电池辅助电动车辆充电系统和方法技术方案

所公开的系统和方法针对于一种电池辅助的充电站。包括多个电池的电池系统和控制电池系统操作的电池管理系统软件与车辆充电系统一起作用，车辆充电系统使用由电池系统提供的存储的功率和公用电网提供的功率中的一者或二者给电动车辆充电。电池系统使用电网来给其中的电池充电。

【技术实现步骤摘要】
电池辅助电动车辆充电系统和方法
本文所公开的实施例针对于一种电池辅助电动车辆充电系统和能用来给电动车辆充电的方法。
技术介绍
由于通过焚烧化石燃料而产生的温室气体的副作用变得越来越明显，例如污染，全球变暖等，对于利用电动车辆来替换燃烧燃料的车辆具有不断增长的需求。近来，车辆制造商生产和销售电动车辆，因此，电动车辆充电站需要向电动车辆提供能量。
技术实现思路
本文所公开的实施例针对于一种可以用来给电动车辆充电的电池辅助的电动车辆充电系统和方法。某些公开的实施例描述了一种电池辅助电动车辆充电站(“充电站”)，其能向电动车辆提供来自电网或者来自电网与电池能量存储系统(BESS)的组合的功率。充电站可以联接到电网并且可以包括或者以其它方式联接到BESS。附图说明附图并入于本文中并且构成本说明书的部分，附图示出了本专利技术并且与描述一起进一步用来解释本专利技术的原理并且使得相关领域技术人员做出和使用本专利技术。图1A至图1C是电池辅助电充车辆充电系统的示例实施例的图；图2A至图2B是电池辅助电充车辆充电系统的示例实施例的图；图3A至图3B是电池辅助电充车辆充电系统的示例实施例的内部部件的图；图4A至图4C示出了根据本专利技术的实施例的电池辅助电动车辆充电站的示例状态机；图5A、图5B、图5C和图5D是示出示例性电池组的图；图6是示出由电池组控制器和多个电池模块控制器形成的示例通信网络的图；图7是示例电池组控制器的图；图8是示出示例电池模块控制器的图。图9A至图9C是示出电池能量存储系统的示例实施例的图；图10A至图10B是示出示例串控制器的图；图11是示出示例串控制器的图。在附图中，相似附图标记可以指示相同或功能相似的元件。具体实施方式虽然在本文中利用特定应用的说明性实施例描述了本专利技术，应了解本专利技术并不限于这些。能取得本文所提供的教导内容的本领域技术人员将认识在本专利技术的范围内的额外修改、应用和实施例和本专利技术将具有重要应用的额外的领域。术语“实施例”或“示例实施例”并不需要所有实施例包括所讨论的特征、优点或操作模式。在不偏离本专利技术的范围或精神的情况下，可以设计出替代的实施例，并且熟知的元件可能并未详细描述或者可以省略以便不混淆相关细节。此外，本文所用的术语仅仅是出于描述特定示例性实施例的目的且并不意图是限制性的。除非上下文清楚地表明为其它情况，例如，如本文所用的单数形式“一”和“该”预期也包括复数形式。还应了解术语“包括”、“具有”和“包含”当在本专利技术中使用时，规定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件或其群组的存在。本文所公开的实施例针对于一种可以用来给电动车辆充电的电池辅助的电动车辆充电系统和方法。某些公开的实施例描述了一种电池辅助电动车辆充电站(“充电站”)，电池辅助电动车辆充电站能向电动车辆提供来自电网或者来自电网与电池能量存储系统的组合的功率。充电站可以联接到电网并且可以包括或者以其它方式联接到电池能量存储系统。在某些情形下，充电站可以向电动车辆提供来自电网和电池能量存储系统的能量。这可以被称作“快速”或“迅速”充电。在其它情形下，充电站可以向电动车辆提供来自电网的能量，但是并不提供来自电池能量存储系统的能量。这可以被称作“慢速”充电。快速充电可以向正充电的电动车辆提供更多功率，并且因此可以以比慢速充电更短的时间量来给电动车辆充电。当电池能量存储系统不能提供能量时，充电站可以以慢速充电模式操作。例如，当电池能量存储系统内的电池放电低于特定水平时，电池能量存储系统可以停止提供能量。在某些实施例中，电网能同时经由充电站以及电池能量存储系统向电动车辆提供能量(例如，以给其中的电池充电)。在一实施例中，电池辅助电动车辆充电站可以向电动车辆提供至多50千瓦(kW)的功率，诸如来自电网的20kW和来自电池能量存储系统的30kW的功率。在此实施例中，充电站当以慢速充电模式操作时可以提供20kW并且当以快速充电模式操作时可以从电网和电池能量存储系统的组合提供超过20kW(例如，50kW)。对于本领域普通技术人员显然，充电站可以被配置成提供多于或少于50kW的功率，并且可以被配置成从电网提供比电池能量存储系统更多的功率，或者从电池能量存储系统提供比从电网更多的功率。在下文中更详细地讨论电池辅助电动车辆的这些和其它特征。转至图1A至图1C，示出了根据本专利技术的实施例的示例电池辅助电动车辆充电系统100A至图100C。系统100A至图100C包括电网101、电池能量存储系统(BESS)106和充电站103。在某些实施例中，BESS106可以安置于充电站103的封壳内。充电站103可以向电动车辆102提供能量。在图1A至图1C中，充电站103设有标准充电接口109，标准充电接口109可以与电动车辆102的充电系统兼容。转至图1A，示出了示例电池辅助的电动车辆充电系统100A。在此实例中，电池辅助电动车辆充电系统，两个能量和/或电源连接到充电站103：(1)来自电网101的交流电(AC)和(2)来自BESS106的直流(DC)电。来自电网101的交流电由充电站103中的一个或多个功率转换器而转换为直流电。充电站103向电动车辆102提供直流电。在图1A的实施例中，在BESS106不能向电动车辆102提供能量的情况下(例如，因为在BESS106中的电池已经放电到低于预定阈值)，电动车辆102仍从电网101接收能量。在此实施例中，充电站103用来给BESS106的电池充电，类似于其给电动车辆102充电的方式。转至图1B，示出了另一示例电池辅助的电动车辆充电系统100B。在此实例电池辅助电动车辆充电系统中，BESS106向充电站103提供能量，并且电网101经由AC/DC转换器108向BESS106提供功率。因此，不同于图1A中示出的实施例，在图1B中的电网101并不直接联接到充电站103。然而，在图1B中的电网101经由AC/DC转换器108和BESS106向充电站103间接提供能量。BESS106从电网101(经由AC/DC转换器108)充电。转至图1C，示出了另一示例电池辅助的电动车辆充电系统100C。在此实施例中。系统100C包括在充电站103外部的双向AC/DC转换器108。如图所示，两个能量和/或电源连接到充电站103：(1)来自电网101的交流电；以及(2)经由双向AC/DC转换器108和BESS106的交流电。来自电网101的交流电可以由双向AC/DC转换器108转换为直流电并且用来给BESS106的电池充电。在此实施例中，在BESS106不能向电动车辆102提供能量的情况下(例如，因为在BESS106中的电池已经放电到低于预定阈值)，在图1C的实施例中，电动车辆102仍可从电网101接收功率。在图1A至图1C示出的示例实施例中，BESS106包括一个或多个电池组。当在BESS106内的电池放电低于特定水平(例如，电压水平或电荷水平)时，BESS106停止向电动车辆提供能量直到电池再充电。在某些实施例中，可以在站103使用电网101提供的能量给电动车辆102充电的同时将BESS106再充电。即，在某些实施例中，电网101可以同时给BESS106和电动车辆10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池辅助的电动车辆充电系统，所述系统包括：电池系统；以及充电站，其联接到所述电池系统和电网，并且被配置成向电动车辆提供预定量的功率，其中所述预定量的功率的第一部分由所述电池系统供应并且所述预定量的功率的第二部分由所述电网供应。

【技术特征摘要】
2015.10.15 US US14/884,4631.一种电池辅助的电动车辆充电系统，所述系统包括：电池系统；以及充电站，其联接到所述电池系统和电网，并且被配置成向电动车辆提供预定量的功率，其中所述预定量的功率的第一部分由所述电池系统供应并且所述预定量的功率的第二部分由所述电网供应。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定量的功率是50千瓦(KW)。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述预定量的功率的第一部分是30KW并且所述预定量的功率的第二部分是20KW。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述预定量的功率的第一部分是20KW并且所述预定量的功率的第二部分是30KW。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述充电站包括：第一功率提供单元，其联接到所述电池系统并且被配置成向所述电动车辆提供所述预定量的功率的第一部分；以及第二功率提供单元，其联接到所述电网并且被配置成向所述电动车辆提供所述预定量的功率的第二部分。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第二功率提供单元包括交流(AC)至直流(DC)转换器，所述交流(AC)至直流(DC)转换器被配置成将来自所述电网的交流电转换成直流电。7.根据权利要求5所述的系统，其中：所述第一功率提供单元包括第一多个功率提供模块，所述第一多个功率提供模块中每一个被配置成从所述电池系统向所述电动车辆提供相等量的功率；以及所述第二功率提供单元包括第二多个功率提供模块，所述第二多个功率提供模块中每一个被配置成从所述电网向所述电动车辆提供相等量的功率。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池系统包括：多个电池组，其被配置成向所述充电站提供能量；以及控制器，其被配置成确定所述多个电池组的充电状态并且防止所述电池组响应于确定了所述充电状态低于放电阈值而向所述充电站提供能量。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述充电站还被配置成响应于所述控制器确定了所述充电状态低于阈值而向所述电动车辆提供默认量的功率，其中所述默认量...

【专利技术属性】
技术研发人员：维杰·李·比斯顿，丹尼尔·D·威廉姆斯，帕顿·A·埃蒙斯，
申请(专利权)人：普威能源公司，
类型：发明
国别省市：美国,US