CN103580100B - 电动车辆的外部供电设备 - Google Patents

Abstract

一种电动车辆的外部供电设备，包括：电池；逆变器，被配置成将电池的直流电转换为交流电且被配置成输出该交流电；第一插座，被设置在电动车辆中且逆变器的输出经由该第一插座被输送；继电器，被连接于从逆变器来观察的第一插座的下游；充电口，被连接于从逆变器来观察的逆变器的下游并被暴露在电动车辆外面；适配器，包括第二插座并被连接至充电口；并且，当检测到适配器被连接至充电口时，控制装置将继电器设为ON状态以便允许逆变器的输出经由充电口被输送。

Description

电动车辆的外部供电设备

相关申请的交叉引用

该申请是基于2012年7月31日提交的第2012-169086号在先日本专利申请，并要求其优先权的利益，其全部内容通过引用被结合在此。

技术领域

本发明涉及安装在电动车辆上的，且向车辆外面的电气设备输送电力的外部供电设备。

背景技术

在例如电动汽车或者混合动力车辆的电动车辆中，实际上已经使用一种其中高压驱动电池的直流电被转换为交流电的系统，且交流电经由被设置在车辆中的附属的插座被输送给车辆中的电气设备（例如，参见JP-A-11-178241以及日本专利第4，781，136号）。

在上述系统中，插座不是被设置在车辆的外部上，并且因此，不便于将电力输送给车辆外面的电气设备。即使在插座被设置在车辆外部上的情况下，当插座只是简单地被设置在外部时，则会有触电或者漏电的风险。虽然电力可以经由被设置在车辆中的附属的插座被输送给车辆外面的电气设备，车辆可以在这个状态下行驶，但是，且因此，会有可能会出现其中电气设备被拖拽的事故的可能性。

因此，请求开发能够容易且安全地将电力输送给车辆外面的电气设备的外部供电设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种外部供电设备，该外部供电设备被安装在电动车辆上，并容易且安全地将电力输送给车辆外面的电气设备。

为了达到这个目的，根据本发明，提供了一种电动车辆的外部供电设备，该外部供电设备包括：电池，用于驱动电动车辆；逆变器，被配置成将电池的直流电转换为交流电，并被配置成输出该交流电；第一插座，被设置在电动车辆中，并且逆变器的输出经由该第一插座被输送；继电器，被连接于从逆变器来观察的第一插座的下游，并被配置成打开/关闭逆变器的输出；充电口，被连接于从逆变器来观察的继电器的下游，并被暴露在电动车辆外面；适配器，包括第二插座，并被连接至充电口；以及控制装置，用于控制继电器，

当检测到适配器被连接至充电口时，控制装置将继电器设为ON状态以便允许逆变器的输出经由充电口被输送。

当检测到适配器被连接至充电口时，控制装置可以抑制车辆行驶。

充电枪可连接至充电口，该充电枪被配置成经由充电电缆输送家用电源的电力，并且适配器的一端可以具有与充电枪相匹配的形状，且适配器的另一端可以包括第二插座。

根据本发明，还提供了一种电动车辆的外部供电设备，该外部供电设备包括：电池，用于驱动电动车辆；逆变器，被配置成将电池的直流电转换为交流电，并被配置成输出该交流电；第一插座，被设置在电动车辆中，并且逆变器的输出经由该第一插座被输送；继电器，被连接于从逆变器来观察的第一插座的下游，并被配置成打开/关闭逆变器的输出；第二插座，被连接于从逆变器来观察的继电器的下游，并被暴露在电动车辆外面；以及控制装置，用于控制继电器，当检测到电气设备被连接至第二插座时，控制装置将继电器设为ON状态以便允许逆变器的输出经由第二插座被输送。

附图说明

图1是说明本发明的电动车辆的外部供电设备的图。

图2是说明本发明的电动车辆的外部供电设备的实施例的方框图。

图3是说明在本发明的电动车辆的外部供电设备中所执行的程序的流程图。

图4是说明在图2中所示的正常充电口中的连接信号的电路图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1至3来描述本发明的电动车辆的外部供电设备的实施例。在下面的描述中，电动汽车将作为电动车辆被示例性地描述。然而，本发明同样可以被应用于，举例来说，还包括了内燃机的混合动力车辆。

（实施例1）

图1是说明实施例的电动车辆的外部供电设备的图，图2是说明实施例的电动车辆的外部供电设备的方框图，图3是说明在实施例的电动车辆的外部供电设备中所执行的程序的流程图，且图4是说明在图2中所示的普通充电口中的连接信号的电路图。

车辆10，即电动汽车，具有用于驱动车辆的高压驱动电池11，以及快速充电口（未示出）和正常充电口12，其中，快速充电口（未示出）和正常充电口12是用于将电力输送给驱动电池11的充电口。当将要经由正常充电口12进行对驱动电池11的充电时，经由充电电缆将电力从家用电源（举例来说，100V AC）输送出来的充电枪（未示出）被连接至正常充电口12，且被设置在车辆10中的车内充电器13将100V AC转换为直流电压。在本发明中的充电口指的是正常充电口12。

在本实施例中，当车辆外面的电气设备30将要被连接时，可以被插入到正常充电口12内的适配器20，也就是说，具有一端被塑造成与充电枪相匹配的形状的适配器20被使用。电气设备30的供电电缆31被连接至适配器20，且本实施例的如图2中所示的外部供电设备被使用，从而使得能够向车辆的外面供电。与充电枪类似，适配器20具有防水结构。适配器20在与被塑造成与充电枪相匹配的形状的一端相反的另一端上具有电气设备可以与之相连的插座（第二插座）。

如图2所示，除驱动电池11之外，实施例的电动车辆的外部供电设备进一步具有：AC逆变器14，该AC逆变器14将驱动电池11的直流电转换为交流电，并输出交流电（例如，逆变器将直流电压转换为100V AC，并输出交流电压）；车载插座15（第一插座），该车载插座15被设置在车辆10的车内，且AC逆变器14的输出经由该车载插座15被输送；继电器17，该继电器17被连接于从AC逆变器14来观察的车载插座15的下游，且该继电器17打开/关闭AC逆变器14的输出；正常充电口12，该正常充电口12被连接于从AC逆变器14来观察的继电器17的下游，且该正常充电口12被暴露在车辆10的外面，并输送AC逆变器14的输出；以及车辆控制器16（控制装置），该车辆控制器16控制AC逆变器14、继电器17等。换句话说，车载插座15被连接至AC逆变器14和继电器17，并被设置在AC逆变器14和继电器17之间。继电器17被连接至AC逆变器14和正常充电口12，并被设置在AC逆变器14和正常充电口12之间。

在相关领域中，AC逆变器14的输出被输送给车载插座15。实施例被配置成以便输出还可以经由继电器17被进一步输出至正常充电口12。在电气设备30被连接至正常充电口12的情况下，即，在电气设备30将经由适配器20被连接的情况下，通过以下程序使得用于充电的正常充电口12还能起到用于输送的车外插座的作用。

在下文中，将参考图3所示的流程图连同图2所示的方框图一起来描述将用于充电的正常充电口12用作用于输送的车外插座的程序。

车辆控制器16检查AC输出请求信号Sg1是否处于ON状态（步骤S1）。如果信号是处于ON状态，则处理进行至步骤S2，且，如果不是处于ON状态（如果信号处于OFF状态），则处理进行至步骤S3。当驾驶员操作被设置在车辆10中的AC输出请求开关（未示出）时，AC输出请求信号Sg1被传输到车辆控制器16。

如果AC输出请求信号Sg1处于ON状态，则车辆控制器16将AC逆变器驱动信号Sg2传输至AC逆变器14以便驱动AC逆变器14，从而使得AC逆变器14执行输出操作（步骤S2）。也就是说，AC逆变器14将驱动电池11的直流电压转换为100VAC，并输出交流电压。在这个时候，AC逆变器14的输出基本可以经由车载插座15被提供。当AC输出请求信号Sg1通过AC输出请求开关被设为处于ON状态时，也就是说，可以总是经由车载插座15提供AC逆变器14的输出。

相反，如果AC输出请求信号Sg1不处于ON状态，则不将AC逆变器驱动信号Sg2从车辆控制器16传输到AC逆变器14，并且因此，AC逆变器14维持停止状态，因此来自车载插座15的供电无法被执行（步骤S3）。

接着，车辆控制器16检查连接信号Sg3是否处于ON状态（步骤S4）。如果信号处于ON状态，即，如果适配器20被连接至正常充电口12，则处理进行至步骤S5和S6。如果信号不处于ON状态（如果信号处于OFF状态），即，如果适配器20没有被连接至正常充电口12，则处理进行至步骤S7。正常充电口12被配置成当适配器20被连接至正常充电口12时，连接信号Sg3通过例如被设置在正常充电口12中的开关被设为ON状态。根据该结构，可以检查适配器20是否被连接至正常充电口12。

如果适配器20被连接至正常充电口12，则通过将驱动马达的扭矩设为零来禁止车辆10行驶（步骤S5），并且车辆控制器16将继电器驱动信号Sg4传输至继电器17，因此继电器17被设为ON状态，且AC逆变器14被电气连接至用于向外部提供电力的正常充电口12（步骤S6）。也就是说，在适配器20与正常充电口12相连接的期间内行驶是被制止的，且AC逆变器14的输出可以经由车载插座15和正常充电口12两个被提供。因此，在AC逆变器14被驱动的情况下，电力可以被安全地输送给被连接至适配器20的且在车辆外面的电气设备30。

相反，如果适配器20没有被连接至正常充电口12，则没有可能出现其中车辆外面的电气设备30被拖拽的事故的可能性，且因此车辆10被允许行驶（步骤S7）。在这个时候，继电器17保持OFF状态。即使当AC逆变器14被驱动时，因此AC逆变器14的输出只可以经由车载插座15被提供，且不被提供给正常充电口12时，借此，也能够防止例如触电或者漏电的事故发生。

在本实施例中，当适配器20被连接至车辆10的正常充电口12时，交流电可以容易地被输送给车辆外面的电气设备30。在这个时候，只有当检测到适配器20被连接至正常充电口12时，交流电才经由正常充电口12被输送。因此，交流电可以被容易地输送给车辆外面的电气设备30，且可以防止例如触电或者漏电的事故的发生。当检测到适配器20被连接至正常充电口12时，车辆10被禁止行驶，借此，可以防止其中电气设备30被拖拽的事故的发生。此外，使得车辆10的正常充电口12还起到用于将电力输送至车辆的外面的插座的作用，且具有与充电枪相匹配的形状的适配器20被用于与正常充电口12连接。因此，电力可以被容易地输送至车辆外面的电气设备30而不用对设备结构做较大修改。

步骤S4中的判定被进行与步骤S2中的判定无关，即，与AC逆变器14的驱动或者不驱动无关。在AC逆变器14不被驱动的情况下，当适配器20被连接至适配器20时，因此，车辆10被禁止行驶，因此可以防止例如电气设备30的拖拽的事故的发生。

被设置在正常充电口12中的开关可以被配置成为了鉴别性地检测出家用电源是经由充电枪还是经由适配器20被输送的。在充电枪和适配器20可能被相互区别的构造中，当充电枪在AC逆变器14被驱动的状态下被连接时，继电器17不被驱动（处于OFF状态），且因此从充电枪的充电操作，以及从AC逆变器14的供电操作不是同时经由正常充电口12被进行的。在驱动电池11从充电枪被充电的同时，车载插座15可以被使用。

图4的电路图显示了以上所述的结构的具体的实例。图4显示了充电枪21被连接至正常充电口12的状态。相对于接地线PE而言，电阻R4、R5被设置在车辆10的一侧，且开关S3和电阻R6、R7被设置在充电枪一侧。车辆控制器16检测通过由电阻R4至R7来分压基准电压VDC而产生的分压（连接信号Sg3），从而检测出充电枪21的连接。当充电枪21没有被连接时，例如，充电枪21的无连接通过检测到由电阻R4、R5产生的分压而被检测出。当充电枪21被连接时，充电枪21的连接通过检测到由电阻R4、R5、R6产生的分压而被检测出。当充电枪21被连接时，开关S3被打开，且当充电枪21的取消按钮（未示出）被按下时被关断。在按下的情况下，当由电阻R4至R7产生的分压被检测时，充电操作在充电枪21被连接的状态下被停止。

与充电枪21类似，适配器20包括开关S3和电阻R6、R7（这些组件未示出）。适配器20的电阻R6、R7可以被设为具有与充电枪21的电阻R6、R7的值不同的值。在这种情况下，当适配器20被连接时，车辆控制器16检测与当充电枪21被连接时所产生的分压不同的分压（连接信号Sg3）。因此，可以使适配器20的连接与充电枪21的连接区别开来。

即使在驱动电池11被快速充电的情况下，当通过AC输出请求开关将AC输出请求信号Sg1设为处于ON状态，且通过将适配器20连接至正常充电口12来将连接信号Sg3设为ON状态时，交流电也可以经由正常充电口12和适配器20被输送至被设置在车辆外面的电气设备30。

在以上所述的实施例中，电动汽车已经被示例性地显示了。同样，混合动力车辆包括驱动电池、AC逆变器、车载插座和车辆控制器。当以上所述的中继器和可以代替正常充电口的车外插座（第二插座）被进一步设置在混合动力车辆中时，本实施例可以被应用而不用改变混合动力车辆的配置。在这种情况下，当电气设备的供电电缆经由转换插头被直接或者间接地连接至车外插座时，连接被检测到，且继电器被设为ON状态以便向电气设备输送交流电。

根据本发明的一个方面，只有当检测到适配器被连接至暴露在车辆外面的充电口时，电力才会经由充电口被输送。因此，电力可以被容易地输送给车辆外面的电气设备，且可以防止例如触电或者漏电的事故的发生。

根据本发明的一个方面，当检测到适配器被连接至暴露在车辆的外面的充电口时，电动车辆被禁止行驶，且因此，在适配器保持被连接至充电口时，能够防止车辆行驶。

根据本发明的一个方面，在其中一端被塑造成与充电枪相匹配的形状且另一端上具有第二插座的适配器被连接至充电口的同时，设备被使用。因此，电力可以被容易地输送至车辆外面的电气设备而不用对设备结构做较大修改。

根据本发明的一个方面，只有当检测到电气设备被连接至暴露在车辆外面的第二插座时，电力才会经由第二插座被输送。因此，电力可以被容易地输送给车辆外面的电气设备，且可以防止例如触电或者漏电的事故的发生。

本发明较佳的是作为在例如电动汽车或者混合动力车辆的电动车辆中向外部电气设备输送电力的外部供电设备。

Claims (3)

1.一种电动车辆的外部供电设备，其特征在于，所述外部供电设备包括：

电池，所述电池用于驱动所述电动车辆；

逆变器，所述逆变器被配置成将所述电池的直流电转换为交流电，并被配置成输出所述交流电；

第一插座，所述第一插座被设置在所述电动车辆中，并且所述逆变器的输出经由所述第一插座被输送；

继电器，所述继电器被连接于从所述逆变器来观察的所述第一插座的下游，并被配置成打开/关闭所述逆变器的所述输出；

充电口，所述充电口被连接于从所述逆变器来观察的所述继电器的下游，并被暴露在所述电动车辆外面，充电枪能够连接至所述充电口，所述充电枪被配置成经由充电电缆输送家用电源的电力；

适配器，所述适配器包括第二插座，并且所述适配器要被连接至所述充电口；以及

控制装置，所述控制装置用于控制所述继电器，其中

所述控制装置被配置成，通过在所述充电枪和所述适配器中分别采用不同组的电阻值而产生的不同的分压信号，区别地检测连接到所述充电口的所述充电枪和所述适配器，

当检测到所述适配器被连接至所述充电口时，所述控制装置被配置为将所述继电器设为ON状态以便允许所述逆变器的所述输出经由所述充电口被输送至所述电动车辆外面的电气设备，并且

当检测到所述适配器没有被连接至所述充电口时，所述控制装置被配置为将所述继电器设为OFF状态，以便允许所述逆变器的所述输出仅仅经由所述第一插座、而不是经由所述充电口，被输送。

2.如权利要求1所述的外部供电设备，其特征在于，

当检测到所述适配器被连接至所述充电口时，所述控制装置禁止所述车辆行驶。

3.如权利要求1或2所述的外部供电设备，其特征在于，

所述适配器的一端具有与所述充电枪相匹配的形状，且所述适配器的另一端包括所述第二插座。