用于控制充电电流的设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及一种用于控制由充电连接器从电力插座出口接收到的充电电流的设备和方法，并且具体地是基于使用充电连接器检测到的电力插座出口的条件来控制充电电流。
【背景技术】
[0002]插电式电动车辆(PEV)是包括可充电电池的机动车辆，所述可充电电池还被称为电池组或燃料电池芯，其可以从外部电源充电。存储在可充电电池中的电能可被用于PEV中，而为一个或多个电动机供电，所述电动机提供牵引扭矩以推动车辆。插电式电动车辆(PEV)包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、以及混合动力电动车辆和传统的内燃发动机车辆的电动车辆转换。
[0003]PEV的电池可例如使用SAE J1772AC Level I充电水平(Level I)、使用由标准120V电力出口提供的标准120V单相外部电力供给而被充电，所述电力出口诸如被电连接至公用电网或其他电源的墙壁出口。PEV的电池可例如使用SAE J1772AC Level 2充电水平(Level 2)、使用由SAE J1772AC Level 2电动车辆(EV)充电站提供的240V分相外部电力供给而被充电，所述电动车辆充电站被连接至公用电网或其他电源。在充电过程中，充电连接器在第一端处经由充电连接器联接部而连接至PEV的充电系统的入口、并且在第二端处连接至水平I或水平2外部电源。充电连接器可包括第二端处的插塞，该插塞用于经由电力供给部的电力出口而选择性地连接至外部电源。当外部电源经由充电连接器而连接至PEV充电系统时，电力出口和/或电力出口与充电连接器的插塞之间的接口的条件会影响充电条件。例如，电力出口的触头磨损会增大插塞连接器(插脚)与电力出口触头之间的连接阻抗，引起插塞与电力出口之间的接口处的温度升高。
【发明内容】
[0004]使用PEV的充电系统而为插电式电动车辆(PEV)的能量存储装置充电的充电循环可受到用于将外部电源连接至PEV充电系统的电力出口的条件的影响。例如，电力出口开口中的磨损会增大电力出口与插入到电力出口开口中的充电连接器插塞的连接器之间的磨损，引起插塞与电力出口之间的接口处的温度升高。通过控制通过电力出口的电流水平，例如，通过将电流降低至电流的调整水平，插塞-出口处的温度可以被控制在温度阈值处、或在温度阈值以下。本发明提供一种用于控制通过充电连接器到充电系统的电流的系统。充电连接器包括插塞，所述插塞选择性地可连接至电力供给出口，插塞包括正连接器以经由出口接收来自电力供给部的电流。所述充电连接器包括联接部，所述联接部选择性地可连接至充电系统的入口，以使电流经由车辆入口传送至充电系统。充电连接器包括第一传感器，当插塞被连接至出口时，所述第一传感器将对应于由插塞和出口限定的接口处的第一接口条件的第一信号输出。当联接部被连接至入口时，联接部可操作以将第一信号经由充电连接器与充电系统之间的通信链路来传输。
[0005]在一个示例中，所述充电系统包括充电控制器，所述充电控制器与入口通信以接收第一信号并且确定第一接口条件。控制器是可操作的，以基于第一接口条件而将通过正连接器的电流控制在电流的第一调整水平处。充电连接器包括控制模块，该控制模块与第一传感器通信以接收第一信号并且确定接口条件。在一个示例中，控制模块可操作以基于接口条件而将通过正连接器的电流控制在电流的第一调整水平处。
[0006]充电系统包括充电器，所述充电器被连接至充电控制器、并且被配置为给可连接至充电器的能量存储装置充电。充电控制器是可操作的，以生成限定由充电器所请求的电流的请求水平的电流请求信号，将电流的请求水平与电流的第一调整电流水平进行比较，并且将电流控制到电流的请求水平与第一调整水平中的较小者。
[0007]在一个示例中，充电连接器包括第二传感器，所述第二传感器输出对应于由连接至出口的插塞所限定的接口处的第二接口条件的第二信号。第二信号经由连接至入口的联接部而传输至充电控制器，并且充电控制器可操作以接收第二信号，基于第二信号而确定第二接口条件，并且基于第二接口条件而将电流控制到第二调整水平。在非限制性示例中，第一传感器是测量插塞-出口接口处的接口温度的温度传感器以及测量插塞的正连接器处的感测电压的电压传感器中的一个，使得第一接口条件是接口处的接口温度和感测电压与由电力供给部限定的期望电压中的电压降中的相应的一个。第二传感器是温度传感器和电压传感器中的另一个，使得第二接口条件是接口温度和电压降中的相应的另一个。充电控制器会是可操作的，以生成限定由充电器所请求的电流的请求水平的电流请求信号，将电流的请求水平与电流的第一和第二调整水平进行比较，并且将电流控制到请求水平、第一调整水平、和第二调整水平中的较小者。在一个示例中，联接部包括联接部通信元件，并且入口包括入口通信元件。当联接部被连接至入口时，联接部通信元件可连接至入口通信元件，以提供充电连接器与充电系统之间的通信链路。
[0008]本发明提供一种用于控制通过充电连接器到充电系统的电流的方法。所述方法包括将充电连接器连接至电力供给出口，其中充电连接器包括控制模块、选择性地可连接至电力供给出口并且包括经由出口而从电力供给部接收电流的正连接器的插塞、选择性地可连接至充电系统的入口以经由入口而使电流流动到充电系统并且联接部被连接至入口时建立充电连接器与充电系统之间的通信链路的联接部，以及输出对应于当插塞被连接至出口时由插塞和出口限定的接口处的第一接口条件的第一信号的第一传感器。充电系统包括与入口通信的充电控制器。所述方法包括使用第一传感器感测接口处的第一接口条件，并且经由第一传感器而将对应于第一接口条件的第一信号输出到联接部。所述方法还包括将第一信号传输至控制模块和充电控制器中的至少一个，其中第一信号经由通信链路而传输至充电控制器，并且经由控制模块和充电控制器中的至少一个、基于第一接口条件而将通过正连接器的电流控制在第一调整电流水平处。
[0009]在一个示例中，充电连接器包括输出第二信号的第二传感器，所述第二信号对应于当插塞被连接至出口时由插塞和出口限定的接口处的第二接口条件。所述方法包括使用第二传感器感测所述接口处的第二接口条件，并且经由第二传感器将对应于第二接口条件的第二信号输出到联接部。第二信号传输至控制模块和充电控制器中的至少一个，其中第二信号经由通信链路而传输到充电控制器。所述方法包括经由控制模块和充电控制器中的至少一个、基于第二接口条件而将通过正连接器的电流控制在电流的第二调整水平处。
[0010]所述方法可包括经由控制模块和充电控制器中的至少一个而将电流的第一调整水平与第二调整水平进行比较，并且将通过正连接器的电流水平控制在电流的第一调整水平和第二调整水平中的较小者处。在一个示例中，当第一接口条件超过第一接口条件阈值时，控制模块和控制器中的至少一个设置诊断代码。在一个示例中，所述方法包括经由充电连接器上的显示器和充电系统的用户界面中的至少一个而发出第一接口条件处于阈值水平以上的指示；并且发出电流已经被控制到第一调整水平的指示。
[0011]提供一种充电连接器，用于控制到充电系统的电流，所述充电连接器包括:
[0012]插塞，其能够选择性地连接到电力供给出口，并且包括经由所述出口而从电力供给部接收电流的正连接器；
[0013]联接部，其能够选择性地连接到所述充电系统的入口，以使电流经由所述入口而流动到所述充电系统；
[0014]其中，所述插塞包括温度传感器，当所述插塞被连接至所述出口时，所述温度传感器输出对应于所述插塞和所述出口的接口处的接口温度的温度信号；以及
[0015]控制模块，其与所述温度传感器通信以接收所述温度信号、并且确定所述接口温度；
[0016]其中，所述控制模块可操作以基于所述接口温度而将通过所述正连接器的电流控制在电流的调整水平处。
[0017]所述电流的调整水平由所述控制模块通过将所述接口温度与一温度阈值进行比较而确定，并且当所述接口温度超过所述温度阈值时减小通过所述正连接器的电流的调整水平。
[0018]所述控制模块可操作以逐渐地减小所述电流的调整水平，直到所述接口温度等于或者小于所述温度阈值。
[0019]充电连接器还包括:
[0020]连接器显示器；
[0021 ] 其中，所述控制模块可操作以在所述连接器显示器上指示检测所述接口温度处于阈值水平以上以及将电流控制到调整水平中的一个或多个。
[0022]其中所述控制模块可操作以当所述接口温度超过所述温度阈值时生成诊断代码。
[0023]充电连接器还包括:
[0024]内存，以存储所述诊断代码、和所述诊断代码生成的时间；
[0025]其中，所生成的诊断代码、和所述诊断代码生成的时间能够从所述内存中取回。
[0026]充电连接器还包括:
[0027]其中，所述控制模块可操作以当所述联接部被连接至所述充电系统时经由所述联接部而从所述充电系统接收电流请求信号；
[0028]其中，所述电流请求信号限定有所述充电系统所请求的电流的请求水平；并且
[0029]其中，所述控制模块可操作以将所述电流的请求水平与所述电流的调整水平进行比较、并且将电流水平控制到请求水平和调整水平中的较小者。
[0030]充电连接器还包括:
[0031]电压传感器，其用于测量所述正连接器处的感测电压；
[0032]其中，所述控制模块可操作以确定所述感测电压与期望电压之间的电压降；
[0033]其中，所述期望电压由所述电力供给部限定；并且
[0034]其中，所述控制模块可操作以基于所述电压降而将电流控制到调整水平。
[0035]还提供一种用于控制通过充电连接器到充电系统的电流的系统，所述系统包括:
[0036]充电连接器，其包括:
[0037]插塞，其能够选择性地连接到电力供给出口，并且包括经由所述出口而从电力供给部接收电流的正连接器；
[0038]联接部，其能够选择性地连接到所述充电系统的入口，以使电流经由车辆入口而流动到所述充电系统；
[0039]其中，所述充电连接器包括第一传感器，当所述插塞被连接至所述出口时，所述第一传感器将对应于由所述插塞和所述出口限定的接口处的第一接口条件的第一信号输出；并且
[0040]其中，当所述联接部被连接至所述入口时，所述联接部可操作以经由所述充电连接器与所述充电系统之间的通信链路而传输所述第一信号；
[0041 ] 所述充电系统还包括:
[0042]充电控制器，其与所述入口通信以接收所述第一信号、并且确定所述第一接口条件；
[0043]其中，所述控制器可操作以基于所述第一接口条件而将通过所述正连接器的电流控制在电流的第一调整水平处。
[0044]系统还包括:
[0045]其中，所述充电连接器包括控制模块，所述控制模块与所述第一传感器通信以接收所述第一信号、并且确定所述接口条件；
[0046]其中，所述控制模块可操作以基于所述接口条件而将通过所述正连接器的电流控制在所述电流的第一调整水平处。
[0047]系统还包括:
[0048]充电器，其被连接至所述充电控制器、并且被配置为向可连接至所述充电器的能量存储装置充电；
[0049]其中，所述充电控制器可操作以:
[0050]生成电流请求信号，所述电流请求信号限定有所述充电器所请求的电流的请求水平;
[0051]将所述电流的请求水平与所述电流的第一调整水平进行比较；并且
[0052]将电流控制到所述电流的请求水平和所述电流的第一调整水平中的较小者。
[0053]系统还包括:
[0054]其中，所述充电连接器包括第二传感器，所述第二传感器将对应于由被连接至所