CN107640039A - 一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其包含：一供电通信模块，用以与一行动载具的车辆控制单元通信，包含一电源供应模块，用以对行动载具的车辆控制单元供电；以及一通信装置，与供电通信模块耦接，用以显示行动载具的供电状态；其中供电通信模块供电前先提供一第一直流电压给行动载具的车辆控制单元，且供电通信模块与行动载具的车辆控制单元通信，若在一第一时间内没有收到行动载具的车辆控制单元通信的信息，则供电通信模块自动切换第一直流电压至一第二直流电压供电，或自动将第一电压在一第二时间内升高并供电。

Description

一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电***及其方法
技术领域
本发明相关于电动车供电领域，特别是关于一种自动切换电压的车辆控制单元供电***及其方法。
背景技术
近年来用车人口日益增多，科技的高速进步使得汽车科技蓬勃发展，除了追求汽车性能的提升外，对于汽车所使用的能源也越来越受到人们的重视，对于干净能源的要求下，电动车随即问市，随后，随着社会的发展和国家政策的推广，电动车开始发展起来。
电动车的种类越来越多，随之而来的电子车***，不论是行车环境、路况或是智能驾驶甚至是充电***，结合新一代智能技术后展现出更贴近使用者的行车控制环境。举例而言，新型电动车皆具有车辆控制单元(Vehicle Control Unit,VCU)，或称车辆控制***或整车控制单元。车辆控制单元可提供用户在不同的操控情境下所需的控制命令，且具有安全防护功能，还具备CAN通信接口可通过各***的信号整合达到完备的控制功能。这些行车应用***不仅提升了驾驶者的行车安全质量，同时也造就电动车应用趋势，俨然成为电动车不可或缺的配备之一。
目前电动车的车辆控制单元(***)所需的电源电压通常称为辅助电源，可分为两种供电电压，一般而言可为12V和24V，较小型车为12V，例如一般乘用车、卡车；较大型为24V，例如客车、货车或巴士等等。因此，提供车辆控制单元电力的供电站势必要具有12V及24V两种直流供电机，以对两种规格的车辆控制单元进行供电。
当适用24V辅助电源供电的车辆使用12V供电机供电时，供电机输出的12V因无法满足24V辅助电源的车辆控制单元的工作电压，于是，供电时需工作的仪表、BMS或绝缘检测仪等无法正常启动，导致电动车无法正常供电，类似的，适用12V辅助电源供电的车辆使用24V供电机供电时也容易造成车辆控制单元的损坏，因此适用12V与24V辅助电源供电的车辆需分别建设输出辅助电源为12V与24V的供电机。而若修改12V及24V的供电电路使其供电机可兼容，则必须增加电路的复杂性，同时也增加电路组件的耗损。另一方面，电动车的驾驶者或使用者往往不知或经常忘记其电动车的车辆控制单元所适用的供电电压，不清楚车辆控制单元的供电流程，即使到了供电站也不知该用何种电压对车辆控制单元供电，若往后再支持更多种不同供电电压的车辆控制单元，将让用户更难以判断与记忆适合的供电电压，整体供电流程也更加复杂，造成电动车供电更大的困扰。
发明内容
有鉴于上述现有车辆控制单元供电技术的缺失，本发明即用以解决上述问题。
本发明一目的在于提供一种自动切换电压的车辆控制单元供电***及方法，改善目前车辆控制单元供电多种，供电电压规格使用不便与易搞混供电电压的缺点。本发明的***改进上述缺失，以通信方式与电动车的车辆控制单元建立联机，通过本发明的供电通信模块，先提供一较小电压，例如12V，给车辆控制单元，再依据车辆控制单元回传的信号确定工作是否正常，若一定时间没收到车辆控制单元的信息再提供较大的电压，例如24V，以此自动切换电压的方式来对车辆控制单元供电，达成稳定供电、简化用户供电流程以及判断电动车的车辆控制单元适用电压的功效。
为了达到上述目的及其他目的，本发明提供一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其包含：一供电通信模块，用以与一行动载具的车辆控制单元通信，包含一电源供应模块，用以对行动载具的车辆控制单元供电；以及一通信装置，与供电通信模块耦接，用以显示行动载具的供电状态；其中供电通信模块供电前先提供一第一直流电压给行动载具的车辆控制单元，且供电通信模块与行动载具的车辆控制单元通信，若在一第一时间内没有收到行动载具的车辆控制单元通信的信息，则供电通信模块自动切换第一直流电压至一第二直流电压供电，或自动将第一电压在一第二时间内升高并供电。
本发明的另一目的在于提供一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电的方法，改善目前车辆控制单元供电多种，供电电压规格使用不便与易搞混供电电压的缺点。本发明的***改进上述缺失，以通信方式与电动车的车辆控制单元建立联机，通过本发明的供电流程，先提供一较小电压，例如12V，给车辆控制单元，再依据车辆控制单元回传的信号确定工作是否正常，若在第一时间内没收到车辆控制单元的信息再提供较大的电压，例如24V，以此自动切换电压的方式来对车辆控制单元供电，达成稳定供电、简化用户供电流程以及判断电动车的车辆控制单元适用电压的功效。
为达上述目的，本发明提供一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其包含：一供电通信模块提供一第一直流电压至一行动载具的车辆控制单元；行动载具的车辆控制单元与供电通信模块通信，确认是否正常供电；以及若在一第一时间内没有收到行动载具的车辆控制单元通信的信息，则供电通信模块自动切换第一直流电压至一第二直流电压供电。
为达上述所有目的，其中通信装置还包含一屏幕，用以显示所述行动载具的供电状态及用以手动选择所述行动载具的车辆控制单元的供电电压。
为达上述所有目的，其中第一直流电压为12V，所述第二直流电压为24V。
为达上述所有目的，其中供电通信模块与所述行动载具的车辆控制单元的通信为GB国标CAN协议。
为达上述所有目的，其中若在一第一时间内没有收到所述行动载具的车辆控制单元通信的信息，则所述供电通信模块自动切换所述第一直流电压至一第二直流电压供电或将自动将所述第一电压在一第二时间内升高并供电。
为达上述所有目的，其中自动将所述第一电压在一时间内升高并供电以确认所述行动载具的用电需求。
以上所述用以说明本发明的目的、技术手段以及其可达成的技术效果，本领域技术人员可以经由以下实施例的示范与伴随的附图说明及权利要求书更清楚明了本发明。
附图说明
图1是根据本发明实施例说明自动切换供电电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。
图2是根据本发明实施例说明自动切换供电电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。
图3是根据本发明实施例说明位于供电站上自动切换供电电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。
图4是根据本发明实施例说明自动切换电压供电的车辆控制单元供电方法流程图。
图5是根据本发明实施例说明自动切换电压供电的车辆控制单元供电方法流程图。
主要部件附图标记：
100、300 自动切换电压的车辆控制单元供电***
110、310 供电通信模块
120、320 通信装置
112、312 电源供应模块
114、314 屏幕
301 供电枪
390 供电柱
具体实施方式
现对本发明不同的实施方式进行说明。下列描述提供本发明特定的施行细节，使读者彻底了解这些实施例的实行方式。然而熟悉本领域的技术人员须了解本发明也可在不具备这些细节的条件下实行。此外，文中不会对一些已熟知的结构或功能作细节描述，以避免造成各种实施例间不必要的混淆，以下描述中使用的术语将以最广义的合理方式解释，即使其与本发明某特定实施例的细节描述一起使用。此外，附图并未描绘实际实施例的每一特征，所描绘的附图组件皆为相对尺寸，而非按实际比例绘制。
图1是根据本发明实施例说明自动切换供电电压的车辆控制单元供电***(以下称供电***)的架构示意图。所述供电***包含：一供电通信模块110，用以与一行动载具的车辆控制单元900通信；以及一通信装置120，与供电通信模块110耦接，用以显示行动载具的供电状态；其中供电通信模块供电前先提供一第一直流电压给行动载具的车辆控制单元，且供电通信模块与行动载具的车辆控制单元通信，若在一第一时间内没有收到行动载具的车辆控制单元通信的信息，则供电通信模块自动切换第一直流电压至一第二直流电压供电，或自动将第一电压在一第二时间内升高并供电。应注意的是，在此提到的车辆控制单元(***)所需的电源电压即为辅助电源电压。
参阅图1的说明，在一实施例中，供电通信模块110，可为一微处理器或更高阶的处理***，可监测行动载具与充电柱中的充电信息。供电通信模块110能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，其通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式，可实现国标对直流供电所规范的所有通信、监控、量测、保护、及人机交互对口的各种细节，对电动车、电源、触控显示器及云端后台做通信沟通，记录电源供应模块与电动车之间沟通的所有信息和异常发生，并与云端后台对接，提供信息给车厂进行分析。但不限于此，还可进行预约充电、充电时间设定、充电金额设定及程序更新等控制程序。
承前所述，参阅图1的说明，通信装置120与供电通信模块110用以显示所述行动载具的供电状态，其中通信装置120能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，用于通信装置120的通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式。值得说明的是，通信装置120不限于安装于行动载具供电柱上，还包括使用连接线或经由网络扩供至其他通信装置，例如：一般常见的行动装置、智能型携带装置甚至具有通信功能的云端服务器。供电通信模块110与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，通信装置120即可借由供电通信模块110来取得即显示电动车、电源、触控显示器及云端后台的信息。
图2是根据本发明实施例说明自动切换电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。在一实施例中，供电通信模块110还包含一电源供应模块112，用来提供直流电压给行动载具的车辆控制单元900，值得说明的是，此电源供应模块112可具有各式直流电压输出，举例而言，可提供12V、24V或36V等等，但不限于此，可根据市面上的车辆控制单元规格提供相对应的直流电压。
参阅图2的说明，在一实施例中，通信装置120还包含一屏幕114，屏幕114可为一般市面上常见的屏幕、液晶显示器、触控屏幕，但不限于此，值得注意的是，还包括经由网络或经由连接线外接的屏幕，例如：经由连接线外接至行动装置的屏幕或经由网络连接至智能型行动装置的屏幕。当通信装置120通过供电通信模块110与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，则屏幕114则可用以显示行动载具的供电状态、行动载具所适用的供电类型，并将此信息提供给用户或驾驶者，同时，驾驶者或使用者也可借由使用屏幕114或通信装置120手动选择行动载具的车辆控制单元900的供电电压以供电。
参阅图1或图2的说明，值得注意的是，供电通信模块110与行动载具的车辆控制单元900的通信符合GB国标CAN协议，GB/T27930-2011《电动汽车非车载传导式供电机与电池管理***之间的通信协议》。
图4是根据本发明实施例说明自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法流程图。对应于上述图1至图2的自动切换电压的车辆控制单元供电***，而图3是根据本发明实施例说明位于供电站上自动切换电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。以下配合本发明的自动切换电压的车辆控制单元供电方法步骤410-430进行详细阐述。
如步骤410所示，并参阅图3，在一实施例中，首先驾驶者或使用者将供电枪301与行动载具连结。供电通信模块310还包含一电源供应模块312，用来提供直流电压给行动载具的车辆控制单元900，值得说明的是，此电源供应模块312可具有各式直流电压输出，举例而言，可提供12V、24V或36V等等，但不限于此，可根据市面上的车辆控制单元规格提供相对应的直流电压。供电通信模块310将提供第一直流电压至行动载具的车辆控制单元900。在一实施例中，此第一直流电压为12V。
如步骤420所示，并参阅图3，在一实施例中，行动载具的车辆控制单元900将与供电站390或供电柱390上的供电通信模块310进行通信。供电通信模块310，可为一微处理器或更高阶的处理***，可监测行动载具与充电柱中的充电信息。供电通信模块310能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，其通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式，可实现国标对直流供电所规范的所有通信、监控、量测、保护、及人机交互对口的各种细节，对电动车、电源、触控显示器及云端后台做通信沟通，记录电源供应模块与电动车之间沟通的所有信息和异常发生。但不限于此，还可进行预约充电、充电时间设定、充电金额设定及程序更新等控制程序。
承前所述，并参阅图3，在一实施例中，通信装置320与供电通信模块310用以显示所述行动载具的供电状态，其中通信装置320能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，用于通信装置320的通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式。值得说明的是，通信装置320不限于安装于行动载具供电柱上，还包括使用连接线或经由网络扩供至其他通信装置，例如：一般常见的行动装置、智能型携带装置甚至具有通信功能的云端服务器。供电通信模块310与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，通信装置320即可借由供电通信模块310来取得即显示电动车、电源、触控显示器及云端后台的信息。经由通信，供电通信模块310可经由行动载具的车辆控制单元900得知车辆控制单元900的供电信息、电源信息以及车辆控制单元900是否正常供电中。
承前所述，并参阅图3，在一实施例中，通信装置320还包含一屏幕314，屏幕314可为一般市面上常见的屏幕、液晶显示器、触控屏幕，但不限于此，值得注意的是，还包括经由网络或经由连接线外接的屏幕，例如：经由连接线外接至行动装置的屏幕或经由网络连接至智能型行动装置的屏幕。当通信装置320通过供电通信模块310与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，则通信装置与屏幕314则可用以显示行动载具的供电状态或行动载具所适用的供电类型，并将此信息提供给用户或驾驶者，同时，驾驶者或使用者也可借由使用屏幕314或通信装置320手动选择行动载具的车辆控制单元900的供电电压，例如：12V或24V，以供电。
承前所述，并参阅图3，在一实施例中，若在一第一时间内并没有收到车辆控制单元900的信息，则供电通信模块310自动切换第一直流电压为第二直流电压进行供电。举例而言，第一时间可为一秒，若在一秒内没有收到信息，则供电通信模块310自动切换第一直流电压为第二直流电压进行供电。在一实施例中，第一直流电压为12V，第二直流电压为24V。在此所述的第一时间为***设定者可设定的时间，例如五秒。值得注意的是，供电通信模块110与行动载具的车辆控制单元900的通信符合GB国标CAN协议，
GB/T27930-2011《电动汽车非车载传导式电源供应模块与电池管理***之间的通信协议》。
图5是根据本发明实施例说明自动切换电压的车辆控制单元供电方法流程图。对应于上述图1至图2的自动切换电压的车辆控制单元供电***，而图3是根据本发明实施例说明位于供电站上自动切换电压的车辆控制单元供电***的架构示意图。以下配合本发明的自动切换电压的车辆控制单元供电方法步骤510-530进行详细阐述。
如步骤510所示，并参阅图3，在一实施例中，首先驾驶者或使用者将供电枪301与行动载具连结。供电通信模块310还包含一电源供应模块312，用来提供直流电压给行动载具的车辆控制单元900，值得说明的是，此供电机312可具有各式直流电压输出，举例而言，可提供12V、24V或36V等等，但不限于此，可根据市面上的车辆控制单元规格提供相对应的直流电压。供电通信模块310将提供第一直流电压至行动载具的车辆控制单元900。在一实施例中，此第一直流电压为12V。
如步骤520所示，并参阅图3，在一实施例中，行动载具的车辆控制单元900将与供电站390或供电柱390上的供电通信模块310进行通信。供电通信模块310，可为一微处理器或更高阶的处理***，可监测行动载具与充电柱中的充电信息。供电通信模块310能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，其通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式，可实现国标对直流供电所规范的所有通信、监控、量测、保护、及人机交互对口的各种细节，对电动车、电源、触控显示器及云端后台做通信沟通，记录电源供应模块与电动车之间沟通的所有信息和异常发生。但不限于此，还可进行预约充电、充电时间设定、充电金额设定及程序更新等控制程序。
承前所述，并参阅图3，在一实施例中，通信装置320与供电通信模块310用以显示所述行动载具的供电状态，其中通信装置320能以各种方式与行动载具的车辆控制单元900通信，用于通信装置320的通信方法可包含：一般通信线、2G网络、3G网络以及无线网络Wifi，值得说明的是，通信方法不限于此，还可包括其他目前已知的通信方式。值得说明的是，通信装置320不限于安装于行动载具供电柱上，还包括使用连接线或经由网络扩供至其他通信装置，例如：一般常见的行动装置、智能型携带装置甚至具有通信功能的云端服务器。供电通信模块310与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，通信装置320即可借由供电通信模块310来取得即显示电动车、电源、触控显示器及云端后台的信息。经由通信，供电通信模块310可经由行动载具的车辆控制单元900得知车辆控制单元900的供电信息、电源信息以及车辆控制单元900是否正常供电中。
承前所述，并参阅图3，在一实施例中，通信装置320还包含一屏幕314，屏幕314可为一般市面上常见的屏幕、液晶显示器、触控屏幕，但不限于此，值得注意的是，还包括经由网络或经由连接线外接的屏幕，例如：经由连接线外接至行动装置的屏幕或经由网络连接至智能型行动装置的屏幕。当通信装置320通过供电通信模块310与行动载具的车辆控制单元900建立连接通信后，则通信装置与屏幕314则可用以显示行动载具的供电状态或行动载具所适用的供电类型，并将此信息提供给用户或驾驶者，同时，驾驶者或使用者也可借由使用屏幕314或通信装置320手动选择行动载具的车辆控制单元900的供电电压，例如：12V或24V，以供电。
如步骤530所示，并参阅图3，在一实施例中，若在一第一时间内若没有收到行动载具的车辆控制单元900通信的信息，则供电通信模块310可经由设定，自动切换第一直流电压至一第二直流电压供电，或自动将第一电压在一第二时间内升高并供电。举例而言，第一时间可为一秒，若在一秒内没有收到信息，则供电通信模块310自动切换第一直流电压为第二直流电压进行供电。在一实施例中，第一直流电压为12V，第二直流电压为24V。在此所述的第一时间为***设定者可设定的时间，例如五秒。类似地，值得注意的是，供电装置厂商或设定者将可自行设定一第二时间，作为供电通信模块310在一时间内升高电压的时间区间。举例而言，第一电压(12V)升高至第二电压(24V)的第二时间为1秒，但不限于此，第二时间可由***设定者自行设定。应注意的是，在一实施例中，借由升高电压的方法供电，供电通信模块310将可确定行动载具的用电需求。
本发明可以包括多个不同的方法。本发明的这些方法可以由硬件部件来执行或者可嵌入多个计算机可读的指令中，它们可以用来使一种通用或专用的处理器或者用这些指令程序设计的多个逻辑电路来执行这些方法。可替代地，这些方法可以借由硬件和软件的组合来实施。
一个实施例是本发明的一种实施方式或者一个实例。本说明书提到的“一种实施例”、“一个实施例”、“一实施例”“一些实施例”、或者“其他实施例”是指与这些实施例相关说明的一具体的特点、结构、或者特性被包括在至少一些实施例之中，但不须包括在所有实施例之中。“一种实施例”、“一个实施例”、“一实施例”或者“一些实施例”等不同的表现形式并不是必须全部都针对同一批实施例。应当理解，在本发明的示例性实施例的以上说明中，本发明的不同特征有时在一单一实施例、附图、或其说明中共同构成一组，其目的使本说明流畅并帮助理解一或数个不同的发明方面。
本发明并未局限在此处所描述的特定细节特征。在本发明的精神与范畴下，先前描述与附图相关的许多不同的发明变更是允许的。因此，本发明将由权利要求来包括其可能的修改变更，而非由上方描述来限定本发明的范围。

Claims (10)

1.一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其特征在于包含：
一供电通信模块，用以与一行动载具的车辆控制单元通信，包含一电源供应模块，用以对所述行动载具的车辆控制单元供电；以及
一通信装置，与所述供电通信模块耦接，用以显示所述行动载具的供电状态；
其中所述供电通信模块供电前先提供一第一直流电压给所述行动载具的车辆控制单元，且所述供电通信模块与所述行动载具的车辆控制单元通信，若在一第一时间内没有收到所述行动载具的车辆控制单元通信的信息，则所述供电通信模块自动切换所述第一直流电压至一第二直流电压供电，或自动将所述第一电压在一第二时间内升高并供电，其中所述第二直流电压大于所述第一直流电压。
2.根据权利要求1所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其特征在于，所述通信装置还包含一屏幕，用以显示所述行动载具的供电状态及用以手动选择所述行动载具的车辆控制单元的供电电压。
3.根据权利要求1所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其特征在于，所述第一直流电压为12V，所述第二直流电压为24V。
4.根据权利要求1所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电***，其特征在于，所述供电通信模块与所述行动载具的车辆控制单元的通信为GB国标CAN协议。
5.一种自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，包含：
一供电通信模块提供一第一直流电压至一行动载具的车辆控制单元；
所述行动载具的车辆控制单元与所述供电通信模块通信，确认是否正常供电；以及
若在一第一时间内没有收到所述行动载具的车辆控制单元通信的信息，则所述供电通信模块自动切换所述第一直流电压至一第二直流电压供电，其中所述第二直流电压大于所述第一直流电压。
6.根据权利要求5所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，若在所述第一时间内没有收到所述行动载具的车辆控制单元通信的信息，则所述供电通信模块自动切换所述第一直流电压至一第二直流电压供电或自动将所述第一电压在一第二时间内升高并供电。
7.根据权利要求5所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，所述第一直流电压为12V，所述第二直流电压为24V。
8.根据权利要求5所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，包含一通信装置或一屏幕显示所述行动载具的供电状态及提供使用者手动选择所述行动载具的车辆控制单元的供电电压。
9.根据权利要求5所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，所述供电通信模块与所述行动载具的车辆控制单元的通信为GB国标CAN协议。
10.根据权利要求6所述的自动切换供电电压的车辆控制单元供电方法，其特征在于，自动将所述第一电压在一时间内升高并供电以确认所述行动载具的用电需求。
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