CN114172225A - 模块化储能装置、系统和方法 - Google Patents

模块化储能装置、系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114172225A
CN114172225A CN202111055453.0A CN202111055453A CN114172225A CN 114172225 A CN114172225 A CN 114172225A CN 202111055453 A CN202111055453 A CN 202111055453A CN 114172225 A CN114172225 A CN 114172225A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
vehicle
storage modules
modular
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111055453.0A
Other languages
English (en)
Inventor
T·查菲卡
H·纳亚尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xl Hybrid
Original Assignee
Xl Hybrid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xl Hybrid filed Critical Xl Hybrid
Publication of CN114172225A publication Critical patent/CN114172225A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808—Diagnosing performance data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J15/00—Systems for storing electric energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/28—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/20—Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2639—Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Abstract

一种系统，所述系统包括计算设备，所述计算设备具有存储器和处理器，所述存储器被配置为存储指令，所述处理器用于执行指令以执行操作，所述操作包括从电连接到模块化储能系统的传感器系统接收表示一个或多个储能模块的电气特性的数据；确定所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值；和基于所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的车辆推进系统的控制策略。

Description

模块化储能装置、系统和方法
技术领域
本申请涉及用于控制来自车辆的运行信息的传输以进行远程处理和分析的技术。
背景技术
随着对于减小化石燃料依赖的持续关注，各种应用(例如交通运输)加入了替代性能源的使用。已经开发了公共和私人交通运输车辆来基于除传统石油燃料(即，汽油、柴油等)以外的燃料运行。一些车辆仅仅使用替代性能源，而其它车辆将石油系统的功能与替代性能量系统(例如，电、生物燃料、天然气等)相组合。在潜在地更具成本效益且具有更丰富的资源的同时，这些替代性能源及其副产品被认为是更环保的。
发明内容
本文描述的系统和技术涉及用于车辆的车辆储能系统的模块化，该车辆储能系统被配置成适合车辆和客户对高级商业升级和改造的需要的方式结合使用替代能源。各种高级车辆以不同的方式使用。例如，垃圾车通常以较低的速度、高功率行驶，而工作卡车可能需要更多可输出的能量来全天驱动工具，或者长途拖车可能需要更高的能量才能在更长的时间内以电力驱动巡航。这种不同的需求将需要不同的能量/功率密度用于车辆中包含的储能系统(例如，电池组、燃料电池或超级电容)。
本文描述的各种实施方式提供了模块化储能系统，其有助于容易地适应这些更高级别车辆的变化的功率需求。模块化储能系统包括模块底盘的第一储能模块。所述模块底盘包括电互连系统，所述电互连系统用于将所述第一储能模块电连接到至少一个补充储能模块；储能模块包括传感器系统，所述传感器系统电连接到所述电互连系统。所述传感器系统被配置为检测连接到所述电互连系统的一个或多个储能模块的电气特性；储能模块包括控制系统，所述控制系统可通信地连接到所述传感器系统。所述控制系统包括存储器和处理器，所述存储器被配置为存储指令，所述处理器被配置为执行指令以执行操作，所述操作包括接收代表所述一个或多个所述储能模块的电气特性的数据和基于检测的电气特性，确定连接到所述电互连系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值。
在特定的实施例中，所述操作还包括基于所述一个或多个所述储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的车辆推进系统的控制策略。
在某些实施例中，所述操作还包括通过使所述电互连系统中的一个或多个开关进行重新配置，在串联配置和并联配置之间切换所述第一储能模块和所述至少一个补充储能模块。
在某些实施例中，所述操作还包括使所述车辆推进系统在指定的时间周期内空闲。
在特定的实施例中，所述操作还包括定义车辆推进系统的速度范围。
在某些实施例中，所述操作还包括定义所述一个或多个储能模块的放电率。
在某些实施例中，所述操作还包括定义再生制动系统的激活周期，所述再生制动系统被配置为对一个或多个所述储能模块再充电。
在特定的实施例中，所述一个或多个储能模块包括电池。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块包括燃料电池。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块包括超级电容。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块被配置为提供可输出的电力。例如，可输出电力可用于向电动工具提供电力或提供/返回至电网。各种实现提供模块化储能系统。所述储能系统包括系统底盘，所述系统底盘包括多个储能模块托架，所述多个储能模块托架配置为容纳多个储能模块，所述系统底盘包括电互连系统，所述电互连系统配置为将对接在所述多个储能模块托托架中的一个储能模块托架中的每个所述储能模块的电互连；所述储能系统包括传感器系统，所述传感器系统电连接到所述电互连系统。所述传感器系统被配置为检测连接到所述电互连系统的一个或多个储能模块的电气特性；所述储能系统包括控制系统，所述控制系统可通信地连接到所述传感器系统。所述控制系统包括存储器和处理器，所述存储器被配置为存储指令，所述处理器被配置为执行指令以执行操作，所述操作包括接收代表所述一个或多个储能模块的电气特性的数据和基于检测到的电气特性，确定连接到所述电互连系统的一个或多个所述储能模块的剩余能量的值。
在特定的实施例中，所述操作还包括基于所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义所述车辆的致动器的控制策略。
在某些实施例中，所述系统底盘包括冷却系统，所述冷却系统被配置为选择性地冷却一个或多个储能模块，其中所述冷却系统被配置为将冷却液循环到使用中的托架。在某些实施例中，所述冷却液是液体。在某些实施例中，所述冷却液是气体。
在某些实施例中，所述操作包括基于所述一个或多个储能模块的剩余数量的值，改变所述冷却液的流速和流量中的至少一个。
在特定实施例中，所述一个或多个储能模块包括电池。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块包括燃料电池。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块包括超级电容。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块被配置为提供可输出的电力。例如，可输出电力可用于向电动工具提供电力或提供/返回至电网。
在某些特定的实施例中，所述模块储能系统包括车辆。
各种实现提供了计算设备实现的方法，所述方法包括从电连接到模块化储能系统的传感器系统接收表示一个或多个储能模块的电气特性的数据；所述方法包括确定所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值；所述方法包括基于所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统提供动力的车辆推进系统的控制策略。
在某些实施例中，所述方法包括基于所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的车辆推进系统的控制策略。
在特定的实施例中，所述方法包括通过使所述模块化储能系统的电互连系统的一个或多个开关进行重新配置，在串联配置和并联装置之间改变所述一个或多个储能模块。
在某些实施例中，所述方法包括使所述车辆推进系统在指定的时间段内空闲。
在某些实施例中，所述方法包括定义所述车辆推进系统的速度范围。
在特定的实施例中，所述方法包括定义所述一个或多个储能模块的放电率。
在某些实施例中，所述方法包括定义再生制动系统的激活周期，所述再生制动系统被配置为对所述一个或多个储能模块再充电。
在某些实施例中，所述一个或多个储能模块被配置为提供可输出的电力。例如，可输出电力可用于向电动工具提供电力或提供/返回至电网。
应了解，下文更详细地论述了前述概念和额外概念的所有组合(前提是这些概念不会相互不一致)预期是本文中所公开的发明主题的一部分。明确地说，本文公开结尾出现的所要求的主题的所有组合都预期是本文中所公开的发明主题的一部分。还应了解，本文中明确使用的还可能出现在以引用的方式并入的任何公开内容中的术语应被赋予最符合本文公开的特定概念的含义。
附图说明
附图主要出于说明性目的，且并不希望限制本文中所描述的发明主题的范围。附图未必按比例绘制；在一些情况下，本文中所公开的发明主题的各个方面都可能在附图中夸大或放大地展示以便帮助理解不同特征。在附图中，类似的附图标记通常指类似的特征(例如，功能上类似和/或结构上类似的元件)。
图1示出了一种车辆，其包括用于管理车辆信息和发送的控制器。
图2示出了基于网络的车辆分析器，其用于处理从各个车辆发送的数据。
图3示出了包括在车辆中的控制器的一部分，其用于控制与车辆相关联的信息的发送。
图4A示出了用于车辆的模块化储能系统。
图4B示出了用于安装模块化储能系统的车辆底盘。
图5示出了表示用于控制来自模块化储能系统能量的能量管理的控制系统的操作的流程图。
图6示出了可用于实施本文描述的技术的计算装置和移动计算装置的实例。
结合附图考虑，下文陈述的具体实施方式将更清楚地描述本文所公开的发明概念的特征和优点。
具体实施方式
下文是关于车辆数据提取装置、系统和方法的本发明系统、方法和组件的各种概念的更详细描述及其示例性实施例。
参考图1，在运行(或闲置)时，车辆可生成相当大量的信息，这些信息可被分析用于潜在地提高车辆性能。提高该性能可能涉及分析车辆的功率使用情况，以确定它是否会从替代燃料源中受益，如果是，那么程度或数量以及功率和扭矩的要求是什么。为了执行这种分析，部分信息可发送到车辆外的位置。在一些驾驶条件下(例如，驾驶在乡村地区的长直道)，车辆的运行可能在相当长的时间周期内不改变(例如，可维持大致相同的速度和驾驶方向)。这样，一些运行信息可能在一段时间周期内不显著改变，且不需要从车辆频繁地发送以供分析。更有意义的信息可与特定车辆事件的发生或特定的时间段相一致。举例来说，执行与车辆操作的突然改变(例如，效率的改变或车辆故障)相关联的信息分析可具有特定意义。此外，此类事件可以深入了解用于潜在提高车辆性能的技术和电源选项。此外，使用实时数据可提供较高保真度数据以较好地告知驾驶策略、较好地告知车辆系统策略以及用于诊断关于车辆驾驶策略的问题。
在一些条件下，运行信息的分析可表明特定车辆、特定车辆类型等可能是最佳的。举例来说，一些环境和驾驶条件可能更适合常规的基于内燃机的车辆，而可仅仅依赖于非石油能源(例如，电力、天然气、生物燃料等)的替代性燃料车辆可能较好地适合于其它环境。可证明是最佳的其它车辆可包括采用两个或更多个不同能源(例如，电马达和内燃机，被称作混合动力电动车辆或HEV)的混合动力车辆。一些混合动力车辆(被称作插电式混合动力车辆)可通过使用可进行补给的能量储存装置(例如，可再充电电池)来运行。可以通过获取实时真实世界驾驶和操作数据来增强确定储能设备的最佳功率输出和/或任何此类系统的最佳功率/重量比。对该数据的分析可以建议修改储能设备的功率和/或重量。在此描述的实施方式有利地促进了对储能装置的修改，并且由此可以提供车辆的驾驶和/或操作特性的变化以及车辆对所存储的电力的使用。
在一些布置中，对于电能储存装置，可实施一种或多种技术用于为装置充电和再充电。举例来说，可通过再生制动(regenerative braking)、策略性充电(strategiccharging)技术等在车辆的适当操作周期期间为电池充电。在储能系统被修改的情况下，充电和再充电技术(速率量持续时间)以及相关联的操作参数也可以被调整。一般来说，在常规制动系统中，能量通常作为热量丢失；然而，再生制动系统可通过使用发电机来辅助制动操作而恢复此能量。一些系统和技术还可在有效操作(例如，滑行、行进等)周期期间策略性地从内燃机收集(例如，攫取)能量，并稍后在较低效率周期期间辅助内燃机。对于这些车辆，发电机可以是与电马达分离的装置，被视为电马达的第二操作模式，或经由一种或多种其它技术实施(个别地或组合地)。通过再生制动恢复的能量可能被视为不足以提供车辆所需的功率。为了抵消此能量缺乏，电马达可在限定的周期期间或在限定的运行条件下参与以辅助内燃机或成为单独的推进力源。可使用一个或多个控制策略来确定这些时间周期并且随着储能系统被调制以产生更多或更少的功率而被修改。类似地，响应于系统功率密度的任何变化，可以修改时间周期以参与再生制动和策略性充电，从而对能量储存进行补给。随着储能系统的修改，还可针对控制策略或由控制策略限定车辆的其它操作(例如，加速、减速、齿轮变速等)。通过建立策略以控制向内燃机提供的辅助(例如，在低效率周期内)，可节省能量而不会负面地影响车辆性能。利用这些策略，可基于操作环境选择个别车辆、车辆类型等以供使用。
一些车辆制造商可在特定时间(例如，在发布车辆生产线时)推荐用于整个类别的车辆或其它类型的大车辆群组(例如，相同型号车辆、相同车辆生产线等)的操作和控制策略。类似地，由电马达或其它类型的替代性燃料系统提供的辅助的水平可以是恒定的，但是当与动态储能系统接合时可以被调整为动态的。在确定适当的操作策略时以及对储能系统所做的更改时，可以考虑路线特定信息(例如，车辆正在公路、城市、乡村等条件下驾驶)、驾驶者信息(例如，驾驶者加速和制动倾向等以及其它类型的环境信息(例如，当日时间、季节等)。
可实施一种或多种技术来恰当地选择车辆、车辆类型等以供在特定环境中运行。例如，反映在环境中运行的车辆的数据可用于选择车辆、哪种类型的车辆和/或应实施哪种容量的储能系统。储能系统的选择可以考虑多个方面，例如环境方面(例如天气和气候)、路线、负载、平均速度、地形、替代电力消耗(例如举升门、工具操作等)。这些环境和操作因素会影响推进系统组件(例如电池)的冷却或温度维持，因此可能会随季节或地理因素改变系统储能解决方案的最佳条件。车辆选择还可确认一种车辆类型(例如，基于内燃机的车辆)应转换为另一种车辆类型(例如，混合动力车辆)来改进性能(例如，燃料效率、成本等)。来自车辆的此类运行数据可用于其它类型的分析。举例来说，车辆运行数据可用于分析来提高针对车辆、车辆类型等的建议操作和控制策略。举例来说，混合动力转换对于较低速度环境可能较有利(例如，减少燃料消耗)，但在高速环境中可能不太有利。
可采用一种或多种技术来作出这些选择或其它类型的分析。举例来说，可从车辆运行参数(例如，运行速度、燃料经济性等)计算一个或多个指标(例如，性能指标)。该指标又可用于进一步分析。举例来说，使用用于车辆选择、车辆类型选择等的信息，可通过使用运行参数和指标来确定将一种车辆类型(例如，基于内燃机的车辆)转换为另一种车辆类型(例如，混合动力车辆)以实现燃料效率、成本等方面的性能提高。
如图1所示，示例车辆100(例如，混合动力汽车)能够收集运行参数以供在各种分析中使用(例如，识别用于在特定环境中运行的适当车辆、车辆类型，储能要求(主要或辅助)等)。为了提供此能力，车辆包括车辆信息管理器102(此处嵌入于车辆100的仪表板中)，其可在硬件(例如，控制器104)、软件(例如，驻留在车辆中所含的计算装置上的可执行指令)、硬件与软件的组合等中被实施。在一些布置中，车辆信息管理器102可以大体自主的方式运行以用于数据收集、数据发送和其它类型的功能。为了收集车辆运行信息，可从一个或多个输入收集数据。举例来说，车辆信息管理器102可与车辆或车辆控制器的一个或多个部分通信。车辆的多种传感器、组件、处理单元等可与车辆信息管理器102交换数据。举例来说，例如速度、加速度、燃料消耗等车辆的运行参数可随时间(例如，随着车辆运行)被收集且被提供到车辆信息管理器102。位置信息(例如，来自车辆中的全球定位系统接收器)也可由车辆信息管理器102收集以提供车辆运行期间所经过地点的记录。类似地，表示车辆驾驶方向的数据可提供到车辆信息管理器102。可收集和提供燃料消耗、储能消耗、温度(例如，一个或多个车辆组件的)等。可由车辆信息管理器102收集、生成等一个或多个时间信号。举例来说，可产生表示对车辆的速度、位置等进行取样的时刻(例如，每隔两秒等)的时间信号。还可从车辆提供其它类型的运行参数；例如表示制动、转向、等级等的数据也可提供到车辆信息管理器102。举例来说，制动踏板移位、加速踏板移位、离合器踏板移位等度量。将信息提供给信息管理器102的车辆组件还可包括用于控制内燃机、电马达、电源模块等组件的操作的接口模式、电路等。
在一些情况下，还可自车辆外的数据源收集数据。举例来说，可提供用户输入。在此布置中，车辆100包括电子显示器106，其已并入到仪表板中以呈现例如关于不同主题(例如，操作者ID、规划车辆操作、行程目的地等)的可选条目的信息。在选择后，可搜集表示性信息并将其提供到车辆信息管理器102。为了与电子显示器106交互，旋钮108示出了潜在控制装置；然而，一个或多个其它类型的装置可用于用户交互(例如，触摸屏显示器等)。类似于使用一个或多个传感器来收集运行数据，还可搜集其它类型的信息；例如，传感器110(此处嵌入于车辆100的仪表板中)可收集例如车厢温度、车辆位置(例如，传感器为GPS接收器)和其它类型的信息等。通过收集例如GPS位置等信息，额外的信息可被提供到车辆信息管理器102(例如，当前位置、开始位置、目的地信息)，它们可用于量化车辆性能。在一些布置中，来自其它车辆的信息可由车辆信息管理器102使用。举例来说，数据可从车队(例如，与车辆100类似或不同的)收集，并且用于例如数据比较。虽然在此实例中示出了一个传感器110，但多个传感器可位于车辆内部或外部以用于信息收集(例如，内部或外部温度或各种车辆组件等)。还可使用存在于车辆100中的一个或多个装置用于信息收集；例如，手持型装置(例如，智能电话112等)可收集和提供信息(例如，位置信息、识别存在于车辆中的个体(例如车辆操作者)等)以供车辆信息管理器102使用(例如，识别车辆操作者的驾驶特性)。类似地，车辆本身的部分(例如，车辆组件)可收集信息用于车辆信息管理器102；例如，车辆100的一个或多个座位(例如，驾驶者座位114)可收集信息(例如，座位的位置，以估计驾驶者的体重)以提供到车辆信息管理器102。类似于由一个或多个传感器直接提供的数据，经处理的数据也可提供到车辆信息管理器102。举例来说，在被提供至车辆信息管理器102之前，搜集的信息可由一个或多个计算装置(例如，控制器)处理。
在一些布置中，在车辆处收集信息的同时，远程定位的信息源可由车辆访问。一旦收集了车辆信息，就可通过采用一种或多种通信技术和方法由车辆信息管理器102(连同来自控制器104的辅助)准备和发送数据到一个或多个位置。举例来说，可利用采取一个或多个协议和/或标准(例如，比如WI-FI等IEEE 802.11系列标准、比如第三代移动电信(3G)、第四代蜂窝式无线标准(4G)、第五代蜂窝式无线标准(5G)等国际移动电信-2000(IMT-2000)规范、比如BLUETOOTH等用于经由相对短距离交换数据的无线技术标准)的无线通信技术(例如，射频、红外等)。虽然附图将车辆信息管理器102(和控制器104)示出为完全位于车辆100上，但车辆信息管理器102的功能中的一些或全部可从一个或多个其它位置(包括远程位置)提供。在一个这样的布置中，车辆设备(例如，传感器)可通过采用一种或多种通信技术和方法将原始数据提供(例如，串流)到远程定位的车辆信息管理器。
参考图2，展示了信息交换环境200，其允许信息提供到中心位置以供存储和分析(例如，确定应在特定环境中运行哪一车辆、车辆类型等)。一般来说，从个别车辆或其它信息源收集信息以供分析。可实施一种或多种技术和方法；例如，可使用一种或多种通信技术和网络架构来交换信息。在所示出的实例中，车辆信息服务提供者202经由网络204(例如，因特网、内联网、网络的组合等)通信以与车辆的集合(例如，供给卡车206、208、210和汽车212的小车队)交换信息。车辆中的每一个都可采用一种类型的推进系统(例如，内燃机、电马达等)或系统的组合(例如，混合动力车辆)。
在一些布置中，网络架构可被视为包括车辆中的一个或多个。举例来说，车辆可包括用于提供一个或多个网络节点的设备(例如，供给卡车208充当用于在供给卡车210和网络204之间交换信息的节点)。如此，信息交换能力可包括车辆与车辆信息服务提供者202和其它潜在网络组件(例如，其它车辆等)交换信息。
一种或多种技术可用于在车辆信息服务提供者202、网络204(或多个网络)和车辆集合之间交换信息。举例来说，无线技术(能够双向通信)可并入到车辆中以与车辆信息服务提供者202交换信息。在从车辆提供和收集信息(例如，运行参数)的同时，车辆信息服务提供者202能够处理信息(例如，与车辆数据分析器214协作以分析数据，例如确定用于可能选择、转换等的车辆)且执行相关操作(例如，存储所收集和处理的信息)。
在一些布置中，车辆信息服务提供者202可作为单个实体操作；然而，操作可分布在各个实体之间以提供功能。在一些布置中，一些功能(例如，车辆数据分析器214的操作)可视为服务而非产品，且可通过建立与车辆信息服务提供者202的某种关系(例如，购买预订、缔结合约合同等)来实现。如此，车辆信息服务提供者202可被视为被实施为云计算架构，在云计算架构中，其功能由用户(例如，车辆操作者、企业运营者、车辆设计者和制造商等)认为是服务而非产品。对于这些布置，用户可从由车辆信息服务提供者202使用的一个或多个共享资源(例如，硬件、软件等)提供信息(例如，用于在特定环境中运行的车辆或车辆类型选择、用于转换为混合动力车辆的车辆选择等)。为了实现服务补偿，可利用一种或多种技术；例如，可实施针对各个时间周期(例如，用于监视特定环境中的车辆或车辆类型的使用、分析是否应并入或使用新技术以替换车辆等的时间周期)的预订规划。
在由一个或多个车辆提供信息(例如，经由网络204等接收)的同时，车辆信息服务提供者202可利用来自其它信息源的数据。举例来说，车辆信息提供者202外部的信息源216可提供车辆相关信息(例如，针对性能、车辆负载条件等的制造商建议)、环境信息(例如，车辆正运行的当前道路状况、交通条件、地形信息、天气条件和预报等)。在一些布置中，信息源216可与车辆信息服务提供者202直接通信；然而，还可实施其它通信技术(例如，来自信息源216的信息可经由例如网络204等一个或多个网络提供)。
在所示出的实例中，为了提供这种功能，车辆信息服务提供者202包括服务器218，其经由网络204和信息源216接收信息。此外，服务器218示出为与位于车辆信息服务提供者202处的存储装置220直接通信(然而，远程定位的存储装置可由服务器218访问)。在此实例中，车辆数据分析器214的功能位于车辆外，而车辆信息管理器102(图1中展示的)的功能位于车辆上。在一些实例中，车辆数据分析器214和车辆信息管理器102的某些功能可在其它位置处执行、跨多个位置分布等。在一个布置中，车辆数据分析器214的功能的一部分可在车辆上执行，或车辆信息管理器102的一部分可在车辆信息服务提供者202处执行。在信息来自一个或多个信息源的情况下，可由车辆数据分析器214发挥多种分析。举例来说，可计算(例如，根据运行参数)、管理、存储(等)一个或多个性能指标。还可在采用或不采用一个或多个性能标准的情况下计算性能指标之间的比较(例如，针对多种车辆、车辆类型等)。在确定这些指标、比较等的同时，车辆数据分析器214的功能可包括发起信息传递(例如，到服务订阅者、实体、车辆等)。车辆数据分析器214可利用一个或多个数据库系统、数据管理架构和通信方案以用于信息分布。虽然在此布置中实施单个服务器(例如，服务器218)以提供针对车辆信息服务提供者202的功能，但额外的服务器或其它类型的计算装置也可用于提供这种功能。举例来说，车辆数据分析器214的操作可在一个或多个位置中分布于多个计算装置之间。
参考图3，图2中呈现的车辆中的一个(即，车辆210)示出了包括在车辆信息管理器102中的潜在组件，其可实施于硬件、软件、硬件与软件的组合等中。针对此布置包括的一个组件是数据收集器300，其能够与车辆的各种组件连接以收集例如运行参数等车辆相关信息。此外，车辆数据收集器300可能够从车辆外部的其它信息源收集信息。还包括收发器302，其能够将信息从车辆发送到一个或多个位置(例如，车辆信息服务提供者202)。虽然收发器302还能够接收信息(例如，从车辆信息服务202)，但在一些布置中可以不要此能力(在此仅考虑信息的发送)。
车辆信息管理器102可实施一种或多种技术来改进从车辆发送信息的效率。举例来说，代替于简单地发送(由数据收集器300)从车辆收集的所有数据(例如，运行参数)，可采用技术来减少潜在不需要发送的数据量并借此改进效率和降低成本。作为另一示例，代替于以相对恒定的速率(例如，在每一数据段准备好发送时)发送所收集的信息，可限定一个或多个事件并将这些事件用于触发发送数据。这些事件可与车辆210的运行期间发生的情景相关联(但事件还可针对车辆外发生的情景限定)。在一个例子中，事件可以由与车辆的运行、车辆中检测到的活动等相关联的一个或多个预定义规则限定。举例来说，达到特定速度、加速度、减速度、燃料消耗水平、能量存储水平等可视为这种事件，来触发将信息(例如，速度、加速度等时间序列数据)发送到一个或多个位置(例如，车辆信息服务提供者202)。事件还可与车辆位置、驾驶路线等相关联。举例来说，基于车辆的GPS坐标、行进方向等，车辆可脱离预定义路线，更多信息可从车辆发送到服务提供者202。车辆驾驶者的活动也可以用于限定一个或多个事件。举例来说，车辆的加速踏板、制动踏板等的移位(归因于驾驶者)可能超出预定义量，并且触发信息从收发器302发送。可通过采用一种或多种技术来实施这些预定义事件的检测，举例来说，车辆信息管理器102可包括事件检测器304。在此布置中，例如运行参数(例如，由数据收集器300收集)等信息由事件检测器304监测，以确定是否已经满足一个或多个规则，来声明检测到预定事件(或多个事件)。在一些布置中，事件检测器304可使用一系列预定义的规则(例如，“车辆速度已经超出80mph”、“电池电量低于20％”等)来确定是否已发生一个或多个事件。在一些布置中，在认为事件已经发生之前，可能需要检测多个规则。举例来说，规则可通过取决于车辆的当前条件和过去条件来反映滞后作用。为了辅助事件检测器304、收发器302和数据收集器300的操作，可由车辆信息管理器102采用一种或多种数据存储技术。如所示出的，例如存储装置306等一个或多个存储装置(例如，存储器组件、硬盘驱动器等)可包括在车辆信息管理器102中。在辅助信息管理器组件的操作的同时，还可认为存储装置306用于提供可稍后访问的信息的数据存储库，信息例如是运行参数(在车辆的运行期间收集)等。举例来说，在行进其路线之后，(例如，由车辆所有者、车辆信息服务提供者202等)可从存储装置306检索所收集的数据以供分析，从而量化性能、将性能与其它车辆比较等。
一旦已经(例如，由事件检测器304)检测到预定事件或多个事件，就可引入一个或多个类型的改变以将数据从车辆210发送到一个或多个位置(例如，车辆信息服务提供者202)。在一个布置中，在检测后，所发送的信息量增加，例如以允许(由车辆信息服务提供者202)执行更详细的分析。为了增加信息量，可利用一种或多种技术，例如在发送中包括更多信息。举例来说，可基于检测到的事件(例如，车辆制动踏板突然被驾驶者踩踏)来发送不同信息(例如，踏板移位的时间序列)。在一些布置中，将被包括在发送中的额外数据可与事件一起被限定。数据发送特性还可在(由事件检测器304)检测到事件后改变，以增加发送的信息量。举例来说，在检测前，可以以一个频率发送信息(例如，从收发器302)，而在检测后可增加发送频率(例如，持续某一时间周期)。归因于事件的检测，信息的突发传送(bursts ofinformation)可从车辆发送到车辆信息服务提供者202。类似于调整发送特性持续单个时间周期(例如，增加发送频率持续某一时间周期，且接着返回到原始发送频率)，可周期性地调整这些特性。举例来说，基于检测到事件，收发器302可采用较高发送频率周期继之以较低发送频率周期的反复顺序。如此，信息的突发传送继之以发送较少信息的周期的序列可用于有效的数据传递。类似于频率，涉及压缩、调制方案等的其它发送特性可归因于(由事件检测器304)检测到事件而改变。
参考图4A，示出了用于车辆的模块化储能系统400。模块化储能系统400提供了一种系统，其中车辆的总能量可以针对该车辆的运行而变化和定制。该系统可以基于从车辆信息管理器102或从其他来源获得的数据进行定制，例如车辆信息服务提供商202或连接到网络204的一个或多个其他来源，并且可以随着时间的推移随着性能被监控而修改。特别是，该系统提供了一种灵活的方式来添加或移除储能模块，例如电池组、燃料电池、超级电容等，以根据需要或需要定制车辆的总能量/功率容量。模块化储能系统400包括用于保持系统400的单独储能单元404(例如，电池单元)的底盘402。在特定实施方式中，底盘可以被装载至满容量，或者可以仅被部分装载并且可以保持空托架406。参照图4B，在某些实施方式中，车辆底盘可以整体地形成模块化储能系统底盘402。底盘402可以包括传感器410，其被配置为检测储能单元是否位于托架406内。传感器410被配置为与储能系统400的控制器408通信。储能系统控制器408直接(即通过有线连接或通过无线收发器416)与车辆信息管理器102通信。传感器410可以包括电流传感器、电压传感器、或接触传感器。其他传感器，例如重量传感器、视线传感器或其他适用于检测托架406之一的占用情况的传感器可以在特定实施方式中实现。电流传感器、电压传感器等可以被定位为当位于托架406之一中时，与单独的储能单元404的电触点接触(例如，直接)。因此，当单个电池404安装在底盘402的托架406中时，可以发生与电流和/或电压传感器(和/或其他传感器类型)的接触。储能系统控制器408可以测量底盘402内的所有模块/电池404的总电池组电压。可以使用与每个单独电池404相关联的电压传感器或附加电池组电压传感器来测量总电池组电压。储能系统控制器408可以使用电池组电压来确定多少电池404安装在底盘401内。例如，如果与每个单独电池404相关联的传感器测量12V并且总电池组电压传感器测量36V，储能系统控制器408将确定安装了三个电池单元404。
当超过某个阈值的物品放置在托架406中时，重量传感器可以检测。接触传感器可以通过重量引起的位移或储能单元404的进入托架406之一的位移来连接或断开以闭合或打开电路。视线传感器(例如，光束、激光束等)可以通过将单元404安装到托架406之一而中断。储能系统400还包括开关411。开关411(例如，半导体器件)在电池之间互连并且可以被调整(例如，偏置、控制等)以在并联配置和串联配置之间改变电池之间的互连。开关411可以通过控制器408来控制并且可以响应于系统400的总剩余能量和车辆的功率需求而被控制。从系统400可用的总剩余能量取决于有多少储能单元404占用托架406以及单元404的容量是多少，例如由传感器410检测到的。响应于检测到的位于托架406之一中的储能单元404，控制器可以启动协议以单独或共同检测电池404的特性(例如，内阻、健康状态、充电状态、剩余电量、能量密度等)。
储能系统400还包括温度管理电路412，用于将单个电池404保持在期望温度或特定温度范围内。该范围可以基于每个单元格404的特性(例如，使用传感器410预先确定或确定的特性)来确定。温度管理电路412可包括多个阀414，其可根据托架406中的单元404的占用而打开或关闭。因此，温度管理系统可被调节以仅将冷却或加热液循环到由传感器410并由控制器408控制的被占用的托架。在温度管理电路412中循环的冷却或加热液可以包括液体或气体。液体或气体可由车辆的一个或多个辅助系统加热或冷却。
参考图4B，模块化储能系统400安装在车辆底盘450上。与低级的车辆相比，各种高级车辆通常提供更多的车身底部空间。特别地，用于此类车辆的车辆底盘450允许具有多个托架406的模块化储能系统能够容易地安装到其上并且被定制以适应不同数量的储能单元404以实现在底盘450上操作车辆的最佳功率重量比。储能系统400向一个或多个电机提供动力，例如牵引电动机452。牵引电动机可以直接连接到车轮或可以连接到动力系统458，该动力系统458可以配置为适应来自多个致动系统的补充动力。电动机452的数量或大小可以决定系统400的底盘402的托架406中容纳多少储能单元。牵引电动机452可通信地连接到控制器454，控制器454包括车辆信息管理器，例如车辆信息管理器102，以从车辆获取关于车辆和车辆部件的操作特性的数据，从而基于优化车辆性能实时地控制车辆部件或其动作，包括牵引电动机452和模块化储能系统400。控制器454无线地连接到远程服务器系统456，远程服务器系统456可以分析来自控制器454的数据(例如，实时)并向控制器454提供无线更新以修改和改进车辆系统的操作，例如，结合图5有关的描述，并且从控制器454获取和存储操作数据。
参照图5，流程图500图示了用于控制来自模块化储能系统能量的能量管理的控制系统(即控制器454)的操作。控制器454可以使用从控制器408和信息管理器102获得的信息。在502，控制器454从电连接到模块化储能系统400的传感器系统接收表示一个或多个储能模块404的电气特性的数据。对于例如，基于控制器408从系统400的传感器410接收的输入，可以从控制器408间接获得表示一个或多个储能模块404的电气特性的数据。在504，控制器454可以确定模块化储能系统400的一个或多个储能模块404的剩余能量的值(即系统的组合总剩余能量)。总剩余能量可以通过估计充电状态(SOC)来计算。总剩余能量可以根据包括测量电池/模块电压的电气特性计算。总剩余能量可以基于在操作期间流入和流出模块的电流进行调整，如用传感器410测量的。
在506处，控制器454基于模块化储能系统400的一个或多个储能模块404的剩余能量的值定义用于由模块化储能系统400驱动的车辆推进系统(例如，牵引电动机452)的控制策略。定义控制策略可以在各个阶段和以各种形式实施。定义控制策略可以包括通过引起电连接存储模块的一个或多个开关进行重新配置，在串联配置和并联配置(或串联和并联配置的组合)之间切换第一储能模块和至少一个补充储能模块。例如，如果控制器454确定驱动循环中的操作点需要来自储能系统的更多功率，则控制器454可以向控制器408发送控制命令以使开关411切换到将储能单元404置于并联配置或串联配置的配置。例如，在串联配置中添加电池会导致更高的标称电压，从而导致更高的能量密度。如果特定路线/驾驶循环需要更多能量来完成特定行程(即更大范围)，这将非常有用。另一方面，如果驱动循环需要更多功率(陡坡/山区等)，那么将单元添加到并联会有所帮助。在需要时包括/排除单元的能力将有助于在各种驾驶条件下保持一致的性能。总容量可由控制器454基于车辆的其他方面进行分析，例如由车辆信息管理器获得的关于路线、负载、容量、环境、可用的内燃机系统或车辆的其他操作条件的那些方面。
定义控制策略可以包括使车辆推进系统在指定的时间周期内空闲。储能模块的总容量可以定义替代推进系统接合或脱离接合多长时间或在多长时间内，以允许系统依靠由储能系统提供的替代电力运行。定义控制策略可以包括定义车辆推进系统的速度范围。定义控制策略可以包括定义一个或多个储能模块的放电率。定义控制策略可以包括定义再生制动系统的激活周期，该再生制动系统被配置为对一个或多个储能模块再充电。例如，当功率密度更高以能够对更高容量的系统进行更多充电时，再生制动周期可以更积极或更长。检测到容量的任何变化都可以自动触发对再生制动周期的修改。
定义控制策略可包括定义一个或多个储能模块是否可用于提供可输出功率或是否需要可输出功率。例如，在某些情况下，可输出电力可用于为一个或多个电动工具供电(例如，在露营地或建筑工地运行电力设备)。在某些情况下，可输出电力可以返回电网(例如，在一天结束时，当车辆插入电网进行充电时，至少可以将部分可输出电力返回电网。例如，如果需要可输出功率，则与不需要可输出功率的情况相比，控制策略可以更积极地保存和/或产生能量。控制策略可以包括可用的可输出能量的值的指示。
图6示出了可用于实施本文中所描述的技术的示例计算装置600和示例移动计算装置650。举例来说，信息管理器(例如，图1中示出的车辆信息管理器102)和/或车辆分析器(例如，图2中示出的车辆数据分析器214)的操作的部分或全部可由计算装置600和/或移动计算装置650执行。计算装置600意图表示各种形式的数字计算机，包括例如笔记本电脑、台式电脑、工作站、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机和其它适当的计算机。计算装置650意图表示各种形式的移动装置，包括例如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其它类似的计算装置。这里展示的组件、它们的连接和关系以及它们的功能都仅为示例，并且不意图限制本文件中描述和/或要求的技术的实施方案。
计算装置600包括处理器602、存储器604、存储装置606、连接到存储器604和高速扩展端口610的高速接口608以及连接到低速总线614和存储装置606的低速接口612。组件602、604、606、608、610和612中的每一个都使用各种总线互连，并且可安装在共同的主板上或按需要以其它方式安装。处理器602可处理指令以供在计算装置600内执行，包括存储于存储器604中或存储装置606上的指令，以在包括例如耦合到高速接口608的显示器616的外部输入/输出装置上显示GUI的图形数据。在其它实施方案中，可以视需要使用多个处理器和/或多个总线连同多个存储器和存储器类型。并且，可连接多个计算装置600，其中每一装置提供必要操作的一部分(例如，作为服务器组、刀片式服务器群组或多处理器系统)。
存储器604存储计算装置600内的数据。在一个实施方案中，存储器604是一个或多个易失性存储器单元。在另一实施方案中，存储器604是一个或多个非易失性存储器单元。存储器604还可以是另一形式的计算机可读介质，包括例如磁盘或光盘。
存储装置606能够为计算装置600提供大容量存储。在一个实施方案中，存储装置606可以是或者含有计算机可读介质，包括例如软盘装置、硬盘装置、光盘装置、磁带装置、快闪存储器或其它类似的固态存储器装置，或装置阵列，包括存储区域网络或其它配置中的装置。计算机程序产品可有形地以数据载波来实现。计算机程序产品还可以含有指令，所述指令在被执行时执行一种或多种方法，包括例如上文所描述的那些方法。数据载波是计算机或机器可读介质，包括例如存储器604、存储装置606、处理器602上的存储器等。
高速控制器608管理用于计算装置600的带宽密集(bandwidth-intensive)的操作，而低速控制器612管理较低带宽密集的操作。此类功能分配仅是一个示例。在一个实施方案中，高速控制器608耦合到存储器604、显示器616(例如，经由图形处理器或加速器)，且耦合到高速扩展端口610，所述高速扩展端口610可接受各种扩展卡(未图示)。在某些实施方案中，低速控制器612耦合到存储装置606和低速扩展端口614。可包括各种通信端口(例如，USB、
Figure BDA0003254440120000161
以太网、无线以太网)的低速扩展端口可耦合到一个或多个输入/输出装置，包括例如键盘、指向装置、扫描仪或联网装置，所述联网装置包括例如开关或路由器(例如，经由网络适配器)。
如图中所示，计算装置600可以按许多不同形式实施。举例来说，其可以实施为标准服务器620，或在此类服务器的群组中多次实施。其还可以实施为机架服务器系统624的一部分。另外或作为替代方案，其可实施于个人计算机(例如，笔记本电脑622)中。在一些示例中，来自计算装置600的组件可与移动装置(未图示)(例如，装置650)中的其它组件组合。此类装置中的每一个都可以含有计算装置600、650中的一个或多个，并且整个系统可以由多个彼此通信的计算装置600、650构成。
计算装置650包括处理器652、存储器664和输入/输出装置，输入/输出装置包括例如显示器654、通信接口666和收发器668以及其它组件。装置650还可具备存储装置，包括例如微硬盘(microdrive)或其它装置，以提供额外存储。组件650、652、664、654、666和668可各自使用各种总线互连，且若干组件可安装在共同的主板上或按需要以其它方式安装。
处理器652可执行计算装置650内的指令，包括存储于存储器664中的指令。处理器可以实施为芯片的芯片组，包括单独的和多个模/数处理器。处理器可提供例如装置650的其它组件的协调，包括例如对用户接口、由装置650运行的应用和装置650所进行的无线通信的控制。
处理器652可以经由控制接口658和耦合到显示器654的显示接口656与用户通信。显示器654可以是例如TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器，Thin-Film-Transistor LiquidCrystal Display)或OLED(有机发光二极管，Organic Light Emitting Diode)显示器或其它适当的显示器技术。显示接口656可包括用于驱动显示器654以向用户呈现图形和其它数据的适当电路。控制接口658可从用户接收命令且转换所述命令以供提交到处理器652。此外，外部接口662可与处理器642通信，以便实现装置650与其它装置的邻域通信。外部接口662可例如在一些实施方案中提供有线通信，且在其它实施方案中提供无线通信。还可使用多个接口。
存储器664存储计算装置650内的数据。存储器664可以被实施为一个或多个计算机可读介质、一个或多个易失性存储器单元或者一个或多个非易失性存储器单元中的一个或多个。扩展存储器674还可以经由扩展接口672提供并连接到装置850，所述扩展接口可以包括例如SIMM(单列直插式存储器模式，Single In Line Memory Module)卡接口。此扩展存储器674可为装置650提供额外存储空间，和/或可存储装置650的应用或其它数据。确切地说，扩展存储器674还可包括指令，所述指令执行或补充上文描述的过程，且可包括安全数据。因此，例如，扩展存储器674可以作为装置650的安全模式来提供，并且可以编程有准许安全使用装置650的指令。此外，安全应用可经由SIMM卡连同额外数据一起被提供，包括例如以不可破解的方式将识别数据放置在SIMM卡上。
存储器可以包括例如快闪存储器和/或NVRAM存储器，如下文所论述。在一个实施方案中，计算机程序产品有形地以数据载波来体现。计算机程序产品含有指令，所述指令在被执行时执行一种或多种方法，包括例如上文所描述的那些方法。数据载波是计算机或机器可读介质，包括例如存储器664、扩展存储器674和/或处理器上的存储器652，其可例如经由收发器668或外部接口662来接收。
装置650可以经由通信接口666进行无线通信，所述通信接口666在必要时可以包括数字信号处理电路。通信接口666可以提供各种模式或协议下的通信，包括例如GSM语音呼叫、SMS、EMS或MMS消息传递、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或GPRS等等。这种通信可以例如经由射频收发器668发生。此外，可发生短程通信，包括例如使用
Figure BDA0003254440120000171
Wi-Fi或其它此类收发器(未图示)。另外，GPS(全球定位系统，Global Positioning System)接收器模式670可以为装置650提供额外的导航相关的和位置相关的无线数据，这些数据可以视需要由装置650上运行的应用使用。
装置650还可使用音频编码解码器660可听地通信，所述音频编码解码器可从用户接收口头数据且将其转换为可用的数字数据。音频编码解码器660可同样为用户生成可听声音，包括例如通过扬声器生成，例如在装置650的手持机中。此声音可包括来自语音电话呼叫的声音、记录的声音(例如，语音消息、音乐文件等)，以及由装置650上运行的应用生成的声音。
如图中所示，计算装置650可以按许多不同形式实施。举例来说，其可被实施为蜂窝电话680。其还可以实施为智能电话682、个人数字助理或其它类似移动装置的一部分。
此处所描述的系统和技术的各种实施方案可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各种实施方案可包括在可编程系统上可执行和/或可解译的一个或多个计算机程序。这包括至少一个可编程处理器，其可为专用的或通用的，经耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，以及向存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置发送数据和指令。
这些计算机程序(也被称作程序、软件、软件应用程序或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以用高级程序和/或对象定向的编程语言和/或用汇编/机器语言实施。如本文中所使用的，术语机器可读介质和计算机可读介质是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括接收机器指令的机器可读介质。
为了提供与用户的交互，本文描述的系统和技术可实施在计算机上，所述计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)，以及可以让用户向计算机提供输入的键盘和指向装置(例如，鼠标或轨迹球)。其它种类的装置也可以用于提供与用户的交互。举例来说，提供到用户的反馈可以呈感觉反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)的形式。来自用户的输入可以以包括声学、语音或触觉输入的形式接收。
此处描述的系统和技术可以在计算机系统中实施，所述计算机系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件组件(例如，应用服务器)，或者包括前端组件(例如，具有用户接口或网络浏览器的客户端计算机，用户可以借助所述用户接口或网络浏览器与此处描述的系统和技术的实施方案进行交互)，或者这些后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过某一数字数据通信形式或介质(例如通信网络)互连。通信网络的实例包括局域网(LAN)、广域网(WAN)和因特网。
计算机系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常远离彼此且通常通过通信网络交互。客户端与服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
在一些实施方案中，本文中所描述的引擎可分离、组合或合并成为单个或组合引擎。图中描绘的引擎并不希望将本文描述的系统限于图中展示的软件架构。
已描述若干实施例。然而，应理解，可在不脱离本文中所描述的过程和技术的精神和范围的情况下作出各种修改。另外，图中所描绘的逻辑流程不需要按所展示的特定次序或循序次序来实现所期望的结果。另外，可以提供其它步骤，或可以从所描述的流程中除去步骤，并且可以向所描述的系统添加或从所述系统中去除其它组件。因此，其它实施例在所附权利要求书的范围内。
此外，本文中描述的技术可以体现为一种方法，已经提供所述方法的至少一个实例。作为方法的一部分执行的动作可以用任何合适的方式排序。因此，可以构造其中以与所示次序不同的次序执行动作的实施方案，其可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施方案中被示为循序动作。
权利要求书不应视为限于所描述的次序或元件，除非如此陈述。应理解，在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，所属领域的普通技术人员可以在形式和细节上作出各种变化。要求所附权利要求书及其等效物的精神和范围内的所有实施方案。

Claims (26)

1.一种模块化储能系统，其特征在于，所述模块化储能系统包括：
包括模块底盘的第一储能模块，其中所述模块底盘包括电互连系统，所述电互连系统用于将所述第一储能模块电连接到至少一个补充储能模块；
传感器系统，所述传感器系统电连接到所述电互连系统，所述传感器系统被配置为检测连接到所述电互连系统的一个或多个储能模块的电气特性；和
控制系统，所述控制系统可通信地连接到所述传感器系统，所述控制系统包括存储器和处理器，所述存储器被配置为存储指令，所述处理器被配置为执行指令以执行操作，所述操作包括：
接收代表所述一个或多个所述储能模块的电气特性的数据；和
基于检测的电气特性，确定连接到所述电互连系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值。
2.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
基于所述一个或多个所述储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的车辆推进系统的控制策略。
3.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
通过使所述电互连系统中的一个或多个开关进行重新配置，在串联配置和并联配置之间切换所述第一储能模块和所述至少一个补充储能模块。
4.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
使所述车辆推进系统在指定的时间周期内空闲。
5.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
定义车辆推进系统的速度范围。
6.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
定义所述一个或多个储能模块的放电率。
7.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述操作进一步包括：
定义再生制动系统的激活周期，所述再生制动系统被配置为对所述一个或多个储能模块再充电。
8.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括电池。
9.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括燃料电池。
10.根据权利要求1所述的模块化储能系统，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括超级电容。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
系统底盘，所述系统底盘包括多个储能模块托架，所述多个储能模块托架配置为容纳多个储能模块，所述系统底盘包括电互连系统，所述电互连系统配置为将对接在所述多个储能模块托架中的一个储能模块托架中的每个储能模块电互连；
传感器系统，所述传感器系统电连接到所述电互连系统，所述传感器系统被配置为检测连接到所述电互连系统的一个或多个储能模块的电气特性；和
控制系统，所述控制系统可通信地连接到所述传感器系统，所述控制系统包括存储器和处理器，所述存储器被配置为存储指令，所述处理器被配置为执行指令以执行操作，所述操作包括：
接收代表所述一个或多个储能模块的电气特性的数据；和
基于检测到的电气特性，确定连接到所述电互连系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值。
12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述操作进一步包括：
基于所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义所述车辆的致动器的控制策略。
13.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述系统底盘包括冷却系统，所述冷却系统被配置为选择性地冷却一个或多个储能模块，其中所述冷却系统被配置为将冷却液循环到使用中的托架。
14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述冷却液是液体。
15.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述冷却液是气体。
16.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述操作进一步包括：基于所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，改变所述冷却液的流速和流量中的至少一个。
17.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括电池。
18.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括燃料电池。
19.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述一个或多个储能模块包括超级电容。
20.一种计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法包括：
从电连接到模块化储能系统的传感器系统接收表示一个或多个储能模块的电气特性的数据；
确定所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值；和
基于所述模块化储能系统的所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的车辆推进系统的控制策略。
21.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于所述一个或多个储能模块的剩余能量的值，定义由所述模块化储能系统驱动的所述车辆推进系统的控制策略。
22.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过使所述模块化储能系统的电互连系统的一个或多个开关进行重新配置，在串联配置和并联装置之间改变所述一个或多个储能模块。
23.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：使所述车辆推进系统在指定的时间段内空闲。
24.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：定义所述车辆推进系统的速度范围。
25.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：定义所述一个或多个储能模块的放电率。
26.根据权利要求20所述的计算设备实现的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
定义再生制动系统的激活周期，所述再生制动系统被配置为对所述一个或多个储能模块再充电。
CN202111055453.0A 2020-09-11 2021-09-09 模块化储能装置、系统和方法 Pending CN114172225A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/018,449 US20220083041A1 (en) 2020-09-11 2020-09-11 Modular energy storage apparatuses, systems, and methods
US17/018,449 2020-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114172225A true CN114172225A (zh) 2022-03-11

Family

ID=80476696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111055453.0A Pending CN114172225A (zh) 2020-09-11 2021-09-09 模块化储能装置、系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220083041A1 (zh)
CN (1) CN114172225A (zh)
AU (1) AU2021229152A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110144840A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Ise Corporation Expandable Energy Storage Control System and Method
CN103260924B (zh) * 2010-12-07 2016-11-09 艾里逊变速箱公司 用于混合动力电动车的能量存储系统
ES2598804T3 (es) * 2012-09-28 2017-01-30 Enrichment Technology Company Ltd. Módulo de almacenamiento de energía móvil
US9878631B2 (en) * 2014-02-25 2018-01-30 Elwha Llc System and method for predictive control of an energy storage system for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021229152A1 (en) 2022-03-31
US20220083041A1 (en) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210094440A1 (en) Dynamically assisting hybrid vehicles
US10953889B2 (en) Controlling transmissions of vehicle operation information
US20220324335A1 (en) Managing vehicle information
CN101837775B (zh) 用于优化能量储存部件使用的系统和方法
US20180211451A1 (en) Route-based Vehicle Selection
US20180134171A1 (en) System and method for predictive control of an energy storage system for a vehicle
US9079505B1 (en) System and method for management of a fleet of vehicles having an energy storage system
US9056556B1 (en) System and method for configuration and management of an energy storage system for a vehicle
EP2826688B1 (en) Method for optimizing the power usage of a vehicle
US20220363238A1 (en) Method and system for controlling a powertrain in a hybrid vehicle
US20210253082A1 (en) Dynamic hybrid vehicle system for stabilizing cylinder deactivation or turbocharger boosting
Naranjo et al. Design of electric buses of rapid transit using hybrid energy storage and local traffic parameters
Das et al. Eco-routing navigation systems in electric vehicles: A comprehensive survey
Midlam-Mohler et al. PHEV fleet data collection and analysis
US20220083041A1 (en) Modular energy storage apparatuses, systems, and methods
US20210331661A1 (en) Hybrid vehicle back emf control apparatuses, systems, and methods
US20210390800A1 (en) Dynamic vehicle component data apparatuses, systems, and methods
CN114084120A (zh) 模式9数据车辆设备、系统和方法
De Arcangelis The Impact of Truck Electrification on Urban Logistics

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220311

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication