。因此，例如，图1中所示出的收集、充电和配送机器102可具有能够同时容纳40个、80个或120个便携式电能存储设备106的容量。
[0050]便携式电能存储设备106可采用各种的形式，例如，电池(例如，电池单元阵列)或超级电容器或超电容器(例如，超电容器单元阵列)。例如，便携式电能存储设备106可采用可再充电电池(亦即，二次电池单元(secondary cell)或二次电池(secondarybattery))的形式。便携式电能存储设备106可例如设定大小以物理上适合个人交通车辆(诸如，全电动小型摩托车或轻型摩托车108)且对个人交通车辆供电。如上文所述，内燃机小型摩托车及轻型摩托车在许多大城市(例如，在亚洲、欧洲及中东)普遍。在整个城市或地区中便利地得到已充电的电池的能力可允许使用全电动小型摩托车及轻型摩托车108代替内燃机小型摩托车和轻型摩托车，由此减轻空气污染以及减少噪音。
[0051]便携式电能存储设备106 (仅便携式电能存储设备106z可见)可包括从便携式电能存储设备106z的外部可接入的若干电端子110a、IlOb (示出两个，统称为110)。电端子110允许从便携式电能存储设备106z传递电荷，以及允许向便携式电能存储设备106z传递电荷以用于对便携式电能存储设备106z充电或再充电。虽然在图1中示为接线柱，但电端子110可采用从便携式电能存储设备106z的外部可接入的任何其他形式，包括位于电池外壳中的槽内的电端子。
[0052]因为可将便携式电能存储设备106借出、租赁和/或租借给公众，需要控制如何及在何种情况下可对便携式电能存储设备106充电和/或便携式电能存储设备106可放电，甚至在收集、充电和配送机器102外部或以其他方式为用户所拥有时亦如此。此外，可将如图3A至3C所示的用于对一个或多个便携式电能存储设备106充电的一个或多个便携式充电设备350借出、租赁、出售和/或租借给公众。因此，当在收集、充电和配送机器102外部或以其他方式为用户所拥有时，需要控制如何及在何种情况下可通过这些便携式充电设备350对便携式电能存储设备106充电。对便携式电能存储设备106及其充电的这种控制有助于防盗和/或误用，亦使得能够控制各个便携式电能存储设备106的各种性能水平。下文将参考图2至图7更详细地描述用于便携式充电设备350和便携式电能存储设备106的认证、安全和控制以及对便携式电能存储设备106充电的系统及方法，包括用于控制这种充电及放电的安全系统。在整个系统中，该系统及方法对于本文中所描述的便携式电能存储设备106的收集、充电和配送是有用的。
[0053]在一个实施例中，收集、充电和配送机器102位于某一位置112处，在位置112处，收集、充电和配送机器102可由各个最终用户便利地且容易地接入。该位置可采用大量的各种形式中的任一形式，例如，零售环境(如便利商店、超市、加汽站或加油站)或维修店。或者，收集、充电和配送机器102可独立地处于不与现有零售或其他商务相关联的位置112处，例如，在公共公园或其他公共场所。因此，例如，收集、充电和配送机器102可位于整个城市或地区的便利商店连锁店中的每一商店处。此情形可有利地依赖于以下事实:便利商店常常是基于对目标人群的便利或人口统计来选址或配送的。此情形可有利地依赖于预先存在的对店面或其他零售位置的租赁，以允许迅速地在城市或地区中发展广泛的收集、充电和配送机器102网络。迅速地实现在地理上良好分布以伺服目标人群的大网络增强了取决于此系统及此努力的很可能的商业成功的能力。
[0054]位置112可包括电气服务114以(例如)经由输电线路116从发电站(未示出)接收电力。电气服务114可(例如)包括电气服务计量表114a、电路面板(例如，断路器面板或保险丝盒)114b、布线114c及电插口 114d中的一个或多个。在位置112为现有零售或便利商店的情况下，电气服务114可为现有电气服务，因此可能在定额上稍微受限(例如，120伏特、240伏特、220伏特、230伏特、15安培)。
[0055]零售位置112的经营者或收集、充电和配送机器102的拥有者、配送者或经营者可能皆不希望承担升级电气服务114的成本。然而，为了维持对可用于供最终用户使用的便携式电能存储设备106的充分供应，希望迅速充电。在2011年7月26日提交的题为“APPARATUS，METHOD AND ARTICLE FOR COLLECT1N, CHARGING AND DISTRIBUTING POWERSTORAGE DEVICES，SUCH AS BATTERIES” 的美国临时专利申请案 N0.61/511，900 中解决了迅速充电且同时维持现有或其他有限定额电气服务的能力。
[0056]可选地，收集、充电和配送机器102可包括或耦接至再生电源。例如，在安装于外部位置的情况下，收集、充电和配送机器102可包括光伏(PV)电池阵列118以从太阳日照产生电力。或者，收集、充电和配送机器102可在位置112处电耦接至微型涡轮机(例如，风力涡轮机)或位于其他位置处(例如，在屋顶部或装设于柱(未示出)的顶部上的柱上)的PV阵列。
[0057]收集、充电和配送机器102可通信耦接至一个或多个位于远程的计算机系统，诸如，后端或内勤系统(仅示出一个)120。此外，本文中对收集机器或者收集和配送机器的提及并不意指该机器限于收集和配送，而是还可以执行诸如充电的其他功能。后端或内勤系统120可从分布在诸如城市的区域各处的多个收集、充电和配送机器102收集数据和/或控制分布于诸如城市的区域各处的多个收集、充电和配送机器102。后端或内勤系统120可以从分布在诸如城市的区域各处的多个便携式充电设备350和/或便携式电能存储设备106收集数据，向它们发送数据和/或对它们进行控制。通信可发生于包括一个或多个网络122的一个或多个通信信道或未联网的通信信道上。通信可在一个或多个有线通信信道(例如，双绞线布线、光纤)、无线通信信道(例如，无线电信道、微波信道、卫星信道、符合801.11的信道、近场通信(NFC)信道)上。联网的通信信道可包括一个或多个局域网(LAN)、广域网(WAN)、企业外部网络、企业内部网络或因特网(包括因特网的全球信息网部分)。
[0058]收集、充电和配送机器102可包括用户接口 124。用户接口可包括各种的输入/输出(1/0)设备以允许最终用户与收集、充电和配送机器102交互。参考以下图2，引出且描述各种1/0设备。
[0059]图2示出根据一个说明实施例的图1的收集、充电和配送机器102。
[0060]收集、充电和配送机器102包括控制子系统202、充电子系统204、通信子系统206及用户接口子系统208。
[0061]控制子系统202包括控制器210，例如，微处理器、微控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程门阵列(PGA)、专用集成电路(ASIC)，或能够从各种传感器接收信号、执行逻辑运算及将信号发送至各种组件的另一控制器。通常，控制器210可采用微处理器(例如，INTEL、AMD、ATOM)的形式。控制子系统202亦可包括一个或多个非瞬时性处理器或计算机可读存储介质，例如，只读存储器(ROM) 212、随机存取存储器(RAM) 214及数据存储器216(例如，诸如闪存或EEPROM的固态存储介质、诸如硬盘之类的旋转存储介质)。非瞬时性处理器或计算机可读存储介质212、214、216另外可以是作为控制器210的一部分的任何非瞬时性存储介质(例如，寄存器)。控制子系统202可包括将各种组件耦接在一起的一个或多个总线218(仅示出一个)，例如，一个或多个电力总线、指令总线、数据总线等。
[0062]如图所示，ROM 212或者其他非瞬时性处理器或计算机可读存储介质212、214、216中某一个其他存储介质存储指令和/或变量或参数的数据或值。所述数据集可采用各种形式，例如，查找表、数据库中的记录集合等。指令以及数据或值的集合可由控制器110来执行。指令以及数据或值的集合的执行使控制器110执行使收集、充电和配送机器102收集、充电和配送便携式能量存储设备的特定动作。在这里且在作为对便携式电能存储设备106充电的便携式充电设备350的上下文中，描述了收集、充电和配送机器102的具体操作。
[0063]控制器210可按传统方式将RAM 214用于指令、数据等的易失性存储。控制器210可使用数据存储器216来将信息记入日志或保留信息，例如，与便携式电力存储设备106的收集、充电和/或配送或收集和/或收集、充电和配送机器102自身的操作有关的遥测信息。指令可由控制器210执行，以响应于最终用户或操作者输入且使用变量或参数的数据或值来控制收集、充电和配送机器102的操作，作为的响应。
[0064]控制子系统202从各种传感器和/或收集、充电和配送机器102的其他组件接收信号，所述信号包括表征或指示该其他组件的操作、状态或状况的信息。传感器在图2中由出现于圆圈中的连同有适当下标字母的字母S表示。
[0065]例如，一个或多个位置传感器Spi至Spn可检测在接纳器104中的每一个处便携式电力存储设备106是否存在。位置传感器Spi至Spn可采用各种的形式。例如，位置传感器Spi至S ^可采用机械开关的形式，所述机械开关响应于在将便携式电力存储设备106插入至接纳器104中时与对应便携式电力存储设备106的一部分的接触而闭合(或者备选地，打开)。亦举例而言，位置传感器Spi至Spn可采用光学开关(亦即，光源及接收器)的形式，所述光学开关响应于在将便携式电力存储设备106插入至接纳器104中时与对应便携式电力存储设备106的一部分接触而闭合(或者备选地，打开)。再例如，位置传感器Spi至S PN可采用电传感器或开关的形式，所述电传感器或开关响应于检测到以下情形而闭合(或者备选地，打开):由于在将便携式电力存储设备106插入至接纳器104中时与对应便携式电力存储设备106的端子110接触而产生的闭路状况，或由于接纳器104中缺少对应便携式电力存储设备106而导致的开路状况。该示例目的是非限制性的，且要注意，可使用用于检测便携式电力存储设备106的存在/不存在或甚至便携式电力存储设备106至接纳器中的插入的任何其他结构及设备。
[0066]例如，一个或多个电荷传感器3?至S εΝ可检测接纳器104中的每一个处的便携式电力存储设备106的电荷。电荷传感器^至S εΝ可检测由便携式电力存储设备106存储的充电量。电荷传感器3?至SeN可附加检测正向每一个接纳器104处的便携式电力存储设备106中的便携式电力存储设备供应的充电量和/或充电速率。此情形可允许评估每一便携式电力存储设备106的当前(亦即，短时)充电状况或状态，以及允许对便携式电力存储设备106的充电进行反馈控制，包括对充电速率的控制。电荷传感器Sei至S εΝ可包括各种电流和/或电压传感器。
[0067]例如，一个或多个电荷传感器Sn (仅示出一个)可检测或感测接纳器104处或在周围环境中的温度。
[0068]控制子系统202响应于控制信号而将信号提供给各种致动器和/或其他组件，所述信号包括表征或指示组件要执行的操作或组件应进入的状态或状况的信息。控制信号、响应于控制信号的致动器或其他组件在图2中由出现于圆圈中带有适当下标字母的字母C表不。
[0069]例如，一个或多个引擎控制信号Cai至Can可影响一个或多个致动器220 (仅说明一个)的操作。例如，控制信号Cai可使致动器220在第一位置与第二位置之间移动或改变由致动器220产生的磁场。致动器220可采用各种形式中的任一个，包括但不限于，螺线管、诸如步进马达的电动马达、或电磁体。致动器220可经耦接以操作闩锁、锁或其他固定器机械装置222。闩锁、锁或其他固定器机械装置222可选择性地紧固或固定接纳器104 (图1)中的一个或多个便携式电力存储设备106 (图1)。例如，闩锁、锁或其他固定器机械装置222可物理上耦接至作为便携式电力存储设备106 (图1)的外壳的一部分的互补结构。备选地，闩锁、锁或其他固定器机械装置222可磁性耦接至作为便携式电力存储设备106 (图1)的外壳的一部分的互补结构。又例如，闩锁、锁或其他机械装置可开启接纳器104(图1)，或可允许开启接纳器104，以接纳已部分或完全放电的便携式电力存储设备106以进行充电。例如，致动器可开启和/或关闭至接纳器104(图1)的门，以选择性地提供对其中接纳的便携式电力存储设备106 (图1)的接入。又例如，致动器可开启和/或关闭闩锁或锁，从而允许最终用户开启和/或关闭至接纳器104(图1)的门，以选择性地提供对其中接纳的便携式电力存储设备106 (图1)的接入。
[0070]控制子系统202可包括用于向充电子系统206的一个或多个端口 224b提供控制信号的一个或多个端口 224a。端口 224a、224b可提供双向通信。控制子系统202可包括用于向用户接口子系统208的一个或多个端口 226b提供控制信号的一个或多个端口 226a。端口 226a、226b可提供双向通信。
[0071]充电子系统204包括用于在便携式电力存储设备106位于或接纳于接纳器104中时对便携式电力存储设备106充电的各种电组件及电子组件。例如，充电子系统204可包括一个或多个电力总线或电力总线条、继电器、接触器或其他开关(例如，绝缘闸极双极晶体管或IGBT、金属氧化物半导体晶体管或M0SFET)、整流器网桥、电流传感器、接地故障电路等。经由接触来供应电力，接触可采用各种形式(例如，端子、导线、接线柱等)中的任一个。该接触允许电耦接各种组件。图2中示出了一些可能的实现。此情形并不意欲为详尽的。可使用额外组件，同时可省略其他组件。
[0072]所示出的充电子系统204包括第一电力转换器230，其经由线路或软线(cord) 232从电气服务114(图1)接收电力。电力通常将采用单相、两相或三相AC电力的形式。因而，第一电力转换器230可能需要转换及以其他方式调节经由电气服务114(图1)接收的电力，以例如将AC波形整流至DC，变换电压、电流、相位，以及减少瞬态及噪声。因此，第一电力转换器230可包括变压器234、整流器236、DC/DC电力转换器238及滤波器240。
[0073]变压器234可采用各种市售变压器的形式，所述市售变压器具有用于处置经由电气服务114(图1)接收的电力的合适定额。一些实施例可使用多个变压器。变压器234可有利地在收集、充电和配送机器102的组件与输电线路116 (图1)之间提供电流隔离。整流器236可采用各种形式(例如，全桥二极管整流器或开关模式整流器)中的任一个。整流器236可被操作以将AC电力变换至DC电力。DC/DC电力转换器238可为各种形式中的任一个。例如，DC/DC电力转换器238可采用开关模式DC/DC电力转换器的形式(例如，在半桥或全桥配置中使用IGBT或M0SFET)，且可包括一个或多个电感器。DC/DC电力转换器238可具有任何数目的拓扑，包括升压式转换器、降压式转换器、同步降压式转换器、降压-升压转换器或回扫式转换器。滤波器240可包括一个或多个电容器、电阻器、齐纳(Zener) 二极管或其他组件以抑制电压尖峰，或以移除或减少瞬态和/或噪声。
[0074]所示出的充电子系统204亦可从再生电源(例如，PV阵列118 (图1))接收电力。此电力可由第一电力转换器230来转换或调节，例如，直接供应至DC/DC电力转换器238而绕过变压器236和/或整流器236。或者，所示出的充电子系统204可包括用于转换或以其他方式调节此电力的专用电力转换器。
[0075]可选地，所示出的充电子系统20