用于控制充電電流的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及一種用于控制由充電連接器從電力插座出口接收到的充電電流的設(shè)備和方法，并且具體地是基于使用充電連接器檢測到的電力插座出口的條件來控制充電電流。
【背景技術(shù)】
[0002]插電式電動車輛(PEV)是包括可充電電池的機(jī)動車輛，所述可充電電池還被稱為電池組或燃料電池芯，其可以從外部電源充電。存儲在可充電電池中的電能可被用于PEV中，而為一個或多個電動機(jī)供電，所述電動機(jī)提供牽引扭矩以推動車輛。插電式電動車輛(PEV)包括全電動或電池電動車輛(BEV)、插電式混合動力車輛(PHEV)、以及混合動力電動車輛和傳統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)車輛的電動車輛轉(zhuǎn)換。
[0003]PEV的電池可例如使用SAE J1772AC Level I充電水平(Level I)、使用由標(biāo)準(zhǔn)120V電力出口提供的標(biāo)準(zhǔn)120V單相外部電力供給而被充電，所述電力出口諸如被電連接至公用電網(wǎng)或其他電源的墻壁出口。PEV的電池可例如使用SAE J1772AC Level 2充電水平(Level 2)、使用由SAE J1772AC Level 2電動車輛(EV)充電站提供的240V分相外部電力供給而被充電，所述電動車輛充電站被連接至公用電網(wǎng)或其他電源。在充電過程中，充電連接器在第一端處經(jīng)由充電連接器聯(lián)接部而連接至PEV的充電系統(tǒng)的入口、并且在第二端處連接至水平I或水平2外部電源。充電連接器可包括第二端處的插塞，該插塞用于經(jīng)由電力供給部的電力出口而選擇性地連接至外部電源。當(dāng)外部電源經(jīng)由充電連接器而連接至PEV充電系統(tǒng)時，電力出口和/或電力出口與充電連接器的插塞之間的接口的條件會影響充電條件。例如，電力出口的觸頭磨損會增大插塞連接器(插腳)與電力出口觸頭之間的連接阻抗，引起插塞與電力出口之間的接口處的溫度升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]使用PEV的充電系統(tǒng)而為插電式電動車輛(PEV)的能量存儲裝置充電的充電循環(huán)可受到用于將外部電源連接至PEV充電系統(tǒng)的電力出口的條件的影響。例如，電力出口開口中的磨損會增大電力出口與插入到電力出口開口中的充電連接器插塞的連接器之間的磨損，引起插塞與電力出口之間的接口處的溫度升高。通過控制通過電力出口的電流水平，例如，通過將電流降低至電流的調(diào)整水平，插塞-出口處的溫度可以被控制在溫度閾值處、或在溫度閾值以下。本發(fā)明提供一種用于控制通過充電連接器到充電系統(tǒng)的電流的系統(tǒng)。充電連接器包括插塞，所述插塞選擇性地可連接至電力供給出口，插塞包括正連接器以經(jīng)由出口接收來自電力供給部的電流。所述充電連接器包括聯(lián)接部，所述聯(lián)接部選擇性地可連接至充電系統(tǒng)的入口，以使電流經(jīng)由車輛入口傳送至充電系統(tǒng)。充電連接器包括第一傳感器，當(dāng)插塞被連接至出口時，所述第一傳感器將對應(yīng)于由插塞和出口限定的接口處的第一接口條件的第一信號輸出。當(dāng)聯(lián)接部被連接至入口時，聯(lián)接部可操作以將第一信號經(jīng)由充電連接器與充電系統(tǒng)之間的通信鏈路來傳輸。
[0005]在一個示例中，所述充電系統(tǒng)包括充電控制器，所述充電控制器與入口通信以接收第一信號并且確定第一接口條件。控制器是可操作的，以基于第一接口條件而將通過正連接器的電流控制在電流的第一調(diào)整水平處。充電連接器包括控制模塊，該控制模塊與第一傳感器通信以接收第一信號并且確定接口條件。在一個示例中，控制模塊可操作以基于接口條件而將通過正連接器的電流控制在電流的第一調(diào)整水平處。
[0006]充電系統(tǒng)包括充電器，所述充電器被連接至充電控制器、并且被配置為給可連接至充電器的能量存儲裝置充電。充電控制器是可操作的，以生成限定由充電器所請求的電流的請求水平的電流請求信號，將電流的請求水平與電流的第一調(diào)整電流水平進(jìn)行比較，并且將電流控制到電流的請求水平與第一調(diào)整水平中的較小者。
[0007]在一個示例中，充電連接器包括第二傳感器，所述第二傳感器輸出對應(yīng)于由連接至出口的插塞所限定的接口處的第二接口條件的第二信號。第二信號經(jīng)由連接至入口的聯(lián)接部而傳輸至充電控制器，并且充電控制器可操作以接收第二信號，基于第二信號而確定第二接口條件，并且基于第二接口條件而將電流控制到第二調(diào)整水平。在非限制性示例中，第一傳感器是測量插塞-出口接口處的接口溫度的溫度傳感器以及測量插塞的正連接器處的感測電壓的電壓傳感器中的一個，使得第一接口條件是接口處的接口溫度和感測電壓與由電力供給部限定的期望電壓中的電壓降中的相應(yīng)的一個。第二傳感器是溫度傳感器和電壓傳感器中的另一個，使得第二接口條件是接口溫度和電壓降中的相應(yīng)的另一個。充電控制器會是可操作的，以生成限定由充電器所請求的電流的請求水平的電流請求信號，將電流的請求水平與電流的第一和第二調(diào)整水平進(jìn)行比較，并且將電流控制到請求水平、第一調(diào)整水平、和第二調(diào)整水平中的較小者。在一個示例中，聯(lián)接部包括聯(lián)接部通信元件，并且入口包括入口通信元件。當(dāng)聯(lián)接部被連接至入口時，聯(lián)接部通信元件可連接至入口通信元件，以提供充電連接器與充電系統(tǒng)之間的通信鏈路。
[0008]本發(fā)明提供一種用于控制通過充電連接器到充電系統(tǒng)的電流的方法。所述方法包括將充電連接器連接至電力供給出口，其中充電連接器包括控制模塊、選擇性地可連接至電力供給出口并且包括經(jīng)由出口而從電力供給部接收電流的正連接器的插塞、選擇性地可連接至充電系統(tǒng)的入口以經(jīng)由入口而使電流流動到充電系統(tǒng)并且聯(lián)接部被連接至入口時建立充電連接器與充電系統(tǒng)之間的通信鏈路的聯(lián)接部，以及輸出對應(yīng)于當(dāng)插塞被連接至出口時由插塞和出口限定的接口處的第一接口條件的第一信號的第一傳感器。充電系統(tǒng)包括與入口通信的充電控制器。所述方法包括使用第一傳感器感測接口處的第一接口條件，并且經(jīng)由第一傳感器而將對應(yīng)于第一接口條件的第一信號輸出到聯(lián)接部。所述方法還包括將第一信號傳輸至控制模塊和充電控制器中的至少一個，其中第一信號經(jīng)由通信鏈路而傳輸至充電控制器，并且經(jīng)由控制模塊和充電控制器中的至少一個、基于第一接口條件而將通過正連接器的電流控制在第一調(diào)整電流水平處。
[0009]在一個示例中，充電連接器包括輸出第二信號的第二傳感器，所述第二信號對應(yīng)于當(dāng)插塞被連接至出口時由插塞和出口限定的接口處的第二接口條件。所述方法包括使用第二傳感器感測所述接口處的第二接口條件，并且經(jīng)由第二傳感器將對應(yīng)于第二接口條件的第二信號輸出到聯(lián)接部。第二信號傳輸至控制模塊和充電控制器中的至少一個，其中第二信號經(jīng)由通信鏈路而傳輸?shù)匠潆娍刂破?。所述方法包括?jīng)由控制模塊和充電控制器中的至少一個、基于第二接口條件而將通過正連接器的電流控制在電流的第二調(diào)整水平處。
[0010]所述方法可包括經(jīng)由控制模塊和充電控制器中的至少一個而將電流的第一調(diào)整水平與第二調(diào)整水平進(jìn)行比較，并且將通過正連接器的電流水平控制在電流的第一調(diào)整水平和第二調(diào)整水平中的較小者處。在一個示例中，當(dāng)?shù)谝唤涌跅l件超過第一接口條件閾值時，控制模塊和控制器中的至少一個設(shè)置診斷代碼。在一個示例中，所述方法包括經(jīng)由充電連接器上的顯示器和充電系統(tǒng)的用戶界面中的至少一個而發(fā)出第一接口條件處于閾值水平以上的指示；并且發(fā)出電流已經(jīng)被控制到第一調(diào)整水平的指示。
[0011]提供一種充電連接器，用于控制到充電系統(tǒng)的電流，所述充電連接器包括:
[0012]插塞，其能夠選擇性地連接到電力供給出口，并且包括經(jīng)由所述出口而從電力供給部接收電流的正連接器；
[0013]聯(lián)接部，其能夠選擇性地連接到所述充電系統(tǒng)的入口，以使電流經(jīng)由所述入口而流動到所述充電系統(tǒng)；
[0014]其中，所述插塞包括溫度傳感器，當(dāng)所述插塞被連接至所述出口時，所述溫度傳感器輸出對應(yīng)于所述插塞和所述出口的接口處的接口溫度的溫度信號；以及
[0015]控制模塊，其與所述溫度傳感器通信以接收所述溫度信號、并且確定所述接口溫度；
[0016]其中，所述控制模塊可操作以基于所述接口溫度而將通過所述正連接器的電流控制在電流的調(diào)整水平處。
[0017]所述電流的調(diào)整水平由所述控制模塊通過將所述接口溫度與一溫度閾值進(jìn)行比較而確定，并且當(dāng)所述接口溫度超過所述溫度閾值時減小通過所述正連接器的電流的調(diào)整水平。
[0018]所述控制模塊可操作以逐漸地減小所述電流的調(diào)整水平，直到所述接口溫度等于或者小于所述溫度閾值。
[0019]充電連接器還包括:
[0020]連接器顯示器；
[0021 ] 其中，所述控制模塊可操作以在所述連接器顯示器上指示檢測所述接口溫度處于閾值水平以上以及將電流控制到調(diào)整水平中的一個或多個。
[0022]其中所述控制模塊可操作以當(dāng)所述接口溫度超過所述溫度閾值時生成診斷代碼。
[0023]充電連接器還包括:
[0024]內(nèi)存，以存儲所述診斷代碼、和所述診斷代碼生成的時間；
[0025]其中，所生成的診斷代碼、和所述診斷代碼生成的時間能夠從所述內(nèi)存中取回。
[0026]充電連接器還包括:
[0027]其中，所述控制模塊可操作以當(dāng)所述聯(lián)接部被連接至所述充電系統(tǒng)時經(jīng)由所述聯(lián)接部而從所述充電系統(tǒng)接收電流請求信號；
[0028]其中，所述電流請求信號限定有所述充電系統(tǒng)所請求的電流的請求水平；并且
[0029]其中，所述控制模塊可操作以將所述電流的請求水平與所述電流的調(diào)整水平進(jìn)行比較、并且將電流水平控制到請求水平和調(diào)整水平中的較小者。
[0030]充電連接器還包括:
[0031]電壓傳感器，其用于測量所述正連接器處的感測電壓；
[0032]其中，所述控制模塊可操作以確定所述感測電壓與期望電壓之間的電壓降；
[0033]其中，所述期望電壓由所述電力供給部限定；并且
[0034]其中，所述控制模塊可操作以基于所述電壓降而將電流控制到調(diào)整水平。
[0035]還提供一種用于控制通過充電連接器到充電系統(tǒng)的電流的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0036]充電連接器，其包括:
[0037]插塞，其能夠選擇性地連接到電力供給出口，并且包括經(jīng)由所述出口而從電力供給部接收電流的正連接器；
[0038]聯(lián)接部，其能夠選擇性地連接到所述充電系統(tǒng)的入口，以使電流經(jīng)由車輛入口而流動到所述充電系統(tǒng)；
[0039]其中，所述充電連接器包括第一傳感器，當(dāng)所述插塞被連接至所述出口時，所述第一傳感器將對應(yīng)于由所述插塞和所述出口限定的接口處的第一接口條件的第一信號輸出；并且
[0040]其中，當(dāng)所述聯(lián)接部被連接至所述入口時，所述聯(lián)接部可操作以經(jīng)由所述充電連接器與所述充電系統(tǒng)之間的通信鏈路而傳輸所述第一信號；
[0041 ] 所述充電系統(tǒng)還包括:
[0042]充電控制器，其與所述入口通信以接收所述第一信號、并且確定所述第一接口條件；
[0043]其中，所述控制器可操作以基于所述第一接口條件而將通過所述正連接器的電流控制在電流的第一調(diào)整水平處。
[0044]系統(tǒng)還包括:
[0045]其中，所述充電連接器包括控制模塊，所述控制模塊與所述第一傳感器通信以接收所述第一信號、并且確定所述接口條件；
[0046]其中，所述控制模塊可操作以基于所述接口條件而將通過所述正連接器的電流控制在所述電流的第一調(diào)整水平處。
[0047]系統(tǒng)還包括:
[0048]充電器，其被連接至所述充電控制器、并且被配置為向可連接至所述充電器的能量存儲裝置充電；
[0049]其中，所述充電控制器可操作以:
[0050]生成電流請求信號，所述電流請求信號限定有所述充電器所請求的電流的請求水平;
[0051]將所述電流的請求水平與所述電流的第一調(diào)整水平進(jìn)行比較；并且
[0052]將電流控制到所述電流的請求水平和所述電流的第一調(diào)整水平中的較小者。
[0053]系統(tǒng)還包括:
[0054]其中，所述充電連接器包括第二傳感器，所述第二傳感器將對應(yīng)于由被連接至所