[發(fā)明專利]充電速率優(yōu)化

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380025720.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104321947B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·H·基施亞瑪;K·R·凱爾蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特斯拉公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及充電速率優(yōu)化，并且更具體地而不排他地，涉及當(dāng)SOC和重點(diǎn)完成時(shí)間目標(biāo)的主要考慮沒(méi)有受到較慢充電速率不利影響時(shí)，基于對(duì)經(jīng)濟(jì)、電池壽命等的次要考慮的優(yōu)化的用戶需要來(lái)實(shí)現(xiàn)比最快速率小的充電速率。

背景技術(shù)

充電高性能電池組涉及許多精細(xì)考慮和細(xì)微之處，以便于最大化有時(shí)競(jìng)爭(zhēng)的最大電池組壽命、性能和可用性的目標(biāo)。為了用戶方便，快速充電器被設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用于個(gè)人和公共充電站。這些充電器被設(shè)計(jì)為快速恢復(fù)用戶對(duì)其電動(dòng)車(chē)輛的訪問(wèn)。該提高的充電速度可能以減少電池壽命為代價(jià)。

對(duì)于許多電動(dòng)車(chē)輛(EV)用戶，盡可能快地對(duì)其EV進(jìn)行充電被認(rèn)為是非常重要的，并且這些用戶每當(dāng)，可能甚至當(dāng)較慢的充電選項(xiàng)可能是更經(jīng)濟(jì)、更有效和/或?qū)﹄姵亟M更好時(shí)選擇最快充電選項(xiàng)。需要一種基于用戶需要來(lái)提供快速充電優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

公開(kāi)了一種基于用戶需要來(lái)提供快速充電優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。當(dāng)用戶在整個(gè)充電時(shí)段中沒(méi)有以其他方式需要完全充電速率(最快充電總是可用的)時(shí)，使用手動(dòng)或自動(dòng)確定或推定的實(shí)際用戶需要來(lái)優(yōu)化充電速率。

提供以下本發(fā)明的概述以促進(jìn)對(duì)于快速充電優(yōu)化的一些技術(shù)特征的理解，而不期望是對(duì)本發(fā)明的全面描述。對(duì)本發(fā)明的各種方面的全面理解可以通過(guò)將整個(gè)說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、附圖和摘要作為整體來(lái)獲得。除了公共電力充電，本發(fā)明還適用于在其他充電情況。

一種用于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電系統(tǒng)包括：電氣耦合至能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電站，該充電站在第一操作模式中以最大快速充電速率將充電能量傳輸?shù)侥芰看鎯?chǔ)系統(tǒng)，并且在第二操作模式中以較慢的充電速率來(lái)將充電能量傳輸?shù)侥芰看鎯?chǔ)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，獲取指示能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電狀態(tài)(SOC)的數(shù)據(jù)的集合以及一個(gè)或多個(gè)期望的充電優(yōu)化參數(shù)；以及站控制，該站控制響應(yīng)于該數(shù)據(jù)的集合以及期望的充電優(yōu)化參數(shù)，自動(dòng)地建立用于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電配置文件，以使每當(dāng)充電站能夠以較低的充電速率來(lái)向能量存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸足夠的能量以滿足SOC目標(biāo)和充電完成時(shí)間目標(biāo)時(shí)，使控制信號(hào)生效并且以第二操作模式來(lái)操作充電站，否則使控制信號(hào)生效并且以第一操作模式來(lái)操作充電站。

一種用于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的充電方法，包括a)收集數(shù)據(jù)以應(yīng)答優(yōu)化查詢，該優(yōu)化查詢被設(shè)計(jì)為針對(duì)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)建立SOC目標(biāo)和充電完成時(shí)間目標(biāo)，對(duì)充電能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要考慮包括滿足SOC目標(biāo)和充電完成目標(biāo)；b)使用微處理器系統(tǒng)來(lái)確定滿足主要考慮是否需要來(lái)自耦合到能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的充電站的最大快速充電速率；c)當(dāng)需要嘗試滿足主要考慮時(shí)，以最大快速充電速率來(lái)對(duì)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電；否則d)當(dāng)滿足主要考慮不需要最大快速充電速率時(shí)，以比快速充電速率更慢的次級(jí)充電速率來(lái)對(duì)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行充電，次級(jí)充電速率響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)次要考慮，包括提高的經(jīng)濟(jì)充電周期以及提高的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的壽命中的一個(gè)或多個(gè)。

本發(fā)明的其他特征、益處和優(yōu)點(diǎn)將在查看包括說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求的本公開(kāi)時(shí)變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

在各個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記指相同或功能上類似的元件，并且附圖被包括僅在并且形成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖進(jìn)一步圖示了本發(fā)明，并且與本發(fā)明的具體實(shí)施方式一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。

圖1圖示具有用戶需要優(yōu)化特征的增強(qiáng)的充電站；以及

圖2圖示了用于增強(qiáng)的充電過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于用戶需要來(lái)提供快速充電優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。提供以下描述以使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠做出并使用本發(fā)明，并且在專利申請(qǐng)及其需要的上下文中被提供。

對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的各種修改以及這里描述的一般原理和特征對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明不意在限于所示出的實(shí)施例，而是符合根據(jù)這里描述的原理和特征的最大的范圍。

圖1圖示了增強(qiáng)的充電系統(tǒng)100，包括具有用戶需要優(yōu)化特征的優(yōu)化的快速充電站105。快速充電站105供應(yīng)用于對(duì)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行再充電的電能(例如，在電動(dòng)車(chē)輛中使用的高性能電池組、插入式混合電動(dòng)-汽油車(chē)輛、半靜態(tài)和移動(dòng)電氣單元等)。針對(duì)來(lái)自對(duì)充電站105設(shè)置最大充電速率的能量/電源110(例如，電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)AC線路功率、電池源等)的期望電氣特征來(lái)轉(zhuǎn)換和適當(dāng)?shù)靥幚碓撾娔堋１景l(fā)明適用于任何充電站105，而不論其使用恒定功率、恒定電流、恒定電壓、算法充電曲線或提供充電速率范圍的其他充電配置文件并且不論電源110的性質(zhì)如何。