CN104002691A - 功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法 - Google Patents

功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法。一种用于对车辆(102)的功率存储装置(106)充电的功率管道(112)包括输出终端，以及能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构。当锁定机构位于接合位置时，锁定机构将输出终端锁定到车辆(102)，并且当锁定机构位于脱开位置时，对输出终端解锁。功率管道(112)包括控制器，该控制器包括构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置，以及联接于存储器装置的处理器。指令将处理器构造成接收与车辆(102)和车辆(102)的用户中的一个相关联的标识符，以及在确定下者中的一个之后，产生和发送解锁信号，用于锁定机构位于脱开位置：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置(106)的预定充电状态。

Description

功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法
技术领域
本申请大体涉及充电装置，并且更特别地，涉及功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法。
背景技术
当电动车辆和/或混合电动车辆已经获得欢迎时，对管理这样的车辆的电能输送的相关联的需要增加。此外，由于越来越多地使用这样的车辆，已经产生了对提供安全且高效的充电装置或充电站的需要。
至少一些已知电动车辆包括内部电池，使用充电站对内部电池充电。这样的充电站典型地包括功率电缆，或者可以可移除地联接于电动车辆的另一个导体。充电站接收来自公共电力分配网络或另一个电源的电，并且通过功率电缆将电输送到电动车辆电池。
一些已知充电站定位在公共位置或者公众可接近的位置，诸如车库或停车场，以对将电动车辆停在这些位置的顾客提供付费充电服务。取决于电动车辆电池的充电状态和相关联的充电站的容量，对电池充电可花几小时或更长。充电站的用户可不想在对车辆电池充电时在车辆位置处等待。但是，如果用户在对电池充电时离开车辆位置，一个或更多个旁人和/或路人可使功率电缆与电动车辆断开，从而防碍电池充电达期望水平。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于对车辆的功率存储装置充电的功率管道，其包括输出终端，以及能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构，其中，锁定机构构造成在锁定机构位于接合位置时，将输出终端锁定到车辆，并且构造成在锁定机构位于脱开位置时，使输出终端从车辆解锁。功率管道还包括操作性地联接于锁定机构的控制器。控制器包括构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置，以及联接于存储器装置的处理器，其中，当由处理器执行时，计算机可执行指令将处理器构造成：接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及在确定下者中的一个之后，产生和发送解锁信号，以使锁定机构位于脱开位置：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
在另一个实施例中，提供一种用于通过功率管道对车辆的功率存储装置充电的充电装置，该功率管道包括输出终端，以及能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构，锁定机构构造成在锁定机构位于接合位置时，将功率管道的输出终端锁定到车辆，并且构造成在锁定机构位于脱开位置时，使输出终端从车辆解锁。充电装置包括构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置，以及联接于存储器装置的处理器。当由处理器执行时，计算机可执行指令将处理器构造成：接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符，以及在确定下者中的一个之后，将解锁信号发送到功率管道，以使锁定机构位于脱开位置：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
在又一个实施例中，提供一种用于使用充电装置和功率管道来对车辆的功率存储装置充电的方法，该功率管道构造成联接于充电装置和车辆，其中，功率管道包括输出终端和锁定机构。该方法包括：接合锁定机构，以将功率管道的输出终端锁定到车辆；启动充电操作，以使用充电装置对功率存储装置充电；通过处理器接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及通过处理器使锁定机构脱开，以在确定接收到标识符之后，或者在确定已经达到功率存储装置的预定充电状态之后，使输出终端从车辆解锁。
一种用于对车辆的功率存储装置充电的功率管道，功率管道包括：输出终端；能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构，其中，锁定机构构造成在锁定机构设置在接合位置时，将输出终端锁定到车辆，并且构造成在锁定机构位于脱开位置时，使输出终端从车辆解锁；以及操作性地联接于锁定机构的控制器，控制器包括：构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置；以及联接于存储器装置的处理器，其中，当由处理器执行时，计算机可执行指令将处理器构造成：接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及在确定下者中的一个之后，产生和发送解锁信号，以使锁定机构位于脱开位置：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
优选地，功率管道进一步包括构造成接收标识符，以及将标识符发送到处理器的通信装置。
优选地，功率管道构造成联接于定位在车辆远处的充电装置，通信装置构造成接收来自充电装置的标识符。
优选地，功率管道进一步包括构造成接收标识符，以及将标识符发送到处理器的用户接口。
优选地，功率管道进一步包括构造成使锁定机构位于接合位置的促动器。
优选地，处理器构造成：第一次接收标识符；在确定第一次接收到标识符之后，产生和发送锁定信号，以使锁定机构位于接合位置；第二次接收标识符；以及在确定第二次接收到标识符之后，产生和发送解锁信号，以使锁定机构位于脱开位置。
优选地，输出终端构造成电联接于功率存储装置，并且控制器定位在输出终端附近。
一种用于通过功率管道对车辆的功率存储装置充电的充电装置，功率管道包括输出终端，以及能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构，其中，锁定机构构造成在锁定机构位于接合位置时，将功率管道的输出终端锁定到车辆，并且构造成在锁定机构位于脱开位置时，使输出终端从车辆解锁，充电装置包括：构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置；以及联接于存储器装置的处理器，其中，当由处理器执行时，计算机可执行指令将处理器构造成：接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及在确定下者中的一个之后，将解锁信号发送到功率管道，以使锁定机构位于脱开位置：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
优选地，充电装置进一步包括构造成接收标识符，以及将标识符发送到处理器的通信装置。
优选地，充电装置进一步包括构造成接收标识符，以及将标识符发送到处理器的用户接口。
优选地，处理器构造成：第一次接收标识符；在确定第一次接收标识符之后，将锁定信号发送到功率管道，以使锁定机构位于接合位置；第二次接收标识符；以及在确定第二次接收标识符之后，将解锁信号发送到功率管道，以使锁定机构位于脱开位置。
优选地，处理器进一步构造成在锁定信号已经发送到功率管道之后，启动功率存储装置的充电操作。
优选地，处理器进一步构造成：终止充电操作；以及在充电操作终止之后，以及在确定第二次接收标识符之后，将解锁信号发送到功率管道。
一种使用充电装置和功率管道来对电动车辆的功率存储装置充电的方法，功率管道构造成联接于充电装置和电动车辆，其中，功率管道包括输出终端和锁定机构，方法包括：接合功率管道的锁定机构，以将功率管道的输出终端锁定到电动车辆；启动充电操作，以使用充电装置来对电动车辆的功率存储装置充电；通过处理器接收与电动车辆和电动车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及通过处理器产生用于脱开锁定机构的解锁信号，以在确定下者中的一个之后，使输出终端从电动车辆解锁：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
优选地，通信装置包括在充电装置和功率管道中的至少一个内，方法进一步包括通过通信装置接收标识符。
优选地，在充电装置和功率管道中的至少一个内包括用户接口，方法进一步包括通过用户接口接收标识符。
优选地，功率管道包括促动器，方法进一步包括使用促动器来接合锁定机构。
优选地，该方法进一步包括：第一次接收标识符；在确定第一次接收标识符之后，接合锁定机构；第二次接收标识符；以及在确定第二次接收标识符之后，使锁定机构脱开。
优选地，启动充电操作包括在锁定机构已经接合之后，启动充电操作。
优选地，该方法进一步包括：终止充电操作；以及在充电操作已经终止之后，以及在确定第二次接收标识符之后，使锁定机构脱开。
附图说明
图1是用于对电动车辆充电的示例性系统的框图。
图2是可用于图1中显示的系统的示例性充电装置的框图。
图3是可用于图1中显示的充电装置的示例性功率管道的框图。
图4是可用于图1中显示的充电装置的另一个示例性功率管道的框图。
图5是对可用于图1中显示的充电装置的功率存储装置充电的示例性方法的流程图。
部件列表
100系统
102电动车辆
104充电装置
106功率存储装置
108马达
110车辆控制器
112功率管道
114电功率源
116服务器
200控制器
202处理器
204存储器装置
206网络接口
208显示器
210用户接口
212通信装置
214电流控制模块
216输入端
218输出端
220电流保护装置
222电流控制装置
224电流传感器
300功率管道
302输出终端
304充电端口
306锁定机构
308控制器
310凸缘
312内部环
314凸缘插座
316环形插座
318促动器
320固持部件
322支承框架
324处理器
326存储器装置
328通信装置
330解锁信号
331锁定信号
332解锁信号
334锁定信号
400功率管道
402用户接口
500方法
502接合
504启动
506接收
506接合
508脱开。
具体实施方式
如本文描述的，对诸如电动车辆的车辆提供坚固且有效的充电装置和功率管道。在示例性实施例中，充电装置包括控制器、通信装置和用户接口。功率管道包括控制器和锁定机构。在一个实施例中，功率管道还包括通信装置和用户接口。
在示例性实施例中，用户将功率管道插入到电动车辆中，并且使用通信装置或充电装置的用户接口将标识符输入到充电装置控制器中。充电装置控制器将锁定信号发送到功率管道控制器，以使功率管道控制器接合锁定机构，从而将功率管道锁定到电动车辆。接着，启动充电操作，以将功率供应到电动车辆。功率管道保持锁定到电动车辆，直到用户第二次将标识符输入到充电装置控制器中。当充电装置控制器确定已经第二次接收到标识符时，充电装置控制器将解锁信号发送到功率管道控制器，以使功率管道控制器脱开锁定机构，从而使功率管道从电动车辆解锁。
在另一个实施例中，用户将功率管道插入到电动车辆中，并且使用通信装置或功率管道的用户接口将标识符输入到功率管道控制器中。功率管道控制器接合锁定机构，以将功率管道锁定到电动车辆。接着启动充电操作，将功率供应到电动车辆。功率管道保持锁定到电动车辆，直到用户第二次将标识符输入到功率管道控制器中。当功率管道控制器确定已经第二次接收标识符时，功率管道控制器脱开锁定机构，以使功率管道从电动车辆解锁。
在一些实施例中，用语“电动车辆”大体指的是包括一个或更多个电动马达的车辆。电动车辆所使用的能量可来自各种源，诸如(但不限于)机载可再充电电池和/或机载燃料电池。在一个实施例中，电动车辆是混合电动车辆，该混合电动车辆捕捉和存储例如通过制动产生的能量。此外，当空转以保存燃料时，混合电动车辆使用存储在电源(诸如电池)中的能量来继续运行。一些混合电动车辆能够通过插入到功率插座(诸如功率出口)中来对电池再充电。因此，如本文所用，用语“电动车辆”可表示混合电动车辆，或者可经由例如电网对其输送电能的任何其它车辆。
图1示出用于对电动车辆102充电或者对电动车辆102供电的示例性系统100。在示例性实施例中，系统100包括联接于电动车辆102的充电装置104。电动车辆102包括联接于马达108的至少一个功率存储装置106，诸如电池和/或任何其它存储装置。此外，电动车辆102包括联接于功率存储装置106的车辆控制器110。
在示例性实施例中，充电装置104通过至少一个功率管道112来可移除地联接于功率存储装置106和车辆控制器110。备选地，充电装置104可通过任何其它管道或多个管道来联接于功率存储装置106和/或车辆控制器110，并且/或者充电装置104可通过无线数据链路(未显示)来联接于车辆控制器110。在示例性实施例中，功率管道112包括至少一个导体(未在图1中显示)，其用于对功率存储装置106供电，以及/或者将数据发送到车辆控制器110，以及接收来自车辆控制器110的数据。此外，在示例性实施例中，充电装置104联接于电功率源114，诸如电力公司的电网、发电机、电池，以及/或者对充电装置104供电的任何其它装置或系统。
充电装置104通过网络，诸如互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和/或使得充电装置104能够如本文描述地起作用的任何其它网络或数据连接，来联接于至少一个服务器116。在示例性实施例中，服务器116通过例如将信号发送到充电装置104，来与充电装置104通信，以授权支付和/或对功率存储装置106输送电，访问顾客信息，以及/或者执行使得系统100能够如本文描述地起作用的任何其它功能。
在一些实施例中，充电装置104可位于电动车辆102附近，例如在电动车辆102和标准停车场中的相邻电动车辆之间的位置。例如，充电装置104可位于沿着线分开电动车辆102和停车场中的相邻电动车辆的长度的位置处。在一些实施例中，充电装置104可嵌在地面上，使得仅能够看见充电装置104的顶部部分，从而暴露用户接口210，如参照图2更详细地论述的。在一些实施例中，充电装置104可在第一事件之后升离地面，诸如通过射频(RF)信号、红外信号或以别的方式发送的支付信息或对充电装置104提供的另一个标识符，如本文论述的。在这样的实施例中，充电装置104之后可在第二事件之后降回地面中，诸如再次提供标识符，或者当电动车辆102的充电完成或由于别的原因结束时。在这样的实施例中，充电装置104可为圆柱形，并且在地面中占据圆柱形孔。在其它实施例中，充电装置104可为不同的形状。在充电装置104位于电动车辆102附近的实施例中，与充电装置104定位成离电动车辆102较远的实施例相比，功率管道112在长度上可更短。长度较短的功率管道112可制造起来不那么昂贵，对潜在窃贼来说价值更低，并且用户操纵起来更容易。
服务器116和车辆控制器110各自包括至少一个处理器和至少一个存储器装置。处理器各自包括任何适当的可编程电路，该任何适当的可编程电路可包括一个或更多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集电路(RISC)、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)，以及任何其它能够执行本文描述的功能的电路。以上示例仅是示例性的，并且因而无论如何不意于限制用语“处理器”的定义和/或含义。存储器装置各自包括计算机可读存储介质，诸如(无限制)随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、硬盘驱动器、固态盘驱动器、磁盘、闪存驱动器、致密盘、多功能视频盘，以及/或者使得处理器能够存储、检索和/或执行指令和/或数据的任何适当的存储器装置。
在操作期间，用户利用功率管道112将功率存储装置106联接于充电装置104。用户可访问充电装置104的用户接口(未在图1中显示)，以输入信息(诸如支付信息)，以及/或者启动对功率存储装置106的功率输送。充电装置104构造成与服务器116通信，例如，以认证用户，处理支付信息，以及/或者批准或授权功率输送。如果充电装置104接收到来自服务器116的指示批准或授权对功率存储装置106输送功率的信号，则充电装置104接收来自电功率源114的功率，并且通过功率管道112将功率提供给功率存储装置106。
充电装置104通过功率管道112和/或通过任何其它管道来与车辆控制器110进行无线通信，以控制和/或监测对功率存储装置106的功率输送。例如，车辆控制器110可将指示功率存储装置106的充电水平和/或待由充电装置104提供的期望量和/或速率的功率的信号发送到充电装置104。此外，充电装置104可将指示输送到功率存储装置106的电的量和/或速率的信号发送到车辆控制器110。另外或备选地，充电装置104和/或车辆控制器110可发送和/或接收使得系统100能够如本文描述地起作用的任何其它信号或消息。当功率存储装置106已经充电达期望水平时，充电装置104停止对功率存储装置106输送功率，并且用户使功率管道112与功率存储装置106和/或充电装置104脱开。
图2是可用于系统100(在图1中显示)的示例性充电装置104的框图。在示例性实施例中，充电装置104包括控制器200，控制器200包括处理器202和存储器装置204。如本文更全面地描述的，控制器200联接于网络接口206、显示器208、用户接口210、通信装置212和电流控制模块214。一些实施例可不包括显示器208，而是发送信息，用于在移动计算装置上显示，例如使用充电装置104的人的蜂窝式电话。
处理器202包括任何适当的可编程电路，该任何适当的可编程电路可包括一个或更多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集电路(RISC)、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)，以及任何其它能够执行本文描述的功能的电路。以上示例仅是示例性的，并且因而无论如何不意于限制用语“处理器”的定义和/或含义。
存储器装置204包括计算机可读存储介质，诸如，随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、硬盘驱动器、固态盘驱动器、磁盘、闪存、致密盘、多功能视频盘，以及/或者使得处理器202能够存储、检索和/或执行指令和/或数据的任何适当的装置。在一些实施例中，存储器装置204中的全部或一部分不位于充电装置104内，而是位于远程装置或系统(例如服务器116)中，该远程装置或系统通过下面描述的网络接口206可访问充电装置104。
在示例性实施例中，网络接口206在控制器200和远程装置或系统(诸如服务器116(在图1中显示))之间发送和接收数据。网络接口206使用任何适当的通信协议(诸如有线和/或无线以太网协议)来与服务器116和控制器200通信。
显示器208可包括真空荧光显示器(VFD)和/或一个或更多个发光二极管(LED)。另外或备选地，显示器208可包括(无限制)液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子显示器，以及/或者能够对用户显示图形数据和/或文本的任何适当的视觉输出装置。在示例性实施例中，可在显示器208上对用户显示功率存储装置106(在图1中显示)的充电状态、支付信息、用户认证信息、充电装置104和/或电动车辆102的功率消耗信息、充电装置104和/或车辆102的故障信息，以及/或者任何其它信息。如上面论述的，在一些实施例中，将通过显示器208以别的方式呈现的信息发送到移动计算装置，例如使用充电装置104的人的蜂窝式电话。
用户接口210包括键盘、小键盘、触敏屏、按钮、滚轮、指示装置、条形码阅读器、磁卡阅读器、射频标识(RFID)卡阅读器、采用语音识别软件的音频输入装置、近场通信装置阅读器，以及/或者使得用户能够将数据输入到充电装置104中和/或从充电装置104中检索数据的任何适当的装置。在示例性实施例中，用户可使用用户接口210将标识符输入到充电装置104中。此外，用户可操作用户接口210，以启动和/或终止对功率存储装置106的功率输送。标识符用来认证用户或电动车辆102，标识与用户或电动车辆102相关联的支付帐户，标识用户或电动车辆102，以及/或者执行与充电操作相关联的任何其它动作。因此，在示例性实施例中，标识符包括用户标识符、电动车辆标识符、信用卡号、支付帐户标识符、授权代码，以及/或者使得充电装置104能够如本文描述地操作的任何其它适当的标识符。用户接口210使用一个或更多个信号来将标识符发送到处理器202。在一些实施例中，用户接口210中的全部或一部分联接于远程装置或系统(诸如服务器116)，或者位于远程装置或系统上或中，该远程装置或系统能够通过网络接口206访问充电装置104。
通信装置212包括(无限制)无线接收器或收发器、RFID装置、近场通信装置阅读器、红外检测器，以及/或者使得充电装置104能够接收来自用户装置的信号的任何其它适当的装置。在一个实施例中，通信装置212集成在用户接口210或网络接口206内。在示例性实施例中，通信装置212接收来自用户所采用的装置(在下文中被称为“用户装置”)的信号，诸如例如无线或远程控制密钥卡、蜂窝式电话或支付卡。信号表示或包括上面参照与用户和/或电动车辆102相关联的用户接口210所描述的标识符。通信装置212使用一个或更多个信号来将标识符发送到处理器202。
电流控制模块214在充电装置104的输入端216处联接于电功率源114，以及在充电装置104的输出端218处联接于功率管道112。更特别地，在示例性实施例中，输入端216联接于三相交流(AC)功率源(诸如电功率源114)中的单相。备选地，输入端216可联接于直流(DC)功率源或两相或三相AC功率源。
电流控制模块214包括至少一个电流保护装置220、至少一个电流控制装置222和至少一个电流传感器224。在一个实施例中，如果功率管道112包括用于接收来自电功率源114的多个相的AC功率的多个导体，功率管道112的各个导体可联接于单独的电流保护装置220、电流控制装置222和/或电流传感器224。
在示例性实施例中，如果通过充电装置104流到功率管道112的电流超过预定阈值或电流极限，则激活电流保护装置220，以使输入端216与输出端218电隔离。更特别地，当流过充电装置104的电流超过电流保护装置220的额定电流极限时，电流保护装置220激活，或“跳脱”。当电流保护装置220激活或跳脱时，阻止电流通过充电装置104流到功率管道112，使得输入端216与输出端218电隔离。在示例性实施例中，电流保护装置220是断路器。备选地，电流保护装置220可为保险丝、中继器，以及/或者使得电流保护装置220能够如本文描述地起作用的任何其它装置。
在示例性实施例中，电流控制装置222是联接于电流保护装置220的接触器222。此外，接触器222联接于控制器200，并且由控制器200控制。在示例性实施例中，如果检测到故障，以及/或者如果充电操作不在进行，则控制器200操作接触器222(例如断开接触器222)，以中断通过充电装置104流到功率管道112的电流。因而，通过操作或激活接触器222，控制器200阻止电流流到功率存储装置106。另外，控制器200操作接触器222(例如闭合接触器222)，以在例如充电操作正在执行的情况下，使得电流能够流到功率存储装置106。
至少一个电流传感器224测量和/或检测在充电装置104的操作期间通过充电装置104发送的电流。在示例性实施例中，电流传感器224是测量通过充电装置104发送到电动车辆102的电流量的变流器。电流传感器224将表示测得和/或检测到的电流的一个或更多个信号发送到控制器200。
在操作期间，功率管道112联接于电动车辆102。用户将诸如用户标识符和/或支付标识符的标识符输入到用户接口210中，并且用户接口210将标识符(或者表示标识符的信号)发送到处理器202。备选地，用户操纵用户装置，使得通信装置212接收来自用户装置的标识符(或者表示标识符的信号)。处理器202接收来自用户接口210和/或通信装置212的标识符。在示例性实施例中，处理器202使标识符与用于将功率管道112锁定到电动车辆102，以及/或者使功率管道112从电动车辆102解锁的充电操作相关联，如本文更全面地描述的。
图3是可用于充电装置104(在图1中显示)和电动车辆102的示例性功率管道300的框图。例如，功率管道300可用来代替功率管道112(在图1中显示)。在示例性实施例中，功率管道300包括输出终端302，输出终端302构造成至少部分地插入到电动车辆102的充电端口304中，并且/或者构造成联接于充电端口304。当输出终端302联接于充电端口304时，功率管道300电联接于功率存储装置106(在图1中显示)。
功率管道输出终端302包括锁定机构306，并且控制器308可操作地联接于锁定机构306，并且定位在输出终端302附近。在示例性实施例中，锁定机构306包括联接于功率管道300的内部环312或者定位在内部环312附近的一个或更多个凸缘310。在一个实施例中，凸缘310在形状和大小上设置成在内部环312插入在充电端口304的环形插座316内时，接收在充电端口304的对应的凸缘插座314内。如本文更全面地描述的，凸缘310旋转，以将功率管道输出终端302锁定在充电端口304内。在另一个实施例中，凸缘310能够相对于内部环312延伸和缩回。在这种实施例中，凸缘310缩回，以使得内部环312能够插入在环插座316内，并且凸缘310延伸，以将内部环312锁定到环形插座316。备选地，锁定机构306可包括适合将输出终端302锁定到充电端口304的任何其它机构，并且/或者凸缘310可联接于功率管道300的任何其它构件。
如本文所用，用语“锁定”指的是两个构件之间的机构相互作用，使得第一构件相对于第二构件保持就位。应当认可的是，当第一构件锁定于第二构件时，在构件解锁之前，第一构件被防止与第二构件脱开。如本文所用，用语“解锁”指的是从机构相互作用释放构件，使得第一构件可与第二构件脱开。
在示例性实施例中，输出终端302还包括促动器，诸如锁定按钮318，该促动器操作来激活锁定机构306，从而使锁定机构306将功率管道输出终端302锁定到充电端口304。备选地，促动器可包括开关、旋钮，或者使得功率管道300能够如本文描述地操作的任何其它适当的促动器。在一个实施例中，锁定按钮318被联接于支承框架322的固持部件320锁定在接合位置。在这种实施例中，当解锁信号330发送到功率管道控制器308时，或者当锁定机构306另外解锁(即脱开)时，使锁定按钮318解锁。
在示例性实施例中，控制器308包括处理器324和存储器装置326。处理器324包括任何适当的可编程电路，该任何适当的可编程电路可包括一个或更多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集电路(RISC)、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)，以及能够执行本文描述的功能的任何其它电路。以上示例仅是示例性的，并且因而无论如何不意于限制用语“处理器”的定义和/或含义。
存储器装置326包括计算机可读存储介质，诸如闪存。备选地，存储器装置326可包括RAM和/或使得处理器324能够存储、检索和/或执行指令和/或数据的任何适当的装置。
在示例性实施例中，通信装置328联接于控制器308。通信装置328与充电装置104的通信装置212通信。通信装置328包括(无限制)无线接收器或收发器、RFID装置、近场通信装置阅读器、红外检测器，以及/或者使得功率管道300能够与充电装置104通信的任何其它适当的装置。在一个实施例中，通信装置328接收来自用户所采用的用户装置的信号，诸如例如无线或远程控制密钥卡、蜂窝式电话或支付卡。信号代表或包括上面参照图2所描述的、与用户和/或电动车辆102相关联的标识符。通信装置328使用一个或更多个信号来将标识符发送到处理器324和/或处理器202。
在操作期间，用户通过将输出终端302插入到充电端口304中，来将功率管道300联接于电动车辆102。在一个实施例中，用户按锁定按钮318，以接合锁定机构306，从而锁定功率管道输出终端302，以对端口304充电。在另一个实施例中，用户将标识符输入到充电装置104中，以例如预先支付充电操作，并且充电装置104的控制器200将使锁定机构306锁定功率管道输出终端302的信号发送到充电端口304。更特别地，充电装置104的控制器200使用通信装置212来将锁定信号331发送到功率管道300的通信装置328，并且通信装置328将锁定信号331发送到功率管道控制器308的处理器324。在一个实施例中，通信装置328接收来自充电装置104的处理器202(和通信装置212)的标识符，并且通信装置328将标识符发送到处理器324。处理器324接收锁定信号331(或标识符)，并且使锁定机构306将输出终端302锁定到充电端口304。例如，处理器324可使用通信装置328或功率管道300的另一个适当的构件来产生锁定信号334，以发送使锁定机构306(例如凸缘310)接合充电端口304的电磁场，以将输出终端302锁定到充电端口304。备选地，处理器324可将锁定信号334发送到促动器(未显示)，该促动器使凸缘310旋转、延伸，或者以别的方式使凸缘310接合充电端口304。
在示例性实施例中，一旦功率管道输出终端302锁定在充电端口304内，功率管道输出终端302就保持锁定，直到接收到用来启动充电操作的同一标识符，以终止充电操作，或者在充电操作已经终止之后。在用户使用锁定按钮318来锁定功率管道300(即，输出终端302)的实施例中，功率管道输出终端302保持锁定，直到在充电操作已经启动或终止之后接收到上面描述的标识符。在其它实施例中，当功率存储装置106达到预定充电状态，诸如充满电状态时，功率管道输出终端302解锁。例如，车辆控制器110可将功率存储装置106充满电的信号发送到充电装置104和/或功率管道300，在此之后，功率管道输出终端302解锁。在其它实施例中，当功率存储装置106达到除了充满电状态之外的预定充电状态时，功率管道输出终端302解锁。
当充电操作终止时，或者当用户期望终止充电操作时，用户将标识符输入到充电装置104中(或者输入到下面描述的功率管道300的通信装置328中)。当在功率管道300已经锁定到充电端口304中之后输入标识符时，充电装置控制器200通过充电装置104的通信装置212，以及通过功率管道300的通信装置328，将解锁信号330(或标识符)发送到功率管道控制器308。响应于接收解锁信号330或标识符，或者备选地，如果用户将标识符输入到功率管道控制器308中，则功率管道控制器308使锁定机构306与充电端口304脱开，从而使功率管道300(即，输出终端302)从充电端口304解锁。例如，处理器324可使用通信装置328或功率管道300的另一个适当的构件来产生解锁信号332，以发送使锁定机构306(例如凸缘310)与充电端口304脱开的电磁场，以使功率管道输出终端302从充电端口304解锁。备选地，处理器324可将解锁信号332发送到促动器(未显示)，该促动器使凸缘310旋转、缩回，或者以别的方式使凸缘310与充电端口304脱开。
当功率管道输出终端302从充电端口304解锁时，用户使功率管道300与充电端口304脱开。功率管道300可存储在充电装置104、电动车辆102(在与充电装置104脱开之后)或任何适当的位置内。
图4是可用于充电装置104(在图1中显示)和电动车辆102的示例性功率管道400的框图。例如，功率管道400可用来代替功率管道112(在图1中显示)。除非另有规定，功率管道400类似于功率管道300(在图3中显示)，并且相似构件在图4中标有图3中使用的相同附图标记。
在示例性实施例中，功率管道控制器308包括处理器324和存储器装置326，并且通信装置328联接于控制器308。功率管道400还包括联接于控制器308的用户接口402。备选地，用户接口402可结合在通信装置328或功率管道400的任何其它构件内。
用户接口402包括(无限制)键盘、小键盘、触敏屏、按钮、滚轮、指示装置、条形码阅读器、磁卡阅读器、射频标识(RFID)卡阅读器、采用语音识别软件的音频输入装置、近场通信装置阅读器，以及/或者使得用户能够将信息(诸如标识信息和/或支付信息)输入到功率管道控制器308中的任何适当的装置。在示例性实施例中，用户可使用用户接口402，以与上面参照图2所描述的类似的方式将标识符输入到功率管道控制器308中。此外，用户可操作用户接口402，以启动和/或终止对功率存储装置106的功率输送。标识符用来认证用户或电动车辆102，标识与用户或电动车辆102相关联的支付帐户，标识用户或电动车辆102，以及/或者执行与充电操作相关联的任何其它动作。因此，在示例性实施例中，标识符包括用户标识符、电动车辆标识符、信用卡号、支付帐户标识符、授权代码，以及/或者使得功率管道400能够如本文描述地操作的任何其它适当的标识符。用户接口402使用一个或更多个信号来将标识符发送到处理器324和/或处理器202。
使用功率管道400的通信装置328将标识符发送到充电装置104，并且如上面描述地授权充电操作。在其它方面，功率管道400以与功率管道300(在上面参照图3描述)相似的方式操作。因此，如本文描述的，用户输入标识符，以相对于充电端口304对功率管道400(即，输出终端302)进行锁定和解锁，以及/或者启动和/或终止充电操作。因而，用户可需要在充电装置104上花费较少时间(即，远离电动车辆102)，从而潜在地提高充电操作的便利性和/或安全。
图5是对诸如功率存储装置106(在图1中显示)的功率存储装置充电的示例性方法500的流程图。在示例性实施例中，方法500由充电装置104(在图1中显示)的控制器200(在图2中显示)，以及/或者功率管道300的控制器308(在图3中显示两者)和/或功率管道400的控制器308(在图4中显示)执行。
在示例性实施例中，方法500包括接合502功率管道400的锁定机构306，以将功率管道400的输出终端302锁定到电动车辆102的充电端口304。例如，将锁定信号331从充电装置104的处理器202发送到功率管道400的处理器324。锁定信号331使功率管道400的处理器324接合锁定机构306，以将功率管道400锁定到充电端口304。备选地，用户可按锁定按钮318或者以别的方式激活锁定按钮318，以接合506锁定机构306，从而将功率管道400锁定到充电端口304。
在已经将功率管道400锁定到充电端口304之后，启动504充电操作，以使用充电装置104对电动车辆102的功率存储装置106充电(即，供应电功率)。当功率存储装置106达到期望充电水平时，或者当满足任何其它适当的终止条件时，通过例如处理器202终止功率存储装置106的充电操作。但是，在示例性实施例中，功率管道400保持锁定到充电端口304，直到用户将标识符输入(第二次)到充电装置104或功率管道400中。通过充电装置104的处理器202和/或功率管道400的处理器324接收506(例如，第二次)标识符。在充电操作已经终止之后，以及在确定(通过处理器202和/或处理器324)已经接收到标识符之后，处理器324脱开508锁定机构306，以使功率管道400从充电端口304和电动车辆102解锁。
在一些实施例中，方法500包括诸如通过将输出终端302(在图3中显示)插入到充电端口304中，来将功率管道(诸如功率管道400)联接于电动车辆102(在图1中显示)的充电端口304(在图3中显示)的预备步骤。作为另一个预备步骤，接收标识符，诸如支付标识符或用户标识符，用于对电动车辆102(在图1中显示)进行充电操作。例如，用户可通过用户接口210或通过通信装置212将信用卡信息或另一个支付标识符输入到充电装置104中，或者通过用户接口402或通过通信装置328将信用卡信息或另一个支付标识符输入到功率管道400中，并且将支付标识符发送到充电装置104的处理器202和/或功率管道400的处理器324。在备选实施例中，如上面论述的，在将功率管道(诸如功率管道400)联接于充电端口304之前，接收标识符(例如支付标识符或用户标识符)。也就是说，在这样的实施例中，必须接收来自用户的标识符，以便用户接近功率管道。该备选步骤顺序对于如下实施例是有用的，其中，功率管道从充电装置104延伸和缩回，并且/或者充电装置104从地面延伸，并且降到地面。
在一个实施例中，用户通过接合锁定按钮318来将功率管道400锁定到充电端口304，并且在充电操作已经终止之后，用户通过将标识符输入到充电装置104或功率管道400中来使功率管道400从充电端口304解锁。在另一个实施例中，在用户第一次将标识符输入到充电装置104或功率管道400中之后，将功率管道400锁定到充电端口304，并且在用户第二次将标识符输入到充电装置104或功率管道400中之后，例如，在充电操作已经启动或终止之后，对功率管道400解锁。因此，用户可在充电操作的至少一部分期间不管电动车辆102，而不担心功率管道400将不合需要地被从充电端口304中拔下。
本文描述的功率管道、充电装置和方法的技术效果包括下者中的至少一个：(a)接合功率管道的锁定机构，以将功率管道的输出终端锁定到车辆；(b)启动充电操作，以使用充电装置对功率存储装置充电；(c)通过处理器接收与车辆和车辆的用户中的一个相关联的标识符；以及(d)通过处理器产生用于脱开锁定机构的解锁信号，以在确定下者中的一个之后，使功率管道的输出终端从车辆解锁：接收到标识符；以及已经达到功率存储装置的预定充电状态。
在上面详细描述了功率管道、充电装置和对功率存储装置充电的方法的示例性实施例。功率管道、充电装置和方法不限于本文描述的具体实施例，而是相反，功率管道和/或充电装置的构件和/或方法的步骤可独立于本文描述的其它构件和/或步骤和与它们分开来使用。例如，充电装置和/或功率管道还可与其它功率系统和方法结合起来使用，并且不限于仅用本文描述的电动车辆来实践。相反，示例性实施例可与许多其它功率系统应用结合起来实现和使用。
虽然可在一些图中显示本发明的各种实施例的具体特征，而在其它图中不显示，但这仅是为了方便。根据本发明的原理，可结合任何其它图的任何特征来引用和/或声明图的任何特征。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种用于对车辆(102)的功率存储装置(106)充电的功率管道(112)，所述功率管道(112)包括：
输出终端(302)；
能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构(306)，其中，所述锁定机构(306)构造成在所述锁定机构(306)设置在所述接合位置时，将所述输出终端(302)锁定到所述车辆(102)，并且构造成在所述锁定机构(306)位于所述脱开位置时，使所述输出终端(302)从所述车辆(102)解锁；以及
操作性地联接于所述锁定机构(306)的控制器(308)，所述控制器(308)包括：
       构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置(326)；以及
       联接于所述存储器装置(326)的处理器(324)，其中，当由所述处理器(324)执行时，所述计算机可执行指令将所述处理器(324)构造成：
              接收与所述车辆(102)和所述车辆(102)的用户中的一个相关联的标识符；以及
              在确定下者中的一个之后，产生和发送解锁信号(332)，用于所述锁定机构(306)位于所述脱开位置：接收到所述标识符；以及已经达到所述功率存储装置(106)的预定充电状态。
2. 根据权利要求1所述的功率管道(112)，其特征在于，进一步包括构造成接收所述标识符，以及将所述标识符发送到所述处理器(324)的通信装置(328)。
3. 根据权利要求2所述的功率管道(112)，其特征在于，所述功率管道(112)构造成联接于定位在所述车辆(102)远处的充电装置(104)，所述通信装置(328)构造成接收来自所述充电装置(104)的所述标识符。
4. 根据权利要求1所述的功率管道(112)，其特征在于，进一步包括构造成接收所述标识符，以及将所述标识符发送到所述处理器(324)的用户接口(402)。
5. 根据权利要求1所述的功率管道(112)，其特征在于，进一步包括构造成使所述锁定机构(306)位于所述接合位置的促动器(318)。
6. 根据权利要求1所述的功率管道(112)，其特征在于，所述处理器(324)构造成：
第一次接收所述标识符；
在确定第一次接收到所述标识符之后，产生和发送锁定信号(334)，用于所述锁定机构(306)位于所述接合位置；
第二次接收所述标识符；以及
在确定第二次接收到所述标识符之后，产生和发送所述解锁信号(332)，用于所述锁定机构(306)位于所述脱开位置。
7. 根据权利要求1所述的功率管道(112)，其特征在于，所述输出终端(302)构造成电联接于所述功率存储装置(106)，并且所述控制器(308)定位在所述输出终端(302)附近。
8. 一种用于通过功率管道(112)对车辆(102)的功率存储装置(106)充电的充电装置(104)，所述功率管道(112)包括输出终端(302)，以及能够操作性地设置在接合位置和脱开位置中的一个的锁定机构(306)，其中，所述锁定机构(306)构造成在所述锁定机构(306)位于所述接合位置时，将所述功率管道(112)的输出终端(302)锁定到所述车辆(102)，并且构造成在所述锁定机构(306)位于所述脱开位置时，使所述输出终端(302)从所述车辆(102)解锁，所述充电装置(104)包括：
构造成存储多个计算机可执行指令的存储器装置(204)；以及
联接于所述存储器装置(204)的处理器(202)，其中，当由所述处理器(202)执行时，所述计算机可执行指令将所述处理器(202)构造成：
       接收与所述车辆(102)和所述车辆(102)的用户中的一个相关联的标识符；以及
       在确定下者中的一个之后，将解锁信号(330)发送到所述功率管道(112)，用于所述锁定机构(306)位于所述脱开位置：接收到所述标识符；以及已经达到所述功率存储装置(106)的预定充电状态。
9. 根据权利要求8所述的充电装置(104)，其特征在于，进一步包括构造成接收所述标识符，以及将所述标识符发送到所述处理器(202)的通信装置(212)。
10. 根据权利要求8所述的充电装置(104)，其特征在于，进一步包括构造成接收所述标识符，以及将所述标识符发送到所述处理器(202)的用户接口(210)。
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