车载充电器与电动车辆供电设备连接的探测的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及探测车辆与电动车辆供电设备的物理连接。
【背景技术】
[0002]电动以及插电式电动车辆需要连接至外部充电装置的接口。为了在车辆和充电站制造商之间推动标准接口，已经开发了行业标准。这样的一种标准是美国汽车工程师协会(SAE)电动车辆和插电式混合动力电动车辆传导式充电接口标准(J1772)。J1772标准定义了向车辆传输能量需要的充电接口和关联协议。该标准定义了鼓励所有车辆和充电站制造商遵守的通用接口。该标准定义了车辆和电动车辆供电设备(EVSE)之间的接口。根据该标准，连接至兼容EVSE的车辆应该能充电。
【发明内容】
[0003]—种车辆包括充电器和充电端口。充电端口包括被配置用于与电动车辆供电设备(EVSE)的先导控制(control pilot)和接近感应导体进行交互以在连接时分别建立接近信号和充电器与EVSE之间用于控制充电器的先导信号和指示充电端口与EVSE之间的接合状态或分离状态。车辆进一步包括至少一个控制器，该控制器被配置用于响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而阻止车辆的驾驶。为了阻止车辆的驾驶，至少一个控制器可以进一步被配置用于将禁止换挡信号通信至变速器控制器以阻止车辆从泊车挡换挡。为了阻止车辆的驾驶，至少一个控制器可以进一步被配置用于将推进停用信号通信至动力传动系统控制器以阻止发动机或电机的运转。控制器可以进一步被配置用于响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而允许牵引电池的充电。至少一个控制器可以进一步被配置用于响应于牵引电池的充电而减小用于先导信号的去抖动(debounce)时间。至少一个控制器可以进一步被配置用于响应于先导信号丢失的时间高于去抖动时间而停止牵引电池的充电。
[0004]—种车辆包括充电器和充电端口。充电端口包括配置用于与电动车辆供电设备(EVSE)的先导控制和接近感应导体进行交互以在连接时分别建立接近信号和充电器和EVSE之间用于控制充电器的先导信号，其中，接近信号指示充电端口与EVSE之间的接合状态或分离状态。车辆进一步包括至少一个控制器，该控制器配置用于响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而允许牵引电池的充电。至少一个控制器可以进一步配置用于响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而阻止车辆的驾驶。至少一个控制器可以进一步被配置用于响应于牵引电池的充电而减小用于先导信号的去抖动时间。至少一个控制器可以进一步被配置用于响应于先导信号丢失的时间高于去抖动时间而停止牵引电池的充电。
[0005]一种用于控制车辆的方法包括:至少一个控制器接收接近信号，其中，接近信号指示充电端口与EVSE之间的接合状态或分离状态；接收充电器与EVSE之间的先导信号；通过响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而启用牵引电池的充电。所述方法可以进一步包括响应于有效的先导信号以及接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态而阻止车辆的驾驶。所述方法可以进一步包含响应于先导信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态的时间高于去抖动时间而通过至少一个控制器探测先导信号的丢失，其中去抖动时间具有当接近信号指示充电端口与EVSE之间的接合时的第一值以及当接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离时的第二值，第一值高于第二值。所述方法可以进一步包含响应于先导信号的丢失而通过至少一个控制器中断牵引电池的充电。
[0006]根据本发明的一个实施例，至少一个控制器进一步被配置用于响应于先导信号丢失的时间高于去抖动时间而中断所述牵引电池的充电。
[0007]根据本发明的一个实施例，通过至少一个控制器，响应于有效的先导信号和指示充电端口与EVSE之间的分离的接近信号而阻止车辆的驾驶。
[0008]根据本发明的一个实施例，通过至少一个控制器，响应于先导信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态的时间高于去抖动时间而探测先导信号的丢失，并且其中去抖动时间具有当接近信号指示充电端口与EVSE之间的接合状态时的第一值以及当接近信号指示充电端口与EVSE之间的分离状态时的第二值，第一值高于第二值。
[0009]根据本发明的一个实施例，通过至少一个控制器，响应于先导信号的丢失而中断牵引电池的充电。
【附图说明】
[0010]图1是说明典型的传动系和能量存储部件的插电式混合动力电动车辆的示意图；
[0011]图2是说明车辆和EVSE之间的典型连接接口的示意图；
[0012]图3是说明车辆高电压和低电压充电系统的示例配置的示意图；
[0013]图4是说明使用先导信号输入的启动电路的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0014]本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一【附图说明】和描述的多个特征可与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
[0015]图1描述了典型的插电式混合动力电动车辆(HEV)。典型的插电式混合动力电动车辆12可以包含机械连接至混合动力传动装置16的一个或多个电机14。电机14能作为马达或发电机运转。此外，混合动力传动装置16机械连接至发动机18。混合动力传动装置16还可以机械连接至机械连接至车轮22的驱动轴20。当发动机18打开或关闭时电机14能提供推进和减速。电机14还用于发电机并且通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量可以提供燃料经济性益处。由于在特定状况下可以电动模式运转混合动力电动车辆2，电机14还可以减少污染排放。
[0016]牵引电池或电池组24存储电机14可以使用的能量。车辆电池组24通常提供高电压直流(DC)输出。电池组24电连接至电力电子(power electronic)模块26。电力电子模块26还电连接至电机14并且能在电池组24和电机14之间双向传输能量。例如，典型的电池组24可以提供直流电压而电机14的运转可能需要三相交流(AC)电。电力电子模块26可以将直流电压转换为电机14需要的三相交流电。在再生模式中，电力电子模块26将来自作为发电机机的电机14的三相交流电转换为电池组24需要的直流电压。本说明书中的描述同样可以应用到纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接至电机14的变速箱并且没有发动机18。
[0017]电池组24除了提供推进能量之外，还可以为其它车辆电子系统提供能量。典型的系统可以包括将电池组24的高电压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低电压DC电源的DC/DC转换器模块28。其它高电压负载(比如压缩器和电动加热器)可以直接连接至高电压而不需要使用DC/DC转换器模块28。在典型的车辆中，低电压系统电连接至辅助12V电池30。
[0018]车辆12可以是可以通过外部电源36向电池组24再充电的电动车辆或插电式混合动力车辆。外部电源36可以是连接至电源插座的连接。外部电源36可以电连接至电动车辆供电设备(EVSE) 38。EVSE38可以提供电路和控制来调整和管理电源36和车辆12之间的能量传输。外部电源36可以向EVSE38提供DC或AC电源。EVSE38可以具有用于插进车辆12的充电端口 34的充电连接器40。充电端口 34可以是配置用于从EVSE38传输电力至车辆12的任何类型的端口。充电端口 34可以电连接至充电器或车载电力转换模块32。电力转换模块可以适配从EVSE38提供的电力以向电池组24提供适合的电压和电流水平。电力转换模块32可以与EVSE38进行交互以协调对车辆的电力传输。EVSE连接器40可以具有与充电端口 34的对应凹槽(recess)匹配的管脚。
[0019]EVSE38可以设计成向车辆12提供AC或DC电力。连接器40和充电协议可能在AC式和DC式EVSE38之间存在差异。提供DC电力可能需要与AC连接不同的安全措施。EVSE38也可以设计成提供两种类型的电力。EVSE38能提供不同水平的AC或DC电压。
[0020]讨论的多个部件可以具有一个或多个关联的控制器来控制并监视这些部件的运转。这些控制器可以经由串联总线(例如控制器局域网(CAN))或经由分离的导线通信。
[0021]图2显示根据J1772标准的充电系统的高级示意图。车辆12可以具有将EVSE38提供的电压转换为与电池24兼容的电压的车载电力转换或充电器模块32。EVSE38可以提供AC电压而电池24需要DC电压。车载充电器32可以将AC电压转换为电池24需要的DC电压。可以通过车辆12中的一个或多个控制器114以及EVSE38中的一个或多个控制器112来控制该运转。在电池24和充电器32之间，可以有一个或多个接触器142。充电接触器142可以选择性地连接充电器32的输出线路144和牵引电池24的端子。当牵引电池不充电时充电接触器142可以隔离电池24与充电器32。当需要连接至充电器输出线路144时，可以闭合接触器142以连接电池24和充电器32。可以通过一个或多个控制器114驱动的控制信号152来断开和闭合接触器142。接触器142可以利用继电器式接触器或固态(solid-state)装置来实现该功能。当充电连接器40没有连接至充电端口 34时可以断开接触器142。
[0022]EVSE连接器40连接至车辆充电端口 34。J1772标准定义了该连接的物理属性和运转属性。EVSE38可以向车辆12提供一个或多个高功率线路106。高功率线路106可以提供高电压线路和返回路径来完成该电路。EVSE38能按需要使