Система зарядки

Система зарядки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к системе зарядки, в частности к системе зарядки для зарядки устройства накопления энергии, установленного в транспортном средстве, посредством зарядного кабеля от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству.

Предшествующий уровень техники

Выложенный японский патент № 2009-33265 (патентная литература 1) раскрывает систему зарядки, допускающую зарядку аккумулятора, установленного в транспортном средстве, от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству. В этой системе зарядки промышленный источник энергии подключается через кабель к зарядному порту для зарядки аккумулятора, установленного в транспортном средстве, и установленный в транспортном средстве аккумулятор может заряжаться посредством промышленного источника энергии. Дополнительно, транспортное средство и промышленный источник энергии, каждый, снабжены PLC-процессором (процессором связи по линии электропередачи), и связь может осуществляться через зарядный порт и кабель между транспортным средством и процессором данных промышленного источника энергии.

Патентная литература 1:

выложенный японский патент № 2009-33265

Краткое изложение существа изобретения

Система зарядки, раскрытая в вышеупомянутой публикации, однако, не учитывает соотношение между моментом времени, в который зарядка установленного в транспортном средстве аккумулятора посредством промышленного источника энергии подходит к концу, и моментом времени, в который связь, осуществляемая через зарядный порт и кабель, подходит к концу. Если цепь зарядки электрически разрывается в момент, когда зарядка аккумулятора заканчивается, связь будет прервана, в то время как данные, которые должны быть переданы, остаются.

Настоящее изобретение, таким образом, выполнено для решения вышеупомянутой проблемы.

Задачей изобретения является предоставление системы зарядки, которая предоставляет возможность устройству накопления энергии, установленному в транспортном средстве, заряжаться посредством зарядного кабеля от источника энергии, внешнего, по отношению к транспортному средству, и предоставляет возможность надежной связи, которая осуществляется через зарядный кабель, до завершения связи.

Согласно настоящему изобретению система зарядки включает в себя транспортное средство, зарядный кабель и реле. Транспортное средство сконфигурировано с возможностью зарядки посредством внешнего источника энергии, который располагается внешне по отношению к транспортному средству. Зарядный кабель используется для подачи электрической энергии от внешнего источника энергии к транспортному средству. Реле предусматривается на зарядном кабеле. Транспортное средство включает в себя перезаряжаемое устройство накопления энергии, зарядный порт, зарядное устройство, блок управления и блок связи. Зарядный порт конфигурируется так, что зарядный кабель может подключаться к зарядному порту. Зарядное устройство используется, чтобы принимать электрическую энергию, подаваемую от внешнего источника энергии, для зарядки устройства накопления энергии. Блок управления управляет реле так, что реле находится во включенном состоянии, в то время как устройство накопления энергии заряжается посредством зарядного устройства. Блок связи использует зарядный порт и зарядный кабель в качестве канала связи для связи с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству. Блок управления управляет реле так, что реле находится в выключенном состоянии в случае, когда связь с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству, посредством блока связи подходит к концу, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу. Блок управления поддерживает реле во включенном состоянии в случае, когда связь с устройством связи посредством блока связи продолжается, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу.

Предпочтительно, система зарядки дополнительно включает в себя блок генерации сигнала. Блок генерации сигнала сконфигурирован с возможностью генерации контрольного сигнала для детектирования состояния транспортного средства и передачи контрольного сигнала транспортному средству через зарядный кабель. Блок управления включает в себя блок воздействия на сигнал. Блок воздействия на сигнал сконфигурирован с возможностью воздействия на потенциал контрольного сигнала для информирования блока генерации сигнала о состоянии транспортного средства. Блок воздействия на сигнал воздействует на потенциал контрольного сигнала в соответствии с тем, подходит или нет к концу связь с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству, посредством блока связи, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу. Блок генерации сигнала воздействует на реле в соответствии с потенциалом контрольного сигнала.

Предпочтительно, система зарядки дополнительно включает в себя механизм блокировки. Механизм блокировки используется для блокировки состояния соединения между зарядным кабелем и зарядным портом. Блок управления дополнительно управляет механизмом блокировки так, что состояние соединения блокируется, в то время как устройство накопления энергии заряжается посредством зарядного устройства. Блок управления дополнительно управляет механизмом блокировки так, что состояние соединения разблокируется в случае, когда связь с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству, посредством блока связи подходит к концу, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу. Блок управления дополнительно управляет механизмом блокировки так, что состояние соединения продолжает оставаться заблокированным в случае, когда связь с устройством связи посредством блока связи продолжается, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу.

Предпочтительно, блок управления дополнительно вычисляет время для зарядки, требуемое для зарядки устройства накопления энергии посредством зарядного устройства, и время для связи, требуемое для связи с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству, посредством блока связи, и регулирует время для зарядки так, чтобы связь с устройством связи завершалась, в случае, когда время для связи продолжительнее, чем время для зарядки.

Более предпочтительно, блок управления изменяет момент времени, в который зарядка устройства накопления энергии начинается, так, чтобы связь с устройством связи завершалась, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу в случае, когда время для связи продолжительнее, чем время для зарядки.

Еще более предпочтительно, блок управления изменяет скорость зарядки устройства накопления энергии так, чтобы время для зарядки было равно или продолжительнее, чем время для связи, в случае, когда время связи продолжительнее, чем время для зарядки.

Согласно настоящему изобретению зарядный кабель может быть подключен к зарядному порту, чтобы, таким образом, заряжать устройство накопления энергии, установленное в транспортном средстве, от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству. Дополнительно, зарядный порт и зарядный кабель используются в качестве канала связи, чтобы, таким образом, осуществлять связь по линии электропередачи (далее в данном документе также именуемую PLC (связь по линии электропередачи)) с устройством связи, внешним по отношению к транспортному средству. В случае, когда PLC-связь подошла к концу в момент времени, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства завершается, реле, предусмотренное на зарядном кабеле, управляется так, что реле находится в выключенном состоянии. В случае, когда PLC-связь продолжается в момент времени, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства заканчивается, реле удерживается во включенном состоянии. Следовательно, не возникнет ситуации, когда PLC-связь прерывается в момент времени, когда зарядка устройства накопления энергии посредством зарядного устройства подходит к концу.

Соответственно, настоящее изобретение может реализовывать систему зарядки, которая предоставляет возможность устройству накопления энергии, установленному в транспортном средстве, заряжаться посредством зарядного кабеля от внешнего источника энергии и предоставляет возможность PLC-связи, осуществляемой через зарядный кабель, надежно достигать окончания связи.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схему общей конфигурации системы зарядки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 изображает общую блок-схему транспортного средства, показанного на фиг.1;

фиг.3 изображает схему для иллюстрации электрической конфигурации системы зарядки;

фиг.4 изображает диаграмму, показывающую изменение потенциала контрольного сигнала;

фиг.5 изображает диаграмму формы контрольного сигнала;

фиг.6 изображает блок-схему алгоритма для иллюстрации процедуры процесса, исполняемого посредством CPU (центральный процессор) зарядного ECU (электронный блок управления), показанного на фиг.3;

фиг.7 изображает схему для иллюстрации конфигурации системы зарядки согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.8 изображает блок-схему последовательности операций для иллюстрации процедуры процесса разблокировки механизма блокировки, которая выполняется посредством центрального процессора, показанного на фиг.7;

фиг.9 изображает диаграмму, показывающую пример времени, затрачиваемого для PLC-связи, и времени, затрачиваемого для внешней зарядки;

фиг.10 изображает диаграмму, показывающую пример времени, затрачиваемого для PLC-связи, и времени, затрачиваемого для внешней зарядки в третьем варианте осуществления;

фиг.11 изображает диаграмму, показывающую другой пример времени, затрачиваемого для PLC-связи, и времени, затрачиваемого для внешней зарядки в третьем варианте осуществления изобретения;

фиг.12 изображает блок-схему последовательности операций для иллюстрации процедуры процесса настройки таймера для управляемой таймером зарядки, выполняемой в третьем варианте осуществления изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описываются ниже со ссылками на чертежи. На чертежах одинаковые или соответствующие компоненты обозначаются одинаковыми условными обозначениями, и их описание не будет повторяться.

Первый вариант осуществления

Фиг.1 изображает схему общей конфигурации системы зарядки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.1, система зарядки включает в себя транспортное средство 10, дом 20, зарядный кабель 30 и CCID (устройство прерывания зарядной цепи) 40.

В этой системе зарядки зарядный кабель 30 подключается между транспортным средством 10 и электрической розеткой дома 20, чтобы, таким образом, предоставлять возможность устройству накопления энергии, установленному в транспортном средстве 10, заряжаться посредством промышленного источника энергии (например, системы электроснабжения), внешнего по отношению к транспортному средству. В последующем, источник энергии, внешний по отношению к транспортному средству, также будет упоминаться как "внешний источник энергии", а зарядка транспортного средства 10 посредством внешнего источника энергии также будет упоминаться как "внешняя зарядка".

Транспортное средство 10 включает в себя зарядный порт 110, линию 120 подачи электрической энергии, зарядное устройство 130, устройство 140 вывода движущей энергии, PLC-процессор 150, и зарядный ECU (электронный блок управления) 160. Зарядный порт 110 конфигурируется так, что зарядный кабель 30 может быть подключен к зарядному порту. Зарядное устройство 130 подключается к зарядному порту 110 линией 120 подачи электрической энергии. На основе управляющего сигнала от зарядного ECU 160 зарядное устройство 130 преобразует электрическую энергию, которая подается от зарядного порта 110, в предварительно определенное напряжение заряда и выводит напряжение в устройство накопления энергии (не показано), включенное в устройство 140 вывода движущей энергии. Когда транспортное средство внешним образом заряжается, зарядное устройство 130 передает в PLC-процессор 150 и принимает от PLC-процессора 150 разнообразные предварительно определенные данные.

Устройство 140 вывода движущей энергии выводит приводную энергию для перемещения транспортного средства 10. Дополнительно, устройство 140 вывода движущей энергии включает в себя устройство накопления энергии (не показано). Когда транспортное средство заряжается внешним образом, устройство накопления энергии заряжается посредством зарядного устройства 130. Устройство 140 вывода движущей энергии также передает в PLC-процессор 150 и принимает от PLC-процессора 150 разнообразные предварительно определенные данные, когда транспортное средство заряжается внешним образом.

PLC-процессор 150 подключается к линии 120 подачи электрической энергии. Когда транспортное средство заряжается внешним образом, PLC-процессор 150 может использовать зарядный порт 110 и зарядный кабель 30 в качестве канала связи, чтобы осуществлять PLC-связь с PLC-процессором 220, предусмотренным в доме 20, на основе команды связи от зарядного ECU 160. Этот PLC-процессор 150 конфигурируется посредством, например, модема. Когда транспортное средство заряжается внешним образом, PLC-процессор 150 принимает из линии 120 подачи электрической энергии данные высокочастотного сигнала, который передается от PLC-процессора 220 дома 20, и демодулирует принятые данные, а также модулирует и выводит данные в линию 120 подачи электрической энергии, которые должны быть переданы в PLC-процессор 220 дома 20. Заметим, что, в то время как частота энергии переменного тока, подаваемой через зарядный кабель 30 из системы электроснабжения к транспортному средству 10, например, равна 50 Гц или 60 Гц в Японии, частота высокочастотного сигнала, передаваемого через зарядный кабель 30, при осуществлении PLC-связи, равна, например, от нескольких МГц до нескольких десятков МГц.

Зарядный ECU 160 управляет внешней зарядкой посредством зарядного устройства 130, а также PLC-связью с компонентом системы, внешним по отношению к транспортному средству, посредством PLC-процессора 150. Когда транспортное средство заряжается внешним образом, зарядный ECU 160 воздействует на потенциал контрольного сигнала (который будет описан позже в данном документе), принятого от CCID 40, чтобы, таким образом, сообщать состояние транспортного средства 10 в CCID 40, и удаленно воздействует на реле, предусмотренное в CCID 40. Дополнительно, зарядный ECU 160 генерирует управляющий сигнал для запуска зарядного устройства 130 и выводит сгенерированный управляющий сигнал зарядному устройству 130. Кроме того, зарядный ECU 160 генерирует команду связи, чтобы предоставлять возможность осуществления PLC-связи между PLC-процессором 150 и PLC-процессором 220 дома 20, и выводит команду связи PLC-процессору 150.

Здесь, если реле CCID 40 выключается в момент времени, когда внешняя зарядка подходит к концу, связь прерывается в случае, когда остаются данные, которые должны передаваться на основе PLC. В отличие от этого, согласно первому варианту осуществления, реле CCID 40 выключается, если PLC-связь подошла к концу в момент времени, когда внешняя зарядка заканчивается, в то время как реле CCID 40 поддерживается во включенном состоянии, если PLC-связь продолжается в момент времени, когда внешняя зарядка заканчивается. Конфигурация зарядного ECU 160 и процессы, выполняемые зарядным ECU 160, будут описаны подробно ниже в данном документе.

Дом 20 включает в себя линию 210 электропередачи, PLC-процессор 220 и сервер 230. Линия 210 электропередачи подключается к системе электроснабжения. Когда транспортное средство 10 заряжается внешним образом, зарядный кабель 30 подключается к электрической розетке линии 210 электропередачи.

PLC-процессор 220 подключается к линии 210 электропередачи. Когда транспортное средство 10 заряжается внешним образом, PLC-процессор 220 может использовать зарядный кабель 30 и зарядный порт 110 транспортного средства 10 в качестве канала связи, чтобы осуществлять PLC-связь с PLC-процессором 150 транспортного средства 10. Аналогично PLC-процессору 150 транспортного средства 10, PLC-процессор 220 также конфигурируется, например, посредством модема. Когда транспортное средство заряжается внешним образом, PLC-процессор 220 принимает из линии 210 электропередачи данные высокочастотного сигнала, который передается от PLC-процессора 150 транспортного средства 10, и демодулирует принятые данные, а также модулирует и выводит данные в линию 210 электропередачи, которые должны быть переданы PLC-процессору 150 транспортного средства 10.

Сервер 230 управляет PLC-связью с транспортным средством 10 посредством PLC-процессора 220. Сервер 230 генерирует команду связи, чтобы вызвать осуществление PLC-связи между PLC-процессором 220 и PLC-процессором 150 транспортного средства 10, и выводит команду связи PLC-процессору 220.

Фиг.2 изображает общую блок-схему транспортного средства 10, показанного на фиг.1. В качестве примера, фиг.2 иллюстрирует случай, где транспортное средство 10 является гибридным транспортным средством. Ссылаясь на фиг.2, транспортное средство 10 включает в себя двигатель 310, устройство 320 распределения мощности, двигатель-генераторы 330, 350, редуктор 340, приводной вал 360 и ведущие колеса 370. Транспортное средство 10 дополнительно включает в себя устройство 380 накопления энергии, повышающий преобразователь 390, инверторы 400, 410 и MG-ECU (мотор-генераторный электронный блок управления) 420. Транспортное средство 10 также включает в себя, как показано на фиг.1, зарядный порт 110, линию 120 подачи электрической энергии, зарядное устройство 130, PLC-процессор 150 и зарядный ECU 160.

Двигатель 310 и мотор-генераторы 330, 350 соединены с устройством 320 распределения мощности. Транспортное средство 10 приводится в движение посредством приводной энергии, по меньшей мере, от одного из двигателя 310 и мотор-генератора 350. Движущая энергия, генерируемая двигателем 310, делится на два канала устройством 320 распределения мощности. В частности, один из каналов используется, чтобы передавать движущую энергию через редуктор 340 приводному валу 360, а другой из них используется для передачи движущей энергии мотор-генератору 330.

Мотор-генератор 330 - это вращающаяся электрическая машина переменного тока, например трехфазный синхронный электродвигатель переменного тока. Мотор-генератор 330 генерирует электрическую энергию с помощью движущей энергии двигателя 310, разделенной устройством 320 распределения мощности. Например, когда состояние заряда (также называемое "SOC (состояние заряда)") устройства 380 накопления энергии падает ниже предварительно определенного значения, двигатель 310 запускается, и электрическая энергия генерируется мотор-генератором 330. Электрическая энергия, сгенерированная мотор-генератором 330, преобразуется из энергии переменного тока в энергию постоянного тока инвертором 400, понижается преобразователем 390 и накапливается в устройстве 380 накопления энергии.

Мотор-генератор 350 - это вращающаяся электрическая машина переменного тока, например трехфазный синхронный электродвигатель переменного тока. Мотор-генератор 350 генерирует приводную энергию для транспортного средства используя, по меньшей мере, одно из следующего: электрическую энергию, накопленную в устройстве 380 накопления энергии, и электрическую энергию, сгенерированную мотор-генератором 330. Приводная энергия мотор-генератора 350 передается через редуктор 340 приводному валу 360.

Заметим, что когда транспортное средство затормаживается, мотор-генератор 350 приводится в действие с помощью кинетической энергии транспортного средства, и мотор-генератор 350 работает как генератор. Таким образом, мотор-генератор 350 работает как рекуперативный тормоз для преобразования энергии торможения в электрическую энергию. Электрическая энергия, сгенерированная мотор-генератором 350, накапливается в устройстве 380 накопления энергии.

Устройство 320 распределения мощности формируется из планетарной зубчатой передачи, включающей в себя солнечную шестерню, планетарную шестерню, водило и коронную шестерню. Планетарная шестерня зацепляет солнечную шестерню и коронную шестерню. Водило вращаясь поддерживает планетарную шестерню и, кроме того, соединяется с коленчатым валом двигателя 310. Солнечная шестерня соединяется с валом вращения мотор-генератора 330. Коронная шестерня соединяется с валом вращения мотор-генератора 350 и редуктора 340.

Устройство 380 накопления энергии является перезаряжаемым источником энергии постоянного тока и сформировано из аккумуляторной батареи, такой как никель-металлогидридный или литиево-ионный аккумулятор, например. В дополнение к электрической энергии, сгенерированной мотор-генераторами 330 и 350, электрическая энергия, подаваемая от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству (система электроснабжения на фиг.1), и подводимая из зарядного порта 110, когда транспортное средство заряжается внешним образом, также накапливается в устройстве 380 накопления энергии. Заметим, что конденсатор большой емкости может также применяться в качестве устройства 380 накопления энергии.

Повышающий преобразователь 390 регулирует напряжение постоянного тока, которым должны быть обеспечены инверторы 400 и 410, чтобы оно было равно или выше, чем напряжение устройства 380 накопления энергии, на основе управляющего сигнала от MG-ECU 420. Повышающий преобразователь 390 конфигурируется посредством схемы повышающего модулятора, например.

Инвертор 400 преобразует электрическую энергию, сгенерированную мотор-генератором 330, в энергию постоянного тока и выводит энергию постоянного тока в повышающий преобразователь 390 на основе управляющего сигнала от MG-ECU 420. Инвертор 410 преобразует электрическую энергию, подаваемую от повышающего преобразователя 390, в энергию переменного тока и выводит энергию переменного тока в мотор-генератор 350 на основе управляющего сигнала от MG-ECU 420. Отметим, что при запуске двигателя 310 инвертор 400 преобразует электрическую энергию, подаваемую от повышающего преобразователя 390, в энергию переменного тока и выводит энергию переменного тока в мотор-генератор 330. Когда транспортное средство затормаживается, инвертор 410 преобразует электрическую энергию, сгенерированную мотор-генератором 350, в энергию постоянного тока и выводит энергию постоянного тока в повышающий преобразователь 390.

MG-ECU 420 генерирует управляющие сигналы для приведения в действие повышающего преобразователя 390 и мотор-генераторов 330, 350 и выводит сгенерированные управляющие сигналы в повышающий преобразователь 390 и инверторы 400, 410.

Поскольку зарядный порт 110, линия 120 подачи электрической энергии, зарядное устройство 130, PLC-процессор 150 и зарядный ECU 160 пояснены в связи с фиг.1, описание не будет повторяться. Зарядное устройство 130 подключается между устройством 380 накопления энергии и повышающим преобразователем 390.

Заметим, что двигатель 310, устройство 320 распределения мощности, мотор-генераторы 330, 350, редуктор 340, приводной вал 360, ведущие колеса 370, устройство 380 накопления энергии, повышающий преобразователь 390, инверторы 400, 410 и MG-ECU 420 составляют устройство 140 вывода движущей энергии, показанное на фиг.1.

Фиг.3 изображает схему для иллюстрации электрической конфигурации системы зарядки. Ссылаясь на фиг.3, когда транспортное средство заряжается внешним образом, транспортное средство 10 и дом 20 (внешний источник энергии) подключаются друг к другу с помощью зарядного кабеля 30. Зарядный кабель 30 снабжается CCID 40. Вилка 530 зарядного кабеля 30 включается в электрическую розетку 600 дома 20.

Разъем 520 зарядного кабеля 30 подключается к зарядному порту 110 транспортного средства 10. Разъем 520 снабжается концевым выключателем 540. Когда разъем 520 подключается к зарядному порту 110, концевой выключатель 540 активируется. Затем сигнал PISW подключения кабеля, уровень которого изменяется в ответ на активацию концевого выключателя 540, подается в зарядный ECU 160 транспортного средства 10.

CCID 40 включает в себя CCID-реле 510 и схему 552 контрольного сигнала. CCID-реле 510 предусматривается на линии электропередачи зарядного кабеля 30 и включается/выключается посредством схемы 552 контрольного сигнала. Схема 552 контрольного сигнала выводит контрольный сигнал CPLT в зарядный ECU 160 транспортного средства 10 через разъем 520 и зарядный порт 110. Этот контрольный сигнал CPLT является сигналом для информирования зарядного ECU 160 транспортного средства 10 о допустимом значении тока (номинальном токе) зарядного кабеля 30 и для детектирования состояния транспортного средства 10 (завершена или нет подготовка к зарядке, например) на основе потенциала контрольного сигнала CPLT, на который воздействует зарядное ECU 160. Схема 552 контрольного сигнала управляет CCID-реле 510 на основе изменения потенциала контрольного сигнала CPLT.

Схема 552 контрольного сигнала включает в себя осциллятор 554, резистивный элемент R1, датчик 556 напряжения и CPLT-ECU 558. Осциллятор 554 генерирует, на основе команды, принятой от CPLT-ECU 558, контрольный сигнал CPLT, который колеблется с определенной частотой (1 кГц, например) и предварительно определенной продолжительностью включения. Датчик 556 напряжения детектирует потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT и выводит значение детектированного потенциала в CPLT-ECU 558. Когда потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT, детектированный датчиком 556 напряжения, приблизительно равен определенному потенциалу V0 (12 В, например), CPLT-ECU 558 управляет осциллятором 554 так, что осциллятор генерирует неколеблющийся контрольный сигнал CPLT. Когда потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT уменьшается от V0, CPLT-ECU 558 управляет осциллятором 554 так, что осциллятор генерирует контрольный сигнал CPLT, колеблющийся с определенной частотой и предварительно определенной продолжительностью включения.

Здесь на потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT воздействуют посредством переключения значения сопротивления резистивной схемы 572 зарядного ECU 160, как будет описано позже в данном документе. Кроме того, продолжительность включения задается на основе допустимого значения тока зарядного кабеля 30, которое определяется заранее. Когда потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT уменьшается приблизительно до определенного потенциала V2 (6 В, например), схема 552 контрольного сигнала включает CCID-реле 510.

Заметим, что схема 552 контрольного сигнала принимает электрическую энергию для работы, которая подается из внешнего источника 602 энергии, когда вилка 530 подключена к электрической розетке 600 дома 20.

Что касается транспортного средства 10, DFR (реле с закрытыми токоведущими частями) 560 предусматривается на линии 120 подачи электрической энергии расположенным между зарядным портом 110 и зарядным устройством 130 (фиг.1 и 2), а PLC-процессор 150 подключается между зарядным портом 110 и DFR 560. DFR 560 является реле для электрического подключения/отключения зарядного порта 110 и зарядного устройства 130 и включается/выключается в ответ на управляющий сигнал от зарядного ECU 160.

Зарядный ECU 160 включает в себя резистивную схему 572, входные буферы 574, 576 и CPU (центральный процессор) 578. Резистивная схема 572 включает в себя резисторы R2, R3 утечки и переключатель SW. Резистор R2 утечки подключается между заземлением 580 транспортного средства и линией L1 управления контрольного сигнала, по которой передается контрольный сигнал CPLT. Резистор R3 утечки и переключатель SW последовательно подключаются между заземлением 580 транспортного средства и линией L1 управления контрольного сигнала. Переключатель SW включается/выключается в ответ на сигнал S1 от CPU 578.

Эта резистивная схема 572 воздействует на потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT.

В частности, когда разъем 520 зарядного кабеля 30 не подключен к зарядному порту 110, потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT равен V0 (12 В, например). Когда разъем 520 подключается к зарядному порту 110, резистивная схема 572 понижает потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT до определенного потенциала V1 (9 В, например) с помощью резистора R2 утечки (переключатель SW выключен). Когда подготовка к зарядке завершается в транспортном средстве 10, CPU 578 включает переключатель SW, и резистивная схема 572 понижает потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT до определенного потенциала V2 (6 В, например) с помощью резисторов R2 и R3 утечки.

Таким образом, резистивная схема 572 используется, чтобы воздействовать на потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT и, таким образом, информировать CCID 40 о состоянии транспортного средства 10. Дополнительно, схема 552 контрольного сигнала включает/выключает CCID-реле 510 на основе потенциала Vcp контрольного сигнала CPLT, и резистивная схема 572 используется, чтобы воздействовать на потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT и, таким образом, удаленно управлять CCID-реле 510 CCID 40 посредством зарядного ECU 160.

Входной буфер 574 принимает контрольный сигнал CPLT линии L1 управления контрольного сигнала и выводит полученный контрольный сигнал CPLT в CPU 578. Входной буфер 576 принимает сигнал PISW подключения кабеля из сигнальной линии L3, подключенной к концевому выключателю 540 разъема 520 и выводит принятый сигнал PISW подключения кабеля в CPU 578.

Заметим, что напряжение подается на сигнальную линию L3 от зарядного ECU 160. Когда разъем 520 подключается к зарядному порту 110, концевой выключатель 540 включается, чтобы вызвать изменение потенциала сигнальной линии L3 до уровня «земли». Другими словами, сигнал PISW подключения кабеля является сигналом, который задается на уровне L (логический низкий), когда разъем 520 подключен к зарядному порту 110, и задается на уровне H (логический высокий), когда разъем 520 не подключен к зарядному порту 110.

CPU 578 детектирует, что зарядный порт 110 и разъем 520 зарядного кабеля 30 соединены, на основе сигнала PISW подключения кабеля. Когда разъем 520 подключается к зарядному порту 110, потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT понижается от V0 до V1, и контрольный сигнал CPLT колеблется. CPU 578 детектирует допустимое значение тока зарядного кабеля 30 на основе продолжительности включения контрольного сигнала CPLT.

Когда впоследствии предварительно определенная подготовка к зарядке устройства 380 накопления энергии завершается, CPU 578 активирует сигнал S1 и включает переключатель SW. Соответственно, потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT уменьшается до V2, и CCID-реле 510 в CCID 40 включается. После этого CPU 578 включает DFR 560. Соответственно, электрическая энергия, подаваемая из дома 20, подается к зарядному устройству 130 (фиг.1 и 2). CPU 578 затем управляет зарядным устройством 130, чтобы, таким образом, заряжать устройство 380 накопления энергии (фиг.2). CPU 578 также выводит команду связи в PLC-процессор 150. Соответственно, PLC-связь устанавливается между PLC-процессором 150 и PLC-процессором дома 20, и PLC-связь может, таким образом, осуществляться между транспортным средством 10 и домом 20.

Дополнительно, когда зарядка устройства 380 накопления энергии подходит к концу, CPU 578 предпочтительнее подтверждает, подходит ли к концу PLC-связь между транспортным средством 10 и домом 20, чем непосредственно выключает CCID-реле 510 в CCID 40, деактивируя сигнал S1. В случае, когда связь подошла к концу, CPU 578 деактивирует сигнал S1, чтобы выключать CCID-реле 510, и, в случае, когда связь не подошла к концу, CPU 578 сохраняет сигнал S1 активным, чтобы поддерживать включенное состояние CCID-реле 510, так что связь не будет прерываться.

Фиг.4 изображает диаграмму, показывающую изменение потенциала контрольного сигнала CPLT. Ссылаясь на фиг.4 и 3, когда вилка 530 зарядного кабеля 30 подключается в электрическую розетку 600 дома 20 в момент t1 времени, схема 552 контрольного сигнала, принимающая электрическую энергию от дома 20, генерирует контрольный сигнал CPLT. Заметим, что в это время разъем 520 зарядного кабеля 30 не подключен к зарядному порту 110 транспортного средства 10, потенциал контрольного сигнала CPLT равен V0 (12 В, например), и контрольный сигнал CPLT находится в неколеблющемся состоянии.

В момент t2 времени разъем 520 подключается к зарядному порту 110 (сигнал PISW подключения кабеля изменяется с H-уровня на L-уровень), и резистор R2 утечки резистивной схемы 572 вызывает понижение потенциала контрольного сигнала CPLT до V1 (9 В, например). Затем, в момент t3 времени, схема 552 контрольного сигнала вызывает колебания контрольного сигнала CPLT. Когда подготовка к управлению зарядкой завершается в транспортном средстве 10, CPU 578 активирует сигнал S1, и переключатель SW включается в момент t4 времени. Соответственно, резисторы R2 и R3 утечки резистивной схемы 572 вызывают дополнительное понижение потенциала контрольного сигнала CPLT до V2 (6 В, например).

Когда потенциал контрольного сигнала CPLT уменьшается до V2, схема 552 контрольного сигнала вызывает включение CCID-реле 510 в CCID 40. DFR 560 в транспортном средстве 10 после этого включается, и устройство 380 накопления энергии начинает заряжаться.

Фиг.5 изображает диаграмму формы контрольного сигнала CPLT. Ссылаясь на фиг.5, контрольный сигнал CPLT колеблется с определенным периодом T. Здесь, длительность Ton импульса контрольного сигнала CPLT задается на основе предварительно определенного допустимого значения тока (номинального тока) зарядного кабеля 30. Посредством длительности включения, выраженной как отношение длительности Ton импульса к периоду T, схема 552 контрольного сигнала информирует зарядный CPU 160 транспортного средства 10 о допустимом значении тока зарядного кабеля 30.

Заметим, что допустимое значение тока определяется для каждого зарядного кабеля. В зависимости от типа зарядного кабеля допустимое значение тока изменяется, и, следовательно, скважность контрольного сигнала CPLT также изменяется. Зарядный ECU 160 транспортного средства 10 принимает, через линию L1 контрольного сигнала, контрольный сигнал CPLT, отправленный из схемы 552 контрольного сигнала, предусмотренной на зарядном кабеле 30, и детектирует скважность принятого контрольного сигнала CPLT, чтобы, таким образом, детектировать допустимое значение тока зарядного кабеля 30 и выполнять управление зарядкой так, что ток заряда не будет превышать допустимое значение тока.

Фиг.6 изображает блок-схему алгоритма для иллюстрации процедуры процесса, исполняемого посредством CPU 578 зарядного ECU 160, показанного на фиг.3. Ссылаясь на фиг.6 и 3, CPU 578 зарядного ECU 160 определяет, подключен или нет разъем 520 зарядного кабеля 30 к зарядному порту 110 (этап S10). Когда детектируется подключение разъема 520 (ДА на этапе S10), CPU 578 выполняет предварительно определенную проверку для управления выполнением зарядки (этап S20). Заметим, что, когда разъем 520 подключается к зарядному порту 110, потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT уменьшается от V0 до V1.

Когда предварительно определенная проверка выполнена, и подготовка к зарядке завершена, CPU 578 активирует сигнал S1, который должен быть выведен к переключателю SW резистивной схемы 572 (этап S30). Заметим, что, когда активация сигнала S1 вызывает включение переключателя SW, потенциал Vcp контрольного сигнала CPLT уменьшается до V2. Соответственно, в CCID 40, CCID-реле 510 включается. После этого, CPU 578 управляет зарядным устройством 130, чтобы вызвать запуск зарядки устройства 380 накопления энергии, и выводит команду связи в PLC-процессор 150, чтобы вызвать запуск PLC-связи с домом 20 (этап S40).

Впоследствии, CPU 578 определяет, подходит или нет к концу зарядка устройства 380 накопления энергии (этап S50). Например, когда SOC устройства 380 накопления энергии достигает предварительно определенного верхнего предела, зарядка заканчивается. Когда определяется, что зарядка устройства 380 накопления энергии подошла к концу (ДА на этапе S50), CPU 578 дополнительно определяет, подошла или нет к концу PLC-связь с домом 20 (этап S60).

Когда определяется, что связь подошла к концу (ДА на этапе S60), CPU 578 деактивирует сигнал S1, который должен выводиться к переключателю SW резис