本公開一般涉及車輛充電器及其控制導頻(CP：control pilot)檢測方法，并且更特別地涉及在電動車(EV：electric vehicle)的點火開關關斷的狀態(tài)下用于檢測由電動車供電設備(EVSE：electric vehicle)生成的CP信號的車輛充電器，以及該車輛充電器的CP信號檢測方法。

背景技術：

當在車輛點火開關關斷時EVSE的連接器被連接以執(zhí)行充電過程的時候，安裝在車輛中的充電器的控制電源需要被接通。然而，可能難以使用以充電器的充電標準(例如，SAE J1772^TM(SAE電動車和插電式混合電動車傳導充電耦合器)提供的信號直接接通控制電源。取而代之的是，EVSE可將CP信號傳輸?shù)匠潆娖?。因為CP信號是脈沖寬度調制(PWM：pulse width modulation)信號，所以可能難以使用CP信號保持充電器的控制電源的接通狀態(tài)。

因此，在現(xiàn)有技術中，通常使用下面的兩種方法：

第一，可以使用CP檢測電路來啟用控制電源，其中該CP檢測電路始終不依賴于控制電源運行。第二，響應于CP信號的輸入可以首先接通子電源，然后繼續(xù)生成信號以啟用控制電源來運行。在第一方法中，由于暗電流等可發(fā)生大量的問題。同時，在第二方法中，各種方法可用于配置電路；然而，可能發(fā)生模擬電路導致的與響應、可靠性和分布有關的問題。此外，由于附加功能需要，電路的數(shù)量可呈指數(shù)地增加。例如，極有可能由于CP信號的占空比條件的改變、輸入電壓條件的改變或噪聲的流入發(fā)生誤動作(malfunctioning)。

技術實現(xiàn)要素：

本公開致力于使在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題得以解決，同時完整地保持由現(xiàn)有技術實現(xiàn)的優(yōu)點。

本公開一方面提供車輛充電器，其能夠檢測由EVSE生成的CP信號以便當EV點火開關關斷時控制(例如接通或關斷)充電器的控制電源。本公開另一方面提供用于車輛充電器的CP信號檢測方法。

根據本公開的實施例，用于車輛充電器的CP信號檢測方法包括如下步驟：當在車輛的點火開關關斷時檢測到CP信號的輸入的時候，在設定的時段期間基于CP信號的信號電平對CP信號進行計數(shù)；當經過設定的時段時，確定CP信號之中的高電平CP信號的計數(shù)是否在參考范圍內；以及基于高電平CP信號的計數(shù)是否在參考范圍內的確定結果，輸出CP信號的狀態(tài)信息。

對CP信號進行計數(shù)的步驟可包括：按設定周期驗證CP信號的信號電平；基于驗證的信號電平將CP信號分成高電平CP信號和低電平CP信號；對高電平CP信號進行計數(shù)；以及對低電平CP信號進行計數(shù)。

輸出CP信號的狀態(tài)信息的步驟可包括當高電平CP信號的計數(shù)在參考范圍內時，輸出指示CP信號已被輸入并且是PWM信號的狀態(tài)信息。

輸出CP信號的狀態(tài)信息的步驟可包括當高電平CP信號的計數(shù)超過參考范圍的上限閾值時，輸出指示CP信號已被輸入并且是DC信號的狀態(tài)信息。

輸出CP信號的狀態(tài)信息的步驟可包括當高電平CP信號的計數(shù)小于參考范圍的下限閾值時，輸出指示CP信號沒有被檢測到的狀態(tài)信息。

此外，根據本公開的實施例，一種車輛充電器，用于通過接收由EVSE供給的電力給安裝在EV中的電池充電，該車輛充電器包括：充電控制器，其配置成控制車輛充電器的充電操作；主電源，其配置成向充電控制器供給主電力并且切斷主電力；子電源，其配置成當由EVSE生成的CP信號被輸入時，作為子電力向電池供給電力；以及電力控制器，其配置成當EV的點火開關關斷時監(jiān)控由EVSE生成的CP信號，并且分別接通或關斷主電源和子電源。

電力控制器可包括CP檢測器，其配置成在設定的時段期間基于CP信號的信號電平對CP信號進行分類和計數(shù)，確定CP信號的計數(shù)是否在參考范圍內并且基于CP信號的計數(shù)是否在參考范圍內的確定結果，輸出CP信號的狀態(tài)信息；開/關控制器，其配置成基于輸出的狀態(tài)信息接通或關斷主電源和子電源；以及時鐘發(fā)生器，其配置成生成時鐘信號以 使CP檢測器和開/關控制器同步。

CP檢測器可以進一步配置成每次生成時鐘信號時，驗證CP信號的信號電平；基于驗證的信號電平將CP信號分成高電平CP信號和低電平CP信號；對高電平CP信號進行計數(shù)；以及對低電平CP信號進行計數(shù)。

CP檢測器可以進一步配置成當高電平CP信號的計數(shù)在參考范圍內時，輸出指示CP信號已被輸入并且是PWM信號的狀態(tài)信息。

CP檢測器可以進一步配置成當高電平CP信號的計數(shù)超過參考范圍的上限閾值時，輸出指示CP信號已被輸入并且是DC信號的狀態(tài)信息。

CP檢測器可以進一步配置成當高電平CP信號的計數(shù)小于參考范圍的下限閾值時，輸出指示CP信號沒有被檢測到的狀態(tài)信息。

此外，根據本公開的實施例，用于車輛充電器的CP信號檢測方法包括以下步驟：基于CP信號的信號電平將CP信號分成高電平CP信號和低電平CP信號，并且當車輛的點火開關關斷時在設定的時段期間分別對高電平CP信號和計數(shù)低電平CP信號進行計數(shù)；確定高電平CP信號的計數(shù)和低電平CP信號的計數(shù)中的哪一者超過閾值；以及基于高電平CP信號的計數(shù)或低電平CP信號的計數(shù)中的哪一者超過閾值，確定具有相應電平的CP信號被檢測到。

CP信號檢測方法還可以包括當在確定高電平CP信號被檢測到之后檢測到低電平CP信號時，使高電平CP信號的檢測無效。

CP信號檢測方法還可以包括當在確定低電平CP信號被檢測到之后檢測到高電平CP信號時，使低電平CP信號的檢測無效。

附圖說明

本公開的上述和其它目標、特征和優(yōu)點從結合附圖的下述詳細描述中將更明顯。

圖1是根據本公開的實施例示出車輛充電系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出圖1的電力控制器的框圖。

圖3是根據本公開的實施例示出車輛充電器的CP信號檢測方法的流程圖。

圖4是根據本公開的實施例示出車輛充電器的CP信號檢測方法的流程圖。

附圖標記說明

210：電力控制器

211：CP檢測器

212：開/關控制器

213：時鐘發(fā)生器

220：主電源

230：子電源

240：充電控制器

具體實施方式

以下，將參考附圖詳細描述本公開的實施例。如本領域技術人員將認識到，所描述的實施例在全部不脫離本公開的精神或范圍的情況下以各種不同的方式加以變型。進一步地，在整個說明書中，相同的附圖標記指的是相同的元件。

在整個本說明書中，除非明確描述為相反，詞語“包含”，以及變體諸如“包括”和“含有”將被理解為暗指包括所陳述的元件但并不排除任何其他元件。此外，在本說明書中使用的術語“單元”、“器件”和“模塊”表示用于處理至少一個功能或操作的單元，其可由硬件、軟件或硬件和軟件的組合實施。另外，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“該”也用于包括復數(shù)形式，除非在本說明書中另有說明或在上下文中明確說明。

可以理解，術語“車輛”或“車輛的”或如這里所用的其它類似的術語一般包括機動車輛，諸如包括運動型多功能車(SUV：sport utility vehicles)、公共汽車、卡車、各種商用車的乘用車、包括各種船舶的水運工具、航空器等，并且包括混合動力車輛、電動車、充電式混合電動車、氫動力汽車和其它替代燃料車輛(例如，來自非石油資源的衍生燃料)。如這里提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛，例如同時有汽油動力和電動力的車輛。

此外，可以理解，一種或多種下文的方法或其方面可以由至少一個控制器執(zhí)行。術語“控制器”可以指包括存儲器和處理器的硬件設備。在下文進一步描述存儲器配置成儲存程序指令，以及處理器經特 別編程執(zhí)行程序指令從而完成一個或多個進程。而且，可以理解，下文的方法可由包括控制器連同一個或多個其它組件的裝置執(zhí)行，如將由本領域的普通技術人員所理解的。

現(xiàn)在參考所公開的實施例，本公開涉及安裝在EV中的充電器，并且提供了使用充電器檢測CP信號的方案。圖1是根據本公開的實施例示出車輛充電系統(tǒng)的框圖。

如圖1所示，車輛充電系統(tǒng)可包括EVSE 100和車輛充電器200。EVSE 100可以經由連接器連接到車輛，并且使用車輛充電器200可給電池充電(未示出)。電池可供給車輛的驅動電力。EVSE 100可生成CP信號。CP信號可以被生成為12伏特(V)DC信號(例如，用于與連接器的連接)、9V DC信號(例如，用于待機時間和預約時間)、9V PWM信號(例如，用于充電的開始)、6V PWM信號(例如，開始充電)等。

車輛充電器200可以是安裝在車輛中的車載充電器(OBC：on-board charger)，并且可包括電力控制器210、主電源220、子電源230和充電控制器240。電力控制器210可在EV的點火開關關斷的狀態(tài)下檢測從EVSE 100傳輸來的CP信號，并且基于檢測到的CP信號可控制供給到車輛充電器200的控制電源的切斷。換言之，電力控制器210可監(jiān)控CP信號，并且可基于CP信號的狀態(tài)信息，控制車輛充電器200的控制電源。

電力控制器210可以被實施為可編程的器件，例如復雜可編程邏輯器件(CPLD：complex programmable logic device)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA：field programmable gate array)。如上所述，根據本公開，電力控制器210可以以軟件實施，因此，能夠沒有額外成本地實現(xiàn)附加功能，并能夠降低成本。

主電源220在電力控制器210的控制下可向充電控制器240供給電池電源B+，或可切斷電池電源B+。電池電源B+可以從安裝在車輛中的電池(例如高電壓電池)輸出。子電源230響應于由EVSE 100生成的CP信號被輸入，可向電力控制器210供給電池電源B+。換言之，當CP信號的輸入被檢測到時，子電源230可以被接通并且可啟用電力控制器210來操作。

充電控制器240可控制車輛充電器200的整體操作。換言之，充電控制器240可通過主電源220接收控制電力，并且可控制電池的充電。

圖2是示出圖1的電力控制器的框圖。如圖2所示，電力控制器210可包括CP檢測器211、開/關控制器212和時鐘發(fā)生器213。

當EVSE 100經由接口被連接到車輛充電器200時，CP檢測器211可監(jiān)控由EVSE 100生成的CP信號。此外，CP檢測器211可生成檢測到的CP信號的狀態(tài)信息，并且可輸出該狀態(tài)信息。該狀態(tài)信息可包括關于CP信號是否被檢測到的信息(例如信號)S1和關于信號的形式的信息S2，并且信號的形式可包括，例如DC和PWM。此外，該狀態(tài)信息可以是CP信號的信號電平信息，并且可以包括關于高電平CP信號是否被檢測到的信息(例如信號)S1和關于低電平CP信號是否被檢測到的信息S2。

CP檢測器211可在一時段期間驗證每個接收到的CP信號的信號電平(例如1毫秒(ms))，基于所驗證的信號電平可將CP信號分成高電平CP信號和低電平CP信號，并且可對高電平CP信號和低電平CP信號進行計數(shù)。所述時段可以被設定或被確定。

CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)是否在參考范圍內。當高電平CP信號的計數(shù)在參考范圍內時，CP檢測器211可生成指示CP信號被檢測到并且是PWM信號的狀態(tài)信息S1S2“11”。當高電平CP信號的計數(shù)超過參考范圍的上限閾值時，CP檢測器211可生成指示CP信號被檢測到并且是DC信號的狀態(tài)信息S1S2“10”。此外，當高電平CP信號的計數(shù)小于參考范圍的下限閾值時，CP檢測器211可識別CP信號沒有被檢測到，并且可生成指示CP信號沒有被檢測到的狀態(tài)信息S1S2“00”或“01”。

CP檢測器211可在設定的時段期間驗證每個CP信號的信號電平，基于信號電平可將CP信號分成高電平CP信號和低電平CP信號，并且可對高電平CP信號和低電平CP信號進行計數(shù)。此外，CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)是否等于或大于閾值，確定低電平CP信號的計數(shù)是否等于或大于閾值，并且基于檢測結果可生成和輸出指示高電平CP信號和低電平CP信號是否被檢測到的狀態(tài)信息。換言 之，當計數(shù)值等于或大于指定的下限值時，CP檢測器211可生成高檢測信號和低檢測信號。

基于從CP檢測器211輸出的狀態(tài)信息，開/關控制器212可分別向主電源220和子電源230傳輸主電力控制信號和子電力控制信號。換言之，開/關控制器212可控制是否操作充電控制器240。

時鐘發(fā)生器213可生成第一頻率的時鐘信號和第二頻率的時鐘信號。當子電源被接通時，電力控制器210可以與時鐘信號同步。第一頻率和第二頻率可以分別是，例如100千赫茲(kHz)和500赫茲(Hz)。

圖3是根據本公開的實施例示出車輛充電器的CP信號檢測方法的流程圖。如圖3所示，在操作S11中，車輛充電器200在車輛的點火開關關斷的狀態(tài)下，每個設定周期驗證從EVSE100輸入的CP信號的信號電平，并且基于驗證的信號電平可對高電平CP信號和低電平CP信號進行計數(shù)。換言之，車輛充電器200在每個設定周期(例如每次100kHz的時鐘被生成時)可檢測CP信號，并且可驗證每個CP信號的信號電平。當CP信號具有高電平時，高電平CP信號的計數(shù)可以增“1”。當CP信號具有低電平時，低電平CP信號的計數(shù)可以增“1”。

在操作S12中，車輛充電器200可以可重復基于信號電平對CP信號進行分類并且對CP信號進行計數(shù)的操作，直到設定的時段經過為止。例如，車輛充電器200的CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)與低電平CP信號的計數(shù)的總和是否是“100”。

在操作S13中，當設定的時段經過時，車輛充電器200的CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)是否是在參考范圍內。在操作S14中，當高電平CP信號的計數(shù)在參考范圍內時，CP檢測器211可傳輸指示PWM CP信號被檢測到的狀態(tài)信息“11”。在操作S15中，當高電平CP信號的計數(shù)不在參考范圍內時，CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)是否超過參考范圍的上限閾值。在操作S16中，當高電平CP信號的計數(shù)超過上限閾值時，CP檢測器211可生成指示DC CP信號被檢測到的狀態(tài)信息“10”，并且可傳輸狀態(tài)信息“10”。此外，當高電平CP信號的計數(shù)小于參考范圍的下限閾值時，CP檢測器211可生成指示CP信號沒有被檢測到的信號“00”或“01”，并且輸出該信號。

圖4是根據本公開的實施例示出車輛充電器的CP信號檢測方法的流程圖。

在操作S21中，CP檢測器211在車輛的點火開關關斷的狀態(tài)下，每個設定周期可檢測CP信號，并且可確定CP信號是否為高電平CP信號。CP檢測器211可以第一頻率(例如100kHz)的周期檢測CP信號。

在操作S22中，當CP信號被確定為高電平CP信號時，CP檢測器211可確定高電平CP信號的計數(shù)是否超過閾值。在操作S23中，當高電平CP信號的計數(shù)超過閾值時，CP檢測器211可輸出指示高電平CP信號被檢測到的信號S1“1”。在操作S24中，當高電平CP信號的計數(shù)被確定為沒有超過閾值時，CP檢測器211可使高電平CP信號的計數(shù)增“1”。

當操作S23和S24被執(zhí)行后，通過對以第二頻率(例如500Hz)的周期檢測到的CP信號進行計數(shù)而獲得的計數(shù)可以被初始化，并且檢測到的CP信號可以被儲存于存儲器中(未示出)。在操作S25中，當CP信號被確定為不是高電平CP信號時，CP檢測器211可確定高電平CP信號是否被檢測到。換言之，當?shù)碗娖紺P信號被檢測到時，CP檢測器211可確定高電平CP信號是否被檢測到。在操作S26和S27中，當在高電平CP信號被檢測到的狀態(tài)下在預定的時段期間，低電平CP信號被保持時，CP檢測器211可生成指示高電平CP信號沒有被檢測到的信號，并且可輸出該信號。換言之，CP檢測器211可使高電平CP信號的檢測無效。

此外，當以第二頻率的周期檢測到的低電平CP信號被連續(xù)地檢測到兩次時，CP檢測器211可將指示高電平CP信號是否被檢測到的控制信號S1改變?yōu)椤?”。當高電平CP信號沒有被檢測到時，CP檢測器211可生成指示高電平CP信號沒有被檢測到的信號，并且可輸出該信號。換言之，當?shù)碗娖紺P信號被檢測到時，CP檢測器211可生成指示高電平CP信號沒有被檢測到的信號，并且可輸出該信號。

如上所述，CP檢測器211可確定高電平CP信號是否被檢測到。當確定高電平CP信號是否被檢測到時，CP檢測器211可使用如上所述的相同的方法確定低電平CP信號是否被檢測到。當在指定的時段 期間，低電平CP信號被保持時，CP檢測器211可生成指示低電平CP信號被檢測到的信號S2“1”。隨后，當在設定的時段期間，高電平CP信號被保持時，CP檢測器211可生成指示低電平CP信號沒有被檢測到的信號S2“0”，并且可輸出該信號。

如上所述，根據本公開的實施例，能夠檢測由EVSE生成的CP信號，當EV的點火開關關斷時能夠控制(例如接通或關斷)充電器的控制電源。因此，使用CP信號能夠控制充電器的控制電源。

本公開的上述實施例對應于本公開的元件和特征的預定組合。而且，除非另外提及，本公開的元件或特征可以被認為是本公開的任選元件或特征。其中，本公開的每個元件或特征也可以不與本公開的其它元件或特征相結合而被操作或完成。此外，根據本公開的實施例可以通過結合本公開的一些元件和/或特征實現(xiàn)。根據本公開的實施例描述的操作的順序可以變化。此外，本公開的任何特定實施例的部分配置或特征可以被包括在本公開的另一個實施例中，或可以替代為本公開的另一個實施例的配置或特征。另外，顯而易見的，在本公開的權利要求范圍內不具有任何明確引用的權利要求可以被結合到本公開的實施例的配置，或者在提交本公開的專利申請后的本公開的修改過程中被結合并被包括為新的權利要求。

本公開的實施例可以由各種裝置例如硬件、固件、軟件或其任何組合實施。用于硬件實現(xiàn)，本公開的示例性實施例可以由專用集成電路(ASIC：application specific integrated circuit)、數(shù)字信號處理器(DSP：digital signal processor)、數(shù)字信號處理器件(DSPD：digital signal processing device)、可編程邏輯器件(PLD：programmable logic device)、處理器、控制器、微控制器、微處理器等中的一個或多個實施。用于固件或軟件實現(xiàn)，本公開的實施例可以通過以完成上述功能或操作的模塊、程序、函數(shù)等的形式實施。例如，軟件代碼可以儲存于存儲器單元中并且由處理器執(zhí)行。存儲器單元可位于處理器內部或外部，并且通過各種眾所周知的裝置可與處理器交換數(shù)據。

顯而易見的，對于本領域的普通技術人員來說，本公開可以各種特定的不脫離本公開特征的形式實施。因此，在所有方面中的上述詳細描述不應被解釋為限制性的，而應被認為是用于例示性目的。因此， 本公開的范圍應由權利要求書的合理解釋確定，并且在本公開等效范圍內的所有修改包含在本公開的保護范圍內。