再充电电动车辆制造技术

一种具有输入和输出的电荷转移器件，包含：AC/DC转换器（357），耦合到电荷转移器件的输入并且配置为以第一功率电平接收AC电力；以及电荷存储装置（362），耦合到AC/DC转换器，其中电荷存储装置（357）配置为以第一功率电平接收电荷并且以第二功率电平将电荷转移到电荷转移器件的输出，并且第二功率电平大于第一功率电平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及再充电(recharging)电动和/或混合车辆,并且更特别地涉及通过分配器在加燃料设施(fueling facility)的再充电电动和/或混合车辆。
技术介绍
近来的经济、环境、以及国家安全关注已经引起对于更高燃料效率的车辆、并且从而对国外石油的较少依赖以及減少的碳排放的需求增加。其结果是，汽车制造商已经并入各种技术来改善汽油英里数(gas mileage)和/或减少碳排放。在此空间中竞争技术的ー个依靠电池组的使用来提供电カ给电动机。目前正进行大量研究来改善电池的电荷密度以改善电池供电的车辆(battery powered vehicle)的性能和里程两者。目前，电动车辆的典型里程是在再充电之前大约100-200英里(依赖于地形和驱动条件)。另外，完全充电电池组所要求的时间量典型地在4到8小时的范围内。更进一歩，充电到80%的电荷状态(state of charge, S. O. C.)典型地要求至少30分钟。相比之下,具有16加仑油箱和26英里/加仑的汽油英里数率的汽油车辆具有超过400英里的里程并且典型地，可在小于10分钟内在加燃料站加满。从而，也正进行研究来改善电池的充电速率来使再充电速率能够高达10C-15C (6分钟到4分钟的再充电时间)，并且优选地更高。即使以当今的电池电荷密度，会要求大量电カ来以IOC的速率充电电池组。例如，泰斯拉跑车(Tesla Roadster)在存储53千瓦时(kWh)的电能的Li离子电池组上操作。为了以IOC速率(B卩，6分钟)将电池组充电到80%的S. O. C.(“快速充电”)，电源必须在六分钟的时期上产生424 kW。假设电源提供120VAC、单相电力(如典型地在大多数住宅中)、以及I. O的功率因数，则会要求大约3500 Amps来产生进行IOC快速充电所必要的424 kW。假设电源提供208VAC、三相电カ(如典型地在商业设备中)、以及1.0的功率因数，则会要求大约1177 Amps来产生用于IOC快速充电所必要的电力。随着电池电荷密度和充电速率改善，电动车辆性能将可能改善引起电池供电的车辆的更多主流接受。这样的进步的期待结果更加依赖公用公司提供电カ来再充电车辆。考虑到由于增加的负载需要、线路故障、和/或坏天气的电カ中断近来的増加，显然当前的电网基础结构将不能支撑这样的需要増加。另外，进行快速充电所必要的电力量，加上日常驾驶的现实可能引起在峰值需要时期期间增加的电カ产生要求。更进一歩，假设增加电カ产生容量来满足此需要，则电カ需要的増加可能要求电网基础结构中的大量投资。从而，存在着提供能够为电池供电的车辆(包含例如电动车辆和混合车辆)提供改善的充电速率以及功率输出的高功率充电站的需求。
技术实现思路
在一个整体实施例中，电荷转移器件配置为对电池供电的车辆进行快速充电操作，并且包含至少ー个发电机，配置为以中功率再充电电平或高功率再充电电平供给电カ而从公用电カ网电气去I禹(electricalIy decoupled)；AC/DC转换器,配置为将电力的交变电流转变成直流电流；以及DC转移导管(transfer conduit),稱合到转换器并且配置为用直流电流再充电车辆电池组。在另一整体实施例中，用于通过高功率电荷转移器件来快速充电电池供电的车辆的方法包含通过发电机以中功率再充电电平或高功率再充电电平产生电力；用AC/DC转换器将电カ从交变电流转变成直流电流；通过DC转移导管将直流电流从发电机转移到车辆电池组来再充电电池组而发电机从公用电カ网电气去耦。在另一整体实施例中，具有输入和输出的电荷转移器件包含AC/DC转换器，耦合到电荷转移器件的输入并且配置为以第一功率电平接收AC电カ；以及电荷存储装置，耦合到AC/DC转换器，其中电荷存储装置配置为以第一功率电平接收电荷并且以第二功率电平 将电荷转移到电荷转移器件的输出，并且第二功率电平大于第一功率电平。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，器件还可包含电池组，耦合于AC/DC转换器和DC转移导管之间；以及DC/DC转换器，耦合于电池组和DC转移导管之间。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，电池组可包含以串联或并联配置的ー个或多个电池。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，中功率再充电电平可包含处于大约240VAC、15-70A、以及3. 6-16. 8kff的交变电流。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，高功率再充电电平可包含处于大约480VAC的交变电流。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，器件还可包含原动机(primary mover),稱合到发电机并且配置为向发电机的转子供给转矩。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，器件还可包含控制逻辑，配置为接收用于充电车辆电池组的操作參数并且部分基于所接收的操作參数来调整器件的DC输出。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，操作參数可包含最大S0C、最大充电速率、最大安培数、车辆电池组的最大操作电压、车辆电池组的标称操作电压、车辆电池组的最大充电容量、以及车辆电池组的当前SOC中的至少两个。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，操作參数可包含车辆电池组的充电接受特性和/或温度。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，器件还可包含双向通信链路，配置为在器件和电池供电的车辆之间发送和接收数据。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，数据可包含直流电流的瞬时电压、直流电流的瞬时电流、以及从器件到车辆电池组的瞬时千瓦输出中的至少ー个。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，数据可包含用于下载到电池供电的车辆的购买的零售数据。 在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，数据可包含指示电池供电的车辆的充电周期(charge cycle)的启动或停止的状态信息。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，数据可提供给电池供电的车辆以防止车辆在充电周期期间启动。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，DC转移导管是第一 DC转移导管，并且器件还可包含配置为耦合到第二电池供电的车辆的第二车辆电池组的第二 DC转移导管。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，原动机可为燃烧引擎或涡轮。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，发电机可包含低功率再充 电总线，电气耦合到公用电カ网；第一开关，电气耦合到低功率再充电总线；第二开关，电气耦合到AC/DC转换器；以及电池阵列，包含耦合于第一和第二开关之间的多个电池。电池阵列可配置为当通过第一开关耦合到低功率再充电总线时从公用电カ网以低功率再充电电平接收电カ，并且当通过第二开关耦合到AC/DC转换器而第一开关断开于低功率再充电总线和电池阵列之间时以中功率再充电电平或高功率再充电电平供给电カ。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，多个电池的至少ー些可包含配置为对电池供电的车辆供电的回收电池(recycled battery)。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，低功率再充电电平可包含处于大约120VACU5A、以及I. 8kff的交变电流。在一个或多个整体实施例的ー个或多个具体方面中，发电机可包含燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.13 US 61/2612481.一种电荷转移器件，配置为对电池供电的车辆进行快速充电操作，所述器件包括 至少ー个发电机，配置为以中功率再充电电平或高功率再充电电平供给电カ而从公用电カ网电气去耦； AC/DC转换器，配置为将所述电カ的交变电流转变成直流电流；以及 DC转移导管，耦合到所述转换器并且配置为用所述直流电流再充电车辆电池组。2.如权利要求I所述的器件，还包括 电池组，耦合于所述AC/DC转换器和所述DC转移导管之间；以及 DC/DC转换器，耦合于所述电池组和所述DC转移导管之间。3.如权利要求2所述的器件，其中所述电池组包括以串联或并联配置的ー个或多个电池。4.如权利要求I所述的器件，其中所述中功率再充电电平包括处于大约240VAC、15-70A、以及3. 6-16. 8kff的交变电流。5.如权利要求I所述的器件，其中所述高功率再充电电平包括处于大约480VAC的交变电流。6.如权利要求I所述的器件，还包括原动机，耦合到所述发电机并且配置为向所述发电机的转子供给转矩。7.如权利要求I所述的器件，还包括控制逻辑，配置为接收用于充电所述车辆电池组的操作參数并且部分基于所述接收的操作參数来调整所述器件的DC输出。8.如权利要求7所述的器件，其中所述操作參数包含最大SOC、最大充电速率、最大安培数、所述车辆电池组的最大操作电压、所述车辆电池组的标称操作电压、所述车辆电池组的最大充电容量、以及所述车辆电池组的当前SOC中的至少两个。9.如权利要求7所述的器件，其中所述操作參数包含所述车辆电池组的充电接受特性和/或温度。10.如权利要求I所述的器件，还包括双向通信链路，配置为在所述器件和所述电池供电的车辆之间发送和接收数据。11.如权利要求10所述的器件，其中所述数据包含所述直流电流的瞬时电压、所述直流电流的瞬时电流、以及从所述器件到所述车辆电池组的瞬时千瓦输出中的至少ー个。12.如权利要求10所述的器件，其中所述数据包含用于下载到所述电池供电的车辆的购买的零售数据。13.如权利要求10所述的器件，其中所述数据包含指示所述电池供电的车辆的充电周期的启动或停止的状态信息。14.如权利要求13所述的器件，其中所述数据提供给所述电池供电的车辆来防止所述车辆在所述充电周期期间启动。15.如权利要求I所述的器件，其中所述DC转移导管是第一DC转移导管，所述器件还包括配置为耦合到第二电池供电的车辆的第二车辆电池组的第二 DC转移导管。16.如权利要求6所述的器件，其中所述原动机是燃烧引擎或涡轮。17.如权利要求I所述的器件，其中所述发电机包括 低功率再充电总线，电气耦合到所述公用电カ网； 第一开关，电气耦合到所述低功率再充电总线；第二开关，电气耦合到所述AC/DC转换器；以及 电池阵列，包含耦合于所述第一和第二开关之间的多个电池， 其中所述电池阵列配置为当通过所述第一开关耦合到所述低功率再充电总线时，从所述公用电カ网以低功率再充电电平接收电力，并且当通过所述第二开关耦合到所述AC/DC转换器而所述第一开关断开于所述低功率再充电总线和所述电池阵列之间时，以所述中功率再充电电平或高功率再充电电平供给所述电カ。18.如权利要求17所述的器件，其中所述多个电池的至少ー些包括配置为供电所述电池供电的车辆的回收电池。19.如权利要求17所述的器件，其中所述低功率再充电电平包括处于大约120VAC、15A、以及1.8kW的交变电流。20.如权利要求I所述的器件，其中所述发电机包括燃料电池。21.如权利要求I所述的器件，还包括配置为将所述DC转移导管的至少一部分缩回到所述器件的外壳内的致动器。22.一种用于通过高功率电荷转移器件来快速充电电池供电的车辆的方法，所述方法包括 通过发电机以中功率再充电电平或高功率再充电电平产生电力； 用AC/DC转换器将所述电カ从交变电流转变成直流电流； 通过DC转移导管将所述直流电流从所述发电机转移到车辆电池组来再充电所述电池组而所述发电机从公用电カ网电气去耦。23.如权利要求22所述的方法，其中所述直...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥尔松，
申请(专利权)人：德莱赛公司，
类型：发明
国别省市：