電池的充電設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)電動(dòng)交通工具電池充電的設(shè)備和方法，所述電動(dòng)交通工具包括車載計(jì)算機(jī)，所述設(shè)備包括能夠給出充電功率Pc1的主能量供給源（3）。根據(jù)該充電方法，執(zhí)行以下步驟：相對(duì)于由所述車載計(jì)算機(jī)在時(shí)刻t要求的充電電流和/或電壓指令值，確定要給所述交通工具的電池的充電功率Pc，比較該充電功率與能夠由主能量供給源（3）給出的充電功率Pc1，如果Pc>Pc1，則除了所述主能量供給源（3）之外，還使用至少一個(gè)輔助能量供給源（8），所述輔助能量供給源（8）能夠給出充電功率Pc2以使得由所述源給出的充電功率之和等于所要求的充電功率Pc。
【專利說明】電池的充電設(shè)備和方法
[0001] 本發(fā)明涉及電池的充電設(shè)備和方法，更具體地涉及用于配有至少一個(gè)電池和車載 計(jì)算機(jī)的交通工具的快速充電終端。
[0002] 因?yàn)殡妱?dòng)交通工具實(shí)際上在城區(qū)，所以其電池的充電通過現(xiàn)有能量插座和/或要 被安裝在公路上或在容易訪問的位置(公園，工作間等）的新基礎(chǔ)設(shè)施(充電終端）進(jìn)行。
[0003] 目前設(shè)計(jì)了兩種充電模式：
[0004] 一通過直連(正常充電或快速充電)，
[0005] -非接觸式。
[0006] 最簡(jiǎn)單的充電借助于在正常插座上的直連進(jìn)行，其給出220至240V的16A或者大 約3. 7kVA的交流電流。交流電流被車載充電器轉(zhuǎn)換為直流電流。完全充電要花6至10小 時(shí)。
[0007] 可以基于傳統(tǒng)民用插座進(jìn)行的該類型充電的優(yōu)點(diǎn)在于不需要任何新基礎(chǔ)設(shè)施，至 少對(duì)于擁有車庫(kù)或停車位的個(gè)人完全如此。該類型充電的優(yōu)點(diǎn)還有提供在夜間在能量消耗 最小的時(shí)間在幾個(gè)小時(shí)期間對(duì)交通工具充電的可能性。
[0008] 快速的直連充電需要特殊的充電終端，其給出當(dāng)前介于20和500V之間的電壓下 的幾安培的電流，直接施加到電動(dòng)交通工具的電池。建立的功率是50kVA的量級(jí)。
[0009] 該類充電原則上每分鐘充電提供3至5km的續(xù)駛里程，條件是電池能夠無損失地 吸收高電流。由一方面在電動(dòng)交通工具上而另一方面在快速充電終端上的智能元件對(duì)充電 的共同管理是必需的。
[0010] 快速充電終端包括由三相網(wǎng)絡(luò)供電的充電器-整流器。
[0011] 至于非接觸式充電，力求找到兩種不同的充電方法：
[0012] 一通過微波傳送能量，
[0013] 一通過感應(yīng)耦合。
[0014] 在后一種方法中，從通常在地面上的第一繞組向安裝在交通工具上的第二繞組傳 送能量。
[0015] 使用這些設(shè)備，使用者不再需要進(jìn)行連接。
[0016] 電動(dòng)交通工具數(shù)量的增長(zhǎng)強(qiáng)烈提出了管理可用于短時(shí)充電的電能的問題。
[0017] 電動(dòng)交通工具消耗的能量主要取決于其效率和行駛距離。在設(shè)計(jì)為平均每天 40km的情況下，電動(dòng)交通工具每24小時(shí)的需要在4和25kWh之間，這給出介于1500kWh和 9000kWh之間的年消耗。根據(jù)由法國(guó)GIFAM (家用設(shè)備器具制造商行業(yè)組織)和l'INSEE給 出的不同來源，電動(dòng)交通工具的潛在用戶的平均民用消耗上升到8000kWh并且該消耗在美 國(guó)上升到lOOOOkWh。
[0018] 因此，電動(dòng)交通工具可能增加家庭消耗20 %到50%。
[0019] 如果大多數(shù)用戶在白天給交通工具充電，則電氣中心的安裝功率將增長(zhǎng)超過合理 值。
[0020] 此外，通常需要50kVA的在幾十分鐘期間的快速充電不僅導(dǎo)致電氣中心的容量過 大，還導(dǎo)致電氣線路的改變。
[0021] 相反，夜間充電要求約3kW的功率（6至lOh完成充電)，這容易由現(xiàn)有設(shè)備支持。
[0022] 然而，發(fā)現(xiàn)用于電動(dòng)交通工具的快速充電終端目前完全由單一能量源供電：通常 是輸電網(wǎng)。
[0023] 大量電池的同時(shí)充電所消耗的能量和所要求的功率不僅導(dǎo)致電氣中心的容量過 大，并且還導(dǎo)致電氣線路的改變。
[0024] 因此，該額外電力需求對(duì)以下有負(fù)面影響：
[0025] -每kWh電力的C02排放(隨發(fā)電模式不同：核電，水電，熱電……）；
[0026] 一輸電網(wǎng)的管理、構(gòu)造和操控；
[0027] -電消耗點(diǎn)的管理并且尤其是對(duì)快速充電的影響；
[0028] 一電網(wǎng)的局部強(qiáng)化。
[0029] 本發(fā)明旨在通過提出這樣的充電設(shè)備和方法來克服各種缺陷：該設(shè)備和方法在設(shè) 計(jì)和操作模式上簡(jiǎn)單，從而允許保證以快速和經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行電池的充電。
[0030] 本發(fā)明的另一目的是允許通過減少對(duì)輸電網(wǎng)的功率需求來降低電力需求對(duì)網(wǎng)絡(luò) 的影響的充電設(shè)備和方法。其效果是：
[0031] 一降低電動(dòng)交通工具充電所需的每kWh電力的C02排放量；
[0032] -使電能消耗平滑并因此便于生產(chǎn)預(yù)測(cè)；
[0033] -由于到電網(wǎng)的連接功率降低而提供了這樣的可能性：能夠?qū)⒖焖俪潆姸俗舆B接 到更多的電網(wǎng)連接點(diǎn)，而這些連接點(diǎn)過去是不能連接的。
[0034] 本發(fā)明的目的是減小輸電網(wǎng)的連接點(diǎn)的功率而根本不會(huì)降低快速充電終端的性 能。
[0035] 為此，本發(fā)明的目的是一種對(duì)交通工具電池充電的設(shè)備，所述設(shè)備包括主能量供 給源和第一電路，主能量供給源能夠給出充電功率PCl，第一電路用于把由所述主能量供給 源給出的供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括：
[0037] -至少一個(gè)輔助能量供給源，能夠給出充電功率Pc2，
[0038] -至少一個(gè)第二電路，用于把由所述輔助能量供給源給出的供電電壓或電流轉(zhuǎn)換 為用于所述電池的充電電流或電壓，所述至少一個(gè)第二電路并聯(lián)連接到所述第一電路，
[0039] -管理系統(tǒng)，控制所述至少一個(gè)輔助能量供給源，使得當(dāng)對(duì)所述電池充電所要求 的充電功率Pc大于能夠由所述主能量供給源給出的充電功率Pci時(shí)，激活所述輔助能量供 給源中的至少一個(gè)。
[0040] 交通工具是指地面、海上或空中類型的機(jī)動(dòng)交通工具，也就是說，并且純示例性 地，船、飛機(jī)、汽車、卡車、公共汽車或四輪車。
[0041] 本發(fā)明的目的是允許通過減少對(duì)輸電網(wǎng)上的功率需求來降低電力需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)的 影響。其效果是：
[0042] 一使電能消耗平滑；
[0043] 一便于電能生產(chǎn)的預(yù)測(cè)，因?yàn)殡娔芟碾S時(shí)間平滑；
[0044] -降低電動(dòng)交通工具充電所需的每kWh電能的C02排放量，因?yàn)殡娔芟碾S時(shí)間 平滑；
[0045] 一不需要電網(wǎng)的局部強(qiáng)化，因?yàn)樵陔娋W(wǎng)上消耗的功率更少了；
[0046] -降低快速充電站的使用的總成本，因?yàn)檫B接到網(wǎng)絡(luò)的成本和預(yù)訂成本減少了；
[0047] -由于到電網(wǎng)的連接功率降低而提供了這樣的可能性：能夠?qū)⒖焖俪潆姸俗舆B接 到更多的電網(wǎng)連接點(diǎn)，而這些連接點(diǎn)過去是不能連接的；
[0048] 一保持電動(dòng)交通工具的充電性能。
[0049] 在該充電設(shè)備的不同的特別實(shí)施方式中，每個(gè)都具有特別優(yōu)點(diǎn)并且可進(jìn)行多種可 能的技術(shù)組合：
[0050] -所述主能量供給源是給出網(wǎng)電壓或網(wǎng)電流的供電網(wǎng)，
[0051] -所述至少一個(gè)輔助能量供給源包括在包括電池、超級(jí)電容、飛輪、燃料電池、發(fā) 電機(jī)組、光伏太陽能板以及這些部件的組合的組中選擇的能量供給單元，
[0052] -所述交通工具包括控制要充電的所述電池的車載計(jì)算機(jī)，所述設(shè)備包括允許在 所述設(shè)備和所述車載計(jì)算機(jī)之間實(shí)時(shí)傳送信息的通信系統(tǒng)，所述信息包括由所述車載計(jì)算 機(jī)提供的至少一個(gè)充電指令值。
[0053] 該充電指令值是充電電流和/或充電電壓的值。
[0054] 優(yōu)選地，管理系統(tǒng)因此包括用于確定與由所述車載計(jì)算機(jī)要求的充電電流和/或 充電電壓的值相對(duì)應(yīng)的充電功率Pc的計(jì)算單元。
[0055] 有利地，在能夠由所述主能量供給源給出的充電功率PCl隨時(shí)間變化的情況下，所 述設(shè)備包括實(shí)時(shí)測(cè)量所述充電功率P Cl的測(cè)量單元，所述測(cè)量單元向所述計(jì)算單元發(fā)送信 肩、。
[0056] 這可以尤其是當(dāng)在白天進(jìn)行時(shí)，多個(gè)用戶在連接到同一連接點(diǎn)時(shí)消耗能量的情 況。
[0057] -該設(shè)備包括用于限制由所述主能量供給源給出的充電功率以使得
[0058] PCl〈Pcmax的可編程裝置，其中Pcmax是能夠由所述主能量供給源給出的最大充電功 率，
[0059] -用于把由所述主能量供給源給出的供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充 電電流或電壓的所述第一電路包括控制把電流提供給變壓器的第一繞組的開關(guān)的控制電 路，所述控制電路工作于高頻隔離或低頻隔離斬波模式，
[0060] 一所述設(shè)備包括所述至少一個(gè)輔助能量供給源的充電電路，該充電電路與所述主 能量供給源相連來對(duì)所述至少一個(gè)輔助能量供給源進(jìn)行充電。
[0061] 優(yōu)選地，該設(shè)備包括通過開關(guān)連接到充電電路的多個(gè)輔助能量供給源，所述管理 系統(tǒng)控制每個(gè)輔助能量供給源的充電水平，并且控制所述開關(guān)以獨(dú)立地對(duì)每個(gè)輔助能量供 給源充電。
[0062] 本發(fā)明還涉及一種對(duì)交通工具電池充電的方法，其中使用能夠給出充電功率Pci 的主能量供給源和能夠給出充電功率Pc2的供給能量的至少一個(gè)輔助能量供給源，以使得 由所述源給電池的充電功率的和等于充電功率Pc。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明，
[0064] -對(duì)所述輔助能量供給源中的每一個(gè)使用用于把由對(duì)應(yīng)輔助能量供給源給出的 供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓的電路，所述電路設(shè)置在對(duì)應(yīng)的所 述輔助能量供給源和不同能量供給源的連接節(jié)點(diǎn)之間。
[0065] 因此有利地?cái)[脫由每個(gè)輔助能量供給源供給的電壓，這允許把無論哪個(gè)輔助能量 供給源連接到充電設(shè)備而無需知道其電壓。
[0066] 用于對(duì)由所述至少一個(gè)輔助能量供給源給出的供電電流或電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的這樣 的電路因此準(zhǔn)許在該輔助能量供給源的選擇和定尺寸時(shí)更大的靈活性，并且允許例如擺脫 與電池使用相關(guān)的缺點(diǎn)(根據(jù)充電狀態(tài)而變化的電壓……）。
[0067] 此外，用于轉(zhuǎn)換供電電流和電壓的電路的并聯(lián)有利地允許能夠通過添加模塊來使 現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)化，而無需破壞已經(jīng)部署在充電設(shè)備中的初始設(shè)備。
[0068] 在該充電方法的不同的特別實(shí)施方式中，每個(gè)具有其特別優(yōu)點(diǎn)并可進(jìn)行多種可能 的技術(shù)組合：
[0069] 一實(shí)時(shí)測(cè)量由所述主能量供給源給出的充電功率，并且確定所述主能量供給源要 供給的最大功率值Pc_。
[0070] 因此可以連續(xù)地控制來自所述主能量供給源的充電功率，以使得其不超過確定的 指令值，用于對(duì)電池充電的充電功率的補(bǔ)充是通過所述至少一個(gè)輔助能量供給源獲得的。
[0071] 一在能夠由所述主能量供給源給出的充電功率PCl隨時(shí)間變化的情況下，測(cè)量所 述充電功率Pc lt)
[0072] 有利地，基于值Pcmax或PCl來確定所述至少一個(gè)輔助能量供給源應(yīng)該提供來保證 對(duì)所述電池充電的充電功率Pc 2。
[0073] -在所要求的充電功率Pc嚴(yán)格小于PCl的情況下，對(duì)所述電池充電，同時(shí)用充電 功率Pc 4對(duì)所述至少一個(gè)輔助能量供給源充電，Pc4彡P(guān)Cl - Pc。
[0074] 該實(shí)施方式因此允許在對(duì)電池充電的同時(shí)對(duì)輔助能量供給源充電。因此可以在完 成對(duì)第一電池充電之后直接對(duì)另一電池充電。
[0075] -在所述交通工具包括車載計(jì)算機(jī)并且給出到要被充電的所述電池的充電功率 Pc小于希望的充電功率值的情況下，把所述充電值Pc傳送到車載計(jì)算機(jī)。
[0076] -在同時(shí)給單個(gè)電池充電的情況下，順次對(duì)多個(gè)電池充電。
[0077] 優(yōu)選地，在小于為電池一次充電所需的充電時(shí)間的充電時(shí)間T期間為所述電池中 的每一個(gè)電池充電。
[0078] 本發(fā)明還涉及一種對(duì)交通工具電池充電的方法，所述交通工具包括車載計(jì)算機(jī)， 其中，
[0079] -確定在對(duì)所述電池以直流電壓充電時(shí)相對(duì)于由所述車載計(jì)算機(jī)在時(shí)刻t要求 的充電指令值的、要給所述交通工具的電池的充電功率Pc，
[0080] 一比較該充電功率與能夠由主能量供給源給出的充電功率PCl，
[0081] 一如果Pc>PCl，除了所述主能量供給源之外，還使用至少一個(gè)輔助能量供給源，所 述輔助能量供給源能夠給出充電功率Pc 2以使得由所述源給出的充電功率之和等于要求的 充電功率Pc。
[0082] 該充電指令值是充電電流和/或充電電壓值。
[0083] 優(yōu)選地，所述主能量供給源是給出網(wǎng)電壓的供電網(wǎng)。
[0084] 有利地，確定相對(duì)于能夠由主能量供給源給出的最大充電功率Pc_的充電功率值 Pc1〇
[0085] 優(yōu)選地，在能夠由所述主能量供給源給出的充電功率PCl能夠隨時(shí)間變化情況下， 有利地實(shí)時(shí)測(cè)量所述充電功率Pc lt)
[0086] 有利地，在所要求的充電功率Pc嚴(yán)格小于PCl的情況下，對(duì)所述電池充電，同時(shí)用 充電功率Pc 4對(duì)至少一個(gè)輔助能量供給源充電，Pc4彡P(guān)Cl - Pc。
[0087] 將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中：
[0088] 一圖1是根據(jù)本發(fā)明的特別實(shí)施方式的電池的充電設(shè)備的示意圖；
[0089] -圖2示意示出用于由把圖1的設(shè)備的第一源給出的供電電壓和第二源給出的電 流或電壓轉(zhuǎn)換為用于電池的充電電流或電壓的電路；
[0090] 一圖3示意示出根據(jù)另一實(shí)施方式的用于把由充電設(shè)備的主能量供給源和輔助 能量供給源給出的供電電壓或電流轉(zhuǎn)換為用于電池的充電電流或電壓的電路。
[0091] 一圖4是在現(xiàn)有技術(shù)的充電終端(黑實(shí)線）和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的設(shè)備(灰實(shí) 線）之間進(jìn)行的對(duì)主能量供給源上消耗的功率的比較，該主能量供給源是供電網(wǎng)，X軸線表 示時(shí)間，而y軸線表示以kVA為單位的消耗功率。
[0092] 圖1和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的尤其用于電動(dòng)交通工具2的電池的 充電器1。該充電器1適于對(duì)這樣的電池快速充電，例如約在30分鐘內(nèi)。
[0093] 電池的該充電器1包括與給出網(wǎng)電壓Vs的供電網(wǎng)3相連的框架。該供電網(wǎng)3構(gòu) 成為了對(duì)電動(dòng)交通工具2的電池充電的用于該端子2的第一能源。由電網(wǎng)3給出的充電功 率Pq在這里等于36kW，也就是說涉及標(biāo)準(zhǔn)連接點(diǎn)。
[0094] 框架包括第一轉(zhuǎn)換電路4,允許把由供電網(wǎng)3給出的網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為用于要充電的 電池的充電電流或電壓。
[0095] 該第一轉(zhuǎn)換電路4包括把電流提供給變壓器的第一繞組的開關(guān)的控制電路，所述 控制電路工作于高頻(通常為80000Hz)隔離斬波模式。
[0096] 電動(dòng)交通工具2包括控制要充電的電池的車載計(jì)算機(jī)5，充電終端1包括用于允許 把充電終端1和交通工具2的車載計(jì)算機(jī)5之間的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送的通信系統(tǒng)6。
[0097] 特別地，該通信系統(tǒng)在此或者包括有線系統(tǒng)7,如總線控制器區(qū)域網(wǎng)（CAN)、載流 線（CPL)或?qū)Ь€通信（IS061851SAE J1772)或K/L線（IS09141)，或者包括無線連接，如 Zigbee、Wifi或藍(lán)牙，允許充電終端1從車載計(jì)算機(jī)5接收用于電池充電所需的充電指令值 (充電電流和/或電壓)，該充電指令值隨時(shí)間改變。
[0098] 特別地，區(qū)分兩個(gè)充電階段：
[0099] -稱作"加速"的充電階段：在最短時(shí)間內(nèi)（通常10分鐘)恢復(fù)電池容量的最大值， 通常是電池的充電狀態(tài)的〇%到50%，
[0100] 一也稱作"吸收"的均衡階段，在該階段期間完成電池容量的直到100%的漸進(jìn)式 充電。該階段通常為30分鐘左右。
[0101] 框架還包括能夠給出充電功率Pc2的供給內(nèi)部能量的第二源8。該第二源在此是 電化學(xué)電池。
[0102] 該第二源8的容量被實(shí)施為：當(dāng)由電動(dòng)交通工具的車載計(jì)算機(jī)5要求的用于對(duì)其 電池充電的充電功率Pc大于能夠由電網(wǎng)3提供的充電功率P Cl時(shí)，能夠保證電池的稱作"加 速"的第一充電階段。
[0103] 作為示例，在充電功率Pc2是20kW的情況下，由第二源提供的有用能量是5至 10kWh。該容量當(dāng)然可以根據(jù)需要而增大，以例如用于在無需對(duì)第二源進(jìn)行充電的情況下保 證一次或多次相繼充電。
[0104] 框架包括第二電路9，第二電路9用于把由所述輔助能量供給源8給出的供電電流 或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓，所述至少一個(gè)第二電路并聯(lián)連接到第一電 路4。第一轉(zhuǎn)換電路4和第二轉(zhuǎn)換電路9以并聯(lián)方式連接以便提供由電動(dòng)交通工具的車載 計(jì)算機(jī)5要求的用于對(duì)電池充電的充電指令值(充電電流和/或電壓)。
[0105] 充電終端1包括管理系統(tǒng)10,該管理系統(tǒng)10控制第二供電源8以便在所要求的用 于對(duì)所述電池充電的充電功率Pc大于能夠由第一能源3給出的充電功率P Cl時(shí)激活第二 供電源8。
[0106] 因此，并且當(dāng)電網(wǎng)上消耗的功率在交通工具的任何充電期間（從0%到100%的充 電狀態(tài)一 S0C)都幾乎恒定時(shí)，在稱作"加速"的第一充電階段期間所需的能量的補(bǔ)充由第二 能量源提供。在稱作"吸收"的第二充電階段期間，提供到交通工具的能量隨時(shí)間遞減。當(dāng) PC>PCl時(shí)，提供給交通工具2的能量來自主能量供給源3以及第二能量源8。一旦Pc〈P Cl， 提供給交通工具2的能量全都來自第一能量源3,而第二能量源8被第一能量源3充電。
[0107] 然而如果，在交通工具充電的第二階段結(jié)束時(shí)，第二能量源8未完全充電，則它具 有被第一能量源3充電的可能性。
[0108] 當(dāng)?shù)诙?耗盡并且要求充電時(shí)，充電終端1可以通過提供不超過僅由供電網(wǎng)3 提供的功率例如36kW的功率來保證充電。
[0109] 充電終端1因此包括專用于第二源8的充電電路11，該充電電路11直接連接到供 電網(wǎng)3。該充電電路11在此包括濾波器12、轉(zhuǎn)換器13以及功率因數(shù)校正設(shè)備14。
[0110] 電池的充電器1還包括用于降低其電路和電子組件的溫度的冷卻裝置，因此避免 了充電器在電池的快速充電時(shí)變得太熱。這些冷卻裝置在此包括一個(gè)或多個(gè)通風(fēng)裝置（未 示出）以及熱交換結(jié)構(gòu)，諸如冷卻葉片(未示出）。
[0111] 圖3示意地示出根據(jù)另一實(shí)施方式的用于把由充電設(shè)備的主能量供給源3和輔助 能量供給源8給出的供電電壓或電流轉(zhuǎn)換為用于電池的充電電流或電壓的電路。
[0112] 用于把由主能量供給源給出的供電電壓或電流轉(zhuǎn)換為用于電池的充電電流或電 壓的第一電路4包括把電流提供給變壓器的第一繞組的開關(guān)的控制電路，該控制電路工作 于低頻(通常為20000Hz)隔離斬波模式。
[0113] 輔助能量供給源的充電電路15再次使用第一電路4的輸入級(jí)，該輸入級(jí)包括濾波 器16和功率因數(shù)校正設(shè)備17。在該級(jí)之后，充電電路15包括轉(zhuǎn)換器18。
【權(quán)利要求】
1. 一種對(duì)交通工具電池充電的設(shè)備，所述設(shè)備包括主能量供給源（3)和第一電路（4)， 主能量供給源（3)能夠給出充電功率P Cl，第一電路（4)用于把由所述主能量供給源（3)給 出的供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓，其特征在于包括： 一至少一個(gè)輔助能量供給源（8)，能夠給出充電功率Pc2， 一至少一個(gè)第二電路（9)，用于把由所述輔助能量供給源（8)給出的供電電壓或電流 轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓，所述至少一個(gè)第二電路（9)并聯(lián)連接到所述第一 電路（4)， 一管理系統(tǒng)（10)，控制所述至少一個(gè)輔助能量供給源（8)，使得當(dāng)對(duì)所述電池充電所 要求的充電功率Pc大于能夠由所述主能量供給源（3)給出的充電功率PCl時(shí)，激活所述輔 助能量供給源中的至少一個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述主能量供給源（3)是給出網(wǎng)電壓或網(wǎng) 電流的供電網(wǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)輔助能量供給源（8)包 括在包括電池、超級(jí)電容、飛輪、燃料電池、發(fā)電機(jī)組、光伏太陽能板以及這些部件的組合的 組中選擇的能量供給單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述交通工具（2)包括控 制要充電的所述電池的車載計(jì)算機(jī)（5)，所述設(shè)備包括允許在所述設(shè)備和所述車載計(jì)算機(jī) (5)之間實(shí)時(shí)傳送信息的通信系統(tǒng)（7)，所述信息包括由所述車載計(jì)算機(jī)提供的至少一個(gè)充 電指令值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述管理系統(tǒng)（10)包括用于確定與由所 述車載計(jì)算機(jī)（5)要求的充電電流和/或充電電壓的值相對(duì)應(yīng)的充電功率Pc的計(jì)算單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，在能夠由所述主能量供給源（3)給出的充 電功率Pq隨時(shí)間變化的情況下，所述設(shè)備包括實(shí)時(shí)測(cè)量所述充電功率Pq的測(cè)量單元，所 述測(cè)量單元向所述計(jì)算單元發(fā)送信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括用于限制由所述 主能量供給源（3)給出的充電功率以使得P Cl〈Pcmax的可編程裝置，其中Pcmax是能夠由所述 主能量供給源（3)給出的最大充電功率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于把由所述主能量供給源 (3)給出的供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓的所述第一電路（4)包 括控制把電流提供給變壓器的第一繞組的開關(guān)的控制電路，所述控制電路工作于高頻隔離 或低頻隔離斬波模式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括所述至少一個(gè) 輔助能量供給源（8 )的充電電路（11，15 )，該充電電路與所述主能量供給源（3 )相連來對(duì)所 述至少一個(gè)輔助能量供給源（8 )進(jìn)行充電。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2和9所述的設(shè)備，其特征在于，所述充電電路包括濾波器、轉(zhuǎn)換器以 及功率因數(shù)校正設(shè)備。
11. 一種對(duì)交通工具電池充電的方法，其中使用能夠給出充電功率主能量供給源 (3)和能夠給出充電功率Pc2的供給能量的至少一個(gè)輔助能量供給源（8)，以使得由所述源 給電池的充電功率的和等于充電功率Pc，其特征在于， 一對(duì)所述輔助能量供給源（8)中的每一個(gè)使用用于把由對(duì)應(yīng)輔助能量供給源（8)給出 的供電電流或電壓轉(zhuǎn)換為用于所述電池的充電電流或電壓的電路，所述電路設(shè)置在對(duì)應(yīng)的 所述輔助能量供給源（8)和不同能量供給源的連接節(jié)點(diǎn)之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，實(shí)時(shí)測(cè)量由所述主能量供給源（3)給出 的充電功率，并且確定所述主能量供給源（3)要供給的最大功率值Pc MX。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在能夠由所述主能量供給源（3)給出的 充電功率PCl隨時(shí)間變化的情況下，測(cè)量所述充電功率P Cl。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，基于值Pcmax或PCl來確定所述至 少一個(gè)輔助能量供給源（8)應(yīng)該提供來保證對(duì)所述電池充電的充電功率Pc 2。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所要求的充電功率Pc 嚴(yán)格小于PCl的情況下，對(duì)所述電池充電，同時(shí)用充電功率Pc4對(duì)所述至少一個(gè)輔助能量供 給源（8)充電，Pc 4彡P(guān)Cl - Pc。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述交通工具包括車 載計(jì)算機(jī)（5)并且給出到要被充電的所述電池的充電功率Pc小于希望的充電功率值的情 況下，把所述充電值Pc傳送到車載計(jì)算機(jī)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在同時(shí)給單個(gè)電池充電 的情況下，順次對(duì)多個(gè)電池充電。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在小于為電池一次充電所需的充電時(shí) 間的充電時(shí)間T期間為所述電池中的每一個(gè)電池充電。
19. 一種對(duì)交通工具電池充電的方法，所述交通工具包括車載計(jì)算機(jī)（5 )，其中， 一確定在對(duì)所述電池以直流電壓充電時(shí)相對(duì)于由所述車載計(jì)算機(jī)在時(shí)刻t要求的充 電指令值的、要給所述交通工具的電池的充電功率Pc， 一比較該充電功率與能夠由主能量供給源（3)給出的充電功率PCl， 一如果Pc>PCl，除了所述主能量供給源（3)之外，還使用至少一個(gè)輔助能量供給源（8)， 所述輔助能量供給源（8)能夠給出充電功率Pc2以使得由所述源給出的充電功率之和等于 要求的充電功率Pc。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述主能量供給源（3)是給出網(wǎng)電壓的 供電網(wǎng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于，確定相對(duì)于能夠由主能量供給源 (3)給出的最大充電功率Pcmax的充電功率值P Cl。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在能夠由所述主能量供 給源（3)給出的充電功率PCl能夠隨時(shí)間變化情況下，測(cè)量所述充電功率P Cl。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所要求的充電功率Pc 嚴(yán)格小于PCl的情況下，對(duì)所述電池充電，同時(shí)用充電功率Pc4對(duì)所述至少一個(gè)輔助能量供 給源（8)充電，Pc 4彡P(guān)Cl - Pc。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK104093590SQ201280047828
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】埃里克·斯泰平 申請(qǐng)人:埃弗羅尼克公司