CN102673416A - 用于电动车辆的充电电缆的被动释放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电动车辆的充电电缆的被动释放系统。根据示例性实施例，为车辆提供对充电电缆的被动释放。该车辆包括充电端口，该充电端口具有用于检测充电电缆相对于充电端口的移动的一个或多个传感器。收发器通过传输验证请求以及接收经控制器处理的验证信号来对检测到的移动作出响应，并且响应于对验证信号的确认而从充电端口中解锁充电电缆。在一个示例性方法中，响应于检测到充电电缆从车辆上的脱开动作而传输验证请求。当接收并确认验证信号时，自动解锁并解扣充电电缆，有助于充电电缆的释放。根据所述的示例性实施例，可以被动地从车辆中释放出充电电缆。

Description

用于电动车辆的充电电缆的被动释放系统
技术领域
本申请中所描述的主题总体上涉及用于给电动车辆或混合动力电动车辆进行充电的系统和方法，更具体地，涉及插电式电动车辆或混合动力电动车辆的充电电缆的被动释放(解锁和解扣)的系统和方法。
背景技术
插电式电动车辆和混合动力电动车辆正变得日益普遍。这些车辆被称作插电式车辆，因为通过将车辆连接到(插入)插座而由电源(例如公用电源)给车载能量存储系统(例如电池组)进行再充电。
在一个典型充电情况下，将电动车辆(或混合动力电动车辆)连接到(例如)处在家庭地点的当地电网并由当地电网给车载能量存储系统进行充电。然而，也合适(或者必须)在除驾驶员家庭以外的地点(或其它基础地点)，例如通过将车辆的电插头插入位于停车设施或驾驶员营业地点的充电站来给车辆充电。在这些远距离充电情况下，常常期望在充电期间将充电电缆(或电缆)锁定在车辆中，直到驾驶员将其从车辆中拔出。
因此，用户与插电式车辆的第一次交互作用不是进入该车辆，而是专注于(拔出)充电电缆，以便驾驶员可操纵该车辆。因此，期望提供便利于用户与插电式车辆的交互作用的系统和方法。另外，通过后面的描述并结合附图以及前面的技术领域和背景技术，本发明的其它期望的特点和特征将变得显而易见。
发明内容
根据一个示例性实施例，通过响应于检测到充电电缆从车辆中的脱开动作而传输验证请求，提供充电电缆的被动释放。一旦接收并核实验证信号，充电电缆被自动解锁从而便于充电电缆的释放。
根据一个示例性实施例，通过响应于检测到充电电缆从车辆中的脱开动作而传输验证请求，提供充电电缆的被动释放。一旦接收并核实验证信号，充电电缆被自动解锁并解扣从而便于充电电缆的释放。
根据一个示例性实施例，在带充电端口的车辆中提供充电电缆的被动释放，所述充电端口具有一个或多个用于检测充电电缆相对于充电端口的移动的传感器。收发器通过传输验证请求并接收经控制器处理的验证信号来对检测到的移动做出响应，并且响应于对验证信号的验证而将充电电缆从充电端口中解锁。这样，可以将充电电缆从车辆中解扣并释放出来。
本发明提供以下技术方案：
方案1. 一种方法，包括：
响应于检测连接到车辆的充电电缆的脱开动作而传输验证请求；以及
接收验证信号并且当核实所述验证信号时使所述充电电缆从车辆中解锁；
其中所述充电电缆能够从所述车辆中释放。
方案2. 如方案1所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述充电电缆从车辆中自动解扣。
方案3. 如方案1所述的方法，其中检测所述充电电缆的脱开动作的步骤还包括：检测所述充电电缆相对于充电端口的移动。
方案4. 如方案3所述的方法，其中检测所述充电电缆相对于充电端口的移动的步骤包括：检测下列组运动中的至少一种运动：推、拉、弯曲或旋转。
方案5. 如方案3所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述充电电缆从所述充电端口自动解扣。
方案6. 如方案1所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述车辆上的车门自动解锁。
方案7. 一种方法，包括：
响应于检测到用户与连接到车辆的充电电缆之间的交互作用而启动验证过程；以及
当所述验证过程完成时，使所述充电电缆从车辆中解锁，从而便利于从所述车辆中释放所述充电电缆。
方案8. 如方案7所述的方法，其中所述验证过程包括：传输验证请求以及核实接收到正确的验证信号。
方案9. 如方案7所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述充电电缆从所述车辆的充电端口中自动解扣。
方案10. 如方案7所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述车辆上的车门自动解锁。
方案11. 一种具有被动充电电缆释放系统的车辆，包括：
充电端口，其具有一个或多个传感器，所述传感器用于检测充电电缆相对于所述充电端口的移动；
收发器，其响应于所述一个或多个传感器而传输验证请求并且接收验证信号；以及
控制器，其联接到所述收发器并且联接到所述一个或多个传感器，用于响应于对所述验证信号的核实而从所述充电端口中解锁所述充电电缆。
方案12. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，还包括锁定栓，其被构造成被缩回到所述充电端口中从而允许充电电缆扣的操作以便从所述充电端口中释放所述充电电缆。
方案13. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，还包括解扣栓，其被构造成自动释放充电电缆扣以便从所述充电端口中释放所述充电电缆。
方案14. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，还包括充电端口插座扣，其被偏置而与充电电缆扣接合，所述充电端口插座扣被构造成选择性地释放所述充电电缆扣由此从所述充电端口中释放所述充电电缆。
方案15. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，其中所述控制器响应于对所述验证信号的核实而对所述车辆的车门进行解锁。
方案16. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，其中所述一个或多个传感器检测下列组运动中的至少一种运动：推、拉、弯曲或旋转。
方案17. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，其中所述充电端口符合J1772标准。
方案18. 如方案11所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，其中所述控制器响应于所述验证请求而对接收到的多个验证信号中的一个验证信号进行核实。
附图说明
在下文中将结合以下附图对本发明的主题进行描述，其中相同的数字指示相同的元件，并且其中：
图1是根据一个示例性实施例的汽车的图示。
图2A和图2B是适用于图1车辆的示例性充电端口和充电电缆的图示。
图3是根据一个示例性实施例的、处于解扣/解锁位置的图2A和图2B的示例性充电端口和充电电缆的图示。
图4是对理解各种示例性实施例有用的、处于扣紧位置和锁定位置的图2A和图2B的示例性充电端口和充电电缆的图示。
图5是对理解其它示例性实施例有用的、处于扣紧位置和锁定位置的图2A和图2B的示例性充电端口和充电电缆的图示。
图6A至图6C是对理解其它示例性实施例有用的、处于扣紧位置和锁定位置的图2A和图2B的示例性充电端口和充电电缆的图示。
图7为根据一个示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
以下的详细描述在本质上仅仅是示例性的，并非意图限制本发明的主题或者本发明主题的应用和使用。此外，没有意图通过在前面的技术领域、背景技术、发明内容或者下面的详细描述中展现的任何明示或暗示的理论来加以界定。
图1是根据本公开的车辆100的一个实施例的简化示意图。尽管车辆100被图示为纯电动车辆，但本文中所描述的技术和概念也适用于混合动力电动车辆。插电式车辆100的图解实施例包括而不限于：插入式充电端口102、连接到车载能量存储系统106的充电控制模块104、驱动车轮110的电推进系统108、和车载数据通信系统112；根据本公开的实施例，车载数据通信系统112连接到用于双向通信114的充电控制模块104，支持以下详细描述的被动的充电电缆释放(解锁/解扣)系统和方法。
插入式充电端口102可被构造成任何合适的充电接口，并且在一个实施例中包括符合J1772标准的充电插座，该充电插座接收带兼容插头(未图示)的充电电缆。充电控制模块104可包括任何类型的处理单元或车辆控制器，并且可装配有非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)、离散和模拟的输入/输出(I/O)、中央处理单元、和/或用于车载通信网络内联网的通信接口。车载能量存储系统106可实现为具有单个电池模块或许多的单独电池模块的可充电电池组。车载能量存储系统106提供使得电推进系统108能够给车轮110提供牵引动力的电能。
虽然图1是为了易于描述而以非常简化的方式描绘各种电动的及机械的连接和联接的示意图，但车辆100的实际实施例当然会采用汽车工业中众所周知的其它物理构件和装置。此外，车辆100可以是若干不同类型汽车中的任一种，如轿车、货车、卡车、或运动型多用途车(SUV)，并且可以是两轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)、或者全轮驱动(AWD)。车辆100也可以并入若干不同类型发动机中的任一种或其组合，例如以汽油或柴油为燃料的内燃发动机、灵活燃料车辆(FFV)发动机(即，使用汽油与乙醇混合物的发动机)或者以气体化合物(例如，氢气和/或天然气)为燃料的发动机。
图2A和图2B是示例性的插入式充电端口102和兼容的充电电缆(带插头)200的图示。如前所述，在一个实施例中，插入式充电端口102和充电电缆200符合J1772标准。充电电缆200包括组件202，组件202被构造成便于用户插入电缆200的任意便利形状(例如把手)。组件202将导线204从电网(未图示)电连接到插头206，插头206具有与充电端口102匹配的接口。在一些实施例中，充电电缆200包括充电电缆释放机构，为了用户的方便，可利用拇指致动器(例如开关或传感器)208或者手指致动器(例如触发器或控制杆)210来操纵该充电电缆释放机构。充电电缆200的插头206与插入式充电端口102的插座212对接，插座212也可包括定位或导向键槽214以及插座扣216，插座扣216用于在充电期间将充电电缆200保持在适当位置。在一些实施例中还包括覆盖插座212的盖218，用于插座212的损坏保护和车辆100的外形美观。
参照图3，图中示出了处于解扣/解锁位置的插入式充电端口102和充电电缆200的图解。如图所示，将插头206对准插座212以便电极220可以将充电电流从电网(未图示)传导至车辆的充电控制模块(图1的104)。也将导向销222对准以便与凹槽或键槽204匹配，这有助于实现正确的插头/插座连接。如前所述，可利用电缆扣224来防止插头/插座连接的移出或分开。一旦操作释放机构(例如图2B的208或210)，电缆扣224向上移动(如由箭头226所示)使得它越过插座扣216从而可以移除充电电缆200。另外，也许期望将充电电缆200锁定在车辆100上，以防止除该车辆的拥有者或驾驶员以外的人员移除该电缆。在一个实施例中，锁定栓228纵向地移动(如由箭头230所示)而在电缆扣224的上面前进，从而防止电缆扣224 升高(226)超过插座扣 216，如可以参照以下图4中所视。
图4是处于扣紧位置(216与224相互联接)和锁定位置(228阻止224升高)的插入式充电端口102和充电电缆200的图示。根据本公开的各种实施例，将开关或传感器并入插入式充电端口102中，所述开关或传感器通过与车辆中的其它电路配合而提供被动的充电电缆释放系统。亦即，当检测到用户正试图拔出充电电缆200时，充电控制模块(图1的104)导致通信系统(图1的112)传输验证请求。用户所拥有的一个物件(例如，遥控钥匙、射频识别(RFID)装置、移动电话、个人数码助理(PDA)或者其它装置)对验证信号作出响应，这继而导致充电电缆200的解锁(或者在一些实施例中导致同时解锁和解扣)，从而便于从车辆中释放充电电缆200。这样，可以在用户不必采取单独的肯定行动例如启动遥控钥匙或者操纵锁中的钥匙对充电电缆进行解锁的情况下，被动地释放(解锁或者同时解锁和解扣)充电电缆200并使其与车辆分离(有时被称为无钥匙操作)。
仍然参照图4来说明本公开的数个实施例。在一个实施例中，将开关或传感器232定位成对锁定栓228上的旋转力234(或等效的竖向力)进行检测。可以通过由用户致动释放机构(图2B的208或210)导致电缆扣224升高并施加力于锁定栓228而产生这种旋转力。响应于开关或传感器232检测到所施加的力234，充电控制模块(图1的104)导致通信装置(图1的112)将验证请求传输给用户所拥有的物件(例如，遥控钥匙、射频识别装置、移动电话、PDA或者其它装置)。当接收到正确的验证信号时，充电控制器导致锁定栓228被收回或缩回(230)到充电端口中，由此释放电缆扣224使其升高(226)超过插座扣216并且从插入式充电端口102中释放出充电电缆200。
许多其它的实施例可以用于检测充电电缆200相对于充电端口102的移动。例如，可以如图4中所示来定位开关或传感器236(或238)，以便通过检测电缆扣224的移动，作用于充电电缆200上的推动作(在传感器236的情况下)或拉动作(在传感器238的情况下)可导致验证请求的传输。在接收到正确的验证信号接着缩回锁定栓228(统称为验证过程)之后，可以由用户解脱电缆扣224并且从车辆中释放充电电缆而使其与车辆分离。类似地，开关或传感器240可以检测电缆外壳242与插座外壳244之间的推动作(或压缩)，从而启动验证过程。在这些实施例的任一实施例中，验证过程也可导致充电控制模块(图1中的104)对车辆100的一个或多个门进行自动解锁，使得在锁定栓228被收回并且从充电端口102拔出充电电缆200之后用户可以容易地进入车辆。
仍然参照图4，如果插座外壳244被构造成具有相对于插座212的一些移动，那么其它实施例也是可行的。这样，用户与充电电缆的相互作用造成插座外壳244与插座212之间的可检测的移动，因此间接地检测充电电缆200与充电端口102之间的移动。例如，开关或传感器246可以检测插座外壳244的推或拉的动作(248)从而启动验证过程。此外，开关或传感器250可以检测由用户使充电电缆200弯曲所引起的弯曲运动252(例如，向右、向左、向上或向下)。进而，开关或传感器254可以检测旋转运动(256)并且触发验证请求的传输并启动验证过程。
在结合图4所描述的诸多实施例中，本公开的被动充电电缆释放(解锁/解扣)系统简化并便利了用户与车辆的交互作用。虽然已图解说明了数个可能的开关或传感器位置，但也可能有许多其它的位置。此外，本公开设想在各种具体实施例中可使用若干个开关或传感器，以使用户能够选择(例如通过程序设计)她/他更喜欢的用于充电电缆解扣/解锁操作的用户动作。还可以设想，一个车辆的多名用户可以各自选择与他/她自己的验证装置(例如遥控钥匙)相关的他/她自己的被动释放操作。亦即，可以传输多个验证请求，或者可以对多个所接收到的验证信号进行处理用于验证。此外，通过作为被动充电电缆释放过程的一部分对车辆的车门进行自动解锁，对于用户对车辆的操作和享受而言使用户的便利性最大化。
在图5中图解说明了本公开的数个其它实施例。为了方便起见，省略了对与图4的相同元件的相同附图数字的描述以及开关或传感器的许多可能位置，所述开关或传感器可以如结合图4所描述的那样操作。在操作方面，图5的实施例的附加特点集中于自动解扣栓260。对用于检测用户拔出充电电缆200的任何传感器布置而言，除了锁定栓228被收回或被缩回(230)以外，还可由解扣栓260作出相反的移动(262)，这导致电缆扣224升高超过插座扣216(在该示出的实施例中是由于斜面)，因此在单个操作中发生自动解锁和解扣。这样，为了方便车辆的用户起见，当检测到用户正拔去充电电缆200时，并紧接着验证过程，可以对充电电缆进行解锁和解扣。此外，利用图5中所示的布置可以免除充电电缆释放机构(图2B的208或210)，因为在验证过程之后充电电缆释放自动发生。
在图6A至图6C中图解说明了本公开的数个其它实施例。为了方便起见，省略了对与图4的相同元件的相同附图数字的描述以及开关或传感器的许多可能位置，所述开关或传感可以如结合图4所描述的那样操作。在操作方面，图6A至图6C的实施例的附加特点集中于插座扣216’。插座扣216’而不是作为插座212的一个整体构件，插座扣216’在偏压元件270的控制下相对于插座扣移动，从而既锁扣住又锁止电缆扣224。在图6A中，充电电缆200插入充电端口102中，此状态可以通过监测流入车辆的电流而检测出、或者由开关或传感器(例如，图4的226或228)检测出。当检测到插入状态时，解扣栓206被收回(262)，从而释放插座扣216’以便由于偏压元件 270使其升高，如图6B中所示。这同时将充电电缆200扣紧并锁定入插入式充电端口102，因为不能通过操纵与充电电缆200相关的释放机构(例如图2B的208或210)来释放电缆扣224。偏压元件270可包括弹簧(如螺旋弹簧或片弹簧)、或者可以具体化为电磁螺线管或通过足够压力下的液体或气体使之膨胀来保持插座扣216’与电缆扣224的接合的波纹管。采用结合图4所描述的开关或传感器布置中的任意布置，在验证过程完成之后，解扣栓260前进(262)从而使插座扣216’缩回并与电缆扣224的表面接合而将它抬高脱离插座扣，如图6C中所示。
图7是根据本公开的示例性方法或算法300的流程图。本文中所描述的方法或算法300的步骤可直接在硬件、固件、由处理器执行的软件模块、或者其任何实用组合中得以实施。软件模块可驻存于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。在这方面，示例性的处理器可驻存于充电控制模块(图1的104)中或者驻存于车辆中的任何其它方便位置。
通过在决策304中判断是否已检测到用户对充电电缆的解扣(或解开)动作，程序开始(302)。这可以通过使用任何种类或组合的如结合图4至图6的以上描述的开关或传感器来完成。一旦检测到用户的解扣动作，传输验证请求，例如通过图1的通信系统112。接着，决策308判断(核实)是否已接收到正确的验证信号。如果接收到正确的验证信号，那么验证过程完成并且程序进入步骤310，步骤310对充电电缆200进行自动解锁以便由用户将它移除(解扣)。相反，如果决策308的判定是接收到不正确的验证信号(或没有验证信号)或者如果决策304未能检测到用户的拔去动作，那么利用决策304使程序再次开始。
在对充电电缆200进行解锁后，方法或算法300可选择性地包括自动解扣操作(步骤312)，如结合图5和图6所述。最后，程序也可以包括在程序316结束之前对该车辆的一个或多个门进行解锁的可选步骤(步骤314)。这样，为了便利电动车辆或混合动力电动车辆的用户，本公开提供了用于被动充电电缆释放(解锁和解扣)系统的多个实施例。
尽管在前面的详细描述中展现了至少一个示例性实施例，但是应当认识到的是还存在着大量的变型。还应当认识到的是，所述一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并非意图以任何方式限制本发明主题的范围、应用或构造。相反，前面的详细描述将给本领域技术人员提供用于实施所述示例性实施例的便利的指导。应当理解的是，在不背离所附权利要求及其法律等同物中所陈述的本发明主题的范围情况提下，可以在元件的功能和布置上做出各种变化。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
响应于检测连接到车辆的充电电缆的脱开动作而传输验证请求；以及
接收验证信号并且当核实所述验证信号时使所述充电电缆从车辆中解锁；
其中所述充电电缆能够从所述车辆中释放。
2.如权利要求1所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述充电电缆从车辆中自动解扣。
3.如权利要求1所述的方法，其中检测所述充电电缆的脱开动作的步骤还包括：检测所述充电电缆相对于充电端口的移动。
4.如权利要求3所述的方法，其中检测所述充电电缆相对于充电端口的移动的步骤包括：检测下列组运动中的至少一种运动：推、拉、弯曲或旋转。
5.如权利要求3所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述充电电缆从所述充电端口自动解扣。
6.一种方法，包括：
响应于检测到用户与连接到车辆的充电电缆之间的交互作用而启动验证过程；以及
当所述验证过程完成时，使所述充电电缆从车辆中解锁，从而便利于从所述车辆中释放所述充电电缆。
7.如权利要求6所述的方法，其中使所述充电电缆从车辆中解锁的步骤还包括：使所述车辆上的车门自动解锁。
8.一种具有被动充电电缆释放系统的车辆，包括：
充电端口，其具有一个或多个传感器，所述传感器用于检测充电电缆相对于所述充电端口的移动；
收发器，其响应于所述一个或多个传感器而传输验证请求并且接收验证信号；以及
控制器，其联接到所述收发器并且联接到所述一个或多个传感器，用于响应于对所述验证信号的核实而从所述充电端口中解锁所述充电电缆。
9.如权利要求8所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，还包括锁定栓，其被构造成被缩回到所述充电端口中从而允许充电电缆扣的操作以便从所述充电端口中释放所述充电电缆。
10.如权利要求8所述的具有被动充电电缆释放系统的车辆，还包括解扣栓，其被构造成自动释放充电电缆扣以便从所述充电端口中释放所述充电电缆。
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