CN116262452A - 用于对包含电池的电动车辆进行充电的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于在通用的充电站高效地对多个管理经营者的电动车辆进行充电的系统及方法。系统是用于对包含电池的电动车辆进行充电的系统。该系统具备充电站、管理计算机以及充电控制器。充电站包含向电动车辆供给电力的输电装置。管理计算机存储有与电池的种类对应的多个充电曲线。充电控制器搭载于电动车辆，对利用来自输电装置的电力执行的电池的充电进行控制。充电控制器存储有与电池相关的识别信息。充电控制器将识别信息发送至管理计算机。充电控制器从管理计算机获取与识别信息对应的充电曲线。充电控制器按照充电曲线来控制电池的充电。
Description
技术领域
本发明涉及用于对包含电池的电动车辆进行充电的系统及方法。
背景技术
正在普及向用户借出电动车辆的共享出行服务。例如，在一些城市中提供了电动助力自行车或电动滑板车等电动车辆的共享出行服务。在这样的服务中，在城市内的各地配置有用于对电动车辆进行充电的充电站，在充电站对电动车辆进行充电(例如参照专利文献1)。
专利文献1：国际公开WO2019/188115号
发明内容
近年来，上述电动车辆的共享出行服务由各种管理经营者提供。而且，各管理经营者配置有独自的充电站。因此，用户移动到由利用的服务的管理经营者指定的充电站，对电动车辆进行充电。其结果，在附近没有指定的充电站的情况下，必须移动到远方，便利性较低。
另一方面，提供能够通用地对多个管理经营者的电动车辆进行充电的充电站并不容易。这是因为管理经营者在自己的服务中利用的电动车辆的种类各种各样，电动车辆的电池的种类也各种各样。若电池的种类不同，则用于适当地对电池进行充电的充电曲线不同。因此，对于各种电动车辆，在以通用的充电曲线对电池进行了充电的情况下，难以高效地对电池进行充电。
本发明的目的在于提供用于在通用的充电站高效地对多个管理经营者的电动车辆进行充电的系统及方法。
本发明的一个方式的系统是用于对包含电池的电动车辆进行充电的系统。该系统具备充电站、管理计算机以及充电控制器。充电站包含向电动车辆供给电力的输电装置。管理计算机存储有与电池的种类对应的多个充电曲线。充电控制器搭载于电动车辆，对利用来自输电装置的电力执行的电池的充电进行控制。充电控制器存储有与电池相关的识别信息。充电控制器将识别信息发送至管理计算机。充电控制器从管理计算机获取与识别信息对应的充电曲线。充电控制器按照充电曲线来控制电池的充电。
在本方式的系统中，充电控制器根据识别信息来从管理计算机获取与电池的种类对应的充电曲线。因此，在能够通用地对各种管理经营者的电动车辆进行充电的充电站中，充电控制器能够获取适于自身的电动车辆的电池的充电曲线。由此，充电控制器能够高效地对电池进行充电。
识别信息也可以包含电池的标识符。在该情况下，通过根据识别符来识别电池的种类，从而确定适于电池的充电曲线。
识别信息也可以包含电动车辆的标识符。在该情况下，通过根据识别符来识别电动车辆的种类，从而确定适于该电动车辆的电池的充电曲线。
识别信息也可以包含管理电动车辆的管理经营者的标识符。在该情况下，通过根据标识符来识别对电动车辆进行管理的管理经营者，从而确定适于该管理经营者所管理的电动车辆的电池的充电曲线。
充电曲线也可以示出用于对电池进行充电的电压和/或电流的目标值。充电控制器也可以按照充电曲线来控制用于对电池进行充电的电压和/或电流。在该情况下，按照充电曲线，进行适于电池的充电的电压和/或电流的控制。
充电站还可以包含与管理计算机进行通信的通信装置。充电控制器也可以经由充电站的通信装置而与管理计算机进行通信。在该情况下，降低充电控制器所需的通信负荷。由此，充电控制器变得小型，或者降低充电控制器的成本。
系统也可以还具备受电装置。受电装置也可以搭载于电动车辆，以无线方式从输电装置接受电力。充电控制器也可以按照充电曲线来控制从受电装置向电池供给的电压和/或电流。在该情况下，也可以不在充电站配备与各管理经营者的电动车辆对应的充电连接器。因此，充电站的通用化变得更容易。
本发明的另一方式的方法是为了在充电站对包含电池的电动车辆进行充电而控制电动车辆的方法。该方法包括以下各步骤：获取与电池相关的识别信息；向存储有与电池的种类对应的多个充电曲线的管理计算机发送识别信息；从管理计算机获取与识别信息对应的充电曲线；从充电站接受用于对电池进行充电的电力的供给；以及按照充电曲线来控制电池的充电。
在本方式的方法中，从管理计算机获取与电池的种类对应的充电曲线。因此，在能够通用地对各种管理经营者的电动车辆进行充电的充电站中，以适于自身的电池的充电曲线对电动车辆进行充电。由此，能够高效地对电池进行充电。
充电站中的电池的充电也可以通过无线电力传输来进行。在该情况下，也可以不在充电站配备与各管理经营者的电动车辆对应的充电连接器。因此，充电站的通用化变得更容易。
根据本发明，提供用于在通用的充电站高效地对多个管理经营者的电动车辆进行充电的系统及方法。
附图说明
图1是示出实施方式的系统的结构的框图。
图2是示出充电站和电动车辆的一例的立体图。
图3是示出充电站和电动车辆的结构的框图。
图4是示出充电顺序的一例的图。
图5是示出管理计算机所存储的多个充电曲线的一例的表。
图6是示出其它实施方式的电动车辆和充电站的图。
符号说明
2…充电站；3A…电动车辆；4…管理计算机；5A～5C…充电曲线；12…电池；14…输电装置；16…受电装置；17…充电控制器；26…第一通信装置。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的用于对电动车辆进行充电的系统进行说明。图1是示出实施方式的系统1的结构的框图。在向用户借出电动车辆的共享出行服务中使用实施方式的系统1。尤其，系统1能够对提供共享出行服务的多个管理经营者中的各种类型的电动车辆进行充电。
如图1所示，系统1包含充电站2、电动车辆3A～3C以及管理计算机4。充电站2向电动车辆3A～3C供给电力。管理计算机4经由因特网等信息通信网络10而与充电站2连接。管理计算机4与充电站2进行数据通信。此外，图1中仅图示了一个充电站2，但管理计算机4与配置于互不相同的场所的多个充电站进行数据通信。
图2是示出充电站2和电动车辆3A的一例的立体图。图3是示出充电站2和电动车辆3A的结构的框图。在本实施方式中，电动车辆3A是电动助力自行车。以下，对多个电动车辆3A～3C中的电动车辆3A进行说明，而其它电动车辆3B、3C也具有与电动车辆3A相同的结构。但是，多个电动车辆3A～3C也可以是互不相同的种类。
如图2所示，电动车辆3A包含电动马达11和电池12。电动马达11由电池12所积蓄的电力驱动。电动马达11产生用于辅助电动车辆3A的行驶的驱动力。电池12积蓄用于驱动电动马达11的电力。
充电站2向电动车辆3A供给用于对电动车辆3A的电池12进行充电的电力。充电站2包含车辆支架13。车辆支架13保持电动车辆3A。当电动车辆3A被车辆支架13保持时，充电站2自动地开始电动车辆3A的充电。或者，充电站2也可以包含按钮或者触摸面板等输入装置，根据用户对输入装置的操作来开始电动车辆3A的充电。
如图3所示，充电站2包含输电装置14和输电控制器15。电动车辆3A包含受电装置16和充电控制器17。输电装置14与电源18连接，向受电装置16供给电力。输电装置14包含输电电路21和输电线圈22。输电电路21对向输电线圈22输出的电力进行控制。输电电路21例如包含整流电路和谐振电路。输电线圈22根据从输电电路21输入的电力来产生磁场。
受电装置16包含受电线圈23和受电电路24。受电线圈23根据由输电线圈22产生的磁场来产生感应电流。受电电路24对从受电线圈23向电池12输出的电力进行控制。受电电路24例如包含整流电路和谐振电路。受电装置16通过无线电力传输来从输电装置14接受电力。来自输电装置14的电力经由受电装置16向电池12传输。
输电控制器15控制输电电路21，控制从输电电路21输出的电力。输电控制器15控制从输电电路21输出的电力的电压和频率。输电控制器15包含存储装置31和CPU等处理器32。存储装置31包含存储器。存储装置31也可以包含HDD或SSD等辅助存储装置。存储装置31存储有用于对从输电装置14输出的电力进行控制的程序及数据。处理器32按照程序及数据来执行用于对从输电装置14输出的电力进行控制的处理。
充电控制器17控制受电装置16，对利用来自充电站2的电力执行的电池12的充电进行控制。充电控制器17控制从受电装置16向电池12供给的电力的电压和电流。充电控制器17包含存储装置33和CPU等处理器34。存储装置33包含存储器。存储装置33也可以包含HDD或SSD等辅助存储装置。存储装置33存储有用于对从受电装置16输出的电力进行控制的程序及数据。处理器34按照程序及数据来执行用于对从受电装置16输出的电力进行控制的处理。
如图3所示，电动车辆3A包含检测电路25。检测电路25检测从受电装置16输出的电力的电流(以下，称为“输出电流”)和电压(以下，称为“输出电压”)。充电控制器17一边监视输出电压和输出电流，一边按照图4所示的充电顺序对从输电装置14向电池12输出的电力进行控制，从而对电池12进行充电。
如图4所示，充电控制器17判定输出电压是否为第一电压值V1以上(时间T1)。在输出电压比第一电压值V1小的情况下，充电控制器17不开始充电。在输出电压为第一电压值V1以上的情况下，充电控制器17开始充电(时间T2)。充电控制器17将输出电流维持为第一电流值I1。由此，输出电压逐渐上升(时间T2～T3)。
充电控制器17判定输出电压是否为第二电压值V2以上。在输出电压比第二电压值V2小的情况下，将输出电流维持为第一电流值I1。在输出电压为第二电压值V2以上的情况下，使输出电流增大至第二电流值I2(时间T3)，并维持为第二电流值I2。由此，输出电压逐渐上升(时间T3～T4)。
充电控制器17判定输出电压是否为第三电压值V3以上。在输出电压比第三电压值V3小的情况下，充电控制器17将输出电流维持为第二电流值I2。在输出电压为第三电压值V3以上的情况下，充电控制器17将输出电压维持为第四电压值V4。此外，相对于从充电控制器17向受电电路24的指令，输出电压延迟而逐渐上升至第四电压值V4。由此，输出电流逐渐降低(时间T4～T5)。
充电控制器17判定输出电流是否为第三电流值I3以下。在输出电流比第三电流值I3大的情况下，充电控制器17将输出电压维持为第四电压值V4。在输出电流为第三电流值I3以下的情况下，充电控制器17结束充电(时间T5)。
根据电池12的种类，作为上述的输出电压的目标值的第一电压值V1～第四电压值V4和作为输出电流的目标值的第一电流值I1～第三电流值I3的适当的值不同。充电控制器17从管理计算机4下载示出上述值的充电曲线。
如图3所示，电动车辆3A包含第一通信装置26。充电站2包含第二通信装置27和第三通信装置28。第一通信装置26与第二通信装置27相互进行无线通信。例如，第一通信装置26和第二通信装置27分别包含Bluetooth(注册商标：蓝牙)等无线通信模块。电动车辆3A与充电站2经由第一通信装置26和第二通信装置27进行数据通信。
第三通信装置28经由信息通信网络10而与管理计算机4连接。第三通信装置28例如经由WiFi或者3G、4G、5G等移动通信网络而与信息通信网络10连接。或者，第三通信装置28也可以通过有线方式而与信息通信网络10连接。充电站2经由第三通信装置28而与管理计算机4进行数据通信。
当电动车辆3A与充电站2连接时，充电控制器17向充电站2发送用于下载充电曲线的请求指令。充电站2将来自充电控制器17的请求指令发送至管理计算机4。即，充电控制器17经由充电站2向管理计算机4发送充电曲线的请求指令。
管理计算机4配置在远离充电站2的管理中心内。管理计算机4包含存储装置35和CPU等处理器36。存储装置35包含存储器。存储装置35也可以包含HDD或SSD等辅助存储装置。存储装置35存储有用于根据请求指令将充电曲线上传至充电控制器17的程序及数据。处理器36按照程序及数据来执行用于上传充电曲线的处理。
管理计算机4存储有与电池12的种类对应的多个充电曲线。充电曲线是示出上述的电池12的充电中的电压和电流的目标值的数据。图5是示出管理计算机4所存储的多个充电曲线5A～5C的一例的表。
管理计算机4与识别信息相关联地存储有充电曲线5A～5C。识别信息包含提供共享出行服务的多个管理经营者的标识符。例如，标识符001示出作为管理经营者的A公司。标识符002示出作为管理经营者的B公司。标识符003示出作为管理经营者的C公司。A公司、B公司以及C公司分别是不同的公司。
公司A、公司B以及公司C使用互不相同的电动车辆来提供共享出行服务。不同的电动车辆是指例如不同的制造商的电动车辆。或者，不同的电动车辆可以指虽然是相同的制造商但型号不同的电动车辆。
如图5所示，标识符001与第一充电曲线5A相关联。第一充电曲线5A包含适于A公司所使用的电动车辆3A的电池12的充电的输出电压V1～V4的目标值a01～a04和输出电流I1～I3的目标值b01～b03。
标识符002与第二充电曲线5B相关联。第二充电曲线5B包含适于B公司所使用的电动车辆3B的电池12的充电的输出电压V1～V4的目标值a11～a14和输出电流I1～I3的目标值b11～b13。标识符003与第三充电曲线5C相关联。第三充电曲线5C包含适于C公司所使用的电动车辆3C的电池12的充电的输出电压V1～V4的目标值a21～a24和输出电流I1～I3的目标值b21～b23。
充电控制器17存储有示出电动车辆3A的管理经营者的识别信息。充电控制器17将识别信息包含在充电曲线的请求指令中而发送至管理计算机4。若管理计算机4从充电控制器17接收到请求指令，则获取请求指令所包含的识别信息。管理计算机4将与识别信息对应的充电曲线发送至充电控制器17。
例如，若管理计算机4接收到包含A公司的标识符的请求指令，则将与A公司的电动车辆3A对应的第一充电曲线5A发送至充电控制器17。若管理计算机4接收到包含B公司的标识符的请求指令，则将与B公司的电动车辆3B对应的第二充电曲线5B发送至充电控制器17。若管理计算机4接收到包含C公司的标识符的请求指令，则将与C公司的电动车辆3C对应的第三充电曲线5C发送至充电控制器17。
如上所述，充电控制器17从管理计算机4下载与识别信息对应的充电曲线。充电控制器17按照充电曲线来控制向电池12的输出电压和输出电流。
在以上说明的本实施方式的系统1中，充电控制器17根据识别信息，从管理计算机4获取与各管理经营者使用的电动车辆的电池对应的充电曲线。因此，在能够通用地对各种管理经营者的电动车辆3A～3C进行充电的充电站2，充电控制器17能够获取适于自身的电动车辆的电池12的充电曲线。由此，充电控制器17能够高效地对电池12进行充电。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
电动车辆3A～3C不限定于电动助力自行车，也可以是其它车辆。例如，也可以如图6所示，电动车辆3A是电动滑板车。此外，图6中，对与上述的实施方式的电动车辆3A的结构对应的滑板车的结构标注与上述的实施方式相同的符号。
充电控制器17也可以不经由充电站2就与管理计算机4进行通信。例如，充电控制器17也可以经由移动通信网络而与管理计算机4进行通信。
在上述的实施方式中，识别信息包含管理经营者的标识符。但是，识别信息只要是与电池12的种类相关的信息即可，不限定于管理经营者的标识符。例如，识别信息也可以包含示出电池12的标识符。示出电池12的标识符例如也可以示出电池12的种类、型号或者产品编号。识别信息也可以包含示出电动车辆3A的标识符。示出电动车辆3A的标识符也可以示出电动车辆3A的种类、型号或者产品编号。
输电装置14与受电装置16也可以通过有线方式进行电力的传输。即，输电装置14与受电装置16也可以通过电缆相互连接。输电装置14也可以经由电缆向受电装置16输送电力。
充电顺序不限定于上述的实施方式，也可以变更。例如，充电顺序中的输出电压的波形也可以变更。充电顺序中的输出电流的波形也可以变更。
产业上的可利用性
根据本发明，提供用于在通用的充电站高效地对多个管理经营者的电动车辆进行充电的系统及方法。
Claims (14)
1.一种系统，是用于对包含电池的电动车辆进行充电的系统，其特征在于，具备：
充电站，其包含向所述电动车辆供给电力的输电装置；
管理计算机，其存储有与所述电池的种类对应的多个充电曲线；以及
充电控制器，其搭载于所述电动车辆，对利用来自所述输电装置的电力执行的所述电池的充电进行控制，
所述充电控制器构成为，
存储有与所述电池相关的识别信息，
将所述识别信息发送至所述管理计算机，
从所述管理计算机获取与所述识别信息对应的所述充电曲线，
按照所述充电曲线来控制所述电池的充电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述识别信息包含所述电池的标识符。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述识别信息包含所述电动车辆的标识符。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述识别信息包含管理所述电动车辆的管理经营者的标识符。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，
所述充电曲线示出用于对所述电池进行充电的电压和/或电流的目标值，
所述充电控制器按照所述充电曲线来控制用于对所述电池进行充电的电压和/或电流。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述充电站还包含与所述管理计算机进行通信的通信装置，
所述充电控制器经由所述通信装置而与所述管理计算机进行通信。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
还具备受电装置，该受电装置搭载于所述电动车辆，以无线方式从所述输电装置接受所述电力，
所述充电控制器按照所述充电曲线来控制从所述受电装置向所述电池供给的电压和/或电流。
8.一种方法，是为了在充电站对包含电池的电动车辆进行充电而控制电动车辆的方法，其特征在于，包括以下各步骤：
获取与所述电池有关的识别信息；
向存储有与所述电池的种类对应的多个充电曲线的管理计算机发送所述识别信息；
从所述管理计算机获取与所述识别信息对应的所述充电曲线；
从所述充电站接受用于对所述电池进行充电的电力的供给；以及
按照所述充电曲线来控制所述电池的充电。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述识别信息包含所述电池的标识符。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述识别信息包含所述电动车辆的标识符。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述识别信息包含管理所述电动车辆的管理经营者的标识符。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，
所述充电曲线示出用于对所述电池进行充电的电压和/或电流的目标值，
所述方法还包括按照所述充电曲线来控制用于对所述电池进行充电的电压和/或电流的步骤。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述充电站还包含与所述管理计算机进行通信的通信装置，
所述方法还包括经由所述通信装置而与所述管理计算机进行通信的步骤。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述充电站中的所述电池的充电通过无线电力传输来进行。
Applications Claiming Priority (2)
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