技術

蘋果公司申請“車輛模塊化充電系統(tǒng)”專利

蓋世汽車 Elisha 2022-01-05 10:37

蓋世汽車訊據(jù)外媒報道，美國專利局公布蘋果公司2021年最后的兩項專利申請，其中之一為“車輛模塊化充電系統(tǒng)”。

（圖片來源：patentlyapple）

給電動汽車充電的問題包括不同的充電方式（如交流和直流電源）、地點（如家里、工作場所、目的地或公路停車點）和功率等級（如1.2 kW、7 kW、10 kW、20 kW、150 kW或350 kW)等。

車載充電器（OBC，如7 kw或20kW充電器）安裝在車上，允許用戶插入標準基礎設施。如果在家中足以滿足用戶需求，則可以在住宅中進行安裝，這樣成本較低。

有些用戶想要在家中獲得更高的功率（如10-20 kW），并加快充電時間。對于這類用戶，如果擁有電力基礎設施（包括交流斷路器面板）的話，也可以在家中安裝非車載充電器（如裝在墻上），以額外配置轉換功率（例如額外的13kW），用于為車輛的電池充電。

使用非車載充電器，可以同時用交流電和直流電為車用電池充電。例如，非車載充電器可以連接到一個或多個能夠提供交流電（如60Hz\240V交流電）的壁裝電源插座。比如通過非車載充電器的充電插頭接口（包括電源線），可以將交流電輸送至車輛的車載充電器（如提供7kW的充電功率），同時利用非車載充電器將交流電輸送至直流變換器，通過充電插頭接口，以直流電的形式向車輛供電（如額外的13kW）。這樣的設置具有優(yōu)勢，可以利用車輛操作人員已購買的OBC（如7kW充電器），并減小外部充電器的尺寸和成本，以實現(xiàn)給定充電率。

例如，其中一個充電器（如非車載充電器），可以在電流控制模式下工作；而另一個充電器（如車載充電器）可以在電壓控制模式下工作。這樣的話，充電器就可以將其輸出的電流共享給車輛電池。在某些實施案例中，通過車輛的充電通信系統(tǒng)，既能控制基于車載充電器的交流電，也能控制非車載充電器的直流電輸出。

車載充電器應加以限制，以節(jié)省車輛內(nèi)的空間和重量。非車載充電器支持車輛的充電模式，使車輛可以通過充電插頭接口，同時利用直流電和交流電為電池充電。通過車輛和非車載充電器之間的控制信號（如通過充電插頭接口的導體或通過無線通信），車載充電器可以顯示其可用的車輛充電能力，并且允許車輛選擇充電模式，為車輛電池充電。

例如，可以利用充電器和車輛的電池管理系統(tǒng)之間的J1772協(xié)議。該技術可用于確定連接哪些設備，然后應使用哪種充電模式。

在一些實施案例中，可以利用家中安裝的太陽能電池，提供為車輛電池充電的電力。例如，太陽能電池可以經(jīng)直流到直流轉換器，通過充電插頭接口輸出電流，向車輛電池供電。例如，可以使用太陽能電池，為連接到非車載充電器的外部電池充電，并且該外部電池稍后可通過充電插頭接口，用直流電為車用電池快速充電。

例如，在該實施案例中，增加雙向直流到直流變換器，可以從外部電池（例如家庭儲能）到車輛實現(xiàn)非常快速的家庭充電（例如25-100kw）。使直流到直流轉換器具備雙向性，可以在斷電的情況下，串聯(lián)使用車輛和家庭儲能。利用家庭儲能將能量輸送至車輛，可以靈活安排充電時間，和/或在家里快速充電。將能量從車輛轉移至家庭儲能，可以提高能量緩沖器的容量，以應對停電和優(yōu)化使用時間。