CN103097174B

CN103097174B - 车辆、充电系统以及车辆的控制方法

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Publication number: CN103097174B
Application number: CN201180004755.3A
Authority: CN
Inventors: 釜贺隆市
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2031-08-25
Also published as: EP2752331A1; JPWO2013027291A1; EP2752331A4; US8988042B2; WO2013027291A1; EP2752331B1; US20140167691A1; CN103097174A; JP5376057B2

Abstract

车辆（100）能够使用从外部电源装置（500、500A）由电力电缆（400、400A）传递来的电力进行所搭载的蓄电装置（110）的充电。车辆（100）包括用于经由电力电缆（400）在与外部电源装置（500、500A）之间进行PLC通信的PLC通信部（230）。与电力电缆（400）被连接于接入口（220）相应地，ECU（300）开始从PLC通信部（230）向外部电源装置（500、500A）发送信号。ECU（300）在没有接收到来自外部电源装置（500、500A）的对该信号的响应的情况下，在将设置于电力电缆（400）或外部电源装置（500A）的CCID（430、540）设为能够供给电力的状态之后，从PLC通信部（230）向外部电源装置（500、500A）再次发信号。

Description

车辆、充电系统以及车辆的控制方法

技术领域

本发明涉及车辆、充电系统以及车辆的控制方法，更特定地，涉及能够使用来自外部电源的电力对所搭载的蓄电装置进行充电的车辆的充电控制。

背景技术

近年来，作为有益于环境的车辆，搭载蓄电装置（例如二次电池、电容器等）并使用通过蓄积于蓄电装置中的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。而且，提出了通过发电效率高的商用电源对搭载于这些车辆的蓄电装置进行充电的技术。

在混合动力车中，与电动汽车同样地，也已知有能够从车辆外部的电源（以下，也仅称为“外部电源”。）对车载的蓄电装置进行充电（以下，也仅称为“外部充电”。）的车辆。例如，已知能够通过以充电电缆连接设置于住宅的插座与设置于车辆的充电口、进行从一般家庭的电源对蓄电装置充电的所谓的“插电式混合动力车”。由此，能够期待提高混合动力汽车的燃料经济性。

日本特开2009-033265号公报（专利文献1）公开了如下结构：在能够进行外部充电的车辆中，经由充电口，在车辆与外部电源之间以及车辆与车辆之间，通过电力线通信（Power Line Communication：PLC）进行信息传递。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-033265号公报

专利文献2：国际公开第2011/077505号小册子

发明内容

发明要解决的问题

在进行外部充电的情况下，在车辆与充电电缆之间或者车辆与外部电源之间进行信号的授受，对车辆传递可从外部电源送电的充电电力容量和/或充电电缆的额定电流等信息。车辆基于所传递来的信息进行充电的开始/停止以及充电电力的控制。

关于这样的信息传递，有时使用来自充电电缆或者外部电源的导频信号来进行。

另外，近年来，开发了如下技术：如智能电网那样，不仅使用来自家庭的电源（外部电源）对搭载于车辆的蓄电装置进行充电，还可根据需要将蓄积在车辆中的电力供给到家庭。在这样的情况下，从家庭侧向车辆侧，需要进行电力的供给/切断以及供电电力的控制，对使用不需要添加特别的配线的PLC通信的情况进行了研究。

然而，根据外部电源和/或充电电缆的类型不同，在由包含于其的电力切断用继电器切断了电力传递路径的情况下，有时不能适当地进行PLC通信。另外，由于连接于车辆的外部电源以及充电电缆并不限于是固定且相同的，因此在车辆中，需要判别与它们的通信方式是使用导频信号的方式还是使用PLC通信的方式。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在能够进行外部充电的车辆中，可切实地进行与所连接的外部电源或电力电缆之间的信息传递。

用于解决问题的手段

本发明的车辆，能够使用从外部电源装置由电力电缆传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置的充电。车辆具备：接入口，其用于连接电力电缆；PLC通信部，其构成为能够经由电力电缆的电力线，在与外部电源装置之间进行电力线通信；以及控制装置，其用于控制蓄电装置的充电工作。电力电缆或外部电源装置包括切换装置，该切换装置用于对从外部电源装置向车辆的电力的供给和切断进行切换。与电力电缆被连接于接入口对应地，控制装置开始从PLC通信部向外部电源装置发送信号，在没有接收到从外部电源装置向PLC通信部的送信信号的情况下，在将切换装置切换成能够从外部电源装置向车辆供给电力的状态之后，从PLC通信部向外部电源装置再次发送信号。

优选，控制装置，在电力电缆被连接于接入口的情况下，在使来自切换装置的导频信号的电位变为第1电位之后，开始由PLC通信部发送信号。

优选，送信信号是来自外部电源装置的对从PLC通信部向外部电源装置发送的信号的响应。控制装置，在接收到送信信号的情况下，使导频信号的电位变为比第1电位低的第2电位而将切换装置切换成能够从外部电源装置向车辆供给电力的状态，并且基于来自外部电源装置的通信信息执行充电工作。

优选，送信信号是来自外部电源装置的对从PLC通信部向外部电源装置发送的信号的响应。控制装置，在没有接收到送信信号的情况下，中断由PLC通信部发送信号，在使导频信号的电位变为比第1电位低的第2电位而将切换装置切换成能够从外部电源装置向车辆供给电力的状态之后，执行由PLC通信部再次发送信号。

优选，控制装置，在接收到来自外部电源装置的对从PLC通信部再次发送的信号的响应的情况下，基于来自外部电源装置的通信信息执行充电工作。

优选，控制装置，在没有接收到来自外部电源装置的对从PLC通信部再次发送的信号的响应的情况下，停止由PLC通信部发送信号。

优选，控制装置，在没有接收到来自外部电源装置的对从PLC通信部再次发送的信号的响应的情况下，基于导频信号的振荡状态执行充电工作。

优选，控制装置，在没有接收到来自外部电源装置的对从PLC通信部再次发送的信号的响应的情况下，将处于不能在车辆与外部电源装置之间执行PLC通信的状态的情况通知给用户。

优选，车辆构成为能够将来自蓄电装置的电力从接入口经由电力电缆向连接于外部电源装置的外部装置供给。

优选，PLC通信部构成为能够经由电力电缆的电力线，在与外部电源装置之间进行电力线通信。控制装置基于来自外部电源装置的通信信息执行供电工作。

优选，切换装置包括：继电器，其用于对外部电源装置的电力源与车辆之间的电连接和非电连接进行切换；和信号生成部，其用于生成经由电力电缆所包含的不同于电力线的通信线向控制装置发送的导频信号。信号生成部对导频信号的电位变为第1电位进行响应e而使导频信号振荡。继电器对导频信号的电位变为比第1电位低的第2电位进行响应而闭合。

本发明的充电系统，具备：电力电缆；外部电源装置；以及车辆，其能够使用从外部电源装置由电力电缆传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置的充电。车辆包括：接入口，其用于连接电力电缆；PLC通信部，其构成为能够经由电力电缆的电力线，在与外部电源装置之间进行电力线通信；以及控制装置，其用于控制蓄电装置的充电工作。电力电缆或外部电源装置包括切换装置，该切换装置用于对从外部电源装置向车辆的电力的供给和切断进行切换。与电力电缆被连接于接入口相应地，控制装置开始从PLC通信部向外部电源装置发送信号，在没有接收到从外部电源装置向PLC通信部的送信信号的情况下，在将切换装置切换成能够从外部电源装置向车辆供给电力的状态之后，从PLC通信部向外部电源装置再次发送信号。

本发明的车辆的控制方法，是关于能够使用从外部电源装置由电力电缆传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置的充电的车辆的控制方法。车辆包括：接入口，其用于连接电力电缆；和PLC通信部，其构成为能够经由电力电缆的电力线，在与外部电源装置之间进行电力线通信。电力电缆或外部电源装置包括切换装置，该切换装置用于对从外部电源装置向车辆的电力的供给和切断进行切换。控制方法包括：判定电力电缆是否已连接于接入口的步骤；与电力电缆被连接于接入口相应地，开始从PLC通信部向外部电源装置发送信号的步骤；以及在没有接收到从外部电源装置向PLC通信部的送信信号的情况下，将切换装置切换成能够从外部电源装置向车辆供给电力的状态，然后，从PLC通信部向外部电源装置再次发送信号的步骤。

发明的效果

根据本发明，在能够进行外部充电的车辆中，能够切实地进行与所连接的外部电源或电力电缆之间的信息传递。

附图说明

图1是包含本实施方式的车辆的充电系统的整体框图。

图2是用于说明图1的充电系统的充电工作的框图。

图3是在外部电源设有CCID功能的情况下的充电系统的整体框图。

图4是用于说明图3的充电系统的充电工作的框图。

图5是图3的充电系统的充电工作的时间图。

图6是图1的充电系统的充电工作的时间图。

图7是在不能进行PLC通信的情况下的充电工作的时间图。

图8是用于说明本实施方式中由ECU执行的充电处理的流程图。

标号的说明

10、10A 充电系统；100 车辆；110 蓄电装置；115 SMR；120 PCU；121 转换器；122、123 逆变器；130、135 电动发电机；140 动力传递齿轮；150 驱动轮；160 发动机；170 警报输出部；200 电力变换装置；210 CHR；220 接入口；230、530 PLC通信部；300 ECU；310 CPU；320 电阻电路；330、340 输入缓冲器；350 电源节点；360 车辆地线；400、400A 电力电缆；410 连接器；420 插头；430、540 CCID；440 电力线；450、550 CCID继电器；460、560 CCID控制部；470、570 控制导频电路；471、571 电磁线圈；472、572 振荡装置；473、573 电压传感器；480、580 漏电检测器；481、581 电压传感器；482、582 电流传感器；500、500A 外部电源装置；510 交流电力源；520、520A 插座；ACL1、ACL2、PL1、PL2、NL1、NL2 电力线；C1、C2 电容器；L1 控制导频线；L2 接地线；L3 连接信号线；R1、R2、R10、R20、R50 电阻；SW1、SW2、SW20 开关。

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。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号，不重复其说明。

[充电系统的说明]

图1是包含本实施方式的车辆100的充电系统10的整体框图。参照图1，车辆100具备：蓄电装置110、系统主继电器（System Main Relay：SMR）115、作为驱动装置的PCU（Power Control Unit：功率控制单元）120、电动发电机130、135、动力传递齿轮140、驱动轮150、作为内燃机的发动机160、作为控制装置的ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）300。PCU120包括转换器121、逆变器122、123、电容器C1、C2。

本实施方式中，以具有电动发电机130、135和发动机160的混合动力车辆为例进行说明，但发动机160不是必须的结构，本发明也能够适用于没有发动机160的电动汽车或燃料电池汽车。

蓄电装置110是构成为可充放电的电力储存元件。蓄电装置110构成为包含例如锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、或双电荷层电容器等蓄电元件。

蓄电装置110经由电力线PL1以及NL1连接于PCU120。而且，蓄电装置110将用于产生车辆100的驱动力的电力供给到PCU120。另外，蓄电装置110蓄积由电动发电机130、135发电产生的电力。蓄电装置110的输出为例如200V左右。

蓄电装置110包括都未图示的电压传感器以及电流传感器，由这些传感器检测出的蓄电装置110的电压VB以及电流IB被输出到ECU300。

SMR115所包含的继电器的一方连接于与蓄电装置110的正极端以及与PCU120连接的电力线PL1，另一方的继电器连接于蓄电装置110的负极端以及电力线NL1。而且，SMR115基于来自ECU300的控制信号SE1，对蓄电装置110与PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。

转换器121基于来自ECU300的控制信号PWC，在电力线PL1以及NL1与电力线PL2以及NL1之间进行电压转换。

逆变器122、123并联连接于电力线PL2以及NL1。逆变器122、123分别基于来自ECU300的控制信号PWI1、PWI2，将从转换器121供给的直流电力变换为交流电力，分别驱动电动发电机130、135。

电容器C1设置于电力线PL1和NL1之间，使电力线PL1和NL1间的电压变动减小。另外，电容器C2设置于电力线PL2和NL1之间，使电力线PL2和NL1间的电压变动减小。

电动发电机130、135是交流旋转电机，例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同期电动机。

电动发电机130、135的输出转矩经由包含减速器和/或动力分配机构而构成的动力传递齿轮140传递到驱动轮150，使车辆100行驶。电动发电机130、135，在车辆100再生制动时，能够通过驱动轮150的旋转力进行发电。而且，该发电电力由PCU120转换成蓄电装置110的充电电力。

另外，电动发电机130、135也经由动力传递齿轮140与发动机160联结。而且，通过ECU300，使电动发电机130、135以及发动机160协调工作来产生所需的车辆驱动力。进而，电动发电机130、135能够通过发动机160的旋转进行发电，能够使用该发电电力对蓄电装置110充电。此外，本实施方式中，将电动发电机135作为专门用于驱动驱动轮150的电动机来使用，将电动发电机130作为专门被发动机160驱动的发电机来使用。

此外，图1中，以设置了2个电动发电机的结构为例进行了图示，但电动发电机的数量并不限定于此，也可以设为设置有1个电动发电机的结构、或者设置有多于2个的电动发电机的结构。

车辆100，作为用于通过来自外部电源装置500的交流电力源510的电力对蓄电装置110充电的结构，包括电力变换装置200、充电继电器CHR210、作为连接部的接入口220、用于进行PLC通信的PLC通信部230。

在接入口220连接有电力电缆400的连接器410。而且，来自外部电源装置500的电力经由电力电缆400传递到车辆100。

电力电缆400，除了连接器410以外，还包括用于与外部电源装置500的插座520连接的插头420、以及将连接器410与插头420连接的电力线440。在电力线440上，插入用于对来自外部电源装置500的电力的供给和切断进行切换的充电电路切断装置（以下，也称为CCID（Charging CircuitInterrupt Device）。）430。

电力变换装置200经由电力线ACL1、ACL2连接于接入口220。另外，电力变换装置200经由CHR210通过电力线PL2以及NL2连接于蓄电装置110。

电力变换装置200由来自ECU300的控制信号PWD来控制，将经由接入口220从外部电源装置500供给的交流电力变换为蓄电装置110的充电电力。另外，如后所述，电力变换装置200也能够将来自蓄电装置110的直流电力或由电动发电机130、135发电产生并由PCU120变换后的直流电力变换为交流电力，并向车辆外部供电。电力变换装置200可以是能够进行充电以及供电的双向的电力变换的1个装置，也可以作为分开的装置而包含充电用的装置和供电用的装置。

CHR210由来自ECU300的控制信号SE2来控制，对电力变换装置200与蓄电装置110之间的电力的供给和切断进行切换。

PLC通信部230连接于电力线ACL1、ACL2。PLC通信部230经由电力电缆400以及电力线ACL1、ACL2与包含于外部电源装置500的PLC通信部530进行通信。PLC通信部230将从ECU300接收到的车辆信息发送到外部电源装置500的PLC通信部530，并且接收从PLC通信部530传递来的电源信息，将该接收到的电源信息向ECU300输出。

ECU300包括都未在图1中示出的CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）、存储装置以及输入输出缓冲器，进行从各传感器等输入信号和/或向各设备输出控制信号，并且进行蓄电装置110以及车辆100的各设备的控制。此外，关于这些控制，并不限于由软件实现的处理，也可以由专用的硬件（电子电路）进行处理。

ECU300基于来自蓄电装置110的电压VB以及电流IB的检测值，运算蓄电装置110的充电状态SOC（State of Charge）。

ECU300从连接器410接收表示电力电缆400的连接状态的信号PISW。另外，ECU300从电力电缆400的CCID430接收导频信号CPLT。ECU300，如图2中后述的那样，基于这些信号以及/或者由PLC通信部230接收到的信息来执行充电工作。

此外，图1中，作为ECU300设为了设置有1个控制装置的结构，但也可以设为设置有例如PCU120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样、按功能或按控制对象设备而分开的控制装置的结构。

警报输出部170接收来自ECU300的控制信号ALM，在车辆100中发生了异常和/或故障等的情况下，将包含于控制信号ALM的信息通知给用户。作为警报输出部170，包含蜂鸣器（buzzer）、钟（chime）等以听觉方式通知给用户的装置和/或LED、灯或液晶显示器等以视觉方式通知给用户的装置。

图2是用于说明图1中的充电工作的框图。此外，图2中，不重复关于标注有与图1相同的参照标号的重复的元件的说明。

参照图2，CCID430包括：CCID继电器450、CCID控制部460、控制导频电路470、电磁线圈471、漏电检测器480、电压传感器481、电流传感器482。另外，控制导频电路470包括：振荡装置472、电阻R20、电压传感器473。

CCID继电器450插入电力电缆400内的电力线440上。CCID继电器450由控制导频电路470来控制。而且，在CCID继电器450断开时，在电力电缆400内电路被切断。另一方面，当CCID继电器450闭合时，可从外部电源装置500向车辆100供给电力。

控制导频电路470经由连接器410以及接入口220向ECU300输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于从控制导频电路470向ECU300通知电力电缆400的额定电流的信号。另外，导频信号CPLT也被用作基于由ECU300操作的导频信号CPLT的电位从ECU300远程操作CCID继电器450的信号。而且，控制导频电路470基于导频信号CPLT的电位变化来控制CCID继电器450。

上述的导频信号CPLT和连接信号PISW、以及接入口220和连接器410的形状、端子配置等的结构，可以使用例如美国的SAE（Society ofAutomotive Engineers）和/或日本电动车辆协会等中标准化了的结构。

CCID控制部460包括都未图示的CPU、存储装置、输入输出缓冲器，进行各传感器以及控制导频电路470的信号的输入输出，并且控制电力电缆400的充电工作。

振荡装置472，在由电压传感器473检测到的导频信号CPLT的电位为规定电位（例如12V）时输出非振荡的信号，在导频信号CPLT的电位低于上述的规定电位时（例如9V），由CCID控制部460来控制，输出按规定的频率（例如1kHz）以及占空比周期而振荡的信号。

此外，导频信号CPLT的电位由ECU300来操作。另外，占空比周期基于能够从外部电源装置500经由电力电缆400向车辆100供给的额定电流来设定。

导频信号CPLT，如上所述在导频信号CPLT的电位低于规定电位时，按规定的周期振荡。在此，基于能够从外部电源装置500经由电力电缆400向车辆100供给的额定电流来设定导频信号CPLT的脉冲宽度。也就是说，通过由脉冲宽度相对于该振荡周期的比表示的占空比，使用导频信号CPLT从控制导频电路470向车辆100的ECU300通知额定电流。

此外，额定电流按每种电力电缆而确定，若电力电缆400的种类不同则额定电流也不同。因此，在每种电力电缆400中导频信号CPLT的占空比也不同。

ECU300能够基于经由控制导频线L1接收到的导频信号CPLT的占空比，检测能够经由电力电缆400向车辆100供给的额定电流。

当通过ECU300使导频信号CPLT的电位进一步降低时（例如6V），控制导频电路470向电磁线圈471供给电流。电磁线圈471在被从控制导频电路470供给电流时产生电磁力，闭合CCID继电器450的接点而成为导通状态。

漏电检测器480在CCID430内部设置于电力电缆400的电力线440的途中，检测有无漏电。具体而言，漏电检测器480检测在成为一对的电力线440上彼此相反的方向流动的电流的平衡状态，当该平衡状态被打破时检测到产生漏电。此外，虽然没有特别图示，当由漏电检测器480检测到漏电时，切断向电磁线圈471的供电，断开CCID继电器450的接点而成为非导通状态。

在电力电缆400的插头420插入插座520时，电压传感器481检测从外部电源装置500传递的电源电压，并将该检测值通知给CCID控制部460。另外，电流传感器482检测在电力线440中流动的充电电流，并将该检测值通知给CCID控制部460。

在连接器410内包含作为连接检测电路的开关SW20。开关SW20例如是限位开关，在连接器410切实地嵌合于接入口220的状态下闭合开关SW20的接点。在连接器410从接入口220离开的状态以及连接器410与接入口220的嵌合状态不切实的情况下，断开开关SW20的接点。另外，开关SW20也通过操作操作部（未图示）而断开节点，所述操作部设置于连接器410并当将连接器410从接入口220取下时由用户来操作。

在连接器410从接入口220离开的状态下，在连接信号线L3上产生由包含于ECU300的电源节点350的电压以及上拉电阻R10确定的电压信号作为连接信号PISW。另外，在连接器410切实地连接于接入口220状态下，连接信号线L3经由接地线L2连接于车辆地线360，连接信号线L3成为接地电位。此外，也可以取代开关SW20而设为具有预定的电阻值的电阻。在该情况下，在连接器410切实地连接于接入口220的状态下，在连接信号线L3上产生由电源节点350的电压、上拉电阻R10以及该电阻确定的电位。

ECU300通过检测连接信号线L3的电位（即连接信号PISW的电位），能够判定连接器410的连接状态。

车辆100中，ECU300除了上述的电源节点350以及上拉电阻R10以外，还包括CPU310、电阻电路320、输入缓冲器330、340。

电阻电路320包括下拉电阻R1、R2和开关SW1、SW2。下拉电阻R1以及开关SW1串联连接在对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1与车辆地线360之间。下拉电阻R2以及开关SW2也串联连接在控制导频线L1与车辆地线360之间。而且，开关SW1、SW2分别根据来自CPU310的控制信号S1、S2被控制成导通或非导通。

该电阻电路320是用于从车辆100侧操作导频信号CPLT的电位的电路。

输入缓冲器330接收控制导频线L1的导频信号CPLT，将该接收到的导频信号CPLT向CPU310输出。输入缓冲器340从与连接器410的开关SW20连接的连接信号线L3接收连接信号PISW，将该接收到的连接信号PISW向CPU310输出。此外，如上述说明的那样从ECU300对连接信号线L3施加电压，由于连接器410向接入口220的连接，连接信号PISW的电位发生变化。CPU310通过检测该连接信号PISW的电位，检测连接器410的连接状态。

CPU310从输入缓冲器330、340分别接收导频信号CPLT以及连接信号PISW。CPU310检测连接信号PISW的电位，检测连接器410的连接状态以及嵌合状态。另外，CPU310通过检测导频信号CPLT的振荡状态以及占空比周期，检测电力电缆400的额定电流。

而且，CPU310基于连接信号PISW的电位以及导频信号CPLT的振荡状态，控制开关SW1、SW2的控制信号S1、S2，从而操作导频信号CPLT的电位。由此，CPU310能够远程操作CCID继电器450。而且，经由电力电缆400从外部电源装置500向车辆100进行电力的传递。

另外，CPU310构成为能够进行与连接于电力线ACL1、ACL2的PLC通信部230之间的信号授受。CPU310经由PLC通信部230向外部电源装置500发送车辆信息，并且经由PLC通信部230接收从外部电源装置500发送来的电源信息。

参照图1以及图2，当CCID继电器450的接点闭合时，对电力变换装置200提供来自外部电源装置500的交流电力，完成从外部电源装置500向蓄电装置110的充电准备。CPU310通过对电力变换装置200输出控制信号PWD，将来自外部电源装置500的交流电力变换为能够对蓄电装置110充电的直流电力。而且，CPU310通过输出控制信号SE2来使CHR210的接点闭合，执行向蓄电装置110的充电。

图3是包含本实施方式的车辆100的其他充电系统10A的整体框图。充电系统10A中，在电力电缆400A不包含图1的电力电缆400那样的CCID430。取而代之，成为在外部电源装置500A包含CCID540的结构。另外，图4是用于说明图3中的充电工作的框图。

此外，图3以及图4中，不重复与图1以及图2重复的元件的说明。另外，图4中的CCID540的结构，基本上与图2中的CCID430的结构相同，因此不重复其详细说明。

参照图3以及图4，CCID540在外部电源装置500A中插入在连接交流电力源510与插座520A电力线上。另外，车辆100中的控制导频线L1以及接地线L2经由电力电缆400A连接到CCID540。

PLC通信部530连接于连接CCID540和插座520A的电力线。此外，充电系统10A中，由于CCID540包含于外部电源装置500A，因此对于所连接的电力电缆400A的电流容量，可通过用户的输入来设定，或者在电力电缆400A固定连接于外部电源装置500A的情况下将导频信号CPLT的占空比确定为固定值。

[充电系统的问题点]

充电系统10、10A中，通过导频信号CPLT的电位和/或占空比，能够进行充电工作的开始/停止和/或与电力电缆的额定电流有关的信号的授受。但是，在它们的如智能电网那样的系统的情况下，进而需要车辆的充电状态和/或下次行驶预定时刻、或者连接于外部电源装置的其他设备的状态和/或对车辆的供电要求指令等各种信息。因此，充电系统10、10A中，除了由导频信号CPLT传递的信息，还通过使用了PLC通信部230、530的PLC通信进行这些信息的传递。

此时，在图3以及图4所示充电系统10A的情况下，即使包含于CCID540的CCID继电器550处于断开状态，PLC通信部230与PLC通信部530也经由电力电缆400A连接，因此能够进行通信。

然而，图1以及图2所示充电系统10中，当电力电缆400的CCID继电器450断开时，PLC通信部230与PLC通信部530之间被切断，因此无法进行PLC通信。在该情况下，需要在执行PLC通信之前闭合CCID继电器450。

进而，在外部电源装置没有PLC通信部的系统的情况下、或者在外部电源装置的PLC通信部由于故障等而不能通信的情况下，即使车辆100具有PLC通信部230也无法进行PLC通信，在这样的情况下，需要基于导频信号CPLT的状态来执行充电工作。

如此，在充电系统中，根据连接于车辆的电力电缆以及外部电源装置的结构不同，与电力电缆和/或外部电源装置的通信方法不同，因此如果不进行与系统结构相应的通信方法的选择，可能就无法执行适当的充电工作。

因此，本实施方式中，能够进行具有PLC通信功能的外部充电的车辆中，根据充电系统中的电力电缆以及外部电源装置的结构，进行使用适当的通信方法来执行充电工作的充电控制。

[本实施方式中的充电控制的说明]

使用从图5到图7的时间图，说明系统结构不同的情况下的充电工作。图5是图3以及图4所示的充电系统10A那样的、不管CCID继电器的工作状态如何都能进行PLC通信的情况下的时间图。图6是图1以及图2所示的充电系统10那样的、能够在CCID继电器闭合的状态下进行PLC通信的情况下的时间图。另外，图7是在外部电源装置不具备PLC通信部的情况下、或者在PLC通信部由于发生故障等不能进行PLC通信的情况下的时间图。

首先，参照图4以及图5，在时刻t1之前，处于连接器410没有连接于接入口220的状态，在该状态下，导频信号CPLT处于电位V1（例如12V）的非振荡状态，连接信号PISW的电位处于由电源节点350确定的电位V11的状态。

在时刻t1，当连接器410连接于接入口220时，包含于连接器410的开关SW20闭合，由此连接信号线L3与接地线L2连接，连接信号PISW的电位成为接地电位。由此，CPU310识别到连接器410已连接于接入口220，对其进行响应，使控制信号S1激活并使开关SW1成为导通状态（时刻t2）。由此，导频信号CPLT的电位降低到V2（例如9V），对其进行响应，通过CCID540的振荡装置572开始导频信号CPLT的振荡（时刻t4）。

另外，在连接器410连接于接入口220时，CPU310开始从PLC通信部230向外部电源装置500A的PLC通信部530发送信号（时刻t3）。充电系统10A中，不管CCID继电器550的工作状态如何都能够进行PLC通信，因此外部电源装置500A的PLC通信部530发送对来自车辆100侧的PLC通信部230的信号进行响应的响应信号。CPU310通过接收来自外部电源装置500A的PLC通信部530的响应信号，从而识别到PLC通信已建立（时刻t5）。

当车辆100与外部电源装置500A之间的PLC通信建立时，CPU310从外部电源装置500A取得用于充电的电源信息（例如供给电压、供给电流、电力电缆的电流容量等），基于该信息执行充电的准备。此外，在该情况下，CPU310使通过PLC通信取得的信息优先于导频信号CPLT的占空比。

然后，在时刻t6，CPU310使控制信号S2激活，从而使开关SW2成为导通状态，导频信号CPLT的电位降低到V3（例如6V）。对其进行响应，在CCID540中CCID继电器550闭合（时刻t7），从外部电源装置500A向车辆100供给电力。

在时刻t8，CPU310驱动CHR210（图3）以及电力变换装置200（图3），从而开始充电处理。

然后，进行蓄电装置110（图3）的充电，在时刻t9充电处理结束时，相应于其而停止PLC通信（时刻t10）。进而，使控制信号S2非激活，开关SW2成为非导通状态，导频信号CPLT上升到电位V2。对其进行响应，在时刻t11，CCID继电器550断开，停止从外部电源装置500A向车辆100供给电力。

然后，当最终通过用户将连接器410从接入口220取下时（时刻t12），连接信号PISW恢复到电位V11，对其进行响应，使控制信号S1非激活，开关SW1成为非导通状态。然后，导频信号CPLT的电位恢复到V1。

接着，使用图6，对图1以及图2所示的充电系统10的情况进行说明。

参照图2以及图6，在时刻t24之前，与图5中时刻t4之前的处理同样，CPU310在识别到连接器410已连接于接入口220时，开始从PLC通信部230向外部电源装置500的PLC通信部530发送信号。

然而，充电系统10中，因为在电力电缆400设置有CCID430，所以外部电源装置500的PLC通信部530无法接收来自车辆100侧的PLC通信部230的信号，不输出其响应信号。

在开始从PLC通信部230发送信号起预定的期间内，当CPU310识别为没有接收到来自外部电源装置500的PLC通信部530的响应信号时（时刻t25），中断从PLC通信部230的信号发送，使控制信号S2激活，使开关SW2成为导通状态（时刻t26）。

由此，导频信号CPLT的电位降低到V2，对其进行响应，CCID继电器450闭合（时刻t27）。由此，来自外部电源装置500的电力被供给到车辆100，并且PLC通信部230、530被连接。

然后，在该状态下，CPU310再次经由PLC通信部230对外部电源装置500发送信号（时刻t28）。在该情况下，因为CCID继电器450闭合，所以外部电源装置500的PLC通信部530能够接收到来自PLC通信部230的信号，输出对其响应的响应信号。

CPU310在接收到来自外部电源装置500的PLC通信部530的响应信号时（时刻t29），开始与外部电源装置500之间的PLC通信，基于来自外部电源装置500的电源信息执行充电处理（时刻t30）。关于这之后的充电结束处理，与图5中的时刻t9以后的说明同样。

图7是如上所述在外部电源装置没有PLC通信部的情况下、或在PLC通信部由于故障等不能进行通信的情况下的时间图。在该情况下，CPU310中不能接收到对来自车辆100的PLC通信部230的发送信号响应的响应信号。

参照图7，在时刻t48之前，与图6中的时刻t28之前同样，首先，CPU310在CCID继电器断开状态下从车辆100的PLC通信部230向外部电源装置发送信号，对没有接收到响应信号进行响应，中断从PLC通信部230的信号发送（时刻t45）。然后，CPU310闭合CCID继电器（时刻t47），从PLC通信部230向外部电源装置再次发送信号（时刻t48）。

在图7的情况下，即使再次发送信号，也没有接收到来自外部电源装置侧的PLC通信部的响应信号，因此在时刻t49停止从PLC通信部230向外部电源装置发送信号，并且读取导频信号CPLT的占空比来识别电力电缆的额定电流。

然后，CPU310基于电力电缆的额定电流设定充电电流，在时刻t50开始充电工作。关于这之后的充电结束处理，与图5中的时刻t9以后的说明同样。

如此，本实施方式中，车辆根据在外部充电时连接于车辆的电力电缆以及外部电源装置的结构，能够使用PLC通信或导频信号来适当地取得充电工作所需要的信息。

图8是用于说明本实施方式中由ECU300执行的充电处理的流程图。图8所示的流程图，通过从主例程中调出预先存储于ECU300的程序并按预定周期执行该程序来实现处理。或者，关于其一部分步骤，也能够构筑专用的硬件（电子电路）来实现处理。

参照图8，在步骤（以下，将步骤简称为S。）100中，ECU300基于连接信号PISW的电位，判定电力电缆的连接器410是否已连接。

在连接器410没有连接的情况下（S100中否），不执行外部充电，因此ECU300结束处理。

在连接器410已连接的情况下（S100中是），处理进入S110，ECU300通过使控制信号S1激活而使开关SW1成为导通状态，从而使导频信号CPLT的电位Vcplt从V1变为V2。

CCID对导频信号CPLT的电位Vcplt降低到V2进行响应，更详细而言对导频信号CPLT的电位Vcplt变为第1范围（V3<Vcplt≦V2）进行响应，使导频信号CPLT成为振荡状态。

然后，在S120中，ECU300经由PLC通信部230，开始向外部电源装置的PLC通信部530发送信号，并且判定有无来自PLC通信部530的对发送信号响应的响应信号（S130）。

在有来自PLC通信部530的响应信号的情况下（S130中是），处理进入S145，ECU300继续与外部电源装置的PLC通信部530之间的PLC通信，取得来自外部电源装置的电源信息。

然后，在S155中，ECU300通过使控制信号S2激活而使开关SW2成为导通状态，从而使导频信号CPLT的电位Vcplt从V2变为V3。然后，CCID对导频信号CPLT的电位Vcplt降低到V3进行响应，更详细而言对导频信号CPLT的电位Vcplt变为第2范围（Vcplt≦V3）进行响应，闭合CCID继电器。由此，从外部电源装置向车辆100供给电力。

然后，在S200中，ECU300基于由S145取得的电源信息执行充电处理。

另一方面，在S130中，在没有来自PLC通信部530的响应信号的情况下（S130中否），处理进入S140，ECU300中断向外部电源装置的PLC通信部530发送信号。

然后，ECU300通过使控制信号S2激活而使开关SW2成为导通状态，从而使导频信号CPLT的电位Vcplt从V2变为V3，如上所述，使CCID继电器闭合（S150）。由此，从外部电源装置向车辆100供给电力。

然后，在S160中，ECU300再次开始向外部电源装置的PLC通信部530发送信号，再次判定有无来自PLC通信部530的对发送信号响应的响应信号（S160）。

在有来自PLC通信部530的响应信号的情况下（S160中是），处理进入S185，ECU300继续与外部电源装置的PLC通信部530之间的PLC通信，取得来自外部电源装置的电源信息。然后，处理进行S200，基于所取得的电源信息执行充电处理。

在没有来自PLC通信部530的响应信号的情况下（S160中否），处理进入S180，ECU300判定为在外部电源装置没有PLC通信部、或者PLC通信部由于故障等不能进行通信，停止向PLC通信部530发送信号。另外，此时，ECU300向警报输出部170输出警报，将处于在车辆100与外部电源装置之间不能进行PLC通信的状态的情况通知给用户。

在S190中，ECU300读取导频信号CPLT的占空比Duty，由此判定电力电缆的额定电流。然后，在S200中，基于该额定电流执行充电处理。

通过按照这样的处理进行控制，在包括具有PLC通信功能的车辆的充电系统中，能够选择与电力电缆以及外部电源装置的结构相应的通信方法，适当地取得用于外部充电的电源信息。由此，在即使不闭合CCID继电器也能进行PLC通信的情况和能够通过闭合CCID继电器来进行PLC通信的情况中的任一情况下，都能够通过PLC通信适当地取得电源信息。另外，在不能进行PLC通信的情况下，能够基于导频信号CPLT执行充电处理，因此在电力电缆以及外部电源装置的结构不同的情况下也能够适当地执行充电处理。

此外，上述的说明，对从外部电源装置向车辆进行外部充电的情况进行了说明，但反过来，也能够适用于将蓄积于车辆的电力或在车辆中生成的电力供给到车辆外部的设备或电网情况。在该情况下，可以通过将图8所示的流程图的S200的步骤设为放电处理，ECU通过PLC通信将车辆的充电状态和/或电力变换装置的规格等车辆信息发送到车辆外部的设备或电网的控制装置，并且接收来自车辆外部的设备或电网的电力供给指令，基于该接收到的指令从车辆供给电力。另外，在不能进行PLC通信的情况下，可以根据导频信号的占空比（或者电位、频率等），对处于进行电力供给的模式以及应该供给的输出电流进行识别，基于该识别到的情况从车辆供给电力。

此外，本实施方式的“CCID430、540”是本发明中的“切换装置”的一例。另外，本实施方式的“控制导频电路470、570”是本发明中的“信号生成部”的一例。

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。

Claims

1.一种车辆，能够使用从外部电源装置(500、500A)由电力电缆(400、400A)传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置(110)的充电，该车辆具备：

接入口(220)，其用于连接所述电力电缆(400、400A)；

PLC通信部(230)，其构成为能够经由所述电力电缆(400、400A)的电力线(440)，在与所述外部电源装置(500、500A)之间进行电力线通信；以及

控制装置(300)，其用于控制所述蓄电装置(110)的充电工作，

所述车辆的特征在于，

所述电力电缆(400)或所述外部电源装置(500A)包括切换装置(430、540)，该切换装置用于对从所述外部电源装置(500、500A)向所述车辆(100)的电力的供给和切断进行切换，

与所述电力电缆(400、400A)被连接于所述接入口(220)相应地，所述控制装置(300)开始从所述PLC通信部(230)向所述外部电源装置(500、500A)发送信号，在没有接收到从所述外部电源装置(500、500A)向所述PLC通信部(230)的送信信号的情况下，在将所述切换装置(430、540)切换成能够从所述外部电源装置(500、500A)向所述车辆(100)供给电力的状态之后，从所述PLC通信部(230)向所述外部电源装置(500、500A)再次发送所述信号。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在所述电力电缆(400、400A)被连接于所述接入口(220)的情况下，在使来自所述切换装置(430、540)的导频信号的电位变为第1电位之后，开始由所述PLC通信部(230)发送信号。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中，

所述送信信号是来自所述外部电源装置(500、500A)的对从所述PLC通信部(230)向所述外部电源装置(500、500A)发送的所述信号的响应，

所述控制装置(300)，在接收到所述送信信号的情况下，使所述导频信号的电位变为比所述第1电位低的第2电位而将所述切换装置(430、540)切换成能够从所述外部电源装置(500、500A)向所述车辆(100)供给电力的状态，并且基于来自所述外部电源装置(500、500A)的通信信息执行充电工作。

4.根据权利要求2所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在没有接收到所述送信信号的情况下，中断由所述PLC通信部(230)发送信号，在使所述导频信号的电位变为比所述第1电位低的第2电位而将所述切换装置(430、540)切换成能够从所述外部电源装置(500、500A)向所述车辆(100)供给电力的状态之后，执行由所述PLC通信部(230)再次发送信号。

5.根据权利要求4所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在接收到来自所述外部电源装置(500、500A)的对从所述PLC通信部(230)再次发送的所述信号的响应的情况下，基于来自所述外部电源装置(500、500A)的通信信息执行充电工作。

6.根据权利要求4所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在没有接收到来自所述外部电源装置(500、500A)的对从所述PLC通信部(230)再次发送的所述信号的响应的情况下，停止由所述PLC通信部(230)发送信号。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在没有接收到来自所述外部电源装置(500、500A)的对从所述PLC通信部(230)再次发送的所述信号的响应的情况下，基于所述导频信号的振荡状态执行充电工作。

8.根据权利要求6所述的车辆，其中，

所述控制装置(300)，在没有接收到来自所述外部电源装置(500、500A)的对从所述PLC通信部(230)再次发送的所述信号的响应的情况下，将处于不能在所述车辆(100)与所述外部电源装置(500、500A)之间执行PLC通信的状态的情况通知给用户。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述车辆(100)构成为能够将来自所述蓄电装置(110)的电力从所述接入口(220)经由所述电力电缆(400、400A)向连接于所述外部电源装置(500、500A)的外部装置供给。

10.根据权利要求9所述的车辆，其中，

所述PLC通信部(230)构成为能够经由所述电力电缆(400、400A)的所述电力线(440)，在与所述外部电源装置(500、500A)之间进行电力线通信，

所述控制装置(300)基于来自所述外部电源装置(500、500A)的通信信息执行供电工作。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述切换装置(430、540)包括：

继电器(450、550)，其用于对所述外部电源装置(500、500A)的电力源(510)与所述车辆(100)之间的电连接和非电连接进行切换；和

信号生成部(470、570)，其用于生成经由所述电力电缆(400、400A)所包含的不同于所述电力线(440)的通信线(L1)向所述控制装置(300)发送的导频信号，

所述信号生成部(470、570)对所述导频信号的电位变为第1电位做出响应而使所述导频信号振荡，

所述继电器(450、550)对所述导频信号的电位变为比所述第1电位低的第2电位做出响应而闭合。

12.一种充电系统，具备：

电力电缆(400、400A)；

外部电源装置(500、500A)；以及

车辆，其能够使用从所述外部电源装置(500、500A)由所述电力电缆(400、400A)传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置(110)的充电，

所述车辆(100)包括：

接入口(220)，其用于连接所述电力电缆(400、400A)；

控制装置(300)，其用于控制所述蓄电装置(110)的充电工作，

13.一种车辆的控制方法，所述车辆能够使用从外部电源装置(500、500A)由电力电缆(400、400A)传递来的电力，进行所搭载的蓄电装置(110)的充电，

所述车辆包括：

接入口(220)，其用于连接所述电力电缆(400、400A)；和

PLC通信部(230)，其构成为能够经由所述电力电缆(400、400A)的电力线(440)，在与所述外部电源装置(500、500A)之间进行电力线通信，

所述控制方法包括：

判定所述电力电缆(400、400A)是否被连接于所述接入口(220)的步骤；

与所述电力电缆(400、400A)被连接于所述接入口(220)相应地，开始从所述PLC通信部(230)向所述外部电源装置(500、500A)发送信号的步骤；以及

在没有接收到从所述外部电源装置(500、500A)向所述PLC通信部(230)的送信信号的情况下，将所述切换装置(430、540)切换成能够从所述外部电源装置(500、500A)向所述车辆(100)供给电力的状态，然后，从所述PLC通信部(230)向所述外部电源装置(500、500A)再次发送所述信号的步骤。