本申请要求于2015年12月4日提交的标题为“采用电源电路和时间复用充电方法进行充电的多电动车充电站(multiplevehiclechargingstationsperpowercircuitandtimemultiplexingchargingmethod)”的美国临时申请no.62/263,564的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请涉及由c.reynolds等人做出的、共同未决的申请，其代理人案卷号分别为cysw-0001-01u00us和cysw-0001-03u00us，标题分别为“电动车充电系统”和“电动车充电系统接口”，两者全部都通过引用并入本文中。
背景
电动车(ev)依赖于需要周期性充电的电池。电动车的车主可以随时在家中充电，在那里他们可以独享家庭充电站或电源插座。但是，当离开家时，电动汽车的车主则依赖并且不得不在如工作场所、购物中心、电影场所、餐馆和酒店等公共或私人场所中的共享充电站。
随着电动车数量持续增加，充电站的需求也在增加。企业开始将充电站添加到他们的停车场，作为员工和客户的福利。而且，一些地方政府也授权企业增加充电站。
因此，无论是由消费者需求驱动还是由政府授权推动，将有更多充电站安装在家庭以外的地方。然而，充电站(包括专用电力线的硬件和安装)的成本非常较高，通常由企业所有者承担。因此，在此提供了一种有价值的降低充电站成本的解决方案，从而减轻企业的负担的同时增加ev车主可用的充电站数量。
即使降低了充电站(包括安装)的成本，但从成本角度来看，仍然不能有效地安装充足的充电站以满足最大需求。因此，充电站仍然需要共享。电动汽车拥有者本性上了解共享充电站的需要，但是，尽管如此他们仍然是不便利的，因为一旦充电站变得可用，他们需要将车辆从停车场移动到充电站，并且在他们的车辆充电完成之后将他们的车辆移动到另一个停车位，以便为另一辆车腾出空间。因此，使电动汽车所有者能更容易共享充电站的解决方案也很有价值。
概要
在根据本公开的实施例中，将单个电路(电源电路)路由到多个充电站(或者路由到具有多个充电连接器的单个站，在这里将这个站称为输出连接、连接器或电缆)。在任何时候，该单个电路上只有一个充电站/连接器用来给车辆充电。该车辆在指定的时间段(例如30分钟)内充电，然后停止该车辆的充电，然后使用单个电路上的下一个充电站/连接器对另一车辆充电指定的时间段(例如30分钟或其他一段时间)等等。例如，如果在单个电路上有四个充电站/连接器并且车辆连接到每个充电站/连接器，则在指定的时间段内对在充电站/连接器1处的车辆1充电(在对车辆1进行充电时对其他车辆不充电)，然后对在充电站/连接器2处的车辆2充电等等，然后例如以循环方式返回充电站/连接器1处的车辆1。如果车辆没有连接到充电站/连接器，或者如果连接到充电站/连接器的车辆不需要充电，则该充电站/连接器被自动绕过。
更具体地说，在一个实施例中，将每个输出连接连接到至少一个接头，并且可以将每个接头同时连接到ev。如果第一ev连接到与输出连接中的第一个进行连接的接头，则将充电电流导向输出连接中的第一个。然后，可以停止将充电电流导入输出连接中第一个，切换到输出连接中的第二个，并且如果第二ev连接到与输出连接中的第二个相连的接头，则重新开始。因此，充电电流一次仅导向输出连接中的一个。
在一个实施例中，在第一时间间隔内将充电电流导向输出连接中的第一个，在第一时间间隔期满时停止，然后导向输出连接中的第二个并且在第二时间间隔内重新启动(如果ev连接到第二个输出连接)。第一间隔的长度和第二间隔的长度是可单独设计的。在一个实施例中，第一时间间隔和第二时间间隔的时长均不超过30分钟。
在另一个实施例中，将充电电流导向输出连接中的第一个，直到充电电流下降到阈值，当达到阈值时停止，然后导向输出连接中的第二个并重新启动。
在一个实施例中，如果多个ev同时连接到输出连接，则将充电电流以循环方式导向输出连接。
在一个实施例中，输出连接包括将其指定为优先连接的输出连接，在这种情况下，相较于其他输出连接，充电电流导向优先连接更频繁。
在一个实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，自动进行关于是否存在连接到输出连接的电负载(例如，ev)的测定。如果没有电负载，则充电电流不会导向输出连接。
在一个实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，自动进行关于连接到输出连接的ev是否需要充电的测定。如果ev不需要充电，则不向输出连接提供充电电流。
在一个实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，自动进行关于输出连接是否已经提取电流的测定，这一测定指示了发生故障状况的可能性。
因此，根据本发明的实施例包括但不限于以下特征：每个电路有多个物理充电站/连接；旋转(例如，循环)充电；并在没有用户干预的情况下自动为多辆车辆充电。通过使多个充电站共享共用电源电路，安装充电站的总成本大大降低。
更具体地说，因为对于多个充电站/连接仅使用单个电路，所以降低了成本。换句话说，例如，没有必要为每个充电站支付专用电路。在每一充电站成本减少的基础上可以增加共享相同充电电路的新充电站，因此可以以相同的成本安装更多的充电站。可以容易地修改现有的基础设施(例如现有电路)以适应多次充电站/连接，从而取代具有单个输出连接的单个充电站。
因为有了更多的充电站，车辆充电更方便。例如，车辆不必频繁移动。从员工的角度来看，在工作场所提供方便(免费)的充电站非常实用。从雇主的角度来看，提供方便的充电站的好处是可能会鼓励员工长时间留在工作岗位上，以便在离开前可以免费充电，加上因为不需要频繁移动汽车，员工的生产力可能会提高。
本领域普通技术人员在阅读各个附图中所示的实施例的以下详细描述之后，将认识到根据本发明的各种实施例的这些和其他目的和优点。
附图说明
说明书附图并入本说明书并形成本说明书的一部分，其中相同标号表示相同元素，其示出了本公开的实施例，并且与详细描述一起用于解释本公开的原理。
图1是示出可以在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统中使用的充电站的框图。
图2是示出在根据本发明的实施例中对一辆或更多辆电动车(ev)进行充电的方法的流程图。
图3是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的元件的框图。
图4是示出在根据本发明的实施例中的用于多车辆充电站的控制器的元件的框图。
图5是示出在根据本发明的实施例中实现多车辆充电系统的示例的框图。
图6是示出在根据本发明的实施例中实现多车辆充电系统的示例的框图。
图7是示出在根据本发明的实施例中实现多车辆充电系统的示例的框图。
图8是示出在根据本发明的实施例中实现多车辆充电系统的示例的框图。
图9示出了在根据本公开的实施例中、多个车辆在具有多个输出连接的充电站处充电的示例。
图10是示出在根据本发明的实施例中用于管理充电的ev的充电签名(signature)的示例的图。
图11是示出在根据本发明的实施例中、计算机实现的用于监视和管理ev充电站网络的操作的示例的流程图。
图12是示出在根据本发明的实施例中、计算机实现的用于监视和管理ev充电站网络的操作的示例的流程图。
图13是示出在根据本发明的实施例中、计算机实现的用于监视和管理ev充电站网络的操作的示例的流程图。
图14示出了在根据本发明的实施例中、构成在显示设备上呈现的图形用户界面(gui)的选定元素的显示器的示例。
图15示出了在根据本发明的实施例中、构成在显示设备上呈现的gui的选定元素的显示器的示例。
图16示出了在根据本发明的实施例中、构成在显示设备上呈现的gui的选定元素的显示器的示例。
图17示出了在根据本发明的实施例中、构成在显示设备上呈现的gui的选定元素的显示器的示例。
图18是示出在根据本发明的实施例中、计算机实现的与监视和管理ev充电站网络相关联的操作的示例的流程图。
图19是能够实现根据本发明的实施例的计算设备或计算机系统的示例的框图。
详细说明
现在将详细参考本公开的各种实施例，这些实施例的示例在附图中示出。虽然结合这些实施例进行了描述，但将理解的是，它们并非意图将本公开限制于这些实施例。相反，本公开旨在覆盖可包括在本公开的精神和范围内的替代、修改和等同物，本公开的精神和范围由所附权利要求限定。此外，在本公开的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，将理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，没有对公知的方法、过程、组件和电路进行详细描述，以免使本公开的各方面发生不必要地模糊。
下面的详细描述的一些部分是按照过程、逻辑块、处理以及在计算机存储器内的数据位上的其他操作符号表示来呈现的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来将其工作的实质最有效地传达给本领域其他技术人员的手段。在本申请中，将程序、逻辑块、过程等认为是导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。这些步骤是利用物理量的物理操作的步骤。通常，虽然不是必须，但这些量采取能够在计算机系统中存储、传输、组合、比较和以其他方式操作的电或磁信号的形式。已经证明，主要出于惯用的原因，有时将这些信号称为交易、比特、值、元素、符号、字符、样本、像素等是方便的。
但是，应该记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是适用于这些量的便利标签。除非特别声明，否则在下面的讨论中显而易见的是，应该理解，在整个本公开中，利用诸如“接收”，“导向”，“发送”，“停止”，“确定”“生成”，“显示”，“指示”等术语指装置或计算机系统或类似的电子计算设备或处理器(例如，图19的设备1900)的动作和过程(例如分别为图11、图12、图13和图18的流程图1100、1200、1300和1800)。计算机系统或类似的电子计算设备操作并转换数据，这些数据在存储器、寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示设备内表示为物理(电子)量。
这里描述的实施例可以在驻留在某种形式的计算机可读存储介质(例如程序模块)中的计算机可执行指令的一般上下文中讨论，计算机可执行指令由一个或多个计算机或其他设备执行。作为示例而非限制，计算机可读存储介质可以包括非暂时性计算机存储介质和通信介质。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。程序模块的功能可以根据需要在各种实施例中组合或分配。
计算机存储介质包括以任何方法或技术实施的易失性和非易失性，可移动和不可移动介质，其用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存(例如，ssd或nvmd)或其他存储器技术、紧致光盘rom(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、或可用于存储所需的信息并访问其以检索那些信息的其他任何介质。
通信介质可以体现为计算机可执行指令、数据结构和程序模块，并且包括任何信息传递介质。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及诸如声学、射频(rf)、红外和其它无线介质的无线介质。也可以将上述任何组合包括在计算机可读介质的范围内。
总而言之，在根据本公开的实施例中，将单个电路(电力电路)路由到多个充电站(或者路由到具有多个充电连接器的单个站，在此将充电连接器称为输出连接、连接器或电缆)。在任何时候，在该单电路上只有一个充电站/连接器用于给车辆充电。根据充电顺序或程序，在指定的时间段(例如30分钟)内给该车辆充电，然后停止对该车辆充电，并且然后使用单个电路上的下一个充电站/连接器在指定的时间段(例如30分钟，或其他一段时间)对另一车辆充电等等。例如，如果在单个电路上有四个充电站/连接器并且有车辆连接到每个充电站/连接器，则充电站/连接器1处的车辆1在指定的时间段内充电(当对车辆1充电时，不对其他车辆充电)，然后对充电站/连接器2处的车辆2充电等等，然后例如以循环方式(循环充电序列)返回充电站/连接器1处的车辆1。如果车辆没有连接到充电站/连接器，或者连接到充电站/连接器的车辆不需要充电，则根据充电程序绕过该充电站/连接器。
图1是示出根据本发明的实施例中的多车辆充电系统100的选定元件的框图。多车辆充电系统100可以包括多个不同的充电站，例如充电站110。每个充电站包括接收电压的输入端108。取决于实现方式，电压来自电气面板(主交流电[ac]电源130)并且通过专用电路131传送到充电站或充电站组；关于不同实现方式的信息，请参见图4-8。根据充电站的数量，可能存在多个电气面板和多个电路。每个充电站包括诸如电线、电容器、变压器和其他电子组件的电力电子器件(未示出)。
在图1的示例中，多车辆充电系统100还包括多个输出电缆或输出连接141、142、143和144(141-144)。如将要描述的那样，根据实现方式，充电站可以仅具有单个输出连接，或者充电站可以具有多个输出连接。因此，根据实现方式，输出连接141-144可全部耦合到单个充电站，或者每个输出连接可耦合到各自的充电站(每个充电站配置一个输出连接)；参见图4至图8获取更多信息。虽然在图1的示例中示出和描述了四个输出连接，但是根据本发明的实施例不限于此；每个充电站可以有少于四个输出连接，或每个充电站有多于四个输出连接。
如下面将结合图4至图8所描述的，控制器106(其也可以被称为电动车主控制器)管理多功能车充电系统100中的电力分配。控制器106可以执行其他功能，例如测量功率使用情况和存储与充电事件相关的信息。根据实现方式，多车辆充电系统100可以包括多个控制器。根据实现方式，控制器可以管理多个充电站处的电动车充电，或者控制器可以管理单个充电站处的电动车充电。下面描述的图5至图8示出了控制器106的不同实现方式。
继续参考图1的示例，输出电缆或连接141-144中的每一个耦合到至少一个接头(分别为接头111、112、113和114)。接头可以是可插入诸如ev120和121等电动车(ev)的插座中的插头。或者，接头可以是可以连接到来自ev的插头的插座。一般来说，将接头配置成连接到ev并将充电电流传送到与其连接的ev。在图1的示例中，每个输出电缆都连接一个接头。在一个实施例中，多个接头连接到一个或多个输出连接141-144(参见下面的图7和图8的讨论)。
ev可以是任何类型的车辆，例如但不限于汽车、卡车、摩托车、高尔夫球车或机动(动力辅助)自行车。
根据本发明的实施例可以用于2级或3级充电站，但是本发明不限于这种类型的充电站，并且可以用于将来可能存在的其他类型。在一个实施例中，最大充电电流为32安培，但是根据本发明的实施例同样不限于此。
在根据本发明的实施例中，使用图1的示例，如果多个ev(例如，ev120和121)通过接头同时连接到充电站，则多车辆充电系统100每次仅向输出连接141-144中的一个提供充电电流。也就是说，例如，如果ev120连接到输出连接144的时间段与ev121连接到输出连接143的时间段重叠，则仅向这两辆电动汽车中的一个提供一次充电电流。
在一个实施例中，如果没有连接到该输出连接的电负载(例如，ev)，则不向输出连接提供充电电流。在一个实施例中，如果连接到该输出连接的ev不需要进一步充电，则不向输出连接提供充电电流。
在一个实施例中，在图1的示例中，在一段时间内将充电电流提供给输出连接141-144中的第一个，然后停止充电电流，切换到输出连接中的另一个，在另一时间间隔(其长度可与前一时间间隔的长度相同或不同)内重启等等，直到完成将充电电流提供给连接到ev的所有输出连接为止，循环再次开始。
在一个实施例中，每个时间间隔的长度是30分钟，但是本发明不限于此。每个时间间隔的长度是可设计的并且是可变的。一个输出连接的间隔长度可能不同于另一个输出连接的间隔长度；换句话说，在所有输出连接141-144上的间隔的长度不必是相同的。
在另一个实施例中，将充电电流提供给输出连接141-144中的一个直到充电电流下降到阈值量(例如峰值的50％)以下，停止该输出连接的充电电流，切换到输出连接中的另一个重新开始，直到充电电流再次下降到阈值以下，等等(下面在图10的示例中提供额外细节)。
仍然参照图1的示例，在实施例中，将充电电流以循环方式提供给连接到ev的输出连接中的每一个，一次一个输出连接。例如，如果ev连接到所有输出连接141-144，则向输出连接141提供充电电流，然后向输出连接142提供，然后向输出连接143提供，然后向输出连接144提供，然后返回到输出连接141等(下面将在图9的示例中提供额外的细节)。
如上所述，如果输出连接未连接至ev，或者ev不需要进一步充电，则自动跳过输出连接。然而，本发明不限于此。例如，可以将输出连接指定为优先连接，在这种情况下，与其他输出连接相比，向优先连接提供充电电流更频繁或更长时间。更具体地说，如果有四个以循环方式使用的输出连接(1、2、3和4)，那么充电序列将是1-2-3-4-1-2-3-4，等等(假设ev连接到每个输出连接)。如果将输出连接2指定为优先连接，则充电序列可以是1-2-3-2-4-2-1-2-3-2-4-2等或2-1-2-3-4-2-1-2-3-4-2等(再次假设ev连接到每个输出连接)。充电程序或顺序是可编程的并且是可变的。就充电时间而言，如果将输出连接2指定为优先连接，则充电时间可能是30-60-30-30-30-60-30-30(以分钟为单位)等(假设为循环程序并且ev连接到每个输出连接)。
如上所述，在实施例中，如果没有ev连接到输出连接，则不向输出连接提供充电电流；换句话说，跳过该输出连接。在这样的实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，将充电系统配置成检测ev是否连接到该输出连接(在下面图4的示例中将提供额外的细节)。因此，在图1的示例中，进行检查以确定ev是否连接到输出连接143，然后因为ev121连接到输出连接143将充电电流提供给输出连接143，停止向输出连接143的提供的充电电流，进行检查以确定ev是否连接到输出连接144，然后因为ev120连接到输出连接144将充电电流提供到输出连接144，停止向输出连接144的提供充电电流，进行检查以确定ev是否连接到输出连接141，由于ev没有连接到输出连接141因此不向输出连接141提供充电电流，检查以确定ev是否连接到输出连接142，等等。
同样如上所述，在一个实施例中，如果连接到该输出连接的ev不需要进一步充电，则不向输出连接提供充电电流。在这样的实施例中，在将充电电流提供给输出连接之前，将充电系统配置为自动确定连接到输出连接的ev是否需要充电。例如，ev的充电签名或充电状态(soc)可由ev提供或由充电系统访问以确定ev的电池是否充满电或至少充电至阈值量(参见下面图4的讨论)。如果电池充满或充电到令人满意的状态，则不向输出连接提供充电电流；换句话说，跳过该输出连接。因此，在该实施例中，参考图1的示例，进行检查以确定ev是否连接到输出连接143以及ev是否需要充电。因为ev121连接到输出连接143，所以如果ev需要充电，则可以向输出连接143提供充电电流。停止向输出连接143提供充电电流，然后进行检查以确定是否有另一个ev连接到输出连接144并且该ev是否需要充电。由于ev120连接到输出连接144，因此如果ev需要充电，则可以将充电电流提供给输出连接144。该过程继续到下一个输出连接，直到所有输出连接都已检查完毕，然后返回到第一个输出连接以开始另一个循环。
图2的流程图200示出了在根据本发明的实施例中给一个或多个ev充电的方法。在框202中，选择或访问输出连接。在框204中，确定在所选的输出连接上是否存在负载(ev)。该确定可以自动进行。如果不是，则流程图200返回到方框202，并根据充电顺序或程序来选择或访问另一输出连接。如果存在负载，则流程图200前进至框206。在框206中，进行检查以确定ev是否需要充电。如果是，则流程图200前进至框208；否则，流程图返回到框202，并选择或访问另一个输出连接。在框208中，将充电电流提供给选定的输出连接。在框210中，确定是否满足条件。该条件可能是，例如，时间间隔已经期满，或者提供给所选的输出连接的充电电流已经降低到阈值。如果条件满足，则在方框212中停止向所选的输出连接提供充电电流，然后流程图200返回到方框202，并根据充电顺序或程序选择或访问另一输出连接。如果条件不满足，则流程图200返回到方框208，继续向选定的输出连接提供充电电流。
图3是示出在根据本发明的实施例中的多车辆充电系统的元件的框图。仅示出单个电源电路；然而，本发明不限于此。换句话说，多个这样的系统可以并行实现。
在图3的示例中，主功率通过专用电路131从电气面板302(例如，从主ac电源130)传送到控制器106，也可以将控制器106称为网络切换块(cyberswitchingblock)。控制器106与在计算机系统1900上实现的图形用户界面(gui)(将结合图14至图18对该gui进行进一步描述)304通信。控制器106和计算机系统1900之间的通信可以使用有线和/或无线连接来实现，并且可以直接和/或通过因特网或内联网(例如，以太网或局域网)发生。在一个实施例中，控制器106位于充电站110中。在另一个实施例中，控制器106不位于充电站110中，而是与充电站进行通信。
在图3的示例中，控制器106具有四个通道：通道1、2、3和4(1-4)。根据实施情况，每个通道可以连接到相应的充电站，或者每个通道可以连接到相应的输出连接。这将结合图5和图6进行进一步描述。
图4是示出根据本发明的实施例中的控制器106的元件的框图。在图4的示例中，控制器106包括可以经由通信接口404耦合到计算机系统1900和gui304的处理器(例如，中央处理单元(cpu))402，如上所述，通信接口404能够进行无线和/或有线通信。控制器106可以在具有低压侧(例如，包含cpu)和单独的高压侧(主电力侧)的单个印刷电路板(pcb)上实现。在一个实施例中，处理器402由单独的、低电压(例如，五伏)电源406供电。在一个实施例中，例如，控制器106包括存储器401，存储器401可以用于存储与充电事件有关的信息。
主ac电源130通过由处理器402单独控制的相应继电器r或开关连接到通道1-4中的每一个。如本文所述，通过接通和断开继电器或开关，将充电电流提供给通道中的第一个，然后关闭通道中的第一个的充电电流，然后向通道中的第二个提供充电电流，等等。更具体地说，例如，可以向通道中的第一个提供充电电流，当时间间隔期满时或当达到充电阈值时关闭充电电流，然后向通道中的第二个提供充电电流，等等。而且，在各种实施例中，以循环方式将充电电流一次一个通道地提供给通道中的每一个，和/或指定为优先通道的通道，在这种情况下，相较于其他通道，将充电电流提供给优先通道更频繁。可以使用许多不同的充电顺序或程序。
在一个实施例中，通道1-4中的每一个包括相应的电流传感器ct和相应的电压传感器vs。因此，控制器106可以在将充电电流提供给通道之前检测电负载(例如，ev)是否连接到通道。在一个实施例中，控制器106还可以在将充电电流提供给通道之前检测连接到通道的ev的充电签名；如果充电签名指示ev不需要进一步充电(例如，它是充满电的)，则不向该通道提供充电电流。
在一个实施例中，控制器106还可以在将充电电流提供给通道之前自动确定通道是否已经提取电流。如果是，则控制器指示故障状态(实际上，指示故障状态的可能性)。例如，可以在gui304上显示警报。然后可以执行诊断以确定是否存在实际的故障状况，如果是，则可以执行纠正措施。
在一个实施例中，控制器106还可以自动确定通道正在提取的电流是否大于其应该提取的量，以及如果是，则控制器指示故障状况。例如，如果应当提取的最大电流为32安培，并且如果检测到大于32安培的安培数，则指示故障状况。例如，可以在gui304上显示警报。然后可以执行诊断以确定是否存在实际的故障状况，如果是，则可以执行纠正措施。
在一个实施例中，在每个通过所有通道1-4的循环结束时，进行检查以确保没有通道正在提取电流。如果通道正在提取电流，则所有继电器均打开，然后再次完成检查以确保所有通道均关闭且不提取电流。一旦确认所有通道都清晰，则可以再次开始多功能充电过程。
在一个实施例中，当检测到任何与电力相关的故障或问题时，通道自动关闭。在一个实施例中，如果已经(自动或手动)关闭通道，则在通道上绕过负载检查，直到再次将其手动开启。
图5是示出在根据本发明的实施例中的、实现多车辆充电系统的示例的框图。在图5的示例中，充电站110经由单个(专用)电路131连接到电气面板(主ac电源130)，并且还连接到控制器106。在一个实施例中，将控制器106并入充电站110中。控制器106的通道1-4中的每一个连接到输出连接541、542、543和544(541-544)中的相应一个，这些输出连接依次连接到接头511、512、513和514(511-514)。在该实施中，控制器106如上所述一次一个地将充电电流导向输出连接541-544，并且因此也一次一个地将充电电流导向接头511-514。
可以复制图5的实现，以便使多车辆充电系统构成多个充电站的网络的一部分，每个充电站能够对多个ev进行充电，并且每个充电站具有它自己的来自电气面板的专用电路。
图6是示出在根据本发明的实施例中的、多车辆充电系统的另一实现方式的示例的框图。在图6的示例中，控制器106经由单个(专用)电路131连接到电气面板(主ac电源130)。控制器106的每个通道1-4连接到各自的充电站611、612、613和614(611-614)，这些充电站分别通过各自的输出连接641、642、643或644(641-644)依次连接到接头651、652、653和654(651-654)。在图6的实现方式中，控制器106一次一个地将充电电流导向通道1-4，并因此一次一个地导向充电站611-614，并且因此还将充电电流一次一个地导向输出连接641-644和接头651-654。
可以复制图6的实现方式，从而多车辆充电系统构成多个充电站的网络的一部分，其中多个充电站连接到单个控制器，并且每个控制器具有来自电气面板的其自己的专用电路。
图7是示出在根据本发明的实施例中的、多车辆充电系统的实现方式的示例的框图。除了充电站110具有至少一个具有多于一个(例如两个)接头751和752的输出连接(例如，输出连接741)之外，图7的实施例与图5的实施例类似。在一个实施例中，将控制器106并入充电站110中。
在图7的实施例中，如本文所述，控制器106一次一个地将充电电流导向输出连接741、542、543和544。当将充电电流导向输出连接741时，其在头751和752之间分开。例如，其中接头中的一个接收大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。如果最大充电电流是32安培，那么接头751和752中每一个接收大约16安培。以这种方式，即使一次仅向一个输出连接提供充电电流，也可以同时给两个ev充电。
图8是示出在根据本发明的实施例中的、多车辆充电系统的另一实现方式的示例的框图。除了控制器106中的至少一个通道(例如通道1)连接到两个充电站610和611之外，图8的实施例类似于图6的实施例。充电站610连接到输出连接840，输出连接840连接到接头850，并且充电站611连接到输出连接641，输出连接641连接到接头642。在该实施例中，控制器106将充电电流一次仅导向通道1-4中的一个。然而，当将充电电流导向通道1时，该充电电流可以在充电站610和611之间分开，并且因此最终导向通道1的充电电流可以在输出连接840和641之间分开以及因此在接头850和651之间分开。因此，例如，当将ev连接到接头850和651时，其中一个接头接收通道1上的大约一半的充电电流，另一个接头接收剩余的充电电流。以这种方式，即使一次仅向一个通道提供充电电流，也可以同时对两个ev充电。
可以在相同的多功能充电网络内部署图5、6、7和8的实现方式的任何组合。
图9示出了在根据本公开的实施例中、多个车辆在具有多个输出连接的充电站处充电的示例。示出了四个输出连接和车辆；然而，本发明不限于此。
在图9的示例中，以30分钟的时间间隔执行轮流充电；然而，本发明不限于使用30分钟的时间间隔，并且也不限于以相同的时间长度给每辆车充电。
在图9的示例中，给车辆1充电最长达30分钟(如果它在少于30分钟内充电完全，则可以提早停止充电)。30分钟后停止充电并关闭车辆1的输出连接器，检查下一个输出连接器以确定它是否连接到负载(例如另一辆车)。在该示例中，检测到负载(车辆2)，因此将车辆2的输出连接器接通并且给车辆2充电最长达30分钟，然后停止充电并且将车辆2的连接器关闭。检查下一个输出连接器以确定其是否连接到负载。在该示例中，检测到负载(车辆3)，但是充电信号指示车辆3完全充电并且因此将车辆3的连接器关闭同时跳过车辆3。检查下一个输出连接器以确定它是否连接到负载。在该示例中，检测到负载(车辆4)，因此将车辆4的输出连接器接通，并且给车辆4充电达30分钟，然后停止充电并且将车辆4的连接器关闭。然后该充电循环返回到车辆1的输出连接器，并且如上所述继续该循环，直到每辆车完全充电。在任何时候，都可以断开车辆连接并换上另一辆车。如果车辆没有连接到输出连接器，则跳过循环中的该位置。
图10是示出在根据本发明的实施例中、用于管理充电的ev的充电签名(充电电流的量相对于将其传送至ev的时间)的示例的图。在时刻t0时，充电电流开启并上升到最大值(100％)。例如，最大值可以是16安培或32安培，这取决于ev的类型(例如，2级或3级)。也就是说，一些ev(2级)配置为16安培的充电电流，而其他ev(3级)配置为32安培的充电电流。通常，充电站110或控制器106(图4)可以确定什么类型的ev连接到充电系统并且然后可以传送正确的安培数。
继续图10的示例，经过一段时间达到100％后，ev几乎充电完全，充电电流开始下降。在时刻t1时，减小的充电电流已达到阈值(例如50％)。
在一个实施例中，监测每个接头(或输出连接或通道)处的充电电流。在这样的实施例中，当充电电流降低到预设阈值(例如，如图10的示例中的50％)时，停止导入充电电流并且将充电电流切换到另一个接头(或输出连接或通道)。相对于图9的示例，不是在时间间隔期满或当ev充满电时关闭导入输出连接的充电电流，而是在充电电流降至阈值时关闭充电电流。
充电信号也可用于自动确定ev是否充满电。例如，如果输入接头(或输出连接或通道)的充电电流在时刻t0开启但在经过预设时间量(t2)后不稳定，则关闭充电电流并切换到另一接头(或输出连接或通道)。
图11、图12和图13分别是流程图1100、1200和1300，示出了在根据本发明的实施例中用于监控和管理ev充电站网络的操作的示例。因为这些操作的细节已经在上面进行了描述，下面对这些操作通常进行大体上地描述。
图11的流程图1100可以在诸如图5、图6、图7和图8中所示的那些多车辆充电系统中实施。在框1102中，还参照图5至图8，在控制器(106)处通过专用电路(131)从功率供给装置(130)上接收电压。
在框1104中，如果第一ev连接到第一输出连接的接头(例如，511)，则将使用该电压生成的充电电流导向第一输出连接(例如，541)。
在框1106中，将导入到第一输出连接的充电电流停止。
在框1108中，在将导入到第一输出连接的充电电流停止之后，如果第二ev连接到第二输出连接的接头(例如，512)，则将充电电流导向第二输出连接(例如，542)。在一个实施例中，在第一时间间隔内将充电电流导向第一输出连接，在第一时间间隔到期时停止，然后在第二时间间隔内将充电电流导向第二输出连接。在一个实施例中，将充电电流导向第一输出连接，直到充电电流下降到阈值安培数，当达到阈值时停止导入充电电流，然后将其导向到第二输出连接。
在一个实施例中，在框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，确定是否应该提供充电电流。
在一个实施例中，在框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，确定是否存在连接至输出连接的电负载。在该实施例中，如果不存在电负载，则不将充电电流导向输出连接。
在一个实施例中，在框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，确定连接到输出连接的ev是否需要进一步充电(例如，使其充电完全)。例如，可以使用ev的充电信号来确定ev是否充电完全。在该实施例中，如果ev不需要进一步充电，则不向输出连接提供充电电流。
在一个实施例中，在框1104和1108中，在将充电电流提供给输出连接之前，确定输出连接是否已经提取电流，并且在提供充电电流之前当输出连接正在提取电流时，指示故障状况。
如结合图4所描述的，图12的流程图1200可以由包括处理器402和多个通道(1-4)的控制器(106)来执行。在框1202中，将由输入功率供应装置(130)产生的充电电流导向第一个通道。
在框1204中，关闭导入到第一通道的充电电流。在各种实施例中，如果时间间隔期满或者如果充电电流的安培数降低到特定阈值，则关闭充电电流。
在框1206中，在关闭导入到第一通道的充电电流之后，充电电流从输入电源导向通道中的第二通道。
同样在参考图1的同时，图13的流程图1300示出了在充电站(110)处给一个或多个ev充电的方法。在框1302中，通过专用电路(131)在充电站的输入端(108)接收来自电源功率供给装置(130)的电压。充电站包括多个输出电缆或连接器(141-144)，每个输出电缆或连接器连接到至少一个接头(111-114)。
在框1304中，如果多个ev通过接头同时连接到充电站，则将充电电流一次仅提供给输出电缆之一。将充电电流提供给输出电缆中的第一条，然后停止充电电流，切换到输出电缆中的第二条，并重新启动。
图14、图15、图16和图17示出了在根据本发明的实施例中构成在显示设备1912上呈现的gui304(图3)的选定元素的显示的示例。这些示例中显示的显示器可以是全屏显示，也可能是全屏显示的窗口。显示器可以单独显示，或者可以同时(例如，并排)显示多个显示器。以下显示和描述的显示器仅仅是示例，旨在示出gui304的一些功能。本发明不限于这些类型或显示器的布置。
gui304是基于浏览器的接口，其利用浏览器的当前基本功能加上可用于管理和监控包括一个或多个充电站(例如本文先前描述的充电站)的多车辆充电系统或网络的附加功能。每个充电站、输出连接和/或接头可以通过网络进行监控和控制(编程)。
此外，可以从另一个计算机系统或诸如智能电话的设备远程访问gui304中的一些或全部，或者可以将来自gui的信息推送到诸如其他计算机系统和智能手机的远程设备。而且，在一个实施例中，通过基于浏览器的接口接收来自智能电话或计算机系统(包括ev上的计算机系统或类似类型的智能设备)的信息，并且用于例如控制充电或将收费信息提供给电动车充电系统的拥有者或管理人员。
在一个实施例中，显示器1400实质上包括地图的呈现，地图上示出分别由gui元素1401、1402、1403、1404和1405(1401-1405)表示的充电站1-5的网络。充电站1-5可以由在此描述的任何充电站来示例。在一个实施例中，显示器1400指示充电站相对于彼此以及相对于附近地标(例如，建筑物a)的位置以及充电站在停车场中的大致位置。优先充电站(具有优先连接或通道的站)也可以在地图中指定；在图14的示例中，字母“p”放置在靠近包括优先连接或通道的充电站的位置。如上所述，可以将包括在显示器1400中的信息发送到诸如智能手机的远程设备或由其访问。从而，司机可以确定网络中充电站的位置。而且，在一个实施例中，gui元素1401-1405可用于指示哪个充电站具有或可能具有可用的输出连接。在图14的示例中，对gui元素1401加阴影以指示它具有可用的输出连接。
可以(例如，通过用鼠标点击其中的一个，或者通过在触摸屏上触摸其中的一个)对gui元素1401-1405进行个别选定。当选定gui元素之一(例如，对应于充电站1的元素1401)时，将图15的显示器1500显示在显示设备1912上。显示器1500包括代表所选择的充电站的输出连接141-144的gui元素1501、1502、1503和1504(1501-1504)，以及标识所选择的充电站的gui元素1510。
可以将gui元素1501-1504用于指示哪个输出连接连接到ev以及哪个输出连接当前正向ev提供充电电流。在图15的示例中，将gui元素1503和1504着色、点亮或变暗以指示它们当前连接到ev，并且gui元素1503以某种方式突出显示(例如，由gui元素1515包围)以指示充电站1的输出连接143当前正向ev提供充电电流。在一个实施例中，gui元素1501-1504包括指示各个输出连接的状态的文本；例如，可以在gui元素内显示单词“活动的(active)”以指示相应的输出连接正用于给ev充电，并且可以在gui元素内显示单词“备用(standby)”以指示相应的输出连接可用。而且，优先输出连接还可以以某种方式识别；在图15的示例中，将字母“p”放置在靠近gui元素1504的位置以指示输出连接144是优先连接。如上所述，可以将包括在显示器1500中的信息发送到诸如智能手机之类的远程设备或使之由这些远程设备访问。因此，驾驶员可以确定网络中的哪些充电站正在使用以及哪些可用。或者，可以将某种类型的警报发送给司机的设备。
在一个实施例中，通过选择(点击或触摸)gui元素1510，将显示器1600打开并使之显示在显示设备1912上。显示器1600显示充电站1的每个输出连接141-144的信息。例如，类似于上面所描述的，显示器1600可以指示输出连接141-144中每一个的状态，以指示输出连接中的哪一个连接到ev以及输出连接中的哪一个正在向ev提供充电电流。还可以显示其他信息，例如每个输出连接的电压电平和安培数以及每个输出连接的开/关状态。使用gui元素1611、1612、1613和1614，用户可以单独关闭或打开输出连接141-144。类似的控制机制可以用来打开和关闭各个充电站并打开和关闭各个接头。也可以以某种方式识别优先输出连接；在图16的示例中，将字母“p”设置在靠近gui元素1604的位置以指示输出连接144是优先连接。
在一个实施例中，显示器1600包括分别用于输出连接141-144的gui元素1601、1602、1603和1604(1601-1604)。可以(例如，通过用鼠标点击其中的一个或者通过触摸其中的一个)对gui元素1601-1604进行个别选择。当选择gui元素中的一个(例如，对应于输出连接143的元素1603)时，将图17的显示器1700显示在显示设备1912上。在一个实施例中，显示器1700包括显示输出连接143的安培数相对于时间的图表1710(充电签名)。如上所述，可以将包括在显示器1700中的信息发送到诸如智能手机的远程设备或使之由这些远程设备访问。因此，使用充电签名，驾驶员可以确定他们的车辆是否已经完成充电。
在一个实施例中，显示器1700还包括日志1720。日志1720可以显示诸如事件的连续日志之类的信息，其中将最后一个事件置顶。事件可以包括警报、状态更改、用户驱动的更改、设备添加以及为每个充电站、输出连接和/或通道的事件所做的更改。日志1720或单独的日志可以包括诸如每次充电的充电数据(充电信号)以及充电站、输出连接和/或接头随着时间推移的安培数的信息。充电数据可以包括每个充电周期的长度(例如，对于每个输出连接，当ev充电开始时和结束时)。可以将充电数据用于识别和实施更好的充电和循环持续时间。
再返回来参照图14，gui304可以包括设置选项卡，在选择该选项卡时可以用于打开显示器或窗口，该显示器或窗口允许用户编辑充电站设置，诸如每个输出连接的充电间隔的长度、设置阈值(如上面所描述的充电阈值(图10))，设置报警阈值和功能，并定义例如充电站名称/标签、说明和位置等附加信息。gui304还可以包括用户标签，其可以用于授权哪些用户可以使用多车辆充电系统以及哪些用户当前正在使用该系统。
gui304可以以任何数量的不同方式指示警报。例如，可以在显示器1400中显示gui元素(未示出)，或者可以以某种方式改变与正在经历可能的故障状况(例如，颜色变化)的充电站相关联的gui元素1401-1405。类似地，可以以某种方式(例如，颜色变化)来改变与正在经历可能的故障状况的输出连接相关联的gui元素1501-1504。警报也可以是音频警报。
图18是示出在根据本发明的实施例中与监视和管理ev充电站的网络相关联的操作的示例的流程图1800。这些操作通常在下面进行描述，因为这些操作的细节已经在上面进行了描述。
在框1802中，还参照图14，生成gui(304)，gui(304)包括用于网络中的每个充电站的gui元素(1401-1405)。
在框1804中，接收对充电站的gui元素的选择。
在框1806中，根据从充电站网络接收的信息，显示识别充电站的哪个输出连接正在接收充电电流的gui元素。
在框1808中，响应于经由gui接收的命令(即，响应于用户与gui的交互)，使网络的组件(例如，充电站本身，和/或输出连接和充电站的接头)分别打开和关闭。
在框1810中，将指示充电站的可用性和/或输出连接和/或接头的可用性的信息发送到诸如智能手机的另一设备。
因此，根据本发明的实施例包括但不限于以下特征：每个电路的多个物理充电站/连接；旋转(例如，循环)充电；并在没有用户干预的情况下自动为多辆车充电
因为只有一个电路用于多次充电站/连接，所以减低了成本。换句话说，例如，没有必要为每个充电站支付专用电路。每个充电站可以用降低了的成本增加新的充电站；相同的成本可以安装更多的充电站。可以很容易地将现有的基础设施(例如现有电路)修改为容纳多个充电站而不是单个充电站。
有了更多的充电站，给车辆充电更方便。例如，不必频繁车辆移动。从员工的角度来说，在工作场所为其提供便利的充电站是一种额外收入。从雇主的角度来看，便利的充电站可以会鼓励员工工作稍长时间以获得免费充电，再加上因为员工不必频繁移动车辆，他们的工作效率可能会提高。
图19是能够实施根据本发明的实施例的计算机设备或计算机系统1910的示例的框图。设备1910广泛地包括任何能够执行诸如结合图2、图11、图12、图13和图18所描述的那些计算机可读指令的单处理器或多处理器计算设备或系统。在其最基本的配置中，设备1910可以包括至少一个处理电路(例如，处理器1914)和至少一个非易失性存储介质(例如，存储器1916)。
图19的处理器1914通常表示能够处理数据或解释和执行指令的任何类型或形式的处理单元或电路。在某些实施例中，处理器1914可以从软件应用程序或模块(例如，应用程序1940)接收指令。这些指令可以使得处理器1914执行上面描述和/或示出的示例性实施例中的一个或多个的功能。
系统存储器1916通常表示能够存储数据和/或其他计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。系统存储器1916的示例包括但不限于ram、rom、闪存或任何其它合适的存储设备。在一个实施例中，系统存储器1916包括高速缓存1920。
除了处理器1914和系统存储器1916之外，设备1910还可以包括一个或多个组件或元件。例如，设备1910可以包括存储设备，诸如键盘和鼠标(未示出)的输入/输出(i/o)设备以及通信接口1918，其中的每一个可以通过通信基础设施(例如，总线)相互连接。设备1910还可以包括通常配置成显示gui(例如，图14、图15、图16和图17的gui显示)的显示设备1912。显示设备1912还可以包括触摸感应设备(例如，触摸屏)。
通信接口1918概括地表示能够促进设备1910与一个或多个其他设备之间的通信的任何类型或形式的通信设备或适配器。通信接口1918可以包括收器和发射器，接收器和发射器可用于(以有线或无线方式)接收和发送信息，这些信息可以是例如来自和发送到多功能车充电系统或网络中的充电站的信息以及来自和发送到如智能手机或其他计算机系统等其他设备的信息。
设备1910可以执行应用程序1940，应用程序1940使设备1910执行包括这里描述的操作和功能(例如，图11、12、13和18的操作)操作。可以将包含应用程序1940的计算机程序加载到设备1910中。例如，存储在计算机可读介质上的全部或部分计算机程序可以存储在存储器1916中。当由处理器1914执行时，计算机程序可以使得处理器执行和/或成为用于执行这里描述和/或示出的示例性实施例的功能的装置。另外地或可选地，本文描述和/或示出的示例实施例可以用固件和/或硬件实现。
应用程序1940可以包括执行本文已经描述的功能的各种软件模块。例如，应用程序可以包括用户管理模块1941和系统管理模块1942以及gui模块1943。用户管理模块1941可以执行功能，例如但不限于设置授权用户使用多功能充电网络、认证用户、测量每个用户消耗的功率以及可选地为用户开账单。系统管理模块1942可以执行功能，这些功能诸如但不限于监控诸如电路、通道、输出连接、接头和充电站之类的网络部件的可用性和功能性，控制(例如打开和关闭)这些部件，监控充电签名和收费周期(以例如如本文所述的循环方式来循环收费)，收集和记录网络信息以及执行诊断。gui模块1943可以执行功能，这些功能诸如但不限于生成可以由网络管理员访问并且也可以被其他设备(例如智能手机)访问或推送到其他设备的gui。
虽然前面的公开内容使用特定的框图、流程图和示例阐述了各种实施例，但是可以单独地和/或共同地使用广泛的硬件、软件或固件(或其任何组合)配置来实现这里描述和/或示出的每个框图成分、流程图步骤、操作和/组件。此外，应将包含在其他组件中的任何公开的组件视为示例，因为可以实现许多其他体系架构以实现相同的功能。
这里描述和/或说明的过程参数和步骤顺序仅作为示例给出，并且可以根据需要进行修改。例如，尽管本文所示和/或描述的步骤可以以特定顺序示出或讨论，但这些步骤不一定需要按所示或讨论的顺序执行。本文描述和/或说明的各种示例性方法还可以省略本文描述或示出的步骤中的一个或多个步骤或者除了所公开的步骤之外还包括额外的步骤。
尽管已经在全功能计算系统的背景下描述和/或说明了各种实施例，但是可以将这些示例中的一个或多个以各种形式作为为程序产品分发，而不考虑用于实际执行分发的计算机可读介质的特定类型。这里公开的实施例还可以使用执行特定任务的软件模块来实现。这些软件模块可以包括可以存储在计算机可读存储介质上或计算系统中的脚本、批处理或其他可执行文件。这些软件模块可以配置计算系统以执行这里公开的示例性实施例中的一个或多个。这里公开的一个或多个软件模块可以在云计算环境中实施。云计算环境可以通过互联网提供各种服务和应用程序。这些基于云的服务(例如，作为服务的存储、作为服务的软件、作为服务的平台、作为服务的基础设施等)可以通过网页浏览器或其他远程接口访问。这里描述的各种功能可以通过远程桌面环境或任何其他基于云的计算环境来提供。
尽管已经用针对结构特征和/或方法行为的语言描述了主题，但是应该理解，本公开中限定的主题不一定限于上述特定特征或动作。而是，将上面描述的具体特征和行为公开为实施本公开的示例性形式。
因此描述了根据本发明的实施例。尽管已经在特定实施例中描述了本公开，但应该认识到，不应该将本发明解释为受这些实施例的限制，而是根据下面的权利要求来解释。