特許ウォッチ

公開番号2025014012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024189528,2023506528
出願日2024-10-29,2021-08-03
発明の名称電気自動車(EV)高速充電ステーション及びシステム
出願人ザ・ノコ・カンパニー,The Noco Company
代理人個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250121BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電気自動車(EV)を高速充電[例えば、5～15分で充電]するための電気自動車(EV)充電ステーションを提供する。
【解決手段】燃料/電気ステーションは、複数のEV及び複数の従来の燃料タイプ車両を同時に充電するEV充電ステーションであって、電源と、電源から電力を受け取る電気設備と、電気設備から電力を受け取る一次電気リザーバ26-1と、一次電気リザーバから電力を受け取る二次電気リザーバ26-2と、二次電気リザーバから電力を受け取る三次電気リザーバ26-3と、三次電気リザーバから電力を受け取るEV充電器12Aと、を含む。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
電気自動車（ＥＶ）を充電するための電気自動車（ＥＶ）充電ステーションであって、前記ＥＶ充電ステーションは、
電源と、
前記電源から電力を受け取る電気設備と、
前記電気設備から電力を受け取る一次電気リザーバと、
前記一次電気リザーバから電力を受け取る二次電気リザーバと、
前記二次電気リザーバから電力を受け取る第１のＥＶ充電器と
を備える、電気自動車充電ステーション。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
電気自動車（ＥＶ）を充電するための電気自動車（ＥＶ）充電ステーションであって、前記ＥＶ充電ステーションは、
電源と、
前記電源から電力を受け取る電気設備と、
前記電気設備から電力を受け取る一次電気リザーバと、
前記一次電気リザーバから電力を受け取る二次電気リザーバと、
前記二次電気リザーバから電力を受け取る三次電気リザーバと、
前記三次電気リザーバから電力を受け取る第１のＥＶ充電器と
を備える、ＥＶ充電ステーション。
【請求項３】
電気自動車（ＥＶ）を充電するための電気自動車（ＥＶ）充電ステーションであって、前記ＥＶ充電ステーションは、
少なくとも１つの電源と、
前記少なくとも１つの電源から電力を受け取る複数の電気設備と、
前記複数の電気設備からそれぞれ電力を受け取る複数の一次電気リザーバと、
前記第１の一次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数の二次電気リザーバと、
前記複数の二次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数のＥＶ充電器と
を備える、ＥＶ充電ステーション。
【請求項４】
前記二次電気リザーバから電力を受け取る三次電気リザーバをさらに備える、請求項１に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項５】
前記電気設備は複数の電気設備であり、前記一次電気リザーバは、前記複数の電気設備からそれぞれ電力を受け取る複数の一次電気リザーバであり、前記二次電気リザーバは、前記複数の一次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数の二次電気リザーバであり、前記ＥＶ充電器は、前記複数の二次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数のＥＶ充電器である、請求項１に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項６】
前記電気設備は複数の電気設備であり、前記一次電気リザーバは、前記複数の電気設備からそれぞれ電力を受け取る複数の一次電気リザーバであり、前記二次電気リザーバは、前記複数の電気一次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数の二次電気リザーバであり、前記三次電気リザーバは、前記複数の二次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数の三次電気リザーバであり、前記ＥＶ充電器は、前記複数の三次電気リザーバからそれぞれ電力を受け取る複数のＥＶ充電器である、請求項２に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項７】
前記電気設備からＡＣ電力を受け取って前記ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力変換器をさらに備える、請求項１に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項８】
前記ＡＣ－ＤＣ変換器からＤＣ電力を受け取って、前記ＤＣ電力を、前記一次電気リザーバにＤＣ電力を供給するためのＤＣ電力に変換する第１のＤＣ－ＤＣ電力変換器をさらに備える、請求項７に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項９】
前記一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取って、前記ＤＣ電力を、前記二次電気リザーバにＤＣ電力を供給するためのＤＣ電力に変換する第２のＤＣ－ＤＣ電力変換器をさらに備える、請求項７に記載のＥＶ充電ステーション。
【請求項１０】
前記二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取って、前記ＤＣ電力を、前記ＥＶ充電器にＤＣ電力を供給するためのＤＣ電力に変換する第３のＤＣ－ＤＣ電力変換器をさらに備える、請求項８に記載のＥＶ充電ステーション。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気自動車（ＥＶ）のハイスピード充電のための、高速又はハイスピード電気自動車充電ステーション及びシステムを対象とする。高速又はハイスピード電気自動車ステーション及びシステムは、電気自動車のハイスピード充電及び燃料動力車の燃料充填の両方を提供するように構成され得る。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）は、クリーンエミッション、静かな運転、及び低メンテナンスに強い関心を集めて世界中で使用が拡大している。バッテリ技術の進歩は、車両速度ならびに走行距離の向上を支援してきた。バッテリ充電は、この成長を支援するのに役立ち、（例えば、ＣｈｅｖｒｏｌｅｔＶｏｌｔ又はＴｅｓｌａＭｏｄｅｌＳなどの）大型ＥＶバッテリの完全充電に２時間という短い充電時間を提供するように改善されてきた。充電時間を改善するための動きは、バッテリ製造業者に技術を改善させ、彼らのバッテリに「高速充電」機能を提供させた。目標は、ＥＶ車がガソリン車に燃料補給するのとほぼ同じ時間（例えば、１０～１５分）で充電できるようにすることである。
【０００３】
充電中の各（又は複数の）車両に公共電力網から必要とされる大量のＡＣ電力のため、大型車両バッテリの高速充電に問題が発生する。例えば、ＣｈｅｖｒｏｌｅｔＶｏｌｔなどの普通サイズのセダンは、目標充電時間を達成するために、充電プロセス中に３５０ＫＷもの電力を必要とする可能性がある。この電力要件は、同時に充電している数台の車両の分だけ乗じると、充電場所に巨大なＡＣ電源（大きな産業負荷に続いてＡＣ／ＤＣ変換をサポートするための公共電力網インフラストラクチャなど）を必要とする。このタイプのＡＣ電源は、ほとんどの場所で利用することができない。充電中の電力サージもまた、特定の場所における電力要件を予測する電力会社の能力に関する問題を引き起こす。この特定の問題に加えて、充電ステーションの場所がまばらである。ＥＶ充電ポンプは、ＥＶ市場を成長させるために、ガソリンスタンドで利用可能でなければならない。
【発明の概要】
【０００４】
ほとんどの場所で十分な電力を提供するために、大型の「電気リザーバ」又は「バッテリリザーバ」又は「エネルギーリザーバ」又は「電力リザーバ」を使用して制御された均等な方法で電力を貯蔵しなければならない。するとこの電気リザーバは、電気自動車を充電するための主要な充電エネルギー源として使用することができる。「リザーバ」要件をサポートするためのバッテリ技術が既に存在する。フロー電池、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ（例えば、ウルトラキャパシタ）及び／又は燃料電池を含むいくつかの異なる電力貯蔵技術を使用することができる。フライホイールエネルギー貯蔵などの他の電気機械技術も使用することができる。電気リザーバは、ガソリンスタンドで燃料（例えば、ガソリン、ディーゼル）を貯蔵するために現在使用されているのと同様の方法で地中に配置することができ、又はこれは地上に配置することもできる。
【０００５】
電気リザーバは、通常のガソリンスタンドに既に存在する電力を使用して充電（例えば、均等な方法で常に充電）することができる。この方法を使用することで、電力会社は使用電力量を予測し、電力サージを回避することができる。例えば、電気リザーバは、連続的に、断続的に、可変電流、可変充電率で、又はプログラムされた方法で、電源（例えば、（１つ又は複数の）既存の電源、（１つ又は複数の）新しい電源、電力網、（１つ又は複数の）送電線、配電システム、発電所、発電機、燃料式発電機、ソーラーパネル、風力発電機）から充電することができる。
【０００６】
電気リザーバに貯蔵されたエネルギーは、電気自動車を充電するための電源として使用することができる。ＥＶを充電するために必要な電力の適切な変換を行うために、通常のガスポンプと非常に類似した（物理的サイズ及び形態の）充電ポンプを使用することができる。ＥＶ用の電源はＤＣバッテリであり、電気リザーバはＤＣ電気リザーバ（例えば、ＤＣフロー電池、ＤＣリチウムイオン電池）であり得るので、必要な電力変換は、単純に直流又はＤＣ－ＤＣ変換であってもよく、今日のほとんどのバッテリ充電器で使用されるＡＣ－ＤＣ変換による電力損失を回避することができる。
【０００７】
充電ステーションのオペレータは、ガソリンの顧客と同様の方法で彼らのＥＶに充電するために顧客に課金することができる。彼らは、リザーバを充電しておくためのコストに関して電力会社と協働することができるほか、リザーバ及びＥＶ充電器又はＥＶポンプ（例えば、充電器又はコンセント）を追加／サポートするためのコストを償却することができる。オペレータは、必要な利益を積み上げ、それに応じてＥＶ客に課金することができる。これにより、ほとんどの場所にとって非実用的であろう追加の送電塔、電力線、変電所などの産業規模の電力網インフラストラクチャを提供する必要がある電力会社の負担がなくなる。
【０００８】
リザーバアプローチを使用することで、（１つ又は複数の）ＥＶの高速充電を提供するために、単にＥＶポンプ（例えば、燃料補給ＥＶポンプ）又は複数のポンプを追加することによって通常のガソリンスタンドを変換することができる。この高速充電により、（１つ又は複数の）ＥＶは、ガソリン燃料車両が今日行っているように全国を容易に移動することができるようになり、（１つ又は複数の）ＥＶをより主流にさせる。
【０００９】
本明細書に記載される主題は、燃料車に燃料補給するため及び／又は電気自動車を充電するためのステーションを対象とする。
【００１０】
本明細書に記載される主題は、充電ステーションを対象とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許