本申請(qǐng)總體上涉及匹配插電式電動(dòng)車輛的電負(fù)載以滿足來自電力供應(yīng)設(shè)施的需求。

背景技術(shù)：

電動(dòng)車輛包括插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)和純電動(dòng)車輛(battery electric vehicle，BEV)。PHEV車輛和BEV車輛的一個(gè)特性是它們都可與充電器連接以供應(yīng)能量至車載牽引電池。充電器與公用電力設(shè)施連接以供應(yīng)車輛請(qǐng)求的電力。通過車輛以及充電設(shè)備中的控制器管理充電過程?？赏ㄟ^這些控制器嚴(yán)密管理車輛的電力汲取。典型的特征包括延遲充電直到電費(fèi)為最便宜的時(shí)候。其它特征包括在牽引電池和加熱/冷卻裝置之間按比例分配電能以預(yù)調(diào)節(jié)車輛的乘客車廂。因此充電特征很大程度上取決于車輛對(duì)能量的需求。在車輛對(duì)能量不存在需求時(shí)，沒有能量被傳輸至車輛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種車輛包括配置為連接至由電網(wǎng)管理系統(tǒng)控制的電網(wǎng)的牽引電池。車輛進(jìn)一步包括控制器，所述控制器被配置為：響應(yīng)于當(dāng)所述牽引電池的充電電力極限小于來自所述電網(wǎng)的電力量時(shí)來自所述電網(wǎng)管理系統(tǒng)的消耗所述電力量的請(qǐng)求，對(duì)所述牽引電池充電并且啟動(dòng)車輛負(fù)載以消耗電力。

控制器可被進(jìn)一步配置為：以所述充電電力極限對(duì)所述牽引電池充電。控制器可被進(jìn)一步配置為：以基于所述電力量與所述充電電力極限之間的差的電力級(jí)別來啟動(dòng)所述車輛負(fù)載。控制器可被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于當(dāng)所述牽引電池的所述充電電力極限大于或等于來自所述電網(wǎng)的電力量時(shí)來自所述電網(wǎng)管理系統(tǒng)的消耗所述電力量的請(qǐng)求，以所述電力量對(duì)所述牽引電池充電。車輛負(fù)載可為加熱元件、空調(diào)壓縮機(jī)、輔助電池充電系統(tǒng)和風(fēng)扇中的一個(gè)或更多個(gè)。控制器可被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于所述充電電力極限小于指示所述電池被充滿電的預(yù)定閾值，啟動(dòng)所述車輛負(fù)載以消耗所述電力量。

一種車輛包括被配置為連接至由電網(wǎng)管理系統(tǒng)控制的電網(wǎng)的牽引電池。車輛進(jìn)一步包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被配置為：響應(yīng)于當(dāng)所述牽引電池被充滿電時(shí)來自所述電網(wǎng)管理系統(tǒng)的消耗來自所述電網(wǎng)的一定電力量的請(qǐng)求，啟動(dòng)至少一個(gè)車輛負(fù)載以消耗來自所述電網(wǎng)的電力。

當(dāng)所述牽引電池的荷電狀態(tài)大于預(yù)定荷電狀態(tài)時(shí)，所述牽引電池可為充滿電的。當(dāng)所述牽引電池的充電電力極限小于預(yù)定電力時(shí)，所述牽引電池可為充滿電的。

所述至少一個(gè)控制器可被進(jìn)一步配置為：基于環(huán)境溫度選擇所述至少一個(gè)車輛負(fù)載。所述至少一個(gè)車輛負(fù)載可為具有大于或等于所述電力量的電力消耗能力并且被啟動(dòng)以消耗所述電力量的第一車輛負(fù)載。所述至少一個(gè)車輛負(fù)載可包括第一車輛負(fù)載以及至少一個(gè)第二車輛負(fù)載，所述第一車輛負(fù)載具有小于所述電力量的電力消耗能力并且被啟動(dòng)以消耗所述電力消耗能力，所述至少一個(gè)第二車輛負(fù)載以基于所述電力量與所述第一車輛負(fù)載的所述電力消耗能力之間的差的電力級(jí)別被啟動(dòng)。

所述至少一個(gè)控制器可被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于當(dāng)所述牽引電池的充電電力極限大于預(yù)定值時(shí)來自所述電網(wǎng)管理系統(tǒng)的所述請(qǐng)求，對(duì)所述牽引電池充電。所述至少一個(gè)控制器可被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于所述充電電力極限大于或等于所述電力量，以所述電力量對(duì)所述牽引電池充電。所述至少一個(gè)控制器可進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于所述充電電力極限小于所述電力量，以所述充電電力極限對(duì)所述牽引電池充電。

所述至少一個(gè)控制器可被進(jìn)一步配置為：基于所述電力量與所述充電電力極限之間的差來啟動(dòng)所述至少一個(gè)車輛負(fù)載。

一種方法包括：將車輛的牽引電池與由電網(wǎng)管理系統(tǒng)控制的電網(wǎng)連接。該方法進(jìn)一步包括：通過控制器接收來自所述電網(wǎng)管理系統(tǒng)的消耗來自所述電網(wǎng)的一定的電力量的請(qǐng)求。該方法進(jìn)一步包括：響應(yīng)于所述電力量大于所述牽引電池的充電電力極限，通過所述控制器啟動(dòng)車輛負(fù)載。

所述方法可進(jìn)一步包括：以所述充電電力極限對(duì)所述牽引電池充電。所述車輛負(fù)載消耗的所述電力可基于所述電力量與所述充電電力極限之間的差。所述方法可進(jìn)一步包括：響應(yīng)于所述電力量小于或等于所述充電電力極限，以所述電力量為所述牽引電池充電。

附圖說明

圖1為示出了典型的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和能量管理部件的混合動(dòng)力車輛的示意圖。

圖2為包括多個(gè)電池單體并且由電池能量管理控制模塊監(jiān)控和控制的可能的電池組裝置的示意圖。

圖3為示出了車輛響應(yīng)于消耗來自電網(wǎng)的電力的請(qǐng)求的可能的一系列運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中描述了本申請(qǐng)的多個(gè)實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，公開的實(shí)施例僅僅為示例并且其它實(shí)施例可采取各種和可替代的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為是限制，而僅僅認(rèn)為是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用這些實(shí)施例的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖說明和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說明的特征結(jié)合以形成未明確說明或描述的實(shí)施例。說明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可能需要與本申請(qǐng)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型以用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?/p>

圖1示出典型地被稱為插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)的電動(dòng)車輛12。典型的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12可包括與混合動(dòng)力變速器16連接的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)14。電機(jī)14能夠運(yùn)轉(zhuǎn)為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。此外，混合動(dòng)力變速器16機(jī)械連接到發(fā)動(dòng)機(jī)18?；旌蟿?dòng)力變速器16還機(jī)械連接到與車輪22機(jī)械連接的驅(qū)動(dòng)軸20。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18打開時(shí)電機(jī)14可提供推進(jìn)能力，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18關(guān)閉時(shí)電機(jī)14可提供減速能力。電機(jī)14還用作發(fā)電機(jī)并且可通過回收通常會(huì)在摩擦制動(dòng)系統(tǒng)中作為熱量損失掉的能量來提供燃料經(jīng)濟(jì)收益。電機(jī)14還可通過允許發(fā)動(dòng)機(jī)18以更有效的速度運(yùn)轉(zhuǎn)和在一些情況下允許混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12在發(fā)動(dòng)機(jī)18關(guān)閉的情況下以電動(dòng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)而來減少車輛排放。電動(dòng)車輛12可包括純電動(dòng)車輛(BEV)。在BEV配置中，可不存在發(fā)動(dòng)機(jī)18。

牽引電池或電池組24存儲(chǔ)可由電機(jī)14使用的能量。車輛電池組24通常提供高壓DC輸出。牽引電池24電連接到一個(gè)或更多個(gè)電力電子模塊。一個(gè) 或更多個(gè)接觸器42可在斷開時(shí)使?fàn)恳姵?4與其他部件隔開，并且在閉合時(shí)使?fàn)恳姵?4連接到其它部件。電力電子模塊26還電連接到電機(jī)14，并且提供在牽引電池24與電機(jī)14之間雙向傳輸能量的能力。例如，牽引電池24可提供DC電壓，而電機(jī)14可用三相AC電流運(yùn)轉(zhuǎn)來起作用。電力電子模塊26可將DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電流以運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)14。在再生模式下，電力電子模塊26可將來自用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)14的三相AC電流轉(zhuǎn)換為與牽引電池24兼容的DC電壓。

除了提供用于推進(jìn)的能量之外，牽引電池24可為其它車輛電系統(tǒng)提供能量。車輛12可包括將牽引電池24的高壓DC輸出轉(zhuǎn)換為與低壓車輛負(fù)載兼容的低電壓DC供應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28。DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28的輸出可電連接至輔助電池30(例如，12V電池)用于對(duì)輔助電池30充電。低電壓系統(tǒng)可電連接到輔助電池。其它高壓負(fù)載46(比如壓縮機(jī)和電加熱器)可連接至牽引電池24的高壓輸出。

電動(dòng)車輛12可配置為通過外部電源36對(duì)牽引電池24再次充電。外部電源36可以是與電插座的連接。外部電源36可電連接到充電器或電動(dòng)車輛供電設(shè)備(EVSE)38。外部電源36可為公用電力公司提供的電力分布網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)格。EVSE 38可提供調(diào)節(jié)和管理電源36與車輛12之間的能量傳輸?shù)碾娐泛涂刂啤Ｍ獠侩娫?6可向EVSE 38提供DC電力或AC電力。EVSE 38可具有用于插入車輛12的充電接口34的EVSE連接器40。充電接口34可以是配置為將電力從EVSE 38傳輸?shù)杰囕v12的任何類型的接口。充電接口34可電連接到充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊32。電力轉(zhuǎn)換模塊32可調(diào)節(jié)從EVSE 38供應(yīng)的電力以向牽引電池24提供適當(dāng)?shù)碾妷杭?jí)別和電流級(jí)別。電力轉(zhuǎn)換模塊32可與EVSE 38進(jìn)行交互以協(xié)調(diào)對(duì)車輛12的電力傳送。EVSE連接器40可具有與充電接口34的對(duì)應(yīng)凹槽匹配的管腳?？商娲兀幻枋鰹殡婑詈匣蜻B接的各種部件可使用無線電感耦合來傳輸電力。

可提供一個(gè)或更多個(gè)車輪制動(dòng)器44用于使車輛12減速并且防止車輛12移動(dòng)。車輪制動(dòng)器44可為液壓驅(qū)動(dòng)的、電驅(qū)動(dòng)的或是它們的一些組合。車輪制動(dòng)器44可為制動(dòng)系統(tǒng)50的一部分。制動(dòng)系統(tǒng)50可包括運(yùn)轉(zhuǎn)車輪制動(dòng)器44的其它部件。出于簡(jiǎn)要的目的，附圖示出了制動(dòng)系統(tǒng)50與多個(gè)車輪制動(dòng)器44中的一個(gè)之間的單個(gè)連接。隱含了制動(dòng)系統(tǒng)50與其它車輪制動(dòng)器44之間的連接。制動(dòng)系統(tǒng)50可包括監(jiān)控并且協(xié)調(diào)制動(dòng)系統(tǒng)50的控制器。制動(dòng)系 統(tǒng)50可監(jiān)控制動(dòng)部件并且控制車輪制動(dòng)器44用于使車輛減速。制動(dòng)系統(tǒng)50可響應(yīng)駕駛員指令并且還可自主運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)諸如穩(wěn)定性控制的特征。當(dāng)被另一控制器或子功能請(qǐng)求時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)50的控制器可實(shí)施應(yīng)用請(qǐng)求的制動(dòng)力的方法。

一個(gè)或更多個(gè)電負(fù)載46可連接到高壓總線。電負(fù)載46可具有當(dāng)合適時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制電負(fù)載46的相關(guān)聯(lián)的控制器。電負(fù)載46的示例可為風(fēng)扇、加熱元件和/或空調(diào)壓縮機(jī)。

車輛12中的電子模塊可通過一個(gè)或更多個(gè)車輛網(wǎng)絡(luò)通信。車輛網(wǎng)絡(luò)可包括多個(gè)用于通信的信道。車輛網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)信道可為串行總線，比如控制器局域網(wǎng)(CAN)。車輛網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)信道中的一個(gè)可包括電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802標(biāo)準(zhǔn)族限定的以太網(wǎng)。車輛網(wǎng)絡(luò)的額外信道可包括多個(gè)模塊之間的離散連接并且可包括來自輔助電池30的電力信號(hào)?？赏ㄟ^車輛網(wǎng)絡(luò)的不同信道來傳輸不同信號(hào)。例如，可通過高速信道(例如，以太網(wǎng))傳輸視頻信號(hào)而通過CAN或離散信號(hào)傳輸控制信號(hào)。車輛網(wǎng)絡(luò)可包括輔助在多個(gè)模塊之間傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù)的任何硬件部件和軟件部件。圖1中未示出車輛網(wǎng)絡(luò)，但是隱含了車輛網(wǎng)絡(luò)可連接至車輛12中存在的任何電子模塊?？纱嬖谲囕v控制器(VSC)48以協(xié)調(diào)多個(gè)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)。

車輛12可包括無線通信模塊54以與遠(yuǎn)離車輛12的裝置和系統(tǒng)通信。無線通信模塊54可包括具有天線以與車外裝置或系統(tǒng)通信的車載調(diào)制解調(diào)器。無線通信模塊54可為能夠通過蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的蜂窩通信裝置。無線通信模塊54可為與IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)族(比如，WiFi)或WiMax網(wǎng)絡(luò)兼容的無線局域網(wǎng)(LAN)裝置。無線通信模塊54可包括基于車輛的無線路由器以允許連接至本地路由器范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。無線通信模塊54可與車輛12中的一個(gè)或更多個(gè)控制器交互以提供數(shù)據(jù)。

車輛通信網(wǎng)絡(luò)可延伸到EVSE 38。車輛通信網(wǎng)絡(luò)可包括多條導(dǎo)線，這些導(dǎo)線被導(dǎo)引通過充電連接器40和充電接口34。在一些配置中，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)由無線通信模塊54的無線通信協(xié)議。EVSE 38可配置為與控制和管理電源36的電網(wǎng)管理系統(tǒng)52通信。其中電動(dòng)車輛12與電網(wǎng)管理系統(tǒng)52通信的通信系統(tǒng)可被稱為車輛-電網(wǎng)(V2G)通信系統(tǒng)。

牽引電池24可由多種化學(xué)配方構(gòu)成。典型的電池組化學(xué)組成可為鉛酸、 鎳-金屬氫化物(NIMH)或裡離子。圖2示出了具有N個(gè)電池單體72的簡(jiǎn)單串聯(lián)配置的典型的牽引電池組24。然而，其它電池組24可由串聯(lián)或并聯(lián)或者它們的一些組合連接的任何數(shù)量的單獨(dú)的電池單體組成。電池管理系統(tǒng)可具有一個(gè)或更多個(gè)控制器，比如監(jiān)控和控制牽引電池24的性能的電池能量控制模塊(BECM)76。電池組24可包括測(cè)量多種電池組級(jí)別特性的傳感器。電池組24可包括一個(gè)或更多個(gè)電池組電流測(cè)量傳感器78、電池組電壓測(cè)量傳感器80和電池組溫度測(cè)量傳感器82。BECM 76可包括與電池組電流傳感器78、電池組電壓傳感器80和電池組溫度傳感器82交互的電路。BECM 76可具有非易失性存儲(chǔ)器，使得當(dāng)BECM 76處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)數(shù)據(jù)可被保留。保留的數(shù)據(jù)可在下一個(gè)鑰匙循環(huán)時(shí)被使用。

除了電池組級(jí)別特性之外，被測(cè)量和監(jiān)控的還有電池單體72級(jí)別特性。例如，可測(cè)量每個(gè)電池單體72的端電壓、電流和溫度。系統(tǒng)可使用傳感器模塊74測(cè)量電池單體72的特性。取決于性能，傳感器模塊74可測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)電池單體72的特性。電池組24可利用多達(dá)N_c個(gè)傳感器模塊74來測(cè)量所有電池單體72的特性。每個(gè)傳感器模塊74可將測(cè)量傳輸?shù)紹ECM 76用于進(jìn)一步處理和協(xié)調(diào)。傳感器模塊74可將模擬形式或數(shù)字形式的信號(hào)傳輸?shù)紹ECM 76。在一些配置中，可將傳感器模塊74的功能并到BECM 76內(nèi)部。即，可將傳感器模塊74硬件集成為BECM 76中的電路的一部分，并且BECM76可進(jìn)行原始信號(hào)的處理。BECM 76還可包括與一個(gè)或更多個(gè)接觸器42交互的電路以斷開和閉合這些接觸器42。

計(jì)算電池組的多種特性可能是有用的。比如電池電力容量和電池荷電狀態(tài)的量對(duì)控制電池組以及接收來自電池組的電力的任何電負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)可能是有用的。電池電力容量為電池可提供的最大量的電力或電池可接收的最大量的電力的測(cè)量。知道電池電力容量允許管理電負(fù)載，使得請(qǐng)求的電力在電池可處理的極限內(nèi)。

電池組荷電狀態(tài)(SOC)給出了電池組中剩余多少電荷的指示。SOC可被表示為電池組中剩余的總電荷的百分?jǐn)?shù)。可輸出電池組SOC以向駕駛員指示電池組中剩余多少電荷，類似于燃料量表。電池組SOC還可用于控制電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)。電池組SOC的計(jì)算還可通過多種方法實(shí)現(xiàn)。一種可能的計(jì)算電池SOC的方法為執(zhí)行電池組電流對(duì)時(shí)間的積分。該積分在本領(lǐng)域內(nèi)熟知為安培-小時(shí)積分。

電池電力容量可建立牽引電池24的充電極限和放電極限。BECM 76可基于電池參數(shù)和測(cè)量而周期性地計(jì)算電池充電極限和電池放電極限。當(dāng)牽引電池24不能被充電時(shí)，電池充電極限可為零。當(dāng)牽引電池24充滿電時(shí)，電池充電極限可為零。當(dāng)荷電狀態(tài)大于預(yù)定荷電狀態(tài)時(shí)，牽引電池24可為充滿電的。預(yù)定荷電狀態(tài)可為接近百分之百的荷電狀態(tài)。

插電式混合動(dòng)力車輛和純電動(dòng)車輛可被稱為電動(dòng)車輛。電動(dòng)車輛12可配置為使用車輛12外部的電源36對(duì)牽引電池24充電。電源36可為公用電力網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)格的一部分。電網(wǎng)可為發(fā)電機(jī)與負(fù)載的復(fù)雜互連。電網(wǎng)包括將電力傳送到多個(gè)位置(包括家用住宅和商業(yè)場(chǎng)所)的傳送線路。

主要電力生產(chǎn)者可為運(yùn)轉(zhuǎn)電力產(chǎn)生設(shè)施的公用電力公司。然而，現(xiàn)代技術(shù)可對(duì)額外的次級(jí)電力生產(chǎn)者提供機(jī)會(huì)。例如，消費(fèi)者可安裝太陽能板以產(chǎn)生電力用于家用。在一些情況下，消費(fèi)者可將電力賣給電力公司并且通過電網(wǎng)提供電力。這樣的配置可使電力公司能夠通過從次級(jí)生產(chǎn)者處購(gòu)買電力而滿足峰值電力需求的階段。

電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可監(jiān)控電網(wǎng)并且管理可控的負(fù)載。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可確定來自與電網(wǎng)連接的負(fù)載的電力需求并且試圖匹配供應(yīng)給該電力需求的電力。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可指令連接的負(fù)載汲取電力或停止汲取電力。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可指令連接的供電器提供電力或停止提供電力。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可試圖將電力供應(yīng)與電力需求相匹配以使成本最小化或使系統(tǒng)效率最大化。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可配置為通過啟動(dòng)離電力需求最近的供電器來使傳送損失最小化。

電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可包括一個(gè)或更多個(gè)控制器。這些控制器可通過網(wǎng)絡(luò)通信。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可與多個(gè)供電裝置和與電網(wǎng)連接的電動(dòng)車輛12通信?？山⒍鄠€(gè)通信協(xié)議以通過網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)信息傳輸。EVSE 38可包括與網(wǎng)絡(luò)連接的控制器。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可與EVSE 38通信以交換數(shù)據(jù)。例如，EVSE 38可發(fā)送車輛12連接至電網(wǎng)的信息。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可將電力消耗請(qǐng)求通信至EVSE 38，然后該電力消耗請(qǐng)求可被通信到車輛12。在一些配置中，電動(dòng)車輛12可通過無線通信模塊54與電網(wǎng)管理系統(tǒng)52無線地通信。

關(guān)于具有V2G通信能力的車輛12，可描述幾種應(yīng)用?？擅枋鰞煞N不同的能量傳輸模式。在雙向能量傳輸模式下，電動(dòng)車輛配置為耗費(fèi)(例如，消耗)和供應(yīng)(例如，提供)電力。在單向能量傳輸模式下，電動(dòng)車輛配置為 僅耗費(fèi)電力。V2G通信可通過在電力需求低(典型地為晚上)時(shí)對(duì)車輛充電來改善公用負(fù)載的均衡。電動(dòng)車輛12和電網(wǎng)可交換關(guān)于充電的適當(dāng)時(shí)間的信息。

在配置為雙向傳輸能量的車輛中，可請(qǐng)求車輛將車輛12中存儲(chǔ)或產(chǎn)生的能量傳輸給電網(wǎng)。例如，在從發(fā)動(dòng)機(jī)18和電機(jī)14的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的駕駛循環(huán)期間，牽引電池24可被充滿電。電網(wǎng)可將電力請(qǐng)求發(fā)給車輛12。車輛12可通過將請(qǐng)求的級(jí)別的電力提供給電網(wǎng)來進(jìn)行響應(yīng)。對(duì)于提供電力，公用電力公司可補(bǔ)償車主。這樣的系統(tǒng)允許電網(wǎng)響應(yīng)峰值需求的階段而無需更新電力產(chǎn)生設(shè)施。

對(duì)于電動(dòng)車輛12，通?；跔恳姵?4充電和/或運(yùn)行用于車廂或部件預(yù)調(diào)節(jié)的附件負(fù)載46來確定電力需求。這樣的電力需求基于電動(dòng)車輛12的需求。電動(dòng)車輛12確定何時(shí)將對(duì)牽引電池24充電以及將以什么級(jí)別對(duì)牽引電池24充電。電動(dòng)車輛12還確定何時(shí)將運(yùn)轉(zhuǎn)附件負(fù)載46?？蓪VSE 38的最大充電電力發(fā)送至電動(dòng)車輛12或?qū)⑵浯鎯?chǔ)為一個(gè)或更多個(gè)控制器(例如，76)中的值。然后可將最大充電電力在電池充電與附件負(fù)載之間如控制器(例如，76)確定地分配。

在單向能量傳輸模式下，電動(dòng)車輛車主可從電網(wǎng)獲得價(jià)值。在第一情景中，公用電力公司可直接或通過減少電費(fèi)來向電動(dòng)車輛車主提供報(bào)酬以在一些情況下降低電力汲取。這樣的配置可類似于由公用電力公司控制的可中斷電線并且在峰值需求階段期間可被中斷。可中斷電線的用戶可從降低的電費(fèi)中獲益，因?yàn)槠涫构秒娏揪哂刑岣叩撵`活性。在第二情景中，公用電力公司可對(duì)電動(dòng)車輛車主消耗來自電網(wǎng)的電力進(jìn)行補(bǔ)償以輔助電網(wǎng)的整體負(fù)載管理。電動(dòng)車輛12可通過對(duì)牽引電池24充電來完成這個(gè)任務(wù)。當(dāng)牽引電池24被充滿電(例如，100％的荷電狀態(tài))時(shí)，可發(fā)生問題。隨著牽引電池24的荷電狀態(tài)的增加，牽引電池消耗的電力量可減少。隨著荷電狀態(tài)增加，牽引電池24可能不能達(dá)到電網(wǎng)請(qǐng)求的電力需求。

電動(dòng)車輛12可利用額外的電負(fù)載46以達(dá)到電網(wǎng)的電力需求。例如，電負(fù)載46中的一個(gè)可為電加熱器。當(dāng)牽引電池24的電力需求不能滿足電力需求時(shí)，可啟動(dòng)電負(fù)載46中的一個(gè)或更多個(gè)以滿足電力需求。電網(wǎng)管理系統(tǒng)52可將電力需求請(qǐng)求輸出至車輛12。車輛12中的控制器48可接收電力需求并且確定怎樣在車輛12的電子裝置之間分配電力需求。可優(yōu)先考慮對(duì)牽引電 池24充電。牽引電池控制器76可計(jì)算和輸出充電電力容量。當(dāng)充電電力容量大于電網(wǎng)需求時(shí)，可通過對(duì)牽引電池24充電來滿足電力需求。

當(dāng)充電電力容量小于電網(wǎng)電力需求時(shí)，可以以基于電網(wǎng)電力需求與充電電力容量之間的差的電力級(jí)別來啟動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)電負(fù)載46。該配置允許車輛12滿足電網(wǎng)電力需求以輔助單向V2G服務(wù)。

示出的電負(fù)載46描述了與牽引電池24的輸出連接的那些負(fù)載并且可被稱為高壓負(fù)載。額外的負(fù)載可與輔助電池30以及DC/DC轉(zhuǎn)換模塊28的輸出連接并且可被稱為低壓負(fù)載。在一些配置中，可啟動(dòng)低壓負(fù)載以消耗DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28提供的電力。

多個(gè)電負(fù)載46可配置為待啟動(dòng)的。電負(fù)載電力消耗級(jí)別可被計(jì)算為電網(wǎng)電力需求與牽引電池充電電力容量之間的差。電負(fù)載46可包括風(fēng)扇、空調(diào)壓縮機(jī)和加熱元件。每個(gè)電負(fù)載46可具有電力消耗能力，電力消耗能力為負(fù)載目前可消耗的電力量。控制器48可試圖使電負(fù)載電力消耗級(jí)別與具有大于該電負(fù)載電力消耗級(jí)別的電力消耗能力的電負(fù)載46匹配。在這種情況下，可僅啟動(dòng)一個(gè)車輛負(fù)載46來滿足需求。

在一些情況下，電負(fù)載電力消耗級(jí)別可大于任何一個(gè)電負(fù)載46的電力消耗能力。在這種情況下，可以以相關(guān)聯(lián)的電力消耗能力啟動(dòng)第一車輛負(fù)載并且可以以基于電負(fù)載電力消耗級(jí)別與第一車輛負(fù)載的電力消耗能力之間的差的電力級(jí)別來啟動(dòng)第二車輛負(fù)載。

控制器48可基于其它標(biāo)準(zhǔn)來選擇啟動(dòng)適當(dāng)?shù)能囕v負(fù)載46。車輛12可包括提供指示環(huán)境溫度的信號(hào)的環(huán)境溫度傳感器?？刂破?8可接收環(huán)境溫度作為輸入。待啟動(dòng)的車輛負(fù)載46可基于環(huán)境溫度。例如，當(dāng)環(huán)境溫度大于指示熱的氣候的預(yù)定溫度時(shí)，啟動(dòng)的車輛負(fù)載46可為與空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)的那些負(fù)載(例如，空調(diào)壓縮機(jī)、風(fēng)扇)。當(dāng)環(huán)境溫度小于指示冷的氣候的預(yù)定溫度時(shí)，啟動(dòng)的車輛負(fù)載46可為與加熱系統(tǒng)相關(guān)的那些負(fù)載(例如，用于車廂/座椅的加熱元件、風(fēng)扇)。

可監(jiān)控電負(fù)載46以確保不會(huì)超過溫度極限或其它運(yùn)轉(zhuǎn)極限。如果超過部件的運(yùn)轉(zhuǎn)極限，則可停用電負(fù)載46。假如停用電負(fù)載46，則可啟動(dòng)另一電負(fù)載46?？刂破?8可為電負(fù)載46的啟動(dòng)安排優(yōu)先順序。另外，電負(fù)載46的啟動(dòng)可取決于待供應(yīng)的電力需求?？刂破?8可基于待提供的電力需求而存儲(chǔ)預(yù)定計(jì)劃。

圖3示出了可在電動(dòng)車輛12中實(shí)施的控制策略的流程圖。可在車輛12中的一個(gè)或更多個(gè)控制器(例如，48)中實(shí)施這些操作。在運(yùn)轉(zhuǎn)200處，控制器可確定與電源36的連接是否已被建立。例如，控制器48可檢測(cè)到EVSE連接器40連接至充電接口34。如果沒有檢測(cè)到連接，則可周期地重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)200。如果檢測(cè)到與電源36的連接，則執(zhí)行可轉(zhuǎn)到運(yùn)轉(zhuǎn)202。

在運(yùn)轉(zhuǎn)202處，控制器48可確定電網(wǎng)管理系統(tǒng)52是否已發(fā)送車輛消耗電力的請(qǐng)求。如果沒有檢測(cè)到請(qǐng)求，則執(zhí)行可轉(zhuǎn)到運(yùn)轉(zhuǎn)204。在運(yùn)轉(zhuǎn)204處，控制器48可根據(jù)車輛需求來實(shí)施指令以汲取來自電源的電力。例如，可根據(jù)操作者設(shè)置的充電計(jì)劃來對(duì)牽引電池24充電。如果檢測(cè)到消耗電力的請(qǐng)求，則執(zhí)行可轉(zhuǎn)到運(yùn)轉(zhuǎn)206。

在運(yùn)轉(zhuǎn)206處，控制器48可比較電力請(qǐng)求與電池充電電力極限。如果請(qǐng)求的電力量小于或等于電池充電電力極限，則執(zhí)行可轉(zhuǎn)移到運(yùn)轉(zhuǎn)208，運(yùn)轉(zhuǎn)208可根據(jù)電網(wǎng)管理系統(tǒng)52請(qǐng)求的電力來指令對(duì)牽引電池24充電。如果請(qǐng)求的電力量大于電池充電電力極限，則運(yùn)轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)到運(yùn)轉(zhuǎn)210。在運(yùn)轉(zhuǎn)210處，將電池充電電力極限與充電不可行時(shí)的閾值進(jìn)行比較。該閾值可指示充滿電的牽引電池24。如果電池充電電力極限大于或等于該閾值，則可執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)212，在運(yùn)轉(zhuǎn)212中以充電池充電電力極限對(duì)牽引電池24充電，接下來進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)214。如果電池充電極限低于該閾值，則可執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)214，在運(yùn)轉(zhuǎn)214中啟動(dòng)車輛12中的一個(gè)或更多個(gè)電負(fù)載46?？梢砸噪娏φ?qǐng)求與電池充電電力極限之間的差限定的電力級(jí)別來運(yùn)轉(zhuǎn)電負(fù)載46。當(dāng)車輛12與電源36連接時(shí)，可周期地重復(fù)這些運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛12與電源36斷開時(shí)，可停止電池充電并且可停用電負(fù)載46。

本申請(qǐng)中公開的過程、方法或算法可傳輸?shù)教幚硌b置、控制器或計(jì)算機(jī)/由處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)實(shí)施，處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)可包括任何現(xiàn)存的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ秒娮涌刂茊卧?。類似地，所述過程、方法或算法可被存儲(chǔ)為可能以多種形式由控制器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，該數(shù)據(jù)和指令包括但是不限于永久地存儲(chǔ)在不可寫入存儲(chǔ)介質(zhì)(比如ROM裝置)上的信息、可變地存儲(chǔ)在可寫入存儲(chǔ)介質(zhì)(比如軟盤、磁帶、CD、RAM裝置、和其它磁性介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì))上的信息。所述過程、方法或算法還可在軟件可執(zhí)行對(duì)象中實(shí)現(xiàn)?？商娲兀鲞^程、方法或算法可利用合適的硬件組件(比如特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、 狀態(tài)機(jī)、控制器或其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合而整體或部分地實(shí)現(xiàn)。

雖然上文描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性而非限定的詞語，并且應(yīng)理解，在不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如之前描述的，可組合多個(gè)實(shí)施例的特征以形成可能沒有明確描述或說明的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)期望特性，多個(gè)實(shí)施例可被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，可以折中一個(gè)或更多個(gè)特征或特性以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于具體應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但不限于：成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、市場(chǎng)性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。這樣，關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)特性被描述為比其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式更不令人期望的實(shí)施例并不在本申請(qǐng)的范圍之外并且可能期望用于特定應(yīng)用。