JP5657708B2 - 電動式車両のバッテリーを充電するためのシステム、デバイス及び方法 - Google Patents
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Description
− そのオンボード・チャージャーを介してのみ充電されることが可能な車両が、このシステムに接続されることも可能である。
− データが利用可能であるので、出発予定時刻の示唆が車両のオーナーに与えられることが可能である。
− バッテリーの(大電流の)CC充電フェーズが、(少電流の)CV充電フェーズで置き換えられたとき、電力が、大電力のDC供給源から(低電力の)オンボード・チャージャーに切り替えられることが可能であり、直流電力を解放して、他の接続された車両により使用されるようにする。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]少なくとも一つの電動式車両のバッテリーのためのエネルギー交換ステイションであって、
− 車両のための少なくとも一つの電力出力と、
− 車両が交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるか否かについて決定するための、電動式車両との間の通信のための、少なくとも一つのデータ通信ポートと、
− 少なくとも一つの交流電源及び少なくとも一つの直流電源を有する複数の電源と、
− 交流電源および/または直流電源から少なくとも一つの電力出力へ供給される電力をコントロールするためのコントローラと、
を有していることを特徴とするエネルギー交換ステイション。
[2]下記特徴を有する前記[1]に記載のエネルギー交換ステイション、
− 前記少なくとも一つの電力出力を前記電源の内の何れかに結合するための、少なくとも一つのコントロール可能なスイッチを有し、
− 前記コントローラは、少なくとも決定に基づいてこのスイッチをコントロールするように構成されている。
[3]下記特徴を有する前記[1]に記載のエネルギー交換ステイション、
前記コントローラは、電動式車両との間の通信のための、少なくとも一つのデータ通信ポートに結合されている。
[4]下記特徴を有する前記[1]から[3]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記少なくとも一つのデータ通信ポートは、車両のオンボード・チャージャーをコントロールするために使用される。
[5]下記特徴を有する前記[1]に記載のエネルギー交換ステイション、
前記データ通信ポートは、車両の中の通信システムとの間の通信のために構成されている。
[6]下記特徴を有する前記[1]から[5]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記データ通信ポートは、バイナリー通信、シリアル・データ通信、電力線通信、PWM通信、ワイアレス通信、CANバス通信、イーサネット(登録商標)上での通信、または、データ通信プロトコルに基づく通信の内の、何れかによる通信のために構成されている。
[7]下記特徴を有する前記[1]から[6]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
− 前記決定するための手段は、車両のオンボード・バッテリー充電器の存在を検出するように構成され、
− 前記コントローラは、オンボード・バッテリー充電器が検出されたときに出力を交流電源に切り替えるように構成され、
− 前記コントローラは、バッテリーへの直接接続が決定されたときに出力を直流電源に切り替えるように構成されている。
[8]下記特徴を有する前記[1]から[7]7の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記コントローラは、前記直流電源に切り替えられているインターバルの後に前記交流電源に切り替え、先ず最初に、直流電力で急速にバッテリーを充電し、次いで、交流電力でゆっくりバッテリー充電し続けるように構成されている。
[9]下記特徴を有する前記[1]から[8]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
交流電力及び直流電力を同時に出力するように構成されている。
[10]下記特徴を有する前記[9]に記載のエネルギー交換ステイション、
車両のバッテリーを、直流電力で直接的に充電するために、及びオンボード・バッテリー充電器を介して、交流電力で間接的に充電するために、交流電力及び直流電力が同一の出力に供給される。
[11]下記特徴を有する前記[1]から[10]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記直流電源は、切り替えられた直流電力を供給するための電力コンバータを有している。
[12]下記特徴を有する前記[1]から[11]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記スイッチのコントロールは、前記電力入力の少なくとも一つで利用可能な電力、および/または、更なる電力出力で電動式車両から要求される電力などのような、更に外部パラメータに基づいて行われる。
[13]下記特徴を有する前記[1]から[12]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、前記スイッチのコントロールは、外部の意思決定施設などのような、データ処理デバイスによる入力に基づいて実行される。
[14]下記特徴を有する前記[1]から[13]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
車両のオンボード・チャージャーをコントロールするように、特に、車両との間のデータ通信接続を介して前記オンボード・チャージャーの充電電力をコントロールするように、構成されている。
[15]下記特徴を有する前記[1]から[14]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
車両を前記出力に接続するためのコネクターを有し、このコネクターは交流電力伝送及び直流電力伝送の両方のために構成されている。
[16]下記特徴を有する前記[1]から[15]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
交流および/または直流電力を交換するために使用されるコネクターのピンの少なくとも一部の上で、通信信号を電力交換の上に重複させることにより、データ通信が実行される。
[17]下記特徴を有する前記[1]から[16]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
電力コネクターを有し、この電力コネクターは、
− 車両が交流電力で充電されるときに、この電力コネクターの複数の電力接点を介して多相交流電力を交換するために、そして、
− 車両を直流電力で充電するときに、この電力コネクターの少なくとも二つの接点を介して直流電力を交換するために、構成されている。
[18]下記特徴を有する前記[17]に記載のエネルギー交換ステイション、
直流電力の交換は、接点の二つのセットを介して行われ、各セットは、交流電力交換のために使用される少なくとも一つの接点を有している。
[19]下記特徴を有する前記[17]または[18]に記載のエネルギー交換ステイション、データ通信が、例えば、通信信号を電力信号の上に重複させることにより、交流電流および/または直流電力を交換するために使用されるピンの少なくとも一部の上で実行される。
[20]下記特徴を有する前記[17]から[19]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記電力コネクターは、少なくとも、データ伝送のための接続を有している。
[21]下記特徴を有する前記[17]から[20]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイション、
前記電力コネクターは、車両がAC充電のために構成されたときに短絡されるように構成された、データ伝送のための一対のコネクターを有している。
[22] 前記[1]から[21]の何れか1つに記載のエネルギー交換ステイションを介して充電されるように構成された、電動式車両であって、
− バッテリーと、
− オンボード・チャージャーと、
− 充電電力を受け取るための電力入力と、
− 電力入力をバッテリーに直接に結合するための、または、オンボード・チャージャーを介してバッテリーに結合するための、スイッチと、
− このスイッチをコントロールするためのコントローラと
− 車両のための適切な充電プロトコルを交換ステイションに通信するための、データ通信手段と、
を有していることを特徴とする電動式車両。
[23]下記特徴を有する前記[22]の記載の電動式車両、
交流または直流の存在の決定が、当該車両とエネルギー交換ステイションのデータ通信手段を介して可能にされ、
前記コントローラは、
− 交流電力が前記電力供給に存在することが決定されたときに、前記電力入力を充電器に結合し、そして、
− 直流電力が前記電力入力に存在することが決定されたときに、前記電力入力をバッテリー結合するように、構成されている。
[24]電動式車両のバッテリーを充電するための方法であって、
− 電力出力に結合された車両が、交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるであるか否かについて決定し、
− それに応じて、電力出力を交流電力入力または直流電力入力の何れかに切り替えること、
を特徴とする方法。
[25]下記特徴を有する前記[24]の記載の方法、
前記決定は、
− オンボード・チャージャーの存在が決定されたときに、前記電力出力を前記交流電力入力に切り替えること、そして、
− オンボード・チャージャーが無いことが決定されたときに、前記電力出力を前記直流電力入力に切り替えること、
を有している。
[26]下記特徴を有する前記[25]の記載の方法、
前記決定は、
− バッテリーへの直接接続が利用可能であるときに、前記電力出力を前記直流電力入力に切り替えること、
− バッテリーへの直接接続が行われることが可能でなく、且つオンボード・チャージャーが存在していることが決定されたときに、前記電力出力を前記交流電力入力に切り替えること、
を有している。
[27]下記特徴を有する前記[24]から[26]のいずれか1つに記載の方法、
前記スイッチのコントロールは、外部の意思決定施設などのような、データ処理デバイスによる入力に基づいて実行される。
Claims (24)
- 少なくとも一つの電動式車両のバッテリーのためのエネルギー交換ステイションであって、
− 電動式車両のための少なくとも一つの電力出力ターミナルと、
− 電動式車両が交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるか否かについて決定するために、電動式車両と通信するための、少なくとも一つのデータ通信ポートと、
− 少なくとも一つの交流電源及び少なくとも一つの直流電源を有する複数の電源と、
− 交流電源および/または直流電源から少なくとも一つの電力出力ターミナルへ供給される電力をコントロールするためのコントローラと、
を有するエネルギー交換ステイションにおいて、
− 前記少なくとも一つの電力出力ターミナルを前記電源の内の何れかに結合するための、少なくとも一つの切り替え可能なスイッチを有し、
− 前記コントローラは、少なくとも前記決定に基づいてこのスイッチの切り替えをコントロールするように構成されていること、
を特徴とするエネルギー交換ステイション。 - 下記特徴を有する請求項1に記載のエネルギー交換ステイション、
前記コントローラは、電動式車両と通信するための、少なくとも一つのデータ通信ポートに結合されている。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載のエネルギー交換ステイション、
前記少なくとも一つのデータ通信ポートは、電動式車両のオンボード・バッテリー充電器をコントロールするために使用される。 - 下記特徴を有する請求項1に記載のエネルギー交換ステイション、
前記データ通信ポートは、電動式車両の中の通信システムと通信するために構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から4の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
前記データ通信ポートは、バイナリー通信、シリアル・データ通信、電力線通信、PWM通信、ワイアレス通信、イーサネット(登録商標)上での通信、または、これらの通信以外のデータ通信プロトコルに基づく通信の内の、何れかによる通信のために構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から5の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
前記エネルギー交換ステイションは、
− 電動式車両のオンボード・バッテリー充電器の存在を検出するための手段を、更に有し、
− 前記コントローラは、オンボード・バッテリー充電器が検出されたときに電力出力を交流電力に切り替えるように構成され、
− 前記コントローラは、バッテリーへの直接接続が決定されたときに電力出力を直流電力に切り替えるように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から6の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
電動式車両が交流電圧および直流電圧の何れでも充電することが可能である場合、前記コントローラは、
先ず最初に、直流電力に切り替え、直流電力で急速にバッテリーを充電し、
次いで、交流電力に切り替え、交流電力でゆっくりバッテリー充電し続ける、
ように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から7の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
交流電力及び直流電力を別々の電力出力ターミナルに同時に出力するように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項8に記載のエネルギー交換ステイション、
電動式車両のバッテリーを、直流電力で直接的に充電するために、及びオンボード・バッテリー充電器を介して、交流電力で間接的に充電するために、交流電力及び直流電力が同一の電力出力ターミナルに供給される。 - 下記特徴を有する請求項1から9の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
電力コンバータを切り替えることによって、切り替えられた直流電力が供給される。 - 下記特徴を有する請求項1から10の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
前記スイッチの切り替えは、更に、前記電力出力ターミナルの少なくとも一つで得られる電力の値、および/または、少なくも一つの他の電動式車両から要求される電力の値、を含む、外部パラメータに基づいて行われる。 - 下記特徴を有する請求項1から11の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
前記スイッチの切り替えは、外部の意思決定施設を含む、データ処理デバイスによる入力に基づいて実行される。 - 下記特徴を有する請求項1から12の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
電動式車両のオンボード・バッテリー充電器をコントロールするように、特に、電動式車両とのデータ通信接続を介して前記オンボード・バッテリー充電器の充電電力をコントロールするように、構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から13の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
電動式車両を前記電力出力ターミナルに接続するための電力コネクターを有し、この電力コネクターは交流電力伝送及び直流電力伝送の両方のために構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から14の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
交流電力および/または直流電力を交換するために使用される電力コネクターの幾つかのピンを介して、通信信号を電力交換信号上に重畳させることにより、データ通信が実行される。 - 下記特徴を有する請求項1から15の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
電力コネクターを有し、この電力コネクターは、
− 電動式車両が交流電力で充電されるときに、この電力コネクターの複数の電力接点を介して多相交流電力を交換するために、そして、
− 電動式車両を直流電力で充電するときに、この電力コネクターの少なくとも二つの電力接点を介して直流電力を交換するために、構成されている。 - 下記特徴を有する請求項16に記載のエネルギー交換ステイション、
直流電力の交換は、二つの電力接点からなる一対の電力接点を介して行われ、交流電力交換は、四つの電力接点のうちの三つを介して行われる。 - 下記特徴を有する請求項16または17に記載のエネルギー交換ステイション、
データ通信が、例えば、通信信号を電力信号の上に重畳させることにより、交流電流および/または直流電力を交換するために使用されるピンを介して実行される。 - 下記特徴を有する請求項16から18の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイション、
前記電力コネクターの1つの電力接点は、電動式車両を交流電力で充電するために短絡されるように構成されている。 - 請求項1から19の何れか1項に記載のエネルギー交換ステイションを介して充電されるように構成された、電動式車両であって、
− バッテリーと、
− オンボード・バッテリー充電器と、
− 充電電力を受け取るための電力受け取りターミナルと、
− 電力受け取りターミナルをバッテリーに直接に結合するための、または、オンボード・バッテリー充電器を介してバッテリーに結合するための、スイッチと、
− このスイッチの切り替えをコントロールするためのコントローラと、
− 電動式車両が交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるか否かについて決定するために、前記エネルギー交換ステイションと通信するための、データ通信手段と、
を有している、電動式車両。 - 下記特徴を有する請求項20に記載の電動式車両、
電動式車両が交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるか否かについて決定することが、前記エネルギー交換ステイションと電動式車両のデータ通信手段を介して可能にされ、
前記コントローラは、
− 交流電力で充電可能であることが決定されたときに、電力出力をオンボード・バッテリー充電器に結合し、そして、
− 直流電力で充電可能であることが決定されたときに、電力出力をバッテリーに直接結合するように、構成されている。 - 電動式車両のバッテリーを充電するための方法であって、
− エネルギー交換ステイションの電力出力ターミナルに結合された電動式車両が、交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるであるか否かについて決定することと、
− それに応じて、前記電力出力ターミナルからの電力出力を交流電力出力または直流電力出力の何れかに切り替えることと、
を含み、
ここで、
− 前記電動式車両にオンボード・バッテリー充電器が存在し、前記電動式車両が交流電圧で充電されることが可能であると決定されたときに、前記電力出力を交流電力出力に切り替え、そして、
− 前記電動式車両にオンボード・バッテリー充電器が存在せず、前記電動式車両が交流電圧で充電されることが可能でないと決定されたときに、前記電力出力を直流電力出力に切り替える、方法。 - 電動式車両のバッテリーを充電するための方法であって、
− エネルギー交換ステイションの電力出力ターミナルに結合された電動式車両が、交流電圧および/または直流電圧で充電されることが可能であるか否かについて決定することと、
− それに応じて、前記電力出力ターミナルからの電力出力を交流電力出力または直流電力出力の何れかに切り替えることと、
を含み、
ここで、
− バッテリーへの直接接続が可能であり、前記電動式車両が直流電圧で充電されることが可能であると決定されたときに、前記電力出力を直流電力出力に切り替え、
− バッテリーへの直接接続が可能でないが、前記電動式車両にオンボード・バッテリー充電器が存在し、前記電動式車両が交流電圧で充電されることが可能であると決定されたときに、前記電力出力を交流電力出力に切り替える。 - 下記特徴を有する請求項22および23のいずれか1項に記載の方法、
前記切り替えのコントロールは、外部の意思決定施設を含む、データ処理デバイスによる入力に基づいて実行される。
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