專利名稱：具有非本地接地回路的控制導(dǎo)頻交通工具接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于促進與電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的充電操作的接口和交通工具充電系統(tǒng)，例如但不局限于配置為促進用從EVSE系統(tǒng)提供的AC能量為高電壓DC交通工具電池充電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
例如晶體管、場效應(yīng)晶體管(FET )、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET )、雙極面結(jié)型晶體管(BJT)等等的開關(guān)可能需要特定電壓差，以便執(zhí)行開關(guān)在打開位置和閉合位置之間的期望控制。關(guān)于NPN雙極性晶體管，為了實現(xiàn)所期望的控制，例如，在開關(guān)的基極和發(fā)射極之間可能需要特定電壓差。驅(qū)動器或者其它控制電路產(chǎn)生特定電壓差的能力可能受到干擾和其它與具有開關(guān)的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備的影響。本發(fā)明的一個非限制性方面設(shè)想解決交通工具接口內(nèi)感生的電氣干擾，所述電氣干擾是由于交通工具接口具有參照到與電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的地面接地的一些組件和參照到與包括在通過EVSE系統(tǒng)充電的交通工具內(nèi)低電壓電池相關(guān)聯(lián)的交通工具底盤接地的一些組件而導(dǎo)致的。
圖1示出了設(shè)想為本發(fā)明一個非限制性方面的充電系統(tǒng)。
圖2示出了設(shè)想為本發(fā)明一個非限制性方面的交通工具接口原理圖。
具體實施方式
根據(jù)所需要的，本發(fā)明的詳細(xì)實施方式在此被公開；然而，理解到公開的實施方式僅僅是本發(fā)明的示范，其可以以各種不同的和可選的形式被體現(xiàn)。圖不一定按比例繪制；一些特性可以被放大或者最小化以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)并不被解讀為限制，而僅僅是作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
圖1示出了設(shè)想為本發(fā)明一個非限制性方面的充電系統(tǒng)10，其具有電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)12，所述電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)12被配置為將能量提供到交通工具充電系統(tǒng)14。EVSE系統(tǒng)12可以被配置為將AC能量提供到交通工具上的充電裝置16，用于轉(zhuǎn)換成足以為高電壓(HV)電池(未示出)或者其它包括在交通工具內(nèi)的電子存貯元件充電的DC能量。EVSE系統(tǒng)10與壁裝插座系統(tǒng)或者其它系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，其被充分配置為將AC能量提供到充電裝置16，例如以在SAEJ1772中所描述的方式，其全部公開內(nèi)容據(jù)此以引用方式并入。除了或者取代檢測邏輯或者其它特性，EVSE系統(tǒng)12可以包括控制導(dǎo)頻電路18，通過所述控制導(dǎo)頻電路18，交通工具充電系統(tǒng)14需要傳達(dá)充電裝置16是否準(zhǔn)備好接收AC能量。
線組(cordset)(未示出)可以被配置為促進將EVSE系統(tǒng)12連接到包括在交通工具內(nèi)的插座插孔(未示出)。交通工具內(nèi)的插孔和/或另一個部件可以包括用于連接到電源輸入20的輸入端，AC能量通過該輸入端從EVSE流至充電裝置16，用于轉(zhuǎn)換成足以對高電壓電池充電的能量?？梢园ń煌üぞ呓涌?24以促進與EVSE系統(tǒng)的控制電子設(shè)備部分18相連接。交通工具接口 24可以包括用于從EVSE系統(tǒng)12接收控制導(dǎo)頻信號的控制導(dǎo)頻輸入端26以及用于連接到EVSE系統(tǒng)12的地面/設(shè)施接地的地面/設(shè)施接地輸入端28?？刂齐娮釉O(shè)備部分18和交通工具接口 24可以是低電壓和/或弱電流系統(tǒng)，并且與電源輸入端20電氣隔離。一旦連接，控制導(dǎo)頻信號可以被用于在電壓測量節(jié)點30、32、34產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，以反映充電裝置16是否準(zhǔn)備好通過電源連接20接收DC能量。與EVSE系統(tǒng)12相關(guān)聯(lián)的控制器(未示出)可以根據(jù)參考電壓允許或者拒絕輸送AC能量到電源連接20。
可以使用振蕩器38或者其它具有產(chǎn)生控制導(dǎo)頻信號的合適能力的設(shè)備來生成控制導(dǎo)頻信號，包括但不局限于SAE1772所需的控制導(dǎo)頻信號。交通工具接口 24可以包括第一開關(guān)40、第一電阻器42、第二電阻器44、以及第二開關(guān)46，其串聯(lián)連接并與第一電阻器42并聯(lián)連接。第一開關(guān)40和第二開關(guān)46在打開位置和閉合位置之間可以是可操作的。打開位置可以對應(yīng)于開關(guān)40、46導(dǎo)通電流，而打開位置可以對應(yīng)于開關(guān)40、46不能導(dǎo)通電流?！敖油?on)”(閉合位置)和“關(guān)斷(off)”(打開位置)開關(guān)電壓可以如以下所更詳細(xì)描述地根據(jù)本發(fā)明來配置。在此基礎(chǔ)上沒有相反命令時，第一和第二開關(guān)40、46可以被配置為保持它們的當(dāng)前位置，即，當(dāng)沒有接收到命令開關(guān)變化位置的信號時，保持在打開位置和閉合位置中的一個位置。雖然本發(fā)明充分設(shè)想到使用第一和第二開關(guān)40、46中單獨的一個促進設(shè)定參考電壓，但是認(rèn)為使用第一和第二開關(guān)40、46兩者可以是更有利的，以便確保當(dāng)期望時至少一個開關(guān)是打開的。
可以根據(jù)第一電阻器42和第二電阻器44是否并行連接來改變在電壓測量節(jié)點30、32、34測量的電壓?？刂茖?dǎo)頻信號可以被生成為恒定的DC電壓，以促進測量第一和第二參考電壓。可選擇地，控制導(dǎo)頻信號可以被輸出為AC、PWM、信號或者其它足以輸送數(shù)據(jù)和其它信息到交通工具充電系統(tǒng)的時變信號，例如通過在第二測量節(jié)點32的相應(yīng)電壓變化。主要地描述了 DC控制導(dǎo)頻信號的使用，以促進根據(jù)是否檢測到第一參考電壓或者第二參考電壓來使用EVSE控制器(未示出)以調(diào)整和/或阻止AC能量到電源連接20的輸送。同樣地，充電器控制器50和/或與充電裝置相關(guān)聯(lián)的控制器可以依賴于檢測第一和第二參考電壓來促進控制充電器操作。第一參考電壓可以與如下條件相關(guān)聯(lián):第一和第二開關(guān)40、46處于閉合位置，從而第一和第二電阻器42、44并聯(lián)連接。第二參考電壓可以與如下條件相關(guān)聯(lián):第一和第二開關(guān)40、46中任何一個處于打開位置，從而使第二電阻器44斷連。
交通工具充電器控制器50可以是微控制器單元(MCU)，其被配置為監(jiān)測充電裝置16的不同操作狀況，以便評估充電裝置16是否準(zhǔn)備好從EVSE系統(tǒng)12接收AC能量。交通工具充電器控制器50還可以被配置為控制充電裝置16的各種不同充電操作，包括評估HV電池或者其它被充電元件是否被充分地充電或者來自EVSE系統(tǒng)12的AC能量的進一步輸送是不需要的其它狀況。在充電事件或者其它狀況完成時，交通工具充電器控制器50可以以一種足以打開第二開關(guān)46的方式調(diào)整第一和/或第二開關(guān)40、46的控制，并且從而改變參考電壓并通知EVSE控制器停止AC能量的進一步輸送?？蛇x擇地，交通工具充電系統(tǒng)14可以包括其它用于將充電事件的完成傳達(dá)給EVSE系統(tǒng)12從而與打開第二開關(guān)46相關(guān)聯(lián)的操作可以成為冗余的手段、或者包括用于確保EVSE控制器被指示以停止輸送AC能量的次級手段。
分流器52可以被串聯(lián)在交通工具接口 50的參考電路部分54和交通工具底盤接地56之間。參考部分54可以對應(yīng)于第一和第二開關(guān)40、46以及第一和第二電阻器42、44以及可選擇的保護二極管60。被串聯(lián)在交通工具底盤接地56和與EVSE系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的地面接地62之間的分流器52的位置導(dǎo)致參考電路部分54的相應(yīng)的參考電路接地64不同于(大于/小于)交通工具底盤接地56，所述相應(yīng)參考電路接地64近似等于EVSE系統(tǒng)的地面接地62。地面接地62大于交通工具底盤接地56的量與分流器的電阻值成比例。地面接地和交通工具底盤接地之間的該電壓差可以產(chǎn)生共模干擾和其它電氣不協(xié)調(diào)。一個特別的憂慮涉及到開關(guān)操作或者交通工具內(nèi)導(dǎo)致分流器52感應(yīng)出電壓差的其它電氣活動，其阻止或者以其它方式阻礙充電器控制器50將第一和第二開關(guān)40、46偏置到期望的打開和/或閉合位置的能力。
為了限制該電壓差的影響，本發(fā)明的一個非限制性方面設(shè)想到以第一和第二驅(qū)動器70、72激勵或者以其它方式控制第一和第二開關(guān)40、46的偏置。第一和第二驅(qū)動器70、72可以被配置為獨立于電壓干擾和差異來操作，并且特別地，獨立于與地面接地62和交通工具底盤接地56之間的分流器52的使用相關(guān)聯(lián)的電氣變化來操作。底盤接地56可以對應(yīng)于交通工具接地，所述交通工具接地與被包含在交通工具內(nèi)的低電壓電池(未示出)的負(fù)端子相關(guān)聯(lián)。低電壓電池可以不同于用來促進交通工具的電氣驅(qū)動和其它高電壓電氣操作的高電壓電池。如本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將認(rèn)識到的，低電壓電池大概是12-16V或者42VDC電池，其被配置為促進為各種不同的交通工具電子器件提供電力。
為了將反饋測量提供到充電器控制器50，分流器52可以被包含在交通工具接口24的參考電路部分54和底盤接地56之間。充電器控制器50可以被配置為監(jiān)測在分流器52處的第三參考電壓74，以便檢測關(guān)于EVSE系統(tǒng)12能力的所關(guān)注的不協(xié)調(diào)或者其它干擾，從而適當(dāng)?shù)卮龠M所期望的高電壓充電操作。分流器52提供該測量的能力可以有助于檢測由充電裝置16執(zhí)行的充電是否被正確地操作，因為一些不正確操作可以導(dǎo)致交通工具內(nèi)的干擾，而這些干擾又反應(yīng)到第三參考電壓74中的變化。例如，如果交通工具底盤接地56在充電操作期間在某種程度上被危及，由于改變通過分流器52的電流，第三參考電壓74可以減小，從而充電器控制器50可以檢測到差異并促使中止充電操作的動作。
可以包括供電裝置80以促進對充電器控制器50和/或與控制第一和第二開關(guān)相關(guān)聯(lián)的第一和第二驅(qū)動器70、72提供電力。供電裝置80和充電器控制器50可以被直接連接到交通工具底盤56，因為充電器控制器50和供電裝置80將分路52器旁路以直接接地到交通工具底盤接地56。與充電器控制器50和供電裝置80相比，這種類型的配置導(dǎo)致交通工具接口 24的參考電路部分54與非本地接地回路相關(guān)聯(lián)，因為充電器控制器50和供電裝置80旁路分流器52以被直接連接到交通工具底盤接地56，即，充電控制50和供電裝置80不遭受地面接地/參考電路接地62、64中交通工具底盤接地56之間的由分流器52所引起的電壓差。如果如本發(fā)明所充分設(shè)想的，將分流器52從系統(tǒng)10移除，參考電路部分54將共享與交通工具底盤56相同的接地，從而這兩者將是近似相等的。
圖2示出了設(shè)想為本發(fā)明一個非限制性方面的交通工具接口 24原理圖?？梢栽诮煌üぞ呓涌?24的控制導(dǎo)頻輸入端26接收控制導(dǎo)頻輸入信號?？梢园ǘO管組合82和電容器84，以促進保護控制導(dǎo)頻輸入端26防范靜電放電脈沖。出于示范性而非限制性的目的，示出了第一和第二開關(guān)40、46，其分別對應(yīng)于MOSFET和BJT，然而，本發(fā)明充分設(shè)想到使用其它開關(guān)，并且特別是使用繼電器、光電開關(guān)和/或固態(tài)繼電器?？梢杂门c充電器控制器50的第一和第二驅(qū)動器70、72分別相關(guān)聯(lián)的第一和第二驅(qū)動器電路來促進第一和第二開關(guān)40、46的偏置。第一和第二驅(qū)動器70、72可互換地被稱為第一和第二驅(qū)動電路，其可以被配置為恒電流發(fā)電機或者其它能夠充分地獨立于電壓變化和差異來促進第一和第二開關(guān)40、46在打開和/或閉合位置之間的偏置的合適的設(shè)備，所述電壓變化和差異源自分流器52所引起的參考電路接地/地面接地62、64相對于交通工具底盤接地56的非本地接地。
第一驅(qū)動器70可以包括第一輸入端84、第二輸入端86、第三輸入端88、第三電阻器90、第四電阻器92、第五電阻器94、第六電阻器96、第七電阻器98、第八電阻器100、第九電阻器101、第三開關(guān)102、第四開關(guān)104、第五開關(guān)106、第一電容器108、和第二電容器110，上述部件連接為使得:第一輸入端84從交通工具的低電壓電池112接收第一電壓；第二輸入端86從交通工具充電系統(tǒng)的第一調(diào)壓器116接收第二電壓；第三輸入端88從與交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器118接收第一控制導(dǎo)頻控制器(CPC)信號；第三開關(guān)102的集電極與第三電阻器90和第一輸入端84串聯(lián)連接；第三開關(guān)102的基極與第二輸入端86串聯(lián)連接；第三開關(guān)102的發(fā)射極與第四電阻器92串聯(lián)連接到第三輸入端88 ；第四開關(guān)104的發(fā)射極與第五電阻器94和第一輸入端84串聯(lián)連接；第四開關(guān)104的基極與第三電阻器90和第一輸入端84串聯(lián)連接；第五開關(guān)106的基極與第四開關(guān)104的集電極串聯(lián)連接；第六電阻器96和第一電容器108并聯(lián)連接在第五開關(guān)106的集電極和發(fā)射極之間；第六電阻器96和第一電容器108與分流器52串聯(lián)連接；第五開關(guān)106的發(fā)射極與分流器52串聯(lián)連接；第五開關(guān)106的集電極與第七和第八電阻器98、100串聯(lián)連接到控制導(dǎo)頻輸入端26 ;而第七電阻器98和第二電容器110并聯(lián)連接，并且在第一開關(guān)40的源極和柵極兩端之間與第九電阻器101串聯(lián)。
第一驅(qū)動器70可以以這種方式被配置，以當(dāng)?shù)谝?CPC信號為“低”時控制第一開關(guān)40到閉合位置。當(dāng)相應(yīng)的信號從控制導(dǎo)頻控制器輸出端118或者充電器控制器50的其它部件輸出到第三輸入端88時,第一 CPC信號可以被認(rèn)為是“低”。例如,如果第一 CPC信號在OVDC或者其它足以將第三開關(guān)102激活到“接通”或者導(dǎo)通狀態(tài)的合適電壓，則信號可以被認(rèn)為是“低”，假定從低電壓電池112提供足夠的電壓以正確地偏置第三和第四開關(guān)102、104，且第一調(diào)節(jié)器116正確地偏置第三開關(guān)102的基極。第一驅(qū)動器70可以以類似的方式進行配置，以當(dāng)?shù)谝?CPC信號為“高”時，控制第一開關(guān)40到打開位置。當(dāng)相應(yīng)的信號從控制器輸出端輸出到第三輸入端88時,第一 CPC信號可以被認(rèn)為是“高”。例如,如果第一 CPC信號在5VDC或者其它足以將第三開關(guān)102去激活為“關(guān)”或者非導(dǎo)通狀態(tài)的合適電壓，則信號可以被認(rèn)為是“高”。
第二驅(qū)動器72可以包括第四輸入端120、第五輸入端122和第六輸入端124、第十電阻器126、第十一電阻器128、第十二電阻器130、第十三電阻器132、第六開關(guān)134、第七開關(guān)136、和第三電容器140，上述部件連接為使得:第四輸入端120從交通工具的低電壓電池112接收第三電壓；第五輸入端122從交通工具充電系統(tǒng)的第二調(diào)壓器142接收第四電壓；第六輸入端124從與交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器118接收第二 CPC信號；第六開關(guān)134的集電極與第十電阻器126串聯(lián)連接到第四輸入端120 ;第六開關(guān)134的基極與第五輸入端122串聯(lián)連接；第六開關(guān)134的發(fā)射極與第十一電阻器128串聯(lián)連接到第六輸入端124 ;第七開關(guān)136的集電極與第十二電阻器130串聯(lián)連接到第四輸入端120 ;第七開關(guān)136的基極與第十電阻器126串聯(lián)連接到第四輸入端120 ;第二開關(guān)46的基極與第七開關(guān)136的集電極串聯(lián)連接；第十三電阻器132和第三電容器140并聯(lián)連接在第二開關(guān)46的基極和發(fā)射極之間；第二開關(guān)46的發(fā)射極與分流器52串聯(lián)連接；而第二開關(guān)46的集電極與第二電阻器44和第一開關(guān)40的漏極串聯(lián)連接。
第二驅(qū)動器72可以以這種方式來被配置，以當(dāng)?shù)诙?CPC信號為“低”時控制第二開關(guān)46到閉合位置。當(dāng)相應(yīng)的信號從控制導(dǎo)頻控制器輸出端118或者充電器控制器的其它部件輸出到第六輸入端134時，第二 CPC信號可以被認(rèn)為是“低”。例如，如果第二 CPC信號在OVDC或者其它足以將第六開關(guān)134激活到“接通”或者導(dǎo)通狀態(tài)的合適電壓，則信號可以被認(rèn)為是“低”，假定從低電壓電池112提供足夠的電壓以正確地偏置第六和第七開關(guān)134、136，且第二調(diào)節(jié)器142正確地偏置第六開關(guān)134的基極。第二驅(qū)動器72可以以類似的方式進行配置，以當(dāng)?shù)诙?CPC信號為“高”時，控制第二開關(guān)46到打開位置。當(dāng)相應(yīng)的信號從控制器輸出端輸出到第六輸入端134時,第二 CPC信號可以被認(rèn)為是“高”。例如,如果第二 CPC信號在5VDC或者其它足以將第六開關(guān)134去激活為“關(guān)”或者非導(dǎo)通狀態(tài)的合適電壓，則信號可以被認(rèn)為是“高”。
如所示，額外的調(diào)壓器146 (為了更好的效果而兩次示出)可以選擇性地被連接到控制器輸出端118以促進調(diào)節(jié)它的操作。調(diào)壓器116、142、146中的每個被示出為直接連接到或接地到交通工具底盤56，從而它們旁路分流器52，導(dǎo)致參考電路54和交通工具底盤56之間非本地接地的額外效果。雖然本發(fā)明設(shè)想將調(diào)壓器116、142、146和/或參考電路54的其它部件本地接地到分流器52以便能夠以非本地接地來進行工作，示出的配置被認(rèn)為是有利于制造和系統(tǒng)自我監(jiān)測，因為其可以有助于提供模塊化的解決方案，以實現(xiàn)交通工具接口 24而不必將相應(yīng)電氣部件連結(jié)到地面/參考電路接地62、64。為此，本發(fā)明特別地設(shè)想了在參考電路/地面接地62、64和交通工具底盤接地56之間進行區(qū)分，并且示范了第一和第二驅(qū)動器70、72獨立于交通工具底盤接地56相對于地面/參考電路接地62、64的電壓變化和共模干擾來促進第一和第二開關(guān)40、46的所期望的偏置/控制的有益的能力。
設(shè)想的第一和第二驅(qū)動器70、72被設(shè)計為通過在第一開關(guān)的柵極和源極以及第二開關(guān)的基極和發(fā)射極之間產(chǎn)生足夠的電壓差來確保第一和第二開關(guān)40、46的期望偏置，例如通過使用恒定的電流源。然而，本發(fā)明并不一定被限制到所示出的配置，并且充分設(shè)想到使用與所示出的第一和第二驅(qū)動器類似的恒電流發(fā)電機，以促進偏置可以用于替代所示出的MOSFET (第一開關(guān))和BJT (第二開關(guān))的其它類型的開關(guān)或者繼電器。
雖然以上描述了示范性實施方式，但并不意味著這些實施方式描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，在本說明書中所使用的詞語是描述的詞語而不是限制的詞語，并且理解到，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明進行各種不同的改變。另外地，各種不同的執(zhí)行實施方式的特性可能被組合以形成本發(fā)明進一步的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種能夠與交通工具充電系統(tǒng)和電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)操作的交通工具接口，所述交通工具充電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換來自所述EVSE系統(tǒng)的AC能量，以促進對交通工具的高電壓DC電池充電，當(dāng)接收到第一參考電壓時，所述EVSE系統(tǒng)將所述AC能量傳遞到所述交通工具充電系統(tǒng)，并且當(dāng)接收到第二參考電壓時，所述EVSE系統(tǒng)阻止傳遞所述AC能量，所述交通工具接口包括: 控制導(dǎo)頻輸入端，其可操作為從所述EVSE系統(tǒng)接收控制導(dǎo)頻信號； 地面接地輸入端，其可操作為連接到所述EVSE系統(tǒng)的地面接地； 分流器輸入端，其可操作為將所述地面接地輸入端與分流器串聯(lián)連接到交通工具底盤接地； 參考電路，其可操作為設(shè)置所述第一參考電壓和所述第二參考電壓，所述電壓參考電路包括: i)第一電阻器，其串聯(lián)在所述控制導(dǎo)頻輸入端和所述地面接地輸入端之間； ii)第一開關(guān)、第二電阻器和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)、第二電阻器和第二開關(guān)串聯(lián)連接并與所述第一電阻器并聯(lián)連接，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)每個在打開位置和閉合位置之間均是可獨立操作的； iii)其中當(dāng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)兩者閉合且在所述控制導(dǎo)頻輸入端接收到所述控制導(dǎo)頻信號時，所述參考電路促進產(chǎn)生所述第一參考電壓；以及 iv)其中當(dāng)所述第一開關(guān)和第二開關(guān)中的任意一個被打開且在所述輸入端接收到所述控制導(dǎo)頻信號時，所述參考電路促進產(chǎn)生所述第二參考電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具接口，還包括: 第一驅(qū)動器，其被配置為將第一信號輸出到所述第一開關(guān)以在所述打開位置和所述閉合位置之間控制所述第一開關(guān)；以及 第二驅(qū)動器，其被配置為將第二信號輸出到所述第二開關(guān)以在所述打開位置和所述閉合位置之間控制所述第二開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通工具接口，其中所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器中的每個驅(qū)動器均是恒電流發(fā)電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通工具接口，其中所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器中的每個驅(qū)動器均接地到所述交通工具底盤接地。
5.根據(jù)權(quán) 利要求4所述的交通工具接口，其中所述第一電阻器和所述第二開關(guān)中的每個都連接到所述地面接地輸入端，從而表現(xiàn)為所述第一電阻器和所述第二開關(guān)被接地到所述地面接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通工具接口，其中所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器被包括作為充電器控制器的至少一部分，所述充電器控制器旁路所述分流器以直接連接到所述交通工具底盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具接口，其中參考電路接地等同于所述地面接地，所述參考電路接地以與所述分流器成比例地的方式不同于所述交通工具底盤接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通工具接口，其中所述第一驅(qū)動器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第三電阻器、第四電阻器、第五電阻器、第六電阻器、第七電阻器、第八電阻器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第一電容器、和第二電容器，所述第一驅(qū)動器包括的上述部件連接成使得: i)所述第一輸入端從所述交通工具的低電壓電池接收第一電壓； ii)所述第二輸入端從所述交通工具充電系統(tǒng)的第一調(diào)壓器接收第二電壓； iii)所述第三輸入端從與所述交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器接收第一控制導(dǎo)頻控制器(CPC)信號； iv)所述第三開關(guān)的集電極與所述第三電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接； v)所述第三開關(guān)的基極與所述第二輸入端串聯(lián)連接； vi)所述第三開關(guān)的發(fā)射極與所述第四電阻器串聯(lián)連接到所述第三輸入端； vii)所述第四開關(guān)的發(fā)射極與所述第五電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接； viii)所述第四開關(guān)的基極與所述第三電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接； ix)所述第五開關(guān)的基極與所述第四開關(guān)的集電極串聯(lián)連接； X)所述第六電阻器和所述第一電容器并聯(lián)連接在所述第五開關(guān)的集電極和發(fā)射極之間； xi)所述第六電阻器和所述第一電容器與所述分流器串聯(lián)連接； xii)所述第五開關(guān)的發(fā)射極與所述分流器串聯(lián)連接； xiii)所述第五開關(guān)的集電極與所述第七電阻器和所述第八電阻器串聯(lián)連接到所述控制導(dǎo)頻輸入端； xiv)所述第七電阻器和所述第二電容器并聯(lián)連接，并且在所述第一開關(guān)的源極和柵極之間與所述第九電阻器串聯(lián)連接； 其中當(dāng)所述第一 CPC信號為低時，所述第一驅(qū)動器控制所述第一開關(guān)到所述閉合位置；以及 其中當(dāng)所述第一 CPC信號為高時，所述第一驅(qū)動器控制所述第一開關(guān)到所述打開位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通工具接口，其中所述第二驅(qū)動器包括第四輸入端、第五輸入端、第六輸入端、第十電阻器、第十一電阻器、第十二電阻器、第十三電阻器、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第三電容器，所述第二驅(qū)動器包括的上述部件連接成使得: i)所述第四輸入端從所述交通工具的低電壓電池接收第三電壓； i i )所述第五輸入端從所述交通工具充電系統(tǒng)的第二調(diào)壓器接收第四電壓； iii)所述第六輸入 端從與所述交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器接收第二CPC信號； iv)所述第六開關(guān)的集電極與所述第十電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； v)所述第六開關(guān)的基極與所述第五輸入端串聯(lián)連接； vi)所述第六開關(guān)的發(fā)射極與所述第十一電阻器串聯(lián)連接到所述第六輸入端； vii)所述第七開關(guān)的集電極與所述第十二電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； viii)所述第七開關(guān)的基極與所述第十電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； ix)所述第二開關(guān)的基極與所述第七開關(guān)的集電極串聯(lián)連接； X)所述第十三電阻器和所述第三電容器并聯(lián)連接在所述第二開關(guān)的基極和發(fā)射極之間，并且與所述分流器串聯(lián)連接； xi)所述第二開關(guān)的發(fā)射極與所述分流器串聯(lián)連接；xii)所述第二開關(guān)的集電極與所述第二電阻器和所述第一開關(guān)的漏極串聯(lián)連接； 其中當(dāng)所述第二 CPC信號為低時，所述第二驅(qū)動器控制所述第二開關(guān)到所述閉合位置；以及 其中當(dāng)所述第二 CPC信號為高時，所述第二驅(qū)動器控制所述第二開關(guān)到所述打開位置。
10.一種能夠以參考電路操作的充電器控制器，所述參考電路與分流器串聯(lián)連接到交通工具的交通工具底盤接地，所述參考電路被配置為響應(yīng)于從電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)接收到控制導(dǎo)頻信號來產(chǎn)生第一參考電壓和第二參考電壓中的一個,所述參考電路具有控制導(dǎo)頻輸入端和地面接地輸入端，所述控制導(dǎo)頻輸入端可操作為接收所述EVSE系統(tǒng)的所述控制導(dǎo)頻信號，而所述接地輸入端可操作為連接到所述EVSE系統(tǒng)的地面接地，所述參考電路還包括串聯(lián)在所述控制導(dǎo)頻輸入端和所述地面接地輸入端之間的第一電阻器，所述參考電路還包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)、第二電阻器和第二開關(guān)，且所述串聯(lián)連接的第一開關(guān)、第二電阻器和第二開關(guān)與所述第一電阻器并聯(lián)連接，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)每個在打開位置和閉合位置之間均是獨立可操作的，其中當(dāng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)被閉合且在所述輸入端接收到所述控制導(dǎo)頻信號時，所述參考電路產(chǎn)生所述第一參考電壓，其中當(dāng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的任意一個被打開且在所述輸入端接收到所述控制導(dǎo)頻信號時，所述參考電路產(chǎn)生所述第二參考電壓，所述充電器控制器包括: 第一驅(qū)動器，其用于在所述打開位置和所述閉合位置之間控制所述第一開關(guān)； 第二驅(qū)動器，其用于在所述打開位置和所述閉合位置之間控制所述第二開關(guān)；以及供電電源，其用于為所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器提供電力，所述供電電源旁路所述分流器以直接連接到所述交通工具底盤接地。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器控制器，其中所述交通工具底盤接地對應(yīng)于包括在所述交通工具內(nèi)的低電壓電池的負(fù)端子，并且所述分流器使所述地面接地輸入端大于所述交通工具底盤接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器控制器，其中所述第二開關(guān)與所述分流器串聯(lián)連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器控制器，其中所述第一驅(qū)動器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第三電阻器、第四電阻器、第五電阻器、第六電阻器、第七電阻器、第八電阻器、第三 開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第一電容器、和第二電容器，所述第一驅(qū)動器包括的上述部件連接成使得: i)所述第一輸入端從所述交通工具的低電壓電池接收第一電壓； ii)所述第二輸入端從所述交通工具充電系統(tǒng)的第一調(diào)壓器接收第二電壓； iii)所述第三輸入端從與所述交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器接收第一控制導(dǎo)頻控制器(CPC)信號； iv)所述第三開關(guān)的集電極與所述第三電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接； v)所述第三開關(guān)的基極與所述第二輸入端串聯(lián)連接； vi)所述第三開關(guān)的發(fā)射極與所述第四電阻器串聯(lián)連接到所述第三輸入端； vii)所述第四開關(guān)的發(fā)射極與所述第五電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接； viii)所述第四開關(guān)的基極與所述第三電阻器和所述第一輸入端串聯(lián)連接；ix)所述第五開關(guān)的基極與所述第四開關(guān)的集電極串聯(lián)連接； X)所述第六電阻器和所述第一電容器并聯(lián)連接在所述第五開關(guān)的集電極和發(fā)射極之間； Xi)所述第六電阻器和所述第一電容器與所述分流器串聯(lián)連接； xii)所述第五開關(guān)的發(fā)射極與所述分流器串聯(lián)連接； xiii)所述第五開關(guān)的集電極與所述第七電阻器和所述第八電阻器串聯(lián)連接到所述控制導(dǎo)頻輸入端； xiv)所述第七電阻器和所述第二電容器并聯(lián)連接，并且在所述第一開關(guān)的源極和柵極之間與所述第九電阻器串聯(lián)連接； 其中所述充電器控制器被配置為輸出低的所述第一 CPC信號來控制所述第一驅(qū)動器，以控制所述第一開關(guān)到所述閉合位置；以及 其中充電器控制器被配置為輸出高的所述第一 CPC信號來控制所述第一驅(qū)動器，以控制所述第一開關(guān)到所述打開位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器控制器，其中所述第二驅(qū)動器包括第四輸入端、第五輸入端、第六輸入端、第十電阻器、第十一電阻器、第十二電阻器、第十三電阻器、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第三電容器，所述第二驅(qū)動器所包括的上述部件連接成使得: i)所述第四輸入端從所述交通工具的低電壓電池接收第三電壓； ii)所述第五輸入端從所述交通工具充電系統(tǒng)的第二調(diào)壓器接收第四電壓； iii)所述第六輸入端從與所述交通工具充電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制導(dǎo)頻控制器接收第二CPC信號； iv)所述第六開關(guān)的集電極與所述第十電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； v)所述第六開關(guān)的基極與所述第五輸入端串聯(lián)連接； vi)所述第六開關(guān)的發(fā)射極與所述第十一電阻器串聯(lián)連接到所述第六輸入端； vii)所述第七開關(guān)的集電極與所述第十二電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； viii)所述第七開關(guān)的基極與所述第十電阻器串聯(lián)連接到所述第四輸入端； ix)所述第二開關(guān)的基極與所述第七開關(guān)的集電極串聯(lián)連接； X)所述第十三電阻器和所述第三電容器在所述第二開關(guān)的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)連接，并且與所述分流器串聯(lián)連接； xi)所述第二開關(guān) 的發(fā)射極與所述分流器串聯(lián)連接； xii)所述第二開關(guān)的集電極與所述第二電阻器和所述第一開關(guān)的漏極串聯(lián)連接； 其中所述充電器控制器被配置為輸出低的所述第二 CPC信號來控制所述第二驅(qū)動器，以控制所述第二開關(guān)到所述閉合位置；以及 其中所述充電器控制器被配置為輸出高的所述第二 CPC信號來控制所述第二驅(qū)動器，以控制所述第二開關(guān)到所述打開位置。
15.一種能夠與電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)操作的交通工具充電系統(tǒng)，該交通工具充電系統(tǒng)被配置為促進為包括在交通工具內(nèi)的高電壓電池充電，所述交通工具具有帶有正端子和負(fù)端子的低電壓電池，其中所述負(fù)端子定義交通工具底盤接地，所述交通工具充電系統(tǒng)包括: 參考電路，其被配置為接收從所述EVSE輸出的控制導(dǎo)頻信號，所述參考電路處理所述控制導(dǎo)頻信號以產(chǎn)生第一參考電壓和第二參考電壓中的至少一個，所述參考電路具有等同于所述EVSE系統(tǒng)地面接地的參考電路接地； 分流器，其被配置為將所述參考電路與所述交通工具底盤接地串聯(lián)連接，其中通過所述分流器的電流使所述參考電路接地不同于所述交通工具底盤接地；以及 充電器控制器，其可操作來控制所述參考電路以產(chǎn)生所述第一參考電壓和所述第二參考電壓中的所述至少一個，所述充電器控制器旁路所述分流器以直接連接到所述交通工具底盤接地。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述充電器控制器包括至少一個調(diào)壓器，所述至少一個調(diào)壓器配置為促進對所述參考電路的至少第一開關(guān)和第二開關(guān)供電，所述至少一個調(diào)壓器旁路所述分流器以直接連接到所述交通工具底盤接地并直接以所述交通工具底盤接地為參考。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一個與所述分流器串聯(lián)連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)串聯(lián)連接，從而所述第二開關(guān)的輸出端被直接連接到所述分流器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個調(diào)壓器被配置為對與所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的每個開關(guān)相關(guān)聯(lián)的恒電流發(fā)電機供電。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中充電器控制器接地等同于所述交通工具底盤接地 。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有非本地接地回路的控制導(dǎo)頻交通工具接口。設(shè)想了一種能夠與電動交通工具供電設(shè)備(EVSE)系統(tǒng)以及交通工具充電系統(tǒng)操作的交通工具接口，以促進交通工具充電相關(guān)的操作。所述交通工具接口可以包括一個或者多個開關(guān)和充電器控制器，其配置為促進EVSE系統(tǒng)和交通工具充電系統(tǒng)之間的通信。交通工具接口可以被配置為適應(yīng)于源于交通工具接口和參照到地面接地的EVSE之間的連接與交通工具接口和其它參照到交通工具底盤接地的交通工具電子器件之間的連接的共模干擾以及其它影響。
文檔編號H02J7/00GK103192742SQ20121058407
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者約瑟夫·加勃爾, 米格爾·安琪爾·阿希娜 申請人:李爾公司