CN116868470A - 弹性高电压系统 - Google Patents

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琼塞克·莫恩
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Abstract

本文描述的实施例通过使用两个电气隔离的高电压电源串来解决常规系统的缺陷，每个高电压电源串为配电系统供电。此外，本文所述的系统和车辆包括能够在中等电压或高电压下操作的组件，使得即使不是所有的电池串都保持在线，也保持了冷却电池和防止车辆或其乘员受伤或损坏的基本功能。弹性电池冷却系统中的热控制系统和方法确保即使在事件使电池电芯失效时也能保持用于操作冷却器的电力。因此，冷却器可以防止从受影响的电芯到相邻电芯的热传播。

Description

弹性高电压系统
相关申请信息
本申请要求于2020年11月12日提交的美国临时申请号63/198,783的权益，该申请的内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本文描述的实施例包括用于监测或控制电池的布置，包括适用于电动车辆的那些电池。本文描述的系统和方法可以被用于向高电压组件提供冗余电源。
背景技术
随着消费者希望减少他们对环境的影响和改善空气质量，混合动力车辆和电动车辆越来越受欢迎。代替传统的内燃机，混合动力车辆和电动车辆包括由可充电电池组供电的一个或多个电机。大多数可充电电池组由一个或多个电池模块组成，每个模块包含多个电池电芯。基于功率要求和消费者需求，可充电电池组趋向于更高的工作电压。例如，基于欧姆定律(例如，P＝V2/R)，将可充电电池组的电压加倍大约使功率输出增加四倍(假设一个或多个电机的相似电阻)。因此，虽然电动车辆的电池组传统上倾向于在200-400V范围内，但较新的电动车辆可以包括输出高得多的高电压电池系统，诸如约800V，使得具有等效内阻的电机将输出高得多的功率水平。
在混合动力车辆或电动车辆中，电源可以通过配电系统被修改，以将适当的电压递送到每个组件。这种车辆通常包括两个独立的电池子系统。这些中的第一个旨在用于操作动力传动系统，有时被称为“牵引电池”，并且被配置为产生高电压(通常至少几百伏)。然后，第二电池被配置用于操作驾驶室配件、环境控制，以及在混合动力车辆的情况下，用于内燃机的起动器。第二电池子系统产生处于比第一电池明显更低的电压电平的输出；例如，在典型情况下，第二电池可以在大约5V和大约20V之间操作，而第一电池子系统可以在几百到几千伏下操作。
由于高电压和低电压电池之间的责任划分，任何一个系统的故障都会导致整个车辆无法运行。也就是说，如果低电压电池无法运行，则车辆的外围设备(以及可能起动器)将失效，而如果高电压电池无法运行，则车辆的牵引系统将被影响或失去。
此外，在极少数情况下，高电压系统的损坏的电池电芯内的失控化学反应会导致电芯过热。在极端情况下，来自经历热事件的电芯的热传播可能会转移到相邻电芯，从而提高相邻电芯的温度，导致热事件在整个电池组中传播(有时称为“热失控”)，可能会消耗整个电动车辆。在这些情况下，重要的是要考虑在所有电压电平下运行的配件的可用性，以及它们中每一个离线可能产生的影响。
希望向电动车辆或混合动力车辆提供维持用于所有基本功能的动力的动力。在不利条件(诸如碰撞或电池故障期间)下，维持这些功能尤为重要。
发明内容
本文描述的实施例通过使用两个电气隔离的高电压电源串来解决常规系统的缺陷，每个高电压电源串为配电系统供电。此外，本文所述的系统和车辆包括能够在中等电压或高电压下操作的组件，使得即使不是所有的电池串都保持在线，也保持了冷却电池和防止车辆或其乘员受伤或损坏的基本功能。
在正常操作期间，配电系统将两个高电压串的电压组合，并且将组合的电压递送到牵引系统。配电系统可以进一步降低来自两个串的电压，为车辆的其他特征供电，包括环境控制、电池冷却、驾驶室控制等。
在发生热事件、电池串的机械损坏、布线故障或使串中的一个或多个电芯失效的其他事件的情况下，配电系统仍然可以使用来自另一个电池串的电力来操作低电压和中等电压系统。
例如，在一个实施例中，800V组合输出可以由两个400V电池串产生。当这些电池串中的一个不起作用时，然后另一个串仍然提供400V的输出。冷却电池串的冷却器系统的压缩机可以在800V电平或400V电平下操作，并且当任何一个电池串仍有效时，电池串被电气连接以提供400V电力。
应该理解，这些值仅作为示例被提供，并且任何数量的串都可以被组合以形成高电压输出。例如，在900V下工作的电机可以从三个300V串串联接收电力，或者可以使用电压和串数量的其他组合。在实施例中，串甚至可以不是相同大小的。例如，一个400V串和两个200V串可以容易地提供800V高电压输出。只要冷却器在由单个串提供的较低电压电平下可操作，即使当所有串的组合电压不可用时，结果也将是相同的。
如本文所述的电源系统可以包括耦合到接线盒的冷凝器，并且压缩机可以被配置为在对应于第一电池串的第一电压、对应于第二电池串的第二电压或者第一电压和第二电压之和中的任一者下操作。冷凝器可以产生冷却的流体。该系统(或其中布置该系统的车辆)可以包括多个阀和管道，其中多个阀或管道被配置为选择性地将冷却的流体递送到第一电池串、第二电池串和驱动系统。包括电源系统的车辆不需要具有单独的低电压电池或系统。
根据另一个实施例，一种用于从高电压电池系统提供低电压直流输出的方法包括：提供来自被配置为以第一电压提供电力的第一电池串的第一电力输出；提供来自被配置为以第二电压提供电力的第二电池串的第二电力输出；提供耦合到第一电池串和第二电池串二者的变压器，其中变压器从第一电池串接收第一电压的电力，并且还从第二电池串接收第二电压的电力；提供驱动系统；以及提供继电器，继电器被配置为选择性地耦合第一电池串和第二电池串，以在等于第一电压和第二电压之和的电压下向驱动系统递送电力。
附图说明
图1是根据实施例的功率和热管理系统的示意图。
图2是描绘根据本公开的实施例的包括冗余低电压车辆配件电源的用于电动车辆的高电压电池系统的示意图。
图3是根据实施例的配电系统的示意图。
图4是根据实施例的描绘一系列混合负载的配电系统的示意图。
图5是根据实施例的配电系统的示意图。
图6描绘了根据实施例的冷却器系统的流程图。
图7描绘了根据实施例的用于车辆电池的冷却系统。
具体实施方式
如本文所述，功率管理和热管理以使用双串电池系统防止电池热传播事件的方式完成。
在高电压功率系统中，单个电池电芯串联布置，以增加串的总电压。因此，串内单个电芯的故障可以使高电压系统失效。另外，由于热传播，电芯的故障可能会扩散到其他电芯。因此，一种类型的电芯故障，热失控事件，可能会使冷却器失效，冷却器正是可以帮助减缓或者甚至防止失控事件扩散到相邻电芯的特征。
一些国家为了确保电动车辆的安全，要求证明高电压系统被充分保护，防止电池故障从一个电芯热传播到另一个电芯。热传播可以通过提供足够的冷却来防止，但在单电源高电压车辆中，冷却电源可能会因单个电池电芯的故障而离线。因此，维护冷却器的功能是至关重要的，并且也很容易离线。
贯穿本申请，一些术语被用于指代与当今电动车辆一致的电压电平。
例如，“低电压”被用于指通常用于为如扬声器、控制台显示器、门锁、车窗电机、除霜器电线、风扇、座椅加热器、有线和无线充电器和插座等配件供电的电压电平。贯穿本申请使用的“低电压”通常指处于或低于230V(即欧洲标准工作电压)的任何电压，但更多的是处于12V(标准配件的工作总线电压)或者甚至5V(用于诸如手机充电器和其他类似尺寸的电子设备的系统)。
同样，“中等电压”指在现有电动车辆中通常用于推进的范围内的电压。“中等电压”是指可用于推进的电力水平，并且可能已经存在一些现代车辆中，但低于高电压水平(见下文)。中等电压可以是例如，202V(用于诸如丰田普锐斯的混合动力车辆的传动系统)、375V(用于诸如特斯拉Model S和Model 3的现代纯电动传动系统)、389V(用于捷豹I-Pace)或该范围内的其他电压。
最后，“高电压”指现代纯电动传动系统中开始使用的电压水平。这些大大超过了中等电压，认识到同一电动机的功率输出随着输入电压的增加而显著地呈指数级增加。这种高电压系统被用于申请方Polestar生产的下一代车辆。
一般来说，出于本申请的目的，并且受上述细节约束，可以假设“低电压”等于或小于200V，“中等电压”指高于200V并低于400V的电压，并且“高电压”指处于或高于400V的电压。然而，应该理解的是，未来电动车辆的工作电压可能会增加。这是由于电池组内的标称功率输出和能量存储的预期增加，以及为了功率输出而增加上述工作电压的激励。因此，人们完全预期，未来电动车辆背景下的“高电压”可能会达到更高的水平，诸如数千伏，以及“中等电压”仍然是指用于推进的高电压值和用于如门锁和车窗电机等配件的低电压值之间的整个电压范围。本申请中描述的原理同样适用于通常使用的电压范围变化，因为它们预计会随着时间的推移而变化。
在整个申请中，诸如上述电压的范围被描述为“大约”、“基本上”或“大概”等于某个值。应该理解的是，电池功率输出和电压根据所理解的设计公差而变化，并且是不精确的。此外，特定电池系统的电压或功率输出可能会随着各种不同的条件而变化，诸如充电状态、电池温度、负载水平(现有的或历史的)、电池的磨损或老化、连接电气组件和导体的电阻等。当一个水平被称为“大约”、“基本上”或“大概”等于某个值时，意味着该值是标称值，受到这种正常变化的影响。
如图1所示，第一电芯串102和第二电芯串104各自向配电系统106提供电力。配电系统106可以向中等电压负载108、高电压负载(诸如动力传动系统110)以及低电压系统112提供电力。
在正常操作期间，动力传动系统110接收来自第一串102和第二串104两者的电力，该电力被路由通过配电系统106。在实施例中，配电系统106可以组合第一串102和第二串104的电压，以向动力传动系统110提供更高的电压。例如，在一个实施例中，第一串102和第二串104各自可以提供400V电力输出，并且动力传动系统110接收由配电系统106提供的800V电力。应当理解，在其他实施例中，配电系统106可以向动力传动系统提供一些其他电压，并且两个串102和104可以不必具有相同的电压输出。
第一串102和第二串104各自在充电和放电期间产生一些水平的热量。在极少数情况下，诸如失控的热降解、机械冲击或其他意外故障，第一串102或第二串104内的一个或多个电芯可能开始温度升高。每个串(102，104)在其中的电芯之间包含热屏蔽，但是如果从一个电芯向其相邻电芯提供足够的热量，则故障仍然可能扩散。
一种类型的中等电压负载108可以是冷却器。在实施例中，可以提供能够在高电压(例如800V)和中等电压(例如400V)下操作的冷却器，使得当一个串被禁用时，另一个串可以继续充分地为冷却器供电。
冷却器108防止这种热传播，或者至少将其抵消到足以使相邻的电芯不会失效。因为冷却器108被耦合到由第一串102和第二串104供电的配电系统106，所以任何一个串中的电芯的故障都不会使冷却器108失效。在第一串102和第二串104中的每一个提供400V电力的示例中，冷却器108可以被配置为以400V操作，使得配电系统106可以容易地将适当的电力路由到冷却器108，以基于未经历故障的串提供的电力继续操作。
应当理解，冷却器108不需要在与单独的串102完全相同的电压下操作。配电系统106可以包括升压变压器或降压变压器，以向冷却器108提供适当的电压。在这种实施例中，即使在另一个串被禁用的情况下，由串102或104提供的电力也能够被操纵以驱动冷却器108。电压电平可以在配电系统106处被设置，或者它可以是电池系统的电芯和串之间的互连的结果。例如，四个200V电芯串可以通过串联连接两对串，并且然后并联耦合这些对而布置成提供400V。
在实施例中，电池接触器可以在一些事件(诸如可能影响电池完整性的碰撞)期间打开。这些接触器可以基于损坏的实际位置(如果有的话)重新打开。未受影响的一个或多个串可以被重新连接以冷却整个系统，避免在电池的一部分已被损坏时的热传播。
在实施例中，冷却器108可以使用与用于车辆驾驶室的环境控制系统相同的压缩机，或者在其他实施例中冷却器108可以与任何环境控制系统分离。
因此，将理解，这两个相互关联的特征在组合时提供了有益的效果。能够作为高电压负载或中等电压负载运行的冷却器，与分串式电池系统组合，可以防止否则将无法解决的热失控事件。
图2示出了根据实施例的电池和电气化方案的示例示意图。图2示出了第一电池串100、第二电池串102，每个电池串包括串联布置的四个模块(用电压源的传统符号描绘)。在现代电池架构中，四个模块中的每一个可以是100V，例如，使得第一电池串100和第二电池串102各自具有大概400V的净电压。然而，在替代实施例中，每个模块可以具有不同的电压，或者不同数量的模块可以在第一电池串100和第二电池串102中的每个电池串中被使用以产生不同的净输出电压。
图2示出了第一串200和第二串202，并且还示出了DC/DC变压器204。DC/DC变压器204可以被用于产生低电压输出。DC/DC变压器204可以被供电以产生例如12V的输出。图2的DC/DC变压器204和其他组件的进一步细节可以在于2021年9月24日提交的共同未决申请PCT/US21/71590中找到，其内容通过引用整体并入本文。
图2还示出了电动前桥驱动(electric front axle drive，EFAD)206和电动后桥驱动(electronic rear axle drive，ERAD)208。EFAD和ERAD中的每一个都用于推进目的。也就是说，功率可以分别在EFAD 206和ERAD 208处被路由到车辆的前部和车辆的后部，以用于移动车辆。在两轮驱动车辆中，可以省略EFAD206或ERAD 208中的任一个。EFAD 206和ERAD 208被配置为在高电压下工作。在其中每个模块在100V下工作的上面示例中，EFAD206和ERAD 208可以在800V下工作。
在每个模块内有更多模块、更多电池串或更高电压的其他实施例中，EFAD 206和ERAD 208可以在对应于每个模块的工作电压之和的甚至更高的电压下工作。由于以下将变得清楚的原因，可能期望EFAD 206和ERAD 208各自即使在接收到较低电压时也能够提供推进。也就是说，即使仅由第一电池串200单独供电，或者仅当由第二电池串202单独供电，EFAD 206和/或ERAD 208也可以被配置为工作。在上面的示例中，也就是说，EFAD 206和ERAD 208将各自能够以400V驱动车辆推进。
为了清楚起见，在图2中没有示出车辆的电机。然而，应该理解的是，EFAD 206可以被耦合到一个电机(驱动所有前轮)，或者它可以用作将电力路由到车辆前部的几个驱动轮中的每一个的电力总线。同样，ERAD 208可以被耦合到一个后电机，或者可以将电力路由到多个后轮。在乘用车中，由EFAD 206的在车辆前部的驱动轮的数量将典型地为两个，由ERAD208服务的在后部处的驱动轮数量也将为两个。然而，本文所描述的概念并不是如此狭窄以至于被限制于这种实施例。应当理解，在三轮车实施例中，EFAD 206可以服务于单个前轮，而ERAD 208可以服务于一对后轮。另一方面，对于货运卡车或铰接式公共车辆，可能有明显四个的总驱动轮。在这种实施例中，EFAD和ERAD连接的数量将基于车辆几何形状而变化。例如，用于长途驾驶的18轮牵引拖车可以受益于具有与如EFAD 206和ERAD 208的配电总线的九个连接。
第一电池串200和第二电池串202中的每一个分别被电气耦合到DC/DC变压器204。同样，第一电池串200和第二电池串202中的每一个被电气耦合到EFAD 206和其他800V组件以及ERAD 208。总之，DC/DC变压器204、EFAD 206、ERAD 208和高电压组件210中的每一个都耦合到电池串200和202。然而，一个显著的区别是，DC/DC变压器204在单独的输入处接收来自两个电池串的电力，而其他组件206、208和210在共同的输入处接收来自两个电池串200和202的电力。由于进行连接的方式，EFAD 206和ERAD 208处的电压基本上等于串(200、202)的输出电压之和。
在整个图3和本文档的其余部分中，类似的组件在具有以因子100迭代的类似参考标记的附图中被描绘。
如图3所示，在使用期间，来自第一电池串300的正输出可以被耦合到第二电池串302的负极，其中开关标记为HV_B-GND以及开关标记为HV_A-GND打开。也就是说，标记为U_MAIN_HV+的点与标记为U_MAIN_HV-的点的电压差将为第一电池串和第二电池串300和302内的所有模块的净电压。
否则，如果一个电芯由于故障或异常操作而断开操作，则Relay_AB可以打开(或者，造成相同效果，熔断器U_SFUSE_HV+可能被熔断)，并且与剩余可操作串相对应的开关可以闭合。也就是说，如果第一串300如通过隔离测量确定的那样仍然是可操作的，则继电器A-和继电器A+可以闭合，而Relay_AB例如打开。
应该理解，这同样适用于反向充电：当DC_CHARGE+和DC_CHARGE-接收电力时，对应的开关闭合，并且可以对两个串(Relay_AB闭合)或单个串(Relay_AB-打开，并且对应于仅一个串的开关闭合)充电。
一次对一个串充电可能有好处。例如，一次对一个串充电可以帮助平衡两个串之间的电荷水平。在其他情况下，一个串可能太热或太冷而无法安全地接收DC充电。DC充电也可以独立地或在对电池串300、302中的一个或两个充电时被路由到诸如电池冷却器或加热器的组件(在标记为800V组件的模块处)。
这种系统的其他优点可以包括：
·当一个电池串离线时，将自动驾驶维持在400V；
·在电源故障事件期间向车辆系统选择性配电(例如，首先是安全系统，第二是电池冷却，第三是自动驾驶，最后是配件)；
·补偿否则会使分离的12V系统离线的事件(例如，在经常容纳12V电池的尾部碰撞期间)，包括在从400V或800V系统抽出的有限12V电力可用时选择性配电；
·使用太阳能电池板或其他低电流特征，在更长的持续时间内平衡电池串充电水平；以及
·受益于多串架构的墙到网电力应用或电子存储系统。
该列表中的前两项可以通过使用能够在高电压或中等电压下工作的组件(本文中被称为混合负载)来实现，使得当一个电池串离线时，这些组件仍然可以工作。也就是说，当一个电池串包括经历热事件的电芯时，另一个电池串可以保持冷却器的功能以防止事件传播。同样，如果处于自动驾驶模式的车辆因任何原因在一个串中出现电源故障，ADAS是仍然可以设法靠边停车、发送遇险信号、避开障碍物等以维护乘客安全的混合负载。
图4示出了类似于先前关于图1-图3描述的那些的系统的示意图，但更详细地示出了可以被耦合到EFAD 406的高电压组件。为了简化附图和清楚起见，包括前面描述的DC/DC变压器系统的其他组件已从该视图中省略。
图4展示了两种可能的充电机制。第一个是AC充电器412A，其被示为400V AC充电系统。应该理解，根据电源的类型，AC电力可以以各种频率和电压被递送，其在被递送到接线盒436之前被转换。第二电源，DC电源412B，如先前附图中所述将电力路由到EFAD 406，EFAD 406然后将电力路由到接线盒436。
如图4所示，接线盒436是能够在具有800V总电池模块输出的车辆中递送从230-850V范围内的电力的通用分配总线。也就是说，接线盒436能够在中等范围电压和高电压范围下递送电力。接线盒436被耦合到负载440-446，每个负载都消耗该范围内的电力。
高级驾驶员辅助系统(advanced driver-assistance system，ADAS)440可以包括许多东西，包括传感器、致动器、处理器和被配置为将车辆保持在其车道内、以适当的速度安全驾驶的其他子系统。在实施例中，ADAS 440可以被耦合到EFAD转换器442，其为动力传动系统本身供电。压缩机444可以被用于多种目的，包括环境控制(即，空调)以及冷却用于将电池温度保持在期望范围内的流体。在实施例中，多个压缩机444可以由接线盒436供电，以分离这些功能，而在其他实施例中单个压缩机可以执行这两种功能。同样，加热器446可以被用于车厢加热或用于电池(或其他机械组件)加热，或者在实施例中，单个加热器可以被用于这两种功能。
在实施例中，由接线盒436供电的元件可以在来自组合电池串的全高电压输出电平下是可操作的，或者它们可以在来自单个串的电压下是可操作的。在一些情况下，由接线盒436供电的组件可以在任一电压下操作。
根据一个实施例，压缩机444被配置为冷却电池串400和402两者。在一个电池串(400或402)损坏的情况下，诸如由于失控的热事件或碰撞，热量可能开始在损坏的电芯中积聚。众所周知，如果不加以控制，这种反应将继续，额外的加热会导致电池的额外故障，直到如果不加以控制，电池电芯会燃烧。出于这个原因，电动车辆包括许多防护措施，包括热屏蔽、通风和监测。然而，这些防护措施占用了电池托盘中的体积和重量，从而减少车辆的续航里程。随着电池容量的增加，热失控的容量和在这种事件期间消散的电量也会增加使得需要越来越多的屏蔽和监测。
然而，众所周知，在冷却的情况下，这种失控事件将不会传播到相邻的电芯，并且在某些情况下可以完全停止。值得注意的是，在该实施例中，压缩机444具有冗余电源，并且可以独立地从任一电源操作。也就是说，如果第一电池串400被损坏并且热事件开始，则第二电池串402仍然向EFAD 406提供电力，其又向接线盒436供电以驱动压缩机444，并且压缩机444使损坏的第一电池串400内的电芯冷却。
相反，如果第二电池串402损坏并且其中热事件开始，则第一电池串400仍然向EFAD 406提供功率，其又向接线盒436供电以驱动压缩机444，并且压缩机444使损坏的第二电池串402内的电芯冷却。
总之，将电池分成两个串至少在中等电压范围内提供冗余电力，并且在这种中等电压范围内可操作的压缩机足以防止热失控事件，而不需要电芯和模块之间越来越庞大和低效的间隔。
图5是示出从电池系统的第一串502和第二串504到混合电压系统550的电力递送的简化示意图。混合电压系统(其在实践中可以是集中式的，或者可以是一组分布式系统)包括冷却器552、ADAS 554和其他组件，诸如EFAD和ERAD。这些组件有一个共同的特性，即它们可以在高电压下工作，或者在中等电压下工作。虽然中等电压驱动会比高电压提供更少的功能，但仍然有足够的电力来维持基本功能。
如上所述，基本功能可以包括冷却功能，即使在串中的一个电芯或一组电芯发生故障时也能保持电池温度。例如，基本功能还可以包括给ADAS 554提供足够的电力，以便在发生至少一个电池串停止运行的事故后使车辆安全停车。
图6示出了将制冷机或压缩机644耦合到车辆内的各种组件的阀和管道系统的简化示意图，该系统包括电池600(应当理解，可以包括多个电池串)和DC/DC转换器604，以及EFAD 606和ERAD 608和其他组件。如图6所示，可以通过打开或闭合适当的阀门来关闭对车辆的某些部分的冷却，同时对其他部分保持冷却。例如，在图6所示的实施例中，可能希望在碰撞之后(或者在某些其他电芯损坏的情况下停止车辆之后)在页面底部所示的循环中关闭对EFAD 606和ERAD 608的冷却。然而，在此期间，流体流可以保持在车辆的制冷机或压缩机644和散热器部分648之间用于热交换，以及到页面右下角上的包括电池600和DC/DC变压器604的部分。
通过将冷却切割成回路(诸如具有EFAD 606和ERAD 608的底部回路)，即使在压缩机644以降低的电压运行的情况下，也可以保持递送到其余部分的冷却量和流体流。也就是说，如果压缩机标称设计为在800V下运行，但由于损坏的电池串而仅接收400V，则其仍可能在降低的容量下运行。但是，即使在这种降低的容量的情况下，通过选择性地操作图6所示的阀，也可以将足够的冷却流体流路由到电池600，以停止或延迟任何热事件，使得车辆内或附近的人能够保持安全。
应该理解的是，冷却可以模块化地进行，如图7所示，使用甚至更复杂的阀系统。图7仅示出了具有耦合到中央供应管道系统752的多个冷却面板750A-750C的电池托盘的冷却流图。在实施例中，传感器(其在各种实施例中可以是热传感器、压力传感器、放气传感器或电气传感器)检测需要额外冷却的区域，并增加冷却流体对对应冷却面板(750A-750C)的供应。通过选择性地冷却面板，需要从制冷机(例如，图6的压缩机644)递送的冷却量可以被更进一步减少。
本文已经描述了系统、设备和方法的各种实施例。这些实施例仅通过示例的方式给出，并不旨在限制所要求保护的发明的范围。此外，应该意识到，已经描述的实施例的各种特征可以以各种方式被组合，以产生许多附加的实施例。此外，尽管已经描述了各种材料、尺寸、形状、配置和位置等以与所公开的实施例一起使用，但是除了所公开的那些之外，其他也可以被使用，而不会超出所要求保护的发明的范围。
相关领域的普通技术人员将认识到，本文的主题可以包括比上述任何单个实施例中所示的更少的特征。本文所描述的实施例并不意味着是本文主题的各种特征可以被组合的方式的详尽呈现。因此，实施例不是特征的相互排斥的组合；相反，各种实施例可以包括从不同的单独实施例中选择的不同的单独特征的组合，如本领域普通技术人员所理解的。此外，关于一个实施例描述的元件即使在其他实施例中未被描述，也可以在此类实施例中实施，除非另有说明。
尽管从属权利要求可以在权利要求中引用与一个或多个其他权利要求的特定组合，但是其他实施例也可以包括该从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合，或者一个或多个特征与其他从属权利要求或独立权利要求的组合。本文提出了这种组合，除非声明不打算特定的组合。
通过引用上述文件的任何并入都被限制为使得不并入与本文明确公开相反的主题。通过引用上述文件的任何并入都被进一步限制为使得文件中包括的任何权利要求都不通过引用并入本文。通过引用上述文件的任何并入还被进一步限制为使得文件中提供的任何定义都不通过引用并入本文，除非明确包括在本文中。
出于解释权利要求的目的，明确意图不援引35U.S.C.§112(f)的规定，除非在权利要求中叙述了特定术语“用于……的手段(means for)”或“用于……的步骤(step for)”。
条款
1、一种配电系统，包括：
具有第一工作电压的第一电池串；
具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；以及
混合负载，所述混合负载被配置为以所述第一工作电压、所述第二工作电压或所述总输出电压中的任何一个操作。
2、根据条款1所述的配电系统，其中，所述混合负载是ADAS。
3、根据条款1所述的配电系统，其中，所述混合负载是冷却器。
4、根据条款1所述的配电系统，其中，所述第一工作电压基本上等于所述第二工作电压。
5、根据条款1所述的配电系统，其中，所述总输出电压等于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和。
6、根据条款1所述的配电系统，其中，所述总工作电压等于所述第一工作电压、所述第二工作电压和对应于第三电池串的第三电压之和。
7、根据条款1所述的配电系统，其中，所述配电系统包括多个混合负载。
8、一种操作车辆电气系统的方法，所述方法包括：
提供具有第一工作电压的第一电池串；
提供具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；以及
提供混合负载，所述混合负载被配置为以所述第一工作电压、所述第二工作电压或所述总输出电压中的任何一个操作。
9、根据条款8所述的方法，还包括提供具有多个冷却路径的冷却系统，并且其中所述混合负载是制冷机。
10、根据条款8或9所述的方法，还包括将所述第一工作电压、所述第二工作电压或总工作电压选择性地耦合到所述混合负载。
11、根据从属于条款9时的条款10所述的方法，还包括将冷却剂选择性地路由通过所述多个冷却路径。
12、根据条款11所述的方法，其中，所述冷却剂的选择性路由包括将冷却剂邻近所述第一电池串或所述第二电池串路由。
13、根据条款12所述的方法，其中，所述冷却剂的选择性路由基于在所述第一电池串或所述第二电池串中的任一个中检测到的热事件的位置。
14、一种车辆系统，包括：
电池系统，包括：
具有第一工作电压的第一电池串；以及
具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；
多个混合负载，每个混合负载被配置为在所述第一工作电压、第二工作电压或总输出电压中的任何一个下操作；以及
冷却系统，所述冷却系统包括多个冷却剂管和制冷机，并且其中所述制冷机是混合负载。
15、根据条款14所述的车辆系统，其中，所述多个混合负载中的一个是ADAS。
16、根据条款14或15中任一项所述的车辆系统，其中，所述第一工作电压基本上等于所述第二工作电压。
17、根据条款14或15中任一项所述的车辆系统，其中，所述总输出电压等于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和。
18、根据条款14或15中任一项所述的车辆系统，其中，总工作电压等于所述第一工作电压、所述第二工作电压和对应于第三电池串的第三电压之和。

Claims (18)

1.一种配电系统，包括：
具有第一工作电压的第一电池串；
具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；以及
混合负载，所述混合负载被配置为以所述第一工作电压、所述第二工作电压或所述总输出电压中的任何一个操作。
2.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述混合负载是ADAS。
3.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述混合负载是冷却器。
4.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述第一工作电压基本上等于所述第二工作电压。
5.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述总输出电压等于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和。
6.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述总工作电压等于所述第一工作电压、所述第二工作电压和对应于第三电池串的第三电压之和。
7.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述配电系统包括多个混合负载。
8.一种操作车辆的电气系统的方法，所述方法包括：
提供具有第一工作电压的第一电池串；
提供具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；以及
提供混合负载，所述混合负载被配置为以所述第一工作电压、所述第二工作电压或所述总输出电压中的任何一个操作。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括提供具有多个冷却路径的冷却系统，并且其中所述混合负载是制冷机。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括将所述第一工作电压、所述第二工作电压或所述总工作电压选择性地耦合到所述混合负载。
11.根据从属于权利要求9时的权利要求10所述的方法，还包括将冷却剂选择性地路由通过所述多个冷却路径。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述冷却剂的选择性路由包括将冷却剂邻近所述第一电池串或所述第二电池串路由。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述冷却剂的选择性路由基于在所述第一电池串或所述第二电池串中的任一个中检测到的热事件的位置。
14.一种车辆系统，包括：
电池系统，包括：
具有第一工作电压的第一电池串；以及
具有第二工作电压的第二电池串，所述第二电池串被电气耦合到所述第一电池串以产生基本上等于或大于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和的总输出电压；
多个混合负载，每个混合负载被配置为在所述第一工作电压、第二工作电压或总输出电压中的任何一个下操作；以及
冷却系统，所述冷却系统包括多个冷却剂管和制冷机，并且其中所述制冷机是混合负载。
15.根据权利要求14所述的车辆系统，其中，所述多个混合负载中的一个是ADAS。
16.根据权利要求14或15中任一项所述的车辆系统，其中，所述第一工作电压基本上等于所述第二工作电压。
17.根据权利要求14或15中任一项所述的车辆系统，其中，所述总输出电压等于所述第一工作电压和所述第二工作电压之和。
18.根据权利要求14或15中任一项所述的车辆系统，其中，总工作电压等于所述第一工作电压、所述第二工作电压和对应于第三电池串的第三电压之和。
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4605952B2 (ja) * 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
JP5386556B2 (ja) * 2011-08-03 2014-01-15 株式会社日立製作所 蓄電池システム
WO2015153770A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-08 The Regents Of The University Of Michigan Real-time battery thermal management for electric vehicles
US9969329B2 (en) * 2015-09-16 2018-05-15 Sony Corporation System and method for generation of a preventive alert
US10910680B2 (en) * 2016-01-27 2021-02-02 Ford Global Technologies, Llc Battery thermal management system including thermoelectric device
US9840161B2 (en) * 2016-03-10 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Circuit and method for detection of battery cell degradation events
US10605477B2 (en) * 2017-01-20 2020-03-31 Johnson Controls Technology Company HVAC system with free cooling optimization based on coolant flowrate
JP6527906B2 (ja) * 2017-05-18 2019-06-05 矢崎総業株式会社 電力分配システム
KR102375845B1 (ko) * 2017-11-24 2022-03-17 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 장치 및 배터리 온도 조절방법
US10596917B2 (en) * 2018-08-14 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Vehicle and electrical system with dual battery modules
EP4217224A1 (en) * 2020-09-24 2023-08-02 Polestar Performance AB Redundant power supply
US11590959B2 (en) * 2021-01-06 2023-02-28 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle transmission shift control for electric machine thermal management

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