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可定制的充电状态指示器系统的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

可定制的充电状态指示器系统的制作方法

1.本公开涉及电动化车辆,并且更具体地涉及用于电动化车辆充电 端口总成的可定制的充电状态指示器系统。


背景技术:

2.电动化车辆与常规的机动车辆不同,这是因为电动化车辆是由一 个或多个牵引电池组供电的电机选择性驱动的。作为内燃发动机的替 代或与其相组合地,电机可以推进电动化车辆。一些电动化车辆,诸 如插电式混合动力电动车辆(phev)和电池电动车辆(bev),包括可连 接到充电器以对牵引电池组充电的充电端口。充电端口可以包括用于 指示充电状态的指示器。


技术实现要素:

3.根据本公开的示例性方面的一种充电状态指示器系统尤其包括 充电端口照明模块和人机界面(hmi),所述hmi包括用户界面,所述 用户界面被配置为接收所述充电端口照明模块的定制照明效果的输 入。
4.在前述充电状态指示器系统的另一非限制性实施例中,所述充电 端口照明模块包括一个或多个塑料指示器透镜、一个或多个光源和印 刷电路板(pcb)。
5.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述一个或多个塑料指示器透镜建立指示器环。
6.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述一个或多个光源是多色发光二极管(led)。
7.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述定制照明效果包括定制颜色。
8.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述定制照明效果包括定制图案。
9.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述定制照明效果包括同步至音频文件的照明效果。
10.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述定制照明效果是夜视模式照明效果。
11.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述用户界面包括触摸屏切换控件或下拉菜单。
12.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述hmi包括:第二用户界面,其被配置为接收所述充电端口 照明模块的第二定制照明效果的第二输入;以及第三用户界面,其被 配置为接收所述充电端口照明模块的第三定制照明效果的第三输入。
13.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,控制器被配
置为响应于从所述hmi接收到输入信号来命令所述 充电端口照明模块发射所述定制照明效果。
14.在前述充电状态指示器系统中的任一个的另一非限制性实施例 中,所述控制器是局域互连网(lin)微控制器,其可操作地连接到所述 hmi和所述充电端口照明模块的印刷电路板(pcb)。
15.根据本公开的另一个示例性方面的一种电动化车辆尤其包括:充 电端口总成,所述充电端口总成包括端口;和充电状态指示器系统, 所述充电状态指示器系统包括位于所述端口附近的照明模块、人机界 面(hmi)和可操作地连接到所述照明模块和所述hmi中的每一个的 控制器。所述hmi被配置为接收用于定制从所述照明模块发射的各 种照明效果的多个输入。
16.在前述电动化车辆的另一非限制性实施例中,所述控制器被配置 为响应于从所述hmi接收到输入信号来控制所述照明模块发射定制 照明效果。
17.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述照 明模块包括围绕所述端口的指示器环。
18.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述照 明模块包括围绕位于邻近所述端口处的充电器解锁按钮的指示器环。
19.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述多 个输入包括与照明效果颜色相关的第一输入和与照明效果图案相关 的第二输入
20.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述多 个输入包括与同步至音频文件的照明效果相关的第三输入。
21.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述多 个输入包括与所述照明模块的夜视模式相关的第四输入。
22.在前述电动化车辆中的任一个的另一非限制性实施例中,所述照 明模块包括一个或多个塑料指示器透镜、一个或多个光源和印刷电路 板(pcb)。
23.前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方 案(包括它们的各个方面或相应的单独特征中的任一者)可以独立地或 以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例,除 非此类特征是不兼容的。
24.根据以下具体实施方式,本公开的各种特征和优点对于本领域技 术人员将变得明显。随附于具体实施方式的附图可如下简要描述。
附图说明
25.图1是配备有充电端口总成的电动化车辆的侧视图。
26.图2是图1的电动经车辆的充电端口总成的放大视图。
27.图3示意性地示出了车辆充电端口总成的示例性充电状态指示 器系统。
28.图4示意性地示出了车辆充电端口总成的另一个示例性充电状 态指示器系统。
29.图5是通过充电状态指示器系统的指示器环的区段的横截面视 图。
30.图6示出了人机界面的示例性用户界面。用户界面可以用于定制 与用于车辆充电端口总成的充电状态指示器系统相关联的设置。
31.图7示意性地示出了响应于接收到被输入至图6的用户界面中 的定制设置的输入
来控制充电状态指示器系统的照明模块的控制策 略。
32.图8示出了人机界面的另一个示例性用户界面。用户界面可以用 于定制与用于车辆充电端口总成的充电状态指示器系统相关联的附 加设置。
33.图9示意性地示出了响应于接收到被输入至图8的用户界面中 的定制设置的输入来控制充电状态指示器系统的照明模块的控制策 略。
34.图10示出了人机界面的另一个示例性用户界面。用户界面可以 用于定制与用于车辆充电端口总成的充电状态指示器系统相关联的 附加设置。
35.图11示意性地示出了响应于接收到被输入至图10的用户界面 中的定制设置的输入来控制充电状态指示器系统的照明模块的控制 策略。
36.图12示出了人机界面的另一个示例性用户界面。用户界面可以 用于定制与用于车辆充电端口总成的充电状态指示器系统相关联的 附加设置。
37.图13示意性地示出了响应于接收到被输入至图12的用户界面 中的定制设置的输入来控制充电状态指示器系统的照明模块的控制 策略。
具体实施方式
38.本公开描述了用于电动化车辆充电端口总成的可定制的充电状 态指示器系统。示例性充电状态指示器系统可以包括充电端口照明模 块和人机界面(hmi),所述hmi包括被配置为接收用于定制可以由所 述充电端口照明模块发射的不同照明效果的输入的各种用户界面。所 述充电状态指示器系统还可以包括控制器,其可操作地耦合到所述充 电端口照明模块和所述hmi两者并且被配置为响应于从所述hmi接 收到输入信号来命令所述充电端口照明模块发射定制照明效果。在本 具体实施方式的以下段落中更详细地论述本公开的这些和其他特征。
39.图1和图2示出了包括牵引电池组12的示例性电动化车辆10。 电动化车辆10可以包括能够从电机施加扭矩以驱动电动化车辆10的 驱动轮14的任何电动化动力传动系统。在一个实施例中,电动化车 辆10是插电式混合动力电动车辆(phev)。在另一个实施例中,电动 化车辆是电池电动车辆(bev)。因此,动力传动系统可以在有或没有 内燃发动机辅助的情况下电动推进驱动轮14。
40.图1至图2的电动化车辆10被示意性地示为汽车。然而,本公 开的教导可以应用于任何类型的车辆,包括但不限于汽车、卡车、厢 式货车、运动型多功能车辆(suv)等。
41.尽管示意性地示出了,但是牵引电池组12也可以是高压牵引电 池组,其包括能够将电功率输出至电动化车辆10的一个或多个电机 的多个电池阵列16(即,电池总成或电池单元组)。其他类型的能量存 储装置和/或输出装置也可以用于为电动化车辆10供电。
42.有时,可能需要或期望对牵引电池组12进行充电。因此,电动 化车辆10可以配备有充电端口总成18(有时称为车辆入口总成),用 于对牵引电池组12的能量存储装置(例如,电池单元)进行充电。充电 器20(有时称为电动车辆供电装备(evse))可以耦合到充电端口总成 18以从外部电源22对电动化车辆10的牵引电池组12进行充电。在 一个实施例中,外部电源22包括公用电网电源。在另一个实施例中, 外部电源22包括替代性电源,诸如太阳能、风能等。在又一个实施 例中,外部电源22包括公用电网电源和替代性电源的组合。外部电 源22可以位于用户的家、公共充电站等处。
43.充电端口总成18可以包括充电端口门24,其在电动化车辆10的 典型操作期间关闭。当期望从外部电源22对电动化车辆10进行充电 时,充电端口门24可以从图1所示的关闭位置移动到图2所示的打 开位置。用户随后可以将充电器20耦合到充电端口总成18,使得可 以将来自外部电源22的电力提供到电动化车辆10的牵引电池组12 以对其中所包含的电池单元进行充电。
44.示例性充电端口总成18可以包括被配置为从外部电源22接收 ac电力的一个或多个端口。在另一个实施例中,充电端口总成18包 括被配置为从外部电源22接收dc电力的一个或多个端口。在又一 个示例中,充电端口总成包括被配置为从外部电源22接收ac电力、 dc电力或两者的组合式ac/dc充电端口。充电器20因此可以被配 置为提供任何等级的充电(例如,第1级、第2级、dc等)。
45.充电端口总成18可以另外配备有充电状态指示器系统26,用于 在充电器20耦合到充电端口总成18时向用户传达各种充电相关信 息。用户可能期望定制与充电状态指示器系统26相关联的某些设置。 因此,本公开描述了可定制的充电状态指示器系统26,其可以被定制 以适合用户自己的个人风格偏好。
46.参考图3,继续参考图1和图2,充电端口总成18的示例性充电 状态指示器系统26可以包括照明模块28、人机界面(hmi)30和可操 作地耦合到照明模块28和hmi 30中的每一个的控制器32。如下面 进一步详述,控制器32可以从hmi 30接收用于定制可以由照明模 块28发射的视觉上不同的照明效果的各个方面以便向用户传达各种 充电相关信息(例如,充电水平、充电类型、充电故障、充电完成等) 的各种输入(例如,信号)。照明模块28的各种照明效果可以在颜色、 图案、亮度、照亮速度、照亮长度等方面进行定制。
47.照明模块28的具体配置不旨在限制本公开,然而,在示例性实 施例中,照明模块28可以包括相对于充电端口总成18的壳体36支 撑的指示器环34。在一个实施例中,指示器环34位于邻近充电端口 总成18的端口38处并且围绕充电器解锁按钮40(见图3)的周边周向 延伸,授权用户可以按下充电器解锁按钮40以从端口38解锁充电器 20。在另一个实施例中,指示器环34围绕充电端口总成18的端口38 的外围周向分布(见图5)。
48.如图3、图4和图5最佳所示,照明模块28可以包括一个或多 个塑料指示器透镜42、一个或多个光源44和印刷电路板(pcb)46。 塑料指示器透镜42可以相对于彼此布置以建立指示器环34。塑料指 示器透镜42可以是透光的,以允许来自光源44的光l从照明模块 28的内部逸出到外部,以向用户传达各种充电相关信息。
49.每个光源44可以是发光二极管(led)。在一个实施例中,每个光 源44是多色led,例如,诸如红色、绿色、蓝色(rgb)led。在本公 开的范围内也可以利用其他光源。光源44可以布置在pcb 46上, pcb 46可以设置在充电端口总成18的壳体36内部。照明模块28的 pcb 46可以可操作地连接到控制器32并且包括控制电路,所述控制 电路包括用于响应于来自控制器32的命令来控制光源44的激活和 停用的led驱动器电路。
50.设置在照明模块28内的塑料指示器透镜42和光源44的总数可 以变化并且取决于设计。在一个实施例中,照明模块28包括足够数 量的光源44以允许用户在白天条件和夜间条件两者期间对从其发射 的照明效果的组合实现可视化。
51.控制器32可以选择性地激活照明模块28的每个光源44,以使 光源44通过塑料指示器透镜42发射光,以向用户传达充电相关信 息。例如,在一个实施例中,由控制器32照亮
的塑料指示器透镜42 的数量通常可以对应于牵引电池组12的荷电状态(soc)。在一个实施 例中,照明模块28的指示器环34包括五个塑料指示器透镜42。如 果电动化车辆10的牵引电池组12的荷电状态为约40%,则控制器 32激活与五个塑料指示器透镜42中的两个或塑料指示器透镜42中 的40%相关联的光源44。观察指示器环34的用户将理解,由于五个 指示器42中的两个被照亮,因此牵引电池组12的soc为约40%。
52.在一个实施例中,控制器32是局域互连网(lin)微控制器。lin 是用于在车辆部件之间进行通信的通信协议。lin协议可以利用lin 消息(信号)进行通信。在示例性实施例中,控制器32可以沿着路径 p1至p5传输lin消息以激活或停用与塑料指示器透镜42中的每一 个相关联的光源44。
53.控制器32可以包括处理单元48和非暂时性存储器50,以用于 执行充电状态指示器系统26的各种控制策略。处理单元48可以被编 程为执行存储在存储器50中的一个或多个程序。程序可以作为例如 软件代码存储在存储器50中。存储在存储器50中的程序可以包括一 个或多个附加或单独的程序,所述程序中的每一个包括用于实现与充 电状态指示器系统26相关联的逻辑功能的可执行指令的有序列表。
54.处理单元48可以是定制的或可商购的处理器、中央处理单元 (cpu)或者一般地是用于执行软件指令的任何装置。存储器50可以包 括易失性存储器元件和/或非易失性存储器元件中的任一者或组合。
55.hmi 30可以设置在电动化车辆10的乘客舱52内。hmi 30可以 包括用于向车辆用户显示信息并且用于允许车辆用户将信息输入至 hmi 30中的各种用户界面。用户可以经由各种触摸屏、触觉按钮、 可听语音、语音合成等或这些输入装置的任何组合与用户界面交互。
56.在一个实施例中,hmi 30使用户能够定制与充电状态指示器系 统26相关联的各种设置。例如,用户可以经由hmi 30定制可以由充 电状态指示器系统26的照明模块28发射的各种照明效果的特征,诸 如,颜色、图案、亮度、照亮速度、照亮长度等。当用户已经使用hmi 30定制了与充电状态指示器系统26相关联的特定设置时,hmi 30可 以将输入信号54传送到控制器32。响应于接收到输入信号54,控制 器32随后可以命令照明模块28应用定制颜色、图案等,以在随后的 充电事件期间(例如,当充电器20接下来被插入至充电端口总成18 的端口38中时)从指示器环34发射出来。充电状态指示器系统26的 照明模块28的每个光源44可以被选择性地单独或以单元方式控制, 以生成要由照明模块28发射的所请求的定制颜色、图案等。
57.图6示意性地示出了第一示例性用户界面56,其被配置为允许 用户使用hmi 30选择和应用与充电状态指示器系统26相关联的定 制颜色设置。用户界面56可以包括触摸屏下拉菜单58或某个其他输 入装置,其可以被致动以呈现大量的定制颜色选项60,用户可以选择 定制颜色选项60以在给定充电事件期间可能出现的各个方面或情况 期间从照明模块28发射定制颜色。定制颜色选项60可以呈现为色板 轮、多个单独的色块或以各种其他方式呈现。
58.使用用户界面56,用户可以选择从照明模块28发射的定制颜色, 以指示给定的充电事件的各种不同方面或情况,包括但不限于牵引电 池组12的充电水平、充电类型(例如,预处理与常规充电)、充电故障、 充电端口门24的打开(例如,欢迎序列)、在充电器20和端
口38之间 的正确/不正确的连接(例如,确认序列)、充电待定、充电完成等。
59.作为由用户界面56呈现的定制颜色选项60的一部分而包括的 颜色的总数不旨在限制本公开。此外,尽管被示为包括下拉菜单58, 但是用户界面56也可以采用各种其他输入装置,诸如切换控件、滑 动标尺或将允许用户针对可能在充电事件期间发生的每种情况选择 和应用定制颜色的任何其他特征或特征的组合。
60.响应于从hmi 30接收到指示用户已经经由用户界面56选择了 定制颜色的输入信号54,控制器32可以命令照明模块28发射定制 颜色以在后续的充电事件期间指示充电的给定方面(图7示意性地示 出)。
61.图8示意性地示出了第二示例性用户界面62,其被配置为允许 用户使用hmi 30选择与充电状态指示器系统26相关联的定制图案 设置。用户界面62可以包括触摸屏下拉菜单64或呈现定制图案选项 66的列表的某个其他输入装置,用户可以选择定制图案选项66以在 与给定充电事件相关联的各个方面或情况期间从照明模块28发射定 制照明效果。定制图案选项66可以作为向下滚动列表或以任何其他 方式呈现并且可以包括但不限于如下图案,诸如脉动图案、旋转图案、 漩涡图案、弹跳图案、追逐图案等。作为定制图案选项66的一部分, 用户还可以定制照明效果的速度和/或亮度。作为一个非限制性示例, 用户可以选择以不同速度跳动的图案以指示牵引电池组12的充电水 平。
62.作为由用户界面62呈现的定制颜色选项66的一部分而包括的 图案的总数不旨在限制本公开。此外,尽管被示为包括下拉菜单64, 但是用户界面62也可以采用各种其他输入装置,诸如切换控件、滑 动标尺或将允许用户针对充电事件的每个潜在方面选择和应用定制 图案的任何其他特征或特征的组合。
63.使用用户界面62,用户可以选择与从照明模块28发射的照明效 果相关联的定制图案,以指示给定充电事件的各个不同方面或情况, 包括但不限于,充电水平、充电类型(例如,预处理与常规充电)、充 电故障、充电端口门24的打开(例如,欢迎序列)、充电器20和端口 38之间的正确/不正确连接(例如,确认序列)、充电待定、充电完成等。 响应于从hmi 30接收到指示用户已经经由用户界面62选择了定制 图案的输入信号54,控制器32可以命令照明模块28发射表现定制 图案的特性的照明效果,以在后续的充电事件期间指示充电的给定方 面(图9示意性地示出)。
64.图10示意性地示出了第三示例性用户界面68,其被配置为允许 用户使用hmi 30将充电状态指示器系统26的照明效果同步到音频 文件。用户界面68可以包括用于启用至音频文件的同步的切换控件 69和触摸屏下拉菜单70,或呈现音频文件72(诸如音乐文件或其他媒 体)的列表的某个其他输入装置,用户可以选择音频文件72以在给定 的充电事件的各个方面或情况期间将照明模块28的给定照明效果同 步到音频。音频文件72可以是存储在hmi 30的存储器装置内或用 户的与hmi 30配对或以其他方式与hmi 30同步的个人电子装置(例 如,手机)内的文件。
65.使用用户界面68,用户可以选择在从照明模块28发射给定照明 效果时播放的定制音频文件。照明效果以及相关联的音频文件可以分 配给给定的充电事件的各个不同方面,包括但不限于,充电水平、充 电类型(例如,预处理与常规充电)、充电故障、充电端口门24的打开 (例如,欢迎序列)、在充电器20和端口38之间的正确/不正确的连接 (例如,确认序列)、充电待定、充电完成等。
66.尽管被示为包括下拉菜单70,但是用户界面68也可以采用各种 其他输入装置,诸如切换控件、滑动标尺或将允许用户选择和应用在 充电事件的各个方面期间要与照明效果相一致地播放的定制音频文 件的任何其他特征或特征的组合。
67.响应于从hmi 30接收到指示用户已经经由用户界面68选择了 要伴随给定照明效果的定制音频文件的输入信号54,控制器32可以 命令照明模块28发射照明效果并且可以同时命令车辆信息娱乐系统 播放音频文件以在后续的充电事件期间指示充电的给定方面(图11示 意性地示出)。在一个实施例中,可以通过电动化车辆10的车辆信息 娱乐系统的扬声器播放选定的音频文件。
68.图12示意性地示出了第四示例性用户界面74,其被配置为允许 用户使用hmi 30选择充电状态指示器系统26的夜视模式。在夜视 模式期间,可以命令照明模块28发射单个颜色(例如,绿色或红色) 和图案(例如,持续或非频闪)的光,以避免干扰对光敏感的人类或其 他动物。
69.用户界面74可以包括允许用户启用或禁用夜视模式的切换控件 76。尽管被示出为包括切换控件,但是用户界面74也可以采用下拉 菜单、滑动标尺或将允许用户启用或禁用夜视模式的任何其他特征或 特征的组合。
70.响应于从hmi 30接收到指示用户已经在用户界面74处选择了 夜视模式的输入信号54,控制器32可以命令照明模块28在后续的 充电事件期间以单一的持续颜色和图案发射照明效果(图13示意性地 示出了)。
71.尽管上面单独进行了描述,但是也可以组合hmi 30的各种用户 界面中的任一个。例如,在本公开的范围内,颜色定制和图案定制两 者都可以是hmi 30的单个用户界面的一部分。
72.本公开的充电状态指示器系统允许插电式电动车辆的定制,这是 许多插电式车辆客户的期望。定制充电状态指示器系统的照明效果的 能力对于不喜欢由制造商选择的默认充电状态颜色/图案设置的客户 来说可能特别有益。
73.尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤,但 本公开的实施例不限于那些特定组合。将来自非限制性实施例中的任 一个的部件或特征中的一些与来自其他非限制性实施例中的任一个 的特征或部件结合使用是可能的。
74.应当理解,相同的附图标记在全部若干附图中表示相应或类似的 元件。应当理解,尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部 件布置,但是其他布置也可受益于本公开的教导。
75.前述描述应被解释为说明性的而非具有任何限制意义。本领域普 通技术人员将理解,在本公开的范围内可以出现某些修改。出于这些 原因,应研究所附权利要求来确定本公开的真实范围和内容。