CN107627868A - 用于电动车辆的快速充电家庭系统 - Google Patents

用于电动车辆的快速充电家庭系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107627868A
CN107627868A CN201710505723.0A CN201710505723A CN107627868A CN 107627868 A CN107627868 A CN 107627868A CN 201710505723 A CN201710505723 A CN 201710505723A CN 107627868 A CN107627868 A CN 107627868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charger
self
contained battery
battery
electric vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710505723.0A
Other languages
English (en)
Inventor
P·T·卡尔森
D·S·马克斯韦尔
R·W·斯兹麦克扬克
P·小瓦伦西亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN107627868A publication Critical patent/CN107627868A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]

Abstract

一种用于对电动车辆进行快速充电的系统包括电源插头、充电器、固定电池、DC/DC转换器、至少一个DC快速充电连接器和控制单元。电源插头可以为可操作地配置成与标准120V电源或240V电源接合的插头。充电器可以是单向充电器或双向充电器。DC快速充电连接器适于可拆卸地附在电动车辆上。控制单元与充电器、DC/DC转换器、固定电池和DC快速充电连接器中的至少两个连通，以向电动车辆提供快速充电。

Description

用于电动车辆的快速充电家庭系统
技术领域
本发明涉及用于电动车辆的充电站，尤其是专门设计来在现有布线下改造到家庭或其他位置的充电系统和方法。
背景技术
电动车辆(EV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)包括一组电池和车载充电器，该车载充电器将家用交流电力转换成进行电池充电所需的电压下的直流电力。
由于电动车辆的里程有限，车主通常倾向于在家中通过其车库或汽车棚中的壁挂式充电站从电网获取电力来对其进行充电。为了每天能提供充足的里程，充电常常是在一夜之间完成。通常情况下，充电站包括用于专用充电连接器的柔性电缆和插接站，以及各种控制检查及安全部件。
在美国，大多数壁式插座是通过家用配电板中的断路器来提供120伏的电力。绝大多数家庭还配备有240V的插座，这些插座位于厨房或洗衣房内，用于对电灶、洗衣机/烘干机和空调进行供电。在电动车辆出现之前，车库的电源插座大多数是顺带用来操作电动工具、车库门开关、照明设备等。
电动车辆中电池组的容量通常可以为20至50千瓦小时，并且在该电池组完全耗尽后，当从120V插座对其进行供电时，其将需要大约10至20小时的充电时间。电动车辆的车主通常认为这个时间量太长，而正是由于这个原因使得大多数住宅式电动车辆充电站需要一个专用的240伏插座，从而在仍能分别获取15安培或20安培的电力的同时实现3600或4800伏安的最大电力输出。因此，与120V插座相比，拥有240V插座所带来的效果在于将上述过长的充电时间减少了一半。
针对新的240伏特插座所导致的额外成本而言，一种节约方式是将原始120V电路转换为240V。通过将电源面板中的单断路器替换为双断路器，能够在无需额外拉线的情况下低成本地完成这种转换，从而将电路中以前的零线转换成火线。然而，这种转换的负面影响在于：车库区域内由以前的120伏电路所服务的120伏插座不再存在了。
需要对家庭加以改造的布线(其包括从家用电源面板开始的布线)可能大约在1000美元到2000美元之间，远远超过了充电站本身的成本。此外，一般的家庭系统要求用户花费大量的时间(例如20小时)来对车辆进行充电。
尽管若干现有技术的美国专利和公开专利申请(包括美国专利号8,072,184和8,013,570以及美国专利申请公开号2011/0174875和2011/0140656)公开了用于电动车辆的充电站(在一些实施例中，该充电站具有用于在240V下充电的充电线或插座，并且还具有用于在120V下充电的充电线或插座)，但是，所公开的充电站要求用户留出数小时(如20小时)才能实现家庭系统对电动车辆的充电。
显然，对于家庭用户而言，传统方法是相当麻烦的。因此，需要让家庭用户能在家中轻松地对他们的电动车辆进行快速充电。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于使家庭用户能利用在家中易于实现的系统来在家里对他们的电动车辆进行快速充电的系统和方法。
一种用于对电动车辆进行快速充电的系统包括电源插头、充电器、固定电池、DC/DC转换器、至少一个DC快速充电连接器和控制单元。电源插头可以可操作地配置成与标准120V电源或240V电源中的至少一个电源电连通。充电器可以是单向充电器或双向充电器。DC快速充电连接器适于可拆卸地附在电动车辆上。控制单元与充电器、DC/DC转换器、固定电池和DC快速充电连接器中的至少两个连通，以向电动车辆提供快速充电。
通过以下参考附图所进行的详细描述，本发明及其具体特征和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是本发明的快速充电家庭系统的示意图。
图2是示出了根据本发明的各实施例的车辆快速充电方法的步骤的流程图。
具体实施方式
一般而言，本发明涉及一种用于电动车辆36的家用快速充电系统10。由于车辆电池的能量储存能力与日俱增，电动车辆36对消费者来说具有吸引力。随着锂离子电池的使用，电动车辆行业也有所进步。此外，燃料成本可能超过了行驶相同距离所需的电力成本，而且，相对于汽油车辆来说，电动车辆的废气排放量非常低。
本发明提供了一种用于对电动车辆36进行快速充电的系统10和方法。参照图1，本发明的系统10的各实施例可以在任何提供电力的位置处实现，包括但不限于电动车辆36的快速充电可能比较难以实现或者可能成本较高的家庭住宅。在本发明的实施例中，系统10可以包括电源插头14、充电器16、固定电池18、DC/DC转换器22、至少一个DC快速充电连接器和控制单元20。正如所指出的，上述快速充电系统10可以容易地安装在住宅内，同时为用户提供对电动车辆36进行快速充电的能力。如本文所述，固定电池18可以用作存储电力的单元。
如图1所示，本发明提供了一种家用快速充电系统10，其可以实现单向或双向充电器16。在使用双向充电器16的情况下，本发明的系统10能够在停电时或者根据需要将来自固定电池18的存储电力往回提供给建筑物/家庭的电网29。正如所指出的，固定电池18可以是重新改变了用途的车辆电池，而不是全新的电池，因此，即使在该电池从车辆中移除之后，其也可以用作可再生能量来源。双向充电器16可以在电力需求较低时对固定电池18进行充电，而随后在电力需求较高时，固定电池18可以用作建筑物(或住宅)的能量来源。
在快速充电系统10中实现的电源插头14可以是经过配置而适于装配到120V插座或240V插座中的插头。电源插头14(当插入插座中时)与建筑物的电网29或电源28电连通。家庭以及其他类似的建筑结构通常具有若干个120伏插座和几个240伏插座，其中电力的形式为交流电(AC)。因此，用于120V或240V插座的电源插头14是用作本发明的系统10的一部分。电源插头14与可以是单向充电器或双向充电器的充电器16电连通。
双向充电器16包括可以执行3次操作的多用途电路17，这些操作是：1)AC-DC转换、2)DC-DC转换以及3)DC-AC转换。双向充电器中的多用途电路17的DC/DC转换器功能用于根据建筑物的电源插座来将电力从较高电压电力(例如但不限于340V-400V)恢复到标准电压电力(例如120V或240V)。例如，当将电力从基座电池18往回供给到建筑物的电网29时，由于大多数建筑物/家庭插座具有120V插座和一些240V插座，因此，任何较高电力电压(例如340V-400V下的电压)可能需要降低到120V或240V的电力。多用途电路17的DC/DC转换器功能还用于升高从电网29上的120V插座接收(经由电源插头14)的120V电力，从而使得电压增加到在固定电池18上进行初始存储的水平。在固定电池18上进行初始存储的增加电压的一个非限制性示例可以(但不是必然地)在340V-400V的范围内。
如图1所示，充电器16所进行的AC-DC及DC-DC转换可以由控制单元20产生的控制信号30来加以控制。应当理解，车辆用户可以经由与控制单元20连通的用户界面(未示出)与本发明的系统10相连接。控制信号30使得在充电器16处进行的转换所必需的开关动作得以发生。根据来自控制单元20的控制信号30，启动开关35。正如之前所指出的，正向的DC-DC转换执行降压操作，而在相反的方向上执行升压操作。因此，该充电器16可以调节DC电压。
图1的示意图示出了电压在本发明的快速充电系统10中可能如何发生变化。较高电压电力34可以(但不是必然地)在340V至400V(DC)的范围内，而标准电压电力32可以(但不是必然地)在120V至240V(AC)的范围内。DC/DC转换器22可以用于升高(经由电源插头14)从电网29上的120V插座接收的120V电力(或者从120V插座接收的240V电力)，从而使得标准电压电力32增加到340V至400V(DC)的非限制示例性范围内，或者根据电动车辆36的需要而增加。除了升高标准电压电力之外，DC/DC转换器22还可以是能够根据需要降低较高电压电力34的高效转换器。
固定电池18可以是新电池或者重新改变了用途的车辆电池，从而减少浪费。固定电池18可以(但不是必然地)与至少充电器16和DC/DC转换器22一起容纳在壳体单元12中。DC/DC转换器22可以是高效转换器，其配置成升高或降低输入电压，使得该输入电压可以由以下任何一个使用：车辆电池26、固定电池18或建筑物电网29。此外，与在固定电池18中具有存储电力这一事实相结合，DC/DC转换器22的高效特性允许系统在用户家中对车辆电池26进行快速充电。
参照图1中的控制单元20(也称为充电控制器)，应当理解的是，用户可以经由用户界面(未示出)与本发明的系统10连通。如图所示，控制单元20可操作地配置成将控制信号30发送到以下部件中的任何一个或多个：充电器16、DC/DC转换器22以及充电连接器24，以便系统10平稳地运行。这些控制信号30可以包括但不限于以下命令：(1)将电力从固定电池传输回电网29或电源28；(2)将电力从电网29传输至充电器16和转换器，使得该电力可以传输到充电连接器24，以供电动车辆使用；(3)将电力从电网29或电源28传输至固定电池进行存储；(4)从固定电池传输电力，使得该电力可以传输到充电连接器24，以供电动车辆使用。
应当理解，即使是在通常与AC充电相关联的速率下对本发明的系统进行充电时，该系统也仅仅要求用户只连接到DC充电口。应当理解，可从市场上获得的各种DC快速充电标准连接器中的任何一个都可以与本发明的系统一起使用。
再次参照图1所示的具体非限制性示例性实施例，本发明的快速充电站系统10可以是壁挂式或底座安装式系统。快速充电系统可以通过固定布线或经由具有合适的240V电源插头14的电源插头14与240V AC电路(经由240V插座)连接。可替代地，充电站可以通过固定布线或经由具有合适的120V电源插头12的电源线2与120V AC电路连接。
应当理解，电源插头14、充电器16、固定电池18、DC/DC转换器22、控制单元20和至少一个DC快速充电连接器形成系统10，而该系统无需雇用电工就可以容易地安装在住宅中。对于DC快速充电连接器24，DC快速充电连接器24将快速充电器系统10联接到电动车辆，并且经由包括在DC快速充电连接器24中的DC引脚25来将DC电力传输到电动车辆36。控制引脚27将控制信号30传输到车辆26。因此，DC快速充电连接器24可以可拆卸地联接到电动车辆36，以将电力从固定电池18和电网29中的至少一个传输到车辆电池26。
现在参照图2，提供了示出了利用上述系统10对电动车辆进行快速充电的方法的流程图。该方法包括以下步骤：在充电器处将来自电网的电力转换40为较高电压电力34；将较高电压电力34从充电器转移42至固定电池18，以便实现初始存储；将较高电压电力从固定电池转移44至DC/DC转换器，然后再转移至车辆电池，直到基本上耗尽固定电池电力；在电源插头处从电网获取46标准电力；在充电器处将标准电力转换48为较高电压电力；以及将较高电压电力转移50至DC/DC转换器，然后再经由DC快速充电连接器24转移至车辆电池。
应当理解，向车辆电池26传输或转移电力的步骤包括将DC快速充电连接器24可拆卸地附在电动车辆上的端口的步骤。DC快速充电连接器24具有包括来作为连接器的一部分的DC引脚，并且它还可以包括AC引脚。
相对于在充电器处将来自电网的电力40转换为较高电压电力，标准电压电力(在图1中示出为32)从电网29或电源28经由电源插头14获取。在非高峰时段，可以从电网获取这种电力。在充电器16处，标准电压电力32转换为较高电压电力34。正如所指出的，该较高电压电力34可以初始存储在固定电池18中备用。当用户准备对电动车辆26进行充电时，来自控制单元20的控制信号30关闭固定电池18和DC/DC转换器22的开关35，从而使得来自固定电池18的较高电压电力34可以被发送到DC/DC转换器22，然后再经由DC快速充电连接器24的控制引脚25发送到车辆电池，直到基本上耗尽固定电池电力18。为了完成车辆电池26的充电，控制单元20向系统10发出信号，以经由电源插头14从电网29获取标准电压电力32。此标准电压电力32可以在充电器16处和DC/DC转换器22处转换成较高电压电力34以经由DC快速充电连接器24的DC引脚在车辆电池26中使用，这样，用户可以对电力耗尽的车辆电池26进行快速充电，从而将车辆电池26充满电。这种针对车辆电池26的充电时间可以取决于固定电池18和车辆电池26的相对容量。应当理解，本发明在如何基于物理尺寸约束、成本和期望的快速充电量来确定固定电池的容量方面考虑了灵活的体系。
因此，本发明的系统可以允许将X千万小时的能量从固定电池18非常快速地放入车辆电池中(其中X千万小时是固定电池18的容量)，并且用于将车辆电池26充满电的能量的剩余部分(如果存在的话)以家用速率转移至车辆电池。因此，应当理解，固定电池18的尺寸可以与车辆电池26相同，使得车辆电池26可以从固定电池18快速充电。
如上所述，本发明的系统(或充电站)10特别(但不是必然地)适用于结合住宅使用，从而允许用户在家中对其电动车辆36进行快速充电，这是因为本发明可以容纳有120V或240V电力电路，并且具有从电网29和/或固定电池18向电动车辆36提供“充足电压”的能力。“充足电压”的一个非限制性示例可以是340V至400V(DC)。
虽然在前面的详细描述中已经呈现出了至少一个示例性实施例，但是应当认识到的是，仍存在有大量的变型。还应当认识到的是，该示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将向本领域的技术人员提供实施该示例性实施例或多个示例性实施例的便利指引。应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的本发明的范围的前提下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于对电动车辆进行快速充电的系统，其包括：
电源插头；
充电器，其是单向充电器或双向充电器中的一种；
固定电池；
DC/DC转换器；
至少一个DC快速充电连接器，其适于可拆卸地附在电动车辆上；以及
控制单元，其与所述充电器、所述DC/DC转换器、所述固定电池和所述DC快速充电连接器连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源插头配置成与240V电源或120V电源中的一个电连通。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述固定电池可操作地配置成在从所述控制单元接收到控制信号时将电力往回提供给电网。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述双向充电器可操作地配置成经由存储在所述固定电池中的能量向房屋提供能量管理和备用服务。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源插头、所述充电器、所述固定电池、所述DC/DC转换器、所述控制单元和至少一个DC快速充电连接器形成可以安装在家庭住宅中的完整系统。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个DC快速充电连接器将所述车辆可拆卸地联接到所述控制单元或所述DC/DC转换器中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个DC快速充电连接器包括多个DC引脚或多个控制引脚中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述固定电池为重新改变了用途的电池。
9.根据权利要求2所述的系统，其中所述电源插头与充电器电连通。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个DC快速充电连接器从所述固定电池和所述充电器中的至少一个向所述车辆传输能量。
CN201710505723.0A 2016-07-18 2017-06-28 用于电动车辆的快速充电家庭系统 Pending CN107627868A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/212357 2016-07-18
US15/212,357 US20180015834A1 (en) 2016-07-18 2016-07-18 Fast charging home system for an electric vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107627868A true CN107627868A (zh) 2018-01-26

Family

ID=60783037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710505723.0A Pending CN107627868A (zh) 2016-07-18 2017-06-28 用于电动车辆的快速充电家庭系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180015834A1 (zh)
CN (1) CN107627868A (zh)
DE (1) DE102017116070A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109552090A (zh) * 2018-12-12 2019-04-02 清华四川能源互联网研究院 基于sofc的电动汽车家用充电系统及其运行控制方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11207991B2 (en) * 2016-12-15 2021-12-28 Ford Global Technologies, Llc Vehicle charging system for DC fast charging electrified vehicles
JP7269178B2 (ja) * 2017-11-30 2023-05-08 パナソニックホールディングス株式会社 電気推進車両用充電ケーブルおよび電気推進車両用充電ケーブルに装着される電源アダプター
DE102019102030A1 (de) 2019-01-28 2020-07-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stationäre Ladevorrichtung mit integriertem Batteriespeicher zum Bereitstellen von elektrischer Energie entweder aus einem Stromnetz oder aus dem Batteriespeicher an einem Ladeanschluss für ein elektrisch antreibbar ausgestaltetes Kraftfahrzeug sowie entsprechendes Betriebsverfahren für die Ladevorrichtung
CN110001446B (zh) * 2019-03-01 2020-05-29 国充充电科技江苏股份有限公司 一种高效能储充一体化能量动态分配系统及控制策略
WO2021051086A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Enel X North America, Inc. High power bidirectional grid connected charger with split battery architecture
DE102021105585A1 (de) 2021-03-09 2022-09-15 Audi Aktiengesellschaft Externer Stromadapter für bidirektional-ladefähige Elektrofahrzeuge
US11890953B2 (en) 2021-03-29 2024-02-06 Deere & Company Electric accessory interface for work vehicle
US20230096722A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-30 Apple Inc. Hybrid charger and inverter system
US11535110B1 (en) 2021-12-28 2022-12-27 Beta Air, Llc Systems and methods for a locking electric aircraft connector

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130020993A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Green Charge Networks Llc Multi-Mode Electric Vehicle Charging Station
CN103561999A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 丰田自动车株式会社 车辆
US20150183329A1 (en) * 2012-05-25 2015-07-02 Panasonic Intellectual Property Mangement Co., Ltd. In-vehicle power supply device and photovoltaic power generation device
CN105358360A (zh) * 2013-07-05 2016-02-24 布鲁技术公司 电动车辆及有关的运输设施

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7906937B2 (en) 2009-06-02 2011-03-15 Coulomb Technologies, Inc. Overcurrent and ground fault protection in a networked charging station for electric vehicles
US8013570B2 (en) 2009-07-23 2011-09-06 Coulomb Technologies, Inc. Electrical circuit sharing for electric vehicle charging stations
JP6413311B2 (ja) * 2014-04-11 2018-10-31 株式会社村田製作所 蓄電装置、制御方法、制御装置、蓄電システム、電動車両および電子機器
JP6202036B2 (ja) * 2015-04-09 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 電力システム、車両および、電力設備

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103561999A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 丰田自动车株式会社 车辆
US20130020993A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Green Charge Networks Llc Multi-Mode Electric Vehicle Charging Station
US20150183329A1 (en) * 2012-05-25 2015-07-02 Panasonic Intellectual Property Mangement Co., Ltd. In-vehicle power supply device and photovoltaic power generation device
CN105358360A (zh) * 2013-07-05 2016-02-24 布鲁技术公司 电动车辆及有关的运输设施

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109552090A (zh) * 2018-12-12 2019-04-02 清华四川能源互联网研究院 基于sofc的电动汽车家用充电系统及其运行控制方法
CN109552090B (zh) * 2018-12-12 2020-03-31 清华四川能源互联网研究院 基于sofc的电动汽车家用充电系统及其运行控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180015834A1 (en) 2018-01-18
DE102017116070A1 (de) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107627868A (zh) 用于电动车辆的快速充电家庭系统
CN105247754B (zh) 车辆
EP3116739B1 (en) Portable bi-directional multiport ac/dc charging cable system
US9845021B2 (en) On-vehicle power supply system and electric vehicle
CN102668312B (zh) 电动车辆的供电系统
US20220158464A1 (en) Ev charger with adaptable charging protocol
US9676287B2 (en) Electric battery charging installation and method
US20220024334A1 (en) Decentralized reserved power charger
WO2013097820A1 (zh) 电动汽车及其的充电控制系统
CN103828165A (zh) 车辆的充电系统、车辆的充电方法、电力供给系统以及电力供给方法
CN103187759A (zh) 电动汽车之间相互充电的系统及充电连接器
JP2017112765A (ja) 車載蓄電池の充電制御方法
WO2018097449A1 (ko) 전기자동차 충전시스템
CN106976433B (zh) 一种车载智能供电系统
US20180022227A1 (en) Battery charging systems and associated methods of use
US11949342B2 (en) Multiple port power converter device
CN114954313A (zh) 电动汽车车载供电系统及其控制方法
US20220140645A1 (en) Device, Method and Cable for Feeding Electrical Energy to an Energy Supply Network, on the Basis of a Mobile Energy Source
US20230256847A1 (en) Charging system for an electric home energy storage and method for charging a home energy storage
CN215663000U (zh) 一种可返向控电智能充电桩
CN218343278U (zh) 一种适用于phev车型的拓展充电系统
WO2022201829A1 (ja) 電力変換システム、車両接続装置
CN209389736U (zh) 一种移动充电装置
US11458860B2 (en) Off-board inverter vehicle interface system
CN217892528U (zh) 一种电动汽车直流充电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180126

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication