电池管理方法和系统与流程

电池管理方法和系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享有美国临时申请第63/151,352号(于2021年2月19日提交的)的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本文描述的主题涉及控制能量存储设备(例如，电池)的操作的系统。


背景技术：

4.各种供电系统可以通过从能量存储设备接收的电流实现供电。可以通过车辆上的电池为车辆供电以实现沿着路线移动、为辅助负载供电等目的。能量存储设备随着时间的推移而损耗，并且设备可以存储的能量的量可能随着时间的推移而减少。例如，较频繁地充电和放电的电池、工作周期增加的电池(例如，较频繁地用于为负载供电)、暴露于极端温度(例如，高温或低温)下等环境的电池，与不太不频繁地充电或放电的其他电池、工作周期减小的电池、不暴露于极端温度的电池等相比，此等电池的使用寿命更短和/或储存的能量更少。
5.下述几个因素可能导致电池加速老化，例如，存储温度、操作温度、更高的充电率(例如，电池的放电率)、更大的工作周期计数等。一些供电系统(例如，车辆)可以使用电池作为用于诸如牵引力、辅助设备和管理电池本身的主要电源。在充放电过程中，电池会发热，并且可以观察到基于环境条件的温度波动。因此，此等系统可以使用电池能量来对电池进行热管理(例如，冷却较热的电池和加热较冷的电池)。因此，需要一种与当前可用的系统和方法不同的系统和方法。


技术实现要素：

6.在一个示例中，一种方法包括在确定的即将到来的时间或电池组件到达即将到来的位置之前对电池组件进行热调节，并选择用于热调节的电源。
7.在一个示例中，一个系统包括具有一个或多个处理器的控制器，所述处理器可以对电池组件的温度进行热调节。控制器还可以选择用于调节所述电池组件温度的电源、发生热调节的时间或电源和热调节的时间两者。
8.在一个示例中，一种方法包括确定下述一处或多处的预测环境温度：(a)即将到来的时间和/或(b)车辆将要行进到或经过的即将到来的位置。所述车辆具有一个或多个负载，所述负载至少部分由所述车辆上的电池组件供电。该方法进一步包括在所述即将到来的时间和所述即将到来的位置中的一个或多个确定车辆的电池组件的工作周期；以及基于所述预测环境温度以及所述电池组件的工作周期确定所述电池组件的温度预调节计划。所述温度预调节计划包括下述一项或多项：在所述即将到来的时间和所述即将到来的位置中的一个或多个之前调节加热或冷却电池组件的时间；在所述一个或多个即将到来的位置之前调节加热或冷却电池组件的位置；电能量，其存储于电池组件中，用于加热或冷却电池组
件并且不可用于向一个或多个负载供电；非车载充电源的第一可用性，用于对电池组件充电，和(或)车载电源的第二可用性，提供电力以对电池组件充电。
9.在一个示例中，系统包括一个或多个处理器，该处理器可以确定车辆将要行进到或经过的一个或多个即将到来的位置处的预测环境温度。所述车辆具有至少部分由所述车辆上的电池组件供电的推进系统。所述一个或多个处理器还可以确定所述电池组件的用于所述车辆即将到达或途经所述一个或多个即将到达的位置的工作周期，并且可以基于预测环境温度和基于所述电池组件的工作周期来确定用于所述电池组件的温度预调节计划。所述温度预调节计划包括下述中的一个或多个：(a)在所述即将到来的位置中的一个或多个之前调节加热或冷却电池组件的时间，和/或(b)在所述一个或多个即将到来的位置之前调节加热或冷却电池组件的位置。
10.在一个示例中，一种方法包括确定车辆的即将到来的预测环境温度，该车辆具有至少部分由车载电池组件供电的推进系统，以及基于该预测环境温度确定电池组件的温度预调节计划。温度预调节计划指示加热和/或冷却电池组件，以减少电池组件的测量温度与未被加热或冷却的电池组件相比在期望的温度范围之外的偏移。
附图说明
11.参照附图，从阅读下述非限制性实施例的描述中可以理解本发明的主题，其中：
12.图1示出了电池监测系统的一个示例；
13.图2示出了用于监测和/或控制电池组件的温度调节的方法的一个示例的流程图；
14.图3示出了运输网络的一个示例；
15.图4示出了根据温度预调节计划在不加热或冷却电池组件的情况下电池组件的温度的一个示例；以及
16.图5示出了根据温度预调节计划在加热或冷却电池组件的情况下电池组件的温度的另一个示例。
具体实施方式
17.本文描述的本发明主题的一个或多个实施例包括控制能量存储设备(例如，电池或电池组件，且这些术语在本文中可互换使用)的温度的电池管理系统和方法。该系统和方法可以在一些实施例中实施，以增加能量存储设备的寿命。本文描述的系统和方法可以用于计算、预测或以其他方式确定电池的预期温度。该操作可以参考电池在未来期间可能暴露于的预期或预测环境温度来实现。在一些实施例中，该系统和方法可以计算、预测或以其他方式确定电池在未来时段期间的工作周期。该系统和方法可以参考预测环境温度和预期的工作周期等来规划和实施用于电池的温度预调节过程。预调节可减少在该未来时段期间将电池维持在期望的温度范围内预期的电池电量。
18.在一些实施例中，可以通过系统和方法确定环境温度的预期表现，并且可以在其他应用的传感器之间共享知识以适应或修改预期表现。预期的环境函数可以考虑到时间(例如，一年中的时间(例如，某个季节)、一天中的某个时间等)、既往年份中环境行为的先前历史，以及来自数据库的外部输入(例如，天气预报服务)。在一个实施例中，电池配置于车辆中。车辆是移动的，因此预期环境温度可以部分地基于未来的预期位置以及车辆预计
到达该位置时该位置的预测环境温度确定。虽然此处以及全文均旨在讨论环境温度，预计其他环境条件(例如，压力、风速、湿度)同样可以获得，并可用于促进系统的确定。
19.该系统和方法可以基于工作周期的先验知识确定电池的工作周期，在确定或计划车辆的行程的其他电池和系统(例如，能量管理系统)之间共享知识，以提高车辆的效率(例如，减少燃料消耗和/或电池使用)。该系统和方法可以使用环境和工作周期预测，对电池进行调节，进而降低用于将电池维持在预期的工作温度范围内的电池能量。用于调节电池的电力来源包括路旁充电站、车载供电系统(例如，原动机发动机、电子涡轮或辅助发电机)、其他来源(悬链线、第三轨道等)的能量传递、动态制动以及来自电池本身的能量传递等。在一个实施例中，来源可以提供热能而非电能来取代或补充调节过程。热源可以是例如燃料电池或内燃机的废气流。
20.在一个示例中，车辆可以在凉爽的车库里(环境温度为12℃)停放一夜。可能安排车辆在早晨驶离车库，并在气温低于0℃的天气下(环境温度预计不超过-18℃)在1个小时内行进至山顶。然后，安排车辆在寒冷的天气中行驶4个小时，然后下降至一个较低的海拔高度，此处环境温度预计为38℃。电池组件的期望温度范围可以在大约21℃到大约26℃的范围内。可以基于该信息创建预调节计划，以便在离开车库前15分钟将电池组件加热至29℃。该计划可以规定通过使用来自公用电网的电力为加热和/或冷却组件供电来加热电池组件，以便节省电池组件中存储的能量，以供稍后用于向车辆和/或车辆负载供电。一离开车库，环境温度立即下降。这种预热可以有助于将电池组件更长时间地保持在期望的温度范围内，并且有望在上山过程中保持在期望的温度范围内。在车辆下山的行程部分，该计划可指示使用从动态制动获得的能量将电池组件加热至25℃(例如，为加热和/或冷却组件供电)。该计划可以指示最后的动态制动事件(和/或其他能量)用于冷却电池组件(或冷却与电池组件热联接的散热器)至确定的温度。合适的示例温度可以小于21℃。在车辆爬升和经历高温之前，可以在较低的海拔高度进行调节。
21.图1示出了电池监测系统100的一个示例。监测系统可以部分或全部包括在供电系统102内。例如，监测系统的一些部件可以包括在供电系统中，并且一个或多个部件可以位于供电系统之外。或者，监测系统的所有组件都可以包括在供电系统中。在所示实施例中，供电系统为车辆。例如，供电系统可以为轨道车辆(例如，机车)、汽车、卡车、公共汽车、农用车辆、采矿车辆等。或者，供电系统可以为固定系统。供电系统包括电池组件104，其中电池组件104包括一个或多个能量存储设备(例如，电池单元)。电池组件可以存储电能，此等电能用于为供电系统的一个或多个负载供电的电能。例如，电池组件可以输出电势和/或电流，以为推进系统106和/或一个或多个辅助负载108供电。
22.推进系统可以以被驱动以推进供电系统的一个或多个部件表示(例如，一个或多个电机)。可选地，推进系统可以包括发动机和/或交流发电机或发电机，其运行是为了单独地向供电系统(例如，电动机)的动力负载提供电能。电池组件和发动机都可以在不同的时间和/或同一时间运行，以为推动供电系统的电机供电。辅助负载可以由电池组件和/或推进系统供电，以执行不推进供电系统的工作。例如，辅助负载可以包括显示设备、监视设备(例如，传感器)等。
23.辅助负载的一个示例是加热和/或冷却组件110(图1所示“加热/冷却组件”)，其可以改变电池组件、供电系统内部等的温度。加热和/或冷却组件可以表示为电阻加热元件、
加热毯、强制空气加热系统、暖通空调(hvac)系统、冷却系统(例如，使用空气的冷却剂或液体冷却剂等)、散热器、珀尔帖设备、压缩空气系统等。形成或包括在加热和/或冷却组件中的硬件部件可以根据季节调节。例如，在较冷的季节(例如，冬季和/或初春)期间，可以在电池组件上方、周围或附近放置热能毯或加热毯，而在较暖的季节(例如，夏季和/或初秋)期间可添加或安装附加风扇。在从液化天然气(lng)系统等获得能量的实施例中，可以存在向低温流体提供热量的再气化器或其他系统，其可以与本文所述的实施例结合使用。可选地，加热和/或冷却组件可包括一个或多个导管或其它导热体(例如，散热器)，其将热量从推进系统(例如，发动机)传递至电池组件，以根据温度预调节计划来加热电池组件，如本文所述。加热和/或冷却组件可以包括推进系统的冷却回路，其可操作以冷却电池组件。例如，加热和/或冷却组件可以包括一个或多个导管，电池组件通过该导管引导冷却剂(例如，水、防冻液等)从电池组件中吸取热量并冷却电池组件。可选地，加热和/或冷却组件可以是蓄热体，例如散热器，其将热量从电池组件吸出或传导出以冷却电池组件。加热和/或冷却组件可以加热或冷却电池组件，和/或可以加热或冷却与电池组件热联接的散热器，以加热或冷却电池组件。
24.在所示的示例中，供电系统包括收集设备112，该收集设备可以从车辆外部或非车载电源传导或以其他方式接收电流。在一个示例中，收集设备可以为从带电悬链线接收电流的受电弓。在另一个示例中，收集设备可以是从带电轨道接收电流的导电靴或电刷。可选地，收集设备可以是通过感应无线接收能量的导电线圈。在另一示例中，收集设备可以是连接器、电缆等，其可以插入至电流源中(例如，可以与公用电网的插座耦合的电缆)。
25.供电系统可以包括控制器114，该控制器表示具有和/或与一个或多个处理器(例如，一个或多个微处理器、一个或多个集成电路、一个或多个现场可编程门阵列等)连接的硬件电路，该控制器控制如本文所述的监测系统和/或供电系统的操作。控制器可以生成控制信号并将其发送至供电系统和/或监测系统的部件，以控制这些部件的操作。
26.通信设备116表示接收、发送和/或收发电路，其可以与在供电系统外部或非车载的一个或多个设备通信。例如，通信设备可以表示或包括一个或多个天线118、调制解调器等。通信设备可以由控制器和/或供电系统和/或监测系统的其他部件使用，以与车外位置进行无线通信。
27.可选地，能量管理系统120(图1所示“ems”)可以包括在供电系统和/或监测系统中。能量管理系统可以表示包括一个或多个处理器和/或与一个或多个处理器连接的硬件电路。该电路和/或处理器可以与控制器的电路和/或处理器相同或分开(例如，除了控制器的电路/或处理器之外的电路/或处理器)。能量管理系统确定供电系统的操作计划，以在指定的约束条件内实现一个或多个目标。在一个示例中，能量管理系统可以确定行程计划，该行程计划规定车辆在即将到来的行驶的不同位置、时间、距离等处的操作设置。相对于车辆在约束内行驶但使用其他设置，这些操作设置可以使车辆在约束(例如，速度限制、施加在车辆和/或路线上的力、与其他车辆或物体保持安全距离等)内行驶，同时驾驶车辆前进，以实现目标(例如，减少燃料消耗、电池能量消耗、排放物生成等)。操作设置可以为油门设置、制动设置、速度等。
28.可选地，供电系统可以包括制动系统122。制动系统可以表示为摩擦制动器、空气制动器、动态制动器(例如，推进系统的一个或多个牵引电机也可以通过动态制动产生制动
力)等。可选地，供电系统可以包括输入和/或输出设备124(图1所示“i/o设备”)，其可从操作者接收输入和/或向操作者呈现信息。输入和/或输出设备可以表示为电子显示器、触摸屏、键盘、麦克风、扬声器等。
29.图2示出了用于监测和/或控制电池组件的温度调节的方法200的一个示例的流程图；该方法可以表示由监测系统(例如，由控制器)执行的操作，以预先调节电池组件的温度。相对于在没有预调节电池组件的温度的情况下操作供电系统，其可以改善电池组件的操作和/或延长电池组件的使用寿命。
30.在步骤202中，确定在即将到来的时间和/或即将到来的位置处的预测环境温度。预测环境温度可以是在供电系统尚未达到但正计划达到的未来时间和/或位置处的温度。例如，预测环境温度可以是供电系统计划行进的位置、供电系统当前所在的位置、供电系统正移向的地方等的预期温度。预测环境温度可以是预测温度、根据在即将到来的位置处的一个或多个先前温度测量确定的温度等。预测环境温度可以从气象服务机构(例如，国家气象局获得)。在即将到来的位置或时间处的预测环境温度可以包括单个预测温度，或者可以包括预测环境温度的范围。例如，即将到来的位置和时间的预测环境温度可以是22℃，或者可以是包括20℃到24℃的温度范围。
31.预测环境温度可以基于日历年的一个季节进行。在此期间，供电系统将处于即将到来的位置。例如，如果车辆在夏季朝向某个位置行驶，则在此期间的预测环境温度可能比车辆在冬季朝向相同位置行驶时的预测温度更高。预测环境温度可以基于即将到来的位置的地理位置实现。例如，如果供电系统位于靠近大型水体或被水体包围的位置，则预测环境温度可能比供电系统远离水体时更低。
32.预测环境温度可以基于一个或多个先前日期的先前温度分布。例如，预测环境温度可以为从该地点(同一季节、月份等)的多次先前温度测量中计算出来的平均或中间值温度。可选地，预测环境温度可以基于即将到来的位置的高度确定。例如，可以预测，海拔较高的地点比海拔较低的地点温度要低。预测环境温度可以基于即将到来的位置(城市地区或农村地区)确定。可以确定，在城市地区的即将到来的位置的温度比该位置在农村地区的情况下更高。预测环境温度可以基于即将到来的位置是否在气流受限区域确定。气流限制区域可以为至少部分封闭的一个位置或一组位置(例如，隧道、山谷、建筑物)。
33.由于温度虽然尚未被测量，但已通过计算或以其他方式确定，因此环境温度是可以预测的。可以基于车辆或另一车辆到或通过在车辆的计划行驶的阈值距离内的一个或多个即将到来的位置或附近位置的一个或多个先前行驶确定预测环境温度。
34.在某些情况下，预测环境温度可以基于一个或多个测量的温度确定。传感器可以设置于不同的位置，并可以测量这些区域的环境温度。这些传感器可以将测量的温度报告给控制器，控制器可以根据测量的温度确定供电系统到达即将到来的位置时的环境温度。
35.图3示出了运输网络300的一个示例。运输网络可以包括若干互连的路线302(例如，路线302a-c)，诸如轨道、道路、路径等。供电系统可以在路线上的运输网络内和/或通过运输网络行进。如上所述，多个温度传感器304(例如，传感器304a-f)可以设置在运输网络中的不同位置。这些传感器304a-e中的一些可以是路旁传感器，其原因是这些传感器是固定的。可选地，一个或多个其他车辆306包括温度传感器304f。由于传感器跟随车辆移动，这种类型的温度传感器可以是移动传感器。路旁和/或移动传感器可以(直接或间接地经由一
个或多个其它设备和/或系统(例如，信标、无线中继器、建筑物或设施310、充电站312))将测量的环境温度传送至控制器。例如，温度传感器可以包括或与另一通信设备连接，以传送测量的环境温度。建筑物或设施可以表示调度员、铁路站场、停车库或停车场、其他类型的车库、维修站、气象站(例如观察天气状况的观察哨)等。
36.控制器可以从位于或靠近供电系统即将到来的位置的一个或多个传感器接收测量的温度，并且可以预测该位置的即将到来的温度。例如，如果供电系统正朝向传感器304c前进或计划由传感器304c行进，则控制器可以检查由传感器304c测量的温度。控制器可以确定供电系统到达传感器304c处或附近的位置312所需的时间、车辆将到达该位置的一年中的时间、车辆将到达该位置的一天中的时间、该位置的高度、该位置是否在气流受限区域中、该位置是否在城市或农村环境中等。控制器可以基于这些因素中的一个或多个来确定预测环境温度。例如，如果传感器304c测量的环境温度在清晨测量，然而供电系统直到下午才抵达该位置，则控制器可以增加测量的环境温度以确定预测环境温度。在另一示例中，如果传感器304c测量的环境温度是在晴朗天气期间测量的，但是供电系统直到在该位置可能有雪或雨的时间才到达该位置，则控制器可以降低测量的环境温度，以确定预测环境温度。
37.返回到图2所示的方法的描述，在步骤204中，确定供电系统的电池组件的工作周期。该工作周期可以表示为电池组件向一个或多个负载释放势能或电流的时间。例如，工作周期可以指示供电系统中电池组正在放电的时间和/或地点，供电系统中电池组不放电的时间和/或地点，和/或供电系统中电池组正在充电的时间和/或地点。工作周期可以规定电池组件在前30分钟释放能量，然后在下一个小时不释放能量，然后在下一个45分钟释放能量，然后在下一个90分钟用来自充电站的能量充电等。可以针对供电系统(例如，作为车辆)的移动、供电系统(例如，作为车辆)静止的时间段和/或静止的供电系统的操作确定工作周期。
38.控制器可以确定工作周期，以在电池组件和/或供电系统的操作受到一个或多个约束的情况下实现一个或多个目标。控制器可以基于电池组件的充电状态、一个或多个即将到来的对电池组件充电的机会、和/或一个或多个即将到来的对电池组件存储的能量进行释放的需求确定工作周期。例如，即将到来的对电池组件充电的机会可以包括即将到来的时间段，其中供电系统被安排或计划处于产生或获得电能以对电池组件充电的位置或状态。这些机会可以包括下述时间和/或地点供电系统在运输网络中的充电站(例如，无线或有线充电站)：正沿着带电悬链314(如图3所示)行进，其中收集设备可以获得能量以给电池组充电；正沿着具有电气化铁路316(如图3所示)的路线区段行进，其中推进系统可以产生电流(超过为供电系统的负载供电所需电流的过量电流)，以对电池组件充电，且制动系统可以产生电流(例如，通过动态制动)以对电池组件充电等。即将到来的对电池组件存储的能量进行释放的需求可以包括：需要来自电池组件的能量，以为推进系统供电以推进供电系统的即将到来的时间段和/或位置；需要来自电池组件的能量，以为加热和/或冷却组件供电以加热或冷却电池组件的即将到来的时间段和/或位置；和/或需要来自电池组件的能量，以为供电系统的一个或多个其他负载供电的即将到来的时间段和/或位置。
39.在步骤206，确定电池组件的温度预调节计划。温度预调节计划可以包括电池组件被加热或冷却(例如，通过加热和/或冷却组件)的供电系统的即将到来的时间和/或位置。该计划可以加热和/或冷却电池组件，使得电池组件保持在指定的温度范围内。可选地，该
计划可以加热和/或冷却电池组件，以减少电池组件在指定温度范围之外的温度偏移。
40.预调节计划可以包括调节时间和/或调节位置，在此期间，电池组件在预测环境温度的一个或多个即将到来的时间或即将到来的位置之前被加热或冷却。温度预调节计划可以由控制器确定，以在行进到或经过一个或多个即将到来的位置期间和/或在即将到来的时间期间(例如，当供电系统静止时)，在供电系统的操作期间将电池组件的温度维持在期望的温度范围内。
41.可以基于电池组件的工作周期来创建和/或修改预调节计划。例如，如果电池组件的工作周期正在减小，则预调节计划可指示控制器控制加热和/或冷却组件，以在工作周期减小之前预热电池组件。工作周期可以预先计划或安排，并且预调节计划可以包括在工作周期减小之前加热和/或冷却组件加热电池组件的时间段(其中加热在工作周期减小开始时或在减小开始之后终止)。在另一示例中，工作周期可以未经预先计划或安排，但是控制器可以修改计划，以包括响应于电池组件的工作周期减小而加热电池组件。当电池放电频率较低或较小时，电池组件的工作周期可以降低。
42.计划的调节时间和/或位置可实现电池组件的连续温度曲线。连续曲线可以包括电池组件温度的连续变化。或者，该曲线可以不连续，但可以包括一个或多个温度突变和/或温度停留。
43.预调节计划可以规定用于加热或冷却电池组件的能量来源。例如，该计划可以指示推进系统在计划的第一时间和/或第一位置处产生用于向加热和/或冷却组件供电的电流以加热或冷却电池组件，在计划的第二时间和/或第二位置指示加热和/或冷却组件加热或冷却电池组件，在计划的第三时间和/或在计划的第三位置指示另一负载(例如，电加热毯)加热电池组件，在计划的第四时间和/或位置指示路旁充电设备为加热和/或冷却组件供电，在计划的第五时间和/或位置指示加热和/或冷却组件由悬链线或带电轨道供电等。
44.控制器可以创建或修改预调节计划，以指示使用不同能源中的哪一个来为加热和/或冷却组件供电。以这种方式，可以基于几个因素在不同的时间和/或位置加热或冷却电池组件。这些因素可以包括可用性、系统影响、与不同能量源相关联的权重和/或成本等。例如，在车辆即将到来的行程的时间和/或区段中，在充电站不可用或较少充电站可用的情况下，电池组件使用可被赋予比推进系统更低的权重。在即将到来的行程的其他时间和/或区段期间，电池组件可被赋予比推进系统更大的权重(例如，在车辆上燃料可能较少或可用燃料较少的区段期间)，换言之，在非车载能量或制动能量回馈丰富的区域中，控制器可以从电池组件中获取更多的电力，而在充电机会稀缺的区域，控制器可以更谨慎支出电池组件的储备，并通过运行燃料发动机来提供推进力以抵消该支出。
45.在另一示例中，控制器可以从电池组件中获取电力，因为该电力的成本低于从推进系统中获取的电力。这可能发生在给电池组件充电比使用推进系统的燃料发动机成本更低的时间和/或行程期间。在其他实施例中，控制器基于其他因素在推进系统上选择性地选择电池组件以从中获取电力。这些其他因素可以包括下述情况：存在可用的充电站、悬链线和/或可用于对电池组件进行充电的带电轨道，和/或可用于提供能量的动态制动(例如，在行程的下坡段期间)。
46.控制器可以选择使用哪个电源为热管理系统供电，该热管理系统被称为加热和/或冷却组件。热管理系统可以加热或冷却电池组件，该电池组件从至少部分基于各种因素
的源中获取电力。在一个实施例中，控制器选择具有较低成本和/或较大权重的源，以确保预调节计划指示更有效的源为加热和/或冷却组件供电，以在整个供电系统的整个行程或运行期间加热或冷却电池组件。
47.在一个实施例中，温度预调节计划包括用于控制器控制加热和/或冷却组件，以使用来自非车载或外部能量源的能量来加热或冷却电池组件。非车载或外部能源可以为不设置于供电系统中的能源(例如，路旁充电站、悬链线、带电轨道)。对于作为车辆的供电系统而言，如果车辆的移动的延迟时间不太长，预调节计划可以指示控制器使用非车载能源加热或冷却电池组件。例如，当车辆在充电站停止时，只要车辆停止的时间延迟或时间短于阈值延迟，该计划可以指示非车载电源为加热和/或冷却组件供电，以加热或冷却电池组件。该阈值延迟可以足够短，以确保车辆不会错过一个或多个先前预定的停靠点和/或不会晚于先前预定的时间到达预定的目的地位置。
48.可选地，当车辆在充电站停止时，只要车辆停止的时间延迟或时间的经济成本小于阈值成本，该计划可以指示非车载电源为加热和/或冷却组件供电，以加热或冷却电池组件。有些车辆可能根据合同规定运送货物或乘客，因此经济成本进一步包括对迟于合同约定的时间运送货物或乘客的罚款。如果延迟车辆移动以给加热和/或冷却组件供电以加热或冷却电池组件的经济损失小于阈值成本，则该计划可以指示控制器允许车辆停止并从路旁充电站给加热和/或冷却组件供电。否则，该计划可指示控制器保持车辆移动，而不是停止以从路旁充电站的电流为加热和/或冷却组件供电。
49.只要在一定距离范围内车辆可用非车载电源，该计划可以指示非车载电源为加热和/或冷却组件供电，以在车辆移动时加热或冷却电池组件。悬链线、带电轨道、无线充电站等可以在车辆在一定距离范围内移动时向车辆以及加热和/或冷却组件提供电能，因为悬链线、带电轨道、无线充电站等沿着路线的不同长度延伸。位于某个位置且不延伸至路线长度的路旁充电站在一定距离范围内不可用。如果在一定距离范围内非车载电源不可用，则该计划可指示控制器不控制车辆停止并从非车载电源获得能量以向加热和/或冷却组件供电。
50.预调节计划可以优先考虑使用从电池组件以外的来源提供的电流或电势。预调节计划可以指示控制器在将电流或电势引导到在电池组件之前，将电流或电势引导到加热和/或冷却组件(例如，使用一个或多个开关)。例如，该计划可以引导来自推进系统或非车载电源的电流为加热和/或冷却组件供电，以首先加热或冷却电池组件，然后给电池组件充电。
51.预调节计划可以指示少于所有的电池组件在不同时间和/或位置被加热或冷却。预调节计划可以包括用于将电池组件中的第一串电池单元加热或冷却的指令，而不是将相同电池组件中的不同的第二串电池单元加热或冷却的指令。不同的电池串可以根据计划在不同的时间加热或冷却。例如，该计划可以指示加热和/或冷却组件对电池组件中的第一串电池单元的冷却程度高于电池组件中的第二串电池单元，并且使第二串电池单元在第一串电池单元之前用于给车辆供电。这样可以预先调节较冷的第一串电池单元，用于随后由于环境温度升高的变热，同时较热的第二串电池首先用于为负载和/或推进系统供电。对于哪些电池被加热或冷却(更多和/或先于其他电池)的选择可以基于电池单元的使用(例如，哪些电池已经被更多使用，哪些电池使用时间更久，哪些电池将在其他电池之前为负载供电
等)、电池单元的化学成分、和/或电池单元在电池组件内的位置。例如，一些电池可以靠近加热和/或冷却组件的出口或输出端，并且可以比其他电池更容易加热或冷却。
52.预调节计划可以可选地通过电池组件的操作来指示加热和/或冷却电池组件。例如，该计划可以指示控制器使用电池组件中不同电池或电池串之间的无源平衡(passive balancing)来控制电池组件的放电电流。这种无源平衡可以提高电池组件的温度。该计划可以指示使用无源平衡来在预测环境温度下降之前和/或在计划或预期电池组件的工作周期增加的一段时间之前加热电池组件。相反，该计划可以指示停止无源平衡，以避免加热电池组件。停止使用无源平衡可以减少由电池组件产生的热量，并且可以使得电池组件能够在预测环境温度上升之前和/或在计划或预期电池组件的工作周期减小的时段之前被冷却。
53.预调节计划可以根据将电池组件加热或冷却到指定或期望温度预期的时间指示电池组件加热或冷却的不同时间。该计划可以指示电池组件的加热或冷却在电池组件需要更多加热或冷却时(例如，由于更极端的预测环境温度)更早开始，并且在电池组件需要更少加热或冷却时(例如，由于预测环境温度更接近电池组件的当前温度)更晚开始。加热或冷却电池组件预期的时间可以基于默认或测量的速率。在该速率下，由于电池组件中的电池的化学特性，因此电池组件可以被加热或冷却。可选地，该速率可以基于加热和/或冷却组件的加热和/或冷却能力。例如，一些加热和/或冷却组件可以比其他加热和/或冷却组件更快地加热或冷却电池组件。该计划可以指示更快地开始加热或冷却电池组件，以加热和/或冷却比其他加热和/或冷却组件更慢地加热或冷却电池组件的组件。
54.预调节计划可包括在启动供电系统或供电系统的负载之前加热或冷却电池组件。例如，在寒冷的环境中，该计划可以指示在启动供电系统以开始一天的操作之前加热电池组件(例如，使用来自公用电网的能量(例如，通过用电热毯加热电池组件))。
55.在一个实施例中，由于预调节计划至少部分地基于预测环境温度(该计划还基于一个或多个其他因素或信息确定，例如，电池组件的工作周期、用于向加热和/或冷却组件供电的可用能源)，所以实际环境温度可以不同于预测环境温度。例如，预测环境温度上升或下降实际上可能不会发生。为了防止或减少当环境温度不如预测环境温度温暖或寒冷时电池组件的浪费或不必要的加热或冷却，本计划使用的预测环境温度可被确定以防止“最坏情况”下的电池组件温度。具体可能涉及该计划将预测环境温度改变或确定为防止电池组件达到与电池组件性能下降相关联的指定温度(例如，“最坏情况”下预测环境温度)的温度。例如，如果预测环境温度包括一个温度范围，该范围的低端为冰点温度，但其余的温度范围高于冰点温度，则该计划可以确定预测环境温度为防止电池组件达到冰点温度的范围内的温度(即使在预测环境温度范围内的一些或大多数温度高于冰点温度)。
56.可选地，该计划可以根据可能的或预测环境温度的范围来确定或修改预测环境温度。例如，可以(例如，由控制器)创建或修改该计划，以使用预测环境温度范围内的温度的平均值或中间值(作为即将到来的位置和/或时间的预测环境温度)。
57.可选地，该计划可以根据电池组件的当前温度与预测环境温度之间的差确定或修改预测环境温度。可以(例如，由控制器)创建或修改该计划，以将即将到来的位置和/或时间的预测环境温度确定为当前电池组件温度与该位置和/或时间的先前预测环境温度之间的平均值、中间值、中间点等。例如，在即将到来的时间，由气象部门预测的某一地点的环境
温度可能是4℃。目前的电池组件的温度可能是20℃。可以创建或修改计划以将即将到来的位置处的预测环境温度和时间关联为12℃(例如，在4-20℃之间的中间点)。如本文所述，该预测环境温度可用于确定是否以及何时加热电池组件。
58.预测环境温度可以基于预测温度的加权计算。例如，预测的天气状况(例如，温度)可以基于不同的输入或因素，可以不同于不同的来源(例如，不同的传感器和/或天气预报服务)的天气状况等。在即将到来的时间对于即将到来的位置的预测环境温度可以计算为来自不同输入(例如，不同的传感器、不同的天气服务、先前在一天的同一时间和/或一年的同一时间测量的温度等)的不同温度的平均值。来自不同输入的温度可以与不同的权重(例如，系数)相关联。例如，来自气象部门或气象站的预测温度的权重可能高于先前测量的温度的权重，但比即将到来的位置的当前测量的温度的权重小。该位置的预测环境温度可以通过将第一乘积(气象服务-预测温度和第一系数的乘积)与第二乘积(先前测量的温度和第二系数的乘积)与第三乘积(当前测量的温度和第三系数的乘积)相加，然后将这三个乘积的总和除以3来计算。第一系数可以具有最大值(例如，最大权重)，第二系数可以具有最小值(例如，最小权重)，第三系数可以具有介于第一和第二系数之间的值。
59.在步骤208，根据预调节计划改变电池组件的温度。例如，根据该计划，电池组件可以由加热和/或冷却组件进行加热和/或冷却。该计划可以指示加热或冷却电池组件，以在供电系统的运行或移动期间将电池组件的温度保持在指定或期望的温度范围内。可选地，该计划可指示加热或冷却电池组件，以减少电池组件的温度在供电系统的运行或移动期间在指定的或期望的温度范围内的偏移。
60.在一个实施例中，可以确定电池组件的温度并将其与预调节计划的温度进行比较，以确定加热或冷却电池组件，进而确保电池组件的温度遵循计划或保持在指定的可接受温度范围内。电池组件的温度可以通过一个或多个温度传感器来测量。可选地，电池组件的温度可以通过计算或识别电池组件的几个测量温度的平均值、中间值、最大值或最小值确定。在另一个示例中，电池组件的温度可以基于其他测量结果来估计。例如，可以确定电池组件的外壳、电池组件的连接器、流经电池组件的冷却剂等的温度。电池组件可以根据测量结果估计。例如，电池组件可以被估计为比测量温度高指定数量的数值。在另一个示例中，可以测量传导到电池组件中或流出电池组件、通过连接到电池组件的接头或连接器等传导的电阻或电流，并使用该电阻或电流来估计电池组件温度。对于较大的电阻或电流量而言，可以估计温度较高；对于较小的电阻或电流量而言，可以估计温度较低。
61.在步骤210，电池组件为供电系统的一个或多个负载供电。加热和/或冷却组件可以在操作(例如，供电系统的移动或静止操作)之前和/或期间根据温度预调节计划加热或冷却电池组件，以提高电池组件的性能和使用寿命。
62.可选地，该方法可以包括修改或重新规划温度预调节计划。用于创建计划的一个或多个因素可能在计划创建后发生变化。例如，电池组件的工作周期可能改变，预测环境温度可能改变，使用一种或多种能源的成本可能改变等。该方法可以包括在计划创建后考虑到这些变化中的一个或多个对计划进行修改。
63.该计划可以由供电系统的操作者修改和/或重写。供电系统的操作者可以向输入和/或输出设备提供输入，以改变使用哪个电源为加热和/或冷却组件供电，进而加热或冷却电池组件。例如，该计划可指示推进系统向加热和/或冷却系统提供电流，以加热或冷却
电池组件。然而，操作者同样可以提供输入，使电池组件为加热和/或冷却组件供电，以加热或冷却电池组。控制器可以向操作者提供做出此超控决策的成本信息，例如，如果电池组件被用于向加热和/或冷却组件供电，则从电池组件获得的用于向推进系统和/或其他负载供电的能量将减少多少。输入和/或输出设备可以显示或有声地呈现信息，通知操作者当前正在使用和/或将使用哪个电源为加热和/或冷却组件供电，以加热或冷却电池组件。该信息可以帮助操作者决定采用超控计划或允许使用计划确定的能源为加热和/或冷却系统供电。
64.图4示出了根据温度预调节计划在不加热或冷却电池组件的情况下电池组件的温度400的一个示例；以及电池组件的温度沿着表示时间的水平轴402和表示温度的垂直轴404示出。可选地，水平轴可以表示供电系统行程期间的不同位置。图4中还示出了与不同时间或位置相关联的环境温度406。这些环境温度可以为前述预测环境温度。在图4中示出预期的或指定的温度范围408。此温度范围可以代表电池组的理想工作温度，以改善电池组的操作(例如，更快的充电速度，更多的能量储存等)和/或增加电池组的使用寿命。
65.环境温度开始时保持非常凉爽的状态，直至第8或第9小时左右。在此时间段内，电池温度同时下降并降至期望温度范围的低端以下。因此，相对于保持在期望温度范围内的电池组件的温度，电池组件的使用寿命和/或操作可能减少。然后，环境温度会迅速上升，并在第9小时至第13小时的时间段内保持上升。如图4所示，这种热量的增加还可以将电池组件的温度升高到期望的温度范围内、直达期望的温度范围并高于期望的温度范围。然后，环境温度再次降低，使得电池组件的温度下降至期望的温度范围内并低于期望的温度范围。
66.如图所示，在图4所示的时间段内，电池组件的温度有很大一部分比例是在期望的温度范围之外。环境温度变化导致电池组件在期望的温度范围之外，这会降低电池组件的性能和使用寿命。
67.相反，基于工作周期和/或预测环境温度预热和/或预冷却电池组件可以增加电池组件的温度保持在期望温度范围内的时间周期。图5示出了根据温度预调节计划在加热或冷却电池组件的情况下电池组件的温度500的另一个示例。电池组件的温度沿着表示时间的水平轴402和表示温度的垂直轴404示出。可选地，水平轴可以表示供电系统行程期间的不同位置。在图5中还示出了环境温度406和预期的或指定的温度范围408。图5还示出了根据温度预调节计划为加热和/或冷却组件供电以加热和/或冷却电池组件的电能来源的可用性502。这些可用性指示推进系统、路旁充电器、悬链线、带电轨道等可用于向加热和/或冷却组件供电以加热或冷却电池组件的时间段和/或位置(因此，电池组件无需向加热和/或冷却组件供电)。沿第二垂直轴504在1.0处的可用性502的值表示(例如，除了电池组件之外)其他能源可用于为加热和/或冷却组件供电的时间段。沿第二垂直轴504在0.0处的可用性502的值表示其他能源不可用于为加热和/或冷却组件供电的时间段。
68.预调节计划可使控制器指示加热和/或冷却组件沿水平轴在5小时时开始加热电池组件。如图所示，其可以防止电池组件的温度下降至指定温度范围的低端以下。其原因为，如果不对电池组件进行这种加热，电池组件的温度会下降。例如，从5小时到8小时，没有预调节的电池组件的温度(图4)低于指定的温度范围，远低于预调节的电池组件的温度(图5)。在8个小时的时间里，控制器可以指示另一个能源来加热电池组件。例如，在5到8小时之间，控制器可以指示电池组件为加热和/或冷却组件供电，以加热电池组件。然而，在沿水平
轴的8个小时的时间里，预调节计划可以指示控制器控制除电池组件之外的能源，为加热和/或冷却组件供电，以加热电池组件。相对于使电池组件单独为加热和/或冷却组件供电而言，其可以减少从电池组件释放的能量。可选地，预调节计划和控制器可以指示其他能源和电池组件在从5小时到8小时的时间内为加热和/或冷却组件供电。
69.由于预期的环境温度下降，预调节计划可以指示在这段时间内加热电池组件，直至沿水平轴的第9小时。这样可以降低电池组件的温度低于指定温度范围的程度和/或电池组件的温度低于指定温度范围的时间，直至沿水平轴的第10小时。
70.在第9小时之后，预调节计划可以指示在第9小时预测的或预期的环境温度升高时和/或之前冷却电池组件。此举可以防止电池组件的温度升高到指定温度范围的上限以上，减少电池组件在指定温度范围以上变得更热的程度，和/或限制电池组件高于指定温度范围的时间。预调节计划还可使控制器在预测环境温度沿水平轴在第25小时或之后下降之前指示加热和/或冷却组件加热电池组件。
71.如图4和图5中电池组件的温度比较所示，根据预调节计划加热和/或冷却电池组件可以减少温度偏离所需温度范围的次数和/或数量(例如，幅度)。与没有预调节计划的电池组件温度相比，使用预调节计划实现的电池组件温度在该范围内保持的时间更长，在指定范围以上的电池组件温度的增幅更小，在指定范围以上的电池组件温度的增幅持续的时间更短，在指定范围以下的电池组件温度的降幅更小，在指定范围以下的电池组件温度的降幅持续的时间更短。
72.指定的温度范围可以是固定的温度范围，也可以由控制器确定(例如，计算)。在一个示例中，可以基于电池组件的电池化学成分来确定指定的温度范围。不同的电池化学成分(例如，电池单元的内容物，例如用于电解质、阳极和阴极的材料)可以与不同的温度范围相关联(例如，在存储器中)。用于预调节计划的温度范围可以基于电池组件包括的电池化学成分来选择。在另一个示例中，温度范围可以是默认范围或操作者输入范围。
73.指定的温度范围可以基于电池组件的年龄和/或电池组件的先前使用。例如，随着电池组件老化或更频繁使用(例如，更长的工作周期)，温度范围可以减小。较新的电池组件和/或较少使用的电池组件(例如，为负载供电)可以具有更宽的温度范围，包括更多的温度选择。指定的温度范围可以根据电池组件的健康状况而变化。无法如同之前那样储存能量的电池组件，与仍能像以前那样储存能量的电池组件相比，用于预调计划的温度范围可以更窄。虽然无法存储同样多能量的电池组件会被限制操作，但会根据预调节计划继续进行温度调节(如本文所述)，直到电池组件能够被检查、修复或以其他方式进行维修。
74.指定的温度范围可以在不同的时间和/或位置发生变化。例如，在电池组件的初始或早期使用期间，指定的温度范围会较窄，然后随着电池组件的继续使用(例如，在同一天内)，指定的温度范围会变得更宽。在另一个示例中，指定的温度范围可以随着存储于电池组件中的能量的变化而变化。随着电池组件储存的能量(或荷电状态)的减少，指定的温度范围可以随之增加。由于电池组件具有更宽的温度范围是可接受的，因此会导致电池组件用于加热或冷却电池组件的能量减少。这可以有助于防止电池组件释放能量来加热或冷却电池组件，此时该能量可能需要用于其他目的(例如，推进供电系统)。
75.在一个实施例中，电池监测系统可以部署的本地数据收集系统，该本地数据收集系统可以使用机器学习来实现基于推导的学习结果。电池监测系统的控制器可以通过进行
数据驱动的预测并根据数据集进行适配，从一组数据(包括由各种传感器提供的数据)中学习并对该数据集做出决策。在实施例中，机器学习可以包括通过机器学习系统执行多个机器学习任务，例如监督学习、无监督学习和强化学习。监督学习可以包括向机器学习系统呈现一组示例输入和期望输出。无监督学习可以包括通过模式检测和/或特征学习等方法来构造其输入的学习算法。强化学习可以包括在动态环境中执行的机器学习系统，然后提供关于正确和不正确决策的反馈。在示例中，机器学习可以包括基于机器学习系统的输出的多个其他任务。在示例中，任务可以是机器学习问题，例如分类、回归、聚类、密度估计、降维、异常检测等。在示例中，机器学习可以包括多种数学和统计技术。在示例中，许多类型的机器学习算法可以包括基于决策树的学习、关联规则学习、深度学习、人工神经网络、遗传学习算法、归纳逻辑编程、支持向量机(svm)、贝叶斯网络、强化学习、表示学习、基于规则的机器学习、稀疏字典学习、相似性和度量学习、学习分类器系统(lcs)、逻辑回归、随机森林、k-均值、梯度提升、k-最近邻(knn)、先验算法等。在实施例中，可使用某些机器学习算法(例如，用于解决可基于自然选择的约束和无约束优化问题)。在一个示例中，该算法可以用于解决混合整数编程的问题，其中一些分量被限制为整数值。算法和机器学习技术和系统可用于计算智能系统、计算机视觉、自然语言处理(nlp)、推荐系统、强化学习、构建图形模型等。在一个示例中，机器学习可用于车辆性能和行为分析等。
76.在一个实施例中，电池监测系统可以包括可以应用一个或多个策略的策略引擎。这些策略可以至少部分基于给定设备或环境项目的特征。就控制策略而言，神经网络可以接收大量环境和任务相关参数的输入。这些参数可以包括车辆组的已确定行程计划的标识、来自各种传感器的数据以及地点和/或位置数据。可以对神经网络进行训练，以基于这些输入生成输出，其中输出表示车辆组应该采取以完成行程计划的动作或动作序列。在一个实施例的操作期间，可以通过处理通过神经网络的参数的输入以在输出节点处产生将该动作指定为期望动作的值来进行确定。这一动作可能会转化为使车辆运行的信号。这一操作可以通过反向传播、前馈过程、闭环反馈或开环反馈来实现。或者，控制器的机器学习系统可以使用进化策略技术而不是使用反向传播，以调整人工神经网络的各种参数。控制器可以使用神经网络结构，该神经网络结构具有使用反向传播可能并非石宏伟可解的函数(例如，非凸函数)。在一个实施例中，神经网络具有表示其节点连接的权重的一组参数。生成该网络的多个副本，然后对参数进行了不同的调整，并进行模拟。一旦获得了各种模型的输出，就可以使用确定的成功度量对它们的性能进行评估。选择最佳模型，车辆控制器执行该计划以实现预期的输入数据，从而反映预测的最佳结果场景。此外，可以通过优化结果的组合实现成功度量，这些优化结果可以相对于彼此进行加权。
77.在一个实施例中，一种方法包括确定下述一处或多处的预测环境温度：(a)即将到来的时间和/或(b)车辆将要行进到或经过的即将到来的位置。车辆具有一个或多个负载，这些负载至少部分由车辆上的电池组件供电。该方法进一步包括在所述即将到来的时间和所述即将到来的位置中的一个或多个确定车辆的电池组件的工作周期；以及基于所述预测环境温度以及所述电池组件的工作周期确定所述电池组件的温度预调节计划。所述温度预调节计划包括下述一项或多项：在即将到来的时间和即将到来的位置中的一个或多个之前调节加热或冷却电池组件的时间；在一个或多个即将到来的位置之前调节加热或冷却电池组件的位置；电能量，其存储于电池组件中，用于加热或冷却电池组件并且不可用于向一个
或多个负载供电；非车载充电源的第一可用性，用于对电池组件充电，和/或车载电源的第二可用性，以提供电力以对电池组件充电。
78.可以确定电池组件的工作周期以减少存储于电池组件中的能量，该能量用于加热或冷却电池组件，以减少电池组件的第一温度相对于车辆在电池组件的不同工作周期下行进至或经过一个或多个即将到来的位置偏离期望温度范围。该方法还可以包括基于电池组件的电池化学成分、电池组件的使用年限、电池组件的先前工作周期数、电池组件的健康状态和/或在给定时间可用的储能量中的一个或多个来确定期望的温度范围。该方法还可以包括在行进到或经过一个或多个即将到来的位置期间，将电池组件的第一温度保持在所需温度范围内。
79.温度预调计划可以被确定为在供电系统的静止操作期间将电池组件的第一温度保持在期望的温度范围内。温度预调节计划可以是连续预调节计划。该方法还可以包括在车辆到达一个或多个即将到来的位置之前预冷却电池组件，一个或多个即将到来的位置相对于下述中的一个或多个具有升高的温度：车辆的当前位置的第二温度或指定的电池温度。
80.该方法可以包括在下述中的一个或多个之前预热电池组件：(1)车辆到达相对于车辆当前位置的第二温度而言温度降低的一个或多个即将到来的位置，和/或(2)电池组件的第一温度下降至指定的电池温度以下。该方法可以包括在电池组件的工作周期减少之前预加热电池组件。该方法可以包括使用存储于电池组件中的能量来加热或冷却电池组件，以将电池组件的第一温度保持在期望的温度范围内。预测环境温度可以基于下述一项或多项：车辆将在一个或多个即将到来的地点的期间的天气预报、车辆将在一个或多个即将到来的地点的一天中的某个时间、车辆将在一个或多个即将到来的地点的一个日历年的某个季节、一个或多个即将到来的地点的地理位置和/或一个或多个先前日期的先前温度曲线。
81.预测环境温度可以基于一个或多个即将到来的位置的海拔高度、一个或多个即将到来的位置在城市区域或农村区域内的确定和/或一个或多个即将到来的位置在气流限制区域内的确定。预测环境温度可以基于车辆或另一车辆到或通过在车辆的计划行驶的阈值距离内的一个或多个即将到来的位置或附近位置的一个或多个先前行驶确定。预测环境温度可以从设置在一个或多个即将到来的位置处的一个或多个路旁传感器或设置在带有电池组件的车辆前方行驶的另一车辆上的车辆传感器或气象站获得。
82.该方法可以包括在车辆移动时使用从非车载电源获得的能量。例如，当车辆继续移动时，可以从悬链线、带电轨道等获得电流，以实现给车辆的一个或多个负载供电，给加热和/或冷却组件供电，给电池组件等充电。该方法还可以包括在响应于使用从充电站获得的能量来加热或冷却电池组件相关联的时间行进延迟小于阈值延迟，在到达一个或多个即将到来的位置之前使用从充电站获得的能量。例如，该方法可以包括将车辆停在充电站，以给加热和/或冷却组件供电(以加热或冷却电池组件)，前体是使用固定充电站(当车辆静止时)将电池组件加热或冷却到指定温度所需的时间不超过指定时间段。这可以帮助确保车辆不落后于计划，同时将电池组的温度保持在可接受的范围内。
83.响应于充电站是可用于在一定距离范围内充电的充电站，可以确定时间行进延迟小于阈值延迟。例如，如果为移动充电站、悬链线、带电轨道等，则延迟可以小于需要车辆停止以从充电站获得能量的情况(因为车辆可以在从充电站获得能量的同时继续移动)。该方
法还可以包括至少部分地基于从充电站获得能量的经济成本是可接受的或低于阈值成本，以选择所述充电站作为热管理的能量源。充电站可以为带电轨道、带电悬链或无线充电系统中的一个或多个。
84.该方法还可以包括使用从充电站获得的能量优先地或在充电站对电池组件充电之前对电池组件进行热调节。该方法还可以包括使用从车辆上的发动机的运行获得的能量对电池组件进行热管理。该方法还可以包括使用由车辆上的发动机或燃料电池产生的热量来加热电池组件。此外，该方法可以包括使用车辆上的冷却回路来冷却电池组件。温度预调节计划可以使用车辆作为从电池组件吸收热量的蓄热体来冷却电池组件。温度预调节计划可以使用无源平衡加热电池组件。存储于具有较大电量的电池组件中的能量可以通过无源平衡作为热量耗散，并且该热量可以用于加热电池组件，使得电池组件的温度保持在可接受的温度范围内。温度预调节计划指示停止无源平衡，以避免加热电池组件。温度预调节计划可以指示电池组件中的第一串电池单元被冷却程度高于电池组件中的第二串电池单元，并且使第二串电池单元在第一串电池单元之前为车辆供电。
85.温度预调节计划可以指示电池组件中的一个或多个第一串电池单元，以为加热或冷却电池组件进行供电，同时一个或多个第二串电池单元不用于对加热或冷却电池组件进行供电。基于电池单元的使用、电池单元的化学成分和电池单元的位置中的一个或多个，温度预调节计划可以指示加热或冷却电池组件中的一个或多个第一串电池单元，而不加热或冷却电池组件中的一个或多个第二串电池单元。一个或多个负载包括推进系统，该推进系统由电池组件供电以推进车辆。一个或多个负载可以包括辅助负载，该辅助负载由电池组件供电以进行除了推进车辆之外的工作。针对电池组件可以确定工作周期和温度预调节计划以用于车辆的移动。在车辆静止时，可以确定电池组件的工作周期和温度预调节计划。
86.在一个实施例中，系统包括一个或多个处理器，该处理器可以确定车辆将要行进到或经过的一个或多个即将到来的位置处的预测环境温度。所述车辆具有至少部分由所述车辆上的电池组件供电的推进系统。一个或多个处理器可以确定电池组件的用于车辆即将到达或经过一个或多个即将到达的位置的工作周期，并可基于预测环境温度和电池组件的工作周期确定用于电池组件的温度预调节计划。温度预调节计划包括下述中的一个或多个：(a)在即将到来的位置中的一个或多个之前调节加热或冷却电池组件的时间和/或(b)在一个或多个即将到来的位置之前调节加热或冷却电池组件的位置。
87.一个或多个处理器可以确定电池组件的工作周期以减少存储于电池组件中的能量，该能量用于加热或冷却电池组件，以减少电池组件的测量温度相对于车辆在电池组件的不同工作周期下行进至或经过一个或多个即将到来的位置偏离期望温度范围。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以在行进至或经过一个或多个即将到来的位置期间将电池组件的测量温度保持在期望的温度范围内。一个或多个处理器可基于电池组件的电池化学成分、电池组件的年龄或电池组件的先前工作周期数中的一个或多个来确定期望的温度范围。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以包括在车辆到达相对于车辆当前位置的温度而言温度升高的一个或多个即将到来的位置之前对电池组件进行预冷却。
88.一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以包括在车辆到达相对于车辆当前位置的温度而言温度降低的一个或多个即将到来的位置之前对电池组件进行预加热。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以包括在电池组件的工作周期减小之前对电池组
件进行预加热。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划以减少存储于电池组件中的能量，该能量用于加热或冷却电池组件，以减少电池组件的测量温度相对于在不加热或冷却电池组件的情况下车辆行进至或经过一个或多个即将到来的位置偏离期望温度范围。
89.一个或多个处理器可以基于下述几个因素确定预测环境温度：车辆将在一个或多个即将到来的地点的期间的天气预报、车辆将在一个或多个即将到来的地点的一天中的某个时间、车辆将在一个或多个即将到来的地点的一个日历年的某个季节、或者一个或多个即将到来的地点的地理位置。一个或多个处理器可以基于下述几个因素确定预测环境温度：一个或多个即将到来的位置的海拔高度、一个或多个即将到来的位置在城市区域或农村区域内的确定、或者一个或多个即将到来的位置在气流限制区域内的确定。
90.一个或多个处理器可基于车辆或另一车辆行进至或经过一个或多个即将到来的位置的一个或多个先前行驶来确定预测环境温度。所述一个或多个处理器可以从设置在所述一个或多个即将到来的位置处的一个或多个路旁传感器或设置在带有电池组件的车辆前方行驶的另一车辆上的车辆传感器或气象站确定预测环境温度。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，车辆在到达一个或多个即将到达的位置之前停在该路旁充电站时，使用从路旁充电站获得的能量来加热或冷却电池组件。
91.一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以在路旁充电站对电池组件充电之前，指示使用从路旁充电站获得的能量来加热或冷却电池组件。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示使用从车辆上的发动机的操作获得的能量来加热或冷却电池组件。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示使用由车辆上的发动机产生的热来加热电池组件。
92.一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示使用车载发动机的冷却回路来冷却电池组件。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以使用车辆作为从电池组件吸收热量的蓄热体来冷却电池组件。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示使用无源平衡来加热电池组件。一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示停止无源平衡，进而避免加热电池组件。
93.一个或多个处理器可以确定温度预调节计划，以指示电池组件中的第一串电池单元被冷却程度高于所述电池组件中的第二串电池单元，且第二串电池单元在第一串电池单元之前用于为车辆供电。
94.在一个实施例中，一种方法包括确定车辆的即将到来的预测环境温度。该车辆具有至少部分由车载电池组件供电的推进系统，以及基于该预测环境温度确定电池组件的温度预调节计划。温度预调节计划指示加热和/或冷却电池组件，以减少电池组件的测量温度与未被加热或冷却的电池组件相比在期望的温度范围之外的偏移。
95.可以基于与使用不同电源加热或冷却电池组件相关联的成本来确定温度预调节计划。温度预调节计划可以基于可用于提供用于加热或冷却电池组件的电能的电源确定。温度预调节计划可以基于加热或冷却电池组件预期的时间量来确定。在根据温度预调节计划开始加热或冷却电池组件后，可以修改温度预调节计划。
96.该方法还可以包括基于操作者输入修改或超控温度预调节计划。
97.在一个实施例中，一种方法包括在确定的即将到来的时间或电池组件到达即将到来的位置之前对电池组件进行热调节，并选择用于热调节的电源。在一个实施例中，一个系
统包括具有一个或多个处理器的控制器，该处理器可以对电池组件的温度进行热调节。控制器还可以选择用于调节所述电池组件温度的电源、发生热调节的时间或电源和热调节的时间两者。
98.热调节可以至少部分地基于下述两者：1)在确定的位置处的预测或测量环境温度，以及2)在所述电池组件到达所述确定的位置之前或在处于所述确定的位置时，所述电池组件的实际或预期工作周期。在一个实施例中，通过考虑系统质量和环境来确定热浸值。由铝制成的低质量系统可以更快地实现预定的预调节温度。然而，相对于由例如钢或塑料制成的高质量系统而言，其热保持时间可能不如钢或塑料热保持时间长。
99.在一个实施例中，电池系统在确定的操作范围(可能是优化的操作范围)之外的热偏移可以被监测和记录。可以(独立或结合使用)监测和记录偏差的频率、持续时间和严重性。电池(或其组件-串、模块、电池)的这种压力事件目录可用于控制车辆性能、维护计划和/或形成电池系统的健康状态。
100.除非上下文另有明确规定，单数形式同样包括复数形式。“可选的(optional)”或“可选地(optionally)”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，这样的描述可以包括事件发生的情况和不发生的情况。在整个说明书和权利要求书中使用的近似语可用于修饰任何定量表述，这些表述可容许在不导致其相关的基本功能发生变化的条件下进行改变。因此，由一个或多个术语(例如，“大约”、“基本上”和“近似”)修改的值可以不限于指定的精确值。至少在某些情况下，该近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精确度。在这里和在整个说明书和权利要求书中，范围限制可以被组合和/或互换，除非上下文或文本中另有指示，这种范围可以被识别并包括其中包含的所有子范围。
101.该书面描述使用示例来公开实施例，并使本领域普通技术人员能够实践这些实施例(包括制造和使用任何设备或系统并且执行任何并入的方法)。权利要求定义了本公开的可专利范围，并包括本领域普通技术人员所想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求书的字面语言没有差异的结构元素，或者如果这些其他示例包括与权利要求书的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则这些其他示例旨在处于权利要求书的范围内。