評估車輛充電電路的系統和方法
2023-04-25 03:45:06
專利名稱：評估車輛充電電路的系統和方法
技術領域：
一個或多個實施方式涉及用於評估電動車輛充電的充電電路的性能的系統和方法。
背景技術：
用於具有高壓電網的車輛的接地故障探測系統的一個示例是Acena等人的第 2009/0278547A1號美國專利申請公開。附圖簡述
圖1是根據本發明實施方式的用於評估充電電路的性能的系統的示意圖；圖2是圖1的系統的示意性電路圖；圖3是進一步圖示圖1的系統的示意圖；圖4是根據本發明的實施方式的圖1的系統的等效電路圖；及圖5是圖示通過圖1的系統執行的、用於評估充電電路的性能的方法操作的流程 圖。詳述根據需要，本文公開了本發明的詳細實施方式；然而要理解，所公開的實施方式僅 僅是可以各種形式和替換形式實施的本發明的示例。附圖無需按照比例；一些特徵可以放 大或縮小以顯示特定構件的細節。從而，本文公開的特定的結構細節和功能細節不應解釋 為限制，而只是用於教導本領域技術人員不同地實施本發明的代表性基礎。通常，混合電動車輛和電動車輛可連接到用於向車輛的電池充電的外部電力供 應。車輛可連接到從外部電力供應接收交流電(AC)的住宅或商業建築。不幸地是，住宅線 路可能具有高阻抗特性。具有高阻抗特性的線路在充電期間導致高功率耗散，這是低效的 且可導致熱作用。本發明提供用於在充電期間監測電功率以評估供應電路的性能的系統和方法。該 系統可響應於性能來調節充電電流。參照圖1，根據實施方式圖示了用於評估電動車輛充電的供應電路的性能的系統， 且通常以數字10指示。系統10包括用於使車輛14電連接到外部電力供應16的配線組件 (cordset assembly)12。配線組件12包括充電電纜18和電動車輛供應設備(EVSE)20。充電電纜18包括 插頭22和附接到充電電纜18的相對端的連接件24。EVSE20可沿著充電電纜18在插頭22 和連接件24之間布置，用於在充電期間監測通過電纜18的電功率。住宅或商業建築比如住戶(圖2中所示)包括電連接到外部電力供應16的一系 列AC插座26。AC插座26接收用於幫助車輛充電的插頭22。車輛14包括用於接收連接件 24的車輛插入口 28。連接件24可包括如通過SAE J1772 HEV導電電荷耦合器規範指定的 五個端子。然而，系統10考慮了具有可替代的端子配置的連接件24，該端子配置可由其他 協會指定。
參照圖I和2，外部電力供應16呈現可從各種電源接收功率的輸電網並沿著電線傳送AC功率。外部電力供應16包括靠近每個住戶30位置的變壓器32。變壓器32通過逐漸降低電壓並逐漸升高電流來轉變AC功率，以向每個住戶30提供240伏有效電壓的三線單相供應電壓。分配板(未示出)提供在每個住戶30中並將電壓分到兩條120伏有效電壓的線(LI和L2)中。供應電路34由使外部電力供應16電連接到每個AC插座26 (沿著LI或L2)的住宅線路限定。各種其他的電力設備(比如家用電器)可連接到供應電路34。車輛電路38由使車輛插入口 28電連接到車輛電池40的車輛線路限定。電動車輛14可包括多個電池40 (例如高壓電池和低壓電池)。車輛電路38包括布置在車輛插入口 28和電池40之間的車載充電器42，用於控制提供到電池40的電功率。車載充電器42 包括車輛控制裝置44和車輛變壓器46。車輛變壓器46將AC功率轉換成直流電(DC)。車輛控制裝置44控制車輛變壓器46，用於設定由車輛14接收的充電電流量。供應電路34、充電電纜18和車輛電路38共同地限定充電電路48。沿著充電電路 42的線路可具有不同的長度、規格和絕緣性，其導致改變線路的電阻。充電電纜18包括火線導體50、中性導體52和接地導體54。每個導體50、52、54在插頭22和連接件24之間跨越充電電纜18的長度。每個導體50、52、54與供應電路34和車輛電路38兩者的相應的導體電連接。車輛電路38和充電電纜18可包括具有大體共同的電線長度和直徑(規格)的標準線路。標準線路通常提供共同的線阻抗特性。然而，供應電路34不是標準的，從而線路阻抗在不同的住戶之間甚至在同一住戶30的LI和L2之間可能變化。例如，車輛電路38和充電電纜18的每個導體可被標準化以具有共同的規格(比如16AWG)和大約30英尺的組合長度，這導致O. 151歐姆的組合電阻。然而，住宅線路(供應電路34)的每個導體可包括長度在5英尺和135英尺之間的14AWG導線，這將導致O. 02到O. 4歐姆之間的線路電阻。參照圖2和3，系統10監測充電電纜18中的電功率，以評估供應電路34的性能。 EVSE20包括相互電連接的控制電路56和控制器58。控制電路56包括用於使車輛電路38 從供應電路34斷開連接的開關60。開關60可沿著火線導體50、中性導體52或導體50、52 兩者布置。在所示的實施方式中，控制電路56包括一對開關60，分別在火線導體50和中性導體52上。控制器58通過傳輸控制信號(CTRL)在打開位置和關閉位置驅動開關60。控制器58可硬線連接到開關60。開關60可從已知的各種開關設備中(比如繼電器和IGBT) 選擇。控制電路56測量流過充電電纜18的電功率。控制電路56可包括用於測量電功率並向控制器58提供相應信號的第一電壓傳感器62、第二電壓傳感器64和電流傳感器66。第一電壓傳感器62測量充電電纜18的線電壓。第一電壓傳感器62向控制器58 提供線電壓信號(VL)，其指示火線導體50和中性導體52之間的電勢。第一電壓傳感器62 可硬線連接到控制器58。第二電壓傳感器64測量充電電纜18的中性電壓。第二電壓傳感器64向控制器 58提供中性電壓信號(VN)，其指示中性導體52和接地導體54之間的電勢。第二電壓傳感器64可硬線連接到控制器58。電流傳感器66測量充電電纜18的線路電流。電流傳感器66向控制器58提供線
6電流信號(IL)，其指示沿火線導體50和中性導體52中的至少一個的電流。電流傳感器66 可硬線連接到控制器58。控制器58將線電壓信號(VL)、中性電壓信號(VN)和線電流信號(IL)中的至少一個與預定的數據比較，以評估充電電路48的性能。控制器58分析電壓和電流的測量結果以計算電阻值。控制器58然後將計算的電阻值與預定的電阻數據比較，以評估全部充電電路48尤其是供應電路34的性能。控制器58與車輛控制裝置44通信以控制充電電流。控制器58和車輛控制裝置 44的每一個通常包括任意數量的微處理器、ASIC、1C、存儲器(例如快閃記憶體、ROM、RAM、EPROM 和/或EEPR0M)和軟體代碼，以彼此共同作用以執行一系列操作。通過在由SAE J1172規範指定的硬線連接上傳輸脈寬調製(PWM)的指示信號 (CPLT)，控制器58與車輛控制裝置44可相互通信。只要控制器58評估了供應電路34的性能，控制器58就確定允許的電荷值。例如，如果供應電路34具有較低的線路電阻，控制器58可確定較高的允許電荷。然而，如果供應電路34具有較高的線路電阻，控制器58可確定較低的允許電荷或者無電荷。然後，控制器58向車輛控制裝置44傳輸指示允許電荷的指示信號(CPLT)。車輛控制裝置44設定由車輛14接收的充電電流。車輛控制裝置44可接收指示電池40的電流狀態的多個輸入信號(BAT_INF0)，比如電池電壓、電池電流和電池的充電狀態(SOC)。車輛控制裝置44可硬線連接到電池控制器(未示出)以接收BAT_INF0信號，或者車輛控制裝置44可通過車輛的總線通信網絡(例如CAN)接收BAT_INF0。車輛控制裝置 44還可接收指示車輛運行特性(比如輪速、踏板位置等)的其他車輛信號。車輛控制裝置44分析BAT_INF0信號以確定對電池40進行充電所需要的電流大小。如果需要充電，車輛控制裝置44向控制器58傳輸請求充電循環的指示信號(CPLT)。 然後車輛控制裝置44從控制器58接收指示允許電荷的指示信號(CPLT)。響應於該允許電荷，車輛控制裝置44向車輛變壓器46傳送激勵信號(EXCT)以設定充電電流。控制器58繼續監測充電期間通過控制電路56的電功率。控制器58可隨後確定不同的允許電荷，並發送更新的CPLT信號。另外，在車輛控制裝置44將充電電流設定在允許電荷以上的情形下，控制器58可驅動開關60到打開位置，從而斷開充電電路48的連接。所示實施方式圖示了包括控制電路56和控制器58兩者的EVSE20。由於控制電路 56監測供應電路34，控制電路56位於供應電路34的附近。然而，系統10考慮了控制器58 在EVSE20的外部的各種位置。例如，系統10的其他實施方式考慮了控制器位於車輛內、住戶內或者車輛和配線組件兩者(全部未示出)外部。可選擇地，在系統10的一個實施方式中，控制器和車輛控制裝置的功能組合在單個控制器(未示出)中。圖4圖示了系統10的等效電路68以用於電路分析。等效電路68圖示了分配板 70和車輛變壓器46之間的電路(包括供應電路34、充電電纜18和車輛電路38)的線路阻抗。供應電路34包括使分配板70電連接到每個AC插座26的住宅線路(如圖I和2 所示)。住宅線路可被配置為菊花鏈配置，其中線路從分配板70延伸到第一插座26，然後到每個後續的插座26。供應電路34的每個插座26電連接到分配板70內的單個斷路器(未示出)。等效電路68包括兩個電流源IL1和IL2，其表示通過連接到供應電路34的其他插座26的電器(未不出)所消耗的電流(負載電流)。關於沿著供應電路34的線路阻抗電阻器(R1H、R1N和RlG)表示沿著每個導體在分配板70和第一插座(由ILl表示)之間的線路電阻。電阻器(R2H、R2N和R2G)表示沿著每個導體在第一插座和第二插座(由IL2表示)之間的線路電阻。且電阻器(R3H、R3N 和R3G)表示沿著每個導體在第二插座和充電電纜18之間的線路電阻。在等效電路68中，充電電纜18的線路阻抗與車輛電路38的線路阻抗組合，其中 R4H表示火線導體的線路阻抗；R4N表示中性導體的線路阻抗；及R4G表示接地導體的線路阻抗。如上所述，控制電路56提供指示充電電纜18內的電壓和電流的信號。第一電壓傳感器62測量為火線導體⑶和中性導體(N)之間的電勢的線電壓(VL)。第二電壓傳感器64測量為中性導體(N)和接地導體(G)之間的電勢的中性電壓(VN)。電壓傳感器62、 64可從各種已知的電壓傳感器設備(比如運算放大器)中選擇。電流傳感器66測量沿著中性導體(N)的線電流(IL)，其與沿著火線導體(H)的線電流IL相同。電流傳感器66可從各種已知的電流傳感器設備(比如分流傳感器或霍爾效應傳感器)中選擇。系統10的一個實施方式包括用於測量火線導體和接地導體之間的火線電勢(VH)的電壓傳感器(未示出)。系統10的其他實施方式考慮了使用單個電壓傳感器或多個電流傳感器(未示出)。控制器58可以分析在無負載和負載狀態，以及超時的負載狀態下的測量信號以評估性能。控制器58驅動開關60至打開位置，以獲取開路，或者無負載(NL)的測量信號。 控制器還驅動開關60至關閉位置，並命令車輛控制裝置(未示出)設定預定的負載(L)或充電電流(比如11A)，以獲取負載(L)的測量信號。通過比較開關60打開時(NL)得到的線電壓(VL)和開關60關閉時(L)得到的線電壓(VL)和線電流(IL)，控制器58可確定總線路配線電阻(RL)。以下所示的等式I提供用於計算總線路配線電阻(RL)的等式RL =^式通過比較開關60打開時(NL)得到的中性電壓(VN)和開關60關閉時(L)得到的中性電壓(VN)和線電流(IL)，控制器58可確定中性配線電阻(RN)。以下所示的等式2提供用於計算中性配線電阻(RN)的等式RN =而式 2
I hj_通過比較所計算的總線路配線電阻(式I的RL)和所計算的中性配線電阻(式2 的RN)，控制器58可確定火線配線電阻(RH)。以下所示的等式3提供用於計算火線配線電阻(RH)的等式RH = RL-RN 式 3通過比較開關60關閉時(L)得到的負載線電流(IL)和所計算的總線路配線電阻 (式I的RL)，控制器58可確定總線路功率損失(PL)。以下所示的等式4提供用於計算總線路功率損失(PU的等式PL= (IL2) *RL 式 4通過比較開關60關閉時(L)得到的負載線電流(IL)和所計算的火線配線電阻 (式3的RH)，控制器58可確定火線配線功率損失(PH)。以下所示的等式5提供用於計算火線配線功率損失(PH)的等式PH = (IL2)^RH 式 5通過比較開關60關閉時(L)得到的負載線電流(IL)和所計算的中性配線電阻 (式2的RN)，控制器58可確定中性配線功率損失(PN)。以下所示的等式6提供用於計算中性配線功率損失(PN)的等式PN = (IL2)^RN 式 6通過比較所計算的火線配線電阻(式3的RH)和所計算的中性配線電阻(式2的 RN)，控制器58可確定電阻平衡比(R_BAL)。以下所示的等式7提供用於計算電阻平衡比 (R_BAL)的等式
PMR BAL = ^式 7
_RN通過比較所計算的火線配線功率損失(式5的PH)和所計算的中性配線功率損失 (式6的PN)，控制器58可確定功率平衡比(P_BAL)。以下所示的等式8提供用於計算功率平衡比(P_BAL)的等式P I /I L = 2式 8
一p:』J控制器58還可以分析超時的測量信號以評估性能。通過比較所計算的總線路配線電阻(在tl時，式I的RL)和在預定的時間間隔後得到的第二總線配線電阻(在t2時， 式I的RL)以確定總線路配線電阻漂移(R_DRIFT)，控制器58確定總線路配線電阻漂移(R_ DRIFT)。以下所示的等式9提供用於計算總線路配線電阻漂移(R_DRIFT)的等式Rdeift — Rt2_Rti 式 9控制器58還可以使用等式9並替換等式2中計算的RN，以確定中性配線電阻漂移，或者替換等式3中計算的RH，以確定火線配線電阻漂移。通過比較所計算的總線路配線功率損失(在tl時，式4的PL)和在預定時間間隔後得到的第二總線路配線功率損失(在t2時，式4的PL)以確定總線路配線功率損失漂移 (P_DRIFT)，控制器58可確定總線路配線功率損失漂移(P_DRIFT)。以下所示的等式10提供用於計算總線路配線功率損失漂移(P_DRIFT)的等式PDRIFT = Pt2-Ptl 式 10控制器58還可以使用等式10並替換等式6中計算的PN，以確定中性配線功率損失漂移，或者替換等式5中計算的PH，以確定火線配線功率損失漂移。根據另一實施方式圖示了用於評估電動車輛充電的供應電路的性能的系統，且通常以數字110指示。系統110包括簡化的控制電路156，控制電路156包括用於測量線路電流(IL)的電流傳感器166和用於測量線路電壓(VL)的單個電壓傳感器162。在此實施方式中不包括用於測量中性電壓的電壓傳感器，因而在圖4中將其以假想形式顯示。系統110包括與電壓傳感器162和電流傳感器166電通信的控制器158。控制器 158可以分析在無負載或者負載狀態下的測量信號以評估性能。控制器158驅動開關160 至打開位置，以獲取開路或者無負載(NL)的測量信號。控制器158還驅動開關160至關閉位置，並命令車輛控制裝置(圖2中所示)設定預定的負載(L)或充電電流(比如11A)，以獲取負載(L)的測量信號。通過比較線路電壓(VL)和線路電流(IL)，系統110可確定火線配線電阻(RH)和中性配線電阻(RN)。此測量是可能的，因為火線導體和中性導體沿著共同的路徑因此應該具有相同的電阻。以下所示的等式11提供用於計算火線配線電阻(RH)和中性配線電阻 (RN)的等式RH = RN = ■^式 Il
IL:- i圖5圖示根據本發明實施方式的用於評估供應電路34的性能的方法72的操作流程圖。在操作74中，控制器58、158初始化，其包括建立與車輛控制裝置44和控制電路56、 156的通信。另外，控制器58、158通過向開關60、160傳輸控制信號(CTRL)來驅動開關60、 160至打開位置。在操作76中，控制器58、158接收並記錄來自控制電路56、156的開路，或者無負載(NL)的測量信號。測量信號包括線路電壓信號(VL_NL)，也可包括中性電壓信號(VN_ NL)。在操作78中，控制器58、158確定在操作76中接收的電壓信號(VL_NL和VN_NL) 是否在適當的範圍內。可使用在無負載時的線路電壓(VL_NL*)和中性電壓(VN_NL*)的適當範圍的預定數據來配置控制器58、158。例如，預定數據可指示在無負載時線路電壓(VL_ NL*)的適當範圍為120V+/-10V有效電壓。另外，預定數據可指示在無負載時中性電壓(VN_ NL*)的適當範圍為0V+/-10V有效電壓。為了清楚，本公開內容中描述的預定數據通過星號
O)標識。如果控制器58、158確定在操作78中為「否」，即電壓不在適當的範圍內，則控制器 58、158繼續到步驟80並提供故障指示。控制器58、158可通過向車輛控制裝置44傳輸相應的指示信號(CPLT)來提供故障指示。如果控制器58、158確定在操作78中為「是」，即電壓在適當的範圍內，則控制器 58、158繼續到操作82。在操作82中，控制器58、158核查確認車輛控制裝置44是否通過指示信號(CPLT)請求了充電循環。如果沒有請求充電循環，則控制器回到操作76。如果控制器58、158確定為「是」，即已經請求了充電循環，然後控制器繼續步驟84 並起動車輛充電循環。控制器58、158通過關閉開關60、160並向車輛控制裝置44傳輸指示低電流允許電荷(例如6A或11A)的指示信號(CPLT)來起動車輛充電循環。在操作86中，控制器58、158接收並記錄來自控制電路56、156的關閉電路或者負載(L)的測量信號。負載(L)的測量信號包括線路電壓信號(VL_L)、中性電壓信號(VN_L) 和線路電流信號(I_L)。在操作88中，控制器58、158確定在步驟86中接收的測量信號(VL_L、VN_L和1_ L)是否在適當的範圍內。控制器58、158使用等式1-11將操作76中記錄的無負載的測量信號與操作86中記錄的負載測量信號比較，以確定充電電路48的電阻和功率值。控制器 58將所計算的電阻和功率值與預定數據比較，以確定信號是否在由預定數據限定的適當範圍內。可使用充電電路48的電阻和功率損失值的適當範圍的預定數據來配置控制器 58、158。例如，控制器58、158可包括預定數據，該預定數據指示在沿著每個具有5到135英尺長度的14AWG導體的負載處於IlA時，供應電路34的每個火線導體、中性導體和接地導體的線路電阻(RlH氺、RlN*、RIG*、R2H*、R2N*、R2G*、R3H*、R3N*、R3G*)的適當範圍為 O. 02到O. 4歐姆。該預定的電阻數據還可指示在沿著每個具有30英尺長度的14AWG導體的負載處於IlA時，與充電電纜18組合的車輛電路38的每個火線導體、中性導體和接地導體的線路電阻(R4H*、R4N*、R4G*)的適當範圍為O. 151歐姆。通過此預定數據，控制器58、158 可通過將電阻值連續地加起來以計算充電電路48的每個導體的總的電阻範圍。以下所示的等式12提供用於從預定數據(RN*)計算總的中性配線電阻的等式RN* = (RN1*+RN2*+RN3*) + (R4N*) 式 I2RN* = (O. 02 到 O. 4 歐姆)+ (0. 151 歐姆)RN* = (O. 171 到 O. 551 歐姆)通過確定所測量的信號(等式2的RN)是否在預定範圍(RN*)內，控制器58、158 評估供應電路34的性能。控制器58、158還可包括用於區分允許的充電電流的在所述範圍內的閾值的預定數據。例如，控制器58、158可包括用於中性導體的電阻範圍的預定數據，其通過O. 4歐姆的闕值分為三個範圍。控制器58、158可確定第一範圍，其中如果RN超過最大電阻值，則沒有允許的電荷(範圍_1* :如果RN > O. 551歐姆，則沒有允許的電荷)。控制器58、158 可確定第二範圍，其中如果RN超過闕值但小於最大電阻值，則有較低電流的允許電荷(範圍_2* :如果O. 4 < RN < O. 551歐姆，則有較低電流的允許電荷)。控制器58、158可確定第三範圍，其中當RN小於闕值時，則有正常電流的允許電荷(範圍_3* :如果RN O. 551歐姆)， 則控制器58、158繼續到操作80並提供故障指示。控制器58、158可通過向車輛控制裝置 44傳輸相應的指示信號(CPLT)來提供故障指示。如果控制器58、158確定在操作88中信號在範圍2*內(例如O. 4 < RN < O. 551 歐姆)，則控制器58、158繼續到操作90並延續低電流充電循環。控制器58、158可通過向車輛控制裝置44傳輸指示低電流(M)的允許電荷的指示信號(CPLT)來延續低電流充電循環。如果控制器58、158確定在操作88中信號在範圍3*內(例如O. 171 < RN < O. 4 歐姆)，則控制器58、158繼續到操作92並命令正常電流的充電循環。控制器58、158可通過向車輛控制裝置44傳輸指示正常電流(11-16A)的允許電荷的指示信號(CPLT)來命令正常電流的充電循環。在操作90和92之後，控制器58、158繼續到操作94並確定充電循環是否完成。通過監測接收自車輛控制裝置44的用作響應信號的指示信號(CPLT)，控制器58、158可確定充電循環是否完成。如果控制器58、158確定為「否」，即充電循環沒有完成，則控制器58、 158將回到操作86。在操作94中，只要控制器58、158確定為「是」，即充電循環完成，控制器58、158將繼續到操作96並斷開車輛的充電。通過向開關60、160傳輸控制信號(CTRL)來驅動開關 60、160至打開位置，控制器58、158可斷開車輛的充電。在操作96中，控制器58、158斷開車輛的充電之後，控制器回到操作76。雖然以上描述了本發明的實施方式，但不意指這些實施方式描述了本發明所有可能的形式。相反，詳述中使用的詞語是描述性而不是限制性的詞語，且可以在不偏離本發明的精神和範圍的情況下做出各種變化。另外，各種實施方式中的特徵可以組合以形成本發明的其他實施方式。
權利要求
1.一種用於評估電動車輛充電的供應電路的性能的系統，所述系統包括充電電纜，其用於在供應電路和車輛電路之間電連接，所述充電電纜包括火線導體、中性導體和接地導體；至少一個電壓傳感器，其用於提供線路電壓信號和中性電壓信號中的至少一個，所述線路電壓信號指示所述火線導體和所述中性導體之間的電勢，且所述中性電壓信號指示所述中性導體和所述接地導體之間的電勢；電流傳感器，其用於提供指示沿著所述火線導體和所述中性導體中的至少一個的電流的線路電流信號；以及控制器，其與所述至少一個電壓傳感器和所述電流傳感器電通信，所述控制器被配置以接收所述線路電壓信號和所述中性電壓信號中的至少一個以及所述線路電流信號，以及將所述線路電壓信號、所述中性電壓信號和所述線路電流信號中的至少一個與預定數據相比較，以評估供應電路的性能。
2.根據權利要求I所述的系統，其中所述預定數據包括所述供應電路的住宅配線的電阻值。
3.根據權利要求I所述的系統，還包括與所述控制器電通信的車輛控制裝置，所述車輛控制裝置用於響應於指示信號來設定通過所述充電電纜的充電電流。
4.根據權利要求3所述的系統，其中所述控制器還被配置以響應於所述供應電路的性能來確定允許電荷；以及向所述車輛控制裝置傳輸指示所述允許電荷的所述指示信號。
5.根據權利要求4所述的系統，還包括與所述控制器電通信的開關，所述開關用於響應於接收自所述控制器的控制信號，將所述車輛電路從所述供應電路選擇地斷開連接，且其中所述控制器還被配置以監測所述線路電流信號；以及當所述線路電流信號超過所述允許電荷時，驅動所述開關至打開位置。
6.一種用於評估電動車輛充電的供應電路的性能的系統，所述系統包括控制器，其與具有電傳感器的控制電路電通信，所述電傳感器與電連接到所述供應電路的充電電纜通信，其中所述充電電纜具有火線導體、中性導體和接地導體，所述控制器被配置以接收來自所述電傳感器的輸入信號，所述輸入信號包括線路電壓信號和中性電壓信號中的至少一個和線路電流信號，所述線路電流信號指示沿著所述火線導體和所述中性導體中的至少一個的電流，所述線路電壓信號指示所述火線導體和所述中性導體之間的電勢， 及所述中性電壓信號指示所述中性導體和所述接地導體之間的電勢，以及將所述線路電壓信號、所述中性電壓信號和所述線路電流信號中的至少一個與預定數據相比較，以評估供應電路的性能。
7.根據權利要求6所述的系統，其中所述控制電路還包括開關，所述開關被配置以將所述充電電纜從所述供應電路斷開電連接，且其中所述控制器還被配置以在打開位置和關閉位置之間驅動所述開關，在所述打開位置，所述充電電纜與所述供應電路斷開電連接，在所述關閉位置，所述充電電纜電連接到所述供應電路；在驅動所述開關到所述打開位置之後，分析所述輸入信號以確定無負載的線路電壓和無負載的中性電壓；以及將所述無負載的線路電壓和所述無負載的中性電壓與預定數據相比較以評估電壓範圍。
8.根據權利要求7所述的系統，其中所述控制器還被配置以接收來自車輛控制裝置的充電請求信號；以及響應於所述電壓範圍和所述車輛的循環充電請求，驅動所述開關到所述關閉位置。
9.根據權利要求8所述的系統，其中所述控制器還被配置以分析當所述開關處於所述關閉位置時接收的所述輸入信號，以確定負載線路電壓、負載中性電壓和負載線路電流；將所述無負載的線路電壓和所述無負載的中性電壓中的至少一個與所述負載線路電壓、所述負載中性電壓和所述負載線路電流中的至少一個相比較，以確定電阻；以及將所述電阻與預定數據相比較以評估供應電路的性能。
10.根據權利要求6所述的系統，其中所述控制器還被配置以響應於所述供應電路的性能確定允許電荷；以及向車輛控制裝置傳輸指示所述允許電荷的指示信號。
11.一種用於評估電動車輛充電的供應電路的性能的方法，所述方法包括在車輛電路和供應電路之間建立電連接以用於外部的交流電(AC)電力供應，其中所述電連接包括火線導體、中性導體和接地導體；傳輸控制信號以驅動沿著所述電連接布置的開關，以選擇地起動車輛的充電；接收輸入信號，所述輸入信號包括指示沿著所述火線導體和所述中性導體中的至少一個的電流的線路電流信號、以及線路電壓信號和中性電壓信號中的至少一個，所述線路電壓信號指示所述火線導體和所述中性導體之間的電勢，所述中性電壓信號指示所述中性導體和所述接地導體之間的電勢，以及將所述輸入信號中的至少一個與預定的電阻數據相比較，以評估供應電路的性能。
12.根據權利要求11所述的方法，其中評估供應電路的性能還包括將當所述開關打開時得到的所述線路電壓信號與當所述開關關閉時得到的所述線路電壓信號及所述線路電流信號相比較，以確定總線路配線電阻。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括比較所述總線路配線電阻和預定的電阻數據，以確定所述總線路配線電阻是否在可接受的範圍內。
14.根據權利要求12所述的方法，其中評估供應電路的性能還包括比較當所述開關關閉時得到的所述線路電流信號和所述總線路配線電阻，以確定總線路功率損失。
15.根據權利要求14所述的方法，還包括確定在預定的時間間隔之後的第二總線路功率損失；以及比較所述第二總線路功率損失和所述總線路功率損失，以確定總線路功率損失漂移。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括響應於所述總線路功率損失確定第一允許電荷；向車輛控制裝置傳輸指示所述第一允許電荷的第一指示信號；響應於所述總線路功率損失漂移確定第二允許電荷；以及向所述車輛控制裝置傳輸指示所述第二允許電荷的第二指示信號。
17.根據權利要求11所述的方法，其中評估供應電路的性能還包括將當所述開關打開時得到的所述中性電壓信號與當所述開關關閉時得到的所述中性電壓信號及所述線路電流信號相比較，以確定中性配線電阻。
18.根據權利要求11所述的方法，其中評估供應電路的性能還包括將當所述開關打開時得到的所述線路電壓信號與當所述開關關閉時得到的所述線路電壓信號及所述線路電流信號相比較，以確定總線路配線電阻；將當所述開關打開時得到的所述中性電壓信號與當所述開關關閉時得到的所述中性電壓信號及所述線路電流信號相比較，以確定中性配線電阻；以及比較所述總線路配線電阻和所述中性配線電阻，以確定火線配線電阻。
19.根據權利要求18所述的方法，還包括比較所述火線配線電阻和所述中性配線電阻以確定電阻平衡比。
20.根據權利要求11所述的方法，其中評估供應電路的性能還包括比較所述線路電流信號、所述線路電壓信號和所述中性電壓信號中的至少兩個，以確定第一電阻；比較在預定的時間間隔後得到的所述線路電流信號、所述線路電壓信號和所述中性電壓信號中的至少兩個，以確定第二電阻；以及比較所述第一電阻和所述第二電阻，以確定電阻漂移。
全文摘要
提供了用於評估車輛充電電路的系統和方法，其評估電動車輛充電的供應電路的性能。在車輛電路和供應電路之間建立電連接以用於外部的交流電(AC)電力供應。電連接包括火線導體、中性導體和接地導體。傳輸控制信號以驅動沿著電連接布置的開關，以選擇地起動車輛的充電。接收的輸入信號包括指示沿著火線導體和中性導體中的至少一個的電流的線路電流信號、以及線路電壓信號和中性電壓信號中的至少一個。線路電壓信號指示火線導體和中性導體之間的電勢。中性電壓信號指示中性導體和接地導體之間的電勢。將至少一個輸入信號與預定的電阻數據相比較，以評估供應電路的性能。
文檔編號G01R27/08GK102608515SQ20111044132
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月26日 優先權日2010年12月27日
發明者大衛·A·海恩 申請人:李爾公司