用于车辆对负载充电的系统和方法与流程

发电;变电;配电装置的制造技术1.本公开涉及电动车辆电池系统。背景技术：2.本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并且可不构成现有技术。3.针对车辆对车辆(v2v)或车辆对负载充电，功率电子设备可用作两个车辆之间或车辆与负载之间的接口，诸如家庭电池系统、通用电池驱动设备(负载)、电网等。功率电子设备从一个车辆的电池获取能量，并将其提供给另一个车辆的电池或负载。为了开始能量传递过程，需要为功率电子设备供电以开始与供给方车辆或接收方车辆或负载通信，以便开始充电过程。4.通常，用于v2v或车辆对负载充电的功率电子设备将由其自身的内部电池供电。然而，用于该用途的电池具有有限的储存寿命。技术实现要素：5.各种公开的实施方案包括用于执行车辆对车辆和/或车辆对负载充电的例示性装置和方法。6.在例示性实施方案中，装置包括多功能dc电源单元和接口单元，该接口单元被配置为在供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备之间执行电池再充电。接口单元被配置为可移除地接纳多功能dc电源单元。7.在另一个例示性实施方案中，装置包括dc电源单元和接口单元，该接口单元被配置为在供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备之间执行电池再充电。接口单元被配置为可移除地接纳dc电源单元。8.在另一个例示性实施方案中，方法包括：将多功能dc电源设备插入到车辆对负载再充电单元中；将车辆对负载再充电单元连接到供给方车辆和接收方负载；将来自多功能dc电源设备的电压转换成操作电压；以及将所转换的电压供应到车辆对负载再充电单元的控制器。9.上述发明内容仅为例示性的，并非旨在以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施方案和特征之外，通过参照附图和以下具体实施方式，另外的方面、实施方案和特征将变得显而易见。附图说明10.例示性实施方案在附图的参考图中示出。本文所公开的实施方案和附图旨在被认为是例示性的而非限制性的。11.图1是用于经由例示性充电器接口对接收方车辆充电的供给方车辆的示意图。12.图2是例示性充电器接口设备的透视图。13.图3是例示性辅助电源的透视图。14.图4是具有用于对图3的辅助电源充电的部件的供给方车门或接收方车门的透视图。15.图5是图1所示的例示性充电器接口设备的部件的示意图。16.图6是由图1的系统执行的例示性过程的流程图。17.各种图式中的相同的参考符号大体上指示相同的元件。具体实施方式18.在以下具体实施方式中，参照了附图，该附图形成具体实施方式的一部分。在附图中，除非上下文另外指出，否则类似的符号通常标识类似的部件。具体实施方式、附图和权利要求书中所述的例示性实施方案并非意在进行限制。在不脱离此处所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以做出其他改变。19.各种公开的实施方案包括用于执行车辆对车辆和/或车辆对负载充电的例示性装置和方法。在一些此类实施方案中，可提供用于在较冷环境中预热车辆电池的例示性装置和方法。20.现在参见图1并且以概述的方式给出，在各种实施方案中，例示性车辆对车辆(v2v)和/或车辆对负载再充电系统20包括充电设备22，该充电设备接收由供给方电子式可再充电车辆24提供的dc电压，并且将所接收的dc电压转换为发送到接收方电子式可再充电车辆或其他负载26的充电电压。21.为了简洁和简单起见，本文对车辆对车辆(“v2v”)应用的参考将被理解为除了v2v应用之外还包括车辆对负载应用。还应当理解，本文作为“车辆”参考的负载还包括其他非车辆负载。例如，此类负载可包括房屋、各个负载、电网(包括将电力回售给电网)等。应当理解，并非旨在对此类示例的限制，也并非推断。因此，并非旨在限制车辆或任何各个负载，也并非推断。22.另外参见图2，v2v充电设备22包括壳体42、供给方车辆连接器44、接收方车辆连接器46和辅助电源设备端口48。壳体42包括电子器件，该电子器件用于将经由供给方车辆连接器44从供给方车辆24接收的dc电压转换为经由接收方车辆连接器46用于接收方车辆26的输出充电电压。辅助电源设备端口48包括用于将辅助电源设备连接到壳体42内的电子器件的电引线。23.另外参见图3和图4，例示性辅助电源设备50(多用途dc电源单元/设备)的尺寸设定成由v2v充电设备22的辅助电源设备端口48接纳。在v2v充电设备22内使用之前，辅助电源设备50储存在供给方车辆24或接收方车辆26的门52中的再充电端口54中。再充电端口54包括将连接到辅助电源设备50的引线的引线。再充电端口54连接到车辆24或车辆26内的再充电电路(未示出)。应当理解，再充电端口54可以位于车辆24和/或车辆26中的任一者上的任何位置。24.在各种实施方案中，辅助电源设备50可包括手电筒。然而，应当理解，辅助电源设备50可根据特定应用的任何需要而为任何可再充电设备，诸如但不限于可再充电电池组、无线电部件、紧急信标设备等。换句话讲，辅助电源设备50可以是多功能dc电源单元或单功能dc电源单元，如可再充电电池。辅助电源设备50包括可再充电电池、负载诸如发光设备(led、灯泡)、用于将可再充电电池连接到负载的电路、以及用于将可再充电电池连接到再充电端口54和辅助电源设备端口48内的电引线的电路。25.另外参见图5，v2v充电设备22包括各个的供给方车辆电缆连接器端口70和接收方车辆电缆连接器端口72、辅助电源设备连接器60、自举功率电路64、预充电电路66、主控制器62、供给方车辆通信设备80、接收方车辆通信设备82、隔离监测设备74和76以及dc至dc功率电子电路58。一旦辅助电源设备50附接到辅助电源设备连接器60并且供给方车辆和接收方车辆经由端口70和72连接到v2v充电设备22，由辅助电源设备50供应的电压就经由自举功率电路64对v2v充电设备22的初始启动部件(例如，主控制器62、隔离监测设备74和76、供给方车辆通信设备80、接收方车辆通信设备82)充电。例如，辅助电源设备50向自举功率电路64和预充电电路66提供大约4v(在一些实施方案中，3.65v)的dc电压。在辅助电源设备连接器60与自举功率电路64和预充电电路66之间可包括二极管(未示出)，使得电流仅流入v2v充电设备22中。自举功率电路64从辅助电源设备50的电压产生12v操作电压。预充电电路66从辅助电源设备50的电压产生约400v的预充电电压。26.自举功率电路64将由辅助电源设备50输出的电压转换成v2v充电设备22的初始启动部件可接受的电压值。在初始启动部件已被充分供电之后，主控制器62指示预充电电路66将来自辅助电源设备50的电压转换成用于准备dc至dc功率电子电路58的值。供给方车辆24可以经由通信设备80和82向主控制器62提供指令以激活预充电电路66。然后，供给方车辆24确定dc至dc功率电子电路58是否具有处于用于执行主动v2v充电的可接受水平的电压。供给方车辆24将该确定经由通信设备80和82发送到主控制器62，由此车辆接触器闭合。在供给方车辆24闭合其接触器之后，v2v充电设备闭合其到接收方车辆26的输出接触器，并使用其为电子电路供电，以将供电电压降压或升高到接收方车辆26所请求的预充电电压。然后，接收方车辆26确定dc至dc功率电子电路58是否具有处于用于执行主动v2v充电的可接受水平的电压。接收方车辆26将该确定经由通信设备80和82发送到主控制器62，由此主控制器62停止预充电并开始直接dc至dc充电。27.另外参见图6，v2v充电设备22可适当地使用例示性过程100。在框102处，将辅助电源设备50插入到v2v充电设备22中。在框104处，v2v充电设备22连接到供给方车辆24和接收方车辆26。在框106处，将来自辅助电源设备50的电压转换为操作电压，该操作电压然后被供应到v2v充电设备22的各种部件。在框108处，在v2v充电设备22的部件已充分接收操作电压之后，主控制器62指示电路部件开始预充电。28.该系统首先预充电供给方dc总线，然后供给方ev闭合其接触器，接着该系统预充电接收方车辆dc总线，直到电压匹配，一旦电压匹配，接收方车辆就闭合其接触器并开始充电。29.预充电使得由辅助电源设备50供应的电流电压被转换成用于对dc至dc功率电子电路58充电的值。另外，停止从辅助电源设备50发送的操作电压，并且由dc至dc功率电子电路58生成该操作电压。在决策框114处，主控制器62基于分别从供给方车辆24或接收方车辆26接收的通信来确定预充电是否完成。如果已经确定预充电完成，则在框116处，取消预充电，并且切换v2v充电设备22以利用由供给方车辆24供应的dc电压对接收方车辆26主动地充电。30.在一些实施方案中，并且以概述的方式给出，辅助电源设备50可以包括供给方车辆24的dc出口，该dc出口可以经由电缆连接到充电设备22。在一些其他实施方案中，辅助电源设备50可包括dc曲柄发生器，该dc曲柄发生器可经由电缆连接到充电设备22。在一些其他实施方案中，辅助电源设备50可包括太阳能电池，该太阳能电池可经由电缆连接到充电设备22。31.通过上述讨论和相关附图，应当理解，已公开并示出了各种实施方案。为此目的，并且在没有任何限制的暗示(不被推断出)的情况下，以下段落仅以举例的方式而非限制的方式示出本文所公开的各种实施方案的非限制性概述：32.a.一种装置，该装置包括：多功能dc电源单元；和接口单元，该接口单元被配置为在供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备之间执行电池再充电，接口单元被配置为可移除地接纳多功能dc电源单元。33.b.根据a所述的装置，其中多功能dc电源单元被配置为是可再充电的。34.c.根据b所述的装置，其中多功能dc电源单元被进一步配置为被接纳在包括在选自供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备的设备中的再充电部件内并从该再充电部件接收电荷。35.d.根据c所述的装置，其中多功能dc电源单元被进一步配置为是手持式的。36.e.根据d所述的装置，其中多功能dc电源单元包括照明设备和可再充电电池。37.f.根据f所述的装置，其中接口单元包括：辅助电源端口，该辅助电源端口被配置为接纳多功能dc电源单元；第一连接器，该第一连接器被配置为电连接到供给方电池驱动设备；第二连接器，该第二连接器被配置为电连接到接收方电池驱动设备；和dc至dc电路部件，该dc至dc电路部件被配置为连接到第一连接器和第二连接器以及多功能dc电源单元。38.g.根据f所述的装置，其中dc至dc电路部件包括：控制器；供给方通信设备，该供给方通信设备被配置为经由第一连接器与供给方电池供电设备通信；和接收方通信设备，该接收方通信设备被配置为经由第二连接器与接收方电池供电设备通信。39.h.根据g所述的装置，其中接口单元包括：第一部件，该第一部件被配置为将由多功能dc电源单元供应的电压转换为用于控制器、供给方通信设备和接收方通信设备的操作电压；和第二部件，该第二部件被配置为将由多功能dc电源单元供应的电压转换为用于dc至dc电路部件的预充电值。40.i.根据h所述的装置，其中控制器被配置为：经由通信设备从选自供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备的设备接收预充电信号；以及响应于接收到预充电信号：命令第二部件将由多功能dc电源单元供应的电压转换为用于dc至dc电路部件的预充电值；以及命令第一部件停止将由多功能dc电源单元供应的电压转换为操作电压。41.j.一种装置，该装置包括：接口单元，该接口单元被配置为在供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备之间执行电池再充电，接口单元被配置为可移除地接纳dc电源单元。42.k.根据j所述的装置，其中dc电源单元被配置为是可再充电的。43.l.根据k所述的装置，其中dc电源单元被进一步配置为被接纳在包括在选自供给方电池驱动车辆和接收方电池驱动车辆的设备中的再充电部件内并从该再充电部件接收电荷。44.m.根据l所述的装置，其中供给方电池驱动设备和接收方电池驱动设备为车辆。45.n.根据m所述的装置，其中dc电源单元包括照明设备和可再充电电池。46.o.根据m所述的装置，其中接口单元包括：辅助电源端口，该辅助电源端口被配置为接纳dc电源单元；第一连接器，该第一连接器被配置为电连接到供给方电池驱动车辆；第二连接器，该第二连接器被配置为电连接到接收方电池驱动车辆；和dc至dc电路部件，该dc至dc电路部件被配置为连接到第一连接器和第二连接器以及dc电源单元。47.p.根据o所述的装置，其中dc至dc电路部件包括：控制器；供给方通信设备，该供给方通信设备被配置为经由第一连接器与供给方电池供电车辆通信；和接收方通信设备，该接收方通信设备被配置为经由第二连接器与接收方电池供电车辆通信。48.q.根据p所述的装置，其中：接口单元包括：第一部件，该第一部件被配置为将由dc电源单元供应的电压转换为用于控制器、供给方通信设备和接收方通信设备的操作电压；和第二部件，该第二部件被配置为将由dc电源单元供应的电压转换为用于dc至dc电路部件的预充电值；并且控制器被配置为：经由通信设备从选自供给方电池驱动车辆和接收方电池驱动车辆的车辆接收预充电信号；以及响应于接收到预充电信号：命令第二部件将由dc电源单元供应的电压转换为用于dc至dc电路部件的预充电值；以及命令第一部件停止将由dc电源单元供应的电压转换为操作电压。49.r.一种方法，该方法包括：将dc电源设备插入到车辆对负载再充电单元中；将车辆对负载再充电单元连接到供给方车辆和接收方负载设备；将来自多功能dc电源设备的电压转换成操作电压；以及将操作电压供应到车辆对负载再充电单元的控制器。50.s.根据r所述的方法，还包括：响应于接收到预定义事件：将由多功能dc电源设备供应的电压转换为预充电值；使用预充电电压对dc至dc电子器件预充电；以及停止将操作电压供应到控制器。51.t.根据s所述的方法，还包括：从选自供给方车辆和接收方负载设备的设备接收指令，指令包括中断预充电并开始主动充电的指令。52.本领域的技术人员将认识到，本文所述的装置和/或过程的至少一部分可集成到数据处理系统中。本领域的技术人员将认识到，数据处理系统通常包括以下中的一个或多个：系统单元壳体、视频显示装置、存储器(诸如易失性或非易失性存储器)、处理器(诸如微处理器或数字信号处理器)、计算实体(诸如操作系统)、驱动器、图形用户界面和应用程序、一个或多个交互装置(例如，触摸板、触摸屏、天线等)和/或包括反馈回路和控制马达(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调节部件和/或量的控制马达)的控制系统。数据处理系统可利用合适的可商购获得的部件来实现，诸如通常存在于数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中的那些部件。53.例如，个人计算机的中央处理单元可在各种时间通过根据其指令配置其逻辑门而作为用于在屏幕上显示图形的模块、用于将数据写入存储介质的模块、用于接收用户输入的模块、以及用于乘以两个大素数的模块来操作。此类重新配置可能是肉眼不可见的，并且在一些实施方案中可包括对部件的各个部分(例如，开关、逻辑门、输入和/或输出)的激活、停用和/或重新路由。因此，在前面/后面的公开内容中存在的示例中，如果示例包括或叙述多个模块，则该示例包括相同硬件可以同时或在离散的时间或时序实现所叙述模块中的多于一个模块的可能性。无论是使用更多的部件、更少的部件还是数量与模块的数量相同的部件，多个模块的实现仅仅是实现选择，并且通常不影响模块本身的操作。因此，应当理解，本公开中对多个离散模块的任何叙述包括将这些模块实现为任何数量的底层部件，包括但不限于随时间推移重新配置其自身以执行多个模块的功能的单个部件和/或类似地重新配置的多个部件，和/或专用可重新配置的部件。54.在一些情况下，一个或多个部件在本文中可被称为“被配置为”、“由...配置”、“可被配置为”、“可操作/操作为”、“适于/可适于”、“能够”、“可适形/适形于”等。本领域的技术人员将认识到，除非上下文另有要求，否则此类术语(例如“被配置为”)通常涵盖有源状态部件和/或无源状态部件和/或待机状态部件。55.虽然已经示出和描述了本文所述的本主题的特定方面，但是对于本领域的技术人员将显而易见的是，基于本文的教导，在不脱离本文所述主题以及其更广泛的方面的情况下，可作出改变和修改，因此所附权利要求将所有此类改变和修改涵盖在其范围内、如在本文所述主题的真实精神和范围内。本领域的技术人员应当理解，一般来讲，本文所用的术语、尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所用的术语通常旨在表示“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域的技术人员应当进一步理解，如果类意图是特定数量的引入的权利要求叙述，则此类意图将在权利要求中明确叙述，并且在不存在此类叙述的情况下，不存在此类意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求可包含使用引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应理解为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”引入权利要求叙述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的权利要求，即使当同一权利要求包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词诸如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”通常应被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)时；这同样适用于使用用于引入权利要求叙述的定冠词。此外，即使明确叙述特定数量的引入的权利要求叙述，本领域的技术人员也将认识到，这种叙述通常应解释为意指至少所叙述的数量(例如，仅叙述“两个叙述”而不做其他修饰，通常意指至少两个叙述、或者两个或更多个叙述)。此外，在使用类似于“a、b和c等中的至少一者”的约定的那些情况下，一般来讲，此类构造所意图的含义是本领域的技术人员将理解该约定(例如，“具有a、b和c中的至少一者的系统”将包括但不限于具有单独的a、具有单独的b、具有单独的c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或a、b和c等的系统)。本领域的技术人员将进一步理解，除非上下文另有规定，否则通常呈现两个或更多个另选术语(无论在说明书、权利要求书还是附图中)的析取词和/或短语应被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”将通常被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。56.上述具体实施方式已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或过程的各种实施方案。在此类框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员将理解，可通过宽范围的限于35u.s.c.101下可专利的主题的硬件、软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)、固件或几乎它们的任何组合单独地和/或共同地实现此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在实施方案中，本文所述主题的若干部分可经由专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)或其他集成格式来实现。然而，本领域的技术人员将认识到，本文所公开的实施方案的一些方面整体或部分地可在集成电路中等效地实现为限于35u.s.c.101下可专利的主题的在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或它们的几乎任何组合，并且根据本公开，设计电路和/或写入软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)和/或固件的代码将完全在本领域技术人员的技术范围内。此外，本领域的技术人员将理解，本文所述主题的机制能够以多种形式作为程序产品分发，并且本文所述主题的例示性实施方案适用，而不管用于实际进行分发的信号承载介质的具体类型如何。信号承载介质的示例包括但不限于以下项：可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频盘(dvd)、数字带、计算机存储器等；以及传输型介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如，发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。57.相对于所附权利要求，本领域的技术人员将理解，其中所列举的操作通常可按任何次序执行。另外，尽管各种操作流程按序列呈现，但应当理解，各种操作可按除所示次序之外的其他次序执行或者可同时执行。除非上下文另有规定，否则此类替代排序的示例可包括重叠、交错、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外，除非上下文另有规定，否则术语如“响应于”、“与...相关”或其他过去时形容词通常并非旨在排除此类变体。58.虽然已经根据例示性实施方案描述了本发明所公开的主题，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求书中所阐述的要求保护的主题的范围的情况下，可对该主题进行各种修改。









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