CN102239591A - 运输能量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在空间和时间上转移能量的方法，包括：在第一位置处从能量源对能量储存器充填能量；将能量储存器运输至第二位置；以及在第二位置处使能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。一种向能量消费者提供能量安全的方法，包括：在第一位置处从能量源对能量储存器充填能量；将能量储存器运输至第二位置；以及当第二位置处的初始能量源不可用时，使能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。一种将电功率从第一位置无线传送至第二位置的运载工具包括电池、至少一个功率转换器、控制器、以及与至少一个功率转换器电耦合的功率耦合器。

Description

运输能量的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年10月7日提交的第61/103,527号美国临时专利申请以及于2009年8月11日提交的第61/233,104号美国临时专利申请的优先权，二者的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
人类已经发展为要求能量以方便的形式可获得以便使用。通常，能量从第一形式转换为分配给消费者的可用形式(例如，电)。能量可以通过第一形式运输并且在靠近其将要被使用的地方转换为可用形式。例如，可以将柴油燃料运输至柴油燃料被用来使发电机运行以发电的位置。可选地，电能可以在大型电站处产生并通过电力导线进行远距离运输。然而，在电力导线的使用受到限制(例如，由于地形)的地方，能量通常无法有效地从可获得的形式转换为可用形式，并常常伴随更高的成本。
发明内容
在一个实施方式中，一种在空间和时间上转移能量的方法包括：(1)在第一位置处用来自电功率源的能量对能量储存器充填能量，(2)将能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种在空间和时间上转移能量的方法包括：(1)在第一位置处用来自动能源的能量对能量储存器充填能量，(2)将能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种在空间和时间上转移能量的方法包括：(1)在第一位置处用来自热能源的能量对能量储存器充填能量，(2)将能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的运载工具包括：(1)电池，集成在运载工具内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行(operation)，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将运载工具电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将运载工具电耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的轨道车辆包括：(1)电池，集成在轨道车辆内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将轨道车辆电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将轨道车辆电耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的水上交通工具包括：(1)电池，集成在水上交通工具内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将水上交通工具电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将水上交通工具电耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的公路车辆包括(1)：电池，集成在公路车辆内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将公路车辆电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将公路车辆电耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的飞机包括：(1)电池，集成在飞机内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将飞机电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将飞机电耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的宇宙飞船包括：(1)电池，集成在宇宙飞船内，(2)至少一个功率转换器，电耦合至电池以控制电池的充电和放电，(3)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(4)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将宇宙飞船电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对电池充电并用于将宇宙飞船耦合至第二位置处的第二功率接口以将来自电池的电功率输送至第二位置处的负载。
在一个实施方式中，一种向能量消费者提供能量安全的方法包括：(1)在第一位置处用来自电功率源的能量对第一能量储存器充填能量，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)当第二位置处的初始能量源不可用时，使第一能量储存器释放能量以将能量输送至第二位置处的能量消费者。
在一个实施方式中，一种向能量消费者提供能量安全的方法包括：(1)在第一位置处用来自动能源的能量对第一能量储存器充填能量，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)当第二位置处的初始能量源不可用时，使第一能量储存器释放能量以将能量输送至第二位置处的能量消费者。
在一个实施方式中，一种向能量消费者提供能量安全的方法包括：(1)在第一位置处用来自热能源的能量对第一能量储存器充填能量，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)当第二位置处的初始能量源不可用时，使第一能量储存器释放能量以将能量输送至第二位置处的能量消费者。
在一个实施方式中，一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法包括：(1)在第一位置处用来自电功率源的能量对第一能量储存器充填能量，第一位置远离第二位置，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使第一能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法包括：(1)在第一位置处用来自动能源的能量对第一能量储存器充填能量，第一位置远离第二位置，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使第一能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法包括：(1)在第一位置处用来自热能源的能量对第一能量储存器充填能量，第一位置远离第二位置，(2)将第一能量储存器运输至第二位置，以及(3)在第二位置处使第一能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
在一个实施方式中，一种移动能量储存系统包括卡车或拖车车架以及设置在车架上的AC/DC子系统，其中AC/DC子系统用于使移动能量储存系统与外部AC系统相连。移动能量储存系统还包括包含位于车架上的流动电解液电池的电池子系统以及位于车架上的DC/DC子系统。DC/DC子系统通过第一DC母线电耦合至AC/DC子系统，DC/DC子系统通过第二DC母线耦合至电池子系统。DC/DC子系统被配置和设置为控制电池子系统的充电和放电。移动能量储存系统被配置和设置为以电功率形式从外部AC系统接收能量以储存在电池子系统中，并且移动能量储存系统被配置和设置为将储存在电池子系统中的能量以电功率形式提供给外部AC系统。
在一个实施方式中，一种用于支撑电池的桌包括用于支撑桌的第一腿和第二腿、滑动支座、以及枢轴脚。滑动支座包括用于固定至相应支撑表面的底座、设置在底座上的轨道、以及机械地联接至轨道的滑动件。滑动件被配置和设置为在轨道内滑动，并且滑动件枢转地连接至第一腿。枢轴脚包括用于固定至相应支撑表面的底座、以及枢转地连接至底座并枢转地连接至第二腿的内部部件。
在一个实施方式中，一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的运载工具包括：(1)第一电池，集成在运载工具内并用于储存用于使运载工具移动的能量，(2)第二电池，集成在运载工具内并用于储存用于从第一位置传送至第二位置的能量，(3)至少一个功率转换器，电耦合至第二电池以控制第二电池的充电和放电，(4)控制器，耦合至至少一个功率转换器以控制功率转换器的运行，以及(5)功率耦合器，电耦合至至少一个功率转换器。功率耦合器用于将运载工具电耦合至第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对第二电池充电并用于将运载工具电耦合至第二位置处的第二功率接口以将电功率从第二电池输送至第二位置处的负载。运载工具被配置和设置以使能量能够从第二电池转移至第一电池，从而由第二电池至少部分地提供用于使运载工具移动的能量。
在一个实施方式中，一种将能量从第一位置运输至第二位置的方法包括：(1)确定从第一位置处的电功率源向第二位置处的消费者提供能量的成本，(2)确定第二位置处的能量的市场价格，以及(3)如果该市场价格超过提供能量的成本，则从第一位置处的电功率源对能量储存器的电池充电，将能量储存器输送至第二位置，并且将储存在能量储存器的电池中的能量销售给第二位置处的消费者。
附图说明
图1示出一个实施方式中的用于将能量从第一位置运输至第二位置的示例性系统；
图2是示出一个实施方式中的将能量从第一位置运输至第二位置的一种示例性方法的流程图；
图3示出一个实施方式中的能量从第一位置到第二位置的示例性移动；
图4A示出一个实施方式中的在图3的能量移动控制器的控制下从能量源对能量储存器充填能量的基于位置的充填接口；
图4B示出一个实施方式中的在图3的能量移动控制器的控制下将能量从能量储存器释放至能量消费者的基于位置的释放接口；
图5A示出一个实施方式中的在图3的能量移动控制器的控制下从能量源对能量储存器充填能量的基于能量储存器的充填接口；
图5B示出一个实施方式中的在图3的能量移动控制器的控制下将能量从能量储存器释放至能量消费者的基于能量储存器的释放接口；
图6是示出一个实施方式中的具有锌液流电池形式的一个示例性能量储存器的示意图；
图7更详细地示出图6的锌液流电池的一个示例性液流单元；
图8A示出一个实施方式中的能量源与图6的电池之间的示例性连接，该连接使用与能量源设置在一起的图4的充填接口；
图8B示出一个实施方式中的能量消费者与图6的电池之间的示例性连接，该连接使用与能量消费者设置在一起的图4的释放接口；
图8C示出一个实施方式中的能量源与图6的电池之间的示例性连接，其中充填接口与电池集成在一起；
图8D示出一个实施方式中的能量消费者与图6的电池之间的示例性连接，其中释放接口与电池集成在一起；
图9A示出一个实施方式中的电能运输船的示意图，其中电能运输船储存用于从第一位置运输至第二位置的电能；
图9B示出一个实施方式中的穿过图9A的能量运输船的横截面；
图10A示出一个实施方式中的示例性电能运输轨道车辆，其中电能运输轨道车辆储存用于从第一位置运输至第二位置的电能；
图10B示出一个实施方式中的形成火车一部分的三个图10A的轨道车辆；
图11是示意性电能运输拖车的示意图，其中电能运输拖车储存用于从第一位置运输至第二位置的电能；
图12是示出一个实施方式中的一种确定实施图2的方法的经济性的方法的流程图；
图13是示出一个实施方式中的一种确定用于执行图2的方法的最佳能量源的方法的流程图；
图14是示出一个实施方式中的一种将能量储存在能量储存器中的方法的流程图；
图15是示出一个实施方式中的一种将能量储存在能量储存器中的方法的流程图；
图16是示出一个实施方式中的一种确定用于执行图2的方法的运送能量储存器的最佳方法的流程图；
图17是示出一个实施方式中的一种将能量从能量储存器输送至消费者的方法的流程图；
图18示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船从位于海上的风力平台接收电能；
图19示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船从水下的水流能量采集涡轮机接收电能；
图20示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船从岸上的风力农场接收电能；
图21示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船从岸上的太阳能电池阵列接收电能；
图22示出一种示例性方案，其中图10B的火车的一部分从岸上的风力农场接收电能；
图23示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船将电能释放至岛上的消费者；
图24示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船还包括从水下的水流采集电能的涡轮机；
图25示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船从多个水下涡轮机接收电能；
图26示出一种示例性方案，其中图9的电能运输船在非高峰时期从水下电网接收电能；
图27示出一个实施方式中的一个移动能量储存系统的侧面横截面图；
图28示出图27的能量储存系统的某些子系统之间的关系的框图；
图29示出一个实施方式中的一个交流至直流子系统的框图；
图30示出一个实施方式中的一个电池子系统的框图；
图31示出一个实施方式中的一个直流至交流子系统的框图；
图32示出图27中的移动能量储存系统的一个实施方式的侧面立体图；
图33示出一个实施方式中的可用于图27的移动能量储存系统中的桌的顶部立体图；
图34和35示出图33的桌的侧视图；
图36是一个实施方式中的滑动支座的顶部立体图；
图37-39分别示出图36的滑动支座的正视图、侧视图、以及俯视图；
图40示出一个实施方式中的枢轴脚的顶部立体图；
图41是图40的枢轴脚的正视图；
图42和43是图40的枢轴脚的横截面图；
图44是图40的枢轴脚的俯视图；
图45是一个实施方式中的一个用于储存电解液的罐的分解的侧面立体图；
图46-48分别示出图45的容器的侧面横截面图、顶部横截面图、以及底部横截面图；
图49-51分别示出图45的容器的散热组件的顶部立体图、侧视图、以及俯视图；
图52和53示出一个实施方式中的一组流动电解液电池的侧面立体图；
图54是一个实施方式中的来自图52-53的一组流动电解液电池的一座流动电解液电池堆的分解的侧面立体图；
图55示出一个实施方式中的一个DC/DC转换器系统的剖开的侧面立体图；
图56示出进入图55的系统的一行DC/DC转换器的管道的侧面立体图；
图57-59分别示出图55的系统的另一个侧面立体图、顶部剖视图、以及侧面横截面图。
图60是一个实施方式中的一个用于移动能量储存系统的控制子系统的侧面立体图；
图61示意性示出一个实施方式中的一个能量移动控制器。
具体实施方式
应注意，为了清楚起见，附图中的某些元件可以不按照比例绘制。可通过使用括号中的数字来引用物件的指定实例(例如，能量储存器104(1))，而使用不带括号的数字引用任何该物件(例如，能量储存器104)。
能量可以通过多种形式储存和运输，诸如煤(敞口容器)、天然气(压缩气罐)、电能(电池)、动能(飞轮)等等。相比于其它形式的储能，某些形式的储能更易于运输；然而，将易于运输的能量有效地转换为便于使用的替代形式并不总是有效的。例如，将煤在大型专用电站转换为电能更为有效；较小的煤电站的效率较低，因此将煤小量地转换为电力是不可行的。当煤电站靠近多个大城镇并向这些大城镇供应电能时，以煤形式向电站供应能量更方便且更有效。在另一个实施例中，水下的(underwater)水流的动能通过转子和发电机转换为电能。然而，除非水下的水流靠近陆地，否则从发电机向陆地上的消费者拉建水下电缆是往往过于昂贵的。在另一个实施例中，风的动能被转换为电能并用于向电网供应电能，电网进而向消费者供应电能。
在无法有效地在某个位置产生电能(例如，通过使用大型涡轮机将煤或天然气转换为电)且不可能通过电力导线向该位置提供电能的情况下，使用不太有效的技术将替代形式的能量转换为电能。
因此，在某些方案下，特别是在第一位置有效且廉价地产生能量的情况下，期望将能量从第一位置运输至第二位置。此外，期望将能量以某种形式储存，使得能量易于运输且便于在目的地使用。
图1示出一个用于将能量从第一位置101运输至第二位置103的示例性系统100。在第一位置101，来自第一源102(1)、102(2)的能量储存在能量储存器104内。例如，第一能量源102可以是下列中任何一个：煤/气/核发电站、风力农场、太阳能电池阵列、水下涡轮机、地热发电站等等。也就是说，可以使用任何方便的能量源来供应用于储存在能量储存器104内的能量。能量储存器104包括例如电池、电容器、机械能储存装置(例如，飞轮或压缩空气储罐)、和/或热能储存装置。
随后将能量储存器104运输108(如能量储存器104′所示)至第二位置103，在第二位置103，将来自能量储存器104(如能量储存器104″所示)的能量提供给消费者106(1)和106(2)。如现有技术中所已知，能量可以从一种形式转换为另一种形式。例如，电能可转换为动能(例如，使用电动机)以泵送水，电能可用于为压缩机提供动力以压缩气体，电能可转换为热，电能可转换为光，等等。因此，可以将能量储存器104的能量转换为消费者106所期望的形式。
可以通过任何方便的手段来运输能量储存器104，诸如公路110(1)(卡车)、铁路110(2)(火车)、水路110(3)(水上交通工具，诸如轮船或驳船)、航空110(4)(飞机)、以及航天110(5)(火箭)中的一种或多种。所使用运输的类型取决于第一位置与第二位置之间的地形。例如，在第二位置是岛屿的情况下，水路运输110(3)是有利的。在某些实施方式中，储存在能量储存器104中的能量用于提供至少一些将能量储存器104从第一位置101运输108至第二位置103和/或从第二位置103运输至第一位置101所需的能量。在这些实施方式中，在将能量输送至消费者106之后，在能量储存器104中可选地保留一些能量以允许能量储存器104至少部分地提供用于将能量储存器104从位置103运输至位置101的能量。
在某些情况下，期望销售给消费者106的能量的价格大于在第一位置101从能量源102对能量储存器104装填能量、将能量储存器从第一位置101运输至第二位置103、以及使空的能量储存器104返回第一位置101的成本。对能量储存器104装填能量的成本包括例如使电功率源(electric power source)工作的成本或从电功率源购买能量的成本。此外，在对于消费者106的能量成本高的情况下(例如，在第二位置103处廉价能量源是不实际的情况下)，系统100可以降低对于消费者106的能量成本，或在能量不可用的情况下使能量可为消费者106所用。
通过确保向第二位置103运输能量储存器104的量和频率满足消费者106的能量需求，系统100可以向消费者106连续供应能量。可以将能量以任何期望的形式供应给消费者。例如，可将能量储存器104的能量转换为另一种形式，诸如压缩空气，以供应给消费者106。
系统100的某些实施方式可用于向消费者106提供能量安全。这类实施方式例如可用于当初始功率源在位置103处出现故障(诸如由发电设施或输电线的故障导致)时向消费者106提供能量。
系统100的某些实施方式可用于在位置103处提供清洁能量。例如，如果位置103的环境特别易受破坏，则系统100可用于将能量转换(例如，发电)从位置103转移至位置101，从而避免由于能量转换而对位置103处的环境造成破坏。
图2是示出一个将能量从第一位置101运输至第二位置103的示例性方法200的流程图。图3示出将能量从第一位置101移动至第二位置103的示例性方案300。结合下面的描述，能够最佳地观察图2和图3。
能量移动控制器(EMC)302实施方法200以控制能量储存器104的移动，从而保持从能量源102向消费者106的能量供应。EMC 302确定工作参数(步骤202)，诸如(a)基于能量源102、消费者106的能量需求以及在第一位置101与第二位置103之间运输能量储存器104的时间和成本确定的能量储存器的最佳大小、(b)保持向消费者106的能量供应所需的能量储存器104的数量、以及(c)能量储存器104的最佳运输。在一个实施例中，每个能量储存器104具有船的形式(即，被配置成能量储存器104的船)，该船自身在第一位置101与第二位置103之间运输，其中EMC 302确定能量储存器104从能量源102的预期充填(charge)能量时间、能量储存器104向消费者106的预期释放(discharge)能量时间、以及能量储存器104在第一位置101与第二位置103之间以及从第二位置103到第一位置101的预期运输时间。EMC 302随后确定确保消费者106永不断电所需的能量储存器104的数量。EMC 302还考虑能量储存器104的效率并且可以保持每个能量储存器104的统计数据。在一个实施方式中，每个能量储存器104具有用于将状态信息传送至EMC 302的无线通信能力。
EMC 302可选地与能量源数据库316和能量储存器跟踪日志318相连以辅助方法200的实施，如下所述。能量源数据库316包括能量源102的可用性和定价的信息，并且能量储存器跟踪日志318包括能量储存器104的存货信息。
EMC 302使空(半空)的能量储存器104(1)与能量源102相连(步骤204)，以将能量储存(步骤206)在能量储存器104(1)中。EMC 302可以保持一个或多个能量储存器104与能量源102连接，从而将来自能量源102的能量连续储存在至少一个能量储存器104内。可选地，EMC 302可以只在能量储存器104充满之前使能量储存器104与能量源102连接，从而总会存在没有能量储存器104从能量源102充填的时期。
EMC 302与每个已连接的能量储存器104(1)、104(2)通信以对能量充填进行监测。一旦能量源104(2)被充满，则EMC 302就使能量储存器104(2)与能量源102断开(步骤208)并可选地关闭(deativate)能量源104(2)以用于运输。例如，如Darcy等人的第2006/0251957号美国专利申请出版物中所描述，在使用锌液流电池(Zinc flow battery)作为能量储存器104(2)来储存电力的情况下，可以关闭锌液流电池(使锌液流电池安全)以便运输，第2006/0251957号美国专利申请公开的全部内容通过引用并入本文。
随后能量储存器104(3)已经准备好被运输(步骤210)至第二位置103处的消费者106。EMC 302根据将能量储存器104运输至第二位置103所需的时间、以及一起运输的能量储存器104的数量、以及消费者106的能量需求和用途来确定用于运输至第二位置103的能量储存器104的最佳分组。具体地，EMC 302开始能量储存器104(3)向第二位置103的运输，从而保持向消费者106的能量输送。在图3的实施例中，根据运输的持续时间306的要求，两个能量储存器104(3)和104(4)处于从第一位置101到第二位置103的运输途中。
当到达第二位置103时，满的能量储存器104(5)与消费者106相连(步骤212)，并可选地被激活(步骤214)并准备好将能量输送(步骤216)至消费者106。在操作的一个实施例中，EMC 302确保在第二位置103处连接并激活至少一个满的能量储存器104(5)，从而不会因能量储存器104(6)的能量放尽而导致供电中断。
第二位置103处的子控制器304与能量储存器104(5)和104(6)通信312以监测能量储存器104(5)和104(6)的能量释放状态。子控制器304可以与EMC 302通信314，从而EMC 302可以监测和预测消费者106对能量的使用并进而调整向第二位置103供应能量储存器104的速度。
当子控制器304确定能量储存器104(6)为空时，子系统304使能量储存器104(6)断开(步骤218)，可选地关闭能量储存器104(6)，并将能量储存器104(6)运回第一位置101。根据该运输的持续时间308，零个、一个或多个能量储存器104可以在任何一个时刻处于返回第一位置101的运输途中。在图3的实施例中，空的能量储存器104(7)和104(8)被示出处于从第二位置103返回第一位置101的运输途中。在一个实施方式中，EMC 302和/或子控制器304可选地控制第二位置103处能量储存器104(5)和104(6)的能量释放，以使能量储存器104(5)和104(6)中剩余一些能量，用于将能量储存器104(5)和104(6)运回第一位置101。
因此，通过对能量储存器进行运输，EMC 302可以使能量源102与消费者106之间保持连续的能量移动。此外，EMC 302可操作以将来自能量源102的能量运输至多个消费者106，并且在不背离本发明范围的前提下，每个消费者106可以从多个能量源102接收能量。更具体地，EMC 302和子控制器304操作以在空间和时间上运输能量。例如，EMC 302可操作以在非高峰时间(即，能量需求和能量价格低的时候)对能量储存器104充填能量并随后运输能量储存器以将能量释放给消费者106，从而向消费者106提供较廉价的能量。当能量源102是风力农场时，通常每当有足够的风吹动时产生能量。因此，系统300的使用还提升了通过利用(即，对能量储存器104充填能量)所有可用的能量来采集能量的效率。
图4A示出在EMC 302的控制下从能量源102对能量储存器104充填能量的基于位置的充填接口402。充填接口402将能量源102的能量转换为适于储存在能量储存器104中的形式。具体地，充填接口402保持与能量源102设置在一起以在第一位置处对每个能量储存器104充填能量。在一个实施方式中，能量源102提供电能，电能通过充填接口402转换为适于储存在能量储存器104中的形式。例如，在能量储存器104储存直流(DC)电能(例如，能量储存器104是锌液流电池或其它类型的电池)而在能量源102提供交流(AC)电能的情况下，充填接口402可以包括一个或多个变压器、以及一个或多个AC/DC转换器。EMC 302与充填接口402通信以控制能量储存器104的能量充填并使能量储存器104与能量源102连接和断开。例如，EMC302可以控制充填接口402以基于确定的能量储存器状态向每个已连接的能量储存器104提供能量。在另一个实施方式中，能量源102供应可变电压的直流电并且充填接口402包括一个或多个DC/DC转换器以基于来自EMC 302的控制对供应给每个能量储存器104的电压和电流进行控制。
图4B示出从能量储存器104向能量消费者106释放能量的基于位置的释放接口454。释放接口454将来自已连接的能量储存器104的能量转换为适于为能量消费者106所用的形式。具体地，释放接口454保持与能量消费者106设置在一起以使第二位置103处的每个能量储存器104释放能量。在一个实施方式中，能量储存器104提供直流电(例如，能量储存器104是锌液流电池或其它类型的电池)，直流电根据消费者106的需要通过释放接口454转换为120伏的交流电能；释放接口454可以包含零个、一个或多个变压器、以及一个或多个DC/AC转换器。子控制器304与释放接口454通信以控制能量储存器104的能量释放并使能量储存器104与能量消费者106连接和断开。例如，子控制器304可以控制释放接口454以基于确定的能量储存器状态从每个已连接的能量储存器104向消费者106提供能量。
图5A示出在EMC 302的控制下从能量源102对能量储存器104充填能量的基于能量储存器的充填接口502。具体地，每个能量储存器104具有集成的充填接口502(例如，能量储存器104(2)具有集成的充填接口502(2))，充填接口502将来自能量源102的能量转换为用于储存在能量储存器104内的形式。充填接口502虽然可以类似于图4A的充填接口402，但也可以被配置为对单个能量储存器104充填能量。例如，充填接口502可以包括零个、一个或多个变压器，零个、一个或多个AC/DC转换器，以及零个、一个或多个DC/DC转换器。EMC 302与充填接口502通信以控制能量储存器104的能量充填并使能量储存器104与能量源102连接和断开。例如，EMC 302可以控制充填接口502以基于确定的能量储存器状态向能量储存器104提供能量。
图5B示出从能量储存器104向能量消费者106释放能量的基于能量储存器的释放接口552。具体地，每个能量储存器104具有集成的释放接口552(例如，能量储存器104(5)具有集成的释放接口552(5))，释放接口552将来自能量储存器104的能量转换为用于输送至消费者106的形式。释放接口552虽然可以类似于图4B的释放接口454，但也可以被配置为使单个能量储存器104释放能量。例如，释放接口552可以包括零个、一个或多个变压器，零个、一个或多个DC/AC转换器，以及零个、一个或多个DC/DC转换器。子系统304与释放接口552通信以控制能量储存器104的能量释放并使能量储存器104与能量消费者106连接和断开。例如，子控制器304可以控制释放接口552以基于确定的能量储存器状态向能量消费者106提供能量。
图6是具有锌液流电池600的形式示出的一个示例性的图1的能量储存器104的示意图。电池600具有用于向电池600充填电能和从电池600释放电能的直流输入/输出母线(bus)602、多个堆(stack)604、至少一个阳极电解液罐606和至少一个阴极电解液罐608。每个堆具有数字信号处理器(DSP)610和多个连接至液流单元(flow cell)614的DC/DC转换器612。每个DSP 610通过总线618与中央控制器616通信，中央控制器616监测和控制各单独单元614的充电和放电。阳极电解液罐606和阴极电解液罐608连接(为了图示的清楚而未示出)至各单元614。具体地，DSP 610在控制器616的控制下部分自主地控制DC/DC转换器612的波形以保持各单元614内板的均镀。中央控制器616还基于确定的充电和放电状态对来自阳极电解液罐606的阳极电解液穿过各单元614的流动以及来自阴极电解液罐606的阴极电解液穿过各单元614的流动进行控制。在电池600的某些实施方式中，至少两个堆604被单独控制，诸如通过使用Colello等人的第2005/0084745号美国专利申请公开出版物中所公开的系统和方法，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。此外，电池600的某些实施方式包括泄漏检测子系统，诸如Winter的第2008/0050646号美国专利申请公开出版物中所公开的，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
图7更详细地示出一个示例性液流单元614。具体地，单元614被示出具有端板702、分离层704、双极电极706、以及电解液歧管(manifold)708。阳极电解液流710和阴极电解液流712分别穿过单元614往返于阳极电解液罐606和阴极电解液罐608。充电/放电电流轴向地流过714单元614。此外，Tomazic的第5,607,788号美国专利中可以找到单元614的实施方式的进一步细节，该专利的全部内容通过引用并入本文。
图8A示出使用基于能量源102的位置(即，充填接口402设置在第一位置101处)的充填接口402的、能量源102与电池600之间的示例性连接800。具体地，电池600代表可运输的能量储存器104，可运输的能量储存器104通过经由充填接口402连接至能量源102来充填能量。充填接口402被示出具有使充填接口402与能量源102通过电力导线812连接和断开的隔离器816、用于在能量源102提供交流电的情况下改变电压的可选的变压器818、将交流电转换为直流电的AC至DC转换器822、以及监测和控制隔离器816和AC至DC转换器822的DSP 820。DSP 820还可以通过通信线路808与EMC 302通信，以接收控制指令并向EMC 302提供状态信息。
充填接口402通过使用可拆卸的耦合器803与电池600连接，在图8A的实施方式中，可拆卸的耦合器803显示为插座802和插头804。插座802永久附接至充填接口402，插头804与插座802耦合以通过电力导线806将电池600电连接至充填接口402。在一个实施方式中，耦合器803是传统的接触式连接器。为了安全起见，耦合器803还可以包括一个或多个可由EMC 302通过通信线路814进行监测的传感器。耦合器803还可以具有在本领域中用于电耦合安全的机械安全特征。耦合器803可以代表多个本领域已知的功率连接器中的一个。参见Duraline
Figure BPA00001385429700171
的单个和多联高安培大功率插头、连接器和插座。
EMC 302可通过通信线路810与电池600通信，以接收电池600的状态信息。通信线路808、810和814可以是有线和/或无线的。
图8B示出使用基于能量消费者106的位置(即，释放接口454设置在第二位置103处)的释放接口454的、能量消费者106与电池600之间的示例性连接825。具体地，电池600代表可运输的能量储存器104，可运输的能量储存器104通过释放接口454释放能量以通过电力导线836向能量消费者106提供电能。具体地，释放接口454被示出具有使释放接口454与能量消费者106连接和断开的隔离器840、用于在向能量消费者106提供交流电时改变电压的可选的变压器842、将来自电池600的直流电转换为交流电的DC至AC转换器846、以及监测和控制隔离器840和DC至AC转换器846的DSP 844。DSP 844还可以通过通信线路832与子控制器304通信，以接收控制指令并向子控制器304提供状态信息。
释放接口454通过使用可拆卸的耦合器827与电池600连接，在图8B的实施方式中，耦合器827显示为插座826和插头828。插座826永久附接至释放接口454，插头828与插座826耦合以通过电力导线830将电池600电连接至释放接口454。在一个实施方式中，耦合器827是传统的接触式连接器。为了安全起见，耦合器827还可以包括一个或多个可由子控制器304通过通信线路838进行监测的传感器。耦合器827还可以具有在本领域中用于电耦合安全的机械安全特征。
子控制器304可以通过通信线路834与电池600通信，以控制功率输送并接收状态信息。通信线路832、834和838可以是有线和/或无线的。
图8C示出具有与电池600集成在一起(即，充填接口402集成在能量储存器104内，如图5A中所描绘)的充填接口402的、能量源102与电池600之间的示例性连接850。具体地，结合的充填接口402与电池600代表可运输的能量储存器104，可运输的能量储存器104通过经由电力导线862和可选的隔离器868连接至能量源102来充填能量。EMC 302可以通过通信线路866监测和/或控制隔离器868。充填接口402被显示为具有使充填接口402与能量源102通过电力导线862连接和断开的隔离器816、用于在能量源102提供交流电的情况下改变电压的可选的变压器818、将交流电转换为直流电的AC至DC转换器822、以及监测和控制隔离器816和AC至DC转换器822的DSP 820。DSP 820还可以通过通信线路858与EMC 302通信，以接收控制指令并向EMC 302提供状态信息。
充填接口402永久连接至电池600。在图8C的实施方式中，可拆卸的耦合器853被显示为插座852和插头854。插座852永久附接至充填接口402，插头854与插座852耦合以通过电力导线856和可选的隔离器868将充填接口402电连接至能量源102。在一个实施方式中，耦合器853是传统的接触式连接器。在另一个实施例中，耦合器853是电感耦合器。为了安全起见，耦合器853还可以包括一个或多个可由EMC 302通过通信线路864进行监测的传感器。耦合器803还可以具有在本领域中用于电耦合安全的机械安全特征。隔离器868可用于当插头854与插座852连接和断开时使插头854与能量源102断开以保证安全。
EMC 302可以通过通信线路860与电池600通信，以接收电池600的状态信息。通信线路858、860、864和866可以是有线和/或无线的。
图8D示出使用与电池600集成在一起(即，释放接口454集成在能量储存器104内，如图5B中所描绘)的释放接口454的、能量消费者106与电池600之间的示例性连接875。具体地，结合的释放接口454与电池600代表可运输的能量储存器104，可运输的能量储存器104释放能量以通过可选的隔离器892和电力导线886向能量消费者106提供电能。子控制器304可以通过通信线路890控制和/或监测可选的隔离器892。释放接口454被显示为具有使释放接口454与能量消费者106连接和断开的隔离器840、用于在向能量消费者106提供交流电时改变电压的可选的变压器842、将来自电池600的直流电转换为交流电的DC至AC转换器846、以及监测和控制隔离器840和DC至AC转换器846的DSP 844。DSP 844还可以通过通信线路882与子控制器304通信，以接收控制指令并向子控制器304提供状态信息。
释放接口454永久连接至电池600。在图8D的实施方式中，耦合器877被显示为插座876和插头878。插座876永久附接至释放接口454，插头878与插座876耦合以通过释放接口454、功率连接器880、以及可选的隔离器892将电池600电连接至能量消费者106。在一个实施方式中，联接器877是传统的接触式连接器。在另一个实施方式中，联接器877是电感联接器。为了安全起见，联接器877还可以包括一个或多个可由子控制器304通过通信线路888监测的传感器。耦合器877还可以具有在本领域中用于电耦合安全的机械安全特征。隔离器892还可用于当插头878与插座876连接和断开时隔离插头878与能量消费者106以保证安全。隔离器892还可以由子控制器304监测和/或控制。
子控制器304可以通过通信线路884与电池600通信，以控制功率输送并接收状态信息。通信线路882、884、888和890可以是有线和/或无线的。
在一个实施方式中，电力导线812、836、862、以及886中的至少一个包括电缆，该电缆具有至少两根导线，该至少两根导线绞合在一起以降低电缆的寄生电感。在另一个实施方式中，电力导线812、836、862、以及886中的至少一个包括电缆，该电缆具有至少两根导线，该至少两根导线以叠层母线排(bus bar)的配置形成以降低电缆的寄生电感。
图9A是储存用于从第一位置101运输至第二位置103的电能的示例性电能运输水上交通工具或船900的示意图。图9B示出穿过图9A的能量运输船900的横截面950。结合下面的描述，能够最佳地观察图9A和9B。
船900具有传统的船体902，船体902例如被定制为配备有图6的电池600，并包括一个或多个阳极电解液罐606、一个或多个阴极电解液罐608、多个堆604、中央控制器616、以及至少一个功率耦合器904。可选地，船900可以包括至少一个充填接口502以及至少一个释放接口552，充填接口502用于将所供应的能量转换为适于储存在电池600内的形式，释放接口552用于将来自电池600的能量转换为适于供应至消费者106的形式。功率耦合器904为电能运输船900的能量充填或释放提供连接。船900可以包括传统的推进系统(未示出)，或可以包括利用电池600功率的电推进系统(未示出)。在某些实施方式中，使用来自使船漂浮的一片水的水至少部分冷却电池600。
耦合器904可以包括接触式耦合器和/或感应耦合器。耦合器904可以包括安全互锁装置，安全互锁装置可操作以避免在激活电池600时耦合或去耦(decouple)。船900可以配置有两个耦合装置；一个用于充填能量，一个用于释放能量。每个耦合装置可以包括安全互锁特征以防在被供电时意外耦合或去耦。
在一个实施方式中，运输船900是自动化的(即，计算机控制的)，以在EMC 302的控制下行驶于能量源102与消费者106之间，故只需要最少的船员或不需要船员。
图10A是储存用于从第一位置101运输至第二位置103的电能的示例性电能运输轨道车辆1000的示意图。图10B示出三个连接在一起以形成火车1050一部分的图10A的轨道车辆(rail car)。结合下面的描述，能够最佳地观察图10A和图10B。轨道车辆1000代表传统的轨道运输平台1002，运输平台1002被定制为配备有图6的电池600，并包括一个或多个阳极电解液罐606、一个或多个阴极电解液罐608、多个堆604、中央控制器616、以及至少一个功率耦合器1004。可选地，轨道车辆1000可以包括至少一个充填接口502以及至少一个释放接口552，充填接口502用于将所供应的能量转换为适于储存在电池600内的形式，释放接口552用于将来自电池600的能量转换为适于供应至消费者106的形式。功率耦合器1004为电能运输轨道车辆1000的能量充填或释放提供连接。如图10B所示，轨道车辆1000可以通过传统的火车链接器1058机械地联接在一起并通过电耦合器1056电耦合在一起。在拉动火车的引擎使用电动机情况下，驱使火车的至少一部分功率可由一个或多个轨道车辆1000提供。
耦合器1004可以包括接触式耦合器和/或感应耦合器。耦合器1004可以包括安全互锁装置，安全互锁装置可操作以避免在激活电池600时耦合或去耦。电能运输轨道车辆1000可以配置有两个耦合装置；一个用于充填能量，一个用于释放能量。每个耦合装置可以包括安全互锁特征以防在被供电时意外耦合或去耦。
图11是储存用于从第一位置101运输至第二位置103的电能的示例性电能运输拖车1100的示意图。拖车1100代表传统的公路运输平台1102，运输平台1102被定制为配备有图6的电池600，并包括一个或多个阳极电解液罐606、一个或多个阴极电解液罐608、多个堆604、中央控制器616、以及至少一个功率耦合器1104。可选地，拖车1100可以包括至少一个充填接口502以及至少一个释放接口552，充填接口502用于将所供应的能量转换为适于储存在电池600内的形式，释放接口552用于将来自电池600的能量转换为适于供应至消费者106的形式。功率耦合器1104为电能运输拖车1100的能量充填或释放提供连接。可选地，拖车1100可以机械地联接在一起以方便拖运。
耦合器1104可以包括接触式耦合器和/或感应耦合器。耦合器1104可以包括安全互锁装置，安全互锁装置可操作以防止在激活电池600时耦合或去耦。电能运输拖车1100可以配置有两个耦合装置；一个用于充填能量，一个用于释放能量。每个耦合装置可以包括安全互锁特征以防在被供电时意外耦合或去耦。
执行图2的方法200所获得的投资回报例如基于如下因数而变化：从能量源102获得能量的成本、在第一位置101与第二位置103之间运输能量储存器104的成本、以及第二位置103处的能量的市场价格。此外，方法200的执行可能受到能量可用性的不足、能量储存器、和/或运送的影响。因此，图12的方法1200可用于确定实施方法200的经济性。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1200。
方法1200始于轮询能量源数据库316以获得能量源的可用性及其定价的步骤1202。实施例步骤1202是EMC 302轮询能量源数据库316以获得能量源102的可用性和定价。在决定步骤1204中，对步骤1202中所获得的轮询结果进行评估以确定能量是否可用于供应能量储存器。如果能量可用，则方法2000前进至步骤1206。否则，方法1200结束。步骤1204的一个实施例是EMC 302评估能量源的可用性信息以确定一个或多个能量源102是否可用于供应能量储存器104。
在步骤1206中，轮询能量储存器跟踪日志以确定能量储存器的可用性。在决定步骤1208中对从步骤1206获得的信息进行评估。如果能量储存器可用，则方法1200前进至可选的步骤1210，或者在不实施可选的步骤1210时前进至步骤1214。如果能量储存器不可用，则方法1200结束。步骤1206和1208的一个实施例是EMC 302轮询能量储存器跟踪日志318并评估从其获得的信息以确定能量储存器是否可用。
步骤1210和1212是可选的。在步骤1210中，轮询运送公司以获得可用性和定价，并且在决定步骤1212中，对步骤1210的结果进行评估以确定运输是否可用。如果运输可用，则方法1200前进至步骤1214。否则，方法1200结束。应注意，如果能量储存器是自身运送，诸如在图9A和9B的实施例中的能量存储器集成在船内的情况下，则步骤1210和1212将不会执行。步骤1210和1212的一个实施例是EMC302通过互联网连接轮询运送公司以获得可用性和定价并且EMC 302评估该信息以确定运输是否可用。
在步骤1214中，确定执行方法1200的成本。该成本可以包括：例如，获得能量的成本、运送能量储存器的成本、劳动力成本、以及政府费用(例如，进口费用和税)。步骤1214的一个实施例是EMC 302计算执行方法200的成本。在步骤1216中，确定消费者所处位置处的能量的市场价格、或能量的普遍成本。步骤1216的一个实施例是EMC302通过互联网获得第二位置103处的能量的市场价格。在决定步骤1218中，确定来自步骤1214的成本是否小于来自步骤1216的市场价格。如果是，则方法1200前进至执行方法200的步骤1220。否则，方法1200结束。
在系统100的某些实施方式中，多个能量源102可能可用。例如，风能源102(1)和光伏能源102(2)都可能可用。可以执行图13的方法1300以确定在系统100的某些实施方式中使用的最佳能量源102。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1300。
方法1300始于确定后勤约束(logistical constraints)的步骤1302，后勤约束可以限制哪些能量源可能被使用。后勤约束的一个实施例是能量源102必须处于供应能量源104的第一位置101的一定距离内。后勤约束的另一个实施例是能量源102必须具有交流电功率源的形式。例如通过EMC 302从配置数据库获得后勤约束来执行步骤1302。
在步骤1304中，轮询能量源数据库以确定能量源的可用性和定价。例如通过EMC 302轮询能量源数据库316来执行步骤1304。在步骤1306中，丢弃来自步骤1304的不满足步骤1302的后勤约束的所有可用能量源。步骤1306的一个实施例是EMC 302丢弃来自能量源数据库316的不满足地理约束的可用能量源。在步骤1308中，识别出剩余能量源中的最低成本能量源。该最低成本能量源可以被认为是最佳能量源。在执行步骤1306之后，例如通过EMC 302确定那些剩余能量源中的最低成本能量源来执行步骤1308。
在系统100的某些实施方式中，可能期望仅在有限制的情况下将能量储存在能量储存器104中。例如，可能期望只在电通常比白昼便宜的夜间，或当从能量源102获得的能量的价格低于阈值量时对能量储存器104进行储存。如另一个实施例，期望在对能量源102需求很大的时期暂缓能量在能量储存器104中的储存，以防使能量源过载。
图14示出一种将能量储存在能量储存器中的方法1400。方法1400是步骤206(图2)的一个实施方式并且将能量的储存限制在某些情况下。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1400。方法1400始于确定条件是否满足的决定步骤1402。如果是，则方法1400前进至将能量储存在能量储存器中的步骤1404。如果在步骤1402中条件未满足，则重新执行决定步骤1402。
决定步骤1402的条件的实施例包括能量的价格是否低于预定阈值、是否是夜间、能量需求是否低于最大阈值。例如通过EMC 302确定条件是否满足并由此通过EMC 302控制充填接口402或502来执行方法1400。
如上所述，在系统100的某些实施方式中，多个能量源102可能可用。在系统100的一些实施方式中，一个低成本能量源是优选的，并且一个或多个替代能量源也是可用的。作为在能量储存器中储存能量的方法以及步骤206的一个实施方式，图15的方法1500可用于控制能量储存，以在低成本源可用时使用低成本源。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1500。
方法1500始于确定低成本源是否可用的决定步骤1502。如果可用，则方法1500前进至将来自低成本能量源的能量储存在能量储存器中的步骤1504。否则，方法1500前进至将来自替代能量源的能量储存在能量储存器中的步骤1506。例如通过EMC 302从能量源数据库316监测低成本能量源的可用性来执行方法1500。
在系统100的某些实施方式中，通过两种或更多种方法运送能量储存器104是可行的。例如，可以通过基于公路的运输(例如，通过卡车)或通过轨道在陆地上运送能量储存器104。如另一个实施方式，可以通过船或者通过航空将能量储存器从一个大陆运送至另一个大陆。
图16示出一种确定运送能量储存器104的最佳方法的方法1600。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1600。方法1600始于获得后勤约束的步骤1602。后勤约束的一个实施例是当能量源102位于海岛上时将运输限制为水上或空中运输。例如通过EMC 302从配置数据库获得后勤约束来执行步骤1602。
在步骤1604中，轮询运送公司以确定运送的可用性和定价。例如通过EMC 302经由互联网轮询轨道运送公司来执行步骤1604。在步骤1606中，丢弃来自步骤1604的不满足步骤1602的后勤约束的所有可用的运送选择。步骤1606的一个实施例是EMC 302丢弃不满足后勤约束的可用运送选择。在步骤1608中，识别出剩余运送选择中的最低成本运送选择。该最低成本的运送选择可以被认为是最佳运送方法。在执行步骤1606之后，例如通过EMC 302确定那些剩余运送选择中的最低成本运送选择来执行步骤1608。
在系统100的某些实施方式中，消费者106可以选择从两个或更多个源获得能量。即，消费者106拥有能量储存器104的替代选择。在这种实施方式中，消费者所处位置(例如，第二位置103)处的能量的市场价格可能变化，并且通过执行方法200获得的投资回报将随着该市场价格而变化。
图17示出一种将能量从能量储存器输送至消费者的方法1700。方法1700是步骤216(图2)的一个实施方式。方法1700可用于有利地限制向消费者的能量输送，直到能量的市场价格高到足以通过执行方法200获得期望的投资回报的时期。例如通过EMC 302(图3)来执行方法1700。
方法1700始于确定消费者所处位置处的能量的市场价格是否高于阈值量的决定步骤1702。该阈值量例如代表经济地执行方法200的最低价格。步骤1702的一个实施例是EMC 302通过与子控制器304(图3)通信314来确定第二位置103处的市场价格。如果该市场价格不高于阈值量，则重复决定步骤1702。否则，在步骤1704中将能量输送至消费者，诸如由EMC 302给子控制器304下达指令，从而将能量从能量储存器104输送至消费者106。
图18示出方案1800，其中图9的电能运输船900从位于海上的风力平台1802接收电能。在一个实施方式中，风力平台1802是栓在海上的有利位置的浮动平台1804。多个风力涡轮机1806设置在平台1804上并且将风能转换为电能，电能被输送至功率连接器1808。船900通过输电线1810连接至功率连接器1808，以通过功率连接器1808接收来自风力涡轮机1806的电功率。功率连接器1808可以包含附加部件以调节来自风力涡轮机1806的功率，以使该功率适于在船900被连接时对船900进行充电。功率连接器1808还可以允许多艘船900的连接并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以当第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在风力平台1802处的到达，使得总是有至少一艘船900正在从风力涡轮机1806充填能量，以使能量采集最大化。由于风力平台1802是浮动的，故风力平台1802可以随着其迁移而被重新安置以利用风力。在另一个实施例中，风力平台可以被重新安置以更加靠近消费者106，从而降低运输的时间和成本。
图19示出一个示例性方案1900，其中图9的电能运输船900从水下的水流能量采集涡轮机1902接收电能。涡轮机1902代表潮汐流能量采集涡轮机并且还可以代表河流能量采集涡轮机。柱1904嵌在海床或河床内，从而通过如箭头1912所指示的水流流动使转子1906转动。转子1906在其转动时产生电流并将电功率输送至连接器1908。船900通过输电线1910连接至连接器1908，以接收来自转子1906的电功率。连接器1908可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接，并且(a)连接器1908还可以允许多艘船900的连接并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以在第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在涡轮机1902处的到达，使得总是有至少一艘船900正在从涡轮机1902充填能量，以使能量采集最大化。
图20示出一个示例性方案2000，其中图9的电能运输船900从岸上的风力农场2002接收电能。风力农场2002可选地连接至电网(未示出)，从而风力农场2002可以向电网提供功率和/或向功率连接器2008提供功率。风力农场2002具有多个风力涡轮机2006，该多个风力涡轮机2006可以战略地设置在山2004上，例如，以利用盛行风。风力涡轮机2006所产生的电功率被输送至功率连接器2008(并可选地输送至电网)。船900通过输电线2010连接至功率连接器2008，以从风力农场2002接收电功率。功率连接器2008可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接，并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以在第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在风力农场2002处的到达，使得总是有至少一艘船900正在从风力农场2002充填能量，以使能量采集最大化。
图21示出一个示例性方案2100，其中图9的电能运输船900从岸上的太阳能电池阵列2102接收电能。太阳能电池阵列2102可选地连接至电网(未示出)，从而太阳能电池阵列2102可以向电网提供功率和/或向功率连接器2108提供功率。太阳能电池阵列2102具有多个太阳能电池板2106，该多个太阳能电池板2106被战略地设置以从太阳收集太阳能。太阳能电池板2106所收集的电功率被输送至功率连接器2108(并可选地输送至电网)。船900通过输电线2110连接至功率连接器2108，以从太阳能电池阵列2102接收电功率。功率连接器2108可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接，并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以在第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在太阳能电池阵列2102处的到达，使得在白昼时间总是有至少一艘船900正在从太阳能电池阵列2102充填能量，以使能量采集最大化。在可选的实施方式中，太阳能电池阵列2102可以设置在位于海上的浮动平台上。该平台可以被定位以在具有有利条件的位置接收最多的太阳能。图9的船900可以连接至浮动的太阳能电池阵列以从其接收能量。
图22示出一个示例性方案2200，其中图10B的火车1050一部分从岸上的风力农场2202接收电能。风力农场2202类似于图20的风力农场2002，具有多个向功率连接器2208提供电功率的风力涡轮机2206。可选地，风力农场2202还可以向电网提供功率。火车1050的电能运输轨道车辆1000相互连接并通过输电线2210共同连接至功率连接器2208，以从风力农场2202接收电功率。功率连接器2208可以在任何一个时刻允许多列火车1050进行连接，并且(a)可以同时对多列火车1050充电，和/或(b)可以在第一火车1050被完全充满时从第一火车1050自动切换至第二火车1050。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制火车1050在风力农场2202处的到达，使得总是有至少一列火车1050正在从风力农场2202充填能量，以使能量采集最大化。
图23示出一个示例性方案2300，其中图9的电能运输船900将电能释放至岛2302上的消费者2320。船900通过输电线2310连接至功率连接器2308并向消费者2320提供功率。在一个实施方式中，船900包括释放接口552，释放接口552将来自电池600的功率转换为适于为消费者2320所用的形式。在可选实施方式中，功率连接器2308包括一个或多个释放接口454，该一个或多个释放接口454将来自船900的功率转换为适于为消费者2320所用的形式。
功率连接器2308可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接并提供功率。功率连接器2308可以同时从多艘船900释放功率，和/或可以在第一船900被完全释放时将自动从第一船900切换为从第二船900接收功率。
图24示出一个示例性方案2400，其中图9的电能运输船900还包括从水下水流2404采集电能的涡轮机2402。例如，水流2404可以代表洋流(例如，湾流)、河口中的潮汐流、以及江流。涡轮机2402从船900下降至水流2404中，从而涡轮机2402产生用于通过电力导线2410对船900的电池600充电的电功率。如图24所示，船900可以抛下锚2406以在水流2404之上保持静止，使从水流2404采集能量的效率最大化。即，锚链2408对船900施加一个力以抵消涡轮机2402的拖曳并因此使船900相对于河床2414保持静止。在一个可选实施方式中，船900在使用涡轮机2404的同时相对于水流2404运动，从而在船900的运输期间采集能量。
图25示出一个示例性方案2500，其中图9的电能运输船900从多个栓在水下的涡轮机2506接收电能，涡轮机2506从水下水流2504的动能产生电能。涡轮机2506(1)被显示为拴在锚2512(1)上，锚2512(1)还操作以从涡轮机2506(1)接收功率。涡轮机2506(2)被示出拴在锚2512(2)上，锚2512(2)还操作以从涡轮机2506(2)接收功率并通过锚2512(1)和输电线2516从涡轮机2506(1)接收功率。所接收的功率通过输电线2518从锚2512(2)转移至功率连接器2508。功率连接器2508虽然被显示为浮标，但也可以被构造为浮动平台和或嵌在河床2514内的柱。船900通过输电线2510连接至功率连接器2508，以接收来自涡轮机2506的电功率。功率连接器2508可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接，并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以在第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在功率连接器2508处的到达，使得总是有至少一艘船900正在从涡轮机2506充填能量，以使能量采集最大化。此外，如果水下水流2504移动，则涡轮机2506、锚2512、输电线2516和2518、以及浮标2508可以随着水流的移动而被重新安置，或可以针对交替的水流被重新安置。
图26示出一个示例性方案2600，其中图9的电能运输船900在位于港口2604时在非高峰期间从电网2602接收电能。例如，船900可以在电网2602的低负载期间(诸如通常出现在11pm和5am之间)进行充电。
功率连接器2608可选地通过子站2612从电网2602接收功率，子站2612将功率转换为适于对船900充电的形式。船900通过输电线2610连接至功率连接器2608以接收功率。功率连接器2608可以在任何一个时刻允许多艘船900进行连接，并且(a)可以同时对多艘船900充电，和/或(b)可以在第一船900被完全充满时从第一船900自动切换至第二船900。
在操作的一个实施例中，EMC 302控制船900在港口2604处的到达，使得在非高峰时期总是有至少一艘船900正在从电网2602充电。船900还可以在电网2602的高峰时期进行充电，其前提条件是所接收的功率的成本在经济上依然可行。
图27是移动的能量储存系统2700的侧面横截面图，能量储存系统2700例如储存用于从第一位置101运输至第二位置103的电能。系统2700可以可选地用作移动的能量储存系统而被运输至需要能量储存的位置，诸如电功率源(例如，可再生电力源，诸如风力农场)所在的位置、或向负载提供电功率的位置。
系统2700包括车架(chassis)2702，车架2702被配置和设置为有助于系统2700的移动。车架2702例如是诸如图27中所示的、允许系统2700被卡车或其它运载工具拖至期望位置的拖车车架。作为另一个实施例，车架2702可以是允许将系统2700驱动至期望位置的卡车车架的一部分，或车架2702可以是允许系统2700由卡车或船运输的运送容器。如又一个实施例，车架2702可以被配置为安装在轨道车辆或船上。
系统2700包括交流至直流(“AC/DC”)子系统2704、直流至直流(“DC/DC”)子系统2706、以及电池子系统2708。图28是示出子系统2704、2706和2708之间的联系的框图，如图28所示，AC/DC子系统2704在系统2700与交流(“AC”)外部系统之间提供接口。外部系统例如是以电功率的形式提供由系统2700储存的能量的AC电功率源(例如，电网)和/或由储存在系统2700中的能量供电的AC负载。AC/DC子系统2704可操作以将来自外部系统的AC电功率转换为直流(“DC”)电功率并将DC电功率提供给DC母线2802以通过DC/DC子系统2706储存在电池子系统2708中。此外，AC/DC子系统2704可操作以将来自DC母线2802的(诸如通过DC/DC子系统2706从电池子系统2708接收的)DC电功率转换为用于分配至外部系统的AC电功率。AC/DC子系统2704例如封闭在防潮柜(cabinet)(诸如满足NEMA 4规格的柜)中。柜还可以具有导电表面以降低来自AC/DC子系统2704的不期望的电磁辐射。
DC/DC子系统2706在DC母线2802与电池子系统2708之间提供接口。具体地，DC/DC子系统2706控制电池子系统2708的充电与放电。DC母线2804将DC/DC子系统2706连接至电池子系统2708。DC/DC子系统2706例如封闭在防潮柜(诸如满足NEMA 4规格的柜)中。柜还可以具有导电表面以降低来自DC/DC子系统2706的不期望的电磁辐射。电池子系统2708包括至少一个电池，该至少一个电池用于储存以电功率的形式从外部系统接收的能量。在一些实施方式中，电池子系统2708包括多个流动电解液电池(flowing electrolytebatteries)。
图29示出一个AC/DC子系统2900的框图，AC/DC子系统2900是AC/DC子系统2704(图27和28)的一个实施方式。AC/DC子系统2900例如被配置和设置为支持在480伏下进行三相操作，并且子系统2900包括多个逆变器/整流器2902。每个逆变器/整流器2902例如与相应的电池子系统2708的电池关联。子系统2900虽然被示为包括两个逆变器/整流器2902，但逆变器/整流器的数量可以是变化的。
每个逆变器/整流器2902包括例如并联工作的两个部分2904、2906。当部分2904、2906中的一个出现故障时，另一个部分能够处理其相应逆变器/整流器的整个负载，从而在每个逆变器/整流器2902中提供冗余。每个部分2904、2906可以包括既充当逆变器又充当整流器的单个系统，或每个部分2904、2906可以可选地包括单独的逆变器和整流器。每个部分2904、2906与相应的线路滤波器2908相连，并且给定逆变器/整流器2902的各线路滤波器2908与相应的线路变压器2910相连。线路变压器2910与外部系统(例如，AC源和/或AC负载)相连。逆变器/整流器2902还与DC母线2912相连，DC母线2912是DC母线2802(图28)的一个实施方式。DC母线2912包括与每个逆变器/整流器2902相关联的电路2914。
图30示出一个电池子系统3000的框图，电池子系统3000是电池子系统2708(图27、28)的一个实施方式。电池子系统3000包括至少一个流动电解液电池3002，流动电解液电池3002包括多个互连的堆，其中每个堆包括多个互连的单元。例如，子系统3000可以包括四个电池3002，其中每个电池具有56个堆，并且每个堆具有54个单元。电池3002包括泵和分配设备(未示出)以分配通过电池3002的阳极电解液和阴极电解液。在一些实施方式中，堆被配置和设置为促使等流量的阳极电解液和阴极电解液穿过堆，诸如通过在它们侧面成行地设置多排堆，并每行提供至少一个泵。
阳极电解液储液器3004和阴极电解液储液器3006与电池3002流体连通。在一些实施方式中，阳极电解液储液器3004和阴极电解液储液器3006设置在电池3002之下。例如，可以将电池3002放置在诸如桌3012的支撑物上，并且可以将阳极电解液储液器3004和阴极电解液储液器3006放置在桌下。在这种实施方式中，阳极电解液储液器3004和阴极电解液储液器3006中的每个可以包括相应的起动泵3008以在最初向电池3002的泵提供阳极电解液或阴极电解液。可选地包括外壳结构3010以容纳来自阳极电解液储液器3004和阴极电解液储液器3006的泄漏、或在一些实施方式中来自电池3002的泄漏。在一些实施方式中，将电池3000配置和设置为根据需要通过化学方法中和，诸如Darcy等人的第2006/0251957号美国专利申请公开出版物中所公开。成对的堆例如以串联方式电连接以在DC/DC子系统2706的控制下进行充电/放电。
在一些实施方式中，流动电解液电池3002中所包含的泵可以由电机驱动器驱动以提升效率和/或控制泵。这些电机驱动器例如位于AC/DC子系统2704中和/或DC/DC子系统2706中。起动泵3008也可以由电机驱动器驱动。
图31示出一个DC/DC子系统3100的框图，DC/DC子系统3100是DC/DC子系统2706(图27、28)的一个实施方式。DC/DC子系统3100包括多个DC/DC转换器3102，每个DC/DC转换器使DC母线2802与电池子系统2708中的一堆或一组电池堆相连。例如，每个DC/DC转换器3102可以与一对以串联方式电连接的电池堆相连。在一些实施方式中，DC/DC转换器3102被配置和设置为单独控制它们所关联的电池堆的充电和放电，诸如Colello等人的第2005/0084745号美国专利申请公开出版物中所公开。
在系统2700的一些实施方式中，对连接组件和/或子系统的至少一些电气导管进行密封(例如，用密封材料填充)，以有助于将水分(moisture)排除在导管外。例如，可以对与AC/DC子系统2704和DC/DC子系统2706相连的导管进行密封以防止水分进入这些子系统。此外，DC母线2802、DC母线2804、和/或其它电导线可以封闭在导电导管(例如，金属布线槽)内以降低来自导线的不期望的电磁辐射。
在系统2700的一些实施方式中，车架2700的侧面由柔性、轻量材料(例如，塑料、橡胶、或帆布)制成以有助于使系统2700的重量最小化。在系统2700的实施方式中，车架2702是运载工具车架(例如，拖车或卡车车架)，车架的底面2710通常是柔性的。在这种情况下，通常为刚性的电池子系统2708可选地通过销-滑动件连接系统2712机械联接至底面2710以防底面2710的运动对电池子系统2708造成损害。销-滑动件连接系统2712的实施例将在下面参照图33进行讨论。
系统2700还可以包括一个或多个冷却系统。例如，系统2700可以包括冷却器，冷却器使用于使系统2700部件冷却的液体(例如，水)变冷。在一些实施方式中，被冷却的液体从冷却器循环至位于AC/DC子系统2704中和DC/DC子系统2706中的热交换器(例如，风机盘管机组)，从而有助于冷却这些子系统。还可以使被冷却的液体穿过电池电解液储存罐中的热交换器循环以冷却电池电解液。冷却器可以是冗余冷却器(例如，包括冗余压缩机)以增强系统2700的可靠性。
系统2700还包括对系统2700的运行的一个或多个方面进行控制的控制子系统2714。例如，控制系统2714可以对AC/DC子系统2704中的逆变器/整流器、DC/DC子系统2706中的DC/DC转换器、和/或电池子系统2708中的电池进行控制。控制子系统2714可以通过通信系统(诸如CAN总线通信系统(未示出))与这些子系统通信。在一些实施方式中，控制子系统2714包括一个或多个紧急停止控制器，诸如紧急停止按钮，其在激活时使系统2700与外部系统断开并引起电池子系统2708中的电池的化学中和。控制子系统2714还可以包括用于与外部系统通信的接口以诸如允许系统2700的远程控制和/或监测。
如上所述，系统2700可以通过AC/DC子系统2704从外部系统接收电功率。然而，系统2700的一些实施方式还可以包括DC接口(未示出)以从外部DC子系统(诸如从外部光伏电池)接收用于储存在电池子系统2708中的DC功率。例如，该DC接口电耦合至DC母线2802。系统2700的一些实施方式还被配置和设置为允许运输系统2700所需的能量至少部分地由储存在电池子系统2708中的能量提供。例如，在车架2702是被车头拖着的拖车车架的实施方式中，系统2700能够可选地被配置和设置为将能量从电池子系统2708转移至车头的电池，其中车头的电池储存用于使车头运动(例如，用于使一个或多个使车头运动的电动机运行)的能量。
图32是移动能量储存系统3200的侧面立体图，移动能量储存系统3200是系统2700的一个实施方式。虽然系统3200基于拖车车架3202，但在阅读和理解了下面的描述之后，普通技术人员应理解，下面的实施方式适于其它运输模式，包括但不限于卡车、轨道车辆、船、飞机、以及宇宙飞船。
系统3200包括AC/DC子系统3204，AC/DC子系统3204容纳在满足NEMA 4规格的柜3206中。DC/DC子系统3208位于车架3202的后面，并且DC/DC子系统3208包括两个满足NEMA 4规格的柜3210，每个柜包括多个DC/DC转换器。电池子系统3212大约位于车架3202中间。电池子系统3212包括四组3214流动电解液电池，其中流动电解液电池位于桌3216上。桌3216通过销-滑动件连接系统机械地联接至车架3202的底面3218。系统3200还包括位于车架3202前面的冷却器3220。冷却器3220通过管道与电池子系统3212的电解液储存罐、柜3206和3210中的热交换器相连以分别冷却AC/DC子系统3204、DC/DC子系统3208、以及电池子系统3212。
图33示出一个桌3300的顶部立体图，桌3300是桌3216(图32)的一个实施方式。图34示出桌3300的侧面3302的平面图，并且图35示出桌3300的侧面3304的平面图。桌3300包括多条(例如，四条)用于支撑的腿3306。多条腿3306中的两条腿例如通过桌的滑动支座3308联接至车架3202的底面3218，而剩余的腿3306通过枢轴脚3310联接至底面3218。如上所述，滑动支座3308和枢轴脚3310有利地使腿3306与支撑表面(例如，底面3218)的机械联接成为可能，同时允许腿3306相对于支撑表面进行有限运动，以适应支撑表面的运动。相反，如果腿3306固定地联接至支撑表面(例如，底面3218)，则该表面的运动可能对桌3300和/或底面3218造成损害。
图36示出滑动支座3600的顶部立体图，滑动支座3600是滑动支座3308(图33)的一个实施方式。滑动支座3600包括底座3602，底座3602通常固定(例如，螺栓连接)至支撑表面(例如，底面3218)。底座3602上设置有轨道3606，并且滑动件3604机械地联接至轨道3606但可操作为在轨道3606内滑动。滑动支座3600还包括用于将滑动件3604联接至对应的腿3306的枢轴销3608。因此，联接至滑动件3604的腿3306既能够相对于底座3602枢转又能够相对于底座3602滑动。图37-39示出滑动支座3600的其它视图。具体地，图37是滑动支座3600的正视平面图，图38是滑动支座3600的侧视平面图，图39是滑动支座3600的俯视平面图。
图40是一个枢轴脚4000的顶部立体图，枢轴脚4000是枢轴脚3310(图33)的一个实施方式。枢轴脚3310包括底座4002，底座4002通常固定(例如，螺栓连接)至支撑表面(例如，底面3218)。内部部件4004通过枢轴销4006枢转地联接至底座4002，从而内部部件4002能够相对于底座4002枢转。内部部件4004机械地联接至对应的腿3306，从而该腿能够相对于底座4002枢转。图41-44示出枢轴脚4000的其它视图。具体地，图41是枢轴脚4000的正视平面图，图42是沿图41的线B-B截取的枢轴脚4000的横截面图。图43是沿图42的线A-A截取的枢轴脚4000的横截面图，图44是枢轴脚4000的俯视平面图。枢轴脚4000的厚度4402(见图44)例如根据枢轴4000所联接的腿3306的位置而变化。例如，比如与邻近系统3200边缘的腿3306联接的枢轴脚4000的厚度4402可以大于比如与位于系统3200内部的腿联接的枢轴脚4000的厚度4402。
桌3300(图33)的腿3306可以适于将桌3300机械地联接至一个或多个除了桌3300下面的底面以外或者取代该底面的支撑表面。例如，腿3306可以适于从车架3202(图32)的顶部3222支撑桌3300，从而从顶部3222悬挂桌3300。如另一个实施方式，腿3306可以适于从桌3300向旁边延伸，从而桌3300机械地联接至船体的垂直部分。在这类可选实施方式中，滑动支座3308和/或枢轴脚3310可以将腿3306机械地联接至它们的一个或多个支撑表面以有利地允许腿3306相对于该一个或多个支撑面的有限运动。
图45是一个用于储存与流动电解液电池一起使用的电解液(例如，阳极电解液或阴极电解液)的罐4500的分解的侧面立体图。罐4500的一个实施方式例如可以充当阳极电解液储液器3004或阴极电解液储液器3006(图30)。罐4500包括用于将电解液输送至流动电解液电池的歧管抽吸管线4502、以及用于使电解液从电池返回罐4500的返回开口4504。罐4500的形状和大小能够根据其应用需要而改变，诸如以安装在桌3300(图33)的一个实施方式下方。
罐4500还包括热交换器组件4506，热交换器组件4506用于冷却储存在罐4500中的电解液。冷却剂，诸如冷却水(例如，来自图32的冷却器3220)经由管线4508穿过散热组件4506循环。图46-48是图4500的其它视图。具体地，图46是罐4500的侧面横截面图，图47是罐4500的顶部横截面图，图48是罐4500的底部横截面图。图49-51示出散热组件4506的其它视图。具体地，图49是散热组件4506的顶部立体图，图50是散热组件4506的侧视平面图，图51是散热组件4506的俯视平面图。虽然散热组件4506被显示为包括两个在紧凑的占地面积中有利地提供大的冷却表面积的堆叠部分4902、4904(见图49、50)中，但部分的数量是可以改变的。
图52示出一组5200流动电解液电池的侧面立体图，该组流动电解液电池是图32的流动电解液电池3214组的一个实施方式。该组5200流动电解液电池包括例如四行5202塔5204，其中每个塔包括七堆流动电解液电池。图53示出该组5200流动电解液电池的可选的侧面立体图，其中电解液泵5206、5208是可见的。图54是一个例如包括七个堆组件5402的塔5204的分解的侧面立体图。管组件5404提供去往堆组件5402和从堆组件5402出来的电解液。
图55是一个DC/DC转换器系统5500的剖面的侧面立体图，DC/DC转换器系统5500控制去往电池和从电池出来的电功率的流动。DC/DC转换器系统5500的一个或多个示例如包括在系统3200(图32)的DC/DC子系统3208中，以控制电池子系统3212的充电和放电。系统5500包括例如20个三级DC/DC转换器5502(为了使图示清楚，仅标出了其中的一部分)，这20个三级DC/DC转换器5502容纳在满足NEMA 4规格的柜5504中。电力电缆例如通过导管5506进入柜5504，导管5506被密封以防水分进入柜5504。DC/DC转换器5502可选地通过冷却剂(例如，冷却水)至少部分地冷却，冷却剂经由管道5508穿过DC/DC转换器5502循环。图56是进入DC/DC转换器5502的第一行5510的管道5508的侧面立体图。
图57是系统5500的示出背面5702的另一个侧面立体图。图57中可见电机驱动器组件5704，电机驱动器组件5704为电机提供动力并控制电机，电机驱动与系统5500联接的(例如图32的电池子系统3212的)电池的泵。图58是系统5500的顶剖面图，图59是沿图58的线C-C截取的系统5500的侧面横截面图。DC/DC转换器5502的顶行5512在图58中可见，图59示出包括在柜5504中的、用于进一步冷却系统5500的热交换器5902、5904。冷却剂(例如，冷却水)穿过热交换器5902、5904循环，热交换器5902、5904可选地包括风扇(图59中未示出)以迫使空气穿过热交换器5902、5904的翅片。
图60是一个控制子系统6000的侧面立体图，控制子系统6000用于控制移动能量储存系统，诸如图32的系统3200。控制系统6000包括用于容纳其部件的柜6002，这些部件包括系统计算机6004、DC/DC子系统控制器6006、用于与外部系统通信的无线调制解调器6008(例如，CDMA移动电话调制解调器)、以太网交换机6010、逆变器6012、以及AC电源连接器6014。系统6000还包括四行6016流动电解液电池控制器，其中每行6016控制特定的一组流动电解液电池，诸如系统3200(图32)的一组3214。
图61示意性示出一个能量移动控制器(EMC)6100，能量移动控制器(EMC)6100是图3的EMC 302的一个实施方式。EMC 6100包括处理器6102，处理器6102例如是通用微处理器、定制设计的微处理器、或多个处理器，诸如在分布式计算环境中。处理器6102通信地联接至存储器6104，并且处理器6102执行具有来自存储器6104的软件形式的指令6106以控制EMC 6100，诸如以实施方法200(图2)。指令6106例如从数据储存器6108加载至存储器。数据储存器6108例如是硬盘驱动器或分布式数据储存网络。在一个实施例中，数据储存器6108包括用于储存信息(诸如与EMC 6100的应用相关的后勤约束)的配置数据库6109。处理器6102还通信地联接至输入/输出(“I/O”)子系统6110，输入/输出子系统6110向一个或多个外部系统提供接口。该外部系统的实施例包括但不限于互联网6112、子控制器(例如，图3的子控制器304)、能量储存器(例如，能量储存器104)、和/或用户接口装置6114，诸如鼠标、键盘、轨迹球、监视器、和/或光学扫描器。I/O子系统6110例如是网络接口装置(有线和/或无线)和/或通用串行总线接口。
在一个实施例中，EMC 6100通过互联网6112访问能量源数据库6116和能量储存跟踪日志6118，其中能量源数据库6116和能量储存跟踪日志6118分别是能量源数据库316和能量储存跟踪日志318的实施方式。EMC 6100能够可选地适于内部地驻留(host)能量源数据库6116和能量储存跟踪日志，诸如在数据储存器6108中。
在不背离本发明范围的情况下，可以对上述方法和系统进行改变。因此，应注意，在上述描述中所包含或附图中所示的内容应被解释为示意性而非限制性的含义。所附权利要求旨在覆盖文中所描述的一般特征或特殊特征，同样，根据语言，本方法和系统范围的全部陈述可以被告知落入本发明的范围内。

Claims (233)

1.一种在空间和时间上转移能量的方法，包括：
在第一位置处用来自电功率源的能量对能量储存器充填能量；
将所述能量储存器运输至第二位置；以及
在所述第二位置处使所述能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
2.如权利要求1所述的方法，以第一成本从所述电功率源获得所述能量，并以超过所述第一成本的输送价格将能量输送至所述能量消费者。
3.如权利要求2所述的方法，所述第一成本包括从所述电功率源购买所述能量的成本。
4.如权利要求2所述的方法，所述第一成本包括使所述电功率源运行的成本。
5.如权利要求1所述的方法，所述能量储存器包括电池。
6.如权利要求5所述的方法，所述电池是流动电解液电池。
7.如权利要求6所述的方法，所述流动电解液电池是溴化锌流动电解液电池。
8.如权利要求5所述的方法，所述电池是钠硫电池。
9.如权利要求5所述的方法，所述电池选自锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、钒电池、以及Zebra电池。
10.如权利要求1所述的方法，所述能量储存器包括机械能储存装置。
11.如权利要求1所述的方法，所述能量储存器包括热能储存装置。
12.如权利要求1所述的方法，所述能量储存器包括电池，并且充填能量的步骤包括通过AC至DC转换器将来自所述电功率源的交流电功率转换为直流电功率，所述直流电功率用于对所述电池充电。
13.如权利要求12所述的方法，所述AC至DC转换器与所述能量储存器集成在一起。
14.如权利要求12所述的方法，充填能量的步骤包括将所述AC至DC转换器配置为与所述电功率源电兼容。
15.如权利要求12所述的方法，所述AC至DC转换器与所述能量储存器分离并且所述AC至DC转换器设置在所述第一位置处。
16.如权利要求1所述的方法，仅在夜间执行充填能量的步骤。
17.如权利要求1所述的方法，仅当满足预定条件时执行充填能量的步骤。
18.如权利要求17所述的方法，仅当从所述电功率源获得所述能量的第一成本低于阈值时所述条件满足。
19.如权利要求17所述的方法，仅当对所述能量源的总需求低于阈值时所述条件满足。
20.如权利要求1所述的方法，充填能量的步骤包括通过电缆将所述能量储存器连接至所述电功率源，所述电缆具有至少两根导线，所述至少两根导线绞合在一起以降低所述电缆的寄生电感。
21.如权利要求1所述的方法，充填能量的步骤包括通过电缆将所述能量储存器连接至所述电功率源，所述电缆具有至少两根导线，所述至少两根导线以叠层母线排的配置形成以降低所述电缆的寄生电感。
22.如权利要求1所述的方法，充填能量的步骤包括：
当低成本电功率源可用时，使用从所述低成本电功率源获得的能量对所述能量储存器充填能量；以及
仅当所述低成本电功率源不可用时，使用从替代的电功率源获得的能量对所述能量储存器充填能量。
23.如权利要求1所述的方法，充填能量的步骤包括：
从能量源数据库获得可用电功率源的身份；
确定哪一个可用电功率源具有最低成本；以及
从具有最低成本的电功率源获得用于对所述能量储存器进行充填的能量。
24.如权利要求1所述的方法，所述电功率源选自风力涡轮机和光伏阵列。
25.如权利要求24所述的方法，所述电功率源设置在一片水中的建筑物上，并且运输步骤包括通过使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
26.如权利要求25所述的方法，还包括重新定位所述一片水中的建筑物以响应环境条件的改变。
27.如权利要求1所述的方法，所述电功率源包括由洋流驱动的涡轮机。
28.如权利要求27所述的方法，所述洋流是湾流，并且所述涡轮机设置在位于所述湾流内的水上交通工具上。
29.如权利要求27所述的方法，还包括重新安置所述涡轮机以响应所述洋流的改变。
30.如权利要求1所述的方法，还包括重新定位所述电功率源。
31.如权利要求1所述的方法，所述电功率源选自燃煤发电厂、天然气发电厂、以及核能发电厂。
32.如权利要求1所述的方法，所述第二位置位于百慕大。
33.如权利要求32所述的方法，所述第一位置位于美国。
34.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
35.如权利要求34所述的方法，所述能量储存器集成在所述水上交通工具内。
36.如权利要求34所述的方法，还包括通过使用来自使所述水上交通工具漂浮的一片水的水冷却所述能量储存器。
37.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括使用轨道车辆来运输所述能量储存器。
38.如权利要求37所述的方法，所述能量储存器集成在所述轨道车辆内。
39.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括使用公路车辆来运输所述能量储存器。
40.如权利要求39所述的方法，所述能量储存器集成在所述公路车辆内。
41.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括使用飞机来运输所述能量储存器。
42.如权利要求41所述的方法，所述能量储存器集成在所述飞机内。
43.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括使用宇宙飞船来运输所述能量储存器。
44.如权利要求43所述的方法，所述能量储存器集成在所述宇宙飞船内。
45.如权利要求1所述的方法，运输步骤包括：
从多个运送公司中的每个处获得将所述能量储存器从所述第一位置运输至所述第二位置的相应运送成本；
识别出最低的运送成本；以及
通过使用提供最低运送成本的运送公司将所述能量储存器运输至所述第二位置。
46.如权利要求1所述的方法，所述能量储存器包括电池，并且所述使能量储存器释放能量的步骤包括使所述电池放电并通过使用逆变器将来自所述电池的直流电功率转换为交流电功率。
47.如权利要求46所述的方法，所述逆变器与所述能量储存器集成在一起。
48.如权利要求47所述的方法，释放能量的步骤包括将所述逆变器配置为与所述能量消费者的电功率系统电兼容。
49.如权利要求46所述的方法，所述逆变器与所述能量储存器分离并且所述逆变器设置在所述第二位置。
50.如权利要求1所述的方法，释放能量的步骤包括仅当输送价格超过预定阈值时将能量输送至所述能量消费者。
51.如权利要求1所述的方法，释放能量的步骤包括将能量以动能的形式输送至所述能量消费者。
52.如权利要求1所述的方法，还包括：
在充填能量的步骤之后且在运输步骤之前关闭所述能量储存器；以及
在所述运输步骤之后且在释放能量的步骤之前激活所述能量储存器。
53.如权利要求52所述的方法，所述能量储存器包括流动电解液电池，并且关闭步骤包括通过化学方法中和所述电池。
54.如权利要求1所述的方法，还包括当所述能量储存器释放完能量时将所述能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置。
55.如权利要求54所述的方法，还包括在所述能量储存器释放完能量之后且在将所述能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置之前关闭所述能量储存器。
56.一种在空间和时间上转移能量的方法，包括：
在第一位置处用来自动能源的能量对能量储存器充填能量；
将所述能量储存器运输至第二位置；以及
在所述第二位置处使所述能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
57.如权利要求56所述的方法，以第一成本从所述动能源获得所述能量，并以超过所述第一成本的输送价格将能量输送至所述能量消费者。
58.如权利要求56所述的方法，所述动能源设置在一片水中的建筑物上，并且运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
59.如权利要求58所述的方法，还包括重新定位所述一片水中的建筑物以响应环境条件的改变。
60.如权利要求56所述的方法，所述动能源包括由洋流驱动的涡轮机。
61.如权利要求60所述的方法，所述洋流是湾流，并且将所述涡轮机设置在位于所述湾流内的水上交通工具上。
62.如权利要求60所述的方法，还包括重新安置所述涡轮机以响应所述洋流的改变。
63.如权利要求56所述的方法，还包括重新定位所述动能源。
64.如权利要求56所述的方法，所述第二位置位于百慕大。
65.如权利要求64所述的方法，所述第一位置位于美国。
66.如权利要求56所述的方法，运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
67.如权利要求66所述的方法，所述能量储存器集成在所述水上交通工具内。
68.如权利要求56所述的方法，运输步骤包括使用轨道车辆来运输所述能量储存器。
69.如权利要求68所述的方法，所述能量储存器集成在所述轨道车辆内。
70.如权利要求56所述的方法，运输步骤包括使用公路车辆来运输所述能量储存器。
71.如权利要求70所述的方法，所述能量储存器集成在所述公路车辆内。
72.如权利要求56所述的方法，运输步骤包括使用飞机来运输所述能量储存器。
73.如权利要求72所述的方法，所述能量储存器集成在所述飞机内。
74.如权利要求56所述的方法，运输步骤包括使用宇宙飞船来运输所述能量储存器。
75.如权利要求74所述的方法，所述能量储存器集成在所述宇宙飞船内。
76.如权利要求56所述的方法，释放能量的步骤包括仅当输送价格超过预定阈值时将能量输送至所述能量消费者。
77.如权利要求56所述的方法，还包括在所述能量储存器释放完能量之后将所述能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置。
78.一种在空间和时间上转移能量的方法，包括：
在第一位置处用来自热能源的能量对能量储存器充填能量；
将所述能量储存器运输至第二位置；以及
在所述第二位置处使所述能量储存器释放能量以将能量输送至能量消费者。
79.如权利要求78所述的方法，以第一成本从所述热能源获得所述能量，并以超过所述第一成本的输送价格将能量输送至所述能量消费者。
80.如权利要求78所述的方法，所述热能源设置在一片水中的建筑物上，并且运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
81.如权利要求80所述的方法，还包括重新定位所述一片水中的建筑物以响应环境条件的改变。
82.如权利要求78所述的方法，还包括重新定位所述热能源。
83.如权利要求78所述的方法，所述第二位置位于百慕大。
84.如权利要求83所述的方法，所述第一位置位于美国。
85.如权利要求78所述的方法，运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述能量储存器。
86.如权利要求85所述的方法，所述能量储存器集成在所述水上交通工具内。
87.如权利要求78所述的方法，运输步骤包括使用轨道车辆来运输所述能量储存器。
88.如权利要求87所述的方法，所述能量储存器集成在所述轨道车辆内。
89.如权利要求78所述的方法，运输步骤包括使用公路车辆来运输所述能量储存器。
90.如权利要求89所述的方法，所述能量储存器集成在所述公路车辆内。
91.如权利要求78所述的方法，运输步骤包括使用飞机来运输所述能量储存器。
92.如权利要求91所述的方法，所述能量储存器集成在所述飞机内。
93.如权利要求78所述的方法，运输步骤包括使用宇宙飞船来运输所述能量储存器。
94.如权利要求93所述的方法，所述能量储存器集成在所述宇宙飞船内。
95.如权利要求78所述的方法，释放能量的步骤包括仅当输送价格超过预定阈值时将能量输送至所述能量消费者。
96.如权利要求78所述的方法，还包括在所述能量储存器释放完能量之后将所述能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置。
97.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的运载工具，包括：
电池，集成在所述运载工具内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述运载工具电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述运载工具电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
98.如权利要求97所述的运载工具，所述功率耦合器包括第一连接器和第二连接器，所述第一连接器用于从所述第一功率接口接收电功率，所述第二连接器用于将电功率输送至所述第二功率接口。
99.如权利要求97所述的运载工具，所述功率耦合器包括电感耦合装置，所述电感耦合装置用于将所述运载工具电感地耦合至所述第一功率接口和所述第二功率接口中的至少一个。
100.如权利要求97所述的运载工具，所述功率耦合器包括安全互锁装置，所述安全互锁装置可操作以防止在电流流过所述功率耦合器时所述功率耦合器的耦合或去耦。
101.如权利要求97所述的运载工具，所述功率耦合器包括限流装置。
102.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具还包括AC至DC转换器，所述AC至DC转换器用于将从所述第一功率接口接收的交流电功率转换为用于对所述电池充电的直流电功率。
103.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具还包括逆变器，所述逆变器用于将使所述电池放电而获得的直流电功率转换为用于输送至所述第二位置处的负载的交流电功率。
104.如权利要求103所述的运载工具，所述逆变器能够被调节以提供具有与所述第二位置处的负载兼容的形式的交流电功率。
105.如权利要求104所述的运载工具，所述逆变器可操作以改变其运行状态以响应来自所述第二功率接口的命令。
106.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具是水上交通工具。
107.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具是轨道车辆。
108.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具是公路车辆。
109.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具是飞机。
110.如权利要求97所述的运载工具，所述运载工具是宇宙飞船。
111.如权利要求97所述的运载工具，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
112.如权利要求111所述的运载工具，还包括用于对所述溴化锌流动电解液电池中的泄漏进行检测的泄漏检测子系统。
113.如权利要求111所述的运载工具，还包括外壳结构以容纳从所述溴化锌流动电解液电池泄漏的流体。
114.如权利要求111所述的运载工具，所述溴化锌流动电解液电池包括多个电池单元堆，每堆具有相应的功率转换器以单独控制该堆的充电。
115.如权利要求114所述的运载工具，每个功率转换器可操作以控制其相应堆的电极电镀速率。
116.如权利要求111所述的运载工具，所述运载工具是水上交通工具并且所述运载工具还包括冷却子系统，所述冷却子系统被设置和配置为通过使用来自使所述水上交通工具漂浮的一片水的水至少部分地冷却所述溴化锌流动电解液电池。
117.如权利要求97所述的运载工具，所述电池包括钠硫电池。
118.如权利要求97所述的运载工具，所述电池选自锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、钒电池、以及Zebra电池。
119.如权利要求97所述的运载工具，运载工具是船，所述电池包括溴化锌流动电解液电池，所述溴化锌流动电解液电池包括：
至少一个阳极电解液储液器；
至少一个阴极电解液储液器；以及
多个电池单元堆，设置在储液器之上，每堆与所述至少一个阳极电解液储液器和所述至少一个阴极电解液储液器流体连通。
120.如权利要求97所述的运载工具，还包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以在所述运载工具的移动期间关闭所述电池。
121.如权利要求120所述的运载工具，所述电池包括溴化锌流动电解液电池，并且所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和所述溴化锌流动电解液电池。
122.如权利要求97所述的运载工具，还包括通信子系统，所述通信子系统耦合至所述控制器，从而使得所述控制器能够与所述第一功率接口和所述第二功率接口中的至少一个进行通信。
123.如权利要求122所述的运载工具，还包括逆变器，所述逆变器用于将使所述电池放电而获得的直流电功率转换为用于输送至所述第二位置处的负载的交流电功率，所述逆变器耦合至所述控制器并可操作以根据通过所述通信子系统和所述控制器从第二功率接口接收的命令调节其输出。
124.如权利要求122所述的运载工具，所述通信子系统包括与码分多址标准兼容的无线调制解调器。
125.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的轨道车辆，包括：
电池，集成在所述轨道车辆内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述轨道车辆电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述轨道车辆电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
126.如权利要求125所述的轨道车辆，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
127.如权利要求126所述的轨道车辆，所述溴化锌流动电解液电池包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和并随后还原所述电池。
128.如权利要求125所述的轨道车辆，所述电池包括钠硫电池。
129.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的水上交通工具，包括：
电池，集成在所述水上交通工具内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述水上交通工具电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述水上交通工具电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
130.如权利要求129所述的水上交通工具，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
131.如权利要求130所述的水上交通工具，所述溴化锌流动电解液电池包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和并随后还原所述电池。
132.如权利要求130所述的水上交通工具，所述溴化锌流动电解液电池包括：
至少一个阳极电解液储液器；
至少一个阴极电解液储液器；以及
多个电池单元堆，设置在储液器之上，每堆与所述至少一个阳极电解液储液器和所述至少一个阴极电解液储液器流体连通。
133.如权利要求129所述的水上交通工具，所述电池包括钠硫电池。
134.如权利要求129所述的水上交通工具，所述水上交通工具是轮船。
135.如权利要求129所述的水上交通工具，所述水上交通工具是驳船。
136.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的公路车辆，包括：
电池，集成在所述公路车辆内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述公路车辆电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述公路车辆电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
137.如权利要求136所述的公路车辆，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
138.如权利要求137所述的公路车辆，所述溴化锌流动电解液电池包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和并随后还原所述电池。
139.如权利要求136所述的公路车辆，所述电池包括钠硫电池。
140.如权利要求136所述的公路车辆，所述公路车辆是卡车。
141.如权利要求136所述的公路车辆，所述公路车辆是拖车。
142.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的飞机，包括：
电池，集成在所述飞机内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述飞机电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述飞机电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
143.如权利要求142所述的飞机，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
144.如权利要求143所述的飞机，所述溴化锌流动电解液电池包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和并随后还原所述电池。
145.如权利要求142所述的飞机，所述电池包括钠硫电池。
146.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的宇宙飞船，包括：
电池，集成在所述宇宙飞船内；
至少一个功率转换器，电耦合至所述电池以控制所述电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述宇宙飞船电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述电池充电并用于将所述宇宙飞船耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将来自所述电池的电功率输送至所述第二位置处的负载。
147.如权利要求146所述的宇宙飞船，所述电池包括溴化锌流动电解液电池。
148.如权利要求147所述的宇宙飞船，所述溴化锌流动电解液电池包括关闭子系统，所述关闭子系统可操作以通过化学方法中和并随后还原所述电池。
149.如权利要求146所述的宇宙飞船，所述电池包括钠硫电池。
150.如权利要求54所述的方法，还包括重复充填能量的步骤、运输步骤、以及释放能量的步骤以向所述能量消费者连续输送能量。
151.如权利要求77所述的方法，还包括重复充填能量的步骤、运输步骤、以及释放能量的步骤以向所述能量消费者连续输送能量。
152.如权利要求96所述的方法，还包括重复充填能量的步骤、运输步骤、以及释放能量的步骤以向所述能量消费者连续输送能量。
153.一种向能量消费者提供能量安全的方法，包括：
在第一位置处用来自电功率源的能量对第一能量储存器充填能量；
将所述第一能量储存器运输至第二位置；以及
当所述第二位置处的初始能量源不可用时，使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述第二位置处的能量消费者。
154.如权利要求153所述的方法，还包括在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
155.如权利要求153所述的方法，所述第一能量储存器包括电池。
156.如权利要求153所述的方法，所述第一能量储存器包括机械能储存装置。
157.如权利要求153所述的方法，所述第一能量储存器包括热能储存装置。
158.如权利要求153所述的方法，所述第一能量储存器包括电池，并且充填能量的步骤包括通过使用AC至DC转换器将来自所述电功率源的交流电功率转换为直流电功率，所述直流电功率用于对所述电池充电。
159.如权利要求153所述的方法，所述电功率源选自风力涡轮机和光伏阵列。
160.如权利要求159所述的方法，所述电功率源设置在一片水中的建筑物上，并且运输步骤包括使用水上交通工具来运输能量储存器。
161.如权利要求160所述的方法，还包括重新定位所述一片水中的建筑物以响应环境条件的改变。
162.如权利要求153所述的方法，所述电功率源包括由洋流驱动的涡轮机。
163.如权利要求162所述的方法，所述洋流是湾流，并且所述涡轮机设置在位于所述湾流内的水上交通工具上。
164.如权利要求162所述的方法，还包括重新安置所述涡轮机以响应所述洋流的改变。
165.如权利要求153所述的方法，还包括重新定位所述电功率源。
166.如权利要求153所述的方法，运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述第一能量储存器。
167.如权利要求166所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述水上交通工具内。
168.如权利要求166所述的方法，还包括通过使用来自使所述水上交通工具漂浮的一片水的水冷却所述第一能量储存器。
169.如权利要求153所述的方法，运输步骤包括使用轨道车辆来运输所述第一能量储存器。
170.如权利要求169所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述轨道车辆内。
171.如权利要求153所述的方法，运输步骤包括使用公路车辆来运输所述第一能量储存器。
172.如权利要求171所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述公路车辆内。
173.如权利要求153所述的方法，运输步骤包括使用飞机来运输所述第一能量储存器。
174.如权利要求173所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述飞机内。
175.如权利要求153所述的方法，运输步骤包括使用宇宙飞船来运输所述第一能量储存器。
176.如权利要求175所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述宇宙飞船内。
177.如权利要求153所述的方法，所述第一能量储存器包括电池，并且所述第一能量储存器释放能量的步骤包括使所述电池放电并通过使用逆变器将来自所述电池的直流电功率转换为交流电功率。
178.如权利要求153所述的方法，释放能量的步骤包括将能量以动能的形式输送至所述能量消费者。
179.如权利要求153所述的方法，还包括：
在充填能量的步骤之后且在运输步骤之前关闭所述第一能量储存器；以及
在所述运输步骤之后且在释放能量的步骤之前激活所述第一能量储存器。
180.如权利要求153所述的方法，还包括当所述第一能量储存器释放完能量时将所述第一能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置。
181.一种向能量消费者提供能量安全的方法，包括：
在第一位置处用来自动能源的能量对第一能量储存器充填能量；
将所述第一能量储存器运输至第二位置；以及
当所述第二位置处的初始能量源不可用时，使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述第二位置处的能量消费者。
182.如权利要求181所述的方法，在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
183.一种向能量消费者提供能量安全的方法，包括：
在第一位置处用来自热能源的能量对第一能量储存器充填能量；
将所述第一能量储存器运输至第二位置；以及
当所述第二位置处的初始能量源不可用时，使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述第二位置处的能量消费者。
184.如权利要求183所述的方法，在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
185.一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法，包括：
在第一位置处用来自电功率源的能量对第一能量储存器充填能量，所述第一位置远离所述第二位置；
将所述第一能量储存器运输至所述第二位置；以及
在所述第二位置处使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述能量消费者。
186.如权利要求185所述的方法，还包括在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
187.如权利要求185所述的方法，所述第一能量储存器包括电池。
188.如权利要求185所述的方法，所述第一能量储存器包括机械能储存装置。
189.如权利要求185所述的方法，所述第一能量储存器包括热能储存装置。
190.如权利要求185所述的方法，所述第一能量储存器包括电池，并且充填能量的步骤包括通过使用AC至DC转换器将来自所述电功率源的交流电功率转换为直流电功率，所述直流电功率用于对所述电池充电。
191.如权利要求185所述的方法，所述电功率源选自风力涡轮机和光伏阵列。
192.如权利要求191所述的方法，所述电功率源设置在一片水中的建筑物上，并且运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述第一能量储存器。
193.如权利要求192所述的方法，还包括重新定位所述一片水中的建筑物以响应环境条件的改变。
194.如权利要求185所述的方法，所述电功率源包括由洋流驱动的涡轮机。
195.如权利要求194所述的方法，所述洋流是湾流，并且所述涡轮机设置在位于所述湾流内的水上交通工具上。
196.如权利要求194所述的方法，还包括重新安置所述涡轮机以响应所述洋流的改变。
197.如权利要求185所述的方法，还包括重新定位所述电功率源。
198.如权利要求185所述的方法，运输步骤包括使用水上交通工具来运输所述第一能量储存器。
199.如权利要求198所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述水上交通工具内。
200.如权利要求198所述的方法，还包括使用来自使所述水上交通工具漂浮的一片水的水冷却所述第一能量储存器。
201.如权利要求185所述的方法，运输步骤包括使用轨道车辆来运输所述第一能量储存器。
202.如权利要求201所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述轨道车辆内。
203.如权利要求185所述的方法，运输步骤包括使用公路车辆来运输所述第一能量储存器。
204.如权利要求203所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述公路车辆内。
205.如权利要求185所述的方法，运输步骤包括使用飞机来运输所述第一能量储存器。
206.如权利要求205所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述飞机内。
207.如权利要求185所述的方法，运输步骤包括使用宇宙飞船来运输所述第一能量储存器。
208.如权利要求207所述的方法，所述第一能量储存器集成在所述宇宙飞船内。
209.如权利要求185所述的方法，所述第一能量储存器包括电池，并且所述第一能量储存器释放能量的步骤包括使所述电池放电并通过使用逆变器将来自所述电池的直流电功率转换为交流电功率。
210.如权利要求185所述的方法，释放能量的步骤包括将能量以动能的形式输送至所述能量消费者。
211.如权利要求185所述的方法，还包括：
在充填能量的步骤之后且在运输步骤之前关闭所述第一能量储存器；以及
在所述运输步骤之后且在释放能量的步骤之前激活所述第一能量储存器。
212.如权利要求185所述的方法，还包括当所述第一能量储存器释放完能量时将所述第一能量储存器从所述第二位置运输至所述第一位置。
213.一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法，包括：
在第一位置处用来自动能源的能量对第一能量储存器充填能量，所述第一位置远离所述第二位置；
将所述第一能量储存器运输至所述第二位置；以及
在所述第二位置处使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述能量消费者。
214.如权利要求213所述的方法，在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
215.一种向第二位置处的能量消费者提供清洁能量源的方法，包括：
在第一位置处用来自热能源的能量对第一能量储存器充填能量，所述第一位置远离所述第二位置；
将所述第一能量储存器运输至所述第二位置；以及
在所述第二位置处使所述第一能量储存器释放能量以将能量输送至所述能量消费者。
216.如权利要求215所述的方法，在所述第一能量储存器释放完能量之前将已充填能量的第二能量储存器输送至所述第二位置，以当所述第一能量储存器释放完能量时保持向所述能量消费者的能量输送。
217.一种移动能量储存系统，包括：
车架，选自卡车车架和拖车车架；
AC/DC子系统，设置在所述车架上并用于使所述移动能量储存系统与外部AC系统相连；
电池子系统，包括设置在所述车架上的流动电解液电池；以及
DC/DC子系统，设置在所述车架上并通过第一DC母线电耦合至所述AC/DC子系统，所述DC/DC子系统通过第二DC母线耦合至所述电池子系统，所述DC/DC子系统被配置和设置为控制所述电池子系统的充电和放电；
所述移动能量储存系统被配置和设置为以电功率形式从所述外部AC系统接收用于储存在所述电池子系统中的能量；以及
所述移动能量储存系统被配置和设置为将储存在所述电池子系统中的能量以电功率形式提供给所述外部AC系统。
218.如权利要求217所述的移动能量储存系统，所述流动电解液电池被配置和设置为根据需要通过化学方法中和。
219.如权利要求217所述的移动能量储存系统，所述流动电解液电池包括多个流动电解液电池，所述AC/DC子系统包括每个流动电解液电池的相应的逆变器/整流器。
220.如权利要求217所述的移动能量储存系统，所述AC/DC子系统和所述DC/DC子系统中的每个都容纳在一个或多个相应的柜中，其中每个柜至少满足NEMA 4规格。
221.如权利要求220所述的移动能量储存系统，至少一个与所述柜相连的电气导管被密封以防止水分进入所述子系统。
222.如权利要求220所述的移动能量储存系统，每个所述柜都导电以降低从所述柜放射的不期望的电磁辐射。
223.如权利要求217所述的移动能量储存系统，所述第二DC母线路由在导电导管中以降低从所述第二DC母线放射的不期望的电磁辐射。
224.如权利要求217所述的移动能量储存系统，还包括：
冷却器，用于冷却液体；
设置在所述AC/DC子系统、所述DC/DC子系统、以及所述电池子系统的每个中的至少一个相应的热交换器；以及
管道，连接所述冷却器与所述热交换器。
225.如权利要求217所述的移动能量储存系统，所述流动电解液电池由至少一个桌支撑，所述至少一个桌通过枢轴脚和滑动支座至少部分地机械联接至所述车架的底面。
226.如权利要求217所述的移动能量储存系统，至少所述车架的侧面的部分由柔性材料形成。
227.一种用于支撑电池的桌，包括：
第一腿和第二腿，用于支撑所述桌；
滑动支座，包括：
底座，用于固定至相应的支撑表面，
轨道，设置在所述底座上，
滑动件，机械地联接至所述轨道，所述滑动件被配置和设置为在所述轨道内滑动，所述滑动件枢转地连接至所述第一腿；以及
枢轴脚，包括：
底座，用于固定至相应的支撑表面，以及
内部部件，枢转地连接至所述底座并枢转地连接至所述第二腿。
228.一种用于将电功率从第一位置传送至第二位置的运载工具，包括：
第一电池，集成在所述运载工具内并用于储存使所述运载工具移动的能量；
第二电池，集成在所述运载工具内并用于储存从所述第一位置传送至第二位置的能量；
至少一个功率转换器，电耦合至所述第二电池以控制所述第二电池的充电和放电；
控制器，耦合至所述至少一个功率转换器以控制所述功率转换器的运行；以及
功率耦合器，电耦合至所述至少一个功率转换器，所述功率耦合器用于将所述运载工具电耦合至所述第一位置处的第一功率接口以接收电功率以对所述第二电池充电并用于将所述运载工具电耦合至所述第二位置处的第二功率接口以将电功率从所述第二电池输送至所述第二位置处的负载；
所述运载工具被配置和设置以使能量能够从所述第二电池转移至所述第一电池，从而由所述第二电池至少部分地提供使所述运载工具移动的能量。
229.如权利要求228所述的运载工具，所述控制器被配置和设置为控制所述至少一个功率转换器，从而在所述第二电池中保留一些能量以在将功率输送至所述第二位置处的负载之后使所述运载工具移动。
230.一种将能量从第一位置运输至第二位置的方法，包括：
确定从第一位置处的电功率源向第二位置处的消费者提供能量的成本；
确定所述第二位置处的能量的市场价格；以及
如果所述市场价格超过提供能量的成本，则从所述第一位置处的电功率源对能量储存器的电池充电，将所述能量储存器输送至所述第二位置，并且将储存在所述能量储存器的电池中的能量销售给所述第二位置处的消费者。
231.如权利要求230所述的方法，所述电功率源是所述第一位置处的多个电功率源中具有最低成本的电功率源。
232.如权利要求230所述的方法，所述电功率源是满足至少一个后勤约束的所述第一位置处的电功率源。
233.如权利要求230所述的方法，运输步骤包括执行多个运输方法中具有最低成本的运输方法。
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