CN105098276A - 可在备用模式下操作的电池系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及可在备用模式下操作的电池系统和相关方法，包括可以基于电力设备的服务的预测干扰在预调节模式下操作的电池系统和相关方法的各个实施例。这些系统可以包括配置成储存电能的电池。通信模块可以被配置成接收电力设备的预测干扰的指示。电池管理系统可以在正常模式下操作电池系统以将电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内。在从通信模块接收到预测干扰的指示时，可以将电池系统转变到预调节模式。可以将电荷状态维持在预调节模式SOC范围内，预调节模式SOC范围超出正常SOC范围。在影响电力设备的实际干扰期间，电池系统可以提供电能。

Description

可在备用模式下操作的电池系统和相关方法
技术领域
本公开涉及配置成储存可以在电力设备提供服务中电位中断期间使用的电能的电池系统和方法。更具体来说，本公开涉及可能导致电力设备的服务的中断的事件的识别和在电位中断之前以在预调节模式下操作电池系统以在电气服务的实际中断的情况下增加可用电能。
背景技术
客车通常包括用于操作车辆的电气和传动系系统的电池。例如，车辆可以包括12V铅酸汽车电池，该电池被配置成为车辆起动器系统（例如，起动器电动机）、照明系统和/或点火系统供应电能。在电动、燃料电池（“FC”）和/或混合车辆中，可以使用高压（“HV”）电池系统来为车辆的电动传动系部件（例如，电驱动电机等）供电。这些电池系统可以允许可用来移动车辆的很大量电能的储存。
电池系统还可以包括在固定物应用中以用于多种目的。例如，电池备用系统可以用来在电力设备提供的电气服务的中断期间向建筑物提供临时电力。在另一个实例中，可以将可再生能源（例如，太阳、风等）连接到电池系统以拉平可再生能源系统的能量输出。
在操作中，可以将电池系统维持在比用于充电和放电的电池系统的物理限制窄的电荷状态（SOC）范围内。SOC范围可以取决于电池系统置于的用途。可以将用于提供备用电力的电池系统维持在相对高的SOC，以最大化在断电的情况下可用的电能的量。通常可以将结合可再生能源使用的电池系统的SOC维持在允许系统在可从可再生能源获得电能时吸收电能的SOC。
电池管理系统可以在一个阈值水平选择性地终止电池放电。用于进一步终止电池放电的阈值可以总体上基于电池的监控到的电压或其他参数。在过度消耗阈值之下无法限制电池的进一步放电可能导致电池系统效率低、降级、永久损坏和/或缩短的有效使用寿命。类似地，电池的充电可以在SOC上阈值水平终止，该SOC上阈值水平小于电池系统的总能量储存能力。
发明内容
本公开涉及可以基于电力设备的服务的预测干扰以在预调节模式下操作的电池系统和相关方法的各个实施例。这些系统可以包括配置成储存电能的电池。通信模块可以被配置成接收电力设备的预测干扰的指示。在各个实施例中，通信模块可以是无线数据网络接口、有线数据网络接口、蜂窝数据接口、卫星数据接口以及无线电数据系统接口。电池管理系统可以在正常模式下操作电池系统以将电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内。在正常模式下，电池管理系统可以维持正常充电SOC极限和正常放电SOC极限。
在从通信模块接收到预测干扰的指示时，可以将电池系统转变到预调节模式。在各个实施例中，预测干扰可以是天气干扰和/或电力设备的供应方面干扰。可以将电荷状态维持在超出正常SOC范围的预调节模式SOC范围内。在预调节模式下，电池控制器可以选择性地禁用延迟的充电操作。
在各个实施例中，系统可以被配置成检测电力设备的服务中的实际干扰。实际干扰可以是停电状态或节电状态。在检测到实际干扰时，系统转变到备用模式。在备用模式下，系统可以将来自电池系统的电能提供给外部负载。在一些实施例中，电力设备可以是外部负载。在其他实施例中，外部负载可以是配置成从电力设备接收电力的设备。在备用模式下，电池管理系统可以允许电池系统放电到备用放电阈值。备用放电阈值可以低于在正常模式下维持的正常放电阈值。
在一些实施例中，用户互动部件可以允许用户指定与预调节模式和/或备用模式下的电池系统的操作有关的一个或多个用户偏好。这些偏好可以通过用户界面模块来指定。在一些实施例中，用户界面模块可以进一步被配置成从用户接收预测干扰的指示。
本发明包括以下方案：
1. 一种配置成基于电力设备的服务的预测干扰在预调节模式下操作的电池系统，包括：
配置成储存电能的电池系统；
配置成接收电力设备的预测干扰的指示的通信模块；
与所述电池系统和所述通信模块通信的电池管理系统，所述电池管理系统被配置成：
在正常模式下操作所述电池系统以将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内；
从所述通信模块接收预测干扰的指示；
在接收到所述预测干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将所述电池系统的所述电荷状态维持在预调节模式SOC范围内，所述预调节模式SOC范围超出所述正常SOC范围；以及
在所述预调节模式下将电池中的电能积累到高达电荷容量截止阈值。
2. 如方案1所述的系统，其中所述预测干扰包括天气干扰和电力设备的供应方面干扰中的至少一个。
3. 如方案1所述的系统，其中所述电池管理系统被进一步配置成：
检测所述电力设备的服务中的实际干扰；
在检测到实际干扰时转变到备用模式；以及
将来自所述电池系统的电能提供到外部负载。
4. 如方案3所述的系统，其中所述电池管理系统被进一步配置成允许电池系统放电到备用模式下的备用放电阈值，所述备用放电阈值低于在所述正常模式下维持的正常放电SOC。
5. 如方案3所述的系统，其中所述实际干扰包括停电状态和节电状态中的至少一个。
6. 如方案3所述的系统，其中所述外部负载包括所述电力设备。
7. 如方案3所述的系统，其中所述外部负载包括配置成从所述电力设备接收电力的设备。
8. 如方案1所述的系统，其进一步包括：
配置成允许用户指定用户偏好的用户互动部件；
其中所述电池管理系统被进一步配置成基于所述用户偏好在所述预调节模式下操作所述电池系统。
9. 如方案1所述的系统，其进一步包括配置成从用户接收预测干扰的指示的用户界面模块。
10. 如方案1所述的系统，其中所述预调节模式SOC范围包括约90%的充电阈值。
11. 如方案1所述的系统，其中所述正常充电SOC范围包括正常充电SOC极限和正常放电SOC极限，并且所述电池管理系统被进一步配置成在所述备用模式下以备用SOC范围操作所述电池系统。
12. 如方案1所述的系统，其中所述通信模块包括通信接口，所述通信接口包括无线数据网络接口、有线数据网络接口、蜂窝数据接口、卫星数据接口以及无线电数据系统接口中的至少一个。
13. 如方案1所述的系统，其中所述电池控制器能选择性地禁用所述预调节模式下的延迟的充电操作。
14. 操作配置成基于电力设备的服务的预测干扰在正常模式与预调节模式之间转变的电池系统的方法，包括：
在正常模式下操作所述电池系统，并且将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内；
接收所述电力设备的服务的预测干扰的指示；
在接收到所述预测干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将所述电池系统的SOC维持在预调节模式SOC范围内，所述预调节模式SOC范围超出所述正常SOC范围；以及
在所述预调节模式下将电池中的电能积累到高达电荷容量截止阈值。
15. 如方案14所述的方法，其中所述预测干扰包括天气干扰和所述电力设备的供应方面干扰中的至少一个。
16. 如方案14所述的方法，其进一步包括：
在检测到实际干扰时，在备用模式下操作所述电池系统并且将来自所述电池系统的电能提供到外部负载。
17. 如方案16所述的方法，其中所述实际干扰包括停电和节电中的至少一个。
18. 如方案14所述的方法，其进一步包括：
接收至少一个用户指定的电池预调节偏好；以及
基于所述至少一个用户指定的电池预调节偏好调整所述预调节模式下的所述电池系统的所述操作中的至少一个。
19. 如方案14所述的方法，其进一步包括：
选择性地禁用所述预调节模式下的延迟的充电操作。
20. 一种配置成基于预测天气的指示在正常模式与预调节模式之间转变的电池系统，包括：
配置成为车辆供电的电气传动系；
配置成储存电能并且将电能提供到所述电气传动系的电池系统；
配置成通过通信接口接收天气干扰的指示的通信模块；
与所述电池系统和所述通信模块通信的电池管理系统，所述电池管理系统被配置成：
在正常模式下操作所述电池系统以将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在第一充电阈值与第一放电阈值之间；
接收天气干扰的指示；
在接收到天气干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将电能积累到高达第二充电阈值，所述第二充电阈值高于所述第一充电阈值；以及
在接收到所述电力设备的服务中的实际干扰的指示时，将所述电池系统转变到备用模式，并且将来自电池的电能提供到外部负载直至第二放电阈值，所述第二放电阈值低于所述第一放电阈值。
附图说明
参照附图描述本公开的非限制性且非排他性的实施例，包括本公开的各个实施例，其中：
图1示出根据本文披露的实施例的可以在正常模式、预调节模式和备用模式下操作的车辆100中的示例性电池系统的方框图。
图2示出根据本公开的实施例的具有与正常模式相关的第一SOC范围和与备用预调节模式相关的第二SOC范围的电池系统的概念表示。
图3示出根据本公开的实施例的在正常模式、备用预调节模式和备用模式下操作的电池系统的SOC的随时间推移的图。
图4示出用于响应于可能导致电力设备的服务的中断的预测事件来将电池系统选择性地配置在正常模式、备用预调节模式和备用模式下的方法的流程图。
图5示出可以用于实施本文披露的系统和方法的某些实施例的系统的方框图。
图6示出根据本文披露的实施例的可以在正常模式、预调节模式和备用模式下操作的静止电池系统的实施例。
具体实施方式
本公开的实施例将参照附图得到最佳理解，其中全文中相同部分由相同数字指定。将容易理解，如本文的图中一般描述和说明，所披露的实施例的部件可以多种不同的配置来布置和设计。因此，本公开的系统和方法的实施例的以下详细描述并不意欲限制如所要求的本公开的范围，而是仅代表本公开的可能实施例。此外，方法的步骤既不必以任何特定次序执行或者甚至顺序地执行，也不需要仅执行一次各步骤，除非另有指示。
在一些情况下，熟知的特征、结构或操作不详细示出或描述。此外，在一个或多个实施例中，所描述的特征、结构或操作可以任何适合的方式来组合。还将容易理解，如本文的图中一般描述和说明，某些实施例的部件可以多种不同的配置来布置和设计。
图1示出根据本文披露的实施例的可以在正常模式、预调节模式和备用模式下操作的车辆100中的示例性电池系统102的方框图。车辆100可以是机动车辆、海运车辆、飞机和/或任何其他类型的车辆，并且可以包括内燃发动机（“ICE”）126，该内燃发动机又联接到发电机128。发电机128可以由ICE 126驱动并且可以将电力提供到电力转换系统130。电力转换系统130可以将电力储存在电池102中。在替代实施例中，燃料电池系统可以取代ICE 126和发电机128来产生电能。来自电池102的电力可以用来为电动机传动系、混合发动机传动系和/或适于并入本文披露的系统和方法的任何其他类型的传动系供电。如本领域技术人员将了解，还可以使用其他技术来产生储存在电池102中的电力，包括再生制动和其他能量节约技术。
车辆100可以包括电池系统102，在某些实施例中，该电池系统可以是HV电池系统。HV电池系统可以用来为电气传动系部件（例如，如在电气、混合或FC电力系统中）供电。在其他实施例中，电池系统102可以是低压电池（例如，铅酸12V汽车电池），并且可以被配置成将电能供应到多种车辆100系统，包括例如车辆起动器系统（例如，起动器电机）、照明系统、点火系统等。
电池系统102可以包括电池管理系统104。电池管理系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的某些操作。例如，电池管理系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的充电和放电操作。特别是，电池管理系统104可以监控电池在使用期间的状态以防止电池的过度放电和/或一个或多个个别模块的过度放电。电池的过度放电可能导致对电池的损坏，并且因此减轻和/或防止电池的过度放电可以延长电池系统的有效使用寿命。在某些实施例中，电池管理系统104可以与一个或多个传感器106（例如，电压传感器、电流传感器、温度传感器和/或类似传感器）和/或配置成使得电池管理系统104能够监控和控制电池系统102的操作的其他系统通信地联接。
电池系统102可以包括一个或多个电池组112，所述电池组被适当地定尺寸以将电力提供到车辆100。每个电池组112可以包括一个或多个模块114。模块114可以包括子组件，每个子组件可以包括使用任何适合的电池技术的一个或多个电池单元。适合的电池技术可以包括例如铅酸、镍-金属氢化物（“NiMH”）、锂离子（“Li离子”）、Li离子聚合物、锂空气、镍镉（“NiCad”）、包括吸附式玻璃纤维棉（“AGM”）的阀控式铅酸（“VRLA”）、镍锌（“NiZn”）、熔盐（例如，ZEBRA电池）、镍锰钴（“NMC”）、磷酸铁锂（“LEP”）、锂锰氧化物（“LMO”）和/或其他适合的电池技术以及其组合（例如，混合的化学电池技术）。在各个实施例中，电池控制器104可以被配置成将信息提供到包括在车辆100中的其他系统（诸如通信模块116）和/或从其接收信息。在某些实施例中，电池管理系统104可以至少部分地被配置成将与电池系统102有关的信息提供给车辆100的用户。此信息可以包括例如电池充电状态信息、电池操作时间信息、电池操作温度信息和/或与电池系统102有关的任何其他信息。
每个模块114可以与配置成测量与每个电池模块114相关联的一个或多个参数（例如，电压、电流、阻抗、温度等）的传感器106相关联。尽管图1示出与每个模块114相关联的单独传感器106，但是在一些实施例中，也可以使用配置成测量与多个模块114相关的各种参数的传感器。传感器106所测量的参数可以被提供给电池管理系统104。使用电气参数，电池管理系统104和/或任何其他适合的系统可以协调电池系统102的操作。
电池管理系统104可以被配置成在正常操作期间将电池系统102的SOC维持在某个范围内。在各个实施例中，电池系统102的SOC可以从一个或多个测量出的参数（诸如开路电压、温度等）来确定或估计。为了将电池系统102的SOC维持在特定范围内，电池管理系统104可以选择性地启动ICE 126以产生随后可以储存在电池102中的电力。ICE 126的选择性操作可以防止车辆100在操作时电池系统102的过度消耗。当电池系统102的SOC超出指定阈值时，可以停止ICE 126或其他电力系统已防止对电池系统102的过度充电。
来自电力设备132的电能也可以用来对电池102充电。电力转换系统130可以在适当的情况下转换从电力设备132接收到的电力以用于储存在电池系统102中。例如，电力转换系统130可以被配置成接收具有60赫兹的标称交流电的110V与240V之间的输入电压。电力转换系统130可以将电力转换成适当的电压以用于对电池系统102充电。另外，电力转换系统130还将包括电力逆变器以允许配置成将储存在电池系统中的电能转换为可以使用配电系统传输的交流电的转换。
在一个特定实施例中，在正常操作期间的电荷状态的范围可以被维持在约30%与80%之间。此范围可以通过将车辆100连接到电力设备132和/或通过选择性地启动ICE 126并使用发电机128产生电力来维持。
在根据本公开的各个实施例中，可以扩展SOC范围以储存可以在由于例如天气条件、配电系统的预计中断等导致的电气服务中断期间使用的额外电能。在这些条件下，可以增加电荷状态的上限，可以减少电荷状态的下限，或者两者都可以。另外，在预期电气服务的可能中断的情况下，电池系统可以被配置成充电达最大电荷状态。
在电力设备的服务中断之前在电池系统中积累电能可以通过增加车辆100在断电或其他干扰的情况下将被最大可能限度地充电的可能性而为具有根据本公开的电池系统的车辆所有者提供增加价值。例如，完全充电的车辆可以允许所有者在断电期间有最大可能的机会地使用车辆100，并且可以在断电期间最大化车辆的范围。另外，车辆100可以提供辅助应用形式的价值，诸如将备用电力提供给车辆100的所有者或者允许所有者在有利的时间（例如，峰值需求的周期或其他供应方面的中断等）将电力售回给电力设备。在一些实施例中，车辆100的所有者可以在低能量需求的时间期间将能量储存在电池系统中，并且可以在高能量需求的时间期间出售储存在电池系统中的能量。此外，电池的充电可以由车辆延迟直到能量的成本较低。然而，在预测断电的情况下，各个实施例可以被配置成不考虑那时电力的较高成本而开始对电池系统充电。
在一些实施例中，电力服务中可能中断的指示可以多种方式传输到车辆100。通信模块116可以联接到接收器118。通信模块116还可以与电池管理系统104通信。接收器118可以被配置成从卫星网络120、蜂窝电话网络122和/或局域网124接收信息。在各个实施例中，接收器118可以是车辆远程信息处理系统（诸如可从通用汽车公司获得的ONSTAR®服务）的一部分。接收器可以允许通过互联网发送和/或接收信息。在一个实施例中，车辆100的位置可以使用来自全球定位系统的信息来确定，并且与电气服务中的可能中断有关的信息可以从蜂窝电话网络122和/或局域网124获得。在各个实施例中，局域网124可以使用多种物理介质和/或通信协议来通信，所述通信协议包括但不限于IEEE 802.11系列标准、无线电数据系统（RDS）、蓝牙®、有线网络协议（例如，以太网）等。在一些实施例中，可以从可在互联网上获得的提供天气预报的源获得可能中断的指示。在线天气信息的一种此类提供者可以是weather.com。恶劣天气（例如，风暴警报或警告、大风警报或警告等）的指示可以提供与电气服务中的可能中断有关的信息。
基于与电气服务中的干扰的可能性有关的信息，车辆100可以调整电池系统102的SOC的范围，并且预调节电池102以用作电力的备用源。预调节电池可以涉及将电池充电达增加的最大电荷状态。另外，在某些实施例中，预调节电池可以涉及在电气服务断电之前或期间启动ICE 126以产生储存在电池102中的电力。
在电气服务的断电期间或其他时间（例如，在电网上的峰值需求周期期间，在发电减少周期期间等），可以将储存在电池102中的能量提供给一个或多个外部负载134。在各个实施例中，电力设备132可以接收从电池102抽取的电能，且因此可以称为外部负载。
与电力设备的操作相关的干扰可以称为供应方面的干扰。电力转换系统130可以被配置成提供适当的电气输出以对外部负载134供电和/或可以被传输到电力设备132。在一些实施例中，外部负载134可以包括在车辆100的所有者的家内的一个或多个电路。例如，用户可以选择用户家中可能吸取电力的某些负载，或者可以在断电期间为家中的商业使用或者鉴于医疗理由从电池102提供不间断电源。在电力设备132的正常操作的周期期间，这些负载通常可以从电力设备132吸取电力。
图2示出根据本公开的实施例的可在正常模式下的第一SOC范围202中和备用预调节模式下的第二SOC范围204中操作的电池系统200的概念表示。可以选择第一SOC范围202以最大化电池的寿命周期。另外，电池系统在此范围内的操作可以允许电池系统更有效地使用能量回收技术，诸如再生制动。如本领域技术人员所知道，如果电池系统处于或接近充电阈值，则不可以从再生制动系统回收额外能量。第一SOC范围202可以由多种因素确定，包括延长电池寿命、维持电池系统中的中等温度、提供用于典型条件的足够的电池能量储备、调节各种驾驶条件等。在一个实施例中，第一SOC范围202可以在约30%与约80%之间。在其他实施例中，第一SOC范围202可以扩展到高于80%和/或低于30%。本公开预期第一SOC范围202的多种可能范围。
可以选择第二SOC范围204以最大化在电力设备的服务中断期间储存在电池系统200中的电能。除了使得在电力设备的服务中断期间车辆操作或备用使用可获得额外能量之外，在第一SOC范围202的边界之外的电池系统200的周期性操作可以提供一些优点。例如，如果不经常使用电池系统，则此操作可以恢复电池。
图3示出根据本公开的实施例的在正常模式312、备用预调节模式316和备用模式322下操作的电池系统的SOC 320的随时间推移的图。在正常模式312下，电池系统可以在上阈值304与下阈值306之间操作。在一个实施例中，上阈值304可以表示约80% SOC，并且下阈值306可以表示约30% SOC。可以选择在上阈值304与下阈值306之间的电池系统的操作以最大化电池系统的寿命周期。
在正常模式312下，电池系统可以将SOC 320维持在下阈值306与上阈值304之间。在某些实施例中，电池系统可以操作发电机和/或通过再生制动或其他技术产生电能。电能可以由电气传动系的操作消耗。
在所示实施例中，在314，预测可能中断电力设备服务的典型操作的事件。在各个实施例中，可以预测可能潜在地中断电力设备服务的典型操作的任何数量的事件。例如，预测的事件314可以是触发正常模式与备用预调节模式之间的转变的风暴。在其他实例中，这些事件可以包括电网上的峰值需求的周期、发电减少的周期等。在这些事件期间，电力设备服务可以持续操作，但是可能不在典型条件下操作。在预测之后，电池系统可以转变到备用预调节模式316。
在备用预调节模式316下，电池系统可以开始积累电能。如SOC 320的随时间推移的图中所示，在预测的事件314之后，电池系统开始积累电能。在备用预调节模式316下，可以将上阈值304升高到较高阈值302。较高阈值302可以允许电池系统储存可以在电力设备服务的中断期间使用的较大量能量。如SOC 320的随时间推移的图中所示，可以增加直到电池系统的SOC接近较高阈值302。电池系统可以在SOC达到较高阈值302时停止对电池系统充电。
在318，电力设备服务的中断可以发生，并且电池系统可以开始在备用模式322下操作。在备用模式322下，电能可以从电池吸取并且被提供到一个或多个外部负载。在各个实施例中，在电产量减少或传输减少的时间期间，电池系统可以将电能提供回到设备系统。
在备用模式316下可以将正常模式312下的阈值306降低到阈值308。较低阈值可以允许从电池吸取额外电能，且因此可以允许电池系统继续操作较长时间周期。额外的电能可以允许电池系统为车辆供电持续较大距离或较长时间周期，或者可以允许电池系统提供备用电力持续较长时间周期。
图4示出用于响应于可能导致电力设备的服务的中断的预测事件来将电池系统选择性地配置在正常模式407、备用预调节模式408和备用模式409下的方法400的流程图。在402，方法400可以开始。在403，用户可以提供一个或多个电池预调节偏好。在各个实施例中，各种用户指定的参数符合本公开。例如，可以允许用户指定可能触发正常模式与预调节模式之间的转变的事件类型。例如，用户可以响应于对天气相关事件的响应的中断的预测来选择启用预调节模式，但是可以响应于可能的供应方面中断来禁用预调节模式。另外，用户指定的偏好可以允许用户指定仅某些类型的天气相关事件应触发转变到预调节模式。
在404，电池系统可以在正常参数内操作。在各个实施例中，正常模式407下的操作可以涉及将电池系统的SOC维持具有第一SOC范围。在一个特定实施例中，第一SOC范围可以在约30% SOC与80% SOC之间。
在406，可以确定是否已经接收到可能干扰的指示。如先前所描述，预期各种干扰，包括由天气、地震、发电能力减少、预测的高电气需求的周期等导致的干扰。直到接收到可能干扰的指示，电池系统可以继续在正常模式407下操作。
在接收到可能干扰的指示时，电池系统可以转变到备用预调节模式408。在410，SOC范围可以转变到第二SOC范围，该第二SOC范围大于第一SOC范围。在一个特定实施例中，第二SOC范围可以在20%与90% SOC之间。在一些实施例中，在备用预调节模式408中可以不调整SOC范围的低值，因为在备用预调节模式下的电池系统的操作可以主要用来积累电能而非从电池系统吸取电力。
在412，电池系统可以开始积累可以在备用模式409下的电池系统的操作期间使用的电能。在一些实施例中，电池系统可以仅在电池系统连接到外部电源（例如，电力设备）时转变到备用预调节模式。另外，在其中电池系统可以选择性地启动电能的源（例如，联接到发电机的ICE）的一些实施例中，可以启动电源来积累电能，与电池是否在可能的情况下（例如，ICE具有燃料并且未储存在诸如车库的有限空间中）连接到外部源无关。
在414，电池系统可以确定是否已经检测到电力设备的服务的中断的指示。直到检测到服务中断的指示，电池系统可以继续积累电能，直到电池达到在预调节模式408中允许的最大SOC。如先前结合图3所描述，一旦电池SOC达到最大SOC阈值，则可以在备用预调节模式316中停止充电。
返回到图4的论述，各种情况或事件可以触发电力设备的服务的中断。例如，电池系统可以检测停电状况（即，电力设备所提供的电气服务的完全中断）。替代地，中断可以与“节电”相关，并且可以涉及已经偏离标称水平的电力设备的电压或频率的检测。在416，电池系统可以通过将储存在电池系统中的电能提供到一个或多个外部负载和/或电力设备来在备用模式下操作。
在418，电池系统可以确定是否已经接收到可能干扰的减少的指示。例如，此指示可以包括已经发生对受停电影响区域的供电的检测。在另一个实例中，指示可以包括确定已经减少指示节电的状况（例如，偏离标称频率和/或电压）。另外，在根据本公开的某些实施例中，减少的指示可以包括时间推移。如果状况已经减少，则在422，可以将电荷阈值和消耗极限恢复到与正常模式相关的极限，并且方法400可以返回到404。
在420，电池系统可以确定电池是否已经达到消耗阈值。如以上所论述，电池系统的过度放电可能导致对电池系统的永久损坏。因此，控制系统可以防止在消耗阈值以下电池的放电。如果电池SOC低于消耗阈值，则方法400可以在424结束。如果电池SOC高于消耗阈值，则方法可以返回到416。
图5示出可以用于实施本文披露的系统和方法的某些实施例的系统500的方框图。在某些实施例中，系统500可以是车载车辆计算机、电池控制器和/或适合实施所披露的系统和方法的任何其他类型的系统。系统500可以特别包括一个或多个处理器502、随机访问内存（RAM）504、通信接口506、用户界面508以及永久的计算机可读存储介质510。处理器502、RAM 504、通信接口506以及计算机可读存储介质510可以通过命令数据总线512彼此通信地联接。在一些实施例中，计算机系统500的各个部件可以使用硬件、软件、固件和/或其任何组合来实施。
通信接口506可以是能够与其他计算机系统、外围设备和/或通信地联接到系统500的其他设备通信的任何接口。例如，通信接口506可以允许系统500与其他计算机系统（例如，与外部数据库和/或互联网相关的计算机系统）通信，从而允许来自这些系统的数据的传送以及接收。通信接口506可以特别包括蜂窝式调制解调器、卫星数据传输系统、无线数据接口和/或使得计算机系统500能够传送电子数据的任何其他适合的设备。
处理器502可以包括一个或多个通用处理器、专用处理器、可编程微处理器、微控制器、数字信号处理器、FPGA、其他可定制或可编程处理设备和/或能够实施本文披露的系统和方法的任何其他设备或设备布置。处理器502可以被配置成执行储存在永久的计算机可读存储介质510上的计算机可读指令。
计算机可读存储介质510可以根据需要存储其他数据或信息。在一些实施例中，计算机可读指令可以包括计算机可执行功能模块514。例如，计算机可读指令可以包括配置成实施以上描述的系统和方法的所有或部分功能性的一个或多个功能模块514。
可以存储在计算机可读存储介质510上的特定功能模型514被配置成执行本文描述的各种功能和方法。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以特别包括电池控制模块。电池控制模块可以被配置成在正常模式下操作电池系统以将电池系统的电荷状态维持在正常模式SOC范围内。在接收到预测干扰的指示时，电池控制模块可以转变到预调节模式。在预调节模式下，可以扩展电池系统的SOC范围，以增加可在电气服务的可能中断期间获得的能量的量。在预调节模式下，系统可以将电池中的电能积累到高达阈值。另外，电池控制模块可以被配置成在发生实际干扰时在备用模式下操作电池系统。在备用模式下，电池系统可以将来自电池的电能提供到外部负载。
在各个实施例中，计算机可读存储介质可以进一步包括用户互动模块。用户互动模块可以被配置成允许用户调整与预调节模式下的电池系统的操作相关的各种偏好。例如，在某些区域中，强风警报有可能触发断电，因为输电线可能非常靠近树枝或者有可能基于风而中断电力设备服务的其他危险。然而，在其他区域中，电力设备服务线路可能被埋在地下，且因此强风可能较不可能导致断电。允许用户指定用于其中电池系统可以转变到预调节模式的状况的偏好的实例仅是根据各个实施例的可以由用户指定的多种可能偏好的示例。
本文描述的系统和方法可以独立于用来创建计算机可读指令的编程语言和/或在计算机系统500上操作的任何操作系统来实施。例如，计算机可读指令可以用任何适合的编程语言来写入，其实例包括（但不限于）C、C++、Visual C++和/或Visual Basic、Java、Perl或者任何其他适合的编程语言。另外，计算机可读指令和/或功能模块514可以是单独的程序或模块的集和/或较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。计算机系统500对数据的处理可以响应于用户指令、先前处理的结果或者另一个处理机做出的请求。将了解，计算机系统500可以利用任何适合的操作系统，包括例如Unix、DOS、Android、Symbian、Windows、iOS、OSX、Linux和/或类似操作系统。
图6示出根据本文披露的实施例的可以在正常模式、预调节模式和备用模式下操作的静止电池系统600的实施例。在各个实施例中，静止电池系统600可以安装在建筑物620（该建筑物可以代表家、办公室、医疗设施、可再生能量产生位置）处或者在多种其他位置处。电池系统600可以包括一个或多个电池组602a、602b。电池组602a、602b中的每一个可以包括多个电池模块。可以使用紧固部件604来将电池系统600保持就位。
电力转换系统606可以与电池系统600和电力设备系统电气通信。电力转换系统606可以包括电子器件以将交流电转换为直流电且反之亦然。电力转换系统606还可以被配置成变换电能的电压，以用于储存在电池系统600中、用于建筑物620中或者用于通过电力设备系统传输。
转换开关612可以安置在电表610与断路器614之间。电能可以通过断路器614提供到建筑物620中的各个电路。电池系统600可以通过导体608与转换开关电气通信。转换开关612可以选择性地将电力从电力设备引导至建筑物620和/或电池系统600。另外，转换开关612可以选择性地将电池系统600与电力设备隔离开。将电池系统600与电力设备隔离开可能在某些周期期间（例如，在断电期间）是有益的，从而确保电力人员认为无效的电导体不会被在此人员控制之外的源（例如，电池系统600）通电。
虽然已经说明和描述本公开的特定实施例和应用，但是应理解，本公开并不限于本文披露的精确配置和部件。因此，在不脱离本公开的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节做出许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求确定。

Claims (10)

1.一种配置成基于电力设备的服务的预测干扰在预调节模式下操作的电池系统，包括：
配置成储存电能的电池系统；
配置成接收电力设备的预测干扰的指示的通信模块；
与所述电池系统和所述通信模块通信的电池管理系统，所述电池管理系统被配置成：
在正常模式下操作所述电池系统以将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内；
从所述通信模块接收预测干扰的指示；
在接收到所述预测干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将所述电池系统的所述电荷状态维持在预调节模式SOC范围内，所述预调节模式SOC范围超出所述正常SOC范围；以及
在所述预调节模式下将电池中的电能积累到高达电荷容量截止阈值。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述预测干扰包括天气干扰和电力设备的供应方面干扰中的至少一个。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述电池管理系统被进一步配置成：
检测所述电力设备的服务中的实际干扰；
在检测到实际干扰时转变到备用模式；以及
将来自所述电池系统的电能提供到外部负载。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述电池管理系统被进一步配置成允许电池系统放电到备用模式下的备用放电阈值，所述备用放电阈值低于在所述正常模式下维持的正常放电SOC。
5.如权利要求3所述的系统，其中所述实际干扰包括停电状态和节电状态中的至少一个。
6.如权利要求3所述的系统，其中所述外部负载包括所述电力设备。
7.如权利要求3所述的系统，其中所述外部负载包括配置成从所述电力设备接收电力的设备。
8.如权利要求1所述的系统，其进一步包括：
配置成允许用户指定用户偏好的用户互动部件；
其中所述电池管理系统被进一步配置成基于所述用户偏好在所述预调节模式下操作所述电池系统。
9.操作配置成基于电力设备的服务的预测干扰在正常模式与预调节模式之间转变的电池系统的方法，包括：
在正常模式下操作所述电池系统，并且将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在正常模式SOC范围内；
接收所述电力设备的服务的预测干扰的指示；
在接收到所述预测干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将所述电池系统的SOC维持在预调节模式SOC范围内，所述预调节模式SOC范围超出所述正常SOC范围；以及
在所述预调节模式下将电池中的电能积累到高达电荷容量截止阈值。
10.一种配置成基于预测天气的指示在正常模式与预调节模式之间转变的电池系统，包括：
配置成为车辆供电的电气传动系；
配置成储存电能并且将电能提供到所述电气传动系的电池系统；
配置成通过通信接口接收天气干扰的指示的通信模块；
与所述电池系统和所述通信模块通信的电池管理系统，所述电池管理系统被配置成：
在正常模式下操作所述电池系统以将所述电池系统的电荷状态（SOC）维持在第一充电阈值与第一放电阈值之间；
接收天气干扰的指示；
在接收到天气干扰的指示时将所述电池系统转变到预调节模式，并且将电能积累到高达第二充电阈值，所述第二充电阈值高于所述第一充电阈值；以及
在接收到所述电力设备的服务中的实际干扰的指示时，将所述电池系统转变到备用模式，并且将来自电池的电能提供到外部负载直至第二放电阈值，所述第二放电阈值低于所述第一放电阈值。
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