CN105473372B - 充电系统、车辆以及充电设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种充电系统，该系统包括车辆、充电/放电连接器(220)、检测器和通知部。车辆装配有蓄电装置，并且还包括用于对蓄电装置充电的接入口(60)。充电/放电连接器(220)是连接器，其附接到接入口(60)以及从接入口(60)分开，并且以可执行充电的完全嵌合状态和以不允许充电的半嵌合状态连接到接入口(60)。检测器包括电子控制单元(50)，该电子控制单元(50)用于检测充电/放电连接器(220)的连接状态处于完全嵌合状态或者半嵌合状态。通知部包括指示器(306)，该指示器用于当充电/放电连接器(220)的连接为半嵌合状态时基于电子控制单元(50)的检测结果通知用户充电/放电连接器(220)的异常连接。

Description

充电系统、车辆以及充电设备
技术领域
本发明涉及充电系统、车辆以及充电设备，并且特别地涉及被配置成能够通过充电连接部从车辆外部对安装在车辆中的蓄电装置充电的车辆的充电系统。
背景技术
近些年来，已经可使用电动车和插入式混合动力车，其每一者被配置成能够从外部对安装在车辆中的蓄电装置进行充电。
日本专利申请公开No.2013-085335(JP 2013-085335 A)公开了可通过简单且有效的配置改进用户便利性的车辆充电系统。在这种充电系统中，充电器被配置成能够将来自外部电源的电力转换成蓄电装置中的充电电力。基于蓄电装置的剩余容量，电力管理ECU在蓄电装置被提前设定的指定电力充电的情况下计算充电时间，并还根据由用户在输入部中输入的估计的充电完成时间和充电时间设定充电开始时间。当到了充电开始时间时，电力管理ECU控制充电器以便为蓄电装置提供特定的电力。
在以上公开文件公开的充电系统中，当开始充电时，用户将充电连接器连接到车辆的接入口。近些年，已经尝试在发生灾难等时从电动车等提供电力到家庭。此处，存在当用户将连接器连接到接入口时连接器半嵌合到接入口的情况。但是，常规充电系统不提供用于通知用户该半嵌合状态的方法。因此，用户错误地假设准备充电或放电，而不管连接器被半嵌合到接入口的事实。因此，由于用户认为正常执行充电或放电，连接器可能被置于半嵌合。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了可通知用户连接器的半嵌合状态的充电系统、车辆以及充电设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种充电系统，包括车辆、连接器、检测器和通知部。车辆装配有蓄电装置，并且还具有对蓄电装置充电的充电连接部。连接器被配置成(a)附接到充电连接部以及从充电连接部分开，以及(b)以完全嵌合状态和半嵌合状态中的任一者连接到充电连接部，在完全嵌合状态中能够执行充电，在半嵌合状态中不允许充电。检测器被配置成检测连接器的连接状态处于完全嵌合状态或者半嵌合状态。通知部被配置成当连接器的连接状态为半嵌合状态时基于检测器的检测结果通知用户连接器的异常连接。
检测器可以被设置在车辆中。检测器可以被配置成基于第一信号和第二信号检测连接器的连接状态，第一信号和第二信号经由充电连接部由连接器提供。检测器可以被配置成当第一信号和第二信号中的任一者指示半嵌合状态时激活通知部。
第一信号可以是如下信号，(a)指示连接器到充电连接部的连接的存在或者不存在，以及(b)通过车辆和充电设备两者检测。第二信号可以是如下信号，(a)除了指示连接器到充电连接部的连接的存在或不存在以外还指示连接器的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，以及(b)通过车辆检测但是不通过充电设备检测。车辆包括电子控制单元，车辆的电子控制单元可以被配置成在检测第二信号的状态之后通过通信将第二信号的状态传输到充电设备。
第一信号可以包括控制导频信号，并且第二信号可以包括接近检测信号。
检测器可以包括被布置在车辆中的电子控制单元。充电系统可以进一步包括家庭能量管理系统(HEMS)，该家庭能量管理系统被配置成(a)与电子控制单元通信以得到第二信号的状态，以及(b)基于所得到的第二信号的状态控制通知部，以及HEMS可以被包括在房屋中。
连接器可以包括第一端子、第二端子、锁定部和操作部。锁定部锁止以防止连接器从充电连接部分开，以及配置操作部以使得用户操作该锁定部。充电连接部可以包括第三端子和第四端子，第三端子对应于第一端子，第四端子对应于第二端子。第一信号可以经过第一端子和第三端子。操作部还可以用作为当锁定部在充电连接部上操作为从正常锁定状态解除锁定时以第二信号指示半嵌合状态的方式改变第二信号的传输开关。第二信号可以通过第二端子和第四端子被传输到充电连接部侧。
连接器可以包括连接到充电连接部以便对蓄电装置充电和放电的充电/放电连接器。此外，通知部可以包括通过显示通知用户连接器的连接的状态的指示器。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括蓄电装置、充电连接部和电子控制单元。充电连接部被配置成从车辆的外部对蓄电装置充电。电子控制单元被配置成当连接器被连接到充电连接部时检测连接器的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，在完全嵌合状态中能够执行充电，在半嵌合状态中不允许充电，并且连接器可附接到充电连接部以及可从充电连接部分开。电子控制单元被配置成当连接器的连接状态为半嵌合状态时激活通知部，该通知部通知用户连接器的异常连接。
根据本发明的另一方面，提供了用于对车辆充电的充电设备，该车辆包括蓄电装置、充电连接部和电子控制单元。其中，充电连接部被配置成从车辆的外部对蓄电装置充电。电子控制单元被配置成当连接器连接到充电连接部时检测连接器的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，在完全嵌合状态中能够执行充电，在半嵌合状态中不允许充电，并且连接器可附接到充电连接部以及可从充电连接部分开。然后，充电设备包括家庭能量管理系统(HEMS)和通知部。HEMS被配置成与电子控制单元通信以得到连接器的连接状态。通知部被配置成(a)通过HEMS控制，以及(b)当连接器的连接状态为半嵌合状态时通知用户连接器的异常连接。
根据上述的充电系统、车辆以及充电设备，当连接器进入半嵌合状态时可通知用户。因此，可能避免用户没有注意连接器的半嵌合状态并因此连接器长时间被自动置于半嵌合状态的情形。
附图说明
下面参考附图来描述本发明的示意性实施例的特征、优点和技术以及工业显著性，在附图中相同的标记表示相同的元素，并且在附图中：
图1是示出本发明的实施例的适用于车辆和电力接收设备的电力供应系统的配置的图；
图2是用于示出图1中示出的车辆的配置的框图；
图3是图1中示出的充电/放电连接器的外部视图；
图4是用于示出图1中示出的充电/放电连接器、充电/放电桩和房屋的示意性配置的图；
图5是用于示出在充电开始时间处在车辆和房屋中执行的控制的流程图；
图6是用于示出在充电/放电连接器以嵌合状态完全连接到设置在车辆中的接入口的情况中充电操作的时间图；以及
图7是示出当充电/放电连接器半嵌合到接入口时充电操作的时间图。
具体实施例
下面将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。应当注意通过同一参考标记来指示附图中相同或对应的部分，并且将不重复对其进行描述。
图1是示出本发明的实施例的适用于车辆和电力接收设备的电力供应系统的配置的图。参考图1，电力供应系统包括车辆100、充电/放电桩200、设置在房屋300中的配电板302、连接到配电板的家庭能量管理系统(HEMS)305、以及通知设备的示例的指示器306。电负载304经由插座等被连接到配电板302。
车辆100具有充电连接部的一种示例的电力线缆连接端口60(下文称为接入口60)。连接器的一种示例的充电/放电连接器220可被连接到接入口60。
充电/放电桩200被布置在充电/放电连接器220和配电板302之间。充电/放电桩被布置在车辆的停车位附近。但是，当房屋300靠近停车位时，充电/放电桩可以被布置在房屋中或可以与配电板302集成。
在标准模式(或V2H模式)中，根据考虑到由房屋中的电负载304使用的电力和由房屋300中的太阳能电池301生成的电力而确定的电力的短缺或过剩，HEMS 305从房屋对车辆充电，或房屋从车辆接收电力的供应。此外，在标准模式中，可以执行在夜间对车辆充电并且在电价随当日时间变化的情况中的电力峰值期间采用来自车辆的电力来供应房屋的此种控制。
在紧急模式中，通过充电/放电桩200和配电板302从车辆100向房屋300提供电力。
从车辆100提供到家庭的电力为例如100V或200V的AC电力。然而，电压不限于此，而可以适当地改变。
在HEMS 305的控制下的指示器306指示太阳能电池301的发电情况、电负载的电力消耗、与车辆的连接状态等。
图2是示出车辆100的配置的框图。虽然以下描述是在该实施例中的车辆是在混合动力车的情况中做出的，但是本发明的车辆不限于混合动力车辆，并且车辆可以是电动车或燃料电池车。
参考图2，车辆100包括发动机2、电动发电机MG1、MG2、动力分配装置4和驱动轮6。
车辆100进一步包括蓄电装置B、系统主继电器SMR、转换器10、逆变器21、22、电子控制单元50、高级通信(HLC)单元104、电力变换装置30、插座35、以及接入口60。HLC单元104在控制导频信号CPLT上添加高频波形以执行通信。
车辆100是由发动机2和电动发电机MG2作为动力源从而行进的混合动力车。由发动机2和电动发电机MG2生成的驱动力被传输到驱动轮6。
发动机2是诸如汽油机或柴油机的内燃机，其燃烧燃料以输出动力。发动机2被配置成使得通过来自电子控制单元50的信号控制诸如油门操作量(进气量)、燃料供应量或点火定时的操作状态。
电动发电机MG1、MG2中的每一者是AC回转电机，并且是例如三相AC同步电动机。电动发电机MG1用作为由发动机2驱动的发电机，并且还用作为可启动发动机2的回转电机。由于电动发电机MG1的电力生成可得到的电力，可用于驱动电动发电机MG2。此外，由于电动发电机MG1的电力生成可得到的电力，还可提供给连接到车辆100的外部设备。同时，电动发电机MG2主要用作为驱动车辆100的驱动轮6的回转电机。
动力分配装置4例如包括行星齿轮机构，其具有太阳齿轮、载轮和环形齿轮的三种转动轴。太阳齿轮连接到电动发电机MG1的转动轴。载轮连接到发动机2的机轴。环形齿轮连接到驱动轴。动力分配装置4将发动机2的驱动力分成传输到电动发电机MG1的转动轴的动力和传输到驱动轴的动力。驱动轴连接到驱动轮6。此外，驱动轴还连接到电动发电机MG2的转动轴。
蓄电装置B是可充电/可放电DC电源，并且例如由诸如镍氢电池或锂离子电池、电容器等的二次电池来配置。蓄电装置B提供电力给转换器10，并且在电力再生期间由来自转换器10的电力充电。
系统主继电器SMR被设置在蓄电装置B和转换器10之间。系统主继电器SMR在蓄电装置B与电气系统之间电连接/断开，并且由电子控制单元50控制开启/关闭。
转换器10升高来自蓄电装置B的电压，并为逆变器21、22提供升高的电压。转换器10还降低由电动发电机MG1、MG2生成且由逆变器21、22整流的电压以对蓄电装置B充电。
逆变器21、22彼此连接与转换器10并联。逆变器21、22通过来自电子控制单元50的信号来控制。逆变器21、22将从转换器10提供的DC电力转换成AC电力，并相应地驱动电动发电机MG1、MG2。
电力变换装置30被配置成其可能提供电力到连接至接入口60的外部设备(未示出)或从该外部设备接收电力。电力变换装置30进一步被配置成其可能提供电力到连接至在车辆舱室中提供的插座35的电设备。同时，电力变换装置30一侧被连接到接入口60和插座35。此外，电力变换装置30另一侧连接到在系统主继电器SMR和转换器之间的正电极线PL1和负电极线NL。此处，电力变换装置30可以连接到在蓄电装置B与系统主继电器SMR之间的电力线。电力变换装置30包括充电器31、电源逆变器32和继电器RY1、RY2。
充电器31经由电力线ACL1、ACL2连接到接入口60，并且还经由继电器RY1连接到正电极线PL1和负电极线NL。基于来自电子控制单元50的信号CMD，充电器31将从连接到接入口60的外部设备所提供的充电电力转换成蓄电装置B的电压电平的电力，并且充电器31输出电力到蓄电装置B，以便对蓄电装置B充电。通过外部设备的电力的蓄电装置B的充电在下文中也称为“外部充电”。
当电源逆变器32的输入侧连接到正电极线PL1和负电极线NL时，其输出侧经由继电器RY2和电力线ACL1、ACL2连接到接入口60。电源逆变器32的输出侧进一步连接到插座35。
电源逆变器32可将在蓄电装置B中存储的电力转换成被提供到连接到插座35的电设备的供应的电力，并可输出由此转换的电力到电设备。
在紧急模式中或在标准模式的放电期间，电源逆变器32可将蓄电装置B中的存储的电力或电动发电机MG1生成的电力中的至少任意一者转换成供应的电力，并可通过连接到接入口60(见图1)的充电/放电连接器220将由此转换的电力输出到房屋等。
在电源逆变器32中，基于来自电子控制单元50的控制信号确定电压和上限电流。
在该说明书中，从车辆向负载或车辆外的家庭输出蓄电装置B中的电力或电动发电机MG1的生成的电力的至少任意一者称为“供电”。
继电器RY1、RY2中的每一者基于来自电子控制单元50的信号CMD而被打开/闭合。继电器RY1在从外部充电期间是开启的，并且在向外部供应电力期间是关闭的。同时，继电器RY2在从外部充电期间是关闭的，并且在向外部供应电力期间是开启的。
接入口60被配置为其可用作为用于将车辆100的电力提供到外部负载、家庭等的电力供应端口，并且该接入口60还可用作为用于从外部电力源向车辆100充电的充电端口。如下面在图4中将描述，接入口60包括连接到电力线的端子T9、T10，并且还包括连接到用于传输信号PISW和CPLT的信号线的端子T3、T4。接近检测信号PISW是用于在车辆侧检测连接到外部设备的线缆的充电/放电连接器220是否嵌合到接入口60的信号。同时，控制导频信号CPLT是指示充电/放电连接器220是否连接到接入口60并且还通信电力线缆的容量等的信号。
电子控制单元50基于加速踏板操作量、制动踏板压缩量、车速等来确定传输到驱动轮6的目标驱动力。然后，电子控制单元50控制发动机2和电动发电机MG1、MG2，由此使车辆进入行进状态，其中可有效地输出目标驱动力。此外，当外部负载或外部电力源被连接到接入口60时，电子控制单元50控制电力变换装置30和继电器RY1、RY2，由此在从外部充电与向外部供电之间进行切换以用于执行。
虽然图2示出了车辆100包括电力变换装置30的示例，但是车辆不限于这种配置。车辆可以被配置成通过另一方法输出电力。例如，车辆可以被配置，以使逆变器21、22和电动发电机MG1、MG2的定子线圈用于输出来自每个定子线圈的中性点的电力。
图3是图1中示出的充电/放电连接器220的外部视图。参考图3，充电/放电连接器220通过电线部340被连接到充电/放电桩200。此外，充电/放电连接器220包括操作键314、耦接部315和锁定爪316。
耦接部315具有多个连接端子(未示出)。通过将多个连接端子连接到车辆100的接入口60，电线部340中的电力线、接地线和信号线相应地被连接到车辆100侧的电力线、接地线和信号线。
在该实施例中，操作键314是用于操作锁定爪316的按键，提供该锁定爪316以便防止充电/放电连接器220的分离。锁定爪316以与操作键314的操作互锁的方式操作。锁定爪316用作为防止分离的锁定部。
更具体地，一旦充电/放电连接器220完全连接到接入口60且因此进入嵌合状态，锁定爪316被锁定在车辆100侧的锁定爪接收部(locking claw receiving portion)(未示出)。因此，防止充电/放电连接器220与接入口60意外分开。然后，当按下操作键314时，锁定爪316从锁定爪接收部解除锁定。因此，可从接入口60拔出充电/放电连接器220。
图4是示出充电/放电连接器220、充电/放电桩200和房屋300的示意性配置的图。
参考图4，房屋300包括HEMS 305、配电板302、指示器306和电负载304。配电板302由HEMS 305控制，该配电板302从电力系统400、未示出的太阳能电池或未示出的车辆100接收电力，并且该配电板302向电负载304提供电力。HEMS 305使用通知装置来通知关于电力的供应和需求情况的信息和关于车辆的连接状态的信息。这些信息可以在指示器306上被指示，该指示器306是通知装置的示例。
充电/放电桩200包括HLC单元204、桩控制部206、CPLT振荡器电路202和继电器208。
充电/放电连接器220包括端子T1、T2、T5、T7、T8、操作键314、锁定爪316、开关SW12和电阻器R11、R12。
电阻器R11和电阻器R12串联连接在端子T1和端子T5之间。开关SW12与电阻器R12并联连接。
当充电/放电连接器220连接到接入口60时，端子T1、T2、T5、T7、T8相应地连接到端子T3、T4、T6、T9、T10。
端子T3连接到接近检测信号PISW的信号线，并且上拉电阻器R10和CPU 51在电子控制单元50中连接到该信号线。CPU 51检测接近检测信号PISW的电压，并且可由此检测充电/放电连接器220处于非嵌合状态、半嵌合状态或者嵌合状态。
端子T4连接到用于控制导频信号CPLT的信号线，并且该信号线在电子控制单元50中连接到CPU 51。
端子T6连接到施加地电位GND的信号线。端子T6还经由电阻器R13连接到端子T3。端子T9、T10相应地连接到电力线ACL1、ACL2。
结合操作键314和锁定爪316的操作，使安装在充电/放电连接器220中的开关SW12进入导通或非导通状态。当充电/放电连接器220嵌合到接入口60时，锁定爪316被锁止在锁定爪接收部。这时，使开关SW12进入非导通状态。
同时，当充电/放电连接器220半嵌合到接入口60时，由锁定爪接收部提升锁定爪316，即操作键314被按下。在该状态中，使开关SW12进入导通状态。
在如上配置的车辆的充电系统中，存在必须满足充电线缆的连接器被安全地连接到车辆的接入口以进行充电的情况。满足该条件以便防止设备损坏或故障，其当在充电期间用户的连接器的松脱连接或连接器的断开连接导致连接器的端子在通电期间分离且因此导致端子之间电弧的产生时易发生。
因此，例如在图3示出的充电/放电连接器220的这种配置中，除了充电/放电连接器220的端子连接到接入口60的端子的状态(也就是控制导频信号CPLT的电平改变)以外，可以将充电/放电连接器220的锁定爪316被安全地锁至在锁定爪接收部上的状态(也就是接近检测信号PISW开启)设定为执行充电的条件。通过设定该条件，可能防止连接器在充电期间与接入口意外地分开。此外，即使当用户尝试在充电中分开连接器时，供电在用户运行操作键以操作锁定爪的时刻停止。因此，当连接器的端子与接入口的端子分离时，连接器已经处于非导通状态，进而可能避免电弧等的产生。
如果设定如上所述的充电执行条件，则避免由于连接器的不正确连接的充电执行。这些情况的特定示例将在下面描述。
首先，当开始连接器的连接时，按下面(1)至(3)的顺序改变端子的连接和连接器的嵌合。
(1)端子T4和端子T2首先彼此接触。端子T4和端子T2中的任一者形成为柱状，而端子中的另一者部分地插入到该柱状中。
(2)在以上(1)的状态中，锁定爪316未被嵌合到在接入口60中形成的槽，并且开关SW12的状态与操作键314被按下的状态相同。
(3)在以上(2)的状态中，图3的耦接部315部分地嵌合到在接入口60中形成的环形槽。因此，充电/放电连接器220在表面上看似连接到接入口60。
然而，以上(3)的状态对应于连接器的连接不正确的状态。此处，在正确状态中，以上(3)的状态中的连接器进一步被推入，以使得锁定爪316嵌合到接入口60，并且由此开关SW12关闭。
因此，当用户对连接器的连接不充分时或当连接器由于端子的接触故障等而未完全嵌合时不进行充电。如果用户没有注意到未进行充电，用户可能之后误以为充电完成。因此，可能存在当用户尝试开车时充电根本没有执行的情况。
在这种情况中，用户可以注意到在他/她分开充电线缆之后未执行充电。这可能造成在使用车辆时车辆未被充分充电的不便。
因此，在该实施例中，在可通过使用充电线缆执行外部充电的车辆的充电系统中，当充电线缆的充电/放电连接器220的连接不正确时通知用户。此处，即使通过车辆通知充电/放电连接器220的连接状态，用户也可能没有注意并进入房屋。因此，通过房屋中的指示器306来通知充电/放电连接器220的半嵌合，并且用户可因此知道未执行充电。
然而，接近检测信号PISW未从充电/放电连接器220传输到充电/放电桩200。因此，为了在指示器306上指示充电/放电连接器220的连接状态，必须将充电/放电连接器220的连接状态从车辆侧传输到充电/放电桩200和房屋300侧。
因此，在该实施例中，车辆100和充电/放电桩200相应地具有HLC单元104、204。关于由CPU 51检测的充电/放电连接器220的连接状态的信息被添加到控制导频信号CPLT，且控制导频信号CPLT然后从车辆被传输到充电/放电桩200。虽然在该实施例中提供了HLC单元，但是可以提供功率线通信(PLC)单元，而不是通过电力线传输上述信息。作为替换地，可以提供无线电通信单元以便传输上述信息。
图5是示出在充电开始时在车辆和房屋中执行的控制的流程图。应当注意当开始从车辆提供电力时可通过类似的控制来通知连接器的半嵌合。
参考图4和图5，一旦过程开始，车辆中的电子控制单元50在步骤S10检测充电/放电连接器220是否插入到接入口60中。如步骤S210所示，如果用户将充电/放电连接器220插入到接入口60，则该过程进行到步骤S20，且车辆启动。
同时，当桩控制部206检测控制导频信号CPLT的电压时，HEMS 305在步骤S110检测充电/放电连接器220是否被连接，并接收来自桩控制部206的结果。如果在步骤S110确定充电/放电连接器220连接到车辆的接入口60，则该过程进行到步骤S120。
在步骤S30和步骤S120中，通过使用控制导频信号CPLT尝试在车辆和充电/放电桩之间进行HLC通信，并确定HLC通信是否建立。如果HLC通信没有被建立，则该过程从步骤S30返回到步骤S10，且该过程还从步骤S120回到步骤S110。
如果在步骤S30和步骤S120中确定HLC通信被建立，则该过程从步骤S30进行到步骤S40，且过程还从步骤120进行到步骤S130。
在步骤S40中，接近检测信号PISW的状态，也就是关于充电/放电连接器220处于完全嵌合或半嵌合的信息，从车辆的HLC单元104被传输到充电/放电桩200的HLC单元204。在步骤S130中，HLC单元204接收上述信息。接收的信息通过桩控制部206被传输到HEMS 305。
在车辆中，当步骤S40中的过程完成时，在步骤S50确定接近检测信号PISW是否是关闭的(指示连接器的半嵌合的状态)。如果接近检测信号PISW是开启的，则过程进行到步骤S60，并开始标准充电过程。另一方面，如果接近检测信号PISW是关闭的，则该过程进行到步骤S70，且充电结束。
同时，一旦在步骤S130中过程完成，则HEMS 305在步骤S140中基于从车辆侧接收的信息确定接近检测信号PISW是否是关闭的(指示连接器的半嵌合的状态)。如果接近检测信号PISW是开启的，则该过程进行到步骤S60，并开始标准充电过程。另一方面，如果接近检测信号PISW是关闭的，则该过程进行到步骤S150。HEMS 305使得指示器306执行对用户的通知过程，且充电在步骤S160结束。
如果在步骤S150执行通知过程，指示器306在步骤S310指示充电/放电连接器220是半嵌合的。例如，在指示器306上显示消息“不能充电。确保正确插入连接器”等。作为替换地，可以通过声音或警报来通知用户。因此，在步骤S220中，用户可通过该显示认识到充电/放电连接器220是半嵌合的。因此，用户可返回到车辆并在必要时再次插入充电/放电连接器220。
图6是在充电/放电连接器220以嵌合状态完全连接到接入口60的情况中充电操作的时间图。
在下面将描述的图6和图7中，横轴指示时间，而纵轴指示导频信号CPLT的电位、信号PISW的电位、充电继电器的状态、充电过程的状态以及指示器的状态。
参考图4到图6，充电/放电连接器220没有连接到车辆100且充电/放电桩200保持关闭直到时刻t10。在该状态中，继电器208关闭，且导频信号CPLT的电位为0V。此外，接近检测信号PISW的电位为V11(>0)。
在时刻t10，当充电/放电桩200开启时，CPLT振荡器电路202生成导频信号CPLT。
在时刻t10，充电/放电连接器220没有连接到接入口60。此外，导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，且导频信号CPLT处于非振荡状态。
在时刻t11，当充电/放电连接器220连接到接入口60时，通过电阻器R11、R12降低接近检测信号PISW的电位。在图6中，由于充电/放电连接器220被嵌合到接入口60，开关SW12被放开，且通过电阻器R11、R12降低接近检测信号PISW的电位到V13。因此，接近检测信号PISW是开启的，并且CPU 51检测充电/放电连接器220与接入口60的连接。
这时，由于用于控制导频信号CPLT的信号线被连接，导频信号CPLT的电位通过下拉电阻器(未示出)降低到V2(例如9V)。
在时刻t12，桩控制部206检测导频信号CPLT的电位已经降低到V2。对应于此，CPLT振荡器电路202振荡控制导频信号CPLT。
当检测导频信号CPLT的振荡时，CPU 51还通过导频信号CPLT的占空比来检测充电线缆的额定电流。
然后，为了启动充电操作，CPU51连接下拉电阻器(未示出)，由此将导频信号CPLT的高电平电位降低到V3(例如6V)(在图6中时刻t13向前)。
这时，CPU 51同时在从时刻t12到t13传送关于在充电/放电连接器220与接入口60之间的连接状态的信息到HLC单元104，该信息基于接近检测信号PISW的电平来检测。
在通过控制导频信号CPLT本身指示的连接器的连接状态和通过HLC通信传输的接近检测信号PISW确定的连接器的连接状态都适合充电的情况中，HEMS 305确定车辆可被充电，且在时刻t14导通继电器208。
然后，当车辆侧的电压传感器(未示出)检测电力线ACL1、ACL2的AC电压时，电子控制单元50闭合继电器RY1(图2)的触点，并控制充电器31(图2)，且因此开始蓄电装置B(图2)的充电(在图4中的时刻t15)。当执行充电过程时，指示器306指示无或充电情况等中的一者。换句话说，可以说具有检测充电/放电连接器220的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态的功能的检测器包括电子控制单元50。
当蓄电装置B的充电正进行且确定蓄电装置B充满电时，CPU 51停止充电过程(图6中的时刻t16)并断开连接下拉电阻器(未示出)(图6中的时刻t17)。因此，导频信号CPLT的电位上升到V2，使继电器208进入非导通状态(图6中的时刻t18)，且充电操作结束。
图7是示出当充电/放电连接器220被半嵌合到接入口60的充电操作的时间图。
参考图4和图7，充电/放电桩200在时刻t20被开启，且充电/放电连接器220在时刻t21连接到接入口60。
但是，在图7中，由于在充电/放电连接器220与接入口60之间的连接不正确，开关SW12保持闭合，且接近检测信号PISW的电位变为V12。这时，虽然控制导频信号CPLT指示连接器被连接，但是接近检测信号PISW保持关闭(半嵌合)。
因此，CPU 51检测充电/放电连接器220半嵌合到接入口60。
桩控制部206检测导频信号CPLT的电位在时刻t21降低到V2。对应于该检测，桩控制部206使导频信号CPLT进入振荡状态(图7中的时刻t22)。但是，由于CPU 51已经检测到充电/放电连接器220处于半嵌合状态，因此CPU 51不连接下拉电阻器(未示出)。因此，导频信号CPLT的电位没有降低到V3，且继电器208保持关闭。因此，不开始充电操作。
同时，在时刻t22和时刻t23之间，CPU 51使用HLC单元104来将指示接近检测信号PISW关闭(也就是半嵌合状态)的信息传输到桩控制部206。然后，如果接近检测信号PISW的关闭状态继续预定时段，CPU 51确定由于半嵌合状态不能执行充电操作，且因此在时刻t23停止充电。
此外，在时刻t23，HEMS 305从桩控制部206得到关于半嵌合状态的信息，并在指示器306上显示消息。任意消息可被显示，只要其指示连接器的异常连接并因此促进重连，诸如“不能充电，请检查连接器连接”。
用户从该消息知道存在连接器的连接问题，因此在时刻t24拔出连接器，并再次连接连接器。在再次连接之后，如图6中示出的时间图开始充电。
如已经描述的，该实施例的充电系统可能甚至在连接器半嵌合到接入口时通知用户。因此，可以防止这种不便：例如虽然在晚上连接器被插入到接入口，但是在早上发现车辆未被充电。
最后再参考图2、图4等，将概括该实施例。该实施例的充电系统装配有蓄电装置B，并且还包括车辆100、充电/放电连接器220、电子控制单元50和指示器306。车辆100具有充电连接部(线缆连接端口或接入口60)以便对蓄电装置B进行充电。充电/放电连接器220附接到接入口60以及从接入口60分开，且以能够执行充电的完全嵌合状态或不允许充电的半嵌合状态连接到接入口60。电子控制单元50检测充电/放电连接器220的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态。基于电子控制单元50的检测结果，当充电/放电连接器220以半嵌合状态连接时，指示器306通知用户充电/放电连接器220的异常连接。
电子控制单元50被设置在车辆100中，并且该电子控制单元50基于经由接入口60从充电/放电连接器220提供的第一信号和第二信号来检测充电/放电连接器220的连接状态。当第一信号和第二信号中的任意一者指示半嵌合状态时，电子控制单元50激活指示器306。
第一信号指示充电/放电连接器220到接入口60的连接的存在或不存在，并可通过车辆100和充电/放电桩200两者检测该连接的存在或不存在。第二信号除了指示充电/放电连接器220到接入口60的连接的存在或不存在之外，还指示充电/放电连接器220的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态。当第二信号可通过车辆100检测时，其不可通过充电/放电桩200检测。在检测第二信号之后，车辆中的电子控制单元50通过通信将第二信号的状态传送到充电/放电桩200。
此处，第一信号是控制导频信号CPLT，且第二信号是接近检测信号PISW。
此外，电子控制单元50是被布置在车辆100中的电子控制单元。充电系统进一步包括被设置在房屋300中的HEMS 305，该HEMS 305通过桩控制部206与电子控制单元50通信以得到第二信号的状态，且基于得到的第二信号的状态来控制指示器306。
此外，如图4中所示，充电/放电连接器220包括第一端子T1、第二端子T2、锁定爪316和操作键314，用户通过该操作键来操作锁定爪316。锁定爪316被锁止以防止充电/放电连接器220从接入口60分开。接入口60包括对应于第一端子T1的第三端子T3和对应于第二端子T2的第四端子T4。第一信号通过第一端子和第三端子。操作键314还用作为当执行操作以将正确锁定在接入口60上的锁定爪316解除锁定时以第二信号指示半嵌合状态的方式改变第二信号的传输开关。第二信号通过第二端子T2和第四端子T4被传送到接入口60侧。
在另一方面，该实施例涉及车辆100。车辆100包括蓄电装置B、接入口60和电子控制单元50。接入口60从车辆外部对蓄电装置B充电。电子控制单元50附接到接入口60以及从接入口60分开，并检测充电/放电连接器220的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，充电/放电连接器220以能够执行充电的完全嵌合状态或不允许充电的半嵌合状态连接到接入口60。当充电/放电连接器220的连接状态是半嵌合状态时，电子控制单元50激活指示器306，该指示器通知用户充电/放电连接器220的异常连接。
在进一步另一方面，该实施例公开了是用于对车辆100充电的充电设备的充电/放电桩200和房屋300，该车辆100包括蓄电装置B、接入口60和电子控制单元50。接入口60从车辆外部对蓄电装置B充电。电子控制单元50附接到接入口60以及从接入口60分开，并检测充电/放电连接器220的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，充电/放电连接器220以能够执行充电的完全嵌合状态或不允许充电的半嵌合状态连接到接入口60。充电/放电桩200和房屋300包括HEMS 305和指示器306。HEMS与电子控制单元50通信并得到充电/放电连接器220的连接状态。通过HEMS305控制指示器306，该指示器306在充电/放电连接器220的连接状态为半嵌合状态时通知用户充电/放电连接器220的异常连接。
通过采用目前已经描述的配置，可能避免用户在时间经过前未知晓半嵌合状态。该实施例列示了在充电期间通知半嵌合状态的情况。但是，当从车辆向房屋提供电力时，也可能通过相同的配置通知半嵌合状态。
该实施例还列示了其中HLC通信用作通信方式的情况，通过HLC通信将信号添加在控制导频信号上。但是，作为用于将来自车辆的半嵌合状态通信到充电设备侧的通信方式，可以使用用于在电力线上添加信号的PLC通信。作为替换地，可以使用无线通信。

Claims (8)

1.一种充电系统，包括：
车辆，蓄电装置安装在所述车辆上，所述车辆设置有对所述蓄电装置充电的充电连接部；
连接器，其被配置成：
(a)能够附接到所述充电连接部以及能够从所述充电连接部分开，以及
(b)以完全嵌合状态和半嵌合状态中的任一者连接到所述充电连接部，在所述完全嵌合状态中能够执行充电，并且在所述半嵌合状态中不允许所述充电；
检测器，被配置成检测所述连接器的连接状态处于所述完全嵌合状态或者所述半嵌合状态；以及
通知部，被配置成当所述连接器的所述连接状态为所述半嵌合状态时基于所述检测器的检测结果通知用户所述连接器的异常连接，所述充电系统的特征在于
所述检测器被设置在所述车辆中，
所述检测器被配置成基于第一信号和第二信号检测所述连接器的所述连接状态，所述第一信号和所述第二信号通过所述充电连接部由所述连接器提供，以及
所述检测器被配置成当所述第一信号和所述第二信号中的任一者指示所述半嵌合状态时激活所述通知部，其中
所述第一信号是如下信号：
(a)指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或者不存在，以及
(b)通过所述车辆和用于对所述车辆充电的充电设备两者检测；
所述第二信号是如下信号：
(a)除了指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或不存在之外，还指示所述连接器的所述连接状态是所述完全嵌合状态或者所述半嵌合状态，以及
(b)通过所述车辆检测，但是不通过所述充电设备检测，并且
所述车辆包括电子控制单元，并且所述电子控制单元被配置成在检测所述第二信号的状态之后通过通信将所述第二信号的状态传输到所述充电设备。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于
所述第一信号包括控制导频信号，以及
所述第二信号包括接近检测信号。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于
所述充电系统进一步包括：
家庭能量管理系统，被配置成：
(a)与所述电子控制单元通信以得到所述第二信号的状态，以及
(b)基于所得到的所述第二信号的状态控制所述通知部，以及
所述家庭能量管理系统被包括在房屋中。
4.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于
所述连接器包括第一端子、第二端子、锁定部和操作部，所述锁定部锁止以防止所述连接器从所述充电连接部分开，配置所述操作部以使得所述用户操作所述锁定部，
所述充电连接部包括第三端子和第四端子，所述第三端子对应于所述第一端子，所述第四端子对应于所述第二端子，
所述第一信号经过所述第一端子和所述第三端子，
所述操作部还用作为当所述锁定部在所述充电连接部上操作为从正常锁定状态解除锁定时以所述第二信号指示所述半嵌合状态的方式改变所述第二信号的传输开关，以及
所述第二信号通过所述第二端子和所述第四端子被传输到所述充电连接部侧。
5.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于
所述连接器包括连接到所述充电连接部以便对所述蓄电装置充电和放电的充电/放电连接器。
6.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于
所述通知部包括通过显示通知所述用户所述连接器的所述连接的状态的指示器。
7.一种车辆，其特征在于包括：
蓄电装置；
充电连接部，被配置成从所述车辆的外部对所述蓄电装置充电；以及
电子控制单元，被配置成：
(a)当连接器被连接到所述充电连接部时检测所述连接器的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，在所述完全嵌合状态中能够执行充电，在所述半嵌合状态中不允许所述充电，并且所述连接器可附接到所述充电连接部以及可从所述充电连接部分开，以及
(b)当所述连接器的所述连接状态为所述半嵌合状态时激活通知部，所述通知部通知用户所述连接器的异常连接，其中
所述电子控制单元被配置为基于第一信号和第二信号检测所述连接器的所述连接状态，所述第一信号和所述第二信号通过所述充电连接部由所述连接器提供，并且所述电子控制单元被配置为当所述第一信号和所述第二信号中的任一者指示所述半嵌合状态时激活所述通知部，其中
所述第一信号是如下信号：
(a)指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或者不存在，以及
(b)通过所述车辆和用于对所述车辆充电的充电设备两者检测；
所述第二信号是如下信号：
(a)除了指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或不存在之外，还指示所述连接器的所述连接状态是所述完全嵌合状态或者所述半嵌合状态，以及
(b)通过所述车辆检测，但是不通过所述充电设备检测，并且
所述电子控制单元被配置成在检测所述第二信号的状态之后通过通信将所述第二信号的状态传输到所述充电设备。
8.一种用于对车辆充电的充电设备，
所述车辆包括：
蓄电装置；
充电连接部，被配置成从所述车辆的外部对所述蓄电装置进行充电；以及
电子控制单元，被配置成当连接器连接到所述充电连接部时检测所述连接器的连接状态是完全嵌合状态或者半嵌合状态，在所述完全嵌合状态中能够执行充电，在所述半嵌合状态中不允许所述充电，并且所述连接器可附接到所述充电连接部以及可从所述充电连接部分开，所述电子控制单元被配置为基于第一信号和第二信号检测所述连接器的所述连接状态，所述第一信号和所述第二信号通过所述充电连接部由所述连接器来提供。
所述充电设备的特征在于包括：
家庭能量管理系统，其与所述电子控制单元通信以得到所述连接器的所述连接状态；以及
通知部，被配置成：
(a)通过所述家庭能量管理系统控制，以及
(b)当所述连接器的所述连接状态为所述半嵌合状态时通知用户所述连接器的异常连接，其中
所述家庭能量管理系统被配置为当所述第一信号和所述第二信号中的任一者指示所述半嵌合状态时激活所述通知部，其中
所述第一信号是如下信号：
(a)指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或者不存在，以及
(b)通过所述车辆和充电设备两者检测；
所述第二信号是如下信号：
(a)除了指示所述连接器到所述充电连接部的所述连接的存在或不存在之外，还指示所述连接器的所述连接状态是所述完全嵌合状态或者所述半嵌合状态，以及
(b)通过所述车辆检测，但是不通过所述充电设备检测，并且
所述电子控制单元被配置成在检测所述第二信号的状态之后通过通信将所述第二信号的状态传输到所述充电设备。
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