[发明专利]分散式备用功率充电器

说明书

一种装置，该装置包括充电器，该充电器包括电动交通工具(EV)连接器、第一交流(AC)连接器、充电器连接器、交流和直流(AC/DC)转换器(104)、DC/DC转换器(106)、充电器开关系统(114)以及可再充电电池(102)系统，该充电器开关系统(114)包括多个充电器端子，该可再充电电池(102)系统被耦合在AC/DC转换器与DC/DC转换器之间。充电器进一步包括充电器控制器(110)，该充电器控制器(110)被耦合到AC/DC转换器、DC/DC转换器和充电器开关系统，以及被配置成用于控制AC/DC转换器、DC/DC转换器和充电器开关系统。多个充电器端子可以被相应地耦合到AC/DC转换器、DC/DC转换器、EV连接器、第一AC连接器和充电器连接器。装置还可以包括中枢，该中枢包括中枢开关系统，该中枢开关系统被配置成用于连接到充电器连接器。

对相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35篇§119(e)要求2020年7月23日提交的标题为“用于充电器和充电网络的电力和存储系统”、并将Michael David Marczi命名为发明人的美国临时专利申请序列号63/055,590，2021年6月15日提交的标题为“功率管理系统和充电管理系统”、并将Michael David Marczi命名为发明人的美国临时专利申请序列号63/210,695，以及2021年7月2日提交的标题为“便携式电池充电器”、并将Michael David Marczi命名为发明人的美国临时专利申请序列号63/218,145的国内利益，出于所有目的，所有这些申请在此通过引用以其整体并入本文，犹如本文中完整和完全地阐述。

背景技术

可再充电能量存储系统包括可再充电能量存储部件(例如，锂离子电池单元、超级电容器、燃料电池等)。本公开将参考可再充电电池单元来描述，要理解的是，可再充电能量存储部件不应限于此。

可再充电电池组包括一个或多个可再充电电池单元(例如，锂离子电池单元、固态电池单元)。本公开将参考具有锂离子电池单元的可再充电电池组(以下称为电池组)来描述，要理解的是，可再充电电池组不应限于此。

电动交通工具(Electric vehicle，EV)由电池组供电。将参考EV描述本公开，要理解的是，本公开不应限于此。电动充电器对EV电池组再充电。大的、静止充电器(又称为充电点或充电站)被分散在城市、郊区和农村地区，以供由EV的所有者使用。静止充电器使用来自公共电网的功率以对EV电池充电。

静止充电站使用若干种充电方法中的任一种；AC 1级充电、AC 2级充电、DC 1级充电以及DC 2级充电。DC 1级充电和DC 2级充电往往被统称为DC 3级充电。AC 1级充电通常使用由公共电网直接或间接提供的120伏交流电对EV的电池充电。这种充电方法可具有1.92千瓦(“kilowatt，kW”)的最大充电速率。EV通常包括板载AC/DC转换器，该AC/DC转换器可将120伏AC转换为对EV的电池进行充电所必需的DC电压。AC 2级充电通常使用由公共电网直接或间接提供的208伏至240伏AC对EV的电池充电。这种充电方法可具有19.2千瓦(“kilowatt，kW”)的最大充电速率。EV的板载AC-DC转换器可以将208伏至240伏的AC转换为DC电压，以用于对EV的电池进行充电。3级DC充电站通常会将由公共电网直接或间接提供的480伏AC功率转换成对EV的电池组再充电所必需的DC功率。转换在EV外部的设备中被执行，以及在电池正充电时，来自静止充电器的DC电流绕过EV的板载AC/DC转换器。DC充电通常可以在200伏至920伏DC的任何范围内。DC 1级可以具有48kW的最大充电速率，以及DC 2级可以具有400kW的最大充电速率。取决于所使用的充电方法的类型，对EV的电池完全再充电可能需要从30分钟到45小时不等。以及尽管DC 3级充电通常比AC 1级和AC 2级充电更快，但使用DC 3级充电时，电池更可能更快地退化。AC 1级和AC 2级充电器将被统称为AC充电器，以及DC 1级和DC 2级将被统称为DC充电器。

附图说明

通过参考附图，本领域技术人员可以更好地理解本技术，并且明确其众多的目的、特征和优点。