专利名称：指示电动车辆充电站的状态、光导组件和方法
技术领域：
本发明总体上涉及适于对电动车辆电气充电的装置、系统和方法，并且具体地涉及电动车辆充电装置和方法。
背景技术：
对于高油价的到来，汽车工业以选择电动车辆(EV)来作出反应。这些EV由电动 机(或电机)推进，该电动机(或电机)由可再充电电源(例如，电池组)供电。EV包括全电动车辆和混合动力车辆二者。电动机具有优于内燃机的若干优点。例如，电动机可以转换来自电池的化学能的约75%来为车辆提供动力，而内燃机的效率相当低。EV在以电池模式操作时不排放排气管污染物。电动机提供安静、平滑的操作，强加速并且需要相对低的维护。然而，大部分当前的EV在需要重新充电之前仅能够行驶约100-200英里。对EV的电池组完全再充电可能耗用约4至8小时。即使快速充电至约80%的容量也可耗用约30分钟。此外，随着电池组尺寸的增加，相应的充电时间也增加。可以使用电动车辆供电设备(EVSE)在所有者的住宅处进行EV充电，EVSE通常被称为电动车辆充电站。这些EVSE可以安置在住宅处(例如，车库中)，诸如安置在内墙或外墙、支柱或其他结构上，并且可以电耦接到住宅的电力负载中心。现有的EVSE可能耗用长时间以完成车辆充电，并且寻求改进的充电性能。此外，安置EVSE在某些情形中可能是困难的。而且，现有的EVSE设计并不趋向于用户友好。因此，需要简单的、成本有效的和高性能的EVSE，以及用于操作和安置这种电动车辆充电站的改进的方法。
发明内容
根据第一方面，提供了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置包括具有主体的壳体以及光导组件，该光导组件安装到主体并且适于显示电动车辆充电装置的状态。根据另一方面，提供了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置包括壳体和光导组件，该光导组件被配置成并且可操作用于在位于壳体外部的出光区域上生成并且显示指示电动车辆充电装置的状态的选自包括一种或多种颜色以及一种或多种闪光的组中的一个或多个。根据另一方面，提供了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置包括具有主体的壳体和盖，该主体具有前部和后部，并且该盖通过一个或多个铰链旋转地安装到主体的前部，该一个或多个铰链包括铰链元件，这些铰链元件容纳在伸长的套(pocket)中并且可操作用于在打开盖时在套中朝向后部滑动。根据另一方面，提供了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置包括具有主体的壳体；耦接到主体的盖；主体中的第一前腔和第二前腔，通过打开盖可以访问第一腔并且当打开盖时第二前腔保持关闭；充电线缆，其从第二前腔出来；第一腔中的一个或多个高电压电端子；第一前腔中包含的一个或多个低电压端子；到位于第二前腔中的充电线缆的电连接和接触器。根据另一方面，提供了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置包括具有主体的壳体；耦接到主体的盖；盖上的控制面板；控制面板上的发光状态指示器，其中盖没有电连接。 根据又一方面，提供了一种操作电动车辆充电装置的方法。该方法包括提供壳体和耦接到壳体的光导组件，该光导组件具有出光区域；以及在出光区域上显示指示电动车辆充电装置的状态的一种或多种颜色、闪光或者组合。通过说明包括被预期用于实施本发明的最佳模式的许多示例性实施例和实现方案，根据下面的详细描述，本发明的其他方面、特征和优点仍是明显的。本发明还能够具有其他的和不同的实施例，并且在完全不偏离本发明的范围的情况下，其若干细节可以在各种方面进行修改。因此，附图和说明书要被视为本质上说明性的而非限制性的。附图不一定依比例绘制。本发明涵盖落在本发明的范围内的所有修改方案、等同方案和备选方案。
图IA图示了根据实施例的电动车辆充电装置的前等距视图。图IB图示了根据实施例的电动车辆充电装置的前平面视图。图IC图示了根据实施例的电动车辆充电装置的壳体和一些内部部件以及电连接的外部软线(cord)选项的前视图。图ID图示了根据实施例的电动车辆充电装置的壳体的等距前视图。图IE图不了根据实施例的电动车辆充电装置的壳体的后平面视图。图IF图示了根据实施例的电动车辆充电装置的电连接的后插孔(receptacle)座选项的后平面视图。图2图示了根据实施例的具有未示出的充电线缆的电动车辆充电装置的等距前视图。图3A图示了根据实施例的电动车辆充电装置的铰接盖的前等距视图。图3B图示了根据实施例的被示出为完全打开的电动车辆充电装置的铰接盖的前等距视图。图3C图示了根据实施例的被示出为锁定打开的电动车辆充电装置的铰接盖的侧平面视图。图3D图示了根据实施例的被示出为锁定打开的电动车辆充电装置的铰接盖的部分横截面视图。图3E图示了根据实施例的被示出为锁定打开的电动车辆充电装置的铰链的前示意图。图3F图示了根据实施例的被示出为锁定打开的电动车辆充电装置的铰接盖的等距视图。图4A图不了根据实施例的电动车辆充电装置的第一内罩和防护罩的部分分解视图。图4B图示了根据实施例的电动车辆充电装置的光导组件的若干部件的部分分解视图。图4C图示了根据实施例的具有未示出的铰接盖的电动车辆充电装置的各种部件的前平面视图。图4D图不了根据实施例的电动车辆充电装置的盖和光导的横截面侧视图。图4E图示了根据实施例的盖被移除的电动车辆充电装置的等距视图。图4F图示了根据实施例的光导组件的阻挡屏蔽件的等距视图。
图4G图示了根据实施例的第二印刷电路板的等距前视图。图4H图示了根据实施例的阻挡屏蔽件的多个光通道的等距前视图。图41图示了根据实施例的电动车辆充电装置的盖上的控制面板的等距前视图。图4J图示了根据实施例的电动车辆充电装置的、与位于阻挡屏蔽件后面的印刷电路板接合的盖上的控制面板的部分横截面侧视图。图4K图示了根据实施例的与印刷电路板接合的盖上的控制面板的部分横截面等距视图。图4L图示了根据实施例的控制面板部件的分解等距视图。图5A是根据实施例的包括电动车辆充电装置的电气系统的电气框图。图5B是根据实施例的电动车辆充电装置的电气框图。图6是根据实施例的操作电动车辆充电装置的方法的流程图。
具体实施例方式现将详细参照在附图中图示的示例实施例。在可能的情况下，在全部附图中将使用相同的附图标记以表示相同或相似的部分。附图不一定依比例绘制。当前的EVSE可以包括非常小的状态指示器或LCD屏幕，以指示诸如充电或暂停的基本操作状态。通常，这些小的状态指示器或LCD屏幕位于EVSE单元的正面。为了评估EVSE的状态，诸如充电状态，用户可能需要非常靠近地接近EVSE。在一些情形中，单元可能在住宅外部或者离住宅一定距离，或甚至跨越车库或者其他车辆存放区。照此，用户必须靠近地接近以确定单元的状态，即读取LCD屏幕或其他状态指示器。在本发明的一个或多个实施例中，提供了增强的用户功能和用户反馈。特别地，在根据本发明的实施例的第一方面中，提供了一种EVSE发光装置，其中在用户处于离EVSE —定距离处时，EVSE的状态被容易地传达给用户。EVSE的状态可以被容易地传达给距离为20米或更远、30米或更远、40米或更远、或甚至50米或更远处的用户。可以在EVSE的壳体的一个或多个外部区域上显著地显示各种颜色，并且可以使用该各种颜色向远处的用户传达关于EVSE的各条状态信息。在其他实施例中，可以使用闪光来指示状态信息，诸如充电状态。例如，在一个或多个实施例中，EVSE的光导组件可以在位于壳体外部的出光区域上生成并且显示向用户指示状态的一种或多种颜色和/或闪光。出光区域可以被提供在壳体外围周围，诸如盖部分周围。可以提供诸如充电完成度、充电准备就绪、故障、故障状况/类型、充电时间延迟、暂停、指示远程访问等的状态。在一个或多个实施例中，光导组件被固定到壳体主体，并且特别地，被用于封闭对其中提供高电压部件(例如，接触器、高电压接线、高电压印刷电路板和到SAEJ1772的连接)的EVSE的高电压区的访问。因此，在盖通过铰链打开时，位于盖下面的光导组件覆盖高电压部件，使得用户不能看到或触摸这些部件。唯一可访问的部件是一个或多个连接端子，并且它们也可以安装在防护罩下面。在另一方面，EVSE的盖被铰接并且可以容易地旋转并且以打开配置锁定到适当的位置，使得用户、安置人员或技术人员可以安置或保养EVSE。尽管盖可以包括使得其可以在不适当的位置铰接并且旋转的功能，但是盖仍可以具有显示在其表面上的详细的状态信息，并且这可以在没有实际上使任何接线路由至盖的情况下实现。下面参照图1A-6更详细地解释本发明的实施例。 图IA图示了安装到诸如墙壁的结构101的电动车辆充电装置100的实施例。可选地，壳体102可以安装到诸如立柱、柱、底座等的结构。电动车辆充电装置100通过电连接到住宅的配电箱、子配电箱、电工箱、或电插孔(例如，插座)等从供电系统或部件接收电力。电动车辆充电装置100适于对电动车辆(EV) 504充电(参见图5A)。电动车辆充电装置100包括壳体102，其可以有效地用于划分内部部件，并且向用户提供状态信息。在一个方面，可以在远处观看该状态信息。此外，相对详细的状态信息可以被显示在壳体上的控制面板上。壳体102可以具有主体104和盖105，所述主体104具有前部和后部，并且盖105旋转地安装并且耦合到主体104的前部。盖105可以是可移除的或者铰接的，使得其可以旋转离开壳体以提供对电动车辆充电装置100的内部区域的访问。在一个或多个实施例中，如图3A-3D中所示，一个或多个铰链104A可以将盖105旋转地安装到主体104，诸如安装在其顶部。盖105可以包括锁销或其他固定特征，诸如用于将盖105紧固到主体104的一个或多个螺钉。防止破坏的连接102T可以经由穿过主体104和盖105的对准孔提供在壳体102的前部上。这将允许公用事业人员通过这些孔添加防篡改标签以防止未授权的人访问电动车辆充电装置100。电动车辆充电装置100包括充电线缆103和适于耦接到位于电动车辆504上匹配连接器的电连接器103C (图5A)。在所描绘的实施例中，电连接器103C可以为了易于访问而安装在壳体102上形成的前安装柱105P (图1B)上，诸如安装在盖105上。壳体102可以具有适当的形状，使得充电线缆103可以围绕壳体102的外围缠绕一次或多次，并且可以包括壳体盖，该壳体盖适于结合结构101提供通道，以便将充电线缆103保持在界限内，很像软管卷轴。主体104可以由塑料材料制成，诸如阻燃塑料材料(例如，玻璃填充的、阻燃聚酯材料)。然而，在一个或多个实施例中，盖105可以由更有吸引力的塑料制成，诸如不太阻燃的塑料(例如，非玻璃填充的聚碳酸酯塑料)。通过这种方式，可以获得塑料的更宽的调色板，可以增强表面平滑度，和/或可以改进注射成型。可以使用其他适当的材料。一个或多个铰链104A可以允许盖105相对于主体104的相对自由的旋转，并且可以包括用于将盖105锁定在打开位置的适当机构(图3A-3F)。盖可以铰接成完全打开或部分打开的配置。当铰接关闭时可以使用一个或多个封闭紧固件105F将盖105紧固到主体104。适当的柔性密封可以被提供在主体104或盖105的外围周围，并且位于其相交处以便密封电动车辆充电装置100的内部部分和腔，以抵御水和恶劣天气，使得户外使用是可能的。电动车辆充电装置100可以包括控制面板105C，其可以位于盖105上。控制面板105C允许用户经由按压控制面板105C上的一个或多个按钮来选择各种项目，诸如暂停和延迟时间。可以在控制面板105C上访问其他功能。此外，在盖105的前部上邻接标志(例如，电力可用、准备就绪、充电中、故障、延迟时间等)可以显示小的状态指示器灯。可以使用其他标志。当用户改变电动车辆充电装置100上的设定时，这些小的状态指示器灯向用户提供即时反馈。此外或备选地，电动车辆充电装置100可以包括光导组件465 (参见图B)，其适于在一个或多个出光区域105H处(例如,在一个或多个光圈处)生成并显不一种或多种颜色、 一种或多种闪光(例如，一种或多种有色光)或者前述的组合。这些出光区域105H (例如，光圈)足够大，使得可以容易地和清楚地跨越房间或者从可感知的距离处(比如在20米或更远、30米或更远、40米或更远、或甚至50米或更远处)观看它们。出光区域105H可以被提供在壳体102的一侧或多于一侧。在所描绘的实施例中，出光区域105H被提供在一个或多个铰链104A的相对侧。如图所示，出光区域105H可以被提供在壳体102外围周围的分段中。在所描绘的实施例中，每个出光区域105H从上角周围的铰链的位置延伸，并且至少部分地沿电动车辆充电装置100的侧面下降。可以使用其他光圈配置。可以使用电动车辆充电装置100的各种电气安置。图5A中不出了一个配置。在安置时，电动车辆充电装置100包括电连接到供电系统500的电负载中的至少一个。负载的数目可以和负载中心501允许的数目一样多，和/或与其电耦接的任何子面板允许的数目一样多。每个电负载可由其自己的断路器保护，并且该断路器可以具有例如约IOA和约125A之间的安培数额定值。电路支路之一可以包括作为电动车辆充电装置100的电负载。电动车辆充电装置100适于提供电流输出以对电动车辆(EV) 504的电力源503(例如，电池组)充电。在这里所描绘实施例中，充电可以以220V。因此，可以实现更快速的充电。可以通过充电线缆103向EV 504供电，该充电线缆103具有电耦接到EV 504上的接收连接器的电连接器103C。如图5A中所示，电动车辆充电装置100可以直接插入到电插孔506中，该电插孔506电耦接到断路器520。电动车辆充电装置100可以包括外部电软线128和适当的外部电插头129，诸如240V NEMA插头。可以使用其他插头。因此，在该实施例中，电动车辆充电系统100与外部软线选项接线并且通过外部电软线128和外部电插头129供电，这提供了关于电动车辆充电装置100的安置位置的出色的灵活性。如这里使用的术语“外部”表示电动车辆充电装置100的覆盖区外部的位置，即在电动车辆充电装置100外部但不是后面。可选地，电动车辆充电装置100可以经由后插孔座选项而接线到后电插孔或者接线到位于电动车辆充电系统100后面的电工箱，即在电动车辆充电装置100的覆盖区内。在又一实施例中，电动车辆充电系统100可以直接接线到主负载中心501中的断路器520，或者诸如通过导管接线到电耦接到主负载中心501的子面板(未示出)。为了完成该安置，电缆(例如，10-3线缆)穿过导管并且穿过第一接线入口 116(参见图1D)。通过移除可拆卸部(knock out)或更换插头可以形成第一接线入口 116。在更换插头的情况下(其可以是密封插头)，当重新配置电连接时(例如，在现场)时，更换插头可以交换到电动车辆充电装置100内的另一位置。在所有安装选项中，软线或线缆的接线被连接到提供在第一前腔106内部的一个或多个电端子107。图IA至IF图示了电动车辆充电装置100的部件。主体104可以包括许多个内腔。主体104的第一前腔106 (例如，在电动车辆充电装置100的下部处)可以包含至少一个电端子107。至少一个电端子107可以是接线柱、接线柱组件、快速连接、接线盒等。在所描绘的实施例中，示出了线接线盒107A和接地接线盒107B。可以使用其他电端子选项。电动车辆充电装置100的下部已被设计成适当地路由并终止各种电连接选项。图IC和ID图示了作为第一前腔106的内部柔性接线隔舱，通过移除或旋开铰链可以容易地访问该内部柔性接线隔舱。该第一前腔106的大小可被适当地确定以容纳单相或三相接线系统，诸如具有接地。图ID图示了一个灵活性特征，并且图示了可交换的接线柱接口或端子107。端子107 (提供进入的接线和电动车辆充电装置100的电部件之间的电连接)可以经由例如打桩到塑料模型中的螺纹金属插入物来安装。该接线柱接口或端子107可以通过适当的紧固件 紧固到螺纹插入物。可以在第一前腔内的常见的安装平台上选择并且利用各种备选的接线柱接口或端子设计或类型。主体104还可以包括第二前腔108(例如，在上部)，其适于容纳并包含高电压部件，诸如接触器109、高电压接线、到SAEJ1772连接器的连接、以及一个或多个印刷电路板(例如，电路板453)。第二前腔108中的接触器109可以电耦接到至少一个端子107，并且还电耦接到充电线缆103。接触器109可以具有例如30A或更大的电流额定值以及208V或更大的电压额定值。高电压印刷电路板453可以从连接器109接收高电压(例如，大于约110V)。在另一方面，电动车辆充电系统100可以包括一个或多个低电压端子112 (例如，干接触输入端和/或输出端)，其可以包括在第一前腔106中并且可以通过抬起或移除盖105来访问。因此，可以向和/或从低电压印刷电路板(例如，456)提供各种信号和/或数据输入和/或输出。可选地，以太网端子114 (在图IC中以虚线示出)可以提供在第一前腔106中并且可以适于将以太网线缆连接到印刷电路板456。第一前腔106中的可移除的插头115可用于接收从单元后部到一个或多个低电压接线盒112和/或以太网端子114的硬接线连接。通过这种方式，可以提供与家庭网络线缆(例如，CAT5e或相似线缆)、公用事业服务通信线缆等的数据通信。例如，在一个或多个实施例中，可以远程监视电动车辆充电装置100的状态(例如，供电、故障、充电中、充电状态、已充电、延迟等)。在一个或多个实施例中，公用事业服务可以在高电力需求时段期间监视和/或远程关闭电动车辆充电装置100。相似地，家庭网络线缆(例如，CAT5e或相似的线缆)可以连接到家庭自动化系统、车库控制、或家中的其他部件，诸如远程开关或断路器等。更详细地，第一前腔106和第二前腔108可以通过隔离壁110分离。(一根或多根)火线、零线和地线穿过隔离壁Iio中的小开口并且连接到接触器109。射频干扰(RFI)滤波器111可用于防止高水平的不需要的射频经由线路侧导体进入机壳。RFI滤波器111可以被定位成阻塞和/或部分填充腔106、108之间的小开口。如图所示，第一接线入口 116提供在主体104的外围，诸如提供在其底部。该第一接线入口 116直接连接到第一前腔106中，并且可以是如图ID中所示的圆孔。第一接线入口 116可以具有例如约20mm和30 mm之间的直径。可以使用其他尺寸。如图IE中所示，壳体102的主体104包括第一后腔120，并且可以包括第二后腔122。主体104可以包括适于将电动车辆充电系统100安装到结构101的安装特征。这些安装特征可以包括上壳体安装特征119和下壳体安装特征121，它们可以是例如成型接片。第一后腔120可以定位在主体104的一侧并且可以例如从主体104的顶部延伸到底部。第一后腔120可以至少部分地由外侧壁123、内侧壁124和中间壁125形成。中间壁125的另一侧形成第一前腔106和第二前腔108的一部分。第二后腔122可以被配置成并且适于接收充电线缆103和直通连接器103S。直通连接器103S可以是密封的直通连接器。图IC中示出了一个安置配置。第一接线入口 116可以接收具有耦接的外部电插头129 (例如，NEMA插头)的外部电软线128，该外部电插头129适于插入到附近的电插孔508中(参见图5A)。电插孔508可以由适当的接地故障电路断流器(GFCI)保护。外部电软线128和外部电插头129 (例如，240V干式插头)可以适于承载例如220V。如图IC中所示，任何适当的连接器128C可用于牢固地固定外部软线128并且使其进入并且穿过第一接 线入口 116。特别地，穿过第一接线入口 116的连接可以是密封连接。再次参照图1E，可以提供第二接线入口 130。第二接线入口 130可以是孔并且可以提供第一后腔120和包含一个或多个电端子107的第一前腔106之间的路径。该孔可以具有与第一接线入口 116相同的大小。在后插孔座安置选项实施例中，如图IF中所示，可以在第一后腔120中接收适当的具有附接的后电插头133 (例如，NEMA插头)的后软线132并且后插头133适于插入到隐藏在主体104后面并且在主体104的其覆盖区内的插孔(例如，墙壁插孔)中。在覆盖区内意味着当从前观察取向观看时，插孔被完全隐藏。第二接线入口 130可以接收直通连接器134，其使后软线132穿过第二接线入口 130并且进入第一前腔106，以用于电连接到至少一个端子107。直通连接器134可以是密封连接器，使得进入前腔106的后接线入口 130被完全密封。在该实施例中第一接线入口 116可以通过插头而被关闭。例如，插头可以是可移除插头，并且还可以是密封插头。可选地，如果不期望密封环境，则后软线132可以简单地穿过第二接线入口 130并且连接到第一前腔106中的至少一个端子107。图IF中还示出了充电线缆103和从第二后腔122经由连接器130S进入第二前腔108的连接。在另一安置选项实施例中，来自安装到电动车辆充电装置100的位置后面的电工箱的电导管(例如，10-3)的短长度(例如，10-12英寸)可以穿过第二接线入口 130并且连接到第一前腔106中的至少一个端子107。通过这种方式，电动车辆充电装置100可以直接接线到位于后面的电工箱。再次地，可以使用密封直通连接器(与连接器134相同)穿过第二接线入口 130。因此，在所有这里描述的实施例中，主体104在结构上被配置成具有第一接线入口 116和第二接线入口 130，以用于提供到至少一个电端子107的电力的电连接的多个电力连接选项。多个电力连接选项包括外部软线选项、外部直接接线选项、后插孔座选项和后直接接线选项。图2图示了处于后插孔座配置或后直接接线配置的电动车辆充电系统100。为了清楚起见移除了充电线缆103。电动车辆充电系统100可以包括位于壳体102的相对侧的如上文讨论的出光区域105H，其可以发光以指示电动车辆充电系统100的状态，诸如充电或其他状况。图3A-3D图示了铰接盖105的各种视图。在所描绘的实施例中，如图3A中所示，控制面板105C可以提供在盖105的前外部表面上。控制面板105C可以允许用户与电动车辆充电系统100交互并且向其提供输入。此外，控制面板105C可以向用户提供状态指示。图3B、3C和3F图示了打开配置中的盖105。盖105可以在铰链104A上相对主体104旋转。此外，如图3D和3E中所示，每个铰链104A的一个或多个铰链元件340可以容纳在伸长的套342中，其允许盖105滑动回到主体104中。盖105可以保持在垂直位置，并且诸如图3B中的那样可以靠在结构101 (例如，墙壁)上，或者可以向后滑动，使得盖105的下侧的部分105U可以与套342的顶壁344接触。铰链元件340可以是一个或多个圆形柱，其从盖延伸部105E横向延伸。铰链元件340和盖延伸部105E可以作为整体工件与盖105成型。可选地，如图3B中所示，延伸部105E和铰链元件340可以作为分离的物品成型，通过紧固件附着到盖105。套342可以通过任何适当的结构关闭，诸如光导468的顶部分468T(参见图3B)。因此，在图3C-3F配置中，盖105可以保持在通常水平的取向。为了重新关闭盖105，用户将简单地拉出盖105，直至铰链元件340接触光导468的顶部分468T，其中盖延·伸部105E可以容纳在光导468的顶部分468T中形成的间隙槽中(参见图3B)。图4A图示了壳体102的主体104的等距视图，其中第一内罩451被示为被移除。第一内罩451可以固定到第二前腔108的前部并且将其关闭。第一印刷电路板453可以驻留在第一内罩451的背面上并且可以与其连接。第一内罩451可以是如上文所述的适当的燃烧额定的塑料。第二印刷电路板456 (图4B)通过诸如带状电缆454的适当的线缆连接到印刷电路板453。如图4A中所示，防护罩457容纳在第一腔106中并且覆盖一个或多个电端子107并保护用户防止高电压电击危险。防护罩457可以由诸如这里描述的阻燃塑料制成，并且可以通过螺钉等紧固到主体104。图4B图示了光导组件465的分解视图。光导组件465经由紧固件安装到壳体102的主体104 (参见图4C和4E)并且可以安装在第一内罩451上。光导组件465可以至少包括光导468以及一个或多个光源469。在所描绘的实施例中，光导组件465包括阻挡屏蔽件458，以及第二印刷电路板456。第二印刷电路板456可以包括安装在其上或者以其他方式与其耦接的一个或多个光源469。光源469可以是例如一个或多个LED，诸如侧烧LED。在所描绘的实施例中，侧烧LED沿第二印刷电路板456的一个或多个边缘安装，并且在通常沿板的平面的方向上向外发射光。光源469可以将一个或多个有色光发射物发射到光导468中。光由光导468运送并且显不在壳体102的外部的一个或多个出光部分105H处。在所描绘的实施例中，一个或多个光源469可以安装在第二印刷电路板456的相对侧并且可以将光投影到电动车辆充电装置100的侧面和/或朝向其顶部投影。例如,一个或多个光源可以包括白色、绿色、红色、蓝色、黄色、橙色或任何其他颜色。可以使用颜色来显示关于电动车辆充电装置100的状态。例如，所显示的颜色可用于传达以下至少之一充电准备就绪、充电状态(例如，单元的充电容量的百分数)、充电完成状态(例如，25%、50%、75%、100%或充电完成，和/或EV可行进的距离)、故障、故障状况、远程访问状况(例如，超驰模式)、操作模式、通信模式(例如，数据通信正在进行)、充电中、充电延迟时间等。可以显示其他状态信息。
在一个或多个实施例中，绿色可以指示充电准备就绪状态。在一个或多个其他实施例中，一种或多种颜色可以闪烁以指示状态，诸如上述任一状态。例如，闪动的绿色光可以表示充电中状态，而连续的绿色光可以表示电动车辆充电装置100的充电完成。例如，黄色可以表示例如50%的充电。红色可以指示故障模式。蓝色可以指示远程状况，诸如其中住宅电力服务提供商(例如，公用事业公司)与电动车辆充电装置100通信和/或远程关闭电动车辆充电装置100。可以使用闪光和/或有色发射物的任何组合。如果使用多于一个出光部分105H，则可以一起闪光(例如，一致地闪光)，或者可以不同步地交替或触发。可以以任何模式提供闪光，诸如均匀地或不均匀地。另外，可以将不同颜色显示在每个出光部分105H。一个出光部分105H可以闪光,而另一出光部分105H可以显不纯色光。如图4D中最佳示出的，来自一个或多个光源469的光可以被发射并且在光导468中行进。光导468在直接邻近一个或多个光源469定位的一个或多个光接收区域470处接收光，并且沿一个或多个光引导区域471将光运送到一个或多个出光区域105H。当盖105关闭时一个或多个光接收区域470和一个或多个光引导区域471可以驻留在盖105下面，并且当盖105关闭时可以看到一个或多个出光区域105H与盖105的边缘相邻。一个或多 个出光区域105H可以包括扩展区，其中波导的厚度在过渡到出光区域105H时增加。出光区域105H可以包括第一前向表面472并且可以包括后向表面473，以及侧向表面474。侧向表面474可以被取向成它们不与光发射物的行进方向平行地离开光引导区域471。特别地，侧向表面474是如同光圈的发光表面。侧向表面474应相对于从波导部分471发射的光成一定角度以用于最大光圈效应。表面474的倾斜角度可以被选择成使得光束基本上跨越所有表面474散布。可以使用约30度和50度之间的角度475。可以使用其他角度。光引导区域的厚度沿大部分长度基本上恒定，并且可以处于约2. 2mm和约2. 5 mm之间的厚度。可以使用其他厚度。在所描绘的实施例中，如图4F和4G最佳示出的，第二印刷电路板456被定位并且固定到套中，正好在屏蔽件458的下表面下方。该第二印刷电路板456可以容纳微控制器558 (图5B)、侧发射光源(LED) 469，并且可以包括前发射LED 476。光源469 (例如，侧发射LED)可以通过在屏蔽件458中形成的一个或多个限制性孔径477发射光。屏蔽件458中的限制性孔径477可以是侧槽，其可以与(在安置时)竖直取向的一个或多个光源469相邻定位，并且可以适于限制从一个或多个光源469发射的光的散布。由一个或多个光源469生成的光发射物响应来自微控制器558的信号，可以传递到光接收区域470处的一个或多个光导468中，将光引导到一个或多个光引导区域471中，并且在一个或多个出光区域105H处发射光。出光区域105H可以位于电动车辆充电装置100的一个或多个部分上，使得它们易于被用户看到。在所描绘的实施例中，出光区域105H位于壳体102的相对侧。出光区域105H可以包括面对表面474的侧的散射表面处理，诸如粗糙表面或者其他表面不连续性(例如，小的V形凹槽)，其中出光的地方用于散射在该处递送的光。表面散射表面处理可以在一些或所有出光区域105H上提供磨砂表面。散射表面处理可以例如比光引导区域471的表面更粗糙。散射表面处理可以如下提供在至少形成出光区域105H的侧向表面474的模具的位置处，对用于使光导465成型的模具进行珠光处理。光导468可以由诸如透明塑料的透明材料制成。该塑料可以是例如聚碳酸酯树脂热塑性塑料、聚丙烯酸脂、或者其他适当的透明塑料材料。光导468可以包括中心部分478，其适于紧固到屏蔽件458，使得光源适当地与光接收区域470对准。图5B图示了电动车辆充电装置100的示例实施例的框图。电动车辆充电装置100可以包括最大安培数设定开关564，其用于限制EV 504能够从电动车辆充电装置100请求的最大安培数。安培数调整特征提供了限制去往EV 504的电流的机械手段。由于住宅电力递送系统的(例如，负载中心)的电气基础设施的现有限制，或者可能使电动车辆充电装置100的能量需求跨越一天中的较宽的时间进行“负载移位”的充电方法，该限制是期望的。在图4B-4C中图示了安培数调整特征564的一个实施例。在该实施例中，印刷电路板组件456被定位并且固定到套中，正好在屏蔽件458的表面下方。该印刷电路板456容纳电动车辆充电装置100的微处理器558并且包括最大安培数设定开关564。在该实施例中，最大安培数设定开关564可以是多位置旋转开关。可选地，最大安培数设定开关564可以是拨动开关或者一系列2或3位置开关。当用户诸如通过螺丝刀旋转开关时(图4E)，最大安培数设定开关564以信号形式通知位于印刷电路板组件456上的EVSE状态机以调 整充电参数。该数据随后经由例如工业标准协议SAE J1772传递到EV 504，并且EV 504内部的电子装置限制通过电动车辆充电装置100递送的安培数。通过使用其中入口在中心部分478的表面后面凹进使得需要小的螺丝刀的设计，减少了意外地调整开关564的可能性。该开关64还可以容易被小的塑料或环氧树脂工件覆盖以减少在现场被无资格的最终用户调整的可能性。在一些实施例中，可以在开关564顶部上成型小的突出物(例如，塑料突出物)以允许用手旋转。在任何情况下，在不移除盖105以获得访问的情况下，在所描绘的实施例中不会进行调整。再次参照图5B，接触器109连接到充电线缆103，其终止于电连接器103C处。电连接器103C可以是SAE J1772连接器并且适于耦接到EV 504上的接收连接器(图5A)。电动车辆充电装置100可以进一步包括通信端子112，诸如用于数据通信的差分串行端口RS485，其可以提供在例如第一内腔106中。适当的电源和调节装置579可以提供在电路板456上或电路板453上。在所描绘的实施例中，示出了两个板的配置。然而，应认识到，各种部件可以在一个板上组合或者分离成两个或更多个板。在所描绘的实施例中，印刷电路板456可以是低电压板。如这里使用的低电压意指例如小于约24V。可以使用诸如一个或多个推动按钮、IXD屏幕、触摸屏幕等的用户接口 580，并且其可适于允许用户接收和/或输入到电动车辆充电装置100。充电电路中断设备(CCID)581可被提供成监视电流承载导体之中的差分电流并且按照需要向微处理器558指示接地故障的存在以提供人员防护，例如根据诸如UL 2231。可以提供分离的暂停按钮582以及延迟输入按钮584以实现一定延迟时间量(例如，2、4、6或8小时)的延迟充电输入。可以提供其他视觉指示器586并且其适于指示电动车辆充电装置100是否供电、准备就绪、处于故障状态或者正在充电。可以诸如在盖105上提供其他小的指示器。诊断端子583可用于实现与印刷电路板586的通信。在一些实施例中，视觉指示器被提供在盖105的表面上。现将参照图4H和41详细描述视觉指示器586、587的配置和针对电动车辆充电装置100的各种输入。这些视觉指示器586、587可以由例如一个或多个LED产生。例如，视觉指示器586、587可由例如向前投影的光源476提供。光源476可以是前烧LED，其可以安装在印刷电路板456上。光源476可以通过在阻挡屏蔽件458中形成的多个通道效应元件488、489向前投影光，并且通过盖105向前投影光使得状态信息可以显示在盖105的表面上。因此，状态可以显示在盖105的前部上，使得它可由用户容易地观看。各种小的指示器灯可以基于检测到的状态而发光。在图4H中，屏蔽件458可以包括第一多个通道效应元件488，其可以将电动车辆充电装置100的状态传达给盖105。所显示的状态可以包括电力可用(例如，橙色)、充电(例如，绿色)、准备就绪(例如，绿色)、或故障(例如，红色)、或暂停(例如，蓝色)。可以使用其他颜色。相似地，第二多个通道效应元件489可以将电动车辆充电装置100的延迟时间传达给盖105，诸如2、4、6或8小时等。图IH中示出了关于每组通道效应元件488、489的九个通道。可以使用一些或所有通道。在相对于屏蔽件458的位置处，诸如在多个通道效应元件488、489之一或两者的中心处，可以提供诸如圆顶微开关的一个或多个开关490、491。开关490、491可以安装在例如印刷电路板456上。开关490、491可以由安装在盖105上的按钮582、584操作。如图4J中所示，在按压按钮582时，可以操作耦接到按钮582的柱496以与开关490物理接触。这触发了开关490。例如，如图41中所示，按压暂停按钮582可以暂停(或开始)电动车辆充电装置100的充电。再次按压可以再次开始充电。一致地按压按钮582、 584两者可用于关闭光导组件465。可以投影光以指示附着到盖105并且与按钮582的前部接触的膜(例如，聚碳酸酯薄膜)上的紧接着词“暂停”的暂停状态。如所示出的，可以根据状态(准备就绪、电力可用、充电中或故障)，通过多个通道效应元件488中的各个通道效应元件来投影四个其他的灯。可以显示其他数目的灯和状态。相似地，按压按钮584可以同样地触发开关491并且可用于设定延迟时间(例如，2、4、6、8小时)。根据开关491的状况，与多个通道效应元件489中的一个对应的各灯中的一个将发光。因此，状态指示器可以在盖105上指示延迟时间。如图4J和4K中所示，触发暂停操作和延迟操作可以通过盖105进行。同样地，状态指示可以显示在盖105上。这在仍允许移除或铰接盖105的同时完成，使得其可以旋开。与印刷电路板456上的开关490、491的接触由诸如柱496的接触器提供，其灵活地安装到盖105并且与按钮582、584耦接。柱496可以是按钮和指示器组件495的一部分，其中按钮582、584通过一个或多个诸如小梁497 (仅标出一个)的弹簧元件灵活地安装到盖105。来自光源476的通过光通道488、489的光可以在引导元件499中接收并且被传达到盖105的表面。可以使用用于将光传达到盖105的表面的其他适当手段。控制面板屏板492可以提供(例如，附着)在盖105上并且提供在按钮582、584以及按钮和指示器组件495上。这使得按钮和指示器组件495位于在盖105中形成的凹口 498中。控制面板屏板492可以是薄膜、柔性片材或者成型弹性体构件(例如，不透明橡胶或硅树脂)。按钮582、584可以是任何适当的形状和尺寸并且其柱496可以具有任何适当的形状以接触开关490、491。各种有效引导元件499与屏板492中的透明孔对准。因此，应当理解，本发明的该实施例允许以发光的形式在盖105上显示状态信息而无需针对盖的任何电连接。因此，盖没有电连接。此夕卜，根据本发明的各方面，详细状态信息可以显示在盖105上，而总体状态信息可以经由显不的一种或多种颜色、一种或多种闪光或者它们的组合而显不在一个或多个出光部分105H处。在一些实施例中，电动车辆充电装置100可以包括通信模块567，其适于与其他设备或系统无线通信。EVSE通信模块567可以具有连接到通信模块567并且适于根据适当的协议向设备或系统发送和从设备或系统接收无线信号568的天线570。例如，通信模块567可用于与公用事业的智能电网节点、公用事业的智能仪表、家庭计算机网络、电负载面板、互联网入口无线通信以便链接到服务提供商，以诸如执行诊断、软件更新等。可以使用任何适当的通信协议，诸如ZigBee、Wi-Fi、Wi-MAX、蓝牙、Dash 7、EnOcean等。现将参照图6描述本发明的方法。操作电动车辆充电装置(例如，电动车辆充电装置100)的方法600包括在602中，提供壳体(例如，102)和耦接到壳体的光导组件(例如，565)，光导组件具有出光区域(例如，105H),以及在604中，并且在出光区域上显示指示电动车辆充电装置的状态的一种或多种颜色、闪光或者组合。例如，可以在出光区域105H上显示多种颜色，诸如绿色和绿色、红色和红色、黄色和黄色、或者蓝色和蓝色。可以显示其他颜色。在另一实施例中可以显示两种不同的颜色，诸如在每个出光区域105H上显示一种颜色，诸如绿色和黄色、或者绿色和蓝色、绿色和红色、或者绿色和橙色。可以使用其他颜色组合。再者，在出光区域105H处显示的一个或多个灯可以闪光。例如，闪光绿色灯可以提供在两个出光区域105H上，或者闪光黄色可以提供在两个出光区域105H上，或者闪光蓝色可以提供在两个出光区域105H上，或者闪光红色可以提供在两个出光区域105H上。在另一实施例中，闪光绿色和黄色灯可以提供在两个出光区域105H上，或者闪光绿色和黄色可 以提供在两个出光区域105H上，或者闪光绿色和蓝色可以提供在两个出光区域105H上，或者闪光红色和黄色可以提供在两个出光区域105H上。可以使用闪光有色灯的其他组合。闪光灯可以例如交替或同步，或者具有限定的模式。任何以上内容的其他组合可用于表示状态。本领域技术人员应容易地认识到，本发明容许广泛的利用和应用。根据本发明及其前面的描述，在不偏离本发明的实质或范围的情况下，除了这里描述的实施例以外的本发明的许多所述实施例和调整，以及许多变化、修改和等同布置将是明显的，或者由其合理地建议。因此，尽管这里参照具体实施例详细描述了本发明，但是将理解，本公开仅是说明性的并且呈现了本发明的示例，并且仅用于提供本发明的完整的并且有效的公开的目的。本公开并非旨在使本发明限于所公开的具体系统或方法，而是相反，旨在涵盖落在本发明的范围内的所有修改方案、等同方案和备选方案。
权利要求
1.一种电动车辆充电装置,包括 具有主体的壳体；以及 光导组件，其被安装到所述主体并且适于显示所述电动车辆充电装置的状态。
2.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述状态包括以下至少之一 充电准备就绪， 充电状态， 充电中， 充电完成度状态， 故障， 故障状况， 充电延迟， 充电延迟时间， 暂停， 操作模式， 通信模式，以及 远程访问状况。
3.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述光导组件包括 光导，其具有被定位成与一个或多个光源相邻的光接收区域、光引导区域、和出光区域。
4.根据权利要求3所述的电动车辆充电装置，其中所述出光区域包括粗糙表面。
5.根据权利要求3所述的电动车辆充电装置，其中所述出光区域包括具有在约30度和50度之间的角度的侧表面。
6.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述光导组件包括 一个或多个光源；以及 屏蔽件，具有一个或多个限制性孔径，其被定位成与所述一个或多个光源相邻并且适于限制从所述一个或多个光源发射的光的散布。
7.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述光导组件包括 一个或多个光源； 屏蔽件；以及 光导，其具有被定位成与一个或多个光源相邻的光接收区域、光引导区域、和出光区域。
8.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述光导组件包括光导以及适于将光发射到所述光导的光接收区域中的一个或多个光源，其中所述一个或多个光源被安装到印刷电路板。
9.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述主体包括第一前腔和第二前腔并且所述光导组件被安装在所述第二前腔上。
10.根据权利要求9所述的电动车辆充电装置，包括覆盖第二前腔的第一内罩，并且其中所述光导组件被安装在所述第一内罩上。
11.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，其中所述光导组件包括光导，所述光导包括透明材料。
12.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，包括容纳在所述光导的至少一部分上的盖。
13.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，包括光导，所述光导具有被定位成与一个或多个光源相邻的光接收区域、光引导区域和出光区域，其中当所述盖被关闭时所述光接收区域和所述光引导区域驻留在所述盖下面，并且当所述盖被关闭时能够看到邻近于所述盖的边缘的所述出光区域。
14.根据权利要求I所述的电动车辆充电装置，包括铰接到所述主体的盖。
15.—种电动车辆充电装置,包括 壳体；以及 光导组件，其被配置成并且能够操作用于在位于所述壳体外部的出光区域上生成并且显示指示所述电动车辆充电装置的状态的选自包括一种或多种颜色以及一种或多种闪光的组中的一个或多个。
16.根据权利要求15所述的电动车辆充电装置，其中所述状态包括以下至少之一 充电准备就绪， 充电状态， 充电中， 充电完成度状态， 故障， 故障状况， 充电延迟， 充电延迟时间， 暂停， 操作模式， 通信模式，以及 远程访问状况。
17.—种电动车辆充电装置，包括 具有主体的壳体，所述主体具有前部和后部；以及 通过一个或多个铰链旋转地安装到所述主体的前部的盖，所述一个或多个铰链包括铰链元件，所述铰链元件容纳在伸长的套中并且能够操作用于当打开所述盖时在所述套中朝向后部滑动。
18.—种电动车辆充电装置，包括 具有主体的壳体； 耦接到所述主体的盖； 所述主体中的第一前腔和第二前腔，通过打开所述盖能够访问所述第一腔并且当打开所述盖时所述第二前腔保持关闭； 从所述第二前腔出来的充电线缆； 所述第一腔中的一个或多个高电压电端子； 包含在所述第一前腔中的一个或多个低电压端子；以及到位于所述第二前腔中的所述充电线缆的电连接和接触器。
19.一种电 动车辆充电装置，包括 具有主体的壳体； 耦接到所述主体的盖； 所述盖上的控制面板；以及 所述控制面板上的发光状态指示器，其中所述盖没有电连接。
20.一种操作电动车辆充电装置的方法，包括 提供壳体和耦接到所述壳体的光导组件，所述光导组件具有出光区域；以及 在所述出光区域上显示指示所述电动车辆充电装置的状态的一种或多种颜色、闪光或者组合。
全文摘要
本发明涉及指示电动车辆充电站的状态、光导组件和方法。公开了一种电动车辆充电装置。该电动车辆充电装置具有具有主体的壳体；以及光导组件，其适于显示电动车辆充电装置的状态。光导组件在光导的出光区域上生成并且显示一种或多种颜色、闪光或者它们的组合。在另一方面，提供了一种电动车辆充电装置的锁定铰接盖配置。在又一方面，提供了一种包括盖上的发光状态指示器的机械控制面板。在另一方面，电动车辆充电装置具有包含在盖下面的第一前腔中的一个或多个低电压端子，而高电压部件被提供在分离的第二前腔中。作为其他方面，提供了操作电动车辆充电装置的方法。
文档编号F21V8/00GK102891510SQ20121024849
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2011年7月19日
发明者J.德贝尔, J.Q.科万斯, T.比德日基 申请人:西门子工业公司