CN102439781A - 用于监视和控制能源***的***和方法 - Google Patents

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舍唐·库马尔·马伊尼
普拉卡什·拉玛拉贾
那根德拉·巴布·沙蒂那罗延那
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Abstract

提供一种在远程位置识别与能源***(102)相关联的至少一个状况和控制所述能源***(102)的方法和***。所述能源***(102)包括能够储存电能的能源储存***(ESS)(104)、能够消耗能源储存***(104)电能的能源消耗***(ECS)(106)和能够与能源储存***(104)和能源消耗***(106)交互的能源管理***(EMS)(108)。为识别状况，测量相关联于能源储存***(104)的参数。然后比较测量值和参考数据以确定所述测得参数和参考数据的偏差。所述偏差指示了所述能源***(102)的状况。由能源管理***(108)或在所述远程位置确定所述偏差。当由能源管理***(108)确定所述偏差时所述偏差被发送至所述远程位置。

Description

用于监视和控制能源***的***和方法
技术领域
实施例总体涉及部分由电供应的能源***，更具体而不排他的，涉及能源***的远程监视和能源***中的适应性控制。
背景技术
至少部分由电供应的能源***的例子包括，但并不限制于，电动汽车、混合动力电动汽车和不间断电源***。这种能源***一般包括能源储存***(ESS)、能源消耗***(ECS)和能源管理***(EMS)。能源储存***被配置为存储可能由一个或多个能源消耗***子***消耗的电能。进一步地，基于在能源管理***中提供的指令，能源管理***一般被配置为与能源储存***和能源消耗***通信以控制两者。除了被配置为管理能源储存***和能源消耗***，能源管理***还被配置为存储相关能源储存***和能源消耗***的可用于故障排除使用的有关的多种参数。
一般来说，为了排除能源***，或者将***送到服务站或者服务人员到达***所在地。随后，在能源管理***中存储的数据被找到以便进行分析检索。分析相关于能源储存***和能源消耗***的多种参数有关的数据以识别与***相关的问题。上述讨论的故障排除方法有一定的弊端需要克服。
上述讨论的故障排除方法的缺点包括将***带入服务站或服务人员到在***位置的时间消耗。此外，预测***可能会遇到的问题可能是不可能的。此外，数据分析以找出问题的症结可能是费时的。
此外，如前所述，传统意义上来说，提供指令给能源管理***来管理能源储存***和能源消耗***。指令被设计为使能源管理***管理能源储存***和能源消耗***来推导出在某些工作条件下的最佳性能。可基于能源***中一般采用的操作条件来设计相应于操作状况的指令。但是，可能会注意到，能源***可能并不总是在最初设计的操作状况下使用。在这种情况下，能源储存***和能源消耗***可能无法提供最佳性能。因此，需要一种为使能源储存***和能源消耗***能提供不同的操作状况下增强性能的技术。
发明内容
因此，提供了一个在远程位置识别至少有一个与能源***相关状况的方法。所述能源***包括能够储存电能的能源储存***，能够消耗至少部分来自所述能源储存***的电能的能源消耗***，和能够与能源储存***和能源消耗***中的至少一个相互作用的能源管理***。该方法包括，测量与能源储存***相关的至少一个参数，其中所述参数与状况相关。此后，将测量参数与相应于参数的数据比较，并基于比较确定参考的数据与测量参数的偏差。所述偏差表示能源***的状况。测量参数与相应于参数的数据间的比较并基于比较确定参考数据与测量参数的偏差是由所述能源管理***或在远程位置处执行的。如果与基准数据比较的值和确定的所收集参数与参考数据的偏差是由能源管理***执行的，则偏差被发送到远程位置。
还提供了一个在远程位置识别，至少有一个与能源***相关状况的***。所述能源***包括能够储存电能的能源储存***和能够消耗至少部分能源储存***电能的能源消耗***。所述***还包括：被配置为和能源储存***和能源消耗***中的至少一个交互的能源管理***。所述能源管理***包括配置为存储参考数据的存储设备，配置为收集与能源储存***相关的至少一个参数测量的输入和输出设备，其中所述参数与状况相关，被配置为比较测量和相应于所述参数的参考数据并基于比较确定测量参数与参考数据的偏差的处理器，其中所述偏差只是所述***的条件，和被配置为发送确定的指示所述能源***状况的偏差至位于远程位置的数据处理***的信号发射和接收设备。
还提供了一个在远程位置识别至少有一个与能源***相关的状况的***。所述能源***包括能够储存电能的能源储存***和能够消耗能源储存***至少部分电能的能源消耗***。所述***还包括：能量管理***和数据处理***。所述能源管理***被配置为，与能源储存***和能源消耗***中的至少一个交互；收集与能源储存***相关的至少一个参数的测量，其中所述参数与状况相关并发送收集到的测量到远程位置。位于远程位置的数据处理***被配置为接收所收集的发送到远程位置的测量，比较与相应于参数的参考数据的测量；和确定基于比较确定测量参数与参考数据的偏差，其中所述偏差指示***的状况。
还提供了一个在至少部分由电驱动的能源管理***中适应控制的方法。所述能源***包括，能够存储电能的能源储存***，能够消耗能源储存***中存储的至少部分电能的能源消耗***，和包括管理能源储存***和能源消耗***的能源管理***。所述方法包括收集与能源储存***和能源消耗***中的至少一个相关的数据。所收集的数据是用来开发一个或多个模式。此外，基于所述模式，确定是否需要能源管理***中指令的修改。如果需要能源管理***中指令的修改，则修改能源管理***中的指令。
还提供了一个至少部分由电供应的能源***中适应控制的***。所述能源***包括能够储存电能的能量储存***和消耗能源储存***中存储的至少部分电能的能源消耗***。所述***包括能源管理***和数据处理***。能量管理***和数据处理***配置为收集与能源储存***和能源消耗***中的至少一个相关的数据。此外，它们被配置为从收集到的数据发展模式并基于所述模式确定是否。此外，如果需要能源管理***指令的修改，他们还被配置修改能源管理***中的指令。
当结合下面的说明和参考附图时，本文公开的实施例的这些和其他方面将更好地理解和了解。然而，应当认识到，在指出其优选实施例及其许多具体细节的同时，以插图和非限制的方式给出了下面的说明。许多变化和修改可能在本文公开实施例的范围内而不脱离其精神的情况下作出，且本文公开的实施例包括所有这些修改。
附图说明
附图所示的实施例中，通篇相同的参考标记表示了多个图中相应的部分。从下面的说明并参考附图，将更好的理解本文公开的实施例，其中：
图1是根据本文一个实施例示出在远程位置识别至少一个与能源***102相关联、或在能源***102适应控制的状况的***100的框图；
图2是根据本文一个实施例示出能源消耗***106子***的框图；
图3是根据一个实施例示出能源管理***108的框图；
图4是根据本文一个实施例示出在远程位置识别至少一个与能源***102相关联的状况的方法的流程图；
图5是根据一个实施例示出温度参考图；
图6是根据一个实施例示出能源储存***充电模式参考图；
图7是根据一个实施例示出能源储存***放电模式参考图；
图8是根据一个实施例示出能源储存***容量参考图；
图9是根据一个实施例示出能源储存***阻抗参考图；
图10是根据一个实施例示出能源储存***放电模式参考图；
图11是根据一个实施例示出能源***中适应控制的方法的流程图；
图12是根据一个实施例示出发展模式方法的流程图；
图12a是根据一个实施例示出的来自能源储存***能源使用模式；
图12b是根据一个实施例示出的能源储存***容量模式；
图12c是根据一个实施例示出的车辆使用模式；
图13是根据一个实施例示出确定是否需要能源管理***中指令修改方法的流程图；
图14是根据一个实施例示出驱动模式的图；
图15是根据一个实施例示出驱动模式的图；和
图16是根据一个实施例示出驱动模式的图。
具体实施方式
参考在附图和下面的详细说明中示出的非限制性实施例，将更详细的解释本文公开的实施例及其多个特征和有利细节。将省略众所周知的部件和处理技术的说明以不避免必要地混淆本文公开的实施例。本文使用的示例仅仅旨在促进理解本文公开的实施例可能会怎样实施并进一步使本领域技术人员实施本文公开实施例的方式。因此，示例不应该被解释为限制本文公开实施例的范围。
本文公开的实施例能够在远程位置识别至少一个与能源***相关联的状况。此外，本文公开的实施例使能源***中得以适应控制。现在参考附图，特别是从图1-16，示出了优选实施例，其中相同的参考标记表示所有图中一致的相应特征。
***说明
图1是根据本文一个实施例示出在远程位置识别至少一个与能源***102相关联状况和适应控制至能源***102的***100的框图。***100包括能源***102和数据处理***110(DPS)。能源***是一个至少部分由电能驱动的***。能源***102的例子，包括但不限于电动汽车、混合动力电动汽车和不间断电源***。能源***102无线连接到位于能源***102远程位置的数据处理***110。能源***102通过电信网络112连接到数据处理***110。
数据处理***
能源***102可配置为发送数据到远程位置和接收来自远程位置的数据。在一些实施例中，能源***102与可以在任何地点、包括一个或多个远程位置的一个或多个数据处理***110(DPS)通信。数据处理***110可以包括连接到一个或多个处理单元的一个或多个存储设备。一个或多个处理单元可包括例如通用微处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、能够操纵数据的另一台设备或设备的组合。在某些实施例中，至少部分的一个或多个存储设备集成了至少一个处理单元。在一个实施例中，数据处理***是一台能够通过无线电信网络通信的专用计算机。在一个实施例中，数据处理***110位于相对于能源***102的远程位置。在另一个实施例中，数据处理***110位于能源***102附近。在其他实施例中，数据处理***110可能是一个执行本文所述的数据处理***110功能组件的离散集。
能源***
在能源***102中包括能源储存***(ESS)104、能源消耗***(ECS)106和能源管理***(EMS)108。能源储存***104可能是储存电力的电池组，还可以包括一个或多个的铅酸蓄电池、胶体电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、NaS电池、镍铁电池、镍氢电池、镍镉电池的组合和其他电容器。能源储存***104存储的电能至少部分是由能源消耗***106的一个或多个子***消耗的。
能源消耗***106可能包括一个或多个子***。图2是根据一个实施例示出能源消耗***106子***的框图。能源消耗***106包括如传动***106a、电机控制器106b、机舱温度控制106c、子***温度控制106d、充电***106e、仪表板显示106f、汽车准入***106g、驱动电机106h、座椅温度控制106i、机舱加热/通风/空调(HVAC)106j、附加加热***106k、电池加热器106l、电池通风器106m、车载充电器106n、安全***106o、碰撞传感器106p、传感***106q、温度传感器106r、液位传感器106s和压力传感器106t等等的子***。能源消耗***106的一个或多个子***至少部分地消耗能源储存***104存储的电能。能源储存***104存储电能分配给能源消耗***106的子***是至少部分由能源管理***108管理的。
图3是根据一个实施例示出能源管理***108的框图。能源管理***108包括处理器302、内存设备304、输入和输出(I/O)设备306和信号发射和接收设备308。处理器302能够接收和处理从I/O设备306、信号发射和接收装置308和存储设备304获得的数据。此外，处理器302是能够将数据发送到内存设备304以存储。此外，处理器302是能够发送命令到I/O设备306，I/O设备306反过来又发送给与I/O设备306相关联的***和子***。此外，该处理器302能够发送数据到信号发射和接收设备308以将数据发送给数据处理***110等。在一个实施例中，处理器302是由市售的通用微控制器芯片组成的电子电路。内存设备304可包括易失性和非易失性内存芯片的组合，其可以以数字形式存储信息。I/O设备306包括一组输出线，其中每个被单独连接到处理器302。这些输出线可以是模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、脉冲/频率输出和数据线的组合。通过信号发射和接收设备308这些数据线被连接到外部世界。
远程监视
***100能够在远程位置识别至少有一个与能源***102相关联的状况。能源***102包括能够储存电能的能源储存***104、能够消耗能源储存***104至少部分电能的能源消耗***106和与能源储存***和能源消耗***106中的至少一个交互的能源管理***108。图4中根据一个实施例示出了一个在远程位置识别至少一个与能源***102相关联的状况的方法。所述方法包括，在步骤402，测量至少一个与能源储存***104关联的参数，其中所述参数与状况相关。此后，在步骤404，将测量与相应于参数的参考数据比较，在步骤406，基于比较确定收集参数与参考数据的偏差。所述偏差指示***100的状况。在一个实施例中，将所述值与参考数据比较并确定收集参数与参考数据的偏差是由能源管理***108执行的，因此确定的偏差被发送到所述远程位置。在另一个实施例中，将所述值与参考数据比较并确定收集参数与参考数据的偏差是在远程位置执行的。
在上述方法中的各种操作可能以出现的顺序、不同的顺序或同时执行。
来自能源储存***104和能源消耗***106中的至少一个的一个或多个参数的测量依赖于需要确定的状况。
参数测量
表1提供了一些通过从能源储存***104或能源消耗***106的读数获得测量的参数和一些通过使用得到的读数计算计量的参数。可实质上实时收集数据，或者可以在时间间隔内收集数据。
Figure BPA00001462992900081
Figure BPA00001462992900091
除了上面提到的可测得的参数，测量根据需要识别的状况涉及到参数。
参考数据
将一个或多个测量参数与相应参数的参考数据比较。
比较使用的参考数据可以基于能源储存***104年限、能源储存***104经历的充电次数和放电周期、***100的安培温度、***100所使用的环境等中的至少一个而改变。
图5是根据一个实施例示出参考温度的图。在图中，线502代表能源储存***104存在时在不同时间点的参考温度。在图中可以看到，在使用过程中能源储存***104的温度随能源储存***104的使用周期次数而变化。在这个图中线502的参考数据可用于与对应于能源储存***104的数据相比较。在图中，线504表示对应于能源储存***104温度的且已在使用的多个阶段收集的数据。
图6是根据一个实施例示出能源储存***104充电模式参考图。在图中，线602和604分别代表在能源储存***充电时在其使用的初始阶段的电压和电流变化的参考。此外，线606和608分别代表在使用800次后能源储存***104充电时的电压和电流变化的参考。同样，相应于能源储存***104不同使用阶段的参考数据将可用来作比较。
图7是根据一个实施例示出能源储存***104放电模式参考图。在图中，线702和706分别代表在能源储存***104使用周期的初始阶段和能源储存***104使用800周期后的恒定电流放电模式的参考数据。此外，线704表示在1000个使用周期后能源储存***104的恒定电流放电模式。同样，对应能源储存***104不同使用阶段的放电模式的的参考数据将可用作比较。
图8是根据一个实施例示出能源储存***容量参考图。在图中，线802代表相应于能源储存***104使用周期的能源储存***104容量变化的参考。此外，线804代表相应于能源储存***104使用周期的能源储存***104容量的真实变化。可能需要强调的是，将参考线802与线804相比较来确定是否有任何与能源储存***104相关联的状况。
图9是根据一个实施例示出能源储存***104阻抗参考图。在图中，线902代表相应于能源储存***104使用周期的能源储存***104阻抗变化的参考。此外，线904代表相应于能源储存***104使用周期的能源储存***104阻抗的真实变化。可能需要强调的是，将参考线902与线904相比较来确定是否有任何与能源储存***104相关联的状况。图10是根据一个实施例示出能源储存***104放电模式参考图。在图中，线1002、1004、1006和1008分别代表在0℃、10℃、25℃和40℃时能源储存***104的放电模式参考。此外，基于能源储存***104的操作温度，将相应的参考数据作比较。类似地，相应于能源储存***104不同使用温度的参考数据将可用来作比较。使用参考数据来比较从能源***102收集的真实数据来识别能源***102的状况。
比较测量参数和参考数据
与能源***102相关的状况可通过比较从能源***102收集的数据与参考数据来确定。例如，可能会导致能源储存***104提供低范围的状况可能会通过比较以确定。所述比较显示能源***102的一个或多个部分实际表现与参考数据的偏差。在一个能源***102是至少部分由电力驱动的车辆的实施例中，比较可能会突出与汽车相关的状况。在车辆提供驱动距离(可以驱动的距离)低于预期值的情况下，比较会突出与正在提供的低范围相关的状况。
图5示出了在使用周期的多个阶段能源储存***104真实温度与能源储存***104参考温度的比较。从图中可以看出，实际温度和参考有一个巨大偏差。这可能是一个与能源储存***104或能源储存***104负责控制温度的部件相关联的故障指示。此外，在未来这种比较还可能使能源***102的一个或多个部分启用故障识别。
同样，图7显示了实际放电模式704和参考放电模式706间的比较。在这个图中，线702和706分别代表在能源储存***104使用周期的初始阶段和能源储存***104使用800个周期后的恒流放电模式的参考数据。此外，线704代表1000个周期后能源储存***104恒流电流的真实放电模式。在图中看出，能源储存***104表现的比预计它在使用现阶段的表现要好。这是一个能源储存***104状况良好的迹象。
此外，图8示出了在使用周期多个阶段的能源储存***104容量和能源储存***104参考容量之间的比较。在图中可以看出，真实容量和参考之间有一个巨大偏差。这可能是一个与能源储存***104相关的故障指示。在一个实施例中，这种比较表明能源储存***104提供的较低范围可能是因为能源储存***104持有的较低充电容量。此外，这种比较将来也可能使能源***102的一个或多个部分进行故障指示。同样，图9示出了能源储存***104的阻抗和在使用周期各个阶段的能源储存***104参考阻抗之间的比较。在图中可以看到，实际阻抗和参考阻抗之间有巨大偏差。这可能是一个与能源储存***104相关的故障指示。
在一个实施例中，用于比较的参考数据可能来自一组能源***102收集的数据。例如，如果能源***102是至少部分由电力驱动的车辆，则参考数据是来自一队电动汽车收集的数据。充电曲线、放电曲线、温度曲线和能力曲线等对应的数据是从一个车队收集的。所收集的数据用于推导充电模式、放电模式、温度模式和能力模式等。此外，可能会注意到一个可能经历大约相同使用周期次数的车辆组成的车队用于得到相应于大约大致数量使用次数的参考数据。此外，处于类似工作条件下的车辆组成的车队用于比较从车辆运行状况类似上述状况的车辆收集的数据。
能源***中适应控制的方法
图11是根据一个实施例示出能源***102适应控制的方法的流程图。所述方法包括，在步骤1102，收集涉及能源储存***104和能源消耗***106中的至少一个的数据。由能源管理***108收集数据。在步骤1104，由能源管理***108收集的数据用于一发展个或多个模式。此外，在步骤1106，基于所述模式检查在能源管理***108出现的管理能源储存***104和能源消耗***106的指令以确定是否需要指令的修改。随后，如果在步骤1106决定要修改指令，则在步骤1108修改指令。
在上述方法的各种操作可能以出现的顺序、以不同的顺序或同时执行。此外，在一些实施例中，图11列出的一些操作可以省略。
从能源储存***和能源消耗***收集数据
如上所述，在能源***102的适应控制需要从能源储存***104和能源消耗***104中的至少一个收集数据以开发模式。在一个实施例中，所收集的数据用于计算可用于开发模式参数。
在一个实施例中，由能源管理***108收集的数据用于计算可用于发展模式的参数。
表2提供了一个使用所收集的数据计算的示例性参数列表。
Figure BPA00001462992900111
Figure BPA00001462992900121
发展模式
所收集的数据和所计算的参数用于生成在能源***102中适应控制的模式。
在一个实施例中，所生成的模式被分类为历史的和当前的。历史的模式是使用在一段相对较长的时间内收集的数据和在所述一段相对较长的时间内使用收集到的数据计算的参数而生成的。然而，当前的模式是使用在一段相对较短的时间内收集的数据和在所述一段相对较短的时间内收集的数据计算的参数而生成的。
图12是根据一个实施例示出发展模式的方法的流程图。在步骤1202由能源管理***108收集来自能源储存***104和能源消耗***106中至少一个的测量值。能源管理***108接收来自I/O设备112的数据。在步骤1202能源管理***108使用所收集的数据来在步骤1204计算参数。由处理器108计算参数。另外，收集到的数据至少部分发送到数据处理***110而参数由数据数据处理***110确定。在步骤1206至少部分的一个或多个收集和确定的数据存储在数据处理***110中。随后，基于要生成的模式，在步骤1208检索存储的数据。基于要求，检索到的数据样本大小和检索到数据的时间间隔将变化。此外，在步骤1210，确定是否需要涉及不是在步骤1208检索数据外的任一种***的数据。如果需要来自其他***的数据，则在步骤1212检索同样的数据。即使在步骤1212，基于要求，检索到的数据样本大小和收集检索数据的时间间隔可能变化。随后，在步骤1214相关检索到的数据生成所需的模式。方法1200中的各种操作可能出现的顺序、以不同的顺序或同时执行。此外，在一些实施方案，图12列出的一些操作可能被省略。
一些使用从能源***102收集的数据所建立的模式如下：
能源***生成模式示例
充电模式
充电模式表示在一段时间能源储存***104正在充电的模式。作为一个例子，用户1在90％的场合可充电能源储存***104高达100％，以及在10％的场合可充电能源储存***104高达90％。另外，用户2可在40％的日子里充电能源储存***104高达80％，在20％的天充电能源储存***104高达90％和在其他日子里充电能源储存***104高达100％。另外，另一个用户可能会重复地打断能源储存***104均衡充电规则，因此使得能源储存***104无法完成均衡化。作为能源储存***104的电池的充电模式计算利用至少一个或多个循环次数、充电状态、安培小时、充电持续期、电池能量和温度。
温度模式
能源储存***104温度模式是一系列每次充电和经过能源储存***104存在期间或部分存在期间所达到的平均、最高和最低能源储存***104温度。这些信息允许同温度变化、老化和使用模式一起分析能源储存***104行为的变化。该模式还允许在能源储存***104自身或预状况***的行为异常的分析。至少使用循环次数、充电和放电时间、电池绘制和温度、环境和其他子***中的一个或多个计算作为能源储存***的典型电池的温度模式。
健康状态模式
健康状态是一个表示在任何给定时间能源储存***104能力的参数。健康状态来自于类似能力、年限和阻抗等参数。在正常使用中，能源储存***104的健康状况随着老化和使用而衰减。一个对抗使用周期的健康状态模式给出了能源储存***104老化进程的指示。该信息用于几个功能，如：表明用户驱动距离、预测任何迫在眉睫的故障并了解影响健康状态的因素。使用周期次数、安培小时、千瓦时能量、温度和阻抗中的至少一个或多个来生成作为能源储存***的典型电池的健康模式状态。
容量模式
能源储存***104容量是在任何给定周期的能源储存***104可用能源的绝对测量。预计这种容量是遵循一定模式，其初步改善并随后取决于能源储存***104的类型而衰减。一系列随周期时间的容量真实变化给出了能源储存***104健康的重要暗示。使用周期次数、温度、安培小时、充电状态和千瓦时的能量中的至少一个或多个来生成作为能源储存***的典型电池的容量模式。
当车辆是能源***时生成的模式示例
能源使用模式
能源使用模式是一种从能源储存***104使用的能量的映射。在能源***102是一辆车的情况下，这种模式将是一个在每次驱动时用户使用存储的能源方式的映射。作为一个例子，用户1可以在90％的驱动中使用30-40％的能源而在其余驱动时使用90％的能源。用户2可以在大多数驱动时使用90-80％的能源而仅在某些驱动时使用较低水平的能源。使用周期次数、千米时的驱动距离和千瓦时的能源中的至少一个或多个来生成典型的电动汽车应用的能源使用模式。
驱动模式
驱动模式是一个正在使用能源的映射。在能源***102是一辆车的情况下，与预定值相比用户1可以使用较高水平的每公里覆盖能源，这表示了一个艰难驱动或地形崎岖。用户2可以每单位消耗能源覆盖更多公里，从而表示不同的驱动模式。此外，相比于用户2，用户1的模式可能表明大量的启停。使用周期次数、千米时的驱动距离、千瓦时的能源、速度和温度中的至少一个或多个来生成典型的电动汽车驱动模式。
车辆使用模式
在能源***102是一辆车的情况下，这种模式表明车辆正在被用户使用的方式。例如，用户1可能是个偶尔用户，只有每周一次使用车辆，和用户2可能是频繁用户，每天使用车辆但每天仅驱动几公里。用户3可以每天长距离使用车辆。使用模式有助于预测和分析子***的行为以具体化车辆使用的方式。使用周期次数、日期和时间、充电持续期、驱动持续期、千米秒的驱动距离和速度中的至少一个或多个来生成典型的电动汽车车辆使用模式。
驱动速度模式
在能源***102是一辆车的情况下，驱动速度模式是车辆使用方式的另一个指示。这些模式不仅有助于区分个人用户，而且也有助于了解在不同地区和跨季节的模式。速度模式可能推论的一个例子可能是：星期日在伦敦的平均驱动速度是在班加罗尔平均速度的两倍。使用周期次数、驱动期、速度驱动距离、日期、时间和温度中的至少一个或多个来生成典型电动汽车应用的驱动速度模式。
再生能源模式
在能源***102是一辆车的情况下，车辆也可能在制动过程中恢复能源储存***104的能源。返回的能源是几个因素的作用，如地形、用户制动***指示。这样的模式可用于用户驱动效率的分析和再生制动***的健康。来自不同气候和地理条件下的再生能源模式的数据也有助于实现优化软件设置的新方式。使用周期次数、驱动距离、电池电流、千瓦时的能源、日期、时间和温度中的至少一个或多个来生成典型电动汽车应用的再生能源模式。
HVAC使用模式
HVAC***是能源消耗***106的子***。可以反比与使用周期或反比于在特定周期内的时间绘制能源消耗。这个模式的分析有助于了解特定用户的使用模式和地理模式。这个信息是用来在不同状况下和需要故障排除***时修正距离期望的。使用周期次数、日期和时间、HVAC电源、驱动期和温度中的至少一个或多个来生成典型电动汽车应用的HVAC使用模式。
当能源***不是电动汽车时生成模式的示例
在能源***是一个向住宅区提供能源的太阳能农场的实施例中，可以基于模式生成和优化类似的模式。可以生成个人消费者整天或整季的能源消费模式以估计峰值和平均负载。这些模式可以进一步用于提供反馈给消费者“错开”高峰负荷，实现负载均衡。产生的模式可用于公寓楼电梯的自动调度切换、花园喷头、泳池加热***和通用照明领域。
鉴于上述说明，将使得本领域技术人员可以根据需要生成除上述讨论外的模式。
图12a、12b和12c示出了根据一个实施例的能源使用模式、容量模式和车辆使用模式。
图12a示出了根据一个实施例来自能源储存***104的能源使用。在图12a中能源使用Wh/Km相对于使用周期绘制，其中使用周期表示充电次数或放电周期。曲线1202a是表示预定能源使用的参考曲线，直线1204a表示能源储存***104在使用周期的实际能源使用。该图表明汽车用户往往在他驱动中使用较少的能源。当车辆用户抱怨车辆行为的低范围或改变时，这种能源使用模式可以用来作为诊断的参考。
图12b示出了根据一个实施例的能源储存***104的容量模式。在图12b中直线1202b表示在使用周期内能源储存***104的预定容量，而1204b表示在使用周期内能源储存***104的真实容量。如果需要，基于可采取的哪种动作来修正与能源储存***104相关联的状况，两条线1202b和1204b之间的偏差是能源储存***104恶化的指示。
图12c示出了根据一个实施例的车辆使用模式。该图表示在车辆用户在充电能源储存***104/车辆之前每次驱动的驱动公里。该图表示在将车辆进行充电之前用户使用非常短的距离。
本领域技术人员将明白通过从能源储存***104和能源消耗***106手机数据可以得到上述模式外的模式。
确定是否需要指令修正
开发的模式可用于确定是否需要能源管理***108指示的修改。图13是一个示出了确定是否需要能源管理***108指令的修改的方法的流程图。所述方法包括，在步骤1302，访问一个或多个已开发的模式。在一个实施例中，将这些模式与参考模式相比较。在步骤1304，比较是用来确定该模式是否指示与能源储存***104和能源消耗***106中的一个或多个相关的问题。
图14是根据一个实施例示出驱动模式的图。在这个实施例中生成能源***102的驱动模式，其中能源***102是电动汽车。生成驱动模式以解决用户的投诉，即电动车提供较低驱动距离。为了解决投诉，使用收集到的数据生成一种显示每次驱动所驱动的kms的模式1402。此外，超过对应驱动周期的充电消耗模式1404也是使用收集到的数据而生成的。此外，基于能源消费模式，***也生成了预期驱动距离模式1406。如模式1406所示，这是一个“带”值。通过比较“预期”距离模式和所取得的实际距离，可以看出在预期距离内表现是良好的。因此，客户投诉的原因可能是由于用户期望的车辆中燃油表出现下降速率导致的。投诉可通过重新配置燃油表来解决。
通过在能源管理***108中修改指令可以解决投诉。图15提供了这样一个例子。图15是根据一个实施例示出了驱动模式的图。在这个实施例中生成能源***102的驱动模式，其中能源***102是电动汽车。生成的驱动模式以解决用户的投诉，即电动车提供较低驱动距离。为了解决投诉，使用收集到的数据生成一种显示每次驱动的驱动kms的模式1502。此外，基于充电能源消耗模式，对应驱动周期的充电消耗模式1504也是使用收集到的数据生成的。此外，基于充电能源消耗模式，***还生成了预期驱动距离模式1506。如模式1506所示，这是一个“带”的值。通过比较“预期”距离模式和所达到的实际距离，可以看出，在最近驱动中达到的驱动距离明显低于预期。很显然，能源储存***104或能源消耗***106之一有问题。随后生成一个模式以检查能源储存***104。随后，在一个实施例中，如果确定问题与能源储存***104无关，则生成模式以检查能源消耗***106的不同子***。如果相应于驱动距离的因素是归因于如由于制动干扰一个例如驱动***的能源消耗***106子***吸取更多的功率***的问题，则需要一个服务工程师的到访以纠正问题，并可能无法通过修正能源管理***108的指令解决。
在步骤1304，如果确定有个问题与能源储存***104和能源消耗***106中的一个或多个相关，则在步骤1306，检查是否可以通过修正能源管理***108的指令来纠正问题。如果在步骤1306确定可以通过修正指令解决问题，则在步骤1312，发起指令的修正。另外，如果在步骤1304，确定模式没有显示出与能源储存***104和能源消耗***106中的一个或多个相关的问题，则在步骤1308，分析模式以确定是否可以通过修正指令解决能源***102用户的抱怨。如果在步骤1308，确定可以通过修正指令解决用户抱怨，则在步骤1312发起指令的修正。然而，如果在步骤1308，确定用户抱怨无法通过修正指令解决，则在步骤1310，鉴于模式分析指令以确定是否优化指令为显示的模式。
使用图16提供了一个鉴于模式分析指令的例子。图16是根据一个实施例示出驱动模式的图。在这个例子中能源***102是电动车。该图显示了不同速度时功率的多个点图。线1602显示了车辆在不同速度提供的最大功率。在使用所有可用功率的电动车导致了减少的驱动距离。因此，能源管理***108被编程根据车辆的速度、加速度和车辆的距离规定允许一定数量功率的使用。线1604显示了在车辆中功率图被编程的方法。这些功率图在出厂时被预编程入车辆。然而，基于使用模式不同的用户有不同的要求。例如，如线1606所示的用户1具有典型驱动模式，他在低速需要更多的功率而不会开车到全速度。这是典型的居住在丘陵地带的人。他需要在低速时的高功率以克服斜坡。然而，由于地形的类型，他并不需要高的速度。数据处理***110分析从其驱动中收集的实际驱动信息，并映射其驱动模式。这种模式可以生成一个新的映射，可以被编程到汽车的能源管理***中。这导致了适合其使用需要的驱动映射。用类似的方法，我们可以看看线1608代表的另一个用户。该用户驱动在平坦道路上，并经常用于驾驶到全速。这种使用的频率可以被数据处理***110映射。数据处理***110可生成适合这个用户的功率映射。可以减少他的加速和降低他的低速功率以便更好地利用能源。这有两种可能的例子。许多这样个别的要求可由***100满足。
如果没有随模式优化现有指令，那么，在步骤1312通过启动指令修改来优化现用指令。
可以修改指示为暂时关闭能源消耗***106的一个或多个子***。可能会注意到，在能源***可能被召回的情况下，一些子***可能会暂时关闭以确保能源***102的用户安全。此外，关闭一些子***的操作可以使用户使用能源***102直到能源***102的故障解决为止。另外，能源消耗***106的一个或多个子***的性能可能会被修改，例如，性能可能会降低，以确保能源***102的用户安全。此外，修改一些子***的性能可以使用户使用能源***102直到能源***102的故障解决为止。例如，能源***102，如电动汽车，可能有一个错误设计将导致车辆超过一定的速度的不需要的加速度。要纠正设计中的故障，车辆将被召回。然而，直到召回车辆和纠正故障，电动汽车的一些子***的性能可以被修改以确保电动汽车驱动不超过一定的速度，从而确保电动汽车的用户安全。
在一个实施例中，基于生成的模式和能源***102性能的用户性能确定是否需要修改指令。
在一个实施例中，用户可能选择使用处于高性能模式的能源***102，例如电动汽车。在高性能模式下，车辆将更加适应用户提供的输入(如：加速器)。当用户选择模式，确定车辆的当前性能水平，随后，确定当前性能水平是否可以提供所需的性能。如果当前车辆性能不能提供所需的性能，则修改指令以达到所需的性能水平。
可能会进一步指出，所需的性能可以是提高的效率、增加的速度和能源储存***增加的寿命等等。
在能源管理***中修改指令
在一个实施例中，使用无线的方式修改能源管理***108的指令。在确定要修改的指令后，数据处理***110发送命令到能源管理***108。数据处理***110接收由信号发送和接收设备308发送的命令。此外，处理器302执行数据处理***110发送的命令来修改能源管理***108的指令。
在一个实施例中，要修改的指令是从一队能源***102收集数据中得到的。分析所收集的数据以确定为显示特定模式的能源***优化的指令。此外，修改能源管理***108的指令为遵循从一队能源***的收集到的数据得出的最优选的方式执行操作。
在一个实施例中，数据处理***110通知能源***102的用户关于能源管理***108指示的修改。
在一个实施例中，数据处理***110只有在收到从能源***102的用户的允许是才修改指令以做出能源管理***108指令的修改。
在一个实施例中，通知是发送到用户的无线通信设备，如手机、个人数字助理和个人电脑等。
在一个实施例中，通知被发送到在能源***102提供的通信接口。相同的一个例子是车辆的仪表盘显示，其中该车辆是能源***102。
在一个实施例中，基于从能源***102的外部，如因特网的源收集的信息修改能源管理***108指令。
在一个实施例中，收集天气信息并基于天气信息预处理能源储存***104。
在一个实施例中，能源储存***104的预处理包括加热或冷却能源储存***104到一个最佳的操作温度，从而导致增加车辆的行使范围，其中车辆是能源***102。
在一个实施例中，由能源管理***108接收天气信息，其包括在给定位置的温度信息。从外部源(例如，一个提供气象信息的互联网上的天气数据库)接收天气信息。这个信息是用来在车辆驱动前预热或预冷却能源储存***104至一个适宜温度。
在一些实施例中，可以数据处理***110提供天气信息给能源储存***104。在其他一些实施例中，由能源储存***104从外部源直接检索天气信息。
在车辆目前所在的位置的环境条件可以显著不同于该车辆驱动时的环境条件。例如，当车辆停在车库，车辆的外部温度可以在20摄氏度左右，而车库外的温度却可在-10摄氏度。因此，从外部源获取天气信息使能源储存***104可以有效地进行预处理。
在一个实施中提供了一种估计超出能源储存***104保修期后能源储存***104所提供的性能的方法和***。该方法包括收集对应于能源储存***104的数据，使用至少部分所收集的数据生成能源储存***104的行为模式，使用历史数据比较发展的模式和行为模式，使用历史数据在发展的模式之间识别一个模式，其中已识别的模式是与能源储存***104的行为模式类似，和估计超出能源储存***104保修期的由能源储存***104提供的性能，超过保修期后提供的性能，开发模式之间的模式，这是基于指示的性能、保修期、使用历史数据已发展的模式中类似于能源储存***104的行为模式，使用历史数据类似的行为模式的能源储存***104。
在另一个实施例中提供了一种增强超过能源储存***104保修期内的能源储存***104可提供的性能的方法和***。该方法包括估计超出能源储存***104保修期的由能源储存***104提供的性能，识别增强能源储存***104性能的适应方法，和使能源储存***104适应化修改，从而提高超出能源储存***104保修期后由能源储存***104提供的性能。
本文公开的实施例可以通过在至少一个硬件设备上运行并执行网络管理功能来控制网络元素的至少一个软件程序实现。图1所示的网络元素包括硬件设备的至少一个块或硬件设备和软件模块的组合。
本文公开的实施例包括在远程位置识别至少一个与能源***相关联的状况的技术，和能源***中适应控制的技术。因此，应当理解，说明的实施例包括程序和具有数据存储其中的计算机可读介质。计算机可读介质可以包含实施所公开方法的一个或多个步骤的程序代码。公开的实施例还包括服务器或配置为执行该程序代码的任何合适的可编程器件。实施一个或多个所公开的方法可以通过或连同，例如，非常高速的集成电路硬件描述语言(VHDL)或另一种编程语言编写的软件程序实现。此外，所公开的方法可以由在至少一个硬件设备上执行的一个或多个软件模块实现。所述至少一个硬件设备可以包括任何一种可以编程的便携设备。所述至少一个硬件设备还可能包括可以编程的器件(例如，像ASIC的硬件和硬件设备与软件设备的组合，如ASIC和FPGA，或至少一个微处理器，并至少有一个内存硬件设备位于其中)的软件模块。本文公开的方法可以由部分硬件和部分软件实现。此外，实施例可在如使用多个CPU的不同的硬件设备上实现。
上述说明的特定实施例将充分揭示本文公开实施例的一般性质，其他人可以通过应用现有的知识，很容易修改和/或适应各种应用特定实施例而不脱离通用概念，并因此，这些适应和修改旨在披露公开实施例等同物的意义和范围内。还应当理解本文采用的用语或术语仅旨在说明而不限制。因此，本文公开的实施例已经用优选实施例进行了描述，本领域技术人员在本文公开实施例的精神和范围内将可以进行修改。

Claims (37)

1.一种在远程位置识别至少一个与能源***相关联的状况的方法，其中所述能源***包括，能够储存电能的能源储存***，能够消耗能源储存***至少部分电能的能源消耗***，和能够与能源储存***和能源消耗***中至少一个交互的能源管理***，所述方法包括：
测量与能源储存***相关联的至少一个参数，其中所述参数与状况相关；
比较所述测量与相应于所述参数的参考数据；和
基于所述比较，确定所述收集参数与所述参考数据间的偏差，其中所述偏差指示所述***的状况；
其中，比较与所述参考数据的值并确定所述收集参数与参考数据间的偏差是由所述能源管理***或在所述远程位置执行，其中，如果由所述能源管理***执行比较与所述参考数据的值并确定所述收集参数与参考数据间的偏差，则所述确定的偏差被发送到所述远程位置。
2.根据权利要求1所述的方法1所述的方法，其中测量所述至少一个与所述能源储存***相关联的参数包括，测量一个或多个所述能源储存***的电压、所述能源储存***的温度、所述能源储存***的水位、所述能源储存***的电流、所述能源储存***的功率、所述能源储存***的偏差、所述能源储存***的能源和所述能源储存***的阻抗。
3.根据权利要求1所述的方法1所述的方法，其中用来比较的所述参考数据基于所述能源储存***的年限、所述能源储存***经历的充放电周期次数、所述***使用的地域和使用的历史模式中的至少一个而变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考数据从一队***收集的数据中得到。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一队***具有类似的操作条件。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，测量与所述能源消耗***相关联的至少一个参数，其中所述参数与所述条件相关。
7.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述与所述能源消耗***相关联的至少一个参数包括，测量电压、电流、功率因子、功率和能源中的一个或多个。
8.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述与所述能源消耗***相关联的至少一个参数包括，在时间间隔测量所述参数。
9.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述与所述能源消耗***相关联的至少一个参数包括，实时测量所述参数。
10.一个在远程位置识别至少一个与能源***相关联的状况的***，其中所述能源***包括能够储存电能的能源储存***和能够消耗所述能源储存***部分电能的能源消耗***，所述***包括：
配置为与所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个交互的能源管理***，所述能源管理***包括：
配置为储存参考数据的存储设备；
配置为收集与所述能源储存***相关联的至少一个参数测量的输入和输出设备，其中所述参数与所述状况相关；
配置为比较所述测量值与所述相应于所述参数的参考数据并基于所述比较确定所述测量参数与所述参考数据偏差的处理器，其中所述偏差指示所述***的状况；和
配置为发送所述指示所述能源***状况的确定的偏差信号至位于所述远程位置的数据处理***的信号发送和接收设备。
11.根据权利要求10所述的***，其中所述能源***是车辆，其中所述车辆至少部分由储存在所述能源储存***中的电能推动。
12.一个在远程位置识别至少一个与能源***相关联的状况的***，其中所述能源***包括能够储存电能的能源储存***和能够消耗所述能源储存***部分电能的能源消耗***，所述***包括：
能源管理***，其被配置为：
与所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个交互；
收集与所述能源储存***相关联的至少一个参数的测量，其中所述参数与所述状况相关；和
发送所述收集的测量至所述远程位置；
位于所述远程位置的数据处理***，其被配置为：
接收发送到所述远程位置的所述收集的测量；
比较所述测量和相应于所述参数的参考数据；和
基于所述比较确定所述测得参数与所述参考数据的偏差，其中所述偏差指示所述***的状况。
13.根据权利要求12所述的***，其中所述能源***是车辆，其中所述车辆至少部分由所述能源储存***储存的电能推动。
14.一种至少部分由电供应的能源***中适应控制的方法，其中所述能源***包括，能够储存电能的能源储存***，能够消耗储存在所述能源储存***中至少部分电能的能源消耗***，和包括管理所述能源储存***和所述能源消耗指令的能源管理***，所述方法包括：
收集与所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个相关的数据；
从所述收集的数据发展模式；
基于所述模式确定所述能源管理***中的指令是否需要修改；和
如果所述能源管理***中的指令需要修改则修改所述能源管理***中的指令。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，收集所述与所述能源储存***相关的数据包括，收集与能源储存***的电压、所述能源储存***的温度、所述能源储存***的水位、所述能源储存***的电流、所述能源储存***的功率、所述能源储存***的偏差、所述能源储存***的能源和所述能源储存***的阻抗中至少一个相关的数据。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，从所述收集数据中发展模式包括，发展能源储存***充电模式、电能使用模式、所述能源***的驱动模式、所述能源***的使用模式、所述能源***的驱动速度模式、再生能源模式、温度模式、加热通风空调使用模式、能源储存***健康状态模式和能源储存***容量模式中的至少一个。
17.根据权利要求14所述的方法，进一步包括，收集所述能源***外部的信息。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述信息与天气相关。
19.根据权利要求18所述的方法，包括，通过加热或冷却所述能源储存***来预处理所述能源储存***。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述信息与用于再充电所述能源储存***的电源有关。
21.根据权利要求14所述的方法，包括从一队能源***中收集所述相关于所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个相关的数据。
22.根据权利要求21所述的方法，包括基于从所述一队能源***收集的数据修改所述能源管理***中的指令。
23.根据权利要求14所述的方法，其中修改所述能源管理***中的所述指令包括修改所述指令以实现关闭或修改所述能源消耗***的一个或多个子***的性能。
24.根据权利要求14所述的方法，其中确定是否需要修改所述能源管理***中的所述指令是基于所述模式和用户对所述能源***性能的选择。
25.一个在至少部分由电供应的能源***中适应控制的***，其中所述能源***包括，能够储存电能的能源储存***，能够消耗所述能源储存***储存的至少部分电能的能源消耗***，所述***包括能源管理***和数据处理***，其中所述能源管理***和数据处理***被配置为：
收集与所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个相关的数据；
从所述收集的数据发展模式；
基于所述模式确定是否需要修改所述能源管理***的指令；和
如果需要所述能源管理***指令的修改则修改所述能源管理***的指令。
26.根据权利要求25所述的***，其中所述能源管理***被配置为收集与所述能源储存***的电压、所述能源储存***的温度、所述能源储存***的水位、所述能源储存***的电流、所述能源储存***的功率、所述能源储存***的偏差、所述能源储存***的能量和所述能源储存***的阻抗中的至少一个相关的数据。
27.根据权利要求25所述的***，其中所述能源管理***和所述数据处理***中至少一个被配置为发展能源储存***充电模式、电能使用模式、所述能源***驱动模式、所述能源***使用模式、所述能源***驱动速度模式、再生能源模式、温度模式、加热通风空调使用模式、能源储存***健康状态模式和能源储存***容量模式中的至少一个模式。
28.根据权利要求25所述的***，进一步被配置为收集所述能源***外部的信息。
29.根据权利要求28所述的***，其中所述***被配置为收集天气信息。
30.根据权利要求29所述的***，其中所述***被配置为基于所述收集的信息通过加热或冷却所述能源储存***来预处理所述能源储存***。
31.根据权利要求28所述的***，其中所述***被配置为收集与用于再充电所述能源储存***电能的源相关的信息。
32.根据权利要求25所述的***，其中所述***被配置为从一队能源***中收集与所述能源储存***和所述能源消耗***中的至少一个相关的数据。
33.根据权利要求32所述的***，其中所述***被配置为基于从所述一队能源***中收集的数据修改所述能源管理***中的指令。
34.根据权利要求25所述的***，其中所述数据处理***位于相对于所述能源***的远程的位置。
35.根据权利要求25所述的***，其中所述数据处理***位于所述能源***附近。
36.一种在说明书中参考附图的如上所述的方法。
37.一个在说明书中参考附图的如上所述的***。
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