扩展的家用能量存储系统及其相关使用的制作方法

本公开涉及家用能量存储系统，所述家用能量存储系统既包括用于支持专用家用能量存储解决方案的固定单元，又包括能够支持替代性能量存储/电源功能的模块化单元。本公开还涉及家用能量存储系统的固定单元与模块化单元之间以及模块化单元与可与模块化单元相关联的卫星设备之间的互连操作。

背景技术：

已有文献详细记载了对减少汽车燃料消耗和排放的期望。因此，正在开发减少或完全消除对内燃发动机的依赖的电动化车辆。通常，电动化车辆与常规的机动车辆不同，因为电动化车辆是通过一个或多个蓄电池供电的电机选择性地驱动的。相反，常规的机动车辆仅依靠内燃发动机来推进车辆。

一些车辆(电动化的或传统内燃发动机驱动的)的客户可能希望使用家用能量存储系统，所述家用能量存储系统能够在本地存储电力以供以后消耗，诸如用于为电动化车辆充电、支持家用能量需求和/或用作用于为一个或多个电气负载供电的便携式电源。

技术实现要素：

一种根据本公开的示例性方面的家用能量存储系统尤其包括：固定单元；模块化单元，所述模块化单元可移除地连接到所述固定单元；以及机架安装式手推车运输系统，所述机架安装式手推车运输系统被配置为相对于所述固定单元安装、拆卸和运输所述模块化单元。

在前述系统的另一非限制性实施例中，所述固定单元容纳至少一个电池阵列，并且所述模块化单元可移除地容纳至少一个模块化电池或电池阵列。

在任一前述系统的另一非限制性实施例中，所述模块化单元容纳发电机。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，一种电池管理系统包括位于所述固定单元上的主控制器和位于所述模块化单元上的从控制器。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述机架安装式手推车运输系统包括安装到所述固定单元的机架总成和安装到所述模块化单元的手推车总成。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述机架总成包括机架和可滑动地接收在所述机架的凹部内的延伸部。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述手推车总成包括可移除地连接到所述延伸部的手柄。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述手推车总成包括附接到所述模块化单元的手柄和安装到所述模块化单元的至少一组轮子。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，模块化单元包括用于在将所述模块化单元从所述固定单元断开连接之后将所述模块化单元定位在车辆的载货空间内的定位脚。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述载货空间包括被配置为接收所述定位脚以将所述模块化单元的模块化单元侧连接器与所述车辆的车辆侧连接器对准的定位支架。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述模块化单元包括用于连接外部电源的多个输入端和用于为电气装置供电的多个输出端。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述外部电源包括便携式风力涡轮机或便携式太阳能电池板。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，一种通信系统被配置为通过云中心实现所述固定单元、所述模块化单元、移动装置和车辆之间的双向通信。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述移动装置被配置为使用存储在所述移动装置的存储器中的应用程序与所述云中心通信。

在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述模块化单元在从所述固定单元断开连接之后可连接到包括多个互连的模块化单元的能量系统。

一种根据本公开的另一示例性方面的方法尤其包括：将家用能量存储系统的模块化单元从所述家用能量存储系统的固定单元解除对接；将所述模块化单元运输到远离所述固定单元的位置；以及使用所述模块化单元来为所述位置处的外部负载供电。

在前述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括在所述模块化单元从所述固定单元断开连接时，使用所述固定单元来为家用能量负载供电。

在任一前述方法的另一非限制性实施例中，将所述模块化单元解除对接包括：使所述模块化单元沿远离所述固定单元的方向滑动；以及将所述模块化单元的手柄从所述固定单元的机架延伸部断开连接。

在任何前述方法的另一非限制性实施例中，运输所述模块化单元包括：使用手柄和所述模块化单元的至少一组轮子使所述模块化单元沿着地面滚动。

在任何前述方法的另一非限制性实施例中，所述外部负载包括电动化车辆、休闲车、电器或个人电子装置的电池组。

前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各种方面或相应的单独特征中的任何一个)可以独立地或以任何组合来采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这种特征是不兼容的。

根据以下详细描述，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。附随具体实施方式的附图可以简要描述如下。

附图说明

图1示意性地示出包括家用能量存储系统的结构。

图2示意性地示出包括固定单元和模块化单元的示例性家用能量存储系统。

图3示意性地示出家用能量存储系统的示例性模块化单元。

图4a、图4b、图4c和图4d示出家用能量存储系统的机架安装式手推车运输系统。

图5示出机架安装式手推车运输系统的示例性轮子构型。

图6示出机架安装式手推车运输系统的另一示例性轮子构型。

图7示意性地示出连接到车辆的家用能量存储系统的模块化单元。

图8示出用于将家用能量存储系统的模块化单元连接到车辆的连接系统。

图9示意性地示出家用能量存储系统的模块化单元的各种输入端和输出端。

图10是用于使家用能量存储系统的固定单元和模块化单元的操作同步的操作互连流程图。

图11示出用于家用能量存储系统的示例性的相异的老化效应策略。

图12示出用于家用能量存储系统的示例性的相异的老化效应策略。

图13示意性地示出家用能量存储系统的通信系统。

图14是描绘了用于基于对模块化单元使用的用户请求在家用能量存储系统和用户之间进行通信的示例性通信协议的流程图。

图15是描绘了用于基于车辆充电需求预测在家用能量存储系统与用户之间进行通信的另一示例性通信协议的流程图。

图16是描绘了用于基于车辆充电需求预测在家用能量存储系统与用户之间进行通信的又一示例性通信协议的流程图。

图17示出包括多个互连的模块化单元的能量系统。

具体实施方式

本公开详述了示例性家用能量存储系统，所述示例性家用能量存储系统能够在本地存储电力以供以后消耗，诸如用于为电动化车辆充电、支持各种家用能量需求以及支持替代性能量存储/电源功能。一种示例性家用能量存储系统可以包括：固定单元；一个或多个模块化单元，所述一个或多个模块化单元可移除地连接到所述固定单元；以及机架安装式手推车运输系统，所述机架安装式手推车运输系统被配置为相对于所述固定单元安装、拆卸和运输所述模块化单元。一旦从所述固定单元解除对接，所述模块化单元就可以用作便携式电源来为一个或多个电气负载供电。下面更详细地讨论了本公开的这些和其他特征。

图1示意性地描绘了结构10。结构10可以是住宅建筑、商业建筑、停车库或任何其他结构。在一个实施例中，结构10是住宅的车库。应当理解，图1的各种部件被示意性地示出以更好地说明本公开的特征，并且不一定按比例描绘。

家用能量存储系统(hess)12可以安装到结构10的表面14，诸如墙壁或地板。hess12可以以已知的方式电耦合到电网电源16。电网电源16可以向hess12供电。在一个实施例中，电网电源16是ac电源，其以110伏特或220伏特向hess12输入电力。然而，在本公开的范围内还可以构想其他电源，包括但不限于太阳能、风能或电源的组合。

可以在本地存储供应给hess12的电力，以供以后由各种电气负载消耗。因此，即使当不能从电网电源16获得电力时，也可以使用hess12来为各种电气负载供电。

在一个实施例中，可以采用hess12来为停在结构10内或附近的电动化车辆20的电池组18充电。电池组18是示例性的电动化车辆电池。电池组18可以是高压牵引电池组，其包括能够输出电力以操作电动化车辆20的电气负载(例如，电动马达)的多个电池阵列(即，电池总成或可再充电电池单元组)。电动化车辆20可以包括任何类型的电动化动力传动系统并且可以被配置为电池电动车辆(bev)、混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(phev)、燃料电池车辆等。电动化车辆20也可以是汽车、皮卡车、货车、运动型多用途车或任何其他类型的车辆。

hess12可以包括电动车辆供电装备(evse)22，所述电动车辆供电装备22可以可操作地连接到车辆入口总成24以为电池组18充电。evse22可以包括耦合器26，所述耦合器26被配置为插入车辆入口总成24的一个或多个端口中，以用于将电力从hess12传输到电池组18。

hess12还可以充当备用电源，以支持与电动化车辆20分离的各种其他电气负载28。电气负载28可以包括任何家用能量负载，包括但不限于家用电器、家用hvac系统、家用照明系统等。

hess12的各部分可以是便携式的，以支持替代性的能量存储/电源功能。下面进一步详细描述hess12的便携式方面。

图2中更详细地示出了图1的hess12。hess12可以包括固定单元30和可拆卸地连接到固定单元30的模块化单元32。固定单元30可以永久地附连到结构10的表面14，而模块化单元32可以从固定单元30拆下并且移动到远离结构10的位置。当对接时，模块化单元32可以同步地用作hess12的较大单元的一部分，从而有效地扩展用户可用的可得能量。

ac/dc输入端34可以设置在固定单元30上，以用于从电网电源16(或其他电源)接收电力或者用于从hess12释放电力。dc/ac输出端36和dc输出端38可以设置在模块化单元32上。ac电力可以经由dc/ac输出端36传递到外部负载，并且dc电力可以经由dc输出端38直接传递到外部负载。在一个实施例中，dc输出端38支持dc快速充电事件。dc快速充电事件是相对即时、快速的充电事件，其通常持续大约三十分钟或更短时间。作为一个非限制性示例，hess12可以通过传递50kw或更大的功率电平(与标准交流充电器的功率输出相反)以对电气负载进行快速充电来采用dc快速充电。

固定单元30可以包括一个或多个电池阵列40，用于在本地存储能量以供以后使用。电池阵列40可以容纳在固定单元30的密封外壳内。每个电池阵列40都可以包括多个电池单元42或能够存储从电网电源16所接收的电力的其他能量存储装置。例如，可以使用存储在电池单元42中的能量来为电动化车辆20的电池组18充电或为电气负载28供电。

尽管图2中描绘了特定数量的电池单元42，但在本公开的范围内，每个电池阵列40都可以采用更多或更少数量的电池单元42。电池单元42可以并排堆叠，然后可以使用各种结构(例如，间隔物、轨道、壁、板、粘合剂、汇流条等)耦合在一起以构造每个电池阵列40。图3中示出了多个电池阵列40，但在本公开的范围内，hess12的固定单元30可以包括更多或更少数量的电池阵列。

在一个实施例中，电池单元42为棱柱形锂离子电池。然而，在本公开的范围内，可以替代地使用具有其他几何形状(圆柱形、袋状等)、其他化学物质(镍金属氢化物、铅酸等)或两者的电池单元。

在另一个实施例中，电池阵列40是再利用的电池(repurposedbattery)，诸如再利用的电动化车辆电池阵列。例如，再利用的电动化车辆电池阵列是这样的电池阵列，其不再能够严格执行要求相对较高的车辆推进职责，但仍然具有一定的可用工作能力(例如，50％的能力或更高)。再利用的电池阵列可以包括再利用的电池单元。在又一个实施例中，可以在hess的固定单元30内使用未使用的或新的电池阵列。

hess12的模块化单元32还可以包括一个或多个电池阵列45，用于在本地存储能量以供以后使用。电池阵列45可以容纳在模块化单元32的密封外壳内部。每个电池阵列45都可以包括多个电池单元47或能够存储电力的其他能量存储装置。可以使用存储在电池单元47中的能量来为各种电气负载(包括位于hess12远处的负载)供电。

现在参考图3，hess12的模块化单元32可以包括电源，作为对电池阵列45的补充或替代。例如，模块化单元32可以包括发电机44和一个或多个模块化电池46，所述一个或多个模块化电池46提供便携式能量解决方案，用于在模块化单元32从固定单元30上拆下时支持各种机动应用(例如，电动自行车、高尔夫球车等)和顾客便利/娱乐应用(露营设备、割草机、无人机、个人机动代步车等)。因此，在本公开的范围内，除了可以在hess12的固定单元30和模块化单元32之间实现的各种互连功能(例如，使用状态的电气和无线通信)之外，还可以在模块化单元32和可以与模块化单元32相关联的各种卫星设备之间实现互连功能。

发电机44可以起到各种功能。例如，发电机44可以向模块化电池46提供能源辅助、可以用于在模块化电池46具有低荷电状态时自动地为模块化电池46再充电、或者可以用于辅助电动化车辆的模块化电池46或电池组为电动化车辆供电。

模块化电池46可以可移除地存储在模块化单元32的存储插槽48内。设置在模块化单元32内的模块化电池46的总数并不旨在限制本公开。另外，模块化电池46可以具有相同或不同的存储能力。

电池管理系统50可以控制与hess12相关联的各种操作。在一个实施例中，电池管理系统50包括位于固定单元30上的主控制器52和位于模块化单元32上的从控制器54。主控制器52可以使用任何已知的通信标准而通过通信路径56来与从控制器54通信。当模块化单元32相对于固定单元30对接时，主控制器52可以通过通信路径56传达命令信号、诊断信息、电池信息和其他相关信息以控制从控制器54。在一个实施例中，主控制器52和从控制器54彼此协作以管理电池阵列40和模块化电池46的充电和放电操作。

图4a至图4d示出hess12的任选的机架安装式手推车运输系统58。机架安装式手推车运输系统58被配置为相对于hess12的固定单元30安装、拆卸和运输模块化单元32。因此，机架安装式手推车运输系统58支持模块化单元32的便携性。

机架安装式手推车运输系统58可以包括安装到固定单元30的机架总成60和安装到模块化单元32的手推车总成62。机架总成60可以包括机架64，所述机架64安装在结构10的表面14和固定单元30之间。机架总成的延伸部66可以可滑动地接收在机架64的凹部68内，以便将模块化单元32可移除地安装到固定单元30。

手推车总成62可以包括手柄70和一组或多组轮子72。手柄70固定地固定到模块化单元32并且可以可移除地附接到机架总成60的延伸部66，以便将延伸部66和手柄70定位在凹部68内。例如，一旦连接到延伸部66，手柄70(以及因此模块化单元32)就可以沿第一方向d1朝向机架64移动，以使模块化单元32相对于固定单元30对接。在图4a中示出模块化单元32的对接位置。

模块化单元32可以沿第二方向d2移动远离机架64，以使模块化单元32从固定单元30解除对接。在图4b中示出模块化单元32的解除对接位置。在解除对接位置，机架总成60的延伸部66和手推车总成62的手柄70两者都已从凹部68中滑出。延伸部66和手柄70可以沿第二方向d2滑动，直到轮子72接触结构10的地面74。替代地，模块化单元32可以从固定单元30解除对接并且经由机架安装式手推车运输系统58直接装载到车辆20的载货空间82中(例如，参见图4d)。

一旦解除对接，手柄70即可从延伸部66拆下，从而将模块化单元32与hess12的其余部分完全分开。然后可以使用手柄70来将模块化单元32运输到远离固定单元30的位置。这在图4c和图4d中示意性地示出。

在一个实施例中，手推车总成62包括设置在模块化单元32的底部后边缘76附近的单组轮子72(参见图4b、图4c和图4d)。在另一个实施例中，手推车总成62包括两组轮子72(参见图5和图6)。一组轮子72可以设置在模块化单元32的底部后边缘76和顶部后边缘78中的每一个处(参见图5)或设置在模块化单元32的底部后边缘76和底部前边缘80中的每一个处(参见图6)。

图7示出在从固定单元30解除对接之后的hess12的模块化单元32的示例性使用。在该示出的实施例中，模块化单元32连接到电动化车辆20(在此为皮卡车)，以扩大电动化车辆20的行驶里程。然而，模块化单元32也可以连接到常规的内燃发动机驱动的车辆，以提供适于输出的电源。

可以诸如通过使用手推车总成62来操纵模块化单元32进入电动化车辆20的载货空间82(例如，卡车货厢或行李厢)内的适当位置。线束84可以将模块化单元32电连接到电动化车辆20的电池组18。可以将存储在模块化单元32中的能量与存储在电池组18中的能量结合使用，以延长电动化车辆20的电动行驶里程。替代地或另外地，模块化单元32可以地用于将电力输出到现场工具或用于为电动化车辆20的电池组18再充电(即，通过将evse连接在模块化单元32和车辆入口总成24之间)。

图8示出用于在将模块化单元32从固定单元30解除对接之后将hess12的模块化单元32电连接到电动化车辆20的示例性连接系统86。连接系统86可以包括车辆侧连接器88和模块化单元侧连接器90。在一个实施例中，车辆侧连接器88至少部分地设置在载货空间82的壁92内，并且模块化单元侧连接器90至少部分地设置在模块化单元32的外壁94中。模块化单元侧连接器90可以插入到车辆侧连接器88中，以将模块化单元32连接到电动化车辆20的电池组18。

另外地，连接系统86可以包括一个或多个定位特征，用于随着模块化单元32移动到载货空间82内的适当位置，将模块化单元侧连接器90与车辆侧连接器88对准。在一个实施例中，连接系统86包括定位支架96，所述定位支架96在邻近壁92的位置处安装到载货空间82的底板98。例如，每个定位支架96可以是大体l形的。模块化单元32可以包括定位脚100，所述定位脚100从模块化单元32的底壁102突出。例如，定位脚100可以是大体l形的。定位脚100可以在定位支架96的下面滑动，以将模块化单元侧连接器90与车辆侧连接器88对准。因此，随着模块化单元32进一步朝向壁92移动，模块化单元侧连接器90被适当地定位以接合车辆侧连接器88。

图9示意性地描绘了作为便携式电源的hess12的模块化单元32。模块化单元32可以包括用于将各种配件装置附接到模块化单元32的多个输入端104。在一个实施例中，配件装置可以向模块化单元32增加功率。设置在模块化单元32上的输入端104的总数并不旨在限制本公开。

在一个实施例中，便携式风力涡轮机106可连接到输入端104中的一个。在另一个实施例中，便携式太阳电池板108可连接到输入端104中的一个。在又一个实施例中，ac电源110可连接到输入端104中的一个。在本公开的范围内，替代地或另外地，各种其他配件装置可以连接到模块化单元32。

另外地，模块化单元32可以包括多个输出端112，用于使用存储在模块化单元32内的电力(例如，在模块化电池46内和/或通过使用发电机44)为各种电气装置供电。设置在模块化单元32上的输出端112的总数并不旨在限制本公开。

在一个实施例中，可以利用模块化单元32来经由输出端112中的一个为休闲车114(例如，露营者)供电。在另一个实施例中，可以利用模块化单元32来为一个或多个电器116(例如，冰箱等)供电。在又一个实施例中，可以利用模块化单元32来为一个或多个个人电子装置118(例如，手机、平板电脑、计算机等)充电。在本公开的范围内，替代地或另外地，可以通过模块化单元32为各种其他电气装置供电。

模块化单元32的输入端104和输出端112可以被配置为各种连接器或连接器的组合。例如，输入端104和输出端112可以是240vac插座、120vac插座、usb端口或这些或其他连接器的任意组合。

继续参考图1至图9，图10是示意性地描绘了hess12的模块化单元32和固定单元30的同步操作的操作流程图120。在框122处，连接固定单元30和模块化单元32。当模块化单元32与固定单元30对接在一起时，电池管理系统50可以使固定单元30和模块化单元32的操作同步。可以经由物理或云数据通信来实现固定单元30和模块化单元32的同步操作。

模块化单元32可以从固定单元30周期性地断开连接(例如，参见框124)，以便支持替代性能量存储/电源功能。如框126所示，模块化单元32每次被用作便携式电源时都经历负载循环。在框128处，每次以解除对接状态使用模块化单元32时，模块化单元32的从控制器54都可以记录模块化单元32的使用历史(例如，放电时段、充电时段、空闲时段等)。

在以后的某个时间点，模块化单元32可以重新连接到固定单元30(参见框130)。当重新对接时，模块化单元32可以同步地用作hess12的较大单元的一部分，从而有效地扩展用户可用的可得能量。一旦重新对接，模块化单元32的从控制器54可以将与模块化单元32相关联的使用历史上载到固定单元30的主控制器52(参见框132)。然后，在框134处，可以通过电池管理系统50来使固定单元30和模块化单元32的使用同步。

在一个实施例中，固定单元30和模块化单元32的同步涉及使这两个单元都达到共同的荷电状态，并且可以使用各种策略来缩小在固定单元30和模块化单元32分别操作时发生的老化的任何相异性(参见图11至图12)。在固定单元和模块化单元32的同步期间所涉及的循环可以涉及唯一的充电/放电序列、电压极限等，其旨在收敛固定单元30和模块化单元32的每个电池的健康状态，以用于提供最佳的集成系统性能。

在框136处，可以通过电池管理系统50来创建用于操作连接的固定单元30和模块化单元32的决策矩阵。决策矩阵可包括各种电源互连考虑因素，包括但不限于相对电池单元老化/电池单元寿命差异、相对电池单元平衡、调整后的操作裕度等。然后，在框138处，电池管理系统50可以诸如通过设置hess12的荷电状态(soc)并更新功能裕度来重新对准hess12的能量设置。

hess12的固定单元30和模块化单元32可能会经历不相等的吞吐量，这在模块化单元32相对于固定单元30解除对接时，会产生相异的老化曲线。因此，可以执行相异的老化策略以解决在固定单元30和模块化单元32的能量存储装置之间可能发生的任何相异的老化。

图11示出用于解决在hess12的固定单元30和模块化单元32之间随时间推移可能发生的相异的老化的第一示例性方法140。在框142处，可以将模块化单元32从hess12的固定单元30解除对接。当模块化单元32与固定单元30解除对接时，模块化单元32和固定单元30可以各自在“y”时间量内经历“x”吞吐量。所述吞吐量和时间量分别由模块化单元32的从控制器54和固定单元30的主控制器52跟踪和记录。

在取消对接之后的某个后续时间点，模块化单元32可以重新连接到固定单元30(参见框144)。一旦重新连接，模块化单元32的从控制器54可以将与模块化单元32相关联的使用历史上载到固定单元30的主控制器52。所述使用历史可以包括诸如荷电状态、健康状态、吞吐量等信息。

接下来，在框146处，hess12的电池管理系统50可以确定在一定时间量内在固定单元30和模块化单元32的使用之间的差异是否大于预定义的可接受的使用差异。如果“是”，则在框148处，电池管理系统50可以命令劣化更严重的单元的再调节循环。再调节循环可能涉及实验性地优化的循环算法，其中改变电流、电压、充电放电曲线以及电压极限和温度极限，以消除在模块化单元32和固定单元30独立(分离)操作时所经历的老化的可逆后果。如果在框146处返回“否”标志，则不采取任何动作，并且方法140可以在框150处结束。

图12示出可以被执行以解决hess12的固定单元30和模块化单元32之间的相异老化的第二示例性方法152。在框154处，可以将模块化单元32从固定单元30解除对接。当模块化单元32从固定单元30解除对接时，固定单元30和模块化单元32可以各自在“y”时间量内经历“x”吞吐量。所述吞吐量和时间量分别由固定单元30的主控制器52和模块化单元32的从控制器54跟踪和记录。

在取消对接之后的某个后续时间点，模块化单元32可以重新连接到固定单元30(参见框156)。一旦重新对接，模块化单元32的从控制器54可以将与模块化单元32相关联的使用历史上载到固定单元30的主控制器52。所述使用历史可以包括诸如荷电状态、健康状态、吞吐量等信息。

接下来，在框158处，电池管理系统50可以确定固定单元30和模块化单元32的使用在一定时间量之间的差异是否大于预定义的可接受的使用差异。如果“是”，则在框160处，电池管理系统50可以命令增加劣化程度更大的单元的可允许电网服务贡献。在这种场景下，可以确定在使计量能量存储最大化时所实现的经济利益超过对增加的电池吞吐量/老化的补偿，因此，可能优选的是，优先加快模块化单元32的“老化”以使健康状态与使用更频繁的固定单元30同步。如果在框158处返回“否”标志，则不采取任何动作，并且方法152可以在框162处结束。

在另一个实施例中，图11的方法140和图12的方法152可以彼此并行地执行，以解决固定单元30和模块化单元32之间可能发生的任何相异的老化。并行地执行方法140和方法152两者可以提供固定单元30和并行单元32的老化曲线的更快收敛。

图13示意性地示出用于在hess12与hess12的所有者/用户的移动装置166和所有者/用户的电动化车辆20两者之间实现双向通信的通信系统164。在大多数实施方式中，移动装置166(例如，智能电话、平板电脑、计算机、可穿戴式智能装置等)属于hess12和电动化车辆20的所有者/用户。

hess12、移动装置166和电动化车辆20可以被配置为通过云中心168(即，互联网)彼此通信以获得存储在一个或多个服务器170上的各种信息。每个服务器170可以识别、收集和存储与移动装置166和电动化车辆20相关联的用户数据以用于验证目的。根据授权请求，可以随后经由蜂窝塔或某些其他已知的通信技术(例如，wi-fi、蓝牙等)向或从hess12传输数据。hess的固定单元30、hess12的一个或多个模块化单元32、移动装置166和电动化车辆20可以各自包括一个或多个收发器172，用于通过云中心168实现彼此之间的双向通信和连接。例如，收发器172可以从服务器170接收数据，或者可以经由所采用的通信技术/协议将数据传输回服务器170。尽管不一定在这个高度示意性实施例中示出或进行了描述，但许多其他部件也可以实现hess12、移动装置166和电动化车辆20之间的双向通信。hess12、移动装置166和电动化车辆20之间的通信可以通过无线链路、互联网连接或这些的某种组合发生。

在另一个实施例中，hess12的固定单元30和模块化单元32中的一个或两个可以包括无线或直接以太网连接。以太网连接可以用于连接到电动化车辆20并与之通信，并且无线连接可以用于连接到移动装置166并与之通信。

移动装置166可以包括应用程序174，所述应用程序174包括允许用户采用用户接口176来选择性地控制hess12和/或电动化车辆20的各方面的编程序。应用程序174可以存储在移动装置166的存储器178中，并且可以由移动装置166的处理器180执行。

继续参考图13，图14示出用于在hess12与用户的移动装置166之间进行通信的第一示例性通信方法182。例如，当所有者/用户请求hess12的模块化单元32的特定使用时，可以使用通信方法182。

首先，在框184处，用户可以指定他/她希望模块化单元32一旦从固定单元30解除对接就能够解决的特定能量需求。例如，用户可以经由移动装置166的应用程序174输入支持便携式能量负载所需的特定荷电状态(以百分比为单位)或特定使用时间量。替代地，可以使用电动化车辆20的用户接口来指定期望的荷电状态。

接下来，在框186处，移动装置166(或电动化车辆20)可以将特定能量需求的请求传达给云中心168。然后，在框188处，云中心168可以将对特定能量需求的请求传达给固定单元30的主控制器52。继而，在框190处，主控制器52可以请求来自模块化单元32中的每一个的状态更新。在框192处，模块化单元32的从控制器54随后可以将状态信息(例如，荷电状态、老化状态等)发送给主控制器52。

接下来，在框194处，主控制器52可以识别荷电状态和寿命状态最接近用户先前所请求的特定能量需求(即，在框184处)的模块化单元32。然后，在框196处，主控制器52可以请求云中心168要求用户识别是否优先考虑最短充电时间量。如果“是”，则通信方法182前进到框198，其中主控制器52请求所选择的模块化单元32的从控制器54以最快允许充电速率充电到用户所请求的特定能量需求。替代地，如果框196返回“否”标志，则通信方法196可以替代地前进到框200。

在框200处，主控制器52请求云中心168要求用户验证是否优先考虑成本节省。如果“是”，则主控制器52可以请求所选择的模块化单元32的从控制器54延迟对模块化单元32的充电，直到出现较低成本的公用设施充电时间，然后将模块化单元32充电到所请求的能量需求(参见框202)。如果“否”，则主控制器52可以请求所选择的模块化单元32的从控制器54立即将模块化单元32充电到所请求的能量需求，并将模块化单元32保持在所请求的能量需求，直到用户指定的稍后时间(参见框204)。

继续参考图13，图15示出用于在hess12和所有者/用户的移动装置166之间进行通信的第二示例性通信方法206。通信方法182可以用于例如将与电动化车辆20相关联的充电需求预测传达给hess12。

首先，在框208处，电动化车辆20可以将估计的到达时间(即，到达hess12的位置)传达给主控制器52。然后，在框210处，主控制器52可以请求云中心168向用户的移动装置166发送消息，以请求用户指示他们是否打算对电动化车辆20进行夜间充电或者他们是否希望一旦到达hess12就立即对电动化车辆20进行升压充电。在框212处，云中心168可以将请求发送到移动装置166。

如果在框214处用户选择夜间充电，则在框216处将来自移动装置166的指示这种选择的消息发送到云中心168。然后，在框218处，云中心168可以将所述选择传达给主控制器52。然后，在框220处，电池管理系统50的主控制器52可以以默认充电曲线继续。

替代地，如果在框222处用户选择夜间充电，则在框224处将来自移动装置166的指示这种选择的消息发送到云中心168。然后，在框226处，云中心168可以将选择传达给主控制器52。接下来，在框228处，电池管理系统50的主控制器52可以基于电动化车辆20的估计的到达时间来计算用于为电动化车辆20充电的充电速率并且开始以所计算的充电速率来为固定单元30充电。

在框230处，可以将电动化车辆20连接到hess12以进行充电。然后，在框232处，hess12可以对电动化车辆20执行升压充电协议。

继续参考图13，图16示出用于在hess12与电动化车辆20和移动装置166(或电动化车辆20)的所有者/用户之间进行通信的第三示例性通信方法234。通信方法234可以用于例如将路边紧急充电请求传达给hess12。

首先，在框236处，用户可以将紧急充电请求传达给hess12。可以在移动装置166上或通过使用电动化车辆20的用户接口来做出紧急充电请求。然后，在框238处，hess的电池管理系统50的主控制器52可以请求云中心168向用户发送消息，以请求用户确认对紧急充电的需求。在框240处，云中心168可以将消息发送到移动装置166或电动化车辆20的用户接口。

如果在框236处用户指示不需要紧急充电，则在框238处云中心168可以将所述选择传达给主控制器52。然后，在框240处，电池管理系统50的主控制器52可以以默认充电曲线继续。

替代地，如果在框242处用户选择需要紧急充电，则在框244处云中心168可以将所述选择传达给hess12的主控制器52。接下来，在框246处，电池管理系统50的主控制器52可以请求来自hess12的一个或多个模块化单元32的从控制器54的状态更新。在框248处，模块化单元32的从控制器54随后可以将状态信息(例如，荷电状态、老化状态等)发送到主控制器52。

在框250处，主控制器52可以识别荷电状态最接近100％且老化历史最短的模块化单元32。然后，在框252处，主控制器52可以请求所选择的模块化单元32充电到100％荷电状态并保持在该荷电状态直到被部署以供使用。

图17示出可以通过“众包”一个或多个hess12的多个模块化单元32来实现的能量系统254。在一个实施例中，能量系统254包括壳体256，所述壳体256包括多个插槽258。插槽258中的每一个都可以被配置为接收至少一个模块化单元32。设置在能量系统254内的插槽和模块化单元的总数并不旨在限制本公开。另外地，能量系统254可以包括挂车260，用于运载和运输壳体256和保持在其中的模块化单元32。

在一个实施例中，可以使用能量系统254的互连的模块化单元32来提供便携式应急电源(例如，用于救灾)。在另一个实施例中，可以使用能量系统254的互连的模块化单元32来提供临时性电力(例如，用于社区活动)。各种替代性的电源连接(例如，风能、太阳能等)可以任选地连接到能量系统254，以用于为互连的模块化单元32再充电。

本公开的家用能量存储系统能够进行本地能量存储以支持稍后的能量消耗。所存储的能量可以用于电源备用、太阳能/风能存储、公用设施附加费用避免、家中dc快速充电等。所公开的家用能量存储系统还实现了扩展的机动解决方案并支持替代性的能量存储/电源功能。

尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但本公开的实施例不限于那些特定组合。可以将来自非限制性实施例中的任一个的一些部件或特征与来自其他非限制性实施例中的任一个的特征或部件组合使用。

应理解，贯穿若干图示，相似的附图标记标识对应或类似的元件。应理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件布置，但其他布置也可以受益于本公开的教导。

前述描述应被解释为说明性的而不是以任何限制性意义来解释。本领域普通技术人员将理解，在本公开的范围内可发生一些修改。出于这些原因，应研究所附权利要求来确定本公开的真实范围和内容。