CN104704673A - 用于延长的旅行的快速充电模式 - Google Patents

Abstract

公开了用于早期识别即将到来的快速充电或快速充电机会并且使用该信息来使电池单元准备好用于快速充电的系统和方法。

Description

用于延长的旅行的快速充电模式

技术领域

本发明总体上涉及可再充电电池模块的充电电池单元，并且更具体地，但非排他地，涉及对可再充电电池模块的电池单元的高效率快速充电。

背景技术

在背景技术部分中讨论的主题内容不应仅仅由于其在背景技术部分中的提及而被认为是现有技术。同样地，背景技术部分中提及的或者与背景技术部分的主题内容相关联的问题不应被认为是已经在现有技术中先前已承认。背景技术部分中的主题内容仅代表不同的方案，其本身也可以是发明。

当电池单元比典型的环境和/或标准操作温度更热时，电池单元的快速充电得到改善。电池单元通常在操作期间被冷却并且被维持在降低的温度。这对于快速充电条件适得其反，并且可能在产生相反效果地冷却电池单元时不必要地消耗资源。

所需要的是用于早期识别即将到来的快速充电或快速充电机会并且使用该信息来使电池单元准备好用于快速充电的电池单元的系统和方法。

发明内容

公开了用于早期识别即将到来的快速充电或快速充电机会并且使用该信息来使电池单元准备好用于快速充电的系统和方法。

提供本发明的以下发明内容以促进理解与快速充电电池单元有关的技术特征中的一些特征，而不旨在全面描述本发明。可以通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体看待而获得对本发明的各个方面的全面理解。本发明可适用于除了在电动车辆中使用的电池单元模块之外的电池单元的其他集合和使用。

一种用于可再充电能量存储系统的快速充电系统，包括快速充电预测系统，识别用于可再充电能量存储系统的即将发生的快速充电事件；环境控制系统，耦合到能量存储系统用于响应于第一操作简档而控制能量存储系统的温度环境，第一操作简档使用温度环境将能量存储系统的温度调整到标准操作温度的第一温度目标；以及管理器，用于响应于即将发生的快速充电事件而设置用于环境控制系统的第二操作简档，第二操作简档使用温度环境以将能量存储系统的温度调整到在标准操作温度之上的第二温度。

一种用于能量存储系统的快速充电方法，包括：a)识别用于可再充电能量存储系统的即将发生的快速充电事件；b)响应于第一操作简档而控制能量存储系统的温度环境，第一操作简档使用温度环境将能量存储系统的温度调整到标准操作温度的第一温度目标；以及c)响应于即将发生的快速充电事件而设置用于环境控制系统的第二操作简档，第二操作简档使用温度环境以将温度调整到在标准操作温度之上的第二温度。

一种用于具有电动推进电机的电动车辆的可再充电能量存储系统的充电系统，包括：充电预测系统，识别用于可再充电能量存储系统的即将发生的充电事件，充电预测系统预测用于即将发生的充电事件的快速充电事件和非快速充电事件之一；环境控制系统，耦合到能量存储系统，用于响应于第一操作简档而控制能量存储系统的温度环境，第一操作简档使用温度环境将能量存储系统的温度调整到标准操作温度的第一温度目标；以及管理器，用于在即将发生的充电事件包括快速充电事件时，响应于即将发生的快速充电事件而设置用于环境控制系统的第二操作简档，第二操作简档使用温度环境以将能量存储系统的温度调整到在标准操作温度之上的第二温度，否则，在即将发生的充电事件包括非快速充电事件时，管理器维持用于环境控制系统的第一操作建档。

本文描述的实施例中的任何实施例可以单独使用或以任何组合形式彼此一起使用。本说明书内涵盖的发明还可以包括仅被部分地提及或提到、或者在此简要发明内容或摘要中根本未提及或提到的实施例。虽然本发明的各种实施例已经通过伴随现有技术的各种缺陷得以促使，现有技术可能在说明书中的一个或多个位置中讨论或提到，但是本发明的实施例未必解决这些缺陷中的任何缺陷。换而言之，本发明的不同的实施例可以解决可能在说明书中讨论的不同的缺陷。一些实施例可能仅部分地解决在说明书中可能讨论的一些缺陷、或仅一个缺陷，并且一些实施例可能不解决这些缺陷中的任何缺陷。

本发明的其他特征、益处和优势将在阅读了包括说明书、附图和权利要求的本公开内容之后变得清楚。

附图说明

附图进一步图示本发明并且与发明的具体实施方式一起，用于解释本发明的原理，附图中相同的附图标记贯穿单独的视图指代相同或功能类似的元件，并且附图被并入并且形成说明书的一部分。

图1是用于结合本发明的优选实施例的代表性电动机系统的示意性框图；以及

图2图示可以由图1的管理系统实现的过程的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例提供用于早期识别即将到来的快速充电或快速充电机会并且使用该信息来使得电池单元准备好用于快速充电的系统和方法。呈现下文的描述以使得本领域技术人员的技术人员能够制造和使用本发明，并且在专利申请及其要求的背景下提供下文的描述。

本领域技术人员将易于理解对优选实施例的各种修改以及本文描述的一般原理和特征。因此，本发明并非旨在被限制于所示出的实施例，而是被给予与本文描述的原理和特征一致的最宽的范围。

在下文中，术语“能量存储组件”、“电池”、“单元”、“电池单元”、“电池单元模块”、和“电池单元组”、“双层电容器”、和“超级电容器”可以互换使用(除非上下位另外指明)并且可以指代各种不同的可再充电结构和单元化学过程中的任何一个，可再充电结构和单元化学过程包括但不限于锂离子(例如，磷酸铁锂、钴酸锂、其它锂金属氧化物等)、锂离子聚合物、镍金属氢化物、镍镉、镍氢、镍锌、银锌、或其它可充电高能量存储类型/结构。

本发明的实施例总体上适用于利用电动机的系统，并且更具体地适用于使用由存储在能量存储系统中的能量所供电的多相感应电动机的车辆，该能量存储系统包括布置在电池组中的一个或多个电池单元模块。电动车辆(EV)包括具有被设计成向车辆提供电能的一个或多个所存储的能量的来源的车辆，其中电能被使用以至少部分地提供用于推进车辆的一些能量。电动车辆可以包括被设计成运载乘客、运输货物或提供专业工作能力的车辆。例如，电动车辆包括客车、卡车和比如小船的娱乐船只。另外，电动车辆包括专用车辆、比如用于提升和移动货物的叉车，结合传送带以移动物体的车辆、比如用于装载和卸载货物(比如来自飞机的行李)的移动传送带车辆，以及在其中来自典型汽油、柴油或丙烷动力设备的废气可能对人员(比如地下采矿作业的人员)造成危险的区域中使用的专用设备。在各种实例中，电动车辆被设计并且意图在高速公路上作为许可的汽车、包括轿车和卡车进行操作。

通常，电动车辆包括能够存储设备并且可以操作以向车辆提供电力的一些形式的一个设备或多个设备。可以使用电力来至少部分提供能量用于推进车辆。在一些实例中，使用电力来提供车辆的功能中的所有功能、包括推进车辆的功能所需要的能量。在许多实例中，所存储的能量的来源是可再充电电池组。在各种实施例中，可再充电电池组包括被电耦合以提供可再充电电池组的多个个体可再充电电池单元。

在本文的讨论中，描述了各种充电速率。对于可再充电能量存储系统，存在供应电能用于EV再充电的充电站(有时EV充电站、电再充电点等)。能量存储系统接收电能的速率通常根据标准、比如由国际电工委员会(IEC)定义的模式来指定。例如，它们定义术语慢速充电和快速充电，它们与详细描述标准充电(非快速充电——例如模式1或模式2)和快速充电(例如，模式3或更高)时的本发明的实施例中的一些实施例相关。充电站通常被视为提供预定量的充电速率，有时充电站可能能够供应快速充电和慢速充电中任一个(或二者)。快速充电事件的预测识别来自快速充电站的快速充电速率的可用性。

在其他情景下，快速充电和非快速充电与在能量存储系统上再充电的寿命性能影响有关。电能对能量存储系统充电的速率可能影响寿命性能。在当前情景下，非快速充电速率是其中电池寿命通过在标准操作温度之下调整单元温度而受益的速率，并且快速充电是其中电池寿命通过在标准操作温度之上调整温度而受益的充电速率。在其中寿命性能不强烈依赖于充电温度的充电速率区域中，管理系统可以在标准操作温度目标使用最少量的能量时维持该目标。

具体而言，虽然在较高温度下的充电降低了也起其他作用的阻抗。当在典型速率(非快速充电速率)充电时，最佳寿命性能低于驱动的标准操作温度。因此，对于这些充电，管理系统可能想要在充电之前降低电池组的温度。然而，随着充电速率增加，从进入更高温度的益处增加，并且存在其中管理系统优选地加热能量存储系统以保持寿命性能的交叉点。

因此，在本内容中，试图被预测为快速充电速率的充电“类型”是这样的速率，其中需要增加单元的温度以便保护单元的循环寿命。基于即将发生的充电事件的所预测的速率来调整能量储存系统的温度。典型地，这意味着当快速充电速率即将发生时，能量储存系统的温度将需要被增加到标准操作温度之上。基于可用的充电站的类型和充电速率，充电速率的量化意味着，对于大多数情况，管理系统将对于即将发生的快速充电模式处于加热模式或者对于即将发生的标准充电模式处于冷却模式。本文描述的实施例不包括对于充电速率的动态改变响应(一些实施例可以这样做)，而是会通过管理系统基于充电速率的值或预期值来选择模式。例如，该过程可以使用查找表、充电速率相对温度，从而可能存在用于不同的充电速率的不同温度目标。

标准操作温度基于许多因素而改变，但是对于基于一组假设的特定实现方式，它是预定值。该标准操作温度是通过本发明的实施例使用的参考点。

图1是结合本发明的优选实施例的代表性电动机系统100的示意性框图。为了简化进一步的讨论，系统100将在下文中在电动车辆的情景中描述。然而，应当理解，系统100可以是除了电动车辆之外的另一设备或系统的一部分。系统100包括能量存储系统(ESS)105，其包括车辆推进电池或类似物，以及至少一个推进电机110，用于将能量转换成机械运动、比如旋转运动。ESS 105在各种示例中包括与向车辆推进电池传送能量以及从其传送能量相关联的各种组件，包括安全组件、冷却组件、加热组件、整流器和类似物。ESS 105可以以许多不同的方式来实现，并且包括许多不同的组件，但对于本实施例的目的，ESS包括推进电池、超级电容器、或类似物。因此，本发明主题内容不应该被解释为限于本文所公开的结构，因为其它结构是可能的，并且处在本发明的范围之内。

本实施例的ESS 105的推进电池包括一个或多个锂离子电池。在一些示例中，电池包括多个并联和/或串联耦合的锂离子电池。一些示例包括圆柱形锂离子电池。在一些情况下，ESS 105包括一个或多个与18650电池标准兼容的电池，但是本主题内容并不受此限制。一些示例包括成百上千个相互连接的电池。在一些示例中，在ESS105中使用的车辆推进电池大约提供390伏特。

另外，系统100包括能量转换器115。能量转换器115将来自ESS 105的能量转换成可由电机110使用的能量。在一些实例中，有从电机110通过能量转换器115进入ESS 105的能量流动。ESS 105向能量转换器115传递能量，能量转换器115将所传递的能量转换成可由电机110使用的能量以推进电动车辆。电机110还可以生成被传递到能量转换器115的能量。在这些情况下，能量转换器115将从电机110所传递的能量转换成可以被存储在ESS 105中的能量。能量转换器115包括半导体功率器件，比如晶体管。这些晶体管可以包括一个或多个场效应晶体管。一些示例包括金属氧化物半导体场效应晶体管。一些示例包括一个或多个绝缘栅双极晶体管。这样，在各种示例中，能量转换器115包括这样的开关元件，其被配置成接收来自ESS 105的直流(DC)功率并且向功率电机110输出多相(例如，三相)交流(AC)。电机110的旋转运动被从传动机构经由一个或多个车轴传递至EV的一个或多个车轮。

管理系统120对于ESS 105和能量转换器115中的一个或多个提供控制。在一些情况下，管理系统120被耦合到监视安全性的车辆系统(诸如碰撞传感器)。在一些示例中，管理系统120被耦合到一个或多个驾驶员输入(比如速度调节器，通俗地称为油门，尽管本主题内容并不限于具有实际油门的示例)。管理系统120被配置为对于至ESS 105和能量转换器115中的一个或多个的功率进行控制。

管理系统120的一些实施例包括导航系统，该导航系统可以进一步包括用于识别各种目的地和兴趣点以及包括从当前位置到各种目的地和兴趣点的方向、范围、驾驶时间等的相关联的信息的旅行计划特征和绘图系统。为了本发明的目的，这些兴趣点包括起始位置、一个或多个目的地、路点和快速充电站。管理系统120可以自动地/自主地、半自动地或人工地收集这一信息的全部或部分。

电源连接器125访问外部电源130，例如，充电站，以接收能量并且通过能量转换器115将其与ESS 105进行传送。在一些示例中，充电站将来自单相110V AC电源的功率转换成可由ESS 105存储的功率。在另外的示例中，充电站将来自单相220V AC电源的功率转换成可由ESS 105存储的功率。一些实施方式包括单相线电压，而其他实施方式采用多相线电压。图1图示了其中能量转换器115将来自外部电源130的功率转换成可由ESS 105存储的能量的实施方式。

ESS 105在本文被描述为包括冷却系统和温度控制设备，用于将ESS 105维持在期望操作温度。系统100包括环境控制135，其控制冷却系统和温度控制设备。可以将环境控制135并入管理系统120。

可以将外部电源130并入再充电设备，后者有时被称作EV充电站或电动再充电点、充电点、电动车辆供电设备(EVSE)。有针对该再充电设备的不同的性能等级(有时称为充电模式)。这些性能等级有时通过不同的充电等级来引用：等级1是可从110V AC得到的相对缓慢的充电等级，比如在许多所有者住所可得到的充电器类型，等级2是240伏特的AC充电，并且等级3充电提供500伏特的DC高电流充电(有时也被称为DC快速充电)。

在典型的操作中，用户将外部电源130连接到电源连接器125以启动对ESS 105的充电。将ESS 105充电到期望等级所花费的时间取决于几个因素，包括ESS 105的状态(例如，充电状态(SOC)、单元温度(多个)、单元化学过程等)和外部电源130的充电等级。取决于其他因素，有时有在启动充电之前的对于ESS 105的调节时段。在该调节时段期间对于系统100发生了什么可能取决于本文描述的实时因素中的一些。对于什么系统必须被调整有大的影响的之一是什么等级的充电站将被用于再充电。

例如，当ESS 105中的单元比标准操作温度更热时，ESS 105的快速充电得以改善。在操作期间，ESS 105的单元被冷却并且维持在不大于目标温度(例如，40℃)的操作温度范围内。优选地，在快速充电期间，单元被维持在标准操作温度之上最小10摄氏度，其中优选温度目标是约40℃。该温度通常在操作温度范围之上。因此，ESS 105必须被调整(主动地加热ESS 105或者被动地允许ESS 105上升)，从操作温度上升到达到该快速充电温度。然而，在一些情况下，冷却是必要的或期望的以达到用于快速充电(和/或标准非快速充电)的适当温度。

管理系统120优选地预期到何时将要使用快速充电，并且提前准备好ESS 105从而它在用户期望启动快速充电时更接近期望快速充电温度。有各种机制来使得管理系统120能够预期该情形和/或使ESS准备好用于快速充电。

即将发生的快速充电事件的预期可以通过许多不同的方式来确定。为了本讨论的目的，管理系统120在该确定之前使用用于冷却、加热、充电、放电等的操作简档来操作EV。一旦管理系统120根据EV的操作条件，确定一个快速充电事件即将发生，则管理系统120切换至用于冷却、加热、充电、放电等的预快速充电操作简档。当前操作条件和即将发生的快速充电事件的立即性确定了预快速充电简档的积极性等级。以下示例描述用于建立即将发生的快速充电事件以及各种预快速充电简档的各种确定模式。除非有相反的指示，否则各种确定方式可以被匹配到各种预快速充电简档。

图2图示了可以由图1的管理系统120实现的过程200的流程图。过程200开始于步骤205处的测试以确定是否存在即将发生的快速充电事件。该确定可以基于来自操作员动作和旅程/日程表的演绎/归纳、快速充电事件和与当前位置/目的地相协调的来自存储器的所存储的和所访问的位置的过去的历史、结合关于当前车辆位置提供快速充电站位置的导航数据的ESS 105的SOC分析、以及之类的。过程200当在步骤205处的测试是否定的时循环回到步骤205。当在步骤205处的测试是肯定的，过程200前进到步骤210，以建立用于即将发生的快速充电事件的参数。管理系统120可以在确定即将发生的快速充电事件时考虑事件有多么急迫/紧急以及可能在设置/实施预快速充电简档的过程中使用的其他参数。

在步骤210之后，过程200执行步骤215以切换EV的操作模式。过程200在步骤215使EV通过使用预快速充电简档而不是操作简档在预期到即将发生的快充电事件时开始操作。当然，预快速充电简档可以被集成到操作简档以包括本文所描述的特殊操作步骤。这些实施例区分操作模式和预快速充电模式，在预快速充电模式中，使得EV以这样的模式进行操作，该模式不同于设计用于标准驱动条件的模式。在该示例中，占主导地位的区别是对环境控制135的修改以将ESS 105的电池单元的温度提高到在标准操作温度以上，并且更具体而言使得电池单元达到理想的快速充电温度。理想的快速充电温度取决于许多因素，包括ESS 105的电池单元的SOC、ESS 105的电池单元的累积能量吞吐量、ESS 105的电池单元的直流电阻、从外部电源可获得的功率和流入、外部电源的环境温度、以及期望的快速充电时间等。在该示例中的典型的快速充电最优温度为45+/-10℃。

步骤215执行在适当的时间切换到预快速充电简档，该适当的时间基于用来实现预快速充电简档的参数所需要的时间、该实现中的积极性等级、以及快速充电事件发生或被调度发生的时候。

过程200在步骤215之后的步骤220测试快速充电事件是否已经被启动/取消。管理系统120能够自动检测快速充电事件何时开始或取消。当在步骤220的测试是否定的，过程200执行步骤225，并继续使用预快速充电简档操作EV。管理系统120的一些实施方式以实时或接近实时地进行操作并且使预快速充电简档适应关于温度、SOC、至启动快速充电事件的范围/时间等的当前信息。在步骤225，过程200返回步骤220以测试快速充电事件是否已经启动/取消。一些实施方式可能不提供轮询测试，但是可以被实现为基于快速充电事件的启动/取消的中断。

当启动或取消快速充电事件时，在步骤220的测试是肯定的，并且处理200然后执行步骤230。步骤230将EV的操作从预快速充电简档切换至比如如操作简档。在步骤230之后，过程200返回到步骤205以针对另一个即将发生的快速充电事件进行监视。

下面的示例场景包括代表性确定和预快速充电简档。

示例1

在操作过程中的任何点，EV的用户指示在完成当前驾驶阶段之后不久就执行快速充电的计划。此时，管理系统120实施预快速充电简档并且使得EV进入如下模式，其中环境控制135的目标是维持单元温度尽可能地接近理想快速充电温度。该目标可以以多种方式来实现，包括：延迟HVAC事件、降低ESS 105中的冷却剂流速、将ESS 105与一些机械装置进行隔离、在驾驶期间使用一些能量来加热ESS 105，以及之类的。

对于管理系统120还可能将有益的是在其处理中包括关于离开快速充电位置大约有多少英里的信息(或者可以用于确定到快速充电事件可能发生有多久的参数)。以这种方式，可以采取更加积极的方法以在电池接近快速充电站时使其准备好。管理系统120也可以考虑相对于快速充电位置剩余多少车辆续驶里程。管理系统120能够使用该信息来设置预快速充电简档的参数，比如将使用多少来自ESS 105的能量以及可以有多么积极的将ESS 105加热。(例如，如果EV具有显著数量的剩余范围并且处在距快速充电器的预定距离/时间内，则预快速充电简档可以使EV使用附加能量来在到达快速充电位置之前单独地加热ESS 105)。

示例2

在驾驶开始之前，驾驶员指出该驾驶将是长的/延长的距离的驾驶。快速充电位置被使用GPS和其他地理位置服务在导航系统上进行标出(手动或自动地)。以这种方式，管理系统120能够确定在EV接近所识别的位置时何时切换简档。

在一些情形下，在需要充电时，快速充电可能不是可用的。在这种情形下，例如，在旅馆、汽车旅馆或者不支持快速充电的其它过夜充电位置，充电位置被识别为“正常”充电位置。管理系统120对于非快速充电位置不切换简档。

示例3

在驾驶之后并且一旦连接到充电器，管理系统120基于与充电系统的通信(例如，可用充电速率、规划的充电时间等)选择正确的充电温度。管理系统120还可以预测在SOC下降到特定水平之后什么将是最可能的充电站，并且相应地准备好用于快速充电或标准充电(例如，在驾驶了离开起始位置200英里时，当SOC越来越低，当已知快速充电器位于X数量的英里内时，管理系统120预测使用快速充电，或者当SOC为低并且车辆靠近作为一个标准充电器的其通常充电端口时，管理系统120预期标准充电)。

示例4

由管理系统120进行的简档切换并不限于在驾驶过程中所启动的变化，而是在其他的标准操作期间可用以解决给定快速充电阶段的时间管理。一旦启动快速充电事件，驾驶员选择所请求的范围(SOC)以及实现该SOC所需要的时间。当然，有许多这样的时间，这将是尽可能快的尽可能多的范围。有灵活性的其他时间允许可以被请求的若干“中间速率”的充电阶段。在这样的情况下，管理系统120可以关于如何使用该时间以准备好ESS 105更加智能。例如，当驾驶员请求2小时内80％的SOC时，则管理系统120能够确定预加热ESS 105和使用更低速率充电的最优组合以满足最后期限。类似地，驾驶员可以按照到特定时间的范围识别该需要(例如，到下午3点的80英里范围)。驾驶员识别可以通过使用管理系统120的用户接口直接执行，或者管理系统120可以从存储在管理系统120中的或者由管理系统120可访问的旅程或日程表来推断该信息。

示例5

在足够高的速率进行充电会由于焦耳加热而自然地加热ESS105。一些预快速充电简档说明环境温度和标准操作温度并且缓慢提升快速充电电流，利用焦耳加热的优势以最小化额外加热。管理系统120可以提供用于使用短脉冲以被用来加热在快速充电开始处的电池。

在优选实施例中，管理系统120包括具有处理器和存储用于实现本文描述的处理和特征的一个或多个的计算机程序指令的存储器的计算机系统。在一些实施例中，管理系统120包括用户接口。

已经概括地描述了以上系统和方法作为理解本发明的优选实施例的细节的辅助。在本文的描述中，提供了许多具体细节，比如组件和/或方法的示例，以提供对于本发明的实施例的透彻理解。本发明的一些特征和益处以这样的模式来实现并且并非在每种情况下都是需要的。然而，相关领域技术人员将认识到本发明的实施例可以在没有具体细节中的一个或多个情况下来实施，或者利用其他装置、系统、组装件、方法、组件、材料、部件和/或之类的来实施。在其他实例中，公知的结构、材料、或操作并未具体示出或详细描述以避免模糊本发明的实施例的方面。

贯穿说明书对于“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”的参考意味着结合实施例所描述的具体特征、结构或特点被包括在本发明的至少一个实施例中并且未必在所有实施例中都被包括。因此，贯穿说明书在各个地方相应出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、或“在具体实施例中”未必指代相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定的特征、结构、或特性可以以任何合适的方式与一个或多个其它实施例组合。将要理解本文描述和例示的本发明的实施例的其他变型和修改根据本发明的教导是可能的并且被看作是本发明的精神和范围的一部分。

还应当理解附图/图中所描绘的元件中的一个或多个可以以多个分离的或集成的方式来实现，或者在某些情况下甚至移除或呈现为不可操作，如在根据特定应用中所使用的。

此外，附图/图中的任何信号箭头应当被看作仅是示例性的、而不是限制性的，除非另有特别说明。此外，如本文所使用的术语“或者”总体上意图表示“和/或”，除非另有说明。组件或步骤的组合还将被认为是被提到的，其中术语在呈现分离或组合的能力是不清楚的情况下被预见到。

如在本文的描述中所使用的并且贯穿下文的权利要求，“一”、“一个”和“所述”包括复数引用，除非上下文另有明确说明。此外，如在本文的描述中所使用的并且贯穿下文的权利要求，对“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”，除非上下文另有明确说明。

所例示的本发明的实施例的前文描述，包括在摘要中所描述的内容在内，并非意图是穷举性的或者将本发明限制于本文公开的精确形式。虽然本发明的具体实施例和示例仅用于说明性的目的在本文进行了描述，但是如相关领域的技术人员将认识和理解的，各种等同修改形式可能落在本发明的精神和范围内。如所指出的，可以根据所例示的本发明的实施例的前文描述对本发明作出这些修改，并且这些修改被包括在本发明的精神和范围内。

因此，虽然本文参考其特定实施例对本发明进行了描述，但是修改的界限、各种改变和替换形式意图在前文的公开中，并且将要理解在一些实例中，在不背离如所阐述的本发明的范围和精神的前提下，将采用发明的实施例中的一些特征而不对应使用其他特征。因此，可以做出许多修改以使特定情形或材料适合本发明的本质范围和精神。意图不将发明限制于以下的权利要求中所使用的特定术语和/或如预期用于实现本发明的最佳模式的所公开的特定实施例，但是发明将包括任何和所有实施例以及落入所附权利要求的范围内的等同形式。因此，本发明的范围将仅由随附权利要求来确定。

Claims (19)

1.一种用于可再充电能量存储系统的快速充电系统，包括：

快速充电预测系统，识别用于所述可再充电能量存储系统的即将发生的快速充电事件；

环境控制系统，耦合到所述能量存储系统，响应于第一操作简档而控制所述能量存储系统的温度环境，所述第一操作简档使用所述温度环境将所述能量存储系统的温度调整到标准操作温度的第一温度目标；以及

管理器，响应于所述即将发生的快速充电事件设置用于所述环境控制系统的第二操作简档，所述第二操作简档使用所述温度环境将所述能量存储系统的所述温度调整到在所述标准操作温度之上的第二温度。

2.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述第二温度处在35℃至55℃的范围中。

3.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述第一温度小于40℃并且其中所述第二温度处在更低的快速充电器温度至55℃的范围中，其中所述更低的快速充电器温度是35℃和所述第一温度中的较大者。

4.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述温度环境包括HVAC，所述HVAC具有在通过所述环境控制系统的激活之后用于所述能量存储系统的温度降低特性，并且其中所述第二操作简档当调整所述能量存储系统的所述温度时延迟所述激活。

5.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述温度环境包括使用冷却剂的热交换器，所述冷却剂具有响应于通过所述环境控制系统设置的冷却剂流动速率的用于所述能量存储系统的温度降低特性，并且其中所述第二操作简档降低所述冷却剂流动速率以调整所述能量存储系统的所述温度。

6.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述温度环境包括可变绝缘屏障，所述可变绝缘屏障具有在通过所述环境控制系统的激活之后用于所述能量存储系统的温度升高特性，并且其中所述第二操作简档促使所述激活以调整所述能量存储系统的所述温度。

7.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述快速充电预测系统包括用户接口，所述用户接口接收用户输入，所述快速充电器预测系统响应于所述用户输入识别所述即将发生的快速充电事件。

8.根据权利要求1所述的快速充电系统，其中所述能量存储系统被设置在具有电动推进电机的电动车辆中，所述电动车辆还包括导航系统，所述导航系统地理定位在当前驾驶范围内沿着所述电动车辆的驾驶路线的快速充电站的位置，而所述温度环境利用所述第一操作简档进行操作。

9.根据权利要求8所述的快速充电系统，其中所述快速充电预测系统当所述电动车辆在预定距离内靠近所述位置、并且所述电动车辆的最大驾驶范围小于预定范围时识别所述快速充电事件。

10.一种用于能量存储系统的快速充电方法，包括：

a)识别用于所述可再充电能量存储系统的即将发生的快速充电事件；

b)响应于第一操作简档控制用于所述能量存储系统温度环境，所述第一操作简档使用所述温度环境将所述能量存储系统的温度调整到用于标准操作温度的第一温度目标；以及

c)响应于所述即将发生的快速充电事件设置用于所述环境控制系统的第二操作简档，所述第二操作简档使用所述温度环境将所述温度调整到在所述标准操作温度之上的第二温度。

11.根据权利要求10所述的快速充电方法，其中所述识别步骤a)包括：响应于用于输入，手动地指示所述即将发生的快速充电事件。

12.根据权利要求10所述的快速充电方法，其中所述识别步骤a)包括：当所述电动车辆在预定距离内靠近快速充电站的位置、并且所述电动车辆的最大驾驶范围小于预定范围时，使用计算机系统自动地响应。

13.一种用于电动推进电机的可再充电能量存储系统的充电系统，包括：

充电预测系统，识别用于所述可再充电能量存储系统的即将发生的充电事件，所述充电预测系统预测用于所述即将发生的充电事件的快速充电事件和非快速充电事件之一；

环境控制系统，耦合到所述能量存储系统，响应于第一操作简档而控制所述能量存储系统的温度环境，所述第一操作简档使用所述温度环境将所述能量存储系统的温度调整到标准操作温度的第一温度目标；以及

管理器，在所述即将发生的充电事件包括所述快速充电事件时，响应于所述即将发生的快速充电事件，设置用于所述环境控制系统的第二操作简档，所述第二操作简档使用所述温度环境将所述能量存储系统的所述温度调整到在所述标准操作温度之上的第二温度，否则，在所述即将发生的充电事件包括所述非快速充电事件时，所述管理器维持用于所述环境控制系统的所述第一操作建档。

14.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述第二温度处在35℃至55℃的范围中。

15.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述第一温度小于40℃并且其中所述第二温度处在更低的快速充电器温度至55℃的范围中，其中所述更低的快速充电器温度是35℃和所述第一温度中的较大者。

16.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述温度环境包括HVAC，所述HVAC具有在通过所述环境控制系统的激活之后用于所述能量存储系统的温度降低特性，并且其中所述第二操作简档当调整所述能量存储系统的所述温度时延迟所述激活。

17.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述温度环境包括使用冷却剂的热交换器，所述冷却剂具有响应于通过所述环境控制系统设置的冷却剂流动速率的用于所述能量存储系统的温度降低特性，并且其中所述第二操作简档降低所述冷却剂流动速率以调整所述能量存储系统的所述温度。

18.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述温度环境包括可变绝缘屏障，所述可变绝缘屏障具有在通过所述环境控制系统的激活之后用于所述能量存储系统的温度升高特性，并且其中所述第二操作简档促使所述激活以调整所述能量存储系统的所述温度。

19.根据权利要求13所述的充电系统，其中所述快速充电预测系统包括用户接口，所述用户接口接收用户输入，所述快速充电器预测系统响应于所述用户输入识别所述即将发生的快速充电事件。