[發明專利]用于對能量存儲裝置充電的方法和系統

在審

• 申請號: 201310505534.5
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103683444A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: R·雷迪
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H01M10/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;王忠忠

技術領域

本文描述的實施例一般涉及電動車輛，并且更具體地涉及用于對包含電化學能量存儲裝置的車輛充電的方法和系統。

背景技術

響應于與使用常規內燃機車輛相關的燃料成本的增加和加深的包括空氣污染的環境擔憂，電動和混合動力車輛的使用已經增加。因此，用于對在這種車輛中使用的電池或其他能量存儲裝置充電的電能形式的能量需求將很可能增加。電動車輛或包括電化學能量存儲裝置的車輛在本文中定義為從例如電池的能量存儲裝置獲取用于推進車輛的一部分動力的車輛。電動車輛可包括但不限于：僅依賴于存儲在電池中的能量來驅動推進車輛的電機(例如牽引電機)的車輛；包括電池并且還包括內燃機的車輛，其中電池用于存儲用以驅動牽引電機的電能，內燃機驅動用以對電池再充電的發電機；和包括電動和化石燃料動力部件的組合的車輛(例如混合動力車輛)。

目前，充電裝置、也稱為充電站或電動車輛供電設備(EVSE)，給電動車輛提供電力用于對電動車輛內的能量存儲裝置充電。這些充電站由充電協議控制，該充電協議限制供給電動車輛的電流的量。允許更高電流處理量的協議因此能減少充電時間。為了適應可用于電動車輛的充電協議的多樣性，EVSE必須也能夠供給廣范圍的電壓。因此，包含適應于廣范圍電壓的單電力模塊的常規EVSE效率低，這是因為該電力模塊的設計只能對特定電壓優化，而不是對電壓范圍。

發明內容

一方面，提供用于對電力存儲裝置供電的系統。該系統包括具有多個功率轉換器的充電裝置。每個功率轉換器具有輸出端子，該輸出端子配置為以預定電壓輸出電流。該系統還包括電力管線，該電力管線配置為串聯耦合各個端子以從多個功率轉換器向電力存儲裝置輸送電流。該系統還包括控制器，該控制器編程為接收電力存儲裝置電壓信號，基于該電力存儲裝置電壓信號確定充電電壓電平，并使多個功率轉換器中的至少一個以充電電壓電平對電力存儲裝置供應電流。

另一方面，提供一種以特定電壓對電力存儲裝置供應電流的方法。該方法包括確定電力存儲裝置要求的充電電壓電平，該電力存儲裝置配置為由包括多個功率轉換器的充電裝置充電。該方法還包括使多個功率轉換器中的至少一個以充電電壓電平對電力存儲裝置供應電力。

附圖說明

圖1是用于對電力存儲裝置充電的示范系統的示意性框圖。

圖2是可以與圖1中所示的系統一起使用的示范充電裝置的示意性框圖。

圖3是可以與圖2中所示的充電裝置一起使用的示范轉換器的示意性框圖。

圖4是用于對包括多個圖3中所示的轉換器的電力存儲裝置充電的示范系統的示意性框圖。

圖5是圖4中所示的充電系統的示意性框圖。

圖6是操作可以與圖1中所示的充電裝置一起使用的充電裝置的示范方法的流程圖。

具體實施方式

如本文中使用的，術語“電動車輛”通常指包括一個或多個電動機的車輛。由電動車輛使用的能量可來自多種源，例如但不限于，車載可再充電電池和／或車載燃料電池。在一個實施例中，電動車輛是混合動力電動車輛，其捕獲并存儲例如由制動產生的能量。而且，混合動力電動車輛使用存儲在電源例如電池中的能量，以便當怠速時繼續運行以節省燃料。一些混合動力電動車輛能夠通過插入電源插座例如電源出口來對電池再充電。因此，本文中使用的術語“電動車輛”可以指混合動力電動車輛或者電能可以例如通過電網輸送給它的任意其他車輛。

圖1示出用于對電動車輛102充電或者提供電力的示范系統100。在示范實施例中，系統100包括耦合到電動車輛102的充電裝置104。電動車輛102包括至少一個耦合到電機108的電力存儲裝置106，例如電池和／或任意其他存儲裝置。而且，電動車輛102包括耦合到電力存儲裝置106的車輛控制器110。