專利名稱：用于插入式車輛的電網(wǎng)負(fù)載管理的制作方法
用于插A^:，的電網(wǎng)負(fù)載管理
駄領(lǐng)域
這里描述的主IM常、涉及用于插入式(plug-in)電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng) (hybrid electric vehicle)的充電系統(tǒng)和方法。更特別地，這里所述的主題涉 及用于插入式 的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電的集中管理和控制的系統(tǒng)和相關(guān) 方法。 背景獄
混合動(dòng)力電動(dòng) 和其它節(jié)省燃料的,正變得^^ 行。插入式混合 動(dòng)力電動(dòng)，和插A^全電動(dòng)，代表了對(duì)基于石油的燃料，更少的另一類 ，。這些^5被稱為插A^混合動(dòng)力車輛，因?yàn)樗鼈兊能囕d肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)(例 如電M^且)iM:將^^街插入)到輸出口 (outlet)、充電器或其它電壓源以及從 再生捕獲(regenerative capture)實(shí)現(xiàn)再充電。與目前市場(chǎng)上的傳統(tǒng)混合動(dòng)力電 動(dòng)車輛相比，插入式混合動(dòng)力糊可以在增加的行程內(nèi)依某些瞎形下高達(dá)50 難M頓其車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)作為主腿系統(tǒng)。在車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用能
量,之后，插入式混合動(dòng)力^^中的內(nèi)燃機(jī)(iCE)禾n/g^料電池被用作主ffiia
系統(tǒng)。另一鄉(xiāng)的插A^混絲力鎖即，i^趣電動(dòng)^M頓電力作為其唯 一的推進(jìn)系統(tǒng)一在運(yùn)行Mf呈中ICE 料電池被用于按照需要對(duì)車載能量存儲(chǔ)
系統(tǒng)進(jìn)行再充電。雖然再生制動(dòng)可用于對(duì)這些插A^;混合動(dòng)力車輛中的車載能
量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行部分再充電，但是再充電通常是由連接到本地電網(wǎng)體系架構(gòu)的 充電器完成的。
目前iSAii轉(zhuǎn)的插A^:糊的數(shù)量相當(dāng)少。但是，有理由預(yù)測(cè)道路雄入
式車輛的數(shù)量將隨著時(shí)間的推移穩(wěn)步提高。毫無(wú)疑問(wèn)，在將來(lái)可能出現(xiàn)大量插
A^;輔需要同時(shí)進(jìn)行再充電或是在同樣的延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)(例如，整夜或在工
作時(shí)間內(nèi))進(jìn)行再充電的情況。艦在城市之間、縣之間、州之間以及國(guó)^t間 傳輸電力的電網(wǎng)體系架構(gòu)提出了高要求。例如當(dāng)大量插入式車輛為了再充電而 同時(shí)插入時(shí)，可能出現(xiàn)電網(wǎng)體系架構(gòu)的超載。在實(shí)踐中，不能期望電網(wǎng)體系架 構(gòu)可以在任何給定時(shí)間處理所有電力輸出口處的全功率需求。因此，當(dāng)對(duì)插入 式車^t行充電時(shí)，不能假設(shè)來(lái)自相應(yīng)電力體系架構(gòu)的功率始終是可用的(因?yàn)樵谝惶斓哪承r(shí)間內(nèi)的高功率需求，對(duì)于諸如風(fēng)能和太陽(yáng)能之類的可變功率源
的，性，以及其它實(shí)際因素)。

發(fā)明內(nèi)容
鄉(xiāng)一種繊A^;糊的車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的方法。該方
、皿括將車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求傳輸至與插入式車輛相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程命 令中心；響應(yīng)于充電請(qǐng)求接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的充電命令；以及根據(jù)該充電 命令調(diào)節(jié)車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
鄉(xiāng)另一種對(duì)插A^車輛的車載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的方法。該 方B括AMt入式^接收車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求；獲取指示插A^
^1^置的^^g數(shù)據(jù)；根據(jù)充電請(qǐng)求和車輛^a數(shù)據(jù)確定是否對(duì)車載能量
存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電；以及響應(yīng)于該確定步驟，將充電命令傳輸給插入式 ， 該充電命*括對(duì)車載旨遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)，節(jié)的 。
鵬供一種對(duì)插A^糊的車載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的系統(tǒng)，其 中每個(gè)插入式，包括用于其車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電控制模塊。該系統(tǒng)的實(shí) 施例包括配置為支持與插A^車輛的m^通信的遠(yuǎn)程命令中心；用于傳輸電 能的電網(wǎng)體系架構(gòu)；以及耦合到該電網(wǎng)體系架構(gòu)的充電器，該充電 配置為 從電網(wǎng)體系架構(gòu)向插A^車輛的車載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)提供充電能量。在該實(shí)施例
中，SI呈命令中心被0fiS為利用iAS程命令中'iM專輸給插入式輔的充電命令，
遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)插入式車輛的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
提供發(fā)明內(nèi)容以簡(jiǎn)化形式介紹一些精選的概念，這些m^將在具體實(shí)施方
式中進(jìn)一步地進(jìn)行說(shuō)明。發(fā)明內(nèi)容部分并不打算識(shí)別要求專利保護(hù)的主題的關(guān) 鍵特征或必要特征，也不打算用于幫助確定要求專利，的主題的^^范圍。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中相同的附 圖禾斜己f^^相同的元4牛，且
圖1是用于控制插A^，的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電的系統(tǒng)的實(shí)施例的 簡(jiǎn)^意圖2是適于在圖1所示系統(tǒng)中4頓的插入式糊的實(shí)施例的簡(jiǎn)條意圖； 圖3是描翻A^糊充電斑呈的實(shí)施例的淑呈亂禾口 圖4是描 入式 充電控制逝呈的實(shí)施例的淑呈圖。
具體實(shí)施例方式
下文的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不打算對(duì)本發(fā)明SJ^發(fā)明的應(yīng)用 和用皿行限制。JtW卜，不打算受在前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或 下面的具體實(shí) 式中給出的明示或暗示的理論的限制。
這里將根據(jù)功能禾P/^^輯塊組件和各種處理步驟來(lái)描述方法和技術(shù)。需要
理解的是這樣的塊組件可m配置為實(shí)施指定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件禾R/
或固件組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，系統(tǒng)或組件的實(shí)施例可使用各種集成電路組件，例 如存儲(chǔ)元件、數(shù)字信號(hào)M元件、邏輯元件、查找表等元件，其可在一個(gè)或多 個(gè)微M器或其它控制裝置的控制下執(zhí)行多種功能。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 理解的是實(shí)施例可以結(jié)合任何數(shù)量的 傳,1 實(shí)施，并且這里所描述的 系統(tǒng)僅是一^Mi合的例子。
為了簡(jiǎn)要起見(jiàn)，與信號(hào)處理、 傳輸、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)管理和控制、 逾呈信息處理系統(tǒng)和服務(wù)以及系統(tǒng)的其它功能方面(和系統(tǒng)的各個(gè)操作組件)相 關(guān)的常規(guī)技術(shù)在這里不作詳細(xì)描述。財(cái)卜，在這里所包含的各個(gè)附圖中顯示的 連接線意在恭示各種元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理耦合。需要注意的是 許多可選或附加的功能關(guān)系或物理連接可以存在于本主題的實(shí)施例中。
下文的描述可能涉及"連接"或"耦合"在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或特征。如這
里所用的，除非另有明確說(shuō)明，"連接"表示一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特tEi:接接合到另 一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)y特銜離接與其通衛(wèi)，并且不一定^m;機(jī)械方式。同樣地， 除非另有明確說(shuō)明，"耦合"^一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接或間接地接合到另一
個(gè)元件/U^/特敏體接或間接地與其通筒，并且不一定J^131機(jī)歡式。
下文將參照插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的實(shí)際布置對(duì)系統(tǒng)和方法的實(shí)施例進(jìn) 行描述。應(yīng)該理解的是在全電動(dòng)車輛的情況下該系統(tǒng)和方法的實(shí)施例可以等效 實(shí)施，并且這里描述的,卩方法的范歐卩應(yīng)用并不限于任何特定的車輛類型
°插A^混合動(dòng)力車輛艦充電器對(duì)其車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如電池組)進(jìn)行
再充電。在實(shí)際中，充電器是提供千瓦范圍內(nèi)的功率的相對(duì)高功率單元。例如，
插A^;混制力^wr以娜相對(duì)低功率的車載充電戮i .5千E)或相對(duì)高功率
的車載或外部充電教6.6千IO。外部充電器可被用條AI嚇準(zhǔn)AC輸出口 (例 如，110V^E輸出口或220V電壓輸出口)的3拉組件。這里所描述的方法和獄與^ffl車載稱戯卜部充電器的插A^:糊兼容i頓。
這里描述的系統(tǒng)利用諸如ONSTAI妙通信系統(tǒng)的車輛遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng) (telematics system)。如這M0 使用的，，S^呈信息處理系統(tǒng)是,息學(xué)(信息 學(xué)雖息系統(tǒng)的科學(xué)、實(shí)踐和瑰學(xué))和凝iM信結(jié)合的系統(tǒng)。在實(shí)際中，糊 敏呈信息處理系統(tǒng)可〗鯛蜂窩系統(tǒng)。類似地，現(xiàn)fW窩電話〗頓蜂窩服務(wù)獲取 GPS和其它信息。該GPS特征允許公用事業(yè)公司定位車輛實(shí)際在什么位置對(duì)車 輛充電并獲取電饋網(wǎng)(utility grid)的負(fù)載均衡所需的充電命令信息。相反地， 蜂窩GPS 1T征可幫助用戶找到為^充電的地點(diǎn)。ONSTAR(B)il信系統(tǒng)和蜂窩
電話g于蜂窩的技術(shù)兩者可用于ms這里描述的實(shí)施例。
凝呈信息鵬系敏持一或多個(gè)車載糊系統(tǒng)和凝呈命令中心、實(shí)體、網(wǎng)絡(luò) 或計(jì)算體系架構(gòu)之間的繊通信(通常是無(wú)線的)。凝呈信息處理系繊常支持雙 向數(shù)據(jù)傳輸以使得遠(yuǎn)程命令中心可以為車輛用戶,服務(wù)、更新基于軟件的車 輛組件、接收診斷，數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)和/或處理、接收來(lái)自車輛用戶的緊急呼叫 等等。遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)倉(cāng)辦利用基于衛(wèi)星的，定位系統(tǒng)(GPS)i^:，蹤兼
容車輛的當(dāng)前位置。對(duì)于熟悉汽車工業(yè)的人員而言，遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)是公知 的，因此不在這里詳細(xì)描述。
這里所描述的系統(tǒng)將繊信息處理系統(tǒng)鏈接至鵬A^車輛的車載電能存儲(chǔ) 系統(tǒng)。更具體地，該系統(tǒng)允許SI呈信息處理系統(tǒng)與車載充電控審訴莫塊和處理邏 輯進(jìn)tm信，其中處,輯對(duì)，的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行調(diào)節(jié)。來(lái)自 充電控制模塊的信息，例如電池組電池或電池組的荷電狀敘SOC)柳或健康狀 教SOH)可使用車載數(shù)據(jù)通信總線或體系架構(gòu)發(fā)送給車載遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)模 塊。車I^I呈信息M系統(tǒng)模塊然后可以發(fā)送SOC/SOH數(shù)據(jù)、基于GPS的車
輛定位數(shù)據(jù)以及其它數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程命令中'IX遠(yuǎn)程命令中心可由遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng) ,商和/或諸如公用事業(yè)公司的另一個(gè)實(shí)體進(jìn)^i隹護(hù))。
^Sf呈命令中心與，信息處理系統(tǒng),商相關(guān)聯(lián)的實(shí)施例中，i^i^令中 心可將SOC/SOH娜和糊定位l^中繼(relay)給一或多個(gè)電力公司，這些 公司隨后利用該信息，制、管理和調(diào)節(jié)，的充電，并且如果需要的話，確 定如何根據(jù)當(dāng)前的功率消耗需求最佳自一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)體系架構(gòu)之間分配功 率。特別地，這種電網(wǎng)負(fù)載平衡可從插入式輔至忪用事業(yè)公司無(wú)線地實(shí)施。 車輛與其主遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)之間以及該遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)與公用事業(yè)公司之間的f^通信可根據(jù)一或多個(gè)無(wú)線M通信協(xié)i姊實(shí)施，這些協(xié)議例如但不限 于蜂窩式；衛(wèi)星式；BLUETOOI1P(藍(lán)^)職M通信；或正EE802.11(任意 可用的變體)。
在插A^糊與公用事業(yè)公司之間(經(jīng)由遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng))4頓繊通信 鏈路使得公用事業(yè)公司獸灘凝呈調(diào)節(jié)和控制充電周期的持續(xù)時(shí)間、充電發(fā)生時(shí) 間和/或充電功率等級(jí)。財(cái)卜，這里戶/M的系統(tǒng)允許公用事業(yè)公司更好地實(shí)施負(fù) 載,和功率分配，當(dāng),于天氣的功率源(太陽(yáng)肯誠(chéng)風(fēng)能)被用于電網(wǎng)時(shí)這是重
要的。該系統(tǒng)還使得公用事業(yè)公司肖灘在需要時(shí)基于插入式車輛的充電需求、 地理位置、時(shí)間和其它可能因素來(lái)實(shí)施負(fù)載平衡和功率分配。一個(gè)重要的益處 涉及在峰值使用時(shí)間期間的電網(wǎng)穩(wěn)定性。該系統(tǒng)允許公用事業(yè)公司在需要時(shí)非 常ffl3Ii&在線加載(bring load on-line)或甩負(fù)載。該能力是允許更高百分比的 可再生功率源(例如，風(fēng)能或太陽(yáng)能)的使能者(enabler)，而可再生功率源具有 可在幾辦中內(nèi)改變的功率產(chǎn)生特性。
圖1翻于控偉摘A^， 102的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電的系統(tǒng)100的實(shí) 施例的簡(jiǎn)4t^意圖。圖1代表由電網(wǎng)體系架構(gòu)104支持的地理區(qū)域，該電網(wǎng)體 系架構(gòu)104隨和設(shè)計(jì)為輸送電能，其中該地理區(qū)域可以是招可實(shí)際尺寸。對(duì) 于該例子，示出的地理區(qū)域包括多個(gè)城市106(為方自見(jiàn)標(biāo)記為城市A，城市 B和城市C)。
電網(wǎng)體系架構(gòu)104 ^^用于為城市106鄉(xiāng)電力的系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、輸電線、 ，器、功率分配設(shè)備、控制系統(tǒng)和其它組件。在這方面，電網(wǎng)體系架構(gòu)104 從一個(gè)或多個(gè)功率源108獲取能量。功率源108可包括任意縫的不同的肯遣 產(chǎn)生源，包括但不限于核能源；化石燃茅頓；風(fēng)力發(fā)電機(jī)；7JC力發(fā)電；駄 陽(yáng)育撥電機(jī)。使用公知的方法和技術(shù)，電網(wǎng)體系架構(gòu)104按照需要^ff有城市 106中處理和分配來(lái)自功率源108的功率。在實(shí)際中，電網(wǎng)體系架構(gòu)104可包括 許多分布式的功率源108,其可在城市106內(nèi)當(dāng)?shù)夭渴稹Ｔ趯?shí)際中，電網(wǎng)體系架 構(gòu)104可由一個(gè)或多個(gè)電力公司管理。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，該例子假設(shè)電網(wǎng)體系架構(gòu) 104由一個(gè)公用事業(yè)公司支持并管理，該公司維護(hù)用于電網(wǎng)體系架構(gòu)104的至少 一個(gè)電力控制中心(power utilities control center) 110。在實(shí)際中，電力控制中心 110可被包括在電網(wǎng)體系架構(gòu)104本身之中。
電力控制中心no被適合地隨為管理、調(diào)節(jié)以及以其他方式控制電網(wǎng)體系架構(gòu)104的運(yùn)行。例如，電力控制中心110可以控制齡電網(wǎng)體系架構(gòu)104之 中的功率分配， ^電網(wǎng)體系架構(gòu)104中實(shí)施功率負(fù)載平衡，在電網(wǎng)體系架 構(gòu)104內(nèi)執(zhí)行^^流燈火辦ij (rolling controlled blackout),以及支i^壬意ftl:的 已知和傳統(tǒng)功率管理和控偉蝶作。財(cái)卜，電力控制中心110可以管理功率到不 同地理位置中的其它電網(wǎng)體系架構(gòu)的輸A^輸出。如下文更加詳細(xì)描述的，電 力控制中心110的該實(shí)施例耦合至ij，命令中心112，以皿支^iA^，充 電^的 通信。SH命令中心112通?！对撆c支持與包括插入式 102 在內(nèi)的輔之間的娜通信的Sf呈信息處理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、處 理能力和體系架構(gòu)。在圖1中，鵬114 ^^在^fi^令中心112與電力控制 中心110之間的一個(gè)或多4^和/#線 通信 。
114按照任意數(shù) 量的已知有線種^￡^ 通信協(xié)議， 通信。在圖l中，,116^^ 在^l呈命令中心112與至少一個(gè) 通信網(wǎng)絡(luò)118之間的一個(gè)或多個(gè)，和/或 有線娜通信鏈路。鏈路116按照任意縫的已知有線和/頓線繊通信協(xié)議 鵬娜通信。
在圖1中， 一個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118通常4樣支^f呈命令中心
112與插a^:糊102之間的iyg的處理、路由、傳送和/或傳輸?shù)南到y(tǒng)、基礎(chǔ)
設(shè)施、處理能力、繊傳輸線路、無(wú)線娜通信鵬以及體系架構(gòu)。一個(gè)(或 多個(gè))數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)118可以與任意數(shù)量的已知網(wǎng)絡(luò)，、方法、,Q協(xié)議(有 線g線)兼容。一個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118支持的無(wú)線 通信協(xié)議、 S7^方,括但不限于RF; IrDA(紅外)；藍(lán)，；ZigBee(以及正EE802.15 協(xié)議的其它變體)；正￡￡802.11"封可變體)；正EE802.16(WiMAX或樹(shù)可其它變 體)；直接序列展頻；跳頻展頻；蜂窩/無(wú)紛鵬電信協(xié)議；無(wú)線家庭網(wǎng)絡(luò)通信 協(xié)議；尋呼網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；磁感應(yīng)；衛(wèi)星 通信協(xié)議；無(wú)線醫(yī)院或健康設(shè)施網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議例如在WMTS頻帶運(yùn)行的那些協(xié)議;GPRS;和專用無(wú)線娜通信協(xié)議(例 如，USB的變體)。 一個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118支持的有線 通信 協(xié)議、技^^T飾括但不限于以太網(wǎng);家庭網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議;USB;正EE1394(火 線)；醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議；和專用娜通信協(xié)議。
—個(gè)(或多個(gè))娜通信網(wǎng)絡(luò)118與插M糊102 M:相應(yīng)的娜通信鏈 路120通信。盡管顯示為無(wú)自路，fC^通信鏈路120并不需要是無(wú)線的。插 102的某些實(shí)施例可適合地Sfig皿持與一個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118的有線繊傳輸(例如利用連接至i針糊的USB電勒。對(duì)于該實(shí)施例， 通信,120 ^蜂窩網(wǎng)^^路一遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)的當(dāng)前實(shí) 式， 現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
系統(tǒng)100還與繊原始錢麵給位于插A^糊102中的車載GPS系統(tǒng) 的GPS M(^示出)合作。車載GPS系統(tǒng)可處理原始^S數(shù)據(jù)以供車載導(dǎo)航系 統(tǒng)使用。鈔卜，車載GPS系^iii一個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118向遠(yuǎn)程命 令中心112提供原始^ (秋或由原始iiS數(shù)據(jù)得出的M后的^位置數(shù) 據(jù))。凝呈命令中心112禾胸^i置娜來(lái)支離A^車輛充電獄，這一技 ^在下文中詳述。
系統(tǒng)100可包括任意數(shù)量的充電器122，充電器122耦合到電網(wǎng)體系架構(gòu) 104。盡管被描繪戯te的部件,但是充電器122相反可以集成至雌入式，102 中，蝶成到例如^m物或是糊充電站的另一種結(jié)構(gòu)中。充電器122適她 配置為把來(lái)自電網(wǎng)體系架構(gòu)104的充電育遣,給插A^^ 102的車載能量 存儲(chǔ)系統(tǒng)。特別地，Sl呈命令中心112被隨^SI呈調(diào)節(jié)由充電器122離入 式，102的車 儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
如下文所詳述的，遠(yuǎn)程命令中心112(3M31—個(gè)(或多個(gè)) 通信網(wǎng)絡(luò)118) 將充電命令傳輸給插入式糊102,其中充電命令控諱雌A^糊102是否育灘 利用電網(wǎng)體系架構(gòu)104衝共的功率。例如，J^呈命令中心112可以傳輸充電使 能(enable)命令以,A^車輛102的充電控庫(kù)鵬^bS，其中充電使能命令 '撒活車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電狀態(tài)。另一方面，i^呈命令中心112可以傳輸充 電禁止(disable)命令以 /^車輛102的充電控審擴(kuò)塊處理，其中充電禁止 命令撒活車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的非充電狀態(tài)。因此，假設(shè)插A^糊102被體 成僅響應(yīng)于接收到的充電使能命令而進(jìn)行充電，Sf呈命令中心112可以Sf呈控 偉哬時(shí)對(duì)任何給定的插A^;車輛102充電。M31i^種方式，i^呈命令中心112 可以為耦合至電網(wǎng)體系架構(gòu)104的插A^， 102產(chǎn)生充電時(shí)間表(schedule), 其中充電時(shí)間表受電網(wǎng)體系架構(gòu)104的當(dāng)前禾P/或 頁(yè)測(cè)的功率負(fù)載狀況影響。
圖2競(jìng)于在系統(tǒng)100中艦的插入式糊200的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。實(shí) 際上，^h插入式糊102可包括圖2中所示的組件。插A^車輛200是混合 動(dòng)力電動(dòng)糊；但是，這里所述的充電技斜B齢也適用于純電動(dòng)插入式糊 ，程型電動(dòng)，。所示出的插A^， 200的實(shí)施例包括但不限于車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)202;船至車載會(huì)遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202的充電控帝猴塊204;繊系統(tǒng) 206; ，208;用于flit系統(tǒng)206的燃料供給210;,至車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng) 202的電Jlit系統(tǒng)212; g至充電控帝據(jù)塊204的車i^^呈信息處理系統(tǒng)214; 耦合至車tiSli信息處理系統(tǒng)214的車載GPS系統(tǒng)216。插A^;，200的電 子設(shè)備、電子控律訴莫塊和處理組件可以禾擁娜通信總線、傳導(dǎo)元件禾P/或樹(shù)可 適當(dāng)配置的S^體系構(gòu)架^在一起。圖2是為了描述的需要以非常簡(jiǎn)化的方 式描繪各種電氣和機(jī)械連接及船的示意圖。插入式糊102的實(shí)施例當(dāng)然也 利用了在汽車工業(yè)中公知的附力嫩理組件和設(shè)備。
車載會(huì)遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202可被實(shí)現(xiàn)為具有單一電池模塊或多個(gè)單獨(dú)電池模塊 的可再充電電池組。在這方面，車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202可利用鋰離子電池、鎳 氫電池(NiMH)、鉛酸電M^鋰聚合體電池，這些電,接以產(chǎn)生所需的操作電 壓。插入式糊200可包括肯遣管理控制fK未示出)，其獲取、得到、鵬和/ 皿理與車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202相關(guān)聯(lián)的一組參數(shù)。這些參數(shù)可包括但不限于: 電流；電壓；SOC; SOH;電池內(nèi)阻；電池內(nèi)電抗；和功率喻出。在某些實(shí)施 例中，育遣管理控帶滕可并入到充電控偉帳塊204中。能量管理控庫(kù)幡獲得的 參數(shù)可被充電系統(tǒng)使用，以確定車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202 JK需要被充電和，如 果需要充電將充電至l針么fi^。
車載育fel:存儲(chǔ)系統(tǒng)202麟電能，該電能使得電推縣統(tǒng)212育娜向雜 208提供牽引功率。插A^糊200的某些實(shí)施例i柳電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MoGen)，其 動(dòng)態(tài)地耦合到推進(jìn)系統(tǒng)206(例如內(nèi)燃機(jī)(ICE)或燃料電池(FC)推進(jìn)系統(tǒng))。該 MoGen基于插入式糊200的運(yùn)行狀況(即制動(dòng)、加速鵬高速公路上以恒定速 度運(yùn)行)或者作為電動(dòng)IW^MA^^ 200，或者作為發(fā)電ttt為車載能量 存儲(chǔ)系統(tǒng)202充電。該MoGen雌是AC感應(yīng)式電機(jī)，但它可包括任意已知的 電彌發(fā)電機(jī)M,包括但不限于直流電機(jī)、同步電機(jī)、以及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。 在實(shí)際中，插A^，200可具有兩臺(tái)MoGen: —臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)后輪；另一臺(tái)用 于驅(qū)動(dòng)織。
MoGen可被適當(dāng)配置的電控系統(tǒng)、DODC轉(zhuǎn)換器以及功率逆變器模塊 (PM)，制。插A^，200中的包括充電控偉懶塊204的控偉蝶塊可包括 本領(lǐng)域中已知的任意類型的,元件或，控制器，并且其可裝備有非易失性 存儲(chǔ)器、隨tM取存儲(chǔ)tKRAM)、離散禾喊擬輸Am出(1/0)、中央M器禾P/或用于在汽車通信網(wǎng)絡(luò)中連網(wǎng)的通信接口。在這方面，充電控偉訴莫塊204(以及結(jié) 合此處公開(kāi)的實(shí)施例所描述的其他可能的說(shuō)明性灘、模塊、^S^辯U電路) 可用設(shè)計(jì)為執(zhí)4說(shuō)里所述功能的通用鵬器、內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器、數(shù)報(bào)號(hào)處 理器、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、任意適合的可編,^M牛、分立 門(mén)(discrete gate)或晶體^f^、分立硬件組件或其組合來(lái)實(shí)施^l行。處理 器可以被實(shí)現(xiàn)為微處理器、控制器、 制器^^態(tài)機(jī)。處理器也可以被實(shí)施 為計(jì)算設(shè)備的組合，例如數(shù)雑號(hào)處理器與微處理器的組合，多個(gè)微處理器， 與數(shù)灘號(hào)鵬器核^^頓的一個(gè)或多個(gè)微鵬器或任意其它這樣的配置。 財(cái)卜，結(jié)合此處公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)在硬件、
固件、由^a^i行的軟件模塊或它們的任意實(shí)際組合中。軟件模塊可駐留于
RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存 器、$頓、可移辦鵬、CD"ROM或是本領(lǐng)域中已知的任意其它形式的存儲(chǔ)介 質(zhì)。在這方面，示范性的存儲(chǔ)介質(zhì)可以耦合至M器以使得該處理器可以從該 存儲(chǔ)介質(zhì)上讀取信息或是向該存儲(chǔ)介質(zhì)寫(xiě)入信息。在可選方案中，存儲(chǔ)介質(zhì)可 與鵬器一體形成。執(zhí)'j來(lái)說(shuō)，鵬器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留于ASIC中。
本主題和其實(shí)施例的某些方面可在由一個(gè)或多個(gè)計(jì),塊、控帝勝或其它裝 置執(zhí)行的計(jì)對(duì)幾可執(zhí)行指令(例如纟聘模塊)的一般背景下描述。 一般而言， 禾聘模她括執(zhí)滿定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象娜鄉(xiāng)的例程、程序、對(duì)象、組 件、娜結(jié)構(gòu)稱或其它元素。典型地，辦模塊的功能性可根據(jù)需要在各個(gè)實(shí) 施例中組合或分配。實(shí)施計(jì)^m可執(zhí)行指令的計(jì)算設(shè)備一般包括至少某些形式 的計(jì)^n可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是任何可用的介質(zhì)，其可被計(jì)算設(shè)備 和/或由計(jì)算設(shè)皿行的應(yīng)用訪問(wèn)。
再次參考附圖2，錢電mt莫式下，MoGen產(chǎn)生電能，該電^ililPIM傳 輸?shù)杰囕dM1:存儲(chǔ)系統(tǒng)202和DODC轉(zhuǎn)換器。MoGen的電流方向是根據(jù)插入 式 200的特定運(yùn)行狀態(tài)確定的。DODC轉(zhuǎn)換皿供并調(diào)節(jié)DC總線，該 DC總線由PM進(jìn)行脈寬調(diào)庫(kù)似供應(yīng)時(shí)變電流給MoGen。在再生狀態(tài)下(例如在 制動(dòng)期間)或是充電狀態(tài)下，電流將從MoGen流出，MPIM對(duì)車載能量存儲(chǔ) 系統(tǒng)202充電并為DC-DC轉(zhuǎn)換，供電流。在需要MoGen 的狀態(tài)下， 電流將從車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)202MDODC轉(zhuǎn)換器和PM流到MoGen,以為 MoGen供電。對(duì)于^S所描述的實(shí)施例，車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202的SOC禾口/或SOH被動(dòng) 態(tài)追蹤以確定何時(shí)對(duì)車載獸遣存儲(chǔ)系統(tǒng)202充電。在某些實(shí)施例中，SOC被控 庫(kù)贓20%到80%的范圍內(nèi)使得可以在再生制動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)充電接受能力和充電效 率。但是，將車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)202控制到樹(shù)可的SOC百分比都屬于這里描述 的實(shí)施例的范圍。插A^， 200可以使用任意適合的技術(shù)來(lái)獲得車載肖遣存 儲(chǔ)系統(tǒng)202的SOC稱或SOH。例如，這樣的財(cái)在美國(guó)專利號(hào)為6639385和 美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2004/0162683A1中公開(kāi)一,專利文件的相關(guān)內(nèi)W^此弓I 入以供參考。
對(duì)于繊系統(tǒng)206是ICE的實(shí)施例而言，燃料供給210可以是汽油、酒精、 乙醇、柴油燃料等的供給。對(duì)于艦系統(tǒng)206是燃料電池的實(shí)施例而言，燃料 供給210可以是氫、酒精、碳?xì)浠衔锏鹊墓┙o。燃料供給210中燃料的具體 ，和 系統(tǒng)206的特定lfiS和操作對(duì)于這里描述的充電系統(tǒng)和方法來(lái)說(shuō)不 重要，因此不再詳述。
車載i^呈信息處理系統(tǒng)214被適當(dāng)?shù)谻T成促進(jìn)與主遠(yuǎn)程命令中'lX例如圖 1中所示的^H命令中心112)的麵通信。車t^l呈信息處理系統(tǒng)214可利用所 示的， 通信鏈路218禾口/或有,路與^i命令中心通信。車載GPS系統(tǒng) 216被適當(dāng)?shù)豬efigGPS衛(wèi)星系統(tǒng)獲取GPS數(shù)據(jù)。對(duì)于本實(shí)施例，車載GPS 系統(tǒng)216按照需要處理接收到的GPS數(shù)據(jù)，并為車fyS程信息處理系統(tǒng)214提 供$ 置 。 M)i來(lái)，車t^l呈信息處理系統(tǒng)214可將^^g數(shù)據(jù)皿 ^!呈命令中心。
插A^車輛200的組件協(xié)作以支皿S^述的充電技術(shù)和方法。在這方面， 圖3是描述插A^，充電過(guò)程300的實(shí)施例的流程圖，其可通M入式， 102/200實(shí)施，圖4是描繊A^輔充電控制鵬400的實(shí)施例的流程圖，其 可ilii^蹄令中心112柳或電力控制中心110實(shí)施。結(jié)合這些過(guò)程而實(shí)施的 各種任務(wù)可Mil軟件、硬件、固件或它們的組合實(shí)現(xiàn)。為了說(shuō)明性的目的，這 些M^呈的下列描述可能涉及附圖1和附圖2中所提及的元件。在實(shí)際中，這些 過(guò)程的多個(gè)部分可由所描述系統(tǒng)的不同元件來(lái)實(shí)施。應(yīng)該理解的是給定過(guò)程可 包括任意數(shù)量的附加或可選任務(wù)，附圖1和附圖2中所示的任務(wù)不需要按照所 示的)l鵬實(shí)施，并且給定逝呈可并AI懼有在這里沒(méi)有詳細(xì)描述的附加功能的 更全面的禾將或鵬中。如J^M,插A^車輛的車t^^呈信息處理系統(tǒng),收或產(chǎn)生t^插入式車 置的$ 置數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，^^gl^^^如從GPS數(shù)據(jù)中 得出的插A^，的當(dāng)前^e。過(guò)程300向，命令中A碟供^ig數(shù)敬任 務(wù)302)，或者以其他方式使得凝呈命令中心可以訪問(wèn)車輛位置數(shù)據(jù)。從Sli^ 令中心的角度看，，400皿^ 獲取或接收 §位置 (任務(wù)402)。 特別地，這種交換可以在任何時(shí)間發(fā)生，并且其不需要由用戶觸發(fā)或是由請(qǐng)求 充電的插A^^i^。
，300和Mfg400的下列描述假設(shè)插A^^已被連接到兼容的充電器上 (即，插入)并且用戶要，插A^車輛的車載MI:存儲(chǔ)系統(tǒng)充電。對(duì)于該實(shí)施例， i^呈300通過(guò)傳輸車載^S存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求(任務(wù)304)啟動(dòng)充電fi^。該充 電請(qǐng)求被傳輸?shù)脚c插入式糊相關(guān)聯(lián)的合適的繊命令中《例如，插入式糊 已經(jīng)預(yù)訂的目命令中心)。從^fi^令中心的角度看，3!H400接收和處理該 充電請(qǐng)求(任務(wù)404)。該充電請(qǐng)求可在蜂窩網(wǎng)絡(luò)呼叫期間傳遞，其中蜂窩網(wǎng)絡(luò)呼 叫是在車載遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程命令中心之間建立的。該充電請(qǐng)求可傳遞 指示各種信息的數(shù)據(jù)。例如，充電請(qǐng)求可傳遞以下條目的任意一個(gè)，但不局限 于此插A^車輛的標(biāo)識(shí)符；駕駛員鄉(xiāng)萬(wàn)有者的名字；糊位置娜；指示車 載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的SOC的SOC數(shù)據(jù)；指示車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的SOH的SOH 數(shù)據(jù)；時(shí)間；插入式^ffi保持插入的預(yù)期時(shí)間窗指示插入式車輛的相對(duì)充電 優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí) (例如，"立即充電"，或是"在未來(lái)的60併中內(nèi)充電"，或 是"在任意可能的時(shí)候充電")；^#指示系統(tǒng)可接受的倉(cāng)遣的量種或可以充電 的速率的充電能力。
凝i^令中心可以艦接收至啲充電請(qǐng)求以及與其關(guān)聯(lián)的任意相關(guān)娜，以 確定是否對(duì)插入式車輛的車載能量存儲(chǔ)系皿行充電。在實(shí)際中，這一確定受 到許多因素和考慮的影響，并且逾呈命令中心可以禾,適合的軟件應(yīng)用，所述 軟件應(yīng)用可以分析和，可用 以作出決定。 一個(gè)重要的影響要素涉及插入 式車輛所連接的電網(wǎng)體系架構(gòu)的當(dāng)前功率負(fù)載狀況。在這方面，遠(yuǎn)程命令中心
可以i湖j與^^數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的特定電網(wǎng)體系架構(gòu)(任務(wù)406)，將析所i朋lj 的電網(wǎng)體系架構(gòu)的功率負(fù)載狀況(任務(wù)408)。在實(shí)際中，車 置 應(yīng)^￡夠 準(zhǔn)確以使得^i^令中心秋淑目應(yīng)的電力控制中心育辦明確地確定哪個(gè)電網(wǎng)體 系架構(gòu)喊子電網(wǎng))給服務(wù)于插A^糊的充電^^功率。負(fù)載平衡分析可以根據(jù)需要考慮所識(shí)別的電網(wǎng)體系架構(gòu)稱或其它電網(wǎng)體系架構(gòu)上的當(dāng)前負(fù)載，使得 進(jìn)行管理的電力公司可以在其管區(qū)內(nèi)以有效且明智的方式調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)移和分配功
率。例如，如魏A^;^^戶膽接到的電網(wǎng)體系架構(gòu)喊子電網(wǎng))超載或正接M 載狀況時(shí)，那么S^命令中心可以確定該插入式輔不應(yīng)該被立即充電。另一 方面，如果插A^^^所連接到的電網(wǎng)體系架頓或子電網(wǎng))負(fù)載輕，那么凝呈命 令中心可以確定i^入式^PJ在任意時(shí)間充電，并且可充電相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間 段。
另一影響因素是^fA^^^接收到的優(yōu)先級(jí),。優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)可由車載子 系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生或是由插A^糊的操作舒擁適合的用戶界面輸A/選擇。逝呈 400的所示實(shí)施例將充電優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)作為影響確定是否對(duì)插入式車輛充電的附
加麵點(diǎn)進(jìn)行分柯任務(wù)410)。因此，頓呈命令中心可以被ses淑目比沒(méi)有發(fā)送
任何優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的插入式車輛以及發(fā)送指示不太緊急充電需要的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的 插;^ ，偏袒(favor)，指示緊急充電需要的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的插A^:，。
SOC或SOH也可以影響使能充電或禁止充電的決定。例如，3^呈命令中心 可被ES成偏袒發(fā)送指示車載獸遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的相對(duì)低充電狀況的SOC/SOH數(shù) 據(jù)的插入式車輛，而不偏袒(disfevor)發(fā)送指示車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的相對(duì)高充 電狀況的SOC/SOH ,的插入式糊。
電網(wǎng)狀態(tài)、電網(wǎng)的負(fù)載情況禾P/或電網(wǎng)體系架構(gòu)的其它特性可會(huì)據(jù)響，充 電。例如，在功率短缺或是可用功率發(fā)生突然改變的情況下，遠(yuǎn)程命令中心可 以禁止充電，從而甩掉(shed)功率系統(tǒng)體系架構(gòu)上的負(fù)載。
^!i^令中心可以依據(jù)系統(tǒng)部署確定是否對(duì)車載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電:(1) 3teife(即，基于從糊獲得的娜和從電力控制中心獲得的f^); (2)如電力控 制中心所指示的(即，繊命令中心可與電力控制中心通信并用作糊的媒介) 爽3)基于電力控制中'll棍供的建議。該確定將影B剛專輸至插A^車輛的充電命 令的類型，其中充電命令包括調(diào)節(jié)，的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電的數(shù)據(jù)、指 令離制參數(shù)。在這方面，如果過(guò)程400確^ 入式車輛充電(查詢?nèi)蝿?wù)412), 則遠(yuǎn)程命令中心將產(chǎn)生充電使能命令并將其傳輸至插入式車輛的遠(yuǎn)程信息處理 系統(tǒng)(任務(wù)414)。另一方面，如m3if呈40O確定不對(duì)插A^^^進(jìn)行充電，貝U遠(yuǎn) 程命令中心將產(chǎn)生充電禁止命令并將其傳輸至插入式車輛的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng) (任務(wù)424)0腦A^:糊的角度看，繊300 ^m令中'L鎮(zhèn)收充電命4(任務(wù)306)， 其中該充電命令是響應(yīng)于任務(wù)304期間傳輸?shù)某潆娬?qǐng)求而接收的。其后，, 300根據(jù)接收到的充電命^(其可以是充電使能命令或是充電禁止命令)調(diào)節(jié)車載 育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。如果漲300接收到充電使能命^(査詢?nèi)蝿?wù)308)，貝ij過(guò)
程300將^r活插入式車輛的充電狀態(tài)并且開(kāi)始對(duì)車載會(huì)遣存儲(chǔ)子系統(tǒng)充電(任務(wù)
310)。如果不是，貝lj接收到的充電命令是充電禁止命令，并且ilf呈300轉(zhuǎn)到任務(wù) 318。該財(cái)允許繊命令中心繊控庫(kù)i雁A^糊是否可以由其所連接到的充 電器充電。對(duì)于該實(shí)施例，插入式車輛繼續(xù)充電直到它接收到隨后的充電禁止 命令；它 完全充電；^#從充電 開(kāi)。
如，A^，在接收到初始的充電使能命^(彰旬任務(wù)312)后接收到充電 禁止命令，則過(guò)程300轉(zhuǎn)至臨務(wù)318。如果不是，則過(guò)程300轉(zhuǎn)到査詢?nèi)蝿?wù)314。 如果^i旬任務(wù)314確定車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)被完全充電或如果插A^^己 經(jīng)從其充電功率源斷開(kāi)，則iif呈300向^g^令中'lM專輸適當(dāng)格式化的充電終 ibl知(任務(wù)316)。如果不是，則過(guò)程300可重ffiaA彰旬任務(wù)312,以重復(fù)由 M任務(wù)312和 任務(wù)314所代表的處理循環(huán)。充電終ihM知^f入式， 的完全充電狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)通知給3^呈命令中心。該充電終止通知可被遠(yuǎn)程命 令中心用作更新插入式,的記錄、啟動(dòng)最終充電禁止命令的產(chǎn)生和傳輸?shù)鹊?提示。在某些實(shí)施例中，結(jié)合該充電終止通知的傳輸，插入式車輛自動(dòng)產(chǎn)生內(nèi) 部充電禁止命令或以其他方式將車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)從充電器轉(zhuǎn)換斷開(kāi)(switch out)以防止過(guò)度充電。這一功能性可以由車載充電控制膘實(shí)現(xiàn)，該控審塍適當(dāng) 地設(shè)計(jì)^m控電池電壓和aS來(lái)防止電池的過(guò)度充電。
如上所簡(jiǎn)，述的，當(dāng)初始充電命令是充電使肖^HK^J任務(wù)308)或者當(dāng) 接收到隨后的充電禁止命4(魏任務(wù)312)B^l行任務(wù)318。與任務(wù)318相關(guān)， 鵬300將欽活插A^糊的非充電狀態(tài)，并防止或停止車載能量存儲(chǔ)子系統(tǒng) 的充電。當(dāng)處于非充電狀態(tài)時(shí)，即娜A^車輛臓耦合到電網(wǎng)體系架構(gòu)，插 A^，消耗來(lái)自充電器的很少能量或不消耗能量。對(duì)于該實(shí)施例，插入式車 輛保持在其非充電狀態(tài)，除非它接收到隨后的充電使能命令，變成完全充電， 或狄充電器斷開(kāi)。
如 ^ 在接收至頓始的充電禁止命^(查詢?nèi)蝿?wù)320)后接收到充電 使能命令，則敏呈300轉(zhuǎn)到任務(wù)310，這歡活插A^糊的充電狀態(tài)。如果未接收至鵬后的充電使能命令，則M^呈300轉(zhuǎn)到魏任務(wù)322。如果查詢?nèi)蝿?wù)322 確定車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)完全充電或如MI入式車輛已經(jīng)從其充電功率源斷開(kāi)， 貝IMI呈300轉(zhuǎn)到任務(wù)316,以如前所i^(^f專輸充電終ihiS知。如果不是，則過(guò) 程300將重f iSA魏任務(wù)320，以重復(fù)由魏任務(wù)320和^i旬任務(wù)322 4樣的 循環(huán)?？傊?，過(guò)程300^i入式，充電的遠(yuǎn)程管理和調(diào)節(jié)。
再次參考圖4，遠(yuǎn)禾M^令中心在任務(wù)414期間產(chǎn)生充電使能命令并將其傳輸 至插A^萄兩,如果過(guò)程400 MM入式^S接收到充電終止通知(M任務(wù)416)， 則過(guò)程400結(jié)束。在實(shí)際中，，命令中心可響應(yīng)于充電終止通知更新它的對(duì) 于插A^車灑的記錄。如果沒(méi)有接收到充電終止通知，則過(guò)程400可繼續(xù)分析 電網(wǎng)體系架構(gòu)的功率負(fù)載狀況(任務(wù)418)和原始接收到的或更新后的充電優(yōu)先級(jí) (任務(wù)420)。對(duì)當(dāng)前功率負(fù)載狀況的這種辦賣監(jiān)控是希望的，以使得充電系 統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)(皿本實(shí)時(shí)):feW變化的狀況作出反應(yīng)。如果當(dāng)前狀況指示可以 繼續(xù)充電，貝iMf呈400可以重ffiSA^i旬任務(wù)416以重復(fù)任務(wù)416、 418、 420 和422代表的循環(huán)。如果當(dāng)前狀況指示不能再繼續(xù)充電，則過(guò)程400轉(zhuǎn)至任務(wù) 424。
如上所述,當(dāng)查詢?nèi)蝿?wù)412確定不應(yīng)啟動(dòng)充電或者當(dāng)査詢?nèi)蝿?wù)422確定不能 繼續(xù)充電時(shí)執(zhí)行任務(wù)424。對(duì)于任務(wù)424， ^!i^令中心產(chǎn)生充電禁止命令并將 其傳輸至插A^車輛。如果過(guò)程400隨后接收到來(lái)自插入式，的充電終止通 知(查詢?nèi)蝿?wù)426)，貝iM^呈400結(jié)束。如果沒(méi)有接收到充電終ihM知，則過(guò)程400 可以繼續(xù)分析電網(wǎng)體系架構(gòu)的功率負(fù)載狀況(任務(wù)428)和原始接收至啲或更新后 的充電優(yōu)先級(jí)M(任務(wù)430)。又一次地，對(duì)當(dāng)前功率負(fù)載狀況的這種持續(xù)監(jiān)控 是希望的，使得遠(yuǎn)程命令中心能夠響應(yīng)于變化的功率負(fù)載狀況而遠(yuǎn)程使肖總止 插A^糊的充電。如果當(dāng)前狀況指班見(jiàn)在可以繼續(xù)充電，貝IJ鵬400可以重
f SA任務(wù)414以產(chǎn)生充電使能命令并將其傳輸至插^; 。但是，如果當(dāng)
ltr狀況指示不會(huì)纖續(xù)充電，則過(guò)程400重新itA魏任務(wù)426以重復(fù)任務(wù)426、 428、 430和432 4樣的循環(huán)。總體來(lái)說(shuō)，3il呈400使得j^呈命令中心肯辦按照 需要使能、禁止和重新使能(re《nable)插A^^S的充電。
在替代實(shí)施例中，插入式糊不需要等待初始的充電使能命令來(lái)開(kāi)始地它的 車載會(huì)遣存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電。相反，插入式車W以在與相兼容的充電器連接 后以及將它的充電請(qǐng)求消息發(fā)送至腿員令中心之后立即開(kāi)始充電。在該實(shí)施例中，充電將繼續(xù)直到插A^車輛接收到來(lái)自繊命令中心的充電禁止命令。 當(dāng)然，當(dāng)車載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)完全充電或者如娜A^糊從電網(wǎng)體系架構(gòu)斷開(kāi), 充電將被終止。
上面結(jié)^M程300和，400描述的實(shí)施例考慮了充電狀態(tài)和非充電狀態(tài)。 充電控制系統(tǒng)的斷t實(shí)施例可被配置成也支持一個(gè)或多個(gè)部分的或陶氏的功率 充電狀況，其中以相對(duì)于正常充電狀態(tài)陶氐的速率對(duì)車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充 電。當(dāng)電力公司想在提供一些充電的同時(shí)管理插入式ffi的能量消耗時(shí)可以激 ^^樣的中間充電狀態(tài)。
，的遠(yuǎn)程充電控制系統(tǒng)和方法也可被修改以給予電力公司對(duì)充電周期的 更直接的控制。在這種修改的實(shí)施例中，插入式車輛充電器處于車輛外部，并 且舒電力公司(直接或ffi31M程命令中心)控制在充電器處的功率是否可用的 肯巨力。換句話說(shuō)，決定和切換智能(switchingintelligence)是在充電器上實(shí)施， 而不是在前文所述的插入式，中實(shí)施。為了支,一替代的系統(tǒng)實(shí)施例，每
—兼容的充電娜被適當(dāng)?shù)豬efi有適當(dāng)?shù)挠布?、軟件禾P/或固件，所屬硬件、軟
件和/或固fM^得充電器育辦與敏i^令中心和/或電力控制中心通信。兼容的充 電器也被配置成以上文在車載 處理盼瞎況下描述的方式對(duì)接收到的充電使 能命令或接收至啲充電禁止命令作出響應(yīng)。換句話說(shuō)，這些充電命令激活由充 電器自身維持的充電和非充電狀態(tài)。當(dāng)然，實(shí)際的實(shí)施例可以適當(dāng)配置成支持 除了上文更為詳細(xì)描述的充電方法之外的這種修改的充電方法。例如，該附加 特征可能用處于6.6kW和更高的范圍內(nèi)的與陣載(外部)充電器實(shí)現(xiàn)。相反， 車載110伏(1.5kW)的插A^充電制撥ffi的完封te的充電系統(tǒng)。
這里所描述的方法和技術(shù)使得電力公司肯鄉(xiāng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)和管繊入式輛的 充電，使得可以適當(dāng)?shù)姆绞桨才哦鄠€(gè)插A^車輛的充電時(shí)間，例如，以適合電 網(wǎng)的功率負(fù)載平衡需要。SH充電控制系統(tǒng)將幫助公用事業(yè)公司;W地使用電 網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施并在需要的時(shí)候保證功率^h電網(wǎng)上可用。
盡管在前面的詳細(xì)描述中給出了至少一個(gè)示范性實(shí)施例，應(yīng)理,在大量的 變型。還應(yīng)理解一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例僅是示例，并不打算以任何方式限制 本發(fā)明的范圍、適用性或配置。相反，前面的具體描述將給本領(lǐng)嫩術(shù)人員提 供實(shí)施該一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例的便利方針。應(yīng)該理解的是在不脫離本發(fā)明 的范圍的前提下可以對(duì)元件的功能和布置作出各種改變，其中本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求書(shū)及其法騰,限定c
權(quán)利要求
1、一種對(duì)插入式車輛的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的方法，該方法包括將車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求傳輸至與插入式車輛相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程命令中心；響應(yīng)于該充電請(qǐng)求接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的充電命令；和根據(jù)該充電命令調(diào)節(jié)車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該充電命令包括用于車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的 充電使能命令。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括在接收到充電命令之后接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的第二充電命令，該第二充 電命^fe括用于車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電禁止命令；和 根據(jù)充電禁止命令禁止車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括在接收到第二充電命令之后接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的第三充電命令，， 三充電命^括用于車載會(huì)遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電SfH吏肖輸令；和 根據(jù)充電重新使能命令，重新使能車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
5、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的方法，所述充電命夠括用于車載肖^a存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電禁止命令。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)^包括在接收到充電命令之后接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的第二充電命令，該第二充 電命*括用于車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電使能命令；禾口 根據(jù)充電使能命令，使能車載肯遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中充電請(qǐng)求包括指示車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng) 的荷電狀教SOC)的SOC娜，并且其中充電命令受SOC娜影響。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中充電請(qǐng)求包括指示車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng) 的健康狀寂SOH)的SOH數(shù)據(jù)，并且其中充電命令受SOH數(shù)據(jù)影響。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述充電請(qǐng)求包括指示插入式 的相對(duì) 充電優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí) 0
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在對(duì)車載倉(cāng)遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)CT節(jié)之后，將充電終止通知傳輸^l呈命令中心，該充電終止通知指示 車載獸遣存儲(chǔ)系統(tǒng)己完全充電。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在對(duì)車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充 電進(jìn)行調(diào)節(jié)之后，將充電終止通知傳輸^程命令中心，該充電終止通知指示插A^糊己從它的充電功率源斷開(kāi)。
12、 一種繊入式糊的車載育譴存儲(chǔ)系統(tǒng)的充頓行控制的方法，該方飽括皿^:$ 收車載獸遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求；獲取暢插A^iiiS的^^置鵬根據(jù)充電請(qǐng)求和^^數(shù)據(jù)確定是否對(duì)車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電；和 響應(yīng)于確定步驟，將充電命令傳輸給插入式糊，所述充電命令包括對(duì)車 載育遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括i朋樹(shù)應(yīng)于，^gi^的電網(wǎng)體系架構(gòu)；禾口分析電網(wǎng)體系架構(gòu)的功率負(fù)載狀況，該功率負(fù)載狀況影響確定步驟。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述充電命4^用于車載會(huì)遣存儲(chǔ)系 統(tǒng)的充電使肖輸令。
15、根據(jù)權(quán)利要求I2所述的方法，所述充電命*括用于車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電禁止命令。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12戶腐的方法，所述充電請(qǐng)求包括指示插A^輛的相 對(duì)充電優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)，其中該優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)影響確定是否對(duì)車載能量存儲(chǔ) 系統(tǒng)進(jìn)行充電的步驟。
17、 一種繊A^糊的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的系統(tǒng)，所述 插A^車輛的每一個(gè)都包括用于它的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電控偉訴莫塊，該系 統(tǒng)包括^li命令中心，@21成支持與所,^;車輛的 通信； 電網(wǎng)體系架構(gòu)，用于傳輸電能；以及耦合到電網(wǎng)體系架構(gòu)的充電器，所述充電皿配置成MM述電網(wǎng)體系架構(gòu) 向插A^輛的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)提供充電售譴；其中遠(yuǎn)程命令中心被配置成利用從遠(yuǎn)程命令中心傳輸至插入式車輛的充電命令，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)插A^;車輛的車載肖遣存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電。
18、 根據(jù)權(quán)禾腰求17所述的系統(tǒng)，所^H命令中心被隨成傳輸充電使 育旨命令以供插A^，的充電控鵬對(duì)央處理，其中該充電使能命令激活車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電^t態(tài)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17戶腿的系統(tǒng)，所^f呈命令中心被隨成傳輸充電禁 止命令以供插入式，的充電控制模塊處理，該充電禁止命令激活車載能量存 儲(chǔ)系統(tǒng)的非充電狀態(tài)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所^f呈命令中心被配置成為耦合到電 網(wǎng)體系架構(gòu)的插A^，產(chǎn)生充電時(shí)間表，所述充電時(shí)間表受電網(wǎng)體系架構(gòu)的 功率負(fù)載狀7，響。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于插入式車輛的電網(wǎng)負(fù)載管理。提供利用遠(yuǎn)程命令中心對(duì)插入式車輛的車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電進(jìn)行控制的方法和系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程命令中心例如車輛遠(yuǎn)程信息處理裝置。這種方法的實(shí)施例包括將車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電請(qǐng)求傳輸至與插入式車輛相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程命令中心。響應(yīng)于充電請(qǐng)求接收來(lái)自遠(yuǎn)程命令中心的充電命令。根據(jù)接收到的充電命令調(diào)節(jié)車載能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電，其中充電命令可以是充電使能命令或者充電禁止命令。
文檔編號(hào)H01M10/44GK101436689SQ20081017568
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者B·A·維爾奇科, G·R·伍迪 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司