具有通用智能网关的能源虚拟化层及模块化能源存储器制造技术

一种能源虚拟化系统可以包括物理接口网关，该物理接口网关可以包括多个公共接口。所述多个公共接口可以联接到多个能源产生设备、多个能源控制设备、以及多个能源消耗设备。所述系统还可以包括建筑物网络，其中，所述所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备可以通过建筑物网络进行通信。所述系统还可以包括运行能源虚拟化层的计算设备。所述能源虚拟化层可以包括表示所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备以及所述多个能源消耗设备的多个虚拟设备。所述能源虚拟化层还可以根据从所述能源控制设备接收到的信息将能源从所述能源产生设备引导至所述能源消耗设备。

Energy virtualization layer and modular energy storage with general intelligent gateway

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有通用智能网关的能源虚拟化层及模块化能源存储器相关申请的交叉引用本申请要求以下美国申请的优先权：2017年6月13日递交的标题为“ENERGYVIRTUALIZATIONLAYERFORCOMMERCIALANDRESIDENTIALINSTALLATIONS”的美国专利申请No.15/621,268；2017年11月13日递交的标题为“ENERGYVIRTUALIZATIONLAYERWITHAUNIVERSALGATEWAY”的美国专利申请No.15/811,659；以及2017年6月13日递交的标题为“PORTABLEANDMODULARENERGYSTORAGEFORMULTIPLEAPPLICATIONS”的美国专利申请No.15/621,964。
技术介绍
过去二十年的技术革命已经带来了很多变化-从互联网(Internet)和社交媒体到移动电话和平板电脑。经常被忽视的是技术所带来的间接发展。在2000年代，小型的高耗电设备迫使对新的电池化学成分(诸如锂离子)进行研究，而如今正在出现的化学成分提供了十倍的性能。技术正在通过物联网(InternetofThings，IoT)和传感器及其提供的监控和管理能力实现绿色运动。技术还使汽车工业能够开发出更清洁、更快、需要更少维护并且不久甚至可能不需要驾驶员的新的车辆平台。最后，技术使能源和公共设施行业能够从化石燃料发电厂转移并使其客户能够利用更有效且更高效的输送和传输方法。这些行业现在正在围绕一个统一的概念(能源存储和能源即服务器(EnergyasaService，EaaS))进行整合。根据劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory，LLNL)称，在美国生产的大约95夸德(quads)的原始一次能源中，由于系统效率低下，有超过58夸德的能源被拒绝或浪费。能源的主要来源(石油、天然气、煤炭等)一般不会被最终用户直接消耗。而是，这些能源用于发电或为内燃机供电。电能是绝大多数人直接交互的能源。电能为移动设备、电视、电动工具、照明设备等供电。简而言之，电能可以为从货物运输到家庭/办公室供暖的绝大多数最终用户应用供电。当能源和资源被限制于单一应用时，它们会被进一步浪费。我们今天所知的通用电池起源于1800年代。标准的AA电池可以用于为遥控汽车或手电筒供电。尽管最近已经进行了很多研究(主要是为了提高能量密度)，但基于非常严格的预期，电池的全部潜力正被降级至非常具体的应用(诸如消费品、电动车辆(ElectricVehicle，EV)或者电网存储)。此外，由于资源的低效率使用，与石油行业类似，针对稀土材料正在形成新的垄断和联合企业，从而损害了我们的能源安全。
技术实现思路
在一些实施方式中，一种可移除的模块化电池组可以包括第一壳体，以及封装在所述第一壳体中的一个或多个能源单元。所述模块化能源组还可以包括封装在所述壳体中的处理系统，该处理系统聚集来自所述一个或多个能源单元的电力。所述模块化能源组还可以包括第一接口，该第一接口将所述模块化能源组的状态传达给第二壳体。所述第二壳体可以被配置为可移除地容纳多个模块化能源组。所述模块化能源组还可以包括第二接口，该第二接口将聚集的来自所述一个或多个能源单元的电力从所述处理系统传输到所述第二壳体、以及封装在所述第一壳体中的导热材料。所述导热材料可以在壳体中邻近所述一个或多个能源单元布置，以将热量从所述一个或多个能源单元传递出去并将所述热量传递至所述第二壳体。在一些实施方式中，可以将聚集的来自多个电池单元的电力传输到电动车辆或混合电动车辆的发动机。所述导热材料可以包括导热流体。所述电池组可以包括：第一入口阀，所述第一入口阀与所述第二壳体上的第一出口阀相配合，其中，所述导热流体被从所述第二壳体泵送到所述第一入口阀中；以及第二出口阀，所述第二出口阀与所述第二壳体上的第二入口阀相配合，其中，所述导热流体通过所述第二出口阀从所述模块化电池组泵送到所述第二壳体。所述处理系统可以包括温度传感器；以及所述处理系统可以基于从所述温度传感器接收到的温度读数控制所述导热流体流入所述第一壳体的流量。所述导热材料可以包括不导电的灭火剂。多个电池单元可以被组合在单独封装在所述第一壳体内的多个电池子模块中。所述多个电池子模块中的每一者都可以包括与所述模块化电池组的处理系统通信的处理器。所述电池组还可以包括邻近所述多个电池子模块中的每一者路由的管道，其中，所述导热材料通过所述管道流动。在一些实施方式中，一种通过模块化能源组提供电力的方法可以包括将所述模块化能源组插入到第二壳体中。所述第二壳体可以被配置为可移除地容纳多个模块化能源组。所述方法还可以包括通过所述模块化能源组的第一接口将所述模块化能源组的状态传达给所述第二壳体。所述方法还可以包括通过所述模块化能源组的处理系统聚集来自封装在所述第一壳体中的多个能源单元的电力。所述方法还可以包括通过所述模块化能源组的第二接口，将聚集的来自所述多个能源单元的电力从所述处理系统提供至所述第二壳体。所聚集的来自所述一个或多个能源单元的电力可以从所述第二壳体传输以向所述第二壳体外部的负载供电。所述方法还可以包括使用封装在所述第一壳体中的导热材料将热量从所述多个能源单元中传递出去。所述导热材料可以在壳体中邻近所述一个或多个能源单元布置以将热量从所述一个或多个能源单元传递出去并将所述热量传递至第二壳体。所述第二壳体可以包括导热流体，所述导热流体围绕所述模块化能源组循环以吸收从所述模块化能源组传递的热量并将所述热量从所述模块化能源组传递出去。在任意实施方式中，可以以任意组合包括以下特征中的任意特征且无限制。所述导热材料包括电解液。所述一个或多个能源单元包括可以阳极和阴极，并且所述电解液可以从所述第二壳体流入至所述第一壳体且在所述阳极和所述阴极之间。所述第二壳体可以包括多个开口，其中至少一个所述开口由封板密封。碳纳米管或石墨烯的层可以设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间。所述模块化能源组还可以包括电子屏幕，所述电子屏幕显示来自所述一个或多个能源单元的状态信息。当将所述模块化能源组插入至所述第二壳体时，所述第二壳体可以充满导热流体，并且在从所述第二壳体移除所述模块化能源组之前，所述第二壳体可以排出所述导热流体。可以将聚集的来自所述一个或多个能源单元的电力传输到电动车辆或混合电动车辆的发动机。所述模块化能源组可以包括：第一入口阀，所述第一入口阀与所述第二壳体上的第一出口阀相配合，其中，所述导体流体可以从所述第二壳体泵送到所述第一入口阀中；以及第二出口阀，所述第二出口阀与所述第二壳体上的第二入口阀相配合，其中，所述导热流体可以通过所述第二出口阀从所述模块化能源组泵送到所述第二壳体。在一些实施方式中，一种能源虚拟化系统可以包括物理接口网关，该物理接口网关可以包括多个公共接口。所述多个公共接口可以联接到多个能源产生设备、多个能源控制设备、以及多个能源消耗设备。所述系统还可以包括建筑物网络，其中，所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备可以通过所述建筑物网络进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能源虚拟化系统，包括：/n物理接口网关，所述物理接口网关包括多个公共接口，其中，所述多个公共接口联接到：/n多个能源产生设备；/n多个能源控制设备；以及/n多个能源消耗设备；/n建筑物网络，其中，所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备通过建筑物网络进行通信；以及/n计算设备，所述计算设备运行能源虚拟化层，其中：/n所述能源虚拟化层包括表示所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备的多个虚拟设备；以及/n所述能源虚拟化层根据从所述能源控制设备接收到的信息将能源从所述能源产生设备引导至所述能源消耗设备。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170613 US 15/621,268;20170613 US 15/621,364;20171.一种能源虚拟化系统，包括：
物理接口网关，所述物理接口网关包括多个公共接口，其中，所述多个公共接口联接到：
多个能源产生设备；
多个能源控制设备；以及
多个能源消耗设备；
建筑物网络，其中，所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备通过建筑物网络进行通信；以及
计算设备，所述计算设备运行能源虚拟化层，其中：
所述能源虚拟化层包括表示所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备的多个虚拟设备；以及
所述能源虚拟化层根据从所述能源控制设备接收到的信息将能源从所述能源产生设备引导至所述能源消耗设备。


2.根据权利要求1所述的能源虚拟化系统，其中，所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备根据IP协议通过建筑物网络进行通信。


3.根据权利要求1所述的能源虚拟化系统，其中，所述能源虚拟化系统安装在商业建筑中。


4.根据权利要求1所述的能源虚拟化系统，其中，所述能源虚拟化系统安装在住宅建筑中。


5.根据权利要求1所述的能源虚拟化系统，其中，所述多个能源消耗设备包括电动车辆。


6.根据权利要求1所述的能源虚拟化系统，其中，所述能源虚拟化层被配置为：
接收新设备已经连接到所述物理接口网关的指示；
确定所述新设备是否被授权；
接收与所述新设备的配置文件相关联的信息；以及
根据所述配置文件与所述新设备连接。


7.根据权利要求6所述的能源虚拟化系统，其中，所述配置文件包括用于所述新设备的操作电流和操作电压。


8.根据权利要求7所述的能源虚拟化系统，其中，用于所述新设备的所述操作电流和所述操作电压由所述新设备提供给所述能源虚拟化系统。


9.根据权利要求7所述的能源虚拟化系统，其中，用于所述新设备的所述操作电流和所述操作电压从所述能源虚拟化系统提供给所述新设备。

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉德·欧豪拉，
申请(专利权)人：新塞尔斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US