用于电动机器的系统和方法与流程

1.本发明总体上涉及一种电动机器或车辆，并且更具体地涉及用于对电动机器或车辆充电、启动或对其一个或多个参数以其他方式进行调节的系统和方法。


背景技术：

2.本发明涉及用于在建造和/或修理，例如在诸如道路建造、采矿等的运土过程中使用的机器或车辆的系统和方法。具体地，本发明涉及用于电动车辆的系统和方法，并且涉及一个或多个启动过程。电动车辆，例如轮式装载机，挖掘机，卡车(例如，自卸卡车、拖运卡车、铰接式自卸卡车等)，履带式拖拉机(即，推土机)，平地机等，包括一个或多个电池，当车辆不在例如整夜运行时，电池可被充电。在车辆可以使用之前，车辆通常必须经历一个或多个启动或调节程序。例如，启动或调节程序可包括加热一个或多个电池、马达、驾驶室和/或液压系统(即，在寒冷气候下)，冷却一个或多个电池、马达、驾驶室和/或液压系统(即，在炎热气候下)，或在操作之前调节车辆的一个或多个元件或部分。启动程序的调节(例如，加热、冷却等)可以从一个或多个电池汲取负载(即，寄生负载)，这可以减少车辆的剩余操作的可用功率，减少车辆的可用操作时间和/或操作功率。另外，在一些方面中，启动程序可延迟车辆的操作或可另外影响车辆的操作和/或效率。
3.2013年12月31日公开的kummer等人的美国专利第8,620,506号(“'506专利”)描述了一种用于车辆电池的热管理的方法和系统。'506专利的方法和系统包括控制器，该控制器配置为当操作车辆时将电池的温度调节到操作温度范围内。'506专利的方法和系统还包括当环境温度在环境温度范围之外时以及当电池连接到充电器和电源时将电池调节到电池驱动温度。另外，'506专利的方法和系统包括当环境温度在环境温度范围之外时以及当电池连接到充电器和电源时将车辆中的车厢调节到车厢温度。然而，'506专利中的电池和车厢的调节取决于基于用户的操作习惯的预测的车辆启动时间或预测的出发时间(例如，从充电器和电源断开)。
4.本发明的系统和方法解决了上述一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。


技术实现要素：

5.在一个方面，机器充电系统可包括机器、充电单元、至少一个用户定位器以及控制系统。机器可包括一个或多个电池、驾驶室和温度控制系统。充电单元可以配置为经由电缆可移除地联接到机器上。控制系统可以包括与至少一个用户定位器和驾驶室温度控制系统通信的控制器。当机器连接到充电单元的同时控制器检测到至少一个用户定位器在距机器的预定距离内时，控制器可以利用温度控制系统启动一个或多个预启动或预调节程序以控制机器的一个或多个部件的温度。
6.在另一方面，一种为具有一个或多个电池的机器自动启动一个或多个预启动或预调节程序的方法可以包括检测到机器处于充电模式。充电模式可以包括机器联接到充电单
元，并且机器可以包括驾驶室。该方法还可包括确定用于启动机器的一个或多个预启动或预调节程序的一个或多个参数。该方法还可以包括接收至少一个用户定位器的一个或多个位置参数。该方法还可以包括：当用于至少一个用户定位器的一个或多个位置参数在确定参数内时，启动一个或多个预启动或预调节程序，以便在机器联接到充电单元时控制驾驶室的温度。
7.在又一方面，一种机器充电系统可以包括机器、充电单元、至少一个用户定位器以及控制系统。机器可包括一个或多个电池、由一个或多个电池供电的电池温度控制系统、驾驶室，以及由一个或多个电池供电的驾驶室温度控制系统。充电单元可以配置为经由电缆可移除地联接到机器上。控制系统可以包括与至少一个用户定位器、电池温度控制系统和驾驶室温度控制系统通信的控制器。当机器连接到充电单元的同时控制器检测到至少一个用户定位器在距机器的预定距离内时，控制器可以利用电池温度控制系统启动一个或多个预启动或预调节程序以控制电池的温度，并且利用驾驶室温度控制系统启动一个或多个预启动或预调节程序以控制驾驶室的温度。
附图说明
8.图1是根据本发明的各方面的示例性系统的图示。
9.图2是根据本发明各方面的控制系统的示意图。
10.图3是根据本发明的各方面的在工地上的示例性系统的各部分的俯视图。
11.图4是描绘根据本发明的各方面的用于控制车辆或机器的一个或多个启动过程的示例性方法的流程图。
具体实施方式
12.前面的一般性描述和下面的详细描述都仅是示例性和解释性的，并不限制所要求保护的特征。如这里所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或其其他变型旨在覆盖非排他性的包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物品、系统或设备不仅包括这些元素，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或设备固有的其他元素。此外，相对术语，例如“约”、“基本上”、“一般地”和“大约”用于表示所述值的
±
10％的可能变化。
13.图1示出了示例性系统10(例如，机器或车辆充电系统)的透视图。系统10可以包括机器或车辆12、发电站或充电单元14，以及一个或多个连接件或电缆16。系统10还可以包括一个或多个用户装置或用户定位器18，例如蜂窝电话，智能电话，平板电脑或包括位置检测单元(例如gps单元)和/或与地理围栏、网络、位置传感器或其他位置识别系统或装置交互的其他装置。可替换地，一个或多个用户定位器18可以集成到操作员的车辆中，例如集成到导航单元、控制器、gps单元中，或者集成到或耦合到操作员的个人车辆。在另一个可选方案中，一个或多个用户定位器18可以集成到背心中，例如，操作员反光背心。此外，系统10可以包括控制系统100(图2)，控制系统100包括一个或多个控制器102、传感器、控制单元或系统等。一个或多个控制器102可以与用户定位器18通信(例如，经由无线连接)。如下面所讨论的，系统10和下面的其他特征可以有助于基于一个或多个操作员的位置，例如基于从一个或多个用户定位器18接收的信息，在车辆12上启动一个或多个预启动或预调节程序。一个或多个预启动或预调节程序可以加热一个或多个电池、马达、驾驶室和/或液压系统(即，在
寒冷气候下)，冷却一个或多个电池、马达、驾驶室和/或液压系统(即，在炎热气候下)，或在操作之前调节车辆的一个或多个元件或部分。
14.如这里所讨论的，车辆12是由一个或多个电池20供电的电动车辆，并且需要定期充电，例如整夜或当车辆12不使用时。可替代地，车辆12可以是至少部分电动的，例如混合动力车辆(即，包括电池和发动机)。在这些方面中，车辆12包括一个或多个电池20，其可以为马达22和/或车辆12的其他部件供电。在一个方面，电池20可定位在车辆12的后部，如图1所示。可替代地，电池20可以位于车辆12上的任何地方。另外，在一些方面中，电池20可以是可移除的，例如，以便远离车辆12充电，易于用充电电池20替换，从而延长车辆12的工作时间等。
15.车辆12可包括例如在车辆12的位于驾驶室28或其他操作员环境下方或附近的部分上的充电器联接器24。充电器联接器24可以容纳电缆16的安装部分26以将充电单元14连接到车辆12。充电器联接器24和安装部分26可以形成卡扣配合连接或以其他方式帮助将电缆16联接到车辆12。在一个方面，充电单元14可以例如经由电缆16的安装部分26到充电器联接器24的连接将直流(dc)输送到电池20。
16.车辆12可包括一个或多个地面接合元件，例如车轮30，其可由马达22驱动。在另一方面，车辆12可以改为具有履带(未示出)。在一些方面，车辆12可以包括驾驶室28，例如，在车辆12的中部或前部，一个或多个操作员可从驾驶室28操作和/或控制车辆12的一个或多个方面。如下所述，驾驶室28可至少部分地封闭。另外，车辆12可包括一个或多个机具32(例如，铲斗)，机具32联接到机架34并且可相对于机架34移动。如图所示，车辆12可以是具有铲斗作为机具32的轮式装载机。铲斗可以经由一个或多个液压系统36联接到机架34并且可以相对于机架34移动，液压系统36包括可以通过经由一个或多个泵对液压流体的移动和/或加压来操作的一组或多组杆和汽缸。如下面更详细地讨论的，车辆12包括一个或多个温度控制系统104，例如，一个或多个加热、通风和空调(“hvac”)系统，其可以由电池20供电。
17.尽管车辆12被示出为包括作为机具32的铲斗的轮式装载机，但是本发明不限于此。例如，车辆12可以是具有铲斗的挖掘机，具有可移动的卡车底板的卡车，具有铲板、松土机等的拖拉机，具有圆形和平整铲板的平地机，或具有可移动或可定位的工具的任何其它车辆或机器。在这些方面，电池20和/或马达22可有助于推进机器或车辆，并且还可有助于例如基于操作员控制来控制相应机具的运动和/或位置。
18.充电单元14可以是便携式充电器组件(即，可围绕工地移动)，或者可以是永久定位的充电器组件。如上所述，充电单元14可以通过电缆16向电池20提供直流电。在一个或多个方面，充电单元14本身可以经由与电网、发电机或发电机组、太阳能电池板、风力涡轮机或风动力源、水力发电源、其他功率源(例如，交流或直流电源)的一个或多个连接来充电或以其他方式供电。充电单元14可以包括一个或多个内部电池。充电单元14可以包括一个或多个输出，例如，以便经由一个或多个电缆16将一个或多个车辆12联接到充电单元14。在这个方面，充电单元14可以经由多个电缆16向不只一个车辆12的电池20提供电力。在一个或多个方面中，充电单元14可以为能够输送约500千瓦功率的高功率充电器。
19.电缆16可以包括一个或多个导电电缆或导线(未示出)，其可以将充电单元14联接到车辆12。一个或多个导电电缆或导线可以配置为从充电单元14向一个或多个车辆12传送高电压，例如大约500千瓦的功率。电缆16可包括围绕导电电缆或导线的一个或多个绝缘
层。电缆16可以固定地联接到充电单元14的输出端。可替代地，电缆16可以可移除地联接到充电单元14的输出端。另外，如上所述，电缆16可包括安装部分26以将电缆16联接到车辆12。
20.如上所述，用户定位器18可以是蜂窝电话，智能电话，平板电脑，或者包括位置检测单元(例如gps单元)和/或与地理围栏、网络或其它位置识别系统交互的其它装置。可替换地，一个或多个用户定位器18可以集成到操作员的车辆中，例如，操作员的个人车辆中的gps单元。在这些方面，用户定位器18可以与系统10的一个或多个其他部分通信。另外，系统10可以至少部分地基于用户定位器18的位置来启动一个或多个预启动或预调节程序。例如，如下面详细讨论的，系统10可以至少部分地基于用户定位器18距车辆12的距离(例如，1/4英里，1/2英里，3/4英里，1英里，2英里，3英里，5英里等)来启动一个或多个预启动或预调节程序。替代地或附加地，系统10可以至少部分地基于用户(基于用户定位器18)到达车辆12将花费的估计时间来启动一个或多个预启动或预调节程序。在这个方面，当用户定位器18距车辆12约5分钟和约30分钟距离之间，例如距车辆12约10分钟和约15分钟距离之间时，系统10可以启动一个或多个预启动或预调节程序。定时估计可以至少部分地基于从用户定位器18到车辆12的距离，可以基于地理围栏(例如，由车辆12周围的工地或其他位置特征限定)等。一个或多个预启动或预调节程序也可以基于其他条件，例如，环境温度，车辆12上的一个或多个部件的温度，车辆12的类型，操作员或用户定位器18距车辆或其他位置(例如，远程操作位置)等的距离。
21.如下面详细讨论的和如图2所示，系统10还可以包括控制系统100。控制系统100可以包括例如定位在车辆12的一部分之上或之内的控制器102。控制器102可以与车辆12的一个或多个特征和/或系统10的其他部分通信。控制器102可以接收输入和发送输出，例如，以便操作车辆12，包括基于一个或多个操作员的位置，例如，基于从一个或多个用户定位器18接收的信息，在车辆12上启动一个或多个预启动或预调节程序。尽管未示出，但是控制器102可以耦合到或包括一个或多个存储器单元，存储器单元可以包含用于控制器102启动一个或多个预启动或预调节程序的指令。控制器102可以是车辆12上的单独控制器，或者可以集成到中央车辆控制器(例如，主电源或操作控制器等)中。可替代地，控制器102可以集成到车辆12上的一个或多个温度控制系统控制器、电池控制器、电动机控制模块或另一个专用控制模块中。在一个方面，机器10可以是电动液压自动平地机，并且控制器102还可以控制一个或多个电开关或阀，以便控制一个或多个液压缸或电气元件，从而操作机器10。
22.控制器102可以体现为单个微处理器或多个微处理器，其可以包括用于执行这里提到的任何操作的装置。例如，控制器102可以包括存储器、辅助存储设备，诸如中央处理单元之类的处理器，或者用于实现与本发明一致的任务的任何其他装置。与控制器102相关联的存储器或辅助存储设备可以是存储数据和/或软件例程的非暂时性计算机可读介质，数据和/或软件例程可以辅助控制器102执行其功能，例如图4的方法或过程400的功能，如下所述。此外，与控制器102相关联的存储器或辅助存储设备还可以存储从与车辆12和系统10或控制系统100的一个或多个其他部分相关联的各种输入或传感器接收的数据。许多市场上可买到的微处理器可以配置为执行控制器102的功能。应当理解，控制器102可以容易地体现为能够控制许多其他机器功能的通用机器控制器。各种其他已知电路可以与控制器102相关联，包括信号调节电路、通信电路、液压或其他致动电路，以及其他适当的电路。如
这里所讨论的，控制器102可以接收各种输入(例如，来自各种传感器和/或用户定位器18)，并且基于各种输入，控制器102可以发信号通知一个或多个预启动或预调节程序的启动和/或确定一个或多个预启动或预调节程序的开始时间。
23.如图2所示，控制系统100还可以包括一个或多个用户界面106，其可以位于车辆12上的一个或多个操作员站处，例如在驾驶室28中，和/或远离车辆12(例如，在图3中的远程操作位置312处)。一个或多个用户界面106可以包括一个或多个触摸屏显示器，控制面板和/或一组或多组按钮，开关，拨盘或其他输入装置和/或一个或多个显示器，屏幕，灯等，以便接收指令并向用户传达信息。控制器102和用户界面106可以耦合(例如，有线或无线地)。如下所述，控制器102和/或用户界面106可以帮助控制车辆12的各个方面，车辆12的各个方面包括一个或多个hvac或温度控制系统104。
24.如上所述，车辆12包括一个或多个温度控制系统104(图2)，温度控制系统104可以用信号通知或以其他方式控制和/或与控制器102通信。一个或多个温度控制系统104可有助于控制电池20、马达22、驾驶室28、液压系统36等中一者或多者的温度。一个或多个温度控制系统104可包括多个单独的温度控制系统，例如，每个温度控制系统有助于控制车辆12的不同部件或部分的温度。可替代地，一个或多个hvac或温度控制系统104可以帮助车辆12的多个部件加热、通风和/或冷却。例如，如图2所示，第一温度控制系统可以是电池hvac或温度控制系统104a，以便帮助电池20加热、通风和/或冷却。在一个或多个方面中，电池温度控制系统104a可以包括基于水的电池温度控制系统，以便例如在电池20的一个或多个部分周围输送、分配和/或泵送水以帮助冷却电池20。在这方面，电池温度控制系统104a还可以包括和/或控制电池冷却泵，例如，控制水基电池温度控制系统中的水的输送。此外，在一个或多个方面，电池温度控制系统104a可以包括例如辅助加热器，以便例如在车辆12处于寒冷气候时帮助加热(或加温)电池20。
25.另外，第二hvac或温度控制系统可以是驾驶室hvac或温度控制系统104b，以便帮助驾驶室28或其他操作员环境，例如，在车辆12上(如图1所示)或邻近或靠近车辆12(例如，用于从工地上的另一位置远程操作车辆12)，进行加热、通风和/或冷却。例如，驾驶室温度控制系统104b可包括车辆12上的一个或多个hvac单元或其它温度控制单元(未示出)，例如，定位在驾驶室28的顶部上。驾驶室温度控制系统104b可包括一个或多个风扇、加热器芯、空调冷凝器等，以便帮助驾驶室28加热、通风和/或冷却。
26.此外，第三hvac或温度控制系统可以是液压hvac或温度控制系统104c。液压温度控制系统104c可以帮助控制液压系统36的一个或多个部件的温度，例如，一个或多个液压马达、一个或多个液压泵、液压流体等。在这些方面中，液压温度控制系统104c可以包括一个或多个风扇、加热器芯、空调冷凝器等，以便帮助液压系统36的一个或多个部件加热、通风和/或冷却。在另一方面，液压hvac系统104c可包括基于水的温度控制系统，其可以包括一个或多个冷却泵以控制围绕液压系统36的一个或多个部件的水的输送(如以上关于电池温度控制系统104a所讨论的)和/或一个或多个辅助加热器以帮助加热(或加温)液压系统36的一个或多个部件。
27.另外，控制系统100可包括例如一个或多个马达温度控制系统108，以便操作一个或多个风扇来帮助马达22通风和/或冷却。此外，马达温度控制系统108可包括一个或多个辅助加热器以帮助加热(或加温)马达22。控制系统100还可包括在马达22上或内的一个或
多个温度传感器，温度传感器也可与控制器102通信。
28.尽管未示出，一个或多个温度控制系统104和/或马达温度控制系统108中的每一者可包括例如与控制器102通信的控制单元。每个控制单元可以向相应的一个或多个温度控制系统104和/或马达温度控制系统108发送信号，以便激活、加热、通风、冷却或以其他方式帮助控制车辆12的相应元件的温度。
29.此外，控制系统100可以包括一个或多个传感器或其他输入单元。控制器102和/或用户界面106可以耦合到(例如，通过有线或无线连接)一个或多个传感器或一个或多个输入单元。例如，控制系统100可包括一个或多个温度传感器。
30.控制系统100可以包括环境温度传感器110。环境温度传感器110可以位于车辆12的外部部分。可替代地，环境温度传感器110可以定位在充电单元14的外部部分上，或者以其他方式定位在车辆12附近的工地上。环境温度传感器110可以向控制器102发送指示环境温度的一个或多个信号。在一个方面，环境温度传感器110可以不断地或周期性地向控制器102发送指示环境温度的一个或多个信号。或者，环境温度传感器110可以在出现一个或多个条件时向控制器102发送一个或多个指示环境温度的信号。例如，当温度低于阈值(例如，10℃，5℃，0℃，－5℃，－10℃，－20℃等)或高于阈值(例如，25℃，30℃，35℃，40℃等)时，环境温度传感器110可以向控制器102发送指示环境温度的一个或多个信号。在另一示例中，当控制器102检测到指示操作员接近车辆12或另一位置(例如，远程操作位置)的用户定位器18的特定位置、地点、距离或其它信息时，环境温度传感器110可以向控制器102发送指示环境温度的一个或多个信号。
31.控制系统100可包括电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114和液压温度传感器116中的一者或多者。电池温度传感器112可以位于电池20的一部分之上或之内，并且可以向控制器102发送指示电池20的温度的一个或多个信号。驾驶室温度传感器114可以定位在驾驶室28的一部分内，并且可以向控制器102发送指示驾驶室28内的温度的一个或多个信号。液压温度传感器116可以定位在液压系统36的一部分上或内部，并且可以向控制器102发送指示液压系统36中一个或多个部件或部分的温度的一个或多个信号。与环境温度传感器110一样，电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114和液压温度传感器116中的一者或多者可以恒定地或周期性地向控制器102发送指示相应温度的一个或多个信号。可替代地，电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114和液压温度传感器116中的一者或多者可以在出现一个或多个状况时向控制器102发送指示相应温度的一个或多个信号。例如，当环境温度和/或相应温度低于阈值(例如，10℃，5℃，0℃，－5℃，－10℃，－20℃等)或高于阈值(例如，25℃，30℃，35℃，40℃等)时，电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114和液压温度传感器116中的一者或多者可以向控制器102发送指示相应温度的一个或多个信号。在另一示例中，当控制器102检测到指示操作员接近车辆12或另一位置(例如，远程操作位置)的用户定位器18的特定位置、地点、距离或其他信息时，电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114和液压温度传感器116中的一者或多者可以向控制器102发送指示相应温度的一个或多个信号。
32.另外，控制系统100可以包括一个或多个用户定位器，通信或信息单元。例如，控制系统100可以包括一个或多个用户定位器单元118，其例如耦合到一个或多个用户定位器18或者与一个或多个用户定位器18通信(例如，有线或无线地)。用户定位器单元118可以位于
一个或多个用户定位器18上，并且可以与控制器102无线通信。用户定位器单元118可以包括全球定位系统(gps)单元。可替代地，一个或多个用户定位器单元118可以包括地理标记，例如，当穿过或越过地理围栏或其他位置划分(例如，穿过门，栅栏中的开口，到工地上等)时，该地理标记可以与一个或多个信号交互和/或发送一个或多个信号。在另一方面，用户定位器单元118可定位在车辆12上(即，在驾驶室28中)，在这种情况下，用户定位器单元118可以与一个或多个用户定位器18无线通信，并且与控制器102有线或无线通信。在这些方面的任何一个中，当用户定位器18位于一个或多个位置或一个或多个距离(例如，距离车辆12)时，用户定位器单元118可以向控制器102发送一个或多个信号。例如，如下所述，当用户定位器18在车辆12，到工地的门等的预定距离内时，用户定位器单元118可向控制器102发送一个或多个信号。至少部分地基于预定距离，控制器102可确定用户到达车辆12或另一位置(例如，远程操作位置)的估计到达时间。
33.此外，控制系统100可以包括充电器信息单元120。充电器信息单元120可以耦合到充电单元14或以其它方式与充电单元14通信。例如，充电器信息单元120可以向控制器102发送具有关于充电单元14的信息的一个或多个信号。在一个或多个方面，充电器信息单元120可以配置为检测充电器14何时连接到车辆12(即，经由电缆16)，并且可以向控制器102发送指示连接的一个或多个信号。另外，在一个或多个方面，充电器信息单元120可以向控制器102发送关于从充电单元14输送到车辆12和电池20的功率水平的一个或多个信号。可替代地或另外地，充电器信息单元120可以向控制器102发送关于从充电单元14向车辆12和电池20输送功率的速率，从充电单元14向车辆12和电池20输送功率的速率，充电单元14上剩余的可用功率(即，存储在充电单元14的内部电池上的功率)，或充电单元14的其他细节的一个或多个信号。
34.尽管未示出，控制系统100可以包括一个或多个附加传感器、用户定位器单元、信息单元、控制单元、用户界面等。
35.图3示出了系统10的各部分的顶视图。如图所示，系统10包括车辆12，可以经由电缆16连接到车辆12以对电池20充电的充电单元14，以及用户定位器18。如图所示，车辆12和充电单元14可以位于工地300上。工地300可以邻近一个或多个道路302、304。另外，工地300可包括一个或多个入口306(图3中示出一个)，入口306例如由一个或多个门划分。入口306可以包括一个或多个入口传感器308，例如在入口306的相对侧上的两个入口传感器308。另外，工地300可以包括地理围栏310，例如，虚拟围栏或围绕场地的周界。地理围栏310可以包括工地300的整体或一部分。可替代地，地理围栏310可以基于车辆12的位置，例如，距车辆12的一定距离或半径。在这些方面中，控制系统100可以例如基于一个或多个参数来建立和/或调整地理围栏310。
36.如这里所讨论的，一旦用户定位器18在距车辆12的预定距离或其他位置参数内，系统10的一个或多个特征可以在预启动或预调节程序中被激活。在这些方面，控制器102和/或用户定位器单元118可以检测用户定位器18何时在距车辆12、工地300、入口306或另一位置的预定距离内，并且可以向一个或多个hvac或温度控制系统104发信号以启动预启动或预调节程序。可替换地或附加地，控制器102和/或用户定位器单元118可以检测用户定位器18何时经过或越过一个或多个位置或地标，并且可以向一个或多个hvac或温度控制系统104发信号以启动预启动或预调节程序。例如，控制器102和/或用户定位器单元118可以
检测(例如，经由gps单元)用户定位器18何时从道路302转向道路304。或者，控制器102和/或用户定位器单元118可以检测(例如，经由gps单元和/或一个或多个传感器308)用户定位器18何时经由入口306进入工地300。应当注意，如果工地300具有多于一个入口306，则当用户定位器18经由任何入口306进入工地300时，控制器102和/或用户定位器单元118可以向一个或多个hvac或温度控制系统104发信号以启动预启动或预调节程序。可选地，仅当用户定位器18经由入口306的一个或子集进入工地300时，控制器102和/或用户定位器单元118可以向一个或多个hvac或温度控制系统104发送信号以启动预启动或预调节程序。
37.如上所述，工地300可以包括一个或多个地理围栏310，例如，基于工地300的大小和/或车辆12的位置。当地理围栏310基于车辆12的位置时，地理围栏310可以是基本上圆形的，例如，从车辆12以360度的预定距离或半径延伸。在一个或多个方面中，地理围栏310可以大约50米，大约100米，大约200米，大约500米，大约1公里，大约5公里，大约10公里，大约25公里，大约50公里，大约100公里等的距离上延伸。地理围栏310的大小可以取决于工地300的大小、车辆12的类型或大小、待预调节的车辆12的一个或多个系统中的一者或多者。当用户定位器18在地理围栏310内时，控制器102和/或用户定位器单元118可以向一个或多个hvac或温度控制系统104发信号以启动预启动或预调节程序。在一些方面，地理围栏310可用于工地300上的一个或多个功能。地理围栏310可以用于检测用户定位器18的位置，并且还可以用于为工地上的一个或多个车辆建立一个或多个边界，例如，限制一个或多个车辆可以行进的位置。
38.另外，在一个或多个方面，地理围栏310的大小(例如，直径)可以至少部分地取决于一个或多个参数。在这些方面，地理围栏310可以是预启动或预调节地理围栏。例如，如果环境温度(即，由环境温度传感器110感测的)和/或电池20的温度(即，由电池温度传感器112感测的)，马达22的温度(即，由马达温度传感器感测的)，驾驶室28的温度(即，由驾驶室温度传感器114感测的)或液压系统36的温度(即，由液压温度传感器116感测的)中的一者或多者低于或高于一个或多个预定温度，则地理围栏310的大小可以更大(即，地理围栏310a)，因为控制系统100可能需要更多的时间来进行车辆12的一个或多个部件的加热、冷却或通风。可替代地，如果环境温度和/或电池20、马达22、驾驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度在预定温度范围内(例如，在约0℃与约30℃之间，例如，在约5℃与约25℃之间)更温和，则地理围栏310可以更小(即，地理围栏310b)，因为控制系统100可能需要更少的时间进行车辆12的一个或多个部件的加热、冷却或通风。
39.在一个方面，地理围栏310可以包括增量大小。例如，如果环境温度和/或电池20、马达22、驾驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度高于第一阈值温度或低于第二阈值温度，则地理围栏310可扩展到例如地理围栏310a。可替代地，如果环境温度和/或电池20、马达22、驾驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度在更温和的温度范围内，则地理围栏310的尺寸可以减小到例如地理围栏310b。此外，如果环境温度和/或电池20、马达22、驾驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度高于第三阈值温度(即，高于第一阈值温度)或低于第四阈值温度(即，低于第二阈值温度)，则地理围栏310可以进一步扩展到例如地理围栏310c，因为控制系统100可能需要甚至更多的时间进行车辆12的一个或多个部件的加热、冷却或通风。可选地，地理围栏310的大小可以与环境温度和/或电池20、马达22、驾驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度成正比，例如，基于环境温度和/或电池20、马达22、驾
驶室28或液压系统36中的一者或多者的温度，在最小地理围栏大小和最大地理围栏大小之间连续可变。
40.另外，如果检测到用户定位器18离开地理围栏310，则地理围栏310可以发信号通知控制器102暂停一个或多个预启动或预调节程序。例如，如图3所示，当在部分道路302上行进时，用户定位器18可以在地理围栏310a或地理围栏310c内，但是当接近道路304时，用户定位器18可以退出地理围栏310或地理围栏310c。退出地理围栏310a或地理围栏310c可以暂停或取消预启动或预调节程序。或者，在一个方面，退出地理围栏310(例如，地理围栏310a或310c)可能不影响预启动或预调节程序。
41.此外，在一个或多个方面中，地理围栏310的大小和/或预启动或预调节程序的启动可以至少基于充电单元14的一个或多个参数，例如经由充电器信息单元120传送到控制器102的参数。例如，如果充电单元14能够向电池20输送更大量的功率和/或以更大的速率，则地理围栏310可以更小和/或控制器102可以延迟一个或多个预启动或预调节程序的启动。可替代地，如果充电单元14能够将更少量的功率和/或以更慢的速率输送到电池20，则地理围栏310可以更大和/或控制器102可以更早地启动一个或多个预启动或预调节程序。应注意，充电单元14的充电能力还可取决于环境温度，充电单元14的温度(即，由充电单元温度传感器检测)和/或电缆16的温度(即，由电缆温度传感器检测)。
42.在一个方面，预启动或预调节程序的启动可以取决于多于一个的用户定位器18。例如，如图3所示，另一个用户定位器318可以指示另一用户或操作员。在该方面，用户定位器318可以与控制器102通信，并且在用户定位器18、318中的一者或两者在距车辆12的预定距离或其他位置参数内时，控制器102可以向车辆12的一个或多个部件发送信号以启动预启动或预调节程序，如上所述。例如，当用户定位器18和用户定位器318都已经从道路302转向道路304，都已经穿过入口306，都在地理围栏310内等时，控制器102可以仅向车辆12的一个或多个部件发送信号以启动预启动或预调节程序。虽然未示出，但是预启动或预调节程序的启动还可以取决于多于两个的用户定位器18、318。另外，启动的预启动或预调节程序可以取决于哪个用户定位器18、318在预定距离内。例如，如果第一用户定位器18在地理围栏310内，则控制系统100可以启动电池20的加热或冷却(例如，经由电池温度控制系统104a)。然后，当第二用户定位器318在地理围栏310内时，控制系统100可以启动驾驶室28的加热或冷却(例如，通过驾驶室温度控制系统104b)。
43.此外，如上所述，预启动或预调节程序的启动可以至少部分地基于用户定位器18到远程操作位置(例如，工地300上的远程操作位置312)的预定距离。或者，远程操作位置312可以远离工地300。在这些方面中，控制器102可确定用户到达远程操作位置312的估计到达时间，如本文所论述。
44.图4是描绘可由控制系统100执行以自动控制车辆12的一个或多个方面或部分的示例性方法400的流程图。例如，在充电模式下(即，车辆12经由电缆16连接到充电单元14)，控制系统100可以控制一个或多个预启动或预调节程序的启动。如上所述，预启动或预调节程序可包括以下中的一者或多者：加热一个或多个电池20、马达22、驾驶室28和/或液压系统36(即，在寒冷气候下)，冷却一个或多个电池20、马达22、驾驶室28和/或液压系统36(即，在炎热气候下)，或在操作之前调节车辆12的一个或多个元件或部分。
45.方法400包括初始步骤402，其中控制器102可以确定或检测车辆12处于充电模式，
例如经由电缆16连接到充电单元14。例如，如上所述，充电器信息单元120可以配置为检测充电单元14和车辆12之间的连接，并且可以发送指示车辆12和充电单元14之间的连接的一个或多个信号。可替代地，控制系统100可以检测安装部分26到充电器联接器24的连接和/或检测到电池20正在充电。
46.方法400还包括步骤404，其中控制器102可以确定用于启动一个或多个预启动或预调节程序的一个或多个参数。例如，控制器102可以从环境温度传感器110、电池温度传感器112、驾驶室温度传感器114、液压温度传感器116等接收一个或多个信号，并且可以确定在车辆12准备工作之前加热、冷却、通风或以其他方式调节车辆12的一个或多个部件所需的功率和/或时间量。在这些方面，与更温和的温度相比，更冷或更热的温度可能需要更大量的功率和/或更大量的时间来使各种部件达到准备工作的温度。类似地，充电单元14和/或电缆16的功率供应、功率输送速率和/或条件可影响调节车辆12准备工作所需的时间量。在这些方面中，步骤404可以包括设置用户定位器18到车辆12的预定距离中的一者或多者，在该预定距离处将开始预启动或预调节。步骤404可以包括设置和/或调整(递增地或连续地)地理围栏310的大小。
47.接下来，步骤406包括接收用户定位器18的一个或多个位置参数。在这方面，步骤406可以包括控制器102从用户定位器单元118接收位置数据，例如gps位置数据。可替代地，步骤406可以包括控制器102和/或用户定位器单元118检测(例如，经由gps单元)用户定位器18何时从道路302转向道路304，检测(例如，经由一个或多个传感器308)用户定位器18何时经由入口306进入工地300，检测(例如，经由gps单元)用户定位器18何时进入或跨越地理围栏310，等等。另外，步骤406可以包括接收不止一个用户定位器(例如，用户定位器18和用户定位器318)的一个或多个位置参数。
48.方法400还包括步骤408，其中控制系统100启动一个或多个预启动或预调节程序。步骤408可以包括在操作之前加温电池20，马达22，驾驶室28和/或液压系统36中的一者或多者(即，在寒冷的气候中)，冷却电池20，马达22，驾驶室28和/或液压系统36中的一者或多者(即，在炎热的气候中)，或者调节(例如，通风)车辆12的一个或多个元件或部分。步骤408可包括控制器102发信号通知一个或多个温度控制系统104，例如电池温度控制系统104a，驾驶室温度控制系统104b，液压温度控制系统104c或马达温度控制系统108中的一者或多者，如上所述。
49.方法400还可以包括可选的最后步骤410，其中控制系统100可以显示车辆12准备工作的一个或多个指示，例如电池20、电动机22、驾驶室28和/或液压系统36中的一者或多者的温度已达到工作温度。例如，控制器102可以向用户定位器18或用户界面106(例如，在驾驶室28中或远离车辆12)中的一者或多者发信号以显示车辆12准备工作的一个或多个指示(例如，文本消息、灯光、通知等)或以其他方式发信号(例如，可听信号)。例如，指示车辆12准备工作可以包括将用户界面106上的红灯(例如，闪烁红灯)改变为用户界面106上的绿灯(例如，稳定绿灯)。在该方面中，当例如电池20被完全充电，加热和/或冷却操作温度时，车辆12可以准备工作。附加地或替代地，当马达22、驾驶室28，液压系统36等中的一者或多者被加热、冷却或以其它方式调节到操作温度或其它操作参数时，车辆12可准备工作。
50.工业实用性
51.系统10、车辆12、控制系统100等的所公开的方面可用于任何机器或车辆中，以便
帮助启动一个或多个预启动或预调节程序，从而辅助机器或车辆的操作。当机器或车辆12联接到充电单元14(或其他电源)时，启动一个或多个预启动或预调节程序。这样，当电池20从充电单元14汲取电力时，可以发生预启动或预调节程序。电池20将为车辆12的各种部件供电以用于预启动或预调节程序，但是存储在电池20上的电力的任何消耗可以由充电单元14代替。照此，当车辆12与充电单元14脱离联接并且例如在工地300上开始工作时，电池20可以完全充电(或近似完全充电)。因为电池20可以完全充电(或近似完全充电)，电池20可以为车辆12提供增加的操作周期。在一个方面中，如果电池20提供大约四到五个小时的平均操作时段，那么在车辆12连接到充电单元时启动预启动或预调节程序可将平均操作时段增加例如约10分钟，约15分钟，约20分钟，约30分钟，约45分钟，约1小时等。在车辆12联接到充电单元14时启动一个或多个预启动或预调节程序可以帮助将车辆12的操作周期增加例如约2％，约5％，约10％，约15％，约20％等。
52.此外，在车辆12连接到充电单元14时并且在操作员到达车辆12之前启动预启动或预调节程序还可以增加操作员的生产率。例如，通过这里讨论的一个或多个参数，基于操作员的位置启动预启动或预调节程序可导致电池20、马达22、驾驶室28、液压系统36等中的一者或多者进行加热，冷却或通风到操作温度或以其它方式被调节以使车辆12准备工作。照此，例如，当操作员到达车辆12或到达另一位置(例如，远程操作位置)时，操作员可以立即开始操作车辆12。
53.在一些方面中，例如，当车辆12包括驾驶室28时，在车辆12连接到充电单元14时并且在操作员到达车辆12之前启动预启动或预调节程序也可以改善操作员舒适性。例如，通过这里讨论的一个或多个参数，基于操作员的位置启动预启动或预调节程序，可以使驾驶室28在操作员到达之前加温、冷却、通风等。在这些方面，操作员不需要在冷驾驶室(当在冷条件下操作时)或在热驾驶室(当在热条件下操作时)中操作车辆12。
54.此外，本发明的一个或多个方面可提供可调节的预启动或预调节程序的启动。例如，如以上所讨论的，当环境温度更极端(例如，相对于一个或多个预定阈值更热或更冷)时和/或当充电单元14功率较小或向车辆12和电池20慢速充电时，控制系统100(例如，经由控制器102)可以调整地理围栏310或以其他方式更早地启动预启动或预调节程序。例如，在这些情况下，当操作员(经由操作员定位器18)远离车辆12(或远程操作位置312)时，控制器102可以调整地理围栏310或以其他方式启动预启动或预调节程序。
55.在一些方面，当车辆12处于极冷的气候中时，控制系统100可以在不活跃时将车辆12的一个或多个部件保持在第一温度(或在温度范围内)(例如，将电池20保持在充电温度，将驾驶室28保持在待机温度等)。然后，当启动预启动或预调节程序时，控制系统100可以进一步将一个或多个部件加温到比第一温度更高的第二温度(例如，将电池20加温到操作温度，将驾驶室28加温到操作温度等)。可替代地，当处于极热气候时，控制系统100可以在不活跃时将车辆12的一个或多个部件维持在第三温度(或在温度范围内)(例如，在充电时将电池20维持在第三温度或温度范围，将驾驶室28维持在待机温度等)。然后，当启动预启动或预调节程序时，控制系统100可以进一步将一个或多个部件冷却到比第三温度低的第四温度(例如，将电池20冷却到操作温度，将驾驶室28冷却到操作温度等)。此外，在一些方面中，预启动或预调节程序的启动还可以取决于不止一个用户定位器18、318的位置，例如，如果车辆12需要不止一个操作员开始工作。
56.本发明的各个方面可以有助于提高一个或多个车辆12的效率和/或有效性。另外，本发明的各个方面可以有助于提高操作员的时间效率，因为当操作员到达车辆或另一位置(例如，远程操作位置)时，车辆12可以是可操作的或准备工作，这可以有助于减少车辆停机时间、操作员成本等。
57.对于本领域技术人员容易理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的系统、车辆和控制系统进行各种修改和变化。本领域技术人员通过了解本文公开的系统、车辆和控制系统的说明书和实践将理解系统、车辆和控制系统的其它实施例。本说明书和示例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物表明。

技术特征：
1.一种机器充电系统，包括：机器，其中所述机器包括：一个或多个电池；驾驶室；以及温度控制系统；充电单元，所述充电单元配置为经由电缆能够移除地联接到所述机器；至少一个用户定位器；以及控制系统，其中所述控制系统包括与所述至少一个用户定位器和所述温度控制系统通信的控制器，其中，当所述机器联接到所述充电单元的同时所述控制器检测到所述至少一个用户定位器在距所述机器的预定距离内时，所述控制器利用所述温度控制系统启动一个或多个预启动或预调节程序以控制所述机器的一个或多个部件的温度。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定距离由地理围栏确定。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述机器还包括环境温度传感器，其中所述环境温度传感器与所述控制器通信，并且其中所述控制器至少部分地基于由所述环境温度传感器感测的温度来调整所述地理围栏的大小。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制系统还包括与所述控制器通信的充电器信息单元，其中所述控制器至少部分地基于从所述充电单元向所述一个或多个电池输送电力的速率来调整所述地理围栏的大小。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定距离由所述至少一个用户定位器通过一个或多个位置或地标来确定。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述机器进一步包括电池温度控制系统，并且其中所述一个或多个预启动或预调节程序包括利用所述电池温度控制系统加热或冷却所述一个或多个电池。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述机器进一步包括一个或多个液压系统、经由所述一个或多个液压系统移动的一个或多个机具，以及液压温度控制系统，并且其中所述一个或多个预启动或预调节程序包括利用所述液压温度控制系统加热或冷却所述一个或多个液压系统。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个用户定位器是两个用户定位器，并且其中当所述控制器检测到所述两个用户定位器在距所述机器的所述预定距离内时，所述控制器启动所述一个或多个预启动或预调节程序以控制所述驾驶室的温度。9.一种为具有一个或多个电池的机器自动启动一个或多个预启动或预调节程序的方法，包括：检测到所述机器处于充电模式，其中所述充电模式包括所述机器联接到充电单元，并且其中所述机器包括驾驶室；确定用于启动所述机器的一个或多个预启动或预调节程序的一个或多个参数；接收用于至少一个用户定位器的一个或多个位置参数；以及当用于所述至少一个用户定位器的所述一个或多个位置参数在所述确定参数内时，启动所述一个或多个预启动或预调节程序，以便在所述机器联接到所述充电单元时控制所述
驾驶室的温度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定用于启动所述机器的一个或多个预启动或预调节程序的一个或多个参数包括建立地理围栏。

技术总结
一种机器充电系统包括机器、充电单元、至少一个用户定位器以及控制系统。机器包括一个或多个电池、驾驶室和温度控制系统。充电单元配置为经由电缆可移除地联接到机器上。控制系统包括与至少一个用户定位器和温度控制系统通信的控制器。当机器联接到充电单元的同时控制器检测到至少一个用户定位器在距机器的预定距离内时，控制器利用温度控制系统启动一个或多个预启动或预调节程序以控制机器的一个或多个部件的温度。或多个部件的温度。或多个部件的温度。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：卡特彼勒公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/8/21