用于促进采用非电网电源的电池充电的控制单元、系统和方法与流程

用于促进采用非电网电源的电池充电的控制单元、系统和方法
1.引言
2.本公开涉及管理电网和非电网用电。本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并且可不构成现有技术。
3.公用电力的成本可能价格高昂，尤其是在高峰时段(on-peak)充电之时。因此，在高峰时段充电之时对电动车辆充电可能是一件价格高昂的事情。其他非电网直流(dc)电源可以提供比公用电力更便宜的替代方案。


技术实现要素：

4.所公开的各种实施方案包括例示性控制器单元、系统、车辆和方法。
5.在一个例示性实施方案中，一种控制单元包括通信设备、处理器以及被配置为存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。这些指令使处理器：接收指示电池连接到直流(dc)总线的信号；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自第一非电网电源的电力可用，指示用来自第一非电网电源的电力对电池充电。
6.在另一例示性实施方案中，一种系统包括交流(ac)-dc逆变器、能够耦接到ac-dc逆变器的dc总线、和控制单元。控制单元包括通信设备、处理器以及被配置为存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。这些指令使处理器：接收指示电池连接到直流总线的信号；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自第一非电网电源的电力可用，指示用来自第一非电网电源的电力对电池充电。
7.在另一例示性实施方案中，一种方法包括：将电池连接到充电系统的直流总线；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自第一非电网电源的电力可用，用来自第一非电网电源的电力对电池充电。
8.上述发明内容仅为例示性的，并非旨在以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施方案和特征之外，通过参照附图和以下具体实施方式，另外的方面、实施方案和特征将变得显而易见。
附图说明
9.例示性实施方案在附图的参考图中示出。本文所公开的实施方案和附图旨在被认为是例示性的而非限制性的。
10.图1是结构中的例示性充电/放电系统的部分示意图。
11.图2是图1的系统的例示性部件的部分示意性形式的框图。
12.图3是例示性第一操作场景的部分示意性形式的框图。
13.图4是例示性第二操作场景的部分示意性形式的框图。
14.图5是例示性第三操作场景的部分示意性形式的框图。
15.图6是例示性第四操作场景的部分示意性形式的框图。
16.图7是例示性第五操作场景的部分示意性形式的框图。
17.图8是例示性第六操作场景的部分示意性形式的框图。
18.图9和图10a至图10c是为了促进车辆电池充电而执行的例示性方法的流程图。
19.各种图式中的相同的参考符号大体上指示相同的元件。
具体实施方式
20.在以下具体实施方式中，参照了附图，该附图形成具体实施方式的一部分。在附图中，除非上下文另外指出，否则类似的符号通常标识类似的部件。具体实施方式、附图和权利要求书中所述的例示性实施方案并非意在进行限制。在不脱离此处所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以作出其他改变。
21.所公开的各种实施方案包括例示性控制单元、系统和方法。如下文将释，此类实施方案可以控制用各种电力电源来增加对车辆电池的充电。
22.通过非限制性概述的方式给出并且参考图1和图2，在各种实施方案中，如果需要，例示性系统20被配置为：用除来自电网以外的电力电源以及来自电网的电力来执行电池充电。在各种实施方案中，系统20包括：交流(ac)-直流(dc)逆变器，诸如双向逆变器40；能够耦接到双向逆变器40的dc总线52；和控制单元24。控制单元24包括：通信设备62；处理器60，被配置为经由通信设备62，接收和发送信息；和非暂态计算机可读介质，诸如存储器64，被配置为存储计算机可执行指令。这些指令使处理器60：接收指示电池33连接到dc总线52的信号；确定来自第一非电网电源(诸如替代能源34)的电力的可用性；以及响应于确定来自替代能源34的电力可用，指示用来自替代能源34的电力对电池33充电。
23.既然已经仅通过例示而非限制的方式提出了概述，细节将仅通过非限制性示例进行阐述，这些示例仅通过例示而非限制的方式给出。首先，将通过非限制性示例来解释例示性系统20，这些示例仅通过例示的方式给出。然后，将通过非限制性示例来解释用于增加对电池的充电的例示性过程，这些示例仅通过例示的方式给出。
24.如图1所示，在各种实施方案中，例示性系统20被配置为：用来自除电网电源以外的电力电源(例如，交流(ac)电网能源25)的电力来增加对结构22处的车辆32的电池33的充电。在各种实施方案中，系统20可包括控制单元24、电力电子模块(pem)26、充电单元36、第一非电网电源(替代能源34)和第二非电网电源(备用电池30)。结构22可以是：住宅结构，诸如房屋、住宅、公寓房、公寓大楼等；或商业结构，诸如办公楼、商店、工厂、仓库、医院等；或任何其他结构，其具有能够连接到ac电网能源25或其他外部供能点/能源的电力系统。
25.在各种实施方案中，系统20也可包括个人电子设备(ped)44，其向用户提供关于以下项的操作信息：电池33和用于增加对电池33的充电的电力；以及与所增加的充电相关联的电网电力成本节约。ped 44与控制单元24和充电单元36通信，该充电单元将车辆32的电池33连接到pem 26。ped 44允许用户查看与增加电池33的电力有关的操作信息。下文将更详细地描述ped 44。
26.通过非限制性示例的方式给出，在各种实施方案中，车辆32可以是电动车辆(即，全电力驱动车辆)或混合动力车辆。例如且通过非限制性示例的方式给出，在各种实施方案中，车辆可包括由车轮和/或轨道驱动的机动车辆，诸如但不限于汽车、卡车、运动型多功能车(suv)、货车、全地形车(atv)、摩托车、电动自行车、牵引机、割草机，诸如但不限于骑乘式割草机、雪地摩托等。通过另外的非限制性示例的方式给出，在各种实施方案中，车辆32可
包括航海船舶，诸如但不限于小船、轮船、潜水艇、潜水器、自主水下载具(auv)等。通过另外的非限制性示例的方式给出，在各种实施方案中，车辆32可包括飞行器，诸如但不限于固定翼形飞行器、旋转翼形飞行器和轻于空气(lta)航空器。
27.在各种实施方案中并且仅通过示例而非限制的方式给出，车辆32的电池33或备用电池30适当地包括高能充电电池，该电池存储电荷量，根据请求对电流进行放电，并且再充电。一个或多个电池可以按任何期望的形式进行构造，诸如但不限于圆柱形、袋状、棱柱形、无质量、或其他相当的形式。在各种实施方案中，一个或多个电池包括铁-空气电池、锂离子电池，诸如但不限于镍钴铝电池、锂锰钴电池、或锂锰氧化物电池。然而，可以使用其他提供了相当的再充电、能量密度和能量放电能力的材料/设备。
28.本领域技术人员将理解，ac电网能源25可以由各种不同设备来提供电力，诸如风力涡轮机、太阳能电池、地热、核电站、水电厂、然气电厂、燃煤电厂、或任何可以产生ac电力的机构。来自ac电网能源25的供能点可以根据用电时段和/或客户用量，按不同的费率向客户收费。
29.如图2所示，在各种实施方案中，pem 26执行ac电力到dc电力之间的双向转换。dc电力可以用于对dc存储设备(电池33和备用电池30)充电。pem 26包括ac-dc双向逆变器40，其经由包括在控制单元24中的断路器而电耦接到ac电网能源25。经由dc总线52和相应的dc-dc转换器42、48和50，备用电池30、电池33和替代能源34电耦接到双向逆变器40。非电网电力电源可包括电池30或替代能源34，诸如但不限于风力涡轮机、太阳能电池板、发电机或水力发电电源等。
30.在各种实施方案中，dc-dc转换器42、48和50根据它们所连接的设备来配置。ac-dc双向逆变器40将从控制单元24接收的ac电力转换为dc电力，并且将从备用电池30、车辆32的电池33、和替代能源34接收的dc电力转换回ac电力。第一和第二dc-dc转换器42经由相应的dc断开设备46而连接在dc总线52与不同备用电池30之间。第三dc-dc转换器48连接在dc总线52与充电单元36之间。第四dc-dc转换器50连接在dc总线52与替代能源34之间。双向逆变器、dc-dc转换器和断开设备是本领域极为众所周知的，并且对于本领域技术人员来说，为了理解所公开的主题，不需要进一步的解释。
31.在各种实施方案中，控制单元24控制发送到车辆32的电池33的电力的增加。控制单元24包括：通信设备62；处理器60，被配置为经由通信设备62，接收和发送信息；和非暂态计算机可读介质，诸如存储器64，被配置为存储与如何使用备用电池30的使用模式相关联的计算机可执行指令和/或信息。使用模式可以由用户来定义，预设为默认值，或者由应用程序来设置。这些指令使处理器60指示pem 26：根据对各种充电和电网场景的分析，用来自备用电池30、替代能源34和ac电网能源25的电力来增加提供给电池33的电力。
32.在各种实施方案中，ped 44可以是智能电话、平板电脑、智能手表、或能够向用户提供信息的任何设备。在各种实施方案中，ped 44可包括：第二处理器80；非暂态计算机可读介质，诸如第二存储器88；第二通信设备82；和用户界面设备84。第二存储器88被配置为存储计算机可执行指令，这些指令被配置为使第二处理器80经由用户界面84，向用户呈现所增加的电力的信息。计算机可执行指令可以是应用程序的形式，其被配置为：生成针对用户界面84的输出；经由用户界面84，接收用户输入；以及用控制单元24来传输和接收信息。使用用户界面84的用户可以识别如何使用备用电池30的使用模式。所识别的使用模式被传
输到控制单元24并存储在存储器64中。
33.在各种实施方案中，存储在存储器64中的指令使处理器60：接收指示电池33连接到dc总线52的信号；确定来自替代能源34的电力的可用性；以及响应于确定来自替代能源34的电力可用，指示用来自替代能源34的电力对电池33充电。
34.在各种实施方案中，存储在存储器64中的指令使处理器60：用来自ac电网能源25的电力来补充对电池33的充电。来自替代能源34和ac电网能源25的电力组合不超过电池33的最大充电速率。
35.在各种实施方案中，存储在存储器64中的指令使处理器60：确定来自备用电池30的电力的可用性；以及响应于确定备用电池30可用，用来自备用电池30的电力来补充对电池33的充电。来自替代能源34、ac电网能源25和备用电池30的电力组合不超过电池33的最大充电速率。
36.在各种实施方案中，存储在存储器64中的指令使处理器60：响应于来自ac电网能源25和替代能源34的确定可用电力小于电池33的最大充电速率，确定来自备用电池30的电力的可用性；响应于确定来自备用电池30的电力可用，确定备用电池30的存储使用模式；以及响应于确定该存储使用模式是第一使用模式，例如自消耗模式，用来自备用电池30的第一电力量来补充对电池33的充电。备用电池使用的自消耗模式是一种尽可能优先使用备用电池30的模式。来自替代能源34和备用电池30的电力组合不超过电池33的最大充电速率。
37.在各种实施方案中，存储在存储器64中的指令使处理器60：响应于确定该存储使用模式是第二使用模式(例如，按时段计价模式)，确定电网用电模式；以及根据所确定的电网用电模式，用来自备用电池30的电力量来补充对电池33的充电。电网用电模式确认了电网用电费率是高于还是低于先前定义的成本阈值量。按时段计价模式确认了从ac电网能源25接收的电力按峰值使用费率(高峰时段)(第一电网用电模式)或非峰值使用费率(非高峰时段)(第二电网用电模式)向客户收费($/kwh)的某周某天里的不同时段。可以应用额外的使用费率，并且可以将一个或多个先前定义的成本阈值量用于确定使用来自备用电池30的电力来减少水电帐单的机会。用于进行补充的来自备用电池30的电力至多等于电池33的最大充电速率与来自替代能源34和ac电网能源25的电力组合之间的差值。
38.在各种实施方案中，这些指令还被配置为使处理器60：响应于使用模式是第二使用模式(按时段计价模式)并且电网用电费率小于先前定义的成本阈值量，用来自备用电池30的第二电力量来补充对电池33的充电。第二量小于第一电力量。来自备用电池30的第二电力量至多等于电池33的最大充电速率与来自替代能源34和ac电网能源25的电力组合之间的差值。
39.在各种实施方案中，这些指令还被配置为使处理器60：响应于使用模式是第二使用模式(按时段计价模式)并且电网用电费率大于先前定义的成本阈值量，用来自备用电池30的第三电力量来补充对电池33的充电。来自替代能源34的电力和来自备用电池30的第三电力量的组合不超过电池33的最大充电速率。
40.在各种实施方案中并且仅通过示例而非限制的方式给出，通信设备62和82可以基于din spec70121标准和iso/iec 15118系列标准，通过导线或使用高频脉宽调制信号进行通信。数据通信和数据通信协议是本领域极为众所周知的，并且对于本领域技术人员来说，为了理解所公开的主题，不需要进一步的解释。
41.既然已经通过非限制性示例解释了系统20及其部件，这些示例仅通过例示的方式给出，将通过非限制性示例来解释各种例示性计费场景。
42.如图3所示，在各种实施方案中，例示性第一充电场景确认来自太阳能电池板70的电力不可用。因此，为了达到对电池33充电的最大充电速率，使用备用电池30中的可用电力，并且由来自ac电网能源25的电力进行补充。在第一充电场景中，备用电池30向电池33发送5kw，并且ac电网能源25添加额外的15kw。因此，从ac电网能源25获取的总电力是用于对电池33充电的17kw至15kw以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
43.如图4所示，在各种实施方案中，示例性第二充电场景确认来自太阳能电池板70的电力可用，并且来自太阳能电池板70和ac电网能源25的电力组合可以满足或无法满足用于对电池33充电的最大充电速率。备用电池使用模式处于自消耗模式，或者处于电网用电模式为高峰时段模式的按时段计价模式。高峰时段模式确认了电网用电费率大于先前定义的成本阈值量。为了获得20kw的最大充电速率，将来自备用电池30的可用电力(5kw)与来自太阳能电池板70的可用电力(4kw)相组合，同时ac电网能源25添加了额外的11kw。从ac电网能源25获取的总电力是用于对电池33充电的13kw至11kw以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
44.如图5所示，在各种实施方案中，示例性第三充电场景确认来自太阳能电池板70的电力可用，并且来自太阳能电池板70和ac电网能源25的电力组合可以满足或无法满足用于对电池33充电的最大充电速率。备用电池使用模式处于风暴/睡眠模式，或者处于电网用电模式为非高峰时段模式的按时段计价模式，因此不用备用电池30对车辆32的电池33充电。非高峰时段模式确认了电网用电费率小于先前定义的成本阈值量。风暴/睡眠模式将备用电池30中的电力保存用于其他目的，诸如电网停电时期。为了获得或几乎获得20kw的最大充电速率，将来自太阳能电池板70的≤4kw的可用电力与ac电网能源25所添加的16kw相组合。从ac电网能源25获取的总电力是用于对电池33充电的18kw至16kw以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
45.如图6所示，在各种实施方案中，例示性第四充电场景确认备用电池30不可用，并且来自太阳能电池板70的电力不可用，或者不具有足够的电力而使得来自太阳能电池板70和ac电网能源25的电力组合满足用于对电池33充电的最大充电速率。因此，来自ac电网能源25(16kw)和太阳能电池板70(2kw)或更少的电力组合不足以达到20kw的最大充电速率。从ac电网能源25获取的总电力为：用于对电池33充电的最大值18kw至16kw减去来自太阳能电池板70的2kw或更少；以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
46.参考图7，在各种实施方案中，例示性第五充电场景确认备用电池30不可用，来自太阳能电池板70的电力可用，并且来自太阳能电池板70和ac电网能源25的电力组合满足用于对电池33充电的最大充电速率。因此，从ac电网能源25获取的总电力是用于对电池33充电的18kw至16kw以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
47.如图8所示，在各种实施方案中，例示性第六充电场景确认来自太阳能电池板70的电力可用，并且来自太阳能电池板70的电力(2kw)和ac电网能源25的电力(16kw)的组合不足以满足用于对电池33充电的最大充电速率。备用电池使用模式处于电网用电模式为非高峰时段模式的按时段计价模式。非高峰时段模式确认了电网用电费率小于先前定义的成本阈值量。命令备用电池30提供一些电力，但不是全部(5kw中的2kw)，其与来自太阳能电池板
70的可用电力(2kw)相组合。为了获得20kw的最大充电速率，ac电网能源25添加了额外的16kw。从ac电网能源25获取的总电力是用于对电池33充电的18kw至16kw以及由结构22的其他负载所获取的2kw。
48.如图9所示，可执行例示性过程100以补充对车辆电池的充电，该车辆耦接到结构的电力系统。应当理解，在一些实施方案中，过程100可适于由控制单元来执行，该控制单元执行存储在存储器中的指令。在框102，电池连接到充电系统。在框104，充电系统确定非电网电力电源是否可用。在框106，如果非电网电源电力不可用，则用来自电网电源的电力对电池充电。在框108，如果非电网电源电力可用，则用来自非电网电源和电网电源的电力组合对电池充电。在框110，过程100继续，直到电池充电完成。
49.如图10a至图10b所示，可执行例示性过程130以补充对车辆电池的充电，该车辆耦接到结构的电力系统。应当理解，在一些实施方案中，过程130可适于由控制单元来执行，该控制单元执行存储在存储器中的指令。在框132，电池连接到充电系统。在框134，充电系统确定非电网、非备用电池电力电源是否可用。在框136，如果非电网、非备用电池电源不可用，则将来自备用电池的电力添加到电网电源，以达到电池的最大充电速率。在框138，如果非电网、非备用电池电源可用，则使用来自非电网、非备用电池电源的所有可用电力对电池充电。在框140，充电系统确定来自非电网、非备用电池电源和来自电网电源的电力组合是否将达到电池的最大充电速率。在框142，如果非电网、非备用电池电源和电网电源的组合未达到最大充电速率，则将来自备用电池电源的电力添加到该组合中，以达到电池的最大充电速率。在框144，如果非电网、非备用电池电源和电网电源的组合确实达到了最大充电速率，则充电系统确定备用电池电源是否具有容量。在框148，如果备用电池电源具有容量，则充电系统确定当前电池操作模式是什么。在框150，如果当前电池操作模式是风暴/睡眠模式，则不使用备用电池电源。在框156，将来自电网电源的电力添加到非电网、非备用电池电源，以达到电池的最大充电速率。如果在框144，充电系统确定备用电池电源没有容量，则也调用框156处的过程。在框152，如果当前电池操作模式是自消耗模式，则将来自备用电池电源和非电网、非备用电池电源的所有可用电力相组合，以达到电池的最大充电速率。在框158，将来自电网电源的电力添加到备用电池电源和非电网、非备用电池电源的组合中，以达到电池的最大充电速率。在框154，如果当前电池操作模式是按时段计价模式，则充电系统确定当前电网用电模式是什么。如果电网用电模式是非高峰时段模式，则过程进行到框150。如果电网用电模式是高峰时段模式，则过程进行到框152。
50.如图10c所示，额外的过程160延伸自图10a的过程130的一部分。在框170，如果来自非电网、非备用电池电源和电网电源的电力组合未达到如图10a的框140处所确定的最大充电速率，则充电系统确定备用电池电源是否具有容量。如果备用电池电源没有容量，则过程160返回到图10b的框156。在框172，如果备用电池电源具有容量，则充电系统确定当前电池操作模式是什么。如果当前电池操作模式是风暴/睡眠模式，则过程160继续到图10b的框150。如果当前电池操作模式是自消耗模式，则过程160继续到图10b的框152。在框174，如果当前电池操作模式是按时段计价模式，则充电系统确定当前电网用电模式是什么。如果当前电网用电模式是高峰时段模式，则过程160继续到图10b的框152。在框176，如果当前电网用电模式是非高峰时段模式，则将来自备用电池的电力添加到电网电源和非电网、非备用电池电源的组合中，以达到电池的最大充电速率。
51.本领域技术人员将认识到，本文所述的控制单元24、充电单元36、ped 44、控制器、处理器、部件、设备和/或过程的至少一部分可以集成到数据处理系统中。本领域的技术人员将认识到，数据处理系统通常包括以下中的一者或多者：系统单元壳体、视频显示设备、存储器(诸如易失性或非易失性存储器)、处理器(诸如微处理器或数字信号处理器)、计算实体(诸如操作系统)、驱动器、图形用户界面和应用程序、一个或多个交互设备(例如，触摸板、触摸屏等)和/或包括反馈回路和控制马达(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调节部件和/或量的控制马达)的控制系统。数据处理系统可利用合适的可商购获得的部件来实现，诸如通常存在于数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中的那些部件。
52.如前面/后面的公开内容中所用，术语控制器可以指以特定方式布置的一个或多个部件的集合，或一个或多个通用部件的集合，该一个或多个通用部件可被配置为在一个或多个特定时间点以特定方式操作和/或还被配置为在一个或多个另外时间以一种或多种另外的方式操作。例如，相同硬件或硬件的相同部分可以按顺序/并行时间被配置/重新配置为第一类型的控制器(例如，在第一时间)、第二类型的控制器(例如，在第二时间，第二时间在一些情况下可与第一时间重合、重叠，或在第一时间之后)，和/或第三类型的控制器(例如，在第三时间，第三时间在一些情况下可与第一时间和/或第二时间重合、重叠、或在第一时间和/或第二时间之后)等。可重新配置和/或可控部件(例如，通用处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列等)能够被配置为具有第一目的的第一控制器，然后被配置为具有第二目的的第二控制器，然后被配置为具有第三目的的第三控制器等。可重新配置和/或可控部件的转变可在少至几纳秒内发生，或者可在数分钟、数小时或数天的时间段内发生。
53.在一些此类示例中，在控制器被配置成执行第二目的时，控制器可能不再能够执行该第一目的，直到其被重新配置。控制器可在少至几纳秒内作为不同部件/模块在配置之间切换。控制器可动态地重新配置，例如，控制器从第一控制器重新配置到第二控制器可恰好在需要第二控制器时发生。控制器可分阶段重新配置，例如，不再需要的第一控制器的部分可重新配置到第二控制器中，即使是在第一控制器完成其操作之前。此类重新配置可自动发生，或者可通过外部源的提示发生，无论该源是另一部件、指令、信号、状况、外部刺激还是类似的。
54.例如，控制器的中央处理器等可在各种时间通过根据其指令配置其逻辑门而作为用于在屏幕上显示图形的部件/模块、用于将数据写入存储介质的部件/模块、用于接收用户输入的部件/模块，以及用于乘以两个大素数的部件/模块来操作。此类重新配置可能是肉眼不可见的，并且在一些实施方案中可包括对部件的各个部分(例如，切换装置、逻辑门、输入和/或输出)的激活、停用和/或重新路由。因此，在前面/后面的公开内容中存在的示例中，如果示例包括或叙述多个部件/模块，则该示例包括相同硬件可以同时或在离散的时间或时序实现所叙述部件/模块中的多于一个部件/模块的可能性。无论是使用更多的部件/模块、更少的部件/模块还是数量与部件/模块的数量相同的部件/模块，多个部件/模块的实现仅仅是实现选择，并且通常不影响部件/模块本身的操作。因此，应当理解，本公开中对多个离散部件/模块的任何叙述包括将这些部件/模块实现为任何数量的底层部件/模块，包括但不限于随时间推移重新配置其自身以执行多个部件/模块的功能的单个部件/模块和/或类似地重新配置的多个部件/模块，和/或专用可重新配置的部件/模块。
55.在一些情况下，一个或多个部件在本文中可被称为“被配置为”、“由
…
配置”、“可被配置为”、“可操作/操作为”、“适于/可适于”、“能够”、“可适形/适形于”等。本领域的技术人员将认识到，除非上下文另有要求，否则此类术语(例如“被配置为”)通常涵盖有源状态部件和/或无源状态部件和/或待机状态部件。
56.虽然已经示出和描述了本文所述的本主题的特定方面，但是对于本领域的技术人员将显而易见的是，基于本文的教导，在不脱离本文所述主题以及其更广泛的方面的情况下，可作出改变和修改，因此所附权利要求将所有此类改变和修改涵盖在其范围内、如在本文所述主题的真实精神和范围内。本领域的技术人员应当理解，一般来讲，本文所用的术语、尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所用的术语通常旨在表示“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域的技术人员应当进一步理解，如果类意图是特定数量的引入的权利要求叙述，则此类意图将在权利要求中明确叙述，并且在不存在此类叙述的情况下，不存在此类意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求可包含使用引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应理解为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”引入权利要求叙述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的权利要求，即使当同一权利要求包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词诸如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”通常应被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)时；这同样适用于使用用于引入权利要求叙述的定冠词。此外，即使明确叙述特定数量的引入的权利要求叙述，本领域的技术人员也将认识到，这种叙述通常应解释为意指至少所叙述的数量(例如，仅叙述“两个叙述”而不做其他修饰，通常意指至少两个叙述、或者两个或更多个叙述)。此外，在使用类似于“a、b和c等中的至少一者”的约定的那些情况下，一般来讲，此类构造所意图的含义是本领域的技术人员将理解该约定(例如，“具有a、b和c中的至少一者的系统”将包括但不限于具有单独的a、具有单独的b、具有单独的c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或a、b和c等的系统)。本领域的技术人员将进一步理解，除非上下文另有规定，否则通常呈现两个或更多个另选术语(无论在说明书、权利要求书还是附图中)的析取词和/或短语应被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”将通常被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
57.上述具体实施方式已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或过程的各种实施方案。在此类框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员将理解，可通过宽范围的限于35u.s.c.101下可专利的主题的硬件、软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)、固件或几乎任一个单独地和/或共同地实现此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在实施方案中，本文所述主题的若干部分可经由专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)或其他集成格式来实现。然而，本领域的技术人员将认识到，本文所公开的实施方案的一些方面整体或部分地可在集成电路中等效地实现为限于35u.s.c.101下可专利的主题的在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或它们的几乎任何组合，并且根据本公开，设计电路和/或写入
软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)和/或固件的代码将完全在本领域技术人员的技术范围内。此外，本领域的技术人员将理解，本文所述主题的机制能够以多种形式作为程序产品分发，并且本文所述主题的例示性实施方案适用，而不管用于实际进行分发的信号承载介质的具体类型如何。信号承载介质的示例包括但不限于以下项：可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频盘(dvd)、数字带、计算机存储器等；以及传输型介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如，发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。
58.如上所述，各种实施方案包括具有存储在其上以使控制单元24或ped 44执行如本文所描述和要求保护的功能的计算机可读代码(指令)的非暂态计算机可读存储介质(例如存储器64和88)。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、光学存储设备、磁性存储设备、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)和闪存存储器等。当存储在非暂态计算机可读介质中时，软件可以包括可由处理器执行的指令，这些指令响应于此类执行而使执行如本文针对各种实施方案所述的一组操作、步骤、方法、过程、算法、功能、技术等。
59.相对于所附权利要求，本领域的技术人员将理解，其中所列举的操作通常可按任何次序执行。另外，尽管各种操作流程按序列呈现，但应当理解，各种操作可按除所示次序之外的其他次序执行或者可同时执行。除非上下文另有规定，否则此类替代排序的示例可包括重叠、交错、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外，除非上下文另有规定，否则术语如“响应于”、“与
…
相关”或其他过去时形容词通常并非旨在排除此类变体。
60.虽然已经根据例示性实施方案描述了本发明所公开的主题，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求书中所阐述的要求保护的主题的范围的情况下，可对该主题进行各种修改。

技术特征：
1.一种控制单元，包括：通信设备；处理器，所述处理器被配置为经由所述通信设备接收和发送信息；和非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质被配置为存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被配置为使所述处理器：接收指示电池连接到直流总线的信号；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第一非电网电源的电力可用，指示用来自所述第一非电网电源的电力对所述电池充电。2.根据权利要求1所述的控制单元，其中：所述指令还被配置为使所述处理器用来自电网电源的电力来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。3.根据权利要求2所述的控制单元，其中：所述指令还被配置为使所述处理器：确定来自第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，用来自所述第二非电网电源的电力来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源、所述电网电源和所述第二非电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。4.根据权利要求1所述的控制单元，其中：所述非暂态计算机可读介质被配置为存储与第二非电网电源相关联的使用模式信息；所述指令还被配置为使所述处理器：响应于所述第一非电网电源的确定可用电力小于所述电池的最大充电速率，确定来自所述第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第一存储使用模式，用来自所述第二非电网电源的第一电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第一电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。5.根据权利要求4所述的控制单元，其中：所述指令还被配置为使所述处理器：响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第二存储使用模式并且电网用电费率小于成本阈值量，用小于所述第一量的来自所述第二非电网电源的第二电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第二非电网电源的第二电力量至多等于所述电池的最大充电速率与来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合之间的差值。6.根据权利要求5所述的控制单元，其中：
所述指令还被配置为使所述处理器：响应于确定所述第二存储使用模式并且所述电网用电费率大于所述成本阈值量，用大于所述第二量的来自所述第二非电网电源的第三电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第三电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。7.一种系统，包括：交流(ac)-直流(dc)逆变器；dc总线，所述dc总线能够耦接到所述ac-dc逆变器；和控制单元，所述控制单元包括：通信设备；处理器，所述处理器被配置为经由所述通信设备接收和发送信息；和非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质被配置为存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被配置为使所述处理器：接收指示电池连接到所述dc总线的信号；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第一非电网电源的电力可用，指示用来自所述第一非电网电源的电力对所述电池充电。8.根据权利要求7所述的系统，其中：所述指令还被配置为使所述处理器用来自电网电源的电力来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。9.根据权利要求8所述的系统，其中：所述指令还被配置为使所述处理器：确定来自第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，用来自所述第二非电网电源的电力来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源、所述电网电源和所述第二非电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。10.根据权利要求7所述的系统，其中：所述非暂态计算机可读介质被配置为存储与第二非电网电源相关联的使用模式信息；所述指令还被配置为使所述处理器：响应于所述第一非电网电源的确定可用电力小于所述电池的最大充电速率，确定来自所述第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第一存储使用模式，用来自所述第二非电网电源的第一电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第一电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。
11.根据权利要求10所述的系统，其中：所述指令还被配置为使所述处理器：响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第二存储使用模式并且电网用电费率小于成本阈值量，用小于所述第一量的来自所述第二非电网电源的第二电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第二非电网电源的第二电力量至多等于所述电池的最大充电速率与来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合之间的差值。12.根据权利要求11所述的系统，其中：所述指令还被配置为使所述处理器：响应于确定所述第二存储使用模式并且所述电网用电费率大于所述成本阈值量，用大于所述第二量的来自所述第二非电网电源的第三电力量来补充对所述电池的充电；并且来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第三电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。13.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一非电网电源包括替代能源。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述替代能源是选自太阳能电池板、风力涡轮机和水力发电电源的能源。15.一种方法，包括：将电池连接到充电系统的直流总线；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第一非电网电源的电力可用，用来自所述第一非电网电源的电力对所述电池充电。16.根据权利要求15所述的方法，还包括用来自电网电源的电力来补充对所述电池的充电，其中来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。17.根据权利要求16所述的方法，还包括：确定来自第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，用来自所述第二非电网电源的电力来补充对所述电池的充电；其中来自所述第一非电网电源、所述电网电源和所述第二非电网电源的电力组合不超过所述电池的最大充电速率。18.根据权利要求15所述的方法，还包括：响应于所述第一非电网电源的确定可用电力小于所述电池的最大充电速率，确定来自第二非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定来自所述第二非电网电源的电力可用，响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第一存储使用模式，用来自所述第二非电网电源的第一电力量来补充对所述电池的充电；其中来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第一电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
响应于确定与所述第二非电网电源相关联的第二使用模式并且电网用电费率小于成本阈值量，用小于所述第一量的来自所述第二非电网电源的第二电力量来补充对所述电池的充电；其中用于进行补充的来自所述第二非电网电源的第二电力量至多等于所述电池的最大充电速率与来自所述第一非电网电源和所述电网电源的电力组合之间的差值。20.根据权利要求19所述的方法，还包括：响应于确定所述第二使用模式并且所述电网用电费率大于所述成本阈值量，用大于所述第二量的来自所述第二非电网电源的第三电力量来补充对所述电池的充电，其中来自所述第一非电网电源的电力和来自所述第二非电网电源的第三电力量的组合不超过所述电池的最大充电速率。

技术总结
本发明公开了各种实施方案，这些实施方案包括例示性控制器单元、系统、车辆和方法。在一个例示性实施方案中，一种控制单元包括通信设备、处理器以及被配置为存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。这些指令使处理器：接收指示电池连接到直流总线的信号；确定来自第一非电网电源的电力的可用性；以及响应于确定该来自第一非电网电源的电力可用，指示用该来自第一非电网电源的电力对该电池充电。来自第一非电网电源的电力对该电池充电。来自第一非电网电源的电力对该电池充电。


技术研发人员：K
受保护的技术使用者：瑞伟安知识产权控股有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/7/13