CN102282036A - 车辆、通信系统和通信装置 - Google Patents

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Abstract

通信装置包括第一电阻电路(RB)，该第一电阻电路(RB)连接在信号产生部(602)的输出和第一端子(TS1)之间，具有与对车辆要求的要求工作模式对应的电阻值。车辆(10)具备：连接在提供基准电位的接地节点(512)和第二端子(TS2)之间的第二电阻电路(RA)；以及决定车辆的工作模式的车辆控制部(508)。车辆控制部(508)经由设置于连接第二端子(TS2)和第二电阻电路(RA)的路径上的第一信号取出节点(N1)来检测信号(CPLT)的信号电位，将车辆(10)的工作模式设定为与第一电阻电路(RB)的电阻值对应的要求工作模式。

Description

车辆、通信系统和通信装置
技术领域
本发明涉及车辆、通信系统和通信装置，尤其涉及与通信装置通信的车辆、具备车辆和通信装置的通信系统、以及与车辆进行通信的通信装置。
背景技术
近年来，电动汽车、混合动力汽车等有益于环境的汽车受到瞩目。在混合动力汽车上也和电动汽车同样地搭载有电机和/或驱动电机的高电压电池。
作为公开了从外部电源向搭载于车辆的电池充电的现有技术文献，已知有日本特开2009-77535号公报(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2009-77535号公报
专利文献2：日本特开2006-345621号公报
发明内容
发明要解决的课题
在日本特开2009-77535号公报中记载了：在车辆充电时，通过从在设置于充电电缆的CCID(Charging Circuit Interrupt Device：充电电路中断装置)中内置的振荡器输出的控制导频信号来传递与充电有关的信息。研究了在这样对车辆充电时在车辆与外部装置之间进行通信的情况。
为了使用如自然能源进行的发电(太阳能电池、风力发电等)那样难以稳定持续地获得输出的发电装置，作为预先储存电力的一种装置，也正在研究活用搭载于车辆的电池。在这样的情况下，也考虑对车辆的电池充好电，根据需要从车辆的电池获得各家庭的消耗电力。
然而，关于从车辆的电池向各家庭的电气负载和/或电力系统放电时的通信几乎没有研究。如果也考虑这样的用途，则除了向车辆充电的情况以外，还需要能够进行在从车辆放电时的通信。
本发明的目的在于提供除了从外部设施向车辆(例如充电那样的)施加作用的情况以外，还(例如像从车辆放电那样)能够进行在车辆对外部设施作用时的通信的车辆、通信系统和通信装置。
用于解决课题的手段
概括而言，本发明是与通信装置进行通信的车辆。通信装置包括：信号产生部，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路，其连接在信号产生部的输出和第一端子之间，具有与对车辆要求的要求工作模式对应的电阻值。车辆具备：第二端子，其与第一端子连接；第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点和第二端子之间；以及确定车辆的工作模式的车辆控制部。车辆控制部经由设置于连接第二端子和第二电阻电路的路径上的第一信号取出节点来检测信号的信号电位，将车辆的工作模式设定为与第一电阻电路的电阻值对应的要求工作模式。
优选的是，第二电阻电路构成为能够根据从车辆控制部提供的控制信号来改变电阻值。车辆控制部，在完成将车辆的工作模式设定为要求工作模式后，将第二电阻电路的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
优选的是，车辆作为工作模式具有从外部接受电力的第一模式和对外部供给电力的第二模式。
更优选的是，第二电阻电路构成为能够根据从车辆控制部提供的控制信号来改变电阻值。车辆控制部，在完成将车辆的工作模式设定为第一模式、第二模式中的任一模式后，将第二电阻电路的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
更优选的是，信号产生部输出的信号由第一电阻电路和第二电阻电路分压为正侧振幅和负侧振幅。车辆控制部，在以正侧振幅的分压值指定了第一模式、第二模式中的任一模式后，然后以正侧振幅进行与第一模式有关的控制或以负侧振幅进行与第二模式有关的控制。
更优选的是，车辆还具备整流电路，该整流电路用于相对于基准电位在正侧和负侧改变第一电阻电路的电阻值，使得正侧振幅的分压值和负侧振幅的分压值不同。
更优选的是，包含通信装置的设施包括能够与商用电网连接和从商用电网断离的系统互连(system interconnection)继电器。车辆作为第二模式具有与商用电网互连而进行发电的互连发电模式和在从商用电网断离的状态下进行发电的自立发电模式。
根据另一种方式，本发明是一种通信系统，具备车辆和与车辆进行通信的通信装置。通信装置包括：信号产生部，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路，其连接在信号产生部的输出和第一端子之间，具有与对车辆要求的要求工作模式对应的电阻值。车辆具备：第二端子，其与第一端子连接；第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点和第二端子之间；以及确定车辆的工作模式的车辆控制部。车辆控制部经由设置于连接第二端子和第二电阻电路的路径上的第一信号取出节点来检测信号的信号电位，将车辆的工作模式设定为与第一电阻电路的电阻值对应的要求工作模式。
优选的是，第二电阻电路构成为能够根据从车辆控制部提供的控制信号来改变电阻值。车辆控制部，在完成将车辆的工作模式设定为要求工作模式后，将第二电阻电路的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
优选的是，车辆作为工作模式具有从外部接受电力的受电模式和对外部供给电力的供电模式。
更优选的是，第二电阻电路构成为能够根据从车辆控制部提供的控制信号来改变电阻值。车辆控制部，在完成将车辆的工作模式设定为第一模式、第二模式中的任一模式后，将第二电阻电路的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
更优选的是，信号产生部输出的信号由第一电阻电路和第二电阻电路分压为正侧振幅和负侧振幅。车辆控制部，在以正侧振幅的分压值指定了第一模式、第二模式中的任一模式后，然后以正侧振幅进行与第一模式有关的控制或以负侧振幅进行与第二模式有关的控制。
更优选的是，包含通信装置的设施包括能够与商用电网连接和从商用电网断离的系统互连继电器。车辆作为供电模式具有与商用电网互连而进行发电的互连发电模式和在从商用电网断离的状态下进行发电的自立发电模式。
更优选的是，通信装置还包括控制部，该控制部按照对车辆要求的工作模式为受电模式、互连发电模式、自立发电模式中的哪一模式，将第一电阻电路的电阻值切换为与工作模式对应的值。
根据另一种方式，本发明为与车辆进行通信的通信装置，包括：信号产生部，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；第一电阻电路，其连接在信号产生部的输出和第一端子之间，其电阻值根据第一输入信号而变化；以及控制部，其将第一输入信号提供给第一电阻电路。车辆具备：第二端子，其与第一端子连接；第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点和第二端子之间；以及确定车辆的工作模式的车辆控制部。车辆控制部经由设置于连接第二端子和第二电阻电路的路径上的第一信号取出节点来检测信号的信号电位，将车辆的工作模式设定为与第一电阻电路的电阻值对应的要求工作模式，然后改变第二电阻电路的电阻值。控制部检测出第二电阻电路的电阻值发生了改变，开始进行与所要求的工作模式对应的工作。
发明的效果
根据本发明，除了在从外部设施向车辆作用(充电等)时，还在从车辆向外部设施作用(放电等)时，能够进行通信装置与车辆之间的通信。
附图说明
图1是用于说明本实施方式的通信系统的整体结构的图。
图2是构成本实施方式的通信系统的车辆10的更具体例子的概略图。
图3是用于更详细说明关于图2所示的车辆与CCID的通信的硬件的图。
图4是用于对在图3的结构中执行通信的控制进行说明的流程图。
图5是表示电阻电路的更详细结构的图。
图6是用于说明图5的电路的变形例的图。
图7是用于说明使用了图5所示的结构的控制的一例的流程图。
图8是表示执行充电工作时信号CPLT的变化的图。
图9是用于说明发电工作时信号CPLT的变化的波形图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对于相同或相当部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
图1是用于说明本实施方式的通信系统的整体结构的图。
参照图1，通信系统包括车辆10和被连接设施20。车辆10例如是如混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等那样使用电力来行驶的汽车。车辆10被构成为能够通过充电从外部的被连接设施20获取电力、或者进行放电或发电而向被连接设施20供给电力。
被连接设施20包括：太阳能电池24、用于控制太阳能电池24的功率调节器26、家庭用电气负荷(照明、空调、与插座连接的设备等)28、连接于外部电源402(商用电力系统)的系统互连(system interconnection)继电器22、以及家庭用控制器30。家庭用控制器30控制系统互连继电器22、功率调节器26以及家庭用电气负荷28。此外，家庭用控制器30还作为与车辆10进行通信的通信装置发挥功能。
关于被连接设施20，在此示出一般家庭的例子，但也可以是充电站、停车场等。
车辆10包括：电机等车辆电气负载180、向车辆电气负载180供给电力的蓄电装置150、用于向蓄电装置150充电以来自外部电源402(商业电力系统)和/或太阳能电池24的电力的电力变换器160、以及车辆的控制装置170。电力变换器160还用于将积蓄在蓄电装置150的电能放电到电力系统。车辆的控制装置170不仅进行车辆电气负载180的控制，还进行电力变换器160的控制。控制装置170能够在与家庭用控制器30之间进行双向通信。
车辆10若为混合动力汽车则还包括发动机和发电机，若是燃料电池汽车则还包括燃料电池。在具有这些发电功能的车辆的情况下，如果持续补给燃料则能够长时间连续地对外部供给电力。
如果能够这样向外部供给电力的车辆增加，则可带来将其用作发电所的辅助的可能性。汽车特别是上下班用汽车大部分的时间都停在停车场和/或家庭中。将该停车中的汽车与电力系统相连，在该场所交换车辆能够允许范围的电力，也能够对电力系统期待相当好的效果。这样从汽车向电网交换电力被称为V2G(Vehicle To Grid：车辆到电网)。插电式混合动力汽、电动汽车具有从电力系统向车载蓄电装置充电的功能，所以如果对其追加由双向通信进行的控制和/或放电的功能而使得能够从车辆向电力系统输出电力，则能够实现V2G。
图2是构成本实施方式的通信系统的车辆10的更具体例子的概略图。
参照图2，车辆10具备：积蓄用于产生车辆驱动的电力的蓄电装置150；驱动力产生用的电动发电机(以下也称为“MG(Motor Generator)”)120；使用积蓄在蓄电装置中的电力来驱动控制电动发电机120的电机驱动装置(车辆电气负载180)；传递由电动发电机120产生的驱动力的车轮130；以及控制车辆10的整体工作的控制装置(以下称为ECU“ElectronicControl Unit：电子控制单元”)170。
此外，车辆10为了从外部电源进行充电，具备：设置于车辆10的车身的车辆插口(inlet)270、继电器190、用于通过外部电源对蓄电装置150充电或从蓄电装置150向外部供给电力的电力变换器160。电力变换器160经由继电器190通过电力线ACL1，ACL2与车辆插口270连接。电力变换器160还与蓄电装置150连接。在电力线ACL1和ACL2之间设置有电压传感器182。由电压传感器182检测的电压(来自外部电源的电压)的检测结果向ECU170输入。此外，从充电电缆300侧输出的电缆连接信号PISW和导频信号CPLT经由车辆插口270输入到ECU170。
蓄电装置150是构成为能够充放电的电力储存部件。蓄电装置150例如包括锂离子电池或镍氢电池等二次电池或双电层电容器等蓄电元件。此外，蓄电装置150还包括检测连接于蓄电装置150的电力线间的电压的电压传感器(未图示)和检测流向正极侧或负极侧的电力线的电流的电流传感器(未图示)，由该传感器检测出的电压、电流信号输入到ECU170。
充电用的电力变换器160由ECU170控制。电力变换器160将通过充电电缆300经由车辆插口270、电力线ACL1，ACL2以及继电器190传输来的来自外部电源402的交流电力变换为用于对蓄电装置150充电的直流电力。也可以构成为通过来自外部电源402的供电电力对蓄电装置150直接充电，此时省略电力变换器160的配置。
电机驱动装置(车辆电气负载180)由ECU170控制。电机驱动装置(车辆电气负载180)将蓄电装置150的积蓄电力变换为用于驱动控制电动发电机120的电力。代表性的是电动发电机120由永磁体型三相同步电动机构成，电机驱动装置(车辆电气负载180)由三相变换器(inverter)构成。电动发电机120的输出转矩经由未图示的动力分配机构和/或减速器等传递到车轮130而使车辆10行驶。
电动发电机120在车辆10的再生制动工作时能够通过车轮130的旋转力进行发电。而且，该发电电力能够使用电机驱动装置(车辆电气负载180)用作蓄电装置150的充电电力。
此外，除了电动发电机120之外，在搭载有发动机(未图示)的混合动力汽车中，通过使该发动机和电动发电机120协调工作，产生需要的车辆驱动力。此时，还能够使用发动机旋转产生的发电电力对蓄电装置150充电。
充电电缆300具备：车辆侧的充电连接器310、外部电源侧的插头320、充电电路切断装置(下面也称为CCID(Charging Circuit Interrupt Device：充电电路中断装置))330、连接各设备并输入输出电力和控制信号的电线部340。电线部340包括：连接插头320和CCID330之间的电线部340a和连接充电连接器310和CCID330之间的电线部340b。
充电电缆300通过充电电缆300的外部电源侧的插头320与外部电源402(例如系统电网)的电源插座400连接。此外，设置于车辆10的车身的车辆插口270和充电电缆300的车辆侧的充电连接器310连接，从外部电源402向车辆10进行充电。
也可以在外部电源402和车辆用的电源插座400之间设置系统互连继电器22。
在充电连接器310的内部设置有检测充电连接器310的连接的限位开关(limit switch)312，通过连接车辆插口270和充电连接器310，限位开关312闭合。限位开关312将一方与在车辆侧和外部电源侧接地的充电电缆300内的控制线连接，将另一方经由充电连接器310与车辆侧的ECU170连接。而且，由于限位开关312闭合，电缆连接信号PISW输入到ECU170。
CCID330包括CCID继电器332和控制导频电路334。CCID继电器332设置于充电电缆内的电力线对。CCID继电器332通过控制导频电路334进行接通/断开控制。而且，CCID继电器332断开时，在充电电缆内切断电路。另一方面，若CCID继电器332接通则能够从外部电源402向车辆10供给电力。
控制导频电路334经由充电连接器310和车辆插口270向车辆的ECU170输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于从控制导频电路334向车辆的ECU170通知充电电缆的额定电流的信号。此外，导频信号CPLT也可以用作用于根据由ECU170操作的导频信号CPLT的电位从ECU170对CCID继电器332进行远程操作的信号。而且，控制导频电路334根据导频信号CPLT的电位变化对CCID继电器332进行接通/断开控制。即，导频信号CPLT在ECU170和CCID330之间授受。
此外，在本实施方式中，如后面在图5之后详细描述的那样，还将该导频信号CPLT用于从车辆向被连接设施供给电力时的通信。
图3是用于更详细说明关于图2所示的车辆和CCID的通信的硬件的图。
参照图3，车辆插口270包括：分别连接于电力线ACL1，ACL2的端子TP2，TPG2、连接于控制导频信号线L1的端子TS2、连接于接地线L2的端子TG2、以及连接于信号线L3的端子TC2。
充电电缆的充电连接器310包括用于分别连接于端子TP2，TPG2，TS2，TG2，TC2的端子TP1，TPG1，TS1，TG1，TC1。
CCID330除了CCID继电器332和控制导频电路334以外，还包括电磁线圈606、漏电检测器608、CCID控制部610、电压传感器650、电流传感器660。此外，控制导频电路334包括：振荡电路602、电阻电路RB、电压传感器604。
端子TS2连接于CCID330的节点N2。电压传感器604检测节点N2的电压。电阻电路RB构成为使电阻值根据信号SB可变。在振荡电路602和节点N2之间设置有电阻电路RB。
CCID控制部610包括都未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、存储装置、输入输出缓冲器、显示器。CCID控制部610进行各传感器和控制导频电路334的信号的输入输出，并且进行充电电缆300的充电工作的控制以及管理。
CCID控制部610还作为与车辆的控制装置170进行通信的通信装置发挥作用。
振荡电路602在由电压传感器604检测出的导频信号CPLT的电位在规定的电位V1(例如12V)附近时输出非振荡信号，在导频信号CPLT的电位低于V1时，输出以规定的频率(例如1kHz)和占空周期振荡的信号。
导频信号CPLT的电位如后所述可以从车辆侧ECU170进行操作。此外，占空周期根据能够从外部电源402经由充电电缆向车辆供给的额定电流而设定。
另一方面，在车辆侧，ECU170包括电阻电路RA、电压传感器504、输入缓冲器506、CPU508。电阻电路RA连接在控制导频信号线L1和接地线L2之间。电阻电路502构成为能够根据来自CPU508的控制信号SA改变电阻值。电阻电路RA是用于从车辆侧操作导频信号CPLT的电位的电压电平的电路。电压传感器504检测控制导频信号线L1上的节点N1的电压，将检测出的结果输出到CPU508。也可以代替电压传感器504使用内置于CPU的A/D转换器。接地线L2连接于ECU170的接地节点512。
漏电检测器608设置于CCID330内部的充电电缆的电力线对，检测有无漏电。具体而言，漏电检测器608检测在电力线对上在相互相反方向上流动的电流的平衡状态，当该平衡状态打破时检测出发生漏电。虽然未特别图示，但当由漏电检测器608检测出漏电时，切断向电磁线圈606的供电，断开CCID继电器332。
电压传感器650检测充电电缆300的外部电源侧的插头320插入电源插座400并连接于外部电源402的情况，并将其通知到CCID控制部610。此外，电流传感器660通过检测在电力线中流动的充电电流，实际上检测从外部电源402开始对车辆10充电，并将其通知到CCID控制部610。
电压传感器504接收控制导频信号线L1的导频信号CPLT，检测所接收到的导频信号CPLT的电压并向CPU508输出。输入缓冲器506从连接于充电连接器310的限位开关312的信号线L3接收电缆连接信号PISW，将所接收到的电缆连接信号PISW向CPU508输出。从ECU170对信号线L3施加电压，若充电连接器310连接于车辆插口270，则通过接通限位开关312，信号线L3的电位成为接地电平。即，电缆连接信号PISW是在充电连接器310连接于车辆插口270时成为L(逻辑低)电平、非连接时成为H(逻辑高)电平的信号。
CPU508根据电缆连接信号PISW和导频信号CPLT来判定外部电源402和车辆10的连接。具体而言，CPU508根据从输入缓冲器506接收的电缆连接信号PISW来检测车辆插口270和充电连接器310的连接，根据从电压传感器504接收的导频信号CPLT的电压检测的有无来检测插头320和电源插座400的连接。
若CPU508根据电缆连接信号PISW检测到车辆插口270和充电连接器310的连接，则改变控制信号SA。由此，导频信号CPLT的电位从V1下降，由此导频信号CPLT振荡。然后，CPU508根据导频信号CPLT的占空周期来检测能够从外部电源402向车辆10供给的额定电流。
图4是用于对在图3的结构中执行通信的控制进行说明的流程图。在图4中左侧记载了在充电装置或负载装置中执行的控制的流程图，右侧记载了在车辆中执行的控制的流程图。
参照图3、图4，首先当车辆和充电装置或负载装置用电力电缆连接了时，在步骤S1中开始充电装置或负载装置的控制，在步骤S10中开始车辆的控制。
接着在步骤S2中，与工作模式对应地在充电装置或负载装置中设定电阻电路RB的电阻值。例如在被连接装置为充电站、家庭充电用插座而对车辆进行充电时，工作模式为“充电模式”。此外，在被连接装置为家庭、事业场所等而从车辆接受电力供给时，工作模式为“发电模式”，根据与电力系统互连还是单独运行而将其区分为“互连发电模式”和“自立发电模式”。
在车辆侧在步骤S11中，电阻电路RA的电阻值设定为初始值。然后，步骤S12中进行电阻电路RB的电阻值的读取。该读取通过电压传感器504读取由电阻电路RA和电阻电路RB对振荡电路602的信号的预定电位进行分压后的值来进行。若将振荡电路602的信号的预定电位和电阻电路RA的初始值设定为预先确定的值，则CPU508能够识别电阻电路RB被设定为怎样的电阻值。
然后在步骤S13中，判断是否满足了分压电位的检测条件。例如，预先决定在电缆连接后的预定时间内充电装置或负载装置完成步骤S2，在经过该预定时间且稳定地检测到分压电位时设为满足了分压电位的检测条件即可。
在步骤S13中未满足检测条件时，再次执行步骤S12的处理。此外，在步骤S13中满足了检测条件时，处理进入步骤S14。
在步骤S14中进行识别连接装置的工作模式的处理。具体而言，根据要求了所连接的装置是向车辆充电还是从车辆接受电力供给，电阻电路RB设定为不同的值。于是，在CPU508中准备好电阻电路RB的电阻值(或与之对应的分压电位)与工作模式的对应表，通过将电阻值或分压电位与之对照，识别工作模式。
在步骤S15中，在车辆中进行与工作模式对应的发电或充电工作的准备。然后，在准备完成后在步骤S16中，与工作模式对应地设定电阻电路RA的电阻值。
与此相对，在充电装置或负载装置中，在步骤S3中进行电阻电路RA的电阻值的读取。该读取通过由电压传感器604读取由电阻电路RA和电阻电路RB对振荡电路602的信号的预定电位进行分压后的值来进行。将振荡电路602的信号的预定电位设定为预先确定的值，如果知道在步骤S2中确定的电阻电路RA的电阻值，则CPU508能够识别电阻电路RB被设定为怎样的电阻值。
然后，通过使该电阻值变化，在充电装置或负载装置中识别出在车辆上已完成与工作模式对应的准备。
也可以不计算电阻值本身，而通过检测对应的分压电位的变化来识别准备完成。
然后在步骤S4中，判断是否满足了分压电位的检测条件。例如，预先决定为从完成步骤S2后预定时间内车辆完成步骤S12～S16，在经过该预定时间且稳定地检测出分压电位时设为满足了分压电位的检测条件即可。
在步骤S4中未满足检测条件时，再次执行步骤S3的处理。此外，在步骤S4中满足了检测条件时，处理进入步骤S5，开始送电或受电。此外在车辆上在步骤S17中开始充电或发电。
虽然在步骤S15、S17中记为了发电，但在电动汽车的情况下是从蓄电装置的放电。
图5是示出了电阻电路更详细结构的图。
参照图5，电阻电路RB包括：连接在振荡电路602的输出和节点N2之间的电阻R1；选择性地连接在振荡电路602的输出和节点N2之间的电阻R2，R3；以及开关SW1，SW2。
开关SW1与电阻R2串联连接。而且，串联连接的开关SW1和电阻R2与电阻R1并联连接。开关SW2与电阻R3串联连接。而且，串联连接的开关SW2和电阻R3与电阻R1并联连接。开关SW1，SW2根据控制信号SB进行接通/断开的切换。
在图5中示出了电阻电路RB的结构的一例，但电阻电路RB只要是能够根据控制信号SB改变电阻值即可，可以考虑其他各种结构。例如，可以在电阻R1上也设置开关，完全地切换电阻。
电阻电路RA包括：连接在节点N1A和接地节点512之间的电阻R4；相对于R4并联连接的、串联连接的开关SW3和电阻R5。电阻电路RA还包括连接在节点N1B和接地节点512之间的电阻R6。开关SW3根据控制信号SA进行接通/断开的切换。
在图5中，在电阻电路RA和端子TS2之间设置有整流电路D。整流电路D包括：连接在端子TS2和节点N1A之间，顺向设定为从端子TS2朝向节点N1A的方向的二极管D1；以及串联连接在节点N1B和端子TS2之间的开关SW4和二极管D2。二极管D2的顺向设定为从节点N1B朝向端子TS2的方向。开关SW4根据控制信号SC而接通/断开。但是，在没有必要按信号CPLT的负电压和正电压设定为不同的分压比时可以不设置整流电路D而直接连接节点N1A和节点N2。
电压传感器504C、504G是与图3的电压传感器504对应的传感器。为了检测节点N1A的电位而设置了电压传感器504C。电压传感器504C向CPU508输出表示检测出的电位的信号CPLT(+)。为了检测节点N1B的电位而设置电压传感器504G。电压传感器504G向CPU508输出表示检测出的电位的信号CPLT(-)。
作为电阻值的一例，可以采用R1＝5.4kΩ、R2＝2.7kΩ、R3＝2.2kΩ、R4＝2.74kΩ、R5＝1.3kΩ、R6＝1.8kΩ。
在该例子中，电阻电路RB在开关SW1、SW2都为断开状态时示出5.4kΩ的电阻值。电阻电路RB在开关SW1为接通状态、SW2为断开状态时示出1.8kΩ的电阻值。电阻电路RB在开关SW1、SW2都为接通状态时示出约1kΩ的电阻值。
此外，在振荡电路602输出负电压的情况下当开关SW4闭合时电流流过的电阻为电阻R6，所以电阻电路RA的电阻值为1.8kΩ的固定值。在振荡电路602输出正电压的情况下电流流过的电阻为电阻R4、R5，所以电阻电路RA根据开关SW3的状态而具有两个电阻值。即，电阻电路RA的电阻值在开关SW3是断开状态时为2.74kΩ、在开关SW3是接通状态时为0.88kΩ。
若对其考虑二极管D1的顺向电压(假设为0.7V)，则通过改变电阻电路RA、RB的电阻值，节点N2在振荡电路602的正侧电压为12V时可能取得4.5V、6.0V、7.5V、9.0V的值。
该值包含了电动车辆的充电系统中的关于车辆插口以及连接器的标准规格(SAE电动汽车传导式充电耦合器(SAE Electric Vehicle ConductiveCharge Coupler))中需要的电压9.0V、6.0V。而且，可以输出该规格中未使用的电压范围7.0V～8.0V以及4.0V～5.0V范围的大致中心的电压。因此，在从车辆向外部供给电力时的通信能够使用这些未使用电压范围。除此之外，可以改变电阻电路的电阻值使得能够输出未使用范围0V～2V、10.0～11.0V。
图6是用于说明图5的电路的变形例的图。
参照图6，在变形例中代替图5的整流电路D而使用选择电路DA。选择电路DA包括晶体管TR1来代替图5的二极管D1，包括晶体管TR2来代替图5的二极管D2和开关SW4。
也可以构成为图5的二极管D1维持原样，使用晶体管TR2来代替图5的二极管D2和开关SW4。此外，也可以构成为图5的二极管D2和开关SW4维持原样，使用晶体管TR1来代替图5的二极管D1。
图7是用于说明使用了图5所示的结构的控制的一例的流程图。在图7中，左侧记载了在包含充电装置或负载装置的设施中执行的控制的流程图，右侧记载了在车辆中执行的控制的流程图。
参照图5、7，通过用电缆连接设施和车辆来开始步骤S51和步骤S81的处理。
在步骤S82中，在车辆中开关SW3、SW4都设定为断开状态，电阻电路RA设定为初始值(例如2.74kΩ)。与此相对，在设施侧在步骤S52中判断是否向车辆充电。是充电模式还是发电模式的设定可以由将电力电缆连接于车辆的人通过输入开关等来设定，也可以在系统互连等情况下通过通信从远程进行设定。在不具有电气负载的充电站等中，可以设为工作模式固定为充电模式，电阻电路RB也具有固定的电阻值。
在步骤S52中向车辆充电的情况下，即在选择了充电模式的情况下，处理进入步骤S53。在步骤S53中，通过将开关SW1、SW2都设定为接通状态，将电阻电路RB的电阻值设定为与充电模式对应的值(例如约1kΩ)。
图8是表示执行充电工作时信号CPLT的变化的图。
参照图7、图8，在执行步骤S82和步骤S53时如图8的时刻t1～t2所示，开关SW1、SW2被设定为接通状态，开关SW3、SW4被设定断开状态。而且，当电缆的连接器连接于车辆插口时，如时刻t1所示，信号CPLT从12V变化为9V。
当在步骤S83中检测出该变化时，在车辆中处理进入步骤S84，开关SW3被从断开状态控制为接通状态。这样，如图8的时刻t2所示，信号CPLT从9V变化为6V。
再次参照图3，通过检测到导频信号CPLT的电位从0V变化为规定的电位V1(例如12V)，CCID控制部610能够检测到充电电缆300的插头320已连接于电源插座400。此外，通过检测到该导频信号CPLT的电位从规定的电位V1(例如12V)变化为V2(例如9V)，CCID控制部610能够检测到充电电缆300的充电连接器310已连接于车辆10的车辆插口270。
然后，当导频信号CPLT自身的电位从9V下降时，导频信号CPLT以规定的周期T振荡。在此，根据外部电源402经由充电电缆300能够向车辆供给的额定电流来设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。即，根据脉冲宽度Ton相对于周期T的比表示的占空比，使用导频信号CPLT从控制导频电路334向车辆10的ECU170通知额定电流。
额定电流按每个充电电缆而设定，充电电缆的种类不同则额定电流也不同。因此，对于每个充电电缆，导频信号CPLT的占空比也不同。
车辆10的ECU170根据经由控制导频信号线L1接收到的导频信号CPLT的占空比，能够检测从外部电源402经由充电电缆300能够向车辆供给的额定电流。
当导频信号CPLT的电位降低至规定电位(例如6V)附近时，在图7的步骤S54中由ECU170通过控制导频电路334检测出该情况。然后，在步骤S55中，控制导频电路334向电磁线圈606供给电流。电磁线圈606在被从控制导频电路334供给电流时产生电磁力，使CCID继电器332变为接通状态。通过使用电阻电路502操作导频信号CPLT的电位，能够从ECU170对CCID继电器332进行远程操作。
这样，在步骤S56和步骤S85中开始从设施向车辆充电。
关于图8所示的导频信号CPLT的电位变化，通过SAE规格(SAEStandards)进行规格化，所以在不同的厂家、汽车中在进行充电时也控制为发生同样的电位变化。因此，也可以在不同的厂家、汽车之间共用充电电缆。
再次参照图7，在步骤S52中，在判断为所指定的工作模式不是充电模式时，处理进入步骤S60，判断是否是从车辆发电的发电模式。在步骤S60中所指定的工作模式不是发电模式时，在步骤S71中处理结束。在步骤S60中所指定的工作模式是发电模式时，处理进入步骤S61。在步骤S61中判断要求的工作是否是停电时等的紧急时发电、即所指定的工作模式是否是自立发电模式。
在步骤S61判断为工作模式是自立发电模式时处理进入步骤S62，系统互连继电器22被控制为断开状态，被连接设施从系统电网断离。然后，在步骤S63中开关SW1被设定为接通状态，开关SW2被设定为断开状态。
图9是用于说明发电工作时的信号CPLT的变化的波形图。
参照图7、图9，在时刻t1将电缆连接器连接到车辆插口，当设施的电阻电路RB的设定完成时，信号CPLT的电压从+12V下降到+XV。在此，在自立发电模式中XV＝7.5V，在互连发电模式中XV＝4.5V。
在步骤S63的设定中，在时刻t1信号CPLT的电压变化为7.5V。在步骤S86中检测出该电压变化，车辆中的处理进入步骤S87。在步骤S87中判断车辆是否能够发电(或能够从蓄电装置放电)。例如，如果是混合动力车、燃料电池车，则在燃料剩余量少于必要量时判断为不能发电。此外，如果是电动汽车，则在蓄电装置的充电状态(State Of Charge)低于必要值时判断为不能放电。除此之外，在具有日程管理功能的情况下在知道马上就要出发、这样不适合从车辆向被连接设施供电的情况下判断为不能发电，在步骤S94中处理结束。
在步骤S87中，如果适合从车辆向被连接设施供电，则处理进入步骤S88。在步骤S88中为了通知车辆已完成发电的准备，将开关SW4从断开状态设定变更为接通状态。
这样，在振荡电路602输出负电压的期间也经由电阻R6和二极管D2流过电流，信号CPLT的电位由电阻RA和电阻电路RB分压。这样，如图9的时刻t3以后所示，能够以与信号CPLT的正侧电压不同的分压比对负侧的电压进行分压。
在设施中，步骤S64中通过图5的电压传感器604判断信号CPLT的负侧电压是否变为了-6V。在步骤S64中未检测出-6V时，等待一段时间再次尝试检测。在步骤S64中检测出-6V时，设施中能够检测到在车辆中做好了发电准备，所以在步骤S65中开始自立受电。然后，在车辆中在步骤S89中开始自立发电。
在步骤S61中，在从设施向车辆想要求的工作模式不是自立发电模式时，处理进入步骤S66。在步骤S66中，判断是否进行系统互连发电、即从设施向车辆想要求的工作模式是否是互连发电模式。在步骤S66中，在工作模式不是互连发电模式时，在步骤S71中处理结束。
在步骤S66中判断为工作模式是互连发电模式时，处理进入步骤S67。在步骤S67中，系统互连继电器22被控制为接通状态，系统电网和被连接设施连接。虽然未图示，为了进行系统互连发电，在车辆上搭载有具有图1的功率调节器那样的功能的装置。
然后，在步骤S68中开关SW1、SW2都设定为断开状态。在步骤S68的设定中，在时刻t1信号CPLT的电压变化为4.5V。因此，在车辆中处理从步骤S86进入步骤S90，在步骤S90中检测出该电压变化时，在车辆中的处理进入步骤S91。在步骤S91中判断车辆是否能够发电(或能够从蓄电装置放电)。例如，如果是混合动力车、燃料电池车，则在燃料剩余量少于必要量时判断为不能发电。此外，如果是电动汽车，则在蓄电装置的充电状态(State Of Charge)低于必要值时判断为不能放电。除此之外，在具有日程管理功能的情况下在知道马上就要出发、不适合从车辆向被连接设施供电的情况下判断为不能发电。在步骤S90中未检测到CPLT＝4.5V的情况下、在步骤S91中不能发电的情况下，在步骤S94中处理结束。
在步骤S91中如果是适合从车辆向被连接设施供电的情况，则处理进入步骤S92。在步骤S92中为了通知车辆已完成发电的准备，将开关SW4从断开状态设定变更为接通状态。
这样，在振荡电路602输出负电压的期间也经由电阻R6和二极管D2流过电流，信号CPLT的电位由电阻电路RA和电阻电路RB分压。这样，如图9的时刻t3以后所示，能够以与信号CPLT的正侧电压不同的分压比对负侧的电压进行分压。
在设施中，在步骤S69中通过图5的电压传感器604判断信号CPLT的负侧电压是否变为了-4V。在步骤S64中未检测出-4V时，等待一段时间再次尝试检测。在步骤S69中检测出-4V时，设施中检测到在车辆中做好了发电准备，所以在步骤S70中开始系统互连受电。然后，在车辆中在步骤S89中开始系统互连发电。
如上所述，根据本实施方式，能够实现满足以往具有的充电时的通信规格并能够实现车辆发电时的通信的通信装置、通信系统和车辆。
最后再次参照图2、图3，对本实施方式进行概括。在本实施方式中所表示的通信系统具备：车辆10、与车辆进行通信的通信装置(被连接设施20)。通信装置(被连接设施20)包括：信号产生部(振荡电路602)，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子TS1，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路RB，其连接在信号产生部(振荡电路602)的输出和第一端子TS1之间，具有与对车辆要求的要求工作模式对应的电阻值。车辆10具备：与第一端子TS1连接的第二端子TS2；连接在提供基准电位的接地节点512和第二端子TS2之间的第二电阻电路RA；以及确定车辆的工作模式的车辆控制部(CPU508)。如图7的步骤S83，S86，S90所示，车辆控制部(CPU508)经由设置于连接第二端子TS2和第二电阻电路RA的路径上的第一信号取出节点N1来检测信号CPLT的信号电位，将车辆10的工作模式设定为与第一电阻电路RB的电阻值对应的要求工作模式。
优选，如图5所示，第二电阻电路RA构成为能够根据从车辆控制部(CPU508)提供的控制信号SA改变电阻值。如图7的步骤S84，S88，S92所示，车辆控制部(CPU508)，在完成将车辆10的工作模式设定为要求工作模式后，将第二电阻电路RA的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
优选，车辆10作为工作模式具有从外部接受电力的受电模式即“充电模式”和对外部供给电力的供电模式即“发电模式”。
更优选，第二电阻电路RA构成为能够根据从车辆控制部(CPU508)提供的控制信号改变电阻值。车辆控制部(CPU508)，在完成将车辆的工作模式设定为“充电模式”、“发电模式”中任一模式后，将第二电阻电路RA的电阻值从第一值改变为与第一值不同的第二值。
更优选，信号产生部(振荡电路602)输出的信号由第一电阻电路RB和第二电阻电路RA分压为正侧振幅和负侧振幅。车辆控制部(CPU508)，在以正侧振幅的分压值指定了“充电模式”、“发电模式”中任一模式后，然后如图8所示，以正侧振幅进行与“充电模式”有关的控制或如图9所示以负侧振幅进行与“发电模式”有关的控制。
更优选，车辆还具备整流电路D，该整流电路D用于相对于基准电位在正侧和负侧改变第一电阻电路RB的电阻值，使得正侧振幅的分压值和负侧振幅的分压值不同。整流电路D例如如图5所示，但只要是能够改变正侧和负侧的分压电位，可以有各种变形。例如，可以还可以与电阻R4、R5并列地设置将电阻和二极管串联连接而成的结构。
更优选，包含通信装置的被连接设施20包括能够与商用电网(外部电源402)连接和从商用电网(外部电源402)断离的系统互连继电器22。车辆10作为供电模式具有与商用电网互连而进行发电的“互连发电模式”和在从商用电网断离的状态下进行发电的“自立发电模式”。
更优选，通信装置还包括CCID控制部610，该CCID控制部610按照对车辆要求的工作模式为“受电模式”、“互连发电模式”、“自立发电模式”中的哪一模式，将第一电阻电路RB的电阻值切换为与工作模式对应的值。
按照本实施方式的其他方式所示通信装置是与车辆进行通信的通信装置。通信装置包括：信号产生部(振荡电路602)，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子TS1，其用于与车辆10进行通信；第一电阻电路RB，其连接在信号产生部602的输出和第一端子TS1之间，根据第一输入信号SB改变电阻值；以及向第一电阻电路RB提供第一输入信号SB的CCID控制部610。车辆10具备：与第一端子TS1连接的第二端子TS2；连接在提供基准电位的接地节点512和第二端子TS2之间的第二电阻电路RA；以及确定车辆10的工作模式的车辆控制部(CPU508)。车辆控制部(CPU508)经由设置于连接第二端子TS2和第二电阻电路RA的路径上的第一信号取出节点N1来检测信号CPLT的信号电位，将车辆10的工作模式设定为与第一电阻电路RB的电阻值对应的要求工作模式，然后改变第二电阻电路RA的电阻值。CCID控制部610，检测出第二电阻电路RA的电阻值发生了改变，开始进行与所要求的工作模式对应的工作。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
附图标记的说明
10车辆；20连接设施；22系统互连继电器；24太阳能电池；26功率调节器；28家庭用电气负荷；30家庭用控制器；130车轮；150蓄电装置；160电力变换器；170控制装置；180车辆电气负载；182、504、504C、504G、504C、504G、604、650电压传感器；190、332继电器；270车辆插口；300充电电缆；310充电连接器；312限位开关；320插头；334控制导频电路；340、340a、340b电线部；400电源插座；402外部电源；502电阻电路；506输入缓冲器；512接地节点；602振荡电路；606电磁线圈；608漏电检测器；610CCID控制部；660电流传感器；ACL1、ACL2、ACL1电力线；D整流电路；D1、D2二极管；DA选择电路；L1控制导频信号线；L2接地线；L3信号线；N1B、N1A节点；N1节点；N2节点；R1、R2、R3、R2、R3、R4、R5、R6电阻；RA、RB电阻电路；SW1、SW1、SW2、SW2、SW3，SW3、SW4、SW4开关；TC2、TG2、TP1、TPG1、TS1、TG1、TC1、TP2、TPG2、TS2、TG2、TC2、TP2端子；TR1、TR2晶体管。

Claims (15)

1.一种车辆，该车辆与通信装置进行通信，
所述通信装置(20)包括：
信号产生部(602)，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；
第一端子(TS1)，其用于与所述车辆进行通信；以及
第一电阻电路(RB)，其连接在所述信号产生部(602)的输出和所述第一端子(TS1)之间，具有与对所述车辆要求的要求工作模式对应的电阻值，
所述车辆(10)具备：
第二端子(TS2)，其与所述第一端子(TS1)连接；
第二电阻电路(RA)，其连接在提供所述基准电位的节点(512)和所述第二端子(TS2)之间；以及
确定所述车辆的工作模式的车辆控制部(508)，
所述车辆控制部(508)经由设置于连接所述第二端子(TS2)和所述第二电阻电路(RA)的路径上的第一信号取出节点(N1)来检测所述信号的信号电位，将所述车辆(10)的工作模式设定为与所述第一电阻电路(RB)的电阻值对应的所述要求工作模式。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述第二电阻电路(RA)构成为能够根据从所述车辆控制部(508)提供的控制信号来改变电阻值，
所述车辆控制部(508)，在完成将所述车辆的工作模式设定为所述要求工作模式后，将所述第二电阻电路(RA)的电阻值从第一值改变为与所述第一值不同的第二值。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述车辆(10)作为所述工作模式具有从外部接受电力的第一模式和对外部供给电力的第二模式。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述第二电阻电路(RA)构成为能够根据从所述车辆控制部(508)提供的控制信号来改变电阻值，
所述车辆控制部(508)，在完成将所述车辆的工作模式设定为所述第一模式、所述第二模式中的任一模式后，将所述第二电阻电路(RA)的电阻值从第一值改变为与所述第一值不同的第二值。
5.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述信号产生部(602)输出的信号由所述第一电阻电路(RB)和所述第二电阻电路(RA)分压为正侧振幅和负侧振幅，
所述车辆控制部(508)，在以所述正侧振幅的分压值指定了所述第一模式、所述第二模式中的任一模式后，然后以所述正侧振幅进行与所述第一模式有关的控制或以所述负侧振幅进行与所述第二模式有关的控制。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中，
所述车辆还具备整流电路(D)，该整流电路(D)用于相对于所述基准电位在正侧和负侧改变所述第一电阻电路(RB)的电阻值，使得所述正侧振幅的分压值和所述负侧振幅的分压值不同。
7.根据权利要求3所述的车辆，其中，
包含所述通信装置的设施(20)包括能够与商用电网连接和从商用电网断离的系统互连继电器(22)。
所述车辆作为所述第二模式具有与所述商用电网互连而进行发电的互连发电模式和在从所述商用电网断离的状态下进行发电的自立发电模式。
8.一种通信系统，具备：
车辆(10)；和
与所述车辆进行通信的通信装置(20)，
所述通信装置(20)包括：
信号产生部(602)，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；
第一端子(TS1)，其用于与所述车辆进行通信；以及
第一电阻电路(RB)，其连接在所述信号产生部(602)的输出和所述第一端子(TS1)之间，具有与对所述车辆要求的要求工作模式对应的电阻值，
所述车辆(10)具备：
第二端子(TS2)，其与所述第一端子(TS1)连接；
第二电阻电路(RA)，其连接在提供所述基准电位的节点(512)和所述第二端子(TS2)之间；以及
确定所述车辆的工作模式的车辆控制部(508)，
所述车辆控制部(508)经由设置于连接所述第二端子(TS2)和所述第二电阻电路(RA)的路径上的第一信号取出节点(N1)来检测所述信号的信号电位，将所述车辆(10)的工作模式设定为与所述第一电阻电路(RB)的电阻值对应的所述要求工作模式。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其中，
所述第二电阻电路(RA)构成为能够根据从所述车辆控制部(508)提供的控制信号来改变电阻值，
所述车辆控制部(508)，在完成将所述车辆的工作模式设定为所述要求工作模式后，将所述第二电阻电路(RA)的电阻值从第一值改变为与所述第一值不同的第二值。
10.根据权利要求8所述的通信系统，其中，
所述车辆(10)作为所述工作模式具有从外部接受电力的受电模式和对外部供给电力的供电模式。
11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，
所述第二电阻电路(RA)构成为能够根据从所述车辆控制部(508)提供的控制信号来改变电阻值，
所述车辆控制部(508)，在完成将所述车辆的工作模式设定为所述第一模式、所述第二模式中的任一模式后，将所述第二电阻电路(RA)的电阻值从第一值改变为与所述第一值不同的第二值。
12.根据权利要求10所述的通信系统，其中，
所述信号产生部(602)输出的信号由所述第一电阻电路(RB)和所述第二电阻电路(RA)分压为正侧振幅和负侧振幅，
所述车辆控制部(508)，在以所述正侧振幅的分压值指定了所述第一模式、所述第二模式中的任一模式后，然后以所述正侧振幅进行与第一模式有关的控制或以所述负侧振幅进行与所述第二模式有关的控制。
13.根据权利要求10所述的通信系统，其中，
包含所述通信装置的设施(20)包括能够与商用电网连接和从商用电网断离的系统互连继电器(22)。
所述车辆作为所述供电模式具有与所述商用电网互连而进行发电的互连发电模式和在从所述商用电网断离的状态下进行发电的自立发电模式。
14.根据权利要求13所述的通信系统，其中，
所述通信装置(20)还包括控制部(610)，该控制部(610)按照对所述车辆(10)要求的所述工作模式为所述受电模式、所述互连发电模式、所述自立发电模式中的哪一模式，将所述第一电阻电路(RB)的电阻值切换为与所述工作模式对应的值。
15.一种通信装置，该通信装置与车辆进行通信，包括：
信号产生部(602)，其产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；
第一端子(TS1)，其用于与所述车辆(10)进行通信；
第一电阻电路(RB)，其连接在所述信号产生部(602)的输出和所述第一端子(TS1)之间，其电阻值根据与对所述车辆要求的工作模式对应的第一输入信号(SB)而变化；以及
控制部(610)，其将所述第一输入信号提供给所述第一电阻电路(RB)，
所述车辆(10)具备：
第二端子(TS2)，其与所述第一端子(TS1)连接；
第二电阻电路(RA)，其连接在提供所述基准电位的节点(512)和所述第二端子(TS2)之间；以及
确定所述车辆的工作模式的车辆控制部(508)，
所述车辆控制部(508)经由设置于连接所述第二端子(TS2)和所述第二电阻电路(RA)的路径上的第一信号取出节点(N1)来检测所述信号的信号电位，将所述车辆(10)的工作模式设定为与所述第一电阻电路(RB)的电阻值对应的工作模式，然后改变所述第二电阻电路(RA)的电阻值，
所述控制部(610)检测出所述第二电阻电路(RA)的电阻值发生了改变，开始进行与所要求的工作模式对应的工作。
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