CN109878366A - 具有优先充电的电动车辆充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有优先充电的电动车辆充电系统。所述电动车辆充电系统中的第一控制器可以耦合到主电源并且可以将第一充电电流输送到第一充电站处的电动车辆(EV)。所述第一控制器还可以将电力输送到第二控制器，所述第二控制器可以向第二充电站处的EV提供第二充电电流。响应于确定在第一充电站处存在EV充电，所述第一控制器断开到所述第二控制器的所述电力，并且仅响应于确定EV并未在所述第一充电站处充电，接通到所述第二控制器的所述电力。

Description

具有优先充电的电动车辆充电系统
相关申请的引用
本申请是于2016年7月28日提交的、名称为“电动车辆充电系统(An ElectricVehicle Charging System)”的第15/222,813号美国申请的部分继续申请，其要求于2015年12月4日提交的、名称为“每个电源电路多个车辆充电站和时间复用充电方法(MultipleVehicle Charging Stations Per Power Circuit and Time Multiplexing ChargingMethod)”的第62/263,564号美国临时申请的优先权，两者的全部内容均通过引用并入本文中。本申请涉及均于2016年7月28日提交的、名称分别为“电动车辆充电方法(An ElectricVehicle Charging Method)”和“电动车辆充电系统接口(An Electric Vehicle ChargingSystem Interface)”的第15/222,841和第15/222,856号的共同未决的美国申请，两者的全部内容均通过引用并入本文中。
背景技术
电动车辆(Electric vehicle，EV)依靠定期需要充电的电池。EV的车主可以随时在家中充电，在那里他们可以独享家庭充电站或电源插座。但是，当离开家时，EV的车主依赖并且不得不在公共场所或私人场所(诸如工作场所、购物中心、电影场所、餐馆和酒店)中共享充电站。
随着EV数量的持续增加，充电站的需求也在增加。企业开始将充电站添加到他们的停车场，作为员工和客户的福利。另外，一些地方政府正在强制企业增加充电站。
因此，无论是由消费者需求还是由政府强制推动，更多充电站正在家庭外部安装。然而，充电站(硬件，包括专用电力线和安装)的成本相对较高，通常由企业所有者承担。因此，通过减轻企业负担同时增加EV车主对充电站的可用性来降低充电站成本的解决方案将是有价值的。
即使充电站(包括安装)的成本降低，从成本角度来看，安装足够的充电站以满足高峰需求仍然是低效的。因此，充电站仍然需要共享。EV车主本来理解需要共享充电站，但是虽然如此，他们还是不方便的，因为一旦充电站变得可用，需要将他们的车辆从停车位移动到充电站，并且在他们的车辆充满电之后，将他们的车辆移动到另一个停车位，以为另一车辆腾出空间。因此，EV车主更容易共享充电站的解决方案也会很有价值。
发明内容
在根据本公开的实施例中，第一控制器可以耦合到主电源并且可以将第一充电电流输送到第一充电站处的电动车辆(EV)。所述第一控制器还可以将电力输送到第二控制器。所述第二控制器可以向第二充电站处的EV提供第二充电电流。响应于确定在所述第一充电站处存在EV充电，所述第一控制器断开到所述第二控制器的所述电力，并且仅响应于确定EV并未在所述第一充电站处充电，接通到所述第二控制器的所述电力。
在实施例中，所述第一控制器和第二控制器中的每个包括处理器(例如，中央处理单元(CPU))，并且每个包括由它们各自的CPU控制的一个或更多通道。所述第一控制器的第一通道耦合到所述第一充电站。所述第一通道可以被称为或表征为优先通道。所述第一控制器的第二通道耦合到所述第二控制器。在实施例中，如果在所述优先通道上存在电负载，则关断到第二控制器的电力，直到所述负载被移除；如果所述优先通道上不存在负载，则可以接通到所述第二控制器的电力。所述第二控制器可用于使用例如轮流(例如，循环)充电过程来控制一个或更多EV的充电。在实施例中，如果在优先通道上或在所述第二控制器的通道上不存在负载，则在所述第一控制器的第一(优先)通道和第二通道两者上保持电力，直到所述优先通道上存在负载为止。
因此，根据本发明的实施例包括但不限于以下特征：每个电路多个物理充电站/连接；轮流(例如，循环)充电；以及没有用户介入的多个车辆的自动充电。因此，EV的车主更容易共享充电站。单个电路可用于多个充电站/连接，因此降低了成本。
所述优先通道可以被开启指定的时间段，直到所述优先通道上的所述充电电流降低到阈值水平或值为止，和/或直到通过所述优先通道输送指定量的电荷为止。因此，例如，用户可以付费以使他或她的EV在所述第一充电站处充电某时间量或者充电某电荷量或电荷水平。一旦输送了付费的电荷，就可以关闭所述优先通道并且可以将电力输送到所述第二控制器以对所述第二充电站和连接到所述第二控制器的其他充电站处的EV充电。这种类型的实施现方式是特别有利的，例如，对于具有周期性需要充电的EV车队的企业而言。当所述优先通道未被付费客户使用时，由所述第二控制器控制的所述充电站可用于为该车队充电。这有助于进一步降低或支付安装和操作充电站的成本，并使充电站更容易共享。
所述优先通道的另一个好处是它可以被紧急车辆使用，诸如救护车或可以被指定为优先车辆的其他EV。
在阅读各个附图中所示的实施例的以下详细描述之后，本领域普通技术人员将认识到根据本发明的各个实施例的这些和其他的目的和优点。
附图简要说明
并入本说明书并形成本说明书的一部分并且其中相似标号描绘相似元件的附图示出了本公开的实施例，并且与详细描述一起用于解释本公开的原理。
图1是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的元件的框图。
图2是示出在根据本发明的实施例中的给一个或更多个电动车辆(EV)充电的方法的流程图。
图3是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的元件的框图。
图4是示出在根据本发明的实施例中的用于多车辆充电站的控制器的元件的框图。
图5是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实施方式的示例的框图。
图6是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实施方式的示例的框图。
图7是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实施方式的示例的框图。
图8是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实施方式的示例的框图。
图9示出了在根据本公开的实施例中的多个车辆在具有多个输出连接的充电站处充电的示例。
图10是示出在根据本发明的实施例中的用于管理充电的EV的充电签名的示例的图。
图11是示出在根据本发明的实施例中的用于监控和管理EV充电站的网络的计算机实现的操作的示例的流程图。
图12是示出在根据本发明的实施例中的用于监控和管理EV充电站的网络的计算机实现的操作的示例的流程图。
图13是示出在根据本发明的实施例中的用于监控和管理EV充电站的网络的计算机实现的操作的示例的流程图。
图14示出了在根据本发明的实施例中的构成在显示设备上呈现的图形用户界面(graphical user interface，GUI)的选定元素(selected element)的显示的示例。
图15示出了在根据本发明的实施例中的构成在显示设备上呈现(render)的GUI的选定元素的显示的示例。
图16示出了在根据本发明的实施例中的构成在显示设备上呈现的GUI的选定元素的显示的示例。
图17示出了在根据本发明的实施例中的构成在显示设备上呈现的GUI的选定元素的显示的示例。
图18是示出在根据本发明的实施例中的与监控和管理EV充电站的网络相关联的计算机实现的操作的示例的流程图。
图19是能够实现根据本发明的实施例的计算设备或计算机系统的示例的框图。
图20是示出根据本发明的实施例中的控制器的元件的框图。
图21是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。
图22是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。
图23是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。
图24是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。
图25是示出根据本发明的实施例中的用于管理多车辆充电系统的计算机实现的操作的示例的流程图。
详细描述
现在将详细参考本公开的各种实施例，其示例在附图中示出。虽然结合这些实施例进行了描述，应该理解的是，它们并不旨在将本公开限制为这些实施例。相反，本公开旨在覆盖可包括在由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的替代、修改和等同。此外，在本公开的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，应该理解的是，本公开可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、程序、部件和电路，以免不必要地模糊本公开的各方面。
下面的详细描述的一些部分是按照程序、逻辑块、处理以及对计算机存储器内的数据位的操作的其他符号表示来呈现的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来将其工作的实质最有效地传达给本领域其他技术人员的手段。在本申请中，程序、逻辑块、进程等被认为是导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。这些步骤是利用物理量的物理操纵的步骤。通常，虽然不一定，但这些量采取能够在计算机系统中被存储、传输、组合、比较和以其他方式操作的电或磁信号的形式。主要是为了通用的原因，将这些信号称为事务、比特、值、元件、符号、字符、采样、像素等有时被证明是方便的。
但应该记住的是，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的便利标签。除非明显从下文的讨论中特别地做出了相反的声明，应该理解的是，在整个本公开中，利用诸如“接收”、“引导”、“发送”、“停止”、“确定”、“生成”、“显示”、“指示”、“开启”、“关闭”等术语是指装置或计算机系统或者类似的电子计算设备或处理器(例如，图19的设备1900)的动作和进程(例如，图11、图12、图13、图18和图25各自的流程图1100、1200、1300、1800和2500)。计算机系统或类似的电子计算设备操作并转换在存储器、寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示设备内表示为物理(电子)量的数据。
本文描述的实施例可以在驻留在某种形式的计算机可读存储介质上的由一个或更多计算机或其他设备执行的计算机可执行指令(例如程序模块)的一般上下文中讨论。作为示例而非限制，计算机可读存储介质可以包括非暂时性计算机存储介质和通信介质。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。程序模块的功能可以按不同实施例中所期望的被组合或分配。
计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存(例如，SSD或NVMD)或其他存储器技术，光盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他光存储，磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或可用于存储所需信息并可被访问以检索该信息的任何其他介质。
通信介质可以包含(embody)计算机可执行指令、数据结构和程序模块，并且包括任何信息传递介质。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及诸如声学、射频(RF)、红外和其它无线介质的无线介质。上述任何的组合也可以被包括在计算机可读介质的范围内。
总而言之，在根据本公开的实施例中，单个电路(电源电路)被路由到多个充电站(或者到具有多个充电连接器的单个站，充电连接器在本文中被称为输出连接、连接器或电缆)。在任何时候，该单个电路上只有一个充电站/连接器正在用于给车辆充电。该车辆被充电指定的时间段(例如30分钟)，然后停止该车辆的充电，然后根据充电顺序或程序，单个电路上的下一个充电站/连接器用于对另一车辆充电指定的时间段(例如30分钟，或者某个其他时间长度)等。例如，如果在单个电路上有四个充电站/连接器并且车辆被连接到每个充电站/连接器，则在站/连接器1处的车辆1被充电指定的时间段(当车辆1被充电时，其他车辆不被充电)，然后在站/连接器2处的车辆2被充电等，然后例如以循环方式(循环充电顺序)返回在站/连接器1处的车辆1。如果车辆没有被连接到充电站/连接器，或者如果被连接到充电站/连接器的车辆不需要充电，则根据充电程序该充电站/连接器被绕开。
图1是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统100的选定元件的框图。多车辆充电系统100可以包括多个不同的充电站，例如充电站110。每个充电站包括接收电压的输入108。电压来自电气面板(主交流电[AC]电源130)并且根据实现方式通过专用电路131被输送到充电站或充电站组；有关不同实现方式的信息，请参见图4-8。根据充电站的数量，可能会有多个电气面板和多个电路。每个充电站包括诸如电线、电容器、变压器和其他电子部件的电力电子器件(未示出)。
在图1的示例中，多车辆充电系统100还包括多个输出电缆或输出连接141、142、143和144(141-144)。如将要描述的那样，取决于实现方式，充电站可以仅具有单个输出连接，或者充电站可以具有多个输出连接。因此，取决于实现方式，输出连接141-144可全部耦合到单个充电站，或者输出连接中的每一个可耦合到各自的充电站(每个充电站一个输出连接)；更多信息请参见图4-图8。虽然在图1的示例中示出和描述了四个输出连接，但是根据本发明的实施例不限于此；每个充电站可以少于四个输出连接，或每个充电站可以多于四个输出连接。
如下面将结合图4-图8所描述的，控制器106(其也可以被称为电动车辆主控制器)管理多车辆充电系统100中的电力的分配。控制器106可以执行其他功能，诸如计量电力使用量并存储与充电事件有关的信息。取决于实现方式，多车辆充电系统100可以包括多个控制器。取决于实现方式，控制器可以管理多个充电站处的EV充电，或者控制器可以管理单个充电站处的EV充电。下面描述的图5-图8示出了控制器106的不同实现方式。
继续参考图1的示例，输出电缆或连接141-144中的每一个耦合到至少一个接头(分别为接头111、112、113和114)。接头可以是可以插入诸如EV120和121之类的电动车辆(EV)的插座中的插头。可选地，接头可以是可以连接至EV的插头的插座。一般来说，接头被配置为连接到EV并将充电电流输送到与其连接的EV。在图1的示例中，单个接头被连接到每个输出电缆。在一实施例中，多个接头被连接到输出连接141-144中的一个或更多(参见下面的图7和图8的讨论)。
EV可以是任何类型的车辆，例如但不限于汽车、卡车、摩托车、高尔夫球车或机动(动力辅助)自行车。
根据本发明的实施例可以在级别2或级别3的充电站中使用，但是本发明不限于这种类型的充电站并且可以用于将来可能存在的其他类型。在一实施例中，最大充电电流为32安培，但是根据本发明的实施例也不限于此。
在根据本发明的实施例中，使用图1的示例，如果多个EV(例如，EV120和121)通过接头被同时连接到充电站，则多车辆充电系统100每次仅向输出连接141-144中的一个提供充电电流。也就是说，例如，如果EV 120被连接到输出连接144的时间段与EV 121被连接到输出连接143的时间段重叠，则充电电流每次仅被提供给这两个EV中的一个。
在一实施例中，如果没有电负载(例如，EV)被连接到输出连接，则不向该输出连接提供充电电流。在一实施例中，如果被连接到输出连接的EV不需要进一步充电，则不向该输出连接提供充电电流。
在一实施例中，在图1的示例中，充电电流被提供给输出连接141-144中的第一个某时间间隔，然后停止充电电流，切换到输出连接中的另一个，重新开始另一时间间隔(其长度可以与前一时间间隔的长度相同或不同)等，直到充电电流已经被提供给连接到EV的所有输出连接，在该点处循环再次开始。
在一实施例中，每个间隔的长度是30分钟，但是本发明不限于此。每个间隔的长度是可编程的并且是可变的。输出连接的间隔长度可不同于另一个输出连接的间隔长度；换句话说，间隔的长度在所有输出连接141-144中不必是相同的。
在另一个实施例中，充电电流被提供给输出连接141-144中的一个，直到充电电流下降到阈值量以下(例如，峰值的50％)，停止到该输出连接的充电电流，切换到另一个输出连接，重新开始直到充电电流再次下降到阈值量以下等(在下面图10的示例中提供附加细节)。
仍然参照图1的示例，在一实施例中，充电电流以循环方式提供给被连接到EV的输出连接中的每一个，每次一个输出连接。例如，如果EV被连接到所有输出连接141-144，则向输出连接141提供充电电流，然后向输出连接142提供，然后向输出连接143提供，然后向输出连接144提供，然后返回到输出连接141等(在下面图9的示例中提供附加细节)。
如上所述，如果输出连接未连接至EV，或者EV不需要进一步充电，则自动跳过该输出连接。然而，本发明不限于此。例如，输出连接可以被指定为优先连接，在这种情况下，与其他输出连接相比，更频繁或更长时间段地向该优先连接提供充电电流。更具体地，如果存在以循环方式使用的四个输出连接(1、2、3和4)，那么充电顺序将是1-2-3-4-1-2-3-4，等(假设EV被连接到输出连接中的每一个)。如果输出连接2被指定为优先连接，则充电顺序可以是1-2-3-2-4-2-1-2-3-2-4-2等或2-1-2-3-4-2-1-2-3-4-2等(再次假设EV被连接到输出连接中的每一个)。充电程序或顺序是可编程的并且是可变的。在充电时间方面，如果输出连接2被指定为优先连接，则充电时间可能是30-60-30-30-30-60-30-30等(以分钟为单位)(假设循环程序和EV被连接到输出连接中的每一个)。
如上所述，在一实施例中，如果没有EV被连接到输出连接，则充电电流不被提供给输出连接；换句话说，该输出连接被跳过。在这样的实施例中，在充电电流被提供给输出连接之前，充电系统被配置为检测EV是否被连接到该输出连接(附加细节在下面图4的示例中提供)。因此，在图1的示例中，进行检查以确定EV是否被连接到输出连接143，然后由于EV121被连接到该输出连接，所以向输出连接143提供充电电流，到输出连接143的充电电流停止，进行检查以确定EV是否被连接到输出连接144，然后由于EV120被连接到该输出连接，所以向输出连接144提供充电电流，到输出连接144的充电电流停止，进行检查以确定EV是否被连接到输出连接141，由于EV没有被连接到输出连接，所以不向输出连接141提供充电电流，进行检查以确定EV是否被连接到输出连接142等。
同样如上所述，在一实施例中，如果被连接到输出连接的EV不需要进一步充电，则不向该输出连接提供充电电流。在这样的实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，充电系统被配置为自动确定连接到输出连接的EV是否需要充电。例如，EV的充电签名(chargesignature)或充电状态(state of charge，SOC)可由EV提供或由充电系统访问，以确定EV的电池是否充满电或至少充电至阈值量(参见下面图4的讨论)。如果电池充满电或充电到令人满意，则不向输出连接提供充电电流；换句话说，该输出连接被跳过。因此，在该实施例中并且参照图1的示例，进行检查以确定EV是否被连接到输出连接143以及EV是否需要被充电。因为EV121被连接到输出连接143，所以如果EV需要充电，则可以向输出连接143提供充电电流。停止到输出连接143的充电电流，然后进行检查以确定是否有另一个EV被连接到输出连接144以及该EV是否需要充电。由于EV 120被连接到输出连接144，因此如果该EV需要充电，则充电电流可以被提供给输出连接144。该过程继续到下一个输出连接，直到所有输出连接都已检查完毕，然后返回到第一输出连接，以开始另一个循环。
图2的流程图200示出了在根据本发明的实施例中对一个或更多EV充电的方法。在方框202中，输出连接被选择或访问，在方框204中，确定在所选的输出连接上是否存在负载(EV)。该确定可以自动进行。如果不存在，则流程图200返回到方框202，并根据充电顺序或程序来选择或访问另一个输出连接。如果存在负载，则流程图200进行至方框206。在方框206中，进行检查以确定EV是否需要充电，如果是，则流程图200进行至方框208；否则，流程图返回到方框202，并选择或访问另一个输出连接。在方框208中，充电电流被提供给选定的输出连接。在方框210中，确定是否满足条件。例如，条件可以是时间间隔已经到期，或者到所选的输出连接的充电电流已经降低到阈值，如果满足条件，则在方框212中停止到所选的输出连接的充电电流，然后流程图200返回到方框202，并且根据充电顺序或程序来选择或访问另一个输出连接。如果不满足条件，则流程图200返回到方框208，并继续到所选的输出连接的充电电流。
图3是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的元件的框图。仅示出单个电源电路；然而，本发明不限于此。换句话说，多个这样的系统可以并行实现。
在图3的示例中，主电力通过专用电路131从电气面板302(例如，从主AC电源130)输送到控制器106，其也可以被称为网络切换块(cyber switching block)。控制器106与在计算机系统1900上实现的图形用户界面(GUI)304进行通信(该GUI结合图14-图18进一步描述)。控制器106和计算机系统1900之间的通信可以使用有线和/或无线连接来实现，并且可以直接和/或通过互联网或内联网(例如，以太网或局域网)发生。在一实施例中，控制器106在充电站110中。在另一个实施例中，控制器106不在充电站110中，而是与充电站进行通信。
在图3的示例中，控制器106具有四个通道：通道1、2、3和4(1-4)。根据实现方式，每个通道可以被连接到各自的充电站，或者每个通道可以被连接到各自的输出连接。这将结合图5和图6进一步描述。
图4是示出根据本发明的实施例中的控制器106的元件的框图。在图4的示例中，控制器106包括可以经由通信接口404耦合到计算机系统1900和GUI 304的处理器(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU))402，如上所述，通信接口404如上所述能够进行无线和/或有线通信。控制器106可以在具有低电压侧(例如，包含CPU)和单独的高电压侧(主电源侧)的单个印刷电路板(printed circuit board，PCB)上实现。在一实施例中，处理器402由单独的低电压(例如，五伏)电源406供电。在一实施例中，控制器106包括存储器401，存储器401例如可以用于存储与充电事件有关的信息。
主AC电源130通过由处理器402单独控制的各自的继电器R或开关被连接到通道1-4中的每一个。如本文所述，通过开启和关闭继电器或开关，充电电流被提供给通道中的第一个，然后关闭到通道中的第一个的充电电流，然后将充电电流提供给通道中的第二个，等等。更具体地说，例如，可以向通道中的第一个提供充电电流，当时间间隔到期时或当达到充电阈值时关闭充电电流，然后提供给通道中的第二个，等等。而且，在多个实施例中，充电电流以循环方式每次一个通道地被提供给每个通道，和/或通道被指定为优先通道，在这种情况下，与其他通道相比，充电电流被更频繁地提供给优先通道。可以使用许多不同的充电顺序或程序。
在一实施例中，通道1-4中的每一个包括各自的电流传感器CT和各自的电压传感器VS。因此，控制器106可以在将充电电流提供给通道之前检测电负载(例如，EV)是否被连接到通道。在一实施例中，控制器106还可以在将充电电流提供给通道之前检测连接到通道的EV的充电签名；如果充电签名指示EV不需要进一步充电(例如，已充满电)，则充电电流不被提供给该通道。
在一实施例中，控制器106还可以在将充电电流提供给通道之前自动确定通道是否已经吸取(draw)电流。如果是，则控制器指示故障状况(实际上，指示故障状况的可能性)。例如，可以在GUI 304上显示警报。然后可以执行诊断以确定是否存在实际故障状况，并且如果是的话可以执行纠正动作。
在一实施例中，控制器106还可以自动确定通道是否正在吸取大于其应该吸取的量的电流，并且如果是，则控制器指示故障状况。例如，如果应该吸取的最大电流为32安培，并且如果检测到大于该电流的安培数，则指示故障状况。例如，可以在GUI 304上显示警报。然后可以执行诊断以确定是否存在实际故障状况，并且如果是的话可以执行纠正动作。
在一实施例中，在通过所有通道1-4的每个循环结束时，进行检查以确保没有通道正在吸取电流。如果一个通道正在吸取电流，那么所有继电器都将开启，然后再次完成检查以确保所有通道都关闭并且没有吸取电流。一旦确认所有通道都清空(clear)，多车辆充电过程就可以再次启动。
在一实施例中，当检测到任何与电力相关的故障或问题时，通道自动关闭。在一实施例中，如果通道已经关闭(自动或手动)，则负载检查在该通道上被绕开，直到其再次被手动开启。
图5是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现方式的示例的框图，在图5的示例中，充电站110经由单个(专用)电路131被连接到电气面板(主AC电源130)，并且还被连接到控制器106。在一实施例中，控制器106被合并到充电站110中。控制器106的通道1-4中的每一个被连接到输出连接541、542、543和544(541-544)中的各一个自的输出连接，输出连接541、542、543和544(541-544)依次分别被连接到接头511、512、513和514(511-514)。在该实现方式中，控制器106如上所述每次一个地将充电电流引导至输出连接541-544，并且因此也是每次一个地将充电电流引导至接头511-514。
图5的实现方式可以被复制，使得多车辆充电系统构成多个充电站的网络的一部分，每个充电站能够对多个EV充电，并且每个充电站具有其自己的来自电气面板的专用电路。
图6是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的另一实现方式的示例的框图。在图6的示例中，控制器106经由单个(专用)电路131被连接到电气面板(主AC电源130)。控制器106的通道1-4中的每一个被连接到各自的充电站611、612、613和614(611-614)，其依次由各自的输出连接641、642、643或644(641-644)分别连接到接头651、652、653和654(651-654)。在图6的实现方式中，控制器106每次一个地将充电电流引导至通道1-4，并且因此每次一个地引导至充电站611-614，并且因此还每次一个地将充电电流引导至输出连接641-644和接头651-654。
图6的实现方式可以被复制，以使得多车辆充电系统构成多个充电站的网络的一部分，其中多个充电站被连接到单个控制器并且每个控制器具有其自己的来自电气面板的专用电路。
图7是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现方式的示例的框图。除了充电站110具有至少一个具有多于一个(例如两个)接头751和752的输出连接(例如输出连接741)之外，图7的实施例类似于图5的实施例。在实施例中，控制器106被合并到充电站110中。
在图7的实施例中，如本文所述，控制器106每次一个地将充电电流引导至输出连接741、542、543和544。当充电电流被引导到输出连接741时，其在接头751和752之间被分开。例如，其中一个接头接收大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。如果最大充电电流是32安培，那么接头751和752每个接收大约16安培。以这种方式，即使每次仅向一个输出连接提供充电电流，也可以同时对两个EV充电。
图8是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的另一实现方式的示例的框图。除了控制器106中的至少一个通道(例如通道1)被连接到两个充电站610和611之外，图8的实施例类似于图6的实施例。充电站610被连接到输出连接840，输出连接840被连接到接头850，而充电站611被连接到输出连接641，输出连接641被连接到接头642。在该实施例中，控制器106每次一个通道地将充电电流引导到通道1-4。然而，当充电电流被引导到通道1时，该充电电流可以在充电站610和611之间分开，并且因此最终到通道1的充电电流可以在输出连接840和641之间分开，并且因此在接头850和651之间分开。因此，例如，当EV被连接到接头850和651时，其中一个接头接收通道1上的大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。以这种方式，即使每次仅向一个通道提供充电电流，也可以同时对两个EV充电。
图5、图6、图7和图8的实现方式的任何组合可以被部署在同一个多车辆充电网络内。
图9示出了根据本公开的实施例中的多个车辆在具有多个输出连接的充电站处充电的示例。示出了四个输出连接和车辆；然而，本发明不限于此。
在图9的示例中，以30分钟的间隔执行轮流充电；然而，本发明不限于使用30分钟的时间间隔，并且也不限于每个车辆被充电相同的时间长度。
在图9的示例中，车辆1被充电长达30分钟(如果它在少于30分钟内充满电，则可以提早停止充电)。30分钟后停止充电并关闭车辆1的输出连接器，检查下一个输出连接器以确定它是否被连接到负载(例如另一车辆)。在该示例中，检测到负载(车辆2)，因此车辆2的输出连接器被开启，并且车辆2充电长达30分钟，然后停止充电并且到车辆2的连接器被关闭。检查下一个输出连接器以确定其是否被连接到负载。在该示例中，检测到负载(车辆3)，但是充电签名指示车辆3充满电，因此到车辆3的连接器被关闭并且车辆3被跳过。检查下一个输出连接器以确定它是否被连接到负载。在该示例中，检测到负载(车辆4)，因此车辆4的输出连接器被开启，并且车辆4充电长达30分钟，然后停止充电并且到车辆4的连接器被关闭。然后该充电循环返回到车辆1的输出连接器，并且如上所述继续该循环，直到每个车辆充满电。在任何时候，车辆都可以被断开连接并换上另一个车辆。如果车辆没有被连接到输出连接器，则循环中的该位置被跳过。
图10是示出在根据本发明的实施例中的用于管理充电的EV的充电签名(充电电流的量对递送给EV的时间)的示例的图。在时间t0，充电电流被开启并逐步上升到最大值(100％)。例如，最大值可以是16安培或32安培，这取决于EV的类型(例如，级别2或级别3)。也就是说，一些EV(级别2)被配置用于16安培的充电电流，而其他EV(级别3)被配置用于32安培的充电电流。通常，充电站110或控制器106(图4)可以确定什么类型的EV被连接到充电系统以及然后可以输送正确的安培数。
继续图10的示例，在100％一段时间后，EV几乎充满电，充电电流开始下降。在时刻t1，减小的充电电流已达到阈值(例如50％)。
在一实施例中，监控每个接头(或输出连接或通道)处的充电电流。在这样的实施例中，当充电电流降低到预设阈值(例如，如图10的示例中的50％)时，那么充电电流停止，并且充电电流切换到另一个接头(或输出连接或通道)。相对于图9的示例，不是当时间间隔到期或当EV充满电时关闭到输出连接的充电电流，而是当充电电流降至阈值时关闭充电电流。
充电签名也可用于自动确定EV是否充满电。例如，如果到达接头(或输出连接或通道)的充电电流在时间t0被开启，在经过预设的时间量(t2)后并不稳定，则充电电流被关闭并切换到另一个接头(或输出连接或通道)。
图11、图12和图13是分别示出了根据本发明的实施例中的用于监控和管理EV充电站的网络的操作的示例的流程图1100、1200和1300。这些操作在下面进行了一般地描述，因为这些操作的细节已经在上面进行了描述。
图11的流程图1100可以在诸如图5、图6、图7和图8中所示的那些的多车辆充电系统中实现，在方框1102中，还参考图5-图8，在控制器(106)处通过专用电路(131)从电源(130)接收电压。
在方框1104中，如果第一EV被连接到第一输出连接的接头(例如，511)，则使用该电压生成的充电电流被引导到第一输出连接(例如，541)。
在方框1106中，到第一输出连接的充电电流被停止。
在方框1108中，在到第一输出连接的充电电流停止之后，如果第二EV被连接到第二输出连接的接头(例如512)，则充电电流被引导到第二输出连接(例如，542)。在一实施例中，充电电流被引导到第一输出连接第一时间间隔，在第一间隔到期时停止，然后被引导到第二输出连接第二时间间隔。在一实施例中，充电电流被引导到第一输出连接，直到充电电流下降到阈值安培数，当达到阈值时停止，然后被引导到第二输出连接。
在一实施例中，在方框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，做出关于是否应该提供充电电流的确定。
在一实施例中，在方框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，做出关于是否存在连接至输出连接的电负载的确定。在该实施例中，如果没有电负载，则充电电流不被引导到输出连接。
在一实施例中，在方框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，做出关于连接到输出连接的EV是否需要进一步充电(例如充满电)的确定。例如，可以使用EV的充电签名来确定EV是否充满电。在该实施例中，如果EV不需要进一步充电，则不向输出连接提供充电电流。
在一实施例中，在方框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，做出关于输出连接是否已经在吸取电流的确定，并且，当在提供充电电流之前输出连接正在吸取电流时，指示故障状况。
图12的流程图1200可以由如结合图4所描述的包括处理器402和多个通道(1-4)的控制器(106)执行。在方框1202中，从输入电源(130)生成的充电电流被引导到通道中的第一个。
在方框1204中，关闭到第一通道的充电电流。在各种实施例中，如果时间间隔到期或者如果充电电流的安培数降低到特定阈值，则关闭充电电流。
在方框1206中，在关闭到第一通道的充电电流之后，充电电流从输入电源被引导到通道中的第二个。
还参考图1，图13的流程图1300示出了在充电站(110)处给一个或更多EV充电的方法。在方框1302中，通过专用电路(131)在充电站的输入(108)处接收来自电源(130)的电压。充电站包括多个输出电缆或连接器(141-144)，每个输出电缆或连接器被连接到至少一个接头(111-114)。
在方框1304中，如果多个EV经由接头同时被连接到充电站，则充电电流每次仅提供给输出电缆中的一个。充电电流被提供给输出电缆中的第一个，然后停止充电电流，切换到输出电缆中的第二个，并重新开始。
图14、图15、图16和图17示出了根据本发明的实施例中的构成渲染在显示设备1912上的GUI 304(图3)的选定元素的显示的示例。这些示例中示出的显示可能是全屏显示，或者可能是全屏显示中的窗口。显示可以是单独显示的，或者可以是同时显示的多个显示(例如，并排)。下面示出和描述的显示仅是示例，旨在表明GUI 304的一些功能。本发明不限于这些类型或布置的显示。
GUI 304是基于浏览器的接口，其利用浏览器的当前基本功能，加上可用于管理和监控包括一个或更多充电站(例如本文先前描述的那些)的多车辆充电系统或网络的附加功能。每个充电站、输出连接和/或接头可以通过网络进行监控和控制(编程)。
此外，可以从另一个计算机系统或诸如智能电话的设备远程访问GUI304中的一些或全部，或者可以将来自GUI的信息推送到诸如其他计算机系统和智能手机的远程设备。而且，在一实施例中，经由基于浏览器的接口接收来自智能电话或计算机系统(包括EV上的计算机系统或类似类型的智能设备)的信息，并且用于例如控制充电或向EV充电系统的拥有者或管理者提供计费信息。
在一实施例中，显示1400实质上包括地图的呈现，该地图示出了分别由GUI元素1401、1402、1403、1404和1405(1401-1405)表示的充电站1-5的网络。充电站1-5可以由本文描述的任何充电站来例示。在一实施例中，显示1400指示充电站相对于彼此以及相对于附近地标(例如，建筑物A)的位置以及充电站在停车场中的大致位置。优先充电站(具有优先连接或通道的站)也可以在地图中指定；在图14的示例中，字母“P”放置在包括优先连接或通道的充电站附近。如上所述，包括在显示1400中的信息可以被发送到诸如智能手机的远程设备或由其访问。因此，司机可以确定网络中的充电站的位置。而且，在一实施例中，GUI元素1401-1405可用于指示哪个充电站具有或可以具有可用的输出连接，在图14的示例中，GUI元素1401被加阴影以指示其具有可能可用的输出连接。
可以单独选择GUI元素1401-1405(例如，通过用鼠标点击其中之一，或者通过在触摸屏上触摸其中之一)。当选择GUI元素之一(例如，对应于站1的元素1401)时，图15的显示1500被显示在显示设备1912上。显示1500包括代表所选择的充电站的输出连接141-144的GUI元素1501、1502、1503和1504(以及识别所选择的充电站的GUI元素1510。
GUI元素1501-1504可用于指示哪个输出连接被连接到EV以及哪个输出连接当前正向EV提供充电电流。在图15的示例中，GUI元素1503和1504被着色、点亮或变暗以指示它们当前被连接到EV，并且GUI元素1503以某种方式被突出显示(例如，被GUI元素1515包围)，以指示站1的输出连接143当前正向EV提供充电电流。在一实施例中，GUI元素1501-1504包括指示各个输出连接的状态的文本；例如，可以在GUI元素内显示单词“active”，以指示相应的输出连接正被用于对EV充电，并且可以在GUI元素内显示单词“standby”，以指示相应的输出连接可用。而且，优先输出连接也可以以某种方式被识别；在图15的示例中，字母“P”被放置在GUI元素1504附近，以指示输出连接144是优先连接。如上所述，包括在显示1500中的信息可以被发送到诸如智能手机之类的远程设备或由其访问。因此，驾驶员可以确定网络中的哪些充电站正在使用以及哪些可用。或者，某种类型的警报可以被发送到驾驶员的设备。
在一实施例中，通过选择(点击或触摸)GUI元素1510，显示1600被开启并显示在显示设备1912上。显示1600显示充电站1的每个输出连接141-144的信息。例如，显示1600可以指示每个输出连接141-144的状态，以指示哪个输出连接被连接到EV，以及哪个输出连接正在向EV提供充电电流，类似于如上所述的那样。还可以显示其他信息，诸如每个输出连接的电压电平和安培数以及每个输出连接的开/关状态。使用GUI元素1611、1612、1613和1614，用户可以单独关闭或开启输出连接141-144。类似的控制机制可以用来开启和关闭各个充电站，以及开启和关闭各个接头。优先输出连接也可以以某种方式被识别；在图16的示例中，字母“P”被放置在GUI元素1604附近，以指示输出连接144是优先连接。
在一实施例中，显示1600包括分别用于输出连接141-144的GUI元素1601、1602、1603和1604(1601-1604)。GUI元素1601-1604可以被单独选择(例如，通过用鼠标点击其中之一或者通过触摸其中之一)。当选择GUI元素其中之一(例如，对应于输出连接143的元素1603)时，图17的显示1700被显示在显示设备1912上。在一实施例中，显示1700包括图形1710(充电签名)，其显示输出连接143的安培数与时间的关系。如上所述，包括在显示1700中的信息可以被发送到诸如智能手机之类的远程设备或由其访问。因此，使用充电签名，驾驶员可以确定他们的车辆是否已经完成充电。
在一实施例中，显示1700还包括日志1720。日志1720可以显示诸如事件的连续日志之类的信息，其中最后一个事件位于顶部。事件可以包括警报、状态更改、用户驱动的更改、设备添加以及每个充电站、输出连接和/或通道的事件所做的更改。日志1720或单独的日志可以包括诸如每次充电的充电数据(充电签名)以及充电站、输出连接和/或接头的安培数吸取随时间变化的信息。充电数据可以包括每个充电周期的长度(例如，对于每个输出连接，对EV的充电何时开始以及何时结束)。充电数据可用于识别和实现更好的充电和循环持续时间。
返回参照图14，GUI 304可以包括设置标签，其在被选择时可以用于开启显示或窗口，该显示或窗口允许用户编辑充电站设置(诸如每个输出连接的充电间隔的长度)、设置阈值(诸如上述的充电阈值(图10))、设置警报阈值和功能、并定义附加信息，例如充电站名称/标签、说明和位置。GUI 304还可以包括用户标签，其可以用于授权哪些用户可以使用多车辆充电系统以及哪些用户当前正在使用该系统。
GUI 304可以以任何数量的不同方式指示警报。例如，可以在显示1400中显示GUI元素(未示出)，或者可以以某种方式(例如，颜色变化)改变与正在经历可能的故障状况的充电站相关联的GUI元素1401-1405。类似地，可以以某种方式(例如，颜色变化)来改变与正在经历可能的故障状况的输出连接相关联的GUI元素1501-1504。警报也可以是音频警报。
图18是示出在根据本发明的实施例中的与监控和管理EV充电站的网络相关联的操作的示例的流程图1800。这些操作在下面进行一般地描述，因为这些操作的细节已经在上面进行了描述。
在方框1802中，还参照图14，生产包括用于网络中的每个充电站的GUI元素(1401-1405)的GUI(304)。
在方框1804中，接收用于充电站的GUI元素的选择。
在方框1806中，基于从充电站网络接收的信息，识别充电站的哪个输出连接正在接收充电电流的GUI元素被显示。
在方框1808中，响应于经由GUI接收的命令(即，响应于与GUI的用户交互)，网络的部件(例如，充电站本身，和/或输出连接和充电站的接头)被单独开启和关闭。
在方框1810中，指示充电站的可用性和/或输出连接和/或接头的可用性的信息被发送到诸如智能手机的另一设备。
因此，根据本发明的实施例包括但不限于以下特征：每个电路多个物理充电站/连接；轮流(例如，循环)充电；以及没有用户介入的多个车辆的自动充电。
由于只有一个电路用于多个充电站/连接，因此成本降低。换句话说，例如，没有必要为每个充电站支付专用电路费用。可以以每个站降低的成本增加新的充电站；相同的成本可以安装更多的充电站。现有的基础设施(例如现有电路)可以容易地被更改，以适应多个充电站而不是单个站。
有了更多的充电站，车辆充电更方便。例如，车辆不必经常移动。从员工的角度来看，在工作场所便利的充电站的可用性是福利。从雇主的角度来看，便利的充电站的可用性可鼓励员工继续工作一段时间以获得免费充电，再加上员工的工作效率可能会提高，因为他们不必频繁地移动汽车。
图19是能够实现根据本发明的实施例的计算设备或计算机系统1910的示例的框图。设备1910广泛地包括能够执行计算机可读指令的任何单处理器或多处理器计算设备或系统，诸如结合图2、图11、图12、图13和图18描述的那些。在其最基本的配置中，设备1910可以包括至少一个处理电路(例如，处理器1914)和至少一个非易失性存储介质(例如，存储器1916)。
图19的处理器1914通常表示能够处理数据或解释和执行指令的任何类型或形式的处理单元或电路。在某些实施例中，处理器1914可以从软件应用程序或模块(例如，应用程序1940)接收指令。这些指令可以使得处理器1914执行上面描述和/或示出的示例性实施例中的一个或更多个的功能。
系统存储器1916通常表示能够存储数据和/或其他计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性的存储设备或介质。系统存储器1916的示例包括但不限于RAM、ROM、闪存或任何其它合适的存储器设备。在一实施例中，系统存储器1916包括高速缓存1920。
除了处理器1914和系统存储器1916之外，设备1910还可以包括一个或更多部件或元件。例如，设备1910可以包括存储器设备、诸如键盘和鼠标之类的输入/输出(I/O)设备(未示出)以及通信接口1918，每个通信接口可以经由通信基础设施(例如总线)互连。设备1910还可以包括通常被配置为显示GUI(例如，图14、图15、图16和图17的GUI显示)的显示设备1912。显示设备1912还可以包括触摸感测设备(例如，触摸屏)。
通信接口1918广义地表示能够促进设备1910与一个或更多其他设备之间的通信的任何类型或形式的通信设备或适配器。通信接口1918可以包括例如可用于接收和发送信息(有线或无线地)的接收器和发射器，所述信息诸如来自和去往多车辆充电系统或网络中的充电站的信息以及来自和去往诸如智能手机或其他计算机系统之类的其他设备的信息。
设备1910可以执行允许其执行包括本文描述的操作和功能(例如，图11、图12、图13和图18的操作)的操作的应用程序1940。包含应用程序1940的计算机程序可以被加载到设备1910中。例如，存储在计算机可读介质上的计算机程序的全部或一部分可以存储在存储器1916中。当由处理器1914执行时，计算机程序可以使处理器执行和/或成为用于执行本文描述和/或示出的示例性实施例的功能的手段。另外地或可选地，本文描述和/或示出的示例性实施例可以以固件和/或硬件来实现。
应用程序1940可以包括执行本文已经描述的功能的各种软件模块。例如，应用程序可以包括用户管理模块1941和系统管理模块1942和GUI模块1943。用户管理模块1941可以执行诸如但不限于设置授权用户使用多车辆充电网络的用户帐户、认证用户、测量每个用户消耗的功率，并且可选地对用户计费的功能。系统管理模块1942可以执行诸如但不限于监控诸如电路、通道、输出连接、接头和充电站之类的网络部件的可用性和功能性、控制(例如开启和关闭)这些组件、监控充电签名和充电周期(以例如如本文所述的循环方式来轮流充电)、收集和记录网络信息以及执行诊断的功能。GUI模块1943可以执行诸如但不限于生成可以由网络管理员访问并且也可以由其他设备(例如智能手机)访问或推送到其他设备的GUI的功能。
具有优先充电的电动车辆充电系统
图20是示出根据本发明的实施例中的控制器的元件的框图。在图20的示例中，控制器2000包括处理器(例如，CPU)2002，其可以经由通信接口2004耦合到计算机系统1900和GUI 304，如上所述，通信接口2004能够无线通信和/或有线通信。控制器2000可以在具有低压侧(例如，包含CPU)和单独的高压侧(主电源侧)的单个PCB上实现。在实施例中，处理器2002由低电压(例如，5伏)电源406供电。在实施例中，控制器2000包括存储器2001，其可以用于存储指令以执行将在下面描述的操作。
主AC电源130分别通过由处理器2002单独控制的继电器或开关S1或S2连接到通道A和B。通道A在下文可以称为第一通道或优先通道，通道B在下文可以称为第二通道或非优先通道。
在实施例中，通道A和B中的每一个包括各自的电流传感器CT和各自的电压传感器VS。因此，控制器2000可以检测电负载(例如，EV)是否被连接到通道。控制器2000可以执行其他功能，特别是与控制器106相同的功能(如上结合图4的讨论所述)。
如将结合图21-图24所描述的，控制器2000(下文可以称为第一控制器)可以耦合到电源(主AC电源)130并且可以将第一充电电流输送到第一充电站处的EV。控制器2000还可以向控制器106输送电力，控制器106在下文可以称为第二控制器。第二控制器106可以向第二充电站处的EV提供第二充电电流。在实施例中，响应于确定第一充电站处存在EV充电，第一控制器2000断开到第二控制器106的电力，并且仅响应于确定EV并未在第一充电站处充电而接通到第二控制器106的电力。
在实施例中，第一控制器2000的第一通道A耦合到第一充电站。第一控制器2000的第二通道B耦合到第二控制器106。在实施例中，如果在第一(优先)通道A上存在电负载，则切断到第二控制器106的电力，直到负载被移除；如果优先通道1上不存在负载，则可以接通到第二控制器的电力。在实施例中，如果第一控制器2000的优先通道A或第二控制器106的通道1-4中的任何一个上没有负载，则在第一控制器2000的优先通道A和第二通道B两者上都保持电力，直到优先通道上存在负载为止。第一控制器2000中的开关或继电器可用于接通和断开到第二控制器106的电力。也就是说，每当控制器2000从电源130接收到电力，则第一开关S1开启，并且当在第一通道A上存在EV充电负载时，第二开关S2被关闭，以及当在第一通道A上不存在EV充电负载时，第二开关S2被开启以向第二控制器106输送电力。
图21是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。在图21的示例中，第一控制器2000被合并到类似于图5的多车辆充电系统中。具体地，在图21的实施例中，第一控制器2000经由单个(专用)电路131被连接到电气面板(主AC电源130)，第一控制器2000通过第一(优先)通道A被连接到充电站2100，并且第一控制器2000通过第二通道B被连接到充电站110和第二控制器106。在实施例中，第一控制器2000被合并到充电站2100。在实施例中，第二控制器106被合并到充电站110中。充电站2100包括被连接到接头2104的输出连接2102，接头2104可以被连接到(例如，插入到)EV。第二控制器106的通道1-4中的每一个被连接到输出连接541-544中的相应一个，输出连接541-544又分别被连接到接头511-514。
在图21的示例中，第一控制器2000可以向充电站2100输送第一充电电流。第一控制器2000还可以向充电站110和第二控制器106输送电力。在实施例中，响应于确定在充电站2100处存在正在充电的EV，第一控制器2000断开到充电站110的电力，并且因此断开到第二控制器106的电力，以及仅响应于确定EV未在第一充电站2100处充电而接通到充电站110的电力，并且因此接通到第二控制器106的电力。在实施例中，如果第二控制器106从第一控制器2000接收到电力，则第二控制器每次一个地将充电电流引导至输出连接541-544，如上所述(例如，以循环方式)，并且因此也每次一个地将充电电流引导至接头511-514。
图22是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。在图22的示例中，第一控制器2000被合并到类似于图6的多车辆充电系统中。具体地，第一控制器2000经由单个(专用)电路131被连接到电气面板(主AC电源130)，第一控制器2000通过第一(优先)通道A被连接到充电站2100，以及第一控制器2000通过第二通道B被连接到第二控制器106和充电站611-614。在实施例中，第一控制器2000被合并到充电站2100中。在实施例中，第二控制器106被合并到充电站110中。第二控制器106的通道1-4中的每一个被连接到各自的充电站611-614，充电站611-614又通过各自的输出连接641-644分别被连接到接头651-654。
在图22的示例中，第一控制器2000可以向充电站2100输送第一充电电流。第一控制器2000还可以向第二控制器106输送电力。在实施例中，响应于确定在充电站2100处存在正在充电的EV，第一控制器2000断开到第二控制器106的电力，并且因此断开到充电站611-614的电力，以及仅响应于确定EV未在第一充电站2100处充电而接通到第二控制器206的电力，并且因此接通到充电站611-614的电力。在实施例中，如果第二控制器106从第一控制器2000接收到电力，则第二控制器每次一个地将充电电流引导至通道1-4，因此，每次一个地将充电电流引导至充电站611-614，并且也因此每次一个地将充电电流引导至输出连接641-644和接头651-654。
图23是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。在图23的示例中，第一控制器2000被合并到类似于图7的多车辆充电系统中。图23的实施例类似于图21的实施例，除了存在具有多于一个(例如，两个)接头751和752的至少一个输出连接(例如，输出连接741)之外。在实施例中，第二控制器106被合并到充电站110中。
在图23的实施例中，第一控制器2000可以向充电站2100输送第一充电电流。第一控制器2000还可以向充电站110和第二控制器106输送电力。在实施例中，响应于确定在充电站2100处存在正在充电的EV，第一控制器2000断开到充电站110的电力，并且因此断开到第二控制器106的电力，以及仅响应于确定EV未在第一充电站2100处充电而接通到充电站110的电力，并且因此接通到第二控制器106的电力。在实施例中，如果第二控制器106从第一控制器2000接收到电力，则第二控制器每次一个地将充电电流引导至输出连接741、542、543和544，如上所述。当充电电流被引导至输出连接741时，它在接头751和752之间被分开。例如，一个接头接收大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。以这种方式，即使每次仅向一个输出连接提供充电电流，也可以同时对两个EV充电。
图24是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的实现的示例的框图。在图24的示例中，第一控制器2000被合并到类似于图8的多车辆充电系统中。图24的实施例类似于图22的实施例，除了第二控制器106中的至少一个通道(例如，通道1)被连接到两个充电站610和611之外。充电站610被连接到输出连接840，输出连接840被连接到接头850，并且充电站611被连接到输出连接641，输出连接641被连接到接头642。
在图24的实施例中，第一控制器2000可以向充电站2100输送第一充电电流。第一控制器2000还可以向第二控制器106输送电力。在实施例中，响应于确定在充电站2100处存在正在充电的EV，第一控制器2000断开到第二控制器106的电力，以及仅响应于确定EV未在第一充电站2100处充电而接通到第二控制器106的电力。在实施例中，如果第二控制器106从第一控制器2000接收到电力，则第二控制器106每次一个通道地将充电电流引导至第二控制器的通道1-4。然而，当充电电流被引导至第二控制器106的通道1时，该充电电流可以在充电站610和611之间被分开，并且因此最终到第二控制器106的通道1的充电电流可以在输出连接840和641之间被分开，并因此在接头850和651之间被分开。因此，例如，当EV被连接到接头850和651时，接头中的一个接收第二控制器106的通道1上大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。以这种方式，即使每次仅向一个通道提供充电电流，也可以同时对两个EV充电。
可以复制图21-24的实现方式，使得多车辆充电系统构成多个充电站的网络的一部分，每个充电站能够为多个EV充电并且每个充电站具有其自己的到电气面板的专用电路。
图25是示出根据本发明的实施例中的用于管理多车辆充电系统的计算机实现的操作的示例的流程图2500。流程图2500可以在多车辆充电系统中实现，例如图21、图22、图23和图24中所示的那些。
在图25的方框2502中，在具有第一(优先)通道和第二(非优先)通道的第一控制器处接收电力。第一通道可操作用于向第一充电站处的EV输送第一充电电流。第二通道可操作用于将来自第一控制器的至少一部分电力输送到第二控制器。第二控制器可操作用于向第二充电站处的EV提供第二充电电流。
在方框2504中，响应于确定在第一通道上存在EV充电负载，第一控制器断开到第二通道的电力。保持到第一通道的电力以向EV输送充电电流，直到例如负载被移除(例如，EV与第一充电站断开连接)、计时器到期，或者EV被充电到指定的阈值水平或具有指定的电荷量为止。
在方框2506中，仅响应于确定在第一通道上不存在EV充电负载，第一控制器接通到第二通道的电力。如上所述连接到第二通道的一个或更多个充电站因此可操作用于向各自的EV提供充电电流。如果在第二通道被接通时在第一通道上引入EV充电负载，则第二通道被断开。一旦第一通道上的充电负载不再存在，则可以再次接通到第二通道的电力。
在实施例中，如果第二通道被接通，然后被断开，然后重新被接通，则通过第二通道的充电在其停止的位置恢复。使用图21的实施例作为示例，如果存在连接到第二控制器106的通道1-4的四个EV，并且当第一控制器2000的第二通道B被断开时，连接到第二控制器的通道2的EV正在充电，则在当通道B重新被接通时，充电将在通道2处恢复。
虽然前面的公开使用具体框图、流程图和示例阐述了各种实施例，但是本文描述和/或示出的每个框图部件、流程图步骤、操作和/部件可以使用各种各样的硬件、软件或固件(或其任何组合)配置来单独地和/或共同地实现。此外，其他组件中包含的部件的任何公开都应被视为示例，因为可以实施许多其他架构以实现相同的功能。
本文描述和/或示出的过程参数和步骤顺序仅作为示例给出，并且可以根据需要变化。例如，尽管本文示出和/或描述的步骤可以以特定顺序示出或讨论，但这些步骤不一定需要按示出或讨论的顺序执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法还可以省略本文描述或示出的一个或更多步骤，或者除了所公开的步骤之外还包括附加步骤。
尽管已经在全功能计算系统的上下文中描述和/或示出了各种实施例，但是这些示例性实施例中的一个或更多可作为各种形式的程序产品来分配，而不管用于实际执行分配的计算机可读介质的特定类型。本文公开的实施例还可以使用执行特定任务的软件模块来实现。这些软件模块可以包括可以存储在计算机可读存储介质上或计算系统中的脚本、批处理或其他可执行文件。这些软件模块可以配置计算系统以执行本文公开的一个或更多示例实施例。本文公开的一个或更多软件模块可以在云计算环境中实现。云计算环境可以通过互联网提供各种服务和应用程序。这些基于云的服务(例如，作为服务的存储、作为服务的软件、作为服务的平台、作为服务的基础设施等)可以通过网络浏览器或其他远程接口访问。本文描述的各种功能可以通过远程桌面环境或任何其他基于云的计算环境来提供。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应该理解的是，本公开中限定的主题不一定限于上面描述的具体特征或动作。而是，上面描述的具体特征和动作被公开为实现本公开的示例形式。
因此描述了根据本发明的实施例。尽管已经在特定实施例中描述了本公开，但应该认识到的是，本发明不应该被解释为受这些实施例的限制，而是根据下面的权利要求来解释。

Claims (20)

1.一种用于电动车辆(EV)充电系统的控制器，所述控制器包括：
处理器；
存储器，耦合到所述处理器；
第一通道，耦合到所述处理器；以及
第二通道，耦合到所述处理器，其中所述第一通道可操作用于向第一充电站处的EV输送第一充电电流，其中所述第二通道可操作用于向第二控制器输送电力，所述第二控制器可操作用于向第二充电站处的EV提供第二充电电流，并且其中所述处理器被编程为：
响应于确定在所述第一通道上存在EV充电负载，断开到所述第二控制器的电力；以及
仅响应于确定在所述第一通道上不存在EV充电负载，接通到所述第二控制器的电力。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中在所述第一充电站处向所述EV提供所述第一充电电流，直到所述第一充电电流下降到阈值水平，并且其中，在达到所述阈值水平时停止所述第一充电电流。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中所述第一充电电流在所述第一充电站处被提供至所述EV一时间间隔，并且其中，在所述时间间隔到期时停止所述第一充电电流。
4.根据权利要求1所述的控制器，耦合在到电源的专用电路和所述第二控制器之间。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中所述第一通道包括第一开关，并且所述第二通道包括第二开关，其中每当所述控制器从所述电源接收到电力时，所述第一开关开启，并且其中当在所述第一通道上存在所述EV充电负载时所述第二开关被关闭，以及所述第二开关被开启以将所述电力输送到所述第二控制器。
6.一种电动车辆(EV)充电系统，包括：
第一控制器；
第二控制器，耦合到所述第一控制器；
第一充电站，耦合到所述第一控制器；以及
第二充电站，耦合到所述第二控制器；
其中所述第一控制器可操作用于将第一电流输送到所述第一充电站以及将电力输送到所述第二控制器，其中所述第二控制器可操作用于将第二电流输送到所述第二充电站处的EV，并且其中所述第一控制器被编程为执行操作，所述操作包括：
响应于确定在所述第一充电站处存在EV充电负载，断开到所述第二控制器的电力；以及
仅响应于确定在所述第一充电站处不存在EV充电负载，接通到所述第二控制器的电力。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一电流被提供给所述第一充电站，直到所述第一电流下降到阈值水平，并且其中，当达到所述阈值水平时，停止所述第一电流。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一电流被提供给所述第一充电站一时间间隔，并且其中，当所述时间间隔到期时停止所述第一电流。
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一控制器耦合在到电源的专用电路和所述第二控制器之间。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一控制器包括第一开关和第二开关，其中每当所述第一控制器从所述电源接收到电力时所述第一开关开启，并且其中，根据在所述第一充电站处是否存在所述EV充电负载，所述第二开关开启和关闭。
11.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二充电站耦合到所述第一控制器和所述第二控制器之间的所述第二控制器，并且其中所述第二控制器耦合到多个输出连接。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个输出连接包括包含第一接头和第二接头的输出连接。
13.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二控制器耦合到所述第一控制器和所述第二充电站之间的所述第二充电站，其中所述第二控制器包括第一通道和第二通道，其中所述第二控制器的所述第一通道可操作用于将所述第二电流输送到所述第二充电站，并且其中所述第二控制器的所述第二通道可操作用于将第三电流输送到第三充电站。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二通道还可操作用于将第四电流输送到第四充电站。
15.一种对一个或更多电动车辆(EV)充电的方法，所述方法包括：
在第一控制器处从电源接收电力，所述第一控制器包括第一通道和第二通道，其中所述第一通道可操作用于向第一充电站处的EV输送第一充电电流，并且其中所述第二通道可操作用于将来自所述第一控制器的至少一部分所述电力输送到第二控制器，所述第二控制器可操作用于向第二充电站处的EV提供第二充电电流；
响应于确定在所述第一通道上存在EV充电负载，所述第一控制器断开到所述第二通道的所述电力；以及
仅响应于确定在所述第一通道上不存在EV充电负载，所述第一控制器接通到所述第二通道的所述电力。
16.根据利要求15的方法，进一步包括：
所述第一控制器向所述第一充电站处的所述EV提供所述第一充电电流，直到所述第一充电电流下降到阈值水平；以及
当达到所述阈值水平时，所述第一控制器断开所述第一充电电流。
17.根据权利要求15的方法，进一步包括：
所述第一控制器向所述第一充电站处的所述EV提供所述第一充电电流一时间间隔；以及
当所述时间间隔到期时，所述第一控制器断开所述第一充电电流。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一通道包括第一开关，所述第二通道包括第二开关，并且其中所述方法进一步包括：
每当所述控制器从所述电源接收到电力时，所述第一控制器使所述第一开关保持开启；以及
根据所述第一通道上是否存在所述EV充电负载，所述第一控制器切换所述第二开关开启和关闭。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二充电站耦合到所述第一控制器和所述第二控制器之间的所述第二控制器，并且其中所述第二控制器耦合到多个输出连接。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二控制器耦合到所述第一控制器和所述第二充电站之间的所述第二充电站，其中所述第二控制器包括第一通道和第二通道，其中所述第一通道可操作用于将所述第二电流输送到所述第二充电站，并且其中所述第二通道可操作用于将第三电流输送到第三充电站。
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