專利名稱：用于延長車輛能量儲存裝置的壽命的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及用于改進(jìn)車輛能量儲存裝置的性能從而延長該裝置的工作壽命的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動車和混合電動車輛(諸如機(jī)車)利用車載再充電電能儲存裝置來操作。能量儲存裝置可包括一種或多種蓄電池、超高電容器(super-capacitors)、超級電容器 (ultracapacitors)禾口飛輪系統(tǒng)(flywheel system)。在操作期間，能量儲存裝置經(jīng)歷頻繁的周期性充電與放電循環(huán)。另外，這種裝置的工作壽命和性能特征可受到充電/放電發(fā)生的充電/放電速率與深度和/或電流電平影響。在充電/放電活動期間使用更快且更深的速率和更高的電流電平不利地影響能量儲存裝置的工作壽命和儲存容量。裝置的使用年限、使用頻率和儲存溫度是影響其性能的一些額外參數(shù)。電能儲存裝置的降低的性能又可能會影響到使用它們的電動車輛(或者混合電動車輛)的性能和燃料效率。

發(fā)明內(nèi)容
提供用于控制進(jìn)入和/或出自車輛的能量儲存裝置的電力傳遞速率(power transfer rate)以影響能量儲存裝置的當(dāng)前充電狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，該方法包括基于未來電力傳遞機(jī)會(future power transfer opportunity)的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整電力傳遞速率。另外，該方法可包括如果未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間不同于預(yù)定閾值，則改變未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。此外或者作為替代，還可進(jìn)一步基于任務(wù)的改變(change in mission)或者機(jī)會的持續(xù)時(shí)間的改變來調(diào)整電力傳遞速率。在一實(shí)例中，可預(yù)定即將發(fā)生的電力傳遞機(jī)會是長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會。因此，即將發(fā)生的充電機(jī)會的電力傳遞速率可被分配低于最大容許充電速率的值。此外，能量儲存裝置可在前面的放電機(jī)會中被放電到較低的最初充電狀態(tài)。以此方式，在長持續(xù)時(shí)間的充電機(jī)會結(jié)束時(shí)而不是更早地，能量儲存裝置可被完全充電，盡管是以較低速率。在另一個(gè)實(shí)例中，可預(yù)定即將發(fā)生的電力傳遞機(jī)會是短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會。因此，即將發(fā)生的充電機(jī)會的電力傳遞速率可被分配更高或甚至最大值。此外，能量儲存裝置可在前面的放電機(jī)會中被放電到較高充電狀態(tài)。因此，在較短持續(xù)時(shí)間的充電機(jī)會結(jié)束時(shí)而不是更早地，能量儲存裝置可被完全充電，盡管是以較快速率。以此方式，能從關(guān)于未來充電和放電機(jī)會的先驗(yàn)信息 (例如，在未來充電或放電機(jī)會之前已知、推導(dǎo)和/或估計(jì)的信息)獲利來通過較低充電速率和通過先前放電到較低最初充電狀態(tài)而更佳地利用較長充電持續(xù)時(shí)間。這種操作不僅提供更高效的電力傳遞，而且也減輕車輛中能量傳遞裝置的降級，同時(shí)仍在機(jī)會結(jié)束時(shí)到達(dá)所需充電狀態(tài)。利用關(guān)于多個(gè)未來充電和放電機(jī)會和其持續(xù)時(shí)間的先驗(yàn)信息，在給定車輛任務(wù)中，還可能定制每個(gè)未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞分布(power transfer profile)。在一實(shí)例中，通過調(diào)整進(jìn)入和/或出自能量儲存裝置的電力傳遞速率以影響當(dāng)前充電狀態(tài)， 且通過基于未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整電力傳遞速率，可避免過度充電和充電不足，從而延長該裝置的壽命。此外，在另一實(shí)例中，通過將能量儲存裝置的總電力傳遞活動分成更小的電力傳遞機(jī)會，且還通過基于能量儲存裝置的操作條件(諸如裝置使用年限、溫度、容量等)在這些即將發(fā)生的機(jī)會中的每一個(gè)機(jī)會中調(diào)整電力傳遞分布，可延長該裝置的壽命且優(yōu)化性能。此外，在另一實(shí)例中，通過基于能量儲存裝置的操作條件(諸如裝置使用年限、溫度、容量、充電狀態(tài)等)將電力傳遞活動分成單獨(dú)電壓和電流需求，可延長該裝置的壽命且優(yōu)化性能。應(yīng)了解上文的概述只是以簡化形式來介紹在發(fā)明詳述中進(jìn)一步描述的一系列概念。并不意味著指出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特點(diǎn)，所要求保護(hù)的主題的范圍由所附的權(quán)利要求唯一地限定。而且，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上文和本公開內(nèi)容的任何部分中所提出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。


參考附圖，通過閱讀下文的非限制性實(shí)施例的描述，本發(fā)明將會被更好地理解，在附圖中圖1示出帶有根據(jù)本公開內(nèi)容的能量管理系統(tǒng)的柴油_電動機(jī)車的實(shí)例實(shí)施例。圖2示出可用于給定所需充電狀態(tài)的替代電力傳遞分布的實(shí)例圖(example map) ο圖3示出描繪了響應(yīng)于未來電力傳遞機(jī)會改變的電力傳遞分布改變的實(shí)例圖。圖4示出根據(jù)本公開內(nèi)容用于選擇電力傳遞分布的高層次流程圖。圖5示出考慮替代性能影響參數(shù)的用于進(jìn)一步調(diào)整選定電力轉(zhuǎn)移分布的高層次流程圖。圖6示出響應(yīng)于車輛任務(wù)的突然改變來調(diào)整電力傳遞分布的高層次流程圖。
具體實(shí)施例方式車輛(諸如利用可再充電的電能儲存裝置操作的機(jī)車)可被配置成具有集成能量管理系統(tǒng)，集成能量管理系統(tǒng)控制到能量儲存裝置和來自能量儲存裝置的電力傳遞分布。 可不僅基于能量儲存裝置的操作條件，而且也響應(yīng)于任務(wù)期間可用的充電/放電機(jī)會和可能會影響裝置性能的裝置的其它固有特征來控制電力傳遞分布。參看圖1示出一實(shí)例，其中能量管理系統(tǒng)監(jiān)視機(jī)車的車載電能儲存裝置的操作條件且相應(yīng)地調(diào)整充電/放電分布以便最大化裝置的工作壽命。能量儲存裝置的充電循環(huán)可被優(yōu)化為多個(gè)子充電循環(huán)，多個(gè)子充電循環(huán)匹配該裝置的預(yù)期性能和壽命。如在圖2至圖3中所示，該系統(tǒng)可基于即將發(fā)生的充電機(jī)會和前面的放電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間從多種充電分布選擇。選定分布可通過執(zhí)行充電/放電分布程序(例如，如在圖4 中所描繪的那樣)來確定，從而可優(yōu)化能量儲存裝置的性能。其中，能量管理系統(tǒng)可被配置成接收關(guān)于車輛任務(wù)分布的信息(例如，從位置識別系統(tǒng))和根據(jù)該任務(wù)的每個(gè)未來充電/ 放電機(jī)會來調(diào)整能量儲存裝置的充電/放電分布。能量管理系統(tǒng)可被配置成考慮替代性能影響特征(諸如該裝置的使用年限和溫度)通過執(zhí)行性能調(diào)整程序(例如，如在圖5中所描繪的那樣)來進(jìn)一步調(diào)整該分布。在任務(wù)突然改變的情況下，最初確立的充電分布和基礎(chǔ)架構(gòu)(base architecture)可通過執(zhí)行任務(wù)調(diào)整程序(例如，如圖6所描繪的那樣)而
進(jìn)一步調(diào)整。通過響應(yīng)于裝置操作條件和潛在的充電/放電機(jī)會的可用性來定制能量儲存裝置的操作，可確保高效電力傳遞且可避免裝置的過早降級。另外，通過將總充電循環(huán)分成適當(dāng)子充電循環(huán)來調(diào)整該裝置的電力傳遞速率，可改進(jìn)裝置的總體壽命和容量。圖1是實(shí)例混合車輛系統(tǒng)的方塊圖，其在此處描繪為機(jī)車100，被配置成在軌道 104上運(yùn)行。如本文中所描繪的那樣，在一實(shí)例中，機(jī)車是柴油電動車輛，其操作位于主發(fā)動機(jī)外殼102內(nèi)的柴油發(fā)動機(jī)106。但是，在機(jī)車100的替代實(shí)施例中，可采用替代發(fā)動機(jī)配置，例如諸如汽油發(fā)動機(jī)或者生物柴油或天然氣發(fā)動機(jī)。應(yīng)了解車輛或者可為公路卡車、 公共汽車、貨車或者客運(yùn)車輛、越野車(OHV)，諸如大型挖掘機(jī)、開挖自卸車和類似車輛。另外，該車輛系統(tǒng)可為混合電動推進(jìn)系統(tǒng)，諸如可用于海洋和固定應(yīng)用中的那種，包括用于裝載/卸載貨物的起重機(jī)和絞盤系統(tǒng)。機(jī)車操作人員和機(jī)車系統(tǒng)控制和管理中所涉及的電子構(gòu)件(諸如能量管理系統(tǒng) 16)可容納于機(jī)車司機(jī)室103內(nèi)。能量管理系統(tǒng)116可包括多個(gè)微處理器和/或計(jì)算機(jī)。 能量管理系統(tǒng)116可與車輛控制系統(tǒng)128通信。車輛控制系統(tǒng)128可為也位于機(jī)車司機(jī)室 103中的車載控制系統(tǒng)?；蛘?，車輛控制系統(tǒng)可位于遠(yuǎn)處。車輛控制系統(tǒng)128和/或能量管理系統(tǒng)116還可包括位置識別系統(tǒng)，諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)、基于慣性的定位系統(tǒng)、基于路邊的定位系統(tǒng)和類似系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)能知道當(dāng)前和未來任務(wù)分布130。柴油發(fā)動機(jī)106生成扭矩，扭矩沿著驅(qū)動軸桿(未圖示)傳輸?shù)浇涣靼l(fā)電機(jī)108。 所生成的扭矩由交流發(fā)電機(jī)108用于發(fā)電以用于隨后的車輛行駛。機(jī)車發(fā)動機(jī)106可以恒速或以變速運(yùn)行，基于操作需求生成馬力輸出。以此方式生成的電力可被稱作源動力電力。 輔助交流發(fā)電機(jī)生成較少量電力(輔助電力)用于輔助構(gòu)件，諸如空調(diào)、加熱等，這種輔助交流發(fā)電機(jī)任選地在機(jī)車100的替代實(shí)施例中提供。電力可沿著電總線110傳輸?shù)蕉喾N下游電力構(gòu)件?；谒傻碾娸敵龅男再|(zhì)，電總線可為直流(DC)總線(如圖所描繪的那樣)或交流(AC)總線。交流發(fā)電機(jī)108可與一個(gè)或多個(gè)整流器(未圖示)串聯(lián)，整流器將交流發(fā)電機(jī)的電輸出轉(zhuǎn)換成DC電力，之后沿著DC總線110傳輸。基于從DC總線110接收電力的下游電構(gòu)件的配置，逆變器112可用于將DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力。在機(jī)車100的一實(shí)施例中，單個(gè)逆變器112可將AC電力自DC總線110供應(yīng)到多個(gè)構(gòu)件。在替代實(shí)施例中，多個(gè)不同逆變器中的每一個(gè)可向不同構(gòu)件供應(yīng)電力。應(yīng)了解在另外的實(shí)施例中，機(jī)車可包括連接到開關(guān)的一個(gè)或多個(gè)逆變器，開關(guān)可受到控制以向連接到該開關(guān)的不同構(gòu)件選擇性地提供電力。安裝于主要發(fā)動機(jī)外殼102下方的卡車122上的牽引電機(jī)120可從交流發(fā)電機(jī) 108經(jīng)由DC總線110接收電力以提供牽引動力來推進(jìn)該機(jī)車。如本文所用的牽引電機(jī)120 可為AC電機(jī)。因此，與牽引電機(jī)配對的逆變器可將DC輸入轉(zhuǎn)換成適當(dāng)AC輸入，諸如三相 AC輸入，以在隨后由牽引電機(jī)使用。在替代實(shí)施例中，牽引電機(jī)120可為DC電機(jī)，其直接采用經(jīng)過整流和沿著DC總線傳輸后的交流發(fā)電機(jī)的輸出。一種實(shí)例機(jī)車配置包括每個(gè)輪軸124—對逆變器/牽引電機(jī)。如本文所描繪的那樣，對于機(jī)車的六輪軸-輪對中每一對而言，示出六逆變器_牽引電機(jī)對。在替代實(shí)施例中，機(jī)車100可被配置成具有四對逆變器/牽引機(jī)車。應(yīng)了解，替代地，單個(gè)逆變器可與多個(gè)牽引電機(jī)配對。牽引電機(jī)120也可被配置成充當(dāng)發(fā)電機(jī)，其向制動機(jī)車100提供動態(tài)制動。特別地，在動態(tài)制動期間，牽引電機(jī)可提供與在滾動方向推進(jìn)車輛所需扭矩相反方向的扭矩從而發(fā)電。所發(fā)電的至少一部分可發(fā)送到電能儲存裝置，在本文中描繪為蓄電池114。當(dāng)能量儲存裝置不能接收和/或儲存所有動態(tài)制動能量時(shí)，過量能量可發(fā)送到電阻器126的格網(wǎng)且作為熱量耗散。在一實(shí)例中，該格網(wǎng)包括直接串聯(lián)到電總線的電阻元件堆疊。電阻元件堆疊可靠近主要發(fā)動機(jī)外殼102的頂板定位以便于空氣冷卻和從該格網(wǎng)散熱。此外，在發(fā)動機(jī)106操作使得其提供比驅(qū)動牽引電機(jī)120所需能量的更多能量期間，過量容量(也被稱作過量源動力電力)可任選地存儲于蓄電池114中或者替代地包括多個(gè)蓄電池、超級電容器和飛輪的能量儲存裝置組合中。因此，能量儲存裝置可在牽引電機(jī)以動態(tài)制動模式操作之外的時(shí)間充電。使用壓縮空氣的空氣制動器(未圖示)也可由機(jī)車100用作車輛制動系統(tǒng)的部分。許多電機(jī)驅(qū)動的空氣流動裝置可操作用于對機(jī)車構(gòu)件的溫度控制。舉例而言，用于在重作業(yè)期間冷卻牽引電機(jī)120的牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)，用于冷卻交流發(fā)電機(jī)108的交流發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)，和用于冷卻電阻器126格網(wǎng)的格網(wǎng)風(fēng)機(jī)。每個(gè)風(fēng)機(jī)可由AC或DC電機(jī)驅(qū)動且相應(yīng)地可被配置成通過相應(yīng)逆變器從DC總線110接收電力。發(fā)動機(jī)溫度部分地由散熱器118維持。水可繞發(fā)動機(jī)106循環(huán)以吸收過量熱且維持溫度在高效發(fā)動機(jī)操作所需范圍內(nèi)。然后，熱水可傳遞通過散熱器118，其中被吹送通過散熱器風(fēng)扇的空氣可冷卻熱水。包括水基冷卻劑的冷卻系統(tǒng)任選地結(jié)合散熱器118用于提供發(fā)動機(jī)106的額外冷卻。空氣流動裝置和/或冷卻系統(tǒng)還可用于冷卻能量儲存裝置。在此實(shí)例中描繪為蓄電池114的系統(tǒng)電能儲存裝置也可鏈接到DC總線110。DC_DC 轉(zhuǎn)換器(未圖示)可配置于DC總線110與蓄電池114或替代能量儲存裝置(包括超級電容器)之間，以允許DC總線的高電壓(例如，在1000V的范圍內(nèi))適當(dāng)?shù)刂鸩较陆涤尚铍姵厥褂?例如，在12-75V的范圍內(nèi))或者為替代電能儲存裝置的適當(dāng)電壓。在混合機(jī)車的情況下，車載電能儲存裝置可呈高壓蓄電池的形式，從而可省略中間DC-DC轉(zhuǎn)換器。蓄電池114可由運(yùn)行的發(fā)動機(jī)106充電?；蛘?，可在再生制動期間使蓄電池114 充電。儲存于蓄電池中的電能可在發(fā)動機(jī)操作的備用模式期間用于操作各種電子構(gòu)件，諸如燈光、車載監(jiān)視系統(tǒng)、微處理器、處理器顯示器、氣候控制裝置等等。在混合機(jī)車或其它混合電動推進(jìn)系統(tǒng)中，儲存于蓄電池或替代能量儲存裝置中的電能也可用于推動該車輛。此外，蓄電池114可用于向曲軸提供能量且從關(guān)閉條件下啟動發(fā)動機(jī)106。雖然在所描繪的實(shí)例中，能量儲存裝置包括蓄電池，但在替代實(shí)施例中，電能儲存裝置可為包括多個(gè)能量儲存組(energy storage banks) 115的能量儲存系統(tǒng)。儲存組可包括(例如)超高電容器或超級電容器，飛輪、蓄電池或其組合。儲存組可單獨(dú)地或以任何組合地使用。當(dāng)組合時(shí)，不同的儲存組可提供使用任何單個(gè)能量儲存裝置實(shí)現(xiàn)不了的協(xié)同益處。舉例而言，飛輪系統(tǒng)可相對快速地儲存電能但其總能量儲存容量相對有限。同樣，超級電容器系統(tǒng)可相對快速地儲存電能但其總能量儲存容量相對有限。另一方面，蓄電池系統(tǒng)相對緩慢地儲存能量但可被配置成具有大的總儲存容量。因此，當(dāng)組合時(shí)，飛輪和/或超級電容器可俘獲不能由蓄電池及時(shí)地俘獲的動態(tài)制動能量，而存儲于飛輪或超級電容器中的能量之后可用于對蓄電池充電。以此方式，能量儲存系統(tǒng)的總儲存和俘獲能力超越單獨(dú)工作的飛輪或蓄電池的限度。應(yīng)了解多個(gè)能量儲存組可位于相同機(jī)車或替代機(jī)車上。另外，替代能源117可用于將能量傳遞給車載能量儲存裝置，諸如蓄電池114。替代能源117和/或能量儲存組也可由發(fā)動機(jī)充電和由能量管理系統(tǒng)116管理。如以安時(shí)或千瓦時(shí)所表示的蓄電池的能量額定值可通常反映儲存于蓄電池中的總能量而不是可用的能量。因此，替代地表示為放電深度(DOD)的蓄電池充電狀態(tài)的下限可反映實(shí)際可用的能量。在一實(shí)例中，DOD可為80%，表示80%的總能量額定值是可用的。 至和/或來自蓄電池114或超級電容器(未圖示)的充電/放電速率和/或電力傳遞速率可由控制系統(tǒng)(諸如能量管理系統(tǒng)116)調(diào)整。能量管理系統(tǒng)116可額外地包括電力電子器件、DC/DC轉(zhuǎn)換器或雙向升壓轉(zhuǎn)換器 (bi-directional boost converter)、電耦合裝置、接觸器和二極管?？砂ㄓ谀芰抗芾硐到y(tǒng)116中的雙向升壓轉(zhuǎn)換器(未圖示)使替代能量儲存系統(tǒng)(例如，超級電容器或包括多個(gè)能量儲存裝置的能量儲存系統(tǒng)中的第二蓄電池)的電壓與蓄電池114的電壓解耦。能量管理系統(tǒng)116可被配置成接收關(guān)于蓄電池操作條件的數(shù)據(jù)，包括(但不限于)蓄電池充電狀態(tài)(SOC)、蓄電池溫度和溫度梯度、使用頻率、經(jīng)歷的充電/放電循環(huán)次數(shù)、電力傳遞電流和電壓、充電模式的安時(shí)總數(shù)、放電模式的安時(shí)總數(shù)、在充電/放電模式中的總凈安時(shí)、在充電/放電模式的總操作時(shí)間、所完成的車輛任務(wù)數(shù)、車輛行使的距離、在操作中經(jīng)過的時(shí)間等。另外，相關(guān)聯(lián)的位置識別系統(tǒng)中(諸如GPS，或者自行程優(yōu)化器(Trip Optimizer )軟件(參考美國公開第20070219680A1號，
公開日期為2007年9月27日)的數(shù)據(jù)，或者相關(guān)聯(lián)的車輛控制系統(tǒng)128)可向能量管理系統(tǒng)提供當(dāng)前和未來任務(wù)分布130的細(xì)節(jié)，包括(但不限于)等級、速度限度、曲率和海拔。能量管理系統(tǒng)116還可被配置成接收關(guān)于車輛行駛特征的數(shù)據(jù)，諸如車輛速度、功率和數(shù)值手動檔驅(qū)動器積極性參數(shù)。充電/放電速率的上閾值和下閾值和/或所需充電狀態(tài)可響應(yīng)于溫度、使用年限、使用頻率、效率和蓄電池的其它操作參數(shù)和另外基于車輛任務(wù)分布進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。隨著任務(wù)和/或蓄電池操作參數(shù)改變， 可修改并更新充電/放電分布。圖2示出描繪了給定所需充電狀態(tài)(SOC)的替代充電分布的實(shí)例圖200。如圖所示，圖200包括給定蓄電池的三個(gè)充電分布202、204和206。蓄電池可具有預(yù)設(shè)的充電速率上閾值和下閾值(分別為ROCmax與ROCmin)。如果蓄電池被充電高于ROCmax，可引起蓄電池構(gòu)件的過熱和隨后降級，導(dǎo)致降級的蓄電池性能。如果蓄電池充電低于ROCmin，可引起加速的電荷耗散，不利地影響蓄電池容量。應(yīng)了解對于給定所需充電狀態(tài)的替代放電分布，可計(jì)算類似圖。不同的充電分布(202，204，206)的主要不同在于其充電速率和充電持續(xù)時(shí)間。但應(yīng)了解所有三個(gè)分布提供基本上相同的最終充電狀態(tài)，這可由每個(gè)曲線下的面積所計(jì)算。 充電分布202具有最高充電速率(如由最陡的斜率表示)，但其被充電最短時(shí)段。作為一實(shí)例，能量儲存裝置可在IOOOkW被充電15分鐘以生成250kWh的電荷。因此，充電分布202 可為默認(rèn)(未調(diào)整)最大電力傳遞速率分布。在一實(shí)例中，當(dāng)更短持續(xù)時(shí)間的未來充電機(jī)會可用時(shí)，當(dāng)蓄電池使用年限不長時(shí)，當(dāng)存在不充分的任務(wù)數(shù)據(jù)和/或當(dāng)替代充電分布不可行時(shí)，可選擇充電分布202。再經(jīng)由204關(guān)注分布206，在充電持續(xù)時(shí)間延長時(shí)，充電速率降低。作為一實(shí)例，能量儲存裝置可在600kW充電25分鐘(作為分布204的實(shí)例)或者在250kW充電60分鐘(作為分布206的實(shí)例)。例如，當(dāng)更長持續(xù)時(shí)間的未來充電機(jī)會可用時(shí)，當(dāng)充分的使用數(shù)據(jù)和歷史可用時(shí)和/或當(dāng)蓄電池具有一定使用年限和因此形成高內(nèi)電阻使得以更高速率充電不利于蓄電池壽命時(shí)，可選擇充電分布204或206。應(yīng)了解雖然所描繪的實(shí)例指示了充電速率(ROC)的共同上限和下限，但在替代實(shí)施例中，每個(gè)充電分布可具有獨(dú)立分配的充電速率上限和下限?？身憫?yīng)于(例如)能量儲存裝置的溫度和使用年限來調(diào)整所需充電狀態(tài)的上閾值和下閾值?；蛘?，可響應(yīng)于裝置操作條件來分配這些限度。在一實(shí)例中，隨著裝置的溫度和/或使用年限增加，通過減小目標(biāo)充電狀態(tài)的上閾值且增加目標(biāo)充電狀態(tài)的下閾值，可避免裝置中生成過量熱?；蛘?，可調(diào)整目標(biāo)SOC的上閾值和下閾值。當(dāng)能量儲存裝置包括多個(gè)能量儲存組時(shí)，每個(gè)個(gè)別組的ROC 和/或SOC的最大閾值可響應(yīng)于使用年限、使用頻率和該組的其它性能影響特征而獨(dú)立地調(diào)整。另外，可響應(yīng)于能量儲存組的操作條件來調(diào)整多個(gè)能量儲存組中至少一個(gè)的電力傳遞速率和多個(gè)能量儲存組中至少一個(gè)之間的電力傳遞速率。在一實(shí)例中，這可通過在電力傳遞的持續(xù)時(shí)間，隨著裝置溫度升高來減小裝置的電力傳遞速率而實(shí)現(xiàn)。以此方式，可調(diào)整能量儲存裝置的電力傳遞分布以在任務(wù)過程中最大化每個(gè)電力傳遞機(jī)會的整個(gè)持續(xù)時(shí)間的電力傳遞。通過減小在ROC的最大閾值的電力傳遞頻率和通過延長每個(gè)能量漂移的持續(xù)時(shí)間(當(dāng)可能時(shí)，基于先驗(yàn)信息)，可實(shí)現(xiàn)高效電力傳遞。通過避免過度充電或過度放電，可防止加速的循環(huán)壽命損失且可實(shí)現(xiàn)能量儲存裝置更高的總壽命性能。圖3示出描繪了基于未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間對蓄電池的電力傳遞分布調(diào)整的實(shí)例圖300。頂部曲線指示未來充電和放電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間，而下部曲線示出對于每個(gè)相應(yīng)電力傳遞機(jī)會的持續(xù)時(shí)間電力傳遞分布的改變。控制系統(tǒng)可被配置成基于相繼未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率，其中當(dāng)前電力傳遞機(jī)會在相繼電力傳遞機(jī)會之前緊鄰。因此，調(diào)整電力傳遞速率可包括調(diào)整電力傳遞電流值、電力傳遞電壓值或其組合。這同樣可對于多個(gè)未來電力傳遞機(jī)會(例如對于給定任務(wù)中的所有未來電力傳遞機(jī)會)來外推。在所描繪的實(shí)例中，在時(shí)間點(diǎn)、與、之間的持續(xù)時(shí)間代表未來更短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會C1且在時(shí)間點(diǎn)t3與t4之間的持續(xù)時(shí)間代表未來更長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會C2。因此，在一任務(wù)中，充電機(jī)會和放電機(jī)會將交替。如在此實(shí)例中所描繪的那樣，短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會之前為較長持續(xù)時(shí)間放電機(jī)會(D1從點(diǎn)0到、)且長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會之前為較短持續(xù)時(shí)間放電機(jī)會(D2從時(shí)間點(diǎn)t2至t3)。SOCdes代表可在每次充電機(jī)會結(jié)束時(shí)所需的目標(biāo)SOC。SOCfflin代表可確保健康蓄電池的蓄電池SOC的預(yù)定下閾值。如所描繪的那樣，目標(biāo)SOC(SOCdes)可響應(yīng)于充電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間、充電速率、周圍條件、蓄電池條件(諸如蓄電池使用年限)或其組合而動態(tài)地調(diào)整。但應(yīng)了解在替代實(shí)施例中，可選擇預(yù)定固定目標(biāo)S0C。以相同方式，雖然所描繪的實(shí)例示出蓄電池SOC的固定預(yù)定下閾值(SOCmin),但該閾值或可響應(yīng)于放電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間、放電速率、周圍條件、蓄電池條件或其組合而動態(tài)地調(diào)整。因此，在一充電機(jī)會前面的最初soc(即，在每個(gè)前面的放電機(jī)會結(jié)束時(shí)所需的目標(biāo)S0C)可響應(yīng)于放電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間和其接著的充電機(jī)會而變化。目標(biāo)SOC可為SOCmin或者可被分配在SOCmin與SOCdes之間的值，其中SOCdes代表蓄電池SOC的上閾值。在放電機(jī)會D1期間，能量管理系統(tǒng)可向蓄電池分配放電分布302。此分布可基于D1是后面為較短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會的較長持續(xù)時(shí)間放電機(jī)會的先驗(yàn)知識。在D1結(jié)束時(shí)將獲得的目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCdl)可在隨后回算。之后，可調(diào)整放電分布302以在子最大放電速率繼續(xù)使得可在較長持續(xù)時(shí)間放電機(jī)會結(jié)束時(shí)(而不是更早地)獲得目標(biāo)充電狀態(tài)?？纱_定后面接著的較短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會C1對于分布調(diào)整而言太短且因此，可在該時(shí)間使用默認(rèn)(未調(diào)整)最大電力傳遞速率。基于充電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間和/或其它蓄電池條件，也可回算在C1結(jié)束時(shí)獲得的目標(biāo)充電狀態(tài)(S0CJ。在一實(shí)例中，蓄電池可為較舊的蓄電池。 因此，當(dāng)以最大電力傳遞速率對較舊蓄電池充電時(shí)，選定的目標(biāo)SOC(SOCel)可低于最大值 (SOCdes)以免蓄電池降級。在另一實(shí)例中，當(dāng)蓄電池是較新蓄電池時(shí)，可選擇固定上閾值目標(biāo)SOC(SOCdes)。另外，可運(yùn)算SOCdl為一定值使得在以最大速率對蓄電池充電持續(xù)C1時(shí)間時(shí)可得到S0Cel。因此，充電分布304可代表最大電力傳遞分布。以此方式，隨著相繼的未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間縮短，可調(diào)整在前面的電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率以實(shí)現(xiàn)更高的目標(biāo)充電狀態(tài)。相比而言，當(dāng)確定D2后面為較長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會C2的較短持續(xù)時(shí)間放電機(jī)會時(shí)，可運(yùn)算在D2結(jié)束時(shí)將獲得的較低目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCd2)。如所描繪的那樣，SOCd2可像 SOCmin—樣低，但并不更低。另外，由于D2持續(xù)時(shí)間較短，可需要以默認(rèn)(未調(diào)整)最大放電速率對蓄電池放電，如由放電分布306所描繪的那樣。在接著的充電機(jī)會C2中，基于可用的較長持續(xù)時(shí)間充電，可適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算在C2結(jié)束時(shí)將獲得的電力傳遞速率和目標(biāo)S0C(S0C。2)。 可將C2的電力傳遞分布308相應(yīng)地調(diào)整為子最大值。已知充電機(jī)會持續(xù)時(shí)間較長，且將使用的充電速率較低，可選擇更高的目標(biāo)SOC (SOCc2)以額外地利用緩慢充電對蓄電池壽命的有益效果。因此，可在t3與t4之間緩慢地(而不是更早地)得到S0C。2。以此方式，隨著相繼的未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間延長，可調(diào)整在前面的電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率以實(shí)現(xiàn)更低目標(biāo)充電狀態(tài)。應(yīng)了解隨著蓄電池經(jīng)歷多個(gè)充電和放電階段，蓄電池化學(xué)也經(jīng)歷多個(gè)蓄電池狀態(tài)階段。因此，這些充電和放電階段中的某些階段可使得蓄電池處于可能會不利于蓄電池的壽命和性能的充電狀態(tài)。在一實(shí)例中，可存在一指定充電狀態(tài)(或者充電狀態(tài)范圍)，如果蓄電池留在此狀態(tài)較長時(shí)期，蓄電池化學(xué)可造成加速的蓄電池?fù)p壞。其中，當(dāng)蓄電池經(jīng)過該充電狀態(tài)(或者充電狀態(tài)范圍)過渡時(shí)通過瞬時(shí)增加蓄電池充電速率以最小化在該充電狀態(tài)所用的時(shí)間和然后返回到優(yōu)化的蓄電池充電分布而避免加速的蓄電池?fù)p壞。在另一實(shí)例中，可存在一指定充電狀態(tài)(或者充電狀態(tài)范圍)，如果蓄電池留在此狀態(tài)較長時(shí)期，蓄電池化學(xué)可改進(jìn)蓄電池生命。其中，當(dāng)蓄電池經(jīng)過該充電狀態(tài)(或者充電狀態(tài)范圍)過渡時(shí)通過瞬時(shí)減小蓄電池充電速率以最大化在該充電狀態(tài)所用的時(shí)間和然后返回到優(yōu)化的蓄電池充電分布而延長的蓄電池壽命。以此方式，通過迅速地或很慢地刻意使蓄電池經(jīng)歷一系列充電/放電活動或具體SOC波動，可改進(jìn)蓄電池條件且延長其壽命。以相同方式，為了減輕即將發(fā)生的充電/放電機(jī)會對蓄電池(其使用年限和其它影響性能的條件是已知的) 的已知和預(yù)期不利影響，可適當(dāng)?shù)貏討B(tài)地調(diào)整電力傳遞分布和/或目標(biāo)S0C。因此，當(dāng)調(diào)整電力傳遞分布時(shí)，可調(diào)整至/自蓄電池的電力傳遞的電流和/或電壓值。以此方式，可避免不利地影響蓄電池壽命和性能的電流和電壓值。因此，可響應(yīng)于該機(jī)會的持續(xù)時(shí)間和/或蓄電池條件來定制電力傳遞分布和每個(gè)未來電力傳遞機(jī)會的最初SOC和目標(biāo)S0C。通過規(guī)劃每個(gè)機(jī)會的這種電力傳遞分布，可優(yōu)化任務(wù)過程中的電力傳遞同時(shí)改進(jìn)蓄電池壽命。應(yīng)了解雖然在此實(shí)例中，在每次充電機(jī)會結(jié)束時(shí)的目標(biāo)SOC被設(shè)置為SOCdes, DAN在替代實(shí)例中，每次充電機(jī)會的目標(biāo)SOC可不同和 /或可獨(dú)立地分配。圖4描繪了可由能量管理系統(tǒng)116或機(jī)車控制系統(tǒng)的微處理器執(zhí)行以確定該任務(wù)的每次未來電力傳遞機(jī)會的蓄電池電力傳遞分布的電力傳遞分布程序400。該程序通過減小在充電機(jī)會開始時(shí)的充電電流和/或電力水平而允許在即將發(fā)生的充電機(jī)會結(jié)束時(shí)(而不是更早地)實(shí)現(xiàn)所需高限度S0C?？刂葡到y(tǒng)可被配置成執(zhí)行程序400來基于未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整能量儲存裝置的電力傳遞速率，使得如果未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間大于預(yù)定閾值，那么可減小未來傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。因此，調(diào)整的電力傳遞速率可包括調(diào)整的電力傳遞電流、電力傳遞電壓值或其組合?？刂葡到y(tǒng)也可被配置成基于當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的持續(xù)時(shí)間來執(zhí)行程序400以調(diào)整當(dāng)前電力傳遞的電力傳遞速率。在一實(shí)例中，一未來較長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會可用，其中在該持續(xù)時(shí)間以最大電流電平充電將導(dǎo)致蓄電池過度充電。在此，在該充電機(jī)會之前，可降低該充電分布的上限且可調(diào)整該充電速率使得僅在以調(diào)整的較低速率充電時(shí)在該充電機(jī)會結(jié)束時(shí)(但并非更早)實(shí)現(xiàn)所需充電狀態(tài)。此外或任選地，若可行，蓄電池可在長持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會之前放電到所需最初較低充電狀態(tài)使得當(dāng)以最大電流電平充電時(shí)僅在該充電機(jī)會結(jié)束時(shí)(但并非更早地)實(shí)現(xiàn)所需最終充電狀態(tài)。在另一實(shí)例中，一未來較短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會可用，其中在該持續(xù)時(shí)間以最大電流電平充電將不會導(dǎo)致蓄電池的過度充電。在此，在該充電機(jī)會之前，可不調(diào)整該充電分布的上限和該充電速率使得僅在該較短持續(xù)時(shí)間機(jī)會結(jié)束時(shí)(但并非更早地)實(shí)現(xiàn)所需充電狀態(tài)。此外或任選地，若可行，蓄電池可在短持續(xù)時(shí)間充電機(jī)會之前放電到所需最初較高充電狀態(tài)。以此方式，在優(yōu)化蓄電池壽命的同時(shí)，可最大化在每次充電機(jī)會期間俘獲的能量°該任務(wù)可在概念上被分成兩種階段，即充電階段和放電階段。在充電階段期間，蓄電池可充電(可能有任選的靜止周期)，而在放電階段期間，蓄電池可以任選的靜止周期放電。應(yīng)了解充電階段與放電階段可交替。能量管理系統(tǒng)116可被配置成指定在有效操作期間放電能量將導(dǎo)向哪里。在一實(shí)例中，可需要施加放電能量來推動該車輛。在另一實(shí)例中， 當(dāng)以多個(gè)能量儲存組操作時(shí)，可更需要在替代組中儲存自一個(gè)組放電的能量。由于電機(jī)驅(qū)動的電力使用是高度可變的且并不受到能量管理系統(tǒng)的直接控制，因此使用替代儲存組作為放電能量的儲存槽允許以受控制方式進(jìn)行放電。在另一實(shí)例中，當(dāng)并無替代選擇可用時(shí)， 放電能量可通過電阻器格網(wǎng)耗散。能量管理系統(tǒng)也可指定充電能量從哪里獲得。雖然在一實(shí)例中，充電能量可從再生制動能量獲得(一陣陣地)，但在替代實(shí)例中，充電能量可從發(fā)動機(jī)獲得，或者(以更受控方式)從另一可用能量儲存組獲得。在402，可確定當(dāng)前任務(wù)階段(階段i)的充電狀態(tài)的最大變化(AQi)。能量管理系統(tǒng)可力圖計(jì)算充電狀態(tài)(SOC)的最大量值改變。因此，AQi可代表當(dāng)操作執(zhí)行該任務(wù)時(shí)， 在蓄電池接受車輛系統(tǒng)可供應(yīng)的最大電流或電力分布的情況下蓄電池狀態(tài)可被改變的充電量。另外，如果當(dāng)前任務(wù)階段是充電階段，那么AQi可被分配正值。如果當(dāng)前任務(wù)階段是放電階段，那么AQi可被分配負(fù)值。在一實(shí)例中，SOC的最大改變可基于在先前執(zhí)行相同任務(wù)的同一車輛的歷史和/ 或統(tǒng)計(jì)分析來確定。或者，其可基于在先前執(zhí)行類似任務(wù)的同一車輛的歷史。應(yīng)了解在替代實(shí)施例中，可基于執(zhí)行相同任務(wù)的其它車輛的歷史或者基于執(zhí)行類似任務(wù)的其它車輛的統(tǒng)計(jì)平均值來計(jì)算SOC的最大改變。路線分布的數(shù)據(jù)庫可包括關(guān)于等級、速度限度、海拔和曲率的細(xì)節(jié)。所估計(jì)的列車速度和功率也可基于驅(qū)動特征，諸如數(shù)值手動驅(qū)動器積極性參數(shù)，其量化朝向燃料或時(shí)間優(yōu)化的司機(jī)傾向。歷史和相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可預(yù)先計(jì)算并可以數(shù)據(jù)庫提供，可由執(zhí)行任務(wù)的能量管理系統(tǒng)容易地訪問該數(shù)據(jù)庫。通過比較當(dāng)前機(jī)車位置與先前相當(dāng)機(jī)車組成的電力和缺口歷史(notch histories)的數(shù)據(jù)庫，可確定即將發(fā)生的充電或放電機(jī)會的持續(xù)時(shí)間?？捎?jì)算補(bǔ)償因子來補(bǔ)償速度限制、調(diào)度細(xì)節(jié)等的差。數(shù)據(jù)庫可為車載數(shù)據(jù)庫(例如，作為能量管理系統(tǒng)116的部分或者連接的車載機(jī)車控制系統(tǒng)的部分) 或者遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。SOC的最大改變可在執(zhí)行任務(wù)時(shí)在車上或在車外基于一個(gè)或多個(gè)操作約束來計(jì)算，這些操作約束包括(但不限于)車輛裝載量、皮重、平均燃料消耗、預(yù)計(jì)燃料消耗、當(dāng)前燃料消耗、過去燃料消耗、任務(wù)地形、位置、速度限度、所需速度分布、交通擁擠參數(shù)、交貨站數(shù)、預(yù)期靜止時(shí)間、進(jìn)行當(dāng)前階段所需時(shí)間或者其任何組合。應(yīng)了解在替代實(shí)施例中，可作為燃料消耗量度的替代或補(bǔ)充來選擇能量消耗的量度。可從運(yùn)算的充電/放電機(jī)會減去緩沖時(shí)間來說明當(dāng)前任務(wù)與數(shù)據(jù)庫之間的可變性。還應(yīng)了解可對于特定類別(例如，基于地區(qū)、機(jī)車裝載量類型或機(jī)車優(yōu)先權(quán)的分類)的任務(wù)確定一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)來驅(qū)動充電/放電機(jī)會的概率預(yù)報(bào)。在404可確定在當(dāng)前階段(階段i)結(jié)束時(shí)得到的目標(biāo)S0C(Q。。這樣一來，分配在下一階段預(yù)期實(shí)現(xiàn)的蓄電池的目標(biāo)值。可在當(dāng)前階段結(jié)束時(shí)將蓄電池充電或放電到所需 S0C,以能在下一階段最佳地放電或充電。在一實(shí)例中，當(dāng)前階段(i)是放電階段。因此，可在放電階段結(jié)束時(shí)分配目標(biāo) SOC(Qii)之前確定在下一階段可得到的最大SOC(AQw)?？苫谝阎幕蛲茖?dǎo)的任務(wù)特征 (如先前詳細(xì)闡述的那樣)來確定可得到的最大S0C。由于下一階段是充電階段，可得到的最大SOC(AQw)具有正值。為了確保在下一階段(i+Ι)開始時(shí)有充分的蓄電池未充電容量可用，使蓄電池接受在該階段的所有最大可得到的SOC ( Δ Q1+i)，可使用以下方程式計(jì)算當(dāng)前放電階段(Q)結(jié)束時(shí)所需的目標(biāo)S0C:Q*i ^ 100% -AQi+1舉例而言，如果在后面的充電階段中可得到的最大充電是60%，那么蓄電池可在當(dāng)前階段放電以得到不超過40%的目標(biāo)S0C，從而確保在下一階段結(jié)束時(shí)蓄電池完全充電。雖然在此實(shí)例中，目標(biāo)SOC是基于在當(dāng)前階段之前的一個(gè)階段可用的充電/放電機(jī)會來確定，但應(yīng)了解在替代實(shí)例中，可需要看前面的N個(gè)階段，或者任務(wù)結(jié)束前的所有階段。如果看前面的N個(gè)階段，那么可首先計(jì)算在階段i+N結(jié)束時(shí)的目標(biāo)S0C，且然后可通過逐一反向進(jìn)行這些階段而計(jì)算所有先前階段的目標(biāo)S0C。如果看任務(wù)結(jié)束之前的所有階段，那么可首先計(jì)算在最后階段(imax)結(jié)束時(shí)的目標(biāo)S0C，且然后可通過逐一反向進(jìn)行這些階段而計(jì)算所有先前階段的目標(biāo)S0C。在又一實(shí)例中，可在均衡充電階段結(jié)束時(shí)確定目標(biāo)S0C。均衡階段可用于均衡蓄電池系統(tǒng)中個(gè)別電池中的電荷，或者用于均衡在不同能量儲存組之間的電荷。因此，可需要在下一階段中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電流分布來進(jìn)行蓄電池再調(diào)節(jié)、均衡、SOC重置或其它蓄電池維護(hù)目的。因此，在下一階段(i+Ι)中執(zhí)行適當(dāng)蓄電池再調(diào)節(jié)、均衡或重設(shè)所需的SOC “凈空(headroom)”量可從數(shù)據(jù)查找表來運(yùn)算或確定。然后可使用此值來設(shè)置當(dāng)前階段的目標(biāo) SOC(Qii)以確保滿足凈空要求。在又一實(shí)例中，可確定目標(biāo)SOC以使蓄電池準(zhǔn)備機(jī)車或其它車輛的低排放放電階段。當(dāng)需要以低排放模式來運(yùn)行任務(wù)區(qū)段時(shí)可選擇這樣。因此，當(dāng)行駛經(jīng)過城市“綠化帶” 區(qū)域、低發(fā)動機(jī)噪聲區(qū)、排放超標(biāo)區(qū)時(shí)，在準(zhǔn)軍事任務(wù)的隱形區(qū)段期間或者在行駛經(jīng)過嚴(yán)格限制內(nèi)燃機(jī)操作的隧道時(shí)，可選擇低排放模式。因此，在低排放階段之前的目標(biāo)SOC被調(diào)整到足夠高的值以使得蓄電池能提供大部分車輛能量要求，從而減少或排除內(nèi)燃機(jī)的使用。在406，判斷在操作階段(階段i)中是否存在蓄電池電流電平的任何靈活性 (flexibility) 0換言之，判斷如果當(dāng)最大充電電流分布(默認(rèn)充電電流分布)用于當(dāng)前階段中所計(jì)算的最大SOC變化(AQi)時(shí)，目標(biāo)結(jié)束SOC(Q)是否被超過。在一實(shí)例中，這可通過比較Qtl+AQi與A基于預(yù)設(shè)SOC(Qtl)值來計(jì)算。但應(yīng)了解可使用替代方法和額外約束來確定是否應(yīng)使用最大電流分布。如果無蓄電池電流電平的靈活性，那么在408，可在階段 i中使用未調(diào)整的電流分布(即，默認(rèn)最大充電電流分布)。如果在階段i中存在蓄電池電流電平靈活性，那么在410可如先前詳細(xì)闡述，調(diào)整蓄電池電流分布以避免超過目標(biāo)S0C。通過應(yīng)用經(jīng)調(diào)整的不太強(qiáng)的電流分布，可實(shí)現(xiàn)許多益處。具體而言，可通過使用子最大電流分布來實(shí)現(xiàn)蓄電池壽命的延長、蓄電池構(gòu)件加熱的減輕和在其它車輛系統(tǒng)構(gòu)件上應(yīng)力的減小。在一實(shí)例中，充電分布可準(zhǔn)確地計(jì)算和調(diào)整到較低水平直到遞送了目標(biāo)SOC(Q)， 如在圖2中所描繪的那樣。在另一實(shí)例中，可不準(zhǔn)確地計(jì)算電流分布減小以確切地滿足目標(biāo)S0C，而是替代以適量(諸如以預(yù)定量或以預(yù)定因子)減小最大電流分布。預(yù)定量或因子可基于車輛和/或任務(wù)的歷史數(shù)據(jù)庫中的細(xì)節(jié)而分配。在又一實(shí)例中，可僅在階段的最初部分期間減小電流分布來減小蓄電池的內(nèi)部加熱且也給予蓄電池冷卻(或更少地加熱)到更低溫度的機(jī)會。此外，可在該階段的最終部分中調(diào)整電流分布以便允許蓄電池在進(jìn)入下一階段時(shí)以更低溫度操作。因此，在該階段的其余時(shí)間，可使用默認(rèn)的最大充電電流分布。應(yīng)了解可需要在該階段的最初部分期間執(zhí)行總電流分布減小以保留某些程度的靈活性來響應(yīng)于任務(wù)的未預(yù)料到的變化而在該階段的末尾做出更多調(diào)整。在412，基于蓄電池的操作條件，判斷是否需要任何額外蓄電池性能補(bǔ)償。若需要， 那么可在414執(zhí)行性能調(diào)整程序500，如在圖5中進(jìn)一步詳細(xì)地闡述的那樣。如果不需要補(bǔ)償，那么在416，判斷任務(wù)是否有改變。若有改變，那么可在418執(zhí)行任務(wù)調(diào)整程序600，如在圖6中進(jìn)一步詳細(xì)地闡述的那樣。應(yīng)了解任務(wù)改變可包括車輛或裝載量、任務(wù)路線、任務(wù)排程、能量儲存系統(tǒng)(裝置和/或組)健康狀況或其任何組合的變化或更新，其可影響到當(dāng)前和/或未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞分布。如果不存在任務(wù)改變，那么在420，該程序繼續(xù)到下一階段和程序400的下一迭代。在繼續(xù)下一階段之前，該程序可更新關(guān)于任務(wù)分布的信息和對于能量管理系統(tǒng)或者對于車輛控制系統(tǒng)所做的調(diào)整以用于規(guī)劃未來的機(jī)會。以此方式，通過保持跟蹤現(xiàn)有充電狀態(tài)和即將發(fā)生的充電/放電活動，將優(yōu)化蓄電池壽命、可用容量和峰值電力使用且可進(jìn)一步維修降級的性能?？尚枰剐铍姵乜偸翘幱谧罡叱潆姞顟B(tài)，已知允許蓄電池位于低SOC造成蓄電池構(gòu)件降級，例如由于金屬鹵化物蓄電池中NaCl晶體的成熟。因此，如果其使用再生制動機(jī)會不能達(dá)成，那么可使用發(fā)動機(jī)使蓄電池到最高充電狀態(tài)。如果制動循環(huán)代替放電循環(huán)為任務(wù)到達(dá)的下一階段，那么蓄電池可剛好在制動活動之前刻意地放電到所需S0C。圖4的電力傳遞分布程序400也可應(yīng)用于高速混合車輛，諸如以特定路線(例如， 洲際高速系統(tǒng))行駛的混合卡車，其中它們的位置可由諸如GPS(全球定位系統(tǒng))裝置的位置信息裝置來確定。這種車輛可經(jīng)歷由于交通條件的改變所致的其駕駛速度的額外變化， 這是與在規(guī)定路線上操作的車輛相比(諸如在軌上操作的機(jī)車)。這些額外變化可利用不斷監(jiān)視和額外補(bǔ)償性調(diào)整。圖5描繪了可在程序400的414執(zhí)行的性能調(diào)整程序500。在此，可考慮多個(gè)蓄電池性能影響參數(shù)來調(diào)整如在程序400中最初確立的電力傳遞分布。這些參數(shù)可取決于蓄電池的操作條件，或者(在多個(gè)能量儲存組的情況下)個(gè)別儲存組的操作條件。這些參數(shù)可包括(但不限于)裝置的使用年限、裝置的操作溫度、使用頻率、經(jīng)歷的充電/放電循環(huán)數(shù)、 裝置的總操作小時(shí)和其組合。通過在補(bǔ)償性能影響參數(shù)的同時(shí)調(diào)整電力傳遞分布，可延長裝置的工作壽命并改進(jìn)性能。在502，確立最初充電分布，例如，通過執(zhí)行電力傳遞分布調(diào)整程序400。在504，可確定當(dāng)前蓄電池溫度梯度(Δ溫度/Δ時(shí)間、或dT/dt)。因此，蓄電池溫度梯度可用于評估蓄電池條件，例如蓄電池的使用年限、內(nèi)電阻和/或放電電流?？沙掷m(xù)地監(jiān)視蓄電池溫度梯度和儲存于查找表中的數(shù)據(jù)以及具體地理位置細(xì)節(jié)和蓄電池電流分布。在506，判斷在當(dāng)前階段(i)中是否預(yù)期蓄電池溫度梯度增加。在一實(shí)例中，在蓄電池放電電流預(yù)期相對較高期間(例如，當(dāng)攀越已知GPS位置之間的具體等級時(shí)，或者當(dāng)以額外需要的牽引動力加速期間輔助發(fā)動機(jī)源動力電力時(shí)，或者當(dāng)試圖滿足承諾的燃料節(jié)省時(shí))，可預(yù)期所傳感的蓄電池溫度梯度增加。如果蓄電池溫度梯度預(yù)期增加，那么在508，蓄電池冷卻系統(tǒng)可在預(yù)計(jì)溫度升高的情況下操作。此外，可基于蓄電池冷卻系統(tǒng)條件來補(bǔ)償最初充電分布。蓄電池冷卻系統(tǒng)的條件包括(但不限于)蓄電池溫度、周圍溫度、冷卻劑溫度和/或開關(guān)的開/關(guān)位置，可監(jiān)視這些條件并存儲于查找表(例如，與蓄電池溫度梯度一起)中或者相關(guān)聯(lián)微處理器存儲器的趨勢文件上。在蓄電池冷卻“關(guān)掉”的情況下，無需校正因子應(yīng)用于蓄電池當(dāng)前分布。但是，在蓄電池冷卻“開啟”的情況下，補(bǔ)償因子(Ctemp) 可應(yīng)用于蓄電池電流分布以考慮冷卻。如果預(yù)期蓄電池溫度梯度不增加，那么程序繼續(xù)到 510。在510，判斷當(dāng)前溫度梯度是否高于預(yù)定閾值。這可(例如)隨著蓄電池使用年限增加而發(fā)生。當(dāng)蓄電池使用年限增加時(shí)，其內(nèi)電阻增加且因此對于相同的充電狀態(tài)和相同的電流電平，有年限的蓄電池傾向于發(fā)出更多的熱。如果在510的溫度梯度高于該閾值，那么在512，可分配電力傳遞電流的新的較低最大限度。因此，這可導(dǎo)致蓄電池的不完全充電和由發(fā)動機(jī)對于達(dá)成最高SOC所貢獻(xiàn)的總電量增加。但接著的混合車輛中節(jié)省的燃料量的減少可由于蓄電池的可用壽命的延長而彌補(bǔ)。在514，性能調(diào)整程序可判斷蓄電池的使用年限是否高于預(yù)定閾值。在一實(shí)例中， 可從蓄電池的壽命結(jié)束(EOL)來估計(jì)蓄電池的使用年限。在另一實(shí)例中，可通過監(jiān)視蓄電池的溫度梯度來估計(jì)使用年限?？稍谛铍姵夭辉俜掀湫阅芤髸r(shí)確定蓄電池的壽命結(jié)束。在一實(shí)例中，蓄電池的EOL可限定為可用儲存能量容量低至標(biāo)稱值的80%時(shí)?；蛘?， 蓄電池的EOL可從其操作小時(shí)總數(shù)、所完成的車輛任務(wù)的數(shù)，車輛行駛的距離、車輛燃料消耗、蓄電池內(nèi)電阻等推導(dǎo)出來。因此，在有年限的蓄電池中的性能損失是由于在每次操作循環(huán)期間持續(xù)的增量損壞造成。此外，當(dāng)試圖以多于其當(dāng)時(shí)容量的能量對蓄電池進(jìn)行充電或放電時(shí)，在更大程度上加速壽命損失。因此，隨著蓄電池接近其壽命結(jié)束，如果操作循環(huán)經(jīng)歷能量傳遞的偶爾激增，那么蓄電池在其現(xiàn)減小的容量范圍外操作的可能性增加，且具有加速剩余壽命損失的更高可能性。因此，如果蓄電池的使用年限高于閾值，那么在516，可確定基于蓄電池使用年限的補(bǔ)償因子(Cage),否則程序繼續(xù)到518。應(yīng)了解隨著蓄電池使用年限和其內(nèi)電阻增加，也可需要分配較低ROCmax和較高ROCmin (參看圖2)且相應(yīng)地進(jìn)一步降低蓄電池的電力傳遞速率。應(yīng)了解雖然上文所描述的基于溫度梯度的調(diào)整被描述用于放電操作，但其同樣可應(yīng)用于下坡級期間或者車輛減速期間的充電操作。另外，當(dāng)對高溫鈉型蓄電池充電時(shí)，可在蓄電池充電狀態(tài)的具體范圍期間需要額外補(bǔ)償量，這是因?yàn)樵谶@些區(qū)域中的充電可冷卻蓄電池且減輕任何基于內(nèi)電阻熱的影響。在518，判斷是否存在任何其它性能影響參數(shù)。在一實(shí)例中，基于蓄電池操作化學(xué)的知識，可判斷出選定電力傳遞分布可對蓄電池壽命具有不利影響。若如此，那么在520，可計(jì)算相對應(yīng)的蓄電池性能補(bǔ)償因子(Cmis。)。應(yīng)了解在替代實(shí)施例中，除了計(jì)算影響電力傳遞分布的補(bǔ)償因子之外(或作為其替代)，可響應(yīng)于性能影響參數(shù)來調(diào)整電力傳遞機(jī)會結(jié)束時(shí)得到的目標(biāo)S0C。以此方式，可計(jì)算每個(gè)個(gè)別性能影響參數(shù)的補(bǔ)償因子。在一實(shí)施例中，可從在能量管理系統(tǒng)中配置的查找表讀取預(yù)先計(jì)算的補(bǔ)償因子。當(dāng)能量儲存裝置包括多個(gè)能量儲存組時(shí)，可響應(yīng)于其相應(yīng)操作條件來計(jì)算每個(gè)儲存組的個(gè)別補(bǔ)償因子。在522，通過利用如在508至520所運(yùn)算的年限、溫度、內(nèi)電阻等的補(bǔ)償因子來更新電力傳遞速率以調(diào)整最初確立的電力傳遞分布。以此方式，通過響應(yīng)于可能影響裝置性能的因素來調(diào)整能量儲存裝置的電力傳遞分布，可使電力傳遞過程更有效同時(shí)延長裝置的壽命。圖6描繪了除了程序400和500之外，可響應(yīng)于任務(wù)的突然改變而執(zhí)行以調(diào)整最初電力傳遞分布的任務(wù)調(diào)整程序600。通過響應(yīng)于操作參數(shù)以及任務(wù)特征來調(diào)整蓄電池的電力傳遞分布，可使用任務(wù)的充電/放電機(jī)會來取得最大優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)優(yōu)化蓄電池的使用特征。在602，確立最初充電分布。這可通過執(zhí)行分布程序400來確立，如先前在圖4中詳細(xì)闡述的那樣。另外，可確立基礎(chǔ)架構(gòu)。如先前所提到的那樣，在一實(shí)施例中，能量儲存裝置可包括多個(gè)能量儲存組。在一實(shí)例中，能量儲存裝置的基礎(chǔ)架構(gòu)可包括至少兩個(gè)蓄電池系統(tǒng)，其中每個(gè)蓄電池系統(tǒng)可一起調(diào)整。可需要在基礎(chǔ)架構(gòu)中配置蓄電池使得至少一個(gè)蓄電池系統(tǒng)具有在任務(wù)改變的情況下經(jīng)由替代辦法完成充電的額外能力。在一實(shí)例中，替代充電辦法可包括通過從第二蓄電池系統(tǒng)傳遞能量而對第一蓄電池系統(tǒng)充電，所述第一蓄電池系統(tǒng)和第二蓄電池系統(tǒng)耦接到同一機(jī)車。因此，第二蓄電池系統(tǒng)還充當(dāng)?shù)谝恍铍姵叵到y(tǒng)的緊急備用系統(tǒng)，僅在突然任務(wù)改變的情況下使用。第二蓄電池系統(tǒng)在傳遞電荷到第一蓄電池系統(tǒng)之后，可從第二能源(諸如源動力電力)再充電?；蛘?，第二源動力電力(在相同或不同機(jī)車上)，或者輔助動力電力，可用于完成第二蓄電池系統(tǒng)的充電。在又一實(shí)例中，至少一個(gè)牽引電機(jī)可用于經(jīng)由動態(tài)制動對第二蓄電池系統(tǒng)充電而其余牽引電機(jī)可用于推動機(jī)車。應(yīng)了解在能量傳遞組之間的電荷傳遞可考慮儲存組的額定值、使用年限和/或剩余壽命。在一實(shí)例中，可需要從具有較高額定值/較高循環(huán)壽命/較低使用年限的能量組向具有較低額定值/較低循環(huán)壽命/更大使用年限的能量組傳遞電荷。另外，在儲存組之間的電力傳遞速率也可響應(yīng)于每個(gè)個(gè)別儲存組的使用年限和容量進(jìn)行調(diào)整。通過響應(yīng)于其使用年限和容量來循環(huán)個(gè)別能量儲存組，較低循環(huán)壽命能量儲存組的操作周期可延長， 從而延長能量儲存系統(tǒng)需要維護(hù)和/或替換之前的時(shí)間。在604，判斷是否存在導(dǎo)致充電分布改變的任務(wù)改變。如果不存在任務(wù)改變，那么該程序可結(jié)束。因此，任務(wù)變化可包括車輛或裝載量、任務(wù)路線或排程和/或能量儲存系統(tǒng) (裝置或組)的健康狀況的變化或更新。這些變化可具有緊急或不緊急性質(zhì)?；谶@些信息，還能定制每次未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞分布。在任務(wù)突然改變的一實(shí)例中，拖運(yùn)列車的機(jī)車的組成可改變，從而改變可用于推進(jìn)和制動列車的牽引努力和動力和/或可用于儲存的總能量。在另一實(shí)例中，裝載量(諸如多個(gè)加載的軌道車)可隨著列車沿著其任務(wù)前進(jìn)而增加或減少，且同樣地用于垃圾運(yùn)輸車沿著其路線操作，裝載量可增加或減少。在任一情況下，隨著裝載量改變，所需推進(jìn)和制動動力的變化也可變化。在再一實(shí)例中，列車可被再排程以避免鐵路網(wǎng)擁擠或?qū)崿F(xiàn)成員改變。以相同方式，公路車輛可遭遇由于較差天氣條件所致的擁擠或改變的速度限度。在又一相關(guān)情形中，車輛路線可響應(yīng)于擁擠或更新的負(fù)載拾取或卸下的要求而改變。或者，對能量儲存系統(tǒng)的行為或者能量儲存系統(tǒng)的一部分的分析可得到關(guān)于其健康狀態(tài)的更新數(shù)據(jù)，包括操作功率和所儲存的能量限度，這可影響能量儲存系統(tǒng)對于未來充電和放電機(jī)會響應(yīng)的能力。如果存在任務(wù)改變，那么在606，判斷新任務(wù)是否為緊急性質(zhì)。如果新任務(wù)并不緊急，那么在608，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整充電分布(例如，使用程序300中所執(zhí)行的機(jī)會響應(yīng)調(diào)整的持續(xù)時(shí)間)，以便處理任務(wù)改變且關(guān)于結(jié)果的記錄可在充電分布?xì)v史中更新。如果任務(wù)是緊急的，那么在610，可運(yùn)算新架構(gòu)。在一實(shí)例中，緊急模式架構(gòu)可基于來自相同車輛或類似車輛的先前緊急任務(wù)的數(shù)據(jù)在先前推導(dǎo)出來，且結(jié)果可存儲于查找表中。新架構(gòu)可需要重新配置蓄電池系統(tǒng)為具有不同充電額定值的至少兩個(gè)蓄電池子系統(tǒng)。在一實(shí)例中，蓄電池系統(tǒng)可以IOMWh操作。在任務(wù)改變期間，蓄電池系統(tǒng)可分成3MWh 和7MWh子系統(tǒng)，其中3MWh子系統(tǒng)可被配置成完全充電且7MWh子系統(tǒng)可被配置成不完全充電。在另一實(shí)例中，如果蓄電池系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)(即，如果充電中斷在損壞蓄電池系統(tǒng))， 那么蓄電池系統(tǒng)可被拆分且可通過另一子系統(tǒng)放電而對一個(gè)子系統(tǒng)充電。因此，在緊急任務(wù)改變的情況下，控制系統(tǒng)可被配置成通過對能量儲存組有差別地(differentially)充電(例如，通過在組之間有差別地傳遞能量)而解決未來電力需求。在612，驗(yàn)證新架構(gòu)在當(dāng)前任務(wù)條件下是否可行。若不可行，那么在614，不對充電架構(gòu)做出改變且可排定蓄電池的新生。如果新架構(gòu)是可行的，那么在616，充電架構(gòu)可改變且改變結(jié)果可在充電分布?xì)v史中更新。以此方式，通過基于未來充電/放電機(jī)會來調(diào)整蓄電池電力傳遞速率，且響應(yīng)于先前性能而通過進(jìn)一步適應(yīng)性地調(diào)整電力傳遞分布，蓄電池壽命和容量可得到優(yōu)化，從而延長能量儲存裝置的壽命和健康。盡管在本文中關(guān)于機(jī)車和其它車輛描述了本發(fā)明的示范性實(shí)施例，但其通常也能應(yīng)用于帶電系統(tǒng)(powered system)，包括固定發(fā)電系統(tǒng)。為此目的，當(dāng)討論所指定的任務(wù)時(shí)，此包括待由帶電系統(tǒng)執(zhí)行的工作或要求。在固定應(yīng)用的情況下(例如，具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)的固定發(fā)電站或者發(fā)電站網(wǎng)絡(luò))，指定的任務(wù)可指功率量或者待由發(fā)電站(單獨(dú)地或者協(xié)同地)滿足的其它參數(shù)或要求，和/或估計(jì)或已知的機(jī)會來儲存來自電網(wǎng)、電總線或類似設(shè)施的過量電力。在柴油燃料發(fā)電系統(tǒng)的情況下(例如，向電能儲存系統(tǒng)提供能量的柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng))，操作條件可包括發(fā)電機(jī)速度、負(fù)載、加燃料值、定時(shí)等中的一或多種。
本書面描述使用實(shí)例來公開本發(fā)明(包括最佳實(shí)施方式)，且也使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明(包括做出和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何合并的方法)。本發(fā)明的專利保護(hù)范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到其它實(shí)例。如果其它實(shí)例具有與權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言并無實(shí)質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)元件，那么其它實(shí)例預(yù)期在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制進(jìn)入和/或出自車輛的能量儲存裝置的電力傳遞速率以影響所述能量儲存裝置的當(dāng)前充電狀態(tài)的方法，所述車輛執(zhí)行車輛任務(wù)，所述任務(wù)包括多個(gè)未來電力傳遞機(jī)會，所述方法包括基于未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整所述電力傳遞速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間大于預(yù)定閾值，那么減小在所述未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間不同于預(yù)定閾值，那么改變在所述未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括基于當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整所述電力傳遞速率還包括基于相繼的未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)的持續(xù)時(shí)間來調(diào)整當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率，其中，所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會直接在所述相繼的未來電力傳遞機(jī)會的前面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率包括隨著相繼的未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間增加，調(diào)整在前面的當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率以在所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會結(jié)束時(shí)實(shí)現(xiàn)第一目標(biāo)充電狀態(tài)；以及隨著所述相繼的未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間縮短，調(diào)整所述前面的當(dāng)前電力傳遞機(jī)會中的電力傳遞速率以在所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會結(jié)束時(shí)實(shí)現(xiàn)第二目標(biāo)充電狀態(tài)，所述第二目標(biāo)充電狀態(tài)高于所述第一目標(biāo)充電狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述車輛是機(jī)車，所述方法還包括響應(yīng)于所述機(jī)會的持續(xù)時(shí)間的變化或者基于車輛任務(wù)的改變來調(diào)整所述電力傳遞速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量儲存裝置是蓄電池、飛輪和超級電容器中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量儲存裝置是包括多個(gè)能量儲存組的能量儲存系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)能量儲存組包括蓄電池。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括響應(yīng)于所述能量儲存裝置的操作條件，調(diào)整在當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的所述能量儲存裝置的電力傳遞速率并且調(diào)整在未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括響應(yīng)于所述能量儲存組的操作條件來調(diào)整所述多個(gè)能量儲存組中至少一個(gè)的電力傳遞速率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述操作條件是所述裝置的使用年限。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述操作條件是所述裝置的溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于所述裝置的溫度來調(diào)整所述電力傳遞速率包括隨著所述裝置的溫度升高，減小在所述未來電力傳遞機(jī)會的所述裝置的電力傳遞速率。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于還包括響應(yīng)于所述能量儲存裝置的溫度和使用年限來調(diào)整所述第一目標(biāo)充電狀態(tài)的上閾值和下閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，調(diào)整上閾值和下閾值包括隨著所述裝置的溫度和使用年限增加，減小所述第一目標(biāo)充電狀態(tài)的上閾值且增加所述第一目標(biāo)充電狀態(tài)的下閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括在任務(wù)改變的情況下，對所述能量儲存組有差別地充電。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，對所述能量儲存組有差別地充電包括 在所述能量儲存組之間傳遞電力。
20.一種用于在執(zhí)行任務(wù)的機(jī)車的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括能量儲存裝置；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置成在當(dāng)前電力傳遞機(jī)會期間，估計(jì)未來電力傳遞機(jī)會的持續(xù)時(shí)間，并且基于所述未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整處在所述當(dāng)前電力傳遞機(jī)會的能量儲存裝置的電力傳遞速率來影響所述能量儲存裝置的當(dāng)前充電狀態(tài)；以及，還基于所述未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整所述未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述能量儲存裝置是包括多個(gè)能量儲存組的能量儲存系統(tǒng)，所述多個(gè)能量儲存組可包括蓄電池、飛輪和超級電容器中的至少一種，且所述多個(gè)能量儲存組通過雙向升壓轉(zhuǎn)換器耦接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還響應(yīng)于所述能量儲存組的操作條件來調(diào)整所述能量儲存組中的至少一個(gè)的電力傳遞速率。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述任務(wù)改變的情況下，所述控制系統(tǒng)還被配置成對所述能量儲存組有差別地充電。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，對所述能量儲存組有差別地充電包括在所述能量儲存組之間傳遞電力。
25.—種控制帶電系統(tǒng)中的能量儲存裝置的方法，所述方法包括根據(jù)任務(wù)分布來操作所述帶電系統(tǒng)，其中，所述任務(wù)分布包括關(guān)于使用或生成所述帶電系統(tǒng)中的電力的未來機(jī)會的數(shù)據(jù)；以及基于所述數(shù)據(jù)且在所述帶電系統(tǒng)遇到所述未來機(jī)會之前來調(diào)整進(jìn)入或出自所述能量儲存裝置的電能的電力傳遞速率。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述能量儲存裝置是包括多個(gè)能量儲存組的能量儲存系統(tǒng)，所述多個(gè)能量儲存組可包括蓄電池、飛輪和超級電容器中的至少一種，且所述多個(gè)能量儲存組通過雙向升壓轉(zhuǎn)換器耦接。
全文摘要
提供了用于控制進(jìn)入和/或出自車輛能量儲存裝置的電力傳遞速率以影響該能量儲存裝置的當(dāng)前充電狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。該車輛可執(zhí)行包括多個(gè)未來電力傳遞機(jī)會的任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括基于未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間來調(diào)整電力傳遞速率。另外，該方法可包括如果未來電力傳遞機(jī)會的估計(jì)持續(xù)時(shí)間不同于預(yù)定閾值，那么改變在未來電力傳遞機(jī)會的電力傳遞速率。該方法可以延長能量儲存裝置的工作壽命。
文檔編號B60L11/18GK102216111SQ200980129763
公開日2011年10月12日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者C·亞科文格洛, L·薩拉蘇, R·D·金, W·道姆 申請人:通用電氣公司