本發明總體涉及用于經由多個充電器對電動車輛充電的設備和方法,并且更特別地涉及用于在電動車輛或包括多個充電器的車輛充電設備之間的充電操作的控制設備和控制方法。
背景技術:
環境友好型汽車(也稱為綠色汽車或環保汽車),包括混合動力車輛(hev)和電動車輛(ev)兩者在內,是眾所周知的。通常情況下,hev使用兩個或更多個不同類型的動力,諸如內燃機和電動機,而ev由一個或多個電動機使用存儲在可再充電電池或其它能量儲存裝置中的電能來推進。在操作期間,hev可以使用發電機對電池自供電,以使得電池可以為車輛操作供電。hev可以包括再生制動系統,該再生制動系統在車輛的制動期間將由反向旋轉的電動機產生的其動能轉換成立即使用或存儲在電池中以備后用的電形式,以提高能效。
像許多電子裝置,ev設計成在充電后操作。用于對配備在ev中的電池充電的充電設備可以以各種類型或結構實現。例如,一種類型的充電設備是配備在ev中的車載充電器(obc),用于將交流(ac)電轉換成直流(dc)電以對電池充電。因為它安裝在ev中,所以obc應該經由內部通信與在ev中包括的其它裝置或設備而可控制。此外,需要作為車輛部件中的一個部件的obc的操作可靠性,并且obc的小型化或減輕對于其設計是臨界問題。
為了設計配置成對ev充電的充電裝置,可能存在一些重要的問題,以使得包括在ev中的一個電池或多個電池的總容量繼續增加,并且盡管電池的容量增大,但對于車輛的移動性還需要減少充電時間。然而,為了減少在ev中配備的多個電池的充電時間,大量的成本和時間可以花費在設計和安裝多個不同的充電器上,每一個對應于不同的充電容量。此外,為了與包括在ev中的多個電池的不同充電容量對應,在ev中配備的充電裝置可需要具有用于電力轉換的附加裝置。
為了克服上述問題,用于對在ev中配備的每一個并聯耦合的多個可充電單元充電的設備或方法可以適用。然而,在控制多個可充電單元整體上存在困難,因為多個可充電單元可單獨操作。
技術實現要素:
在此描述了一種設備和方法,用于并聯耦合在電動車輛中配備的多個充電器,以便減少花費在大規模電池上的充電時間。此外,在此描述了一種設備和方法,用于控制在電動車輛中配備的并聯連接的多個充電器,可以經由在車輛通信中使用的預定電阻或脈沖寬度調制(pwm)信號來識別多個充電器,以便簡化用于控制或執行車輛充電操作的操作或程序。
根據本公開的實施例,用于控制在車輛中配備的多個充電器的方法包括:識別多個充電器,每一個配置成經由車載網絡對供應電力給車輛的至少一個電池充電;從每一個識別的充電器接收經由車載網絡傳遞的標識和至少一個參數;響應于接收標識和至少一個參數,生成多個指令,每一個指令用于每一個識別的充電器;以及經由車載網絡向多個識別充電器傳遞多個指令。
來自每一個充電器的標識和至少一個參數可對應于具有不同值的電阻。
來自每一個充電器的標識和至少一個參數可對應于具有不同脈沖寬度的脈沖寬度調制信號。
多個充電器可配備在車輛中以將外部電源與至少一個電池連接,并且彼此并聯耦合。
多個指令的傳遞步驟包括:監視多個充電器中的每一個充電器的狀態,以確定每一個充電器的可用性;監視由外部電源提供的電力信號;以及根據所確定的每一個充電器的可用性分配電力信號。
電力信號可包括交流(ac)電力信號和直流(dc)電力信號中的至少一個,并且接收電力信號的給定充電器可將電力信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號。
車載網絡可包括控制器局域網(can)。
此外,根據本公開的實施例,具有用于控制車輛充電操作的多個充電器的設備包括:標識信號發生器,其生成用于識別配置成對供應電力給車輛的至少一個電池的多個充電器的標識信號;電力收發器,其向外部電源傳送至少一個充電控制信號,或從外部電源接收至少一個充電控制信號;以及充電器控制器,其控制每一個識別的充電器,以便基于標識信號來執行與至少一個充電控制信號對應的充電操作。
標識信號發生器可包括具有不同值的多個上拉或多個下拉電阻。
標識信號可包括具有用于多個充電器中的每一個充電器的不同脈沖寬度的脈沖寬度調制信號。
標識信號發生器可包括多個模塊,每一個對應于多個充電器中的每一個。
多個充電器可配備在車輛中以將外部電源與至少一個電池連接,并且彼此并聯耦合。
輸入到多個充電器中的電力信號可包括交流(ac)電力信號和直流(dc)電力信號中的至少一個,并且接收電力信號的給定充電器可將電力信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號。
給定充電器可包括:電壓轉換器,其將dc電力信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號;以及開關,其控制電壓轉換器的輸出,其中開關由充電器控制器控制。
給定的充電器也可包括:電磁干擾(emi)濾波器,其從ac電力信號去除噪聲;整流器,其將emi濾波器的輸出轉換成dc信號;電壓轉換器,其將從整流器輸出的dc信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號;以及開關,其控制電壓轉換器的輸出,其中開關由充電器控制器控制。
此外,根據本公開的實施例,配備有配置成從電能獲得動力的設備的車輛包括:電池單元,其包括配置成供應電能的至少一個電池;充電器單元,其包括彼此并聯連接的多個充電器,每一個配置成使用用于對至少一個電池充電的電力信號,其中電力信號由外部電源提供;以及充電控制器,其至少基于由外部電源提供的充電控制信號來控制多個充電器。
充電控制器可包括:標識信號發生器,其生成用于識別多個充電器中的每一個充電器的標識信號;以及電力收發器,其向外部電源傳送電力信號和充電控制信號中的至少一個,或從外部電源接收電力信號和充電控制信號中的至少一個,其中充電器控制器控制每一個充電器,以便基于標識信號來執行與充電控制信號對應的充電操作。
標識信號可基于與每一個充電器對應的電阻來確定,每一個電阻具有彼此不同的值;或基于與每一個充電器對應的脈沖寬度調制信號來確定,每一個脈沖寬度調制信號具有彼此不同的脈沖寬度。
電池單元可包括向充電控制器指示電池單元狀態的電池管理系統,以便實現包括在至少一個電池中的多個電池單元之間的充電平衡。
電池管理系統可實時監視輸出電流水平、輸出電壓水平和溫度中的至少一個,測量至少一個電池的充電狀態,以及估計至少一個電池的更換時間。
此外,根據本公開的實施例,用于控制配備在車輛中的多個充電器的設備可包括處理器系統,該處理器系統包括至少一個數據處理器和存儲計算機程序的至少一個計算機可讀存儲器。在此,處理系統配置成使設備如上所述操作。
附圖說明
被包括以提供對本公開的進一步理解并且被并入并構成本申請的一部分的附圖示出了本公開的實施例,并與具體實施方式一起用于解釋本公開的原理。在附圖中:
圖1示出用于經由充電設備對車輛充電的方法;
圖2描述了用于控制配備在車輛中的多個充電器的方法;
圖3示出車載充電設備;
圖4a和4b描述了包括在車輛中的充電器和電池;
圖5示出了第一充電控制設備;
圖6描述了第一充電控制設備的操作;
圖7示出第二充電控制設備;以及
圖8描述了第二充電控制設備的操作。
應當理解的是,上面提及的附圖不一定按比例繪制,呈現了本公開的基本原理的各種優選特征的略微簡化的表示。本公開的特定設計特征,包括例如具體的尺寸、取向、位置和形狀,將部分地由特定的預期應用和使用環境來確定。
具體實施方式
現在將詳細地參考本公開的實施例,其示例在附圖中示出。如本領域技術人員將認識到的,所描述的實施例可以以各種不同的方式來修改,所有這些都不脫離本公開的精神或范圍。在附圖中,相同的元件用相同的標號表示,并且其重復的解釋將不給出。為便于描述,使用在此的后綴“模塊”和“單元”,并且從而可以互換使用,并且沒有任何可區別的含義或功能。
如本文所用,“一”或“一個”定義為一個或一個以上。如本文所用,術語“另一個”定義為至少第二個或更多。如本文所用,術語“包括”和/或“具有”定義為包括(即開放的過渡)。如本文所用,術語“耦合”或“操作性地耦合”定義為連接,盡管不一定是直接且不一定是機械連接。
應該理解,如這里使用的術語“車輛”(vehicle)或“車輛的(vehicular)”或其它類似術語,通常包括機動車輛,諸如包括運動功能車(suv)在內的乘用車、公交車、卡車、各種商用車、包括各種小船和輪船的船舶、飛機等,并包括混合動力車輛、電動車輛、插入式混合動力車輛、氫能源車輛和其它替換燃料車輛(例如源自非石油資源的燃料)。如這里所指,混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛,例如汽油動力和電動車輛兩者。
此外,應當理解,一個或多個的以下方法或其方面可以由至少一個控制器執行。術語“控制器”可以指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為存儲程序指令,并且處理器被專門編程以執行程序指令來執行將在下面進一步描述的一個或多個進程。此外,可以理解的是,下面的方法可以通過包括與一個或多個部件結合的控制器的設備來執行,如由本領域中的普通技術人員將理解的。
此外,本公開的控制器可以實現為包含由處理器、控制器等執行的可執行程序指令的非臨時性計算機可讀介質。計算機可讀介質的示例包括但不限于rom、ram、光盤(cd)-rom、磁帶、軟盤、閃存驅動器、智能卡和光學數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質還可以在整個計算機網絡上分布,以使得程序指令以分布方式存儲和執行,例如通過遠程信息服務器或控制器局域網(can)。
在本公開的描述中,當認為它們可能不必要地模糊本公開的本質時,省略相關技術的某些詳細說明。本公開的特征將結合附圖更清楚地理解,且不應由附圖限制。但是應當理解,不脫離本公開的精神和技術范圍的所有變化、等價物和替代物包括在本公開中。
在環境友好型車輛(也稱為綠色汽車或環保汽車)中,當經由電池獲得諸如用于驅動車輛的動力的能量時,或當需要提高的驅動性能時,配備在車輛中的電池的電能容量,即電池的容量,可能增加。通常,如果車載電池的容量增加,則用于對車載電池完全充電所需的時間將增加。由于擴展的充電時間可惡化車輛的移動性,所以將需要減少充電時間,以使得大容量電池可快速充電。然而,可能需要過多的成本以使用用于對在車輛中或車輛充電設備中配備的電池充電器提高充電的常規裝置作為供應電能到車輛中的基礎設施。因此,諸如車載充電器(obc)的充電器通常配備在車輛上,以使得甚至家庭電力可用于車載電池充電。
作為例子但不限于,當obc配備在車輛中時,可能需要高功率密度和低噪聲。為了改進這些特性,obc的開關頻率可能增加。此外,為了提高用于車輛的能量效率,obc需要更高的效率。此外,obc需要具有寬輸入或輸出操作范圍,諸如通用輸入電壓范圍(例如,100vac至240vac)或車載電池電壓范圍(例如,220vdc至420vdc),以便與充電基礎設施或車載電池可兼容地工作。近來,隨著配備在車輛中的電池容量增加,已經需要可適用于用于對電池充電的充電器或充電設備的充電平臺,以供應或處理3.3kw至6.6kw的電力信號。此外,為了減少充電時間,充電平臺應設計為隨后處理更大的電力信號。
至少基于電池或充電設備的能力變化,鑒于設計、成本等,使用彼此并聯的多個充電器開發適于新的標準或需求的新充電器可更加有效。為使用多個充電器,需要用于處理每一個充電器的控制程序、方法或設備。
每一個充電器可經由諸如控制器局域網(can)的車載網絡通信。對于具有多個充電器的內部通信,各個或單獨的標識符(例如,canid)需要識別每一個充電器。此外,可能需要協議使車載控制器控制多個充電器。
為了有效地使用多個充電器,必要的是,至少基于充電狀態,多個充電器中的每一個單獨由控制器控制。例如,在充電操作期間,第一充電器可以停止,同時第二充電器連續工作。或者,第一和第二充電器可能基于特定的條件來停止。可能需要的是,在充電操作期間,多個充電器基于各種條件或情況(諸如對充電器的保護處理、用于通過減輕在充電器上的負載(或操作應力)低于閾值來提高可靠性的降級處理)等來控制。
現在參考當前公開的實施例,圖1示出用于經由充電設備對車輛充電的方法。
如在圖1中所示,當對車載電池60充電時,車輛4可以耦合到電動車輛供應設備(evse)2,以使得車載電池60可存儲電能量。車輛4和evse2可以經由電力線通信(plc)方法、有線或無線(數據)通信方法等彼此耦合。用于對車輛4充電所配備的evse2可以位于家里、充電站、諸如公寓的多單元住宅等。
車輛4可包括配置成對車載電池60充電的多個充電器22、24。多個充電器22、24可鑒于電子電路在evse2和車載電池60之間彼此并聯耦合。作為例子但不限于,如果單個充電器22(或24)可以基于3.3kw的電力信號來執行充電操作,則兩個充電器22、24可以使用用于對車載電池60充電的6.6kw的電力信號。
車輛4可包括配置成控制多個充電器22、24的充電控制器40。在當車輛4包括多個充電器22、24的情況下,很可能的是,充電控制器40需要至少單獨基于充電狀態來控制多個充電器22、24。
如果與充電控制器40對應的部件或元件沒有包括在車輛4中,則每一個充電器22、24可至少包括處理額外軟件、各種參數等的控制程序,用于與另一個充電器或車載電池通信和合作。此外,每一個充電器22、24可以分別至少基于控制信號和來自諸如evse2的外部電源的電力信號來操作。如果多個充電器22、24分別執行充電操作,則充電操作效率可能降低。此外,根據配備在車輛4中的evse2和/或車載電池60的規格,可需要各種類型或版本的充電器22、24。
此外,當用于控制多個充電器22、24的功能適于在包括在車輛4中的中央處理單元(cpu)或傳統電池管理系統(bms)時,更大量的負載可分配給cpu或bms,以及在車輛4內部的內部通信可變得更加復雜。此外,在這種情況下,可能不允許另一個充電器至少基于在已經制造或銷售的車輛4內的客戶需求而額外配備。
充電控制器40可支持用于使用在車輛4中的多個充電器22、24的方法。充電控制器40可以使用諸如激活/停用(on/off)的多個充電器22、24來控制充電操作,監視充電電流水平、平衡負載等,以及用作針對諸如evse2的外部電源的車輛4的網關。作為例子但不限于,充電控制器40可接收外部通信信號(例如,can信號)、充電器連接信號(例如,can信號、協議數據單元(pdu)信號)、外部車輛信號等,并經由與車輛充電操作相關聯的電路或可編程邏輯中的至少一個將充電狀態和控制相關的信息提供給多個充電器22、24。
充電控制器40可致力于控制車輛4內發生的總體充電操作,并且控制單個車載充電器(obc)以及n元組obc(n是大于1的整數)。作為例子但不限于,為執行與多個充電器22、24的通信,充電控制器40可將充電器中的每一個充電器與每一個電阻匹配,以便識別每一個充電器的識別符id。這種方法可以實現經由車載網絡在充電控制器40和多個充電器22、24之間的示例性通信。
充電控制器40可接收外部信號和can消息,以確定與諸如機制、控制步驟等的充電操作相關的整體程序(流程)或邏輯。與充電控制器40接合的每一個充電器22、24可包括相同的程序(或部件,或具有不同的通信標識(canid)和不同的優先級。由于配備在車輛中的充電控制器40,可能沒有必要基于多個充電器22、24的數量而執行用于阻抗匹配的至少一個過程。此外,充電控制器40可以至少基于在臨界或閾值定時(例如終止充電操作的決定定時、限制/約束電流流動等)處的充電狀態來處理每一個充電器22、24的充電操作狀態,以使得整體充電操作可以更安全地執行。
在充電控制器40控制多個充電器22、24的情況下,即使規格可以被改變,設計或開發車載充電裝置也可以足以管理或更新多個程序,其中每一個程序安裝在多個充電器22、24中。此外,可以在車輛4已被制造之后添加新的充電器或移除安裝的充電器。在充電操作期間,對多個充電器22、24分配或平衡負載可以是更有效的。
圖2描述了用于控制配備在車輛中的多個充電器的方法。
如圖2所示,該方法可以包括:識別多個充電器,每一個配置成經由車載網絡對供應電力給車輛的至少一個電池充電(步驟82);從每一個識別的充電器接收經由車載網絡傳遞的標識和至少一個參數(步驟84);并且響應于標識和至少一個參數,生成多個指令,每一個指令用于每一個識別的充電器,以經由車載網絡向多個識別充電器傳遞多個指令(步驟86)。
另外,生成和傳遞多個指令的步驟(步驟86)可以包括如下中的至少一個:監視多個充電器中的每一個充電器的狀態,以確定每一個充電器的可用性(步驟88);監視從外部電源輸入的電力信號的步驟(步驟88);以及響應于每一個充電器的可用性來分配電力信號(步驟88)。
與多個充電器接合的充電控制器可生成與多個充電器中的每一個充電器對應的標識信號。作為例子但不限于,分配給每一個充電器的標識信號和參數可以至少基于具有不同值的多個電阻中的每一個來進行,每一個電阻與每一個充電器對應。此外,用于每一個充電器的標識信號和參數可以與具有不同脈沖寬度的脈沖寬度調制信號對應。每一個充電器可以傳遞包括標識、參數等的信號到充電控制器中,同時充電控制器可傳遞包括標識、參數等的指令到與充電操作相關的每一個充電器中。此外,充電控制器可經由諸如控制器局域網絡(can)的車載網絡與每一個充電器通信,以便發送和接收關于充電狀態的信息。
配備在車輛內以將外部電源與至少一個電池連接的多個充電器可彼此并聯耦合。從外部電源傳遞的電力信號可以包括交流(ac)電力信號和直流(dc)電力信號中的至少一個。此外,充電器可以將電力信號轉換成具有預定范圍的直流(dc)電壓信號,以將轉換后的dc電壓信號供應到電池中。
圖3示出車載充電設備。
如圖3所示,與諸如evse2的外部電源接合的車載充電設備可包括:電池單元60,其包括被配置以存儲和供應電能到車輛中的至少一個電池;充電器單元20,其包括彼此并聯連接的多個充電器22、24、26、28,每一個配置成使用用于對至少一個電池充電的電力信號;以及充電控制器40,其配置成至少基于從外部電源傳遞來的充電控制信號,控制多個充電器22、24、26、28。在此,電力信號可從外部電源輸入。
特別地,充電控制器40可以包括:標識信號發生器52、54、56、58,其配置成生成用于識別多個充電器22、24、26、28中的每一個充電器的標識信號;功率收發器2,其配置成向諸如evse2的外部電源發送至少一個控制信號,或從諸如evse2的外部電源接收至少一個充電控制信號;以及充電器控制器44,其配置成基于標識信號來對每一個充電器設置與至少一個充電控制信號對應的充電操作。在此,標識信號發生器52、54、56、58可以在單個單元、部件或電路中實現。或者,標識信號發生器52、54、56、58可包括每一個與多個充電器22、24、26、28中的每一個充電器對應的多個模塊。
從evse2傳遞并且輸入到多個充電器22、24、26、28中的電力信號可包括交流(ac)電力信號和直流(dc)電力信號中的至少一個。包括在充電器單元20中的多個充電器22、24、26、28可將電力信號轉換成具有預定范圍的直流(dc)電壓信號,以將dc電壓信號供應到電池單元60中。在此,dc電壓信號的預定范圍可至少基于性能、規格或操作條件來確定。
圖4a和圖4b描述了包括在車輛中的充電器和電池。具體地,圖4a示出了包括被配置成接收包括dc信號的電力信號的充電器22的車載裝置,而圖4b描述了包括被配置成接收包括ac信號的電力信號的充電器22'的另一個車載裝置。
首先參考圖4a,充電器22可包括配置成將具有dc電力信號的電力信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號的電壓轉換器22a,以及配置成控制電壓轉換器的輸出的開關22a。
由外部電源提供的控制信號可以傳遞到充電控制器40中,同時從外部電源輸入的電力信號可傳遞到充電器22中。充電控制器40可確定充電器22的連接狀態,并至少基于控制信號來處理充電器22。充電控制器40可控制包括在充電器22中的開關22a,以便確定轉換器22a的輸出是否傳送到電池單元60。從充電器22輸出的直流電壓信號可傳遞到電池單元60中。
電池單元60可包括存儲供應到充電器22中的dc電力的至少一個電池64。此外,電池單元60可以包括配置成向充電控制器40指示至少一個電池64的電池狀態的電池管理系統62,以便實現包括在至少一個電池64中的多個電池單元之間的充電平衡,以使得多個電池單元可以完全充電。電池管理系統62進一步被配置成實時監視輸出電流水平、輸出電壓水平和溫度中的至少一個,以測量至少一個電池64的充電狀態,并估計至少一個電池64的更換時間。為了有效地執行充電操作,電池管理系統62可以向充電控制器40指示關于至少一個電池64的多個信息。
現在參考圖4b,充電器22'可以包括:電磁干擾(emi)濾波器22c,其配置成從具有ac電力信號的電力信號去除噪聲;整流器22d,其配置成將emi濾波器22c的輸出轉換成dc信號;電壓轉換器22e,其配置成將從整流器22d輸出的dc信號轉換成具有預定范圍的dc電壓信號;以及開關22a',其配置成控制電壓轉換器22e的輸出。在此,開關22a'可以由充電器控制器40控制。
在圖4a和4b中示出的充電器22、22'可以在用于接收從外部電源傳遞的dc電力信號或ac電力信號并且向電池單元60輸出具有預定范圍的dc電壓信號所需的電路或部件方面具有一些差異。然而,在充電操作期間,充電控制器40可以處理至少一個充電器22以及通過至少一個充電器22充電的電池單元60。如果存在多個充電器22,則多個充電器22可以并聯耦合。
圖5示出第一充電控制設備。
如圖5所示,充電單元20包括多個充電器22、28。第一充電控制設備40可以包括配置成識別多個充電器22、28的標識信號發生器52、58。作為例子但不限于,標識信號發生器52可包括具有與多個充電器22、28中的每一個充電器對應的不同電阻的上拉電阻器r1。多個充電器22、28中的每一個充電器可以包括具有與包括在標識信號發生器52(未示出)中的上拉電阻器r1對應的預定電阻的下拉電阻器。這里,在每一個充電器22、28中的下拉電阻器可以具有相同的電阻。
在另一個示例中,標識信號發生器52可包括具有不同電阻的下拉電阻器。在這種情況下,每一個充電器22、28可包括具有相同電阻的上拉電阻器。
如圖5所示,第一充電控制設備40包括多個標識信號發生器52、58,每一個包含具有與多個充電器22、28中的每一個充電器對應的不同電阻r1的上拉電阻器。由于具有包括在標識信號發生器52、58中的不同電阻的上拉電阻器,具有不同值或不同變量的信號可以傳遞到多個充電器22、28中的每一個充電器中。至少基于感測值(即,從標識信號發生器52、58中的每一個發生器傳遞的不同變量),多個充電器22、28中的每一個可確定用于車載內部通信(諸如經由控制器局域網(can)的通信)的標識符(例如標識、參數等)。作為例子但不限于,如果1伏(1v)的信號輸入到第一充電器22中,則第一充電器22可以使用具有一百多的標識符,例如范圍從100至199的字段值,用于車載內部通信。如果2v的信號輸入到第二充電器中,則第二充電器可以使用具有二百多的標識符,例如范圍從200至299的字段值。接收3v的信號的第三充電器可以使用具有三百多的標識符,例如,范圍從300至399的字段值。在圖5中示出的上拉電阻器r1是用于生成標識信號的示例,并且可以通過各種電路系統來生成標識信號。
充電器控制器44可以測量在上拉電阻器r1(未示出)兩側處的電壓電平,以便了解多少充電器22、28在與第一充電控制設備40接合的充電單元20中彼此有源連接。在另一個示例中,在充電器控制器44至少基于上拉電阻器r1(例如,不同的電阻r1至rn)來識別接合充電器的數量之后,與接合的充電器對應的一些標識信號發生器52、58可被激活或啟用,用于使用經由收發器42傳遞的電力信號的來執行充電操作。當充電器控制器44識別接合的充電器22、28的數量時,可調節或控制在充電操作期間用于每一個充電器的充電負載。
圖6描述第一充電控制設備40的操作。
如圖6所示,第一充電控制設備40可以與充電器28通信,以便處理或控制充電操作。
首先,第一充電控制設備40可確定耦合到第一充電控制設備40的充電器的數量。第一充電控制設備40可以向充電器28廣播連接廣播消息。
充電器28可以接收或者檢測與在包括在第一充電控制設備40中的標識信號發生器中包括的電阻對應的值,以準備標識符、標識和參數中的至少一個,其用于諸如控制器局域網(can)的車載網絡。
至少基于從第一充電控制設備40發送的連接廣播消息,充電器28向第一充電控制設備40發送包括其標識符、其標識和其參數中的至少一個的響應信號。
第一充電控制設備40可確定每一個充電器的狀態,以確定充電容量、可使用/可用的電力等中的至少一個。此外,第一充電控制設備40可至少基于經由收發器輸入的控制信號,確定或處理充電操作。
第一充電控制設備40可以至少基于充電操作的步驟或處理,傳遞用于每一個充電器28的控制指令,并且充電器28至少基于控制指令來執行充電操作。
如上所述,可能不需要分配不同的標識符給每一個充電器,以生成包括在用于車載網絡的控制信號中的附加字段或值,或設計用于車載通信的附加或新的協議。
圖7示出了第二充電控制設備。
如圖7所示,充電單元20包括多個充電器22、28。第二充電控制設備40'可包括標識信號發生器52'、58'(其包括pwm信號發生器),以便識別多個充電器22、28中的每一個充電器。作為例子但不限于,標識信號發生器52'可以生成與多個充電器22、28中的每一個充電器對應的不同的脈沖寬度調制(pwm)信號。
第二充電控制設備40'包括多個標識信號發生器52'、58',每一個對應于多個充電器22、28中的每一個。由于由標識信號發生器52'、58'生成的具有不同脈沖寬度的脈沖寬度調制(pwm)信號,多個充電器22、28中的每一個充電器可以識別不同的值或不同的變量。至少基于感測的值,即從標識信號發生器52'、58'中的每一個發生器傳遞的不同變量,多個充電器22、28中的每一個充電器可確定用于車載內部通信(諸如經由控制器局域網(can)的通信)的標識符(例如,標識、參數等)。
作為例子但不限于,如果具有10%(例如,每一個周期的10%的高或低的電平)脈沖寬度的信號輸入到第一充電器22中,則第一充電器22可以使用具有一百多的標識符,例如,范圍從100至199的字段值,用于車載內部通信。如果具有20%脈沖寬度的信號輸入到第二充電器中,則第一充電器可以使用具有二百多的標識符,例如,范圍從200至299的字段值。接收30%脈沖寬度的信號的第三充電器可使用具有三百多的標識符,例如范圍從300至399的字段值。
充電器控制器44可以對多個充電器22、28使用用于車載通信的標識符(未示出)的數量計數,以便了解多少充電器22、28在與第二充電控制設備40'接合的充電單元20中彼此有源連接。當充電器控制器44識別為了通過使用經由收發器42傳遞的電力信號來執行充電操作而激活或接合的充電器22、28的數量時,可調節或控制在充電操作期間用于每一個充電器的充電負載。
圖8描述了第二充電控制設備40'的操作。
如圖8所示,第一、第二充電控制設備40'可以傳遞脈沖寬度調制(pwm)信號到與第二充電控制設備40'接合的充電器28中,其中pwm每一個具有不同的脈沖寬度。
充電器28可以接收或檢測從第二充電控制設備40'發送的脈沖寬度調制信號,以準備標識符、標識和參數中的至少一個,其用于車載網絡,諸如控制器局域網(can)。
至少基于從第二充電控制設備40'發送的連接廣播消息,充電器28向第二充電控制設備40'發送包括其標識符、其標識和其參數中的至少一個的響應信號。第二充電控制設備40'可確定每一個充電器的狀態,以確定充電容量或可使用/可用的電力。此外,第二充電控制設備40'可至少基于經由收發器輸入的控制信號,確定或處理充電操作。第二充電控制設備40'可以至少基于充電操作的步驟或處理,傳遞用于每一個充電器28的控制指令,并且充電器28至少基于控制指令來執行充電操作。
參考上述的示例,可能不必分配用于每一個充電器的附加標識符,或創建或插入新信息或新字段到經由車載網絡傳遞的控制信號中。因為單個充電控制器可控制或處理配備在車輛中的多個充電器,所以用于車載充電設備的制造成本可以減小。此外,由于用于多個充電器的管理或控制由單個充電控制器統一,所以優化充電效率和處理負載平衡更容易。此外,由于單個大充電器可以用多個小的充電器來代替,所以在車輛中的安裝可以更加靈活。例如,一個充電器可位于靠近發動機或電動機處,而其它兩個充電器被布置靠近行李箱。
在上述實施例中,配備在車輛中的多個充電器可以由單個集成控制器控制,以便用于設計和制造車載充電裝置的成本可以節省。此外,單個控制器可控制多個充電器的操作,以使得車輛充電操作更加有效地進行。甚至進一步,用于至少一個大規模電池的大容量電池充電器可用用于多個更低容量電池的多個小容量電池來代替,以使得用于設計車輛約束或限制可以減少。
上述實施例通過本公開的結構元件和特征的組合以預定方式來實現。結構元件或特征中的每一個應該選擇性地考慮,除非另行指定。結構元件或特征中的每一個可以在不與其它結構元件或特征組合的情況下執行。此外,一些結構元件和/或特征可以彼此組合以構成本公開的實施例。在本公開的實施例中描述的操作順序可以改變。一個實施例的一些結構元件或特征可以包括在另一個實施例中,或者可以用另一個實施例的結構元件或特征來代替。
對本領域技術人員顯而易見的是,在不脫離本公開內容的精神或范圍的情況下,對本公開可進行各種修改和變化。因此,其意圖是本公開涵蓋該公開的修改和變型,只要它們落在所附權利要求及其等同物的范圍之內。