本公開內(nèi)容涉及電動車輛，更特別地涉及用于電動車輛充電分配技術(shù)和多層車庫電動車輛充電基礎(chǔ)設(shè)施的智慧型能量配給配給方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動車輛、插電式混合動力電動車輛等的采用在以快速的速度繼續(xù)。充電基礎(chǔ)設(shè)施仍處在其初期階段，并且仍然存在許多挑戰(zhàn)，包括規(guī)模、效率和成本障礙。常規(guī)的充電和能量配給系統(tǒng)缺少任何顯著水平的內(nèi)置智能，因此，用于對電動車輛進(jìn)行充電的方法通常是浪費的且低效的。

此外，隨著電動車輛的部署增加，必須調(diào)整充電基礎(chǔ)設(shè)施以符合需求。在公寓大樓、購物商城、市區(qū)停車庫等中使用的多層停車位經(jīng)受各種獨特的問題，諸如各層之間的充電設(shè)備的協(xié)調(diào)。許多這樣的停車位都是由致密材料(諸如水泥和鋼鐵)構(gòu)建的，這些致密材料會阻礙常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。這又會使充電系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的不同部件的協(xié)調(diào)和通信減少，因此，這樣的常規(guī)系統(tǒng)的智能要么難以實現(xiàn)(安裝過于昂貴)，要么完全就是不可能的。

因此，仍然需要用于有效地且智能地將能量配給至電動車輛的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實施方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中的這些和其他的限制。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的不同實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號來提供智慧型能量配給的智慧型能量配給系統(tǒng)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的自有限功率供應(yīng)裝置的功率平衡系統(tǒng)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的功率管理器和相關(guān)聯(lián)的功率調(diào)節(jié)部件的框圖。

圖4示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號來提供智慧型能量配給的技術(shù)的流程圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于向不同電動車輛進(jìn)行智慧型能量配給的圖表和相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。

圖6示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號來提供智慧型能量配給的另一技術(shù)的流程圖。

圖7示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案對電動車輛充電進(jìn)行調(diào)節(jié)的曲線圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的多電路多停車層電動車輛系統(tǒng)的示圖。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括配給功率管理器的多電路多停車層公寓大樓的示圖，該配給功率管理器用于控制將功率配給至電動車輛和其他公寓器具。

根據(jù)下面參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其他特征將會變得更加易于明顯。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明構(gòu)思的實施方案，其實施例在附圖中示出。附圖不一定按比例繪制。在下面的詳細(xì)描述中闡述了許多具體的細(xì)節(jié)，以使得能夠徹底理解本發(fā)明構(gòu)思。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實施本發(fā)明構(gòu)思。在其他實例中，并未詳細(xì)地描述公知的方法、程序、部件、電路和網(wǎng)絡(luò)，以免不必要地模糊實施方案的各方面。

將理解的是，盡管本文可能使用了第一、第二等術(shù)語來描述各種元件，但這些元件不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件與另一個區(qū)別開。例如，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的范圍的情況下，第一電動車輛可以被稱為第二電動車輛，類似地，第二電動車輛可以被稱為第一電動車輛。

全文中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。本文中在本發(fā)明構(gòu)思的描述中所使用的術(shù)語僅為了描述特定實施方案的目的，并非旨在限制本發(fā)明構(gòu)思。除非上下文清楚地另作說明，否則在本發(fā)明構(gòu)思的說明和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一個(a)”、“一(an)”和“該(the)”旨在還包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并且包含相關(guān)聯(lián)的所列項中的一個或多個的任何以及所有的可能組合。還將理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”在用于本說明書中時具體說明所陳述的特征、整體(integer)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或添加。

本文經(jīng)常提及“電動車輛”。將理解的是，這樣的電動車輛可以包括插電式混合動力車輛、純電動車輛或者至少使用一些電力進(jìn)行操作或移動的各種車輛中的任何一種。本文提及的術(shù)語“控制信號”可以是“監(jiān)控(pilot)信號”或其他合適的控制信號。本文提及的術(shù)語“監(jiān)控信號”可以是用于控制電動車輛請求或被允許請求的電流汲取水平的低電壓連接。

本發(fā)明的實施方案包括功率管理系統(tǒng)，該功率管理系統(tǒng)在某一位置智慧地分配可用功率，以支持與其他方式可能支持的相比更多的電動車輛。當(dāng)功率管理器具有與在給定供給裝置(supply)上可獲得的可用功率的量有關(guān)的信息時，其可以基于車輛的實時需求智能地分配該功率。通過使用電流傳感器來監(jiān)測每輛電動車輛上的電流汲取，或通過經(jīng)由API——其經(jīng)由遠(yuǎn)程訪問或服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問——訪問電動車輛的充電狀態(tài)(其可以包括與用戶歷史或輸入、實時數(shù)據(jù)和/或歷史數(shù)據(jù)有關(guān)的信息)，本文公開的智慧型能量配給系統(tǒng)可以估計每輛車輛的當(dāng)前充電水平，并使用該信息以在具有或不具有緩沖的情況下將最小量的所需電流提供至電動車輛。該系統(tǒng)與使用充電系統(tǒng)的一輛或多輛電動車輛一起工作。

這樣的方法允許有效地分配現(xiàn)場(site)電力容量，并且其使用低電壓信號使電動車輛在內(nèi)部調(diào)節(jié)充電水平，如下面進(jìn)一步說明的。該系統(tǒng)可以動態(tài)地響應(yīng)車輛充電水平、電流讀數(shù)和/或主電源讀數(shù)，從而給有需要的地方分配較多電流?？梢源_定和/或存儲各個電動車輛的循環(huán)點和/或充電器簡檔(profile)。充電器簡檔可以包括歷史充電循環(huán)信息，可以在一組啟發(fā)式算法(heuristics)下使用并分析該歷史充電循環(huán)信息以預(yù)測未來的充電需求，包括預(yù)期的當(dāng)日時間近似值和充電水平近似值。

可以設(shè)置在多個功率管理器的短距離收發(fā)器之間發(fā)送數(shù)據(jù)包的本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，上述多個功率管理器被配置成該本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一部分。本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以經(jīng)由蜂窩連接而連接至遠(yuǎn)程服務(wù)器，該蜂窩連接被設(shè)置在與停車結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的、提供足夠和/或可靠的蜂窩接收的位置處。在使用本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的情況下，功率管理器和本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以智能地且不均衡地將功率分配至多輛電動車輛。遠(yuǎn)程服務(wù)器可以提供與本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、功率管理器、電動車輛等有關(guān)的分析信息，如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的。遠(yuǎn)程服務(wù)器可以位于與停車結(jié)構(gòu)完全不同的地理位置，諸如在另一城市、另一州或另一國家中的控制中心?？商娲兀h(yuǎn)程服務(wù)器可以位于接近停車結(jié)構(gòu)處或位于停車結(jié)構(gòu)內(nèi)。在該實施方案中，遠(yuǎn)程服務(wù)器離網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是“遙遠(yuǎn)的”。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的不同實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號(例如118)來提供智慧型能量配給的智慧型能量配給系統(tǒng)100。智慧型能量配給系統(tǒng)100可以包括電動車輛105、電流傳感器130、監(jiān)控信號118、絕緣和/或隔離連接器110、遠(yuǎn)程服務(wù)器145、用戶標(biāo)識符(ID)的數(shù)據(jù)庫155、控制邏輯160、功率管理器(例如115、120和125)以及電源140?？商娲鼗蛄硗獾?，控制邏輯160可以本地化至每個功率管理器。例如，功率管理器115可以包括控制邏輯135。功率管理器115、120和125中的一個或多個可以連接至電源140。一個或多個功率管理器115、120和125可以使用監(jiān)控信號118來調(diào)節(jié)允許電動車輛105汲取的功率的量。供應(yīng)至不同車輛105的監(jiān)控信號118可以基于控制邏輯160改變，該控制邏輯可以可選地利用通過網(wǎng)絡(luò)連接150接收的信息進(jìn)行本地化(例如135)和/或修改。網(wǎng)絡(luò)連接150可以包括或以其他方式連接至例如互聯(lián)網(wǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)連接150接收的信息可以包括與別處一個或多個其他位置(未示出)的能量需求有關(guān)的實時信息。

功率管理器115、120和/或125各自均可以包括或相關(guān)聯(lián)于微處理器(例如165)、監(jiān)控信號發(fā)生器(例如170)、電動車輛連接線(例如175)以及/或者用于與其他功率管理器和/或與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對接的有線或無線通信連接(例如180)。功率管理器115、120和/或125可以確定一輛或多輛電動車輛105的充電狀態(tài)(例如185)(例如，電動車輛的充電循環(huán)中的近似點)。將理解的是，雖然示出了三輛電動車輛105，但任何合適數(shù)量的電動車輛均可以與智慧型能量配給系統(tǒng)100一起使用或以其他方式由該智慧型能量配給系統(tǒng)進(jìn)行充電。

使用電動車輛105的近似充電狀態(tài)185并使用監(jiān)控信號118，可以使用控制邏輯(例如160和/或135)來管理多個功率管理器(例如115、120和125)之間的充電，以使電動車輛105在內(nèi)部調(diào)節(jié)其各自將從電源140汲取多少功率。換言之，功率管理器(例如115、120和125)可以生成和/或控制用于每輛電動車輛的監(jiān)控信號118，該監(jiān)控信號可以使每輛電動車輛105限制和/或更改其將隨著時間汲取的功率的量。

關(guān)于電動車輛的充電狀態(tài)185(例如其充電循環(huán)中的點)的信息可以存儲于遠(yuǎn)程服務(wù)器145中和/或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)150進(jìn)行訪問。功率管理器(例如115、120和125)可以使用監(jiān)控信號118來控制電動車輛對電流汲取的內(nèi)部控制以調(diào)節(jié)安培數(shù)，使得給定充電位置的總安培數(shù)不超過在該給定充電位置處可用的功率的量。使用來自與每個對應(yīng)功率管理器(例如115、120和125)和電動車輛105相關(guān)聯(lián)的電流傳感器130的讀數(shù)來預(yù)測對每輛電動車輛105的合適功率分配，功率管理器(例如115、120和125)可以將可用的功率分配至電動車輛105。該系統(tǒng)可以包括用戶輸入設(shè)備190，該用戶輸入設(shè)備可以允許用戶(例如電動車輛105的駕駛員)提出對充電的請求，其中該請求使對應(yīng)的功率管理器(例如115、120和125)將電動車輛105的英里里程最大化、將電動車輛105的能量成本最小化和/或提高電動車輛105的充電速度。

智慧型能量配給系統(tǒng)100可以包括電動車輛服務(wù)設(shè)備(EVSE)和能量管理設(shè)備(例如功率管理器115、120和125)的組合，該能量管理設(shè)備可以包括或以其他方式與智能監(jiān)測裝置(例如175和110)對接，該智能監(jiān)測裝置包括連接器(例如110)。連接器110可以包括用于將高功率與電動車輛105的用戶隔離的一個或多個安全部件。功率管理器(例如115、120和125)可以使用低電壓監(jiān)控信號118與電動車輛105通信。智慧型能量配給系統(tǒng)可以包括具有一個或多個安全部件的連接器110，該連接器可以經(jīng)由直接地、間接地和/或通過網(wǎng)絡(luò)與EVSE功率管理器設(shè)備(例如115、120和125)組合的通信來動態(tài)地調(diào)節(jié)功率管理。EVSE之間進(jìn)行通信的方法可以包括無線、本地、連接、有線、以太網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、完全打開/關(guān)閉的定時系統(tǒng)、和/或任何合適的IP連接設(shè)備。

功率管理器(例如115、120和125)可以彼此通信和/或與遠(yuǎn)程服務(wù)器145通信，以針對充電使一輛電動車輛105優(yōu)先于另一輛電動車輛105。該優(yōu)先化可以基于經(jīng)由用戶輸入設(shè)備190進(jìn)行的用戶輸入、充電狀態(tài)信息185、裝機(jī)的最大額定充電水平195、和/或來自電流傳感器130的電流傳感器讀數(shù)。功率管理器(例如115、120和125)可以彼此通信和/或與遠(yuǎn)程服務(wù)器145通信，以生成優(yōu)先化和平均配給198。優(yōu)先化和平均配給198可以通過客戶輸入和分級進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)先化和平均配給198可以通過根據(jù)過去的時間切片推測出的預(yù)測時間切片進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)先化和平均配給198可以通過可以改進(jìn)預(yù)測和優(yōu)先化的適應(yīng)性學(xué)習(xí)邏輯進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)先化和平均配給198可以根據(jù)用戶想要支付多少進(jìn)行調(diào)節(jié)。用戶可以經(jīng)由用戶輸入設(shè)備190從給定充電會話輸入期望多少英里和/或請求優(yōu)先使車輛完全充電。優(yōu)先化和平均配給198可以通過控制邏輯(例如160和/或135)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提供反饋環(huán)。反饋環(huán)可以提供電力公用事業(yè)公司142的費率表。電力公用事業(yè)公司142可以推薦充電位置可以使用何種費率表，包括對最便宜費率的建議。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的自一個或多個有限功率供應(yīng)裝置205(以下稱為功率供應(yīng)裝置205)的功率平衡系統(tǒng)200。對于與功率供應(yīng)裝置205相關(guān)聯(lián)的給定充電位置(諸如多車車庫、一系列停車位、公寓建筑等)，存在給定量的可用裝機(jī)功率(例如，裝機(jī)千瓦(KW))。該可用池205的不同百分比(例如215、220和225)可以分別分配至多輛電動車輛(例如230、235和240)。根據(jù)本文公開的本發(fā)明的實施方案，上述百分比可以動態(tài)地改變和受控制。例如，功率管理器(例如圖1的115、120和125)和/或(圖1的)遠(yuǎn)程服務(wù)器145可以動態(tài)地改變和控制可用功率池205的分配給每輛電動車輛(例如230、235和240)的不同百分比。不同百分比的總體210等于可分配功率的100％，這可以將緩沖考慮在內(nèi)，如下面進(jìn)一步描述的。每個分配百分比可以與多個分配百分比中的另一分配百分比相同或不同。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括功率管理器305和相關(guān)聯(lián)的功率調(diào)節(jié)部件(例如320和380)的系統(tǒng)300的框圖。功率管理器305可以從電流傳感器380接收信息，并與控制邏輯部分320一起調(diào)節(jié)電動車輛360的充電功率。盡管控制邏輯部分320被示為與功率管理器305分離，但將理解的是功率管理器305可以包括控制邏輯部分320?？梢允褂帽O(jiān)控信號340來允許電動車輛360進(jìn)行汲取。換言之，控制邏輯部分320可以調(diào)整監(jiān)控信號340的信號電平，從而控制電動車輛360的最大充電水平。電流傳感器380可以向功率管理器305和/或控制邏輯部分320提供反饋環(huán)，以用于進(jìn)一步調(diào)整監(jiān)控信號340。因此可以控制電動車輛360的電動車輛充電水平。

圖4示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號來提供智慧型能量配給的技術(shù)的流程圖400。該技術(shù)可以開始于415，于其處可以確定可用的和/或裝機(jī)的最大功率和/或安培數(shù)(以下稱為“安培”)?？捎玫暮?或裝機(jī)的最大功率和/或安培可以與特定位置(諸如停車庫、公寓大樓、停車場等)相關(guān)聯(lián)。流程可以行進(jìn)至405，于其處可以確定用戶是否請求(例如，通過電動車輛)功率。如果沒有請求功率，那么就不需要任何智慧型資源分配，因此，流程行進(jìn)至410處的無智慧型資源分配。否則，如果請求功率，那么在420處系統(tǒng)可以最初將功率均等地配給至電動車輛。在具有或不具有緩沖的情況下，可以根據(jù)用于位置的裝機(jī)功率(例如可用的千瓦(KW))和/或安培的最大量來配給功率，如下面進(jìn)一步描述的?？梢曰谲囕v的額定可接受或最大水平將功率配給至電動車輛。

在425處，可以周期性地檢查電流傳感器(例如圖3的380)，以確定所分配的功率的量是否超過車輛正汲取的實際電流。在430處，可以確定是否應(yīng)當(dāng)對配給給車輛的功率的量進(jìn)行重新分配。換言之，車輛在一段時間內(nèi)汲取的電流的量可以用于預(yù)測充電循環(huán)的剩余部分，如下面進(jìn)一步說明的。如果要對配給至電動車輛的功率的量進(jìn)行重新分配，流程可以行進(jìn)至432，于其處可以在電動車輛之間智能地和/或不均衡地分配能量，然后流程行進(jìn)至425以針對過量分配而另外檢查電流傳感器。否則，流程沿著否路徑行進(jìn)，以結(jié)束該技術(shù)。將理解的是，圖4的步驟和元素不需要以示出的順序發(fā)生，而相反地可以以不同的順序發(fā)生，或在中間插入步驟，或不具有一些步驟。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于向五輛車輛進(jìn)行智慧型能量配給的圖表500和相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。從圖5可以看出，示出了五輛電動車輛(V1、V2、V3、V4和V5)。將理解的是，五輛電動車輛的數(shù)量是示例性的，并且任何合適數(shù)量的電動車輛均可以與本文描述的發(fā)明技術(shù)相關(guān)聯(lián)。在該實施例中，假設(shè)用于充電位置的給定量的裝機(jī)安培為100安培(例如，額定100安培的電路)。該技術(shù)涉及由505至540表示的一系列步驟。在與車輛V1至V5相關(guān)聯(lián)的五列中在數(shù)值上示出了智能分配的安培的數(shù)量。功率管理器(例如圖3的305)可以在車輛V1至V5之間分配可分配量的功率?？煞峙淞康墓β士梢允墙o定位置的裝機(jī)功率的總量減去緩沖。功率管理器可以根據(jù)一組啟發(fā)式算法智能地分配可分配量的功率。

在505處，用戶請求表明現(xiàn)在是否有人嘗試給他們的電動車輛進(jìn)行充電。該請求可以通過RFID(無線射頻識別)信號或其他合適的有線或無線方法提出。在這種情況下，五輛車輛中的四輛(即，V1、V2、V3和V4)請求功率。V5是完全充電的，因此在此時沒有請求功率。

在510處，示出了每輛電動車輛的限定充電水平。在這種情況下，每輛電動車輛以最大值為50安培進(jìn)行充電。因為V5已經(jīng)充好電，所以它請求0安培進(jìn)行充電。100安培的電路不可以以每輛車輛50安培在一次對四輛車輛進(jìn)行充電，這是因為該電路僅具有總共100安培的充電容量，而四乘以50安培是200安培，這超出了總共100安培的容量。關(guān)于515，當(dāng)時間(t)＝0時，在不考慮任何種類的緩沖的情況下，每個充電系統(tǒng)可以從100安培電路同時向四輛電動車輛供應(yīng)25安培，而不會超出100安培的裝機(jī)限制。

如520處所示，為了遵守政府強加的電力法規(guī)，每輛車輛可以接收20安培，總共80安培。V5沒有請求充電，所以向其分配0安培。為了符合政府法規(guī)，沒有分配剩下的20安培(即，100減去80)。剩下的20安培在總裝機(jī)安培與智能分配至各電動車輛的安培量之間提供緩沖。

在525處，時間(t)＝1，電流傳感器可以讀取到V2和V3正以較高水平進(jìn)行充電。該信息可以通過充電水平應(yīng)用專用接口(API)訪問。通過示例的方式，V2和V3可以請求優(yōu)先充電，并因此可以以較高優(yōu)先級進(jìn)行充電。較高優(yōu)先級充電可以意指在時間上較早地和/或以較高的功率水平接收充電。

在530處，時間(t)＝2，車輛V1和V4接近充電循環(huán)的結(jié)束，因此V1和V4各自均被分配五安培。車輛V2和V3未處于充電循環(huán)的結(jié)束，因此可以向車輛V2和V3中的每一輛再多分配15安培，每輛總計達(dá)35安培。

在535處，時間(t)＝3，可以執(zhí)行另一次電流汲取讀取，并且可以根據(jù)該電流汲取讀取來確定V1和V4近乎完成充電。繼續(xù)向V2和V3各自分配35安培，以確保在允許V1和V4安全地完成充電的同時仍然滿足電力法規(guī)要求。

在540處，時間(t)＝4，可以執(zhí)行又一次電流汲取讀取，從而確定V1和V4完全完成充電。因此，V2和V3各自均可以被分配40安培的經(jīng)增加充電水平，這仍然符合電力法規(guī)要求。在一些實施方案中，假設(shè)仍然可以滿足法規(guī)要求，向V2和V3分配它們的最大充電水平。

功率管理器(例如，圖3的305)可以在電動車輛之間智能地分配可分配量的功率，以用于對電動車輛進(jìn)行充電?？煞峙淞康墓β士梢允墙o定位置的裝機(jī)功率的總量減去緩沖。功率管理器可以根據(jù)一組啟發(fā)式算法在電動車輛之間智能地且不均衡地分配可分配量的功率。例如，在第一時間段期間，功率管理器可以將可分配量的功率的相等的部分分配給電動車輛中的每一輛。在第二時間段期間，功率管理器可以將可分配量的功率的第一部分分配給電動車輛的第一子集。在第二時間段期間，功率管理器可以將可分配量的功率的不同于第一部分的第二部分分配給車輛的第二子集。在第三時間段期間，功率管理器可以將可分配量的功率的不同于第一部分和第二部分的第三部分分配給電動車輛的第一子集。在第四時間段期間，功率管理器可以將可分配量的功率的不同于第一部分、第二部分和第三部分的第四部分分配給電動車輛的第二子集，依次類推。

圖6示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于經(jīng)由智能控制信號來提供智慧型能量配給的另一技術(shù)的流程圖600。該技術(shù)涉及下述方法：使用從電流傳感器(例如圖3的380)、學(xué)習(xí)算法(例如在圖1的控制邏輯160和/或135內(nèi))和/或API所確定的實時或最近充電估計，以例如經(jīng)由(圖1的)網(wǎng)絡(luò)150來訪問基于網(wǎng)絡(luò)的車輛數(shù)據(jù)，并且使用這樣的數(shù)據(jù)向一輛或多輛電動車輛分配功率。

該技術(shù)可以在605處以確定是否存在用戶請求開始。如果在605處不存在用戶請求，那么不需要進(jìn)行智慧型資源分配，因此流程行進(jìn)至615。否則，如果在605處存在用戶請求，那么流程可以行進(jìn)至610，于其處可以確定是否存在過多用戶。確定是否存在過多用戶可以是：在考慮到任何緩沖的情況下，確定與目前數(shù)量的電動車輛相關(guān)聯(lián)的充電和/或功率需求是否超出了總裝機(jī)功率和/或安培。如果是(YES)，則意味著充電需求超出了可用功率(例如，總請求安培超出了總裝機(jī)安培減去緩沖)，那么流程可以行進(jìn)至620，于其處可以確定充電循環(huán)實時需求估計。否則，如果否(NO)，則意味著充電需求未超出可用功率(例如，總請求安培少于總裝機(jī)安培減去緩沖)，那么流程可以行進(jìn)至不需要智慧型資源分配的615。

在625處，可以使用上述估計向每輛車輛分配最小估計需求。在630處，根據(jù)每輛車輛的最小估計需求，向車輛分配功率。在635處，可以確定是否應(yīng)當(dāng)對功率進(jìn)行重新分配。如果是，則流程可以返回至605，以進(jìn)行進(jìn)一步確定和進(jìn)一步充電。將理解的是，圖6的步驟和元素不需要以示出的順序發(fā)生，而相反地可以以不同的順序發(fā)生，或在中間插入步驟，或不具有一些步驟。

圖7示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案對車輛充電進(jìn)行調(diào)節(jié)的曲線圖。該曲線圖示出了運行檢查循環(huán)700。來自電流傳感器(例如圖3的380)的電流讀數(shù)720可以用于將車輛充電調(diào)節(jié)至較低的最大值，而不會抑制電動車輛的充電時間或充電循環(huán)。如該實施例所示的，存在兩個監(jiān)控控制的最大充電水平740，它們表示用于兩個不同時間的兩個不同最大充電水平740。換言之，隨著電動車輛的充電沿著電流讀數(shù)曲線720進(jìn)行，監(jiān)控信號控制的最大充電水平740可以逐漸降低。在一些實施方案中，隨著電動車輛充電的進(jìn)行，監(jiān)控信號控制的最大充電水平740可以遞增地降低?？商娲?，隨著電動車輛充電的進(jìn)行，監(jiān)控信號控制的最大充電水平740可以連續(xù)地降低。功率管理器(例如圖3的305)可以共同地和/或單獨地控制每輛在充電的電動車輛隨著時間的監(jiān)控信號控制的最大充電水平。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880的多電路多停車層電動車輛充電系統(tǒng)800的框圖。公寓大樓或城市停車庫具有多個停車層是相當(dāng)普遍的。停車層通常由較厚的混凝土地板和墻壁分離開，這可能會阻礙無線信號的發(fā)送。功率管理器(PM)可以位于每個停車層上。每個PM可以結(jié)合到電動車輛供應(yīng)設(shè)備(EVSE)中，或者可以以其他方式與EVSE分離開和/或連接。

例如，PM 820可以位于第1層上，PM 815和PM 810可以位于第2層上，而PM 805可以位于第N層上。將理解的是，任何合適數(shù)量的PM和停車層均可以是電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)800的一部分。本地短距離無線電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以使PM 805、PM 810、PM 815和PM 820互連。換言之，本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以使PM 805、PM 810、PM815和PM 820的短距離無線收發(fā)器互連。PM中的每一個可以接收、處理、轉(zhuǎn)發(fā)和/或存儲由每個PM在本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880上發(fā)送的數(shù)據(jù)包。換言之，PM中的每一個可以接收、處理、轉(zhuǎn)發(fā)和/或存儲在本地車輛網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880上發(fā)送的所有數(shù)據(jù)包。將理解的是，本地短距離無線電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880中可以包括任何合適數(shù)量的停車層和PM單元。由于連接至一個節(jié)點足以訪問整個網(wǎng)絡(luò)，因此使每個PM的每個短距離收發(fā)器(例如840、845、850和855)的有效到達(dá)距離延長。換言之，本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880中的每個短距離無線收發(fā)器(例如840、845、850和855)均“看見”網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點之間發(fā)送的所有包。因此，使每個節(jié)點(即PM)的到達(dá)距離得以擴(kuò)展。

該技術(shù)在多層車庫應(yīng)用中特別有用，這是因為如上文所提到的，這些環(huán)境的自然條件會阻止典型范圍的無線信號。PM中之一(例如PM 805)可以包括長距離收發(fā)器，諸如蜂窩收發(fā)器835，以使短距離無線電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880經(jīng)由蜂窩連接885連接至互聯(lián)網(wǎng)。蜂窩連接885可以將蜂窩收發(fā)器835連接至蜂窩或無線電塔860，該蜂窩或無線電塔可以連接至互聯(lián)網(wǎng)。PM 805可以位于適于蜂窩接收的地點，該地點可以是例如多層停車結(jié)構(gòu)的頂層。PM 805的長距離收發(fā)器835可以使本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880經(jīng)由蜂窩連接885連接至遠(yuǎn)程服務(wù)器145。遠(yuǎn)程服務(wù)器145可以提供關(guān)于下述項的分析信息：本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880、與車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880相關(guān)聯(lián)的電動車輛、與車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880相關(guān)聯(lián)的功率管理器、以及存儲在該遠(yuǎn)程服務(wù)器上的信息等。

停車位是由致密材料(諸如水泥和鋼鐵)構(gòu)建的，這些致密材料會阻礙常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。這轉(zhuǎn)而又會使常規(guī)充電系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的不同部件的協(xié)調(diào)和通信減少。長距離收發(fā)器835可以位于停車結(jié)構(gòu)的在海拔上高于其他層的層上或位于最高層處，使得可以經(jīng)由蜂窩連接885與蜂窩塔860進(jìn)行可靠的連接。因此，長距離收發(fā)器835可以使本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880經(jīng)由蜂窩連接885連接至遠(yuǎn)程服務(wù)器145。參照圖8，停車結(jié)構(gòu)的第N層在海拔上可以高于該停車結(jié)構(gòu)的第2層，并且該停車結(jié)構(gòu)的第2層在海拔上可以高于該停車結(jié)構(gòu)的第1層。

每個PM(例如805、810、815和820)可以與給定電路(例如825和830)相關(guān)聯(lián)。例如，如圖8所示，PM 810、PM 815和PM 820可以與電路830相關(guān)聯(lián)，而PM 805可以與電路825相關(guān)聯(lián)。將理解的是，任何合適數(shù)量的PM均可以與給定電路相關(guān)聯(lián)。將理解的是，任何數(shù)量的電路均可以與特定位置相關(guān)聯(lián)。在一些實施方案中，關(guān)聯(lián)還可以跨越多個停車層(例如，位于第1層和第2層的PM與電路830相關(guān)聯(lián))。每個PM可以包括使其意識到其與哪個電路相關(guān)聯(lián)的控制邏輯(例如圖1的135)。通過使用撥碼開關(guān)或可配置設(shè)置(諸如存儲寄存器)等，可以為PM分配電路或斷路器標(biāo)識符(ID)(例如890)。本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以共同地意識到哪個PM與哪個電路相關(guān)聯(lián)，并且可以相應(yīng)地分配電動車輛充電資源和功率水平。

本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以記錄和/或登記(log)系統(tǒng)改變事件898，諸如充電電流水平、電動車輛斷開連接、電動車輛連接、充電完成、充電開始以及充電水平等。系統(tǒng)改變事件898可以存儲在每個PM上，諸如存儲在PM 810的存儲單元895中。改變事件可以包括：特定電動車輛的充電電流水平事件；電動車輛與各PM中的特定PM斷開連接的事件，和/或電動車輛與各PM中的特定PM連接的事件。改變事件可以包括特定電動車輛的充電完成事件和該特定電動車輛的充電開始事件。

系統(tǒng)改變事件898可以與時間相關(guān)聯(lián)并且被存儲為事件歷史，該事件歷史可以用于基于一組啟發(fā)式算法來預(yù)測未來事件。在一些實施方案中，每個PM的事件歷史可以存儲在每個PM上。在一些實施方案中，特定PM的事件歷史可以僅存儲用于該特定PM。本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以包括學(xué)習(xí)邏輯部分(例如888)，以從歷史中進(jìn)行學(xué)習(xí)并預(yù)測電動車輛(EV)的未來行為和未來需求。每個PM可以包括學(xué)習(xí)邏輯部分(例如888)，以學(xué)習(xí)該特定PM的歷史、每個PM的歷史和/或相關(guān)聯(lián)EV的歷史。學(xué)習(xí)邏輯部分888可以制定或改善啟發(fā)式算法892。PM可以使用車輛標(biāo)志符876(諸如射率ID(RFID)標(biāo)簽和/或近場通信(NFC)標(biāo)簽)來追蹤各個電動車輛。PM可以經(jīng)由本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880來追蹤各個電動車輛。每個PM可以訪問所存儲的歷史(例如存儲在895上的)并應(yīng)用啟發(fā)式算法892，以預(yù)測特定電動車輛在一天的特定時間和/或基于特定的一天將需要多少電荷?；谟脩舻耐ǔ５竭_(dá)時間、連接時間、充電時間、斷開連接時間和/或離開時間，可以對充電進(jìn)行優(yōu)先化。由于所有的PM可訪問本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880的所有的數(shù)據(jù)包、改變事件和所存儲歷史，所以特定電動車輛可以插入PM中的任何一個，并且預(yù)測技術(shù)仍然可以用于改進(jìn)特定電動車輛的充電體驗。PM可以至少基于即時需求和/或啟發(fā)式算法892在它們自己之間向每輛電動車輛分配可用功率。PM可以至少基于啟發(fā)式算法892來提供總充電時間的預(yù)測性讀出值(例如，電流汲取、充電長度以及在隊列中的位置等)。PM可以基于可用于給定電路的總功率來重新配置向每輛電動車輛提供的電荷水平。由于重新配置在時間和/或電動車輛充電協(xié)議限制方面是昂貴的操作，所以可以通過依賴預(yù)測性啟發(fā)式算法892來減少對重新配置的需求量。

例如，如果已知特定電動車輛僅在一天的特定時間進(jìn)行涓流充電，那么可以從開始起，即從該電動車輛插入并請求充電的時間起，就應(yīng)用涓流充電。通過另一示例，PM可能會確定：在工作日的下午2點，特定電動車輛將需要完全充電。通過又一示例，正因為電動車輛第一個插入與給定電路相關(guān)聯(lián)的給定PM中，所以這并不一定意味著該電動車輛接收完全的或最大的充電功率水平，相反地，基于啟發(fā)式算法892，該電動車輛可以從開始起接收降低水平的充電功率。

PM可以確定每輛電動車輛在充電循環(huán)中所處的階段，并使用例如上述監(jiān)控信號來向上或向下調(diào)節(jié)電流和/或功率水平。充電循環(huán)數(shù)據(jù)可以作為曲線圖、日志、改變事件清單等表示并存儲在895上和/或遠(yuǎn)程服務(wù)器(例如圖1的145)上。PM可以確定當(dāng)日是工作日還是周末，并且相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。啟發(fā)式算法892還可以用于確定充電中的安全緩沖，并且可以將歷史和即時需求考慮在內(nèi)。例如，啟發(fā)式算法892可以包括與給定位置的最大裝機(jī)功率和為了符合政府法規(guī)的內(nèi)置緩沖相關(guān)的信息。PM可以向電動車輛所有者提供預(yù)測性信息，諸如充電完成時間的估計或充電率的估計等。包括啟發(fā)式算法、曲線圖、日志、改變事件清單、預(yù)測性信息等的此類信息可以存儲在遠(yuǎn)程服務(wù)器145的數(shù)據(jù)庫155中。電動車輛所有者可以經(jīng)由移動設(shè)備(諸如智能手機(jī)或平板電腦(例如894))遠(yuǎn)程訪問此類信息。

特定PM(例如805、810、815和820)可以確定特定電動車輛何時請求充電以及何時接收充電。特定PM可以確定完成充電所需的電荷的量。PM可以分析過去的充電電流或事件。PM可以對監(jiān)控信號(例如圖3的340)進(jìn)行匹配，以汲取與特定電動車輛的基于啟發(fā)式算法892的預(yù)測性電流汲取相等的電流。在電動車輛請求“正?！弊畲蟪潆娝降摗罢！弊畲蟪潆娝接捎陔娐芳s束而不可獲得的事件中，此時PM可以使用啟發(fā)式算法892來確定低于“正常”最大充電水平的充電水平?！暗陀谡！钡某潆娝娇梢允堑陀凇罢！弊畲蟪潆娝降某潆娝?。例如，基于啟發(fā)式算法892，PM可以使低于正常的充電水平用于對特定電動車輛進(jìn)行充電。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括配給功率管理器(例如PM950和955)的多電路多停車層公寓大樓905的示圖，該配給功率管理器用于控制將功率配給至電動車輛(例如電動車輛945)和其他公寓器具(例如燈960)。將理解的是，雖然為了說明示例性的實施方案而參照圖9使用了術(shù)語公寓大樓，但是不一定與公寓大樓相關(guān)聯(lián)的其他停車結(jié)構(gòu)同樣是可適用的并且適于并入本文描述的本發(fā)明的不同實施方案中。公寓大樓905可以具有與其相關(guān)聯(lián)的主電源962的線。主電源962可以連接至變壓器910。變壓器910可以使電源962上接收的電壓下降。變壓器910可以連接至電力斷開單元915。電力斷開單元915可以連接至電路控制面板920。電力斷開單元915可以使變壓器910與電路控制面板920斷開或相連接。電路控制面板920可以包括各種子面板(例如925和930)。例如，電路控制面板920可以包括用于向公寓器具(諸如燈960或插頭插座972等)提供功率的主面板925。可替代地或另外地，電路控制面板920可以包括用于向電動車輛945提供功率充電的一個或多個子面板930。

該一個或多個子面板930可以包括多個電路(例如電路1和電路2)，其中每個電路關(guān)聯(lián)有斷路器(例如斷路器935和斷路器940)。電路1可以關(guān)聯(lián)于PM的子集，諸如位于停車庫的第N層(即LN)上的那些PM。電路2可以關(guān)聯(lián)于PM的不同子集，諸如在大樓905的停車庫的第1層(即L1)上的一部分PM和/或第2層(即L2)上的一部分PM。如上面參照圖8所描述的，本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以使整個公寓大樓905和/或相關(guān)聯(lián)停車庫982的PM互連，包括與對電動車輛945進(jìn)行充電相關(guān)聯(lián)的那些PM，以及與對其他器具(諸如燈960)供電相關(guān)聯(lián)或經(jīng)由插頭插座972相關(guān)聯(lián)的那些PM(例如955)。

測量點可以沿著功率供應(yīng)部件鏈定位。例如，測量點可以位于與主電源962相關(guān)聯(lián)的965處。測量點可以位于變壓器910與斷開單元915之間的970處。測量點可以位于斷開單元915與電路控制面板920之間的975處，等等。(圖8的)本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以沿著該鏈監(jiān)測測量點，并響應(yīng)于測量來調(diào)整功率在整個公寓大樓905的配給。例如，本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以關(guān)于當(dāng)前消耗功率的總量來監(jiān)測可用功率的總量。本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以自動地重新配置由電路控制面板920內(nèi)的每個電路使用的功率的量。在安裝的電路比變壓器910可以以同時的方式安全地支持的電路多的情況下，本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以在不同時間段期間禁止功率去往某些電路而使功率能夠去往其他電路。本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880可以針對哪些電路得到功率和/或可用于每個電路的功率水平進(jìn)行分級和優(yōu)先化。在各個PM層處，本地車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880內(nèi)的每個PM可以鑒于本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880的當(dāng)前狀態(tài)來確定允許特定電動車輛汲取多少功率(例如，基于通過監(jiān)控信號(諸如圖3的340)控制的電流水平)。換言之，鑒于每個電路的功率限制并且鑒于變壓器910的功率限制，每個PM可以自己意識到PM網(wǎng)絡(luò)上的整體功率使用，并且至少基于這樣的信息做出自主充電決定。PM還可以依賴于預(yù)測性啟發(fā)式算法(例如圖8的892)來在電動車輛和其他公寓器具之間平衡可用功率的配給。

將理解的是，雖然電動車輛充電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地是如本文描述的本地電動車輛充電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)880，但該網(wǎng)絡(luò)也可以以服務(wù)器/客戶端形式進(jìn)行配置和/或以主/從形式進(jìn)行配置。

下面的論述旨在提供可以在其中執(zhí)行本發(fā)明的某些方面的一個或多個合適機(jī)器的簡要、一般描述。通常，該一個或多個機(jī)器包括系統(tǒng)總線，該系統(tǒng)總線附接有處理器、存儲器(例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)或者其他狀態(tài)保留介質(zhì)、存儲設(shè)備和單元)、視頻接口以及輸入/輸出接口端口。該一個或多個機(jī)器可以至少部分地受控于：來自常規(guī)輸入設(shè)備(諸如鍵盤、鼠標(biāo)等)的輸入，以及從另一個機(jī)器接收的指令、與虛擬現(xiàn)實(VR)環(huán)境的交互、生物反饋或其他輸入信號。本文所用的術(shù)語“機(jī)器”旨在寬泛地包括單個機(jī)器、虛擬機(jī)器或者在通信上耦合的一起操作的機(jī)器、虛擬機(jī)器或設(shè)備的系統(tǒng)。示例性機(jī)器包括：計算設(shè)備，諸如個人計算機(jī)、工作站、服務(wù)器、便攜式計算機(jī)、手持式設(shè)備、電話、平板電腦等；以及交通運輸設(shè)備，諸如私人或公用交通工具，例如汽車、火車、出租車等。

該一個或多個機(jī)器可以包括嵌入式控制器，諸如可編程或不可編程的邏輯設(shè)備或陣列、專用集成電路(ASIC)、嵌入式計算機(jī)以及智能卡等。該一個或多個機(jī)器可以利用與一個或多個遠(yuǎn)程機(jī)器的一個或多個連接，諸如通過網(wǎng)絡(luò)接口、調(diào)制解調(diào)器或其他通信耦合。機(jī)器可以通過物理和/或邏輯網(wǎng)絡(luò)互連，該物理和/或邏輯網(wǎng)絡(luò)諸如為內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，網(wǎng)絡(luò)通信可以利用各種無線和/或有線的短距離或長距離載波和協(xié)議，包括射頻(RF)、衛(wèi)星、微波、電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)545.11、光學(xué)、紅外線、電纜、激光等。

可以參照或結(jié)合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)來描述本發(fā)明的實施方案，該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包括函數(shù)、程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序等，當(dāng)該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)被機(jī)器訪問時，會引起該機(jī)器執(zhí)行任務(wù)或者限定抽象數(shù)據(jù)類型或低層硬件環(huán)境。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可以存儲于例如易失性和/或非易失性存儲器(例如RAM、ROM等)，或存儲于其他存儲設(shè)備和它們的相關(guān)聯(lián)存儲媒介，包括硬盤驅(qū)動器、軟盤、光學(xué)存儲器、磁帶、閃速存儲器、記憶棒、數(shù)字視頻光盤、生物存儲器等。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可以以包、串行數(shù)據(jù)、并行數(shù)據(jù)、傳播信號等形式通過包括物理和/或邏輯網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的傳輸環(huán)境傳送，并且可以以壓縮或加密的格式使用。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可以用在分布式環(huán)境中，并且可以在本地和/或遠(yuǎn)程地存儲，以用于機(jī)器訪問。

已經(jīng)參照所示實施方案描述和說明了本發(fā)明的原理，將認(rèn)識到的是，可以在不偏離這樣的原理的情況下在布置和細(xì)節(jié)上修改所示的實施方案，并且可以以任何期望的方式組合所示的實施方案。盡管前面的論述集中于特定實施方案，但其他配置也是預(yù)期的。特別地，盡管本文使用了諸如“根據(jù)本發(fā)明的實施方案”等表述，但這些措辭意指大體上參照實施方案的可能性，而非意在將本發(fā)明限制為特定的實施方案配置。本文所用的這些術(shù)語可以參照能組合到其他實施方案中的相同或不同實施方案。

本發(fā)明的實施方案可以包括具有能夠由一個或多個處理器執(zhí)行的指令的非暫態(tài)機(jī)器可讀介質(zhì)，上述指令包括用以執(zhí)行本文所述本發(fā)明構(gòu)思的元素的指令。

因此，鑒于本文描述的實施方案的各種置換，該詳細(xì)描述和所附材料僅意在說明性的，而不應(yīng)當(dāng)被視為限制本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明要求保護(hù)的是可以落入所附權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)的所有修改及其等同物。