用于多个电源的功率管理和控制的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于多个电源的功率管理和控制的系统和方法”。本发明专利技术公开了用于具有多个电源的车辆的功率控制系统的系统和方法。该功率控制系统可以包括：多个传感器，该多个传感器与一个或多个电源相关联；和微控制器，该微控制器被配置成接收多个信号输入，其中该微控制器至少部分地基于来自该多个传感器的多个信号输入来选择该功率控制系统的功率状态。该功率状态可以选自包括以下的组：第一功率状态，其中电力被提供给关键电力子系统、必要电力子系统和辅助电力子系统；第二功率状态，其中电力被提供给该车辆的关键电力子系统和必要电力子系统；和第三功率状态，其中电力仅被提供给该车辆的关键电力子系统。提供给该车辆的关键电力子系统。提供给该车辆的关键电力子系统。

【技术实现步骤摘要】
用于多个电源的功率管理和控制的系统和方法


[0001]本公开的各种实施方案整体涉及用于城市空中交通车辆的功率管理领域，并且更具体地，涉及用于使用传感器输入对多个电源进行功率管理和控制以为车辆选择适当功率状态的系统和方法。

技术介绍

[0002]许多城市空中交通(UAM)车辆由被全电动或混合动力电力系统供电的电动马达推进。为了操作UAM，这些电力系统可能必须提供100+安培(A)的放电速率。在这些放电速率下，诸如过度放电的电池状况可能导致电池系统过热或故障。然而，在诸如UAM的车辆中，此类电池状况可以使车辆难以或不可能继续其飞行。因此，UAM车辆通常需要严格的安全标准和冗余，同时仍然具有受限的资源要求(例如，能量、有效载荷、重量等)。因此，提供能够监测电力系统内潜在危险状况并且自动管理它们使得可以维持车辆飞行的功率管理系统可能是一个挑战。即使随着电池技术的最近进展，建立允许马达和控件被多个和/或冗余电源安全供电的功率控制系统可能是一个挑战。
[0003]本专利技术提供的
技术介绍
描述是为了大致给出本公开的背景。除非本专利技术另外指明，否则本部分中描述的材料不是本专利申请的权利要求书的现有技术，并且不会因为包括在本部分中而被承认为现有技术或现有技术的建议。

技术实现思路

[0004]根据本公开的某些方面，公开了用于多个电源的功率管理和控制的系统和方法。
[0005]例如，用于具有多个电源的车辆的功率控制系统可以包括：多个传感器，该多个传感器与一个或多个电源相关联；和微控制器，该微控制器被配置成从多个传感器接收多个信号输入，其中该微控制器至少部分地基于来自该多个传感器的多个信号输入来选择该功率控制系统的功率状态。该功率状态可以选自包括以下的组：第一功率状态，其中该微控制器使功率调节器向该车辆的关键电力子系统、必要电力子系统和辅助电力子系统提供电力；第二功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统和必要电力子系统提供电力，并且不向该车辆的辅助电力子系统提供电力：第三功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统提供电力，并且不向该车辆的必要电力子系统或辅助电力子系统提供电力；该车辆的关键电力子系统可以被配置成向该车辆上维持飞行的第一组设备提供电力，该车辆的必要电力子系统被配置成向该车辆上的第二组设备提供电力，并且该车辆的辅助电力子系统被配置成向以下中的一者或多者提供电力：车辆娱乐系统、空调系统、无线互联网系统和附件充电系统。
[0006]此外，用于车辆的功率控制系统可以与车辆一起使用，该车辆包括被配置成向该车辆上维持飞行的第一组设备提供电力的关键电力子系统、被配置成向该车辆上的第二组设备提供电力的必要电力子系统和被配置成向以下中的一者或多者提供电力的辅助电力子系统：车辆娱乐系统、空调系统、无线互联网系统和附件充电系统。该功率控制系统可以
包括具有处理器和存储器的微控制器，其中该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由该处理器执行时使该处理器从与一个或多个电源相关联的多个传感器接收多个信号输入，并且至少部分地基于来自该多个传感器的多个信号输入来选择该功率控制系统的功率状态。该功率状态可以选自包括以下的组：第一功率状态，其中该微控制器使功率调节器向该车辆的关键电力子系统、必要电力子系统和辅助电力子系统提供电力；第二功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统和必要电力子系统提供电力，并且不向该车辆的辅助电力子系统提供电力；和第三功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统提供电力，并且不向该车辆的必要电力子系统或辅助电力子系统提供电力。
[0007]此外，用于车辆的功率控制系统可以包括与三个或更多个电源相关联的多个传感器、被配置为从多个传感器接收多个信号输入的微控制器，其中该三个或更多个电源中的至少两个电源各自包括一个或多个电池，其中该微控制器至少部分地基于来自该多个传感器的多个信号输入来选择该功率控制系统的功率状态。该功率状态可以选自包括以下的组：第一功率状态，其中该微控制器使功率调节器向该车辆的关键电力子系统、必要电力子系统和辅助电力子系统提供电力；第二功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统和必要电力子系统提供电力，并且不向该车辆的辅助电力子系统提供电力：第三功率状态，其中该微控制器使该功率调节器向该车辆的关键电力子系统提供电力，并且不向该车辆的必要电力子系统或辅助电力子系统提供电力；该车辆的关键电力子系统可以被配置成向该车辆上维持飞行的第一组设备提供电力，该车辆的必要电力子系统可以被配置成向该车辆上的第二组设备提供电力，并且该车辆的辅助电力子系统可以被配置成向以下中的一者或多者提供电力：车辆娱乐系统、空调系统、无线互联网系统和附件充电系统。该系统的微控制器可以进一步被配置成当确定该多个信号输入中的一个或多个信号输入被确定为不规则时寄存传感器故障，并且其中该微控制器可以进一步配置成当已经相对于三个或更多个电源中的一个电源寄存两个或更多个传感器故障时使该功率调节器关闭该三个或更多个电源中的一个电源。
[0008]所公开的实施方案的附加目的和优点将在下面的说明书中部分地阐述，并且部分地将根据说明书变得显而易见，或者可通过实施所公开的实施方案来认识。
[0009]应当理解，前述大体描述和下文详细描述均仅为示例性的和说明性的，而非局限于所公开的受权利要求书保护的实施方案。
附图说明
[0010]结合到本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施方案，并且连同说明书一起用于解释所公开的实施方案的原理。
[0011]图1描绘了可实现本公开的方法、系统和其他方面的用于车辆的示例性电力系统。
[0012]图2描绘了根据一个或多个实施方案的功率管理系统的示例性框图。
[0013]图3描绘了根据一个或多个实施方案的荷电状态控制子系统的示例性框图。
[0014]图4描绘了根据功率控制系统的一个或多个实施方案的响应于异常电池温度的示例性方法的流程图。
[0015]图5描绘了根据功率控制系统的一个或多个实施方案的响应于不安全电池电流
和/或电压的示例性方法的流程图。
[0016]图6描绘了根据功率控制系统的一个或多个实施方案的响应于异常电池压力的示例性方法的流程图。
[0017]图7描绘了根据自动维修子系统的一个或多个实施方案的响应于异常状况的示例性方法的流程图。
[0018]图8描绘了根据电源热保护子系统的一个或多个实施方案的响应于电源热状态的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0019]本公开的各种实施方案整体涉及用于城市空中交通车辆的功率管理和控制领域，并且更具体地，涉及用于对多个电源进行功率管理和控制的系统和方法。
[0020]本公开涉及克服以上
技术介绍
中讨论的一个或多个挑战。由于UAM车辆越来越依赖于全电动推进系统，因此需要能够满足极低故障率要求的稳健功率管理和控制系统。因此，UAM车辆可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的功率控制系统，所述功率控制系统包括：多个传感器，所述多个传感器与一个或多个电源相关联；一个或多个微控制器，所述一个或多个微控制器被配置成从所述多个传感器接收多个信号输入，其中所述一个或多个微控制器包括主微控制器；并且其中所述主微控制器至少部分地基于来自所述多个传感器的所述多个信号输入来选择所述功率控制系统的功率状态；其中所述功率状态选自包括以下的组：第一功率状态，其中所述一个或多个微控制器使功率调节器向所述车辆的关键电力子系统、必要电力子系统和辅助电力子系统提供电力；第二功率状态，其中所述一个或多个微控制器使所述功率调节器向所述车辆的所述关键电力子系统和所述必要电力子系统提供电力，并且不向所述车辆的所述辅助电力子系统提供电力；和第三功率状态，其中所述一个或多个微控制器使所述功率调节器向所述车辆的所述关键电力子系统提供电力，并且不向所述车辆的所述必要电力子系统或所述辅助电力子系统提供电力；其中所述车辆的所述关键电力子系统被配置成向所述车辆上维持飞行的第一组设备提供电力，所述车辆的所述必要电力子系统被配置成向所述车辆上的第二组设备提供电力，并且所述车辆的所述辅助电力子系统被配置成向以下中的一者或多者提供电力：车辆娱乐系统、空调系统、无线互联网系统和附件充电系统。2.根据权利要求1所述的功率控制系统，其中所述一个或多个电源包括第一电源、第二电源和第三电源，并且其中所述第一电源和所述第二电源各自包括一个或多个电池。3.根据权利要求2所述的功率控制系统，其中所述第三电源包括燃料电池或燃烧式发动机。4.根据权利要求1所述的功率控制系统，其中所述多个传感器包括用于确定功率水平的荷电状态传感器，并且其中所述主微控制器被配置成：仅当所述荷电状态传感器感测到所述功率水平超过所述一个或多个电源的功率容量的70％时，选择所述第一功率状态；当所述荷电状态传感器感测到所述功率水平超过所述功率容量的40％但是小于所述功率容量的60％时选择所述第二功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈黎明，王飞，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：