[发明专利]用于电动车辆的充电控制系统和方法

说明书

提供了一种使用处理器执行针对一个或更多个电动车辆的自动充电过程的系统。包括在处理器中的是充电控制器，其通过经由网络与电网系统通信来计算电网系统的容量，并计算一个或更多个电动车辆用于满足各电动车辆的一个或更多个任务要求的电力需求水平。将一个或更多个电动车辆的电力需求水平与电网系统的容量进行比较。响应于该比较，从超控模式和内燃机模式中选择至少一个充电模式来执行自动充电过程。充电控制器基于所选择的至少一个充电模式自动地对一个或更多个电动车辆进行充电。

技术领域

本公开总体上涉及用于对电动车辆充电的方法和系统，并且更具体地涉及控制电动车辆的充电过程。

背景技术

近来，在诸如发电机、汽车和由内燃机驱动的其它车辆的各种系统中对降低化石燃料消耗和降低排放的需求根据新的政府法规、客户需求而持续增长，并且努力降低这些系统的运行成本。为了解决这些需求，一些努力包括使用电动机和内燃机(ICE)二者，例如混合电动车辆(HEV)。在一些情况下，引入仅由电池操作的纯电动车辆(EV)以解决需求。

因此，电动车辆(例如，混合电动车辆和纯电动车辆二者)提供了传统燃料发动机系统的替代方案，用于补充或完全替换发动机系统，例如ICE。在一个示例中，一种替代车辆被称为增程式电动车辆(EREV)。在EREV中，利用电池或相关的可再充电能量存储系统(RESS)来实现主电力驱动，所述RESS充当电动机、发电机或变速器的直流(DC)电压源，所述电动机、发电机或变速器又可用于提供使一个或更多个车辆车轮旋转所需的能量。当来自RESS的电荷耗尽时，备用电力可以来自ICE以提供辅助的车载电能产生。

现在参照图1，示出了示例性传统电网系统10。通常，电力由发电站12产生并传输到电力变压器14。使用输电塔16，电力可以被传输到一个或更多个输电子站18。为了进一步分配，电力由分配站20经由多个电网22分配。随后，将电力分配给制造厂24、商业消费者26和/或住宅消费者28。为了给电动车辆充电，诸如电网系统10的外部电源电耦合到电动车辆的电池组以允许电池组的再充电。例如，住宅消费者28所拥有的电动车辆的连接器电缆被插入到他或她的住宅的家用电源插座中以对电动车辆进行充电。

然而，由于每个车辆的不同能量需求以及从外部电源提供给不同电动车辆的各种电源，对诸如EV和HEV的电动车辆进行充电可能具有挑战性。例如，充电时间的范围可以从几分钟到几个小时，这取决于电池组已经耗尽的程度和插座的电压/频率。而且，一天中用于电动车辆充电的时间很重要，因为一天中的充电时间影响电网应力水平并且通常确定住宅消费者28为电力支付的每千瓦时的成本。

作为另一示例，在峰值需求状况期间，电网系统10可能由于来自诸如制造厂24、商业消费者26和住宅消费者28的各种消费者的电力需求而过载。为了减轻过载状况，可以向消费者施加额外的需求费用以阻止他们使用电网系统10。例如，额外的需求费用通常用于商业消费者，并且基于计费周期中的最高使用尖峰(峰值负荷)。每千瓦每小时的成本在高使用时段增加。结果，在高峰需求状况期间，电费可能出现不希望的需求费用增加。此外，由峰值需求状况引起的过载状况会不利地影响连接到电网系统10的电动车辆的充电过程。

因此，存在开发可更有效地控制电动车辆的充电过程的增强型充电系统和方法的机会。

发明内容

在一个实施方式中，提供了一种计算机实现的方法，该方法用于使用处理器为一个或更多个电动车辆执行自动充电过程。该方法包括：使用处理器通过经由网络与电网系统通信来计算电网系统的容量；使用处理器确定电动车辆用于满足各电动车辆的一个或更多个任务要求的电力需求水平；以及使用处理器对电动车辆的电力需求水平与电网系统的容量进行比较。响应于该比较，所述方法还包括使用所述处理器从超控模式和内燃机模式中选择至少一个充电模式以执行所述自动充电过程。该方法还包括基于所选择的至少一个充电模式对电动车辆进行充电。