TWI624389B - 車輛及其可攜式電能儲存器、收容空間系統、收容空間系統操作方法 - Google Patents

車輛及其可攜式電能儲存器、收容空間系統、收容空間系統操作方法 Download PDF

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Abstract

回應於自可攜式電能儲存器(例如，電池組)安全性感測器接收關於一不安全狀況之資訊，一鎖定機構控制器判定該電池組是否處於一所要狀態中以作為一安全性措施而鎖定固持該電池組之收容空間，及/或發送一信號以減少或消除自該電池組汲取之電流。若該鎖定機構控制器判定該電池組處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則其將一信號發送至一收容空間鎖定機構而引起該收容空間鎖定機構鎖定該電池組定位於其中之該收容空間，以防止一使用者敞開該收容空間，且因此有助於保護該使用者免受該不安全狀況。在一些實施例中，該不安全狀況可為該收容空間中之該電池組之一潛在或現有災難性失效(例如，一熔融、爆炸或危險洩漏等)。

Description

車輛及其可攜式電能儲存器、收容空間系統、收容空間系統操作方法
本發明大體上係關於電力儲存器之失效，且特定言之係關於車輛中電力儲存器之失效。
對於可攜式電能儲存器，存在多種廣泛的使用或應用。
一種此應用係在運輸領域。混合動力及全電動車輛變得愈來愈常見。相較於傳統內燃機車輛，此等車輛可達成若干優勢。例如，混合動力或電動車輛可達成更高的燃料經濟性且可具有少許或甚至零尾管污染。特定言之，全電動車輛不僅具有零尾管污染，而且可與較低總污染相關聯。例如，電力可自可再生源(例如，太陽能、水利)產生。又例如，電力可在不產生空氣污染的發電廠(例如，核電廠)產生。又例如，電力可在燃燒相對「潔淨燃燒的」燃料(例如，天然氣)之發電廠產生，該等發電廠具有比內燃機高的效率及/或採用與個別車輛一起使用會過大、成本高或昂貴的污染控制或移除系統(例如，工業空氣洗滌器)。
在許多地方(例如，在亞洲的許多大城市)，諸如燃機動力小輪機踏車及/或機動腳踏車之個人運輸車輛普遍存在。尤其與汽車、轎車或卡車相比，此等小輪機踏車及/或機動腳踏車趨向於相對較不昂貴。具有大量的燃機小輪機踏車及/或機動腳踏車的城市亦趨向於人 口非常密集且遭受高度空氣污染。當新穎時，許多燃機小輪機踏車及/或機動腳踏車提供個人運輸之一相對較低污染源。例如，此等小輪機踏車及/或機動腳踏車可具有比較大車輛更高的里程額定值(mileage rating)。一些小輪機踏車及/或機動腳踏車甚至可裝備有基本污染控制設備(例如，觸媒轉換器)。不幸的是，若使用小輪機踏車及/或機動腳踏車且不加以維護，及/或若小輪機踏車及/或機動腳踏車由例如觸媒轉換器之有意或無意移除而修改，則會快速超過工廠指定的排放等級。小輪機踏車及/或機動腳踏車的擁有者或操作者通常缺少維護其等車輛的財力資源或動機。
已知空氣污染對人類健康具有負面影響，且與引起或加劇各種疾病相關聯(例如，各種報告將空氣污染與肺氣腫、氣喘、肺炎及囊腫纖化症以及各種心血管疾病相聯繫)。此等疾病奪去大量生命且嚴重降低無數其他人的生活品質。
一種可攜式電能儲存器收容空間(compartment)系統可概述為包含：至少一控制器；及至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一控制器：經由該至少一通信模組接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器；及回應於接收關於該不安全狀況之該資訊而：判定該可攜式電能儲存器是否處於使該收容空間鎖定之一所要狀態中；及若判定該可攜式電能儲存器處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則鎖定該收容空間之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構以保護一使用者免受該不安全狀況。使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及一電流位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。不安全狀況可為收容空間中之可攜式電能儲存器之一潛在或現有災難性失效。 使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器之一溫度位準及收容空間之一內部之一溫度位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。該至少一通信模組可自耦合至可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一或多個感測器接收關於不安全狀況之資訊，且可將資訊傳達至該至少一控制器以啟用該至少一控制器以鎖定可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
該可攜式電能儲存器收容空間系統進一步可包含：可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構，其耦合至該至少一控制器；及一或多個感測器，其耦合至該至少一控制器且感測指示不安全狀況之狀況，指示不安全狀況之狀況包含關於以下之一或多者之狀況：可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準；可攜式電能儲存器之一溫度；可攜式電能儲存器定位於其中之收容空間之一內部之一溫度；及可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一短路，其中若該至少一控制器基於由該一或多個感測器感測之指示不安全狀況之狀況而判定該可攜式電能儲存器處於使收容空間鎖定之所要狀態中，則該至少一控制器以一方式發送一控制信號以鎖定可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
該至少一控制器進一步可經組態以基於以下之一或多者而做出關於解鎖可攜式電能儲存器之一判定：關於不安全狀況不再存在及一鎖定機構超越操作之執行之資訊。經組態可攜式電能儲存器收容空間系統可耦合至一車輛。經組態可攜式電能儲存器收容空間系統可耦合至一收集、充電及分配機器。該至少一控制器可經由傳輸至一外部器件之一無線信號而將關於一不安全狀況之資訊發送至該外部器件。
該可攜式電能儲存器收容空間系統進一步可包含一電源，該電源與可攜式電能儲存器分離，其耦合至該至少一控制器及可攜式電能 儲存器收容空間鎖定機構以提供電力至該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構及該至少一控制器。
一種操作一可攜式電能儲存器收容空間系統之方法可概述為包含：藉由可攜式電能儲存器收容空間系統接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器；及藉由該可攜式電能儲存器收容空間系統基於關於該收容空間中之該可攜式電能儲存器之不安全狀況之資訊而做出解鎖一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構之一判定。
該方法進一步可包含：藉由可攜式電能儲存器收容空間系統之一通信模組自耦合至可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一或多個感測器接收關於不安全狀況之資訊；及藉由可攜式電能儲存器收容空間系統之一通信模組將該資訊傳達至該可攜式電能儲存器收容空間系統之至少一控制器，以啟用該至少一控制器以鎖定可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。所接收之關於不安全狀況之資訊可包含關於以下之一或多者之資訊：可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準；可攜式電能儲存器之一溫度；及可攜式電能儲存器定位於其中之收容空間之一內部之一溫度。
一種車輛可概述為包含：一馬達，其推進至少部分由一可攜式電能儲存器供電之該車輛；一電子控制單元，其耦合至該可攜式電能儲存器且控制自該可攜式電能儲存器汲取以供電給該馬達之電力之多寡；一收容空間，其經組態以固持該可攜式電能儲存器；該收容空間之一鎖定機構之至少一控制器；及至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一控制器：經由該至少一通信模組接收關於收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊；及回應於接收關於不安全狀況之資訊而：判定可攜式電能儲存器是否處於使收容 空間鎖定之一所要狀態中；及若判定可攜式電能儲存器處於使收容空間鎖定之所要狀態中，則鎖定收容空間之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構以保護一使用者免受不安全狀況。該至少一控制器：回應於接收關於不安全狀況之資訊而可將一信號發送至電子控制單元以減少或消除自收容空間中之一可攜式電能儲存器汲取之一電流電力。關於不安全狀況之資訊可指示可攜式電能儲存器及電子控制單元所連接至之一電路之一不安全電流位準。
一種可攜式電能儲存器可概述為包含：至少一可攜式電能儲存器電池；及一或多個感測器，其耦合至該至少一可攜式電能儲存器電池及至少一控制器，其中該一或多個感測器感測指示可攜式電能儲存器之一不安全狀況之狀況，指示不安全狀況之狀況包含關於以下之一或多者之狀況：可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準；可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準；可攜式電能儲存器之一溫度；可攜式電能儲存器定位於其中之一收容空間之一內部之一溫度；及可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一短路。
該可攜式電能儲存器進一步可包含：至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一通信模組將關於指示一不安全狀況之狀況之資訊傳達至該至少一控制器；及該至少一控制器，其回應於接收關於不安全狀況之資訊而：判定一可攜式電能儲存器是否處於使收容空間鎖定之一所要狀態中；及若判定可攜式電能儲存器處於使收容空間鎖定之所要狀態中，則發送一信號以啟動一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。該至少一通信模組可將關於指示一不安全狀況之狀況之資訊傳達至一外部器件。該至少一通信模組可將關於指示一不安全狀況之狀況之資訊以無線方式傳達至該外部器件。
100‧‧‧環境
102‧‧‧收集、充電及分配機器
104a‧‧‧插座/接收器/收容空間
104b‧‧‧插座/接收器/收容空間
104n‧‧‧插座/接收器/收容空間
106a‧‧‧可攜式電能儲存器
106n‧‧‧可攜式電能儲存器
106z‧‧‧可攜式電能儲存器
108‧‧‧機動腳踏車/車輛/腳踏車
110a‧‧‧電端子
110b‧‧‧電端子
112‧‧‧位置
114‧‧‧電服務
114a‧‧‧電服務儀表
114b‧‧‧電路面板
114c‧‧‧佈線
114d‧‧‧電插口
116‧‧‧網格
118‧‧‧光伏打(PV)電池陣列
119‧‧‧無線信號
120‧‧‧後台系統/後端系統
122‧‧‧網路
124‧‧‧使用者介面
202‧‧‧控制子系統
204‧‧‧充電子系統
206‧‧‧通信子系統
208‧‧‧使用者介面子系統
208a‧‧‧觸控螢幕顯示器
208b‧‧‧小鍵盤
208c‧‧‧揚聲器
208d‧‧‧麥克風
208e‧‧‧卡讀取器
208f‧‧‧紙鈔匣/驗鈔器
208g‧‧‧投幣機
209‧‧‧卡類型媒體/卡/卡媒體
210‧‧‧控制器
212‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
214‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
216‧‧‧資料儲存器
218‧‧‧匯流排
220‧‧‧致動器
222‧‧‧保持器機構
224a‧‧‧埠
224b‧‧‧埠
226a‧‧‧埠
226b‧‧‧埠
230‧‧‧第一電力轉換器
232‧‧‧電線
234‧‧‧變壓器
236‧‧‧整流器
238‧‧‧DC/DC電力轉換器
240‧‧‧(若干)濾波器
242‧‧‧第二電力轉換器
244‧‧‧線
246‧‧‧DC/DC電力轉換器
248‧‧‧(若干)濾波器
250‧‧‧切換器
252‧‧‧數據機
254‧‧‧組件
256a‧‧‧埠
256b‧‧‧埠
300‧‧‧可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統
306‧‧‧鎖定機構控制器
308‧‧‧通信線/控制線
310‧‧‧通信線/控制線
312‧‧‧車輛電子控制單元
314‧‧‧電力連接
316‧‧‧通信線/控制線/溫度感測器(圖5)/溫度計(圖7)
320‧‧‧可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構
326‧‧‧通信線
328‧‧‧通信線
330‧‧‧外部無線器件
406‧‧‧通信子系統
410‧‧‧控制器
412‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
414‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
416‧‧‧儲存器/資料儲存器
418‧‧‧匯流排
420‧‧‧電力介面
500‧‧‧可攜式電能儲存器收容空間
502‧‧‧致動器
504‧‧‧螺栓外殼
506‧‧‧可滑動螺栓
508‧‧‧車輛部分
512‧‧‧可攜式電能儲存器收容空間外殼
516‧‧‧電源
520‧‧‧蓋
522‧‧‧側壁
524‧‧‧鉸鏈
526‧‧‧電力線
528‧‧‧可攜式電能儲存器安全性感測器/偵測機構
702‧‧‧安培計
704‧‧‧瓦特計
706‧‧‧電壓計
708‧‧‧熱感測器
CA1至CAN‧‧‧引擎控制信號
L1‧‧‧負載
L2‧‧‧負載
LN‧‧‧負載
SC1至SCN‧‧‧電荷感測器
ST1‧‧‧電荷感測器
SP1至SPN‧‧‧位置感測器
在圖式中，同樣參考數字標示類似元件或動作。圖式中元件之大小及相對位置不一定按比例繪製。例如，各種元件之形狀及角度未按比例繪製，且此等元件之一些者可經放大及定位以改良圖式易讀性。此外，如所繪製之元件之特定形狀不意欲傳達關於特定元件之實際形狀之任何資訊且已僅為在圖式中便於識別而選擇。
圖1係根據所繪示之一非限制性實施例之一收集、充電及分配機器、以及根據所繪示之一非限制性實施例之若干電力儲存器、以及具有一電力儲存器收容空間之一電動小輪機踏車或機動腳踏車，及經由一電網格(electrical grid)提供之一電服務(electrical service)之一示意圖。
圖2係根據所繪示之一非限制性實施例之圖1之收集、充電及分配機器之一方塊圖。
圖3A係根據所繪示之一非限制性實施例之圖1之小輪機踏車或機動腳踏車之可攜式電能儲存器之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統之一方塊圖。
圖3B係根據所繪示之一非限制性實施例之圖1之收集、充電及分配機器之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統之一方塊圖。
圖4係根據所繪示之一非限制性實施例之圖3A之鎖定機構控制器之一示意圖。
圖5係根據所繪示之一非限制性實施例之經組態以固持圖1之可攜式電能儲存器且耦合至圖3A之可攜式鎖定機構控制器之一經鎖定、空可攜式電能儲存器收容空間之一截面正視圖。
圖6係根據所繪示之一非限制性替代實施例之處於一未鎖定且敞開狀態中之圖5之空的可攜式電能儲存器收容空間之一截面正視圖。
圖7係根據所繪示之一非限制性替代實施例之處於固持圖1之可攜式電能儲存器之一鎖定狀態中且耦合至可攜式電能儲存器收容空間 鎖定系統之可攜式電能儲存器安全性感測器之圖5之可攜式電能儲存器收容空間之一截面正視圖。
圖8係展示根據所繪示之一非限制性實施例之操作圖3至圖7之鎖定機構控制器之一方法之一流程圖。
圖9係展示根據所繪示之一非限制性實施例之圖3至圖7之鎖定機構控制器鎖定一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構之一方法之一流程圖。
圖10係展示根據所繪示之一非限制性實施例之圖3至圖7之鎖定機構控制器將一信號發送至電子控制單元以減少或消除自可攜式電能儲存器汲取之一電流電力之一方法之一流程圖。
在以下描述中，闡述某些具體細節以提供對所揭示之各項實施例之一全文理解。然而，熟習相關技術者將認知，可在無此等具體細節之一或多者之情況下或可用其他方法、組件、材料等實踐實施例。在其他例項中，並未詳細展示或描述與販賣裝置、電池組、鎖定機構、無線技術、超級電容器(supercapacitor)或超電容器(ultracapacitor)、溫度感測器、伏特計、安培計、萬用表及電力轉換器(包含，但不限於變壓器、整流器、DC/DC電力轉換器、切換模式電力轉換器、控制器及通信系統及結構)及網路相關聯之熟知結構，以避免不必要地使實施例之描述不清楚。
除非上下文另有要求，否則在以下整個本說明書及申請專利範圍中，字詞「包括(comprise)」及其變體(諸如，「包括(comprises)」及「包括(comprising)」)應理解為一開放、包含性意義，即，理解為「包含，但不限於」。
在整個本說明書中，對「一項實施例」或「一實施例」之引用意謂結合實施例描述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一項實施 例中。因此，在整個本說明書之各處中，片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」的出現不一定皆指相同實施例。
諸如第一、第二及第三之序數之使用不一定意指順序之排序意義，而是可僅在一動作或結構之多個例項之間進行區分。
對可攜式電能儲存器之引用意謂能夠儲存電力及釋放所儲存之電力之任何器件，包含(但不限於)電池組、超級電容器或超電容器。對電池組之引用意謂一或多個化學儲存電池，例如，可充電或二次電池組電池，包含(但不限於)鎳鉻合金或鋰離子電池組電池。
本文中提供之本發明之標題及摘要僅為了便利起見且未解釋實施例之範疇或意義。
圖1展示根據所繪示之一實施例之包含一收集、充電及分配機器102之一環境100。
收集、充電及分配機器102可呈一販賣機或資訊站之形式。收集、充電及分配機器102具有複數個接收器、收容空間或插座104a、104b至104n(圖1中僅引出(call out)三個，統稱為104)，以可移除地接納可攜式電能儲存器(例如，電池組、超級電容器或超電容器)106a至106n(統稱為106)以進行收集、充電及分配。如圖1中所繪示，接收器104之一些者係空的，而其他接收器104固持可攜式電能儲存器106。雖然圖1展示每接收器104一單一可攜式電能儲存器106，但在一些實施例中，各接收器104可固持兩個或甚至更多個可攜式電能儲存器106。例如，接收器104之各者可足夠深以接納三個可攜式電能儲存器106。因此，例如，圖1中所繪示之收集、充電及分配機器102可具有能夠同時固持40個、80個或120個可攜式電能儲存器106之一容量。
可攜式電能儲存器106可呈多種形式，例如，電池組(例如，電池組電池陣列)或超級電容器或超電容器(例如，超電容器電池陣列)。例如，可攜式電能儲存器106z可呈可充電電池組(亦即，二次電池或電 池組)之形式。可攜式電能儲存器106z可例如經設計大小以實體地配合個人運輸車輛(諸如全電動小輪機踏車或機動腳踏車108)且供電給個人運輸車輛，且亦可經設計大小以實體地配合於全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間中。如先前所提及，在許多大城市(例如，在亞洲、歐洲及中東)，燃機小輪機踏車及機動腳踏車係常見的。在一整個城市或地區便利地接取已充電電池組之能力可有利於使用全電動小輪機踏車及機動腳踏車108代替燃機小輪機踏車及機動腳踏車，藉此減輕空氣污染以及減少噪音。
可攜式電能儲存器106(僅可攜式電能儲存器106z可見)可包含若干電端子110a、110b(繪示兩個，統稱為110)，其等可自可攜式電能儲存器106z之一外部接取且在可攜式電能儲存器106z在全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間中時亦可接取。電端子110容許自可攜式電能儲存器106z傳遞電荷，以及容許將電荷傳遞至可攜式電能儲存器106z以對可攜式電能儲存器106z充電或再充電。雖然圖1中繪示為柱，但電端子110可呈可自可攜式電能儲存器106z及一可攜式電能儲存器收容空間之一外部接取之任何其他形式，包含定位於一電池組及一電池組收容空間之一外殼中之槽內的電端子。
因為可攜式電能儲存器106在用於一車輛中時或在收集、充電及分配機器102中充電或儲存於收集、充電及分配機器102中時可遇到不安全狀況，所以當發生此等狀況時，可期望鎖定可攜式電能儲存器106z當前固持於其中之一收容空間。此等不安全狀況可由一短路、系統故障、環境狀況或其他災難性失效引起的過熱、熔融或爆炸引起。當發生此等狀況時，鎖定可攜式電能儲存器當前固持於其中之收容空間可執行為一安全性措施，當存在此等狀況或即將發生此等狀況時，該安全性措施有助於將不安全狀況控制在收容空間內或防止傷害嘗試 接取可攜式電能儲存器之一使用者。下文參考圖3A至圖10更詳細描述用於操作一可攜式電能儲存器收容空間之系統及方法(包含用於控制應何時自動鎖定或解鎖可攜式電能儲存器收容空間之系統)，且該等系統及方法在用於本文中描述之可攜式電能儲存器106之收集、充電及分配之整體系統中係有用的。
收集、充電及分配機器102定位於某一位置112處，在該位置112處，收集、充電及分配機器102可由各種終端使用者便利地及容易地接取。該位置可呈大量多種形式之任一者，例如，一零售環境，諸如一便利商店、超級市場、加油站(gas or petrol station)或服務中心。或者，收集、充電及分配機器102可獨立處於不與一現有零售或其他商務相關聯之一位置112處，例如，在公園或其他公共場所中。因此，例如，收集、充電及分配機器102可位於一整個城市或地區之連鎖便利商店之各商店處。此可有利地依賴於以下事實：便利商店通常係基於對目標人群或人口統計之便利來選址或分配。此可有利地依賴於預先存在的對店面或其他零售位置之租賃，以容許在一城市或地區快速地發展收集、充電及分配機器102之一廣泛網路。快速地達成提供用於全電動小輪機踏車或機動腳踏車108中之可攜式電能儲存器106的便利更換及安全性之一大網路增強了取決於此一系統及此一努力之可能商業成功的能力。
位置112可包含一電服務114以例如經由一網格116自一發電站(未展示)接收電力。電服務114可例如包含一電服務儀表114a、一電路面板(例如，斷路器面板或保險絲盒)114b、佈線114c及電插口(electrical outlet)114d之一或多者。在位置112係一現有零售或便利商店之情況下，電服務114可為一現有電服務，因此在額定值上可稍微受限(例如，120伏特、240伏特、220伏特、230伏特、15安培)。
可選擇地，收集、充電及分配機器102可包含或耦合至一可再生 電力源。例如，在裝配於一外部位置中之情況下，收集、充電及分配機器102可包含一光伏打(PV)電池陣列118以自太陽日照產生電力。或者，收集、充電及分配機器102可電耦合至一微型渦輪機(例如，風力渦輪機)或定位於位置112處之其他處(例如，在一屋頂上或安裝於一桿(未展示)之一頂部處)之PV陣列。
可將收集、充電及分配機器102可通信地耦合至一或多個位於遠端之電腦系統，諸如後端或後台系統(僅展示一個)120。後端或後台系統120可自分配於諸如一城市之一區域各處之複數個收集、充電及分配機器102收集資料及/或控制該複數個收集、充電及分配機器102。在一些實施例中，後端或後台系統120可諸如藉由產生、追蹤、發送及/或接收一或多個碼而自複數個可攜式電能儲存器106收集資料及/或控制該複數個可攜式電能儲存器106，該一或多個碼包含於由收集、充電及分配機器102發送至一全電動小輪機踏車或機動腳踏車108或其他車輛之一無線信號119中。發送及/或接收一或多個碼啟用對可攜式電能儲存器106之可攜式電能儲存器收容空間之接取，以在一全電動小輪機踏車或機動腳踏車108在收集、充電及分配機器102或另一授權外部器件附近時，將一可攜式電能儲存器106z放置於該各自全電動小輪機踏車或機動腳踏車108中。後端或後台系統120與收集、充電及分配機器102之間的通信可發生在包含一或多個網路122之一或多個通信通道或非網路通信通道上。再者，在一些實施例中，後端或後台系統120可諸如藉由追蹤、發送及/或接收關於複數個可攜式電能儲存器106之不安全狀況之資訊而自該等可攜式電能儲存器106收集資料及/或控制該等可攜式電能儲存器106，關於不安全狀況之資訊包含於自收集、充電及分配機器102、自可攜式電能儲存器106及/或自全電動小輪機踏車或機動腳踏車108或其他車輛發送之一無線信號119中。通信可在一或多個有線通信通道(例如，雙絞線佈線、光纖)、無線通信 通道(例如，無線電、微波、衛星、符合801.11)上。網路化通信通道可包含一或多個區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、企業外部網路、企業內部網路或網際網路(包含網際網路之全球資訊網部分)上。
收集、充電及分配機器102可包含一使用者介面124。使用者介面可包含多種輸入/輸出(I/O)器件以容許一終端使用者與收集、充電及分配機器102互動。以下參考圖2引出且描述各種I/O器件。
圖2展示根據所繪示之一實施例之圖1之收集、充電及分配機器102。
收集、充電及分配機器102包含一控制子系統202、一充電子系統204、一通信子系統206及一使用者介面子系統208。
控制子系統202包含一控制器210，例如，微處理器、微控制器、可程式化邏輯控制器(PLC)、可程式化閘陣列(PGA)、特殊應用積體電路(ASIC)或能夠自各種感測器接收信號、執行邏輯運算及將信號發送至各種組件之另一控制器。通常，控制器210可呈一微處理器(例如，INTEL、AMD、ATOM)之形式。控制子系統202亦可包含一或多個非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體，例如，唯讀記憶體(ROM)212、隨機存取記憶體(RAM)214及資料儲存器216(舉例而言，諸如快閃記憶體或EEPROM之固態儲存媒體或諸如硬碟機之旋轉儲存媒體)。此外，非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體212、214、216可為任何非暫時性儲存媒體(例如，暫存器)，其係控制器210之部分。控制子系統202可包含將各種組件耦合在一起之一或多個匯流排218(僅繪示一個)，例如，一或多個電力匯流排、指令匯流排、資料匯流排等。
如所繪示，ROM 212或非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體212、214、216之某一其他者儲存指令及/或變量或參數之資料或值。資料集合可呈多種形式，例如，一查詢表、一資料庫中之一記錄集合 等。指令及資料或值之集合可由控制器210執行。指令及資料或值之集合的執行引起控制器210執行特定動作以引起收集、充電及分配機器102收集、充電及分配可攜式能量儲存器，且接收關於在以下各者中之可攜式電能儲存器106之不安全狀況之資訊：一全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一各自可攜式電能儲存器收容空間；或收集、充電及分配機器102之各自收容空間或插座104a、104b至104n。此處描述收集、充電及分配機器102之特定操作，且下文亦參考圖3B至圖10在當偵測到可攜式電能儲存器106之不安全狀況時鎖定收集、充電及分配機器102之各自收容空間或插座104a、104b至104n之內容背景下描述收集、充電及分配機器102之特定操作。
控制器210可以一習知方式使用RAM 214以進行指令、資料等之揮發性儲存。控制器210可使用資料儲存器216來記錄或保留資訊，例如，在小輪機踏車或機動腳踏車108在收集、充電及分配機器102附近時啟用對可攜式電能儲存器收容空間之接取之一或多個碼，及/或與收集、充電及分配機器102本身之操作有關的資訊。指令可由控制器210執行以回應於終端使用者或操作者輸入且使用變量或參數之資料或值來控制收集、充電及分配機器102之操作。
控制子系統202自各種感測器及/或收集、充電及分配機器102之其他組件接收信號，該等信號包含特性化或指示此等其他組件(包含可攜式電能儲存器106)之操作、狀態或狀況的資訊。在圖2中，感測器由出現於一圓圈中連同適當下標字母的字母S表示。
例如，一或多個位置感測器SP1至SPN可偵測在接收器或收容空間104之各者處的一可攜式電能儲存器106之存在或不存在。位置感測器SP1至SPN可呈多種形式。例如，位置感測器SP1至SPN可呈機械切換器之形式，該等機械切換器回應於在將可攜式電能儲存器106插入至接收器104中時與一各自可攜式電能儲存器106之一部分接觸而閉合或者 敞開。又例如，位置感測器SP1至SPN可呈光學切換器(亦即，光源及接收器)之形式，該等光學切換器回應於在將可攜式電能儲存器106插入至接收器104中時與一各自可攜式電能儲存器106之一部分接觸而閉合或者敞開。又例如，位置感測器SP1至SPN可呈電感測器或切換器之形式，該等電感測器或切換器回應於偵測到以下狀況而閉合或者敞開：由在將可攜式電能儲存器106插入至接收器104中時與一各自可攜式電能儲存器106之端子110接觸產生的一閉合電路狀況；或由接收器104中缺少一各自可攜式電能儲存器106造成的一開路狀況。此等實例意欲為非限制性的，且應注意，可採用任何其他結構及器件以偵測可攜式電能儲存器106之存在/不存在或甚至插入。
例如，一或多個電荷感測器SC1至SCN可偵測接收器104之各者處的可攜式電能儲存器106之電荷。電荷感測器SC1至SCN可偵測由可攜式電能儲存器106儲存之電荷量。此外，電荷感測器SC1至SCN可偵測正供應至接收器104之各者處的可攜式電能儲存器106之若干可攜式電能儲存器之一電荷量及/或充電速率。此可容許評估各可攜式電能儲存器106之當前(亦即，暫時)充電狀況或狀態，以及容許對可攜式電能儲存器106之充電進行回饋控制，包含對充電速率的控制。電荷感測器SC1至SCN可包含任何多種電流及/或電壓感測器。例如，一或多個電荷感測器ST1(僅展示一個)可偵測或感測接收器104處或周圍環境中之一溫度。此等感測器可獨立或組合工作以偵測各自接收器或收容空間(例如，104n)中的一各自可攜式電能儲存器106(例如，可攜式電能儲存器106n)之一或多個不安全狀況。例如，此可基於(但不限於)例如以下之一或多者：可攜式電能儲存器106n所連接至之一電路之一溫度位準；可攜式電能儲存器106n所連接至之一電路之一電壓位準；可攜式電能儲存器106n所連接至之一電路之一電流位準；可攜式電能儲存器106n之一溫度；可攜式電能儲存器106n定位於其中之一收容空間或 接收器104n之一內部之一溫度；及可攜式電能儲存器106n所連接至之一電路之一短路等。
控制子系統202回應於控制信號而將信號提供至各種致動器及/或其他組件，該等信號包含特性化或指示組件將執行之一操作或組件應進入之一狀態或狀況的資訊。在圖2中，控制信號、回應於控制信號之致動器或其他組件由出現於一圓圈中連同適當下標字母的字母C表示。
例如，一或多個引擎控制信號CA1至CAN可影響一或多個致動器220(僅繪示一個)之操作。例如，一控制信號CA1可引起一致動器220在一第一位置與一第二位置之間的移動或改變由致動器220產生之一磁場。致動器220可呈多種形式之任一者，包含(但不限於)一螺線管、諸如一步進馬達之一電動馬達或一電磁體。致動器220可經耦合以操作一閂鎖、鎖或其他保持器機構222。閂鎖、鎖或其他保持器機構222可選擇性地固定、覆蓋及/或保持收容空間或接收器104(圖1)中之一或多個可攜式電能儲存器106(圖1)。例如，閂鎖、鎖或其他保持器機構222可實體耦合至一互補結構，該互補結構係可攜式電能儲存器106(圖1)之一外殼之部分。或者，閂鎖、鎖或其他保持器機構222可磁性地耦合至一互補結構，該互補結構係可攜式電能儲存器106(圖1)之一外殼之部分。又例如，閂鎖、鎖或其他保持器機構222可敞開一接收器104(圖1)，或可容許敞開一接收器104，以接納一經部分或完全放電的可攜式電能儲存器106以進行充電。例如，致動器可敞開及/或閉合至接收器104(圖1)之一門，以選擇性地提供或防止對接納於其中的一可攜式電能儲存器106(圖1)之接取。又例如，致動器可敞開及/或閉合一閂鎖或鎖，而容許一終端使用者敞開及/或閉合至接收器104(圖1)之一門，以選擇性地提供對接納於其中的一可攜式電能儲存器106(圖1)之接取。又例如，當由控制子系統202基於由控制子 系統202自感測器SC1至SCN之一或多者接收之資訊而偵測到可攜式電能儲存器106n之一不安全狀況時，控制信號CA1至CAN之一或多者可引起一或多個致動器220之操作以防止對可攜式電能儲存器106n之接取或閉合收容空間或接收器104n。例如，此一不安全狀況可由來自感測器SC1至SCN的資訊(諸如電流位準、電壓位準、溫度等達到適用臨限位準)定義。
控制子系統202可包含一或多個埠224a以將控制信號提供至充電子系統204之一或多個埠224b。埠224a、224b可提供雙向通信。控制子系統202可包含一或多個埠226a以將控制信號提供至使用者介面子系統208之一或多個埠226b。埠226a、226b可提供雙向通信。
充電子系統204包含各種電組件及電子組件以在可攜式電能儲存器106定位或接納於接收器104中時充電可攜式電能儲存器106。例如，充電子系統204可包含一或多個電力匯流排或電力匯流排條、繼電器、接觸器或其他切換器(例如，絕緣閘雙極電晶體或IGBT、金屬氧化物半導體電晶體或MOSFET)、(若干)橋式整流器、電流感測器、接地故障電路等。經由可呈多種形式(例如，端子、引線、柱等)之任一者之接觸件來供應電力。該等接觸件容許電耦合各種組件。圖2中繪示一些可能的實施方案。此並不意欲為詳盡的。可採用額外組件，同時可省略其他組件。
所繪示之充電子系統204包含一第一電力轉換器230，其經由一線或電線232自電服務114(圖1)接收電力。電力通常將呈單相、兩相或三相AC電力之形式。因而，第一電力轉換器230可需要轉換及以其他方式調節經由電服務114(圖1)接收之電力，(例如)以將以AC波形整流至DC，變換電壓、電流及相位，以及減少電瞬變及雜訊。因此，第一電力轉換器230可包含一變壓器234、整流器236、DC/DC電力轉換器238及(若干)濾波器240。
變壓器234可呈任何多種市售變壓器之形式，該等市售變壓器具有用於處置經由電服務114(圖1)接收之電力的適合額定值。一些實施例可採用多個變壓器。變壓器234可有利地提供收集、充電及分配機器102之組件與網格116(圖1)之間的電流隔離。整流器236可呈多種形式之任一者，例如，一全橋式二極體整流器或一切換模式整流器。整流器236可經操作以將AC電力變換至DC電力。DC/DC電力轉換器238可呈大量多種形式之任一者。例如，DC/DC電力轉換器238可呈一切換模式DC/DC電力轉換器之形式(例如，在一半橋式或全橋式組態中採用IGBT或MOSFET)，且可包含一或多個電感器。DC/DC電力轉換器238可具有任何數目個拓撲，包含升壓式轉換器、降壓式轉換器、同步降壓式轉換器、降升壓式轉換器或返馳式轉換器。(若干)濾波器240可包含一或多個電容器、電阻器、齊納(Zener)二極體或其他元件以抑制電壓尖峰，或移除或減少電瞬變及/或雜訊。
所繪示之充電子系統204亦可自一可再生電源(例如，PV陣列118(圖1))接收電力。此可由第一電力轉換器230轉換或調節，例如，直接供應至DC/DC電力轉換器238而繞過變壓器236及/或整流器236。或者，所繪示之充電子系統204可包含一專用電力轉換器以轉換或以其他方式調節此電力。
所繪示之充電子系統204可視情況包含第二電力轉換器242，其經由一或多個線244自一或多個可攜式電能儲存器106(圖1)接收電力，以充電可攜式電能儲存器106之其他可攜式電能儲存器。因而，第二電力轉換器242可需要轉換及/或以其他方式調節自可攜式電能儲存器106接收之電力，例如，視情況變換電壓或電流，以及減少電瞬變及雜訊。因此，第二電力轉換器242可視情況包含一DC/DC電力轉換器246及/或(若干)濾波器248。上文論述各種類型的DC/DC電力轉換器及濾波器。
所繪示之充電子系統204包含對自控制子系統202經由埠224a、224b傳遞之控制信號作出回應之複數個切換器250。該等切換器可操作以選擇性地耦合待自由電服務經由第一電力轉換器230供應之電力及自由第二數目或組之可攜式電能儲存器106供應之電力充電的第一數目或組之可攜式電能儲存器106。第一數目或組之可攜式電能儲存器106可包含一單一可攜式電能儲存器106、兩個或甚至更多個可攜式電能儲存器106。第二數目或組之可攜式電能儲存器106可包含一單一可攜式電能儲存器106、兩個或甚至更多個可攜式電能儲存器106。在圖2中，可攜式電能儲存器106表示為負載L1、L2至LN。
此外，通信子系統206可包含一或多個通信模組或組件，其有利於與以下各者的通信：一後端或後台系統120(圖1)之各種組件；全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之各種組件；可攜式電能儲存器106之各種組件；及/或全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間之各種組件。通信子系統206可例如包含一或多個數據機252及/或一或多個乙太網路卡或其他類型的通信卡或組件254。控制子系統202之一埠256a可將控制子系統202與通信子系統206之一埠256b通信地耦合。通信子系統206可提供有線及/或無線通信。例如，通信子系統206可提供與收集、充電及分配機器102外部之各種其他器件之組件啟用短距離無線通信(例如，經由Bluetooth、近場通信(NFC)、射頻識別(RFID)組件及協定)或較長距離無線通信(例如，經由一無線LAN、衛星或蜂巢式網路)，該等其他器件包含：全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之各種組件；可攜式電能儲存器106之各種組件；及/或全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間之各種組件。通信子系統206可包含一或多個埠、無線接收器、無線傳輸器或無線收發器以提供至各種遠端組件或系統之無線信號路徑。通信子系統206可包含適合於處置網路訊務(包含交換式封 包類型通信協定(TCP/IP)、乙太網路或其他網路連接協定)之一或多個橋接器或路由器。
使用者介面子系統208包含一或多個使用者輸入/輸出(I/O)組件。例如，使用者介面子系統208可包含一觸控螢幕顯示器208a，其可操作以對一終端使用者及一圖形使用者介面(GUI)呈現資訊以接收使用者選擇之指示。使用者介面子系統208可包含一鍵盤或小鍵盤208b及/或一游標控制器(例如，滑鼠、軌跡球、軌跡墊)(未繪示)，以容許一終端使用者鍵入資訊及/或選擇一GUI中之使用者可選擇圖示。使用者介面子系統208可包含一揚聲器208c以將聲音訊息提供至一終端使用者，及/或可包含一麥克風208d以接收諸如口頭命令之口頭的使用者輸入。
使用者介面子系統208可包含一卡讀取器208e以自卡類型媒體209讀取資訊。卡讀取器208e可呈多種形式。例如，卡讀取器208e可呈一磁條讀取器之形式或包含一磁條讀取器，該磁條讀取器用於讀取編碼於由一卡209載運之一磁條中的資訊。例如，卡讀取器208e可呈一機器可讀符號(例如，條碼、矩陣碼)卡讀取器之形式或包含一機器可讀符號卡讀取器，該機器可讀符號卡讀取器用於讀取編碼於由一卡209載運之一機器可讀符號中的資訊。例如，卡讀取器208e可呈一智慧卡讀取器之形式或包含一智慧卡讀取器，該智慧卡讀取器用於讀取編碼於由一卡209載運之一非暫時性媒體中的資訊。此可例如包含採用射頻識別(RFID)詢答器或電子支付晶片(舉例而言，諸如由電子錢包(e-wallet)應用使用之近場通信(NFC)晶片等)之媒體。因此，卡讀取器208e可能夠自多種卡媒體209(例如，信用卡、轉帳卡、禮品卡(gift card)及預付卡，以及諸如駕駛執照之識別媒體)讀取資訊。卡讀取器208e亦可能夠讀取編碼於由可攜式電能儲存器106載運之一非暫時性媒體中的資訊，且亦可包含RFID詢答器、收發器、NFC晶片及/或其 他通信器件以將資訊傳達至以下各者：全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之各種組件；可攜式電能儲存器106之各種組件；及/或全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間之各種組件(例如，關於可攜式電能儲存器106之一當前或先前不安全狀況之資訊，用於收集、充電及分配機器102對全電動小輪機踏車或機動腳踏車108之可攜式電能儲存器收容空間的鑑認、或用於全電動小輪機踏車或機動腳踏車108對收集、充電及分配機器102的鑑認之資訊)。
使用者介面子系統208可包含一紙鈔匣208f及一驗鈔器(validator)及/或投幣機208g以接受及驗證現金支付。此在服務缺少對信用之接取的人群時可為高度有用的。紙鈔匣及驗鈔器208f及/或投幣機208g可呈任何多種形式，例如，當前市售及用於各種販賣機及資訊站中之形式。
圖3A係根據所繪示之一非限制性實施例之圖1之小輪機踏車或機動腳踏車108之可攜式電能儲存器之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統300之一方塊圖。特定言之，圖3A展示根據所繪示之一非限制性實施例之在一例項中與圖1之收集、充電及分配機器102無線通信，且在另一例項中與一外部無線器件330無線通信的圖1之小輪機踏車或機動腳踏車108之可攜式電能儲存器106z之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統300。
展示一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320經由通信線308可操作地耦合至一鎖定機構控制器306。鎖定機構控制器306亦經由通信線310可操作地耦合至一或多個可攜式電能儲存器安全性感測器528，且經由通信線316可操作地耦合至車輛108之一車輛電子控制單元312。在一些替代實施例中，車輛電子控制單元312代之或亦可耦合至可攜式電能儲存器安全性感測器528，及/或鎖定機構控制器306可為車輛電子控制單元312之部分。在一些實施例中，車輛電子控制單 元312可執行本文中描述之鎖定機構控制器306之功能。
在一些實施例中，可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320及鎖定機構控制器306係小輪機踏車或機動腳踏車108之一可攜式電能儲存器收容空間(圖5至圖7中所示)之部分。可攜式電能儲存器安全性感測器528、鎖定機構控制器306及可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320之一或多者代之可經操作以定位於可攜式電能儲存器106z內部或附接至可攜式電能儲存器106z。
因為圖1中所示之可攜式電能儲存器106z可出借、租賃、租出或以其他方式提供至大眾，所以可期望控制可如何及在哪些情況下可接取可攜式電能儲存器106z之可攜式電能儲存器收容空間。例如，可攜式電能儲存器106z在用於或儲存於車輛108中時可遇到不安全狀況。因此，當發生此等狀況或判定即將發生此等狀況時，鎖定機構控制器306可引起可攜式電能儲存器106z當前固持於其中之一收容空間鎖定。此等不安全狀況可由可攜式電能儲存器106z之一短路、系統故障、環境狀況或其他災難性失效引起的過熱、熔融或爆炸引起。當發生此等狀況時，鎖定可攜式電能儲存器106z當前固持於其中之收容空間可為一安全性措施，當存在此等狀況或判定即將發生此等狀況時，該安全性措施可有助於將不安全狀況控制在收容空間內部或可有助於防止傷害嘗試接取可攜式電能儲存器106z之一使用者。
在一些實施例中，回應於經由通信線310自可攜式電能儲存器安全性感測器528接收關於一不安全狀況之資訊，鎖定機構控制器306判定可攜式電能儲存器是否處於使收容空間鎖定之一所要狀態中。若鎖定機構控制器306判定可攜式電能儲存器處於使收容空間鎖定之所要狀態中，則其經由通信線308將一信號發送至可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320，引起可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間，以防止一使用者敞開 收容空間，且因此有助於保護使用者免受不安全狀況。例如，不安全狀況可為收容空間中之可攜式電能儲存器106z之一潛在或現有災難性失效(例如，一熔融、爆炸或危險洩漏等)。
可攜式電能儲存器106z及/或可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及/或一電流位準高於一特定各自臨限值可指示此一不安全狀況。再者，可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間內部或可攜式電能儲存器106z本身內部之一溫度、污染級別或壓力位準高於一特定各自臨限值可指示此一不安全狀況。因此，使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及一電流位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。再者，單獨或與此等因素組合，使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間內部、或可攜式電能儲存器106z本身內部之一溫度、污染級別或壓力位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。
在一些實施例中，此等臨限值可係根據或以其他方式取決於可攜式電能儲存器106z的類型或可攜式電能儲存器106z之其他規格。例如，一特定可攜式電能儲存器可能夠在比其他可攜式電能儲存器高的溫度、電流及/或電壓位準操作。鎖定機構控制器306可基於此等可攜式電能儲存器規格而選擇在其判定是否鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間時使用哪一臨限值。
可攜式電能儲存器安全性感測器528可包含一或多個感測器，該一或多個感測器經由通信線310耦合至鎖定機構控制器306且感測指示不安全狀況之此等狀況。例如，指示不安全狀況之狀況可包含關於以下之一或多者之狀況：可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準；可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一電壓位準；可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一電流位準；可攜式電能儲存 器106z之一溫度；可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間內部之一溫度；可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間內部之一污染級別；可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間內部之一壓力位準；可攜式電能儲存器106z內部之一污染級別；可攜式電能儲存器106z內部之一壓力位準；及可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一短路。因此，若適用，在一些實施例中，可攜式電能儲存器安全性感測器528可包含以下之一或多者：一伏特感測器、一伏特計、一電流感測器、一安培計、一瓦特感測器、一瓦特計、一電阻感測器、一歐姆計、一保險絲、一溫度感測器、一電阻溫度偵測器(RTD)、一熱敏電阻器、熱電偶、一二極體、恆溫器、一溫度計、一壓力感測器、一氣壓感測器、一污染物感測器等，其等可操作地耦合至可攜式電能儲存器106z或可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路。此等可攜式電能儲存器安全性感測器528可為機械、類比、數位、積體電路感測器或其等之任何適用組合。
在一些實施例中，鎖定機構控制器306回應於接收關於可攜式電能儲存器106z之不安全狀況之資訊而經由通信線316將一信號發送至車輛之電子控制單元312，以減少或消除由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之一電流電力。由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之電流電力之此減少或消除可解決、減少或延緩此一不安全狀況及/或防止其惡化。此外或代之，此可判定以鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間。鎖定機構控制器306可至少部分基於如上述之此等可攜式電能儲存器規格而選擇在其判定是否將一信號發送至車輛之電子控制單元312以減少或消除由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之一電流電力、及/或鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間時使用哪(若干)臨限值。
亦展示收集、充電及分配機器102與鎖定機構控制器306無線通 信。例如，收集、充電及分配機器102之通信子系統206(圖2中所示)可提供與收集、充電及分配機器102外部之各種其他器件(包含鎖定機構控制器306)之組件啟用短距離無線通信(例如，經由Bluetooth、近場通信(NFC)、射頻識別(RFID)組件及協定)或長距離無線通信(例如，經由一無線LAN、衛星或蜂巢式網路)。收集、充電及分配機器102之通信子系統206可包含一或多個埠、無線接收器、無線傳輸器或無線收發器，以提供至鎖定機構控制器306之無線信號路徑。收集、充電及分配機器102之通信子系統206亦可或代之包含至適合於處置網路訊務(包含交換式封包類型通信協定(TCP/IP)、乙太網路或其他網路連接協定)之一或多個橋接器或路由器。
在已偵測到此不安全狀況之後，基於經鑑認資訊，對可攜式電能儲存器106z之可攜式電能儲存器收容空間的接取之控制亦可用以容許由諸如一技術人員或製造商之授權人員對可攜式電能儲存器的接取。基於經鑑認資訊之此控制亦有助於防止可攜式電能儲存器106z之失竊及/或誤用，且在更換或將一新可攜式電能儲存器106z放置於小輪機踏車或機動腳踏車108中時(諸如在收集、充電及分配機器102處用一新可攜式電能儲存器106z更換可攜式電能儲存器106z時)，提供對可攜式電能儲存器106z之便利接取。
例如，可鎖定或以其他方式固定可攜式電能儲存器收容空間，直至鎖定機構控制器306經由一或多個無線通信子系統(諸如上文關於收集、充電及分配機器102描述)自一外部無線器件330或收集、充電及分配機器102接收到包含鑑認資訊之一無線信號119。包含諸如上文關於收集、充電及分配機器102描述之一或多個無線通信子系統之此等外部無線器件可包含(但不限於)：卡式鑰匙、感應卡(access card)、信用卡、感應控制遙控鑰匙(access control key fob)、行動計算器件、蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、智慧型手機、電池組充電器、其 他感應控制器件等。再者，可將關於所偵測到的可攜式電能儲存器106z之不安全狀況之資訊傳達至此一外部無線器件330，以對一使用者通知此一狀況或將此等狀況傳達至後端系統120，使得資訊可由後端系統及/或收集、充電及分配機器102分析及相應地對後端系統及/或收集、充電及分配機器102起作用。
圖3B係根據所繪示之一非限制性實施例之圖1之收集、充電及分配機器102之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統之一方塊圖。因為可攜式電能儲存器106z在收集、充電及分配機器102中充電或儲存於收集、充電及分配機器102中時可遇到不安全狀況，所以可期望：在發生此等狀況時鎖定可攜式電能儲存器106當前固持於其中之一收容空間；切斷或減少至或來自可攜式電能儲存器106z之電流；鎖定其中可攜式電能儲存器106固持於收集、充電及分配機器102中之其他收容空間；顯示或發送關於不安全狀況之一警示；及/或以其他方式防止一使用者接取收集、充電及分配機器102中之一或多個可攜式電能儲存器106。此等不安全狀況可由一短路、系統故障、環境狀況或其他災難性失效引起的過熱、熔融或爆炸引起。此等動作可為安全性措施，當存在此等狀況或即將發生此等狀況時，該等安全性措施可有助於將不安全狀況控制在收容空間或收集、充電及分配機器102內部，或可防止傷害嘗試接取可攜式電能儲存器106z之一使用者。
展示一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320經由通信線308可操作地耦合至鎖定機構控制器306。鎖定機構控制器306亦經由通信線310可操作地耦合至一或多個可攜式電能儲存器安全性感測器528，且經由通信線328可操作地耦合至一充電及分配機器控制子系統202。在一些替代實施例中，充電及分配機器控制子系統202代之或亦可耦合至可攜式電能儲存器安全性感測器528，及/或鎖定機構控制器306可為充電及分配機器控制子系統202之部分，或充電及分配機器控制 子系統202可執行本文中描述之鎖定機構控制器306之功能。在一些實施例中，可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320及鎖定機構控制器306係一可攜式電能儲存器106z、收集、充電及分配機器102之各自接收器、收容空間或插座104a、104b至104n之部分。可攜式電能儲存器安全性感測器528、鎖定機構控制器306及可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320之一或多者代之可操作地定位於可攜式電能儲存器106z內部或附接至可攜式電能儲存器106z。除其他感測器外，可攜式電能儲存器安全性感測器528亦可包含一或多個電荷感測器SC1至SCN，該一或多個電荷感測器SC1至SCN可偵測收集、充電及分配機器102之接收器、收容空間或插座104a、104b至104n之各者處之可攜式電能儲存器106之電荷。
在一些實施例中，回應於經由通信線310自可攜式電能儲存器安全性感測器528接收關於一不安全狀況之資訊，鎖定機構控制器306判定收集、充電及分配機器102中之收容空間(例如，收容空間104n)是否處於使該收容空間鎖定之一所要狀態中。鎖定機構控制器306亦可或代之判定是否：切斷或減少至或來自可攜式電能儲存器106n(例如，圖1中所示)之電流；鎖定其中可攜式電能儲存器106固持於收集、充電及分配機器102中之其他收容空間；顯示或發送關於不安全狀況之一警示；及/或以其他方式防止一使用者接取收集、充電及分配機器102中之一或多個可攜式電能儲存器106。若鎖定機構控制器306判定可攜式電能儲存器處於以下所要狀態中：使收容空間鎖定；切斷或減少至或來自可攜式電能儲存器106n之電流；鎖定其中其他可攜式電能儲存器106固持於收集、充電及分配機器102中之其他收容空間；及/或顯示或發送關於不安全狀況之一警示，則鎖定機構控制器306經由通信線308將用以如此行動之一適當信號發送至可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320，而引起可攜式電能儲存器收容空間鎖定 機構320鎖定可攜式電能儲存器106n定位於其中之收容空間104n，及/或經由通信線328將(若干)適用信號發送至充電及分配機器控制子系統202，以引起充電及分配機器控制子系統202執行其他適用動作。
在已偵測到此一不安全狀況之後，基於經鑑認資訊，對可攜式電能儲存器106z之可攜式電能儲存器收容空間的接取之控制亦可用以容許由諸如一技術人員或製造商之授權人員對可攜式電能儲存器106n的接取。例如，可鎖定或以其他方式固定可攜式電能儲存器收容空間104n，直至鎖定機構控制器306自一外部無線器件330偵測到包含鑑認資訊之一無線信號119。包含諸如上文關於收集、充電及分配機器102描述之一或多個無線通信子系統之此等外部無線器件可包含(但不限於)：卡式鑰匙、感應卡、信用卡、感應控制遙控鑰匙、行動計算器件、蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、智慧型手機、電池組充電器、其他感應控制器件等。再者，可將關於所偵測到的可攜式電能儲存器106n之不安全狀況之資訊傳達至此一外部無線器件330或後端系統120(圖1中所示)，以直接對一使用者通知此一狀況或將此等狀況傳達至後端系統120，使得資訊可由後端系統及/或收集、充電及分配機器102分析且相應地對後端系統及/或收集、充電及分配機器102起作用。
圖4係根據所繪示之一非限制性實施例之連接至車輛電子控制單元312之圖3A之鎖定機構控制器306之一示意圖。然而，圖3A之鎖定機構控制器306之示意圖亦可相應地應用於連接至圖3B之充電及分配機器控制子系統202之圖3B之鎖定機構控制器306。
在一些實施例中，鎖定機構控制器306包含一控制器410、一通信子系統406及一電力介面420。
控制器410例如係一微處理器、微控制器、可程式化邏輯控制器(PLC)、可程式化閘陣列(PGA)、特定應用積體電路(ASIC)或能夠自各 種感測器接收信號、執行邏輯運算及將信號發送至各種組件之另一控制器。通常，控制器410可呈一微處理器(例如，INTEL、AMD、ATOM)之形式。控制器410經由一控制線308耦合至可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320，經由一控制線316耦合至車輛電子控制單元312，且經由控制線310耦合至可攜式電能儲存器安全性感測器528。然而，在其中鎖定機構控制器306係收集、充電及分配機器102之部分(諸如圖3B中所示)之實施例中，控制器410係充電及分配機器控制子系統202之部分，或以其他方式經由通信線328耦合至充電及分配機器控制子系統202(如圖3B中所示)而非耦合至車輛電子控制單元312。
鎖定機構控制器306亦可包含一或多個非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體，例如，唯讀記憶體(ROM)412、隨機存取記憶體(RAM)414及其他儲存器416(舉例而言，諸如快閃記憶體或EEPROM之固態儲存媒體或諸如硬碟機之旋轉儲存媒體)。此外，非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體412、414、416可為任何非暫時性儲存媒體(例如，暫存器)，其為控制器410之部分。鎖定機構控制器306可包含將各種組件耦合在一起之一或多個匯流排418(僅繪示一個)，例如，一或多個電力匯流排、指令匯流排、資料匯流排等。
如所繪示，ROM 412或非暫時性處理器或電腦可讀儲存媒體412、414、416之某一其他者儲存指令及/或變量或參數之資料或值。資料集合可呈多種形式，例如，一查詢表、一資料庫中之一記錄集合等。指令及資料或值之集合可由控制器410執行。指令及資料或值之集合的執行引起控制器410執行特定動作以自一外部器件接收資訊或將資訊發送至一外部器件，且基於此資訊引起鎖定機構控制器306產生控制信號以：鎖定或解鎖可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320；判定是否切斷或減少至或來自可攜式電能儲存器106z之電流；鎖定其他可攜式電能儲存器可定位於其中之其他收容空間；顯示或發 送關於不安全狀況之一警示；及/或以其他方式防止一使用者接取一或多個可攜式電能儲存器。本文中描述鎖定機構控制器306之特定操作，且下文亦參考圖1至圖10(包含各種流程圖，圖8至圖10)描述鎖定機構控制器306之特定操作。
控制器410可以一習知方式使用RAM 414以進行指令、資料等之揮發性儲存。控制器410可使用資料儲存器416來記錄或保留資訊，例如，包含(但不限於)以下之一或多者：來自感測器528之資訊；可攜式電能儲存器類型及/或規格；電流、電壓、溫度、污染級別及/或壓力資訊；電流、電壓、溫度、污染級別及/或壓力臨限值；使用者設定檔資訊、車輛設定檔資訊、安全碼(security code)、憑證、安全認證、密碼、車輛資訊、歷史車輛使用及/使用；型樣(pattern)；車輛診斷資料等。
指令可由控制器410執行以回應於來自遠端系統之輸入而控制鎖定機構控制器306之操作，該等遠端系統諸如該等外部器件，包含(但不限於)：一伏特感測器、一伏特計、一電流感測器、一安培計、一瓦特感測器、一瓦特計、一電阻感測器、一歐姆計、一保險絲、一溫度感測器、一電阻溫度偵測器(RTD)、一熱敏電阻器、熱電偶、一二極體、恆溫器、一溫度計、一壓力感測器、一氣壓感測器、一污染物感測器等，其等可操作地耦合至可攜式電能儲存器106z或可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路、充電器件、車輛、遙控鑰匙、使用者識別器件(卡、電子鑰匙等)、車輛、收集、充電及分配機器、收集、充電及分配機器服務系統、服務中心、使用者行動器件、使用者車輛及終端使用者或操作者輸入或其等之任何適用組合。控制器410亦可經由鎖定機構控制器306之通信子系統406自各種感測器及/或一外部器件之組件接收信號。此資訊可包含特性化或指示此等組件及/或外部器件之真實性、授權等級、操作、狀態或狀況之資訊。
通信子系統406可包含一或多個通信模組或組件，其等有利於與以下各者的通信：感測器528及/或無線器件330、之各種組件；圖1之收集、充電及分配機器102(舉例而言，諸如以接收一安全碼)；及/或其他外部器件，使得可針對鑑認目的而在鎖定機構控制器306與外部器件之間交換資料。通信子系統406可提供有線及/或無線通信。通信子系統406可包含一或多個埠、無線接收器、無線傳輸器或無線收發器以提供至各種遠端組件或系統之無線信號路徑。通信子系統406例如可包含組件啟用短距離無線通信(例如，經由Bluetooth、近場通信(NFC)、射頻識別(RFID)組件及協定)或較長距離無線通信(例如，經由一無線LAN、衛星或蜂巢式網路)，且可包含一或多個數據機或一或多個乙太網路或其他類型的通信卡或組件以如此行動。遠端通信子系統406可包含適合於處置網路訊務(包含交換式封包類型通信協定(TCP/IP)、乙太網路或其他網路連接協定)之一或多個橋接器或路由器。
在一些實施例中，鎖定機構控制器306之組件之一些或全部(例如，藉由經由通信子系統406發送之一無線控制信號)致動可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320之一或多個致動器502(圖5至圖7中所示)。
電力介面420經組態以經由電力連接314自一電源516(圖5至圖7中所示)接收電力，以提供電力至鎖定機構控制器306。電力介面420包含可操作以執行諸如電變壓器、轉換器、整流器等之上述功能。與可攜式電能儲存器106z相比，電源516可為一各別的電源。
圖5係根據所繪示之一非限制性實施例之經組態以固持圖1之可攜式電能儲存器106z且耦合至圖3A之可攜式鎖定機構控制器306之一經鎖定、空可攜式電能儲存器收容空間500之一截面正視圖。
展示一可攜式電能儲存器收容空間外殼512、一車輛之一部分 508、一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320、一鎖定機構控制器306及一電源516。在一實施例中，可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320定位於可攜式電能儲存器收容空間外殼512外部且固定至車輛之一部分508(如圖5之實例中所示)。在其他實施例中，可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320定位於可攜式電能儲存器收容空間外殼512及/或車輛內部或以其他方式固定至可攜式電能儲存器收容空間外殼512及/或車輛。然而，在各實施例中，可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320經組態以鎖定、鎖、解鎖及/或開閂(unlatch)或以其他方式固定可攜式電能儲存器收容空間500或提供對可攜式電能儲存器收容空間500之接取。
例如，可攜式電能儲存器收容空間500具有一頂部開口，穿過該頂部開口，可攜式電能儲存器106z可放置於可攜式電能儲存器收容空間500中且可自可攜式電能儲存器收容空間500移除。可攜式電能儲存器106z一經放置於可攜式電能儲存器收容空間500中，可攜式電能儲存器收容空間外殼512便包圍可攜式電能儲存器106z，惟頂部開口處除外。如圖5中所示，可攜式電能儲存器收容空間500具有覆蓋可攜式電能儲存器收容空間500之頂部開口之一蓋520。蓋420在一鉸鏈524處鉸接地附接至可攜式電能儲存器收容空間500之一側壁522之頂部，使得當蓋520敞開時，一可攜式電能儲存器106z可放置於可攜式電能儲存器收容空間500中或自可攜式電能儲存器收容空間500移除。
可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320具有一可滑動螺栓506，如圖5中所示，當蓋520處於一閉合位置中時，該可滑動螺栓506部分覆蓋與鉸鏈524相對之蓋520之一端。此藉由阻擋蓋520在鉸鏈524上向上移動至一敞開位置而將可攜式電能儲存器收容空間500置於一鎖定或閂鎖狀態。可滑動螺栓506可在一螺栓軌道上滑動或可滑動穿過固定地附接至車輛部分508之螺栓外殼504。然而，在其他實施例 中，螺栓外殼504可固定地附接至收容空間外殼512。當可攜式電能儲存器收容鎖定機構320處於一非鎖定狀態中時，可滑動螺栓506回縮至螺栓外殼504中以不覆蓋蓋520之任何部分，且因此容許敞開蓋520(如圖6中所示)。
可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320經由一控制線308耦合至鎖定機構控制器306，且經由電力線526耦合至電源。例如，經由控制線308自鎖定機構控制器306接收之一或多個控制信號可影響一或多個致動器502(僅繪示一個)之操作以引起可滑動螺栓506移動。例如，一控制信號可引起一致動器502在一第一位置與一第二位置之間的移動，或改變由致動器502產生之一磁場。致動器502可呈多種形式之任一者，包含(但不限於)一螺線管、諸如一步進馬達之一電動馬達或一電磁體。或者，致動器502可經耦合以操作一不同閂鎖、鎖或其他類型的保持器機構，以可逆地鎖定可攜式電能儲存器收容空間蓋520。
致動器502可經耦合以操作除螺栓506外或代替螺栓506之一閂鎖、鎖或其他保持器機構(未展示)。閂鎖、鎖或其他保持器機構可選擇性地固定或保持蓋520以防止對可攜式電能儲存器收容空間500之接取。例如，閂鎖、鎖或其他保持器機構可實體地耦合至一互補結構，該互補結構係可攜式電能儲存器收容空間500之外殼512或蓋520之部分。又例如，致動器502可敞開及/或閉合一不同閂鎖或鎖，而容許一終端使用者敞開蓋520或容許蓋520經由一彈簧或其他期間自動敞開。
收容空間外殼512可提供保護以防止或阻止破壞電能儲存器，且可由適合強及彈性材料(例如，ABS塑膠)形成。此不僅可防止或阻止破壞，而且可留下任何破壞企圖之一可見指示。例如，外殼512在其下方可包含一第一色彩(例如，黑色)之一強外層及一第二色彩(例如，熒光橙色)之一層。此將明顯可見地呈現嘗試切穿外殼512。在一些實施例中，收容空間500一經閉合便可被密封，以防止流體自可攜式電 能儲存器106z之洩漏及/或耐受收容空間500內壓力之突變，且可具有洩壓閥(未展示)、排氣孔(未展示)、諸如該等感測器528之內建感測器(例如，溫度計或溫度感測器316、一壓力感測器(未展示)等)及/或用以讀取收容空間或可攜式電能儲存器106z之各種感測器或儀表之視窗(未展示)等。基於來自感測器528之資訊及/或關於定位於收容空間500內部之一可攜式電能儲存器106z之一不安全狀況之其他資訊，此等特徵之一或多者可由鎖定機構控制器306啟動、致動及/或使用。
圖6展示根據所繪示之一非限制性實施例之處於一非鎖定及敞開狀態中之圖5之空可攜式電能儲存器收容空間500之一截面正視圖。
在一些實施例中，可使用機械、電及/或電子機構以經由控制線308給鎖定機構控制器306提供可攜式電能儲存器106z是否存在於可攜式電能儲存器收容空間500中之一指示。例如，若可攜式電能儲存器收容空間500處於圖5中所示之狀態(亦即，處於一鎖定狀態而無由偵測機構528偵測為存在於可攜式電能儲存器收容空間500中之一可攜式電能儲存器)，則鎖定機構控制器306一接收關於一無線外部器件(例如，一駕駛員之遙控鑰匙或其他無線器件)之鑑認之資訊，鎖定機構控制器306便將引起可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320自動解鎖或開閂蓋520，以容許蓋520如圖6中所示般敞開，且將可攜式電能儲存器106z放置於其中。
圖7係根據所繪示之一非限制性實施例之處於固持圖1之可攜式電能儲存器之一鎖定狀態中，且耦合至可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統之可攜式電能儲存器安全性感測器528之圖5之可攜式電能儲存器收容空間500之一截面正視圖。
鎖定機構控制器306經由連接至可攜式電能儲存器安全性感測器528之通信線310自可攜式電能儲存器安全性感測器528接收關於一或多個不安全狀況之資訊。回應於經由通信線310自可攜式電能儲存器 安全性感測器528接收關於一不安全狀況之資訊，鎖定機構控制器306判定經組態以固持可攜式電能儲存器106z之收容空間500是否處於使收容空間500鎖定之一所要狀態中。若鎖定機構控制器306判定可攜式電能儲存器處於使收容空間500鎖定之所要狀態中，則其經由通信線308將一信號發送至可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320而引起可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構320鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間500，以防止一使用者敞開收容空間500，且因此有助於保護使用者免受不安全狀況。圖7中展示收容空間500處於此一鎖定位置中。
例如，不安全狀況可為收容空間中之可攜式電能儲存器106z之一潛在或現有災難性失效(例如，一熔融、爆炸或危險洩漏等)。因此，可攜式電能儲存器106z及/或可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及/或一電流位準高於一特定各自臨限值可指示此一不安全狀況。再者，可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間500內部、或可攜式電能儲存器106z本身內部之一溫度、污染級別或壓力位準高於一特定各自臨限值可指示此一不安全狀況。因此，使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及一電流位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。再者，單獨或與此等因素組合，使收容空間鎖定之所要狀態可為其中可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間500內部、或可攜式電能儲存器106z本身內部之一溫度、污染級別或壓力位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。如上文說明，此臨限值可係基於可攜式電能儲存器106z之規格，包含例如可攜式電能儲存器106z在失效之前可承受之一最大電流位準、溫度或電壓位準。
在一些實施例中，鎖定機構控制器306回應於自可攜式電能儲存 器安全性感測器528接收關於可攜式電能儲存器106z之不安全狀況之資訊而經由通信線316將一信號發送至車輛之電子控制單元312，以減少或消除由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之一電流電力。由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之電流電力之此減少或消除可解決、減少或延緩此一不安全狀況及/或防止其惡化。此外或代之，此可判定以鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間。基於如上述之此等可攜式電能儲存器規格，鎖定機構控制器306可選擇在其判定是否將一信號發送至車輛之電子控制單元312以減少或消除由車輛108自可攜式電能儲存器106z汲取之一電流電力及/或鎖定可攜式電能儲存器106z定位於其中之收容空間時使用哪(若干)臨限值。
相應地，可攜式電能儲存器安全性感測器528可包含經由通信線310耦合至鎖定機構控制器306且感測指示不安全狀況之此等狀況之一或多個感測器。例如，如圖7中所示，此等感測器可包含(但不限於)一電流感測器或安培計702、一瓦特感測器或瓦特計704及/或一電壓感測器或電壓計706，如圖7中所示，其等各自可操作地耦合至包含可攜式電能儲存器106z及車輛電子控制單元312之電路，以偵測可攜式電能儲存器106z之不安全狀況。再者，一熱感測器708亦可為可攜式電能儲存器安全性感測器528之部分。額外地或替代地，定位於收容空間500內部之一溫度計316亦可為可攜式電能儲存器安全性感測器528之部分，展示為經由通過外殼512之一側壁之通信線326可操作地連接。與圖7中展示之感測器相比，可攜式電能儲存器安全性感測器528可包含感測器之額外、更少或不同組合。總而言之，在各種適用實施例中，可攜式電能儲存器安全性感測器528可包含以下之一或多者：一伏特感測器、一伏特計、一電流感測器、一安培計、一瓦特感測器、一瓦特計、一電阻感測器、一歐姆計、一保險絲、一溫度感測器、一電阻溫度偵測器(RTD)、一熱敏電阻器、熱電偶、一二極體、 恆溫器、一溫度計、一壓力感測器、一氣壓感測器、一污染物感測器等，其等可操作地耦合至可攜式電能儲存器106z或可攜式電能儲存器106z所連接至之一電路。此等可攜式電能儲存器安全性感測器528可為機械、類比、數位、積體電路感測器或其等之任何適用組合。
如圖7中所示，蓋520可具有開口或孔以容許在可攜式電能儲存器106z存在於具有閉合之蓋520之可攜式電能儲存器收容空間500中時接取可攜式電能儲存器106z之端子110a及110b，使得可將端子110a及110b可操作地連接至諸如小輪機踏車或腳踏車108之一車輛以供電給該車輛。然而，在各種其他實施例中，對可攜式電能儲存器106z之端子110a及110b之此接取未穿過蓋520，而是穿過收容空間500之外殼512中之其他孔或接取通路(未展示)。在其他實施例中，收容空間500亦可包含由可攜式電能儲存器106z供電之車輛108之一或多個組件，包含車輛電子控制單元312、馬達(未展示)及/或可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統300之一或多個組件。在此實施例中，蓋520中無需引出收容空間500以將端子110a及110b連接至定位於收容空間500內部之此等組件之接取孔或開口。
圖8展示根據所繪示之一非限制性實施例之操作圖3至圖7之鎖定機構控制器306之一方法800。
在802處，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統經由至少一通信模組接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器。
在804處，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統回應於接收關於不安全狀況之資訊而判定可攜式電能儲存器是否處於使收容空間鎖定之一所要狀態中。
在806處，若判定可攜式電能儲存器處於使收容空間鎖定之所要狀態中，則可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統鎖定收容空間之一可 攜式電能儲存器收容空間鎖定機構以保護一使用者免受不安全狀況。
圖9展示根據所繪示之一非限制性實施例之圖3至圖7之鎖定機構控制器做出關於鎖定一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構之一判定之一方法900。
在902處，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器。
在904處，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統基於關於收容空間中之可攜式電能儲存器之不安全狀況之資訊而做出鎖定一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構之一判定。
圖10展示根據所繪示之一非限制性實施例之圖3至圖7之鎖定機構控制器將一信號發送至車輛之電子控制單元以減少或消除自可攜式電能儲存器汲取之一電流電力之一高階方法1000。
在1002處，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統經由至少一通信模組接收關於收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊。
在1004處，回應於接收關於不安全狀況之資訊，可攜式電能儲存器收容空間鎖定系統將一信號發送至電子控制單元以減少或消除自收容空間中之一可攜式電能儲存器汲取之一電流電力。
本文中描述之各種方法可包含額外動作、省略一些動作及/或以與各個流程圖中陳述不同的一順序執行動作。
前述實施方式已經由使用方塊圖、示意圖及實例闡述器件及/或程序之各項實施例。只要此等方塊圖、示意圖及實例含有一或多種功能及/或操作，則依據本文中揭示內容的教示，熟習此項技術者將瞭解，可藉由廣泛範圍的硬體、軟體、韌體或幾乎其等之任何組合來個別地及/或共同地實施此等方塊圖、流程圖或實例內之各種功能及/或 操作。在一實施例中，可經由一或多個微控制器實施本標的物。然而，依據本文中揭示內容的教示，熟習此項技術者將認知，本文中揭示之實施例整體地或部分地可等效實施於標準積體電路(例如，特殊應用積體電路或ASIC)中，實施為由一或多個電腦執行之一或多個電腦程式(例如，實施為在一或多個電腦系統上運行之一或多個程式)，實施為由一或多個控制器(例如，微控制器)執行之一或多個程式，實施為由一或多個處理器(例如，微處理器)執行之一或多個程式，實施為韌體，或實施為幾乎其等之任何組合，且設計電路及/或寫入用於軟體及/或韌體之碼將良好地處於依據本發明的教示之一般技術者之技術內。
當將邏輯實施為軟體且儲存於記憶體中時，可將邏輯或資訊儲存於任何適用非暫時性電腦可讀媒體上以由任何與處理器有關之系統或方法使用或結合任何與處理器有關之系統或方法使用。在本發明之上下文中，一記憶體係一非暫時性電腦或處理器可讀儲存媒體，其係非暫時性地含有或儲存一電腦及/或處理器程式之一電子、磁性、光學或其他實體器件或構件。邏輯及/或資訊可體現於任何電腦可讀媒體中以由一指令執行系統、裝置或器件使用或結合一指令執行系統、裝置或器件使用，指令執行系統、裝置或器件諸如一基於電腦之系統、含有處理器之系統，或可自該指令執行系統、裝置或器件提取指令且執行與邏輯及/或資訊相關聯之指令之其他系統。
在本說明書之上下文中，一「電腦可讀媒體」可為可儲存由指令執行系統、裝置及/或器件使用或結合指令執行系統、裝置及/或器件而使用的與邏輯及/或資訊相關聯之程式之任何實體元件。例如，電腦可讀媒體可為例如(但不限於)電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、裝置或器件。電腦可讀媒體之更特定實例(一非詳盡清單)將包含以下各者：一可攜式電腦碟片(磁性、緊密快閃卡、安全 數位或類似物)、一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶體(ROM)、一可擦除且可程式化唯讀記憶體(EPROM、EEPROM或快閃記憶體)、一可攜式緊密光碟唯讀記憶體(CDROM)及數位磁帶。
可組合上述之各種實施例以提供進一步實施例。在並不與本文中之特定教示及定義不一致之範圍內，包含(但不限於)以下各者的在本說明書中參考的及/或在申請資料單中列出之全部美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利公開案之全文以引用的方式併入本文中：標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES」且於2011年7月26日申請之美國臨時專利申請案第61/511,900號(代理人案號170178.401P1)；標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR REDISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES,BETWEEN COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINES」且於2012年9月14日申請之美國臨時專利申請案第61/534,753號(代理人案號170178.402P1)；標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION,SECURITY AND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES」且於2011年9月14日申請之美國臨時專利申請案第61/534,761號(代理人案號170178.403P1)；標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION,SECURITY AND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES,BASED ON USER PROFILES」且於2011年9月14日申請之美國臨時專利申請案第61/534,772號(代理人案號170178.404P1)；標題為「DETECTIBLE INDICATION OF AN ELECTRIC MOTOR VEHICLE STANDBY MODE」且於2011年10月5日申請之美國臨時專利申請案第61/543,720號(代理人案號170178.405P1)；標題為「THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENTS IN ELECTRIC MOTOR DRIVE VEHICLES」且於2011年7月26日申請之美國臨時專利申請案第61/511,887號(代理人案號170178.406P1)；標題為「DYNAMICALLY LIMITING VEHICLE OPERATION FOR BEST EFFORT ECONOMY」且於2011年7月26日申請之美國臨時專利申請案第61/511,880號(代理人案號170178.407P1)；標題為「DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2011年10月12日申請之美國臨時專利申請案第61/546,411號(代理人案號170178.411P1)；及標題為「PORTABLE ELECTRICAL ENERGY STORAGE DEVICE」且於2013年8月30日申請之美國臨時專利申請案第61/872,126號(代理人案號170178.430P1)。必要時，可修改實施例之態樣以採用各種專利、申請案及公開案之系統、電路及概念以提供進一步實施例。
雖然大體上在對可攜式電能儲存器進行收集、充電及分配以用於供個人運輸車輛(諸如，全電動小輪機踏車及/或機動腳踏車)之環境及內容背景下論述，但本文中之教示可應用於廣泛多種其他環境，包含其他車輛以及非車輛環境。
所繪示實施例之上述描述(包含在發明摘要中描述之內容)並不意欲為詳盡的或將實施例限於所揭示之精確形式。儘管本文中為闡釋性目的而描述特定實施例及實例，然依據本文中揭示內容的教示，如熟習相關技術者將認知，在不脫離本發明之精神及範疇之情況下，可進行各種等效修改。
可依據上述實施方式對實施例進行此等及其他修改。一般而言，在以下申請專利範圍中，所使用之術語不應理解為將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中揭示之特定實施例，而應理解為包 含全部可能實施例，以及此等申請專利範圍所賦予權利的等效物之全部範疇。相應地，申請專利範圍不受揭示內容限制。

Claims (20)

  1. 一種可攜式電能儲存器收容空間系統，其包括：至少一控制器；及至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一控制器：經由該至少一通信模組接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器；及回應於接收關於該不安全狀況之該資訊而：判定該可攜式電能儲存器是否處於使該收容空間鎖定之一所要狀態中；及若判定該可攜式電能儲存器處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則鎖定該收容空間之一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構以保護一使用者免受該不安全狀況。
  2. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中使該收容空間鎖定之該所要狀態係其中該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準、一電壓位準及一電流位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。
  3. 如請求項2之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該不安全狀況係該收容空間中之該可攜式電能儲存器之一潛在或現有災難性失效。
  4. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中使該收容空間鎖定之該所要狀態係其中該可攜式電能儲存器之一溫度位準及該收容空間之一內部之一溫度位準之一或多者高於一特定各自臨限值之一狀態。
  5. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該至少一通信模組自耦合至該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一或多個感測器接收關於該不安全狀況之該資訊，且將該資訊傳達至該至少一控制器以啟用該至少一控制器鎖定該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
  6. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其進一步包括：該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構，其耦合至該至少一控制器；及一或多個感測器，其耦合至該至少一控制器且感測指示該不安全狀況之狀況，指示該不安全狀況之該等狀況包含關於以下之一或多者之狀況：該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準，該可攜式電能儲存器之一溫度，該可攜式電能儲存器定位於其中之該收容空間之一內部之一溫度，及該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一短路，其中若該至少一控制器基於由該一或多個感測器感測之指示該等不安全狀況之該等狀況而判定該可攜式電能儲存器處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則該控制器以一方式發送一控制信號以鎖定該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
  7. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該至少一控制器進一步經組態以基於以下之一或多者而做出關於解鎖該可攜式電能儲存器之一判定：關於該不安全狀況不再存在及一鎖定機構超越操作之執行之資訊。
  8. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該可攜式電能儲存器收容空間系統耦合至一車輛。
  9. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該可攜式電能儲存器收容空間系統耦合至一收集、充電及分配機器。
  10. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其中該至少一控制器經由傳輸至一外部器件之一無線信號而將關於一不安全狀況之該資訊發送至該外部器件。
  11. 如請求項1之可攜式電能儲存器收容空間系統，其進一步包括一電源，該電源與該可攜式電能儲存器分離，耦合至該至少一控制器及該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構以提供電力至該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構及該至少一控制器。
  12. 一種操作一可攜式電能儲存器收容空間系統之方法，該方法包括：藉由該可攜式電能儲存器收容空間系統接收關於一收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊，該收容空間經組態以固持該可攜式電能儲存器；及藉由該可攜式電能儲存器收容空間系統基於關於該收容空間中之該可攜式電能儲存器之該不安全狀況之該資訊而做出關於鎖定一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構之一判定。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包括：藉由該可攜式電能儲存器收容空間系統之一通信模組自耦合至該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一或多個感測器接收關於該不安全狀況之該資訊；及藉由該可攜式電能儲存器收容空間系統之一通信模組將該資訊傳達至該可攜式電能儲存器收容空間系統之至少一控制器，以啟用該至少一控制器以鎖定該可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
  14. 如請求項13之方法，其中所接收之關於該不安全狀況之該資訊包含關於以下之一或多者之資訊：該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準，該可攜式電能儲存器之一溫度，及該可攜式電能儲存器定位於其中之該收容空間之一內部之一溫度。
  15. 一種車輛，其包括：一馬達，其用以推進至少部分由一可攜式電能儲存器供電之該車輛；一電子控制單元，其耦合至該可攜式電能儲存器且控制自該可攜式電能儲存器汲取以供電給該馬達之電力之多寡；一收容空間，其經組態以固持該可攜式電能儲存器；該收容空間之一鎖定機構之至少一控制器；及至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一控制器：經由該至少一通信模組接收關於該收容空間中之一可攜式電能儲存器之一不安全狀況之資訊；及回應於接收關於該不安全狀況之該資訊而：判定該可攜式電能儲存器是否處於使該收容空間鎖定之一所要狀態中；及若判定該可攜式電能儲存器處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則鎖定該收容空間之該鎖定機構以保護一使用者免受該不安全狀況。
  16. 如請求項15之車輛，其中該至少一控制器：回應於接收關於該不安全狀況之該資訊而將一信號發送至該電子控制單元以減少或消除自該收容空間中之該可攜式電能儲存器汲取之一電流電力。
  17. 如請求項16之車輛，其中關於該不安全狀況之該資訊指示該可攜式電能儲存器及電子控制單元所連接至之一電路之一不安全電流位準。
  18. 一種可攜式電能儲存器，其包括：至少一可攜式電能儲存器電池；一或多個感測器，其耦合至該至少一可攜式電能儲存器電池及至少一控制器，其中該一或多個感測器感測指示該可攜式電能儲存器之一不安全狀況之狀況，指示該不安全狀況之該等狀況包含關於以下之一或多者之狀況：該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一溫度位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電壓位準，該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一電流位準，該可攜式電能儲存器之一溫度，該可攜式電能儲存器定位於其中之一收容空間之一內部之一溫度，及該可攜式電能儲存器所連接至之一電路之一短路；及至少一通信模組，其耦合至該至少一控制器，其中該至少一通信模組將關於指示一不安全狀況之該等狀況之資訊傳達至該至少一控制器；且該至少一控制器回應於接收關於該不安全狀況之該資訊而：判定該可攜式電能儲存器是否處於使該收容空間鎖定之一所要狀態中；及若判定該可攜式電能儲存器處於使該收容空間鎖定之該所要狀態中，則發送一信號以啟動一可攜式電能儲存器收容空間鎖定機構。
  19. 如請求項18之可攜式電能儲存器，其中該至少一通信模組將關於指示一不安全狀況之該等狀況之資訊傳達至一外部器件。
  20. 如請求項19之可攜式電能儲存器，其中該至少一通信模組將關於指示一不安全狀況之該等狀況之資訊以無線方式傳達至該外部器件。
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