電動交通工具中的電池斷開的制作方法

專利名稱：電動交通工具中的電池斷開的制作方法
技術領域：
這里的各方面涉及用于電動交通工具中的電池斷開的系統和方法。
背景技術：
電動交通工具包括由布置在每個交通工具內的一個或更多電池供電的多個部件(例如電動馬達)。在發生車輛事故的情況下，一般采用各種安全機制來確保保護交通工具內的乘客。這種安全機制的實例包括安全帶預緊器的啟動和/或氣囊的投入使用 (deployment)。然而，當經歷碰撞時，可能期望從各個部件斷開電力。

發明內容
此處呈現的各方面涉及在碰撞的情況下在電動交通工具中電池從一個或更多部件的自動斷開。在一個例示實施例中，提供一種車輛中用于在檢測到碰撞事件時將車輛的電力斷開的系統。該系統包括至少一個車載部件；電池，用于向至少一個車載部件提供電力；接觸器，用于在接觸器處于閉合配置時提供至少一個車載部件和電池之間的電氣連通；電池管理單元，與接觸器連通，并且用于提供斷開信號，斷開信號導致接觸器實現切斷至少一個車載部件和電池之間的電力連接的開路配置；碰撞檢測單元，用于當做出有關是否已經發生碰撞事件的確定時發射碰撞信號；以及控制器局域網，其與包括電池管理單元和碰撞檢測單元的多個控制器單元連通，其中，當發生碰撞事件時，控制器局域網用于從碰撞檢測單元接收碰撞信號，且電池管理單元用于從控制器局域網感測指示已經發生碰撞事件的信號，以發射斷開信號。在另一例示實施例中，提供一種車輛中的用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的系統，系統包括至少一個車載部件；電池，用于向至少一個車載部件提供電力；接觸器，用于當接觸器處于閉合配置時提供至少一個車載部件和電池之間的電氣連通；電池管理單元，其與接觸器連通并且用于提供斷開信號，該斷開信號導致接觸器實現切斷至少一個車載部件和電池之間的電力連接的開路配置；碰撞檢測單元，用于當做出有關是否已經發生碰撞事件的確定時發射碰撞信號；以及氣囊控制單元，用于當從碰撞檢測單元接收到碰撞信號時發射氣囊投入使用信號；電池管理單元用于從氣囊控制單元感測指示已經發生碰撞事件的信號，以發射斷開信號；以及反饋系統，用于產生指示接觸器是否處于開路配置的反饋信號。
在又一例示實施例中，提供一種用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的方法，方法包括提供布置在車輛中的電池；將至少一個車載部件連接到電池以向至少一個車載部件提供電力；檢測是否已經發生碰撞；從碰撞檢測單元向與布置在車輛中的多個控制單元連通的控制器局域網發射碰撞信號；由電池管理單元從控制器局域網感測指示已經發生碰撞的信號；以及響應于感測到指示已經發生碰撞事件的信號，從電池管理單元向至少一個車載部件和電池之間的接觸器發射斷開信號，以切斷至少一個車載部件和電池之間的電力連接。在再一例示實施例中，提供一種用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的方法，方法包括提供布置在車輛中的電池；將至少一個車載部件連接到電池，以向至少一個車載部件提供電力；檢測是否已經發生碰撞；從碰撞檢測單元發射碰撞信號；由氣囊控制單元檢測碰撞信號，并且響應于檢測到碰撞信號，從氣囊控制單元發射氣囊投入使用信號； 由電池管理單元感測指示已經發生碰撞事件的信號；響應于感測到指示已經發生碰撞事件的信號，從電池管理單元向至少一個車載部件和電池之間的接觸器發射斷開信號，以切斷至少一個車載部件和電池之間的電力連接；以及產生指示至少一個車載部件和電池之間的電力連接是否已經切斷的反饋信號。本發明的各個實施例提供特定優點。不是本發明的全部實施例都共享相同優點， 并且共享相同優點的實施例不在全部情形下共享。本發明的進一步特征和優點以及本發明的各個實施例的結構將在下面參照所附的附圖詳細描述。


各附圖不意在按比例繪制。在附圖中，各個附圖中例示的每個相同或者接近相同的部件用相同的附圖標記代表。為了清楚，未在每個附圖中標出每個部件。下面將通過示例參照附圖描述本發明的各個實施例，其中圖1示出電動交通工具的控制器局域網示意圖；圖2例示電動交通工具的電池管理單元、電池和多個車載部件的示意圖；圖3示出電池管理單元、控制器局域網和碰撞檢測單元之間的電氣連接的示意圖；圖4例示電池管理單元、氣囊控制單元和預緊器控制單元與碰撞檢測單元之間的電氣連接的示意圖；圖5示出電池管理單元和碰撞檢測單元之間的電氣連接的示意圖；圖6示出導致電池從一個或更多車載部件斷開的事件的實施例的流程圖；圖7例示導致電池從一個或更多車載部件斷開的事件的另一實施例的流程圖；圖8示出導致電池從一個或更多車載部件斷開的事件的又一實施例的流程圖；圖9例示導致電池從一個或更多車載部件斷開的事件的另一實施例的流程圖；以及圖10例示導致電池從一個或更多車載部件斷開的事件的還一實施例的流程圖。
具體實施方式
描述當檢測碰撞事件時電池從電動交通工具中布置的一個或更多車載部件自動斷開的系統和方法。在電動交通工具的實施例中，由碰撞檢測單元檢測碰撞事件，隨后向控制器局域網(CAN)發射碰撞信號。CAN與包括電池管理單元(BMU)的多個控制單元進行連通。隨著指示發生碰撞的信號經過CAN，BMU感測到已經發生碰撞，并且接著發射電池斷開信號，該電池斷開信號使接觸器切斷電動交通工具的電池和一個或更多車載部件之間的電力連接。 在一些實施例中，由碰撞檢測單元發射并且由CAN接收的碰撞信號是與由BMU感測到以觸發斷開信號的信號相同的信號。然而，在其它實施例中，CAN從碰撞檢測單元接收碰撞信號， 并且將不同或者修改的信號發射到諸如BMU的沿著CAN布置的各單元，指示已經發生碰撞。在電動交通工具的另一實施例中，碰撞檢測單元檢測碰撞事件，隨后向氣囊控制單元(AOT)和預緊器控制單元(P⑶)發射碰撞信號。A⑶和P⑶還與BMU電氣連通。當從碰撞檢測單元接收到碰撞信號時，隨后，ACU發射氣囊投入使用信號，并且PCU發射預緊器投入使用信號，以各自激活氣囊和預緊器。BMU接著感測指示已經發生碰撞事件的信號，并且隨后向布置在電動交通工具的電池和一個或更多車載部件之間的接觸器發射電池斷開信號。一旦接觸器接收到該斷開信號，電池和一個或更多車載部件之間的電力連接被切斷。 在一些實施例中，BMU感測氣囊投入使用信號和/或預緊器投入使用信號，并且隨后發射斷開信號。在其它實施例中，A⑶和P⑶各自向BMU發射指示已經發生碰撞(并且與氣囊投入使用信號或者預緊器投入使用信號分開)的信號，其觸發來自BMU的電池斷開信號。在電動交通工具的又一實施例中，碰撞檢測單元檢測到碰撞事件，隨后向獨立于 P⑶的A⑶發射碰撞信號。AOT可以與BMU電氣連通。在一些情況下，A⑶可以發射觸發P⑶ 的操作的信號。當從碰撞檢測單元接收到碰撞信號時，隨后，ACU發射氣囊投入使用信號以啟動對應的氣囊。BMU接著感測指示已經發生碰撞事件的信號并且隨后向布置在電池和一個或更多車載部件之間的接觸器發射電池斷開信號。一旦接觸器接收到斷開信號，電池和車載部件之間的電力連接被切斷。在一些實施例中，BMU感測氣囊投入使用信號并且隨后發射斷開信號。在其它實施例中，ACU向BMU發射指示已經發生碰撞(并且與氣囊投入使用信號分開)的信號，其觸發來自BMU的電池斷開信號。當接觸器開路以將電池從一個或更多車載部件斷開時，可以產生反饋信號使得能夠進行驗證供電確實從一個或更多車載部件去除。或者，可以產生反饋信號以指示接觸器是否已經以開路配置形式布置。反饋信號可以從任何適當的源產生。例如，反饋信號能夠發源于接觸器、車載部件、CAN和/或用于確定車載部件是否供電的獨立單元。在一個實施例中，反饋信號可以經由CAN提供。對此，控制單元(例如ACU、BMU)可以感測反饋信號并且確定是否繼續或者停止各自信號的發射(例如氣囊投入使用、電池斷開)。由此，可以嚴密控制接觸器和車載部件對電源的訪問。參考圖1，示出電動交通工具的CAN 10的示意實施例。CAN 10包括提供電氣互聯網絡的連通總線20，電氣互聯網絡允許信息以數據信號的形式在沿著CAN布置的不同電氣部件之間傳送。在一些實施例中，CANlO包括串行總線連通系統，其中數據每次一位順序地在總線20上發送。在一些情況下，沿著這種網絡實現電氣部件之間超過IMbps的網絡速度。多個電氣部件沿著CAN 10布置并與其連通。如所例示的，沿著CANlO布置并與其連通的部件包括交通工具計算機30、碰撞檢測單元40、A⑶50、P⑶60、BMU 70、氣候控制
6單元80、座椅控制單元90、信號燈控制單元100、媒體控制單元110、儀表盤儀表控制單元 120、遠程信息服務(telematics)單元130和其它電氣部件140。應理解任何合適的部件可以與CAN 10連通。例如，傳感器、致動器和/或諸如防抱死剎車系統、牽弓丨、穩定性系統、電子轉向、懸掛、無鑰匙進入和/或其它系統的用于控制各個車載方面的其它裝置可以與CAN 10進行連通。電氣部件可以方便地連接到CAN，以與沿著CAN布置的其它部件電氣連通。相似地，電氣部件可以按照期望方便地從CAN斷開。在一些實施例中，電氣部件可以在沿著CAN 的接入點熱插拔。在其它實施例中，適當的交通工具維護技術用于電氣部件以添加到CAN 和/或從CAN去除。例如，為了安全原因，在CAN中添加或者去除電氣部件之前，連接到CAN 或者其它部件的接觸器以開路配置布置。在一些示例中，CAN 10的連通總線20是一導線或者雙導線系統。在雙導線系統中，導線被扭在一起成為一對以基本消除電磁干擾。在實施例中，CAN 10的連通總線20包括光纖光纜。數據沿著總線20傳送的速度可以依據CAN 10遵循的協議變化。例如，在支持低速數據傳輸的總線20中，數據信號可以低于IOKbps傳送。以這種速度發送的數據信號可以限制于諸如電動窗、電動座椅、電動反光鏡、電動門鎖、遙控車體 (trunk)、氣體面板釋放(gas panel release)和燈光和/或其它這種功能的控制操作的簡單功能。在支持中間速度數據傳輸的總線20中，數據信號以約IOKbps到約125Kbps的速度傳送。以這種速度發送的信號可以比低速信號涉及更多的功能，例如涉及電子傳輸控制、 電子儀器、安全系統、氣候控制和/或其它控制。在支持更迅速的數據傳輸的總線20中，數據信號以IMbps或更高傳送。以這種信號傳輸速率，可以支持用于控制諸如動力傳動控制模塊、氣囊模塊、防抱死剎車系統、穩定性控制系統、車載娛樂系統(例如音頻/視頻流)和/或其它這種復雜系統的更復雜方面的高速功能。數據信號通過與總線20電氣連通的節點沿著CAN 10被發送和接收。節點可以對應于諸如圖1示意示出的控制單元的電氣部件。在一些實施例中，節點在連通總線上具有唯一網絡地址。具有唯一網絡地址的節點向電氣部件提供接收和處理為特定功能輸入的數據并同時能夠忽略旨在被與CAN 10連通的其它部件接收的信號的能力。在一些情況下，沿著總線20發送的信息被編碼，從而其它電氣部件將認識到信息來自何處以及其旨在服務于什么功能。具有沿著CAN 10布置的節點的諸如傳感器、致動器和控制裝置的部件可以連接到解釋向和從總線20發送的信號的處理器。在一些實施例中，處理器從總線20串行地接收并存儲數據位，使得消息或者命令被呈現給部件。在其它實施例中，處理器經由連通總線 20以數據位的形式將消息或者命令發送到沿著CAN 10布置的其它部件。在實施例中，交通工具計算機30用于處理可以經由CAN 10的總線20傳送的各種信號。在一些情況下，計算機30監視電信號經由總線20的傳送。可選擇地，計算機30可以用于管理哪個電信號允許或者不允許沿著總線20傳送。盡管圖1示出由沿著CAN 10布置的電氣部件發射的任何信號可以被其它電氣部件的每一個接收，能夠理解在一些實施例中交通工具計算機30在任何其它電氣部件能夠接收并處理該信號之前的濾波步驟中接收信號并且處理信息。可以對沿著CAN 10分布的部件進行診斷。例如，計算機30可以產生將通過連通總線20發送到其它電氣部件的信號或者一系列信號。這種信號可以請求從電氣部件發回關于各個部件的功能的信息。如果全部系統正確地工作，則從各個電氣部件發回計算機30 的反饋信號將指示其各個系統的正確工作。如果任何系統發生故障，則在一些情況下，指示存在故障的反饋信號將發回計算機30。在其它情況下，當部件故障時，計算機30將不接收反饋信號，這將指示已經發生問題。碰撞檢測單元40可以用于感測電動交通工具中是否已經發生碰撞事件。碰撞檢測單元40可以包括用于感測交通工具狀態的任何合適的傳感器(例如，沖擊傳感器、加速度儀、壓力傳感器、速度傳感器、陀螺儀)。一個或更多碰撞檢測單元40還可以定位在電動交通工具上的任何合適位置。在各個實施例中，碰撞檢測單元40被布置在交通工具的前部、側部和后部位置。碰撞檢測單元40還可以包括用于確定是否已經發生碰撞事件的處理器。在一些情況下，當在碰撞檢測單元40中包括的一個或更多傳感器中已經達到特定閾值時，碰撞檢測單元40的處理器確定已經發生碰撞事件。例如，當加速度儀檢測到特定程度的急劇減速時，碰撞檢測單元40中的處理器可以確定已經發生碰撞事件。在一個實施例中，超過約 IOmph的減速(例如約14-15mph)將足以使碰撞檢測單元40確定已經發生碰撞事件。能夠理解由碰撞檢測單元中的傳感器檢測到的任何適當的條件可以指示碰撞事件的發生。在實例中，碰撞檢測單元40包括微機電系統(MEMQ加速度儀。MEMS加速度儀具有響應于迅速減速而移動的微型機械元件。充分程度的迅速減速將使MEMS器件上的電容改變，該改變能夠被碰撞檢測單元40上設置的集成電路檢測到，以確定已經發生碰撞事件。能夠檢測不同類型的碰撞事件。例如，基于交通工具的特定位置(例如前部、側部、后部)的沖擊，碰撞事件可能是輕微碰撞、嚴重碰撞或者碰撞。在一些實施例中，碰撞檢測單元包括翻滾傳感器，在該翻滾傳感器中確定交通工具是否翻滾。基于從一個或更多傳感器檢測到的信息，碰撞檢測單元中的處理器能夠確定已經發生的碰撞事件的類型。因此，碰撞檢測單元40向電動交通工具中的部件發射提供關于碰撞事件類型的信息的碰撞信號。—般地，充分程度的碰撞事件的發生將觸發交通工具中包括的適當的安全機制的啟動。例如，當檢測到碰撞事件時，適當設置的氣囊系統和/或安全帶預緊器可以被激活。 在一些實施例中，一旦碰撞檢測單元40確定已經發生碰撞事件，碰撞檢測單元40向CAN 10 發射碰撞信號，在這種情況下，沿著CAN的各部件可以接收碰撞的指示。在其它實施例中， 一旦已經發生碰撞事件，碰撞檢測單元40還向電動交通工具中除CAN 10之外的一個或更多其它部件(例如A⑶、P⑶和/或BMU部件)發射碰撞信號。例如，碰撞檢測單元40可以通過專用線路獨立于CAN向其它部件發射碰撞信號。盡管圖1示出碰撞檢測單元40被包括為沿著CAN 10布置的單獨部件，能夠理解碰撞檢測單元的元件可以包含在沿著CAN布置的其它部件中。例如，碰撞檢測單元可以作為碰撞檢測傳感器和/或處理器包含于A⑶50、P⑶60和/或BMU 70中。因此，碰撞信號可以從這種碰撞檢測單元直接發射到適當的電氣部件(例如A⑶50、P⑶60和/或BMU 70)。下面例示的實施例提供其中碰撞信號獨立于CAN直接向A⑶50、P⑶60或者BMU 70發射的實例。氣囊控制單元50可以包括在電動交通工具中。在圖1所示的實施例中，A⑶50與 CAN 10連通。如上面討論的，A⑶50可以包括或者可以不包括碰撞檢測單元40。當由碰撞檢測單元40檢測到達到特定閾值時，ACU 50中的檢測指示碰撞的信號的處理器可以隨后發射氣囊投入使用信號，氣囊投入使用信號觸發適當定位的氣囊的釋放。例如，指示已經發生碰撞的這種信號可以由A⑶50直接從碰撞檢測單元、P⑶60和/或從CAN 10接收。因為交通工具速度在碰撞中可能迅速改變，碰撞檢測和隨后的氣囊膨脹快速發生。在一些實施例中，投入使用氣囊的決定是在沖擊之后的15到30毫秒內進行。在一個實施例中，氣囊釋放包括氣體發生器推進劑的點火，其在約20到30毫秒的時間范圍內迅速膨脹織物(例如尼龍)袋。在一些實施例中，從碰撞的開始，檢測、投入使用和膨脹的過程能夠在約40到80毫秒之間的范圍內。在實例中，一個或更多煙火裝置被用于啟動氣囊釋放。包括包裹在可燃材料中的導電體的電火柴被電流加熱以將可燃材料點燃，因而也點燃氣體推進劑。隨后，接著發生在氣囊中產生惰性氣體(例如氮氣、氬氣)的迅速化學反應。在實施例中，由ACU 50發射的氣囊投入使用信號引起電流產生，從而加熱并且點燃可燃材料。此外，氣囊可以包括小排氣孔，其允許隨著交通工具占據者與氣囊沖突，氣體以受控方式逃逸。每個氣囊的特性(例如體積、排氣孔大小)可以根據交通工具類型和其安全布置變化。如以上討論的，由ACU 50檢測到的、指示碰撞事件的信號可以發源自一個或更多傳感器、碰撞檢測單元40、PCU 60和/或CAN 10。當確定應投入使用氣囊時，對于具有多個氣囊(例如前部、側部、后部、乘客氣囊)的電動交通工具，ACU 50中的處理器可以確定將激活哪些氣囊。這種確定可以依據各種因素，例如，碰撞的嚴重度/力量、沖擊的角度和 /或碰撞發生在交通工具的哪里。因此，基于上述確定可以從A⑶50發射適當的氣囊投入使用信號。另外，其它安全機制也可以被觸發，諸如一個或更多安全帶預緊器和/或電池從一個或更多車載部件斷開，如以下將進一步描述的。除了 A⑶50，電動交通工具的一些實施例還包括預緊器控制單元60。在實施例中，相似于A⑶50，P⑶60與碰撞檢測單元40連通。在一些情況下，P⑶60已經具有包含于其中的碰撞檢測傳感器。在其它情況下，碰撞檢測單元與P⑶60分離。當由碰撞檢測單元40檢測到達到特定閾值時，檢測指示發生碰撞事件的信號的PCU 60中的處理器可以隨后發射預緊器投入使用信號。預緊器投入使用信號接著激活適當的、用于拉緊安全帶的安全帶預緊器。在一些實施例中，指示已經發生碰撞的信號可以由P⑶60直接從碰撞檢測單元、ACU 50和/或從CAN 10接收。傳統的鎖定機構通常包括牽引器裝置，其限制安全帶進一步延伸。然而，代替僅僅防止延伸，預緊器用于拉入安全帶。由此，當發生交通工具碰撞時，隨著預緊器通過收起可能存在的額外松弛來拉緊安全帶，乘客被帶入其座椅中的更安全的碰撞位置。能夠理解預緊器可以與傳統的鎖定機構組合使用而不是代替它們。可以使用任何適當類型的預緊器。在實施例中，預緊器涉及煙火裝置，煙火裝置包括與包含可燃氣體的較大腔體相鄰布置的包含可點燃材料的小腔體。較小腔體包括導線連接到PCU 60的用于點燃可燃氣體的一個或更多電極。活塞駐留在較大腔體內并且進一步連接到與小齒輪嚙合的齒條。小齒輪接著連接到配置來纏繞和/或釋放安全帶皮帶的部分的線軸機構。當P⑶60中的處理器進行激活預緊器的確定時，P⑶60產生預緊器投入使用信號，其觸發在電極上施加的電流。這種電流引起火花，火花點燃較大腔體中的可燃氣體。點火產生大量的向外壓力，其強迫驅動活塞，并且因此在向上運動中驅動齒條。隨著齒條向前行進，小齒輪造成線軸機構沿角度方向旋轉，以縮回安全帶可能存在的任何松弛。能夠理解一旦包括煙火裝置的預緊器被激活，煙火部分必須在使用之后更換。電池管理單元70也可以沿著CAN 10布置，如圖1的示意圖所示。盡管碰撞檢測單元40例示為與BMU 70分離，在一些實施方式中，BMU70包括碰撞檢測單元。當碰撞檢測單元達到特定閾值時，檢測指示碰撞的信號的BMU 70中的處理器可以接著產生電池斷開信號，其切斷電池和一個或更多車載部件之間的電力連接。例如，這種指示已經發生碰撞的信號可以由BMU 70直接從碰撞檢測單元、A⑶50、P⑶60和/或從CANlO接收。如圖2所示，BMU 70與電池200和多個接觸器202電氣連通。接觸器202提供電池200和各個車載部件之間的電氣連接。例如，電池200經由單獨的接觸器202與電動馬達210、信號燈220、氣候控制230、媒體控制MO、安全控制250和/或其它系統部件沈0電氣連通。能夠理解此處未明確示出或者描述的大量的車載部件可以通過對應的接觸器202 與電池200連通。當接觸器202相對于電池200和車載部件處于閉合配置時，電流被允許在電池200 和部件之間流動，以向部件提供電力。相反地，當接觸器202相對于電池200和車載部件處于開路配置時，因為電流不能在部件和電池200之間流動，所以不向部件提供電力。如所討論的，BMU 70控制電池200和特定車載部件之間的接觸器202是處于開路配置還是閉合配置。例如，當BMU 70發射適用于對應的接觸器并被其接收的斷開信號時，電池200和特定車載部件之間的電力被切斷。在一些實施例中，BMU 70控制接觸器202使得從電池200向特定車載部件供電并且不向其它車載部件供電。在其它實施方式中，BMU 70控制用于多于一個電池的接觸器。 因此，車載部件可以通過由BMU 70依次控制的各個接觸器與多個電池(未示出)電氣連
ο當已經發生碰撞事件時，BMU 70中的處理器確定是否將切斷特定車載部件(例如那些在工作中要求很大電力的車載部件)的電力。因此，BMU 70可以發射電池斷開信號， 該電池斷開信號造成一個或更多接觸器202處于開路配置，切斷電池200和對應于該接觸器的一個或更多車載部件之間的電力連接。如以上討論的，對于一些實施例，碰撞檢測單元40的處理器確定是否已經發生碰撞事件并且發射碰撞信號。因此，BMU 70中的處理器進一步確定是否一個或更多接觸器 202應處于開路配置。應理解可以在碰撞檢測單元40和BMU 70之間傳遞碰撞的嚴重度。 在一個實施例中，基于由碰撞檢測單元40發出的信號，BMU 70檢測到已經發生輕微碰撞。 由此，作為響應，BMU 70可以發射將相對少量的接觸器處于開路配置的斷開信號。例如，在輕微碰撞的事件中，BMU 70可以在保留其它系統部件的電池電力的同時高效地切斷對電動馬達210和氣候控制器230的電池電力。在另一實施例中，BMU 70檢測到已經發生嚴重碰撞，并且因此，大量的接觸器被處于開路配置。當大量的檢測器處于開路配置時，相比于輕微碰撞，到大量車載部件的電池電力被切斷。例如，當發生嚴重碰撞時，BMU70中的處理器可以進行決定以發射切斷到交通工具中全部電動系統部件的電池電力的斷開信號。遠程信息服務單元130也可以沿著CAN 10布置。如以上討論的，當BMU 70發射針對接觸器202的斷開信號以斷開電池200和車載部件之間的電氣連接時，可以產生指示電力是否已經實際切斷的反饋信號。遠程信息服務單元130可以接收關于交通工具的整體狀態的信息，諸如已經發生的碰撞事件的類型，如果有的話，是否已經投入使用了任何安全機制(例如氣囊)，和/或電力是否從任何車載部件斷開。遠程信息服務單元130將交通工具狀態信息轉發到適當的人員能夠接收交通工具狀態信息的單獨位置。例如，遠程信息服務人員可以從遠程信息服務單元130接收電池已經與電動馬達斷開的狀態信息，并且該人員將能夠將該信息傳遞到交通工具附近的急救人員。圖3至圖5示出示意實施例，其例示碰撞檢測單元40和BMU 70之間的電氣連接。 在一些實施例中，各種部件電氣地布置在碰撞檢測單元40和BMU 70之間。在其它實施例中，沒有部件電氣地布置在碰撞檢測單元40和BMU 70之間。在另外的實施例中，BMU 70包含一個或更多傳感器和/或碰撞檢測處理器形式的碰撞檢測單元。在圖3所示的實施例中，CAN 10電氣地布置在碰撞檢測單元40和BMU 70之間。 由此，在BMU 70檢測到已經發生碰撞事件之前，由碰撞檢測單元40發射的碰撞信號被發送到CAN 10。BMU 70從CAN 10感測明確已經發生碰撞的信號，且BMU 70中的處理器接著做出有關應將哪些接觸器處于開路配置的確定，如果有的話。因此，適當的電池斷開信號由 BMU 70產生并且由適當的接觸器接收。在圖4中，A⑶50和P⑶60被直接布置在碰撞檢測單元40和BMU70之間，作為獨立于CAN 10的專用連接。因此，在BMU 70檢測到碰撞事件之前，發源于碰撞檢測單元40的碰撞信號被發送到A⑶50和P⑶60。在該實施例中，BMU 70經由從A⑶50和P⑶60發射的信號感測已經發生碰撞事件并且接著確定將哪些接觸器處于開路配置，如果有的話。在一些實施例中，A⑶50和P⑶60分別從ACU 50和P⑶60中的處理器和碰撞檢測單元40 檢測碰撞信號，做出有關是否已經投入使用對應的氣囊和/或預緊器機制的確定。為了觸發這種安全機制，發射各個氣囊投入使用和/或預緊器投入使用信號。這些信號可以由可以接著相應地控制適當的接觸器的開路的BMU 70檢測。在一些實施例中，BMU 70檢測獨立于氣囊或者預緊器投入使用信號的指示碰撞事件的信號。事實上，ACU 50和/或PCU 60 可以發射由BMU 70接收的、指示已經發生碰撞事件的單獨信號。圖5例示碰撞檢測單元40作為獨立于CAN的另一專用線直接連接到BMU 70的實施例。在該實施例中，由碰撞檢測單元40發射的碰撞信號被BMU 70接收，并且基于碰撞的程度，發射導致適當的接觸器被處于開路配置的斷開信號。下面的圖6至圖9呈現從碰撞時刻開始的一系列事件的各個流程實施例。如以上指出的，BMU可以從交通工具中的任何適當部件檢測指示發生碰撞事件的一個或更多信號。 這種部件可以包括但不限于與BMU分開的碰撞檢測單元、CAN、ACU、PCU或者其組合。圖6例示已經發生碰撞事件300的流程圖。一旦檢測到碰撞事件(例如通過碰撞檢測單元)，碰撞信號被發射到交通工具CAN。指示已經發生碰撞的信號接著經由CAN 310 傳送。電氣連接到CAN的BMU從CAN感測指示發生碰撞的信號。BMU中的處理器隨后決定 320是否將從一個或更多車載部件切斷電池電力。一旦進行決定320，BMU發射電池斷開信
11號使得電池和所選擇的車載部件之間的適當的接觸器接著處于開路配置330。可以采用反饋機構，其中產生用于指示接觸器是否已經開路的、導致對車載部件的電力連接切斷的信號。在圖7例示的另一流程實施例中，發生碰撞事件400。當檢測到碰撞事件時，碰撞信號被發送到A⑶。在一些實施例中，碰撞信號經由CAN發送到A⑶。在其它實施例中，碰撞信號獨立于CAN直接發送到ACU。ACU中的處理器隨后做出關于是否投入使用氣囊的決定 410。例如，這種決定可以基于碰撞事件的程度。如果氣囊被投入使用，A⑶接著向CAN發射適當信號，其中指示發生碰撞的信號接著經由CAN 420傳送。在一些情況下，A⑶向CAN 發射間斷的信號。例如，來自ACU的信號發射可以每100毫秒進行，持續3秒。電氣連接到 CAN的BMU接著感測指示碰撞的發生的信號(發源于ACU或者CAN)。隨后，BMU中的處理器做出有關電池電力是否將從一個或更多車載部件斷開的決定430。當做出是否斷開電池電力的決定時，BMU產生電池斷開信號，使得電池和車載部件之間的適當的接觸器處于開路配置440。還可以利用反饋機構，其中產生指示在切斷對車載部件的電力連接中接觸器是否開路的信號。圖8示出當碰撞事件500發生時不同的流程實施例。當檢測到碰撞事件時，碰撞信號被發送到A⑶和P⑶二者。在一些實施例中，碰撞信號被經由CAN發送到A⑶和P⑶。 在其它實施例中，碰撞信號被獨立于CAN直接發送到ACU和PCU。在進一步的實施例中，碰撞信號被首先發送到A⑶，接著隨后發送到P⑶，或者相反。如上所述，A⑶中的處理器做出有關是否投入使用氣囊的決定510。類似地，PCU中的處理器也做出有關是否激活預緊器的決定512。如果氣囊和預緊器將被投入使用，則ACU和PCU向對應的氣囊和預緊器裝置發送各自的投入使用信號以適當激活。氣囊和預緊器投入使用信號還可以被發送到CAN，其導致指示碰撞事件發生的信號經由CAN傳送520。可選擇地，A⑶和/或P⑶可以向CAN發射單獨信號，其也能夠導致指示已經發生碰撞事件的信號經由CAN傳送520。BMU從CAN感測信號，并且接著BMU中的處理器做出有關是否將發生電池電力從一個或更多車載部件斷開的決定530。因此，基于決定530，適當的電池斷開信號被產生并且電池和車載部件之間的各個接觸器處于開路配置M0。反饋機構被采用，其中發射指示是否接觸器已經開路切斷對車載部件的電力連接的信號。在圖9例示的進一步的流程實施例中，發生碰撞事件600。當檢測到碰撞事件時， 碰撞信號被發送到A⑶和/或P⑶。在一些實施例中，碰撞信號被首先發送到A⑶，然后隨后發送到P⑶，或者相反，或者僅發送到A⑶或者P⑶。A⑶中的處理器做出有關610預緊器的投入使用的決定。如果氣囊和預緊器將被投入使用，則ACU和PCU向對應的氣囊和預緊器裝置發送各自的投入使用信號以適當投入使用。當投入使用氣囊和/或預緊器時，還從ACU和/或PCU向BMU發射氣囊和/或預緊器投入使用信號。在一些情況下，ACU和/ 或P⑶可以直接向BMU產生向BMU指示已經發生碰撞事件的單獨信號。BMU感測來自A⑶ 和/或PCU的信號，并且BMU中的處理器做出有關是否從一個或更多車載部件斷開電池電力的決定620。接著，根據決定620，BMU向適當的接觸器發射電池斷開信號，使得對對應的車載部件的電池電力被切斷630。可以采用產生指示接觸器是否已經開路以切斷到車載部件電力的信號的反饋機構。圖9示出獨立于CAN作為碰撞事件的結果接觸器開路的系統。在圖10所示的獨立于CAN的另一流程實施例中，發生碰撞事件700。在檢測到碰撞事件時，向A⑶發送碰撞信號。A⑶中的處理器做出有關投入使用適當的氣囊的決定710。 如果氣囊將被投入使用，則ACU向對應的氣囊發出投入使用信號，以投入使用。當投入使用氣囊時，還可以從ACU向BMU發射氣囊投入使用信號。BMU感測來自ACU的信號，并且BMU 中的處理器做出有關是否從一個或更多車載部件斷開電池電力的決定720。根據決定720， BMU向適當的接觸器發射電池斷開信號，使得到對應的車載部件的電池電力被切斷。還可以采用如以上所述的反饋機構。2010 年 5 月 13 日提交的標題為 “Battery Disconnection in Electric Vehicles”的美國臨時專利申請61/334，406號為了全部目的通過引用整體合并于此。由此描述了本發明的至少一個實施例的多個方面，本領域技術人員能夠理解容易進行各種替換、修改和改進。這種替換、修改和改進意在作為本公開的一部分，并且意在處于本發明的實質和范圍內。因此，以上描述和附圖僅僅是示例。
權利要求
1.一種車輛中用于在檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的系統，所述系統包括 至少一個車載部件；電池，用于向所述至少一個車載部件提供電力；接觸器，用于在所述接觸器處于閉合配置時提供所述至少一個車載部件和所述電池之間的電氣連通；電池管理單元，與所述接觸器連通，并且用于提供斷開信號，所述斷開信號導致所述接觸器實現切斷所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接的開路配置；碰撞檢測單元，用于當做出有關是否已經發生碰撞事件的確定時發射碰撞信號；以及控制器局域網，其與包括所述電池管理單元和所述碰撞檢測單元的多個控制器單元連通，其中，當發生碰撞事件時，所述控制器局域網用于從所述碰撞檢測單元接收所述碰撞信號，且所述電池管理單元用于從所述控制器局域網感測指示已經發生碰撞事件的信號，以發射所述斷開信號。
2.根據權利要求1所述的系統，還包括氣囊控制單元，其用于當從所述碰撞檢測單元接收到所述碰撞信號時發射氣囊投入使用信號。
3.根據權利要求1所述的系統，還包括預緊器控制單元，其用于當從所述碰撞檢測單元接收到所述碰撞信號時發射預緊器投入使用信號。
4.根據權利要求1所述的系統，還包括反饋系統，其用于產生指示接觸器是否處于開路配置的反饋信號。
5.一種車輛中的用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的系統，所述系統包括 至少一個車載部件；電池，用于向所述至少一個車載部件提供電力；接觸器，用于當所述接觸器處于閉合配置時提供所述至少一個車載部件和所述電池之間的電氣連通；電池管理單元，其與所述接觸器連通并且用于提供斷開信號，所述斷開信號導致所述接觸器實現切斷所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接的開路配置；碰撞檢測單元，用于當做出有關是否已經發生碰撞事件的確定時發射碰撞信號；以及氣囊控制單元，用于當從所述碰撞檢測單元接收到所述碰撞信號時發射氣囊投入使用信號；所述電池管理單元用于從所述氣囊控制單元感測指示已經發生碰撞事件的信號，以發射所述斷開信號；以及反饋系統，用于產生指示所述接觸器是否處于開路配置的反饋信號。
6.根據權利要求5所述的系統，還包括控制器局域網，其與包括所述電池管理單元和所述碰撞檢測單元的多個控制器單元連通，其中，當發生碰撞事件時，所述控制器局域網用于從所述碰撞檢測單元接收所述碰撞信號，且所述電池管理單元用于從所述控制器局域網感測指示已經發生碰撞事件的信號，以發射所述斷開信號。
7.根據權利要求5所述的系統，還包括預緊器控制單元，用于當從所述碰撞檢測單元接收到所述碰撞信號時發射預緊器投入使用信號。
8.一種用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的方法，所述方法包括 提供布置在所述車輛中的電池；將至少一個車載部件連接到所述電池以向所述至少一個車載部件提供電力； 檢測是否已經發生碰撞；從碰撞檢測單元向與布置在所述車輛中的多個控制單元連通的控制器局域網發射碰撞信號；由電池管理單元從所述控制器局域網感測指示已經發生碰撞的信號；以及響應于感測到指示已經發生碰撞事件的所述信號，從所述電池管理單元向所述至少一個車載部件和所述電池之間的接觸器發射斷開信號，以切斷所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括由氣囊控制單元檢測碰撞信號，并響應于檢測到碰撞信號，從所述氣囊控制單元發射導致氣囊的投入使用的氣囊投入使用信號。
10.根據權利要求8所述的方法，還包括由預緊器控制單元檢測碰撞信號，并響應于檢測到碰撞信號，從所述預緊器控制單元發射導致預緊器系統的投入使用的預緊器投入使用信號。
11.根據權利要求8所述的方法，還包括產生指示所述至少一個車載部件和電池之間的電力連接是否已經切斷的反饋信號。
12.一種用于當檢測到碰撞事件時斷開車輛中的電力的方法，所述方法包括 提供布置在所述車輛中的電池；將至少一個車載部件連接到所述電池，以向所述至少一個車載部件提供電力； 檢測是否已經發生碰撞； 從碰撞檢測單元發射碰撞信號；由氣囊控制單元檢測碰撞信號，并且響應于檢測到碰撞信號，從所述氣囊控制單元發射氣囊投入使用信號；由電池管理單元感測指示已經發生碰撞事件的信號；響應于感測到指示已經發生碰撞事件的信號，從所述電池管理單元向所述至少一個車載部件和所述電池之間的接觸器發射斷開信號，以切斷所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接；以及產生指示所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接是否已經切斷的反饋信號。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括由電池管理單元從所述控制器局域網感測指示已經發生碰撞事件的信號，并響應于感測到指示已經發生碰撞事件的信號，從所述電池管理單元向所述接觸器發射斷開信號，以切斷所述至少一個車載部件和所述電池之間的電力連接。
14.根據權利要求12所述的方法，還包括由預緊器控制單元檢測所述碰撞信號，并響應于檢測到碰撞信號，從所述預緊器控制單元發射導致預緊器系統的投入使用的預緊器投入使用信號。 全文摘要
提供一種電動交通工具中的電池斷開。描述了提供在發生碰撞事件時從電動交通工具的車載部件斷開電池電力的方法和系統。在電動交通工具的實施例中，當檢測到碰撞事件時，適當的信號經由控制器局域網(CAN)發射。電池管理單元(BMU)檢測信號并且接著切斷電動交通工具的電池和一個或更多車載部件之間的電力連接。在電動交通工具的另一實施例中，碰撞事件被檢測并且投入使用氣囊和/或預緊器的信號被發射。一旦決定投入使用氣囊和/或預緊器，BMU接著切斷到電動交通工具的一個或更多車載部件的電池電力。
文檔編號B60L3/04GK102416875SQ20111012660
公開日2012年4月18日 申請日期2011年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者伍戰平, 大衛·萊斯利·愛德華茲, 布羅克·威廉·滕豪滕, 彼得·弗雷德里克·諾爾特曼, 菲利普·哈特·戈, 菲利普·約翰·韋克, 詹姆斯·霍華德·弗拉舍三世 申請人:科達汽車公司