用于电动汽车和充电站之间通信的方法和装置
2019-11-22

用于电动汽车和充电站之间通信的方法和装置

本发明涉及一种与电动汽车通信的方法,其包括:生成在测试导线上预设的第一直流电压电平;通过测得在测试导线上预设的第二直流电压电平来识别与电动汽车的电连接的建立;发送触发信号到测试导线上;测得在测试导线上的汽车识别信号;以及,解除在电力导线上的电流供应。

在第三步84中,充电站控制设备4使振荡器电源6产生具有预设的占空比的第一脉宽调制矩形波信号64。占空比例如具有的第一数值可以为最小90/10(90%),或者,可替换地,例如具有的第二数值可以为最大5/95(5%)。该第一矩形波信号64的上限值位于第二直流电压电平44上,而该第一矩形波信号64的下限值位于-12伏的负电压电平52上。

识别信息由一系列不同数量的字节组成,也就是说由总长度不同的字节信息组成。每个字节分别经由脉宽调制进行编译。识别信息按照以下构成:首先,传递一个由值为0x01的单个字节组成的初始标识符。然后,得出另一个表明密钥索引的单个字节。该索引由汽车控制设备24随机确定。

技术领域

根据一个优选实施方案,本发明的方法包括测量在测试导线上预设的暂时的直流电压改变,该预设的暂时的直流电压改变至少部分与触发信号重叠。这一点能够产生这样的技术效果,即,对于在测试导线上触发信号的接收,充电站产生正面应答。通过直流电压改变与触发信号重叠,可以通过充电站的直流电压改变测得应答信号,而不需要事先终止发送触发信号。可以了解到,在通过充电站开始发送触发信号到测试导线上之后的各个时间上,于测试导线上产生直流电压改变,该直流电压改变至少部分在时间上与触发信号的发送重叠,并且至少部分与触发信号的发送重叠。直流电压改变可以作为触发信号的反馈、并且以阶梯函数(Stufenfunktion)的形式来实现。直流电压改变可以通过汽车一侧的开关过程而造成,例如通过经由另一电阻的测试导线对于接地线的并联连接来实现,或者通过接通测试导线和接地线之间的晶体管连接来实现。

在充电站方面,可以测得在测试导线上的汽车识别信号。汽车识别信号可以是随时间变化的信号,该信号在测试导线上重叠于直流电压电平,并且没有改变该直流电压电平。汽车识别信号可以加密。汽车识别信号可以包括用于与测试导线连接的电动汽车的清楚识别的信息,还可以包括其它信息。根据通信记录的结果可以构成汽车识别信号。

根据一个优选实施方案,密码密钥中的位置的指示由一个字节组成;其中,汽车标识符由一系列的直至32个字节组成;其中,用于循环冗余检验的信息由两个字节组成;以及其中,汽车识别信号还包括:由值为0x01的字节组成的初始标识符,以及由一个字节组成的、汽车识别信号长度的指示。

可选地,在第四步86中,汽车控制设备24可以开始进行经由供电导线与动态主机配置协议的通讯。

为了扩展电动汽车的应用范围,还必须提供简单且区域范围上的能量装载方案,类似公知的用于流体发动机燃料的加油站。对此,还必须解决这种装载的费用计算问题。这时,至少在区域范围上具有用于电流供应的基本设施,插口上的能量消耗例如可以顺利地根据各个用户进行分类,并且尽快地查明,或可以进行限定以及针对当前状态开出票单。

在第四步86中,从第三时间点58开始,测量设备26测得第一矩形波信号64并且将信息继续传递到汽车控制设备24上。汽车控制设备24识别到由充电站发出的信号,并且在500ms之后作为操作步骤而接通第一开关元件34,在此使第二电阻元件32与第一电阻元件30并联。由此使与矩形波信号的上限值相等的直流电压电平由第二直流电压电平44降低到3伏的第三直流电压电平48,其中,在第一矩形波信号的上限值所在的直流电压电平上对第一矩形波信号64进行调制。通过重复产生第二矩形波信号66,该第二矩形波信号具有与第一矩形波信号64相等的占空比,但是该第二矩形波信号的直流电压电平、也就是上限值与第三直流电压电平48相等。又经过500ms,汽车控制设备24使第一开关元件34断开,在此第二电阻元件32不再与第一电阻元件30并联。充电电路2中的电压测量设备10识别到前述直流电压电平变化的两个连接过程,并且将这样的连接过程以信号的形式传递给充电站控制设备4。充电站控制设备4识别到该信号,并且使振荡器电源6不发送脉宽调制矩形波信号,而是再次向测试导线20仅提供第一直流电压42,这样通过前述的电压分配器而在测试导线20上实现测量的第二直流电压44。

图2b示出了电动汽车和用于电动汽车的充电站之间通信的第二实施例中在测试导线上的电压曲线的示意图; 图3示出了流程图。

分压器元件可以由电阻或晶体管开关电路构成,该电阻或晶体管开关电路使测试导线与接地线连接或这样构成,即,在建立测试导线与充电站和电动汽车的电机械连接的过程中、于测试导线上的直流电压电平中由电阻或晶体管开关电路造成:哪部分低于测试导线上的直流电压电平,充电站发面的哪部分不与电动汽车连接。

在充电站方面,可以解除在电力导线上的电流供应。解除在电力导线上的电流供应,这一点可以通过接通开关或保护器来实现,开关或保护器使电力导线与供应电流的电源连接。电力导线可以单独的、与测试导线电绝缘地形成。电力导线可以包括在测试导线的全套导线设备中。可以在没有解除电流供应的条件下使电力导线无电压。在解除电流供应之后,电力导线上的电压的物理性能,例如电压强度、频率、电流限值、输出电阻和其它性能,可以取决于所测得的汽车识别信号。

结合图2a、2b和图3,这里举例示出了充电过程中的通信流程。在此,图2a示出了第一实施例中在测试导线20上的电压曲线和接地电势50。

图1示出了位于电动汽车中的装置和位于用于电动汽车的充电站中的装置的相互间通信的结构的示意图;