用于移動(dòng)車輛的兩層能量儲(chǔ)存的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于移動(dòng)車輛的兩層能量儲(chǔ)存。該方法可以包括：接收關(guān)于車輛行程概況的信息。當(dāng)行程概況指示充電機(jī)會(huì)時(shí)，可以將配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式從牽引電機(jī)接收電力的電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)闋恳姍C(jī)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)模式。該方法還可以包括：把由處于發(fā)電機(jī)模式的牽引電機(jī)產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到具有第一能量吸收速率性能的一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的第一層。具有比第一能量吸收速率性能更慢的第二能量吸收速率性能的一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的第二層隨后可以利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量充電。當(dāng)牽引電機(jī)不再產(chǎn)生電力時(shí)，第二層能量儲(chǔ)存裝置的充電可以繼續(xù)。
【專利說明】
用于移動(dòng)車輛的兩層能量儲(chǔ)存

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及能量儲(chǔ)存，并且更特別地涉及用于移動(dòng)車輛的兩層能量儲(chǔ)存。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代車輛(例如機(jī)車和重型卡車)正越來越多地配備有可再生能源、能量儲(chǔ)存裝置以及耗電設(shè)備?？稍偕茉?例如處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式的牽引電機(jī))具有提高這些車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性和/或其他性能特性的潛能。與可再生能源關(guān)聯(lián)的一個(gè)問題是所產(chǎn)生的電力的量和速率會(huì)超出已知電池系統(tǒng)的充電容量。因此，常規(guī)能量管理控制器往往通過在電阻柵中將能量以熱的形式耗散，來浪費(fèi)掉很多所產(chǎn)生的能量。
[0003]改善混合動(dòng)力車輛的效率的一種嘗試在1980年4月22日授予White的美國專利號(hào)4，199，037 (’ 037專利)中被公開?！?037專利提供了一種電驅(qū)動(dòng)車輛，其具有渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、由渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)、用于儲(chǔ)存電能的電池、以及用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪的牽引電機(jī)。牽引電機(jī)通過可以直接從發(fā)電機(jī)或電池獲得的電能供電。只要儲(chǔ)存在電池中的可用能量的量下降到低于第一預(yù)定水平，控制器就開啟渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)?！?037專利也公開了將渦輪的速度保持在恒定水平以使其效率最大化。
[0004]雖然’ 037專利的混合動(dòng)力系統(tǒng)可以改善所公開的車輛的效率，但是它仍不太理想。特別地，’037專利的所公開的混合動(dòng)力系統(tǒng)并未提供除電池以外的用于儲(chǔ)存能量的任何裝置。當(dāng)電池中的儲(chǔ)存能量上升到高于預(yù)定水平時(shí)，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)被切斷，并且唯一的能量源變成電池，直到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)再次被開啟以驅(qū)動(dòng)DC發(fā)電機(jī)并對(duì)電池再充電。結(jié)果，’037專利的系統(tǒng)無法允許渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)在其最大效率點(diǎn)操作，并且在某些情況下不能夠如所期望的那么快地儲(chǔ)存由渦輪和/或牽引電機(jī)所產(chǎn)生的所有過量能量。
[0005]本公開的系統(tǒng)和方法能夠解決上述的一個(gè)或多個(gè)問題和/或現(xiàn)有技術(shù)中的其他問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)方面中，本公開涉及一種儲(chǔ)存由移動(dòng)車輛產(chǎn)生的能量的方法。該方法可以包括:接收關(guān)于車輛行程概況(trip profile)的信息，以及改變配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式。當(dāng)行程概況指示充電機(jī)會(huì)時(shí)，該模式可以從牽引電機(jī)接收電力的電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)闋恳姍C(jī)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)模式。該方法還可以包括:把由處于發(fā)電機(jī)模式的牽引電機(jī)產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到具有第一能量吸收速率性能的第一層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置。第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置可以設(shè)置有比第一能量吸收速率性能更慢的第二能量吸收速率性能。第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置可以利用第一層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的能量充電。
[0007]在另一方面中，本公開涉及移動(dòng)車輛上的能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)可以包括:具有第一能量吸收速率性能的第一層能量儲(chǔ)存裝置，以及具有比第一能量吸收速率性能更慢的第二能量吸收速率性能的第二層能量儲(chǔ)存裝置。控制器還可以被提供和配置成接收關(guān)于車輛行程概況的信息，并在行程概況指示充電機(jī)會(huì)時(shí)，把配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式從牽引電機(jī)接收電力的電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)闋恳姍C(jī)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)模式。控制器可以配置成把由處于發(fā)電機(jī)模式的牽引電機(jī)產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到第一層能量儲(chǔ)存裝置?？刂破鬟€可以配置成啟動(dòng)利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置的充電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是具有所公開的示例性能量管理控制器的移動(dòng)車輛的示意圖；
[0009]圖2是繪出可以由圖1的能量管理控制器執(zhí)行的示例性能量管理方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1是包括根據(jù)本公開的能量管理系統(tǒng)的移動(dòng)車輛系統(tǒng)的不意圖。在圖1的不例性實(shí)施例中，移動(dòng)車輛系統(tǒng)被描繪為配置成在軌道104上運(yùn)行的機(jī)車100。機(jī)車可以是運(yùn)行位于主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102內(nèi)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106的柴油電動(dòng)車輛。然而，在機(jī)車100的替代實(shí)施中，可以采用替代發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如汽油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)?？深A(yù)期到的是，車輛可以可替換地是道路上的卡車，公共汽車，有篷貨車，客車，諸如大型挖掘機(jī)、挖掘傾卸卡車等之類的越野車(OHV)。
[0011 ] 機(jī)車100的能量管理系統(tǒng)可以包括能量管理控制器116，第一層能量儲(chǔ)存裝置(例如包含在能量儲(chǔ)存器組(energy storage bank) 115內(nèi)的超級(jí)電容器和慣性能量儲(chǔ)存裝置)，以及第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池114)。機(jī)車操作人員和參與機(jī)車系統(tǒng)控制和管理的電子組件(例如能量管理控制器116)可以被容納在機(jī)車駕駛室103內(nèi)。能量管理控制器116可以包括多個(gè)控制器，該控制器可以包括微處理器和/或計(jì)算機(jī)。能量管理控制器116可以與車輛控制系統(tǒng)128通信。車輛控制系統(tǒng)128可以是也位于機(jī)車駕駛室103中的車載控制系統(tǒng)?？商鎿Q地，車輛控制系統(tǒng)128可以位于遠(yuǎn)程。
[0012]車輛控制系統(tǒng)128和/或能量管理控制器116還可以包括位置識(shí)別系統(tǒng)。位置識(shí)別系統(tǒng)例如全球定位系統(tǒng)(GPS)、基于慣性的定位系統(tǒng)、基于路旁的定位系統(tǒng)等可以配置成使能量管理控制器116能夠把能量管理決定至少部分地基于即將到來的行程概況。作為一個(gè)示例，能量管理控制器116可以配置成根據(jù)列車相對(duì)于即將到來的地形的目前位置而確定:將來的充電機(jī)會(huì)是可獲得的。充電機(jī)會(huì)指的是用于推進(jìn)列車的牽引電機(jī)120可以以再生動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式操作的情況，在所述再生動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中牽引電機(jī)120產(chǎn)生電能而不是消耗電能。
[0013]確定長下坡位于列車的前方可以使能量管理控制器116指示對(duì)儲(chǔ)存能量的增加使用，以便釋放能量儲(chǔ)存器組115中的額外能量儲(chǔ)存容量。當(dāng)列車開始下坡時(shí)，能量管理控制器116可以配置成在接收到制動(dòng)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式。在替代實(shí)施中，動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式可以在預(yù)期到將來的制動(dòng)信號(hào)的情況下被啟動(dòng)，或者在某些情況下，只在已經(jīng)接收到制動(dòng)信號(hào)后被啟動(dòng)。制動(dòng)信號(hào)可以由列車上的駕駛員、遠(yuǎn)程中心控制站或沿列車軌道的路旁站生成。在沿著列車上的電力總線110的一個(gè)或多個(gè)位置處的DC觸點(diǎn)或開關(guān)可以斷開從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106和交流發(fā)電機(jī)108向驅(qū)動(dòng)列車的牽引電機(jī)120饋電的系統(tǒng)的一部分。能量管理控制器116可以配置成將牽引電機(jī)120的操作模式從電動(dòng)機(jī)模式切換到發(fā)電機(jī)模式，其中在電動(dòng)機(jī)模式期間牽引電機(jī)從電力總線110接收電力，在發(fā)電機(jī)模式期間牽引電機(jī)產(chǎn)生電力并將該電力提供回給電力總線110。處于發(fā)電機(jī)模式的牽引電機(jī)120執(zhí)行動(dòng)態(tài)制動(dòng)，如下面更詳細(xì)討論的。與使用碟或鼓制動(dòng)器的機(jī)械或氣力制動(dòng)所提供的減速相比，動(dòng)態(tài)制動(dòng)可以為下坡列車提供更加平滑的減速。
[0014]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106生成沿驅(qū)動(dòng)軸(未示出)傳送到交流發(fā)電機(jī)108的轉(zhuǎn)矩。所生成的轉(zhuǎn)矩被交流發(fā)電機(jī)108用于生成隨后沿機(jī)車100的電力總線100傳播的電力。發(fā)動(dòng)機(jī)106可以以恒定速度或可變速度運(yùn)行，基于操作需求生成馬力輸出。以這種方式生成的電力可以被稱為原動(dòng)機(jī)電力。也可以提供產(chǎn)生用于輔助組件(例如空調(diào)、加熱和空氣壓縮機(jī))的較少量的電力(輔助電力)的輔助柴油發(fā)動(dòng)機(jī)-交流發(fā)電機(jī)或其他替代能源117。電力可以沿電力總線110傳送到各種下游電氣組件?；谒傻碾娏敵龅男再|(zhì)，電力總線可以是直流(DC)總線或交流(AC)總線。
[0015]交流發(fā)電機(jī)108可以串聯(lián)連接到一個(gè)或多個(gè)整流器，該一個(gè)或多個(gè)整流器在交流發(fā)電機(jī)的電力輸出沿電力總線110傳送之前,將交流發(fā)電機(jī)的電力輸出轉(zhuǎn)換為直流電力?；趶碾娏偩€110接收電力的下游電氣組件的配置，逆變器112可以用于將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。在機(jī)車100的一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)逆變器112可以從電力總線110向多個(gè)組件提供交流電力。在替代實(shí)施中，多個(gè)不同逆變器中的每個(gè)逆變器可以向不同組件提供電力。應(yīng)理解的是，在另外的實(shí)施中，機(jī)車可以包括連接到開關(guān)的一個(gè)或多個(gè)逆變器，所述開關(guān)可以被控制從而向連接到該開關(guān)的不同組件選擇性地提供電力。
[0016]如圖1所示，安裝在主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102下方的轉(zhuǎn)向架上的牽引電機(jī)120可以經(jīng)由電力總線I1接收交流發(fā)電機(jī)108的電力，以提供牽引動(dòng)力來推進(jìn)機(jī)車。牽引電機(jī)120可以是交流電動(dòng)機(jī)。因此，與牽引電機(jī)配對(duì)的逆變器可以將電力總線110的直流輸入轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)慕涣鬏斎?，例如三相交流輸入，供牽引電機(jī)隨后使用。在替代實(shí)施中，一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)120可以是在整流和沿電力總線110傳送后，直接采用交流發(fā)電機(jī)108的輸出的直流電動(dòng)機(jī)。在一個(gè)示例性實(shí)施中，機(jī)車配置可以每個(gè)輪軸124包括一個(gè)逆變器-牽引電機(jī)對(duì)。如圖1所示，六個(gè)逆變器-牽引電機(jī)對(duì)可以設(shè)置成用于機(jī)車100的六個(gè)軸-輪對(duì)中的每個(gè)軸-輪對(duì)。在替代實(shí)施中，機(jī)車100可以配置有例如四個(gè)逆變器-牽引電機(jī)對(duì)。應(yīng)理解的是，可替換地，單個(gè)逆變器112可以與多個(gè)牽引電機(jī)120配對(duì)。
[0017]如上所述，每個(gè)牽引電機(jī)120還可以配置成充當(dāng)提供動(dòng)態(tài)制動(dòng)以使機(jī)車100減速的發(fā)電機(jī)。特別地，在動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間，每個(gè)牽引電機(jī)120可以提供與在滾動(dòng)方向上推進(jìn)車輛所需的轉(zhuǎn)矩相反的方向的轉(zhuǎn)矩。該阻性轉(zhuǎn)矩可以是由處于發(fā)電機(jī)模式中的每個(gè)牽引電機(jī)再生的電力的量的函數(shù)。在動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間由牽引電機(jī)再生電力的速率可能超出能量儲(chǔ)存裝置例如電池的優(yōu)選充電速率，或者甚至可能是損壞電池的充電速率。作為一個(gè)非限制性的示例，在動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間機(jī)車上的六個(gè)牽引電機(jī)生成總共約3000千瓦電力的情況下，該電力量可以在相對(duì)短的時(shí)間段(例如一小時(shí)的十分之一)內(nèi)產(chǎn)生。由牽引電機(jī)在一小時(shí)的十分之一時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能會(huì)是300千瓦時(shí)(kWh)。為了吸收所有這些能量，電池要求至少300kWh的能量吸收速率。該能量吸收速率會(huì)超出在能量儲(chǔ)存裝置的第二層中提供的一個(gè)或多個(gè)電池的容量。因此，為了避免損壞電池，所生成電力的至少一部分可以經(jīng)由線路傳送到電阻器柵格126并以熱的形式耗散。在一個(gè)示例中，該柵格包括直接串聯(lián)連接到電力總線的電阻元件的堆棧。電阻元件的堆棧可以位于靠近主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102的頂板的位置，以便在風(fēng)扇118的幫助下促進(jìn)空氣冷卻以及熱量從柵格的耗散。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)106被操作使得其提供比驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)120所需的電力更多的電力的時(shí)段期間，過量的容量(也被稱為過量的原動(dòng)機(jī)電力)可以可選地儲(chǔ)存在能量儲(chǔ)存裝置的組合中。通過電阻元件對(duì)過量能量的耗散會(huì)導(dǎo)致在動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間由牽引電機(jī)產(chǎn)生的能量的相當(dāng)大部分的浪費(fèi)。
[0018]根據(jù)在該公開中闡述的能量管理控制器116的各種實(shí)施，通過熱耗散對(duì)能量的浪費(fèi)或?qū)Φ诙幽芰績?chǔ)存裝置例如電池114的潛在損壞可得以避免。能量管理控制器116可以配置成接收關(guān)于車輛行程概況的信息、并生成指示把配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式從電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式的命令的信號(hào)。將牽引電機(jī)的電氣模式改變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式的命令可以從車載駕駛員、中央指揮中心、調(diào)度中心、路旁站等中的一個(gè)或多個(gè)接收。該命令可以與制動(dòng)命令相符，或者可以在實(shí)際制動(dòng)命令已被接收之前或之后接收。能量管理控制器116可以配置成基于將要到來的地形變化、對(duì)交叉或開關(guān)場的接近、或其他操作、地理或天氣相關(guān)特性，預(yù)期使列車減速的需要。
[0019]能量管理控制器116可以配置成把由處于發(fā)電機(jī)模式中的牽引電機(jī)生成的所有能量引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的第一層。第一層能量儲(chǔ)存裝置可以包括超電容器(super-capacitor)、超級(jí)電容器(ultra-capacitor)和慣性能量儲(chǔ)存裝置(例如飛輪系統(tǒng))中的一個(gè)或多個(gè)。與一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的第二層(例如電池)相比，第一層能量儲(chǔ)存裝置可以具有相對(duì)較快的充電性能。能量儲(chǔ)存裝置的充電性能也可以被稱為能量儲(chǔ)存裝置的“能量吸收速率”性能。能量管理控制器116還可以配置成在仍然把由牽引電機(jī)生成的能量引導(dǎo)到第一層能量儲(chǔ)存裝置的同時(shí)，啟動(dòng)利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置的緩慢充電。利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置繼續(xù)充電可以在牽引電機(jī)不再處于發(fā)電機(jī)模式之后繼續(xù)。如下面進(jìn)一步解釋的，第二層能量儲(chǔ)存裝置的“緩慢充電”可以指比處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)產(chǎn)生電能的速率更慢的任何充電速率。能量管理控制器116可以配置成至少部分地基于會(huì)增加第二層能量儲(chǔ)存裝置的壽命并使得能夠捕獲能量的增加量的充電速率，確定對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置充電的速率。能量儲(chǔ)存器組115可以包括第一層能量儲(chǔ)存裝置。第二層能量儲(chǔ)存裝置可以是被連接從而接收電力總線110的電力的一個(gè)或多個(gè)電池114或電池組。
[0020]第一層能量儲(chǔ)存裝置的特性可以是其快速吸收以快速率產(chǎn)生的能量(例如由處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)產(chǎn)生的電能)的能力。第一層能量儲(chǔ)存裝置的另一個(gè)特性可以是其不能夠把能量儲(chǔ)存與第二層能量儲(chǔ)存裝置一樣長的時(shí)間。作為示例，超級(jí)電容器可以配置成快速吸收牽引電機(jī)120以高速率產(chǎn)生的所有能量。在上述的示例中，高速率可以是吸收以約300kWh的速率產(chǎn)生的電能的能力。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，取決于牽引電機(jī)的數(shù)量及其額定容量，捕獲由處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)產(chǎn)生的所有能量或大多數(shù)能量所必需的“高”能量吸收速率可以變化。然而，超級(jí)電容器無法配置成長時(shí)間儲(chǔ)存能量而沒有一些泄漏。類似地，慣性能量儲(chǔ)存裝置能夠被從處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)接收電力的關(guān)聯(lián)電動(dòng)機(jī)快速驅(qū)動(dòng)到高旋轉(zhuǎn)速率。非常低摩擦的軸承可以允許慣性能量儲(chǔ)存裝置相對(duì)長時(shí)間地儲(chǔ)存能量作為機(jī)械慣性。然而，機(jī)械摩擦?xí)罱K導(dǎo)致儲(chǔ)存能量的一部分以比第二層能量儲(chǔ)存裝置的電池的情況更快的速率損失。
[0021]如上所述，第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如一個(gè)或多個(gè)電池114)可以連接到電力總線110。變換器(未示出)可以配置在電力總線110與一個(gè)或多個(gè)電池114之間，以允許由交流發(fā)電機(jī)108提供到電力總線的高電壓適當(dāng)?shù)刂鸩浇档鸵怨╇姵厥褂?。通過這類變換器的存在，第二層能量儲(chǔ)存裝置例如電池114可以利用由運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)106產(chǎn)生的電力總線110中的電力被充電到一定程度?？商鎿Q地，電池114可以通過從第一層能量儲(chǔ)存裝置接收的電能而被部分或完全地充電。通過首先向第一層能量儲(chǔ)存裝置提供由處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)120以高速率產(chǎn)生的電力，能量管理控制器116可以配置成促進(jìn)所產(chǎn)生的能量的全部或近乎全部的捕獲。該特征可以避免不能被電池捕獲的再生能量的浪費(fèi)。能量管理控制器116還可以配置成利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的電力，以受控的速率對(duì)能量儲(chǔ)存裝置的第二層中的電池114緩慢充電。電池的緩慢充電可以被校準(zhǔn)，以增大可以由電池儲(chǔ)存的能量的量。該兩層的系統(tǒng)可以使能量管理控制器116能夠避免對(duì)電池的過充電以及避免導(dǎo)致電池的潛在損壞或降低電池的壽命。
[0022]儲(chǔ)存在第二層能量儲(chǔ)存裝置中的電能可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作的待機(jī)模式期間被使用，以操作各種電子組件，例如燈、車載監(jiān)測系統(tǒng)、微處理器、處理器顯示器、氣候控制裝置等。在混合動(dòng)力機(jī)車或其他混合動(dòng)力電推進(jìn)系統(tǒng)中，儲(chǔ)存在一個(gè)或多個(gè)電池或備用能量儲(chǔ)存裝置中的電能也可以用于推進(jìn)車輛。在各種實(shí)施中，必要時(shí)，第一層和第二層能量儲(chǔ)存裝置中的一個(gè)或兩者的儲(chǔ)存能量可以被轉(zhuǎn)換并提供到電力總線110上以用于各種用途。該儲(chǔ)存的電力可以用于提供能量以便從停車狀況啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)106。該儲(chǔ)存的電力還可以使得能夠配置具有較小的原動(dòng)機(jī)動(dòng)力源(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106)的機(jī)車。在各種配置中，能量管理控制器116可以使得能夠使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力源，其中所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力源的大小被設(shè)置成對(duì)于大部分行程概況而言能夠在其最高效的操作區(qū)域內(nèi)操作。儲(chǔ)存在第一和第二層能量儲(chǔ)存裝置中的能量可用于彌補(bǔ)在高能量消耗時(shí)段(例如長上坡)期間遇到的任何能量不足。
[0023]能量儲(chǔ)存裝置的第一層的能量儲(chǔ)存器組115可以包括:例如，超電容器或超級(jí)電容器，飛輪系統(tǒng)，或其組合。儲(chǔ)存器組可以單獨(dú)使用、或者以與第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池114)的任何組合的方式使用。當(dāng)組合使用時(shí)，能量儲(chǔ)存裝置的不同的層可以提供利用任何單個(gè)能量儲(chǔ)存裝置無法實(shí)現(xiàn)的協(xié)同益處。例如，慣性能量儲(chǔ)存系統(tǒng)(例如飛輪系統(tǒng))能夠相對(duì)快速地儲(chǔ)存電能，但是在其總能量儲(chǔ)存容量方面可能會(huì)相對(duì)受限。類似地，超級(jí)電容器系統(tǒng)能夠相對(duì)快速地儲(chǔ)存電能，但是在其總能量儲(chǔ)存容量方面可能會(huì)相對(duì)受限。另一方面，電池系統(tǒng)可以相對(duì)慢地儲(chǔ)存電能，但是可以配置有較大的總能量儲(chǔ)存容量。因此，當(dāng)組合時(shí)，第一和第二層能量儲(chǔ)存裝置可以捕獲不能單獨(dú)通過電池及時(shí)捕獲的動(dòng)態(tài)制動(dòng)能量。能量管理控制器116可以配置成把列車或其他移動(dòng)車輛的能量儲(chǔ)存容量擴(kuò)展到超出僅采用單個(gè)類型的能量儲(chǔ)存裝置的系統(tǒng)的限制。
[0024]多個(gè)能量儲(chǔ)存器組115和電池114可以位于相同機(jī)車上或一個(gè)或多個(gè)備用機(jī)車上。此外，備用能源117 (例如一個(gè)或多個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī))可以用于將能量傳送到車載能量儲(chǔ)存裝置例如電池114。備用能源117和/或能量儲(chǔ)存器組115也可以由能量管理控制器116管理。
[0025]能量管理控制器116可以配置成調(diào)整電池114的充電/放電速率、和/或去往/來自電池114的電力傳送速率。這些速率可以至少部分地基于屬于電池114的操作條件的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以包括電池充電狀態(tài)(SOC)、電池溫度和/或溫度梯度，以及使用頻率。與電池操作條件相關(guān)的其他因素可以包括已經(jīng)過去的多個(gè)充電/放電循環(huán)，電力傳送電流和電壓，在充電模式下的千瓦時(shí)的總數(shù)，在放電模式下的千瓦時(shí)的總數(shù)，以及在充電/放電模式下的總操作小時(shí)數(shù)。附加因素可以包括已完成的車輛任務(wù)數(shù)，車輛行駛距離，運(yùn)行中經(jīng)過的時(shí)間，等等。此外，關(guān)聯(lián)的位置識(shí)別系統(tǒng)(例如GPS)或關(guān)聯(lián)的車輛控制系統(tǒng)128可以向能量管理控制器提供當(dāng)前和將來的行程概況130的細(xì)節(jié)，包括但不限于坡度、速度限值、曲率半徑和海拔高度。能量管理控制器116還可以配置成接收屬于車輛驅(qū)動(dòng)特性的數(shù)據(jù)(例如車輛速度、功率和制動(dòng)發(fā)生率)。電池114的充電/放電速率和/或期望充電狀態(tài)的閥值上限和閥值下限可以相應(yīng)地響應(yīng)于電池的溫度、使用時(shí)間、使用頻率、效率以及其它操作參數(shù)而得到調(diào)整。與任何特定行程概況相關(guān)的因素也可以考慮在內(nèi)。在行程概況和/或電池操作參數(shù)改變時(shí)，充電/放電概況可以被修正和更新。因此，能量管理控制器116可以配置成增加能量儲(chǔ)存裝置的能量儲(chǔ)存以及壽命和健康。作為一個(gè)非限制性的示例，隨著電池使用時(shí)間和使用頻率的增加，能量從第一層能量儲(chǔ)存裝置(例如超級(jí)電容器和飛輪)傳送到第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池)的速率會(huì)減小。
[0026]在發(fā)動(dòng)機(jī)106可以是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的替代實(shí)施中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)組件(例如旋轉(zhuǎn)渦輪葉片和交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子)可以達(dá)到每分鐘40，000到60，000轉(zhuǎn)(RPM)的速度或更高速度。因此，這些旋轉(zhuǎn)組件可以儲(chǔ)存作為旋轉(zhuǎn)慣性的相當(dāng)大量的能量。除了能量儲(chǔ)存器組115的裝置之外，這些旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)慣性還可以提供另一種第一層能量儲(chǔ)存裝置。當(dāng)被提供燃料時(shí)，渦輪交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)組件可以作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)單元自由旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)組件的高慣性以及旋轉(zhuǎn)組件所經(jīng)歷的相對(duì)低的摩擦損耗，在燃料供應(yīng)切斷后該高速旋轉(zhuǎn)可以繼續(xù)一段相當(dāng)長的時(shí)間。儲(chǔ)存在渦輪和交流發(fā)電機(jī)的組合的高速旋轉(zhuǎn)組件中的慣性能量是可用的，而不必首先把由牽引電機(jī)120產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)能量儲(chǔ)存器組115的飛輪的轉(zhuǎn)矩。在任意一種情況下，慣性能量儲(chǔ)存可以允許例如在再生或動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間、或者當(dāng)超過電力需求的能量由發(fā)動(dòng)機(jī)106產(chǎn)生時(shí)可以獲得的過量能量的快速儲(chǔ)存。與利用第二層能量儲(chǔ)存裝置例如電池114可能實(shí)現(xiàn)的情況相比，慣性能量儲(chǔ)存還可以允許對(duì)能量的更快速或即時(shí)的存取。另一方面，與利用超級(jí)電容器或慣性能量儲(chǔ)存可能實(shí)現(xiàn)的情況相比，第二層能量儲(chǔ)存裝置例如電池114可以允許更大容量的更長期、穩(wěn)態(tài)的能量儲(chǔ)存。
[0027]如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)106和交流發(fā)電機(jī)108可以向AC-DC轉(zhuǎn)換器或整流器提供三相交流電流(AC)，并且所產(chǎn)生的直流電流(DC)可以通過電力總線110提供給DC-AC逆變器112，該DC-AC逆變器112可以向一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)120輸出具有三個(gè)交流電流的三相電力。如果有必要的話，電力總線110中的一部分DC電力也可以經(jīng)過變換器、并提供給第二層能量儲(chǔ)存裝置例如電池114。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)120所需的電力小于由發(fā)動(dòng)機(jī)106和交流發(fā)電機(jī)108生成的總電力時(shí)，能量管理控制器116可以配置成將電力總線110的直流電流的一部分引導(dǎo)到第二層能量儲(chǔ)存裝置的一個(gè)或多個(gè)電池114中。當(dāng)從一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)120接收到電力時(shí)，能量管理控制器116可以配置成確定能量被接收的速率對(duì)于電池114的能量吸收速率性能來說太大。從交流發(fā)電機(jī)108接收能量的速率也可能超過電池114的能量吸收速率性能。這樣的確定可以至少基于上面討論的因素(例如電池114的電流操作參數(shù))而改變。因此，在本公開的各個(gè)實(shí)施中，能量管理控制器116可以自動(dòng)地把在制動(dòng)期間由牽引電機(jī)120產(chǎn)生的部分或全部能量引導(dǎo)到能量儲(chǔ)存器組115的第一層能量儲(chǔ)存裝置中。類似地，如果由發(fā)動(dòng)機(jī)-交流發(fā)電機(jī)的組合向電力總線110提供能量的速率超過電池114的性能，則能量管理控制器116可以將該能量的部分或全部引導(dǎo)到能量儲(chǔ)存器組115的第一層能量儲(chǔ)存裝置中。
[0028]能量管理控制器116還可以配置成基于獲得的信息(例如系統(tǒng)的位置，系統(tǒng)操作條件的映射圖(map)，或者根據(jù)傳感器提供的各種輸入確定預(yù)期負(fù)載的計(jì)算或算法)，提供考慮了該系統(tǒng)的預(yù)期或已知的即將到來的負(fù)載的超前控制。能量管理控制器116可以配置成包括一個(gè)或多個(gè)處理器、數(shù)據(jù)庫、查找表、映射圖以及與能量管理控制器116執(zhí)行的能量管理過程相關(guān)的其他信息源。能量管理控制器116還可以通過有線或無線鏈路(未示出)可通信地耦接到例如可從中央控制中心、路旁站、調(diào)度中心或從車載源(例如全球定位衛(wèi)星接收器(GPS)或操作員輸入)獲得的其他網(wǎng)絡(luò)或非網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源。在各個(gè)實(shí)施中，能量管理控制器116可以配置成經(jīng)由位置識(shí)別系統(tǒng)(例如GPS)確定目前和預(yù)期的車輛位置信息。該位置信息可以用于定位數(shù)據(jù)庫中關(guān)于列車或其他移動(dòng)車輛可能會(huì)經(jīng)歷的目前和/或預(yù)期的地形或軌道地形和概況條件的數(shù)據(jù)。這類信息可以包括:例如，軌道或地形坡度，海拔(例如，在平均海平面上方的高度)，列車軌道曲線數(shù)據(jù)，列車隧道信息，以及速度限值信息。該數(shù)據(jù)庫信息可以由各種源提供，所述各種源包括:與能量管理控制器116關(guān)聯(lián)的車載數(shù)據(jù)庫，通信系統(tǒng)(例如提供來自中心源、手動(dòng)操作員輸入、一個(gè)或多個(gè)路旁信號(hào)發(fā)送裝置的信息的無線通信系統(tǒng))，或這些源的組合。其他車輛信息(例如車輛的尺寸和重量、與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的功率容量、效率等級(jí)、目前和預(yù)期速度、以及目前和預(yù)期電力負(fù)載)也可以被包括在數(shù)據(jù)庫中(或者被實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)地提供)并由能量管理控制器116使用。在各個(gè)替代實(shí)施中，能量管理控制器116可以配置成以靜態(tài)方式確定能量儲(chǔ)存和與能量儲(chǔ)存關(guān)聯(lián)的能量傳送要求。例如，系統(tǒng)可以預(yù)編程有上述信息中的任意信息，或者可以使用基于過去操作經(jīng)歷的查找表或映射圖。
[0029]能量管理控制器116可以使用目前和/或即將到來的電力需求信息以及車輛狀態(tài)信息，確定電力儲(chǔ)存和電力傳送要求。能量儲(chǔ)存機(jī)會(huì)可以基于目前和將來可能的電力需求信息。例如，基于地形信息(例如針對(duì)列車的即將到來的軌道特性信息)，能量管理控制器116可以配置成確定將發(fā)動(dòng)機(jī)置于燃料切斷模式并用完儲(chǔ)存在第一層能量儲(chǔ)存裝置(例如飛輪系統(tǒng))中的能量和/或儲(chǔ)存在第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池)中的電能是否是更高效的。能量管理控制器116可以配置成做出該確定，即使因?yàn)閯?dòng)態(tài)制動(dòng)區(qū)域即將到來而使目前的能量需求較低。以這種方式，能量管理控制器116可以配置成在遇到潛在的即將到來的充電區(qū)域之前通過解決儲(chǔ)存的能量來提高效率。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)可以保持切斷，直到慣性能量儲(chǔ)存和電能儲(chǔ)存都已下降到低于設(shè)定閥值為止。在慣性能量儲(chǔ)存的情況下，設(shè)定閥值可以是每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)的指定水平或范圍，例如當(dāng)通常運(yùn)行在從40，000RPM到60，000RPM的范圍中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)下降到低于48，000RPM到45，000RPM的范圍時(shí)。當(dāng)慣性能量儲(chǔ)存利用一個(gè)或多個(gè)飛輪系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，設(shè)定閥值可以基于至少一個(gè)飛輪的RPM。類似地，電能儲(chǔ)存裝置(例如電池114)的設(shè)定閥值可以是較低的充電水平或充電水平范圍，其中低于所述充電水平或充電水平范圍就應(yīng)該對(duì)電池再充電。
[0030]在操作中，能量管理控制器116可以配置成確定電力儲(chǔ)存要求和電力傳送要求。能量管理控制器116可以配置成接收來自傳感器的信號(hào)，所述傳感器例如是加速傳感器、節(jié)流閥位置傳感器、進(jìn)氣傳感器、制動(dòng)傳感器以及燃料空氣比傳感器。數(shù)據(jù)還可以從包括查找表和映射圖的各種數(shù)據(jù)源接收。能量管理控制器116可以配置成至少基于該獲得的數(shù)據(jù)，確定電力需求所要求的是對(duì)能量的更短期更快速的存取、還是對(duì)能量的更長期更穩(wěn)態(tài)的存取。能量的快速儲(chǔ)存和傳送的示例性應(yīng)用可以包括車輛上的突然制動(dòng)和加速條件。更長期更穩(wěn)態(tài)的應(yīng)用可以包括在恒定速率行駛條件或其他穩(wěn)態(tài)條件下向車輛的牽引組件提供動(dòng)力。
[0031]能量管理控制器116還可以配置成建立關(guān)于能量儲(chǔ)存和傳送的優(yōu)先級(jí)或規(guī)則。在各個(gè)實(shí)施中，電力傳送要求可以至少部分地作為電力需求的函數(shù)而被確定。在某些實(shí)施中，能量管理控制器116可以配置成僅當(dāng)?shù)谝粚幽芰績?chǔ)存裝置(例如超級(jí)電容器和飛輪系統(tǒng))已經(jīng)衰竭到低于閥值水平、并且第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池)也已經(jīng)衰竭到低于閥值水平時(shí)，向燃料發(fā)動(dòng)機(jī)106提供信號(hào)。在其他情況下，取決于諸如預(yù)期電力需求之類的因素，能量管理控制器116可以配置成以全功率運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)106，即使能量儲(chǔ)存裝置還沒有衰竭。能量管理控制器116還可以配置成預(yù)期即將到來的充電機(jī)會(huì)，例如當(dāng)牽引電機(jī)120可能會(huì)在動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式下運(yùn)行時(shí)。基于該信息，能量管理控制器116可以配置成耗盡儲(chǔ)存在第一和第二層能量儲(chǔ)存裝置中的一個(gè)或兩者中的能量，以便釋放更多的儲(chǔ)存容量。根據(jù)本公開的兩層能量儲(chǔ)存系統(tǒng)可以促進(jìn)在動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式期間由牽引電機(jī)120再生的能量的更多捕獲，由此產(chǎn)生提高的整體燃料效率和降低的排放。
[0032]圖2示出可以由能量管理控制器116執(zhí)行的所公開的示例性能量儲(chǔ)存和傳送方法的步驟。圖2將在下面的部分中討論以便進(jìn)一步舉例說明所公開的概念。
[0033]工業(yè)話用件
[0034]所公開的示例性兩層能量管理系統(tǒng)可以提供改善的燃料效率和降低的排放。該系統(tǒng)還可以避免浪費(fèi)由處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)再生的能量。兩層能量管理系統(tǒng)的附加優(yōu)點(diǎn)可以包括:增加的電池壽命，以及儲(chǔ)存可用于更短期和更快速的電力需求及更長期更穩(wěn)態(tài)的電力需求的能量的能力。特別地，通過控制由處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)產(chǎn)生的再生電力的電力傳送和儲(chǔ)存，可以實(shí)現(xiàn)顯著的燃料節(jié)省。因此，與特定行程概況通常所需的相比，根據(jù)本公開的能量管理控制器可以允許使用更小的原動(dòng)機(jī)動(dòng)力源。第一層能量儲(chǔ)存裝置可以具有較高的能量吸收速率性能，其允許捕獲處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)所產(chǎn)生的全部或近乎全部電能。這些第一層能量儲(chǔ)存裝置還可以提供要求立即供應(yīng)能量的電力需求的能量。能量儲(chǔ)存裝置的第二層可以按照適合于較低能量吸收速率性能的速率利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量進(jìn)行充電，所述較低能量吸收速率性能可能不足以捕獲來自牽引電機(jī)的再生能量。與可從第一層能量儲(chǔ)存裝置獲得的相比，第二層能量儲(chǔ)存裝置(例如電池)還可以提供用于更長期更穩(wěn)態(tài)的能量儲(chǔ)存的更大容量、以及在更長時(shí)間內(nèi)更多儲(chǔ)存能量的可用性。
[0035]如圖2的流程圖200所示，根據(jù)本公開的能量管理控制器可以在步驟210接收關(guān)于車輛行程概況的信息。該信息可以來自各種源，這些源可以包括:位置識(shí)別系統(tǒng)(例如GPS)，以及實(shí)時(shí)接收的或從各種數(shù)據(jù)庫取得的操作信息。
[0036]至少部分地基于在步驟210接收的車輛行程概況信息，能量管理控制器可以在步驟220將用于驅(qū)動(dòng)車輛的一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)的電氣模式從電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式。能量管理系統(tǒng)可以基于車輛的位置、映射圖、根據(jù)傳感器輸入對(duì)預(yù)期負(fù)載的計(jì)算、以及系統(tǒng)操作條件的評(píng)估，來提供超前控制。能量管理控制器還可以將一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)的電氣模式改變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式，以啟動(dòng)與制動(dòng)命令的接收相符的動(dòng)態(tài)制動(dòng)。可替換地，由牽引電機(jī)執(zhí)行的動(dòng)態(tài)制動(dòng)可以在接收到制動(dòng)命令之前或之后被啟動(dòng)。
[0037]在步驟230，以動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式操作的一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)生成的能量可以被引導(dǎo)到能量儲(chǔ)存裝置的第一層。這些第一層能量儲(chǔ)存裝置可以被選擇具有足以吸收處于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式中的牽引電機(jī)所產(chǎn)生的全部或近乎全部電能的能量吸收速率性能。
[0038]在步驟240，根據(jù)本公開的能量管理控制器可以在一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)仍然在產(chǎn)生電力的同時(shí)，指示利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置充電。第二層能量儲(chǔ)存裝置被充電的速率可以被控制，以避免損壞第二層能量儲(chǔ)存裝置、并增加可以儲(chǔ)存的電力的量。能量從第一層能量儲(chǔ)存裝置到第二層能量儲(chǔ)存裝置的傳送還會(huì)釋放第一層能量儲(chǔ)存裝置中的更多能量儲(chǔ)存容量。
[0039]在步驟250，能量管理控制器可以在牽引電機(jī)已經(jīng)從發(fā)電機(jī)模式切換回到電動(dòng)機(jī)模式之后，指示利用第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)第二層能量儲(chǔ)存裝置繼續(xù)充電。這可以使得能夠在第一層能量儲(chǔ)存裝置開始丟失任何顯著量的能量之前將能量傳送到具有更好的長期儲(chǔ)存性能的儲(chǔ)存裝置。
[0040]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以對(duì)所公開的兩層能量管理系統(tǒng)做出各種修改和變更。根據(jù)對(duì)本文所公開的方法的規(guī)格和實(shí)踐的考慮，兩層能量管理系統(tǒng)的其它實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。說明和實(shí)例旨在僅被視為是示例性的，并且本公開的實(shí)際范圍由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物指示。
【權(quán)利要求】
1.一種儲(chǔ)存由移動(dòng)車輛產(chǎn)生的能量的方法，所述方法包括: 接收關(guān)于車輛行程概況的信息； 當(dāng)所述行程概況指示充電機(jī)會(huì)時(shí)，將配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式從所述牽引電機(jī)接收電力的電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)樗鰻恳姍C(jī)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)模式； 將所述牽引電機(jī)在所述發(fā)電機(jī)模式下產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到具有第一能量吸收速率性能的第一層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置；以及 利用所述第一層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)具有第二能量吸收速率性能的第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置充電，所述第二能量吸收速率性能比所述第一能量吸收速率性能更慢。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:當(dāng)所述牽引電機(jī)不再產(chǎn)生電力時(shí)，繼續(xù)對(duì)所述第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置充電。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中接收關(guān)于車輛行程概況的信息包括接收來自下述中一個(gè)或多個(gè)的信息:操作員輸入，中央命令輸入，映射圖或其他數(shù)據(jù)庫，⑶3，基于慣性的定位系統(tǒng)，以及基于路芳的定位系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述行程概況至少部分地基于指示操作、地理和天氣相關(guān)特性中的一個(gè)或多個(gè)的信息，指示充電機(jī)會(huì)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述行程概況指示充電機(jī)會(huì)與制動(dòng)命令的接收相符時(shí)，改變牽引電機(jī)的電氣模式。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述行程概況指示充電機(jī)會(huì)發(fā)生在制動(dòng)命令的接收之前或之后時(shí)，改變牽引電機(jī)的電氣模式。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述牽引電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到第一層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置包括:在一個(gè)或多個(gè)超級(jí)電容器中儲(chǔ)存所述能量。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以校準(zhǔn)的受控速率執(zhí)行對(duì)所述第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置的充電，以增大儲(chǔ)存在一個(gè)或多個(gè)第二層能量儲(chǔ)存裝置中的能量的量。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)所述第二層一個(gè)或多個(gè)能量儲(chǔ)存裝置充電包括:對(duì)一個(gè)或多個(gè)電池充電。
10.一種移動(dòng)車輛上的能量管理系統(tǒng)，所述能量管理系統(tǒng)包括: 具有第一能量吸收速率性能的第一層能量儲(chǔ)存裝置； 具有比所述第一能量吸收速率性能更慢的第二能量吸收速率性能的第二層能量儲(chǔ)存裝置；以及 控制器，其配置成: 接收關(guān)于車輛行程概況的信息； 當(dāng)所述行程概況指示充電機(jī)會(huì)時(shí)，將配置成推進(jìn)車輛的牽引電機(jī)的電氣模式從所述牽引電機(jī)接收電力的電動(dòng)機(jī)模式改變?yōu)樗鰻恳姍C(jī)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)模式； 將所述牽引電機(jī)在所述發(fā)電機(jī)模式下產(chǎn)生的能量引導(dǎo)到所述第一層能量儲(chǔ)存裝置；以及 啟動(dòng)利用所述第一層能量儲(chǔ)存裝置的能量對(duì)所述第二層能量儲(chǔ)存裝置的充電。
【文檔編號(hào)】B60L11/12GK104340078SQ201410366739
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】H·S·拉姆巴 申請(qǐng)人:易安迪機(jī)車公司