CN102280918A - 充电控制器和操作该充电控制器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电控制器和操作该充电控制器的方法，该充电控制器向用于对车辆的电池充电的多个充电装置提供电流，其中，该车辆包括电动车辆和插电式混和动力车辆。充电控制器包括可再充电电池、电流提供单元以及电流分配控制器。可再充电电池储存从配电线提供的电力。电流提供单元将来自可再充电电池的电流提供给充电装置。电流分配控制器基于从充电装置接收到的关于车辆的充电数据，确定通过电流提供单元提供给充电装置的电流的分配。

Description

充电控制器和操作该充电控制器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的充电控制器和操作该充电控制器的方法。
背景技术
具有汽油机和电动机两者的混合动力车辆以及电动车辆已投入实际使用。用于对混合动力车辆或电动车辆的电池充电的充电装置也已投入实际使用。
图5是示出交流电源(下文中被称为“AC电源”)将电流提供给单个充电装置的示例的示意图，而图6是示出AC电源将电流提供给两个充电装置的另一示例的示意图。根据图5中所示的示例，单个充电装置12连接到电源配电板11，并且当AC电源的额定电流是10安培时，电源配电板11可将10安培的电流提供给充电装置12。
根据图6中所示的另一示例，充电装置12和13连接到电源配电板11，并且当AC电源的额定电流是10安培时，电源配电板11可将最多5安培的电流提供给各充电装置12和13。在这样的情况下，对车辆电池充电花费了较长时间。
日本专利申请公开第5-316606号公开了一种用于电动车辆的充电系统，其中，锁定装置和充电端子一体地设置在充电终端中，并且当锁定端子被锁定时开始充电，而当锁定端子被解锁时停止充电，从而简化了充电操作。
日本专利申请公开第2003-204625号公开了一种稳定供电装置，其中设置有斩波电路和可再充电电池，并且可再充电电池被充电以确保充足的即时供电容量。
本发明旨在提供一种充电控制器和操作该充电控制器的方法，其使得可以对多个车辆充电而无需增大配电线的额定电流。
发明内容
根据本发明，一种充电控制器向用于对车辆的电池充电的多个充电装置提供电流，其中，该车辆包括电动车辆和插电式混合动力车辆。该充电控制器包括可再充电电池、电流提供单元以及电流分配控制器。可再充电电池储存从配电线提供的电力。电流提供单元将来自可再充电电池的电流提供给充电装置。电流分配控制器基于从充电装置接收到的关于车辆的充电数据，确定通过电流提供单元提供给充电装置的电流的分配。
一种操作充电控制器的方法，其中，该充电控制器用于向对车辆的电池充电的多个充电装置提供电流，该车辆包括电动车辆和混合动力车辆，该方法的特征在于如下步骤：从充电装置接收关于车辆的充电数据；以及确定从可再充电电池提供给充电装置的电流的分配，其中，该可再充电电池储存从配电线提供的电力。
根据以下结合附图进行的、通过示例说明本发明的原理的描述，本发明的其它方面和优点将变得明显。
附图说明
可参照以下对当前优选的实施例的描述以及附图来最佳地理解本发明以及其目的和优点，在附图中：
图1是示出根据本发明的优选实施例的充电系统的示意配置图；
图2是示出图1的充电系统中的电流/电压控制器的示意图；
图3是示出图1的充电系统的充电控制器的操作的流程图；
图4是示出图1的充电系统中的电流分配控制器和电流/电压控制器的操作的示意图；
图5是示出根据背景技术的充电系统的示例的说明图；以及
图6是示出根据背景技术的充电系统的另一示例的说明图。
具体实施方式
以下将参照图1至图4描述根据本发明的优选实施例的充电系统。参照示出了根据本发明的优选实施例的充电系统的图1，该充电系统具有用于控制通过配电线提供的电力的充电控制器21以及四个充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。
充电控制器21具有AC(交流)到DC(直流)转换器23，其用于将从连接到AC配电线的电源配电板提供的AC电压转换为DC电压。充电控制器21还具有可再充电电池24、电流/电压控制单元25、用于监视可再充电电池24的电压的电池监视器26以及电流分配控制器27。
用作电流提供单元的电流/电压控制单元25包括四个电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4，并且进行控制以将来自可再充电电池24的电流提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。
电池监视器26监视可再充电电池24的充电量，并且向电流分配控制器27通知可再充电电池24的充电量。电流分配控制器27从电池监视器26接收可再充电电池24的充电量的充电数据，并且还从充电装置22-1、22-2、22-3和22-4接收关于电动车辆或插电式混合动力车辆(EV/PHV，在下文中仅称为“车辆”)28-1、28-2、28-3和28-4的充电数据。基于所接收到的数据，电流分配控制器27确定从电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4到各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。电流分配控制器27与各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4之间的数据通信通过有线通信或无线通信来进行。
图2示出了电流/电压控制器25-1及其相关装置。电流/电压控制器25-1具有用于将DC电压转换为AC电压或任何特定DC电压的电压转换器31和用于可变地控制电流的电流控制器32。电流控制器32基于来自电流分配控制器27的控制信号，控制提供给充电装置22-1的电流。参照示出了充电控制器21的操作的流程图的图3，在步骤S11，确定车辆28-1、28-2、28-3和28-4是否分别连接到充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。步骤S11的确定是通过使用来自充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的充电数据来进行的，其中，该充电数据表示车辆28-1、28-2、28-3和28-4是否分别连接到充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。
如果在步骤S11为否，则在步骤S12对可再充电电池24充电。如果在步骤S11为是，则在步骤S13确定可再充电电池24的充电量是否充足。步骤S13的确定是基于来自电池监视器26的监视数据进行的。
如果在步骤S13为否，则在步骤S14将配电线的额定电流提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。
如果在步骤S13为是，则在步骤S15，基于连接到充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的车辆28-1、28-2、28-3和28-4的数量和要充电车辆的优先级，确定从可再充电电池24通过电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4到各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。具体地，执行步骤S15，以通过使用从充电装置22-1、22-2、22-3和22-4提供的关于车辆的充电数据，确定应该优先对哪辆车充电。基于步骤S15的确定结果，确定从电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4到各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。
根据优选实施例的充电系统，通过配电线提供的电力储存在可再充电电池24中，并且可再充电电池24中所储存的电力被提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4，以使得大于配电线的额定电流的电流可被提供给充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。另外，可基于来自充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的充电数据，适当地确定电流的分配。例如，要向用于具有最高优先级的特定车辆的充电装置提供的电流可被设置为大于要向其它充电装置提供的电流，以使得可缩短具有最高优先级的车辆的充电时间。
实际上，在电力费率相对低的夜间对可再充电电池24充电，而在日间将储存在可再充电电池24中的电力提供给充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。诸如24的多个蓄电池(secondary battery)可设置在充电系统中，并且这些蓄电池可轮流进行充电。在该情况下，可向车辆提供高达额定电流若干倍的电流。
图4示出了在如下情况下电流分配控制器27和电流/电压控制单元25的操作示例：充电装置的用户在对他的/她的车辆充电时通过支付正常费用而选择正常充电模式，或者通过支付使用优先服务的额外费用而选择快速充电模式，并且电流分配控制器27确定要提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。
用于选择正常充电模式或快速充电模式作为优先项的选择按钮分别设置在充电装置22-1、22-2、22-3和22-4中。用户根据充电模式而操作选择按钮之一。
当操作选择按钮时，充电装置22-1、22-2、22-3和22-4根据操作的选择按钮而为电流分配控制器27生成表示优先级的充电数据。例如，当充电装置22-1的用户通过支付额外费用而操作用于快速充电的选择按钮时，将表示快速充电的充电数据从充电装置22-1输出到电流分配控制器27。在该示例性情况下，假设充电装置22-2、22-3和22-4用于正常充电。因此，充电装置22-2、22-3和22-4输出关于正常充电的充电数据。
电流分配控制器27从充电装置22-1接收表示充电装置22-1的快速充电的充电数据，并且从充电装置22-2、22-3和22-4接收表示充电装置22-2、22-3和22-4的正常充电的充电数据。相应地，电流分配控制器27如下控制电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4的操作。
电流分配控制器27命令电流/电压控制器25-1向充电装置22-1提供为正常电流两倍大的、10安培的电流。同时，电流分配控制器27命令其它电流/电压控制器25-2、25-3和25-4向充电装置22-2、22-3和22-4中的每一个提供5安培的电流。
在该情况下，电流分配控制器27从充电装置22-1、22-2、22-3和22-4接收表示优先级的充电数据，并且基于所接收到的充电数据，控制从可再充电电池24通过电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4提供给充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。因此，通过利用可再充电电池24，可将安培数大于配电线的额定电流的电流提供给充电装置22-1、22-2、22-3和22-4。基于从充电装置22-1、22-2、22-3和22-4接收到的优先级的充电数据而确定电流的分配，以使得可通过增加提供给具有最高优先级的车辆的电流的安培数来缩短充电时间。
根据优选实施例，将电流从可再充电电池24分配给多个充电装置22-1、22-2、22-3和22-4，以使得电流被充电装置22-1、22-2、22-3和22-4分摊。替选地，可单独地将电流从可再充电电池24提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4，以使得一次对一辆车进行充电。例如，首先，在预定时长内，将最大电流从可再充电电池24通过电流/电压控制器25-1提供给具有最高或第一优先级的充电装置22-1。在预定时间过去之后，接着将相同的最大电流从可再充电电池24提供给具有第二优先级的充电装置。在该情况下，可使用电流分摊。
充电控制器21可被布置成允许充电装置的用户通过充电装置22-1、22-2、22-3和22-4输入他/她使用车辆的排定时间还有电池中的剩余电量的充电数据。在该情况下，电流分配控制器27从充电装置22-1、22-2、22-3和22-4接收充电数据，并且基于所接收到的充电数据确定从电流/电压控制器25-1、25-2、25-3和25-4到充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配。
假设如下情况：充电装置22-1的第一用户输入作为使用车辆的排定时间的6:00am以及作为电池中的剩余电量的20％的充电数据，充电装置22-2的第二用户输入数据2:00pm和80％，并且充电装置22-3的第三用户输入数据8:00AM和50％。
如果接收到使用车辆的排定时间和电池中的剩余电量的充电数据，则电流分配控制器27确定提供给各充电装置22-1、22-2、22-3和22-4的电流的分配，以使得优先对具有最早排定时间的车辆充电。
在如此构造的充电控制器21中，当根据时间表进行充电时，确定电流的分配，以使用于对具有最早排定时间的车辆充电的充电装置具有对该车辆充电的最高优先级。

Claims (5)

1.一种充电控制器(21)，其向用于对车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的电池充电的多个充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)提供电流，其中，所述车辆包括电动车辆和插电式混和动力车辆，所述充电控制器包括：
可再充电电池(24)，其储存从配电线提供的电力；
电流提供单元(25)，其将来自所述可再充电电池(24)的电流提供给所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)；以及
电流分配控制器(27)，其基于从所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)接收到的关于所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的充电数据，确定通过所述电流提供单元(25)提供给所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)的电流的分配。
2.根据权利要求1所述的充电控制器(21)，其特征在于，所述充电数据是使用所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的排定时间和/或所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的所述电池中的剩余电量的数据。
3.根据权利要求2所述的充电控制器(21)，其特征在于，确定所述电流的分配，以使得优先对用于对具有最早排定时间的所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)充电的所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)进行充电。
4.一种操作充电控制器(21)的方法，其中，所述充电控制器(21)用于向对车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的电池充电的多个充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)提供电流，所述车辆包括电动车辆和混和动力车辆，所述方法的特征在于以下步骤：
从所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)接收关于所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的充电数据，以及
确定从可再充电电池(24)提供给所述充电装置(22-1，22-2，22-3，22-4)的电流的分配，其中，所述可再充电电池(24)储存从配电线提供的电力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充电数据是使用所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的排定时间和/或所述车辆(28-1，28-2，28-3，28-4)的所述电池中的剩余电量的数据。
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