CN102893487B - 充电控制设备和充电控制方法 - Google Patents

充电控制设备和充电控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102893487B
CN102893487B CN201180024689.6A CN201180024689A CN102893487B CN 102893487 B CN102893487 B CN 102893487B CN 201180024689 A CN201180024689 A CN 201180024689A CN 102893487 B CN102893487 B CN 102893487B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging cable
charging
electric power
control signal
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180024689.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102893487A (zh
Inventor
上岛宇贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN102893487A publication Critical patent/CN102893487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102893487B publication Critical patent/CN102893487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Abstract

一种用于在判断连接到车辆的充电插座E1的充电电缆CC是否符合标准后控制充电的方法，具有：检测在充电电缆CC连接到充电插座E1后直到车辆的电力馈送线E8的主开关E5、E6被接通时，是否从充电电缆CC输出控制信号和是否从充电电缆CC供应电力；至少当未检测到控制信号并且检测到电力时，判断充电电缆CC不符合标准；以及，当判断充电电缆CC不符合标准时，禁止通过充电电缆CC进行充电或限制充电电流。

Description

充电控制设备和充电控制方法
技术领域
本发明涉及充电控制设备和充电控制方法。
背景技术
作为用于对混合动力车辆的驱动电池单元进行驱动的现有技术控制系统，例如在日本专利临时公布No.2010-81740（以下称为JP2010-81740）中公开了它。在JP2010-81740中的控制系统中，在从导频信号线延伸的延伸信号线上设置了电阻元件，并且建议基于通过延伸信号线输入的信号电平的改变，判断充电电缆的连接器是否实际上从车辆的充电插座断开，或是否仅按下了操作按钮而将充电电缆的连接器从充电插座和连接器之间的机械锁释放。
引用列表
专利文献
日本专利临时公布No.2010-81740
发明内容
一种车辆充电系统是符合SAE标准（汽车工程师协会标准）的系统。然而，在现有技术的控制系统的情况下，不可能判断充电电缆是否满足SAE标准。
因此，本发明的目的是提供充电控制设备和用于控制充电的方法，它们能够判断充电电缆是否满足SAE标准。
根据本发明的一个方面，一种充电控制设备用于判断充电电缆与标准的符合性，所述充电电缆具有：电力馈送单元，用于从所述车辆外部设置的外部电源向车辆供应电力；以及控制单元，用于产生控制信号并且向所述车辆输出所述控制信号，所述充电控制设备包括：控制信号检测部分，检测所述控制信号；电力检测部分，检测所述电力；以及判断部分，在所述充电电缆连接到所述车辆的充电插座后直到所述车辆上的电力馈送线的主开关被接通，基于由所述控制信号检测部分检测的所述控制信号和由所述电力检测部分检测的所述电力来判断所述充电电缆与标准的符合性。
根据本发明的另一个方面，一种充电控制设备包括：充电电缆，其具有（a）电力馈送单元，用于从所述车辆外部设置的外部电源向车辆供应电力，以及（b）控制单元，用于产生控制信号并且向所述车辆输出所述控制信号；控制信号检测部分，检测所述控制信号；电力检测部分，检测所述电力；以及判断部分，在所述充电电缆连接到所述车辆的充电插座后直到所述车辆上的电力馈送线的主开关被接通，基于由所述控制信号检测部分检测的所述控制信号和由所述电力检测部分检测的所述电力来判断所述充电电缆与标准的符合性。
根据本发明的另一个方面，一种方法，用于在判断连接到车辆的充电插座的充电电缆是否符合标准后控制充电，包括：检测是否从所述充电电缆输出控制信号和是否在所述充电电缆连接到所述充电插座后直到所述车辆的电力馈送线的主开关被接通为止是否从充电电缆供应电力；至少当未检测到控制信号并且检测到电力时，判断所述充电电缆不符合所述标准；并且，当判断所述充电电缆不符合所述标准时，禁止充电或限制通过所述充电电缆的充电电流。
（本发明的有益效果）
根据本发明，基于在充电电缆连接到车辆的充电插座后直到在车辆上的电力馈送线的主开关被接通的控制信号和电力信号，判断充电电缆与标准的符合性，并且解决上面的问题。
附图说明
图1是示出使用本发明的实施例的充电系统的电路图。
图2是示出图1的充电控制设备的放电控制的过程的流程图。
图3是在图2的充电控制中的时序图。
图4是通过噪声吸收电容器的残余电压的特性图。
具体实施方式
在下面的说明中，将描述一个示例，其中在用于电动车辆的充电系统中使用本发明的实施例的充电控制设备。
图1示出通过下述方式来充电在电动车辆EV中安装的蓄电池的电池E2的系统的示例：将充电电缆CC的第一连接器C1连接到在车辆外部设置的外部电源BP，并且将充电电缆CC的第二连接器C2连接到电动车辆EV的充电插座E1。
在图1中，虽然在电动车辆EV中使用充电控制设备1，但是它不限于电动车辆EV。充电控制设备1可以被用在混合动力车辆中，混合动力车辆中安装了内燃机和用于产生驱动车辆的电力的电动机。电池E2向电动机（未示出）和车辆上的设备（未示出）供应电力。
充电电缆CC的电力线C3的一端被设置了第一连接器C1，第一连接器C1连接到诸如在房间内设置的商用电源的电力插座（electric outlet）的外部电源BP。电力线C3的另一端被设置了第二连接器C2，第二连接器C2连接到电动车辆EV的充电插座（charging inlet）E1。
而且，充电电缆CC具有控制单元C4。控制单元C4具有信号产生部分C41和继电器开关C42。信号产生部分C41产生与通过电力线C3可馈送到电动车辆EV的额定电流对应的脉冲信号。继电器开关C42中断电力线C3以有助于防止故障电流。
信号产生部分C41具有被从外部电源BP供应的电力操作的CPU、ROM和RAM，并且具有振荡器，该振荡器产生脉冲信号。在信号产生部分C41中产生的脉冲信号通过电阻元件1、控制信号线L1和接口电路E16被输出到充电控制设备1的输入端口P2。
第二连接器C2具有连接判断电路C21。连接判断电路C21具有：开关SW1，开关SW1的一端连接到地线C5；电阻元件R2，其与开关SW1串联；以及，电阻元件R3，其与开关SW1并联地连接到开关SW1。这个连接判断电路C21的输出信号被作为连接检测信号输入到充电控制设备1的输入端口P1，该连接检测信号指示充电电缆CC是否连接到充电插座E1。
第二连接器C2具有机械锁系统（未示出），以便插入到充电插座E1的第二连接器C2不从充电插座E1断开，第二连接器C2也具有操作按钮C22，用于释放锁系统。当诸如司机的操作员按下操作按钮C22以将充电电缆CC的第二连接器C2从充电插座E1断开时，通过这个按压操作来释放锁系统，并且进行第二连接器C2的断开。操作按钮C22和开关SW1被配置为彼此相结合地工作。当按下操作按钮C22时，连接判断电路C21的开关SW1被（响应于）操作按钮C22的这个按压操作而被置于打开状态（OFF-关断）。当释放该按压操作时，开关SW1返回到闭合状态（ON-接通）。
在此，因为锁系统、操作按钮C22和开关SW1彼此相结合地工作，所以即使当将充电电缆CC的第二连接器C2适配和插入充电插座E1时操作员未按压操作按钮C22，锁系统也通过第二连接器C2和充电插座E1之间的适配将操作按钮C22按下一会，并且开关SW1也转换到OFF状态一会儿。
充电电缆CC的第二连接器C2具有：一对电力端子C23和C24，电力端子C23和C24连接到电力线C3；接地端子C25，其连接到地线C5；信号端子C26，其连接到输出脉冲信号的控制信号线L1；以及信号端子27，其连接到连接判断电路C21的输出信号线L2。
充电插座E1具有多个端子E11~E15，该多个端子E11~E15分别连接到第二连接器C2的端子C23~C27。
而且，充电插座E1具有充电控制设备1。充电控制设备1具有：ROM，用于存储控制程序；RAM，其被用作工作区域；以及非易失性存储器，用于在断电时保存控制数据。
充电插座E1具有作为充电控制设备1的外部电路的接口电路E16和连接状态确定电路E17。接口电路E16检测输入到充电插座E1的脉冲信号的信号电平，也以两个电平来改变该信号电平。连接状态确定电路E17连接到连接判断电路C21的输出端。
接口电路E16具有：二极管D1；电阻元件R5和R6，其降低通过二极管D1输入的脉冲信号的信号电平；以及，开关SW2。
开关SW2由晶体管元件等形成，并且通过来自充电控制设备1的输出端口P3的命令信号来执行通/断操作。当连接状态确定电路E17确定第一连接器C1连接到外部电源BP并且第二连接器C2连接到充电插座E1时，充电控制设备1从输出端口P3输出使开关SW2闭合的命令信号。
通过具有电阻元件R7、R8和R9的电阻分压电路来形成连接状态确定电路E17。电阻元件R7在连接判断电路C21的信号端子C27和地线C5之间与连接判断电路C21并联连接。电阻元件R8与这个并联电路串联，并且电阻元件R8的一端连接到电源E18（例如，DC 5V）。
下面将描述接口电路E16和连接状态确定电路E17的操作。
充电插座E1被配置为在AC/DC转换器E4通过具有线圈L和电容器C的LC滤波器E3将从连接到充电插座E1的充电电缆CC的电力线C3供应的高压电力转换为DC电力后，向高压电池单元的电池E2馈送DC电力。
在AC/DC转换器E4和电池E2之间的电力线E8上，设置了：继电器开关E5，其通过从充电控制设备1的输出端口P4输出的命令信号来执行通/断操作；以及继电器开关E6，通过来自车辆控制器E7的命令信号（基于从充电控制设备1的输入/输出端端口P5输出的命令信号的命令信号）来执行通/断操作。继电器开关E5也被称为充电继电器开关。继电器开关E6也被称为主继电器开关。
AC/DC转换器E4向充电控制设备1的输入端口P6输出检测信号，该检测信号指示是否向AC/DC转换器供应高压电力。
接下来，将参考图2中的流程图和图3中的时序图来说明当通过充电电缆CC对电池E2充电时的充电控制设备1的控制过程。
在图3中，当充电控制设备1在待机状态时，在时间t0，充电电缆CC的第一连接器C1连接到外部电源BP的电力插座。随后，在时间t1，充电电缆CC的第二连接器C2连接到充电插座E1。
当充电电缆CC的第一连接器C1在时间t0连接到外部电源BP的电力插座时，因为电流在图1中所示的信号产生部分C41中流动，所以从信号产生部分C41输出具有预定电平（例如，±12V）、预定工作周期和预定频率（例如，1kHz）的脉冲信号（见图3中的时间t0和t1之间的脉冲信号的时序图（a））。
图3（a）示出向充电控制设备1的输入端口P2输入的脉冲信号。在此，因为在时间t0和t1之间，未连接第二连接器C2和充电插座E1，所以在事实上，向输入端口P2输入的脉冲信号是零。然而，为了方便，图3（a）示出从信号产生部分C41输出的脉冲信号。
因为第二连接器C2在时间t0～t1中未连接到充电插座E1，所以AC/DC转换器E4未被供应高压电力（见图3中的时间t0和t1之间的高压电力的时序图（b））。而且，因为第二连接器C2在时间t0～t1中未连接到充电插座E1，所以从连接状态确定电路E17向输入端口P1输入的确定信号的信号电平是由电源E18和电阻元件R7、R8和R9确定的高电平Hi（第一电平）（见图3中的确定信号的时序图（e））。因此，接口电路E16的开关SW2处于打开状态（OFF）（见图3中的时间t0和时间t1之间的开关SW2的时序图（c））。同样，继电器开关C42、E5和E6的每一个处于打开状态（OFF）（见图3中的时间t0和时间t1之间的继电器开关的时序图（d））。
在此，在信号产生部分C41中产生的脉冲信号的工作周期是基于可从外部电源BP通过充电电缆CC向电动车辆EV馈送的电流承载容量设置的值，并且对于每一个充电电缆CC设置它。例如，在电流承载容量是12A的情况下，工作周期是20%。在电流承载容量是24A的情况下，工作周期是40%。
当第二连接器C2在图3中的时间t1连接到充电插座E1时，因为通过输出信号线L2连接了连接判断电路C21和连接状态确定电路E17，所以向充电控制设备1的输入端口P1输入的确定信号的信号电平被电阻分压电路转换到低电平Lo（第二电平），该电阻分压电路是通过向电源E18和电阻元件R7、R8和R9添加电阻元件R2而形成的。充电控制设备1通过检测Lo电平的确定信号来判断第二连接器C2连接到充电插座E1，并且该例程从图2的流程图中的步骤S1向步骤S2进行。
在此，在第二连接器C2连接到充电插座E1的时刻（即，在时间t1后或刚好在时间t1后的时刻），第二连接器C2的锁系统短暂地打开和闭合，开关SW1响应于锁系统的这个瞬间打开而短暂地被置于打开状态（OFF）。因此，向输入端口P1输入的确定信号的信号电平被电阻分压电路短暂地转换为中间电平Md，该电阻分压电路是通过向电源E18和电阻元件R7、R8和R9添加电阻元件R2和R3而形成的。然而，在本实施例中，丢弃向这个中间电平Md的转换。在下面的说明中，在时间t1的确定信号是除了在时间t1后的时刻之外的指示低电平Lo的信号。
在图3中的时间t1，在信号产生部分C41中产生的脉冲信号通过控制信号线L1被输入到充电控制设备1的输入端口P2。此时，作为取决于接口电路E16的电阻元件R5的预定电平的脉冲信号来输入脉冲信号。例如，如图3中的时间t1和t2之间的脉冲信号的时序图（a）所示，脉冲信号变为具有+9V的脉冲信号。
当充电控制设备1检测到向输入端口P2输入的+9V的脉冲信号时，例程从步骤S2进行到步骤S3。而且，在过去预定时间X后，例程进行到步骤S4。
在图2中的步骤S4，当充电控制设备1检测到未向AC/DC转换器E4供应任何电力时，例程进行到步骤S5，并且充电控制设备1从输出端口P3输出开关SW2的接通命令信号（开关接通命令信号或开关闭合命令信号）。
当开关SW2转换为闭合状态（ON）时，从信号产生部分C41通过控制信号线L1向充电控制设备1的输入端口P2输入的脉冲信号被电阻元件R5和R6的分压电路降低。然后，如图3中的在时间t2后的脉冲信号的时序图（a）所示，脉冲信号改变为例如+6V的脉冲信号。当充电控制设备1检测到该脉冲信号的改变时，充电控制设备1向控制单元C4输出闭合控制单元C4的继电器开关C42的命令信号。同时，充电控制设备1向继电器开关E5输出闭合继电器开关E5的命令信号，也向车辆控制器E7输出闭合继电器开关E6的命令信号。通过继电器开关C42、E5和E6的这些接通操作，充电模式开始（图2中的步骤S6），并且，来自外部电源BP的电力通过充电电缆CC的电力线C3被供应到电池E2（图3中的时间t2～t3）。
在此，当在步骤S6的充电模式的状态中按压第二连接器C2的操作按钮C22时（图2的步骤S7处、图3中的时间t3处），例程进行到步骤S8，并且连接判断电路C21的开关SW1被置于打开状态（OFF）。利用这一点，向充电控制设备1的输入端口P1输入的确定信号的信号电平从Lo电平升高与连接判断电路C21的电阻元件R3对应的电压，并且转换为Md电平（第三电平）。即，向输入端口P1输入的确定信号的信号电平被电阻分压电路转换为相对于电源E18的中间电平Md，该电阻分压电路是通过并联的电阻元件R7和R8与串联的电阻元件R2和R3形成的。
当充电控制设备1检测到向输入端口P1输入的确定信号的电压电平的该升高时，充电控制设备1判断第二连接器C2将从充电插座E1断开，并且输出打开继电器开关C42、E5和E6的命令信号。
利用该操作，因为从外部电源BP通过充电电缆CC的电力线C3供应的电力被关断，所以操作员可以安全地将第二连接器C2从充电插座E1断开。当第二连接器C2从充电插座E1断开时，向输入端口P1输入的确定信号的信号电平返回到原始Hi电平（在图3的时间t4的时刻和之后）。
在此，在图2中，在步骤S3处在预定时间X过去后检测到AC/DC转换器E4的电力的原因是存在下述风险：如果在LC滤波器E3的电容器C中累积电荷，则将因为在图4中所示的残余电压的影响而不能正确地进行检测。即，因为在关断向AC/DC转换器E4的电力供应后，电容器C需要花费时间X来将电荷放电，所以在经过时间X后检测电力，由此防止误检测。
在上面的说明中，已经说明了在充电电缆CC没有问题或不在异常条件中并且充电电缆CC的规格满足SAE标准的情况下的充电控制过程。然而，当充电电缆不满足SAE时，存在禁止或停止充电的请求或通过限制电荷数量来进一步改善安全的请求。对于这些请求，充电控制设备1执行下面的控制。
通过图2的步骤S1、S2和S4处执行的下面的检查来进行充电电缆是否符合SAE标准的判断。即，在步骤S 1处检查充电电缆CC的第一连接器C1连接到外部电源BP并且第二连接器C2连接到充电插座E1后，充电控制设备1在步骤S2检查向充电控制设备1的输入端口P2输入的脉冲信号的电平是预定电平（+9V），并且还在步骤S4检查向AC/DC转换器E4供应的电力是零，由此判断充电电缆是否符合SAE标准。
在图2的步骤S2，如果虽然充电电缆CC连接到外部电源BP并且连接到充电插座E1，但是预定电平的脉冲信号未被输入到充电控制设备1的输入端口P2，则例程进行到步骤S9，并且检测向AC/DC转换器E4供应的电力。
在步骤S9，如果AC/DC转换器E4被供应了电力，则例程进行到步骤S 11，并且判断充电电缆CC是不符合SAE标准的电缆。即，判断充电电缆CC是没有控制单元C4并且仅具有电力线C3的电缆。然后，例程进行到步骤S13，并且向AC/DC转换器E4输出用于禁止充电或限制充电电流的命令信号。
在步骤S9，如果未向AC/DC转换器E4供应电力，则例程进行到步骤S 12。在步骤S 12，判断充电电缆CC的第一连接器C1从外部电源BP的电力插座断开，或控制信号线L1断开或处于有缺陷的状态。然后，例程进行到步骤S13，并且，向AC/DC转换器E4输出用于禁止充电或限制充电电流的命令信号。
而且，在步骤S4，如果虽然输入了步骤S2的脉冲信号但是向AC/DC转换器E4供应了电力，则例程进行到步骤S10。然后在步骤S10，判断充电电缆CC是已经进行了诸如控制单元C4的改进的修改并且不符合SAE标准的电缆。或者，判断虽然充电电缆CC是符合SAE标准的电缆，但是在继电器开关C42中出现焊接故障，或者在充电插座E1的开关SW2中出现故障。在该情况下，例程也进行到步骤S13，并且向AC/DC转换器E4输出用于禁止充电或限制充电电流的命令信号。
如上所述，根据本发明的充电控制设备，通过在将充电电缆CC连接到车辆的充电插座E1后直到车辆上的电力线E8的主开关E5和E6接通时，检测向输入端口P2输入的脉冲信号和AC/DC转换器E4的电力信号，当输入电力信号时（图2的步骤S4的“是”和步骤S9的“是”）并且也输入脉冲信号时（步骤S2的“是”）或未输入脉冲信号时（步骤S2的“否”），可以判断存在充电电缆是不符合SAE标准的电缆的可能性。
而且，在检测到电力信号时，通过在图2的步骤S3处设置时间X（等待时间或延迟时间），可以防止当具有诸如LC滤波器E3的电容器C的电路被设置在电力线E8上时，残余电压引起的误检测。
在上面的描述中，第一连接器C1、第二连接器C2、电力线C3和接地线C5对应于本发明的电力馈送单元（电力馈送装置）。控制单元C4对应于本发明的控制单元（控制装置）。充电控制设备1对应于本发明的控制信号检测部分（控制信号检测装置）、电力检测部分（电力检测装置）、判断部分（判断装置）和充电限制部分（充电限制装置）。连接判断电路C21和连接状态确定电路E17对应于本发明的连接确定部分（连接确定装置）。
附图标记列表
EV  电动机（车辆）
E1  充电插座
E11～E15  端子
E16  接口电路
E17  连接状态确定电路（连接确定部分）
E18  电源
E2   电池
E3   LC滤波器
E4   AC/DC转换器
E5、E6  继电器开关（主开关）
E7   车辆控制器
E8   电力线（电源线）
BP   外部电源（车辆外部的电源）
CC   充电电缆
C1   第一连接器（电力馈送单元）
C2   第二连接器（电力馈送单元）
C21  连接判断电路（连接确定部分）
C22  操作按钮C22
C23、C24  电力端子
C25  地端子
C26、C27  信号端子
C3  电力线（电力馈送单元）
C4  控制单元C4（控制单元）
C41  信号产生部分
C42  继电器开关
C5  接地导线（电力馈送单元）
R1～R9  电阻元件
L1  控制信号线
L2  输出信号线
P1、P2  输入端口
SW1、SW2  开关
D1  二极管
L  线圈
C  电容器
1  充电控制设备

Claims (9)

1.一种充电控制设备，用于判断充电电缆(CC)与标准的符合性，所述充电电缆(CC)具有：电力馈送单元(C1,C2,C3,C5)，用于从车辆外部设置的外部电源(BP)向所述车辆供应电力；以及控制单元(C4)，用于产生控制信号并且向所述车辆输出所述控制信号，所述充电控制设备包括：
控制信号检测部分(1)，检测所述控制信号；
电力检测部分(1)，检测所述电力；以及
判断部分(1)，在所述充电电缆(CC)连接到所述车辆的充电插座(E1)后直到所述车辆上的电力馈送线(E8)的主开关(E5,E6)被接通，基于由所述控制信号检测部分(1)检测的所述控制信号和由所述电力检测部分(1)检测的所述电力，来判断所述充电电缆(CC)与标准的符合性。
2.根据权利要求1所述的充电控制设备，其中，当未检测到控制信号并且检测到电力时，所述判断部分(1)判断所述充电电缆(CC)不符合所述标准。
3.根据权利要求1所述的充电控制设备，其中，当检测到所述控制信号并且检测到电力时，所述判断部分(1)判断所述充电电缆(CC)不符合所述标准。
4.根据前述权利要求1-3的任何一项所述的充电控制设备，其中，
所述电力检测部分(1)在从所述充电电缆(CC)连接到所述车辆的充电插座(E1)起经过预定时间(X)后检测电力。
5.根据权利要求1所述的充电控制设备，进一步包括：
充电限制部分(1)，当判断所述充电电缆(CC)不符合所述标准时，禁止通过所述充电电缆(CC)充电或限制充电电流。
6.一种充电控制设备包括：
充电电缆(CC)，其具有
(a)电力馈送单元(C1,C2,C3,C5)，用于从车辆外部设置的外部电源(BP)向所述车辆供应电力，以及
(b)控制单元(C4)，用于产生控制信号并且向所述车辆输出所述控制信号；
控制信号检测部分(1)，检测所述控制信号；
电力检测部分(1)，检测所述电力；以及
判断部分(1)，在所述充电电缆(CC)连接到所述车辆的充电插座(E1)后直到所述车辆上的电力馈送线(E8)的主开关(E5,E6)被接通，基于由所述控制信号检测部分(1)检测的所述控制信号和由所述电力检测部分(1)检测的所述电力，来判断所述充电电缆(CC)与标准的符合性。
7.根据权利要求6所述的充电控制设备，其中，所述充电电缆(CC)的所述电力馈送单元具有：
第一连接器(C1)，连接到在所述车辆外部设置的外部电源(BP)；
第二连接器(C2)，连接到所述车辆的充电插座(E1)；以及
电力线(c3)，被设置在所述第一连接器(C1)和所述第二连接器(C2)之间，以从所述外部电源(BP)向所述车辆供应电力；并且
所述充电电缆(CC)的所述控制单元(C4)具有
信号产生部分(C41)，当所述第一连接器(C1)连接到所述外部电源(BP)时，产生所述控制信号；以及
控制信号线(L1)，其一端连接到所述控制单元(C4)，其另一端连接到所述第二连接器(C2)，以发送所述控制信号。
8.根据权利要求7所述的充电控制设备，进一步包括：
连接确定部分(C21,E17)，输出下面的确定信号；
(a)当所述第二连接器(C2)未连接到所述充电插座(E1)时，第一电平(Hi)的确定信号，
(b)当所述第二连接器(C2)连接到所述充电插座(E1)时，与所述第一电平(Hi)不同的第二电平(Lo)的确定信号，以及
(c)当按下操作按钮(C22)以将所述第二连接器(C2)与所述充电插座(E1)断开时，与所述第一电平(Hi)和第二电平(Lo)不同的第三电平(Md)的确定信号。
9.一种用于在判断连接到车辆的充电插座(E1)的充电电缆(CC)是否符合标准后控制充电的方法，包括：
检测在所述充电电缆(CC)连接到所述充电插座(E1)后直到所述车辆的电力馈送线(E8)的主开关(E5,E6)被接通，是否从所述充电电缆(CC)输出控制信号和是否从充电电缆(CC)供应电力；
至少当未检测到控制信号并且检测到电力时，判断所述充电电缆(CC)不符合所述标准；以及
当判断所述充电电缆(CC)不符合所述标准时，禁止通过所述充电电缆(CC)进行充电或限制充电电流。
CN201180024689.6A 2010-06-09 2011-06-09 充电控制设备和充电控制方法 Active CN102893487B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010131983A JP5488220B2 (ja) 2010-06-09 2010-06-09 充電制御装置及び方法
JP2010-131983 2010-06-09
PCT/JP2011/003260 WO2011155206A1 (en) 2010-06-09 2011-06-09 Charging control apparatus and charging control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102893487A CN102893487A (zh) 2013-01-23
CN102893487B true CN102893487B (zh) 2015-09-02

Family

ID=45097821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180024689.6A Active CN102893487B (zh) 2010-06-09 2011-06-09 充电控制设备和充电控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9627902B2 (zh)
EP (1) EP2580840B1 (zh)
JP (1) JP5488220B2 (zh)
CN (1) CN102893487B (zh)
WO (1) WO2011155206A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012135111A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Denso Corp 車両用充電ケーブル管理システム
DE102012103208A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Keba Ag Verfahren zum Betreiben einer Ladeanschlussvorrichtung für Elektrofahrzeuge sowie entsprechende Ladeanschlussvorrichtung
EP2905166B1 (en) * 2012-10-03 2018-03-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle, and battery pack
DE102012221807A1 (de) * 2012-11-28 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs an einer Steckdose mit Reduktion des Ladestroms nach Ausfall und Wiedereinsetzen der Stromversorgung
JP6403107B2 (ja) * 2013-03-22 2018-10-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車載充電装置
KR20150089646A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 엘에스산전 주식회사 전기 자동차용 충전기 연결 감지 장치
JP2020078153A (ja) * 2018-11-07 2020-05-21 トヨタ自動車株式会社 電力変換ユニット
CN111216574B (zh) * 2018-11-23 2021-04-06 广州汽车集团股份有限公司 充电和放电控制系统、方法及装置、控制设备
CN110774907B (zh) * 2019-09-24 2021-04-27 浙江零跑科技有限公司 一种充电cc信号的检测与单次唤醒电路
US11539210B2 (en) 2019-11-08 2022-12-27 Thermo King Llc Power and fault management of electrical components of a transport climate control system powered by an electric vehicle
US11634094B2 (en) 2019-11-08 2023-04-25 Thermo King Llc Methods and systems for secure communication and authorization of vehicle mode change
US11623499B2 (en) 2019-11-08 2023-04-11 Thermo King Llc Electrical power supply management for climate-controlled system associated with automotive application
US11648821B2 (en) 2019-11-08 2023-05-16 Thermo King Llc Methods and systems of minimizing c-rate fluctuation by adjusting operation of a transport climate control system
US11535105B2 (en) 2019-11-08 2022-12-27 Thermo King Llc Adaptive control of transport climate control system based on available energy
CN110920424A (zh) * 2019-11-29 2020-03-27 西安锐驰电器有限公司 一种用于电动汽车的充电开关及检测方法
JP7234960B2 (ja) * 2020-02-07 2023-03-08 トヨタ自動車株式会社 電動車両および電動車両の制御方法
CN113246733B (zh) * 2021-05-31 2022-07-19 东风柳州汽车有限公司 高压继电器控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1805237A (zh) * 2005-01-12 2006-07-19 三星Techwin株式会社 充电模块以及使用该充电模块的数字图像处理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479479A (en) * 1991-10-19 1995-12-26 Cell Port Labs, Inc. Method and apparatus for transmission of and receiving signals having digital information using an air link
SE9202823L (sv) 1992-09-30 1994-03-31 Volvo Ab Anordning och förfarande för uppladdning av elfordon
JPH07298502A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Daihatsu Motor Co Ltd バッテリ充電装置
US7271568B2 (en) 2004-02-11 2007-09-18 Research In Motion Limited Battery charger for portable devices and related methods
JP4353197B2 (ja) * 2006-03-13 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 車両および電気機器
US8937455B2 (en) * 2007-09-10 2015-01-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charging apparatus for vehicle and method for charging vehicle
JP4375472B2 (ja) * 2007-10-23 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 車両の充電制御装置
WO2009087799A1 (ja) * 2008-01-11 2009-07-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両の充電制御装置および車両
JP4726939B2 (ja) * 2008-09-26 2011-07-20 富士通テン株式会社 制御システム、制御装置、及びケーブル接続状態判定方法
CN101740947B (zh) * 2008-11-25 2012-08-01 比亚迪股份有限公司 用于可电力驱动的车辆的充电装置
JP5914980B2 (ja) * 2010-06-09 2016-05-11 日産自動車株式会社 充電制御装置及び方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1805237A (zh) * 2005-01-12 2006-07-19 三星Techwin株式会社 充电模块以及使用该充电模块的数字图像处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9627902B2 (en) 2017-04-18
EP2580840A1 (en) 2013-04-17
CN102893487A (zh) 2013-01-23
EP2580840B1 (en) 2018-08-15
WO2011155206A1 (en) 2011-12-15
EP2580840A4 (en) 2014-01-01
JP5488220B2 (ja) 2014-05-14
US20130082655A1 (en) 2013-04-04
JP2011259613A (ja) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102893487B (zh) 充电控制设备和充电控制方法
EP2580841B1 (en) Charging control apparatus and charging control method
US8244422B2 (en) Control apparatus for vehicle
AU2008330954B2 (en) Electric charging system and its operation method
US9093724B2 (en) Vehicle and method of charging vehicle
WO2013054435A1 (ja) 電気自動車用の充電装置
EP2628629B1 (en) Vehicle power supply apparatus, vehicle having same, and method for controlling vehicle-mounted charger
EP2783903B1 (en) Signal generation circuit for generation a pilot signal
CN104553845A (zh) 车载充电器与电动车辆供电设备连接的探测
CN110739713B (zh) 一种智能储能充电一体化装置及其充放电控制方法
CN114148206A (zh) 一种基于欧标充电桩的电动车辆充电系统及方法
CN112937324A (zh) 车载双向充电机的控制方法、电池管理系统及电动汽车
JP5332629B2 (ja) 電動車両の充電システム
KR101199322B1 (ko) 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법
JP7070774B2 (ja) 充電方法
US20230249565A1 (en) Charge and discharge system, vehicle, and control method for charge and discharge system
JPWO2013054435A1 (ja) 電気自動車用の充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant