具有旁路的电池应力释放系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年4月27日提交的美国临时专利申请No.63/016,087的优先权和申请日权益，其全部公开通过引用其全部内容而并入本文。

背景技术

快速充电(charge)和放电事件不利地影响电池的运行情况，特别是当在以高功率负载使用电池期间发生快速充电和放电事件时。这种浪涌(inrush)事件例如可以由于来自负载的突然需求(举例来说，如在电池与负载之间初始建立电接触时)或者由于在再充电期间电流突然流向电池而发生。

在给定运行期间主电池的高功率需求以及电池频繁接触浪涌事件(例如，EV的加速、再生制动等)的情况下，电池应力对于电动车辆(EV)可能是特别关注的。降低的电池性能和容量可以导致降低的车辆性能，最终导致早期和潜在的昂贵电池更换。

发明内容

根据本公开的一个实现，提供了一种车辆的电力系统(power system)，该电力系统包括并联设置的电池充电路径(battery charge path)和电容器充电路径(capacitorcharge path)。将电池充电路径配置成从电池向负载提供电流。将电容器充电路径配置成从电容器向负载提供电流。沿着电池充电路径串联设置了具有可变电阻的电流限制元件。该充电系统(charge system)还包括旁路系统。该旁路系统包括旁路路径，该旁路路径是与电池充电路径并联设置的。沿着旁路路径设置了开关元件。将开关元件配置成选择性地防止电流沿着旁路路径流动以及允许电流沿着旁路路径流动。将开关电路配置成防止电流沿着旁路路径流动，同时电流限制元件由基本上限制电流在电池与负载之间流动的电阻来限定。

在一些实施方式中，当电流限制元件由基本上限制电流在电池与负载之间流动的电阻来限定时，在电池与负载之间流动的电流小于沿着电容器充电路径流动的电流。将开关电路可选地配置成允许电流沿着旁路路径流动，同时电流限制元件由允许电流在电池与负载之间流动的低电阻来限定。在一些实施方式中，当开关电路操作以允许电流沿着旁路路径流动时，基本上没有电流沿着电容器充电路径在电容器与负载之间流动。

在各种实施方式中，所述开关电路包括温度可变组件，所述温度可变组件具有响应于第一温度变化而改变的电阻。电阻的变化可选地是在不向温度可变组件施加外部控制输入信号的情况下实现的。在一些实施方式中，电流限制元件包括热敏元件，该热敏元件具有响应于第二温度变化而改变的电阻。第一温度变化可以与第二温度变化相同。另选地，第一温度变化可以不同于第二温度变化。

温度可变组件可选地包括正温度系数热敏电阻，并且热敏元件可选地包括负温度系数热敏电阻。温度可变组件的电阻响应于温度可变组件的核心达到预定温度而增加。热敏元件的电阻响应于热敏元件的核心达到预定温度而减小。

根据各种实施方式，开关元件包括半导体开关。将温度可变组件的电阻的变化可选地配置用于改变向半导体开关的栅极施加的电压信号。电流限制元件可选地可以包括热敏元件。热敏元件的电阻可以响应于热敏元件的核心达到超过第一阈值温度范围的温度而减小。

响应于温度可变组件的核心达到超过第二阈值温度范围的温度，向半导体开关的栅极施加的电压信号可选地运行以允许电流流过旁路路径。第二阈值温度范围对应于比第一阈值温度范围的温度大的温度。温度可变组件的电阻可选地响应于该温度可变组件的核心的温度超过第二阈值温度范围而增加。

在一些实施方式中，开关电路还包括电源和电阻器，该电阻器是与温度可变组件串联设置的。温度可变组件被可选地直接物理联接至电池充电路径。

根据本公开的另一实现，提供了一种电力组总成(power pack assembly)，该电力组总成包括壳体以及由该壳体支承的电力系统。该壳体包括被配置成存储电池的第一部分，以及被配置成存储电容器的第二部分。该电力系统包括电池充电路径、电容器充电路径、电流限制元件以及旁路系统。电池充电路径在壳体的第一部分与由该壳体支承的端子之间延伸。电容器充电路径是与电池充电路径并联设置的，并且在壳体的第二部分与端子之间延伸。

电流限制元件具有可变电阻，并且是沿着电池充电路径串联设置的。旁路系统包括旁路路径、开关元件以及开关电路。旁路路径是与电池充电路径并联设置的。开关元件是沿着旁路路径设置的。将开关元件配置成选择性地限制电流沿着旁路路径流动以及允许电流沿着旁路路径流动。将开关电路配置成操作开关元件以限制电流沿着旁路路径流动。

电力组总成还可选地包括电池和电容器。电池被包含在壳体的第一部分内，并且通过电池充电路径连接至端子。电容器被包含在壳体的第二部分内，并且通过电容器充电路径连接至端子。开关电路可选地包括具有可变电阻的温度可变组件。将开关电路配置成响应于温度可变组件的核心的温度变化，操作开关元件选择性地限制电流沿着旁路路径流动以及允许电流沿着旁路路径流动。

根据本公开的另一实现，提供了一种用于向负载充电的方法，所述方法包括以下步骤：使来自电池的电流流过沿着电池充电路径定位的电流限制元件，该电池充电路径将电池联接至负载。使电流从电容器流向负载。电容器是与电流限制元件并联定位的。将开关电路操作成，使开关元件允许电流沿着旁路路径在电池与负载之间流动，该旁路路径是与电池充电路径并联设置的。开关电路操作开关元件、以允许电流沿着旁路路径在电池与负载之间流动，同时使来自电池的该电流沿着电池充电路径流向电池。

电流限制元件可选地包括热敏元件，并且开关电路可选地包括温度可变组件。开关电路基于温度可变组件的电阻的变化来操作开关元件。温度可变组件的电阻的变化是响应于该温度可变组件的核心的温度达到第一温度而发生的。热敏元件基于该热敏元件的电阻的减小而使电流沿着电池充电路径流动。热敏元件的电阻的变化是响应于该热敏元件的核心温度达到第二温度而发生的。温度可变组件的核心是在从电容器向负载流动的电流已经停止之后达到第一温度的。热敏元件的核心是在从电容器向负载流动的电流已经停止之前达到第二温度的。

本发明内容仅仅是例示性的，而非以任何方式进行限制。结合附图，在本文所阐述的详细描述中，本文所描述的装置或过程的其它方面、发明特征以及优点将变得显而易见，其中，相同的标号指的是相同的要素。

附图说明

通过参照结合附图的详细描述，本公开的各种目的、方面、特征以及优点将变得更加显而易见且更好理解，其中，贯穿全文，相同的标号标识对应的要素。在附图中，相同的标号通常指示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的要素。

图1是根据一个实施方式的电力系统的图。

图2是例示根据一个实施方式的热敏元件的电阻值相对于温度的示例曲线图。

图3是根据一个实施方式的比较来自正充电系统(charging system)和充电系统(charge system)的组件的电流流动的示例曲线图。

图4是根据一个实施方式的电力系统的电路图。

图5是根据一个实施方式的利用电力系统的高功率车辆系统的电路图。

图6例示了根据一个实施方式的并入电力系统的电力组系统。

具体实施方式

总体上参照附图，根据各种实施方式，示出并描述了包括充电系统100和旁路系统400的电力系统10。通常，充电系统100在浪涌事件期间(例如，在建立电池与负载之间的初始电联接时)减轻电池应力。在稳态运行期间，旁路系统400通过提供不受限制的电流流动路径来增加电力系统10的效率，经由该不受限制的电流流动路径可以在电池与负载之间供应电流。

如图1的实施方式所示，充电系统100包括并联设置的电池102和电容器106。电池充电路径103将电池连接至负载108，并且电容器充电路径105将电容器106连接至负载108以及电池102。

电容器的内阻通常相对较低，这允许电容器快速响应浪涌事件。因此，充电系统100的电容器106与电池102的串联布置允许电容器106在浪涌事件期间(例如，当在充电系统100与负载108之间初始建立电接触时)提供电流，从而允许电池102随着负载108达到稳态充电水平而逐渐增加电流。一旦达到稳态充电水平，电池102接管为负载108的主要电流源。

由电池102和电容器106单独(individually)提供的电流流向负载108的速率取决于电池充电路径103的有效电阻与电容器106的有效电阻之间的差。在仅由电容器和电池组成的电路中，电池充电路径的有效电阻将对应于电池的内阻，并且电容器的有效电阻将对应于电容器的内阻。因此，如果电池的内阻与电容器的内阻之间的差较小，电池仍可以在浪涌事件期间向负载提供电流的显著部分(例如，约一半)。取决于负载的功率需要，在浪涌事件期间对来自电池的电流流动的这种减小可能不足以保护电池免受损坏。

与电池形成对比，电容器在经受浪涌电流时出现最小的磨损和降级。因此，如图1所示，充电系统100另外包括电流限制元件104，其相对于电容器106的有效电阻而增加电池充电路径103的有效电阻。如下面参照图3所述，在浪涌事件期间，电流限制元件104因此增加了电容器106用于满足负载108的电流需求的速率和量，并由此限制了从电池102汲取的电流的速率和量。通过延长电容器106在浪涌事件期间用作负载108的主要电流源的时间，电流限制元件104有利地允许电池102以不危及其运行状况的方式逐渐增加其到负载108的电流供应。一旦达到稳态充电水平，电池102就能够安全地接管为负载108的主要电流源。

电流限制元件104可以由多种不同的电阻元件来限定。例如，根据一些实施方式，电流限制元件104包括具有固定电阻值的电阻器(例如，厚膜、薄膜、线绕布置、碳复合材料等)。由于电阻器不需要将任何额外组件或外部控制输入信号用于其操作，因此，电阻器允许电流限制装置104容易地且经济地并入充电系统100中。

尽管由包括电阻器的电流限制元件104提供的电阻在浪涌事件期间是有利的，但是在稳态充电条件期间，对电池102与负载108之间的电流流动的持续限制通常是不期望的。因此，在其它实施方式中，电流限制元件104另选地包括这样的有源元件，即，该有源元件具有响应于外部控制输入信号(经由例如控制器、手动调节等接收的)而可变的电阻。这种有源元件的示例包括变阻器、电位计、数字电阻器、以线性模式运行的场效应晶体管等。

通过允许电池充电路径103的有效电阻在浪涌事件之后减小，包括有源元件的电流限制元件104有利地增加了电池102在稳态充电条件下可以向负载108供应电流的效率和速度。然而，与并入操作有源元件所需的外部输入源相关联的组件数、复杂性以及成本的增加可能限制在各种情形下将有源元件用作电流限制元件104的适用性。

根据各种实施方式，电流限制元件104有利地包括热敏元件(例如，负温度系数热敏电阻)，该热敏元件响应于温度变化而以可预测的方式变化。如图2的曲线图有代表性地描绘的，包括热敏元件的电流限制元件104在初始低温下具有大电阻。当热敏元件的核心温度增加到阈值温度范围时，该热敏元件的电阻值非线性地(例如，指数地)减小。一旦核心温度已经超过阈值温度范围，热敏元件就在稳态流动状态下运行，其中，热敏元件对从电池102向负载108流动的电流仅提供最小(例如，无)电阻。

包括热敏元件的电流限制元件104的核心温度的增加可以是由于在电流流动期间通过热敏元件耗散的热而发生的。热敏元件的核心温度的增加也可以是由于环境温度的变化而发生的。例如，热敏元件的核心温度可以由于负载108或充电系统100的其它组件在运行期间产生的热而增加。根据一些实施方式，热敏元件可选地经由散热器连接至负载108，以便增加热敏元件对环境温度变化的响应性。

热敏元件的初始电阻以及热敏元件达到稳态流动状态的阈值温度范围是基于该热敏元件的构造而改变的。因此，通过选择适合于与充电系统100一起使用的负载108的运行参数和条件的热敏元件，包括热敏元件的电流限制元件104能够提供固定电阻电阻器和有源元件两者的益处，同时避免这些选项中的各个选项的限制。

即，类似于包括有源元件的电流限制元件104，包括热敏元件的电流限制元件104能够向电流流动提供不同程度的电阻，从而允许电池充电路径103的有效电阻在浪涌事件之后减小。然而，与有源元件相反，热敏元件不需要接收外部控制输入信号，而是响应于温度变化来被动地改变其电阻。类似于包括电阻器的电流限制元件104，这种不存在对附加组件或外部控制组件的任何需要因此允许包括热敏元件的电流限制元件104容易地且经济地并入充电系统100中。

图3示出了在浪涌事件期间来自不包括电流限制元件104的正充电系统以及包括具有热敏元件的电流限制元件104的充电系统100的电池和电容器的电流流动的曲线图。第一曲线310例示了来自正充电系统的电池的电流流动的时间响应曲线。第二曲线320例示了去往和来自正充电系统的电容器的电流流动的时间响应曲线。第三曲线330例示了来自充电系统100的电池102的电流流动的时间响应曲线。第四曲线340例示了去往和来自充电系统100的电容器106的电流流动的时间响应曲线。

如图3的曲线图所例示的，在正充电系统(其不包括电流限制元件104)和充电系统100(其包括具有热敏元件的电流限制元件104)两者中，电容器是浪涌事件开始时的主要电流源。随着电容器变得逐渐耗尽而电池增加其电流放电，达到平衡点301、302。平衡点301、302对应于电容器提供的电流量等于电池提供的电流量的时间。在平衡点301、302出现之后，由电池供应的电流量开始超过由电容器提供的电流量。电容器继续向负载供应电流，直到其到达转变点303、304。在转变点303、304出现之后，电容器停止向负载供应电流，而改为开始从电池接收电流(由电容器的电流流动的正电流值来证明)。电池继续向电池和电容器供应电流，直到达到再充电点305、306为止，该再充电点对应于电容器已经由电池进行了再充电的时间。在再充电点305、306之后，由电池放电的电流实现到负载的稳态流动。

如图3的曲线图所示，正充电系统(其不包括电流限制元件104)和充电系统100(其包括具有热敏元件的电流限制元件104)在相似的时间各自实现相应的转变点303、304以及再充电点305、306。因此，在充电系统100中并入电流限制元件104不会不利地影响在浪涌事件之后由电池102对电容器106进行再充电所需的时间。

然而，如由第一曲线310与第三曲线330的比较所示，在不存在用于增加电池102与负载108之间流动的有效电阻的电流限制元件104的情况下，来自不包括电流限制元件104的正充电系统的电池的电流的速率显著大于来自充电系统100的电池102的电流的速率。因此，如由第二曲线320与第四曲线340的比较所示，由正充电系统的电容器供应的电流量比由充电系统100的电容器106供应的电流量低得多。由于正充电系统和充电系统100各自的电容器与电池组件之间供应电流的速率的这些变化，因此，正充电系统达到其平衡点301比充电系统100达到其平衡点302快得多。

因此，如图3的插图(call-out)所例示的，当比较由正充电系统和充电系统100各自的电容器和电池单独供应的能量的量时(该能量的量是由浪涌事件开始与转变点303、304出现之间的各个曲线下方的面积来表示的)，由正充电系统的电容器供应的能量的量(参见插图A)基本上小于由正充电系统的电池供应的能量的量(参见插图B)。与此相反，由充电系统100的电容器106供应的能量的量(参见插图C)基本上大于由充电系统100的电池102供应的能量的量(参见插图D)。因此，如由第一曲线310的插图B与第三曲线330的插图D的比较所例示的，对充电系统100(其包括电流限制元件104)的电池102的能量需求显著小于对不包括电流限制元件104的正充电系统的电池的能量需求。

如上所述，在电流限制元件104包括固定电阻器的实施方式中，在浪涌事件期间以及在随后的稳态充电期间均限制电流。尽管包括电流限制元件104(包括有源元件或热敏元件)的充电系统100的实施方式有利地允许电池充电路径103的有效电阻在浪涌事件之后减小，但是这种电流限制元件104的实施方式仍然可以在稳态充电期间向电流流动提供某一剩余电阻。结果，随着电流从电池102向负载108流动，电流限制元件104可能导致热耗散，从而降低充电系统100的效率。

因此，如图1中典型地例示的，根据各种实施方式，电力系统10还包括旁路系统400，该旁路系统允许电流在浪涌事件之后不受限制地从电池102向负载108流动。如图1所示，旁路系统400包括旁路路径401，该旁路路径具有与电池充电路径103并联设置的开关元件403。开关元件403能够被选择性地控制，以允许不受限制的电流在稳态充电条件期间从电池102向负载108流动。同时，在浪涌事件期间，开关元件403限制电流流过旁路路径401，以便允许充电系统100以上述方式最小化电池102上的应力。

将旁路系统400的开关电路420可操作地连接至开关元件403，以基于充电系统100的运行状态(即，稳态水平、浪涌事件等)来实现开关元件403在流动状态(其中，电流经由旁路路径401从电池102向负载108分流)与无流动状态(其中，限制(例如，防止)电流流过旁路路径401)之间的转换。

开关元件403可以由多种不同的构造、组件以及特征来限定。例如，开关元件403可经由基于电压的信号、基于电流的信号等来控制。开关元件403可以是常开或常闭的。如参照图4的示例旁路系统400所描述的，开关元件403可选地包括半导体开关405。根据其它实施方式，开关元件403可选地包括继电器开关。在又一些其它实施方式中，开关元件403可以由多种其它结构来限定。

开关电路420可以利用许多不同的组件、结构以及布置，来可操作地控制开关元件403以实现旁路路径401的流动状态或无流动状态。例如，开关电路420可以包括控制器，该控制器基于一个或更多个测得的或感测到的参数(例如，检测到的电流水平、电压、温度、电容器106的状态等)来向开关元件403发送控制输入信号。

在充电系统100向负载108充电的运行期间，随着电流流过充电系统100并向负载108流动，逐渐产生热。如上所述，根据各种实施方式，电流限制元件104有利地包括热敏元件，该热敏元件利用在向负载108供电期间产生的增加的热，以在充电系统100的运行过程期间，以期望的方式被动地(即，不需要外部控制输入信号)改变电池充电路径103的电阻。

以类似的方式，开关电路420可选地还利用在负载108的充电期间出现的温度上升而使用温度可变组件421来控制开关元件403的运行。因此，正如包括热敏元件的电流限制元件104消除了对复杂且昂贵的布置的需要(经由该布置来实现其电阻的变化)那样，温度可变组件421的使用也为开关电路420提供了简单、经济的选项，经由该选项可以实现对开关元件403的期望控制。

温度可变组件421的电阻变化使开关电路420实现开关元件403在流动状态与无流动状态之间转换的这种方式可以使用多种不同的组件和布置来实现。通常，开关电路420的运行将基于温度可变组件421达到落入预定有效电阻范围内的电阻。在获得落入有效电阻范围内的电阻时，将开关电路420的其它组件的选择和布置配置成允许开关电路420实现开关元件403的期望转换。以这样的方式，温度可变组件421能够操作开关元件403而不需要外部控制输入信号。

如上所述，期望在浪涌事件期间防止电流流过旁路路径401，以便最小化在浪涌事件期间由电池102向负载108提供的能量的速率和量。因此，在各种实施方式中，将温度可变组件421的构造选择成，使得温度可变组件421获得落入有效电阻范围内的电阻的阈值温度范围对应于具有最低温度的温度范围，该最低温度等于或大于充电系统100、负载108和/或周围环境在稳态充电条件期间的预期温度。

为了增加温度可变组件421对由充电系统100的运行而引起的温度变化的响应性，将温度可变组件421可选地定位成非常接近于电池102、电流限制元件104、和/或负载108。另外或者另选地，将温度可变组件421可选地经由散热器或其它热传递装置连接至充电系统100和/或负载108。例如，将温度可变组件421可选地物理连接至在电流限制元件104与负载108之间延伸的电池充电路径103的一部分，以增加温度可变组件421响应随着由电流限制元件104耗散的热而出现的温度变化的能力。

在各种实施方式中，温度可变组件421包括正温度可变元件(例如，复位器(positor)或正温度系数电阻器)，该正温度可变元件由低温下的低电阻以及一旦其核心的温度超过阈值温度范围就由高电阻来限定。在与旁路系统400一起使用的充电系统100的电流限制元件104包括热敏元件的实施方式中，将限定温度可变组件421的正温度可变元件的构造可选地选择成，使得正温度可变元件在阈值温度范围获得落入有效电阻范围内的电阻，该阈值温度范围大于限定电流限制元件104的热敏元件的电阻经历其电阻转变的阈值温度范围。包括正温度可变元件的温度可变组件421的这种配置可以在浪涌事件期间防止开关元件403的操作以实现通过旁路路径401的流动状态。

根据其它实施方式，温度可变组件421另选地包括负温度可变元件。负温度可变元件以类似于参照充电系统100的电流限制元件104描述的热敏元件的方式起作用，这是因为负温度可变元件的电阻在超过阈值温度范围时减小。在充电系统100的电流限制元件104包括热敏元件的实施方式中，限定电流限制元件104的热敏元件以及限定温度可变组件421的负温度可变元件可以由相同或相似的构造来限定。可选地，在一些这样的实施方式中，将限定温度可变组件421的负温度可变元件构造成，使得该负温度可变元件在阈值温度范围获得落入有效电阻范围内的电阻，该阈值温度范围高于限定电流限制元件104的热敏元件的电阻减小的阈值温度范围，以便避免开关元件403过早致动以使电流流过旁路路径401。

限定开关电路420的附加组件的选择和布置取决于旁路系统400中使用的开关元件403的特征(例如，开关元件403的构造、开关元件403的偏压等)和温度可变组件421的类型(例如，负温度可变元件或正温度可变元件)。通过开关电路420流动的电流是从电池102供应的，或者是从包括与电池102分离的辅助源430的电源供应的。该辅助源430可以包括多种不同的源，举例来说，如DC源(诸如DC-DC转换器)、车辆的附件电池等。另选地，可以从电池102向开关电路420供应电流。

通常，将开关电路420的附加组件选择和设置成，使得在温度可变组件421获得落入有效温度范围内的电阻时，流过温度可变组件421的电流和/或温度可变组件421的电阻使开关电路420向开关元件403提供实现开关元件403的转变的信号。

例如，在其中开关元件403是由开关电路420经由基于电压的信号来控制的旁路系统400的实施方式中(举例来说，如图4的旁路系统400的实施方式)，开关电路420可选地包括电阻器410和/或被设置成分压器配置的其它元件。该分压器配置响应于温度可变组件421的核心的温度变化(以及由此的温度可变组件421的电阻的变化)而改变向半导体开关405的栅极407供应的电压。因此，当温度可变组件421获得落入有效电阻范围内的电阻时，由开关电路420向栅极407供应的电压信号对应于足以实现半导体开关405的转变的电压。

参照图4，示出了根据一个示例实施方式的旁路系统400。如图4所例示的，开关元件403包括固态半导体开关405，该固态半导体开关基于由开关电路420向半导体开关405的栅极407施加的电压来限制或允许电流流动。半导体开关405的非限制性示例例如包括：场效应晶体管(FET)，诸如结型场效应晶体管(JFET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，或者可以基于所施加的电压操作为开关的其它类似类型的FET。

如图4的实施方式所例示的，在图4的旁路系统400的实施方式中所示的开关电路420的实施方式使用温度可变组件421的分压器布置，该温度可变组件421包括与固定电阻电阻器410串联的负温度可变组件，以改变向半导体开关405供应的电压。因此，在温度可变组件421的电阻达到有效电阻范围内的水平时(例如，响应于在稳态充电期间随着更大电流渡过(pull through)电流限制元件104而耗散的热)，由开关电路420向开关元件403供应的电压将对应于落入阈值电压范围(该阈值电压范围被配置成实现开关元件403的转变)内的电压，从而使得来自电池102的电流能够流过旁路路径401到负载108。

给定电动车辆(“EV”)的高功率需求，根据各种实施方式，将电力系统10有利地并入EV配电系统中。参照图5，根据一个示例实施方式，示出了高压功率电路500，该高压功率电路利用根据以上任一实施方式所述的电力系统10来向一个或更多个高压负载512(例如，48V负载)(举例来说，如EV的机电反角色控制(EARC)、电化涡轮(E-涡轮)、皮带起动机-发电机(BSG)等)供应电流。

将接触器504和/或电流传感器506可选地与EV的主电池502串联设置。接触器504可以包括将电池502与电路500的其余部分断开连接的任何电子或机电装置。例如，接触器504是继电器、接触器、或者可手动或自动配置以允许或防止来自/去往电池502的电流流动的其它开关。接触器504可选地由控制电路(未示出)进行控制，以向电路500提供热保护、过压保护、欠压保护或其它保护。接触器504可以可选地用熔断器或其它保护装置来替换(或补充)。

可选的电流传感器506测量来自/去往电池502的电流流动。电流传感器506可以监测充电速率和放电速率，以及可能影响电池502的运行情况或状况的其它参数。在一些实施方式中，可以将电流传感器506连接至可选的控制电路，该可选的控制电路被用于基于所测得的来自和去往电池502的电流流动来操作接触器504。

可选的DC-DC转换器514逐步降低由电池502和/或超级电容器510提供的电力。可以将逐步降低的电力用于EV的低需求组件516(例如，前灯、电动车窗、收音机、或EV的其它组件)和/或对低电力电池518(例如，12V电池)进行再充电。

根据本文的任何实施方式描述的包括充电系统100和旁路系统400的电力系统10可以根据任何数量的不同布置、配置等来电连接至高压电力电路500的电池502和超级电容器510。将电力系统10可选地集成到EV的其它组件中。例如，在一些实施方式中，将电力系统10经由诸如图6典型地示出的电力组系统600集成到高压电力电路500中。

如图6所例示的，根据一些实施方式，将电池502、超级电容器510以及电力系统10集成到混合电力组系统600中。将形成电池502的电池电芯(cell)601存储在壳体610的第一部分内(例如，壳体610的内腔的第一侧)，并且将形成超级电容器510的电容组件603存储在壳体610的第二部分内(例如，壳体610的内腔的第二侧)。电力系统10的电气组件被集成到任何种类的结构或配置中，并且被相对于电力组壳体610支承着，以使电池充电路径103将电池电芯601联接至由壳体610支承的正端子605，并且使得电容器充电路径105将电容组件603联接至正端子605。被支承在壳体610内的电池电芯601中的一个或更多个电池电芯可选地被用于向开关电路420供电。另选地，用于向旁路系统400供电的辅助源430也由电力组壳体610支承着。

在这样的实施方式中，可以将混合电力组系统600直接联接至负载(例如，高压负载512)，而不需要向其连接或布线任何附加组件。在一些这样的实施方式中，电力组系统600还可选地包括也被支承在电力组壳体610内的附加组件(例如，接触器、熔断器等)。

如本文所使用的，术语“大约”和“近似”将为本领域普通技术人员所理解，并且将根据使用它们的上下文而改变至某一程度。如果这些术语的使用对于本领域普通技术人员而言是不清楚的，则在给定其使用的上下文的情况下，“大约”和“近似”将意指最高达特定术语的正或负10％。

除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾，否则在描述要素的上下文中(尤其是在所附权利要求的上下文中)，术语“一”和“该”以及类似指示物的使用应被解释成涵盖单数和复数两者。除非本文另外指明，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作单独提及落在该范围内的各个单独值的便捷方法，并且各个单独值皆被并入本说明书中，就像其在本文中单独列举一样。除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法可以以任何合适的顺序来执行。除非另外说明，否则本文所提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明实施方式，而不对权利要求的范围造成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的要素是必要的。

虽然已经例示和描述了某些实施方式，但是应理解，在不脱离如所附权利要求书中限定的在其较宽方面的技术的情况下，本领域普通技术人员可以在其中进行改变和修改。

本文例示性地描述的实施方式可以在不存在本文未具体公开的任一个或多个要素、一个或多个限制的情况下适当地进行实践。因此，例如，术语“包含”、“包括”、“含有”等应被扩展地理解并且不受限制。另外，本文所采用的术语和表达已经被用作描述而非限制的术语，并且使用这样的术语和表达无意排除所示和所述特征或其部分的任何等同物，而认识到各种修改例可以处于所要求保护的技术的范围内。另外，短语“基本上由……组成”应被理解成包括具体列举的那些要素，以及不实质上影响所要求保护的技术的基本和新颖特征的那些附加要素。短语“由……组成”排除未指定的任何要素。

本公开不限于在本申请中描述的特定实施方式方面。如对本领域技术人员显而易见的，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以进行许多修改和变型。根据前述说明，除了在此列举的那些方法和设备之外，本公开范围内的功能上等同的方法和设备对于本领域技术人员而言是显而易见的。这种修改和变型落入所附权利要求的范围内。本公开仅由所附权利要求连同被这种权利要求授权的全部范围等同物来限制。要理解，本公开不限于特定的方法、反应物、化合物组成、或生物系统，其当然可以发生改变。还要理解，本文所使用的术语仅是用来描述特定的实施方式，并非旨在进行限制。

另外，在本公开的特征或方面按照马库什组进行描述的情况下，本领域技术人员应当认识到，本公开由此也按照马库什组的任何单个成员或成员小组来描述。

如本领域技术人员将理解的，出于任何和所有目的，特别是就提供书面描述而言，本文所公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围均可以容易地被认为是充分地描述并使得相同的范围能够被分解成至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，本文所讨论的各个范围皆可以被容易地被分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等等。本领域技术人员还将理解，诸如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”等的所有语言均包括所列举的数字并且是指可以随后被分解成如上所讨论的子范围的范围。最后，本领域技术人员将理解，范围包括各个单独的元素。

在所附权利要求中阐述了其它实施方式。