CN117320916A - 蓄电池托盘货架***及用于对蓄电池托盘货架***中的蓄电池进行充电的方法 - Google Patents

蓄电池托盘货架***及用于对蓄电池托盘货架***中的蓄电池进行充电的方法 Download PDF

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Abstract

一种蓄电池托盘货架***存储用于由多辆车辆使用的多个蓄电池托盘及基于所述多辆车辆的需要而管理对所述多个蓄电池托盘的充电。所述***与车辆通信以确定所述车辆所需的充电状态，选择蓄电池托盘以提供所述充电状态，及将所述选定蓄电池托盘充电到所述充电状态。可串行地、共同并行地或个别地对蓄电池托盘进行充电以达到所述多辆车辆的充电状态。

Description

蓄电池托盘货架***及用于对蓄电池托盘货架***中的蓄电 池进行充电的方法
技术领域
本公开大体上涉及电动车辆及蓄电池***，且更特定来说，涉及蓄电池货架***及用于对蓄电池货架***中的蓄电池进行充电的***。
背景技术
电动车辆(EV)依靠多个蓄电池来将电力供应到电动机。对所述蓄电池充电涉及驾驶员定位充电站，将EV***到充电站中并等待所述蓄电池充电到将他们送到其目的地的充电状态(SoC)。
发明内容
本文中所公开的实施例可涉及用于安装在有载货能力的车辆(例如箱式卡车、卡车/拖车组合的拖车、具有货物区的公共汽车(例如客车)或可由叉车、所属领域中已知的托盘搬运车或其它货物移动装置接近的任何其它载货车辆)的货物区部内的可互换蓄电池托盘，以及蓄电池托盘货架***及用于使用蓄电池托盘货架***对蓄电池托盘充电的方法。
托盘货架***的实施例可管理对多个蓄电池托盘的再充电以优化对每一蓄电池托盘的再充电，但最小化拖车停留在仓库处的时间量。优化对蓄电池托盘的再充电可涉及以恒定速率及/或电压对蓄电池缓慢地再充电，或以基于蓄电池的充电状态(SOC)的电压或电流而对蓄电池再充电。优化对蓄电池托盘的再充电可涉及基于仓库或在仓库中操作的其它装备的电力约束而对蓄电池再充电。
实施例可涉及一种用于具有一组月台的设施中的蓄电池托盘货架***，所述一组月台经配置用于停靠多辆车辆，每一车辆安装有蓄电池托盘。所述蓄电池托盘货架***可包括：蓄电池托盘充电架，其用于存储多个蓄电池托盘；至少一个充电器，其连接到所述多个蓄电池托盘；及管理控制台，其存储一组指令。所述一组指令在由处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：与存储在所述托盘充电架上的所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘通信以确定所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘的充电状态；与车辆通信以确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中；及与所述至少一个充电器通信以将电力提供到存储在所述蓄电池托盘货架***上的所述多个蓄电池托盘中的至少一个蓄电池托盘以将所述至少一个蓄电池托盘充电到目标充电状态。当所述车辆停靠在所述设施处的月台处时，所述一组指令致使所述蓄电池托盘货架***传达用以从所述车辆移除具有低于所述最低充电状态的所述充电状态的所述蓄电池托盘的信号，及传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装到所述车辆中的信号。
在一些实施例中，所述蓄电池托盘充电架将所述多个蓄电池托盘中的一组蓄电池托盘存储在一行中，且所述至少一个充电器包括耦合到对应于所述一组蓄电池托盘中的第一蓄电池托盘的单个充电连接的充电器，其中所述一组蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘包括所述蓄电池托盘的第一侧上的用于连接到与所述第一侧邻近的蓄电池托盘的第一充电连接及所述蓄电池托盘的与所述第一侧相对的第二侧上的用于连接到与所述第二侧邻近的蓄电池托盘的第二充电连接。所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述充电器通信以将电力供应到所述第一蓄电池，其中所述一组蓄电池托盘被串行地充电到所述目标充电状态；及从所述一组蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘。
在一些实施例中，所述至少一个充电器包括多个充电器，其中所述多个充电器中的每一充电器耦合到所述多个蓄电池托盘中的蓄电池托盘的充电连接，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：从所述多个蓄电池托盘选择用于充电到所述目标充电状态的蓄电池托盘；与连接到所述选定蓄电池托盘的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到所述目标充电状态；及传达用以将具有所述目标充电状态的所述选定蓄电池托盘安装在所述车辆中的信号。
在一些实施例中，为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述车辆通信以确定所述车辆将行驶的路线，及基于所述路线而计算所述最低充电状态。在一些实施例中，为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述车辆通信以确定车辆重量，及基于所述车辆重量而计算所述最低充电状态。
在一些实施例中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：确定具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘在所述车辆上的位置；传达用以从所述车辆上的所述位置移除具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘的信号；及传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装在所述车辆上的所述位置中的信号。
在一些实施例中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***选择具有最接近所述目标充电状态的充电状态的蓄电池托盘，及和与所述选定蓄电池托盘相关联的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到所述目标充电状态。
实施例可涉及一种操作设施中的蓄电池托盘货架***的方法，其包括：存储多个蓄电池托盘；确定所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘的充电状态；与车辆通信以确定所述车辆中的蓄电池托盘的充电状态；确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中；从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘；及与连接到所述选定蓄电池托盘的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到目标充电状态。当所述车辆在所述设施处时，所述方法包含传达用以从所述车辆移除具有低于所述最低充电状态的所述充电状态的所述蓄电池托盘的信号，及传达用以将具有所述目标充电状态的所述选定蓄电池托盘安装到所述车辆中的信号。
在一些实施例中，所述方法包含将充电器连接到第一蓄电池托盘的第一侧上的充电连接；将所述第一蓄电池托盘的第二侧上的充电连接连接到第二蓄电池托盘的第一侧上的充电连接；及将用以将电力提供到所述第一蓄电池托盘的信号传达到所述充电器，其中所述第一蓄电池托盘及所述第二蓄电池托盘被串行地充电，其中从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择所述第一蓄电池托盘或所述第二蓄电池托盘中的一者。
在一些实施例中，所述方法包含将第一充电器连接到第一蓄电池托盘上的充电连接；将第二充电器连接到第二蓄电池托盘上的充电连接；从所述多个蓄电池托盘选择用于充电到所述目标充电状态的蓄电池托盘；及与所述第一充电器通信以将所述第一蓄电池托盘充电到所述目标充电状态，其中从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择所述第一蓄电池托盘。
在一些实施例中，确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中包括确定所述车辆正在去往所述设施的路线上行驶；与所述车辆通信以确定安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的当前充电状态；基于所述路线而计算安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的最终充电状态；及确定所述最终充电状态将低于所述最低充电状态。
在一些实施例中，确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中包括与所述车辆通信以确定车辆重量；基于所述车辆重量而计算安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的最终充电状态；及确定所述最终充电状态将低于所述最低充电状态。
在一些实施例中，所述方法包含确定具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘在所述车辆上的位置；传达用以从所述车辆上的所述位置移除具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘的信号；及传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装在所述车辆上的所述位置中的信号。
在一些实施例中，从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择具有最接近所述目标充电状态的充电状态的蓄电池托盘。
实施例可涉及一种设施，其包括：多个月台，其经配置用于停靠多辆车辆；蓄电池托盘货架***，其包括用于存储多个蓄电池托盘的蓄电池托盘充电架、连接到所述多个蓄电池托盘的至少一个充电器及存储一组指令的管理控制台。所述一组指令在由处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与存储在所述托盘充电架上的所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘通信以确定所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘的充电状态；与一组车辆通信以确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述一组车辆中的车辆中；及与所述至少一个充电器通信以将电力提供到存储在所述蓄电池托盘货架***上的所述多个蓄电池托盘中的至少一个蓄电池托盘以将所述至少一个蓄电池托盘充电到目标充电状态。当所述车辆停靠在所述设施处的月台处时，所述一组指令致使所述蓄电池托盘货架***传达用以从所述车辆移除具有低于所述最低充电状态的所述充电状态的所述蓄电池托盘的信号，及传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装到所述车辆中的信号。
在一些实施例中，所述蓄电池托盘充电架将所述多个蓄电池托盘中的一组蓄电池托盘存储在一行中，且所述至少一个充电器包括耦合到对应于所述一组蓄电池托盘中的第一蓄电池托盘的单个充电连接的充电器，其中所述一组蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘包括所述蓄电池托盘的第一侧上的用于连接到与所述第一侧邻近的蓄电池托盘的第一充电连接及所述蓄电池托盘的与所述第一侧相对的第二侧上的用于连接到与所述第二侧邻近的蓄电池托盘的第二充电连接。所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述充电器通信以将电力供应到所述第一蓄电池，其中所述一组蓄电池托盘被串行地充电到所述目标充电状态；及从所述一组蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘。
在一些实施例中，所述至少一个充电器包括多个充电器，其中所述多个充电器中的每一充电器耦合到所述一组蓄电池托盘中的蓄电池托盘的充电连接。所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***从所述一组蓄电池托盘选择用于充电到所述目标充电状态的蓄电池托盘；与连接到所述选定蓄电池托盘的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到所述目标充电状态；及传达用以将具有所述目标充电状态的所述选定蓄电池托盘安装在所述车辆中的信号。
在一些实施例中，为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述车辆通信以确定所述车辆将行驶的路线，及基于所述路线而计算所述最低充电状态。在一些实施例中，为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***与所述车辆通信以确定车辆重量，及基于所述车辆重量而计算所述最低充电状态。
在一些实施例中，为了传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装到所述车辆中的信号，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***确定具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘在所述车辆上的位置，传达用以从所述车辆上的所述位置移除具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘的信号，及传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装在所述车辆上的所述位置中的信号。
附图说明
为了更全面地理解本发明以及其特征及优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：
图1到2及3A到3B描绘具有蓄电池托盘的实施例的选定元件的实例卡车-拖车组合的剖面侧视图；
图4是其中安装有托盘货架***的一个实施例的实例设施的俯视图；
图5是蓄电池托盘的一个实施例的透视图；
图6是蓄电池托盘货架***的一个实施例的框图；及
图7是说明用于管理蓄电池托盘货架***中的充电的方法的流程图。
具体实施方式
在以下描述中，以实例的方式阐述细节以促进对所公开标的物的论述。然而，对于所属领域的一般技术人员来说应显而易见的是，所公开实施例是实例性的且未穷尽所有可能的实施例。
如本文中所使用，参考编号的连字符形式是指元件的特定例子且参考编号的非连字符形式是指共同或通用元件。因此，例如，蓄电池托盘“110-1”是指蓄电池托盘的例子，其可被统称为蓄电池托盘“110”且其中的任一者可被统称为蓄电池托盘“110”。
出于本公开的目的，蓄电池托盘可指组装成单个单元的蓄电池或者布置在蓄电池托盘外壳或壳体内的一或多个电化学电池的集合。蓄电池托盘可将电力提供到车辆的组件及子***。例如，一或多个蓄电池托盘可将电力提供到动力传动***中的电动机以在某一路线上推进车辆，可将电力提供到空调***以用于冷却车辆中的车厢，且可为导航***提供电能。
EV卡车具有有限里程，非常有限，部分原因是可安装在卡车车架上的蓄电池托盘的大小的限制。此外，用以对蓄电池托盘再充电的时间(例如，数小时)明显长于目前将传统柴油卡车再注满所需的时间(例如，数分钟)。而且，传统柴油卡车的基础结构比任何电动再充电基础结构明显成熟得多，特别是当对车辆再充电可能花费数小时时。
本文中所公开的实施例包含蓄电池托盘、用于耦合到EV卡车的拖车及蓄电池托盘货架***。
经设计用于安装在拖车内部的蓄电池托盘
参考图1到2及3A到3B，卡车-拖车组合100包含用于运输货物托盘105的卡车102及拖车104，以及用于将电力供应到卡车102及拖车104中的一或多者的一或多个蓄电池托盘110。尽管本文中就在拖车中的使用而言公开可互换蓄电池托盘的特征及优点，但蓄电池托盘110在任何有载货能力的车辆(例如箱式卡车、卡车/拖车组合的拖车、具有货物区的公共汽车(例如客车)或任何其它载货车辆)中是可互换的。卡车102或拖车104可安装有单个蓄电池托盘110或多个蓄电池托盘110。
卡车102可为EV卡车，其中所有动力由蓄电池托盘110供电的电动机来供应。卡车102可经配置有用于在未附接拖车104时驱动卡车102的蓄电池托盘110。卡车102可包含能够监测卡车102上的组件及子***的一组卡车参数且通过网络传达所述一组卡车参数的车载信息处置***，如下文更详细地论述。
拖车104包括界定拖车104的用于容纳货物托盘105的货物区的底板106、车壁107及车顶108。在一些实施例(未展示)中，拖车104是具有用于维持拖车104内的温度的空调***的制冷拖车。当连接到卡车102时，拖车104可将一组拖车参数传达到卡车102。拖车104可通过有线连接或无线地连接到卡车102。电力可经由一或多个连接116在拖车104与卡车102之间传送，如下文更详细地论述。
蓄电池托盘110的实施例可经配置用于安装在拖车104的货物区内部。拖车104的货物区的基本设计允许叉车120、托盘搬运车或其它货物移动装置快速且容易地将货物托盘105移入及移出拖车104。本文中所描述的实施例可利用货物区的设计来快速且容易地移除及安装蓄电池托盘110。
将蓄电池托盘110安装在拖车104或其它载货车辆(例如箱式卡车、具有货物区的公共汽车或其它有载货能力的车辆)内部允许叉车120在不离开仓库区的情况下安装蓄电池托盘110及从拖车104移除蓄电池托盘110。
参见图1到2，蓄电池托盘110可以大致竖直的定向安装，其中蓄电池托盘110在拖车104内部几乎不占据底板空间。一或多个蓄电池托盘110可在任何货物托盘105被安装之前安装在拖车104中，或者一或多个蓄电池托盘110可在所有货物托盘105被安装之后安装在拖车104中。竖直定向的蓄电池托盘110可抵靠侧壁107-1或前壁107-2定位。例如，拖车104可经配置有抵靠侧壁107-1定位的第一蓄电池托盘110，使得较小的货物托盘105可装载在拖车104中且与蓄电池托盘110邻近地定位或可抵靠前壁107-2定位，以允许两个货物托盘105以并排配置装载(未展示)。
蓄电池托盘110与拖车104之间的连接116可包括无线或有线连接。在一些实施例中，蓄电池托盘110与拖车104之间的连接116可被提升到底板106上方以防止被叉车120或货物托盘105损坏。
蓄电池托盘110可使用图1到2中所描绘的配置的组合安装在拖车104中。例如，仓库可能想要将四个货物托盘105运送到多个目的地，但拖车104可能无法容纳四个货物托盘105及两个蓄电池托盘110。在这种场景中，拖车104可经配置有抵靠前壁107-2定位的单个蓄电池托盘110，使得四个货物托盘105可装载在拖车104中。当拖车104到达中间站时，可移除最后面的货物托盘105且可安装第二蓄电池托盘110以完成剩余三个货物托盘105的递送。
参考图3A及3B，在一些实施例中，拖车104的底板106可经配置有用于接纳蓄电池托盘110的凹陷区308。用来安装及移除蓄电池托盘110的叉车120可为用来安装及移除货物托盘105的同一叉车120，从而最小化仓库进行运送操作及管理拖车104中的蓄电池托盘110所需的叉车120的数目。
参考图1到2及3A到3B中的一或多者，卡车-拖车组合100的实施例可包含用于对安装在拖车104中的蓄电池托盘110充电的充电连接116。拖车104的后甲板附近的充电连接116允许在拖车104倒车到月台时对蓄电池托盘110进行充电。凹陷区308下的充电连接116允许在拖车104定位在再充电区上方时对蓄电池托盘110进行充电。在一些实施例中，当卡车102耦合到拖车104且定位在再充电区上方时，卡车102内部的蓄电池托盘110可被充电且卡车102与拖车104之间的充电连接116允许蓄电池托盘110也充电。
仓库设计及操作
图4描绘仓库环境的示意图。如图4中所描绘，仓库400包括多个月台402，每一月台402经配置用于容纳拖车104以允许由叉车120装载及卸载货物托盘105。货物托盘105可具有相同的基本占用面积，但重量不同且可为全托盘或半托盘。第一拖车104-1可停靠在月台402-1处，第二拖车可停靠在月台402-d处，第三拖车104-3可停靠在第三月台402-6处。仓库400还可包括用于在拖车104中使用的多个蓄电池托盘110及用于确保一或多个蓄电池托盘可用于拖车104的蓄电池托盘货架***600，如下文更详细地论述。
仓库400未设置为在外部具有叉车120，且由于备用卡车及装卸月台而存在地面差异。叉车120可经配置用于仅在仓库400部内使用，使得在仓库400外部驾驶叉车120是不方便及/或不被鼓励的。实施例允许仓库400利用叉车120、托盘搬运车或其它货物移动装置在不离开仓库区的情况下容易且高效地安装蓄电池托盘110及从拖车104移除蓄电池托盘110。由于将在技术上从拖车104内部接近蓄电池托盘110，因此叉车120可容易地接近蓄电池托盘110且将其带入仓库，而无须驾驶到仓库外部来移除或安装蓄电池托盘110。
蓄电池托盘
图5描绘蓄电池托盘110的一个实施例的透视图。如图5中所描绘，蓄电池托盘110可包括一或多个充电连接116、叉车耦合特征504及蓄电池托盘控制***506。蓄电池托盘110可与其它类似大小的蓄电池托盘110互换以使卡车102能够容易地交换蓄电池托盘110。在一些卡车102或拖车104中，可安装多个蓄电池托盘110。在一些实施例中，第一蓄电池托盘110可操作以起动发动机且操作附件，其中耦合到发动机的发电机对蓄电池托盘110进行充电。在一些实施例中，蓄电池托盘110也可被用来驱动e轴及/或驱动装备，例如货物区中的冷藏装备。
蓄电池托盘110的每一侧可具有一或多个充电连接116。每一充电连接116的位置及定向可经配置用于从充电器(其可从电源接收电力)接收电荷，且还可经配置用于接收电荷或将电荷供应到邻近蓄电池托盘110的充电连接116。
充电连接116经配置以允许在蓄电池托盘110定位在蓄电池托盘充电架上或安装在拖车104中时对蓄电池托盘110进行充电。当蓄电池托盘110定位在蓄电池托盘充电架上时，蓄电池托盘110可通过经由充电连接116供应电力(例如通过从电网供应电力)来充电。当蓄电池托盘110安装在拖车104中时，蓄电池托盘110也可通过经由充电连接116供应电力(例如通过将电动机操作为发电机/操作发电机)来充电。
蓄电池托盘110可具有允许它们容易被叉车、现有技术中已知的托盘搬运车或其它载货装置操控的基本上平坦的轮廓或薄的轮廓。在一些实施例中，蓄电池托盘110的厚度可包括不大于蓄电池托盘110的长度及/或宽度的5％、10％、15％、20％或甚至25％的厚度。此外，在一些实施例中，蓄电池托盘110的长度及宽度可形成蓄电池托盘110的基本上正方形或基本上矩形的轮廓。因此，在一些实施例中，蓄电池托盘的长度可不大于蓄电池托盘110的宽度的25％、20％、15％、10％或5％。在一些实施例中，蓄电池托盘110的长度可包括与蓄电池托盘110的宽度基本上相同的尺寸。例如，蓄电池托盘110的实施例可包括1.22米(48英寸)长、1.22米(48英寸)宽及100与200毫米(约4到8英寸)之间的厚度。蓄电池托盘110的实施例可经配置用于接纳叉车120的叉。在一些实施例中，蓄电池托盘110可在蓄电池托盘110的基底附近配置有用于接纳叉车120的叉的叉车耦合特征504，可为切口或开口。在一些实施例中，蓄电池托盘110可经配置用于安装在拖车404的凹陷区408内部，其中叉车耦合特征504可位于蓄电池托盘110的顶部附近以用于接纳叉车120的叉，可为环或圈，且可被铰接或以其它方式经配置用于在不被用来移动蓄电池托盘110且延伸以用于耦合到叉车120时进行凹陷定位。
蓄电池托盘控制***506可包含用于监测蓄电池托盘110的操作且传达一组蓄电池托盘参数的组件，例如处理器、存储器及通信组件。
实施例允许仓库400利用叉车120在不离开仓库区的情况下安装蓄电池托盘110及从拖车104移除蓄电池托盘110，且还将蓄电池托盘110移入及移出蓄电池托盘货架***600。
对蓄电池托盘货架***中的蓄电池托盘进行充电
参考图6，蓄电池托盘货架***600的实施例将多个蓄电池托盘110存储在若干组蓄电池托盘110中。蓄电池托盘货架***600包括经配置以将若干组蓄电池托盘110存储在一或多个列、一或多个行或其组合中的蓄电池托盘充电架602。单行或单列蓄电池托盘110中的蓄电池托盘110可被串行地、共同并行地或独立地充电。每一蓄电池托盘110上的充电连接116允许多个蓄电池托盘110紧靠着彼此放置以进行充电，而在它们之间没有任何电缆连接。蓄电池托盘充电架602可经配置以确保邻近蓄电池托盘110的充电连接116对准以进行对一组蓄电池托盘110的串行充电。
参考图5及6，蓄电池托盘110可经配置用于以宽度大于高度的水平定向定位且与邻近蓄电池托盘110并排地定位。在其它实施例(未展示)中，蓄电池托盘110可经配置用于以高度大于宽度高度的垂直定向定位且与邻近蓄电池托盘110并排地定位。其它定向是可能的以允许减少仓库内的空间、适应蓄电池单元设计、进行蓄电池托盘冷却、更容易地将蓄电池托盘110运输到卡车102或拖车104及其它因素。
无线充电连接116可将每一蓄电池托盘110连接到邻近的蓄电池托盘110且允许能量转移。无线连接116使叉车驾驶员非常容易地将蓄电池托盘110放入蓄电池托盘充电架602中及从蓄电池托盘充电架602移除蓄电池托盘110。蓄电池托盘货架***600的实施例可管理对多个蓄电池托盘110的充电以满足仓库400的需求且优化对每一蓄电池托盘110的充电。此外，由蓄电池托盘货架***600管理的多个蓄电池托盘110可缓冲仓库400的电力需求。
参考图6，蓄电池托盘货架***600可包括蓄电池托盘充电架602及管理控制台604，所述管理控制台604存储可由处理器执行以用于管理对多个蓄电池托盘110的充电且通过确保一或多个蓄电池托盘105可用于与仓库400相关联的每一拖车104来确保满足仓库400的运送需要的指令。
蓄电池托盘充电架602可存放多个蓄电池托盘110且对每一蓄电池托盘110充电。在一些实施例中，蓄电池托盘充电架602可经配置以串行地、并行地或独立地对多个蓄电池托盘110充电。
如图6中所描绘，第一行可存储第一多个蓄电池托盘110(即，110-1、110-2、110-3及110-4)，且具有耦合到定位在第一蓄电池托盘110-4附近以用于对蓄电池托盘110-1到110-3进行串行充电的单个充电连接116的充电器610-1。邻近蓄电池托盘110上的充电连接允许供应到充电连接116的电力以相同速率对同一行中的所有蓄电池托盘110进行充电。这种配置可允许蓄电池托盘货架***600高效地对多个蓄电池托盘110进行充电，且多个所连接蓄电池托盘110可缓冲充电以防止电力浪涌损坏任何一个蓄电池托盘110。这种配置对于将多个蓄电池托盘110充电到相同SOC也可为有利的。
如图6中所描绘，第二行可存储第二多个蓄电池托盘110，且具有并联地耦合到多个蓄电池托盘110(即，蓄电池托盘110-5、110-6及110-7)的第二充电器610-2。在一些实施例中，对蓄电池托盘110的并行充电可允许***及移除个别蓄电池托盘110。在一些实施例中，对每一蓄电池托盘110的独立充电可减少蓄电池托盘货架***600向拖车104提供蓄电池托盘110所需的时间量。在一些实施例中，充电器610-3可耦合到单个蓄电池托盘110。
蓄电池托盘货架***600可包含用于跟踪与仓库400相关的关于卡车102的信息的卡车跟踪***612。卡车跟踪***612可与多辆卡车102通信以获得关于每一卡车102及/或由卡车102载运的每一蓄电池托盘110的信息。通信可通过蜂窝网络、卫星网络或允许实时或近实时通信的某种其它网络进行。所述信息可包含关于卡车102的信息，例如位置、速度、卡车重量及安装在卡车102上的任何蓄电池托盘109的蓄电池电量。
蓄电池托盘货架***600可包含用于跟踪与仓库400相关的关于拖车104的信息的拖车跟踪***614。拖车跟踪***614可与多辆拖车104通信以获得关于每一拖车104的信息。通信可通过蜂窝网络、卫星网络或允许实时或近实时通信的其它一些网络进行。所述信息可包含拖车重量、例如是否需要制冷来冷却任何货物的拖车信息及指示安装在拖车104中的一或多个蓄电池托盘110的位置的拖车信息。
蓄电池托盘货架***600可包含用于跟踪与仓库400相关的关于货物托盘105的信息的货物托盘跟踪***616。所述信息可包含关于存储在仓库中及在进站到仓库400中的拖车104中运输的一或多个货物托盘105的货物托盘信息。蓄电池托盘货架***600可与仓库服务器通信以获得关于源自仓库400、经过仓库400到达最终目的地或终止于仓库400的多个货物托盘105的信息。所述信息可包含大小、重量或其它货物托盘参数。所述信息还可包含其它信息，例如货物托盘105的估计到达时间、货物托盘105离开仓库400的最后期限或货物托盘105到达最终目的地的最后期限。货物托盘信息可包含每一货物托盘105的重量及尺寸以及每一货物托盘105在仓库400及每一拖车104中的位置。货物托盘信息可与卡车信息或拖车信息一起传达。
蓄电池托盘货架***600可包含用于跟踪与仓库400相关的关于蓄电池托盘110的信息的蓄电池托盘跟踪***618。所述信息可包含关于蓄电池托盘充电架602上或安装在拖车104中的一或多个蓄电池托盘110的蓄电池托盘信息。蓄电池托盘货架***600可与每一蓄电池托盘110上的每一蓄电池托盘控制***506通信以确定蓄电池托盘110的一组蓄电池托盘参数。所述一组蓄电池托盘参数可包含蓄电池托盘110的充电状态(SOC)、温度、充电循环次数及其它信息。
在一些实施例中，蓄电池托盘货架***600可包含用于与一或多辆叉车120通信以获得关于每一叉车120的信息的叉车跟踪***620。叉车跟踪***620可与叉车120通信以获得正由叉车120运输的货物托盘105或蓄电池托盘110的信息。在一些实施例中，叉车120可具有充电连接116，使得当由叉车120运输蓄电池托盘110时，蓄电池托盘110可被用来对叉车120供电及/或对叉车120中的内部蓄电池进行充电。当从拖车104移除蓄电池托盘110时，叉车120可与蓄电池托盘110通信以获得蓄电池托盘参数。叉车120可与蓄电池托盘货架***600通信以发送叉车120在仓库400内部的位置及一组蓄电池托盘参数。蓄电池托盘货架***600可向叉车120传达蓄电池托盘110在蓄电池托盘充电架602中的位置。当蓄电池托盘110将被安装在拖车104中时，蓄电池托盘货架***600可传达蓄电池托盘110在蓄电池托盘充电架602上的位置及拖车104停靠的月台402。
蓄电池托盘货架***600可与其它仓库400处的其它蓄电池托盘货架***600通信，如下文更详细地论述。
参考图7，描述一种用于管理对仓库环境中的多个蓄电池托盘110的充电的方法。
在步骤702处，蓄电池托盘货架***600可获得关于源自仓库400、经过仓库400到达最终目的地或终止于仓库400的多个货物托盘105的信息。
在步骤704处，蓄电池托盘货架***600可针对仓库400的蓄电池托盘充电架602中的每一蓄电池托盘110确定一组蓄电池托盘参数。在一些实施例中，每一蓄电池托盘110周期性地将其一组蓄电池托盘参数传达到蓄电池托盘货架***600，且蓄电池托盘货架***600存储所述一组蓄电池托盘参数。在一些实施例中，蓄电池托盘货架***600根据需要与每一蓄电池托盘110通信以获得一组蓄电池托盘参数。
在步骤706处，蓄电池托盘货架***600可确定多辆卡车102的卡车信息。在一些实施例中，卡车跟踪***612与多辆卡车102通信以获得每一卡车102的卡车信息。卡车信息可包含车辆重量、卡车102行驶的路线、安装在卡车102中的蓄电池托盘110的充电状态(SOC)、安装在所述卡车上的蓄电池托盘110的位置及卡车102到达设施的估计时间。
在步骤708处，蓄电池托盘货架***600可基于关于多个货物托盘105的信息、关于多个蓄电池托盘110的信息及卡车信息，确定卡车102上的蓄电池托盘110的最低充电状态及提供最低充电状态所需的蓄电池托盘110的数目、一或多个蓄电池托盘110的充电参数及充电策略。在一些情况下，充电策略可包括以较高的充电速率对蓄电池托盘110的子集进行充电。例如，如果仓库400处的所有蓄电池托盘110均低于50％SOC，但需要具有至少80％SOC的蓄电池托盘110来对在去往其下一目的地的路线上的卡车102供电，那么蓄电池托盘货架***600可增加一个蓄电池托盘110的充电速率以确保与蓄电池托盘110相关联的卡车102将具有足够电力来将拖车104牵引到所述路线上的下一目的地。蓄电池托盘货架***600可降低对其它蓄电池托盘110的充电速率及/或配置蓄电池托盘充电架602以从其它蓄电池托盘110汲取电力来对蓄电池托盘110充电，而无需增加对仓库400或对将电供应到仓库400的电网的电力需求。在一些情况下，可能需要多个蓄电池托盘110来提供最低充电状态以使卡车102在路线上行驶。实施例可确定蓄电池托盘110的数目，其中每一蓄电池托盘110具有向卡车102提供完成路线所必需的充电状态所需的最低充电状态。因此，在将所有蓄电池托盘安装到卡车102中之前没有必要将它们充电到100％充电状态。实施例选择及管理对蓄电池托盘110的充电以确保卡车102具有足够充电状态来完成路线，而非总是以高充电速率对每一蓄电池托盘110进行充电以达到100％充电状态或使卡车102等待。
在步骤710处，蓄电池托盘货架***600可基于关于多个货物托盘105的信息，确定关于多个蓄电池托盘110的信息及卡车信息，且确定多个蓄电池托盘110将被充电的顺序。参考步骤708中的实例，第一蓄电池托盘110-1可能已在蓄电池托盘充电架602中达一天并处于60％SOC，且第二蓄电池托盘110-8可能已在蓄电池托盘充电架602中达四个小时但处于70％SOC。即使第一蓄电池托盘110-1已在蓄电池托盘充电架602中更长时间，蓄电池托盘货架***600也可以更高的充电速率对第二蓄电池托盘110-8进行充电，因为更高的充电速率将被应用更短的时间，且第二蓄电池托盘110-8将准备好被安装在卡车102或相关联拖车104中。
在步骤712处，蓄电池托盘货架***600可基于关于多个货物托盘105的信息，确定关于多个蓄电池托盘110的信息及卡车信息，且选择用于安装在卡车102或拖车104中的至少一个蓄电池托盘110。在一些实施例中，可基于一或多个特定蓄电池托盘110的充电状态(SoC)而选择一或多个特定蓄电池托盘110以在预定路线上行驶期间向卡车提供足够电力。在一些实施例中，可基于一或多个蓄电池托盘110的充电状态(SoC)及确定在卡车102上操作的发电机将不能沿着预定路线供应足够电力来将蓄电池托盘110充电到目标SoC来选择一或多个特定蓄电池托盘110。继续步骤708及710中的实例，蓄电池托盘货架***600可为进站卡车102选择第二蓄电池托盘110-8，因为更高的充电速率将被应用更少的时间，且第二蓄电池托盘110-8将准备好被安装在卡车102或相关联拖车104中。
在步骤714处，当卡车-拖车组合100到达仓库400时，拖车104可停靠在月台402处使得可开始卸载货物托盘105及/或蓄电池托盘110。当叉车120耦合到蓄电池托盘110上的叉车耦合特征504时，蓄电池托盘110可将电力供应到叉车120，从而允许叉车120连续地再充电或减少叉车120不可用于移动货物托盘105及蓄电池托盘110的时间量。
实施例与进站卡车102通信以确定蓄电池托盘110的优先级。在步骤716处，蓄电池托盘货架***600可与载运蓄电池托盘110的叉车120通信以确定蓄电池托盘110的SoC。
在步骤718处，蓄电池托盘货架***600可与叉车120通信以将叉车120引导到拖车104所停靠的月台402。
在步骤720处，蓄电池托盘货架***600可与叉车120通信以在蓄电池托盘充电架602中提供用于定位蓄电池托盘110的位置。
可根据需要重复步骤708到720以确保所有卡车-拖车组合110能够将货物托盘105及蓄电池托盘110装载在拖车104中，使得所有卡车102有到达下一目的地的电力且使用降低每一蓄电池托盘110上的应力的***对蓄电池托盘110进行充电。
使用上文所描述的实施例及过程，货物托盘105可在一个运送日内相对于多辆拖车104高效地装载及卸载。
使用可移除蓄电池托盘110允许卡车102需要更少的蓄电池托盘109。在一些实施例中，卡车102经配置有蓄电池托盘110，所述蓄电池托盘110具有足够电量以在紧急情况下行驶一小段距离或在拖车104未耦合到卡车102时在仓库400周围移动。卡车102不需要在蓄电池托盘109再充电时停留数小时。相反，卡车109可将拖车104停靠在月台处且装载新蓄电池托盘110以继续他们的值班日，或可与第一拖车104解耦且耦合到具有带有满SOC的蓄电池托盘110的第二拖车104。
在可能的情况下，每一蓄电池托盘110可使用涓流充电进行充电且任何增加的充电速率均可在最低速率下执行，以确保卡车102可到达其下一目的地，但蓄电池托盘110上的应力最低。以较低的充电速率对蓄电池托盘105进行充电降低仓库400或电网上的应力。多个蓄电池托盘110也可被用来将电力供应到仓库400。例如，如果没有卡车-拖车组合100进站且所有蓄电池托盘110均被充电，那么实施例可在用电高峰期使用来自蓄电池托盘110的电力来对仓库400供电，以降低电网上的应变或利用较廉价的时间来对蓄电池托盘110进行充电。
使用可移除蓄电池托盘110允许更容易地维护及测试每一蓄电池托盘110。例如，当定位在蓄电池托盘充电架602中时，每一蓄电池托盘110可经受各种测试以确定预期的总蓄电池寿命或发现可能影响总蓄电池寿命的任何不一致性。测试可包含温度应力测试、电力输入或输出测试、化学测试、结构测试或可指示总蓄电池寿命的检查。
实施例可用于其它运输***中。例如，实施例已被解释为它们与卡车-牵引车组合100相关。然而，这些实施例可同样适用于其中卡车102及拖车104形成一个单元的箱式卡车配置。类似地，公共汽车可利用允许公共汽车快速地更换蓄电池托盘110而非花费数小时来再充电的配置。类似地，拖车104可能够连接到用于在车场周围对拖车进行分流的终端牵引车(未展示)。
实施例允许卡车102独立于拖车104使用且允许拖车104独立于卡车102使用。如果卡车102由于事故或需要维护而无法使用，那么移动拖车104所需的蓄电池电力留在拖车104上。另一卡车102可行驶到拖车104(包含使用蓄电池托盘110)，连接到拖车104且立即具有足够蓄电池电力来牵拉拖车104。而且，如果拖车104涉及事故或需要维护，那么卡车102可被断开连接并被用来牵拉其它拖车，且倾斜托盘110可被移除以用于其它拖车104中。

Claims (15)

1.一种蓄电池托盘货架***，其包括：
蓄电池托盘充电架，其用于存储多个蓄电池托盘；
至少一个充电器，其选择性地连接到所述多个蓄电池托盘；及
管理控制台，其存储一组指令，所述一组指令在由处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
与存储在所述托盘充电架上的所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘通信以确定所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘的充电状态；
与车辆通信以确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中；及
与所述至少一个充电器通信以选择性地将电力提供到存储在所述蓄电池托盘货架***上的所述多个蓄电池托盘中的至少一个蓄电池托盘以将所述至少一个蓄电池托盘充电到目标充电状态。
2.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中：
所述蓄电池托盘充电架将所述多个蓄电池托盘中的一组蓄电池托盘存储在一行中；且
所述至少一个充电器包括耦合到对应于所述一组蓄电池托盘中的第一蓄电池托盘的单个充电连接的充电器，其中所述一组蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘包括所述蓄电池托盘的第一侧上的用于连接到与所述第一侧邻近的蓄电池托盘的第一充电连接及所述蓄电池托盘的与所述第一侧相对的第二侧上的用于连接到与所述第二侧邻近的蓄电池托盘的第二充电连接，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
与所述充电器通信以将电力供应到所述第一蓄电池，其中所述一组蓄电池托盘被串行地充电到所述目标充电状态；及
从所述一组蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘。
3.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中：
所述至少一个充电器包括多个充电器，其中所述多个充电器中的每一充电器耦合到所述多个蓄电池托盘中的蓄电池托盘的充电连接，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
从所述多个蓄电池托盘选择用于充电到所述目标充电状态的蓄电池托盘；
与连接到所述选定蓄电池托盘的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到所述目标充电状态；及
传达用以将具有所述目标充电状态的所述选定蓄电池托盘安装在所述车辆中的信号。
4.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
与所述车辆通信以确定所述车辆将行驶的路线；及
基于所述路线而计算所述最低充电状态。
5.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中为了确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在车辆中，所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
与所述车辆通信以确定车辆重量；及
基于所述车辆重量而计算所述最低充电状态。
6.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
确定具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘在所述车辆上的位置；
7.根据权利要求6所述的蓄电池托盘货架***，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
传达用以从所述车辆上的所述位置移除具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘的信号；及
传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装在所述车辆上的所述位置中的信号。
8.根据权利要求1所述的蓄电池托盘货架***，其中所述一组指令在由所述处理器执行时致使所述蓄电池托盘货架***：
选择具有最接近所述目标充电状态的充电状态的蓄电池托盘；及
和与所述选定蓄电池托盘相关联的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到所述目标充电状态。
9.一种操作设施中的蓄电池托盘货架***的方法，其包括：
存储多个蓄电池托盘；
确定所述多个蓄电池托盘中的每一蓄电池托盘的充电状态；
与车辆通信以确定所述车辆中的蓄电池托盘的充电状态；
确定所述车辆中的所述蓄电池托盘的所述充电状态是否低于最低充电状态；
响应于确定所述车辆中的所述蓄电池托盘的所述充电状态低于所述最低充电状态而从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘；及
与连接到所述选定蓄电池托盘的充电器通信以将所述选定蓄电池托盘充电到目标充电状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其包括：
将充电器连接到第一蓄电池托盘的第一侧上的充电连接；
将所述第一蓄电池托盘的第二侧上的充电连接连接到第二蓄电池托盘的第一侧上的充电连接；及
将用以将电力提供到所述第一蓄电池托盘的信号传达到所述充电器，其中所述第一蓄电池托盘及所述第二蓄电池托盘被串行地充电，其中从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择所述第一蓄电池托盘或所述第二蓄电池托盘中的一者。
11.根据权利要求9所述的方法，其包括：
将第一充电器连接到第一蓄电池托盘上的充电连接；
将第二充电器连接到第二蓄电池托盘上的充电连接；
从所述多个蓄电池托盘选择用于充电到所述目标充电状态的蓄电池托盘；及
与所述第一充电器通信以将所述第一蓄电池托盘充电到所述目标充电状态，其中从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择所述第一蓄电池托盘。
12.根据权利要求9所述的方法，其中确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中包括：
确定所述车辆正在去往所述设施的路线上行驶；
与所述车辆通信以确定安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的当前充电状态；
基于所述路线而计算安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的最终充电状态；及
确定所述最终充电状态将低于所述最低充电状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其中确定具有低于最低充电状态的充电状态的蓄电池托盘被安装在所述车辆中包括：
与所述车辆通信以确定车辆重量；
基于所述车辆重量而计算安装在所述车辆上的所述蓄电池托盘的最终充电状态；及
确定所述最终充电状态将低于所述最低充电状态。
14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：
确定具有低于所述最低充电状态的充电状态的所述蓄电池托盘在所述车辆上的位置；
传达用以从所述车辆上的所述位置移除具有低于所述最低充电状态的充电状态的蓄所述电池托盘的信号；及
传达用以将具有所述目标充电状态的所述蓄电池托盘安装在所述车辆上的所述位置中的信号。
15.根据权利要求9所述的方法，其中从所述多个蓄电池托盘选择用于安装在所述车辆中的蓄电池托盘包括选择具有最接近所述目标充电状态的充电状态的蓄电池托盘。
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