智能单元电池架构和方法与流程

智能单元电池架构和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年9月21日提交的题为“dc fast charging of smartcell ev architecture”的美国临时专利申请序列号63/246,410的优先权和权益。前述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本主题公开涉及电池架构，并且更具体而言，涉及智能单元电池架构和方法。


背景技术：

4.电动车辆(ev)电池通常由串联耦合在一起的电池单元集合构成。采用这种结构，ev电池的等效电压等于电池单元集合的单个电压的总和。最大可供应电压大于或等于该等效电压的充电站可为ev电池充电。然而，最大可供应电压小于该等效电压的充电站在没有功率转换模块(例如直流-直流(dc-dc)升压器)的情况下不能给ev电池充电。不幸的是，因为电动车辆通常涉及以数百伏甚至数千伏测量的电压电平，所以这种功率转换模块通常非常大、重、体积大且昂贵。
5.可以解决这些技术问题中的一个或多个的系统和/或技术可能是期望的。


技术实现要素：

6.下面给出一个概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。该概述不旨在识别关键或重要元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中，描述了可以促进智能单元电池架构和方法的设备、系统、计算机实现的方法、装置和/或计算机程序产品。
7.根据一个或多个实施例，提供了一种电池。电池可以包括正极端子和负极端子。在各种实施例中，电池还可以包括智能电池单元集合。在各个方面，智能电池单元集合可以串联耦合在正极端子和负极端子之间。在各种情况下，智能电池单元集合可以分别包括全桥。在各种情况下，全桥可以具有充电状态、放电状态和/或旁路状态。
8.根据一个或多个实施例，提供了一种电池。在各个方面，电池可以包括智能电池单元集合。在各种情况下，智能电池单元集合可以分别包括全桥，其中全桥可独立地配置成充电状态、放电状态和旁路状态。
9.根据一个或多个实施例，上述电池可作为制造方法实现。
附图说明
10.图1示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统的框图。该系统促进智能单元电池架构和方法。
11.图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路
图，该电池单元展示了涉及全桥的智能单元架构。
12.图3示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图，该电池单元展示了涉及配置为充电状态的全桥的智能单元架构。
13.图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图，该电池单元展示了涉及配置为放电状态的全桥的智能单元架构。
14.图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图，该电池单元展示了涉及配置为旁路状态的全桥的智能单元架构。
15.图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图，该电池单元展示了涉及配置为替代旁路状态的全桥的智能单元架构。
16.图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合。
17.图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中所有此类电池单元配置为充电状态。
18.图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为旁路状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
19.图10示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为替代旁路状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
20.图11示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为放电状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
21.图12示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统的框图，该系统包括可供应电压和电池单元集合电压，其促进智能单元电池架构和方法。
22.图13示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统的框图，该系统包括充电命令集合、旁路命令集合和放电命令集合，其促进智能单元电池架构和方法。
23.图14-图16示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性过程的流程图，该过程促进智能单元电池架构和方法。
24.图17示出了示例非限制性操作环境的框图，其中可促进本文所述的一个或多个实施例。
25.图18示出了可操作以执行本文所述的各种实现方式的示例网络环境。
具体实施方式
26.下面的详细描述仅仅是说明性的并且不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受在前面的背景或发明内容部分或在具体实施方式部分中呈现的任何明示或暗示的信息的约束。
27.现参照附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记始终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对一个或多个实施例的更彻底的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实施一
个或多个实施例。
28.ev电池通常可以由串联耦合在一起的电池单元集合构成。利用这种结构，ev电池的等效电压等于电池单元集合的单个电压的总和。例如，假设ev电池由200个串联耦合在一起的电池单元构成，其中每个这样的电池单元的额定电压为4伏。在这种情况下，ev电池可被认为具有800伏的等效电压(例如，200个串联电池乘以每个电池4伏)。
29.最大可供应电压大于或等于该等效电压的充电站可为ev电池充电。例如，如果ev电池具有800伏的等效电压，那么ev电池可以由额定至少为800伏的充电站充电。然而，最大可供应电压小于这种等效电压的充电站在没有功率转换模块(例如dc-dc升压器)的情况下不能给ev电池充电。例如，如果ev电池具有800伏的等效电压，则ev电池不能由额定电压仅为400伏的充电站充电，除非充电站利用功率转换器和/或升压器来放大其电压。
30.不幸的是，由于电动车辆通常涉及以数百伏甚至数千伏测量的电压电平，因此设计用于与此类电动车辆的充电站一起工作的功率转换模块通常非常大、重、体积大和/或昂贵。这种尺寸、重量、体积和/或费用可能是不期望的。
31.因此，可解决一个或多个这些技术问题的系统和/或技术可能是期望的。
32.本文所述的各种实施例可通过促进智能单元电池架构和方法解决这些技术问题中的一个或多个。具体地，本文描述的各种实施例可以被认为是用于ev电池单元的改进的电路结构和/或电路架构，该改进的电路结构/架构可以消除对功率转换模块的需要(例如，可以消除对dc-dc升压器的需要)。更具体地，这种改进的电路结构/架构可以包括为ev电池的每个电池单元配备和/或装备如本文所述的独立可控的全桥，其中每个独立可控的全桥可以被配置成充电状态、放电状态和/或一个或多个旁路状态。在各个方面，配备/装备有这种全桥的电池单元可以被称为智能单元和/或智能电池单元。在任何情况下，如果ev电池由智能单元集合组成，则一些智能单元可以被置于充电状态，而其他智能单元可以被置于放电状态或旁路状态，结果是ev电池可以由最大可供应电压小于智能单元集合的单元(cell-wise)电压的总和的充电站充电。请注意，这种充电可以在不依赖dc-dc升压器的情况下来完成。此外，本文描述的各种实施例可以包括计算机化工具(例如，计算机可执行硬件和/或计算机可执行软件的任何合适的组合)，其可以电子控制这种智能单元的全桥，以便促进ev电池的智能充电。
33.在各种实施例中，本文所述的计算机化工具可包括接收器组件和开关组件，并且该计算机化工具可与电池和/或充电站电子集成。
34.在各种实施例中，电池可包括正极端子、负极端子和/或在正极端子和负极端子之间彼此串联耦合的智能单元集合。在各个方面，充电站可以耦合到正极端子和负极端子，以便促进电池的充电(例如，充电站的正极可以耦合到电池的正极端子，并且充电站的负极可以耦合到电池的负极端子；因此，当充电站被激活时，电流可以从正极流向正极端子，通过智能单元集合，流向负极端子，并最终流向负极)。
35.在各个方面，智能单元集合可包括任何合适数量的智能单元。在各种情况下，任何给定的智能单元可以包括耦合到全桥和/或以其他方式配备有全桥的电压源(例如，可再充电的4伏电源、可再充电的8伏电源)。在各种情况下，全桥可以包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。在各个方面，这四个开关中的每一个都可以是电可控的(例如，可以通过暴露于一些电信号而打开和/或可以通过暴露于一些其他电信号而闭合)任何合适的金
属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。在各个方面，第一开关和第二开关可以彼此串联耦合。此外，第一开关和第二开关可以共同与电压源并联，使得第一开关在电压源的正极侧，并且使得第二开关在电压源的负极侧。类似地，第三开关和第四开关可以彼此串联耦合。此外，第三开关和第四开关可以共同与电压源并联，使得第三开关在电压源的正极侧，并且使得第四开关在电压源的负极侧。因此，第一开关和第二开关可以被认为共同与第三开关和第四开关并联。在各种情况下，电压源的正极侧、第一开关的自由端和第三开关的自由端都可以通过任何合适的布线耦合在一起。同样，电压源的负极侧、第二开关的自由端和第四开关的自由端都可以通过任何合适的布线耦合在一起。
36.在各种情况下，给定智能单元的输入导线可耦合在第一开关和第二开关之间。如果给定智能单元在智能单元集合中位于第一(例如，如果给定智能单元没有通过至少一个其他智能单元与电池的正极端子电分离)，则输入导线可以将电流从充电站传送到给定智能单元。相反，如果给定智能单元没有在智能单元集合中位于第一(例如，如果给定的智能单元通过至少一个其他智能单元与电池的正极端子电隔离)，则输入导线可以将电流从前一个智能单元传送到给定的智能单元。
37.类似地，给定智能单元的输出导线可耦合在第三开关和第四开关之间。如果给定的智能单元在智能单元集合中位于最后(例如，如果给定的智能单元没有通过至少一个其他智能单元与电池的负极端子电隔离)，则输出导线可以将电流从给定的智能单元传送到充电站。相反，如果给定的智能单元没有在智能单元集合中位于最后(例如，如果给定的智能单元通过至少一个其他智能单元与电池的负极端子电隔离)，则输出导线可以将电流从给定的智能单元传送到后一个/之后的智能单元。
38.在各个方面，根据第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是打开还是闭合，给定智能单元的全桥可配置为充电状态、放电状态和/或一个或多个旁路状态。例如，如果第一开关和第四开关都闭合，并且如果第二开关和第三开关都打开，则全桥可以被认为处于充电状态。也就是说，在这种配置中，电流可以从输入导线流动；穿过第一个开关(例如，电流不能从输入导线流向第二开关，因为第二开关可以打开)；沿正到负的方向通过电压源(例如，电流不能从第一开关流向第三开关，因为第三开关可以打开)；穿过第四开关；以及流向输出导线。因为电流可以从正到负的方向流过电压源，所以这种电流可以被认为是对电压源充电和/或补充。
39.作为另一个示例，如果第二开关和第三开关都闭合，并且如果第一开关和第四开关都打开，则全桥可被视为处于放电状态。也就是说，在这种配置中，电流可以从输入导线流动；穿过第二开关(例如，由于第一开关可以打开，所以电流不能从输入导线流向第一开关)；在负到正的方向上通过电压源(例如，由于第四开关可以打开，所以电流不能从第二开关流向第四开关)；穿过第三开关；以及流向输出导线。因为电流可以从负到正的方向流过电压源，所以这种电流可以被认为对电压源进行放电和/或耗尽。
40.作为又一个示例，如果第一开关和第三开关都闭合，并且如果第二开关和第四开关都打开，则全桥可被视为处于旁路状态。也就是说，在这种配置中，电流可以从输入导线流动；穿过第一开关(例如，因为第二开关可以打开，所以电流不能从输入导线流向第二开关)；穿过第三开关(例如，因为第四开关可以打开，所以电流不能从第一开关流向电压源)；以及流向输出导线。因为在这种配置中电流不能流过电压源，所以这种电流可以被认为绕
过了电压源。
41.作为又一个示例，如果第二开关和第四开关都闭合，并且如果第一开关和第三开关都打开，则全桥可被视为处于替代旁路状态。也就是说，在这种配置中，电流可以从输入导线流动；穿过第二开关(例如，由于第一开关可以打开，所以电流不能从输入导线流向第一开关)；穿过第四开关(例如，因为第三开关可以打开，所以电流不能从第二开关流向电压源)；以及流向输出导线。因为在这种配置中电流不能流过电压源，所以这种电流可以被认为绕过了电压源。
42.在各个方面，可以将智能单元集合中的不同智能单元置于不同状态(例如，充电状态、放电状态、旁路状态)。更具体地，一些智能单元可以处于充电状态，而其他智能单元可以处于放电状态，和/或还有其他智能单元可以处于旁路状态。以这种方式，可以根据需要可控地操纵电池的总电压、整体电压和/或等效电压。例如，假设所有智能单元集合都处于充电状态。在这种情况下，电池的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于智能单元集合的所有单个单元电压的总和。作为另一个示例，假设智能单元集合中的一些智能单元处于充电状态，而智能单元集合中的其余智能单元处于旁路状态。在这种情况下，电池的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于处于充电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和。注意，这样的总和可以小于智能单元集合的所有单个单元电压的总和。作为又一个示例，假设智能单元集合中的一些智能单元处于充电状态，智能单元集合中的其他智能单元处于旁路状态，并且智能单元集合中的其余智能单元处于放电状态。在这种情况下，电池的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于以下电压之差：处于充电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和；以及处于放电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和。注意，这种差可以小于智能单元集合的所有单个单元电压的总和。
43.因此，可通过控制哪些智能单元处于充电状态、哪些智能单元处于放电状态和/或哪些智能单元处于旁路状态，来可控地操纵电池的总电压、整体电压和/或等效电压(例如，充电站看到的总电压、整体电压和/或等效电压)。因此，在各种情况下，即使充电站的最大可供应电压小于智能单元集合的单个单元电压的总和，并且甚至在没有功率转换模块的情况下(例如，甚至在没有dc-dc升压器的情况下)，电池也可以由充电站充电。
44.在各种实施例中，计算机化工具的接收器组件可电子测量(例如，通过任何合适的电压传感器)和/或以其他方式电子地识别/访问(例如，从任何合适的数据库和/或数据结构)充电站的最大可供电电压。在一些方面，接收器组件可以通过与充电站本身进行电子通信来识别最大可供应电压。在任何情况下，最大可供应电压可以是表示和/或传达充电站被配置成生成(例如，被配置成安全地生成)多少伏特的标量。此外，在各种情况下，接收器组件可以电子地测量(例如，经由任何合适的电压传感器)和/或以其他方式电子地识别/访问(例如，从任何合适的数据库和/或数据结构)分别对应于(例如，以一对一的方式)智能单元集合的单元电压集合。在各个方面，接收器组件可以通过与电池和/或智能单元集合进行电子通信来识别单元电压集合。在任何情况下，单元电压集合可以是标量集合，其中每个标量可以表示/传达智能单元集合中分别对应的一个智能单元的实时和/或当前电压值。
45.在各种实施例中，计算机化工具的开关组件可基于最大可供应电压和单元电压集合，电子地生成任何合适数量的充电命令、任何合适数量的旁路命令和/或任何合适数量的放电命令。在各个方面，开关组件可以将这样的命令电子地传输到电池(例如，传送到智能
单元集合)。在各种情况下，充电命令可以导致和/或指示智能单元集合中的相应智能单元进入充电状态。在各种情况下，放电命令可以导致和/或指示智能单元集合中的相应智能单元进入放电状态。在各个方面，旁路命令可以导致和/或指示智能单元集合中的相应智能单元进入旁路状态。一旦已经根据充电命令、放电命令和/或旁路命令配置了智能单元集合，开关组件就可以电子地指示和/或使充电站开始对电池充电。
46.换句话说，当充电站对电池进行充电时，开关组件可电子控制电池的哪些智能单元处于充电状态，电池的哪些智能单元处于放电状态，和/或电池的哪些智能单元处于旁路状态。在一些情况下，这可以允许充电站对电池进行充电，即使最大可供应电压小于单元电压集合的总和。
47.例如，开关组件可确定最大可供应电压是否小于单元电压集合的总和。如果否(例如，如果最大可供应电压大于或等于单元电压集合的总和)，则充电站可以被认为具有足够的电压来一次为所有智能单元集合充电。在这种情况下，开关组件可以仅生成充电命令，并且可以抑制生成任何旁路命令或放电命令。也就是说，开关组件可以使所有智能单元集合处于充电状态，使得所有智能单元集合可以由充电站一次充电。然而，在一些其他情况下，即使最大可供应电压大于或等于单元电压集合的总和，开关组件也可以生成一个或多个旁路命令(例如，可以使一个或多个智能单元处于旁路状态)。具体而言，即使充电站有足够的电压一次为所有智能单元集合充电，一些智能单元也可能已经充满电。因此，在这种情况下，那些已经充满电的智能单元可以通过开关组件被置于旁路状态，而那些没有充满电的智能单元可以通过开关组件被置于充电状态。因此，当在这种情况下开始充电时，充电站可以被认为是对处于充电状态的那些智能单元进行充电，而使处于旁路状态的那些智能单元保持不变。
48.另一方面，如果最大可供应电压小于单元电压集合的总和，则充电站可被视为没有足够的电压一次对所有智能单元集合进行充电。在这种情况下，开关组件可以生成任何合适数量的充电命令、任何合适数量的旁路命令和/或任何合适数量的放电命令，使得一些智能单元可以处于充电状态，一些智能单元可以处于旁路状态，和/或一些智能单元可以处于放电状态。更具体地说，开关组件可以生成这样的命令，以便确保最大可供应电压大于或等于以下电压之间的差：处于充电状态的那些智能单元的单元电压的总和；以及处于放电状态的那些智能单元的单元电压的总和。因此，当在这种情况下开始充电时，充电站可以被认为是对处于充电状态的那些智能单元进行充电、对处于放电状态的那些智能单元进行放电、以及使处于旁路状态的那些智能单元保持不变。
49.注意，由于本文所述的智能单元电池架构，充电站可在不利用/依赖dc-dc升压器的情况下对电池充电，即使最大可供应电压小于单元电压集合的总和。
50.本文所述的各种实施例可用于使用硬件和/或软件解决本质上技术性很强的问题(例如，以促进智能单元电池架构和方法)，这些问题不是抽象的，不仅仅是自然法则，不仅仅是自然现象，并且也不能作为人类的一组精神动作来执行。相反，本文所述的各种实施例包括有形的电路结构/架构和/或与这种有形的电路结构/架构相关的方法，其可被实现以允许低压充电站在不需要dc-dc升压器的情况下对高压电池单元集合充电。实际上，如上所述，ev电池通常可以由彼此串联耦合的电池单元集合构成。采用这种构造，除非充电站使用dc-dc升压器，否则ev电池不能由最大可供应电压小于电池单元集合的单个单元电压的总
和的充电站充电。
51.相反，本文所述的各种实施例可解决一个或多个此类技术问题。具体地，本文描述的系统/技术可以包括为电池单元集合中的每一个装备/配备相应的独立可控的全桥，其中这种全桥可以被配置(例如，响应于电驱动信号)为充电状态、放电状态和/或一个或多个旁路状态。因此，此类电池单元集合中的一些电池单元的全桥可以被配置成充电状态，而此类电池单元集合中的其他电池单元的全桥可以被配置成放电状态，和/或此类电池单元集合中的其他电池单元的全桥还可以被配置成旁路状态。在这种情况下，电池单元集合的总/等效电压可以小于电池单元集合的所有单个单元电压的总和。特别地，在这种情况下，电池单元集合的总/等效电压可以等于其全桥被配置为充电状态的那些电池单元的单个单元电压的总和减去其全桥被配置为放电状态的那些电池单元的单个单元电压的总和。因此，这种电池单元集合可以由充电站充电，该充电站的最大可供应电压小于所有电池单元集合的单个单元电压的总和，而不依赖于dc-dc升压器。本文描述的各种其他实施例涉及计算机化工具，其可以电子控制这种电池单元的全桥，以便促进智能单元电池架构的智能充电。因为本文描述的各种实施例可以消除对dc-dc升压器的需要，所以这样的实施例无疑构成了电池架构领域中具体且有形的技术改进。
52.此外，本文所述的各种实施例可基于所公开的教导控制有形的、基于硬件的和/或基于软件的设备。例如，本文描述的实施例可以包括配备/装备有有形全桥的有形电池单元。如本文所解释的，当有形电池单元配备/装备有有形全桥时，这种有形全桥的单个开关可以可控地打开和/或闭合，以便使电流补充、耗尽和/或旁路有形电池单元的电压源。
53.应理解，附图和本文公开内容描述了各种实施例的非限制性示例。还应该理解，附图不一定是按比例绘制的。
54.图1示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统100的框图。该系统可以促进智能单元电池架构和方法。如图所示，智能电池单元充电系统102可以通过任何合适的有线和/或无线电子连接与电池104和/或充电站108电子集成。
55.在各种实施例中，电池104可以是包括智能单元集合106的任何合适类型的电池。在各个方面，如图所示，智能单元集合106可以包括任何合适的正整数n的n个智能单元：智能单元1至智能单元n。在各种情况下，智能单元集合106可以全部彼此串联耦合在一起。此外，在各种情况下，智能单元集合106中的每一个可以包括配备/装备有独立可控全桥的独立电压源。如本文所述，独立可控全桥可以可控地配置成充电状态(例如，以便补充相应智能单元的电压源)、放电状态(例如，以便减少相应智能单元的电压源)、和/或一个或多个旁路状态(例如，以便使相应智能单元的电压源保持不变)。在各个方面，电池104可以包括正极端子和负极端子(图1中未示出)，其中智能单元集合106可以在正极端子和负极端子之间串联耦合在一起。
56.在各种实施例中，充电站108可以是任何合适类型的充电器，其电极可物理接触和/或耦合至电池104的正极端子和负极端子。例如，在一些情况下，充电站108可以具有正极和负极(未示出)，其中正极可以与电池104的正极端子物理接触，并且其中负极可以与电池104的负极端子物理接触。因此，当充电站108被激活时，电流可以从充电站108的正极流向电池104的正极端子，通过智能单元集合106，流向电池104的负极端子，并最终流向充电站108的负极。
57.在各种实施例中，充电站108可能无法产生足够的电压来一次对所有智能单元集合106进行充电。在这种情况下，仍然期望允许充电站108给电池104充电，而不需要/使用dc-dc升压器。如本文所述，智能电池单元充电系统102可以促进这种充电。
58.在各种实施例中，智能电池单元充电系统102可包括处理器110(例如，计算机处理单位、微处理器)和切实可行地/可操作地连接/耦合至处理器110的计算机可读存储器112。存储器112可以存储计算机可执行指令，这些指令在被处理器110执行时，可以使得处理器110和/或智能电池单元充电系统102的其他组件(例如，接收器组件114、开关组件116)执行一个或多个动作。在各种实施例中，存储器112可以存储计算机可执行组件(例如，接收器组件114、开关组件116)，并且处理器110可以执行计算机可执行组件。
59.在各种实施例中，智能电池单元充电系统102可包括接收器组件114。在各个方面，如本文所述，接收器组件114可以电子地测量、识别和/或访问充电站108的最大可供应电压。在各种情况下，如本文所述，接收器组件114还可以电子地测量、识别和/或访问分别对应于智能单元集合106的单元电压集合。
60.在各种实施例中，智能电池单元充电系统102可进一步包括开关组件116。在各个方面，如本文所述，开关组件116可以基于最大可供应电压和/或单元电压集合，电子地生成充电命令、放电命令和/或旁路命令，这可以使得/指示智能单元集合106中的相应智能单元被配置成充电状态、放电状态和/或旁路状态。此外，在各种情况下，在根据充电命令、放电命令和/或旁路命令配置智能单元集合106之后，开关组件116可以使得/指示充电站108激活。在这种情况下，充电站108可以被认为是对智能单元集合106中被配置成充电状态的那些智能单元进行充电，对智能单元集合106中被配置成放电状态的那些智能单元进行放电，和/或对智能单元集合106中被配置成旁路状态的那些智能单元进行旁路。
61.为进一步理解智能单元集合106中的一个智能单元的物理构造，考虑图2-6，其中图2示出了智能单元的非限制性示例，其中图3示出了智能单元的充电状态的非限制性示例，其中图4示出了智能单元的放电状态的非限制性示例，并且其中图5-6示出了智能单元的旁路状态的非限制性示例。
62.图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图200，该电池单元展示了涉及全桥的智能单元架构。换句话说，图2描绘了智能单元集合106中的任何一个智能单元的非限制性示例。
63.在各种实施例中，可以有智能单元202。在各个方面，智能单元202可以是智能单元集合106中的任何一个。在各种情况下，如图所示，智能单元202可以包括电压源204。在各种情况下，电压源204可以根据需要展示任何合适的构造和/或任何合适的电压值。例如，在一些情况下，电压源204可以是可再充电的4伏电源。作为另一个示例，在各个方面，电压源204可以是可再充电的8伏电源。在任何情况下，电压源204可以被认为具有正极侧和负极侧。如图2所示，电压源204的正极侧可以用加号表示和/或标注，并且电压源204的负极侧可以用减号表示和/或标注。
64.在各个方面，如图所示，智能单元202可进一步包括可耦合至电压源204的全桥206。在各种情况下，如图所示，全桥206可以包括四个电可控开关：开关208、开关210、开关212和/或开关214。在各种情况下，根据需要，开关208可以是任何合适类型的mosfet。也就是说，开关208可以是任何合适类型的可电打开和/或可电关闭的开关(例如，可响应于被某
个电信号驱动或暴露于某个电信号而打开和/或可响应于被某个其他电信号驱动或暴露于某个其他电信号而关闭的开关)。为了便于说明(例如，为了视觉清晰和/或减少视觉混乱)，图2中没有描绘开关208的传动系。然而，本领域普通技术人员将会理解，传动系电缆/导线可以耦合到开关208，其中由这种传动系电缆/导线承载的电信号可以控制开关208(例如，可以使开关208打开或闭合)。
65.同样，在各个方面，开关210可以是任何合适类型的mosfet。也就是说，开关210可以是任何合适类型的可电打开和/或可电关闭的开关(例如，可响应于被某个电信号驱动或暴露于某个电信号而打开和/或可响应于被某个其他电信号驱动或暴露于某个其他电信号而关闭的开关)。如上所述，为了视觉清晰和/或便于说明，图2中未描绘开关210的传动系。然而，本领域普通技术人员将会理解，传动系电缆/导线可以连接到开关210，其中由这种传动系电缆/导线承载的电信号可以控制开关210(例如，可以使开关210打开或闭合)。
66.类似地，在各种情况下，开关212可以是任何合适类型的mosfet。换句话说，开关212可以是任何合适类型的可电打开和/或可电关闭的开关(例如，可响应于被某个电信号驱动或暴露于某个电信号而打开和/或可响应于被某个其他电信号驱动或暴露于某个其他电信号而关闭的开关)。如上所述，为了视觉清晰和/或便于说明，图2中未描绘开关212的传动系。然而，本领域普通技术人员将会理解，传动系电缆/导线可以耦合到开关212，其中由这种传动系电缆/导线承载的电信号可以控制开关212(例如，可以使开关212打开或闭合)。
67.此外，在各种情况下，开关214可以是任何合适类型的mosfet。也就是说，开关214可以是任何合适类型的可电打开和/或可电关闭的开关(例如，可响应于被某个电信号驱动或暴露于某个电信号而打开和/或可响应于被某个其他电信号驱动或暴露于某个其他电信号而关闭的开关)。同样，为了视觉清晰和/或便于说明，图2中未描绘开关214的传动系。然而，本领域普通技术人员将会理解，传动系电缆/导线可以耦合到开关214，其中由这种传动系电缆/导线承载的电信号可以控制开关214(例如，可以使开关214打开或闭合)。
68.在各个方面，如图所示，开关208和开关210可彼此串联耦合。此外，如图所示，开关208和开关210可以被认为共同与电压源204并联，其中开关208可以在电压源204的正极侧，和/或其中开关210可以在电压源204的负极侧。类似地，如图所示，开关212和开关214可以彼此串联耦合。此外，如图所示，开关212和开关214可以被认为共同与电压源204并联，其中开关212可以在电压源204的正极侧，和/或其中开关214可以在电压源204的负极侧。
69.在各个方面，如图所示，电压源204的正极侧可以耦合到开关208和开关212两者。类似地，如图所示，电压源204的负极侧可以耦合到开关210和开关214两者。
70.在各种情况下，如图所示，可以有输入线216和/或输出线218。在各种情况下，输入线216可以是任何合适的电缆和/或导线，并且输入线216可以耦合在开关208和开关210之间(例如，耦合到它们之间的中点)。同样，如图所示，输出线218可以是任何合适的电缆和/或导线，并且输出线218可以耦合在开关212和开关214之间(例如，耦合到它们之间的中点)。在各个方面，输入线216可以将电流220传送到智能单元202中，而输出线218可以将电流220传送出智能单元202。如本领域普通技术人员将理解的，电流220可以是根据需要具有任何合适的安培数水平的直流电。
71.如果智能单元202是智能单元集合106中的第一个智能单元(例如，如果在智能单元202和电池104的正极端子之间不存在串联的至少一个其他智能单元)，则电流220可从充
电站108流向输入线216。另一方面，如果智能单元202不是智能单元集合106中的第一个智能单元(例如，如果在智能单元202和电池104的正极端子之间存在串联的至少一个其他智能单元)，则电流220可以从智能单元集合106中的前一个智能单元流向输入线216。同样，如果智能单元202是智能单元集合106中的最后一个智能单元(例如，在智能单元202和电池104的负极端子之间没有串联的至少一个其他智能单元)，则电流220可以从输出线218流向充电站108。另一方面，如果智能单元202不是智能单元集合106中的最后一个智能单元(例如，如果在智能单元202和电池104的负极端子之间存在串联的至少一个其他智能单元)，则电流220可以从输出线218流向智能单元集合106中的后一个/之后的智能单元。
72.在各个方面，全桥206可使电流220对电压源204进行充电、放电和/或旁路。这将参照图3-6进行更详细的解释。
73.图3示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图300，该电池单元展示了涉及配置为充电状态的全桥的智能单元架构。换句话说，图3描绘了当全桥206被配置成充电状态时的智能单元202。
74.在各种实施例中，如图所示，智能单元202的全桥206可在以下情况下配置为充电状态：开关208闭合；开关210打开；开关212打开；并且开关214闭合。在这种配置中，电流220可以从输入线216流过开关208。注意，电流220不能从输入线216流过开关210，因为开关210可以打开。在流过开关208之后，电流220可以沿如数字302所示的正到负的方向流过电压源204。注意，电流220不能从开关208流过开关212，因为开关212可以打开。在沿正到负的方向流过电压源204之后，电流220可以流过开关214到达输出线218。注意，电流220不能从电压源204流过开关210，因为开关210可以打开。因为该配置中的电流220可以沿正到负的方向流过电压源204(例如，如数字302所示)，所以该配置中的电流220可以被认为是对电压源204进行充电和/或补充，因此称为“充电状态”。
75.图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图400，该电池单元展示了涉及配置为放电状态的全桥的智能单元架构。换句话说，图4描绘了当全桥206被配置成放电状态时的智能单元202。
76.在各种实施例中，如图所示，智能单元202的全桥206可在以下情况下配置为放电状态：开关208打开；开关210闭合；开关212闭合；并且开关214打开。在这种配置中，电流220可以从输入线216流过开关210。注意，电流220不能从输入线216流过开关208，因为开关208可以打开。在流过开关210之后，电流220可以沿如数字402所示的负到正的方向流过电压源204。注意，电流220不能从开关210流过开关214，因为开关214可以打开。在沿负到正的方向流过电压源204之后，电流220可以流过开关212到达输出线218。注意，电流220不能从电压源204流过开关208，因为开关208可以打开。因为在这种配置中的电流220可以沿负到正的方向流过电压源204(例如，如数字402所示)，所以在这种配置中的电流220可以被认为是放电和/或耗尽电压源204，因此称为“放电状态”。
77.图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图500，该电池单元展示了涉及配置为旁路状态的全桥的智能单元架构。换句话说，图5描绘了当全桥206被配置成旁路状态时的智能单元202。
78.在各种实施例中，如图所示，智能单元202的全桥206可在以下情况下配置为旁路状态：开关208打开；开关210闭合；开关212打开；并且开关214闭合。在这种配置中，电流220
可以从输入线216流过开关210。注意，电流220不能从输入线216流过开关208，因为开关208可以打开。在流过开关210之后，电流220可以流过开关214到达输出线218。注意，电流220不能从开关210流过电压源204，因为开关208和开关212两者都可以打开。因为电流220可以避免流过电压源204，所以在这种配置中的电流220可以被认为旁路了电压源204，因此称为“旁路状态”。
79.图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池单元的电路图600，该电池单元展示了涉及配置为替代旁路状态的全桥的智能单元架构。换句话说，图6描绘了当全桥206被配置成替代旁路状态时的智能单元202。
80.在各种实施例中，如图所示，智能单元202的全桥206可在以下情况下配置为替代旁路状态：开关208闭合；开关210打开；开关212闭合；并且开关214打开。在这种配置中，电流220可以从输入线216流过开关208。注意，电流220不能从输入线216流过开关210，因为开关210可以打开。在流过开关208之后，电流220可以流过开关212到达输出线218。注意，电流220不能从开关208流过电压源204，因为开关210和开关214两者都可以打开。因为电流220可以避免流过电压源204，所以在这种配置中的电流220可以被认为旁路了电压源204，因此称为“旁路状态”。
81.上述图2-6有助于解释智能单元集合106中的单个智能单元的结构和各种状态。在各个方面，图7-图11可以有助于解释全部智能单元集合106可以在这些不同状态下如何相互作用。
82.图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图700，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合。换句话说，图7描绘了电池104的非限制性示例实施例。
83.在各种实施例中，如图所示，电池104可包括正极端子702和/或负极端子704。此外，如图所示，电池104可以包括智能单元集合106，其中智能单元集合106可以在正极端子702和负极端子704之间彼此串联耦合。为了便于说明，图7描绘了智能单元1、智能单元2、智能单元3和智能单元n。如图7所示，智能单元集合106中的每一个可以具有图2所示的结构；也就是说，智能单元集合106中的每一个可以具有电压源和独立可控的全桥，该全桥可配置成充电状态、放电状态和/或一个或多个旁路状态。同样如图7所示，任何给定智能单元的输入线可以来自正极端子702或前一个智能单元的输出线，并且任何给定智能单元的输出线可以通向负极端子704或后一个/之后的智能单元的输入线。例如，智能单元1的输入线可以来自正极端子702，智能单元1的输出线可以通向智能单元2的输入线，智能单元2的输出线可以通向智能单元3的输入线，和/或智能单元n的输出线可以通向负极端子704。
84.在各种情况下，任何合适数量的智能单元集合106可配置成充电状态，任何合适数量的智能单元集合106可配置成放电状态，和/或任何合适数量的智能单元集合106可配置成旁路状态。这可以允许可控地修改电池104的整体电压、总电压和/或等效电压。这将参照图8-图11进一步解释。
85.图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图800，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中所有此类电池单元配置为充电状态。换句话说，图8描绘了当智能单元集合106中的每一个被置于充电状态时，电池104的非限制性示例实施例。
86.如图所示，当智能单元集合106中的每一个被置于和/或配置为充电状态时，如图8的粗体箭头所示，电流可以从正极端子702流动；流向智能单元1的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元1的电压源，从而对智能单元1进行充电/补充；流向智能单元1的输出线；流向智能单元2的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元2的电压源，从而对智能单元2进行充电/补充；流向智能单元2的输出线；流向智能单元3的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元3的电压源，从而对智能单元3进行充电/补充；流向智能单元3的输出线；
…
；流向智能单元n的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元n的电压源，从而对智能单元n进行充电/补充；流向智能单元n的输出线；并最终流向负极端子704。在这种配置中，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于智能单元集合106的所有单个单元电压的总和。
87.图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图900，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为旁路状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
88.不失一般性，假设智能单元2被置于旁路状态。如图所示，当除了智能单元2之外的智能单元集合106中的每一个被置于和/或配置成充电状态时，并且当智能单元2被置于/配置成旁路状态时，如图9的粗体箭头所示，电流可以从正极端子702流动；流向智能单元1的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元1的电压源，从而对智能单元1进行充电/补充；流向智能单元1的输出线；流向智能单元2的输入线；流向智能单元2的输出线，而不与智能单元2的电压源交叉，从而使智能单元2的电压源不受影响；流向智能单元3的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元3的电压源，从而对智能单元3进行充电/补充；流向智能单元3的输出线；
…
；流向智能单元n的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元n的电压源，从而对智能单元n进行充电/补充；流向智能单元n的输出导线；并最终流向负极端子704。在这种配置中，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于处于充电状态的那些智能单元的所有单个单元电压的总和。换句话说，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于智能单元集合106的所有单个单元电压的总和减去智能单元2(例如，处于旁路状态的智能单元)的单个单元电压。
89.图10示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图1000，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为替代旁路状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
90.不失一般性，假设智能单元2被置于替代旁路状态。如图所示，当除了智能单元2之外的智能单元集合106中的每一个被置于和/或配置成充电状态时，并且当智能单元2被置于/配置成替代旁路状态时，如图10的粗体箭头所示，电流可以从正极端子702流动；流向智能单元1的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元1的电压源，从而对智能单元1进行充电/补充；流向智能单元1的输出线；流向智能单元2的输入线；流向智能单元2的输出线，而不与智能单元2的电压源交叉，从而使智能单元2的电压源不受影响；流向智能单元3的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元3的电压源，从而对智能单元3进行充电/补充；流向智能单元3的输出线；
…
；流向智能单元n的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元n的电压源，从而对智能单元n进行充电/补充；流向智能单元n的输出线；并最终流向负极端子704。在这种配置中，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于处于充电状态的那些智能单元的所有单个单元电压的总和。换句话说，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于
智能单元集合106的所有单个单元电压的总和减去智能单元2(例如，处于替代旁路状态的智能单元)的单个单元电压。
91.图11示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性电池的电路图1100，该电池包括展示了智能单元架构的电池单元集合，其中一个或多个此类电池单元配置为放电状态，并且其中其余此类电池单元配置为充电状态。
92.不失一般性，假设智能单元2被置于放电状态。如图所示，当除了智能单元2之外的智能单元集合106中的每一个被置于和/或配置成充电状态时，并且当智能单元2被置于/配置成放电状态时，如图11的粗体箭头所示，电流可以从正极端子702流动；流向智能单元1的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元1的电压源，从而对智能单元1进行充电/补充；流向智能单元1的输出线；流向智能单元2的输入线；沿负到正的方向穿过智能单元2的电压源，从而对智能单元2进行放电/耗尽；流向智能单元2的输出线；流向智能单元3的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元3的电压源，从而对智能单元3进行充电/补充；流向智能单元3的输出线；
…
；流向智能单元n的输入线；沿正到负的方向穿过智能单元n的电压源，从而对智能单元n进行充电/补充；流向智能单元n的输出线；并最终流向负极端子704。在这种配置中，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于处于充电状态的那些智能单元的所有单个单元电压的总和减去/扣除处于放电状态的那些智能单元的所有单个单元电压的总和。换句话说，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于智能单元集合106的所有单个单元电压的总和减去智能单元2(例如，处于放电状态的智能单元)的单个单元电压的两倍。
93.尽管图9-10仅示出了单个智能单元被置于旁路状态，和/或尽管图11仅示出了单个智能单元被置于放电状态，但这些仅仅是为便于说明的非限制性示例。在各个方面，任何合适数量的智能单元集合可以被置于充电状态，任何合适数量的智能单元集合可以被置于旁路状态，和/或任何合适数量的智能单元集合可以被置于放电状态。在这种情况下，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于：处于充电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和；减去处于放电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和。换句话说，电池104的总电压、整体电压和/或等效电压可以等于：所有智能单元集合106的单个单元电压的总和；减去被置于旁路状态的那些智能单元的单个单元电压的总和；并且进一步减去被置于放电状态的那些智能单元的单个单元电压的总和的两倍。
94.因此，如图8-11所示，通过可控地将智能单元集合106中的各个智能单元配置为充电状态、放电状态和/或旁路状态，可实时可控地修改、操纵、改变和/或降低电池104的总电压、整体电压和/或等效电压。
95.图12示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统1200的框图，该系统包括可供应电压和电池单元集合电压，其可以促进智能单元电池架构和方法。如图所示，在一些情况下，系统1200可以包括与系统100相同的组件，并且还可以包括可供应电压1202和/或单元电压集合1204。
96.在各种实施例中，智能电池单元充电系统102的接收器组件114可电子测量、电子接收、电子识别和/或以其他方式电子访问可供应电压1202。在一些情况下，接收器组件114可以根据需要从任何合适的数据库(未示出)电子地获得可供应电压1202。在其他情况下，接收器组件114可以通过与充电站108电子通信来电子地获得可供应电压1202。在任何情况
下，可供应电压1202可以是指示和/或传达充电站108能够向电池104供应多少电压的任何合适的标量(和/或在一些情况下是矢量、矩阵和/或张量)。
97.在各个方面，接收器组件114可进一步电子测量、电子接收、电子识别和/或以其他方式电子访问单元电压集合1204。在一些情况下，接收器组件114可以根据需要从任何合适的数据库(未示出)中电子地获得单元电压集合1204。在其他情况下，接收器组件114可以通过与电池104进行电子通信来电子地获得单元电压集合1204。在任何情况下，单元电压集合1204可以是标量集合(和/或在一些情况下，可以是向量集合、矩阵集合和/或张量集合)，其指示和/或传达智能单元集合106中的每一个当前具有多少剩余电压(例如，实时地)。因为智能单元集合106可以包括n个智能单元，所以单元电压集合1204可以包括n个电压值：单元电压1至单元电压n。在这种情况下，单元电压1可以指示/传达智能单元1当前具有多少剩余电压，并且单元电压n可以指示/传达智能单元n当前具有多少剩余电压。
98.图13示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性系统1300的框图，该系统包括充电命令集合、旁路命令集合和放电命令集合，其可以促进智能单元电池架构和方法。如图所示，在一些情况下，系统1300可以包括与系统1200相同的组件，并且还可以包括充电命令集合1302、旁路命令集合1304和/或放电命令集合1306。
99.在各种实施例中，充电命令集合1302可以包括任何合适数量的充电命令。在各个方面，充电命令可以是任何合适的电子指令，该电子指令可以使得智能单元集合106中分别对应的一个智能单元被配置成充电状态。
100.同样，在各种情况下，旁路命令集合1304可以包括任何合适数量的旁路命令。在各种情况下，旁路命令可以是任何合适的电子指令，其可以使得智能单元集合106中分别对应的一个智能单元被配置成旁路状态(或者替代旁路状态)。
101.类似地，在各个方面，放电命令集合1306可以包括任何合适数量的放电命令。在各种情况下，放电命令可以是任何合适的电子指令，其可以使得智能单元集合106中分别对应的一个智能单元被配置成放电状态。
102.在各个方面，开关组件116可以基于可供应电压1202和/或基于单元电压集合1204，电子地生成充电命令集合1302、旁路命令集合1304和/或放电命令集合1306。例如，在一些情况下，如果可供应电压1202大于或等于单元电压集合1204的总和，则可以推断充电站108拥有足够的电压来同时为所有智能单元集合106充电。在这种情况下，开关组件116可以生成n个充电命令、0个旁路命令和/或0个放电命令，从而使得所有智能单元集合106被置于充电状态。然后开关组件116可以电子地指示/命令充电站108开始对电池104进行充电(例如，持续任何合适的时间量)。
103.作为另一个示例，在一些情况下，如果可供应电压1202大于或等于单元电压集合1204的总和，则可以推断充电站108拥有足够的电压来同时为所有智能单元集合106充电。然而，对于其中m《n的任何合适的正整数m，仍然可以是智能单元集合106中的m个智能单元已经充满电的情况。在这种情况下，开关组件116可以为那些已经被充满电的m个智能单元生成m个旁路命令，并且开关组件116可以为智能单元集合106中的其余智能单元生成n-m个充电命令。这可以使得已经充满电的m个智能单元被置于旁路状态，并且这还可以使得剩余的n-m个智能单元被置于充电状态。然后开关组件116可以电子地指示/命令充电站108开始对电池104进行充电(例如，持续任何合适的时间量)。
104.作为又一个示例，在一些情况下，如果可供应电压1202小于单元电压集合1204的总和，则可以推断充电站108不拥有足够的电压来同时为所有智能单元集合106充电。在这种情况下，开关组件116可以电子地生成任何合适数量的充电命令、任何合适数量的旁路命令和/或任何合适数量的放电命令，使得可供应电压1202大于或等于：处于充电状态的那些智能单元的单元电压的总和；减去处于放电状态的那些智能单元的单元电压的总和。在这一点上，开关组件116然后可以电子地指示/命令充电站108开始对电池104进行充电(例如，持续任何合适的时间量)。注意，这种充电可以不依赖dc-dc升压器来完成。
105.此外，请注意，当可供应电压1202小于单元电压集合1204的总和时，可针对该组智能电池106实现任何合适的充电优先级顺序。作为一个非限制性的示例，充电优先权可以给予目前具有最低电压电平的那些智能单元。在这种情况下，最低电压智能单元可以被配置成充电状态，中间电压智能单元可以被配置成旁路状态，和/或最高电压智能单元可以被配置成放电状态。作为另一个非限制性示例，充电优先级可以给予低于任何合适的预定电压阈值的所有智能单元。例如，阈值可以等于和/或以其他方式基于通过将可供应电压1202除以n而获得的商。在这种情况下，可以将当前电压电平处于或低于该阈值的所有智能单元置于充电状态，而可以将剩余的智能单元置于放电状态或旁路状态。可以根据需要实现任何其他合适的充电优先级等级。
106.图14-图16示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性过程1400的流程图，该过程可以促进智能单元电池架构和方法。智能电池单元充电系统102可以促进这些过程中的各种过程。
107.首先，考虑图14。在各种实施例中，动作1402可以包括由可操作地耦合到处理器的设备(例如，经由114)识别期望对智能单元集合(例如，106)充电的充电站的最大可供应电压。在各种情况下，每个智能单元可以装备有全桥(例如，206)，其可配置成充电状态(例如，如图3所示)、放电状态(例如，如图4所示)和/或旁路状态(例如，如图5-图6所示)。
108.在各个方面，动作1404可包括由设备(例如，经由114)测量智能单元集合的单元电压(例如，1204)。
109.在各种情况下，动作1406可包括由设备(例如，经由116)确定智能单元集合是否需要充电。在各种情况下，根据需要，可以通过将每个单元电压与任何合适的预定电压阈值进行比较来促进该确定。如果不需要充电(例如，如果所有的智能单元都已经充满电或者以其他方式高于某个电压阈值)，则过程1400可以进行到动作1408，在此它可以结束。另一方面，如果需要充电(例如，如果不是所有的智能单元都已经充满电或者以其他方式高于某个电压阈值)，则过程1400可以进行到动作1410。
110.在各个方面，动作1410可包括由设备(例如，经由116)确定单元电压的总和是否超过最大可供应电压。如果否，则过程1400可以进行到动作1414。如果是，则过程1400可以进行到动作1412。
111.在各种情况下，动作1414可包括由设备(例如，经由116)将所有智能单元集合的全桥配置为处于充电状态。过程1400然后可以进行到动作1416。
112.在各种情况下，动作1412可包括由设备(例如，经由116)将智能单元集合中的一些智能单元的全桥配置为处于充电状态，以及由设备(例如，经由116)将智能单元集合中的其它智能单元的全桥配置为处于放电状态或旁路状态，使得处于充电状态的那些智能单元的
电池电压的总和扣除(例如，减去)处于放电状态的那些智能单元的单元电压的总和小于或等于最大可供应电压。过程1400然后可以进行到动作1416。
113.在各个方面，动作1416可包括由设备(例如，经由116)通过充电站对智能单元集合充电一定时间量(例如，根据需要的任何合适的时间量)。在各种情况下，过程1400然后可以返回到动作1404。如图所示，动作1404-1416可以循环，直到不再需要充电。
114.现在，考虑图15。在各种实施例中，动作1502可以包括由可操作地耦合到处理器的设备(例如，经由114)识别期望对智能单元集合(例如，106)充电的充电站(例如，108)的最大可供应电压(例如，1202)。在各种情况下，每个智能单元可以装备有全桥(例如，206)，其可配置成充电状态(例如，如图3所示)、放电状态(例如，如图4所示)和/或旁路状态(例如，如图5-图6所示)。
115.在各个方面，动作1504可包括由设备(例如，经由114)识别充满电的单元电压阈值。在各种情况下，这样的阈值可以指示和/或传达单个智能单元需要多少电压才能被认为是充满电的智能单元。在各种情况下，充满电的单元电压阈值可以根据需要具有任何合适的幅度。
116.在各种情况下，动作1506可包括由设备(例如，经由114)测量智能单元集合的单元电压(例如，1204)。
117.在各种情况下，动作1508可包括由设备(例如，经由116)确定任何单元电压是否低于(例如，小于)充满电的单元电压阈值。如果否，则过程1500可以进行到动作1510，在那里它可以结束。另一方面，如果是，则过程1500可以进行到动作1512。
118.在各个方面，动作1512可包括由设备(例如，经由116)将智能单元集合中单元电压低于充满电的单元电压阈值的至少一些智能单元的全桥配置为充电状态。此外，动作1512可以包括由设备(例如，经由116)将智能单元集合的剩余部分中的至少一些智能单元的全桥配置为旁路状态和/或放电状态。在各种情况下，结果可以是最大可供应电压大于或等于：处于充电状态的那些智能单元的单元电压的总和扣除(例如，减去)处于放电状态的那些智能单元的单元电压的总和。
119.在各种情况下，动作1514可包括由设备(例如，经由116)通过充电站对智能单元集合充电一定时间量(例如，根据需要的任何合适的时间长度)。在各种情况下，过程1500可以返回到动作1506。如图所示，动作1506-1514可以重复直到没有单元电压低于充满电的单元电压阈值。
120.最后，考虑图16。在各种实施例中，动作1602可以包括提供电池(例如，104)的正极端子(例如，702)和/或负极端子(例如，704)。在各个方面，动作1604可以包括在正极端子和负极端子之间串联耦合分别包括全桥(例如，206)的智能电池单元集合(例如，106)。
121.尽管图16中未明确显示，但全桥可具有充电状态、放电状态和/或旁路状态。
122.尽管图16中未明确显示，但是智能电池单元集合中的第一智能电池单元(例如，202)可包括第一电压源(例如，204)和第一全桥(例如，206)。在各种情况下，第一全桥可以包括第一开关(例如，208)、第二开关(例如，210)、第三开关(例如，212)和/或第四开关(例如，214)。在各种情况下，第一开关和第二开关可以串联耦合在一起，使得第一开关和第二开关共同与第一电压源并联，和/或使得第一开关在第一电压源的正极侧，并且第二开关在第一电压源的负极侧。在各个方面，第三开关和第四开关可以串联耦合在一起，使得第三开
关和第四开关共同与第一电压源并联，和/或使得第三开关在第一电压源的正极侧，并且第四开关在第一电压源的负极侧。在各种情况下，来自智能电池单元集合中的前一个智能电池单元的第一导线(例如，216)可以耦合在第一开关和第二开关之间，和/或来自智能电池单元集合中的后一个智能电池单元的第二导线(例如，218)可以耦合在第三开关和第四开关之间。
123.尽管图16中未明确显示，但当第一开关和第四开关都闭合且第二开关和第三开关都打开时，第一全桥可处于充电状态(例如，如图3所示)。
124.尽管图16中未明确显示，但当第二开关和第三开关都闭合且第一开关和第四开关都打开时(例如，如图4所示)，第一全桥可处于放电状态。
125.尽管图16中未明确显示，但当第一开关和第三开关都闭合且第二开关和第四开关都打开时(例如，如图6所示)，或当第二开关和第四开关都闭合且第一开关和第三开关都打开时(例如，如图5所示)，第一全桥可处于旁路状态。
126.尽管图16中未明确显示，但智能电池单元集合中的各个智能电池单元的全桥可处于充电状态，和/或智能电池单元集合中的其余智能电池单元的全桥可处于旁路状态或放电状态。在这种情况下，智能电池单元集合可以由充电源充电，该充电源的最大可供应电压小于智能电池单元集合的各个电压的总和。
127.因此，本文所述的各种实施例包括智能单元电池架构和/或方法，其可使低压充电站能够为高压电池单元集合充电，而不依赖和/或需要dc-dc升压器。这种智能单元电池架构和/或方法无疑是电池领域中具体且有形的技术改进。
128.尽管本文公开内容主要将各种实施例描述为应用于ev电池，但这仅仅是为了便于解释的非限制性示例。在各个方面，本文描述的各个实施例可以应用于由电池单元集合组成的任何合适类型的电池。
129.在各种情况下，机器学习算法和/或模型可以以任何合适的方式实现，以促进本文所述的任何合适的方面(例如，在某些情况下，智能电池单元充电系统102可在执行其功能时使用机器学习；在其他情况下，每个智能单元可以使用机器学习来确定其相对于其相邻智能单元应该处于哪个状态)。为了促进各种实施例的上述机器学习方面中的一些，考虑以下对人工智能(ai)的讨论。本文描述的各种实施例可以采用人工智能来促进自动化一个或多个特征和/或功能。组件可以采用各种基于ai的方案来执行本文公开的各种实施例/示例。为了提供或帮助本文所述的众多确定(例如，确定、查明、推断、核算、预计、预测、估计、推导、预报、检测、计算)，本文所述的组件可以检查其被授权访问的数据的全部或子集，并且可以根据经由事件和/或数据捕获的一组观察来提供对系统和/或环境的状态的推理或确定。例如，可以采用确定来识别特定的上下文或动作，或者可以生成状态的概率分布。确定可以是概率性的；也就是说，基于对数据和事件的考虑来计算感兴趣的状态的概率分布。确定也可以指用于从一组事件和/或数据组成更高级事件的技术。
130.这样的确定可以导致从一组观察到的事件和/或存储的事件数据构建新的事件或动作，无论事件是否在时间上紧密相关，以及无论事件和数据是否来自一个或多个事件和数据源。本文公开的组件可以采用与执行与要求保护的主题相关的自动和/或确定动作相关的各种分类(显式训练(例如，通过训练数据)以及隐式训练(例如，通过观察行为、偏好、历史信息、接收外部信息等))方案和/或系统(例，支持向量机、神经网络、专家系统、贝叶斯
信念网络、模糊逻辑、数据融合引擎等)。因此，分类方案和/或系统可以用于自动学习和执行许多功能、动作和/或确定。
131.分类器可将输入属性向量z＝(z1,z2,z3,z4,zn)映射至输入属于类别的置信度，如f(z)＝置信度(类别)。这种分类可以采用概率和/或基于统计的分析(例如，将分析效用和成本考虑在内)来确定要自动执行的动作。支持向量机(svm)可以是可以采用的分类器的示例。svm通过在可能的输入空间中寻找超曲面来操作，其中超曲面试图将触发标准与非触发事件分开。直观上，这使得分类对于与训练数据接近但不相同的测试数据是正确的。其他有向和无向模型分类方法包括，例如，朴素贝叶斯、贝叶斯网络、决策树、神经网络、模糊逻辑模型和/或提供不同独立性模式的概率分类模型，可以采用其中的任何一种。本文使用的分类还包括用于开发优先级模型的统计回归。
132.本领域普通技术人员将理解，本文公开描述了各种实施例的非限制性示例。为了便于描述和/或解释，当讨论各种实施例时，本文公开的各个部分使用术语“每一个”。本领域普通技术人员将会理解，术语“每一个”的这种用法是非限制性示例。换句话说，当本文公开提供了应用于某个特定对象和/或组件的“每一个”的描述时，应该理解，这是各种实施例的非限制性示例，并且应该进一步理解，在各种其他实施例中，可以是这样的情况，即这种描述应用于少于该特定对象和/或组件的“每一个”。
133.为了给本文所述的各种实施例提供附加的上下文，图17和以下讨论旨在提供可实现本文所述的实施例的各种实施例的合适计算环境1700的简要概述。虽然以上已经在可以在一个或多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述了实施例，但是本领域技术人员将认识到，这些实施例也可以与其他程序模块组合和/或作为硬件和软件的组合来实现。
134.通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域技术人员将理解，本发明的方法可以用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机、物联网(iot)设备、分布式计算系统，以及个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器的或可编程的消费电子产品等，它们中的每一个都可以可操作地耦合到一个或多个相关联的设备。
135.本文实施例的图示实施例也可在分布式计算环境中实践，其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。
136.计算设备通常包括各种介质，各种介质可包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在本文中的使用彼此不同，如下所示。计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以结合用于存储诸如计算机可读或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据的信息的任何方法或技术来实现。
137.计算机可读存储介质可包括但不限于随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存或其他存储技术、光盘只读存储器(cd rom)、数字多功能光盘(dvd)、蓝光光盘(bd)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、固态驱动器或其他固态存储设备、或可用于存储所期望的信息的其他有形和/或非暂
时性介质。在这点上，术语“有形的”或“非暂时的”在这里被应用于存储、存储器或计算机可读介质，它们被理解为仅排除传播暂时信号本身作为修饰符，并且不放弃对所有标准存储、存储器或计算机可读介质的权利，这些标准存储、存储器或计算机可读介质不仅传播暂时信号本身。
138.可由一个或多个本地或远程计算设备(例如，通过访问请求、查询或其他数据检索协议)访问计算机可读存储介质，以进行与介质存储的信息相关的各种操作。
139.通信介质通常在数据信号(例如调制数据信号，例如载波或其他传输机制)中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或非结构化数据，并包括任何信息传递或传输介质。术语“调制数据信号”或信号指的是以在一个或多个信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特性的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质(例如有线网络或直接有线连接)，以及无线介质(例如声学、rf、红外和其他无线介质)。
140.再次参考图17，用于实现本文所述的各方面的各种实施例的示例环境1700包括计算机1702，计算机1702包括处理单位1704、系统存储器1706和系统总线1708。系统总线1708将包括但不限于系统存储器1706的系统组件耦合到处理单位1704。处理单位1704可以是各种市售的处理器中的任何一种。双微处理器和其他多处理器架构也可以用作处理单位1704。
141.系统总线1708可为多种类型的总线结构中的任一种，其可进一步互连到使用多种市售的总线架构中的任一种的(带或不带存储器控制器的)存储器总线、外围总线和本地总线。系统存储器1706包括rom 1710和ram 1712。基本输入/输出系统(bios)可以存储在诸如rom、可擦除可编程只读存储器(eprom)、eeprom的非易失性存储器中，该bios包含有助于诸如在启动期间在计算机1702内的元件之间传输信息的基本例程。ram 1712还可以包括高速ram，例如用于缓存数据的静态ram。
142.计算机1702还包括内部硬盘驱动器(hdd)1714(例如，eide、sata)、一个或多个外部存储设备1716(例如，磁性软盘驱动器(fdd)1716、记忆棒或闪存驱动器读卡器、存储卡读卡器等)以及驱动器1720(例如固态驱动器、光盘驱动器(例如，其可以从诸如cd-rom盘、dvd、bd等的盘1722读取或写入))。或者，在涉及固态驱动器的情况下，将不包括盘1722，除非是单独的。虽然内部hdd 1714被示为位于计算机1702内，但内部hdd 1714也可以配置为在合适的机箱(未示出)中供外部使用。另外，虽然在环境1700中未示出，但是除了hdd 1714之外，或者代替hdd 1714，可以使用固态驱动器(ssd)。hdd 1714、(多个)外部存储设备1716和驱动器1720可以分别通过hdd接口1724、外部存储接口1726和驱动器接口1728连接到系统总线1708。用于外部驱动器实现方式的接口1724可以包括通用串行总线(usb)和电气和电子工程师协会(ieee)1394接口技术中的至少一种或两种。其他外部驱动器连接技术也在这里描述的实施例的考虑范围内。
143.驱动器及其相关的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机1702，驱动器和存储介质以合适的数字格式容纳任何数据的存储。尽管以上对计算机可读存储介质的描述是指各种类型的存储设备，但是本领域技术人员应该理解，计算机可读的其他类型的存储介质，无论是目前存在的还是将来开发的，也可以在示例操作环境中使用，并且此外，任何这样的存储介质可以包含用于执行这里描述的方法的计算机可执行指令。
144.多个程序模块可存储在驱动器和ram 1712中，包括操作系统1730、一个或多个应用程序1732、其他程序模块1734和程序数据1736。操作系统、应用、模块和/或数据的全部或部分也可以缓存在ram 1712中。这里描述的系统和方法可以使用各种市售的操作系统或操作系统的组合来实现。
145.计算机1702可以可选地包括仿真技术。例如，管理程序(未示出)或其他中介可以仿真操作系统1730的硬件环境，并且仿真的硬件可以可选地不同于图17所示的硬件。在这样的实施例中，操作系统1730可以包括在计算机1702上托管的多个虚拟机(vm)中的一个vm。此外，操作系统1730可以为应用1732提供运行时环境，例如java运行时环境或net框架。运行时环境是允许应用程序1732在包括运行时环境的任何操作系统上运行的一致执行环境。类似地，操作系统1730可以支持容器，并且应用1732可以是容器的形式，容器是轻量级的、独立的、可执行的软件包，包括例如代码、运行时、系统工具、系统库和应用的设置。
146.此外，计算机1702可以启用安全模块，如可信处理模块(tpm)。例如，使用tpm，引导组件按时间散列下一个引导组件，并等待结果与安全值的匹配，然后再加载下一个引导组件。该过程可以发生在计算机1702的代码执行堆栈中的任何层(例如，应用在应用执行级别或操作系统(os)内核级别)，从而实现任何代码执行级别的安全性。
147.用户可通过一个或多个有线/无线输入设备，例如键盘1738、触摸屏1740和诸如鼠标1742等定点设备，向计算机1702输入命令和信息。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、红外(ir)遥控器、射频(rf)遥控器或其他遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实耳机、游戏手柄、触控笔、图像输入设备(例如，(多个)相机)、手势传感器输入设备、视觉运动传感器输入设备、情绪或面部检测设备、生物特征输入设备(例如，指纹或虹膜扫描仪)等。这些和其他输入设备通常通过输入设备接口1744连接到处理单位1704，输入设备接口1744可以耦合到系统总线1708，但是也可以通过其他接口(例如并行端口、ieee 1394串行端口、游戏端口、usb端口、ir接口、接口等)连接。
148.监视器1746或其他类型的显示设备也可通过接口(如视频适配器1748)连接至系统总线1708。除了监视器1746，计算机通常包括其他外围输出设备(未示出)，如扬声器、打印机等。
149.计算机1702可以使用经由到一个或多个远程计算机(例如(多个)远程计算机1750)的有线和/或无线通信的逻辑连接在网络环境中进行操作。(多个)远程计算机1750可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等设备或其他常见的网络节点，并且通常包括相对于计算机1702描述的许多或所有元件，尽管为了简洁起见，仅示出了存储器/存储设备1752。所描绘的逻辑连接包括到局域网(lan)1754和/或更大的网络(例如广域网(wan)1756)的有线/无线连接。这种lan和wan联网环境在办公室和公司中很常见，并且促进企业范围的计算机网络(例如内部网)，所有这些网络都可以连接到全球通信网络，例如因特网。
150.在lan联网环境中使用时，计算机1702可通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1758连接至局域网1754。适配器1758可以促进到lan 1754的有线或无线通信，lan 1754还可以包括设置在其上的无线接入点(ap)，用于以无线模式与适配器1758通信。
151.在wan联网环境中使用时，计算机1702可包括调制解调器1760，或可通过用于在wan 1756上建立通信的其他方式(例如通过互联网)连接至wan 1756上的通信服务器。调制
解调器1760可以是内部或外部以及有线或无线设备，它可以通过输入设备接口1744连接到系统总线1708。在网络环境中，相对于计算机1702或其部分描绘的程序模块可以存储在远程存储器/存储设备1752中。将会理解，所示的网络连接是示例，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他方式。
152.在lan或wan联网环境中使用时，除了上述外部存储设备1716(例如但不限于提供信息的存储或处理的一个或多个方面的网络虚拟机)之外，或代替上述外部存储设备1716，计算机1702可访问云存储系统或其他基于网络的存储系统。通常，计算机1702和云存储系统之间的连接可以通过lan 1754或wan 1756(例如分别通过适配器1758或调制解调器1760)建立。在将计算机1702连接到相关联的云存储系统时，外部存储接口1726可以在适配器1758和/或调制解调器1760的帮助下，管理由云存储系统提供的存储，就像它管理其他类型的外部存储一样。例如，外部存储接口1726可被配置成提供对云存储源的访问，就好像这些源被物理地连接到计算机1702一样。
153.计算机1702可用于与可操作地设置在无线通信中的任何无线设备或实体进行通信，例如打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关的任何装备或位置(例如，信息亭、报摊、货架等)、以及电话。这可以包括无线保真(wi-fi)和无线技术。因此，通信可以是与传统网络一样的预定义结构，或者仅仅是至少两个设备之间的自组织通信。
154.图18是示例计算环境1800的示意框图，所公开的主题可以与之交互。示例计算环境1800包括一个或多个客户机1810。客户端1810可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算设备)。示例计算环境1800还包括一个或多个服务器1830。(多个)服务器1830也可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算设备)。例如，服务器1830可以容纳线程以通过采用本文所述的一个或多个实施例来执行转换。客户机1810和服务器1830之间的一种可能的通信可以是适于在两个或多个计算机进程之间传输的数据分组的形式。示例计算环境1800包括通信框架1850，该通信框架1850可用于促进(多个)客户端1810和(多个)服务器1830之间的通信。(多个)客户机1810切实可行地连接到一个或多个客户端数据存储1820，该一个或多个客户端数据存储1820可用于存储(多个)客户端1810本地的信息。类似地，(多个)服务器1830切实可行地连接到可用于存储服务器1830本地的信息的一个或多个服务器数据存储1840。
155.本文描述的各种实施例可以是任何可能的技术细节集成级别的系统、方法、装置和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或介质)，其上具有计算机可读程序指令，用于使处理器执行本文描述的各种实施例的各方面。计算机可读存储介质可为有形设备，其可保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可为例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表还可以包括以下各项：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、数字通用光盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备(诸如凹槽中的在其上记录有指令的打孔卡或凸起结构)以及前述的任何合适的组合。如本文使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时信号本身，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输
介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)或者通过导线传输的电信号。
156.本文描述的计算机可读程序指令可经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备或者下载到外部计算机或外部存储设备。网络可包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并且转发计算机可读程序指令以便存储在相应的计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。用于执行本文描述的各种实施例的操作的计算机可读程序指令可为汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，该编程语言包括面向对象的编程语言(诸如smaltalk、c++等)以及过程编程语言(诸如“c”编程语言或类似编程语言)。计算机可读程序指令可作为独立的软件包完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络连接到用户的计算机，该网络包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者可连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可通过使用计算机可读程序指令的状态信息个性化电子电路来执行计算机可读程序指令，以便执行本文描述的各个实施例的各方面。
157.本文参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述各个实施例的各方面。应理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可由计算机可读程序指令来实现。这些计算机可读程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图和/或(多个)框图块中指定的功能/动作的部件。这些计算机可读程序指令也可存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可指示计算机、可编程数据处理装置和/或以特定方式运行的其他设备，使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括一种制品，该制品包括实现在流程图和/或(多个)框图块中指定的功能/动作的各方面的指令。计算机可读程序指令还可被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以致使在该计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作动作，以产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或(多个)框图块中指定的功能/动作。
158.附图中的流程图和框图示出根据本文描述的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个框可表示模块、区段或指令的部分，其包括用于实现(多个)指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代性实现方式中，框中提到的功能可以不按附图中提到的顺序出现。例如，连续示出的两个框实际上可以大致上同时执行，或者该框有时可以按相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可由执行指定功能或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
159.虽然上面已经在(多个)计算机上运行的计算机程序产品的计算机可执行指令的一般上下文中描述了主题，但是本领域技术人员将认识到本公开也可以或可以与其他程序模块组合实现。通常，程序模块包括执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域技术人员将理解，本发明的计算机实现的方法可以用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算设备、大型计算机以及计算机、手持式计算设备(例如，pda，电话)、基于微处理器或可编程的消费类或工业电子设备等。所示出的方面还可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。然而，本公开的一些(如果不是全部)方面可以在独立计算机上实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。
160.如在本技术中所使用的，术语“组件”、“系统”、“平台”、“接口”等可以指代和/或可以包括计算机相关实体或与具有一个或多个特定功能的操作机器相关的实体。这里公开的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，在服务器上运行的应用和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。在另一示例中，各个组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以通过本地和/或远程进程进行通信，例如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数据，该组件经由该信号与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互，和/或通过诸如因特网的网络与其他系统进行交互)。作为另一示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，其由处理器执行的软件或固件应用操作。在这种情况下，处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一个示例，组件可以是通过没有机械部件的电子组件提供特定功能的装置，其中电子组件可以包括处理器或执行至少部分地赋予电子组件的功能的软件或固件的其他部件。在一方面，组件可经由虚拟机(例如，在云计算系统内)模拟电子组件。
161.此外，术语“或”旨在表示包含性的“或”而非排他性的“或”。即，除非另有说明或从上下文中清楚，否则“x使用a或b”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果x使用a；x使用b；或者x使用a和b两者，则在任何前述情况下满足“x使用a或b”。此外，在主题说明书和附图中使用的冠词“一”和“一个”通常应该被解释为表示“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。如本文所使用的，术语“示例”和/或“示例性”用于表示用作示例、实例或说明。为避免疑义，本文公开的主题不受这些示例的限制。另外，本文中描述为“示例”和/或“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其它方面或设计更优选或更具优势，也不意味着排除那些本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。
162.当在本说明书中使用时，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单位或设备，包括但不限于单核处理器、具有软件多线程执行能力的单处理器、多核处理器、具有软件多线程执行能力的多核处理器、具有硬件多线程技术的多核处理器、并行平台、和具有分布式共享内存的并行平台。另外，处理器可以指集成电路、专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑控制器(plc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)、离散的栅极或晶体管逻辑、分立的硬件组件，或设计用于执行本文所述的功能的其任何组合。此外，处理器可以利用纳米级架构，例如但不限于基于分子和量子点的晶体管、
开关和门，以优化空间使用或增强用户装备的性能。处理器也可以实现为计算处理单位的组合。在本公开中，诸如“存储”、“存储器”、“数据存储”、“数据存储器”、“数据库”的术语以及与组件的操作和功能相关的基本上任何其他信息存储组件被用于指代“存储器组件”、体现在“存储器”中的实体、或包括存储器的组件。应当理解，这里描述的存储器和/或存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除rom(eeprom)、闪存或非易失性随机存取存储器(ram)(例如，铁电ram(feram))。易失性存储器可以包括ram、其可以用作例如外部高速缓冲存储器。作为说明而非限制，ram可以以诸如同步ram(sram)，动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双倍数据速率sdram(ddr sdram)、增强型sdram(esdram)、同步链接dram(sldram)、直接存储器总线ram(drram)、直接存储器总线动态ram(drdram)和存储器总线动态ram(rdram)的多种形式获得。另外，本文公开的系统或计算机实现的方法的存储器组件旨在包括但不限于包括这些和任何其他合适类型的存储器。
163.以上已描述的内容仅包括系统和计算机实现的方法的示例。当然，出于描述本公开的目的，不可能描述组件或计算机实现的方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到本公开的许多其他组合和置换是可能的。此外，在具体实施方式、权利要求、附录和附图中使用术语“包括”，“具有”，“拥有”等等的范围内，这些术语旨在以与术语“包括”在权利要求中用作过渡词时的解释类似的方式包括在内。
164.各种实施例的描述是为了说明的目的而呈现的，但并不旨在穷举或限制于所公开的实施例。在不脱离所描述实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。选择本文中所用的术语旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文公开的实施例。
165.本文所述的各种实施例的其他方面由以下条款的主题提供：
166.1.一种电池，包括：
167.正极端子和负极端子；和
168.智能电池单元集合，串联耦合在所述正极端子和所述负极端子之间，并且分别包括全桥。
169.2.根据任何前述条款所述的电池，其中，所述全桥具有充电状态、放电状态和旁路状态。
170.3.根据任何前述条款所述的电池，其中，所述智能电池单元集合中的第一智能电池单元包括第一电压源和第一全桥；
171.其中所述第一全桥包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
172.其中所述第一开关和所述第二开关串联耦合在一起；
173.其中所述第一开关和所述第二开关共同与所述第一电压源并联，使得所述第一开关在所述第一电压源的正极侧，并且所述第二开关在所述第一电压源的负极侧；
174.其中所述第三开关和所述第四开关串联耦合在一起；
175.其中所述第三开关和所述第四开关共同与所述第一电压源并联，使得所述第三开关在所述第一电压源的正极侧，并且所述第四开关在所述第一电压源的负极侧；
176.其中来自所述智能电池单元集合中的前一个智能电池单元的第一导线耦合在所述第一开关和所述第二开关之间；以及
177.其中来自所述智能电池单元集合中的后一个智能电池单元的第二导线耦合在所述第三开关和所述第四开关之间。
178.4.根据任何前述条款所述的电池，其中，当所述第一开关和所述第四开关都闭合并且所述第二开关和所述第三开关都打开时，所述第一全桥处于充电状态。
179.5.根据任何前述条款所述的电池，其中，当所述第二开关和所述第三开关都闭合并且所述第一开关和所述第四开关都打开时，所述第一全桥处于放电状态。
180.6.根据任何前述条款所述的电池，其中，当所述第一开关和所述第三开关都闭合并且所述第二开关和所述第四开关都打开时，或者当所述第二开关和所述第四开关都闭合并且所述第一开关和所述第三开关都打开时，所述第一全桥处于旁路状态。
181.7.根据任何前述条款所述的电池，其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关是金属氧化物半导体场效应晶体管。
182.8.根据任何前述条款所述的电池，其中，所述智能电池单元集合中的各个智能电池单元的全桥处于充电状态，并且其中所述智能电池单元集合中的剩余智能电池单元的全桥处于旁路状态或放电状态，从而使得所述智能电池单元集合可由最大可供应电压小于所述智能电池单元集合的单个电压的总和的充电源充电。
183.9.上述条款1所述的电池，具有上述条款2-8所述的电池的任何组合和/或组合的集合。
184.10.一种方法，包括：
185.提供电池的正极端子和负极端子；和
186.在所述正极端子和所述负极端子之间串联耦合分别包括全桥的智能电池单元集合。
187.11.根据任何前述条款所述的方法，其中，所述全桥具有充电状态、放电状态和旁路状态。
188.12.根据任何前述条款所述的方法，其中，所述智能电池单元集合中的第一智能电池单元包括第一电压源和第一全桥；
189.其中所述第一全桥包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
190.其中所述第一开关和所述第二开关串联耦合在一起；
191.其中所述第一开关和所述第二开关共同与所述第一电压源并联，使得所述第一开关在所述第一电压源的正极侧，并且所述第二开关在所述第一电压源的负极侧；
192.其中所述第三开关和所述第四开关串联耦合在一起；
193.其中所述第三开关和所述第四开关共同与所述第一电压源并联，使得所述第三开关在所述第一电压源的正极侧，并且所述第四开关在所述第一电压源的负极侧；
194.其中来自所述智能电池单元集合中的前一个智能电池单元的第一导线耦合在所述第一开关和所述第二开关之间；以及
195.其中来自所述智能电池单元集合中的后一个智能电池单元的第二导线耦合在所述第三开关和所述第四开关之间。
196.13.根据任何前述条款所述的方法，其中，当所述第一开关和所述第四开关都闭合
并且所述第二开关和所述第三开关都打开时，所述第一全桥处于充电状态。
197.14.根据任何前述条款所述的方法，其中，当所述第二开关和所述第三开关都闭合并且所述第一开关和所述第四开关都打开时，所述第一全桥处于放电状态。
198.15.根据任何前述条款所述的方法，其中，当所述第一开关和所述第三开关都闭合并且所述第二开关和所述第四开关都打开时，或者当所述第二开关和所述第四开关都闭合并且所述第一开关和所述第三开关都打开时，所述第一全桥处于旁路状态。
199.16.根据任何前述条款所述的方法，其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关是金属氧化物半导体场效应晶体管。
200.17.根据任何前述条款所述的方法，其中，所述智能电池单元集合中的各个智能电池单元的全桥处于充电状态，并且其中所述智能电池单元集合中的剩余智能电池单元的全桥处于旁路状态或放电状态，从而使得所述智能电池单元集合可由最大可供应电压小于所述智能电池单元集合的单个电压的总和的充电源充电。
201.18.上述条款10所述的方法，具有上述条款11-17所述的方法的任何组合和/或组合的集合。
202.19.一种电池，包括：
203.分别包括全桥的智能电池单元集合，其中，所述全桥可独立地配置成充电状态、放电状态和旁路状态。
204.20.根据任何前述条款所述的电池，其中，当所述智能电池单元集合中的一些智能电池单元的全桥处于充电状态并且所述智能电池单元集合中的其他智能电池单元的全桥处于旁路状态时，所述智能电池单元集合可由充电站充电，所述充电站的最大可供应电压小于所述智能电池单元集合的单个电压的总和。
205.21.根据任何前述条款所述的电池，其中，当所述智能电池单元集合中的一些智能电池单元的全桥处于充电状态并且所述智能电池单元集合中的其他智能电池单元的全桥处于放电状态时，所述智能电池单元集合可由充电站充电，所述充电站的最大可供应电压小于所述智能电池单元集合的各个电压的总和。
206.22.根据任何前述条款所述的电池，其中，所述智能电池单元集合中的第一智能电池单元包括第一电压源和第一全桥；
207.其中所述第一全桥包括第一对串联开关和第二对串联开关；
208.其中所述第一对串联开关和所述第二对串联开关都与所述第一电压源并联；
209.其中来自所述智能电池单元集合中的第一相邻智能电池单元的第一导线耦合在所述第一对串联开关之间；
210.并且其中来自所述智能电池单元集合中的第二相邻智能电池单元的第二导线耦合在所述第二对串联开关之间。
211.23.上述条款19所述的电池，具有上述条款20-22所述的电池的任何组合和/或组合的集合。