用于给多个车辆可重复充电能量存储系统充电的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了用于给多个车辆可重复充电能量存储系统充电的系统和方法。提供了用于使用单个充电系统给包括在一个或多个车辆中的多个可重复充电能量存储系统（RESS）充电的系统和方法。在一些实施例中，用于给一个或多个RESS充电的方法可以包括接收包括在充电系统中的多个充电端口的一个或多个充电端口已联接RESS的指示。基于指示，可以产生充电映射。基于所产生的充电映射可以确定一个或多个充电参数。基于充电参数，可以选择性地致动包括在充电系统中的开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
【专利说明】用于给多个车辆可重复充电能量存储系统充电的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于给包含在车辆中的可重复充电能量存储系统充电的系统和方法。更具体地，本公开的系统和方法涉及使用单个充电系统给多个可重复充电能量存储系统充电。
【背景技术】
[0002]乘用车辆通常包括用于操作车辆的电动和动力系系统的特征的电池。例如，车辆通常包括配置以向车辆启动系统(例如启动电机)、照明系统和/或点火系统提供电能的12V铅酸汽车电池。在电动车辆、燃料电池(“FC”)车辆和/或混合车辆中，高电压(“HV”)电池系统(例如360V电池系统)可以用于向车辆的电动动力系部件(例如电驱动电电机等等)供电。例如，包含在车辆中的HV可重复充电能量存储系统(“RESS”)可以用于向车辆的电动动力系部件供电。
[0003]可以通过将RESS电联接至与配置为向RESS提供电能的充电系统相关联的充电端口而给包含在车辆中的RESS重复充电。在传统的充电系统中，单个车辆可以在任何给定时间下联接至充电系统。为了同时给多个车辆充电，会需要多个充电系统(例如多个充电变压器)。例如，为了同时给包括RESS的三个车辆充电，会需要三个充电站(例如三个充电变压器)。与多个充电系统相关联的额外的成本和不便利对于期望具有同时给多个车辆充电的能力的充电位置而言是难以承担的，由此限制了这些位置的增长和包括RESS车辆的采用。
【发明内容】
[0004]提供用于使用单个充电系统给包括在一个或多个车辆中的多个RESS同时充电的系统和方法。在某些实施例中，用于给一个或多个RESS充电的系统可以包括充电电源以及配置为与一个或多个RESS对接的多个充电端口。系统可以进一步包括配置为选择性地将充电电源联接至多个充电端口的开关机构。可以配置充电控制系统以产生充电映射(map)，该充电映射指示多个充电端口的联接至RESS的充电端口。可以进一步配置充电控制系统以基于充电映射确定一个或多个充电参数，并且基于一个或多个充电参数而选择性地致动开关机构以将来自充电电源的电能提供至联接至RESS的充电端口。如此方式，可以在充电周期期间由系统给多个RESS充电。
[0005]在其他实施例中，用于给一个或多个RESS充电的方法可以包括接收包括在充电系统中的多个充电端口的一个或多个充电端口已联接RESS的指示。基于指示，可以产生充电映射。基于所产生的充电映射可以确定一个或多个充电参数。基于充电参数，可以选择性地致动包括在充电系统中的开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
[0006]方案1.一种用于给一个或多个可重复充电的能量存储系统(RESS)充电的系统，包括: 充电电源；
多个充电端口，其配置成与所述一个或多个RESS对接；
开关机构，其配置成选择性地将所述充电电源联接至所述多个充电端口；以及 充电控制系统，其配置成:
产生充电映射，所述充电映射指示所述多个充电端口的哪些充电端口联接至所述RESS,
基于所述充电映射确定一个或多个充电参数，以及
基于所述一个或多个充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自所述充电电源的电能提供给联接至所述RESS的充电端口。
[0007]方案2.根据方案I所述的系统，其中，所述充电电源包括充电变压器。
[0008]方案3.根据方案I所述的系统，其中，所述一个或多个充电参数包括所述开关机构的充电频率、充电占空比以及充电相位的至少一个。
[0009]方案4.根据方案I所述的系统，其中，所述开关机构包括多个开关，所述多个开关的每一个开关与充电端口相关联并且配置成选择性地将所述充电电源联接至所关联的充电端口。
[0010]方案5.根据方案I所述的系统，其中，配置所述多个开关以基于由所述充电控制系统产生的一个或多个控制信号而选择性地致动所述多个开关。
[0011]方案6.根据方案I所述的系统，其中，所述一个或多个RESS包括在一个或多个车辆中。
[0012]方案7.根据方案6所述的系统，其中，配置所述多个充电端口以使用包括在车辆中的插座与所述一个或多个RESS对接。
[0013]方案8.根据方案7所述的系统，其中，配置所述多个充电端口以使用SAEJ1772连接器与所述一个或多个RESS对接。
[0014]方案9.根据方案I所述的系统，其中，进一步配置所述充电控制系统以基于所述多个充电端口的状态中检测到的变化而产生更新的充电映射，所述状态指示所述多个充电端口中RESS已联接的充电端口。
[0015]方案10.根据方案9所述的系统，其中，所述检测到的变化包括所述多个充电端口的连通性的变化。
[0016]方案11.根据方案9所述的系统，其中，所述检测到的变化包括所述一个或多个RESS的至少一个达到充电状态。
[0017]方案12.根据方案9所述的系统，其中，进一步配置所述充电控制系统以基于所述更新的充电映射确定一个或多个更新的充电参数，以及基于所述一个或多个更新的充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自所述充电电源的电能提供给所述多个充电端口的RESS已联接的充电端口。
[0018]方案13.—种用于给一个或多个可重复充电的能量存储系统(RESS)充电的方法，包括:
接收包括在充电系统中的多个充电端口的一个或多个充电端口已联接RESS的指示； 基于所述指示产生充电映射；
基于所述充电映射确定一个或多个充电参数；以及 基于所述一个或多个充电参数选择性地致动包括在所述充电系统中的开关机构以将来自充电电源的电能提供至联接至RESS的充电端口。
[0019]方案14.根据方案13所述的方法，其中，所述一个或多个充电参数包括所述开关机构的充电频率、充电占空比、和充电相位的至少一个。
[0020]方案15.根据方案13所述的方法，其中，选择性地致动开关机构进一步包括产生一个或多个控制信号以基于所述一个或多个充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
[0021]方案16.根据方案13所述的方法，其中，所述充电映射包括位串，并且确定一个或多个充电参数包括基于所述位串确定所述充电参数。
[0022]方案17.根据方案13所述的方法，其中，所述方法进一步包括产生指示哪些充电端口联接至RESS的更新的充电映射。
[0023]方案18.根据方案17所述的方法，其中，所述方法进一步包括:
基于所述更新的充电映射确定一个或多个更新的充电参数；以及
基于所述一个或多个更新的充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
[0024]方案19.根据方案13所述的方法，其中，选择性地致动包括在所述充电系统中的开关机构进一步包括选择性地致动包括在所述充电系统的充电端口中的所述开关机构。
[0025]方案20.—种包括指令的非临时计算机可读存储媒介，当由处理器执行所述指令时使得所述处理器:
接收包括在充电系统的多个充电端口中的一个或多个充电端口已联接可重复充电的能量存储系统(RESS)的指示；
基于所述指示产生充电映射；
基于所述充电映射确定一个或多个充电参数；以及
产生一个或多个控制信号，配置所述控制信号以基于所述一个或多个充电参数选择性地致动包括在所述充电系统中的开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]描述了本公开的非限制性和非穷举性的实施例，包括参照附图的本公开的各种实施例，其中:
图1示出了与本文公开的实施例一致的用于给车辆中RESS充电的示例性系统。
[0027]图2示出了与本文公开的实施例一致的用于给包括在多个车辆中的多个RESS同时充电的示例性充电系统。
[0028]图3示出了显示与本文公开的实施例一致的由充电系统提供至三个RESS的示例性充电电流随时间变化的曲线图。
[0029]图4示出了显示与本文公开的实施例一致的三个RESS的在充电周期期间示例性充电状态(“ SOC ”)水平随时间变化的曲线图。
[0030]图5示出了与本文公开的实施例一致的用于给一个或多个RESS充电的方法的示例的流程图。【具体实施方式】
[0031]以下提供与本文公开的实施例一致的系统和方法的详细说明。尽管描述了数个实施例，应该理解的是本公开不限于任何一个实施例，而是相反地包括了多个替换例、变形例和等同形式。另外，尽管在以下说明书中阐述了许多具体细节以便于提供对本文所公开的实施例的全面理解，但是可以不采用一些或者所有这些细节而实施一些实施例。此外，为了清晰目的，未详细描述本领域已知的某些技术材料以避免不必要地模糊了本公开。
[0032]通过参照附图将最佳地理解本公开的实施例，其中相同的部件可以由相同的附图标记标明。所公开的实施例的部件，如在本文附图中通常所述和所示，可以以大量不同配置结构来布置和设计。因此，对本公开的系统和方法的实施例的以下详细说明并非意在限制如权利要求所述的本公开的范围，而是仅仅作为本公开可能的实施例的代表。此外，方法的步骤无需以任何特定顺序执行，或者甚至是按顺序地，也不需要仅执行步骤一次，除非给出具体相反指示。
[0033]本文公开的系统和方法可以允许使用单个充电系统给包括在一个或多个车辆中的多个RESS同时充电。多个RESS/车辆的每一个可以联接至与充电系统相关联的分立的充电端口。在某些实施例中，可以通过将与充电端口相关联的充电连接器联接至包含在车辆中的插座而将RESS/车辆联接至充电端口(例如使用SAEJ1772标准连接器等)。充电端口可以联接至充电控制系统，充电控制系统进而联接至充电系统(例如充电变压器系统等等)。可以配置充电控制系统以使用开关机构而选择性地将来自充电系统的电能提供至充电端口，由此给联接至充电端口的RESS充电。
[0034]图1示出了与本文公开的实施例一致的给车辆100中RESS 102充电的示例性系统。车辆100可以是机动车辆、舰船、飞行器和/或任何其他类型车辆，并且可以包括内燃机(“ICE”)、电动机传动系统。混合发动机动力系系统、FC动力系系统和/或适用于结合本文公开的系统和方法的任何其他类型动力系系统。
[0035]车辆100可以包括RESS 102，其在某些实施例中可以是可重复充电的HV电池系统。RESS 102可以用于向电动传动部件(例如在电力或混合动力系统中)供电。在其他实施例中，RESS 102可以是低电压电池(例如铅酸12V汽车电池)并且可以配置为向包括例如车辆启动器系统(例如启动器电机)、照明系统、点火系统和/或类似的多个车辆100系统提供电能。
[0036]RESS 102可以包括控制系统104。可以配置控制系统104以监控并且控制RESS102的某些操作。例如，可以配置控制系统104以监控并且控制RESS 102的充电和放电操作。在某些实施例中，控制系统104可以与一个或多个传感器(例如电压传感器、电流传感器和/或类似的等等)和/或配置为使得控制系统104能够监控并控制RESS 102操作的其他系统通信地联接。例如，一个或多个传感器可以向控制系统104提供信息用于估算充电状态(“S0C”)、估算电阻、测量电流、和/或测量RESS 102和/或其构成部件的电压。可以进一步配置控制系统104以提供信息至包括在车辆100中的其他系统和/或从包括在车辆100中的其他系统接收信息。例如，电池控制系统104可以与内部车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110 (例如经由无线通信系统等等)通信地联接。在某些实施例中，至少可以部分地配置控制系统104以向车辆100的用户、车辆计算机系统108、和/或外部计算机系统110提供关于RESS 102的信息。这样的信息可以包括例如RESS SOC信息、车辆操作时间信息、RESS操作温度信息、和/或关于RESS 102的任何其他信息。
[0037]RESS 102可以包括尺寸适合于向车辆100提供电能的一个或多个包组112。每个包组112可以包括一个或多个子部分114。子部分114可以包括利用任何合适的电池技术的一个或多个电池单元或其组合。合适的电池技术可以包括例如铅酸电池、镍金属氢化物(“NiMH”)电池、锂铁(“L1-1on”)电池、锂铁聚合物电池、锂-空气电池、镍-镉(“NiCad”)电池、包括吸收玻璃垫(“AGM”)的阀调节铅酸(“VRLA”)电池、镍-锌(“NiZn”)电池、熔盐电池(例如ZEBRA电池)、和/或其他合适的电池技术。
[0038]在某些实施例中，可以通过与RESS 102相关联的一个或多个传感器(未示出)将一个或多个电学参数提供至控制系统104、车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110。在某些实施例中，可以由控制系统104、车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110和/或任何其它系统利用由一个或多个传感器所提供的信息(例如电学参数)以监控并且控制RESS 102的操作，包括充电和放电操作。
[0039]如图1所示，RESS 102可以联接至充电系统106以实现RESS 102的充电。在一些实施例中，充电端口(未示出)可以布置在RESS 102与充电系统106之间。在某些实施例中，SAEJ1722标准连接器和/或任何其他合适的连接器系统可以用于实现将RESS 102联接至充电系统106。如在本文中使用的，当车辆100联接至充电端口时，包括在车辆100中的RESS 102也可以联接至充电端口。
[0040]充电系统106可以包括充电控制电子部件116。在一些实施例中，可以配置充电控制电子部件116以至少部分地监控并且控制由充电系统106所执行的操作。在某些实施例中，当RESS 102联接至充电系统106时，充电控制电子部件116可以与控制系统104、车辆计算机系统108、外部计算机系统110和/或任何其他系统通信地联接，并且可以监控并且控制单独的或者与任何其他通信地联接的系统的组合的RESS 102的操作(例如充电和放电操作)。例如，控制系统104可以向充电控制电子部件116提供RESS 102的SOC的指示，这可以使得当SOC达到指示RESS 102充分充电的阈值水平时，充电系统106停止RESS102的充电操作。替代地，当RESS 102达到阈值水平时，控制系统104可以停止从充电系统106吸能。
[0041]在一些实施例中，可以进一步配置充电控制电子部件116以选择性地将来自充电系统106的电能提供至RESS 102。例如，如以下参照图2详细讨论的，在充电系统106包括配置成与多个RESS对接的多个充电端口的实施例中，充电控制电子部件116可以利用配置为选择性地将来自充电系统106的电能提供至联接至多个充电端口的多个RESS的每一个的开关机构。
[0042]图2示出了与本文公开的实施例一致的用于给包括在多个车辆204-208中的多个RESS同时充电的示例性充电系统200。包含于每个车辆204 — 208中的RESS可以联接至相关联的充电端口 218 — 222。例如，如图所示，包括在车辆204中的RESS可以联接至充电端口 218，包括在车辆206中的RESS可以联接至充电端口 220，以及包括在车辆208中的RESS可以联接至充电端口 222。如此方式，能够向η个RESS充电的充电系统200将因此包括η个充电端口。包括在车辆204 - 208中的RESS可以使用例如SAEJ1772标准连接器和/或任何其他合适的连接器系统而联接至充电端口 218 - 222。[0043]充电端口 218 — 222可以经由充电控制系统202联接至充电电源224。可以配置充电电源224以提供用于给包括在车辆204 - 208中的RESS充电的电能。在某些实施例中，充电电源224可以包括一个或多个功率变压器，配置成逐步增加和/或逐步降低电能至适用于在充电操作期间向RESS提供电能之前给RESS充电的水平。
[0044]可以配置充电控制系统202以在给联接至任何充电端口 218 — 222的RESS充电期间监控并且控制由充电电源224所提供的电能。充电控制系统202可以包括配置为选择性地将来自充电电源224的电能提供至联接至多个充电端口的多个RESS的每一个的控制电子部件210。在某些实施例中，控制电子部件210可以联接至选择性地致动的开关212 —216，配置开关以选择性地将充电电源224联接至充电端口 218 — 222。例如，可以配置开关212以选择性地将充电电源224联接至充电端口 218，可以配置开关214以选择性地将充电电源224联接至充电端口 220，以及可以配置开关216以选择性地将充电电源224联接至充电端口 222。开关212 - 216可以包括任何合适的开关机构和/或技术，包括IGBT、M0SFET
坐坐寸寸ο
[0045]在某些实施例中，当车辆(例如车辆204 - 208的一个)联接至充电端口 218 — 222的任一个时，可以提供指示至充电控制系统202、控制电子部件210、和/或任何其他合适的系统，指示车辆联接至特定的充电端口。例如，当车辆204联接至充电端口 218时，表示车辆204联接至充电端口 218的指示可以提供至充电控制系统202和/或控制电子部件210。类似的，当车辆206联接至充电端口 220时，车辆206联接至充电端口 220的指示提供至充电控制系统202和/或控制电子部件210。基于所接收到的指示，充电控制系统202和/或控制电子部件210可以确定多少个车辆联接至充电端口 218 - 222。此外，充电控制系统202可以确定车辆联接至充电端口 218 - 222的哪些。基于该信息，充电控制系统202和/或控制电子部件210可以监控和/或控制由充电系统20所执行的充电操作。
[0046]充电控制系统202和/或控制电子部件210可以产生指示多少个车辆联接至充电端口 218 - 222、以及充电端口 218 — 222的哪些充电端口联接到车辆的充电映射。在一些实施例中，充电映射可以实施作为指示充电端口 218 - 222的哪些充电端口已经连接车辆204 - 208的位串(a string of bits)。位串的被判定位可以指示哪些充电端口 218 —222已经连接车辆204 - 208。例如，如果车辆204联接至充电端口 218并且车辆208联接至充电端口 222，充电映射可以表示为[10 1]。类似的，如果车辆206联接至充电端口 220并且车辆208联接至充电端口 220，充电映射可以表示为[O I I]。尽管本文公开的充电映射的实施例可以利用位串以表示充电端口 218 - 222的连通性，其他实施例可以利用状态空间表示。
[0047]当车辆联接至充电端口 218 - 222的任一个和/或从充电端口 218 — 222的任一个脱离时，可以更新充电映射。如此方式，充电映射可以用于确定在任何给定时间下充电端口 218 - 222的哪些连接至车辆。基于充电映射，充电控制系统202和/或控制电子部件210可以监控并且控制由充电系统200所执行的充电操作。
[0048]在某些实施例中，可以配置控制电子部件210以基于充电映射而致动开关212 —216，使得充电电源224给连接至充电端口 218 — 222的车辆重复充电。在一些实施例中，可以配置控制电子部件210以基于一个或多个充电参数而致动开关212 — 216，该一个或多个充电参数基于充电映射。例如，当车辆204联接至充电端口 218并且车辆208联接至充电端口 222时，控制电子部件210可以致动开关212和216，使得来自充电电源224的电能以交替方式提供至车辆204和208。即，可以致动每个开关212和216以具有50%的占空t匕。如此方式，可以由控制电子部件致动开关212 - 214，使得在给定周期期间由充电电源224提供的电能在连接至充电端口 218 - 222的任何车辆之间分配和/或循环。
[0049]可以进一步配置控制电子部件210以调整开关212 — 216的致动频率以及开关212-216的致动相位，使得在给定周期期间由充电电源224提供的电能在连接至充电端口218 - 222的车辆之中分配(例如循环)。
[0050]可以配置控制电子部件210以基于充电映射的变化而调整开关212 — 216的致动频率、占空比、和/或相位。当车辆204 - 208添加至充电端口 218 — 222的任一个和/或从充电端口 218 - 222的任一个移除时，可以更新充电映射并且控制电子部件210可以致动开关212 - 216，使得由电源224向所添加的和/或移除的车辆204 — 208充电。例如，如果车辆204和208分别联接至充电端口 218和222，以及车辆206随后联接至充电端口220，则控制电子部件210可以从以交替方式致动开关212和216改变至以循环方式致动开关212、214和216，使得通过充电电源224给所有车辆204 — 208充电。如此方式，车辆204 - 208可以联接至和/或脱离充电端口 218 — 222，并且控制电子部件210可以基于这些改变而调整开关212 - 216的其致动，使得充电电源224给所有联接的车辆204 — 208充电。在某些实施例中，当车辆完全充电时，充电映射可以以类似于当从充电系统移除车辆时的方式更新，因为完全充电的车辆不需要进一步由充电系统充电。
[0051]在某些实施例中，替代或者除了基于充电映射致动开关212 — 216之外，控制电子部件210可以发送一个或多个控制信号至充电端口 218 - 222。可以配置控制信号以基于充电映射而致动包括在充电端口 218 — 222中的充电机构。在一些实施例中，控制电子部件210可以发送一个或多个控制信号至充电端口 218 — 222，使得由充电电源224给连接至充电端口 218 - 222的车辆重复充电。例如，当充电端口 218 — 222包括SAEJ1772连接系统时，控制电子部件210可以基于充电映射而发送控制指示信号至充电端口 218 - 222，使得由与本文公开的系统和方法一致的充电电源224给连接至充电端口 218 - 222的车辆重复充电。
[0052]图3示出了显示由与本文公开的实施例一致的充电系统提供至三个RESS的示例性充电电流随时间变化的曲线图300 - 304。如参照图2在上面所讨论的，与本文公开的实施例一致，可以配置包括在充电控制系统中的控制电子部件以选择性地致动一个或多个开关以交替和/或循环由充电电源提供给联接至充电系统的一个或多个RESS的电能(例如通过调整开关的致动频率、占空比和/或相位)。
[0053]图3中所示的每个曲线图300 - 304显示了在充电操作期间提供给联接至充电系统的三个RESS之一的示例性充电电流信号。如图所示，在任何给定时间，联接至充电系统的RESS的一个可以具有充电电流。充电电流可以在RESS之间循环和/或交替，使得充电系统100给所有三个RESS充电。如此方式，可以使用单个充电系统给多个RESS充电。
[0054]图4示出了显示在充电周期期间三个RESS的示例性SOC水平随时间变化的曲线图400 - 404，与本文公开的实施例一致。如上面所讨论的，本文公开的系统和方法可以允许使用包括实施了开关机构的充电控制系统的单个充电系统给多个RESS充电。在第一周期406期间，与曲线图400 - 404相关联的三个RESS可以全部进行充电。S卩，在第一周期406期间，充电控制系统可以选择性地在三个RESS之间切换充电电源。因此，在第一周期406期间，与曲线图400 - 404相关联的RESS可以具有类似的充电电流水平。
[0055]在第一周期406的结束处，与曲线图400相关联的RESS可以被完全充电。因此，在第二周期408的开始处，充电系统可以停止给与曲线图400相关联的RESS充电，但是继续给与曲线图402和404相关联的RESS充电。S卩，在第二周期408期间，充电控制系统可以选择性地在与曲线图402和404相关联的RESS之间切换充电电源。如图所示，当在第二周期408期间仅可以充电两个RESS时，在第二周期408期间向两个RESS提供的充电电流水平可以比在第一周期406期间所提供的更高。
[0056]在第二周期408的结束处，与曲线图400和402相关联的RESS可以被完全充电。因此，在第三周期410开始处，充电系统可以停止给与曲线图400和402相关联的RESS充电，但是继续给与曲线图404相关联的RESS充电。S卩，在第三周期410期间，充电控制系统可以切换充电电源以在第三周期410的持续时间期间给与曲线图404相关联的RESS充电。因为在第三周期410期间仅可以充电一个RESS，可以以相对快的速率充电RESS。
[0057]图5示出了用于充电一个或多个RESS的方法500的示例的流程图，与本文公开的实施例一致。在某些实施例中，可以至少部分地使用充电系统、充电电源、充电控制系统、控制电子部件、一个或多个选择性致动的开关、和/或如本文公开的一个或多个充电端口而执行所示的方法500。在其他实施例中，可以利用任何其他合适的一个或多个系统。
[0058]在502处，可以开始该方法。在某些实施例中，方法500可以在充电系统启动时开始，尽管也可以设计其他开始时间。在充电系统启动时，一个或多个车辆可以已经联接至充电系统。在其他环境下，在充电系统启动之后一个或多个车辆可以联接至充电系统。
[0059]在504处，包括在充电系统中的充电控制系统可以确定联接至充电系统的车辆的数目并且识别车辆所联接的一个或多个充电端口。在某些实施例中，可以至少部分地基于当车辆联接至充电端口和/或充电系统时从车辆和/或任何其他系统通信至充电系统的信息而做出该确定。充电控制系统可以进一步确定如果有的话哪些充电端口并未联接至任何车辆。
[0060]基于在504处执行的确定，在506处可以产生充电映射。充电映射可以指示有多少车辆联接至充电系统和/或包括在充电系统中的哪些充电端口连接至车辆。如上所讨论的，在一些实施例中，充电映射可以实施作为指示哪些充电端口已经连接车辆的位串，其中，位串的被判定位可以指示哪些充电端口连接至车辆。
[0061]在508处，可以基于在506处产生的充电映射计算一个或多个充电参数。在某些实施例中，充电控制系统和/或控制电子部件可以利用充电参数以控制开关机构。例如，在某些实施例中，充电控制系统和/或控制电子部件可以选择性地致动多个开关，使得基于充电参数电能被提供给联接至一个或多个充电端口的车辆，一个或多个充电端口与一个或多个开关相关联。在某些实施例中，充电参数可以包括开关的致动频率、占空比、和/或致动的相位。
[0062]在一些实施例中，其中充电映射表示为位串，可以基于位串计算某些充电参数。例如，可以基于位串确定某些开关周期/频率。在包括三个充电端口的充电系统中，示例性充电映射位串可以取决于有多少车辆联接至充电端口以及车辆联接的充电端口而对应于[II I]、[I O I]和[I O O]。基于这些示例性充电映射位串，可以根据表I确定开关频率/周期。
充电映射开关周期
[I I I]周期
[I O I]2* 周期
[I O O]3* 周期
表I。
[0063]如表I所示，当更多车辆联接至充电端口时，致动相应开关以将车辆联接至充电电源的周期可以更短。当更少车辆联接至充电端口(例如[I O O]的充电映射)时，致动相应开关以将车辆联接至充电电源的周期可以更长。
[0064]在某些实施例中，可以根据等式I计算通过选择性致动开关机构提供至车辆的充电信号的相位角和/或脉冲宽度:
相位角=周期/Bin2DecCon(充电映射) 等式I 脉冲宽度=100/ Bin2DecCon(充电映射)
其中，Bin2DecCon(充电映射)是充电映射的十进制转换。
[0065]在510处，可以基于计算得到的充电参数致动开关。在某些实施例中，可以基于由控制电子部件提供至开关的从计算的充电参数得到的控制信号而致动开关。通过基于计算的充电参数而致动开关，可以向联接至充电系统的车辆充电。
[0066]在512处，可以确定充电映射是否已经从其在506处的原始计算变化。例如，如果从在506处充电映射的原始计算开始车辆已经联接至和/或脱离充电系统，充电映射可以请求更新。此外，如果车辆已经完全充电并且不再需要进一步充电，充电映射可以更新以反映充电车辆不再需要进一步充电。如果充电映射已经改变，该方法可以进至506并且可以计算反映了改变的新的充电映射。方法可以进至508，其中可以基于新的充电映射计算新的充电参数，以及进至510，其中可以根据新的充电参数致动开关机构。
[0067]在某些实施例中，本文公开的系统和方法可以至少部分地使用一个或多个计算机系统来实施。例如，可以使用计算机系统实施充电系统、充电控制系统和控制电子部件的某些特征和功能。本文公开的系统和方法并非固有地涉及任何特定计算机或其他设备，并且可以由硬件、软件和/或固件的合适的组合来实施。软件实施方式可以包括一个或多个计算机程序，一个或多个计算机程序包括可执行代码/指令，当由处理器执行时，可以使得处理器执行由可执行指令至少部分地限定的方法。可以以包括已编译或已解释的语言的任何形式编程语言编写计算机程序，并且可以以包括独立程序或作为适用于计算环境的模块、部件、子程序或其他单元的任何形式调用。此外，可以调用计算机程序以在一个计算机上执行，或在一个地点或者分布在多个地点处并且由通信网络所互连的多个计算机上执行。软件实施例可以实施作为计算机程序产品，包括配置以存储计算机程序和指令的非临时存储媒介，当由处理器执行计算机程序和指令时，其配置成使得处理器执行根据指令的方法。在某些实施例中，非临时存储媒介可以采取能够在非临时存储媒介上存储处理器可读指令的任何形式。非临时存储媒介可以由小型盘、数字视频盘、磁带、伯努力驱动器(Bernoullidrive),磁盘、穿孔卡、闪存、集成电路、或任何其他非临时数字处理设备存储装置来实施。
[0068]尽管为了清晰目的在一些细节上在前文已经作了描述，但是将明显的是可以不脱离其原理而做出某些改变和修改。本文公开的实施例的某些特征可以配置和/或组合在任何合适的配置或组合中。此外，本文公开的某些系统和/或方法可以用于并未包括在车辆中的电池系统(例如备用电源电池系统或类似物)。注意的是存在实施本文所描述的方法和设备的许多替代方式。因此，当前的实施例意在视为示意性的并且不是限制性的，以及本发明并非限制于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同形式内修改。
[0069]已经参照各种实施例描述了前述说明书。然而，本领域普通技术人员将认识到可以不脱离本公开的范围而做出各种修改和变化。例如，尽管本文公开的系统和方法在充电多个RESS的上下文中描述，但是类似的实施例也可以用于以受控方式从多个RESS提供电源(例如提供至电网)。可以取决于特定应用或考虑与系统操作相关联的成本函数的任何数目而以替代方式实施各种操作步骤、以及用于执行操作步骤的部件。因此，可以删除、修改任意一个或多个步骤，或与其他步骤组合。此外，本公开视作是示意性的而不是限制性意义，并且所有这些修改意在包括在其范围内。同样地，已经关于各种实施例在上面描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案，以及可以引起任何益处、优点或对于发生或将要产生的问题的解决方案的任何元件并非解释作为严格的、所需的、或必需的特征或元件。
[0070]如本文中所使用的，术语“包括”和“包含”以及其任何其他变形，意在包括非排他性的包括，使得包括了元件列表的工序、方法、物品或设备并不仅包括这些元件而是可以包括这样的工序、方法、系统、物品或设备的未明确列出或固有的其他元件。此外，如本文所使用的，术语“已联接”、“联接”以及其任何其他变形意在包括物理连接、电连接、磁性连接、光学连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
[0071]本领域技术人员将知晓的是可以不脱离本发明的根本原理而对上述实施例的细节做出许多变化。本发明的范围因此应当仅有以下权利要求来确定。
【权利要求】
1.一种用于给一个或多个可重复充电的能量存储系统(RESS)充电的系统,包括: 充电电源； 多个充电端口，其配置成与所述一个或多个RESS对接； 开关机构，其配置成选择性地将所述充电电源联接至所述多个充电端口；以及 充电控制系统，其配置成: 产生充电映射，所述充电映射指示所述多个充电端口的哪些充电端口联接至所述RESS, 基于所述充电映射确定一个或多个充电参数，以及 基于所述一个或多个充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自所述充电电源的电能提供给联接至所述RESS的充电端口。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个充电参数包括所述开关机构的充电频率、充电占空比以及充电相位的至少一个。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述开关机构包括多个开关，所述多个开关的每一个开关与充电端口相关联并且配置成选择性地将所述充电电源联接至所关联的充电端□。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，配置所述多个开关以基于由所述充电控制系统产生的一个或多个控制信号而选择性地致动所述多个开关。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，进一步配置所述充电控制系统以基于所述多个充电端口的状态中检测到的变化而产生更新的充电映射，所述状态指示所述多个充电端口中RESS已联接的充电端口。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述检测到的变化包括所述多个充电端口的连通性的变化。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述检测到的变化包括所述一个或多个RESS的至少一个达到充电状态。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，进一步配置所述充电控制系统以基于所述更新的充电映射确定一个或多个更新的充电参数，以及基于所述一个或多个更新的充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自所述充电电源的电能提供给所述多个充电端口的RESS已联接的充电端口。
9.一种用于给一个或多个可重复充电的能量存储系统(RESS)充电的方法，包括: 接收包括在充电系统中的多个充电端口的一个或多个充电端口已联接RESS的指示； 基于所述指示产生充电映射； 基于所述充电映射确定一个或多个充电参数；以及 基于所述一个或多个充电参数选择性地致动包括在所述充电系统中的开关机构以将来自充电电源的电能提供至联接至RESS的充电端口。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，选择性地致动开关机构进一步包括产生一个或多个控制信号以基于所述一个或多个充电参数选择性地致动所述开关机构以将来自充电电源的电能提供给联接至RESS的充电端口。
【文档编号】H02J7/00GK103997071SQ201410051046
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2013年2月15日
【发明者】A.J.纳莫, T.F.麦金托什, G.G.塞西尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司