用于选择性地对电动车辆充电的系统和方法与流程
本公开涉及用于使用充电线缆选择性地对电动车辆充电的系统和方法。
背景技术：
对电动车辆充电带来许多问题，这些问题包括：接入不同的电源；向电动车辆提供安全有效的充电；以及安排成在给定的时间点对电动车辆充分充电。
存在可用于对电动车辆充电的各种不同的电源。尽管常见的源可以是典型的家用壁式插座，但可以进行售后市场的改进，以增加家用插座的电力输送。商业充电站在公共空间日益普及；这些充电站与标准家用插座相比能够输送更高电力水平，由此缩短使电动车辆恢复到满电力所需的充电时间量。家用和商用的电源插座这两者往往都具有由技术、国家和国际公约设定的各种插头。
与电动车辆的日益普及一致的是，这些电动车辆各自的专有设备(包括充电线缆)日益多样化。为了安全且充分地将电荷从源传输至电动车辆以及为了物理连接(即，具有适合于相应插座的插头)这两者，现代电动车辆充电线缆必须能够与各种充电源相互作用。
电动车辆可以包括各种不同的电池并且支持电子器件，这使充电处理复杂化并且可能使用户对于何时充电和充电多长时间感到困惑。通常，电动车辆用户将他/她的车辆接通电源并使其整夜充电，尽管这样的充电持续时间可能不是必要的或足够的、可用的或方便的、以及/或者适合于车辆的寿命。更进一步地，如果大量电动车辆相对同时插入本地电网，则施加于本地电网的负载对于基础设施而言可能变得巨大，这导致电力中断、设备故障和安全隐患。
针对上述提出的解决方案包括通过向充电线缆添加某些改进来提高该线缆的技术能力。例如，为了便于接入各种电源插座，电动车辆充电线缆可以包括采用线缆部分的形式的适配器，该适配器的一端具有连接充电线缆的其余部分的第一插头，并且该适配器的另一端具有专门被配置为适合特定电源插座的第二插头。
充电线缆仍存在某些问题，这些问题包括：如何确保端到端的电力和信息连通性；如何确保从插座向电动车辆(ev)安全地输送电力；以及在不会使本地或国家电网基础设施负担过重的情况下，如何以方便且易用的方式有效地管理和控制电力的输送以满足用户的特定充电需求。
在本领域中提出了一些解决方案。例如，美国专利8,085,034b2提出了一种用于管理车辆的充电的系统和方法，其中集中管理多个充电点。连接至充电点的电动车辆与中央服务器直接通信，该中央服务器基于电动车辆优先级和充电分配来对充电点实行受控电力分配。该创新受限于个体电动车辆的通信能力和可用充电点的数量。
us2018/0001776提出了一种充电线缆，其具有容纳两个通信模块、处理器和存储器的线缆内控制箱。一个通信模块经由电力线通信直接从电动车辆提取电动车辆信息，并且第二通信模块经由wifi与实现电动车辆的充电的供电设备通信控制器进行通信。通信至供电设备通信控制器的信息包括电动车辆的最大充电电力、所请求的充电持续时间和(完成时的)计费请求。kr101197552(b1)提出了类似的配置，并且cn205160153涉及在控制箱中包括无线通信以进行电动车辆和远程源之间的通信。de102009025302(b4)涉及在电动车辆和中央服务器之间交换信息以实现详细计费等。尽管这些创新涉及使足够的电力可用于在足够的时间量内按最大充电速率对电动车辆充电以达到特定电动车辆电池充电水平，但在本领域中其它面向未来的解决方案将是期望的，诸如如下情况等：在电动车辆的使用变得更加普遍时，传统线缆可能变得不够或不方便、以及/或者本地电网跟不上这样的技术和消耗方的发展。
技术实现要素：
因此，提供了本公开的实施例，以在提供包括用于从不同的电源选择性地和安全地对电动车辆充电的基本上自动的方法的解决方案时，基本上消除现有技术的限制和缺点引起的问题中的一个或多个问题。
本文所述的技术的各种实施例提供用于以安全和受控的方式动态地从各种电源对各种电动车辆充电的系统和方法。布置诸如可编程电阻器等的指示器以促进电源、电动车辆和电动车辆充电线缆之间的信息交换。因而，充电线缆被布置成作为“中间人”操作，从而动态地促进从电源向电动车辆的电力流动并且指示电动车辆以什么水平对其电池充电；电池充电水平不必等于可以从电源流出的可用且可能的总电力量并且实际上通常可能更小。电池充电水平可以通过电动车辆充电线缆从外部源(诸如云中所配置的服务器等)获得的个性化时间表来预先设置，并且被动态地监视和更新以确保在特定情况下的最佳充电。
本文所述的技术不仅提高了使用充电线缆的便利性，还考虑了特定情形或环境信息以优化充电处理。从用户的角度来看，充电处理得以优化，因为诸如除了财务考虑、电池劣化和碳足迹之外等，充电还可以以降低的或优化的成本进行。充电还可以根据用户指定的标准(诸如仅使用绿色能源或者使电动车辆在特定时间可用于特定行程等)进行。从电网运营商的角度来看，充电处理得以更进一步地优化，因为负载平衡得到改善并且添加了更多的控制。
关于使用的便利性，本文所述的技术使用户动作最少化，从而实质上实现了即插即用的功能。也就是说，所有用户需要做的是：将电动车辆停放在(例如，家中或者公共充电站(在公共充电站，在充电会话之前可能需要识别)处的)充电场所并将充电线缆连接至充电站和电动车辆。然后，充电线缆基于充电时间表来控制优化后的充电。
本文所述的技术的方面涉及一种充电线缆，用于从具有最大充电电力限制的电源对电动车辆充电，所述电动车辆具有电池并且被配置为按选择限制对所述电池充电，所述充电线缆包括：控制箱，其是以符合所述充电线缆的方式安装的，被配置为针对所述电动车辆的电池动态地设置最大充电电力限制；以及适配器，其被布置为连接所述控制箱和所述电源，所述适配器被配置为提供所述充电线缆的一部分的最大充电承载容量的指示。尽管这里描述为电池，但应当理解，可以对包括但不限于电池、超导体、电池单元和蓄电池等的任何电能储存系统进行充电，其中化学能被转换成电力并用作电源。
该技术的另外其它方面涉及充电线缆，其中，所述控制箱还包括：第一处理器和被布置为接收来自所述第一处理器的指示的通信模块，其中所述第一处理器被配置为通过所述通信模块请求充电时间表；以及至少一个传输开关，其被布置为使从所述电源向所述电动车辆的电力的传输断开和闭合，其中所述至少一个传输开关被配置成由所述第一处理器控制，其中，所述第一处理器还被配置为生成表示根据所述充电时间表所设置的选择限制的第一信号，并且将所述第一信号发送至所述电动车辆以供用作所述电动车辆在对所述电池进行充电时的充电限制。开关可以包括使电路断开和闭合的诸如中断器或继电器等的手动或电动操作的机电装置。
该技术的又一方面涉及一种用于从具有最大充电限制的电源对电动车辆的电池充电的方法，所述电动车辆被配置为按选择限制对所述电池充电，所述方法包括以下步骤：通过充电线缆的控制箱获得所述电动车辆的状况；通过所述控制箱从远程服务器获得所述电池的充电时间表，所述充电时间表包括作为时间的函数的选择限制；通过所述控制箱将第一信号发送至所述电动车辆，所述第一信号根据所述充电时间表来设置用于对所述电池充电的所述选择限制；以及通过所述控制箱将来自所述电源的所述最大充电限制释放到所述电动车辆。
附图说明
包含在本公开中并构成本公开一部分的附图示出了典型实施例，并和说明书一起用来解释所公开的原理。
图1a描绘本文所公开的技术的实施例和可以应用本文所公开的技术的环境的高级概述。
图1b描绘根据本文所公开的技术的实施例的线缆内控制箱被布置成与适配器直接连接的功能视图。
图2描绘用于实现本文所公开的技术的实施例的第一布置。
图3a和3b描绘根据本文所公开的技术的另一实施例的用于对ev充电的第二布置。
图4描绘根据本文所公开的技术的另一实施例的用于对ev充电的第三布置。
图5a描绘用于根据本文所公开的技术的第一布置对ev充电的信号图方法。
图5b描绘用于根据本文所公开的技术的第一布置对ev充电的另一方法。
图5c描绘用于根据本文所公开的技术的第一布置对ev充电的又一方法。
图6描绘用于根据本文所公开的技术的第二布置对ev充电的方法。
图7描绘用于根据本文所公开的技术的第三布置对ev充电的方法。
具体实施方式
本文所述的技术基于以下概念：以受控方式介入电源和电动车辆之间并且动态地控制电动车辆对其电能储存系统(以下称为电池)充电的水平；该水平可能不同于来自电源的最大可用充电电力。电源按一个水平(即，最大可用充电电力水平)生成和发送电力。通过使电动车辆调节其电池充电，实现了对获得期望的电动车辆电池充电的动态控制。此外，通过提供本“中间人”型解决方案，本文所公开的技术的实施例能够确保来自电源的电力只要需要就安全且连续地流动并且这样做是安全的。更进一步地，通过与电动车辆进行通信，本文所公开的技术的实施例能够确保基于ev及其用户周围的参数、而不是仅仅基于从电源可获得多少最大充电电力来向电动车辆电池提供最佳充电。以上简要说明的“中间人”功能是通过内置于控制线缆中的电子器件和模块的特定结构、以及将这些特定结构与内置于其它装置中或以其它方式与其它装置相关联的组件结合使用的特定方法来实现的。
如本文所使用的，电动车辆供电设备(evse)是用以操作并进行如以下将详述的指定和预期功能的具有合适的电力和结构的一个或多个印刷电路板上的各种电子模块的布置。
本实施例可以适合用于不同的电源，这些电源可以包括：常规单相或多相ac电源，其通常在1～3相的范围内，额定电压为110～240伏特且额定电流为10～32安培；重载多相源，其额定电流通常大于32安培；以及适合于7针2型连接器的额定电压高达480伏特且额定电流高达32安培的更高容量的3相ac电源。如本领域中已知的，在利用2型连接器对ev充电时，ev将产生多个不同的状况以便于充电。这些状况可以包括：待机、检测到车辆、就绪(充电)、通风、无电力(切断)和错误。
电动车辆充电线缆的组成可以包括符合电源的类型的多个导体。如将描述的，将针对需要具有七个导体的兼容充电线缆的更高容量电源来阐述本文所公开的技术的实施例。将利用包括三个导体的ev充电线缆来说明与常规单相或多相电源相关的其它实施例。
本文所公开的技术的实施例包括被布置和配置为执行多个存储器上所存储的指令以执行特定操作的多个处理器。可以进一步在指示器元件(例如呈现电阻器)之间通信信息，以按握手布置的类型在本实施例的各种元件之间通信信息。其它指示器元件可以包括如本领域技术人员将理解的所布置和配置的电容器、电感器、收发器和/或存储器。示例操作包括确定电路中的电阻器的电阻，其中电阻器可以是至少两个导体之间的闭合电路中的可编程可变电阻器。这里，这多个处理器将使得测量各个导体中的电阻并求出这些电阻之间的差，使得该差表示正测量的可编程可变电阻器的电阻效应。该操作在作为本领域技术人员的设计选择问题的指示下利用已知组件进行。通过该方法，可以通过将特定电阻器的电阻设置成与查找表中列出的某些信息相关联来在处理器之间通信信息。在处理器确定了电阻并且通过将已知词典对比特定信息(例如通过使电阻与特定信息相关联的查找表)来匹配这样的确定时，所测量到的电阻向进行电阻测量的处理器示出与所测量到的电阻匹配的特定信息。为了描述的目的，以下将从处理器确定特定电阻器的电阻方面说明上述操作。
参考附图来说明典型实施例。在方便的情况下，在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。尽管本文描述了所公开的原理的示例和特征，但在没有背离所公开的实施例的范围的情况下，可以进行修改、改变和其它实现。意图以下的详细说明仅被视为示例性的，其中真实范围由所附权利要求书指示。
图1a描绘本文所公开的技术和可以应用本文所公开的技术的环境(即，电动车辆的充电)的高级概述。如图所示，电动车辆(ev)10经由ev充电线缆20连接至电源30(这里描绘为2型插座，其通常可被称为iec621962型连接器或mennekes)。ev10包括这里被称为电动车辆供电设备(evse1)11的内置车载充电器，其被布置为与ev充电线缆20电连接13并对电池27充电。这种连接可以包括插头和插座布置(未示出)。ev充电线缆20包括线缆内控制箱22，该线缆内控制箱22在内部容纳电动车辆供电设备(evse2)15和无线通信模块cm18。ev充电线缆20包括在内部容纳车辆仿真器ce36的适配器26。适配器26的一端连接至线缆内控制箱22，并且其另一端连接至电源30。适配器26和电源30之间的连接可以通过匹配的插头32和插座布置来进行。可选地，适配器26可以布置在控制箱22内。更进一步地，电动车辆供电设备可以布置在电源30和适配器26之间的电源30处(未示出)。
图1b描绘线缆内控制箱22被布置成与适配器26直接连接的功能视图。这两者沿着ev充电线缆20布置在充电线缆20的第一线缆部分12和充电线缆20的第二线缆部分14之间。如图所示，evse215容纳有：至少一个第三处理器p3，其被布置为执行存储器19上所存储的指令；电力计21，其被布置为测量ev充电线缆20所传输的充电电力；gps23，其被布置为确定ev充电线缆20的位置坐标；显示器25，其被布置为显示和交换线缆内控制箱22的外部的信息；以及多个电开关32和安全模块34，其被布置为选择性地且安全地控制ev充电线缆20上的电力传输。作为本领域技术人员已知的设计选择问题，所描绘的模块可以逻辑地布置在任何数量的通电的印刷电路板上。
图2描绘用于实现本文所公开的技术的实施例的第一布置。如图所示，壁式电动车辆供电设备evse341的一端连接至电源30，并且其另一端连接至ev充电线缆20。通过单独的布置，ev充电线缆20也可以直接地和/或部分地连接至电源30。
为了说明的目的，电源30包括通常称为mennekes的7针2型连接器。因此，ev充电线缆20包括七个单独导体：控制导引，其分为第一控制导引线cp1和第二控制导引线cp2这两部分进行描述；接近导引，其分为第一接近导引pp1和第二接近导引pp2这两部分进行描述；接地线，其分为第一接地线e1和第二接地线e2这两部分进行描述；中性线，其分为第一中性线n1和第二中性线n2这两部分进行描述；以及三个多相电力线缆或传输线t1、t2和t2。
evse341可以包括至少一个第一处理器p1，该第一处理器p1被布置为执行存储器(未示出)中所存储的指令，并且经由第一电力连接器pc1从传输线t1接收电力。接地线e1和中性线n1被布置成从电源30穿过evse341到达适配器26。多个第一电开关s1、s2和s3分别布置在传输线t1、t2和t3上，并且被配置为由第一处理器p1选择性地断开和闭合。
适配器26可被布置为经由第二电力连接器pc2从传输线(诸如传输线t1等)接收电力。借助于适配器26和evse215之间的连接性，evse215还可被布置为经由第二电力连接器pc2从传输线t1接收电力。适配器26容纳车辆仿真器36(图1b)，该适配器26包括：第二处理器p2、第一电阻器r1、第二电阻器r2和第三电阻器r3。电阻器r1、r2和r3可以是被配置和布置为由第二处理器p2可编程的固定或可变电阻器。第二电阻器r2通过第一控制导引线cp1和第一接地线e1布置成与evse341构成电路。第一电阻器r1通过第一接近导引pp1和第一接地线e1布置成与evse341构成电路。第三电阻器r3布置成与evse215构成电路33。
evse215包括第三处理器p3，该第三处理器p3被布置为执行存储器(未示出)中所存储的指令。多个第二电开关s4、s5和s6分别单独地布置在传输线t1、t2和t3上的从电源30起沿ev10的方向的上游。第二电开关s4、s5和s6被配置为由第三处理器p3选择性地断开和闭合。
将ev充电线缆20附接至ev10的连接器(未示出)包括第四电阻器r4，第四电阻器r4通过第二接近导引pp2和第二接地线e2布置成与evse215构成电路。第四电阻器r4是固定的并且与第二线缆部分14的额定有关。可选地，在另一实施例中，第四电阻器r4可被布置和配置为由第三处理器p3可编程，或者可以根据应用和/或实施例而被预编程。
电动车辆10的evse111包括：第四处理器p4，其被布置为执行存储器(未示出)上所存储的指令；第五电阻器r5，其通过第二控制导引线cp2和第二接地线e2布置成与evse215构成电路120；以及电池27，其被布置为在第四处理器p4的控制下从传输线t1、t2和t3接收充电。第五电阻器r5被布置和配置为由第四处理器p4编程。传输线t1、t2和t3连接至ev10，以便将充电电力从电源30输送至ev10。
图5a描绘用于根据本文所公开的技术的第一布置对ev10充电的信号图方法。在步骤200中，在连接至电源30时，evse341通过第一电力连接器pc1接收电力，使得第一处理器p1上电。通常，在初始安装之后，第一处理器p1定期接收来自电源的电力，由此消除了针对每次使用都进行上电的必要性。在变为可操作时，第一处理器p1从存储器(未示出)或者通过检查第一电阻器r1(测量电阻)，获得充电线缆20的第一部分12的电荷承载容量。
在步骤202中，evse341判断在电源30的最大电流产生能力和通过读取第一电阻器r1的电阻所确定的充电线缆20的第一线缆部分12的最大电流承载能力之间哪个是较低值。可选地，evse341可以替换甚至更低的值。在此之后但包括在该步骤中，evse341在判断出较低值时，生成信号104，将该较低值编码到信号104中，并且将信号104通过cp1发送至适配器26。
在步骤204中，evse341通过读取第二电阻器r2来判断ev状况。默认设置到第二电阻器r2中的ev状况是“就绪(充电)”。借助于适配器26插入evse341或以其它方式具有与evse341的物理连接，第二电阻器r2将与evse341构成电路。
在步骤206中，在将状况判断为“就绪(充电)”时，evse341使第一开关s1、s2和s3闭合，从而使电力从电源30沿着传输线t1、t2和t3并且在ev10的方向上释放。因而，将沿着第二电力充电导体pc2在适配器26处接收电力，从而使第二处理器p2上电。将进一步经由第二充电导体pc2在evse215处接收电力，由此使第三处理器p3上电。
在步骤208中，第二处理器p2使得检测并解码信号104，由此从电源30可获得的最大充电电力在第二处理器p2处变为已知。然后，第二处理器p2将第三电阻器r3的电阻设置成表示从电源30可获得的最大充电电力，使得在第三处理器p3确定第三电阻器r3的电阻时，从电源30可获得的最大充电电力对于第三处理器p3变为已知。
在另一实施例中，通过第二处理器p2相应地设置第二电阻器r2的电阻，可以将ev10的当前状况通信至evse341，由此使得第一处理器p1能够读取和解码第二电阻器r2的电阻。第二处理器p2将第二电阻器r2的电阻设置成匹配ev状况(例如，“就绪(充电)”)。第一处理器p1能够读取第二电阻器r2的电阻并解码ev状况的当前状态。
在步骤210中，第三处理器p3然后通过确定第四电阻器r4的电阻来获得ev对第二线缆部分14充电的电流承载容量强度或额定值。可选地，如果预先已知ev对第二线缆部分14充电的电流承载容量或额定值，则可以预先设定第四电阻器r4的电阻。这例如可以从存储器(未示出)中所存储的信息读取。
在步骤212中，第三处理器p3经由通信模块22从云130获得充电时间表。充电时间表针对各给定时间段规定了最大充电水平或选择水平，以供第四处理器p4实现且供第三处理器p3通信，使得第四处理器p4可以实现ev电池27的充电。然后，第三处理器p3将由该时间表指示的当前最大可用充电编码到信号134中，该信号134然后在第二控制导引线cp2上被发送至evse111以由第四处理器p4读取和解码。然后，第三处理器p3使第二电开关s4、s5和s6闭合，由此在将ev状况判断为“就绪(充电)”时，在第四处理器p4的控制下沿着传输线t1、t2和t3向ev10释放电力以对ev电池27充电。在替代实施例中，可以在ev10的充电开始之后获得时间表。
在步骤214中，第三处理器p3根据时间表来更新编码到信号134中的最大充电水平，由此使第四处理器p4调整ev电池27的充电。因此，不论用于对ev电池27充电的最大充电水平是否等于或小于来自电源30的最大可用充电电力，第四处理器p4都基于从信号134解码得到的最大可用电力来继续ev电池27的充电。
在步骤216中，第三处理器p3从第四处理器p4所设置的第五电阻器r5的电阻读取ev状况。周期性地，第四处理器p4将通过设置第五电阻器r5的相应电阻来更新ev状况，以供第三处理器p3读取和解码。如果ev状况要改变为“无电力(切断)”或“错误”，则第三处理器p3在检测到该情况时：将该ev状况经由通信模块22通信(132)到云130；通过使第二处理器p2相应地设置第二电阻器r2的电阻来向第一处理器p1通信；并且迅速断开第二电开关s4、s5和s6，由此切断从传输线t1、t2和t3向ev电池27的电力传输并如此有效地停止充电处理。
图5b描绘用于根据本文所公开的技术的第一布置对ev10充电的流程图方法。该方法在步骤300中开始并且进入步骤301，其中evse215被上电。例如，可以经由如下的指示而使得从电源30释放电力，这些指示可以是在电源30处接收到的或者被预编程(以在判断为充电线缆20与电源30连接时检索)。从功能上，第一处理器p1可以使第一开关s1、s2和s3闭合，由此促进沿着传输线t1、t2和t3向着第二电力连接器pc2的电力流动，从而使evse215上电。
在步骤302中，判断充电线缆20是否有效地将ev10与电源30连接。例如，可以通过evse2检测ev10和电源30之间的充电连接来进行该判断。在肯定判断的情况下，该方法继续到步骤304。在否定判断的情况下，可以生成用户错误消息并经由显示器25将该用户错误消息通信给用户，并且该方法返回(307)步骤302。可选地，在给定量的返回之后，该方法可以自动结束(未示出)。
在步骤304中，判断来自电源的用以对ev电池充电的最大可用电力。例如，这样的判断可以通过以下来进行：第一处理器p1将从电源30输出的最大电力与充电线缆的第一部分12的电力承载容量进行比较，然后经由握手或编码到信号(例如，104)中来将这两者中的较小值通信至第三处理器p3。
在步骤306中，获得ev状况。例如，可以确定ev10的关于对其电池27充电的状况，并且将该状况由ev经由握手通信至控制箱22、并且特别是处理器p3。
在步骤308中，向ev10释放电力以对其电池27充电。例如，可以通过第三处理器p3使传输线t1、t2和t3上的多个开关(s4、s5、s6)闭合来进行释放。
在步骤310中，获得充电时间表。例如，充电时间表可以从云接收到，并且还可以包括针对(预先)定义的各给定时间段和/或特定于用户或ev电池27要求的充电水平。
在步骤311中，确定特定最大充电水平。例如，该特定最大充电水平可以是ev电池27应根据步骤310中所获得的时间表在特定时间点充电的适当水平。特定最大充电水平的确定可以由第三处理器p3进行。
在步骤312中，将特定最大充电水平通信至ev10。例如，符合步骤310的时间表的特定最大充电水平可以由第三处理器p3确定，被编码到信号134中，并且通过第二控制导引线cp2或者经由如上所述的握手或者经由本领域技术人员所设想的类似方式被通信至第四处理器p4。
在步骤313中，按特定最大充电水平对ev电池27充电。例如，如本领域技术人员所设想的，现在具有当前特定最大充电水平的第四处理器p4利用来自电源30的电力仅按该特定最大充电水平以下的水平对ev电池27充电。
在步骤314中，判断当前ev状况是否是“无电力(切断)”和“错误”其中之一。例如，当前ev状况可以由第四处理器p4确定，并且经由信号和握手等被通信至第三处理器p3，然后第三处理器p3可以解码和/或以其它方式读取当前ev状况、以及/或者将新接收到的ev状况与来自步骤306的先前已知的ev状况进行比较。如果第三处理器p3判断为新接收到的ev状况是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“是”)，则该方法继续到步骤316。如果第三处理器p3判断为新接收到的ev状况不是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“否”)，则该方法继续到步骤322。
在步骤316中，针对ev10切断电力。例如，第三处理器p3使多个第二开关s4、s5和s6断开，由此切断通过传输线t1、t2和t3所建立的ev10和电源30之间的电连接。
在步骤318中，隔离电源30。例如，第一处理器p1使多个第一开关s1、s2、s3断开，由此进一步切断步骤316中所发起的电连接，并且将壁式evse41和电源30与图2所示的其它元件电切断或隔离。
在步骤320中，该方法结束。
在步骤322中，判断步骤312中所发送的最大充电水平是否是当前充电水平。例如，第三处理器p3可以将步骤312中所通信的特定最大充电水平与根据所获得的时间表将是该特定时间点的当前或实际水平的充电水平进行比较。如果“是”(特定最大充电水平与时间表保持同步)，则该方法返回到步骤312，其中将特定最大充电水平通信至ev。如果判断为充电水平不是当前充电水平(例如，“否”)，则该方法返回到步骤311，其中如以上所强调的，确定根据所获得的时间表的特定最大充电水平。
现在将参考图5c所描绘的涉及用于控制ev电池的充电的方法的流程图来说明本实施例的另一操作。
这里，操作在步骤400中开始并且进入步骤401，其中判断ev10是否连接至电源30，使得可以使用来自电源的电力对ev电池27充电。
如果该判断为肯定(例如，“是”)、即ev10连接至电源30，则该方法继续到步骤402。如果该判断为否定，则该方法返回到步骤401。
在步骤402中，接收到指示从电源可获得的最大电力充电的信号。例如，可以在线缆内控制箱、并且特别是第二处理器p2和第三处理器p3其中之一处接收到该信号。该信号可以由智能电源(如图2所示)产生，诸如通过第一处理器p1实现电力输出测量或者从存储器(未示出)检索这样的信息等。一旦确定，就可以经由编码到信号(例如，104)中和握手等来通信该信号。
在步骤404中，将指示连接至电源的电动车辆的最大充电线缆额定值和状况的信号发送至电源。例如，可以确定最大充电线缆额定值，并且可以按照以上所强调的步骤从ev10接收到ev状况。另外，ev状况可被默认设置为“检测到车辆”。
在步骤406中，从电源接收电力。例如，可以经由第一处理器p1使第一开关s1、s2、s3闭合而在线缆内控制箱22处接收电力，从而从电源30沿着传输线t1、t2、t3释放电力。在接收到电力的情况下，如上所述，第二处理器p2和第三处理器p3可以针对第二电力连接器pc2上电。
在步骤408中，获得ev10的当前状况。例如，可以通过适当配置和布置的第四处理器p4执行存储器(未示出)中所存储的适当步骤来在ev10内确定当前状况。然后，可以将当前状况编码到所发送的信号中，经由握手等通信至线缆内控制箱22并且特别是第三处理器p3。
在步骤410中，可以获得ev电池27的充电时间表。该时间表可以通过通信模块cm18从云130获得(132)，并且可以包括各种考虑，这些考虑包含超过与ev10和/或电源30相关以及/或者特定于ev10和/或电源30的特定时间段、该特定时间段内和在该特定时间段的适当最大充电水平。充电时间表可以进一步被布置和配置为由线缆内控制箱22并且特别是由第二处理器p2和/或第三处理器p3使用，以由第四处理器p4进一步执行对ev电池27的充电水平的设置。可选地，可以在稍后的时间获得该时间表。
在步骤412中，确定特定最大充电水平。例如，如以上所强调的，特定最大充电水平的确定可以由第三处理器p3进行。
在步骤414中，向ev10释放电力。例如，如以上所强调的，第三处理器p3可以使多个第二开关s4、s5、s6闭合，由此促进从电源向ev10的沿着传输线t1、t2、t3的电力流动。
在步骤416中，将特定最大充电水平通信至ev。例如，如以上所强调的，第三处理器p3可以将该水平通信至第四处理器p4。
在步骤418中，按特定最大充电水平对ev电池充电。例如，如以上所强调的，现在具有从第三处理器p3通信来的特定最大充电水平的第四处理器p4利用从电源30接收到的电力按特定最大充电水平实现ev电池27的充电。
在步骤420中，判断当前ev状况是否是“无电力(切断)”和“错误”其中之一。例如，如以上所强调的，当前ev状况可以由第四处理器p4确定并被通信至第三处理器p3，然后第三处理器p3判断新接收到的ev状况。如果ev状况是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“是”)，则该方法继续到步骤422。如果第三处理器p3判断为新接收到的ev状况并非“无电力(切断)”或“错误”(例如，“否”)，则方法继续到步骤428。
在步骤422中，针对ev10切断电力。例如，如以上所强调的，第三处理器p3使多个第二开关s4、s5和s6断开，由此切断通过传输线t1、t2和t3所建立的ev10和电源30之间的电连接。
在步骤424中，隔离电源30。例如，如以上所强调的，第一处理器p1使多个第一开关s1、s2、s3断开，由此使壁式evse41和电源30与图2所示的其它元件电切断或隔离。
在步骤426中，该方法结束。
在步骤428中，判断步骤312中所发送的最大充电水平是否是当前充电水平。例如，如以上所强调的，第三处理器p3可以进行该判断。如果“是”(特定最大充电水平与时间表保持同步)，则该方法返回到步骤416，其中将特定最大充电水平通信至ev。如果判断为充电水平不是当前充电水平(例如，“否”)，则该方法返回到步骤412，其中如以上所强调的，确定根据所获得的时间表的特定最大充电水平。
图3a和3b描绘根据本文所公开的技术的另一实施例的用于对ev10充电的第二布置，其中使用相同的附图标记来表示相同的元件。如图所示，适配器26容纳第一电阻器r1，其中第二电阻器r2和第三电阻器r3现在不存在于适配器26中。第二电阻器r2现在容纳在evse215中，并且第二电力连接器pc2现在从传输线t1直接通向evse215，由此避开适配器26。
第一控制导引线cp1现在经由第三电开关s7(在图3a中示出为断开位置和并且在图3b中示出为闭合位置)与第二控制导引线cp2直接连接，并且第二电阻器r2现在通过所连接的cp线或导体(cp1和cp2)以及现在也连接的第一接地线e1和第二接地线e2而布置在电路中。第三电开关s7被配置为由第三处理器p3选择性地断开和闭合。
现在将参考图6来说明根据本文所公开的技术的另一实施例的用于对ev10充电的第二布置的操作。
这里，操作在步骤600中开始并且进入步骤602，其中，在电源30和ev10之间形成闭合电路。例如，第三电开关s7被设置成闭合(图3b)，由此将第一控制导引线cp1与第二控制导引线cp2连接，使得evse341与evse111构成电路。
在步骤604中，在ev10处接收到信号。例如，如以上所强调的，该信号可以包括与充电线缆22协作地来自电源10的最大可用充电电力、即电源30的最大电流输出和第一线缆部分12的充电承载容量中的较小值。信号104现在可以不间断地传播到evse111，其中在evse111处，该信号104被第四处理器p4检测到和解码。
在步骤606中，ev状况可被设置成“检测到车辆”。例如，可以响应于检测到步骤604中所生成的信号来进行该设置。如图所示，可以在第四处理器p4处接收和解码包括最大可用充电电力的信号104，响应于此，第四处理器p4使ev状况读取“检测到车辆”，并且进一步使得将第五电阻器r5的电阻设置为与该ev状况一致的值。
在步骤608中，从电源释放电力。例如，第五电阻器r5的电阻由第一处理器p1经由包括控制导引导体和接地线的闭合电路来确定和解码，并且响应于检测到ev状况为“检测到车辆”(例如，按照步骤606)，第一处理器p1使第一开关s1、s2和s3闭合，由此从电源30通过传输线t1、t2和t3在ev10的方向上释放电力。如本领域技术人员可以理解，可以在不妨碍该方法的情况下检测其它ev状况。信号可以在线缆内控制箱22处接收到；可以由第一处理器p1生成；并且可以编码有与来自电源30的用于对ev10进行充电的最大可用充电有关的信息并沿着控制导引线cp1和cp2发送。
在步骤610中，断开在步骤602中闭合的电路。例如，可以由第三处理器p3断开第三开关s7。在替代实施例中，在步骤610之前进行步骤612。
在步骤612中，确定新的最大可用充电并将其发送至ev，并且ev被仿真到壁式evse。例如，第二线缆部分14的线缆额定值可以由第三处理器p3通过确定第四电阻器r4的电阻和/或从存储器(未示出)读取该电阻来确定。第三处理器p3还可以确定(如以上所强调的)从电源10可获得的最大可用充电，并且通过确定第五电阻器r5的电阻来确定当前ev状况。然后，第三处理器p3可以生成编码有如从信号104可解码得到的从电源30可获得的最大可用充电信息的信号134，并且将该信号134沿着第二控制导引线cp2发送至evse111。第三处理器p3进一步使多个第二电开关s4、s5和s6闭合，由此使得能够通过传输线t1、t2和t3向ev10进行电力传输。第三处理器p3还可以进一步将第二电阻器r2的电阻设置成与当前ev状况相对应，使得通过确定第二电阻器r2的电阻，当前ev状况对于第一处理器p1而言可以变为已知。最后，第四处理器p4经由信号134指示ev10按最大可用充电进行充电。可选地，第四处理器p4可以设置除此以外的其它充电速率，只要不超过上述最大可用充电即可。
在步骤614中，获得充电时间表。例如，该充电时间表可以从云130获得并且特定于ev10的期望充电要求和/或标准。可以如上所强调的那样获得时间表。
在步骤616中，确定特定最大充电水平。例如，如以上所强调的，特定最大充电水平的确定可以由第三处理器p3进行。
在步骤618中，将特定最大充电水平通信至ev，以供ev按时间表指示的时间和电力水平对其电池充电。例如，如以上所强调的，第三处理器p3可以将该水平通信至第四处理器p4。
在步骤620中，按特定最大充电水平对ev电池充电。例如，如以上所强调的，第四处理器p4利用从电源30接收到的电力按特定最大充电水平实现对ev电池27的充电。
在步骤622中，判断当前ev状况是否是“无电力(切断)”和“错误”其中之一。例如，如以上所强调的，当前ev状况可以由第四处理器p4确定并被通信至第三处理器p3，然后第三处理器p3可以相应地确定当前ev状况。如果ev状况是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“是”)，则该方法继续到步骤624。如果第三处理器p3判断为新接收到的ev状况并非“无电力(切断)”或“错误”(例如，“否”)，则该方法继续到步骤630。
在步骤624中，针对ev10切断电力。例如，如以上所强调的，第三处理器p3切断ev10和电源30之间的电连接。
在步骤626中，隔离电源30。例如，如以上所强调的，第一处理器p1将壁式evse341和电源30与图2所示的其它元件隔离。
在步骤628中，该方法结束。
在步骤630中，判断步骤312中所发送的最大充电水平是否是当前充电水平。例如，如以上所强调的，第三处理器p3判断步骤618中所通信的当前特定最大充电水平与(步骤614的)所获得的时间表是否保持同步。如果“是”，则该方法返回到步骤618，否则该方法返回到步骤616。
图4描绘根据本文所公开的技术的另一实施例的用于对ev10充电的第三布置。如图所示，电源30包括：家用壁式插座，诸如本领域技术人员根据使用中的国际技术标准的地理位置和/或应用可以设想的、具有与这种连接的其它实施例的标准家用壁式插座连接的家用壁式插座等；便于连接三个导体的线缆插座(未示出)；传输线t4；中性导体n3；以及接地线e3。
举例来说，第四电开关s8可以位于电源30附近，并且可以包括标准家用安全开关或断路器。第四电开关s8可被布置和配置为手动控制或由第三处理器p3控制。家用壁式插座通常缺少任何信号生成、通信和/或处理部件，因此在所示的布置中，没有使用以家用壁式插座作为电源30的壁式evse(例如evse341)。适配器26被配置为与家用壁式插座配合，并且包括被布置成与evse215构成电路33的第三电阻器r3，使得第三处理器p3可以确定第三电阻器r3的电阻。由于适配器26被预先配置为与被配置为输送特定最大充电电力的特定电源配合，因此来自家用电源插座的可用最大充电电力的水平是预先已知的。因此，可以预先配置第三电阻器r3的电阻，使得在由第三处理器p3确定时，该电阻示出来自电源30的可用最大充电电力的水平。evse2在内部容纳第三处理器p3，该第三处理器p3被布置为能够通过通信模块22与云130进行通信132，并且使第五电开关s9选择性地断开和闭合，其中该第五电开关s9布置在传输线t4上的从电源30起且从第四电开关s8起沿ev10的方向的上游。
现在将通过一般参考图4和图7来说明用于根据本文所公开的技术的第三布置对ev10充电的方法，其中使用相同的附图标记来表示相同的元件。
这里，操作在步骤700中开始并且进入步骤702，其中选择适当的适配器。例如，选择与家用壁式插座匹配的适配器，并且使该适配器与evse215和作为电源30的家用壁式插座这两者电接触。
在步骤704中，从电源释放电力。例如，在存在电力时，使第四电开关s8闭合以使得能够进行沿ev10的方向经由传输线t4的电力流动，从而通过第二电力连接pc2使evse215上电。可以手动地或者在第三处理器p3或未示出的其它部件的控制下电子地闭合第四电开关s8。
在步骤706中，确定从电源可获得的最大充电电力。例如，可以通过使电力按照步骤704流向第二电力连接器pc2来使第三处理器p3上电。然后，第三处理器p3确定并解码第三电阻器r3的电阻，以便识别来自电源30的最大可用充电电力。
在步骤708中，确定ev状况和第二线缆部分额定值。例如，ev状况和第二线缆部分额定值可以由第三处理器p3如以上所强调的(即，通过分别经由第五电阻器r5和第四电阻器r4所输送的握手)确定。
在步骤709中，判断ev状况是否是“检测到车辆”。在肯定判断的情况下(“是”)，该方法进入步骤710。在否定判断、即ev状况并非“检测到车辆”的情况下(“否”)，该方法选择性地返回到步骤708，直到该方法超时并结束为止。
在步骤710中，向ev释放电力。例如，在判断为ev状况是“检测到车辆”时，第三处理器p3可以使第五电开关s9闭合，从而通过传输线t4向ev10释放充电电力。如本领域技术人员可以理解，图4所描绘的充电布置可以包括多于一个的传输线。
在步骤712中，获得充电时间表。例如，该充电时间表可以从云130获得并且特定于ev10的期望充电要求和/或标准。
在步骤714中，确定特定最大充电水平。例如，如以上所强调的，特定最大充电水平的确定可以由第三处理器p3进行。
在步骤716中，将特定最大充电水平通信至ev，以供ev按时间表指示的时间和电力水平对其电池充电。例如，如以上所强调的，第三处理器p3可以将该水平通信至第四处理器p4。
在步骤718中，按特定最大充电水平对ev电池充电。例如，如以上所强调的，第四处理器p4利用从电源30接收到的电力按特定最大充电水平实现对ev电池27的充电。
在步骤720中，判断当前ev状况是否是“无电力(切断)”和“错误”其中之一。例如，如以上所强调的，当前ev状况可以由第四处理器p4确定并被通信至第三处理器p3。如果ev状况是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“是”)，则方法继续到步骤722。如果第三处理器p3判断为新接收到的ev状况不是“无电力(切断)”或“错误”(例如，“否”)，则方法继续到步骤728。
在步骤722中，针对ev10切断电力。例如，如以上所强调的，第三处理器p3切断ev10和电源30之间的电连接。
在步骤724中，隔离电源30。例如，如以上所强调的，第一处理器p1将壁式evse41和电源30与图2所描述的其它元件隔离。
在步骤726中，该方法结束。
在步骤728中，判断步骤312中所发送的最大充电水平是否是当前充电水平。例如，如以上所强调的，第三处理器p3利用所获得的时间表来判断当前特定最大充电水平是否是当前充电水平。如果“是”，则该方法返回到步骤618，否则该方法返回到步骤616。
通过该布置，不论来自源30的可用最大充电电力如何，都使得ev10根据从云130获得的时间表按第三处理器p3所设置的特定最大电力充电水平进行充电。
本实施例的通信模块cm可以包括网络和通信芯片，即使用各种技术并支持本领域技术人员所设想的不同类型的串行和无线技术的半导体集成电路。通信模块所支持的示例串行技术包括rs232、rs422、rs485、串行外设接口、通用串行总线、以及移动usb(usbon-the-go)、经由rj-45连接器的以太网、或者usb2.0。示例无线技术包括码分多址、宽带码分多址、无线保真或ieee802.11、全球微波接入互操作或ieee802.16、无线网状网络、以及zigbee或ieee802.15.4。
本实施例的处理器可被布置成经由存储接口与诸如ram或rom等的一个或多个存储器装置通信。存储接口可连接至包括但不限于存储器驱动器、可移除盘驱动器等的存储器装置，这些存储器装置采用诸如串行高级技术附件、集成驱动电子器件、ieee-1394、通用串行总线、光纤通道、小型计算机系统接口等的连接协议。存储器驱动器还可以包括鼓、磁盘驱动器、磁光驱动器、光驱动器、独立盘的冗余阵列、固态存储器装置、固态驱动器等。
存储器装置可以存储程序或数据库组件的集合，这些程序或数据库组件包括但不限于操作系统、用户界面应用、用户/应用数据(例如，本公开中所讨论的任何数据变量或数据记录)等。操作系统可以促进计算机系统的资源管理和操作。操作系统的示例包括但不限于applemacintoshosx、unix、unix类系统发行版、linux发行版、ibmos/2、microsoftwindows、appleios、googleandroid或blackberryos等。用户界面可以通过文本或图形设施(包括但不限于触摸屏)来促进程序组件的显示、执行、交互、操纵或操作。例如，用户界面可以在可操作地连接至计算机系统的显示系统上提供计算机交互界面元素，诸如光标、图标、复选框、菜单、滚动条、窗口、小部件等。可以采用图形用户界面(gui)，这些gui包括但不限于applemacintosh操作系统的aqua、ibmos/2、microsoftwindows(例如，aero、metro等)、unixx-windows或web界面库(例如，activex、java、javascript、ajax、html、adobeflash等)等。
应当理解，为清楚起见，以上说明已参考不同的功能单元和处理器描述了本文所述的技术的实施例。然而，显而易见的是，在不会背离本文所述的技术的情况下，可以使用不同功能单元、处理器或域之间的任何合适的功能分布。例如，被例示为由单独的处理器或控制器进行的功能可以由相同的处理器或控制器进行。因而，对特定功能单元的提及仅被视为对用于提供所描述的功能的合适部件的提及，而不表示严格的逻辑或物理结构或组织。
本说明书描述了用于对电动车辆充电的系统和方法。所例示的步骤是为了说明所示的典型实施例而阐述的，并且应当预期，正在进行的技术开发将改变进行特定功能的方式。这些示例在本文是为了例示而非限制的目的而呈现的。此外，为了便于描述，本文中任意地定义了功能构建块的边界。可以定义替代边界，只要适当地进行所指定的功能及其关系即可。基于本文所包含的教导，相关领域的技术人员将清楚替代方案(包括本文所述的方案的等同物、扩展、变化、偏差等)。这些替代方案落在所公开的实施例的范围内。
此外，可以利用一个或多个计算机可读存储介质来实现与本公开一致的实施例。计算机可读存储介质指的是可以存储处理器可读取的信息或数据的任何类型的物理存储器。因而，计算机可读存储介质可以存储用于由一个或多个处理器执行的指令，这些指令包括用于使处理器进行与本文所述的实施例一致的步骤或阶段的指令。术语“计算机可读介质”应被理解为包括有形项并且排除载波和瞬态信号，即是非暂时的。示例包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、易失性存储器、非易失性存储器、硬盘驱动器、cdrom、dvd、闪速驱动器、磁盘和任何其它已知的物理存储介质。
意图是本公开和示例被视为仅示例性的，其中所公开的实施例的真实范围由所附权利要求书指示。
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