用于电动车的电池的能量交换站，包括用于车辆的至少一个电力输出端、用于确定耦合至该至少一个电力输出端的车辆是否能够被以AC电压和/或DC电压充电的装置、包括至少一个AC电力输入端以及至少一个DC电力输入端的多个电力输入端、以及用于将该至少一个电力输出端切换至该电力输入端中的任一个的至少一个可控开关、用于至少基于该确定来控制该开关的开关控制器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于对电动车辆的电池进行充电的系统、装置和方法，特别是用于以AC或DC电力对电动车辆的电池进行充电的系统、装置和方法。随着化石燃料日益稀少，以及由于期望减少、特别是市区中的排放污染，电动车辆变得日益普及。然而，不利的是还不可能在所有地点对车辆充电。设置电动车辆充电站的速度缓慢的一个原因是缺少规章和标准。电池在其放电时输送DC，并且电池需要具有取决于待充电电池类型的电压的DC电源。由于大 多数电网是AC，因此在这些情况下，要求各种不同形式的电源变换器作为电池充电器的一部分。在此，存在车辆耦合到不符合特定车辆或电池所需电力的充电站的风险。为了能够从AC电网对车辆充电，曾提出这样的解决方案，即，提供具有包括AC/DC变换器的车载充电器的电动车辆。然而，这些变换器的尺寸和重量随着所需充电电力增加或所容许的充电时间减少而增加，并且由于功率效率的缘故，并不希望在车辆上搭载体积庞大且笨重的充电器。本专利技术的一个目的在于提供用于对电动车辆的电池充电的系统、装置及方法，其克服上述缺点中的至少一部分，和/或给出对目前最先进技术的一种有用替代。此外，本专利技术提出一种用于至少一部电动车辆的电池的能量交换站，其包括用于车辆的至少一个电力输出端、用于与该电动车辆通信以确定车辆是否能够被以AC电压和/或DC电压充电的至少一个数据通信端口、包括至少一个AC电源以及至少一个DC电源的多个电源、和用于控制自该AC电源和/或DC电源至该至少一个电力输出端的电力供应的控制器。通信可以特定地与该车辆内部的通信系统发生。基于到该车辆的通信，能量交换站可了解该车辆具有接收AC电力、DC电力或该二者的能力。在一个特定的实施例中，该AC电源可以直接连接至连接器中的AC引脚，而该DC电源可以直接耦合至连接器中的DC引脚。为了控制DC电力至车辆的输送，系统可以控制该DC电源(其可以包括AC-DC变换器)以在零(输送O瓦特)直到该电源的最大功率范围内输送DC电源。为了控制AC电力至车辆的输送，能量交换站可以使用到车辆的通信信道以控制或影响安装于车辆内部的车载充电器所汲取的电力。到车辆内部的车载充电器的通信可通过任何通信协议，诸如串行数据、PWM信号、PLC (power - line - communication ;电力线通信)或甚至以太网(Ethernet)类型的连接。可控车载充电器以吸收在O (无功率)和该车载充电器最大功率之间的任何功率。当车载充电器被控制不汲取电力且DC电源输送某一水平的DC时，结果是通过DC电力对车辆充电。当车载充电器被控制汲取某水平的AC电力且DC电源被控制不输送电力时，结果是通过AC电力对车辆充电。AC与DC的任意组合也是可能的。能量交换站可以配备有用于AC及DC电力的一个单个连接器，或者配备有独立的用于AC及DC的连接器，该独立的连接器分别直接耦合至AC电源和DC电源，并仍使用在AC及DC电力之间切换的相同控制方法。本专利技术还提出一种能量交换站，用于对电动车辆的电池充电，其包括用于车辆的至少一个电力输出端，用于与该电动车辆通信以确定车辆是否能够被以AC电压和/或DC电压充电的至少一个数据通信端口 ；多个电源，其包括至少一个AC电源和至少一个DC电源，至少一个可控开关，该开关用以将该至少一个电力输出端切换至该电源中的任一个，以及用于至少根据该确定来控制该开关的用于该开关的控制器。这里应该注意的是，电源及电力输出端二者均可以是双向的。与借助于依据相关技术的检测装置相比，通过提供用于与电动车辆通信的数据通信装置可取回越来越多有关该车辆的充电可能性的详细信息。这是因为可以使用储存于车辆存储器中的确切规格，其可以例如存在于车辆管理系统中。举例来说，人们可以想到，除了被以AC或DC充电的能力之外，其可以对AC电力的频率、AC电压水平、AC车载充电器所使用的相数量、或最大的总AC功率进行通信。对于DC电力，人们可以想到，对车辆所能接受的最大DC功率水平以及最大及最小DC电压、最大DC电流、或是充电过程中施加DC充电电流的最大持续时间等进行通信。根据本专利技术的能量交换站，举例来说，其可以实施成电动车辆的充电站，其提供这 样的优点，即，AC及DC充电两者可被提供在同一位置。AC电力可以直接自电网获得，而DC电力可以通过电源变换器自电网获得。由于该电源变换器位于充电位置处，因此其可以被定成用以输送高DC电力的尺寸，并因此实现低充电时间。在待充电的车辆没有提供接收DC电力的可能性的情况下，或者当可用的电网电力低微时，例如由于电网中其他地方的瞬间峰值能量吸收或是由于在同一位置存在有另一部待充电的车辆，则AC电力可被提供于该车辆，其随后使用其车载充电器对其电池进行充电。由于车载充电器通常具有较低的额定功率，因此切换至AC充电降低了电网负荷。当检测到非常强有力的车载充电器时，系统可以切换至可控性较好的DC电源以降低电网负荷。在一个实施例中，用于确定的装置被配置用于检测车辆的车载电池充电器的存在，且控制器被配置成在检测到车载电池充电器时将输出切换至AC电力输入端。这样，使最佳使用来自于车辆中存在的硬件，而位于充电站的变换器可被用于对缺少车载充电器的车辆或对已因任何原因而被决定获得优先权的车辆充电。在另一个实施例中，控制器被配置成在被切换至DC电力一段时间间隔之后切换至AC电力，以便首先快速地靠DC电力对电池充电，并且然后继续以较慢速度以AC电力对电池充电。举例来说,可以施加高功率DC充电，直到达到电池充电曲线中的所谓恒定电压点，而后，充电被切换至AC，以便通过车辆的车载充电器完成电池的充电，由AC电源馈送电力，从而空出DC电源以对其他车辆充电。这导致了对可用硬件的进一步优化。尤其是因为车载充电器通常具有有限的电力，但仍然足以从该恒定电压点开始，在一可接受的时间量内完成充电。在另一个实施例中，控制器被配置成从AC电源对车辆充电一段预定的时间。在这段时间内，能量交换站确定车载充电器的特性，例如其额定功率。依据该知识，可以作出是以AC或DC充电的决定，或者作出充电何时从使用AC改变成DC或从DC变成AC较为有利的决定。在又一个实施例中，能量交换站被配置成同时输送AC电力和DC电力。此外,可存在多个输出端，用于将多个车辆耦合至该输出端，其中每个车辆均或者可耦合到AC电力或可耦合到DC电力。同样可以想像的是，AC和DC电力被输送至同一输出端，用于直接以DC电力，以及通过车载电池充电器间接地以AC电力对车辆的电池充电。为此目的，车辆可以通过多个连接器耦合至系统，或者可以将系统配置成输送具有叠加AC分量的DC电力。在又一个实施例中，能量交换站可以同时提供AC及DC电力，其中DC电力被用以对电池充电而AC电力被用以向诸如空调、加热器或其他装置的车载AC供电系统供电。同样可想像的是，DC电力被用于这些其他装置而AC电力通过车载充电器对电池充电。DC电源可以包括电源变换器，用以输送切换的DC电力。更特别地，能量交换站可以包含多个电源变换器，用以将适当形式的DC电力(例如切换的或是具有预定电压的)输送到车辆耦合到其的各端口。这里应该注意的是，本专利技术意义中的DC电力不仅包括恒定的DC 电力，而且还包含如PWM(脉宽调制)、PDM(脉冲持续时间调制)的切换本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C布曼，
申请(专利权)人：ABB有限公司，
类型：
国别省市：
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