CN102414936B - 充电连接器以及充电电缆单元 - Google Patents

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Abstract

车辆和电源通过充电电缆在充电时连接,充电电缆包括输送对信息进行通信的导频信号(CPLT)的信号线以及输送电力的电力线。导频信号在高电平和比高电平电位低的低电平之间变化电压。充电连接器(310)具备从电力线供给电力的电力端子、从信号线被传送导频信号(CPLT)的信号端子(T1)和一端与信号线的信号连结,另一端与比低电平的电位高的节点连结,使得从另一端朝向一端的方向为正向的发光二极管(700)。

Description

充电连接器以及充电电缆单元
技术领域
[0001] 本发明涉及充电连接器及充电电缆单元,特别是涉及用于为了向搭载于车辆的蓄电装置充电而将车辆外部的电源连接于车辆的充电连接器及充电电缆单元。
背景技术
[0002] 作为环保车辆,电动汽车和混合动力汽车、燃料电池汽车等,近年备受注目。这些车辆,搭载有产生行驶驱动力的电动机和储蓄向该电动机供给的电力的蓄电装置。混合动力汽车是除了将电动机还将内燃机作为动力源搭载的车辆、燃料电池汽车是将燃料电池作为车辆驱动用的直流电源搭载的车辆。
[0003] 在像这样的车辆中,已知能够从一般家庭的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置充电的车辆。例如,设置于房间的电源连接器和设置于车辆的充电口用充电电缆连接,由此使得电力从一般家庭的电源向蓄电装置供给。另外,以下将像这样能够从车辆外部的电源向搭载于车辆的蓄电装置充电的车辆统称为“插电式车辆”。像这样的插电式车辆的规格,已在美国和日本被制定。
[0004] 像这样的插电式车辆在夜间要开始充电时,车辆的充电口周围黑暗难以将充电用连接器连接于充电口。因此,在特开平6-290836号公报(专利文献I)中公开了将照明设置于充电连接器的技术。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:特开平6-290836号公报发明内容
[0008] 在特开平6-290836号公报中公开的技术中,采用电池作为对设置于连接器的照明的电源。但是,若电池被消耗,必须更换。像这样的电池更换,设想为在夜间要点亮照明时意识到对电池的消耗所进行的。在夜间由于黑暗,难以更换电池。虽然可以考虑将从供电用电力产生照明用电源电压的电源电路内置于充电连接器,使得不需要电池更换,但容纳于充电连接器的电路规模变大。
[0009] 另外,不仅是照明,在通过充电连接器驱动照明以外的负载的情况下,也存在如何确保电源的问题。
[0010] 另外,可以考虑采用发光二极管作为照明,但为了将确保的电源有效地用于照明,要在使发光二极管点亮的电路上下功夫。
[0011] 本发明的目的是提供通过不需要维护且简易的构成能够高效率地驱动负载的充电连接器以及充电电缆单元。
[0012] 概括地说,本发明是为了向搭载于车辆的蓄电装置充电,将车辆外部的电源与车辆连接的充电连接器,车辆和电源通过充电电缆在充电时连接,充电电缆包括输送对信息进行通信的导频信号的信号线以及输送电力的电力线。导频信号在高电平和比高电平电位低的低电平之间变化电压。充电连接器具备从电力线被供给电力的电力端子、从信号线被传送导频信号的信号端子和包括整流元件的负载,整流元件一端与信号线的信号连结,另一端与比低电平的电位高的节点连结,以从另一端朝向一端的方向为正向。
[0013] 优选为,负载是设置于连接器、照射设置于车辆的连接部的照明。整流元件是发光
二极管。
[0014] 更优选为,还具备用于操作充电连接器和设置于车辆的连接部之间的锁止的操作部;和根据操作部的操作连接信号线和负载的开关。操作部能够操作锁止状态和释放状态。开关在释放状态中连接信号线和负载,在锁止状态中将负载从信号线电分离。
[0015] 本发明按照其他情况,是为了向搭载于车辆的蓄电装置充电,将车辆外部的电源与车辆连接的充电电缆单元,具备包括输送对信息进行通信的导频信号的信号线以及输送电力的电力线、用于在充电时连接车辆和电源的充电电缆。导频信号在高电平和比高电平电位低的低电平之间变化电压。充电电缆单元还具备:构成为与充电电缆的一端连接,能够与设置于车辆的连接部连接的充电连接器。充电连接器具备:从电力线被供给电力的电力端子、从信号线被传送导频信号的信号端子、和包括整流元件的负载,整流元件一端与信号线的信号连结,另一端与比低电平的电位高的节点连结,以从另一端向一端的方向为正向。
[0016] 优选为,负载是设置于连接器、照射设置于车辆的连接部的照明。整流元件是发光二极管。
[0017] 更优选为,充电电缆单元还具备与车辆外部的电源连接的连接单元、在连接单元和充电连接器之间与充电电缆串联连接的切断器。
[0018] 更优选为,切断器包括产生导频信号的信号产生电路、在信号产生电路的输出和信号线之间连接的第I电阻元件和检测信号线的高电平电位的电压检测部。充电连接器还包括与负载并联连接的第2电阻元件、用于操作充电连接器和设置于车辆的连接部之间的锁止的操作部、根据操作部的操作连接信号线与并联连接的负载和第2电阻元件的开关。操作部能够操作为锁止状态和释放状态。开关在释放状态中连接信号线和负载,在锁止状态中将负载从信号线电分离。
[0019] 根据本发明,能够通过确保的电源高效率地使用内置于充电连接器的负载例如照明。
附图说明
[0020] 图1是作为应用了根据本发明的实施例的充电控制装置的车辆的一例的插电式混合动力汽车的整体框图。
[0021] 图2是用于说明动力分配机构130的工作的列线图。
[0022] 图3是图1所示的插电式混合动力汽车的电气系统的整体构成图。
[0023] 图4是图3所示的电气系统的关于充电机构部分的概略构成图。
[0024] 图5是通过图4所示的控制导频电路334产生的导频信号CPLT的波形的示图。
[0025] 图6是图5所示的导频信号CPLT的占空因数和电缆额定电流的关系的示图。
[0026] 图7是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图。
[0027] 图8是用于说明振荡器602工作的图。
[0028] 图9是本实施例的充电电缆单元1000的外观的概略示图。[0029] 图10是表示图9的充电连接器310的构成的电路图。另外,为了说明,图10也简单地表示产生CCID300的导频信号CPLT的构成。
[0030] 图11是用于说明在电缆的额定电流为12A的情况下的本实施例的工作的工作波形图。
具体实施方式
[0031] 以下,参照附图详细说明本发明的实施例。另外,在图中相同或相应部分使用相同的符号,且说明不再重复。
[0032][插电式混合动力汽车的整体构成]
[0033] 图1是作为应用了根据本发明的实施例的充电控制装置的车辆的一例示出的插电式混合动力汽车的整体框图。
[0034] 参照图1,该插电式混合动力汽车具备发动机100、第lMG(Motor Generator:电动发电机)110、第2MG120、动力分配机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160和ECU170。
[0035] 发动机100、第1MG110以及第2MG120与动力分配机构130连接。并且该插电式混合动力汽车通过来自于发动机100以及第2MG120中的至少一方的驱动力行驶。发动机100产生的动力,通过动力分配机构130分配于两条路径。即,一条是介由减速器140向驱动轮160传送的路径,另一条是向MGllO传送的路径。
[0036] 第1MG110为交流旋转电机,例如,具备U相线圈、V相线圈以及W相线圈的三相交流同步电动机。第1MG110使用通过动力分配机构130分配的发动机100的动力发电。例如,若蓄电装置150的充电状态(以下称作“SOC(State of Charge) ”)变得比预定的值低,则发动机100起动,通过第1MG110进行发电,通过第1MG110发电的电力,通过变换器(后述)从交流转换为直流,通过转换器(后述)调整电压,存储到蓄电装置150。
[0037] 第2MG120为交流旋转电机,例如,具备U相线圈、V相线圈以及W相线圈的三相交流同步电动机。第2MG120使用蓄电装置150存储的电力以及通过第1MG110发电的电力的至少一方产生驱动力。并且,第2MG120的驱动力介由减速器140向驱动轮160传送。由此,第2MG120辅助发动机100、通过来自于第2MG120的驱动力使车辆行驶。另外,在图1中,虽然驱动轮160作为前轮表示,但也可以代替前轮,或者与前轮一起,通过第2MG120驱动后轮。
[0038] 另外,在车辆制动时等,介由减速器140通过驱动轮160驱动第2MG120,第2MG120作为发电机工作。由此,第2MG120作为将制动能变化为电力的再生制动器工作。并且,通过第2MG120发电的电力存储于蓄电装置150。
[0039] 动力分配机构130具备包括太阳轮、小齿轮、行星齿轮架、齿圈的行星齿轮。小齿轮与太阳轮以及齿圈接合。行星齿轮架支持小齿轮使其能够自转并且与发动机100的曲轴连接。太阳轮与第IMGlio的旋转轴连接。齿圈与第2MG120的旋转轴以及减速器140连接。
[0040] 图2是用于说明动力分配机构130的工作的列线图。
[0041] 如图2所示,发动机100、第1MG110以及第2MG120介由通过行星齿轮构成的动力分配机构130连接,由此使得发动机100、第1MG110以及第2MG120的转速在列线图上成为
能够用直线连接的关系。[0042] 再次参照图1,蓄电装置150为能够充放电的直流电源,例如,包括镍氢和/或锂离子等的二次电池。蓄电装置150的电压,例如是200V左右。在蓄电装置150中存储通过第1MG110以及第2MG120发电的电力之外,还存储如后所述的从车辆外部供给的电力。另夕卜,作为蓄电装置150能够采用大容量的电容器,可以是任何临时存储通过第1MG110以及第2MG120发电电力和/或来自于车辆外部的电源的电力,将该存储的电力能够向第2MG120供给的电力缓存器。
[0043] 发动机100、第1MG110以及第2MG120通过E⑶170控制。另外,E⑶170可以是按发动机控制、马达控制、电压控制等功能分配为多个ECU。
[0044] 图3是图1所示的插电式混合动力汽车的电气系统的整体构成图。
[0045] 参照图3,该电气系统具备蓄电装置150〜152、SMR(System Main Relay:系统主继电器)250〜252、转换器200、201、变换器210、变换器220、第1MG110、第2MG120、DFR(Dead Front Relay:固定面板式继电器)260、LC滤波器280、充电输入口 270、充电盖检测装置290和车速检测装置292。
[0046] SMR250设置于蓄电装置150和转换器200之间。SMR250是用于进行蓄电装置150和电气系统的电连接/切断的继电器,通过E⑶170控制导通/断开。即,车辆行驶时以及来自于车辆外部的电源的蓄电装置150的充电时,使SMR250为导通,蓄电装置150与电气系统电连接。一方面,车辆系统停止时,SMR250为断开、蓄电装置150与电气系统被电切断。
[0047] 转换器200包括电抗器、两个npn型晶体管和两个二极管。电抗器的一端与蓄电装置150的正极侧连接、另一端与2个npn型晶体管的连接节点连接。2个npn型晶体管串联连接,二极管与各npn型晶体管反并联连接。
[0048] 另外,作为npn型晶体管,例如,可以使用IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极性晶体管)。另外,也可以使用功率MOSFET (Metal OxideSemiconductor Field-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等的功率开关元件代替npn型晶体管。
[0049] 转换器200在从蓄电装置150向第1MG110或者第2MG120供给电力时,基于来自E⑶170的控制信号,使从蓄电装置150放电的电力升压,向第1MG110或者第2MG120供给。另外,转换器200在对蓄电装置150充电时,使从第IMGl 10或者第2MG120供给的电力降压,向蓄电装置150输出。
[0050] SMR251设置于蓄电装置151和转换器201之间,SMR252设置于蓄电装置152和转换器201之间。SMR251、252分别是用于进行蓄电装置151、152和电气系统的电连接/切断的继电器,通过E⑶170控制导通/断开。
[0051] 即,车辆行驶时以及来自于车辆外部的电源的蓄电装置150的充电时,只使SMR251U52的任一个为导通。转换器201进行通过SMR251、152选择的蓄电装置151、152的一方的电压和从转换器202供给到变换器210、220的电压之间的电压变换。一方面,车辆系统停止时,SMR250〜252全部为断开、蓄电装置150〜152与电气系统被电切断。
[0052] 转换器200包括电抗器、两个npn型晶体管和两个二极管。电抗器的一端与蓄电装置150的正极侧连接、另一端与2个npn型晶体管的连接节点连接。2个npn型晶体管串联连接,二极管与各npn型晶体管反并联连接。转换器201具有同样的构成,因此不重复说明其构成。[0053] 另外,作为npn型晶体管,例如,可以使用IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极性晶体管)。另外,也可以使用功率MOSFET (Metal OxideSemiconductor Field-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等的功率开关元件代替npn型晶体管。
[0054] 变换器210包括U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂、V相臂以及W相臂相互并联连接。各相臂包括串联连接的两个npn型晶体管,二极管与各npn型晶体管反并联连接。在各相臂中的2个npn型晶体管的连接点与和在第1MG110中对应的线圈端的中性点112不同的端部连接。
[0055] 并且,变换器210将从转换器200供给的直流电变换为交流电向第IMG供给。另夕卜,变换器210将通过第1MG110发电的交流电变换为直流电向转换器200供给。
[0056] 变换器220也具有与变换器210同样的构成,在各相臂中的2个npn型晶体管的连接点与和在第2MG120中对应的线圈端的中性点122不同的端部连接。
[0057] 并且,变换器220将从转换器200供给的直流电变换为交流电向第2MG供给。另夕卜,变换器220将通过第2MG120发电的交流电变换为直流电向转换器200供给。
[0058] 更进一步,在从车辆外部的电源向蓄电装置150〜152进行充电时,充电器255将从车辆外部的电源供给的交流电基于来自ECU170的控制信号变换为直流电,其变换了的直流电向转换器201和SMR251、252之间的电力线对供给。
[0059] DFR260设置于转换器201和SMR251、252之间的电力线对和与LC滤波器280连接的电力线对之间。DFR260为用于进行充电输入口 270和电气系统的电连接/切断的继电器,通过E⑶170控制导通/断开。S卩,车辆行驶时使DFR260断开,电气系统和充电输入口270电分离。一方面,来自于车辆外部的电源的蓄电装置150的充电时,DFR260为导通,充电输入口 270与电气系统电连接。
[0060] LC滤波器280设置于DFR260和充电输入口 270之间,来自于车辆外部的电源的蓄电装置150的充电时,防止从插电式混合动力汽车的电气系统向车辆外部的电源输出高频
率的噪音。
[0061] 充电输入口 270为用于接受从车辆外部电源的充电电力的电力接口。来自于车辆外部的电源的蓄电装置150的充电时,充电输入口 270与用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电电缆的连接器连接。
[0062] E⑶170生成用于驱动SMR250、转换器200、变换器210以及变换器220的控制信
号,控制这些各装置的工作。
[0063] 充电盖检测装置290检测容纳充电输入口 270的开口部的盖(充电盖)的开闭状态,并将表示该开闭状态的盖信号LID向ECU170输出。车速检测装置292检测该插电式混合动力汽车的车辆速度SV,并将该检测值向ECU170输出。
[0064] 图4是图3所示的电气系统的关于充电机构部分的概略构成图。参照图4,连接插电式混合动力汽车和车辆外部的电源的充电电缆300包括充电连接器310、插头320和CCID (Charging Circuit Interrupt Device:充电电路中断装置)330。
[0065] 充电连接器310构成为能够与设置于车辆的充电输入口 270连接。限位开关312设置于充电连接器310。并且,若充电连接器310与充电输入口 270连接,则限位开关312工作,表示充电连接器310与充电输入口 270连接的电缆连接信号CNCT输入到E⑶170。[0066] 插头320,例如与设置于房间的电源插座400连接。电源插座400从电源402 (例如系统电源)被供给交流电。
[0067] CCID330包括继电器332和控制导频电路334。继电器332设置于用于从电源402向插电式混合动力汽车供给充电电力的电力线对。继电器332通过控制导频电路334控制导通/断开,继电器332断开时,从电源402向插电式混合动力汽车供给电力的电路被切断。一方面,继电器332为导通时,能够从电源402向插电式混合动力汽车供给电力。
[0068] 控制导频电路334在插头320与电源插座400连接时,通过从电源420供给的电力工作。并且,控制导频电路334产生介由控制导频线向车辆的ECU170送信的导频信号CPLT,充电连接器310与充电输入口 270连接,且导频信号CPLT的电位若低于规定值,则以规定的占空因数(脉冲宽度对于振荡周期的比)使导频信号CPLT振动。
[0069] 该占空因数,基于从电源402介由充电电缆300能够向车辆供给的额定电流设定。
[0070] 图5是通过图4所示的控制导频电路334产生的导频信号CPLT的波形的示图。
[0071] 参照图5,导频信号CPLT以规定的周期T周期地变化。这里,导频信号CPLT的脉冲宽度Ton基于从电源402介由充电电缆300向车辆能够供给的额定电流设定。并且,通过以脉冲宽度Ton对于周期T的比表示的占空因数,使用导频信号CPLT从控制导频电路334向车辆E⑶170通知额定电流。
[0072] 另外,额定电流按每个充电电缆确定,根据充电电缆的种类不同,额定电流不同,因此导频信号CPLT的占空因数也不同。并且,车辆的E⑶170介由控制导频线接收从设置于充电电缆300的控制导频电路334发送的导频信号CPLT,通过检测到该接收的导频信号CPLT的占空因数,能够检测到从电源402介由充电电缆300能够向车辆供给的额定电流。
[0073] 图6图5所示的导频信号CPLT的占空因数和电缆额定电流的关系的示图。
[0074] 参照图6,横轴表示电缆额定电流,纵轴表示占空因数(%)。例如,在电缆额定电流为6A(安培)的情况下,占空因数为10%,在电缆额定电流为30A的情况下,占空因数为50 在电缆额定电流为48A的情况下,占空因数为80%。像这样的关系,例如也在有关电动汽车规格(SAEJ1772)中规定。
[0075] 在使用像这样的导频信号CPLT常规驱动搭载于连接器的负载的情况下,占空因数越大,取得的驱动负载的时间越长。例如,在使LED等的照明点亮的情况下,占空因数越大照明越明亮。但是,如图6所示,占空因数超过50%的区域为电缆额定电流超过30A的区域。
[0076] 像这样的电流值几乎不能用于从家庭用的插座等对车辆进行充电的情况。若为家庭用,由于电缆额定电流在20A以下为主流,常规考虑的话,占空因数比50%小。
[0077] 因此,在本实施例中,以导频信号CPLT为高电平时不点亮,低电平时点亮的方式决定发光二极管的朝向。如此,在导频信号CPLT的占空因数比50%小的情况下,能够使照明明亮地被点亮。
[0078] 再次参照图4,若在车辆侧充电准备完毕,则控制导频电路334使继电器332成为导通。
[0079] 在车辆侧设置电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171检测充电插入口270和LC滤波器280之间的电力线对间的电压VAC,将该检测值向ECU170输出。电流传感器172检测从DFR260流向充电器255的电力线对的一方的电流IAC,将该检测值向E⑶170输出。
[0080] 图1是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图。
[0081 ] 参照图7,CCID330除了继电器332以及控制导频电路334,还包括电磁线圈606和漏电检测器608。控制导频电路334包括内部电源601、振荡器602、电阻元件Rl和电压检测部604。
[0082] 振荡器602通过基于从电源402供给的电力由内部电源601产生的电源电压工作。
[0083] 图8是用于说明振荡器602工作的图。
[0084] 参照图7、图8,振荡器602在通过电压检测部602检测的导频信号CPLT的电位在规定的电位Vl (例如12±0.6V)的附近时,输出非振动信号,若导频信号CPLT的电位从电位Vl降低到电位V2(例如9±1V),则输出以规定的频率(例如IkHz)以及占空因数振荡的信号。另外,导频信号CPLT的电位,如后所述,通过切换E⑶170的电阻电路502的电阻值来操作。另外,如上所述,占空因数基于从电源402介由充电电缆能够向车辆供给的额定电流设定。
[0085] 另外,控制导频电路334在导频信号CPLT的电位在规定的电位V3(例如6V±1V)的附近时,向电磁线圈606供给电流。电磁线圈606,若从控制导频回路334供给电流,则产生电磁力,使得继电器332成为导通的状态。
[0086] 漏电检测器608设置于包含用于从电源402向插电式混合动力汽车供给充电电力的电力线对的充电电缆,检测是否漏电。具体地,漏电检测器608检测包括在充电电缆CC的HOT线LH和COLD线LC以相互反向流过的电流的平衡状态,若该平衡状态被打破,则检测到漏电的发生。另外,虽然没有特别地图示,若通过漏电检测器608检测出漏电,则向电磁线圈606的供电被切断,继电器332被断开。
[0087] 一方面,E⑶170包括电阻电路502、连接电路504、电压产生电路506、输入缓冲器508、510 和 CPU (Control Processing Unit:控制处理单元)512、514。
[0088] 电阻电路502包括下拉电阻R2、R3和开关SWl。下拉电阻R2以及开关SWl串联连接于通信导频信号CPLT的控制导频线LI和车辆接地518之间。下拉电阻R3连接于控制导频线LI和车辆接地518之间。下拉电阻R3与串联连接的下拉电阻R2以及开关SWl并联连接。开关SWl相应于来自CPU512的控制信号被导通/断开。
[0089] 该电阻电路502通过相应于来自CPU512的控制信号导通/断开开关SW1,切换导频信号CPLT的电位。S卩,若相应于来自CPU512的控制信号开关SWl为断开,则通过下拉电阻R3使得导频信号CPLT的电位设定为规定的电位V2 (例如9V)。另外,若相应于来自CPU512的控制信号开关SWl为导通,通过下拉电阻R2、R3使得导频信号CPLT的电位设定为规定的电位V3(例如6V)。
[0090] 连接电路504包括开关SW3。开关SW3连接于从充电输入口 270中的导频信号CPLT的输入端子Tl分支的信号线L2和与车辆接地518连接的接地线L3之间。并且,开关SW3对应于来自CPU512的控制信号被导通/断开。
[0091] 该连接电路504设置用于检测通信导频信号CPLT的控制导频线LI的断线。即,充电连接器310未与充电输入口 270连接时,在控制导频线LI产生通过电压产生电路506内的上拉电阻R4〜R6和与车辆接地518连接的下拉电阻R7分压后的电压。并且,在连接电路504的开关SW3为导通时,若控制导频线LI的电位低至接地电平,则控制导频线LI能够判断为正常。一方面,若在开关SW3为断开时控制导频线LI的电位也没有低至接地电平,则在车辆中的控制导频线LI能够判断为断线。
[0092] 另外,充电连接器310与充电输入口 270连接时,即从电源402向图3的蓄电装置150〜152充电时,通过预先使开关SW3为断开,能够不使控制导频线LI的电位(导频信号CPLT的电位)受到影响而使用导频信号CPLT控制充电。即,开关SW3在充电连接器310与充电输入口 270连接时,对应于来自CPU512的控制信号被断开,在充电连接器310未与充电输入口 270连接时,对应于来自CPU512的控制信号被导通。
[0093] 电压产生电路506包括电源节点516、上拉电阻R4〜R6和二极管D3。该电压产生回路506在充电连接器310未与充电输入口 270连接时,使得在控制导频线LI产生通过电源节点516的电压(例如12V)、上拉电压R4〜R6和与车辆接地518连接的下拉电阻R7而决定的电压。
[0094] 输入缓冲器508接收控制导频线LI的导频信号CPLT,将该接收的导频信号CPLT向CPU512输出。输入缓冲器510从与充电连接器310的限位开关312连接的信号线L4接收电缆连接信号CNCT,将该接收的电缆连接信号CNCT向CPU514输出。
[0095] 另外,若在信号线L4施加来自于E⑶170的电压,充电连接器310与充电输入口270连接,则通过使限位开关310成为导通,信号线L4的电位成为接地电平。即,电缆连接信号CNCT是在充电连接器310与充电输入口 270连接时成为L(逻辑低)电平,非连接时成为H(逻辑高)电平的信号。
[0096] CPU514从输入缓冲器510接收电缆连接信号CNCT,基于该接收的电缆连接信号CNCT进行充电连接器310和充电输入口 270的连接判定。并且,CPU514将该判定结果向CPU512 输出。
[0097] CPU512接收来自输入缓冲508的导频信号CPLT,接收来自CPU514的充电连接器310和充电输入口 270的连接判定结果。并且,CPU512基于对应于充电连接器310与充电输入口 270的连接开始振荡的导频信号CPLT,检测从电源402向插电式混合动力汽车能够供给的额定电流。
[0098] 若额定电流被检测,来自电源402的蓄电装置150的充电准备完毕,则CPU512激活向开关SWl输出的控制信号,使图4的DFR260导通。由此,来自电源402的交流电供给到第1MG110的中性点112以及第2MG120的中性点122,实施蓄电装置150的充电控制。
[0099][照明部分的构成]
[0100] 在本实施例中,因为支持插电式汽车的夜间充电,在充电连接器安装照明。照明优选为能够使用发光二极管。照明的电源利用已有的配线供给。
[0101] 图9是本实施例的充电电缆单元1000的外观的概略示图。
[0102] 参照图9,充电电缆单元1000包括,用于与车辆外部的电源连接的插头320、CCID330、充电电缆CC和充电连接器310。充电连接器310具有与车辆连接的连接部713。以照射与连接部713连接方向相同的方向的方式将照明设置于充电连接器310。
[0103] 优选为,充电连接器310与充电电缆CC的一端连接。充电电缆CC的另一端与作为用于与电源连接的连接单元的插头320连接。在充电电缆CC中的充电连接器310和插头320之间设置漏电切断器CCID330。[0104] 在充电连接器310设置锁止按钮712。设置未图示的锁止机构,使得若充电连接器310 —旦与车辆连接,其后即使以拔出的方式施力,也不能拔出连接器。若按下锁止按钮712,连接的充电连接器310能够从车辆分离。
[0105] 在连接部713或者其附近设置照明,使得夜间的充电开始时的充电连接器与车辆连接的工作变得容易。
[0106] 图10是表示图9的充电连接器310的构成的电路图。另外,为了说明,图10也简单地表示产生CCID300的导频信号CPLT的构成。
[0107] 参照图10,充电连接器310包括,输出导频信号CPLT到车辆的端子Tl、用于供给接地电平到车辆的端子T3、将从CCID330将导频信号CPLT传送到充电连接器310的信号线LS与端子Tl和发光二极管700的任一方选择地连接的开关710。开关710与将充电连接器310固定于车辆的锁止按钮712联动进行切换。
[0108] 充电连接器310,更进一步,包括相对于发光二极管700并联连接的、串联连接的电阻702以及二极管704。发光二极管700以从与端子T3连接的接地线朝向开关710的方向设定为正向。一方面,二极管704以从开关710朝向接地线的方向为正向的方式连接。
[0109] 若按下锁止按钮712,则未图示的锁止机构被释放,能够从车辆将充电连接器310取下。该情况下开关710以信号线LS和发光二极管700连接的方式进行切换。
[0110] 一方面在按钮712未按下的状态中充电连接器310与车辆连接的情况下,锁止机构工作,成为不能使充电连接器310从车辆脱离的状态。该状态下开关710以传送信号CPLT的信号线LS与端子Tl连接的方式进行切换。
[0111] CCID330包括输出成为导频信号CPLT的来源的信号(VCPLTl)的振荡器602、与振荡器602的输出连接的电阻Rl、连接在振荡器602的输出和接地节点之间的电容Cl和电压检测部604。
[0112] 电压检测部604检测信号线LS的电压VCLPT2,该信号线LS从CCID向充电连接器310传送导频信号CPLT。在开关710选择端子Tl侧时,通过在端子Tl前端设置的车辆侧的电阻(图7的R2、R3的合成电阻值)和电阻Rl的电阻分配被分压的电压成为电压VCPLT2。一方面,在开关710选择发光二极管700侧时,电压检测部604检测通过电阻Rl和电阻702的电阻分配被分压的电压。
[0113] 振荡器602在初期输出+12V。并且在电压VCPLT2被分压为6V或者9V的情况下,振荡器602输出在+12V和-12V之间振荡的信号。
[0114] 按下锁止按钮712时,通过电阻702将电压VCPLT2设定为+9V。与此对应振荡器602输出在+12V和-12V之间振荡的信号,因此发光二极管700在振荡器602输出-12V期间点売。
[0115] 图11是用于说明在电缆的额定电流为12A的情况下的本实施例的工作的工作波形图。另外,额定电流12A为一例,可以根据房间侧的插座的容量选择适当的额定的电缆。
[0116] 参照图10、图11,在时刻t0〜tl中,按钮712为未被按下的状态,开关710与端子Tl侧连接(在图11中用开关“断开(OFF)”表示)。该情况下,为振荡器602的输出的VCPLT2为12V,通过电压检测部604检测出的电压VCPLT2也是12V。
[0117] 在时刻tl,若按下按钮712将开关710与负载侧连接,则通过电阻Rl和电阻702被分压的电压成为电压VCPLT2。例如在电阻Rl为1ΚΩ,电阻702为3ΚΩ的情况下,被分压的电压为9V。如此,如图8的说明所述,振荡器602以±12V的振幅开始振荡。该情况下,与电缆的额定配合进行占空因数为20%的振荡。
[0118] 因此,时刻t2以后,电压VCPLTl成为80%的低电平(-12V)和20%的高电平(12V)的波形重复。此时,电压VCPLT2比OV低的区间t2〜t3之间在发光二极管700电流以正向流动。因此,在时刻t2〜t3发光二极管700点亮。
[0119] 此时,电压VCPLT2成为比与端子T3连接的接地线(OV)低发光二极管的正向的电压VF的值,。例如,发光二极管的正向电压为0.5V的情况下,在时刻t2〜t3之间电压VCPLT2 成为-0.5V。
[0120] 在时刻t3〜t4中,因为电压VCPLT2为正值,在发光二极管700中没有电流流过,取而代之的是,二极管704导通,成为通过电阻702和电阻Rl之间被分压的值(图11中为9V)。
[0121] 如图11所示的那样,因为发光二极管的点亮区间比熄灭区间长,通过在图10所示的方向连接发光二极管700,与在其逆向连接相比,能够明亮的点亮。
[0122] 最后,参照图10等总结本实施例。本实施例的充电连接器,是为了向搭载于车辆的蓄电装置充电,将车辆外部的电源与车辆连接的充电连接器310,车辆和电源通过充电电缆CC在充电时连接,充电电缆CC包括输送对信息进行通信的导频信号CPLT的信号线LS以及输送电力的电力线。导频信号CPLT在高电平和比高电平电位低的低电平之间变化电压。充电连接器310具备从电力线供给电力的电力端子(图7的TH、TC)、从信号线LS传送导频信号CPLT的信号端子Tl和包括整流元件的负载,整流元件一端与信号线LS的信号连结,另一端与比低电平的电位高的节点(T3)连结,使得从另一端朝向一端的方向为正向。
[0123] 负载是设置于连接器310、照射设置于车辆的连接部的照明。整流元件是发光二极管 700。
[0124] 优选为,充电连接器还具备用于将充电连接器锁止于设置于车辆的连接部的锁止按钮712、根据锁止按钮712的操作连接信号线LS和负载的开关710。锁止按钮712能够操作为锁止状态和释放状态,开关710在释放状态中连接信号线LS和负载,在锁止状态中将负载从信号线LS电分离。
[0125] 本发明按照其他情况,可以作为具备上述充电连接器和充电电缆的充电电缆单元理解。
[0126] 优选为,该充电电缆单元还具备与车辆外部的电源连接的连接单元(图9的插头320)、在连接单元和充电连接器之间与充电电缆串联连接的切断器(CCID)。
[0127] 更优选为,切断器包括产生导频信号CPLT的信号产生电路(振荡器602)、在信号产生电路的输出和信号线之间连接的第I电阻元件(电阻Rl)和检测信号线的高电平电位的电压检测部604。充电连接器310还包括与负载并联连接的第2电阻元件(电阻702)、用于操作充电连接器310和设置于车辆的连接部之间的锁止的锁止按钮712、根据锁止按钮712的操作连接信号线LS与并联连接的负载和第2电阻元件的开关710。锁止按钮712能够操作为锁止状态和释放状态。开关710在释放状态中连接信号线LS和负载,在锁止状态中将负载从信号线LS电分离。
[0128] 如以上说明,使用导频信号CPLT使发光二极管点亮时,没有追加设置整流电路等,能够确保低成本的照明电源。另外,发光二极管的正向为导频信号CPLT为负电平的情况下点亮的方向,因为不对电压检测电路检测的电压产生影响,所以LED的种类和/或个数也能够容易地变更。
[0129] 本发明记载的实施例全部的要点都为示例,不应认为有任何限制。本发明的范围不是上述说明,而是根据权利要求的公开,意图包括与权利要求书的范围相同的意思以及范围内的所有的变更。
[0130] 符号说明
[0131] 100发动机,112、122中性点,130动力分配机构,140减速器,150、151、152蓄电装置,160驱动轮,170ECU, 171电压传感器,172电流传感器,200、201、202转换器,210,220变换器,250、251、252SMR,255充电器,260DFR, 270充电输入口,280LC滤波器,290充电盖检测装置,292车速检测装置,300充电电缆,310充电连接器,312限位开关、320插头,330CCID,332继电器,334控制导频电路,400电源插座,402电源,502电阻电路,504连接电路,506电压产生电路,508、510输入缓冲器,512、514CPU,516电源节点,518车辆接地,601内部电源,602振荡器,604电压检测部,606电磁线圈,608漏电检测器,700发光二极管,702电阻,704、D3 二极管,710开关,712锁止按钮,713连接部,1000充电电缆单元,Cl电容,CC充电电缆,LI控制导频线,L2、L4、LS信号线,L3接地线,LC COLD线,LH HOT线,Rl电阻,R2、R3、R7下拉电阻,R4上拉电阻,SW1、SW3开关,Tl、T3端子。

Claims (7)

1.一种充电连接器,是为了对搭载于车辆的蓄电装置充电,将车辆外部的电源与所述车辆连接的充电连接器(310), 所述车辆和所述电源通过充电电缆(CC)在充电时连接,所述充电电缆(CC)包括输送对信息进行通信的导频信号的信号线(LS)以及输送电力的电力线, 所述导频信号在高电平和比所述高电平电位低的低电平之间变化电压, 所述充电连接器(310)具备: 从所述电力线被供给电力的电力端子(TH、TC); 从所述信号线被传送所述导频信号的信号端子(Tl);和 包括整流元件(700)的负载,所述整流元件(700) —端与所述信号线的信号连结,另一端与比所述低电平的电位高的节点(T3)连结,以从所述另一端朝向所述一端的方向为正向, 所述整流元件(700)是发光二极管。
2.根据权利要求1所述的充电连接器,其中, 所述负载是设置于所述连接器、照射设置于所述车辆的连接部的照明装置。
3.根据权利要求 2所述的充电连接器,其中,还具备: 用于操作所述充电连接器和设置于所述车辆的连接部之间的锁止的操作部(712);和 根据所述操作部的操作连接所述信号线和所述负载的开关(710), 所述操作部能够操作为锁止状态和释放状态, 所述开关在所述释放状态中连接所述信号线和所述负载,在所述锁止状态中将所述负载从所述信号线电分离。
4.一种充电电缆单元,是为了对搭载于车辆的蓄电装置(150、151、152)充电,将车辆外部的电源与所述车辆连接的充电电缆单元(1000), 具备:包括输送对信息进行通信的导频信号的信号线(LS)以及输送电力的电力线、用于在充电时连接所述车辆和所述电源的充电电缆(CC), 所述导频信号在高电平和比所述高电平电位低的低电平之间变化电压, 还具备:构成为与所述充电电缆的一端连接,能够与设置于车辆的连接部连接的充电连接器(310), 所述充电连接器具备: 从所述电力线被供给电力的电力端子(TH、TC); 从所述信号线被传送所述导频信号的信号端子(Tl);和 包括整流元件(700)的负载,所述整流元件(700) —端与所述信号线的信号连结,另一端与比所述低电平的电位高的节点连结,以从所述另一端朝向所述一端的方向为正向。
5.根据权利要求4所述的充电电缆单元,其中, 所述负载是设置于所述连接器、照射设置于所述车辆的所述连接部的照明装置; 所述整流元件(700)是发光二极管。
6.根据权利要求5所述的充电电缆单元,其中,还具备: 与所述车辆外部的所述电源(402)连接的连接单元(320);和 在所述连接单元和所述充电连接器之间与所述充电电缆串联连接的切断器(330)。
7.根据权利要求6所述的充电电缆单元,其中,所述切断器包括: 产生所述导频信号的信号产生电路(602); 连接在所述信号产生电路的输出和所述信号线之间的第I电阻元件(Rl);和 检测所述信号线的高电平电位的电压检测部(604), 所述充电连接器还包括: 与所述负载并联连接的第2电阻元件(702); 用于操作所述充电连接器和设置于所述车辆的连接部之间的锁止的操作部(712);和根据所述操作部的操作连接所述信号线与并联连接的所述负载和所述第2电阻元件的开关; 所述操作部能够操作为锁止状态和释放状态, 所述开关在所述释放状态中连接所述信号线和所述负载,在所述锁止状态中将所述负载从所述信号线电 分离。
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