车辆转嫁充电的制作方法

车辆转嫁充电
1.引言
2.充电系统可以通过充电电缆耦接到电动车辆，以对车辆的电池系统进行再充电。在多个车辆可能需要充电的情况下，无论是在私人车库中彼此邻近停放的两台车辆，或是车队车库中成排的车辆，都可能需要提供多个充电系统。然而，多个充电系统可能占用空间，或可能在充电区域中增加停车或和移动车辆的难度。
3.本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并且可不构成现有技术。


技术实现要素：

4.所公开的实施方案包括系统、车辆和方法，所述方法从单个充电系统或其他电力源可切换地向电池系统和外部系统(诸如另一电池系统)提供电力。
5.在例示性实施方案中，充电输入耦接头，所述充电输入耦接头能够耦接到电力源；充电输出耦接头；电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；和电动切换装置，所述电动切换装置能够电耦接到充电输入耦接头、充电输出耦接头和电池系统耦接头，并且被配置为在包括第一模式和第二模式中的至少一者的操作模式下选择性地操作，其中：在第一模式下，电动切换装置将电力引导到电池系统耦接头，并且在第二模式下，电动切换装置将电力引导到充电输出耦接头。
6.在另一例示性实施方案中，车辆包括车身；驱动系统；可再充电电池系统；充电输入耦接头，所述充电输入耦接头被配置为接收电力；充电输出耦接头；电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到所述可再充电电池系统；和电动切换装置，所述电动切换装置能够电耦接到充电输入耦接头、充电输出耦接头和电池系统耦接头，并且被配置为在包括第一模式和第二模式中的至少一者的操作模式下选择性地操作，其中：在第一模式下，电动切换装置将电力引导到电池系统耦接头，并且在第二模式下，电动切换装置将电力引导到充电输出耦接头。
7.在另一例示性实施方案中，例示性方法包括：提供充电输入耦接头，所述充电输入耦接头被配置为接收电力；提供充电输出耦接头，所述充电输出耦接头被配置为向外部装置提供电力；提供电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；以及能够切换地将充电输入耦接头耦接到电池系统耦接头和充电输出耦接头，以选择性地在第一模式和第二模式下操作，其中：在第一模式下，将电力引导到电池系统耦接头，并且在第二模式下，将电力引导到充电输出耦接头。
8.根据本文提供的描述，其他适用特征、优点和领域将变得显而易见。应当理解，本说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
9.本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。附图中的部件未必按比例绘制，而是将重点放在示出所公开的实施方案的原理上。在附图中：
10.图1至图9是用于从单个充电系统对多个车辆进行充电的例示性系统的框图；
11.图10和图11是结合图1-图9的系统的例示性电动车辆的框图；
12.图12和图13是使用图1-图9的系统能够从单个充电系统对多个车辆进行充电的示意图；
13.图14a和图14b是可与图1-图7的系统一起使用的例示性联合充电系统(ccs)耦接头的示意图；并且
14.图15是在电池系统和另一装置之间可切换地引导电力的例示性方法的流程图。
具体实施方式
15.以下描述仅以例示而非限制的方式说明了各种实施方案。
16.通过非限制性引入和概述，在各种实施方案中，系统(其可以结合在车辆中)被配置为从单个充电系统或其他电力源可切换地向电池系统和外部系统(诸如另一电池系统)提供电力。因此，例如，在各种实施方案中，系统能够从单个充电系统或其他电源对多个电动车辆进行充电，其中第一车辆为第二车辆提供转嫁(passthrough)电源。该系统包括充电输入耦接头，所述充电输入耦接头被配置为接收电力；充电输出耦接头；电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；和电动切换装置，所述电动切换装置能够电耦接到充电输入耦接头、充电输出耦接头和电池系统耦接头，并且被配置为将电力引导到电池系统耦接头或者充电输出耦接头。因此，可以提供电力，例如，从单个充电系统对多个车辆进行再充电，或者提供电力对车辆进行再充电，并且从单个充电系统或其他电力源向外部电动装置提供电力。因此，例如，第一车辆的第一充电输入耦接头可以耦接到充电系统，并且第二车辆(或另一电动装置)的第二充电输入耦接头可以耦接到第一车辆的第一充电输出耦接头。电动切换装置被配置为可切换地将由充电系统供应的电力引导到耦接头中的每个耦接头，以提供电力对第一车辆和第二车辆或其他外部装置进行再充电。
17.既然已给出了总体概述，各种实施方案的细节将通过仅以例示而非限制的方式给出的非限制性示例来解释。
18.参考图1，例示性系统100包括充电输入耦接头101、充电输出耦接头102、电池系统耦接头103和电动切换装置105。充电输入耦接头101可耦接到电力源(图1中未示出)，诸如充电装置或充电系统，如下文进一步描述。因此，充电输入耦接头101可以从电力源接收电力。充电输入耦接头101通过输入线束111或另一导电设备电耦接到电动切换装置105。充电输出耦接头102被配置为向单独的电气系统(图1中未示出)供电，并且通过输出线束112或另一导电设备电耦接到电动切换装置105。在各种实施方案中，充电输出耦接头102被配置为耦接到第二车辆(图1中未示出)，以对第二车辆的电池系统进行再充电。电池系统耦接头103被配置为经由电池充电束114与可再充电电池系统104电耦接。可再充电电池系统104可以包括车辆电池系统，诸如用于向电动车辆或混合动力车辆供电的车辆电池系统。电池系统耦接头103通过电池系统线束113电耦接到电动切换装置105。
19.在各种实施方案中，电动切换装置105被配置为选择性地在第一模式和第二模式下操作。在第一模式下，电动切换装置105将在充电输入耦接头101处接收的电力引导到电池系统耦接头103。在第二模式下，电动切换装置105将电力从电力源引导到电池系统耦接头103。因此，例如，电动切换装置105可以将电力引导到电池系统耦接头103，以在第一模式下对可再充电电池系统104进行再充电，或者可以在第二模式下将电力引导到充电输出耦
接头102。如下文进一步描述的，电动切换装置105可以首先将电力引导到耦接头102和103中的一个耦接头，并且然后将电力引导到另一个耦接头102或103。电动切换装置105可以被配置为响应经由耦接头102或103可接收的信号，以确定将经由充电输入耦接头101接收的电力引导到哪一个耦接头。电动切换装置105可以被配置为将电力引导到耦接头102或耦接头103，电动切换装置从该耦接头检测指示对电力请求的电力需求信号。
20.因此，电动切换装置105可以响应性地检测来自电池系统耦接头103的指示可再充电电池系统104需要再充电的第一电力需求信号，并且检测来自充电输出耦接头104的指示外部装置请求电力的第二电力需求信号。当电动切换装置105检测到来自电池系统耦接头103的第一电力需求信号时，电动切换装置105可以被配置为在第一模式下操作，并且将电力从电力源引导到电池系统耦接头103，以对可再充电电池系统104进行再充电。在各种实施方案中，电动切换装置105被配置为将第一电力需求信号输送到充电输入耦接头10'。如下文进一步描述，当电动切换装置105耦接到另一电动切换装置或被配置为响应于电力需求信号的其他装置时，电力需求信号被传送到充电输入耦接头101。当电动切换装置105检测到来自充电输出耦接头102的第二电力需求信号时，该电动切换装置可以被配置为在第二模式下操作，并且将电力从电力源引导到充电输出耦接头102。对应地，电动切换装置105被配置为将第二电力需求信号输送到充电输入耦接头101到另一电动切换装置或被配置为响应于电力需求信号的其他装置。
21.当耦接头102和103两者存在电力需求信号时，电动切换装置105可以被配置为对耦接头102或103中的一个耦接头进行优先级排序以接收电力。在各种实施方案中，电动切换装置105可以被配置为选择操作模式以选自第一序列和第二序列的序列引导电力。在第一序列中，电动切换装置最初在第一模式下操作，以将电力引导到电池系统耦接头103，并且然后在第二模式下操作，以将电力引导到充电输出耦接头102。在第二序列中，电动切换装置最初在第二模式下操作，以将电力引导到充电输出耦接头102，然后在第一模式下操作，以将电力引导到电池系统耦接头103。引导电力的优先级进一步如下。
22.如下文进一步描述，例如，充电输出耦接头102可以耦接到另一系统100(例如，另一车辆)的附加充电输入耦接头(图1中未示出)。系统可以结合到一对车辆中(例如，各自具有相应系统100)。第一车辆的系统的充电输入耦接头101可以电耦接到充电系统，诸如通过在充电系统与第一车辆的充电输入耦接头101之间连接充电电缆(图1中未示出)。另一个充电电缆(图1中未示出)可以耦接在第一车辆的系统100的充电输出耦接头102与第二车辆的充电输入耦接头101之间。
23.因此，电动切换装置105可以将电力从充电系统引导到电池系统耦接头103，以促进对第一车辆的可再充电电池系统104进行再充电，或将电力引导到充电输出耦接头102，以对第二车辆或耦接到第一车辆的系统100的充电输出耦接头102的一些其他装置的电池系统(图1中未示出)进行再充电。因此，可以提供电力以对不同的车辆或装置进行再充电或以其他方式供电，而无需切换充电电缆，且无需为车辆或装置中的每一者提供单独的充电系统或电源。
24.在各种实施方案中，如下文进一步描述的，电动切换装置105可以被配置为首先向电池系统耦接头103提供电力，以对可再充电电池系统104进行充电，直到可再充电电池系统104完全再充满和/或达到指定充电水平，然后将电力引导到充电输出耦接头102，以对任
何连接在此的系统供电。在各种其他实施方案中，如下文进一步描述的，电动切换装置105可以被配置为首先将电力引导到充电输出耦接头102，以对任何连接在此的系统供电，然后向电池系统耦接头103提供电力，以对可再充电电池系统104进行充电，直到可再充电电池系统104完全再充满和/或达到指定充电水平。
25.另外参考图2，在各种实施方案中，充电输入耦接头101接收由电力电缆221连接到电力源250(诸如充电装置或其他电力源)的电缆耦接头211。电力电缆221经由电缆耦接头211和充电输入耦接头101经由输入线束111电耦接到电动切换装置105。在各种实施方案中，第一信号线209也电耦接到电缆耦接头211，并且经由电缆耦接头211和充电输入耦接头101经由输入线束111电耦接到电动切换装置105。第一信号线209可用于与电力源250或需要接收电力的另一装置通信。电力源250可以响应于经由例如第一信号线209接收的信号，以经由电力电缆221启动以提供电力。对应地，如下文进一步描述，当充电输入耦接头101耦接到另一车辆的充电输出耦接头102时，第一信号线209可用于输送经由来自该其他车辆的电动切换装置的第二信号线呈现的电力需求。
26.在图1-图9中，信号线诸如第一信号线209、第二信号线210和其他信号线示意性地示出为有线连接。然而，虽然可以使用有线连接来传送信号，诸如电力需求信号，但是应当理解，这些信号可以在电力源250与由电力源供电的装置之间无线地传送。因此，信号线可以是由任何合适的无线介质传送的无线通信线路，包括使用蓝牙通信、ieee 802.11wi-fi通信或任何其他标准化或专有通信介质的射频(rf)通信。
27.在各种实施方案中，电动切换装置105被配置为通过切换器225将从电力源250经由电力电缆221接收的电力引导到电池系统线束113或输出线束112。切换器225可以包括由感测电路215控制的机电或固态装置，该感测电路可以包括专用电路、可编程处理装置或能够可切换地引导电力流的另一类型的电路。
28.在各种实施方案中，感测电路215被配置为接收并响应来自经由电池系统线束113的可再充电电池系统104的第三信号线213，以及来自耦接到充电输出耦接头102的外部装置(诸如另一车辆或另一装置(图2中未示出))的第二信号线222。充电输出耦接头102可以接收电缆耦接头212，该电缆耦接头接收耦接到外部装置的第二信号线222。充电输出耦接头102还接收可耦接到外部装置的外部电源线223。感测电路215被配置为监测第二信号线222和第三信号线213，以确定信号线222和213中的哪一个信号线(如果有的话)指示电力需求。响应于经由信号线222和213可接收的信号，感测电路215控制切换器225以引导电力，如下文进一步描述的。
29.在各种实施方案中，感测电路215还被配置为当感测电路215经由电池系统耦接头103或充电输出耦接头102被呈现电力需求信号时，接合第一信号线209，以经由第一信号线209向电力源250呈现电力需求信号。因此，当感测电路105未接收到电力需求信号，并且因此不向电力源250传输电力需求信号时，电力源250可能不会将任何电力引导到电缆耦接头211，并且可以将电力引导到另一接收器。
30.在各种实施方案中，当电力需求信号未被呈现给电力源250时，电力源250可以进入静止模式或关闭以节省电力。如下文进一步描述的，电力源250可以是另一装置的充电输出耦接头102。因此，感测电路215适当地包括与第一信号线209的连接，以能够将电力需求信号，例如，从第一信号线209输送到第二信号线222，最终输送到另一系统的感测电路(未
示出)，转而使另一系统的感测电路经由电缆耦接头211将电力引导到其相应的可再充电电池系统，如参考图12进一步描述的。
31.另外参考图3，在各种实施方案中，电动切换装置105被配置为将从电力源250接收的电力引导到可再充电电池系统104。基于经由第三信号线213或第二信号线222接收的一个或多个输入，如下文进一步描述的，感测电路215控制切换器225以引导电力从电力源250的流动。例如，当第三信号线213经由第三信号线213传送电力需求时，电动切换装置105的感测电路215引导切换器225将输入线束111电耦接到电池系统线束113，以经由电池系统耦接头103将电力引导到可再充电电池系统104。相比之下，另外参考图4，电动切换装置105被配置为经由输出线束112将从电力源250接收的电力引导到充电输出耦接头102。再次，基于经由第二信号线222接收的一个或多个输入，感测电路215引导切换器225经由输出线束112和充电输出耦接头102将输入线束111电耦接到外部装置(图3中未示出)，以经由充电输出耦接头102将电力引导到外部装置。
32.在各种实施方案中，电动切换装置105的感测电路215被配置为分别接收和响应经由与可再充电电池系统104和外部装置(图2-图7中未示出)耦接的信号线213和222中的一个或多个信号线接收到的输入。另外参考图5，信号线213和222中的每个信号线可以分别呈现由“+”符号504和524表示的电力需求信号，以指示电力需求。例如，如果可再充电电池系统104没有完全充满电或者低于指定充电水平，则可再充电电池系统104可以在第三信号线213处生成电力需求信号504，从而指示对电力的请求。类似地，外部装置(未示出)可以在第二信号线222处生成电力需求信号524，该第二信号线经由电缆耦接头212和充电输出耦接头102电耦接到感测电路215，以呈现对电力的请求。
33.外部装置可以包括可再充电电池系统或可能需要电力的其他装置。在各种实施方案中，外部装置本身可以包括图1-图3的系统的实施方案，并且任选地连接到附加外部装置，该附加外部装置发信号通知电力需求。因此，由电动切换装置105经由输出线束112向充电输出耦接头102引导的电力可以转嫁耦接到充电输出耦接头102的外部装置，到达一个或多个其他下游装置。应当理解，使用系统100的多个系统可以互连成链，以使得将电力从单个充电装置或其他电力源传递到多个装置。
34.在各种实施方案中，电动切换装置105可以被配置为对可再充电电池系统104优先充电，将其他电力请求排在后面。另外参考图6，可再充电电池系统104和外部装置(图6中未示出)都生成电力需求信号504和524。电动切换装置105可以被配置为即使当可再充电电池系统104和外部装置都生成电力需求信号504和524时，也可以对可再充电电池系统104优先充电。因此，电动切换装置105通过将输入线束111电耦接到电池系统线束113，来引导切换器225向可再充电电池系统104输送电力。
35.在各种实施方案中，电动切换装置105可以被配置为优先将电力引导到耦接到充电输出耦接头102的外部装置，然后再对可再充电电池系统104进行充电。另外参考图7，再次，可再充电电池系统104和外部装置都生成电力需求信号504和524。在图7的示例中，电动切换装置105被配置为即使当可再充电电池系统104和外部装置都生成电力需求信号504和524时，也将电力优先引导到耦接到充电输出耦接头102的外部装置。因此，电动切换装置105通过将输入线束111电耦接到输出线束112来引导切换器225经由充电输出耦接头102向外部装置输送电力。
36.在各种实施方案中，电动切换装置可以被配置为在可再充电电池系统104与耦接到充电输出耦接头102的外部装置之间交替地引导电力。另外参考图8，感测电路215可以被配置为控制切换器225将来自电力源250的电力在电池充电束115与外部电力源线223之间交替地提供电力。电动切换装置105可以被配置为以固定或自适应间隔周期性地在电池系统线束113和输出线束112之间重新引导切换器225。与对可再充电电池系统104和外部装置中的一者的完全充电进行优先级排序相比，如果在可再充电电池系统104和外部装置都具有充电机会之前，使用的是包括可再充电电池系统104或外部装置的系统，则对可再充电电池系统104和外部装置进行交替地充电的实施方案可能是便利的。
37.例如，如果如参考图6所描述的，对可再充电电池系统104的完全充电进行优先级排序，但在可再充电电池系统104完全充满之前需要外部装置，则外部装置可能根本无法带电。类似地，即使当可再充电电池系统104和电动切换装置105重新引导切换器225以对外部装置进行充电时，外部装置可能仅已接收到部分充电，不足以达到期望应用所需的电量，而同时，配置了可再充电电池系统104的系统可能被完全充满了电，但它可能并不需要。如果外部装置的完全充电进行优先级排序，则也可能出现反向情况，如参考图7所描述。通过在可再充电电池系统104和外部装置之间切换充电，可再充电电池系统104和外部装置两者都可以至少部分地再充电，以使得配置了可再充电电池系统104的系统和外部装置都获得期望用途。
38.在各种实施方案中，电动切换装置105可以被配置为在电池系统线束113与输出线束112之间以固定间隔交替地导向切换器，直到系统中的一个或两个被完全充满电为止。类似地，间隔可以是自适应的，例如，对耗尽较多的系统给予较长充电时间，对耗尽较少的则给予较短充电时间，其中，相对间隔代表系统的相对耗尽和/或那些系统的容量。间隔也可以决定于用户输入，以调整间隔的相对长度。
39.首先对哪一台装置进行充电的优先级，无论装置是否交替地充电，和/或当装置被交替地充电时可以使用的切换间隔，这些问题的处理方式不一而足。对于一个示例，电动切换装置105可以被配置为在将电力引导到外部装置之前，自动优先对电动切换装置105相关联的系统的可再充电电池系统104进行充电。另一方面，电动切换装置105可以被配置为在对可再充电电池系统进行充电之前，自动优先向外部装置提供电力。优先级还可以基于可再充电电池系统104和外部装置的状况，使得例如电动切换装置105将电力引导到耗尽更多的那一个装置。另外，电动切换装置105可以被配置为响应经由第二信号线222从外部装置呈现的代码，该代码可以表示电动切换装置105可以评估的外部装置的优先级，从而确定是否对外部装置还是可再充电电池系统104进行优先级排序。此外，本地或远程操作员可以能够与电动切换装置105通信，以确定外部装置的可再充电电池系统104是否进行优先级排序。而且，当电动切换装置105被配置或被引导到(诸如通过本地或远程操作员)时，电动切换装置105可以被配置为使用针对每个装置的特定切换间隔，或者被配置为针对装置中的一个装置使用相对较长的间隔。
40.应当理解，当可再充电电池系统104或耦接到充电输出耦接头102的装置已被充电到预定水平和/或以其他方式更长的需求或请求电力时，其呈现的电力需求信号将停止。在这种情况下，无论参考图6和图7描述的充电的优先级排序或电动切换装置105是否被编程为交替地为系统进行充电，感测电路215将接着将电力引导到另一装置，直到其呈现的电力
需求信号也停止为止。
41.在各种实施方案中，当仅呈现电力需求信号504和524中的一个电力需求信号时，电动切换装置105可以首先将电力引导到通过其呈现电力需求信号的耦接头，而不考虑优先级。在各种实施方案中，当电力需求信号504和524都不呈现时，电动切换装置105可以被配置为不将电力引导到电池系统耦接头103或充电输出耦接头102，并且将切换器225与电池系统线束113和输出线束112电动地或机电地解耦，如图5所示。
42.应当理解，尽管图1-图8的系统包括充电输入耦接头101和充电输出耦接头102，但是耦接头101和102不限于分别专用于电力输入或输出。另外参考图9，系统900包括可切换充电耦接头901和902，其可以用作输入耦接头或输出耦接头。因此，可切换充电耦接头901可以用作充电输入耦接头并从电源(未示出)接收电缆耦接头911，并且可切换充电耦接头902可以用作充电输出耦接头并接收电缆耦接头912，以向外部装置(未示出)提供电力，类似于参考图1-图8描述的系统的配置。另一方面，可切换充电耦接头901可以用作充电输出耦接头并接收电缆耦接头911，以向外部装置(未示出)提供电力，并且可切换充电耦接头902可以用作充电输入耦接头并接收电缆耦接头912以从电源接收电力。
43.应当理解，在各种实施方案中，电动切换装置105和/或可切换充电耦接头901和902可以配备有动态电流感测电路和/或切换电路，以自动响应电力和/或负载源的应用，以防止如果将电源应用于两个可切换充电耦接头901和902处引发的短路或其他问题。在各种实施方案中，电动切换装置105和可切换充电耦接头901和/或902可由用户手动切换，以指示可切换充电耦接头901和/或902中的哪一个呈现电力源和/或寻求提供电力的负载。
44.另外参考图10和图11，并且如先前所描述，系统100可与电动车辆1000(图10)和1100(图11)一起使用。为了提供多个车辆的互连，每个车辆可以结合系统100的实施方案(图1)，如下文进一步描述的。具体参考图10，车辆1000可以包括车身1020和多个车轮，包括轮1022和1024，每个轮可以由一个或多个电动驱动系统1023和/或1025促动，诸如分别与轮1022和/或1024可操作地耦接的电机。在各种实施方案中，驱动系统1023和1025从车辆电池系统1004汲取电力，该车辆电池系统可以是可再充电电池系统104(图1-图7)的实施方案。
45.与系统100类似，车辆1000包括充电输入耦接头101、充电输出耦接头102和电池系统耦接头103。电池系统耦接头103可以耦接到车辆1000的可再充电电池系统104。在各种实施方案中，部件通过线束或其他导电导管互连，如先前参考图1-图8所描述的。应当理解，尽管图10示出了电动的轮式陆地车辆1000，但是系统100可以与任何类型的车辆集成，所述车辆诸如但不限于其他陆地车辆、飞行器、船舶，电机驱动的或人力的等。还应了解，充电输入耦接头101和充电输出耦接头102可以定位在车辆1000的相对侧上，如图12和图13中所示，在车辆1000的同一侧上和/或在车辆1000的相对或相同端部上，或者在车辆1000的侧和端部上的位置的某个组合。本文描述的实施方案不限于充电输入耦接头1001和充电输出耦接头1002的任何特定放置。
46.另外参考图11，代替包括如在车辆1000中的指定充电输入耦接头101和指定充电输出耦接头102，车辆1100包括可切换充电耦接头1101和1102，如参考图9所描述的。结果，可切换充电耦接头1101和1102中的任一个可以接收来自电源的电缆耦接头或接收连接到寻求电源的装置的电缆耦接头。如参考图10所描述，可切换充电耦接头1101和1102各自可以放置在车辆1100的相同或不同侧或端部上的任何点处。
47.另外参考图12，在各种实施方案中，图1的系统100可以结合在多个车辆中，诸如图8的车辆1200，以使得车辆1210和1220能够从单个充电装置1200进行充电。在各种实施方案中，第一车辆1210结合了类似于系统100的系统1201，以使得能够将电力引导到第一车辆1210的可再充电电池系统1214，或将电力引导到第二车辆1220，以对第二车辆1220的可再充电电池系统1224进行再充电，和/或将电力引导到另一外部装置(图12中未示出)，如下文进一步描述的。
48.第一车辆1210停放在充电装置1200附近。在各种实施方案中，系统1201包括充电输入耦接头1211、充电输出耦接头1212、耦接到车辆1210的可再充电电池系统1214的电池系统耦接头1213，和电动切换装置1215，并且在各种实施方案中，这些通过线束或其他导电导管电耦接，如先前参考图1-图9所描述。第一车辆1210的充电输入耦接头1211经由充电电缆1217(例如，包括如参考图1-图8所描述的信号线209和电力电缆221)耦接到充电装置1200，以经由电动切换装置1215向可再充电电池系统1214提供电力，如先前参考图1-图9所描述。在各种实施方案中，充电电缆1217通过电缆耦接头(例如多触点耦接器)1218耦接到充电输入耦接头1211。也如下文进一步描述的，电缆耦接头1218可以是用于输送电力和相关信号的标准化形式，该相关信号诸如如先前参考图5-图7描述的电力需求信号。
49.在各种实施方案中，第二车辆1220停放在第一车辆1210附近。第二车辆1220可以与第一车辆1210并排停放，如图12所示，其停靠在第一车辆1210的后面或前面，或以其他方式靠近第一车辆1210停放。第二车辆1220还结合了类似于系统100的系统1202。系统1202包括充电输入耦接头1221、充电输出耦接头1222、耦接到车辆1220的可再充电电池系统1224的电池系统耦接头1223，和电动切换装置1225，在各种实施方案中，这些通过线束或其他导电导管电耦接，如先前参考图1-图9所描述。
50.尽管第一车辆1210的充电输入耦接头1211由充电电缆1217耦接到充电装置1200，但是第二车辆1220的充电输入耦接头1221由充电电缆1227耦接到第一车辆1210的充电输出耦接头1212。充电电缆1227的第一电缆耦接头(例如，如下文参考图14a和图14b所描述的多触点耦接器)1228耦接到第一车辆1210的充电输出耦接头1212，并且充电电缆1227的第二电缆耦接头(例如，多触点耦接器)1229耦接到第二车辆1220的充电输入耦接头1221。系统1201和1202的互连以及系统1201与充电装置1200的连接使得第一车辆1210的可再充电电池系统1214和第二车辆1220的可再充电电池系统1224都能够由单个充电装置1200进行充电。
51.如先前参考图5-图8描述的，可再充电电池系统1214和1224中的每个可再充电电池系统可以生成可分别由电动切换装置1215和1225接收的电力需求信号，该每个可再充电电池系统均经由其相应的电池系统耦接头1213和1223与该电动切换装置耦接。例如，在两个可再充电电池系统1214和1224均低于指定充电水平的情况下，可再充电电池系统1214和1224两者都将向其相应的电动切换装置1215和1225呈现电力需求信号。取决于第一车辆1210的电动切换装置1215的配置，电动切换装置1215可以首先经由充电输入耦接头1211将从充电装置1200接收的电力引导到第一车辆1210的可再充电电池系统1214，或引导到充电输出耦接头1212，以向第二车辆1220提供电力。
52.如先前参考图2所描述，当第二车辆1220的充电输入耦接头1221耦接到第一车辆1210的充电输出耦接头1212时，第一车辆1210的充电输出耦接头1212用作第二车辆1220的
电力源250(图2)。当将一个或多个电力需求信号呈现给电动切换装置1225时，电动切换装置1225经由充电输入耦接头1221经由充电电缆1227将电力需求信号传送到充电输出耦接头1212，其中继而，电力需求信号被传送到电动切换装置1215和/或充电装置。因此，电动切换装置1215可以确定是否和何时将电力引导到充电输出耦接头1212。
53.如参考图5-图8所描述，电动切换装置1215可以被配置为首先将经由充电输入耦接头1211从充电装置1200接收的电力引导到第一车辆1210的可再充电电池系统1214。当可再充电电池系统1214达到预定充电水平，并且因此，不再向电动切换装置1215呈现电力需求信号时，电动切换装置1215可以被配置为将经由充电输出耦接头1212从充电装置1200接收的电力，经由充电输入耦接头1221、电动切换装置1225和电池系统耦接头1223，引导到第二车辆1210的可再充电电池系统1224首先进行再充电。
54.应当理解，如先前参考图5-图8所描述的，响应于对可再充电电池系统1214和1224两者均呈现电力需求信号，电动切换装置1215可以被配置为首先将电力从充电装置引导到充电出口耦接头1212，然后再将电力引导到电池系统耦接头1213，以对可再充电电池系统1214进行充电。还应了解，当可再充电电池系统1214或1224中仅一个呈现电力需求信号时，电动切换装置1215将电力引导到呈现电力需求信号的可再充电电池系统1214或1224。
55.在各种实施方案中，第二车辆1220的系统1202的充电输出耦接头1222也可以耦接到一个或多个附加车辆或装置(图12中未示出)。例如，第二车辆1220的充电输出耦接头1222可以接收呈现多触点耦接器1239的充电电缆1237。电动切换装置1225可以响应经由充电输出耦接头1222经由充电电缆1227从一个或多个其他车辆或外部装置接收到的电力需求信号，以从充电装置1200提供电力。因此，在此类实施方案中，使用系统100(图1)的实施方案，多于两个车辆或电动装置可以从充电装置1200接收电力。
56.充电电缆1217、1227和1237及其相关联的耦接器1218、1228、1222和1238可以是标准化形式或拓扑结构。例如，充电电缆1217、1227和1237及其相关联的耦接器1218、1228、1222和1238可以包括联合充电系统(ccs)电缆和耦接器，其通常用于电动车辆的充电。ccs耦接头可用于输送电力和信号，诸如如先前描述的那些信号，如下文参考图14a和图14b所描述的。
57.应当理解，耦接到电动切换装置105以可切换地接收电力的外部装置不需要包括其自身的电动切换装置1225，如在图12中表示外部装置的车辆1220中的。另外参考图13，第一车辆1310结合了类似于系统100的系统1301，以使得能够将电力引导到第一车辆1310的可再充电电池系统1314，或将电力引导到外部装置。如在各种实施方案中，在图13的示例中，外部装置是第二车辆1320，其寻求电力以对第二车辆1320的可再充电电池系统1324进行再充电。然而，与图12的示例相比，第二车辆1320不包括系统100的电动切换装置，并且不包括用于向另一外部装置提供电力的充电输出耦接头或第二可切换耦接头。
58.如在图12的示例中，第一车辆1310停放在充电装置1300附近。在各种实施方案中，系统1301包括充电输入耦接头1311、充电输出耦接头1312、耦接到车辆1310的可再充电电池系统1314的电池系统耦接头1313，和电动切换装置1315，并且在各种实施方案中，这些通过线束或其他导电导管电耦接，如先前参考图1-图9所描述。第一车辆1310的充电输入耦接头1311经由充电电缆1317(例如，包括如参考图1-图8所描述的信号线209和电力电缆221)耦接到充电装置1300，以经由电动切换装置1315向可再充电电池系统1314提供电力，如先
前参考图1-图9所描述。在各种实施方案中，充电电缆1317通过电缆耦接头(例如多触点耦接器)1318耦接到充电输入耦接头1311。也如下文进一步描述的，电缆耦接头1318可以是用于输送电力和相关信号的标准化形式，所述相关信号诸如如先前参考图5-图9描述的电力需求信号。
59.在各种实施方案中，第二车辆1320(或其他外部装置)放置在第一车辆1310附近。然而，如先前所描述，第二车辆1320不结合电动切换装置，以选择性地将电力转嫁到另一车辆或外部装置。车辆1320可以包括充电输入耦接头1321和耦接到车辆1320的可再充电电池系统1324的电池系统耦接头1323。当外部装置不是另一车辆时，应当理解，外部装置可以不包括充电输入耦接头，而是可以包括固定附接的充电电缆，例如，如果外部装置是辅助电池组的话。车辆1320还可以包括感测装置1395，该感测装置可操作以确定电池系统1324何时需要充电，并且通过电池系统耦接头1323(或固定电缆)经由信号线将电力需求信号传送到第一车辆1310的电动切换装置1315。
60.如前所述，第一车辆1310的电动切换装置1315可以将从充电装置接收的电力引导到第一车辆1310的电池系统1314，或将从充电装置接收的电力引导到第二车辆1320，以对其电池系统1324进行充电。因为第二车辆1320不包括如第一车辆的电动切换装置1315那样的电动切换装置，所以第二车辆1320(或如此配置和连接的其他外部装置)用作链的末端，因为第二车辆1320不能够切换地耦接到另一外部装置。
61.如前所述，电缆和耦接头可以包括标准化ccs耦接头，其可以具有各种形式，可以包括多种不同形式。另外参考图14a，例如，ccs类型1连接器1400耦接到多导体电缆1401。连接器1400包括正直流(dc)引脚1402和负dc引脚1403。连接器1400还包括附加电力引脚1411和1412，其可以被配置为输送dc或交流(ac)电力。信号线1413和1414可以被配置为输送信号，诸如如先前参考图5-图7描述的电力需求信号。接地引脚1415可以用于在充电期间接地车辆的底盘。
62.另外参考图14b，对于另一示例，ccs类型2连接器1450耦接到多导体电缆1451。连接器1450包括正dc引脚1452和负dc引脚1453。连接器1450还包括两对附加电力引脚1463和1464以及1465和1466，其可以用于提供例如不同相位处的ac电流。信号线1461和1462可以被配置为输送信号，诸如如先前参考图5-图9描述的电力需求信号。接地引脚1467可以用于在充电期间接地车辆的底盘。
63.在各种实施方案中，图14a和图14b的ccs连接器或其他ccs连接器或非ccs连接器可用于经由充电输入耦接头101将系统100(图1)连接到电力源，和/或将充电输出耦接头连接到外部装置或系统，如先前所描述。连接器可以输送信号及去往或来自耦接头101和102的dc或ac电力，该信号诸如为电力需求信号，如先前参考图5-图9描述的。
64.参考图15，提供了一种例示性方法1500，以从单个充电系统或其他电力源可切换地向电池系统和外部系统提供电力。方法1500在框1505处开始。在框1510处，提供了配置为接收电力的充电输入耦接头。在框1520处，提供了配置为向外部装置提供电力的充电输出耦接头。在框1530处，提供了可耦接到可再充电电池系统的电池系统耦接头。在框1540处，充电输入耦接头能够切换地将充电输入耦接头耦接到电池系统耦接头和充电输出耦接头，以选择性地在第一模式和第二模式下操作，其中，在第一模式下，电力被引导到电池系统耦接头，并且在第二模式下，电力被引导到充电输出耦接头。方法在框1545处结束。
65.在各种实施方案中，方法还可以包括检测在电池系统耦接头处的第一电力需求信号和在充电输出耦接头处的第二电力需求信号。在各种实施方案中，方法还可以包括响应于检测到第一电力需求信号，作为对检测到第一电力需求信号的响应，将电力引导到电池系统耦接头，或者，作为对检测到第二电力需求的响应，将电力引导到充电输出耦接头。在各种实施方案中，方法还可以将电力依次通过以下引导到电池系统耦接头或充电输出耦接头：例如，首先将电力引导到电池系统耦接头，以对第一可再充电电池系统进行再充电，然后，将电力引导到充电输出耦接头，以向外部装置提供电力，或者，首先将电力引导到充电输出耦接头，以向外部装置提供电力，然后将电力引导到电池系统耦接头，以对第一可再充电电池系统进行再充电。在各种实施方案中，方法还可以选择性地将电力从单个电力源引导到电池系统耦接头和充电输出耦接头。在各种实施方案中，方法还可以包括配置充电输入耦接头和充电输出耦接头，以接收联合充电系统(ccs)耦接头。
66.在一些情况下，一个或多个部件在本文中可被称为“被配置为”、“由
…
配置”、“可被配置为”、“可操作/操作为”、“适于/可适于”、“能够”、“可适形/适形于”等。本领域的技术人员将认识到，除非上下文另有要求，否则此类术语(例如“被配置为”)通常涵盖有源状态部件和/或无源状态部件和/或待机状态部件。
67.虽然已经示出和描述了本文所述的本主题的特定方面，但是对于本领域的技术人员将显而易见的是，基于本文的教导，在不脱离本文所述主题以及其更广泛的方面的情况下，可作出改变和修改，因此所附权利要求将所有此类改变和修改涵盖在其范围内、如在本文所述主题的真实精神和范围内。本领域的技术人员应当理解，一般来讲，本文所用的术语、尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所用的术语通常旨在表示“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域的技术人员应当进一步理解，如果类意图是特定数量的引入的权利要求叙述，则此类意图将在权利要求中明确叙述，并且在不存在此类叙述的情况下，不存在此类意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求可包含使用引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应理解为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”引入权利要求叙述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的权利要求，即使当同一权利要求包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词诸如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”通常应被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)时；这同样适用于使用用于引入权利要求叙述的定冠词。此外，即使明确叙述特定数量的引入的权利要求叙述，本领域的技术人员也将认识到，这种叙述通常应解释为意指至少所叙述的数量(例如，仅叙述“两个叙述”而不做其他修饰，通常意指至少两个叙述、或者两个或更多个叙述)。此外，在使用类似于“a、b和c等中的至少一者”的约定的那些情况下，一般来讲，此类构造所意图的含义是本领域的技术人员将理解该约定(例如，“具有a、b和c中的至少一者的系统”将包括但不限于具有单独的a、具有单独的b、具有单独的c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或a、b和c等的系统)。本领域的技术人员将进一步理解，除非上下文另有规定，否则通常呈现两个或更多个另选术语(无论在说明书、权利要求书还是附图中)的析取词和/或短语应被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”将通常被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
68.上述具体实施方式已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或过程的各种实施方案。在此类框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员将理解，可通过宽范围的限于35u.s.c.101下可专利的主题的硬件、软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)、固件或几乎它们的任何组合单独地和/或共同地实现此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在实施方案中，本文所述主题的若干部分可经由专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)或其他集成格式来实现。然而，本领域的技术人员将认识到，本文所公开的实施方案的一些方面整体或部分地可在集成电路中等效地实现为限于35u.s.c.101下可专利的主题的在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或它们的几乎任何组合，并且根据本公开，设计电路和/或写入软件(例如，用作硬件规范的高级计算机程序)和/或固件的代码将完全在本领域技术人员的技术范围内。此外，本领域的技术人员将理解，本文所述主题的机制能够以多种形式作为程序产品分发，并且本文所述主题的例示性实施方案适用，而不管用于实际进行分发的信号承载介质的具体类型如何。信号承载介质的示例包括但不限于以下项：可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频盘(dvd)、数字带、计算机存储器等；以及传输型介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如，发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。
69.相对于所附权利要求，本领域的技术人员将理解，其中所列举的操作通常可按任何次序执行。另外，尽管各种操作流程按序列呈现，但应当理解，各种操作可按除所示次序之外的其他次序执行或者可同时执行。除非上下文另有规定，否则此类替代排序的示例可包括重叠、交错、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外，除非上下文另有规定，否则术语如“响应于”、“与
…
相关”或其他过去时形容词通常并非旨在排除此类变体。
70.虽然已经根据例示性实施方案描述了本发明所公开的主题，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求书中所阐述的要求保护的主题的范围的情况下，可对该主题进行各种修改。
71.应当理解，上面阐述的详细描述本质上仅仅是例示性的，并且不脱离所要求保护的主题的主旨和/或精神的变型旨在落入权利要求的范围内。此类变型不应视为脱离所要求保护的主题的精神和范围。

技术特征：
1.一种系统，包括：充电输入耦接头，所述充电输入耦接头能够耦接到电力源；充电输出耦接头；电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；和电动切换装置，所述电动切换装置能够电耦接到所述充电输入耦接头、所述充电输出耦接头和所述电池系统耦接头，并且被配置为选择性地在包括第一模式和第二模式中的至少一者的操作模式下操作，其中：在所述第一模式下，所述电动切换装置将所述电力引导到所述电池系统耦接头，并且在所述第二模式下，所述电动切换装置将所述电力引导到所述充电输出耦接头。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电动切换装置被配置为检测第一电力需求信号和第二电力需求信号，所述第一电力需求信号指示对所述电池系统耦接头处来自所述可再充电电池系统的电力的请求，所述第二电力需求信号指示对所述充电输出耦接头处来自外部装置的电力的请求。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述电动切换装置被配置为响应于检测到所述第一电力需求信号而在所述第一模式下操作，并且响应于检测到所述第二电力需求信号而在所述第二模式下操作。4.根据权利要求3所述的系统，其中，响应于检测到所述第一电力需求信号和所述第二电力需求信号两者，所述电动切换装置被配置为以选自第一序列和第二序列的序列选择所述操作模式，其中：在所述第一序列中，所述电动切换装置最初在所述第一模式下操作，并且然后在所述第二模式下操作；并且在所述第二序列中，所述电动切换装置最初在所述第二模式下操作，并且然后在所述第一模式下操作。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述可再充电电池系统包括第一车辆的车辆电池系统，并且所述充电输出耦接头被配置为耦接到第二车辆。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述充电输入耦接头被配置为从车辆充电系统接收所述电力，所述车辆充电系统被配置为一次对单个车辆电池系统进行充电。7.根据权利要求2所述的系统，其中：响应于检测到所述第一电力需求信号，所述电动切换装置被配置为将来自所述电池系统耦接头的所述第一电力需求信号输送到所述充电输入耦接头；并且响应于检测到所述第二电力需求信号，所述电动切换装置被配置为将来自所述充电输出耦接头的所述第二电力需求信号输送到所述充电输入耦接头。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述充电输入耦接头和所述充电输出耦接头各自包括联合充电系统(ccs)耦接头。9.一种车辆，包括：车身；驱动系统；可再充电电池系统；充电输入耦接头，所述充电输入耦接头被配置为接收电力；
充电输出耦接头；电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到所述可再充电电池系统；和电动切换装置，所述电动切换装置能够电耦接到所述充电输入耦接头、所述充电输出耦接头和所述电池系统耦接头，并且被配置为选择性地在包括第一模式和第二模式中的至少一者的操作模式下操作，其中：在所述第一模式下，所述电动切换装置将所述电力引导到所述电池系统耦接头，并且在所述第二模式下，所述电动切换装置将所述电力引导到所述充电输出耦接头。10.根据权利要求9所述的车辆，其中所述电动切换装置被配置为检测第一电力需求信号和第二电力需求信号，所述第一电力需求信号指示对所述电池系统耦接头处来自所述可再充电电池系统的电力的请求，所述第二电力需求信号指示对所述充电输出耦接头处来自外部装置的电力的请求。11.根据权利要求10所述的车辆，其中所述电动切换装置被配置为响应于检测到所述第一电力需求信号而在所述第一模式下操作，并且响应于检测到所述第二电力需求信号而在所述第二模式下操作。12.根据权利要求10所述的车辆，其中，响应于检测到所述第一电力需求信号和所述第二电力需求信号两者，所述电动切换装置被配置为以选自第一序列和第二序列的序列选择所述操作模式，其中：在所述第一序列中，所述电动切换装置最初在所述第一模式下操作，并且然后在所述第二模式下操作；并且在所述第二序列中，所述电动切换装置最初在所述第二模式下操作，并且然后在所述第一模式下操作。13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述充电输入耦接头被配置为从车辆充电系统接收所述电力，所述车辆充电系统被配置为一次对单个车辆电池系统进行充电。14.根据权利要求8所述的车辆，其中所述充电输入耦接头和所述充电输出耦接头各自包括联合充电系统(ccs)耦接头。15.一种方法，包括：提供充电输入耦接头，所述充电输入耦接头被配置为接收电力；提供充电输出耦接头，所述充电输出耦接头被配置为向外部装置提供电力；提供电池系统耦接头，所述电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；以及能够切换地将所述充电输入耦接头耦接到所述电池系统耦接头和所述充电输出耦接头，以选择性地在第一模式和第二模式下操作，其中：在所述第一模式下，将所述电力引导到所述电池系统耦接头，并且在所述第二模式下，将所述电力引导到所述充电输出耦接头。16.根据权利要求15所述的方法，还包括检测指示对所述电池系统耦接头处来自所述可再充电电池系统的电力的请求的第一电力需求信号，并且检测指示对所述充电输出耦接头处来自外部装置的电力的请求的第二电力需求信号。17.根据权利要求16所述的方法，还包括响应于检测到所述第一电力需求信号而在所述第一模式下操作，并且响应于检测到所述第二电力需求信号而在所述第二模式下操作。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括响应于检测到所述第一电力需求信号和所述第二电力需求信号两者，以选自第一序列和第二序列的序列选择所述操作模式，其中：在所述第一序列中，最初在所述第一模式下操作，并且然后在所述第二模式下操作；并且在所述第二序列中，最初在所述第二模式下操作，并且然后在所述第一模式下操作。19.根据权利要求16所述的方法，还包括选择性地将所述电力从单个电力源引导到所述电池系统耦接头和所述充电输出耦接头。20.根据权利要求16所述的方法，还包括：响应于检测到所述第一电力需求信号，将来自所述电池系统耦接头的所述第一电力需求信号输送到所述充电输入耦接头；以及响应于检测到所述第二电力需求信号，将来自所述充电输出耦接头的所述第二电力需求信号输送到所述充电输入耦接头。

技术总结
所公开的实施方案包括系统、车辆和方法，该方法从单个充电系统或其他电力源可切换地向电池系统和外部系统(诸如另一电池系统)提供电力。在例示性实施方案中，充电输入耦接头，该充电输入耦接头能够耦接到电力源；充电输出耦接头；电池系统耦接头，该电池系统耦接头能够耦接到可再充电电池系统；和电动切换装置，该电动切换装置能够电耦接到充电输入耦接头、充电输出耦接头和电池系统耦接头，并且被配置为在包括第一模式和第二模式中的至少一者的操作模式下选择性地操作，其中：在第一模式下，电动切换装置将电力引导到电池系统耦接头，并且在第二模式下，电动切换装置将电力引导到充电输出耦接头。电输出耦接头。电输出耦接头。


技术研发人员：T
受保护的技术使用者：瑞伟安知识产权控股有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2023/6/28