(57)【要約】【課題】複数のバッテリ駆動車両のバッテリを同時に充電する充電システム。【解決手段】その充電は、１又はそれ以上の充電ポートをバッテリに接続できるように有する、１又はそれ以上のＤＣ−ＤＣ電力コンバータを含む。そのＤＣ−ＤＣ電力コンバータは、より高いポート電力レベルを選択的にまかなうように複数の充電ポートに選択的に接続されるように各々構成されている。そのＤＣ−ＤＣ電力コンバータは、ＤＣバスを通してＡＣ整流器に接続する。そのＡＣ整流器は、限定電力定格を持つＡＣ電源に接続する。そのＡＣ充電システムは、また、ＡＣ整流器での全電力吸引が電力定格を超えないように、ＤＣ−ＤＣ電力コンバータの動作を制御するコントローラを持っている。そのシステムは、そのＤＣ−ＤＣ電力コンバータが、選択されたバッテリを空にして、他のバッテリに充電するために電力を得ることができ、このようにバッテリを循環させることを許すように、更に構成されている。【選択図】図４
2011097825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から複数のバッテリを充電する充電システムであって、
前記電源から電力を受け取るように構成され、電力定格により特徴付けられている一次的電力ポートと、
前記一次的電力ポートから前記複数のバッテリに電力を分配するように構成され、電力定格により特徴付けられている複数の二次的電力ポートとであって、ここで、前記二次的電力ポートの電力定格の合計が前記一次的電力ポートの電力定格を超えるが、
前記一次的電力ポートから電力を受け取るとともに電力を前記複数の二次的電力ポートで利用可能にするように構成され、さらに、前記利用可能な電力を調整するように構成される一又はそれ以上の電力コンバータと、
前記一又はそれ以上の電力コンバータにより前記利用可能な電力を調節させるとともに前記一次的電力ポートから受け取った電力を前記一又はそれ以上の電力コンバータにより前記一次的電力ポートの電力定格を超えないように調整させるように構成された電力コントローラ、を含むシステム制御装置と、
専用バッテリと、を備え、
前記システム制御装置は、前記専用バッテリから前記複数の二次的電力ポートのうち少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を分配するようにさらに構成されていることを特徴とする充電システム。
【請求項２】
前記システム制御装置は、前記一次的電力ポートにより供給される電力が前記一次的電力ポートの電力定格を超えないときに、前記一次的電力ポートから前記専用バッテリへ電力を導くように構成されているとともに、
前記システム制御装置は、前記複数のバッテリが、前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えて前記二次的電力ポートから電力を分配するときに、前記専用バッテリから少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を導くように構成されていることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
一又はそれ以上の電源から複数のバッテリを充電する充電システムであって、
前記一又はそれ以上の電源から同時に電力を受け取れるように構成され、それぞれが電力定格により特徴付けられている複数の一次的電力ポートと、
前記複数の一次的電力ポートから前記複数のバッテリに電力を分配するように構成され、それぞれが電力定格により特徴付けられている複数の二次的電力ポートとであって、ここで、前記二次的電力ポートの電力定格の合計が前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えるが、
前記一次的電力ポートから電力を受け取るとともに電力を前記複数の二次的電力ポートで利用可能にするように構成され、さらに、前記利用可能な電力を調整するように構成される一又はそれ以上の電力コンバータと、
前記一又はそれ以上の電力コンバータにより前記利用可能な電力を調節させるとともに前記複数の一次的電力ポートから受け取った電力を前記一又はそれ以上の電力コンバータにより前記一次的電力ポートの電力定格を超えないように調整させるように構成された電力コントローラ、を含むシステム制御装置と、を備える充電システム。
【請求項４】
前記システム制御装置は、前記複数の一次的電力ポートのうちの各一次的電力ポートから受け取った電力を、各一次的電力ポートから受け取った電力がそれぞれの電力定格を超えないように調整するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記電力コントローラから分離された車両バッテリ制御装置を有する複数のバッテリのうち少なくとも一部を備え、
前記電力コントローラは、各バッテリによって引かれた電力を調整するように車両バッテリ制御装置に命令するのに適切な命令信号を発信することにより、前記複数の一次的電力ポートから受け取った電力を調整するように構成されていることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項６】
専用バッテリをさらに備え、
前記システム制御装置は、前記専用バッテリから前記複数の二次的電力ポートのうち少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を分配するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項７】
前記システム制御装置は、前記一次的電力ポートにより供給される電力が前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えないときに、前記複数の一次的電力ポートから前記専用バッテリへ電力を導くように構成されているとともに、
前記システム制御装置は、前記複数のバッテリが、前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えて前記二次的電力ポートから電力を分配するときに、前記専用バッテリから少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を導くように構成されていることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
電源からの電力を用いて使用される電気車両システムであって、
それぞれがバッテリを有する複数の電気車両と、
請求項３記載の充電システムと、を備える電気車両システム。
【請求項９】
専用バッテリをさらに備え、
前記システム制御装置は、前記専用バッテリから前記複数の二次的電力ポートのうち少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を分配するように構成されていることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記システム制御装置は、前記一次的電力ポートにより供給される電力が前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えないときに、前記複数の一次的電力ポートから前記専用バッテリへ電力を導くように構成されているとともに、
前記システム制御装置は、前記複数のバッテリが、前記一次的電力ポートの電力定格の合計を超えて前記二次的電力ポートから電力を分配するときに、前記専用バッテリから少なくとも１つの二次的電力ポートへ電力を導くように構成されていることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
第１の充電モジュールをさらに備え、
前記複数の二次的電力ポートは第１の二次的電力ポート及び前記第１の充電モジュールを経て前記複数の一次的電力ポートから電力を受け取る第２の二次的電力ポートを含み、前記第１の充電モジュールは、
前記一又はそれ以上の電力コンバータのうちの第１の電力コンバータであって、前記第１の二次的電力ポートに接続される前記第１の電力コンバータと、
前記一又はそれ以上の電力コンバータのうちの第２の電力コンバータであって、前記第２の二次的電力ポートに接続される前記第２の電力コンバータと、
前記第１の電力コンバータを前記第２の二次的電力ポートと切り替え可能に接続する接続スイッチと、
前記接続スイッチの機能を制御するとともに前記第１及び第２の二次的電力ポート間の電力分配を確立するように構成される分配コントローラと、を含むことを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の充電モジュールの前記第１の電力コンバータは前記第１の充電モジュールの第１の接続スイッチを経て前記第１の二次的電力ポートと接続され、
前記第１の充電モジュールの前記第２の電力コンバータは前記第１の充電モジュールの第２の接続スイッチを経て前記第２の二次的電力ポートと接続され、
前記第１の充電モジュールの前記分配コントローラは、
前記第１及び第２の接続スイッチの機能を制御するとともに前記第１及び第２の二次的電力ポート間の電力分配を確立するように構成されていることを特徴とする請求項１１記載の充電システム。
【請求項１３】
前記第１の充電モジュール用の分配コントローラは、前記電力コントローラから分離しており、
前記電力コントローラ及び前記第１の充電モジュール用の分配コントローラは、接続スイッチ並びに第１及び第２の接続スイッチの機能を決定するために通信することを特徴とする請求項１２記載の充電システム。
【請求項１４】
前記システム制御装置は、バッテリの充電に同時に用いられる前記二次的電力ポートの電力定格の合計が前記複数の一次的電力ポートの電力定格の合計を超えるときに、前記一次的電力ポートから受け取った電力が前記複数の一次的電力ポートの電力定格の合計を超えないように、前記一又はそれ以上の電力コンバータが引き込む電力を調整するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項３記載の充電システム。
【請求項１５】
前記システム制御装置は、前記複数の一次的電力ポートのうちの各一次的電力ポートから受け取った電力を、各一次的電力ポートから受け取った電力がそれぞれの電力定格を超えないように調整するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
最大電力レベルを超えない電力レベルでユーティリティからの電力を用いて複数のバッテリを充電する充電システムであって、
それぞれが前記複数のバッテリのうち少なくとも１つと電気的に接続されるように構成され、電力定格により特徴付けられている複数の二次的電力ポートと、
前記ユーティリティと電気的に接続されるとともに前記ユーティリティから前記複数の二次的電力ポートへ電力を供給するように構成されるユーティリティ接続と、
前記ユーティリティ接続からの電力の分配を制御するように構成される電力コントローラを含むシステム制御装置と、
第１の充電モジュールと、を備え、前記複数の二次的電力ポートは第１の二次的電力ポート及び前記第１の充電モジュールを経て前記ユーティリティ接続から電力を受け取る第２の二次的電力ポートを含み、前記第１の充電モジュールは、
前記第１の二次的電力ポートと接続される第１の電力コンバータと、
前記第２の二次的電力ポートと接続される第２の電力コンバータと、
前記第１の電力コンバータを前記第２の二次的電力ポートと切り替え可能に接続する接続スイッチと、
前記接続スイッチの機能を制御するとともに前記第１及び第２の二次的電力ポート間の電力分配を確立するように構成される分配コントローラと、を含み、
前記第１の充電モジュールの前記第１の電力コンバータは、前記第１の充電モジュールの第１の接続スイッチを経て前記第１の二次的電力ポートに接続され、
前記第１の充電モジュールの前記第２の電力コンバータは、前記第１の充電モジュールの第２の接続スイッチを経て前記第２の二次的電力ポートに接続され、
前記第１の充電モジュールの前記分配コントローラは、前記第１及び第２の接続スイッチの機能を制御するとともに前記第１及び第２の二次的電力ポート間の電力分配を確立するように構成され、
前記第１の充電モジュール用の分配コントローラは、前記電力コントローラから分離しており、
前記電力コントローラ及び前記第１の充電モジュール用の前記分配コントローラは、接続スイッチ並びに第１及び第２の接続スイッチの機能を決定するために通信することを特徴とする充電システム。
【請求項１７】
前記電力コントローラは、接続ポート及び前記複数の二次的電力ポート間の電力分配を制御するようにさらに構成され、
前記システム制御装置は、前記複数のバッテリの充電に用いられる前記二次的電力ポートの電力定格の合計が前記最大電力レベルを超えるときに、前記ユーティリティからの電力を用いて前記最大電力レベルを超えない電力レベルで前記複数のバッテリが同時に充電されるように電力分配を制御することを特徴とする請求項１６記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般にバッテリ充電システム及びバッテリ充電の方法に関し、特にコスト的に有効な充電システム、また、フォークリフトなどのような複数の電気的に駆動される車両のバッテリに同時に充電する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気車両として製造される車両（例えば、フォークリフト）の数は増加してきている。従って、フォークリフト車両隊のように、多数の車両のバッテリのための車両充電システムは、ますます重要である。現存の施設電気システムにおいて、そのような充電システムを実施すると、以下に述べるような膨大な資本の消費に結びつき得る重要な問題がある。
【０００３】
並行充電
施設電気システムは、典型的に複数の階層に枝分かれした構成に形成される。それぞれの枝分階層において、複数の受電回路遮断器（ブレーカ）は、分配回路遮断器（配電ブレーカ）から電流を引っ張ってくるが、その分配回路遮断器は、それが配電する回路遮断器の総電流と同じ（又はそれ以上）の電流容量を持っていなければならない。各受電回路遮断器は、各枝の末端、即ち、充電システムのような負荷に至るまで、他の回路遮断器に対する分配回路遮断器として順に機能する。電気システム電源は典型的にＡＣ（交流）電源を源にするので、バッテリ充電のようなＤＣ（直流）を必要とする負荷は、その負荷の上流にＡＣ整流器が必要とされる。
【０００４】
図１に示されるように、既存の充電システムは、それぞれ自身の関連する回路遮断器（ＣＢ２及びＣＢ３）を持っており、多くの車両充電器に直列に接続されたシステム／ユーティリティ回路遮断器（ＣＢ１）を含むであろう。各充電器は、一回に一台の車両に充電でき（車両番号１又は番号２）、そして、関連した回路遮断器の限界までいかなる電流でも作動できる。そのシステム回路遮断器は、典型的に、それぞれの充電器の回路遮断器の合計までの電流レベルで作動する容量を持ち、そして、そのシステム回路遮断器ＣＢ１の電流限界は、現存の関連する回路遮断器ＣＢ２及びＣＢ３の合計又はそれより少し高くなるであろう。
【０００５】
より数多くの車両に充電するため、そのような充電システムをアップグレードすること（又は何もないところにバッテリ充電システムを設置すること）は、そのシステムの回路遮断器によって担保される電流を著しく増加させ、そして、追加の電流を担保するためにそのシステムをアップグレードする必要がかなりあるであろう。バッテリ充電システムを支えるシステム回路遮断器（及び関係する電力伝達装置）の最大電流容量を増やすことは、そのシステム回路遮断器から（回路に沿って）それぞれの上流の配電回路遮断器において増加された容量を必要とする。このため、充電可能な車両の数を増やすことは、施設の電気システムの重要な部分の費用のかかるアップグレード増強を潜在的に要求し、著しい資本の消費を必要とする。
【０００６】
例えば、図１において描かれているように、同時に、追加車両（＃４、＃５、及び＃６）を充電するために、追加の回路遮断器（ＣＢ４，ＣＢ５，及びＣＢ６）、追加充電器、及び追加配線がそのシステムに付加される。そのシステムにこれらの新しい回路を追加するには、充電する回路遮断器（ＣＢ２からＣＢ６）の全ネームプレート定格が、そのシステム回路遮断器（ＣＢ１）又はそのシステム配線の定格によって超えられない新しい電流値を確定するまで、追加されることが必要とされる。このことは、たとえそれぞれの充電器がすべて同時に使用されていないとしても必要であり、もしそれらが全て使用されているとしても、それらは、同時に最大パワーで動作することは殆どないであろうし、現存のシステムをフルに使っていることも殆どないであろう。システム回路遮断器（ＣＢ１）はアップグレードの必要があるだけでなく、多く又はすべての上流側の回路遮断器は、システム回路遮断器（ＣＢ１）の追加容量を支えるためにアップグレードの必要があるであろう。このため、システムに車両充電器を追加するための資本の支出は、潜在的に電気システム全体の重要な部分をアップグレードする莫大なコストを含む。
【０００７】
さらに各車両のバッテリは、異なる充電の必要条件をおそらく有するであろう。例えば、図１において、車両＃１は、均等化のための低電流だけを必要とするかもしれないが、車両＃２は、高速充電のための大電流を必要とするかもしれない。どちらの負荷レベルでも扱えるように充電器は構成される一方、＃１車両で使われる充電器の容量は、その施設の電気システム全体がより大きな負荷を支持するように再構築されたとしても、無駄となる。
【０００８】
その結果として、新しい又は増加されたバッテリ充電システムを提供するために必要な資本の投入は、効率的で、高い、及び／又は最大の回収率（リターンレート）を持っていない。その上、バッテリ充電器の重要な追加の実施が望まれる一方、建物において利用可能な電力の基本的なレベルが必要とされる電力の合計キロワット時を供給するのに充分であっても、施設の電気システムをアップグレードするために多大なコストが生じる。
【０００９】
直列式充電器（シーケンシャル・チャージャー）
この問題に対する知られている１つのアプローチは、直列式充電器（シーケンシャル・チャージャー）を設置することである。直列式充電器は、改良された、しかし特に効率的な様式ではないが、充電容量を活用することである。直列式充電器は、１つの充電器を一連の車両に結線するための１セットのスイッチを用いる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２に表されるように、直列式充電器を用いれば、追加の車両は、追加の電流を必要とすることなく、従って、電気システム全体をアップグレードする必要もなく、現存のシステムに追加され得る。しかしながら、そのようなシステムにおいて、一度にただ一台の車両が充電できる。その枝（ブランチ）に対する施設の設置された電気システム容量をこれが十分に活用する程度まで、これは通常のバッテリ充電事象中に最適な使用に達する。しかしながら、典型的なバッテリ充電サイクルにおいて、バッテリが過充電されると、配電される電流量は降下する。このため、充電器は、充電の最初の段階において、良くてもその設備（ユーティリティ）を充分に活用するだけであろう。更に、バッテリ充電は、バッテリ電圧、充電受け入れ、最適の電力のようなバッテリ寿命特性を適合することに関連する理由のためには最大のレベルではないところ、最適ではないレベルが達成されるであろう。例えば、温度は充電速度を制限するかもしれないし、ＳＯＣも充電速度を制限するかもしれない、又はバッテリ充電電流限界は、極めて低い電力要求であるとすれば６０ボルト可能な充電器が同じ電流で２４ボルトのバッテリを充電する場合のように、充電速度を制限するかもしれない。
【００１１】
更に、直列式充電器の接触器及び配線は大きい。与えられた時間内にある数の車両を充電しなければならないという程度にまで、充電器容量を、その数の車両の最小限分だけ増加させなければならない。より大きな充電器が十分に使われていないので、そして、充電器の構成部品がより高い充電速度を出すために全てより大きくなるので、これは第１の問題を更に悪化させる。
【００１２】
このように、複数の車両を同時に充電する方法及び費用対効果に優れる充電システムに対する確固たる要求が存在していたのである。本発明はこれらの要求やその他の要求を満足し、更に関連した有利な点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は費用対効果に優れる充電システム、及び、典型的にフォークリフト等の車両に用いられる複数のバッテリを同時に充電する方法を提供する。好ましくは、本発明は、手動で入力でき、感知でき、プログラムでき、及び／又は、別様に決定できるパラメータに基づいて、１セットの結線されたバッテリに電力を割り当てて、与えられたネームプレート定格により、施設の電気システムのような設備（ユーティリティ）ら導かれる電力を制限することができる充電システムを提供する。
【００１４】
本発明の充電システムは、充電されるべきバッテリによって受電されるように構成される１又はそれ以上の充電ポートを持つ施設の電気システムに接続される１又はそれ以上のバッテリ充電器を含む。その充電ポートは、車両のようなバッテリを組み込む装置上で接続システムを通してバッテリに接続されるか、又は、直接バッテリに接続される。その充電システムは、バッテリを組み込んだ装置でもって通信を介することにより又はその装置でもって直接に、バッテリの充電要求／状態を感知するように構成されたシステムを含んでよく、かつ／又は、分配システム又は特定の装置において電力管理制御装置を含んでよい。
【００１５】
本発明の少なくとも幾つかの実施例の有利な点は、施設の電気システム上の充電システムの電力要求が、充電システムの接続ポートの各々に割り振られた負荷を管理することによって、施設の全体の電気システム要求を満足するように、電力管理制御装置によって管理されることである。論理的なやり方で電力の配分を変化させることにより、設備（ユーティリティ）電力要求を満足させつつ、多数の充電要求が満たされ得る。
【００１６】
本発明の少なくとも幾つかの実施例の別の有利な点は、設計上本システムが同時に又は並行に充電可能であることである。このことにより、あるバッテリで高速充電を行っている一方で、他のバッテリに起こることを均等化するような同時におこる種々のレベルの充電を行うことができる。多数の車両が、同時にかつ同じ設備（ユーティリティ）接続から、異なる速度で充電され得るので、設備（ユーティリティ）は、資本投入に対するリターンを最大化するように、及び、更なる資本消費までを防ぐように、活用されるであろう。
【００１７】
本発明の少なくとも幾つかの実施例の更に別の有利な点は、個々の充電システム（例えば、個々の電力変換器）の選択的な並行稼動に備えていることである。特に、その実施例の内部回路は、バッテリへの出力電力の量が、充電システム電力変換器の１つの通常可能な量よりも大きくなり得るように、接続を切り替えることを含む。このことは、最大必要とされる容量よりも低い容量を持つことを可能とし、充電器あたりのコストを低下させる。この特徴は、大多数の電力処理回路を網羅するように拡張され、そして、如何なる与えられた電力割り当て戦略にも適合するように個々のポートに自由自在に割り当てが行われ得る。
【００１８】
更に、もし本発明の電力ポートが電気車両の充電又は放電の両方を可能とするように設計されていたら（即ち、双方向動作の電力ポートであるなら）、その充電器は、完全に充電される必要が今のところない１又はそれ以上の車両において、蓄積される電力をもって、利用できる設備（ユーティリティ）電力を補完することができる。この能力は、充電容量が利用可能な時に使われていない車両が充電され、容量が必要な時に他の車両を充電するためにより大きな容量を供給するように前記車両が使われるという充電戦略を有利に許す。この戦略を採用することによって、充電システムの容量は、より低い充電使用の期間を最大限利用することができるように、より容易にスケジュール可能である。この概念は、この目的のために用意され維持される蓄電池の使用に用いることができる。
【００１９】
１つのバッテリに電力を供給するために別のバッテリを放電させる機能はまた、バッテリのエネルギ効率的なメンテナンスを有利に規定する。特に、バッテリの状態をよりよく維持するために、最大の電圧レベルを維持するために、そして、バッテリ寿命を延ばすために、充電前に実質的に消費された状態から、バッテリは選択的に循環されて放電状態にされ得る。消費された電力はその他のバッテリで再利用され、そのことによってバッテリ維持と共にエネルギの効率性を提供する。
【００２０】
本発明の少なくとも幾つかの実施例の別の有利な点は、好ましくはＤＣ−ＤＣ変換器を含む充電器が、上流のＡＣ整流器による全体的な高調波電流を減少させるように各変換器の負荷サイクル（デューティサイクル）を制御する充電制御装置を持ち得ることである。高調波電流を抑制するように負荷サイクルを制御することは、エネルギ効率を増加させる。構造的な類似性により、少なくとも本発明の幾つかの実施例は、米国特許番号５，７５１，１５０において述べられている形式において、この特徴を実施することに対して特に適している。
【００２１】
本発明の実施例はまた、同じ充電ポートの構成を維持しつつ、広範囲な多様な電力源の構成に対して効率的に適合されるように構成されてよい。例えば、本発明の一つの実施例は、異なる電力源間で違いが見られないモジュール式の充電器を含みつつ、４００Ｈｚ，６０Ｈｚ，及び５０Ｈｚで電力を受け入れられる電力ポートを持つように構成可能である。
【００２２】
本発明のその他の特徴や有利な点は、本発明の原理を具体例によって説明する添付図面と共に、以下の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、追加の車両を支持するようなアップグレードの第１の従来技術形態を受け入れた従来技術の車両充電システムの図的表現である。
【図２】図２は、追加の車両を支持するようなアップグレードの第２の従来技術形態を受け入れた従来技術の車両充電システムの図的表現である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の特徴を具現化した第一の一般的な車両充電システムの図的表現である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の幾つか代替の実施例の特徴を具現化した第二の一般的な車両充電システムの図的表現である。
【図４】図４は、図３において描写された車両充電システムの実施例の図的表現である。
【図５】図５は、図４において描写された車両充電システムの実施例において特定されるようなＤＣモジュールの図的表現である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明による電力分配システムの最初の実施例は、図３Ａに示される車両充電システム１００である。その充電システムは、１又はそれ以上の車両１０６のバッテリ（即ち、分配システムに配置された負荷）へと接続するために構成される１又はそれ以上（好ましくは複数）の二次的電力ポート１０４のシリーズ、電力プロセッサ１０２、及びシステム制御装置を含む。各二次的電力ポートは、二次的電力ポート経由で充電される車両の充電要求を満足させるのに好ましくは十分である電力定格を持っている。その二次的電力ポートの電力定格の合計は、出力電力定格の総計を規定する。
【００２５】
好ましくは、この充電システム１００は、例えばＡＣ電気システムを持った設備（ユーティリティ）のような電力システムから電力を受ける。この電力は、一次的電力ポート１０７Ａによって受電され、この一次的電力ポートは次に電力プロセッサに電力を供給する。その電力は、その充電システム（又は、その回路遮断器を共有するシステム及びその他の負荷）に利用可能な全ネームプレート定格を規定する回路遮断器１０８Ａを通して一次的電力ポートによって受電される。全ネームプレート電流定格からその回路遮断器を共有するその他の負荷要求を引いたものは、その一次的電力ポートの電力各付けを規定する。その一次的電力ポートは、その充電システムの電力源であり、その一次的電力ポートの全電力定格は、このためにその電源のための電力定格となる。この電力定格は、従ってその電源からそれを超えて電力を持ってこられない最大電力制限である。典型的に、その充電システムは、最大電力限度まで、それらの充電要求に相当するのと同じだけの電力（即ち、充電のために割り当てられた時間、その予定されたバッテリ寿命、及び／又はバッテリの状態を与えられれば、選ばれた充電技術の下で適当にかつ／又は望ましくあるのと同じだけの電力）を車両の電池へと供給するであろう。
【００２６】
他の回路遮断器は、電気システムに沿って配置されてよく、これらの回路遮断器全ては、全体の電気システム・インフラストラクチャにおける広い多様な枝（ブランチ）を通して通過する電流を制限するように構成されることができる。特に、設備（ユーティリティ）回路遮断器１０８Ａは、その電気システムにおいてそれから上流の構成要素の要求の許容される部分を超えないレベルまで、一次的電力ポート１０７Ａ（及びそれが電力を供給する他の装置）を介して電力プロセッサ１０２によって受電される電流を好ましくは制限するように構成される。
【００２７】
充電システム１００は、典型的に、総計出力電力定格が電源の最大電力限界よりも大きくなるように構成される。そのような構成は、充電システムが、多数の車両の低速充電と、（幾つかのポートは活動されていないままであるが）限られた数の車両の高速充電との両方を支持することができる、大多数の二次的電力ポートを持つことを許可できるのである。
【００２８】
電力プロセッサ１０２は、好ましくは、電流を整流し、充電システムの二次的電力ポート１０４に割り当てられた負荷を管理する。それを行う際に、それは二次的電力ポートへの電力流れ（フロー）を管理し、それによって、充電システムが、回路遮断器及びその充電システムから上流の他の電気システム構成要素によって要求されるものよりも低い電流レベルを維持するように設備（ユーティリティ）上に課する電力要求を管理する。その割り当てられた負荷を管理するために、電力プロセッサは、少なくとも１つ、そして好ましくは幾つか又は全ての二次的電力ポートへの電力割り当て（及びそれらに分配された電力）を制限する電力制限コマンドを発行することができる。
【００２９】
このようにして、如何なる与えられた時間において、主に二次的電力ポートへと通過しかつそれにより分配され、電力源によって供給される電力は、電力源の最大電力限界を超えない。即ち、その一次的電力ポートを通過しそれによって供給される全電力が、一次的電力ポートの電力定格の指定された電力限界を超えないのである。論理的なやり方で、二次的電力ポート間で電力割り当てを変更することによって、多数の車両充電必要条件、要求、及び望まれることを、その電源のこの最大電力限界を超えることなく満足することができる。
【００３０】
別の実施例において、図３Ｂに描かれているように、充電システム１００は、第二の一次的電力ポート１０７Ｂを経由して設備（ユーティリティ）から、設備（ユーティリティ）の第二の回路遮断器１０８Ｂを通して電力プロセッサ１０２へと、追加の電力を受け入れることができる。また、この充電システムは、第三の第一電力ポート１０７Ｃを経由して第二の設備（ユーティリティ）から、第二の設備（ユーティリティ）回路遮断器１０８Ｃを通して電力プロセッサへと、追加の電力を受け入れることができる。この概念は、１つの一次的電力ポートを通してのみ電源電力を受け入れる電気電力分配システムの上述のケースとは異なるのであるが、追加の一次的電力ポート、回路遮断器、及び／又は設備（ユーティリティ）へと拡張することができる。
【００３１】
これらの別の実施例において、各設備（ユーティリティ）の各回路遮断器の制限は、回路遮断の一次的電力ポート（又は一次的電力ポート及びその回路遮断器を共有する他の負荷）に利用可能な全ネームプレート電流定格を規定する。その全ネームプレート電流定格から、その回路遮断器を共有する他の如何なる負荷の要求を引いたものは、一次的電力ポートの電力定格を規定する。一次的ポートが電力を受け取る先の設備（ユーティリティ）の組合せは電源を形成し、一次的電力ポートの電力定格の合計は充電システムに対する電源電力定格を規定し、そして、電源から利用できる電力の最大電力限界を規定する。充電システム１００は、典型的に、総計出力電力定格が電源電力定格よりも大きくなるように構成される。
【００３２】
好ましくは、これらの別の実施例において、電力プロセッサ１０２は、電流を整流し、充電システムの二次的電力ポート１０４の幾つか又は全てに割り当てられる負荷を管理し、そして、二次的電力ポートによって分配される全電力が、電源の最大電力限界となる、指定された電力限界を超えないようにされている。更に、電力プロセッサは、好ましくは、供給される電力が一次的電力ポートの電力定格である指定された一次的電力ポート電力限界を超えないように、各第一電力ポートを介して各設備（ユーティリティ）によって供給される電力を管理する。そのようなものとして、電力プロセッサは、異なるレベルの電力及び／又は異なるタイプの電流（例えば、直流及び多相交流）を供給する多様な設備（ユーティリティ）と共に機能するように適合され得る。更に、電力プロセッサは、効率的な電力使用を最適化する（例えば、より高くない設備（ユーティリティ）から最初に導入することによって）各設備（ユーティリティ）から導入される電力をバランスし、規制するように構成してよい。上述以外では、別の実施例は第１の実施例に類似する。
【００３３】
第１の実施例に戻り、図４を参照すれば、電力プロセッサ１０２は、好ましくは、ＡＣ整流器１２０、電力コントローラ１２２、及び、ＤＣバス１２６に渡るＡＣ整流器から電力を受け取る１又はそれ以上（好ましくは複数）のＤＣ充電モジュール１２４を含む。電力コントローラは、システム制御装置の少なくとも一部を形成する。ＤＣモジュールは、必ずしもそうとは限られないが、お互いに近接して位置することができる。
【００３４】
ＡＣ整流器１２０は、好ましくは、一次的電力ポート１０７Ａを介して設備（ユーティリティ）回路遮断器１０８Ａから調整されたＤＣ電圧へと標準三相交流を変換する。他励式装置、ＩＧＢＴのようなスイッチング装置、及びダイオードのような非制御装置による動的な整流を含む整流のための多様な手段は、産業において知られている。これらの全ての整流手段は、本発明の範囲内にある。更に、もし直流電源が用いられた場合、整流手段は、本発明の実施に必要というわけではない。代わりに、ＡＣ整流は、多様な他の電流を受け入れるように構成され得、そして、１以上のタイプの電流を受電できるように構成され得る。
【００３５】
電力コントローラ１２２は、ユーティリティの電力の調整及び整流を管理し、そして、場合によってはＤＣバス１２６を調整する（言い換えれば、そのＤＣバスは調整されることもできるし、調整されなくてもよい）。その電力コントローラはまた、車両の数、ＳＯＣ（充電状態）数、アンペア時充電システム容量、及び／又は、予備容量（電力要求及び利用可能性に影響するかもしれない他のファクターと同様に）に基づき、個々のＤＣモジュール１２４への利用可能な電力の分配するための割り当てポイントとして機能する。この情報は、そして、好ましくは、第一および第二（または多分それ以上）の関連する二次的電力ポート１２８及び１３０のそれぞれに接続された１又はそれ以上の車両に合わせて出力電力を調整するために、各ＤＣモジュールによって用いられる。代わりに、その電力コントローラは各ＤＣモジュールに供給される電力を調整する。
【００３６】
図４および５を参照すれば、好ましい実施例のＤＣモジュール１２４の各々は、接続スイッチと、ＤＣ−ＤＣコンバータと、電力コントローラ１２２と、そして、好ましくは、第１及び／又は第２の関連する二次的電力ポート１２８、１３０に接続されたバッテリの状態を感知するように構成された知覚装置との間で好ましくは通信状態にある分配コントローラ１４８と；１又は２つ（より好ましい）の二次的接続スイッチ１４６と；第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１４０とを好ましくは含むであろう。電力コントローラのように、分配コントローラはシステム制御装置の一部を形成する。
【００３７】
各ＤＣモジュール１２４において、前記二つの一次接続スイッチ１４４は、それぞれ、第１の関連する二次的ＤＣ−ＤＣコンバータ１４０及び１４２を、第１の関連した二次的電力ポート１２８にそれぞれ接続している。同様に、１又は（好ましくは）２の二次接続スイッチ１４６は、１又は（もし２つの二次接続スイッチあれば）両方の一次及び二次のＤＣ−ＤＣコンバータを、それぞれ、第二の関連した二次的電力ポート１３０に接続する。
【００３８】
その知覚装置は、好ましくは、システムが最大ユーティリティで動作することを可能にする１セットのタスクを実施するように構成されたアイデンティフィケーション制御装置及び／又はバッテリモニタを含む。第１に、それは、好ましくは、より高速に及び／又は効率的な充電時間を達成するように用いられる温度及び電圧のようなバッテリ特性をモニタする。第２に、それは、バッテリの型や履歴を特定する。そして、それは、解析や充電戦略のためのアンペア−時容量及び均等化スケジュールのような一般データ、バッテリの乱用、及び充電履歴を追跡することができる。例えば、感知装置は、車両のバッテリ制御装置及び情報モジュールから通信信号を受け取るように設計された通信装置と、二次的電力ポートを介してバッテリの状態を感知するように構成された電気的試験装置と、及び／又はシステムオペレータがその情報を感知装置に提供できるように構成されたデータ入力施設とを含むことができる。このアイデンティフィケーション制御装置は、システム制御装置の一部を構成してよい。
【００３９】
二つの関連した二次的電力ポート１２８、１３０に接続された車両に関して、知覚装置から分配コントローラ１４８が受け取る情報に基づいて、分配コントローラは、その車両がどの程度の電力に値するかを確かめることができ、分配コントローラは、車両に充電するために利用可能な電力を決定するために電力コントローラ１２２と通信することができる。好ましくは、その通信は実際の接続されたバッテリの情報を含むが、しかし、好ましい電力要求量（即ち、どれくらいの電力に値するか）のようなより低いレベルの情報を単に含むことができる。その電力コントローラは、全ＤＣモジュールが、各ＤＣモジュールによって引くことができる電力配分を決定するために、分配コントローラからの情報を用いる。
【００４０】
４つのスイッチを持つＤＣモジュール１２４において、分配コントローラ１４８は、どちらかの（又は両方の）関連した二次的電力ポート１２０，１３０へ電流を供給するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４０、１４２の各々をまかなうためにスイッチの構成を制御することができる。このようにして、各二次的電力ポートは、１つのＤＣ−ＤＣコンバータの全電流容量までを同時に受けることができるか、又は、二次的電力ポートのいずれかが両方のＤＣ−ＤＣコンバータの合わせた電流容量を受けることができる。スイッチが３つある典型的なＤＣモジュールにおいて、１つの二次的電力ポートは、両方のＤＣ−ＤＣコンバータの合わせた電流容量を受電できるが、一方他方の電力ポートは１つのＤＣ−ＤＣコンバータの全容量までを受電できるのみである（一方その他の二次的電力ポートは同時にその他のＤＣ−ＤＣコンバータの全容量まで同時に受電する）。
【００４１】
ＤＣモジュールの幾つかの代替実施例は、より大多数のＤＣ−ＤＣコンバータ及び／又は二次的電力ポートと共に構成され得る。そのような実施例において、各ＤＣ−ＤＣコンバータは、ＤＣモジュールにおいて、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の、そして、利用可能な二次的電力ポートの全ての間で、切り替え可能に接続するように構成され得る。
【００４２】
２つの（又はおそらくより多くの）関連した二次的電力ポート１２８、１３０に接続された車両に関して分配コントローラ１４８が有する情報に、そして、電力コントローラ１２２によって決定されたような電力利用可能性に基づいて、分配コントローラは各ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を制御する。ＤＣ−ＤＣコンバータ出力及びスイッチの構成の両方を制御することによって、分配コントローラは、そのＤＣモジュールの関連した二次的電力ポートに接続された全ての車両への充電配分を制御する。そのコンバータを調整すること及び構成を変えることにより、そのＤＣモジュールは、充電容量において著しい柔軟性を提供する。その電力分配は、各バッテリのタイプ、充電状態、二次的電力ポート位置、及び充電形式（例えば、均等化又は高速充電）を含む多様なファクタに好ましくは基づいている。特定電流のための均等化要求のような優先的な検討は、電力分配の決定に含まれている。
【００４３】
例えば、第１の関連した二次的電力ポート１２８に接続された第１の車両が、均等化を要求するとすれば、第２の関連した二次的電力ポート１３０に接続された第２の車両は、さらに急速な充電を要求する。広い範囲の電流制御を行う２つの分配コントローラがあるため、この標準的なオペレーションは、その分配コントローラ１４８に、第１の及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータがそれぞれ第１の及び第２の二次的電力ポートに接続されるように、第１の接続スイッチ及び第２の接続スイッチを閉じさせることによって、達成され得る。その分配コントローラはまた、電力コントローラ１２２によって、従ってその２つの車両の要求によって決定されるように、利用できる電力を、調整ＤＣ−ＤＣコンバータに、調整させる。もしその二台の車両が利用可能な量を超える電力に相当する場合、与えられたレベルの電流を必要とするため、好ましくは均等化が優先される。
【００４４】
同様に、もし、第１の二次的電力ポート１２８に接続された第１の車両が最大の充電速度を要求するならば、両方の第１の接続スイッチ１４４は、その車両に両方のＤＣ−ＤＣコンバータの容量を供給するために閉じられるであろう。このような概念は、最小限レベルに全体の充電システム電流要求を維持しつつ（即ち、最大電力限界を超えない）、かつ、如何なる与えられたＤＣ−ＤＣコンバータの必要最大限容量を最小化しつつ、より大きなレベルの柔軟性を供給し、そして、ＤＣモジュールにおけるより大多数のＤＣ−ＤＣコンバータ、及び／又は、より大多数の二次的電力ポートに対して拡張される。
【００４５】
オプションとして、分配制御装置は、車両バッテリ制御装置に命令信号を供給することにより、ＤＣモジュールの関連した二次的電力ポートに接続される車両の少なくとも一台、数台、又は全台へ、充電配分を制御するように構成され得る。この場合、車両バッテリは、制御された負荷として機能するように構成される（即ち、バッテリ制御システムが、命令信号に応じてバッテリの充電速度を制御する回路及び／又は他の装置であるところの負荷制御装置とによって構成される）。
【００４６】
好ましくは、制御システム、及び特に分配コントローラは、更に、上流のＡＣ整流器によって見られる全体の高調波電流を減らすように各コンバータの負荷サイクルを制御する充電制御装置として動作する。例えば、その充電制御装置は、モジュールに含まれるＤＣ−ＤＣコンバータの数であるところ、スイッチング事象のためにＮ／３６０°によって出力の位相関係を調整することができる。高調波電流を抑制するための負荷サイクルのこの制御は、エネルギ効率を上げることができる。これは米国特許番号５，７５１，１５０において述べられており、上述するようにここに組み込まれている。
【００４７】
また、本発明の二次的電力ポートの好ましくは１つ又はそれ以上（そして、好ましくは全て）のものは、電気動力式車両を充電又は放電の両方を行うことができるように設計されている（即ち、それらは双方向機能的な二次的電力ポートである）。その制御システム、及び好ましくは分配コントローラは、そして、１の車両から放電された電力を分配するための電力コンバータ及び／又はスイッチを用いることができ、それによって、他の二次的電力ポート及び／又はＤＣバスに利用できる電力を補うことができる。このようにして、そのＤＣモジュール及び／又はＤＣコンバータは、車両バッテリに付加された時、電力を供給及び吸収することができる。
【００４８】
さらに、バッテリを有する車両（又は他の電気装置）に付けられた二次的電力ポートを持つことに加えて、１又はそれ以上の二次的電力ポートは、専用の、半永久的な（即ち、バッテリサービス又は交換に対してのみ、又は、他の使用のためにその二次的電力ポートを利用可能にするために対してのみ、取り外される）、典型的な二次電池又はウルトラキャパシタのような静的な（即ち、典型的にモバイルではない）エネルギ蓄積装置と共に構成され得る。専用バッテリとしてここに参照されるこの装置は、他の使用のためには受け取られず、構成されず、むしろ、与えられた時間に与えられた電源（例えば、設備（ユーティリティ）又は車両）から利用できる電力が（使用ピーク期間のような）別の時間に与えられた負荷に分配されることができるように、エネルギ貯留を提供するためにのみ用いられる。その制御システムは、専用バッテリからの電力が、１又はそれ以上の二次的電力ポートを通して車両に分配され得るように構成される。
【００４９】
あるいは、図４を参照すれば、１又はそれ以上の専用バッテリ１６０は、二次的電力ポートとは異なるように構成されるカスタムバッテリポート１６４を有するバッテリモジュール１６２に繋がれることができる。例えば、そのバッテリモジュールは、充電システムに使用するように指定される専用バッテリの１又はそれ以上のタイプの構成に合わせてカスタマイズすることができる。特に、そのようなカスタムバッテリポートは、その専用バッテリに対して適切な、充電、放電、制御、及び／又は視覚回路を持つことができる。
【００５０】
もし、その充電システムが、専用バッテリで構成されるならば、そのシステム制御装置は、その電力ポートからの全電力より少ない電力が用いられているとき（即ち、電源によって供給される電力が最大電力限界を超えない場合）に、専用バッテリを充電し維持するために電源から自動的に直接電力供給するように構成されている。二次的電力ポートの要求（即ち、車両の相当する電力）がその電源の最大電力限界を超えるようなとき、その専用バッテリは、その要求と電源の最大電力限界の間の電力不足分に見合うように自動的に放電されるように、更にそのシステム制御装置を構成することができる。その専用バッテリはまた、低コストで利用可能なときにエネルギを蓄えるような及び高コストでのみ利用可能なときにエネルギを分配するような、又は、利用可能なときにエネルギを蓄えるような及び利用可能でないときにエネルギを分配するような、他のタイプの負荷サイクルにおいても用いられることができる。
【００５１】
更に、もし特定の車両（又は、他の再充電可能装置）が、延長された時間において電力を必要としないならば、その専用バッテリは、双方向の二次的電力ポートと組み合わせて、その特定の車両からの電力を蓄積し、後に別の車両のバッテリに分配し、更にその放電した車両のバッテリにまで分配するように、用いられることができる。
【００５２】
場合により、双方向である１又はそれ以上の二次的電力ポートに加えて、好ましくは１又はそれ以上（そして好ましくは全て）の一次的電力ポートが双方向である。双方向の二次的電力ポート及び／又は専用バッテリの組み合わせにおいて、かつ、制御システムの制御下で、その双方向の電力ポートは、車両及び／又は専用バッテリから、設備（ユーティリティ）又はその設備（ユーティリティ）との共通接続を共有する他の負荷へと、電力を伝達することができる。そのような伝達は、多様な目的で種々のバッテリに蓄積された電力を回復させることができる。もし、二次的電力ポートが双方向ではなく、一次的電力ポートが双方向であるときは、その充電システムは、別々のバッテリポートを持つ専用バッテリに蓄積された不必要な電力を少なくとも回復させることができるであろう。
【００５３】
例えば、もし車両及び充電システムが、（充電メンテナンス、エネルギコスト等の観点から）重要な期間の間、不活性であるならば、そのエネルギは、専用バッテリ及び好ましくは車両バッテリから回復することができる。この回復した電力は、ユーティリティに返還され得、エネルギ費用の回復に結果としてなる。同様に、その電力（例えば、その充電が行われている建物において防犯装置を稼働させるために使われる電力）は、関係する施設におけるエネルギ使用を相殺するように使うこともできる。その他の例として、その充電システムは、より安い時間帯に使用を時間シフトすることにより、全エネルギコストが減るような助けをすることができる。同様に、充電システムは、施設が全電力使用のキャップ（上限）に直面するような期間において、追加の電力利用可能性を提供するように用いることができる。
【００５４】
図３Ａ及び４から５を参照して、また上述のように、電力コントローラ１２２及び電力プロセッサ１０２の分配コントローラ１４８（そして、バッテリ情報を知覚することに関する如何なるコントローラ）の組合せは、１又はそれ以上のバッテリに利用可能な電力を分配する一方、そのユーティリティ電力使用を限定する電力プロセッサを制御するシステム制御装置を形成する。その二次的電力ポートに対する電力定格の総計が、一次的電力ポートに対する電力定格の総計（即ち、最大電力限界）を超え得る又は超えたとしても、そのシステム制御装置は、一次的電力ポートでの電力流れがそれぞれの電力定格を超えないように、１又はそれ以上の二次的電力ポートでの電力流れを制限するように効率的に機能する電力限界命令を供給する。
【００５５】
充電システムの別のバリエーションにおいて、そのシステム制御装置は、一次的電力ポートによって供給され、引き出された電力が、最大電力限界より小さい指定電力限界を超えないように、二次的電力ポートを通して分配された正味の電力を制御する。この指定電力限界は、安全マージンを提供するために、電源電力定格以下で増加量を加えたような定数値であり得るし、また、最大電力限界そのものであることができる。
【００５６】
同様に、指定電力限界は、予算の範囲内に電力経費を維持するために、日の、週の、月の、又は年の周期のような時間の関数となり得る。或いは、この指定電力限界は、外的な信号に基づいて変化するようにすることもできる。この外的な信号は、変化する電力コスト、変化する電力の利用可能性、予期される将来の需要、安全問題、そして緊急事態のような、多様な異なる関心事を反映することができる。
【００５７】
変動する指定電力限界が用いられる実施例において、この充電システムは、出力電力定格の総計が、最大電力限界を上回らないように構成してもよい。その代わり、その出力電力定格の総計は、その指定電力限界になることができる１又はそれ以上（又は全部）の値を超える。実際、出力電力定格の総計がその最大電力限界を上回らないような場合（そして、その場合のみ）、その指定電力限界は、どの電力限界にも到達しないので、最大電力限界を超えて上昇することさえも許され得る。このようにして、充電システムの実施例は、電源の最大電力限界よりも小さな出力電力定格の総計でもって、しかし、夜における出力電力定格の総計（及び可能ならば最大電力限界の上）より上のレベルから、日中における出力電力定格の総計より下のレベルへと、循環する指定電力限界でもって、構成されてよい。
【００５８】
その制御システムは、上述された以外のやり方で、実施可能であると理解されるべきである。例えば、種々のコントローラは、各結合されたコントローラの機能を発揮させるコントローラプロセシングユニットへと結合されることができる。同様に、その電力コントローラは、トークンコントロールシステムを実施することにより、一連のネットワークコントロールシステム（例えば、分配コントローラ）を横断して実施することができる。より広くは、その制御システムの如何なる機能も、特定の処理装置に専用とすることができ、又は、多数の装置にまたがって分配されることもできる。
【００５９】
本発明の関連する方法は、上述の充電システムの構成要素によって実施されるステップの種々の組合せを含む。それはさらに、上述の充電システムを設定し、使用し、製造し、開発することにシステム開発者及び／又はシステムオペレータを従事させることにより実施される方法を含む。
【００６０】
特に、本発明における１つの方法は、
複数のバッテリシステムを充電するように構成され、限られた電力使用要求を有している充電システムを提供し、
その充電システムに、１又はそれ以上のバッテリシステムを取り付け、
その充電システムによって使用される全電力が電力使用要求を超えないように、その充電システムから、各取り付けられたバッテリに、電力の分配を制御することを含む。
【００６１】
以下の発明を含む。
（１）電源から複数の負荷に電力を分配する電気電力分配システムであって、その電源から電力を受け取れるように構成された一次的電力ポートと、前記一次的電力ポートから前記複数の負荷に電力を分配するように構成された複数の二次的電力ポートとであって、ここで、二次的電力ポートの電力定格の合計が総計出力電力定格を確立するが、前記電源から受け取れた電力が、指定電力限界を超えないように、前記複数の二次的電力ポートのうちの少なくとも１つの二次的電力ポートによって分配される電力を調整するように構成されたシステム制御装置回路と、を含み、総計出力電力定格が前記指定電力限界を超え得ることを特徴とする電気電力分配システム。
（２）前記指定電力限界が、前記電源から利用できる電力の最大電力限界と同じであり、前記総計出力電力定格が最大電力限界を超えることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（３）前記電気電力分配システムが、前記一次的電力ポートを通してのみ電源電力を受け取れ、前記一次的電力ポートが電力定格により特徴付けられており、前記指定電力限界が、一次的電力ポート電力定格と同じであり、前記総計出力電力定格が、前記一次的電力ポート電力格付を超えていることを特徴とする上記（１）に記載のシステム。
（４）前記電源は、単相ＡＣユーティリティであることを特徴とする上記（３）記載のシステム。
（５）前記電源は、多相ＡＣユーティリティであることを特徴とする上記（３）記載のシステム。
（６）前記システム制御装置は、前記負荷によって引かれた電力を調整するために負荷コントローラに命令するのに適切な命令信号を発信するように構成されることを特徴とする上記（３）記載のシステム。
（７）更に、前記電源から電力を受け取るように構成された第２の一次的電力ポートと、を含み、各一次的電力ポートが、電力定格により特徴付けられており、前記指定電力限界が、一次的電力ポート電力定格の合計と同じであり、前記総計出力電力定格が、一次的電力ポート電力定格の合計を超えていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（８）第１の及び第２の一次的電力ポートが、異なる電力レベルで電力を受け取れるように構成されていることを特徴とする上記（７）記載の充電システム。
（９）前記システム制御装置は、指定電力限界が変化するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１０）前記システム制御装置は、指定電力限界が周期的に変化するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１１）前記システム制御装置は、指定電力限界が外部信号に応じて変化するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１２）総計出力電力定格が最大電力限界を超えることを特徴とする上記（１１）記載のシステム。
（１３）複数の負荷のうち少なくとも幾らかは負荷制御装置を持ち、システム制御装置が、負荷によって引かれた電力を調整するために負荷制御装置を命令するのに適切な命令信号を発信することによって電力限界命令を提供するように構成されることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１４）前記複数の二次電力ポートのうち少なくとも１つの二次的電力ポートが、双方向に機能するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１５）前記一次的電力ポートが、双方向に機能するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１６）更に、専用バッテリを含み、前記制御システムは更に、前記複数の二次的電力ポートのうち少なくとも１つの二次的電力ポートへ、前記専用バッテリから電力を分配するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１７）前記システム制御装置が、電源によって供給される電力が指定電力限界を超えないときに、専用バッテリへ電源から電力を導くように構成されており、前記システム制御装置が、複数の負荷が指定電力限界を超えた分、少なくとも１つの二次的電力ポートへバッテリから電力を導くように構成されていることを特徴とする上記（１６）記載のシステム。
（１８）更に、電源から直流電力へ交流電力を変換するように構成される電力プロセッサ回路を更に含み、前記二次的電力ポートが、直流電力を分配するように構成されていることを特徴とする上記（１）記載のシステム。
（１９）電力プロセッサが、少なくとも１つの二次的電力ポートから電力の分配を制御するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、前記システム制御装置が、前記少なくとも１つの二次的電力ポートによって分配された電力を調整するために、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を制御する電力限界命令を供給するように構成されていることを特徴とする上記（１８）記載のシステム。
【００６２】
本発明の特定の形式が解説され記述されてきたが、種々の改良が本発明の範囲及び精神から離れることなくできることは明らかであろう。従って、好ましい実施例に対してのみに参照して詳細に本発明が記述されてきたが、本技術分野の通常の技術者は、種々の変更が本発明から離れることなくなされ得ることを認識するであろう。従って、本発明は限定されるように解釈されるものではなく、以下の特許請求の範囲やその他のものを参照して規定され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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