车辆框架和电源组件以及相关的系统和方法与流程

车辆框架和电源组件以及相关的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本pct国际申请要求于2020年6月5日提交的美国申请no.16/893,507的优先权，该美国申请根据35u.s.c.
§
119(e)要求于2019年6月5日提交的序列号为62/857,689的美国临时专利申请的优先权，这些申请的全部公开内容通过参引并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及车辆框架和电源组件，并且更具体地，涉及包括电源控制系统和方法的车辆电源组件。


背景技术：

4.该部分提供了与本公开有关的背景信息，而不一定是现有技术。
5.常规的车辆框架通常包括沿着车辆的长度延伸的两个或更多个侧构件、以及在侧构件之间并且沿着车辆的宽度延伸的两个或更多个横跨构件。侧构件和横跨构件通常由钢或另一合适的坚固且耐用的材料形成，以支承车辆的部件及乘员并且为车辆的部件及乘员提供保护。例如，侧构件或横跨构件可以由表现出足够强度和耐用性的材料构成，以支承电源比如电池或电池组组件。在这方面，常规的车辆框架通常包括联接至侧构件或横跨构件的一个或更多个支架，以用于将电池组或其他车辆部件附接至框架组件。通常，将各种部件组装至车辆框架的方式可能不能为部件中的每个部件提供期望水平的支承和保护。虽然已知的车辆框架组件和电源组件已被证明适合它们的预期目的，但相关技术仍需要改进。


技术实现要素：

6.该部分提供了本公开的总体概述，而并非是对本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面公开。
7.本公开的一个方面提供了一种系统，该系统包括数据处理硬件和存储器硬件。存储器硬件与数据处理硬件通信并且存储当在数据处理硬件上执行时使数据处理硬件执行某些操作的指令。所述操作包括接收对应于电池的温度以及确定温度是否大于预定阈值温度。所述操作还包括当温度大于预定阈值温度时致动弹出器以将电池从电源组件中弹出。
8.本公开的实现方式可以包括以下可选特征中的一个或更多个特征。在一些实现方式中，弹出器包括紧固件。紧固件可以包括爆炸螺栓。
9.在一些实现方式中，所述操作还包括接收电池的功能状态以及确定功能状态是否大于预定阈值功能状态。当功能状态小于预定阈值功能状态时，操作可以包括致动开关以将电池从电路中移除。
10.在一些实现方式中，电池与另一电池以并联电路方式布置。
11.在一些实现方式中，系统在弹出电池之前具有第一系统电压，并且在弹出电池之后具有第二系统电压。第一系统电压可以等于第二系统电压。
12.本公开的另一方面提供了一种电源系统。该电源系统包括壳体、第一电池、第二电
池以及电路控制器。第一电池至少部分地设置在壳体内并且具有第一开关。第二电池至少部分地设置在壳体内并且与第一电池以并联电路方式布置。第二电池具有第二开关。第一开关和第二开关能够操作成分别从电路中移除第一电池或第二电池。电路控制器与第一开关和第二开关通信并且能够操作成接收第一电池的第一功能状态和第二电池的第二功能状态，电路控制器配置成基于第一功能状态致动第一开关或者基于第二功能状态致动第二开关。
13.该方面可以包括以下可选特征中的一个或更多个特征。
14.在一些实现方式中，电源系统包括弹出器控制器。弹出器控制器可以配置成接收第一电池的第一温度和第二电池的第二温度。弹出器控制器还能够操作成基于第一温度或第二温度从壳体中弹出第一电池或第二电池。
15.本公开的另一方面提供了一种控制系统。该控制系统包括充电控制器和电路控制器。充电控制器确定第一电池的第一功能状态和第二电池的第二功能状态。第二电池与第一电池以并联电路方式布置。电路控制器(i)将第一功能状态与阈值功能状态进行比较并且(ii)将第二功能状态与阈值功能状态进行比较。电路控制器在第一功能状态小于阈值功能状态时致动开关以将第一电池从电路中移除。
16.该方面可以包括以下可选特征中的一个或更多个特征。
17.在一些实现方式中，弹出器控制器接收第一电池的第一温度和第二电池的第二温度。弹出器控制器能够操作成基于第一温度或第二温度从壳体中弹出第一电池或第二电池。
18.本公开的另一方面提供了一种车辆电源组件。该电源组件包括车辆框架、第一电池和第二电池。车辆框架包括第一纵向构件、第二纵向构件、第一横向壁以及第二横向壁。第二纵向构件靠近第一纵向构件设置。第一横向壁在第一纵向构件与第二纵向构件之间延伸。第二横向壁在第一纵向构件与第二纵向构件之间延伸。第一纵向壁或第二纵向壁以及/或者第一横向壁或第二横向壁共同限定多个子室。第一电池以可移除的方式设置在多个子室的第一子室内。第二电池以可移除的方式设置在多个子室的第二子室内。
19.该方面可以包括以下可选特征中的一个或更多个特征。
20.在一些实现方式中，第一电池以串联布置方式电联接至第二电池。
21.在一些实现方式中，第一电池以并联布置方式电联接至第二电池。
22.在一些实现方式中，电源组件包括在第一纵向构件与第二纵向构件之间并且在第一横向壁与第二横向壁之间延伸的顶壁。第一纵向构件和第二纵向构件以及第一横向壁和第二横向壁可以设置在顶壁与地面之间。
23.在一些实现方式中，第一电池和第二电池电联接至顶壁。
24.在一些实现方式中，第一电池和第二电池通过顶壁与控制模块通信。
25.在一些实现方式中，电源组件包括以可移除的方式联接至壳体的覆盖件。
26.在一些实现方式中，覆盖件配置成将子室与壳体周围的大气流体地隔离。
27.在一些实现方式中，第一子室通过室与第二子室流体连通。
28.本公开的另一方面提供了一种车辆电源组件。该车辆电源组件包括车辆框架组件、第一电池和第二电池。车辆电源组件包括第一纵向构件、第二纵向构件、第一横跨构件、第二横跨构件以及第三横跨构件。第二纵向构件靠近第一纵向构件设置。第一横跨构件在
第一纵向构件与第二纵向构件之间延伸。第二横跨构件在第一纵向构件与第二纵向构件之间延伸。第三横跨构件在第一纵向构件与第二纵向构件之间延伸。第三横跨构件设置在第一横跨构件与第二横跨构件之间。第一纵向构件和第二纵向构件以及第一横跨构件、第二横跨构件和第三横跨构件共同限定多个子室。第一电池以可移除的方式设置在多个子室的第一子室内。第二电池以可移除的方式设置在多个子室的第二子室内。
29.该方面可以包括以下可选特征中的一个或更多个特征。
30.在一些实现方式中，第一纵向构件、第二纵向构件、第一横跨构件、第二横跨构件以及第三横跨构件形成整体式构造。
31.在一些实现方式中，第一电池以串联布置方式电联接至第二电池。
32.在一些实现方式中，第一电池以并联布置方式电联接至第二电池。
33.在一些实现方式中，电源组件包括在第一横跨构件、第二横跨构件和第三横跨构件之间延伸的顶壁。第一横跨构件、第二横跨构件和第三横跨构件可以设置在顶壁与地面之间。第一电池和第二电池可以电联接至顶壁。第一电池和第二电池可以通过顶壁与控制模块通信。
34.在一些实现方式中，电源组件包括以可移除的方式联接至第一横跨构件、第二横跨构件或第三横跨构件中的至少一者的覆盖件。覆盖件可以构造成将第一子室和第二子室与第一子室和第二子室周围的大气流体地隔离。
35.在一些实现方式中，第一子室通过室与第二子室流体连通。
36.根据本文中提供的描述，其他适用领域将变得明显。本概述中的描述和具体示例仅用于说明的目的而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
37.本文中所描述的附图仅用于对所选构型而非所有可能的实现方式的说明性目的，并且不意在限制本公开的范围。
38.图1是包括根据本公开的原理的车辆框架和电源组件的车辆的立体图；
39.图2是图1的车辆框架和电源组件的一部分的部分分解俯视立体图；
40.图3是图1的车辆框架和电源组件的一部分的部分分解仰视立体图；
41.图4是图1的车辆框架和电源组件的沿着图3的线4-4截取的横截面图；
42.图5是图1的车辆框架和电源组件的沿着图3的线5-5截取的横截面图；
43.图6是根据本公开的原理的示例电源控制模块的功能框图；并且
44.图7是根据本公开的原理的用于控制电源组件的示例计算装置执行指令的示意图。
45.贯穿各附图，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
46.现在将参照附图对示例构型进行更充分地描述。提供示例构型使得该公开将是详尽的并且将向本领域的普通技术人员充分地传达本公开的范围。阐述了具体细节比如具体部件、装置及方法的示例，以提供对本公开的构型的详尽理解。对于本领域的普通技术人员而言将明显的是，不必采用特定细节，示例构型可以以许多不同的形式来实施，并且这些特
定细节和示例构型不应当理解为限制本公开的范围。
47.本文中所使用的术语仅用于描述特定示例性构型的目的，而不意在是限制性的。如本文中所使用的，除非上下文中另有明确说明，否则单数冠词“一”、“一种”和“该”也可以意在包括复数形式。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是包含性的，并且因此指明特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。除非特别标识为执行的顺序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。可以采用附加的步骤或替代性步骤。
48.当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”、“附接至”或“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接地接合、连接、附接或者联接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接地位于另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”、“直接附接至”或“直接联接至”时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“在......之间”与“直接在......之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如在本文中所使用的，术语“和/或”包括相关列举的项目中的一个或更多个项目的任意和所有组合。
49.本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分。这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分。除非由上下文明确指出，否则比如“第一”、“第二”的术语以及其他数字术语并不暗含序列或顺序。因此，下面所论述的第一元件、部件、区域、层或部分在不脱离示例构型的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
50.参照图1，示出了车辆10，并且车辆10包括框架组件12、车身14、马达16、电源组件18和多个车轮20。虽然车辆10总体被示为商业多用途车辆，但是将理解的是，在本公开的范围内，车辆10可以包括其他类型的车辆(例如，乘用车、货车、卡车等)。在这方面，框架组件12可以联接至或以其他方式支承车身14、马达16、电源组件18和/或车轮20，而车身14可以限定用于容纳车辆10的一个或更多个乘员或用户的乘客舱22。
51.如图2至图4中所示，框架组件12可以包括第一纵向构件26和第二纵向构件28。虽然框架组件12在本文中总体被示出并描述为包括两个纵向构件26、28，但是将理解的是，在本公开的范围内，框架组件12可以包括多于两个纵向构件。第一纵向构件26和第二纵向构件28可以在它们之间限定空隙30。在一些实现方式中，第一纵向构件26的至少一部分在大致平行于第二纵向构件28的方向上延伸。
52.至少参照图4，第一纵向构件26可以包括第一侧壁34，并且第二纵向构件28可以包括面向第一侧壁34的第二侧壁36，使得第一侧壁34和第二侧壁36限定空隙30。在一些实现方式中，第一侧壁34和第二侧壁36各自限定大致平坦表面。第一侧壁34的平坦表面可以大致平行于第二侧壁36的平坦表面，使得空隙30限定长形的长方体形状。
53.如图4和图5中所示，电源组件18可以包括壳体42、覆盖件44、多个电池46-n、电源控制模块47、一个或更多个紧固件48以及多个传感器49-1、49-2、...49-n。如下面将更详细地描述的，电源组件18可以与框架组件12一体地形成。
54.壳体42可以包括第一纵向壁50、第二纵向壁52、从第一纵向壁50延伸至第二纵向
壁52的第一横向壁54、从第一纵向壁50延伸至第二纵向壁52的第二横向壁56、从第一纵向壁50延伸至第二纵向壁52并且从第一横向壁54延伸至第二横向壁56的顶壁58、以及在第一纵向壁50与第二纵向壁52之间并且在第一横向壁54与第二横向壁56之间延伸的多个横跨构件62。在一些实现方式中，第一纵向壁50大致平行于第二纵向壁52，并且第一横向壁54大致平行于第二横向壁56，使得第一纵向壁50和第二纵向壁52以及第一横向壁54和第二横向壁56限定大致矩形形状，并且第一纵向壁50和第二纵向壁52、第一横向壁54和第二横向壁56以及顶壁58共同限定室64。在一些实现方式中，壳体42与框架组件12整体地形成。例如，第一纵向壁50、第二纵向壁52、第一横向壁54和/或第二横向壁56与框架组件12一体地(例如，整体地)形成。在一些实现方式中，第一纵向壁50和第一纵向构件26形成框架组件12的第一整体框架构件，而第二纵向壁52和第二纵向构件28形成框架组件12的第二整体构件。
55.横跨构件62可以在第一纵向壁50与第二纵向壁52之间以及在第一横向壁54与第二横向壁56之间横向地或纵向地延伸，使得横跨构件62、第一纵向壁50或第二纵向壁52、或者第一横向壁54或第二横向壁56限定室64内的多个子室66。例如，横跨构件62中的一个或更多个横跨构件可以在第一纵向壁50与第二纵向壁52之间横向地延伸，并且横跨构件62中的一个或更多个横跨构件可以在第一横向壁54与第二横向壁56之间纵向地延伸。横向延伸的横跨构件62可以大致垂直于纵向延伸的横跨构件62。子室66可以面向或以其他方式暴露于车辆10的车轮20所接合的地面。在这方面，在车辆10的操作期间，壁50、52、54、56和横跨构件62可以设置在顶壁58与车辆10的车轮20所接合的地面之间。
56.如所示出的，在一些实现方式中，三个横跨构件62在第一纵向壁50与第二纵向壁52之间横向地延伸，并且三个横跨构件62在第一横向壁54与第二横向壁56之间纵向地延伸，使得横跨构件62、第一纵向壁50和第二纵向壁52以及第一横向壁54和第二横向壁56限定室64内的十六个子室66的网格。然而，将理解的是，在本公开的范围内，壳体42可以包括在第一纵向壁50与第二纵向壁52之间横向地延伸的多于或少于三个的横跨构件62、以及在第一横向壁54与第二横向壁56之间纵向地延伸的多于或少于三个的横跨构件62，使得壳体42包括多于或少于十六个的子室66。如前所述，在一些实现方式中，横跨构件62与框架组件12一体地(例如，整体地)形成。例如，横跨构件62以及第一纵向构件26和/或第二纵向构件28可以形成框架组件12的整体第一框架构件和/或第二框架构件。
57.横跨构件62中的一个或更多个横跨构件可以从顶壁58延伸距离d1，第一纵向壁50或第二纵向壁52中的一者或更多者可以从顶壁58延伸距离d2，并且第一横向壁54或第二横向壁56中的一者或更多者可以从顶壁58延伸距离d3。在一些实现方式中，距离d1等于距离d2和d3，使得第一纵向壁50和第二纵向壁52、第一横向壁54和第二横向壁56以及横跨构件62的相应的远端端部70、72、74共同限定或以其他方式设置在平面p内。在其他实现方式中，距离d1可以小于距离d2或d3，使得第一纵向壁50和第二纵向壁52以及第一横向壁54和第二横向壁56的相应的远端端部70、72设置在平面p中，并且横跨构件62的远端端部74设置在平面p与顶壁58之间。
58.参照图3和图4，壳体42的顶壁58还可以包括用于将每个电源组件18电联接至壳体42的多个连接器76以及用于将每个电源组件18通信地联接至壳体42的多个连接器78。如下面将更详细描述的，在一些实现方式中，至少一个连接器76和至少一个连接器78设置在子室66中的每个子室内，以与电池46-n通信，并且分别提供从电池46-n至车辆10的其他区域
或部件(例如，车身14或马达16)的电和数据的传送。在这方面，连接器76中的一个连接器可以包括正端子，而连接器76中的另一连接器可以包括负端子。壳体42还可以包括一个或更多个导管79，以用于将来自电池46-n的电和数据分别传输至连接器76、78，并且传输至车辆10的其他区域或部件(例如，车身14或马达16)。例如，导管79可以包括线材、光学元件或用于将来自电池46-n的电、数据分别传输至连接器76、78并且传输至车辆10的其他区域或部件(例如，车身14或马达16)的其他传输装置。在一些实现方式中，导管79可以传输用于冷却电池46-n或以其他方式保持电池46-n的期望温度的流体。在一些实现方式中，壳体42可以包括一个或更多个汇流条或集管，以用于将电或数据从连接器76、78传输至导管79。如前所述，包括导管79的电源组件18可以与框架组件12一体地形成，使得用户可以在不接触任何高电压部件的情况下处理电源组件18(例如，电池46-n)。
59.覆盖件44可以限定大致平坦构造，该大致平坦构造具有上表面80、第一纵向端部82和第二纵向端部84以及第一横向端部86和第二横向端部88。第一纵向端部82与第二纵向端部84之间的距离可以大致等于壳体42的第一纵向壁50与第二纵向壁52之间的距离，而第一横向端部86与第二横向端部88之间的距离可以大致等于壳体42的第一横向壁54与第二横向壁56之间的距离。因此，在组装构型中，覆盖件44的第一纵向壁82和第二纵向壁84可以(例如，密封地)接合第一纵向壁50和第二纵向壁52的远端端部66，并且第一横向壁54和第二横向壁56可以(例如，密封地)接合壳体42的第一横向壁54和第二横向壁56的远端端部72。在一些实现方式中，上表面80(例如，密封地)接合横跨构件62。如下面将更详细描述的，覆盖件44与第一纵向壁82和第二纵向壁84、第一横向壁54和第二横向壁56、或者横跨构件62的接合可以将室64和子室66与壳体42周围的环境流体地隔离并绝缘。
60.如图4中所示，在一些实现方式中，紧固件48联接至壳体42和电池46-n。例如，每个紧固件48可以联接至每个子室66内的顶壁58并且联接至设置在子室66内的对应的电池46-n。如下面将更详细描述的，在操作期间，紧固件48可以与电源控制模块47通信，以从电池46-n所在的子室66中弹出电池46-n中的一个或更多个电池。例如，在发生预定事件(例如，确定电池46-n不再起作用，或者电池46-n的温度大于预定阈值温度)时，电源控制模块47可以与对应于电池46-n的紧固件48或设置有电池46-n的子室66进行通信，以将电池46-n从子室66弹出。在一些实现方式中，电源控制模块19可以致动紧固件48(例如，使紧固件48爆炸)，或者以其他方式使紧固件48不再接合壳体42和/或电池46-n，使得电池46-n从子室66释放。例如，在紧固件48致动或其他故障时，由于重力对电池46-n的影响，电池46-n可以从子室66掉落。
61.参照图6，传感器49-1、49-2、
……
49-n可以包括多个电流传感器49-1、多个电压传感器49-2以及多个温度传感器49-3。在这方面，每个电池46-n或设置有每个电池46-n的每个子室66可以包括电流传感器49-1、电压传感器49-2和温度传感器49-3，以确定在任何给定时间与设置在每个子室66内的特定电池46-n相对应的电流、电压和温度。如下面将更详细描述的，传感器49-1、49-2、
……
49-n通常可以将感测到的信息(例如，电流、电压、温度等)传输至电源控制模块47，以管理来自特定电池46-n和电源组件18的电力的使用。
62.参照图2和图4，每个电池46-n可以包括一个或更多个电连接器92、一个或更多个数据连接器94、开关96以及一个或更多个绝缘栅双极晶体管(igbt)97。例如，如图4中所示，在一些实现方式中，每个电池46-n包括两个电连接器92(例如，正端子和负端子)和一个数
据连接器94。如图2和图4所示，在一些实现方式中，电池46-n各自包括具有一个或更多个凹部99的外表面98。每个连接器92可以设置在凹部99中的一个凹部内。具体地，连接器92的整体可以设置在凹部99中的一个凹部中，使得连接器92的整体相对于外表面98凹入。以这种方式，在使用期间，电池46-n可以以安全的方式并且在用户不必接触连接器92的情况下从子室66移除。igbt 97可以(例如，电)设置在电池46-n与导管79之间。在一些实现方式中，igbt 97(例如，电)设置在导管79的上游和连接器92的下游。在一些实现方式中，igbt 97设置在电池46-n内。如下面将更详细解释的，在使用期间，电源控制模块47可以与igbt 97通信，以防止对应的电池46-n与导管79之间的电通信，直到电源组件18已经达到期望的系统电压为止。例如，igbt 97可以允许用户将具有小于期望的功能状态或健康状态的电池46-n联接至电源组件18，而不会对电源组件18的电压输出产生不利影响。
63.如下面将更详细解释的，开关96可以与电源控制模块47通信，使得基于预定事件的发生，电源控制模块47可以致动开关96(例如，从“接通”致动至“断开”，或者从“断开”致动至“接通”)，以终止电连接器92与导管79之间的电通信。在这方面，致动电池46-n上的开关96可以将该电池46-n从由各电池46-n形成的电路(例如，并联电路)移除，并且由此防止该电池46-n与其他电池46-n之间的电通信。
64.如图3至图5中所示，在组装构型中，电池46-n可以设置在室64内，使得第一纵向壁50和第二纵向壁52以及第一横向壁54和第二横向壁56基本上围绕每个电池46-n的至少一部分。具体地，每个电池46-n可以设置在子室66内，使得横跨构件62、第一纵向壁50和第二纵向壁52或者第一横向壁54和第二横向壁56基本上围绕每个电池46-n的至少一部分。
65.在一些实现方式中，在该组装构型中，电池46-n可以联接至连接器76、78，以将来自电池46-n的电或数据分别传输至车辆10的其他区域或部件(例如，车身14或马达16)。例如，电池46-n中的一个或更多个电池的连接器92中的一个连接器(例如，正端子)可以联接至连接器76中的一个连接器，而电池46-n中的一个或更多个电池的连接器92的另一连接器(例如，负端子)可以联接至连接器76中的一个连接器，以将电从电池46-n传输至车辆10的另一部件。类似地，连接器78中的一个连接器可以联接电池46-n的连接器94中的一个连接器，以将数据从电池46-n传输至车辆10的另一部件。在一些实现方式中，多个电池46-n以串联电路布置方式彼此电联接。在一些实现方式中，多个电池46-n以并联电路布置方式彼此电联接。在一些实现方式中，第一多个电池46-n以串联电路布置方式彼此电联接，并且第二多个电池46-n以并联电路布置方式彼此电联接。例如，第一多个电池46-n可以以串联电路布置方式彼此电联接，并且以并联电路布置方式电联接至一个或更多个其他电池46-n。
66.现在参照图6，示出了电源控制模块47的示例实现方式。如下面将更详细解释的，电源控制模块47可以分别通过壳体42中的联接器78和电池46-n中的连接器94与电池46-n电通信。在其他实现方式中，电源控制模块47可以通过无线通信协议与电池46-n通信。
67.电源控制模块47可以包括充电控制模块100、电路控制模块102和弹出器控制模块104。充电控制模块100可以确定每个电池46-n的健康状态或功能状态(例如，充电状态)。例如，充电控制模块100可以与每个电池46-n通信，以确定电池46-n是完全充电、完全放电，还是处于完全充电与完全放电之间的水平。特别地，对应于特定电池46-n的电流传感器49-1和电压传感器49-2可以在任何给定时间将由该电池46-n产生的电流和电压传输至充电控制模块100。在确定每个电池46-n的功能状态后，充电控制模块100可以将每个电池46-n的
功能状态传输至电路控制模块102。在一些实现方式中，充电控制模块100可以与特定电池46-n的igbt97通信。例如，充电控制模块100可以指示igbt 97防止电池46-n与导管79之间的电通信，直到组件18的电压已经满足预定阈值电压为止。具体地，如果用户将电池46-n联接至组件18，则充电控制模块100可以确定组件中的电池46-n和其他电池46-n的电压，并且防止电池46-n与导管79电通信，直到电池46-n的电压等于组件中其他电池46-n的电压为止。
68.电路控制模块102可以与充电控制模块100和每个电池46-n通信。例如，电路控制模块102可以与每个电池46-n的开关96有线或无线通信。在使用期间，电路控制模块102可以基于从充电控制模块100接收的输入来致动开关96。例如，充电控制模块100可以将每个电池46-n的功能状态传输至电路控制模块102，并且如果特定电池46-n的功能状态小于预定水平，则电路控制模块102可以致动特定电池46-n的开关96。具体地，如果由电路控制模块102接收的特定电池46-n的充电状态指示该电池46-n的充电状态小于完全充电状态的百分之10，则电路控制模块102可以致动开关96(例如，从接通致动至断开)以防止特定电池46-n通过连接器76与导管79电通信。以此方式，电路控制模块102能够操作成在不影响车辆10的性能的情况下通过将电池46-n带入和带出电路来有效地平衡来自电源组件18的电力供应。例如，电路控制模块102可以在对电源组件18产生的电压和车辆10的性能仅有最小影响的情况下从电路移除电池46-n(例如，与导管79电通信)。
69.弹出器控制模块104可以与电池46-n和紧固件48通信。例如，弹出器控制模块104可以与紧固件48有线或无线通信。在使用期间，弹出器控制模块104可以基于从温度传感器49-3接收的信号来致动紧固件48。具体地，如果特定电池46-n的由温度传感器49-3传输至弹出器控制模块104的温度大于预定阈值温度，则弹出器控制模块104可以将信号传输至紧固件48并且致动紧固件48。在这方面，在一些实现方式中，弹出器控制模块104可以使紧固件48爆炸，或者以其他方式不能接合电池46-n或壳体42，由此使电池46-n从设置电池46-n的子室66中弹出。例如，在由弹出器控制模块104致动时，紧固件48可以爆炸，由此允许电池46-n的重量使电池46-n从子室66掉落或以其他方式被弹出。以此方式，弹出器控制模块104能够操作成从电源组件18有效地移除电池46-n，同时仅最小程度地影响车辆10的性能。
70.在车辆10的操作期间，当用户期望更换电池46-n中的一个电池46-n时，用户可以从壳体42移除覆盖件44，以使子室66内的电池46-n暴露。然后，用户可以在将覆盖件44重新联接至壳体42之前从子室66移除需要更换的电池46-n并且丢弃电池46-n。在一些实现方式中，电池46-n可以各自具有电势(例如，电压)v1。类似地，车辆10的操作可能需要电势v2。电池46-n的电势v1可以等于车辆10所需的电势v2。因此，用户可以从壳体42移除电池46-n，或者将电池46-n添加至壳体42以增加容量(例如，以瓦为单位的可用功率容量)，而不改变(例如，不增加或降低)电势v1。在这方面，在从壳体42移除电池46-n之后，并且在将电池46-n添加至壳体42之后，电源组件18的电势v1可以继续等于车辆10所需的电势v2。
71.包括纵向构件50、52、横向构件54、56和横跨构件62的框架组件12可以有助于提供用于在车辆10的操作期间支承一个或更多个电池46-n的坚固、耐用的系统，并且有助于确保用于向马达16或车辆10的其他部件供电的高效、耐用的系统，同时允许用户安全且高效地更换电池46-n。虽然包括电池46-n的电源组件18在本文中总体上被示出和描述为被结合到车辆10中，但是在本公开的范围内，包括电池46-n的电源组件18可以被结合到其他组件
(例如，住宅、建筑物或其他固定组件、背包或其他移动应用等)。
72.图7是可以用于实施本文件中描述的系统和方法的示例计算装置110的示意图。计算装置110旨在表示各种形式的数字计算机，比如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型机和其他合适的计算机。在此所示的部件、它们的连接和关系以及它们的功能仅是示例性的，并不意味着限制本文件中描述和/或要求保护的发明的实现方式。
73.计算装置110包括处理器112、存储器114、存储装置116、连接至存储器114和高速扩展端口120的高速接口/控制器118、以及连接至低速总线124和存储装置116的低速接口/控制器122。部件112、114、116、118、120和122中的每一者使用各种总线互连，并且可以适当地安装在公共主板上或以其他方式安装。处理器112可以处理用于在计算装置110内执行的指令，以在外部输入/输出装置、比如联接至高速接口118的显示器126上显示图形用户界面(gui)的图形信息，其中，所述指令包括存储在存储器114中或在存储装置116上的指令。在其他实现方式中，可以适当地使用多个处理器和/或多个总线以及多个存储器和存储器类型。此外，可以连接多个计算装置110，每个装置提供必要操作的一部分(例如，作为服务器组、一组刀片式服务器或多处理器系统)。
74.存储器114在计算装置110内非暂时性地存储信息。存储器114可以是计算机可读介质、易失性存储单元或非易失性存储单元。非暂时性存储器114可以是用于临时或永久地存储供计算装置110使用的程序(例如，指令序列)或数据(例如，程序状态信息)的物理装置。非易失性存储器的示例包括但不限于闪速存储器和只读存储器(rom)/可编程只读存储器(prom)/可擦除可编程只读存储器(eprom)/电可擦除可编程只读存储器(eeprom)(例如，通常用于固件，比如引导程序)。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、相变存储器(pcm)以及磁盘或磁带。
75.存储装置116能够为计算装置110提供大容量存储。在一些实现方式中，存储装置116是计算机可读介质。在各种不同的实现方式中，存储装置116可以是软盘装置、硬盘装置、光盘装置或磁带装置、闪读存储器或其他类似的固态存储装置、或者包括存储区域网络或其他构型中的装置的装置阵列。在其他实现方式中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品包括在执行时执行诸如上述那些方法的一个或更多个方法的指令。信息载体是计算机或机器可读介质，比如存储器114、存储装置116或处理器112上的存储器。
76.高速控制器118管理计算装置110的带宽密集型操作，而低速控制器122管理较低带宽密集型操作。这样的分配只是示例性的。在一些实现方式中，高速控制器118联接至存储器114、显示器126(例如，通过图形处理器或加速器)并且联接至高速扩展端口120，该高速扩展端口120可以接受各种扩展卡(未示出)。在一些实现方式中，低速控制器122联接至存储装置116和低速扩展端口124。可以包括各种通信端口(例如，usb、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口124可以例如通过网络适配器联接至一个或更多个输入/输出装置，比如键盘、定点装置、扫描仪或诸如交换机或路由器的联网装置。
77.如图中所示，计算装置110可以以多种不同的形式实现。例如，计算装置110可以实施为标准服务器110a或在一组这样的服务器110a中多次实施、实施为膝上型计算机110b、
或者实施为机架服务器系统110c的一部分。
78.本文中描述的系统和技术的各种实现方式可以在数字电子电路和/或光电路、集成电路、专门设计的asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各种实现方式可以包括能够在可编程系统上执行和/或解释的一个或更多个计算机程序中的实现方式，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该可编程处理器可以是专用或通用的、联接成从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令并且向存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置传输数据和指令。
79.这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以用高级程序和/或面向对象编程语言、并且/或者用汇编/机器语言实施。如本文中所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、非暂时性计算机可读介质、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(pld))，其包括将机器指令接收为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
80.本说明书中描述的主题和功能操作的实现方式可以在包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物的数字电子电路或者计算机软件、固件或硬件、或者它们中的一者或更多者的组合中实施。此外，本说明书中描述的主题可以实施为一个或更多个计算机程序产品，即用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的编码在计算机可读介质上的计算机程序指令的一个或更多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储装置、机器可读存储基板、存储器装置、影响机器可读传播信号的物质的组合物、或它们中的一者或更多者的组合。术语“数据处理设备”、“计算装置”和“计算处理器”包括用于处理数据的所有设备、装置和机器，这些设备、装置和机器包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。所述设备除了硬件之外还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码、例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一者或更多者的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如机器生成的电、光或电磁信号，这些信号被生成以对信息进行编码从而用于传输至合适的接收器设备。
81.计算机程序(也称为应用程序、程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用包括编译或解释语言的任何形式的编程语言编写，并且计算机程序可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的模块、部件、子例程或其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或更多个脚本)、存储在所讨论的程序专用的单个文件中、或者存储在多个协调文件(例如，存储一个或更多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一台计算机上执行，或者在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多台计算机上执行。
82.本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或更多个可编程处理器来执行，所述一个或更多个可编程处理器执行一个或更多个计算机程序，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程还可以由专用逻辑电路来执行，并且设备也可以实现为专用逻辑电路，专用逻辑电路例如为fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
83.适合于执行计算机程序的处理器包括例如通用微处理器和专用微处理器、以及任何类型的数字计算机的任何一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或者只读存储器和随机存取存储器两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或更多个存储装置。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或更多个大容量存储装置例如磁盘、磁光盘或光盘，或者操作性地联接成从所述大容量存储装置接收数据或向大容量存储装置传输数据、或者进行接收数据和传输数据两者。然而，计算机不需要具有这样的装置。此外，计算机可以嵌入到另一装置中，仅举几个例子，另一装置例如为移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频播放器、全球定位系统(gps)接收器。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储装置，这些非易失性存储器、介质和存储装置例如包括：半导体存储装置，例如eprom、eeprom和闪存装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及cd rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或结合到专用逻辑电路中。
84.为了提供与用户的交互，本公开的一个或更多个方面可以在下述计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示装置例如crt(阴极射线管)、lcd(液晶显示器)监视器或触摸屏，并且可选地具有键盘和定点装置例如鼠标或轨迹球，用户可以通过该键盘和定点装置提供对计算机的输入。也可以使用其他类型的装置来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户使用的装置发送文档和从用户使用的装置接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从网络浏览器接收的请求将网页发送至用户的客户端装置上的网络浏览器。
85.本公开的一个或更多个方面可以在计算系统中实现，该计算系统包括后端部件例如作为数据服务器、或者包括中间件部件例如应用服务器、或者包括前端部件例如客户端计算机、或者一个或更多个这样的后端、中间件或前端部件的任意组合，其中，前端部件具有图形用户界面或网络浏览器，用户可以通过该图形用户界面或网络浏览器与本说明书中描述的主题的实现方式进行交互。系统的部件可以通过任何形式或介质的数字数据通信、例如通信网络进行互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)、互联网(例如，因特网)和对等网络(例如，自组织对等网络)。
86.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的关系借助于在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。在一些实现方式中，服务器向客户端装置传输数据(例如，html页面)(例如，以用于向与客户端装置交互的用户显示数据并从用户接收用户输入)。在客户端装置处生成的数据(例如，用户交互的结果)可以从服务器处的客户端装置接收。
87.虽然本说明书包括许多细节，但这些细节不应被解释为对本公开的范围或可能要求保护的范围的限制，而是解释为对本公开的特定实现方式特有的特征的描述。本说明书中在单独的实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实施。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实现方式中实施。此外，虽然特征可以在上文中被描述为以某些组合起作用并且甚至最
初如此要求保护，但在一些情况下，可以将所要求保护的组合中的一个或更多个特征从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。
88.类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示出的特定顺序或以相继顺序执行这些操作、或者要执行所有说明的操作来实现期望的结果。在某些情形下，多任务和并行处理可能是有利的。另外，上述实施方式中的各个系统部件的分离不应当被理解为在所有实施方式中都需要这样的分离，并且应当理解的是，所描述的程序部件和系统通常可以被一起结合到单个软件产品中或打包成多个软件产品。
89.以下条款提供了用于上述电源系统的示例性构型。
90.条款1.一种系统，包括数据处理硬件以及存储器硬件，所述存储器硬件与所述数据处理硬件通信，所述存储器硬件存储当在所述数据处理硬件上执行时使所述数据处理硬件执行以下操作的指令，所述操作包括：接收对应于电池的温度；确定所述温度是否大于预定阈值温度；并且当所述温度大于所述预定阈值温度时，致动弹出器以将所述电池从电源组件中弹出。
91.条款2.根据条款1所述的系统，其中，所述弹出器包括紧固件。
92.条款3.根据条款2所述的系统，其中，所述紧固件包括爆炸螺栓。
93.条款4.根据条款1所述的系统，其中，所述操作还包括：接收所述电池的功能状态；确定所述功能状态是否大于预定阈值功能状态；并且当所述功能状态小于所述预定阈值功能状态时，致动开关以将所述电池从电路中移除。
94.条款5.根据条款4所述的系统，其中，所述电池与另一电池以并联电路方式布置。
95.条款6.根据条款1所述的系统，其中，所述系统在弹出所述电池之前具有第一系统电压，并且在弹出所述电池之后具有第二系统电压，并且其中，所述第一系统电压等于所述第二系统电压。
96.条款7.一种电源系统，包括壳体；第一电池，所述第一电池至少部分地设置在所述壳体内并且具有第一开关；第二电池，所述第二电池至少部分地设置在所述壳体内并且与所述第一电池以并联电路方式布置，所述第二电池具有能够操作成从所述电路中移除所述第二电池的第二开关，所述第一开关能够操作成从所述电路中移除所述第一电池；以及电路控制器，所述电路控制器与所述第一开关和所述第二开关通信并且能够操作成接收所述第一电池的第一功能状态和所述第二电池的第二功能状态，所述电路控制器配置成基于所述第一功能状态致动所述第一开关或者基于所述第二功能状态致动所述第二开关。
97.条款8.根据条款7所述的电源系统，还包括弹出器控制器，所述弹出器控制器配置成接收所述第一电池的第一温度和所述第二电池的第二温度，所述弹出器控制器能够操作成基于所述第一温度或所述第二温度从所述壳体中弹出所述第一电池或所述第二电池。
98.条款9.一种控制系统，包括：充电控制器，所述充电控制器确定第一电池的第一功能状态和与所述第一电池以并联电路方式布置的第二电池的第二功能状态；以及电路控制器，所述电路控制器：(i)将所述第一功能状态与阈值功能状态进行比较并且(ii)将所述第二功能状态与阈值功能状态进行比较，并且在所述第一功能状态小于阈值功能状态时致动开关以将所述第一电池从所述电路中移除。
99.条款10.根据条款9所述的控制系统，还包括弹出器控制器，所述弹出器控制器接收所述第一电池的第一温度和所述第二电池的第二温度，所述弹出控制器能够操作成基于
所述第一温度或所述第二温度从壳体中弹出所述第一电池或所述第二电池。
100.条款11.一种车辆电源组件，包括：车辆框架组件，所述车辆框架组件包括第一纵向构件、靠近所述第一纵向构件设置的第二纵向构件、在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间延伸的第一横向壁、在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间延伸的第二横向壁，所述第一纵向构件和所述第二纵向构件以及所述第一横向壁和所述第二横向壁限定多个子室；第一电池，所述第一电池以可移除的方式设置在所述多个子室的第一子室内；以及第二电池，所述第二电池以可移除的方式设置在所述多个子室的第二子室内。
101.条款12.根据条款11所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池以串联布置方式电联接至所述第二电池。
102.条款13.根据条款11所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池以并联布置方式电联接至所述第二电池。
103.条款14.根据条款11所述的车辆电源组件，还包括在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间以及在所述第一横向壁与所述第二横向壁之间延伸的顶壁。
104.条款15.根据条款14所述的车辆电源组件，其中，所述第一纵向构件和所述第二纵向构件以及所述第一横向壁和所述第二横向壁设置在所述顶壁与地面之间。
105.条款16.根据条款14所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池和所述第二电池电联接至所述顶壁。
106.条款17.根据条款16所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池和所述第二电池通过所述顶壁与控制模块通信。
107.条款18.根据条款11所述的车辆电源组件，还包括以可移除的方式联接至所述车辆框架组件的覆盖件。
108.条款19.根据条款18所述的车辆电源组件，其中，所述覆盖件构造成将所述子室与所述车辆框架组件周围的大气流体地隔离。
109.条款20.根据条款11所述的车辆电源组件，其中，所述第一子室通过室与所述第二子室流体连通。
110.条款21.一种车辆电源组件，包括车辆框架组件，所述车辆框架组件包括第一纵向构件、靠近所述第一纵向构件设置的第二纵向构件、在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间延伸的第一横跨构件、在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间延伸的第二横跨构件、在所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间延伸的第三横跨构件，所述第三横跨构件设置在所述第一横跨构件与所述第二横跨构件之间，所述第一纵向构件和所述第二纵向构件以及所述第一横跨构件、所述第二横跨构件和所述第三横跨构件共同限定多个子室；第一电池，所述第一电池以可移除的方式设置在所述多个子室的第一子室内；以及第二电池，所述第二电池以可移除的方式设置在所述多个子室的第二子室内。
111.条款22.根据条款21所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池以串联布置方式电联接至所述第二电池。
112.条款23.根据条款21所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池以并联布置方式电联接至所述第二电池。
113.条款24.根据条款21所述的车辆电源组件，还包括在所述第一横跨构件、所述第二横跨构件和所述第三横跨构件之间延伸的顶壁。
114.条款25.根据条款24所述的车辆电源组件，其中，所述第一横跨构件、所述第二横跨构件和所述第三横跨构件设置在所述顶壁与地面之间。
115.条款26.根据条款24所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池和所述第二电池电联接至所述顶壁。
116.条款27.根据条款26所述的车辆电源组件，其中，所述第一电池和所述第二电池通过所述顶壁与控制模块通信。
117.条款28.根据条款21所述的车辆电源组件，还包括以可移除的方式联接至所述第一横跨构件、所述第二横跨构件或所述第三横跨构件中的至少一者的覆盖件。
118.条款29.根据条款28所述的车辆电源组件，其中，所述覆盖件配置成将所述第一子室和所述第二子室与所述第一子室和所述第二子室周围的大气流体地隔离。
119.条款30.根据条款21所述的车辆电源组件，其中，所述第一子室通过室与所述第二子室流体连通。
120.出于说明和描述的目的，已经提供了前述描述。该描述并非意在是详尽的或者限制本公开。特定构型的各个元件或特征通常不限于该特定构型，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选定的构型中使用，即使没有具体示出或描述。特定构型的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这些变型并不被认为是偏离本公开，并且所有这些改型均意在被包括在本公开的范围内。