CN114340940B - 用于给电池充电的设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于给电池充电的设备，包括：第一充电装置，其被配置为与至少一个第二充电装置通信，第一充电装置和所述至少一个第二充电装置被配置为给电池充电；以及第一控制器，其被配置为控制第一充电装置，其中，第一控制器通过与第二控制器通信来确定所述至少一个第二充电装置的数量。

Description

用于给电池充电的设备、系统和方法

技术领域

本公开涉及一种用于给具有电池的电动交通工具充电的设备、系统和方法。

背景技术

以下对本公开的背景的讨论仅旨在促进对本公开的理解。应当理解，该讨论不是承认或允许所提及的任何材料在本公开的优先权日在任何司法管辖区已公开、被本领域技术人员已知或是公知常识的一部分。

已经提出了包括用于给电动交通工具的电池充电的至少一个充电桩的充电站。在电动交通工具需要相对较高的功率来驱动的情况下，电动交通工具可以包括多个充电插座或端口。电动交通工具的每个插座都连接到电力线通信(PLC)模块，用于与充电桩进行电力线通信。因此，具有多个充电插座的电动交通工具将具有相应数量的PLC模块。这种配置使连接到电动交通工具的多个插座的充电站的充电逻辑和故障处理复杂化。因此，充电站的故障率高且充电站的可靠性低。大量的PLC模块也增加了电动交通工具的成本。需要减轻上述问题中的至少一些。

发明内容

本公开旨在通过提供一种用于给电池充电的设备、系统和方法来解决和/或改善现有技术中的问题。

在本文件中，除非另有相反说明，否则术语“包括”、“由……构成”、“具有”等被解释非限制性的、或换言之意味着“包括但不限于”。

此外，在整个文件中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”或诸如“包含”或“含有”的变体将被理解为暗示包括所陈述的整数或整数组，但不排除排除任何其他整数或整数组。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于给电池充电的设备，包括：第一充电装置，其配置为与至少一个第二充电装置通信，第一充电装置和所述至少一个第二充电装置被配置为给电池充电；以及被配置为控制第一充电装置的第一控制器，其中，第一控制器通过与第二控制器通信来确定至少一个第二充电装置的数量。

在一些实施方式中，当第一控制器接收包括用于给电池充电的第一功率数据的数据并且基于所述至少一个第二充电装置的数量确定第二功率数据时，第二功率数据被用于所述至少一个第二充电装置中的每个。

在一些实施方式中，第一充电装置包括用于与多个插座对接的充电构件，其中，充电构件被配置为插入到电气设备的至少一个对应的插座中。

在一些实施方式中，通过将第一功率数据除以所述至少一个第二充电装置的数量来导出或计算第二功率数据。

在一些实施方式中，在第二功率数据超过功率阈值的情况下，第一控制器将第二功率数据设定到功率阈值。

在一些实施方式中，电气设备是电动船、电动渡轮、电动汽车或电动卡车。

在一些实施方式中，所述设备和电气设备之间的通信由电力线通信(PLC)执行。

在一些实施方式中，第一充电装置和所述至少一个第二充电装置之间的通信通过控制器局域网(CAN)通信来执行。

根据本公开的一个方面，提供了一种系统：包括设备和服务器，所述服务器被配置为与多个充电装置中的至少一个通信并且存储从所述多个充电装置中的至少一个提供的数据。

根据本公开的一个方面，提供了一种系统：包括设备和被配置为与多个充电装置中的至少一个通信并且对用户进行认证的装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种系统：包括设备，其中，所述设备还包括所述至少一个第二充电装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种系统：包括设备和电气设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于给电池充电的方法，包括以下步骤：通过第一充电装置与至少一个第二充电装置通信，第一充电装置和所述至少一个第二充电装置被配置为给电池充电；通过第一控制器控制第一充电装置；以及第一控制器通过与第二控制器通信来确定所述至少一个第二充电装置的数量。

根据本公开的一方面，提供了一种用于给电动交通工具充电的系统。该系统包括多个充电装置。充电装置中的每一个可操作以经由电动交通工具的相应充电端口与电动交通工具建立通信，以在各充电装置之间识别一充电装置，经由所述一充电装置接收电动交通工具的充电要求并且在可用于给电动交通工具充电的多个充电装置之间分配所述充电要求。

在一些实施方式中，每个充电装置可操作以通过与电动交通工具交换握手信号来建立与电动交通工具的通信。

在一些实施方式中，所述多个充电装置包括第一充电装置和与第一充电装置数据通信的一个或多个第二充电装置。第一充电装置为与电动交通工具成功交换握手信号并被识别用于接收电动交通工具的充电要求的充电装置。第二充电装置为与电动交通工具交换握手信号不成功并表示可用于给电动交通工具充电的充电装置。

在一些实施方式中，相应第二充电装置通过向第一充电装置发送包括相应第二充电装置的充电装置标识(ID)的消息来表示相应第二充电装置可用于给电动交通工具充电，并且第一充电装置维护第一充电装置接收的充电装置ID的记录。

在一些实施方式中，可用于充电的充电装置包括进一步通过绝缘检测测试的充电装置。在一些实施方式中，第一充电装置指示一个或多个第二充电装置执行绝缘检测测试。

在一些实施方式中，可用于充电的充电装置包括进一步准备好充电的充电装置。

在一些实施方式中，第一充电装置还可操作以确定可用于充电的每个充电装置的平均充电要求。在一些实施方式中，如果平均充电要求超过最大充电容量，则充电装置的充电要求被设定到与充电装置相关联的最大充电容量。

在一些实施方式中，如果平均充电要求低于与充电装置相关联的最小充电容量，则确定充电装置不再可用于给电动交通工具充电。并且在这些实施方式中，如果确定充电装置不再可用于充电，则第一充电装置确定对于仍可用于充电的充电装置的新平均充电要求。

根据本公开的一方面，提供了一种用于经由多个充电装置给电动交通工具充电的方法。该方法包括多个充电装置中的每一个经由电动交通工具的相应充电端口与电动交通工具建立通信，并且识别多个充电装置中的第一充电装置，第一充电装置与电动交通工具成功建立通信以用于接收电动交通工具的充电要求。该方法还包括经由第一充电装置接收电动交通工具的充电要求，在可用于充电的各充电装置之间分配充电要求；经由可用于充电的充电装置基于相应被分配的充电要求给电动交通工具充电。

在一些实施方式中，建立通信包括交换握手信号。

在一些实施方式中，与电动交通工具未成功建立通信的相应充电装置表示相应充电装置可用于给电动交通工具充电。

在一些实施方式中，可用于充电的充电装置包括进一步通过绝缘检测测试的充电装置。

在一些实施方式中，可用于充电的充电装置包括进一步准备好充电的充电装置。

在一些实施方式中，在可用于充电的充电装置之间分配充电要求包括确定可用于充电的每个充电装置的平均充电要求。

在一些实施方式中，如果平均充电要求超过最大充电容量，则充电装置的充电要求被设定到与充电装置相关联的最大充电容量。

在一些实施方式中，如果平均充电要求低于与充电装置相关联的最小充电容量，则确定充电装置不再可用于给电动交通工具充电。在这些实施方式中，该方法还包括如果确定任何充电装置不再可用于充电，则确定对于仍可用于充电的充电装置的新平均充电要求。

根据本公开的一方面，提供了一种电动交通工具，其包括电池和用于给电池充电的多个充电端口。各充电端口中的至少一个不包括与其相关联的用于与充电装置交换握手信号的通信模块。

在一些实施方式中，各充电端口中的仅一个具有与其相关联的通信模块。

在一些实施方式中，电动交通工具被配置为经由具有与其相关联的通信模块的充电端口向充电装置发送电池的充电要求。

在一些实施方式中，电池被配置为能够通过每个充电端口接收充电要求的一部分来充电。

在一些实施方式中，通信模块是电力线通信(PLC)通信模块。

附图说明

仅通过示例的方式，参考附图描述了各种实施方式，其中：

图1示出了根据本公开一些实施方式的包括具有多个充电桩的充电站的系统1000。

图2示出了根据本公开一些实施方式的用于确定主充电桩和至少一个从充电桩的方法或过程。

图3示出了根据本公开一些实施方式的多个充电气设备并联充电的预充电逻辑。

图4示出了根据本公开一些实施方式的主充电桩和至少一个从充电桩的操作逻辑。

图5示出了根据本公开一些实施方式的在并联布置的充电气设备之间的分配需求分配的方法或过程。

图6示出了根据本公开一些实施方式的系统1000中的通信。

图7是流程图，示出了根据本公开实施方式的图1中的每个充电桩中用于确定充电桩为主充电桩还是从充电桩的步骤序列。

图8是流程图，示出了根据本公开实施方式的主充电桩中用于确定主充电桩和从充电桩是否可用于充电的步骤序列。

图9是流程图，示出了根据本公开实施方式的主充电桩中用于确定主充电桩和从充电桩可用于充电的另一步骤序列。

图10是流程图，示出了根据本公开实施方式的主充电桩中用于确定每个可用充电桩的充电要求的步骤序列。

具体实施方式

本公开可适于用于给电池充电的设备、系统和方法。

除非另外定义，否则本文使用的所有其他技术和科学术语具有与本文主题所属的技术人员通常理解的相同含义。

系统1000

如图1所示，用于给电动交通工具10、13充电的系统1000包括服务器300、充电站(或充电设备)110和设备200。充电站110与服务器300进行数据通信。设备200与充电站110进行数据通信。充电站110包括第一充电桩111、第二充电桩112和第三充电桩113，它们都连接到控制器局域网。充电桩111、112、113也可以被称为充电装置111、112、113。图1所示的系统连接到例如电动船10的第一电动交通工具10和例如电动汽车13的第二电动交通工具13，以给它们充电。在下文中，电动船10和电动汽车13也可以均被称为电气设备100。

电气设备100

电动船10包括多个充电端口11a、11b、12a、12b，用于给电动船10并联充电，或更具体地用于给电动船10的电池(未示出)并联充电。每个充电端口11a、11b、12a、12b能够接收充电桩111、112的对应充电构件(未示出)。每个充电端口11a、11b、12a、12b的形状和尺寸被设计成允许充电桩111、112、113的充电构件(未示出)插入其中。电动船10包括用于控制电动船10的各种机构和操作的第二控制器10A。每个充电端口11a、11b、12a和12b可以是插座。电动汽车13包括一个充电端口13a，用于接收第三充电桩113的充电构件。电动汽车13的充电端口13a也可以是插座。在下文中，将在下面描述作为电气设备100的非限制性示例的电动船10。电动船10的第一充电端口11a具有与其相关联的PLC模块，用于与充电站110、或更具体地与充电站110的充电桩111数据通信。换言之，电动船10的第一充电端口11a具有与其连接的PLC模块，以促进电动船10和充电站110之间的通信。电动船10的第二控制器10A可以是电动交通工具通信控制器(EVCC)10A。

应当理解，电动船10具有的充电端口11a、11b、12a、12b的数量不限于图1所示的四个充电端口11a、11b、12a、12b；电动船10可包括多于或少于四个充电端口11a、11b、12a、12b。应当理解，充电桩111、112的数量不限于图1所示的三个充电桩111、112、113；充电站110可以包括任意数量的充电桩111、112、113。电气设备100不限于电动船10和电动汽车13，而是可以包括其他电动交通工具，例如但不限于电动轮渡(E-Ferry)、电动卡车(E-truck)等。在下文中，充电站110也可称为充电设备110。

充电设备110

如图1所示，每个充电桩111、112、113包括各自的第一控制器111A、112A、113A、第一充电连接器111a、112a、113a和第二充电连接器111b、112b、113b。每个充电连接器111a、111b、112a、112b、113a、113b具有与其连接的PLC模块。如前所述，充电桩111、112、113通过控制器局域网(CAN)相互连接。充电设备110可以包括电动交通工具(EV)供电设备(EVSE)或EV充电气设备。第一控制器111A可以包括EV供电设备的通信控制器，通常称为供电设备通信控制器(SECC)。每个SECC 111A、112A、113A能够使用各自的PLC模块经由电力线通信与电动船10的EVCC 10A通信。

每个充电桩111、112、113还包括分别耦接到第一连接器111a、112a、113a和第二连接器111b、112b、113b的第一充电构件和第二充电构件(均未示出)。每个充电构件插入到电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b中，用于给电动船10充电。

一旦充电桩111、112、113的充电构件插入到电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b中，充电桩111、112、113可以通过与电动船10建立通信来确定接收充电构件的电动船10的充电端口是否配备有PLC模块。如果充电桩111、112、113与电动船10成功建立通信，则充电桩111、112、113将知道它所连接的充电端口11a、11b、12a、12b具有与其连接的PLC模块以允许通信。另一方面，如果充电桩111、112、113未能与电动船10建立通信，则充电桩111、112、113会假设它所连接的充电端口11a、11b、12a、12b不包括任何PLC模块。

在下文中，充电桩111、112、113被连接到配备有电动船10的PLC模块的充电端口11a、11b、12a、12b时被称为主充电桩或主机充电桩。而充电桩111、112、113被连接到未配备有PLC模块的端口11a、11b、12a、12b时被称为从充电桩。

为了给电动船10充电，充电桩111、112、113中的至少一个必须连接到配备有PLC模块的电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b。然后，将启动图3所示的步骤序列以检查充电桩111、112、113是否准备好充电。

第一控制器111A、112A、113A可以被设置在充电桩111、112、113中或与充电桩111、112、113分开设置。第一控制器111A、112A、113A可以执行如图3、4、5所示的至少一个过程。

设备200

设备200可以包括个人计算机、手机、平板电脑等，并且可以被配置为具有诸如移动应用(App)的应用、射频识别(RFID)和/或用于将设备200连接到充电设备110的充电桩111、112、113的插头。用户可以通过设备200从电气设备100和/或充电设备110的充电桩111、112、113获得信息。

服务器300

如图1所示，服务器300(后台服务器)可以被配置为存储从充电设备110的充电桩111、112、113传输的数据。充电桩111、112、113和113和服务器300之间的通信可以使用开放充电点协议(OCPP)。OCPP可以是用于通信的开放和通用协议。通信可以是无线通信或有线通信。

通过系统1000执行的步骤的示例性流程图

图2示出了根据本公开一些实施方式的用于确定主充电桩111和至少一个从充电桩112的方法。

如图2所示，在S210处，第一控制器111A确定充电桩111、112的充电构件是否插入到电动船10的插座11a、11b、12a、12b中。如果在S210正确插入(即，“是”)，则过程进行到S220。如果在S210未正确插入(即，“否”)，则在S215第一控制器111A控制充电桩111、112，使得充电桩111、112退出控制器局域网(CAN)通信。在完成步骤S215后，过程进行到图3所示的步骤S310。

在S220处，第一控制器111A确定握手信号是否从电动船10传输到充电桩111、112。如果在S220处正确传输(即，“是”)，则在S225充电桩111、112被设置作为主机充电桩，然后过程可以进行到S210。如果在S220处没有正确传输(即，“否”)，则过程进行到S230。主机充电桩也可以称为主充电桩。

在S230处，第一控制器111A确定其他握手信号是否从电动船10传输到充电桩111、112。其他握手信号可以是来自除电动船10之外的设备100的信号。如果在S230处正确传输(即，“是”)，则充电桩在S240退出CAN通信并且过程返回到S210。如果在S230没有正确传输(即，“否”)，则在S235充电桩被设置为从充电桩并且在S236处用于计数机充电桩111、112的数量的计数器增值，并且过程随后返回到S210。

在下文中，假设充电桩111为主机充电桩111，而充电桩112为从充电桩112。在下文中，主机充电桩111可简称为主机111，而充电桩112可简称为从机112。

图3示出了根据本公开一些实施方式的使用主机111和从机112进行并联充电的预充电逻辑。细节将参考图3的S310至S380进行描述。

在S310处，主机与电动船10握手。在S320，第一控制器111A确定主机111与电动船10之间的握手是否正常。如果在S320处主机111和电动船10之间的握手正常(即，“是”)，则过程进行到S330。如果在S320主机111和电动船10之间的握手不正常(即，“否”)，则在S325主机111向从机112发送关机命令。

在S330处，第一控制器111A控制主机111，使得主机111向从机112发送绝缘检测命令。在S340处，第一控制器111A可以确定所有从机绝缘测试是否正常。如果在S340处所有从机绝缘测试都正常(即，“是”)，则过程进行到S350，否则过程进行到S345。在S345处，绝缘检测测试失败的从机112退出CAN通信。

在S350处，第一控制器111A确定主机绝缘检测是否正常。如果在S350处主机绝缘检测正常(即，“是”)，则过程移动到S360，否则在S355系统关机。在S360处，第一控制器111A基于图2所示的过程确定从机112的数量并向电动船10发送良好信号。良好信号可以是用于指示主机准备好给电动船10的电池充电的信号。

在S370处，第一控制器111A确定充电桩是否准备好充电。如果在S370充电桩110准备好充电(即，“是”)，则过程移动到S380，否则重复步骤S370。在S380，电动船10向主机发送充电要求。在完成S380后，过程进行到S410或S510。

图4示出了根据本公开一些实施方式的主充电桩111和至少一个从充电桩112的操作逻辑。如图4所示，系统1000执行过程S410至S450。在S410处，第一控制器111A控制主机111，使得主机111向从机112发送信号。

在S420处，第一控制器111A确定从机112是否已经接收到信号。如果在S420处正确接收到(即，“是”)，则过程进行到S430。如果在S420处没有正确接收到(即，“否”)，则在S425第一控制器111A控制从机112，使得从机112退出CAN通信。

在S430处，第一控制器111A确定从机112是否准备好充电。如果在S430从机112准备好充电(即，“是”)，则过程进行到S440。如果在S430从机112未准备好充电(即，“否”)，则在S435第一控制器111A控制从机112，使得从机112退出CAN通信。

在S440处，第一控制器111A确定主机111是否准备好充电。如果在S440主机111准备好充电(即，“是”)，则过程进行到S450。如果在S440主机111未准备好充电(即，“否”)，则在S445第一控制器111A控制主机111，使得所有充电桩111、112退出CAN通信并且关机。

在S450处，确定从机112的数量。换言之，第一控制器111A基于图2中所示的过程S210至S240和图4中的过程S410至S440来确定从机112的数量。在完成S450后，过程进行到S510。

图5示出了根据本公开一些实施方式的用于给电动船10并联充电的充电桩111、112之间分配需求的方法或过程。需求的分配优选是优化的或接近优化的。该过程参照图5的S510至S550进行描述。步骤S510可以在图2所示的步骤S215、图3所示的步骤S380或图4所示的步骤S450之后执行。

在S510处，主机111接收到确定的需求P。在S520，主机111基于在S210到S240、S310到S380、和/或S410到S450确定的从机112的数量来计算平均功率Pl。例如，在第一控制器111A根据S210到S240的过程确定从机112的数量是三个并且根据S410到S450的过程确定准备好充电的从机的数量是两个的情况下，第一控制器111A通过将需求P除以2来确定平均功率P1。

在S530处，第一控制器111A确定平均功率P1是否大于从机最大功率。如果在S530处平均功率P1小于或等于从机最大功率(即，“否”)，则过程进行到S540。如果在S530处平均功率P1大于从机最大功率(即“是”)，则在S535处从机的功率被限制为从机最大功率，并且过程进行到S550。

在S540处，第一控制器111A确定平均功率Pl是否低于从机最小功率。如果在S540平均功率P1低于从机最小功率(即，“是”)，则在S545主机111退出从机通信并且过程返回到S540。如果在S540平均功率P1不低于从机最小功率(即，“否”)，则在S550主机向至少一个现有从机发送平均需求。所述至少一个现有从机112可以是至少一个准备好给电动船10充电的从机112。应当理解，需求P和平均功率P1不限于任何特定值。

图6示出了根据本公开一些实施方式的系统1000中的通信。如图6所示，在S610，第一控制器111A确定任何充电桩111、112的充电构件是否插入到电动船10的插座11a、11b、12a、12b中。如果在S610正确插入(即，“是”)，则过程进行到S620。如果在S610没有正确插入(即，“否”)，则该过程围绕S610循环，直到确定充电构件已插入到电动船10的插座11a、11b、12a、12b中。

在S620处，设备200可以操作App，例如移动App，以控制第一控制器111A，使得充电桩111开始给电动船10的电池充电。例如，通过使用App，设备200可以对用户进行认证以确定使用设备200的用户是否是被授权的人。应当理解，在用户认证失败的情况下，充电桩111、112暂停充电，直到被授权的人登录设备200。

在S630处，第一控制器111A在充电桩111、112和电气设备100之间建立通信。

在S640处，第一控制器111A通过通信从电气设备100获得电气设备100的交通工具ID。交通工具ID可以包括但不限于汽车制造商和/或型号信息。在S650，第一充电桩111将交通工具ID发送给服务器300。在S660，服务器300从充电桩111接收包括交通工具ID的数据。服务器300进一步获取数据，包括但不限于与交通工具ID相关的充电信息、服务、费用、所需注意、偏好和/或服务历史。因此，服务器300将识别电动船10的EV制造商和型号并且将该信息绑定到用户账户。

有益效果

根据本公开，在电动船10中仅需要一个PLC模块。因此，如果有许多充电插座11a、11b、12a、12b，则与在电动船10中充电相关的成本可以被显着降低。并且由于限于充电桩111(主机)与电动船10的一个单一PLC模块之间的通信，可以简化充电站110的充电逻辑和故障处理。并且因此，可以降低充电站110的故障率并且提高充电站110的可靠性。

此外，第一控制器111A能够通过单一PLC模块与第二控制器10A通信来确定被配置为给电池充电的所述至少一个充电桩112(从机)的数量。

这样的通信允许第一控制器111A从电动船10接收包括给电池充电所需的第一功率的数据并且基于所述至少一个第二充电桩112的数量确定第二功率。第二功率用于确定所述至少一个第二充电桩112中的每一个在电动船10充电期间将输送的功率。因此，第一控制器111A能够在各从机112之间分配电动船的充电需求。

根据本公开，使用PLC实现电动船10和充电桩111之间的通信。通过使用PLC，不需要额外的引脚来执行通信。

第二实施方式

如附图所示，为了说明的目的，本发明可以被实施在用于给电动交通工具充电的新颖系统中，该系统比现有充电系统更简单且更可靠。参考图1，体现本发明的用于给电动交通工具充电的系统总体包括多个充电装置。这些充电装置中的每一个都可操作以通过电动交通工具的相应充电端口与电动交通工具建立通信，以便在各充电装置之间识别一充电装置，经由所述一充电装置接收电动交通工具的充电需求并且在可用于给电动交通工具充电的各充电装置之间分配所述充电需求。

接下来将在图7-10所示的流程图的帮助下描述系统1000中使用的方法700。图7是流程图，示出了根据本公开实施方式的在图1中每个充电桩111、112中用于确定充电桩111、112是主充电桩111还是从充电桩112的步骤序列。方法700开始于步骤S710，其中，系统1000被初始化。该方法接下来围绕步骤S720循环，其中，每个充电桩111、112确定它是否已经从用户接收到“充电命令”。如果接收到“充电命令”，则方法700接下来进行到步骤S730，其中，每个充电桩111、112确定其充电枪(未示出)是否已经插入到电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b中。如果在步骤S730确定充电桩的充电枪尚未插入充电端口11a、11b、12a、12b中，则方法700围绕步骤S730循环。如果在步骤S730中确定充电枪已经插入电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b，则方法700进行到步骤S740，其中，充电桩111、112确定它是否已经接收到来自电动船10的握手信号。换言之，充电桩111、112试图通过交换握手信号来建立与电动船10的通信。握手可由充电桩111、112或电动船10发起。更具体地，握手可由充电桩111、112的SECC 111A、112A或电动船10的EVCC 10A发起。如果确定充电桩111、112在其充电枪已经插入到电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b中后接收到握手信号，方法700进行到步骤S750，其中，充电桩111、112被标识为主充电桩111或简称为主机111。充电桩111、112只有在与之关联的充电端口11a、11b、12a、12b配备有PLC模块时才能接收到握手信号。例如，在图1的系统中，只有第一充电桩111能够接收到来自电动船10的握手信号以被识别为主机111，因为其充电枪中的一个插入到电动船的配备有PLC模块的充电端口11a、11b、12a、12b中。如下文所述，主机111将接收来自电动船10的充电要求，以给电动船10充电。方法700接下来进行到步骤S760，其中，主机111在CAN上通知其他充电桩112它是充电桩112。然而，如果在步骤S740中确定充电桩111、112在其充电枪插入到电动船10的充电端口11a、11b、12a、12b中后没有接收到握手信号，则方法700进行到步骤S770，其中，充电桩111、112被识别为从充电桩112或简称为从机112。在图1的系统中，第二充电桩112的充电枪插入到电动船10的未配备有PLC模块的充电端口11a、11b、12a、12b中。因此，在第二充电桩112和电动船10之间不可能进行握手。因此，第二充电桩112被识别为从机112。从步骤S770，方法700进行到步骤S780，其中，从机112发送其充电桩标识(ID)、例如其序列号给主机111，以向主机111指示其可以给电动船10充电。主机111将接收到的从机序列号存储在记录中，例如列表(未显示)。因此，该列表包括可用于充电的从机112的序列号。方法700然后在针对从机112的步骤S790结束，其中，每个从机112等待并且处理从主机111接收的命令。

从步骤S760开始，方法700进行到图8所示的步骤S810，其中，主机111再次与电动船10握手。方法700接下来进行到步骤S820，其中，主机111确定是否握手已经正常进行。例如，如果电动船10确认，则确定握手已正常进行。如果在步骤S820中确定握手没有按预期进行，则主机111向其ID存储在由主机111维护的列表中的所有从机112发送“关机命令”。在从主机111接收到这个“关机命令”后，每个从机112退出CAN通信并因此退出充电操作。然而，如果主机111在步骤S820中确定握手正常进行，则方法700进行到步骤S830，其中，主机111向列表中的每个从机112发送“绝缘检测命令”，以指示从机112执行本领域技术人员已知的绝缘检测测试。方法700接下来进行到步骤S850，其中，主机111等待从机112完成绝缘检测测试。在从主机111接收到这个“绝缘检测命令”后，每个从机112将执行绝缘检测测试并将测试的通过/失败结果发送到主机111。如果从从机112接收到失败结果，则主机111将从列表中删除从机的序列号。可用于充电的从机112的数量将相应减少。否则，主机111将在列表中保留从机的序列号。

当所有从机112已将它们的测试结果报告给主机111时，方法700进行到步骤S860，其中，主机111执行其自己的绝缘检测测试。如果主机111未通过绝缘检测步骤，则方法700进行到步骤S830，其中，主机111向仍在列表上的所有从机112发送“关机命令”。然而，如果在步骤S860中确定主机111通过绝缘检测测试，则方法700进行到步骤S870，其中，主机111向电动船10发送“良好信号”，以让电动船10知道主机111准备好充电。方法700接下来进行到步骤S880，其中，主机111围绕该步骤S880循环，以等待电动船10向主机发送电动船的充电需求或总体充电需求。本领域技术人员将认识到充电要求包括电压和/或电流要求。当主机111接收到来自电动船10的总充电需求时，主机退出该步骤S880。该方法接下来进行到步骤S890，其中，主机111将从电动船10接收的总充电需求存储在存储器(未示出)中。

方法700接下来进行到如图9所示的S910步骤，其中，主机111发送“从机准备好？信号”到列表中剩余的每个从机112。方法700接下来进行到步骤S920，其中，主机111确定是否从接收到“从机准备好？信号”的相应从机112接收到“确认信号”。对于没有接收到确认信号的相应从机112，在步骤S925中，主机111从列表中删除该从机的序列号。向主机111发送“确认信号”的从机112将在列表中保留它们的序列号。方法700接下来进行到步骤S930，其中，主机111确定仍在列表中的每个从机112是否准备好给电动船10充电。如果在该步骤S930中确定从机112没有准备好充电，则在步骤S935中，主机111从列表中删除该从机112的序列号。因此，可以相应地进一步减少可用于充电的从机112的数量。如果在该步骤S930中确定从机112准备好充电，则主机111在列表中留下该从机的序列号。方法700接下来进行到步骤S940，其中，主机111确定它是否准备好充电。如果在该步骤S940中确定主机111未准备好充电，则方法700进行到步骤S950，其中，主机向列表中剩余的每个从机112发送“关机命令”，以指示从机112中止充电操作。方法700然后返回到图2所示的步骤S720。

如果在步骤S940中确定主机111准备好充电，则方法700进行到图10所示的步骤1010，其中，主机111确定列表上剩余的从机112的数量。可能此时没有从机退出充电。换言之，没有从机111从列表中被删除它们的序列号。也有可能一个或多个从机112退出充电。方法700接下来进行到步骤S1020，其中，主机111计算包括主机111和从机112两者的每个可用充电桩的平均充电要求。主机111通过将较早从电动船10接收的总充电要求除以从机的数量112加1以涵盖主机111本身。方法700接下来进行到步骤S1030，其中，主机111确定平均充电要求是否超过从机的最大充电容量。如果在该步骤S1030中确定平均充电要求超过从机的最大充电容量，则在步骤S1035中分配给从机112的充电要求被限制在从机的最大充电容量处。如果在步骤S1030中确定平均充电要求等于或小于从机的最大充电容量，则该方法进行到步骤S1040，其中，主机111确定平均充电要求是否低于从机的最小充电容量。如果在该步骤S1040中确定平均充电要求低于从机的最小充电容量，则方法700进行到步骤S1045，其中，主机111为列表移除从机112。方法700然后返回到步骤S1010，其中，主机111重复步骤S1010至S1040，以基于与之前不同数量的从机112来确定新的平均充电要求。如果在步骤S1040中确定平均充电要求等于或高于从设备的最小充电容量，则方法700进行到步骤S1050，其中，主机111向每个从机112发送它们各自的充电要求。在从主机111接收到各自的充电要求后，每个从机112将开始给电动船10充电。然后该方法进行到步骤S1060，其中，主机111还基于其被分配的充电要求开始给电动船10充电。当充电完成时，方法700最终在步骤S1070中结束。

因此，根据本发明的实施方式的电动船10可以包括电池(未示出)和用于给电池充电的多个充电端口11a、11b、12a、12b。这些充电端口11a、11b、12a、12b中的至少一个不包括与其关联的用于与充电桩111、112交换握手信号的PLC模块。根据图1所示的电动船10，充电端口中只有一个端口11a、11b、12a、12b具有与其相关联的PLC模块。电动船10通过具有与充电端口相关联的PLC模块的充电端口11a将电动船对电池的总充电需求发送到主充电桩111。如上所述，电池通过充电端口11a、11b、12a、12b中的每一个接收总充电需求的一部分来充电。

可能的变体

尽管本发明被描述为在上述实施方式中实施，但不应解释为仅限于此。例如，应当理解，充电桩111、112与设备200之间的通信，以及充电桩111、112与服务器300之间的通信可以使用任何通信协议。还应理解，无线通信协议或标准可包括无线保真(WiFi)，例如IEEE802.11a/b/g/n/ax/ba/EHT、蓝牙、近场通信(NFC)、射频标识符(RFID)、或蜂窝通信(例如，长期演进(LTE)、LTE-Advanced(LTE-A)、第五代(5G)。有线通信可以通过例如使用通用串行总线(USB)来实现、高清多媒体接口(HDMI)或推荐标准232(RS-232)。

应当理解，第一控制器111A和第二控制器10A是硬件实现的，但是也可以通过软件配合硬件来实现。

此外，用于硬件的功能块(未示出)通常被实施为LSI器件，其是集成电路。功能块可以形成为单独的芯片，或者部分或全部功能块可以集成到单个芯片中。

作为另一示例，虽然在实施方式中描述了充电装置是充电桩111、112，但是充电装置可以是充电桩111、112的连接器111a、111b、112a、112b。再举一个示例，本领域技术人员会理解，并非图7-10中描述的所有步骤都是强制性的；其中一些步骤可能是可选的。例如，从机112可能不需要运行绝缘检测测试和/或找出每个从机112是否准备好充电。尽管这些步骤被描述为以顺序方式执行，但是一些步骤可以并行执行。例如，当从机112运行绝缘检测测试时，主机111也可以并行运行其绝缘检测测试，同时等待来自从机112的测试结果。

作为又一示例，从电动船10接收充电要求的主机111被描述为确定和分配充电要求给从机112。然而，本领域技术人员将容易理解，确定和分配充电要求可以由充电站110的任何从机112、服务器300或甚至设备200执行。

作为另一示例，虽然在给电动交通工具100充电的背景下描述了本发明，但是本发明可以用于给包括电池的任何电子产品充电。

作为又一示例，虽然本发明以仅具有一个单一PLC模块的电动船10进行描述，但该电动船可以具有比充电端口11a、11b、12a、12b的数量少一个的PLC模块的数量。换言之，电动船10的至少一个充电端口11a、11b、12a、12b没有配备PLC模块。在这样的实施方式中，与电动船10建立通信的第一充电桩111、112将被指定为主机111。

本领域技术人员应当理解，上述特征的变化和组合，不仅是替代或选择，而是可以组合以形成落入本公开的预期范围内的另外的实施方式。

本领域技术人员应当理解，每个实施方式可以与另一个实施方式或多个实施方式组合使用。

附图标记

10：电动船

10A：第二控制器

11a、11b、12a、12b、13a：插座或端口

13：电动汽车

100：电气设备

110：充电装置

111：第一充电桩(第一充电装置)

112：第二充电桩(第二充电装置)

113：第三充电桩(第三充电装置)

111A：第一控制器

111a、111b、112a、112b、113a：连接器

200：设备

300：服务器

1000：系统。

Claims (14)

1.一种用于给电动交通工具充电的系统，所述系统包括：

多个充电装置；

其中，所述多个充电装置中的每一个可操作以通过与电动交通工具交换握手信号来经由用于所述多个充电装置的电动交通工具的相应充电端口与电动交通工具建立通信，以在所述多个充电装置之间识别出第一充电装置和被配置为与第一充电装置通信的至少一个第二充电装置，

其中，经由所述第一充电装置接收电动交通工具的充电要求并且通过第一充电装置与所述至少一个第二充电装置的通信来在可用于给电动交通工具充电的多个充电装置之间分配所述充电要求；

其中，第一充电装置为与电动交通工具成功交换握手信号的充电装置；以及

其中，所述至少一个第二充电装置为与电动交通工具交换握手信号不成功的充电装置，通过第一充电装置与所述至少一个第二充电装置的通信，所述至少一个第二充电装置可用于给电动交通工具充电。

2.根据权利要求1所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，所述至少一个第二充电装置可操作以通过向第一充电装置发送包括所述至少一个第二充电装置的充电装置标识的消息来表示所述至少一个第二充电装置可用于给电动交通工具充电，并且其中，第一充电装置可操作以维护第一充电装置接收的充电装置标识的记录。

3.根据权利要求1所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，可用于充电的充电装置包括进一步通过绝缘检测测试的充电装置。

4.根据权利要求3所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，第一充电装置可操作以指示所述至少一个第二充电装置进行绝缘检测测试。

5.根据权利要求1所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，可用于充电的充电装置包括进一步准备好充电的充电装置。

6.根据权利要求1所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，第一充电装置还可操作以确定可用于充电的每个充电装置的平均充电要求。

7.根据权利要求6所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，如果平均充电要求超过最大充电容量，则将用于充电装置的充电要求设定到与充电装置相关联的最大充电容量。

8.根据权利要求7所述的用于给电动交通工具充电的系统，其中，如果平均充电要求低于与充电装置相关联的最小充电容量，则确定充电装置不再可用于给电动交通工具充电，并且其中，如果确定任何一个充电装置不再可用于充电，则第一充电装置确定对于仍可用于充电的充电装置的新平均充电要求。

9.一种用于经由多个充电装置给电动交通工具充电的方法，所述方法包括：

操作所述多个充电装置中的每一个以通过与电动交通工具交换握手信号来经由用于所述多个充电装置的电动交通工具的相应充电端口与电动交通工具建立通信；

在所述多个充电装置之间识别出第一充电装置和被配置为与第一充电装置通信的至少一个第二充电装置，其中，第一充电装置与电动交通工具成功交换握手信号以与电动交通工具成功建立通信，以用于接收电动交通工具的充电要求，且所述至少一个第二充电装置与电动交通工具交换握手信号不成功以与电动交通工具建立通信不成功，通过第一充电装置与所述至少一个第二充电装置通信，所述至少一个第二充电装置可用于给电动交通工具充电；

经由第一充电装置接收电动交通工具的充电要求；

通过第一充电装置与所述至少一个第二充电装置的通信来在可用于给电动交通工具充电的多个充电装置之间分配所述充电要求；以及

经由可用于给电动交通工具充电的多个充电装置基于相应被分配的充电要求给电动交通工具充电。

10.根据权利要求9所述的用于给电动交通工具充电的方法，其中，可用于充电的充电装置包括进一步通过绝缘检测测试的充电装置。

11.根据权利要求9所述的用于给电动交通工具充电的方法，其中，可用于充电的充电装置包括进一步准备好充电的充电装置。

12.根据权利要求9所述的用于给电动交通工具充电的方法，其中，在可用于充电的多个充电装置之间分配充电要求包括：

确定可用于充电的每个充电装置的平均充电要求。

13.根据权利要求12所述的用于给电动交通工具充电的方法，其中，如果平均充电要求超过最大充电容量，则将充电装置的充电要求设定到与充电装置相关联的最大充电容量。

14.根据权利要求13所述的用于给电动交通工具充电的方法，其中，如果平均充电要求低于与充电装置相关联的最小充电容量，则确定充电装置不再可用于给电动交通工具充电，并且所述方法还包括：如果确定任何一个充电装置不再可用于充电，则确定对于仍可用于充电的充电装置的新平均充电要求。