用于最佳努力經(jīng)濟(jì)的動態(tài)限制車輛操作的制作方法
【專利摘要】可基于諸如以下各項(xiàng)的各種狀況而限制車輛操作(例如，速度、加速度)：電能存儲設(shè)備(例如，電池、超級電容器或超電容器)的當(dāng)前充電狀況、該電能存儲設(shè)備的歷史、與該車輛有關(guān)的狀況(例如，里程、重量、大小、阻力系數(shù))、該車輛的駕駛員或操作者(例如，關(guān)于速度、加速度、里程的歷史)及／或環(huán)境狀況(例如，周圍溫度、地形)。一種控制器可控制一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的操作以相應(yīng)地限制提供給牽引電動馬達(dá)的電流及／或電壓。
【專利說明】用于最佳努力經(jīng)濟(jì)的動態(tài)限制車輛操作
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請案依據(jù)35U.S.C.119(e)主張以下專利申請案的申請日的權(quán)利:題為“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION, CHARGING AND DISTRIBUTING POWERSTORAGE DEVICES, SUCH AS BATTERIES”且于2011年7月26日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511，900 號(代理人案號 170178.401P1);題為 “APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR COLLECTION, CHARGING AND DISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES,SUCH ASBATTERIES”且于2012年5月16日申請的美國臨時專利申請案第61 / 647，936號(代理人案號 170178.401P2);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR REDISTRIBUTING POWERSTORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES,BETWEEN COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTIONMACHINES”且于2011年9月14日申請的美國臨時專利申請案第61 / 534，753號(代理人案號 170178.402P1);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION,SECURITY AND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES SUCH AS BATTERIES” 且于 2011 年9月14日申請的美國臨時專利申請案第61 / 534，761號(代理人案號170178.403P1)；題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION, SECURITY AND CONTROL OFPOWER STORAGE DEVICES, SUCH AS BATTERIES, BASED ON USER PROFILES，，且于 2011 年9月14日申請的美國臨時專利申請案第61 / 534，772號(代理人案號170178.404P1)；題為“THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENT S IN ELECTRIC MOTOR DRIVE VEHICLES”且于2011年7月26日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511,887號(代理人案號170178.406P1);題為 “THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENT S IN ELECTRIC MOTOR DRIVEVEHICLES”且于2012年5月16日申請的美國臨時專利申請案第61 / 647，941號(代理人案號 170178.406P2);題為“DYNAMICALLY LIMITING VEHICLE OPERATION FOR BEST EFFORTECONOMY”且于2011年7月26日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511，880號(代理人案號 170178.407P1);題為 “APPARATUS，METHOD，AND ARTICLE FOR PHYSICAL SECURITY OFPOWER STORAGE DEVICES IN VEHICLES”且于2011年11月8日申請的美國臨時專利申請案第 61 / 557，170 號(代理人案號 170178.408P1);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLEFOR A POWER STORAGE DEVICE COMPARTMENT” 且于 2011 年 12 月 29 日申請的美國臨時專利申請案第 61 / 581，566 號(代理人案號 170178.412P1);題為 “APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR PROVIDING VEHICLE DIAGNOSTIC DATA”且于 2012 年 2 月 21 日申請的美國臨時專利申請案第61 / 601，404號(代理人案號170178.417P1);題為“APPARATUS，METHODAND ARTICLE FOR PROVIDING LOCATIONS OF POWER STORAGE DEVICE COLLECTION,CHARGINGAND DISTRIBUTION MACHINES”且于2012年2月22日申請的美國臨時專利申請案第61 /601，949 號(代理人案號 170178.418P1);及題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORPROVIDING INFORMATION REGARDING AVAILABILITY OF POWER S TORAGE DEVICE S AT APOWER S TORAGE DEVICE COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINE”且于2012年2月22日申請的美國臨時專利申請案第61 / 601，953號(代理人案號170178.419P1)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體涉及使用電動馬達(dá)作為原動機(jī)或牽引馬達(dá)的車輛，且詳言之，涉及可再充電電能存儲設(shè)備(例如，二次電池(secondary battery)、超級電容器或超電容器)及/或用于這種車輛中的其他組件(例如，電力轉(zhuǎn)換器、控制電路)的熱管理。
【背景技術(shù)】
[0004]混合及全電動車輛正變得日益普遍。這種車輛可實(shí)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的許多優(yōu)勢。舉例而言，混合或電車輛可實(shí)現(xiàn)較高燃料經(jīng)濟(jì)，且可具有極少或甚至零尾氣污染。詳言之，全電動車輛不僅可具有零尾氣污染，而且可與較低總污染相關(guān)聯(lián)。舉例而言，可從可再生源(例如，太陽、水電)產(chǎn)生電力。再者，舉例而言，可在不產(chǎn)生空氣污染的發(fā)電廠(例如，核電廠)產(chǎn)生電力。再者，舉例而言，可在燃燒相對“清潔燃燒”燃料(例如，天然氣)的發(fā)電廠產(chǎn)生電力，這些發(fā)電廠具有比內(nèi)燃機(jī)高的效率及/或使用對于供個人車輛使用而言過大、成本高或昂貴的污染控制或移除系統(tǒng)(例如，工業(yè)空氣洗滌器)。
[0005]個人運(yùn)輸車輛(諸如，燃機(jī)動力小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車)在許多地方普遍存在，例如，在亞洲的許多大城市。這些小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車往往相對較不貴，特別與汽車、小汽車或卡車相比而言。具有大量燃機(jī)小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車的城市亦往往有非常密集的人口，且受到高度空氣污染。新近以來，許多燃機(jī)小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車提供相對較低的個人運(yùn)輸污染源。舉例而言，這些小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車可具有比較大車輛高的里程額定值。一些小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車可甚至裝備有基本污染控制設(shè)備(例如，催化轉(zhuǎn)換器)。不幸地，若使用小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車且不加維護(hù)及/或若因(例如)催化轉(zhuǎn)換器的故意或無意移除而修改小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車，則迅速超過了工廠指定排放等級。小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車的擁有者或操作者常缺少維護(hù)其車輛的財(cái)源或動機(jī)。
[0006]已知空氣污染對人的健康具有負(fù)面影響，與造成或加重各種疾病相關(guān)聯(lián)(例如，各種報(bào)告將空氣污染與氣腫、哮喘、肺炎及囊腫性纖維化以及各種心血管疾病相聯(lián)系)。這些疾病奪走了大量生命，且嚴(yán)重降低了無數(shù)其他人的生命質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]對燃機(jī)的零尾氣排放替代將大大地使空氣質(zhì)量及因此使大眾健康受益。
[0008]雖然欣賞全電動車輛的零尾氣排放，但大眾對全電動車輛的采用尚慢。原因之一似乎與主電力或電能存儲設(shè)備的稍微有限范圍有關(guān)，主電力或電能存儲設(shè)備通常為二次(亦即，可再充電)化學(xué)電池單元陣列(通常被稱為電池)。主電力存儲設(shè)備的性能可受各種各樣的狀況不利地影響，諸如當(dāng)前充電水平、溫度及使用歷史，包括主電力存儲設(shè)備已經(jīng)受的再充電循環(huán)的年限及數(shù)目。范圍亦可基于各種各樣的其他因素或狀況而變化。舉例而言，與車輛有關(guān)的狀況可影響范圍，例如，大小、重量、扭矩、最高速度、阻力系數(shù)。又舉例而言，駕駛員或操作者狀況可影響范圍，例如，駕駛員或操作者是否以高速駕駛或迅速地加速(亦即，猛然一動)及高速駕駛或迅速地加速(亦即，猛然一動)的頻率。作為另一實(shí)例，環(huán)境狀況可影響范圍，例如，周圍溫度及地形(例如，平地、丘陵)。
[0009]確保充分及可預(yù)測范圍對于實(shí)現(xiàn)對電動車輛的廣泛接受而言是重要的。在替換或補(bǔ)給主電力或電能存儲設(shè)備是可能的(假定車輛可到達(dá)可得到此替換或補(bǔ)給的位置)的情況下，此情形可能特別成立。
[0010]本文中所描述的方法可解決具有零尾氣排放技術(shù)的有限采用(特定言之，在人口密集的城市，及在具有有限財(cái)源的人群中)的問題中的一些問題。
[0011]舉例而言，本文中所描述的方法中的一些方法可基于諸如以下各項(xiàng)的各種狀況而限制車輛操作(例如，速度、加速度)及/或電動車輛附件(例如，電動附件，諸如空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、除霜系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、聲頻系統(tǒng)、電動窗、電動鎖、座椅加熱器、全球定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)，及其類似者)的操作:電力或電能存儲設(shè)備(例如，電池、超級電容器或超電容器)的當(dāng)前充電狀況或狀態(tài)、電力或電能存儲設(shè)備的歷史、與車輛有關(guān)的狀況(例如，里程、重量、大小、阻力系數(shù))、與車輛的駕駛員或操作者有關(guān)的狀況(例如，關(guān)于速度、加速度、里程的歷史)及/或環(huán)境狀況(例如，周圍溫度、地形)。舉例而言，控制器可控制一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的操作以在需要時限制提供給車輛的牽引電動馬達(dá)或車輛附件的電流及/或電壓，以確保到達(dá)替換或補(bǔ)給站點(diǎn)的充分范圍。
[0012]一種操作具有由主電力存儲設(shè)備供電的原動機(jī)的車輛的方法可概述為包括:至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍；確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)；比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍；及至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的比較的結(jié)果，確定是否限制該車輛的該原動機(jī)的操作特性。
[0013]該方法可進(jìn)一步包括響應(yīng)于該確定而限制該車輛的該原動機(jī)的至少一個操作特性。響應(yīng)于該確定而限制該車輛的該原動機(jī)的至少一個操作特性可包括:限制該車輛的速度。響應(yīng)于該確定而限制該車輛的該原動機(jī)的至少一個操作特性可包括:限制該車輛的加速度。
[0014]在該原動機(jī)為電動馬達(dá)的情況下，該方法可進(jìn)一步包括:響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，限制提供給該車輛的該電動馬達(dá)的電壓。
[0015]在該原動機(jī)為電動馬達(dá)的情況下，該方法可進(jìn)一步包括:響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，限制提供給該車輛的該電動馬達(dá)的電流。
[0016]該方法可進(jìn)一步包括:響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，調(diào)整該主電力存儲設(shè)備的溫度。該方法可進(jìn)一步包括:響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，中止向該車輛的至少一個非必需組件供電。
[0017]一種操作具有由主電力存儲設(shè)備供電的原動機(jī)的車輛的方法可概述為包括:至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍；確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)；比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍；及至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的該比較的結(jié)果，確定是否限制電動車輛附件的操作特性。
[0018]至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于在該目前時間該主電力存儲設(shè)備的充電水平而確定該車輛的估計(jì)范圍。至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于該主電力存儲設(shè)備的歷史簡檔而確定該車輛的估計(jì)范圍。至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于該車輛的至少一個特性(大小、重量、阻力(drag))而確定該車輛的估計(jì)范圍。至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于該車輛的歷史駕駛型態(tài)而確定該車輛的估計(jì)范圍。至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于在該目前時間該車輛的駕駛員的歷史駕駛型態(tài)(速度、加速度)而確定該車輛的估計(jì)范圍。至少部分基于在目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍可包括:至少部分基于在該目前時間該車輛操作所在的環(huán)境的至少一個環(huán)境參數(shù)(周圍溫度、地形)而確定該車輛的估計(jì)范圍。確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)可包括:確定該目前位置與具有用于該主電力存儲設(shè)備的替換品的至少一個位置之間的行進(jìn)距離。確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)可包括:確定在該車輛可沿著行進(jìn)的道路上的該目前位置與該至少一個目的地之間的最短距離。比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍可包括:確定估計(jì)范圍是否在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)。至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的該比較的結(jié)果而確定是否限制該車輛的該原動機(jī)的操作特性可包括:響應(yīng)于估計(jì)范圍在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)，限制該車輛的速度或加速度中的至少一個。確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)可包括:考慮該目前位置與該至少一個目的地之間的至少一個海拔改變。
[0019]一種車輛可概述為包括:原動機(jī)，其經(jīng)耦接以驅(qū)動該車輛的至少一個車輪；主電力存儲設(shè)備，其存儲電力；電源，其經(jīng)耦接且可操作以選擇性地在該主電力存儲設(shè)備與該原動機(jī)之間轉(zhuǎn)移電力；及控制器，其經(jīng)通信地耦接以控制該電源，其中該控制器響應(yīng)于在目前時間該車輛的所確定估計(jì)范圍與在該車輛的目前位置與至少一個目的地之間的所確定行進(jìn)距離的比較的結(jié)果，限制該車輛的該原動機(jī)的至少一個操作特性。
[0020]該控制器可進(jìn)一步:至少部分基于在該目前時間該主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定該車輛的估計(jì)范圍；確定目前位置與至少一個目的地之間的行進(jìn)距離；比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍；及至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的比較的結(jié)果，確定是否限制該車輛的該原動機(jī)的該操作特性。該原動機(jī)可為電動馬達(dá)且該控制器可響應(yīng)于該確定而將控制信號施加至該電源，以限制提供給該車輛的該電動馬達(dá)的電壓。該原動機(jī)可為電動馬達(dá)且該控制器可響應(yīng)于該確定而將控制信號施加至該電源，以限制提供給該車輛的該電動馬達(dá)的電流。該控制器可響應(yīng)于該確定而中止向該車輛的至少一個非必需組件供電。
[0021]該控制器可至少部分基于在該目前時間該主電力存儲設(shè)備的充電水平而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于該主電力存儲設(shè)備的歷史簡檔而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于該車輛的至少一個特性而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于該車輛的歷史駕駛型態(tài)而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于在該目前時間該車輛的駕駛員的歷史駕駛型態(tài)而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于在該目前時間該車輛操作所在的環(huán)境的至少一個環(huán)境參數(shù)而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可至少部分基于該目前位置與該至少一個目的地之間的至少一個海拔改變而確定該車輛的估計(jì)范圍。該控制器可確定該目前位置與具有用于該主電力存儲設(shè)備的替換品的至少一個位置之間的行進(jìn)距離。該控制器可確定沿著該車輛可沿著行進(jìn)的道路的該目前位置與該至少一個目的地之間的最短距離。該控制器可確定估計(jì)范圍是否在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)。該控制器可響應(yīng)于估計(jì)范圍在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)而限制該車輛的速度或加速度中的至少一個。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]在附圖中，相同參考數(shù)字識別類似的組件或動作。在附圖中的組件的大小及相對位置不一定按比例繪制。舉例而言，各種組件的形狀及角度未按比例繪制，且這些組件中的一些組件經(jīng)任意放大及定位以改良附圖辨視性。另外，所繪制的組件的特定形狀并不意欲傳送關(guān)于特定組件的實(shí)際形狀的任何信息，且僅為了易于附圖中的辨識而選擇。
[0023]圖1為根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車的等角部分分解圖，該電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車可包括本文中所描述的各種組件或結(jié)構(gòu)。
[0024]圖2為根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的圖1的小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車的組件或結(jié)構(gòu)中的一些組件或結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0025]圖3為根據(jù)另一非限制性所示意實(shí)施例的圖1的小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車的組件或結(jié)構(gòu)中的一些組件或結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0026]圖4為根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的環(huán)境的示意圖，該環(huán)境包括一個或更多個小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車、用于替換或補(bǔ)給能量或電力存儲設(shè)備的位置及通過通信基礎(chǔ)設(shè)施而通信地耦接的后端系統(tǒng)。
[0027]圖5為展示根據(jù)一所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以控制具有主電能存儲設(shè)備的車輛的操作的高階方法的流程圖。
[0028]圖6為展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2及圖3的組件或結(jié)構(gòu)以通過限制電壓及/或電流及/或調(diào)整主電力或電能存儲設(shè)備的溫度來實(shí)施對于車輛的控制的低階方法的流程圖，該低階方法可用于執(zhí)行圖5的方法中。
[0029]圖7為展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以確定估計(jì)范圍的低階方法的流程圖，該低階方法可用于執(zhí)行圖5的方法中。
[0030]圖8為展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以實(shí)施對于車輛的控制的低階方法的流程圖，該低階方法可用于執(zhí)行圖5的方法中。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在以下描述中，闡明了某些特定細(xì)節(jié)以便提供對各種所揭示的實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，可在無這些特定細(xì)節(jié)中的一個或多個的情況下或通過其他方法、組件、材料等來實(shí)踐實(shí)施例。在其他情況下，未詳細(xì)展示或描述與售貨裝置、電池、鎖定機(jī)構(gòu)、無線技術(shù)、超級電容器或超電容器、電力轉(zhuǎn)換器(包括(但不限于)變壓器、整流器、DC / DC電力轉(zhuǎn)換器、開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器、控制器及通信系統(tǒng)及結(jié)構(gòu))及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的熟知結(jié)構(gòu)，以避免不必要地使實(shí)施例的描述晦澀難懂。
[0032]除非上下文另有需要，否則貫穿本說明書及接下來的權(quán)利要求書，詞“包括(comprise) ”及其變化形式(諸如，“comprises”及“comprising”)應(yīng)按開放的包括性意義來解釋，亦即，解釋為“包括但不限于”。
[0033]貫穿本說明書的對“一項(xiàng)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”的提及意謂結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實(shí)施例中。因此，詞組“在一項(xiàng)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”在貫穿本說明書的各處中的出現(xiàn)不一定均指代相同實(shí)施例。
[0034]諸如第一、第二及第三的序數(shù)詞的使用不一定暗示次序的排名意義，而是可能僅區(qū)分動作或結(jié)構(gòu)的多個例項(xiàng)。
[0035]對便攜式電力存儲設(shè)備或電能存儲設(shè)備的提及意謂能夠存儲電力及釋放所存儲電力的任何設(shè)備，包括(但不限于)電池、超級電容器或超電容器。對電池的提及意謂一個或更多個化學(xué)存儲電池單元，例如，可再充電或二次電池單元(secondary battery cell),包括(但不限于)鎳鎘合金或鋰離子電池單元。
[0036]本文中提供的本發(fā)明的標(biāo)題及發(fā)明摘要僅為了便利起見，且并不解譯實(shí)施例的范圍或意義。
[0037]圖1展示根據(jù)一所示意實(shí)施例的呈電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的形式的電動個人運(yùn)輸車輛。
[0038]如先前所注釋，燃機(jī)小輪機(jī)踏車及機(jī)動腳踏車在許多大城市(例如，在亞洲、歐洲及中東)普遍。解決與使用電能存儲設(shè)備(例如，二次電池)作為車輛的主電源或一次電源有關(guān)的性能或效率問題的能力可促進(jìn)使用全電動小輪機(jī)踏車及機(jī)動腳踏車100代替內(nèi)燃機(jī)小輪機(jī)踏車及機(jī)動腳踏車，藉此減輕空氣污染，以及減少噪音。
[0039]電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100包括框架102、車輪104a、104b (統(tǒng)稱為104)，及具有用戶控制(諸如，節(jié)流閥108、制動桿110、轉(zhuǎn)向指示器開關(guān)112等)的把手106，所有這些具有公知設(shè)計(jì)。電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100亦可包括電力系統(tǒng)114，電力系統(tǒng)114包括:牽引電動馬達(dá)116，其經(jīng)耦接以驅(qū)動車輪104b中的至少一個；至少一個主電力存儲設(shè)備118，其存儲電力以至少對牽弓丨電動馬達(dá)116供電；及控制電路120，其控制在至少該主電力存儲設(shè)備118與牽引電動馬達(dá)116之間的電力分配。
[0040]牽引電動馬達(dá)116可呈各種各樣的形式中的任一種，但通常是能夠產(chǎn)生足夠電力(瓦特或馬力)及扭矩從而以所需速度及加速度驅(qū)動期望的負(fù)載的永久磁體感應(yīng)馬達(dá)。牽引電動馬達(dá)116可以是能夠在驅(qū)動模式中操作以及在再生制動模式中操作的任何公知電動馬達(dá)。在驅(qū)動模式中，牽引電動馬達(dá)消耗電力以驅(qū)動車輪。在再生制動模式中，牽引電動馬達(dá)作為產(chǎn)生器操作，其響應(yīng)于車輪的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流且產(chǎn)生制動效應(yīng)以使車輛減緩。
[0041]主電能存儲設(shè)備118可呈各種各樣的形式，例如，電池(例如，電池單元陣列)或超級電容器或超電容器(例如，超電容器電池陣列)。舉例而言，電能存儲設(shè)備118可呈可再充電電池(亦即，二次電池單元(secondary cell)或二次電池(secondary battery))的形式。電能存儲設(shè)備118可(例如)經(jīng)設(shè)定大小以物理地配合個人運(yùn)輸車輛(諸如，全電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100)且對個人運(yùn)輸車輛(諸如，全電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100)供電，且可為便攜式以允許容易的替換或交換。假定運(yùn)輸應(yīng)用強(qiáng)加的很可能的需求，則主電能存儲設(shè)備118很可能呈一個或更多個化學(xué)電池單元的形式。
[0042]電能存儲設(shè)備118可包括可從電能存儲設(shè)備118外部接入的若干電氣端子122a、122b (示出了兩個，統(tǒng)稱為122)。電氣端子122允許從電能存儲設(shè)備118傳遞電荷，以及允許將電荷傳遞至電能存儲設(shè)備118以用于對電能存儲設(shè)備118充電或再充電。雖然在圖1中示意為端口，但電氣端子122可呈可從電能存儲設(shè)備118外部接入的任何其他形式，包括安置于電池外殼中的槽內(nèi)的電氣端子。[0043]如下文較好地示意及描述，控制電路120包括各種組件，以用于轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)及控制電力的轉(zhuǎn)移(特定言之，在電能存儲設(shè)備118與牽引電動馬達(dá)116之間)。
[0044]圖2展示根據(jù)一所示意實(shí)施例的電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的一部分。詳言之，圖2展示一實(shí)施例，該實(shí)施例使用電能存儲設(shè)備118供應(yīng)由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力，以用于經(jīng)由若干溫度調(diào)整設(shè)備(統(tǒng)稱為200)調(diào)整或控制各種組件(例如，電能存儲設(shè)備118及/或電路)的溫度。
[0045]如所示意，牽引電動馬達(dá)116包括軸桿202，其經(jīng)直接地或間接地耦接以驅(qū)動電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的至少一個車輪104b。雖然未加以示意，但可使用傳動裝置(例如，鏈條、齒輪、萬向接頭)。
[0046]控制電路120可呈大量各種各樣形式中的任一種，且通常包括控制器204、一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器206a至206e (示出了五個)、開關(guān)Swi至Sw3 (示出了三個)及/或傳感
器 Stb> Svb> Sn^ Stc> Svc> Sic> Stm> Svm> SIM> Srmo
[0047]如圖2中所示意，控制電路120可包括第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a，在驅(qū)動模式或配置中，第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a耦接電能存儲設(shè)備118以供應(yīng)由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力。第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a可使來自電能存儲設(shè)備118的電力的電壓升壓至足夠驅(qū)動牽引電動馬達(dá)116的水平。第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a可呈各種各樣的形式，例如，未經(jīng)調(diào)節(jié)或經(jīng)調(diào)節(jié)開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器(其可能隔離或可能不隔離)。舉例而言，第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a可呈經(jīng)調(diào)節(jié)升壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器的形式。
[0048]控制電路120可包括DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b (通常被稱為反相器)，在驅(qū)動模式或配置中，DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b耦接電能存儲設(shè)備118以經(jīng)由第一 DC / DC轉(zhuǎn)換器206a供應(yīng)由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力。DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b可使來自第一 DC /DC轉(zhuǎn)換器206a的電力反相成適合于驅(qū)動牽引電動馬達(dá)116的AC波形。AC波形可為單相的或多相的，例如，兩相或三相AC電力。DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b可呈各種各樣的形式，例如，未經(jīng)調(diào)節(jié)或經(jīng)調(diào)節(jié)開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器(其可能隔離或可能不隔離)。舉例而言，DC /AC電力轉(zhuǎn)換器206b可呈經(jīng)調(diào)節(jié)反相器的形式。
[0049]第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a及DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b分別經(jīng)由經(jīng)控制器204供應(yīng)的控制信號C1X2來控制。舉例而言，控制器204或某一中間柵極驅(qū)動電路可供應(yīng)經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號以控制第一 DC / DC及/或DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206a、206b的開關(guān)(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管或M0SFET、雙極絕緣柵極晶體管或IGBT)的操作。
[0050]如圖2中進(jìn)一步示意，控制電路120可包括AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c (通常被稱為整流器)，在制動或再生制動模式或配置中，AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c耦接牽引電動馬達(dá)116以將由其所產(chǎn)生的電力提供給電能存儲設(shè)備118。AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c可將由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的AC波形整流成適合于供應(yīng)電能存儲設(shè)備118且視情況供應(yīng)諸如控制電路120的其他組件的DC形式。AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c可呈各種各樣的形式，例如，全橋無源二極管整流器或全橋有源晶體管整流器。
[0051]控制電路120亦可包括第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d，其經(jīng)由AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c將牽引電動馬達(dá)116電耦接 至電能存儲設(shè)備118。第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d將由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力的電壓降壓至適合于電能存儲設(shè)備118的水平。第二DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d可呈各種各樣的形式，例如，未經(jīng)調(diào)節(jié)或經(jīng)調(diào)節(jié)開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器(其可能隔離或可能不隔離)。舉例而言，第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d可呈經(jīng)調(diào)節(jié)降壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器、同步降壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器的形式。
[0052]AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c及第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d分別經(jīng)由經(jīng)控制器204供應(yīng)的控制信號C3、C4來控制。舉例而言，控制器204或某一中間柵極驅(qū)動控制器可供應(yīng)經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號以控制AC / DC及/或第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c、206d的開關(guān)(例如，M0SFET、IGBT)的操作。
[0053]如圖2中進(jìn)一步示意，控制電路120可包括第三DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206e，其將電能存儲設(shè)備118電耦接至各種其他組件(例如，控制器120)。第三DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206e可使由電能存儲設(shè)備118供應(yīng)的電力的電壓降壓至適合于一個或更多個其他組件的水平。第三DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206e可呈各種各樣的形式，例如，未經(jīng)調(diào)節(jié)或經(jīng)調(diào)節(jié)開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器(其可能隔離或可能不隔離)。舉例而言，第三DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206e可呈經(jīng)調(diào)節(jié)降壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器、同步降壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓式開關(guān)模式電力轉(zhuǎn)換器的形式。
[0054]亦如圖2中所示意，溫度調(diào)整設(shè)備200可經(jīng)定位以控制或調(diào)整某些組件的溫度或最接近某些組件的溫度。
[0055]溫度調(diào)整設(shè)備200可位于最接近一個或更多個其他組件處、鄰近于一個或更多個其他組件處或與一個或更多個其他組件接觸處，該一個或更多個其他組件將受益于具有主動溫度管理或處置。舉例而言，第一多個溫度調(diào)整設(shè)備200a、200b (示出了兩個)可位于最接近主電能存儲設(shè)備118處、鄰近于主電能存儲設(shè)備118處或與主電能存儲設(shè)備118接觸處，主電能存儲設(shè)備118將電力提供給牽引電動馬達(dá)116。第二多個溫度調(diào)整設(shè)備200c可位于最接近控制電路的組件或組件中的一個或多個(例如，電力轉(zhuǎn)換器206a至206e中的一個或多個)處、鄰近于控制電路的組件或組件中的一個或多個(例如，電力轉(zhuǎn)換器206a至206e中的一個或多個)處，或與控制電路的組件或組件中的一個或多個(例如，電力轉(zhuǎn)換器206a至206e中的一個或多個)接觸處。第三多個溫度調(diào)整設(shè)備200d可位于最接近控制器204的一個或更多個組件處、鄰近于控制器204的一個或更多個組件處，或與控制器204的一個或更多個組件接觸處。雖然示意為最接近第一 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206a及DC / AC電力轉(zhuǎn)換器206b，但溫度調(diào)整設(shè)備200c附加地或備選地可位于最接近AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c或第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d處，鄰近于AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c或第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d處，或與AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c或第二 DC / DC電力轉(zhuǎn)換器206d接觸處。附加地或備選地，一個或更多個溫度調(diào)整設(shè)備200可位于最接近第三DC /DC電力轉(zhuǎn)換器206e處。溫度調(diào)整設(shè)備200可由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力供電，該電力由其在再生制動操作期間產(chǎn)生。一個或更多個開關(guān)S1 (僅示出了一個)可響應(yīng)于來自控制器120的控制信號CSl而操作，以選擇性地將電力從電能存儲設(shè)備118耦合至溫度調(diào)整設(shè)備。
[0056]溫度調(diào)整設(shè)備200可呈各種各樣的形式。舉例而言，溫度調(diào)整設(shè)備200中的一個或多個可呈帕耳帖(Peltier)設(shè)備(亦被稱為帕耳帖效應(yīng)設(shè)備)的形式。這種設(shè)備使用帕耳帖效應(yīng)來建立兩種不同類型的材料的接面之間的熱流通量。帕耳帖設(shè)備是固態(tài)有源熱泵，其響應(yīng)于直流而轉(zhuǎn)移熱以防止從設(shè)備的一側(cè)至另一側(cè)的溫度梯度。熱轉(zhuǎn)移的方向由所施加DC電壓的極性來控制。因此，這種設(shè)備有時被稱為帕耳帖冷卻器、帕耳帖加熱器或熱電熱泵。溫度調(diào)整設(shè)備200中的一個或多個可(例如)呈電阻性加熱器的形式。
[0057]溫度調(diào)整設(shè)備200中的一個或多個可包括一個或更多個熱交換設(shè)備208a至208d(統(tǒng)稱為208)，或與一個或更多個熱交換設(shè)備208a至208d(統(tǒng)稱為208)熱導(dǎo)耦接。熱交換設(shè)備208可包括單獨(dú)的或任何組合的散熱片(sink)(亦即，將熱從固體材料轉(zhuǎn)移至諸如空氣的流體的設(shè)備)、熱散播器(亦即，具有相對較高的熱導(dǎo)率的板)及/或熱管(亦即，使用材料的相變的熱轉(zhuǎn)移設(shè)備)。與溫度調(diào)整設(shè)備200相比，熱交換設(shè)備208通常具有相對較大的熱耗散表面積。舉例而言，熱交換設(shè)備208可包括多個鰭片(例如，銷狀鰭片)，以使用于給定容積的表面積最大化。熱交換設(shè)備208的熱耗散表面可安置于相對遠(yuǎn)離被冷卻的特定組件處。
[0058]控制器204可呈各種各樣的形式，這些形式可包括一個或更多個集成電路、集成電路組件、模擬電路或模擬電路組件。如所示意，控制器204包括微控制器220、非易失性計(jì)算機(jī)或處理器可讀存儲器(諸如，只讀存儲器(ROM) 222及/或隨機(jī)存取存儲器(RAM) 224)，且可視情況而包括一個或更多個柵極驅(qū)動電路226。
[0059]微控制器220執(zhí)行邏輯以控制電力系統(tǒng)的操作，且可呈各種各樣的形式。舉例而言，微控制器220可呈以下各項(xiàng)的形式:微處理器、編程邏輯控制器(PLC)、可編程柵極陣列(PGA)(諸如，現(xiàn)場可編程柵極陣列(FPGS))，及專用集成電路(ASIC)，或其他這種微控制器設(shè)備。R0M222可呈能夠存儲處理器可執(zhí)行指令及/或數(shù)據(jù)以實(shí)施控制邏輯的各種各樣的形式中的任一種。RAM224可呈能夠臨時保留處理器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)的各種各樣的形式中的任一種。微控制器220、R0M222、RAM224及視情況的柵極驅(qū)動電路226可通過一個或更多個總線(未圖標(biāo))而耦接，這些總線包括電力總線、指令總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線等?；蛘?，控制邏輯可實(shí)施于模擬電路中。
[0060]柵極驅(qū)動電路226可呈適合于經(jīng)由驅(qū)動信號(例如，PWM柵極驅(qū)動信號)驅(qū)動電力轉(zhuǎn)換器206的開關(guān)(例如，M0SFET、IGBT)的各種各樣的形式中的任一種。雖然不意為控制器204的一部分，但一個或更多個柵極驅(qū)動電路可介于控制器204與電力轉(zhuǎn)換器206之間。
[0061]控制器204 可從一個或更多個傳感器 STB、SVB, Sm STC, Svc, Sic, Stm, Svm, Sim、Sem 接收信號。控制器可在控制溫度調(diào)整設(shè)備200中使用所感測信息，例如，開始熱轉(zhuǎn)移、停止熱轉(zhuǎn)移、增加熱轉(zhuǎn)移速率，或甚至改變熱轉(zhuǎn)移的方向。此情形可通過施加控制信號Csl至Cs3以選擇開關(guān)Swi至Sw3來實(shí)現(xiàn)。舉例而言，控制信號(^至(；3選擇開關(guān)Swi至Sw3以使得電力(例如，直流)被提供給溫度調(diào)整設(shè)備200中的選定溫度調(diào)整設(shè)備，且設(shè)定所施加電力的電壓水平及甚至所施加電力的極性。
[0062]電池溫度傳感器Stb可經(jīng)安置以感測主電力存儲設(shè)備118或最接近主電力存儲設(shè)備118的周圍環(huán)境的溫度，且提供指示所感測溫度的信號TB。
[0063]電池電壓傳感器Svb可經(jīng)安置以感測主電力存儲設(shè)備118上的電壓且提供指示所感測電壓的信號Vb。
[0064]電池電荷傳感器Sm可經(jīng)安置以感測主電力存儲設(shè)備118的電荷且提供指示所感測電荷的信號Ib。[0065]電力轉(zhuǎn)換器溫度傳感器Stc可經(jīng)安置以感測電力轉(zhuǎn)換器206中的一個或多個或最接近電力轉(zhuǎn)換器206的周圍環(huán)境的溫度，且提供指示所感測溫度的信號Tc。
[0066]電力轉(zhuǎn)換器電壓傳感器Svc可經(jīng)安置以感測電力轉(zhuǎn)換器206中的一個或多個上的電壓，且提供指示所感測電壓的信號\。
[0067]電力轉(zhuǎn)換器電荷傳感器Sic可經(jīng)安置以感測穿過電力轉(zhuǎn)換器206中的一個或多個的電荷，且提供指示所感測電荷的信號I。。
[0068]牽引馬達(dá)溫度傳感器Stm可經(jīng)安置以感測牽引電動馬達(dá)116或最接近牽引電動馬達(dá)116的周圍環(huán)境的溫度，且提供指示所感測溫度的信號TM。
[0069]牽引馬達(dá)電壓傳感器Svm可經(jīng)安置以感測牽引電動馬達(dá)116上的電壓且提供指示所感測電壓的信號VM。
[0070]牽引馬達(dá)電流傳感器Sim可經(jīng)安置以感測流經(jīng)牽引馬達(dá)116的電流且提供指示所感測電流的信號IM。
[0071]牽引馬達(dá)旋轉(zhuǎn)傳感器Sem可經(jīng)安置以感測流經(jīng)牽引馬達(dá)116的電流且提供指示所感測旋轉(zhuǎn)速度的信號rpm。
[0072]如本文中所論述，控制器可使用所感測狀況中的一個或多個來控制溫度調(diào)整設(shè)備200中的一個或多個的操作。
[0073]控制器204包括可形成為或命名為收發(fā)器228的發(fā)送器及接收器，收發(fā)器228提供與遠(yuǎn)離電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的組件或系統(tǒng)的無線通信。收發(fā)器228可呈適合于提供無線通信的大量各種各樣的形式。舉例而言，收發(fā)器可呈經(jīng)由蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行與遠(yuǎn)程系統(tǒng)的通信的蜂窩電話芯片組(亦被稱為無線電裝置)及天線的形式。收發(fā)器228可實(shí)施不同于基于蜂窩的通信的無線通信方法。通信可包括從遠(yuǎn)程系統(tǒng)或服務(wù)接收信息及/或指令，以及將信息及/或指令或查詢發(fā)送至遠(yuǎn)程系統(tǒng)或設(shè)備。
[0074]控制器204可包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器230，全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器230從GPS衛(wèi)星接收信號，這些信號允許控制器204確定小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的當(dāng)前位置?？墒褂么罅扛鞣N各樣的市售GPS接收器中的任一者。目前位置(location或position)可以坐標(biāo)(例如，經(jīng)度及緯度)來指定，通常具有低于3米的準(zhǔn)確度。或者，可使用其他技術(shù)來確定小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的目前位置，例如，基于三個或三個以上蜂窩塔臺或基站的三角量測。
[0075]目前位置的海拔可基于GPS坐標(biāo)來辨別或確定。同樣地，當(dāng)前位置與一個或更多個其他位置或目的地之間的海拔改變可使用使GPS坐標(biāo)與海拔相關(guān)的地形映射或其他結(jié)構(gòu)化格式來確定。此情形可有利地用于較好地估計(jì)電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的范圍。附加地或備選地，電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100可包括檢測海拔的高度計(jì)或其他傳感器(例如，檢測海拔改變的加速度計(jì))。此情形可允許在確定估計(jì)范圍時考慮與電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100相對于丘陵的相對位置(例如，丘陵的頂部、丘陵的底部)相關(guān)聯(lián)的勢能。此情形可有利地產(chǎn)生更準(zhǔn)確或估計(jì)的范圍，從而防止對操作性能的不必要的限制。舉例而言，對于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100處于或最接近較大丘陵的頂部的了解可導(dǎo)致所確定估計(jì)范圍的增加，從而使得替換或補(bǔ)給位置在范圍內(nèi)，且防止對于限制操作性能的需要?；蛘?，對于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100處于或最接近較大丘陵的底部的了解可導(dǎo)致所確定估計(jì)范圍的減小，從而指示最近的替換或補(bǔ)給位置在估計(jì)范圍之夕卜，且使得較早發(fā)生對于操作性能的限制，從而確保電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100將到達(dá)替換或補(bǔ)給位置。
[0076]圖3展示根據(jù)另一所示意實(shí)施例的電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的一部分。詳言之，圖3展示一實(shí)施例，該實(shí)施例使用輔助電能存儲設(shè)備300供應(yīng)由牽引電動馬達(dá)116產(chǎn)生的電力以用于經(jīng)由若干溫度調(diào)整設(shè)備200調(diào)整或控制各種組件(例如，電能存儲設(shè)備118及/或電路)的溫度。除了主電能存儲設(shè)備118之外，輔助電能存儲設(shè)備300也用以向牽引電動馬達(dá)116供電。這些結(jié)構(gòu)及/或組件中的許多結(jié)構(gòu)及/或組件類似于上文參看圖2所示意及描述的那些結(jié)構(gòu)及/或組件，或甚至相同。這種結(jié)構(gòu)及組件將共享與圖2中所用參考數(shù)字相同的參考數(shù)字，且將不進(jìn)一步詳細(xì)加以描述。緊接的下文僅描述顯著差異中的一些差異。
[0077]如所注釋，圖3的實(shí)施例添加輔助電能存儲設(shè)備300。舉例而言，經(jīng)由AC / DC轉(zhuǎn)換器206c及/或DC / DC轉(zhuǎn)換器206d將由在再生制動模式中操作的牽引電馬達(dá)產(chǎn)生的電力提供給輔助電能存儲設(shè)備300。將輔助電能存儲設(shè)備300示意為一個或更多個超級電容器或超電容器，但此輔助電能存儲設(shè)備可呈各種各樣的形式，例如，化學(xué)電池。由于輔助電能存儲設(shè)備300并不驅(qū)動牽引電動馬達(dá)116，因此在選擇形式上允許較大靈活性。因此，可基于所需特性而選擇輔助電能存儲設(shè)備300，所需特性諸如在期望的電壓下的性能、充電容量，及/或輔助電能存儲設(shè)備300操作所處于的溫度。對超電容器的挑選可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于化學(xué)電池的效率，尤其是關(guān)于在相對較高的周圍溫度下的放電及/或充電操作而言。
[0078]開關(guān)Swi至Sw3現(xiàn)在可操作以選擇性地將輔助電能存儲設(shè)備300耦接至溫度調(diào)整設(shè)備 200。
[0079]圖3的實(shí)施例亦可包括泄熱槽或耗散電阻器R及開關(guān)SW4，開關(guān)SW4可響應(yīng)于來自控制器120的控制信號Ck而操作，以選擇性地將電阻器R并聯(lián)地耦接于牽引電動馬達(dá)116與AC / DC電力轉(zhuǎn)換器206c之間。此情形可允許:例如，在再生制動操作期間產(chǎn)生的能量對于輔助電能存儲設(shè)備300而言太多的情況下，將過量電能耗散為熱。
[0080]圖3的實(shí)施例附加地或備選地可包括直接耦合開關(guān)SW5，其可響應(yīng)于來自控制器120的控制信號Cs5而操作，以提供由在再生制動模式中操作的牽引電動馬達(dá)產(chǎn)生的電力與溫度調(diào)整設(shè)備200之間的直接電耦合(無任何居間的電池或超電容器)。
[0081]圖4展示根據(jù)一所示意實(shí)施例的環(huán)境400,圖1及圖2的電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100 (僅示出了一個)可在環(huán)境400中操作。
[0082]環(huán)境400包括多個位置402a、402b (統(tǒng)稱為402，僅示出了兩個)，可在該多個位置402a、402b處對主能量存儲設(shè)備進(jìn)行替換或補(bǔ)給。這種位置402可(例如)包括分送或自動售貨機(jī)或公共信息查詢站404a、404b(統(tǒng)稱為404)，以用于收集、充電及分配能量或電力存儲設(shè)備406a、406b至406η (僅示出了三個，統(tǒng)稱為406)?；蛘?，這種位置402可使用個人來手動地收集、充電及分配能量或電力存儲設(shè)備406。此替換或補(bǔ)給位置402可關(guān)于例如城市或城鎮(zhèn)或縣或其他地區(qū)的地理區(qū)域分布。通常，每一替換或補(bǔ)給位置402將維護(hù)能量或電力存儲設(shè)備庫存406，這些能量或電力存儲設(shè)備可處于各種充電狀態(tài)及/或狀況?？稍谔鎿Q或補(bǔ)給位置402處用經(jīng)更完全充電的能量或電力存儲設(shè)備406來更換電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100上的能量或電力存儲設(shè)備118。
[0083]環(huán)境400包括一個或更多個后端系統(tǒng)408，其包括一個或更多個后端服務(wù)器408a (僅示出了一個)，該一個或更多個后端服務(wù)器408a被配置為追蹤可替換或補(bǔ)給主能量存儲設(shè)備118的位置402。后端系統(tǒng)包括非易失性媒體410 (例如，硬盤)，其維護(hù)各種替換或補(bǔ)給位置402的數(shù)據(jù)庫或其他信息結(jié)構(gòu)412。此信息可包括(例如)以經(jīng)度及緯度指定及/或通過街道地址指定的位置402的坐標(biāo)412a。此信息亦可包括在給定位置402處的能量或電力存儲設(shè)備的當(dāng)前庫存412b。庫存412b可(例如)指定給定位置402處可用的能量或電力存儲設(shè)備的數(shù)目412c、能量或電力存儲設(shè)備中的一個或多個的充電狀況412d，及/或反映能量或電力存儲設(shè)備406中的一個或多個的使用的歷史信息412e，例如，能量或電力存儲設(shè)備406的年限及/或給定能量或電力存儲設(shè)備406已經(jīng)受的再充電循環(huán)的數(shù)目。
[0084]環(huán)境400可包括通信基礎(chǔ)設(shè)施414，其允許或促進(jìn)各種組件之間的通信，例如，后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a、可對主能量存儲設(shè)備118進(jìn)行替換或補(bǔ)給的該多個位置402及/或一個或更多個電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100之間的通信。通信基礎(chǔ)設(shè)施414可呈大量各種各樣的形式，且可包括不同的分立組件及系統(tǒng)，例如，有線或光學(xué)電纜組件或系統(tǒng)及/或無線組件或系統(tǒng)。舉例而言，通信基礎(chǔ)設(shè)施414可包括由蜂窩通信服務(wù)提供商提供的蜂窩通信網(wǎng)路，包括基站416a、416b、416c(統(tǒng)稱為416)。此情形可允許經(jīng)無線基礎(chǔ)設(shè)施(展示為具有雙箭頭的呈Z字形線)的數(shù)據(jù)通信，例如，與電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的通信。這些組件中的一些組件可經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)(通過具有雙箭頭的實(shí)線展示)而通信地耦接，例如，簡易老式電話服務(wù)(POTS)網(wǎng)絡(luò)418。舉例而言，諸如后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a及可對主能量存儲設(shè)備118進(jìn)行替換或補(bǔ)給的該多個位置402的固定組件可經(jīng)由公知電話線而耦接?；蛘撸蠖讼到y(tǒng)408或服務(wù)器408a及該多個位置402可經(jīng)由因特網(wǎng)419或某一其他網(wǎng)絡(luò)(例如，企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng))而通信地耦接，該某一其他網(wǎng)絡(luò)可使用有線通信路徑或信道、無線通信路徑或信道及/或有線及無線通信路徑或信道的組合。
[0085]在一些設(shè)施中，后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a簡單地將關(guān)于位置402及/或庫存406的所請求信息提供至電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的控制器204(圖2及圖3)。控制器204處理所接收信息，以及關(guān)于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的操作的信息，以控制電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的操作，如下文更詳細(xì)論述。在其他設(shè)施中，控制器204(圖2及圖3)可將關(guān)于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的操作狀況及目前位置的信息提供至后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a。在此設(shè)施中，后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a確定是否限制電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的操作，且將適當(dāng)指令傳送至電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100的控制器204以相應(yīng)地限制操作。
[0086]控制器204或后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a確定車輛100的目前位置420與可獲得主能量或電力存儲設(shè)備118的替換或補(bǔ)給的一個或更多個目的地422a、422b之間的行進(jìn)距離。行進(jìn)距離表示對于在法律上允許車輛100行進(jìn)的道路上必須經(jīng)過的距離的至少一個估計(jì)。舉例而言，法律上可能不準(zhǔn)許在高速公路上操作一些電動小輪機(jī)踏車，而一些電動小輪機(jī)踏車可能不適合于邊遠(yuǎn)地區(qū)或越野操作。行進(jìn)距離由至位置422a中的第一位置的第一路徑424a及至位置422b中的第二位置的第二路徑424b來表示。雖然一些實(shí)施例可能使用“筆直線”或直線距離，但實(shí)際上考慮阻礙物的距離為較佳的。
[0087]控制器304或后端系統(tǒng)408或服務(wù)器408a可考慮實(shí)際的、最終的或主目的地426，其并非可得到或可獲得對主能量或電力存儲設(shè)備118的替換或補(bǔ)給的位置422a、422b。此情形可考慮以下事實(shí):騎乘者或車輛操作者在搜尋對主能量或電力存儲設(shè)備118的替換或補(bǔ)給中不愿意走得太遠(yuǎn)。將位置422a、422b與實(shí)際的、最終的或主目的地426之間的行進(jìn)距離分別表示為路徑428a、428b。位置422a、422b及/或?qū)嶋H的、最終的或主目的地426可至少部分通過例如經(jīng)度及緯度的坐標(biāo)來定義。車輛118的目前位置420同樣可(例如)經(jīng)由GPS接收器以坐標(biāo)來指定?？墒褂酶鞣N軟件方法，這些軟件方法使用地圖信息來計(jì)算行進(jìn)距離，再次考慮障礙物及對實(shí)際行進(jìn)路徑的其他限制。如上文所注釋，此情形亦可考慮目前位置與一個或更多個目的地之間的海拔改變。同樣，可使用各種軟件方法，這些軟件方法使用地圖信息來計(jì)算或確定沿著路徑424a、424b、428a、428b中的一個或多個的方向，以提供給駕駛員或操作者。
[0088]圖5展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以實(shí)施對于具有主電能或電力存儲設(shè)備的車輛的控制的高階方法500。
[0089]在502處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于在目前時間車輛的主電力存儲設(shè)備(例如，主化學(xué)二次電池)的至少一個電特性而確定車輛的估計(jì)范圍。舉例而言，估計(jì)范圍可基于主電力存儲設(shè)備的充電水平，且可考慮與以下各項(xiàng)有關(guān)的各種其他因素:主電力存儲設(shè)備(例如，年限、充電循環(huán))、車輛(例如，里程、重量、阻力)、車輛的駕駛員(例如，平均速度、加速度歷史)，及/或操作環(huán)境(例如，周圍溫度、地形)。
[0090]在504處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)確定車輛的目前位置與可對主電力存儲設(shè)備進(jìn)行替換或補(bǔ)給的至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)。舉例而言，車輛的控制器或后端系統(tǒng)確定車輛的目前位置與庫存或分配有替換能量或電力存儲設(shè)備的最近位置中的兩個或兩個以上最近位置之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)。如先前所注釋，存在可查明車輛的目前位置的各種各樣的方式，例如，經(jīng)由GPS接收器或經(jīng)由控制器處、后端系統(tǒng)處的三角量測，或由諸如第三方蜂窩服務(wù)提供商的通信服務(wù)提供商提供?？商峁┗蜓a(bǔ)給電力存儲設(shè)備的位置通常為固定位置，但新位置可能不時地呈現(xiàn)，而一些位置可能關(guān)閉或移動?？蓪⒂糜谶@種位置的坐標(biāo)維護(hù)于數(shù)據(jù)庫或其他信息存儲結(jié)構(gòu)(例如，查找表)中。
[0091]在506處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)比較該至少一個所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍。該比較可以是簡單比較，或可包括某一閾值或緩沖器，例如，諸如10%的安全裕度。因此，車輛的控制器或后端系統(tǒng)可執(zhí)行比較以確定行進(jìn)距離是否大于估計(jì)范圍的90%。當(dāng)然可使用其他閾值或安全裕度值及百分比?？?例如)基于當(dāng)前主電力存儲設(shè)備狀況、車輛操作或狀況、駕駛員操作或狀況及/或操作環(huán)境狀況的一個或更多個特性，“在運(yùn)作中(onthe fly) ”或?qū)崟r地確定特定安全裕度或百分比。
[0092]在508處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的比較的結(jié)果，確定是否限制原動機(jī)及/或車輛附件的操作特性。因此，例如，若所確定行進(jìn)距離大于所估計(jì)可用范圍的90%，則控制器或后端系統(tǒng)可確定應(yīng)限制車輛操作以便延長估計(jì)范圍。
[0093]在510處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)響應(yīng)于確定而限制車輛的原動機(jī)(例如，牽引電動馬達(dá))的至少一個操作特性(例如，速度、加速度)及/或電動車輛附件的操作。如下文更詳細(xì)論述，可通過經(jīng)由諸如一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的電源控制提供給原動機(jī)及/或附件的電力(例如，電流及/或電壓)的量來限制操作特性。此情形可經(jīng)由施加至該一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的一個或更多個有源開關(guān)的一個或更多個經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號的占空比的調(diào)整來實(shí)施。此情形附加地或備選地可如果調(diào)整主電力存儲設(shè)備的溫度來實(shí)現(xiàn)。
[0094]視情況，在512處，車輛的控制器確定騎乘者或操作者是否已選擇對限制功能越權(quán)(override)。舉例而言，車輛可包括一個或更多個騎乘者或操作者可操作的開關(guān)或其他控制，這些開關(guān)或其他控制允許騎乘者或操作者對限制功能越權(quán)，例如，在維持速度及/或加速度或某一其他操作參數(shù)可能被視為安全操作所必需的情況下。舉例而言，當(dāng)在高速公路上操作時，騎乘者或操作者可選擇對限制越權(quán)，這是由于實(shí)現(xiàn)及維持高速公路速度的能力對于安全操作而言可能是重要的。對限制越權(quán)的其他原因可包括對于在某一其他位置(例如，中間位置)處存在替換或補(bǔ)給電力存儲設(shè)備的了解。在514處，若騎乘者或操作者已選擇對限制越權(quán)，則控制器停止限制操作。
[0095]方法500可連續(xù)地、周期性地或甚至非周期性地重復(fù):更新各種狀況或參數(shù)及基于這種狀況或參數(shù)而確定是否限制車輛操作。
[0096]圖6展示操作圖2及圖3的組件或結(jié)構(gòu)以通過限制電壓及/或電流及/或調(diào)整主電力或電能存儲設(shè)備的溫度實(shí)施對于車輛的控制的低階方法600。方法600可用在執(zhí)行方法500(圖5)中。所示意實(shí)施例提及電動馬達(dá)，然而，該描述同等可適用于電動車輛附件。另外，對于電動車輛附件，不是限制提供給附件的電壓，而是可經(jīng)由切換電路斷開至附件的電力，以減少附件的電能消耗。
[0097]在602處，控制器響應(yīng)于所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍的確定而限制提供給車輛的電動馬達(dá)的電壓。此情形可經(jīng)由施加至該一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的一個或更多個有源開關(guān)的一個或更多個經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號的占空比的調(diào)整來實(shí)施。此情形附加地或備選地可通過調(diào)整主電力存儲設(shè)備的溫度來實(shí)現(xiàn)。
[0098]在604處，控制器響應(yīng)于所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍的確定而限制提供給電動馬達(dá)的電流。此情形可經(jīng)由施加至該一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的一個或更多個有源開關(guān)的一個或更多個經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號的占空比的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。此情形附加地或備選地可通過調(diào)整主電力存儲設(shè)備的溫度來實(shí)現(xiàn)。
[0099]在606處，控制器使得響應(yīng)于所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍的確定而調(diào)整(例如，增加、減小)主電力存儲設(shè)備的溫度。此情形可(例如)經(jīng)由啟動溫度調(diào)整設(shè)備(例如，帕耳帖設(shè)備)以將熱輸送遠(yuǎn)離或者輸送朝向主電力存儲設(shè)備來達(dá)成。此情形亦可能通過控制主電力存儲設(shè)備的電流汲取而不太直接地實(shí)現(xiàn)。值得注意地，電池的放電及/或充電可顯著地影響電池的溫度。
[0100]控制器可(例如)通過減少對節(jié)流閥輸入的響應(yīng)度來限制操作。舉例而言，可使節(jié)流閥輸入衰減，使得給定節(jié)流閥輸入在“最佳努力”(best effort)或有限操作模式中操作時產(chǎn)生比正常操作模式期間的情形小的速度及/或加速度的改變。又舉例而言，與正常操作模式期間的情形相比，在“最佳努力”或有限操作模式中操作時，可將對節(jié)流閥改變的響應(yīng)度延遲某一時間(例如，四分之一秒)。控制器實(shí)施調(diào)速器，以限制操作性能以便實(shí)現(xiàn)所需范圍，此情形可允許小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車到達(dá)所需目的地，諸如可替換或補(bǔ)給電力存儲設(shè)備的位置。可(例如)經(jīng)由綠色及紅色LED向駕駛員或操作者指示操作模式?？墒褂苗晟腖ED來指示尚未觸發(fā)限制的狀況，但狀況指示限制可能變得有必要。[0101]操作性能減小可被稱作“緊急操作”(limp home)模式，這是由于此情形提供足夠電力及資源以到達(dá)所需目的地而不需要供應(yīng)全電動力及資源。作為限制操作的一部分，除限制速度及/或加速度之外，控制器亦可切斷或減少其他“非必要”或“非必需”組件(諸如，對于操作及/或安全而言不必要的組件)的電力消耗。舉例而言，可減少至娛樂系統(tǒng)的電力，而維持至轉(zhuǎn)向指示器、頭燈及制動燈的電力。
[0102]圖7展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以確定估計(jì)范圍的低階方法700。方法700可用在執(zhí)行方法500 (圖5)中。
[0103]在702處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于在目前時間主電力存儲設(shè)備的充電水平而確定車輛的估計(jì)范圍。
[0104]在704處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于主電力存儲設(shè)備的歷史簡檔而確定車輛的估計(jì)范圍。此情形可考慮主電力存儲設(shè)備的年限、主電力存儲設(shè)備已經(jīng)受的再充電循環(huán)的數(shù)目，及/或其他方面，諸如驅(qū)動主電力存儲設(shè)備的困難程度，包括主電力存儲設(shè)備完全耗盡或幾乎完全耗盡的頻率。
[0105]在706處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于車輛的一個或更多個特性而確定車輛的估計(jì)范圍。車輛特性可呈各種各樣的形式，例如，平均里程、大小、車輛重量、馬達(dá)大小(例如，HP)、阻力系數(shù)等。
[0106]在708處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于車輛的歷史駕駛型態(tài)而確定車輛的估計(jì)范圍。此情形可包括在某一時間段內(nèi)的在車輛操作期間的平均速度及/或平均加速度。可對操作特性加權(quán)，例如，更近的操作特性具有的影響可比不太近操作特性具有的影響大。
[0107]在710處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于在目前時間車輛的當(dāng)前駕駛員的歷史駕駛型態(tài)而確定車輛的估計(jì)范圍。歷史駕駛型態(tài)可包括指示以下各項(xiàng)的信息:速度或平均速度、加速度或朝向“猛然一動”的趨勢、延長的空轉(zhuǎn)周期，或甚至作出錯誤轉(zhuǎn)向的趨勢。此信息可包括可能與預(yù)測范圍相關(guān)的其他信息。可以大量各種各樣的方式中的任一種來識別駕駛員。舉例而言，車輛的每一駕駛員可具有鑰匙圈，該鑰匙圈具有存儲唯一識別符的無線詢答器。無論何時鑰匙圈在極接近車輛的范圍內(nèi)，這都可通過車輛的讀取器(例如，RFID詢問器)來讀取。
[0108]在712處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)至少部分基于在目前時間車輛操作所在的環(huán)境的一個或更多個環(huán)境參數(shù)而確定估計(jì)范圍。環(huán)境參數(shù)可呈各種各樣的形式。舉例而言，可通過諸如熱電偶的溫度傳感器來感測周圍溫度?？墒褂靡粋€或更多個加速度計(jì)、陀螺儀或地圖的信息(諸如，存儲于數(shù)據(jù)庫或其他信息結(jié)構(gòu)中的地形信息)感測環(huán)境的地形。附加地或備選地，可基于地圖數(shù)據(jù)(例如，地形映射數(shù)據(jù))而確定地形。此情形可允許在確定估計(jì)范圍時考慮目前位置與一個或更多個目的地之間的海拔改變。舉例而言，對于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100處于或最接近較大丘陵的頂部的了解可導(dǎo)致所確定估計(jì)范圍的增加，從而使得替換或補(bǔ)給位置在范圍內(nèi)，且防止對于限制操作性能的需要?；蛘?，對于電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100處于或最接近較大丘陵的底部的了解可導(dǎo)致所確定估計(jì)范圍的減小，從而指示最近的替換或補(bǔ)給位置在估計(jì)范圍之外，且使得較早發(fā)生對于操作性能的限制，從而確保電動小輪機(jī)踏車或機(jī)動腳踏車100將到達(dá)替換或補(bǔ)給位置。
[0109]方法700可執(zhí)行動作702至712中的一個或多個?？身樞虻鼗蛲瑫r地執(zhí)行動作702至712?？?例如)通過求解具有作為參數(shù)的各種狀況的一個或更多個等式來執(zhí)行動作702至712。或者，可使用一個或更多個查找表。
[0110]圖8展示根據(jù)一非限制性所示意實(shí)施例的操作圖2至圖4的組件或結(jié)構(gòu)以實(shí)施對于車輛的控制的低階方法800。方法800可用于執(zhí)行方法500 (圖5)中。
[0111]在802處，車輛的控制器或后端系統(tǒng)確定車輛的目前位置與具有用于主電力存儲設(shè)備的替換或補(bǔ)給的至少一個位置之間的行進(jìn)距離(例如，最短道路距離)?？?例如)使用由GPS接收器提供的GPS坐標(biāo)確定車輛的目前位置。附加地或備選地，可(例如)經(jīng)由控制器、后端系統(tǒng)執(zhí)行的三角量測或經(jīng)由第三方通信服務(wù)提供商的系統(tǒng)確定車輛的目前位置。
[0112]在804處，車輛的控制器響應(yīng)于估計(jì)范圍在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)而限制車輛的速度或加速度中的至少一個。此情形可(例如)經(jīng)由施加至該一個或更多個電力轉(zhuǎn)換器的一個或更多個有源開關(guān)的一個或更多個經(jīng)脈寬調(diào)制的柵極驅(qū)動信號的占空比的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。此情形附加地或備選地可通過調(diào)整主電力存儲設(shè)備的溫度來實(shí)現(xiàn)?？勺鞒龃苏{(diào)整以(例如)將車輛的速度限制至所定義最大速度及/或?qū)④囕v的加速度限制至所定義最大加速度，由此在給定電能或電力存儲設(shè)備的當(dāng)前狀況及各種其他狀況下確保最大范圍。
[0113]方法800可連續(xù)地、周期性地或甚至非周期性地重復(fù):更新各種狀況或參數(shù)，基于這種狀況或參數(shù)而確定是否限制車輛操作，及實(shí)施如通過確定規(guī)定的限制。
[0114]本文中描述的各種方法可包括額外動作，省略一些動作，及/或可按與在各種流程圖中所闡述的次序不同的次序執(zhí)行動作。
[0115]前述詳細(xì)描述已經(jīng)由方框圖、示意圖及實(shí)例的使用闡明了設(shè)備及/或處理程序的各種實(shí)施例。在這種方框圖、示意圖及實(shí)例含有一個或更多個功能及/或操作的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在這種方框圖、流程圖或?qū)嵗齼?nèi)的每一功能及/或操作可由廣泛范圍的硬件、軟件、固件或?qū)嶋H上其任何組合來個別及/或共同地實(shí)施。在一實(shí)施例中，可經(jīng)由一個或更多個微控制器實(shí)施本主題。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，本文中揭示的實(shí)施例整體地或部分地可等效地實(shí)施于標(biāo)準(zhǔn)集成電路(例如，專用集成電路或ASIC)中，實(shí)施為由一個或更多個計(jì)算機(jī)執(zhí)行的一個或更多個計(jì)算機(jī)程序(例如，實(shí)施為在一個或更多個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的一個或更多個程序)，實(shí)施為由一個或更多個控制器(例如，微控制器)執(zhí)行的一個或更多個程序，實(shí)施為由一個或更多個處理器(例如，微處理器)執(zhí)行的一個或更多個程序，實(shí)施為固件，或?qū)嵤閷?shí)際上其任何組合，且設(shè)計(jì)電路及/或撰寫用于軟件及/或固件的程序代碼將良好地處于依據(jù)本發(fā)明的教示的本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)內(nèi)。
[0116]當(dāng)將邏輯實(shí)施為軟件且存儲于存儲器中時，可將邏輯或信息存儲于任何非易失性計(jì)算機(jī)可讀媒體上以供任何與處理器有關(guān)的系統(tǒng)或方法使用或結(jié)合任何與處理器有關(guān)的系統(tǒng)或方法使用。在本發(fā)明的上下文中，存儲器為非易失性計(jì)算機(jī)或處理器可讀存儲媒體，其為非易失性地含有或存儲計(jì)算機(jī)及/或處理器程序的電子、磁性、光學(xué)或其他物理設(shè)備或構(gòu)件。邏輯及/或信息可體現(xiàn)于任何計(jì)算機(jī)可讀媒體中以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用，指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備諸如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、含有處理器的系統(tǒng)，或可自該指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備提取指令且執(zhí)行與邏輯及/或信息相關(guān)聯(lián)的指令的其他系統(tǒng)。[0117]在本說明書的上下文中，“計(jì)算機(jī)可讀媒體”可為可存儲供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置及/或設(shè)備使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置及/或設(shè)備而使用的與邏輯及/或信息相關(guān)聯(lián)的程序的任何物理組件。舉例而言，計(jì)算機(jī)可讀媒體可為(但不限于)電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀媒體的更特定實(shí)體(非詳盡列表)將包括以下各項(xiàng):便攜式計(jì)算機(jī)盤片(磁性、致密快閃卡、安全數(shù)字卡或其類似者)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可抹除可編程只讀存儲器(EPR0M、EEPR0M或閃存)、便攜式緊密光盤只讀存儲器(⑶ROM)及數(shù)字磁帶。
[0118]可組合上文所描述的各種實(shí)施例以提供其他實(shí)施例。在并不與本文中的特定教示及定義不一致的范圍內(nèi)，包括(但不限于)以下各項(xiàng)的在本說明書中參考的及/或在申請數(shù)據(jù)單中列出的所有美國專利、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以全文引用的方式并入本文中:題為“APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR COLLECTION, CHARGING AND DISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES, SUCHAS BATTERIES”且于2011年7月26日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511，900號(代理人案號 170178.401P1);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTING POWER S TORAGE DEVICES, SUCH AS BATTERIES”且于 2012 年5月16日申請的美國臨時專利申請案第61 / 647，936號(代理人案號170178.401P2);題為“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR REDISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES,SUCHAS BATTERIES, BETWEEN COLLECTION, CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINES” 且于 2011年9月14日申請的美國臨時專利申請案第61 / 534，753號(代理人案號170178.402P1)；題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION, SECURITY AND CONTROL OFPOWER STORAGE DEVICES SUCH AS BATTERIES” 且于 2011 年 9 月 14 日申請的美國臨時專利申請案第61 / 534，761號(代理人案號170178.403P1);題為“APPARATUS，METHODAND ARTICLE FOR AUTHENTICATION, SECURITY AND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES, BASED ON USER PROFILES” 且于 2011 年 9 月 14 日申請的美國臨時專利申請案第 61 / 534，772 號(代理人案號 170178.404P1);題為 “THERMAL MANAGEMENTOF COMPONENTS IN ELECTRIC MOTOR DRIVE VEHICLES” 且于 2011 年 7 月 26 日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511，887號(代理人案號170178.406P1);題為“THERMALMANAGEMENT OF COMPONENT S IN ELECTRIC MOTOR DRIVE VEHICLES” 且于 2012 年 5 月16日申請的美國臨時專利申請案第61 / 647，941號(代理人案號170178.406P2);題為“DYNAMICALLY LIMITING VEHICLE OPERATION FOR BEST EFFORT ECONOMY” 且于 2011 年7月26日申請的美國臨時專利申請案第61 / 511，880號(代理人案號170178.407P1)；題為 “APPARATUS，METHOD, AND ARTICLE FOR PHYSICAL SECURITY OF POWER STORAGEDEVICES IN VEHICLES”且于2011年11月8日申請的美國臨時專利申請案第61 / 557，170號(代理人案號 I7Ol78.40SP1);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR A POWERSTORAGE DEVICE C0MPARMENT”且于2011年12月29日申請的美國臨時專利申請案第61 / 581，566 號(代理人案號 I7Ol78.41沙1);題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLEFOR PROVIDING VEHICLE DIAGNOSTIC DATA”且于2012年2月21日申請的美國臨時專利申請案第 61 / 601，404 號(代理人案號 170178.417P1);題為 “APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR PROVIDING LOCATIONS OF POWER STORAGE DEVICE COLLECTION, CHARGINGAND DISTRIBUTION MACHINES”且于2012年2月22日申請的美國臨時專利申請案第61 /601，949 號(代理人案號 170178.418P1);及題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORPROVIDING INFORMATION REGARDING AVAILABILITY OF POWER S TORAGE DEVICE S AT APOWER S TORAGE DEVICE COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINE”且于2012年2月22日申請的美國臨時專利申請案第61 / 601，953號(代理人案號170178.419P1);指名 Hok-Sum Horace Luke、Matthew Whiting Taylor 及 Huang-Cheng Hung 作為發(fā)明人且題為“APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTING POWER
STORAGE DEVICES, SUCH AS BATTERIES”的于2012年7月26日申請的美國申請案第_
號(代理人案號 170178.401);指名 Hok-Sum Horace Luke 及 Matthew Whiting Taylor 作為發(fā)明人且題為 “APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION, SECURITY ANDCONTROL OF POWER STORAGE DEVICES SUCH AS BATTERIES”的于2012年7 月 26 日申請的美
國申請案第_號(代理人案號 170178.403);指名 Matthew Whiting Taylor、Y1-Tsung
Wu、Hok-Sum Horace Luke 及 Huang-Cheng Hung 作為發(fā)明人且題為 “APPARATUS，METHOD，AND ARTICLE FOR PHYSICAL SECURITY OF POWER STORAGE DEVICES IN VEHICLES” 的于
2012年7月26日申請的美國申請案第_號(代理人案號170178.408);指名Ching
Chen> Hok-Sum Horace Luke、Matthew Whiting Taylor、Y1-Tseng Wu 作為發(fā)明人且題為“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDING VEHICLE DIAGNOSTIC DATA” 的于 2012
年7月26日申請的美國申請案第_號(代理人案號170178.417);指名Y1-Tsung Wu、
Matthew Whiting Tay I or > Hok-Sum Horace Luke 及 Jung-Hs iu Chen 作為發(fā)明人且題為“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDING INFORMATION REGARDING AVAILABILITYOF POWER S TORAGE DEVICE S AT A POWER S TORAGE DEVICE COLLECTION, CHARGING AND
DISTRIBUTION MACHINE”的于2012年7月26日申請的美國申請案第_號(代理人案
號 170178.419);及指名 Hok-Sum Horace Luke、Y1-Tsung Wu> Jung-Hsiu Chen>Yulin Wu>Chien Ming Huang、TsungTing Chan>Shen-Chi Chen 及Feng Kai Yang作為發(fā)明人且題為“APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR RESERVING POWER STORAGE DEVICES AT RESERVINGPOWER STORAGE DEVICE COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINES”的于2012年
7月26日申請的美國申請案第_號(代理人案號170178.423)。必要時，可修改實(shí)施例
的方面以使用各種專利、申請案及公開案的系統(tǒng)、電路及概念以提供其他的實(shí)施例。
[0119]雖然在用于供個人運(yùn)輸車輛(諸如，全電動小輪機(jī)踏車及/或機(jī)動腳踏車)使用的電力系統(tǒng)的環(huán)境及上下文下大體論述，但本文中的教示可應(yīng)用于廣泛的各種各樣的其他環(huán)境，包括其他車輛以及非車輛環(huán)境。
[0120]所示意實(shí)施例的上述描述(包括在“說明書摘要”中描述的內(nèi)容)并不意欲為詳盡的或?qū)⑦@些實(shí)施例限于所揭示的精確形式。雖然在本文中為了說明性目的而描述特定實(shí)施例及實(shí)例，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的情況下，可進(jìn)行各種等效修改。
[0121]可依據(jù)上述詳細(xì)描述對實(shí)施例進(jìn)行這些及其他修改。一般而言，在以下申請專利范圍中，所使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為將申請專利范圍限于本說明書及申請專利范圍中揭示的特定實(shí)施例，而應(yīng)被解釋為包括所有可能的實(shí)施例，以及這種申請專利范圍所賦予權(quán)利的等效內(nèi)容的全部范圍。因此，申請專利范圍不受揭示內(nèi)容限制。
【權(quán)利要求】
1.一種操作具有由主電力存儲設(shè)備供電的原動機(jī)的車輛的方法，所述方法包括: 至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性，確定所述車輛的估計(jì)范圍； 確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)； 比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍；及 至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的比較的結(jié)果，確定是否限制所述車輛的所述原動機(jī)的操作特性。
2.如權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括: 響應(yīng)于所述確定而限制所述車輛的所述原動機(jī)的至少一個操作特性。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中，響應(yīng)于所述確定而限制所述車輛的所述原動機(jī)的至少一個操作特性包括:限制所述車輛的速度。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中，響應(yīng)于所述確定而限制所述車輛的所述原動機(jī)的至少一個操作特性包括:限制所述車輛的加速度。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述原動機(jī)是電動馬達(dá)，且所述方法進(jìn)一步包括: 響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，限制提供給所述車輛的所述電動馬達(dá)的電壓。
6.如權(quán)利要 求1的方法，其中，所述原動機(jī)為電動馬達(dá)，且所述方法進(jìn)一步包括: 響應(yīng)于確定所述所確定行進(jìn)距離大于所述所確定估計(jì)范圍，限制提供給所述車輛的所述電動馬達(dá)的電流。
7.如權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括: 響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，調(diào)整所述主電力存儲設(shè)備的溫度。
8.如權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括: 響應(yīng)于確定所確定行進(jìn)距離大于所確定估計(jì)范圍，中止向所述車輛的至少一個非必需組件供電。
9.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于在所述目前時間所述主電力存儲設(shè)備的充電水平而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于所述主電力存儲設(shè)備的歷史簡檔而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
11.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于所述車輛的至少一個特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
12.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于所述車輛的歷史駕駛型態(tài)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
13.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于在所述目前時間所述車輛的駕駛員的歷史駕駛型態(tài)(速度、加速度)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
14.如權(quán)利要求1的方法，其中，至少部分基于在目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍包括:至少部分基于在所述目前時間所述車輛操作所在的環(huán)境的至少一個環(huán)境參數(shù)(周圍溫度、地形)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
15.如權(quán)利要求1的方法，其中，確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)包括:確定所述目前位置與具有用于所述主電力存儲設(shè)備的替換品的至少一個位置之間的行進(jìn)距離。
16.如權(quán)利要求1的方法，其中，確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)包括:確定在所述車輛可沿著行進(jìn)的道路上的所述目前位置與所述至少一個目的地之間的最短距離。
17.如權(quán)利要求1的方法，其中，確定目前位置與至少一個目的地之間的至少一個行進(jìn)距離的至少一個估計(jì)包括:考慮所述目前位置與所述至少一個目的地之間的至少一個海拔改變。
18.如權(quán)利要求1的方法，其中，比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍包括:確定估計(jì)范圍是否在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18的方法，其中，至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的所述比較的結(jié)果而確定是否限制所述車輛的所述原動機(jī)的操作特性包括:響應(yīng)于估計(jì)范圍在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)，限制所述車輛的速度或加速度中的至少一個。
20.—種車輛，包括: 原動機(jī)，經(jīng)耦接以驅(qū)動所述車輛的至少一個車輪； 主電力存儲設(shè)備，存儲電力； 電源，經(jīng)耦接且可操作以選擇性地在所述主電力存儲設(shè)備與所述原動機(jī)之間轉(zhuǎn)移電力；及 控制器，通信地耦接以控制所述電源，其中所述控制器響應(yīng)于在目前時間所述車輛的所確定估計(jì)范圍與在所述車輛的目前位置與至少一個目的地之間的所確定行進(jìn)距離的比較的結(jié)果，限制所述車輛的所述原動機(jī)的至少一個操作特性。
21.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器進(jìn)一步: 至少部分基于在所述目前時間所述主電力存儲設(shè)備的至少一個電特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍； 確定目前位置與至少一個目的地之間的行進(jìn)距離； 比較所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍；及 至少部分基于所確定行進(jìn)距離與所確定估計(jì)范圍的所述比較的結(jié)果，確定是否限制所述車輛的所述原動機(jī)的所述操作特性。
22.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述原動機(jī)是電動馬達(dá)，且所述控制器響應(yīng)于所述確定而將控制信號施加至所述電源，以限制提供給所述車輛的所述電動馬達(dá)的電壓。
23.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述原動機(jī)是電動馬達(dá)，且所述控制器響應(yīng)于所述確定而將控制信號施加至所述電源，以限制提供給所述車輛的所述電動馬達(dá)的電流。
24.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器響應(yīng)于所述確定而中止向所述車輛的至少一個非必需組件供電。
25.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于在所述目前時間所述主電力存儲設(shè)備的充電水平而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
26.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于所述主電力存儲設(shè)備的歷史簡檔而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
27.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于所述車輛的至少一個特性而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
28.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于所述車輛的歷史駕駛型態(tài)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
29.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于在所述目前時間所述車輛的駕駛員的歷史駕駛型態(tài)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
30.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于在所述目前時間所述車輛操作所在的環(huán)境的至少一個環(huán)境參數(shù)而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
31.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器至少部分基于所述目前位置與所述至少一個目的地之間的至少一個海拔改變而確定所述車輛的估計(jì)范圍。
32.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器確定所述目前位置與具有用于所述主電力存儲設(shè)備的替換品的至少一個位置之間的行進(jìn)距離。
33.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器確定沿著所述車輛可沿著行進(jìn)的道路的所述目前位置與所述至少一個目的地之間的最短距離。
34.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器確定所估計(jì)范圍是否在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)。
35.如權(quán)利要求20的車輛，其中，所述控制器響應(yīng)于所估計(jì)范圍在所確定行進(jìn)距離的所定義閾值內(nèi)而限制所述車輛的速度或加速度中的至少一個。
【文檔編號】B60W10/08GK103889773SQ201280047017
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】學(xué)深·賀瑞斯·盧克, 馬修·懷廷·泰勒 申請人:Gogoro有限公司