[发明专利]用于仲裁车辆充电的车辆架构、电气系统和控制算法

说明书

公开了用于仲裁例如用于具有可再充电电池组、有线和无线充电能力以及用于管理这种充电的控制逻辑的电动车辆的车辆充电的控制算法和系统架构。公开了一种用于管理车辆充电站处的机动车辆的电存储单元的充电的方法。该方法包括确定机动车辆的无线充电接口是否可用于无线功率传递，以及确定车辆充电站是否具有耦合到机动车辆的有线充电接口的电连接器。响应于充电站具有耦合到有线充电接口的电连接器，该方法发起有线(传导)充电功率模式。相反，如果无线充电接口可用于功率传递并且电连接器未耦合到有线充电接口，则该方法响应地发起无线(感应)充电功率模式。

背景技术

本公开总体上涉及用于对机动车辆进行再充电的电气系统。更具体地，本公开的各方面涉及具有可再充电电池组以及有线和无线充电功能的电动车辆。

目前的成品机动车辆(诸如现代汽车)最初被配备有动力系，该动力系操作以用于推动车辆并且为车载车辆电子装置供电。例如，常规的汽车动力系通常由原动机组成，该原动机通过多速动力变速器将驱动动力输送到车辆的最终传动系统(例如，差速器、车轴和负重轮)。汽车通常由往复式活塞式内燃机(ICE)提供动力，因为其用于获得且成本相对便宜、重量轻和整体效率高。作为一些非限制性示例，这种发动机包括两冲程和四冲程压缩点火(CI)柴油发动机、四冲程火花点火(SI)汽油发动机、六冲程架构和旋转式发动机。混合动力和全电动车辆利用诸如电动发电机等替代电源来推进车辆并且最小化/消除对提供动力的发动机的依赖，并且因此提高整体燃料经济性。

混合动力车辆利用各种牵引电源(诸如结合电池供电或燃料电池供电的电动机操作的ICE组件)来推进车辆。例如，混合动力电动车辆(HEV)存储电能和化学能这两者，并且将其转换为机械动力以推动车辆并为车辆的各种系统提供动力。HEV通常被配备有一个或多个电机(E机器)，诸如电动机/发电机，其单独或与内燃机一起操作来推动车辆。一些HEV动力系利用燃料电池组为牵引电动机供电。因为混合动力车辆被设计为从发动机以外的其它来源获得它们的动力，所以HEV中的发动机可全部或部分关闭，而车辆则由替代电源推动。

全电动车辆(FEV)-俗称为“全电动”车辆-是替代类型的电驱动车辆配置，其将内燃机和附属外围部件从动力系系统完全消除，从而仅依赖牵引电动机来推进车辆。例如，电池电动车辆(BEV)利用存储在可再充电的车载电池组而不是燃料箱、燃料电池或飞轮中的能量来为这些电动机提供动力。电动车辆采用经由电动机控制器控制的配电系统用于在车载电池组与一个或多个电动机之间来回传输电能。插电式电动车辆(PEV)的变型允许电池组经由住宅或商用车辆充电站从外部电源(诸如公共电网)进行再充电。

随着电动车辆变得越来越流行并且更普遍，正在开发和部署基础设施来使这种车辆的日常使用变得既可行又方便。电动车辆供电设备(EVSE)有多种形式，包括由车主购买和操作的住宅电动车辆充电站(EVCS)(例如，安装在车主的车库中)、由公共设施或私人零售商部署的可公共接入的电动车辆充电站(例如，在加油站或公共充电站)以及由汽车制造商、经销商和服务站使用的更精密的高压大电流充电站。例如，最初被配备有车载牵引电池组的插电式电动车辆可通过将EVCS的充电电缆物理连接到车辆的互补充电端口来充电。无线充电系统也被开发用于对电动车辆进行充电和再充电，而不需要对电缆和电缆充电端口进行充电。许多这样的无线充电系统利用电磁场(EMF)感应技术来在车辆外部的充电板或平台与车辆上的兼容接收器部件之间建立电磁耦合。该接收器部件电连接到可再充电电池组以向其传输由外部充电板/平台引起的电流。

发明内容