CN113396082A - 用于在载具中的电池的期望出发温度 - Google Patents

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Abstract

至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度。温度控制系统用于使电池的温度朝向期望出发温度变化，其中载具在电池处于期望出发温度的情况下开始旅途。

Description

用于在载具中的电池的期望出发温度
背景技术
诸如汽车和飞行器的载具正变得越来越多地由电池供能。更好地管理和/或利用在载具中的电池的技术将是令人期望的。例如，如果这样的技术能够延长这样的电池的寿命和/或产生工作得更好的电池，这将是令人期望的。
附图说明
在下列详细描述和附图中公开了本发明的多种实施例。
图1是示出用以确定期望出发温度并使在载具中的电池达到该期望出发温度的过程的实施例的流程图。
图2是示出垂直起降(VTOL)飞行器和外部温度控制系统的实施例的图表。
图3是示出在载具中的电池在起飞之前、在旅途期间和在着陆之后的温度的实施例的曲线图。
图4是示出用以使用旅途持续时间和估计函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。
图5是示出用以使用旅途持续时间和估计函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。
图6A是示出用于确定期望出发温度的电池模型和优化器的实施例的图表。
图6B是示出评估成本函数的实施例的曲线图。
图7是示出用以使用电池模型和成本函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。
图8是示出载具的实施例的图表，其中出发时间是提前已知的，并且温度控制系统直到即将出发时才开始加热或冷却电池。
图9是示出用以使在载具中的电池达到期望出发温度的过程的实施例的流程图，包括通过确定用于温度控制系统的启动时间来使在载具中的电池达到期望出发温度。
具体实施方式
本发明可以多种方式实现，包括实现为过程；设备；系统；物质的组成；体现在计算机可读储存介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如配置成执行储存在联接到该处理器的存储器上和/或由联接到该处理器的存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实施方式或者本发明可采取的任何其它形式可被称为技术。通常，在本发明的范围内，可改变所公开的过程的步骤的顺序。除非以其它方式陈述，被描述为被配置成遂行任务的诸如处理器或存储器的部件可被实现为被临时配置成在给定时间遂行该任务的通用部件或者被制造成遂行该任务的具体部件。如在本文中所使用的那样，术语“处理器”指配置成处理诸如计算机程序指令的数据的一个或多个装置、电路和/或处理核心。
以下提供了本发明的一个或多个实施例的详细描述以及示出本发明的原理的附图。结合这样的实施例描述了本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖多种备选方案、改型和等同物。为了提供对本发明的全面理解，在下列描述中阐述了多个具体细节。出于示例的目的提供这些细节，并且可根据权利要求书来实施本发明，而不需要这些具体细节中的一些或全部。为了清楚起见，没有详细描述在本发明所涉及的技术领域中已知的技术材料，以便不会不必要地模糊本发明。
在本文中描述了确定期望出发温度并使电池的温度在出发时间朝向期望出发温度变化(且有时达到期望出发温度)的技术的多种实施例。电池在其温暖时倾向于具有更高的性能(例如，更高的功率输出、更长的续航里程等)。然而，较温暖的电池的缺点是，电池越温暖，通常越倾向于更快速地老化。在一些实施例中，计算期望出发温度，并且在载具出发时(例如，在飞行器的情况下，在起飞时)将电池设置为(或至少设置得更接近)该温度。这可在电池性能和老化之间取得平衡，且/或确保电池的温度在整个旅途期间保持在某个期望的温度范围内。
图1是示出用以确定期望出发温度并使在载具中的电池达到该期望出发温度的过程的实施例的流程图。在多个实施例中，载具可为电动汽车、电动飞行器等。在一些实施例中，在载具正在充电站处充电时遂行该过程。
在100处，至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度。例如，旅途可为针对载具(例如，电动汽车、电动飞行器等)即将到来的或下一次的旅途，并且在该旅途开始之前计算或以其它方式确定期望出发温度。
包括在旅途信息中的信息的类型可在实施例之间发生变化。在一些实施例中，旅途信息是相对简单的成条信息，诸如(例如，预期或计划的)旅途持续时间、(例如，在由于载具处于静止状态而已知起点的情况下的)目的地、旅途距离等。
在一些实施例中，针对在步骤100处使用的旅途信息询问飞行员、驾驶员或乘客(例如，如果载具是自动驾驶载具的话)。示例为：“您计划在下一次飞行/旅途中飞行/驾驶多长时间
Figure DEST_PATH_IMAGE001
”“您要飞行/驾驶到哪里
Figure 175100DEST_PATH_IMAGE001
”等等。在这样的实施例中，询问相对简单的成条旅途信息(诸如以上所描述的那些示例)可为有吸引力的，因为飞行员或驾驶员应该能够回答那些问题。例如，在飞行员或驾驶员拥有并操作载具的一个场景中，当载具连接到充电站时和/或在先前旅途的末尾(例如，第二天的旅途之前的晚上)时，向飞行员或驾驶员询问旅途信息。在载具是搭乘服务场景(例如，其中载具被调度来接送乘客)和/或自动驾驶载具场景(例如，其中人不操纵或驾驶载具)的部分的另一个示例中，乘客必须已经指定接和/或送的位置，而乘客因此已经提供了旅途信息。
在一些实施例中，更详细和/或更具体的信息被包括在旅途信息中或者以其它方式包含旅途信息。例如，旅途信息可包括旅途计划(包括用于飞行器的飞行计划)，诸如载具将采用的从其当前位置到目的地的路径。在一些实施例中，飞行或旅途信息包括速度和/或时间信息，因此已知载具将飞行多快(例如，平均或在整个旅途中)，这可影响电池使用并且因此影响电池温度。在一些实施例中，飞行计划包括VTOL飞行器将在半空中盘旋的情况和/或持续时间(例如，其中，与向前的飞行相比，盘旋消耗显著更多的功率并因此生成显著更多的热量)。更详细和/或更具体的旅途信息可为令人期望的，因为它产生更准确和/或精确的期望出发温度。在一些情况下，更详细和/或更具体的旅途信息可使得温度控制系统能够被更高效地使用。例如，利用(由于更详细和/或更具体的旅途信息而)更准确和/或更具体的期望出发温度，温度控制系统可具有更小的误差裕度，这减少了不必要和/或额外的冷却或加热的量。
在一个示例中，令人期望的和/或优选的是，电池在旅途历程中在期望电池温度范围(例如，[–∞, Tmax]、[Tmin, ∞]、[Tmin, Tmax]等)内操作。例如，如果电池变得太热，使用起来可为危险的。为此，在一些实施例中，旅途信息被用于确定期望出发温度(电池将在出发时被设置为该期望出发温度)，这将确保电池在(即将到来的)旅途的持续时间内保持在某个期望电池温度范围内，即使电池由于在旅途期间的使用而温暖起来。
在一些实施例中，优化器与电池模型结合用于确定期望出发温度。例如，多个和/或测试的期望出发温度可被输入到电池模型，然后该电池模型然后对电池的行为进行建模(例如，在给定旅途信息情况下)。然后，优化器可检验电池模型的输出，并在一定程度上优化成本函数，以便选择最佳或最优的期望出发温度。
在一些实施例中，在步骤100处可使用附加的因素或输入来计算或以其它方式确定期望出发温度。例如，与电池((多个)电池单元)相关联的健康状态信息，诸如电池单元内阻(例如，在给定电流下电池单元的电压降，其中该电压降表示电池内作为热量损失的能量)和电池单元容量(例如，在电池中的任何电池单元的最低充电容量)可用于确定期望出发温度。通常来说，(例如，由健康度量表示或者以其它方式测量的)电池的健康影响电池的温度相关性能以及电池的温度相关老化。不健康的电池倾向于需要更高的温度来产生最大功率，但也倾向于更快速地发热，因此取决于任务或飞行目标以及电池的具体健康状态，不健康的电池在一些情况下可需要更高的出发温度或更低的出发温度。在一些实施例中，电池具有一个或多个嵌入式且/或内部的电池管理系统，其监测且/或估计这样的健康度量并输出这些健康度量(例如，当载具插入到充电站中时，所述健康度量被传递到充电站，该充电站可继而将它们提供给适当的设备以用于出发和/或起飞温度计算)。在一些实施例中，这样的电池管理系统获得所有的电池单元内阻和容量，使得可遂行准确的仿真和/或优化。
在一些实施例中，在步骤100处使用环境(例如，空气)温度和密度，以便在旅途期间更好地估计电池温度。空气密度影响针对飞行所需要的功率，并且环境温度影响由电池和环境之间的温度差驱动的任何冷却或加热。
在102处，温度控制系统用于使电池的温度朝向期望出发温度变化，其中载具在电池处于期望出发温度的情况下开始旅途。在一些实施例中，温度控制系统不使电池的温度完全或一直变化到期望出发温度。例如由于时间限制(例如，载具充满电和/或到了出发的时间)，继续加热或冷却载具可为不令人期望的，并且(至少在一些情况下)停止加热或冷却是优选的，以便载具能够出发。
在一些实施例中，温度控制系统是某种基础设施的部分(例如，与为电池充电的充电站共同定位和/或与之连通)，该基础设施不随载具行进以使重量保持得低。在一个示例中，温度控制系统配备有加热元件(例如，它可将热空气吹过电池，进而导致电池的温度上升)和/或冷却元件(例如，它可将冷空气吹过电池，进而导致电池的温度下降)，其可拆卸地联接到载具和/或电池。然后，温度控制系统将热空气或冷空气吹过电池，使电池变化到(或至少更接近)指定的温度，使得电池在出发时处于期望出发温度。然后，当载具出发去旅途(例如，起飞、驾驶离开等)时，电池将处于(或至少更接近)期望出发温度，并且理想地在整个旅途中保持在期望电池温度范围内。自然地，可使用任何合适的温度控制系统，包括具有诸如液体热导体、固体热导体等的不同类型的热导体的温度控制系统。
示出遂行图1的过程的系统可为有帮助的。下列的附图示出了示例，其中载具是垂直起降(VTOL)飞行器，并且温度控制系统是外部温度控制系统。
图2是示出垂直起降(VTOL)飞行器和外部温度控制系统的实施例的图表。在所示出的示例中，飞行器200是VTOL飞行器，其在地面上并且正在被充电(未示出)。为了起飞，垂直升力风扇(202)将被打开。由垂直升力风扇(202)产生的向下推力允许飞行器垂直地起飞和上升。一旦在空中，安装或以其它方式联接到机身的后部的向前螺旋桨(204)被打开，使得载具开始向前移动。一旦载具足够快地向前移动，将存在作用在机翼(206)上的足够的气动升力，以将飞行器保持在空中。此时，垂直升力风扇(202)关闭，而向前螺旋桨(204)保持开启。为了着陆，载具可使用垂直升力风扇(202)垂直着陆，或者遂行传统的着陆，一旦飞行器接地，就在其轮子(208)上行驶。
在该示例中，控制器210接收旅途信息，或以其它方式输入旅途信息，并生成期望出发温度。在一些实施例中，控制器210还负责管理电池充电和/或直接从电池管理系统获取电池健康状态信息。除了驾驶员、飞行员或乘客提供旅途信息(其被输入到控制器210并由该控制器210使用)的以上示例，在一些实施例中，控制器或一些其它实体基于历史信息(例如，在不询问驾驶员、飞行员或乘客的情况下)来估计旅途信息。例如，如果示例性载具倾向于前往某个目的地，那么该历史信息(即，先前和频繁访问的目的地)被用于生成(或成为)输入到控制器210的旅途信息。
期望的出发信息从控制器210传递到温度控制系统212(例如，停留在地面上和/或保持在某个固定位置的地面或固定温度控制系统)。在该示例中，温度控制系统具有可拆卸地联接到载具的软管或其它连接件。取决于电池(220)是否需要加热或冷却，温度控制系统将分别在电池上吹热空气(214)或冷空气(216)以加热或冷却电池，以使电池变化到期望出发温度。将测量的电池温度从电池(220)发送到温度控制系统(212)，使得后者知道电池的温度是否需要上升、下降或保持相同。
如将在以下更详细描述的那样，取决于示例性载具正在遂行的机动或飞行的类型，由电池(220)产生的热量的量可发生变化。例如，如果飞行器盘旋或垂直地起飞或着陆(即，并且依靠垂直升力风扇(202)将该飞行器保持在空中)，那么与当垂直升力风扇关闭并且飞行器足够快地向前移动使得机翼上的气动升力将飞行器保持在空中时相比，电池可产生更多的热量。类似地，爬升到更高的高度或以更高的速度飞行将在电池中产生更多的热量。这些只是不同类型的机动或飞行可如何影响由电池产生的热量的量(并且因此可影响从旅途信息计算或以其它方式确定的期望出发温度)的一些示例。
图3是示出在起飞之前、在旅途期间和在着陆之后在载具中的电池的温度的实施例的曲线图。在该示例中，载具是飞行器，但是自然地，在一些其它实施例中，载具是一些其它类型的载具(例如，汽车)。在所示出的示例中，在起飞之前(即，在时段300期间)，在载具中的电池被设置为期望出发温度(TDDT)。例如，载具可能可拆卸地联接到温度控制系统，诸如在图2中所示出的那样。
当起飞在302处发生时，电池(已经)处于期望出发温度(TDDT)。在飞行(即，时段304)期间，电池的温度逐渐增加，但是总是保持在期望电池温度范围(306)之间(在该示例中该期望电池温度范围(306)从Tmin延伸到Tmax)，即使在电池温度倾向于最热的着陆(308)时。在一些其它实施例中，期望电池温度范围在一个极端处是开放的(例如，只有Tmin或只有Tmax)。
如这里所示出的那样，计算期望出发温度并使电池在出发时达到该温度，电池将在整个旅途期间(即，时段304)在某个安全且/或令人期望的电池温度范围(306)内操作。相比之下，如果不应用在本文中所描述的技术，并且电池在出发时处于某个环境温度或室温，则电池可能在飞行期间在某个令人期望的电池温度范围之外操作，这可为危险的，并且可迫使飞行器提前着陆。在极端热的天气(例如，在100℉或以上)期间电池在高环境温度环境中操作时，该问题可更加明显和/或尤其严重。类似地，在极端冷的天气(例如在0℉或以下)下，如果起飞电池温度不够高，则电池温度可在飞行中下降到可接受的范围之外。
下列的附图以流程图的方式更一般和/或正式地描述了该示例。
图4是示出用以使用旅途持续时间和估计函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，使用这里所示出的示例过程来遂行图1中的步骤100。
在400处，使用旅途持续时间和输入旅途持续时间的估计函数来确定与旅途相关联的电池温度中的变化，其中旅途信息包括旅途持续时间。也就是说，ΔT = f(t trip_duration)，其中ΔT是在旅途历程中电池温度中的变化，f(t)是估计函数(例如，该估计函数输入时间单位并输出诸如℉、℃等的温度单位)，并且t trip_duration是旅途持续时间(例如，以分钟、小时等计)。图3中的ΔT (310)示出了电池温度中的(例如，在步骤400处估计或以其它方式确定的)变化的示例。
在一些实施例中，估计函数是多变量函数，且/或至少部分地基于一个或多个其它输入来选择f(t)。例如，取决于环境温度，可选择合适的f(t)。换句话说，取决于环境温度，即使旅途持续时间相同，电池温度中的变化也将不同。
在402处，使用与旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定期望出发温度。例如，在可能的情况下，步骤402将尝试在整个旅途历程中将电池温度保持在期望电池温度范围内。
在步骤402的一个示例中，如果电池温度中的(例如，在步骤40处确定的)变化小于期望电池温度范围(在该示例中，假设在该期望电池温度范围中存在Tmin和Tmax)，那么期望出发温度得到确定，使得在起飞时的温度裕度(例如，TDDT-Tmin)等于在着陆时的温度裕度(例如，Tmax–(TDDT+ΔT))。例如，这种方法可在着陆时留下一些温度裕度(并且过热可比在太冷的温度下操作更令人担忧)，而不需要温度控制系统将电池一直冷却到Tmin。换句话说，将电池冷却到高于Tmin的某个温度比将电池一直冷却到Tmin(在温度控制系统处)消耗更少的功率，而在着陆时仍在较高的温度范围上提供一些裕度。
图5是示出用以使用旅途持续时间和估计函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，使用这里所示出的示例过程来遂行图1中的步骤100。
在500处，使用旅途计划和输入旅途计划的估计函数来确定与旅途相关联的电池温度中的变化，其中旅途信息包括旅途计划。例如，如果载具是飞行器，那么旅途计划可为飞行计划。在一些实施例中，飞行计划包括(多个)速度和/或(多个)时间，使得获得电池消耗的强度的一些感知。
在一些实施例中，旅途计划(例如，飞行计划)被馈送到仿真器(例如，输入期望的力和力矩并输出期望的推力或用于马达和/或螺旋桨的其它命令的飞行仿真器)中，并且来自仿真器的输出被传递到估计器，该估计器使用仿真器输出来估计电池温度中的变化。例如，通过使用载具将如何响应的仿真器，可确定更准确的期望出发温度。
在502处，使用与旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定期望出发温度。例如，可使用在以上相对于图4中的步骤402来描述的一些示例。
在一些实施例中，使用电池模型和优化器来确定期望出发温度。下列的附图描述了一个这样的示例。
图6A是示出用于确定期望出发温度的电池模型和优化器的实施例的图表。在所示出的示例中，给定某些输入参数，电池模型对电池如何响应或表现进行建模。在该示例中，电池模型600输入电池健康状态(SOH)信息(例如，描述或表示电池的年龄或损耗，通常指示电池有多“健康”等)、环境(例如空气)温度和旅途信息。例如，电池健康状态信息可由嵌入式电池管理系统报告，该嵌入式电池管理系统监测和/或估计电池的当前健康。该信息可从嵌入式电池管理系统传送到电池充电器，以及从电池充电器传送到这里所示出的系统。
利用以上所描述的指定输入或参数，电池模型(600)将针对多个测试出发温度对电池的状态和/或行为进行建模。对于每个测试出发温度，将经建模的电池状态和/或行为信息从电池模型(600)发送到优化器(602)。优化器使用经建模的信息来评估成本函数，并且选择具有最低(评估)成本函数值的测试出发温度。例如，成本函数可权衡较温暖电池的优点(例如，更好的性能)与较温暖电池的缺点(例如，倾向于更快地老化)，并且评估成本函数是用于给定测试出发温度的那种正反评价的表示。
在一些应用中，不令人期望的是，载具仅仅为了温度控制系统使在载具中的电池变化到期望出发温度而空等(例如，电池充满电；驾驶员、飞行员或乘客想要出发并正在等待；等等)。为了解决此，在一些实施例中，成本函数考虑了像出发时间(例如，其可包括在旅途信息中)、充电时间(例如，其可由充电站报告)和/或(例如，针对给定的期望出发温度估计的)加热/冷却时间的事项。例如，如果出发时间是“一旦充电完成”(或者是比充电时间更早的时间或更短的持续时间)，那么具有加热/冷却时间大于充电时间的期望出发温度将比具有加热/冷却时间小于充电时间的期望出发温度受到更多的惩罚(例如，具有更高的评估成本函数)。
在一些实施例中，存在与令人期望的温度范围或窗口不同(例如，更宽)的可接受的温度窗口或范围。在一个示例中，其中尽可能早出发是令人期望的，所选择的出发温度尝试满足可接受的温度窗口，但不一定满足令人期望的温度范围或窗口。例如，所选择或所确定的出发温度可尽可能热以便不违反由可接受的温度窗口指定的约束(例如，在冷却受限的情形下)，或者按照可接受的温度窗口尽可能冷(例如，加热受限的情形下)。
在一些实施例中，成本函数考虑了由温度控制系统使电池变化到给定的期望出发温度所消耗的能量的量。例如，如果电池的性能和/或老化在温度范围内仅略微变化，那么为了加热或冷却该电池而使该电池从其当前温度变化到更极端的温度可没有意义。
在一些实施例中，由电池模型生成的电池状态和/或行为信息随时间变化和/或是时间的函数。例如，利用更详细且/或更具体的旅途信息，一些电池模型实施例能够对电池在旅途历程中的行为进行建模。在一些实施例中，这种生成电池状态信息(该电池状态信息是(例如，在旅途历程中的)时间的函数)的能力允许生成更高质量的期望出发温度。
下列的附图示出了由优化器602生成的成本函数的示例。
图6B是示出评估成本函数的实施例的曲线图。在所示出的示例中，成本函数650是的评估成本函数的示例，其针对从多个测试出发温度生成的经建模的电池状态和/或行为信息由图6A中的优化器602生成。在该示例中，局部最小值652具有与其相关联的最低成本。照此，对应于局部最小值652的测试出发温度被输出为期望出发温度(TDDT)。
下列的附图在流程图中更一般和/或正式地描述了该示例。
图7是示出用以使用电池模型和成本函数来确定期望出发温度的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，使用这里所示出的示例过程来遂行图1中的步骤100。
在700处，对于多个测试出发温度中的每个，使用与电池相关联的电池模型来生成多个经建模的电池数据。例如参见图6A中的电池模型600。对于多个测试出发温度(例如，T0、T1等)中的每个测试出发温度，产生对应的经建模的电池数据(例如，由电池模型输出的电池状态和/或行为信息)。
在702处，使用成本函数来评估多个经建模的电池数据中的每个，以便获得评估成本函数，其中成本函数至少考虑电池性能和电池老化。如以上所描述的那样，越温暖的温度倾向于对电池性能更好(这是好事)，但是也倾向于使电池更快地老化(这是坏事)。图6B中的评估成本函数650示出了评估成本函数的示例。
在704处，来自多个测试出发温度的对应于评估成本函数的最小值的那个测试出发温度被输出为期望出发温度。例如参见图6B，其中对应于局部最小值652的测试出发温度被输出为期望出发温度。
下列的附图描述了提前已知出发时间的示例，并且该信息用于在温度控制系统处节省功率。为了简洁起见，下列的示例没有结合以上示例示出，但是应当理解的是，可使用在本文中描述的技术的任何组合。
图8是示出载具的实施例的图表，其中出发时间是提前已知的，并且温度控制系统直到即将出发时才开始加热或冷却电池。在该示例中，载具是飞行器，但是自然地，在本文中描述的技术可应用于其它类型的载具(例如，汽车)。
在该示例中，飞行器在下午6:30(800)着陆，其中电池温度为Tland。在着陆时计算或以其它方式确定期望出发温度(在该示例中，期望起飞温度，TDTOT)，并且所得的TDTOT(严格地)小于Tland。尽管温度控制系统可开始将电池冷却到计算的TDTOT，但是飞行器直到第二天早上8:00(802)才起飞。如果温度控制系统立即(例如，在着陆后不久)开始冷却，温度控制系统将不得不从大约下午6:30工作到上午8:00。然而，将电池降低至TDTOT可不用那么久，而因此启动温度控制系统可因此是功率的浪费。(在以上的示例的例外情况下，在更高的温度下，电池通常倾向于更快地老化；因此，在一些场景中，首先冷却电池可为有帮助的，使得它可在较低的温度下度过更多的时间来保持电池寿命。)
照此，为了节省温度控制系统的功率，系统将(例如，基于期望出发温度和已知的起飞时间)估计或以其它方式确定启动温度控制系统的时间，使得电池将在起飞时间处于期望出发温度，但不会不必要地过早启动温度控制系统。在该示例中，该时间被确定为上午7:30(804)。在时段806期间(在800处的着陆和在804处冷却开始时之间)，温度控制系统关闭(例如，以节省功率)。在时段808(在804处开始冷却时开始，并且直到在802处的起飞时为止)期间，温度控制系统开启，以便使电池的温度变化到期望出发温度。尽管该示例示出了电池正被冷却，但是即使电池需要被加热(例如，在冬季期间)，在本文中描述的技术也是适用的。
在以下的流程图中更一般地和/或正式地描述了该示例。
图9是示出用以使在载具中的电池达到期望出发温度的过程的实施例的流程图，包括通过确定温度控制系统的启动时间来使在载具中的电池达到期望出发温度。图9涉及图1，并且为了方便起见，所涉及的和/或相似的步骤使用相同和/或相似的附图标记来指示。
在100’处，至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度，其中该旅途信息包括出发时间。例如，假设载具到达某个目的地，并且被插入到充电站中。此时，充电站或一些相关界面(例如，在用户的智能手机上)可询问驾驶员或飞行员他们计划何时出发。在一些实施例中，该出发时间也用于管理或以其它方式遂行充电。
在一些其它实施例中，出发时间不由驾驶员或飞行员指定，而是基于历史信息确定。例如，如果驾驶员或飞行员具有规律的通勤或一些惯例，则出发时间可基于历史信息(例如，他们倾向于在工作日的大约相同时间离开)来确定。可使用任何合适的估计技术。
在900处，至少部分地基于出发时间和期望出发温度来确定启动温度控制系统的启动时间。例如，温度控制系统可能够以每分钟d度的速率加热或冷却电池，并且可基于电池的当前温度和出发时间来计算启动时间。在一些实施例中，步骤900包括在给定当前温度、期望出发温度和温度控制系统的加热或冷却速率(例如，每分钟d度的速率)的条件下周期性地和/或连续地遂行“温度控制系统现在应该启动吗
Figure 304730DEST_PATH_IMAGE001
”的检查。例如，这可更好地解决电池的温度变化和/或可更加适应于电池的温度变化(例如，当电池在整个夜晚中冷却时(假设它在着陆时是热的))。
在102’处，温度控制系统用于使电池达到期望出发温度，其中载具在电池处于期望出发温度的情况下开始旅途，并且温度控制系统在启动时间被启动。如以上所描述的那样，这在温度控制系统处节省了功率，因为温度控制系统没有不必要地运行。
注意，以上过程包括载具正在充电的情形，并且令人期望的是，一旦完成充电载具就出发。例如，如果载具被用于在整个白天中接送人们的搭乘服务中，则令人期望的是，一旦完成充电载具就出发。照此，在一些实施例中，从充电站(载具可拆卸地联接到该充电站)接收电池充电时间(例如，在载具中的电池充电将花费多长时间)，并且至少部分地基于电池充电时间来确定出发时间。
在一些情况下，即使温度控制系统立即启动，电池充电时间也少于将电池(例如，彻底地或完全地)降低到期望出发温度将花费的时间的量。在一些这样的实施例中，在步骤900处确定的启动时间是“立即”，并且因为仅仅为了完成使电池(例如，彻底地或完全地)变化到期望出发温度而使充满电的载具保持在原位是不令人期望的，所以步骤102’包括在充电站完成对在载具中(例如，正在被加热或冷却)的电池充电时停止温度控制系统(例如，假设电池被充分冷却或加热，使得不违反某个可接受的电池温度范围)。
自然地，在一些情况下，电池充电时间大于将电池降低(例如，彻底或完全)到期望出发温度将花费的时间的量，并且未来的启动时间得到确定。
尽管为了清楚理解的目的已经在一定程度上详细描述了前述实施例，但是本发明不限于所提供的细节。存在多种实现本发明的备选方式。所公开的实施例是说明性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种系统，包含：
处理器；和
与所述处理器联接的存储器，其中所述存储器被配置成向所述处理器提供指令，所述指令在被执行时导致所述处理器：
至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度；并且
使用温度控制系统来使所述电池的温度朝向所述期望出发温度变化，其中所述载具在所述电池处于所述期望出发温度的情况下开始所述旅途。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旅途信息包括下列中的一个或多个：旅途持续时间、目的地、旅途距离或旅途计划。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，确定所述期望出发温度进一步至少部分地基于下列中的一个或多个：与所述电池相关联的健康状态信息、平均电池单元内阻、最小电池单元容量或环境温度。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途持续时间和输入所述旅途持续时间的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途持续时间；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途计划和输入所述旅途计划的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途计划；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
对于多个测试出发温度中的每个，使用与所述电池相关联的电池模型来生成多个经建模的电池数据；
使用成本函数来评估所述多个经建模的电池数据中的每个，以便获得评估成本函数，其中所述成本函数至少考虑电池性能和电池老化；以及
将来自所述多个测试出发温度的对应于所述评估成本函数的最小值的那个测试出发温度输出为所述期望出发温度。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述旅途信息包括出发时间；
所述存储器进一步被配置成向所述处理器提供指令，所述指令在被执行时导致所述处理器：至少部分地基于所述出发时间和所述期望出发温度来确定启动所述温度控制系统的启动时间；并且
所述温度控制系统在所述启动时间被启动。
8.一种方法，包含：
至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度；以及
使用温度控制系统来使所述电池的温度朝向所述期望出发温度变化，其中所述载具在所述电池处于所述期望出发温度的情况下开始所述旅途。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述旅途信息包括下列中的一个或多个：旅途持续时间、目的地、旅途距离或旅途计划。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述期望出发温度进一步至少部分地基于下列中的一个或多个：与所述电池相关联的健康状态信息、平均电池单元内阻、最小电池单元容量或环境温度。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途持续时间和输入所述旅途持续时间的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途持续时间；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途计划和输入所述旅途计划的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途计划；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
对于多个测试出发温度中的每个，使用与所述电池相关联的电池模型来生成多个经建模的电池数据；
使用成本函数来评估所述多个经建模的电池数据中的每个，以便获得评估成本函数，其中所述成本函数至少考虑电池性能和电池老化；以及
将来自所述多个测试出发温度的对应于所述评估成本函数的最小值的那个测试出发温度输出为所述期望出发温度。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
所述旅途信息包括出发时间；
所述方法进一步包括：至少部分地基于所述出发时间和所述期望出发温度来确定启动所述温度控制系统的启动时间；并且
所述温度控制系统在所述启动时间被启动。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品体现在非暂时性计算机可读储存介质中，并且包含用于下者的计算机指令：
至少部分地基于与旅途相关联的旅途信息来确定用于在载具中的具有温度的电池的期望出发温度；以及
使用温度控制系统来使所述电池的温度朝向所述期望出发温度变化，其中所述载具在所述电池处于所述期望出发温度的情况下开始所述旅途。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述期望出发温度进一步至少部分地基于下列中的一个或多个：与所述电池相关联的健康状态信息、平均电池单元内阻、最小电池单元容量或环境温度。
17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途持续时间和输入所述旅途持续时间的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途持续时间；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
使用旅途计划和输入所述旅途计划的估计函数来确定与所述旅途相关联的电池温度中的变化，其中所述旅途信息包括所述旅途计划；以及
使用与所述旅途相关联的电池温度中的变化和期望电池温度范围来确定所述期望出发温度。
19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述期望出发温度包括：
对于多个测试出发温度中的每个，使用与所述电池相关联的电池模型来生成多个经建模的电池数据；
使用成本函数来评估所述多个经建模的电池数据中的每个，以便获得评估成本函数，其中所述成本函数至少考虑电池性能和电池老化；以及
将来自所述多个测试出发温度的对应于所述评估成本函数的最小值的那个测试出发温度输出为所述期望出发温度。
20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于：
所述旅途信息包括出发时间；
所述计算机程序产品进一步包括用于下者的计算机指令：至少部分地基于所述出发时间和所述期望出发温度来确定启动所述温度控制系统的启动时间；并且
所述温度控制系统在所述启动时间被启动。
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