CN116194327A - 目标电力传输量改变方法和用于实施其的电力传输设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种目标输电量改变方法，该方法使当EV在充电站处正在充电或处于充电待机状态时，通过直接或经由网络从EV外部接入EVSE，来改变预设的目标电力传输量。根据实施方式的目标电力传输量改变方法用于在充电站处通过与充电站的交互来改变由电动车辆设置的目标电力传输量，并且包括以下步骤：允许电动车辆用户通过不经过电动车辆的路径的接入请求；通过该路径从电动车辆用户接受关于目标电力传输量的改变请求；向电动车辆发送包括新的能量请求量的预定消息，该新的能量请求量包括在改变请求中；从电动车辆接收将新的能量请求量指定为新的目标电力传输量的参数设定消息；并且允许根据改变后的目标电力传输量来执行电力传输。

Description

目标电力传输量改变方法和用于实施其的电力传输设备
技术领域
本公开涉及一种用于将电力传输到电动车辆的方法和设备，并且更具体地，涉及一种使电动车辆用户能够检查电力传输状态并改变目标电力传输量的方法和用于实施该方法的电力传输设备。
背景技术
想要在充电站对电动车辆(EV)充电的电动车辆用户可以在充电开始时设置目标电力传输量，并且可以在充电期间改变目标电力传输量。可以在EV中进行目标电力传输量的设置或改变，并且在标准文档ISO15118-2和中间标准文档ISO 15188-20中描述了用于设置或改变的EV与EV供电设备(EVSE)之间的通信过程。
然而，当EV用户在充电正在进行中或EV等待充电的状态下由于某种原因想要改变目标电力传输量时，由于用户与车辆之间的距离或一些安全条例，可能EV用户不能接近EV。结果，一旦充电被发起或者充电进入待机状态，EV用户可能不能够改变目标电力传输量。具体地，由于安全问题，在无线电力传输的情况下出现问题的可能性更高。
通过EV生产商(OEM)服务器接入EV，可能是可以预见的，但不是合适的方式，因为过程复杂，并且远离到EV的正常接入路线，并且该方法可能带来计费和从EV用户获得支付的困难。因此，期望找到一种通过经由参与电力传输的支付清算或电力传输的信息的分发的次级参与者访问EVSE来改变目标电力传输量的方法。然而，通过诸如ISO 15118-2的标准中没有规定通过次级参与者改变EV之外的目标电力传输量的过程或方法。
发明内容
技术问题
为解决上述问题，本发明提供了一种改变目标电力传输量的方法，该方法允许EV用户通过网络从EV外部接入EVSE，或者在充电过程中或者待机状态下直接接入EVSE，改变目标电力传输量，使得根据更新后的目标电力传输量完成电力传输。
本发明提供一种用于实现改变目标电力传输量的方法的充电站设备。
技术方案
根据示例性实施方式的方面，提供了一种在充电站中通过与充电站的交互来改变由电动车辆(EV)设置的目标电力传输量的方法。该方法包括：允许EV用户通过不经过EV的路径接入；通过路径从EV用户接收用于改变目标电力传输量的改变请求；向EV发送包括新的能量请求的预定消息，该新的能量请求包括在改变请求中；从EV接收将新的能量请求指定为新目标电力传输量的参数设定消息；以及允许根据改变的目标电力传输量来执行电力传输。
目标电力传输量可以是从脱离时间、目标充电状态和最小充电状态中选择的一项。
接收参数设定消息的操作可以包括与EV重新协商计费配置文件。
与EV重新协商充电配置文件的操作可以包括：响应于参数设定消息，将包括对最大充电电力的提供的参数设定响应消息发送到EV。
该方法还可以包括：在接收到改变目标电力传输量的请求之前，通过路径向EV用户提供目标电力传输量。
该方法还可以包括：在接收改变目标电力传输量的请求之前，从EV接收指示通过路径的改变的许可的预定配置参数。发送包含新的能量请求的预定消息的操作可以包括：基于配置参数检查EV的许可；当EV允许通过路径的改变时，将预定消息发送到EV；当EV不允许通过该路径的改变时，忽略该改变请求。
发送包括新的能量请求的预定消息可以包括：在预定消息中指定预定确认时限，以便EV在确认时限内发送变化确认。该方法还可以包括：在接收到EV的改变确认后，通知EV用户该变更完成。
EV用户的接入请求和改变请求可以通过能够通过预定网络连接到充电站的外部装置接收。
充电站可以通过充电站的用户接口从EV用户直接接收EV用户的接入请求和改变请求。
根据示例性实施方式的另一方面，提供了一种用于向电动车辆(EV)传送电力或从电动车辆传送电力的充电站设备。该装置包括：存储器，具有存储在其中的程序指令；以及处理器，耦接至存储器并且被配置为执行存储在存储器中的程序指令。程序指令在由处理器执行时使得处理器：响应于EV的请求设置目标电力传输量；允许EV用户通过不经过EV的路径接入；通过路径从EV用户接收用于改变目标电力传输量的改变请求；向EV发送包含新的能量请求的预定消息，新的能量请求包括在改变请求中；从EV接收将新的能量请求指定为新目标电力传输量的参数设定消息；以及允许根据改变的目标电力传输量来执行电力传输。
目标电力传输量可以是从脱离时间、目标充电状态和最小充电状态中选择的一个。
使处理器接收参数设定消息的程序指令可以使处理器与EV重新协商充电配置文件。
使得处理器与EV重新协商充电配置文件的程序指令可以使得处理器响应于参数设定消息向EV传送包括对最大充电电力的提议的参数设定响应消息。
程序指令还可以使处理器在接收到改变目标电力传输量的请求之前，通过路径向EV用户提供目标电力传输量。
程序指令可以进一步使处理器在接收到用于改变目标电力传输量的请求之前，从EV接收指示通过路径的改变的许可的预定配置参数。使处理器发送包括新的能量请求的预定消息的程序指令还可以使处理器：基于配置参数检查EV的许可；当EV允许通过路径的改变时，将预定消息发送到EV；当EV不允许通过该路径的改变时，忽略该改变请求。
使处理器发送包括新的能量请求的预定消息的程序指令可以使处理器在预定消息中指定预定确认时间限制，使得EV在确认时间限制内传送改变确认。程序指令还可以使得处理器在接收到来自EV的改变确认之后通知EV用户改变的完成。
EV用户的接入请求和改变请求可以通过能够通过预定网络连接到充电站的外部装置接收。
该充电站设备还可以包括用户接口，用于从EV用户直接接收EV用户的接入请求和改变请求。
根据示例性实施方式的又方面，提供了一种改变电动车辆(EV)中的目标电力传输量的方法。该方法包括：向充电站提供EV用户指定的输入目标电力传输量，以设置目标电力传输量；根据由EV用户设置的设置，确定是否允许通过经过充电站而不经过EV的路径的改变；通过路径，从充电站接收包括由EV用户向充电站提出的新的能量请求的预定消息；以及检查许可，并且当对于EV不允许通过路径的改变时，将指定新的能量请求作为新的目标电力传输量的参数设定消息发送到充电站，使得目标电力传输量被改变。
检查许可的操作可以包括将包括许可信息的预定配置参数发送到充电站。
有益效果
根据示例性实施方式，EV用户可以通过网络从EV外部接入EVSE，或者通过在充电正在进行中或处于待机状态时直接接入EVSE，来改变目标电力传输量。由此，即使EV用户离开EV，EV用户也可以改变目标电力传输量。
因而，EV用户可以出于经济或其他原因快速地改变目标充电水平。此外，EV用户可以将由照顾需求响应(DR)(即，峰值减小和频率调节(FR)操作)的车辆电网集成(V2G)系统提供的激励最大化，以防止功率因数失真。VGI系统可以及时地利用EVs来稳定电网。
由于EV用户根据EV中预先设置的配置参数，允许目标电力传输量的变化，因此，本发明可在不损害EV、EVSE的安全性的前提下，提高用户的便利性。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施方式的电动车辆充电基础设施的框图；
图2是本公开适用的传导电力传输系统的示例性实施方式的框图；
图3是可应用本公开的无线电力传输系统的示例性实施方式的框图；
图4是示出用于对电动车辆充电的EVCC和SECC之间的通信处理的流程图；
图5是示出电动车辆中的基本能量请求和限制以及EVCC可以向SECC发送的能量请求参数的概念的图；
图6是在本发明的实施方式中汇总了用于指示是否允许通过EVSE改变目标的双向电力传输控制模式参数的格式和含义的表；
图7是示出图6的示例性参数的参数设定处理的实例的流程图；
图8是概括在本公开的另一实施方式中指定优先级的元素的格式和含义的表；
图9是根据本发明实施方式的ChargeParameterDiscoveryRes()消息的示意图；
图10是示出在预定控制模式下暂停充电的状态下的改变处理的实例的序列图；
图11是示出在动态控制模式下暂停充电的状态下的改变处理的实例的序列图；
图12是示出在预定控制模式中当充电回路正在进行时的改变处理的实例的序列图；
图13是示出当在动态控制模式中充电回路正在进行时的改变处理的实例的序列图；
图14是根据本公开的示例性实施方式的ChargeLoopReq()消息的示意图；
图15是根据本公开的示例性实施方式的显示参数元素的示意图；
图16是根据本公开的示例性实施方式的ChargeLoopRes()消息的示意图；
图17是根据本公开的示例性实施方式的BPT_Dynamic_CSResControlMode参数的模式图；
图18是根据本公开的示例性实施方式的BPT_Dynamic_CDResControlMode参数的示意图；以及
图19是根据本公开示例性实施方式的充电站的框图。
具体实施方式
为了更清楚地理解本公开的特征和优点，将参考附图详细地描述本公开的示例性实施方式。然而，应当理解，本公开不限于特定实施方式，并且包括落入本公开的构思和范围内的所有修改、等同物和替代方案。在描述每个图时，类似的参考标号已经用于类似的部件。
包括用于解释本说明书中的各种组件的诸如“第一”和“第二”等序数的术语被用于区分组件与其他组件，但并不旨在限于特定组件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第二组件可被称为第一组件，并且类似地，第一组件也可被称为第二组件。表述“和/或”可用于指多个列出项的组合或多个列出项中的任一个。
当组件被称为“连接”或“耦接”至另一个组件时，该组件可以直接连接或逻辑或物理地耦接至其他组件，或者通过其间的物体间接连接或耦接。相反，当组件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一个组件时，应当理解的是，组件之间没有介入对象。
本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而并非旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，规定特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组合的存在或添加。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语，包括技术或科学术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义。
本公开中使用的术语定义如下。
“电动车辆(EV)”：一种汽车，如49CFR 523.3中所定义，旨在用于公路用途，由从车载储能装置(如电池)汲取电流的电动机供电，车载储能装置可从例如住宅或公共电力服务或车载燃料发电机等车外源充电。EV可以是被制造用于主要在公共街道或道路上使用的四轮或更多轮式车辆。EV可以包括电动车辆、电动汽车、电动道路车辆(ERV)、插电式车辆(PV)、插电式车辆(xEV)等，并且xEV可以被分类为插电全电动车辆(BEV)、电池电动车辆、插电式电动车辆(PEV)、混合电动车辆(HEV)、混合插电式电动车辆(HPEV)、插电式混合电动车辆(PHEV)等。
“无线电力充电系统(WCS)”：一种用于无线电力传递和交互控制的系统，交互包括用于地面组件(GA)和车辆组件(VA)之间的对准和通信的操作。
“无线电力传输(WPT)”：通过非接触式信道在诸如公用设施和电网的电源与EV之间传输电力。
“公共服务(Utility)”：一组系统，其供应电能并且包括客户信息系统(CIS)、高级计量基础设施(AMI)、费率和收入系统等。公用设施可以根据费率表并且通过离散事件向EV提供能量。此外，公用设施可以提供与EV的认证、电力消耗测量的间隔和费率有关的信息。
“智能充电”：一种电动车辆供电设备(EVSE)和/或PEV与电网通信，通过考虑电网允许的容量或电费价来优化EV的充电比率或放电比率的系统。
“互操作性”：一种状态，其中系统的部件与系统的对应部件交互以执行系统针对的操作。此外，信息互操作性可以指两个或更多个网络、系统、设备、应用或组件可以有效地共享和容易地使用信息而不给用户造成不便的能力。
“原始设备生产商(OEM)”：由生产EV的生产商运营的服务器，并且可以参考发布OEM RootCA证书的根认证机构(RootCA)。
“移动运营商(MO)”：EV拥有者具有与EV操作相关的服务的合同的服务提供商，例如收费、授权和计费，以使EV驾驶员能够在充电站中对EV收费。
“充电站(CS)”：配备有一个或多个电动车辆供电设备(EVSEs)并且物理地执行对EVs的充电的设施。
“充电站运营商(CSO)”：负责供应和运营充电基础设施和管理电力以提供请求的能量传输服务的一方。充电站运营商可以是具有与充电点运营商(CPO)相同的概念的术语。
“充电服务提供商(CSP)”：实体管理和认证EV用户的凭证，并向客户提供充电和其他增值服务。CSP可以被认为是特定类型的移动运营商(MO)并且可以与MO集成。
“清算所(CH)”：处理MO、CSP和CSO之间的合作的实体。具体地，清算所可以执行促进两个清算方之间的EV充电服务漫游的授权、计费、清算过程的中间参与者的角色。
“漫游”：CSP之间的信息变化以及方案和规定，其允许EV用户通过使用单个证书和合同来访问由涉及多个e-移动性网络的多个CSP或CSO提供的充电服务。
“资格”：代表EV或EV拥有者的身份的物理或数字资产，并且可以包括用于验证身份的密码、在公钥加密算法中使用的公钥和私钥对、由认证机构发布的公钥证书、与受信任根认证机构相关的信息。
“证书”：通过数字签名将公钥绑定到ID的电子文档。
“服务会话”：围绕与在特定时间帧内用唯一标识符分配给特定客户的EV的计费有关的收费点的服务集合。
“V2G充电回路”或“V2G充电回路”：根据ISO 15118标准的消息收发过程以控制充电过程。
“重新协商”：在V2G通信会话期间在EV与EVSE之间的用于通过向彼此重传参数来更新充电计划表的消息传送过程。
“多路复用通信”：通过V2GTP连接在EV与EVSE之间的通信以传输具有不同类型的有效载荷的多个消息。
“V2G传输协议(V2GTP)”：用于在两个V2GTP实体之间传输V2G消息的通信协议。
“V2GTP实体”：支持V2G传输协议的V2G实体。
图1是根据本公开示例性实施方式的EV充电基础设施的框图，其示出EV充电中涉及的实体。
向电动车辆(EV)100提供充电服务的EV充电基础设施包括充电站(CS)200、移动运营商(MO)服务器300和充电服务运营商(CSO)服务器310、计费服务提供商(CSP)服务器320、清算所(CH)服务器330、原始设备生产商(OEM)服务器340和车辆到电网(V2G)服务器350。
向EV 10提供充电服务的EV充电基础设施包括充电站(CS)200、移动运营商(MO)服务器300、充电站运营商(CSO)服务器310、计费服务提供商(CSP)服务器320、清算所(CH)服务器330、原始设备生产商(OEM)服务器340以及车辆到电网(V2G)服务器350。
所示出的EV充电基础设施构成了车辆电网集成(VGI)系统，该系统从电网向EV100提供电能，以使得EV 100能够对其中的电池充电，并且将存储在EV 100的电池中的电能提供给电连接至电网的建筑物或特定装置。EV用户可以在EV 100中指定或改变要从充电站200充电或放电的目标电力传输量或者向充电站200充电或放电的目标电力传输量。根据本公开，通过经由其他实体300-350接入充电站点200，EV用户可以在离开EV 100的同时(即，在EV 100之外)改变目标电力传输量。在改变目标电力传输量的过程期间，EV 100和充电站200充当主要参与者，并且MO服务器300、CSO服务器310、CSP服务器320、CH服务器330、OEM服务器340以及V2G服务器350充当次级参与者。
EV 100(其是指包括插电式混合动力电动车辆(PHEV)的通用电动车辆)可以通过导电充电或无线电力传输在充电站200充电。充电站(CS)200实际执行对EV 100的充电。充电站200具有一个或多个EV供电设备(EVSE)，并且每个EVSE可以包括至少一个导电充电器和/或无线充电点。充电站200可以是专用的商业充电设备。例如，充电站200可以位于各种地方，诸如附接到EV拥有者的房子的停车场或者购物中心、办公楼和/或群体居住镇的停车区。充电站200也可被称为“充电点”、“EV充电站”、“充电点”或“电子充电站(ECS)”。
移动运营商(MO)服务器300是服务提供商，EV拥有者与该服务提供商具有针对与EV操作相关的服务(诸如收费、授权和计费)的合同，以使得EV驾驶员能够在充电站200中对EV收费。为了EV 100从充电站接收充电服务，充电站必须属于MO或者充电基础设施必须支持漫游场景。MO 300可以由电力供应商或电力批发商操作，但是本公开不限于此。MO也可以被称为“E-移动性服务提供商(EMSP)”。
充电站运营商(CSO)服务器310或充电点运营商(CPO)操作充电站并管理电力以提供所请求的能量传输服务。CSO 310可以由例如充电站生产商或电力供应商操作。
计费服务提供商(CSP)320管理和认证EV用户的凭证，并向客户提供计费和其他增值服务。CSP 320可以被认为是MO 300的特定类型的并且可以用MO 300来实现。CSP 320可为多个。在这种情况下，每个CSP320可以与一个或多个CSO 310相关联，使得CSP 320和一个或多个CSO310构成计费网络。EV 100可以在与CSP 320相关联的CSO 310的网络中接收根据即插即用或停留计费(PnC)方案的自动充电服务，该CSP 320再次与具有与EV 100的合同关系的MO 100相关联。然而，当要在不与CSP 320相关联的另一CSO 310的充电站处对EV 100充电时，可能需要漫游，该CSP 320再次与具有与EV 100的合同关系的MO 100相关联。每个CSP200可以与属于另一计费网络的另一CSP或CSO 310交换信息，并且还可以与清算所330交换信息以实现漫游。
清算所(CH)服务器330处理MO 300和CSP 320之间的协作。具体地，CH 330可以执行促进对在两个清算方之间漫游的EV充电服务的授权、计费和清算过程的中间参与者的作用。当EV驱动器希望在不属于与EV具有合同关系的MO 300的充电网络的充电站处对EV充电时，CH 330可以连接到CSO 310或CSP 320以促进漫游。在需要漫游的情况下，CH 330使CSO310或CSP 320能够与MO 300签约，并将授权数据和计费详细记录(CDR)移交给MO 300。CH330还可以被称为“合同清算所(CCH)”、“移动性清算所(MCH)”、“漫游平台”、或“e-移动性清算所(E-MOCH)”。
车辆到电网服务器(在下文中，称为“V2G”)350允许验证VGI系统中的参与者的身份，并且管理与从电网到EV的正向电力传输和从EV到电网的反向电力传输相关的所有设置和系统配置。此外，考虑到电力需求和电力因子可能随时间在电网内波动，V2G 350可以执行针对需求响应(DR)的操作(即，峰值减小)，并且可以执行频率调节(FR)操作以防止电力因子的严重失真。就DR和FR而言，V2G 350可即时地调整来自包括发电公司、可再生能源和EVs 100的各种电源的电能供应，并且可监测对每个客户的电力供应。
虽然术语“移动运营商(MO)”、“充电服务运营商(CSO)”、“清算所(CCH)”、以及“V2G”似乎可以指个人或组织，但是在此使用的这些术语(包括权利要求书)可以在硬件、软件、和/或其组合中实现，并且仅在功能上简单地命名以增加可读性。在示例性实施方式中，这些组件可以是由允许通过诸如互联网的网络访问其他设备的硬件和软件的组合实现的服务器设备。由于这些组件在功能上被划分，因此它们中的两个或更多个可以在单个物理设备中存储和执行或者可以集成到单个程序中。具体地，单个实体可充当CSO和CSP两者，并且另一单个实体可充当证书提供服务(CPS)和合同证书池(CCP)两者。同时，部件中的一个或多个可以被重新布置为具有不同的外观和名称。
另一方面，EV充电服务和相关基础设施是在汽车、电网、能源、运输、通信、金融和电子产品等各种工业领域融合的领域，并且在各种角度和由各种主题(包括个别国家的多个国际标准化组织和本地标准化组织)并行实施了其标准化，因此存在包含类似概念的许多术语。具体地，充电站运营商(CSO)和充电点运营商(CPO)可以具有共同的角色和功能，并且可以指彼此基本上相同的实体，尽管可能存在一些功能差异和细微差别。此外，计费服务提供商(CSP)可以至少部分与移动运营商(MO)具有共同的角色和功能，这些术语可以互换使用。在解释包括权利要求的本说明书时，要考虑这样的情况。
在图1所示的EV充电基础设施中，公钥基础设施(PKI)被用作操作PnC的基础。PKI提供了用于验证个人和设备的身份、激活机密通信、以及确保对资源的受控访问的框架。在ISO 15118-20标准中规定了基于PKI的证书层级的示例。
在图1所示的EV充电基础设施中，在EV 100之外(即在EV 100之外)的EV用户可以访问MO 300以检查正在被充电或处于充电待机状态的用户的EV 100的充电状态，或者请求改变目标电力传输量。MO 300可以响应于EV用户的请求来访问充电站200的EVSE，并且请求提供关于EV 100的充电状态的信息或者改变目标电力传输量。MO 110可以在目标电力传输量的改变之后根据需要执行计费或费率清算操作。
可替代地，系统可以被配置成使得EV用户可以通过诸如CSO 310、CSP 320、CH 330或V2G服务器350而不是MO 300的另一次级参与者(SA)来请求目标电力传输量的改变。接收到改变请求的次作用者可以直接或通过诸如MO 300的另一次级参与者访问EVSE，以再次请求EV用户所请求的服务。EV用户的请求转移到EVSE的路径可以另外修改，并且本公开不限于某个次级参与者所涉及的特定路径。同时，EV用户可以在EVSE210中直接输入用于改变目标电力传输量的请求。
可执行目标电力传输量的改变，以在DR和FR方面最大化由V2G 350提供的激励，或者可出于经济原因或其他原因完成目标电力传输量的改变，或者可由于其他原因完成目标电力传输量的改变。
根据本公开的改变目标电力传输量的方法在通过无线电力传输(WPT)给EV 100充电的系统中特别有用。然而，根据本公开的用于改变目标电力传输量的方法不限于无线功率转移(WPT)系统，而是可以在通过导电充电对EV 100充电的系统中使用。EVSE 200为EV100充电的能量传输模式包括交流(AC)模式、直流(DC)模式和WPT模式。双向功率转移(BPT)的可能性和自动连接装置(ACD)的使用可产生以下12个组合：AC、DC、WPT、AC_ACD、DC_ACD、WPT_ACD、AC_BPT、DC_BPT、WPT_BPT、AC_ACD_BPT、DC_ACD_BPT和WPT_ACD_BPT。根据本公开的改变目标电力传输量的方法可应用于所有能量传输模式中的全部或一些。
图2是本公开适用的传导电力传输系统的示例性实施方式的框图。电力传输系统可以包括安装在电力传输点(诸如充电站200和安装在EV 100中的EV装置110)处的EVSE210，并且可以通过导体将DC或AC电力供应至EV 100，使得电力可以为安装在EV 100中的电池199充电。EV装置110和EVSE 210可以通过耦合器190连接。自动连接装置(ACD)192(其可以是可选的)可以促进耦合器190的连接并且可以支撑耦合器190。
EVSE 210可以包括供电设备通信控制器(SECC)220、供电侧电源电路230、电力线通信(PLC)模块240以及网关280。虽然SECC 220可以安装在EVSE 210外部以及充电站中，并且一个SECC 220可以被配置为控制多个(例如，四个EVSE 210)，但是为了便于描述，在图2中示出一个EVSE 210包括两个SECC 220。
SECC 220(其是高级控制器)可以通过电力线通信(PLC)或无线LAN(WLAN)与EV装置110中的EV通信控制器(EVCC)120通信。例如，根据ISO 15118-20标准，SECC 220和EVCC120可以在应用层(即，在OSI层3和更高层)中彼此通信。例如，SECC 220和EVCC 120之间的物理层和数据链路层可以被配置为符合ISO 15118-8标准。此外，SECC220可控制供电侧电源电路230。此外，根据本公开，SECC 220可以通过诸如MO 300的次级参与者通过互联网从EV用户接收改变目标电力传输量的请求，并且与EVCC 120通信以实现目标电力传输量的改变。
供电侧电源电路230可以将来自电网的电力提供给EV 100或者将由EV 100放电的电力提供给电网。供电侧电源电路230可包括供电侧电力电子电路232、功率计238和安培计(未示出)。供电侧电力电子电路232可包括调整电压和/或电流的电平的转换器和将AC电流转换为DC电流的整流器中的一个或多个。功率计238测量通过供电侧电力电子电路232供应到EV装置110的能量的量或者在相反方向上从EV装置110供应到供电侧电力电子电路232的能量的量。安培计测量在EV装置110和EVSE210之间流动的电流的大小以使得能够监视功率是否根据规定的电流分布被传输。
PLC模块240可以调制通过电力线通信发送到EV装置110的信号并解调通过电力线通信从EV装置110接收的信号。虽然未在附图中示出，但是EVSE 210可以进一步包括控制导频收发器，该控制导频收发器能够通过连接EVSE 210和EV装置110的电缆将控制信号发送到EV装置110并且从EV装置110接收控制信号。
网关280可以通过互联网提供SECC 220到次级参与者(SA)299的连接，以便通过SECC 220和SA299之间的通信来实现用户的认证和支付处理。具体地，根据本公开，SECC220可以通过网关280从SA299接收改变EV用户的目标电力传输量的请求。
EV装置110可以包括EVCC 120、EV侧电源电路130、PLC模块140和人机接口(HMI)装置190。
EVCC 120(其是高级控制器)可以通过电力线通信(PLC)或无线LAN(WLAN)与EVSE210中的SECC 220通信。EV侧电源电路130可以通过从EVSE 210接收的电力对用于推进EV100的电池199充电，或者可以通过EVSE 210将存储在电池199中的能量提供给电网。EV侧电源电路130中的EV侧电力电子电路132可以包括调整电压和/或电流的电平的转换器和将AC电流转换为DC电流的整流器中的一个或多个。PLC模块140可以调制通过电力线通信发送到EVSE 210的信号并且解调通过电力线通信从EVSE 210接收的信号。
HMI装置190允许EV用户检查EV装置110的状态信息并且输入操作EV 100所必需的信息。具体地，根据本公开，HMI装置190可以使得EV用户能够设置或改变目标电力传输量，并且检查电池199的充电或放电状态。
图3是本公开适用的无线电力传输系统的示例性实施方式的框图。无线传输系统可以包括安装在诸如充电站200的电力传输点处的EVSE 210和安装在EV 100中的EV装置110，并且可以通过无线电力传输将电力供应至EV 100，使得电力可以为安装在EV 100中的电池199充电。
EVSE 210可以包括供电设备通信控制器(SECC)220、供电侧电源电路230、点对点信号(P2PS)控制器260、以及网关280。虽然SECC 220可以安装在EVSE 210外部以及充电站中，并且一个SECC 220可以被配置为控制多个(例如，四个EVSE 210)，但是为了便于描述，在图2中示出一个EVSE 210包括两个SECC 220。
SECC 220(其是高级控制器)可以通过无线LAN(WLAN)与EV装置110中的EVCC 120通信。例如，根据ISO 15118-20标准，SECC 220和EVCC 120可以在应用层(即，在OSI第3层和更高层)中彼此通信。WLAN链路的物理层和数据链路层可配置成符合例如ISO 15118-8标准。此外，SECC 220可以控制供电侧电源电路230和P2PS控制器260。此外，根据本公开，SECC220可以通过诸如MO 300的次级参与者通过互联网从EV用户接收改变目标电力传输量的请求，并且与EVCC 120通信以实现目标电力传输量的改变。
供电侧电源电路230可以将来自电网的电力提供给EV 100或者将由EV 100放电的电力提供给电网。在其中电力从EVSE 210供应到EV 100的正向电力传输过程期间，供电侧电源电路230可以接收从电网供应的电力，形成磁通量，并且通过磁共振将能量传送到EV装置110。供电侧电源电路230可包括调节电压和/或电流的频率和电平的供电侧电力电子电路232、产生高频磁通量的接地组件(GA)装置236、以及测量在EVSE 210和EV装置110之间传递的能量的量的功率计238。
P2PS控制器260可以在SECC 220的控制下执行与EV装置110的对应组件的P2PS通信。在包括所附权利要求的本说明书中，P2PS通信是指使用低频(LF)磁场信号和/或低功率激发(LPE)信号来发射和接收用于充电的信号的通信。
EV装置110可以包括EVCC 120、EV侧电源电路130和P2PS控制器160。
EVCC 120(其是高级控制器)可以通过无线LAN与EVSE 210中的SECC 220通信。EVCC 120可以控制EV侧电源电路130和P2PS控制器160。P2PS控制器160可以在EVCC 120的控制下使用低频(LF)磁场信号和/或低功率激发(LPE)信号来执行与EVSE 210的P2PS控制器260的P2PS通信。
EV侧电源电路130可将从EVSE 210接收的磁能转换为电能以对电池199充电，或者可将存储在电池199中的能量转换为电能以将能量以磁能的形式传送到EVSE 210。在从EVSE 210向EV 100供应电力的正向电力转移过程期间，EV侧电源电路130可以从EVSE 210的GA236接收磁能，将接收到的磁能转换为感应电流，并且将感应电流整流为直流电以对电池199充电。EV侧电源电路130可包括车辆组件(VA)装置136和EV侧电力电子电路138，车辆组件(VA)装置136通过捕获由GA装置236感应的磁通量波动并将磁能转换为电流来接收以磁共振状态从GA装置236供应的高能量水平磁能，EV侧电力电子电路138对电流进行整流。
如上所述，根据本公开的改变目标电力传输量的方法适用的电力传输系统可以将电力从电网传输到EV 100以对EV 100的电池199充电或者将存储在EV 100的电池199中的能量传输到电网。然而，在下文描述的示例性实施方式中，为了便于描述，假设电力在正向方向上通过EVSE 210传输至EV装置110以对电池199充电。
图4是示出用于EV充电的EVCC 120与SECC 220之间的通信过程的流程图。
首先，可以在EVCC 120和SECC 220之间建立基于互联网协议(IP)的连接(步骤400)。EVCC 120可以通过基于IP的连接建立与SECC 220的安全信道，以保护通信免受未经授权的访问(步骤402)。安全信道的建立可以通过在IETF RFC 5246标准中定义的传输层安全(TLS)方案来实现。此时，可以使用SECC证书和V2G根证书来执行TLS服务器认证过程。随后，可以使用EV 100的合同证书链来执行EV 100的识别、认证和批准(步骤404)。
接下来，可设置目标电力传输量，并且可建立充电计划表(步骤406)。可以通过交换ChargeParameterDiscoveryReq/Res消息对来执行目标电力传输量的设置和充电计划表的建立。也就是说，EVCC 120可以将ChargeParameterDiscoveryReq()消息发送到SECC220以请求适用的充电参数，并且SECC 220可以用ChargeParameterDiscoveryRes()消息响应于EVCC 120。通过连续的消息交换，EVCC 120和SECC 220可以设置目标电力传输量并且建立充电计划表。
在设置了目标电力传输量并且建立了充电计划表之后，可以执行充电(步骤408)。在充电在进行中时，EVCC 120可以通过发送ChargingStatusReq()消息来将充电状态通知给SECC 220，并且SECC 220可以基于该消息来控制充电电流，并且通过发送ChargingStatusRes()消息来响应于EVCC 120。当电力传输完成时，EVCC 120可以向SECC220发送MeteringReceiptReq()消息以请求指示充电量的接收，并且SECC 220可以通过发送MeteringReceiptRes()消息来响应该消息以提供指示充电量的接收。
同时，SECC 220可以根据充电控制模式改变充电电流的配置文件。此外，SECC 220可以根据EV用户的请求来改变目标电力传输量。如上所述，EV用户改变目标电力传输量的请求可以在EVSE 210中进行或者通过诸如MO 300的次级参与者在线进行。
现在将更详细地描述图4中的设置目标电力传输量和建立充电计划表的操作406。
如果EV用户操纵HMI装置190以设置目标电力传输量，则EVCC 120可以通过ChargeParameterDiscoveryReq()消息将由用户设置的目标电力传输量发送到SEC C210。图5示出EV中的基本能量请求和限制以及EVCC 110可以发送到SECC 210的能量请求参数的概念。由EVCC 120传输至SECC 210的目标电力传输量可以定义为指示终止充电会话的时间点的“脱离时间”、指示在充电会话终止时存储在电池中的能量水平的“充电目标”、或者在充电会话期间的“最小充电量”的形式。
“充电目标”或“最小充电量”可由驾驶距离、以瓦特小时为单位的电力量或充电状态(SoC)表示。虽然驾驶距离是最有用的概念，但是难以将距离转换成能量单位。瓦特小时单位可能是最复杂的表达，对于EV用户来说很难直观理解。充电状态(SoC)可以是最直观和相对准确的，并且因此可以是适合于指示充电之后的电池能量水平的表达式。在以下描述中，除非另有说明，否则每个能量水平值被用于具有SoC的含义。
参见图5，EVCC 120可以向SECC 210发送EV最小能量请求(EVMinimumEnergyReq)、EV最大能量请求(EVMaximumEnergyReq)和EV目标能量请求(EVTargetEnergyReq)中的一个作为充电参数。
EV最小能量请求(EVMinimumEnergyRequest)指示在能量转移循环期间的任何给定时间由EV请求的最小能量量，并且可以如公式1中所示尽快被计算为由EV请求的最小能量水平与EV电池的当前能量水平之间的差。当EVMinimumEnergyRequest为肯定时，EV需要立即充电。当EVMinimumEnergyRequest值等于零或负值时，可以推迟充电或者可以进行放电。
[公式1]
EVMinimumEnergyRequest＝EV最小能量-EV当前能量
EV最大能量请求(EVMaximumEnergyRequest)指示在能量转移循环期间的任何给定时间由EV请求的能量的最大量，并且可以计算为由EV接受的能量的最大水平与EV电池的能量的当前水平之间的差，如公式2所示。
[公式2]
EVMaximumEnergyRequest＝EV最大能量-EV当前能量
EV目标能量请求(EVTargetEnergyRequest)指示在EV的离开时间之前EV请求充电的能量的量，并且可以被计算为在EV在离开时间请求的能量的级别与EV电池中的当前能量的级别之间的差值，如在公式3中所示。
[公式3]
EV目标能量请求＝EV目标能量-EV当前能量
另一方面，充电计划表指的是根据时间的充电电流的配置规划。可以以两种模式中的任意一种来执行充电计划表的建立：调度控制模式和动态控制模式。在调度控制模式中，EVCC 120和SECC 220协商并确定满足EV用户的移动性需要的功率分布。可基于目标能量水平、功率信息和费率信息确定功率分布。在调度控制模式下，EV负责满足EV用户的充电要求。在动态控制模式下，SECC 220或者诸如V2G 340的次级参与者控制电力流以满足EV用户的充电要求和其他约束，而无需EVCC 120和SECC 220之间的任何协商。例如，V2G 340可以呈现充电要求或约束，以使得当功率需求最低时，每个EV可以在晚上被充电。在这种情况下，SECC 220可以根据由次级参与者设置的约束来控制功率流，并且可以向EVCC 120提供要遵守的任何设置点。
当EV用户设置目标电力传输量(即，目标能量请求)时，EV用户可以设置是否允许在用户离开EV 100的同时通过EVSE 210改变目标电力传输量。如上所述，通过EVSE 210改变目标的请求不仅包括请求到EVSE 210的直接输入，还包括通过诸如MO 300的次作用器对改变的请求，使得次作用器将请求转发到EVSE 210。
在EV用户通过EVSE 210确定允许目标改变的情况下，可以设置和使用指示允许的参数。例如，根据示例性实施方式，可以使用具有如图6中概述的整数或逻辑类型元素的双向电力传输控制模式(BPTControlMode)参数。例如，BPTControlMode参数可以是整数参数类型元素，并且可以具有值“1”(即，BPTControlMode＝“1”)，以指示不允许通过EVSE 210的目标改变请求。同时，BPTControlMode参数可以具有值“2”(即，BPTControlMode参数＝“2”)，以指示允许通过EVSE 210的目标改变请求。在这种情况下，直接输入到EVSE120或通过次级参与者接收的改变目标电力传输量的请求可以被EVSE 210转发到EV装置110，并且可以优先于由EV 100中的用户输入的改变请求来处理。
图7是示出根据本公开的实施方式的设置BPTControlMode参数的处理的流程图。BPTControlMode参数可以由EV用户在EV 100中设置。当用户通过EV装置110的HMI 190选择用于设置BPTControlMode参数的菜单时(步骤420)，设定屏幕被显示在EV装置110的显示器上以允许用户选择用于BPTControlMode参数的选项之一(步骤422)。当用户选择BPTControlMode参数的选项时(步骤424)，所选择的参数值被存储在EV装置110中(步骤426)。例如，可以经由诸如ChargeParameterDiscoveryRes()消息之类的消息将存储的参数转发到SECC 220。
是否允许“通过EVSE 210改变目标的请求”可以以另一形式指示。
图8是根据本公开的另一实施方式的汇总了指定优先级的元素的格式和含义的表。本实施方式中，EV用户可以选择EV、EVSE等枚举列表中的一个条目来对条目进行优先级排序。当用户从枚举列表中选择EV或EVSE时，根据选择确定的选择的元素或移动性需求优先级(MobilityNeedPriority)值可以存储在EV装置110中并且可以用于改变目标电力传输量的过程。
当MobilityNeedPriority元素具有值“EV”(即，MobilityNeedPriority＝“EV”)时，向输入到EV的改变请求给予比通过EVSE接收的改变请求更高的优先级。在这种情况下，EVSE忽略改变直接输入到EVSE或者通过次级参与者接收的目标电力传输量的请求，而不将其提供给EV，或者EVSE在请求被EVSE转发到EV之后忽略该请求。同时，当MobilityNeedPriority元素具有值“EVSE”(即，MobilityNeedPriority＝“EVSE”)时，与EV中输入的改变请求相比，通过EVSE接收的改变请求具有更高的优先级。在这种情况下，直接输入到EVSE或者通过次级参与者接收的改变目标电力传输量的请求可以在由EV中的用户输入的改变请求之前被EVSE转发到EV以被处理。
EVCC 120和SECC 220之间的通信可以通过交换预定消息来完成，并且每个消息可以包括促进通信会话的管理的SessionID和一个或多个参数。例如，V2G通信会话总是以SessionSetupReq/Res消息对开始，且总是以SessionStopReq/Res消息对结束。另一方面，当EV不需要电力传输但需要维持V2G通信时，EV可以进入“待机”状态而不是“暂停”状态。待机状态可以以具有“待机”的充电进展参数值的PowerDeliveryReq消息开始，并且以具有“开始”或“停止”的充电进展参数的PowerDeliveryReq消息结束。在备用状态期间，充电回路消息对中的EVOperation参数被设置为“备用”。在由EVSE 210对充电的授权之后，EVCC120和SECC 220可以与充电参数发现请求/响应(ChargeParameterDiscoveryReq/Res)消息对协商充电参数。
具体地，可以由EVCC 120使用ChargeParameterDiscoveryReq消息来将充电参数提供给SECC 220。通过发送ChargeParameterDiscoveryReq消息，EVCC 120可以连同指示终止时间的脱离时间(DepartureTime)和附加参数一起提供关于EV 100的状态信息。从电网的角度来看，ChargeParameterDiscoveryRes消息可以由SECC 220用来向EVCC 120提供适用的充电参数。在EVSE 210的一般充电参数之后，该消息可以可选地包括关于随时间的成本、超过需求的成本、超过消耗的成本或其组合的附加信息。EV装置110可以基于成本信息优化用于请求的能量的量的充电计划表。
如图9的模式图所示，ChargeParameterDiscoveryRes()消息可以包括例如指示EVSE 210的状态的EVSEStatus参数、指示EVSE 210是否已完成在最新的ChargeParameterDiscoveryRes()消息或处理的进程之后发起的处理的EVSEProcessing参数、包含可适用于调度的控制模式的一组价格信息的Scheduled_CPDReqControlMode参数、包含可适用于动态控制模式的一组价格信息的Dynamic_CPDReqControlMode参数、用于发起用于AC充电的目标设置过程的AC_CPDResEnergyTransferMode参数、用于发起用于DC充电的目标设置过程的DC_CPDResEnergyTransferMode参数、用于发起用于DC双向电力传输的目标设置过程的BPT_AC_CPDResEnergyTransferMode参数、以及用于发起用于无线电力传输的目标设置处理的WPT_CPDResEnergyTransferMode参数。
如图9的模式图中所示，ChargeParameterDiscoveryRes()消息可以包括与EV用户通过改变目标电力传输量的请求而呈现的新能量请求相关的参数元素，即，指示终止时间的脱离时间(DepartureTime)、目标SoC(TargetSoC)和最小SOC(MinimumSoC)中的至少一个元素。
图10至图13是示出根据本公开的示例性实施方式的改变目标电力传输量的过程的序列图。根据本公开的经由EVSE 110的目标电力传输量的改变可以在充电开始之前或在充电暂停时执行，并且可以在进行中的电力传输循环期间进行，其中在EV中充电或放电正在进行，同时EV装置110和EVSE 210交换消息。
在示例性实施方式中，可以在发起充电会话之前、在EVCC 120向SECC 220发送ChargeParameterDiscoveryRes()消息之前或者当充电暂停时进行目标电力传输量的改变。图10和图11示出根据这种实施方式的改变过程。具体地，图10示出在预定控制模式中暂停充电的状态下的改变处理，并且图11示出在动态控制模式中暂停充电的状态下的改变处理。
参见图10，当SECC 220在预定控制模式中在EV充电处于暂停状态时从认证的EV用户接收到新的能量请求(即，改变目标电力传输量的请求)(步骤500)时，SECC 220可以通过执行例如在日期为2015年5月15日的ISO 15118-3标准的章节7.6.2.1中指定的某个唤醒过程来唤醒EV装置110(步骤502)。在EV装置110唤醒之后，EVCC 120可以向SECC220发送SessionSetupReq消息以恢复暂停的通信会话(步骤504)，该SessionSetupReq消息具有包括暂停的通信会话的SessionID值的消息报头。
在恢复EVCC 120与SECC 220之间的通信会话之后，EVCC 120可以将包括预先设置的能量参数的ChargeParameterDiscoveryReq()消息发送到SECC 220以获得对SECC 220的确认，或者可以发送更新的充电参数以执行与SECC 220的重新协商过程(步骤506)。
具体地，根据本公开的示例性实施方式，SECC 220可以将关于直接输入到EVSE210的或者通过次级参与者接收的EV用户的目标电力传输量的信息转发到EVCC 120，以在与EVCC 120重新协商之后将由EV用户呈现的新的能量请求设置为新的目标电力传输量(步骤508-步骤514)。
具体地，在步骤508中，作为对ChargeParameterDiscoveryReq()消息的响应，SECC220可以向EVCC 120发送ChargeParameterDiscoveryRes消息，包括由EV用户请求的新的目标电力传输量，诸如脱离时间参数、目标SoC参数或最小SoC参数。
在步骤510中，EVCC 120可以基于指示是否允许通过EVSE 210的目标改变请求的BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新目标电力传输量。在BPTControlMode参数具有指示不允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“1”的情况下，EVCC 120可以忽略从SECC 220接收的新的目标电力传输量值。另一方面，在BPTControlMode参数具有指示允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“2”的情况下，EVCC120可以继续与SECC 220重新协商以用从SECC 220接收的新的目标电力传输量值替换现有的能量参数。
在重协商期间，EVCC 120可以向SECC 220发送包括由SECC 220提供的新的目标电力传输量值的PhargeParameterDiscoveryReq()消息，并且SECC 220可以使用包括对最大充电电力配置文件PMax的提供的ChargeParameterDiscoveryRes()消息进行响应(步骤512和514)。随后，EVCC 120可以向SECC 220发送包括新的充电电力配置文件的功率递送请求消息PowerDeliveryReq()(步骤516)，并且SECC 220可以用功率递送响应消息PowerDeliveryRes()响应于EVCC 120。结果，可以根据包括充电电力分布的新调度来执行功率传送。
在替代实施方式中，在步骤510中基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新目标电力传输量可以由SECC而不是EVCC 120来执行。也就是说，当在临时存储从EVCC 120接收到的BPTControlMode参数的状态下，SECC 220通过次级参与者或直接从EV用户接收到改变目标电力传输量的EV用户的请求时，SECC 220可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用新的目标电力传输量。仅当SECC 220确定采用接收的目标电力传输量时，SECC 220可以将接收的目标电力传输量转发到EVCC 120。
当目标电力传输量的改变完成时，SECC 212可以仅考虑最终目标电力传输量，同时忽略改变之前的先前目标。同时，由于改变目标电力传输量的重复请求和目标能量的更新可能导致充电回路中的延迟，因此可以禁止第三协商以防止可能由改变目标电力传输量的重复请求和目标能量的更新所引起的充电回路中的延迟。
参见图11，当在动态控制模式中EV充电处于暂停状态时，SECC 220从认证的EV用户接收到改变目标电力传输量的请求时(步骤520)，SECC 220可以通过执行唤醒过程来唤醒EV装置110(步骤522)。在EV装置110唤醒之后，EVCC 120可以向SECC 220发送SessionSetupReq消息以恢复暂停的通信会话(步骤524)，该SessionSetupReq消息具有包括暂停的通信会话的SessionID值的消息报头。
在恢复EVCC 120与SECC 220之间的通信会话之后，EVCC 120可以将包括预先设置的能量参数的ChargeParameterDiscoveryReq()消息发送到SECC 220以获得对SECC 220的确认，或者可以发送更新的充电参数以执行与SECC 220的重新协商过程(步骤526)。
具体地，根据本公开的示例性实施方式，SECC 220可以将关于直接输入到EVSE210的或者通过次级参与者接收的EV用户的目标电力传输量的信息转发到EVCC 120，以在与EVCC 120重新协商之后将由EV用户请求的目标电力传输量设置为新的能量参数(步骤528-步骤534)。
具体地，在步骤528中，作为对ChargeParameterDiscoveryReq()消息的响应，SECC220可以向EVCC 120发送ChargeParameterDiscoveryRes消息，包括由EV用户请求的新的目标电力传输量。此时，新的目标电力传输量可以是目标SOC参数或最小SOC参数，并且脱离时间参数可以已经包括在ChargeParameterDiscoveryRes()消息中。
在步骤530中，EVCC 120可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC220接收的新目标电力传输量。在BPTControlMode参数具有指示不允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“1”的情况下，EVCC120可以忽略从SECC 220接收的新的目标电力传输量值。另一方面，在BPTControlMode参数具有指示允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“2”的情况下，EVCC 120可以继续与SECC 220重新协商以用从SECC 220接收的新的目标电力传输量值替换现有的能量参数。
在重协商期间，EVCC 120可以向SECC 220发送包括由SECC 220提供的新的目标电力传输量值的PhargeParameterDiscoveryReq()消息，并且SECC 220可以用ChargeParameterDiscoveryRes()消息来响应(步骤532和534)。
之后，EVCC 120可以向SECC 220发送功率递送请求消息PowerDeliveryReq()(步骤536)，并且SECC 220可以用功率递送响应消息PowerDeliveryRes()响应于EVCC 120，并且可以执行到EV装置110的功率传送。根据本实施方式，由SECC 220确定包括最大充电电力分布PMax的新充电电力分布，并且可以根据由SECC 220确定的计划表来执行充电。
在替代实施方式中，在步骤530中基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新目标电力传输量可以由SECC而不是EVCC 120来执行。也就是说，当在临时存储从EVCC 120接收到的BPTControlMode参数的状态下，SECC 220通过次级参与者或直接从EV用户接收到改变目标电力传输量的EV用户的请求时，SECC 220可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用新的目标电力传输量。仅当SECC 220确定采用接收的目标电力传输量时，SECC 220可以将接收的目标电力传输量转发到EVCC 120。
在本公开的另一个实施方式中，可以在电力传输循环期间进行目标电力传输量的改变。图12和图13示出这样的实施方式。详细地，图12示出当充电回路在预定控制模式中正在进行时的改变处理，并且图13示出当充电回路在动态控制模式中正在进行时的改变处理。
参见图12，当充电回路在调度控制模式中正在进行时，EVCC 120和SECC 220可以交换ChargeLoopReq/Res消息对或者ChargingStatusReq/Res消息对，以检查由EVSE 210的功率计238测量的计量值并且保持通信会话活跃。
如图14的模式图中所示，ChargeLoopReq()消息可以包括：DisplayParameters，其是可以在EVSE 210或者直接或间接连接到EVSE 210的另一装置上显示的参数；MeterinfoRequested参数，其指示仪表值是否被请求；Dynamic_{CS|CD}ReqControlMode参数，用于提供和设置用于动态模式充电的参数；BPT_Dynamic_{CS|CD}ReqControlMode参数，用于提供和设置用于动态模式BPT的参数；Scheduled_{CS|CD}ReqControlMode参数，用于提供和设置用于调度模式充电的参数；BPT_Scheduled_{CS|CD}ReqControlMode参数，用于提供和设置用于预定的模式BPT的参数。
如图15的模式图所示，DisplayParameters元素可包括：指示EV可随当前SoC行进的预期距离范围的CurrentRange、指示达到最大SoC所需的剩余时间的RemainingTimeToMaximumSOC、指示达到目标SoC所需的剩余时间的RemainingTimeToTargetSOC、指示达到大块SoC所需的剩余时间的RemainingTimeToBulkSOC、指示达到最小SoC所需的剩余时间的RemainingTimeToMinimumSOC、指示从EV的观点来看充电是否完成的ChargingComplete、指示从EV的观点来看快速充电是否完成的BulkChargingComplete、指示当显示的SoC等于100％时以KWh为单位存储在电池中的电能的计算量的BatteryEnergyCapacity以及指示入口温度过高以至于不能接受特定操作条件的InletHot。
具体地，根据本公开，除了当前SoC(当前SoC)和指示充电之后EV所需的SoC的最小水平的最小SoC(最小SoC)之外，显示参数可以包括目标SoC(目标SoC)。当BPTControlMode参数被EV用户设置为“2”时，包括当前SoC、最小SoC和TargetSoC的显示参数的元素可以在目标电力传输量的改变之前或之后或者在EVSE 210处直接通过次级参与者提供给EV用户，或者不考虑改变。
同时，如图16的模式图中所示，ChargeLoopRes()消息可以包括指示EVSE 210的状态的EVSEStatus参数、指示在当前服务会话期间充电的能量的Meterinfo参数、指示EVSE请求的目标频率的EVSETargetFrequency参数、提供和设置用于动态模式充电的参数的Dynamic_{CS|CD}ResControlMode参数、提供和设置用于动态模式BPT的参数的BPT_Dynamic_{CS|CD}ResControlMode参数、提供和设置用于调度模式充电的参数的Scheduled_{CS|CD}ResControlMode参数以及提供和设置用于调度模式BPT的参数的BPT_Scheduled_{CS|CD}ResControlMode参数。此外，ChargeLoopRes()消息可以包括指示SECC220希望EVCC 120执行的动作的EVSENotification参数。EVSENotification参数是枚举类型参数，并且可以具有诸如“停止充电(StopCharging)”、“重新协商(Renegotiation)”、“服务重新协商(ServiceRenegotiation)”、“暂停(Pause)”或“终止(Terminate)”的值。
具体地，根据本公开，ChargeLoopRes()消息可以包括与EV用户通过改变目标电力传输量的请求而请求的新能量相关的参数元素，即，指示充电过程的终止时间的脱离时间(DepartureTime)、目标SoC(TargetSoC)和最小SOC(MinimumSoC)元素。
参见图12，当在充电循环期间从认证的EV用户接收到改变目标电力传输量的请求(步骤540)时，SECC 220可以向EVCC 120发送ChargeLoopRes()消息，ChargeLoopRes()消息是对ChargeLoopReq()消息的响应消息，其包括在改变EV用户的目标电力传输量的请求中所包括的新的目标电力传输量，例如，脱离时间、目标SoC或最小SoC(步骤542和步骤544)。此时，SECC 220可以将ChargeLoopRes()消息中的EVSENSotification参数的值设置为“重新协商”，以触发调度控制模式中的重新协商。
在步骤546，EVCC 120可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新目标电力传输量。在BPTControlMode参数具有指示不允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“1”的情况下，EVCC 120可以忽略从SECC 220接收的新的目标电力传输量值。另一方面，在BPTControlMode参数具有指示允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“2”的情况下，EVCC 120可以继续与SECC 220重新协商以用从SECC 220接收的新的目标电力传输量值替换现有的能量参数。
详细地，在接收到其中EVSENotification参数的值被设置为“重新协商”的PhargeLoopRes()消息时，EVCC 120可以向SECC 220发送包括由SECC 220提供的新的目标电力传输量值的PhargeParameterDiscoveryReq()消息(步骤548)。例如，响应于ChargeParameterDiscoveryReq()消息，SECC 220可以向EVCC 120发送包括最大充电电力分布(PMax)的PhargeParameterDiscoveryRs()消息(步骤550)。随后，EVCC 120可以将包括新的充电电力配置文件的功率递送请求(PowerDeliveryReq())消息发送到SECC 220(步骤552)，并且SECC 220可以用功率递送响应(PowerDeliveryRe())消息响应于EVCC120(步骤554)。因此，可以根据包括充电电力分布的计划表来执行电力传输。
根据本实施方式，可以在EVCC 120与SECC 220之间的ChargeLoopReq/Res消息对的交换被停止的状态下执行步骤548-步骤554。然而，步骤548-步骤554可以通过EVCC 120与SECC 220之间的多路复用通信来执行，而EVCC 120与SECC 220之间的ChargeLoopReq/Res消息对的交换是分开地执行的。
EVCC 120和SECC 220可以通过继续Charge LoopReq/Res消息对的交换来保持通信会话活动，使得EV 100的充电可以继续(步骤556-步骤562)。
参见图13，当充电回路在动态控制模式中正在进行时，EVCC 120和SECC 220可以交换ChargeLoopReq/Res消息对或者ChargingStatusReq/Res消息对，以检查由EVSE 210的功率计238测量的仪表值并保持通信会话活跃。
当在充电循环期间从认证的EV用户接收到改变目标电力传输量的请求时(步骤570)，SECC 220可以向EVCC 120发送ChargeLoopRes()消息，ChargeLoopRes()消息是对ChargeLoopReq()消息的响应消息，其包括在改变EV用户的目标电力传输量的请求中所包括的新的目标电力传输量，例如，脱离时间、目标SoC或最小SoC(步骤572和574)。
在步骤576，EVCC 120可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新目标电力传输量。在BPTControlMode参数具有指示不允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“1”的情况下，EVCC 120可以忽略从SECC 220接收的新的目标电力传输量值。另一方面，在BPTControlMode参数具有指示允许通过EVSE 210的目标改变请求的值“2”的情况下，EVCC 120可以继续与SECC 220重新协商以用从SECC 220接收的新的目标电力传输量值替换现有的能量参数。
即，EVCC 120可以将包括由SECC 220提供的新的目标电力传输量值的VhargeLoopReq()消息发送到SECC 220(步骤578)，并且SECC 220可以考虑EVCC 210的内部调度来确定新的充电电力配置文件。EVCC 120和SECC 220可以通过继续Charge LoopReq/Res消息对的交换来保持通信会话活动，使得EV 100的充电可以继续(步骤580-步骤584)。
根据图10至图13中所示的实施方式，EVCC 120可以基于BPTControlMode参数来确定是否采用从SECC 220接收的新的能量请求作为目标电力传输量。如果在充电循环之前能量请求改变，则EVCC 120和SECC 220可以通过重新协商重置目标电力传输量。如果在充电循环正在进行中时能量请求被改变，则EVCC 120和SECC 220可以在调度的控制模式的情况下重新协商。然而，在动态控制模式的情况下，EVCC 120可以向SECC 220发送与从SECC 220接收的能量请求相对应的新的目标电力传输量，并且SECC 220可以考虑EVSE 210的内部调度来确定新的充电电力分布。
为了执行这样的处理，由EVCC 120发送到SECC 220的ChargeParameterDiscoveryRes()消息可以包括诸如离开时间、目标SoC和最小SoC的元素。由SECC 220发送到EVCC 120的ChargeLoopRes()消息可以包括与那些元素相同或相似的元素。然而，用于实现本公开的方法的在EVCC 120和SECC 220之间交换的信息或者携带这样的信息的消息不限于此。
同时，根据本公开的示例性实施方式，当SECC 220向EvCC 120发送要被设置为目标电力传输量的新的能量请求时，SECC 220可以在图16所示的ChargeLoopRes()消息中的CSResControlMode参数中指定确认时间限制，以请求EVCC利用指示在确认时间限制内EVCC120是否已经完成改变目标电力传输量的信息来响应。在来自SECC 220的ChargeLoopRes()消息中指定确认时间限制的情况下，EVCC 120可以向SECC 220发送在确认时间限制内对目标电力传输量的改变的确认。
例如，SECC 220可以在AC_BPT能量传输模式中传送CSResControlMode参数，即BPT_Dynamic_CSResControlMode参数。如图17所示，BPT_Dynamic_CSResControlMode参数可以包括指示新的目标SoC的值或存在的NewTargetSoC元素和/或指示新的最小SoC的值或存在的NewMinimumSoC元素。在NewTargetSoC元素或NewMinimumSoC元素被包括在BPT_Dynamic_CSResControlMode参数中的情况下，该参数还可以包括BPTAckMaxDelay元素。BPTAckMaxDelay元素指示时间，以秒表示，其中需要确认从消息被发送的时间点。
如果BPTAckMaxDelay元素被包括在由SECC 220发送到EVCC 120的ChargeLoopRes()消息中，则EVCC 120可以通过例如向SECC 220发送诸如“New TargetSoC Accepted”或“New MinimumSoC Accepted”的信息来确认目标电力传输量的改变。该信息可以通过例如后续ChargeLoopReq()消息中的预留字段来传送。由于在特定时间段内对EVCC 120的确认，SECC 220可以在短时间段内向EV用户通知目标电力传输量的改变。
同样在DC_BPT能量传输模式中，SECC 220可以传送CDResControlMode参数，即，BPT_Dynamic_CDResControlMode参数。如图18所示，BPT_Dynamic_CDResControlMode参数可以包括指示新目标SoC的值或存在的NewTargetSoC元素和/或指示新最小SoC的值或存在的NewMinimumSoC元素。在NewTargetSoC元素或NewMinimumSoC元素被包括在BPT_Dynamic_CSResControlMode参数中的情况下，该参数还可以包括BPTAckMaxDelay元素。BPTAckMaxDelay元素指示以秒表示的时间，其中从消息被发送的时间点做出确认。
虽然以上已经描述了AC_BPT能量传输模式和DC_BPT能量传输模式中的实例，但是改变的确认可应用于其他能量传输模式，即，AC、DC、WPT、AC_ACD、DC_ACD、WPT_ACD、WPT_BPT、AC_ACD_BPT、DC_ACD_BPT和WPT_ACD_BPT模式。
图19是根据本公开示例性实施方式的充电站200的框图。充电站200可以包括至少一个处理器222、存储器224、存储装置226、通信接口228、供电侧电源电路230、输入接口装置270和输出接口装置272。在充电站200的组件中，包括处理器222和存储器224的组件中的至少一些可以通过总线连接以交换数据。可基于图2或图3中所示的EVSE 210来配置充电站200。处理器222、存储器224和由处理器222执行的程序指令可以实现EVSE 210的SECC 220。
处理器222可以执行存储在存储器224和/或存储装置226中的程序指令。处理器222可以是至少一个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或适合于执行根据本披露的过程的任何其他种类的专用处理器。
存储器224可以包括例如诸如只读存储器(ROM)的易失性存储器和诸如随机存取存储器(RAM)的非易失性存储器。存储器224可以加载存储在存储装置226中的程序指令以提供给处理器222，使得处理器222执行程序指令。
存储装置226可以包括适合于存储程序指令和数据文件的无形记录介质。能够存储可由计算机系统读取的数据的任何设备可用于存储。存储介质的实例可包括诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质、诸如致密盘只读存储器(CD-ROM)和数字视频盘(DVD)的光介质、诸如软光盘的磁光介质以及诸如ROM、RAM、闪存和固态驱动器(SSD)的半导体存储器。
当由处理器222执行时，程序指令可以使处理器222：响应于EV的请求设置目标电力传输量；允许EV用户通过不经过EV的路径接入；通过路径从EV用户接收用于改变目标电力传输量的改变请求；向EV发送包含新的能量请求的预定消息，新的能量请求包括在改变请求中；从EV接收将新的能量请求指定为新目标电力传输量的参数设定消息；以及允许根据改变的目标电力传输量来执行电力传输。
通信接口228包括WLAN接口、PLC模块240、P2PS控制器260和网关280，以及图2或图3所示的充电站200，并使充电站200能够与外部装置通信。供电侧电源电路230可以在由处理器222执行的程序指令的控制下将电力从电网传送到EV 100或者从EV 100传送到电网。输入接口装置270允许运营商或EV用户输入操作命令或信息，并且输出接口装置272显示充电站200的操作状态或处理结果。在执行根据本公开的改变目标电力传输量的方法的同时，输入接口装置270允许EV用户直接输入改变目标电力传输量的请求，并且输出接口装置272可以显示改变请求的结果。
如上，可以通过存储在计算机可读无形记录介质上的计算机可读程序代码或指令来实现根据本公开的示例性实施方式的装置和方法。计算机可读记录媒质包括存储能够由计算机系统读取的数据的所有类型的记录装置。计算机可读记录媒质可以分布在通过网络连接的计算机系统上，使得可以以分布式方式存储和执行计算机可读程序或代码。
计算机可读记录媒质可包括专门被配置为存储和执行程序指令的硬件装置，诸如ROM、RAM和闪存。程序指令不仅可包括由编译器生成的机器语言代码，而且可包括可由计算机使用解释器等执行的高级语言代码。
上文在装置的上下文中描述的本发明的一些方面可指示对根据本发明的方法的对应描述，且块或装置可对应于方法的操作或操作的特征。类似地，在该方法的上下文中描述的一些方面可以由与其对应的块、项或设备的特征表示。例如，该方法的一些或所有操作可以通过使用诸如微处理器、可编程计算机或电子电路的硬件设备来执行。在一些示例性实施方式中，该方法的一个或多个最重要的操作可以由这样的装置执行。
在一些示例性实施方式中，诸如现场可编程门阵列(field-programmable gatearray)的可编程逻辑器件可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。现场可编程门阵列可与微处理器一起操作以执行本文描述的方法中的一者。一般来说，方法可优选地由某一硬件装置执行。
虽然上面已经相对于其示例性实施方式描述了本公开，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离在所附权利要求中限定的本公开的精神和范围的情况下，可做出各种变化和修改。

Claims (20)

1.一种改变目标电力传输量的方法，包括：
接收用于改变所述目标电力传输量的改变请求；
向所述EV发送包括新的能量请求的预定消息，所述新的能量请求包括在所述改变请求中；
从所述EV接收将所述新的能量请求指定为新的目标电力传输量的参数设定消息；并且
允许根据所述新的目标电力传输量来执行电力传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标电力传输量是从脱离时间、目标充电状态或最小充电状态中选择出的一项。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述参数设定消息包括：
与所述EV重新协商充电配置文件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，与所述EV重新协商所述充电配置文件包括：
响应于所述参数设定消息，向所述EV发送包括对最大充电电力的提供的参数设定响应消息。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在接收用于改变所述目标电力传输量的请求之前，通过所述路径将所述目标电力传输量提供给所述EV用户。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在接收用于改变所述目标电力传输量的请求之前，从所述EV接收指示允许通过所述路径的改变的预定的配置参数，
其中，发送包括所述新的能量请求的预定消息包括：
根据所述配置参数检查所述EV的许可；
当所述EV允许通过所述路径的改变时，将所述预定消息发送到所述EV；以及
当所述EV不允许通过所述路径的改变时，忽略所述改变请求。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，发送包括所述新的能量请求的所述预定消息包括：
在所述预定消息中指定预定的确认时限，以便所述EV在所述确认时限内发送改变确认，
所述方法进一步包括：
在从所述EV接收到所述改变确认后，通知所述EV用户改变完成。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过外部装置接收所述EV用户的接入请求和所述改变请求，所述外部装置能够通过预定网络连接到所述充电站。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述充电站通过所述充电站的用户接口从所述EV用户直接接收所述EV用户的接入请求和所述改变请求。
10.一种充电站设备，用于传输到电动车辆EV或来自电动车辆的电力，所述充电站设备包括：
存储器，具有存储在其中的程序指令；以及
处理器，耦接至所述存储器并且被配置为执行存储在所述存储器中的所述程序指令，
其中，所述程序指令在由所述处理器执行时使所述处理器：
响应于所述EV的请求来设置目标电力传输量；
允许EV用户通过不经过所述EV的路径接入；
通过所述路径从所述EV用户接收用于改变所述目标电力传输量的改变请求；
向所述EV发送包括新的能量请求的预定消息，所述新的能量请求包括在所述改变请求中；
从所述EV接收将所述新的能量请求指定为新的目标电力传输量的参数设定消息；并且
允许根据所述新的目标电力传输量来执行电力传输。
11.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，所述目标电力传输量是从脱离时间、目标充电状态和最小充电状态中选择出的一项。
12.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，使所述处理器接收所述参数设定消息的所述程序指令被配置为使所述处理器：
与所述EV重新协商充电配置文件。
13.根据权利要求12所述的充电站设备，其中，被配置为使所述处理器与被配置为使所述处理器与所述EV重新协商所述充电配置文件的所述程序指令使所述处理器：
响应于所述参数设定消息，向所述EV发送包括对最大充电电力的提供的参数设定响应消息。
14.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，所述程序指令进一步使所述处理器：
在接收用于改变所述目标电力传输量的请求之前，通过所述路径将所述目标电力传输量提供给所述EV用户。
15.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，所述程序指令进一步被配置为使所述处理器：
在接收用于改变所述目标电力传输量的请求之前，从所述EV接收指示允许通过所述路径的改变的预定的配置参数，
其中，使所述处理器发送包括所述新的能量请求的预定消息的所述程序指令进一步使所述处理器：
根据所述配置参数检查所述EV的许可；
当所述EV允许通过所述路径的改变时，将所述预定消息发送到所述EV；以及
当所述EV不允许通过所述路径的改变时，忽略所述改变请求。
16.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，使所述处理器发送包括所述新的能量请求的预定消息的所述程序指令使所述处理器：
在所述预定消息中指定预定的确认时限，以便所述EV在所述确认时限内发送改变确认，
其中，所述程序指令进一步使所述处理器：
在从所述EV接收到所述改变确认后，通知所述EV用户改变完成。
17.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，通过外部装置接收所述EV用户的接入请求和所述改变请求，所述外部装置能够通过预定网络连接到充电站。
18.根据权利要求10所述的充电站设备，其中，所述充电站设备还包括：
用户接口，被配置为从所述EV用户直接接收所述EV用户的访问请求和所述改变请求。
19.一种在电动车辆中改变目标电力传输量的方法，包括：
将由EV用户指定的输入目标电力传输量提供给充电站以设置所述目标电力传输量；
根据由所述EV用户设置的设定，确定是否允许通过经过所述充电站而不经过所述EV的路径的改变；
通过所述路径从所述充电站接收由所述EV用户向所述充电站提出的包括新的能量请求的预定消息；以及
检查许可，并且当所述EV允许通过所述路径的改变时，将指定所述新的能量请求作为新的目标电力传输量的参数设定消息发送到所述充电站，使得所述目标电力传输量改变。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，检查所述许可包括：
将包括许可信息的预定配置参数发送到所述充电站。
CN202180061379.5A 2020-07-13 2021-07-13 目标电力传输量改变方法和用于实施其的电力传输设备 Pending CN116194327A (zh)

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