使用动态电网对车辆进行充电的系统和方法以及管理车辆中的耗电的系统和方法技术方案

一种对车辆进行充电的系统，包括：正演模型，对多个车辆的车辆充电数据进行建模；以及电荷交换场所，基于所述正演模型，促进通过动态电网对所述多个车辆的第一车辆传送电能的协议，所述动态电网包括所述多个车辆的第二车辆。一种用于管理车辆内的耗电的系统，包括：优化单元，用于根据多个电源的多个电源签名将多个参数优化，从而决定车辆要消耗的电能；以及操作模式设定单元，用于根据所述决定的电能来设定用于对车辆提供动力的操作模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对车辆进行充电的系统和方法
本专利技术涉及对车辆进行充电的系统和方法以及对车辆中的耗电进行管理的系统和方法，尤其涉及使用动态电网对车辆进行充电的系统和方法、以及管理车辆中的耗电的系统和方法，基于多个电源的多个电源签名而使多个参数优化。
技术介绍
对车辆进行充电传统上，通过电网对电动车辆进行充电需要权衡该电网的电力输送容量以及电网上的所有车辆的要求充电时间。电池电动车辆(BEV)中的电池必须定期地充电。一般来说，这些车辆从电网充电(在家或使用路边或商店充电站)，这些电轮流由诸如煤、水电、核以及其他的多种国内资源产生。由于对全球变暖的担心，也可以使用并促进家庭电能，例如屋顶光电太阳能电池板、微水电或风。充电时间主要受限于电网连接的容量。普通家庭输出范围为1.5kW(在以110伏供电的美国、加拿大、日本以及其他国家)至3kW(在以220/240V供电的国家)。连接到家庭的主要线路可以承受10kW，可以安装特殊的电线来使用。在这一更高的电力级别充电时，即使很小的7kW·h(22-45km)组平均都要需要充电一小时。在1995年，一些充电站在一小时内充电BEV。在1997年11月，一个快速充电系统在6～15分钟内充电了铅板蓄电池。在1998年2月，一个系统能够在大约10分钟内将NiMH电池重新充电，并且提供60英里至100英里(100km至160km)的行程。在2005年，一个制造商设计的移动设备电池声称在短至60秒内能够接受80％的充电。将该特定电力特征提高到相同的7kW·hEV组将导致需要60秒的来自某一来源的峰值340kW。由于热量积累而使这样的电池不安全，因此尚不清楚其能否直接在BEV中工作。目前，传统的电池可以在几分钟内重新充电，而其他可充电电池需要几个小时。尤其是，这种电池中的电池单元可以在大约10分钟内被充电至大约95％的充电容量。充电电能可以使用电耦合通过两种方式连接到汽车。第一种方法是称作电导耦合的直接电连接。简单地说，这就像电源线通过特殊的高容量电缆连接到防风雨的插座，并带有连接器以保护用户远离高电压。目前有几个标准，如SAEJ1772以及IEC62196。第二种方法被称作感应充电。在汽车的插槽中插入特殊的板。该板是变压器的一个绕组，另一个绕组设置于汽车中。当插入该板，其完成电磁电路，用于对电池组供电。在一个感应充电系统中，一个绕组被固定在汽车的下侧，另一个在车库的地面上。虽然互锁、特殊连接器以及RCD(接地故障检测器)几乎可以同样安全地构成电导耦合，但感应充电方法的最大好处在于，由于没有暴露的导体，因此不可能产生电击。来自一个制造商的感应充电的支持者在1998年主张整体的费用差异很小，而来自福特的电导耦合的支持者则宣称感应充电的性价比更高。车辆中的耗电诸如插电混合电力车辆(PHEV)的车辆可以从两个或更多的车载蓄电系统中提取电力。第一是可充电电池，其可以通过以下方式充电：1)内燃机；2)诸如传统混合车辆中的再生制动；或者3)将插头连接到外部电网，这是PHEV独有的特征。第二个存储系统是传统的燃料箱，存储液态碳氢化合物来对内燃机提供动力。由于PHEV能够从液态燃料和电网两者蓄电，因此对车辆提供动力的能量源的范围实际上是无限的。这些来源包括但不限于汽油、酒精、煤、核能、太阳能、水电和风能。因此，用于对电池重新充电的电力根据一天当中的时间或车辆的位置而可以来自很多来源。例如，在国家的一个区域，水电可能很普遍。这是一种形式的“清洁”电源。但是，在国家的另一区域，可能用煤。因此，电力车辆的重新充电可能会被认为相对“绿色”(例如，低的碳产生)或“非绿色”(例如，高的碳产生)。这意味着相同的车辆可能会被认为具有低的环境影响或高的环境影响。这些电源的每一个对于环境的影响都是不同的，尤其是关于一个标准：化石碳排放量，该标准由于预测未来几十年的人类引起的全球变暖的模型而变得非常重要。因此，PHEV根据众多的“外部”来源而带来不同影响。而且，PHEV从车载电池或液态燃料箱消耗能量的混合一般通过选择多个操作模式之一来管理，这些操作模式例如可以包括：电量耗尽模式、混合模式、电量维持平衡模式以及混杂模式。电量耗尽模式允许充满电的PHEV完全(或者根据车辆不同，几乎完全，除非在急加速度期间)通过电力运转，直至电池充电状态消耗到预定的级别，此时，车辆内燃机或燃料电池将参与运转。该期间是车辆全电力行程。这是电池电力车辆能够运转的唯一模式，因此行程有限。混合模式是一种电量耗尽模式。该模式一般在这样的车辆中采用，即如果没有动力传动机构的内燃机部分的协助则不具有足够的电力来维持高速的车辆。相对于电量耗尽策略，混合的控制策略一般会比存储的电网电力增加距离。电量维持平衡模式目前由混合车辆(HEV)产品采用，将车辆的两个电源的运转通过以下的方式组合：车辆尽可能高效地运转，不允许电池电荷状态超出预定的窄带。在HEV的旅程过程中，充电状态会波动，但是不会有净改变。混杂模式描述了使用上述模式的组合的旅程。例如，PHEV转换可以开始5英里(8km)的低速电量耗尽的旅程，然后进入高速公路并已混合模式运转20英里(32km)，以两倍的燃油经济使用10英里(16km)的全电力行程。最后，驾驶员也许驶出高速公路并不使用内燃机再驾驶5英里(8km)，直到耗尽所有的20英里(32km)的全电力行程。此时，车辆在接下来的10英里(16km)可以恢复到电量维持平衡模式，直到到达终点。由于在一个旅程中采用了多个模式，因此该旅程可以被认为是混杂模式。这与电量耗尽旅程不同，电量耗尽旅程会再PHEV的全电力行程的极限内驾驶。相反，如在传统混合车中所采用的，超出PHEV的全电力行程的旅程主要在电量维持平衡模式下驾驶。因此，考虑到对电力车辆进行充电的能量源，有人质疑电力车辆是否真的是环保的更好选择。在最近公开的文章中，作者注意到一天中驾驶60英里并在电能相对清洁的纽约奥尔巴尼市对电力汽车进行充电，将会导致在一天的过程中排放大约18磅的二氧化碳，而气动力车一加仑能够行使30英里，在同样的60英里内排放47磅。但是，如果在通过高级别的煤供电的科罗拉多丹佛市对电力汽车进行充电，将会排放与作为比较的气动力车相同级别的二氧化碳。
技术实现思路
考虑到上述传统系统和方法的上述的和其他问题、缺陷以及缺点，本专利技术的一个例示的方面涉及对车辆进行充电的系统和方法，以及管理车辆中耗电的系统和方法，这些系统和方法比传统的方法和系统更方便有效。本专利技术的一个例示的方面涉及一种对车辆进行充电的系统。该系统包括：正演模型，对多个车辆的车辆充电数据进行建模；以及电荷交换场所(market)，基于所述正演模型，促进通过动态电网对所述多个车辆的第一车辆传送电能的协议，所述动态电网包括所述多个车辆的第二车辆。本专利技术的另一个例示的方面涉及一种对车辆进行充电的方法。该方法包括：提供正演模型，用于对多个车辆的车辆充电数据进行建模；以及基于所述正演模型，促进通过动态电网对所述多个车辆的第一车辆传送电能的协议，所述动态电网包括所述多个车辆的第二车辆。本专利技术的另一个例示的方面涉及一种对车辆进行充电的方法。该方法包括：提供多个车辆的车辆电能使用和充电需求的正演模型，所述正演模型从所述多个车辆通过网络输入用于设置所述正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对车辆进行充电的系统，包括：正演模型，对多个车辆的车辆充电数据进行建模；以及电荷交换场所，基于所述正演模型，促进用于经由包括所述多个车辆的第二车辆的动态电网对所述多个车辆的第一车辆传送电能的协议。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.03 US 13/365,8341.一种对车辆进行充电的系统，包括：服务器，存储正演模型，并且通过网络可通信地与多个车辆耦合；所述正演模型用于对多个车辆的车辆充电数据进行建模；以及电荷交换场所，基于所述正演模型，促进用于经由包括所述多个车辆的第二车辆的动态电网对所述多个车辆的第一车辆传送电能的协议；其中，所述服务器使用来自所述多个车辆的数据，在所述正演模型中确定约束优化的参数，所述优化用于决定要聚集的所述第一车辆和第二车辆的最佳位置用于对所述第一车辆进行充电；其中，所述电荷交换场所基于所述正演模型指导从所述多个车辆形成车辆的快速充电群并且控制所述动态电网的电压和容量，所述快速充电群包括所述第一车辆和所述第二车辆并且聚集在所述最佳位置以交易电荷。2.如权利要求1所述的系统，其中：所述正演模型从所述多个车辆通过网络输入用于设置所述正演模型内部参数的数据。3.如权利要求2所述的系统，其中，用于设置参数的所述数据包括车辆的当前电荷、所述车辆的位置、所述车辆的目的地、所述车辆的速度、所述车辆的耗电速度、所述车辆的期望抵达时间、所述车辆的最大期望等待时间、天气条件以及交通条件的至少一个。4.如权利要求2所述的系统，其中，所述服务器访问存储在外部数据库中的数据，所述数据包括将来预期的天气条件、将来预期的交通条件以及将来预期的通过标准电网对车辆进行充电的位置的至少一个。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述服务器使用来自所述多个车辆的数据以及来自所述外部数据库的数据，在所述正演模型中确定约束优化的参数，其中，所述优化将所述第一车辆和第二车辆的停止时间最小化，将从计划路线的偏离最小化，并且将在将来预期的从电网对所述第一车辆进行充电之前在所有预期的车辆行动下电量耗尽的可能性最小化。6.如权利要求2所述的系统，还包括：通信装置，用于将所述第一车辆与所述第二车辆可通信地耦合，并且将所述第一车辆和第二车辆与所述服务器可通信地耦合，其中，所述通信装置促进在所述第一车辆和所述第二车辆之间的所述协议的条款的协商。7.如权利要求1所述的系统，还包括：电能传送装置，用于依据所述协议从所述第二车辆对所述第一车辆传送电能，其中，所述场所与所述电能传送装置可通信地耦合，并且通过所述电能传送装置控制所述电网的电压和容量。8.如权利要求7所述的系统，其中，所述电能传送装置决定所述动态电网通过并联电池结构或串联电池结构将电荷传送到所述第一车辆。9.如权利要求7所述的系统，其中，所述电能传送装置包括多抽头总线，所述场所与所述总线可通信地耦合，并将所述总线构成为促进所述动态电网中的充电电池之间的串联或并联耦合，以便从所述第二车辆向所述第一车辆传送协商的电压和电荷。10.如权利要求1所述的系统，其中，所述车辆充电数据包括车辆电能使用数据和车辆充电需...

【专利技术属性】
技术研发人员：B奥康奈尔，R汉密尔顿，JR科兹洛斯基，CA皮克奥弗，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US