CN102474107A - 充电系统 - Google Patents

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Abstract

车辆(10)包括充电口(110)、充电器(130)、动力输出装置(140)、PLC处理部(150)和充电ECU(160)。充电口(110)构成为能够连接充电电缆(30)。PLC处理部(150)是用于通过利用充电口(110)和充电电缆(30)作为通信路径来进行与住宅(20)的PLC处理部(220)的PLC通信的部件。充电ECU(160)在外部充电结束时PLC通信结束时，将CCID(40)的继电器控制为断开状态，在外部充电结束时PLC通信继续时，使CCID(40)的继电器维持为接通状态。

Description

充电系统
技术领域
本发明涉及充电系统，特别涉及用于使用充电电缆从车辆外部的电源对车载蓄电装置充电的充电系统。
背景技术
日本特开2009-33265号公报(专利文献1)公开了能够从车辆外部的电源对车载电池充电的充电系统。在该充电系统中，在用于对车载电池充电的充电口经由电缆连接有商用电源，能够通过商用电源对车载电池充电。另外，车辆和商用电源各自设置有PLC处理部，能够通过充电口以及电缆在车辆与商用电源侧的数据处理装置之间进行通信(参照专利文献1)
现有技术文献
专利文献1：日本特开2009-33265号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述公报所公开的充电系统中，对由商用电源进行的车载电池的充电的结束定时、与经由充电口及电缆进行的通信的结束定时之间的关系没有进行考虑，若与电池的充电结束一起将充电路径电切断，则尽管通信的数据有剩余也会在途中切断通信。
于是，本发明是为了解决相关问题而完成的，其目的在于提供一种能够使用充电电缆从车辆外部的电源对车载蓄电装置充电、且能够使经由充电电缆进行的通信可靠地实施到最后的充电系统。
用于解决课题的手段
根据本发明，充电系统具备车辆、充电电缆、和继电器。车辆构成为能够通过车辆外部的外部电源进行充电。充电电缆用于从外部电源向车辆供给电力。继电器设置于充电电缆。车辆包括：能够再充电的蓄电装置、充电口、充电器、控制部、和通信部。充电口构成为能够连接充电电缆。充电器用于接受从外部电源供给的电力来对蓄电装置充电。控制部在由充电器进行的蓄电装置的充电中，将继电器控制为接通状态。通信部用于通过利用充电口和充电电缆作为通信路径，与车辆外部的通信装置进行通信。并且，控制部在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信结束时，将继电器控制为断开状态，在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与通信装置的通信继续时，使继电器维持为接通状态。
优选，充电系统还具备信号生成部。信号生成部构成为生成用于检测车辆的状态的导频信号并经由充电电缆将所述导频信号向车辆发送。控制部包括信号操作部。信号操作部构成为通过操作导频信号的电位来向信号生成部通知车辆的状态。信号操作部在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时，根据由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信是否已结束来操作导频信号的电位。信号生成部根据导频信号的电位来操作继电器。
优选，充电系统还具备锁止机构。锁止机构用于对充电电缆与充电口的连接状态进行锁止。控制部在由充电器进行的蓄电装置的充电中，还控制锁止机构以使其对连接状态进行锁止。并且，控制部进而，在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信结束时，控制锁止机构以使其解除锁止，在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与通信装置的通信继续时，控制锁止机构以使其继续锁止。
优选，控制部还算出由充电器进行的蓄电装置的充电所需要的充电时间以及由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信所需要的通信时间，在通信时间比充电时间长时，调整充电时间以使得完成与通信装置的通信。
更优选，控制部在通信时间比充电时间长时，改变蓄电装置的充电开始定时以使得在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时完成与通信装置的通信。
另外，更优选，控制部在通信时间比充电时间长时，改变蓄电装置的充电率以使得充电时间变为通信时间以上。
发明的效果
在本发明中，能够通过将充电电缆连接于充电口来从车辆外部的电源对车载的蓄电装置充电。另外，通过利用充电口及充电电缆作为通信路径，与车辆外部的通信装置进行电力线通信(以下也称为“PLC(Power LineCommunication)。并且，在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时PLC通信(由PLC进行的通信)结束时，设置于充电电缆的继电器被控制为断开状态，在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时PLC通信继续时，上述继电器被维持为接通状态，因此不会与由充电器进行的蓄电装置的充电结束一起切断PLC通信。
因此，根据本发明，能够实现能够使用充电电缆从外部电源对车载蓄电装置充电、且能够使经由充电电缆进行的PLC通信可靠地实施到最后的充电系统。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的充电系统的整体结构图。
图2是图1所示的车辆的整体框图。
图3是用于说明充电系统的电气构成的图。
图4是示出了导频信号的电位变化的图。
图5是导频信号的波形图。
图6是用于说明由图3所示的充电ECU的CPU执行的处理的步骤的流程图。
图7是用于说明实施方式2的充电系统的结构的图。
图8是用于说明由图7所示CPU执行的锁止机构的锁止解除处理的步骤的流程图。
图9是示出了PLC通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。
图10是示出了实施方式3中的、PLC通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。
图11是示出了实施方式3中的、PLC通信时间与外部充电的充电时间的另一例的图。
图12是用于说明在实施方式3中执行的定时充电中的定时设定处理的步骤的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对于图中相同或相当部分标注相同的符号，不再重复其说明。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的充电系统的整体结构图。参照图1，该充电系统具备车辆10、住宅20、充电电缆30、和CCID(Charging CircuitInterrupt Device，充电电路中断设备)40。
在该充电系统中，通过在车辆10与住宅20的电源插座之间连接充电电缆30，能够通过车辆外部的商用电源(例如系统电源)对搭载于车辆10的蓄电装置进行充电。以下将车辆外部的电源也称为“外部电源”，将外部电源进行的车辆10的充电也称为“外部充电”。
车辆10包括充电口110、电力输入线120、充电器130、动力输出装置140、PLC处理部150、和充电ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)160。充电口110构成为能够连接充电电缆30。充电器130通过电力输入线120与充电口110连接。并且，充电器130基于来自充电ECU160的控制信号，将从充电口110输入的电力变换为预定的充电电压，将其向包含于动力输出装置140的蓄电装置(未图示)输出。另外，充电器130在外部充电时与PLC处理部150进行预先确定的各种数据的交换。
动力输出装置140输出车辆10的行驶驱动力。另外，动力输出装置140包括未图示的蓄电装置，在外部充电时通过充电器130对蓄电装置充电。而且，动力输出装置140在外部充电时，与PLC处理部150进行预先确定的各种数据的交换。
PLC处理部150与电力输入线120连接。并且，PLC处理部150在外部充电时基于来自充电ECU160的通信指令，通过利用充电口110以及充电电缆30作为通信路径，能够与设置于住宅20的PLC处理部220进行PLC通信。该PLC处理部150例如由调制解调器等构成，在外部充电时从电力输入线120接受从住宅20侧的PLC处理部220发送的高频信号的数据并对其进行解调，或者对向住宅20侧的PLC处理部220发送的数据进行调制并将其向电力输入线120输出。此外，从系统电源经由充电电缆30向车辆供给的交流电力的频率，若是在日本则为50Hz或60Hz，对应于此，在PLC通信时经由充电电缆30通信的高频信号的频率为例如数MHz～数十MHz。
充电ECU160控制使用了充电器130的外部充电、以及使用了PLC处理部150的与车辆外部的PLC通信。充电ECU160在外部充电时，通过对从CCID40接受的导频信号(后述)的电位进行操作而将车辆10的状态向CCID40通知，并且对设置于CCID40的继电器进行远程操作。另外，充电ECU160为了驱动充电器130而生成控制信号，将其生成的控制信号向充电器130输出。而且，充电ECU160生成用于在PLC处理部150与住宅20侧的PLC处理部220之间进行PLC通信的通信指令并将其向PLC处理部150输出。
在此，当外部充电结束并且CCID40的继电器断开时，在PLC通信的数据有剩余的情况下通信会在途中被切断，在该实施方式1中，充电ECU160若在外部充电结束时PLC通信结束则使CCID40的继电器断开，若在外部充电结束时PLC通信继续则使CCID40的继电器维持接通状态。此外，关于充电ECU160的构成以及由充电ECU160执行的处理，稍后进行详细说明。
另一方面，住宅20包括电力线210、PLC处理部220和服务器230。电力线210与系统电源连接。另外，车辆10的外部充电时，充电电缆30与电力线210的电源插座连接。
PLC处理部220与电力线210连接。并且，PLC处理部220在车辆10外部充电时，通过利用充电电缆30以及车辆10的充电口110作为通信路径，能够与车辆10的PLC处理部150进行PLC通信。该PLC处理部220也与车辆10的PLC处理部150同样地例如由调制解调器构成，在外部充电时从电力线210接受从车辆10的PLC处理部150发送的高频信号的数据并对其进行解调，或者对向车辆10的PLC处理部150发送的数据进行调制并将其向电力线210输出。
服务器230控制使用了PLC处理部220的与车辆10的PLC通信。服务器230生成用于在PLC处理部220与车辆10的PLC处理部150之间进行PLC通信的通信指令并将其向PLC处理部220输出。
图2是图1所示的车辆10的整体框图。在该图2中，作为一例，表示了车辆10为混合动力汽车的情况。参照图2，车辆10包括发动机310、动力分配装置320、电动发电机330、350、减速器340、驱动轴360和驱动轮370。另外，车辆10还包括蓄电装置380、升压转换器390、变换器(inverter)400、410、和MG-ECU420。而且，车辆10如图1所示还包括充电口110、电力输入线120、充电器130、PLC处理部150、和充电ECU160。
发动机310以及电动发电机330、350连接于动力分配装置320。而且，车辆10利用来自发动机310以及电动发电机350中的至少一方的驱动力来行驶。发动机310所产生的动力由动力分配装置320分为2条路径。即，一条是经由减速器340向驱动轴160传递的路径，另一条是向电动发电机330传递的路径。
电动发电机330是交流旋转电机，例如是三相交流同步电动机。电动发电机330使用由动力分配装置320分配来的发动机310的动力来发电。例如，在蓄电装置380的充电状态(也称为“SOC(State Of Charge)”)变得低于预先确定的值时，发动机310启动，通过电动发电机330进行发电。而且，由电动发电机330发电所得的电力由变换器400从交流变换为直流，由升压转换器390对其降压而蓄积于蓄电装置380。
电动发电机350是交流旋转电机，例如是三相交流同步电动机。电动发电机350使用在蓄电装置380中蓄积的电力以及由电动发电机330发电所得的电力中的至少一方来产生车辆的驱动力。而且，电动发电机350的驱动力经由减速器340被传递至驱动轴360。
另外，在车辆制动时，使用车辆的运动能量驱动电动发电机350，使电动发电机350作为发电机工作。由此，电动发电机350作为将制动能量变换为电力的再生制动器工作。而且，由电动发电机350发电所得的电力被蓄积于蓄电装置380。
动力分配装置320由包括太阳轮、小齿轮、行星架和齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮以及齿圈啮合。行星架能够自转地支持小齿轮，并且连接于发动机310的曲轴。太阳轮连接于电动发电机330的旋转轴。齿圈连接于电动发电机350的旋转轴以及减速器340。
蓄电装置380是能够再充电的直流电源，例如包括镍氢和/或锂离子等的二次电池。在蓄电装置380中，除由电动发电机330、350发电所得的电力外，还蓄积在外部充电时从车辆外部的电源(图1的系统电源)供给并从充电口110输入的电力。另外，作为蓄电装置380，也可采用大容量的电容器。
升压转换器390基于来自MG-ECU420的控制信号，将提供到变换器400、410的直流电压调整为蓄电装置380的电压以上。升压转换器390例如由升压斩波电路构成。
变换器400基于来自MG-ECU420的控制信号，将由电动发电机330发电所得的电力变换为直流电力而向升压转换器390输出。变换器410基于来自MG-ECU420的控制信号，将从升压转换器390供给的电力变换为交流电力而向电动发电机350输出。另外，在发动机310启动时，变换器400将从升压转换器390供给的电力变换为交流电力而向电动发电机330输出。另外，变换器410在车辆制动时，将由电动发电机350发电所得的电力变换为直流电力而向升压转换器390输出。
MG-ECU420生成用于驱动升压转换器390以及电动发电机330、350的控制信号，将其生成的控制信号向升压转换器390以及变换器400、410输出。
此外，关于充电口110、电力输入线120、充电器130、PLC处理部150以及充电ECU160，在图1中进行了说明，所以不重复说明。充电器130连接在蓄电装置380与升压转换器390之间。
此外，发动机310、动力分配装置320、电动发电机330、350、减速器340、驱动轴360、驱动轮370、蓄电装置380、升压转换器390、变换器400、410、以及MG-ECU420构成图1所示的动力输出装置140。
图3是用于说明充电系统的电气构成的图。参照图3，在外部充电时，车辆10与住宅20(外部电源)通过充电电缆30连接。在充电电缆30设置有CCID40。充电电缆30的插头530与住宅20的电源插座600连接。
充电电缆30的连接器520连接于车辆10的充电口110。在连接器520设置有限位开关540，当连接器520连接于充电口110时限位开关540工作。而且，与限位开关540的工作相伴的信号电平变化的电缆连接信号PISW被输入到车辆10的充电ECU160。
CCID40包括CCID继电器510和控制导频电路552。CCID继电器510设置于充电电缆30的电力线，由控制导频电路552进行接通/断开。控制导频电路552经由连接器520和充电口110向车辆10的充电ECU160输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于向车辆10的充电ECU160通知充电电缆30的电流容许值(额定电流)，并且基于由充电ECU160操作的导频信号CPLT的电位来检测车辆10的状态(例如充电准备是否已完成等)的信号。而且，控制导频电路552基于导频信号CPLT的电位变化来控制CCID继电器510。
控制导频电路552包括振荡器554、电阻元件R1、电压传感器556和CPLT-ECU558。振荡器554基于从CPLT-ECU558接受的指令，生成以规定的频率(例如1kHz)及预定的占空比振荡的导频信号CPLT。电压传感器556检测导频信号CPLT的电位Vcp，将其检测值向CPLT-ECU558输出。CPLT-ECU558在由电压传感器556检测到的导频信号CPLT的电位Vcp处于规定的电位V0(例如12V)附近时，控制振荡器554使得生成非振荡的导频信号CPLT。另外，CPLT-ECU558在导频信号CPLT的电位Vcp从V0下降时，控制振荡器554使得生成以规定的频率以及预定的占空比振荡的导频信号CPLT。
在此，导频信号CPLT的电位Vcp，如后所述，通过由充电ECU160的电阻电路572切换电阻值而被操作。另外，占空比是基于预先确定的充电电缆30的电流容许值而设定的。而且，当导频信号CPLT的电位Vcp降低到规定的电位V2(例如6V)附近时，控制导频电路552使CCID继电器510接通。
控制导频电路552在插头530连接于住宅20的电源插座600时接受从外部电源602供给的电力进行工作。
另一方面，在车辆10侧，在充电口110和充电器130(图1、2)之间配设的电力输入线120上设置有DFR(Dead Front Relay，固定面板继电器)560，在充电口110与DFR560之间连接有PLC处理部150。DFR560是用于进行充电口110与充电器130的电连接/电切断的继电器，由来自充电ECU160的控制信号进行接通/断开。
充电ECU160包括电阻电路572、输入缓冲器574、576和CPU(ControlProcessing Unit，中央处理单元)578。电阻电路572包括下拉电阻R2、R3和开关SW。下拉电阻R2连接于对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1和车辆地线580之间。下拉电阻R3以及开关SW串联连接于控制导频线L1和车辆地线580之间。并且，开关SW根据来自CPU578的控制信号S1而接通/断开。
通过该电阻电路572操作导频信号CPLT的电位Vcp。具体而言，当充电电缆30的连接器520没有连接于充电口110时，导频信号CPLT的电位Vcp为V0(例如12V)。当连接器520连接于充电口110时，电阻电路572通过下拉电阻R2(开关SW被断开)使导频信号CPLT的电位Vcp降低至规定的电位V1(例如9V)。并且，当在车辆10中充电准备完成时，由CPU578接通开关SW，电阻电路572通过下拉电阻R2、R3使导频信号CPLT的电位Vcp降低至规定的电位V2(例如6V)。
这样，通过使用电阻电路572操作导频信号CPLT的电位Vcp，向CCID40通知车辆10的状态。而且可以说，控制导频电路552基于导频信号CPLT的电位Vcp使CCID继电器510接通/断开，通过使用电阻电路572操作导频信号CPLT的电位Vcp，从充电ECU160远程操作CCID40的CCID继电器510。
输入缓冲器574接收控制导频线L1的导频信号CPLT，并向CPU578输出该接收到的导频信号CPLT。输入缓冲器576从与连接器520的限位开关540连接的信号线L3接收电缆连接信号PISW，并向CPU578输出该接收到的电缆连接信号PISW。
另外，从充电ECU160对信号线L3施加电压，当连接器520连接于充电口110时，通过使限位开关540接通，信号线L3的电位变为接地电平。即，电缆连接信号PISW是在连接器520连接于充电口110时变为L(逻辑低)电平、在非连接时变为H(逻辑高)电平的信号。
CPU578基于电缆连接信号PISW检测充电口110与充电电缆30的连接器520的连接。另外，当充电口110连接于连接器520时，导频信号CPLT的电位Vcp从V0降低到V1，导频信号CPLT振荡。并且，CPU578基于导频信号CPLT的占空比，检测充电电缆30的电流容许值。
然后，当蓄电装置380的预定的充电准备完成时，CPU578激活信号S1，使开关SW接通。由此，导频信号CPLT的电位Vcp降低到V2，在CCID40中CCID继电器510被接通。然后，CPUT578使DFR560接通。由此，从住宅20供给的电力被提供到充电器130(图1、2)。并且，CPU578通过控制充电器130来执行蓄电装置380(图2)的充电。另外，CPU578向PLC处理部150输出通信指令。由此，在PLC处理部150与住宅20的PLC处理部之间确立PLC通信，能够在车辆10与住宅20之间进行PLC通信。
而且，CPU578在蓄电装置380的充电结束时，通过使信号S1非激活，不立即使CCID40的CCID继电器510断开，而确认在车辆10与住宅20之间PLC通信是否结束。然后，CPU578在通信已结束的情况下，使信号非激活而使CCID继电器510断开，在通信没有结束的情况下，维持信号S1的激活而使CCID继电器510维持为接通状态，以使得不切断通信。
图4是示出了导频信号CPLT的电位变化的图。参照图4及图3，在时刻t1，当充电电缆30的插头530连接于住宅20的电源插座600时，控制导频电路552从住宅20接受电力并产生导频信号CPLT。另外，在该时刻，充电电缆30的连接器520没有连接于车辆10的充电口110，导频信号CPLT的电位为V0(例如12V)，导频信号CPLT处于非振荡状态。
在时刻t2，当连接器520连接于充电口110时(电缆连接信号PISW从H电平变为L电平)，由于电阻电路572的下拉电阻R2而使导频信号CPLT的电位下降至V1(例如9V)。于是，在时刻t3，控制导频电路552使导频信号CPLT振荡。然后，当在车辆10中充电控制的准备完成时，在时刻t4，由CPU578激活信号S1，接通开关SW。于是，由于电阻电路572的下拉电阻R2、R3使导频信号CPLT的电位进一步下降至V2(例如6V)。
而且，当导频信号CPLT的电位下降至V2时，由控制导频电路552接通CCID40的CCID继电器510。此后，在车辆10中接通DFR560，开始蓄电装置380的充电。
图5是导频信号CPLT的波形图。参照图5，导频信号CPLT按规定的周期T振荡。这里，基于预先确定的充电电缆30的电流容许值(额定电流)，设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。而且，根据由脉冲宽度Ton相对于周期T之比表示的占空比，从控制导频电路552向车辆10的充电ECU160通知充电电缆30的电流容许值。
另外，电流容许值根据每种充电电缆而确定，若充电电缆的种类不同则电流容许值也不同，所以导频信号CPLT的占空比也不同。而且，车辆10的充电ECU160，通过经由控制导频线L1接收从设置于充电电缆30的控制导频电路552发送的导频信号CPLT，并检测该接收到的导频信号CPLT的占空比，从而检测充电电缆30的电流容许值，以使充电电流不超过该电流容许值的方式执行充电控制。
图6是用于说明由图3所示的充电ECU160的CPU578执行的处理的步骤的流程图。参照图6及图3，充电ECU160的CPU578判定充电电缆30的连接器520是否已连接于充电口110(步骤S10)。当检测到连接器520的连接时(步骤S10中是)，CPU578执行用于执行充电控制的预定的检查处理(步骤S20)。此外，当连接器520连接于充电口110时，导频信号CPLT的电位Vcp从V0下降到V1。
当预定的检测处理被执行、充电准备完成时，CPU578激活向电阻电路572的开关SW输出的信号S1(步骤S30)。此外，当通过激活信号S1而使开关SW接通时，导频信号CPLT的电位Vcp降低到V2。于是，在CCID40中，CCID继电器510被接通。然后，CPU578通过控制充电器130来开始蓄电装置380的充电，并且通过向PLC处理部150输出通信指令来开始与住宅20的PLC通信(步骤S40)。
接着，CPU578判定蓄电装置380的充电是否结束(步骤S50)。例如，当蓄电装置380的SOC达到预定的上限值时充电结束。当判定为蓄电装置380的充电结束时(步骤S50中是)，CPU578进而判定与住宅20的PLC通信是否结束(步骤S60)。
然后，当判定为通信结束时(步骤S60中是)，CPU578使向电阻电路572的开关SW输出的信号非激活(步骤S70)。由此，导频信号CPLT的电位Vcp变为V1，因此CCID继电器510被断开。
另一方面，当在步骤S60中判定为与住宅20的PLC通信没有结束时(步骤S60中否)，CPU578激活(维持)信号S1(步骤S80)。由此，CCID继电器510被维持接通状态，继续与住宅20的通信。此外，然后，将处理返回到步骤S60。
另一方面，在CCID40中，CPLT-CPU558判定导频信号CPLT的电位Vcp是否从V0降低到了V1(步骤S110)。然后，当充电电缆30的连接器520连接于车辆10的充电口110、导频信号CPLT的电位Vcp降低到V1时(步骤S110中是)，CPLT-CPU558使导频信号CPLT振荡(步骤S120)。
接着，CPLT-CPU558判定导频信号CPLT的电位Vcp是否从V1降低到了V2(步骤S110)。然后，当在车辆10中信号S1被激活、导频信号CPLT的电位Vcp降低到V2时(步骤S130中是)，CPLT-CPU558使CCID继电器510接通(步骤S140)。
然后，CPLT-CPU558判定导频信号CPLT的电位Vcp是否恢复到了V1(步骤S150)。然后，当在车辆10中使信号S1非激活、导频信号CPLT的电位Vcp恢复到V1时(步骤S150中是)，CPLT-CPU558使CCID继电器510断开(步骤S160)。
如上所述，在本实施方式1中，能够通过将充电电缆30连接于车辆10的充电口110来进行外部充电。另外，通过利用充电口110以及充电电缆30作为通信路径，能够在车辆10与住宅20之间进行PLC通信。并且，在外部充电结束时PLC通信结束时，将设置于充电电缆30的CCID继电器510控制为断开状态，在外部充电结束时PLC通信继续时，将CCID继电器510维持为接通状态，因此，不会与外部充电结束一起切断PLC通信。因此，根据本实施方式1，能够实现可进行外部充电、且能可靠地实施PLC通信直到最后的充电系统。
[实施方式2]
在实施方式2中，设置对充电电缆30的连接器520与充电口110的连接进行锁止的锁止机构。并且，在外部充电中由锁止机构锁止了连接器520与充电口110的连接，在本实施方式2中，在即使外部充电结束、车辆10与住宅20之间仍继续PLC通信的情况下，继续由锁止机构对连接的锁止。
图7是用于说明实施方式2的充电系统的结构的图。参照图7，本实施方式2的充电系统，在图3所示的实施方式1的充电系统的结构中，还包括锁止机构590，在车辆10中包括CPU578A来代替CPU578。
锁止机构590设置于车辆10的充电口110以及充电电缆30的连接器520。并且，锁止机构590在从充电ECU160的CPU578A接收到锁止指令时，对连接器520与充电口110的连接进行锁止，当从CPU578A接收到锁止解除指令时解除锁止。
CPU578A控制锁止机构590的工作。作为一例，CPU578A与不使用机械钥匙而能够进行车辆门的锁止/开锁和/或发动机启动的智能进入系统同步地，控制锁止机构590的工作。详细而言，当智能进入系统中的智能门锁止功能(例如，携带电子钥匙接触门把手的锁传感器时全部的门被锁止的功能)工作时，CPU578A与此同步地向锁止机构590输出锁止指令。另外，当智能进入系统中的智能门开锁功能(例如，携带电子钥匙接触门把手的开锁传感器时全部的门被开锁的功能)工作时，CPU578A与此同步地向锁止机构590输出锁止解除指令。
在此，CPU578A在外部充电结束时判定与住宅20的PLC通信是否结束。然后，若PLC通信结束，则CPU578A向锁止机构590输出锁止解除指令，若PLC通信没有结束，则CPU578A不向锁止机构590输出锁止解除指令。即，若外部充电结束，则可解除充电电缆30的连接器520与充电口110的连接的锁止，但为了防止在PLC通信继续时由利用者无意地将连接器520从充电口110取下而切断通信，维持锁止。并且，然后在通信完成的阶段向锁止机构590输出锁止解除指令，解除连接器520与充电口110的连接的锁止。
此外，CPU578A的其他功能与图3所示实施方式1中的CPU578同样。
图8是用于说明由图7所示CPU578A执行的锁止机构590的锁止解除处理的步骤的流程图。参照图8，CPU578A判定是否处于锁止机构590的锁止中(步骤S210)。若锁止被解除(步骤S210中否)，则CPU578A不执行以后的一系列处理，将处理移至步骤S270。
当在步骤S210中判定为处于锁止机构590的锁止中时(步骤S210中是)，CPU578A判定电子钥匙是否处于智能进入的预定的检测区域内(即，携带了电子钥匙的利用者是否处于智能进入的预定的检测区域内)(步骤S220)。然后，若判定为电子钥匙处于智能进入的检测区域内(步骤S220中是)，则CPU578A判定有无由于智能门开锁功能工作引起的锁止解除指示(步骤S230)。若判定为有锁止解除指示(步骤S230中是)，则CPU578A向锁止机构590输出锁止解除指令，由此，解除由锁止机构590对连接器520与充电口110的连接的锁止(步骤S240)。
另一方面，若在步骤S230中判定为没有锁止解除指示(步骤S230中否)，则CPU578A判定外部充电是否结束(步骤S250)。例如，当蓄电装置380的SOC达到预定的上限值时外部充电结束。若判定为外部充电没有结束(步骤S250中否)，则CPU578A将处理返回步骤S230。
另一方面，若在步骤S250中判定为外部充电已结束(步骤S250中是)，则CPU578A判定将充电口110以及充电电缆30用作通信路径的PLC通信是否已结束(步骤S260)。然后，若判定为PLC通信已结束(步骤S260中是)，则CPU578A将处理移至步骤S240，解除由锁止机构590对连接器520与充电口110的连接的锁止。
另一方面，若在步骤S260中判定为PLC通信没有结束(步骤S260中否)，则CPU578A将处理返回步骤S230。即，在该情况下，为了不会让利用者无意地将充电电缆30的连接器520从充电口110拔下，维持锁止机构590对连接的锁止。
如上所述，在本实施方式2中，设置对充电电缆30的连接器520与充电口110的连接进行锁止的锁止机构590。并且，在即使外部充电结束但车辆10与住宅20之间仍继续PLC通信的情况下，继续由锁止机构590对连接的锁止，因此能防止在外部充电结束后由于利用者无意地将连接器520从充电口110取下而引起的通信的切断。因此，在本实施方式2中，也能够实现可进行外部充电、且能可靠地实施PLC通信直到最后的充电系统。
[实施方式3]
在实施方式3中，进行能够设定外部充电的完成时刻的定时充电。在此，在PLC通信所需要的时间比外部充电所需要的时间长的情况下，在设定的完成时刻没有完成PLC通信，可与外部充电的结束一起切断PLC通信。于是，在本实施方式3中，在这样的情况下，示出了用于在设定的完成时刻之前也使PLC通信结束的方法。
图9是示出了PLC通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。参照图9，当定时充电的完成时刻te被设定时，基于蓄电装置380(图2)的SOC以及外部充电的充电率来算出充电时间，基于其算出的充电时间来决定充电开始时刻ts。
然后，当到达充电开始时刻ts时，与开始外部充电一起也开始PLC通信。在此，在PLC通信的数据量多、PLC通信时间比外部充电的充电时间长的情况下，PLC通信在完成时刻te没有结束，会使PLC通信在途中被切断。
于是，在本实施方式3中，在预见PLC通信时间所需要的时间比外部充电所需要的时间长的情况下，如图10所示，提前充电开始时刻ts以使得PLC通信在设定的完成时刻te结束。或者，如图11所示，改变外部充电的充电率，以使得外部充电的充电时间变为PLC通信时间以上(在图11中，作为一例，示出了充电时间变为与通信时间相等的情况)。由此，能够使PLC通信时间在完成时刻te结束。
本实施方式3的充电系统以及车辆的整体构成以及充电系统的电气构成，与实施方式1或实施方式2中的充电系统以及车辆的整体构成以及充电系统的电气构成相同。
图12是用于说明在实施方式3中执行的定时充电的定时设定处理的步骤的流程图。参照图12，充电ECU160的CPU578判定充电电缆30的连接器520是否连接于充电口110(步骤S310)。在没有检测到连接器520的连接时(步骤S310中否)，CPU578不执行以后的一系列处理，将处理移至步骤S410。
当在步骤S310中判定为连接器520已连接于充电口110时(步骤S310中是)，CPU578判定是否进行定时充电(步骤S320)。例如，在通过利用者设定了充电完成时刻、且指示了执行定时充电时，判定为进行定时充电。若判定为不进行定时充电(步骤S320中否)，则CPU578开始执行通常充电、即立即执行外部充电(步骤S400)。
当在步骤S320中判定为进行定时充电时(步骤S320中是)，CPU578算出外部充电所需要的时间A(步骤S330)。例如，能够基于蓄电装置380的SOC以及预先确定的充电率来算出时间A。
接着，CPU578算出PLC通信的通信容量(步骤S340)。此外，通信容量可以基于PLC通信的各数据的容量来算出。进而接着，CPU578基于其算出的通信容量，算出通信所需要的时间B(步骤S350)。例如，能够基于算出的通信容量以及PLC通信的通信率来算出时间B。
然后，CPU578判定在步骤S350中算出的时间B即通信时间是否比在S330中算出的时间A即充电时间长(比在S360)。在判定为时间B比时间A长时(步骤S360中是)、即判定为通信时间比充电时间长时，CPU578将充电时间设定为时间B(＞时间A)以上(步骤S370)。此时，CPU578可以基于其设定的时间来改变充电率。具体而言，能够通过将根据蓄电装置380的SOC算出的必要充电量除以所设定的时间(例如时间B)来算出变更后的充电率。在所设定的时间为时间B的情况下，如图11所示，进行外部充电以使得充电时间变得与通信时间相等。此外，在不变更充电率的情况下，如图10所示，基于所设定的时间来提前充电开始时刻ts，实际的充电比完成时刻te提前该提前的量结束。
另一方面，当在步骤S360中判定为时间B为时间A以下时(步骤S360中否)、即判定为通信时间为充电时间以下时，CPU578将充电时间设定为时间A(步骤S380)。然后，在步骤S390中，基于由利用者设定的完成时刻te以及时间A，进行定时器的设定(充电开始时刻ts的设定)。
如上所述，在本实施方式3中，算出外部充电所需要的时间A以及PLC通信所需要的时间B，当时间B比时间A长时，调整充电时间以使得完成PLC通信。详细而言，当时间B比时间A长时，将充电开始时刻ts提前，或者降低外部充电的充电量以使得充电时间变为通信时间以上。由此，能够在定时充电的完成时刻te使PLC通信与外部充电一起结束。因此，根据本实施方式3，也能够实现可进行外部充电、且能可靠地实施PLC通信直到最后的充电系统。
此外，在上述的各实施方式中，设为了车辆10连接于住宅20的电源插座而通过系统电源进行充电，但向车辆10供给充电电力的外部电源并不限定于这样的电源。例如，可以使用设置于住宅20的分散电源，也可以通过将车辆10连接于住宅外的专用的充电站来进行车辆10的充电。
另外，在上述中，设为了在车辆10中使用外部充电专用的充电器130通过外部电源对蓄电装置380充电，但也可以不设置专用的充电器130，将与充电口110连接的电力输入线120与电动发电机330、350的中性点连接，通过变换器400、410调整中性点间的电压，由此将从外部电源供给的电力变换为充电电压来对蓄电装置380进行充电。
另外，在上述中，设为了车辆10是搭载发动机310和电动发电机350作为行驶用的动力源的混合动力汽车，但本发明的适用范围不限定于混合动力汽车，也包括没有搭载发动机的电动汽车、搭载燃料电池作为直流电源的燃料电池汽车等。
在上述中，CCID继电器510对应于本发明中的“继电器”的一个实施例，充电ECU160对应于本发明中的“控制部”的一个实施例。另外，PLC处理部150对应于本发明中的“通信部”的一个实施例，PLC处理部220对应于本发明中的“车辆外部的通信装置”的一个实施例。而且，控制导频电路552对应于本发明中的“信号生成部”的一个实施例，电阻电路572对应于本发明中的“信号操作部”的一个实施例。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有方面都是例示的而非限定性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内所进行的全部的变更。
附图标记的说明
10 车辆；20 住宅；30 充电电缆；40 CCID；110 充电口；120 电力输入线；130 充电器；140 动力输出装置；150、220 PLC处理部；160 充电ECU；210 电力线；230 服务器；310 发动机；320 动力分配装置；330、350 电动发电机；340 减速器；360 驱动轴；370 驱动轮；380 蓄电装置；390 升压转换器；400、410 变换器；420 MG-ECU；510 CCID继电器；520 连接器；530 插头；540 限位开关；552 控制导频电路；554 振荡器；556 电压传感器；558 CPLT-ECU；560 DFR；572 电阻电路；574、576 输入缓冲器；578、578A CPU；580 车辆地线；590 锁止机构；600 电源插座；602 外部电源；R1 电阻元件；R2、R3 下拉电阻；L1 控制导频线；L2 接地线；L3 信号线。

Claims (6)

1.一种充电系统，具备：
构成为能够通过车辆外部的外部电源进行充电的车辆(10)；
用于从所述外部电源向所述车辆供给电力的充电电缆(30)；和
设置于所述充电电缆的继电器(510)，
所述车辆包括：
能够再充电的蓄电装置(380)；
构成为能够连接所述充电电缆的充电口(110)；
充电器(130)，其用于接受从所述外部电源供给的电力来对所述蓄电装置充电；
控制部(160)，其在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电中，将所述继电器控制为接通状态；和
通信部(150)，其用于通过利用所述充电口和所述充电电缆作为通信路径，与车辆外部的通信装置(220)进行通信，
所述控制部，
在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时由所述通信部进行的与车辆外部的所述通信装置的通信结束时，将所述继电器控制为断开状态；
在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时由所述通信部进行的与所述通信装置的通信继续时，使所述继电器维持为接通状态。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其中，
还具备信号生成部(552)，该信号生成部构成为生成用于检测所述车辆的状态的导频信号(CPLT)并经由所述充电电缆将所述导频信号向所述车辆发送，
所述控制部包括信号操作部(572)，该信号操作部构成为通过操作所述导频信号的电位来向所述信号生成部通知所述车辆的状态，
所述信号操作部在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时，根据由所述通信部进行的与车辆外部的所述通信装置的通信是否已结束来操作所述导频信号的电位，
所述信号生成部根据所述导频信号的电位来操作所述继电器。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其中，
还具备锁止机构(590)，该锁止机构用于对所述充电电缆与所述充电口的连接状态进行锁止，
所述控制部在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电中，还控制所述锁止机构以使其对所述连接状态进行锁止，
所述控制部，进而，
在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时由所述通信部进行的与车辆外部的所述通信装置的通信结束时，控制所述锁止机构以使其解除锁止；
在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时由所述通信部进行的与所述通信装置的通信继续时，控制所述锁止机构以使其继续锁止。
4.根据权利要求1所述的充电系统，其中，
所述控制部还算出由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电所需要的充电时间以及由所述通信部进行的与车辆外部的所述通信装置的通信所需要的通信时间，在所述通信时间比所述充电时间长时，调整所述充电时间以使得完成与所述通信装置的通信。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其中，
所述控制部在所述通信时间比所述充电时间长时，改变所述蓄电装置的充电开始定时以使得在由所述充电器进行的所述蓄电装置的充电结束时完成与所述通信装置的通信。
6.根据权利要求4所述的充电系统，其中，
所述控制部在所述通信时间比所述充电时间长时，改变所述蓄电装置的充电率以使得所述充电时间变为所述通信时间以上。
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