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特表2025-500178電動車両（ＥＶ）高速充電ステーション及びシステム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-09

(54)【発明の名称】電動車両（ＥＶ）高速充電ステーション及びシステム

(51)【国際特許分類】

H02J 7/00 20060101AFI20241226BHJP

B60L 53/30 20190101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

H02J7/00 303C

B60L53/30

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024535216

(86)(22)【出願日】2022-08-03

(85)【翻訳文提出日】2024-08-06

(86)【国際出願番号】 US2022074459

(87)【国際公開番号】W WO2023114562

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】17/644,829

(32)【優先日】2021-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517284935

【氏名又は名称】ザ・ノコ・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＴｈｅＮｏｃｏＣｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀義之

(72)【発明者】

【氏名】スタンフィールド，ジェイムズリチャード

(72)【発明者】

【氏名】アグラワル，ニティシュ

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA04

5G503BA02

5G503BA07

5G503BB01

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC23

5H125AC24

5H125FF12

5H125FF14

(57)【要約】

電動車両（ＥＶ）を高速充電（例えば５～１５分）するための電動車両（ＥＶ）充電ステーション。ＥＶ充電ステーションは、複数の電気リザーバモジュールを備える、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置を含むように構成できる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
前記電動車両を充電するために前記電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の電源と、
前記電動車両を充電するために前記電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の発電機と、
前記１つ又は複数の電源及び／又は前記１つ又は複数の発電機からエネルギーを受け取って貯蔵する１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置であって、前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置が各々、複数の電気リザーバモジュールを備える、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置と、
前記電動車両充電ステーションで前記電動車両を充電するための１つ又は複数の電力ヘッドであって、前記複数の電力ヘッドが前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、前記複数の電力ヘッドが各々、前記電動車両充電ステーションで充電するために前記電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、１つ又は複数の電力ヘッドと、
前記１つ又は複数の電源から、前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバモジュールへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部もしくは制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【請求項2】

前記電動車両充電ステーションにおいて電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
前記電動車両を充電するために前記電動車両充電ステーションに電力を供給するための１つ又は複数の電源と、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の発電機と、
前記１つ又は複数の電源及び／又は前記１つ又は複数の発電機からエネルギーを受け取って貯蔵する１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置であって、前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の各々が複数の電気リザーバモジュールを備える、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置と、
前記電動車両充電ステーションにおいて複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであって、前記複数の電力ヘッドが、前記１つもしくは複数の電源、前記１つもしくは複数の発電機、及び／又は、前記１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、前記複数の電力ヘッドの各々が、前記電動車両充電ステーションにおいて充電するために前記複数の電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、複数の電力ヘッドと、
前記１つ又は複数の電源から、前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部もしくは電源制御システムと、
前記複数の電気リザーバから、前記複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは電気リザーバ制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【請求項3】

前記電動車両充電ステーションにおいて電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
前記電動車両を充電するために前記電動車両充電ステーションに電力を供給するための複数の電源と、
前記電動車両を充電するために前記電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の発電機と
前記複数の電源及び／又は前記１つもしくは複数の発電機からエネルギーを受け取り貯蔵するために、前記電動車両充電ステーションに、あるいは前記電動車両充電ステーションに隣接して、配置された複数のエネルギー貯蔵装置であって、前記複数のエネルギー貯蔵装置の各々が、複数の電気リザーバモジュールを備える、複数のエネルギー貯蔵装置と、
前記電動車両充電ステーションにおいて複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであって、前記複数の電力ヘッドが、前記複数の電源のうちの１つもしくは複数、及び／又は前記複数のエネルギー貯蔵装置のうちの１つもしくは複数から電力を受け取り、前記複数の電力ヘッドの各々が、前記電動車両充電ステーションにおいて充電するために前記電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、複数の電力ヘッドと、
前記複数の電源のうちの前記１つ又は複数から、前記複数のエネルギー貯蔵装置のうちの１つ又は複数の前記複数の電気リザーバモジュールへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部もしくは電源制御システムと、
前記複数の電気リザーバから前記複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは電気リザーバ制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【請求項4】

前記複数の電気リザーバから前記１つ又は複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは制御システムをさらに備える、請求項１に記載のステーション。

【請求項5】

前記電動車両電力ステーションは、前記１つ又は複数の電力ヘッドが前記１つもしくは複数の電源及び／又は前記１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取るように構成される、請求項１に記載のステーション。

【請求項6】

前記電動車両充電ステーションが、前記電動車両充電ステーションで同時に、複数の電動車両を一斉に充電するように構成されている、請求項１に記載のステーション。

【請求項7】

前記１つ又は複数の電力ヘッドが、前記電動車両充電ステーションで複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであり、前記複数の電力ヘッドが、前記１つもしくは複数の電源及び／又は前記１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、前記複数の電力ヘッドの各々が、前記電動車両充電ステーションで充電するために前記電動車両の各々に解放可能に接続するように構成される、請求項６に記載のステーション。

【請求項8】

前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数のエネルギー貯蔵ユニットから、前記電動車両充電ステーションで充電される前記複数の電動車両へ、電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電力充電制御部もしくはシステムをさらに備える、請求項１に記載のステーション。

【請求項9】

前記１つ又は複数の電源が電力網を備える、請求項１に記載のステーション。

【請求項10】

前記１つ又は複数の発電機が、前記１つ又は複数の発電機を動作させるために燃料を使用する、請求項１に記載のステーション。

【請求項11】

前記１つ又は複数の発電機が、前記電動車両充電ステーションのオンサイトに配置される、請求項１に記載のステーション。

【請求項12】

前記１つ又は複数の発電機が、前記電動車両充電ステーションのオフサイトに配置される、請求項１に記載のステーション。

【請求項13】

前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置が複数のエネルギー貯蔵装置である、請求項１に記載のステーション。

【請求項14】

前記１つ又は複数の電力ヘッドが複数の電力ヘッドである、請求項１に記載のステーション。

【請求項15】

前記１つ又は複数の電気制御部もしくは制御システムが、複数の電源から前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成されている、請求項１４に記載のステーション。

【請求項16】

前記１つ又は複数の電源から前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムを含む、請求項１に記載のステーション。

【請求項17】

前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバモジュールから、前記電動車両充電ステーションで充電されている複数の電動車両への電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電力充電制御部もしくは制御システムを含む、請求項１に記載のステーション。

【請求項18】

前記１つ又は複数の電源が複数の電源である、請求項１に記載のステーション。

【請求項19】

前記複数の電源から前記１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の前記複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気制御部もしくは制御システムを含む、請求項１８に記載のステーション。

【請求項20】

前記１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムが、前記複数のエネルギー貯蔵ユニットを順番に充電するように構成されている、請求項１９に記載のステーション。

【請求項21】

前記１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムが、前記順番を、１回又は複数回繰り返すために巡回するように構成されている、請求項１９に記載のステーション。

【請求項22】

集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムをさらに備える、請求項１に記載のステーション。

【請求項23】

前記集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する前記高速充電電動車両（ＥＶ）システムが、
変圧器と、
前記変圧器に接続され、変圧器から電力を受け取るＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取る高速充電器コントローラと、
前記高速充電器コントローラに接続され、前記高速充電器コントローラから電力を受け取る入力バスと、
前記入力バスに接続され、前記入力バスから電力を受け取る、複数の電気リザーバモジュールを有する電気リザーバと、
前記複数のリザーバモジュールに接続され、前記複数のリザーバモジュールから電力を受け取る、出力バスと、
前記出力バスに接続され、前記出力バスから電力を受け取るＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取るＥＶ充電器と、
前記ＥＶ充電器に接続され、前記ＥＶ充電器から電力を受け取るＥＶ充電ポートであって、前記１つ又は複数の電動車両を充電するように構成されたＥＶ充電ポートと、
を備える、請求項２２に記載のステーション。

【請求項24】

前記ＡＣ／ＤＣコンバータを前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続するバイパス電源回路を、
さらに備える、請求項２３に記載のステーション。

【請求項25】

分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムをさらに備える、請求項１に記載のステーション。

【請求項26】

前記分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する前記高速充電電動車両（ＥＶ）システムが、
変圧器と
前記変圧器に接続され、変圧器から電力を受け取る複数のＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータ（例えば、バイパススイッチ）の各々に接続され、前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの各々から電力を受け取る複数のスイッチと、
前記複数のスイッチに接続され、前記複数のスイッチから電力を受け取る入力バスと、
前記入力バスに接続され、前記入力バスから電力を受け取る複数の電気リザーバモジュールを有する電気リザーバと
前記電気リザーバの前記複数の電気リザーバモジュールに接続され、前記電気リザーバの前記複数の電気リザーバモジュールから電力を受け取る出力バスと、
前記出力バスに接続され、前記出力バスから電力を受け取るＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取るＥＶ／ＨＥＶ充電器と、
前記ＥＶ／ＨＥＶ充電器に接続され、前記ＥＶ／ＨＥＶ充電器から電力を受け取る充電ポートであって、前記１つ又は複数の電動車両を充電するように構成された充電ポートと、
を備える、請求項２１に記載のステーション。

【請求項27】

前記複数のスイッチを前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続するバイパス電源回路を含む、請求項２６に記載のステーション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば電動車両（ＥＶ）のハイスピード充電又は再充電のための高速充電電動車両（ＥＶ）充電ステーション及びシステムに関する。高速充電又は再充電用の電動車両（ＥＶ）ステーション及びシステムは、例えば、電動車両（ＥＶ）のハイスピード充電又は再充電、及び燃料駆動車両の充填の両方を提供するように構成できる。

【背景技術】

【0002】

電動車両（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改善を支援してきた。この成長を支援するのに役立ち、大型ＥＶバッテリの完全充電のために２時間という短い再充電時間を提供するために、バッテリ充電が改善されてきた（例えば、ＣｈｅｖｒｏｌｅｔＶｏｌｔ又はＴｅｓｌａＭｏｄｅｌＳなど）。再充電時間を改善しようとする動きにより、バッテリ製造業者は、技術を改善し、バッテリに「高速充電」能力を提供するようになっている。目標は、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、ＥＶ車が再充電できるようにすることである。

【0003】

大型車両バッテリの高速な再充電では、再充電中に各（又は複数の）車両（複数可）に対して商用電力グリッドから大量のＡＣ電力が必要となるため、問題が発生する。例えば、ＣｈｅｖｒｏｌｅｔＶｏｌｔなどの通常サイズのセダンは、目標再充電時間を達成するために、再充電プロセス中に３５０ＫＷもの高出力を必要とする可能性がある。この電力要件は、複数の車両が一斉に充電されることによって乗算されると、再充電場所に巨大なＡＣ電源（例えば、大規模な産業負荷をサポートするための商用電力グリッドインフラストラクチャ、その後にＡＣ／ＤＣ変換がある）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できない。再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問題を引き起こす。この特定の問題に加えて、再充電ステーションの場所がまばらである。ＥＶ市場を成長させるためには、ガソリンスタンドでＥＶ再充電ポンプを利用できなければならない。

【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、電力は、１つ又は複数の貯蔵容量「電気リザーバ」もしくは「バッテリリザーバ」もしくは「エネルギーリザーバ」もしくは「電源リザーバ」を使用して、制御された均等な方法で貯蔵及び／又は生成されなければならない。次いで、この１つ又は複数の電気リザーバは、電動車両（ＥＶ）を再充電するための主な再充電エネルギー源として使用できる。「リザーバ」要件をサポートするバッテリ技術は既に存在する。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蓄電技術を使用できる。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できる。１つ又は複数の電気リザーバは、例えば、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下に配置でき、及び／又は、地上の上方に配置できる。

【0005】

１つ又は複数の電気リザーバは、従来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できる。この方法を使用することにより、電力会社は電力使用量を予測して対応でき、電力サージを回避できる。例えば、１つ又は複数の電気リザーバは、電源（例えば、既存の電源（複数可）、新しい電源（複数可）、電力網、送電線（複数可）、配電システム、発電所、発電機、燃料型発電機、ソーラー、ソーラーパネル、太陽光発電、熱、太陽熱、風力発電機、風力発電機）から連続的に、断続的に、可変的に、又はプログラムされた方法で再充電できる。

【0006】

電気リザーバに貯蔵されたエネルギーは、ステーションで電動車両（複数可）を再充電するための電源として使用できる。従来のガソリンポンプと（物理的サイズ及び形態において）非常に類似した再充電ユニット（例えば、電気ポンプ）を使用して、ＥＶを充電するために必要な電力の適切な変換を行うことができる。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、ＤＣリチウムイオン電池アレイ）であり得るため、必要な電力変換は、単純に直接又はＤＣ－ＤＣ変換であり得、今日のほとんどのバッテリ充電器で使用されているＡＣ－ＤＣ変換による電力損失を回避する。

【0007】

発電機（例えば、電気的な発電機）によって生成されたエネルギーは、電気リザーバの有無にかかわらず、ステーションで電動車両（複数可）を再充電するための電源として使用することもできる。発電機は、オンサイト（すなわち、ステーションに配置されている）又はオフサイト（すなわち、ステーション敷地から切り離されているが、ステーション敷地の近く又はステーション敷地から少し離れている）に配置できる。発電機は、ステーションの敷地に設置することもできるし、可搬型発電機とすることもできる。例えば、発電機は、かなりの電力出力を提供する発電機ユニットとしてステーションに輸送及び設置することができる貨物コンテナ又は同様に構成されたコンテナ内に、部分的又は完全に収容できる。さらに、発電機は、単一の発電機又は複数の発電機とすることができる。（例えば、発電所を提供するために互いに接続される）

【0008】

再充電ステーションのオペレータは、ガソリン顧客と同様又は類似の方法でＥＶを再充電するために顧客に充電できる。それらは、リザーバを充電状態に保つためのコストに関して電力会社と協働でき、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／支持するためのコストを償却できる。オペレータは、必要とされる利益を積み上げ、それに応じてＥＶ顧客に充電できる。これにより、ほとんどの場所では非現実的な可能性がある、追加のタワー、電力線、変電所などの産業規模の電力グリッドインフラストラクチャを提供しなければならないという電力会社の負担がなくなる。

【0009】

リザーバ手法を使用すると、ＥＶ充電器もしくはＥＶポンプ（例えば、燃料補給ＥＶポンプ）、又は複数のＥＶ充電器もしくはＥＶポンプを単に追加して、ＥＶ（複数可）の高速充電を提供することによって、従来のガソリンスタンドを変換できる。この高速充電により、ＥＶは、今日のガソリン車と同様に全国を容易に移動することが可能になり、ＥＶがより主流になり得る。

【0010】

本明細書に記載の主題は、燃料車への燃料補給、及び／又は電動車両への再充電、のためのステーションに関する。

【0011】

説明される主題は、再充電ステーションに関する。

【0012】

本明細書に記載の主題は、電気／燃料ステーションに関する。

【0013】

本明細書に記載の主題は、ガソリンポンプ、及び電気ポンプ又はＥＶ充電器の両方を備えるか、あるいはそれらからなる、改善されたガソリンスタンドに関する。

【0014】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又はＥＶ充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、電気再充電／燃料ステーションに関する。

【0015】

【0016】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、電気再充電／燃料ステーションに関し、少なくとも１つの燃料ポンプが、少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器から所定の距離だけ離間している。

【0017】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、電気再充電／燃料ステーションに関し、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器が、単一のユニットに設けられる。

【0018】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、燃料／電気ステーションに関し、少なくとも１つの燃料ポンプ、及び少なくとも１つの電気ポンプ又は充電器が、別個のユニットである。

【0019】

本明細書に記載の主題は、複数の燃料ポンプ、及び複数の電気ポンプ又はＥＶ充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0020】

本明細書に記載の主題は、複数の燃料ポンプ位置、及び複数の電気ポンプ又は充電器を備えるか、あるいはそれらからなる、燃料／電気ステーションに関し、燃料ポンプが少なくとも１つの列に配置され、電気ポンプ又は充電器が少なくとも１つの別の列に配置される。

【0021】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0022】

本明細書に記載の主題は、複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0023】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つのオンサイト電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0024】

本明細書に記載の主題は、地表面の下方に配置された少なくとも１つの電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0025】

本明細書に記載の主題は、地表面の下方に配置された複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0026】

本明細書に記載の主題は、地表面の上方に配置された少なくとも１つの電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0027】

本明細書に記載の主題は、地表面の上方に配置された複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0028】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0029】

本明細書に記載の主題は、複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0030】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つのオンサイト電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0031】

本明細書に記載の主題は、複数のオンサイト電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0032】

【0033】

本明細書に記載の主題は、地表面の下方に配置された複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0034】

記載された主題は、地表面の上方に配置された少なくとも１つの電気リザーバを備えるか、又はそれからなる燃料／電気ステーションに関する。

【0035】

本明細書に記載の主題は、地表面の上方に配置された複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0036】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つの燃料タンクと、地表面の下方に配置された少なくとも１つの電気リザーバとを備えるか、又はそれらからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0037】

本明細書に記載の主題は、複数の燃料タンクと、地表面の下方に配置された複数の電気リザーバとを備えるか、又はそれらからなる、燃料／電気ステーションに関する。

【0038】

本明細書に記載の主題は、少なくとも１つのガソリンタンクと、地表面の下方に配置された少なくとも１つの電気リザーバとを備えるか、又はそれらからなり、少なくとも１つのガソリンタンクと少なくとも１つの電気リザーバとが少なくとも所定の距離だけ離間している燃料／電気ステーションに関する。

【0039】

【0040】

【0041】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、少なくとも１つの電源と、少なくとも１つの電源から電力を受け取る複数の電気サービスと、複数の電気サービス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、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、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充電器とを備えるか、又はそれらからなる。

【0042】

【0043】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスが複数の電気サービスであり、一次電気リザーバが、複数の電気サービス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、二次電気リザーバが、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、ＥＶ充電器が、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。

【0044】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスが複数の電気サービスであり、一次電気リザーバが、複数の電気サービス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、二次電気リザーバが、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、三次電気リザーバが、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、ＥＶ充電器が、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。

【0045】

【0046】

【0047】

【0048】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスからＡＣ電力を受け取り、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＡＣ－ＤＣコンバータからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して一次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第１のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して二次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第２のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換してＥＶ充電器にＤＣ電力を供給する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備える。

【0049】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスからＡＣ電力を受け取り、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＡＣ－ＤＣコンバータからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して一次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第１のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して二次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第２のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換してＥＶ充電器にＤＣ電力を供給する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＥＶ充電器が、ＤＣ電力をＥＶに供給するＤＣ電力に変換するためのＤＣ－ＤＣ電力に変換する第４のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを備える。

【0050】

【0051】

【0052】

【0053】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスからＡＣ電力を受け取り、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＡＣ－ＤＣコンバータからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して一次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第１のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して二次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第２のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して三次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備える。

【0054】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスからＡＣ電力を受け取り、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＡＣ－ＤＣコンバータからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して一次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第１のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して二次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第２のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して三次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、三次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＥＶ充電器に供給するためのＤＣ電力に変換する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備える。

【0055】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、電気サービスからＡＣ電力を受け取り、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、ＡＣ－ＤＣコンバータからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して一次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第１のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、一次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して二次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第２のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、二次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換して三次電気リザーバにＤＣ電力を供給する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを、さらに備え、三次電気リザーバからＤＣ電力を受け取り、ＤＣ電力をＥＶ充電器に供給するためのＤＣ電力に変換する第３のＤＣ－ＤＣ電力コンバータをさらに備え、ＥＶ充電器が、ＤＣ電力をＤＣ電力に変換してＥＶにＤＣ電力を供給するための第５のＤＣ－ＤＣ電力コンバータを備える。

【0056】

【0057】

【0058】

【0059】

【0060】

【0061】

【0062】

【0063】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、ＥＶ充電ステーションが、電源、一次電気リザーバ及び／又は二次電気リザーバからＥＶを充電するための電力を、選択的に又は一斉に提供するように構成されている。

【0064】

本明細書に記載の主題は、電動車両（ＥＶ）を充電するための電動車両（ＥＶ）充電ステーションに関し、ＥＶ充電ステーションが、電源と、電源から電力を受け取る電気サービスと、電気サービスから電力を受け取る一次電気リザーバと、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と、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、を備えるか、又はそれらからなり、ＥＶ充電ステーションが、電源、一次電気リザーバ、第２の電気リザーバ、及び／又は三次電気リザーバからＥＶを充電するための電力を、選択的に又は一斉に提供するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0065】

【図1】本発明による燃料／電気ステーションの概略図である。

【図2】図１に示す燃料／電気ステーションの別の概略図である。

【図3】図１に示す燃料／電気ステーションの構造及び配置の概略図である。

【図4】燃料／電気ステーション、例えば、図１に示す燃料／電動車両（ＥＶ）ステーションと共に使用するための、又は例えば遠隔地のある区画で使用するための、可搬型燃料／電動車両（ＥＶ）ステーションの構造及び配置の概略図である。

【図5】図１～図３に示す燃料／電動車両（ＥＶ）ステーションで使用するためのフロー電池の概略図である。

【図6】電気リザーバ（例えばフロー電池、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）から燃料／電気ポンプ（例えば、ＥＶポンプ、ＥＶ充電器、及び／又は燃料ポンプ）への電力の流れを示すフローチャートである。

【図7】本発明に係る燃料／電気ポンプの側面図である。

【図8】電源と電気リザーバからのＥＶ充電の電力分担を示す概略図である。

【図9】燃料／電気ポンプの電気リザーバ及び／又はリチウムイオン電池からのＥＶの充電の電力分担を示す概略図である。

【図10】燃料ポンプ及びＥＶ充電器を備える燃料／電気ポンプへの電気リザーバ（例えばフロー電池、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）からの電力の流れを示すフローチャートである。

【図11】燃料ポンプとＥＶ充電器とを備える本発明による燃料／電気ポンプの側面図である。

【図12】電源（例えば、電力グリッド）と電気リザーバからのＥＶ充電の電力分担を示す概略図である。

【図13】燃料／電気ポンプの電気リザーバとリチウムイオン電池からのＥＶ充電の電力分担を示す概略図である。

【図14-1】複数の（例えば、４つ）モジュール式電力サブユニットを備える燃料／電気ステーションを示す概略図である。

【図14-2】複数の（例えば、４つ）モジュール式電力サブユニットを備える燃料／電気ステーションを示す概略図である。

【図15】追加の電気リザーバで強化された、図１に示す燃料／電動車両（ＥＶ）ステーションの概略図である。

【図16】燃料／電気ポンプ（例えば、ＥＶポンプ、ＥＶ充電器、及び／又は燃料ポンプ）の電気リザーバ（例えばフロー電池、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）から二次電気リザーバ（例えば、バッテリ、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）、三次電気リザーバ（例えば、バッテリ、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）への電力の流れを示すフローチャートである。

【図17】再充電中の電動車両と通信するための、本発明による燃料／電動車両（ＥＶ）ステーション用の通信システムのブロック図である。

【図18】図１７に示す通信システムの通信インターフェースを示す図である。

【図19】集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムの概略図である。

【図20】分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムの概略図である。

【図21】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムのベースバッテリモジュール仕様を示す表である。

【図22】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムのケーブル配線仕様を示す表である。

【図23】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムの追加の製品仕様を示す表である。

【図24】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムの二用途バッテリ仕様を示す表である。

【図25A】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用のＥＶコネクタの斜視図である。

【図25B】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の別のＥＶコネクタの斜視図である。

【図25C】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用のさらなるＥＶコネクタの斜視図である。

【図25D】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用のさらに別のＥＶコネクタの斜視図である。

【図26A】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の４つのコネクタポートを有する、米国／北米で使用するための４連ＣＣＳ（複合充電システム）コンボタイプ１のコネクタの正面図である。

【図26B】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の４つのコネクタポートを有する、欧州で使用するための４連ＣＣＳ（複合充電システム）コンボタイプ２のコネクタの正面図である。

【図27】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用のフェニックスコンタクト冷却式電動車両（ＥＶ）コネクタの斜視図である。

【図28】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムのための電気回路の回路図である。

【図29】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の電気リザーバに使用するためのベースバッテリモジュール構築の様々な段階を示す流れ図である。

【図30】ベースバッテリモジュール蓋を取り付けずに組み立てられた状態を示す斜視図である。

【図31】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の電気リザーバで使用するためのベースバッテリモジュール対の構築の様々な段階を示す流れ図である。

【図32】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システム用の組み立てられた電気リザーバの斜視図である。

【図33】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムで使用するための電圧トリミングシステムの概略図である。

【図34】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムで使用するための昇圧／降圧システムの概略図である。

【図35】本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムで使用するための電気リザーバのベースバッテリモジュールを出る空気流を示すベースバッテリモジュールの斜視図である。

【図36】単純に高次の構成要素を取り外すだけで、ベースバッテリモジュールの蓋を取り外しが、バッテリアレイストリング電圧を自然に細分化するように、ベースバッテリモジュールの蓋に埋め込まれた「電圧導通リンク」又は「高電圧ジャンパ」を示すベースバッテリモジュールの斜視図である。

【図37】ベースバッテリモジュールの蓋に埋め込まれた「電圧導通リンク」又は「高電圧ジャンパ」を示すベースバッテリモジュールの概略図である。

【図38】電動車両（ＥＶ）を充電するための電力グリッドから電力ヘッドまでの電力潮流及び電力変換段を示す概略図である。

【図39】ベースバッテリモジュールで使用するための高温バッテリインジケータの仕様を示す表である。

【図40】複数の電力ヘッドに電力を供給するための複数の電気リザーバ（例えば、ベースバッテリモジュール）及び複数の変圧器（例えば、パッド変圧器）を有する、本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムを示す概略図である。

【図41】電力網及び１つ又は複数の追加の電源（例えば、風力駆動発電システム及びソーラーパネル）に選択的に接続された集合型トポロジーを有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムを示す概略図である。

【図42】電力網及び１つ又は複数の電源（例えば、風力発電システム、ソーラーパネル）に選択的に接続された分散型トポロジーを有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムを示す概略図である。

【図43】電力網及びオンサイト発電機及び／又はオフサイド発電機（例えば、オンサイト発電機、オフサイト発電機）に選択的に接続された集合型トポロジーを有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムを示す概略図である。

【図44】電力網に選択的に接続された分散型トポロジーを有する本発明による高速充電電動車両（ＥＶ）システムならびにオンサイト発電機及び／又はオフサイド発電機（例えば、オンサイト発電機、オフサイト発電機）を示す概略図である。

【図45】燃料タイプの車両に燃料供給又は燃料補給し、オンサイト発電機及び／又はオフサイト発電機に燃料を供給するための、１つ又は複数の燃料タンクを有する本発明による燃料／充電システムを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0066】

本発明による燃料型車両用の燃料と電動車両（ＥＶ）の高速充電の両方を提供するように構成された、燃料／電気ステーション１０を図１及び図２に示す。燃料／電気ステーション１０は、１）燃料（例えば、ガス、ディーゼル、プロパン、液体プロパン、水素）を分配し、２）電動車両（ＥＶ）を充電又は再充電するように、構造化、配置、及び設計されている。

【0067】

燃料／電気ステーション１０は、複数の燃料／電気ポンプ１２（例えば、ガソリンポンプ）を備える。燃料／電気ポンプ１２は各々、ＥＶを再充電するための電動車両充電器又はＥＶ充電器と、燃料タイプの車両に燃料（例えば、ガソリン、ディーゼル、ガス、プロパン、液体プロパン、水素）を補給するための燃料ポンプとを備える。燃料／電気ポンプ１２は各々、例えば燃料／電気ポンプ１２のハウジング又はコンパートメント（複数可）内に、ＥＶを充電するための電気部品（例えば、ＥＶ充電器、ＤＣ－ＤＣコンバータ、バッテリ、リチウムイオン電池、蓄電キャパシタ、燃料電池）、及び、例えば内燃機関（例えば、燃料ポンプ、燃料計、燃料フィルタ、電気制御部）を有する、従来の燃料タイプ車両に燃料を補給するための電子部品、を備えることができる。燃料／電気ポンプ１２は、例えば、ハウジング、コンパートメント、及び電気部品から熱を除去するための冷却機器（例えば、ファン、冷却機、冷却循環システム）を含むことができる。

【0068】

燃料／電気ポンプ１２は、図１には、各列に３つの燃料／電気ポンプ１２が、２列で示されている。しかしながら、より多くの又はより少ない燃料／電気ポンプ１２を列に設けることができ、又はより多くの又はより少ない列が存在できる。

【0069】

図７に示すように、燃料／電気ポンプ１２は各々、ディスプレイ１４と、ＥＶフックアップ及び再充電用に構成された電気コネクタ１６Ｂを有する充電ケーブル１６Ａと、ガソリンノズル１８Ｂが取り付けられたガソリンホース１８Ａと、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０と、電流リミッタ６１と、内部リチウムイオン電池１９（例えば、バッテリ、複数のバッテリ、蓄電キャパシタ、燃料電池）と、を有する。あるいは、燃料／電気ポンプ１２は、ＥＶのみを充電するように構造化された電気ポンプ（すなわち「充電専用」ポンプ）として構造化又は構成することができ、あるいは、燃料のみを圧送するように構成された燃料ポンプ（すなわち「燃料充填専用」ポンプ）として構造化又は構成できる。燃料ポンプ（例えば、ガソリンポンプ）は、燃料／電気ステーション１０の敷地内の様々な配置及び／もしくは場所で、ＥＶ充電器を備える又はＥＶ充電器からなる電気ポンプから離間され得る。

【0070】

ここでも、図示されている燃料／電気ポンプ１２は、ガソリンのポンピング及びＥＶ充電の両方のための構成要素又は部品を備える。例えば、燃料／電気ポンプ１２は、リチウムイオン電池１９、蓄電キャパシタ、燃料電池、リチウムイオン電池１９によって電動車両（ＥＶ）に供給される電圧及び電流を制御するように構成された電子コントローラ、燃料ポンプ構成要素、ならびに／あるいは、安全電子機器（例えば、すべての分配を停止、ＥＶ充電を停止、燃料ポンピングを停止、ハロン火災システムを始動、電気スパーク抑制、動作ロックアウト検出、及び「燃料充填専用」充填モード又は「充電専用」充電モードのための制御部）を備えることができる。

【0071】

ここでも、図１及び図２に示す配置は、図示の燃料／電気ポンプ１２の列を、物理的に離間した１つ又は複数の列の「燃料充填専用」ポンプ、及び１つ又は複数の列の「充電専用」ポンプ、で変更し、安全上の理由のために（例えば、電気機器及び潜在的な電気火花に近接する、燃料蒸気を防止するために）、それらを分離できる。しかしながら、燃料／電気ポンプ１２は、電気スパーク抑制、高レベルの電気的接地、冗長電気的接地、別個のガス及び電気的動作のための別個のコンパートメント又は格納構造、空気通気又は空気もしくはガス（例えば窒素）循環ポンプ、ファン、ならびに／あるいは冷却機を提供して、同じ燃料／電気ポンプ１２内でのガス及び電気的動作の両方を可能にするように構成又は設計できる。ここでも、燃料／電気ポンプ１２は、一度に一動作モードのみを可能にするように構成又は設計でき、例えば、動作の間に時間休止を設けて、空気排気又は循環ポンプが、ガス動作モード後に残りの燃料又は燃料蒸気を大気に除去することを可能にする。

【0072】

燃料／電気ステーション１０は、個々の燃料ライン２４（すなわち、燃料分配の配置及びシステム）に接続されてこれに供給する主燃料供給ライン２２を介して、個々の燃料／電気ポンプ１２に接続された地下の燃料貯蔵タンク２０を備える。燃料／電気ステーション１０は、個々の電線３０（すなわち、電気分配の配置及びシステム）に接続されてこれに供給する主電力線２８を介して、個々の燃料／電気ポンプ１２に接続された地下電気リザーバ２６をさらに備える。燃料／電気ステーション１０は、燃料タイプ車両に燃料を充填するのと同様の時間枠内で、電気車両のハイスピード充電又は再充電を提供することが期待される（例えば、電動車両（ＥＶ）を５～１５分で充電又は再充電するように構成されている）。

【0073】

図１及び図２に示す燃料／電気ステーション１０の代替として、より大きい、及び／又はピークの需要を満たすために、複数の燃料タンク２０及び／又は複数の電気リザーバ２６を、燃料／電気ステーション１０に設けることができる。例えば、燃料／電気ステーションは、各々が電気リザーバ及び複数の燃料／電気ポンプ１２を備える複数の動力サブユニットを備えるか、又はそれらからなり得る。

【0074】

電気リザーバ２６は、大量の電力を貯蔵するように構成された装置又はデバイスであり得る。例えば、電気リザーバ２６は、バッテリ、フロー電池、リチウムイオン電池、リチウムイオン電池アレイ（例えば、バッテリ群）、蓄電キャパシタ（例えば、ウルトラキャパシタ）及び／又は燃料電池であり得る。例えば、電気リザーバ２６は、フロー電池又は複数のリチウムイオン電池であり得る（例えば、燃料／電気ポンプ１２に隣接して配置され、燃料／電気ポンプ内に内部に配置され、ＥＶを高速充電するように構成されている）。電気リザーバ２６は、時間ごと、毎日、毎週、毎月、及び毎年のスケジュールで再充電されるＥＶの予測数に基づいて需要に対応するように設計、構築、及びサイズ設定できる。

【0075】

電気リザーバ２６は、例えば店舗３６又はステーションのオンサイトの他の適切な場所に配置された電気サービス３４（例えば、電気サービスパネル）に接続された地下電力線３２を介して電力が供給される。高電力サービスライン３８は、電源４０（例えば、電力グリッド、電力網、発電所、電気原動所、伝送線、送電線、伝送所、送電所、発生機（複数可）、発電機（複数可）、燃料発電機（複数可）、燃料電力発電機（複数可）、太陽光発電システム、ソーラーパネル（複数可）、風力、風力発電機（複数可））、エネルギー貯蔵機器、蓄電機器、及び他の適切な電源から電力を供給する。電源４０からの入力電力を測定するために、（例えば、店舗３６の側面に配置される）電力計３５を設けることができる。

【0076】

さらに、電力線３２を介して電気リザーバ２６の充電を制御するために、電力線３２に電子コントローラ４１を設けることができる。例えば、電子コントローラ４１は、電気リザーバ２６の構成要素もしくは部分、又は、（例えば、燃料／電気ステーション１０の敷地内に配置された）別個の構成要素もしくは部分とすることができる。電子コントローラ４１は、例えば、プログラマブル電子コントローラであり得る。

【0077】

さらに、図１及び図３に示すように、入力ＡＣ電力を電力線３２を介して電気リザーバ２６の充電用ＤＣ電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３を電力線３２に設けることができる。例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３は、電気リザーバ２６の構成要素もしくは部分、又は、（例えば、燃料／電気ステーション１０の敷地内に配置された）別個の構成要素もしくは部分とすることができる。

【0078】

電気リザーバ２６は、様々な方法で再充電できる。例えば、電気リザーバ２６は、連続的に充電され、断続的に充電され、可変的に充電され、オンデマンドで充電され、及び／又は、プログラム又はアルゴリズムに従って、充電される。例えば、充電方法は、毎日のスケジュールを通して予測数の電動車両を充電するための需要を満たしながら、需要（例えば、電源４０のピーク需要を回避する）を低減又は最小化する方法で、電気リザーバ２６を充電することであり得る。プログラム又はアルゴリズムは、年間、季節（例えば、夏、秋、冬、及び春）、ならびに休日を通して各特定の日の所与の時間における需要量に関するデータを学習及び記憶するように構成され、将来の需要の予測を更新及び改善できる。

【0079】

電気リザーバ２６の充電は、均一速度又は可変速度で電気リザーバ２６を連続的に充電することを含むことができる。あるいは、電気リザーバ２６は、固定速度で断続的に再充電することができ、及び／又は異なる期間に異なる速度で充電できる。いずれにせよ、その意図は、電源４０のピーク電力需要を最小限に抑えながら、燃料／電気ステーション１０でＥＶを再充電するためのピーク需要を常に満たすのに十分な電力可用性を提供するように、燃料／電気ステーション１０を構造化及び配置することである。

【0080】

図１～図３には燃料／電気ステーション１０が示されており、及び／又は図４に示すように、別の動作（例えば、別の場所、例えば遠隔地に配置されたある区画）に電力ユニット１２６，２２６を取り付けることができる。図示の電力ユニット１２６，２２６は、再充電のみを提供するように構造化及び配置されている。しかしながら、ユニット１２６，２２６は、従来の燃料タイプの車両のための燃料補給又はＥＶのための電気再充電の両方を提供するように修正できる。電力ユニット１２６，２２６は、例えば、燃料／電気ステーション１０の電気パネル３４に接続されて電力を供給できる。

【0081】

可搬型の電力ユニット１２６，２２６は、可搬型の電力ユニットであり得る。例えば、２０フィートの移動式貯蔵コンテナには、充電専用ポンプ１２を取り付けることができ、４０フィートの移動式貯蔵コンテナには、２つの充電専用ポンプ１２を取り付けることができる。可搬型電力ユニット１２６，２２６は、現場（例えば、新規ステーション場所、ローカルステーション場所、遠隔ステーション場所）に輸送でき、動作を開始するために接続できる。可搬型の電力ユニット１２６，２２６は、一時的な動作、遠隔動作を提供し、安価な、再利用可能な、又は再配置可能な動作を提供するのに、特に有用であり得る。

【0082】

図１～図３に示す電気リザーバ２６は、例えば、図５に示すフロー電池５０であり得る。具体的には、フロー電池５０は、図１～図３に示す燃料／電気ステーション１０又は図３に示す電力ユニット１２６及び２２６の可搬型の電気リザーバ２６として使用するために、構造化、構成、及び／又は設計できる。

【0083】

フロー電池５０は、例えば、循環ポンプを有するＡＱＤＳ／ＡＱＤＳＨ電解質貯蔵タンクと、プロトン交換膜によって分離された一対の離間した多孔質炭素電極と共に、別の循環ポンプを有するＨＢｒ／ＢＲ２電解質貯蔵タンクとを備える。フロー電池５０は、燃料／電気ポンプ１２に通じる電源ケーブル３２（電源）及び主電源ケーブル２２に接続され、これらに供給される。

【0084】

図６に示すように、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣコンバータ６０は、電気リザーバ２６から電力を受け取り、次いで燃料／電気ポンプ１２に電力を供給できる。コンバータ６０は、電気リザーバ２６の構成要素もしくは一部、及び／又は燃料／電気ポンプ１２の構成要素もしくは一部であり得る。

【0085】

フロー電池
この場合も、電気リザーバ２６は、１つ又は複数のフロー電池５０であり得る。レドックスフロー電池セルスタックの開回路電圧は、他のバッテリと同様に、直列のスタックの数に正比例する。

【0086】

ＥＶバッテリを充電するために、フロー電池５０によって提供される電圧は、ＥＶバッテリを充電する必要があるレベル（例えば、充電プロセス中にいくつかの異なる中間レベルを想定してもよい）に調整可能でなければならない。適切な感知及びフィードバック機構を有する適切に設計されたＤＣ－ＤＣコンバータ６０（例えば、図７に示すように、燃料／電気ポンプ１２内に収容されている）は、フロー電池に続いて、ＥＶバッテリを充電するための所望の電圧を提供する。例えば、ＴｅｓｌａＭｏｄｅｌＳは、約３５０ＶＤＣのバッテリ電圧を有する。

【0087】

電気リザーバ２６（例えば、フロー電池５０）自体から利用可能な電圧は、その構成（すなわち、スタック内のセルの数、直列のスタックの数）に依存する。例えば、２００９年に設置されたバナジウムフロー電池では、各スタックに４０個のセルを有する３つのセルスタックを含み、以下が実証されている。スタックは電気的に直列に接続され、約１６５Ｖの電位を与える（Ｒｉｓｏ－ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｐｏｒｔ、Ｒｉｓｏ－Ｒ－１７５３（ＥＮ）、２０１１年２月、デンマーク工科大学）。

【0088】

この電圧は、より多くのセルスタックを直列に追加することによって増加できる。電圧を所望の充電レベルまで上昇させる別の方法は、燃料／電気ポンプ１２に存在するＤＣ－ＤＣコンバータ６０内のパワーエレクトロニクス昇圧コンバータを使用することである。所望の充電電圧に到達するためのトポロジーの選択は、各オプションの経済性及び各オプションが必要とする物理的空間（不動産）に依存する。

【0089】

ＤＣ－ＤＣコンバータ６０の出力電圧は、充電されるＥＶモデルに依存し、これは、大きく異なるバッテリ電圧又は充電ポートのフォームファクタを有し得る。ＤＣ－ＤＣコンバータパワーエレクトロニクスは、特定の範囲のバッテリ電圧に対して必要な電圧レベルを提供することができると考えられる。ＥＶバッテリの電圧要件が、単一のＤＣ－ＤＣコンバータ６０の設計が提供できる範囲を超えているか、又は完全に異なる充電ポートのフォームファクタである場合、同じ電気リザーバ２６（例えばフロー電池５０）とインターフェースする、異なるポンプタイプ２１２を設ける必要がある。

【0090】

いずれのＥＶバッテリも、その製造業者によって推奨される電流レベルで充電される必要があり、これは、ＥＶバッテリを保護し、ＥＶの充電入口ポートに接続するケーブルの電圧降下を制限するために、最大電流レベルを超えてはならない。ＤＣ－ＤＣコンバータ６０の電流制限機能は、その保護を提供する。

【0091】

電気リザーバ２６（例えばフロー電池５０）の出力電圧がＥＶバッテリ電圧よりも高い場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０は、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴのいずれかのタイプのパワーエレクトロニクススイッチからなる「降圧」タイプのものになる。高速充電中に高電流が関与するため、「ゼロ電圧スイッチング」及び同期整流などの低損失スイッチング手法でスイッチを動作させることが好ましいだろう。次いで、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０は、「ハーフブリッジ」に配置されたパワーエレクトロニクススイッチと、それに続く電流リミッタ６１（例えば、ＬＣフィルタ）とからなり得、パワーエレクトロニクススイッチング機構によって引き起こされる電圧リップルを低減する。

【0092】

電気リザーバ２６の出力電圧（例えばフロー電池５０）がＥＶバッテリ電圧よりも低いか又はそれに近い場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０は、第１の「昇圧」段、続いて「ＤＣリンク」コンデンサ、続いて「降圧」段及びＬＣフィルタを有する。「昇圧」段は、フロー電池から利用可能な電圧をより高い電圧にステップアップし、それはその後、充電プロセス中に必要に応じてＥＶバッテリ電圧にダウンコンバートする。昇圧段及び降圧段の両方の動作は、コンバータの損失を最小限に抑えながら再び行われる。

【0093】

電気パネル４０又はケーブル３２に供給するＡＣ電源４０の後に配置されたＡＣ－ＤＣ電力コンバータ４３は、整流器６２の段と、それに続くＤＣ－ＤＣコンバータ６４の段とを組み込むことができる。整流器６２の段は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するために必要である。ＤＣ－ＤＣコンバータ６４又はコンバータ段は、その充電プロセス中に必要とされるように、整流（ＤＣ）電圧を電気リザーバ２６の電圧に変換する必要がある。整流器段は、典型的には、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴのタイプのスイッチを使用して実装される、フルブリッジ「制御整流器」タイプである。整流器段は、事業者によって設定された電力品質要件を満たすために、そのＡＣ側で「力率補正」を達成するように制御される。ＤＣ－ＤＣコンバータ６４の段は、フロー電池電圧が整流電圧よりもそれぞれ低いか高いかに応じて、「降圧」タイプ又は「昇圧」とそれに続く「降圧」タイプであってもよい。ＤＣ－ＤＣコンバータ６４の段は、パワーエレクトロニクススイッチング機構によって引き起こされる電圧リップルを除去するためのＬＣフィルタ６６を含むことができる。ここでも、損失を最小限に抑えるために、パワーエレクトロニクススイッチを動作させる必要がある。

【0094】

ＥＶ電力ポンプ高エネルギーケーブル
燃料／電気ポンプ１２の高エネルギーケーブル１６Ａ（図７）は、電動車両を再充電するために３５０ＫＷの電力を安全に供給できる。この大きな電力を管理するためには、大きな銅ケーブルを使用しなければならない。電力は、電圧と電流の組み合わせになる。今日の電動車両は、３５０～４００ＶＤＣもの高さのバッテリを使用して構築されている。将来、この電圧は、より長い駆動距離及びより速い速度をサポートするためにより高くなる。高速充電の成功をもたらすために、充電電流は４００～５００アンペアであると予想される。

【0095】

充電ケーブルは、必要な充電電流を取り扱うために、００００ＡＷＧ（直径約０．５”）以上の直径を使用して作られなければならない。車両へのインターフェースも大きな導体でなければならない。必要な電力供給を提供するために、１つの大きなケーブル又は２つの小さなケーブルを使用できる。２本のケーブルの利点は、ＥＶ電力ポンプとＥＶとの間の取り扱いを容易にすることである。２本のケーブル接続は、充電プロセスのための安全キーとしても使用できる。より具体的には、ＥＶ電力ポンプは、充電プロセスの開始できるようにするために、両方の導体の固体接続を検出しなければならない。「電子安全キー／ロック」はまた、ポンプへの接続が、充電の準備ができている有効なＥＶであることを保証するために使用される。この安全キーはポンプ安全ソフトウェアの一部であってもよく、ＥＶはポンプを有効にするために有効な応答を提供しなければならない。このようにして、有効なＥＶが接続され、充電準備ができていると安全かつ明確に判定しない限り、ポンプはケーブルに高電力をオンにすることはない。

【0096】

ＥＶ電力ポンプとＥＶとの間の導体は、銅又は銀などの高導電性のヘビーゲージ金属で作成されなければならず、低腐食タイプでなければならない。高エネルギーケーブル１６Ａの端部のコネクタは、安全のために露出した金属部品を有してはならず、２本のケーブルが使用される場合、ケーブルは交換可能であるか、又は、不適切に挿入もしくは接続されないようにキー止めされなければならない。

【0097】

高導電性ケーブル及び接点を使用することにより、重要な充電プロセス中の最小限のエネルギー損失を保証する。充電プロセス中に最大エネルギー（すなわち、電力×時間）が供給されることが非常に重要である。

【0098】

充電プロセス中に発進しようとする人などの事故、又は地震などの環境事故から保護するために、充電中断安全性も提供される。ＥＶ製造業者が充電プロセス中のＥＶの発進を無効にするために使用できる抑制信号が、ポンプから提供される。しかし、充電プロセス中にケーブルがポンプから誤って引き抜かれた場合に備えて、ポンプはこの状態を検出し、外界で利用できないように電源を遮断する。

【0099】

安全のためにバッテリリザーバからの電源をオフにするマスタ遮断レバーも設けられる。

【0100】

最大電力共有
本発明によるハイスピード電動車両充電又は再充電用のステーション及びシステムは、図８に示すように、エネルギーリザーバの充電とＥＶの充電との間の最大電力共有機能を含むことができる。

【0101】

例えば、使用される電気リザーバ２６がレドックスフロー電池５０である場合、出力に電力を供給しながら充電することはできない。これは、ポンプの流れがそれに応じて方向を変えるためである。この制限のために、レドックスフロー電池を充電するために通常使用される追加電力を利用して、実際のＥＶの充電を支援することが可能である。

【0102】

この特徴により、充電目標を選択するリレースイッチングが可能となる。ポンプにＥＶがない間、レドックス電池を選択して継続的に充電できる。ＥＶの充電準備が整うとすぐに、システムは、エネルギーリザーバに向かう電力をＥＶに供給することによって、ＥＶに最大充電を提供するように、選択を切り替えることができる。

【0103】

充電器４３’（図８）は、図１に示すＡＣ－ＤＣ電力コンバータ４３と共に、電気リザーバ２６を充電するための充電器４３’を構成するための他の電気部品又は部品を、備えることができることに留意されたい。あるいは、充電器４３’は、ＡＣ－電力コンバータ４３’と比較して異なるタイプの充電器であってもよい。

【0104】

このタイプの特徴は、図９に示すように、燃料／電気ポンプ１２にも同様に適用できる。電気リザーバ２６からのＤＣ電力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０に向けられる。ＤＣ－ＤＣコンバータ６０からのＤＣ－ＤＣ電力は、リチウムイオン電池１９を充電するために選択的に使用でき、又は燃料／電気ポンプ１２によって充電されているＥＶを充電するために使用できる。あるいは、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０及びリチウムイオン電池１９からの電力を一斉に使用して、図９に示すスイッチング配置によりＥＶを充電できる。

【0105】

図８及び図９の特徴は、別個であってもよく、又は燃料／電気ステーション１０に一緒に組み合わされてもよい。

【0106】

燃料／電気ポンプ
燃料／電気ステーション１０は、複数の燃料／電気ポンプ１２を備える。燃料／電気ポンプ１２は、少なくとも３つの基本モードで構成でき、その中には、１）ＥＶ充電と燃料充填の両方のための構成、２）ＥＶ充電のみのための構成、３）燃料充填のみのために構成、が含まれる。

【0107】

燃料／電気ポンプ１２は、図１０～図１３に示すように、ＥＶ充電器１２Ａを備える。ＥＶ充電器１２Ａは、ＥＶを充電するための電気部品、例えばＤＣ－ＤＣコンバータを備える。

【0108】

モジュール式電力サブユニット
燃料／電気ステーション１０は、１つ又は複数のモジュール式電力サブユニットを備える。例えば、燃料／電気ステーション１０は、図１４に示すように、４つのモジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを備える。モジュール式電力サブユニットは、１つ又は複数の追加のモジュール式電力サブユニットを追加して、燃料／電気ステーション１０に設置することを可能にし、燃料／電気ステーションの充電容量を増加するように構成されている。例えば、燃料／電気ステーション１０は、１つ又は複数のモジュール式電力サブユニットを備えることができる。
（例えば、１から１００個のモジュール式電力サブユニット２が、１つ又は複数の相互接続された場所に配置された、１つ又は複数の燃料／電気ステーション１０に設置される）例えば、多くのモジュール式電力サブユニットを駐車場又は相互接続された駐車場に供給して、多数又は一群の電動車両の充電に対応できる。

【0109】

モジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、１つ又は複数の電源から電力を供給できる。（例えば、電力グリッド、発電所、発電機、ソーラーパネル、風力発電機、蓄電施設又は装置からの１つ又は複数の電力供給ライン）例えば、モジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、図１４に示すように、同じ電源又は異なる電源である４つの電源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから電力を提供される。

【0110】

図１４に示すように、４つのモジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄには、別個の電気サービス３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄが、各々設けられる。

【0111】

モジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、例えば、１つ又は複数の電気リザーバを備えるか、又はそれからなる。図１４において、モジュール式電力サブユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、それぞれ電気リザーバ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを備える。燃料／電気ポンプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは各々、例えば、リチウムイオン電池１９（図１１）を備える。

【0112】

モジュール式サブユニットには、例えば、燃料／電気ステーション１０の特定の構成要素又は部品に電力を調整するための様々なＡＣ－ＤＣ及びＤＣ－ＤＣコンバータが設けられる。例えば、特定の電気リザーバの充電電力を調整するために、各電気リザーバの上流にＤＣ－ＤＣコンバータが設けられる。

【0113】

複数レベルの電気リザーバ
燃料／電気ステーション１０は、１つ又は複数の電気リザーバを備える。例えば、燃料／電気ステーション１０は、例えば、図１５及び図１６に示すように、一次電気リザーバ２６－１及び二次電気リザーバ２６－２を備える。さらなる例として、燃料／電気ステーション１０は、図１５及び図１６に示すように、一次電気リザーバ２６－１、二次電気リザーバ２６－２、及び三次電気リザーバ２６－３を備える。追加の蓄電容量、電力冗長性、及び特定の燃料／電気ポンプ１２への１つ又は複数の電気リザーバの電力スイッチングを燃料／電気ステーション１０に提供するために、電気リザーバ（例えば４つ以上）の追加層（複数可）を燃料／電気ステーション１０に設けることができる。例えば、様々な電気リザーバは、単独で又は組み合わせて、特定の燃料／電気ポンプ１２に切り替えることができ、特定の燃料／電気ポンプ１２及び使用中の他のすべての燃料／電気ポンプでの充電需要を満たす。各燃料／電気ポンプ１２における需要を監視し、例えばプログラムされた時間に又はリアルタイムで各燃料／電気ポンプ１２の需要を満たすように適切な電力を切り替えるために、コンピュータ制御システムが提供される。

【0114】

通信
ＥＶ充電器と車両との間には通信が必要である。通信規格は、ＩＥＣ６１８５１－２１、ＩＥＣ６１８５１－２３、ＩＥＣ６１８５１－２４、ＩＳＯ１５１１８、ＰＬＣなどのＥＶ業界向けに既に作成されている。

【0115】

ハードウェア及びソフトウェアは、ＥＶ充電器と車両との間の適切なハンドシェイクを可能にするために、これらの規格の１つ又は複数をサポートするように統合される。このハードウェア／ソフトウェアは、デジタル通信、ＤＣＥＶ充電ステーションとＥＶとの間で交換されるデジタル符号化された情報、ならびに、それが交換される方法、をサポートする。

【0116】

ＤＣ充電の制御のための、ＤＣＥＶ充電ステーション（例えば燃料／電気ステーション１０）と電動車両と間のデジタル通信を、図１７に示す。

【0117】

システムＡの概略ブロック図の例を図１８に示す。充電制御のためのステーションと電動車両との間のインターフェース回路は、車両とのデジタル通信のために設けられる。

【0118】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム
集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置２１２を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０が図１９に示されている。高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０は、本発明による高速充電ステーションに統合できる。

【0119】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０は、変圧器２１４（例えば、パッド変圧器、ＰＡＤＸＦＭＲと、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６と、高速充電器コントローラ２１８と、選択可能スイッチ２１９と、入力バス２２０と、４つの電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ（例えば、１８ＫＷｈの電気リザーバモジュール）を有する電気リザーバ２２２と、出力バス２２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２６と、バイパス電源回路２２８と、ＥＶ充電器２３０と、電動車両（ＥＶ）２３４を充電するために構成されたＥＶ充電ポート２３２と、を備える。高速充電器コントローラは、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０の１つ又は複数の構成要素に接続できる。

【0120】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０は、電源２４０（例えば、外部電源、電力グリッド、例えば、２４０ＶＡＣ１相／２０８ＶＡＣ又は４８０ＶＡＣ３相グリッド）を備えるか、又はそれに接続され、図１９に示すように、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０の電源として機能する。電源２４０は、例えば、風力発電（例えば、風力駆動発電システム）、水力発電（例えば、水車、タービン）、太陽光発電システム（例えばソーラーパネル）、発電機（例えば、燃料発電機）、発電装置、発電所、又は他の種類の電源によって生成された電源など、１つ又は複数の追加の外部電源を含むことができる。

【0121】

電源２４０は、変圧器２１４に接続されて電力を供給し、変圧器２１４は、電気リザーバ充電器として機能するＡＣ／ＤＣコンバータ２１６に接続されて電力を供給する。

【0122】

ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６は、高速充電器コントローラ２１８に接続されて電力を供給し、高速充電器コントローラ２１８は、入力バス２２０を介して電気リザーバ２２２の４つの電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄに接続されて電力を（例えば、選択的に又は一斉に）供給し、４つの電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄを充電する。電気リザーバモジュールの数は、図１９に示す４つから増減可能である（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１＋、電気リザーバモジュール）。

【0123】

電気リザーバ２２２の４つの電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄは、出力バス２２４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２２６に接続されて電力を供給する。

【0124】

バイパス電源回路２２８は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６とＤＣ／ＤＣコンバータ２２６との間に接続され、高速充電器コントローラ２１８、入力バス２２０、４つの電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、及び、出力バス２２４をバイパスし、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６からＤＣ／ＤＣコンバータ２２６に直接電力を供給する。

【0125】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２２６は、ＥＶ充電器２３０に接続されて電力を供給し、ＥＶ充電器２３０は、電動車両（ＥＶ）２３４に接続して充電又は再充電するように構成されたＥＶ充電ポート２３２に接続されて、電力を供給する。

【0126】

集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置２１２では、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６は、例えば、オンデマンドで電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄの各々を選択的に充電するように構成された単段ＡＣ／ＤＣコンバータである。このオンデマンド充電能力に加えて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６の最大定格電力は、バイパスモードで動作するときに電動車両（ＥＶ）２３４のバッテリパックの直接充電に利用可能である。

【0127】

分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置３１２を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０が図２０に示されている。高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０は、高速充電ステーションに統合できる。

【0128】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０は、変圧器３１４（例えば、パッド変圧器、ＰＡＤＸＦＭＲ）と、４つのＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄと高速充電器コントローラ３１８と、４つのスイッチ３１９Ａ、３１９Ｂ、３１９Ｃ、３１９Ｄ（例えば、バイパススイッチ）と、入力バス３２０と、４つの電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄを有する電気リザーバ３２２と、出力バス３２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２６と、バイパス電源回路３２８と、ＥＶ／ＨＥＶ充電器３３０と、電動車両（ＥＶ）３３４を充電するための充電ポート３３２と、を備える。高速充電器コントローラ３１８は、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０の１つ又は複数の構成要素に接続され、これを制御できる。

【0129】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０は、電源３４０を備えるか、又は、電源３４０（例えば、外部電源、電力グリッド、例えば、２４０ＶＡＣ１相／２０８ＶＡＣ又は４８０ＶＡＣ３相グリッド）に接続され、図２０に示すように、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０の電源として機能する。電源３４０は、例えば、風力発電（例えば、風力駆動発電システム）、水力発電、太陽光発電システム、発電機（例えば、燃料発電機）、又は他のタイプの電源などの、１つ又は複数の追加の電源を含むことができる。

【0130】

電源３４０は、変圧器３１４に接続されて電力を供給し、変圧器３１４は、電気リザーバ充電器として機能する４つのＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄの各々に接続されて電力を供給する。

【0131】

４つのＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄは、入力バス３２０を介して電気リザーバ３２２の４つの電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄに接続されて電力を供給し、４つの電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄを充電する。

【0132】

４つの電気リザーバ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、出力バス３２４に接続され、出力バスを介してＤＣ／ＤＣコンバータ３２６に電力を供給する。出力バス３２４は、例えば、リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄのうちの１つによって供給される、及び／又は２つ以上のリザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄによって同時に供給される、電力を搬送できる。例えば、高速充電器コントローラ３１８は、リザーバモジュール３３２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄから出力バス３２４への電力の供給を選択的に制御するためのスイッチングに接続できる。

【0133】

バイパス電源回路３２８は、４つのスイッチ３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃ、３１８ＤとＤＣ／ＤＣコンバータ３２４との間に接続され、電気リザーバ３２２の４つの電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄ、及び、出力バス３２４をバイパスし、４つのＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６ＤからＤＣ／ＤＣコンバータ３２６に直接電力を供給する。

【0134】

分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置３１２では、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄは、例えば、各電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄに適切に定格された、マルチチャネルＡＣ／ＤＣコンバータ又は個々のＡＣ／ＤＣコンバータであり、各電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄをオンデマンドで独立して充電する。このオンデマンド充電能力に加えて、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄのうちの１つ又は複数の単一チャネル定格電力は、バイパスモードで動作するときに電動車両（ＥＶ）３３４のバッテリパックの直接充電に利用可能であるか、あるいは、回路及びソフトウェアを追加して、すべての個々のＡＣ／ＤＣコンバータ３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄの集合型出力は、バイパスモードで動作するときに電動車両（ＥＶ）３３４のバッテリパックの直接充電に利用可能な最大定格電力のためにＤＣ／ＤＣコンバータ段で混合できる。

【0135】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０及び３１０のこれらの２つの変形のハイブリッドアーキテクチャは、回路の複雑さを増大させながら可能であることに留意されたい。

【0136】

ベース電力
例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０の電気リザーバ２２２の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、及び高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０の電気リザーバ３２２の電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、各々、８つの二用途産業用バッテリ（例えば、リチウムイオン電池）を備えるか、又はそれらからなり得る。定義されるような二用途産業用バッテリは、内部バッテリセルアレイ、バッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）、及び本明細書で定義されるような電圧、容量、及び統合要件を満たす制御回路を備えるか、又はそれらからなる。

【0137】

リチウムイオン電池
例えば、電気リザーバ（複数可）２２２又は３２２のベース電力として使用される二用途産業用バッテリ構成のバッテリモジュール仕様を図２１に示す。

【0138】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の内部ケーブル配線のケーブル配線仕様を図２２に示す。

【0139】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の追加の製品仕様を図２３に示す。

【0140】

詳細な技術仕様
バッテリパック電圧の上昇、ＵＳＢ－Ｃ充電回路、電力供給を示す高速充電ＬＥＤ、高温及び低温ＬＥＤ、及び逆極性ＬＥＤを含む詳細な技術仕様及びシステムの強化については、以下で説明する。

【0141】

二用途リチウムイオン電池
電気リザーバ２２２の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は電気リザーバ３２２の電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄで使用される二用途産業用バッテリリチウムイオンセルの技術仕様を図２４に示す。

【0142】

図２４に示す上記仕様は、電池自体に関するものである。高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０に適用されると、例えば、スマートスイッチ、ケーブル、クランプ、及び他の関連回路を含む電気部品の結果として、連続放電電流及びバースト放電電流が低くなり得る。例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の設計は、バッテリからの電力損失を最小限に抑えることができ、可能な限り最高のエネルギー出力を達成できる。

【0143】

インターフェース要件
ヒューマンインターフェース
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、インターフェース要素を利用する。これらの要素は、以下を含むが、これらに限定されない。

【0144】

電力ヘッド３３６は、ヒューマンインターフェース（図３８）としてユーザに提示される高速充電電動車両（ＥＶ）システムの部分であり、例えば、共通ユーザが特徴を認識できるように、定型化されたＥＶ充電器、燃料ディスペンサシステム、又はＥＶ充電器／燃料ディスペンサとして現れることができる。本体は、例えば、設計上の特徴を有する定型化されたキオスクからなる。

【0145】

電力ヘッド３３６は、例えば、定型化された統合型の天候／雨よけを組み込むことができる。電力ヘッド３３６は、例えば、暗闇で適切な照明が使用できるように、定型化された照明をさらに組み込むことができる。

【0146】

電力ヘッド３３６は、例えば、定型化された保護バリアを有するパッドを含むこともできる。電力ヘッド３３６は、例えば、ユーザが意図する用途を認識するように、燃料分配システムノズルと同様の設計要素を有する充電ポートを組み込むことができる。

【0147】

電力ヘッド３３６は、例えば、バックライト付きでユーザが認識可能な制御パネル（例えば、タッチパッド制御インターフェース、バックライト付きボタン、及びスイッチなど）を含むことができる。パッドは、例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の動作状態、接続状態、及び充電状態を、認識可能な表示形式でユーザに提供する。これらのパッド及びディスプレイ要素は、システム状態、車両接続性、充電状態、故障状態、指導的支援、及び／又は充電の完了を含むが、これらに限定されない。

【0148】

例えば、ポート挿入及びケーブル管理に必要なユーザの労力が最小限に抑えられる（すなわち、ＤＣリンクの重量が、燃料ディスペンサホース組立体の重量を超える）ように、ＤＣリンクケーブルは、重量に応じて機械的リフトアシストによって支持できる。

【0149】

ＤＣリンクケーブルは、例えば、電力ヘッド３３６上の高い取り付けポイントから、ＥＶ／ＨＥＶの充電ポート接続までの長さが、１８フィートであり得る。これは、燃料ディスペンサホースの一般的な長さと同じである。

【0150】

ＥＶ／ＨＥＶインターフェース
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、ＥＶ／ＨＥＶ車両を充電するための複合充電システム（ＣＣＳ）規格を利用できる。ＤＣ高速充電電動車両（ＥＶ）システムとして、例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、タイプ１、又は最大６０ＫＷの電力サービスのためのＩＥＣ６２１９６タイプ２のコンボ２ＤＣコネクタ、及び３相ＡＣ充電サポートのための通常のタイプ２（任意選択）をサポートできる。

【0151】

ＥＶコネクタ
図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、及び図２５Ｄに示すように、例えば様々なＥＶコネクタ３５０Ａ、３５０Ｂ、３５０Ｃ、３５０Ｄ、３５０Ｅを高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０で使用できる。

【0152】

例えば、ＰｏｌａｒｉｓＵｔｉｌｉｔｙＥＶ用途の場合、１０２７アンペアの電流引き込み要件のために、４連コネクタ３５２方法は、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、コンボ２ＤＣコネクタ３５２Ａ、３５２Ｂ、３５２Ｃ、３５２Ｄ又は３５２Ａ’、３５２Ｂ’、３５２Ｃ’、３５２Ｄ’を有する米国用途のタイプ１及び欧州用途のタイプ２を利用して実装できる。

【0153】

この手法は、コネクタ開発に多大なリソースが必要とされず、このコネクタ規格を使用するために必要な通信インターフェース及びソフトウェアプロトコルが将来の高速充電ＥＶプラットフォームのためのばね板として開発され、既存の高電圧及び高電流保護の提供をこのコネクタ規格に組み込めるように、以下の利点を提供する。

【0154】

これらの構成要素は、ＥＶ車両（複数可）の充電ポートに対応するインターフェースを有する単純な４連プレートアダプタを介して購入及び変更することができる。この手法は、工業設計及び審美性の目的のために、よりきれいな仕上げ及び実施を可能にする。

【0155】

代替選択肢
例えば、図２７に示すように、フェニックスコンタクト・グリコール冷却式電力接続システム３５４を高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０に使用することができる。このオプションは、グリコール冷却式ケーブル及びポートシステムにより、より高い電流容量を提供する。このオプションは、合理化された電力ポート接続を提供するが、液体冷却システムのサポートのために、統合の複雑さがより大きくなる。さらに、コストのトレードオフを考慮しなければならない。また、５００Ａ能力を有する冷却式ケーブルを使用する場合、１０００Ａの充電を可能にするために、２つのみが並列に連結される必要がある。

【0156】

商用インターフェース
商用アクセス展開の場合、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、クレジット／デビット支払い及び施設制御点への商用インターフェースのための標準的な販売時点管理システムを組み込むことができる。

【0157】

システムが所有及び運用される、リゾート地及びゴルフコースなどのサポートアクセス展開の場合、例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、コード化されたアクセスパネルに制御点を組み込むことができる。

【0158】

電気的要件
ベース定格電気
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０のベース定格は、例えば、以下の通りであり得る。
システム電力定格：８０ＫＷ（Ｓｈｉｄａ１２０Ａｈパウチセルに基づく）
電圧定格：９０ＶＤＣ
チャネルあたり２４０Ａｈ（例えば、７Ｓ２Ｐ構成）
２２０ＶＡＣ、６０Ｈｚ商用入力

【0159】

商用電源
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、電源２４０又は３４０（例えば、外部商用電力網）から入力電力を受け取ることができる。特定の展開設置場所に応じて、この電力入力は、例えば、２２０ＶＡＣ又は４８０ＶＡＣのいずれかであり得る。電源２４０又は３４０（例えば、電力グリッド）は、例えば、特定の用途に基づいて規定されるように適切に設置され定格のパッド変圧器によって調整できる。あるいは、２０８ＶＡＣ３相電圧の線間電圧を利用できる。

【0160】

例えば、電力会社へのインターフェース回路は、グリッド電力の損失を検出すると、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の電気リザーバ２２２又は３２２が機械的に切断され、電力グリッドから分離されるように構成できる。この規定は、事業者の規制及び認証に適合しなければならない。

【0161】

電気リザーバ２２２又は３２２の容量のサイズは、電気リザーバ２２２又は３２２が「オフピーク」時間中に再充電され得るように、利用可能な展開場所の予備電力と一致させる必要がある。これには、所与の展開場所に対する高速充電電動車両（ＥＶ）システムの最適な「周期的な有用性」を判定するための現場調査が必要となる。

【0162】

電気リザーバ
電気リザーバは、例えば、チャネルごとに以下のような定格にし得る。
電圧：９０ＶＤＣ
容量：２４０Ａｈ／バッテリモジュール
電力：最小２０．１６ＫＷｈ

【0163】

あるいは、電気リザーバは、直列の１６×１２．８Ｖ／１２０Ａｈバッテリモジュール（１６Ｓ１Ｐ）を使用でき、これにより、２０４．８Ｖ（チャネルあたり）の公称リザーバ電圧が得られる。２０４．８Ｖレベルは、９０Ｖレベルの代わりに使用される。これは、降圧コンバータを使用するときに７２Ｖタイプの車両を充電するのに十分なヘッドルームを許容しないからである。

【0164】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の電気リザーバ２２２又は３２２は、例えば、各々が例えば７Ｓ２Ｐ（すなわち、並列に配置された２つの電気リザーバモジュール）二用途産業用電池のストリングアレイを備える４つのチャネルを備えるか、又はそれからなる。７Ｓ２Ｐストリングアレイは、１６Ｓ１Ｐ、又は任意選択で１６Ｓ２Ｐに更新できる。

【0165】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、電気リザーバがフル容量にある状態で、単一の完全に充電された電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄから、単一のＥＶ／ＨＥＶ（以下に定義される要件）を充電できる。ＥＶ／ＨＥＶ充電サイクルが完了すると、例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システムは、次のＥＶ／ＨＥＶを順番に充電する準備として、次の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄに「巡回する」ように構成できる。

【0166】

電気リザーバモジュール（例えば、バッテリモジュール）
例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１０の電気リザーバモジュール３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、内部ＡＣ／ＤＣコンバータ（すなわち、充電器）システムによって充電できる。ハードウェアの場合、このＡＣ／ＤＣコンバータは、チャネル当たり最低７ＫＷの能力を満たすＡＣ／ＤＣユニット（例えば、市販されている）の積層型（必要に応じて）及び分散型グループからなるものとする。この要件で使用される場合、例えば、単一のチャネルは、１対の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄからなるものとし、これらは７Ｓ２Ｐ二用途産業用バッテリアレイを備えるか、又はそれからなるものとする。代替のＡＣ／ＤＣコンバータオプションについては、本明細書又は説明における「製品構成」を参照されたい。７Ｓ２Ｐ二用途産業用バッテリアレイは、１６Ｓ１Ｐに、又は任意選択で１６Ｓ２Ｐに更新できる。

【0167】

利用された任意の対の電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄ（すなわち、パック）の容量が枯渇すると、ＡＣ／ＤＣコンバータは、例えば、基礎となるバッテリの使用及び寿命履歴に基づいて、パックを最適な容量に再充電できる。

【0168】

充電用ＥＶ／ＨＥＶバッテリパック
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックの充電は、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０が、充電ポートを介して接続されると、目標バッテリパックのバッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）と「ハンドシェイク」を確立することを必要とするものとする。このハンドシェイクにより、以下を達成できる。オープン通信ハンドシェイク、ＨＶＩＬ完全性の検証、電圧絶縁の検証、機能安全性の検証（ＥＶ／ＨＥＶバッテリパック又は高速充電電動車両（ＥＶ）システムの故障状態）、基本充電要求情報の交換、充電状態、電圧レベル、バッテリ（パック）温度、臨界セル温度、充電プロトコル（該当するとき／場合）、再充電活動の状態、充電活動の完了（電気バス（複数可）への通電解除）、通信の終了、及びハンドシェイクの終了、などを含む。

【実施例】

【0169】

ＥＶ／ＨＥＶ（すなわち、電動車両／ハイブリッド電動車両）は、例えば、ＰｏｌａｒｉｓＵｔｉｌｉｔｙＥＶ車両及び／又はＥＺ－ＧＯゴルフカーのいずれかとして定義できる。高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の目的のために、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、２台の車両用の一体型バッテリパックを利用できる。電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、例えば、モバイル用途における安全な展開及び動作のために再構成できる。この手法は、例えば、それぞれの車両の統合要件を満たすために大幅な再パッケージングを必要とする可能性があるが、同じ基本的な機能動作パラメータを保持するものとする。これにより、ＥＶ／ＨＥＶバッテリパック開発の目的のための負担及びリソース要件が大幅に軽減される。

【0170】

絶縁
高速充電電動車両（ＥＶ）システム電気回路３５６は、例えば、図２８に示すように、「機能安全」ソフトウェアプロトコルを介して高電圧絶縁が確認され得るように設計できる。良好な絶縁検出が失われた場合、高速充電電動車両（ＥＶ）システムアーキテクチャは、任意のアクセス可能なタッチポイント（すなわち、物理的接触の可能性）で、内部電圧を６０ＶＤＣ未満に機械的に低下させることができる手段を提供するものとする。

【0171】

図２８に示す高速充電電動車両（ＥＶ）システム電気回路３５６は一例であり、「回路故障の自己検出のための手段を用いた、絶縁された高電圧測定及び絶縁破壊検出（Ｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｓｏｌａｔｅｄｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｎｇｉｓｏｌａｔｉｏｎｂｒｅａｋｄｏｗｎｗｉｔｈｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｓｅｌｆ－ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔｓ）」と題する米国特許第９，００７，０６６号明細書に開示されている。

【0172】

ＡＣ／ＤＣコンバータは、例えば、ガルバニック絶縁であり得る。

【0173】

互いに接続される２つの異なる電気回路又は機器の接地が異なる電位にある場合、著しく高い電流が意図せずに、又は誤った方向に流れ、機器に損傷を与える可能性があり、機器に接触又は近接しているオペレータにとって致命的であり得ることに留意されたい。

【0174】

ＤＣＥＶ高速充電システムでは、例えば、ＥＶの車載充電器（ＯＢＣ）がバイパスされ、オフボード（外部）高速ＥＶ充電器によって提供されるＤＣ電圧が、接触器を介してＥＶバッテリ及びそのバッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）に直接接続されることになっている。充電ステーション電源は、その接地がＥＶバッテリ（負荷）接地とは異なる電位にあるＡＣ電力グリッドである。これらの２つのシステムを安全に接続するためには、２つの接地間にＤＣ電流が流れないように、電源接地及び負荷接地を絶縁することが不可欠である。ＤＣＥＶ充電システムは、スイッチングパワーエレクトロニクスに基づいている。そのようなシステムでは、ガルバニック絶縁は、使用されるパワーエレクトロニクストポロジー／アーキテクチャに応じて、様々な方法及び場所で達成される。

【0175】

電源回路は、一般に、ガルバニック絶縁を使用して絶縁され、ガルバニック絶縁は、ＡＣ／ＤＣ変換段（図４、構成要素ブロック４３）のＡＣ線周波数で、又はＤＣ／ＤＣコンバータ段（図１、構成要素ブロック６４、図６、７、８、９、ブロック６０）の１つもしくは複数の数百キロヘルツまでの高周波数で行われ得る。

【0176】

高速ＥＶ充電システムでは、例えば、ガルバニック絶縁は、ＡＣ／ＤＣコンバータ（図４の構成要素ブロック４３、図４１の構成要素ブロック２１６、図４２の構成要素ブロック３１５Ａ、図４３の構成要素ブロック４１６、図４４の構成要素ブロック５１５Ａ）に存在する高周波変圧器によって提供できる。

【0177】

ＤＣ充電中にＥＶのＯＢＣがバイパスされるという上記の説明が行われたのは、絶縁がＥＶに存在するＯＢＣ内に統合されているので、（ＤＣ充電システムとは対照的に）レベル１及びレベル２のＡＣ充電源がガルバニック絶縁を有さないためである。ＯＢＣは、ＡＣ入力を受け入れ、それをＤＣ電圧に整流する。ＯＢＣ内の後続のＤＣ／ＤＣコンバータは、整流電圧を、その様々な充電状態の間にＥＶバッテリを充電するのに適した適切なＤＣレベルに変換する。ＯＢＣ内のガルバニック絶縁は、一般に、大型の５０／６０Ｈｚ変圧器を使用することと比較してはるかに小さく、より効率的な高周波変圧器を介して、ＤＣ／ＤＣ変換中に提供され、ＡＣ／ＤＣ変換中の絶縁を達成する。

【0178】

低電圧シグナリング及び制御ループ又はフィードバック回路は、ガルバニック絶縁（電磁誘導）又は光電子絶縁又は組み合わせを使用して絶縁できる。そのような絶縁は、充電システムの様々な構成要素に存在する複数のフィードバックループに存在する。

【0179】

接地
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、最新技術において理解されているすべての認識されている電気的接地原理に準拠するものとする。高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、システムのクローズ化、ヒューマンインターフェースタッチポイント、及び市販の販売時点管理システムインターフェースと物理的に接触している人間のオペレータ又は傍観者によってもたらされるものよりも低い電気抵抗を提供する、優先電流経路が提供されるように接地されるものとする。

【0180】

高電圧インターロック（ＨＶＩＬ）
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、作動が内部のアクティブ放電事象をトリガするように、一体型高電圧インターロックシステムを有することができる。回路アーキテクチャは、例えば、内部放電回路が、システムに関与する任意の人間のユーザに危険リスクをもたらし得る、任意の潜在的な高電圧源を放電することができるように設計できる。そのような事象には、充電ポートの早期離脱、短絡検出、ソフトウェア障害、高電圧アクセスパネルの除去、絶縁の喪失、及び過剰なＨＶＩＬ信号の跳ね返り、を含むが、これらに限定されない。

【0181】

ベースバッテリモジュールの構成
ベースバッテリモジュール３７２（例えば、１２ＶＤＣＮＯＭバッテリセルアレイ）は、例えば、１つ又は複数のＮＯＣＯブランド１２ＶＤＣ公称１２０Ａｈ二用途産業用バッテリ３７０を備えるか、又はそれからなり得る。このバッテリ内の個々のセルは、円筒形セル又はパウチ構築セルのいずれかであってもよい。セルの選択は、所与のセルの一般的な経済的及び／又は性能的属性に基づくものとする。

【0182】

円筒形セルアレイ構造
例えば、１つ又は複数のベースバッテリモジュール３７２からなる電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄの一般的な構造が図２９に示されている。

【0183】

基本的なバッテリ定格は、ＮＯＣＯブランド１２ＶＤＣ公称１００Ａｈ二用途産業用バッテリ３７０の構築において選択された、特定の定格セルに基づいて変化するものとする。本明細書で定義される定格は、このセクションで規定される値に基づく。

【0184】

代替構造
例えば、ベースバッテリモジュール３７２’を備えるか又はそれからなる電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄの代替構造の一般的な構造が、図２９に示されている。

【0185】

この構造では、例えば、図３０に示すように、Ｓｈｉｄａ１２０Ａｈパウチセルアレイ及びＢＭＳ（複数可）が、パッケージング及びコスト効率のために統合された熱的解決策に統合される。

【0186】

バッテリモジュール寿命
電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、例えば、１０００回未満の充電／放電サイクルの寿命定格を有することができる。充放電サイクルは、ＮＯＣＯブランド二用途産業用バッテリの構築に使用される内部バッテリセルの製造業者によって指定される、最大許容充電電圧と最小カットオフ電圧との間のエネルギーサイクルとして定義される。

【0187】

動作寿命を延ばすためには、目標ＥＶ／ＨＥＶバッテリパック（複数可）への電流供給要件が、電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄを備えるＮＯＣＯブランドの二用途産業用バッテリの７０％ＳＯＣを超えないように、追加のバッテリ質量を考慮する必要がある。

【0188】

電力（充電）リザーバ要件
アーキテクチャ
電気リザーバ２２２又は３２２（図１９及び図２０）は、１つ又は複数のベースバッテリモジュール３７２を備えるか又はそれからなる、電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ、２３２を備えるか又はそれからなる。ベースバッテリモジュール３７２は、例えば、図２９に示されるように、１つ又は複数のバッテリ３７０（例えば、二用途産業用バッテリ、リチウムイオン電池）を備えるか又はそれらからなる。例えば、電気リザーバモジュール２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄ、又は３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄは、各々が複数のバッテリ３７０を備えるか又はそれからなる複数のベースバッテリモジュール３７２を備えるか又はそれからなる。

【0189】

具体的には、電気リザーバ２２２又は３２２は、互いに接続され組み立てられた（すなわち、構築された）複数のバッテリ３７０を備えるか、又はそれらからなる。図２９に示すように、１つ又は複数のバッテリ３７０の各々は、導電性プレート３７０Ｂによって互いに接続された複数のバッテリセル３７０Ａから組み立てられ、又は構築されて、バッテリカバー３７０Ｄに囲まれたバッテリアセンブリ３７０Ｃを形成できる。７Ｓ１Ｐアレイは、例えば、８Ｓ１Ｐアレイに更新することができることに留意されたい。さらに、例えば、高速ＥＶ充電システムを３０Ａｈセルの４Ｓ４Ｐ構成に更新して、１２．８Ｖ／１２０Ａｈバッテリを得ることができる。

【0190】

複数のバッテリ３７０を配置し、共に接続して、１つ又は複数のベースバッテリモジュール３７２を提供できる。例えば、１つ又は複数のベースバッテリモジュール３７２は各々、１２ＶＤＣ公称１２０Ａｈ二用途産業用バッテリ（例えば、リチウムイオン電池）の７Ｓ１Ｐストリングを備えるか、又はそれからなる。７Ｓ１Ｐは８Ｓ１Ｐ（ベースバッテリモジュールを指す）に更新でき、そのうちの２つを直列に接続して２０４．８Ｖのリザーバ電圧を提供できる。

【0191】

例えば、各ベースバッテリモジュール３７２は、バッテリモジュール容器３７２Ａ（例えばトレイ、タブ）及びバッテリモジュール容器蓋３７２Ｂを備えるか、又はそれらからなることができ、直列構成で互いに接続されて８４ＶＤＣ公称電圧を提供する、７つの二用途産業用バッテリ３７０を収容できる。各ベースバッテリモジュール３７２内の８番目のバッテリ位置は、ベースバッテリモジュール制御電子機器及び統合ハードウェアによって占有され得る。ベースバッテリモジュール３７２のビルドアップアセンブリを図２９に示す。あるいは、第８のバッテリ位置は、８Ｓ１Ｐ構成においてバッテリ自体によって占有され得る。さらに、図示の８４ＶＤＣ公称図は、１２．８×４＝１０２．４ＶＤＣに更新できる。

【0192】

例えば、図３１に示すように、２つのベースバッテリモジュール３７２を電気的に並列に（例えば、１Ｓ２Ｐモジュールバッテリアレイ）互いに接続して、ベースバッテリ対３７４を提供できる。ベースバッテリ対３７４（例えば、７Ｓ２Ｐバッテリアレイ）は、最小２０．１６ＫＷｈの能力であり得る。

【0193】

組み立てられた電気リザーバ２２２，３２２（すなわち、高速充電電気リザーバ）は、例えば、対（例えば、１Ｓ２Ｐベースバッテリモジュール）で互いに電気的に接続された８つのベースバッテリモジュール３７２を備えるか、又はそれからなり得る。これらの８個のベースバッテリモジュール３７２は、例えば、図３２に示すように、１積層当たり４個のモジュールからなる２個単位で積層できる。

【0194】

ベースモジュール構成。
内部ベースモジュールアレイ：７Ｓ１Ｐ
あるいは、高速ＥＶ充電システムは、２×８Ｓ１Ｐベースモジュールを使用することができ、その結果、１６Ｓ１Ｐ構成となり、２０４．８Ｖ／１２０Ａｈリザーバが得られる。

【0195】

積層ベースモジュール構成
積層型ベースモジュールアレイ：１Ｓ２Ｐ

【0196】

充電リザーバ構成
充電リザーバアレイ：４×２０．１６ＫＷｈモジュール（積層型）

【0197】

電力ヘッド３３６の構成
電力ヘッド３３６は、例えば、電気リザーバ２２２又は３２２の構造（参考文献：システムの機械化）から物理的に独立しているように構成できる。電気リザーバ２２２又は３２２は、例えば、電気リザーバ２２２又は３２２のすべてのアクセスパネルが、電力ヘッド３３６の分解を必要とせずに使用のために利用可能であるように、電力ヘッド３３６から離れて配置できる（逆もまた同様）。

【0198】

この物理的分離の考慮は、例えば、ケーブル長さのルーティング及び抵抗、あるいは電力効率損失の影響に関する工学的評価によって決定できる。

【0199】

電力管理
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、マルチモード動作を提供できる。主な動作モードを以下に定義する。これらのモードは決定的ではなく、利用可能な電力の使用における回路の複雑さ及び所望の効率に基づいて、動作の「混合モード」が可能である。これらの動作モードは、最適化に基づくものとする。

【0200】

電気リザーバ充電
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、完全容量の電気リザーバ２２２又は３２２を用いて構成でき、単一の完全充電されたベースバッテリモジュール３７２から単一のＥＶ／ＨＥＶを充電できる。ＥＶ／ＨＥＶ充電サイクルが完了すると、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、次のＥＶ／ＨＥＶを順番に充電する準備として、次のベースバッテリモジュール３７２に「巡回する」ものとする。

【0201】

バイパスモード充電
バイパスモード充電は、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の一次ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６、又は３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄと、充電されるＥＶ／ＨＥＶ車両の目標バッテリパックとの間の、直接の充電伝送として定義される。

【0202】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、以下の基準に基づいてバイパスモードで動作ができる。ベースバッテリモジュール３７２が枯渇していること、サイクル効率がベースバッテリモジュール３７２のＳＯＣに応じてバイパスモードで有利であること、バッテリモジュールＳＯＣに応じた降圧／昇圧動作に関する「充電トッピング」でサイクル効率が有利であること、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直接充電が目標ＥＶ／ＨＥＶバッテリパックの電圧／容量特性、基づいて有利であること、及び上記の任意の組み合わせ、などを含む。

【0203】

電力伝送
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０と充電される目標ＥＶ／ＨＥＶバッテリパックとの間の電力伝送は、相手先商標製造会社（ＯＥＭ）の推奨充電プロトコルに従うものとする。「ハンドシェイク」は、適切な充電プロトコルの選択を可能にするＣＳＳＤＣ充電ポート通信インターフェースを介して通信されることが期待される。このハンドシェイクが不可能である場合、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、充電される目標ＥＶ／ＨＥＶバッテリパックによって課される「感知」電圧及び初期電流に基づいて、充電プロトコルを選択するものとする。

【0204】

バッテリＳＯＣ／ＤＯＤ動作限界
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０のソフトウェア論理は、ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックが保守可能な限界内にあるときを認識することができなければならない。これは、充電システムとＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックとの間の「ハンドシェイク」プロセス中のデータ交換を介して、又は端子での単純な電圧測定によって達成され得る。

【0205】

この論理の挙動は以下の通りである。
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックの性能が規定の使用可能限界内にある場合、充電プロセスは、完了（１００％ＳＯＣ又は所定の端子電圧）まで監視されているように進行するものとする。
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパック性能が通常のパラメータから外れている場合、充電プロセスを停止し、共通バス（複数可）を放電するものとする。
充電機能中に、不適切な入力電源が検出された場合、充電システムは、通常の動作モードで充電プロセスを終了するものとする。

【0206】

リザーバモジュール電圧選択
電圧分割検出方式。

【0207】

リザーバ循環動作（モジュール選択）
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、「ハンドシェイク」プロセス中に、ベースバッテリモジュールサブコントローラから利用可能なデータ及びＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリから取得された充電要求情報に基づいて、適切なベースバッテリモジュール３７２を選択できる。

【0208】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、所与のデューティサイクル（毎日の動作）にわたって電力伝送を最大化し、容量の有用性を最大化するという包括的な目標に基づいて、適切なベースバッテリモジュール３７２（巡回）を選択するものとする。これは、可能な限り、ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリ要件の電圧及び容量要件に基づいて、可能な限り順次にベースバッテリモジュール３７２を消耗させると解釈されるものとする。

【0209】

電圧トリミング（任意選択）
電圧トリミングシステム２５８のアーキテクチャでは、図３３に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６、又は３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄは、そのＤＣ出力が７Ｓストリングと直列に接続されて、目標バッテリパックの瞬時充電電圧に必要な特定の出力電圧を生成するのに必要な「トリム」電圧を提供するように構成される。動作上の利点は、「降圧／昇圧」システムに伴う電力損失が排除されるように、利用可能な商用電力グリッド源又は電源から「トリム」充電電圧が生成されることである。これは、電気リザーバ２２２又は３２２で利用可能な容量のより効率的な使用をもたらす。

【0210】

追加の動作モードは、４８Ｖの能力に合わせたサイズになるように、７Ｓストリングを選択的に分割することによって達成できる。これは、そうでなければ２つの目標ＥＶ／ＨＥＶ用途（すなわち、７２ＶＤＣでのＥＺ－ＧＯ及び４８ＶＤＣでのＰｏｌａｒｉｓ）に必要とされる高い降圧比の必要性を効果的に減少させる。

【0211】

欠点は、回路設計の複雑さが増し、基礎となる電圧源が「完全な電圧」源として挙動するシステムを達成する必要があることである。

【0212】

昇圧／降圧選択（任意選択）
昇圧／降圧システム３６０アーキテクチャでは、図３４に示すように、回路は、以下のように動作する昇圧／降圧変圧器を組み込むものとする。

【0213】

電気リザーバ２２２又は３２２が指令された充電電圧動作点に必要な電圧を超える電圧を供給している場合、昇圧／降圧変圧器は、指令された充電電圧を達成するために必要な適切な降圧比で、降圧モードで動作するものとする。これは、電気リザーバ２２２又は３２２の容量のより効率的な使用であり、システムは、この動作モードを最大化するように設計されるべきである。

【0214】

電気リザーバ２２２又は３２２は、例えば、降圧動作モードが昇圧動作モードよりも優先されるように、適切なベース電圧定格で設計できる。

【0215】

電気リザーバ２２２又は３２２が指令された充電電圧動作点に必要な電圧未満の電圧を供給している場合、昇圧／降圧変圧器は、指令された充電電圧を達成するために必要な適切な昇圧比で、昇圧モードで動作するものとする。これは、電気リザーバ２２２又は２３２の容量の非常に非効率的な使用であり、システムは、この動作モードを最小限に抑えるように設計されるべきである。

【0216】

図３３、図３４は、システム内の単一の７ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータを示す。例えば、７ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータは、ＮＥＣ（４０Ａ定格の８０％）ごとに３２Ａの連続負荷しか搬送しないため、各２２０Ｖ／４０Ａブレーカに対して選択できる。２２０Ｖ＊３２Ａ～７ｋＷ（一体感のある力率のため）。

【0217】

しかしながら、例えば、燃料（例えばガソリン）ポンプステーションは、複数の２４０Ｖ／４０Ａコンセント、又は、はるかに高い電流容量（例えば５００Ａ又は８００Ａ）を有するパッド装着変圧器を有することができ、これは電気リザーバのはるかに大きい充電速度を提供する。

【0218】

例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システムは、単一の３０ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータを使用できる。図３３及び図３４では、例えば７ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータが使用される場合、いくつかの複数の２４０Ｖコンセント（例えば４つ又は５つ）に、各々７ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータを設けることができ、各々別個のリザーバに提供する。あるいは、個々の７ｋＷＡＣ／ＤＣコンバータの出力を並列に配置して、２８ｋＷ又は３５ｋＷの電力をより大きなリザーバに効果的に提供できる。代替として、より大容量のＡＣ／ＤＣコンバータ（複数可）を３相ＡＣパネルから供給できる。

【0219】

混合電力
混合電力は、例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０が、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１６又は３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄ（最大）及び電気リザーバ２２２又は３２２（最小）を介して、指令された瞬時充電電圧を満たすために必要に応じて、電力網から電力を引き出すことができる動作モードである。この電力は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２６，３２６段の同期（アクティブ）整流処理の出力関数として混合できる。

【0220】

このトポロジーは、最良のシステムを効率的に生成し、電気リザーバ２２２，３２２の容量の最も効率的な使用をもたらす可能性が高い。上記の「トリム電圧」オプションにおけるストリング分割の排除により、トリム電圧及び混合電力モードは、回路アーキテクチャ決定に基づいて非常に類似していることに留意されたい。

【0221】

前述のモードは相互に排他的ではない。どの方法又は方法の組み合わせが、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０、及びその必要な電気リザーバ２２２，３２２にとって最良のコスト／効率の解決策をもたらすかを判定するために、さらなる工学的分析が必要とされる。

【0222】

機械的要件
バッテリモジュールの幾何学的形状
バッテリモジュールの幾何学的形状は、以下のように構成されるものとする。

【0223】

バッテリモジュール容器（トレイ）
ベースバッテリモジュール３７２のベース要素は、例えば、バッテリモジュール容器３７２Ａ（例えば、形成された回転モールド、形成されたブローモールド、又は真空モールド形成された構造トレイもしくはタブ）、及びバッテリモジュール容器蓋３７２Ｂ（例えば、カバー蓋）を備えるか、あるいは、それらからなり得る。例えば、バッテリモジュール容器３７２Ａは、個々のＮＯＣＯ二用途産業用バッテリ３７０を適所に固定する、戻り止め機構に形成できる。

【0224】

各ＮＯＣＯ二用途産業用バッテリ３７０は、バッテリ押さえブラケット及び締結具（複数可）を介して、バッテリモジュール容器３７２Ａ内の個々の戻り止めに固定されるものとする。

【0225】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、外側底面上に形成されたクリートを組み込んでおり、その結果、これらの形成されたクリートは、積層され得る後続のベースバッテリモジュール３７２のバッテリモジュール容器蓋３７２Ｂ内の対応する戻り止めにインターロックされる。

【0226】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、ベースバッテリモジュール３７２のバッテリモジュール容器蓋３７２Ｂの閉鎖のために、ねじ付きインサートが押圧され得る、上部フランジ上の特徴を組み込むことができる。

【0227】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、積層のための荷重支持を補助するためにトラス要素及び支持要素を組み立てるためのフランジを組み込むことができる。

【0228】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、低点の排水を提供するために、バッテリモジュール容器３７２Ａの底面の内側にチャネリング及び排水を組み込むことができる。

【0229】

バッテリモジュール容器３７２Ａの上部フランジ表面は、シーラントビード又は封止コード（例えば、Ｏリング又は正方形リング）のいずれかが適用され得る凹状チャネルを組み込むものとする。

【0230】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、送風ファン３７２Ｃに対応するための切り欠きを組み込むことができる。

【0231】

バッテリモジュール容器３７２Ａは、例えば、電気的接続及び通信接続を収容するためのフランジ付き特徴部を有することができる。

【0232】

バッテリモジュール容器３７２Ａの材料は、例えば、絶縁プラスチック材料（例えば、ポリウレタン、ポリエチレン）を備えるか、又はそれからなるものとする。

【0233】

バッテリカバー（蓋）
バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂは、例えば、積層さられて組み立てられたベースバッテリモジュール３７２の重量を支持することができるように交差リブ及びトラスを有する構造であってもよい。

【0234】

バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂは、例えば、バッテリモジュール容器３７２Ａ上に配置されると、締結ハードウェア位置が自動的に位置合わせされるように、位置決め戻り止め機構を組み込むことができる。

【0235】

バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂは、例えば、締結ハードウェアによって加えられるフランジ圧力を支持するために金属インサートを設置できるように、バッテリモジュール容器３７２Ａに対応する位置に特徴を有することができる。

【0236】

バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂは、例えば、封止化合物又は封止コード（上記参照）のいずれかが適用され得るように、バッテリモジュール容器３７２Ａのフランジの凹状チャネルに対応する凹状チャネルを有することができる。

【0237】

バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂは、例えば、バッテリモジュール容器３７２Ａの対応するクリートが、位置決め及び積層のために確実に位置合わせされ得るように戻り止めを組み込む。

【0238】

バッテリモジュール容器蓋３７２Ｂの材料は、例えば、絶縁プラスチック材料（例えば、ポリウレタン、ポリエチレン）を備えるか、又はそれからなり得る。

【0239】

ベースバッテリモジュールの封止
ベースバッテリモジュール３７２は、例えば、収容された構成要素に主要な天候のシーリングを提供するように構成できる。

【0240】

使用される封止方法は、例えば、直接封止剤塗布、封止コード塗布、又は風による雨がベースバッテリモジュール３７２に入るのを防ぐためのルーバー付きファンなどのバリア方法、を備えるか、又はそれらからなり得る。

【0241】

ベースバッテリモジュールハードウェア
ベースバッテリモジュール３７２の構築又は組み立てに利用されるすべてのハードウェアは、例えば、ＩＳＯクラス１０．９規格又は同等のもの（ＳＡＥグレード８．８）に準拠できる。

【0242】

例えば、すべての締結具は、対応するサイズ及び定格のワッシャで実施できる。

【0243】

例えば、ベースバッテリモジュール３７２の構築又は組み立てに使用されるすべてのインサートは、上記の締結具のクラス／グレードと同等であり得る。

【0244】

ベースバッテリモジュールの冷却
ベースバッテリモジュール３７２は、冷却を提供するように構成でき、及び／又はベースバッテリモジュール３７２が過熱するのを防止するための冷却機器（例えば、通気口（複数可）、ファン（複数可）、空調、冷却回路）を含むことができる。例えば、ベースバッテリモジュール３７２には、図３５に示すように、加熱された空気の外側への空気流が、ベースバッテリモジュール３７２の側面から出ることを可能にする通気口が設けられる。

【0245】

モジュールの機械化
電気リザーバ２２２又は３２２のベースバッテリモジュール３７２は、例えば、図３６に示すように、ベースバッテリモジュール３７２の分解プロセスが、分解の機能として内部電圧レベルを低下させるように構成できる。これは、図３７に示すように、ベースバッテリモジュール蓋３７２Ｂを取り外すと、単純に高次の構成要素を取り外すだけで、バッテリアレイストリング電圧が自然に細分化されるように、ベースバッテリモジュール蓋３７２Ｂに埋め込まれた電圧導通リンク３７２Ｃ及び３７２Ｄ（又は高電圧ジャンパ）によって達成され得る。これらの特徴の目的は、組立作業員と保守作業員の両方に固有の高電圧安全性を提供することである。

【0246】

システムの機械化
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の機械化は、以下の通りである。

【0247】

電力系統ＡＣ電力は、図３８に示すように、パッド変圧器３８０を駆動する。パッド変圧器３８０は、ＡＣ電力を適切な電圧に降圧する。

【0248】

次いで、調整されたＡＣ電力は、電気リザーバ２２２又は３２２に導かれる。

【0249】

次いで、ＡＣ電力はＤＣ電力に変換されて、電気リザーバ２２２又は３２２のベースバッテリモジュール３７２を充電するか、又は電気リザーバ２２２又は３２２をバイパスして、電力ヘッド３３６を介してＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックを直接充電する。

【0250】

グリッド電力が不十分である場合、ＤＣ電力が電気リザーバ２２２又は３２２から引き出され、ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックを充電するために電力ヘッド３３６に導かれる。システムは、次のＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックを順次充電し続けるために、次のベースバッテリモジュール３７２に「巡回する」。

【0251】

高電圧の沿面距離及びクリアランス要件
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の沿面距離及びクリアランス要件の目的のために、例えば、適切な固定展開仕様が見つかるまで、ＩＳＯ６４６９－１：２００９（高電圧車載充電システム）を参照できる。

【0252】

定格電位の装置間のすべての高電圧の沿面距離及びクリアランス距離を評価し、この基準に適合するものとする。

【0253】

熱管理
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、複数方式の熱管理システムを必要とする。以下の熱管理技術は、電気リザーバ２２２又は３２２を含む以下のサブシステムに適用されると期待され、例えば、導体／バスバー（例えば、入力バス２２０又は３２０、及び出力バス２２４又は３２４）を伝導冷却できる。バッテリ３７０（例えば、ＮＯＣＯ二用途産業用リチウムイオン電池）は、例えば、図３５に示すように、各ベースバッテリモジュール３７２内の専用送風ファン３７２Ｃ（又は通気口）を介して対流冷却できる。これらのファンは、例えば、積極的に制御できる。
例えば、電子制御モジュールは、ヒートシンクを収容する密閉された外部（すなわち、制御モジュールの外部にあるが、ベースバッテリモジュールの内部にある）を介して、対流的に空冷できる。
電気リザーバ２２２又は３２２の格納及び環境ハウジング構造は大気に排出されるものとするが、そのサブセクションのすべての環境／気象保護要件を満たすように設計されるべきである。
例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ（複数可）２１６又は３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ、３１６Ｄは各々、外部ヒートシンクへの内部導電性冷却を有する封止モジュールであり得る。ヒートシンクの外面は、送風ファン（複数可）を介して対流冷却されるものとする。
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ（複数可）２２６又は３２６は、外部ヒートシンクへの内部導電性冷却を有する封止モジュールであり得る。ヒートシンクの外面は、送風ファン（複数可）を介して対流冷却されるものとする。及び
電力ヘッド３３６キオスクは、例えば、ファン冷却であり得る。

【0254】

電気リザーバハウジング（機械式）
例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の電気リザーバ２２２又は３２２は、別個に収容されたバッテリモジュールアレイを備えるか、又はそれからなり得る。このユニットは、適切に接地された構造で囲まれるものとする。電力ヘッド３３６からの最大変位距離は、ＤＣリンク導体抵抗損失に基づいて定義されるものとする。

【0255】

電気リザーバ２２２又は３２２は定型化され、視覚的に装飾されてもよいが、機械的実施態様は実用的である（変圧器ハウジングと同様）。このユニットサイズは、選択された電力展開に直接比例し、モジュール設計（ブロックボリューム）でなければならない。

【0256】

電力ヘッド３３６の構造（機械式）
例えば、電力ヘッド３３６の構造及びデザインは、ブランド画像（例えばＮＯＣＯブランドイメージ）を顧客に投影するために高度に定型化できる。このハウジングの構造は、例えば、定型化された外側パネル及びクラッドを有する内部柱を使用して構成できる。

【0257】

構造柱のために選択された材料は、例えば、強度及び剛性を付与するためにいくつかの金属要素を有する非導電性材料（複数可）から優先的に作製され得る。電力ヘッド３３６への衝撃損傷がユニットの外部の高電圧電位をもたらし得るように、導電性構造要素は、高電圧バスワーク及び電気部品に「接触近接」してはならない。外面用に選択される材料は、非導電性材料であるものとする。

【0258】

高速充電電動車両（ＥＶ）システムデータＩ／Ｏ接続
例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、イーサネット接続を備えることができる。このイーサネット接続は、データマイニング及びシステム性能のために記憶された、高速充電電動車両（ＥＶ）システムデータにアクセスできるものとする。例えば、アクセス可能なデータは、バッテリモジュールの健全性状態（ＳＯＨ）、充電状態（ＳＯＣ）履歴、バッテリサイクル寿命監視（ＨＯＢＢＳ）、故障履歴、機能安全履歴、システム準備状況、ならびにソフトウェアのサポート及びメンテナンスを含むことができるが、これらに限定されない。

【0259】

ＥＶ／ＨＥＶＩ／Ｏ
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、例えば、ポート接続時にＥＶ／ＨＥＶ車両と「ハンドシェイク」を確立できる。この「ハンドシェイク」で共有される特性は、充電プロトコルを定義するために使用されるものとする。これらの特徴には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパック電圧
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックＩＤ
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパック充電プロトコル要求
ＥＶ／ＨＥＶ目標バッテリパックの充電完了

【0260】

保護及びセキュリティ
高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の構成要素（すなわち、電気リザーバ２２２又は３２２及び電力ヘッド３３６）は、分解及び内部サブシステムへの不正アクセスを阻止する安全な機構によって、設計及び構築されるものとする。これは、セキュリティタイプの締結具、ロックアクセスパネル、及びインターロック閉鎖パネルによって達成できる。

【0261】

設計は、固有の安全技術を利用するものとし、その結果、「給電状態」にある間のアクセス及び閉鎖パネルの取り外し及び／又はシステム内部の電圧保護バリアの違反が、ＨＶＩＬシステムをトリガし、高電圧電位を破壊し、バス（複数可）を安全な電圧レベルに放電するものとする。例えば、これらの安全機構は、パネル及びバリアが、ＨＶＩＬ安全回路及び論理の「検出及び放電時間」能力よりも短い時間で除去することが不可能であるように設計されなければならない。

【0262】

モジュールのスケーラビリティ
例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、各展開が現場で利用可能な予備のグリッド電力と現場当局によって要求される所望の能力の両方に基づいて、「電力スケーリング」されるように設計できる。

【0263】

拡張性に影響を及ぼす主な要因を以下に列挙する。例えば、適用サイトでの利用可能な商用電圧、適用サイトでの利用可能な商用予備電力、現場での商用運転の使用に基づく利用可能な予備電力、現場での車両スループット、現場で遭遇するＥＶ／ＨＥＶ車両バッテリパック電圧「ミックス」、現場で遭遇するＥＶ／ＨＥＶ車両バッテリパック容量「ミックス」、及び上記の要因に基づく充電リザーバの回収容量、などを含む。

【0264】

電気機械アーキテクチャ
電気機械アーキテクチャは、例えば、このスケーラビリティの概念を考慮に入れる。バスワーク及び電気リザーバ２２２又は３２２内の終端点は、例えば、スケーラビリティ（すなわち、バッテリモジュール接続部）を最大化するように構成できる。電気リザーバ２２２又は３２２のモジュール性は、例えば、システムをブロック形式で拡張可能にできる。

【0265】

電力ヘッド３３６は、例えば、最大３５０ＫＷの電力定格を満たすように設計及び構築できる。経済的な考慮のために、これは、すべての電力展開変形形態のための共通の設計であるものとする。

【0266】

電圧トリム／タップ
降圧／昇圧
降圧モードは、効率を最大化する目的のための好ましい動作モードである。例えば、昇圧モードを必要とする動作領域では、このモードは、効率の目的のために２：１の昇圧比に制限できる。

【0267】

動作電圧要件を満たすために、持続昇圧モード内で動作するバッテリモジュール印加電圧を増加させることが優先されてもよい。

【0268】

ソフトウェア要件
高電圧装置として、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０は、高度な動作制御及びシステム監視を必要とするものとする。

【0269】

充電システム制御
例えば、電気リザーバ２２２又は３２２のメンテナンスに必要な充電サイクル及び「巡回」機能は、サブコントローラ（例えば、組み込みコントローラ）が各ベースバッテリモジュール３７２内に配置されることを必要とし得る。各サブコントローラ（例えば、組み込みコントローラ）によって取得されたベースバッテリモジュール３７２の動作データパラメータは、システムの準備状態、故障状態、及び機能安全性を判定する目的で、中央コントローラにアップロードされるものとする。

【0270】

システム監視
監視システムの主要な要素を以下に列挙する。例えば、バッテリモジュールの充電状態、バッテリモジュールの健全状態（ＳＯＨ）、故障監視、機能的準備状態、機能安全性、高電圧絶縁、及び高電圧インターロック、などを含む。

【0271】

システムデータＩ／Ｏプロトコル
ＥＶ／ＨＥＶインターフェースプロトコル
システムプロトコルフォーマットは、特定のバッテリパック充電プロファイルを選択するために車両ＯＥＭによって開発される可能性が最も高い。

【0272】

規制要件
規制要件は、モバイルＥＶ／ＨＥＶ車両の高電圧要件との互換性に基づくものとする。これらの要件は、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０への適用の必要性を判定する目的で、継続的に検討されるものとする。

【0273】

以下の規格は、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１０又は３１０の開発における指針及び「工学的意思決定」のためのものである。

【0274】

ＮＥＭＡ
ＮＦＰＡ７０（ＮＥＣ）

【0275】

ＮＥＣ
米国電気工事規定（ＮＥＣ）
ＮＦＰＡ７０（グリッド電力への接続）
６２５．１０電動車両カプラ
６２５．１５マーキング
６２５．１６結合手段
６２５．１７ケーブル及びケーブルの電流容量
６２５．１８インターロック（制御パイロット）
６２５．１９ケーブルの自動通電解除
６２５．２２人員保護機器
６２５．４１過電流保護
６２５．４３切断手段
６２５．４４機器接続
６２５．４８双方向システム；
６２５．１０１パートＩＶ無線電力伝送機器
２１０．８項（接地故障保護）
２１０．１２項（アーク故障アーク故障保護）

【0276】

ＩＥＥＥ
ＩＥＥＥ１５４７－分散リソースと電力システムとの相互接続
ＩＥＥＥ１５４７．１－分散リソースを電力サブシステムと相互接続する機器のための適合性試験手順
ＩＥＥＥ２０３０．５

【0277】

ＵＬ
ＵＬ２２０２－電動車両（ＥＶ）充電システム機器
ＵＬ２５９４－電動車両供給機器（ＥＶＳＥ）
ＵＬ２２５１－電動車両用のプラグ、レセプタクル及びカプラ
ＵＬ６２－フレキシブルコード及びケーブル
ＵＬ２２３１－１及び２－ＥＶＳＥの個人保護
ＵＬ９７４１－双方向ＥＶ充電システム機器（Ｖ２Ｇ）
ＵＬ１７４１－インバータ、コンバータ、コントローラ及び相互接続の規格、分散型エネルギー資源（グリッド）と共に使用するためのシステム機器
ＵＬ４５８
ＵＬ９４３
科目９４３Ｃ
ＵＬ２２３１－１／２
ＵＬ１０２２

【0278】

ＩＥＣ
ＩＥＣ６２１９６
６１８５１－１
６１８５０－９０－８
ＩＥＣ６０５２９

【0279】

ＩＳＯ
ＩＳＯ１５１１８

【0280】

ＳＡＥ
ＳＡＥＪ１７７２
ＳＡＥＪ１８５０
ＳＡＥＪ２１７８
ＳＡＥ２２９３

【0281】

絶縁要件
ＥＭＩ／ＥＭＣ要件
環境耐久性要件
材料
封止／格納
接続要件

【0282】

電力ポート（ＥＶ／ＨＥＶ）
ＥＶ／ＨＥＶ充電ポートは、高速充電電動車両（ＥＶ）システムの充電ポート構成によって定義される。

【0283】

データ
Ｗｉ－Ｆｉ。
シリアル（サポート）。
イーサネット。

【0284】

産業設計要件
フォームファクタ
スタイル及び審美性。
機能安全要件
自動システムインジケータ要件。
エラーインジケータ。
低温インジケータ（複数可）。
高温バッテリインジケータ。
短絡検出。
電源アクセサリ装置。
ＵＳＢ－Ｃ充電入力及び出力。

【0285】

バッテリ温度充電
－１５Ｃ～０Ｃ低速充電
０Ｃ～４５Ｃ高速充電
４５Ｃ～５５Ｃ低速充電

【0286】

ＵＳＢ－Ａ充電入出力。

【0287】

診断モード。
例えば、すべての製品は、診断モードのための装備を含むことができる。診断方法は、例えば、重要なパラメータを含む内部診断情報をメインＭＣＵに提供できる。この機能にはＵＳＢ－Ｃポートを使用するものとする。

【0288】

高速充電ステーション
本発明による高速充電ステーション３１０が図４０に示されている。高速充電ステーション３１０は、燃料／高速充電ステーションを提供するために燃料ステーションと組み合わせることができる。例えば、燃料／高速充電ステーションを提供するために、複数の燃料ポンプ又は燃料／電気ポンプを有する燃料ステーションを店舗３６の異なる側（例えば、左側、右側、反対側）に設けることができる。あるいは、図４０に示す電力ヘッド３３６を本発明による燃料／電気ポンプ１２（図７）と交換して、燃料／高速充電ステーションを提供できる。

【0289】

高速充電ステーション３１０は、図４０に示すように、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２及び店舗３３６を備える。

【0290】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２は、電力ヘッド３３６、変圧器３１４、電気リザーバ３３２、基幹電力線３６４、及び配電ボックス３８２を備える。例えば、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２は、４列の４つの電力ヘッド３３６を備えて配置された複数の電力ヘッド３３６（例えば、１６個の電力ヘッド３３６）と、複数の変圧器３１４（例えば、各列に１つの変圧器３１４が設けられた４つの変圧器３１４）と、複数の電気リザーバ３３２（例えば、各列に１つの電気リザーバ３３２が配置された４つの電気リザーバ３３２）と、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２に電力を供給するための変圧器３１４及び／又は電気リザーバ３３２に選択的に接続された基幹電力線３６４と、を備える。基幹電力線３６４の一端は、配電ボックス３８２内に延び、電力網２４０に接続する電力線２４０Ａに接続する。

【0291】

電力ヘッド３３６は、少なくとも１つの電動車両を、各々充電するように構成できる。あるいは、電力ヘッド３３６は、複数の電動車両を同時に充電するように構成できる。（例えば、各々が２つのＥＶ充電器及びそれぞれの充電ケーブルを有して構成された電力ヘッド３３６は、各電力ヘッド３３６の両側に各々配置された少なくとも２つの電動車両を、別々に取り外し可能に接続及び充電して、高速充電ステーション３１０で少なくとも３０台（３２台）の電動車両の同時充電を可能にする）

【0292】

変圧器３１４及び電気リザーバ３２２は、基幹電力線３６４へ選択的に又は一斉に接続され、電力網２４０によって供給される電力から変圧器３１４及び電気リザーバ３２２へ、選択的に又は一斉に電力を供給する。例えば、電力コントローラ又は制御システムを設け、電力網２４０から変圧器３１４及び電気リザーバ３２２へ、選択的に又は一斉に供給される電力を制御するように構成された、１つ又は複数の電力スイッチに接続できる。例えば、電力コントローラ又は制御システムは、（例えば、各電力ヘッド３３６をオン又はオフにする）電力ヘッド３３６の各々へ、選択的に又は一斉に電力を供給するように構成できる。

【0293】

各電力ヘッド３３６には、燃料／電気ポンプ１２（図６～図９）のハウジングに設けられたものと同じ又は同様のバッテリもしくはバッテリアレイ（例えば、リチウムイオン電池又はリチウムイオン電池アレイ）を各々設けることができ、各電力ヘッド３３６内の追加の電気リザーバとして機能する各バッテリ又はバッテリアレイで、別のレベルのエネルギー貯蔵を提供する。

【0294】

燃料／充電ステーション又は発電機付き高速充電ステーション
本発明による燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションは、例えば、１つ又は複数の発電機（例えば、電力発電機）を備えることができる。１つ又は複数の発電機は、例えば、１つもしくは複数のオンサイト発電機、及び／又は、１つもしくは複数のオフサイト発電機であり得る。

【0295】

１つ又は複数の発電機は、例えば、電動車両を充電するため、及び／又は電動車両を充電するために使用される１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置（例えば、電気リザーバ）を充電するための、追加の電源を提供するために、電気エネルギー及び電力を生成できる。

【0296】

発電のためのエネルギーの３つの主要なカテゴリーは、化石燃料（例えば、石炭、天然ガス、及び石油）、核エネルギー、ならびに、再生可能エネルギー源である。ほとんどのエネルギーは、化石燃料、原子力、バイオマス、地熱、太陽熱エネルギー、及び風力を使用する蒸気タービンで生成される。

【0297】

本発明による燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションと共に使用するための１つ又は複数の発電機は、例えば、発電機器、燃料作動式発電機、電気機械式発電機、水力発電機、水力発電タービン、風力発電機、風力タービン、太陽光発電機、ソーラーパネル、地熱発電機、発電所、及び／又は発電装置（例えば、本発明による燃料／充電ステーションもしくは高速充電ステーションに対してオンサイト又はオフサイトに配置された移動式、小型、中型の発電装置又は発電所）によって提供できる。

【0298】

１つ又は複数の発電機は、例えば、燃料／充電ステーションに電力を供給する電力グリッドが停止したとき、あるいは、電力グリッドが本発明による燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションの電力需要に十分な電力を供給できないとき、あるいは、例えば、１つもしくは複数の電気リザーバを充電し、及び／又はＥＶ充電器に電力を提供するとき、に動作できる。

【0299】

１つ又は複数の発電機は、電源（例えば、電力グリッド）が制限されている地域又は場所、例えば、国又は州の遠隔地で、（例えば、低密度人口、又は、州の高速道路もしくは州間高速道路の遠隔区間に沿って配置される）、電動車両を充電するための本発明による燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションを、構築及び動作できるようにする。

【0300】

本発明によるエネルギー及び電力を生成し、次いで燃料／充電ステーションもしくは高速充電ステーション、又はその近くでエネルギーを貯蔵する能力は、本発明による燃料／充電ステーションもしくは高速充電ステーションのより高い信頼性及び連続的な２４時間／７日間の動作を提供する。

【0301】

燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションの場合、ガス、ガソリン（ｇａｓｏｌｉｎｅ）、石油、油、ディーゼル、バイオディーゼル、灯油、ガソリン（ｐｅｔｒｏｌ）、天然ガス、メタン、プロパン、液体プロパン、ブタン、アルコール、メタノール、エタノール、石炭ガス、石炭、水素、バイオマス、木材、及び他の適切な燃料などの燃料を、本発明による燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションに貯蔵できる。例えば、燃料は、コンテナ（例えば、タンク、地上タンクの上方、地上タンクの下方、可搬型貯蔵コンテナ）内の燃料／充電ステーション又は高速充電ステーションに貯蔵され、車両への燃料供給又は燃料補給に使用できる。この貯蔵燃料（例えば、燃料補給車両用の同じ燃料（例えば、ガソリン、ディーゼル）又は異なる燃料（例えば、液体プロパン、水素）を、本発明による燃料／充電ステーションもしくは高速充電ステーションの１つ又は複数の発電機に供給するために使用することもできる。

【0302】

集合型地形を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１２と、電力スイッチ２４０Ａ、２４０Ｂを介して電力網２４０に選択的に接続されたパッド変圧器２１４と、電力スイッチ２９０Ａ、２９０Ｂを介した風力駆動発電システム２９０と、電力スイッチ２９２Ａ、２９２Ｂを介した太陽光発電システム２９２と、電力制御ユニット２４４とを備える、高速充電ステーション２１０が図４１に示されている。

【0303】

電力制御ユニット２４４は、例えば、電力スイッチ２４０Ａ、２４０Ｂ、２９０Ａ、２９０Ｂ、２９２Ａ、２９２Ｂに接続され、電力網２４０、風力駆動発電システム２９０、及び太陽光発電システム２９２から、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１２のパッド変圧器２１４への電力供給を選択的に制御するように構成できる。例えば、電力制御ユニット２４４及び電力スイッチ２４０Ａ、２４０Ｂ、２９０Ａ、２９０Ｂ、２９２Ａ、２９２Ｂは、電力スイッチ２４０Ａ、２４０Ｂ、２９０Ａ、２９０Ｂ、２９２Ａ、２９２Ｂのうちの１つ又は複数を選択的にオン又はオフにして、電力網２４０、風力駆動発電システム２９０、及び／又は太陽光発電システム２９２からの１つ、２つ、又は３つの電源を、高速充電電動車両（ＥＶ）システム２１２のパッド変圧器２１４に接続する電力制御システムを提供するように構成されている。電力制御ユニット２４４は、例えば、高速充電ステーション２１０の電力需要及び／又は動作条件に基づいて、電力スイッチ２４０Ａ、２４０Ｂ、２９０Ａ、２９０Ｂ、２９２Ａ、２９２Ｂを制御するようにプログラム可能であり得る。

【0304】

分散型地形を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２と、電力スイッチ３４０Ａ、３４０Ｂを介して電力網３４０に選択的に接続されたパッド変圧器３１４と、電力スイッチ３９０Ａ、３９０Ｂを介した風力駆動発電システム３９０と、電力スイッチ３９２Ａ、３９２Ｂを介した太陽光発電システム３９２と、電力制御ユニット３４４とを備える、高速充電ステーション３１０が図４２に示されている。

【0305】

電力制御ユニット３４４は、例えば、電力スイッチ３４０Ａ、３４０Ｂ、３９０Ａ、３９０Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂに接続され、電力網３４０、風力駆動発電システム３９０、及び太陽光発電システム３９２から、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２のパッド変圧器３１４への電力供給を選択的に制御するように構成できる。例えば、電力制御ユニット３４４及び電力スイッチ３４０Ａ、３４０Ｂ、３９０Ａ、３９０Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂは、電力スイッチ３４０Ａ、３４０Ｂ、３９０Ａ、３９０Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂのうちの１つ又は複数を選択的にオン又はオフにして、電力網３４０、風力駆動発電システム３９０、及び／又は、太陽光発電システム３９２からの１つ、２つ、もしくは３つの電源を、高速充電電動車両（ＥＶ）システム３１２のパッド変圧器３１４に接続する電力制御システムを提供するように構成されている。電力制御ユニット３４４は、例えば、高速充電ステーション３１０の電力需要及び／又は動作条件に基づいて、電力スイッチ３４０Ａ、３４０Ｂ、３９０Ａ、３９０Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂを制御するようにプログラム可能であり得る。代替的又は追加的に、太陽熱及び集光型太陽光発電システムを追加できる。

【0306】

集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム４１２を備える、高速充電ステーション４１０が図４３に示されている。高速充電電動車両（ＥＶ）システム４１２は、図４３に示すように、高速充電ステーション４１０に統合される。

【0307】

高速充電ステーション４１０は、変圧器４１４（例えば、パッド変圧器、ＰＡＤＸＦＭＲ）と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６と、高速充電器コントローラ４１８と、入力バス４２０と、４つの電気リザーバモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄを有する電気リザーバ４２２と、出力バス４２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２６と、バイパス電源回路４２８と、ＥＶ充電器４３０と、電動車両（ＥＶ）４３４を充電するために構成されたＥＶ充電ポート４３２と、を備える。

【0308】

高速充電ステーション４１０は、４４０Ａ、４４０Ｂを介して、電源４４０（例えば、外部電源、電力網、２４０ＶＡＣ１相／２０８ＶＡＣ又は４８０ＶＡＣ３相グリッド制御スイッチ）を備えるか、又はそれに選択的に接続され、図４３に示すように、高速充電ステーション４１０の電源４４０として機能する。電源４４０は、例えば、風力発電（例えば、風力駆動発電システム）、水力発電（例えば、水車、水車）、太陽光発電システム（例えばソーラーパネル）、発電機（例えば、燃料発電機）、発電装置、発電所、又は他のタイプのオフサイト電源によって生成された電源などの、１つもしくは複数の追加の外部電源を含むことができる。

【0309】

高速充電ステーション４１０は、高速充電ステーション４１０に追加電力を供給するためのオフサイト発電機４８０及び／又はオンサイト発電機４８２を、さらに備えることができる。図４３に示す高速充電ステーション４１０には、例えば、少なくともオンサイト発電機４８２に燃料を貯蔵及び供給するための１つ又は複数の燃料タンク（例えば、地上燃料タンクの上方、地上燃料タンクの下方、移動式燃料タンク）を設けることができる。

【0310】

電力スイッチ４４０Ａ、４４０Ｂを有する電源４４０、電力スイッチ４８０Ａ、４８０Ｂを有するオフサイト発電機４８０、及び／又は電力スイッチ４８２Ａ、４８２Ｂを有するオンサイト発電機４８２は、個別に又は様々な組み合わせで選択的に接続でき、電力制御ユニット４４４によって変圧器４１４に電力を供給する。変圧器４１４は、電気リザーバ充電器として機能するＡＣ／ＤＣコンバータ４１６に接続されて電力を供給する。

【0311】

ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６は、高速充電器コントローラ４１８に接続されて電力を供給し、高速充電器コントローラは、入力バス４２０を介して電気リザーバ４２２の４つの電気リザーバモジュール（例えば、バッテリモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄ）に接続されて電力を供給し（例えば、選択的に又は一斉に）、４つの電気リザーバモジュール（例えば、バッテリモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄ）を充電する。電気リザーバモジュールの数は、図４３に示す４つから増減可能である（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１＋電気リザーバモジュール）。

【0312】

電気リザーバ４２２の４つの電気リザーバモジュール（例えば、バッテリモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄ）は、出力バス４２４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４２６に接続されて電力を供給する。出力バス４２４は、例えば、４つの電気リザーバモジュール（例えば、バッテリモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄ）のうちの１つ又は複数から選択的に電力を供給できる。

【0313】

バイパス電源回路４２８は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６とＤＣ／ＤＣコンバータ４２６との間に接続され、高速充電器コントローラ４１８、入力バス４２０、４つの電気リザーバモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄ、及び、出力バス４２４をバイパスし、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６からＤＣ／ＤＣコンバータ４２６に直接電力を供給する。

【0314】

ＤＣ／ＤＣコンバータ４２６は、ＥＶ充電器４３０に接続されて電力を供給し、ＥＶ充電器は、電動車両４３４に接続して充電又は再充電するように構成されたＥＶ充電ポート４３２に接続されて電力を供給する。

【0315】

集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置４１２では、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６は、例えば、オンデマンドで各電気リザーバモジュール４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ、４２２Ｄを選択的に充電するように構成された単段ＡＣ／ＤＣコンバータである。このオンデマンド充電能力に加えて、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１６の最大定格電力は、バイパスモードで動作するときに電動車両４３４のバッテリパックの直接充電に利用可能である。

【0316】

分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１２を備える高速充電ステーション５１０が図４４に示されている。高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１２は、図４４に示すように、高速充電ステーション５１０に統合される。

【0317】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１０は、変圧器５１４（例えば、パッド変圧器、ＰＡＤＸＦＭＲ）と、４つのＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄと、４つのスイッチ５１８Ａ、５１８Ｂ、５１８Ｃ、５１８Ｄ（例えば、バイパススイッチ）と、入力バス５２０、４つの電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄを有する電気リザーバ５２２と、出力バス５２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２６と、バイパス電源回路５２８と、ＥＶ／ＨＥＶ充電器５３０と、電動車両５３４を充電するための充電ポート５３２と、を備える。

【0318】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１０は、電源５４０を備えるか、又は、電源５４０（例えば、外部電源、電力グリッド、例えば、２４０ＶＡＣ１相／２０８ＶＡＣ又は４８０ＶＡＣ３相グリッド）に接続され、図４４に示すように、高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１０の電源として機能する。電源５４０は、例えば、１つ又は複数の追加の電源、例えば、風力（例えば、風力駆動発電システム）、水力、太陽光発電システム、発電機（例えば、燃料発電機）、又は他の種類の電源によって生成された電源を含むことができる。

【0319】

高速充電ステーション５１０は、高速充電ステーション５１０に追加電力を供給するためのオフサイト発電機５８０及び／又はオンサイト発電機５８２を、さらに備えることができる。図４４に示す高速充電ステーション５１０には、例えば、少なくともオンサイト発電機５８２に燃料を貯蔵及び供給するための１つ又は複数の燃料タンク（例えば、地上燃料タンクの上方、地上燃料タンクの下方、移動式燃料タンク）を設けることができる。

【0320】

電力スイッチ５４０Ａ、５４０Ｂを有する電源５４０、電力スイッチ５８０Ａ、５８０Ｂを有するオフサイト発電機５８０、及び／又は電力スイッチ５８２Ａ、５８２Ｂを有するオンサイト発電機５８２は、電力制御ユニット５４４によって変圧器５１４に電力を供給するために、個別に又は様々な組み合わせで選択的に接続できる。変圧器５１４は、電気リザーバ充電器として機能するＡＣ／ＤＣコンバータ５１６に接続されて電力を供給する。

【0321】

電源５４０は、変圧器５１４に接続されて電力を供給し、変圧器５１４は、電気リザーバ充電器として機能する４つのＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄの各々に接続されて電力を供給する。

【0322】

４つのＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄは、４つの電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄを充電するために、入力バス５２０を介して電気リザーバ５２２の４つの電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄに接続されて電力を供給する。

【0323】

４つの電気リザーバ５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄは、出力バス５２４に接続され、出力バスを介してＤＣ／ＤＣコンバータ５２６に電力を供給する。出力バス５２４は、例えば、４つの電気リザーバモジュール（例えば、４つのバッテリモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄ）のうちの１つ又は複数から選択的に電力を受け取ることができる。

【0324】

バイパス電源回路５２８は、４つのスイッチ５１８Ａ、５１８Ｂ、５１８Ｃ、５１８ＤとＤＣ／ＤＣコンバータ５２４との間に接続され、電気リザーバ５２２の４つの電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄ、及び出力バス５２４をバイパスし、４つのＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６ＤからＤＣ／ＤＣコンバータ５２６に直接電力を供給する。

【0325】

分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システム５１２では、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄは、例えば、各電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄに適切に定格されたマルチチャネルＡＣ／ＤＣコンバータ又は個々のＡＣ／ＤＣコンバータであり、各電気リザーバモジュール５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ、５２２Ｄをオンデマンドで独立して充電する。このオンデマンド充電能力に加えて、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄのうちの１つ又は複数の単一チャネル定格電力は、バイパスモードで動作するときに電動車両５３４のバッテリパックの直接充電に利用可能であるか、又は回路及びソフトウェアを追加して、すべての個々のＡＣ／ＤＣコンバータ５１６Ａ、５１６Ｂ、５１６Ｃ、５１６Ｄの集合型出力は、バイパスモードで動作するときに電動車両５３４のバッテリパックの直接充電に利用可能な最大定格電力のためにＤＣ／ＤＣコンバータ段で混合できる。

【0326】

高速充電ステーション４１０及び５１０のこれらの２つの変形のハイブリッドアーキテクチャは、回路の複雑さを増大させながら可能であることに留意されたい。

【0327】

１つ又は複数の燃料／充電ポンプ６１２、及び１つ又は複数の電力ヘッド６３６を備える燃料／充電高速充電電動車両（ＥＶ）システム６１０が、図４５に示されている。

【0328】

１つ又は複数の燃料／充電ポンプ６１２は、燃料タンク６２０Ａ（すなわち、燃料タンク＃１）及び燃料タンク６２０Ｂ（すなわち、燃料タンク＃２）に接続された燃料システム６１６に接続され、それによって燃料を供給する。

【0329】

１つ又は複数の電力ヘッド６３６は、電気リザーバ６２６Ａ（すなわち、電気リザーバ＃１）、電気リザーバ６２６Ｂ（すなわち、電気リザーバ＃２）、及び電気リザーバ６２６Ｃ（すなわち、電気リザーバ＃３）を備える高速充電電動車両（ＥＶ）システム６２２に接続されるか、その一部である。

【0330】

高速充電電動車両（ＥＶ）システム６２２は、電力網６４０、オフサイト発電機６８０、及びオンサイト発電機６８２に接続され、それらから選択的に電力を受け取る。

【0331】

条項
１．電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の電源と、
１つ又は複数の電源及び／又は１つ又は複数の発電機からエネルギーを受け取って貯蔵する１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置であって、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の各々が複数の電気リザーバモジュールを備える、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置と、
電動車両充電ステーションで電動車両を充電するための１つ又は複数の電力ヘッドであって、複数の電力ヘッドが１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、複数の電力ヘッドの各々が、電動車両充電ステーションで充電するために電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、１つ又は複数の電力ヘッドと、
１つ又は複数の電源から１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバモジュールへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部又は制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【0332】

２．電動車両充電ステーションにおいて電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給するための１つ又は複数の電源と、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の発電機と、
１つ又は複数の電源及び／又は１つ又は複数の発電機からエネルギーを受け取って貯蔵する１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置であって、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の各々が、複数の電気リザーバモジュールを備える、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置と、
電動車両充電ステーションにおいて複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであって、複数の電力ヘッドが、１つもしくは複数の電源、１つもしくは複数の発電機、及び／又は、１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、複数の電力ヘッドの各々が、電動車両充電ステーションにおいて充電するために複数の電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、複数の電力ヘッドと、
１つ又は複数の電源から１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部もしくは電源制御システムと、
複数の電気リザーバから複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは電気リザーバ制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【0333】

３．電動車両充電ステーションにおいて電動車両を充電するための電動車両充電ステーションであって、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給するための複数の電源と、
電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給する１つ又は複数の発電機と、
複数の電源及び／又は１つもしくは複数の発電機からエネルギーを受け取り貯蔵するために、電動車両充電ステーションに、あるいは電動車両充電ステーションに隣接して、配置された複数のエネルギー貯蔵装置であって、複数のエネルギー貯蔵装置の各々が、複数の電気リザーバモジュールを備える、複数のエネルギー貯蔵装置と、
電動車両充電ステーションにおいて複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであって、複数の電力ヘッドが、複数の電源のうちの１つもしくは複数、及び／又は、複数のエネルギー貯蔵装置のうちの１つもしくは複数から電力を受け取り、複数の電力ヘッドの各々が、電動車両充電ステーションにおいて充電するために電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、複数の電力ヘッドと、
複数の電源のうちの１つ又は複数から、複数のエネルギー貯蔵装置のうちの１つ又は複数の複数の電気リザーバモジュールへの電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電源制御部もしくは電源制御システムと、
複数の電気リザーバから複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは電気リザーバ制御システムと、
を備える、電動車両を充電するための電動車両充電ステーション。

【0334】

４．複数の電気リザーバから１つ又は複数の電力ヘッドへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気リザーバ制御部もしくは制御システムをさらに備える、条項１から３のいずれか一項に記載のステーション。

【0335】

５．電動車両電力ステーションは、１つ又は複数の電力ヘッドが、１つもしくは複数の電源、及び／又は、１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取るように構成されている、条項１から４のいずれか一項に記載のステーション。

【0336】

６．電動車両充電ステーションが、電動車両充電ステーションで複数の電動車両を一斉に充電するように構成されている、条項１から５のいずれか一項に記載のステーション。

【0337】

７．１つ又は複数の電力ヘッドが、電動車両充電ステーションで複数の電動車両を一斉に充電するための複数の電力ヘッドであり、複数の電力ヘッドが、１つもしくは複数の電源、及び／又は、１つもしくは複数のエネルギー貯蔵装置から電力を受け取り、複数の電力ヘッドの各々が、電動車両充電ステーションで充電するために電動車両の各々に解放可能に接続するように構成されている、条項１から６のいずれか一項に記載のステーション。

【0338】

８．１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数のエネルギー貯蔵ユニットから、電動車両充電ステーションで充電されている複数の電動車両への電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電力充電制御部もしくはシステムを、さらに備える、条項１から７のいずれか一項に記載のステーション。

【0339】

９．１つ又は複数の電源が電力網を備える、条項１から８のいずれか一項に記載のステーション。

【0340】

１０．１つ又は複数の発電機が、１つ又は複数の発電機を動作させるために燃料を使用する、条項１から９のいずれか一項に記載のステーション。

【0341】

１１．１つ又は複数の発電機が、電動車両充電ステーションのオンサイトに配置されている、条項１から１０のいずれか一項に記載のステーション。

【0342】

１２．１つ又は複数の発電機が、電動車両充電ステーションのオフサイトに配置されている、条項１から１１のいずれか一項に記載のステーション。

【0343】

１３．１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置が複数のエネルギー貯蔵装置である、条項１から１２のいずれか一項に記載のステーション。

【0344】

１４．１つ又は複数の電力ヘッドが複数の電力ヘッドである、条項１から１３のいずれか一項に記載のステーション。

【0345】

１５．１つ又は複数の電気制御部もしくは制御システムが、複数の電源から、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成されている、条項１から１４のいずれか一項に記載のステーション。

【0346】

１６．１つ又は複数の電源から、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムを含む、条項１から１５のいずれか一項に記載のステーション。

【0347】

１７．１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバモジュールから、電動車両充電ステーションで充電されている複数の電動車両への電力の供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電力充電制御部もしくは制御システムを含む、条項１のいずれか一項に記載のステーション。

【0348】

１８．１つ又は複数の電源が複数の電源である、条項１のいずれか一項に記載のステーション。

【0349】

１９．複数の電源から、１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の複数の電気リザーバモジュールへの電力供給を制御するように構成された、１つ又は複数の電気制御部もしくは制御システムを含む、条項１８に記載のステーション。

【0350】

２０．１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムが、複数のエネルギー貯蔵ユニットを順番に充電するように構成されている、条項１９に記載のステーション。

【0351】

２１．１つ又は複数の電気制御部もしくはシステムが、順番を一回又は複数回繰り返すために巡回するように構成されている、条項１９に記載のステーション。

【0352】

２２．集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムをさらに備える、条項１から２１のいずれか一項に記載のステーション。

【0353】

２３．集合型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムが、
変圧器と、
変圧器に接続され、変圧器から電力を受け取るＡＣ／ＤＣコンバータと
ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取る高速充電器コントローラと、
高速充電器コントローラに接続され、高速充電器コントローラから電力を受け取る入力バスと、
入力バスに接続され、入力バスから電力を受け取る複数の電気リザーバモジュールを有する電気リザーバと
複数のリザーバモジュールに接続され、複数のリザーバモジュールか電力を受け取る出力バスと、
出力バスに接続され、出力バスから電力を受け取るＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取るＥＶ充電器と、
ＥＶ充電器に接続され、ＥＶ充電器から電力を受け取るＥＶ充電ポートであって、１つ又は複数の電動車両を充電するように構成されたＥＶ充電ポートと、
を備える、条項２２に記載のステーション。

【0354】

２４．ＡＣ／ＤＣコンバータをＤＣ／ＤＣコンバータに接続するバイパス電源回路をさらに備える、条項２３に記載のステーション。

【0355】

２５．分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムをさらに備える、条項１から２４のいずれか一項に記載のステーション。

【0356】

２６．分散型ＡＣ／ＤＣコンバータ配置を有する高速充電電動車両（ＥＶ）システムが、
変圧器と
変圧器に接続され、変圧器から電力を受け取る複数のＡＣ／ＤＣコンバータと
複数のＡＣ／ＤＣコンバータ（例えば、バイパススイッチ）の各々に接続され、複数のＡＣ／ＤＣコンバータの各々から電力を受け取る複数のスイッチと、
複数のスイッチに接続され、複数のスイッチから電力を受け取る入力バスと、
入力バスに接続され、入力バスから電力を受け取る複数の電気リザーバモジュールを有する電気リザーバと
電気リザーバの複数の電気リザーバモジュールに接続され、電気リザーバモジュールから電力を受け取る出力バスと、
出力バスに接続され、出力バスから電力を受け取るＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータから電力を受け取るＥＶ／ＨＥＶ充電器と、
ＥＶ／ＨＥＶ充電器に接続され、ＥＶ／ＨＥＶ充電器から電力を受け取る充電ポートであって、１つ又は複数の電動車両を充電するように構成された充電ポートと、
を備える、条項２５に記載のステーション。

【0357】

２７．複数のスイッチをＤＣ／ＤＣコンバータに接続するバイパス電源回路を含む、条項２６に記載のステーション。

【0358】

２８．電動車両を充電するために電動車両充電ステーションに電力を供給する、１つ又は複数の発電機をさらに備える、条項１から２７のいずれか一項に記載のステーション。

【0359】

２９．１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置が、１つもしくは複数の電源、及び／又は、１つもしくは複数の発電機からエネルギーを受け取り、貯蔵する、条項２８に記載のステーション。

【0360】

３０．１つ又は複数のエネルギー貯蔵装置の各々が、複数の電気リザーバモジュールを備える、条項２９に記載のステーション。

【図1】