TWI532291B - 用於在電動交通工具和充電站間通訊之方法、裝置、系統、以及相關電腦可讀媒體及機器可存取媒體 - Google Patents

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Description

用於在電動交通工具和充電站間通訊之方法、裝置、系統、以及相關電腦可讀媒體及機器可存取媒體
本發明之標的係關於一種用於在電動交通工具和充電站間通訊之方法與裝置，尤其係關於一充電站端之方法、一交通工具端之方法、電腦程式碼裝置、一與一電動交通工具通訊之裝置、一供一電動交通工具與充電站通訊之裝置、一在電動交通工具和充電站間通訊之系統及一交通工具識別信號。
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，而且鑑於其所運用的原理，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。
為了大規模地廣泛使用電動交通工具，對於覆蓋廣大地區的充電需有一簡單選擇，此選擇也必須以類似於液體燃料加油站網路的方式進行創建。為此，此類充電方式的費用之計費問題必須得到解答。儘管目前的電力供應基礎設施至少在大部分地區可用，但是例如，插座上的能量消耗不易按照各個使用者細分與確定、在適當情況下予以限制及當場開列請款單據。
為了建造更多可以被每個人使用的充電站，即公用充電站，且使它們能被實際應用，這些充電站也必須像用於液體燃料的幫浦一樣易於操作，但是還要能夠對該充電方式進行類似可能的限制及計費。從交通工具使用者的角度來看，改變需盡可能少。
由此，此發明之標的是以使一電動交通工具的使用者能夠盡可能地接近於使用液體燃料用幫浦那樣來使用充電站這一目的為基礎。
關於該標的的此目的係藉由一種用於與一電動交通工具通訊之方法來實現，此方法包含在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準，藉由檢測該引示導線上的一第二預定直流電壓位準來識別是否存在連到一電動交通工具的一電氣連接，從該引示導線上發出一觸發信號，檢測該引示導線上的一交通工具識別信號及批准一供電導線上之電力供應。
現已被證實，現代資訊技術可被用來建立多項參數，該多項參數應針對充電過程以一可感測方式藉由充電站和電動交通工具間的通訊來被自動判定。此一方面係關於對要充電之交通工具的識別以達到計費及防止不當誤用之目的，另一方面係關於對充電電流之參數的判定，此計入個別充電站的技術資料及電動交通工具的技術資料。該通訊係以充電站及電動交通工具之間一機械和導電連接為基礎以一有利方式發生，其可以被充電站的使用者以類似於將一幫浦引入一傳統汽車之加油管的方式來舒適地進行。充電站及電動交通工具之間可在此連接上進行資料交換，資料交換使充電能夠依據技術要求進行且能夠對充電量進行正確地計費。與此同時，可確保的是如果此連接係以前述方式產生且必要的批准已發出，則必要時只有一較大的充電電流流動，因此損壞的危險降到最低。
對電動交通工具而言，它既可以為只有電動馬達的交通工具，又可以為具有電動馬達和內燃機(諸如柴油機或其它類型的馬達)的交通工具。該充電站既可以作為公用的充電站，又可以作為只有特定一群人才可使用的充電站。此充電站也可以是手機充電站。該充電站可以從一電力網路獲得電力，將電能儲存在可充電電池中或具有一可藉以產生電能的發電機。充電站及電動交通工具之間的連接可藉由一電纜配件被機電式形成。電纜配件可以被固定連接至充電站，固定連接至電動交通工具，或是要麼固定連接至充電站要麼固定連接至電動交通工具。該電纜配件可以包含各種類型的個別導線。特別的，該電纜配件可包含一傳輸充電電流之供電導線及一引示導線。充電電流可以是直流電、交流電或三相電流。
一引示導線上的一第一預定直流位準的產生可藉由經過充電站端之一電阻器在該引示導線上施加一第一預定直流位準來實現。在此，這也可以是產生此直流電壓位準的裝置之內部電阻。在此，直流電壓位準係扣除任何該引示導線上覆加的時變信號電壓後所得到的直流位準。當產生到達電動交通工具的電氣連接時，該引示導線到一地電位的一連接可經由一電阻而存在於交通工具端，因此形成了一分壓器，且在引示導線上產生一第二直流電壓位準，該第二直流電壓位準可以在充電站端被識別。
在充電站端，一觸發信號可從引示導線上發出。此觸發信號可以是覆加於引示導線上之直流電壓位準上且不能同時改變之時變信號。
在充電站端，一交通工具識別信號可以在引示導線上被檢測出。該交通工具識別信號可以是覆加於引示導線上之直流電壓位準上且不能同時改變之時變信號。該交通工具識別信號可被加密。該交通工具識別信號可包含用於明確識別附接到引示導線的電動交通工具的信息，且還包含進一步的信息。該交通工具識別信號可依據一通訊協定之要求來構成。
在充電站端，供電導線上之電力供應可獲批准。供電導線上的電力供應之批准可藉由導通一開關或一接觸器來實現，該開關或該接觸器將供電導線連接到一電壓源以用於供電。該供電導線可以以一單獨且與引示導線絕緣的方式來構建。供電導線可以被包含在引示導線的電纜配件之中。在沒有批准供電的情況下供電導線可能是無電壓的。在批准供電後，供電導線上的電壓之物理性質，例如電壓、頻率、限流及輸出電阻的大小以及其它性質可由被檢測到的交通工具識別信號來決定。
依據一有利的示範性實施例，建議該方法包含檢測引示導線上一預定直流電壓之時間變化，此預定直流電壓之時間變化至少在某種程度上被覆加於觸發信號上。這可具有以下技術效果：引示導線上之觸發信號的接收被向充電站明確地確認。藉由將直流電壓變化覆加於觸發信號上，此確認可以透過直流電壓變化的方式被充電站檢測到，而無需提前完成觸發信號的發出。直流電壓變化可能是在充電站開始於引示導線上發出觸發信號後的短時間內在引示導線上發生，其中直流電壓變化至少在某種程度上與觸發信號的發出在時間上重疊，且至少在一定程度上會覆加於觸發信號上。該直流電壓變化可作為對觸發信號的反應，且以步進函數的形式產生。該直流電壓變化可能由交通工具端的開關過程引起，例如係由引示導線經由另一電阻器到接地導線的並聯開關連接引起或係由引示導線與接地導線之間的電晶體電路之導通引起。
根據一有利的示範性實施例，建議該方法包含從一引示導線發出一包含關於一充電電流之資訊的一資訊信號。這可具有以下技術效果：該電動交通工具之充電站可對充電電子裝置進行一設定，其可與該充電站傳送之充電電流之特徵相兼容。例如，該充電站可根據充電電流之電壓大小接通一變壓器。因此，該電動交通工具之電子裝置甚至在實際充電電流流動之前可被設定為特定資料。
根據一有利的示範性實施例，建議該資訊信號及該觸發信號在每種情況下為脈寬調變信號。這可具有以下技術效果：信號的產生，及該等信號在直流電壓位準上之覆加與該等信號之檢測可以以簡單方法來實現。該脈寬調變信號之波峰可能對應於引示導線上之直流電壓位準。該脈寬調變信號之波谷對應於一負電壓。特別的，該脈寬調變信號之波谷可對應於具有引示導線上該直流電壓位準值的一負電壓。
根據一有利的示範性實施例，建議在每種情況中，該資訊信號之信號波形及該觸發信號之信號波形具有至少一個參數，該至少一個參數在每種情況中處於不同且不重疊之值範圍內。該資訊信號之頻率範圍及該觸發信號之頻率範圍在任何情況下不可重疊。根據其一組態備選方案，該資訊信號及該觸發信號可在任何情況下經由幅度調變或頻率調變被調變到一不同的載波頻率。
根據一有利的示範性實施例，建議各種情況下資訊信號的及觸發信號資訊信號的脈波/暫停比位於彼此不會重疊的範圍中。這可具有以下技術效果：由電動交通工具接收的資訊信號及觸發信號彼此不會被混淆。特別的，觸發信號可以有一90%的脈波/暫停比，而該資訊信號可具有範圍從5%-80%的一脈波/暫停比。
根據一有利的示範性實施例，建議當從引示導線上檢測出一第三預定直流電壓位準時，批准供電導線上之電力供應。這可具有以下技術效果：在電力供應獲得批准之前，對以資訊信號來傳送之參數的明確證實藉由電動交通工具來進行且因此產生將充電電壓及充電電流載入一供電導線。因此將充電電壓載入供電導線的動作在電動交通工具有理由反對時被阻止。第三預定直流電壓位準可藉由一交通工具端之開關過程而產生，例如係由引示導線經由另一電阻器到接地導線的並聯開關連接引起或係由引示導線與接地導線之間的電晶體電路之導通引起。
根據一有利的示範性實施例，建議該方法包含在檢測到與引示導線上之第三預定直流電壓位準不相等的一電壓位準之情況下，中斷供電導線上之電力供應。這可具有以下技術效果：當交通工具端不再主動請求批准供電導線上之電力供應時，此批准被中斷且功率分配器相應地再次變成無電壓的。結果是，這防止系統故障無論如何已經造成的情況下，電力供應也被中斷。因此供電之停止不必被主動請求，相反，中斷供電請求已足以停止電力供應。
根據一有利的示範性實施例，建議交通工具識別信號為一雙極信號，該雙極信號包含關於一密鑰中的位置有關之資訊，一交通工具識別符，其係以一至少部分由密鑰中之位置決定且至少部分由密鑰決定之方式來被加密，及關於交通工具識別信號之一循環冗餘核對之資訊。這可具有以下技術效果：充電站能夠對電動交通工具進行安全識別。因此，接著可能調用所儲存之關於遭識別的電動交通工具或關於遭識別的電動交通工具之類型的資訊，此等動作允許參數化適用於各自電動交通工具的充電電流。特別地，最大可能充電電壓、最大可能充電電流、最長充電時間、最長可能充電時間及其他參數可被判定。
依據一有利的示範性實施例，建議關於一密鑰中的位置之資訊由一位元組組成，其中交通工具識別符由包括一最多達三十二個位元組形成之序列組成，其中關於一循環冗餘核對之資訊由兩位元組組成及其中交通工具識別符另外包含一由一位元組組成且具有值0×01的啟始識別符，及由一位元組組成之關於該交通工具信號之長度的資訊。
一雙極信號可以是實質上由介於一較高電壓值及一較低電壓值之間的矩形信號序列所組成的一信號。密碼信號可以是一具有固定字元或位元組長度之序列，字元或位元組在每種情況中被用於加密。特別地，在每種情況中，密鑰中之一位元組可被用於藉由應用一互斥或(XOR)鏈接來加密一位元組。相同密鑰可被儲存於充電站及電動交通工具中。密鑰中的位置(針對該位置的資訊被包含於交通工具識別信號中)可能已經以一隨機方式被產生於交通工具端。關於一密鑰中的位置之資訊可由密鑰之一索引碼組成。密鑰中的位置(針對該位置的資訊被包含於交通工具識別信號中)可指示出用於加密交通工具識別符或可用於解密遭加密的交通工具識別符之字元或一連串字元之起始。交通工具識別符可具有用字元或位元組表示之任意期望長度。交通工具識別符可在例如，諸如使用車身號碼，特定交通工具之類型或是特定交通工具端充電裝置組態之情況下特徵化特定個別交通工具。
交通工具識別符可以一種方式被加密，使得一唯一解密完全藉由知道密鑰及知道一密鑰中的位置來完成，或者可以一種方式被加密，使得知道密鑰、知道一密鑰中的位置且進一步知道其他資訊及應用其他解密方法皆為必需。關於交通工具識別信號之循環冗餘核對的資訊可確保故障時該交通工具識別信號之安全傳送。關於交通工具識別信號之循環冗餘核對的資訊可用於根據CRC方法進行一冗餘核對。
依據一有利的示範性實施例，建議交通工具識別信號包含關於交通工具識別符之信號長度的資訊。這可具有以下技術效果：長度靈活不同的交通工具識別符可被使用，因此一特定個別交通工具之識別符和一交通工具類型之識別符都可被用在同一充電站中。關於交通工具識別符之信號長度的資訊可以是以字元或位元組表示之關於交通工具識別符之長度的資訊。
依據一有利的示範性實施例，建議該交通工具識別信號是一脈寬調變信號。這可具有以下技術效果：該交通工具識別信號的產生將以簡單的裝置來實現。
另一標的係一種供一電動交通工具與一充電站通訊之方法，該方法包含檢測一引示導線上的一觸發信號，從引示導線上發出一交通工具識別信號及從一供電導線上接收一充電電流。
另一標的係一種適合於執行兩標的方法中之一者的諸方法步驟之電腦程式碼裝置。
另一標的係一種用於與一電動交通工具通訊之裝置，其包含用於在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之電壓產生裝置，用於藉由檢測引示導線上的一第二預定直流電壓位準來識別是否存在連到一電動交通工具的一電氣連接之檢測器裝置，用於從引示導線上發出一觸發信號之信號產生裝置，用於檢測引示導線上的一交通工具識別信號之感測器裝置，及用於批准一供電導線上之電力供應之開關裝置。
另一標的係一種供一電動交通工具與充電站通訊之裝置，該裝置包含在於引示導線上施加一第二預定直流電壓位準期間在引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之分壓器裝置，用於檢測引示導線上一觸發信號之感測器裝置，用於從引示導線上發出一交通工具識別信號之信號產生裝置，用於接收一供電導線上的一充電電流之電荷接收裝置。
該分壓器裝置可由一電阻器或一電晶體開關電路形成，其將引示導線連接到一接地導線且以某一方式來佈局將導致，使得在引示導線到充電站及電動交通工具之機電連接產生的情況下，它在引示導線上產生一直流電壓位準，該直流電壓位準低於未連接到電動交通工具時充電站端所存在的引示導線上的直流電壓位準。
另一標的係一種用於一電動交通工具及一充電站間通訊之系統，其包含用於在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之電壓產生裝置，用於在於一引示導線上施加該第一預定直流電壓位準期間在該引示導線上產生一第二預定直流電壓位準之分壓器裝置，用於藉由檢測該引示導線上的該第二預定直流電壓位準來識別該充電站與該電動交通工具間是否存在一電氣連接之檢測器裝置，用於從該引示導線發出一觸發信號之第一信號產生裝置，用於檢測該引示導線上一觸發信號之感測器裝置，用於從該引示導線發出一交通工具識別信號之第二信號產生裝置，用於檢測該引示導線上一交通工具識別信號之感測器裝置，用於批准一供電導線上之電力供應之開關裝置，及用於接收一供電導線上之一充電電流之電荷接收裝置。
另一標的係一種用於一電動交通工具與一充電站間通訊的交通工具識別信號，此交通工具識別信號是一脈寬調變雙極信號且包含與一密鑰中之位置有關之資訊，一交通工具識別符，其係以至少部分由該密鑰中的位置決定且至少部分由該密鑰決定之方式來被加密，及關於該交通工具識別信號之一循環冗餘核對之資訊。
該較佳實施例之特徵可根據需要與本發明之每一個別標的任意結合起來實現。
圖式簡單說明
在下文中，本發明標的根據繪示示範性實施例的圖式被更詳細地予以解釋。在圖式中：第1圖繪示用於互相通訊的一電動交通工具中之一裝置及一供一電動交通工具用之充電站中之一裝置的一示範性結構；第2圖繪示在一電動交通工具與一供一電動交通工具用之充電站間通訊的情況下，引示導線上的一示範性電壓級數(progression)；第3圖繪示一示範性流程圖。
第1圖繪示一充電站之用於電動交通工具的充電電子裝置2，充電電子裝置2包含一振盪器電壓源6，一充電電阻器8，及一電壓測量裝置10，以及一充電站控制裝置4，充電站控制裝置4連接至充電電子裝置2及一隔離開關裝置14。隔離開關裝置14連接至一供電導線12且對其進行接通切斷。第1圖進一步繪示了一電動交通工具中的交通工具電子裝置16及一交通工具控制裝置24。交通工具電子裝置16具有一個二極體28，一第一電阻元件30，一第二電阻元件32，一第三電阻元件36，一第一開關元件34，一第二開關元件38及一測量裝置26。一引示信號線20及一引示信號地線18從充電電子裝置2中引出。充電電子裝置2藉由一介面22經由引示信號線20及引示信號地線連接至交通工具電子裝置16。供電導線12亦經由介面22引進電動交通工具。第1圖因此繪示了一種電動交通工具已被機電式連接至供電動交通工具用之一充電站之狀態。
供電導線12亦及引示信號線20及引示信號地線18經由相同的電纜配件從充電站引入至電動交通工具。該電纜配件及因此還有供電導線12、引示信號線20及引示信號地線18可藉助一插頭連接在介面22被拔出，例如以便能夠移開該電動交通工具可且將另一電動交通工具連接到充電站，或是稍後連接同一電動交通工具。
於是第1圖繪示之安排允許經由供電導線12向電動交通工具供應電能且因此對電動交通工具中用於儲存電能之儲存裝置充電。供電導線12包含5條電線，具體而言在每一情況下，一三相電流之三相各有一條電線，以及一中性導線與一接地導線各別有一條電線。隔離開關裝置14可接通或切斷供電導線12到介面22之連接。開關元件14被亦連接至充電電子裝置2的充電站控制裝置4所控制。充電電子裝置2的振盪器電壓源6可在引示信號線20上產生具有任何所需幅度的一直流電壓及一矩形脈寬調變信號。振盪器電壓源被充電站控制裝置4所控制。電壓測量裝置10可判定一直流及交流電壓之幅度，也可判定脈波/暫停比及一脈寬調變信號之幅度。電壓測量裝置10可從充電站控制裝置4被讀取。
第一開關元件34為一電晶體電路且被串聯至第二電阻元件32。第二開關元件38亦為一晶體管電路且被串聯至第三電阻元件36。此兩個串聯體繼而互相並聯，且與第一電阻元件30並聯。在由交通工具控制裝置24控制的情況下，交通工具電子裝置16可以個別地，獨立地且必要時以一脈波方式來對第一開關元件34及第二開關元件38進行接通或切斷。測量裝置26可判定一直流及交流電壓幅度，也可判定脈波/暫停比及一脈寬調變信號之幅度。測量裝置26可從交通工具控制裝置24被讀取。
交通工具控制裝置24及充電站控制裝置4均可包含一微處理器或一電腦，程式碼可在其上被執行且其判定它們的操作模式。
現於第2圖及第3圖基礎之上描述一充電過程之示範性操作順序。在此第2圖繪示引示信號線20上之電壓級數及地電位50。
在初始狀態中，一電動交通工具與一供一電動交通工具用之充電站並非互相連接。隔離開關裝置14是不導通的且因此切斷供電導線12。在第一步驟80中，充電站控制裝置4識別出端位開關被啟動，且使得振盪器電壓源6提供給引示信號線20一12V的第一直流電壓42。電壓測量裝置10測量引示信號線20上的此第一直流電壓42。該電動交通工具靠近以實現對其電能儲存裝置(即它的可充電電池)充電之目的。第一開關元件34及第二開關元件38是不導通的。
在第二步驟82中，經由一介面22至電動交通工具與供一電動交通工具用之充電站間的一電纜配件之一機電連接在時間54被形成。詳言之，進而有一經由引示信號線20及引示信號地線18的一導電連線。充電電阻器8及第一電阻元件30進而形成一包括二極體28之分壓器，該分壓器致使電壓測量裝置10所檢測到的引示信號線20上之直流電壓降到一9V的第二直流電壓位準44，第二直流電壓位準低於第一直流電壓位準42。此直流電壓位準之變化經由電壓測量裝置10被測量出，且被傳輸給充電站控制裝置4，因此在一第二時間56識別出，一至一電動交通工具之電氣連接被建立。
在第三步驟84中，充電站控制裝置4進而使振盪器電壓源6產生一具有為90%的一脈波/暫停比的第一矩形脈寬調變信號64。此第一矩形信號64之波峰處於第二直流電壓位準44，而第一矩形信號64之波谷處於一-12V的負電壓位準52。
在第四步驟86中，從第三時間58開始，測量裝置26檢測第一矩形信號64且轉發此資訊至交通工具控制裝置24。交通工具控制裝置24對一由充電站發出之信號進行識別且在用500毫秒作證實後接通第一開關元件34，因此第二電阻元件32與第一電阻元件30並聯。因此，與矩形信號波峰相同且第一矩形信號64被以之調變的直流電壓位準從第二直流電壓位準44下降至一3V的第三直流電壓位準48。由於重疊的緣故，一第二矩形信號66被產生，其具有與第一矩形信號64相同的一脈波/暫停比，但具有一直流電壓位準且因此具有一與一第三直流電壓位準48相同之波峰。另一500毫秒之後，交通工具控制裝置24使第一開關元件34斷開，因此第二電阻元件32不再與第一電阻元件30並聯。充電電子裝置2中之電壓測量裝置10藉由所描述之直流電壓位準的變化來識別此兩項開關操作，且將此用信號發送至充電站控制裝置4。充電站控制裝置4識別此且不使振盪器電壓源6發出矩形脈寬調變信號，而是再次僅將一第一直流電壓42提供給引示信號線20，藉由所描述之分壓器在引示信號線20上產生一測定的第二直流電壓44。
可選擇地，在第四步驟86中，交通工具控制裝置24可經由供電線以動態主機組態協定開始通訊。
在第五步驟88中，從第四時間60開始，交通工具控制裝置24藉由測量裝置26之測量而識別出一矩形脈寬調變信號不存在。交通工具控制裝置24進而藉由第一開關元件34自身之一脈波調變開關動作來產生一第三脈波調變信號68。第三脈寬調變信號68包含一連到充電站之電動交通工具的識別訊息。
該識別訊息由一連串具有可變長度之位元組組成，且因此具有以位元組為單位之可變訊息總長度。個別位元組藉由脈寬調變方式在各種情況下被編碼。識別訊息被構成如下：一由單位元組組成且具有值0×01之起始識別符被首先傳送。其次是為一金鑰指定一索引之另一個別位元組。此索引由交通工具控制裝置24以一隨機方式確定。
此金鑰是一256個位元組形成之序列且以相同方式被存儲於交通工具控制裝置24及充電站控制裝置4中。該索引指定如下文所述之加密或解密應以之開始的位元組位於金鑰之哪個位置。
第三，又一個別位元組進而被發送，其指定所發送之訊息的總長度。該訊息之總長度由以下組成：一用於起始識別符之位元組、一用於金鑰索引之位元組、一用於指定長度之位元組、一可變數目之用於交通工具識別符之位元組及兩用於循環冗餘核對之位元組。
指定所發送之訊息的總長度的位元組是該訊息之第一加密位元組。加密以以下方式進行：需被加密之位元組中的每一個別位元藉由一互斥或運算(EXOR運算)被鏈接到金鑰中之位元組的各自位元。解密根據此過程之逆向過程進行。在每次加密或解密一位元組之後，位於金鑰下一索引位置之位元組被用於各自的下一加密或解密。在使用完金鑰中最後的位元組之后，其從第一位元組重新開始。
第四，交通工具之識別符以一按位元組加密之方式類似地被傳送。該識別符可清楚地識別電動交通工具及電動交通工具之擁有者。解密后，充電站裝置4有權存取存儲用於此識別符且從此識別符接收之資訊。此資訊可被存儲於充電站控制裝置4自身中，或由充電站控制裝置4經由一進一步通訊連接(此處未繪示)自另一地方請求而得。此資訊可包含電動交通工具之充電授權及電動交通工具之不同技術參數，諸如最大充電電流、最大電力存儲容量、已執行之充電週期充電之數目以及更多參數。
最後，即第五，兩位元組以一按位元組加密之方式類似地被傳送，該兩位元組形成所接收訊息之一循環冗餘核對之一核對和。對交通工具識別符之評估取決於在所接收之核對和基礎上對總訊息成功地進行循環冗餘核對。
如果可正確識別所接收之識別符，且可進行一成功的檢驗，則該過程將繼續進行第六步驟90。
在一識別不正確的情況下，充電站控制裝置4將使操作順序返回至第二步驟82。如果在第五步驟88中，識別符的核對連續三次出錯，則充電站控制裝置4產生一具有錯誤信息之日誌項，且等待到電動交通工具之機電連接被釋放，在可能以第一步驟80重新開始進行之前，其可由引示信號線20上之第一直流電壓位準42識別出。
在第六步驟90中，從第五時間62開始，充電站控制裝置4藉由振盪器電壓源6發出一第四矩形脈寬調變信號70。此第四矩形脈寬調變信號70構成一包含關於一充電電流之資訊的資訊信號。在考慮技術網路限制之情況下，它對此電動交通工具可能之最大電流強度進行編碼。第四矩形脈寬調變信號70具有一範圍從50%至80%之脈波/暫停比。因此，在脈波/暫停比之基礎上，第四矩形脈寬調變信號已經可以清楚地與第一矩形脈寬調變信號64區分開。可能之最大充電電流可由經本地儲存用於此識別符之資料產生或是由在識別符之核對過程中，從一外部被接收之資訊產生。在例如由別處的高使用高峰造成的技術網路限制的情況下可出現將可能的充電電流限制在電動交通工具所支援的基礎值下。第四矩形脈寬調變信號70藉由測量裝置26被交通工具控制裝置24接收，且如有必要，其中所包含的資訊被用於電動交通工具之充電裝置的一相應組態。交通工具控制裝置24接著使第二開關元件38連續閉合。第三電阻元件36到該第一電阻元件30之並聯連接由此與充電電阻器8形成一分壓器，因此引示信號線20上的直流電壓位準達到一6V的第四直流電壓位準46。因此，此第四直流電壓位準46還形成第四矩形脈寬調變信號70之波峰。
在第七步驟92中，在第四直流電壓位準46於引示信號線20上被電壓測量裝置10識別出的情況下，充電站裝置4致使啟動發生，例如接通隔離開關裝置14，因此供電導線12被載入電壓且充電過程被獲准。電動交通工具進而可藉由經由介面22導引的供電導線12對其電能儲存裝置進行充電。
如果充電站控制裝置4接著藉由電壓測量裝置10判定出引示信號線20上存在一不同於第四直流電壓位準46之直流電壓，則充電站控制裝置4斷開隔離開關元件14，因此在電動交通工具端供電導線再次成為無電壓的。此可例如以以下方式進行：在充電過程完成之後，交通工具控制裝置24再次切斷第二開關元件38。儘管如此，還可以藉由外部介入方式而發生，例如係藉由在介面22處分開電纜配件，藉由觸發終位開關或藉由交通工具控制裝置24出現故障而發生。在所有故障情況下，引示信號線20上的直流電壓位準偏離第四直流電壓位準46，因此致使隔離開關元件14被切斷。從而一緊急停止開關之功能被確保。
2．．．充電電子裝置
4．．．充電站控制裝置/充電站裝置
6．．．振盪器電壓源
8．．．充電電阻器
10．．．電壓測量裝置
12．．．供電導線
14．．．隔離開關裝置/隔離開關元件
16．．．交通工具電子裝置
18．．．引示信號地線
20．．．引示信號線
22．．．介面
24．．．交通工具控制裝置
26．．．測量裝置
28．．．二極體
30．．．第一電阻元件
32．．．第二電阻元件
34．．．第一開關元件
36．．．第三電阻元件
38．．．第二開關元件
42．．．第一直流電壓位準/第一直流電壓
44．．．第二直流電壓/第二直流電壓位準
46．．．第四直流電壓位準
48．．．第三直流電壓位準
50．．．地電位
52．．．負電壓位準
54．．．時間
56．．．第二時間
58．．．第三時間
60．．．第四時間
62．．．第五時間
64．．．第一矩形脈寬調變信號/第一矩形信號
66．．．第二矩形信號
68．．．第三脈波調變信號
70．．．第四矩形脈寬調變信號
80~96．．．步驟
第1圖繪示用於互相通訊的一電動交通工具中之一裝置及一供一電動交通工具用之充電站中之一裝置的一示範性結構；
第2圖繪示在一電動交通工具與一供一電動交通工具用之充電站間通訊的情況下，引示導線上的一示範性電壓級數；
第3圖繪示一示範性流程圖。
2．．．充電電子裝置
4．．．充電站控制裝置
6．．．振盪器電壓源
8．．．充電電阻器
10．．．電壓測量裝置
12．．．供電導線
14．．．隔離開關裝置/隔離開關元件
16．．．交通工具電子裝置
18．．．引示信號地線
20．．．引示信號線
22．．．介面
24．．．交通工具控制裝置
26．．．測量裝置
28．．．二極體
30．．．第一電阻元件
32．．．第二電阻元件
34．．．第一開關元件
36．．．第三電阻元件
38．．．第二開關元件

Claims (15)

  1. 一種用於與電動交通工具通訊之方法，其包含：-在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準，-藉由檢測該引示導線上的一第二預定直流電壓位準來識別是否存在連到一電動交通工具的一電氣連接，-於該引示導線上發出一觸發信號，-其中該觸發信號被覆加於該引示導線上的直流電壓位準上，-檢測該引示導線上的一交通工具識別信號，及-批准一供電導線上之電力供應。
  2. 一種供一電動交通工具與一充電站通訊之方法，其包含：-在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準，-藉由檢測該引示導線上的一第二預定直流電壓位準來識別是否存在連到該電動交通工具的一電氣連接，-於該引示導線上發出一觸發信號，-其中該觸發信號被覆加於該引示導線上的直流電壓位準上，-檢測該引示導線上之該觸發信號，-於該引示導線上發出一交通工具識別信號，-檢測該引示導線上的該交通工具識別信號，-批准一供電導線上之電力供應，以及-於該供電導線上接收一充電電流。
  3. 一種電腦可讀儲存媒體，其包括適合於執行如申請專利範圍第1至2項中之任一項所述之方法之方法步驟的程 式碼構件。
  4. 一種用於與電動交通工具通訊之裝置，其包含：-用於在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之電壓產生裝置，-用於藉由檢測該引示導線上的一第二預定直流電壓位準來識別是否存在連到一電動交通工具的一電氣連接之檢測器裝置，-用以於該引示導線上發出一觸發信號之信號產生裝置，-其中該觸發信號被覆加於該引示導線上的直流電壓位準上，-用於檢測該引示導線上的一交通工具識別信號之感測器裝置，及-用於批准一供電導線上之電力供應之開關裝置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該檢測器裝置適合於檢測該引示導線上一暫時預定直流電壓變化，其直流電壓之變化被覆加於該觸發信號上達至少某程度。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之裝置，其中該信號產生裝置適合於該引示導線上發出包含關於一充電電流之資訊的一資訊信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中在每種情況中，該資訊信號之信號波形及該觸發信號之信號波形具有至少一個參數，該至少一個參數在每種情況中處於不同且不重疊之值範圍內。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該資訊信號及該觸發信號在每種情況中都為脈寬調變信號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，該資訊信號及該觸發信號之脈波/暫停比在每種情況中處於不重疊的值範圍中。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該交通工具識別信號是一雙極信號，其包含：-關於一密鑰中的一位置之資訊，-一交通工具識別符，其係以一至少部分由該密鑰中之該位置決定且至少部分由該密鑰決定之方式來被加密，及-關於該交通工具識別信號之一循環冗餘核對之資訊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該關於一密鑰中的一位置之資訊由一位元組組成，其中該交通工具識別符由一多達三十二個位元組之序列組成，其中該關於一循環冗餘核對之資訊由兩位元組組成且其中該交通工具識別信號另外包含：-一由一位元組構成且具有值0×01之起始識別符，及-由一位元組構成之關於該交通工具識別信號之長度的資訊。
  12. 一種供一電動交通工具與一充電站通訊之裝置，包含：-用於在於一引示導線上施加一第二預定直流電壓位準期間在該引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之分壓器裝置， -用於檢測該引示導線上一觸發信號之感測器裝置，-其中該觸發信號被覆加於該引示導線上的直流電壓位準上，-用以於該引示導線上發出一交通工具識別信號之信號產生裝置，-用於接收一供電導線上的一充電電流之電荷接收裝置。
  13. 一種用於一電動交通工具及一充電站間通訊之系統，其包含：-用於在一引示導線上產生一第一預定直流電壓位準之電壓產生裝置，-用於在於該引示導線上施加該第一預定直流電壓位準期間在該引示導線上產生一第二預定直流電壓位準之分壓器裝置，-用於藉由檢測該引示導線上的該第二預定直流電壓位準來識別該充電站與該電動交通工具間是否存在一電氣連接之檢測器裝置，-用以於該引示導線上發出一觸發信號之第一信號產生裝置，-其中該觸發信號被覆加於該引示導線上的直流電壓位準上，-用於檢測該引示導線上該觸發信號之感測器裝置，-用以於該引示導線上發出一交通工具識別信號之第二信號產生裝置， -用於檢測該引示導線上該交通工具識別信號之感測器裝置，-用於批准一供電導線上之電力供應之開關裝置，及-用於接收該供電導線上之一充電電流之電荷接收裝置。
  14. 一種攜載交通工具識別信號於其上之機器可存取媒體，用於一電動交通工具與一充電站間通訊，該交通工具識別信號是一脈寬調變雙極信號且包含：-關於一密鑰中的一位置之資訊，-一交通工具識別符，其係以至少部分由該密鑰中的該位置決定且至少部分由該密鑰決定之方式來被加密，及-關於該交通工具識別信號之一循環冗餘核對之資訊。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之攜載交通工具識別信號於其上之機器可存取媒體，其中該關於一密鑰中的一位置之資訊由一位元組組成，其中該交通工具識別符由包括一多達三十二個位元組之序列組成，其中該關於一循環冗餘核對之資訊由兩位元組組成及其中該交通工具識別信號另外包含-一由一位元組構成且具有值0×01的啟始識別符，及-由一位元組構成之關於該交通工具識別信號之長度的資訊。
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