CN110677445A - 动态分配电池模组的方法和相应的服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于动态分配电池模组的方法，包括：接收更换电池模组的请求；响应于该请求，从供分配的多个电池模组中匹配适合用作新电池模组的一个或多个电池模组；利用一个或多个优先级规则来为所匹配的一个或多个电池模组排定可更换和被更换电池模组的优先级以及更换目的地的优先级；以及将经排定优先级的所匹配的一个或多个电池模组以及更换目的地中的一者或多者的位置信息通过网络通讯方式发送给所述用户。本发明还提供了使用实现该方法的***和电池模组分配服务器。

Description

动态分配电池模组的方法和相应的服务器

技术领域

本发明涉及动态分配电池的方法和***，尤其涉及为以电动为主的交通工具动态分配电池模组的方法和***。

背景技术

诸如电动汽车、低速电动车、电动三轮车、电动摩托车、电动自行车之类的电动交通工具或具有电池动力***的混动交通工具由于其环境污染小、噪声低、效率高、结构简单等优点，得到了越来越广泛的使用。

在当前最常见的场景中，电动交通工具的电池采用固定的单一对应模式，即电池的使用者就是电池的拥有者。对于这种单一对应模式，在电池电量耗尽的情况下，使用者必须回家或自己寻找相应的充电站进行充电，而这非常不便，经常会发生由于距离等原因而最终致使电动车无法驱动的情况。而且，以这种模式使用之后的退役电池通常存在80％以上的剩余容量，而普通用户常见的处理方式是将退役电池直接丢弃，从而造成了巨大的资源浪费。

为此，有人提出了对退役电池进行回收以进行拆解再利用的处理方式。但是现有的电池回收过程大多非常复杂，而且极其昂贵，导致很多用户和生产厂家不愿意去有效的回收电池资源。而且，虽然有相应法规规定动力电池的回收追溯***建设(见《关于印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》的通知》)，但是现有的回收***都是由各个汽车厂家按照自己的标准和方法来实现的，而并不存在一套统一的对电动交通工具的电池进行回收追溯的***，更不要说针对电动摩托车三轮车和储能电站的电池追溯***，因此这种电池资源无法得到有效的整合与利用。

近年来，有人提出了通过物联网来实现对电池(包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池等)进行共享的技术。例如，在由发明人陈少华等人于2017年9月20日提交的名称为“一种共享锂电池物联网管理服务商业模式”的发明专利公开文献CN107749122A中，提出了一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，该方案采用互联网和移动互联网、云存储、大数据技术的物联网管控***，实现了两轮和三轮电动车共享锂电池及时更换、维护和运行全过程的跟踪管控。这种方案能够有效解决以上单一对应模式中电动车可能无法及时得到充电的问题。但是，在现有的这种基于物联网的电池共享方案中，电池的共享方式都是以整组电池包(例如，在以上专利文献中，为锂电池电池管理***(BMS)单元)为单位的进行共享的。然而，正如本领域技术人员所公知的，整组电池包包含多个电池模组，每一块电池模组在使用过程中的老化程度和生产质量都不相同，因此以整组电池包为单位进行共享使得无法单独地监视每一块电池模组的信息，因此经常会发生由于一块电池模组的老化或损坏而导致整组电池包无法使用的情况。这种现有方案的另一个问题在于无法实现诸如不同电动交通工具之类的不同应用设备、不同电压等级之间无法实现灵活互换，其原因在于BMS的复杂算法都是基于特定设备进行开发和标定的参数，如此开发的程序具有单一性，而且软件上设备基于电池的各种复杂算法无法通用，例如针对锂电池应用的设备将无法准确预测铅酸电池的电量和健康状态。由此，这种现有的基于物联网的电池共享技术还是无法实现电池资源的最优使用效率，造成电池资源和成本上的浪费。

又如，由发明人陈飞等人于2016年3月18日提交的名称为“基于云存储的电动汽车换电***和方法”的发明专利公开文献CN105667464A中，提出了如何解决各电池包之间的个体差异的问题，但是该方案还是以整组电池包为单位来进行调配和换新的，因此还是存在以上提到的无法实现电池资源的最优使用效率的问题。除此之外，此方案中的控制器或者信息存储装置仅仅搜集和计算电池和应用设备本身数据，在共享环境下，将带来大量可换电池包的选择，给用户带来的匹配难度和选择难题，无法实现针对用户和应用环境的个性化匹配，造成用户使用感受下降和电池包资源分配无法准确预估的难题。

因此，希望能够提供一种能够对电动交通工具的电池资源进行最优地分配的技术，从而使得能够实现各电池资源最大限度的使用效率，同时又能兼顾电池的健康状况，防止电池的安全问题并避免由于电池过度充电而影响电池寿命的问题，并且还能考虑到气候、用电高峰等对电池充电的影响。

发明内容

为此，本发明提供了一种新型的基于物联网来为电动交通工具和电池站动态分配电池模组的技术。

在本发明的一个方面，提供了一种用于动态分配交通工具中的电池模组的方法，其中每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，所述方法包括：所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述使用状况信息呈现给所述交通工具的用户；所述用户根据所述使用状况信息向电池模组分配服务器发送更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求，所述请求包括所述电池控制器所采集的相应电池模组的所述使用状况信息和位置信息；所述电池模组分配服务器从所述交通工具接收所述更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求并执行下述操作：响应于所述请求，根据所述请求中的所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；将经排定租用更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地的信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

在本发明另一方面，提供了一种用于动态分配交通工具中的电池模组的***，所述***包括：搭载在每个所述电池模组上的电池控制器，所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述使用状况信息呈现给所述交通工具的用户；包括所述电池模组和相应的电池控制器的交通工具，所述交通工具的用户根据所述使用状况信息向电池模组分配服务器发送更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求，所述请求包括所述电池控制器所采集的相应电池模组的所述使用状况信息和位置信息；电池模组分配服务器，所述电池模组分配服务器被配置为执行以下操作：从所述交通工具接收所述更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求：响应于所述请求，根据所述请求中的所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

在本发明又一方面，提供了一种用于动态分配交通工具中的电池模组的方法，其中每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，所述方法包括：所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且与电池模组分配服务器进行通信以将所采集的使用状况信息和位置信息传送给所述电池模组分配服务器；所述电池模组分配服务器基于其所存储的所述交通工具正在使用的当前电池模组的使用状况信息来对所述使用状况进行监控，并在发现部分或全部当前电池模组不再适合用于所述交通工具正常使用的情况下，自动发起更换部分或全部不适合的当前电池模组的请求并执行下述操作：响应于所述请求，根据所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

在本发明的再一个实施例中，提供了一种用于动态分配交通工具中的电池模组的***，所述***包括：搭载在每个所述电池模组上的电池控制器，所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且与电池模组分配服务器进行通信以将所采集的使用状况信息和位置信息传送给所述电池模组分配服务器；电池模组分配服务器，所述电池模组分配服务器被配置为执行以下操作：基于所述电池模组分配服务器所存储的所述交通工具正在使用的当前电池模组的使用状况信息来对所述使用状况进行监控，并在发现部分或全部当前电池模组不再适合用于所述交通工具正常使用的情况下，自动发起更换所述部分或全部不适合的当前电池模组的请求并执行下述操作：响应于所述请求，根据所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

由此可见，本发明提供了一种新型的基于物联网来分配电池的技术。尤其地，在根据本发明的技术中，通过以各电动交通工具所使用的整组电池包中所包括的电池模组个体为单位来进行共享，并且每一电池模组上均搭载有电池控制器，以监视每一电池模组的位置和使用状况等参数，从而实现对电池模组的动态分配，并进而实现跨电动交通工具和电池站对电池模组的梯次使用，从而提高用于电动交通工具的电池的使用效率，降低这种电池的使用成本。此外，本发明所提出的技术还可与智能电网结合，提高可再生能源网络中使用的蓄电池的使用效率。

许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。

附图说明

在所附的附图中，以示例方式而不是以限制方式示出本文中中所述的多个概念。

图1解说了根据本发明的用于对用于电动交通工具的共享电池模组进行动态分配的示例性***的架构图。

图2示出了根据适配不同电池应用要求的匹配***来实现梯次利用的一个示例。

图3示出了根据经济性(比如产电高峰需求性变化)优先级规则来对可更换电池排序的一个示例。

图4示出了用户更换电池模组归时的一个示例流程。

图5解说了根据本发明的用于对用于电动交通工具的共享电池模组进行动态分配的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的各示例性实施例进行描述。然而，本发明的示例性实施例及其说明仅用于解释本发明，而不构成对本发明的不当限定。

为了解决现有的电池更换技术中的种种问题，本发明提供了一种新型的基于物联网来为电动交通工具和电池站动态分配电池模组的技术。尤其地，根据本发明的技术中，通过以各电动交通工具所使用的整组电池包中所包括的电池模组个体为单位来进行共享，从而提供了更多电池资源分配的可能性，充分利用了电池使用者和电池拥有者之间的一对一的对应关系。并在每一电池模组上搭载电池控制器以监视每一电池模组的位置和使用状况等参数，通过对这些信息的追溯和记录，能够精确估算电池的健康状态和性能，为电池模组的合理分配提供数据基础。除此之外，搭载的电池控制器拥有无线网络通讯功能来上传数据信息，上传至分配服务器端的数据将结合已经存储的历史数据和互联网信息实现对电池模组的动态分配。与现有技术中一旦电池老化无法适应特定设备应用而被丢弃或回收的情况形成对照的，本发明通过利用上述信息并结合估算的电池健康状态和性能实现了跨不同的电动交通工具以及电池站对电池模组的层次使用，从而提高电池的使用效率，降低电池的使用成本。此外，本发明所提出的技术在有效利用资源的同时，也对资源进行记录和分配，解决了目前电池回收领域存在的标准和回收方法不统一的问题，可以实现不分应用领域的电池健康状态和性能的统一评估，通过分配服务器最大化利用老化电池并提高对电池寿命终止阶段的拆解和回收管理效率。而且，根据现有的电池共享和换电技术，控制器或者信息存储装置仅仅搜集和计算电池和应用设备本身数据。因此，在共享环境下，大量可换电池模组的选择给用户带来了难以匹配和选择的难题。而本发明将结合分配服务器中存储的电池模组数据、用户和应用设备信息以及环境信息(统称属性)对可选电池模组进行匹配选择，接着对匹配的电池模组进行优先级排序，从而增加了管理和利用电池的新的维度和可能性。通过准确预估电池模组资源的需求和对应资源的分配，实现针对用户和应用环境的个性化匹配，改善了用户使用体验。

图1示意性地解说了一种用于对电池模组进行动态分配的示例性***。在本发明中，该动态分配可满足电池模组的健康状态管理和电能需求。电池模组的健康状态管理指电池模组在老化过程中在不同使用设备之间的过渡，直至最后分配至电池回收处理站点的电池模组管理，以及选择最优的电池模组使用状态(例如充放电区间)的管理。电能需求指电能输入输出以满足用户要求或者设备运行，用户要求包含使用费用、使用时间段和安全性等，设备运行满足例如电驱动设备的驱动电压，交通工具的续航里程和驱动功率需求，亦或者可再生能源储能站的储能工作。

根据本发明的对电池模组进行动态分配的***主要包括与具有电池模组的电动交通工具通信的电池模组分配客户端设备102、存放多个供分配的电池模组的一个或多个电池站103以及电池模组分配服务器101。

电动交通工具具有多个电池模组，并且每个电池模组具有与之相关联的一个电池控制器。电池模组分配客户端设备102被配置成使得电动交通工具102(虽然在图1中，电动交通工具被示为电动摩托车，但其可以为诸如电动汽车、低速电动车、电动三轮车、电动摩托车、电动自行车之类的各种电动交通工具以及各种油电混合的交通工具)的用户或电池模组的电池控制器能够通过网络与电池模组分配服务器101进行通信，以促成用户对电池模组的租用和归还。

电池模组的通讯方式

实例1(交通工具实现网络通讯功能)：所述电池控制器实时地监视并采集所述电动交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述信息通过数据线或者短距离通讯模块(例如wifi或者蓝牙等)发送至电动交通工具的分配客户端设备102(例如中控计算机)，分配客户端设备102接收存储并通过网络通讯模块发送电池编码和对应所述信息至分配服务器101，分配客户端设备102也可将从分配服务器端获得的用户、环境或者电池信息(例如历史电池使用时间)等信息通过数据线或者短距离通讯模块传输给电池控制器以更新电池控制器中的配置。例如，如果电池的老化程度是在电池控制器端被计算，电池控制器里面存储的往往是出厂的初始老化曲线(特定电压内阻下的健康状态)，比如出厂设置电池满电电压3v，内阻10mOhm时健康状态为50％，那么当服务器端历史数据分析结果在电池满电电压3v，内阻10mOhm时健康状态为45％，那么交通工具将把从服务器端获得的此类电池信息发送电池控制器进行参数更新，将50％调整为45％。接着，分配服务器101对接收的电池信息进行存储分析和实时监控，如果监控发现电动交通工具中一块或者多块电池模组存在无法满足继续使用的情况，或者用户主动请求更换电池，分配服务器101将会发送相应的警报警示及可更换匹配的电池列表至用户通讯工具和电动交通工具的分配客户端设备102。

实例2(电池控制器实现网络通讯功能)，本发明提供了一种由电池模组分配服务器实现的用于动态分配电池模组的方法，其中每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，所述电池控制器至少被配置成实时地监视并采集相应电池模组的使用状况和位置信息，并且所述电池控制器还被配置成与所述电池模组分配服务器进行通信以将所采集的数据信息传送给所述电池模组分配服务器101。如上所述，分配服务器101对接收的电池信息进行存储分析和实时监控，如果监控发现电动交通工具中一块或者多块电池模组存在无法满足继续使用的情况，或者用户主动请求更换电池，服务器将会发送相应的警报警示及可更换匹配的电池列表至用户通讯工具和电动交通工具端。

换句话说，在一个方面，电池模组分配客户端设备102使得用户能够通过网络向电池模组分配服务器101发起归还用户的电动交通工具当前正在使用的当前电池模组并租用适用于电动交通工具的新电池模组的请求。在另一方面，电池控制器可以直接将采集到的电池模组的使用状况和位置信息传送给电池模组分配服务器101，并由电池模组分配服务器101根据接收到的信息来自动发起更换请求。另外，需要理解的是所述电池模组分配客户端设备102并不一定必须是一种独立的组件，而是可以作为软件模块集成在例如电池控制器或交通工具的车载中控***中，而无需添加额外的硬件。

如以下将更详细描述的，在用户在所选择的电池模组所在的电池站处取用该电池模组时，电池模组分配客户端还能与该电池模组的电池控制器进行近距离通信(包括WIFI、NFC(近场通信)、蓝牙、ZigBee、UWB(超宽带)通信等等)，以实现对该电池模组的电池模组编码的快速识别，并请求电池模组分配服务器101用所述电池模组编码将所选择的电池模组的归属权从该电池站更新为所述用户，从而从一定程度上缩短用户用于电池归属权切换所花费的时间，也更利于电池更换的快速流动和避免电池站的拥堵。电池模组分配客户端设备102还能在所述用户归还所使用的电池模组时，请求电池模组分配服务器101利用该电池模组的电池模组编码将所使用的电池模组的归属权从该用户更新为归还时的电池站，并对所使用的电池模组的使用进行结算。虽然在图1中电池模组分配客户端设备102被示为移动电话，但电池模组分配客户端设备102可被实现在各种计算设备上。优选地，电池模组分配客户端设备102被实现在诸如移动电话、平板设备、笔记本电脑、车载中控***之类的可移动通信设备上。除此之外，电池模组分配客户端设备102也可以给电池模组的用户显示和存储电池的实时信息比如电量和续航里程等，并且在电池模组出现紧急情况(例如电量过低或者出现电池被盗等)时，电池模组分配服务器101可以通过电池模组分配客户端设备102给用户实时的提醒或警报，并且使得在用户知晓例如电量过低等情况后能够通过该电池模组分配客户端设备102进行确认操作。

在本发明中，供分配的电池模组被存放在一个或多个电池站103中，各电池站103用于为由该电池站存放的各电池模组获取电能、分配电能并给其进行充电。这些电池站103可以不同的形式和规模分布于用电网络中，虽然图1中给出了用电网络的具体示例，但是用电网络可包含建筑物用电和其它各种用电设备。电池站可以是固定或者移动的方式，可以位于用户家中或大型交通枢纽站，具有灵活可变规模。每个电池站均配备有相应的管理***，以与电池模组分配服务器进行交互，例如对其位置进行采集并将其位置信息发送给电池模组分配服务器。如果所述电池站是诸如车载电池站之类的移动方式，当用户选择由该移动式电池站提供更换服务时，移动式电池站根据更换请求中的用户的位置向电动交通工具靠拢，用户的电动交通工具可以在原地等待，直到所选的移动式电池站到达所述电动交通工具的位置来进行电池模组更换操作，从而解决了电池耗尽场景下的电池更换问题。

在本发明中，各电池模组被设计为具有通用的尺寸、统一的功率输出接口(电源正负极)、标准化的通信协议以及管理服务器101处理过程，以使得这些电池模组可被各种不同的电动交通工具使用。另外，在本发明中，电池模组可以采用不同的电芯材料，并且其中的电芯包含正负极和电介质材料，例如为铅酸电池，锂电池等。这种电池模组也不受能量密度和功率密度限制。而且，在本发明中，供分配的多个电池模组中的每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，此电池控制器将与应用设备脱离，以专门用于电池模组的信息采集存储和基本计算。在一个实施例中，电池控制器能够用于电池模组信息(电流，电压，温度等)的采集和存储、数据传输(全球移动通信***(GSM)，通用分组无线服务(GPRS)等)、功率开关功能和对信息进行运算处理的功能。一方面，电池控制器能够实时地监视并采集相应的电池模组的位置信息，并通过移动通信技术(诸如GSM、GPRS等)将其传送给电池模组分配服务器101，以供电池模组分配服务器101在电池模组分配时使用。另一方面，电池控制器还能实时地监视并采集被用户使用的电池模组的使用状况信息，该使用状况信息包括相应的电池模组的电压、电流和温度信息，其中电压信息包含空载电压和负载电压信息，温度信息包含电池电芯温度和环境温度。所采集的性能信息将被传送给电池模组分配服务器101以供其存储，使得电池模组分配服务器101能够基于其所存储的性能信息计算出相应的电池模组的使用状况(包含电池模组的健康状态(即老化程度)、剩余电量以及电池短路、过热等信息)，并对所使用的电池模组的健康状况进行监控，并在发现电池模组不再适合用于用户的电动交通工具的情况下，自动发起更换电池模组的请求。电池模组不再适合用于所述用户的电动交通工具的情况至少包括：所使用的电池模组的剩余电量小于用户或者***定义的阈值；电池健康状况无法满足用户或者***定义的阈值；或者电池模组存在电路短路和电池温度过高的情况等。电池控制器还能从软件上解决不同电池模组存在的复杂算法问题，电池模组分配服务器101将实现一部分的计算算法，从而使得电池可以在不同的应用设备中依然能准确预测其输出性能，例如续驶里程。在又一方面，在现有技术设备中，电池的防盗依赖于设备的防盗，而在本发明中，由于电池模组将出现频繁更换归属权和位置的情况，因此有必要引入全新的监测***对电池的未经授权的取用和操作进行制止。在一个实施例中，电池控制器被配置成还能监视对相应的电池模组的操作，并在发现对该电池模组的未经授权的操作(例如，盗用)时，向所述电池模组分配服务器101发送关于所述未经授权的操作的消息，该消息包括例如警报、该电池模组的实时位置以及所述未经授权的操作发生的时间等。在再一方面，电池控制器还能够与客户端设备102进行近程通信，实现对电池模组编码的快速识别，从一定程度上缩短了用户用于电池归属权切换花费的时间，也更利于电池更换的快速流动和避免电池站的拥堵。在本发明中，近程通讯技术可包括但不限于WIFI、NFC、蓝牙、Zigbee、UWB等等。

电池模组分配服务器101被配置成收集关于用户需求和电池的信息，并至少基于这些信息来向相关的电动交通工具分配合适的电池模组，以供电动交通工具使用。在另一实施例中，电池模组分配服务器101还可以收集关于环境的信息，以供在进行电池模组分配时进一步考虑。关于用户的信息是从取用电池模组的用户处接收到的表明用户对所取用的电池模组的要求的信息。用户信息至少包括用户当前所在的位置、用户的常用兴趣点或行进路线信息、用户对想要取用的电池模组的价格要求、用户期望取用电池模组的时间长度、用户对所要取用的电池模组的安全性要求、以及关于用户要将取用的电池模组用于其的电动交通工具的信息(包括电动交通工具的电压等级和尺寸大小)、用户使用电池和电动交通工具的历史信息(例如平均电耗等)等等。所收集到的关于用户需求的信息可被存储在用户信息数据库中达一定的时间，以供在电池模组分配时使用。关于电池的信息包括电池模组分配服务器101通过移动通信技术(诸如GSM、GPRS等)从受该电池模组分配服务器101管理的各电池模组所搭载的电池控制器处接收到的关于相应的电池模组的位置信息和使用状况信息。健康状况信息至少包括电池模组的老化程度、电池模组的剩余电量、电池模组的充放电区间(其有助于判断电池模组是否发生故障)、电池模组的温度等。所收集到的关于电池的信息可被存储在电池信息数据库中达一定的时间，以供在电池模组分配时使用。关于环境的信息包括例如关于季节和天气的信息。季节和天气信息包含空气温度、湿度、雨雪量等。环境信息还包含道路交通情况、拥堵状况、坡度等并结合不同的地理位置和时间信息(例如节假日等)。这些环境信息将被用于预测电动交通工具所在的使用工况。所收集到的关于环境的信息可被存储在环境信息数据库中达一定的时间，以供在电池模组分配时使用。在以上实施例中，所收集的关于电池的信息、关于用户需求的信息和关于环境的信息被存储在分开的数据库中，例如分别被存储在用户信息数据库、电池信息数据库和环境信息数据库中。但是，在替换实施例中，这些信息可被存储在同一数据库中，而不会背离本发明的保护范围。此外，这些数据库可作为电池模组分配服务器101的一部分，也可以在与该服务器101耦合的云端存储中提供。

正如前面已提到过的，电池模组分配服务器101可自动发起归还用户的电动交通工具当前正在使用的当前电池模组并租用适用于该电动交通工具的新电池模组的请求。在一个实施例中，电池模组分配服务器101还被配置成基于其所存储的关于电动交通工具当前正在使用的当前电池模组的性能信息计算出该当前电池模组的使用状况(包含该电池模组的健康状态(即老化程度)、剩余电量以及电池短路、过热等信息)，并对该电池模组的健康状况进行监控，并在发现该电池模组不再适合用于用户的电动交通工具正常使用的情况下，自动发起更换该电池模组(即归还当前电池模组并租用新电池模组)的请求。电池模组不再适合用于所述用户的电动交通工具的情况至少包括：所使用的电池模组的剩余电量小于用户或者***定义的阈值；电池健康状况无法满足用户或者***定义的阈值；或者电池模组存在电路短路和电池温度过高的情况等。这使得例如在发生电池故障或者低电量等时能够及时从该***中分配相应的电池更换位置和电池资源，从而相比于以往用户需要单方面监督电池安全和电量的方式，能大大减少用户的用电顾虑，避免例如用户疏忽导致的过充过放电损坏电池和引起电气火灾，也减少了因为不及时充电或者电量变化不可预期引起的设备无法使用的情况。

电池模组分配服务器101还被配置成响应于接收到归还用户的电动交通工具当前正在使用的当前电池模组并租用适用于该电动交通工具的新电池模组的请求，从供分配的多个电池模组中匹配适合用作新电池模组的一个或多个电池模组。在一实施例中，该请求可由用户根据自身需求发起，例如用户可在经过日常途经点时请求更换当前正在使用的低电量电池。在另一实施例中，该请求可由电池模组分配服务器101通过监控发现用户正使用的电池模组的电量过低或者发生故障等情况时自动发起。当该请求由电池模组分配服务器101发起时，电池模组分配服务器101还会将此情况通知给用户的电池模组分配客户端设备102。适合用作新电池模组的一个或多个电池模组至少满足以下匹配规则：在所述电动交通工具的期望距离范围内且符合所述电动交通工具的设备需求以及用户使用需求。作为示例而非限制，期望距离范围指在以电动交通工具基于现有的电量预估能够到达的距离范围内的以交通工具所在位置为中心的预定移动半径范围(例如，作为示例可为50米、100米、300米等)内的距离范围，其中预定移动半径范围可有用户或***预先指定。电动交通工具的设备需求至少取决于电动交通工具的额定电压以及电动交通工具用于安装电池模组的电池箱的大小。用户使用需求指所述用户对电池输出性能的要求。输出性能包括续航里程、驱动功率、能耗、能量密度和/或功率密度。在一个实施例中，以上期望距离范围、设备需求以及用户使用需求可基于存储在用户信息数据库、电池信息数据库和环境信息数据库中的数据。下面具体介绍一下电池匹配的原理：

1)当***或者电动交通工具的用户提出更换电池的需求时，电池信息数据库将从电动交通工具的电池模组端收集到的电池的实时位置(也即电动交通工具的实时位置)发送给分配服务器101，分配服务器根据此实时位置以及电池的续航里程来划定所匹配电池的位置区域，并在此位置区域中标记出可供更换的电池模组的位置。2)与此同时，分配服务器101还会收集用户的电动交通工具的设备信息，分配服务器101将根据电动交通工具的设备选择相应的数量具有匹配的电压等级以及电池大小的电池模组，比如电动摩托车电压等级为48伏或60伏，电池数量为一块，并且所选电池模组的大小匹配电动摩托车电池仓大小；电动汽车的电压等级为400伏，电池数量可以为若干48伏电池相串联而组成的电池模组组，则相应匹配的电池更换地点必须具有等于或者多于此数量的电池模组。3)除此之外分配服务器还满足用户个性化需求，服务器将收集用户对于电池续航里程和电池功率的需求，服务器将从备选的电池当中筛选出满足电池续航里程和电池功率的一个或多个电池模组。例如，对于特定电池续航里程要求，可选择数量较多的老化电池模组的组合或者数量更少但高性能的电池模组的组合。

但在一些实施例中，分配服务器101可以根据上述三种匹配规则中的一种或多种来确定适合用作新电池模组的一个或多个电池模组以及位置，而无需满足所有匹配规则。例如当在附近存在移动式电池站时，就不需要在期望距离范围内的匹配规则，因为，移动电池站会主动行驶到用户的电动交通工具旁边。再比如许多用户实际上并不会主动提供用户使用需求，因此，分配服务器101可以仅根据在电动交通工具的期望距离范围内且符合所述电动交通工具的设备需求来进行匹配。

除了上述这些匹配规则之外，在优选的实施例中，由于是以电池模组为单位来进行分配的，因此，可根据电池模组的应用领域来划分层次利用级别以实现电池模组在生命周期的不同阶段与各种应用领域的层次梯度匹配。例如，层次利用级别至少包括针对电动汽车的层次利用级别、针对低速电动动车的层次利用级别、针对电动摩托车的层次利用级别、针对电动三轮车的层次利用级别、针对电动自行车的层次利用级别、针对进行回收处理的层次利用级别、针对储能电站的层次利用级别。并且同一层次利用级别还能够依据该应用领域所针对的特定用户群体对于电池输出性能的不同需求来进一步细分。这种层次利用级别的划分实现了跨应用领域之间的过渡，例如让电池从高性能要求的电动汽车领域向电动三轮车领域至最后的储能电站的层次利用，并让每个应用领域都能实现对电池性能的评估和记录，大大提高了电池资源的有效利用。例如，图2示出了根据层次利用优先级规则来推荐归还电池站的一个示例。当然，还可针对同一类型的电动交通工具的层次使用范围还能够依据该类型的电动交通工具的电池的使用寿命来进一步细分，以通过细化管理实现使用经济性。

图2中描述的是电池全生命周期当中，通过电池的分配服务器使电池在不同应用之间匹配转移的功能。电池A在生命周期初期，从电池生产线下来之后具有最佳的同种电池的使用性能，使用性能包括续航里程、驱动功率、能耗、能量密度和/或功率密度，分配***将电池A匹配给具有高性能要求的客户或设备，例如高性能乘用车。在电池A被用户使用过程中，***将对电池的老化程度进行持续监测，并判断是否达到老化程度B，如果否，则电池将继续在高性能设备上被匹配应用或者可以存放在电池站来等待继续利用；如果是，表明电池达到老化程度B，则***将不再被匹配至高性能设备而是应用于一般设备，比如城市物流车等，在电池A于一般设备使用过程中，***将继续监测，以判断是否进入下一级层次利用。以此类推，最终***将被判断为电池生命周期结束的电池A不再进行分配而是提示服务人员对其进行回收拆解工作。

在根据匹配规则选择出可供更换的电池模组之后，分配服务器101还可被配置成利用一个或多个优先级规则来为所匹配的一个或多个电池模组排定租用优先级并为能用于归还所述当前电池模组的各归还目的地排定归还优先级，其中归还目的地至少包括存放供分配的电池模组的一个或多个电池站、回收处理站和储能电站。所述优先级规则可以包括如下几个示例：

首先是用户时间效率需要优先级规则，该规则可规定***根据更换时间段和更换耗时时长来排定电池的先后顺序，该规定中的更换时间段是指可通过用户选择定义的优先更换时间或者***根据环境信息默认指定的更换时间段，用户选择更换时间可根据用户经常的出行时间段，例如上下班固定的时间出行或者周末空闲时间等，***指定更换时间段是为了有效避开电池使用高峰时资源紧缺的冲突，比如根据环境信息，在下班时间段出现使用高峰时，***可将更换时间段前移或者延后来避免用户出现资源紧缺而长时间等候的情况，用户选择信息来自于用户信息服务器，而***更换时间段所需信息来自环境信息服务器。规定中另一项更换耗时时长可包含两个方面，一个是用户从当前位置到达更换地点的消耗时间，可视为到达时长，另一个是用户在到达更换地点之后出现的等候时间，视为等候时长。到达时长考虑行驶距离长短以及道路拥堵情况，等候时长包含更换电池点排队等候时长以及用户更换电池中设备运作所需的耗时。除此之外，对于更换需求的用户，用户更倾向于取用和归还电池的地点需要保证一致，但在无法保持不一致的情况下，则需要保证归还原电池模组和更换新电池模组所在的电池站之间的距离越短越好，这种在归还和取用电池地点不一致的情况尤其需要考虑更换耗时。综上所述，更换时间段越是匹配用户和***定义时间段，或者更换耗时越短，则排序优先级越高。

优先级规则还可包括兴趣目的地优先级规则，该兴趣目的地优先级规则规定越靠近用户兴趣点的电池站的归还优先级越高，并且越靠近用户兴趣点的电池模组的租用优先级越高，而且与所匹配的一个或多个电池模组具有越短距离的电池站具有越高的归还优先级。因为用户可能倾向于归还或租用位置在用户有兴趣途径的位置点，兴趣点可包含用户倾向的休息地点或者购物地点等来抵消用户因为更换电池所耗损的时间和行驶距离。

优先级规则还可包括经济性优先级规则，该优先级规则可根据梯次利用的阶段对电池租用价格即经济性进行排序。梯次利用阶段规定越能使得要归还的电池模组的位置转移符合预定指向性的归还目的地具有越高的优先级，所述预定指向性为用于使得处于当前梯次利用级别的该电池模组能够以最短的运输流程被归还至针对下一级梯次利用级别的目的地的指向性。例如，这使得处于生命周期末端的电池模组能够被转移至靠近用于电池回收站(例如，用于电池回收拆解的工厂)周边，而电池拆解厂通常都位于中心城区以外，通过此优先级规则可以有效减少废旧电池运输成本。

所述经济性优先级还包括高峰需求优先级规则，该经济性优先级规则规定处于产电量越高的区域的电池站具有越高的归还优先级，并且处于产电量越高区域的电池模组具有越低的租用优先级，但处于产电最高峰区域的电池站中已经充满电的电池模组具有提高的租用优先级。如本领域技术人员所知道的，传统的可再生能源网络对于季节和天气依赖严重，使得在产电高峰有冗余电量，而在产电低谷又出现供电不足的情况。在本技术方案中，电池模组主要以蓄电池作为电能的暂时存储，来保证电网的稳定输出，可是也正由于季节和天气的波动导致电能储能需求的波动，对于可再生能源网，如果蓄电池安装过多会导致产电低谷时蓄电池资源浪费，安装过少会出现产电高峰电能的浪费。因此，通过该优先级规则，能够实现蓄电池资源在各电池站之间的灵活调度和有效利用。该高峰需求优先级规则通过电池站的归还推荐优先级的调整，电池模组将被调度到即将达到产电高峰的电池站或者被调离面临产电低谷的电池站，同时处于产能高峰的电池站也将已经充满的电池模组提高取用优先级，从而使得更多使用者能够及时使用高峰电能并给电池站提供新的电池充电位，同理可得产电低谷电池优先级的处理办法。因此，该高峰需求优先级规则可考虑电池需求波峰波谷效应，提高电池模组在需求高峰区域的归还优先级，以及降低电池模组在需求高峰区域租用的优先级，从而使得电池在高峰的区域能够聚集，在需求较少的区域能够分散出去，例如上下班潮汐路径匹配。例如，图3示出了根据经济性(比如产电高峰需求性变化)优先级规则来对可更换电池排序的一个示例。如图3中所示，当太阳直射量增加使得太阳能电池板产生更多的区间时段电能，太阳在特定地点的照射强度将由环境信息服务器发送至电池分配服务器，***将调低高照射强度地区的电池租用价格，从而提高其经济性优先级。

优先级规则还可包括环保性优先级(材料需求优先级)规则，该环保性优先级规则规定使用越符合环境保护要求的材料的电池模组具有越高的租用优先级，并且使用还有越多有毒有害物质的材料的电池模组具有越低的租用优先级。例如，用户可倾向于使用更安全锂电池正极材料等。

优先级规则还可包括好评率优先级。在用户每次与电池站进行了更换电池模块服务之后，用户可以对所述电池站进行评价(例如打星、评分、写评论、收藏、共享给社交圈等)。电池模组分配服务器101可以定期从各个电池站收集与其相关联的各种好评率，并在排定租用优先级时基于所述好评率排序并将所述好评率同时显示给用户，以供用户参考。这样，用户可以根据其他用户的使用体验和评分来选择合适的电池站。

电池模组分配服务器101还被配置成将经排定租用优先级的所匹配的一个或多个电池模组以及经排定归还优先级的目的地中的一者或多者的位置信息发送给用户的电池模组分配客户端设备102以供用户选择使用。在用户从经排定优先级顺序的多个电池模组中选择电池模组之后，所选的电池模组所在电池站可在所述电动交通工具到达该电池站之前，通过为所选择的电池模组充电。当用户到达该电池站之后，用户可通过电池模组分配客户端设备102与所选择的电池模组进行近程通信，以取用该电池模组。例如，图4示出了用户取用/归还电池模组归时的一个示例。在该示例中，被取用的电池模组可被理解为新电池模组A(应理解所述“新”实际上指的是充满电的可供更换的电池模组，而非意指电池模组的新旧程度)，而被移交的电池模组可被理解为旧电池模组B(应理解所述“旧”实际上指的是电量耗尽的需要更换的电池模组，而不是指电池模组的新旧程度)。在用户通过通讯设备确认了更换的新电池模组A并且行驶到所选择的电池模组A的位置以后，用户将快使用完电量的旧电池模组B安放到接收电池方的相应放置位置，而接收电池方将被更换的新电池模组A推出以供用户安装至其电动交通工具。这时，用户可通过电池模组分配客户端设备102与所选择的电池模组A进行近程通信410。所述近程通信410包括：在电池模组分配客户端设备102和电池模组A的电池控制器之间建立连接412；用户在电池模组分配客户端设备102处进行身份验证或输入加密指令414；在经过服务器验证授权416之后，获取所选择使用的新电池模组A的电池模组编码418，并由所述用户的电池模组分配客户端设备102通过上传420所述电池模组编码和用户请求到所述电池模组分配服务器101来将所选择使用的新电池模组A的归属权从该电池站更新为用户440。与此同时，通过相类似的通信过程，接收电池方(比如电池站或者其他用户)可以通过在电池站的通讯设备和旧电池模组B的电池控制器之间的近程通信来识别旧电池模组B的电池编码，接收电池方将该电池编码通过网络通讯发送至分配服务器101，在分配服务器处将此电池模组B的归属权由用户切换为接收方。这些归属权更新信息可以被返回给用户和电池站以指示更新成功460，并且所述归属权更新信息被分配服务器101存储以供将来使用。然后，分配服务器101对所使用的电池模组的更换服务进行结算450。所述结算信息被返回给用户以指示用户为电池模组的更换服务支付相应的费用。以上只是用户取用和归还电池模组时的说明性示例，本领域技术人员应当可以想到其他方式，而不背离本发明的范围。而如果分配服务器101验证用户身份失败470，则直接终止所述更换操作并向所述用户的电池模组分配客户端设备102和电池站发送反馈信息，以指示中止电池模组更换服务并重新进行验证的请求。还有，在某些特定情况(例如用户存在欺诈行为、不支付费用、弄虚作假)下，分配服务器101可以将用户和其电动交通工具信息列入黑名单以拒绝为该用户或电动交通工具提供后续的电池更换服务。

其它汽车应用实施案例

除了在用户的电动交通工具的电量耗尽的情况下，需要请求电池更换服务之外，当用户的电动交通工具在充满电的情况下依然无法满足续航里程需求时，用户也可通过通讯设备发送额外增加车辆电量或者续航里程的请求，分配服务器可动态分配电池模组以实现部分增加电池电量的目的。1)分配服务器根据现有车辆续航里程搜索此移动半径内的所有电池模组；2)同时根据车辆设备相关信息计算所需的最少串联电池模组数量和大小，以匹配汽车相应电压等级和电池放置位置大小，以此由多个电池模组组成的模组信息将被分配服务器暂时予以记录和存储；3)再由续航里程请求来计算出所需的模组的数量，按照需求可以是一个或者多个模组，这些模组都具有相同的电压等级并与汽车电压等级相同，汽车将通过模组的并联来实现电池电量的增加，从而增加续航里程，此一个或多个模组组合可称作模组***。此后，分配服务器会将匹配结果输出，输出结果可能是没有适配电池模组***并直接反馈车辆通讯模块或者用户的通讯设备，如果输出结果多于一个模组***，则分配服务器将根据时间优先级、兴趣目的地优先级、经济性优先级、环保性优先级、好评率优先级等规则来排定模组***推荐的先后顺序并传输至车辆通讯模块或者用户的通讯设备，用户通过车辆界面操作或者通讯设备选择希望获得的模组***，行驶至模组***所在地点，并操作电池模组归属权切换；当用户减少续航里程需求或不需要特定数量的电池电量时，车上的一个或多个电池模组将被归还至任意或分配服务器推荐电池站或者其他用户，并操作归属权切换。以上的示例公开了如何按照用户对期望的续航里程或电池电量的需求来请求电池模组更换服务的方案，其也属于本发明的保护范畴。作为一个说明性示例，图5解说了根据本发明的用于动态分配电池模组的方法的一般流程图。应领会，图5所示的示例仅用于解说的目的，本领域技术人员可根据本发明中的内容而在其中包括更多或更少的步骤，或按不同的顺序执行其中的一些步骤，或对其中的某些步骤作出一定的变型，而不会超出本发明所要求保护的范围。

在步骤501，电动交通工具的电池控制器实时地监视并采集所述电动交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述使用状况信息呈现给所述电动交通工具的用户，或者，所述电池控制器还可以被配置为直接与电池模组分配服务器进行通信以将所采集的使用状况信息和位置信息传送给所述电池模组分配服务器；

在步骤502，电池模组分配服务器101接收归还用户的电动交通工具当前正在使用的当前电池模组并租用适用于该电动交通工具的新电池模组的请求。在一实施例中，该请求可由用户根据自身需求发起，例如用户可在经过日常途经点时请求更换当前正在使用的低电量电池。在另一实施例中，电池模组分配服务器101可基于其所存储的电动交通工具当前正在使用的当前电池模组的使用状态信息来计算并监控当前电池模组的使用状况，并在发现当前电池模组不再适合用于所述电动交通工具正常使用的情况下，自动发起该归还当前电池模组并租用新电池模组的请求。电池模组不再适合用于所述用户的电动交通工具的情况至少包括：所使用的电池模组的剩余电量小于用户或者***定义的阈值；电池健康状况无法满足用户或者***定义的阈值；或者电池模组存在电路短路和电池温度过高的情况等。当该请求由电池模组分配服务器101发起时，电池模组分配服务器101还会将此情况通知给用户的电池模组分配客户端设备102。

在步骤503，电池模组分配服务器101响应于所述请求，从供分配的多个电池模组中匹配出适合用作新电池模组的一个或多个电池模组。适合用作新电池模组的一个或多个电池模组满足以下匹配规则中的一项或多项：在所述电动交通工具的期望距离范围内且符合所述电动交通工具的设备需求以及用户使用需求。在一个实施例中，以上期望距离范围、设备需求以及用户使用需求可基于存储在本文中提到的用户信息数据库、电池信息数据库和环境信息数据库中的数据。在本发明中，作为示例而非限制，期望距离范围指在以电动交通工具基于现有的电量预估能够到达的距离范围内的以电动交通工具所在位置为中心的预定移动半径范围内的距离范围，其中预定移动半径范围可有用户或***预先指定或是***默认的。电动交通工具的设备需求至少取决于电动交通工具的额定电压以及电动交通工具用于安装电池模组的电池箱的大小，用户使用需求指所述用户对电池输出性能的要求。输出性能包括续航里程、驱动功率、能耗、能量密度和/或功率密度。

在步骤504，电池模组分配服务器101利用一个或多个优先级规则来将经排定优先级的所匹配的一个或多个电池模组以及更换目的地中的一者或多者的位置信息通过网络通讯方式发送给所述用户，其中归还目的地至少包括存放供分配的电池模组的一个或多个电池站、回收处理站和储能电站。如前面所描述的，优先级规则包括：用户时间效率需要优先级规则，该用户时间效率需要优先级规则规定越靠近用户兴趣点的电池站的归还优先级越高，并且越靠近用户兴趣点的电池模组的租用优先级越高，而且与所匹配的一个或多个电池模组具有越短距离的电池站具有越高的归还优先级。兴趣目的地优先级规则，该兴趣目的地优先级规则规定越能使得要归还的电池模组的位置转移符合预定指向性的归还目的地具有越高的优先级，预定指向性为用于使得处于当前梯次利用级别的该电池模组能够以最短的运输流程被归还至针对下一级梯次利用级别的目的地的指向性。经济性优先级规则，该经济性优先级规则规定处于产电量越高的区域的电池站具有越高的归还优先级，并且处于产电量越高区域的电池模组具有越低的租用优先级，但处于产电最高峰区域的电池站中已经充满电的电池模组具有提高的租用优先级。环保性优先级规则，该环保性优先级规则规定使用越符合环境保护要求的材料的电池模组具有越高的租用优先级，并且使用还有越多有毒有害物质的材料的电池模组具有越低的租用优先级。好评率优先级规则，该规则规定好评率越高的电池站具有越高的租用优先级。

在步骤505，电池模组分配服务器101将经排定租用优先级的所匹配的一个或多个电池模组以及经排定归还优先级的归还目的地中的一者或多者的位置信息发送给所述用户以供所述用户选择。用户在接收到相应的位置信息后，可经由电池模组分配客户端设备102从中选择要用于要归还当前电池模组的归还目的地以及要取用的新电池模组，并基于相应的位置信息前往相应的地点进行取用和归还。

在步骤506，电池模组分配服务器101在用户取用新电池模组之际以及在用户将当前电池模组归还到所选的归还电池站之际更新电池模组的归属权并根据具体的使用信息进行相应的结算。具体地，在用户取用新电池模组之际，利用新电池模组的电池编码将新电池模组的归属权从新电池模组所在的电池站更新为该用户，其中所述新电池模组的电池编码由所述用户通过其电池模组共享客户端设备102与所选的电池模组的电池控制器进行短距离通信来识别出。在用户将当前电池模组归还到所选的归还电池站之际，电池站利用该当前电池模组的电池编码将所述当前电池模组的归属权从该用户更新为该所选的归还电池站，并对用户对该当前电池模组的更换进行结算。所述经更新信息被传送给分配服务器101以供存储。

如之前所描述的上述方法主要由电池模组分配服务器101来实现。该电池模组分配服务器101可包括处理器和存储有多个指令的存储器，这些指令在由该处理器执行时，使得所述电池模组分配服务器执行该用于动态分配电池模组的方法。当然，该电池模组分配服务器可以由一个或多个计算机设备组成，并且上述处理器可指代该一个或多个计算机设备中所包含的一个或多个处理器，并且该一个或多个存储器可以指此一个或多个计算机设备所包含的一个或多个存储器。

虽然以上描述了不同的实施例，但应当理解的是它们只是作为示例而非限制。(诸)相关领域的技术人员将领会，在不偏离如所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面进行各种修改。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (10)

1.一种用于动态分配交通工具中的电池模组的方法，其中每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，所述方法包括：

所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述使用状况信息呈现给所述交通工具的用户；

所述用户根据所述使用状况信息向电池模组分配服务器发送更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求，所述请求包括所述电池控制器所采集的相应电池模组的所述使用状况信息和位置信息；

所述电池模组分配服务器从所述交通工具接收所述更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求并执行下述操作：

响应于所述请求，根据所述请求中的所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；

根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；

将经排定租用更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地的信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述一个或多个优先级排序规则包括：用户时间效率优先级、兴趣目的地优先级、经济性优先级、环保性优先级、好评率优先级；

其中，所述归还更换目的地至少包括一个或多个电池站、移动式或固定式电池站、也可以是其它电池用户所在的地点、回收处理站和储能电站，并且当用户选择移动式电池站时，所述交通工具可以在原地等待直到所选的移动式电池站到达所述交通工具的位置来进行电池模组更换操作；

其中，所述更换包括下述操作：归还、回收、和租用所述电池模组。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配规则包括下述一项或多项：在所述交通工具的期望距离范围内且符合所述交通工具的设备需求以及用户使用需求，其中所述期望距离范围指在以所述交通工具基于现有的电量预估能够到达的距离范围内的以交通工具所在位置为中心的预定移动半径范围内的距离范围，所述交通工具的设备需求至少取决于所述交通工具的额定电压以及所述交通工具用于安装电池模组的电池箱的大小和安装方式，所述用户使用需求指所述用户对电池输出性能的要求。输出性能包括续航里程、驱动功率、能耗、能量密度和/或功率密度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述使用状况信息包括相应电池模组的电压、电流、温度、电量、电池使用状况信息，并且所述电池控制器或所述交通工具的用户可以基于所述使用状况信息确定相应的电池模组是否适合用于所述交通工具的正常使用。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述用户更换所述电池模组之际，利用被取用和被移交的电池模组上的电池编码将所述被取用和被移交的电池模组的归属权分别进行更新，所述被取用和被移交的电池模组的电池编码由接收方通过电池模组共享客户端设备与所选的被取用和被移交的电池模组的电池控制器进行短距离通信来识别出并更新；通过与服务器通讯，将所述被取用和被移交的电池模组的电池归属权在服务器端进行更新，并针对所述用户对所述电池模组的更换进行结算。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一个或多个电池站分布于用电网络中，所述一个或多个电池站中的每一电池站被配置用于为存放在该电池站中的电池模组获取电能、分配电能并给其进行充电，所述电池站可接入电网获取或者通过独立的可再生能源产电获取电能。

7.一种用于动态分配交通工具中的电池模组的***，所述***包括：

搭载在每个所述电池模组上的电池控制器，所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且将所述使用状况信息呈现给所述交通工具的用户；

包括所述电池模组和相应的电池控制器的交通工具，所述交通工具的用户根据所述使用状况信息向电池模组分配服务器发送更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求，所述请求包括所述电池控制器所采集的相应电池模组的所述使用状况信息和位置信息；

电池模组分配服务器，所述电池模组分配服务器被配置为执行以下操作：从所述交通工具接收所述更换正在使用的当前电池模组中的部分或全部不适合的电池模组的请求：

响应于所述请求，根据所述请求中的所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；

根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；

将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

8.一种用于动态分配交通工具中的电池模组的方法，其中每一电池模组均搭载有相应的电池控制器，所述方法包括：

所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且与电池模组分配服务器进行通信以将所采集的使用状况信息和位置信息传送给所述电池模组分配服务器；

所述电池模组分配服务器基于其所存储的所述交通工具正在使用的当前电池模组的使用状况信息来对所述使用状况进行监控，并在发现部分或全部当前电池模组不再适合用于所述交通工具正常使用的情况下，自动发起更换部分或全部不适合的当前电池模组的请求并执行下述操作：

响应于所述请求，根据所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；

根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；

将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述使用状况信息包括相应电池模组的电压、电流、温度、电量、电池使用状况信息，并且所述电池控制器可以基于所述使用状况信息确定相应的电池模组是否适合用于所述交通工具的正常使用。

10.一种用于动态分配交通工具中的电池模组的***，所述***包括：

搭载在每个所述电池模组上的电池控制器，所述电池控制器实时地监视并采集所述交通工具中的相应电池模组的使用状况信息和位置信息，并且与电池模组分配服务器进行通信以将所采集的使用状况信息和位置信息传送给所述电池模组分配服务器；

电池模组分配服务器，所述电池模组分配服务器被配置为执行以下操作：

基于所述电池模组分配服务器所存储的所述交通工具正在使用的当前电池模组的使用状况信息来对所述使用状况进行监控，并在发现部分或全部当前电池模组不再适合用于所述交通工具正常使用的情况下，自动发起更换所述部分或全部不适合的当前电池模组的请求并执行下述操作：

响应于所述请求，根据所述使用状况信息和位置信息从来自多个源的供分配的多个可用电池模组中查找匹配的可用电池模组，并依据匹配规则缩小或扩大所匹配的可用电池模组的范围和数量；

根据一个或多个优先级排序规则来为所匹配的可用电池模组排定更换优先级顺序；

将经排定更换优先级的所匹配的可用电池模组的对应的归还目的地信息通过所述电池模组分配服务器发送给所述交通工具的用户以供所述用户选择。

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