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CN105829160B - 使用单个或多个电池单元为电动车供电的系统和方法 - Google Patents

使用单个或多个电池单元为电动车供电的系统和方法 Download PDF

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CN105829160B CN201480055112.5A CN201480055112A CN105829160B CN 105829160 B CN105829160 B CN 105829160B CN 201480055112 A CN201480055112 A CN 201480055112A CN 105829160 B CN105829160 B CN 105829160B
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Abstract

诸如机踏车的电动车可具有由单个电能储存装置供应能量的第一操作模式，以及由多个电能储存装置供应能量的第二操作模式。将电能储存装置连接至原动机的电路可以包括电路元件，其中原动机例如是牵引电机。该电路元件具有仅将单个电能储存装置耦接至牵引电机的第一电传导状态，以及将多个电能储存装置耦接至原动机的第二非电传导状态。在设置多个电能储存装置后，可以通过不可逆地破坏电路元件，使得电路元件发生从第一状态至第二状态的转变，或者通过控制器将电路元件从第一状态转变为第二状态。

Description

使用单个或多个电池单元为电动车供电的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及使用电动原动机(prime mover)或电机的车辆，所述电动原动机或电机通过提供推进该车辆所需的至少一部分动力的一个或多个可充电电池单元(power cell)来供电。
背景技术
油电混合或全电动车辆正变得越来越常见。这些车辆跟传统内燃机车辆相比具有很多优点。例如，混合或电动车辆可以实现更高的燃油经济性并且可以具有少量或甚至零尾气污染。具体地，全电动车不但具有零尾气排放，更可与降低人口密集区域的整体污染相关。例如，一个或多个可再生能源(例如，太阳能、风力、地热、水电)可提供用于对电动车的电池单元进行充电的一部分或全部电力。同样地，例如，燃烧相对“清洁燃烧”燃料(例如，天然气)并且比内燃机引擎具有更高效率和/或使用污染控制或移除系统(例如，工业空气洗气器)的发电厂可以提供用于对电动车的电池单元进行充电的一部分或全部电力，但是对于个别车辆的使用而言，这种污染控制或移除系统太大、成本太高或过于昂贵。
个人运输车辆，例如汽油动力的机踏车与/或摩托车，在许多地方随处可见，例如在亚洲的许多大城市里的人口密集区域。特别是与自动车、汽车或卡车相比，这些机踏车和/或摩托车的取得、登记与保养越来越便宜。有大量内燃机引擎机踏车和/或摩托车的城市也越来越受到严重的空气污染，对于生活与工作在都会区域的人而言，造成了空气质量下降。许多新的内燃机引擎机踏车和/或摩托车提供相对低污染来源的个人交通工具。例如，与较大的车辆相比，这些机踏车和/或摩托车可具有较高的里程数评级。一些机踏车和/或摩托车甚至可具有基本的污染控制设备(例如，催化转换器)。遗憾的是，当机踏车和/或摩托车老旧且未保养，以及/或者当拥有者改装机踏车和/或摩托车时，例如有意或无意的移除催化转换器，将很快地超过工厂规定的排放水平。通常，机踏车和/或摩托车的拥有者或操作者缺少保养其车辆的财源或动力。
空气污染以及所造成的空气质量下降对于人类健康具有负面的影响，与引起各种疾病(例如，许多报导将空气污染与肺气肿、气喘、肺炎和囊肿性纤维化、以及各种心血管疾病关联在一起)或造成疾病的恶化相关。这些疾病夺取许多生命，并且严重降低其他无数生命的生活质量。
发明内容
与油电混合车辆和全电动车辆相关联的排放减少将会非常有助于人口密集区域的空气质量，并且因而改善大量人口的健康。
虽然已相当了解全电动车辆的零尾气排放优点，并且认识到其改善许多城市地区的生活质量的能力，让大量人口采用全电动车辆仍进展缓慢。阻碍更广泛地接收和使用混合和电动车辆的因素是认为车辆携带的电能储存装置所提供的范围有效有限。电能储存装置可以包括可储存或产生电荷的任何装置，其可提供车辆原动机所消耗的至少部分电力。因此，电能储存装置可以包括电池，例如铅/酸电池、锂离子电池、镍镉电池等。电能储存装置也可以包括电容性电荷储存装置，例如超级电容器或超高电容器。电能储存装置也可以包括紧急电化学技术，例如使用膜的燃料电池技术或者使用水解的类似技术，用以产生电流。
通常，车辆可能能够接受一些电能储存装置。例如，当仅有一个电能储存装置耦接至一些车辆时，该车辆可以在单个电能储存装置上操作，当有多个电能储存装置耦接至车辆时，车辆可以在两个或更多个电能储存装置上操作。车辆中安装的电能储存装置之间的电耦接会影响电能储存装置向车辆原动机提供的电能量。例如，可以串联连接两个12伏特、50安培-小时的电池，提供24伏特、50安培-小时的“堆栈”(stack)。备选地，并联连接的两个这样的电池将会提供12伏特、100安培-小时的“堆栈”。因此，两个或更多个电能储存装置之间的电连接可以确定该装置是潜在地以车辆范围以代价提供对较大量的电力的存取(即，电能储存装置与原动机串联地电连接)还是潜在地以车辆电力为代价提供对较大量的能量/车辆范围的存取(即，电能储存装置与原动机并联地电连接)。
在一些例子中，有利地，对具有相对较轻责任需求的这些消费者提供单电能储存装置方案，该方案将车辆置于第一操作模式，在所述第一操作模式中，储存在单个电能储存装置中的能量对一个或多个车辆系统可用。类似地，有利地，对具有较重责任需求的消费者提供多电能储存装置方案，该方案将车辆置于第二操作模式，在所述第二操作模式中，储存在多个电能储存装置中的能量对一个或多个车辆系统可用。在至少一些实施方式中，第二电能储存装置耦接至车辆可以有利地将车辆置于第二操作模式。在至少一些实施方式中，一旦被置于第二操作模式，车辆被阻止进入或再次进入第一操作模式(即，阻止使用两个电能储存装置的车辆使用单个电能储存装置)。
本文描述的方法可解决对使用零尾气排放技术造成限制(特别是在人口密集城市以及财源受限的人口中)的一些问题。具体地，本文讨论的方法解决了关于由一个或多个电能储存装置提供车辆操作动力的问题。
向电动车原动机传送电力的电力传送系统可以总结为包括：原动机；电路，将所述原动机电耦接至一个或多个电能储存装置；以及至少一个电路元件，具有多个操作状态，所述多个操作状态至少包括：第一状态，其中电动车被置于通过单个电能储存装置向所述电动车原动机供应能量的第一操作模式；以及第二状态，其中电动车被置于通过多个电能储存装置向所述电动车原动机供应能量的第二操作模式；其中，第一状态不阻止所述至少一个电路元件至第二状态的后续转变；以及其中，第二状态阻止所述至少一个电路元件至第一状态的后续转变。所述至少一个电路元件可以包括至少一个易碎分流器(frangibleshunt)；其中，在第一操作模式中，所述至少一个易碎分流器导电；以及，在第二操作模式中，所述至少一个易碎分流器不导电。所述至少一个易碎分流器可以包括使用者不可置换的至少一个电路组件。所述至少一个易碎分流器可以包括使用者可置换的至少一个电路组件。
所述电力传送系统还可以包括可操作地耦接至所述至少一个电路元件的控制器，以接收来自所述至少一个电路元件的信息，所述信息包括指示所述至少一个电路元件的状态的数据；其中，响应于接收到指示所述至少一个电路元件已经进入所述第二状态的数据，所述多个电能储存装置能够被选择性地配置为提供以下至少一项：至少一部分电能储存装置被置为电串联的操作配置；至少一些电能储存装置被置为电并联的操作配置；或者至少一些电能储存装置被置为电并联且至少一部分电能储存装置被置为电串联的操作配置。
所述电力传送系统还可以包括可操作地耦接至所述至少一个电路元件的控制器，其中，所述至少一个电路元件包括至少一个固态切换装置。在第一状态中，所述控制器调整所述至少一个固态切换装置的至少一方面，以允许电力从所述单个电能储存装置流向所述原动机。在第二状态中，所述控制器调整所述至少一个固态切换装置的至少一方面，以允许电力从所述多个电能储存装置中的一些或全部流向所述原动机。
所述电力传送系统还可以包括可通信地耦接至所述控制器的通信接口，所述通信接口用以接收一个或多个信号，所述一个或多个信号包括使所述至少一个电路元件从所述第一状态转变为所述第二状态以及使所述至少一个电路元件从所述第二状态转变为所述第一状态的数据。
一种向车辆原动机传送能量的电力传送方法可以总结为包括：在第一操作模式中，从单个电能储存装置经由电路向车辆原动机传送能量，所述电路包含处于第一状态的至少一个电路元件；响应于多个电能储存装置至所述原动机的电耦接，将所述至少一个电路元件从所述第一状态转变为第二状态，且转变为第二操作模式；以及在所述至少一个电路元件已经转变为所述第二状态后，阻止所述至少一个电路元件从所述第二状态至所述第一状态的后续转变。
所述电力传送方法还可以包括，在可通信地耦接至所述至少一个电路元件的控制器处接收信号，所述信号包括指示所述至少一个电路元件的状态的数据。
所述电力传送方法还可以包括，响应于接收到指示所述至少一个电路元件已经进入所述第二操作模式的数据，选择性地将车辆置于第一操作配置或第二操作配置，在所述第一操作配置中，所述多个电能储存装置中的至少一部分与所述车辆原动机电串联耦接，在所述第二操作配置中，所述多个电能储存装置中的至少一部分与所述车辆原动机电并联耦接。选择性将车辆置于第一操作模式或第二操作模式可以包括：通过所述控制器，选择性地且自发地将车辆置于所述第一操作配置或所述第二操作配置。将所述至少一个电路元件从第一状态转变为第二状态可以包括：物理修改所述至少一个电路元件的结构，以改变所述至少一个电路元件的电连续性。在所述至少一个电路元件已经转变为所述第二状态后阻止所述至少一个电路元件从所述第二状态向所述第一状态的后续转变可以包括：不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性。不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性可以包括：使用位于多个电池单元中至少一个的外表面上的物理特征，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性。不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性可以包括：通过使用所述多个电能储存装置中的一些或全部产生热过载条件或过电流条件，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性，所述热过载条件或所述过电流条件足以不可逆地物理损坏所述至少一个电路元件。将所述至少一个电路元件转变为第二操作模式可以包括：电或电磁地改变至少一个固态电路元件的电属性。
附图说明
在附图中，相同附图标记标识类似的组件或动作。附图中组件的大小及相对位置未必按比例绘制。例如，各种组件及角度的形状未按比例绘制，且该组件中的一些组件经任意放大及定位以提高附图的辨视性。另外，如所绘制的组件的特定形状并不意图传送关于特定组件的实际形状的任何信息，且仅为了易于附图中的辨识而选择。
图1为根据一个非限制性示意实施例的电动车的等角部分分解图，该电动车可包括本文描述的各种组件或结构的一些或全部。
图2是根据一个非限制性示意实施例的图1的车辆的组件或结构中的一些的框图。
图3A是根据一个非限制性示意实施例的具有处于第一状态的易碎分流器电路元件的电动车的示意图，所述第一状态将电动车置于仅包括耦接至电动车原动机的单个电能储存装置的第一操作模式中。
图3B是根据一个非限制性示意实施例的具有处于第二状态的易碎分流器电路元件的电动车的示意图，所述第二状态将电动车置于包括多个电能储存装置的第二操作模式中，其中所述多个电能储存装置被布置为至少一部分所述多个电能储存装置与电动车原动机串联耦接的第一操作配置。
图3C是根据一个非限制性示意实施例的具有处于第二状态的易碎分流器电路元件的电动车的示意图，所述第二状态将电动车置于包括多个电能储存装置的第二操作模式中，其中所述多个电能储存装置被布置为至少一部分所述多个电能储存装置与电动车原动机并联耦接的第二操作配置。
图4是根据一个非限制性示意实施例的具有处于第二状态的控制器操作的半导体电路元件的电动车的示意图，所述第二状态将电动车置于包括多个电能储存装置的第二操作模式中，其中所述多个电能储存装置被布置为至少一部分所述多个电能储存装置与电动车原动机串联耦接的第一操作配置。
具体实施方式
在以下描述中，阐明了某些特定细节以便提供对各种所揭示的实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员应认识到，可在无该特定细节中的一个或多个的情况下或通过其他方法、组件、材料等来实践实施例。在其他情况下，未详细示出或描述与售货装置、电池、超级电容器或超高电容器、电力转换器(包括但不限于，变压器、整流器、DC/DC电力转换器、开关模式电力转换器、控制器及通信系统及结构)及网络相关联的熟知结构，以避免不必要地使实施例的描述晦涩难懂。
除非上下文另有需要，否则整个本说明书及后续的权利要求，词“包括(comprise)”及其变化形式(诸如，“comprises”及“comprising”)应按开放的包括性意义来解释，即，解释为“包括但不限于”。
整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及的含义是结合所述实施例来描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，词组“在一个实施例中”或“在一实施例中”在整个本说明书的各处中的出现未必皆指代相同实施例。
诸如第一、第二及第三的序数词的使用未必暗示次序的排名意义，而可能仅是区分动作或结构的多个例项。。
对原动机的提及意指适合将电能转换为电力输出的任何装置。该电力输出可以包括但不限于传动轴输出(shaft output)，例如电动牵引电机所提供的传动轴输出。
对便携式电力(电能)储存装置的提及意指能够存储电能及释放所存储电能的任何设备，包括但不限于电池、超级电容器或超高电容器。对电池的提及指示特定类型的电能储存装置，其包括化学储存单元，例如，可再充电或二次电池单元，包括但不限于镍镉合金或锂离子电池单元。
本文中提供的本发明的标题及公开的摘要仅为了便利起见，并不解释为实施例的范围或意义。
图1示出了电动车100。在至少一些实施方式中，电动车100可以包括部分使用储存在电能储存装置中的电能作为动力的车辆(例如，油电混合动力车)或者完全使用储存在电能储存装置中的电能作为动力的车辆(例如，电动车)。在至少一些实施方式中，电动车100可以包括个人交通车辆，例如图1中示出的电动机踏车。
如上所述，燃机机踏车及摩托车在许多大城市(例如，在亚洲、欧洲及中东)普遍。解决与作为车辆的主电源的电能储存装置(例如，二次电池)的使用有关的性能或效率问题的能力可以促进使用全电动机踏车及摩托车108来代替内燃机机踏车及摩托车，由此减轻空气污染并减少噪音。
电动车100包括框架102、轮子104a、104b(统称为104)，以及具有使用者控制(例如，油门108、制动杆110、转向指示器开关112等)的把手106，所有这些具有公知设计。电动车100还可以包括将牵引电机116可操作地耦接到至少一个轮子104b的动力输送系统。由任何数量的电能储存装置(附图中示出两个，118a与118b，统称为电能储存装置118)供应的电能可被提供给动力输送系统以驱动车辆100。车辆100还可以包括一个或多个控制器120，该控制器控制来自电能储存装置118的能量的分配或分布，以及任何数量的车辆系统。例如，在电能储存装置118与原动机116之间。
原动机116可以采用任何形式，但通常是牵引电机或是类似的永久磁铁感应电机，其可输出足够电力(瓦特或马力)或转矩，来以所需速度和加速度驱动所期望的负载。在一些例子中，原动机116可以是任何已知的可在驱动模式操作以及在再生制动模式中操作的电机。在驱动模式中，原动机116消耗电能以驱动轮子。在再生制动模式中，原动机116作为响应轮子的转动而产生电流的发电机操作，并且产生制动效果以使车辆减速。
供应电动车100动力的电能储存装置118可以采取各种形式，例如一个或多个电池(例如，电池单元阵列)；一个或多个超级电容器(例如，超级电容器单元阵列)，一个或多个超高电容器(例如，超高电容器单元阵列)等等。例如，电能储存装置118可以采取可充电电池(即，二次单元或电池)的形式。可充电电池可以包括任何当前或未来开发的电能储存装置，包含但不限于铅/酸储存电池、镍/镉储存电池、锂离子储存电池、薄膜锂储存电池、镍/金属混合储存电池等。在至少一些实施方式中，电能储存装置118可具有合适的尺寸，以便在物理上适配电动车100(例如机踏车或摩托车)并向电动车100提供电力，并且是便携的以容易替换或置换。如果很多运输应用提出较高的需要，则电能储存装置118可能采用一个或多个二次(即，可再充电的)化学电池单元的形式。
电能储存装置118可以包括可从电能储存装置118外部接入的多个电凸块、铲(spade)、触点与/或端子122a、122b(示出两个，122a与122b，统称为“端子122”)。在至少一些实施方式中，可移位滑块或门闸可以遮盖全部或一部分端子122，该可移位滑块或门闸当从电动车100移除电能储存装置118时关闭，用以防止与一个或两个端子的无意接触。当电能储存装置放电时，端子122提供电触点，以允许传送来自电能储存装置118的能量。当电能储存装置充电时，端子122还可以提供电触点，以允许向电能储存装置118传送能量。
尽管在图1中被示为柱形，端子122a、122b可采用可从电能储存装置118外部访问的任何形式，包括位于电能储存装置壳体中槽内的端子122a、122b。在至少一些实施方式中，端子122a、122b可位于凹处(例如电能储存装置118外部的杯状物或槽)中，以降低处理过程中电端子122a、122b意外短路的可能性。
如下较佳地示出和描述的，控制电路120包含各种组件，用于对电能从一个或多个电能储存装置118向电动车100上包括的各种车辆系统的分布和流动进行变换、调节和控制。具体地，控制电路120可以控制电能储存装置118与原动机116之间的能量流动。在至少一些实施方式中，控制电路120可以监视任何数目的电能储存装置参数(包括但不限于，电能储存装置118中的一些或全部的电压、电流、温度、电荷量、周期、温度等)。控制电路120可以修改、调节或控制能量从一个或多个电能储存装置到各种车辆系统的流动和/或分布。控制电路120可以用所定义的方式执行这种能量分布，该所定义的方式响应测量或感测到的一个或多个电能储存装置参数。
一个或多个切换装置124位于电动车100中、电动车100上或者电动车100附近。一个或多个切换装置可以包括任何目前或未来开发的装置，其能够手动或自动提供可选择的用于电流流经的电连续路径或者中断电流流经的电不连续路径。一个或多个切换装置124可以具有至少两个状态。在第一状态中，多个电能储存装置118被置于第一操作配置，在第一操作配置中，电能储存装置118中的一些或全部以电串联配置与原动机116耦接。当一个或多个切换装置124处于第二状态时，多个电能储存装置118被置于第二操作配置，在第一操作配置中，电能储存装置118中的一些或全部以电并联配置与原动机116耦接。
在至少一些例子中，一个或多个切换装置124可以包括一个或多个手动开关，例如一个或多个选择器或触发开关。在其他例子中，一个或多个切换装置124可以包括一个或多个电或电机械开关，例如一个或多个继电器。在其他例子中，一个或多个切换装置124可以包括一个或多个半导体开关，例如一个或多个绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)。
一个或多个电路元件130可以位于电路中，该电路将电能储存装置118中的一些或全部电耦接至原动机116。在至少一些例子中，一个或多个电路元件130包含一个或多个易碎或通过其他方式物理可破坏的切换装置、系统与/或元件。这种易碎或物理可破坏的切换装置的示例包括电分流器，所述电分流器在将第二电能储存装置118b耦接至电动车100后进入非电传导状态。在其他例子中，一个或多个电路元件130可以包括一些机械、电的、电子的或电化学的切换装置、系统与/或元件。在其他例子中，一个或多个电路元件130包括一个或多个固态或半导体电切换装置、系统与/或元件。
图2示出了根据一个示意实施例的电动车100的部分。如图所示，原动机116可以可操作地耦接至例如传动轴202的电力传送装置，传动轴直接或间接地操作耦接，以驱动电动车100的至少一个轮子104b。虽然图2示出了示例性的传动轴202，但仍可以是其他形式的电力传送装置，例如皮带与滑轮或者链子与齿轮。
控制电路120可以采用大量的各种形式中的任何形式，并且通常将会包括控制器204、一个或多个电力转换器306a-306d(示出四个)，和/或传感器STB、SVB、SIB、STC、SVC、SIC、STM、SVM、SIM。
如图2所示，控制电路120可以包括第一DC/DC电力转换器206a，其在驱动模式或配置中从电能储存装置118向原动机116供应能量。第一DC/DC电力转换器206a可以将来自电能储存装置118的电能升压至足以驱动原动机116的程度。第一DC/DC电力转换器306a可以采用任何形式，例如未调控的或调控的开关模式电力转换器，并且可以是隔离的或未隔离的。例如，第一DC/DC电力转换器206a可以是调控的升压开关模式电力转换器，或是升降压开关模式电力转换器。
控制电路120可以包括DC/AC电力转换器206b，通常称为逆变器，其在驱动模式或配置中从电能储存装置118经由第一DC/DC电力转换器306a向原动机116供应能量。DC/AC电力转换器206a可以将来自第一DC/DC电力转换器306a的电力转换为适合驱动原动机116的AC波形。AC波形可以是单相或多相，例如二相或三相AC电力。DC/AC电力转换器206b可以采取各种形式，例如未调控的或调控的开关模式电力转换器，并且可以是隔离的或未隔离的。例如，DC/AC电力转换器306b可以采取调控的逆变器的形式。
控制器204提供的控制信号C1、C2分别控制第一DC/DC电力转换器306a与DC/AC电力转换器306b的一个或多个操作方面。例如，控制器304或一些中间栅极驱动电路可以提供脉冲宽度调制栅极驱动信号，以控制第一DC/DC电力转换器206a和/或DC/AC电力转换器206b的开关(例如，金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、双极性绝缘栅极晶体管(IGBT))的操作。
图2还示出了，控制电路120可以包括AC/DC电力转换器206c，其通常称为整流器，整流器在制动或再生制动模式或配置中耦接原动机116，以向电能储存装置118提供由此产生的电力。AC/DC电力转换器206c可以将原动机116产生的交流电波形整流为适合用于对至少电能储存装置118充电的直流电。AC/DC电力转换器206c可以采取各种形式，例如全桥无源二极管整流器或是全桥有源晶体管整流器。
控制电路120还可以包括第二DC/DC电力转换器206d，该第二DC/DC电力转换器206d经由AC/DC电力转换器206c将原动机116电耦接至电能储存装置118。第二DC/DC电力转换器206d可以将原动机116产生的电力降压至适合电能储存装置118的程度。第二DC/DC电力转换器206d可以采取各种形式，例如未调控的或调控的开关模式电力转换器，并且可以是隔离的或未隔离的。例如，第二DC/DC电力转换器206d可以是调控的升压开关模式电力转换器、同步的升压开关模式电力转换器或是升降压开关模式电力转换器。
控制器204提供的控制信号C3、C4分别控制AC/DC电力转换器206c和第二DC/DC电力转换器206d。例如，控制器204或一些中间栅极驱动控制器可以提供脉冲宽度调制栅极驱动信号，以控制AC/DC电力转换器206c和/或第二DC/DC电力转换器206d的开关(例如，MOSFET、IGBT)的操作。
控制器304可以采取可包括一个或多个集成电路、集成电路元件、模拟电路或是模拟电路元件的各种形式。如图所示，控制器204包含微控制器220、非暂时性计算机或处理器可读存储器(例如只读存储器(ROM)222和/或随机存取存储器(RAM)224)，并且可选地可包括一个或多个栅极驱动电路326。在至少一些实施方式中，一个或多个电路将控制器204通信耦接至电路元件130。这种通信耦接使控制器204能够监视电路元件130的状态。在一些例子中，这种通信耦接使控制器204能够改变或以其他方式修改机械的、电化学的、电子的、固态或半导体电路元件130的状态。
微处理器220执行一个或多个机器可执行的指令集或逻辑，以修改、调节或控制电力系统的一个或多个操作方面，并且可以采取各种形式。例如，微处理器220可以采取以下形式：微处理器、编程逻辑控制器(PLC)、诸如现场可编程门阵列(FPGS)的可编程门阵列(PGA)以及专用集成电路(ASIC)、或其他这样的微控制器装置。ROM 222可以采取能够存储处理器可执行的指令和/或数据以实现控制逻辑的各种形式。RAM 224可以是能够暂时保留处理器可执行指令或数据的任何形式。通过包括电力总线、指令总线、数据总线、地址总线等的一个或多个总线(未示出)，可以耦接微控制器220、ROM 222、RAM 224以及可选的栅极驱动电路326。备选地，电路(在一些例子中，一个或多个模拟电路)可实施至少一部分控制逻辑。
栅极驱动电路226可以采取适合经由驱动信号(例如，PWM栅极驱动信号)来驱动电力转换器206的开关(例如，MSFET、IGBT)的各种形式。虽然被示为控制器204的一部分，一个或多个栅极驱动电路也可以介于控制器204与电力转换器206之间。
控制器204可以接收来自一个或多个传感器的过程变量信号STB、SVB、SIB、STC、SVC、SIC、STM、SVM、SIM、SRM。经由一组或多组逻辑控制，控制器204可以使用包括在至少一些信号中的数据来作为用于产生一个或多个控制变量信号输出CS1-CSN的过程变量输入。该控制变量信号输出CS1-CSN可以用于控制向一个或多个车辆系统的能量消耗、能量分布以及/或能量分配。例如，响应于接收到指示车载电能储存装置118的温度超过所定义阈值的过程变量信号STB，控制器204可以产生一个或多个控制变量信号输出CS1-CSN。通过修改、调节、控制或限制分配给一个或多个车载系统的能量，控制变量信号输出可以降低对电能储存装置118的能量需求。
用以感测电能储存装置118上的电压的电能储存装置电压传感器可以产生和发送过程变量信号SVB，所述过程变量信号SVB包括指示在电能储存装置118处感测到的电压的数据。
用以感测电能储存装置118的电流的电能储存装置电流传感器可以产生和发送过程变量信号SIB，所述过程变量信号SIB包括指示在电能储存装置118处感测到的电流的数据。
用以感测一个或多个电力转换器206的温度或该电力转换器206附近环境的温度的电力转换器温度传感器可以产生和发送过程变量信号STC，所述过程变量信号STC包括指示一个或多个电力转换器206处的相应感测温度的数据。
用以感测通过一个或多个电力转换器206的电压的电力转换器电压传感器可以产生和发送过程变量信号SVC，所述过程变量信号SVC包括指示一个或多个电力转换器206处的感测电压的数据。
用以感测在一个或多个电力转换器206的电流的电力转换器电流传感器可以产生和发送过程变量信号SIC，所述过程变量信号SIC包括指示一个或多个电力转换器206处的感测电荷的数据。
用以感测原动机116的温度或原动机116附近环境的温度的牵引电机温度传感器可以产生和发送过程变量信号STM，所述过程变量信号STM包括指示在原动机116处的感测温度的数据。
用以感测牵引电机116上的电压的牵引电机电压传感器可以产生和发送过程变量信号SVM，所述过程变量信号SVM包括指示原动机116处的感测电压的数据。
用以感测通过原动机116的电流的牵引电机电流传感器可以产生和发送过程变量信号SIM，所述过程变量信号SIM包括指示牵引电机116处的感测电流的数据。
用以感测原动机116的转速的旋转传感器可以产生和发送过程变量信号SRM，所述过程变量信号SRM包括指示原动机116的感测转速(例如，以每分钟转数或RPM为单位)的数据。
如本文所述，控制器204可使用过程变量信号STB、SVB、SIB、STC、SVC、SIC、STM、SVM、SIM、SRM中的一个或多个提供的数据，以控制一个或多个车辆系统的一个或多个操作方面。具体地，响应于电能储存装置温度过程变量信号中所检测或感测的变化超过一个或多个所定义的阈值，控制器204可以修改、调节或控制一个或多个车辆系统的电力消耗操作方面。
例如，响应于接收到指示电能储存装置温度增加的数据，控制器204可以产生一个或多个控制变量输出信号，以减少操作方面(例如一个或多个车辆系统的电力消耗)。在一些例子中，这种电力消耗操作方面的减少可以采取限制特定车辆系统的可用能量的形式。在一些例子中，这种能量限制和/或电力分配的变化可以是步进式改变的形式，在所述步进式改变中，取决于所感测的电能储存装置温度与一个或多个所定义的阈值之间的偏差程度，以不连续的步长减少车辆系统的可用能量和/或电力消耗。通过减少一个或多个车辆系统的可用能量和/或电力消耗，电能储存装置的负载减少，因而电能储存装置的温度将会降低。
在另一个示例中，响应于接收到指示电能储存装置温度降低的数据，控制器204可以产生一个或多个控制变量信号输出，以增加一个或多个车辆系统的能量分配和/或电力消耗操作方面。在一些例子中，这种能量分配和/或电力消耗操作方面的增加可以是步进式改变的形式，在所述步进式改变中，取决于所感测的电能储存装置温度与一个或多个所定义的阈值之间的偏差程度，以不连续的步长增加车辆系统的可用能量和/或电力消耗。通过增加一个或多个车辆系统的电力消耗，电能储存装置的负载增加，并且电能储存装置的温度将会升高。
在一些例子中，控制器204可以至少部分地基于从外部源接收的一个或多个信号，修改、调节或以其他方式控制耦接至电动车100的电能储存装置118的电力传送分布简况(profile)的一个或多个方面。例如，控制器204可接收一个或多个信号，所述信号使得控制器204限制以下一项或多项：一个或多个电能储存装置118的电压传送简况、一个或多个电能储存装置118的电流传送简况、或其某种组合。在一些例子中，这可以采取与车辆的特定使用者在逻辑上相关联的车辆性能简况的形式。在其他例子中，这可以采取订购的形式，在该订购中，供货商与/或分配者将电能储存装置118租给车辆使用者。
在一个示例中，具有两个电能储存装置118订购的使用者可以在数种性能方案中选择。这些性能方案可以包括“范围”方案，该方案中，使用者无法调节从电能储存装置118向电机的能量流动(即，使可用范围最大化的固定速度方案，)。这些性能方案可以包括“范围/性能”方案，该方案中，使用者能够在使可用范围最大化的第一配置与使车辆100可达到的可用加速度和/或速度最大化的第二配置之间，改变电池的电配置。
控制器204包括单独的发送器或者接收器系统，或者包括组合的发送器/接收机或收发器228。在至少一些例子中，收发器228可提供与远离机踏车100的组件、系统或装置的有线和/或无线通信。收发器228可以采取适合提供有线或无线通信的各种形式。例如，收发器328可以采取蜂窝电话芯片组(也称为无线电装置)与天线的形式，以经由蜂窝服务提供方网络执行与远程系统的通信。收发器228可以实施不同于蜂窝式通信的无线通信方法。通信可以包括接收来自远程系统或装置的信息和/或指令，以及向远程系统或装置发送信息和/或指令或查询。
在至少一些例子中，收发器228可以包括可与使用者携带的蜂窝通信装置(例如，移动电话或智能手机)耦接的一个或多个装置。该装置的示例包括但不限于任何目前或未来开发的射频通信装置，例如装置、近场通信(NFC)装置等。在至少一些例子中，收发器228可以经由至使用者携带的蜂窝装置的蓝牙或NFC连接，通信耦接至一个或多个外部系统或装置。
控制器204可以包括全球定位系统(GPS)接收器230，其接收来自GPS卫星的信号，使得控制器204可确定机踏车100目前的位置。在至少一些实施方式中，接收器230可以包括GPS芯片组，但不在机踏车100上提供使用者显示器。可以使用各种大量的商业可用GPS接收器中的任一种。目前位置或地点可具体化为坐标，例如精确到3米内的经度与纬度。备选地，可使用其他技术来确定机踏车100的目前位置或地点，例如基于三个或更多个蜂窝塔或基站的三角测量法。
可以基于GPS坐标来识别或确定目前位置的海拔。同样地，可使用地形映射或与GPS坐标及海拔相关的其他结构格式，确定目前位置与一个或多个其他位置或目的地之间的海拔变化。这有助于更好地估计机踏车100的范围。备选地或附加地，机踏车100可以包括检测海拔的高度计，或是其他传感器，例如检测海拔变化的加速度计。这使得在确定估计范围时，允许考虑与电动车100关于山坡(例如，山顶、山底)的相对位置相关联的势能。这有利于产生更精确的估计范围，防止不必要地限制操作性能。例如，获知机踏车100在较大的山坡顶部或是接近山坡顶部，可以使所确定的估计范围增加，将替换或补给位置包括在该范围内，并且避免了限制操作性能的需要。备选地，获知电动车100是在较大的山坡底部或是在山坡底部附近，可以使所确定的估计范围缩小，指示最近的替换或补给位置是在估计范围之外，并使得比其他情形下更早地限制操作性能，确保机踏车100将会抵达替换或补给位置。
图3A是示出根据一个示意实施例的诸如机踏车的电动车100的示意图，所述电动车100具有两个电能储存装置接收器304a、304b(统称为“接收器304”)。如图3A所示，安装在接收器304a中的仅一个电能储存装置118a对电动车100供电。通过耦接至电动车100的单个电能储存装置118，车辆处于单个电能储存装置向原动机116118提供能量的第一操作模式中。
还如图3A所示，易碎分流器型元件302可以提供电路元件130。易碎分流器型元件302可具有电传导第一状态和非电传导第二状态，在所述电传导第一状态中，易碎分流器型元件302支持电流流经，在所述非电传导第二状态中，易碎分流器型元件302不支持电流流经。在至少一些实施方式中，在第二电能储存装置接收器304b中插入第二电能储存装置118b可以改变、破坏或以其他方式使易碎分流器型元件302处于非电传导第二状态中。在至少一些例子中，当第二电能储存装置118b耦接至电动车100时，第二接收器304b或电能储存装置118b上的突出部或物理特征306可以破坏易碎分流器型元件302，由此使得易碎分流器型元件302处于不导电的第二状态中。使用易碎分流器型元件302有利地提供用于将电动车100从第一操作模式转换为第二操作模式的简单且鲁棒的系统。
在至少一些例子中，易碎元件302可以包括一个或多个车辆使用者可替换的组件。例如，易碎元件302可以包括允许使用者将非电传导易碎元件302替换为电传导替换易碎元件302的铲、凸块或是螺纹，。在其他例子中，易碎元件302可以包括一个或多个使用者不可替换的组件。例如，易碎元件302可以包括需要有资格的服务人员来替换或重设的一个或多个组件、装置或系统。
一组或多组端子、触点等(308a、308b、310a、310b，统称为“端子308”和“端子310”)可位于第二电能储存装置的接收器304b中。经由第二电能储存装置118b上的端子122，第二电能储存装置接收器304b中的端子308与310将第二电能储存装置118b电耦接至电动车100。
一个或多个电路328将控制器120通信耦接至一个或多个切换装置124。在至少一些例子中，一个或多个电路328在控制器120和一个或多个切换装置124之间传递信息。在至少一些例子中，该信息可以包括指示一个或多个切换装置124的位置的数据。在至少一些例子中，该信息可以包括指示控制器120产生的一个或多个控制变量输出信号的数据。使用该控制变量输出信号，控制器120改变一个或多个切换装置124的状态。经由一个或多个电路328，控制器120可以将该控制变量输出信号传递给一个或多个切换装置124。
图3B示出了根据一个示意实施例的诸如机踏车的电动车100的示意图，所述电动车100具有两个电能储存装置接收器304a、304b(统称为“接收器304”)。如图3B所示，接收器304a、304b分别包含单个电能储存装置118a、118b。将第二电能储存装置118b置于第二电能储存装置接收器304b中，使得物理特征306破坏电路元件130或以其他方式使电路元件130处于非电传导状态中。通过耦接至电动车100的多个电能储存装置118，车辆处于多个电能储存装置118向原动机116提供能量的第二操作模式。
在例如图3B示出的实施方式中，该至少一个切换装置124被示出为选择性将两个电能储存装置118置于第一操作配置的第一状态中，在所述第一操作配置中，电能储存装置118与原动机116电串联地布置。相较于电能储存装置118与原动机的并联布置，该布置可以向原动机116提供能量的持续时间较长，而非电压较高。
在至少一些例子中，车辆操作者可以将至少一个切换装置124的状态手动置于或以其他方式改变至第一状态，使得电能储存装置118与原动机116电串联。在其他例子中，控制器120可以将至少一个切换装置124置于或以其他方式定位于第一状态，使得电能储存装置118与原动机116电串联。将至少一个切换装置124置于第一状态中可以提高一个或多个车辆性能特性，例如原动机116所产生的转矩与/或电力。
图3C示出了根据一个示意实施例的诸如机踏车的电动车100的示意图，所述电动车100具有两个电能储存装置接收器304。如图3C所示，接收器304a、304b分别包含单个电能储存装置118a、118b。将第二电能储存装置118b置于第二电能储存装置接收器304b中，使得电路元件130被破坏为或置于非电传导状态中。响应于耦接多个电能储存装置118至电动车100，车辆被置于多个电能储存装置118向原动机116提供能量的第二操作模式。
在例如图3C示出的实施方式中，至少一个切换装置124被示为处于选择性将两个电能储存装置118置于第二操作配置的第二状态中，在所述第二操作配置中，电能储存装置118与原动机116电并联地布置。相较于电能储存装置118与原动机的串联布置，该布置可以向原动机116提供能量的电压较低，但持续时间较长。
在至少一些例子中，车辆操作者可以将至少一个切换装置124的状态手动置于或以其他方式改变至第二状态，使得电能储存装置118与原动机116电并联。在其他例子中，控制器120可以将至少一个切换装置124置于或以其他方式定位于第二状态，使得电能储存装置118与原动机116电并联。响应检测到一个或多个电能储存装置118中的低剩余电荷，控制器120可进行该自发调节，以增加电动车100的操作范围。
图4示出了根据一个示意实施例的诸如机踏车的电动车100的示意图，所述电动车100具有两个电能储存装置接收器304a、304b(统称为“接收器304”)。如图4所示，接收器304a、304b分别包含单个电能储存装置118a、118b。此外，如图4所示，机械的、电化学的、电子的或半导体开关(切换装置402)可以提供电路元件130，以替代图3A-3C中示出的易碎分流型电路元件130。
使用切换装置402有利地提供将电动车100从第二操作模式(即，两个电能储存装置模式)重设为第一操作模式(即，一个电能储存装置模式)的能力，而不需要电路元件130的物理替换或恢复。在一些例子中，车辆操作者可以通过例如向控制器120提供所定义的代码或密码来重设电动车100的操作模式。在一些例子中，一个或多个遥控装置(例如，通信耦接至电动车100、电能储存装置118或类似的车辆组件的一个或多个后端系统)可以通过改变电路元件130的状态来重设车辆的操作模式。在一个示例中，后端系统可以向控制器120无线传递(例如，经由耦接至电动车100的智能手机，或直接经由GSM或CDMA至电动车100中的收发器228)使控制器120将电路元件从第二状态转变为第一状态的一个或多个命令或可执行指令集。在另一个示例中，通信耦接至电动车100的非暂时性储存介质可以存储后端系统提供的、使控制器120将电路元件从第二状态转变为第一状态的一个或多个命令或可执行指令集。
在至少一些例子中，切换装置402可以包括一个或多个机械开关。例如，切换装置402可以包括单刀单掷(SPST)选择器或触发开关，其具有第一电连续状态和第二电中断状态。在一些例子中，机械开关可以包括防止从第一状态至第二状态的无意转变的集成锁或其他特征。在其他例子中，机械开关可以包括一个或多个致动器，其能够将开关定位于第一状态和第二状态中。在这些例子中，控制器120可使用经由一个或多个电路326向致动器传递的电信号来自动控制机械开关的位置。
在其他例子中，切换装置402可以包括一个或多个电机械开关。例如，切换装置402可以包括一个或多个螺线管致动继电器，其具有第一电连续状态以及第二电中断状态。在至少一些例子中，电机械开关的状态可以基于流经螺线管的电流的存在与否而改变。在一些例子中，车辆操作者可手动控制提供给导引螺线管(pilot solenoid)的电流。在其他例子中，控制器120可以经由一个或多个电路326，自动控制提供给导引螺线管的电流。
在其他例子中，切换装置402可以包括一个或多个半导体开关。例如，切换装置402可以包括一个或多个晶体管，例如绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)。在至少一些例子中，控制器120可以经由一个或多个电路326自动控制半导体开关的电状态。
本文描述的各种方法可以包括附加动作，省略一些动作，和/或可以用不同于各种流程图中所设定的顺序来执行动作。
前述详细描述已经通过框图、示意图及示例的使用阐明了设备和/或处理程序的各种实施例。只要该框图、示意图及示例包含一个或多个功能和/或操作，本领域技术人员应理解，可由广泛的硬件、软件、固件或实际上其任何组合来个别和/或共同地实施该框图、流程图或示例内的每一功能和/或操作。在一个实施例中，可经由一个或多个微控制器实施本主题。然而，本领域技术人员应认识到，本文中揭示的实施例整体地或部分地可等效地实施于标准集成电路(例如，专用集成电路或ASIC)中，实施为由一个或多个计算机执行的一个或多个计算机程序(例如，实施为在一个或多个计算机系统上执行的一个或多个程序)，实施为由一个或多个控制器(例如，微控制器)执行的一个或多个程序，实施为由一个或多个处理器(例如，微处理器)执行的一个或多个程序，实施为固件，或实施为实际上其任何组合，且设计电路和/或编写用于软件和/或固件的程序代码将良好地处于依据本发明的教导的一般本领域技术人员的技术内。
当逻辑被实施为软件且存储在存储器中时，可将逻辑或信息存储在任何非瞬时性计算机可读介质上，以供任何与处理器有关的系统或方法使用或结合任何与处理器有关的系统或方法使用。在本发明的上下文中，存储器是非瞬时性计算机或处理器可读存储介质，其是非瞬时性地包含或存储计算机和/或处理器程序的电子、磁性、光学或其他物理设备或构件。逻辑和/或信息可体现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备使用，指令执行系统、装置或设备诸如是基于计算机的系统、包含处理器的系统，或可从所述指令执行系统、装置或设备提取指令并执行与逻辑和/或信息相关联的指令的其他系统。
在本说明书的上下文中，“计算机可读介质”可以是可存储与逻辑和/或信息相关联的程序的任何物理组件，该逻辑和/或信息供指令执行系统、装置和/或设备使用或结合指令执行系统、装置和/或设备使用。例如，计算机可读介质可以是(但不限于)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备。计算机可读介质的更具体的示例(非详尽列表)将会包括以下各项：便携式计算机盘(磁盘、紧凑闪存卡、安全数字卡等)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、EEPROM或闪存)、便携式紧凑光盘只读存储器(CDROM)及数字磁带。
可组合上文所描述的各种实施例以提供其他实施例。在并不与本文中的特定教导及定义不一致的范围内，在本说明书中参考和/或在申请数据单中列出的所有美国专利、美国专利申请公开案、美国专利申请案、外国专利、外国专利申请案及非专利公开案以全文引用的方式并入本文中，其包括但不限于：2011年7月26日申请的美国临时专利申请案案号61/511,900，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION，CHARGING ANDDISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES”(律师案卷编号170178.401P1)、2012年5月16日申请的美国临时专利申请案案号61/647,936，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION，CHARGING AND DISTRIBUTING POWERSTORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES”(律师案卷编号170178.401P2)、2011年9月14日申请的美国临时专利申请案案号61/534,753，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORREDISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES，BETWEEN COLLECTION，CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINES”(律师案卷编号170178.402P1)、2011年9月14日申请的美国临时专利申请案案号61/534,761，名称“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORAUTHENTICATION，SECURITY AND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES SUCH ASBATTERIES”(律师案卷编号170178.403P1)、2011年9月14日申请的美国临时专利申请案案号61/534,772，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION，SECURITYAND CONTROL OF POWER STORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES，BASED ON USERPROFILES”(律师案卷编号170178.404P1)、2011年7月26日申请的美国临时专利申请案案号61/511,887，名称为“THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENTS IN ELECTRIC MOTOR DRIVEVEHICLES”(律师案卷编号170178.406P1)、2012年5月16日申请的美国临时专利申请案案号61/647,941，名称为“THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENTS IN ELECTRIC MOTOR DRIVEVEHICLES”(律师案卷编号170178.406P2)、2011年7月26日申请的美国临时专利申请案案号No.61/511,880，名称为“DYNAMICALLY LIMITING VEHICLE OPERATION FOR BEST EFFORTECONOMY”(律师案卷编号170178.407P1)、2011年11月8日申请的美国临时专利申请案案号61/557,170，名称为“APPARATUS，METHOD，AND ARTICLE FOR PHYSICAL SECURITY OF POWERSTORAGE DEVICES IN VEHICLES”(律师案卷编号170178.408P1)、2011年12月29日申请的美国临时专利申请案案号61/581,566，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR APOWER STORAGE DEVICE COMPARTMENT”(律师案卷编号170178.412P1)、2012年2月21日申请的美国临时专利申请案案号61/601,404，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORPROVIDING VEHICLE DIAGNOSTIC DATA”(律师案卷编号170178.417P1)、2012年2月22日申请的美国临时专利申请案案号61/601,949，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FORPROVIDING LOCATIONS OF POWER STORAGE DEVICE COLLECTION，CHARGING ANDDISTRIBUTION MACHINES”(律师案卷编号170178.418P1)、2012年2月22日申请的美国临时专利申请案案号61/601,953，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDINGINFORMATION REGARDING AVAILABILITY OF POWER STORAGE DEVICES AT A POWERSTORAGE DEVICE COLLECTION，CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINE”(律师案卷编号170178.419P1)、2012年7月26日发明人Hok-Sum Horace Luke、Matthew Whiting Taylor以及Huang-Cheng Hung申请的美国专利申请案案号13/559,314，名称为“APPARATUS，METHODAND ARTICLE FOR COLLECTION，CHARGING AND DISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES”(律师案卷编号170178.401)、2012年7月26日发明人Hok-Sum HoraceLuke以及Matthew Whiting Taylor申请的美国专利申请案案号13/559,038，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION，SECURITY AND CONTROL OFPOWER STORAGE DEVICES SUCH AS BATTERIES”(律师案卷编号170178.403)、2012年7月26日发明人Matthew Whiting Taylor、Yi-Tsung Wu、Hok-Sum Horace Luke以及Huang-ChengHung申请的美国专利申请案案号13/559,054，名称为“APPARATUS，METHOD，AND ARTICLEFOR PHYSICAL SECURITY OF POWER STORAGE DEVICES IN VEHICLES”(律师案卷编号170178.408)、2012年7月26日发明人Ching Chen、Hok-Sum Horace Luke、Matthew WhitingTaylor以及Yi-Tsung Wu申请的美国专利申请案案号13/559,390，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDING VEHICLE DIAGNOSTIC DATA”(律师案卷编号170178.417)、2012年7月26日发明人Yi-Tsung Wu、Matthew Whiting Taylor、Hok-SumHorace Luke以及Jung-Hsiu Chen申请的美国专利申请案案号13/559,343，名称为“用于在电力储存装置收集、充电与分配机器提供关于电力储存装置可获得性之信息的设备、方法与物体”(律师案卷编号170178.419)、2012年7月26日发明人Hok-Sum Horace Luke、Yi-Tsung Wu、Jung-Hsiu Chen、Yulin Wu、Chien Ming Huang、TsungTing Chan、Shen-ChiChen以及Feng Kai Yang申请的美国专利申请案案号13/559,064，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDING INFORMATION REGARDING AVAILABILITY OF POWERSTORAGE DEVICES AT A POWER STORAGE DEVICE COLLECTION，CHARGING ANDDISTRIBUTION MACHINE”(律师案卷编号170178.423)、2013年3月12日发明人Hok-SumHorace Luke申请的美国临时专利申请案案号61/778,038，名称为“APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR CHANGING PORTABLE ELECTRICAL POWER STORAGE DEVICE EXCHANGE PLANS”(律师案卷编号170178.424P1)、2013年3月13日发明人Hok-Sum Horace Luke申请的美国临时专利申请案案号61/780,781，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDINGINFORMATION REGARDING A VEHICLE VIA A MOBILE DEVICE”(律师案卷编号170178.425P1)、2013年3月6日发明人Hok-Sum Horace Luke、Feng Kai Yang以及Jung-Hsiu Chen申请的美国临时专利申请案案号61/773,614，名称为“APPARATUS，METHOD ANDARTICLE FOR PROVIDING TARGETED ADVERTISING IN A RECHARGEABLE ELECTRICAL POWERSTORAGE DEVICE DISTRIBUTION ENVIRONMENT”(律师案卷编号170178.426P1)、2013年3月15日发明人Hok-Sum Horace Luke、Matthew Whiting Taylor以及Huang-Cheng Hung申请的美国临时专利申请案案号61/789,065，名称为“MODULAR SYSTEM FOR COLLECTION ANDDISTRIBUTION OF ELECTRIC STORAGE DEVICES”(律师案卷编号170178.427P1)、2013年3月6日发明人Hok-Sum Horace Luke以及Ching Chen申请的美国临时专利申请案案号61/773,621，名称为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR AUTHENTICATION，SECURITY ANDCONTROL OF PORTABLE CHARGING DEVICES AND POWER STORAGE DEVICES，SUCH ASBATTERIES”(律师案卷编号170178.428P1)、2013年6月14日发明人Ching Chen、MatthewWhiting Taylor、Jui Sheng Huang以及Hok-Sum Horace Luke申请的美国专利申请案案号13/918,703，名称为“APPARATUS，SYSTEM，AND METHOD FOR AUTHENTICATION OF VEHICULARCOMPONENTS”(律师案卷编号170178.429)、2013年8月6日发明人Ching Chen、Alex Wu、Hok-Sum Horace Luke以及Matthew Whiting Taylor申请的美国临时专利申请案案号61/862,854，名称为“ADJUSTING ELECTRIC VEHICLE SYSTEMS BASED ON AN ELECTRICAL ENERGYSTORAGE DEVICE THERMAL PROFILE”(律师案卷编号170178.433P1)全文并入本申请案作为参考。若需要，可修改实施方式以采用不同专利、申请案与公开案的系统、电路与概念来提供不同的实施方式。
虽然本申请所讨论的环境和电力系统用于诸如全电动机踏车和/或摩托车的个人运输车辆，但本文中的启示可应用于广泛的各种其他环境，包括其他车辆以及非车辆环境。
所示出实施例的上述描述(包括在“发明内容”中描述的内容)并不旨在详尽的或将所述实施例限于所揭示的精确形式。虽然在本文中为了说明性目的而描述特定实施例及示例，但如相关领域技术人员应认识到，在不脱离本发明的精神及范畴的情况下，可进行各种等效修改。
可依据上述详细描述对实施例进行这些修改及其他修改。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限于本说明书及权利要求中公开的特定实施例，而应被解释为包括所有可能的实施例，以及赋予权利要求的等同替代的全部范围。因此，权利要求不受所公开内容的限制。

Claims (18)

1.一种向电动车原动机传送电力的电力传送系统，包括：
原动机；
电路，将所述原动机电耦接至一个或多个电能储存装置；以及
至少一个电路元件，具有多个操作状态，所述多个操作状态至少包括：
第一状态，其中电动车被置于通过单个电能储存装置向所述电动车原动机供应能量的第一操作模式；以及
第二状态，其中电动车被置于通过多个电能储存装置向所述电动车原动机供应能量的第二操作模式；
其中，所述第一状态不阻止所述至少一个电路元件至第二状态的后续转变；以及
其中，所述第二状态阻止所述至少一个电路元件至第一状态的后续转变。
2.根据权利要求1所述的电力传送系统，其中，所述至少一个电路元件包括至少一个易碎分流器；
其中，在所述第一操作模式中，所述至少一个易碎分流器导电；以及
其中，在所述第二操作模式中，所述至少一个易碎分流器不导电。
3.根据权利要求2所述的电力传送系统，其中，所述至少一个易碎分流器包括使用者不能够置换的至少一个电路组件。
4.根据权利要求2所述的电力传送系统，其中，所述至少一个易碎分流器包括使用者能够置换的至少一个电路组件。
5.根据权利要求2所述的电力传送系统，还包括：
控制器，可操作地耦接至所述至少一个电路元件，以接收来自所述至少一个电路元件的信息，所述信息包括指示所述至少一个电路元件的状态的数据；
其中，响应于接收到指示所述至少一个电路元件已经进入所述第二状态的数据，所述多个电能储存装置能够被选择性地配置为提供以下至少一项：至少一部分电能储存装置被置为电串联的操作配置；至少一部分电能储存装置被置为电并联的操作配置；或者至少一些电能储存装置被置为电并联且至少一些电能储存装置被置为电串联的操作配置。
6.根据权利要求1所述的电力传送系统，还包括可操作地耦接至所述至少一个电路元件的控制器，其中，所述至少一个电路元件包括至少一个固态切换装置。
7.根据权利要求6所述的电力传送系统，其中，在所述第一状态中，所述控制器调整所述至少一个固态切换装置的至少一方面，以允许电力从所述单个电能储存装置流向所述原动机。
8.根据权利要求7所述的电力传送系统，其中，在所述第二状态中，所述控制器调整所述至少一个固态切换装置的至少一方面，以允许电力从所述多个电能储存装置中的一些或全部流向所述原动机。
9.根据权利要求6所述的电力传送系统，还包括可通信地耦接至所述控制器的通信接口，所述通信接口用以接收一个或多个信号，所述一个或多个信号包括使所述至少一个电路元件从所述第一状态转变为所述第二状态以及使所述至少一个电路元件从所述第二状态转变为所述第一状态的数据。
10.一种向车辆原动机传送能量的电力传送方法，所述方法包括：
在第一操作模式中，从单个电能储存装置经由电路向车辆原动机传送能量，所述电路包含处于第一状态的至少一个电路元件；
响应于多个电能储存装置至所述原动机的电耦接，将所述至少一个电路元件从所述第一状态转变为第二状态，且转变为第二操作模式；以及
在所述至少一个电路元件已经转变为所述第二状态后，阻止所述至少一个电路元件从所述第二状态至所述第一状态的后续转变。
11.根据权利要求10所述的电力传送方法，还包括：
在可通信地耦接至所述至少一个电路元件的控制器处接收信号，所述信号包括指示所述至少一个电路元件的状态的数据。
12.根据权利要求10所述的电力传送方法，还包括：
响应于接收到指示所述至少一个电路元件已经进入所述第二操作模式的数据，选择性地将车辆置于第一操作配置或第二操作配置，在所述第一操作配置中，所述多个电能储存装置中的至少一部分与所述车辆原动机电串联耦接，在所述第二操作配置中，所述多个电能储存装置中的至少一部分与所述车辆原动机电并联耦接。
13.根据权利要求12所述的电力传送方法，其中，选择性将车辆置于第一操作模式或第二操作模式包括：
通过控制器，选择性地且自发地将车辆置于所述第一操作配置或所述第二操作配置。
14.根据权利要求10所述的电力传送方法，其中，将所述至少一个电路元件从所述第一状态转变为所述第二状态包括：
物理修改所述至少一个电路元件的结构，以改变所述至少一个电路元件的电连续性。
15.根据权利要求10所述的电力传送方法，其中，在所述至少一个电路元件已经转变为所述第二状态后阻止所述至少一个电路元件从所述第二状态向所述第一状态的后续转变包括：
不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性。
16.根据权利要求15所述的电力传送方法，其中，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性包括：
使用位于多个电池单元中至少一个的外表面上的物理特征，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性。
17.根据权利要求15所述的电力传送方法，其中，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性包括：
通过使用所述多个电能储存装置中的一些或全部产生热过载条件或过电流条件，不可逆地中断所述至少一个电路元件的电连续性，所述热过载条件或所述过电流条件足以不可逆地物理损坏所述至少一个电路元件。
18.根据权利要求10所述的电力传送方法，其中，将所述至少一个电路元件转变为第二操作模式包括：
电或电磁地改变至少一个固态电路元件的电属性。
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