CN102216113A - 充电连接器和充电电缆单元 - Google Patents

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Abstract

提供了一种充电连接器和充电电缆单元，其能够在免维护和结构简单的同时驱动负载。充电电缆单元包含：充电电缆(CC)，其包含用于发送控制信号的信号线(LS)以及用于发送电力的电力线(LH和LC)，并被设置为在车辆被充电时连接车辆和电源(402)；充电连接器(310C)，连接到充电电缆的一端。充电连接器(310C)包含：电力端子(TH和TC)，电力从电力线(LH与LC)被供到该端子；信号端子(T1)，控制信号(CPLT)从信号线(LS)被发送到该端子；照明装置(701)，其能够由来自信号线(LS)的控制信号(CPLT)驱动。

Description

充电连接器和充电电缆单元
技术领域
本发明涉及充电连接器和充电电缆单元。具体而言，本发明涉及用于在车辆上进行充电的充电连接器和充电电缆单元，该车辆被构建为，用于驱动车辆的蓄电装置可从车辆外部的电源充电。
背景技术
近年来，电动车辆、混合动力车辆、燃料电池车辆等作为将环境问题考虑在内设计的车辆已经引起人们的关注。这些车辆装有产生车辆驱动力的电动机以及存储将被供给电动机的电力的蓄电装置。混合动力车装有除电动机以外作为动力源的内燃机。燃料电池车辆装有燃料电池，其作为直流电源，被设置为对车辆进行驱动。
在这些车辆中，装在车上的车辆驱动蓄电装置可由普通家庭的电源充电的车辆是已知的。例如，蓄电装置通过经由充电电缆将设置在房屋中的电气出口与设置在车辆上的充电开口(charging opening)连接而被供以电力。下面，允许装在车辆上的蓄电装置用设置在车外的电源充电的车辆将被称为“插入式车辆”。这种插入式车辆的标准已经在美国和日本制定。
当插入式车辆在夜间开始充电时，如果充电开口周围是黑暗的，难以将充电连接器连接到车辆的充电开口。为了克服这一问题，日本特开No.6-290836(JP-A-6-290836)公开了在充电连接器上设置照明装置的技术。
日本特开No.6-290836(JP-A-6-290836)公开的技术将电池用作电源，用于设置在连接器上的照明设备。然而，当电池耗尽时，需要更换。对于这种电池更换，可以想到，在试图开启照明设备时注意到电池耗尽之后，在夜间进行更换。在夜间，难以在黑暗中更换电池。还可想到具有这样的构造：为了消除对更换电池的需要，通过使用被供给车辆的电力的一部分产生进行照明的电源电压的电源电路被设置在充电连接器内。然而，这导致装在充电连接器中的电路的增大的尺寸或规模。
不仅在照明的情况下，在除照明设备以外的负载由充电连接器驱动的情况下，如何获得电源成为问题。
发明内容
本发明提供了一种充电连接器和充电电缆单元，其能够驱动负载，同时，具有免维护和简单的构造。
本发明的第一实施形态涉及充电连接器，其连接车辆和设置在车辆外部的电源，以便对装在车中的蓄电装置充电。车辆和电源在充电时通过充电电缆连接，充电电缆包含用于发送承载信息的控制信号的信号线以及用于发送电力的电力线。充电连接器包含电力端子、信号端子和负载，电力从电力线被供到电力端子，控制信号从信号线被传送到信号端子，负载能够由来自信号线的信号驱动。
充电连接器可进一步包含：锁定按钮，其将充电连接器锁定到设置在车辆中的连接部分；开关，其根据锁定按钮的操作来连接信号线与负载。
除此之外，锁定按钮可能够被操作为锁定状态和释放状态，开关可在处于释放状态时连接信号线和负载，并可在处于锁定状态时将负载从信号线电气分离。
除此之外，负载可包含照明设备，其被设置在连接器上，并照亮设置在车辆中的连接部分。
除此之外，照明设备可包含发光二极管。除此之外，充电连接器还可包含开关，其根据在电力线中流动的交流电流的存在/缺失来连接信号线和负载。
除此之外，负载可包含显示部分，其被设置在充电连接器上，并指示蓄电装置的充电正在执行，显示部分可通过开关切换显示状态。
显示部分可包含当交流电流在电力线中流动时由开关连接到信号线的发光二极管。
除此之外，充电连接器可被构建为，可连接到设置在车辆中的连接部分，负载可包含照亮连接部分的照明设备以及显示充电执行状态的显示部分，充电连接器还可包含连接信号线和照明设备的第一开关以及连接信号线和显示部分的第二开关。
除此之外，充电连接器还可包含将充电连接器锁定到连接部分的锁定按钮，第一开关可根据锁定按钮的操作连接信号线和照明设备，第二开关可在交流电流正在电力线中流动时连接信号线和显示部分。
除此之外，负载可包含多个发光二极管，其用作照明设备和显示部分，第一开关可被连接到所述多个发光二极管，以便在所述多个发光二极管中，使电流在至少一个发光二极管的第一组中流动，第二开关可被连接到所述多个发光二极管，以便在所述多个发光二极管中，使电流在至少一个发光二极管的第二组中流动，第一组和第二组可公用至少一个发光二极管。
除此之外，所述多个发光二极管可串联连接，第一开关可将串联连接的所述多个发光二极管的末端电气连接到信号线，第二开关可将串联连接的所述多个发光二极管的中间分接头电气连接到信号线。
除此之外，充电连接器可被连接到充电电缆的末端，用于连接到电源的充电单元可被连接到充电电缆的另一端，断路器可被设置在充电电缆中的连接单元和充电连接器之间。
除此之外，断路器可包含产生控制信号的信号发生电路以及连接在信号线和信号发生电路的输出之间的电阻元件。
本发明的第二实施形态涉及充电电缆单元，其连接车辆和设置在车辆外部的电源，以便对安装在车辆中的蓄电装置充电。充电电缆单元包含：充电电缆，其包含信号线和电力线，信号线用于发送承载信息的控制信号，电力线用于发送电力，且其被设置用于在对蓄电装置充电时连接车辆和电源；充电连接器，其被连接到充电电缆的末端，且被构造为可连接到设置在车辆中的连接部分。充电连接器包含电力端子、信号端子和负载，电力从电力线被供到电力端子，控制信号从信号线被传送到信号端子，负载能够由来自信号线的信号驱动。
根据本发明，可以实现一种充电连接器和充电电缆单元，其能够驱动例如照明设备、显示部分等的负载，同时，具有免维护且简单的构造。
附图说明
参照附图，由下面对示例性实施例的介绍，将明了本发明的前述特征与优点及其其他特征与优点，在附图中，相似的号码用于表示相似的元件，且其中：
图1为作为根据本发明一实施例的充电控制装置应用的车辆的实例显示的插入式混合动力车的整体框图；
图2为用于描述图1所示动力分割机构130的运行的列线图；
图3为图1所示插入式混合动力车的电气系统的整体构造图；
图4为与图3所示电气系统的充电机构有关的部分的一般构造图；
图5示出了由图4所示的控制导频电路334产生的导频信号CPLT的波形；
图6用于详细描述图4所示的充电机构；
图7用于描述振荡器602的动作；
图8示出了此实施例的充电电缆单元1000的一般外观；
图9示出了充电电缆单元1000的部分以及车辆侧ECU的连接部分；
图10示出了实施例2的充电电缆单元的部分和车辆侧ECU的连接部分；
图11用于描述图10所示的照明设备的变型；
图12为一电路图，其示出了实施例2的变型中的充电电缆单元的构造；
图13示出了实施例3的充电电缆的部分以及车辆侧ECU的连接部分；以及
图14为一电路图，其示出了实施例4的充电连接器310E的构造。
具体实施方式
下面将参照附图阐释根据本发明的实施例。另外，图中相同或可相比的部分用同样的参考标号表示，不再重复对其进行介绍。
图1为插入式混合动力车的整体框图，其被示为根据本发明一实施例的充电控制装置所应用的车辆的实例。
参照图1，这种插入式混合动力车包含发动机100、第一MG(电动发电机)110、第二MG 120、动力分割机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160、ECU 170。
发动机100、第一MG 110、第二MG 120被连结到动力分配机构130。这种插入式混合动力车通过来自发动机100和第二MG 120中的至少一个的驱动力行驶。发动机100所产生的动力被动力分割机构130分割到两个路径中。也就是说，路径之一为经由减速器140向驱动轮160传送动力的路径，另一个为向第一MG 110传送动力的路径。
第一MG 110为交流旋转电机，例如具有U相线圈、V相线圈、W相线圈的三相同步电动机。第一MG 110通过使用来自发动机100的由动力分割机构130分割的动力来产生电力。例如，当蓄电装置150的充电状态(下面也称为“SOC”)变得低于预定值时，发动机100开始使得第一MG 110产生电力。第一MG 110产生的电力被变换器(下面介绍)从交流转换为直流，接着被转换器(下面介绍)在电压上进行调节，并存储在蓄电装置150中。
第二MG 120为交流旋转电机，例如具有U相线圈、V相线圈、W相线圈的三相同步电动机。第二MG 120通过使用存储在蓄电装置150中的电力和由第一MG 110产生的电力中的至少一个产生驱动力。第二MG 120的驱动力经由减速器140被传送到驱动轮160。因此，第二MG 120辅助发动机100或使得车辆仅仅通过来自第二MG 120的驱动力行驶。顺便提及，尽管在图1中，驱动轮160被示为前轮，也可允许作为对前轮的附加或作为替代地通过第二MG 120来驱动后轮。
在车辆制动时，第二MG 120由驱动轮160经由减速器140驱动，使得第二MG 120作为发电机运行。因此，第二MG 120作为再生制动器运行，其将制动能量转换为电力。第二MG 120所产生的电力被存储在蓄电装置150中。
动力分割机构130包含行星齿轮，其具有恒星齿轮、游星齿轮(pinions)、齿轮架和环形齿轮。游星齿轮与恒星齿轮以及环形齿轮接合。齿轮架可绕其自己的轴旋转地对游星齿轮进行支撑，并被连结到发动机100的曲轴。恒星齿轮被连结到第一MG 110的旋转轴。环形齿轮被连结到第二MG 120的旋转轴，以及减速器140。
图2为一列线图，用于介绍动力分割机构130的运行。如图2所示，发动机100、第一MG 110、第二MG 120经由用行星齿轮制造的动力分割机构130互相连结，使得发动机100、第一MG 110和第二MG 120的旋转速度具有列线图中的直线所连接的关系。
重新参照图1，蓄电装置150包含二次电池，其为可充电-可放电的直流电源，例如镍氢化物二次电池、锂离子二次电池等。蓄电装置150的电压例如为大约200V。蓄电装置150存储由第一MG 110和第二MG 120产生的电力，也存储由设置在车辆外部的电源供给的电力。顺便提及，蓄电装置150也可为大容量电容器，可为任何装置，只要该装置用作临时存储由第一MG 110或第二MG 120产生的电力以及由车外电源提供的电力并将所存储的电力提供给第二MG 120的电力缓冲器。
发动机100、第一MG 110和第二MG 120由ECU 170控制。顺便提及，ECU 170可被分为多个ECU，其单独用于发动机控制、电动机控制、电压控制等。
图3为图1所示插入式混合动力车的电气系统的整体构造图。参照图3，此电气系统包含：蓄电装置150-152，SMR(系统主继电器)250-252，转换器200与201，第一变换器210，第二变换器220，第一MG 110，第二MG 120，DFR(固定面板式继电器)260，LC滤波器280，充电入口270，充电盖子检测装置290，车辆速度检测装置292。
SMR 250被设置在蓄电装置150和转换器200之间。SMR 250为实现蓄电装置150和电气系统之间的电气连接/断开的继电器，并由ECU 170控制开通/关断。具体而言，当车辆行驶时，以及当蓄电装置150由车辆外的电源充电时，SMR 250被开通，使得蓄电装置150被电气连接到电气系统。另一方面，当车辆系统停止时，SMR 250被关断，故蓄电装置150从电气系统电气断开。
转换器200包含电抗器、两个NPN晶体管、两个二极管。电抗器的一端连接到蓄电装置150的正电极侧，其另一端连接到两个NPN晶体管之间的连接节点。两个NPN晶体管串联连接，各个二极管以反并联方式连接到两个NPN晶体管中的对应一个。
顺便提及，例如，可将IGBT(绝缘栅型双极型晶体管)用作NPN晶体管。除此之外，代替NPN晶体管的是，也可使用电气开关装置，例如功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)等。
当电力从蓄电装置150被供到第一MG 110或第二MG 120时，在将电力供到第一MG 110或第二MG 120之前，基于来自ECU 170的控制信号，转换器200升高从蓄电装置50释放的电力的电压。除此之外，当蓄电装置150将被充电时，在向蓄电装置150输出电力之前，转换器200降低从第一MG 110或第二MG 120供给的电力的电压。
SMR 251被设置在蓄电装置151和转换器201之间，SMR 252被设置在蓄电装置152和转换器201之间。SMR 251和252为分别用于蓄电装置151和152连接到电气系统/从电气系统断开的继电器，并由ECU 170控制开通/关断。
也就是说，当车辆行驶时，或当蓄电装置151和152由车辆外部的电源充电时，SMR 251和252中的仅仅一个开通。转换器201进行蓄电装置151和152中由SMR 251和252中的对应一个选择的一个的电压和从转换器201给与变换器210及220的电压之间的电压转换。另一方面，当车辆系统停止时，SMR 250-252全部关断，使得蓄电装置150-152从电气系统电气断开。
转换器201包含电抗器、两个NPN晶体管、两个二极管。电抗器的一端连接到蓄电装置151和152的正电极侧，电抗器的另一端连接到两个NPN晶体管之间的连接节点。两个NPN晶体管串联连接，各个二极管以反并联方式连接到两个NPN晶体管中的对应一个。
顺便提及，例如，IGBT(绝缘栅型双极型晶体管)可用作NPN晶体管。除此之外，代替NPN晶体管的是，可使用功率开关装置，例如功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)等。
第一变换器210包含U相臂、V相臂、W相臂。U相臂、V相臂、W相臂彼此并联连接。各相臂包含两个串联连接的NPN晶体管，二极管以反并联方式连接到NPN晶体管中的各个。各相臂的两个NPN晶体管之间的连接点被连接到第一MG 110的线圈的对应一个的不同于第一MG 110的中性点112的末端部分。
第一变换器210将供自转换器200的直流电力转换为交流电力，并将之供到第一MG 110。除此之外，第一变换器210将由第一MG 110产生的交流电力转换为直流电力，并将之供到转换器200。
第二变换器220也具有与第一变换器210基本相同的结构，各相臂的两个NPN晶体管之间的连接点连接到第二MG 120的线圈中对应一个的不同于第二MG 120的中性点122的末端部分。
第二变换器220将供自转换器200的直流电力转换为交流电力，并将之供到第一MG 120。除此之外，第二变换器220将由第二MG 120产生的交流电力转换为直流电力，并将之供到转换器200。
另外，当蓄电装置151和152从车辆外部的电源充电时，基于来自ECU170的控制信号，充电器255将由车辆外部电源给与的交流电力转换为直流电力，并将转换得到的直流电力提供给转换器201和SMR 251与252之间的电力线对。
DFR 260被设置在充电器255和LC滤波器280之间的电力线对上。DFR 260为用于充电入口270和电气系统之间的电气连接/断开的继电器，并由ECU 170控制开通/关断。具体而言，当车辆行驶时，DFR 260关断，故电气系统和充电入口270彼此电气分离。另一方面，当蓄电装置151和152从车辆外部电源充电时，DFR 260开通，故充电入口270电气连接到电气系统。
LC滤波器280被设置在DFR 260和充电入口270之间。当蓄电装置151和152由车辆外部的电源充电时，LC滤波器280防止从插入式混合动力车的电气系统向车辆外部的电源输出高频噪音。
充电入口270为电力接口，用于接收来自车辆外部电源的充电电力。当蓄电装置151和152从车辆外部电源充电时，用于将电力从车辆外部电源供到车辆的充电电缆的连接器被连接到充电入口270。
ECU 170产生驱动SMR 250、转换器200、第一变换器210、第二变换器220的控制信号，由此控制这些装置的动作。
充电盖子检测装置290检测充电入口270所位于的敞开部分的盖子(充电盖子)的打开/关闭状态，并向ECU 170输出显示充电盖子的敞开/关闭状态的盖子信号LID。车辆速度检测装置292检测插入式混合动力车的车辆速度SV，并将检测值输出到ECU 170。
图4为与图3所示电气系统充电机构有关的部分的一般构造图。参照图4，将插入式混合动力车和车辆外部电源连结在一起的充电电缆300包含连接器310、插头320、CCID(充电电路中断装置)330。
连接器310被构造为可连接到设置在车辆中的充电入口270。连接器310具有限制开关312。于是，当连接器310连接到充电入口270时，限制开关312开启，故显示连接器310连接到充电入口270的电缆连接信号CNCT被输入到ECU 170。
插头320连接到设置在房屋中的电气出口400。电气出口400被供给来自电源402(例如系统电源)的交流电力。
CCID 330包含继电器332、控制导频电路334。继电器32设置在被设置为从电源402向插入式混合动力车供给充电电力的电力线对上。继电器332由控制导频电路334控制开通/关断。当继电器332关断时，从电源402向插入式混合动力车供给电力的电缆线路被断开。另一方面，当继电器332开通时，变得可能从电源402向插入式混合动力车供给电力。
当插头320连接到电气出口400时，控制导频电路334作用于从电源402供给的电力。于是，控制导频电路334产生经由控制导频线被发送到车辆的ECU 170的导频信号CPLT。当连接器310连接到充电入口270且导频信号CPLT的电位下降到规定值时，控制导频电路334以规定的占空比(脉冲宽度与振荡周期之比)振荡导频信号CPLT。
占空比基于可从电源402经由充电电缆300供到车辆的额定电流来设置。
图5示出了图4所示控制导频电路334产生的导频信号CPLT的波形。参照图5，导频信号CPLT以规定的周期T周期性变化。注意，这里，导频信号CPLT的脉冲宽度Ton基于能从电源402经由充电电缆300供到车辆的额定电流来设置。于是，由于用脉冲宽度Ton与周期T之比代表的占空比，导频信号CPLT用于从控制导频电路334向车辆的ECU 170通知额定电流。
顺便提及，额定电流对于各个充电电缆单独确定。不同类型的充电电缆具有不同的额定电流，因此，具有导频信号CPLT的不同占空比。于是，车辆的ECU 170经由控制导频线接收从设置在充电电缆300的控制导频电路334发送的导频信号CPLT，并检测由此接收的导频信号CPLT的占空比。因此，ECU 170能够检测可经由充电电缆300从电源402供到车辆的额定电流。
重新参照图4，在充电准备在车辆侧完成时，控制导频电路334开启继电器332。
电压传感器171和电流传感器172被设置在车辆侧。电压传感器171检测充电入口270和LC滤波器280之间的电力线对之间的电压VAC，并将检测到的电压值输出到ECU 170。电流传感器172检测从DFR 260经过电力线对中的一个到充电器255的电流IAC，并向ECU 170输出检测到的电流值。
图6用于详细介绍图4所示的充电机构。参照图6，除了继电器332和控制导频电路334以外，CCID 330包含电磁线圈606、漏电检测器608。控制导频电路334包含内部电源601、振荡器602、电阻元件R1、电压传感器604。
振荡器602以基于从电源402供给的电力由内部电源601产生的电源电压运行。
图7用于介绍振荡器602的动作。参照图6和7，当由电压传感器604检测到的导频信号CPLT的电位处于或接近规定电位V1(例如12±0.6V)时，振荡器602输出非振荡信号，并在导频信号CPLT的电位从电位V1下降到电位V2(例如9±1V)时，输出以规定的周期(例如1kHz)和占空比振荡的信号。顺便提及，导频信号CPLT的电位通过如下所述地切换ECU 170的电阻电路502的电阻值来操纵。除此之外，占空比基于如上所述经由充电电缆可从电源402供到车辆的额定电流来设置。
除此之外，当导频信号CPLT的电位处于或接近电位V3(例如6±1V)时，控制导频电路334向电磁线圈606供给电流。在被供以来自控制导频电路334的电流时，电磁线圈606产生电磁力，由此开通继电器332。
漏电检测器608被设置在充电电缆CC中，并检测漏电的存在/不存在，充电电缆CC包含用于从电源402向插入式混合动力车供给充电电力的电力线对。具体而言，漏电检测器608检测以彼此相反的方向流过充电电缆CC的“HOT”线LH和“COLD”线LC中的电流之间的平衡状态，并在平衡状态瓦解时检测出漏电的存在。顺便提及，尽管图中没有特别示出，当漏电检测器608检测到漏电时，向电磁线圈606的电力供给关闭，继电器332关断。
ECU 170包含电阻电路502、连接电路504、电压产生电路506、输入缓冲器508和510、CPU(中央处理单元)512和514。
电阻电路502包含下拉电阻器R2和R3以及开关SW1。下拉电阻器R2和开关SW1串联连接在控制导频线L1——导频信号CPLT通过其传送——和车辆电气地518之间。下拉电阻器R3连接在控制导频线L1和车辆电气地518之间。下拉电阻器R3并联连接到串联连接的下拉电阻器R2和开关SW1。开关SW1根据来自CPU 512的控制信号开通/关断。
电阻电路502通过根据来自CPU 512的控制信号开通/关断的开关SW1来切换导频信号CPLT的电位。也就是说，当开关SW1根据来自CPU512的控制信号关断时，导频信号CPLT的电位被下拉电阻器R3设置在规定电位V2(例如9V)。除此之外，当开关SW1根据来自CPU 512的控制信号开通时，导频信号CPLT的电位被下拉电阻器R2和R3设置在规定的电位V3(例如6V)。
连接电路504包含开关SW3。开关SW3被连接在从设置在充电入口270中的用于导频信号CPLT的输入端子T1分接的信号线L2和连接到车辆电气地518的接地导体L3之间。开关SW3根据来自CPU 512的控制信号开通/关断。
连接电路504被设置为检测控制导频线L1——导频信号CPLT通过其传送——的断开。具体而言，当连接器310并未连接到充电入口270时，在电压产生电路506中的上拉电阻器R4-R6和连接到车辆电气地518的下拉电阻器R7之间分割的电压在控制导频线L1中出现。于是，在连接电路504的开关SW3开通时，如果控制导频线L1的电位下降到地电平，可判断为控制导频线L1正常。另一方面，如果即使开关SW3开通而控制导频线L1的电位不下降到地电平，可判断为控制导频线L1在车辆中存在断裂。
顺便提及，当连接器310连接到充电入口270时，也就是说，当图3中的蓄电装置151和152从电源402充电时，通过保持开关SW3关断，可以进行使用导频信号CPLT的充电控制，而不影响控制导频线L1的电位(导频信号CPLT的电位)。具体而言，在连接器310连接到充电入口270的时候，开关SW3根据来自CPU 512的控制信号关断。当连接器310并非连接到充电入口270时，开关SW3根据来自CPU 512的控制信号开通。
电压产生电路506包含电源节点516、上拉电阻器R4-R6、二极管D3。当连接器310未连接到充电入口270时，电压产生电路506在控制导频线L1上产生由电源节点516的电压(例如12V)以及上拉电阻器R4-R6和连接到车辆电气地518的下拉电阻器R7决定的电压。
输入缓冲器508接收控制导频线L1的导频信号CPLT，并向CPU 512输出导频信号CPLT。输入缓冲器510接收来自连接到连接器310的限制开关312的信号线L4的电缆连接信号CNCT，并向CPU 514输出电缆连接信号CNCT。
信号线L4具有从ECU 170施加的电压。当连接器310连接到充电入口270时，限制开关312开通，故信号线L4的电位变得等于地电平。具体而言，电缆连接信号CNCT在连接器310连接到充电入口270时变为L(逻辑低)电平，在连接器310并非连接到充电入口270时变为H(逻辑高)电平。
CPU 514接收来自输入缓冲器510的电缆连接信号CNCT，并基于电缆连接信号CNCT判断连接器310和充电入口270之间的连接的存在/不存在。于是，CPU 514将判断结果输出到CPU 512。
CPU 512接收来自输入缓冲器508的导频信号CPLT，并从CPU 514接收关于连接器310与充电入口270之间连接的判断结果。于是，基于已经根据连接器310到充电入口270的连接开始振荡的导频信号CPLT，CPU512检测能从电源402供到插入式混合动力车的额定电流。
在额定电流被检测到且从电源402对蓄电装置151和152的充电准备完成后，CPU 512致动输出到开关SW1的控制信号，并开启图4所示的DFR 260。由于这一点，来自电源402的交流电力被给与转换器201与SMR251及252之间的电力线对，使得蓄电装置151和152的充电控制得到执行。
在实施例1中，照明装置被附着到充电连接器，以便支持插入式车辆的夜间充电。照明装置可以为发光二极管。照明装置的电源通过已有布线的使用来供给。
图8示出了此实施例的充电电缆单元1000的一般外观。
参照图8，充电电缆单元1000包含：插头320，用于连接到车辆外部电源；CCID 330；充电电缆CC；充电连接器310A。充电连接器310A具有连接到车辆的连接部分713。充电连接器310A具有照明装置，以便在与连接部分713被连接的方向相同的方向产生采光。
充电连接器310A连接到充电电缆CC的一端。插头320——其作为用于连接到电源的连接单元——连接到充电电缆CC的另一端。CCID 330为漏电断路器，在充电连接器310A和插头320之间被设置在充电电缆CC上。
充电连接器310A具有锁定按钮712。锁定机构(未示出)被设置，使得一旦充电连接器310A连接到车辆，连接器310A不会分离，即使是在力以拉脱的方向作用的条件下。如果锁定按钮712被按下，变得可以将充电连接器310A从车辆分离。
当充电在夜间开始时，在连接部分713上或附近提供照明装置有助于将充电连接器连接到车联的操作。
图9显示出充电电缆单元1000的部分以及车辆侧ECU的连接部分。图9为图6所示构造的部分的简化图，显示出发光二极管元件700被设置为照明装置的位置。
参照图6和图9，将介绍将车辆外部电源连接到车辆以便对安装在车辆中的蓄电装置充电的充电电缆单元1000。充电电缆单元1000具有充电电缆CC，其包含：信号线LS，用于发送传送信息的控制信号；“HOT”线LH和“COLD”线LC，其为用于发送电力的电力线，且其在充电时连接车辆和电源402；充电连接器310A，其被连接到充电电缆CC的末端，并被构造为可连接到设置在车辆上的连接部分。充电连接器310A包含：电力端子TH和TC，电力从电力线LH和LC被供到该端子；信号端子T1，导频信号CPLT从信号线LS发送到该端子；负载，其可由来自信号线LS的信号CPLT驱动。
负载包含设置在连接器310A上并照亮设置在车辆上的连接部分的照明装置。照明装置包含发光二极管元件700。
也就是说，在实施例1中，在连接到外部电源以便对安装在能以电能行驶的车辆中的蓄电装置充电的电缆单元中，使用信号线LS和信号CPLT，以便给出和接收关于车辆与电缆单元之间的电源容量的信息。当信号CPLT的致动电位被施加到发光二极管时，发光二极管开启。信号CPLT为这样的信号：其结合插入式车辆的充电标准化，因此对于电缆单元来说是在本质上需要的。通过使用此信号开启发光二极管，存在这样的优点：消除对用于照明装置的专用布线或专用电源的需求。
因此，夜间照明仅仅通过增加发光二极管而实现。
在实施例1中，照明装置通过使用信号CPLT来开启。然而，在充电连接器被连接之后，电力消耗可通过关闭照明装置来降低。
图10显示出实施例2的充电电缆单元的部分以及车辆侧ECU的连接部分。图10为图6所示构造的部分的简化图，显示出发光二极管元件702、704和706作为照明装置701被设置的位置。
图10所示构造包含充电连接器310B，代替图9所示实施例1的电缆单元的构造中的充电连接器310A。其他部分基本上与实施例1相同，因此不再重复对其进行介绍。
充电连接器310B包含串联连接的发光二极管元件702、704、706以及开关710，开关710将连接到电阻器R1一端的信号线LS有选择地连接到用于连接到车辆的端子T1和串联连接发光二极管元件702、704、706群组中的一个。尽管发光二极管元件702、704、706的数量不限于三个，处于前向方向的发光二极管元件总电压被调节为例如大约7V到12V，从而在除图7的继电器开通状态以外的状态下开启。
因此，开关710选择端子T1和照明装置701中的一个以便将信号CPLT施加于其上。于是，照明装置保持开启，直到充电连接器310B连接到车辆。在充电连接器310B连接到车辆之后，信号CPLT经由开关710被传送到端子T1。因此，在不损害信号CPLT的功能的情况下，照明装置可仅在有必要时被开启。
图11用于介绍图10所示的照明装置的变型。在图11中，图10所示构造包含充电连接器310B2，而不是充电连接器310B。充电连接器310B2包含照明装置701B2，代替充电连接器310B的构造中的照明装置701。照明装置701B2为串联连接的发光二极管元件702、704、706以及串联连接到二极管元件的电阻器708的组合。尽管在图10中，电压由发光二极管的数量或其特性来调节，还可允许使用电阻器708来进行电压调节，代替发光二极管。电阻器708可以为例如可变电阻器。
在实施例2中，设置开关710，且可以仅在需要时开启照明装置。照明装置需要时是充电连接器310B尚未连接到车辆时。
注意，这里，充电连接器具有锁定按钮712，如上面参照图8所介绍的那样。如果锁定按钮712被适当使用，照明装置可在不增加例如按钮或类似物的操纵部分的情况下被操纵。
图12为一电路图，其示出了实施例2的变型中的充电电缆单元的构造。
参照图12，将介绍将车辆外部的电源连接到车辆以便对安装在车辆上的蓄电装置充电的充电电缆单元1000B。充电电缆单元1000B具有充电电缆CC，其包含：信号线LS，用于发送承载信息的控制信号；“HOT”线LH与“COLD”线LC，其为用于发送电力的电力线；接地线LG，其在充电时连接车辆和电源402；充电连接器310C，其被连接到充电电缆CC的末端，并被构造为可连接到设置在车辆中的连接部分。充电连接器310C包含：电力端子TH和TC，电力从电力线LH和LC供到该端子，信号端子T1，导频信号CPLT从信号线LS被传送到该端子；负载，其可由来自信号线LS的信号CPLT驱动。
负载包含照明装置，其被设置在连接器310C上，并照亮设置在车辆中的连接部分。照明装置701包含发光二极管元件702、704、706。
也就是说，在实施例2的此变型中，在连接到外部电源以便对安装在能够用电能行驶的车辆上的蓄电装置充电的电缆单元中，使用信号线LS和信号CPLT，以便给出和接收关于车辆与电缆单元之间的电源容量的信息。当信号CPLT的致动电位被施加到发光二极管时，发光二极管开启。信号CPLT为这样的信号：其结合插入式车辆的充电被标准化，因此对于电缆单元来说是在实质上需要的。通过使用此信号开启发光二极管，存在这样的优点：消除对用于照明装置的专用布线或专用电源的需求。
在实施例2的这一变型中，充电连接器310C还具有：锁定按钮712，其将充电连接器锁定到设置在车辆上的连接部分；开关710A，其根据锁定按钮712的操纵来连接信号线LS和作为负载的照明装置701。
锁定按钮712能够被操纵为锁定状态和释放状态。如果锁定按钮712被按下，锁定按钮的状态进入释放状态，故充电连接器310C可从车辆分离。如果锁定按钮712未被按下，锁定按钮的状态变为锁定状态，其中，充电连接器310C——如果连接到车辆的话——被锁定，以便不使其分离。当开关710A处于释放状态时，开关710A将信号线LS连接到作为负载的照明装置701，当开关710A处于锁定状态时，将照明装置701从信号线LS电气分离。
开关714以与开关710A互补的方式运行。具体而言，在锁定按钮712释放时，开关714连接接地导体LG和端子T4，并在锁定按钮712被按下时将接地导体LG和端子T4彼此断开。
CCID 330为断路器，其包含：振荡器602，用作产生导频信号CPLT的信号发生电路；电阻元件R1，连接在振荡器602的输出侧和信号线LS之间。
顺便提及，插头320和CCID 330的其他部分已经参照图6详细介绍，且不再重复对其进行介绍。
因此，信号CPLT和照明装置701通过在连接器被连接前按下锁定按钮712来连接。除此之外，被用作照明装置701的串联连接的发光二极管的两个相反末端之间的电压被调节为7到12V的范围，以便避免虚假判断为CCID侧连接到车辆。例如，大约3到5个发光二极管的串联连接是优选的。顺便提及，电压也可由电阻调节。此构造使得可以在夜间开启照明装置，因此改进操作性。除此之外，由于照明装置不在充电时开启，电力消耗可减少。另外，由于锁定按钮也可用作用于操纵开关的操纵部分，增加部件部分可在数量上减少。
在本发明的实施例3中，指示充电正在进行的显示部分被设置为设置在连接器中的负载。例如，显示部分可为用发光二极管或类似物制成的指示器。
图13显示出实施例3中的充电电缆单元的部分以及车辆侧ECU的连接部分。图13为图6所示构造的部分的简化图，显示出发光二极管元件731和732作为显示部分730被提供的位置。
参照图13，充电连接器310D包含：电力端子TH，来自电力线LH和LC的电力被供到该端子；信号端子T1，导频信号CPLT从信号线LS被传送到该端子；负载，其可由来自信号线LS的信号CPLT驱动。
充电连接器310D还包含开关726，其根据流经电力线LH的充电电流的存在/不存在来连接信号线LS和负载。
负载包括显示部分730，其被设置在充电连接器310D上，并指示蓄电装置的充电正在执行。显示部分730由开关726切换显示状态。
显示部分730包含发光二极管731、732，其在充电电流流经电力线LH时被开关726连接到信号线LS。
开关726为继电器，其在获得来自变压器724的运行电流时运行。在变压器724中，当交流流经电力线LH时，交流经过原方线圈的流动在副方线圈侧产生电压。整流器729将来自变压器724副方线圈的交流转换为直流，由此驱动开关726。开关726为例如继电器，开关726的运行线圈经由整流器729串联连接到变压器724的副方线圈和电阻728。
在连接器310D被连接后，图4所示CCID 300的继电器332和继电器260变为导通，当交流电流开始流动时，通过将此时刻用作触发，信号线LS、发光二极管731与732被开关726连接。开关726的驱动电源为变压器724，其被给与流经电力线LH的交流电流。显示部分的发光二极管的两个相反末端之间的电压可被设置为大约6V(两到三个发光二极管)，从而有害地影响到信号CPLT。
在实施例4中，充电连接器既有照明装置也具有显示部分。
图14为一电路图，其示出了实施例4中的充电连接器310E的构造。参照图14，具有与图13所示充电连接器310D基本相同的构造的充电连接器310E包含开关740而不是开关722，还包含串联连接到发光二极管731和732的发光二极管742。
充电连接器310E被构造为可连接到设置在车辆上的连接部分。负载包含：照明装置741，其照亮连接部分；显示部分730，其显示充电执行状态。充电连接器310E还具有：第一开关，其连接信号线LS和照明装置741；第二开关726，其连接信号线LS和显示部分730。
尽管图14未显示，在充电连接器310E中，变压器724和电阻器728经由整流器729串联连接到开关726的驱动线圈，如同在图13所示的构造中那样。
充电连接器310E还包含锁定按钮712，其将充电连接器锁定到车辆的连接部分。第一开关740根据锁定按钮712的操纵连接信号线LS和照明装置741。第二开关726在充电电流流经电力线LH时连接信号线LS和显示部分731。
负载包含多个发光二极管742、731、732，其用作照明装置741和显示部分731。第一开关740连接到所述多个发光二极管，使得电流流经所述多个发光二极管中的第一组发光二极管(742、731、732)。第二开关726连接到所述多个发光二极管，使得电流流过所述多个发光二极管中的第二组发光二极管(731、732)。第一组和第二组共用至少一个发光二极管(731、732)。
所述多个发光二极管742、731、732串联连接。第一开关740将串联连接的发光二极管742、731、732的一端电气连接到信号线LS。第二开关726将串联连接的发光二极管742、731、732的中间分接点(二极管742和731之间的连接节点)电气连接到信号线LS。
因此，由于显示部分730使用照明装置741的发光二极管中的一个以上的发光二极管，可使所使用的发光二极管的数量比实施例2和实施例3的组合直接应用到充电连接器的情况下少。
顺便提及，尽管在各个前述实施例中，断路器CCID被设置在充电电缆CC的中间部分，断路器CCID的位置不需要为充电电缆CC的中间部分。断路器CCID也可与连接到车辆的充电连接器一体化，或者，断路器CCID也可与连接到外部电源的连接器一体化。
将会明了，这里公开的实施例在任何方面仅仅是说明性的，不是限制性的。本发明的范围不由实施例的前述介绍显示，而是由所附权利要求示出，并包括权利要求等价内容的范围和含义中的所有修改。

Claims (15)

1.一种充电连接器，其连接车辆和设置在所述车辆外部的电源，以便对装在所述车辆中的蓄电装置充电，其特征在于：
所述车辆和所述电源在充电时通过充电电缆连接，所述充电电缆包含用于发送承载信息的控制信号的信号线以及用于发送电力的电力线；且
所述充电连接器包含电力端子、信号端子和负载，电力从所述电力线被供到所述电力端子，所述控制信号从所述信号线被传送到所述信号端子，所述负载能够由来自所述信号线的所述控制信号驱动。
2.根据权利要求1的充电连接器，其进一步包含：
锁定按钮，其将所述充电连接器锁定到设置在所述车辆中的连接部分；以及
开关，其根据所述锁定按钮的操作来连接所述信号线和所述负载。
3.根据权利要求2的充电连接器，其中：
所述锁定按钮能够被操作到锁定状态以及释放状态；且
在处于所述释放状态时，所述开关连接所述信号线和所述负载，在处于所述锁定状态时，所述开关将所述负载从所述信号线电气分离。
4.根据权利要求2或3的充电连接器，其中，所述负载包含照明设备，所述照明设备被设置在所述连接器中并照亮设置在所述车辆中的所述连接部分。
5.根据权利要求4的充电连接器，其中，所述照明设备包含发光二极管。
6.根据权利要求1的充电连接器，其还包含开关，该开关根据在所述电力线中流动的交流电流的有/无来连接所述信号线和所述负载。
7.根据权利要求6的充电连接器，其中：
所述负载包含显示部分，所述显示部分被设置在所述充电连接器中，并指示所述蓄电装置的充电正在执行；且
所述显示部分由所述开关切换显示状态。
8.根据权利要求7的充电连接器，其中，所述显示部分包含当交流电流在所述电力线中流动时由所述开关连接到所述信号线的发光二极管。
9.根据权利要求1的充电连接器，其中：
所述充电连接器被构建为可连接到设置在所述车辆中的所述连接部分；
所述负载包含照亮所述连接部分的照明设备以及显示充电执行状态的显示部分；且
所述充电连接器还包含连接所述信号线和所述照明设备的第一开关以及连接所述信号线和所述显示部分的第二开关。
10.根据权利要求9的充电连接器，其中：
所述充电连接器还包含将所述充电连接器锁定到所述连接部分的锁定按钮；
所述第一开关根据所述锁定按钮的操作来连接所述信号线和所述照明设备；且
所述第二开关在交流电流正在所述电力线中流动时连接所述信号线和所述显示部分。
11.根据权利要求10的充电连接器，其中：
所述负载包含用作所述照明设备和所述显示部分的多个发光二极管；
所述第一开关被连接到所述多个发光二极管，以便使电流在所述多个发光二极管中的至少一个发光二极管的第一组中流动；
所述第二开关被连接到所述多个发光二极管，以便使电流在所述多个发光二极管中的至少一个发光二极管的第二组中流动；且
所述第一组和所述第二组共用至少一个发光二极管。
12.根据权利要求11的充电连接器，其中：
所述多个发光二极管串联连接；
所述第一开关将串联连接的所述多个发光二极管的末端电气连接到所述信号线；且
所述第二开关将串联连接的所述多个发光二极管的中间分接头连接到所述信号线。
13.根据权利要求1-12中任意一项的充电连接器，其中：
所述充电连接器被连接到所述充电电缆的末端；
用于连接到电源的连接单元被连接到所述充电电缆的另一末端；且
断路器在所述充电连接器和所述连接单元之间被设置在所述充电电缆中。
14.根据权利要求13的充电连接器，其中，所述断路器包含产生所述控制信号的信号发生电路以及连接在所述信号线和所述信号发生电路的输出之间的电阻元件。
15.一种充电电缆单元，其连接车辆和设置在所述车辆外部的电源，以便对装在所述车辆中的蓄电装置充电，该充电电缆单元包含：
充电电缆，其包含信号线和电力线，并被设置用于在对所述蓄电装置充电时连接所述车辆和所述电源，所述信号线用于发送承载信息的控制信号，所述电力线用于发送电力；以及
充电连接器，其被连接到所述充电电缆的末端，且被构造为可连接到设置在所述车辆中的连接部分，其中，
所述充电连接器包含电力端子、信号端子和负载，电力从所述电力线被供到所述电力端子，所述控制信号从所述信号线被传送到所述信号端子，所述负载能够由来自所述信号线的信号驱动。
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