用于船舶马达模块的电池管理系统的制作方法
【专利说明】用于船舶马达模块的电池管理系统
[0001]交叉引用相关申请
[0002]本申请要求于2013年I月25日提交的题为“BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FORWATERCRAFT MOTOR MODULE”的美国临时申请号61/757，013以及于2013年3月12日提交的题为“BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR WATERCRAFT MOTOR MODULE”的美国临时申请号61/777,479的权益，这两个申请之全文在此并入本文中，以作参考。
技术领域
[0003]本发明涉及以电池管理和/或保护系统。在本文中公开的实施方式是用于管理用于给机动盒子供电的电池的装置、系统以及方法。机动盒子可以用于推进船舶，例如，冲浪板。
【背景技术】
[0004]锂离子电池在消费性电子产品和电动交通工具内常见。锂离子电池的故障常可以造成火灾或爆炸。已知电池保护电路，其可以被配置为防止形成高电流和/或防止过度充电。然而，这种已知的电路不考虑所有相关的故障条件。
【发明内容】
[0005]在本文中公开的装置、系统以及方法具有几个特征，任何一个特征都不仅仅负责其可取的属性。不限制由以下权利要求表示的范围，现在简略描述其更突出的特征。在考虑这个讨论之后，尤其在读取题为“【具体实施方式】”的部分之后，人们会理解系统和方法的特征提供优于传统系统和方法的几个优点的方式。
[0006]在本文中公开的主题涉及一种电池保护系统。该系统可以包括:一个或多个电池；一个或多个传感器，配置为检测所述电池外部的至少一个环境条件；以及电路，耦合至所述一个或多个传感器。电路可以配置为至少部分地根据所述电池外部的所述至少一个环境条件的传感器检测，将所述一个或多个电池放电。
[0007]在一些实施方式中，电路配置为至少部分地根据所述至少一个环境条件的传感器检测，激活用户可以看见的显示器。所述一个或多个电池、所述一个或多个传感器以及所述电路可以容纳在外壳内。测量接口可以设置在所述外壳的外面并且耦接至所述一个或多个电池，用于测量电气电池参数。在一些方面，所述至少一个环境条件是不由所述一个或多个电池引发的环境条件。至少一个传感器可以被配置为检测水。至少一个传感器可以被配置为使用位于印刷电路板上且在具有水时导电连接的相邻迹线来检测水。至少一个传感器可以被配置为检测机械冲击。至少一个传感器可以被配置为检测烟雾。至少一个传感器可以被配置为检测温度。至少一个传感器可以被配置为检测机械应力。在一些实施方式中，至少两个传感器可以被配置为检测水、烟雾、温度、机械应力以及机械冲击中的至少两个。多个传感器可以设置在外壳内的各种位置中。
[0008]在一些实施方式中，一种用于推进个人船舶的盒子包括:外壳，其包含:至少一个电动机；一个或多个电池，其与所述至少一个电动机电气耦接；以及一个或多个传感器，其被配置为检测所述一个或多个电池外部的至少一个环境条件；以及电路，其耦接至所述一个或多个传感器。电路可以被配置为至少部分地根据所述至少一个环境条件的传感器检测，将所述一个或多个电池放电。
[0009]在一些实施方式中，一种个人船舶包括:主体；至少一个电动机；一个或多个电池，其与所述至少一个电动机耦接；一个或多个叶轮，其与所述至少一个电动机耦接；至少一个传感器，其被配置为监控所述一个或多个电池的至少一个电气条件和/或所述一个或多个电池外部的至少一个环境条件；以及显示器，其被配置为向所述船舶的用户显示与所述一个或多个电池的所述至少一个电气条件和/或所述一个或多个电池外部的所述至少一个环境条件相关的信息。所述至少一个电气条件可以是电池的充电程度。电路可以耦接至所述至少一个传感器，并且在激活所述电路时被配置为给所述电池放电。用户接口可以耦接至所述电路。所述用户接口可以被配置为激活所述电路。所述用户接口可以无线耦接至所述电路。
[0010]在一些实施方式中，一种个人船舶包括:主体；至少一个电动机；一个或多个电池，其与所述至少一个电动机耦接；一个或多个叶轮，其与所述至少一个电动机耦接；一个或多个传感器，其被配置为检测位于所述电池外部的至少一个环境条件；以及电路，其耦接至所述一个或多个传感器，被配置为至少部分地根据所述电池外部的所述至少一个环境条件的传感器检测，将所述一个或多个电池放电。电路可以被配置为至少部分地根据所述至少一个环境条件的传感器检测，激活用户可以看见的显示器。所述一个或多个电池、所述一个或多个传感器和/或所述电路可以容纳在外壳内。测量接口可以设置在所述外壳的外面并且耦接至所述一个或多个电池，用于测量电气电池参数。所述至少一个环境条件可以是不由所述一个或多个电池引发的环境条件。
[0011]在一些实施方式中，一种电池保护方法包括:检测电池外部的至少一个环境条件；以及至少部分地根据所述电池外部的所述至少一个环境条件的检测，将所述电池放电。该方法可以包括检测不由所述电池引发的环境条件。该方法可以包括检测水、机械冲击、烟雾、温度、和/或机械应力中的一个或多个。该方法可以包括检测水、烟雾、温度、机械应力和/或机械冲击中的两个以上。
【附图说明】
[0012]下面是每个示图的简单描述。在示图之间，相同的参考数字用于表示所显示的实施方式的相同元件。在机动交通工具(例如，船舶)的情况下，示图公开了说明性实施方式以及特别说明的实现方式。这些示图未陈述所有实施方式。除了或者代替这些实施方式，还可以使用其他实施方式。相反，在未公开所有细节的情况下，可以实践一些实施方式。
[0013]图1是包括在冲浪板的底部凹槽内接收的机动盒子的一个实施方式的个人船舶的透视图；
[0014]图2是在图1的冲浪板的底部凹槽内接收的机动盒子的分解图；
[0015]图3是包括在底部凹槽内接收的机非动盒子的图1和图2的冲浪板的透视图；
[0016]图4是图3的冲浪板的分解图；
[0017]图5是包括在冲浪板的底部凹槽内接收的机动盒子的第二实施方式的冲浪板的透视图；
[0018]图6是图5的冲浪板的分解图；
[0019]图7是图5和图6的机动盒子的分解图；
[0020]图8是机动盒子的透视剖视图；
[0021]图9是根据一个实施方式的机动盒子的电池管理系统的方框图；
[0022]图10是根据一个实施方式的具有电池管理系统的用户接口的机动盒子的顶视图；
[0023]图1OA是在图10中显示的用户接口的放大图；
[0024]图11示出了可以由用于在图10显示的电池管理系统的用户接口显示的示例显示;
[0025]图12是可以由用于在图10显示的电池管理系统的用户接口使用的无线手腕控制器的透视图；
[0026]图13是在图12中显示的无线手腕控制器的顶视图；
[0027]图14是具有用于根据一个实施方式的电池管理系统的用户接口的机动盒子的顶视图；
[0028]图15-16是具有根据某些实施方式的电池管理系统的机动盒子的示意性布线图。
【具体实施方式】
[0029]虽然本公开主要涉及在用于个人船舶(例如，冲浪板)中的机动盒子的背景下的电池安全性，在本文中描述的发明可以在各种应用中使用。如果检测到不安全的条件，那么包括锂和/或锂离子电池的任何装置的电池状态可以监控并且放电。例如，可以使用在本文中描述的技术，监控个人电子设备(例如，膝上型电脑和平板电脑)的电池状态。通常，在本文中公开了可以检测电池所在的环境条件的系统和方法。电池可以容纳在密封的外壳内和/或用户不容易观察。系统可以监控在电池内以及周围的环境条件并且可以向用户显示这些条件。在一些实施方式中，系统包括传感器，其被配置为检测在电池附近和周围的水和/或湿度。可以向用户显示这种不安全的条件。在一些实施方式中，在检测到不安全的环境条件时，电路可以断开电池的输出和/或输入。在一些实施方式中，电路可以触发电池放电。
[0030]在本公开中描述的主题的特定实现方式可以实施，以实现一个或多个以下潜在优点。在本文中描述的实施方式提供了一种装置，该装置具有长电池寿命并且可以通过安全并且符合政府法规的方式储存、船运或运送。由于过热、火灾、破裂和/或爆炸等可能的风险，锂和/或锂离子电池的船运和运输通常会受到规定和/或限制。在充电和/或放电时，损坏的和/或损害的电池和/或不安全的电池环境具有爆炸的风险。因此，在本文中公开的装置、系统以及方法提供了一个或多个安全特征。
[0031]在一些有利的实施方式中，提供了一种机动驱动系统，作为单独容纳的盒子。盒子可以容纳电池、电动机、控制电子设备、叶轮以及相关联的驱动硬件。这个设计具有很多明显的优点。可以制造成可移动和/或可更换的。盒子还可以用于各种船舶内，而非仅仅用于冲浪板内。
[0032]此外，在本文中公开的盒子在密封的外壳内在其他物体中容纳可充电电池。在一些实施方式中，盒子是防水的，表示盒子能够在大量时间内完全浸没在水下，水不渗透外壳。在本文中公开的盒子可以包括一个或多个传感器，其被配置为检测容纳这种电池的盒子或其他密封容器的内部环境潜在问题。这种传感器可以检测可能有害的环境条件，包括但不限于烟雾、热量、水或冲击。如果检测到盒子的内部环境的潜在问题，那么电池可以与主输出有效地断开，从而禁用所述电动机。而且，储存在电池内的能量可以缓慢并且安全地释放。
[0033]在一些实施方式中，在盒子的内部环境内检测到潜在的问题时，电池可以放电并且永久禁用。例如，在一些实施方式中，外壳包括传感器，其被配置为检测热量。在热传感器在外壳内检测到不