基于位置的充電控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于位置的充電控制系統(tǒng)
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年5月21日提交的名稱為“Locat1n Based ChargingControl System(基于位置的充電控制系統(tǒng))”的美國申請13/899，400的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體涉及車輛充電系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于增強(qiáng)充電系統(tǒng)功能的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]電動(dòng)車輛呈現(xiàn)出對于可充電蓄電池并且尤其是對于大型蓄電池組的不斷增長的應(yīng)用。然而，這樣的應(yīng)用向電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者呈現(xiàn)了許多工程挑戰(zhàn)，主要是由于需要平衡消費(fèi)者的期望與系統(tǒng)要求以及由蓄電池組內(nèi)的蓄電池置于系統(tǒng)上的約束。消費(fèi)者的期望包括與作為整體的車輛相關(guān)聯(lián)的那些，例如車輛行駛里程、性能和可靠性，以及對于車輛的蓄電池系統(tǒng)而言特定的那些，例如蓄電池組壽命和更換成本，以及與對車輛進(jìn)行充電相關(guān)聯(lián)的時(shí)間、成本和方便性。系統(tǒng)要求包括功率輸出、蓄電池組重量和可靠性。蓄電池約束包括:與充電溫度、操作溫度和存儲(chǔ)溫度相關(guān)聯(lián)的那些；計(jì)費(fèi)率；允許的/優(yōu)選的充電的水平(即，完全充電的75%、完全充電、過充電等)；和充電之前允許的放電的水平。
[0005]為了解決與蓄電池相關(guān)聯(lián)的問題中的一些，可以采用復(fù)雜的充電算法。例如，共同受讓的美國專利N0.8，054，038公開了用于基于許多參數(shù)來控制電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)(更具體地，充電水平)的系統(tǒng)。所公開的參數(shù)包括期望的行駛距離、道路狀況、天氣狀況、期望的蓄電池功率安全裕度和駕駛類型。共同受讓的美國專利N0.7，782，021公開了基于充電成本來確定對蓄電池組進(jìn)行充電的最佳時(shí)間的備選充電系統(tǒng)控制器，從而基于一天中的時(shí)間考慮在電力的成本上的變化。共同受讓的美國專利N0.7，671，567和N0.7，629，772公開了基于期望的車輛性能和預(yù)期的用途、駕駛里程和蓄電池壽命來確定待在充電期間使用的最佳截止電壓的備選充電系統(tǒng)控制器。
[0006]雖然現(xiàn)有技術(shù)的充電系統(tǒng)控制器可以在確定最佳計(jì)費(fèi)率、充電水平和充電時(shí)間時(shí)考慮各種各樣的因素，但是這些系統(tǒng)為用戶提供了有限的控制充電計(jì)劃的能力。結(jié)果是，這些系統(tǒng)控制器不能幫助用戶使與對他們的車輛進(jìn)行充電相關(guān)聯(lián)的成本最小化，并因此不能完全滿足與方便性有關(guān)的消費(fèi)者期望和與擁有電動(dòng)車輛相關(guān)聯(lián)的潛在節(jié)省。于是，需要的是用于蓄電池組再充電系統(tǒng)的用戶接口，該用戶接口在幫助用戶使充電成本最小化的同時(shí)簡化車輛充電。本發(fā)明提供了這樣的使用接口和充電系統(tǒng)控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供了一種用于使用基于位置的充電指令集對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電的方法，方法包括如下步驟:(i)接受用于第一充電站的第一充電指令集，其中第一充電指令集由用戶輸入；(ii)將第一充電指令集記錄在存儲(chǔ)器中確定電動(dòng)車輛何時(shí)位于第一充電站處；(iv)當(dāng)電動(dòng)車輛位于第一充電站處時(shí)根據(jù)第一充電指令集對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電；和(V)當(dāng)電動(dòng)車輛位于不適用第一充電指令集的備選充電站處時(shí)根據(jù)默認(rèn)充電指令集對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電。默認(rèn)充電指令可以例如由車輛的制造商或由用戶預(yù)設(shè)。接受第一充電指令集的步驟可以進(jìn)一步包括如下步驟:將電動(dòng)車輛定位在對應(yīng)于第一充電站的位置處并且基于位置來識別第一充電站，其中識別步驟由控制器執(zhí)行，其中定位和識別步驟在接受步驟之前執(zhí)行，并且其中在電動(dòng)車輛被定位在該位置處時(shí)執(zhí)行接受步驟。接受第一充電指令集的步驟可以進(jìn)一步包括如下步驟:將電動(dòng)車輛定位在對應(yīng)于第一充電站的位置處、從第一充電站接收唯一的充電站識別(ID)碼并且基于唯一的充電站ID碼識別第一充電站，其中接收和識別步驟由控制器執(zhí)行，其中定位、接收和識別步驟在接受步驟之前執(zhí)行，并且其中在電動(dòng)車輛被定位在該位置處時(shí)執(zhí)行接受步驟。第一充電指令集可以由用戶利用遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等)輸入，其中隨后由控制器從遠(yuǎn)程系統(tǒng)接收遠(yuǎn)程充電計(jì)劃。確定電動(dòng)車輛何時(shí)位于第一充電站處的步驟可以進(jìn)一步包括如下步驟:將電動(dòng)車輛定位在與第一充電站相距預(yù)設(shè)距離內(nèi)的位置處并且基于與第一充電站相距預(yù)設(shè)距離內(nèi)的位置識別第一充電站，其中識別步驟由控制器執(zhí)行。預(yù)設(shè)距離可以由用戶、車輛的制造商或第三方輸入。確定電動(dòng)車輛何時(shí)位于第一充電站處的步驟可以包括如下步驟:將電動(dòng)車輛定位在對應(yīng)于第一充電站的位置處、從第一充電站接收唯一的充電站識別(ID)碼并且基于唯一的充電站ID碼識別第一充電站，其中接收和識別步驟由控制器執(zhí)行。
[0008]方法可以進(jìn)一步包括如下步驟:在執(zhí)行當(dāng)電動(dòng)車輛位于備選充電站處時(shí)根據(jù)默認(rèn)充電指令對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電的步驟之前發(fā)出確認(rèn)詢問，其中對確認(rèn)詢問的第一響應(yīng)導(dǎo)致根據(jù)默認(rèn)充電指令對蓄電池組進(jìn)行充電，并且其中對確認(rèn)詢問的第二響應(yīng)導(dǎo)致執(zhí)行如下附加步驟:接受用于備選充電站的備選充電指令集、將備選充電指令集記錄在存儲(chǔ)器中并且當(dāng)電動(dòng)車輛位于備選充電站處時(shí)根據(jù)備選充電指令集對蓄電池組進(jìn)行充電。
[0009]在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一充電指令集由第一充電計(jì)劃組成，其中第一充電計(jì)劃可以由以下項(xiàng)中的至少一項(xiàng)組成:對一周中的某天不敏感的充電開始時(shí)間、基于一周中的某天的充電開始時(shí)間、對一周中的某天不敏感的充電結(jié)束時(shí)間和基于一周中的某天的充電結(jié)束時(shí)間。方法可以進(jìn)一步包括如下步驟:(i)接受用于第二充電站的第二充電計(jì)劃，其中第二充電計(jì)劃由用戶輸入；(ii)將第二充電計(jì)劃記錄在存儲(chǔ)器中確定電動(dòng)車輛何時(shí)位于第一充電站處或第二充電站處；(iv)當(dāng)電動(dòng)車輛位于第一充電站處時(shí)根據(jù)第一充電計(jì)劃對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電；(v)當(dāng)電動(dòng)車輛位于第二充電站處時(shí)根據(jù)第二充電計(jì)劃對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電；以及(vi)當(dāng)電動(dòng)車輛位于備選充電站處時(shí)，根據(jù)默認(rèn)充電指令對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電。方法可以進(jìn)一步包括如下步驟:在執(zhí)行當(dāng)電動(dòng)車輛位于第一充電站處時(shí)根據(jù)第一充電指令集對電動(dòng)車輛的蓄電池組進(jìn)行充電的步驟之前發(fā)出確認(rèn)詢問，其中對確認(rèn)詢問的第一響應(yīng)導(dǎo)致根據(jù)第一充電指令集對蓄電池組進(jìn)行充電，并且其中對確認(rèn)詢問的第二響應(yīng)導(dǎo)致執(zhí)行跳過第一充電指令集并立即啟動(dòng)對蓄電池組的充電的附加步驟。當(dāng)車輛位于第一充電站處時(shí)根據(jù)第一充電計(jì)劃對車輛的蓄電池組進(jìn)行充電的步驟可以進(jìn)一步包括如下步驟:(i)確定當(dāng)前時(shí)間；(ii)將當(dāng)前時(shí)間與第一充電計(jì)劃的計(jì)劃開始時(shí)間進(jìn)行比較；(iii)如果當(dāng)前時(shí)間在預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)則立即根據(jù)第一充電計(jì)劃對蓄電池組進(jìn)行充電，其中預(yù)設(shè)時(shí)間窗口對應(yīng)于計(jì)劃開始時(shí)間加上預(yù)設(shè)時(shí)間周期；以及(iv)如果當(dāng)前時(shí)間在預(yù)設(shè)時(shí)間窗口之外則延遲對蓄電池組的充電直到下一計(jì)劃開始時(shí)間。延遲步驟可以被跳過，從而引起即使當(dāng)當(dāng)前時(shí)間在預(yù)設(shè)時(shí)間窗口外時(shí)也立即開始充電。預(yù)設(shè)時(shí)間周期可以例如由車輛的制造商或由用戶預(yù)設(shè)。方法可以進(jìn)一步包括如下步驟:(i)接受用于第一充電站的目標(biāo)充電水平，其中目標(biāo)充電水平由用戶輸入；(ii)將用于第一充電站的目標(biāo)充電水平記錄在存儲(chǔ)器內(nèi)在執(zhí)行根據(jù)第一充電計(jì)劃對蓄電池組進(jìn)行充電的步驟時(shí)監(jiān)測當(dāng)前充電水平；(iV)將當(dāng)前充電水平與目標(biāo)充電水平進(jìn)行比較；以及(iv)當(dāng)當(dāng)前充電水平等于或大于目標(biāo)充電水平時(shí)，終止對蓄電池組進(jìn)行充電的步驟。
[0010]在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一充電指令集由目標(biāo)充電水平組成，并且根據(jù)第一充電指令集對蓄電池組進(jìn)行充電的步驟進(jìn)一步包括:(i)監(jiān)測當(dāng)前充電水平，(ii)將當(dāng)前充電水平與目標(biāo)充電水平進(jìn)行比較，和(iii)當(dāng)當(dāng)前充電水平等于或大于目標(biāo)充電水平時(shí)，終止對蓄電池組進(jìn)行充電的步驟。
[0011]通過參照說明書的其余部分和附圖可以實(shí)現(xiàn)對本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步理解。
【附圖說明】
[0012]圖1提供了可以與本發(fā)明一起使用的示例性充電系統(tǒng)的框圖；
[0013]圖2提供了可以與本發(fā)明一起使用的示例性接口系統(tǒng)的框圖；
[0014]圖3圖示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的方法；
[0015]圖4圖示出圖3中示出的方法的簡化版本；
[0016]圖5圖