專利名稱：用于對電動車輛充電的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本文描述的實施例大體上涉及電動車輛，并且更具體地涉及用于對電動車輛充電的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
響應于涉及常規(guī)內(nèi)燃機車輛使用的逐漸增加的燃料成本以及響應于提高的環(huán)境關注(其包括空氣污染)，電動車輛的使用已經(jīng)增加。因此，能量需求將可能以用于對在這 樣的車輛中使用的電池或其他能量存儲裝置充電的電能的形式增加。典型地，電動車輛擁有者對于車輛充電具有兩個選項。電動車輛可耦合于標準住宅電插座，其在美國的示例中提供在近似15-20安培的120伏交流電(VAC)。住宅還可包括例如采用電動車輛充電站的形式的到電網(wǎng)的更高電力連接。該電動車輛充電站可提供例如在近似30-32安培的240VAC。由車輛充電站提供的更高的電力便于使電動車輛的充電周期比由標準電插座提供的更快。由電動車輛通過充電站抽取的更高的電力還增加了電網(wǎng)部件(例如，配電變壓器)的壓力。配電變壓器將配電系統(tǒng)的一次電壓降低到服務于消費者的使用電壓。典型地，配電變壓器服務于近似七至十個住宅。由于由電動車輛充電引起的增加的需求，配電變壓器可經(jīng)歷更大的壽命損失(即，電網(wǎng)部件的使用壽命可降低)。電動車輛的預期使用將加劇電網(wǎng)部件的增加的壓力。然而，例如，個體使用時間表不同(如由路面和交通流量的典型使用所指示的)，大部分駕駛員在傍晚從業(yè)務場所返回住宅。預期大部分電動車輛擁有者將期望在從他們的業(yè)務場所返回他們的住宅時對他們的電動車輛充電。以240VAC和近似30-32安培充電的電動車輛可能引起比任何其他住宅電負載更大的個體住宅電負載。此外，如果由單個配電變壓器服務的多個住宅包括車輛充電站，由電動車輛充電引起的電力需求可導致配電變壓器超負載，這進而降低配電變壓器的壽命周期。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供電動車輛充電系統(tǒng)。該電動車輛充電系統(tǒng)包括多個電動車輛充電設備，其耦合于配電變壓器并且配置成從配電變壓器接收電力。該電動車輛充電系統(tǒng)還包括中央處理裝置，其配置成控制這些多個電動車輛充電設備的操作。在另一個方面，提供用于使用耦合于配電變壓器的電動車輛充電設備來控制電動車輛充電的方法。該方法包括確定配電變壓器上的電負載，并且如果提供電力給電動車輛充電設備將不導致配電變壓器上的電負載超出配電變壓器的預定標稱額定負載則向電動車輛充電設備提供電力充電信號。


圖I是包括電動車輛充電系統(tǒng)的配電系統(tǒng)的圖。圖2是用于控制在圖I中示出的電動車輛充電系統(tǒng)的示范性方法的流程圖。圖3是可包括在圖I中示出的電動車輛充電系統(tǒng)內(nèi)的處理裝置的示范性實施例的框圖。圖4是在圖I中示出的配電變壓器上的示范性負載水平的曲線圖。
具體實施例方式本文描述的方法和系統(tǒng)描述為適用于示范性實施例，S卩，用于控制電動車輛充電系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。然而，設想本公開在工業(yè)、商業(yè)和住宅應用中具有到配電的一般應用。本文描述的方法和系統(tǒng)便于控制電動車輛的充電。配電網(wǎng)包括配電變壓器，其將配電網(wǎng)的一次電壓降低到服務于消費者的使用電壓。典型地，配電變壓器服務于近似七至十個住宅。電動車輛充電系統(tǒng)稱合于該配電變壓器并且控制多個電動車輛的充電以及控制以什么樣的順序向這些多個電動車輛提供電力用于充電。控制電動車輛的充電便于使配電變壓器上的負載維持在標稱額定負載以下，該標稱額定負載當其被超出時則降低配電變壓器的壽命周期。此外，控制電動車輛的充電為消費者提供充電選項，其中包括由公用事業(yè)公 司收取的貨幣電費和電動車輛充電的時間兩者。這些充電選項可包括通過交換由消費者支付的溢價貨幣電費(即使配電變壓器上的負載將超出配電變壓器的標稱額定負載)提供電力給電動車輛。本文描述的方法和系統(tǒng)的技術效果包括以下中的至少一個(a)確定配電變壓器上的電負載；和(b)如果提供電力給電動車輛充電設備將不導致配電變壓器上的負載超出配電變壓器的預定標稱額定負載則為電動車輛充電設備提供電力充電信號。圖I是包括電動車輛充電系統(tǒng)20的配電系統(tǒng)10的圖。在示范性實施例中，電動車輛充電系統(tǒng)20包括多個電動車輛充電設備30和中央處理裝置32。在示范性實施例中，這些多個電動車輛充電設備30包括第一電動車輛充電設備40、第二電動車輛充電設備42、第三電動車輛充電設備44和第四電動車輛充電設備46。盡管在本文描述為包括四個電動車輛充電設備，電動車輛充電系統(tǒng)20可包括允許系統(tǒng)20如本文描述的那樣起作用的任何數(shù)量的電動車輛充電設備。此外，盡管在本文稱為電動車輛充電設備，設備40、42、44和46還可稱為電動車輛充電站(EVCS)。在示范性實施例中，第一 EVCS 40安置在第一位點50，第二 EVCS42安置在第二位點52，第三EVCS 44安置在第三位點54并且第四EVCS 46安置在第四位點56。盡管在圖I中圖示為獨立住宅，位點50、52、54和56可以是任何位點，其包括但不限于住宅建筑物(其包括房屋和/或車庫)、商業(yè)建筑物(其包括停車場、車庫)和/或停車建筑物、包括停車場、車庫、停車建筑物和/或街道停車點的市政位點或其中可以進行電動車輛充電的任何其他類型的位點。在示范性實施例中，配電線60向配電變壓器62供電。配電變壓器62使由配電線60提供的電壓下降到由消費者使用的電壓水平。盡管圖示為安裝在柱上的變壓器，配電變壓器62可以是集成在變電站內(nèi)的地面式變壓器或允許系統(tǒng)20如本文描述的那樣起作用的任何其他類型的配電變壓器。盡管在其他實施例中配電變壓器62還可包括三個相，在示范性實施例中，配電變壓器62是單相變壓器。典型地，配電變壓器62的容量范圍在5千伏特安培(kVA)至150kVA之間。更具體地，配電變壓器62可具有15kVA至25kVA的容量，其是能夠向近似七至十個住宅位點供應電力的電力水平。例如，在240/120伏(V)分相系統(tǒng)中，配電變壓器62可包括240V 二次繞組(未在圖I中示出)，其被中心分接使得第一導體70是中性的(即，接地)、第二導體72和第三導體74相對于第一導體70是“熱的”。第一導體70和第二導體72之間的連接提供120V，第一導體70和第三導體74之間的連接提供120V，并且第二導體72和第三導體74之間的連接提供240V。盡管本文描述為240/120伏分相系統(tǒng)，系統(tǒng)20可包括在416Y/240系統(tǒng)或允許系統(tǒng)20如本文描述的那樣起作用的任何其他配電系統(tǒng)內(nèi)。在示范性實施例中，電動車輛可在兩個電力水平充電。第一電力水平由典型的電插座提供并且對應于近似在120V的十二安培的負載(即，耦合于第一導體70和第二導體72的負載，或耦合于第一導體70和第三導體74的負載)。第二電力水平由例如EVCS 40提供并且對應于近似在240V的三十二安培的負載(即，耦合于第二導體72和第三導體74的負載)。在第二電力水平對電動車輛充電便于使對電動車輛充電比在第一電力水平充電明顯更快。然而，當在第二電力水平對電動車輛充電時，電動車輛可以是從配電變壓器62抽取電力的最大個體住宅負載。例如，在第二電力水平對單個電動車輛充電代表近似7. 2千 瓦(kW)的負載。因此，耦合于配電變壓器62的多個EVCS可使配電變壓器62超出預定標稱額定負載(kVAM)和/或預定最大額定負載(kVAd。超出這些預定額定負載可導致配電變壓器62的壽命周期降低(即，配電變壓器62在較短使用期后將需要被替換)。在示范性實施例中，中央處理裝置32和每個該多個EVCS 30包括通信裝置80，其配置成便于中央處理裝置32和每個該多個EVCS 30之間的通信。例如，通信裝置80從EVCS40傳送識別信號到中央處理裝置32。該識別信號向中央處理裝置32唯一地識別EVCS 40。中央處理裝置32基于接收的識別信號確定耦合于配電變壓器62的EVCS的數(shù)量。通信裝置80可包括射頻識別裝置(RFID)和/或便于EVCS 40,42,44和46與中央處理裝置32之間通信的任何其他裝置。多個EVCS 30和中央處理裝置32可包括在網(wǎng)絡內(nèi)，該網(wǎng)絡包括有線和/或無線部件。無線部件可配置成使用無線標準，其包括但不限于2G、3G和4G蜂窩標準，例如 LTE、EDGE 和 GPRS, IEEE 802. 16Wi_Max、IEEE 802. 15 ZigBee 、藍牙、IEEE 802. 11標準(其包括 802. Ila,802. Ilb,802. Ild,802. He,802. Hg,802. Ilh,802. Ili,802. Ilj和802. Iln)、Wi-Fi 和例如Z-Wave 等專有標準。Wi-Fi 是由德克薩斯州Austin的Wi-Fi Alliance, Inc.開發(fā)的認證標志，ZigBee 是加利福尼亞州San Ramon的ZigBeeAlliance, Inc.的注冊商標并且Z-Wave 是加利福尼亞州Milpitas的Sigma Designs,Inc的注冊商標。在示范性實施例中，系統(tǒng)20還包括至少一個傳感器82，其配置成收集數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)提供給中央處理裝置32。中央處理裝置32基于接收的數(shù)據(jù)確定當前從配電變壓器62抽取的電負載。例如，該至少一個傳感器82進行測量，其提供值，可以從這些值計算配電變壓器62上的電負載。在不范性實施例中，傳感器82生成負載信號,其包括對應于配電變壓器62上的當前電負載的數(shù)據(jù)。傳感器82可包括在中央處理裝置32內(nèi)或可與中央處理裝置32分開以及耦合于中央處理裝置32。在示范性實施例中，中央處理裝置32控制多個EVCS 30的操作。例如，中央處理器裝置32接收來自傳感器82的負載信號、接收來自第一 EVCS 40的充電請求以及如果確定提供電力給第一 EVCS 40將不導致配電變壓器62上的當前負載超出配電變壓器62的預定標稱額定負載則為第一 EVCS 40提供電力充電信號。例如，當消費者將電動車輛稱合于第一 EVCS 40時，第一 EVCS 40生成充電請求并且傳送該充電請求到中央處理裝置32。當接收到該充電請求時，中央處理裝置32確定提供電力給第一 EVCS 40是否將導致配電變壓器62上的當前負載超出預定標稱額定負載。例如，中央處理裝置32可將當前電負載與配電變壓器62的預定標稱額定電力下的可用電力比較來確定提供電力給第一 EVCS 40是否將導致配電變壓器62上的當前負載超出配電變壓器62的預定標稱額定負載。在示范性實施例中，如果確定提供電力給第一EVCS 40將導致配電變壓器62上的當前負載超出預定標稱額定負載，中央處理裝置32還可將該當前電負載與預定最大配電變壓器額定負載比較。該預定最大配電變壓器額定負載由公用事業(yè)公司限定為公用事業(yè)公司將允許施加于配電變壓器62上的最大負載。在典型的示例中，預定最大額定負載比預定標稱額定負載高近似10%。此外，如果確定在第一 EVCS40對電動車輛充電將導致配電變壓器62上的當前負載超出預定最大配電變壓器額定負載，中央處理裝置32可拒絕對第一EVCS 40服務并且將第一 EVCS 40置于充電隊列中。在示范性實施例中，第一EVCS 40包括輸入/輸出裝置86，其配置成向消費者顯示至少一個充電選項以及從該消費者接收至少一個選擇。例如，輸入/輸出裝置86可包括觸摸屏，其向消費者顯示充電選項并且從該消費者接收選擇。備選地，輸入/輸出裝置86可包括顯示屏和輸入裝置，或允許系統(tǒng)20如本文描述的那樣起作用的輸入和輸出裝置的任何其他組合。更具體地，如果確定提供電力給第一 EVCS40將不導致配電變壓器62上的當前負載超出預定最大配電變壓器額定負載，則中央處理裝置32可傳送充電選項選擇信號給第一 EVCS40。當接收到該充電選項選擇信號時，輸入/輸出裝置86向消費者顯示充電選項。一旦消費者從充電選項中選擇，中央處理裝置32從輸入/輸出裝置86接收充電延遲信號和現(xiàn)在充電信號中的至少一個。在該示例中，充電選項包括在等待在第一貨幣費率開始對電動車輛充電(本文中稱為充電延遲選擇)或現(xiàn)在在第二更高的貨幣費率對電動車輛充電(本文中稱為現(xiàn)在充電選擇)之間選擇。該第一貨幣費率可以是使用時間費率，大致上與消費者在請求充電的時間典型地支付電費的費率相似。第二貨幣費率可高于典型的使用時間費率，其中公用事業(yè)公司基本上提供給消費者通過交換支付用于對電動車輛充電的電費的更高費率而不用等待來對他們的車輛充電的選項?？纱_定第二貨幣費率來補償由于配電變壓器62的壽命周期降低(其由施加超出配電變壓器62的標稱額定負載的負載于配電變壓器62而引起)而增加的成本和/或公用事業(yè)損失的價值。在至少一些實施例中，中央處理裝置32進一步配置成確定第二貨幣費率(即，與現(xiàn)在充電選擇關聯(lián)的能量費率)以及在提供給輸入/輸出裝置86的充電選項選擇信號內(nèi)包括對應于第一貨幣費率和第二貨幣費率中的至少一個的數(shù)據(jù)。例如，可至少部分基于從公用事業(yè)接收的包括費率信息的信號確定第二貨幣費率。還可至少部分基于由中央處理裝置32存儲和訪問的表格確定第二貨幣費率，和/或采用允許系統(tǒng)20如本文描述的那樣起作用的任何其他方式確定第二貨幣費率。貨幣費率然后由輸入/輸出裝置86顯示，并且消費者能夠用與充電選項中的一個或兩者關聯(lián)的費率的附加知識對何時對他們的電動車輛充電做出決定。
圖2是用于控制電動車輛充電系統(tǒng)(例如，在圖I中示出的電動車輛充電系統(tǒng)20)的示范性方法102的流程圖100。在示范性實施例中，方法102包括記錄108耦合于配電變壓器的EVCS 30，例如耦合于配電變壓器62 (在圖I中示出)的多個EVCS 30(在圖I中示出)。例如，中央處理裝置32從記錄器108和多個EVCS 30的每個接收識別信號，每個EVCS耦合于配電變壓器62。在示范性實施例中，方法102還包括接收110充電請求信號。例如，中央處理裝置32可從第一 EVCS 40接收110充電請求信號。方法102還包括測量112配電變壓器62上的當前電負載(kVAM)。測量112可包括在中央處理裝置32處接收來自傳感器(例如，傳感器82(在圖I中示出))的測量。方法102還包括確定114是否存在等待接收電力充電信號的任何EVCS (即，當前在充電隊列中是否存在任何EVCS)。如果中央處理裝置32確定114當前在充電隊列中不存在EVCS，方法102包括確定116提供電力給EVCS是否將導致配電變壓器62超出預定標稱額定負載(kVANJ。例如，當從第一 EVCS 40接收110充電請求信號時，中央處理裝置32確定116提供電力給第一EVCS40是否將導致配電變壓器62上的當前負載超出預定標稱額定負載。例如，為了確定116提供電力給第一 EVCS 40是否將導致配電變壓器62上的當前負載超出配電變壓器62的預定標稱額定負載，中央處理裝置32確定可用電力(kVAA)。該可用電力是如果被超出則將導致配電變壓器62達到配電變壓器62的預定標稱額定負載的電力。該可用電力可通過從配電變壓器62的預定標稱額定負載(kVANQM)中扣除當前電負載(kVAM)而計算。在示范性實施例中，確定116包括將可用電力(kVAA)與由EVCS40抽取的典型電力比較。如果中央處理裝置32確定116可用電力(kVAA)大于由EVCS 40抽取的典型電力，則做出提供電力給EVCS40將不導致配電變壓器62超出預定標稱額定負載(kVANQM)的確定。如果中央處理裝置32確定116可用電力(kVAA)小于由EVCS 40抽取的典型電力，則做出提供電力給EVCS 40將導致配電變壓器62超出預定標稱額定負載(kVA_)的確定。可對中央處理裝置32編程來確定116當可用電力(kVAA)等于由EVCS 40抽取的典型電力時提供電力給EVCS 40將導致或?qū)⒉粚е屡潆娮儔浩?2上的當前電負載(kVAM)超出預定標稱額定負載(kVAM)。在特定實施例中，EVCS 40可抽取7. 2kW的電力用于對車輛充電。如果kVAM小于kVANQM-7. 2kff,則做出提供電力給EVCS 40將不導致配電變壓器62上的當前負載超出預定標稱額定負載的確定。如果中央處理裝置32確定116提供電力給第一 EVCS 40將不導致配電變壓器62上的負載超出預定標稱額定負載(kVANJ (S卩，可用電力(kVAA)大于或等于由EVCS 40抽取的典型電力)，方法102包括將第一 EVCS 40分配118到第一可用充電槽并且在第一能量費率(例如，典型地向消費者收取電費的使用時間能量費率)向消費者收取電費。將第一EVCS 40分配118到第一可用充電槽包括為第一 EVCS 40提供電力充電信號。如果中央處理裝置32確定116提供電力給第一 EVCS 40將導致配電變壓器62超出預定標稱額定負載(kVAM)，方法102還包括確定130提供電力給第一 EVCS 40是否將導致配電變壓器62上的負載超出預定最大配電變壓器額定負載(kVAm)。如上文描述的，該預定最大配電變壓器額定負載(kVAj由公用事業(yè)公司限定。在示范性實施例中，中央處理裝置32確定130配電變壓器62上的當前電負載(kVAM)是否小于配電變壓器62的最大額定負載(kVAd減去由EVCS 40抽取的典型電力(例如，7. 2kW)。此外，如果中央處理裝置32確定114在充電隊列中存在至少一個EVCS，中央處理裝置32還確定130提供電力給充電隊列中的該至少一個EVCS是否將導致配電變壓器62上的負載超出預定最大配電變壓器額定負載(kVAd。
如果中央處理裝置32確定130提供電力給第一 EVCS 40將導致配電變壓器62上的負載超出預定最大配電變壓器額定負載(kVAj，方法102包括拒絕132對第一 EVCS 40服務并且將第一EVCS 40置于充電隊列中。備選地，如果第一EVCS 40已經(jīng)在充電隊列中，方法102包括拒絕132對第一 EVCS 40服務并且保持第一 EVCS 40在充電隊列中的位置。第一 EVCS 40仍在充電隊列中直到配電變壓器62上的當前電負載(kVAM)處于其中提供電力給第一 EVCS 40將不導致配電變壓器62上的負載超出預定最大配電變壓器額定負載(kVAUL)的水平。如果中央處理裝置32確定130提供電力給第一 EVCS 40將不導致配電變壓器62上的負載超出預定最大配電變壓器額定負載(kVAm)，方法102包括例如通過提供充電選項選擇信號給顯示器(例如，輸入/輸出裝置86 (在圖I中示出))來提供134充電選項給消費者。輸入/輸出裝置86提供該充電選項給消費者。該充電選項可給予消費者現(xiàn)在充電選擇和延遲充電選擇的抉擇。EVCS 40，以及更具體地，輸入/輸出裝置86可從消費者接收對應于現(xiàn)在充電選擇或延遲充電選擇的選擇的輸入。當接收到現(xiàn)在充電選擇時，EVCS 40生成現(xiàn)在充電信號，或當接收到延遲充電選擇時生成延遲充電信號，并且傳送該現(xiàn)在充電信號或延遲充電信號到中央處理裝置32。如果消費者選擇現(xiàn)在充電選擇，在中央處理裝置32接收到現(xiàn)在充電信號的時間開始對電動車輛充電，并且向消費者收取高于使用時間費率的費用。如果消費者選擇延遲充電選擇，在配電變壓器62上的當前負載減少到其中在EVCS 40對電動車輛充電將不導致配電變壓器62上的當前負載超出標稱額定負載的水平之后開始對電動車輛充電。如果消費者選擇充電延遲選擇，方法102包括延遲138對第一 EVCS 40服務直到配電變壓器62上的當前負載減少。在延遲之后，中央處理裝置32傳送140電力充電信號給第一 EVCS 40并且向消費者收取典型的使用時間費率費用。備選地，如果消費者選擇現(xiàn)在充電選擇，方法102包括當接收到現(xiàn)在充電信號時提供142電力充電信號給第一 EVCS 40。圖3是可包括在電動車輛充電系統(tǒng)20 (在圖I中示出)內(nèi)并且更具體地在中央處理裝置32(在圖I中示出)內(nèi)的處理裝置200的示范性實施例的框圖。中央處理裝置32配置成進行與方法102 (在圖2中示出)關聯(lián)的操作。處理裝置200還可稱為系統(tǒng)控制器和/或智能裝置數(shù)據(jù)集中器。在一些實施例中，處理裝置200包括總線210或其他通信裝置來傳達信息。一個或多個處理器212耦合于總線210來處理信息，其包括從例如但不限于傳感器82 (在圖I中示出)和/或輸入/輸出裝置86 (在圖I中示出)接收的數(shù)據(jù)。如本文使用的，術語處理器廣泛地指處理器、微控制器、微型計算機、可編程邏輯控制器(PLC)、專用集成電路和其他可編程電路，并且這些術語在本文能互換地使用。此外，處理器212可包括在計算機內(nèi)。本公開的方面在通用計算機配置成執(zhí)行本文描述的指令時將通用計算機轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ｓ糜嬎阊b置。處理裝置200還可包括一個或多個隨機存取存儲器(RAM) 214和/或其他存儲裝置216。RAM 214和存儲裝置216耦合于總線210來存儲并且傳遞要由處理器212執(zhí)行的信息和指令。RAM 214(和/或存儲裝置216，如包括的話)還可以用于在由處理器212執(zhí)行指令期間存儲臨時變量或其他中間信息。處理裝置200還可包括耦合于總線210來存儲并且提供靜態(tài)(即非變化的)信息和指令給處理器212的一個或多個只讀存儲器(ROM) 218和/或其他靜態(tài)存儲裝置。例如，靜態(tài)信號可包括但不限于配電變壓器的預定最大額定負載和預定標稱額定負載。被執(zhí)行的指令無限制地包括常駐轉(zhuǎn)換和/或比較器算法。指令序列的執(zhí)行不限于硬件電路和軟件指令的任何特定組合。處理裝置200還可包括輸入/輸出裝置220或可耦合于輸入/輸出裝置220。輸A /輸出裝置220可包括本領域內(nèi)已知的向處理裝置200提供輸入數(shù)據(jù)和/或提供輸出(例如但不限于，電力充電信號)的任何裝置，或可耦合于這樣的任何裝置。指令可通過遠程連接(其是提供訪問一個或多個能電子訪問的介質(zhì)的有線或無線連接)從包括例如磁盤、只讀存儲器(ROM)集成電路、CD-ROM和/或DVD的儲存裝置216提供給RAM 214。在一些實施例中，硬接線電路可以替代軟件指令使用或與軟件指令結合使用。從而，無論是否在本文中描述和/或示出，指令序列的執(zhí)行不限于硬件 電路和軟件指令的任何特定組合。而且，在示范性實施例中，輸入/輸出裝置220可無限制地包括與操作員界面(如，人機界面(HMD)關聯(lián)的計算機外圍設備，例如鼠標和鍵盤(都未在圖3中示出)，和/或輸入/輸出裝置86(在圖I中示出)。此外，在示范性實施例中，附加輸出通道可包括，例如操作員界面監(jiān)視器和/或報警裝置(都未在圖3中示出)。處理裝置200還可包括傳感器接口 222，其允許處理裝置200與傳感器(例如，傳感器82 (在圖I中示出))通信。傳感器接口 222可包括一個或多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將模擬信號轉(zhuǎn)換為可以由處理器212使用的數(shù)字信號。圖4是配電變壓器(例如，配電變壓器62 (在圖I中示出))上的示范性負載水平252隨時間254的曲線圖250。在圖4中示出的示例中，在第一時間260，第一電動車輛例如在第一 EVCS 40 (在圖I中示出)耦合于電動車輛充電系統(tǒng)20 (在圖I中示出)。中央處理裝置32確定對該第一車輛充電將不導致配電變壓器62上的負載252超出配電變壓器62的標稱額定負載262。因此，電力充電信號由中央處理裝置32傳送給第一 EVCS 40并且開始對該第一車輛充電。在第二時間270，第一車輛繼續(xù)從配電變壓器62抽取電力，并且第二車輛例如在第二 EVCS 42(在圖I中示出)耦合于電動車輛充電系統(tǒng)20，。中央處理裝置32確定對該第二車輛充電將導致配電變壓器62上的負載252超出標稱額定負載262，但將不導致配電變壓器62上的負載252超出配電變壓器62的預定最大額定負載272。在圖4中示出的示例中，消費者想要現(xiàn)在開始對該第二車輛充電，并且愿意支付高于典型的使用時間費率的費用以便現(xiàn)在開始對該第二車輛充電。因此，消費者選擇現(xiàn)在充電選項，并且電力充電信號提供給第二 EVCS 42，開始對該電動車輛充電，并且配電變壓器62上的負載252增加。在第三時間280，第三電動車輛例如在第三EVCS 44(在圖I中示出)耦合于電動車輛充電系統(tǒng)20。中央處理裝置32確定對該第三車輛充電將導致配電變壓器62上的負載252超出標稱額定負載262，并且將導致配電變壓器62上的負載252超出配電變壓器62的預定最大額定負載272。中央處理裝置32將第三EVCS 44置于充電隊列中來防止負載252超出預定最大額定負載272。在第四時間282，配電變壓器62上的負載252減少到其中提供電力給第三EVCS44將不導致配電變壓器62上的負載252超出預定最大額定負載272的水平。然而，因為負載252仍在標稱額定負載262之上,第三EVCS 44在典型的使用時間費率未分配給第一可用槽，相反，消費者提供有充電選項。在圖4中示出的示例中，消費者想要現(xiàn)在開始對第三車輛充電，并且愿意支付高于典型的使用時間費率的費用以便現(xiàn)在開始對該第三車輛充電。因此，消費者選擇現(xiàn)在充電選項并且電力充電信號提供給第三EVCS 44，并且負載252在對第三電動車輛充電期間增加。本文描述的是用于控制電動車輛充電系統(tǒng)的示范性方法和系統(tǒng)，該電動車輛充電系統(tǒng)包括多個電動車輛充電設備。更具體地，本文描述的這些方法和系統(tǒng)便于至少部分基于配電變壓器上的當前電負載與在配電變壓器的預定標稱額定電力下的可用電力和預定最大配電變壓器額定負載中的至少一個的比較來確定耦合于配電變壓器的多個電動車輛的充電順序?？刂齐妱榆囕v的充電便于使配電變壓器上的負載維持在電力上限之下，這使配電變壓器的壽命周期最大化。此外，本文描述的這些方法和系統(tǒng)為消費者提供考慮由公用事業(yè)公司收取的貨幣電費費率和電動車輛充電時間的充電選項。本文描述的方法和設備便于高效和經(jīng)濟的配電。方法和系統(tǒng)的示范性實施例在本文詳細描述和/或說明。這些方法和系統(tǒng)不限于本文描述的具體實施例，相反地，每個系統(tǒng)的部件以及每個方法的步驟可獨立并且與本文描述的其他部件和步驟分開使用。每個部件和每個方法步驟還可以與其他部件和/或方法步驟結合使用。
當介紹本文描述和/或說明的方法和設備的元件/部件/等時，冠詞“一”、“該”和“所述”意在表示存在這些元件/部件/等中的一個或多個。術語“包括”、“包含”和“具有”意在為包含性的并且表示可存在除列出的元件/部件/等外的附加元件/部件/等。該書面描述使用示例以公開本發(fā)明，其包括最佳模式，并且還使本領域內(nèi)任何技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的專利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域內(nèi)技術人員想起的其他示例。這樣的其他示例如果它們具有不與權利要求的書面語言不同的結構元件，或者如果它們包括與權利要求的書面語言無實質(zhì)區(qū)別的等同結構元件則規(guī)定在權利要求的范圍內(nèi)。部件列表
權利要求
1.一種電動車輛充電系統(tǒng)(20),包括 多個電動車輛充電設備(30)，其耦合于配電變壓器￠2)并且配置成從所述配電變壓器(62)接收電力；以及 中央處理裝置(32)，其配置成控制所述多個電動車輛充電設備的操作。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述多個電動車輛充電設備(30)的每個包括通信裝置(80)，其配置成傳送唯一識別信號到所述中央處理裝置(32)。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述識別信號唯一地識別所述多個電動車輛充電設備(30)的每個，所述中央處理裝置(32)配置成基于接收的識別信號確定耦合于所述配電變壓器￠2)的電動車輛充電設備的數(shù)量。
4.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其進一步包括至少一個傳感器(82)，所述至少一個傳感器(82)耦合于所述中央處理裝置(32)并且配置成為所述中央處理裝置提供數(shù)據(jù)，所述中央處理裝置配置成基于所述數(shù)據(jù)確定所述配電變壓器￠2)上的當前電負載。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述中央處理裝置(32)配置成 從所述多個電動車輛充電設備(30)中的第一電動車輛充電設備(40)接收充電請求； 確定提供電力給所述第一電動車輛充電設備是否將導致所述配電變壓器￠2)上的當前電負載超出所述配電變壓器的預定標稱額定負載；以及 如果提供電力給所述第一電動車輛充電設備將不導致所述配電變壓器上的所述當前電負載超出所述配電變壓器的所述預定標稱額定負載，則為所述第一電動車輛充電設備提供電力充電信號。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述中央處理裝置(32)進一步配置成將所述當前電負載與所述配電變壓器￠2)的所述預定標稱額定負載下的可用電力進行比較來確定提供電力給所述第一電動車輛充電設備(40)是否將導致所述配電變壓器上的所述當前電負載超出所述配電變壓器的所述預定標稱額定負載。
7.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述中央處理裝置(32)進一步配置成如果確定提供電力給所述第一電動車輛充電設備(40)將導致所述配電變壓器￠2)上的所述當前電負載超出所述配電變壓器的所述預定標稱額定負載，則將所述當前電負載與預定最大配電變壓器額定負載進行比較。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述中央處理裝置(32)進一步配置成 如果確定提供電力給所述第一電動車輛充電設備將導致所述配電變壓器￠2)上的所述當前電負載超出所述預定最大配電變壓器額定負載，則拒絕對所述第一電動車輛充電設備(40)服務；以及 將所述第一電動車輛充電設備置于隊列中。
9.如權利要求7所述的系統(tǒng),其中所述第一電動車輛充電設備(40)包括輸入/輸出裝置(86)，其配置成向消費者顯示至少一個充電選項并且從所述消費者接收至少一個充電選擇。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述中央處理裝置(32)進一步配置成 如果確定提供電力給所述第一電動車輛充電設備(40)將不導致所述配電變壓器(62)上的所述當前電負載超出所述預定最大配電變壓器額定負載，則傳送充電選項信號給所述第一電動車輛充電設備(40)，其中當接收到所述充電選項信號時，所述輸入/輸出裝置(86)向所述消費者顯示所述至少一個充電選項；以及 從所述輸入/輸出裝置接收對應于延遲充電選擇的延遲充電信號和對應于現(xiàn)在充電選擇的現(xiàn)在充電信號中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于對電動車輛充電的方法及系統(tǒng)。描述了電動車輛充電系統(tǒng)(20)。該電動車輛充電系統(tǒng)包括多個電動車輛充電設備(30)，其耦合于配電變壓器(62)并且配置成從配電變壓器(62)接收電力。該電動車輛充電系統(tǒng)還包括中央處理裝置(32)，其配置成控制這些多個電動車輛充電設備的操作。
文檔編號H02J7/00GK102684251SQ20121007069
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權日2011年3月9日
發(fā)明者A·武科杰維奇, J·C·布特 申請人:通用電氣公司