用于支持多个能量单元之间的双向能量传递的充电适配器的制作方法

1.本公开总体上涉及被配置用于从单个充电源同时为多辆车辆充电的充电适配器。


背景技术：

2.电动化车辆与常规的机动车辆不同，因为电动化车辆由一个或多个牵引电池组供电的电机选择性地驱动。作为内燃发动机的替代或与内燃发动机组合地，电机可以推进电动化车辆。插电式电动化车辆包括用于对牵引电池组进行充电的一个或多个充电接口。插电式电动化车辆通常在停放于充电站或一些其他公用事业电源处时进行充电。通常，充电站一次只能为一辆车充电。


技术实现要素：

3.根据本公开的示例性方面的一种用于双向能量传递系统的充电适配器尤其包括：入口端口，所述入口端口被配置为连接到第一充电电缆；耦合器，所述耦合器被配置为可操作地连接到车辆充电端口总成；出口端口，所述出口端口被配置为连接到第二充电电缆；以及微控制器，所述微控制器被编程为执行仲裁逻辑以用于控制所述双向能量传递系统内的能量流。
4.在前述充电适配器的另一非限制性实施例中，所述入口端口、所述耦合器和所述出口端口在公共电压总线上操作。
5.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，第一组继电器适于控制向/自所述出口端口传递的能量流，并且第二组继电器适于控制向/自所述耦合器传递的能量流。
6.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，所述充电适配器连接在所述双向能量传递系统的充电源与车辆之间。
7.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，所述充电适配器还包括第一电力线、第二电力线、接地线、控制导频线和接近导频线。
8.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，所述第一充电电缆、所述第二充电电缆和所述耦合器各自包括导线/管脚，所述导线/管脚对应于所述第一电力线、所述第二电力线、所述接地线、所述控制导频线和所述接近导频线中的每一者以用于在所述充电适配器内传递所述能量和传送信号。
9.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，电源被配置用于选择性地为所述微控制器供电。
10.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，所述微控制器是局域互连网(lin)微控制器。
11.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，无线通信装置适于在所述充电适配器与所述双向能量传递系统的其他部件之间建立无线通信。
12.在前述充电适配器中任一者的另一非限制性实施例中，电流传感器被配置为测量
流过所述出口端口的电流量。
13.根据本公开的另一个示例性方面的双向能量传递系统尤其包括：充电源；第一车辆，所述第一车辆包括第一牵引电池组；第二车辆，所述第二车辆包括第二牵引电池组；以及充电适配器，所述充电适配器被配置为建立公共电压总线以用于将从所述充电源接收的能量传递到所述第一车辆和所述第二车辆中的每一者以用于同时对所述第一牵引电池组和所述第二牵引电池组充电。
14.在前述系统的另一非限制性实施例中，所述充电适配器包括微控制器，所述微控制器被编程为执行仲裁逻辑以用于控制从所述充电源到所述第一车辆和所述第二车辆中的每一者的能量流。
15.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述微控制器还被编程为基于来自所述充电适配器的电流传感器的反馈来估计所述充电适配器的拼接连接的数量。
16.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，基于从查找表导出的电阻增量测量值来估计所述拼接连接的数量。
17.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述微控制器是局域互连网(lin)微控制器。
18.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述微控制器还被编程为使用顺序能量传递策略、并行能量传递策略或分阶段能量传递策略来执行所述仲裁逻辑。
19.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述微控制器还被编程为基于所述仲裁逻辑对所述能量流向所述第一车辆和所述第二车辆进行优先级排序和交错。
20.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述充电适配器包括第一电力线、第二电力线、接地线、控制导频线和接近导频线。
21.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，所述充电适配器通过第一充电电缆连接到所述充电源，并且所述充电适配器包括耦合器，所述耦合器被配置为连接到所述第一车辆的充电端口总成。所述充电适配器通过第二充电电缆连接到所述第二车辆。
22.在前述系统中任一者的另一非限制性实施例中，第二充电适配器连接到所述第二车辆的充电端口总成，并且第三充电电缆连接到所述第二充电适配器和第三车辆。
23.前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各种方面或相应的单独特征中的任一者)可以独立地或以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
24.根据以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。可以如下简要描述随附于具体实施方式的附图。
附图说明
25.图1示意性地示出了被配置用于从单个充电源为多辆车辆充电的双向能量传递系统。
26.图2示意性地示出了双向能量传递系统的示例性充电适配器。
27.图3示意性地示出了双向能量传递系统的示例性配置。
28.图4示意性地示出了双向能量传递系统的另一种示例性配置。
29.图5示意性地示出了双向能量传递系统的另一种示例性配置。
30.图6示意性地示出了双向能量传递系统的又一种示例性配置。
31.图7a和图7b示意性地示出了控制用于从单个充电源为多辆车辆充电的双向能量传递系统的示例性方法。
具体实施方式
32.本公开涉及用于从单个充电源为多辆车辆充电的充电适配器。示例性充电适配器可以使得能够通过各种配置(例如，菊链、多路复用等)和策略(例如，顺序、并行、分阶段等)从电源对多辆车辆进行智能充电。所述充电适配器的微控制器可以充当通过双向能量传递系统的能量流的主控制器，其中诸如充电源、车辆和其他充电适配器等其他连接的装置被配置为用作外围控制装置。所述充电适配器可以实施ac耦合设计，其中公共电压总线用于将能量拼接到其他充电适配器以用于实现双向能量传递。在本具体实施方式的以下段落中更详细地讨论了本公开的这些和其他特征。
33.图1示意性地示出了用于在多辆车辆之间双向传递能量的示例性双向能量传递系统10(下文称为“系统10”)。具体地，系统10可以用于从单个充电源12同时为多辆车辆充电。充电源12可以是公共充电站、家用充电站(例如，壁箱)、dc快速充电站或任何其他类型的充电源。
34.充电源12可以可操作地耦合到电网电源14(例如，ac电力、太阳能、风能或其组合)。因此，充电源12可以提供用于使用由电网电源14供应的电力对一辆或多辆车辆进行充电的接口。
35.主车辆16可以可操作地连接到充电源12，并且一个或多个替代车辆18a至18n可以可操作地连接到主车辆16，其中“n”表示任何数量。系统10可以被配置为实现从充电源12到主车辆16、然后到一个或多个替代车辆18或者从主车辆16和/或替代车辆18中的一者或多者返回到充电源12的双向能量传递，诸如用于为例如家用负载供电。除非在本文另有说明，否则当紧接在附图标记后面没有任何字母标识符的情况下使用时，附图标记“18”可以指代替代车辆中的任一者。
36.在一个实施例中，主车辆16和每个连接的替代车辆18是插电式电动化车辆(例如，插电式混合动力电动车辆(phev)或电池电动车辆(bev))。主车辆16和替代车辆18可以各自包括牵引电池组20(或任何其他类型的能量存储单元)，所述牵引电池组是能够从电机(例如，电动马达)施加扭矩以驱动每辆车辆的相应驱动轮的电动化动力传动系统的一部分。因此，与系统10相关联的每辆车辆的动力传动系统可以在有或没有内燃发动机辅助的情况下电气地推进驱动轮的相应集合。
37.尽管示意性地示出，但是连接到系统10的每个牵引电池组20都可以被配置为高压牵引电池组，所述高压牵引电池组包括能够将电力输出到一个或多个电机的多个电池阵列22(例如，电池总成或电池单元组)。其他类型的能量存储单元和/或输出装置也可以用于为与系统10相关联的车辆16、18供电。
38.在所示实施例中，主车辆16和替代车辆18a被示意性地示出为皮卡车，替代车辆18b被示意性地示出为厢式货车，并且替代车辆18n被示意性地示出为轿车。然而，在本公开的范围内也设想了其他车辆配置。因此，本公开的教导应被理解为适用于作为主车辆16的任何类型的车辆以及作为替代车辆18中的每一者的任何类型的车辆。例如，与系统10相关联
的车辆可以包括轿车、卡车、厢式货车、运动型多用途车(suv)等的任何组合。
39.尽管在本公开的附图中示出特定的部件关系，但是图示并不意图限制本公开。绘示的车辆的各种部件的布置和取向被示意性地示出并且可以在本公开的范围内变化。另外，本公开所附的各种附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以强调特定部件的某些细节。
40.有时，可能需要或期望对每辆车辆16、18的牵引电池组20的能量存储装置(例如，电池单元)进行充电。因此，每辆车辆16、18可以被配备有包括一个或多个充电端口总成24的充电系统。图1中所示的每个充电端口总成24的确切定位仅是示例性的，并且不意图限制本公开。每个充电端口总成24可以位于每辆车辆16、18的任何可触及位置(例如，前外部、后外部、卡车货厢或其他货舱位置等)处。
41.多根充电电缆26可以用于将系统10的车辆16、18可操作地连接到充电源12。系统10还可以包括一个或多个充电适配器28，所述一个或多个充电适配器使得能够同时从充电源12对多辆车辆16、18进行充电(或以期望方式交换能量)。在所示实施例中，一个充电适配器28连接到每个充电端口总成24，并且第一充电电缆26可以可操作地连接在充电源12与耦合到主车辆16的充电端口总成24的第一充电适配器28之间，第二充电电缆26可以可操作地连接在第一充电适配器28与耦合到替代车辆18a的充电端口总成24的第二充电适配器28之间，第三充电电缆26可以可操作地连接在第二充电适配器28与耦合到替代车辆18b的充电端口总成24的第三充电适配器28之间，以此类推，以用于将“n”个替代车辆18可操作地连接到系统10以进行充电/传递能量。在系统10内采用的充电电缆26和充电适配器28的总数不意图限制本公开，并且可以取决于例如在双向能量传递事件期间存在的替代车辆18的数量而变化。
42.尽管未在图1的高度示意性描绘中具体示出，但是每辆车辆16、18的相应充电系统可以配备有用于实现向/自每个相应车辆的能量存储单元的双向电力传递的各种部件。用于实现双向电力传递的示例性部件可以包括但不限于充电器、dc-dc转换器、高压继电器或接触器、马达控制器(其可以被称为逆变器系统控制器或isc)等。
43.系统10可以被配置为当从充电源12对多辆车辆16、18充电时采用直通充电技术。在本公开中，术语“直通充电”指示车辆将从充电源接收的电力的全部或一部分传递到另一车辆以解决该车辆的充电需求而另一车辆不直接连接到充电源12的能力。
44.图2中示出了系统10的示例性充电适配器28。在所示实施例中，充电适配器28连接在充电源12与主车辆16之间。系统10的附加充电适配器可以采用与图2所示的充电适配器28类似的配置。
45.充电适配器28可以包括入口端口30、耦合器32和出口端口34。入口端口30可以被配置为接纳可操作地连接到充电源12的充电电缆26的耦合器36。在一个实施例中，入口端口30和耦合器36各自包括sae j1772型充电接口。然而，可以替代地采用其他充电接口。
46.充电适配器28的耦合器32可以插入主车辆16的充电端口总成24中。在一个实施例中，充电端口总成24和耦合器32各自包括sae j1772型充电接口。然而，可以替代地采用其他充电接口。
47.出口端口34可以被配置为将附加的充电电缆26-2可操作地连接到系统10。然后，附加的充电电缆26-2可以经由耦合器36-2可操作地连接到替代车辆的另一个充电适配器
或充电端口总成。
48.尽管入口端口30和出口端口34被示出为包括单端口配置，但是多端口配置也在本公开的范围内。因此，多根充电电缆26可以连接在充电适配器28的入口部分和出口部分两者处。
49.充电适配器28可以包括第一电力线38、第二电力线40、接地线42、控制导频线44和接近导频线46。充电电缆26、26-2、充电端口总成24和耦合器32可以包括导线/管脚，所述导线/管脚对应于线38-46中的每一者以用于在系统10的连接的部件之间双向传递电力和传送信号。
50.第一电力线38可以是正ac电力线，而第二电力线40可以是中性ac电力线(例如，用于1级充电)或负ac电力线(例如，用于2级充电)。可以经由第一电力线38和第二电力线40向/自出入口端口30、耦合器32和出口端口34中的每一者传递电力。在一个实施例中，充电适配器28经由ac耦合设计操作，其中公共电压总线99用于在双向能量传递事件期间将来自充电适配器28的能量拼接到系统10的附加的充电适配器和/或连接的车辆单元。
51.第一组继电器48可以控制在第一电力线38和第二电力线40内向/自所述出口端口34传递的电力的量。第二组继电器50可以控制在第一电力线38和第二电力线40内向/自耦合器32传递的电力的量。
52.控制导频线44可以被配置用于在双向能量传递事件期间在系统10的连接的部件之间传送各种信号。例如，在双向能量传递事件期间，可以通过控制导频线44传送诸如充电状态信号、充电电平信号、充电控制信号、充电错误信号等的信号。
53.接近导频线46可以被配置用于在双向能量传递事件期间传送各种信号。例如，当充电电缆26连接到入口端口30时和/或当耦合器32连接到主车辆16的充电端口总成24时，可以通过接近导频线46传送状态信号，诸如插头连接信号。
54.充电适配器28还可以包括微控制器52和电源54。例如，诸如当无法从充电源12或系统10的任何其他连接的能量单元获得电力时，电源54可以选择性地为微控制器52供电。
55.在一个实施例中，微控制器52是局域互连网(lin)微控制器。因此，微控制器52可以通过控制导频线44传送lin消息以与系统10的各种部件进行通信。作为安全措施，可以对通过充电适配器28的控制导频线44传送的lin消息进行加密。因此，微控制器52可以被编程为在发起双向能量传递之前请求和接收与系统10相关联的所有相关方的相互认证的通知。
56.充电适配器28可以替代地或另外包括用于与系统10的其他连接的部件进行无线通信的无线通信装置56。例如，无线通信装置56可以使得充电适配器28能够与充电源12、主车辆16、替代车辆18、附加的充电适配器、充电电缆等的相应的无线通信装置进行无线通信。无线通信装置56可以使用任何已知的无线通信协议(例如，蜂窝、wi-fi、数据连接等)在整个系统10中传输信号。
57.充电适配器28还可以包括电流传感器58。电流传感器58可以嵌入充电适配器28的出口端口34内或以其他方式安装在其附近，并且可以被配置为测量流入/流出出口端口34的电流的量。如下文进一步讨论的，由电流传感器58获得的电流测量值可以被传送到微控制器52以标识系统10的电路连接的数量。
58.微控制器52可以包括处理单元60和非暂时性存储器62以用于执行系统10的各种控制策略。处理单元60可以被编程为执行存储在存储器62中的一个或多个程序。例如，程序
可以作为软件代码存储在存储器62中。存储在存储器62中的程序可以各自包括用于实施与系统10相关联的逻辑功能的可执行指令的一个或多个有序列表。
59.处理单元60可以是定制的或可商购的处理器、中央处理单元(cpu)或者一般地是用于执行软件指令的任何装置。存储器62可以包括易失性存储器元件和/或非易失性存储器元件中的任一者或组合。
60.在一个实施例中，微控制器52可以被编程为基于从电流传感器58接收的电流测量值来推断系统10的充电电路中存在的连接的数量。这可以通过电阻增量测量值来实现，所述电阻增量测量值可以从可以存储在微控制器52的存储器62内的一个或多个查找表导出。因此，可以利用可以经由查找表导出的电阻的增加来提供对连接到系统10的车辆16、18的数量的估计。
61.在另一个实施例中，至少基于被标识为连接到系统10的车辆16、18的数量，微控制器52可以被编程为执行仲裁逻辑以用于控制流入/流出与系统10相关联的各种能量单元中的每一者的能量流。例如，来自充电源12的输入电力可以被广播到充电适配器28的微控制器52，并且继而微控制器52可以通过编程的策略(例如，顺序/瀑布式、并行、分阶段传递等)来仲裁到系统10的每个相应车辆16、18的能量传递，所述策略将最好地服务于用户/车队的当前充电相关条件。
62.例如，在顺序/瀑布式能量传递策略期间，可以在对系统10的后续替代车辆18充电之前将主车辆16充电到特定目标。例如，在开始对替代车辆18a充电之前，主车辆16的牵引电池组20可以首先从充电源12充电到第一目标(例如，90％的荷电状态)。然后，在开始对下一替代车辆18b充电之前，可以将替代车辆18a充电到第二目标(例如，95％的荷电状态)。然后，在开始对下一替代车辆18n充电之前，可以将替代车辆18b充电到第三目标(例如，80％的荷电状态)，以此类推。
63.在并行能量传递策略期间，例如，来自充电源12的充电能量可以同时跨多辆车辆16、18传递。例如，同时主车辆16的牵引电池组20可以充电到第一目标，替代车辆18a的牵引电池组20可以充电到第二目标，替代车辆18b的牵引电池组20可以充电到第三目标，依此类推。
64.在分阶段能量传递策略期间，例如，可以利用顺序策略和并行策略的组合来在整个系统10中传递充电能量。例如，微控制器52可以命令传递充电能量首先对替代车辆18a的牵引电池组20充电。一旦替代车辆18a已经被充电到其期望目标，微控制器52就可以命令主车辆16和替代车辆18b(以及任何其他替代车辆)同时被充电到它们相应的目标。
65.在另一个实施例中，微控制器52可以被编程为对系统10的连接的能量单元之间的能量传递进行优先级排序和交错。这可以包括在双向能量传递事件期间，诸如通过相位同步技术来命令充电能量在多个方向上流动。作为这种优先且交错过程的一部分，微控制器52可以被编程为命令瞬时暂停以进行传递定序。暂停将使系统10的连接的车辆维持在暂停状态，直到已经完成预充电序列。在暂停期间(例如，约100毫秒)，微控制器52可以交错方式(例如，替代车辆18a首先接收充电能量，然后替代车辆18b可以在几秒钟后接收同时的能量传递等)评估到系统10的每个连接的单元的能量并对其进行优先级排序。
66.用于控制双向能量传递事件期间的充电能量传递的逻辑可以由微控制器52使用各种方法来仲裁。第一示例性方法可以被称为预设方法。在预设方法期间，可以利用来自充
电适配器28的导频检测信号来允许将目标量(例如，40安培)的充电能量传递到系统10的每个连接的单元。目标量可以是可校准的或由用户编程。
67.另一种示例性方法可以被称为嵌入式智能/逻辑方法。在该方法期间，微控制器52可以依赖于诸如从电流传感器58接收的实时传感器反馈来自动地调整在双向能量传递事件期间传递到系统10的每个单元的充电能量。
68.附加方法可以基于诸如当日时间、用户日历信息、可用于传递的时间量、充电后的期望里程量等因素来进行系统10的双向能量传递。
69.在另一个实施例中，微控制器52可以被编程为在双向能量传递事件期间与充电源12和系统的任何附加的充电适配器28进行通信。因此，来自系统10的每个连接的单元的充电状态细节和其他信息可以被交换以供微控制器52监测。在一些实施方式中，与双向能量传递事件相关的充电状态和其他信息可以上传到基于云的服务器并通过基于网络的应用程序(例如，fordpass
tm
)来访问，以允许用户与系统10交互。
70.在图1所示的配置中，充电电缆26和充电适配器28以菊花链配置布置。然而，本公开的示例性充电适配器28使其他配置成为可能。
71.参考图3，例如，示出了用于从单个充电源12同时为多辆车辆18a、18b和18c充电的系统10的示例性多路复用配置。第一充电电缆26a连接到充电源12。第一充电电缆26a的耦合器36连接到充电适配器28的入口端口30。附加的充电电缆26b、26c和26d耦合到充电适配器28的出口端口34。充电电缆26b耦合到车辆18a的充电端口总成24，充电电缆26c耦合到车辆18b的充电端口总成24，而充电电缆26d耦合到车辆18c的充电端口总成24(例如，经由耦合器36)。因此，车辆18a、18b和18c可以彼此并行地从充电源12接收充电能量。
72.图4示出了用于从单个充电源12同时为多辆车辆18a、18b、18c、18d和18e充电的系统10的另一种示例性多路复用配置。在该配置中，多个充电适配器28直接连接到充电源12。连接器64可以可操作地连接到每个充电适配器28。每个连接器64可以提供与由与其连接的充电适配器28提供的充电接口不同的充电接口。一根或多根充电电缆26可以可操作地耦合到每个连接器64，然后连接到车辆18a、18b、18c、18d和18e中的一者(例如，通过耦合器)以对车辆18进行并行充电。通过使用连接器64，即使车辆中的一者或多者被配备有与系统10的其他车辆不同的充电接口，本公开的充电适配器28也可以用于对多辆车辆进行充电。
73.图5示出了用于同时对主车辆16和多个替代车辆18a和18b充电的系统10的另一种示例性多路复用配置。第一充电电缆26a连接到充电源12。第一充电电缆26a的耦合器36连接到充电适配器28的入口端口30。充电适配器28的耦合器32连接到主车辆16的充电端口总成24。附加的充电电缆26b和26c耦合到充电适配器28的出口端口34。充电电缆26b耦合到车辆18a的充电端口总成24，而充电电缆26c耦合到车辆18b的充电端口总成24。因此，车辆16、18a和18b可以彼此并行地从充电源12接收充电能量。
74.图6示出了用于同时对主车辆16和多个替代车辆18a和、18b和18c充电的系统10的另一种示例性多路复用配置。第一充电电缆26a连接到充电源12。第一充电电缆26a的耦合器36连接到充电适配器28的入口端口30。充电适配器28的耦合器32连接到主车辆16的充电端口总成24。连接器64可以耦合到充电适配器28的出口端口34。一根或多根附加的充电电缆26b、26c和26d可以可操作地耦合到连接器64。充电电缆26b然后可以耦合到车辆18a的充电端口总成24，充电电缆26c可以耦合到车辆18b的充电端口总成24，而充电电缆26d可以耦合到
车辆18c的充电端口总成24。因此，车辆16、18a、18b和18c可以彼此并行地从充电源12接收充电能量，并且不管车辆中的一者或多者是否被配备有与系统10的其他车辆中的不同的充电接口。
75.继续参考图1至图6，图7a和图7b以流程图的形式示意性地示出了用于控制系统10以便协调和提供来自充电适配器28的双向能量传递事件的示例性方法100。系统10可以被配置为采用适于执行示例性方法100的步骤的至少一部分的一种或多种算法。例如，方法100可以作为可执行指令存储在微控制器52的存储器62中，并且可执行指令可以体现在可以由微控制器52的处理单元60执行的任何计算机可读介质内。方法100可以替代地或另外作为可执行指令存储在充电源12、附加的充电适配器或与系统10相关联的车辆16、18中任一者的类似控制器的存储器中。
76.示例性方法100可以在框102处开始。例如，方法100假设系统10的参与车辆已经使用多根充电电缆26连接，并且至少一个充电适配器28连接在系统10内。
77.在框104处，方法100可以发起充电适配器28的充电序列。然后，可以在框106处在充电适配器28处启动导频信号106以确认插头连接状态。例如，导频信号106可以通过接近导频线46传送。
78.接下来，在框108处，方法100可以确定系统10的每个连接的车辆16、18是否能够执行双向能量传递。如果否，则方法100可以在框110处确定应执行标准充电。然后，在框112处，方法100可以诸如通过以期望占空比(例如，96％)命令脉冲宽度调制(pwm)充电信号来发起标准充电。
79.替代地，如果在框108处返回“是”标志，则方法100可以进行到框114。在该步骤处，可以命令系统10的所有连接的单元切换到lin通信。然后，在框116处，方法100可以发现和/或确认系统10的每个连接的单元的地址/授权。可以在框118处交换对称密钥，可以在框120处开始数据加密，并且可以在框122处将与每个连接的单元相关联的数据传送到基于云的服务器。
80.接下来，在框124处，方法100可以确定系统10的每辆车辆16、18是否已经被标识并且被授权在系统10内参与充电事件。如果否，则在框126处禁止向任何未授权车辆传递能量。如果是，则方法100可以返回到框116，并且当已经确认/完成所有授权和确认而前进到框128之前，可以重复框116至120。
81.在框128处，方法100可以确定是否继续进行ac基本充电、双向电力传递或两者。如果双向电力传递被选择为适当的，则方法100可以前进到框130并且开始仲裁系统10的每辆车辆16、18的双向传递优先级。然后，在框132处，方法100可以命令向具有第一优先级的车辆进行双向能量传递。在框134处确认第一优先级车辆已经达到其充电目标之后，方法100可以通过递增到具有下一充电优先级的车辆中的每一者直到已经考虑到系统10的所有连接的车辆来前进到框136。
82.在框138处，方法100可以确认所有授权车辆的充电完成。然后，在框140处，系统10可以进入待命模式。
83.如果在框128处ac基本充电被选择为适当的，则方法100可以前进到框142并且开始仲裁系统10的每辆车辆16、18的能量传递优先级。然后可以在框144处开始顺序充电激活。在框146处，方法100可以确认具有最高充电优先级的车辆已经完成其充电。然后，方法
100可以基于系统10的其余车辆的相应充电优先级将电力重新分配给它们。
84.然后，在框138处，方法100可以确认所有授权车辆的充电完成。然后，在框140处，系统10可以进入待命模式。
85.本公开的双向能量传递系统可以利用一个或多个充电适配器来实现同时并且从公共充电源对多辆车辆进行充电。所提出的系统可以促进充电站/壁箱的更简化和便捷使用，并且可以进一步促进双向能量传递，而无需增加基础设施。
86.尽管不同的非限制性实施例被示出为具有具体的部件或步骤，但是本公开的实施例不限于这些特定组合。将来自非限制性实施例中任一者的部件或特征中的一些与来自其他非限制性实施例中任一者的特征或部件结合使用是可能的。
87.应理解，相同的附图标记在全部若干附图中表示相应或类似的元件。应理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件布置，但是其他布置也可受益于本公开的教导。
88.以上描述应被解释为说明性的而不具有任何限制意义。本领域普通技术人员将理解，在本公开的范围内可出现一些修改。出于这些原因，应研究所附权利要求来确定本公开的真实范围和内容。

技术特征：
1.一种用于双向能量传递系统的充电适配器，其包括：入口端口，所述入口端口被配置为连接到第一充电电缆；耦合器，所述耦合器被配置为可操作地连接到车辆充电端口总成；出口端口，所述出口端口被配置为连接到第二充电电缆；以及微控制器，所述微控制器被编程为执行仲裁逻辑以用于控制所述双向能量传递系统内的能量流。2.如权利要求1所述的充电适配器，其中所述入口端口、所述耦合器和所述出口端口在公共电压总线上操作。3.如权利要求1或2所述的充电适配器，其包括：第一组继电器，所述第一组继电器适于控制向/自所述出口端口传递的所述能量流；和第二组继电器，所述第二组继电器适于控制向/自所述耦合器传递的所述能量流。4.如任一前述权利要求所述的充电适配器，其中所述充电适配器连接在所述双向能量传递系统的充电源与车辆之间。5.如任一前述权利要求所述的充电适配器，其中所述充电适配器还包括第一电力线、第二电力线、接地线、控制导频线和接近导频线，并且任选地其中所述第一充电电缆、所述第二充电电缆和所述耦合器各自包括导线/管脚，所述导线/管脚对应于所述第一电力线、所述第二电力线、所述接地线、所述控制导频线和所述接近导频线中的每一者以用于在所述充电适配器内传递所述能量和传送信号。6.如任一前述权利要求所述的充电适配器，其包括电源，所述电源被配置用于选择性地为所述微控制器供电，并且任选地其中所述微控制器是局域互连网(lin)微控制器。7.如任一前述权利要求所述的充电适配器，其包括无线通信装置，所述无线通信装置适于在所述充电适配器与所述双向能量传递系统的其他部件之间建立无线通信。8.如任一前述权利要求1所述的充电适配器，其包括电流传感器，所述电流传感器被配置为测量流过所述出口端口的电流量。9.一种双向能量传递系统，其包括：充电源；第一车辆，所述第一车辆包括第一牵引电池组；第二车辆，所述第二车辆包括第二牵引电池组；以及充电适配器，所述充电适配器被配置为建立公共电压总线以用于将从所述充电源接收的能量传递到所述第一车辆和所述第二车辆中的每一者以用于同时对所述第一牵引电池组和所述第二牵引电池组充电。10.如权利要求9所述的系统，其中所述充电适配器包括微控制器，所述微控制器被编程为执行仲裁逻辑以用于控制从所述充电源到所述第一车辆和所述第二车辆中的每一者的所述能量流。11.如权利要求10所述的系统，其中所述微控制器还被编程为基于来自所述充电适配器的电流传感器的反馈来估计所述充电适配器的拼接连接的数量，并且任选地其中基于从查找表导出的电阻增量测量值来估计所述拼接连接的数量。12.如权利要求10所述的系统，其中所述微控制器是局域互连网(lin)微控制器，并且任选地其中所述微控制器还被编程为使用顺序能量传递策略、并行能量传递策略或分阶段
能量传递策略来执行所述仲裁逻辑。13.如权利要求10所述的系统，其中所述微控制器还被编程为基于所述仲裁逻辑对所述能量流向所述第一车辆和所述第二车辆进行优先级排序和交错。14.如权利要求9至13中任一项所述的系统，其中所述充电适配器包括第一电力线、第二电力线、接地线、控制导频线和接近导频线。15.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述充电适配器通过第一充电电缆连接到所述充电源，所述充电适配器包括耦合器，所述耦合器被配置为连接到所述第一车辆的充电端口总成，并且进一步地其中所述充电适配器通过第二充电电缆连接到所述第二车辆，并且任选地包括第二充电适配器，所述第二充电适配器连接到所述第二车辆的充电端口总成，并且第三充电电缆连接到所述第二充电适配器和第三车辆。

技术总结
本公开提供了“用于支持多个能量单元之间的双向能量传递的充电适配器”。可以提供充电适配器作为用于从单个电源为多辆车辆充电的双向能量传递系统的一部分。示例性充电适配器可以使得能够通过各种配置(例如，菊链、多路复用等)和策略(例如，顺序、并行、分阶段等)从电源对多辆车辆进行智能充电。所述充电适配器的微控制器可以充当通过双向能量传递系统的能量流的主控制器，其中诸如充电源、车辆和其他充电适配器等其他连接的装置被配置为用作外围控制装置。所述充电适配器可以实施AC耦合设计，其中公共电压总线用于将能量拼接到其他充电适配器以用于实现双向能量传递。电适配器以用于实现双向能量传递。电适配器以用于实现双向能量传递。


技术研发人员：斯图尔特
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2023.01.20
技术公布日：2023/8/5