(57)【要約】  ここに記載される方法、システム、及びインフラストラクチャーは、車両の蓄電池を充電することに関する。記載された方法は、（ａ）車両静止時に、機械エネルギーを用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるステップ、（ｂ）電気牽引モーターを発電機として用いて、回転を電気エネルギーに変換するステップ、及び（ｃ）電気エネルギーを蓄電池に蓄積するステップを含む。車両の蓄電池を充電するための記載されたシステムは、蓄電池、電気牽引モーター、及び、車両の静止時に機械力を用いて電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成された外部の車両インターフェースを含む。車両の蓄電池を充電するための記載されたインフラストラクチャーは、１以上の充電ステーションを含み、各ステーションは、車両の静止時に機械力を用いて電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成された外部の車両インターフェースを含む。
2010529827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の蓄電池を充電する方法において、
（ａ）車両の静止時に、機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるステップと、
（ｂ）電気牽引モーターを発電機として用いることにより、シャフトの回転を電気エネルギーに変換するステップと、
（ｃ）電気エネルギーを車両の蓄電池に蓄積するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
機械力が外部の車両インターフェースにより供給される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
外部の車両インターフェースが、車両の１以上の車輪を回転させるローラー装置を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ローラー装置が、別の車両の１以上の車輪により駆動される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
外部の車両インターフェースが車両の１以上の車輪を回転させるときに、車両の一方の側が上げられる請求項２に記載の方法。
【請求項６】
外部の車両インターフェースが、電気牽引モーターのシャフトに連結される機械的リンク機構を含み、機械的リンク機構は別のモーターにより回転することができる請求項２に記載の方法。
【請求項７】
外部の車両インターフェースが、タービン圧縮空気装置、はずみ車、電気グリッド及び電池からなる群より選択される外部の動力源により付勢される請求項２に記載の方法。
【請求項８】
電気牽引モーターが、発電モード下で車両の電気バス及び制御システムにより切り換えられて管理される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
車両の電気バス及び制御システムが、
充電状態を監視し、周囲温度を補正する内部の電子制御システム；
発電機と電池の温度を監視する安全センサーと；及び
電池に高いアンペア数の供給をもたらすバス装置
を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
電池が、充電を受け入れる電池の能力によって決まる一定の速度で充電され、また機械力がこの速度を達成するように選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
車両の蓄電池を充電するためのシステムであって、
（ａ）車両の蓄電池、
（ｂ）車両の電気牽引モーター、及び
（ｃ）車両の静止時に機械力を用いて電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成されている外部の車両インターフェースであって、電気牽引モーターがシャフトの回転を電気の力に変換して蓄電池を充電する外部の車両インターフェース、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
外部の車両インターフェースが、車両の１以上の車輪を回転させるローラー装置を含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
ローラー装置が、別の車両の１以上の車輪により駆動される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
外部の車両インターフェースが車両の１以上の車輪を回転させるときに、車両の一方の側が上げられる請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
外部の車両インターフェースが、電気牽引モーターのシャフトへの機械的リンク機構を含み、機械的リンク機構が別のモーターにより回転されることができる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
タービン圧縮空気装置、はずみ車、電気グリッド及び電池からなる群より選択される外部の車両インターフェース用の電源をさらに含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
電気牽引モーターが、発電モード下で車両の電気バス及び制御システムにより切り換えられて管理される請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
車両の電気バス及び制御システムが、
充電状態を監視し、周囲温度を補正する内部の電子制御システム；
発電機と電池の温度を監視する安全センサー；及び
電池に高いアンペア数の供給をもたらすバスシステム
を含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
１以上の充電ステーションを備えた、車両の蓄電池を充電するためのインフラストラクチャーであって、
各充電ステーションが、車両の静止時に機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるよう構成されている外部の車両インターフェースを具備し、
電気牽引モーターが、シャフトの回転を電力に変換して蓄電池を充電する
ことを特徴とするインフラストラクチャー。
【請求項２０】
２以上の充電ステーションを備え、該充電ステーションが１マイルと５００マイルとの間にある請求項１９に記載のインフラストラクチャー。
【請求項２１】
２以上の充電ステーションを備え、該充電ステーションが５マイルと５００マイルとの間にある請求項２０に記載のインフラストラクチャー。
【請求項２２】
２以上の充電ステーションを備え、該充電ステーションが１０マイルと５００マイルとの間にある請求項２１に記載のインフラストラクチャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００７年６月４日に提出された米国仮特許出願第６０／９３２，９４５号の優先権を主張し、便宜上、引用することによってその内容を全てここに組み入れるものとする。
【０００２】
本願に記述する方法、システム、及びインフラストラクチャーは、概ね、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両、または電気車両に相当する車両の蓄電池を充電することに関する。本件は、より具体的には、車両の静止中に機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させることで車両の蓄電池を充電することに関する。
【背景技術】
【０００３】
電池の充電方法については多くの文献がある。例えば米国特許第６，３１０，４６４号では、電気自動車の電池を充電する装置を議論している。この装置は電池充電制御器と、電池充電器と、電池とを含む。十分でない充電状態を検知すると、装置は充電プロセスを開始し、制御器が検知した不十分な充電度に応じて、予定量を電池に充電する。充電器は、外部から供給される、電気グリッドからのＡＣ電力をＤＣ電力へ変換し、電気信号を出力して電池を充電する。充電制御器は、理論充電に達したことをそれが検知したあと、充電プロセスを終了させる。
車両の蓄電池に対しては、より新しい電池充電方法が要望されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願に記述する方法、システム、及びインフラストラクチャーは、概して、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両、または電気車両に相当する車両の蓄電池を充電することに関する。本件は、より具体的には、車両の静止中に機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させることで車両の蓄電池を充電することに関する。
【０００５】
本明細書に記載される方法は、車両の蓄電池を充電する方法である。車両は、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両、または電気車両であり得る。方法は次のステップを含む：すなわち（ａ）車両の静止時に、機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるステップ、（ｂ）電気牽引モーターを発電機として用いることで、シャフトの回転を電気エネルギーに変換するステップ、及び（ｃ）電気エネルギーを車両の蓄電池に蓄積するステップ。
【０００６】
車両の蓄電池を充電するシステムも同様に記述する。システムは、（ａ）車両の蓄電池、（ｂ）車両の電気牽引モーター、及び（ｃ）車両の静止時に機械力を用いて電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成された外部の車両インターフェースを含む。電気牽引モーターはシャフトの回転を電気の力に変換して蓄電池を充電する。
【０００７】
さらに、車両の蓄電池を充電するためのインフラストラクチャーが記載される。インフラストラクチャーには、１以上の充電ステーションが含まれる。各充電ステーションは、車両の静止時に機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるようにしてある外部の車両インターフェースを含む。電気牽引モーターは、シャフトの回転を電力に変換して蓄電池を充電する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電気モーターによって駆動される、ダイナモメーターに類似したローラーシステムを示す図である。これを用いて車両の蓄電池を機械的に再充電することができる。
【図２】別の車両が駆動する細長いローラーシステムを示す図である。これを用いて車両の蓄電池を機械的に再充電することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に記載される方法、システム、及びインフラストラクチャーのより十分な理解を提供するために、以下の記載で、方法、パラメータ、実施例などの多くの具体的詳細を述べる。しかし、そのような記載は、本明細書に記載される方法、システム、及びインフラストラクチャーの、範囲の限定を意図するものではなく、むしろ可能な変形のより良い理解の提供を意図するものであることを認識すべきである。
【００１０】
本願に記述する方法、システム、及びインフラストラクチャーは、概ね、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両、または電気車両に相当する車両の蓄電池を充電することに関する。本件は、より具体的には、外部から供給される交流電力を直流電力へ変換したあと電気信号を出力して電池を充電することを含まない方法を用いて、電池を充電することに関する。
【００１１】
本明細書に記述される方法、システム、及びインフラストラクチャーは、一般的に、車両の（例えば自動車の、機関車の）電気牽引モーターを発電機として使用して電力を生じさせることを含む。電気牽引モーターは、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両、及び電気車両に動力を供給するのに用いられる。電気牽引モーターは、車両を駆動中に減速するときの回生制動の原理を用いて車両の電池（例えば、チタン酸リチウム電池）を再充電することができる。一般に、車両の電気牽引モーターは、そのような制動中に発電機として作動し、その電気出力側は電池または畜電器のような電気貯蔵装置に連結されている。
【００１２】
ある変形では、車両の電気牽引モーターは、運転手や乗客がいても車両は静止している（すなわち車両の部品は動いていても構わないが、車両それ自身は静止している）ときに、その電池を再充電するのに用いる。機械力は、車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるのに用いる。機械力は電気牽引モーターにより電力に変換され、その電力を車両の電池の再充電に用いる。
【００１３】
ある変形では、外部の車両インターフェースは、機械力を電気牽引モーターに伝達するのに用いられる。外部の車両インターフェースは、車両の静止中に、機械力を使って電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成されている。電気牽引モーターはシャフトの回転を電力に変換し、車両の蓄電池を充電する。そのようなインターフェースの非限定的な例には以下のものがある：電気モーターで駆動される、ダイナモメーターに類似したローラーシステム（図１）、別の車両が駆動する細長いローラー装置（図２）、及び電気牽引モーターのシャフトへの直接的な機械的連結または結合。機械的結合は別のモーターで回転されるようにしてもよい。
【００１４】
ある変形では、車両の電気バス及び制御システムを設けて、発電モードにおいて電気牽引モーターを切り換えて管理することができる。制御システムには以下のものがあり、これらに限定されない：充電状態を監視して周囲温度を補正する内部の電子制御システム、発電機と電池の温度を監視する安全センサー、及び電池装置に高いアンペア数の供給をもたらすバス装置。ある変形では、電池の充電状態を監視する制御装置、または、発電機及び／または電池の温度を監視する安全センサーは必要ないかもしれない。
【００１５】
ある変形では、電池は、充電を受け入れる電池の能力により決まる一定の速度で充電される。電気牽引モーターのシャフトを回転させるのに用いられる機械力は、電池の種類に応じた適正な速度を達成するように選択される。
【００１６】
本願に記述するインフラストラクチャーは、１以上のステーションを設けて車両の電池を充電するが、電池の充電のために、外部から供給される交流電力を直流電力に変換することを要しない。各充電ステーションは、上述したインターフェースのような、車両の静止中に機械力を用いて車両の電気牽引モーターのシャフトを回転させるように構成されている外部の車両インターフェースを持つ。電気牽引モーターは、シャフトの回転を電力に変換して電池を充電する。インフラストラクチャーは、１マイルと５００マイルとの間に２以上の充電ステーションを備えることができる。ある変形では、２以上の充電ステーションは５マイルと５００マイルとの間にある。ある変形では、２以上の充電ステーションは１０と５００マイルとの間にある。
【００１７】
本明細書に記載される方法、システム、及びインフラストラクチャーをいくつかの実施形態に関して記述したが、本願に述べた特定の形態に限定することは意図していない。正しくは、本明細書に記載された方法、システム、及びインフラストラクチャーの範囲は、請求項によってのみ限定される。また、特別な変形または実施形態に関して特徴が記述されているように見えるかもしれないが、当業者は、本明細書に記載された方法、システム、及びインフラストラクチャーに応じて、記述した変形または実施形態のいろいろな特徴を組み合せることができる、ということを認識するはずである。
【００１８】
さらに、個別に列挙したが、複数の手段、要素、または方法のステップを、例えば単独の装置または方法により実行してもよい。
さらに、個々の特徴を別々の請求項に含めることもあるが、これらは有利に組み合せることができ、また、別々の請求項に含めたことで、特徴の組合せが実行不可能及び／または不利であることを意味するものではない。さらに、ある特徴を１つの範疇の請求項に含めたことは、この範疇への限定を意味するものではなく、むしろ、特徴は適当であればその他の範疇の請求項へ等しく適用できる。
【００１９】
本文献に使用した用語と表現、およびそれらの変形は、特に明言しない限り、限定とは反対のオープンエンドと解釈すべきである。上述したものの例としては：用語「含む」は「制限なしに含む」またはその類いを意味すると解釈すべきであり；用語「例」または「ある変形」は、議論の事項の網羅的なまたは限定的な記載ではなく、代表的な例を与えるのに用いる；「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準的な」、「周知の」などの形容詞、及び類似の意味を持つ用語は、記述した事項を所定の期間に限定したり、所定の時間から利用できる事項に限定すると解釈すべきではなく、むしろ、現在もしくは将来のいつでも利用できまたは知ることのできる、従来の、伝統的な、通常の、または標準的な技術を包含すると読むべきである。また、接続詞「及び」でつながる一群の項目は、これらのどの項目もがこの集団に存在しなければならないと解釈すべきではなく、正しくは、特に明言しない限り「及び／または」と解釈すべきである。同様に、接続詞「または」でつながる一群の項目は、この集団の間で相互排除を要求していると解釈すべきではなく、正しくは、特に明言しない限り「及び／または」と読まれるべきである。さらに、本明細書に記載された方法、システム、及びインフラストラクチャーについての項目、要素または成分は、単数で記述または請求項に記載されることもあるが、単数への限定を明言しない限りは、複数もこの範囲内にあると思料される。広い意味の語句、例えば「１以上」、「少なくとも」、「−−に限定しない」、「ある変形では」、または類似の表現がいくつかの例に存在するが、このような広い意味の表現が存在しない例において、より狭い意味が意図されまたは要請されるという意味であると解釈すべきではない。
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【図２】
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【図１】
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【国際調査報告】
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