[发明专利]智能充电电缆

说明书

在一个方面，本公开提供了一种用于仅使用两个导体来对电动车辆进行AC和DC充电的系统。该系统包括电缆。该电缆具有两端，其中一端附接到连接器，另一端附接到插头，并且具有从电缆的一端延伸到另一端的仅两个充电导体；或者是一个或多个开关，用于接收来自AC或DC输入的电流，并根据电流的类型将其引导至AC或DC输出，使得如果相应的端口不可用，则停止电流。该系统还具有控制机制，用于防止将电流输送到连接器的错误端口。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月11日提交的第62/744,322号美国临时专利申请的优先权，其说明书通过引用合并于此。

技术领域

本申请的主题总体上涉及诸如在例如电动车辆中使用的电池充电系统的领域，并且更具体地，涉及充电电缆的领域。

背景技术

近年来，全球各地的汽车数量激增。电动车辆(EV)已被越来越多地视为减少碳排放和空气污染的有效方法之一。这导致许多司法管辖区通过法律来控制汽车的空气污染。这些法规每年都在变得越来越严格。

当前，典型的电动车辆(EV)包括电池组和电池充电系统。电池组通常需要直流(DC)输入来为电池充电。为此，提供了车载充电电路，该电路将通常在家庭中发现的AC电转换为电池组的DC电输入。大多数EV型号还提供DC充电功能，可绕过车载AC至DC转换器。

充电模式定义了EV与充电站之间的安全通信协议。这些标准在全球范围内大致相似。模式1电缆通常用于使用标准延长线通过标准AC电源插座进行家庭充电，而无需进行与EV连接有关的任意安全措施。模式1连接器不需要IEC 61851-1的任意控制引脚，在某些国家(例如美国)，国家法规禁止模式1充电。主要原因是，并非所有家用设备都存在所需的接地，因此将模式2定义为临时解决方案。

模式2电缆通常用于从标准AC电源插座进行家庭充电，但是带有特殊的电缆内EV供应设备(EVSE)，也称为“偶尔使用的电缆”，通常随附于制造商的EV。此电缆提供电缆内剩余电流设备(RCD)、过电流保护、过热保护、从墙上插座进行保护性接地检测。但是大多数汽车原始设备制造商(OEM)都坚持使用模式3在电动车所有者的车库中安装适当的模式3家用充电站(“壁挂式”)以连续使用。模式3提供了在公共场所或家庭中使用的有线AC充电站，其功率水平高于模式2。安全协议通常类似于模式2。根据IEC 61851-1，模式3连接器在电缆的两侧均需要大量的控制和信号引脚。模式4在公共场所或家庭中提供了有线DC充电站。在DC充电站中，充电器是充电站的一部分，而不是汽车的一部分。

如所解释的，存在几种不同的世界标准；人们一直在努力采用新的组合插头，该插头可提供使用同一根电缆以AC模式或DC模式为车辆充电的灵活性。当前，组合插头和电缆有不同的版本，这是由于具有用于传输DC、AC、接地和控制的多条电线，它们通常很重且难以操作。

此外，仍然存在彼此不兼容的组合插头和电线的不同版本。而且，这些类型的插头和电缆不具有能够降低充电期间充电电缆被盗的风险的任意耦合结构。

鉴于上述情况，很明显，需要一种电缆组件，用于将能量从充电站输送到电动车辆，该电缆组件将克服现有技术的上述问题，并且操作方便且易于操作。能够选择性地接收直流电和交流电。本发明解决了本领域的这些需求以及其他需求，一旦给出了本公开，这对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

发明内容

本公开尤其提供了用于本领域上述需求的新颖和创新的解决方案，一旦给出本公开，这对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

在一个广义的方面，本公开提供了一种用于给电动车辆充电的系统。该系统包括具有第一端和第二端的电缆。该电缆包括第一导体和第二导体。该第一导体和第二导体能够根据要求传导AC电流和DC电流。每个导体从所述第一端延伸到所述第二端。插头将电缆的第一端连接到电源。连接器将第二端连接到电动车辆。在一些实施例中，这种连接可能需要适配器，例如连接器适配器或插头适配器。