CN102439466A - 电能供应系统中一个或多个特征的验证和引入方法 - Google Patents

电能供应系统中一个或多个特征的验证和引入方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种促进在电供能系统变形中引入一个或多个特征的验证方法和系统。所述方法包括，在至少部分由电供能的多个电供能系统中引入所述特征。此后，基于用于验证在电供能系统中引入特征需要的数据，收集相应于多个电供能系统中的每一个的能源储存系统和能源消耗系统中至少一个的数据。相应于所述能源储存系统和能源消耗系统所收集的数据被发送到远程位置，从而使远程位置的数据得以分析以验证电供能系统变形中至少一个特征的引入。

Description

电能供应系统中一个或多个特征的验证和引入方法
技术领域
本发明涉及一个至少部分由电供能应的系统，更具体而非排他的，涉及一种验证至少部分由电供应供能的系统中新特性引入的技术。
背景技术
引入产品的变形是商业中的普遍做法，所述的变形中引入的是不同于现有产品型号的特性。例如，可以在市场上引入电动车的变形，其中该变形具有化学制造的能源储存系统，例如电池，其不同于电动车现有型号中的能源储存系统。一般地，在引入变形之前，验证将要引入的新特性来确保产品的安全、性能和持久性等原因。
传统上，对新特性引入的验证可通过制造具有新特性的产品原型以及在多种操作条件下检测产品来实施。例如，如果新特性，如电动车电池的新充电曲线需要引入，则使用多种测试电动车来验证充电曲线。为了验证该特性，电动车制造商按照新引入特性在多种地理位置部署测试电动车来确保电动车性能。多种地理位置测试电动车的部署将使制造商在不同天气条件下验证新特性。例如，新引入特性可能在例如印度这样具有适宜气候的地点工作良好，而在例如阿拉斯加这样具有极端挑战气候条件的地点可能无法工作。产品的这种跨越多种地理位置的部署可增加验证新特性的开销。进一步地，仅仅为了验证而引入测试产品的高开销可能导致使用较少的测试产品来验证。使用较少测试产品来验证可能降低验证的可信度。进一步地，仅为验证目的引入产品和收集测试产品相关数据还可能增加验证需要的时间。或者，制造商可能使用模拟多种操作条件的设施来验证新特性的引入。然而，建造或租用这种设施将增加验证开销。此外，寻找能够模拟所有需要的操作条件类型的设施将是困难的。
发明内容
相应的，一个实施例提供了一种电供能系统变形中促进一个或多个特征引入验证的方法，该电供能系统的变形至少部分由电供能。该电供能系统包括适于储存电能的能源储存系统、配置为消耗能源储存系统中至少部分电能的能源消耗系统和配置为至少管理能源储存系统和能源消耗系统的能源管理系统。该方法包括在多个至少部分由电供能的电供能系统中引入特性。其后，相应于多个电供能系统中的每一个的能源储存系统和能源消耗系统的至少一个且基于用于验证在电供能系统中引入的特征需要的信息而收集数据。对应于能源储存系统和能源消耗系统的被收集的数据被发送到远端位置，进而在远端位置进行数据分析使用于验证在电供能系统变形中至少一个特征的引入。
还提供了一个在电供能系统变形中促进一个或多个特征引入验证的系统，该电供能系统的变形至少部分由电供能。该系统包括，多个电供能系统和一个数据处理系统。多个电供能系统的每一个被配置为可以引入特征。每个电供能系统包括适于储存电能的能源储存系统、配置为至少部分消耗能源储存系统中电能的能源消耗系统和配置为从能源储存系统和能源消耗系统收集数据、发送指令到能源储存系统和能源消耗系统、并发送数据到远程位置的能源管理系统。位于远程位置的数据处理系统被配置为同电供能系统通信，因而使数据处理系统接收被发送数据并进一步使在远程地点用来验证电供能系统变形的至少一个特征的引入进行数据分析。
参考下述说明书和附图时，本文公开的实施例的这些和其他方面将得到更好的诠释和理解。然而，应当理解，当指示了优选实施例及其多个特定细节时，下述说明书通过示例而不是限制给出。许多变形和修正可以在本文公开的实施例的范围内而不脱离其精神，本文公开的实施例包含所有这种修正。
附图说明
在附图中示出实施例，所有附图中相同参考文字在不同图中指示相应部分。参考附图和下述说明，将更好的理解本文公开的实施例，其中：
图1是根据一个实施例示出的在电供能系统变形中促进一个或多个特征引入验证的系统100的框图；
图2是根据一个实施例示出的电供能系统的框图；
图3是根据一个实施例示出的能源消耗系统的框图；
图4是根据一个实施例示出的能源管理系统的框图；
图5是根据一个实施例示出的在电供能系统变形中促进一个或多个特征引入验证的方法的流程图；和
图6是根据一个实施例示出的电动车驱动配置的图。
具体实施方式
参考附图所示的和下述说明详述的非限制实施例，将更完整地解释本文公开的实施例及其多个特征和优势细节。可能会省略众所周知的元件和处理技术的描述以便不必要地混淆本文公开的实施例。此处使用的示例仅旨在促进理解本文公开的实施例可以如何实践并进一步使本领域技术人员实践本文公开的实施例。相应地，该示例不应解释为限制本文公开实施例的范围。
本文公开的实施例促进了在电供能系统变形中引入一个或多个特征的验证。为了在例如电动车的电供能系统中引入一个或多个特性，验证了所述特征的引入。例如，如果在电动车变形中引入一个新特性，必须验证变形中所述特征的引入。为了验证所述特征的引入，所述特征被引入至多个电动车中并从这些电动车中收集数据。分析被收集的数据以做出在电动车变形中引入所述特征的决定，所述电动车的变形可能在日后被投入到市场中。现在参考附图，特别是图1到6，其中相同的参考符号表示在各个附图中一致的相应的特征，这里示出了优选实施例。
系统说明
图1是根据一个实施例示出在电供能系统变形中促进一个或多个特征的引入的验证系统100的框图。所述系统100包括多个电供能系统(EPS)104和一个数据处理系统(DPS)102。电供能系统104是一个至少部分由电供能的系统。电供能系统104的例子包括，但并不限制于，电动汽车、混合电动汽车和不间断电源系统。数据处理系统102可被配置为接收和处理从电供能系统104来的数据。在一些实施例中，一个或多个电供能系统104被无线连接到位于电供能系统104位置的远程位置的数据处理系统102。电供能系统104可通过电信网络106被连接到数据处理系统102。电供能系统104可使用任何一种数据传输技术同数据处理系统102通信。
数据处理系统
数据处理系统102可包括一个或多个连接到一个或多个处理单元的存储设备。所述一个或多个处理单元包括，例如，通用微处理器、应用程序专用集成电路、现场可编程门阵列、一台能够操纵数据的设备，或设备的组合。在特定实施例中，至少部分的一个或多个存储设备被集成到至少一个处理单元，在一个实施例中，数据处理系统102是一个能够无线地通过网络106通信的专用计算机。在其他实施例中，数据处理系统102可以是一个执行如本文所述的数据处理系统102功能的离散元件。
电供能系统
图2是根据一个实施例示出电供能系统104的框图。电供能系统104包括能源储存系统(ESS)110、能源消耗系统(ECS)108和能源管理系统(EMS)112。能源储存系统110可包括一个能够储存电能的电池组、一个或多个电容器、热存储设备、化学品储存设备、燃料箱、能量转换系统、其他能源存储设备，或设备的组合。例如，能源储存系统110可包括一个或多个铅酸电池、胶体电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、NaS电池、镍铁电池、镍氢电池、镍镉电池和电容器等。储存在能源储存系统110中的电能和/或其他形式的能量可以至少部分的是由一个或多个能源消耗系统108的子系统消耗的。
能源消耗系统
能源消耗系统108可能包括使用能源储存系统110存储能量的一个或多个子系统。图3是根据一个实施例示出能源消耗系统108框图。例如，能源消耗系统108可以包括子系统，如传动系统108a、电机控制器108b、车厢气候控制108c、子系统气候控制108d、充电系统108e、仪表板显示108f、汽车准入系统108g、驱动电机108h、座椅气候控制108i、车厢加热/通风/空调108j、附加加热系统108k、电池加热器108l、电池通风108m、车载充电器108n、安全系统108o、碰撞传感器108p、传感系统108q、温度传感器108r、液位传感器108s、压力传感器108t和其他子系统，或子系统的组合。能源消耗系统108的一个或多个子系统能够至少部分地消耗能源储存系统110存储的能量。在一些实施例中，能源储存系统110存储电能的分布至少部分地由能源管理系统112管理。
能源管理系统
图4是根据一个实施例示出能源管理系统112的框图。能源管理系统112可包括被配置为执行一个或多个下述功能的部件：管理能源储存系统110中储存能量的分布，接收管理能源分布的指令和提供关于能源分布的信息。在一些实施例中，能源管理系统112包括处理器402、存储设备404、输入输出(I/O)设备406和信号发送接收设备408。在特定实施例中，处理器402能够接收和处理从I/O设备406、信号发送接收设备408和存储设备404获得的数据。进一步地，处理器402可被配置为发送数据至存储设备404以存储。另外，处理器402可被配置为发送命令至I/O设备406，其可传送命令至与I/O设备406关联的系统和子系统。进一步地，处理器402可被配置为发送数据到信号发送接收设备408以发送数据至数据处理系统102等，在一个实施例中，处理器402由包括商业可用的通用微处理器芯片的电子电路制成。存储设备404可包括易失性和非易失性储存芯片的组合，起可以储存来自数字形式的信息。I/O设备406可包括输出线集，其每一个各自连接到处理器402。这些输出线可包括模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、脉冲/频率输出和数据线，或线类型的组合。通过信号发射和接收设备408，数据线可以连接到外部。
用于促进在电供能系统变形中引入的一个或多个特性进行验证的方法
图5是根据一个实施例示出的促进电供能系统变形中一个或多个特征引入验证的方法的流程图。为了促进特征引入的验证，在步骤502，在多个电供能系统104中引入所述特征。引入特征的电供能系统104可以包括在现场使用的电供能系统104、用于在受控制的测试环境中的电供能系统104、使用了类似的情况或设置的一组电供能系统104、用于在各种不同情况或设置的电供能系统104或在受控和非受控的环境中的电供能系统104的组合。例如，引入所述特征的电供能系统104可以包括已出售给客户且客户正在使用的电供能系统104。因此，可能会注意到，可能并不需要使用专为验证的电供能系统104。例如，为了验证在电动车变形中新特征的引入，所述电动车变形在稍后阶段可能在市场上发布，所述特征可以在目前正在由客户使用的电动车的现有型号推出。
在一个实施例中，所述特征引入的电供能系统104可能位于不同的地理位置。例如，电供能系统104可能位于完全不同的天气条件、地形条件和交通条件等的地方。实际上，引入所述特征的电供能系统104可能会遇到不同的工作条件。正在经历不同的工作条件的引入所述特征的电供能系统104加强了对于在多种操作条件下引入的特征的电供能系统104性能的理解。
在一个实施例中，可能会在一个或多个电供能系统104中引入所述特征的变化。特征变化的引入加强了对具有每种特征变形的电供能系统104性能的理解。例如，如果要验证引进的电动车电池的新充电曲线，则新充电曲线的变化可在不同的电供能系统104中引入。充电曲线的引入变化可以加强对具有不同充电曲线的电池或能源储存系统110行为的理解。这些变化引入结果的测量也可以使得选择最可行的充电曲线，其可能会在在稍后阶段在市场上发布的电动车变形中引入。
在一个实施例中，当需要验证引入的多种特征时，需要验证的全部或组合的特征可被引入到每一个电供能系统104中。或者，统104中可能会引入一项或多项特征。在某些实施例中，在一个或多个电供能系统104中的子集中引入一个或多个特征。
在一个实施例中，基于要引入的特征，在电供能系统104中被引入的特征的能源管理系统112可被重新编程。在一个实施例中，可从一个无线电信网络的远程位置进行重新编程，在一个实施例中，位于远程位置的数据处理系统102通过网络106重新编程电供能系统104。
在一个实施例中，能源管理系统112可使用有形的连接被连接到数据处理系统102以使得能源管理系统112重新编程。任何其他数据通信技术可用于传输数据处理系统102和电供能系统104之间的数据、软件、编程或指令。在一些实施例中，能源管理系统112可被任何一种数据通信技术或数据通信技术的组合重新编程。
在另一个实施例中，其中仅通过能源管理系统112的重新编程无法引入一个特征，所述特征可以通过在电供能系统104中引入一个或多个组件而被引入。例如，如果需要验证某些化学电池的引入，则在电供能系统104中引入所述化学电池。
在电供能系统104引入所述特征后，收集相应于一个或多个能源储存系统110和能源消耗系统108的数据。所收集的数据可以包括用于所述特征引入验证的数据、其他数据或所需数据和其他数据的的组合，在一些实施例中，在步骤504，能源管理系统112的处理器402检查相应于能源储存系统110的数据是否是所述特征引入的验证所需要的。在一个实施例中，考虑到所需的所述特征引入验证的数据，数据处理系统102更新能源管理系统112。如果对应与能源储存系统110的数据是必需的，那么，在步骤508从能源储存系统110收集同样的数据。此外，在步骤510，处理器402检查在所述特征引入验证中是否需要对应于能源消耗系统108的数据。如果需要对应于能源消耗系统108的数据，那么在步骤514从能源消耗系统108收集同样的数据。
在一个实施例中，仅从那些需要所述特征引入验证的能源消耗系统108的子系统中收集数据。如图5中所示的实施例，表明了如果不需要就不收集数据，在替换实施例中，除了任何可能所需的数据，收集不一定需要的数据(例如，包括可选数据、元数据、其他数据或数据的组合)。此外，在一些实施例中，该方法包括收集对于收集可用的部分或全部数据。在某些情况下，至少有一些通常需要一个或多个特征引入验证的数据可能不能用(例如，因为系统故障或测量误差)。在某些实施例中，即使某些所需的数据是不可用的，也可能会收集数据。
在步骤516，处理器402收集的数据被传输到数据处理系统102。数据传输可以通过任何合适的技术完成。例如，处理器402所收集的数据可以被发送到远程位置。处理器402所收集的数据可以存储在存储设备404和由信号发射和接收设备408发送。在一个实施例中，通过周期地检索所需要的数据，数据从存储设备404被发送到远程位置。在一个实施例中，收集到的数据部分被发送到远程位置。另外，可能发送所有收集到的数据。在一个实施例中，处理器402在发送之前处理收集到的数据。另外，所收集的数据的一部分可能会在发射前由处理器402处理。或者，数据可能会在发射前没有被处理。
在一个实施例中，数据处理系统102在远程位置接收发送数据。
在上述方法的各种操作中可能以出现的顺序执行或同时以不同的顺序执行。此外，在一些实施例中，可省略所述方法中列举的一些操作。
可分析由数据处理系统102接收的数据以验证特征引入。
示例
在一个实施例中，系统100用于验证一个电动汽车变形中加热特征的引入。为了验证引入，加热特征被引入到现有的电动汽车中。在一个实施例中，加热特征通过集成在车辆所需的组件中被引入。随后，鉴于引入特征，收集相应于车辆性能的数据。收集的数据将用于验证特征的引入。
在一个实施例中，系统100用于验证在电动汽车变形中的新驱动器的引入。例如，可验证可能在大学校园内使用的车辆新驱动器配置文件的引入。可能会注意到，仅在校园中使用的车辆它可用于驱动速度低于城市道路驾驶的车辆。图6是根据一个实施例示出电动汽车驱动曲线的图。鉴于上述观察，现有车辆的驱动曲线是从现有的驱动曲线604改变到一个新的驱动曲线602。相比于现有的驱动曲线604，新的驱动曲线602提供了更高的加速度和较低的最高速度。在按照新的曲线602配置车辆后，从车辆无线地收集数据以确定是否有任何的优势，如，由于新的配置文件意识到的增加的驱动器范围。在这种情况下推出的新功能是按照新的曲线602通过重新编程每个车辆的能源管理系统112。
在一个实施例中，通过引入电供能系统104的一个或多个组件，可能会在电供能系统104中引入新特征。例如，如果验证电供能系统104变形的新类型电池的引入，则新型电池被引入到现有的电供能系统104得以验证。随后，收集电供能系统104的数据以验证新型电池的引入。
本文公开的实施例可通过在至少一个硬件设备上运行并执行网络管理特征来控制网络元素的至少一个软件程序实现。图1所示的网络元素包括为至少一个硬件设备或硬件设备和软件模块的结合的区域。
本文公开的实施例描述了促进在电供能系统变形中一个或多个特征引入的验证。因此，应当理解，所述公开的实施例包括程序和具有数据存储其上的计算机可读介质。计算机可读介质可包含执行所公开方法的一个或多个步骤的程序代码。所述公开的实施例还包括一个服务器或配置为执行该程序代码的任何合适的可编程器件。一个或多个公开的方法可以通过或连同，例如，非常高速度的集成电路硬件描述语言(VHDL)或另一种编程语言编写的软件程序实现。此外，所公开的方法，可以由在至少一个硬件设备上执行的一个或多个软件模块实现。所述至少一个硬件设备可包括任何一种可编程的便携设备。所述至少一个硬件设备还可能包括可编程的设备(例如，像ASIC的硬件和如ASIC和FPGA的硬件和软件设备的组合或至少一个微处理器和至少一个软件模块位于其中的内存硬件设备)。本文描述的方法可以部分硬件实现和部分软件实现。此外，所述实施例可在如使用多个CPU的不同的硬件设备上实现。
上述特定实施例的描述将充分揭示本文公开实施例的一般性质而其他人可以通过应用现有的知识，很容易修改和/或适应多种应用这些特定实施例而不脱离一般理解，并因此，这些适应和修改应该并在其实质和所述公开实施例等同范围内理解。应当理解本文应用的用语或术语用于说明目的并不具有限制。因此，尽管已经通过优选实施例来说明本文公开的实施例，本领域技术人员将认识到本文公开的实施例可以在修改本文所述实施例的精神和范围内实行。

Claims (17)

1.一种促进至少部分由电供能的电供能系统变形中引入一个或多个特征的验证方法，所述电供能系统包括适用于储存电能的能源储存系统、被配置为至少部分消耗能源储存系统中电能的能源消耗系统和被配置为至少管理能源储存系统和能源消耗系统的能源管理系统，所述方法包括：
在至少部分由电供能的多个电供能系统中引入一个或多个特征；
基于用于验证在电供能系统中引入的特征所需要的数据，收集相应于多个电供能系统中的每一个能源储存系统和能源消耗系统中至少一个的数据；和
发送所述相应于能源储存系统和能源消耗系统中至少一个的数据到远程位置，因此得以在所述远程位置分析数据以验证在电供能系统变形中至少一个特征的引入。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多个系统中引入所述特征包括在所述消费者正在使用的系统中引入所述特征。
3.根据权利要求1所述的方法，其中一个或多个引入所述特征的系统位于不同地理位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在多个系统中引入所述特征包括重新编程所述每一个系统中的能源管理系统以引入所述特征。
5.根据权利要求4所述的方法，其中重新编程所述能源管理系统包括使用无线网络重新编程所述能源管理系统。
6.根据权利要求4所述的方法，其中重新编程所述能源管理系统包括使用有线网络重新编程所述能源管理系统。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在多个系统中引入所述特征包括在每个系统中引入相应于所述特征的一个或多个部件。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在多个系统中引入所述特征包括在一个或多个所属多个系统中引入所述特征的变形。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在发送前处理所收集的数据。
10.根据权利要求1所述的方法，其中发送包括使用无线通信网络发送到所述远程位置。
11.一种促进至少部分由电供能的电供能系统变形中一个或多个特征的引入的验证系统，所述系统包括：
多个电供能系统，其中每个电供能系统被配置为可以使所述特征引入其中，其中每个所述电供能系统包括，
适于储存电能的能源储存系统；
被配置为至少部分消耗能源储存系统中电能的能源消耗系统；和
能源管理系统，其被配置为：
从所述能源储存系统和所述能源消耗系统收集数据；
发送指令至所述能源储存系统和能源消耗系统；和
发送数据至远程位置；和
位于所述远程位置的数据处理系统，所述数据处理系统为了至少接收被发送的数据被配置为与电供能系统通信，因此得以在所述远程位置分析数据以验证在电供能系统变形中至少一个特征的引入。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述电供能系统是消费者正在使用的。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述电供能系统是至少部分由电供能的电动车。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述电源管理系统被配置为重新编程为在电供能系统中实现特征。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述能源管理系统被配置为通过无线通信网络重新编程。
16.一种实质上在说明书中参考附图的本文如上所述的方法。
17.一种实质上在说明书中参考附图的本文如上所述的系统。
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