电动车辆并行充电方法和设备与流程

相关申请的交叉引证

本申请要求于2016年8月8日提交的韩国专利申请号10-2016-0100914、2016年9月12日提交的韩国专利申请号10-2016-0117570以及2017年7月7日提交的韩国专利申请号10-2017-0086270的优先权，其全部内容通过引证结合于本文中用于所有目的。

本发明涉及用于电动车辆(ev)并行充电的方法和设备，更具体地，涉及在感应充电输入和传导式充电输入二者可用的环境中通过使用感应充电和传导式充电对ev的电池充电的方法和设备。

背景技术：

电动车辆(ev)充电系统可基本上被定义为通过使用能量存储装置的电力或者商业电源的电网的电力为安装在ev上的高压电池充电的系统。这种ev充电系统根据ev的类型可具有各种形式。例如，ev充电系统可分类为使用充电电缆的传导式充电类型以及非接触无线电力传输(wpt)类型(还称为“感应充电类型”)。

在使用wpt系统的感应充电的情况下，当必须对安装在ev上的高压电池充电时，ev可移动至位于能够进行ev充电的充电站或者充电桩中的地面组合件(ga)。

当对ev充电时，安装在ev上的车辆组合件(va)(即，va中的接收板)与位于充电站或者充电桩中的ga的传输板(transmissionpad，传输极板，传输焊盘)进行感应共振耦合，并且使用通过感应共振耦合从ga传递的电力对ev中的电池充电。因此，大多数的ev具有用于与传输板进行感应共振耦合的接收板(receivingpad，接收极板，接收焊盘)。

同时，传统的电动车辆充电系统在执行感应充电或者传导式充电时从外部电源接收交流(ac)输入，并且将其转换为直流(dc)以对高压电池充电。另外，高压电池的输出可用来经由低压dc至dc转换器(ldc)对辅助电池充电并且驱动各种12v的电子设备。然而，这种结构是延长用于对高压电池充电所需的充电时间的主要原因。

例如，假定2.2kw(220v/10a)的外部电力被供应至ev并且用于对ev的高压电池充电，来自应该用于对高压电池充电的大约360v/6a的电力中的大约360v/1～2a以上的电力会被消耗用来对辅助电池充电并且驱动各种12v电子设备。这可对应于实际充电功率的1/3至1/4，这对用于高压电池的充电时间具有很大影响。

另外，在传统技术中，因为可以通过仅使用感应充电和传导式充电中的一种对高压电池充电，因此即使当ev具有针对这两种类型的能力时，也不能同时使用这两种类型的充电方法。因此，就ev充电资源的利用而言，它的效率非常低。

在本发明的背景技术部分中所公开的信息仅用于加深对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为对该信息构成已为本领域技术人员知晓的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现要素：

本公开内容的实施方式提供了ev并行充电方法，其中，同时执行感应式充电和导电式充电对ev充电。

本公开内容的实施方式还提供了用于通过同时使用感应式充电和导电式充电对ev充电的ev并行充电设备。

根据本发明的实施方式，一种在ev并行充电设备中执行的电动车辆(ev)并行充电方法可包括：确定是否检测到并行充电输入，所述并行充电输入是感测到传导式充电输入和感应充电输入两者的输入；响应于确定检测到该并行充电输入，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较；基于比较的结果选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入；并且通过使用从所选择的输入供应的电力对高压电池以及辅助电池和负载中的至少一个执行并行充电操作。

该方法可进一步包括，在确定是否检测到并行充电输入之后，停用连接在高压电池与辅助电池之间的低压直流至直流转换器(ldc)。

该方法可进一步包括：响应于确定未检测到并行充电输入，使用传导式充电输入或者感应充电输入执行单一充电操作；在执行单一充电操作时监测辅助电池的荷电状态(soc)；确定辅助电池的soc是否等于或者低于阈值；并且响应于确定辅助电池的soc等于或者低于阈值，通过启用ldc来利用从高压电池传递的电力对辅助电池执行充电。

在确定是否检测到并行充电输入中，可根据是否已经建立了电动车辆通信控制器(evcc)与供应设备通信控制器(secc)之间的无线通信配对来感测感应充电输入。

在确定是否检测到并行充电输入中，可根据是否识别到控制导频(controlpilot)或者功率驱动器(powerdriver,pd)的传导式输入来感测所述传导式充电输入。

在将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较中，传导式充电输入的功率p1可基于以传导式方式供应的控制导频的电流和系统电压来确定。

在将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较中，供应设备通信控制器(secc)的输出功率的上限可被确定为感应充电输入的功率p2。

在选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入中，在传导式充电输入和感应充电输入中的具有较高功率的输入可选为施加至高压电池的输入，并且在传导式充电输入和感应充电输入中的具有较低功率的输入可选为施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入。

执行并行充电操作可包括断开连接在施加至高压电池的输入与辅助电池和负载中的至少一个之间的继电器开关。

执行并行充电操作可包括断开连接在高压电池与施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入之间的继电器开关。

此外，根据本发明的实施方式，一种ev并行充电设备可包括至少一个处理器以及存储通过至少一个处理器执行的指令的存储器。另外，指令可被配置为：确定是否检测到并行充电输入，所述并行充电输入是感测到传导式充电输入和感应充电输入两者的输入；响应于确定检测到并行充电输入，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较；基于比较的结果选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入；并且通过使用从所选择的输入供应的电力对高压电池以及辅助电池和负载中的至少一个执行并行充电操作。

指令可进一步被配置为在确定是否检测到并行充电输入之后停用连接在高压电池与辅助电池之间的低压直流至直流转换器(ldc)。

指令可进一步被配置为：响应于确定未检测到并行充电输入，使用传导式充电输入或者感应充电输入执行单一充电操作；在执行单一充电操作时监测辅助电池的荷电状态(soc)；确定辅助电池的soc是否等于或者低于阈值；并且响应于确定辅助电池的soc等于或者低于阈值，通过启用ldc来利用从高压电池传递的电力对辅助电池执行充电。

指令可进一步被配置为根据是否已经建立了电动车辆通信控制器(evcc)与供应设备通信控制器(secc)之间的无线通信配对来感测感应充电输入。

指令可进一步被配置为根据是否识别到控制导频或者功率驱动器(pd)的传导式输入来感测传导式充电输入。

指令可进一步被配置为基于以传导式方式供应的控制导频的电流和系统电压确定传导式充电输入的功率p1。

指令可进一步被配置为将供应设备通信控制器(secc)的输出功率的上限确定为感应充电输入的功率p2。

在传导式充电输入和感应充电输入中的具有较高功率的输入可被选择作为施加至高压电池的输入，并且在传导式充电输入和感应充电输入中的具有较低功率的输入可被选择作为施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入。

当执行并行充电操作时，可断开连接在施加至高压电池的输入与辅助电池和负载中的至少一个之间的继电器开关。

当执行并行充电操作时，可断开连接在高压电池与施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入之间的继电器开关。

使用根据如上所述的本公开内容的实施方式的ev并行充电方法和设备，与传统的单一充电操作相比，可以明显缩短用于对ev的高压电池充电所需的充电时间。

根据本公开内容的实施方式，可以在低压电池(即，辅助电池)与高压电池之间执行独立充电控制。

本发明的方法和设备具有从附图和以下具体实施方式中显而易见或在其中更详细阐述的其他特征和优点，附图被结合在文中并且与以下具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是示出了应用根据本发明的示例性实施方式的无线电力传输(wpt)的概念的概念图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的无线电力传输电路的概念图；

图3是用于说明根据本发明的示例性实施方式的ev无线电力传输中的对准概念的概念图；

图4是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev传导式充电方法的概念图；

图5是用于说明用于电动车辆的普通传导式充电过程或者感应充电过程的概念图；

图6是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev并行充电过程的概念图；

图7是示出了根据本公开内容的实施方式的用于执行ev并行充电过程的电路的框图；

图8是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev并行充电方法的流程图；以及

图9是示出了根据本公开内容的实施方式的ev并行充电设备的框图。

应理解的是，不一定按比例绘出呈现说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化表示的附图。作为本文所公开的包括诸如特定的尺寸、方向、位置以及形状的本发明的特定设计特征将部分由具体的预期应用和使用环境来确定。

在图中，贯穿附图的几幅图，参考标号指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

现在，将详细参考本(些)发明的各实施方式，本(些)发明的实施方式的实施例在附图中示出并且在下文进行描述。虽然将结合示例性实施方式描述本(些)发明，但要理解的是，本书面描述并非旨在将本(些)发明限于那些示例性实施方式。相反，本(些)发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且还覆盖可被包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、变形、等同以及其他实施方式。

将理解的是，尽管本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一组件可被定名为第二组件，并且类似地，第二组件可被定名为第一组件。术语“和/或”包括一个相关列出项中的任意和所有组合。

将理解的是，当一组件被称为“连接至”另一组件时，该组件可直接或间接连接至另一组件。即，例如，可存在中间组件。相反，当组件被称为“直接连接至”另一组件时，其将被理解为不存在中间组件。

本文使用的术语仅描述实施方式而不限制本发明。除非上下文另有限定，否则单个表述包括多个表述。在本说明书中，术语“包括”和/或“具有”用于将在说明书中公开的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合指明为存在，但不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或增加的可能性。

除非以另外方式定义，否则所有术语(包括技术或科学术语)具有与本领域普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。将理解的是，在常用词典中定义的术语被解释为包括与相关技术的上下文含义一致的含义，除非在本说明书中以另外方式明确定义，否则不被解释为理想或过于刻板的含义。

在本发明中使用的术语定义如下。

“电动车辆，ev”：一种如在49cfr523.3中定义的汽车，该汽车旨在公路使用、由从包括电池(battery)的车载能量存储装置中汲取电流的电动机提供动力，从非车载源(包括家用或公用电力服务)或车载燃料发电机对该能量存储装置可再充电。ev可以是为主要在公共街道、道路上使用而制造的四轮以上的车辆。

ev可被称为电动车、电动汽车、电动道路车辆(erv)、插电式车辆(pv)、插电式车辆(xev)等，并且xev可被分类为插电式全电动车辆(bev)、电池电动车辆、插电式电动车辆(pev)、混合电动车辆(hev)、混合插电式电动车辆(hpev)、插电式混合电动车辆(phev)等。

“插电式电动车辆，pev”：通过连接至电网而对车载初级电池(原电池)再充电的电动车辆。

“插电式车辆，pv”：在不使用物理插头或物理插座的情况下，通过无线充电从电动车辆供电装置(evse)进行可再充电的电动车辆。

“重型车辆；h.d.车辆”：如在49cfr523.6或49cfr37.3(公共汽车)中定义的任意四轮以上的车辆。

“轻型插电式电动车辆”：由从可再充电存储电池或其他能量装置中汲取电流的电动机推进的、主要在公共街道、道路和公路上使用并且车辆毛重额定小于4,545kg的三轮或四轮车辆。

“无线电力充电系统，wcs”：用于ga与va之间的无线电力传输和控制(包括对准和通信)的系统。该系统通过两部分松耦合变压器将能量从电力供应网络电磁地传输至电动车辆。

“无线电力传输，wpt”：电力通过非接触手段从ac供应网络到电动车辆的传输。

“公共设施”：提供电能并包括顾客信息系统(cis)、先进计量基础设施(ami)、费率和税收系统等的一组系统。该公共设施可通过费率表和离散事件向ev提供能量。另外，该公共设施可提供与对ev的认证、功耗测量间隔以及价目表相关的信息。

“智能充电”：evse和/或pev与电网通信以便通过反映电网的容量或使用的费用来优化ev的充电比率或放电比率的系统。

“自动充电”：在车辆位于与可传输电力的初级充电器组合件相对应的适当位置之后，自动执行感应充电的过程。可在获得必要认证和权限之后，执行自动充电。

“互操作性”：系统的组件与系统的对应组件互相作用以便执行由系统决定的操作的状态。另外，信息互操作性可指在没有引起用户不便利的情况下，两个以上的网络、系统、设备、应用或组件可有效共享并且容易使用信息的能力。

“感应充电系统”：通过两部分有隙磁芯变压器从电源向ev传输能量的系统，其中，变压器的两个半部、初级线圈和次级线圈物理上彼此分离。在本发明中，感应充电系统可与ev电力传输系统相对应。

“感应耦合器”：通过ga线圈中的线圈与va线圈中的线圈形成的允许电力在电流隔离情况下传输的变压器。

“感应耦合”：两个线圈之间的磁性耦合。在本发明中，ga线圈与va线圈之间的耦合。

“地面组合件，ga”：基础设施侧上的包括用作无线电力充电系统的电源所需的ga线圈、功率/频率转换设备以及ga控制器、以及来自电网的及各设备之间的配线、滤波电路、(多个)壳体等的组合件。ga可包括ga与va之间的通信所必需的通信元件。

“车辆组合件，va”：车辆上的包括用作无线电力充电系统的车辆部分所需的va线圈、整流器/功率转换设备以及va控制器、以及到车辆电池及各设备之间的配线、滤波电路、(多个)壳体等的组合件。va可包括va与ga之间的通信所必需的通信元件。

ga可被称为初级设备(pd)，并且va可被称为次级设备(sd)。

“初级设备”：提供无接触耦合至次级设备的装置。即，初级设备可以是ev外部的装置。当ev接收电力时，初级设备可用作待传输的电力的源。初级设备可包括壳体和所有盖体(cover，外壳)。

“次级设备”：安装在ev上的提供到初级设备的无接触耦合的装置。即，次级设备可布置在ev中。当ev接收电力时，次级设备可从初级设备向ev传输电力。次级设备可包括壳体和所有盖体。

“ga控制器”：ga的基于来自车辆的信息调节到ga线圈的输出功率水平的一部分。

“va控制器”：va的检测充电过程中具体车载参数并且发起与ga的通信以控制输出功率水平的一部分。

ga控制器可被称为初级设备通信控制器(pdcc)，并且va控制器可被称为电动车辆通信控制器(evcc)。

“磁间隙”：对准时，ga线圈中的绞合线的顶部或磁性材料的顶部的上部平面与va线圈中的绞合线或磁性材料的底部的下部平面之间的垂直距离。

“环境温度”：在考虑中的子系统处并且不在直射阳光下测量的空气的地平面温度。

“车辆离地间隙”：地表面与车辆底板的最低部分之间的垂直距离。

“车辆磁性离地间隙”：安装在车辆上的va线圈中的绞合线或磁性材料的底部的下部平面到地面之间的垂直距离。

“va线圈磁性表面距离”：安装时，最近磁性或导电组件表面的平面到va线圈的下部外表面之间的距离。该距离包括任意保护盖以及可封装在va线圈壳体中的额外物品。

va线圈可被称为次级线圈、车辆线圈或接收线圈。类似地，ga线圈可被称为初级线圈或传输线圈。

“外露导电组件”：电气设备(例如，电动车辆)中的可被触摸并且正常不通电但是在故障情况下可变得通电的导电组件。

“危险带电组件”：在某些条件下可产生有害电击的带电组件。

“带电组件(livecomponent)”：在正常使用时旨在通电的任意导体或导电组件。

“直接接触”：人与带电组件的接触。(参见iec61440)

“间接接触”：人与由绝缘故障而造成带电的外露的、导电且通电的组件的接触。(参见iec61140)

“对准”：针对规定的有效电力传输，找出初级设备到次级设备的相对位置和/或找出次级设备到初级设备的相对位置的过程。在本发明中，对准可针对于无线电力传输系统的精细定位。

“配对”：车辆与车辆所定位之处的并且将从中传输电力的唯一专用初级设备相关联所经过的过程。配对可包括va控制器与充电桩的ga控制器相关联所经过的过程。相关/关联过程可包括建立两个对等通信实体之间的关系的过程。

“命令和控制通信”：ev供应设备与ev之间交换启动、控制和终止wpt的处理所需的信息的通信。

“高级通信(hlc)”：hlc是特殊类型的数字通信。hlc对于未被命令&控制通信覆盖的额外服务是必需的。hlc的数据链路可使用电力线通信(plc)，但是不限制于此。

“低电力激励(lpe)”：lpe指启用初级设备用于精细定位和配对，使得ev可检测初级设备的技术，并且反之亦然。

“服务集标识符(ssid)”：ssid是包括附接至在无线lan上传输的数据包的报头的32个字符的唯一标识符。ssid识别无线设备尝试连接至的基本服务集(bss)。ssid基本区分多个无线lan。因此，想要使用特定无线lan的所有接入点(ap)和所有终端/站设备可使用相同ssid。不使用唯一ssid的设备不能够加入bss。由于ssid示出为纯文本(plaintext)，所以它不能向网络提供任何安全特征。

“扩展服务集标识符(essid)”：essid是想要连接至的网络的名称。它类似于ssid，但是可以是更广泛的概念。

“基本服务集标识符(bssid)”：包括48位的bssid用于区别特定bss。在基础设施bss网络的情况下，bssid可以是ap设备的媒体访问控制(mac)。针对独立bss或自组织网络，bssid可以以任意值生成。

充电站可包括至少一个ga以及管理至少一个ga的至少一个ga控制器。ga可包括至少一个无线通信设备。充电站可指的是布置在家里、办公室、公共地点、道路、停车区等的具有至少一个ga的地方。

此外，应理解的是，可由至少一个控制器执行以下方法或其方面中的一个或多个。术语“控制器”可指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储程序指令，并且处理器被具体编程为执行程序指令，以执行下面进一步描述的一个或多个处理。而且，应理解，如本领域普通技术人员理解的，可由包括控制器的装置结合一个或多个其他组件一起执行以下方法。

在本发明的示例性实施方式中，“快速充电”可指将电力系统的ac电力直接转换为dc电力并且将所转换的dc电力提供至安装在ev上的电池的方法。此处，dc电力的电压可以是dc500伏(v)或更小。

在本发明的示例性实施方式中，“慢速充电”可指使用供应给一般家庭或工作地点的ac电力，对安装在ev上的电池充电的方法。每个家庭或工作地点中的输出口(outlet)或者布置在充电台中的输出口可提供ac电力，并且ac电力的电压可以是ac220v或更小。此处，ev可进一步包括车载充电器(obc)，该车载充电器是被配置为用于升压用于慢速充电的ac电力、将ac电力转换为dc电力并且将所转换的dc电力提供至电池的装置。

在下文中，将通过参考附图详细说明根据本发明的示例性实施方式的实施方式。

图1是示出应用本发明的示例性实施方式的无线电力传输(wpt)的概念的概念图。

参考图1，无线电力传输可由电动车辆(ev)10中的至少一个组件与充电站执行，并且可用于将电力无线传递至ev10。

此处，ev10可通常被定义为一种供应在包括电池的可再充电能量存储器12中存储的电力作为电动机(其是ev10的传动系统)的能量源的车辆。

然而，根据本发明的示例性实施方式的ev10可包括具有电动机和内燃机的混合动力电动车辆(hev)，并且不仅可包括汽车而且也可包括摩托车、农用两轮车、踏板车以及电动自行车。

另外，ev10可包括：包含用于对电池12无线充电的接收线圈的电力接收板11，并且可包括用于对电池12传导式充电的插头连接器。此处，被配置用于对电池传导式充电的ev10可被称为插电式电动车辆(pev)。

此处，充电站13可连接至电网15或电力骨干网，并且可通过电力链路向包括传输线圈的电力传输板14提供交流(ac)电力或直流(dc)电力。

另外，充电站13可通过有线/无线通信与管理电网15或电力网络的基础设施管理系统或基础设施服务器通信，并且与ev10执行无线通信。

此处，无线通信可以是蓝牙、zigbee、蜂窝、无线局域网(wlan)等。

另外，例如，充电站13可位于包括附属ev10的所有者的房屋的停车区、加油站中的用于对ev充电的停车区、购物中心或工作地点的停车区的各种位置处。

对ev10的电池12无线充电的过程可以通过将ev10的电力接收板11首先放置在由充电站13的电力传输板14生成的能量场中，并且使接收线圈与传输线圈彼此交互或耦合开始。作为交互或耦合的结果，在电力接收板11中可感应出电动势，并且电池12可通过感应电动势来充电。

充电站13和传输板14可整体或部分被称为地面组合件(ga)，其中，ga可以指先前定义的含义。

ev10的内部组件以及接收板11的所有或部分可被称为车辆组合件(va)，其中，va可以指先前定义的含义。

此处，电力传输板14或电力接收板11可被配置为非极化或极化。

在板不被极化的情况下，在板的中心存在一个磁极并且在外边缘存在相反磁极。此处，通量可形成为从板的中心离开并且完全返回至板的外部边界。

在板被极化的情况下，它可在板的任一端部处具有相应磁极。此处，磁通量可基于板的方位而形成。

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的无线电力传输电路的概念图。

参考图2，可看到在evwpt系统中执行无线电力传输的电路的示意性配置。

此处，图2的左侧可被解释为表示从图1中的电力网络、充电站13和传输板14提供的电源vsrc的所有或部分，并且图2的右侧可被解释为表示包括接收板和电池的ev的所有或部分。

首先，图2的左侧电路可将与从电力网络提供的电源vsrc相对应的输出电力psrc提供至无线充电电力转换器。无线充电电力转换器可提供通过频率转换和ac-dc转换从输出电力psrc转换的输出电力p1，以便在传输线圈l1中以期望工作频率生成电磁场。

具体地，无线充电电力转换器可包括用于将从电力网络提供的电力psrc(其是ac电力)转换为dc电力的ac/dc转换器，以及用于将dc电力转换为具有适于无线充电的工作频率的dc电力的低频(lf)转换器。例如，用于无线充电的工作频率可被确定为在80至90khz内。

从无线充电电力转换器输出的电力p1可被再次提供至包括传输线圈l1、第一电容器c1和第一电阻器r1的电路。此处，第一电容器c1的电容可被确定为具有适于和传输线圈l1一起充电的工作频率的值。此处，第一电阻器r1可表示通过传输线圈l1和第一电容器c1产生的电力损耗。

此外，可使得传输线圈l1与接收线圈l2具有由耦合系数m定义的电磁耦合，使得传输电力p2或在接收线圈l2中感应出电力p2。因此，本发明中的电力传输的含义可与电力感应的含义一起使用。

更进一步地，在接收线圈l2中感应出的电力p2或传递至接收线圈的电力可被提供至ev电力转换器。此处，第二电容器c2的电容可被确定为具有适于与接收线圈l2一起无线充电的工作频率的值，并且第二电阻器r2可表示通过接收线圈l2和第二电容器c2产生的电力损耗。

ev电力转换器可包括将供应的特定工作频率的电力p2转换为具有适于ev的电池vhv的电压电平的dc电力的lf/dc转换器。

从提供至ev电力转换器的电力p2转换的电力phv可被输出，并且电力phv可用于对布置在ev中的电池vhv充电。

此处，图2的右侧电路可进一步包括用于选择性连接或断开接收线圈l2与电池vhv的开关。此处，传输线圈l1和接收线圈l2的共振频率可彼此相似或相同，并且接收线圈l2可放置为接近由传输线圈l1生成的电磁场。

此处，图2的电路应被理解为用于本发明的实施方式的evwpt系统中的无线电力传输的示例性电路，并且不限于图2所示的电路。

另一方面，由于当传输线圈l1和接收线圈l2位于远距离时电力损耗可增加，所以适当设置传输线圈l1与接收线圈l2的相对位置可能是重要的因素。

此处，传输线圈l1可被包括在图1中的传输板14中，并且接收线圈l2可被包括在图1的接收板11中。因此，以下将参考附图描述传输板与接收板之间的定位或者ev与传输板之间的定位。

图3是用于说明根据本发明的示例性实施方式的ev无线电力传输中的对准的概念的概念图。

参考图3，将描述对准图1的电力传输板14与ev中的电力接收板11的方法。此处，位置对准可与上述术语中的对准相对应，并且因此可被定义为ga与va之间的位置对准，但是不限于传输板与接收板的对准。

尽管如图3所示，传输板14被示出为放置在地表面以下，但是传输板14也可放置在地表面上或者放置为使得传输板14的顶表面在地表面以下外露。

ev的接收板11可根据测量的从地表面起(在z方向上定义)的高度而由不同类别来定义。例如，可定义从地表面起具有100-150毫米(mm)的高度的接收板的第1类、具有140-210mm的高度的接收板的第2类和具有170-250mm的高度的接收板的第3类。此处，接收板可支持上述第1至3类中的一部分。例如，根据接收板11的类型可仅支持第11类，或者根据接收板11的类型可支持第1类和第2类。

此处，从地表面起所测量的接收板的高度可与先前定义的术语‘车辆磁性离地间隙’相对应。

此外，电力传输板14在高度方向(即，在z方向上定义)上的位置可被确定为位于由电力接收板11支持的最大类与最小类之间。例如，当接收板仅支持第1类和第2类时，电力传输板14相对于电力接收板11的位置可被确定为介于100mm与210mm之间。

更进一步地，电力传输板14的中心与电力接收板11的中心之间的间隙可被确定为位于水平方向和垂直方向(在x方向和y方向上定义)的极限内。例如，可被确定为水平方向(在x方向上定义)上位于±75mm内以及垂直方向上位于±100mm内(在y方向上定义)。

此处，电力传输板14与电力接收板11的相对位置可根据其实验结果而变化，并且数值应被理解为示例性的。

图4是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev传导式充电方法的概念图。

参考图4，可基于ev充电电缆10、ev10中的至少一个组件以及安装在现有建筑物或充电台中的电力输出口50之间的互操作，执行ev传导式充电方法。此处，充电台可与图1的充电站20以相同和类似的方式实施。

另外，根据本公开内容的ev10可包括用于对电池传导式充电的输入口。此处，能够对电池传导式充电的ev10可被称为以上定义的插电式电动车辆(pev)。

另外，设置在根据本公开内容的ev10中的输入口可支持慢速充电(也被称为‘车载充电’)或快速充电。此处，ev10可包括通过一个插头连接支持慢速充电和快速充电的单输入口，或者分别支持慢速充电和快速充电的多输入口。

另外，根据本公开内容的ev10可包括用于与内部或外部的其他外部装置通信的evcc，并且使用evcc通过与外部充电台或ev充电电缆40(即，安装在ev充电电缆40上的缆上控制盒(iccb))通信来控制传导式充电。

此外，根据本公开内容的ev10可包括车载充电器(obc)，以通过从一般电力系统提供的交流(ac)电力支持慢速充电。obc可升压从一般电力系统提供的ac电力以在慢速充电时被提供至ev10中的电池。因此，当用于慢速充电的ac电力被提供至ev10的输入口时，慢速充电可通过obc执行。此外，当用于快速充电的直流(dc)电力被提供至对应输入口时，可不利用obc的情况下执行快速充电。

此处，ev充电电缆40可包括如下中的至少一个：连接至ev10的输入口的充电插头41、连接至电力输出口50的输出口插头43以及缆上控制盒(iccb)42。

此处，充电插头41可以是可电连接至ev10的输入口的连接部。

此处，iccb42可与ev10的evcc13通信以接收ev10的状态信息或者控制对ev10的电力充电。

此处，尽管iccb42被示出为被包括在ev充电电缆40中，但是它可安装在ev充电电缆40以外的地方或者可与以下描述的secc结合或者用secc来替换。

此处，输出口插头43作为诸如一般插头或绳组的电连接机构，可连接至电力提供至的输出口50。

例如，电力输出口50可指安装在各种地方的输出口，诸如附接至ev10的所有者的住宅的停车场、加油站中的用于为ev充电的停车区或者购物中心或办公室建筑物的停车区。

此外，用于通过与iccb42或ev10(例如，evcc)的组件中的一个通信来控制充电过程的装置可安装在输出口50所布置的建筑物或地点(例如，充电台)中。该设备可被称为secc。

此处，secc可通过有线或无线通信与用于管理电网的基础设施管理系统、布置有输出口50的公寓住宅的管理服务器(‘社区服务器’，将在后面进行描述)或基础设施服务器通信。

此处，输出口50可原样提供电力系统的ac电力。例如，可提供与单相两线(1p2w)类型和三相四线(3p4w)类型中的至少一个相对应的ac电力。

另外，ev充电电缆40可支持慢速充电，并且将用于慢速充电的电力提供至ev10。此处，3.3至7.7kwh的电力可被提供至ev10以用于慢速充电。

另外，ev充电电缆40可支持快速充电，并且将用于快速充电的电力提供至ev10。此处，50至100kwh的电力可被提供至ev10以用于快速充电。

图5是用于说明用于电动车辆的普通传导式充电过程或者感应充电过程的概念图。

参考图5，电力以感应方式或者传导式方式从evse60或者evse68供应至安装在ev中的高压电池62，并且高压电池将电力供应至负载65或者辅助电池64。在此，以感应方式或者传导式方式供应电力的过程可解释为能够通过参考图1、图2和图4中描述的过程执行。

在此，evse60或者evse68可对应于图4中设置有输出口50的设备的全部或者一部分或者图1中的充电站20，并且可以指用于将电力供应至ev的装置。在一个附图中分开示出evse60和68用于说明使用obc61的传导式充电以及使用无线控制单元(wcu)67的感应充电，但是它们可实现为单个装置。

在此，obc61可以指以上参考图4所描述的车载充电器。尽管obc61被示出为用于上述慢速充电的前提，但是在没有obc61的情况下也可以执行传导式充电(例如，上述快速充电)。当在没有obc61的情况下执行充电时，obc61可以替换为从ev的内部和外部以传导式方式接收电力的装置。

在此，高压电池62是内置ev中的高压电池，并且可将电力提供至ev。

在此，wcu67可以指用于控制根据图1和图2的ev的感应充电过程的无线控制单元，并且可安装在ev的内部或外部。

在此，低压dc至dc转换器(ldc)63可以是用于将从高压电池供应的dc电力转换为用于辅助电池64或者负载65的低压dc电力的装置。例如，ldc63可将从高压电池64供应的dc电力转换为12v的dc电力。

在此，辅助电池64安装在ev内部并且可将电力供应至ev的控制系统。

在此，负载65可作为单个元件表示由ev中使用的各种电子装置引起的负载，并且可假设接收12v的dc电力的单个装置。

可参考图5描述传导式充电过程。evse60可将用于传导式充电的电力供应至安装在ev上的obc61。然后，obc61可将供应的电力(即，低压ac电力)转换为足以对高压电池62充电的电压升高的dc电力，并且将转换的电力供应至高压电池62。在传导式充电过程中，高压电池62可经由ldc63将电力供应至辅助电池64和负载65。

还可参考图5描述感应充电过程。evse68可将用于感应充电的电力无线供应至安装在ev上的wcu67。然后，wcu67可将供应的电力(低压ac电力)供应至高压电池62。与传导式充电过程类似，高压电池62可通过ldc63将电力供应至辅助电池64和负载65。

在此，高压电池的充电会被延缓，这是因为在高压电池充电时，传导式充电过程或者感应充电过程会与通过使用高压电池的输出对辅助电池或者负载充电同时进行。例如，假定2.2kw(220v/10a)的外部电力被供应至ev并且用于对ev的高压电池充电，本应用于对高压电池充电的大约360v/6a的电力中的大约360v/1～2a以上的电力可被消耗用来对辅助电池充电并且驱动负载。这对应于实际充电电力的1/3至1/4，这对用于高压电池的充电时间具有很大影响。

因此，在其中传导式充电和感应充电都可用的环境中，有必要通过同时使用传导式充电和感应充电对高压电池迅速充电。

在下文中，将描述根据本公开内容的有更多改进的充电过程。

图6是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev并行充电过程的概念图。

参考图6，ev并行充电过程可理解为以传导式充电方式对高压电池充电并且以感应充电方式将电力供应至辅助电池和负载的过程。在此，每个组件可参考图5中的描述。

具体地，当evse60以传导式方式将电力传输至obc61时，obc61可升压并将传输的电力转换为电压升高的dc电力，并且将其供应至高压电池62。与图5的情况不同，一旦开始高压电池62的充电，则可停用ldc以防止高压电池62的电力被供应至辅助电池64或者负载65。

此时，evse68可将电力无线供应至wcu67并且wcu67可将电力供应至辅助电池64或者负载65而不是高压电池62。

尽管说明了以传导式方式对高压电池62充电并且以感应方式对辅助电池64和负载65供电，但是本公开内容不限于此。可替换地，高压电池62可以感应方式充电并且辅助电池64和负载65可以传导式方式供电。

在本实施方式中，因为需要obc61将电力供应至高压电池62以及辅助电池64，所以obc61可包括至少一个dc至dc转换器，其将从evse接收的ac电力转换为具有适用于高压电池62的电压电平的电力以及具有适用于辅助电池64的电压电平的电力并且将所转换的dc电力供应至它们。在此，dc/dc转换器可通过控制其中的每个开关元件的频率和占空比来控制dc输出的电压电平。

在本实施方式中，因为需要wcu67以与obc61相同的方式将电力供应至高压电池62和辅助电池64，所以wcu67也可以包括至少一个dc至dc转换器，其将从evse接收的ac电力转换为具有适用于高压电池62的电压电平的电力以及具有适用于辅助电池64的电压电平的电力，并且将所转换的dc电力供应至它们。

另外，在仅执行感应充电和传导式充电中的一个(在下文中称为“单一充电操作”)的情况下，可实时监测辅助电池的充电量(例如，荷电状态(soc))，并且只有当soc等于或小于阈值时，可选择性地启用ldc63。因此，可以使传递至高压电池62的电力量最大化。

图7是示出了根据本公开内容的实施方式的用于执行ev并行充电过程的电路的框图。

参考图7，可以示例性地描述能够实现根据图6的ev的并行充电过程的电路。

在图7中，车载充电器(obc)70可包括具有并联连接的预定电阻r的电阻器71的输入继电器72、具有几微法拉的电容的输入电容器73、输入级整流电路74、功率因数校正电路(pfc)75、平滑电容器76、dc至dc转换器77、第一固态继电器(ssr)78、第二ssr79、第三ssr80、以及第四ssr81。

在此，obc70的输入端可连接至evse60，obc70可传导地接收从evse60供应的电力。另外，obc70的输出端可经由第一ssr78和第二ssr79连接至高压电池62，并且可经由第三ssr80和第四ssr81连接至辅助电池64。

另外，输入继电器72的一端可串联连接至obc70的输入端中的一个。另外，输入电容器73、输入级整流电路74、pfc75、平滑电容器76和dc/dc转换器77可并联连接至输入继电器72的另一端与obc70的另一输入端。第一ssr78和ssr79可串联连接在dc至dc转换器77的相应输出端。

在此，尽管dc至dc转换器77和ssr被示出为额外地连接至图5中的obc70的输出端，但是本公开内容的实施方式不限于此。

另外，当obc70负责使高压电池62充电时，dc至dc转换器77的输出可调整为与高压电池62的电压电平匹配，并且可接通第一ssr78和第二ssr79。此时，可断开第三ssr80和第四ssr81以使辅助电池64与obc70绝缘。

另外，当obc70负责使辅助电池64充电时，dc至dc转换器77的输出可调整为与辅助电池64的电压电平匹配，并且可接通第三ssr80和第四ssr81。此时，可断开第一ssr78和第二ssr79以使高压电池62与obc70绝缘。

尽管在图7中未示出，但是图6中的wcu可用来将电力供应至辅助电池64或者负载，并且可通过断开相应的ssr使wcu的输出与高压电池62绝缘。

图8是用于说明根据本公开内容的实施方式的ev并行充电方法的流程图。

参考图8，ev并行充电方法可包括：确定是否检测到感应充电输入和传导式充电输入都被感测到的并行充电输入的步骤s100；当检测到并行充电输入时，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较的步骤s110；基于比较结果在两个输入中选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入的步骤s111；以及通过使用从各个输入供应的电力为高压电池与辅助电池和负载中的至少一个执行并行充电操作的步骤s112。

在此，ev并行充电方法可进一步包括，在确定是否检测到并行充电输入的步骤s100之后，停用连接在高压电池与辅助电池之间的ldc。

即，当检测到并行充电输入时，因为电力将被分别提供至高压电池以及辅助电池和负载，所以通过停用ldc可避免ldc的功耗。

另外，即使当未检测到并行充电输入时(即，即使当仅执行感应充电和传导式充电中的一个时)，可停用ldc，然后只有当存储在辅助电池中的能量变得不足时才重新启用ldc。因此，通过停用ldc可防止电力从高压电池供应至辅助电池，并且因此可更快速地充电高压电池。

具体地，例如，响应于是否检测到并行充电输入，可执行使用感应充电输入或者传导式充电输入的单一充电操作(s120)。在执行单一充电操作时可监测辅助电池的荷电状态(soc)(s121)。

另外，作为监测结果，可以确定辅助电池的soc是否低于阈值(s122)。如果辅助电池的充电量小于阈值，则可启用ldc以利用从高压电池接收的电力使辅助电池充电(s123)。

在此，步骤s100可包括根据secc与evcc之间是否已经建立无线通信配对来感测感应充电输入的步骤。即，在已经建立了secc与evcc之间的无线通信配对的情况下，可确定感测到了感应充电输入。

在此，步骤s100可包括根据是否识别到控制导频或者功率驱动器(pd)的传导式输入来感测传导式充电输入的步骤。即，在识别到控制导频或者pd的传导式输入的情况下，可确定感测到了传导式充电输入。

在此，控制导频可以是提供至ev的各种充电控制信号。例如，控制导频可以是限制或者减少最大充电功率的信号。

因此，当感测到感应充电输入和传导式充电输入时，可确定检测到了并行充电输入。

在此，步骤s110可包括基于以传导式方式提供的系统电压和控制导频的电流来确定传导式充电输入的功率p1的步骤。

例如，可根据等式1确定传导式充电输入的功率p1。

[等式1]

p1＝v系统×icp

在此，v系统可指以传导式方式通过evse提供的系统电压，并且icp可指控制导频的电流。

在此，步骤s100可包括将secc的输出功率的上限确定为感应充电输入的功率p2的步骤。

在此，在步骤s111中，感应充电输入和传导式充电输入中具有较高功率的输入可选择作为施加至高压电池的输入，并且感应充电输入和传导式充电输入中具有较低功率的输入可选择作为施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入。

在此，步骤s112可包括断开施加至高压电池的输入与辅助电池和负载中的至少一个之间的继电器开关的步骤。

在此，步骤s112可包括断开施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入与高压电池之间的继电器开关的步骤。

图9是示出了根据本公开内容的实施方式的ev并行充电设备的框图。

参考图9，ev并行充电设备100可包括至少一个处理器110以及用于存储通过至少一个处理器110执行的指令的存储器120。另外，存储在存储器120中的指令可被配置为使至少一个处理器110执行一个或多个步骤。

另外，ev并行充电设备100可进一步包括用于感测传导式充电输入或者感应充电输入的感测单元。

另外，ev并行充电设备100可进一步包括用于存储在并行充电或者单一充电操作期间所需的数据的存储装置140。例如，存储装置140可以是硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)等。

在此，一个或多个步骤可包括：确定是否检测到感应充电输入和传导式充电输入被感测的并行充电输入的步骤；当检测到并行充电输入时，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较的步骤；基于比较结果在两个输入中选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载的输入的步骤；以及通过使用从相应的输入供应的功率为高压电池以及辅助电池和负载中的至少一个执行并行充电操作的步骤。

在此，指令可被配置为在确定是否检测到并行充电输入的步骤之后进一步执行停用连接在高压电池与辅助电池之间的ldc的步骤。

另外，指令可进一步被配置为执行：响应于确定未检测到并行充电输入，使用感应充电输入或者传导式充电输入执行单一充电操作的步骤；在执行单一充电操作时监测辅助电池的荷电状态(soc)的步骤；基于监测结果确定辅助电池的soc是否低于阈值的步骤；以及如果辅助电池的充电量小于阈值，则启用ldc以利用从高压电池接收的电力使辅助电池充电的步骤。

在此，确定是否检测到并行充电输入的步骤可包括根据是否已经建立了secc与evcc之间的无线通信配对来感测感应充电输入的步骤。

在此，确定是否检测到并行充电输入的步骤可包括根据是否识别到控制导频或者功率驱动器(pd)的传导式输入来感测传导式充电输入的步骤。

在此，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较的步骤可包括基于以传导式方式提供的控制导频的系统电压和电流来确定传导式充电输入的功率p1的步骤。

例如，可根据上述等式1确定传导式充电输入的功率p1。

在此，将传导式充电输入的功率与感应充电输入的功率进行比较的步骤可包括将secc的输出功率的上限确定为感应充电输入的功率p2的步骤。

在此，在选择施加至高压电池的输入以及施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入的步骤中，感应充电输入和传导式充电输入中具有较高功率的输入可选择作为施加至高压电池的输入，并且感应充电输入和传导式充电输入中具有较低功率的输入可选择作为施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入。

在此，为高压电池和辅助电池执行并行充电操作的步骤可包括断开施加至高压电池的输入与辅助电池和负载中的至少一个之间的继电器开关的步骤。

在此，为高压电池和辅助电池执行并行充电操作的步骤可包括断开施加至辅助电池和负载中的至少一个的输入与高压电池之间的继电器开关的步骤。

根据本发明的实施方式的方法可实现为通过各种计算机可执行并且记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以是针对本发明的示例性实施方式特别设计和配置的，或者可以是对计算机软件领域的技术人员来说公知或可用的。

计算机可读介质的实例可包括包含rom、ram以及闪存的、被配置为存储并执行程序指令的硬件设备。程序指令的实例包括通过例如编译器写出的机器码以及通过计算机使用解释器可执行的高级语言码。上述示例性硬件设备可被配置为作为至少一个软件模块操作以执行本发明的操作，并且反之亦然。

尽管在装置的背景下已描述了本发明的一些方面，但是这些方面也可表示根据对应方法的描述，其中，模块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法的背景下描述的方面也可通过对应模块或项目或对应设备的特征表示。通过(或使用)硬件设备(诸如例如，微处理器、可编程计算机或电子电路)可执行方法步骤中的一些或所有。在各种示例性实施方式中，最重要的方法步骤中的一个或多个可通过该装置执行。

在实施方式中，可编程逻辑设备(例如，现场可编程门阵列(fpga))可用于执行本文描述的方法的功能中的一些或所有。在实施方式中，fpga可结合微处理器操作以执行本文描述的方法中的一个。通常，优选地，通过一些硬件设备执行该方法。

为了便于解释且在所附权利要求中精确限定，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“上部”、“下部”、“往上”、“往下”、“前”、“后”、“背部”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“里面”、“外面”、“向前”和“向后”用于参考如在附图中显示的特征的位置而描述示例性实施方式的这些特征。

已出于示出和描述的目的而呈现对本发明中的具体示例性实施方式的以上描述。它们并非旨在穷尽或将本发明限于公开的精确形式，并且显而易见，根据上述教导，多种修改和变形是可能的。选出并描述了示例性实施方式是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够做出并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同物来限定。