TWI487241B - 充電站與電動交通工具間之連接技術 - Google Patents

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Description

充電站與電動交通工具間之連接技術 發明領域
本標的係有關於用於將一充電站連接至一電動交通工具之一方法及一裝置。
 發明背景
電動交通工具的使用有可能解決目前許多個人交通問題：它們行駛所需的電力可以以一環保方式來產生，即交通工具自身不排放氣體，噪音污染被降低，而且鑒於其所運用的原理，電力驅動本身能夠得到比引擎驅動更高的效率，因為引擎需燃燒化石燃料。
然而，電動交通工具之廣泛、大規模使用還要求為充電能量提供一簡單且廣泛的可能性，就像已知的用於液體燃料之充電站之網路。這同樣要求解答關於此類充電方式之成本問題。儘管目前電力供應基礎設施至少在全國範圍內是可用的，但是例如，電源插座處所消耗的能量不易按照每一消費者細分與及時確定、在適當情況下予以限制及當場收費。
然而，為了建造任何人都可用的充電站(例如公共充電站)，且使它們能被實際應用，該等充電站也必須像液體燃料用幫浦一樣易於操作，還要能夠對該充電方式進行類似可能的限制及計費。換句話說，從交通工具使用者的角度而言，改變需盡可能少。
當前致力於標準化一電動交通工具與一充電站間之通訊。目的尤其旨在標準化主要充電參數，諸如充電站準備充電之信令(signalling)，電動交通工具準備充電之信令及充電站供應至電動交通工具的一電源額定值之信令。因此有一份DIN IEC 61851-1之草案，其描述對電動交通工具之傳電充電系統的一般要求。
根據此標準，電動交通工具僅可接收關於充電站之一最大持續額定電流之資訊，此資訊藉由信號之脈波占空因數的脈寬調變(PWM)方式傳輸。回應於一此類信號，電動交通工具可通知充電站現已準備好接收充電電流，之後該充電站致能該充電電流。充電站與電動交通工具之間的此通訊經由一引示導線進行，引示導線較佳地是無源的且僅可傳遞資訊。
然而，對於能量供應公司及電動交通工具之使用者兩者而言，不僅充電電流易於接收及接通是重要的；還需要在交通工具與充電站之間交換其它資訊，其被稱為補充充電參數且允許根據使用者來收費。此外，必須可以商定不同的充電參數，諸如例如電動交通工具與充電站之間的不同電流強度及不同參考額定值。此外，應當可以在充電站及電動交通工具之間交換關於電動交通工具或其使用者的身分之資訊及關於充電站身分之資訊。標準草案並未對此類資料之交換作規定。
 發明概要
上文推斷出的該等缺點提出目的是以下之標的：確保電動交通工具與充電站之間的通訊以經由能量導線商定補充充電參數。
依據該標的，此目的由一種用於將一電動交通工具連接至一充電站之方法來實現，該方法包括以下步驟：a)在連接至一充電站之一第一引示導線上接收一通訊信號，其包含對傳遞主要充電參數之一充電站端請求，b)在連接至該充電站之一能量導線上傳遞至少一個充電參數信號，其至少包含關於補充充電參數之資訊，c)根據按照b)傳遞的該等補充充電參數，經由該能量導線實現一充電電流之一釋放。
能量供應商試圖將稱作“智慧”充電站者連接至“智慧”交通工具。此涉及到補充充電參數經由該能量導線之傳遞。然而，就專門操作之交通工具而言，此方法是成問題的，因為標準並不遵守經由該能量導線之通訊。這阻止此類交通工具可被連接至“智慧”充電站，因為此等交通工具不能控制經由該能量導線商定該補充充電參數。
現已被發現，主要充電參數之交換，尤其是從充電站至電動交通工具之一電源額定值之交換不足以允許對所獲充電電流進行可靠地計費。此方法尤其需要使用者在各個情況下在充電站端指明付費資訊中的至少一項。為了方便起見，並未期望於此。相反，付費資訊應該在電動交通工具與基站之間交換，而實質上與使用者輸入無關。
目前，如果一電動交通工具不是傳遞此類型之補充充 電參數的，則建議在電動交通工具與充電站之間提供在充電站端連接至能量導線及第一控制導線的一裝置。在交通工具端，此裝置連接至一第二引示導線及一能量導線。當主要充電參數在該裝置中遭接收後，該裝置可藉由以此方式連接在基站與交通工具間之裝置在能量導線上與充電站交換有補充充電參數之資訊。電動交通工具不會主動參與此補充充電參數之傳遞。
經由一第二引示導線，電動交通工具可僅從該裝置接收到關於以下事實之資訊：充電電流已遭釋放或準備釋放且如有必要，還有關於電源之額定值之資訊。此可以以在第二引示導線上傳遞至電動交通工具之一主要充電參數的形式發生。
此裝置執行允許交換合約參數及網路參數之“智慧”通訊。合約參數之範例包括協議合約約定之電價、協議合約約定之充電限制，例如最大可獲電流強度、用戶身份證明以及諸如此項。特定的，用戶身份證明可由插入式裝置來執行。特定的，此裝置可儲存有用戶身份證明或向一使用者請求此用戶身份證明。此可以一非接觸方式發生，例如，可經由一使用者隨身攜帶的詢答機來產生。另外，網路參數可被商定，諸如例如瞬時最大可獲電流強度。在整個充電過程中，還可調整補充充電參數，其中在此情況下，即使在充電過程期間，補充充電參數也可經由能量導線在充電站及裝置間傳遞。
另外，該裝置可提供與所獲能量之數量有關的資訊連 同用戶身份證明，此資訊係從充電站獲得，且該裝置可將該資訊發送回充電站。此確保對所獲能量進行可靠地計費，其中電動交通工具本身並不具有此等能力。
根據此標的之方法允許將僅可交換主要充電參數之電動交通工具連接至請求補充充電參數之充電站以釋放一充電電流。
補充充電參數已交換後，該裝置可根據已傳遞之補充充電參數經由能量導線釋放充電電流。然而，首先交通工具可經由一第二引示導線被告知充電電流是可得的。此資訊可以以一標準方式提供，因為交通工具僅需被告知一充電電流是可得的。如果交通工具經由第二引示導線確認此資訊，則釋放可發生。為此目的，一釋放信號可經由第一引示導線傳遞至充電站。釋放信號還可能直接經由能量導線傳遞至充電站。充電站致能充電電流。其它補充充電參數在交通工具中是未知的且不傳遞至交通工具。
電動交通工具可以是只具有一電動馬達的一交通工具，也可以是具有一電動馬達和一內燃機兩者之一交通工具，例如，內燃機為諸如一火花點火引擎或是另一類型的引擎。充電站既可以是一公用充電站又可以是只有特定一群人才可使用之一充電站。此充電站也可以是一行動充電站。該充電站可以從一電力網獲得電力、將電能存儲在積電器中或具有允許產生電能之一發電機。充電站及電動交通工具之間的連接可藉由一電纜線組機電式地形成。
引示導線與能量導線可共同引入一電纜線組中。至少 一個電纜線組可以固定連接至充電站或固定連接至電動交通工具。電纜線組可以包含大量個別導線。特定的，電纜線組可包含用於傳輸充電電流之電源導線(能量導線)及一引示導線。充電電流可以是直流電、交流電或三相電流。
一有利實施例提出對充電參數之一串列傳遞之請求接收於第一引示導線上。例如，可以以一標準方式請求充電參數之串列傳遞。例如，此可包含施加在引示導線上以一特定方式調變之一信號。
一有利實施例提出該通訊信號是一脈寬調變信號。這可具有以下技術效果：允許產生該等信號、將該等信號疊加在一DC電壓位準上及利用簡單裝置實施該等信號的檢測。脈寬調制信號之上限可能對應於引示導線上之直流電壓位準。脈寬調制信號之下限可能對應於一負電壓。特定的，脈寬調制信號之下限可能對應於其值等於引示導線上之DC電壓位準的一負電壓。
一有利實施例提出對通訊之請求以通訊信號之脈波占空因數編碼。此可能是對串列通訊之一請求。特定的，該通訊信號可以是90%的一脈波占空因數。當接收到一相應PWM信號時，補充充電參數經由能量導線之傳遞可在安裝於電動交通工具和交通工具間之裝置中觸發。例如，此標準信號可以是由引示導線上的一第一預定DC電壓位準產生而成。
一第一預定DC電壓位準可透過將一預定DC電壓位準施加於充電站端之一引示導線而產生於此引示導線上。在此情況下，該DC電壓位準是減去任何疊加於引示導線上的時變信號電壓後獲得的DC電壓。
一有利實施例還提出通訊信號具有一第一DC電壓位準及根據通訊信號在第一引示導線上產生一第二DC電壓位準。例如，在安裝於充電站與電動交通工具之間的裝置中，通訊信號可響應於通訊信號之接收以一符合標準之方式更改，使得關於一符合標準之交通工具之連接對充電站進行模擬。例如，當電動交通工具與該裝置一起連接至一僅符合標準之充電站時這可能是需要的。該裝置進而必須以一符合標準之方式作出反應。例如，此可能是由於以下一事實：通訊信號之DC電壓位準由該裝置以一方式降低，使得該降低可在充電站中檢測出來。
一有利實施例提出步驟a)-c)由與充電站和電動交通工具部分分離之一通訊單元執行。如上文所述，形成為一通訊單元之一裝置可提供於一充電站與一電動交通工具之間。此裝置可由一第一電纜連接至一充電站且由一第二電纜連接至一電動交通工具。通訊單元允許對傳遞主要充電參數之一請求首先接收於輸入端之引示導線上，以便隨後在能量導線上與充電站商定補充充電參數。
相對於電動交通工具，通訊單元可反映出充電站之功能。此意味著在電動交通工具之方向中之輸出端上，通訊單元中安排有通訊裝置，該通訊裝置根據充電站之通訊單元遭模型化且以一標準化方式及/或相同於從充電站經由第一引示導線到通訊單元之通訊的一方式再生從通訊單元經由第二引示導線到電動交通工具之通訊。因此相對於電動交通工具，通訊單元看來好像是一充電站。相對於通訊單元，電動交通工具僅需以一標準方式運轉。補充充電參數經由能量導線由通訊單元商定。
一有利的實施例提出，在步驟b)後關於充電參數之資訊傳遞成功時，實施步驟c)。現已發現，在引示導線上接收到對傳遞之一請求後，補充充電參數可經由能量導線傳遞。因此在步驟b)中，多個補充充電參數經由能量導線與充電站進行交換。例如，此等充電參數可以是合約參數及網路參數，且例如在充電持續期間是可變的。如果補充充電參數已被成功傳遞，則可釋放充電電流。例如，此釋放可按充電站之方向經由第一引示導線且/或能量導線發生。
電動交通工具允許充電電流經由第二引示導線釋放。此可發生於補充充電參數商定之後及以充電站方向經由第一引示導線及/或能量導線釋放之前。電動交通工具經由能量導線接收充電電流而無需與充電站交換補充充電參數。
一有利實施例還提出，在步驟b)後關於補充充電參數之資訊未傳遞成功時，作為步驟c)之一可選擇方式，至少包含一電源之一額定值之一充電信號在連接到電動交通工具之一第二引示導線上發出。現已發現，當通訊單元連接在充電柱與電動交通工具之間時，補充充電參數之傳遞並不一直可行。例如，當充電柱是僅以一標準方式進行通訊之一“傳統”充電柱時，情況就會這樣。此標準通訊使對串列通訊之一請求或一電源之一額定值藉由一調變的、較佳地為脈寬調變的信號接收於第一引示導線上。通訊單元首先可嘗試經由能量導線與充電站交換補充充電參數。如果充電站不支持此項功能，則此通訊失敗。在此情況下，通訊單元可得出所連接之充電站僅是傳統的。相對於電動交通工具，通訊單元進而可經由連接至電動交通工具之第二引示導線以一傳統方式傳遞一電源之一額定值。此還可經由一調變的、較佳地為脈寬調變的信號進行。在此組態中，相對於通訊單元，充電站以一標準方式運轉。另外，通訊單元相對於交通工具也以一標準方式運轉且相對於電動交通工具實質上反映出充電站之功能。即，通訊單元發信通知電動交通工具可利用根據一電源之額定值所確定之電流來充電。通訊單元以充電站與電動交通工具之間的一“通道”方式發揮作用，而無需與充電站在能量導線上交換補充充電參數。
一有利實施例還提出，當在第一引示導線上接收到包含一電源之一額定值的一充電信號時，在一第二引示導線上發出一相應的充電信號。例如，充電站可能是一傳統充電站，不會將對串列通訊之一請求經由第一引示導線傳遞至通訊單元，而僅傳遞一電源之一額定值。此充電信號之傳遞可能是符合標準的。在此情況下，通訊單元可能推斷出充電站不能交換任何補充充電參數。此導致在第二引示導線上發出與在第一引示導線上接收到的充電信號相對應之一充電信號。
一有利的實施例還提出，充電參數信號藉由一電力線通訊(PLC)模組遭調變到能量導線上。例如，通訊單元可以以一方式啟動一PLC數據機使得PLC數據機將至少包含補充充電參數之充電參數信號調變至能量導線上。通訊單元允許經由能量導線及PLC數據機與充電站進行通訊。此允許補充充電參數經由能量導線遭交換，而電動交通工具無需知道補充充電參數。
另一標的為包含接收裝置及通訊裝置之一裝置，接收裝置受組配以經由一第一引示導線接收包含對傳遞主要充電參數之一充電站端請求之一通訊信號，通訊裝置受組配以在電氣連接至一充電站之一能量導線上以一方式傳遞至少包含關於補充充電參數之資訊之至少一個充電參數信號，使得根據所傳遞之充電參數，可經由能量導線實現一充電電流的釋放。
該裝置可以是通訊單元，在此情況下其將一釋放信號發送至充電站，以經由能量導線釋放充電電流。
該裝置是所謂的ID盒，其作為一通訊單元連接在充電站與電動交通工具之間。該裝置還可以改裝到一現有交通工具中。在此情況下，該裝置可安裝於交通工具中一構造空間中。該裝置還可作為一配接器插頭附接到交通工具中之充電插座且相對於充電電纜作為交通工具之一插座。在充電站端，包含能量導線與引示導線之一第一電纜可插進該裝置。同樣包含一能量導線和一第二引示導線之一第二電纜可插進電動交通工具端。在該裝置中，能量導線可從充電站端輸入至交通工具端輸入發生短路。分接頭允許關於補充充電參數之充電參數信號調變到能量導線上且從能源導線分接而出。此允許充電參數信號與充電站通訊。
一有利實施例提出接收裝置可連接至第一引示導線。例如，此可經由一插頭(plug contact)實現。例如一標準的、多極的(例如7極或6極)插頭可接收一第一電纜線組且插進該裝置。例如，此插頭可包含一個三相電流網路之三相(L1、L2、L3)，一中性導線(N)及一接地導線(PE)。還可以提供一引示導線和另一接地導線。
根據一有利實施例，傳輸裝置還可提供在該裝置中。例如，傳輸裝置可在交通工具端連接至連接到一電動交通工具的一第二引示導線。例如，可提供可藉以接觸第二引示導線的一第二插頭。因此傳輸裝置可經由一第二電纜線組連接至交通工具。在第二電纜線組中可能會提供多根導線，例如6根或7根。如上文所述，在此情況下，除了一第二引示導線及一第二接地導線外，還可提供能源導線(L1、L2、L3、N、PE)。
該裝置中之傳輸裝置可根據提供在充電站中之傳輸裝置模型化。這意味著該裝置中之傳輸裝置可以遭形成以與安裝於一充電站中之通訊裝置一致且以一標準方式操作。即，例如，傳輸裝置可以向電動交通工具之方向發出可包含一電源之額定值的標準通訊信號。由傳輸裝置發出之信號可遭調變，較佳地遭脈寬調變。例如，利用傳輸裝置發出之信號可對電動交通工具指出一基礎設施已準備好供應能量。在交通工具端，向傳輸裝置指出交通工具已經準備接收能量之一開關可響應於此類型之一信號遭切換。接收到交通工具準備好接受能量之此信號后，該裝置可經由第一導線或經由能源導線將充電電流之釋放傳遞至充電站，據此充電站經由能源導線釋放充電電流。
一有利實施例還提出，控制裝置啟動通訊裝置以將信號調變到能量導線上。例如，控制裝置可提供於該裝置中。控制裝置還可控制接收裝置及評估在接收裝置上接收到之信號。此外，控制裝置啟動傳輸裝置及評估在傳輸裝置上接收到之信號。還可藉由控制裝置以一方式啟動接收裝置，使得接收裝置經由第一引示導線將一信號傳遞至充電站。此外，控制裝置可以以一方式啟動傳輸裝置，使得信號經由第二引示導線傳遞至電動交通工具。
一有利實施例還提出，通訊裝置和接收裝置安裝在與充電站及電動交通工具分離之一外殼中。例如，此獨立外殼可組配有兩個插座，提供了一第一插頭及一第二插頭。例如，第一插頭可在充電站端且連接至一充電站而第二插頭可連接至交通工具端之一交通工具。插頭各可接收能源導線。在外殼中，能源導線可環穿過該等插頭。外殼可作為一改裝套件整合到一交通工具中。外殼可適合於交通工具之充電插座中之插座凹槽且可安裝於此。
一有利實施例還提出，能源導線是一三相或多相導線的一部分，能源導線經形成為在充電站與電動交通工具之間傳遞能量。安裝有電池的電動交通工具分別經由一單相網路或經由一多相網路來充電。在此一三相交流電網路為較佳。
根據一有利實施例，第一引示導線及一能源導線可安排於一第一電纜線組中。
例如，一第二引示導線及一能源導線可安排於一第二電纜線組中。在外殼中，第一與第二電纜線組中之能源導線可彼此短路。
圖式簡單說明
本標的參考繪示實施例之圖式將在下文中予以更詳細地描述。在該等圖式中：第1圖概要地繪示根據先前技術之一電動交通工具至一充電站之一連接；第2圖概要地繪示一電動交通工具使用一插入式通訊單元至一充電站之一連接；第3圖概要地繪示根據先前技術之用於將一電動交通工具連接至一充電站之一方塊圖；及第4圖繪示用於使用一插入式通訊單元將一電動交通工具連接至一充電站之一方塊圖。
 較佳實施例之詳細說明
第1圖繪示具有一電氣端2a之一充電站2。一電纜6可使用一插頭連接至充電站2之電氣端2a。在另一端，電纜6可連接至一電動交通工具4之一電氣端(充電插座)8。電能可從充電站2經由電纜6傳遞至電動交通工具4，允許電動交通工具4中的一蓄能器10遭充電。
在第1圖中顯示的不同形態中，主要充電參數可經由電纜6，尤其是電纜6中之一引示導線交換。此要求電動交通工具4及充電站2均依據標準操作。主要充電參數之交換一方面可以是對串列通訊之一請求，另一方面可以是一電源之額定值之一傳遞。
充電站2與電動交通工具4中針對主要充電參數之交換所必需的元件在第3圖中被說明。
第3圖概要地繪示充電站2中之充電電子裝置16。充電電子裝置16包含一振盪器電壓源16a、一充電電阻16b及一電壓測量裝置16c。具有一二極體18a、一第一電阻元件18b、一第二電阻元件18c、一開關18d及一測量裝置18e之控制電子裝置18提供在電纜6之電動交通工具4端。
還可看到電纜6具有一多線能量導線6a，在本情況中由三相L1、L2、L3、一中性導線N及一接地導線PE組成。電纜6還具有一引示導線6b及另一接地導線6e。
為了標準化充電站2與電動交通工具4間之通訊，充電電子裝置16藉由振盪器電壓源16a經由該充電電阻16b傳遞一脈寬調變信號，例如該信號之頻率為1khz及幅值為+/-12V。具有一脈波工作因數為90%+/-2%之一脈寬調變通訊信號可以藉由通訊信號經由引示導線6b傳遞。充電過程開始之前，一此類信號發信通知電動交通工具4存在一充電裝置且需要串列資料傳遞。對於充電站之一額定電流或關於此一電流之資訊也可以由該充電站用另一通訊信號傳遞至電動交通工具4。為此目的，例如可使用自5%至80%+/-2%之一脈波工作因數，此經由引示導線6b傳遞。
在電動交通工具4內，此通訊信號藉由測量裝置18e經由二極體18a與電阻元件18b遭檢測。如果電動交通工具4確定該通訊信號存在，尤其是關於額定電流之資訊存在，則交通工具電子裝置18接通開關18d，藉此部分該電流流經電阻元件18c。產生之電壓降藉由充電站端之電壓測量裝置16c在引示導線6b上遭檢測出。因此在充電站端，一充電電流可經由該能量導線6a遭釋放。
然而，在第3圖中所說明之配置存在以下問題：僅主要充電參數，尤其是電源之一額定值可從充電站傳遞至電動交通工具4。補充的較廣泛的充電參數不能遭傳遞。
根據第2圖之一配置遭提出用於將具有交通工具電子裝置18(如第3圖中所說明者)之一電動交通工具4連接至除主要充電參數外還可交換補充充電參數之一現代充電站2’之一裝置。
第2圖繪示除了主要充電參數以外，還可經由電纜6傳遞補充充電參數之一充電站2’。如果電動交通工具4不支援此類型之補充充電參數，則提出將一通訊單元12連接在電動交通工具4與充電站2’之間。為此目的，將可藉由一第一插頭14a插入通訊單元12之一第一電纜6’連接在充電站2’與通訊單元12之間。一第二電纜6”從通訊單元12連接至交通工具4。為此目的，第二電纜6”具有一第二插頭14b。通訊單元12之操作模式將會結合第4圖在下文中呈現。
第4圖繪示充電站2’與電動交通工具4間之通訊單元12。
電動交通工具4具有如第3圖中所描述那樣進行操作之交通工具電子裝置18。
一控制配置20遭提供在充電站端緊鄰充電電子裝置16，其一方面提供將充電電子裝置16連接到一開關元件22，另一方面將之連接到一PLC數據機24。控制配置20以一方式控制開關元件22，使得能量導線6a上的一電源可被釋放或中斷。
控制配置20經由能量導線6a控制用於接收與發送補充充電參數之PLC數據機24。
第4圖繪示PLC數據機24一方面與能量導線6a之相導線L1連接，另一方面與能量導線6a之中性導線N連接。此連接可以是直流隔離的。
充電站2’經由電纜6’至通訊單元12之連接以點虛線在第4圖中標出。通訊單元12經由電纜6”至電動交通工具4之連接也以點虛線在第4圖中標出。
根據交通工具電子裝置18遭組配且同樣相應地進行操作之接收電子裝置26遭提供在通訊單元12中。元件26a-e可對應於元件18a-e。此外，傳輸電子裝置28遭提供在通訊單元12中。傳輸電子裝置28經由電纜6”遭連接至電動交通工具4。傳輸電子裝置28根據充電電子裝置16進行操作。元件28a-c可對應於元件16a-c。一控制器30同樣遭提供在通訊單元12中。控制器30控制接收電子裝置26及傳輸電子裝置28，且評估其中接收到之信號且經由接收電子裝置26及傳輸電子裝置28來實現資料之一傳輸。控制器30還控制一 PLC數據機32。PLC數據機32遭連接至電纜6’之相導線L1及電纜6’之中性導線N，且因此可發出及接收補充充電參數。
一充電過程開始時，插頭14a被插入通訊單元12且插頭14b也被插入通訊單元12。插頭14a將電纜6’連接至接收電子裝置26。在充電站端，電纜6’連接至充電電子裝置16。
插頭14b用於將電纜6”連接至傳輸電子裝置28。在交通工具端，電纜6”連接至交通工具電子裝置18。
一充電過程開始時，對串列通訊之一請求以及因此對經由電纜6’進行主要充電參數之交換之一請求藉由控制配置20經由充電電子裝置16用一脈寬調變信號傳輸至接收電子裝置26。接收電子裝置26將此資訊傳輸至控制器30。
當接收到此資訊時，控制器便啟動PLC數據機32來與充電站2’交換補充充電參數。為此目的，PLC數據機32經由電纜6’將傳輸至充電站2’且因此至PLC數據機24之信號調變到能量導線6a上。相應信號在此遭解耦合。在受控制配置20與控制器30控制之情況下，PLC數據機24、32交換補充充電參數。此些補充充電參數例如可以是用戶身份證明。例如一用戶身份證明可儲存於控制器30中。
控制器30還可能以一非接觸方式向一使用者請求用戶身份證明。充電站2’內之PLC數據機24可藉由傳遞之用戶身份證明提供不同的電費。此些電費可以取決於合約，該合約可根據該用戶身份證明來確定。關於充電限制因素之資訊也可遭交換。另外，付款資訊及其它充電資訊可遭交換。
分別在控制配置20及控制器30中的PLC數據機24、32 商定補充充電參數後，控制器30啟動傳輸電子裝置28以經由電纜6”將電源之額定值告知交通工具4；此可經由第二引示導線6c”進行。此額定值可從補充充電參數推斷出。例如，透過閉合開關18d，交通工具4同樣經由第二引示導線6c”發出準備好接收充電電流之信號。此準備就緒狀態在傳輸電子裝置28中藉由電壓測量裝置28c檢測出且該控制器30被據以告知。隨後，控制器30藉由PLC數據機32或經由電纜6’之第一引示導線6b’請求釋放充電站中之電流。此電流之釋放藉由控制配置20接收，且控制配置20接通開關元件22，使得能量導線6a經由電纜6’及電纜6”將能量傳遞至電動交通工具4。
假如通訊單元12連接至一傳統充電站2，接收電子裝置26經由第一引示導線6b’從充電站2接收包含關於該電源之額定值之資訊的一脈寬調變信號。控制器30確定接收到一此類信號且嘗試經由PLC數據機32開始交換補充充電參數。如果充電站2未立即在電纜6上提供任何回饋，則控制器30推斷出充電站2不能交換補充充電參數。
控制器30隨後請求控制電子裝置28經由電纜6”(例如經由第二引示導線6c”)向交通工具4表示準備好提供電力。與先前由充電站2在接收電子裝置26中接收的信號相對應之一信號經由傳輸電子裝置28傳遞至交通工具4。透過閉合開關18d，交通工具4經由第二引示導線6c”發出準備接收充電電流之信號。傳輸電子裝置28及隨後控制器30對此進行檢測。控制器30進而指示接收電子裝置26閉合開關26d以經由 第一引示導線6b’通知充電站2’已準備好接收電力。隨後，充電電流經由開關元件23被釋放。
應當指出，在一充電過程開始與充電期間及在一充電過程結束時，關於充電狀態之資訊可藉由PLC數據機24、32交換。在一充電過程結束時，獲得的能量之數量也可藉由PLC數據機24、32傳遞至通訊單元12。以此方式所獲能量之數量可在通訊單元12中遭到確認且此確認可經由PLC數據機32傳遞至充電站2’。
根據該標的之通訊單元允許與一充電站交換補充充電參數而無需為此目的組配該電動交通工具。
2‧‧‧充電站
2’‧‧‧充電站
2a‧‧‧電氣端
4‧‧‧電動交通工具
6‧‧‧能量導線
6’‧‧‧第一電纜
6”‧‧‧第二電纜
6a‧‧‧多線能量導線
6b‧‧‧引示導線
6b’‧‧‧第一引示導線
6c”‧‧‧第二引示導線
6e‧‧‧接地導線
8‧‧‧電氣端(充電插座)
10‧‧‧蓄能器
12‧‧‧通訊單元
14a‧‧‧第一插頭
16‧‧‧充電電子裝置
16a‧‧‧振盪器電壓源
16b‧‧‧充電電阻
16c、28c‧‧‧電壓測量裝置
18‧‧‧交通工具電子裝置、控制電子裝置
18a‧‧‧二極體、元件
18b‧‧‧第一電阻元件
18c‧‧‧第二電阻元件
18d、26d‧‧‧開關
18e‧‧‧測量裝置
20‧‧‧控制配置
22‧‧‧開關元件
24、32‧‧‧PLC數據機
26‧‧‧接收電子裝置
26a、26c、26e、28a、28b‧‧‧元件
28‧‧‧傳輸電子裝置
30‧‧‧控制器
L1、L2、L3‧‧‧三相
N‧‧‧中性導線
PE‧‧‧接地導線
第1圖概要地繪示根據先前技術之一電動交通工具至一充電站之一連接；第2圖概要地繪示一電動交通工具使用一插入式通訊單元至一充電站之一連接；第3圖概要地繪示根據先前技術之用於將一電動交通工具連接至一充電站之一方塊圖；及第4圖繪示用於使用一插入式通訊單元將一電動交通工具連接至一充電站之一方塊圖。
2’‧‧‧充電站
4‧‧‧電動交通工具
6’‧‧‧第一電纜
6”‧‧‧第二電纜
6a‧‧‧多線能量導線
6b’‧‧‧第一引示導線
6c”‧‧‧第二引示導線
6e‧‧‧接地導線
12‧‧‧通訊單元
16‧‧‧充電電子裝置
16a‧‧‧振盪器電壓源
16b‧‧‧充電電阻
16c、28c‧‧‧電壓測量裝置
18‧‧‧交通工具電子裝置、控制電子裝置
18a‧‧‧二極體、元件
18b‧‧‧第一電阻元件
18c‧‧‧第二電阻元件
18d、26d‧‧‧開關
18e‧‧‧測量裝置
20‧‧‧控制配置
22‧‧‧開關元件
24、32‧‧‧PLC數據機
26‧‧‧接收電子裝置
26a、26c、26e、28a、28b‧‧‧元件
28‧‧‧傳輸電子裝置
30‧‧‧控制器
L1、L2、L3‧‧‧三相
N‧‧‧中性導線
PE‧‧‧接地導線

Claims (20)

  1. 一種用以將電動交通工具連接至充電站之方法，其包括以下步驟：a)在連接至一充電站之一第一引示導線上接收一通訊信號，其包含傳遞主要充電參數之一充電站端請求，b)在連接至該充電站之一能量導線上傳遞至少一個充電參數信號，其至少包含關於補充充電參數之資訊，c)根據按照步驟b)所傳遞的該等補充充電參數，經由該能量導線實現一充電電流之一釋放。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該通訊信號包含經由該第一引示導線來串列傳遞充電參數之一請求。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中該通訊信號經脈寬調變。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中傳遞之請求係以該通訊信號之脈波工作因子來編碼。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中該通訊信號具有一第一DC電壓位準，以及為響應該通訊信號，一第二DC電壓位準作用於該第一引示導線上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟a)到步驟c)係藉由與該充電站及/或該電動交通工具部分分離之一通訊單元來執行。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於步驟b)之後，成功傳遞關於該等補充充電參數之資訊時，開始步驟c)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於步驟b)之後 未成功傳遞關於該等補充充電參數之資訊時，下述步驟係作為步驟c)之替代步驟：包含一電源之一額定值之一充電信號在連接至該電動交通工具之一第二引示導線上發出。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，當在該第一引示導線上接收到包含一電源之一額定值之一充電信號時，在一第二引示導線上發出一相應充電信號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該充電參數信號藉由一電力線調變器而被調變到該能量導線上。
  11. 一種裝置，其包含：接收裝置，其受組配以經由一第一引示導線接收包含傳遞主要充電參數之一充電站端請求的一通訊信號，通訊裝置，其受組配以在電氣連接至一充電站之一能量導線上以一方式傳遞至少包含關於補充充電參數之資訊的至少一充電參數信號，此方式使得根據該等傳遞之充電參數，經由該能量導線之一充電電流之一釋放是可實現的。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該接收裝置可連接至該第一引示導線。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中傳輸裝置可連接至連接到一電動交通工具之一第二引示導線。
  14. 如申請專利範圍第11項至第13項之任一項所述之裝置，其中控制裝置啟動該通訊裝置以將信號調變到該能量導線上。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該通訊裝置與該接收裝置係設置於與該充電站及該電動交通工具分離之一外殼中。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中該能量導線在該外殼中從一第一插頭接點引至一第二插頭接點。
  17. 如申請專利範圍第11項至第13項之任一項所述之裝置，其中該能量導線是一單相導線或多項導線之一部分，該能量導線是為在該充電站與該電動交通工具間傳遞能量而形成的。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該第一引示導線與該能量導線係設置於一第一電纜線組中。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該第二引示導線與一能量導線係設置於一第二電纜線組中。
  20. 如申請專利範圍第18項或第19項所述之裝置，其中，該能量導線在外殼中耦接至該通訊裝置，以便允許信號耦接入該能量導線。
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