基于电能储存装置热简况调节电动车系统制造方法及图纸

诸如机踏车的电动车依赖不仅提供驱动力且还为一些或全部车辆系统供电的一个或多个电能储存装置。电能储存装置可具有多个热传感器，其向控制器提供指示整体与/或局部电能储存装置温度的数据。为了将电能储存装置维持在所期望的热操作范围或简况下，控制器可选择性修改或控制对一个或多个车辆系统的电力分布或分配。控制器可基于所评估的车辆系统关键性程度来进行电力分配的这种修改或控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及使用电动原动机或马达的车辆，所述电动原动机或马达通过提供推进该车辆所需的至少一部分动力的至少一个可充电电池单元(powercell)来驱动。
技术介绍
油电混合或全电动车辆正变得越来越常见。这些车辆跟传统内燃机车辆相比具有很多优点。例如，混合或电动车辆可以实现更高的燃油经济性并且可以具有少量或甚至零尾气污染。具体地，全电动车不但具有零尾气排放，更可与降低人口密集区域的整体污染相关。例如，一个或多个可再生能源(例如，太阳能、风力、地热、水电)可提供用于对电动车的电池单元进行充电的一部分或全部电力。同样地，例如，燃烧相对“清洁燃烧”燃料(例如，天然气)并且比内燃机引擎具有更高效率和/或使用污染控制或移除系统(例如，工业空气洗气器)的发电厂可以提供用于对电动车的电池单元进行充电的一部分或全部电力，但是对于个别车辆的使用而言，这种污染控制或移除系统太大、成本太高或过于昂贵。个人运输车辆，例如汽油动力的机踏车与/或摩托车，在许多地方随处可见，例如在亚洲的许多大城市里的人口密集区域。特别是与自动车、汽车或卡车相比，这些机踏车和/或摩托车的取得、登记与保养越来越便宜。有大量内燃机引擎机踏车和/或摩托车的城市也越来越受到严重的空气污染，对于生活与工作在都会区域的人而言，造成了空气质量下降。许多新的内燃机引擎机踏车和/或摩托车提供相对低污染来源的个人交通工具。例如，与较大的车辆相比，这些机踏车和/或摩托车可具有较高的里程数评级。一些机踏车和/或摩托车甚至可具有基本的污染控制设备(例如，催化转换器)。遗憾的是，当机踏车和/或摩托车老旧且未保养，以及/或者当拥有者改装机踏车和/或摩托车时，例如有意或无意的移除催化转换器，将很快地超过工厂规定的排放水平。通常，机踏车和/或摩托车的拥有者或操作者缺少保养其车辆的财源或动力。空气污染以及所造成的空气质量下降对于人类健康具有负面的影响，与引起各种疾病(例如，许多报导将空气污染与肺气肿、气喘、肺炎和囊肿性纤维化、以及各种心血管疾病关联在一起)或造成疾病的恶化相关。这些疾病夺取许多生命，并且严重降低其他无数生命的生活质量。
技术实现思路
与油电混合车辆和全电动车辆相关联的排放减少将会非常有助于人口密集区域的空气质量，并且因而改善大量人口的健康。虽然已相当了解全电动车辆的零尾气排放优点，并且认识到其改善许多城市地区的生活质量的能力，让大量人口采用全电动车辆仍进展缓慢。阻碍更广泛地接收和使用混合和电动车辆的因素是认为车辆携带的电能储存装置所提供的范围有效有限。电能储存装置可以包括可储存或产生电荷的任何装置，其可提供车辆原动机所消耗的至少部分电力。因此，电能储存装置可以包括电池，例如铅/酸电池、锂离子电池、镍镉电池等。电能储存装置也可以包括电容性电荷储存装置，例如超级电容器或超高电容器。电能储存装置也可以包括紧急电化学技术，例如使用膜的燃料电池技术或者使用水解的类似技术，用以产生电流。电能储存装置通常包含串联和/或并联电耦接的一些电池，提供所希望的储存容量与传送电压。例如，可串联连接两个12伏特、50安培-小时的电池，以提供24伏特、50安培-小时的堆栈(stack)。可并联连接四个这种堆栈，提供具有24伏特输出与200安培-小时容量的电能储存装置。虽然电能储存装置制造商致力将每一个电池制造为共同的“标准”，但是每一个电池的电压与电容之间的差异是不可避免的。在这样的实例中，具有相对较低电压或相对较低容量的电池可作为储存装置中的“最弱环节”，限制电能储存装置传送的可用电力。此外，大部分的电能储存装置依赖一些形式的可逆电化学反应，以便在放电状态下产生电流并且在充电状态下接受电流。这些电化学反应很多都是放热反应，释放的热能相当于或正比于电能储存装置所产生的电流。为了保护电能储存装置使其对抗物理损坏、偷窃以及例如在热带与副热带环境常有的雨天的不利环境状态，车辆携带的电能储存装置通常放置在部分或完全包覆的壳体中。当提供物理和环境保护时，这种包覆的壳体可能困住电能储存装置在放电过程中释放的至少部分热能，造成电能储存装置内部和/或外部温度快速且明显增加。高环境温度状态(例如许多大都会区域常见的高环境温度状态)恶化了这种热增长。各种条件可不利地影响电能储存装置的性能，例如充电的电流水平、使用温度与历史(包括主电能储存装置所经受的年数和再充电循环的次数)。范围也可基于各种其他因素或状态而改变。例如，车辆相关状态可影响范围，例如大小、重量、转矩、最高速度、拉曳系数。同样地，例如，驾驶或操作员状态可影响范围，例如该驾驶或操作员是否或多频繁地高速驾驶或是急速加速(也即，猛烈加速)。再者，例如，环境状态可影响范围，如环境温度以及地形(例如，平坦的、丘陵的)。电能储存装置可用的电力通常随温度而减少。因此，以电能储存装置提供动力且于较高环境温度下操作的车辆所具有的范围小于使用相同电力储存装置于较低环境温度下以相同方式操作的相同车辆的范围。与周围电池相比，由于这些弱化的电池通常消耗更快，继而产生较大的热输出副产物，因此当电能储存装置包含一个或多个弱化电池时，更加重此热化现象。在促使电动车辆普及化的第一步中，重要的是确认适当且可预测的范围。特别是当可能置换或补给主电力或电能储存装置时，更是如此，假设车辆可到达可得到这样的置换或补给的位置。此处所描述的方法可解决对使用零尾气排放技术造成限制(特别是在人口密集城市以及财源受限的人口中)的一些问题。具体地，此处所讨论的方法处理与电能储存装置的热监视以及响应于该热监视来调节一个或多个车辆系统的一个或多个操作参数有关的问题。例如，此处描述的一些方法可限制车辆操作(例如，速度、加速度)，有效增加车辆的操作范围，以响应电能储存装置的热简况(profile)，所述热简况指示降低的电荷容量或电力传送。此外，电动车配件(例如，空调、加热、除霜、灯光、音响系统、电动窗、电动锁、座椅加热器、全球定位系统、无线通信系统等)的操作可能被削弱或以其他方式受到限制，从而有效地增加车辆的操作范围，以响应指示降低的充电能力或电力传送的电能储存装置热简况。通过基于对车辆供电的电能储存装置的所测量的热简况来削弱或限制一个或多个车辆系统的操作，向操作者提供了使用剩余储存能量到达可获得电力储存装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能储存装置热补偿系统，所述系统包括：多个热传感器，每个热传感器用于测量车辆电能储存装置内位置的相应温度；至少一个控制器，能够通信耦接至所述多个热传感器中的每一个，所述控制器用于接收来自所述多个热传感器中的每一个的一个或多个过程变量信号，每个过程变量信号包括指示相应热传感器所感测的温度的数据；存储在非暂时性存储介质中的控制器可读取、机器可执行的指令集，所述非暂时性存储介质通信耦接至所述至少一个控制器，当所述至少一个控制器执行所述指令集时，所述指令集使得所述至少一个控制器至少：针对所述多个热传感器中的数个传感器中的每个热传感器，确定相应的感测温度；针对所述数个传感器中的每个热传感器，确定所述感测温度与至少一个温度阈值之间的第一差，所述至少一个温度阈值与所述相应热传感器在逻辑上相关联；至少部分地响应针对所述数个热传感器中的至少一些传感器中的每个热传感器所确定的第一差，在通信接口上提供给少一个控制变量信号输出；以及向至少一个车辆系统传递所述至少一个控制变量信号输出，所述至少一个控制变量信号输出包括用于调节所述至少一个车辆系统的电力消耗的至少一个参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.06 US 61/862,8541.一种电能储存装置热补偿系统，所述系统包括：
多个热传感器，每个热传感器用于测量车辆电能储存装置内位置
的相应温度；
至少一个控制器，能够通信耦接至所述多个热传感器中的每一
个，所述控制器用于接收来自所述多个热传感器中的每一个的一个或
多个过程变量信号，每个过程变量信号包括指示相应热传感器所感测
的温度的数据；
存储在非暂时性存储介质中的控制器可读取、机器可执行的指令
集，所述非暂时性存储介质通信耦接至所述至少一个控制器，当所述
至少一个控制器执行所述指令集时，所述指令集使得所述至少一个控
制器至少：
针对所述多个热传感器中的数个传感器中的每个热传感
器，确定相应的感测温度；
针对所述数个传感器中的每个热传感器，确定所述感测温
度与至少一个温度阈值之间的第一差，所述至少一个温度阈值
与所述相应热传感器在逻辑上相关联；
至少部分地响应针对所述数个热传感器中的至少一些传
感器中的每个热传感器所确定的第一差，在通信接口上提供给
少一个控制变量信号输出；以及
向至少一个车辆系统传递所述至少一个控制变量信号输
出，所述至少一个控制变量信号输出包括用于调节所述至少一
个车辆系统的电力消耗的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
响应针对所述数个热传感器中的每个热传感器所确定的第一差，
逐步调节所述至少一个控制变量信号输出的所述至少一个参数，其中
每次逐步参数调节都使相应车辆系统的电力消耗改变。
3.根据权利要求2所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
测量一个或多个车辆系统的电力消耗；
评估所述一个或多个车辆系统对以下至少一项的关键性：
使用者安全与规范符合性；
使用现存车辆电能储存装置的可能的剩余车辆范围；以及
车辆性能；
识别非关键车辆系统；以及
至少部分地基于所确定的所述数个热传感器中的至少一些热传
感器的第一差，依照以下顺序，选择性地向下调节一个或多个车辆系
统的电力消耗：所识别的非关键车辆系统；被评估为对车辆性能关键
的一个或多个车辆系统；以及被评估为对剩余车辆范围关键的一个或
多个车辆系统。
4.根据权利要求3所述的热补偿系统，其中所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
响应所确定的由一个或多个热传感器感测到的温度的降低，使用
所述至少一个控制变量信号，依照以下顺序，选择性地向上调节一个
或多个车辆系统的电力消耗：被评估为对剩余车辆范围关键的一个或
多个车辆系统；被评估为对车辆性能关键的一个或多个车辆系统；以
及所识别的非关键车辆系统。
5.根据权利要求1所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集使所述至少一个控制器针对所述多个热传感
器中的每个热传感器确定在所定义的时间间隔上感测到的温度变化，
还使所述至少一个控制器：
通过将所述多个热传感器中至少两个热传感器的感测温度进行
平均，确定平均电能储存装置温度。
6.根据权利要求1所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集使所述至少一个控制器针对所述多个热传感

\t器中的每个热传感器确定在所定义的时间间隔上感测到的温度变化，
还使所述至少一个控制器：
使用所述多个热传感器中至少两个热传感器提供的感测温度，确
定电能储存装置组件的组件温度。
7.根据权利要求1所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
确定与所述多个热传感器中至少一些热传感器中的每个热传感
器在逻辑上相关联的温度变化速率；以及
确定所确定的温度变化速率和与所述相应热传感器在逻辑上相
关联的一个或多个所定义的温度变化速率阈值之间的第二差。
8.根据权利要求7所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
响应针对所述多个热传感器中的至少一些热传感器所确定的第
二差，逐步调节所述至少一个控制变量信号输出的所述至少一个参数，
其中每次逐步参数调节都使相应车辆系统的电力消耗改变。
9.根据权利要求8所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
测量一个或多个车辆系统的电力消耗；
评估所述一个或多个车辆系统对以下至少一项的关键性：
使用者安全与规范符合性；
使用现存车辆电能储存装置的可能的剩余车辆范围；以及
车辆性能；
识别非关键车辆系统；以及
响应所确定的超过一个或多个所定义的温度变化速率阈值的温
度变化速率的增加，使用所述至少一个控制变量信号参数，依照以下
顺序，选择性地向下调节一个或多个车辆系统的电力消耗：所识别的
非关键车辆系统；被评估为对车辆性能关键的一个或多个车辆系统；

\t以及被评估为对剩余车辆范围关键的一个或多个车辆系统。
10.根据权利要求9所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
响应所确定的超过一个或多个所定义的温度变化速率阈值的温
度变化速率的降低，使用所述至少一个控制变量信号参数，依照以下
顺序，选择性地向上调节一个或多个车辆系统的电力消耗：被评估为
对剩余车辆范围关键的一个或多个车辆系统；被评估为对车辆性能关
键的一个或多个车辆系统；以及所识别的非关键车辆系统。
11.根据权利要求1所述的热补偿系统，其中，所述控制器可读
取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操作
的附加指令：
在耦接至所述车辆电能储存装置的非暂时性存储介质中存储对
针对所述多个热传感器中的每个热传感器所确定的在所定义的时间间
隔上感测到的温度变化进行指示的数据的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的热补偿系统，其中，所述控制器可
读取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操
作的附加指令：
在耦接至所述车辆电能储存装置的非暂时性存储介质中存储指
示至少一个车辆操作参数的数据的至少一部分。
13.根据权利要求11所述的热补偿系统，其中，所述控制器可
读取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操
作的附加指令：
在耦接至所述车辆电能储存装置的非暂时性存储介质中存储对
所确定的在逻辑上与所述相应热传感器相关联的感测温度随时间的变
化(dT/dt)进行指示的数据的至少一部分。
14.根据权利要求13所述的热补偿系统，其中，所述控制器可
读取、机器可执行的指令集包括还使所述至少一个控制器执行以下操
作的附加指令：
在耦接至车辆电能储存装置的非暂时性存储介质中存储指示至

\t少一个车辆操作参数的数据的至少一部分。
15.一种电能储存装置热补偿系统，所述系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈清，吴义宗，学深·贺瑞斯·卢克，马修·怀廷·泰勒，
申请(专利权)人：睿能创意公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81