CN103199573B - 为插入式电动车辆充电的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为插入式电动车辆充电的系统和方法。一种充电系统和方法可用于将客户定制的充电设定自动应用于插入式电动车辆，其中这些设定的应用基于车辆的位置。根据示例性的实施例，用户可建立且保存带有对于用户计划为其插入式电动车辆充电的每个地理位置的一定的客户定制的充电设定的单独的充电配置。只要当插入式电动车辆进入新的地理区域时，充电方法可自动地应用对应于该区域的充电配置。因此，用户不必在每次在新位置处为插入式车辆充电时手动改变或操纵充电设定。

Description

为插入式电动车辆充电的系统和方法

本发明在能源部授予的协议No.DE-FC26-08NT04386,A000下以美国政府的支持完成。美国政府对此发明具有一定的权利。

技术领域

本发明总的涉及插入式电动车辆，且更特定地涉及给允许客户定制的充电设定的插入式电动车辆充电的系统和方法。

背景技术

一些插入式电动车辆允许控制电池充电过程的特定方面的用户定义的参数，其中用户通过手动数据输入过程建立参数。然而，用于手动输入和建立这样的参数的过程可能是繁冗的且经常使用户气馁从而不想利用此特征的完全优点。特别是如果频繁地要求用户提供这样的参数的情况下更是如此；例如如果要求用户在每次将插入式车辆在新位置处充电时提供不同组的参数。

发明内容

根据一个实施例，提供了用于为插电式车辆充电的方法。所述方法可包括如下步骤：（a）存储一个或多个充电配置（profile）；（b）获得插电式电动车辆的当前位置；（c）确定插电式电动车辆的当前位置是否对应于一定的配置区（profilearea）；和（d）如果插电式电动车辆的当前位置对应于所存储的配置区，则使用相关的充电配置为插电式电动车辆充电。

根据另一个实施例提供了用于插电式电动车辆的充电方法。方法可包括如下步骤：（a）维持多个充电配置，每个充电配置包括一组用户定义的充电设定且与一定的配置区相关；（b）获得插电式电动车辆的当前位置；（c）将插电式电动车辆的当前位置与多个存储的配置区进行比较；和（d）建立一组用户定义的充电设定以用于基于插电式电动车辆的当前位置和所存储的配置区的之间的比较为插电式电动车辆充电。

根据另一个实施例，提供了用于为插电式电动车辆充电的系统。系统包括：用于连接到外部电源的电源接头；连接到电源接头的电池充电器；连接到电池充电器的电池；用于确定插电式电动车辆的当前位置的全球定位系统（GPS）；和电联接到GPS单元以用于接收车辆位置信号且电联接到电池充电器以用于提供充电指令信号的控制模块。控制模块构造为其使用车辆位置信号来以一个或多个用户定义的充电设定自动建立充电指令信号。

本发明提供以下技术方案：

1.一种用于为插入式电动车辆充电的方法，所述方法包括如下步骤：

（a）存储一个或多个充电配置，每个充电配置与一定的配置区相关；

（b）获得插入式电动车辆的当前位置；

（c）确定插入式电动车辆的当前位置是否对应于一定的配置区；和

（d）如果插入式电动车辆的当前位置对应于所存储的配置区，则使用相关的充电配置为插入式电动车辆充电。

2.根据方案1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括通过插入式电动车辆内的用户接口局部地接收一个或多个用户定义的充电设定，且然后存储包括用户定义的充电设定的充电配置。

3.根据方案1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括通过插入式电动车辆内的通信模块远程接收一个或多个用户定义的充电设定，且然后存储包括用户定义的充电设定的充电配置。

4.根据方案1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括获取插入式电动车辆的当前位置且使用当前位置自动建立配置区，且然后存储与配置区相关的充电配置。

5.根据方案1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括从用户接收地理输入且使用地理输入手动建立配置区，且然后存储与配置区相关的充电配置。

6.根据方案1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括存储包括从包括如下项的组中选择的至少一个用户定义的充电设定的充电配置：充电模式、充电水平、充电时间或充电偏好。

7.根据方案1所述的方法，其中步骤（b）进一步包括从位于车辆上的GPS单元获得插入式电动车辆的当前位置。

8.根据方案1所述的方法，其中步骤（c）进一步包括将插入式电动车辆的当前位置与一个或多个存储的配置区进行比较，以便确定当前的车辆位置是否落入到一个存储的配置区内。

9.根据方案8所述的方法，其中步骤（c）进一步包括将当前的车辆位置从一个形式转化为另一个形式，然后将转化的车辆位置与一个或多个存储的配置区进行比较。

10.根据方案1所述的方法，进一步包括如下步骤：

（e）如果插入式电动车辆的当前位置不对应于存储的配置区，则建立新的充电配置以为插入式电动车辆充电。

11.根据方案10所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用插入式电动车辆内的用户接口的手动方法建立新的充电配置，以提供来自用户的一个或多个充电设定。

12.根据方案10所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用插入式电动车辆内的电子存储装置的缺省方法建立新的充电配置，以提供一个或多个缺省的或先前使用的充电设定。

13.根据方案10所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用来自其他插入式电动车辆的共享的充电信息的集合或储存库的社区方法建立新的充电配置，以提供一个或多个充电设定。

14.根据方案13所述的方法，其中步骤（e）进一步包括在插入式电动车辆上的通信模块和维护存储了共享的充电信息的集合或储存库的数据库的后台设备之间交换无线信息。

15.根据方案1所述的方法，其中步骤（d）进一步包括使用相关的充电配置来自动建立一个或多个用户定义的充电设定，而不要求任何用户方的介入。

16.根据方案15所述的方法，其中步骤（d）进一步包括将用户定义的充电设定应用于为插入式电动车辆充电的过程。

17.一种用于为插入式电动车辆充电的方法，所述方法包括如下步骤：

（a）维持多个充电配置，每个充电配置包括一组用户定义的充电设定且与一定的配置区相关；

（b）获得插入式电动车辆的当前位置；

（c）将插入式电动车辆的当前位置与多个存储的配置区进行比较；和

（d）根据插入式电动车辆的当前位置和所存储的配置区之间的比较，建立用于为插入式电动车辆充电的一组用户定义的充电设定。

18.一种用于为插入式电动车辆充电的系统，所述系统包括：

用于连接到外部电源的电源接头；

连接到电源接头的电池充电器；

联接到电池充电器的电池；

用于确定插入式电动车辆的当前位置的全球定位系统（GPS）；和

电联接到GPS单元以用于接收车辆位置信号且电联接到电池充电器以用于提供充电指令信号的控制模块，其中控制模块构造为它使用车辆位置信号来以一个或多个用户定义的充电设定自动建立充电指令信号。

附图说明

优选的示例性实施例将在下文中参考附图描述，其中类似的标号意味着类似的元件，且其中：

图1是可使用在此所公开的充电系统和方法的插电式电动车辆的示例性实施例的示意性视图；

图2是可用于为例如在图1中所示的插电式电动车辆建立一组客户定制的充电设定的示例性方法的流程图；和

图3是描绘了用于应用和使用例如通过图2中的方法所建立的一组客户定制的充电设定的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在此所述的充电系统和方法可用于将客户定制的充电设定自动应用于插电式电动车辆，其中设定的应用基于车辆的位置。根据示例性实施例，用户可对于用户计划将其插电式电动车辆充电的每个地理位置建立且保存带有特定的客户定制的充电设定的单独的充电配置；例如，第一充电配置用于在家充电，第二充电配置用于在工作处充电，等。可被客户定制的潜在的充电设定的一些例子包括：充电模式（例如，快速充电，慢速充电），充电水平（例如，安培数、电压、充电状态（SOC）的极限或阈值），充电时间（例如，开始时间，结束时间，出发时间），和充电偏好（例如，对于一定的电价的偏好），等。如果插电式电动车辆进入到对应于被保存的充电配置的地理位置，则充电方法可自动应用与此特定的充电配置相关的充电设定。因此，用户不必每次在新位置处对插电式电动车辆充电时手动改变或操纵充电设定。

参考图1，图中示出了可与在此所述的充电方法一起使用的示例性的插电式电动车辆10的一些部件。虽然如下描述在特定的插电式电动车辆的情况中提供，但应认识到的是此车辆仅是示例性的且当然可替代地使用其他车辆。例如，在下文中所述的充电系统和方法可与具有用于推动车辆的高压电池组的任何类型的车辆一起使用，所述车辆包括插电式混合动力电动车辆（PHEV）或电池电动车辆（BEV）等等。根据示例性的实施例，插电式电动车辆10与外部电源12相互作用且包括电源接头20，电池充电器24，电池30，电动马达32，逆变器/转换器34，发动机36，发电机38，控制模块40，用户接口60和通信模块70。

外部电源12通过电源联接器22为插电式电动车辆10提供了电力，且可以是现有技术中已知的多个不同的电源类型之一。例如，外部电源12可以是通过标准电力出口（例如，110VAC或220VAC出口）提供电力的公共设施，或可以是例如以天然气、丙烷、汽油、柴油等运行的类型的便携式发电机。在一个实施例中，外部电源12是可再生的电源，例如通过来自太阳能电池板、风力涡轮机、水电装置、生物质等的能量驱动的远程充电站。外部电源12不限制于任何特定的类型或实施例，只要外部电源可通过电源联接器22为插电式电动车辆10提供电力。

电源接头20是插电式电动车辆上的电源联接器22可插入或插进其内的电入口。这使得车辆所有者能容易地将插电式电动车辆10连接到例如通常在大多数车库和充电站所找到的公用AC壁装插座或从其断开。电源接头20不限制于任何特定的设计，且可以是任何类型的入口、连接件、插座、插头、接口、插孔等，包括基于电导、电感或其他类型的电连接的电源接头。这些连接类型的一些被一个或多个国际标准所覆盖（例如，IEC62196类型1-2和模式1-4，IEC60309，SAEJ1772等）。在示例的实施例中，电源接头20是位于插电式电动车辆10的外部上的电入口，使得所述电源接头20可容易地被接近（例如，在铰链式门或活门下），且包括一个或更多个通向电池充电器24的用于传输电力的连接件和一个或更多个通向控制模块40的用于通信的连接件。其他布置和连接件当然是可以的。

电源联接器22可用于将外部电源12连接到插电式电动车辆10。电源联接器有时称为电动车辆供给设备（EVSE）电线组件。在一个实施例中，电源联接器22可以是特别地设计为与插电式电动车辆一起使用的专用的电线组件（例如，在规范SAEJ1772和J1773中所描述的那些），其包括第一端，电缆或电线，控制单元和第二端。电源联接器22的第一端是插入到标准的AC壁装插座内的三插脚接头，且其第二端是插入到车辆上的电源接头20的专门设计的连接件。电缆将电力从外部电源12传输或传递到插电式电动车辆10，但也可在电源联接器22的控制单元和位于车辆上的装置（如控制模块40）之间传输一个或更多个通信信号。电源联接器22的控制单元可包括许多电子部件，包括、但当然不限制于传感器，收发器，处理装置，存储装置，接触器，开关，接地故障断路器（GFCI）部件，以及任何其他合适的部件。在示例实施例中，电源联接器22的控制单元由外部电源供给电力，监测电源联接器周围的各种情况（例如，电力的存在，电力的电压和/或电流，电源联接器的温度，等），且与控制模块40关于这些情况进行通信。本领域技术人员将认识到，在此所述的方法不限制于任何特定的电源联接器或电线组件，因为可使用许多不同的电源联接器。

电池充电器24可从包括外部和/或内部电源的多个来源接收电力。在外部电源的情况中，电池充电器24可通过电源联接器22接收电力，如已解释的，所述电源联接器22将外部电源12连接到电池充电器24。在内部电源的情况中，电池充电器24可从再生制动、马达驱动的发电机38或某一其他的内部源通过车辆内的连接件接收电力。本领域一般技术人员将认识到，电池充电器24可根据许多不同的实施例被提供，可连接在许多不同的构造中，且可包括许多不同的部件，例如变压器、整流器、开关电源、滤波装置、冷却装置、传感器、控制单元和/或本领域中已知的任何其他合适的部件。

电池30为插电式电动车辆提供以电力，且取决于特定的实施例所述电池30可以是用于车辆的初级电源，或可以与用于供电目的的另一个电源组合使用，这里仅给出以上两个示例。可使用许多不同的电池类型和布置，包括在此示意性地示出的示例的一个，它包括电池组50，一个或多个电池传感器52和电池控制单元54。电池组50是高压电池组且可包括串联、并联或两者组合地连接的相同的或单独的电池单元的集合，以便提供希望的电压、安培数、电容、功率密度和/或其他性能特征。通常，希望提供高的功率密度和能量密度，这已经导致开发和使用许多类型的电池，包括化学电池、非化学电池等。合适的电池类型的一些示例包括基于如下技术的电池：锂离子，镍金属氢化物（NiMH），镍镉（NiCd），钠氯化镍（NaNiCl），或某一其他电池技术。电池组50可提供大约40至600V，这取决于其特定的设计和应用。例如，使用双模式混合动力系统的重型卡车可能要求能够提供大约350V的高电压电池组，而较轻型的车辆可能仅需要大约200V。在另一个实施例中，电池30可以是皮带式交流发电机起动机（BAS）或BAS插入型系统的一部分，因此仅要求电池组提供大约40至110V。在任何情况中，电池组50应设计为耐受重复充电和放电循环，且从外部电源12接收电能。本领域一般技术人员将认识到，在此所示且所描述的系统和方法不限制于任一个特定类型的电池或电池设备，因为可使用多种不同的电池类型。

电池传感器52可包括能够监测电池状态的硬件和/或软件部件的任何组合，所述电池状态例如为电池温度、电池电压、电池电流、电池充电状态（SOC）、电池健康状态（SOH）等。这些传感器可整合在单元30内（例如，智能电池），所述传感器可以是位于电池单元外侧的外部传感器，或可以根据某些其他已知的布置提供。电池传感器52可基于逐个单位电池、基于一块或一区域的多个单位电池上的平均或总和、基于整个电池组、基于其中特定单位电池被选择为代表整个电池组的代表性方式，或根据现有技术中已知的某一其他基础或技术来监测并确定电池状态。来自电池传感器52的输出可提供到电池控制单元54，电池充电器24，控制模块40或某一其他合适的装置。

电池控制单元54可包括任何多种电子处理装置，存储器装置，输入/输出（I/O）装置，和其他已知的部件，且可执行各种涉及控制和/或通信的功能。例如，电池控制单元54可从多种电池传感器52接收传感器信号，将传感器信号打包为合适的传感器消息，且通过通信总线等将传感器消息发送到控制模块40。电池控制单元54可收集电池传感器读数且将其存储在局部存储器内，使得可将详尽的传感器消息随后提供到控制模块40，或传感器读数一到达电池控制单元54就可被发送到控制模块40或某一其他目的地，这里仅给出数个可能性。作为将电池传感器读数发送到控制模块40以用于随后的处理的替代，电池控制单元54自身可处理或分析传感器读数。在另一个能力方面，电池控制单元54可存储相关的电池特征和隶属于电池的单位电池化学特性、单位电池容量、电池电压的上下极限、电池电流极限、电池温度极限、温度分布图、电池阻抗、充电/放电事件的次数或历史等的背景信息。

电动马达32可使用存储在电池30内的电能来驱动一个或多个车辆车轮，所述车轮进而驱动车辆。虽然图1示意性地描绘了电动马达32作为单独的离散的装置，但电动马达可与发电机组合（所谓的“mogen”），或可包括多个电动马达（例如，用前轮和后轮的分别的马达，用于每个车轮的分别的马达，用于不同的功能的分别的马达等），这里仅给出数个可能性。插电式电动车辆10不限制于任一个特定类型的电动马达，因为可使用许多不同的马达类型、尺寸、技术等。在一个示例中，电动马达32包括AC马达（例如，三相AC感应马达，多相AC感应马达等），以及可在再生制动期间使用的发电机。电动马达32可根据许多不同的实施例提供（例如，AC或DC马达，有刷或无刷马达，永磁体马达等），电动马达可连接在许多不同构造中，且可包括许多不同的部件，例如冷却部件、传感器、控制单元和/或在现有技术中已知的任何其他合适的部件。

逆变器/转换器34可作为电池30和电动马达32之间的中介，因为这两个装置经常设计为根据不同的运行参数工作。例如，在车辆驱动期间，逆变器/转换器34可将来自电池30的电压升压，且将电流从DC转换为AC以便驱动电动马达32，而在再生制动期间，逆变器/转换器可将由制动事件所生成的电压降压且将电流从AC转化为DC，使得电流可正常地通过电池存储。一定意义上，逆变器/转换器34管理这些不同的运行参数（即AC与DC，不同的电压水平，等）如何一起工作。逆变器/转换器34可包括用于从DC到AC的转换的逆变器，从AC到DC的转换的整流器，用于升高电压的升压转换器或变压器，用于降低电压的降压转换器或变压器，其他合适的能量管理部件，或它们的某种组合。在所示的示例性实施例中，逆变器和转换器单元整合为一个双向装置；然而，其他实施例当然也是可以的。应认识到的是逆变器/转换器34可根据许多不同的实施例提供（例如，带有分开的逆变器和转换器单元、双向或单向的，等），可连接在许多不同构造中，且可包括许多不同的部件，例如冷却系统，传感器，控制单元和/或在现有技术中已知的任何其他合适的部件。

发动机36可使用常规的内燃机技术驱动发电机38，且可包括现有技术中任何合适的类型的发动机。合适的发动机的一些示例包括汽油、柴油、乙醇、灵活燃料、自然吸气、涡轮增压、增压、旋转、奥托循环、阿特金森循环和米勒循环发动机，以及现有技术中已知的任何其他合适的发动机类型。根据在此所示的特定实施例，发动机36是小型的燃料有效的发动机（例如，小排量涡轮增压四缸发动机），所述发动机使用其机械输出来使发电机38旋转。本领域一般技术人员将认识到发动机36可根据许多不同实施例提供，可连接在许多不同构造中（例如，发动机36可以是并联混合动力系统的一部分，其中发动机也机械地联接到车轮而作为仅用于生成电的替代），且可包括许多不同的部件，例如传感器、控制单元和/或在现有技术中已知的任何其他合适的部件。

发电机38机械地联接到发动机36，使得发动机的机械输出导致发电机生成可提供到电池30、电动马达32或二者的电力。值得注意的是发电机38可根据许多不同实施例提供（例如，马达32的发电机和发电机38可组合为单独一个单元），可连接在许多不同构造中，且可包括许多不同的部件，例如传感器、控制单元和/或在现有技术中已知的任何其他合适的部件。发电机38不限制于任何特定的发电机类型或实施例。

控制模块40可用于控制、支配或另外地管理插电式电动车辆10的一定的运行或功能，且根据一个示例性实施例，包括处理装置46和存储装置48。处理装置46可包括执行用于软件、固件、程序、算法、脚本等的指令的任何类型的合适的电子处理器（例如，微处理器、微控制器、特定用途集成电路（ASIC）等）。该处理器不限制于任一个类型的部件或装置。存储装置48可包括任何类型的合适的电子存储装置，且可存储多种数据和信息。这例如包括：感测的电池状态；查询表和其他数据结构；软件，固件，程序，算法，脚本和其他电子指令；部件特征和背景信息等。本发明方法——以及此任务所需的任何其他的电子指令和/或信息——也可存储或以其他方式维持在存储装置48内。控制模块40可通过I/O装置和例如通信总线的合适的连接件电连接到其他车辆装置和模块，使得它们可按要求相互作用。这些当然仅是控制模块40的一些可能的布置、功能和能力，因为当然其他的也是可以的。取决于特定的实施例，控制模块40可以是独立的电子模块（例如，车辆集成控制模块（VICM），牵引动力逆变器模块（TRIM），电池动力逆变器模块（BPIM）等），它也可被合并或包括在车辆内的另一个电子模块内（例如，动力总成控制模块，发动机控制模块，混合动力控制模块，等），或它可以是更大的网络或系统（例如，电池管理系统（BMS），车辆能量管理系统等）的一部分，这里仅给出数个可能性。

用户接口60可包括使车辆用户能够与车辆交换信息或数据的硬件、软件和/或其他部件的任何组合。这例如包括例如触摸屏显示器、麦克风、键盘、按键或其他控制器的输入部件，在该处，用户接口60从车辆用户接收信息，以及例如视觉显示器、指令面板或声频系统的输出部件，在该处用户接口60将信息提供到车辆用户。在一些情况中，用户接口60包括同时带有输入和输出能力的部件，例如视觉和声频接口。声频接口可以是使用语音识别和/或其他人机接口（HMI）技术的自动语音处理系统的一部分。用户接口60可以是独立的模块；可以是信息系统的一部分或车辆内的某一其他的模块、装置或系统的一部分；它可安装在仪表板上（例如，带有驾驶员信息中心（DIC））；它可投影到挡风玻璃上（例如，使用平视显示器）；它可集成在现有的声频系统内；或它可简单地包括电子连接件或用于与笔记本计算机或其他计算装置连接的端口，这里仅给出数个示例。

如下文中更详细地解释，用户接口60可通过本发明的方法使用以在车辆用户和插电式电动车辆之间以便于充电过程的方式交换信息。例如，用户接口60可接收一个或多个客户定制的充电设定，例如电价偏好、车辆情况和/或来自车辆用户的其他输入；可被本方法使用以对插电式电动车辆充电的输入。另外，用户接口60可被本方法使用以向车辆用户提供充电状态、报告和/或其他输出。可替代地使用其他用户接口，因为在此所示且描述的示例性的用户接口仅表示了可能性的一些。本方法可利用任何用户接口以在车辆用户和插电式电动车辆之间交换信息且不限制于任何特定的类型。

通信模块70可包括在车辆和某一其他设施之间实现了无线语音和/或数据通信的硬件、软件和/或其他部件的任何组合。根据一个示例性的实施例，通信模块70包括语音接口、数据接口和GPS接收器76，且可集成或整合在例如远程信息处理单元的装置内。语音接口实现了到和/或从插电式电动车辆的语音通信且可包括蜂窝芯片组（例如CDMA或GSM芯片组）、声码器、网络电话（VOIP）设备和/或任何其他合适的装置。另一方面，数据接口实现了到和/或从插电式电动车辆的数据通信，且可包括调制解调器（例如，使用EVDO，CDMA，GPRS或EDGE技术的调制解调器），无线网络部件（例如，使用IEEE802.11协议、WiMAX、蓝牙等的无线网络部件）或任何其他合适的装置。取决于特定的实施例，通信模块70可通过无线载波系统（例如，蜂窝网络）、无线网络（例如，无线LAN、WAN等）或某一其他的无线媒介通信。GPS接收器76可从GPS卫星的星座接收信号，且使用这些信号来确定车辆位置，如在现有技术中熟知的。

本发明方法可使用通信模块70来在插电式电动车辆10和车辆用户（例如，通过呼叫中心、网站、移动通信装置等）、公共设施和/或某一其他的设施之间交换信息以便于充电过程。例如，通信模块70可用于从当地公用设施接收电价，从用户接收电价偏好等。这包括远程车辆用户，他们通过网站或移动装置进入客户定制的充电设定，然后将其发送到插电式电动车辆。在一个实施例中，通信模块70作为用户接口60的替代工作，用以在车辆用户和插电式电动车辆之间交换信息。在另一个实施例中，通信模块70和用户接口60都用于交换此信息。其他实施例和布置也是可能的。如下所述的方法不限制于任何特定的通信模块或技术，且它可与不同于在此所示且所述的示例性的通信模块的装置一起使用。

示例的插入式电动车辆10的前述描述和图1中的图仅意图于说明一个可能的车辆布置且以一般方式进行说明。许多其他车辆布置和结构，包括与图1中所示的明显不同的车辆布置和结构，可作为替代使用。

一般而言，图2示出了用于形成带有客户定制的充电设定的一个或多个充电配置的示例性的方法，且图3示出了用于基于插入式电动车辆的当前位置将充电配置应用于电池充电过程的示例性方法。图3的方法能够自动应用或实施基于位置的充电配置，而不要求用户重新配置或另外地输入新的充电设定。

以图2开始，图中示出了方法100，所述方法100可用于形成或建立一个或多个基于位置的充电配置，所述充电配置包括客户定制的充电设定且与在此称为“配置区”的某一地理区域相关。只要当插入式电动车辆10进入新的配置区时，则相应的充电配置可用于自动建立支配充电过程的可编程设定或参数。如在此所使用，“充电配置”包括设定或参数的集合，所述设定或参数的至少一些是用户定义的，支配了插入式电动车辆的充电过程的某一方面，且充电配置与某一地理区域相关。充电配置可形成为多种不同的形式，包括具有与配置区相关的客户定制的充电设定的电子文件、数据库或其他数据结构，且存储在位于插入式电动车辆10上的某一存储装置内，例如在电池充电器24、电池30和/或控制模块40内。

考虑如下示例，其中用户具有包括用于在其家庭处为插入式电动车辆充电的客户定制的充电设定的基于家庭的充电配置，以及带有在其工作处为车辆充电的客户定制的充电设定的基于工作的充电配置。仅给出数个示例，在用户的家庭处和工作处的电价可能不同，在用户家庭处和工作处的外部电源的安培数或其他限制可能不同，且在用户家庭处和工作处的可利用的充电时间量可能变化，这可能准许带有不同的偏好的充电设定的两种不同的充电配置。方法100可通过多种方式发起或开始，其中一些是客户发起的且一些是车辆发起的。在一个非限制性示例中，方法100通过用户发起，所述用户通过用户接口60、通信模块70和/或某一其他装置表明他们希望产生一个充电配置。

在步骤104中，方法从用户接收一个或多个充电设定。充电设定可局部地接收（例如，用户可使用用户接口60的视觉和/或声频特征输入充电设定），或可远程地接收（例如，用户可通过使用所属的网站、呼叫中心和/或连接到通信模块70的移动应用提供充电设定）。如上所述，充电设定可包括支配充电过程的不同方面的不同的设定、参数和/或偏好的任何组合。可通过用户选择的不同的充电设定的一些示例包括：充电模式（例如，快速充电模式、慢速充电模式、延迟充电模式）、充电水平（例如，安培数、电压、充电状态（SOC）水平的极限或阈值），充电时间（例如，开始时间，结束时间，出发时间，总时间），和充电偏好（例如，对于特定电价的偏好），这里仅给出数个示例。考虑如下的例子，其中用户通常期望在非工作时间期间在家将其插入式电动车辆10充电且偶尔在工作时间期间在其工作处将车辆充电。对于用户，可提供用于家庭充电位置的第一组充电设定，所述第一组充电设定力图于通过缓慢将电池充电来延长电池寿命且通过等到非高峰时间充电来最小化电费（即，缓慢充电模式和低电价偏好），且提供用于工作充电位置的第二组充电设定，所述第二组充电设定力图于尽可能快地将电池充电且不考虑电池寿命和成本（即，快速充电模式和无价格偏好）。在此步骤期间也可接收且建立其他用户定义的充电设定，例如与期待的出发时间和对于电池30的充电安培数、电压和/或充电状态（SOC）的量的极限有关的充电设定。对于充电配置可能包括用户定义的的充电设定以及非用户定义的充电设定（例如，默认的或车辆定义的设定）；两种类型的充电设定可在步骤104处接收。

步骤108然后检查在先前步骤中接收的充电设定是否可接受。多个不同的限制、阈值、规则等可用于确定所输入的充电设定的可接受性。例如，步骤108可使用安培数、电压和/或充电状态（SOC）设定的一定的定量的阈值以保证电池30不被过充电，或可使用逻辑规则来禁止充电设定的某些组合（例如，非高峰或低电价偏好可能与某些充电开始时间不兼容，等）。此步骤所使用的限制、阈值和/或规则的精确组合可改变，因为这不限制于任一个实施例。如果步骤108确定了充电设定是不可接受的，则方法循环回到步骤104，从而可输入新的设定；如果步骤108确定充电设定事实上是可接受的，则方法前进到下一个步骤。

如上所述，每个充电配置与一定的配置区相关联；即一定的地理区域，如果插入式电动车辆10在此区域充电则相应的充电设定将被应用。配置区的精确的尺寸、边界和/或属性可改变，且步骤112向用户提供自动或手动地选择或建立配置区的能力。配置区的自动建立将主要地通过插入式电动车辆10的一个或多个部件执行，而配置区的手动建立将涉及与用户的相互作用和来自用户的输入。步骤112可通过用户接口60或某一其他合适的装置询问用户，以便确定用户希望自动地还是手动地建立配置区。如果方法没有接收到对此询问的可接受的响应，则方法可前进为自动建立配置区。

如果用户选择自动建立配置区，则方法前进到步骤116，使得可获得插入式电动车辆的当前位置。车辆当前位置可用于自动建立在其周围建立的配置区，如将在下文中解释的。步骤116可以多种方式获得当前的车辆位置，包括从通信模块70中的GPS接收器收集当前车辆位置。在其中获得车辆位置数据的精确形式（例如，它是经度/纬度类型还是其他类型的坐标、街道地址等）不是关键的，因为步骤120可处理多种不同类型的数据。在示例性实施例中，用户可通过使用用户接口60的视觉和/或声频特征来选择用于建立配置区的自动选项，响应于此，方法自动确定车辆的目前位置（步骤116），然后在其周围建立相应的配置区（步骤120）。

步骤120自动形成或建立围绕当前车辆位置的配置区，且可以多种不同方式进行。例如，步骤120可通过简单地使用半径（例如，10m、1km、10km等）围绕当前车辆位置构造配置区，以限定围绕此位置的圆形边界。可替代地使用具有其他形状，例如正方形、矩形等的配置区。在另一个示例性实施例中，步骤120通过选择包含当前车辆位置的已知的地理区域确定配置区；此步骤可简单地选择车辆当前所处的城镇、街区、城市、县、州、邮政编码、地区编码、电价区等作为配置区。为了说明，如果当步骤116获得其位置时插入式电动车辆10当前位于某个邮政编码区，则步骤120可使用邮政编码及其边界作为配置区。可使用许多技术来确定配置区，因为此步骤不限制于前述示例。

如果用户决定手动建立配置区，则方法前进到步骤124，使得用户可指定希望的位置、希望的配置区或某一其他条地理输入。用户可使用如上所述的任何装置和/或技术提供地理输入，包括结合步骤104所使用的装置和/或技术。根据一个实施例，用户通过输入坐标、街道地址和/或某一其他位置指示信息（例如，主要的十字路口或附近的交叉点）来手动指定用于配置区的希望的位置（例如，配置区的中心），但不输入实际的配置区。步骤124可然后自动构建或建立围绕手动输入的位置的配置区（在此可使用步骤120中所使用的任何技术）且将其展示给用户以用于批准。在另一个实施例中，用户手动输入待使用的实际的配置区（例如，用户输入作为配置区的边界的城镇、街区、城市、县、州、邮政编码、地区编码、电价区等）。或在另一个实施例中，用户输入用作配置区的优选的位置和区域两者，以及有用的任何其他地理输入。

在步骤128中，方法将在前述步骤中收集的配置信息保存或存储在充电配置中。充电配置可包括由用户选择的多种充电设定和对应于这些设定的配置区；此信息一起可构成基于位置的充电配置。如上所述，充电配置可存储在电子文件、数据库或某一其他合适的数据结构中，且可存储在位于整个插入式电动车辆10上的许多不同的电子存储装置中。在一个实施例中，用户提供带有名称的充电配置（例如，家庭充电配置、工作充电配置、假期家庭充电配置等），且被命名的充电配置与其所有充电信息一起存储在存储装置48内。作为在插入式电动车辆10处的补充或替代,也可能外部地存储配置信息的全部或一些。例如，不同的充电配置可存储在通过通信模块70与车辆通信的某一远程车辆服务提供者的位置处（例如，呼叫中心等）。其他实施例和信息存储设备当然也是可能的。

步骤104至128可如需要地重复多次，以建立用户想要的所有充电配置。本领域一般技术人员将认识到，类似的步骤可用于编辑、修改和/或以其它方式改变现有的充电配置内的信息。此外，充电配置可包括如上所述的用户定义的充电设定，以及各种缺省设定、参数和/或其它充电信息。可使充电配置包括管理或执行充电过程所需的所有充电信息，或它可仅包含这些信息的一部分，使得充电过程必须从其他来源填入缺失的信息。其他实施例也是可能的，因为在此所述的充电系统和方法不限制于任何特定的充电配置构造或设置。

现在转到图3，图中示出了可用于为插入式电动车辆10提供客户定制的、基于位置的充电服务的示例性的方法200。取决于车辆位置，充电方法200可应用自动构造用户定义的充电设定以对插入式电动车辆充电的基于位置的充电配置。这可自动完成，且不要求用户每次在车辆在不同的位置处充电时编辑或修改充电设定。方法200可通过许多合适的触发事件被触发或开始，例如当插入式电动车辆10进入新的配置区时，当车辆连接到外部电源12时，当车辆被“开启”和/或“关闭”时，或当用户发出指令时，这里仅给出数个可能性。

在步骤210处开始，方法检查基于位置的充电特征是否启用。例如，此步骤可执行询问以确定此特征是否已通过用户启用或以其它方式是起作用的，可检查是否已建立且存储任何基于位置的充电配置，或可执行某一其他初始或启动过程。如果此基于位置的充电特征被启用，则方法前进到步骤214以用于进一步处理；否则方法返回到步骤238，使得可建立缺省充电设定或参数。缺省充电设定可在制造时或销售时建立，通过用户事先建立，或可简单地是曾用于为插入式电动车辆充电的最近的充电设定组，这里仅给出数个可能性。

步骤214获得当前车辆位置，使得方法可确定是否相应的基于位置的充电配置已存在。如上所述，与步骤116有关，许多不同的技术可用于获得当前的车辆位置，包括从通信模块70中的GPS单元收集位置。然而，其他实施例也是可能的。

下一步，步骤218确定当前车辆位置是否对应于任何所存储的充电配置。在示例性的实施例中，此步骤将当前的车辆位置与存储在不同的充电配置内的配置区的每个进行比较以便确定插入式电动车辆是否当前处在某一配置区内。如果例如当前的车辆位置以经纬度坐标形式提供且不同的配置区代表了不同的邮政编码，则步骤218可首先将坐标转化为街道地址且然后使用地图数据来确定街道地址是否落入所存储的任何邮政编码之内。此转化和确定可在车辆处执行，在后台设备处执行，或二者的某种组合。当然可使用用于执行此步骤的其他技术，因为车辆位置和配置区可如已讨论的以多种不同的形式提供。考虑这样的例子，其中插入式电动车辆10当前处于用户的工作地址处，其对应于是先前由用户建立的工作充电配置的一部分的配置区。在此情况中，方法前进到步骤226。例如，如果插入式电动车辆10处于高速公路休息区的充电亭处或无相应的充电配置的某一其他位置处，则方法前进到步骤222。

步骤222建立了当插入式电动车辆处于无相应的充电配置的位置处的充电设定。存在此步骤可建立新的充电设定的数种不同的方式，包括手动方法、缺省方法和社区方法；此步骤可为用户赋予选择他们偏好的这些方法中哪个的选项。根据“手动方法”的示例性实施例，步骤222利用用户接口60或某一其他工具来由用户手动收集充电设定、参数和/或其他偏好，与在方法100中的方式很相同。由用户手动提供的充电信息可用于建立用于此位置的新的充电配置。另一方面，“缺省方法”可从例如在控制模块40或电池控制单元24内的电子存储装置获取缺省的或先前使用的充电设定、参数和/或其他偏好，且使用此充电信息建立充电设定和/或建立新的缺省充电配置。“社区方法”与前述示例略不同，在于当建立充电设定或产生新的充电配置时它利用了来自该区中的其他插入式电动车辆的共享的充电设定的集合或储存库；因此，利用了可能知晓一定的区域或地区的特定的充电因素-例如不同的电价、通常的电力中断等-的当地用户的知识或经验。

为阐述社区方法，考虑这样的例子，其中插入式电动车辆10正在行驶且在其以前从未到过的服务站或其他位置处停止以充电。由于显而易见的原因，用户不可能以前建立对此位置的充电配置；因此，步骤222将不得不建立新的充电配置。作为使用手动输入或不考虑区域或地区特定的情况的缺省设定的替代，社区方法试图接入且利用在该区内其他插入式电动车辆的共同的充电知识，这通过从此信息的社区数据库收集充电设定、参数和/或其他偏好来实现。这样做的一个方式是使通信模块70发出无线消息到维护此数据库的某一后台设备，且从此特定的位置或下一个最近的位置收集需要的充电信息。当然，以上结合步骤22所描述的不同的方法仅代表方法可对于其处不存在相应的充电配置的位置建立充电设定的可能方式的一些；可替代地使用其他实施例和技术。

步骤226建立了当前车辆位置对应于存储的配置区的情况中的充电设定。在插入式电动车辆10当前位于用户家庭处（对此，已存储了充电配置）的示例性的实施例中，步骤226简单地查询包含在家庭充电配置中的充电设定和/或其他信息，且自动地建立或载入这些设定，使得所述设定可用于随后为车辆充电。本领域一般技术人员将认识到步骤222、226和/或238可使用任何合适的方法或技术来“建立”充电设定，包括临时载入充电设定到存储器内使得所述充电设定可支配或控制下一个充电过程的方法或技术。随后的充电循环可看到载入的不同组的充电设定，例如取决于插入式电动车辆此时的位置。

如果在充电过程开始前用户希望修改已建立的任何充电设定或其他偏好，步骤230和234是可选择的且为用户提供了手动超控特征。在图3中所示的示例性方法中，此手动超控特征可通过用户接口60实施（如果用户实际上处于车辆内），和/或通过通信模块70实施（如果用户通过移动装置、计算机等进行充电设定修改）。如果用户决定手动超控一个或多个充电设定，则方法前进到步骤234，其处为用户展示一个或多个视觉和/或声频菜单，这实现了用户定义的充电设定的修改和存储。用户接口60、通信模块70和/或其他工具的任何组合也可用于此目的。如果用户不希望进行充电设定修改，且对于已建立的充电设定满意，则方法前进到步骤242，使得充电过程可开始。

步骤242应用先前建立的充电设定（无论它们是在步骤222、226、238中建立还是在其他处建立）且相应地开始车辆充电过程。在一个潜在的实施例中，步骤242使控制模块40生成且发送一个或多个充电信号到电池充电器24，所述充电信号又导致电池充电器根据先前建立的充电设定自动为电池30充电。本领域一般技术人员将认识到，许多不同的技术、方法和过程等可用于从所建立的充电设定生成充电信号或指令信号，且当前方法不限制于任何特定的实施例。

应理解的是前述描述不是本发明的定义，而是本发明的一个或多个优选的示例性实施例的描述。本发明不限制于在此所描述的特定的实施例，而是仅通过如下的权利要求限定。此外，包含在前述描述中的陈述涉及特定的实施例且不解释为对本发明的范围的限制或对在权利要求中使用的术语的定义的限制，除非术语或措辞如上明确地所定义的情况。多种其他的实施例和对于所公开的（一个或多个）实施例的多种改变和修改将变得对于本领域一般技术人员是显见的。例如，步骤的特定的组合和次序仅是一种可能性，因为本方法可包括具有更少、更多或与在此所示的步骤不同的步骤的步骤的组合。也可使示例性的充电方法跟踪插入式电动车辆是否已从其先前的充电位置移动，且在已移动的情况中相应地应用基于位置的充电配置。所有这样的其他的实施例、改变和修改意图于处在附带的权利要求的范围内。

如在此说明书和权利要求中所使用，术语“例如”、“例如”、“如”、“诸如”、“类似于”和动词“包括”、“具有”、“包含”及它们的其他动词形式，当与一系列的一个或多个部件或其他项组合使用时每个被解释为开放式的，意味着该系列不考虑为排除其他的、另外的部件或项。其他术语使用其最广泛的合理意义解释，除非它们被使用在要求了不同的解释的上下文中。

Claims (17)

1.一种用于为插入式电动车辆充电的方法，所述方法包括如下步骤：

（a）存储一个或多个充电配置，每个充电配置与存储的配置区相关，其中对于每个存储的配置区，每个充电配置包括一个或多个由用户定义的充电设定；

（b）获得插入式电动车辆的当前位置；

（c）确定插入式电动车辆的当前位置是否对应于一定的配置区；

（d）如果插入式电动车辆的当前位置对应于所存储的配置区，则使用相关的充电配置为插入式电动车辆充电；和

（e）如果插入式电动车辆的当前位置不对应于存储的配置区，则建立新的充电配置以为插入式电动车辆充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括通过插入式电动车辆内的用户接口局部地接收一个或多个用户定义的充电设定，且然后存储包括用户定义的充电设定的充电配置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括通过插入式电动车辆内的通信模块远程接收一个或多个用户定义的充电设定，然后存储包括用户定义的充电设定的充电配置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括获取插入式电动车辆的当前位置且使用当前位置自动建立配置区，且然后存储与配置区相关的充电配置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括从用户接收地理输入且使用地理输入手动建立配置区，且然后存储与配置区相关的充电配置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（a）进一步包括存储包括从包括如下项的组中选择的至少一个用户定义的充电设定的充电配置：充电模式、充电水平或充电时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（b）进一步包括从位于车辆上的GPS单元获得插入式电动车辆的当前位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（c）进一步包括将插入式电动车辆的当前位置与一个或多个存储的配置区进行比较，以便确定当前的车辆位置是否落入到一个存储的配置区内。

9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤（c）进一步包括将当前的车辆位置从一个形式转化为另一个形式，然后将转化的车辆位置与一个或多个存储的配置区进行比较。

10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用插入式电动车辆内的用户接口的手动方法建立新的充电配置，以提供来自用户的一个或多个充电设定。

11.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用插入式电动车辆内的电子存储装置的缺省方法建立新的充电配置，以提供一个或多个缺省的或先前使用的充电设定。

12.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（e）进一步包括根据利用来自其他插入式电动车辆的共享的充电信息的集合或储存库的社区方法建立新的充电配置，以提供一个或多个充电设定。

13.根据权利要求12所述的方法，其中步骤（e）进一步包括在插入式电动车辆上的通信模块和维护存储了共享的充电信息的集合或储存库的数据库的后台设备之间交换无线信息。

14.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（d）进一步包括使用相关的充电配置来自动建立一个或多个用户定义的充电设定，而不要求任何用户方的介入。

15.根据权利要求14所述的方法，其中步骤（d）进一步包括将用户定义的充电设定应用于为插入式电动车辆充电的过程。

16.一种用于为插入式电动车辆充电的方法，所述方法包括如下步骤：

（a）维持多个充电配置，每个充电配置包括一组用户定义的充电设定且与一定的配置区相关；

（b）获得插入式电动车辆的当前位置；

（c）将插入式电动车辆的当前位置与多个存储的配置区进行比较；和

（d）根据插入式电动车辆的当前位置和所存储的配置区之间的比较，建立用于为插入式电动车辆充电的一组用户定义的充电设定，并且当插入式电动车辆的当前位置不在存储的配置区时，则建立新的充电配置以为插入式电动车辆充电。

17.一种用于为插入式电动车辆充电的系统，所述系统包括：

用于连接到外部电源的电源接头；

连接到电源接头的电池充电器；

联接到电池充电器的电池；

用于确定插入式电动车辆的当前位置的全球定位系统（GPS）；和

电联接到GPS单元以用于接收车辆位置信号且电联接到电池充电器以用于提供充电指令信号的控制模块，其中控制模块构造为存储多个充电配置，其中每个充电配置包括与一定的配置区相关的一个或多个充电设定，控制模块还构造为当插入式电动车辆的当前位置在对应的配置区内时以一个或多个用户定义的充电设定自动建立充电指令信号，并且当插入式电动车辆的当前位置不在对应的配置区内时，以一个或多个来自新的充电配置的充电设定，自动建立充电指令信号。