[发明专利]具有主能量源和后备可充电能量源的电气系统

说明书

技术领域

在此描述的主题的实施方式总体上涉及电气系统。更具体地，该主题的实施方式涉及一种具有用于提供操作功率给车辆子系统的主能量源和后备或备用能量源的车辆电气系统。

背景技术

电气部件、系统和子系统在大量应用场合中使用。现代车辆已变得越来越依赖诸如那些涉及娱乐系统、导航系统、窗致动器、门锁定和锁住器、稳定性控制系统等的电气装置和负载。备用或后备电源经常与重要或关键的电气系统一起使用。例如，服务器计算机可包括在主AC输出电源丧失或中断的情况下用作紧急能量源的后备电源，例如电池。

后备功率源也可用于车辆中。传统上，当主功率源失效或能量耗尽时使用车载后备功率源。例如，后备电池可保持待用，直至主电池开始丧失其电量。虽然这种方法胜任许多情况，但是尤其是如果后备电源易于失灵，则可能不期望将其与关键的电气系统或部件一起使用。例如，车辆的电点火或电解锁系统应当使用高度可靠和可信赖的后备能量源。如果由于某些原因后备能量源已经放电、失效或因其他原因不能提供足够的操作能量，那么这种关键的子系统将不能操作。

发明内容

在此提供一种电气系统的示例性实施方式。所述电气系统包括用于电气负载的主能量源以及用于电气负载的可充电能量源。所述电气系统还包括第一开关、第二开关和第三开关。所述第一开关联接在主能量源与可充电能量源之间，其中第一开关的激活使得能够通过主能量源为可充电能量源充电。所述第二开关联接在主能量源与电气负载之间。所述第三开关联接在可充电能量源与电气负载之间。所述电气系统还包括控制单元以便操作第二开关和第三开关，从而使得在默认情况下主能量源从电气负载分离并且可充电能量源联接至电气负载以提供操作功率至电气负载，并且使得在与可充电能量源关联的性能劣化状况下，可充电能量源从电气负载分离并且主能量源联接至电气负载从而提供操作功率至电气负载。

还提供了一种用于具有电气负载的车辆的电气系统。所述电气系统包括：主能量源；通过第一开关联接至所述主能量源的可充电备用能量源；第二开关；第三开关；联接在电气负载与所述第二开关之间并且联接在电气负载与所述第三开关之间的第四开关；以及控制单元。所述控制单元操作第一开关以便通过主能量源为可充电备用能量源充电，并且协同地操作第二开关和第三开关以便从主能量源或可充电备用能量源选择性地提供操作功率至第四开关。所述控制单元还操作第四开关以便提供操作功率至电气负载。

还提供了一种将操作功率提供给车辆的电气负载的方法。所述方法将开关结构配置成当可充电能量源的性能特征令人满意时从可充电能量源提供操作功率至电气负载。所述方法通过检测何时可充电能量源的性能特征变得不令人满意而继续。响应于检测到可充电能量源性能特征不令人满意，所述方法重新配置开关结构以便从主能量源提供操作功率至电气负载。

方案1. 一种电气系统，包括：

用于电气负载的主能量源；

用于所述电气负载的可充电能量源；

联接在所述主能量源与所述可充电能量源之间的第一开关，其中所述第一开关的激活使得能够通过所述主能量源为所述可充电能量源充电；

联接在所述主能量源与所述电气负载之间的第二开关；

联接在所述可充电能量源与所述电气负载之间的第三开关；以及

控制单元，所述控制单元操作所述第二开关和所述第三开关，使得在默认情况下所述主能量源从所述电气负载分离并且所述可充电能量源联接至所述电气负载以提供操作功率给所述电气负载，并且使得在与所述可充电能量源关联的性能劣化状况下，所述可充电能量源从所述电气负载分离并且所述主能量源联接至所述电气负载以提供操作功率给所述电气负载。

方案2. 如方案1所述的电气系统，其中所述主能量源包括电池。

方案3. 如方案1所述的电气系统，其中所述可充电能量源包括可充电电池。

方案4. 如方案1所述的电气系统，进一步包括监测单元以便监测所述可充电能量源的至少一种性能特征。

方案5. 如方案4所述的电气系统，其中所述监测单元监测所述可充电能量源的充电状态。

方案6. 如方案4所述的电气系统，其中所述监测单元检测与所述可充电能量源关联的性能劣化状况。

方案7. 如方案1所述的电气系统，其中：

所述主能量源包括车辆的主电池；

所述可充电能量源包括车辆的备用电池；并且