CN108336755A - 电动车辆充电设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于电力系统的设备。所述设备包含多个电力来源和在多个输入端以操作方式连接到所述电力来源的外壳。多个负载在多个输出端处通过多个电缆以操作方式连接到所述外壳。所述外壳包含所述输入端和所述输出端以及控制器单元。多个选择单元以操作方式连接到所述控制器单元，多个电源转换器连接到多个连接路径。所述选择单元连接到多个开关中的至少一个开关，所述多个开关连接于所述连接路径中。多个传感器单元以操作方式附接到所述控制器单元，所述控制器单元被配置成感测所述连接路径中的多个参数。响应于所述传感器单元感测到的所述参数，所述选择单元选择所述电力来源与所述负载之间的所述连接路径。

Description

电动车辆充电设备
相关申请的交叉引用
本申请主张2017年1月19日提交的第62/448,194号美国临时专利申请、2017年5月31日提交的第62/513,160号美国临时专利申请、2017年6月19日提交的第62,521,635 号美国临时专利申请以及第62/512,333号美国临时专利申请的优先权且主张所述各案的 权益，所述各案中的每一个以全文引用的方式并入本文中。
背景技术
可再生电力系统(例如光伏、风力涡轮机、水力发电，仅举几例非限制性实例)可具有用于将可再生电源所产生的直流电(DC)电力转换成交流电(AC)以供电力负载 消耗和/或提供到电网的直流电转交流电(DC/AC)逆变器。电动车辆(EV)可通过家 庭充电电路再充电，家庭充电电路可将AC和/或DC电提供到EV机载能量存储装置， 例如蓄电池。某些位置(例如家庭)处的电力系统可同时包含逆变器和EV充电器，所 述逆变器和EV充电器可具有单独的外壳、单独的控制、监测和/或通信装置以及单独的 电子电路。
发明内容
以下发明内容仅为了说明性目的而对本发明概念中的一些概念进行简短概述，而并 不在于限制或约束本发明以及具体实施方式中的实例。所属领域的技术人员将从具体实 施方式中认识到其它新颖组合和特征。
本文中的实施例可采用集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)电路和相关联设备以及用于控制集成式逆变器-EV充电器的操作的方法。
在说明性实施例中，一种集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)可包含逆变器电路以及直流电(DC)EV充电器和交流电(AC)EV充电器中的一个或多个。
本文公开的说明性实施例可包含逆变器，所述逆变器设计成在逆变器输入处接收DC电压且在逆变器电路输出处提供AC电压。所述AC电压可以是单相的或是多相的(例 如，三相)。在一些实施例中，所述逆变器可配置成提供最大功率点跟踪(MPPT)功能 以从耦合的可再生电源(例如，PV发电机)汲取增加的电力。在一些实施例中，所述 逆变器可通信耦合到额外的电力模块(例如，DC/DC转换器)，所述电力模块被配置成 在更细粒(例如，每PV发电器)级提供MPPT功能。
所述逆变器可设计成转换来自各种电源的电力。在一些实施例中，所述逆变器可配 置成转换从PV发电机(例如，一个或多个PV电池、PV电池子串、PV电池串、PV板、 PV板串、PV屋顶板和/或PV屋顶瓦)接收到的DC光伏电压和/或电力。在一些实施例 中，所述逆变器可转换从一个或多个燃料电池、蓄电池、风力涡轮机、飞轮或其它电源 接收到的电力。在一些实施例中，逆变器装置可接收AC电压和/或电力输入，且可包含 将所述AC电压转换成DC电压的整流器电路以及配置成将所述DC电压转换成AC输 出电压的逆变器电路。
在说明性实施例中，IIEVC可具有可由逆变器电路和EV充电器电路这两个电路共享的某些组件。举例来说，在一些实施例中，单个外壳可同时容纳逆变器电路和EV充 电器电路。在一些实施例中，逆变器电路和EV充电器电路可容纳于分开的外壳中，所 述分开的外壳以机械方式设计成可易于附接。在一些实施例中，额外的电路系统可连同 EV充电器电路一起容纳于外壳中，其中所述额外电路系统可耦合到逆变器电路。举例 来说，单个外壳可容纳EV充电器电路以及安全装置，其中接合的EV充电器电路和安 全装置设备可电连接(例如，通过适当互连的连接器)到逆变器电路，且所述外壳可机 械连接到容纳所述逆变器电路的外壳。
在一些实施例中，逆变器电路和EV充电器电路可共享一个或多个通信装置。在一些实施例中，从逆变器电路和EV充电器电路获得和/或与之相关的信息和/或测量值可 显示于单个装置上监测器、远程监测器、移动应用程序或其它监测和显示装置上。在一 些实施例中，可将共享的图形用户界面(GUI)提供给用户。在一些实施例中，用户能 够通过共享的GUI手动控制逆变器电路和/或EV充电器电路的操作。
在一些实施例中，所述一个或多个通信装置可配置成与第二通信装置通信，所述第 二通信装置可以是EV的一部分。
在一些实施例中，逆变器电路和EV充电器电路可共享控制装置，所述控制装置配置成控制逆变器和EV充电器的操作。在一些实施例中，共享的控制装置可配置成管理 逆变器的电力产生和EV能量存储装置的充电/放电。
在其它实施例中，电路系统可由逆变器电路和EV充电器电路共享。举例来说，DCEV充电器可与逆变器电路共享DC电压输入。作为另一实例，AC EV充电器可与逆变 器电路共享AC电压端。在一些实施例中，传感器可配置成测量影响逆变器电路和EV 充电器电路这两个电路的操作的一个或多个参数(例如，电压、电流、功率、温度、隔 离度等)。在一些实施例中，所述参数可提供到共享的控制装置和/或在共享的监测装置 上显示或监测。在一些实施例中，可安置共享的安全装置(例如，剩余电流检测器/接地 故障检测器断流器、熔断器、安全继电器)以检测和/或响应于影响逆变器电路和EV充 电器电路的潜在不安全条件。
在一些实施例中，EV充电器电路和逆变器可共享IIEVC外部的组件。举例来说， 包含逆变器和EV充电器电路的单个IIEVC可通过单个断路器连接到配电板，相比于将 逆变器和EV充电器电路分别安装到配电板(例如通过两个分开的断路器)相关联的时 间和成本，这种单个IIEVC的连接可能需要更少时间和成本。
在一些实施例中，所述逆变器可替换为配置成将DC输出提供到DC电网和/或耦合的DC负载的直流转直流(DC/DC)转换器。简单起见，将在整个公开中参考逆变器(包 含首字母缩写IIEVC——集成式逆变器电动车辆充电器——中的逆变器)，但这并非是对 本公开的限制。
根据本文公开的说明性实施例，一种IIEVC可通信连接到用户可通过安装于IIEVC的外壳上的监测器或外部监测器(例如智能手机、平板电脑、计算机显示屏、服务器等) 观看和/或访问的图形用户界面(GUI)。所述GUI还可显示操作性信息和/或允许手动控 制IIEVC的操作。另外，图形用户界面(GUI)可供用于可连接到对应的EV插座和/或 插口的连接器和/或插头上。所述插口可通过电缆连接到IIEVC。所述连接器可包含可选 择电力转换电路系统，所述可选择电力转换电路系统实现从IEVC接收DC或AC电以 及将DC或AC电输入电力转换成适合为EV的存储装置充电的输出电力。输到IIEVC 的DC或AC电输入电力也是可选择的，从而形成数个可供使用的不同电源。选择IIEVC 的输入电力以形成数个不同电源可响应于：与每个路径中从所述电源中的每一个供电的 成本相关联的成本，就每个路径中潜在可供使用的电压和电流来说所需的电力电平，和 /或存储装置的当前充电量。
如上所指出，本发明内容仅是对本文所描述的特征中的一些特征的概述，且提供本 发明内容来以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念精选。本发明内容 并非详尽性的，不在于标识所主张主题的关键特征或基本特征，且并不限制权利要求。
附图说明
根据以下描述、权利要求书和附图将更好理解本公开的这些和其它特征、方面和优 势。举例说明本公开，且本公开不受附图限制。
图1A是描绘根据说明性实施例的电力系统配置的各方面的部分示意性、部分框形的图。
图1B示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图1C示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图1D示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图1E示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图1F示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图1G示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。
图2A是描绘根据说明性实施例的集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)的各方面的部分示意性、部分框形的图。
图2B是描绘根据说明性实施例的集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)的各方面的部分示意性、部分框图。
图3是描绘根据说明性实施例的集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)的各方面的部分示意性、部分框图。
图4A是用于包含根据说明性实施例的IIEVC的电气系统的图形用户界面的说明性实物模型。
图4B是根据说明性实施例的用于包含IIEVC的电气系统的图形用户界面的元件的说明性实物模型。
图5示出根据说明性实施例的电力系统中的电力流动。
图6A是示出根据说明性实施例的用于控制电气系统中的EV的充电的示范性方法的流程图。
图6B示出根据说明性实施例的用于控制电气系统中的EV的充电的方法。
图7示出根据根据说明性实施例的电力系统配置的框图。
图8是示出根据说明性实施例的用于控制EV的充电的示范性方法的流程图。
图9是描绘根据说明性实施例的电力系统的框图。
图10是描绘根据说明性实施例的电缆的框图。
图11是描绘根据说明性实施例的电力系统的框图。
图12示出根据说明性实施例的可以是图11的电缆的部分的连接器的说明性实施例。
图13是描绘根据说明性实施例的电力系统的框图。
图14A示出根据说明性实施例的附加件夹具。
图14B示出根据说明性实施例的附加件夹具的实施例。
图15示出根据说明性实施例的连接器。
图16示出根据说明性实施例的电缆附加件。
图17A示出根据说明性实施例的电力系统的框图。
图17B到17C示出根据说明性实施例的配置成连接到电缆附加件的连接器的说明性 实施例。
图18示出根据说明性实施例的用于使用电缆为负载充电的方法的流程图。
图19A到19C是根据说明性实施例的示范性电力系统配置的框图。
具体实施方式
在各种说明性实施例的以下描述中参考了附图，这些附图形成本文的一部分，且在 所述附图中以说明方式示出其中可实践本公开的各方面的各种实施例。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例并且可以进行结构和功能修改。
在此具体实施方式中使用的词语“多”指示具有或涉及若干部分、元件或构件的特性。使用词语“多”和/或其它复数形式的描述支持本文在权利要求书部分中使用的权利要求词语“多个”。其它复数形式可包含例如通过添加字母‘s’或‘es’来形成复数的普通名词，使得例如转换器(converter)的复数是转换器(converters)或开关(switch)的复数是 开关(switches)。
使用词语“包含”的描述支持本文在权利要求书部分使用的权利要求词语“包括”。
现在参考图1A，其示出根据说明性实施例的电力系统100配置的框图。电力系统100可包含电源101。在一些实施例中，电源101可包含蓄电池、电容器、存储装置或 任何合适的发电机，仅举几例非限制性实例，例如一个或多个PV电池、PV电池子串、 PV电池串、PV板、PV板串、PV屋顶板和/或PV屋顶瓦。电源101可提供输入电力到 集成式逆变器-EV充电器(IIEVC)102。
可实现各种各样的IIEVC 102。在图1A的说明性实施例中，IIEVC 102包含外壳112， 其中外壳112可容纳电源转换器103、DC充电电路104和AC充电电路105。外壳112 可包含内部的端以及同时以机械方式和电气方式将电缆端接于外壳112的电缆压盖(未 示出)。电缆可将电源101和存储装置106连接到外壳112，将配电板113连接到外壳112， 且将IIEVC102连接到EV 107。IIEVC 102可通过AC充电电路105和/或DC充电电路 104向EV 107提供电力。由一个或多个电源提供到EV 107的电力的路径可由控制器或 控制装置控制，所述控制器或控制装置可以是IIEVC 102的一部分。在以下描述中描述 提供到EV107的电力的可能路径的其它细节。
电源转换器103可从电源101接收电力且将输出电力提供到负载110和/或电网111。 在一些实施例中，电源101可以是DC电源，且存储装置106和DC充电电路104可配 置成接收DC电。另外在这些实施例中，电源转换器103可以是DC/AC转换器(例如 逆变器)，且负载110和电网111可配置成从电源转换器103接收AC电。在一些实施例 中，电源101可以是AC电源，且DC充电电路104和存储装置106可配置成接收AC 电。另外在这些实施例中，电源转换器103可以是AC/AC转换器(例如耦合到逆变器 的整流器电路)，且负载110和电网111可配置成从电源转换器103接收AC电。在一些 实施例中，电源101可以是DC电源，且存储装置106、DC充电电路104和AC充电 电路105配置成接收DC电。电源转换器103可以是DC/DC转换器，AC充电电路105 可包含DC/AC转换器，且负载110和电网111(例如，DC微电网和/或家庭电网)可从 电源转换器103接收DC电。简单起见，相对于图1A以及本文公开的其它实施例，在 不限制本公开的范围的情况下，电源101将视为DC电源(例如光伏发电机)且电源转 换器103将视为DC/AC转换器(例如逆变器)。
在一些实施例中，电网111可包含一个或多个电网和/或微电网、发电机、能量存储装置和/或负载。
在一些实施例中，负载110可包含家用电器(例如冰箱、吸尘器、电灯、洗衣机、 微波装置和PC)、车间工具(例如压缩机、电锯、车床和砂磨机)和/或AC能量存储装 置。本文中提及的电源转换器(例如图1A的电源转换器103、任选地DC充电电路104 和AC充电电路105中包含的电源转换器以及下文论述的电源转换器203和303)可以 是DC/DC、DC/AC、AC/AC或AC/DC转换器，这取决于电源101、负载110和/或电网 111的类型。所述电源转换器可以是隔离式(例如通过使用内部变压器)或是非隔离式， 且可包含例如全桥电路、降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、降压+升压转换 器、反激式转换器、正激式转换器、丘克(Cuk)转换器、电荷泵或其它类型的转换器。
为了视觉上的简约，图1A使用单线示出功能性电连接。单线可表示包含一个或多个导体的一个或多个电缆。
在一些实施例中，配电板113可安置在电源转换器103与电网111之间，其中负载110通过配电板113耦合到电源转换器103和电网111。配电板113可包含耦合到IIEVC 102的单个断路器(未明确描绘)。配电板113的单个断路器可配置成响应于流入或流出 IIEVC102的电流高于某一阈值(例如40A)而跳脱。在一些实施例中，所述单个断路 器可配置成响应于流入IIEVC 102的第一电流(例如40A)而跳脱，且配置成响应于从 IIEVC 102朝向电网111流出的第二电流(例如20A)而跳脱。安置于配电板113中的 双配置断路器可配置成施加第一电流限制(例如40A)和第二电流限制(例如20A)， 所述第一电流限制提供来为EV 107充电，所述第二电流限制对IIEVC 102可提供到电 网111的电流进行限制。
在一些实施例中，电力系统100可以是离网系统，即，电网111可能不存在(永久 地或暂时地)。IIEVC 102可转换、控制和调节从电源101汲取的电力，且将受控电力提 供到电动车辆(EV)107和/或负载110。离网系统可以是机载系统，即，图1A中所示 的元件中的一个或多个可安装于EV 107上或集成于所述EV中。EV 107可包含存储装 置109(例如蓄电池)。EV 107可完全由存储装置109供电，或可包含额外的电力供应 器。举例来说，EV 107可以是混合EV，其组合由存储装置109供电的电动发动机和由 汽油提供动力的燃烧发动机这两种发动机。在一些实施例中，存储装置109可直接通过 DC充电电路104充电。DC充电电路104可包含电源转换器(例如，在电源101是DC 电源情况下的DC/DC转换器或在电源101是AC电源情况下的DC/AC转换器)。在一 些实施例中，DC充电电路104可直接(例如无需电源转换)提供电力到存储装置109。 在一些实施例中，存储装置109可包含集成式电源转换器。在一些实施例中，DC充电 电路104可包含插头。
在一些实施例中，存储装置109可通过机载充电器108充电，所述机载充电器可从AC充电电路105接收电力。在一些实施例中，可能无需AC充电电路105，且机载充电 器108可直接连接到电源转换器103和/或电网111的输出。AC充电电路105可包含用 于调节由电源转换器103输出的和/或由电网111提供的电力(例如AC电)(例如电网 电压和电网频率下的AC电)的电源转换器。在一些实施例中，AC充电电路105可包 含一个或多个传感器、控制装置、通信装置和/或安全装置，且可配置成控制和/或监测 提供到机载充电器108的电力。在一些实施例中，AC充电电路105可以是提供机载充 电器108与电源转换器103的输出之间的直接连接的短电路。
在一些实施例中，替代或补充存储在存储装置中，提供到EV 107的电力可直接传输到EV 107的推进装置(例如电动发动机、混合发动机或耦合到发动机的电力模块(例 如电源转换器))。在此类实施例中，可从图1A省略存储装置109或将其替换为推进装 置。可在机载系统中实施电力到推进装置的直接传输。
在一些实施例中，电力系统100可包含车辆到电网(V2G)模式，和/或EV 107可 通过IIEVC 102将电力传输到电力系统100中的负载。控制器114可以是IIEVC 102的 一部分且控制去往和/或来自EV 107的电力，所述IIEVC可将EV 107视作额外能量存 储装置。
在一些实施例中，图1A中所示的存储装置109的两个端T1和T2可合并为单个端。
在一些实施例中，存储装置109的输入电压可以是相对于电网111的浮动电压和/或与电网111隔离。这可通过将DC充电电路104设计成包含彼此隔离的输入和输出来 实现，和/或通过将电源101和/或存储装置106设计成产生相对于电网111的浮动电压 来实现。如果电力系统100是离网系统，即，与电网断开，那么DC充电电路104可包 含彼此可能并未隔离的输入和输出。在一些实施例中，在DC充电电路104可包含彼此 可能并未隔离的输入和输出的情况下，如果电力通过DC充电电路104传输到/出EV 107, 那么可停用电源转换器103以便允许与电网111隔离。
在一些实施例中，在DC充电电路104可包含彼此可能隔离的输入和输出的情况下，如果电力通过DC充电电路104传输到/出EV 107，那么可允许电源转换器103转换电 力。
仍参考图1A，一个或多个电源可向电力系统100提供电力。所述电源可提供DC电(例如电源101和/或存储装置106)和/或AC电(例如电网111)。在一些实施例中，电 源转换器103可将AC电转换成DC电和/或将DC电转换成AC电。EV 107能够通过 DC充电电路104接收DC电和/或通过AC充电电路105接收AC电。每个电源可通过 AC充电电路105和/或DC充电电路104向EV 107提供电力。由一个或多个电源提供到 EV 107的电力的路径可由控制器或控制装置控制，所述控制器或控制装置可以是IIEVC 102的一部分。举例来说，将电源101提供的电力通过包含DC充电电路104的路径和/ 或包含电源转换器103和AC充电电路105的路径传输到EV 107可由所述控制器控制。 在一些实施例中，一些路径可永久或暂时地比其它路径优选。举例来说，第一电源可以 第一固定或可变的每千瓦时(kWh)成本率提供电力，而第二电源可以第二固定或可变 的每kWh成本率提供电力。第一成本率可永久或暂时地高于第二成本率。优选包含由 第二电源提供的电力的路径而非包含由第一电源提供的电力的路径可减小用于电力系 统100的电力成本。在另一实例中，第一路径相比于第二路径可能具有更高电力传输效 率，且可优选第一路径以便减小电力损耗。作为又一实例，第一路径可在第一功率比下 递送能量，而第二路径可在较低的第二功率比下递送能量。在这种情况下，使用第一路 径可减小充电时间，且可优选。
在一些实施例中，通过一个或多个充电电路(例如DC充电电路104和/或AC充电 电路105)传输的电力的容量可能有限。在通过第二充电电路传输电力之前，IIEVC(例 如IIEVC 102)可能首先利用第一充电电路的大部分容量。举例来说，控制器可引导电 源101提供的电力以通过DC充电电路进行传输。如果DC充电电路不能够传输电源101 提供的所有电力，则电源101提供的电力中的一些(或在一些实施例中，没有电力)可 通过DC充电电路104进行传输，且电源101所提供的剩余电力可通过电源转换器103 转换为AC电且通过AC充电电路105传输到EV 107或存储在可作为负载110的一部的 能量存储装置中。
在一些实施例中，控制器可限制由一或多个电源(例如存储装置106)提供的电力。在电源是可通过在任何给定时间提供较少电力而在较长时间段提供电力的存储装置时，或在电源以高成本提供电力时，对电力进行限制可以是有益的。举例来说，当来自电网 111的电力处于低的每kWh成本率时，控制器可利用电网111所提供的电力来为EV 107 充电，且可利用电源101所提供的电力来为存储装置106充电。当来自电网111的电力 处于高的每kWh成本率时，控制器可利用来自电网111较少的(或零)电力来为EV 107 充电，且可利用存储装置106和电源101(如果可用)所提供的电力来为EV 107充电。
在一些实施例中，在电源中的一个是可再生能源(例如PV发电机)的情况下，可 优选使用由可再生能源提供的一些能量而非其它电源所提供的能量。在一些电力系统 中，当EV断开时且在能量存储装置可供使用的情况下，可优选在能量存储装置中存储 由可再生能源提供的一些能量。存储装置中存储的能量稍后可在EV耦合到充电电路中 的一个或多个时用于为EV充电。
在一些实施例中，可优选通过DC充电电路(例如DC充电电路104)为EV充电而 非通过AC充电电路(例如AC充电电路105)为EV充电。在一些实施例中，通过DC 充电电路为EV充电可允许更多电力传输到EV(相比于通过AC充电电路为EV充电)。
在一些实施例中，将IIEVC 102耦合到EV 107的线可表示内嵌于能够同时传输DC电和AC电这两种的单个电缆(例如，组合充电系统(CCS)CHarge de MOve (CHAdeMOTM))中的电线。
在一些实施例中，EV 107可通过例如无插头连接的无线连接耦合到IIEVC 102或耦 合到与IIEVC 102耦合的充电装置。
在一些实施例中，EV 107可以是多个电动车辆。每个车辆可包含能量存储装置和机 载充电器。EV 107中的每个EV可通过电缆耦合到IIEVC 102。所述电缆可由EV 107 中的一个或多个EV共享，可以是用于EV 107中的一个或多个EV的不同电缆和/或可 以是分到EV107中的一个或多个EV的单个电缆。
现在参考图1B到1G，各图示出根据说明性实施例从电源到EV的电力流动。IIEVC102可将电力从各种源(例如电源101、电网111和/或存储装置106)传输到EV 107。 来自每个源的电力可通过DC充电电路104和/或AC充电电路105传输到EV 107。路径 113b和路径113c示出从电源101到存储装置109的可能电力路径。IIEVC 102可直接通 过DC充电电路104(路径113b)将电力从电源101传输到存储装置109，和/或通过电 源转换器103、AC充电电路105和机载充电器108(路径113c)将电力从电源101传输 到存储装置109。IIEVC 102可将电源101提供的电力分配到路径113b和113c中的一个 或多个路径。以类似方式，可将存储装置106提供的电力通过两个不同路径传输到存储 装置109：包含DC充电电路104的路径113d，以及包含电源转换器103、AC充电电路 105和机载充电器108的路径113e。电网111提供的电力也可通过两个不同路径传输到 存储装置109：包含配电板113、电源转换器103、DC充电电路104的路径113f，以及 包含配电板113、AC充电电路105和机载充电器108的路径113g。可通过使用可包含 多个开关和/或继电器(未示出)的多个选择器单元(下文相对于图19A到19C论述所 述选择器单元实例)来选择路径，所述开关和/或继电器在由选择器单元选定时允许多个 连接路径113b到113g实现从电源101和电网111到负载110以及到和/或来自存储装置 106/109的DC和/或AC电的选择性供应。
根据多个实施例，控制器114可配置成根据预定或适应性地确定的规则和/或限制来 确定和/或估计由一个或多个电源提供的电力的路径的优选分配。不同路径可具有不同特 性，所述特性可包含路径的效率和/或源提供的电力的成本。举例来说，更短路径和/或包含更少元件的路径可具有更好的效率。在一些电力系统中，在电网111提供的电力的 费率可能随着时间推移而改变的情况下，控制器可在电力费率高时避免包含由电网111 提供的电力的路径。
现在参考图2A，其示出根据说明性实施例的IIEVC 202的其它细节。IIEVC 202可与图1A的IIEVC 102类似或相同。电源转换器203、DC充电电路204和AC充电电路 205可分别与图1A的电源转换器103、DC充电电路104和AC充电电路105类似或相 同。外壳212可与图1A的外壳112类似或相同，且可容纳向IIEVC 202提供逆变器功 能和EV充电功能的多个组件。
IIEVC 202可进一步包含传感器/传感器接口217，所述传感器/传感器接口可配置成 测量和/或接收来自在IIEVC 202内或接近于所述IIEVC的各位置处感测各种参数的传感 器的测量值。举例来说，传感器/传感器接口217可包含配置成测量电源转换器203和 DC充电电路204的输入240处的电压的电压传感器。传感器/传感器接口217可另外或 替代地包含配置成测量电源转换器203的输出250处的电压的电压传感器，所述输出还 可以是AC充电电路205的输入。使用单个电压传感器来测量输入到电源转换器203和 DC充电电路204的电压以及使用单个电压传感器来获得由电源转换器203输出的电压 和输入到AC充电电路205的电压可通过免于需要分开的电压传感器而节约成本。在一 些实施例中，传感器/传感器接口217可包含配置成测量IIEVC 202的输入240、输出250 和/或其它组件处或周围的温度的温度传感器。在一些实施例中，传感器/传感器接口217 可包含配置成测量IIEVC的各种组件与耦合的电组件之间的电隔离度的隔离度测试传 感器。举例来说，传感器/传感器接口217可包含配置成测量电源转换器103的输入与参 考接地端之间的隔离度的隔离度传感器，所述隔离度可与DC充电电路104的输入与所 述参考接地端之间的隔离度相同。
在一些实施例中，传感器/传感器接口217可包含配置成测量(例如通过输入240)流入或(例如通过输出250)流出IIEVC 202的电力或流动于IIEVC 202中安置的各种 组件之间的电力的电流和/或功率传感器。
传感器/传感器接口217所测得和/或获得的测量值可提供到控制装置213。在一些实 施例中，控制装置213可与图1A到1G中所描绘的示范性控制装置114相同。另外， 控制装置213可配置成控制电源转换器203和/或DC充电电路204和/或AC充电电路 205和/或安全装置216。控制装置213可以是或包含模拟电路、微处理器、数字信号处 理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些实施例 中，控制装置213可实施为多个控制器。举例来说，控制装置213可包含用于控制电源 转换器203的操作的第一控制器和用于控制DC充电电路204和/或AC充电电路205的 第二控制器。控制装置213可调节(例如增大或减小)由电源(例如电源101)提供的 电力，且调节(例如通过DC充电电路204和/或AC充电电路205)提供到电源转换器 203和/或EV 107的电力和提供到负载和/或提供到或汲取自耦合的电网(分别例如图1A 的负载110和电网111)的电力。
控制装置213可配置成根据可从电源101获得的电力来限制或增大提供到EV 107的电力和/或提供到或汲取自电网111的电力。控制装置213可配置成计算和/或提供(例 如通过通信装置215)实时数据(例如指示当前电力状态信息和/或历史电力状态统计数 据的数据)给用户。控制装置213可通信耦合到用户接口且可通过所述用户接口接收来 自用户的命令以改变操作性状态。举例来说，用户可(例如通过通信装置215和共同接 口219)发送命令到控制装置213以减小提供到电网的电力且增大提供到EV充电电路 的电力。
在一些实施例中，通信装置215可配置成与第二通信装置(图中未示)通信，所述第二通信装置可以是EV 107的一部分。可通过此通信线传输的信息可涉及EV 107的一 个或多个存储装置，例如所述存储装置的容量、当前有多少能量存储在所述存储装置中 和/或为所述存储装置充电的推荐电流和/或功率。
输入240可耦合到例如图1A的电源101和/或存储装置106等DC电源。输出360 可耦合到例如图1A的电网111和或可以是负载110的一部分的存储装置等AC电源。 在一些实施例中，IIEVC可接收AC电且输出DC电。在此类实施例中，输入240可逆 转其作用且充当IIEVC202的输出，而输出250可逆转其作用且充当IIEVC 202的输入。
控制装置213可配置成在当天的某些时间期间增大提供到EV 107的电力。举例来说，控制装置213可配置成当可从电源101获得的电力大于电源转换器203的电力输入 容量时增大提供到EV 107的电力。举例来说，电源101可以是可包含大于电源转换器 203的电力处理容量的发电装机容量的一个或多个PV系统。在诸如此类的系统中，控 制装置213可在电源转换器203以全容量操作时将过量的电力引导到EV 107。
传感器/传感器接口217所测得和/或获得的测量值可提供到通信装置215。通信装置 215可包含电力线通信(PLC)装置、声学通信装置和/或无线通信装置(例如，蜂窝式 调制解调器、使用Wi-FiTM、ZigBeeTM、BluetoothTM和/或其它无线通信协议执行通信的 收发器)。通信装置215可与一个或多个其它通信装置通信，例如隔离开关(disconnect)、 PV电池/阵列、逆变器、微型逆变器、PV电力模块、安全装置、仪表、断路器、继电器、 AC干线、接线盒、相机等)各种离散和/或互连装置、网络/内联网/互联网、计算装置、 智能手机装置、平板电脑装置、相机、可包含数据库和/或工作站的一个或多个服务器。
安全装置216可包含一个或多个继电器，所述继电器配置成将电源转换器203、DC充电电路204和/或AC充电电路205与输入240和/或输出250连接和断开。安全装置 216可包含一个或多个剩余电流检测器(RCD)、接地故障检测器断流器(GFDI)、熔断 器、断路器、安全开关弧检测器和/或可保护IIEVC 202的一个或多个组件、外部连接组 件和/或人类用户的其它类型的安全电路系统。举例来说，安全装置216可防止电源转换 器203和DC充电电路204遭遇输入240处的过电压或过电流情况，由此使用单个安全 装置来保护多个装置。作为第二实例，安全装置216可包含安置在输出250处的GFDI 电路，从而防止IIEVC 202的用户和/或安装者遭遇泄漏电流情况。作为另一实例，安全 装置216可包含继电器，所述继电器配置成响应于孤岛情况(例如在电网中断的情况下) 将IIEVC 202与耦合的电网(例如图1A的电网111)断开且在不通过输出250将电力引 入到电网的情况下允许电源转换器203继续向AC充电电路205提供电力。可关闭继电 器以使电源转换器203能够通过输出250提供电力到电网和/或使AC充电电路205能够 通过输出250从电网接收电力。在可能需要使AC充电电路205能够通过输出250从电 网接收电力而不将电力从电源转换器203引入到电网的情况下，电源转换器203可停止 操作或减小电力转换(例如以不通过输入240汲取大量电力的方式)。
合并器218可耦合到DC充电电路204和AC充电电路205，且可提供输出260。合 并器218可选择性地将来自DC充电电路204的DC电和/或来自AC充电电路205的AC 电提供到输出260。输出260可包含含有一个或多个导体的一个或多个电缆，且可(例 如通过使用合适的插头)配置以插入到EV 107中来为EV 107充电。合并器218可由控 制装置213控制。举例来说，合并器218可包含多个开关，所述多个开关由控制装置213 控制以选择性地将合并器218耦合到DC充电电路204、AC充电电路205、DC充电电 路204和AC充电电路205这两个，或既不耦合到DC充电电路204也不耦合到AC充 电电路205。在一些实施例中，合并器218可以是机械接合件，例如组合充电系统连接 器(CCS连接器)。
共同接口219可联接电源转换器203、安全装置216、传感器/传感器接口217、DC 充电电路204、控制装置213、AC充电电路205、通信装置215和合并器218中的一个 或多个。数据、信息、通信和/或命令可由IIEVC 202的各种组件通过共同接口219共享。
共同接口219可包含例如数据总线、有线通信接口或集成电路系统之间的数据和命 令的其它方法或可靠共享和通信。
现在参考图2B，其示出根据说明性实施例的逆变器与EV充电电路之间的电子组件的共享的一个实例。隔离测试器230可以是图2A的安全装置216和/或图2A的传感器/ 传感器接口217的部分和/或耦合到所述安全装置和/或传感器/传感器接口。导体240a 和240b可将DC电传输到图2A的电源转换器203和DC充电电路204。隔离测试器230 可耦合于导体240a和240b中的一个或多个之间且可耦合到接地端231a，所述接地端可 与耦合到电源转换器203的接地端231b相同。隔离度测试器230可测量导体240a与接 地端231a之间的隔离度，和/或可测量导体240b与接地端231a之间的隔离度。所述隔 离度测量可包含例如在导体240a(和/或导体240b)与接地端231a之间引入电流且测量 由引入的电流导致的电压。隔离度测量可包含例如在导体240a(和/或导体240b)与接 地端231a之间引入阻抗且测量由引入的阻抗导致的电压。隔离度测量的结果可提供对 (图2A中所示的)DC充电电路204和电源转换器203的输入是否与接地充分隔离的指 示。电路系统共享的额外实例可包含将GFDI电路安置于导体240a与240b之间或导体 250a与250b之间或和/或将隔离度测试器安置于导体250a与250b之间。
通过将逆变器(例如电源转换器203)和EV充电电路系统集成为单个装置，额外 优势可包含改善计量测量。举例来说，单个收入级仪表(RGM)可用于测量由电源101 产生的电力、提供到电网(例如图1A的电网111)的电力和/或提供来为EV(例如EV 107) 充电的电力。举例来说，单个RGM可测量由电源转换器203输出的电力和输入到AC 充电电路205的电力，且(例如通过从电源转换器203输出的电力减去输入到AC充电 电路205的电力)计算提供到电网的电力。作为另一实例，单个RGM可测量由电源转 换器203输出的电力和提供到电网111的电力，且(例如通过从电源转换器203输出的 电力减去提供到电网111的电力)计算提供来为EV充电的电力。
现在参考图3，其示出根据说明性实施例的IIEVC的元件。可与图1A的IIEVC 102和/或图2A的IIEVC 202类似或相同的IIEVC可包含图3的外壳312a和外壳312b，且 外壳312a和312b中的每一个容纳图2A的IIEVC 202所容纳的一个或多个装置和/或电 路系统。外壳312b可容纳电源转换器303、控制装置313和安全装置316b。电源转换 器303可与图2A的电源转换器203和图1A的电源转换器103类似或相同。安全装置 316b可与图2A的安全装置216类似或相同。控制装置313可与图2A的控制装置213 类似或相同。外壳312a和312b可进一步容纳分别与图2A的传感器/传感器接口217、 通信装置215和共同接口219类似或相同的传感器/传感器接口、通信装置和共同接口(未 明确描绘)。
在一些实施例中，外壳312a可进一步包含显示器321和控制面板322。控制面板322可包含例如机械按钮和/或触摸屏按钮。控制面板322可通信连接到控制装置313， 使得用户能够影响外壳312a和/或外壳312b中容纳的装置和/或电路系统的操作。显示 器321可显示关于外壳312a和/或外壳312b中的装置和/或电路系统的操作性信息。在 一些实施例中，控制面板322可(例如通过使显示器321具有触摸屏按钮控制件)与显 示器321组合。在一些实施例中，显示器321和/或322可能不具有例如由外部监测器和 /或计算机或通信耦合到外壳312a或312b中容纳的通信装置的移动应用程序提供的监测 和控制功能。电源转换器303可提供最大功率点跟踪(MPPT)功能以从耦合的可再生 电源(例如PV发电机)汲取增加的电力。在一些实施例中，电源转换器303可以通信 方式和/或电耦合到被配置成在更细粒(例如，每PV发电器)级提供MPPT功能的额外 电力模块(例如DC/DC转换器)。
EV充电器302a可包含外壳312a和相关联的(例如容纳的)电路系统，且逆变器302b可包含外壳312b和相关联的(例如容纳的)电路系统。外壳312a和312b可机械 连接，且外壳312a和312b所容纳的电装置和电路系统可电连接(例如通过提供合适的 连接器和/或插座)。在图3的说明性实施例中，外壳312a可容纳安全装置316a、DC充 电电路304和AC充电电路305。DC充电电路304可与图1A的DC充电电路104类似 或相同。AC充电电路305可与图1A的AC充电电路105类似或相同。安全装置316a 可与图2A的安全装置216类似或相同。安全装置316a可通过开/关开关325控制，所 述开关可配置成在切换到断开位置时断开电源转换器303的电力。导体319可设计成携 载DC电，且导体320可设计成携载AC电。导体319可从DC电源接收电力且向DC 充电电路304和/或向电源转换器303提供电力。导体320可从电源转换器303和/或电 网(例如图1A的电网111)接收电力，且向AC充电电路305和/或向电网(例如图1A 的电网111)提供电力。
在一些情境中，提供两个分开的外壳可减小与安装集成式可再生电力-电动车辆系统 相关联的成本。举例来说，电源转换器303可以是DC转AC逆变器，且消费者可将逆 变器302b(即外壳312b和相关联装置和电路系统)安装为独立的PV逆变器装置。可 配置控制装置313(例如在硬件、固件和/或软件中编程)以同时控制可以是逆变器302b 的一部分的电源转换器303和可能不是逆变器302b的部分的EV充电电路。当部署在不 具有EV充电电路的系统中时，可以不利用编程到控制装置313中的EV充电功能。如 果消费者以后购买电动车辆，消费者则可将EV充电器302a(即外壳312a和相关联电 路系统)安装成待连接到逆变器302b的改造装置。可利用已经包含在逆变器302b中的 电路系统和/或装置来向与EV充电器302a相关联的电路系统和/或装置提供控制、通信 和/或安全功能，这可减小EV充电器302a的成本。举例来说，逆变器302b可能不需要 控制装置或通信装置，这与传统EV充电器相比可减小EV充电器302a的成本。
在一些实施例中，可(例如在制造期间通过连接外壳312a和312b且耦合外壳312a和312b中容纳的相关联电路系统)预连接逆变器302b和EV充电器302a且作为单个 单元出售。在一些实施例中，外壳312b可容纳DC充电电路304、AC充电电路305和/ 或安全装置316a，且可不使用外壳312a。所得设备可以是全功能IIEVC(例如与图1A 的IIEVC 102和图2A的IIEVC 202类似或相同)，可提供所述全功能IIEVC来一次性安 装集成式可再生电力-电动车辆系统。
电源转换器303可设计成转换器来自各种电源的电力。在一些实施例中，电源转换器303可配置成转换从PV发电机(例如，一个或多个PV电池、PV电池子串、PV电 池串、PV板、PV板串、PV屋顶板和/或PV屋顶瓦)接收到的DC光伏电压和/或电力。 在一些实施例中，电源转换器303可转换从一个或多个燃料电池、蓄电池、风力涡轮机、 飞轮或其它电源接收到的电力。在一些实施例中，电源转换器303可接收AC电压和/ 或电力输入，且可包含将所述AC电压转换成DC电压的整流器电路以及配置成将所述 DC电压转换成AC输出电压的逆变器电路。
现在参考图4A，其示出根据一个或多个说明性实施例的图形用户界面(GUI)400。在随后的描述内容中，以举例方式参考触摸屏，但可使用例如计算机显示屏、笔记本电 脑屏幕或智能手机屏幕等其它屏幕，其中可例如通过鼠标和/或指针来选择项目。触摸屏 可以操作方式安装到IIEVC 102的壳体的外表面。触摸屏可与例如图3中所示的屏幕321 类似或相同的方式安装以便用户可见和/或可操作。触摸屏可耦合到一个或多个处理器单 元，所述处理器单元配置成控制GUI和/或执行如下文所描述的计算和决策功能。在先 前的图中，示出IIEVC 102连接到电力系统和可包含一个或多个电动车辆的EV 107。
举例来说，IIEVC 102可位于用于容纳用户的EV 107的车库中。如上文所描述，IIEVC 102可提供组合的集成控制且将收取自电力系统的电力递送到多个负载和/或到 EV107。除了向用户显示信息之外，GUI 400还可允许用户对从电力系统收取的电力到 多个负载和/或到EV 107的递送进行配置。另外可通过智能手机与IIEVC 102之间的 BluetoothTM或其它无线连接通过远程网络与IIEVC 102或IIEVC 102本地的网络之间的 互联网连接来提供用户的访问。所述电力系统可包含例如光伏板等直流电(DC)源、来 自局部发电机的DC源，所述源中的每一个可连接到相关联电力模块(例如DC/DC转 换器)。所述DC源和/或相关联电力模块可以各种串并联混联组合来连接。举例来说， 所述各种串并联混联组合可附接到IIEVC 102。
GUI 400可提供两个区域的显示和控制。第一区域的显示和控制可针对可连接到多 个负载的电力系统、AC公用电网和/或可能是AC、DC或AC和DC的组合的局部电网。 第二区域的显示和控制可关于EV 107。
第一区域的显示和控制可包含区域410、411、412、413和414，所述区域可包含于一个图形屏幕上或显示在不同图形屏幕上(例如取决于可用的屏幕大小)。类似地，第 二区域的显示和控制可包含区域421、422和424，所述区域可于一个图形屏幕上或显示 在不同图形屏幕上。
在GUI 400中，文本区域410可给出关于电力系统的位置的用户信息、本地时间和日期、关于所述位置处的天气状况的指示、所述位置处的温度和电力系统的位置处的风速。文本区域410还可总体上用作图标，当由用户使用例如智能手机等触摸屏装置触摸 或滑移所述图标时允许呈现子菜单。举例来说，子菜单可允许用户查看位于别处的待由 用户监测的另一DC电系统。替代地或另外，子菜单可允许用户连接和利用可连接到 IIEVC 102和/或在所述IIEVC本地的第二DC电系统。替代地或另外，子菜单可允许用 户连接到可以是EV 107的存储装置的第三DC电系统，所述第三DC电系统用以提供向 所述电力系统紧急供应DC电的作用。
GUI 400可包含荷电状态(SOC)区域411和区域421，所述区域分别示出一个或 多个存储装置(其可类似于图1的存储装置106和/或可以是负载110的一部分的存储装 置)和EV 107(其可包含一个或多个电动车辆)的一个或多个存储装置的SOC百分比 (％)。通过相应的交叉影线示出所述两个存储装置和EV 107的SOC百分比(％)。所显 示的两个存储装置和EV 107的SOC百分比(％)中的每一个还可总体上作为单独的图 标，所述图标在用户触摸或滑移时会展示关于特定存储装置的其它细节。使用存储装置 的蓄电池实例，所述其它细节可包含以下信息：蓄电池类型、电压方面的额定值、电流 和安培小时(Ah)、蓄电池位置、蓄电池已充电/放电的次数、基于蓄电池的使用所预计 的电池寿命。所述其它细节还可提供用于通过耦合到IIEVC 102的电力模块配置和控制 所述两个存储装置和EV 107的远程装置。所述配置可包含例如断开和/或不使用特定蓄 电池的选项、指定某一蓄电池比其它蓄电池更优先地首先充电以基于蓄电池的当前使用 情况安排替换的选项、改变蓄电池的充电简档的参数和/或允许上传和/或更新蓄电池的 充电简档的选项。
另外，区域421可向用户展示基于EV 107的存储装置的荷电状态所估计的行进距离(50Km)。EV 107的计算机与IIEVC 102之间的无线连接可允许显示哪个用户(例如 “爸爸”)和哪个EV 107位于IIEVC 102的附近和/或可连接到IIEVC 102。相关区域423 可向用户指示电力电缆是否连接到IIEVC 102且连接到所述电力电缆另一端的插头是否 插入EV107中的状态。区域423所示的状态可另外包含向用户指示EV 107的存储装置 的充电是来自从公用电网供应的电力(AC)还是来自IIEVC 102的可以是DC电、AC 电或AC和DC电这两者的电力。区域422可提供图标，所述图标可通过呈现某一颜色 (例如绿色)来允许用户尽快为EV 107的存储装置充电。区域422中的图标可以是不同 颜色(例如红色)或在图标上具有某一其它重叠图形，其可防止用户立即为EV 107的 存储装置充电。区域422中的图标可允许停止为EV 107的存储装置充电，或允许通过“智 能充电”选项来利用对应于可供用以为EV 107的存储装置充电的最便宜的电力的时间 段。区域422中的图标可允许用户限定为EV充电的最小PV产出阈值。举例来说，用 户可指定EV将仅在PV产出(例如，由电源101产生的电力)超出例如5kW时才开始 充电。
将哪个用户(例如爸爸)和哪个EV 107靠近IIEVC 102的数据传递到IIEVC 102 可确立对IIEVC 102的使用简档的激活和指示。数据的传递可包含由EV 107的计算机 监测的荷电状态(SOC)和用户行进的实际距离和路线。基于区域410中所显示的时间 和日期，可确立这可能是用户的工作日。另外，与用户在其智能手机上的日历或和用户 在其智能手机上的日历同步的某一其它远程互联网连接日历的连接可确立用户该天在 度假或该天在另一位置有会议。由此，如下文所论述，可针对EV 107确立可能考虑到 一系列参数、各种优先和电力系统的当前状态的充电简档。
充电简档可包含针对EV 107的存储装置的“起动充电”和“某一时间前充电”准则。充 电简档还可考虑到如区域411、414、412和413中所示的电力系统当前利用电力的情况。对电力利用的考虑可考虑到供应更多电力到EV 107的存储装置的可能性。指派给每个 负载的固定、可变和可更新优先级可基于例如电力系统的参考每日或每夜需求、工作日 需求和每月需求的可更新负载需求史，所述每个负载还可包含EV 107的存储装置。所 述负载需求史可与当前负载需求相比较，使得可由电力供应更多负载和/或更多电力可用 来为存储装置充电。所述存储装置还可包含EV 107的存储装置。或者，如果当前负载 需求更高，可通过存储装置中的一些的放电来补充供到负载的电力。所述负载需求史还 可考虑到当前天气状况、温度或剩余的白昼时间量。
充电简档还可包含财务考虑因素。举例来说，可优选允许来自电力系统所产生的电 力的AC电供应出售给所述电网，且在为EV 107的存储装置充电的电力供应可能免费 或较便宜的时间点之前延迟EV 107的存储装置的充电。
在上文所有论述中，充电简档可包含由用户通过使用GUI 400配置充电简档的选项。
在一些实施例中，负载需求史可通过GUI 400查看。在一些实施例中，控制IIEVC102的控制装置(例如图2A的控制装置213或图3的控制装置313)可被编程以自动控 制IIEVC 102的操作性特性，例如流到或流出电网(例如电网111)的电力、流到或流 出EV 107的电力、流到或流出存储装置106的电力、流到或流出存储装置109的电力 和/或流到或流出电源转换器103的电力。控制IIEVC 102的控制装置可(例如通过图 2A的通信装置215)提供待由GUI 400显示的当前操作性特性。
在以下论述中，参考各负载，其还可包含这一考虑：EV 107的存储装置109在被充电时可充当负载。在下文中提及“负载”还有“各负载”也可包含EV 107的存储装置109。 GUI400可包含负载利用区域412，所述区域展示两个负载且向用户指示负载当前消耗 的功率、电压和电流的量。所显示的两个负载中的每一个还可显示为单独的图标，所述 图标在被用户触摸或滑移时可展示有关特定负载的其它细节。有关负载的细节可包含例 如特定负载的负载简档。负载简档还可包含更新后的信息，所述信息关于电力系统的参 考每日和每夜需求、工作日需求和每月需求的可更新负载需求史。负载简档可通过负载 利用区域412和/或区域421、423和422进行更新和/或可配置，以便控制到负载的电力 递送。可提供选项以便有可能断开负载或通过提供对可附接到相应的负载的电力模块的 接入和控制来改变供应到负载的电压和/或电流。
GUI 400可进一步包含DC产生区域413，所述区域可展示来自连接到电力模块的电源(类似于图1A的电源101)的两个电力输出。如果电力模块的输出串联连接形成 串，那么所述串的电压(V串)也可显示在DC产生区域413中。所显示的两个功率值 中的每一个还可显示为单独的图标，所述图标在被用户触摸或滑移时会展示有关图1的 的电源101等特定电源以及相应的电力模块的其它细节。举例来说，所述其它细节可包 含由例如可测量电力模块的输入和输出上的电压和/或电流的传感器单元所感测的电压 和电流。基于所述其它细节，可给予用户远程切断和/或绕过特定电力模块输出的选项。 与DC产生区域413相关的是电力利用区域414，所述电力利用区域指示由耦合到IIEVC 102的一个或多个电源当前产生的总电力(P产)和当前排出的电力的量(P排)。由于 负载(例如图1A的负载110)和存储装置(例如图1A的存储装置106和109)可能不 需要当前产生的所有电力，因此可排出电力。
GUI 400可进一步包含向用户显示有用图形或地图的图形显示区域424。图形显示区域424还可充当图标，其在被用户触摸或滑移时允许用户从不同子菜单进行选择，每 个子菜单提供电力系统的不同参数的不同图形显示，例如电压、电流或功率，或电源在 所述电力系统中的实地布局。菜单图标还可提供用户所需的额外特征。
区域424举例示出包含可能对EV 107的用户有用的位置444a、444b和444c的地图。所述位置可指示特定一天的规划路线和行驶目的地。位置444a、444b和444c可标 记有不同形状的图标，所述图标可指示没有充电设施的停车处或有充电设施的停车处。 在所述位置上滑移可启用预订包含充电设施的停车位置的选项。停车位置的预订可使地 图链接发送到用户的手机，和/或所述地图可提供GPS数据以辅助用户到达所述停车位 置。预订具有充电设施停车位置可进一步包含将指示存储装置类型、预计到达和离开时 间、EV 107的存储装置109的荷电状态的数据传输到停车场，以便为EV 107的存储装 置提供最佳充电简档。
GUI 400可进一步包含安全和警示区域426，其包含向用户指示电流或漏电压。滑移区域426可进一步指示电流或漏电压的位置。区域426可指示鉴于监测到的电流或漏 电压电平，漏电保护器(residual current device，RCD)可能未能跳脱。还可通过给用户 的“合格”或“不合格”指示来指示进行中的对电力系统走线和组件的绝缘电阻的连续测 试。可通过安全和警示区域426向用户给出可见和可听的警告。上文所提及的警示和其 它警示可使用电子邮件或文本消息进一步输送到用户和/或输送到可提供对电力系统的 监测和维护的公司。
可通过GUI 400预定义或动态地提供所描述的用于GUI 400的远程配置，所述远程配置包含对去往存储装置的电力和/或从存储装置到负载的电力的供应和控制。可根据相对于以上描述更详细地描述的优先级来动态地提供和/或静态地预定义对去往负载和存储装置的电力和/或从存储装置到负载的电力的供应和控制。
现在参考图4B，其示出可包含在GUI 400中的额外特征。区域430可指示当前会 话数据和/或当前状态数据。所述数据可以图形方式、数值形式或以其它直观指示方式来 呈现。区域430可指示EV 107的当前充电会话的持续时间以及在当前会话期间存储在 存储装置109中的能量的量。区域430可进一步指示所存储的能量来源且指示所述能量 的多少比例来自哪个来源。举例来说，区域430可指示从电网汲取的存储装置电荷百分 比、从可再生电源(例如PV发电机或PV系统)汲取的存储装置电荷百分比以及从一 个或多个存储装置汲取的存储装置电荷百分比。在一些实施例中，百分比可能是负值， 例如指示EV可能提供能量到电网或存储装置。
区域430可进一步指示实时充电信息。举例来说，区域430可指示EV存储装置的 当前充电速率，且可指示从各种电源提供的当前充电速率的百分比。区域430可提供按 钮431，可按压或滑移所述按钮以查看额外窗口或菜单，从而允许用户增大或减小从一 个或多个电源汲取的电力的比例，或增大或减小充电速率。
现在参考图5，其示出根据说明性实施例的电力系统中电力流动的系统图500。系统图500示出电力从电源501a...501n和502a...502n到EV 506的流动。EV 506可类似 于图1A的EV 107。电源501a...501n和502a...502n可类似于图1A的电源101、电网111 和存储装置106中的一个或多个。系统图500可包含表示电力系统中的不同电组件的块， 例如电源501a...501n和502a...502n、电源转换器503、控制器510、DC充电电路504 和AC充电电路505。电源转换器503、控制器510、DC充电电路504和AC充电电路 505可包含于IIEVC 509中。对EV 506的电力供应可来自DC充电电路504或AC充电 电路505。电源501a...501n和502a...502n与IIEVC 509的组件之间的多个电力流动路径 由带有箭头的实线指示，所述箭头指示电力流动的可能路径的方向。总的来说，控制器 510或另一控制器可运行算法来确定利用哪些路径和路径组合来向EV 506提供电力。可 通过使用可包含多个开关和/或继电器(未示出)的多个选择器单元(未示出)来进行路 径的选择，所述开关和/或继电器在被选择器单元选定时会允许多个连接路径(例如路径 A1到A7)能够将电力从电源供应到存储装置和/或负载。
作为非限制性实例，电源501n与DC充电电路504的输入之间可能的电力供应由 路径A3指示。电源501n还可供电到路径A2所指示的电源转换器503的DC输入。电 源502a也可供电到路径A1所指示的输入AC充电电路505。在电源转换器503内，交 叉连接由路径A4和A5指示，使得分别地，电源转换器503的DC输入可转换成路径 A6上的AC输出，而电源转换器503的AC输入可转换成路径A7上的DC输出。此外， 所述交叉连接可配置以使得就例如不同电压和电流电平、相角、频率和/或提供功率因数 校正(PFC)等方面来说，电源转换器503的DC输入可转换成路径A7上的另一电平的DC输出和/或电源转换器503的AC输入可转换成路径A6上的另一AC输出。可使用变 压器实现AC转AC转换，变压器还可提供电源转换器503的输入与电源转换器503的 输出之间的电隔离。总的来说，电力流动路径可起始于电源且可包含连续和/或并联连接 的元件(例如路径和块)，所述电力流动路径可能在EV 107处终止。在更一般的图解说 明中，电力流动路径可端接于任何负载处(例如图1A的负载110和/或存储装置106)。 总的来说，控制器510或另一控制器可运行算法来确定利用哪些路径和路径组合来向EV 506提供电力。利用哪些路径、路径组合来提供电力到EV 506可响应于：与每个路径中 供电的成本相关联的成本，就每个路径中潜在可供使用的电压和电流来说所需的电力电 平，和/或存储装置106/109和下述其它电荷存储装置等存储装置的当前充电量。
图5中所示的块可以是类似于图1的电力系统100的更大电力系统的一部分。源501a...501n和502a...502n中的每个源可向所述电力系统(图5中未示)的各种负载提 供电力。电力流动路径中的每个元件可容纳可能流动通过所述元件的电力。在一些实施 例中，一个或多个路径可具有与所述一个或多个路径中的每个路径相关联的成本。可根 据其象征的物理元件的物理性质来确定元件的容量，所述物理性质例如电组件(例如电 线、开关电路、连接器、存储装置、断路器和/或电源转换器)的最大额定电参数(例如 电流、电压、功率和/或能量)。举例来说，可耦合到源502a且可额定最大电流(例如 40A)的断路器可根据可能要求例如20％裕度的EV规定而将出自源502a的充电路径的 容量限制于某一限值(例如32A)。
使用路径的成本可根据电网费率、耗损率成本和/或物理路径的效率等各种参数或参 数估计值来确定。在一些实施例中，仅有DC的路径或仅有AC的路径可能是有利的。 可使用尝试增大流动到EV 506的电力的量的不同方法来确定从所述多个源到EV 107的 电力路径。由所述源提供的电力、容量和成本可能随时间变化，且可能根据电压、电流、 功率和/或温度等不同电测量值而改变。举例来说，将源502a与AC充电电路505耦合 的路径A1的成本可在由源502a提供的电力的成本率增大时增大。在另一实例中，电源 501n可类似于图6的存储装置106，出自电源501n的路径A2和A3的成本可能增大和 /或出自电源501n的路径的容量可在控制器预测到需要节省电源501n中的电力时减小。
为EV 506充电的总成本可以是用于为EV 506充电的路径的成本总和。控制器可通过在可供使用的不同路径之间重新引导和分配电力以及通过控制从电源501a...501n和502a...502n汲取的电力的量来尝试增大对路径的容量的利用和/或减小电力流动的总成本。控制器可在调整所述利用和/或成本时考虑用户喜好(例如为EV 506充满电的时间) 和其它存储装置约束条件(例如存储装置中的最低充电量)。
在一些实施例中，电装置的特性可影响电装置的耗损。举例来说，存储装置可具有优选的充电率和放电率以便延长其寿命。一些存储装置可具有预期的有限充电周期量。 对于这些存储装置中的一些，可能优选在再充电之前放掉存储在存储装置中的全部或大 部分能量。其它存储装置可能具有优选的充电率和放电率以便延长其寿命。偏离此速率 可能降低健康度且增大对存储装置的耗损。在一些实施例中，可通过测量电压、电流和 /或功率等一个或多个电参数来估计存储装置的耗损和/或健康。在一些实施例中，存储 装置可包含通信装置或数据存储装置，所述数据存储装置包含关于存储装置的耗损、健 康和/或充电和/或优选的充放电速率的信息。
在一些实施例中，用户可手动改变控制器的优选项。举例来说，如果用户期望在限定的时间他/她可能需要断开EV 506以用于短程出行(例如驾车上班)，用户可改变控制 器的优选项，使得在限定的时间，可以是EV 506的一部分的存储装置大约充满且可具 有足够能量用于预期的短程出行。此优选项可比所有其它优选项有利，例如节省成本和 耗损。
仍参看图5，电源501a...501n可耦合到电源转换器503的DC输入和/或耦合到DC充电电路504。电源502a...502n可耦合到电源转换器503的AC输入和/或耦合到AC充 电电路505。电源转换器503的DC输入可耦合到电源转换器503的AC输出。电源转 换器503的AC输入可耦合到电源转换器503的DC输出。电源转换器503的DC输出 可耦合到DC充电电路504。电源转换器503的AC输出可耦合到AC充电电路505。控 制器510可控制通过IIEVC 509的每个元件的电力。控制器510可类似于图2的控制装 置213。
现在参考图6A，其示出根据说明性实施例的用于控制电气系统中的EV的充电的方法600。所述电气系统可类似于图1A的电力系统100。方法600可通过控制器实施。在 一些实施例中，可通过多个控制器执行方法600，所述多个控制器可与其它控制器中的 至少一个其它控制器通信。控制器和/或多个控制器可以是图2a的控制装置213的一部 分。控制器可等待直到EV 107耦合到电力系统100后才开始方法600。当EV 107断开 时，控制器可根据系统的各种参数来控制图1A的电源转换器103，所述各种参数例如 电源所产生的电力的量、所要存储在存储装置106中的能量的量、来自每个电源的电力 的成本和/或负载110的电力需求。
在步骤601处，控制器将电源计数器初始化到一，且前进到步骤602。在步骤602处，控制器确定第一电源是否能够提供电力。如果第一电源无法提供电力，则控制器在 在步骤603将计数器递增1且返回到步骤602以检查第二电源是否能够提供电力。此过 程可重复，直到存在能够提供电力的电源。如果不存在更多电源，则将电源计数器递增 1可使其设置回到一。
假设计数器达到第i电源，且第i电源能够提供电力，那么控制器前进到步骤604。在步骤604处，控制器可检查何种路径对于第i电源来说是优选的。举例来说，控制器 可确定通过AC充电电路105的路径或通过DC充电电路105的路径是否是优选的。为 了确定优选的路径，控制器可访问查找表，所述可由用户或安装者手动编程或根据电力 系统的状态自动计算。举例来说，如果系统仅具有一个电源转换器，且所述电源转换器 已经由不同装置使用，则控制器可避免考虑包含所述电源转换器的路径。在另一实例中， 控制器可避免包含AC充电电路的路径，因为通过AC充电电路的路径接近于所述控制 器能够传输的最大电流和/或电力。在第三实例中，其可避免通过充电电路中的一个的路 径，因为EV并非耦合到所述充电电路或虽然耦合但此连接和/或充电电路可能对于充电 来说不安全。
在步骤604处，如果控制器选择通过AC充电电路105的路径，则控制器进行到步 骤605。在步骤605处，控制器可通过AC充电电路105将第i电源提供的电力中的一 些重新引导到EV。在步骤604处，如果控制器选择通过DC充电电路104的路径，则 控制器进行到步骤606。在步骤606处，控制器可通过DC充电电路104将第4电源提 供的电力中的一些重新引导到EV。对应于电力系统的状态，控制器可重新引导第i电源 提供的一些但非全部电力。举例来说，如果选定的路径不具有用于第i电源提供的所有 电力的足够容量，那么控制器可重新引导所述电力的一部分，此部分可对应于当前效率 与最大效率之间的差。
现在参考图6B，其示出根据说明性实施例的用于控制电气系统中的EV的充电的方法610。方法610可以是图6A的步骤604的实施方案的实例。在步骤611处，控制器 可确定第i电源是否是AC电源。如果第i电源是AC电源，则控制器可进行到步骤612。 在步骤612处，控制器可确定电源转换器是否可供用于将电力从AC转换到DC。如果 电源转换器可用，则控制器可前进到步骤614。如果在步骤611处，电源并非AC源， 则控制器可进行到步骤613以确定电源转换器是否可供用于将电力从DC转换到AC。 如果电源转换器可供使用，则控制器可前进到步骤614。
在步骤614处，控制器可确定优选哪个路径。如果通过充电电路105的路径是优选的，则控制器前进到步骤615。在一些实施例中，仅有DC的路径或仅有AC的路径可 能是有利的。在步骤615处，控制器可确定通过AC充电电路105的路径的利用率是否 低于通过AC充电电路105的路径的最大利用率。如果通过AC充电电路105的路径的 利用率低于所述最大利用率，则控制器可继续到步骤617。如果所述利用率已处于所述 最大利用率或接近所述最大利用率，则控制器可跳到步骤602。
在步骤617处，控制器可确定连接是否安全。可通过类似于图2的安全装置216的安全装置检测安全和/或不安全连接。如果连接安全，则控制器可继续到步骤605。如果 连接不安全，则控制器可跳到步骤602。在步骤613处，如果电源转换器不可用，控制 器可继续到步骤616。在步骤614处，如果通过DC充电电路104的路径具有较低成本， 则控制器可前进到步骤616。在步骤616处，控制器可确定通过DC充电电路104的路 径的利用率是否低于通过DC充电电路104的路径的最大利用率。如果通过DC充电电 路104的路径的利用率低于通过DC充电电路104的最大利用率，则控制器可继续到步 骤618。如果通过DC充电电路104的路径的利用率已处于通过DC充电电路104的路 径的最大利用率或接近通过DC充电电路104的路径的最大利用率，则控制器可跳到步 骤602。在步骤618处，控制器可确定连接是否安全。如果连接安全，则控制器可继续 到步骤606。如果连接不安全，则控制器可跳到步骤602。
现在参考图7，其示出根据说明性实施例的电力系统配置的框图。电力系统700可包含：电源701，其可类似于图1A的电源101；IIEVC 702，其可类似于图1A的IIEVC 102；电源转换器703，其可类似于图1A的电源转换器103；断路器704，其可以是类 似于图1A的配电板113的配电板的一部分；继电器716；电网705，其可类似于图1A 的电网111；控制器715，其可类似于图1A的控制器114；以及EV 706，其可类似于图 1A的EV 107。电力系统700可包含额外元件(例如类似于DC充电电路104的DC充 电电路和类似于负载110的负载)。IIEVC 702可配置成通过断路器704从电网705接收 电流710。
断路器704可配置成基于电流710的值而跳脱。举例来说，断路器704可配置成响应于电流710高于阈值(例如40A)而跳脱。可通过断路器704的额定值或通过行业标 准和/或政府规定来确定阈值。IIEVC 702可配置成接收来自电源701的电流709且通过 电源转换器703将电流709转换成电流707。电流708可以是电流710和707的总和且 可通过AC充电电路711转换为电流712。IIEVC 702可配置成将电流712输出到EV 706， 且EV 706可配置成接收电流712。在一些实施例中，IIEVC 702可包含类似于通信装置 215的通信装置。IIEVC702的通信装置可配置成与第二通信装置通信，所述第二通信 装置可以是EV 706的一部分(两个通信装置均未在图7中示出)。
电流707的突然下降(例如，在电源701是PV发电机且PV电力产出例如因为遮 蔽和/或污物而突然下降的情况下)可致使电流710增大(以继续将足够的充电电流712 提供到EV 706)，使得电流710可能超出阈值，从而使断路器704跳脱。为了避免超出 阈值，IIEVC702可通过通信装置发送信号给EV 706以减小电流712，和/或可暂时将 EV 706与断路器704断开(例如通过打开继电器716和/或可以是AC充电电路711的 一部分的继电器)直到EV706已响应于信号和/或直到已经过预定时间间隔为止。在一 些实施例中，IIEVC 702还可配置成从存储装置713接收电流714，且响应于电流709 的突然下降，IIEVC 702可增大电流714以补偿电流709的减小。
现在参考图8，其示出描述根据说明性实施例的用于控制EV的充电的方法800的流程图。方法800描述可通过图7的控制器715等控制器执行的方法。简单起见，方法 800的描述将把控制器715作为执行方法800的控制器。
在步骤821处，IIEVC 702可接收由电网705提供的电流710和/或由电源701提供的电流709，且可使用所述电流来为EV 706充电。控制器715可周期性地(例如每秒或 每100毫秒[ms]、10[ms]或1[ms])进行到步骤822。在步骤822处，控制器715可确定 电流709与电流709的先前值相比是否减小。可通过监测和/或感测一个或多个电参数(例 如功率、电压、电流、温度和/或辐照度)来实施对电流709的测量和/或估计。在步骤 822处，如果控制器715确定电流709并未减小，则控制器715可返回到步骤821且可 在返回到步骤822之前等待短暂的时间段。在步骤822处，如果控制器715确定电流709 已减小，则控制器715可前进到步骤823。在步骤823处，控制器715可确定电流710 是否高于阈值。在一些实施例中，阈值的值可取决于断路器704的电流额定值和/或可从 行业标准和/或政府规定得出。在步骤823处，如果控制器715确定电流710低于阈值， 则控制器715可返回到步骤821。
在步骤823处，如果控制器715确定电流710高于阈值，则控制器715可前进到步 骤825。在步骤825处，控制器715可发送信号给EV 706以减小电流712(例如以避免 使断路器714跳脱)。如果EV 706的响应时间短于断路器714的跳脱时间，则可能不必 有进一步动作，且控制器715可跳过步骤826、827和828(未示出)且返回到步骤821。 如果EV 706的响应时间可比断路器714的跳脱时间长，则控制器715可前进到步骤826。 在步骤826处，控制器715可打开继电器716和/或可打开可以是AC充电电路711的一 部分的继电器，从而将EV 706与电网705断开，这可减小EV 706因从电网705汲取较 大电流而使断路器704跳脱的风险。控制器715可接着前进到步骤827。在步骤827处， 控制器715可等待预定时间段(所选定以向EV 706提供响应时间的时间段)和/或等待 到EV 706对步骤825处发送的信号作出响应为止。一旦预定时间段已过，或一旦EV 706 对信号作出响应，控制器715则可前进到步骤828。在步骤828处，控制器715可关闭 继电器716和/或可以是AC充电电路711的一部分的继电器，从而重新连接EV 706。 控制器715可接着返回到步骤821。
在一些实施例中，在相对于具有存储装置(例如存储装置713)的电力系统来执行方法800的情况下，在步骤823处，如果控制器715确定电流710高于阈值，控制器715 可进行到步骤829。在步骤829处，控制器715可确定存储装置713是否可供使用(例 如被充电和能够提供补偿电流)。如果控制器715确定存储装置713不可用，则控制器 715可前进到步骤825。在步骤829处，如果控制器715确定存储装置715可供使用， 则控制器715可进行到步骤830。在步骤830处，控制器715可增大电流714以补偿电 流709的减小且接着返回到步骤821。根据本公开的某些方面，响应于检测到电流709 的减小(在步骤823处)，控制器715可通过同时增大从存储装置汲取的电流(步骤829) 和打开继电器716(步骤826)来作出响应。控制器715可另外同时发送信号给EV 706 以减小充电电流712(步骤815)。
现在参考图9，其示出根据说明性实施例的电力系统900的框图。在一些实施例中，电力系统900可包含与电力系统100相同的组件中的一个或多个，例如电源101、IIEVC 102、电源转换器103、DC充电电路104、AC充电电路105、存储装置106、包含机载 充电器108和存储装置109的EV 107、负载110、电网111和配电板113。电力系统900 可进一步包含电缆1320。在一些实施例中，IIEVC 102可通过DC充电电路104和/或 AC充电电路105供电给EV107，直接到存储装置109或使用机载充电器108作为IIEVC 102与存储装置109之间的中间件。电缆1320可将供应的电力从IIEVC 102传输到EV 107。电缆1320可配置成传输DC电以及AC电。电缆1320可具有第一末端和与所述第 一末端相对的第二末端。
在一些实施例中，电缆1320的第一末端可以机械方式设计成与DC充电电路104和/或AC充电电路105附接和/或断开。在一些实施例中，DC电缆1320可具有分路末 端，其中第一连接器耦合到设计成插入DC充电电路104的第一末端且第二连接器耦合 到设计成插入AC充电电路105的第一末端。在一些实施例中，电缆1320的第一末端可 设计成永久地连接到DC充电电路104和/或AC充电电路105。
电缆1320的第二末端可设计成插入机载充电器108和/或存储装置109。在一些实施例中，与机载充电器108和存储装置109的连接设计可能不同。DC电缆1320的第二 末端可具有分路末端，其中第一连接器设计成连接到机载充电器108，且第二连接器设 计成连接到存储装置109。
在一些实施例中，电力系统可具有多个电缆901。IIEVC 102可具有配置成连接到所述多个电缆901的多个输出。在一些实施例中，EV 107或其它负载可具有配置成连接 到所述多个电缆901的多个输入。在一些实施例中，电缆1320可具有分路输入，所述 分路输入配置成连接到IIEVC 102的多个输出和/或不同电源。在一些实施例中，电缆 1320可具有分路输出，所述分路输出配置成连接到EV 107的多个输入和/或不同负载。 电缆1320可容纳多个导体和/或所述多个导体可在电缆1320的输入和/或输出处形成分 路。在一些实施例中，电缆1320可将来自输入或分路输入的电力传输到电缆1320中容 纳的一个或多个导体，且可将电力从电缆1320中容纳的一个或多个导体输出到输出或 分路输出。
在一些实施例中，电缆1320可以是DC电缆、单相AC电缆或三相AC电缆。在一 些实施例中，电缆1320可配置成以DC形式、AC单相形式和/或AC三相形式来传输电 力。电缆1320可具有多个连接器且每个连接器可配置成传输一种或多种形式的电力。 举例来说，电缆1320可具有三个连接器，一个用于DC电，一个用于单相AC电且一个 用于三相AC电。DC连接器可具有被配置成用于电力传输的多个插脚(例如两个插脚)。 单相AC电连接器可具有被配置成用于电力传输的多个插脚(例如两个或三个插脚—— 两个用于电源相且任选的第三端用于连接到接地)。三相AC电连接器可具有被配置成用 于电力传输的多个插脚。举例来说，三相AC电连接器可具有三个插脚，一个插脚用于 一个相。在一些实施例中，三相AC电连接器可具有用于连接到零线的第四插脚，且可 具有用于连接到接地的第五插脚。
现在参考图10，其示出根据说明性实施例的电缆1320的框图。电缆1320可配置成将AC电和/或DC电从电力装置传输到负载和/或从第一负载传输到第二负载。使用电缆1320的多个电力传输实例可以是：将DC电从光伏发电机传输到存储装置；将DC电从 IIEVC传输到EV；将AC电从逆变器传输到负载；将AC电从电网传输到机载充电器； 以及将AC电从机载充电器传输到电网。
在一些实施例中，由电缆1320传输的电力类型可能重要或有用(例如用于向系统监控器或用户报告)。为了知晓传输的是什么类型的电力，电缆1320可包含传感器/传感 器接口1304，其可配置成感测所传输的电力的类型且确定电力是AC还是DC。举例来 说，传感器/传感器接口1304可包含串联耦合的电容器和电阻器，其中电压传感器耦合 到电阻器。电容器可除去电压的偏置且将电压信号置于零左右。电阻器上的电压信号的 均方根(RMS)不为零可指示电力为AC形式。电压信号的RMS约为零可指示电力为 DC形式。
在另一实例中，传感器/传感器接口1304可包含磁耦合到电缆1320的区段的第二导 体。可通过测量第二导体上的电流或电压来完成感测。第二导体上的电流或电压中高于阈值的振幅可指示电力为AC形式。第二导体上的电流或电压中低于阈值的振幅可指示 电力为DC形式。举例来说，第二导体上大于1毫伏[mV]的电压可指示电力可能为AC 形式，且第二导体上小于1[mV]的电压可指示电力为DC形式。
在一些实施例中，可能需要测量通过电缆1320传输的电力的量。传感器/传感器接口1304可配置成感测指示通过电缆1320传输的电力的量的电参数(例如通过直接感测 功率，或通过感测电压和/或电流且将测量值与其它测量值组合以计算和/或或以其它方 式获得电力测量值)。在一些实施例中，知晓通过电缆1320传输的电力的量可能对于监 测目的来说是有用的，例如当单个电缆用于为多个负载充电时，可确定电缆1320是否 更快地为第一负载而非第二负载充电。
一些电动车辆可设计成使用(图9的)配置成接收AC电的机载充电器108充电， 一些电动车辆可设计成使用(图9的)配置成接收DC电的存储装置109充电，且其它 电动车辆可设计成使用配置成接收AC电的机载充电器108和配置成接收DC电的存储 装置109的任一者或两者充电。在一些实施例中，机载充电器108可连接到第一类型的 插头，且存储装置109可连接到第二类型的插头。在一些实施例中，机载充电器108和 存储装置109可连接到相同类型的插头。可基于连接器形状、插脚的数目和插脚在连接 器上的布局来确定插头的类型。
电动车辆可设计成以最大电流、最大功率和/或最大电压来接收电力。在一些实施例 中，电缆1320可包含通信装置1310，所述通信装置配置成与电缆1320的各种组件(例 如传感器/传感器接口1304、电源转换器1306和控制器1308)、耦合到电缆1320的负载、 耦合到电缆1320的电源和/或配置成与电缆1320通信的第三方装置通信。举例来说，电 缆1320可容纳于车库中，且通信装置1310可配置成与车库门中的控制器通信。车库门 中的控制器可配置成打开和/或关闭车库门，和/或配置成打开和/或关上车库灯。车库门 的控制器可反过来与通信装置1310通信。
在一些实施例中，电缆1320的通信装置1310可与EV 107或与中间装置(例如通 信适配器)通信，所述中间装置配置成感测和/或与EV 107和通信装置1310两者通信。 在此类通信中，通信装置1310可接收以下值中的一个或多个：EV 107可接收的最大电 力限值；EV107可接收的最大电压限值；EV 107可接收的最大电流限值；EV 107被配 置以接收的电力形式；EV 107被配置成接收的电流形式；和/或EV 107被配置成接收的 电压形式。在一些实施例中，电缆1320可包含配置成感测传输到EV 107的电流、功率 和/或电压值的传感器/传感器接口1304。控制器1308可在传感器/传感器接口1304所感 测的值与从EV 107接收的值之间进行比较，且确定电力传输对于EV 107来说是否安全， 例如，控制器1308可在电力小于EV 107可接收的最大电力的情况下确定电力传输安全。 在一些实施例中，传感器/传感器接口1304可感测EV 107上的电压，控制器1308可从 传感器/传感器接口1304接收包含EV107上的电压值的信号，且根据所述电压估计EV 107的荷电状态。如果荷电状态高于EV的所述最大值，则电缆1320可将传输到EV 107 的电力限制为低于EV的所述最大值。
在一些实施例中，电缆1320可具有电源转换器1306。控制器1308可通过通信装置1310接收由传感器/传感器接口1304感测的电参数的值和/或从负载接收的电参数的值，且可根据所接收的值操作/控制电源转换器1306。电源转换器1306可根据控制器1308 所接收的值将输入电流和电压转换成输出电流和电压。EV 107可从IIEVC 102接收电力， 但可能由电源转换器1306根据存储装置109和/或机载充电器108的特定设计而限制于 最大电压和/或最大电流，所述特定设计可从EV 107传达而来。
电源转换器1306可将输入电流和电压转换成适合EV 107中的组件的设计和额定值 的输出电流和电压。举例来说，EV 107可配置成接收最大电压为20[V]的电力，且通信装置1310可从EV 107或耦合到EV 107的中间装置接收存储装置109缺失100[安培小 时]的指示(例如以额外100安培小时[Ah]为存储装置109充电可将存储装置109充电到 全容量)。传感器/传感器接口1304可感测到来自IIEVC的电力呈DC形式(例如可感测 到DC电压或DC电流，这指示电力呈DC形式)。因此，转换器1306可配置成接收电 力P＝20[V]·100[A]＝2000[W]。在一些实施例中，电缆1320可配置成在比适合EV 107的 电压高的电压下传输2000[W]，例如：500[V]的电压值。以500[V]的电压值提供2[kW] 的电力将使电流降到4[A]。在一些实施例中，可优选在相对更小的导体可承载的高电压 和低电流下传输电力。电力可在高电压下到达电源转换器1306且可转换成处于适合EV 107的电压和电流的电力。
电源转换器1306可配置成接收DC和/或AC电压和电流输入，且可输出DC和/或 AC电压和电流。在一些实施例中，电源转换器1306可具有配置成将AC转换到AC的 第一转换器、配置成将AC转换到DC的第二转换器、配置成将DC转换到DC的第三 转换器和配置成将DC转换到AC的第四转换器。在一些实施例中，可使用共享电子件 来实施所述四个转换器，且控制器配置成操作所述电子件以在任何给定时间实施转换功 能中的一个或多个。
在一些实施例中，第一转换器、第二转换器、第三转换器和第四转换器可并联安置， 且控制器1308可基于传感器/传感器接口601所感测的值和/或通信装置1310所接收的电参数的值而通过接通一个转换器且断开其它转换器来连接转换器。举例来说，传感器 /传感器接口1304可感测到EV 107中的存储装置109上的10[V]DC电压。通信装置1310 可从EV 107接收存储装置109需要500瓦时[Wh]才充满的信号。传感器/传感器接口1304 可感测到IIEVC 102的输出处的500[V]DC电压。控制器1308可从传感器/传感器接口 1304和通信装置1310接收所述值，且接通电源转换器1306中的DC/DC电转换器，同 时断开电源转换器1306中的AC/AC、AC/DC和DC/AC电转换器。电缆1320可将来自 IIEVC 102的DC电以500[V]的电压值传输到EV 107且将传输的电力从电压值为500[V] 且电流值为1[A]的500[W]转换成10[V]的电压值和50[A]的电流值。
在一些实施例中，电源转换器1306可具有配置成将AC转换到AC和/或将AC转 换到DC的第一转换器、配置成将DC转换到DC和/或将DC转换到AC的第二转换器。 第一转换器和第二转换器可并联安置，且控制器1308可基于传感器/传感器接口601所 感测的值和/或通信装置1310所接收的电参数的值而通过接通一个转换器且断开其它转 换器来连接转换器。
现在参考图11，其示出根据说明性实施例的电力系统1100的框图。电力系统1100可包含电缆1320、电源1301和负载1302。电缆1320可包含传感器/传感器接口1304 和电源转换器1306，其可以是与图10的电缆1320的组件相同的组件。电缆1320可包 含用户接口1312。电缆1320可将电力从电源1301传输到负载1302。电源1301可以是 蓄电池、光伏电源、水力发电源、电网、风力电源、地热电源、氢电源、潮汐电源、波 能电源、水电电源、生物质电源、核电源和/或化石燃料电源。在一些实施例中，电源 1301可包含或可连接到IIEVC(未明确描绘)。负载1302可以是EV。
电缆1320可包含配置成使用PLC、有线通信、无线通信协议(例如BluetoothTM、ZigBeeTM、WiFiTM等)、声学通信等接收和传输数据到负载1302和/或电源1301的通信 装置1310。在一些实施例中，通信装置1310可安置在配置成连接到负载1302的电缆 1320的末端或在配置成连接到电源1301的电缆1320的末端。将通信装置1310安置在 电缆1320的末端的一个原因是因为所述末端尽可能接近负载1302和/或电源1301，且 小距离可防止通信干扰和/或电磁干扰。举例来说，如果通信装置1310安置得靠近可能 存在此类干扰的电缆1320的中心，那么所述干扰可妨碍通信装置1310与其它装置通信 的能力。
在一些实施例中，用户接口1312可显示一个或多个参数，例如负载1302的电压、流入负载1302的电流、一个或多个系统位置处的温度(例如电缆1320、电源1301和/ 或负载1302的温度)、电缆1320与电源1301之间的连接状态(例如连接、断开和/或未 正确连接)、电缆1320与负载1302之间的连接状态和/或电流流动方向(例如充电/放电 状态)。在负载1302具有存储装置(例如蓄电池)的实施例中，用户接口1312可显示 存储装置的荷电状态。在负载1302是EV的实施例中，用户接口1312可显示充电的里 程(充电的里程可指汽车在当前充电量下可行进多少英里)、待完全充电的余下里程和/ 或下一计划的出行所需的英里数(类似于如图4A中的区域421所示)，所述英里数可如 下确定：所述出行的英里数减去充电的英里数可等于需要充电的余下英里数。
在一些实施例中，用户接口1312可接收用户输入且输出警示以通知用户各种状况。 举例来说，用户接口1312可具有“开始充电”和“停止充电”按钮以及“设定充电百分比”设置，所述设置可通过用户按照所充蓄电池百分比或EV能够穿越的英里数(例如充电 到93％或充得足够用于121英里的规划出行)来指定。用户接口可具有针对电缆1320 何时与电源1301或负载1302断开的视觉警示、报告电源1301与负载1302之间的泄漏 的视觉警示以及配置成联系当局(例如警察、消防部门和医疗服务)的求救按钮。
在一些实施例中，用户接口1312可使用不同色彩指示不同操作状况和/或警示。举例来说，用户接口1312可在出错或与电源1301和/或与负载1302物理和/或电断开的情 况下显示红色屏幕。用户接口1312可在来自电源1301的电力相对于负载1302和电源 1301全容量流动时显示黄色屏幕。举例来说，如果负载1302被配置成接收100伏[V] 和10安培[A]下的电力且电源1301传输1000瓦[W]，那么用户接口1312可显示展示电 力以全容量流动的黄色屏幕。在一些实施例中，在存储装置(例如存储装置109)充满 时以及在电缆1320在过热的情况下从电源1301和/或负载803断开时，用户接口1312 可(例如使用扬声器元件)提供可听警示，例如语音、蜂音或铃声。
在一些实施例中，电缆1320中的通信装置1310可与电源1301和/或负载1302通信。通信可包含传输数据，例如与被传输的电力相关的电力参数值、负载1302想要接收的 电力的电力参数值、电源1301能够提供的电力参数值和电缆1320的连接状态。除传输 数据之外，通信还可包含停用和/或启用某些组件和/或机构的命令。举例来说，通信装 置1310可向负载1302传达电缆1320正在输送电力给负载1302，且因此还可发指令给 负载1302以停用某些机构和/或组件。在一些实施例中，负载1302可具有配置成在电缆 1320传输电力时和/或在连接电缆1320时停用负载1302的安全机构。停用和/或启用机 构和/或组件的实例可以是停用和启用负载1302操作的能力。在一些实施例中，负载1302 可以是EV。当使用电缆1320来为负载1302充电以传输来自电源1301的电力时，通信 装置1310可发指令给负载1302以停用其移动能力(例如通过启用防盗止动机构)，从 而防止负载1302在充电时行驶离开。
在负载1302是EV且电缆1320被配置成为负载1302充电的实施例中，电缆1320 中的通信装置1310可与电缆1320周围的其它机构和/或除负载1302和/或电源1301外 的机构通信。举例来说，电源1301可位于车库中。在使用电缆1320为负载1302充电 时，通信装置1310可配置成与车库门通信(例如通过在电缆1320中嵌入无线收发器以 及在车库门控制器中嵌入类似收发器)。用户接口1312可包含用于按压配置成打开和关 闭车库门的按钮的选项。在一些实施例中，电源1301可置于可具有带有通信收发器的 自动化系统(例如家庭自动化系统)的住宅或商用围区(compound)中。在使用电缆 1320来为负载1302充电时，通信装置1310可与自动化系统通信以控制自动化系统自身 和耦合到自动化系统的组件。举例来说，通信装置1310可发指令给自动化系统以启用、 停用灯、空气调节、热水加热和环绕系统或进行参数值(例如流明值、温度值)设置。
在一些实施例中，传感器/传感器接口1304可配置成使用接近传感器来感测与负载 1302和/或电源1301的接近度，所述接近传感器例如：电容式位移传感器、基于多普勒效应的传感器、涡电流传感器、电感传感器、磁传感器、磁接近熔断器、光检测器、激 光测距仪、电荷耦合装置、红外传感器、基于雷达的传感器、声纳、超声换能器、霍耳 效应(halleffect)传感器等。用户接口1312可在电缆1320接近负载1302和/或电源1301 时在视觉上和/或听觉上警示用户。用户接口1312可在电缆1320离到负载1302和/或电 源1301的电缆701连接点越来近或越来越远时在视觉上和/或听觉上警示用户。用户接 口1312可提供与负载1302和/或电源1301中的连接点的接近度和/或连接状态的视觉和 /或听觉指示。举例来说，电缆1320可配置成插入到负载1302中。用户接口1312可在 视觉上显示电缆1320连接点与负载1302连接点之间的距离、方向和/或对准。用户接口 1312可基于电缆1320连接点与负载1302连接点之间的距离、方向和/或对准而提供不 同的听觉警示。听觉警示可以是周期性音频声脉冲(例如哔哔声)、蜂鸣声和/或宣告电 缆1320连接点与负载1302连接点和/或电源1301之间的距离、方向和/或对准的语音消 息。举例来说，警示可以是周期性音频声脉冲，且随着负载1302(例如EV 107)移动 得更接近电缆1320，音频声脉冲的频率可增大和/或音频声脉冲的分贝级可增大。随着 负载1302移离电缆1320，音频声脉冲的频率可减小和/或音频声脉冲的分贝级可减小。
传感器/传感器接口1304可配置成使用例如视觉感测或磁感测来感测与负载1302和/或电源1301的接近度。负载1302和/或电源1301可具有耦合到传感器/传感器接口 601且可由所述传感器/传感器接口感测的装置。在一些实施例中，通信装置1310可从 负载1302接收由负载1302中的内部传感器感测的电缆1320连接点与负载1302连接点 之间的距离、方向和/或对准。在一些实施例中，通信装置1310可从电源1301接收由电 源1301中的内部传感器感测的电缆1320连接点与电源1301连接点之间的距离、方向 和/或对准。举例来说，通信装置1310可接收到电缆1320离负载1302有2英尺且电缆 1320在负载1302中的插座的45度(逆时针)处的指示。
在一些实施例中，传感器/传感器接口1304可配置成感测周围移动以及另一对象与 电缆1320的接触。举例来说，传感器/传感器接口1304可配置成检测到有人尝试将电缆1320与负载1302和/或电源1301断开。通信装置1310可配置成因所述移动而将警示传 输到用户接口，所述户接口可显示所述警示、输出听觉声音和/或输出有形警示(例如振 动)。通信装置1310可配置成在所感测的移动大于配置值时提供警示。用户接口可在手 机、平板电脑、计算机、手表等上。由于所述警示，用户知晓何时有任何人尝试将电缆 1320与负载1302断开，这可指示有人尝试盗窃负载1302。
现在参考图12，其根据说明性实施例示出可以是图11的电缆1320的一部分的连接器1205的说明性实施例。连接器1205可安置在电缆(例如电缆1320)的末端且可在电 缆附接件1206处连接到电缆。连接器1205可具有设计成用于舒适且平衡地握持连接器 1205的柄部1207。连接器1205可进一步具有插脚1209，所述插脚配置成连接到电源和 /或负载，例如图11的电源1301和负载1302。插脚1209可具有用于从电源到负载的电 流和/或电力传输的一个或多个插脚。插脚1209可进一步包含控制插脚、接近度检测插 脚、通信插脚和接地连接插脚。在一些实施例中，插脚1209可包含通信插脚。通信插 脚可使用例如双绞线通信电缆、光纤数据电缆或任何其它通信电缆来传输信号。连接器 1205可具有配置成抓卡到负载和/或电源插座上的安全机构1208。安全机构1208可防止 连接器1205和插脚1209与负载和/或电源无意的断开。
在一些实施例中，图11的电缆1320的一些或所有组件，例如传感器/传感器接口1304、电源转换器1306和用户接口1312，可以物理方式位于连接器1205中/上而非在 电缆1320中。即，传感器/传感器接口1304、电源转换器1306、通信装置1310、控制 器1308和用户接口1312中的一个或多个可位于连接器1205中/上而非在电缆1320中/ 上。在一些情况下，连接器1205可包含电缆1320的上列组件中的每一个。在此类情况 下，连接器1205可耦合到基本电缆的末端。基本电缆可以是包含导体、绝缘护层和电 缆每一端上的一个或多个连接点的典型电缆。基本电缆不包含电缆1320的上列组件(例 如传感器/传感器接口1304、电源转换器1306、通信装置1310、控制器1308和用户接 口1312)。由于将连接器1205与基本电缆耦合，因此基本电缆被改造和/或另外具有电 缆1320的上列各种组件的功能。
在其它情况下，连接器1205可包含电缆1320的上列组件中的一些，且电缆可包含上列组件中的其余组件。举例来说，连接器1205可包含电源转换器1306、通信装置1310、 控制器1308和用户接口1312。在此实例中，电缆可包含传感器/传感器接口1304。一旦 耦合，连接器1205的各种组件可与电缆的各种组件通信和/或以其它方式交互。
连接器1205可由刚性材料制成，而电缆的其余部分可由较柔性材料制成。电缆的柔性可使得更容易将电缆在一个末端连接到电力装置且在第二末端连接到负载。连接器1205的刚性可保护连接器1205中包含的组件。举例来说，电缆可在一个末端连接到 IIEVC且在另一末端连接到EV。IIEVC和EV彼此可能始终未竖直地和/或水平地对准， 从而产生电缆的柔性可简易化IIEVC与EV的连接的情形。然而，电缆可能暴露于外伤 (例如EV可能周期性地驶过相关联的充电电缆，或充电电缆可能掉落)，因此将某些组 件置于刚性的防护连接器1205中可能有益。
在一些实施例中，用户接口1312可集成于连接器1205中或安装于其上而非在电缆1320中/上。在图12中，将用户接口1312描绘为用户接口1204，其包含与用户接口1312 相同的功能。用户接口1204集成于连接器1205中的一个实例可以是将用户接口用作连 接器1205的外部结构的部分。连接器1205可包含按钮1210，所述按钮可与用户接口 1204屏幕(如图12中所示)分开或可以是用户接口1204的部分(例如作为触摸屏(未 示出)的部分)。用户接口1204可由流动通过电缆(例如电缆1320)和连接器1205的 电力供电。或者，用户接口1204可由外部电源(例如蓄电池、光伏电池等)供电，所 述外部电源与提供流动通过电缆的电力(例如为负载充电的电力)的电源分开。
在一些实施例中，插脚1209可从连接器1205突出，且连接器1205可包含插脚保 护器1211。保护器1211可防止插脚1209因外部对象或表面而受损。在一些实施例中， 插脚1209可以是平坦的且可设计成通过触碰连接到负载和/或电源。在一些实施例中， 连接器1205可配置成使用磁力连接到负载和/或电源。可将保护器1211和/或插脚1209 部分或完全磁化，使得当将连接器1205连接到负载或电源时，设计成接收插脚1209的 插座部分可配置成连接到连接器1205以及根据插脚1209的放置而与连接器1205对准。 A将连接器1205连接到负载或电源的磁力可充当可防止无意拔掉连接器1205的安全机 构。举例来说，某人可施加500牛顿[N]的力。如果形成插脚保护器1211与负载中的插 座插口之间的磁力且将其设置成750[N]，那么可防止连接器1205与负载的无意断开。 可使用电力在连接器1205中形成磁力，和/或可在负载或电源中的相应的插头中形成磁 力。
在一些实施例中，连接器1205可使用例如闩锁的机械锁(未示出)插入且锁定到负载或电源的相应插座中。连接器1205可使用机械钥匙或由控制器激活的电钥来锁定 到其相应的插座以及从其相应的插座解锁。连接器1205可具有设计成通过锁的钥匙孔 接收机械钥匙的锁1213，且可配置成根据钥匙的位置将连接器1205锁定到负载和/或电 源以及解锁。另外或替代地，钥匙可以是电钥，且锁1213可设计成通过有线连接与电 通信，所述有线连接可在钥匙接触锁1213的表面(例如限定钥匙孔的锁1213的表面) 时建立。锁1213可配置成在与电钥接触之后即刻锁定和/或解锁。举例来说，第一次接 触可使锁1213锁定，而第二次(例如紧接一次)接触可使锁1213解锁。另外或替代地， 钥匙可以是接近式钥匙且锁1213可设计成在接近式钥匙处于锁1213的最大预设距离 (例如1米、10米)内时自动建立与接近式钥匙的连接且与之通信。锁1213可配置成当 接近式钥匙在锁1213的附近(例如在最大预设距离内)时解锁。锁1213可配置成当接 近式钥匙并不在锁1213的附近(例如在最大预设距离外)时锁定，这可通过失去其与 接近式钥匙的连接来确定。
在一些实施例中，设计成配合锁1213的钥匙孔的钥匙可激活磁力，所述磁力配置成将插脚保护器1211锁定到被配置成连接连接器1205的电源和/或负载。将连接器1205 锁定到电源和/或负载可防止未授权的人将连接器1205从相应的电源和/或负载断开和拔掉。
在一些实施例中，连接器1205可包含指纹扫描器1212。指纹扫描器1212可配置成将连接器1205的锁1213与其相应的插座插头锁定/解锁。可使用磁力锁定连接器1205， 且指纹扫描器1212可配置成通过启用或停用磁力来锁定或解锁连接器1205。在不同实 施例中，连接器1205可使用例如闩锁(未示出)的机械锁来锁定到电源或负载的插座 固持表面。指纹扫描器1212可使闩锁从一个位置移动到第二位置(且反之亦然)，其中 第一位置可配置成将连接器1205锁定到电源或负载的对应的插座固持表面，且第二位 置可配置成将连接器1205从电源或负载的对应的插座固持表面解锁。连接器1205可通 过按压一个或多个按钮1210或按压用户接口1312/1204来锁定到其相应的插座和/或解 锁。指纹扫描器1212可启用按钮1210或用户接口1312/1204中的锁定/解除锁定选项。 在一些实施例中，连接器1205可使用远程用户接口来连接到负载和/或电源和/或与所述 负载和/或电源断开，所述远程用户接口，例如手机或计算机上运行的应用程序，配置成 在一定距离里与电缆1320通信。连接器1205可使用远程用户接口远程锁定和/或从负载 和/或电源解锁。
现在参考图13，其示出根据说明性实施例的电力系统900a的框图。电力系统900a可包含电缆1320、电源1301和负载1302。电缆1320可连接于电源1301与负载1302 之间，且电缆1320的一个末端设计成耦合到电源1301且电缆1320的另一末端设计成 连接到负载1302。电力系统900a可包含用户接口1312，所述用户接口可以是电缆1320 的延伸部，使得用户接口1312可连接到、添加到或安装于电缆1320上。用户接口1312 可显示与用户接口704/1204相同的信息且具有与用户接口704/1204相同的用户接口功 能。用户接口1312可由相对于电缆1320的外部电源供电，例如蓄电池、光伏电池等。 在一些实施例中，用户接口1312可电磁耦合到电缆1320且可通过使用电磁方法从电缆 1320汲取电力来供电。在一些实施例中，电缆1320可包含传感器/传感器接口1304、电 源转换器1306、控制器1308和通信装置1310。
现在参考图14A，其示出根据说明性实施例的附加件夹具1400a。夹具1400a可使用端部1403a夹合，其中端部1403a可配置成分开(称为“打开”)和接合(称为“闭合”)。 夹具1400a可具有柄部1401a，所述柄部配置成因施加于柄部1401a的压力而打开夹具 1400a且因缺乏对柄部1401a的压力而闭合夹具1400a。夹具1400a可设计成具有默认 位置，例如闭合位置(如图14A中所示)。夹具1400a可通过弹簧1404偏置在默认位置， 所述弹簧配置成使用弹簧所产生的力来迫使夹具1400a处于默认的闭合位置。在一些实 例中，可使用弹簧的力矩产生所述力(即M＝k·Δθ，其中M是弹簧上的力矩，k是弹 簧系数，且Δθ是相对在夹具1400a闭合时，柄部1401a之间的角度)。在一些实施例中， 柄部1401a可具有彼此平行的用于易于抓持夹具1400a的区域。在一些实施例中，用户 接口1402a可安装于夹具1400a上。用户接口1402a可与图13的用户接口1312相同或 类似。
夹具1400a可设计成夹合到EV充电电缆和/或EV充电连接器。举例来说，当夹具1400a处于打开位置时，夹具1400a可接收EV充电电缆和/或EV充电连接器。当夹具 1400a处于闭合位置时，夹具1400a的内表面大小可设定成接触EV充电电缆和/或EV 充电连接器的外表面。夹具1400a可因夹具1400a的内表面与EV充电电缆和/或EV充 电连接器的外表面之间的摩擦配合而固定地耦合到EV充电电缆和/或EV充电连接器。 夹具1400a还可因夹具1400a施加于EV充电电缆和/或EV充电连接器的外表面的压力 而固定地耦合到EV充电电缆和/或EV充电连接器。所述压力可由弹簧1404产生。
现在参考图14B，其示出根据说明性实施例的附加件夹具1400b的实施例。夹具1400b可包含与夹具1400a的组件相同或类似的组件：柄部1401b、端部1403b和弹簧 机构1404，其可分别与柄部1401a、端部1403a和弹簧1404相同。夹具1400b还可以 与夹具1400a相同的方式夹到EV充电电缆和/或EV充电连接器。用户接口1402b(例 如屏幕)可通过接合件1406和1407连接到夹具1400b。接合件1406和1407可配置成 调整用户接口1402b的位置和/或角度。举例来说，接合件1406和1407可配置成在用户 调整用户接口1402b时枢转，同时保留枢转阻力的量度，使得接合件1406和1407在用 户并未调整用户接口1402b时将用户接口保持在相对于夹具1400b的固定位置。用户接 口1402b可以是屏幕且包含与本文所描述的任何用户接口(例如图13的用户接口1312) 相同的功能。
现在参考图15，其示出根据说明性实施例的连接器1500。在一些实施例中，夹具1501可设计成夹合于连接器1500以及脱离所述连接器。夹具1501可包含与夹具1400a 或1400b的组件相同或类似的组件。夹具1501可夹合于连接器1500。举例来说，当夹 具1501处于打开位置时，夹具1501可接收连接器1500。当夹具1501处于默认的偏置 的闭合位置时，夹具1501的内表面大小可设定成接触连接器1500的外表面。夹具1501 可因夹具1501的内表面与连接器1500的外表面之间的摩擦配合而固定地耦合到连接器 1500。夹具1501还可因夹具1501施加于连接器1500的外表面的压力而固定地耦合到 连接器1500。所述压力可由夹具1501的弹簧产生。在一些情况下，连接器1500的外表 面限定某一凹槽，所述凹槽配置成接收夹具1501。
用户接口1502可安装于夹具1501上。用户接口1502可显示与图12的用户接口1204相同的信息且具有与用户接口1204相同的功能。用户接口1502可通过与提供流动通过 电缆接头1500的电力(例如为负载充电的电力)的电源分开的外部电源(例如蓄电池 或光伏电池)汲取电力。在一些实施例中，用户接口1502可在夹具1501夹合于连接器 1500时由连接到连接器1500的电缆供电。在一些实施例中，夹具1501可磁耦合到连接 器1500，使得当连接器1500传输电力时，夹具1501可将电力传输给用户接口1502。
现在参考图16，其示出根据说明性实施例的电缆附加件1600。电缆附加件1600可连接到被配置成将EV连接到电源的电缆。电缆附加件1600可设计成在连接点1601处 连接到电缆，且可使用插脚1605连接到EV。电缆附加件1600可具有配置成保持电缆 的安全机构(例如图12的安全机构1208)的腔1602。安全机构1604可设计成抓卡到 EV或电源。安全机构1604可以是防止电缆附加件1600与合适的配对件(例如EV或电 源的固持突片)意外地断开的L形闩锁。安全机构1604可包含或可连接到设计成电耦 合到负载和/或电源的电子件。当安全机构1604连接到负载和/或电源时，安全机构1604 的电子件可通过在连接点1601处连接的电缆且通过电缆附加件1600来启用电力的传 输。举例来说，安全机构1604可容纳配置成电耦合到负载中的电路的电阻器。容纳于 安全机构1604中的电阻器可在下述意义上充当“钥匙”：当负载中的电路(例如通过阻 抗检测)感测到容纳于安全机构1604中的电阻器时，启用电力的流动。当安全机构1604 中的电阻器并未被负载中的电路感测到时，停用电力流动。可利用负载中的电流传感器 完成对容纳于安全机构1604中的电阻器的感测，所述电流传感器被配置成感测流过因 容纳于安全机构1604中的电阻器而短路的支路的电流流动。
电缆附加件1600可充当电缆与负载之间的适配器和/或电源与电缆之间的适配器。 在第一实施例中，插脚1605可与设计成连接到连接点1601的插脚相同。在第二实施例中，插脚1605可不同于设计成连接到连接点1601的插脚。电缆附加件1600可包含按 钮1607和用户接口1606，所述按钮和用户接口可包含分别与图12的按钮1210和用户 接口1204类似的功能。
现在参考图17A，其示出根据说明性实施例的电力系统1700的框图。在一些实施例中，电力系统1700可具有安置在电缆1703与负载1702之间且耦合到所述电缆和负 载的电缆附加件1700b。电缆附加件1700b可包含可具有与图10的类似组件相同的功能 的传感器/传感器接口17601b和电源转换器17602b。在一些实施例中，传感器/传感器 接口17601b可配置成感测电缆1703输出处的电流、电压和/或功率。在一些实施例中， 传感器/传感器接口17601b可配置成感测负载1702输入处的电流、电压和/或功率。电 源转换器17602b可安置在电缆附加件1700b中，且被配置成将来自电缆1703的第一电 流和第一电压下的电力转换成第二电流和第二电压下的电力以为负载1702充电。电源 转换器17602b可以是例如DC转DC转换器(例如降压转换器、升压转换器、降压+升 压转换器、反激式转换器、正激式转换器、降压-升压转换器或电荷泵转换器)。
在一些实施例中，电力系统1700可具有安置在电源1701与电缆1703之间且耦合到所述电源和电缆的电缆附加件1700a(其中电缆附加件1700a和1700b可类似或相同)。 电缆附加件1700a的传感器/传感器接口17601a可感测电源1701输出处的电流、电压和 /或功率值，和/或感测电缆1703的输入处的电流、电压和/或功率。电源转换器17602a 可以是例如DC转DC转换器(例如降压转换器、升压转换器、降压+升压转换器、反激 式转换器、正激式转换器、降压-升压转换器或电荷泵转换器)。
电缆附加件1700a到1700b可分别包含控制器17605a到17605b。控制器17605a 到17605b可具有与图10的控制器1308相同的功能。控制器17605a可控制电源转换器 17602a，使得依据传感器/传感器接口17601a读取的电参数(例如功率、电压和电流) 的值，电源转换器17602a可设置从电缆附加件1700a输出的电流和电压值以及输入到 电缆附加件1700b的电流和电压值。控制器17605b可控制电源转换器17602b，且根据 传感器/传感器接口1304b在电缆附加件1700b的输入处感测到的电参数的值，可调整负 载1702输入处的电参数的值。
电力系统1700可具有电缆1703，其中电缆附加件1700a电耦合到电源1701且电缆附加件1700b电耦合到负载1702。在一些实施例中，电源1701可输出第一电压和第一 电流下的电力，电缆附加件1700a可将第一电压调整到第二电压且将第一电流调整到第 二电流，这是因为电缆1703可配置成或更高效地传输第二电压和第二电流下的电力。 电缆附加件1700b可将第二电压调整到第三电压且将第二电流调整到第三电流，这是因 为负载1702可能配置成接收第三电压和第三电流下的电力。
电缆附加件1700a和1700b可分别包含通信装置17604a和17604b。通信装置17604a和17604b可具有与图10中类似编号的通信装置1310相同的功能。
电缆附加件1700a和1700b可分别包含用户接口1704a和1704b。用户接口1704a 和1704b可具有与图11中类似编号的用户接口1312相同的功能。
现在参考图17B到17C，其根据说明性实施例示出配置成连接电缆附加件1712的连接器1705的说明性实施例。图17B示出电缆附加件1712连接到连接器1705的例子， 且图17C示出电缆附加件1712从连接器1705断开的例子。连接器1705的安全机构1707 可大体上为L形闩锁且被配置成抓卡到电缆附加件1712的腔1713，使得闩锁啮合腔1713 的固持表面和电缆附加件1712的突片，从而产生连接器1705与电缆附加件1712的耦 合。插脚1714可配置成插入电缆附加件1712的输入1715，而电缆附加件1712可设计 成利用其插口接收插脚保护器1716。连接器1705的插脚1714可以与电缆附加件1712 的插脚1709不同或相同的方式进行布置、定形和/或设定大小。连接器1705可定形以提 供柄部1706。连接器1705可例如使用机械锁(未示出)锁定到例如电源1701的电源或 例如负载1702的负载的插座固持表面。连接器1705可包含与上文相对于连接器1205 而提供和描述的特征和/或功能。
在一些实施例中，用户接口1710可电耦合和/或磁耦合到电缆附加件1712且可从流 动通过连接器1705和电缆附加件1712的电力汲取电力。用户接口可具有与图12的用 户接口1204相同的功能且显示与用户接口1204相同的信息。在一些实施例中，用户接 口1710可由外部电源(例如蓄电池或光伏电池)供电。
在一些实施例中，用户接口1710可包含触摸屏。在一些实施例中，用户接口1710可耦合到按钮1711，使得按钮1711可选择显示的选项或控制用户接口1710。用户接口 1710可(通过显示器或音频消息)输出以下中的一个或多个：荷电状态(呈现为百分比 和/或值)；负载所需的电压；电缆的当前电压；电缆附加件1712的当前电压；流动通过 电缆1703的电力的量；流动通过电缆附加件1712的电力的量；电缆1703中的温度； 连接器1705中的温度；连接到插脚1709的负载中的温度；插脚1714与电缆附加件1712 的连接状态；插脚1709与负载的连接状态；以及充电是否足够用于EV的计划出行等即 将到来的目标的通知(例如EV当前存储有足够的电力来行进到用户预设目的地)。电缆 附加件1712可具有可听警示(例如响铃、蜂音、哔哔声、语音)，其警示电缆与插头的 断开、充电结束、充电时出错等。
现在参考图18，其示出根据说明性实施例的用于使用电缆(例如电缆1320/1703)来为负载(例如负载110/1302/1702)充电的方法1800的流程图。步骤1801包含将电缆 耦合到负载。在一些实施例中，负载可以是配置成从电源(例如电源 101/501n/701/1301/1701)接收电力的EV(例如EV 506/706)。在一些实施例中，电缆 的第一末端可永久地连接到电源，而在其它实施例中，电缆舱设计成使用置于电缆的第 一末端处的连接器(例如连接器1205/1500/1705)插入电源以及从电源拔掉。电缆的与 第一末端相对的第二末端可包含配置成连接到负载的连接器，且负载可包含设计成接收 插头连接器的插座。
在步骤1802处，容纳于安置在电缆的第一和/或第二末端处的连接器中的传感器(例 如传感器-传感器接口217/601)可感测连接器与负载和/或电源中的插座之间的连接。连 接器与负载和/或电源之间的连接可包含连接器在对应的插座中的安置。连接器可具有配 置成耦合到置于对应的插座中的电子组件的电源电路(例如电源转换器 103/203/303/503/703/1306/17602a/17602b)，使得当连接器正确地安置于插座时，插座中 的电子组件耦合到连接器中的电源电路，且电子组件可改变电源电路中的电参数(例如 电压、电流、阻抗)且传感器可测量所述改变。
耦合到传感器的控制器(例如控制器213/313/510/715/1308/1760a/17605b)可根据 传感器的测量来确定连接器与插座的连接是否是。如果连接成功，通信装置可发信号给电源以开始传输电力和/或可发信号给负载以开始汲取电力(例如方法600/610/800中的步骤)。在一些实施例中，电缆可具有用户接口(例如GUI 400、用户接口 1204/1312/1502/1606/1704a/1704b)，所述用户接口配置成显示关于负载的充电和电源的 电力输出的某些值和警示。用户接口可显示和/或有声地警示电缆是否成功地与电源和/ 或负载正确连接和/或断开。
在步骤1803中，在从电缆中的通信装置收到连接器成功连接到插座和/或开始传输 电力是安全的这样的信号之后，通过电缆将电力从电源传输到负载。在电力传输时，步骤1804可包含测量被传输的电力的电参数的值。电参数可包含电力递送的电压电平， 电力递送的电流电平和/或可通过电流和电压相乘计算出的功率电平。在一些实施例中， 用户接口可显示充电量，例如负载上的电压值、流动通过电缆的电流电平、电缆上的温 度、电缆上的电压以及流动通过电缆的电力的量等。
当连接器连接到负载时，连接器中的通信装置(例如通信装置1310/17604a/17604b) 可从负载接收对负载来说安全且适合接收的电参数值。在一些实施例中，对负载来说安 全且最适合接收的电参数的值由耦合到负载的配置成从负载接收所述值的中间装置(例 如适配器装置或改造通信装置)接收。在一些实施例中，对负载来说安全且最适合接收 的电参数的值由负载自身接收。在一些实施例中，连接器中的传感器可感测负载上的某些电参数，且根据控制器使用查找表所完成的评估来确定其它电参数的安全值可能是什么。举例来说，连接器中的传感器可感测到负载上的电压是12[V]，考虑到负载的类型， 控制器可根据特定查找表决定安全电流可为5[A]。
在步骤1805处，容纳于连接器中的控制器可将传感器所测量的电参数的值与负载的电参数的值进行比较。如果从电源传输到负载的电力的电参数的值相对于通信装置所接收的电参数的值是安全的，那么在步骤1807处，可继续电力的传输且负载可由电源 充电。在一些实施例中，用户接口可提供指示电参数的值是否安全的显示和/或警示，其 包含哪些电参数处于安全水平以及哪些未处于安全水平。
如果所传输的电力的电参数的值相对于通信装置所接收的电参数的值是不安全的， 那么在步骤1806处，可调整电力以使所有电参数处于安全水平。在一些实施例中，可通过发信号给电源以传输安全的电参数值下的电力来完成对电力的调整。在一些实施例中，可通过利用集成式电源转换器使电缆转换从电源传输到负载的电力来完成对电力的调整。在一些实施例中，电源转换器可以是DC/DC转换器、DC/AC转换器、AC/DC转 换器和/或AC/AC转换器。集成式电源转换器可容纳于电缆的连接器中，所述电缆将电 源与负载连接。在调整电参数之后，再次在步骤1804中测量电参数的值。如果电参数 的值安全(步骤1805)，则电力从电源传输到负载且电源为负载充电(步骤1807)。
步骤1808包含检查负载是否满充电和/或根据设定的荷电状态(例如在充电之前或 期间设定的荷电状态，例如85％充电量)进行充电。如果达到设定的目标充电量(完成充电过程)，则电缆中的通信装置可从负载收到已完成充电过程的信号。在一些实施例 中，电缆可在充电开始时从负载接收目标充电量。举例来说，在负载是EV的情况下， 负载可向通信装置指示：负载需要比当前充电量多的用于23英里的行程的能量。电缆 可测量从电源通过电缆传输到负载的电力的量，且在电力的量达到目标充电量的情况下 停止充电过程。
如果并未完成充电过程，那么继续传输电力，且方法返回到步骤1804。如果已完成充电过程，那么充电过程停止且在步骤1809处，电力的传输停止。在一些实施例中， 用户接口可显示已充的能量的量以及用户可利用所充的能量的量到何种程度。举例来 说，在负载是EV的实施例中，用户接口可显示负载可行进多少公里和/或英里。在一些 实施例中，用户接口可提供充电过程已完成的警示，其中所述警示可显示在屏幕上且可 以是例如哔哔声、蜂音和/或宣告消息的语音等可听警示。
现参考图19A、19B和19C，各图示出根据说明性实施例的电力系统1900a、1900b 和1900c的框图。可根据图19A、19B和19C中所描绘的实例来实施上文所描述的各种 实施例中的若干实施例。如图19A、19B和19C中所示，展示连接到外壳1912的三个 电力P1、P2和P3。可通过连接电源转换器1910a、1910b以及发电机1908之间的相应 的电缆来进行P1、P2和P3的连接。可通过附接到电源转换器1910a和1910b的外壳和 多个外壳的电缆压盖(未示出)进行电缆的机械连接和电连接。类似的电缆机械连接和 电连接可例如存在于光伏(PV)单元1902与电源转换器1910a之间、存储装置1904 与电源转换器1910b之间以及发电机1908与外壳1912之间。实现电缆的导体的端接的 多个接线盒可包含于外壳1912中以及电源转换器1910a和1910b的外壳(未示出)和 产生器1908的外壳(未示出)中。
可从电源转换器1910a提供电力P1，所述电源转换器转换来自光伏单元1902的电力。光伏单元1902可以是直流电(DC)电力源的实例。DC电的其它实例可包含从DC 发电机、例如蓄电池或超级电容器等存储装置提供的DC电。DC电来源的其它实例可 由从公用电网和/或AC发电机提供的AC电整流后的来源提供，或由例如从开关式电源 (SMP)获得的DC提供。光伏单元1902可相互连接成各种串联和/或并联连接以得到通 过转换器1910a转换的DC电输出，其中电力P1可端接于外壳1912的输入端以提供 DC电和/或AC电这两种电的多个来源。DC电和/或AC电这两种电的多个来源的实例 可包含如图5中所示的EV 506的电源501a...501n和502a...502n。由此，例如相对于IIEVC 102、702和509的说明性实施例所示，转换器1910a可包含DC转DC转换器和DC转 AC逆变器。
电力P2可从电源转换器1910b提供，所述电源转换器转换来自存储装置1904的电力。存储装置1904可包含蓄电池或超级电容器等存储装置。电力P2的流动示为电力的 双向流动，这是因为存储装置不仅可用于存储能量，且还可提供能量到例如负载1914 等负载。电力P2可包含在连接于外壳1912与电源转换器1910b之间的电缆上输送的多 个DC电和/或AC电。由此，转换器1910b可提供这一特征：提供能够转换电力P2以 便将电荷存储在存储装置1904中和/或将电力从存储装置1904转换到外壳1912以提供 DC电和/或AC电这两种电的多个来源的转换器。举例来说，电力P2可连同来自电力 P1的端子一起端接于外壳1912的端中以提供DC电和/或AC电这两种电的多个来源。
电力P3以与电力电力P1类似的方式予以描绘且可从发电机1908提供。举例来说，发电机1908可以是燃料驱动发电机或风力发电机。由此，电力P3可包含在连接于外壳 1912与发电机1908之间的电缆上输送的多个DC电和/或AC电。
外壳1912可通过电缆1928连接到电动车辆EV 1916并且还连接到多个负载1914。电缆1928可通过连接器1906b连接到EV 1916，所述连接器连接到EV 1916的对应插 座连接器(未示出)。控制器1918可包含于外壳1912中，所述控制器可运行允许配置 外壳的算法，从而通过选择器单元1920的操作将电力从电力P1、P2和P3供应到负载 1914和/或EV 1916的存储装置。选择器单元1920可包含多个开关和/或继电器(例如 图7中所示的继电器716)，在选定所述多个开关和/或继电器时，选择器单元1920允许 多个连接路径实现从电源到存储装置和/或负载的电力供应。通过图1b到1g中所示的路 径113b、113c、113d、113e、113f和113g和图5中所示的路径A1到A7示出连接路径 类型的实例。
一般来说，负载1914可包含公用电网、电动机和存储装置，例如存储装置1904和 /或EV 1916的存储装置。安装于外壳1912上的显示器208可类似于GUI 400的显示器。 GUI400的特征还可例如包含于连接器1906b的显示器上。
由所述算法进行的控制可允许选择单元1920的选择来选择由电力P1、P2和P3提供的电力来源与负载1914和/或EV 1916的存储装置之间的连接路径。选择连接路径中 的哪个可响应于连接到外壳1912的公用电网的电网费率。选定的连接路径还可响应于 负载1914和/或EV 1916的存储装置的电力需求而通过操作电源转换器1910a/1910b来 将电力通过连接路径提供到负载1914和/或EV 1916的存储装置。可通过使用例如图7 中所示的继电器716等继电器来进行连接路径的选择，所述继电器可例如根据方法800 响应于电力系统700中所感测的电流来进行切换。可通过以操作方式附接到控制器1918 的传感器(未示出)来感测负载1914和/或EV 1916的存储装置的电力需求。选定的连 接路径还可通过选择单元1920将可选的DC和/或AC输入电力提供到外壳1912的输入 端，从而形成由端接在外壳1912的输入端处的电力P1、P2和P3提供的电力来源。由 此，可通过转换器1910a/1910b转换外壳1912的输入端的DC和/或AC输入电力以在外 壳1912的输出端得到多个DC和/或AC电输出。由此，由于在外壳1912的输出端上可 获得多个DC和/或AC电输出，因此连接器1906b中可包含类似于控制器1918、选择器 单元1920的控制器、选择器单元。由此，外壳1912的输出端上的DC和AC电可通过 位于连接器1906b中的多个电源转换器转换成去往对应的负载1914和/或EV 1916的存 储装置的连接器插座的DC和/或AC电。或者，类似于控制器1918、选择器单元1920 的控制器、选择器单元可包含在电缆和/或具体地说电缆1928中。
图19A、19B和19C之间的差别可能在于连接器1906。图19B示出两个连接器1906a和1906b，其中连接器1906a安置在外壳1912内部，而图19A具有连接于电缆1928与 对应的EV 1916的存储装置的连接器插座之间的连接器1906b。图19C还示出这一可能 性：将连接器1906A提供于外壳1912的外部，所述连接器可连接到对应的外壳1912的 连接器插座(未示出)。连接器1906中的每一个可包含或可不包含类似于例如控制器 1918、选择器单元1920和传感器217、1304、17601a/b的控制器、选择器单元和传感器。 以类似方式，电源转换器1910a和/或1910b可包含在外壳1912内部或连接到外壳1912 外部。
应注意，本文阐述了元件之间的各种连接。对这些连接进行了概括性描述，且除非另外规定，否则这些连接可能是直接的或间接的；本说明书在这方面并无限制性。此外， 一个实施例的元件可与其它实施例的元件以适当的组合或子组合形式进行组合。举例来 说，图2A的传感器/传感器接口217可包含在图3的逆变器302b或EV充电器302a中。 作为另一实例，用户接口1710可包含图4A的用户接口400的所有或一些特征。剩余电 流检测器(RCD)、接地故障检测器断流器(GFDI)、熔断器、断路器、安全开关弧检测 器和/或可保护IIEVC202的一个或多个组件的其它类型的安全电路系统可以类似方式 并入在电缆1320/1703/1928和连接器1205/1500/1705/1906a/1906b中。类似地，图2A、 2B、5、7或9中的电源转换电路可包含在连接器1205/1500/1705和/或电缆1320/1703/1928 中。
尽管已用特定于结构特征和/或方法动作的语言来描述主题，但应理解，所附权利要 求书中限定的主题未必局限于上文所描述的具体特征或动作。实际上，上文所描述的具体特征和动作被描述为所附权利要求的实例实施方案。

Claims (21)

1.一种设备，包括：
控制器；
传感器单元，耦合到所述控制器且配置成感测多个连接路径中的一个或多个参数，其中所述多个连接路径包括包括多个电力来源与多个电力负载之间的路径；以及
选择单元，由所述控制器控制，所述选择单元配置成选择所述多个连接路径中的一个连接路径以将电力从所述多个电力来源中的一个电力来源提供到所述多个电力负载中的一个电力负载，其中所述选择基于由所述感测单元感测到的所述一个或多个参数。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述选择单元配置成使用电源转换器将电力从所述多个电力来源中的所述一个电力来源提供到所述多个电力负载中的所述一个电力负载，所述电源转换器与所述多个连接路径中所选择的所述一个连接路径相关联。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个电力来源包括AC电源和DC电源。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个参数包括库仑电荷、电压、电流、温度、能量、功率或阻抗。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述选择单元进一步配置成基于连接到所述设备的至少一个公用电网的电网费率来选择所述多个连接路径中的所述一个连接路径。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个连接路径中的一个或多个连接路径包括电缆，所述电缆具有对应于所述多个电力负载中的一个电力负载的连接器插座的连接器插头。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述连接器插头包括DC转AC转换器或AC转DC转换器中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述连接器插头容纳所述传感器单元或所述选择单元中的一个或多个。
9.根据权利要求6所述的设备，其中所述电缆容纳所述传感器单元或所述选择单元中的一个或多个。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述选择单元进一步配置成选择用于所述多个连接路径中所选择的所述一个连接路径的电源转换器，所选择的所述电源转换器包括DC转DC转换器、DC转AC转换器、AC转DC转换器或AC转AC转换器。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个电力来源包括DC电源、AC电源、蓄电池、存储装置、DC发电机、光伏模块、风力涡轮机、AC发电机、AC公用电网或DC公用电网中的一个或多个。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个电力负载包括蓄电池、电动车辆(EV)的存储装置、电力系统的存储装置或公用电网中的一个或多个。
13.根据权利要求1所述的设备，进一步包括外壳，所述外壳以操作方式在输入端处连接到所述多个电力来源且在输出端处连接到所述多个电力负载，其中所述外壳容纳所述控制器、所述传感器单元和所述选择单元。
14.一种方法，包括：
感测多个电力来源与多个电力负载之间的多个连接路径中的一个或多个参数；
基于由所述感测单元感测到的所述一个或多个参数来选择所述多个选择路径中的一个路径；以及
使用所述多个选择路径中所选择的所述一个路径来将电力从所述多个电力来源中的一个电力来源提供到所述多个电力负载中的一个电力负载。
15.根据权利要求14所述的方法，其中提供电力包括基于所述多个电力负载中的所述一个电力负载的电力需求而通过操作电源转换器来在所选择的所述路径中提供电力。
16.根据权利要求14所述的方法，其中提供电力包括将提供的所述电力从AC转换到DC或从DC转换到AC。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个参数包括库仑电荷、电压、电流、温度、能量、功率或阻抗。
18.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述多个选择路径中的所述一个路径进一步包括基于连接到所述设备的至少一个公用电网的电网费率来进行选择。
19.根据权利要求14所述的方法，其中提供电力包括使用电缆将所述多个电力来源中的所述一个电力来源连接到所述多个电力负载中的所述一个电力负载，所述电缆具有对应于所述多个电力负载中的一个电力负载的连接器插座的连接器插头。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括通过位于所述连接器插头中的转换器来转换电力，其中所述转换器包括DC转AC转换器或AC转DC转换器中的至少一个。
21.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述多个路径中的所述一个路径包括选择用于所述多个连接路径中所选择的所述一个连接路径的电源转换器，所选择的所述电源转换器包括DC转DC转换器、DC转AC转换器、AC转DC转换器或AC转AC转换器。
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