或者在预定事件之后当功率请求过去或现在大于来自功率转换器的最大可用功率时，是否存在可用的功率转换器；并且如果存在可用的功率转换器，则将此类功率转换器中的至少一个的功率输出耦合到请求功率的车辆的功率交换端口的功率交换连接。
[0029]图2示出了根据本发明的方法的框图。一般来说，该方法包括以下步骤:确定在充电器的功率交换端口处车辆所请求的功率总和；确定由充电器所包括的功率转换器可用的功率总和，如果所请求的功率总和大于可用功率的总和的话，并且将至少一个功率转换器的可用功率分配给请求车辆所耦合的功率交换端口，使得所述车辆的功率请求被满足；以及确定由充电器所包括的功率转换器可用的功率的剩余总和。如果所请求的功率总和大于可用功率的总和，则执行与车辆的协商，并且将至少一个功率转换器的可用功率分配到请求车辆所耦合的功率交换端口。
[0030]图2a_2k给出了在充电器处的一系列实际情形的详细示例。
[0031]图2a示出初始情形，其中电动车辆EVl从充电器请求最大DC功率。车辆接口 I为了可用的DC功率而将请求发送到功率模块和后端接口。
[0032]图2b示出其中功率中的每一个被额定成20kW并且3个功率模块可用的情形。动态电网限制为50kW，因此可用的最大DC功率也是50kW。
[0033]图2c示出电动车辆EVl以40kW的DC功率需求开始。车辆接口 I将设置点发送到功率模块中的两个。电动车辆EVl被充电。
[0034]图2d示出电动车辆EV2迟于电动车辆EVl到达。电动车辆EV2从充电器请求最大DC功率。车辆接口 2为了可用的DC功率而将请求发送到功率模块和后端接口。
[0035]图2e示出功率模块中的每一个被额定成20kW并且一个功率模块可用，其余的由车辆接口 I使用。动态电网限制为50kW，因此最大的可用DC功率为10kW。
[0036]图2f示出电动车辆EV2以1kW的DC功率需求开始。车辆接口 2将设置点发送到功率模块中的一个。电动车辆EV2被充电。
[0037]图2g示出电动车辆EVl和2正被充电。电动车辆EVl的功率需求被降低到20kW，因此功率模块2被车辆接口 I释放。
[0038]2h功率模块2的可用性与接口 2同步，基于可用的DC功率，新的最大DC功率(30kff)被发送到电动车辆EV2。
[0039]2i电动车辆EV2将其DC功率需求增加到30kW。车辆接口 2将设置点发送到功率模块中的两个(PM2和PM3)。电动车辆EV2以更高的功率被充电。
[0040]图2j示出从电网运营方(grid operator)的后端服务器接收到新的限制(60kW)。该新的限制与车辆接口同步。传送到车辆的最大可用DC功率为20kW(EVl)和40kW(EV2)。
[0041]图2k示出电动车辆EV2将其DC功率需求增加到40kW。电动车辆EV2以更高的功率被充电。
【主权项】
1.一种用于电动车辆的充电器，包括: -至少两个用于车辆的功率交换端口，每个端口包括: O数据通信连接，用于至少接收来自车辆的功率请求，以及 O功率交换连接，用于将功率递送到车辆； -至少一个用于接收电功率的电网连接； -数据通信总线，用于将功率请求从所述车辆传送到: -多个自治可控功率转换器，每一个O用于将来自电网连接的AC功率转换成用于对车辆充电的DC功率；并且其特征在于， -所述功率转换器中的每一个包括数据通信设备，其 O连接到所述数据通信总线，并且 O被配置成用于经由所述数据通信总线指示其可用的功率；以及-被配置成用于从车辆接收功率请求，并且所述功率交换端口中的每一个直接控制所述功率转换器的子集，其中该子集由每个功率交换端口中确定的规则的预定义集合定义。
2.根据权利要求1的充电器，其中所述功率交换端口被提供数据通信设备，该数据通信设备被配置成用于: -从所述功率转换器接收可用功率指示； -使得所述请求经由所述通信总线而对所述车辆可用； -基于所述可用功率来取回来自车辆的功率请求。
3.根据权利要求1的充电器，其中所述功率交换端口被提供数据通信设备，该数据通信设备被配置成用于: -取回来自车辆的功率请求； -使得该请求经由所述通信总线而对所述可控功率转换器可用； -从所述功率转换器接收可用功率指示。
4.根据权利要求2或3的充电器，其中所述数据通信设备被配置成用于: -确定至少一个功率转换器是否具有可用于至少部分地满足来自车辆的请求的功率； -如果功率可用，则将至少一个功率转换器的功率输出耦合到用于车辆的功率交换端口的功率交换连接；以及 -响应于来自车辆的功率请求而与所述自治可控功率转换器协商功率转换设置。
5.根据权利要求3的充电器，其中所述数据通信设备被配置成用于: -将可用的功率转换器的功率输出耦合到功率交换连接，直到所述功率请求被满足或者直到没有更多功率转换器可用为止。
6.根据权利要求4或5的充电器，其中所述数据通信设备被配置成用于: -检验在预定时间间隔之后或者在预定事件之后当功率请求过去或现在大于来自功率转换器的最大可用功率时，是否存在可用的功率转换器；并且 -如果存在可用的功率转换器，则将此类功率转换器中的至少一个的功率输出耦合到请求功率的车辆的所述功率交换端口的所述功率交换连接。
7.根据前面权利要求中的任一项的充电器，包括耦合到所述数据通信总线的数据存储，该数据存储包括系统限制数据，诸如电网连接的功率限制、调峰要求、所述能量交换端口的充电优先级或能量费用。
8.根据前面权利要求中的任一项的充电器，包括用于与电力网的后端通信的通信端□。
9.一种用于操作用于电动车辆的充电器的方法，包括以下步骤: -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率总和； -将所述可用功率传送到与所述充电器的功率交换端口连接的车辆； -确定在所述充电器的功率交换端口处车辆所请求的功率总和； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和； -则执行与所述车辆的协商； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和，则-将至少一个功率转换器的所述可用功率分配给请求车辆所耦合的所述功率交换端口，使得所述车辆的所述功率请求被满足； -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率的剩余总和；-将至少一个功率转换器的所述可用功率分配给请求车辆所耦合的所述功率交换端口。
10.一种用于操作用于电动车辆的充电器的方法，包括以下步骤: -确定在所述充电器的功率交换端口处车辆所请求的功率总和； -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率总和； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和，则-将至少一个功率转换器的所述可用功率分配给请求车辆所耦合的所述功率交换端口，使得所述车辆的所述功率请求被满足； -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率的剩余总和； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和；则 -执行与车辆的协商； -将至少一个功率转换器的所述可用功率分配给请求车辆所耦合的所述功率交换端口。
11.一种用于操作用于电动车辆的充电器的方法，包括以下步骤: -确定在所述充电器的功率交换端口处车辆所请求的功率总和； -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率总和； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和，则 -基于预定的优先级分配所述可用功率。
12.一种用于操作用于电动车辆的充电器的方法，包括以下步骤: -确定在所述充电器的功率交换端口处车辆所请求的功率总和； -确定由所述充电器所包括的功率转换器可用的功率总和； -如果所请求的功率总和大于所述可用功率的总和，则 -在请求车辆之间均匀地分配所述可用功率。
13.根据权利要求9-12中的任一项的方法，包括: -将多个功率转换器的所述可用功率分配给请求车辆所耦合的所述功率交换端口，使得所述车辆的所述功率请求被满足；其中那组功率模块是并行的。
【专利摘要】用于具有分布式功率转换器仲裁的电动车辆的充电器。本申请涉及一种用于电动车辆的充电器，其包括：用于车辆的至少两个功率交换端口，每个端口包括用于至少接收来自车辆的功率请求的数据通信连接，和用于将功率递送到车辆的功率交换连接；至少一个用于接收电功率的电网连接；数据通信总线，用于将功率请求从所述车辆传送到多个自治可控功率转换器，每一个用于将来自电网连接的功率转换成合适的水平以用于对车辆充电；并且所述功率转换器中的每一个包括数据通信设备，该数据通信设备连接到所述数据总线，并被配置成用于从车辆接收功率请求；并且被配置成用于经由所述数据总线指示其可用的功率。
【IPC分类】H02J7-02
【公开号】CN104638735
【申请号】CN201410618428
【发明人】G.J.K.M.库伦, J-P.阿伯斯范德林登, L.P.比奇
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月6日
【公告号】EP2871090A1, US20150123613