苹果公司申请“车辆模块化充电系统”专利

发布时间:2022-01-07
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据报道,美国专利局公布苹果公司2021年最后的两项专利申请,其中之一为“车辆模块化充电系统”。

据外媒报道,美国专利局公布苹果公司2021年最后的两项专利申请,其中之一为“车辆模块化充电系统”。

苹果公司申请“车辆模块化充电系统”专利

(图片来源:patentlyapple)

给电动汽车充电的问题包括不同的充电方式(如交流和直流电源)、地点(如家里、工作场所、目的地或公路停车点)和功率等级(如1.2 kW、7 kW、10 kW、20 kW、150 kW或350 kW)等。

车载充电器(OBC,如7 kw或20kW充电器)安装在车上,允许用户插入标准基础设施。如果在家中足以满足用户需求,则可以在住宅中进行安装,这样成本较低。

有些用户想要在家中获得更高的功率(如10-20 kW),并加快充电时间。对于这类用户,如果拥有电力基础设施(包括交流断路器面板)的话,也可以在家中安装非车载充电器(如装在墙上),以额外配置转换功率(例如额外的13kW),用于为车辆的电池充电。

使用非车载充电器,可以同时用交流电和直流电为车用电池充电。例如,非车载充电器可以连接到一个或多个能够提供交流电(如60Hz\240V交流电)的壁装电源插座。比如通过非车载充电器的充电插头接口(包括电源线),可以将交流电输送至车辆的车载充电器(如提供7kW的充电功率),同时利用非车载充电器将交流电输送至直流变换器,通过充电插头接口,以直流电的形式向车辆供电(如额外的13kW)。这样的设置具有优势,可以利用车辆操作人员已购买的OBC(如7kW充电器),并减小外部充电器的尺寸和成本,以实现给定充电率。

例如,其中一个充电器(如非车载充电器),可以在电流控制模式下工作;而另一个充电器(如车载充电器)可以在电压控制模式下工作。这样的话,充电器就可以将其输出的电流共享给车辆电池。在某些实施案例中,通过车辆的充电通信系统,既能控制基于车载充电器的交流电,也能控制非车载充电器的直流电输出。

车载充电器应加以限制,以节省车辆内的空间和重量。非车载充电器支持车辆的充电模式,使车辆可以通过充电插头接口,同时利用直流电和交流电为电池充电。通过车辆和非车载充电器之间的控制信号(如通过充电插头接口的导体或通过无线通信),车载充电器可以显示其可用的车辆充电能力,并且允许车辆选择充电模式,为车辆电池充电。

例如,可以利用充电器和车辆的电池管理系统之间的J1772协议。该技术可用于确定连接哪些设备,然后应使用哪种充电模式。

在一些实施案例中,可以利用家中安装的太阳能电池,提供为车辆电池充电的电力。例如,太阳能电池可以经直流到直流转换器,通过充电插头接口输出电流,向车辆电池供电。例如,可以使用太阳能电池,为连接到非车载充电器的外部电池充电,并且该外部电池稍后可通过充电插头接口,用直流电为车用电池快速充电。

例如,在该实施案例中,增加双向直流到直流变换器,可以从外部电池(例如家庭储能)到车辆实现非常快速的家庭充电(例如25-100kw)。使直流到直流转换器具备双向性,可以在断电的情况下,串联使用车辆和家庭储能。利用家庭储能将能量输送至车辆,可以灵活安排充电时间,和/或在家里快速充电。将能量从车辆转移至家庭储能,可以提高能量缓冲器的容量,以应对停电和优化使用时间。

苹果公司申请“车辆模块化充电系统”专利

 苹果的专利如图1所示,这是车辆电池模块化充电系统的示例框图。图5是使用包括太阳能在内的多种电源,在外部充电器的协调下,为汽车电池充电的过程示例流程图。

苹果专利中提到的这种电池充电器,可用于自动驾驶汽车、卡车、船只和飞机。


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