TWI764200B - 用於為電池充電的設備、系統和方法 - Google Patents

Abstract

公開了一種用於為電池充電的設備，其包含：第一充電裝置，構設成與至少一個第二充電裝置通訊，第一充電裝置和至少一個第二充電裝置係構設成為電池充電，並且包含構設成控制第一充電裝置的第一控制器，其中第一控制器藉由與第二控制器通訊來判定至少一個第二充電裝置的數量。

Description

用於為電池充電的設備、系統和方法

本發明涉及用於為具有電池的電動車輛充電的設備、系統和方法。

以下對本發明的背景技術的討論僅旨在便於理解本發明。應當理解，該討論不是承認或認可所提及的任何材料是在本發明的優先權日在任何管轄區內被公開、被本領域技術人員已知或是公知常識的一部分。

已經提出了充電站，其包括至少一個充電樁以對電動車輛的電池充電。在電動車輛需要相對高的功率來驅動的情況下，電動車輛可以包括多個充電插座或埠。電動車輛的插座中的每一者藉由充電樁連接到用於電力線通訊的電力線通訊(PLC)模組。因此，具有多個充電插座的電動車輛將具有相應數量的PLC模組。此類組態使連接到電動車輛的多個插座的充電站的充電邏輯和故障處理變得複雜。由此，充電站的故障率升高，而充電站的可靠性降低。大量PLC模組亦增加了電動車輛的成本。存在減輕上述問題中的至少一些的需要。

本發明旨在藉由提供用於為電池充電的設備、系統和方法來解決和/或改善現有技術中的問題。

貫穿本文件，除非另有相反說明，否則術語『包含』、『由......構成』、『具有』等應被解釋為非窮舉的，或者換句話說，意思是『包括，但不限於』。

此外，貫穿該文件，除非上下文另有要求，否則詞語『包括』或例如『包含』或『含有』的變體將被理解為暗示包含所述整數或整數組，但不排除任何其它整數或整數組。

根據本發明的一個方面，一種用於為電池充電的設備，包含：第一充電裝置，構設成與至少一個第二充電裝置通訊，第一充電裝置和至少一個第二充電裝置係構設成為電池充電；並且包含構設成控制第一充電裝置的第一控制器，其中第一控制器藉由與第二控制器通訊來判定至少一個第二充電裝置的數量。

在一些實施例中，當第一控制器接收包括要為電池充電的第一功率資訊的資訊，並且基於至少一個第二充電裝置的數量判定第二功率資訊時，第二功率資訊用於至少一個第二充電裝置中的每一者。

在一些實施例中，第一充電裝置包含用於與多個插座介接的充電構件，其中充電構件係構設成被插入電氣設備的至少一個對應的插座中。

在一些實施例中，第二功率資訊係藉由將第一功率資訊除以至少一個第二充電裝置的數量來導出或計算。

在一些實施例中，在第二功率資訊超過功率閾值的情況下，第一控制器將第二功率資訊設定到功率閾值。

在一些實施例中，電氣設備是電動船、電動輪渡、電動汽車或電動卡車。

在一些實施例中，設備和電氣設備之間的通訊由電力線通訊(PLC)執行。

在一些實施例中，第一充電裝置和至少一個第二充電裝置之間的通訊由控制器區域網路(CAN)通訊執行。

根據本發明的一個方面，一種系統包含上述設備和構設成與多個 充電裝置中的至少一個充電裝置通訊並存儲從所述多個充電裝置中的至少一個充電裝置提供的資訊的伺服器。

根據本發明的一個方面，一種系統包含上述設備和構設成與多個充電裝置中的至少一者通訊並且認證使用者的裝置。

根據本發明的一個方面，一種系統包含上述設備，其中所述設備還包含至少一個第二充電裝置。

根據本發明的一個方面，一種系統包含上述設備和電氣設備。

根據本發明的一個方面，一種用於為電池充電的方法，包含如下步驟：由第一充電裝置與至少一個第二充電裝置通訊，第一充電裝置和至少一個第二充電裝置係構設成為電池充電；以及，由第一控制器控制第一充電裝置；由第一控制器藉由與第二控制器通訊來判定至少一個第二充電裝置的數量。

根據本發明的方面，提供一種用於為電動車輛充電的系統。系統包含多個充電裝置。充電裝置中的每一者能夠操作以藉由電動車輛的各別充電埠與電動車輛建立通訊，以在充電裝置之中識別藉以接收電動車輛的充電要求並且藉以在可用於為電動車輛充電的多個充電裝置之中分配充電要求的充電裝置。

在一些實施例中，每個充電裝置能夠操作以藉由與電動車輛交換交握信號來與電動車輛建立通訊。

在一些實施例中，多個充電裝置包含第一充電裝置和與第一充電裝置資訊通訊的一或多個第二充電裝置。第一充電裝置是與電動車輛成功交換交握信號的充電裝置並且識別為用於接收電動車輛的充電要求。第二充電裝置是與電動車輛未能成功交換交握信號的充電裝置並且指示可用於為電動車輛充電。

在一些實施例中，每個第二充電裝置藉由向第一充電裝置發送包 含其充電裝置識別(ID)的訊息來指示可用於為電動車輛充電，並且第一充電裝置維護其接收到的充電裝置ID的記錄。

在一些實施例中，可用於充電的充電裝置包括進一步通過絕緣檢測測試的充電裝置。在一些實施例中，第一充電裝置指令一或多個第二充電裝置執行絕緣檢測測試。

在一些實施例中，可用於充電的充電裝置包括進一步準備好充電的充電裝置。

在一些實施例中，第一充電裝置進一步能夠操作以判定可用於充電的每個充電裝置的平均充電要求。在一些實施例中，如果平均充電要求超過最大充電容量，則充電裝置的充電要求設定到與充電裝置相關聯的最大充電容量。

在一些實施例中，如果平均充電要求低於與充電裝置相關聯的最小充電容量，則判定充電裝置不再可用於為電動車輛充電。並且在此等實施例中，如果判定充電裝置不再可用於充電，則第一充電裝置判定仍可用於充電的充電裝置的新平均充電要求。

根據本發明的方面，提供一種用於透過多個充電裝置為電動車輛充電的方法。方法包含：多個充電裝置中的每一者透過電動車輛的各別充電埠與電動車輛建立通訊；以及在多個充電裝置之中識別與電動車輛成功建立通訊以用於接收電動車輛的充電要求的第一充電裝置。方法進一步包含：透過第一充電裝置接收電動車輛的充電要求；在可用於充電的充電裝置之中分配充電要求；以及基於各別分配的充電要求來透過可用充電裝置為電動車輛充電。

在一些實施例中，建立通訊包含交換交握信號。

在一些實施例中，與電動車輛未能成功建立通訊的每個充電裝置指示其可用於為電動車輛充電。

在一些實施例中，可用於充電的充電裝置包括進一步通過絕緣檢 測測試的充電裝置。

在一些實施例中，可用於充電的充電裝置包括進一步準備好充電的充電裝置。

在一些實施例中，在可用於充電的充電裝置之中分配充電要求包含判定可用於充電的每個充電裝置的平均充電要求。

在一些實施例中，如果平均充電要求超過最大充電容量，則充電裝置的充電要求設定到與充電裝置相關聯的最大充電容量。

在一些實施例中，如果平均充電要求低於與充電裝置相關聯的最小充電容量，則判定充電裝置不再可用於為電動車輛充電。在此等實施例中，方法進一步包含如果判定任何充電裝置不再可用於充電，則判定仍可用於充電的充電裝置的新平均充電要求。

根據本發明的方面，提供一種電動車輛，該電動車輛包含電池和用於為電池充電的多個充電埠。充電埠中的至少一者並不包含與之相關聯以用於與充電裝置交換交握信號的通訊模組。

在一些實施例中，充電埠中僅有一者具有與之相關聯的通訊模組。

在一些實施例中，電動車輛係構設成透過具有與之相關聯的通訊模組的充電埠向充電裝置發送電池的充電要求。

在一些實施例中，電池係構設成能夠為接收充電要求之一部分的充電埠中的每一者充電。

在一些實施例中，通訊模組是電力線通訊(PLC)通訊模組。

10:電動船

10A:第二控制器

11a,11b,12a,12b,13a:插座或埠

13:電動汽車

100:電氣設備

110:充電站、充電設備

111:第一充電樁(第一充電裝置)

112:第二充電樁(第二充電裝置)

113:第三充電樁(第三充電裝置)

111A:第一控制器

111a,111b,112a,112b,113a:連接器

200:設備

300:伺服器

1000:系統

S210,S215,S220,S225,S230,S235,S236,S240,S310,S320,S325,S330,S340,S345,S350,S355,S360,S370,S380,S410,S420,S425,S430,S435,S440,S445,S450,S510,S520,S530,S535,S540,S545,S550,S610,S620,S630,S640,S650,S660:步驟

P1:功率

僅藉由示例的方式，參考附圖描述了各種實施例，其中：圖1示出了根據本發明的一些實施例的包括具有多個充電樁的充電站的系統1000。

圖2示出了根據本發明的一些實施例的用於判定主充電樁和至少一個從充電樁的方法或過程。

圖3示出了根據本發明的一些實施例的多個充電器的並行充電的預充電邏輯。

圖4示出了根據本發明的一些實施例的主充電樁和至少一個從充電樁的操作邏輯。

圖5示出了根據本發明的一些實施例的在並行佈置的充電器之間分配需求的方法或過程。

圖6示出了根據本發明的一些實施例在系統1000中的通訊。

圖7為根據本發明的實施例的展示圖1中的每個充電樁用於判定充電樁是主充電樁還是從充電樁的步驟的次序的流程圖。

圖8為根據本發明的實施例的展示主充電樁用於判定主充電樁和從充電樁是否可用於充電的步驟的次序的流程圖。

圖9為根據本發明的實施例的展示主充電樁用於判定主充電樁和從充電樁可用於充電的步驟的進一步次序的流程圖。

圖10為根據本發明的實施例的展示主充電樁用於判定每個可用充電樁的充電要求的步驟的次序的流程圖。

本發明可適用於用於為電池充電的設備、系統和方法。

除非另外定義，否則本文使用的所有其它技術和科學術語具有與本文主題所屬的技術人員通常理解的含義相同的含義。

系統1000

如圖1所示，用於為電動車輛10、13充電的系統1000包括伺服器300、充電站(或充電設備)110和設備200。充電站110與伺服器300資訊通訊。設備 200與充電站110資訊通訊。充電站110包括第一充電樁111、第二充電樁112和第三充電樁113，所有充電樁連接到控制器區域網路。充電樁111、112、113亦可以被稱作充電裝置111、112、113。系統在圖1中示為連接到諸如電動船10的第一電動車輛10和諸如電動汽車13的電動車輛13以為其充電。在下文中，電動船10和電動汽車13亦可以各自被稱為電氣設備100。

電氣設備100

電動船10包括多個充電埠11a、11b、12a、12b，以用於為電動船10並行充電，或更特定而言以用於為電動船10的電池(未示出)並行充電。每個充電埠11a、11b、12a、12b能夠接收充電樁111、112的相應的充電構件(未示出)。每個充電埠11a、11b、12a、12b的形狀和尺寸允許充電樁111、112、113的充電構件(未示出)插入其中。電動船10包括第二控制器10A，用於控制電動船10的各機構和操作。每個充電埠11a、11b、12a和12b可以是插座。電動汽車13包括一個充電埠13a，用於接收第三充電樁113的充電構件。電動汽車13的充電埠13a亦可以是插座。在下文中，將在下面描述作為電氣設備100的非限制性示例的電動船10。電動船10的第一充電埠11a具有與之相關聯的PLC模組，以用於與充電站110，或更特定而言與充電站110的充電樁111資訊通訊。換言之，電動船10的第一充電埠11a具有與之連接的PLC模組，以便於電動船10與充電站110之間的通訊。電動船10的第二控制器10A可以是電動車輛通訊控制器(EVCC)10A。

可以理解，電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b的數量不限於圖1中所示的四個充電埠11a、11b、12a、12b；電動船10可以包括多於或少於四個充電埠11a、11b、12a、12b。應當理解，充電樁111、112的數量不限於圖1中所示的三個充電樁111、112、113，充電站110可以包括任何數量的充電樁111、112、113。電氣設備100的類型不限於電動船10和電動汽車13，而是可以包括其它電動車輛，諸如，但不限於電動輪渡(E-Ferry)、電動卡車(E-truck)等等。在下文中，充電站110 亦可以稱為充電設備110。

充電設備110

如圖1所示，充電樁111、112、113中的每一者包括各別第一控制器111A、112A、113A、第一充電連接器111a、112a、113a和第二充電連接器111b、112b、113b。每個充電連接器111a、111b、112a、112b、113a、113b具有與之連接的PLC模組。如上文所提及，充電樁111、112、113透過控制器區域網路(CAN)彼此連接。充電設備110可以包括電動車輛(EV)供電設備(EVSE)或EV充電器。第一控制器111A可以包括EV供電設備的通訊控制器，通常稱為供電設備通訊控制器(SECC)。每個SECC 111A、112A、113A能夠使用各別PLC模組透過電源線通訊與電動船10的EVCC 10A通訊。

每個充電樁111、112、113進一步包括各別地耦接到第一連接器111a、112a、113a和第二連接器111b、112b、113b的第一充電構件和第二充電構件(均未示出)。每個充電構件被插入到電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b中以用於為電動船10充電。

一旦將充電樁111、112、113的充電構件插入到電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b，充電樁111、112、113可藉由與電動船10建立通訊來判定電動船10的接收充電構件的充電埠是否配備有PLC模組。如果充電樁111、112、113與電動船10成功建立通訊，則充電樁111、112、113將知曉與之連接的充電埠11a、11b、12a、12b連接有PLC模組，以允許通訊。另一方面，如果充電樁111、112、113與電動船10未能成功建立通訊，則充電樁111、112、113將假設與之連接的充電埠11a、11b、12a、12b並不包括任何PLC模組。

在下文中，連接到配備有電動船10的PLC模組的充電埠11a、11b、12a、12b的充電樁111、112、113被稱為主充電樁或主機充電樁。而連接到沒有配備有PLC模組的充電埠11a、11b、12a、12b的充電樁111、112、113被稱為從充 電樁。

要為電動船10充電，充電樁111、112、113中的至少一個必須連接到電動船10的配備有PLC模組的充電埠11a、11b、12a、12b。然後，啟動圖3中示出的步驟的次序以檢查充電樁111、112、113的準備情況以用於充電。

第一控制器111A、112A、113A可以設置在充電樁111、112、113中或與充電樁111、112、113分開設置。第一控制器111A、112A、113A可以執行圖3、4、5中所示的至少一個方法。

設備200

設備200可以包括個人電腦、行動電話、平板電腦或類似物，並且可以構設成具有例如為移動應用(App)的應用、射頻識別(RFID)和/或用於將設備200連接到充電設備110的充電樁111、112、113的插頭。使用者可以從電氣設備100和/或透過設備200從充電設備110的充電樁111、112、113獲得資訊。

伺服器300

如圖1所示，伺服器300(後台伺服器)可以構設成存儲從充電設備110的充電樁111、112、113發送的資訊。充電樁111、112、113與伺服器300之間的通訊可以使用開放式充電點協定(OCPP)。OCPP可以是用於通訊的開放且通用的協定。通訊可以是無線通訊或有線通訊。

由系統1000執行的步驟的示例性流程圖

圖2示出了根據本發明的一些實施例的用於判定主充電樁111和至少一個從充電樁112的方法。

如圖2所示，在S210處，第一控制器111A判定充電樁111、112的充電構件是否被插入到電動船10的插座11a、11b、12a、12b中。如果在S210處正確插入(即『是』)，則該方法進行到S220。如果在S210處沒有正確插入(即『否』)，則在S215處第一控制器111A控制充電樁111、112，使得充電樁111、112退出控制 器區域網路(CAN)通訊。一旦完成步驟S215，該方法進行到圖3中所示的步驟S310。

在S220處，第一控制器111A判定交握信號是否從電動船10被發送到充電樁111、112中。如果在S220處正確地發送(即『是』)，則充電樁111、112在S225處被設置為主機充電樁，並且該方法可以隨後進行到S210。如果在S220處未正確發送(即『否』)，則該方法進行到S230。主機充電樁亦可以被稱為主充電樁。

在S230處，第一控制器111A判定另一交握信號是否從電動船10被發送到充電樁111、112。另一交握信號可以是來自不是電動船10的設備100的信號。在S230處如果正確發送(即『是』)，則充電樁在S240處退出CAN通訊，並且該方法返回到S210。在S230處如果沒有正確地發送(即『否』)，則充電樁在S235處被設置為從充電機，並且用於計數從充電樁111、112的數量的計數器在S236處增值，並且該方法隨後返回到S210。

在下文中，假設充電樁111是主充電樁111並且充電樁112是從充電樁112。在下文中，主充電樁111可以簡稱為主機(host)111，並且從充電樁112可以簡稱為從機(slave)112。

圖3示出了根據本發明的一些實施例的使用主機111和從機112並行充電的預充電邏輯。將參考圖3的S310至S380描述細節。

在S310處，主機與電動船10交握。在S320處，第一控制器111A判定主機111和電動船10之間的交握是否正常。在S320處如果主機111和電動船10之間的交握是正常的(即『是』)，則該方法進行到S330。在S320處如果主機111和電動船10之間的交握不正常(即『否』)，則主機111在S325處向從機112發送關閉命令。

在S330處，第一控制器111A控制主機111，使得主機111向從機112 發送絕緣檢測命令。在S340處，第一控制器111A可以判定所有從機絕緣測試是否都是正常的。如果在S340處所有從機絕緣測試都是正常的(即『是』)，則該方法進行到S350，否則該方法進行到S345。在S345處，未能執行絕緣檢測的從機112退出CAN通訊。

在S350處，第一控制器111A判定主機絕緣檢測是否正常。如果在S350處主機絕緣檢測正常(即『是』)，則該方法移至S360，否則系統在S355處關閉。在S360處，第一控制器111A基於圖2中所示的方法判定從機112的數量，並且向電動船10發送良好信號。良好信號可以是指示主機準備好對電動船10的電池充電的信號。

在S370處，第一控制器111A判定充電樁是否準備好充電。如果在S370處充電樁110準備好充電(即『是』)，則該方法移動到S380，否則重複步驟S370。在S380處，電動船10向主機發送充電要求。一旦完成S380，則該方法就進行到S410或S510。

圖4示出了根據本發明的一些實施例的主充電樁111和至少一個從充電樁112的操作邏輯。如圖4所示，系統1000執行過程S410至S450。在S410處，第一控制器111A控制主機111，使得主機111向從機112發送信號。

在S420處，第一控制器111A判定從機112是否已經接收到信號。如果在S420處正確地接收(即『是』)，則該方法進行到S430。如果在S420處沒有正確地接收(即『否』)，則第一控制器111A控制從機112，使得從機112在S425處退出CAN通訊。

在S430處，第一控制器111A判定從機112是否準備好充電。如果在S430處從機112準備好充電(即，『是』)，則該方法進行到S440。如果在S430處從機112未準備好充電(即『否』)，則第一控制器111A控制從機112，使得從機112在S435處退出CAN通訊。

在S440處，第一控制器111A判定主機111是否準備好充電。如果在S440處主機111準備好充電(即『是』)，則該方法進行到S450。如果在S440處主機111沒有準備好充電(即『否』)，則第一控制器111A控制主機111，使得所有充電樁111、112在S445處退出CAN通訊並且關閉。

在S450處，判定從機112的數量。即，第一控制器111A基於圖2中所示的過程S210至S240以及圖4中的過程S410至S440來判定從機112的數量。一旦S450完成，則該方法進行到S510。

圖5示出了根據本發明的一些實施例的在用於為電動船10並行充電的充電樁111、112之間分配需求的方法或過程。需求的分配優選地是最佳的或接近最佳的。參考圖5的S510至S550描述該過程。可以在圖2所示的步驟S215，圖3中所示的步驟S380或圖4中所示的步驟S450之後執行步驟S510。

在S510處，主機111接收判定的需求P。在S520處，主機111基於在S210至S240，S310至S380和/或S410至S450處判定的從機112的數量來計算平均功率P1。例如，在第一控制器111A根據S210至S240的過程判定從機112的數量為三並且根據S410至S450的過程判定準備好充電的從機的數量為二的情況下，第一控制器111A藉由將需求P除以2來判定平均功率P1。

在S530處，第一控制器111A判定平均功率P1是否大於從機最大功率。如果在S530處平均功率P1小於或等於從機最大功率(即，『否』)，則該方法進行到S540。如果在S530處平均功率P1大於從機最大功率(即『是』)，則在S535處將從機的功率限制到從機最大功率，並且該方法進行到S550。

在S540處，第一控制器111A判定平均功率P1是否低於從機最小功率。如果在S540處平均功率P1低於從機最小功率(即，『是』)，則主機111在S545處退出從機通訊，並且該方法返回到S540。如果在S540處平均功率P1不低於從機最小功率(即，『否』)，則主機在S550處平均地將需求發送到至少一個現有的 從機。至少一個現有的從機112可以是準備好為電動船10充電的至少一個從機112。應當理解，需求P和平均功率P1不限於任何特定的值。

圖6示出了根據本發明的一些實施例在系統1000中的通訊。如圖6所示，在S610處，第一控制器111A判定任何充電樁111、112的充電構件是否被插入到電動船10的插座11a、11b、12a、12b中。如果在S610處正確地插入(即『是』)，則該方法進行到S620。如果在S610處沒有正確地插入(即『否』)，則該方法圍繞S610循環，直到判定充電構件已插入到電動船10的插座11a、11b、12a、12b中。

在S620處，設備200可以操作App(例如移動App)以控制第一控制器111A，使得充電樁111開始對電動船10的電池充電。例如，藉由使用App，設備200可以驗證使用者以判定使用設備200的使用者是否是授權的人。應當理解，在使用者的認證失敗的情況下，充電樁111、112擱置充電，直到授權的人登錄該設備200。

在S630處，第一控制器111A建立充電樁111、112與電氣設備100之間的通訊。

在S640處，第一控制器111A經由通訊從電氣設備100獲得電氣設備100的車輛ID。車輛ID可以包括，但不限於，汽車製造商和/或型號資訊。在S650處，第一充電樁111將車輛ID發送到伺服器300。在S660處，伺服器300從充電樁111接收包括車輛ID的資訊。伺服器300還獲得這樣的資訊，其包括但不限於：與車輛ID相關聯的服務、費用、所需注意、偏好和/或服務歷史。這樣，伺服器300將識別電動船10的EV製造商和型號並將該資訊綁定到使用者的帳戶。

有利的效果

根據本發明，電動船10中僅需要一個PLC模組。因此，在存在許多充電插座11a、11b、12a、12b的情況下，與電動船10中的充電相關聯的成本可大幅縮減。並且在通訊受限於充電樁111(主機)與電動船10的一個單個PLC模組之 間的情況下，充電站110的充電邏輯及故障處置可以有所簡化。並且因此，充電站110的故障率可有所降低，且充電站110的可靠性有所提高。

此外，第一控制器111A能夠藉由透過單個PLC模組與第二控制器10A通訊來判定構設成為電池充電的至少一個充電樁112(從機)的數量。此類通訊允許第一控制器111A接收包括來自需要為電池充電的電動船10的第一功率的資訊，並且基於至少一個第二充電樁112的數量判定第二功率。第二功率用於判定至少一個第二充電樁112中的每一者在為電動船10充電期間將遞送的功率。這樣，第一控制器111A能夠在從機112之中分配電動船的充電要求。

根據本發明，電動船10與充電樁111之間的通訊是使用PLC達成。藉由PLC，無需額外的引腳來執行通訊。

第二實施例

如出於例示目的的圖式中所示，本發明可以在用於為電動車輛充電的新穎系統中實施，該新穎系統與現有充電系統相比更簡單且更可靠。參考圖1，實施本發明的用於為電動車輛充電的系統通常包括多個充電裝置。充電裝置中的每一者能夠操作以透過電動車輛的各別充電埠與電動車輛建立通訊，以在充電裝置之中識別藉以接收電動車輛的充電要求並且藉以在可用於為電動車輛充電的多個充電裝置之中分配充電要求的充電裝置。

接著，將藉助於圖7到10中所示的流程圖描述用於系統1000中的方法700。圖7為根據本發明的實施例的展示圖1中的每個充電樁111、112中用於判定充電樁111、112是主充電樁111還是從充電樁112的步驟的次序的流程圖。方法700在步驟S710中開始，其中系統1000進行初始化。接著，方法圍繞步驟S720循環，其中每個充電樁111、112判定是否從使用者接收到CHARGE COMMAND(充電命令)。如果接收到CHARGE COMMAND，則接著方法700進行到步驟S730，其中每個充電樁111、112判定其充電槍(未示出)是否已插入到電動船10的充電埠11a、11b、 12a、12b中。如果充電樁111、112判定其充電槍(未示出)已插入到充電埠11a、11b、12a、12b中，則方法700圍繞步驟S730循環。如果在步驟S730中判定充電槍已插入到電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b，則方法700進行到步驟S740，其中充電樁111、112判定是否已從電動船10接收到交握信號。換言之，充電樁111、112嘗試藉由交換交握信號與電動船10建立通訊。交握可以由充電樁111、112或電動船10啟動。更特定而言，交握可以由充電樁111、112的SECC 111A、112A或電動船10的EVCC 10A啟動。如果判定在充電樁111、112的充電槍已插入到電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b中之後，充電樁111、112接收到交握信號，則方法700進行到步驟S750，其中充電樁111、112被識別為主充電樁111，或簡稱主機111。僅在與充電樁111、112相關聯的充電埠11a、11b、12a、12b配備有PLC模組的情況下，充電樁111、112可接收到交握信號。例如，在圖1的系統中，僅第一充電樁111將能夠從識別為主機111的電動船10接收交握信號，因為其充電槍中的一個被插入到電動船的配備有PLC模組的充電埠11a、11b、12a、12b中。如在下文將描述，主機111將從電動船10接收充電要求以用於為電動船10充電。接著，方法700進行到步驟S760，其中主機111告知CAN上的其它充電樁112其是主機111。然而，如果在步驟S740中判定在充電樁111、112的充電槍已插入到電動船10的充電埠11a、11b、12a、12b中之後，充電樁111、112並未接收到交握信號，則方法700進行到步驟S770，其中充電樁111、112被識別為從充電樁112，或簡稱從機112。在圖1的系統中，第二充電樁112的充電槍被插入到電動船10的沒有配備有PLC模組的充電埠11a、11b、12a、12b。因此，第二充電樁112與電動船10之間不可存在交握。因此，第二充電樁112被識別為從機112。自步驟S770，方法700進行到步驟S780，其中從機112向主機111發送其充電樁識別(ID)，例如，其編號，以向主機111指示其可用於為電動船10充電。主機111將接收到的從機編號存儲在記錄中，諸如，列表(未示出)。因此，列表包括可用於充電的從機112的編號。然後，針對 從機112，方法700在步驟S790中結束，其中每個從機112等待並且處理從主機111接收的命令。

從步驟S760，方法700進行到圖8中示出的步驟s810，其中主機111與電動船10再次交握。接著，方法700進行到步驟S820，其中主機111判定交握是否正常進行。例如，如果電動船10確認，則判定交握已正常進行。如果在步驟S820中判定交握沒有如期進行，則主機111向ID存儲在由主機111維護的列表中的所有從機112發送SHUTDOWN COMMAND(關閉命令)。在從主機111接收到此SHUTDOWN COMMAND之後，每個從機112退出CAN通訊，並且因此退出充電操作。然而，如果主機111在步驟S820中判定交握正常進行，則方法700進行到步驟S830，其中主機111向列表中的每個從機112發送INSULATION DETECTION COMMAND(絕緣檢測命令)，使得指令從機112執行本領域技術人員已知的絕緣檢測測試。接著，方法700進行到步驟S850，其中主機111等待從機112完成絕緣檢測測試。在從主機111接收到此INSULATION DETECTION COMMAND之後，每個從機112將執行絕緣檢測測試，並且向主機111發送測試的通過/未通過結果。如果從從機112接收到未通過結果，則主機111將從列表移除從機的編號。因此，可用於充電的從機112的數量將有所減小。否則，主機111將從機的編號保持在列表中。

當所有從機112已向主機111報告其測試結果時，方法700進行到步驟S860，其中主機111執行其自身的絕緣檢測測試。如果主機111未能通過絕緣檢測步驟，則方法700進行到步驟S830，其中主機111向仍在列表中的所有從機112發送SHUTDOWN COMMAND。然而，如果在步驟S860中判定主機111通過絕緣檢測測試，則方法700進行到步驟S870，其中主機111向電動船10發送GOOD SIGNAL(良好信號)，使得電動船10知曉主機111準備好充電。接著，方法700進行到步驟S880，其中主機111圍繞此步驟S880循環，等待電動船10發送其充電需 要或總體充電要求。本領域技術人員將認識到，充電要求包括電壓和/或電流要求。當主機111從電動船10接收到總體充電要求時，主機111退出此步驟S880。接著，方法進行到步驟S890，其中主機111將從電動船10接收到的總體充電要求存儲在其記憶體(未示出)中。

接著，方法700進行到如圖9中所示的S910步驟，其中主機111向留存在列表中的所有從機112發送SLAVE READY？SIGNAL(從機是否準備好？信號)。接著，方法700進行到步驟S920，其中主機111判定是否從被發送SLAVE READY？SIGNAL的從機112中的每一者接收到ACKNOWLEDGEMENT SIGNAL(確認信號)。對於沒有從其接收到ACKNOWLEDGEMENT SIGNAL的每個從機112，主機111在步驟S925中將從機的編號從列表中移除。向主機111發送ACKNOWLEDGMENT SIGAL的從機112的編號將保持在列表中。接著，方法700進行到步驟S930，其中主機111判定仍在列表中的每個從機112是否準備好為電動船10充電。如果在此步驟S930中判定從機112沒有準備好充電，則主機111在步驟S935中將從機112的編號從列表中移除。因此，有可能可用於充電的從機112的數量將相應地進一步減小。如果在此步驟S930中判定從機112準備好充電，則主機111將從機的編號留存在列表中。接著，方法700進行到步驟S940，其中主機111判定是否準備好充電。如果在此步驟S940中判定主機111沒有準備好充電，則方法700進行到步驟S950，其中主機向留存在列表中的從機112中的每一者發送SHUTDOWN COMMAND，以指令從機112放棄充電操作。然後，方法700返回到圖2中所示的步驟S720。

如果在步驟S940中判定主機111準備好充電，則方法700進行到圖10中所示的步驟1010，其中主機111判定留存在列表中的從機112的數量。此時有可能沒有從機已退出充電。換言之，主機111沒有從列表移除從機的編號。亦有可能一或多個從機112已退出充電。接著，方法700進行到步驟S1020，其中主機 111計算包括主機111與從機112兩者的每個可用充電樁的平均充電要求。主機111藉由將先前從電動船10接收到的總體充電要求除以從機112的數量加一以慮及主機111本身來達成。接著，方法700進行到步驟S1030，其中主機111判定平均充電要求是否超過從機的最大充電容量。如果在此步驟S1030中判定平均充電要求超過從機的最大充電容量，則在步驟S1035中將分配給從機112的充電要求限制在從機的最大充電容量以內。如果在步驟S1030中判定平均充電要求等於或小於從機的最大充電容量，則方法進行到步驟S1040，其中主機111判定平均充電要求是否低於從機的最小充電容量。如果在此步驟S1040中判定平均充電要求低於從機的最小充電容量，則方法700進行到步驟S1045，其中主機111從列表移除從機112。然後，方法700返回到步驟S1010，其中主機111重複步驟S1010到S1040以基於從機112相比之前不同的數量來判定新的平均充電要求。如果在步驟S1040中判定平均充電要求等於或高於從機的最小充電容量，則方法700進行到步驟S1050，其中主機111向每個從機112發送其各別的充電要求。在從主機111接收到各別充電要求之後，每個從機112將開始為電動船10充電。然後，方法進行到步驟S1060，其中主機111亦基於其所分配的充電要求開始為電動船10充電。當充電完成時，方法700在步驟S1070中最終結束。

因此，根據本發明的實施例的電動船10可包括電池(未示出)和用於為電池充電的多個充電埠11a、11b、12a、12b。此等充電埠11a、11b、12a、12b中的至少一個並不包括與之相關聯的用於與充電樁111、112交換交握信號的PLC模組。根據圖1中所示的電動船10，充電埠11a、11b、12a、12b中僅有一個具有與之相關聯的PLC模組。電動船10藉由具有與之相關聯的PLC模組的充電埠11a向主充電樁111發送電池的總體充電要求。藉由接收總體充電要求的部分的充電埠11a、11b、12a、12b中的每一者為電池充電，如上文所描述。

可能的變體

儘管本發明描述為在上文所描述的實施例中實現，不應理解為受限於此等實施例。例如，應當理解，充電樁111、112和設備200之間的通訊以及充電樁111、112與伺服器300之間的通訊可以使用任何通訊協定。亦應當理解，無線通訊協定或標準可包括無線保真(WiFi)(例如IEEE 802.11 a/b/g/n/ax/ba/EHT)，藍牙，近場通訊(NFC)，射頻識別(RFID)，或蜂窩通訊(例如，長期演進(LTE)，高級LTE(LTE-A)，第5代(5G))。並且有線通訊可以藉由例如使用通用序列匯流排(USB)，高定義多媒體介面(HDMI)或推薦標準232(RS-232)來實現。

應當理解，第一控制器111A和第二控制器10A是藉由硬體實現，但是亦可以藉由與硬體一致的軟體實現。

此外，用於硬體的功能塊(未示出)通常實現為LSI設備，其是積體電路。功能塊可以形成為單獨的晶片，或者功能塊的一部分或全部可以集成到單個晶片中。

作為另一示例，儘管在實施例中描述充電裝置是充電樁111、112，有可能充電裝置可以是充電樁111、112的連接器111a、111b、112a、112b。作為另一示例，本領域技術人員應當理解，圖7到10中描述的所有步驟不是強制的；步驟中的一些可以是選用的。例如，從機112可以沒有必要執行絕緣檢測測試和/或查明每個從機112是否準備好充電。儘管步驟描述為以順序方式執行，步驟中的一些可以並行執行。例如，當從機112執行絕緣檢測測試時，主機111亦可以並行執行其絕緣檢測測試，同時等待來自從機112的測試的結果。

作為另一示例，從電動船10接收充電要求的主機111描述為判定充電要求並且向從機112分配充電要求。然而，本領域技術人員應當易於理解，判定並且分配充電要求可以由充電站110的任何從機112、伺服器300或甚至設備200來執行。

作為進一步示例，儘管本發明是在為電動車輛100充電的情境下描述，本發明可以用以為包括電池的任何電動產品充電。

作為進一步示例，儘管本發明是藉由僅具有一個單個PLC模組的電動船10描述，電動船可以具有一定數量的PLC模組，該數量小於充電埠11a、11b、12a、12b的數量。換言之，電動船10的至少一個充電埠11a、11b、12a、12b沒有配備有PLC模組。在此類實施例中，用以與電動船10建立通訊的第一充電樁111、112將標示為主機111。

本領域技術人員應當理解，可以組合上述特徵的變化和組合，而不是替代或代替，以形成落入本發明的預期範圍內的其它實施例。

如本領域技術人員將理解的，每個實施例可以與另一實施例或數個實施例結合使用。

S210,S215,S220,S225,S230,S235,S236,S240:步驟

Claims (20)

1. 一種用於為電動車輛充電的系統，該系統包含：多個充電裝置；其中該等多個充電裝置中的每一者可操作來藉由與該電動車輛交換交握信號，透過用於該等多個充電裝置之該電動車輛的各別充電埠與該電動車輛建立通訊，以在該等多個充電裝置之中識別出藉以接收該電動車輛的充電要求並且藉以在可用於為該電動車輛充電的該等多個充電裝置之中分配該充電要求的一第一充電裝置，其中該第一充電裝置是與該電動車輛成功交換交握信號的充電裝置；以及該等多個充電裝置中未與該電動車輛成功交換交握信號的至少一個第二充電裝置指示其可用於為該電動車輛充電。
2. 如請求項1所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，該至少一個第二充電裝置可操作來藉由向該第一充電裝置發送包含該至少一個第二充電裝置的充電裝置識別符(ID)的訊息來指示該至少一個第二充電裝置可用於為該電動車輛充電，並且其中該第一充電裝置可操作來維持其接收到的充電裝置ID的記錄。
3. 如請求項1所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，可用於充電的充電裝置包括進一步通過一絕緣檢測測試的充電裝置。
4. 如請求項3所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，該第一充電裝置可操作來命令該至少一個第二充電裝置執行該絕緣檢測測試。
5. 如請求項1所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，可用於充電的充電裝置包括進一步準備好充電的充電裝置。
6. 如請求項1所述的用於為電動車輛充電的系統，其中： 該第一充電裝置進一步可操作來判定可用於充電的每個充電裝置的平均充電要求。
7. 如請求項6所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，如果該平均充電要求超過最大充電容量，則充電裝置的充電要求係設定為與該充電裝置相關聯的該最大充電容量。
8. 如請求項7所述的用於為電動車輛充電的系統，其中，如果該平均充電要求低於與一充電裝置相關聯的最小充電容量，則該充電裝置被判定為不再可用於為該電動車輛充電，及其中如果任何一個充電裝置被判定為不再可用於充電，則該第一充電裝置判定仍可用於充電的充電裝置的新平均充電要求。
9. 一種用於透過多個充電裝置為電動車輛充電的方法，該方法包含以下步驟：該等多個充電裝置中的每一者透過該電動車輛的一各別充電埠與該電動車輛建立通訊；藉由該等多個充電裝置，在該等多個充電裝置之中識別出與該電動車輛成功建立通訊以用於接收該電動車輛的充電要求的一第一充電裝置；透過該第一充電裝置接收該電動車輛的充電要求；在可用於充電的充電裝置之中分配該等充電要求；和基於各別所分配的充電要求來透過可用於充電的該等充電裝置為該電動車輛充電；其中，未與該電動車輛成功建立電力線通訊的每個充電裝置指示其可用於為該電動車輛充電。
10. 如請求項9所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，建立通 訊包含交換交握信號。
11. 如請求項9所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，可用於充電的充電裝置包括進一步通過一絕緣檢測測試的充電裝置。
12. 如請求項9所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，可用於充電的充電裝置包含進一步準備好充電的充電裝置。
13. 如請求項9所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，在可用於充電的該等多個充電裝置之中分配該充電要求的步驟包含以下步驟：判定可用於充電的每個充電裝置的平均充電要求。
14. 如請求項13所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，如果該平均充電要求超過最大充充電容量，則充電裝置的充電要求係設定為與該充電裝置相關聯的該最大充電容量。
15. 如請求項14所述的用於為電動車輛充電的方法，其中，如果該平均充電要求低於與充電裝置相關聯的最小充電容量，則一充電裝置被判定為不再可用於為該電動車輛充電，及該方法進一步包含如果任何一個充電裝置被判定為不再可用於充電，則判定仍可用於充電的充電裝置的新平均充電要求。
16. 一種電動車輛，包含：一電池；和用於為該電池充電的多個充電埠，該等充電埠中的至少一者並不包括與之相關聯的用於與一充電裝置交換交握信號的通訊模組。
17. 如請求項16所述的電動車輛，其中，該等多個充電埠中僅有一者具有與之相關聯的通訊模組。
18. 如請求項17所述的電動車輛，其中，該電動車輛係構設成透過具有與之相關聯的通訊模組的該充電埠向一充電裝置發送該電池的充電要求。
19. 如請求項18所述的電動車輛，其中，該電池係構設成可用接收到該等充電要求之一部分的該等充電埠中的每一者充電。
20. 如請求項16所述的電動車輛，其中，該通訊模組是電力線通訊(PLC)通訊模組。

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