无线充电控制方法以及使用该方法的供电设备与流程

本申请要求于2017年8月7日向韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请第10-2017-0099815号和于2018年6月7日向韩国知识产权局提交的第10-2018-0065625号的优先权，出于所有目的，它们的全部内容通过引用结合于此。

本公开涉及用于控制无线充电的方法以及使用该方法的设备、用于控制电动车辆(ev)的无线充电的方法以及使用该方法的设备，更具体地涉及通过考虑充电站的供电容量和充电费用变化来最优地控制无线充电的方法以及使用该方法的供电设备、用于控制ev的无线充电的方法以及使用该方法的充电控制设备。

背景技术：

电动车辆(ev)充电系统基本上可以定义为用于通过使用蓄能装置或商用电源的电网的电力对安装在ev上的高压电池进行充电的系统。根据ev的类型，这种ev充电系统可以具有各种形式。例如，ev充电系统可以分类为使用充电电缆的导电型和非接触式无线电力传输(wpt)型(也称为“感应型”)。

在多个无线充电板连接到ev充电站中的单个充电器的情况下，可能存在由于充电器的输出限制而不能同时对多个ev进行无线充电的问题。

技术实现要素：

本公开的实施方式提供了一种考虑到充电站的供电容量和充电费用变化的无线充电控制方法。

本公开的实施方式还提供了一种使用该无线充电控制方法的供电设备。

本公开的实施方式还提供了一种通过考虑充电站的供电容量和充电费用变化来控制无线充电的ev的无线充电控制方法。

本公开的实施方式还提供了一种使用该无线充电控制方法的无线充电控制设备。

根据本公开的实施方式，在包括至少一个充电板并通过至少一个充电板向ev供电的供电设备中执行的无线充电控制方法可以包括：与ev建立通信链路；向ev发送关于该至少一个充电板的基本信息；接收关于ev将在何时离开充电站的出发时间信息；发送关于该至少一个充电板的输出功率的信息和关于该至少一个充电板的充电费用的信息中的至少一项；从ev接收ev的调度信息；并且根据调度信息向ev供电。

ev和供电设备可以根据国际标准化组织(iso)15118交换无线充电相关消息。

基本信息可以包括在服务细节响应(servicedetailres)消息中进行发送。

关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项可以包括在充电参数发现响应(chargeparameterdiscoveryres)消息中进行发送。

关于输出功率的信息和关于充电费用的信息可以包括至少一个充电板中的每一个的功率输出开始时间、最大输出功率、计费开始时间、以及价格水平中的至少一项。

调度信息可以包括在电力传送请求(powerdeliveryreq)消息中进行接收。

调度信息可以包括ev的充电开始时间、最大输入功率和充电结束时间中的至少一项。

该无线充电控制方法可以进一步包括执行用于在ev的接收板与充电板之间的对准和配对的过程，以在至少一个充电板中执行到ev的无线电力传输。

出发时间信息可以包括在充电参数发现请求(chargeparameterdiscoveryreq)消息中进行发送。

无线充电控制方法可以进一步包括当向ev供电期间剩余的电力变得可用时，向ev发送重新协商请求。

重新协商请求可以包括在电力传送响应(powerdeliveryres)消息中进行发送。

此外，根据本公开的实施方式，在从包括至少一个充电板的供电设备接收电力的ev中执行的无线充电控制方法可以包括：与供电设备建立通信链路；从供电设备接收关于该至少一个充电板的基本信息；发送关于ev将在何时离开充电站的出发时间信息；从供电设备接收关于该至少一个充电板的输出功率的信息和关于该至少一个充电板的充电费用的信息中的至少一项；通过使用关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项来执行调度；并且将调度信息发送给供电设备。

ev和供电设备可以根据国际标准化组织(iso)15118交换无线充电相关消息。

基本信息可以包括在服务细节响应(servicedetailres)消息中进行接收。

关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项可以包括在充电参数发现响应(chargeparameterdiscoveryres)消息中进行发送。

调度信息可以包括在电力传送请求(powerdeliveryreq)消息中进行发送。

此外，根据本公开的实施方式，包括至少一个充电板并向ev供电的供电设备可以包括：至少一个处理器和存储由至少一个处理器执行的至少一个指令的存储器。而且，该至少一个指令可配置为与供电设备建立通信链路；向ev发送关于该至少一个充电板的基本信息；接收ev将在何时离开充电站的出发时间信息；发送关于该至少一个充电板的输出功率的信息和关于该至少一个充电板的充电费用的信息中的至少一项；从ev接收ev的调度信息；并且根据调度信息向ev供电。

ev和供电设备可以根据国际标准化组织(iso)15118交换无线充电相关消息。

基本信息可以包括在服务细节响应(servicedetailres)消息中进行发送。

关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项可以包括在充电参数发现响应(chargeparameterdiscoveryres)消息中进行发送。

使用本公开的实施方式，使得可以在具有有限供电容量的充电站中基于所有充电板的输出功率随时间执行ev的充电调度，并且可以保证在另一个ev离开充电站时充电板与本ev之间的互操作性。而且，本公开的实施方式可以通过软件修改来实现，而无需额外的硬件配置。

附图说明

通过参考附图详细描述本公开的实施方式，本公开的实施方式将变得更加显而易见，在附图中：

图1是示出了wpt系统的示例的概念图；

图2a和图2b是示出了多个ev正在常规ev充电站中同时进行充电的情况的图；

图3是示出了根据本公开的实施方式的充电板相关信息消息的图表的示例的图；

图4是示出了包括充电器的最大输出功率和充电费用的信息的消息的图；

图5是示出了根据本公开的实施方式的ev充电调度消息的图；

图6是示出了根据本公开的实施方式的关于充电板的最大输出功率和充电费用的信息的图；

图7是示出了根据本公开的实施方式的在ev和充电器之间执行的无线充电控制方法的流程图；

图8是示出了当将根据本公开的实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图；

图9是示出了当将根据本公开的另一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图；

图10是示出了当将根据本公开的又一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图；

图11是示出了当将根据本公开的又一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图；

图12a到图12e是示出了根据本公开的实施方式的基于ev调度信息的关于充电器和相应充电板的输出功率的信息的图；

图13是示出了根据本公开的实施方式的基于充电板输出功率和充电费用的充电调度方法的图；

图14是示出了根据本公开的实施方式的ev中的充电控制设备的框图；以及

图15是示出了根据本公开的实施方式的供电设备的框图。

应当理解，上面参考的附图不一定按比例绘制，附图呈现了说明本公开的基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。包括例如特定尺寸、朝向、位置和形状的本公开的具体设计特征，将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

本文公开了本公开的实施方式。然而，本文公开的具体结构和功能细节为了描述本公开的实施方式的目的而仅仅是代表性的，而且，本公开的实施方式可以以许多替代形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的本公开的实施方式。在描述各个附图时，相同的附图标记表示相同的元件。

应当理解，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种部件，但是这些部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被指定为第二部件，并且类似地，第二部件可以被指定为第一部件。术语“和/或”包括一个相关所列项中的任何和所有组合。

应当理解，当部件被称为“连接到”另一个部件时，它可以直接或间接地连接到另一个部件。即，例如，可以存在中间部件。相反地，当部件被称为“直接连接到”另一个部件时，应当理解为不存在中间部件。

本文使用的术语仅用于描述实施方式，而不是限制本公开。除非在上下文中另有定义，否则单数表述包括复数表述。在本说明书中，术语“包含”或“具有”用于指定存在说明书中公开的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合的可能性。

除非另有定义，否则包括技术或科学术语的所有术语具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。应当理解，通常使用的词典中定义的术语被解释为包括与现有技术的上下文含义相同的含义，除非在本说明书中另外明确定义，否则不被解释为理想的或过于正式的含义。

在根据本公开的实施方式中，ev充电系统基本上可以定义为用于通过使用蓄能装置或商用电源的电网的电力对安装在ev上的高压电池进行充电的系统。根据ev的类型，这种ev充电系统可以具有各种形式。例如，ev充电系统可以分类为使用充电电缆的导电型和非接触式无线电力传输(wpt)型(也称为“感应型”)。

在根据本公开的实施方式中，电源可以包括住宅或公共电力服务或利用车载燃料的发电机等。

本公开中使用的术语定义如下。

“电动车辆ev”：49cfr523.3中定义的用于在公路上使用的汽车，由从车载蓄能装置(诸如电池)汲取电流的电动机提供动力，该电池可从车辆外电源(诸如住宅或公共电力服务或车载燃料动力发电机)再充电。ev可以是主要用于在公共街道、道路上使用而制造的四轮或更多个轮的车辆。

ev可以被称为电动车、电动汽车、电动道路车辆(erv)、插电式车辆(pv)、插电式车辆(xev)等，并且xev可以分类为插电式全电动车辆(bev)、电池电动车辆、插电式电动车辆(pev)、混合电动车辆(hev)、混合动力插电式电动车辆(hpev)、插电式混合电动车辆(phev)等。

“插电式电动车辆，pev”：通过连接到电网对车载初级电池再充电的电动车辆。

“插电式车辆，pv”：无需使用物理插头或物理插座，通过从电动车辆供电设备(evse)无线充电而可进行再充电的电动车辆。

“重型车；h.d.车辆”：如49cfr523.6或49cfr37.3(公共汽车)中定义的任何四轮或更多轮车辆。

“轻型插电式电动车辆”：由从可充电蓄电池或其他能源装置汲取电流的电动机驱动的三轮或四轮车辆，主要用于公共街道、道路和公路上行驶，并且车辆总重量额定为小于4545千克。

“无线充电系统，wcs”：用于ga与va之间的无线电力传输和控制(包括对准和通信)的系统。该系统通过两件式松耦合变压器将能量从供电网络电磁地传输到电动车辆。

“无线电力传输，wpt”：通过非接触方式从ac供电网络到电动车辆的电力传输。

“公共设施”：一组提供电能并且可以包括客户信息系统(cis)、高级计量基础设施(ami)、费率和收入系统等的系统。该公共设施可以通过费率表和离散事件为ev提供能量。而且，该公共设施可以提供关于ev的认证、功耗测量的间隔和资费的信息。

“智能充电”：evse和/或pev与电网通信以通过反映电网容量或使用费用来优化ev的充电比率或放电比率的系统。

“自动充电”：在车辆位于与可以传输电力的初级充电器组件相对应的适当位置之后自动执行感应充电的程序。可以在获得必要的认证和权限之后执行自动充电。

“互操作性”：系统的部件与该系统的对应部件互相作用以执行系统所针对的操作的状态。而且，信息互操作性可以意味着两个或更多个网络、系统、装置、应用或部件可以有效地共享并且容易地使用信息而不会给用户造成不便的能力。

“感应充电系统”：通过两件式有隙铁芯变压器将能量从电源向ev传输的系统，其中，变压器的两半(初级和次级线圈)在物理上彼此分离。在本公开中，感应充电系统可以对应于ev电力传输系统。

“电感耦合器”：由ga线圈中的线圈和va线圈中的线圈形成的变压器，允许在电隔离的情况下传输电力。

“电感耦合”：两个线圈之间的磁耦合。在本公开中，是ga线圈和va线圈之间的耦合。

“地面组件，ga”：基础装置侧的组件，包括ga线圈、电力/频率转换单元和ga控制器、以及来自电网并且在每个单元、滤波电路、壳体等之间的接线，它们是用作无线充电系统的电源所必需的。ga可以包括ga与va之间通信所必需的通信元件。

“车辆组件，va”：车辆上的组件，包括va线圈、整流器/电力转换单元和va控制器、以及到车辆电池并且在每个单元、滤波电路、壳体等之间的接线，它们是用作无线充电系统的电源所必需的。va可以包括在va于ga之间通信所必需的通信元件。

ga可以被称为初级装置(pd)，并且va可以被称为次级装置(sd)。

“初级装置”：提供与次级装置的非接触式耦合的设备。也就是说，初级装置可以是ev外部的设备。当ev正接收电力时，初级装置可以充当要传输的电力的来源。初级装置可包括壳体和所有盖子。

“次级装置”：安装在ev上的提供与初级装置的非接触式耦合的设备。也就是说，次级装置可以安装在ev中。当ev正接收电力时，次级装置可以将电力从初级装置传输到ev。次级装置可包括壳体和所有盖子。

“ga控制器”：ga的一部分，基于来自车辆的信息调节到ga线圈的输出功率水平。

“va控制器”：va的一部分，在充电期间监控特定的车载参数，并启动与ga的通信以控制输出功率水平。

ga控制器可以被称为初级装置通信控制器(pdcc)，并且va控制器可以被称为电动车辆通信控制器(evcc)。

“磁隙”：当ga线圈中的绞合线的顶部或磁性材料的顶部中的较高的平面，与va线圈中的绞合线的底部或磁性材料的底部中的较低的平面对准时的垂直距离。

“环境温度”：在所考虑的子系统中而不是在阳光直射下测量的空气的地面温度。

“车辆离地间隙”：地面与车辆底板的最低部分之间的垂直距离。

“车辆磁性离地间隙”：安装在车辆上的va线圈中的绞合线或磁性材料的底部中的较低的平面与地面之间的垂直距离。

“va线圈磁性表面距离”：在安装时最近的磁性或导电部件表面的平面与va线圈的下部外表面之间的距离。该距离包括可以封装在va线圈壳体中的任何保护性覆盖物和附加物品。

va线圈可以被称为次级线圈、车辆线圈或接收线圈。类似地，ga线圈可以被称为初级线圈或发射线圈。

“暴露的导电部件”：可以接触并且通常不通电但在故障情况下可能变为通电的电气设备(例如，电动车辆)的导电部件。

“危险带电部件”：在某些条件下可能会引起有害电击的带电部件。

“带电部件”：在正常使用中将通电的任何导体或导电部件。

“直接接触”：人员与带电部件的接触。(参见iec61440)

“间接接触”：人员与通过绝缘故障而使带电的暴露、导电和通电部件的接触。(参见iec61440)

“对准”：找到初级装置与次级装置的相对位置和/或找到次级装置与初级装置的相对位置以进行指定的有效电力传输的过程。在本公开中，对准可以引导无线电力传输系统的精细定位。

“配对”：车辆与唯一的专用初级装置相关联的过程，在该装置所在的位置处并且从该装置将传输电力。配对可以包括将va控制器和充电点的ga控制器相关联的过程。相关/关联过程可以包括在两个对等通信实体之间建立关系的过程。

“命令和控制通信”：ev供电设备与ev之间的交换了对于启动、控制和终止wpt过程所必需的信息的通信。

“高级通信(hlc)”：hlc是一种特殊的数字通信。hlc对于命令和控制通信未覆盖的附加服务是必需的。hlc的数据链路可以使用电力线通信(plc)，但不限于此。

“低功率激励(lpe)”：lpe指激活初级装置以进行精细定位和配对的技术，使得ev可以检测到初级装置，反之亦然。

“服务集标识符(ssid)”：ssid是包括连接到在无线lan上所发送的数据包的报头的32个字符的唯一的标识符。ssid标识了无线装置尝试连接的基本服务集(bss)。ssid区分多个无线lan。因此，想要使用特定无线lan的所有接入点(ap)和所有终端/站装置都可以使用相同的ssid。不使用唯一ssid的装置无法加入bss。由于ssid显示为明文，因此可能无法为网络提供任何安全特征。

“扩展服务集标识符(essid)”：essid是个人希望连接到的网络的名称。它类似于ssid，但可以是一个更广泛的概念。

“基本服务集标识符(bssid)”：包括48比特的用于区分特定bss的bssid。在基础装置bss网络的情况下，bssid可以是ap设备的媒体访问控制(mac)。对于独立的bss或自组织网络，可以使用任何值生成bssid。

充电站可以包括至少一个ga和被配置为管理至少一个ga的至少一个ga控制器。ga可以包括至少一个无线通信装置。充电站可以指具有至少一个ga的地方，ga安装在家庭、办公室、公共场所、道路、停车区域等中。

另外，应当理解，以下方法或它们的方面中的一个或多个可由至少一个控制器执行。术语“控制器”可以指代包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储程序指令，并且处理器被专门编程以执行程序指令，从而执行下面进一步描述的一个或多个过程。此外，应当理解，如本领域普通技术人员将理解的，以下方法可以由包括控制器的设备结合一个或多个其他部件来执行。

在根据本公开的实施方式中，轻载驱动或轻载操作可以包括例如，在对连接到wpt系统中的va的高压电池进行的后半部分充电中，以低于预定的额定电压的充电电压对高压电池进行充电。而且，轻载操作可以包括通过使用诸如家用充电器的低速充电器以相对低的电压和低的速度对ev的高压电池进行充电的情况。

在下文中，将参考附图详细解释根据本公开的实施方式。

图1是示出了wpt系统的示例的概念图。

如上所述，ev充电系统可以包括使用充电电缆和非接触式wpt系统的导电式充电系统，但是可以不限于此。ev充电系统基本上可以定义为用于通过使用蓄能装置或商用电源的电网的电力对安装在ev上的高压电池进行充电的系统。根据ev的类型，这种ev充电系统可以具有各种形式。

saetirj2954是ev无线充电的主导标准，它建立了定义用于测试轻型ev和pev的无线充电的互操作性、电磁兼容性、最低性能、安全性和验收标准的指导原则。

根据saetirj2954，参考图1，wpt系统(也称为“evwpt系统”)可以包括在车辆能量充电/存储系统和连接到公共设施的电力转换器之间的公共设施接口、高频电力转换器、耦合线圈、整流器、滤波器、可选调节器、以及通信装置。公共设施接口可以类似于用于单相或三相ac电源的常规evse连接。

evwpt系统可以大致包含三个块。第一块可以包含ga线圈12、连接到电网的电力转换器11，以及具有与车辆系统的通信链路的通信模块13。第二块可以包括具有整流和滤波元件的va线圈21、用于调节、安全和关闭的充电控制电子装置22、以及具有与充电站侧的通信链路的通信模块23。第三块可以包括次级蓄能系统、电池管理系统(bms)、以及用于交换关于电池荷电状态(soc)和充电率的信息与其他必要信息所需的车载通信(例如，can、lin等)模块。

图2a和图2b是示出了多个ev正在常规ev充电站中同时进行充电的情况的图。

例如，如图2a中所示，如果车辆b请求以75kw充电而总输出为150kw的充电器以100kw对车辆a执行wpt，则充电器可以仅向车辆b供应50kw的功率。在这种情况下，如果新的车辆c进入充电站并请求充电，如图2b中所示，由于充电器不再能供电，即使充电站具有空闲充电板，车辆c也不能进行充电。

在这种情况下，为了通过预测充电器的电力何时可用来调度对车辆c的充电，应当识别车辆a或车辆b完成充电的时间点。因此，可能需要反映了现有的车辆的充电时间表的充电器和充电板的充电曲线。这种情况可能在应用了低充电费用的深夜时或在充电需求增加的地方更频繁地发生，并且当与各个车辆的充电调度功能一起考虑时，情况可能变得更加复杂。

如上所述，在多个无线充电板连接到ev充电站中的一个充电器时，可能由于充电器的输出限制而不能同时对多个ev进行无线充电。

图3是示出了根据本公开的实施方式的充电板相关信息消息的图表的示例的图。

例如，图3示出了根据iso15118标准的“服务细节响应(servicedetailres)”消息的图表的示例。iso15118定义了ev和用于ev的无线充电的充电器之间的发送和接收消息以及充电序列。具体而言，iso15118标准化了ev的evcc与充电器的secc之间的通信。因此，iso15118标准规定了应用ev充电服务的认证和验证、无线充电的开始或停止等的各种服务场景，并且定义了用于诸如精细定位、对准检查、配对、电力需求等的功能的各种消息。

观察与这些消息相关联的无线充电序列，在进入充电站时车辆的evcc可以与充电器的secc建立相互通信，并且可以执行用于无线充电的认证过程。此时，evcc可以从secc接收服务细节响应(servicedetailres)消息3000，如图3中所示，以确认充电站中的所有充电板的基本信息(也称为“充电板相关信息”)。充电站中的所有充电板的信息可以通过如图3中所示的消息集发送到ev。

当用户或驾驶员基于从充电站接收的充电板相关信息而选择充电板时，可以通过充电板支持的精细定位方案完成ev的停放。在完成ev的停放之后，可以在ev和充电板之间执行对准检查和配对。

在本公开的实施方式中，在具有有限供电容量的ev充电站的一个充电站中存在多个充电板的情况下，包括充电站中的其他ev的充电调度信息的充电板相关信息可用于调度新进入的ev。

图4是示出了包括充电器的最大输出功率和充电费用的信息的消息的图。

为了执行wpt，ev和充电器(或供电设备)可以交换各种消息，并且每对消息可以包括由ev发送到充电器的请求消息和由充电器发送到ev的响应消息。

在上述对准检查和配对之后，可以在ev的evcc100和充电器的secc200之间交换用于充电调度的消息。参考图4，在车辆的evcc100和充电器的secc200之间交换的消息可以是一对“充电参数发现(chargeparameterdiscovery)”消息。充电参数发现消息可以是用于ev和充电器在它们之间实际传输电力之前交换它们的状态和配置的消息。

具体地，“充电参数发现请求”(chargeparameterdiscoveryreq)消息可以包括状态信息(ev状态)，诸如ev的当前能量储备、充电器的功率输出开始时间、充电器的最大输出功率、最大可接受电流、功率、电压，以及ev能量容量等。ev可以通过充电参数发现请求消息向充电器通知ev的物理极限。充电参数发现请求消息还可以以百分比的形式提供ev所请求的能量量(即，ev能量请求)、完全充满时预期的能量量(即，满soc)、在请求的充电结束时间预期的能量量(即，主要soc)等。

参考图4，接收充电参数发现请求消息的secc200可以通过“充电参数发现响应”(chargeparameterdiscoveryres)消息4000将诸如充电器的功率输出开始时间、充电器的最大输出功率、计费开始时间、充电器的价格水平等的信息发送到evcc100，使得ev可以基于该信息执行充电调度。

然后，evcc100可以向secc200发送“电力传送请求(powerdeliveryreq)”消息，并接收响应于其的“电力传送响应(powerdeliveryres)”消息。

即使使用该充电过程，具有仅一个充电板连接到一个充电器的充电站基于关于充电器的最大输出功率和充电费用的信息，可以在ev的充电调度中不出现问题。

然而，在将具有多个充电板的充电器用于具有有限供电容量的充电站的情况下，由于板的功率输出不能超过充电器的最大功率输出，因此在实际充电完成时间和由ev仅使用充电器的总输出的信息而计算的充电完成时间之间可能存在差异。而且，如果由于供电容量的限制而没有可用的电力，则可能需要通过反映其他车辆的充电完成时间来执行调度。

为了解决上述问题，本公开的实施方式提出了一种将关于每个充电板的最大输出功率和充电费用的信息传输到ev的方法。

图5是示出了根据本公开的实施方式的用于ev充电调度的消息的图。

根据图5的本公开的实施方式，进入充电站的ev的evcc100可以通过充电参数发现请求消息向充电器提供关于ev的出发时间信息(s510)。ev的evcc100还可以通过电力传送请求消息向充电器提供充电调度信息，包括ev充电开始时间和ev的最大输入功率(s520)。然后，充电器的secc200可以基于关于ev的出发时间和充电调度信息的信息来管理和更新连接到充电器的所有充电板随时间变化的最大输出功率。另外，充电器(或secc)可以通过包括每个充电板随时间变化的最大输出功率来向其他ev提供充电板的基本信息。

图6是示出了根据本公开的实施方式的关于充电板的最大输出功率和充电费用的信息的图。

参考图6，当新ev进入充电站时，充电器的secc200可以将每个充电板的基本信息提供给新的ev(s600)。这里，每个充电板的基本信息可以包括关于每个充电板的最大输出功率和充电费用的信息。更具体地，每个充电板的基本信息可以包括诸如每个充电板的功率输出开始时间、每个充电板的最大输出功率、每个充电板的计费开始时间，以及每个充电板的价格水平的信息。

已经接收到关于每个充电板的充电相关信息的ev100可以通过基于所接收的信息预测充电所需的时间来执行充电的调度，并且将ev100的充电调度信息发送到充电器200。

同时，在本公开的实施方式中，当由于没有可用电力而存在等待充电的ev时，充电器可以在充电电力可用时通知等待充电的ev，从而可以开始对充电的重新协商。

图7是示出了根据本公开的实施方式的在ev和充电器之间执行的无线充电控制方法的流程图。

图7中所示的实施方式可以示出基于iso15118的无线充电消息的ev和充电器之间的消息交换流程。

为了在ev和充电器之间交换消息，可以首先执行用于交换消息的通信建立过程(s710)。然后，可以接着进行用于识别、认证和授权的过程(s720)。这里，充电器的secc可以向ev通知其自身(即，secc可以使ev识别secc)，并且执行认证以检查是否允许由充电器对ev进行充电。通常，如果ev或ev的用户提供支付机制，则secc可以征收充电费用。为此，ev的evcc可以向secc提供合同证书，或者ev的用户可以向secc提供信用卡、借记卡、现金等。

这里，根据本公开的充电站中的所有充电板的基本信息(即，充电板相关信息)可以在识别、认证和授权过程中被发送到ev。

另外，可以执行ev的定位、对准和配对过程(s730)。为了执行有效的无线充电，需要ev相对于充电器的充电板的精细定位、充电器的发送板和ev的接收板的对准、以及它们之间的配对。

根据本公开的实施方式的无线充电方法还可以包括目标设置和充电调度过程(s740)以及充电回路控制和重新调度过程(s750)。而且，根据本公开的实施方式的无线充电控制方法可以可选地包括用于最佳充电的重新协商过程(s760)。

在图7的实施方式中，已经将各个过程描述为顺序地执行，但是这仅仅是示例，并且各个过程可以同时执行或者改变它们的操作顺序来执行，并且一个过程可以包括在另一个过程中。

在下文中，将参考图8到图11更详细地描述图7中所示的每个过程。

图8是示出了当将根据本公开的实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图。

参考图8，用于在evcc100和secc200之间建立通信的通信建立过程(即，“序列通信建立”)可以包括用于建立基于ip的连接的序列(即，“序列建立基于ip的连接”)。这里，用于基于ip的连接建立的序列可以包括“支持的应用协议请求(supportedappprotocolreq)”消息、“支持的应用协议响应(supportedappprotocolres)”消息、“会话建立请求(sessionsetupreq)”消息，以及“会话建立响应(sessionsetupres)”消息。

而且，用于识别、认证和授权的过程(即，“序列识别、认证和授权”)可以包括“服务发现请求(servicediscoveryreq)”消息、“服务发现响应(servicediscoveryres)”消息、“服务细节请求(servicedetailreq)”消息、“服务细节响应(servicedetailres)”消息、“服务支付选择请求(servicepaymentselectionreq)”消息、以及“服务支付选择响应(servicepaymentselectionres)”消息。

根据本公开的实施方式，可以基于iso15118将包括在服务细节响应消息中的关于充电板的基本信息发送到evcc100(s711)。这里，服务细节响应消息是secc200响应于从evcc100接收的服务细节请求消息而发送到evcc100的消息，并且服务细节响应消息可以包括所选择的无线充电服务的细节。而且，充电板的基本信息可以包括关于由充电站控制的多个充电板中的每一个的实时最大输出功率和充电费用的信息。

图9是示出了当将根据本公开的另一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图。

参考图9，为了在ev和充电器的板之间执行对准和配对，可以在evcc100和secc200之间交换“精细定位请求(finepositioningreq)”消息、“精细定位响应(finepositioningres)”消息、“对准检查请求(alignmentcheckreq)”消息、“对准检查响应(alignmentcheckres)”消息、“配对请求(pairingreq)”消息、以及“配对响应(pairingres)”消息。

精细定位请求消息和精细定位响应消息可用于启动和停止位置调整过程，其可包括根据所使用的定位方案计算充电器和ev的偏移所需的数据。

对准检查请求消息和对准检查响应消息可以是在ev和充电器之间交换的用于确定充电器的发送板和ev的接收板之间的对准是否适合于电力发送的消息。

配对请求消息和配对响应消息可以是用于执行发送板和接收板之间的配对过程的一对消息，并且evcc100可以通知secc200关于evcc100希望通过向secc200发送配对请求消息来开始配对过程。

图10是示出了当将根据本公开的又一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图。

参考图10，示出了用于设置目标并执行充电调度的过程(即，“序列目标设置和充电调度”)，以及用于控制充电回路和执行重新调度的过程(即，“序列充电回路控制和重新调度”)。

在用于设置目标和执行充电调度的过程中，secc200和evcc100可以使用高级通信来交换关于wpt限制的信息。secc200可以将关于可以通过wpt传输的最大功率的信息发送到evcc100。

参考图10，目标设置和充电调度过程可以包括其中secc200将关于每个充电板的实时最大输出功率和充电费用的信息发送到evcc100的步骤s741，以及其中evcc100将ev的调度信息(即，ev充电调度信息)发送到secc200的步骤s742。

这里，可以将包括在充电参数发现响应消息中的关于充电板的实时最大输出功率和充电费用的信息发送到evcc100。通过充电参数发现响应消息，secc200可以提供关于电网侧可应用的充电参数的信息。充电参数发现响应消息可以包含关于每小时价格、每次需求的价格或每次消费的价格、以及基本充电参数的信息。

而且，调度信息可以包括在电力传送请求消息中从evcc100发送到secc200。电力传送消息的交换可以指定secc200开始供电以及相应地ev的电池开始充电的时间点。evcc100可以通过发送电力传送请求消息来请求secc200供电。

同时，在执行无线充电时可能进行重新协商请求。图10中所示的充电回路控制和重新调度过程可以是在执行无线充电时剩余功率变得可用时secc200向evcc100请求重新协商的过程(即，电力需求响应消息中的evse通知元素设置为“重新协商”)。

参考图10，ev在充电期间通过向secc200发送电力需求请求消息来向secc请求特定功率。在接收到电力需求请求消息时，secc200可以将通知evse状态的电力需求响应消息发送到对应的ev。例如，secc200可以通过将电力需求响应消息发送到evcc100来请求重新协商，其中电力需求响应消息中包括的evse通知元素的值设置为“重新协商”(s751)。evse通知是用于secc控制evcc的操作的元素，并且可能包括关于secc希望evcc执行的操作的信息。

同时，可以在secc200和evcc100之间交换用于计算到目前为止的充电费用的计量收据(meteringreceipt)消息(s752)。

图11是示出了当将根据本公开的又一个实施方式的消息应用于基于iso15118的消息时的消息交换流程的图。

参考图11，evcc100可以通过电力传送请求消息向secc200通知充电完成(例如，电力传送请求消息中的充电过程元素设置为“重新协商”)(s761)。另外，从evcc100接收充电参数发现请求消息的secc200可以通过充电参数发现响应消息将关于充电板的实时最大输出功率和充电费用的更新信息发送到evcc100(s762)。evcc100可以通过电力传送请求消息将ev充电调度信息发送到secc200(s763)。

图12a到图12e是示出了根据本公开的实施方式的基于ev调度信息的关于充电器和相应充电板的输出功率的信息的图。

参考图12a，第一到第三板连接到了连接到150kw配电器的充电站的充电器上。假设第一板的容量为100kw，并且从21:00到01:30预留为已经进入的车辆a充电。而且，假设第二板的容量为75kw，并且从22:30到04:30预留为已经进入的车辆b充电。

同时，图12b示出了充电器随时间的最大输出功率，表示充电器的最大输出功率可能受到车辆a的充电和车辆b的充电的影响。从整个充电器的角度来看，充电器可以从车辆a单独充电的时段21:00到22:30输出50kw，并且可以从车辆a和车辆b都充电的时段22:30到01:30输出0kw。此外，充电器可以从车辆b单独充电的时段01:30到04:30输出75kw，并且可以根据配电器的输出在排除其中车辆a和/或车辆b充电的时段的其他时段输出150kw。

参考图12c和图12d，针对车辆a的第一板随时间的最大输出功率在图12c中示出，并且针对车辆b的第二板随时间的最大输出功率在图12d中示出。

参考图12c，第一板可以从车辆a的充电时段21:00到01:30输出0kw，从01:30到03:00输出75kw，并且在其他时段输出第一板的总容量100kw。

参考图12d，第二板可以从车辆b的充电时段22:30到04:30输出0kw，从21:00到22:30输出50kw，并且在其他时段输出第二板的容量75kw。

图12e示出了当车辆c进入具有50kw容量的第三板时，针对车辆c的第三板随时间的最大输出功率。参考图12e，第三板可以从21:00到01:30输出0kw，并且在其他时段输出第三板的容量50kw。因此，车辆c可以在从18:00到21:00的时间段和在01:30之后的时间段中执行充电。

根据本公开的实施方式，如图12e中所示，使得可以管理关于充电站中所有充电板的输出的信息，从而实现有效的充电调度。

图13是示出了根据本公开的实施方式的基于充电板输出功率和充电费用的充电调度方法的图。

在图13中，示出了除了关于图12a到图12e中所示的每个充电板的输出功率的信息之外还考虑了充电费用变化的充电调度方法。

参考图13，可以考虑到第三板随时间的最大输出功率和充电费用变化，调度车辆c的充电时段。在图12a到图12e中所示的示例中，可以看出车辆c可以在从18:00到21:00的时间段和在01:30之后的时间段中执行充电。在这种情况下，当考虑充电费用随时间的变化时，就经济性而言，最优选的是在从21:00到06:00的时间段内执行充电。

因此，考虑到第三板随时间的最大输出功率和充电费用变化，车辆c的充电时段可以安排在从01:30到07:30。因此，从1:30到06:00可收取每1kwh20韩元(约2美分)的费用，并且从06:00到07:30可收取每1kwh100韩元(约10美分)的费用。

图14是示出了根据本公开的实施方式的ev中的充电控制设备的框图。

参考图14，根据本公开的实施方式的充电控制设备100可以设置在从包括至少一个充电板的供电设备接收电力的ev处，并且可以控制ev的无线充电。

充电控制设备100可以包括至少一个处理器110和存储器120，存储器120存储了将由至少一个处理器110执行的至少一个指令。

该至少一个指令配置用于由该至少一个处理器110执行以：与供电设备建立通信链路；从供电设备接收关于该至少一个充电板的基本信息；向供电设备提供ev将在何时离开充电站的出发时间信息；从供电设备接收关于该至少一个充电板的输出功率的信息和关于该至少一个充电板的充电费用的信息中的至少一项；通过使用关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项来执行ev无线充电的调度；并且将调度信息提供给供电设备。

供电设备100还可以包括通信模块140。通信模块140是用于与充电站侧进行通信的模块，并且可以基于iso15118标准与充电站侧交换消息。

这里，关于至少一个充电板的基本信息可以包括在服务细节响应消息中进行接收。而且，关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项可以包括在充电参数发现响应消息中进行接收。

这里，关于输出功率的信息和关于充电费用的信息可以包括每个充电板的功率输出开始时间点、每个充电板的最大输出功率、每个充电板的计费开始时间、以及每个充电板的价格水平中的至少一项。

同时，ev的调度信息可以包括在电力传送请求消息中进行发送。调度信息还可以包括ev的充电开始时间、ev的最大输入功率和ev的充电结束时间中的至少一项。关于ev的出发时间信息可以包括在充电参数发现请求消息中进行发送。重新协商请求消息可以包括在电力传送响应消息中进行发送。

图15是示出了根据本公开的实施方式的供电设备的框图。

参考图15，供电设备200可以包括电力转换器210、至少一个处理器220、以及存储器230。

电力转换器210可以与用于wpt的发送板(即，充电板)互操作，在至少一个处理器220的控制下转换电压输入，并且通过发送板将转换的电压输出到ev的接收板。

存储器230可以存储将由至少一个处理器220执行的至少一个指令，并且该至少一个指令配置用于由至少一个处理器220执行以：与ev建立通信链路；向ev提供关于至少一个充电板的基本信息；接收ev将在何时离开充电站的出发时间信息；向ev发送关于该至少一个充电板的输出功率的信息和关于该至少一个充电板的充电费用的信息中的至少一项；从ev接收ev的调度信息；并且根据调度信息向ev供电。

供电设备100还可以包括通信模块(未示出)。通信模块可以基于iso15118标准与ev交换消息。

这里，关于至少一个充电板的基本信息可以包括在服务细节响应消息中进行发送。而且，关于输出功率的信息和关于充电费用的信息中的至少一项可以包括在充电参数发现响应消息中进行发送。

这里，关于输出功率的信息和关于充电费用的信息可以包括每个充电板的功率输出开始时间点、每个充电板的最大输出功率、每个充电板的计费开始时间、以及每个充电板的价格水平中的至少一项。

同时，ev的调度信息可以包括在电力传送请求消息中进行接收。调度信息还可以包括ev的充电开始时间、ev的最大输入功率和ev的充电结束时间点中的至少一项。关于ev的出发时间信息可以包括在充电参数发现请求消息中进行接收。重新协商请求消息可以包括在电力传送响应消息中进行接收。

使用本公开的实施方式，使得可以在具有有限供电容量的充电站中基于所有充电板的输出功率随时间执行ev的充电调度，并且可以保证在另一个ev离开充电站时的充电板与该ev之间的互操作性。而且，本公开的实施方式可以通过软件修改来实现，而无需额外的硬件配置。

本公开的实施方式可以在能够与ev通信的充电器中实现，并且可以在ev和其中构建wpt系统的充电器中实现。而且，这些实施方式可以在能够进行充电调度的车辆中实现。

本公开的各种实施方式不限于无线充电，并且即使在上述实施方式中描述了无线充电，也可以应用于导电型充电过程。在这种情况下，ev和充电站可以通过充电电缆彼此连接，并且可以以相同的方式使用无线通信模块在它们之间执行无线通信。

根据本公开的实施方式的方法可以实现为可由各种计算机执行并记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或它们的组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以被专门设计和配置为用于本公开的示例性实施方式，或者可以是公知的并且对计算机软件领域的技术人员可用的那些程序指令。

计算机可读介质的示例可以包括硬件装置，其包括rom、ram和闪存，它们被配置为存储和执行程序指令。程序指令的示例包括由例如编译器生成的机器代码，以及可由计算机使用解释器执行的高级语言代码。以上示例性硬件装置可以配置为作为至少一个软件模块进行操作以执行本公开的操作，并且反之亦然。

虽然已经在设备的上下文中描述了本公开的一些方面，但是它还可以表示根据对应方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法的上下文中描述的方面也可以由对应的块或项目或者对应装置的特征来表示。一些或所有方法步骤可以由(或使用)硬件装置执行，诸如例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在各种示例性实施方式中，可以由这种设备执行一个或多个最重要的方法步骤。

在实施方式中，可编程逻辑装置(例如，现场可编程门阵列(fpga))可用于执行本文所述方法的一些或全部功能。在实施方式中，fpga可以与微处理器结合操作以执行本文描述的方法之一。通常，这些方法优选地由某些硬件装置执行。

为了方便解释和在所附权利要求中准确定义，术语“上部”、“下部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向”、“向下”“前方”、“后方”、“背后”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”用于参考图中所示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

已经出于说明和描述的目的呈现了本公开的具体实施方式的前述描述。它们并非旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式，并且显然根据上述教导可以进行许多修改和变化。选择和描述实施方式以解释本公开的某些原理及它们的实际应用，以使本领域其他技术人员能够制造和利用本公开的各种实施方式，以及它们的各种替换例和修改例。本公开的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。