車載充電器與電動車輛供電設(shè)備連接的探測的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及探測車輛與電動車輛供電設(shè)備的物理連接。
【背景技術(shù)】
[0002]電動以及插電式電動車輛需要連接至外部充電裝置的接口。為了在車輛和充電站制造商之間推動標(biāo)準(zhǔn)接口，已經(jīng)開發(fā)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這樣的一種標(biāo)準(zhǔn)是美國汽車工程師協(xié)會(SAE)電動車輛和插電式混合動力電動車輛傳導(dǎo)式充電接口標(biāo)準(zhǔn)(J1772)。J1772標(biāo)準(zhǔn)定義了向車輛傳輸能量需要的充電接口和關(guān)聯(lián)協(xié)議。該標(biāo)準(zhǔn)定義了鼓勵所有車輛和充電站制造商遵守的通用接口。該標(biāo)準(zhǔn)定義了車輛和電動車輛供電設(shè)備(EVSE)之間的接口。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，連接至兼容EVSE的車輛應(yīng)該能充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種車輛包括充電器和充電端口。充電端口包括被配置用于與電動車輛供電設(shè)備(EVSE)的先導(dǎo)控制(control pilot)和接近感應(yīng)導(dǎo)體進(jìn)行交互以在連接時分別建立接近信號和充電器與EVSE之間用于控制充電器的先導(dǎo)信號和指示充電端口與EVSE之間的接合狀態(tài)或分離狀態(tài)。車輛進(jìn)一步包括至少一個控制器，該控制器被配置用于響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而阻止車輛的駕駛。為了阻止車輛的駕駛，至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于將禁止換擋信號通信至變速器控制器以阻止車輛從泊車擋換擋。為了阻止車輛的駕駛，至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于將推進(jìn)停用信號通信至動力傳動系統(tǒng)控制器以阻止發(fā)動機(jī)或電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破骺梢赃M(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而允許牽引電池的充電。至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于牽引電池的充電而減小用于先導(dǎo)信號的去抖動(debounce)時間。至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于先導(dǎo)信號丟失的時間高于去抖動時間而停止?fàn)恳姵氐某潆姟?br>[0004]—種車輛包括充電器和充電端口。充電端口包括配置用于與電動車輛供電設(shè)備(EVSE)的先導(dǎo)控制和接近感應(yīng)導(dǎo)體進(jìn)行交互以在連接時分別建立接近信號和充電器和EVSE之間用于控制充電器的先導(dǎo)信號，其中，接近信號指示充電端口與EVSE之間的接合狀態(tài)或分離狀態(tài)。車輛進(jìn)一步包括至少一個控制器，該控制器配置用于響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而允許牽引電池的充電。至少一個控制器可以進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而阻止車輛的駕駛。至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于牽引電池的充電而減小用于先導(dǎo)信號的去抖動時間。至少一個控制器可以進(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于先導(dǎo)信號丟失的時間高于去抖動時間而停止?fàn)恳姵氐某潆姟?br>[0005]一種用于控制車輛的方法包括:至少一個控制器接收接近信號，其中，接近信號指示充電端口與EVSE之間的接合狀態(tài)或分離狀態(tài)；接收充電器與EVSE之間的先導(dǎo)信號；通過響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而啟用牽引電池的充電。所述方法可以進(jìn)一步包括響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號以及接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)而阻止車輛的駕駛。所述方法可以進(jìn)一步包含響應(yīng)于先導(dǎo)信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)的時間高于去抖動時間而通過至少一個控制器探測先導(dǎo)信號的丟失，其中去抖動時間具有當(dāng)接近信號指示充電端口與EVSE之間的接合時的第一值以及當(dāng)接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離時的第二值，第一值高于第二值。所述方法可以進(jìn)一步包含響應(yīng)于先導(dǎo)信號的丟失而通過至少一個控制器中斷牽引電池的充電。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，至少一個控制器進(jìn)一步被配置用于響應(yīng)于先導(dǎo)信號丟失的時間高于去抖動時間而中斷所述牽引電池的充電。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，通過至少一個控制器，響應(yīng)于有效的先導(dǎo)信號和指示充電端口與EVSE之間的分離的接近信號而阻止車輛的駕駛。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，通過至少一個控制器，響應(yīng)于先導(dǎo)信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)的時間高于去抖動時間而探測先導(dǎo)信號的丟失，并且其中去抖動時間具有當(dāng)接近信號指示充電端口與EVSE之間的接合狀態(tài)時的第一值以及當(dāng)接近信號指示充電端口與EVSE之間的分離狀態(tài)時的第二值，第一值高于第二值。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，通過至少一個控制器，響應(yīng)于先導(dǎo)信號的丟失而中斷牽引電池的充電。
【附圖說明】
[0010]圖1是說明典型的傳動系和能量存儲部件的插電式混合動力電動車輛的示意圖；
[0011]圖2是說明車輛和EVSE之間的典型連接接口的示意圖；
[0012]圖3是說明車輛高電壓和低電壓充電系統(tǒng)的示例配置的示意圖；
[0013]圖4是說明使用先導(dǎo)信號輸入的啟動電路的示例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本說明書描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開的實(shí)施例僅為示例，其可以多種替代形式實(shí)施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一【附圖說明】和描述的多個特征可與一個或多個其它附圖中說明的特征組合以形成未明確說明或描述的實(shí)施例。說明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實(shí)施例。然而，與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0015]圖1描述了典型的插電式混合動力電動車輛(HEV)。典型的插電式混合動力電動車輛12可以包含機(jī)械連接至混合動力傳動裝置16的一個或多個電機(jī)14。電機(jī)14能作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，混合動力傳動裝置16機(jī)械連接至發(fā)動機(jī)18?；旌蟿恿鲃友b置16還可以機(jī)械連接至機(jī)械連接至車輪22的驅(qū)動軸20。當(dāng)發(fā)動機(jī)18打開或關(guān)閉時電機(jī)14能提供推進(jìn)和減速。電機(jī)14還用于發(fā)電機(jī)并且通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常將作為熱量損失掉的能量可以提供燃料經(jīng)濟(jì)性益處。由于在特定狀況下可以電動模式運(yùn)轉(zhuǎn)混合動力電動車輛2，電機(jī)14還可以減少污染排放。
[0016]牽引電池或電池組24存儲電機(jī)14可以使用的能量。車輛電池組24通常提供高電壓直流(DC)輸出。電池組24電連接至電力電子(power electronic)模塊26。電力電子模塊26還電連接至電機(jī)14并且能在電池組24和電機(jī)14之間雙向傳輸能量。例如，典型的電池組24可以提供直流電壓而電機(jī)14的運(yùn)轉(zhuǎn)可能需要三相交流(AC)電。電力電子模塊26可以將直流電壓轉(zhuǎn)換為電機(jī)14需要的三相交流電。在再生模式中，電力電子模塊26將來自作為發(fā)電機(jī)機(jī)的電機(jī)14的三相交流電轉(zhuǎn)換為電池組24需要的直流電壓。本說明書中的描述同樣可以應(yīng)用到純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力傳動裝置16可以是連接至電機(jī)14的變速箱并且沒有發(fā)動機(jī)18。
[0017]電池組24除了提供推進(jìn)能量之外，還可以為其它車輛電子系統(tǒng)提供能量。典型的系統(tǒng)可以包括將電池組24的高電壓DC輸出轉(zhuǎn)換為與其它車輛負(fù)載兼容的低電壓DC電源的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28。其它高電壓負(fù)載(比如壓縮器和電動加熱器)可以直接連接至高電壓而不需要使用DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28。在典型的車輛中，低電壓系統(tǒng)電連接至輔助12V電池30。
[0018]車輛12可以是可以通過外部電源36向電池組24再充電的電動車輛或插電式混合動力車輛。外部電源36可以是連接至電源插座的連接。外部電源36可以電連接至電動車輛供電設(shè)備(EVSE) 38。EVSE38可以提供電路和控制來調(diào)整和管理電源36和車輛12之間的能量傳輸。外部電源36可以向EVSE38提供DC或AC電源。EVSE38可以具有用于插進(jìn)車輛12的充電端口 34的充電連接器40。充電端口 34可以是配置用于從EVSE38傳輸電力至車輛12的任何類型的端口。充電端口 34可以電連接至充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊32。電力轉(zhuǎn)換模塊可以適配從EVSE38提供的電力以向電池組24提供適合的電壓和電流水平。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以與EVSE38進(jìn)行交互以協(xié)調(diào)對車輛的電力傳輸。EVSE連接器40可以具有與充電端口 34的對應(yīng)凹槽(recess)匹配的管腳。
[0019]EVSE38可以設(shè)計成向車輛12提供AC或DC電力。連接器40和充電協(xié)議可能在AC式和DC式EVSE38之間存在差異。提供DC電力可能需要與AC連接不同的安全措施。EVSE38也可以設(shè)計成提供兩種類型的電力。EVSE38能提供不同水平的AC或DC電壓。
[0020]討論的多個部件可以具有一個或多個關(guān)聯(lián)的控制器來控制并監(jiān)視這些部件的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些控制器可以經(jīng)由串聯(lián)總線(例如控制器局域網(wǎng)(CAN))或經(jīng)由分離的導(dǎo)線通信。
[0021]圖2顯示根據(jù)J1772標(biāo)準(zhǔn)的充電系統(tǒng)的高級示意圖。車輛12可以具有將EVSE38提供的電壓轉(zhuǎn)換為與電池24兼容的電壓的車載電力轉(zhuǎn)換或充電器模塊32。EVSE38可以提供AC電壓而電池24需要DC電壓。車載充電器32可以將AC電壓轉(zhuǎn)換為電池24需要的DC電壓?？梢酝ㄟ^車輛12中的一個或多個控制器114以及EVSE38中的一個或多個控制器112來控制該運(yùn)轉(zhuǎn)。在電池24和充電器32之間，可以有一個或多個接觸器142。充電接觸器142可以選擇性地連接充電器32的輸出線路144和牽引電池24的端子。當(dāng)牽引電池不充電時充電接觸器142可以隔離電池24與充電器32。當(dāng)需要連接至充電器輸出線路144時，可以閉合接觸器142以連接電池24和充電器32。可以通過一個或多個控制器114驅(qū)動的控制信號152來斷開和閉合接觸器142。接觸器142可以利用繼電器式接觸器或固態(tài)(solid-state)裝置來實(shí)現(xiàn)該功能。當(dāng)充電連接器40沒有連接至充電端口 34時可以斷開接觸器142。
[0022]EVSE連接器40連接至車輛充電端口 34。J1772標(biāo)準(zhǔn)定義了該連接的物理屬性和運(yùn)轉(zhuǎn)屬性。EVSE38可以向車輛12提供一個或多個高功率線路106。高功率線路106可以提供高電壓線路和返回路徑來完成該電路。EVSE38能按需要使