CN112776603A - 由电动车辆供电的运输气候控制系统的电气部件的电力和故障管理 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电力管理系统，该电力管理系统用于管理气候控制单元(CCU)的电力，气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电。该系统包括电力分配系统，电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收气候控制单元的连接点。连接点电连接到故障检测和隔离电路。电力控制器电连接到电力分配系统。电力控制器包括处理器和存储器。

Description

由电动车辆供电的运输气候控制系统的电气部件的电力和故 障管理
技术领域
本公开总体上涉及对电动附属部件的电力和故障管理，该电动附属部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用，该电动附属部件至少部分地由该电动车辆供电。
背景技术
例如，运输气候控制系统可以包括运输制冷系统(TRS)和/或加热、通风和空气调节(HVAC)系统。TRS通常用于控制运输单元(例如，货车、集装箱(诸如平板车上的集装箱、联运集装箱等)、棚车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元)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)。在一些实施例中，运输单元可以包括HVAC系统以控制车辆的乘客空间内的气候。
发明内容
本公开总体上涉及电动附属部件的电力和故障管理，该电动附属部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用，该电动附属部件至少部分地由该电动车辆供电。
公开了一种电力管理系统，该电力管理系统用于管理气候控制单元(CCU)的电力，气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电。该系统包括电力分配系统，电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收气候控制单元的连接点。连接点电连接到故障检测和隔离电路。电力控制器电连接到电力分配系统。电力控制器包括处理器和存储器。
公开了一种电动车辆，该电动车辆包括：电池；以及气候控制单元(CCU)，气候控制单元(CCU)电连接到电池并且被配置为从电池接收电力。气候控制单元被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用。电力管理系统包括电力分配系统，电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收气候控制单元的连接点。连接点电连接到故障检测和隔离电路。电力控制器电连接到电力分配系统。电力控制器包括处理器和存储器。
公开了一种用于管理气候控制单元(CCU)的电力的方法，气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电。该方法包括通过电力控制器监控故障检测和隔离电路，以识别与故障检测和隔离电路电连接的气候控制单元的电气故障。电力控制器将在监控中识别出的电气故障隔离。电力控制器监控故障检测和隔离电路出现所述电气故障不再存在的指示。
公开了一种电力管理系统，该电力管理系统用于管理附属电气部件的电力，附属电气部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电。电力管理系统包括电力分配系统。电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收附属电气部件的连接点。连接点电连接到故障检测和隔离电路。电力控制器电连接到电力分配系统。电力控制器包括处理器和存储器。
在实施例中，连接点包括多个连接点，并且附属电气部件包括多个附属电气部件。
还公开了一种电动车辆。电动车辆包括电池。附属电气部件电连接到电池并且被配置为从电池接收电力。附属电气部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用。电力管理系统包括电力分配系统。电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收附属电气部件的连接点。连接点电连接到故障检测和隔离电路。电力控制器电连接到电力分配系统。电力控制器包括处理器和存储器。
在实施例中，连接点包括多个连接点，并且附属电气部件包括多个附属电气部件。
公开了一种用于管理电动附件的电力的方法，电动附件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电。该方法包括通过电力控制器监控故障检测和隔离电路，以识别与故障检测和隔离电路电连接的附属电气部件的电气故障。电力控制器将在监控中识别出的电气故障隔离。电力控制器监控故障检测和隔离电路出现所述电气故障不再存在的指示。
在实施例中，连接点包括多个连接点，并且附属电气部件包括多个附属电气部件。
附图说明
参考形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示出根据实施例的具有安装在前壁上的由车辆供电的运输制冷单元的货车的侧视图。
图1B示出根据实施例的具有多温度运输制冷系统的运输制冷单元的示意性截面侧视图。
图1C示出根据实施例的具有APU的车辆的立体图。
图1D示出根据实施例的APU的前部立体图。
图1E示出根据实施例的具有安装在车顶上的由车辆供电的运输制冷单元的货车的侧视图。
图2是根据实施例的气候控制回路的示意图。
图3示出根据实施例的电力管理系统的示意图。
图4示出根据另一个实施例的电力管理系统的示意图。
图5示出根据实施例的用于管理电动车辆内的电动附件的电力的方法的流程图。
在全文中相似的附图标记表示相似的部分。
具体实施方式
本公开总体上涉及电动附属部件的电力和故障管理，该电动附属部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用，该电动附属部件至少部分地由该电动车辆供电。
在电动车辆中，例如在包括与车辆、拖车或运输集装箱相关联的电动附属部件(例如，运输气候控制系统)的电动车辆中，可以利用共享电源来运行各种电气系统。在某些情况下，当在特定的电气系统(例如，一个部件或多个部件)中发生故障时，可以关闭整个供电系统或以其他方式阻止整个供电系统运行。结果，这种故障可以防止危险发生。例如，当电气系统中发生故障时，包括关键系统(包括但不限于安全系统)的整个关停可能是有问题的。因此，将电力分配系统内具有故障的电气系统隔离可以留存部分系统运行。类似地，在储能系统(例如，电池组内的一个电池等)经历故障的情况下，通过将储能系统的故障部分隔离以留存一些电力输出能力，从而使整个系统能够继续部分运行可以是有益的。部分系统运行在电动车辆处于运输中时可以是特别有利的。
本公开的实施例针对一种电力管理系统，该电力管理系统可以监控电力用户(例如，附件)和电力分配系统的故障报告和控制参数。在特定子系统中发生故障的情况下，电力控制器可以断开接触器和连接以去除有故障的子系统，并允许没有故障的系统继续运行。可替代地，电力管理系统可以执行电池模块的可选择的连接，以将故障模块隔离，并允许仍可用于系统的部分电力连接。因此，本公开的实施例可以例如减少故障子系统导致电动车辆内的功能系统完全关停的情况。
附属电气部件是被配置为与车辆、拖车和运输集装箱中的至少一个一起使用的电动附件。可替代地，附属电气部件可以被称为电动附件。附属电气部件可以是智能电气部件或简单的电气部件。智能电气部件通常包括可以向电力控制器提供反馈的车载处理器。例如，该反馈可以包括电负载信息、预测的能量级、电力使用信息、健康诊断信息等。简单的电气部件通常不包括车载处理器，而具有非活动管理的负载。简单的电气部件可以不向电力控制器提供反馈信息。
下面描述的实施例总体上示出了运输气候控制系统的不同实施例。应当理解，电动附属部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)。例如，气候控制单元可以是运输制冷单元(TRU)。
在实施例中，例如，附属电气部件可以是：附接到车辆的起重机；附接到货车的水泥混合器；食品货车的一个或多个食品用具；附接到车辆的悬臂；混凝土泵车；垃圾车；消防车(带有电力驱动梯子、泵、灯等)；它们的适当组合等。即使当车辆的点火开关关断或车辆处于停车、空转、充电或它们的组合时，附属电气部件也可能需要连续的电力。独立于车辆的运行模式，附属电气部件可能需要大量电力来运行、连续运行、基于需要的自主运行(例如，控制气候受控空间的温度/湿度/气流)、或它们的组合。
图1A描绘了气候受控货车100，该气候受控货车100包括用于承载货物的气候受控空间105和用于提供气候受控空间105内的气候控制的运输气候控制系统110。运输气候控制系统110包括安装到货车100的车顶120的气候控制单元(CCU)115。除其他部件外，运输气候控制系统110还可以包括气候控制回路(参见图2)，例如，该气候控制回路将压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置连接以提供气候受控空间105内的气候控制。将理解，本文描述的实施例不限于气候受控货车，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如，货车、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以及一个或多个传感器(未示出)，该一个或多个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，货车100外部的环境温度，货车100外部的环境湿度，压缩机吸入压力，压缩机排气压力，通过气候控制单元115供给到气候受控空间105中的空气的供给空气温度，从气候受控空间105返回到气候控制单元115的空气的返回空气温度，气候受控空间105内的湿度等)并将参数数据传送到气候控制器125。气候控制器125被配置为控制包括气候控制回路的部件的运输气候控制系统110的运行。气候控制器115可以包括单个集成控制单元126，或者可以包括气候控制器元件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。
图1B描绘了气候受控直式货车130，该货车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包括气候控制单元133，气候控制单元133安装于气候受控空间131的前壁134上。除其他部件外，气候控制单元133还可以包括气候控制回路(参见图2)，例如，气候控制回路将压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置连接以提供气候受控空间131内的气候控制。
运输气候控制系统132还包括可编程气候控制器135以及一个或多个传感器(未示出)，该一个或多个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，货车130外部的环境温度，货车130外部的环境湿度，压缩机吸入压力，压缩机排气压力，通过气候控制单元133供给到气候受控空间131中的空气的供给空气温度，从气候受控空间131返回到气候控制单元133的空气的返回空气温度，气候受控空间131内的湿度等)并将参数数据传送到气候控制器135。气候控制器135被配置为控制包括气候控制回路的部件的运输气候控制系统132的运行。气候控制器135可以包括单个集成控制单元136，或者可以包括气候控制器元件136、137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。
图1C示出附接到牵引车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附接到运输单元150并被配置为牵引运输单元150。图1C所示的运输单元150是拖车。
运输气候控制系统145包括气候控制单元152，气候控制单元152提供运输单元150的气候受控空间154内的环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。气候控制单元152设置在运输单元150的前壁157上。在其他实施例中，将理解，例如，气候控制单元152可以设置在运输单元150的顶部或另一壁上。气候控制单元152包括气候控制回路(参见图2)，例如，该气候控制回路将压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置连接以向气候受控空间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以及一个或多个传感器(未示出)，该一个或多个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，压缩机排气压力，通过气候控制单元152供给到气候受控空间154中的空气的供给空气温度，从气候受控空间154返回到气候控制单元152的空气的返回空气温度，气候受控空间154内的湿度等)并将参数数据传送到气候控制器156。气候控制器156被配置为控制包括气候控制回路的部件的运输气候控制系统145的运行。气候控制器156可以包括单个集成控制单元158，或者可以包括气候控制器元件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。
图1D示出气候受控运输单元160的另一个实施例。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，运输单元164可以例如由牵引车(未示出)牵引。将理解，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，货车、集装箱(诸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包括气候控制单元166和多个远程单元168，多个远程单元168提供运输单元164的气候受控空间170内的环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。气候受控空间170可以分为多个区域172。术语“区域”是指气候受控空间170的由壁174隔开的区域的一部分。气候控制单元166可以用作主机单元并提供气候受控空间166的第一区域172a内的气候控制。远程单元168a可以提供气候受控空间170的第二区域172b内的气候控制。远程单元168b可以提供气候受控空间170的第三区域172c内的气候控制。因此，MTCS 162可以用于分别地和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。
气候控制单元166设置在运输单元160的前壁167上。在其他实施例中，将理解，气候控制单元166可以设置在例如运输单元160的顶部或另一壁上。气候控制单元166包括气候控制回路(参见图2)，例如，该气候控制回路将压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置连接以向气候受控空间170内提供经调节的空气。远程单元168a设置在第二区域172b内的顶板179上，并且远程单元168b设置在第三区域172c内的顶板179上。远程单元168a、168b中的每一个都包括蒸发器(未示出)，该蒸发器与设置在气候控制单元166中的气候控制回路的其余部件连接。
MTCS 162还包括可编程气候控制器180以及一个或多个传感器(未示出)，该一个或多个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，压缩机排气压力，通过气候控制单元166和远程单元168供给到区域172中的每一个区域中的空气的供给空气温度，从区域172中的每一个区域返回到各自的气候控制单元166或远程单元168a或168b的空气的返回空气温度，区域118中的每一个区域内的湿度等)并将参数数据传送到气候控制器180。气候控制器180被配置为控制包括气候控制回路的部件的MTCS 162的运行。气候控制器180可以包括单个集成控制单元181，或者可以包括气候控制器元件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。
图1E是根据实施例的包括运输气候控制系统187的车辆185的立体图。车辆185是可以将一个或多个乘客(未示出)承载到一个或多个目的地的集体运输公共汽车。在其他实施例中，车辆185可以是校车、铁路车辆、地铁或承载乘客的其他商用车辆。车辆185包括被支撑的可以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的一侧上的门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，第二门190被定位成朝向车辆185的后端。每个门190能够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包括气候控制单元192，气候控制单元192附接到车辆185的车顶194上。
气候控制单元170包括气候控制回路(参见图2)，例如，该气候控制回路将压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置连接以向气候受控空间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以及一个或多个传感器(未示出)，该一个或多个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)并将参数数据传送到气候控制器195。气候控制器195被配置为控制包括气候控制回路的部件在内的运输气候控制系统187的运行。气候控制器195可以包括单个集成控制单元196，或者可以包括气候控制器元件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。
图2是根据一些实施例的气候控制回路200的示意图。气候控制回路200通常包括压缩机205、冷凝器210、膨胀装置215、和蒸发器220。例如，压缩机205可以是涡旋式压缩机、往复式压缩机等。
气候控制回路200是示例性的，并且可以修改为包括附加部件。例如，在一些实施例中，气候控制回路200可以包括节能热交换器、一个或多个流量控制装置(例如，阀等)、接收槽、干燥器、吸入液体热交换器等。
气候控制回路200通常可以应用于用来控制空间(通常称为气候受控空间)中的环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)的各种系统中。系统的示例包括但不限于以上根据图1A至图1E所示和所述的气候控制系统。
气候控制回路200的部件流体连接。气候控制回路200可以被具体地配置为能够以冷却模式运行的冷却系统(例如，空气调节系统)。可替代地，气候控制回路200可以被具体地配置为可以在冷却模式和加热/解冻模式两者下运行的热泵系统。
气候控制回路200根据通常已知的原理运行。气候控制回路200可以被配置为加热或冷却传热流体或介质(例如，诸如但不限于空气等的气体)，在这种情况下，气候控制回路200通常可以代表空调或热泵。
在运行中，压缩机205将传热流体(例如，制冷剂等)从压力相对较低的气体压缩为压力相对较高的气体。压力相对较高和温度相对较高的气体从压缩机205排出并流过冷凝器210。根据通常已知的原理，传热流体流过冷凝器10并防止热排至传热流体或介质(例如，空气等)，从而冷却传热流体。现在为液态形式的冷却的传热流体流到膨胀装置215(例如，膨胀阀等)。膨胀装置215降低传热流体的压力。结果，传热流体的一部分被转化为气态形式。现在为液态和气态混合形式的传热流体流到蒸发器220。传热流体流过蒸发器220并从传热介质(例如，空气等)吸收热，从而将传热流体加热并将传热流体转化为气态形式。气态的传热流体然后返回到压缩机205。当传热回路例如在冷却模式下运行时(例如，在启用压缩机205的同时)，上述过程继续进行。
图3示出根据实施例的电力管理系统250的示意图。
电力管理系统250通常可以用于确保在附属电气部件的系统内的一个附属电气部件发生故障的情况下，附属电气部件的系统的其余部分可以继续运行并且有故障的附属电气部件与附属电气部件的系统的其余部分保持隔离。
电力管理系统250包括电力分配系统255和控制器260。控制器260可以替代地称为电力控制器260。然而，控制器260不仅可以提供电力电平控制，还可以提供更多功能，例如控制相关联的电动附件(例如，气候控制单元等)。应当理解，电力控制器260可以被结合到气候控制系统的控制器中，例如被结合到气候控制单元内(参见图1A至图1E)，或者可以与气候控制单元分离。
电力分配系统255包括电力输入件265、电力分配器270以及故障检测和隔离电路275。多个附属电气部件280A至280C经由故障检测和隔离电路275与电力分配器270电通信。示出了三个附属电气部件280A至280C。应当理解，该数量是代表性的，并且附属电气部件275的实际数量可以变化为超过三个。
在所示的实施例中，电力分配器270与故障检测和隔离电路275以串联的方式电连接到电力输入件265，其中电力输入件265通过第一连接件与电力分配器270电连接，然后与故障检测和隔离电路275串联电连接。在实施例中，电力输入件265可以表示电力输出轴(ePTO)。
电力分配器270可以用于选择性地将来自电力输入件265的电力提供给附属电气部件280A至280C。在实施例中，电力分配器270可以控制电源。在实施例中，电力分配器270可以使从电源经由电力输入件265到电力管理系统250的其余部分的连接成为可能。在实施例中，电力分配器270可以控制位于电源和电力管理系统250之间的电力转换器。
故障检测和隔离电路275可以包括用于检测附属电气部件280A至280C中的一个附属电气部件内的故障并将该故障隔离的各种硬件。尽管故障检测和隔离电路275被示为表示故障检测和隔离两者，但是应当理解，故障检测和故障隔离可以例如经由故障检测电路和故障隔离电路来分开执行。例如，在实施例中，故障检测电路致力于故障检测，并检测附属电气部件280中的故障。在这种实施例中，可以向电力分配控制器270提供故障指示器，使得故障隔离电路可以将有故障的附属电气部件280隔离。
在实施例中，故障检测和隔离电路275可以包括超级结、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、固态变压器、一个或多个电力电子变压器、隔离机构、接触器(可以具有串联的多个接触器)、或它们的适当组合中的一个或多个。在实施例中，故障检测和隔离电路275可以执行快速傅立叶变换(FFT)，来监控位于不是从附属电气部件280A至280C之一所期望的电平下的信号，以确定何时该一个或多个附属电气部件280A至280C以指示故障状况的频率运行。例如，电力控制器260知道压缩机驱动器(例如，在气候控制系统中)以哪个频率(例如，100Hz)运行。如果执行FFT并显示100Hz的二进制大于阈值，则压缩机驱动电路可以被警告被检查为可能存在故障。
故障检测和隔离电路275内可以有多种类型的故障检测电路。示例包括但不限于绝缘和/或隔离监控电路，该绝缘和/或隔离监控电路包括但不限于DC隔离检查、AC隔离检查或它们的适当组合。
在DC隔离检查中，故障检测和隔离电路275监控来自隔离的电源和被隔离的基准件(例如，车辆上的底盘)的泄漏电流。监控可以是被动的，其中监控已建立的中点以确认电压信号停留在电源正极和电源负极(基准)之间的中间位置。如果电压信号更接近于负极或正极，而不是差值的一半，那么故障将导致不平衡。例如，400伏DC母线具有200伏DC的中点。如果通过使用测量电路，正极和中点之间的差为150伏且负极和中点之间的差为250伏，则由于测量电路应保持平衡，因此存在导致电压不平衡的泄漏。监控可以通过注入的直流信号或增加电荷的在现有电压上的叠加来执行，并且可以包括额外的测试电阻或隔离的电源，该额外的测试电阻或隔离的电源检查电荷是否保持隔离状态以及是否泄漏到基准件。测量到泄漏即感测到了电流。在实施例中，DC隔离检查是简单且相对快速的。
在AC隔离检查中，故障检测和隔离电路275监控隔离的电源和被隔离的基准件之间(例如，从高压电池到车辆的底盘)的电阻和电容。可以通过从用于测量的隔离的电源注入交流信号或通过增加电荷的在现有电压上的叠加来完成监控。与DC隔离检查类似，增加电荷时，泄漏低于阈值，否则会出现隔离(绝缘)故障。泄漏可以被测量为信号的位于特定时间时的幅度。由于系统的时间常数，这可能需要几分钟来进行。
为了确定故障的位置，可以断开与电路网络的特定部分的连接，并且可以(使用隔离监控器)执行测量。在实施例中，这可以帮助推断电路网络的哪个部分有问题。例如，如果通过切断电源来去除压缩机驱动器输出，并且故障不再存在，则电路的该部分不应再次接通，并且可以生成用于维护的警报。
附属电气部件280A至280C通常表示可以连接到电动车辆的任何耗电的附属部件。附属电气部件280A至280C可以是原始设备制造商(OEM)的附件，也可以是电动车辆的一部分。部件280A至280C可以是由电动车辆制造商连接的附件，也可以是在制造后所连接的附属部件。根据实施例，附属电气部件280A至280C可以是气候控制系统的部件。在实施例中，附属电气部件280A至280C可以包括与气候控制系统分离且与气候控制系统不相关联的部件。
部件280A至280C通常可以是智能部件或简单部件。智能部件通常包括可以向电力分配系统255提供反馈的车载处理器。例如，该反馈可以包括电负载信息、预测的能量级、电力使用信息、健康诊断信息等。简单部件通常不包括车载处理器，反而具有非活动管理的负载。在实施例中，简单部件可以不向电力控制器260提供反馈信息。
电力控制器260包括处理器285和存储器290。存储器可以包括一个或多个存储的规则，例如温度控制要求295和例外规则300。温度控制要求295可以包括与电动车辆的气候控制系统的运行有关联的一个或多个规则。例外规则300可以包括与当由故障检测和隔离电路275检测到故障时所要采取的动作相关联的一个或多个规则。例如，这些规则可以包括关于如何处理特定的附属电气部件的规则，或者可以包括创建不同附属电气部件之间的关系的规则。例如，规则可以指示如果附属电气部件280A中发生故障，则附属电气部件280B可以继续运行，但是除了绕过附属电气部件280A之外，还应当绕过附属电气部件280C。应当理解，这是示例，并且可以创建其他关系。例如，如果附属电气部件280A包括故障，并且附属电气部件280A可能使用户暴露于电气安全隐患中，则可以启动关停。也就是说，例外规则300还可以限定故障状况的严重性。
电力控制器260以电通信的方式与多个传感器305至315连接，传感器305至315可以提供例如电动车辆的气候控制系统的附加运行信息。例如，传感器305可以表示被配置为指示电动车辆的门是打开还是关闭的传感器，传感器310可以表示气候控制系统的受控空间中的运动检测器，传感器315可以表示监控气候控制系统的受控空间内的空间状况的一个或多个传感器。
电力控制器260可以电连接到用户输入件320，用户输入件320被配置为使用户能够越过或超控故障检测和隔离电路275。电力控制器260还可以电连接到网络325以例如提供电力控制系统250的运行信息；接收更新等。
应当理解，图3可以包括一个或多个附加部件，例如但不限于电力管理器(诸如下面图4中的电力管理器330)。
图4示出根据实施例的电力管理系统350的示意图。电力管理系统350包括与图3中的电力管理系统250相似的架构和功能。因此，相似的特征由相似的数字标识。图3的电力管理系统350和电力管理系统250之间的主要区别在于电力分配系统255。
电力分配系统255的电力分配器265并联连接到多个电力分配器270A至270C。电力分配系统255还包括多个故障检测和隔离电路275A至275C。在图4的电力分配系统255中，每个附属电气部件280A至280C连接到电力分配器270A至270C中的一个以及故障检测和隔离电路275A至275C中的一个。结果，可以对附属电气部件280A至280C中的每一个进行更加特定地控制。从图示中可以看出，故障检测和隔离电路275A至275C串联连接，并且可以排序成使得智能部件连接在优先级高于简单部件的位置处。在实施例中，连接的顺序可以不与附属电气部件280A至280C中的每一个的优先级相关联。也就是说，物理连接提供了用于通信的菊花链，并且与建立优先级无关。应当理解，可以在不管附属电气部件280A至280C的连接顺序如何的情况下，在电力控制器260中设定优先级。在实施例中，即使当发生通信问题时，图3中的电力管理系统250也可以提供硬件冗余和将故障隔离的附加能力，这在图4中的电力管理系统350中可能是不可能的。
电力管理系统250中的电力控制器260可以额外地与外部电力管理器330电连接，该外部电力管理器330可以例如限制总的系统电力消耗或电力输入件265的电力消耗。外部电力管理器330可以包括用于限制电力分配系统255的总电力消耗的一个或多个规则。例如，电力管理器330可以包括识别出当电动车辆的门打开时，其他附属电气部件的电力消耗减少了的规则。
图5示出根据实施例的用于管理电动车辆内的电动附件的电力的方法400的流程图。当将电力被提供给电动车辆的电力控制器(例如，图3和图4中的电力控制器260)以监控和处理与电动车辆连接的附属电气部件中的故障时，方法400通常是可操作的。
在405处，电力控制器260监控故障检测和隔离电路(例如，故障检测和隔离电路275)，以确定在任何连接的附属电气部件中是否发生故障。在实施例中，故障指示可以直接来自附属电气部件，并且经由故障检测和隔离电路275被传递到电力控制器260。在这种情况下，附属电气部件可以是智能部件。在另一个实施例中，故障指示可以由故障检测和隔离电路275确定。这种实施例可以指示简单部件中的故障。
在410处，电力控制器260可以采取动作以将故障隔离。在410处采取的动作可以取决于存储在电力控制器260的存储器内的一个或多个例外规则。通常，隔离包括关停有故障的附属电气部件。在实施例中，如果附属电气部件是智能部件，则附属电气部件可以仅能够禁用或关停引起故障的有问题的方面。在实施例中，在410处，在使用并行布线以使负载能够减小(而不是被禁用或关停)的情况下，附属电气部件可以具有减小的负载、电压或使用替代的连接路径和布线。在410处，除了将故障隔离之外，还可以设定用于服务的标志(或生成的通知)。事件也可以加上时间戳。例如，人机界面(HMI)、诊断灯、服务工具、无线服务信息工具或它们的适当组合可以用于通知操作者/所有者/经销商/OEM需要服务。在实施例中，关于该问题的信息可以被发送以用于故障诊断并确定该问题为什么发生并且用于防止将来的问题。在实施例中，这可以经由数据记录来辅助故障追踪。
在415处，电力控制器260继续监控故障检测和隔离电路以及所连接的附属电气部件以确定是否存在其他故障或指示故障不再存在。故障之后的连续监控可以取决于在410处发生的故障所在的附属电气部件的类型。例如，对于智能附属电气部件，可以在410处使附属电气部件脱机，并且在415处，电力控制器260可以轮询附属电气部件的控制器以确定附属电气部件是否可以重启。对于简单的附属电气部件，可以在410处使附属电气部件脱机，并且在415处，电力控制器260可以尝试使附属电气部件重新联机。
方面
注意，方面1至7中的任何方面都可以与方面8至16、17至20、21至27、28至36或37至40中的任何方面组合。方面8至16中的任何方面都可以与方面17至20、21至27、28至36或37至40中的任何方面组合。方面17至20中的任何方面都可以与方面21至27、28至36或37至40中的任何方面组合。方面21至27中的任何方面都可以与方面28至36或37至40中的任何方面组合。方面28至36中的任何方面都可以与方面37至40中的任何方面组合。
方面1、一种电力管理系统，该电力管理系统用于管理附属电气部件的电力，附属电气部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电，该电力管理系统包括电力分配系统和电力控制器，电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收附属电气部件的连接点，连接点电连接到故障检测和隔离电路，电力控制器电连接到电力分配系统，电力控制器包括处理器和存储器。
方面2、根据方面1所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路是与多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
方面3、根据方面1或2中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括与多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
方面4、根据方面1至3中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，该一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面5、根据方面1至4中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力控制器响应于在故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面6、根据方面1至5中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且故障检测和隔离电路包括与多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，多个故障检测和隔离电路对应于多个连接点使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系，并且多个故障检测和隔离电路串联连接。
方面7、根据方面1至6中任一方面所述的电力管理系统，其中，电力控制器电连接到用户输入件。
方面8、一种电动车辆，包括：电池；附属电气部件，附属电气部件电连接到电池并且被配置为从电池接收电力，其中，附属电气部件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用；以及电力管理系统，电力管理系统包括电力分配系统和电力控制器，电力分配系统包括电连接到电池的电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及经由连接点电连接到故障检测和隔离电路的附属电气部件，电力控制器电连接到电力分配系统，电力控制器包括处理器和存储器。
方面9、根据方面8所述的电动车辆，还包括电力管理器，电力管理器包括用于限制可以从电池中取出的电力的量的一个或多个规则。
方面10、根据方面8或9中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路是与多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
方面11、根据方面8至10中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括与多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
方面12、根据方面8至11中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，该一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面13、根据方面8至12中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力控制器响应于在故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面14、根据方面8至13中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且故障检测和隔离电路包括与多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，多个故障检测和隔离电路对应于多个连接点使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系，并且多个故障检测和隔离电路串联连接。
方面15、根据方面8至14中任一方面所述的电动车辆，还包括用户输入件，用户输入件电连接到电力控制器。
方面16、根据方面8至15中任一方面所述的电动车辆，其中，电动车辆包括车辆、拖车或运输集装箱。
方面17、一种用于管理电动附件的电力的方法，电动附件被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电，该方法包括通过电力控制器监控故障检测和隔离电路，以识别与故障检测和隔离电路电连接的附属电气部件的电气故障；通过电力控制器将在监控中识别出的电气故障隔离；以及通过电力控制器监控故障检测和隔离电路出现所述指示电气故障不再存在的指示。
方面18、根据方面17所述的方法，还包括对其他电气故障的监控。
方面19、根据方面17或18中任一方面所述的方法，其中，隔离包括关停具有电气故障的附属电气部件。
方面20、根据方面19所述的方法，还包括尝试使具有电气故障的附属电气部件重新联机。
方面21、一种电力管理系统，该电力管理系统用于管理气候控制单元(CCU)的电力，气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电，该电力管理系统包括电力分配系统和电力控制器，电力分配系统包括电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及用于接收气候控制单元的连接点，连接点电连接到故障检测和隔离电路，电力控制器电连接到电力分配系统，电力控制器包括处理器和存储器。
方面22、根据方面21所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路是与多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
方面23、根据方面21或22中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括与多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
方面24、根据方面21至23中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，该一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面25、根据方面21至24中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力控制器响应于在故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面26、根据方面21至25中任一方面所述的电力管理系统，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且故障检测和隔离电路包括与多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，多个故障检测和隔离电路对应于多个连接点使得在所述多个故障检测和隔离电路与多个连接点之间存在一对一的关系，并且多个故障检测和隔离电路串联连接。
方面27、根据方面21至26中任一方面所述的电力管理系统，其中，电力控制器电连接到用户输入件。
方面28、一种电动车辆，包括：电池；气候控制单元(CCU)，气候控制单元(CCU)电连接到电池并且被配置为从电池接收电力，其中，气候控制单元被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用；以及电力管理系统，电力管理系统包括电力分配系统和电力控制器，电力分配系统包括电连接到电池的电力输入件、电连接到电力输入件的电力分配器、电连接到电力输入件的故障检测和隔离电路、以及经由连接点电连接到故障检测和隔离电路的气候控制单元，电力控制器电连接到电力分配系统，电力控制器包括处理器和存储器。
方面29、根据方面28所述的电动车辆，还包括电力管理器，电力管理器包括用于限制可以从电池中取出的电力的量的一个或多个规则。
方面30、根据方面28或29中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路是与多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
方面31、根据方面28至30中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括与多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
方面32、根据方面28至31中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，该一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面33、根据方面28至32中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力控制器响应于在故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从电力分配器到多个连接点的电力。
方面34、根据方面28至33中任一方面所述的电动车辆，其中，连接点包括多个连接点，并且其中，电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且故障检测和隔离电路包括与多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，多个故障检测和隔离电路对应于多个连接点使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系，并且多个故障检测和隔离电路串联连接。
方面35、根据方面28至34中任一方面所述的电动车辆，还包括用户输入件，用户输入件电连接到电力控制器。
方面36、根据方面28至35中任一方面所述的电动车辆，其中，电动车辆包括车辆、拖车或运输集装箱。
方面37、一种用于管理气候控制单元(CCU)的电力的方法，气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由电动车辆供电，该方法包括通过电力控制器监控故障检测和隔离电路，以识别与故障检测和隔离电路电连接的气候控制单元的电气故障；通过电力控制器将在监控中识别出的电气故障隔离；以及通过电力控制器监控故障检测和隔离电路出现所述电气故障不再存在的指示。
方面38、根据方面37所述的方法，还包括对其他电气故障的监控。
方面39、根据方面37或38中任一方面所述的方法，其中，隔离包括关停具有电气故障的气候控制单元。
方面40、根据方面39所述的方法，还包括尝试使具有电气故障的气候控制单元重新联机。
在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。术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件。
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，可以在细节上，特别是在所使用的构件材料以及部件的形状、尺寸和布置方面进行改变。本说明书和所描述的实施例仅是示例性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种电力管理系统，所述电力管理系统用于管理气候控制单元(CCU)的电力，所述气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由所述电动车辆供电，所述电力管理系统包括：
电力分配系统，所述电力分配系统包括：
电力输入件，
电力分配器，所述电力分配器电连接到所述电力输入件，
故障检测和隔离电路，所述故障检测和隔离电路电连接到所述电力输入件，以及
连接点，所述连接点用于接收所述气候控制单元，所述连接点电连接到所述故障检测和隔离电路；以及
电力控制器，所述电力控制器电连接到所述电力分配系统，所述电力控制器包括处理器和存储器。
2.根据权利要求1所述的电力管理系统，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路是与所述多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
3.根据权利要求1所述的电力管理系统，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路包括与所述多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力管理系统，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，所述一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从所述电力分配器到所述多个连接点的电力。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电力管理系统，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述电力控制器响应于在所述故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从所述电力分配器到所述多个连接点的电力。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电力管理系统，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且所述故障检测和隔离电路包括与所述多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，所述多个故障检测和隔离电路对应于所述多个连接点，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系，并且所述多个故障检测和隔离电路串联连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电力管理系统，其中，
所述电力控制器电连接到用户输入件。
8.一种电动车辆，包括：
电池；
气候控制单元(CCU)，所述气候控制单元(CCU)电连接到所述电池并且被配置为从所述电池接收电力，其中，所述气候控制单元被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用；以及
电力管理系统，所述电力管理系统包括：
电力分配系统，所述电力分配系统包括：
电力输入件，所述电力输入件电连接到所述电池，
电力分配器，所述电力分配器电连接到所述电力输入件，
故障检测和隔离电路，所述故障检测和隔离电路电连接到所述电力输入件，以及
所述气候控制单元经由连接点电连接到所述故障检测和隔离电路；以及
电力控制器，所述电力控制器电连接到所述电力分配系统，所述电力控制器包括处理器和存储器。
9.根据权利要求8所述的电动车辆，还包括电力管理器，所述电力管理器包含用于限制能够从所述电池中取出的电力的量的一个或多个规则。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路是与所述多个连接点并联连接的单个故障检测和隔离电路。
11.根据权利要求8和9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路包括与所述多个连接点相对应的多个故障检测和隔离电路，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系。
12.根据权利要求8至9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述故障检测和隔离电路包括一个或多个隔离器，所述一个或多个隔离器被配置为选择性地启用或禁用从所述电力分配器到所述多个连接点的电力。
13.根据权利要求8至9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述电力控制器响应于在所述故障检测和隔离电路中识别出的故障而选择性地启用或禁用从所述电力分配器到所述多个连接点的电力。
14.根据权利要求8至9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述连接点包括多个连接点，并且其中，所述电力分配器包括并联连接的多个电力分配器，并且所述故障检测和隔离电路包括与所述多个电力分配器连接的多个故障检测和隔离电路，所述多个故障检测和隔离电路对应于所述多个连接点，使得在所述多个故障检测和隔离电路与所述多个连接点之间存在一对一的关系，并且所述多个故障检测和隔离电路串联连接。
15.根据权利要求8至9中任一项所述的电动车辆，还包括用户输入件，所述用户输入件电连接到电力控制器。
16.根据权利要求8至9中任一项所述的电动车辆，其中，
所述电动车辆包括车辆、拖车或运输集装箱。
17.一种用于管理气候控制单元(CCU)的电力的方法，所述气候控制单元(CCU)被配置为与电动车辆、拖车或运输集装箱中的至少一个一起使用并且至少部分地由所述电动车辆供电，所述方法包括：
通过电力控制器监控故障检测和隔离电路，以识别与所述故障检测和隔离电路电连接的气候控制单元的电气故障；
通过所述电力控制器将在所述监控中识别出的所述电气故障隔离；以及
通过所述电力控制器监控所述故障检测和隔离电路出现所述电气故障不再存在的指示。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括对其他电气故障的监控。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的方法，其中，
所述隔离包括关停具有所述电气故障的所述气候控制单元。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括尝试使具有所述电气故障的所述气候控制单元重新联机。
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