b、75a、75b)以在满足预定义的错误标准时将第一电力连接器(71)从第二电力连接器(72)断开。
4.根据权利要求3所述的电源设备(400)，其中，控制单元(80)配置成获得指示出流过第一和/或第二电力链路(101、102)的电流的数据，并且其中预定义的错误标准包括所获得的电流满足一个或多个预定义的阈值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电源设备(400)，其中，电源设备(400)包括至少两个储能器(70a、70b、70c)，并且其中第一和第二电力链路(101、102)布置成并联连接所述至少两个储能器(70a、70b、70c)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电源设备(400)，其中，所述至少一个储能装置(70)包括蓄电池。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电源设备(400)，其中，车辆(1)由一组模块(20)组装而成，所述一组模块(20)包括：
至少一个驱动模块(30)，其包括一对车轮(37)、推进系统和所述至少一个制动系统(92)；其中，所述至少一个驱动模块(30)配置成被自主操作，以及
至少一个功能模块(40)，
其中，所述一组模块(20)中的每个模块(30；40)包括至少一个接口(50)，所述至少一个接口能够可释放地连接到另一个模块的对应接口(50)，并且其中，第一和第二电力链路(101，102)布置成连接布置在所述至少一个模块(30，40)中的一个中的至少一个储能装置(70)以及布置在其他模块(30，40)中的一个中的至少一个推进系统(91)和一个制动系统(92)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电源设备，其中，第一电力链路(101)布置成连接所述至少一个储能装置(70)和车辆(1)的多个推进系统(91)，第二电力链路(102)布置成连接所述至少一个电源(70)和车辆(1)的多个制动系统。
9.一种车辆(1)，其包括：
-至少一个包括推进系统(91)，
-至少一个制动系统(92)，和
-根据权利要求1-8中任一项所述的电源设备(400)，其中，电源设备(400)布置成连接所述至少一个储能装置(70)和所述至少一个推进系统(91)和所述至少一个制动系统(92)。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，车辆(1)包括一组模块(20)，所述一组模块(20)包括：
至少一个驱动模块(30)，其包括一对车轮(37)、推进系统和所述至少一个制动系统(92)；其中，所述至少一个驱动模块(30)配置成被自主操作，以及
至少一个功能模块(40)，
其中，所述一组模块(20)中的每个模块(30；40)包括至少一个接口(50)，所述至少一个接口能够可释放地连接到另一个模块上的对应接口(50)，
并且其中，第一和第二电力链路布置成连接储能装置(70)以及至少一个推进系统和制动系统，所述储能装置布置在所述至少一个模块(30，40)中的一个中，所述至少一个推进系统和制动系统布置在所述一组模块中的其他模块(30，40)中的一个中。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，第一和第二电力链路布置成连接储能装置(70)以及至少一个推进系统和制动系统，所述储能装置布置在各功能模块(30)中的一个中，所述至少一个推进系统和制动系统布置在各驱动模块(40)中的一个中。
12.一种用于储能装置(70)的控制单元(80)的方法，所述储能装置包括电气连接到第一电力连接器(71)和第二电力连接器(72)的储能器(76)，所述第一电力连接器能够连接到车辆(1)的推进系统，所述第二电力连接器能够连接到车辆(1)的制动系统，所述方法包括：
-评估(S1)预定义的错误标准，以及
-在满足预定义的错误标准时，将第一电力连接器(71)从第二电力连接器(72)断开(S2)。
13.根据权利要求12所述的方法，包括：
-获得(S0)指示出流经第一和/或第二电力链路(101、102)的电流的数据，以及
其中，预定义的错误标准包括电流符合一个或多个预定义的阈值。
14.一种计算机程序，其包括指令，当程序由计算机执行时，所述指令使计算机执行权利要求12至13中任一项的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令在由计算机执行时，使计算机执行权利要求12至13中任一项的方法。
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