CN104685982A - 便携式电动交通工具供电设备 - Google Patents

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Abstract

电动交通工具供电设备(EVSE)系统包括具有共同界定梯形棱柱横截面的前插头端面、后端面以及左抓握侧面和右抓握侧面的EVSE壳体，左抓握侧面和右抓握侧面还分别具有左凸抓握部分和右凸抓握部分；位于EVSE壳体内的继电器；以及位于EVSE壳体内并与继电器连通的控制器，当导引负载信号存在时，控制器对导引负载信号做出响应。

Description

便携式电动交通工具供电设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年8月27日提交的临时专利申请号为61/693,733的优先权和利益，其内容为了所有目的据此通过引用并入本文。
背景
发明领域
本发明的领域是电动交通工具(EV)充电，且更具体地是使用AC公用电力来对EV充电的电动交通工具供电设备(EVSE)。
相关技术的描述
电动交通工具供电设备(EVSE)可用于给电动交通工具(EV)充电，并可利用从家里或在其它位置处的标准公用电源插座获取的标准AC公用电力来引出电力。在图1a中示出现有技术EVSE的一个例子，其中EVSE壳体1围住电源、控制器和继电器(未示出)以接受从插头组件2和电源线3提供的公用电力用于将电力选择性传递到J1772顺应连接器4。
发明内容
电动交通工具供电设备(EVSE)系统包括具有共同界定梯形棱柱横截面的前插头端面、后端面以及左抓握和右抓握侧面的EVSE壳体，左抓握和右抓握侧面还分别具有左凸抓握部分和右凸抓握部分；位于EVSE壳体内的继电器；以及位于EVSE壳体内并与继电器连通的控制器，当导引负载信号存在时，控制器对导引负载信号做出响应。在一些实施方式中，后端面的一部分具有基部切口以形成指挥塔(conning tower)，其可具有在垂直于前插头端面的方位连接到指挥塔的电缆，使得电缆最初平行于前插头端面延伸。在其它实施方式中，从前插头端面到后端面的距离可小于或等于3.1英寸。此外，系统可具有从前插头端面延伸的电力和中性插头叶片；以及与电力和中性插头叶片热连通的热敏电阻。在其它实施方式中，系统可具有变压器，其可以是基于回扫的变压器。此外，系统可具有包围EVSE壳体的室外插头外壳。在一个实施方式中，左抓握侧面和右抓握侧面中的至少一个与前插头端面成小于或等于72度的角度(角度x)。
电动交通工具供电设备(EVSE)系统包括远离前插头端面延伸的内部锥形电子设备体积，内部锥形电子设备体积包围位于EVSE壳体中的继电器和继电器控制器，当导引负载信号存在时，控制器对导引负载信号做出响应；以及与内部锥形电子设备体积互补的膨胀体积，膨胀体积被界定在室外保护盖的内部和内部锥形电子设备体积的外部之间。在一些实施方式中，内部锥形电子设备体积是EVSE壳体的内部。
公开了操作电动交通工具供电设备(EVSE)的方法，其包括将EVSE连接器插入AC电源插座内，按下耦合到EVSE连接器的符合SAE-J1772的连接器上的插头释放按钮并保持插头释放按钮大于三秒，释放插头释放按钮，用信号通知用户符合SAE-J1772的连接器已进入程序模式，以及按下插头释放按钮至少一次以选择从以下组中选择的电动交通工具(EV)电流消耗型式，该组包括1)AC电力频率相关EV电流消耗、2)时刻相关电流消耗和3)减小的电流消耗。该方法可包括监视控制器中的插头释放按钮信号以确定插头释放按钮是否被按下，以及响应于至少三秒的插头释放按钮不活动而退出程序模式。
公开了确定电动交通工具供电设备(EVSE)中的故障的方法，其包括将差分直流(DC)偏压施加到符合SAE-J1772的连接器的第一输出线和第二输出线，并测量第一输出线和第二输出线的相应电压以确定故障是否存在于符合SAE-J1772的连接器中。该方法可包括响应于第一输出的电压或第二输出的电压未能达到其各自的DC偏压而向用户指示连接器故障，使得未能达到其各自的DC偏压的第一输出的电压或第二输出的电压的故障指示输出线故障或焊接继电器故障。该方法还可包括将符合SAE-J1772的连接器连接到电动交通工具(EV)充电连接器，并可包括响应于所述测量指示零伏的差分电压而向用户指示连接器故障，使得零伏的差分电压指示通过EV充电连接器的低阻抗条件。在这样的实施方式中，该方法可包括响应于所述测量指示所述第一输出和所述第二输出中的仅仅一个处于零伏而向用户指示连接器故障，使得在所述仅仅一个输出处的零伏的测量电压指示所测量的零伏输出线被短路到地。该方法还可包括闭合分别与所述第一输出和第二输出电连通的第一继电器和第二继电器，分别测量通过第一继电器和第二继电器分别与所述第一输出线和第二输出线电连通的第一输入线和第二输入线的相应电压，以及响应于所述测量指示第一输入线和第二输入线的所述测量电压分别等于所述第一输出线和第二输出线的所述测量电压而向用户指示连接器故障，使得相等的测量电压指示继电器故障。
公开了避免过多的电致热量的方法，其包括测量在电动交通工具供电设备(EVSE)的电力插头叶片和中性插头叶片之间的叶片位置处的插头叶片温度，测量在远离叶片位置的位置处的参考温度以及计算在插头叶片温度和参考温度之间的温度差。该方法可包括响应于温度差大于预定温度差限制而停止电动交通工具(EV)充电，并可包括响应于温度差大于预定温度差限制而减少电动交通工具(EV)充电。
公开了避免过多的电致热量的方法，其包括测量在电动交通工具供电设备(EVSE)的电力插头叶片和中性插头叶片之间的叶片位置处的插头叶片温度，将插头叶片温度与预定插头叶片切断温度进行比较，以及响应于插头叶片温度大于预定插头叶片切断温度而停止电动交通工具(EV)充电。
公开了可配置的AC插头装置，其包括：在插头主体上的可旋转第一插头叶片；在所述插头主体上的可旋转第二插头叶片，所述可旋转第二插头叶片耦合到开关电枢；以及在所述插头主体上的指示器开关，所述开关电枢耦合成当所述可旋转第二插头开关旋转时闭合所述指示器开关。所述装置还可包括与指示器开关连通的控制器，所述控制器配置成接收指示所述第一插头叶片的电压和所述第二插头叶片的电压的电压信号。可旋转第一插头、可旋转第二插头、指示器开关和控制器也可配置成识别第一插头和第二插头与选自包括NEMA5-15、5-20、6-15和6-20插座的组的至少一个国家电气制造业协会(NEMA)标准化AC电源插座一起的使用。
附图的简要说明
通过示例的方式来说明实施方式并且不限于附图中的图形，且在附图中：
图1a是具有EVSE壳体和远离插头叶片组件的围住的控制器和接触器的EVSE系统的现有技术图；
图1b是示出了插入具有保护盖的电源插座中以给EV充电的EVSE的一个实施方式的系统图；
图1c是EVSE和电源插座和保护外壳的实施方式的横截面侧视图；
图1d是EVSE和电源插座和保护外壳的实施方式的横截面侧视图；
图1e是EVSE和电源插座和保护外壳的实施方式的横截面顶视图；
图1f是EVSE和电源插座和保护外壳的实施方式的透视图；
图2a是具有左抓握侧面和右抓握侧面的EVSE壳体的一个实施方式的透视图，左抓握侧面和右抓握侧面与前插头端面形成小于72o的锐角以便于与公共室外插头外壳一起使用；
图2b是图1中所示的EVSE壳体的俯视图；
图3是图1中所示的EVSE壳体的侧视图；
图4a是包含堆叠式两部分系统板系统以促进单元尺寸减小和部件的制造效率的EVSE壳体的一个实施方式的前左透视图；
图4b是图4a中所示的堆叠式两部分系统板系统的后左侧透视图；
图5a和5b是包含堆叠式两部分系统板系统以促进单元尺寸减小和部件的制造效率的EVSE壳体的实施方式的横截面视图；
图6是图4和5中所示的堆叠式两部分系统板系统的左平面图；
图7是示出了在EVSE壳体中使用以感测接近环境或参考温度和接近插头叶片组件的温度的温度传感器的系统的一个实施方式的前左透视图；
图8是示出了图7中所示的温度传感器系统的前右透视图；
图9是图7和8中所示的温度传感器系统的左平面图；
图10是示出了使用相邻于插头叶片组件进行的绝对温度的测量来避免可能引起对插头叶片组件的损坏的过多的热的方法的一个实施方式的流程图；
图11是示出了使用温度差测量来避免可能引起对插头叶片组件的损坏的过多的热的方法的另一个实施方式的流程图；
图12是示出了EVSE系统的一个实施方式的框图；
图13是示出了使用户能够选择频率相关的功率平衡电流消耗、时间相关的电流消耗、以将新软件上传到EVSE中或选择减小的电流消耗的EVSE编程方法的一个实施方式的流程图；
图14是可用于实现图13中所述的EVSE编程方法的EV插头接近度感测电路的一个实施方式的示意图；
图15是可配置成与国家电气制造业协会(NEMA)5-15、5-20、6-15和6-20标准化AC电源插座一起操作的EVSE电力插头组件的前透视图，其中电力和中性插头叶片旋转以说明与NEMA 5-15AC电源插座一起使用；
图16是图14中所示的EVSE电力插头组件的后透视图，其中电力和中性插头叶片旋转以说明与NEMA 5-20AC电源插座一起使用；
图17是图14中所示的EVSE电力插头组件的后透视图；
图18是示出了使用DC偏压以确定EVSE系统的双极输出阻抗和焊接接触故障的方法的一个实施方式的流程图；以及
图19是示出了插入AC公用电力电路中以给EV充电的EVSE的一个实施方式的系统图；
图20是由交通工具的轮胎驶过的实施方式的侧视图；
图21A和21B是插入具有相应插座的保护外壳的电压插座内的EVSE的透视图和顶视图，插座外壳每个可操作来打开到与前插座端面成小于或等于大约72度的最大角度(角度x)。
详细描述
图1b-e示出了具有电动交通工具供电设备EVSE、电源插座和保护外壳的系统的实施方式，其中EVSE在连接到电源插座时被依尺寸制造并配置成配合在保护外壳内或至少实质上在保护外壳内。还示出了从保护外壳内的EVSE壳体向外连线到连接器用于将电力提供到电动交通工具的EVSE电源线。
图1b是示出了插入具有保护盖的电源插座中以给电动交通工具充电的EVSE的一个实施方式的系统图。在实施方式中，系统5包括EVSE 10和电源50，其中EVSE 10可连接或插入电源50内并能够连接到电动交通工具。EVSE 10包括具有用于连接到电动交通工具的电触头的连接器12、电力和数据线14以及用于连接到电源50的壳体或外壳16，连接器12在实施方式中可以是符合J1772的连接器。电源50可包括用于连接到EVSE10并用于向其提供电力的电源插座54以及用于接纳壳体16和电源线14的至少一部分的保护外壳或盖52(可选地，室外外壳或盖或防风雨外壳或盖)。为了安全，EVSE 10起作用以只在它连接到交通工具并接收到指示交通工具准备从EVSE 10接收电力的信号之后将电力提供到电动交通工具。以这种方式且与一般电源线不同，电触头、连接器12和电缆14都不提供电力，除非EVSE 10正确地连接到交通工具。这由位于壳体16内的一组接触器(可选地被称为“继电器(relay)”或“多个继电器(relays)”)实现，接触器控制电力到电源线和连接器内的流动。在实施方式中，这组接触器是两个接触器，一个接触器与从电源插座54传送电力或在电源50和EVSE 10之间传送电力的两个电源线或电线中的每个一致。这些接触器由控制系统操作，控制系统也位于壳体16内并能够与交通工具连通或至少经由包含在电缆14内并在连接器12连接到电动交通工具时连接到交通工具的数据或导引线从交通工具接收信号。EVSE控制系统包括可确定接触器是否断开或闭合的接触器测试器，允许EVSE提供接触器是否不在其正确或被命令的状态中的警告。EVSE的接触器测试器允许EVSE利用最少两个接触器，并从而减小EVSE的壳体的总尺寸，使得壳体将配合在保护盖52内。保护盖52可以是各种市场上可买到的室外插头外壳中的任一种，其中外壳16依尺寸被制造并成成型以配合在这样的商业化的外壳内和/或由商业化的外壳接纳，使得壳体16的外部尺寸中的每个小于市场上可买到的室外插头外壳或大部分或相当大数量的这样的外壳的最小相应的内部尺寸和体积。在实施方式中，壳体16依尺寸被制造和成型以界定在壳体16和保护盖52之间的空隙或空体积，其可用来接纳电缆14的一部分，使得电缆14的那部分可在保护盖52内被操纵。在空隙内的电缆14的那部分的操纵可便于定位电缆14以退出盖52中的开口和/或允许壳体16设置在可选的位置中，例如被倒置以插入电源插座54(例如图1f中所示的电源插座)的倒置或“医院(hospital)”配置或方位内。
图1c是EVSE、电源插座和保护外壳的实施方式的横截面侧视图和示意图。在实施方式中，EVSE 10包括电源线14和壳体16，并被示为插入电源50的电源插座54内和保护盖52内。所示EVSE 10包括连接到导引线的控制系统20，导引线转而经由连接器12(未示出)连接到电动交通工具。控制系统20进一步连接到一组接触器、继电器或开关26和28，开关26和28起作用来控制电力从电源50到交通工具的流动。控制系统20操作来断开或闭合如导引线上的导引信号的状态指示的接触器26和/或28(包括如交通工具所指示的或当导引线从交通工具断开时)。控制系统20可包括接触器控制器22和接触器监视器24。接触器控制器22控制接触器26和/或28的操作。接触器监视器24检查接触器26/或28的操作或位置匹配其被命令的一个位置或多个位置。在接触器监视器24检测到接触器26和/或28不如所命令的起作用的情况下，接触器监视器24将指示错误已经出现在EVSE 10的操作中。这样的指示可以通过照亮警告灯(例如灯212)。
如图1b和c中所示，通过将壳体16和更具体地将接触器26和28定位成在、邻近、实质上邻接或至少接近电源50的插座54，在接触器26和28之后的EVSE 10的其余部分将没有电力或以其它方式被通电，直到和除非EVSE 10连接到交通工具并被提供允许电力流经连接器26和28的命令。也就是说，EVSE 10的这个配置通过最小化或减小EVSE 10的被通电的部分来最大化安全性，而EVSE 10不被交通工具命令来向其提供电力。现有的EVSE不那么安全，因为包含功率继电器的壳体沿着电源线定位在离电源插座的一段距离处，使得相当长的一段电源线使继电器与电源插座分离，因此当EVSE插入插座中时，电源线的这个部分总是被通电，而不考虑继电器的操作。
图1d和1e分别是EVSE、电源插座和保护外壳的实施方式的侧视图和顶部框图。在实施方式中，壳体16包括可由电源的电源插座56接纳的连接器或插头18。壳体16的内部体积包括窄区域30，其依尺寸被制造以包含EVSE的控制系统和电力系统的较小部件32，例如处理器、电阻器等。内部体积还包括较宽的区域40，其依尺寸被制造以包含EVSE的控制系统和电力系统的较大部件42，例如接触器、继电器、开关等。窄和较宽的区域(30、40)可共同形成远离前插头端面44延伸并包含EVSE的各种电气部件的内部锥形电子设备体积。当由保护盖52围住时，不以其它方式由壳体16及其内部锥形电子设备体积包围的该体积界定与壳体16及其内部锥形电子设备体积互补的膨胀体积46。通过将EVSE的较小部件定位在壳体16的规定区域中，壳体16可在那个位置处被制造得更小或更窄，并允许空间(即，膨胀体积46)被界定在大到足以允许电源线14的一部分定位成相邻于壳体16的保护盖52内。以这种方式，电源线14可被定位成允许或便于与保护盖52一起使用，例如电源线14可能必须对折以到达保护盖52的通孔或开口，如图1f中所示。图1f示出位于耦合到电源插座84的室外插头外壳的保护盖82内的EVSE壳体70，其中电源线72穿过由壳体70的窄区域73和盖82的内壁88界定的空间90而对折。这允许当盖82在闭合位置时电源线72定位以穿过开口86。界定的空间90也允许壳体70位于可选的方位上(例如倒置)以便与各种方位(例如“医院”配置)的电源插座连接。
图2a、2b和3示出了EVSE壳体的不同视图。更具体地，图2a是适合于与各种公共室外插头外壳一起使用的EVSE壳体100的一个实施方式的透视图。壳体100具有两个壳体外罩壳(102、104)，其具有可通常近似于室外插头外壳的前部尺寸的壳体高度(壳体H)和壳体前部宽度(前W)。壳体深度(壳体D)可通常近似于室外插头外壳的内部深度，室外插头外壳提供功率在使用中保护以免受环境影响，使得EVSE壳体100在闭合时可配合在室外插头外壳内部。
电力和信号电缆106可被制造为模塑子组件并硬连线到EVSE壳体100中的其它部件以在基部切口108处从EVSE壳体100的内部纵向延伸到外部。电缆106(被示为包括位于电缆周围的应力释放装置)与壳体100的连接的位置至少部分地通常被定位在插头214后面或与插头214一致，使得由电缆106赋予或以其它方式施加到壳体100(例如通过在电缆106上横向或向外拉而出现)的力的移位或杠杆臂被最小化，因而又最小化置于壳体100上的任何扭力或力矩。在EVSE上的力矩力的这个减小又将减小或防止设备从例如由箭头R示出的电源插座(未示出)旋转出，和/或减小由设备通过施加到电缆106的力(例如被示为力F的力)施加到电源插座的力和力矩。在实施方式中，如图3所示的电线H的长度使得电缆106连接到壳体100的位置与插头214一致、通常一致或至少基本上一致。此外，在实施方式中，壳体长度壳体D被最小化以进一步减小赋予在壳体100上并通过EVES到电源插座上的力矩力。
图2b是示出左抓握侧面和右抓握侧面(200、202)的俯视图，其中前插头端面204和后端面206共同形成具有分别在左抓握侧面和右抓握侧面(200、202)上的左凸抓握部分和右凸抓握部分(208、210)的梯形棱柱横截面。左抓握侧面和右抓握侧面(200、202)可与前插头端面204形成小于72°的锐角角度X以使一般市场上可买到的外部室外插头盖的前盖或外壳(例如在图21A和B中示出的那些)能够完全打开并接受EVES壳体100。在实施方式中，角度X可改变以匹配或对应于室外插座盖的角度，其例如大于45°、在45°和90°之间、在60°和80°之间和大约70°到80°之间以及大约或实质上72°。因此，前插头端面204可具有比后端面206小的长度。在一个实施方式中，左凸抓握部分和右凸抓握部分(208、210)形成凸缘或其它凹槽，其比后端面206薄以使用户能够更好地抓住左凸抓握部分和右凸抓握部分(208、210)以将EVSE壳体100拉出到室外插头外壳的外部。LED灯212可被提供到EVSE壳体100的外部以为用户提供用户接口。
图3示出在图2中示出的EVSE壳体100的侧视图。电力和信号电缆106在最初垂直于前插头端面204的方位处通过指挥塔304(可选地，用于接纳电缆106的凸起或延伸的部分304)从EVSE壳体100的内部纵向延伸出。电缆106可在到达由底部插头端面302划界的曲率半径之前在与EVSE壳体100的顶表面300相反的方向上延伸，以使电力和信号电缆106的其余部分能够在任何方向上从EVSE壳体100的主体向外弯曲。
可从在外壳类型中的最常见的室外插头的可用体积包络确定EVSE壳体100的形状。在一个示例性设计中，EVSE壳体100设计成插入室外插头外壳中用于第1级和第2级充电，且壳体可具有根据表1的下列尺寸(尺寸以英寸来表示)。
后W 0.5-2
GW 0.625-1.0
前W 1.5-2.125
壳体H 3.0-4.0
电线H 1.0-2.2
壳体D 2.5-4.75
基础D 2-3
表1
在界定梯形棱柱的EVSE壳体100的另一个实施方式中，后端面206不与前插头端面204平行，但具有最大长度壳体D。
使用这些尺寸，相对于插头叶片的方向的本质上长和平行的高宽比，如果设备放置或落在地面上，则单元将较不可能在插头叶片面向上的情况下被定位。这个高宽比将因此在大部分实例中将防止叶片垂直于叶片的纵轴被踩踏或驶过，因而减小可能导致不能操作或不安全的设备的不能恢复地损坏的叶片的机会。如图20中所示，当交通工具的轮胎在EVSE 2000上行驶时，EVSE 2000安装其侧面2004上。拐角2008接纳轮胎并因此为插头组件2006产生空间，使得插头2006不被轮胎接触(或至少有限地接触)或不被轮胎损坏(至少基本上不损坏)。
图4a、4b、5和6示出了两部分系统板，其包括在EVSE壳体100中的电源板和控制/感测板以促进单元尺寸减小。更具体地，图4a和b是示出了堆叠在逻辑板402上的电源板400的前左侧透视图和后左侧透视图。逻辑板402可具有处理器或用于控制电源板400的专用控制电路。在另一个实施方式中，板堆叠位置反转。在一个板上的逻辑控件和在另一个板上的执行元件上的分离允许可连接到一系列电源板的多个控制板的设计。这提供对特定的应用使用不同的处理器或专用控制电路的能力。例如，逻辑板402可被编程为可使用不同的电源板来操作，从而允许规模相对于控制板的制造商和组件的节约，同时允许电源板的较大定制。在可选的实施方式中，电源板400和逻辑板402中的一个或两个可分成两个或多个板用于组装到EVSE壳体100中。
电源板400与可拆卸地耦合到EVES壳体100的插头组件404电连通。插头组件404可配置有寄存器(未示出)或可由电源板或控制板感测以识别用于与特定国家电气插头配置一起使用的插头组件404的其它电气部件。如果电源板400例如在一个国家被出售和使用，则插头组件可由为那个国家配置的制造商、经销商或零售商提供，且电源板或控制板可借助于电阻器或其它电气部件自动识别所包括的插头组件404以相应地正确配置EVSE的输出。在可选实施方式中，插头组件404可设置有可由EVSE读取的物理标识符以识别插头组件404的物理配置来根据其中它被出售和使用的国家或地区正确地驱动EVES的输出。
图5a和b是具有以可选的方式定位的控制板和电源板的EVSE的实施方式的横截面视图。这些横截面视图的位置由图6中的线5-5指示。在图5a和b两者中，板的较大部件位于壳体100的较宽部分112附近。在图5a中，电源板400和控制板402通常定位成与壳体100的外壁对齐，使得较大的空间114被界定在较宽部分112内或附近，然后被界定在较窄部分110内或附近。这个空间114允许板400和402的较大部件例如部件410的定位，同时通过将较小部件408定位在较窄部分110内或附近而最小化壳体100的总体积。这样的较大部件可包括功率接触器或继电器等。图5b示出了另一个实施方式，其中电源板400’和控制板402’通常定位成在壳体100中对齐并位于中心。在这个配置中，较大部件410’和412’位于较大空间116’和118’中，其中较小部件408’在较窄部分110中。
图6是示出了填充实质上全部的EVSE壳体100的电源板400的左侧平面图。在可选实施方式中，电源板400和逻辑板402中的任一个或两个可以只部分地穿过EVSE壳体100延伸。
在可选实施方式中，在一个板上的逻辑控件和在另一板上的电源元件的分离允许可连接到一系列控制板的电源板的设计。这为特定的应用提供使用不同的处理器或专用控制电路的能力。例如，电源板400可配置成以特定的电压操作，允许规模相对于电源板的制造商和组件的节约。例如，虽然240V可能在美国和欧洲两者是可用的，但是不同的EV标准可能需要针对那个单个电源板设计的特定控制板。
图7、8和9分别示出了前左侧相透视图和后左侧透视图和左平面图，每个视图示出了用于感测参考温度和在插头叶片组件附近的温度的温度传感器。在图7中，插头叶片组件700具有电力和中性插头叶片(702、704)和接地管脚706。插头叶片温度传感器(例如插头叶片温度热敏电阻708)可安置在电源板400上并与电力和中性插头叶片(702、704)热连通。在一个实施方式中，插头叶片温度热敏电阻708可嵌入与电力和中性插头叶片(702、704)接触的灌封材料中，以针对可指示故障连接的任何明显的温度升高监视插头叶片组件700。例如，在任一叶片和AC插头之间的故障连接的主要指示在插头叶片组件700处经历加热。这个热量可由经过由坏插座连接引起的高阻抗的负载电流产生。坏插座连接可以是损坏的接触表面、小接触点或不是非常传导的外来材料的结果。电力和中性插头叶片(702、704)的表面可能由于热或化学污染由氧化损坏。这可导致被氧化或硫酸化的表面，且接触电阻随着这个条件而增加。变形的插头叶片可具有在插头和插销之间的非常小的接触点。在这种情况下，整个负载电流必须穿过金属的小横截面，且这增加AC插头的那个部分的局部加热。在接触表面上的外来材料的存在也可引起较小的点对点区域，其也可导致局部化热点。由这些问题中的任一个问题产生的热量可导致热逸散条件，其中当热量继续产生时，叶片随着时间的过去变得更糟，且问题逐渐加剧，直到可导致插头叶片组件熔化或燃烧出现的危险的水平可达到为止。为了检测这样的条件，在一个实施方式中，插头叶片温度热敏电阻708安置在电力和中性插头叶片(702、704)之间并紧接着相邻于电力和中性插头叶片(702、704)的灌封材料中。插座所经历的热量将被传导到电力和中性插头叶片(702、704)中的任一个或两个，导致由插头叶片温度热敏电阻708感测的温度的增加。在非优选的可选实施方式中，插头叶片温度热敏电阻708位于在电力和中性插头叶片(702、704)之间不近似等距的点处，而更确切地位于更接近电力和中性插头叶片(702、704)中的一个或另一个处。
作为参考温度热敏电阻710的插头参考温度传感器可安置在电源板400上或逻辑板402上并位于远离插头叶片温度热敏电阻708处以提供差分温度读数。在优选的实施方式中，插头叶片温度热敏电阻708和参考温度热敏电阻710定位成如在EVSE壳体内可行的远离彼此，以使参考温度热敏电阻能够在操作期间测量附近环境温度条件。外壳、导热材料和在系统中内在的任何局部加热源限定在这两个传感器之间的热梯度。
图10是示出了通过使用紧接着相邻于叶片组件测量的绝对温度来避免可由于故障连接而引起对插头叶片组件的损坏的过多的热量的方法的一个实施方式的流程图。从位于电力和中性插头叶片之间的插头叶片温度热敏电阻读取插头叶片温度(TP)(块1000)。如果传感器指示插头叶片温度(TP)大于预定切断温度(TCUT)，则EVSE可通过修改导引信号而做出响应以停止由EV消耗的功率(块1004)。否则，充电可继续，且插头叶片温度热敏电阻继续监视插头叶片温度(TP)用于与预定切断温度(TCUT)比较(块1000、1002)。预定切断温度(TCUT)可由正常操作在最坏情况参考温度可能有的情况的预期确定。例如，假设70℃的最坏情况参考温度和在参考温度之上选择上升40℃，则预定切断温度(TCUT)将是110℃(40℃+70℃＝110℃)。在一个实施方式中，不是断开充电，EVSE经由被发送到EV的导引信号的适当修改通过减小而不是消除由EV消耗的电荷而做出响应(块1006)。在这个实施方式中，EVSE响应于关于在参考温度热敏电阻处指示的温度由插头叶片温度热敏电阻进行的测量来修改导引信号。
图11是示出了通过使用利用由插头叶片温度热敏电阻和参考温度热敏电阻进行的测量而计算的温度差来避免可引起对插头叶片组件的损坏的过多的热量的方法的一个实施方式的流程图。插头叶片温度(TP)由插头叶片温度热敏电阻感测(块1100)，而参考温度由参考温度热敏电阻感测(块1102)。计算温度差(TD)(块1104)，且将所计算的温度差(TD)与预定温度差限制(TM)进行比较(块1106)。基于坏接触生热量的预期为读数差决定预定温度差限制(TM)。在一个实施方式中，预定温度差限制(TM)可以是50℃。如果温度差(TD)不超过预定温度差限制(TM)，则插头叶片温度和参考温度传感器继续分别监视插头叶片和参考温度，且温度差(TD)继续与温度差限制(TM)进行比较(块1100、1104、1106)。如果温度差超过温度差限制(TM)(块1106)，则EVSE可通过发送断开EVSE充电的导引信号来做出响应(块1108)。在可选的实施方式中，EVSE可通过发送减少到EV的充电电流的导引信号来做出响应(块1110)。在这样的实施方式中，可实现充电电流减少，因为阶跃函数、降至稳态减小或电流中的这样的减小的斜坡函数可与所计算的温度差(TD)成比例，使得温度差(TD)被维持在温度差限制(TM)之下，作为电荷电流减小的主动控制的结果。在一个实施方式中，这个测试的更复杂的变化可包括用作温度差限制(TM)的标量的两个传感器的绝对温度读数。在另一实施方式中，在温度传感器处的测量温度的上升速率可指示从叶片位置进入系统的瓦特数的量。因为EVSE具有特定的热质量，总主体温度的上升速率将由叶片温度、参考温度、外壳物理学和在给定时间间隔中的温度增加的数量来限定。
图12示出了使用AC公用电力来给电动交通工具充电的EVSE系统1200的一个实施方式。系统可操作来经由来自标准家庭公用电源插座的标准NEMA或CEE7/7插入可以是120VAC-60Hz、250VAC-60Hz(分相)或230VAC 50Hz(80VAC到264VAC)的AC电源中。AC电源通过继电器1204被连线到作为GFI/RCD(接地故障断续器/残留电流设备电流传感器)的GFI监视器1202用于呈送到EV充电电缆1206。继电器1204在被断电时通常是断开的(N.O.)，所以逻辑电源必须存在，以便发起和维持继电器闭合条件。机械继电器断开/闭合操作由继电器控制驱动器和故障锁存器1207驱动。GFI监视器1202继电器控制驱动器和故障锁存控制器1207共同提供稳健的硬件安全系统。控制器1208通过模拟多路复用器1212从AC电压监视器1210接收线电压信号，其中AC电压监视器1210监视在线路1和线路2上和跨继电器1204的电压用于传递到控制器1208。控制器1208包括微处理器和控制监视电子设备，其中逻辑功率由电源1209提供，电源1209可以是基于回扫变压器的电源以允许EVSE系统1200在不同的功率环境中的使用。控制器1208的主要功能是使用来自交通工具连接器的输入和允许或禁止继电器断开和闭合的公用电力。它在条件是正常时允许闭合，并确保继电器在任何需要安全的故障或断开事件中断开。它从在EVSE系统1200的输入处的公用电力得到它的操作功率。
充电耦合器1214(例如SAE-J1772或符合ICE-62196型II模式2的连接器)与EV充电电缆1206连通以将AC电力馈送到可耦合到充电耦合器的EV(未示出)。EV(未示出)可包含机载充电器，其然后将AC电力转换成DC电力以给交通工具电池充电。例如，在准备操作EVSE系统1200时，连接器在充电期期间由用户附接到交通工具插座。交通工具是将充电状态和完成传递给用户的按照SAE-J1772/IEC62196的主要系统部件，然而控制器1208可被设计成通过导引驱动器和监视器1215提供主导引信号，其中在闭合继电器1204之前导引信号按照SAE-J1772在EVSE和交通工具之间建立。导引信号穿过充电电缆1206到达交通工具，并可具有+/-12V的峰值幅度和PWM(脉冲宽度调制)。按照SAE-J1772，导引PWM信号的占空比由EVSE系统1200使用来传递EVSE系统1200可提供到交通工具的最大功率安培数限制。导引信号电压附图和调制特征用于指示正确的连接、充电要求和在交通工具和EVSE系统1200之间的默认状态。
也包括在EVSE系统1200中的可以是被定位和灌封成与插头叶片组件1220的插头叶片1218热连通的插头叶片温度热敏电阻1216，其中插头叶片温度热敏电阻1216与控制器1208连通。参考温度热敏电阻1222定位成远离插头叶片温度热敏电阻1216以使在这样的位置处的温度差的测量成为可能，且也与控制器1208连通。在包括插头叶片温度热敏电阻1216和参考温度热敏电阻1222的情况下，提供用于通过使用如在插头叶片组件处测量的绝对温度或使用由插头叶片温度热敏电阻和参考温度热敏电阻获得的测量结果计算的温度差来避免可能引起对插头叶片组件的损坏的过多的热量的装置以通过由控制器1208发送的导引信号的调制使EV充电电流的智能控制成为可能。
EVSE系统1200可具有用户接口1224，其可包括一个或多个LED灯和与控制器1208连通的一个或多个开关输入。在一个实施方式中，LED灯是一个绿色LED。当EVES系统1200不插入墙壁插座中时，LED可断开。当EVSE系统1200插入墙壁插座中且不充电(待机状态)时，LED可以可靠地接通。在充电状态期间，LED将显示从完全接通到几乎不可见的平稳过渡。可通过与其它状态将明显不同的LED各种闪烁速率来描绘故障代码。因为EVSE系统1200能够通过充电耦合器1214连通，在一个实施方式中，充电耦合器1214可以连接到个人计算机以配置EVSE系统1200为特定地区的最大电流额定值。嵌入的或以其他方式由控制器1208存储和使用的软件可通过充电耦合器1214更新以在现场中非常容易地进行升级(见图13)。也包括在EVSE系统1200中的是与线路1和线路2电连通的遗漏接地检测器1226以向控制器1208提供遗漏接地电流信号和遗漏接地电压信号。如在图17中更具体地示出的，接近度监视器1228通过EV充电电缆1206与充电耦合器1214电连通以使EVSE编程(例如下面在图13中描绘的EVSE编程)成为可能。分别通过与分别线路1和线路2电连通的偏压电阻器RX 1230和RY 1232(优选地，每个300k欧姆)来提供DC偏压电路，以使如下面更充分描述的双极输出阻抗和焊接接触测试成为可能。
图13示出了使用EV连接器上的插头释放按钮和EVSE系统上的用户接口以使EVSE系统的特征或对EVSE系统的特征进行编程成为可能的系统的一个实施方式的流程图。EVSE插入AC电源中(块1300)，且用户可保持插头释放按钮(块1302)。如果按钮被保持一段预定的时间，例如3秒(测试1314)，则信号然后可被发送到EVSE系统正进入程序模式时的用户接口(块1316)。如果按钮未在释放之前保持3秒(测试1314)，则然后EVSE的控制器继续监视指示插头释放激活的信号(块1302)。在进入程序模式之后(块1316)，控制器监视指示插头释放按钮激活的信号，且如果按钮在3秒期间是不活动的(测试1318)，则程序模式结束(块1320)。否则，用户可按下并释放插头释放按钮多次以循环通过各种可能的程序操作模式或操作的参数设定值操作状态。例如，如果用户按下插头释放按钮一次并接着释放超过三秒的一段时间，则EVSE系统可进入频率相关功率平衡电流消耗模式(块1322)，其中导引信号的调制取决于AC公用电力的测量频率。在一个实施方式中，如果在120VAC-60Hz或250VAC-60Hz(分相)公用电力系统中AC公用电源频率从60Hz下降到50Hz，则EVSE系统可驱动导引信号以请求最大EV功率消耗从100％减小到60％。在另一个实施方式中，如果用户在三秒的一段时间内按下插头释放按钮两次(块1322、1324)并接着在多于三秒期间释放插头释放按钮(测试1318)，则EVSE系统可进入时间相关电流消耗程序模式(块1324)。在这个模式中，控制器可向EV提供根据局部时间计划表来改变EV最大充电速率的导引信号，局部时间计划表例如通过允许在夜间的最大充电但限制在更昂贵的白天费率期间的EV最大充电速率来最小化给EV充电的成本。在另一个实施方式中，如果用户在三秒的一段时间内按下插头释放按钮三次(块1322、1324、1326)并接着在多于3秒期间释放插头释放按钮(块1318)，则EVSE系统可进入程序模式以允许将新软件下载或上传到EVSE系统的控制器(块1326)。在一个实施方式中，导引电压可从在SAE J1772中限定的电压(例如6V、9V或12V)切换到可以是在导引电压信号上被上传到EVSE的数据的载波信号的非标准电压。在另一个实施方式中，如果用户在三秒的一段时间内按下插头释放按钮四次(块1322、1324、1326、1328)并接着在多于3秒期间释放插头释放按钮(块1318)，则EVSE系统可进入程序模式，其中控制器可向EV提供导引信号，导引信号将EV最大充电速率减小到60％、40％或另一预定速率(块1328)以在公用电力电路上的已知电流约束的情况下减小在公用电力电路上的负担。在进入每个相关程序模式之后，控制器可返回到监视插头释放按钮用于指示另外的程序模式变化(块1302)(测试1314)。在上面描述的实施方式中的每个实施方式中，不是按下并释放插头释放按钮以循环通过模式，用户可在一个实施方式中按下并保持插头释放按钮，同时控制器使步进通过各种可用模式成为可能。在这样的实施方式中，用户可在期望编程模式例如通过用户接口上的视觉指示、通过可听音或用过另一手段被呈现时释放插头按钮。除了上面描述的编程模式和特征以外，也可使用类似的插头释放按钮循环来被选择或激活其它编程模式或特征。
图14是示出了根据图12中所示的接近度监视器1228可用于实现图13中所述的EVSE编程方法的EV插头接近度感测电路的一个实施方式的示意图。参考图12和14，SAE J1772提供使用接近度信号的插头插入-移除识别方法。EV(未示出)使用接近度电路来检测EV的充电插头何时被啮合或分离。这通过被连接到使用连接到EV电缆插头的互锁机构(管脚5和3)的开关S3来实现。开关S3用信号通知EV互锁机构断开，这意味着EV的充电插头的连接或断开在进行中。EV控制器1208然后假定如由导引驱动器和监视器1215驱动的负载电流应被中断，使得如果电源连接被破坏，则电弧或火花将不出现。这个信号的次级使用允许EVSE系统1200使用开关S3来对增加的特征控制EVSE程序操作。在一个实施方式中，5VDC偏压被施加到电阻器R4(优选地330欧姆)，其然后被分出来到插头中的R1(优选地2700欧姆)和R2-R3-S3电路(优选地分别330欧姆和150欧姆)。EV逻辑(未示出)查看在节点“B”上的信号电压，且EVSE查看如在控制器1208处通过模拟多路复用器1212和接近度监视器1228接收的节点“A”。当充电耦合器1214不插入EV端口中时，在节点“B”上的电压是[+4.46VDC]。这向EV控件指示插头未插入。当充电耦合器1214插入EV端口时，增加的阻抗将接近度电压改变为两个电平中的一个。如果互锁机构啮合，则S3断开，且节点“A”和“B”电压是[+2.76VDC]。这指示插入或移除事件在进行中。如果互锁机构未啮合，则S3闭合，且节点“A”和“B”电压是[+1.51VDC]。这指示插头连接是稳定的。为了感测接近度电路(S3、R1-R4)而不阻碍其正常操作，高阻抗模拟到数字输入连接到节点“A”(D1、D2、C1、RX)。当充电耦合器1214插入EV端口中时，电压与下式的先前值一致：
节点“A”＝[+2.76VDC]断开  [+1.51VDC]闭合。
当插头未插入EV端口中时，来自R4的偏压消失且EVSE控制器1208然后可读取V2+RX电源在接近度监视器1228处提供的电压降。对于这种情况，S3状态条件提供：
节点“A”＝[+1.26VDC]断开  [+0.60VDC]闭合。
节点“A”电压可接着向EVSE控制器指示如在表2中提供的四个充电耦合器1214状态中的一个。
节点“A”电压 插头状态
+2.76VDC 插头插入EV端口中，啮合机构被推动
+1.51VDC 插头插入EV端口中，啮合机构未被推动
+1.26VDC 插头未插入EV端口中，啮合机构被推动
+0.60VDC 插头未插入EV端口中，啮合机构未被推动
表2
从这些电压读数中，EVSE软件可修改它的操作并使用内在接近度开关且因此在不需要额外的控制设备的情况下提供有用的操作特征。
图15是可配置成基于中性插头叶片的位置并响应于在电力插头叶片处检测到的电压与NEMA 515、520、615和620AC电源插座一起操作的EVSE电力插头组件1500的前透视图。在图15中，电力和中性叶片(1502、1504)可旋转地耦合在组件1500中以在水平位置和垂直位置(例如图17所示的垂直位置)之间旋转。接地插脚1506可相对于组件1500保持固定和不可旋转。电源电缆1508和中性电缆1510分别与电力和中性叶片(1502、1504)电连通，并延伸出组件主体1512的后部。
在图16中，示出了从用于与EVSE系统的其余部分连通的组件主体1512的后端面1600延伸出的电力和中性电缆(1508、1510)。开关杠杆1602可电耦合到中性叶片1504并例如通过弯管配置成当中性叶片1504旋转到垂直方位时在第一开关触头1602上按下。第一开关触头1604由开关杠杆1602推动以接触第二开关触头1606，从而完成在第一开关触头和第二开关触头(1604、1606)和控制器1208(见图12)之间的电路以使控制器能够检测例如用于与NEMA 5-15和NEMA 6-20AC电源插座(见表3)一起使用的中性叶片的垂直方位。在一个实施方式中，控制器结合在电力叶片1502处的电压的测量使用中性叶片方位检测来确定NEMA 5-15或NEMA 6-20AC电源插座中的哪个由EVSE电力插头组件1500使用。例如，如果控制器检测到如与控制器一起完成电路的第一开关触头和第二开关触头(1604、1606)所指示的垂直中性叶片1504并检测到在电力叶片1502处的120V，则控制器然后可推断出电力叶片1502已经旋转到垂直位置以及EVSE电力插头组件1500插入由NEMA 5-15(即，120V、15A)(见表3)限定的AC电力插头内。这个信息可接着由控制器使用来限定如导引信号所驱动的最大EV充电速率。如果控制器检测到在电力叶片1502处的240V，则控制器可推断出电力叶片已经旋转到水平位置(未示出)以及EVSE电力插头组件1500插入NEMA 6-20AC电力插头(即，240V，
20A)(见表3)中，用于将适当的导引信号驱动到EV的目的。
表3
在图17中，中性叶片1504由用户相对于垂直电力叶片1502旋转到水平位置，且所以开关杠杆1602旋转而脱离第一开关触头1604以允许第一开关触头1604平行于第二开关触头1606返回到其自然位置且不与第二开关触头1606接触。当具有控制器以及第一开关触头和第二开关触头(1604、1606)的电路被切断时，控制器将因此检测到中性叶片的水平位置。虽然控制器可以不检测电力叶片1502的位置，如果控制器检测到在电力叶片1502处的120V，则控制器将推断出EVSE电力插头组件1500插入NEMA 5-20AC电源插座(即，120V，20A)(见表2)内，并相应地驱动导引信号。类似地，如果控制器检测到在电力叶片1502和水平定位的中性叶片1504处的240V，则控制器可以知道EVSE电力插头组件1500插入NEMA 6-15AC电力插座(即，240V，15A)(见表2)内，虽然控制器不直接监视这样的方位。在可选的实施方式中，可提供第三开关触头和第四开关触头以啮合耦合到电力叶片的开关臂以使控制器能够检测电力叶片位置。在其它实施方式中，可提供开关触头和开关臂以仅仅检测电力叶片位置。
图18示出了使用DC偏压以确定待充电的EVSE和EV的健康状况和安全性的方法的一个实施方式。参考图12和18，EVSE系统1200的输出电压从继电器1204的闭合产生。在罕见场合中，触头可能由于接近零欧姆和可能在继电器1204闭合时产生大电流的输出阻抗而变得被卡住或“焊接”。当充电器是不活动的时，例如当电力被首次提供时，EV充电器的正常负载阻抗主要是电容性的。如果EVSE将闭合到实际上DC“短路”负载中，则“焊接”效应可能是结果。例如，如果测试显示在EV两端的阻抗明显低，如对接近短路条件的情况，则控制器1208可决定不闭合到可疑的负载内。在通过偏压电阻器RX 1230和RY 1232施加DC偏压的情况下，可产生电阻性和电容性负载阻抗的预先闭合读数，使得可在施加有故障的负载之前停止闭合继电器1204的决定。DC偏压的存在也允许“焊接”触头的确定，以便用信号通知用户触头闭合且在未预期时存在输出功率。
更具体地，充电耦合器1218可从EV断开(块1800)，且分别通过偏压电阻器RX和RY施加差分DC偏压(优选地+/-15V)(块1802)。线路1和2的电压可被测量(块1804)以寻找故障指示。如果线路1和线路2电压不出现为达到DC偏压(测试1806)，则焊接继电器或输出线故障被指示(块1808)且控制器1208可通过用户接口1224指示故障。然而，如果线路1和线路2电压出现为达到DC偏压(测试1806)，则用户可将充电耦合器连接到EV充电器和控制器1208，同时开关继电器1204保持断开(块1810)。在线路1和2上的电压再次被测量，且如果在线路1和2之间的差分电压是0伏(测试1812)，则低阻抗条件故障条件被记录，例如可以是如果EV被短路(块1814)的情况，且控制器1208可通过用户接口1224或通过其它手段(例如可听警告)来指示故障。如果差分电压不是0V(测试1812)，但这两条线路(线路1和线路2)中的任一个指示0V(测试1816)，则然后输出线路对地短路，指示故障(块1818)，且控制器1208可通过用户接口1224来指示故障。否则，控制器1208可使用继电器控制驱动器1206来闭合继电器1204(块1820)。如果输出电压等于输入电压(测试1822)，则指示可能的继电器断开故障(块1824)，且可通过用户接口1224通知用户。
图19是示出了插入AC公用电力电路中以给EV充电的EVSE的一个实施方式的系统图。EV 1900耦合到符合SAE-J1772的连接器1902以接收由AC电源插座1904通过EVSE 1906提供的电流。
图21A和21B示出了插入具有相应插座的保护外壳的电压插座内的EVSE。保护外壳(2100、2102)每个可操作来打开到与前插座端面2104成小于或等于大约72度的最大角度(角度x)以接纳可具有壳体的EVSE2106，壳体具有也与前插座端面2104成小于或等于72度的角度(角度x)的左抓握侧面和右抓握侧面(2108、2110)。前插座端面2104布置成平行于EVSE 2106的前插头端面2112，且所以前插头端面2112也可与左抓握侧面和右抓握侧面(2108、2110)成小于或等于72度的角度(角度x)。以LED灯1214的形式的用户接口可被呈现到EVSE壳体100的外部。LED灯可设置在与前插头端面2112成一角度处，使得I用户可从顶透视位置或前透视位置看到LED灯。
本文提供的说明和示例是为了解释的目的，且并不打算限制所附权利要求的范围。本公开应被考虑为本发明的原理的应用，且并不打算限制本发明和/或所示实施方式的权利要求的精神和范围。可以预期的是，可以得到上述实施方式的特定特征、系统、方法和方面的各种组合和/或子组合且仍然落在本发明的范围内。因此，应理解，所公开的实施方式的各种特征和方面可与彼此组合或替彼此代，以便形成所公开的发明的变化模式。此外，旨在本文通过示例的方式公开的本发明的范围不应当由以上描述的特定公开的实施方式来限制。

Claims (28)

1.一种电动交通工具供电设备EVSE系统，包括：
EVSE壳体，其具有共同界定梯形棱柱横截面的前插头端面、后端面以及左抓握侧面和右抓握侧面，所述左抓握侧面和右抓握侧面还分别具有左凸抓握部分和右凸抓握部分；
继电器，其位于所述EVSE壳体内；以及
控制器，其位于所述EVSE壳体内并与所述继电器连通，当导引负载信号存在时，所述控制器对所述导引负载信号做出响应。
2.根据权利要求1所述的EVSE系统，其中所述后端面的一部分具有基部切口以形成指挥塔。
3.根据权利要求2所述的EVSE系统，还包括电缆，所述电缆在垂直于所述前插头端面的方位连接到所述指挥塔，使得所述电缆最初平行于所述前插头端面延伸。
4.根据权利要求1所述的EVSE系统，其中从所述前插头端面到所述后端面的距离小于或等于3.1英寸。
5.根据权利要求1所述的EVSE系统，还包括：
电力和中性插头叶片，其从所述前插头端面延伸；以及
热敏电阻，其与所述电力和中性插头叶片热连通。
6.根据权利要求1所述的EVSE系统，还包括：
变压器。
7.根据权利要求6所述的EVSE系统，其中所述变压器是基于回扫的变压器。
8.根据权利要求1所述的EVSE系统，还包括：
室外插头外壳，其包围所述EVSE壳体。
9.根据权利要求1所述的EVSE系统，其中所述左抓握侧面和右抓握侧面中的至少一个与所述前插头端面成小于或等于72度的角度(角度x)。
10.一种电动交通工具供电设备EVSE系统，包括：
内部锥形电子设备体积，其远离前插头端面延伸，所述内部锥形电子设备体积包围继电器和继电器控制器，当导引负载信号存在时，所述继电器控制器对所述导引负载信号做出响应；以及
膨胀体积，其与所述内部锥形电子设备体积互补，所述膨胀体积被界定在室外保护盖的内部和所述内部锥形电子设备体积的外部之间。
11.根据权利要求10所述的EVSE系统，其中所述内部锥形电子设备体积是EVSE壳体的内部。
12.根据权利要求11所述的EVSE系统，其中所述EVSE壳体具有前插头端面和抓握侧面，且其中所述抓握侧面与所述前插头端面成小于72度的角度(角度x)。
13.根据权利要求11所述的EVSE系统，其中所述EVSE壳体具有小于3.1英寸的壳体长度壳体D。
14.一种操作电动交通工具供电设备EVSE的方法，包括：
将EVSE连接器插入AC电源插座内；
按下并保持耦合到所述EVSE连接器的符合SAE-J1772的连接器上的插头释放按钮大于三秒；
释放所述插头释放按钮；
用信号通知用户所述符合SAE-J1772的连接器已进入程序模式；以及
按下所述插头释放按钮至少一次以选择从包括以下项的组中选择的电动交通工具(EV)电流消耗型式：1)AC电力频率相关的EV电流消耗、2)时刻相关的电流消耗和3)减小的电流消耗。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
在控制器中监视插头释放按钮信号以确定所述插头释放按钮是否被按下；以及
响应于至少三秒的插头释放按钮不活动而退出所述程序模式。
16.一种确定电动交通工具供电设备EVSE中的故障的方法，包括：
将差分直流DC偏压施加到符合SAE-J1772的连接器的第一输出线和第二输出线；以及
测量所述第一输出线和第二输出线的相应电压以确定故障是否存在于所述符合SAE-J1772的连接器中。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于所述第一输出的电压或所述第二输出的电压未能达到其各自的DC偏压而向用户指示连接器故障；
其中所述第一输出的所述电压或所述第二输出的所述电压未能达到其各自的DC偏压的所述故障指示输出线故障或焊接继电器故障。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
将所述符合SAE-J1772的连接器连接到电动交通工具EV充电连接器。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
响应于所述测量指示零伏的差分电压而向用户指示连接器故障；
其中所述零伏的差分电压指示通过所述EV充电连接器的低阻抗条件。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：
响应于所述测量指示所述第一输出和所述第二输出中的仅仅一个处于零伏而向用户指示连接器故障；
其中在所述仅仅一个输出处的测量到的零伏电压指示所测量的零伏输出线对地短路。
21.根据权利要求18所述的方法，还包括：
闭合分别与所述第一输出和第二输出电连通的第一继电器和第二继电器；
分别测量通过第一继电器和第二继电器分别与所述第一输出线和第二输出线电连通的第一输入线和第二输入线的相应电压；以及
响应于所述测量指示第一输入线和第二输入线的所测量电压分别与所述第一输出线和第二输出线的所测量电压相等而向用户指示连接器故障；
其中相等的所测量电压指示继电器故障。
22.一种避免过多的电致热量的方法，包括：
测量在电动交通工具供电设备EVSE的电力插头叶片和中性插头叶片之间的叶片位置处的插头叶片温度；
测量在远离所述叶片位置的位置处的参考温度；以及
计算在所述插头叶片温度和参考温度之间的温度差。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：
响应于所述温度差大于预定温度差限制而停止电动交通工具EV充电。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括：
响应于所述温度差大于预定温度差限制而减少电动交通工具EV充电。
25.一种避免过多的电致热量的方法，包括：
测量在电动交通工具供电设备EVSE的电力插头叶片和中性插头叶片之间的叶片位置处的插头叶片温度；
将所述插头叶片温度与预定插头叶片切断温度进行比较；以及
响应于所述插头叶片温度大于所述预定插头叶片切断温度而停止对电动交通工具EV进行充电。
26.一种可配置的AC插头装置，包括：
在插头主体上的可旋转第一插头叶片；
在所述插头主体上的可旋转第二插头叶片，所述可旋转第二插头叶片耦合到开关电枢；以及
在所述插头主体上的指示器开关，所述开关电枢耦合成当所述可旋转第二插头开关旋转时闭合所述指示器开关。
27.根据权利要求26所述的装置，还包括：
控制器，其与所述指示器开关连通，所述控制器配置成接收指示所述第一插头叶片的电压和所述第二插头叶片的电压的电压信号。
28.根据权利要求27所述的装置，其中所述可旋转第一插头、可旋转第二插头、指示器开关和控制器配置成识别所述第一插头和第二插头与选自包括NEMA 5-15、5-20、6-15和6-20插座的组的至少一个国家电气制造业协会NEMA标准化AC电源插座一起的使用。
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