用于船舶馬達模塊的電池管理系統的制作方法
【專利說明】用于船舶馬達模塊的電池管理系統
[0001]交叉引用相關申請
[0002]本申請要求于2013年I月25日提交的題為“BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FORWATERCRAFT MOTOR MODULE”的美國臨時申請號61/757，013以及于2013年3月12日提交的題為“BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR WATERCRAFT MOTOR MODULE”的美國臨時申請號61/777,479的權益，這兩個申請之全文在此并入本文中，以作參考。
技術領域
[0003]本發明涉及以電池管理和/或保護系統。在本文中公開的實施方式是用于管理用于給機動盒子供電的電池的裝置、系統以及方法。機動盒子可以用于推進船舶，例如，沖浪板。
【背景技術】
[0004]鋰離子電池在消費性電子產品和電動交通工具內常見。鋰離子電池的故障常可以造成火災或爆炸。已知電池保護電路，其可以被配置為防止形成高電流和/或防止過度充電。然而，這種已知的電路不考慮所有相關的故障條件。
【發明內容】
[0005]在本文中公開的裝置、系統以及方法具有幾個特征，任何一個特征都不僅僅負責其可取的屬性。不限制由以下權利要求表示的范圍，現在簡略描述其更突出的特征。在考慮這個討論之后，尤其在讀取題為“【具體實施方式】”的部分之后，人們會理解系統和方法的特征提供優于傳統系統和方法的幾個優點的方式。
[0006]在本文中公開的主題涉及一種電池保護系統。該系統可以包括:一個或多個電池；一個或多個傳感器，配置為檢測所述電池外部的至少一個環境條件；以及電路，耦合至所述一個或多個傳感器。電路可以配置為至少部分地根據所述電池外部的所述至少一個環境條件的傳感器檢測，將所述一個或多個電池放電。
[0007]在一些實施方式中，電路配置為至少部分地根據所述至少一個環境條件的傳感器檢測，激活用戶可以看見的顯示器。所述一個或多個電池、所述一個或多個傳感器以及所述電路可以容納在外殼內。測量接口可以設置在所述外殼的外面并且耦接至所述一個或多個電池，用于測量電氣電池參數。在一些方面，所述至少一個環境條件是不由所述一個或多個電池引發的環境條件。至少一個傳感器可以被配置為檢測水。至少一個傳感器可以被配置為使用位于印刷電路板上且在具有水時導電連接的相鄰跡線來檢測水。至少一個傳感器可以被配置為檢測機械沖擊。至少一個傳感器可以被配置為檢測煙霧。至少一個傳感器可以被配置為檢測溫度。至少一個傳感器可以被配置為檢測機械應力。在一些實施方式中，至少兩個傳感器可以被配置為檢測水、煙霧、溫度、機械應力以及機械沖擊中的至少兩個。多個傳感器可以設置在外殼內的各種位置中。
[0008]在一些實施方式中，一種用于推進個人船舶的盒子包括:外殼，其包含:至少一個電動機；一個或多個電池，其與所述至少一個電動機電氣耦接；以及一個或多個傳感器，其被配置為檢測所述一個或多個電池外部的至少一個環境條件；以及電路，其耦接至所述一個或多個傳感器。電路可以被配置為至少部分地根據所述至少一個環境條件的傳感器檢測，將所述一個或多個電池放電。
[0009]在一些實施方式中，一種個人船舶包括:主體；至少一個電動機；一個或多個電池，其與所述至少一個電動機耦接；一個或多個葉輪，其與所述至少一個電動機耦接；至少一個傳感器，其被配置為監控所述一個或多個電池的至少一個電氣條件和/或所述一個或多個電池外部的至少一個環境條件；以及顯示器，其被配置為向所述船舶的用戶顯示與所述一個或多個電池的所述至少一個電氣條件和/或所述一個或多個電池外部的所述至少一個環境條件相關的信息。所述至少一個電氣條件可以是電池的充電程度。電路可以耦接至所述至少一個傳感器，并且在激活所述電路時被配置為給所述電池放電。用戶接口可以耦接至所述電路。所述用戶接口可以被配置為激活所述電路。所述用戶接口可以無線耦接至所述電路。
[0010]在一些實施方式中，一種個人船舶包括:主體；至少一個電動機；一個或多個電池，其與所述至少一個電動機耦接；一個或多個葉輪，其與所述至少一個電動機耦接；一個或多個傳感器，其被配置為檢測位于所述電池外部的至少一個環境條件；以及電路，其耦接至所述一個或多個傳感器，被配置為至少部分地根據所述電池外部的所述至少一個環境條件的傳感器檢測，將所述一個或多個電池放電。電路可以被配置為至少部分地根據所述至少一個環境條件的傳感器檢測，激活用戶可以看見的顯示器。所述一個或多個電池、所述一個或多個傳感器和/或所述電路可以容納在外殼內。測量接口可以設置在所述外殼的外面并且耦接至所述一個或多個電池，用于測量電氣電池參數。所述至少一個環境條件可以是不由所述一個或多個電池引發的環境條件。
[0011]在一些實施方式中，一種電池保護方法包括:檢測電池外部的至少一個環境條件；以及至少部分地根據所述電池外部的所述至少一個環境條件的檢測，將所述電池放電。該方法可以包括檢測不由所述電池引發的環境條件。該方法可以包括檢測水、機械沖擊、煙霧、溫度、和/或機械應力中的一個或多個。該方法可以包括檢測水、煙霧、溫度、機械應力和/或機械沖擊中的兩個以上。
【附圖說明】
[0012]下面是每個示圖的簡單描述。在示圖之間，相同的參考數字用于表示所顯示的實施方式的相同元件。在機動交通工具(例如，船舶)的情況下，示圖公開了說明性實施方式以及特別說明的實現方式。這些示圖未陳述所有實施方式。除了或者代替這些實施方式，還可以使用其他實施方式。相反，在未公開所有細節的情況下，可以實踐一些實施方式。
[0013]圖1是包括在沖浪板的底部凹槽內接收的機動盒子的一個實施方式的個人船舶的透視圖；
[0014]圖2是在圖1的沖浪板的底部凹槽內接收的機動盒子的分解圖；
[0015]圖3是包括在底部凹槽內接收的機非動盒子的圖1和圖2的沖浪板的透視圖；
[0016]圖4是圖3的沖浪板的分解圖；
[0017]圖5是包括在沖浪板的底部凹槽內接收的機動盒子的第二實施方式的沖浪板的透視圖；
[0018]圖6是圖5的沖浪板的分解圖；
[0019]圖7是圖5和圖6的機動盒子的分解圖；
[0020]圖8是機動盒子的透視剖視圖；
[0021]圖9是根據一個實施方式的機動盒子的電池管理系統的方框圖；
[0022]圖10是根據一個實施方式的具有電池管理系統的用戶接口的機動盒子的頂視圖；
[0023]圖1OA是在圖10中顯示的用戶接口的放大圖；
[0024]圖11示出了可以由用于在圖10顯示的電池管理系統的用戶接口顯示的示例顯示;
[0025]圖12是可以由用于在圖10顯示的電池管理系統的用戶接口使用的無線手腕控制器的透視圖；
[0026]圖13是在圖12中顯示的無線手腕控制器的頂視圖；
[0027]圖14是具有用于根據一個實施方式的電池管理系統的用戶接口的機動盒子的頂視圖；
[0028]圖15-16是具有根據某些實施方式的電池管理系統的機動盒子的示意性布線圖。
【具體實施方式】
[0029]雖然本公開主要涉及在用于個人船舶(例如，沖浪板)中的機動盒子的背景下的電池安全性，在本文中描述的發明可以在各種應用中使用。如果檢測到不安全的條件，那么包括鋰和/或鋰離子電池的任何裝置的電池狀態可以監控并且放電。例如，可以使用在本文中描述的技術，監控個人電子設備(例如，膝上型電腦和平板電腦)的電池狀態。通常，在本文中公開了可以檢測電池所在的環境條件的系統和方法。電池可以容納在密封的外殼內和/或用戶不容易觀察。系統可以監控在電池內以及周圍的環境條件并且可以向用戶顯示這些條件。在一些實施方式中，系統包括傳感器，其被配置為檢測在電池附近和周圍的水和/或濕度。可以向用戶顯示這種不安全的條件。在一些實施方式中，在檢測到不安全的環境條件時，電路可以斷開電池的輸出和/或輸入。在一些實施方式中，電路可以觸發電池放電。
[0030]在本公開中描述的主題的特定實現方式可以實施，以實現一個或多個以下潛在優點。在本文中描述的實施方式提供了一種裝置，該裝置具有長電池壽命并且可以通過安全并且符合政府法規的方式儲存、船運或運送。由于過熱、火災、破裂和/或爆炸等可能的風險，鋰和/或鋰離子電池的船運和運輸通常會受到規定和/或限制。在充電和/或放電時，損壞的和/或損害的電池和/或不安全的電池環境具有爆炸的風險。因此，在本文中公開的裝置、系統以及方法提供了一個或多個安全特征。
[0031]在一些有利的實施方式中，提供了一種機動驅動系統，作為單獨容納的盒子。盒子可以容納電池、電動機、控制電子設備、葉輪以及相關聯的驅動硬件。這個設計具有很多明顯的優點。可以制造成可移動和/或可更換的。盒子還可以用于各種船舶內，而非僅僅用于沖浪板內。
[0032]此外，在本文中公開的盒子在密封的外殼內在其他物體中容納可充電電池。在一些實施方式中，盒子是防水的，表示盒子能夠在大量時間內完全浸沒在水下，水不滲透外殼。在本文中公開的盒子可以包括一個或多個傳感器，其被配置為檢測容納這種電池的盒子或其他密封容器的內部環境潛在問題。這種傳感器可以檢測可能有害的環境條件，包括但不限于煙霧、熱量、水或沖擊。如果檢測到盒子的內部環境的潛在問題，那么電池可以與主輸出有效地斷開，從而禁用所述電動機。而且，儲存在電池內的能量可以緩慢并且安全地釋放。
[0033]在一些實施方式中，在盒子的內部環境內檢測到潛在的問題時，電池可以放電并且永久禁用。例如，在一些實施方式中，外殼包括傳感器，其被配置為檢測熱量。在熱傳感器在外殼內檢測到不