CN113619434A - 电动车辆充电分配器和方法 - Google Patents

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S·希蒂
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Abstract

一种充电分配器包括直流(DC)电力输入、DC电力传递输出和DC电力充电输出。所述充电分配器还包括开关单元，所述开关单元耦接到DC电力输入、DC电力传递输出以及DC电力充电输出。此外，所述充电分配器包括控制器，所述控制器配置成向开关单元提供控制信号，所述开关单元配置成响应于控制信号而选择性地断开DC电力输入与DC电力传递输出的电连接以及将DC电力输入电连接到充电分配器的DC电力充电输出，和选择性地将DC电力输入电连接到DC电力传递输出以及断开DC电力输入与充电分配器的DC电力充电输出的电连接。

Description

电动车辆充电分配器和方法
背景技术
本公开涉及电动车辆的充电。
此部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
随着电动车辆的广泛使用，对充电资源和标准化的需求日益增加。电动车辆供电设备(EVSE)是车辆充电设备使用的一个标准。标准EVSE电源机柜在其可连接到的分配器数量方面受到限制。限制可能包括机柜中的电源模块的数量、分配器所需的电力输出或电源机柜尺寸。
由于缺乏每个电源机柜的分配器、每个电源机柜的所需尺寸，以及运行到每个机柜的电源线导管所需空间，在可能同时存在很多车辆的停车场区域或停车场结构中提供大量分配器是具有挑战性的。此外，将大量分配器提供到一队电动车辆也是有挑战性的，这些电动车辆可能全部需要在非工作时间(例如，夜间)内充电。
发明内容
各种公开的实施例包括说明性充电系统、电分配器、分配器链、为车辆充电的方法以及向车辆提供充电电力的方法。
在例示性实施例中，一种充电系统包括具有至少一个直流(DC)电源模块的电源机柜。该充电系统还包括至少一个分配器链，每个分配器链可电耦接到相应的DC电源模块。每个分配器链包括彼此可串联电耦接且配置成分配电力的分配器，每个分配器是可控的，使得一次仅可由其分配器链中的一个分配器分配电力。
在另一例示性实施例中，一种充电系统包括电动车辆供电设备(EVSE)充电站，所述充电站包括：交流(AC)电力输入、耦接到AC电力输入的至少一个直流(DC)电源模块、主控制器、通信枢纽、具有DC车辆电力输出、通信输出和DC分配器电力输出的至少一个输出。所述系统还包含至少一个分配器链。每个分配器链可以电耦接到相应的DC电源模块，每个分配器链包括彼此可串联电耦接且配置成分配电力的分配器，所述分配器中的每一个可控制，使得一次在其分配器链中仅一个分配器可分配电力，每个分配器包括控制器、电源插座，以及由所述控制器控制的开关，所述控制器和开关配置成确定分配器链中的哪个分配器配置成向相应电源插座提供电力。
在另一例示性实施例中，一种为车辆充电的方法包括由电动车辆充电站接收交流(AC)电力。所述方法还包括由充电站将AC电力转换成直流(DC)电力且输出DC电力的至少一部分；另外，所述方法包括由分配器的链接收DC电力的至少一部分并从分配器链中的仅一个分配器输出DC电力的至少一部分。
在例示性实施例中，一种充电站包括交流(AC)电力输入和耦接到AC电力输入的至少一个直流(DC)电源模块。该充电站还包括具有车辆DC电力输出、通信输出和分配器DC电力输出的至少一个站输出，所述分配器DC电力输出配置成耦接到至少一个分配器。该充电站进一步包括包含至少一个通信网络连接的通信枢纽，所述通信枢纽配置成接收与要递送到耦接到充电站的特定分配器的DC电力量有关的信息。此外，该充电站包括主控制器，所述主控制器配置成从通信枢纽接收与要递送到耦接到充电站的特定分配器的DC电力量有关的信息，并且向至少一个DC电源模块中的一个提供控制信号，所述控制信号基于所述信息并且配置成控制通过至少一个DC电源模块中的一个发送的DC电力量。
在另一例示性实施例中，一种充电站包括交流(AC)电力输入和耦接到AC电力输入的至少一个直流(DC)电源模块。该充电站还包括具有车辆DC电力输出、通信输出和DC分配器电力输出的至少一个站输出，所述DC分配器电力输出配置成耦接到由多于一个分配器构成的分配器链。该充电站进一步包括具有至少一个通信网络连接的通信枢纽，通信枢纽配置成接收与要递送到耦接到充电站的分配器链的特定分配器的电力量有关的信息。此外，该充电站包括主控制器，所述主控制器配置成从通信枢纽接收关于要递送到耦接到充电站的分配器链的特定分配器的DC电力量的信息，并且配置成向多个DC电源模块中的一个提供控制信号，所述控制信号基于所述信息并且控制信号控制通过多个DC电源模块中的一个发送的DC电力量。
在另一例示性实施例中，一种为车辆充电的方法包括由电动车辆充电站接收交流(AC)电力，以及由DC电源模块将AC电力转换成DC电力。该方法还包括通过通信枢纽接收信息，所述信息与要递送到多于一个分配器的链的特定分配器的DC电力量有关，以及将该信息发送至主控制器。该方法还包括由主控制器将控制信号发送至DC电源模块以基于所述信息输出电力，以及由主控制器将控制信号发送至多于一个分配器的链以向多于一个分配器的链的特定分配器输出电力。此外，该方法包括将DC电力的至少一部分输出到多于一个分配器的链的特定分配器。
在例示性实施例中，充电分配器包括直流(DC)电力输入、DC电力传递输出和DC电力充电输出。所述充电分配器还包括开关单元，所述开关单元耦接到DC电力输入、DC电力传递输出以及DC电力充电输出。此外，所述充电分配器包括控制器，所述控制器配置成向开关单元提供控制信号，所述开关单元配置成响应于控制信号而选择性地断开DC电力输入与DC电力传递输出的电连接以及将DC电力输入电连接到充电分配器的DC电力充电输出，和选择性地将DC电力输入电连接到DC电力传递输出以及断开DC电力输入与充电分配器的DC电力充电输出的电连接。
在另一例示性实施例中，充电分配器包括分配器输入，所述分配器输入包括直流(DC)电力输入、控制信号输入和控制器电力输入。该充电分配器还包括DC电力传递电力输出和分配器DC电力输出。此外，该充电分配器包括耦接到(DC)电力输入、DC电力传递输出和分配器DC电力输出的开关单元。此外，该充电分配器包括控制器，所述控制器耦接到控制信号输入并且耦接到控制器电力输入，所述控制器配置成从来自充电电源机柜的主控制器输入的控制信号接收控制信号。分配器DC电力输出配置成与另一个充电分配器的DC电力输入连接。
在另一例示性实施例中，一种向车辆提供充电电力的方法包括：由控制器从充电电源机柜的主控制器接收控制信号，以及将直流(DC)电力供应到充电分配器的DC电力输入。所述方法还包括响应于控制信号，将充电分配器的DC电力输入与充电分配器的DC电力传递输出断开电连接，并且响应于控制信号，将充电分配器的DC电力输入电连接到充电分配器的DC电力充电输出，并且通过DC电力充电输出向车辆提供DC电力。
在例示性实施例中，一种充电系统包括多个电力充电机柜，每个电力充电机柜配置有多个电力输出。所述充电系统还包括至少一个电力分配器链，所述至少一个电力分配器链耦接到所述多个电力输出中的至少一个电力输出，所述电力分配器链中的每一个具有多于一个与其电耦接的可寻址电力分配器，且所述电力分配器中的每一个配置成基于耦接到被寻址电力分配器的车辆的车辆标识符而被寻址，所述电力分配器中的每一个还具有控制器，所述控制器配置成控制将电力递送到从电力分配器的充电电力输出选择的目的地和电力分配器链中的另一电力分配器。所述充电系统进一步包括中央控制系统，所述中央控制系统配置成与所述至少一个电力分配器链的电力分配器的控制器通信。
在另一例示性实施例中，一种充电系统包括多个电力充电机柜，每个电力充电机柜配置有多个电力输出。所述充电系统还包括电力分配器链，所述电力分配器链耦接到所述多个电力输出中的一个，所述电力分配器链至少具有第一电力分配器和第二电力分配器，所述电力分配器中的每一个配置成基于耦接到第一电力分配器或第二电力分配器的车辆的车辆标识符而被寻址，第一电力分配器耦接到第二电力分配器，第一电力分配器从电力充电机柜的电力输出接收电力，并且第二电力分配器基于与第一电力分配器相关联的第一开关单元的状态选择性地从第一电力分配器接收电力。此外，所述充电系统包括中央控制系统，所述中央控制系统与第一电力分配器的第一控制器以及第二电力分配器的第二控制器通信。
在另一例示性实施例中，一种向车辆提供充电电力的方法包括：由第一电力分配器的第一控制器和第二电力分配器的第二控制器从主控制器接收控制信号，第一控制信号为耦接到第一电力分配器的第一电力分配器DC电力输出的第一车辆充电；以及向第一电力分配器的直流(DC)电力输入供应电力。响应于控制信号，该方法包括打开从第一电力分配器的DC电力输入到第一分配器的传递DC电力输出的开关。响应于控制信号，该方法还包括闭合从第一电力分配器的DC电力输入到第一分配器DC电力输出的开关。此外，该方法包括通过第一分配器DC电力输出向车辆提供DC电力。
在例示性实施例中，一种系统包括计算机处理器，所述计算机处理器配置成从耦接到充电电力分配器链的特定充电电力分配器的车辆接收车辆标识符和充电电力分配器标识符。所述系统还包括配置成在计算机处理器上运行的控制程序，所述控制程序配置成确定向车辆递送电力的时间和向车辆递送的电力量，所述控制程序还配置成向电耦接到充电电力分配器链的电源机柜的通信枢纽发送将电力递送到车辆的时间、向车辆递送的电力量、车辆标识符和充电电力分配器标识符。
在另一个例示性实施例中，一种系统包括系统。所述系统包括计算机处理器，所述计算机处理器配置成从耦接到充电电力分配器链的特定充电电力分配器的车辆接收车辆标识符和充电电力分配器标识符，所述计算机处理器配置成与电源机柜的通信枢纽通信。所述系统还包括配置成在计算机处理器上运行的控制程序，所述控制程序配置成确定向车辆递送电力的时间和向车辆递送的电力量，所述控制程序还配置成向通信枢纽发送将电力递送到车辆的时间、向车辆递送电力的时间量、车辆标识符和充电电力分配器标识符。
在另一例示性实施例中，一种车辆包括一种方法。所述方法包括由计算机处理器接收车辆标识符和充电电力分配器标识符，所述车辆标识符和充电电力分配器标识符指示特定车辆耦接到充电电力分配器链的特定充电电力分配器。所述方法还包括由计算机处理器确定向车辆递送电力的时间和向车辆递送的电力量；以及向耦接到充电电力分配器链的电源机柜的通信枢纽发送向车辆递送电力的时间、向车辆递送电力的电力量或时间量、车辆标识符和充电电力分配器标识符。
前述发明内容仅为例示性的，并且不旨在以任何方式进行限制。除了上文所描述的例示性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下具体实施方式，另外的方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
在附图的参考图中示出了例示性实施例。旨在将本文公开的实施例和附图视为例示性而非限制性的。
图1是耦接到电力分配器链的例示性电源机柜的框图。
图1A是图1的例示性电力分配器的示意图。
图2是例示性分配器链布置的部分示意图形式的框图。
图3是例示性车辆充电系统的部分示意图形式的框图。
图4是为车辆充电的例示性方法的流程图。
图5是为车辆充电的另一例示性方法的流程图。
图6是向车辆提供充电电力的例示性方法的流程图。
图7是向车辆提供充电电力的另一例示性方法的流程图。
图8是向车辆提供充电电力的另一例示性方法的流程图。
图9-16是图8的方法的例示性细节的流程图。
各个附图中的相似附图标记指示相似元件。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似符号通常标识类似部件。具体实施方式、附图和权利要求书中描述的例示性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例且可以作出其它改变。
各种公开的实施例包括说明性充电系统、电分配器、分配器链、为车辆充电的方法以及向车辆提供充电电力的方法。
应了解，各种所公开的充电系统、设备和方法可以适于对大量车辆充电，例如但不限于车队。例如，可能有益的做法是：让一队送货卡车全部在夜间充电，并且在白天部署其送货。在这种情况下，所公开的系统能够减少所需的充电电源机柜的数目，从而节省了加油(充电)结构内的成本和空间。类似地，此类系统可应用于有人工作的停车库中，或者应用于大量车辆可能需要在车辆未被使用的时间段内充电的娱乐或购物场所。
现在参考图1，描绘了例示性充电系统100。充电系统100包括具有主控制器120的电源机柜110，所述主控制器耦接到通信枢纽130。至少一个直流(DC)电源模块140转换来自交流(AC)电力输入144的交流电力，交流电力通过主断路器146，之后被发送到电源模块140和分配器电源模块148，分配器电源模块将工作功率提供至分配器电子设备。通常，电动车辆供电设备(EVSE)电源机柜包括最多五(5)个直流电源模块140。每个电源模块140耦接到单个电力分配器160，以用于向单个车辆提供电力。主控制器120配置成控制每个DC电源模块140的电力输出。电源机柜110可以是但不限于EVSE电源机柜。
使用组合以实现超过300kW的峰值功率输出的隔离电源模块的电源机柜具有在过夜停靠场景中为超过20辆车辆充电的能力。虽然目前已知的电源机柜无法与超过5个分配器连接，从而留下未使用容量，降低了充电场所的经济性，但是在各种实施例中，分配器160的例示性硬件和软件方面可以帮助使更多的分配器160在电源机柜输出150处连接到电源机柜110。分配器160可以配置成以正常方式连接到电源机柜110，但还包括将电力和通信传递给另一个分配器(例如，如图1所示，从分配器1A到分配器1B)的机构。因此，分配器160可以充当额外的分配器连接回到电源机柜110的传递连接。
考虑到如图所示的例示性电源机柜110具有五个(5)输出导管150、151、152、153和154，这五个(5)输出导管(通常各自连接到单个分配器)中的每一个连接到分配器160(例如1A、1B、1C)的链。对于每个分配器链，例如分配器链1，每次只能有一个分配器160为车辆充电。然而，利用添加的电子控制，该链允许许多车辆在班次结束时被插入，且电源机柜110的主控制器120循环通过链1中的分配器160进行充电。
应了解，每个分配器链不限于如图1所描绘的三(3)个分配器160。相反，可以在受直流电压下降和其他电气、物理和操作限制影响的分配器链上使用任何数量的分配器160，这可以有助于确定针对该应用链中分配器160的最佳数量。
在各种实施例中，电源机柜110可通过导管，例如导管150连接到一个或多个分配器链，所述导管将分配器链1与DC电源模块140连接。每个分配器链包括彼此可以串联电耦接且配置成分配电力的分配器160。每个分配器可单独控制，使得每次仅由其分配器链中的一个分配器160可分配电功率。
现在参考图1A，描绘了图1的分配器链1的例示性单个分配器160。分配器160包括导管输入162、控制器164、导管输出165、电源166、电源插座167和开关单元169。开关单元169包括开关169A、169B、169C和169D。开关单元169可以由控制器164控制。控制器164和开关单元169配置成确定分配器链中的哪个分配器160配置成向相应电源插座167提供电力。例如，控制器164可以命令开关169C和169D闭合，并且开关169A和169B打开。在此条件下，电力流动到电源插座167。或者，控制器164可以命令开关169C和169D打开，并且开关169A和169B闭合。在此条件下，分配器1A仅充当电力传递者，电力被传递到分配器链中的下一个分配器160，分配器1B。
再次参考图1，在各种实施例中，主控制器140可以配置成将控制信号递送到分配器链的分配器160的控制器164，并且由此控制流到每个分配器的电力输出。通信枢纽130可以配置成向控制器164提供来自主控制器164的信号。通信枢纽130还可以配置有可以有线或无线的通信网络连接。分配器链中的每个分配器160均可由通信枢纽130单独寻址。分配器160中的每个分配器还具有与其相关联的分配器标识符，以方便分配器控制器164与通信枢纽130之间的通信。
通过通信网络，通信枢纽130可以连接到调度服务器并与调度服务器通信。调度服务器可以配置成向通信枢纽提供与耦接到分配器160的充电车辆的调度有关的信息。例如，现在参考图2，描绘了充电系统200。充电系统200包括电源机柜210。电源机柜210电耦接到两个分配器链——在此示例中，即分配器链220和分配器链230。在所描绘的示例中，两个分配器链220和230各自在每条链上具有五个(5)分配器。分配器链220具有分配器1A、1B、1C、1D和1E，分配器链230具有分配器2A、2B、2C、2D和2E。例如，分配器链220通过电源机柜输出260接收电力。链中的分配器通过连接电源导管250而彼此电耦接，所述连接电源导管被示出为连接分配器1B和1C。电动车辆V1、V2、V3、V7和V9电耦接到分配器链220和230中的各个分配器。
在各种实施例中，调度服务器接收车辆标识符和分配器标识符，使得其知道车辆V1 280连接到分配器1C。调度服务器确定车辆V1 280以及耦接到分配器链的其它车辆的充电要求，并且命令在指定时间将电力递送到车辆V1 280。此外，调度服务器可以用来确定递送到车辆V1 280的电力量或向车辆V1 280递送电力的持续时间。
现在参考图3，描绘了例示性充电系统300。在各种实施例中，充电系统300包括耦接到具有分配器160的分配器链1的电源机柜110。在所描绘的状态下，车辆V5 360和车辆V7370两辆车分别经由插头167电连接到分配器1A和1B。电源机柜110的通信枢纽可包括射频天线132。天线132可以配置成经由各种通信协议发送和接收，所述通信协议包括但不限于WiFi、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)等。在所描绘的示例中，车辆V5包括BLE收发器364，其用于与通信枢纽沟通车辆标识符和任何其它信息。此外，电源机柜110的通信枢纽还可以通过WiFi链路312与WiFi接入点310通信，接入点继而通过通信网络220，例如但不限于因特网，与一个或多个计算机处理器或计算机服务器330、340和350通信。在各种实施例中，服务器1 330可以是但不限于调度服务器。服务器2 340可以是但不限于诊断服务器，服务器3 350可以是但不限于计费服务器。在各种实施例中，诊断服务器2 340可以配置成向通信枢纽提供与以下诊断有关的信息：任何直流电源模块的诊断、车辆的诊断(包括但不限于电池诊断)和分配器的诊断。在各种实施例中，计费服务器3 350可以配置成向通信枢纽提供与从分配器向车辆提供的电力的计费有关的信息。例如，计费服务器3 350可以为车辆V5 360通过分配器1A接收的电力创建电子交易。
在服务器1 330配置为调度服务器的实施例中，调度服务器可以配置成调度对耦接到电源机柜的分配器链，例如耦接到电源机柜110的分配器链1的车辆充电。例如，当多个车辆耦接到分配器链1时，如车辆V5和V7，如所示，调度服务器可以按各种方式中的任一种配置成根据各种参数安排时间，从而在单独时间和单独时间长度内向每个车辆递送电力。应注意，车辆V5和V7中的每一个车辆仅在分开的时间接收电力，因为分配器链配置有软件和硬件，其一次仅允许每个分配器链上的一个车辆接收电力。调度服务器可以例如确定在第二天期间车辆V5将仅需要其电池容量的80％且车辆需要在12小时内离开。调度服务器还确定提供所需电量将需要花费4小时。该信息和与调度有关的其它信息可能来自车辆本身，或者可能由调度车辆的外部源提供，例如在车队的情况下(例如，送货车辆车队中的送货车辆、公交车车队中的公交车等)。调度服务器还可以具有与调度有关的信息，其指出车辆V7需要100％的电池容量并且需要在8小时内离开，以及需要花费6小时来为其充电。在这种情况下，调度服务器将在分配器1B上向车辆V7充电，直至完全充满，然后接下来在分配器1A上对车辆V5充电，直至其收到所需的80％电量。提供这种调度情形仅仅为了举例，可以设想许多其它情形。而且，可以使用其他参数来确定最优充电时间表，不限于此示例中使用的那些。
在服务器2 340配置为诊断服务器的实施例中，诊断服务器可以配置成接收并提供若干诊断信号和诊断信息。例如，诊断信息或诊断信号可以从耦接到分配器链中的分配器的车辆(例如，分配器链1上的车辆V5和V7)接收到。诊断信息或与诊断有关的信息可以包括但不限于电池故障、车辆维护信息、最大电池状况的降低、车辆的其它可检测维修需求等。例如，此诊断信息提供关于车辆的健康状况或电源机柜的健康状况的信息。诊断健康状况可以通过多种方式中的任一种指示，包括特定设备是否可操作的简单参数，或可以更具体到该设备可能出现什么问题。诊断服务器还可以从电源机柜110和电力分配器接收诊断信息和诊断信号。例如，这些诊断信号和信息可以指示电源机柜110的电源模块可能有故障或分配器可能有故障。在这些情况下，通信枢纽可以将该信息中继到车辆，例如，应避开特定的分配器。而且，调度服务器可以使用此类诊断信息，使得车辆可以被调度以避开特定分配器或供车队调度停止服务的特定车辆。提供这种诊断信息和情形仅为了举例，可以设想不同的信息和情形。
再次参考图3，在各种实施例中，用于对车辆300充电的系统包括服务器1 330，所述服务器可以是具有计算机处理器的计算机，所述处理器配置成从耦接到充电电力分配器链的特定充电电力分配器的车辆接收车辆标识符和充电电力分配器标识符。例如，服务器1350可以从车辆V7接收车辆标识符，并接收与分配器1B相对应的分配器标识符。控制程序可以配置成在服务器1 330的计算机处理器上运行。控制程序可以配置成确定向车辆递送电力的时间和向车辆递送的电力量。控制程序还可以配置成向电耦接到充电电力分配器链的电源机柜110的通信枢纽发送向车辆递送电力的时间、向车辆递送的电力量、车辆标识符和充电电力分配器标识符。
再次参考图1，充电站110可以包括交流(AC)电力输入144和耦接到AC电力输入144的至少一个直流(DC)电源模块140。通过输出导管150的至少一个站输出可以包括车辆DC电力输出、通信输出和分配器DC电力输出142，且分配器DC电力输出可以配置成耦接到至少一个分配器。充电站110进一步包括具有至少一个通信网络连接的通信枢纽130，通信枢纽130配置成接收与要递送到耦接到充电站110的特定分配器的DC电力量有关的信息。此外，充电站110可以包括主控制器120，所述主控制器配置成从通信枢纽130接收关于要递送到耦接到充电站110的特定分配器160的DC电力量的信息，且向至少一个DC电源模块中的一个提供控制信号。控制信号可以基于与要递送到特定分配器160的DC电力量有关的信息，且可以配置成控制通过至少一个DC电源模块中的一个发送的DC电力量。在各种实施例中，主控制器120可以配置成通过通信输出将控制信号提供到多于一个分配器控制器，所述多于一个分配器控制器配置成控制每个分配器的电力输出。
所属领域的技术人员将认识到，本文所述的装置和/或过程的至少一部分可以被集成到数据处理系统中。所属领域的技术人员将认识到，数据处理系统通常包括如下一者或多者：系统单元外壳、视频显示装置、诸如易失性或非易失性存储器等存储器、诸如微处理器或数字信号处理器等处理器、诸如操作系统、驱动程序、图形用户界面和应用程序等计算实体、一个或多个交互装置(例如，触摸板、触摸屏、天线等)和/或控制系统，包括反馈环路和控制电机(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调整部件和/或量的控制电机)。数据处理系统可以利用合适的可商购部件实施，例如通常可见于数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中的那些部件。
如前述/后续公开中所使用的术语模块可以指以特定方式布置的一个或多个部件的集合，或可以配置成在一个或多个特定时间点以特定方式操作和/或还配置成在一个或多个另外的时间以一个或多个另外的方式操作的一个或多个通用部件的集合。例如，相同的硬件或硬件的相同部分可以在连续/并行(一个或多个)时间中配置/重新配置为第一类型的模块(例如，在第一时间)，作为第二类型的模块(例如，在第二时间，在一些情况下，第二时间可以与第一时间重合、重叠或相续)，和/或作为第三类型的模块(例如，在第三时间，在一些情况下，第三时间可以与第一时间和/或第二时间重合、重叠或相续)。可重新配置和/或可控部件(例如，通用处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列等)能够配置为具有第一目的的第一模块，然后配置为具有第二目的的第二模块，然后配置为具有第三目的的第三模块，等等。可重新配置和/或可控部件的转变可在少到几纳秒内发生，或可在几分钟、几小时或几天的时间段内发生。
在一些此类示例中，当部件配置成执行第二目的时，部件可能不再能够执行该第一目的，直到其被重新配置。部件可在少到几纳秒内在作为不同模块的配置之间切换。部件可以在运行中重新配置，例如，将部件从第一模块重新配置成第二模块可以恰好在需要第二模块时发生。部件可以分阶段重新配置，例如，不再需要的第一模块的部分可以甚至在第一模块完成其操作之前重新配置成第二模块。此类重新配置可以自动发生，或可通过外部源的提示而发生，无论所述源是另一部件、指令、信号、条件、外部刺激或类似物。
例如，通过根据其指令配置其逻辑门，个人计算机的中央处理单元可以在不同时间充当用于在屏幕上显示图形的模块、用于将数据写入到存储介质的模块、用于接收用户输入的模块，以及用于将两个大质数相乘的模块。此类重新配置对于裸眼可能是不可见的，并且在一些实施例中，可以包括部件的各部分(例如开关、逻辑门、输入和/或输出)的激活、去活和/或重新路由。因此，在可见于前述/后续公开中的示例中，如果示例包括多个模块或列举多个模块，则所述示例包括相同硬件可同时或在离散时间或时机实施多于一个所列举模块的可能性。多个模块的实施，无论是使用更多部件、更少部件，还是与模块数量相同数量的部件，仅仅是一种实施选择，通常不会影响模块本身的操作。因此，应理解，本公开中多个离散模块的任何叙述包括这些模块实施为任何数量的底层部件，包括但不限于随时间推移重新配置自身以执行多个模块的功能的单个部件，和/或类似地重新配置的多个部件，和/或专用可重新配置部件。
现在参考图4，描绘了对车辆充电的例示性方法400。方法400在框405处开始。在框410处，方法400包括由电动车辆充电站接收交流(AC)电力。在框420处，方法400包括由充电站将AC电力转换成直流(DC)电力。进一步，在框430处，方法400包括从充电站输出DC电力的至少一部分，以及在框440处通过分配器的链接收DC电力的至少一部分。再进一步，在框450处，方法400包括从分配器链中仅一个分配器输出DC电力的至少一部分。方法400停止于框455处。
以下是一系列描绘实施方式的流程图。为了便于理解，对流程图进行组织，使得初始流程图通过示例性实施方式呈现实施方式，并且随后，后续流程图将初始流程图的替代实施方式和/或扩展呈现为子部件操作或构建于一个或多个较早呈现的流程图上的附加部件操作。所属领域的技术人员将理解，本文使用的呈现风格(例如，从呈现一个或多个呈现示例性实施方式的流程图开始，然后在后续流程图中提供添加和/或更多细节)通常允许快速且容易地理解各种过程实施方式。另外，本领域技术人员将进一步理解，本文使用的呈现风格也非常适合模块化和/或面向对象的程序设计范式。
现在参考图5，描绘了对车辆充电的例示性方法500。方法500在框505处开始。在框510处，方法500包括由电动车辆充电站接收交流(AC)电力。方法500还包括在框520处通过通信枢纽接收信息，所述信息与要递送到多于一个分配器的链的特定分配器的DC电力量有关，以及在框530处将该信息发送至主控制器。在框540处，主控制器可以基于该信息将控制信号发送至DC电源模块以输出电力。在框550处，主控制器可以将控制信号发送至多于一个分配器的链，以向多于一个分配器的链的特定分配器输出电力。此外，方法500包括在框560处将DC电力的至少一部分输出到多于一个分配器的链的特定分配器。方法500停止于框565处。
现在参考图6，描绘了向车辆提供充电电力的例示性方法600。方法600在框605处开始。在框610处，方法600包括由控制器从充电电源机柜的主控制器接收控制信号，以及在框620处将DC电力供应到充电分配器的DC电力输入。在框630处，响应于控制信号，方法600包括将充电分配器的DC电力输入与充电分配器的DC电力传递输出断开电连接。进一步，在框640处，响应于控制信号，方法600包括将充电分配器的DC电力输入电连接到充电分配器的DC电力充电输出。方法600进一步包括在框650处通过DC电力充电输出向车辆提供DC电力。方法600停止于框655处。
现在参考图7，描绘了向车辆提供充电电力的例示性方法700。方法700在框705处开始。在框710处，方法700包括由第一电力分配器的第一控制器和第二电力分配器的第二控制器从主控制器接收控制信号，第一控制信号为耦接到第一电力分配器的第一电力分配器DC电力输出的第一车辆充电。方法700还包括在框720处将电力供应到第一电力分配器的直流(DC)电力输入，以及在框730处响应于控制信号，打开从第一电力分配器的DC电力输入到第一电力分配器的传递DC电力输出的开关。此外，方法700包括在框740处响应于控制信号闭合从第一电力分配器的DC电力输入到第一分配器DC电力输出的开关。此外，方法700包括在框750处通过第一分配器DC电力输出将DC电力提供到车辆。方法700停止于框755处。
现在参考图8，描绘了向车辆提供充电电力的例示性方法800。方法800在框805处开始。在框810处，方法800包括由计算机处理器接收车辆标识符和充电电力分配器标识符，所述车辆标识符和充电电力分配器标识符指示特定车辆耦接到充电电力分配器链的特定充电电力分配器。方法800还可以包括在框820处由计算机处理器确定将电力递送到车辆的时间以及向车辆递送的电力量。此外，所述方法可以包括在框830处，向耦接到充电电力分配器链的电源机柜的通信枢纽发送向车辆递送电力的时间、向车辆递送电力的电力量或时间量、车辆标识符和充电电力分配器标识符。方法800停止于框835处。
方法800还可以包括在框811处由调度模块基于耦接到充电电力分配器链的特定车辆和其它车辆的充电要求计算为车辆充电的时间表(参见图9)。此外，方法800还可以包括在框812处由调度模块基于车辆在第二天的充电要求计算为车辆充电的时间表(参见图10)。此外，方法800可以包括在框813处由调度模块计算用于为耦接到充电电力分配器链的特定车辆和其它车辆充电的优化时间表(参见图11)。更进一步，方法800可以包括在框814处由诊断模块确定车辆的健康状况(参见图12)。更进一步，方法800可以包括在框815处由诊断模块确定电源机柜的健康状况(参见图13)。更进一步，方法800可以包括在框816处由诊断模块确定从特定充电电力分配器和耦接到充电电力分配器链的其它充电电力分配器选择的至少一个充电电力分配器的健康状况(参见图14)。更进一步，方法800包括在框817处由计费模块确定递送到车辆的电力量(参见图15)。更进一步，方法800可以包括在框818处由计费模块确定递送到车辆的电力量，以及在框819处由计费模块基于递送到车辆的电力量发起交易(参见图16)。
在一些情况下，一个或多个部件在本文中可以被称为“配置成”、“由……配置”、“可配置成”、“可操作/操作以”、“适于/可适配”、“能够”、“可符合/符合”等。所属领域的技术人员将认识到，除非上下文另有要求，否则此类术语(例如，“配置成”)通常涵盖活动状态部件和/或非活动状态部件和/或待机状态部件。
虽然已经示出和描述了本文描述的本发明主题的特定方面，但对于所属领域的技术人员将显而易见的是，基于本文的教示，可以在不脱离本文所述主题及其更广泛方面的情况下作出改变和修改，因此，所附权利要求书将在其范围内涵盖在本文所述主题的真实精神和范围内的所有此类改变和修改。所属领域的技术人员将理解，通常，本文中，尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常意图为“开放”术语(例如，术语“包括(including)”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括(includes)”应解释为“包括但不限于”等)。所属领域的技术人员将进一步理解，如果意图为特定数量的引导式权利要求枚举项，则此类意图将在权利要求中明确地叙述，在不存在此类叙述的情况下则不存在此类意图。例如，作为理解的辅助，所附权利要求可以含有引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引导权利要求枚举项。不过，使用此类短语不应被解释为暗示由不定冠词“一”(“a”或“an”)引导权利要求枚举项将包含此类引导式权利要求枚举项的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类枚举项的权利要求，即使在同一权利要求包括引导性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”的不定冠词时(例如，“一”通常应解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；对于用于引导权利要求枚举项的定冠词的用法，适用同样的情况。另外，即使明确地叙述了具体数目的引导式权利要求枚举项，所属领域的技术人员将认识到，此类叙述通常应被解释为表示至少所叙述的数目(例如，在没有其它修饰语的情况下，“两个枚举项”的裸叙述通常意指至少两个枚举项、或两个或更多个枚举项)。此外，在适用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些情况下，通常，这种构造旨在用于本领域的技术人员将理解惯用法的意义上(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C和/或A、B和C的系统等)。所属领域的技术人员将进一步理解，除非上下文另有指示，否则无论在说明书、权利要求或附图中，通常给出两个或更多个替代术语的选言词语和/或短语应被理解为涵盖包括术语之一、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”通常应理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
前述具体实施方式已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或过程的各种实施例。就这些框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作而言，所属领域的技术人员将理解，此类框图、流程图或示例中的每个功能和/或操作可以单独和/或集体由很宽范围的硬件、软件(例如，充当硬件规范的高级计算机程序)、固件，或其几乎任何组合实施，但仅限于35U.S.C.101下的可专利主题。在实施例中，本文所述的主题的若干部分可以经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。但是，所属领域的技术人员将认识到，本文公开的实施例的一些方面可以全部或部分地被等价实现于集成电路中，实现为运行于一个或多个计算机上的一个或多个计算机程序(例如，运行于一个或多个计算机系统上的一个或多个程序)，实现为运行于一个或多个处理器上的一个或多个程序(例如，运行于一个或多个微处理器上的一个或多个程序)，实现为固件，或者几乎其任何组合，但仅限于35U.S.C.101下的可专利主题，并且将认识到，考虑到本公开，设计电路和/或编写软件代码(例如，充当硬件规范的高级计算机程序)和/或固件将完全处于本领域的技术人员的技能范围内。另外，本领域技术人员将理解，本文所述的主题的机制能够以各种形式作为程序产品分布，并且无论用于实际执行分布的特定类型的信号承载介质如何，本文所述主题的示例性实施例都适用。信号承载介质的示例包括，但不限于：可记录类型介质，例如软盘、硬盘、紧致盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输类型介质，例如数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如，发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。
关于所附权利要求书，所属领域的技术人员将理解，其中叙述的操作通常可以任何次序执行。此外，尽管以一个或多个序列呈现各种操作流，但应理解，各种操作可以按除图示的那些顺序之外的其它顺序执行，或可以同时执行。此类替代顺序的示例可以包括重叠、交错、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反向或其它变体顺序，除非上下文另有说明。此外，除非上下文另有说明，否则诸如“响应于”、“与......有关”或其它过去时态形容词的术语通常并不意图排除此类变体。
虽然已根据例示性实施例描述了所公开的主题，但所属领域的技术人员将理解，在不脱离如权利要求书中所阐述的所要求主题的范围的情况下，可以对其作出各种修改。

Claims (20)

1.一种充电分配器，其包括：
直流(DC)电力输入；
DC电力传递输出；
DC电力充电输出；
开关单元，所述开关单元耦接到DC电力输入、DC电力传递输出以及DC电力充电输出；
控制器，所述控制器配置成向所述开关单元提供控制信号，所述开关单元配置成响应于所述控制信号而选择性地断开所述DC电力输入与所述DC电力传递输出的电连接以及将所述DC电力输入与所述充电分配器的所述DC电力充电输出电连接，和选择性地将所述DC电力输入电连接到所述DC电力传递输出以及断开所述DC电力输入与所述充电分配器的所述DC电力充电输出的电连接。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制信号包括来自主控制器的定时信号。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制器配置成从耦接到所述DC电力充电输出的车辆接收车辆标识信号。
4.根据权利要求10所述的充电分配器，其中，所述控制器从耦接到DC分配器输出的车辆接收车辆诊断信号。
5.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制器配置成从耦接到所述DC电力充电输出的车辆接收车辆电池电量水平信号。
6.根据权利要求2所述的充电系统，其中，所述控制器配置成从耦接到所述DC电力充电输出的车辆接收车辆标识信号并向所述主控制器发送所述车辆标识信号。
7.根据权利要求1所述的充电系统，其还包括：
电源，所述电源从充电电源机柜接收DC电力，并向所述控制器提供DC电力。
8.根据权利要求1所述的充电系统，其中，电力充电插座是电动车辆供电设备(EVSE)插座。
9.一种充电分配器，其包括：
分配器输入，所述分配器输入包括：
直流(DC)电力输入，
控制信号输入，以及
控制器电力输入；
DC电力传递电力输出；
分配器DC电力输出；
开关单元，所述开关单元耦接到所述(DC)电力输入、所述DC电力传递输出和所述分配器DC电力输出；
控制器，所述控制器耦接到所述控制信号输入并且耦接到所述控制器电力输入，所述控制器配置成从来自充电电源机柜的主控制器的控制信号输入接收控制信号，
其中，所述分配器DC电力输出配置成与另一个充电分配器的DC电力输入连接。
10.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器还配置成向所述开关单元提供开关信号。
11.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器还配置成向所述开关单元提供开关信号，所述开关信号配置成使来自所述DC电力输入的电力流动到所述DC电力传递输出。
12.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器还配置成向所述开关单元提供开关信号，所述开关信号配置成使来自所述DC电力输入的电力流动到所述分配器DC电力输出。
13.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，来自所述主控制器的所述控制信号包括定时信号。
14.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器配置成从耦接到DC分配器输出的车辆接收车辆标识信号。
15.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器配置成从耦接到所述分配器DC电力输出的车辆接收车辆诊断信号。
16.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器配置成从耦接到所述分配器DC电力输出的车辆接收车辆电池电量水平信号。
17.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述控制器配置成从耦接到DC分配器输出的车辆接收车辆标识信号，并配置成向所述充电电源机柜的所述主控制器发送所述车辆标识信号。
18.根据权利要求9所述的充电分配器，其还包括：
电源，所述电源从控制器DC电力输入接收DC电力，并向所述控制器提供DC电力。
19.根据权利要求9所述的充电分配器，其中，所述分配器DC电力输出是电动车辆供电设备(EVSE)车辆连接器。
20.一种向车辆提供充电电力的方法，所述方法包括：
由控制器从充电电源机柜的主控制器接收控制信号；
向充电分配器的DC电力输入供应直流(DC)电力；
响应于所述控制信号，断开所述充电分配器的所述DC电力输入与所述充电分配器的DC电力传递输出的电连接；
响应于所述控制信号，将所述充电分配器的所述DC电力输入电连接到所述充电分配器的DC电力充电输出；以及
通过所述DC电力充电输出向所述车辆提供DC电力。
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