用于选择性地对电动车辆充电的系统和方法技术方案

本公开涉及能够对诸如在电动车辆即EV中可以找到的电池等的电池进行动态和远程的受控充电的智能充电线缆。EV充电线缆不是特定于任何特定制造商或品牌的电动车辆，由此促进不受限制的向车辆充电的应用和接入。EV充电线缆包括处理器和用于该线缆和远程源之间的无线通信的通信模块，所述处理器被布置为执行存储器上所存储的指令。车辆仿真器可用于仿真车辆的存在，以允许如标准安装的EV充电器以及用于测量通过线缆的流动电力的电力计那样的切换式高功率源。以上可以容纳在控制箱中，其中该控制箱布置在线缆的用以接收来自源的电力并将该电力输送至电池的两个部分之间。

Systems and methods for selective charging of electric vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于选择性地对电动车辆充电的系统和方法
本公开涉及用于使用充电线缆选择性地对电动车辆充电的系统和方法。
技术介绍
对电动车辆充电带来许多问题，这些问题包括：接入不同的电源；向电动车辆提供安全有效的充电；以及安排成在给定的时间点对电动车辆充分充电。存在可用于对电动车辆充电的各种不同的电源。尽管常见的源可以是典型的家用壁式插座，但可以进行售后市场的改进，以增加家用插座的电力输送。商业充电站在公共空间日益普及；这些充电站与标准家用插座相比能够输送更高电力水平，由此缩短使电动车辆恢复到满电力所需的充电时间量。家用和商用的电源插座这两者往往都具有由技术、国家和国际公约设定的各种插头。与电动车辆的日益普及一致的是，这些电动车辆各自的专有设备(包括充电线缆)日益多样化。为了安全且充分地将电荷从源传输至电动车辆以及为了物理连接(即，具有适合于相应插座的插头)这两者，现代电动车辆充电线缆必须能够与各种充电源相互作用。电动车辆可以包括各种不同的电池并且支持电子器件，这使充电处理复杂化并且可能使用户对于何时充电和充电多长时间感到困惑。通常，电动车辆用户将他/她的车辆接通电源并使其整夜充电，尽管这样的充电持续时间可能不是必要的或足够的、可用的或方便的、以及/或者适合于车辆的寿命。更进一步地，如果大量电动车辆相对同时插入本地电网，则施加于本地电网的负载对于基础设施而言可能变得巨大，这导致电力中断、设备故障和安全隐患。针对上述提出的解决方案包括通过向充电线缆添加某些改进来提高该线缆的技术能力。例如，为了便于接入各种电源插座，电动车辆充电线缆可以包括采用线缆部分的形式的适配器，该适配器的一端具有连接充电线缆的其余部分的第一插头，并且该适配器的另一端具有专门被配置为适合特定电源插座的第二插头。充电线缆仍存在某些问题，这些问题包括：如何确保端到端的电力和信息连通性；如何确保从插座向电动车辆(EV)安全地输送电力；以及在不会使本地或国家电网基础设施负担过重的情况下，如何以方便且易用的方式有效地管理和控制电力的输送以满足用户的特定充电需求。在本领域中提出了一些解决方案。例如，美国专利8,085,034B2提出了一种用于管理车辆的充电的系统和方法，其中集中管理多个充电点。连接至充电点的电动车辆与中央服务器直接通信，该中央服务器基于电动车辆优先级和充电分配来对充电点实行受控电力分配。该创新受限于个体电动车辆的通信能力和可用充电点的数量。US2018/0001776提出了一种充电线缆，其具有容纳两个通信模块、处理器和存储器的线缆内控制箱。一个通信模块经由电力线通信直接从电动车辆提取电动车辆信息，并且第二通信模块经由WiFi与实现电动车辆的充电的供电设备通信控制器进行通信。通信至供电设备通信控制器的信息包括电动车辆的最大充电电力、所请求的充电持续时间和(完成时的)计费请求。KR101197552(B1)提出了类似的配置，并且CN205160153涉及在控制箱中包括无线通信以进行电动车辆和远程源之间的通信。DE102009025302(B4)涉及在电动车辆和中央服务器之间交换信息以实现详细计费等。尽管这些创新涉及使足够的电力可用于在足够的时间量内按最大充电速率对电动车辆充电以达到特定电动车辆电池充电水平，但在本领域中其它面向未来的解决方案将是期望的，诸如如下情况等：在电动车辆的使用变得更加普遍时，传统线缆可能变得不够或不方便、以及/或者本地电网跟不上这样的技术和消耗方的发展。
技术实现思路
因此，提供了本公开的实施例，以在提供包括用于从不同的电源选择性地和安全地对电动车辆充电的基本上自动的方法的解决方案时，基本上消除现有技术的限制和缺点引起的问题中的一个或多个问题。本文所述的技术的各种实施例提供用于以安全和受控的方式动态地从各种电源对各种电动车辆充电的系统和方法。布置诸如可编程电阻器等的指示器以促进电源、电动车辆和电动车辆充电线缆之间的信息交换。因而，充电线缆被布置成作为“中间人”操作，从而动态地促进从电源向电动车辆的电力流动并且指示电动车辆以什么水平对其电池充电；电池充电水平不必等于可以从电源流出的可用且可能的总电力量并且实际上通常可能更小。电池充电水平可以通过电动车辆充电线缆从外部源(诸如云中所配置的服务器等)获得的个性化时间表来预先设置，并且被动态地监视和更新以确保在特定情况下的最佳充电。本文所述的技术不仅提高了使用充电线缆的便利性，还考虑了特定情形或环境信息以优化充电处理。从用户的角度来看，充电处理得以优化，因为诸如除了财务考虑、电池劣化和碳足迹之外等，充电还可以以降低的或优化的成本进行。充电还可以根据用户指定的标准(诸如仅使用绿色能源或者使电动车辆在特定时间可用于特定行程等)进行。从电网运营商的角度来看，充电处理得以更进一步地优化，因为负载平衡得到改善并且添加了更多的控制。关于使用的便利性，本文所述的技术使用户动作最少化，从而实质上实现了即插即用的功能。也就是说，所有用户需要做的是：将电动车辆停放在(例如，家中或者公共充电站(在公共充电站，在充电会话之前可能需要识别)处的)充电场所并将充电线缆连接至充电站和电动车辆。然后，充电线缆基于充电时间表来控制优化后的充电。本文所述的技术的方面涉及一种充电线缆，用于从具有最大充电电力限制的电源对电动车辆充电，所述电动车辆具有电池并且被配置为按选择限制对所述电池充电，所述充电线缆包括：控制箱，其是以符合所述充电线缆的方式安装的，被配置为针对所述电动车辆的电池动态地设置最大充电电力限制；以及适配器，其被布置为连接所述控制箱和所述电源，所述适配器被配置为提供所述充电线缆的一部分的最大充电承载容量的指示。尽管这里描述为电池，但应当理解，可以对包括但不限于电池、超导体、电池单元和蓄电池等的任何电能储存系统进行充电，其中化学能被转换成电力并用作电源。该技术的另外其它方面涉及充电线缆，其中，所述控制箱还包括：第一处理器和被布置为接收来自所述第一处理器的指示的通信模块，其中所述第一处理器被配置为通过所述通信模块请求充电时间表；以及至少一个传输开关，其被布置为使从所述电源向所述电动车辆的电力的传输断开和闭合，其中所述至少一个传输开关被配置成由所述第一处理器控制，其中，所述第一处理器还被配置为生成表示根据所述充电时间表所设置的选择限制的第一信号，并且将所述第一信号发送至所述电动车辆以供用作所述电动车辆在对所述电池进行充电时的充电限制。开关可以包括使电路断开和闭合的诸如中断器或继电器等的手动或电动操作的机电装置。该技术的又一方面涉及一种用于从具有最大充电限制的电源对电动车辆的电池充电的方法，所述电动车辆被配置为按选择限制对所述电池充电，所述方法包括以下步骤：通过充电线缆的控制箱获得所述电动车辆的状况；通过所述控制箱从远程服务器获得所述电池的充电时间表，所述充电时间表包括作为时间的函数的选择限制；通过所述控制箱将第一信号发送至所述电动车辆，所述第一信号根据所述充电时间表来设置用于对所述电池充电的所述选择限制；以及通过所述控制箱将来自所述电源的所述最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电线缆，用于从具有最大充电电力限制的电源对电动车辆充电，所述电动车辆具有电池并且被配置为按选择限制对所述电池充电，所述充电线缆包括：/n控制箱，其是以符合所述充电线缆的方式安装的，被配置为针对所述电动车辆的电池动态地设置最大充电电力限制；以及/n适配器，其被布置为连接所述控制箱和所述电源，所述适配器被配置为提供所述充电线缆的一部分的最大充电承载容量的指示。/n

【技术特征摘要】
20181207 US 16/214,0201.一种充电线缆，用于从具有最大充电电力限制的电源对电动车辆充电，所述电动车辆具有电池并且被配置为按选择限制对所述电池充电，所述充电线缆包括：
控制箱，其是以符合所述充电线缆的方式安装的，被配置为针对所述电动车辆的电池动态地设置最大充电电力限制；以及
适配器，其被布置为连接所述控制箱和所述电源，所述适配器被配置为提供所述充电线缆的一部分的最大充电承载容量的指示。


2.根据权利要求1所述的充电线缆，其中，所述控制箱还包括：
第一处理器和被布置为接收来自所述第一处理器的指示的通信模块，其中所述第一处理器被配置为通过所述通信模块请求充电时间表；以及
至少一个传输开关，其被布置为使从所述电源向所述电动车辆的电力的传输断开和闭合，其中所述至少一个传输开关被配置成由所述第一处理器控制，
其中，所述第一处理器还被配置为生成表示根据所述充电时间表所设置的选择限制的第一信号，并且将所述第一信号发送至所述电动车辆以供用作所述电动车辆在对所述电池进行充电时的充电限制。


3.根据权利要求2所述的充电线缆，其中，所述电源是智能电源，并且所述适配器还被配置为将最大充电承载容量的指示提供至所述智能电源。


4.根据权利要求2所述的充电线缆，其中，所述适配器还被配置为将最大充电承载容量的指示提供至所述控制箱。


5.根据权利要求2所述的充电线缆，其中，所述选择限制小于所述最大充电电力限制。


6.根据权利要求5所述的充电线缆，其中，所述选择限制等于所述最大充电电力限制。


7.根据权利要求2所述的充电线缆，其中，所述适配器还包括：
第一电阻器，其具有表示所述充电线缆的第一部分的最大电力承载容量的电阻；
第二电阻器，其具有表示所述电动车辆的状况的电阻；
第三电阻器，其具有表示从所述电源能够获得的最大充电电力的电阻；以及
第二处理器，其被布置为选择性地设置所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述第三电阻器的电阻。


8.根据权利要求2所述的充电线缆，其中，所述控制箱还包括：
通信开关，其被配置为由所述第一处理器断开和闭合，所述通信开关沿着...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·P·沃森，
申请(专利权)人：欧姆技术有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE