CN104137451B - 通信系统、通信装置、供电装置、和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了通信系统、通信装置、供电装置、和车辆，其中，通信系统用于通过容纳有供电线和控制线的充电电缆来连接车辆和供电装置，并且在诸如用于利用控制线作为媒介来发送和接收通信信号的带内通信之类的通信中，能够在将施加到供电线的噪声保持在规定的上限处或以下的同时抑制通信异常的发生。供电装置(2)读取预先存储在存储器单元(221b)中的与每个频率的输出有关的设置，并且基于所读取的设置，执行用于将与通信信号发送有关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的映射处理。此外，通过使映射的通信信号经过傅里叶逆变换，供电装置(2)将表达为频域内的数字数据的通信信号转换为时域内的数字数据，并将该数字数据D/A转换为模拟数据。

Description

通信系统、通信装置、供电装置、和车辆
技术领域
本发明涉及通信系统、通信装置、供电装置、和车辆，当使用供电线供电时，所述通信系统、所述通信装置、所述供电装置、和所述车辆借助于用于传输控制信号的控制线作为媒介来发送和接收与控制供电所需的控制信号不同的通信信号。
背景技术
近年来，电动车和混合动力车开始流行，它们包括诸如电机和电池之类的装置，并且通过利用存储在电池内的电力驱动电机来行进。电动车利用从外部供电装置供应的电力来给其电池充电。对于混合动力车，实际已使用插入式混合动力车，该插入式混合动力车容许通过外部供电装置来对其电池充电。外部供电装置是安装在普通住宅或诸如商用充电站之类的设施内的供电装置。当供电装置向车辆供电时，连接至供电装置的充电电缆的一端处的插头与设置在车辆内作为电力接收连接器的供电端口连接。然后，经由包含在充电电缆内的供电线从供电装置向车辆供电，从而给电池充电。
充电电缆中不仅包含供电线，还包含诸如地线、控制线等其它线。控制线是用于传输诸如控制导频信号之类的用于控制对蓄电装置的供电的控制信号的线。通过经由控制线在供电装置和车辆之间发送和接收控制信号，检测诸如充电电缆的连接状态、充电是否可能、充电状态等各种状态，并且根据所检测的状态来执行充电控制。
此外，对于诸如电动车和混合动力车之类的需要外部供电的车辆的实际使用，则要求这样的通信功能：其容许车辆和供电装置发送和接收用于供电控制的信息、以及用于对电量、计费等进行管理的通信信息。
因此，诸如带内通信之类的通信的标准化已取得进展，其中通信信号叠加在要在车辆和供电装置之间进行发送和接收的控制信号上(例如，参见非专利文献1)。
图9是示出其标准化正在发展中的系统的示例性配置的示意图。在图9中，参考标号1000表示车辆。当从供电装置2000向车辆1000供电时，车辆1000经由充电电缆3000连接至供电装置2000。充电电缆3000包含一对用于供电的供电线3001和3002、作为用于接地的导电线的地线3003、和用于传输诸如控制导频信号(CPLT)之类的用于充电控制的控制信号的控制线3004。
充电电缆3000的一端连接至供电装置2000侧，插头3005设在充电电缆3000的另一端上。插头3005连接至电力接收连接器1001，该电力接收连接器1001设置在车辆1000侧的供电端口处作为连接部分，从而能够进行供电。
供电装置2000包括供应AC电力的供电部分2001、执行与充电控制相关的通信的充电控制部分2002、发送和接收通信信号的通信部分2003、以及对地线3003和控制线3004执行通信信号的叠加和分离的叠加/分离部分2004。
叠加/分离部分2004将各种通信信号叠加在地线3003和控制线3004上，并且分离所叠加的各种通信信号。当叠加/分离部分2004叠加从通信部分2003输出的各种通信信号，以及将分离的各种通信信号输入至通信部分2003时，容许通信部分2003执行通信。
车辆1000包括电力接收连接器1001、电池1002、对电池1002充电的充电装置1003、执行与充电控制相关的通信的充电控制装置1004、发送和接收通信信号的通信装置1005、以及对地线3003和控制线3004执行通信信号的叠加和分离的叠加/分离单元1006。
叠加/分离单元1006将各种通信信号叠加在地线3003和控制线3004上，并且分离所叠加的各种通信信号。当叠加/分离单元1006叠加从通信装置1005输出的各种通信信号，以及将分离的各种通信信号输入至通信装置1005时，容许通信装置1005执行通信。
然而，在如图9所示的与诸如带内通信之类的通信相关的系统中，如果通过控制线3004传输的通信信号串扰供电线3001和3002，则在供电线3001和3002中会出现噪声。
由于通信信号的串扰而导致的供电线3001和3002中的噪声电压的上限被国际无线电干扰特别委员会定义为CISPR22标准。对通信信号执行诸如输出抑制之类的控制，使得噪声的电压值在与通信相关的整个频率范围内不超过该标准中定义的上限值。
引用列表
[非专利文献]
非专利文献1：“SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE”，2010年1月J1772，汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers,Inc.),1996年10月(2010年1月修订)
发明内容
[技术问题]
然而，如果降低通信信号的输出电压使得噪声的电压值在噪声具有峰值的频率处不超过标准中定义的上限，则可能发生诸如通信速度降低、通信故障、信噪比降低等通信异常。
图10是示出从通信线串扰供电线的噪声的曲线图。图10是示出噪声的串扰特性的曲线图，其中水平轴示出了频率(Hz)，竖直轴示出了由通信信号的串扰导致的噪声的电压值的对数(dBμV)。在曲线图中，由Q.P.表示的实线示出了由CISPR22标准定义的上限值。该上限值在500kHz到5MHz的频带范围内被定义为55dBμV，在5MHz到30MHz的频带范围内被定义为60dBμV。
在图10中，由于在由A指示的频带内存在当噪声峰值最接近标准中定义的上限值时所处的频率，因此需要抑制通信信号的输出电压，使得噪声的峰值不超过上限值。因此，如果调整输出电压使得噪声的峰值不超过所述上限值，则在噪声影响小并且噪声电压足够低于标准值的频带内同样抑制了输出电压，因此很可能发生上面提到的通信异常。
鉴于上述情况做出本发明，本发明的目的是提供通信系统、通信装置、供电装置、和车辆，它们可以通过将通信信号的输出波形调整至针对每个频率预先设置的幅度，从而在遵守标准的同时确保稳定的通信。
[解决问题的方案]
根据本发明的通信系统是这样一种通信系统，在该通信系统中，包括蓄电装置的车辆和向所述蓄电装置供电的供电装置经由供电线和控制线彼此连接，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，并且使用所述控制线作为媒介来发送和接收与所述控制信号不同的通信信号。在所述通信系统中，所述车辆和所述供电装置中的至少一个包括发送所述通信信号的发送部分，并且所述发送部分包括调整装置，所述调整装置将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度。
在根据本发明的通信系统中，所述发送部分还包括存储装置，在所述存储装置中预先存储了与针对每个频率的输出有关的设置。所述调整装置基于存储在所述存储装置内的针对每个频率的设置，借助于指示针对每个频率的幅度的频域上的数据来调整所述通信信号，并且将作为频域上的数据的通信信号转换为时域上的数据。
在根据本发明的通信系统中，所述调整装置被配置为通过正交频分复用来调整所述通信信号。
在根据本发明的通信系统中，基于关于所述供电线的串扰特性来确定针对每个频率的幅度的设置。
根据本发明的通信装置是这样一种通信装置，其可连接至控制线，所述控制线用于传输对使用供电线供电进行控制所需的控制信号，并且所述通信装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号。所述通信装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
根据本发明的供电装置是这样一种供电装置，其可经由供电线和控制线连接至待供电的外部对象，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，所述供电装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号。所述供电装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
根据本发明的车辆是这样一种包括蓄电装置的车辆，其可经由供电线和控制线连接至向所述蓄电装置供电的外部供电装置，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，所述车辆还包括通信装置，所述通信装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号。所述通信装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
在本发明中，通过针对每个频率设置通信信号的输出波形，可以调整输出波形以使得由于通信信号导致的在供电线上出现的串扰具有峰值所处的频带内的输出被抑制，同时，不会不必要地抑制串扰影响小的频带内的输出。
[发明的有益效果]
根据本发明的通信系统、通信装置、供电装置、和车辆能够针对每个频率设置输出以使得由于通信信号导致在供电线上出现的串扰具有峰值的频带内的输出被抑制，同时，不会不必要地抑制串扰影响小的频带内的输出。因此，实现了诸如这样的有益效果：防止了由于不必要地减小通信信号的输出而导致的通信异常的发生，同时在遵守CISPR22标准等的情况下抑制对供电线的串扰。
附图说明
图1是示出根据本发明的通信系统的示例性配置的示意图。
图2是示出根据本发明的通信系统在从供电装置的通信部分向车辆的通信装置发送通信信号的情况下的示例性配置的功能框图。
图3是示出根据本发明的通信系统在从车辆的通信装置向供电装置的通信部分发送通信信号的情况下的示意性配置的功能框图。
图4是示出在应用本发明的通信系统的情况下从通信线串扰到供电线的噪声的实验示例的曲线图。
图5是示出在没有应用本发明的通信系统的情况下从通信线串扰到供电线的噪声的实验示例的曲线图。
图6是示出根据本发明的通信系统的示例性配置的示意图。
图7是示出根据本发明的通信系统的配置的示例的示意图。
图8是示出根据本发明的通信系统中使用的低通滤波器的示例性配置的电路图。
图9是示出其标准化正在发展中的系统的示例性配置的示意图。
图10是示出从通信线串扰到供电线的噪声的曲线图。
图11是示出通信系统的变型的示意图。
图12是示出通信系统的变型的示意图。
图13是示出通信系统的变型的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照示出本发明实施例的附图来详细描述本发明。图1是示出根据本发明的通信系统的示例性配置的示意图。图1示出了将本发明的通信系统应用至这样的情况的示例：从诸如充电基座等的供电装置2向包括在诸如电动车、插入式混合动力车等车辆1内的电池(蓄电装置)10供电。
车辆1和供电装置2可以通过充电电缆3彼此连接。充电电缆3包含一对用于供电的供电线31和32、作为用于接地的导电线的地线33、以及传输诸如控制导频信号(CPLT)之类的用于充电控制的控制信号的控制线34。充电电缆3的一端连接到供电装置2侧，插头30设在充电电缆3的另一端。插头30可以连接至设为车内供电端口的电力接收连接器11，该电力接收连接器11用作车辆1侧的连接点。当充电电缆3另一端处的插头30连接至电力接收连接器11时，设在充电电缆3内的供电线31和32、地线33、和控制线34的端部处的连接端子与设在电力接收连接器11中的连接端子接触，从而实现了图1所示的示例性电路结构。
供电线31和32是施加有AC电压的AC线。控制线34是发送和接收诸如控制导频信号之类的控制信号所经过的信号线，并且当供电装置2和充电控制装置13彼此连接时，基于所发送和接收的控制导频信号来执行充电控制。此外，地线33和控制线34可以用作用于发送以下信息的媒介：用于执行诸如车辆认证、充电管理、计费管理等管理的信息，以及其它各种信息。也就是，车辆1和供电装置2可以通过对地线33和控制线34叠加和分离控制信号来相互通信。
供电装置2包括供应AC电力的供电部分20、执行与充电控制相关的通信的充电控制部分21、发送和接收通信信号的通信部分22、以及对地线33和控制线34叠加和分离通信信号的叠加/分离部分23。
供电线31和32以及地线33的一端连接至供电部分20。控制线34和地线33的一端连接至充电控制部分21。供电装置2内部的线是内部导线，其作为与设在供电装置2外部的充电电缆3内包含的供电线31和32、地线33、和控制线34连接的延伸线。但是，在以下描述中，为方便起见，包括设为内部导线的延伸线部分在内的供电装置2内部的线将被描述为供电线31和32、地线33、和控制线34。
充电控制部分21例如是符合与充电控制相关的国际标准的输出侧电路，并且通过发送和接收诸如控制导频信号之类的控制信号来执行诸如连接确认、通电启动等各种状态下的充电控制。
充电控制部分21包括诸如电容器C1、电阻器R1等各种元件，以及诸如振荡电路O等各种电路。考虑到待发送和接收的控制信号的频带等来适当地设计诸如电容器C1和电阻器R1之类的各种元件的参数。例如，当具有1kHz矩形波的控制导频信号被用作控制信号时，使用2.2nF的电容器C1和1.0kΩ的电阻器R1。
叠加/分离部分23分别经由耦合电容器23a和23b连接至从地线33分支出来的分支线和从控制线34分支出来的分支线。例如，具有1nF电容的电容器用作耦合电容器23a和23b中的每一个。
叠加/分离部分23是诸如耦合变压器(电磁感应式信号转换器)之类的电路，该耦合变压器包括初级线圈231和次级线圈232，该初级线圈231两端经由各自的分支线连接至地线33和控制线34，该次级线圈232与初级线圈231电磁耦合。次级线圈232连接至通信部分22。
叠加/分离部分23将各种通信信号叠加在地线33和控制线34上，并且分离所叠加的各种信号。当叠加/分离部分23叠加从通信部分22输出的各种通信信号，以及将所分离的各种通信信号输入至通信部分22时，容许通信部分22执行通信。
每个通信信号作为叠加在载波(副载波)上的电信号来发送和接收。通信信号是由多个副载波构成的OFDM信号。对于用于与通信信号相关的载波的频带，使用几十kHz至几百kHz范围内(例如，从30kHz到450kHz)的频带用于低速通信，使用几MHz到几十MHz范围内(例如，从2MHz到30MHz)的频带用于高速通信。由于从1kHz的振荡器输出控制信号，因此控制信号是频率低于通信信号的信号。
车辆1除了包括电池10和电力接收连接器11以外，还包括对电池10充电的充电装置12、执行与充电控制相关的通信的充电控制装置13、发送和接收通信信号的通信装置14、以及对地线33和控制线34叠加和分离通信信号的叠加/分离单元15。
当充电电缆3的插头30连接至车辆1的电力接收连接器11时，设在充电电缆3内包含的供电线31和32的另一端、地线33的另一端、以及控制线34的另一端处的连接端子连接至设在电力接收连接器11中的连接端子。
在电力接收连接器11中，设置了经由连接端子连接至供电线31和32、地线33、和控制线34的内部线。连接至供电线31和32的内部线的另一端经由设在车辆1内部的AC线连接至充电装置12，从而通过充电装置12对电池10充电。连接至地线33的内部线的另一端经由车辆1内的内部线或者车体地连接至充电装置12、充电控制装置13、和电池10。连接至控制线34的内部线的另一端经由设为车辆1内的内部线的延伸线连接至充电控制装置13。在以下描述中，为方便起见，在不需要进行区分的情况下，包括AC线和延伸线在内的各个内部线将被描述为供电线31和32、地线33、和控制线34。
充电控制装置13例如是符合与充电控制相关的国际标准的输入侧电路，并且当充电控制装置13成为可与供电装置2的充电控制部分21通信时，充电控制装置13通过发送和接收诸如控制导频信号之类的控制信号来执行诸如连接确认、通电启动等各种状态下的充电控制。
充电控制装置13包括诸如电容器C2、电阻器R2、二极管Vd等各种元件。考虑到与待发送和接收的控制线号相关的频带等来适当地设计诸如电容器C2和电阻器R2之类的各种元件的参数。例如，当使用具有1kHz矩形波的控制导频信号作为控制信号时，使用1.8nF的电容器C2和2.74kΩ的电阻器R2。
叠加/分离单元15分别经由耦合电容器15a和15b连接至从地线33分支出来的分支线和从控制线34分支出来的分支线。例如，使用具有1nF电容的电容器作为耦合电容器15a和15b中的每一个。
叠加/分离单元15是诸如耦合变压器之类的电路，该耦合变压器包括初级线圈151和次级线圈152，初级线圈151的两端经由各自的分支线连接至地线33和控制线34，次级线圈152与初级线圈151电磁耦合。次级线圈152连接至通信装置14。
叠加/分离单元15将各种通信信号叠加至地线33和控制线34上，以及分离所叠加的各种通信信号。当叠加/分离单元15叠加从通信装置14输出的各种通信信号，以及将所分离的各种通信信号输入至通信装置14时，容许通信装置14执行通信。
也就是，由叠加/分离单元15、地线33、控制线34、叠加/分离部分23、以及其它线、元件、和电路形成了用于传输通信信号的回路。由此，在车辆1内的通信装置14与供电装置2内的通信部分22之间实现了将通信信号叠加在地线33和控制线34上的带内通信。
接下来，将描述车辆1内包括的通信装置14和供电装置2内包括的通信部分22。首先，将描述从供电装置2的通信部分22向车辆1的通信装置14发送通信信号的情况。图2是示出根据本发明的通信系统在从供电装置2的通信部分22向车辆1的通信装置14发送通信信号的情况下的示例性配置的功能框图。
供电装置2的通信部分22包括发送部分221，该发送部分221发送作为叠加在载波上的电磁波的通信信号。发送部分221包括诸如发送控制电路221a、存储器221b、MAC/PHY接口221c、D/A转换电路221d、AFE(模拟前端)221e等各种电路。
发送部分221通过MAC/PHY接口221c接收作为来自上层的数字数据的待发送通信信号，并且将所接收的通信信号传递至发送控制电路221a。上层表示产生待发送的通信信号的设备、电路、软件等的配置，并且从概念上表示诸如数据链路层之类的与通信相关的上层软件和硬件的配置。
发送控制电路221a是诸如对作为数字数据的通信信号执行各种处理的处理器之类的电路。发送控制电路221a对作为数字数据接收的通信信号执行加密处理。可以执行任何加密处理，只要是用于数字数据的加密算法即可。然后，对加密的数字数据执行差错校正处理。差错校正处理是用于使接收器端能够针对诸如位差错之类的差错执行检测/校正处理的处理，例如，是添加诸如奇偶校验位(用于诸如奇偶校验之类的处理)之类的码的处理。
另外，发送控制电路221a读取预先存储在存储器221b中的与每个频率的输出相关的设置。通过使用诸如闪速存储器之类的存储装置来配置存储器221b，并且在其中针对通信信号存储与每个频率的输出相关的设置，例如，表示每个频率的输出电压的幅度的值、放大系数等。基于从地线33和控制线34泄露的电磁波对供电线31和32的影响，也就是基于对供电线31和32的串扰，来确定与每个频率的输出相关的设置。例如，在串扰大的频带内减小输出，反之在串扰小的频带内增大输出。
发送控制电路221a基于已从存储器221b读取的与每个频率的输出相关的设置来执行映射处理，以调整通信信号。映射表示例如通信信号的每个频率的输出电压的幅度到与频域对应的复平面上的数据的转换。在映射处理中，针对数据修改来执行副载波的修改，并且基于存储在存储器221b中的与每个频率的输出相关的设置来调整副载波的幅度。
发送控制电路221a对映射到与频域对应的复平面上的通信信号执行快速傅里叶逆变换(IFFT)处理，从而将表示为频域上的数字数据的通信信号转换为时域上的数字数据。
然后，发送控制电路221a将转换为时域上的数字数据的通信信号传递至D/A转换电路221d。D/A转换电路221d将作为数字数据的通信信号转换为模拟数据，并且将该通信信号传递至AFE221e。AFE221e将作为模拟数据接收的通信信号输出到通信装置14的外部。从通信装置14输出的通信信号经过叠加/分离部分23、地线33、和控制线34发送到车辆1。
如上所述，通信部分22的发送部分221执行这样的发送处理：其中，发送控制电路221a基于预先存储在存储器221b中的与每个频率的输出相关的设置来调整与通信信号相关的每个频率的幅度的设置，然后对通信信号执行快速傅里叶逆变换，随后，输出通信信号。
也就是，执行映射处理的发送控制电路221a用作用于调整每个频率的幅度的调整装置。
车辆1的通信装置14包括接收通信信号的接收部分142。接收部分142包括诸如接收控制电路142a、AFE142b、A/D转换电路142c、MAC/PHY接口142d等各种电路。
接收电路142经由叠加/分离单元15接收通过地线33和控制线34发送的通信信号的输入，并且将作为模拟数据接收的通信信号传递至AFE142b。AFE142b将该通信信号传递至A/D转换电路142c。
A/D转换电路142c将作为模拟数据接收的通信信号转换为数字数据，并且将通信信号传递至接收控制电路142a。
接收控制电路142a是诸如对作为数字数据的通信信号执行各种处理的处理器之类的电路。接收控制电路142a将通信信号划分为例如多个帧(每个帧具有预定的帧长)以将通信信号识别为时域上的数字数据，并且对作为时域上的数字数据的通信信号执行快速傅里叶变换(FFT)，以将通信信号转换为频域上的数字数据。
接收控制电路142a将转换为频域上的数字数据的通信信号进行解调，并且对解调的通信信号执行差错校正处理。差错校正处理是对作为数字数据的通信信号执行诸如位差错之类的差错的检测和校正的处理，例如，是诸如要基于码(诸如已在发送器端添加的奇偶校验位)执行的奇偶校验之类的处理。另外，接收控制电路142a对经过差错检测和校正后的通信信号进行解码。然后，接收控制电路142a将解码后的通信信号传递至MAC/PHY接口142d。
MAC/PHY接口142d将所接收的通信信号传递至上层。上层表示对所接收的通信信号进行处理的设备、电路、软件等配置，并且在概念上表示诸如数据链路层之类的与通信相关的上层硬件和软件的配置。例如，上层在概念上表示基于诸如CAN之类的标准的车载通信网络、诸如与车载通信网络连接的ECU之类的设备的硬件、以及由ECU执行的诸如车载控制程序之类的软件。
如上所述，作为将与通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的方法，例如，采用正交频分复用(OFDM)，其中将通信信号叠加在多个相互正交的载波(副载波)上。在正交频分复用时，作为通信信号的OFDM信号由多个副载波组成。因此，通过针对每个副载波调整幅度，可以针对每个频率调整幅度。通过使用正交频分复用，可以输出具有有效防止串扰的理想波形的通信信号。可以使用除正交频分复用以外的任何方法，只要可以针对每个频率调整幅度即可。例如，可以通过使用带通滤波器将通信信号划分为与不同频带对应的信号，并且，可以基于与每个频率的输出有关的设置通过使用模拟放大器电路来执行放大处理。
接下来，将描述从车辆1的通信装置14向供电装置2的通信部分22发送通信信号的情况。图3是示出根据本发明的通信系统在从车辆1的通信装置14向供电装置2的通信部分22发送通信信号的情况下的示例性配置的功能框图。
车辆1的通信装置14包括发送部分141，该发送部分141发送作为叠加在载波上的电磁波的通信信号。发送部分141包括诸如发送控制电路141a、存储器141b、MAC/PHY接口141c、D/A转换电路141d、AFE141e等各种电路。由于这些电路的功能与参照图2描述的供电装置2的发送部分221中具有相同名称的电路的功能相同，因此不必重复描述。
执行映射处理的发送控制电路141a作为调整每个频率的幅度的调整工具。
供电装置2的通信部分22包括接收通信信号的接收部分222。接收部分222包括诸如接收控制电路222a、AFE222b、A/D转换电路222c、MAC/PHY接口222d等各种电路。由于这些电路的功能与参照图2描述的车辆1的接收部分142中具有相同名称的电路的功能相同，因此不必重复描述。
接下来，将描述在应用本发明的通信系统的情况下的实验结果。图4是示出在应用了本发明的通信系统的情况下从通信线串扰到供电线的噪声的实验示例的曲线图。图5是示出在不应用本发明的通信系统的情况下从通信线串扰到供电线的噪声的实验结果的曲线图。图5用于与本发明的通信系统进行对比。图4和图5每个均是示出噪声的串扰特性的曲线图，其中水平轴示出频率(Hz)、竖直轴示出由通信信号的串扰导致的噪声的电压值的对数(dBμV)。在曲线图中，由Q.P.指示的实线表示由CISPR22标准定义的上限值。该上限值在从500kHz到5MHz的频带内被定义为55dBμV，在从5MHz到30MHz的频带内被定义为60dBμV。在图4和图5的实验示例中，通信线对应于参照图1描述的地线33和控制线34，供电线对应于供电线31和32。
如图5所示，当没有应用本发明时，在由A指示的频带内存在当噪声的峰值最接近标准的上限值时所处的频率。因此，需要抑制通信信号的输出电压以使得频带A内的噪声峰值不超过上限值。然而，由于频带A内的噪声峰值与其它频带内的电压比值存在很大的差异，因此，如果调整输出电压使得噪声的峰值不超过上限值，则在噪声影响小并且噪声电压充分低于标准值的频带内也抑制了输出电压。
相比而言，如图4所示，当应用了本发明时，可以在整个频带范围内将噪声的峰值调整为相同的水平。因此，与标准的上限值最接近的噪声峰值和其它频带内的电压比值之间的差异减小。因此，即使当调整输出电压使得噪声的峰值不超过标准的上限值时，也可以充分地增大输出电压。因此，可以减少在接收器端发生诸如通信速度降低、通信故障、信噪比降低等由于与通信信号相关的信号变得微弱而导致的通信异常的可能性。也就是，在本发明中，可以实现在遵守通信标准的情况下抑制对供电线31和32的串扰而同时抑制通信异常的发生的有益效果。
上述实施例仅仅是本发明的无数示例中的部分公开，并且可以通过添加诸如目的、用法、方式等各种因素来适当地设计。例如，在上述实施例中，通信部分经由叠加/分离单元或叠加/分离部分连接至从控制线和地线分支出来的分支线。然而，叠加/分离单元等可以插入控制线等中，并且通信装置等可以连接至插入的叠加/分离单元等。
图6是示出根据本发明的通信系统的示例性配置的示意图。图6示出了参照图1描述的本发明的通信系统的另一示例性配置。在图6中，由于与图1中的组件相同的组件由与图1中的参考标记相同的参考标记来表示，因此对于这些组件可以参考图1的描述。图6中示出的示例性配置与图1所示的示例性配置的不同之处在于叠加/分离单元15或叠加/分离部分23插入在控制线34中。在车辆1中，叠加/分离单元15插入在控制线34中，并且叠加/分离单元15的初级线圈151的两端连接至控制线34。叠加/分离单元15的次级线圈152的两端连接至通信装置14。在供电装置2中，叠加/分离部分23插入控制线34中，并且叠加/分离部分23的初级线圈231的两端连接至控制线34。叠加/分离部分23的次级线圈232的两端连接至通信部分22。如图6所示，即使当叠加/分离单元15等插入控制线34中且连接至通信装置14等时，也可以通过如上所述地调整每个频率的幅度来实现相同的效果。
图7是示出根据本发明的通信系统的示意性配置的示意图。图7示出了参照图1描述的本发明的通信系统的配置的又一示例性配置。在图7中，由于与图1所示的组件相同的组件由与图1所示的参考标号相同的参考标号表示，因此对于那些组件应参考图1的描述。在图7所示的示例性配置中，低通滤波器(LPF)16作为用于分离控制信号和通信信号的分离装置插入在连接至控制线34的车辆1的内部线中。低通滤波器16在内部线中被设置在该线的分支点与充电控制装置13之间。低通滤波器16发送低于预定频率的频带内的信号(例如，用于控制信号的频带内的信号)，并且阻塞通信信号。
此外，同样在供电装置2中，类似的低通滤波器24插入连接至控制线34的内部线中。在供电装置2中，低通滤波器24在内部线中被设置在该线的分支点与充电控制部分21之间。
图8是示出在本发明的通信系统中使用的低通滤波器16或24的示例性配置的电路图。如图8所示，低通滤波器16或24被配置为例如其中并联布置了具有1.5mH电感的线圈和1.0kΩ的电阻器的电路或其等效电路。可以通过使用任何其它电路来配置该低通滤波器，只要可以实现相同的性能即可。在低通滤波器中使用的各元件的值是示例，并且可以使用其它值的元件。此外，低通滤波器16和24可以设在图6所示的示例性配置中。即使当如图7和图8所示地插入低通滤波器16和24，也可以通过按如上所述调整每个频率的幅度来实现相同的效果。
在图1、图6和图7所示的通信系统中，耦合电容器23a和23b以及叠加/分离部分23均设在通信部分22的外部，并且耦合电容器15a和15b以及叠加/分离单元15均设在通信装置14的外部。然而，如图11至图13所示，这些组件可以分别设在通信部分22和通信装置41的内部。尽管未示出，但低通滤波器24和16也可以分别设在通信部分22和通信装置14的内部。此外，耦合电容器23a和23b、叠加/分离部分23、和低通滤波器24可以与插头30集成，耦合电容器15a和15b、叠加/分离单元15、和低通滤波器16可以与电力接收连接器11集成。尽管在本实施例中统一了叠加方法，但是叠加方法可以变化。此外，尽管在本实施例中设置了地线33，但可以通过使用车辆的车体地或供电装置的外壳来接地。
存储在存储器221b或141b中的每个频率的输出的设置(串扰特性的设置)可以在供电装置2或车辆1发货时已经存储，或者可以在发货后被存储。例如，可以在通过供电装置2对车辆1充电时，基于在充电前从供电装置2获取的信息，来执行存储在车辆1的通信装置14的存储器141b中的每个频率的输出的设置(串扰特性的设置)。串扰特性可以根据设置在供电装置2中的充电电缆3的线路容量或特性阻抗而变化。在该情况下，车辆1的通信装置14可以通过从供电装置2的通信部分22获取与串扰特性相关的信息来适当地设置每个频率的输出的幅值。
从供电装置2获取的与串扰特性相关的信息不一定是串扰特性，还可以是充电电缆3的线路容量和特性阻抗的值。
另外，车辆1的通信装置14可以在其中存储已基于充电电缆3的特性阻抗和线路容量的组合进行了调整的每个频率的幅度的值，并且可以根据从供电装置2侧发送的信息来读取存储的值。
此外，本发明的通信系统的配置可以应用至各种系统。例如，通信系统的配置不仅可以应用至带内通信，还可以应用至诸如用于使用供电线作为媒介来发送通信信号的PLC通信之类的其它通信。因此，可以预期各种应用。
参考标记列表
1 车辆
10 电池(蓄电装置)
11 电力接收连接器
12 充电装置
13 充电控制装置
14 通信装置
141 发送部分
141a 发送控制电路
141b 存储器
141c MAC/PHY 接口
141d D/A 转换电路
141e AFE
142 接收部分
142a 接收控制电路
142b AFE
142c A/D 转换电路
142d MAC/PHY 接口
15 叠加/分离单元
15a、15b 耦合电容器
151 初级线圈
152 次级线圈
16 低通滤波器
2 供电装置
20 供电部分
21 充电控制部分
22 通信部分
221 发送部分
221a 发送控制电路
221b 存储器
221c MAC/PHY 接口
221d D/A 转换电路
221e AFE
222 接收部分
222a 接收控制电路
222b AFE
222c A/D 转换电路
222d MAC/PHY 接口
23 叠加/分离部分
23a、23b 耦合电容器
231 初级线圈
232 次级线圈
24 低通滤波器
3 充电电缆
30 插头
31、32 供电线
33 地线
34 控制线

Claims (7)

1.一种通信系统，在该通信系统中，包括蓄电装置的车辆和向所述蓄电装置供电的供电装置经由供电线和控制线彼此连接，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，并且使用所述控制线作为媒介来将与所述控制信号不同的通信信号作为叠加在载波上的电信号来发送和接收，其中
所述车辆和所述供电装置中的至少一个包括发送所述通信信号的发送部分，并且
所述发送部分包括调整装置，所述调整装置将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中
所述发送部分还包括存储装置，在所述存储装置中预先存储了与针对每个频率的输出有关的设置，并且
所述调整装置用于：
基于存储在所述存储装置内的针对每个频率的设置，借助于指示针对每个频率的幅度的频域上的数据来调整所述通信信号，并且
将作为频域上的数据的通信信号转换为时域上的数据。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中所述调整装置被配置为通过正交频分复用来调整所述通信信号。
4.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中基于关于所述供电线的串扰特性来确定针对每个频率的幅度的设置。
5.一种通信装置，其可连接至控制线，所述控制线用于传输对使用供电线供电进行控制所需的控制信号，并且所述通信装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号，所述通信信号作为叠加在载波上的电信号来发送，并且
所述通信装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
6.一种供电装置，其可经由供电线和控制线连接至待供电的外部对象，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，所述供电装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号，所述通信信号作为叠加在载波上的电信号来发送，并且
所述供电装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
7.一种包括蓄电装置的车辆，其可经由供电线和控制线连接至对所述蓄电装置供电的外部供电装置，所述供电线用于供电，所述控制线用于传输对使用所述供电线供电进行控制所需的控制信号，所述车辆还包括通信装置，所述通信装置通过使用所述控制线作为媒介来发送与所述控制信号不同的通信信号，所述通信信号作为叠加在载波上的电信号来发送，其中
所述通信装置包括将与所述通信信号的发送相关的输出波形调整为预先针对每个频率设置的幅度的装置。
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