用于电动车辆中的电池充电补给的系统和方法技术方案

本公开涉及用于电动车辆中的电池充电补给的系统和方法。描述了用于在电动车辆范围、充电站的可用性以及电动车辆(10A)所需的充电时间的领域中的改进的系统和方法。本文描述的实施例使用模块化电池(22)结构，其使得司机便利且容易地能够单独地取出电动车辆(10A)中的耗尽或已放电的电池模块(22)，并且采用新的或已充电的模块(22)替换它们，新的或已充电的模块(22)可在任何加油站(70)或专门用于这种电池模块(22)的售货站(38)购买。池模块(22)的售货站(38)购买。池模块(22)的售货站(38)购买。

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆中的电池充电补给的系统和方法
[0001]本申请是申请日为2016年12月12日，申请号为201680066616.6，专利技术名称为“用于电动车辆中的电池充电补给的系统和方法”的申请的分案申请。
[0002]交叉引用
[0003]本申请要求享有Tara Chand Singhal于2015年12月13日提交的标题为“Systems and Methods for Battery Charge Replenishment in an Electric Vehicle”的序列号为62/266,635的美国临时申请的优先权。序列号为62/266,635的临时申请的内容通过引用并入本文。
[0004]本申请要求享有Tara Chand Singhal于2015年12月28日提交的标题为“Systems and Methods for Battery Charge Replenishment in an Electric Vehicle”的序列号为62/272,051的美国临时申请的优先权。序列号为62/272,051的临时申请的内容通过引用并入本文。
[0005]本申请要求享有Tara Chand Singhal于2016年3月12日提交的标题为“Systems and Methods for Battery Charge Replenishment in an Electric Vehicle”的序列号为62/307,441的美国临时申请的优先权。序列号为62/307,441的临时申请的内容通过引用并入本文。<br/>[0006]本申请要求享有Tara Chand Singhal于2016年4月15日提交的标题为“Systems and Methods for Battery Charge Replenishment in an Electric Vehicle”的序列号为62/322,797的美国临时申请的优先权。序列号为62/322,797的临时申请的内容通过引用并入本文。
[0007]本申请要求享有Tara Chand Singhal于2016年6月29日提交的标题为“Systems and Methods for Battery Charge Replenishment in an Electric Vehicle”的序列号为62/356,041的美国临时申请的优先权。序列号为62/356,041的临时申请的内容通过引用并入本文。
专利

[0008]描述了用于在电动车辆行程范围、充电时间和充电站的可用性方面的改进的系统和方法。
[0009]背景
[0010]自从几年前由特斯拉(Tesla)设计并制造的电动汽车问世以来，美国以及其他国家(诸如，德国和日本)的大多数主要汽车制造商在电动车辆的研发工作复苏。
[0011]然而，在电动车辆市场上司机广泛接受电动汽车之前，电动汽车还有许多问题需要解决。这些问题是：锂离子电池的成本、电动汽车的有限的行使范围、充电站的有限的可用性以及为电动汽车电池充电所需的充电时间。
[0012]许多公司正在致力于解决这些问题中的一些或全部。作为例证，特斯拉正在致力于大规模生产锂离子电池，从而降低在电动车辆中使用这种电池的成本。松下正在致力于增加这种锂离子电池的供应量，以满足在电动车辆中使用这些电池的预期需求。
[0013]据信，对于电动汽车来说，需要改进这些其他问题中的一些问题，诸如，车辆行使范围、为电池充电所需的充电时间以及充电站的即时可用性。
[0014]因此，本文的实施例的目标是提供用于解决行使范围、充电站的可用性和充电时间的这些其他问题的装置、系统和方法。
[0015]概述
[0016]描述了用于在电动车辆行使范围、充电站的可用性以及电动车辆所需的充电时间的方面的改进的装置、系统和方法。
[0017]特斯拉选择使用1.5伏的标准锂离子单元电池，并且使用大量的锂离子单元电池，并将这些单元电池放置在电动汽车的底板空间中。特斯拉还专注于最初生产一种可以与高档欧洲轿车竞争的大型豪华轿车，而不是经济型电动车辆。
[0018]特斯拉还专注于生产具有大约240到300英里范围的大型豪华轿车。这些特斯拉的决定将特斯拉电动汽车与其他汽车制造商在制造电动汽车上的尝试区别开来，并且相信这是特斯拉汽车在电动汽车市场中获得成功的基础。
[0019]除了其他好处以外，在特斯拉制造的电动车辆中使用标准可用锂离子电池的这种方法为电动车辆提供了几个好处，诸如，行使范围以及更好地使用电动车辆内的空间。
[0020]锂离子电池有时也称为Li离子电池(Li
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ion battery)或LIB，是可充电电池类型家族的成员，其中，在放电期间，锂离子从负电极移动到正电极，并且在充电时返回。与在不可充电锂电池中使用的金属锂相比，锂离子电池将插入的锂化合物用作一种电极材料。允许离子运动的电解质和两个电极是锂离子电池单元的组成部件。
[0021]锂离子电池在消费电子产品中很常见。它们是便携式电子产品中最受欢迎类型的可充电电池之一，具有高能量密度、微小的记忆效应和低自放电。除了消费电子产品外，LIB在军事用途和航空航天应用中也越来越受欢迎。
[0022]来自于已发布的资源：如果特斯拉达到2014年出货40,000辆Model S电动汽车的目标，并且如果使用7,104颗这些电池的85
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KWh电池证明其在海外与在美国一样受欢迎，则2014年仅Model S就会使用全球近百分之40的圆柱形电池产量。
[0023]生产逐渐转向更高容量的3,000+mAh单元电池。预计2013年全年平板聚合物单元电池需求量超过7亿。在2015年，成本估算范围为$300
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500/kwh。
[0024]因此，每辆电动汽车的锂离子单元电池成本约为85KWh乘以$400($300
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$500的平均数)＝$35,000。单元电池的这一成本直接影响到特斯拉电动汽车的成本。
[0025]因此，为了降低电动汽车在这方面的成本，并且增加这些锂离子单元电池的供应量，基于公开的新闻，特斯拉已致力于通过在大规模生产这些锂离子单元电池的国际合作伙伴(诸如，松下)的帮助下建设位于内华达州的Giga工厂，来降低这些锂离子电池单元电池的生产成本。
[0026]然而，特斯拉尚未解决为了对电子卡进行收费而需要的充电时间以及充电站即时可用性的基础设施问题。据信，与人们现在驾驶并且习惯的汽油驱动的汽车相比，这些问题使人们更难以接受电动汽车。
[0027]因此，在诸如补给能量便利性(包括减少的充电时间和充电站的即时可用性)以及补给能量便利性所带来的范围方面，需要有使电动汽车与汽油驱动的汽车相媲美的新技术。
[0028]然后据信人们会很容易地接受使用电动汽车，并且发现它们与当前的混合动力车辆或汽油驱动车辆同样通用且便于使用。这将确保电动汽车的广泛接受，并且具有可衡量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由用户使用的电动车辆(EV)，所述电动车辆是电动汽车的形式，所述电动车辆包括：车身，所述车身包括电池包，并且所述车身包括多个车轮和电动机，所述电动机给所述车轮中的至少一个提供动力；所述电池包具有电池模块系统中的多个单独的电池模块，所述电池模块向所述电动机供给电力，其中，每个电池模块包括多个电池；用于所述电池包的线束，其中，所述电池包的所述多个电池模块被电连线并且被配置有计算机系统和其中的运行逻辑，以向所述电动机供电；所述计算机系统具有第一逻辑，所述第一逻辑在所述计算机系统内部执行，经由中央开关面板通过维持每个电池模块的充电状态和健康状态而分别管理每个电池模块；所述计算机系统具有第二逻辑，其中，所述单独的电池模块经由所述中央开关面板按照时间顺序电连接，以向所述电动机供电，直到所述单独的电池模块在按顺序接通所述下一个电池模块之前放电；所述计算机系统具有第三逻辑，其中，所述单独的电池模块经由所述中央开关面板被管理，用于那些充电状态低于阈值的单独的电池模块的充电补给；其中，所述第一逻辑、第二逻辑和第三逻辑的组合保持和提高所述电池包的使用寿命。2.根据权利要求1所述的电动车辆，包括：所述线束包括两个独立的线束，其中，第一线束用于将所述电池模块系统的电池模块连接到所述电动机，并且第二线束用于从充电源向所述电池模块系统的电池模块充电。3.根据权利要求1所述的电动车辆，包括：所述车身包括位于所述车身外部的接近面板，其中，所述电动车辆的用户能够接近所述接近面板以接近所述电池包；车架，所述车架保持所述车身，所述车架包括支承结构，所述支承结构能够通过所述接近面板接近，所述支承结构保持具有所述多个电池模块的所述电池包，所述支承结构能够选择性地在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述电池包定位于所述车身内，并且在所述第二位置处，所述电池包定位在所述车身外部，以用于所述电池包的可取出的单独的已放电的电池模块并用已充电的电池模块替换；所述支承结构定位在所述电动车辆内部在所述车辆底板下方、前车厢内以及后车厢内中的一个或更多个空间中。4.根据权利要求3所述的电动车辆，包括：所述支承结构具有轨道，所述轨道使得所述支承结构能够在所述轨道上滑动，以将所述支承结构从所述车辆内部移出，以便接近所述单独的电池模块。5.根据权利要求3所述的电动车辆，包括：所述支承结构具有支撑所述支承结构以接近所述电池模块中的每个电池模块的机构。6.一种计算机系统，用于管理定位于电动车辆内部的电池包的电池模块系统，每个电池模块包括多个电池，所述计算机系统包括：中央电开关面板；线束，所述线束分别将每个电池模块连接到所述中央电开关面板；第一逻辑，所述第一逻辑在所述计算机系统内部执行，经由所述中央开关面板通过维
持每个电池模块的充电状态和健康状态而分别管理每个电池模块；第二逻辑，在所述第二逻辑中，所述单独的电池模块经由所述中央开关面板按照时间顺序电连接，以给所述电动机供电，直到所述单独的电池模块在按所述顺序接通下一个电池模块之前放电。7.根据权利要求6所述的计算机系统，包括：所述第二逻辑将一组所述电池模块顺序地接通到达多个电动机，直到每个电池模块完全放电为止，其中，当用于给所述电动机供电的电池模块的充电状态下降到阈值以下时，所述第二逻辑接通下一组电池模块，以按顺序给所述电动机供电等，直到所有电池模块完全放电为止。8.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔拉，
申请(专利权)人：塔拉，
类型：发明
国别省市：