專利名稱：用于與電動車輛交換能量的系統(tǒng)、設(shè)備和方法
用于與電動車輛交換能量的系統(tǒng)、設(shè)備和方法本發(fā)明涉及與電動車輛交換能量。電動車輛可以包括諸如汽車或摩托車的道路車輛、供室內(nèi)使用或工地使用的車輛，諸如(鏟車)卡車、以及甚至用于水上、鐵路軌道上或空中運(yùn)輸?shù)能囕v。作為環(huán)境意識和有限的有機(jī)燃料源的結(jié)果，對電動車輛、即包括用于提供驅(qū)動力的電動引擎的車輛的興趣正在增長。電動車輛具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，在于與具有內(nèi)燃機(jī)的車輛相比時的高功率效率，并且其不在其使用位置處造成污染性排放。然而，在特定情況下作用半徑可能受到限制，并且對其電池充電可能一根據(jù)情況一是耗時的。此外，標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏約束充電站的布置。并且，電池的處理、尤其是充電和放電情況對其循環(huán)壽命具有很大影響，并且充電站常常不適合與各種電池協(xié)作。已經(jīng)提出了多個解決方案以(部分地)解決上述問題，但是其中沒有一個達(dá)到令人滿意的程度。因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于與電動設(shè)備交換能量的系統(tǒng)、設(shè)備和方法，其相對于現(xiàn)有技術(shù)而言是有益的，或者至少形成另外的有用替換。本發(fā)明因此提供了一種用于與電動車輛、特別是其電池交換能量的系統(tǒng)，至少包 括能量交換站、數(shù)據(jù)處理設(shè)備以及配置設(shè)備。所述至少一個能量交換站包括用于與能量源交換能量的至少一個端口、用于與車輛交換能量的至少一個端口、用于與車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口以及用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口。所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括用于與能量交換站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口、用于與至少一個配置設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口。在某些情況下，這些端口可以是同一個端口，例如數(shù)據(jù)處理設(shè)備的因特網(wǎng)連接。所述至少一個配置設(shè)備包括用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備交換數(shù)據(jù)的至少一個端口 ；以及諸如用戶接口的用于編輯配置細(xì)節(jié)的裝置。用于與能量源交換能量的能量交換站的端口可以包括允許(電)能量的傳遞的任何種類的耦合，諸如類似于連接器、磁耦合器等的導(dǎo)電耦合器。所述用于與車輛交換能量的至少一個端口可以是由(功率)電纜形成的電連接或例如用于電感功率傳遞的磁連接。所述用于與車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口可以是用于通信線路的連接、無線數(shù)據(jù)交換裝置、或者甚至諸如RFID或條形碼或磁代碼閱讀器的單向通信裝置。所述用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口可以是因特網(wǎng)連接、或(專用)(電話)線路或其他通信裝置。能量源可以是公用或私用電力網(wǎng)、類似于風(fēng)能量源的清潔或可再生能量源、太陽能電池板、重力能、由諸如換熱器的能量轉(zhuǎn)換器輸送的能量、電池，諸如預(yù)充電電池或者甚至來自與要充電的車輛不同的車輛的電池，例如以獲得電網(wǎng)的恒定負(fù)載。交換功率可以是單向或雙向的，即系統(tǒng)的使用可以局限于在向能量源輸送能量(返回)的同時從其對電池充電，或者從第二車輛的電池對第一車輛的電池充電，或者出于諸如維護(hù)的任何原因使電池放電。通信端口可以是用以傳遞數(shù)據(jù)的任何裝置，諸如因特網(wǎng)連接、電話或傳真線路、VPN連接或?qū)Ｓ猛ㄐ啪€路，其可以是有線或無線的，或者僅僅是用于交換由數(shù)據(jù)線的二進(jìn)制值所表示的簡單命令的單個或幾個數(shù)據(jù)線，所述簡單命令例如開始/停止信號。通信可以連續(xù)地或以預(yù)定的間隔發(fā)生。數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以是專用計算機(jī)設(shè)備，諸如PC或(網(wǎng)絡(luò))服務(wù)器，而且可以是一組互連計算機(jī)設(shè)備，諸如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，可以使用多個計算機(jī)來增加計算能力，增加設(shè)備的保真度，或使得能夠?qū)崿F(xiàn)云計算?？梢詫?shù)據(jù)處理設(shè)備耦合到諸如因特網(wǎng)的任何數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或諸如VPN的專用網(wǎng)絡(luò)或者形成其一部分。數(shù)據(jù)庫可以被同一物理設(shè)備或由位于遠(yuǎn)程位置處的單獨(dú)設(shè)備包括，并且其還可以由多個數(shù)據(jù)庫來體現(xiàn)，該多個數(shù)據(jù)庫例如可以分成電池方案(profile)數(shù)據(jù)庫和配置細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)庫。在實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括存儲器裝置，其用于至少存儲配置細(xì)節(jié)和/或電池方案。例如可以存儲的其他數(shù)據(jù)是ID和/或關(guān)于電網(wǎng)、電池、用戶、車輛、充電機(jī)和功率交換站的細(xì)節(jié)?？梢杂肦AM或用(中心)數(shù)據(jù)庫來體現(xiàn)存儲器裝置，并且可以將其定位于配置設(shè)備 處，在數(shù)據(jù)處理設(shè)備處或形成單獨(dú)實(shí)體。中心數(shù)據(jù)庫的使用提供能夠高效地更新數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，并且系統(tǒng)的各種用戶能夠利用它們。隨著存儲在數(shù)據(jù)庫中的電池方案的數(shù)目增加，系統(tǒng)變得尤其有益。要存儲在存儲器中或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是例如充電電流、電壓、溫度(電池和環(huán)境)、充電方案、連接到充電機(jī)的車輛類型、電網(wǎng)負(fù)載、電網(wǎng)極限、單元電壓(cell voltages)、充電時間、用戶帳戶數(shù)據(jù)、電池的健康狀態(tài)、車輛配置(標(biāo)稱范圍、數(shù)據(jù)連接速度、電池的標(biāo)稱容量等)、來自充電站的能量儀表數(shù)據(jù)或來自充電站的能量劃分(分布)數(shù)據(jù)的瞬間和歷史值。分布式架構(gòu)的使用具有潛在地更加可靠的優(yōu)點(diǎn)。配置設(shè)備可以例如是遠(yuǎn)程位置處、例如位于最終用戶控制中心處的計算機(jī)。其可以經(jīng)由因特網(wǎng)連接或電話線或無線連接與數(shù)據(jù)處理設(shè)備通信，或者通信可以通過網(wǎng)站、操控應(yīng)用程序以便編輯配置細(xì)節(jié)、讀取記錄的測量結(jié)果、設(shè)置、方案、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等、或?qū)?shù)據(jù)分類、計算報告和/或圖表而發(fā)生。配置設(shè)備的使用可以局限于其用戶管理在數(shù)據(jù)處理設(shè)備或數(shù)據(jù)庫處發(fā)生的特定用戶。該配置可以適合于人用戶，但是其還可以是自動化的，并且適合于基于來自例如其他數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)流的輸入來自動地修改數(shù)據(jù)庫中的設(shè)置。出于該目的，可以由數(shù)據(jù)配置設(shè)備來提供應(yīng)用編程界面(API)。在實(shí)施例中，能量交換站被配置成向數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供關(guān)于被耦合到端口以便與車輛交換能量的車輛的車輛信息。車輛信息可以包括車輛識別數(shù)據(jù)、描述車輛的技術(shù)配置(諸如所使用電池的類型或所使用的電池或車輛管理系統(tǒng))的數(shù)據(jù)、或瞬時數(shù)據(jù)，諸如車輛的溫度、電池的充電狀態(tài)、或者在車輛使用之前、期間測量和/或生成的數(shù)據(jù)，特別是關(guān)于對電池充電和放電。所提供的車輛信息因此可以包括電池信息，其可以是在車輛使用期間由車輛中的登記單元或在能量交換期間由能量交換站登記的，或者用于完成或編輯數(shù)據(jù)庫中的電池方案。在不存在車輛信息的情況下，可以將能量交換站配置成對車輛或其電池執(zhí)行測試?？梢岳缤ㄟ^向電池發(fā)送DC脈沖串來確定類似于電池電壓、內(nèi)部電池電阻或充電曲線的重要特性。通過在車輛上施加AC功率，可以確定其內(nèi)部充電機(jī)的特性?？梢允沟眠@樣確定的信息可用于第三方，或者被充電站使用以提供最佳充電服務(wù)。基于此車輛信息和/或來自數(shù)據(jù)庫的配置細(xì)節(jié)和/或電池方案，數(shù)據(jù)處理設(shè)備能夠向能量交換站提供最優(yōu)化能量交換設(shè)置。可以對可以由用戶確定并存儲在配置數(shù)據(jù)中的各種標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Υ鎯υ跀?shù)據(jù)庫中、能量交換站中或者甚至在車輛的電池管理系統(tǒng)中的信息、數(shù)據(jù)或預(yù)設(shè)值完成最優(yōu)化?？梢詫脑跍y試期間獲得的充電和放電特性獲得或從對其他車輛的測量結(jié)果獲得的信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，并用來由數(shù)據(jù)處理設(shè)備來計算最優(yōu)化能量交換設(shè)置。例如，根據(jù)與電池或車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)來使能量交換設(shè)置最優(yōu)化，諸如電池的類型或電池的實(shí)際能量狀態(tài)、電池溫度、預(yù)期電池壽命(例如用充電和/或放電循環(huán)數(shù)目來表示)、期望可用功率、或者可用或期望充電時間或作用半徑(驅(qū)動范圍)。除來自需要與之交換能量的特定電池的信息之外，可以基于與被耦合到第二端口以進(jìn)行能量交換站的能量交換的第二車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)、或與被與第二端口耦合以進(jìn)行能量交換站的能量交換的至少第二車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)、或與電源有關(guān)的至少一 個參數(shù)來使用于某個車輛的能量交換設(shè)置最優(yōu)化。在有利實(shí)施例中，系統(tǒng)被配置成特別是實(shí)時地由數(shù)據(jù)處理設(shè)備響應(yīng)于與所述電池有關(guān)的參數(shù)的變化或與能量源有關(guān)的參數(shù)的變化來更新能量交換設(shè)置，并相應(yīng)地更新在能量交換站與被耦合到其能量交換端口的車輛之間的能量交換。通過將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)配置成適合于特定客戶的特定需要或期望，用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠獲得特定的益處。這例如是由提供以用于訪問數(shù)據(jù)處理設(shè)備和/或配置設(shè)備的API實(shí)現(xiàn)的。下面，將借助于多個非限制性示例更詳細(xì)地對此進(jìn)行解釋。示例I :當(dāng)由電網(wǎng)形成的電源具有比多個車輛的需求少的可用功率時，電網(wǎng)功率能夠遍布在充電輸出端上，例如根據(jù)車輛將開走的優(yōu)先級。此優(yōu)先級能夠由用戶應(yīng)用程序在系統(tǒng)中輸入，該用戶應(yīng)用程序通過API連接到配置設(shè)備或數(shù)據(jù)處理設(shè)備。系統(tǒng)的此應(yīng)用程序可以是高級車隊(duì)管理軟件系統(tǒng)或其中用戶能夠輸入在其必須再次開走之前其具有多長時間的簡單用戶界面?？捎秒娋W(wǎng)功率對于數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的預(yù)編程設(shè)置而言可以是已知的，或者通過與電網(wǎng)提供商的軟件(智能電網(wǎng))相交互的API。當(dāng)在系統(tǒng)中的任何地方輸入或發(fā)生變化時，能量交換設(shè)置實(shí)時地動態(tài)地改變(最優(yōu)化)。來自電網(wǎng)的功率到車輛的分布可以是成比例或不成比例的，并且通過在充電期間對車輛給定更緊急的優(yōu)先級，能夠同時地或連續(xù)地發(fā)生。示例2 :該系統(tǒng)(特別是數(shù)據(jù)處理設(shè)備或配置設(shè)備)能夠通過API在運(yùn)行于公用事業(yè)或其他能量提供商的計算機(jī)處的計費(fèi)和支付應(yīng)用程序之間相交互。同樣地，系統(tǒng)能夠基于用戶針對能量輸送所具有的訂閱類型來限制特定充電插口處的充電功率的量。高級訂閱可以例如意味著車輛能夠接收50 kW充電功率且被非?？焖俚爻潆姡居嗛喛赡芤馕吨脩糁荒芙邮?0 kff且更慢地充電。示例3 :如果該系統(tǒng)具有用于車輛的多個能量交換端口(電源插座)和用于電源的一個能量交換端口，諸如AC輸入端，則系統(tǒng)能夠計算電源插座上的功率分布。同樣地，一個人需要在輸入端處的僅I個經(jīng)官方認(rèn)證的AC能量消耗儀表，并且仍知道多少能量轉(zhuǎn)到每個電源插座。示例4 :該系統(tǒng)可以基于電池壽命要求將充電方案最優(yōu)化。一般規(guī)則是施加越快速的充電，發(fā)生對電池壽命的越高潛在影響。通過在數(shù)據(jù)處理設(shè)備或配置設(shè)備上通過API向系統(tǒng)中輸入數(shù)據(jù)的用戶應(yīng)用程序，系統(tǒng)獲得關(guān)于用于某個客戶的電池壽命要求的信息?；诖艘螅坏┛蛻魧④囕v連接到系統(tǒng)，則調(diào)整充電方案和速度。該系統(tǒng)進(jìn)行電池壽命要求與可用時間之間的權(quán)衡以使電池被充滿電。示例5 :該系統(tǒng)基于電的當(dāng)前價格使充電速度減慢或使充電速度加快，例如當(dāng)在不同的當(dāng)天時間期間應(yīng)用不同的費(fèi)率時或者當(dāng)已經(jīng)達(dá)成峰值水平協(xié)議時。當(dāng)超過預(yù)定閾值費(fèi)率時，甚至可以取消充電。示例6 :該系統(tǒng)具有用于安裝合作伙伴的界面，其提供關(guān)于系統(tǒng)的運(yùn)行的信息。如果發(fā)生某些錯誤，則其經(jīng)由API向本地安裝合作伙伴發(fā)送錯誤代碼，因此本地安裝者知道運(yùn)送哪個設(shè)備去進(jìn)行修理。此類API還可以提供用于從遠(yuǎn)程位置測試和/或重配置設(shè)備的可能性。示例7 :當(dāng)針對某個電池類型確定了新充電方案(能量交換設(shè)置將基于的電池方案)時，將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。一旦在能量交換站中的一個處識別到該類型的電池，就將從 數(shù)據(jù)處理設(shè)備向能量交換站發(fā)送已更新充電方案，并且充電過程將被最優(yōu)化。示例8 :該系統(tǒng)一般依賴于數(shù)據(jù)處理端口和其中的互連，例如因特網(wǎng)連接。如果系統(tǒng)的因特網(wǎng)連接不在工作，則充電將根據(jù)所有當(dāng)前設(shè)置而繼續(xù)。如果連接了新的車輛，則所有設(shè)置將被修改成默認(rèn)方案。示例9 :如果能量交換站具有多個輸出端且用戶比預(yù)期的更早地將車輛斷開連接，則系統(tǒng)能夠根據(jù)諸如操作計劃表等判定規(guī)則使總功率重新分布在充電連接上，以產(chǎn)生考慮在該時間點(diǎn)為系統(tǒng)所已知的所有參數(shù)的新最佳情況。示例10 :該系統(tǒng)能夠基于未來情況來調(diào)整設(shè)置，如果其通過車隊(duì)管理連接知道新車輛將在10分鐘內(nèi)到達(dá)能量交換站，則其能夠使一個或多個端口處的充電加速以確保在車輛到達(dá)時端口是可用的。示例11 :本地電網(wǎng)運(yùn)營商可以在每個給定時間點(diǎn)管理每個區(qū)域、每個變電站或用于整個場所的本地電力不足。也可以甚至是全國性的、針對整個歐洲或全球。這可以通過例如因特網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的域或子域的使用來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)還將電網(wǎng)中或者甚至充電設(shè)施中的本地存儲器(電池等)的存在考慮在內(nèi)并基于這些參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化。示例12 :針對車隊(duì)所有者的充電產(chǎn)生最大的可靠性如果一個系統(tǒng)不再工作，則網(wǎng)絡(luò)能夠知道并且能夠經(jīng)由車隊(duì)管理API將車輛指引到正確的能量交換站(例如僅僅充電機(jī))，并且基于具有不運(yùn)行的一個或多個充電機(jī)的新情況使整體情況最優(yōu)化。這同樣能夠適用于其中充電機(jī)仍然能夠但僅以降低的功率工作的情況。示例13 :該系統(tǒng)基于固定的充電時間使充電最優(yōu)化。能量交換站所有者可以將最快可能充電時間設(shè)置在預(yù)定量，諸如20分鐘，以鼓勵用戶利用其提供的其他服務(wù)，即喝咖啡、吃小吃等。能量交換站可以提供充電將花費(fèi)20分鐘的保證并鼓勵用戶利用同時提供的其他服務(wù)。示例14 :該系統(tǒng)為用戶提供購買綠色功率或選擇功率的提供商的能力。示例15 :系統(tǒng)通過能量交換站的數(shù)據(jù)通信端口從車載車輛計算機(jī)或車載數(shù)據(jù)存儲設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，并經(jīng)由因特網(wǎng)通過充電機(jī)將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備。示例16 :服務(wù)器通過數(shù)據(jù)通信端口向車輛發(fā)送數(shù)據(jù)，諸如增強(qiáng)操作方案、用戶消息、設(shè)置、維修(service)和維護(hù)信息，或者修改電池中的操作DOD (放電深度)窗口，或修改實(shí)際DOD窗口與用戶界面上的圖形表示有關(guān)的方式。并且系統(tǒng)可以基于新的認(rèn)識來修改車載充電機(jī)中的設(shè)置。系統(tǒng)還將一件新軟件上傳到車輛，其處理用戶界面上的電池容量表示與電池的實(shí)際SOC (充電狀態(tài))之間的鏈路。為了影響電池中的DOD窗口，定義實(shí)際SOC與所表示的SOC之間的鏈路的算法也可以是可替換的。示例17 :充電系統(tǒng)裝配有廣告顯示器。由于系統(tǒng)準(zhǔn)確地知道汽車將在充電系統(tǒng)處停留多長時間，所以能夠提供使得登廣告者基于汽車將在充電機(jī)處停留的時間來修改顯示器上的商業(yè)廣告的API。示例18 :硬件是車載的，但是可以基于新的認(rèn)識每天從遠(yuǎn)程服務(wù)器更新操作電池的整體方式平衡算法、平衡速度、健康狀態(tài)算法、充電狀態(tài)算法。示例19 :作為能量交換站的一部分的功率轉(zhuǎn)換設(shè)備全部或部分地在車輛內(nèi)部。一旦汽車連接到非車載充電連接，則非車載部件基于與在其他示例中所述相同的非車載架構(gòu)來告訴車載部件如何傳遞能量。 示例20 :當(dāng)充電開始時，系統(tǒng)能夠執(zhí)行多個測量充電脈沖以確定電池的健康狀態(tài)系統(tǒng)向電池中發(fā)送各種各樣的脈沖并監(jiān)視響應(yīng)?；谶@一點(diǎn)，服務(wù)器能夠預(yù)測電池有多健康，或者系統(tǒng)能夠找出關(guān)于電池的其他參數(shù)。示例21 :系統(tǒng)能夠動態(tài)地用多個充電標(biāo)準(zhǔn)或通信協(xié)議進(jìn)行工作如果車輛被連接，則其檢測哪種協(xié)議或連接在另一側(cè)，然后其告訴服務(wù)器關(guān)于通信協(xié)議是什么的信息且充電機(jī)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并開始充電。這樣，系統(tǒng)能夠用還具有將在未來開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)的多個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。能量交換站可以包括至少一個電功率轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所提供的能量交換設(shè)置在用于與能量源的能量交換的至少一個端口和用于與車輛的能量交換的至少一個端口之間交換能量。由于能量源可以是AC (例如大多數(shù)電網(wǎng))或者DC (例如太陽能電池板或電池)，并且電池用DC進(jìn)行操作，但是可能存在要求AC的車載充電機(jī)，所以電功率轉(zhuǎn)換器可以是AC-AC轉(zhuǎn)換器、AC-DC轉(zhuǎn)換器、DC-AC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器中的任何一個。該設(shè)備可以專用于執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換中的一個，或者可配置或可編程以執(zhí)行其不同的一些。在另一實(shí)施例中，能量交換站包括多個電功率轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)各種能量交換設(shè)置經(jīng)由用于與多個車輛交換能量的多個端口與多個可能車輛交換能量。當(dāng)存在不止一個車輛時，數(shù)據(jù)處理設(shè)備確定用于每個車輛的能量交換設(shè)置，并且能量交換站與被耦合到各種端口的車輛交換能量，每個能量交換根據(jù)相應(yīng)的能量交換設(shè)置發(fā)生。為了使得能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)，能量交換站包括連接矩陣，用于將能量轉(zhuǎn)換器與用于與車輛交換能量的端口可變地耦合。此類矩陣由可控開關(guān)組成，允許將端口連接到電功率轉(zhuǎn)換器的輸出端。此外，可以要求用于使能能夠?qū)崿F(xiàn)與各種車輛的能量交換的可變物理連接器以及用于數(shù)據(jù)通信的可變物理連接器和/或用以根據(jù)各種協(xié)議進(jìn)行通信的配置，以便使得能夠?qū)崿F(xiàn)與根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)制造的各種車輛的數(shù)據(jù)通信。在另又一實(shí)施例中，能量交換站裝配有被附接于不同端口的不同連接器，例如常規(guī)加油站裝配有用于各種燃料類型的分配器。由于大多數(shù)電動車輛現(xiàn)在裝配有電池管理系統(tǒng)和/或車輛管理系統(tǒng)，所以優(yōu)選地將用于能量交換的數(shù)據(jù)通信的端口配置成使得能夠?qū)崿F(xiàn)與電池管理系統(tǒng)或車輛管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。這些系統(tǒng)可以包括關(guān)于能量交換設(shè)置的數(shù)據(jù)，其可以被能量交換站使用。還可能的是車輛包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備，例如充電機(jī)的控制系統(tǒng)，其被裝配成傳送從電池管理系統(tǒng)或從車輛管理系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)。特別地，以下實(shí)施例可以形成本發(fā)明的一部分。其中能量交換站與充電通信設(shè)備通信的實(shí)施例。此類設(shè)備可以用硬件或軟件或其組合來實(shí)現(xiàn)，并且可以但不一定位于車上。此設(shè)備又與同至少一個電池相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如電池管理系統(tǒng))和/或與車輛相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如車輛管理系統(tǒng))通信。在另一實(shí)施例中，該站與充電通信設(shè)備通信。此設(shè)備又與同車輛相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如車輛管理系統(tǒng))通信，所述車輛又與同至少一個電池(例如電池管理系統(tǒng))相關(guān)聯(lián)的設(shè)備通信。在又一實(shí)施例中，該站與同至少一個電池相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如電池管理系統(tǒng))通· 目。在另一實(shí)施例中，該站與同車輛相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如車輛管理系統(tǒng))通信，所述車輛又與同至少一個電池(例如電池管理系統(tǒng))相關(guān)聯(lián)的設(shè)備通信。在又一實(shí)施例中，該站與同至少一個車輛相關(guān)聯(lián)的設(shè)備(例如電池管理系統(tǒng))通信。與電池相關(guān)聯(lián)的設(shè)備包含用以使該站正確地且最佳地運(yùn)行的軟件?；趤碜噪姵毓芾硐到y(tǒng)或車輛管理系統(tǒng)的關(guān)于電池(的一部分)的溫度的特定信息，可以應(yīng)用特殊能量交換模式來影響電池的溫度。例如，可以使用AC電流或PWM (脈寬調(diào)制)來在充電或使用電池之前或期間增加電池的溫度。如果可獲得關(guān)于電池的不同單元(cells)(的溫度)的詳細(xì)信息，并且能夠單獨(dú)地分配這些單元(cells)，則能量交換站甚至能夠補(bǔ)償例如由已被暴露于陽光的電池部分引起的沿著電池的溫度差。除車輛或電池信息之外，來自或關(guān)于電源的信息可用于確定能量交換設(shè)置。在作為能量源的電網(wǎng)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于所消耗的峰值水平或特定時間間隔期間的成本的布置。在風(fēng)能源或太陽能電池板的情況下，氣象預(yù)測可以在確定能量交換設(shè)置中起作用。還可能的是基于能量源側(cè)和/或車輛或電池側(cè)的這些預(yù)測和/或峰值預(yù)期，在能量交換設(shè)置中包括多個能量源的使用。能量交換站還可以被耦合或形成數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的一部分以用于維修，其中，其在已檢測到其需要維護(hù)或已發(fā)生缺陷或故障時發(fā)送警報。配置設(shè)備可以充當(dāng)鏈路以結(jié)合外部影響，諸如預(yù)期能量峰值水平(在能量源和車輛側(cè))、例如電力公司的財物安排、或者甚至相對于各種車輛的邏輯考慮，例如來自一個車隊(duì)所有者?？梢詫⑴渲迷O(shè)備與來自第三方的信息系統(tǒng)耦合，并且基于與這些系統(tǒng)交換的信息，將數(shù)據(jù)、諸如與關(guān)于來自至少一個電源的能量交換的能量峰值值或能量價格有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，以便由數(shù)據(jù)處理設(shè)備基于此來計算能量交換方案。還可以將配置設(shè)備例如從能量源耦合到計量設(shè)備，以監(jiān)視已被交換的能量，或作為其上配置(的變化)的基礎(chǔ)。還可以將能量交換站配置成在車輛的相應(yīng)數(shù)據(jù)通信端口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備和/或配置設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)，而不利用此數(shù)據(jù)本身。這樣在車輛與數(shù)據(jù)處理單元和/或配置設(shè)備之間以隧道方式傳輸信息。這可以用來交換諸如軟件或固件更新、交通信息、旅行登記等信息。這樣，還可以從配置設(shè)備向車輛發(fā)送信息。特別地可以對隧道傳輸信息進(jìn)行編碼或加密，以保護(hù)其不被第三方截獲。系統(tǒng)可以包括不止一個配置設(shè)備，其可以與數(shù)據(jù)處理設(shè)備、還直接與其他配置設(shè)備通信。例如(電網(wǎng))電力公司和車隊(duì)所有者兩者具有單獨(dú)的配置設(shè)備，其傳送峰值水平費(fèi)率和/或價格水平。現(xiàn)在將參考以下各圖來闡述本發(fā)明，在所述附圖
中
一圖Ia - h示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意性概圖。一圖2a - f示出了根據(jù)本發(fā)明的能量交換站的特定實(shí)施例。圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的充電站的總體布局I。該系統(tǒng)包括能量交換站2、數(shù)據(jù)處理設(shè)備3以及配置設(shè)備12。能量交換站包括用于與能量源交換能量7的端口、用于與車輛交換能量4的端口、用于與車輛的數(shù)據(jù)通信6的端口、以及用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備3的數(shù)據(jù) 通信5的端口。數(shù)據(jù)處理設(shè)備3包括用于與能量交換站2的數(shù)據(jù)通信5的端口、用于通過API 13與至少一個配置設(shè)備12和15的數(shù)據(jù)通信8的端口、以及用于存儲9至少配置細(xì)節(jié)和電池方案的數(shù)據(jù)庫10。配置設(shè)備12和15包括用于通過API 13與數(shù)據(jù)處理設(shè)備3交換數(shù)據(jù)11、14的端口和用于編輯數(shù)據(jù)庫10中的配置細(xì)節(jié)的裝置，諸如用戶界面。圖Ib示出其中可用電網(wǎng)功率小于車輛所需的要求功率的情況。電網(wǎng)功率根據(jù)要開走的車輛的優(yōu)先級分布在充電輸出端上。此優(yōu)先級可以是由連接到數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的API的用戶應(yīng)用程序在系統(tǒng)中輸入。此應(yīng)用程序可以是高級車隊(duì)管理軟件系統(tǒng)或其中用戶能夠輸入在其必須再次開走之前其具有多少時間的簡單用戶界面。可用電網(wǎng)功率對于數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的預(yù)編程設(shè)置而言可以是已知的，或者通過與電網(wǎng)提供商的軟件(智能電網(wǎng))相交互(實(shí)時或半實(shí)時)的API。圖中的數(shù)字指的是以下步驟
-101.向配置設(shè)備計算機(jī)應(yīng)用程序中輸入每個車輛的優(yōu)先級；
-102.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將車輛優(yōu)先級存儲在數(shù)據(jù)庫中；
-103.車輛連接到能量傳遞站的一個輸出端并向能量傳遞站傳輸數(shù)據(jù)；
-104.能量傳遞站向數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送參數(shù)(SOC/電池數(shù)據(jù)等)
105.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將電池數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中并識別能量傳遞站的特性(#輸出端、總功率等);
106.數(shù)據(jù)處理設(shè)備經(jīng)由API來請求電網(wǎng)中的最大可用功率；
107.數(shù)據(jù)處理設(shè)備計算用于該輸出端的最好充電方案，考慮所有條件(電池S0C、電網(wǎng)、優(yōu)先級等)；
108.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將充電方案發(fā)送到能量傳遞站；
109.能量傳遞站將功率重新分布在每個輸出端上。圖Ic示出其中系統(tǒng)基于電池壽命要求使充電方案最優(yōu)化的情況。一般規(guī)則是充電越快，對電池壽命的潛在影響越高。通過經(jīng)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備API向系統(tǒng)中輸入數(shù)據(jù)的用戶應(yīng)用程序，系統(tǒng)能夠知道用于某個客戶的電池壽命要求是什么?；诖艘?，一旦客戶將車輛連接到系統(tǒng)，就能夠調(diào)整充電方案和速度。該系統(tǒng)還可以進(jìn)行電池壽命要求與可用時間之間的權(quán)衡以使電池被充滿電。201.用于特定電池的客戶特定充電方案和一個一般充電方案通過應(yīng)用程序被輸入到數(shù)據(jù)處理設(shè)備中；202.每個車輛的最小要求循環(huán)壽命經(jīng)由配置設(shè)備應(yīng)用程序被輸入到數(shù)據(jù)庫中以基于循環(huán)壽命承諾將運(yùn)載車輛與特定電池一起使用；
203.數(shù)據(jù)處理設(shè)備存儲新的充電方案和客戶特定充電方案；
204.車輛連接到能量交換站的一個輸出端并將當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸至能量交換站，并且還有數(shù)據(jù)日志文件；
205.能量交換站向數(shù)據(jù)處理設(shè)備(SOC/電池數(shù)據(jù)等)發(fā)送參數(shù)，并且還接收存儲在電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)日志中的歷史驅(qū)動數(shù)據(jù)；
206.到達(dá)的駕駛員通過配置設(shè)備接口(FED-EXPDA、iPhone應(yīng)用程序)輸入其優(yōu)選離開時間；
207.數(shù)據(jù)處理設(shè)備知道哪個電池在每個輸出端處，并且還知道將再次離開的優(yōu)選時間。數(shù)據(jù)處理設(shè)備使其與循環(huán)壽命要求匹配?；谘h(huán)壽命要求和離開時間要求來計算正確的充電方案；
208.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將充電方案發(fā)送到能量交換站；
209.能量交換站使功率重新分布在每個輸出端上。圖Id示出了其中數(shù)據(jù)處理設(shè)備能夠通過API在運(yùn)行于公用事業(yè)或其他能量提供商的計算機(jī)處的計費(fèi)和支付應(yīng)用程序之間相交互。同樣地，系統(tǒng)能夠基于用戶針對能量輸送所具有的訂閱類型來限制特定充電插口處的充電功率的量。例如，高級訂閱可以例如意味著汽車能夠接收50 kW充電功率且被非常快速地充電，而基本訂閱可能意味著用戶只能接收20 kW且充電慢得多。301.經(jīng)由配置設(shè)備應(yīng)用程序，由銷售部將新客戶的多個電池的ID號輸入到數(shù)據(jù)庫中；
302.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將電池ID存儲在數(shù)據(jù)庫中；
303.公用事業(yè)公司具有特殊提供基本訂閱允許20kW充電，高級訂閱允許50 kff充電。公用事業(yè)公司應(yīng)用程序使電池ID與個人和訂閱類型匹配。針對每個單獨(dú)電池，其將最大允許功率發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
304.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將用于每個電池的最大允許功率存儲在數(shù)據(jù)庫中；
305.用戶將車輛連接到能量交換站的一個輸出端并向能量交換站傳輸包括其電池ID的數(shù)據(jù)；
306.能量交換站向數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送參數(shù)(電池ID/S0C/電池數(shù)據(jù)等)；
307.數(shù)據(jù)處理設(shè)備使電池ID與最大功率匹配并計算用于該輸出端的最好充電方案；
308.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將充電方案發(fā)送到能量交換站；
309.能量交換站相應(yīng)地控制充電；
圖Ie示出與來自圖Id的情況類似的情況，但是在這里車輛不具有電池管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)(數(shù)據(jù)處理設(shè)備)能夠通過API在運(yùn)行于公用事業(yè)或其他能量提供商的計算機(jī)處的計費(fèi)和支付應(yīng)用程序之間相交互。同樣地，系統(tǒng)能夠基于用戶針對能量輸送所具有的訂閱類型來限制特定充電插口處的充電功率的量。例如，高級訂閱可能例如意味著汽車能夠接收50kW充電功率且被非?？焖俚爻潆姡居嗛喛赡芤馕吨脩糁荒芙邮?0 kff且更慢地充電。401.經(jīng)由配置設(shè)備應(yīng)用程序，由銷售部將新客戶的多個電池的ID號輸入到數(shù)據(jù)庫中；經(jīng)由充電站中的智能卡系統(tǒng)來識別用戶。此數(shù)據(jù)是通過第三方充電支付終端調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的。連同充電位置一起來識別用戶；
402.公用事業(yè)公司具有特殊提供基本訂閱允許20kW充電，高級訂閱允許50 kff充電。公用事業(yè)公司具有包含哪個充電機(jī)位于哪里的數(shù)據(jù)庫。其還包含智能卡和用戶數(shù)據(jù)。一旦公用事業(yè)從其客戶處接收到智能卡請求(1)，其鏈接此數(shù)據(jù)并向數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送最大功率設(shè)置；
403.數(shù)據(jù)處理設(shè)備接收最大功率設(shè)置和充電使能信號；
404.數(shù)據(jù)處理設(shè)備將充電使能信號發(fā)送到能量交換站；
405.能量交換站連接到車輛和VMS數(shù)據(jù)流；
406.VMS向能量交換站發(fā)送充電功率請求；
407.能量交換站將VMS請求發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
408.數(shù)據(jù)處理設(shè)備使最大功率與所請求功率匹配并將結(jié)果發(fā)送到能量交換站；
409.能量交換站告訴VMS其最多只能輸送20kff并開始輸送功率。圖If示出了具有用于提供關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行的信息的本地(國際)安裝合作伙伴的界面的系統(tǒng)。如果發(fā)生某些錯誤，則其可以向本地安裝合作伙伴提供錯誤代碼(經(jīng)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備API)，因此本地安裝者知道運(yùn)送哪個設(shè)備去進(jìn)行修理。501.在正常操作期間，能量交換站將關(guān)于其操作的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備。這些數(shù)據(jù)用來進(jìn)行高級分析；
502.在某個時刻，在某個國家中，在充電機(jī)的音調(diào)功能方面發(fā)生某些錯誤。能量交換站向數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送錯誤代碼；
503.數(shù)據(jù)處理設(shè)備存儲所有操作和錯誤數(shù)據(jù)；
504.該國家中的服務(wù)&安裝合作伙伴具有接收該錯誤代碼的服務(wù)軟件。國內(nèi)服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施向維護(hù)人員中的一個發(fā)送充電機(jī)需要被立即修理并帶上備用電源的消息。充電機(jī)很快將可再次操作；
505.經(jīng)由配置設(shè)備維護(hù)應(yīng)用程序，能夠廣泛地研究操作歷史以理解什么原因造成該問題。圖Ig示出了其中能夠基于電池的歷史數(shù)據(jù)來預(yù)測電池壽命并將此信息提供給租賃公司的示例。601.在正常操作期間，能量交換站將關(guān)于現(xiàn)場的電池的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備;
602.數(shù)據(jù)處理設(shè)備存儲現(xiàn)場的電池的所有電池數(shù)據(jù)；
603.經(jīng)由配置設(shè)備電池壽命應(yīng)用程序，軟件系統(tǒng)能夠研究現(xiàn)場的電池的行為并使軟件分析電池壽命的趨勢。其能夠進(jìn)行用于每個電池的預(yù)測并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
604.租賃公司接收用于現(xiàn)場的每個電池的實(shí)際電池壽命估計并將其用來實(shí)現(xiàn)財務(wù)模型。圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的供在能量傳遞站中使用的電功率轉(zhuǎn)換器700的示例的示意圖。能量傳遞站包括多相(例如三相)AC/DC轉(zhuǎn)換器701，其被耦合到DC/DC轉(zhuǎn)換器702，包括電流分隔。DC/DC轉(zhuǎn)換器被耦合到多相(例如四)DC/AC轉(zhuǎn)換器703。圖2b示出了來自圖2a的轉(zhuǎn)換器700的簡化電方案，其中，相同的數(shù)字指示相同部分。轉(zhuǎn)換器使用由微控制器(未示出)來控制的開關(guān)704。圖2c示出了其中能量交換站705在內(nèi)部由多個功率轉(zhuǎn)換器706(例如但不一定是AC/DC轉(zhuǎn)換器)、連接矩陣707組成，用于將能量轉(zhuǎn)換器可變地與用于與車輛交換能量的端口耦合。該端口由連接管理器708、管理一個特定連接的控制的系統(tǒng)、由數(shù)據(jù)和DC能量端口組成的輸出端、充電電纜以及在充電電纜的末端處的用于將能量交換站耦合到車輛的連接器組成?；诖伺渲?，能夠?qū)⒚總€功率轉(zhuǎn)換器或多個功率轉(zhuǎn)換器一起耦合到能量交換站的一個輸出端。同樣地，此配置能夠使功率分布在一個能量交換站的多個輸出端上，每個輸出端處于不同的功率水平、電壓水平或電流水平。連接管理器每個將管理一個連接(數(shù)據(jù)傳輸、功率傳輸、安全)，因此，此配置使得能夠同時地在一個能量交換站上使用不同的連接標(biāo)準(zhǔn)、電纜和物理連接。另外，在沒有附加努力的情況下，能夠用另一個來替換一個連接管理器(加上其電纜和連接器)和因此的一個 能量交換端口，因?yàn)樗刑囟▍f(xié)議和安全都是由該連接管理器處理的。這增加能量交換站對市場變化、特定充電系統(tǒng)的視場滲入等進(jìn)行響應(yīng)的靈活性。圖2d示出了能量交換站709的實(shí)施例，其在內(nèi)部由具有被耦合(可能固定)到能量交換站的能量交換端口的多個輸出端的可配置電源710單元組成。該端口再次地可以由連接管理器、管理一個特定連接的控制的系統(tǒng)、由數(shù)據(jù)和DC能量端口組成的輸出端、充電電纜以及在充電電纜的末端處的用于將能量交換站耦合到車輛的連接器組成?？膳渲秒娫茨軌蛘{(diào)整每個輸出端的電流、電壓和功率水平。同樣地，此配置還可以使功率分布在一個能量交換站的多個輸出端上，每個輸出端處于不同的功率水平、電壓水平或電流水平。連接管理器可以與在前述實(shí)施例中描述的那些相同。圖2e示出了作為實(shí)施例1&2的組合的能量交換站711。能量交換站可以在內(nèi)部由具有作為連接矩陣的多個輸出端的可配置電源單元組成。圖2f示出了能量交換站712，以與輸出端處的連接管理器相同的方式，這種連接管理器能夠安裝在充電站的功率輸入端處，在那里，其單獨(dú)地管理每個功率輸入端的數(shù)據(jù)傳輸、功率傳輸和安全?？梢詫?shí)現(xiàn)不同的連接管理器以連接并可選地與不同的源通信，諸如電網(wǎng)功率(由不同的電網(wǎng)所有者)、風(fēng)力功率、太陽能功率、本地存儲(緊急備用功率或負(fù)載平衡)或可想象的任何其他能源。當(dāng)然，只有當(dāng)該源還具有通信的手段時，才可能進(jìn)行可選通信。連接管理器是智能的，并且因此能夠與電源(電網(wǎng)所有者)協(xié)商充電站的需要，或者告訴能量交換站關(guān)于當(dāng)輸入端中的一個是風(fēng)車且存在比預(yù)測更多的風(fēng)時的能量剩余(其能夠用來加速充電)的信息。除所示的實(shí)施例和示例之外，可以以各種方式來應(yīng)用本發(fā)明，其落在如以下權(quán)利要求定義的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于與電動車輛、特別是與其電池交換能量的系統(tǒng)，包括 -至少一個能量交換站，包括 O用于與能量源交換能量的至少一個端口； O用于與車輛交換能量的至少一個端口； O用于與車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口； O用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口； O至少一個電功率轉(zhuǎn)換器，用于在以下各項(xiàng)之間交換能量 所述用于與能量源交換能量的至少一個端口 ；以及 所述用于與車輛交換能量的至少一個端口， 根據(jù)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供的能量交換設(shè)置； -數(shù)據(jù)處理設(shè)備，包括 O用于與能量交換站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口； O用于與至少一個配置設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口； -至少一個配置設(shè)備，包括 O用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備交換數(shù)據(jù)的至少一個端口 ；以及 O用于編輯配置細(xì)節(jié)和或與車輛交換數(shù)據(jù)的裝置，諸如用戶界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，包括存儲器裝置，諸如存儲器或用于存儲至少以下各項(xiàng)的數(shù)據(jù)庫 O配置細(xì)節(jié)； O電池方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的系統(tǒng)，其中，所述能量交換站被配置成向數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供關(guān)于被耦合到用于與車輛交換能量的端口的車輛的車輛信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述提供的車輛信息包括在車輛使用期間或在能量交換期間由能量交換站或由車輛中的登記單元登記以便完成或編輯數(shù)據(jù)庫中的電池方案的電池信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備被配置成用于基于車輛信息和/或配置細(xì)節(jié)和/或電池方案來向能量交換站提供最優(yōu)化能量交換設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，能量交換設(shè)置根據(jù)與電池或車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)被最優(yōu)化，諸如電池的類型或電池的實(shí)際能量狀態(tài)、電池溫度、電池電壓水平、預(yù)期電池壽命(例如用充電和/或放電循環(huán)數(shù)目來表示)、期望可用功率、或者可用或期望充電時間或作用半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中，用于與用于同車輛交換功率的端口耦合的車輛的能量交換設(shè)置基于與被耦合到用于能量交換站的能量交換的第二端口的至少第二車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)，或與被與用于能量交換站的能量交換的第二端口耦合的至少第二車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)，或與電源有關(guān)的至少一個參數(shù)被最優(yōu)化。
8.根據(jù)權(quán)利要求5- 7中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其被配置成特別是實(shí)時地或準(zhǔn)實(shí)時地由數(shù)據(jù)處理設(shè)備響應(yīng)于與所述電池有關(guān)的參數(shù)的變化或與能量源有關(guān)的參數(shù)的變化來更新或控制能量交換設(shè)置，并相應(yīng)地更新能量交換站與被耦合到其能量交換端口的車輛之間的能量交換。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述能量交換站包括根據(jù)各種能量交換設(shè)置的多個電功率轉(zhuǎn)換器，用于經(jīng)由用于與多個車輛交換能量的多個端口與多個車輛交換能量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述能量交換站包括連接矩陣，用于將能量轉(zhuǎn)換器與用于與車輛交換能量的端口可變地耦合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述用于至少一個能量交換站的能量交換的至少一個端口包括用于使得能夠?qū)崿F(xiàn)與各種車輛的能量交換的可變物理連接器。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述用于與車輛的數(shù)據(jù)通信的至少一個端口包括可變物理連接，和/或被配置成用于根據(jù)各種協(xié)議的數(shù)據(jù)通信，以便使得能夠?qū)崿F(xiàn)與各種車輛的數(shù)據(jù)通信。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述用于數(shù)據(jù)通信的至少一個端口被配置成用于與電池管理系統(tǒng)或車輛管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述配置設(shè)備被配置成管理、處理或存儲關(guān)于與來自所述至少一個能量源的能量交換的能量峰值值或能量價格有關(guān)的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述配置設(shè)備被從所述至少一個能量源耦合到至少一個計量設(shè)備或服務(wù)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述能量交換站被配置成在車輛的相應(yīng)數(shù)據(jù)通信端口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備和/或配置設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。
17.能量交換站，供在根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)中使用。
18.數(shù)據(jù)處理設(shè)備，供在根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)中使用。
19.配置設(shè)備，供在根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)中使用。
20.用于與電動車輛、特別是與其電池交換能量的方法，包括 -獲得關(guān)于被耦合到能量交換站的車輛的車輛信息； -基于所獲得的車輛信息和/或存儲在數(shù)據(jù)庫中的配置細(xì)節(jié)和/或電池方案，向能量交換站返回最優(yōu)化能量交換設(shè)置； -根據(jù)所述能量交換設(shè)置，與所述車輛交換能量。
21.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，獲得車輛信息包括在車輛使用期間或在能量交換期間由能量交換站或車輛中的登記單元登記電池信息，以便完成或編輯數(shù)據(jù)庫中的電池方案。
22.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其中，使能量交換設(shè)置最優(yōu)化包括根據(jù)與電池或車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化，諸如電池的類型或電池的實(shí)際能量狀態(tài)、電池溫度、預(yù)期電池壽命(例如用充電和/或放電循環(huán)的數(shù)目來表示)、期望可用功率或者可用或期望充電時間或作用半徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求21- 23中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，使能量交換設(shè)置最優(yōu)化包括基于與被耦合到用于能量交換站的能量交換的至少第二端口的至少第二車輛有關(guān)的至少一個參數(shù)，或與電源有關(guān)的至少一個參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化。
24.根據(jù)權(quán)利要求21- 24中的任一項(xiàng)所述的方法，包括特別是實(shí)時地由數(shù)據(jù)處理設(shè)備響應(yīng)于與所述電池有關(guān)的參數(shù)的變化或與能量源有關(guān)的參數(shù)的變化來更新能量交換設(shè)置，并相應(yīng)地更新能量交換站與被耦合到其能量交換端口的車輛之間的能量交換。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于操作能量交換站的方法，包括在用于與電源交換能量的所述至少一個能量交換端口與用于與電動車輛交換能量的相應(yīng)端口之間切換電功率轉(zhuǎn)換器，以便與相應(yīng)車輛交換電能，每個車輛根據(jù)特定的能量交換設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于與電動車輛、特別是與其電池交換能量的系統(tǒng)，包括至少一個能量交換站，其包括用于與能量源交換能量的至少一個端口、用于與車輛交換能量的至少一個端口、用于與車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口、用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口；數(shù)據(jù)處理設(shè)備，包括用于與能量交換站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口、用于與至少一個配置設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的至少一個端口、至少一個配置設(shè)備，其包括用于與數(shù)據(jù)處理設(shè)備交換數(shù)據(jù)的至少一個端口；以及用于編輯配置細(xì)節(jié)的裝置，諸如用戶界面。本發(fā)明還涉及一種用于與電動車輛交換能量的方法和設(shè)備。
文檔編號B60L11/18GK102892617SQ201180020165
公開日2013年1月23日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者C.布曼 申請人:Abb有限公司