用于远程测试电气布线的连续性的系统和方法
1.引言
2.本公开涉及测试电气布线的连续性。本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并且可不构成现有技术。
3.在用户可触及电线的设定中,用户可通过当前已知的装置和方法(诸如通过使用任何合适的连续性测试仪、万用表等)容易地测试电线的连续性。然而,在用户无法触及电线的其他远程设定中,用户不能通过使用当前已知的装置和方法(如连续性测试仪或万用表)来使用电线的测试连续性。当电气布线端接在连接器(不需要连接到其相关联的配合连接器和附带电路)处时,远程测试电气布线的连续性的困难加剧。
4.远程设定的一个示例是用于对电动车辆充电的直流(dc)快速充电站。在3级充电(dc快速充电)中,交流(ac)电力从电网供应给电动车辆供电设备(evse)。evse还处理通信,但ac电压经由设置在evse中并且可具有大于200kw的额定值的ac-dc转换器转换为dc电压。在3级dc快速充电的情况下,绕过电动车辆上的ac-dc转换器,并且每小时充电添加至多大约195英里的里程。因此,3级dc快速充电可被认为是公共充电基础设施(诸如用于私人车辆车队以及也可供公众使用的充电站-下文称为公共充电站)所期望的。
5.evse通常包括从电网接收ac电力并将电网ac电力转换为dc电力的功率柜。功率柜向至少一个分配器提供dc电力。每个分配器包括电荷耦合器,该电荷耦合器电连接到分配器并且电连接到电动车辆以向电动车辆分配dc电力。被称为控制导频件的电连接件通过电荷耦合器从evse向电动车辆提供控制导频信号,以提供evse和电动车辆之间的通信完整性检查。
6.有时电动车辆可能具有充电问题,并且可能难以远程鉴别原因(例如,软件问题与硬件连接)。现场服务数据示出(将电荷耦合器连接到其分配器的)断裂电缆占公共充电基础设施的大部分现场服务访问和更换成本。然而,当前已知的系统和方法需要电动车辆连接到evse(至少sae ji772状态bl)以执行evse和电动车辆之间的通信完整性检查。当电动车辆未连接到evse(sae ji772状态a)时,当前已知的系统和方法不能执行evse和电动车辆之间的通信完整性检查。
技术实现要素:
7.本发明公开的各种实施方案包括用于远程测试电气布线的连续性的例示性系统、电动车辆充电系统以及用于电动车辆充电系统的电荷耦合器。
8.在例示性实施方案中,用于远程测试电气布线的连续性的系统包括信号发生器,该信号发生器被配置为生成具有预定频率的信号。受控阻抗网络被配置为使信号进行衰减。受控阻抗网络能够朝电气布线的第一端部电连接,该电气布线在第一端部处端接在接线端处并且能够在第二端部处电连接到信号发生器以载送信号。信号检测器被配置为检测信号。
9.在另一个例示性实施方案中,电动车辆充电系统包括被配置为接收并分配直流(dc)电力的分配器。分配器包括至少一个信号发生器,该至少一个信号发生器被配置为生
成用于低电平信令的具有第一频率的控制导频信号、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号、以及具有不同于第一频率和第二频率范围的第三频率的连续性检查信号。信号检测器被配置为检测连续性检查信号。电缆组件包括控制导频线和地线,该控制导频线被电耦合以接收控制导频信号、电力线通信信号和连续性检查信号,该地线能够电连接到设备接地部。电荷耦合器耦合到电缆组件的端部。电荷耦合器包括壳体。受控阻抗网络设置在壳体中并且电连接在控制导频线和地线之间。受控阻抗网络被配置为使连续性检查信号进行衰减。
10.在另一个例示性实施方案中,用于电动车辆充电系统的电荷耦合器包括壳体。dc接触件设置在壳体中并且被配置为电耦合以将dc电力分配到电动车辆。控制导频线设置在壳体中。控制导频线被配置为接收用于低电平信令的具有第一频率的控制导频信号、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号、以及具有不同于第一频率和第二频率范围的第三频率的连续性检查信号。地线设置在电荷耦合器壳体中。地线被配置为能够电连接到设备接地部。受控阻抗网络电连接在控制导频线和地线之间。受控阻抗网络被配置为使连续性检查信号进行衰减。
11.上述发明内容仅为例示性的,并非旨在以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施方案和特征之外,通过参照附图和以下具体实施方式,另外的方面、实施方案和特征将变得显而易见。
附图说明
12.例示性实施方案在附图的参考图中示出。本文所公开的实施方案和附图旨在被认为是例示性的而非限制性的。
13.图1为用于远程测试电气布线的连续性的例示性系统的框图。
14.图2为例示性dc电力分配器和例示性电动车辆的局部示意图形式的框图。
15.图3a为例示性电动车辆充电系统的框图。
16.图3b为图3a的充电系统的例示性dc电力分配器的框图。
17.图3c为图3b的分配器的细节的框图。
18.图3d为用于低电平信令的例示性控制导频信号的电压与时间的图示。
19.图3e为用于高电平通信的例示性控制导频信号的频谱模板。
20.图4a为例示性低通滤波器的示意图。
21.图4b和图4c为图4a的低通滤波器的响应的图示。
22.图5a为例示性陷波滤波器的示意图。
23.图5b至图5e为图5a的陷波滤波器的响应的图示。
24.各种图式中的相同的参考符号大体上指示相同的元件。
具体实施方式
25.在以下具体实施方式中,参照了附图,该附图形成具体实施方式的一部分。在附图中,除非上下文另外指出,否则类似的符号通常标识类似的部件。具体实施方式、附图和权利要求书中所述的例示性实施方案并非意在进行限制。在不脱离此处所呈现的主题的精神或范围的情况下,可以利用其他实施方案,并且可以做出其他改变。
26.本发明公开的各种实施方案包括用于远程测试电气布线的连续性的例示性系统、电动车辆充电系统以及用于电动车辆充电系统的电荷耦合器。
27.现在参见图1并且通过概述的方式给出,在各种实施方案中,用于远程测试电气布线12的连续性的例示性系统10包括信号发生器14,该信号发生器被配置为生成具有预定频率的信号16。受控阻抗网络18被配置为使信号16进行衰减。受控阻抗网络18能够朝电气布线12的端部20电连接,该电气布线在端部20处端接在接线端22处并且能够在端部24处电连接到信号发生器14以载送信号16。信号检测器26被配置为检测信号16。
28.如将在下文中说明,各种实施方案可有助于提供测试电气布线12的连续性。仍然参考图1并且仍然通过概述的方式,还应当理解,在各种实施方案中,如果电气布线12是连续的并且将信号16施加到电气布线12,则受控阻抗网络18将使信号16进行衰减并且信号检测器26将测量所衰减的信号16。还应当理解,在各种实施方案中,如果电气布线12不是连续的并且将信号16施加到电气布线12,则信号检测器26测量具有很小、最小或没有衰减的全强度信号16。
29.既然已阐述了概述,将通过示例的方式解释例示性细节,这些示例仅作为说明而非限制给出。
30.仍然参见图1,应当理解,根据特定应用的需要,电气布线12可以是任何类型的电气布线。不旨在限制任何类型的电气布线,并且不应推断出任何限制。为了清楚和简洁起见,下面将仅通过说明而非限制的方式给出非限制性示例,其中电气布线12是适用于电动车辆充电系统的控制导频线。同样,应当强调的是,电气布线12不限于下文所述的非限制性例示性示例。
31.在各种实施方案中,电气布线12在端部20处端接在接线端22处。根据特定应用的需要,接线端22可以是任何合适的接线端,诸如连接器、插头、插座、导线(绝缘或剥离)的端部等。在各种实施方案中,根据特定应用的需要,电气布线12的端部24能够以任何合适的方式电连接到信号发生器14。在一些实施方案中,端部24可被接插,诸如用合适的连接器、插头、插座等,以用于电连接到信号发生器14。在一些其他实施方案中,根据特定应用的需要,端部24可以任何合适的方式硬连线到信号发生器14。无论如何,在各种实施方案中,受控阻抗网络18朝电气布线12的端部20设置,并且在一些实施方案中,可设置在接线端22中。
32.在各种实施方案中,根据特定应用的需要,信号发生器14为任何合适的一个或多个信号发生器,例如振荡器、通用信号发生器、函数发生器、数字模式发生器、射频(rf)发射器等。根据特定应用的需要,由信号发生器14生成的信号16可以是任何合适的信号,诸如但不限于正弦波、方波、锯齿波、阶跃(脉冲)波、三角波、数字逻辑信号、它们的组合等。在一些实施方案中,信号发生器14可作为自立式独立成套器械、作为装置、子系统或系统的部件来提供,并且/或者可作为数字信号处理器来实现,该数字信号处理器被配置为合成波形(其输出可根据特定应用的需要而被输入到数模转换器(dac))。
33.在各种实施方案中,信号发生器14生成用于测试电气布线12的连续性的信号16。在一些实施方案中,信号发生器14仅生成信号16。在一些其他实施方案中,信号发生器14可被配置为生成除信号16之外的信号。在一些此类实施方案中,如果需要,可在生成信号16的同时禁用任何此类附加信号的生成。
34.在一些实施方案中,除信号16之外,电气布线12还载送至少一个附加电信号。在一
些此类实施方案中,信号发生器14可生成信号16和附加信号。在一些其他此类实施方案中,附加信号可由除信号发生器14之外的源提供。无论附加信号的源如何,在其中电气布线12载送附加信号的实施方案中,应当理解,信号16的频率和受控阻抗网络18的所得部件选择和频率响应被选择为使得信号16和受控阻抗网络18不干扰附加信号。如将在下文中说明,在各种实施方案中,可通过将信号16的频率选择为与附加信号的一个或多个频率充分不同,来避免信号16和受控阻抗网络18与附加信号之间的干扰。当与受控阻抗网络18的适当部件选择和频率响应相结合时,与附加信号的一个或多个频率充分不同的信号16的频率可有助于使信号16能够不干扰附加信号。
35.在各种实施方案中,信号检测器26包括为特定应用选择的任何合适的信号检测器。在一些实施方案中,信号检测器26可包括任何合适的电压检测器(无论是单独的器械还是装置的部件)、任何合适的模拟信号检测器、被配置为对信号16进行采样的合适的数字电子部件等。
36.在一些实施方案中,信号发生器14和/或信号检测器26可由控制器28控制。在此类实施方案中,根据特定应用的需要,控制器28可包括任何合适的基于计算机处理器的控制器。控制器是众所周知的,因此,对控制器28的构造和操作的描述对于理解本发明所公开的主题不是必要的。
37.另外参见图4a和图5a,在一些实施方案中,受控阻抗网络18可包括低通滤波器18a(图4a),并且在一些其他实施方案中,受控阻抗网络18可包括陷波滤波器18b。下面将讨论这两个例示性非限制性实施方案。
38.如图4a所示,在一些实施方案中,受控阻抗网络18包括设置在接线端22中的低通滤波器18a。在此类实施方案中,低通滤波器18a包括电连接在电气布线12的导线之间的电容器30。
39.应当理解,信号检测器26测量一些阻抗之后的信号16,以观察受控阻抗网络18使信号16有效短路的效果。为此,在各种实施方案中,电阻器31设置在信号发生器14的输出与信号检测器26测量信号16的节点33之间。
40.在一些实施方案中,如果需要,低通滤波器18a还可包括在接线端22中与电气布线12串联设置的任选的附加限流电阻器32。在一些其他实施方案中,电阻器31的限流电阻可被认为是足够的,并且不使用任选的电阻器32。
41.如上所述,在一些实施方案中,除信号16之外,电气布线12还可载送至少一个附加电信号。应当理解,在此类实施方案中,信号16在任何附加电信号被禁用时生成。在此类实施方案中,低通滤波器18a具有充分高于附加信号的最高频率的截止频率fc,使得低通滤波器18a不干扰附加信号。下面将仅通过说明而非限制的方式讨论这种情况的非限制性示例。
42.如图5a所示,在一些实施方案中,受控阻抗网络18包括设置在接线端22中的陷波滤波器18b。在此类实施方案中,陷波滤波器18b包括与电感器36串联电连接的电容器34。电容器34和电感器36的串联组合电连接在电气布线12的导线之间。陷波滤波器18b具有阻带频率范围,该阻带频率范围具有中心频率f0,在该中心频率下电容器34的阻抗和电感器36的阻抗彼此抵消。
43.如上所述,信号检测器26测量在设置在信号发生器14的输出与节点33之间的电阻器31之后的节点33处的信号16。在一些实施方案中,如果需要,陷波滤波器18b还可包括在
接线端22中与电气布线12串联设置的任选的附加限流电阻器38。在一些其他实施方案中,电阻器31的限流电阻可被认为是足够的,并且不使用任选的电阻器38。
44.如上所述,在一些实施方案中,除信号16之外,电气布线12还可载送至少一个附加电信号。还如上所述,在此类实施方案中,信号16在任何附加电信号被禁用时生成。在其中仅提供一个附加信号的一些此类实施方案中,中心频率f0充分高于附加信号的频率,使得陷波滤波器18b不干扰附加信号。在其中提供具有不同频率的两个(或更多个)附加信号的一些其他此类实施方案中,中心频率f0介于附加信号的不同频率之间。下面将仅通过说明而非限制的方式讨论这种情况的非限制性示例。
45.无论是否生成任何附加电信号或者受控阻抗网络18是包括低通滤波器18a或还是包括陷波滤波器18b,应当理解,连续性(即,包括地线的电气布线12中没有断开)可区别于不连续性(即,包括地线的电气布线12中的断开)。当信号16被注入并由受控阻抗网络18衰减并且信号检测器26测量所衰减的信号时,检测到连续性。当信号16被注入并且信号检测器26测量具有很小、最小或没有衰减的全强度信号时,检测到不连续性。
46.另外参见图2、图3a至图3e、图4b、图4c、图5b和图5c,在各种实施方案中,例示性电动车辆充电系统50能够在不将电气布线连接到车辆的情况下测试电气布线的连续性。应当理解,电动车辆充电系统50仅通过说明而非限制的方式提供。
47.如图2所示,在各种实施方案中,电动车辆充电系统50包括分配器52,该分配器被配置为接收直流(dc)电力并经由线缆148和电荷耦合器58将dc电力分配到电动车辆54。电荷耦合器58经由车辆接口60连接到电动车辆54。如将在下文中说明,在各种实施方案中,当电荷耦合器58与车辆接口60断开连接时,可以测试载送控制导频信号的电缆148中的布线的连续性。
48.如图3a所示并且通过非限制性示例的方式给出,在各种实施方案中,充电系统50包括具有至少一个直流(dc)功率模块114的功率柜112。电力分配器52电耦合到功率柜112。电荷耦合器58被配置为分配dc电力。
49.还如图3a所示,在各种实施方案中,功率柜112具有耦合到通信集线器128的主控制器126。至少一个dc功率模块114转换来自ac电力输入130的交流(ac)电力,该ac电力通过主断路器132,然后被送到dc功率模块114和分配器功率模块134(其向分配器52中的各种电子器件提供工作功率)。
50.在各种实施方案中,功率柜112可包括至多五(5)个dc功率模块114。应当理解,在各种实施方案中,功率柜112可适当地包括但不限于evse功率柜。然而,应当理解,根据特定应用的需要,每个功率柜112可以包括任何数量的dc功率模块114。在各种实施方案中,输出导管115将每个dc功率模块114电连接到相关联的电力分配器52,该电力分配器被配置为向车辆54提供电力。
51.在各种实施方案中,主控制器126被配置为控制每个dc功率模块114的功率输出。在各种实施方案中,功率柜112可使用组合以实现超过300kw的峰值功率输出的隔离功率模块114。在此类实施方案中,功率柜112具有在夜间停留场景中为超过20辆车辆充电的能力。
52.如图3b所示,在各种实施方案中,分配器52包括导管输入端136、控制器138、电源140、电荷耦合器58和开关单元142。开关单元142包括开关142a和142b。开关单元142可由控制器138控制。控制器138和开关单元142被配置为控制(经由开关142a)向和从电荷耦合器
58提供控制信号以及(经由开关142b)向电荷耦合器58提供电力。
53.在各种实施方案中,主控制器126(图3a)可被配置为为分配器52的控制器138生成控制信号144a、144b、144c、144d和144e,从而控制到每个分配器52的功率输出。同样,虽然在此非限制性示例中示出了五个控制信号,但应当理解,可根据特定应用的需要使用任何数量的分配器58和相关联的控制信号。通信集线器128可被配置为为控制器138提供来自主控制器126的控制信号144a、144b、144c、144d和144e。通信集线器128还可被配置为具有可为有线或无线的通信网络连接。每个分配器58可由通信集线器128单独寻址。每个分配器58还可具有与其相关联的分配器标识符,以便于控制器138和通信集线器128之间的通信(诸如但不限于,关于任何给定分配器58的电气布线12的连续性的状态的信息)。
54.在各种实施方案中,电荷耦合器58包括壳体62。dc接触件64设置在壳体62中并且被配置为电耦合以将dc电力分配到电动车辆54(图2)。在此类实施方案中,电气布线12包括设置在壳体62中的控制导频线66(图3c)。如下文将讨论的,控制导频线66被配置为接收用于低电平信令的具有第一频率的控制导频信号、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号、以及具有不同于第一频率和第二频率范围的第三频率的连续性检查信号。地线68(图3c)设置在壳体62中并且被配置为能够电连接到设备接地部。受控阻抗网络18电连接在控制导频线66和地线68之间。如下文将描述的,受控阻抗网络18被配置为使连续性检查信号进行衰减。
55.如图3c所示,分配器52包括信号发生器14。应当理解,根据特定应用的需要,信号发生器14可包括多于一个信号发生器。信号发生器14被配置为生成用于低电平信令的具有第一控制导频的控制导频信号70、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号71、以及具有不同于第一频率和第二频率范围的第三频率的连续性检查信号16。应当理解,在各种实施方案中,可生成连续性检查信号16并将其注入到电气布线12上,同时禁用控制导频信号70和电力线通信信号71的生成。信号检测器26被配置为检测连续性检查信号16。电缆组件148包括控制导频线66和地线68,该控制导频线被电耦合以接收控制导频信号70、电力线通信信号71、连续性检查信号16,该地线能够电连接到设备接地部。电荷耦合器58耦合到电缆组件148的端部。电荷耦合器58包括壳体62。受控阻抗网络18设置在壳体62中并且电连接在控制导频线66和地线68之间。受控阻抗网络18被配置为使连续性检查信号16进行衰减。
56.信号检测器26测量在设置在信号发生器14的输出与节点33之间的电阻器31之后的节点33处的信号16。在一些实施方案中,根据sae ji772,电阻器31适当地具有1kq的值。
57.如图3d所示,控制导频信号70由信号发生器14提供并被注入到电气布线12上。电气布线12是主控制导线并且通过车辆上的控制电路(未示出)连接到设备接地部。控制导频信号70执行以下功能:(i)验证车辆是否存在并连接;(ii)防止供应源通电/断电;(iii)将供应设备电流额定值传输到车辆;(iv)监测设备接地部的存在;以及(v)建立车辆通风要求。
58.在各种实施方案中,控制导频信号70具有用于低电平信令的第一控制导频。控制导频信号70的低电平信令分量适当地为方波信号,根据sae ji772,该方波信号具有约1khz的频率以及 12v和-12v的峰值电压。在各种实施方案中,控制导频信号70可被脉宽调制在0%和100%之间。根据sae j1772,控制导频信号70的低电平信令分量传送关于充电序列的
车辆/evse状态的信息(即,状态a(车辆未连接)、状态bl(车辆连接但未准备好接受能量,evse未准备好供应能量)、状态b2(车辆连接但未准备好接受能量,evse能够供应能量)、状态c(车辆连接并准备好接受能量,不需要室内充电空气通风,evse能够供应能量)、状态d(车辆连接并准备好接受能量,需要室内充电空气通风,evse能够供应能量)、状态e(evse与车辆和公共设施断开连接,evse失去公用电力或控制导频短路以控制导频参考)和状态f(其他evse问题))。电压电平对应于状态(在100%占空比下的 12v=a, 9v=b1,以及具有脉宽调制的b2 6v),并且占空比9.5%至96.5%显示由evse提供的最大电流(6a最高至80a)。5%的占空比指示从evse到电动车辆的数字通信请求。
59.这经由电力线通信信号71通过电力线通信(plc)发起高电平通信,如下所述。
60.如上所述,5%的占空比指示从evse到电动车辆的数字通信请求。这经由电力线通信信号71通过电力线通信(plc)(诸如但不限于经由homeplug green phy通信协议)发起高电平通信。因此,应当理解,控制导频信号70和电力线通信信号71两者都被注入在同一电气布线12上,并且有时同时被注入。无论如何,应当理解,在各种实施方案中,可生成连续性检查信号16并将其注入到电气布线12上,同时禁用控制导频信号70和电力线通信信号71的生成。
61.如图3e所示,在各种实施方案中,根据iso 15118,电力线通信信号71是用于高电平通信的具有第二频率范围的宽带信号。在各种实施方案中,电力线通信信号71适当地为介于2mhz和28mhz之间的宽带电力线通信信号,其使用homeplug green phy电力线通信技术将电力线通信信号71调制到合适的homeplug载波信号上。homeplug green phy通信独立于1khz控制导频信号70起作用。因此,应当理解,在各种实施方案中,控制导频信号70和电力线通信信号71被同时注入到电气布线12上。
62.应当理解,电力线通信信号71提供信号电平衰减表征(slac)协议(以测量homeplug green phy站点之间的信号的信号强度)和iso 15118消息(即,被设计成支持从evse到ev的能量传递的应用层消息集;也称为v2g消息)。
63.如图4a至图4c所示,在一些实施方案中,受控阻抗网络18包括低通滤波器18a。如图4b所示,截止频率fc高于低电平信令控制导频信号70的频率(如1khz下的线72所示)和高电平通信信号71的频率范围(如2mhz和28mhz之间的区域74所示)。在仅通过说明的方式给出的非限制性示例中,截止频率fc为约159mhz,并且电容器30具有约1pf的值。如上所述,根据sae ji772,电阻器31具有1kq的值。在一些实施方案中,电阻器31的限流电阻可被认为是足够的,并且不使用任选的电阻器32。然而,在一些其他实施方案中,根据特定应用的需要,可适当地使用任选的电阻器32。
64.应当理解,约159mhz的截止频率fc充分高于控制导频信号70或高电平通信信号71中的最高频率,使得低电平信令控制导频信号70和高电平通信信号71将不受低通滤波器18a的影响。相反,信号16(其适当地为具有至少与截止频率fc一样高的频率的任何信号)将充分衰减以不干扰低电平信令控制导频信号70或高电平通信信号71。通过非限制性示例的方式给出,在各种实施方案中,信号16可具有约800khz的频率。在一些此类实施方案中,并且同样通过非限制性示例的方式给出,信号16可具有约795.7khz的频率。
65.如图4b所示,应当理解,信号16的频率越高,低通滤波器18a对信号16的衰减越大。还应当理解,无源单极低通滤波器18a仅通过说明而非限制的方式给出。例如,在各种实施
方案中,低通滤波器18a可以是具有多于单个极的无源滤波器。又如,在各种其他实施方案中,根据特定应用的需要,低通滤波器18a可以是有源低通滤波器。
66.如图5a至图5e所示,在一些实施方案中,受控阻抗网络18包括陷波滤波器18b。如图5b所示,中心频率f0介于低电平信令控制导频信号70的频率(如1khz下的线72所示)和高电平通信信号71的频率范围(如2mhz和28mhz之间的区域74所示)之间。在仅通过说明的方式给出的非限制性示例中,中心频率f0为约795.7khz,电容器34具有约200pf的值,并且电感器36具有200μh的值。如上所述,根据sae j1772,电阻器31具有1kq的值。在一些实施方案中,电阻器31的限流电阻可被认为是足够的,并且不使用任选的电阻器38。然而,在一些其他实施方案中,根据特定应用的需要,可适当地使用任选的电阻器38。
67.应当理解,约795.7khz的中心频率fc充分高于控制导频信号70的低电平信令分量的1khz频率,并且充分低于控制导频信号70的高电平通信分量的最低频率(2mhz),使得控制导频信号70的低电平信令分量和控制导频信号70的高电平通信分量将不受陷波滤波器18b的影响。相反,信号16(其适当地为频率接近截止频率fc的任何信号)将充分衰减以不干扰控制导频信号70的低电平信令分量和控制导频信号70的高电平通信分量。如上所述并且通过非限制性示例的方式给出,在各种实施方案中,信号16可具有约800khz的频率。在一些此类实施方案中,并且同样通过非限制性示例的方式给出,信号16可具有约795.7khz的频率。
68.如图5d和图5e所示,应当理解,陷波过滤器18b的品质因数q越高,选择性越高
69.其中
70.ωo为中心频率fc的波长
71.r为电阻器38的电阻
72.c为电容器34的电容
73.l为电感器36的电感
74.即,较高品质因数q导致较窄阻带和到通带的较陡转变。
75.还应当理解,无源二阶陷波滤波器18b仅通过说明而非限制的方式给出。例如,在各种实施方案中,陷波滤波器18b可以是比二阶陷波滤波器更高阶的无源滤波器。又如,在各种其他实施方案中,根据特定应用的需要,陷波滤波器18b可以是有源陷波滤波器。
76.无论受控阻抗网络18是包括低通滤波器18a或还是包括陷波滤波器18b,应当理解,连续性(即,包括地线的电气布线12中没有断开)可区别于不连续性(即,包括地线的电气布线12中的断开)。当信号16被注入并由受控阻抗网络18衰减并且信号检测器26测量所衰减的信号时,检测到连续性。当信号16被注入并且信号检测器26测量具有很小、最小或没有衰减的全强度信号时,检测到不连续性。
77.本领域的技术人员将认识到,本文所述的装置和/或过程的至少一部分可集成到数据处理系统中。本领域的技术人员将认识到,数据处理系统通常包括以下中的一个或多个:系统单元壳体、视频显示装置、存储器(诸如易失性或非易失性存储器)、处理器(诸如微处理器或数字信号处理器)、计算实体(诸如操作系统)、驱动器、图形用户界面和应用程序、一个或多个交互装置(例如,触摸板、触摸屏、天线等)和/或包括反馈回路和控制马达(例如,用于感测位置和/或速度的反馈;用于移动和/或调节部件和/或量的控制马达)的控制
系统。数据处理系统可利用合适的可商购获得的部件来实现,诸如通常存在于数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中的那些部件。
78.如前面/后面的公开内容中所用,术语模块可以指以特定方式布置的一个或多个部件的集合、或一个或多个通用部件的集合,该一个或多个通用部件可被配置为在一个或多个特定时间点以特定方式操作和/或还被配置为在一个或多个另外时间以一种或多种另外的方式操作。例如,相同硬件或硬件的相同部分可以按顺序/并行时间被配置/重新配置为第一类型的模块(例如,在第一时间)、第二类型的模块(例如,在第二时间,第二时间在一些情况下可与第一时间重合、重叠、或在第一时间之后),和/或第三类型的模块(例如,在第三时间,第三时间在一些情况下可与第一时间和/或第二时间重合、重叠、或在第一时间和/或第二时间之后)等。可重新配置和/或可控部件(例如,通用处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列等)能够被配置为具有第一目的的第一模块,然后被配置为具有第二目的的第二模块,然后被配置为具有第三目的的第三模块等。可重新配置和/或可控部件的转变可在少至几纳秒内发生,或者可在数分钟、数小时或数天的时间段内发生。
79.在一些此类示例中,在部件被配置为执行第二目的时,部件可能不再能够执行该第一目的,直到其被重新配置。部件可在少至几纳秒内作为不同模块在配置之间切换。部件可动态地重新配置,例如,部件从第一模块重新配置到第二模块可恰好在需要第二模块时发生。部件可分阶段重新配置,例如,不再需要的第一模块的部分可重新配置到第二模块中,即使是在第一模块完成其操作之前。此类重新配置可自动发生,或者可通过外部源的提示发生,无论该源是另一部件、指令、信号、状况、外部刺激还是类似的。
80.例如,个人计算机的中央处理单元可在各种时间通过根据其指令配置其逻辑门而作为用于在屏幕上显示图形的模块、用于将数据写入存储介质的模块、用于接收用户输入的模块、以及用于乘以两个大素数的模块来操作。此类重新配置可能是肉眼不可见的,并且在一些实施方案中可包括对部件的各个部分(例如,开关、逻辑门、输入和/或输出)的激活、停用和/或重新路由。因此,在前面/后面的公开内容中存在的示例中,如果示例包括或叙述多个模块,则该示例包括相同硬件可以同时或在离散的时间或时序实现所叙述模块中的多于一个模块的可能性。无论是使用更多的部件、更少的部件还是数量与模块的数量相同的部件,多个模块的实现仅仅是实现选择,并且通常不影响模块本身的操作。因此,应当理解,本公开中对多个离散模块的任何叙述包括将这些模块实现为任何数量的底层部件,包括但不限于随时间推移重新配置其自身以执行多个模块的功能的单个部件和/或类似地重新配置的多个部件,和/或专用可重新配置的部件。
81.在一些情况下,一个或多个部件在本文中可被称为“被配置为”、“由
…
配置”、“可被配置为”、“可操作/操作为”、“适于/可适于”、“能够”、“可适形/适形于”等。本领域的技术人员将认识到,除非上下文另有要求,否则此类术语(例如“被配置为”)通常涵盖有源状态部件和/或无源状态部件和/或待机状态部件。
82.虽然已经示出和描述了本文所述的本主题的特定方面,但是对于本领域的技术人员将显而易见的是,基于本文的教导,在不脱离本文所述主题以及其更广泛的方面的情况下,可作出改变和修改,因此所附权利要求将所有此类改变和修改涵盖在其范围内、如在本文所述主题的真实精神和范围内。本领域的技术人员应当理解,一般来讲,本文所用的术语、尤其是在所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中所用的术语通常旨在表示“开放
式”术语(例如,术语“包括”应解释为“包括但不限于”,术语“具有”应解释为“至少具有”,术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域的技术人员应当进一步理解,如果类意图是特定数量的引入的权利要求叙述,则此类意图将在权利要求中明确叙述,并且在不存在此类叙述的情况下,不存在此类意图。例如,为了有助于理解,以下所附权利要求可包含使用引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而,此类短语的使用不应理解为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”引入权利要求叙述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的权利要求,即使当同一权利要求包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词诸如“一个”或“一种”(例如,“一个”和/或“一种”通常应被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)时;这同样适用于使用用于引入权利要求叙述的定冠词。此外,即使明确叙述特定数量的引入的权利要求叙述,本领域的技术人员也将认识到,这种叙述通常应解释为意指至少所叙述的数量(例如,仅叙述“两个叙述”而不做其他修饰,通常意指至少两个叙述、或者两个或更多个叙述)。此外,在使用类似于“a、b和c等中的至少一者”的约定的那些情况下,一般来讲,此类构造所意图的含义是本领域的技术人员将理解该约定(例如,“具有a、b和c中的至少一者的系统”将包括但不限于具有单独的a、具有单独的b、具有单独的c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或a、b和c等的系统)。本领域的技术人员将进一步理解,除非上下文另有规定,否则通常呈现两个或更多个另选术语(无论在说明书、权利要求书还是附图中)的析取词和/或短语应被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如,短语“a或b”将通常被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
83.上述具体实施方式已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或过程的各种实施方案。在此类框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下,本领域的技术人员将理解,可通过宽范围的限于35u.s.c.101下可专利的主题的硬件、软件(例如,用作硬件规范的高级计算机程序)、固件或几乎它们的任何组合单独地和/或共同地实现此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在实施方案中,本文所述主题的若干部分可经由专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)或其他集成格式来实现。然而,本领域的技术人员将认识到,本文所公开的实施方案的一些方面整体或部分地可在集成电路中等效地实现为限于35u.s.c.101下可专利的主题的在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如,在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如,在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或它们的几乎任何组合,并且根据本公开,设计电路和/或写入软件(例如,用作硬件规范的高级计算机程序)和/或固件的代码将完全在本领域技术人员的技术范围内。此外,本领域的技术人员将理解,本文所述主题的机制能够以多种形式作为程序产品分发,并且本文所述主题的例示性实施方案适用,而不管用于实际进行分发的信号承载介质的具体类型如何。信号承载介质的示例包括但不限于以下项:可记录型介质,诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频盘(dvd)、数字带、计算机存储器等;以及传输型介质,诸如数字和/或模拟通信介质(例如,光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如,发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。
84.相对于所附权利要求,本领域的技术人员将理解,其中所列举的操作通常可按任何次序执行。另外,尽管各种操作流程按序列呈现,但应当理解,各种操作可按除所示次序
之外的其他次序执行或者可同时执行。除非上下文另有规定,否则此类替代排序的示例可包括重叠、交错、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外,除非上下文另有规定,否则术语如“响应于”、“与
…
相关”或其他过去时形容词通常并非旨在排除此类变体。
85.虽然已经根据例示性实施方案描述了本发明所公开的主题,但是本领域技术人员应当理解,在不脱离权利要求书中所阐述的要求保护的主题的范围的情况下,可对该主题进行各种修改。
技术特征:
1.一种系统,所述系统包括:信号发生器,所述信号发生器被配置为生成具有预定频率的信号;受控阻抗网络,所述受控阻抗网络被配置为使所述信号进行衰减,所述受控阻抗网络能够朝电气布线的第一端部电连接,所述电气布线在所述第一端部处端接在接线端处并且能够在第二端部处电连接到所述信号发生器以载送所述信号;和信号检测器,所述信号检测器被配置为检测所述信号。2.根据权利要求1所述的系统,其中所述受控阻抗网络被设置在接线端中。3.根据权利要求1所述的系统,其中所述受控阻抗网络包括低通滤波器。4.根据权利要求1所述的系统,其中所述受控阻抗网络包括陷波滤波器。5.根据权利要求1所述的系统,其中所述信号发生器被进一步配置为生成第一附加信号,所述第一附加信号具有低于所述预定频率的第一附加信号频率。6.根据权利要求5所述的系统,其中:所述受控阻抗网络包括低通滤波器;并且所述低通滤波器具有高于所述第一附加信号频率的截止频率。7.根据权利要求6所述的系统,其中:所述信号发生器被进一步配置为生成第二附加信号,所述第二附加信号具有低于所述预定频率的第二附加信号频率范围;并且所述截止频率高于所述第二附加信号频率范围。8.根据权利要求5所述的系统,其中:所述受控阻抗网络包括陷波滤波器;并且所述陷波滤波器具有阻带频率范围,所述阻带频率范围具有高于所述第一附加信号频率的中心频率。9.根据权利要求8所述的系统,其中:所述信号发生器被进一步配置为生成第二附加信号,所述第二附加信号具有高于所述预定频率的第二附加信号频率范围;并且所述阻带频率范围介于所述第一附加信号频率和所述第二附加信号频率范围之间。10.一种电动车辆充电系统,所述电动车辆充电系统包括:分配器,所述分配器被配置为接收并分配直流(dc)电力,所述分配器包括:至少一个信号发生器,所述至少一个信号发生器被配置为生成用于低电平信令的具有第一频率的控制导频信号、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号、以及具有不同于所述第一频率和所述第二频率范围的第三频率的连续性检查信号;信号检测器,所述信号检测器被配置为检测所述连续性检查信号;电缆组件,所述电缆组件包括控制导频线和地线,所述控制导频线被电耦合以接收所述控制导频信号、所述电力线通信信号和所述连续性检查信号,所述地线能够电连接到设备接地部;和电荷耦合器,所述电荷耦合器耦合到所述电缆组件的端部,所述电荷耦合器包括:壳体;和受控阻抗网络,所述受控阻抗网络设置在所述壳体中并且电连接在所述控制导频线和所述地线之间,所述受控阻抗网络被配置为使所述连续性检查信号进行衰减。
11.根据权利要求10所述的充电系统,其中所述受控阻抗网络包括低通滤波器。12.根据权利要求11所述的充电系统,其中所述低通滤波器具有高于所述第一频率和所述第二频率范围的截止频率。13.根据权利要求10所述的充电系统,其中所述受控阻抗网络包括陷波滤波器。14.根据权利要求13所述的充电系统,其中所述陷波滤波器具有阻带频率范围,所述阻带频率范围具有介于所述第一频率和所述第二频率范围之间的中心频率。15.根据权利要求10所述的充电系统,其中所述第一频率为约1khz,并且所述第二频率范围介于约2mhz和约28mhz之间。16.一种用于电动车辆充电系统的电荷耦合器,所述电荷耦合器包括:壳体;dc接触件,所述dc接触件设置在所述壳体中并且被配置为电耦合以将dc电力分配到电动车辆;控制导频线,所述控制导频线设置在所述壳体中,所述控制导频线被配置为接收用于低电平信令的具有第一频率的控制导频信号、用于高电平通信的具有第二频率范围的电力线通信信号、以及具有不同于所述第一频率和所述第二频率范围的第三频率的连续性检查信号;地线,所述地线设置在所述电荷耦合器壳体中,所述地线被配置为能够电连接到设备接地部;和受控阻抗网络,所述受控阻抗网络电连接在所述控制导频线和所述地线之间,所述受控阻抗网络被配置为使所述连续性检查信号进行衰减。17.根据权利要求16所述的电荷耦合器,其中所述受控阻抗网络包括低通滤波器。18.根据权利要求17所述的电荷耦合器,其中所述低通滤波器具有高于所述第一频率和所述第二频率范围的截止频率。19.根据权利要求16所述的电荷耦合器,其中所述受控阻抗网络包括陷波滤波器。20.根据权利要求19所述的电荷耦合器,其中所述陷波滤波器具有阻带频率范围,所述阻带频率范围具有介于所述第一频率和所述第二频率范围之间的中心频率。
技术总结
本发明公开的各种实施方案包括用于远程测试电气布线的连续性的例示性系统、电动车辆充电系统以及用于电动车辆充电系统的电荷耦合器。在例示性实施方案中,用于远程测试电气布线的连续性的系统包括信号发生器,该信号发生器被配置为生成具有预定频率的信号。受控阻抗网络被配置为使信号进行衰减。受控阻抗网络能够朝电气布线的第一端部电连接,该电气布线在第一端部处端接在接线端处并且能够在第二端部处电连接到信号发生器以载送信号。信号检测器被配置为检测信号。测器被配置为检测信号。测器被配置为检测信号。
技术研发人员:K
受保护的技术使用者:瑞伟安知识产权控股有限公司
技术研发日:2021.08.04
技术公布日:2022/5/25
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