CN111332139A - 车辆充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆充电系统。当通过信息交换处理获得的直流(DC)充电器的最小输出电压小于或等于蓄电装置的下限充电电压时，在车辆中包括的ECU执行第一充电控制，并且当最小输出电压高于蓄电装置的下限充电电压时执行第二充电控制。在第二充电控制中，首先，ECU将预充电电路电连接到从DC充电器到蓄电装置的充电路径，开始DC充电，并确认从DC充电器实际施加到车辆的电压。如果从DC充电器施加到车辆的电压是与蓄电装置的电压相对应的值，则ECU允许进行DC充电并且执行第一充电控制。

Description

车辆充电系统

本非临时申请基于2018年12月19日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-237381，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种利用从车辆外部的充电器供应的电力来对安装在车辆中的蓄电装置进行充电的车辆。

背景技术

对于车辆常见的是执行直流(DC)充电，其中，车辆使用从车辆外部的充电器供应的DC电力来对安装在车辆中的蓄电装置进行充电。在下文中，供应DC电力的充电器也称为“DC充电器”。

对于DC充电，已知一种方法，其中，在开始DC充电之前，在车辆和DC充电器之间执行信息交换处理，并且使用交换的信息来确定车辆和DC充电器之间的兼容性。

例如，日本专利特开No.2011-114961公开一种充电系统，其中上限充电电压和最大输出电压被用于确定车辆和DC充电器之间的兼容性，上限充电电压是适用于安装在车辆中的蓄电装置的电压的上限，最大输出电压是可以输出至DC充电器的电压的上限。在充电系统中，在信息交换处理中，上限充电电压从车辆传输到DC充电器，并且最大输出电压从DC充电器传输到车辆。如果最大输出电压大于或等于上限充电电压，则车辆确定车辆和DC充电器是兼容的，并允许进行DC充电。相反，如果最大输出电压低于上限充电电压，则车辆确定车辆与DC充电器不兼容，并且不允许进行DC充电。

发明内容

可以想到，可以另外使用下限充电电压和最小输出电压来确定车辆和DC充电器之间的兼容性，该下限充电电压是适用于包括在车辆中的蓄电装置的下限电压，最小输出电压是可以从DC充电器输出的下限电压。在这种情况下，在信息交换处理中，在车辆和DC充电器之间交换关于下限充电电压和最小输出电压的信息，并且如果最小输出电压小于或等于下限充电电压，则确定DC充电器和车辆兼容。相反，如果最小输出电压高于下限充电电压，则确定DC充电器和车辆不兼容，并且不允许DC充电。这是由于以下原因。

将在DC充电期间从DC充电器施加到车辆(充电端口)的电压设置为与在那时的蓄电装置的电压相对应的值。对应于蓄电装置的电压的值是指大于或等于蓄电装置的电压并且其与蓄电装置的电压的差处于给定值(如下所述)内的值。当蓄电装置的电压处于下限充电电压的状态下开始DC充电时，如果最小输出电压高于下限充电电压，则要从DC充电器施加高于下限电压的电压。换句话说，DC充电器不能输出具有与在那时的蓄电装置的电压(下限充电电压)相对应的值的电压。因此，由蓄电装置的电压与从DC充电器施加的电压之间的压差产生的过电流可能流过蓄电装置。因此，如果最小输出电压高于下限充电电压，则不允许进行DC充电。

在此，可以发现，在现有的DC充电器中，存在下述DC充电器(以下也称为“专用的DC充电器”)，其在开始DC充电之前的信息交换处理中，将最小输出电压设置为要高于原始值(可以从DC充电器实际输出的最小输出电压)的值并将其传输到车辆。通过这种专用的DC充电器，可能会发生下述情况，尽管因为最小输出电压高于下限充电电压而确定车辆和DC充电器不兼容，但是如果将专用DC充电器的真正最小输出电压与下限充电电压进行比较，则车辆和DC充电器实际上是兼容的。因此，如果用于在车辆上执行DC充电的DC充电器是专用的DC充电器，则仅基于使用在信息交换处理中交换的信息的兼容性的确定结果来确定是否允许DC充电，能够导致不允许针对车辆的DC充电，尽管DC充电实际上是可能的。结果，可能会丢失车辆中包括的蓄电装置的充电机会。

做出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是减少由于作为专用的DC充电器的DC充电器导致的针对包括在车辆中的蓄电装置的充电机会的损失。

根据本公开的车辆充电系统包括：蓄电装置，该蓄电装置利用从车辆外部的充电器供应的直流(DC)电力充电；第一继电器，该第一继电器被连接在与蓄电装置的一个电极连接的第一节点和被连接到车辆中包括的电气负载的第一电力线之间；第二继电器，该第二继电器被连接在与蓄电装置的另一个电极相连接的第二节点和被连接到电气负载的第二电力线之间；预充电电路，该预充电电路与第一继电器并联连接并且被连接在第一节点和第一电源线之间；充电端口，充电器被连接至该充电端口；充电继电器，其包括第一充电继电器和第二充电继电器，该第一充电继电器用于连接充电端口和第一电力线，该第二充电继电器用于连接充电端口和第二电力线；电压传感器，该电压传感器检测从充电器施加到充电端口的电压；通信装置，该通信装置可与充电器通信；以及控制装置，该控制装置对蓄电装置的充电进行控制。预充电电路包括第三继电器和电阻器，该电阻器被串联连接到第三继电器。通信装置从充电器获得最小输出电压，该最小输出电压是可以从充电器输出的下限电压。当所获得的最小输出电压低于下限充电电压时，控制装置执行第一充电控制，该下限充电电压是可施加到蓄电装置的下限电压，并且当所获得的最小输出电压高于下限充电电压时执行第二充电控制。在第一充电控制中，控制装置闭合第一继电器、第二继电器和充电继电器以对蓄电装置充电。在第二充电控制中，控制装置闭合第二继电器、第三继电器和充电继电器以开始对蓄电装置进行充电，并且当由电压传感器检测到的检测值变为与蓄电装置的电压相对应的值时，控制装置执行第一充电控制。

根据上述配置，如果由通信装置获得的最小输出电压高于下限充电电压(最小输出电压>下限充电电压)，则执行第二充电控制，而不是不允许立即进行蓄电装置的充电。在第二充电控制中，首先，将预充电电路电连接到从充电器到蓄电装置的充电路径，并且然后开始蓄电装置的充电。

如果充电器是专用的DC充电器，则尽管通信装置获得的最小输出电压高于下限充电电压，充电器实际上仍能够输出低于通信装置获得的最小输出电压的电压。为此，在开始对蓄电装置进行充电之后，通过电压传感器检测实际施加到充电端口的电压以确定检测值是否是与蓄电装置的电压相对应的值。如果检测值是与蓄电装置的电压相对应的值，则至少当前蓄电装置可以利用充电器充电。因此，执行第一充电控制。这样，不是仅基于使用由通信装置获得的最小输出电压的确定结果(兼容性确定)，通过执行第二充电并且确定充电器是否能够实际输出具有与蓄电装置的电压相对应的值的电压来进行是否允许蓄电装置的充电的确定。如果充电器能够输出具有与蓄电装置的电压相对应的值的电压，则对蓄电装置进行充电。结果，即使充电器是专用的DC充电器，也可以减少由于充电器是专用的DC充电器而导致的车辆中包括的蓄电装置的充电机会的丢失。

在某些实施例中，在第二充电控制中，控制装置闭合第二继电器、第三继电器和充电继电器以开始对蓄电装置的充电，并且在充电开始之后由电压传感器检测到的检测值变得高于与蓄电装置的电压相对应的值时停止对蓄电装置的充电。

在第二充电控制中，如果在开始对蓄电装置进行充电之后从充电器施加至充电端口的电压高于与蓄电装置的电压相对应的值并且在断开预充电电路的情况下执行第一充电控制，由于从充电器施加到充电端口的电压与蓄电装置的电压之间的压差，过电流可能流过蓄电装置。根据上述配置，在第二充电控制中，如果从充电器施加到充电端口的电压高于对应于蓄电装置的电压的值，如果车辆和充电器不兼容，则不允许对车辆进行充电。这能够避免由压差引起的过电流流入蓄电装置。

在某些实施例中，代替下限充电电压，使用与蓄电装置的电压相对应的值来确定是否执行第一充电控制或者执行第二充电控制。换句话说，当所获得的最小输出电压低于与蓄电装置的电压相对应的值时，控制装置执行第一充电控制，并且如果所获得的最小输出电压高于与蓄电装置的电压相对应的值，则控制装置执行第二充电控制。

根据上述配置，取决于最小输出电压的值是否低于与蓄电装置的电压相对应的值，确定是执行第一充电控制还是执行第二充电控制。换句话说，基于充电开始之前的蓄电装置的电压来确定是执行第一充电控制还是执行第二充电控制。例如，可以设想一种情况，其中最小输出电压高于下限充电电压，但是低于充电开始时的蓄电装置的电压(蓄电装置的电压>最小输出电压>下限充电电压)。在这种情况下，在那时至少可以利用充电器对蓄电装置进行充电。不是仅基于最小输出电压和下限充电电压之间的关系，在确定允许/不允许充电时还考虑开始对蓄电装置充电时的蓄电装置的电压，从而增加对包括在车辆中的蓄电装置的充电机会。

当结合附图时，根据本公开的以下详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出配备有根据实施例的充电系统和直流(DC)充电器的车辆的配置示例的框图。

图2是图示由车辆中包括的ECU和DC充电器中包括的控制器执行的DC充电的处理步骤的流程图。

图3是图示在第一充电控制中由车辆中包括的ECU和DC充电器中包括的控制器执行的处理步骤的流程图。

图4是图示在第二充电控制中由车辆中包括的ECU和DC充电器中包括的控制器执行的处理步骤的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述根据本公开的实施例。注意，相同的附图标记被用于表示相同或相似的部分，并且将不重复描述。

<车辆和DC充电器的配置>

图1是示出配备有根据本实施例的充电系统和直流(DC)充电器200的车辆1的配置示例的框图。虽然将参考电动车辆描述根据本实施例的车辆1，但是车辆1不限于电动车辆，只要车辆1可以执行DC充电，其中安装在车辆中的蓄电装置利用从DC充电器200供应的DC电力被充电。例如，车辆1可以是插电式混合动力车辆或燃料电池车辆。

DC充电器200经由充电电缆300将DC电力供应到车辆1。位于充电电缆300的尖端处的充电连接器310连接至车辆1(以下描述的充电端口90)以执行DC充电。

参照图1，车辆1包括蓄电装置10、系统主继电器装置20、充电继电器装置30、功率控制单元(以下也称为“PCU”)40、电动机发电机(以下也称为“MG”)50、机械动力传递齿轮55、驱动轮60、通信装置70、电压传感器80、充电端口90、电子控制单元(ECU)100和监视单元150。

蓄电装置10作为用于车辆1的驱动力源(即，电源)安装在车辆1中。蓄电装置10包括堆叠地多个电池。电池例如是二次电池，诸如镍氢电池或锂离子电池。电池也可以是在正极和负极之间具有液体电解质的电池，或者是具有固体电解质的电池(全固态电池)。注意，蓄电装置10可以是可再充电的DC电源，并且可以采用大电容器。

系统主继电器装置20布置在蓄电装置10和PCU 40之间。系统主继电器装置20包括系统主继电器21、22和预充电电路25。系统主继电器21具有被连接到蓄电装置10的正极端子的一端以及连接至被连接到PCU 40的电源线PL的另一端。系统主继电器22具有被连接到蓄电装置10的负极端子的一端，以及被连接到被连接到PCU 40的电力线NL的另一端。

预充电电路25与系统主继电器21并联连接。预充电电路25包括预充电电阻器RA和串联连接到预充电电阻器RA的预充电继电器23。预充电电阻器RA具有被连接到系统主继电器21的一端与蓄电装置10的正极端子之间的节点N1的一端，和连接到预充电继电器23的一端的另一端。预充电继电器23具有被连接到系统主继电器21的另一端和PCU 40之间的电力线PL上的节点N2的另一端。

注意，根据本实施例的系统主继电器21对应于根据本公开的“第一继电器”的一个示例。根据本实施例的系统主继电器22对应于根据本公开的“第二继电器”的一个示例。根据本实施例的预充电继电器23对应于根据本公开的“第三继电器”的一个示例。尽管将参考与系统主继电器21并联布置的预充电电路25来描述本实施例，但是预充电电路25可以与系统主继电器21、22中的至少一个并联布置，并且不限于与系统主继电器21并联布置。预充电电路25可以与系统主继电器22并联布置。系统主继电器装置20可以包括两个与系统主继电器21、22分别并联布置的预充电电路25。

PCU 40统称为用于使用从蓄电装置10供应的电力来驱动MG 50的电力转换装置。PCU 40的示例包括用于驱动MG 50的逆变器、用于使从蓄电装置10输出的电力升压并且将其供应给逆变器的转换器等。

MG 50是交流(AC)旋转电机，其示例是包括具有被嵌入在其中的永磁体的转子的永磁同步电动机。MG 50的转子经由机械动力传递齿轮55机械地连接至驱动轮60。MG 50从PCU 40接收AC电力，从而产生动能以使车辆1行驶。由MG 50产生的动能被传递到机械动力传递齿轮55。另一方面，为了使车辆1减速或停止，MG 50将车辆1的动能转换成电能。MG 50产生的AC电力通过PCU 40转换为DC电力，并将DC电力供应给蓄电装置10。这允许再生能量被存储在蓄电装置10中。这样，MG 50使车辆1的驱动力或者制动力通过与蓄电装置10的电力交换而发生(即，蓄电装置10的充电和放电)。

注意，如果车辆1是配备有发动机(未示出)作为电源的插电式混合动力车辆，则除了MG 50的输出功率之外，发动机输出功率还可以用作驱动车辆1的驱动力。替选地，车辆1可以进一步配备有用于使用发动机输出功率来产生电力的电动发电机(未示出)，以使用发动机输出功率来产生用于对蓄电装置10充电的电力。

充电继电器装置30被布置在蓄电装置10和充电端口90之间。充电继电器装置30包括充电继电器31和充电继电器32。充电继电器31具有被连接到节点N2和PCU 40之间的电力线PL上的节点N3的一端，和经由电力线CPL连接到充电端口90的另一端。充电继电器32具有连接到系统主继电器22的另一端与PCU 40之间的电力线NL上的节点N4的一端，和经由电力线CNL连接到充电端口90的另一端。

位于DC充电器200的充电电缆300的尖端处的充电连接器310连接到充电端口90。充电电缆300包括电力线L1、L2和通信信号线L3。当充电连接器310连接至充电端口90时，DC充电器200的电力线L1、L2和通信信号线L3分别连接至车辆1的电力线CPL、CNL和通信信号线SL。

电压传感器80检测电力线CPL和电力线CNL之间的电势差。换句话说，电压传感器80检测从DC充电器200施加到充电端口90的电压。电压传感器80将检测结果输出到ECU100。

通信装置70可经由通信信号线SL与DC充电器200(以下描述的通信器210)通信。根据例如遵循根据CHAdeMO(注册商标)方法在DC充电中采用的CAN(控制器局域网)通信协议的通信(以下，也称为“CAN通信”)执行车辆1与DC充电器200之间的通信。注意，车辆1和DC充电器200之间的通信不限于CAN通信，并且可以根据例如电力线通信(PLC)，其在根据CCS(组合充电系统)方法的DC充电中采用。

ECU 100包括中央处理单元(CPU)100a、存储器100b和I/O缓冲器(未示出)。ECU100从传感器接收信号，向每个设备输出控制信号，并控制每个设备。注意，这些控制不限于由软件处理，并且可以通过在专用硬件(电子电路)中对其进行配置来处理。

ECU 100中包括的存储器100b存储关于蓄电装置的信息，包括下限充电电压，该下限充电电压是在蓄电装置10的充电期间可应用于蓄电装置10的电压的下限；和上限充电电压，该上限充电电压是在蓄电装置10的充电期间可适用于蓄电装置10的电压的上限。例如，下限充电电压和上限充电电压由蓄电装置10的规格确定。

ECU 100控制系统主继电器装置20和充电继电器装置30的断开和闭合。

ECU 100能够计算蓄电装置10的SOC(充电状态)。作为蓄电装置10的SOC的计算方法，可以采用使用由跨过蓄电装置10的端子的监视单元150检测的电压以及蓄电装置10的输入和输出电流的各种公知的方法。

DC充电器200包括通信器210、存储单元220、电力转换器230、控制器240、继电器装置250和电压传感器260。

通信器210可经由通信信号线L3通过CAN通信与车辆1的通信装置70通信。

存储单元220存储关于DC充电器200的输出的信息，诸如最小输出电压，该最小输出电压是可以从DC充电器200输出的下限电压；和最大输出电压，该最大输出电压是可以从DC充电器200输出的上限电压。

电力转换器230将未示出的AC电源(例如，商用系统电源)供应的AC电力转换成用于对车辆1所包括的蓄电装置10进行充电的DC电力。电力转换器230包括例如转换器、逆变器、隔离变压器、整流器等。

继电器装置250被布置在电力转换器230和电力线L1、L2之间。具体地，继电器装置250包括继电器251和继电器252。继电器251具有连接到电力转换器230的一端，以及连接到电力线L1的另一端。继电器252具有连接到电力转换器230的一端，以及连接到电力线L2的另一端。

电压传感器260检测电力线L1和电力线L2之间的电势差。例如，当在将充电连接器310连接至充电端口90的同时系统主继电器装置20和车辆1中包括的充电继电器装置均关闭时，电压传感器260检测车辆1中包括的蓄电装置10的电压。

控制器240包括CPU、存储器和I/O缓冲器(均未示出)，并控制DC充电器200的每个组件。例如，控制器240控制继电器装置250的断开和闭合。

控制器240还在DC充电期间控制电力转换器230，使得车辆1以根据从车辆1请求并经由通信器210获得的充电电流的电流被供应电力。在DC充电期间，控制器240控制电力转换器230，使得将具有与在那时的蓄电装置10的电压相对应的值的电压被施加至车辆1(充电端口90)。与蓄电装置10的电压相对应的值是指大于或等于蓄电装置10的电压并且其与蓄电装置10的电压的差在给定值内的值。给定值被适当地设置，使得防止在DC充电期间流过蓄电装置10的过电流，该过电流是由蓄电装置10的电压与从DC充电器200施加的电压之间的压差引起的。根据下述等式来设置与蓄电装置10的电压相对应的值：“蓄电装置10的电压+(请求的充电电流×车辆1的充电路径的电阻(从充电端口90到蓄电装置10的路径))”。车辆1的充电路径的电阻例如可以从车辆1的规格中预先找到。

<DC充电>

图2是图示由包括在车辆1中的ECU 100和包括在DC充电器200中的控制器240执行的关于DC充电的处理步骤的流程图。当执行充电开始操作时，例如，当在将充电电缆300的充电连接器310连接至车辆1的充电端口90的同时按下DC充电器200上的充电开始按钮(未示出)时，作为执行的充电开始操作的流程图中所图示的处理开始。每个在下面描述的图2和图3和图4中被图示的步骤(以下，将步骤简称为“S”)将被阐述为由ECU 100和控制器240通过软件处理来实现，但是其中一些或全部可以由在ECU 100和/或控制器240内制造的硬件(电路)来实现。

响应于执行充电开始操作(例如，按下充电开始按钮)，DC充电器200中包括的控制器240将充电控制开始信号发送至车辆1(S100)。

一旦接收到充电控制开始信号，车辆1中包括的ECU 100检测到已经按下充电开始按钮(S10)。

接下来，在车辆1和DC充电器200之间启动CAN通信(S12，S102)。

当启动CAN通信时，在开始充电之前在车辆1和DC充电器200之间执行信息交换处理(S20，S105)。具体地，包括在车辆1中的ECU 100通过CAN通信将至少包括下限充电电压的关于蓄电装置的信息发送至DC充电器200(S20)。除了下限充电电压之外，关于蓄电装置的信息还可以包括诸如上限充电电压、蓄电装置10的电流SOC等信息。

包括在DC充电器200中的控制器240接收关于蓄电装置的信息，确定车辆1和DC充电器200兼容(S103)，并且然后将至少包括最小输出电压的关于DC充电器的信息通过CAN通信发送到车辆1(S104)。除了最小输出电压之外，关于DC充电器的信息还可以包括诸如最大输出电压、最大输出电流等的信息。例如，当比较最小输出电压和下限充电电压时，如果最小输出电压小于或等于下限充电电压，则将车辆1和DC充电器200确定为兼容的。注意，如果关于蓄电装置的信息包括上限充电电压，如果可以对蓄电装置10充电的电压范围(从下限充电电压到上限充电电压)落入能够从DC充电器20输出的电压的范围内(从最小输出电压到最大输出电压)，则车辆1和DC充电器200可以被确定为兼容的。

在这里，已经发现，在现有的直流充电器中，存在专用的DC充电器，该专用的DC充电器在开始充电之前的信息交过处理期间(具体地，S104)将设置为高于原始值的最小输出电压(实际可以输出的最小输出电压)发送到车辆。尽管在步骤S103处专用的DC充电器使用原始的最小输出电压来确定车辆1和DC充电器200之间的兼容性，但是在S104处专用的DC充电器将最小输出电压设置为高于原始值以将最小输出电压传输至车辆1。在下面，需要将专用的DC充电器的原始最小输出电压与设置为高于原始值的最小输出电压彼此区分开来，将专用的DC充电器的原始最小输出电压称为“最小输出电压A”并且将设置为高于原始值的最小输出电压称为“最小输出电压B”。下面将一一描述当DC充电器200是专用的DC充电器时可能引起的问题。

一旦从DC充电器200接收到上述关于DC充电器的信息，包括在车辆1中的ECU 100确定车辆1与DC充电器200之间的兼容性(S30)。具体地，包括在车辆1中的ECU 100确定最小输出电压是否小于或等于下限充电电压。注意，如果关于DC充电器的信息包含最大输出电压，如果蓄电装置10可以被充电的电压范围(下限充电电压到上限充电电压)落入在可以从DC充电器200输出的电压范围内(最小输出电压到最大输出电压)，则ECU 100可以确定它们是兼容的。

将DC充电期间从DC充电器200施加到车辆1(充电端口90)的电压设置为与在那时的蓄电装置10的电压相对应的值，使得不存在大于或等于在蓄电装置10的电压和从DC充电器200施加的电压之间的最大给定值的压差。但是，考虑例如在蓄电装置10的电压处于下限充电电压时开始DC充电的情况，如果最小输出电压高于下限充电电压，则从DC充电器200向车辆1施加高于下限充电电压的电压。换句话说，DC充电器200不能输出具有与在那时的蓄电装置10的电压相对应的值的电压(下限充电电压)。因此，从蓄电装置10的电压和要从DC充电器200施加的电压之间的压差产生的过电流可以流过蓄电装置10。为了避免这种情况，如果最小输出电压高于下限充电电压，则车辆1中包括的ECU 100不允许在S30处进行DC充电。

如果DC充电器200是专用的DC充电器，则关于DC充电器的信息包括最小输出电压B。在S30处，已接收到最小输出电压B的车辆1使用最小输出电压B来确定车辆1与DC充电器200之间的兼容性。在那种情况下，尽管在步骤S30处因为最小输出电压B高于下限充电电压而确定DC充电器200和车辆1不兼容并且因此不允许进行DC充电，但是可能发生最小输出电压A与下限充电电压的比较，如果实现，则指示最小输出电压A小于或等于下限充电电压，指示DC充电器200和车辆1是兼容的。换句话说，如果DC充电器200是专用的DC充电器，则仅基于使用在信息交换处理中交换的信息的兼容性的确定结果来进行的是否允许DC充电的确定，可能导致尽管DC充电实际上可能但是不允许对车辆1的DC充电。结果，可能失去对包括在车辆1中的蓄电装置10的充电机会。

鉴于这种情况，在包括根据本实施例的充电系统的车辆1中，如果在S30处最小输出电压小于或等于下限充电电压(在S30中为是)，则允许进行DC充电并且执行第一充电控制(S40)。另一方面，如果最小输出电压高于下限充电电压(在S30处为否)，则执行第二充电控制，而不是不允许立即进行DC充电(S50)。

第一充电控制是这样的控制，其中，因为允许DC充电，所以执行普通的DC充电处理，其中进行DC充电的准备并且然后开始DC充电。具体地，在第一充电控制中，系统主继电器21、22和充电继电器装置30被闭合，并且然后执行DC充电。

第二充电控制是执行确认处理的控制，其中，确定DC充电器200是否可以实际输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压，并且如果确认处理的结果指示DC充电器200可以输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压，则允许进行DC充电并且执行上述第一充电控制，并且如果确认处理的结果指示DC充电器200不能输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压，则不允许DC充电。

在确认处理中，预充电电路25电连接到从充电器到蓄电装置的充电路径，作为对过电流的对策，并且然后开始DC充电，并且确认从DC充电器200实际施加到车辆1的充电端口90的电压。具体地，在确认处理中，系统主继电器22、预充电继电器23和充电继电器装置30被闭合，并且开始DC充电。在开始DC充电之后，电压传感器80检测从DC充电器200施加到车辆1(充电端口90)的电压。

考虑以下两种情况(1)和(2)作为确认处理的结果指示DC充电器200能够输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压的情况。

(1)如果DC充电器200是专用的DC充电器，尽管通过信息交换处理通知的最小输出电压B高于下限充电电压，但是DC充电器200能够输出实际上低于最低输出电压B的电压。换句话说，如果DC充电器200是专用的DC充电器，则DC充电器200实际上可以输出具有与下限充电电压相对应的值的电压。在这种情况下，针对车辆1的DC充电可以通过DC充电器200固有地进行。

存在情况(2)，其中，取决于蓄电装置10的充电状态(SOC)，不管DC充电器200是否为专用的DC充电器，与蓄电装置10的当前电压相对应的值是可适用的。该情况是，例如，蓄电装置10的当前电压高于最小输出电压(蓄电装置的当前电压>最小输出电压>下限充电电压)。在这种情况下，至少可以通过DC充电器200对当前的蓄电装置10执行DC充电。

因此，上述(1)和(2)是由电压传感器80检测到的值是与蓄电装置10的电压相对应的值的情况，其中，确定至少可以对当前蓄电装置10充电并且因此允许DC充电，系统主继电器22、预充电继电器23和充电继电器装置30被临时断开，并且然后执行第一充电控制。

相反，如果由电压传感器80检测到的值不是与蓄电装置10的电压相对应的值，即，如果确认处理的结果指示DC充电器200无法输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压，则不允许DC充电。注意，在这种情况下，即使电压传感器80检测到的值大于对应于蓄电装置10的电压的值，将预充电电路25电连接到从DC充电器200到蓄电装置的充电路径能够抑制由蓄电装置10的电压与从DC充电器200施加的电压之间的压差引起的过电流流过蓄电装置10。

这样，即使最小输出电压高于下限充电电压，执行第二充电控制，而不是不允许立即进行DC充电。在第二充电控制中，如果DC充电器200能够输出具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压，则执行DC充电。这可以减少由于DC充电器200是专用的DC充电器而导致的对包括在车辆1中的蓄电装置10的充电机会的损失。此外，即使最小输出电压高于下限充电电压，可以至少将蓄电装置10的当前电压从DC充电器200施加到车辆1。在这种情况下，可以执行DC充电。

<第一充电控制的步骤>

图3是图示在第一充电控制期间由车辆1中包括的ECU 100和DC充电器200中包括的控制器240执行的处理步骤的流程图。

车辆1中包括的ECU 100闭合系统主继电器21、22和充电继电器装置30(S41)。这使DC充电器200中包括的电压传感器260能够检测蓄电装置10的电压。

车辆1中包括的ECU 100将所请求的充电电流发送到DC充电器200，以所请求的充电电流可以对蓄电装置10进行充电(S42)。根据例如DC充电器200的输出电力以及从监视单元150获得的蓄电装置10的当前电压来计算请求的充电电流。

DC充电器200中包括的控制器240获得电压传感器260的检测值，并且如果检测到蓄电装置10的电压(S110)，则控制器240识别到车辆1中的充电继电器装置30已经被闭合。

当DC充电器200中包括的控制器240识别到充电继电器装置30已闭合时，控制器240控制电力转换器230使得DC充电器200的输出电压具有与蓄电装置10的电压相对应的值(S115)。具体而言，在S115处与蓄电装置10的电压对应的值是“电压传感器260的检测值+(请求的充电电流×车辆1的充电路径的电阻)”。例如，在开始充电之前，通过信息交换处理(图2)从车辆1获得车辆1的充电路径的电阻。

然后DC充电器200中包括的控制器240闭合继电器装置250(S120)。

车辆1中包括的ECU 100监视蓄电装置10的充电状态(SOC)，并且以预定间隔将请求的充电电流传输到DC充电器200，以该请求的充电电流下可以对蓄电装置10进行充电(S43)。

通过恒定电流控制，DC充电器200中包括的控制器240向车辆1供应与请求的充电电流相对应的电流(S125)。

车辆1中包括的ECU 100监视蓄电装置10的SOC以确定蓄电装置10的SOC是否已经达到目标SOC(S44)。例如，目标SOC被设置为满电量或SOC的80％。例如，用户可以通过DC充电器200或车辆1的操作来适当地设置目标SOC。

车辆1中包括的ECU 100以预定间隔将请求的充电电流传输到DC充电器200，直到蓄电装置10的SOC达到目标SOC为止(S44为否)。然后，每当DC充电器200中包括的控制器240从车辆1接收到请求的充电电流时，其就调整充电电流。

如果蓄电装置10的SOC已经达到目标SOC(在S44处为是)，则车辆1中包括的ECU100将充电停止命令传输到DC充电器200(S45)。充电停止命令例如是请求的充电电流，其值被设置为零。

一旦接收到充电停止命令，DC充电器200中包括的控制器240停止输出(S130)。

注意，代替/除了确定蓄电装置10的SOC是否已达到目标SOC之外，还可以在S44中确定从开始DC充电以来是否已经流逝了预设充电时间。

<第二充电控制的步骤>

图4是图示在第二充电控制期间由车辆1包括的ECU 100和DC充电器200包括的控制器240执行的处理步骤的流程图。

车辆1中包括的ECU 100闭合系统主继电器22、预充电继电器23和充电继电器装置30(S51)。这使DC充电器200中包括的电压传感器260能够检测蓄电装置10的电压。

车辆1中包括的ECU 100将请求的充电电流传输到DC充电器200，在该充电电流下可以对蓄电装置10进行充电(S52)。

DC充电器200中包括的控制器240获得电压传感器260的检测值，并且如果检测到蓄电装置10的电压(S150)，则控制器240识别到车辆1中的充电继电器装置30已经闭合。

当DC充电器200中包括的控制器240识别到充电继电器装置30已经闭合时，控制器240控制电力转换器230，使得输出电压具有与蓄电装置10的电压相对应的值(S155)。然后，DC充电器200中包括的控制器240闭合继电器设备250(S160)。

包括在车辆1中的ECU 100从电压传感器80获得检测值，并检测从DC充电器200施加到充电端口90的电压(S53)。

接下来，车辆1中包括的ECU 100将在S53处检测到的电压与从监视单元150获得的蓄电装置10的电压进行比较(S54)。具体地，车辆1中包括的ECU 100确定在S53处检测到的电压是否具有与蓄电装置10的电压相对应的值。注意，如果在S53处检测到的电压大于或等于蓄电装置10的电压并且小于或等于蓄电装置10的电压，则在S54处将在S53处检测到的电压确定为具有与蓄电装置10的电压相对应的值。具体地，如果例如在S53处检测到的电压等于或者大于从监视单元150获得的蓄电装置10的电压并且小于或等于“从监视单元150获得的蓄电装置10的电压+(请求的充电电流×车辆1充电路径的电阻)”，则在S54中将在S53处检测到的电压确定为具有与蓄电装置10的电压相对应的值。可以进一步考虑各种传感器的检测误差以进行在S54处的确定。

如果车辆1中包括的ECU 100确定在S53处检测到的电压不具有与蓄电装置10的电压相对应的值(在S54中为否)，则车辆1和DC充电器200可能不兼容，并且因此，如果预充电电路25被电断开并且执行DC充电，则过电流可能流过蓄电装置10。因此，ECU 100将充电停止命令传输到DC充电器200以结束处理(S55)。

相反，如果包括在车辆1中的ECU 100确定在S53中检测到的电压具有与蓄电装置10的电压相对应的值(在S54中为是)，则具有充电的当前状态的蓄电装置10至少可以用DC充电器200进行充电。因此，处理进行到用于开始DC充电的处理。

具体地，车辆1中包括的ECU 100将充电停止命令传输到DC充电器200以暂时停止处理(S56)。

一旦接收到充电停止命令，DC充电器200中包括的控制器240停止输出(S165)，并且断开继电器装置250(S170)。

当车辆1中包括的ECU 100确认DC充电器200的输出已经停止时，ECU 100断开系统主继电器22、预充电继电器23和充电继电器装置30(S57)。换句话说，包括在车辆1中的ECU100在开始充电之前恢复系统主继电器装置20和充电继电器装置30的状态。

然后车辆1中包括的ECU 100和DC充电器200中包括的控制器240执行上述的第一充电控制(S40)。

如上所述，配备有根据本实施例的充电系统的车辆1使用在开始DC充电之前的信息交换处理中从DC充电器200获得的最小输出电压，来确定车辆1和DC充电器200之间的兼容性。如果车辆1确定它们兼容，则车辆1允许DC充电并执行第一充电控制。另一方面，如果车辆1确定它们不兼容，则车辆1执行第二充电控制，而不是不允许立即进行DC充电。

即使在信息交换处理中通知的最小输出电压B高于下限充电电压，如果DC充电器200是专用的DC充电器，则DC充电器200实际上也能够输出低于最小输出电压B的电压(最小输出电压A)。换句话说，如果DC充电器200是专用的DC充电器，则DC充电器200实际上可以输出具有与下限充电电压相对应的值的电压。在第二充电控制中的确认处理中，当从DC充电器200施加具有与蓄电装置10的电压相对应的值的电压时，车辆1允许DC充电并执行第一充电控制。这样，执行第二充电控制，从而可以允许减少由于DC充电器200是专用的DC充电器而导致的车辆1中包括的蓄电装置10的充电机会的损失。

此外，不管DC充电器200是否是专用的DC充电器，存在以下情况，其中，即使最小输出电压高于下限充电电压(最小输出电压>下限充电电压)，DC充电器200能够取决于蓄电装置10的电流SOC来施加与蓄电装置10的当前电压对应的值。该情况是，例如，蓄电装置10的当前电压高于蓄电装置10的最小输出电压(蓄电装置的当前电压>最小输出电压>下限充电电压)。而且在这种情况下，如果通过执行第二充电控制确定DC充电器200可以至少对当前蓄电装置10执行DC充电，则也可以执行DC充电。这能够增加对车辆1中包括的蓄电装置10的充电机会。

(变型)

在实施例中，将最小输出电压与下限充电电压进行比较，以确定车辆1和DC充电器200之间的兼容性(图2的S30)。据此，在蓄电装置10的所有充电状态(SOC)下，确定是否可以使用DC充电器200对蓄电装置10充电。但是，例如，可以确定是否DC充电器200可以被用于对蓄电装置10的充电的当前状态进行充电。换句话说，可以将蓄电装置10的当前电压与图2的S30处的最小输出电压进行比较。

例如，可以设想这样的情况，其中，在开始DC充电时，取决于蓄电装置10的充电状态，虽然最小输出电压高于下限充电电压，但是在启动DC充电时，低于蓄电装置的电压(蓄电装置的电压>最小输出电压>下限充电电压)。在这种情况下，至少可以用在那时的该充电器执行DC充电。不仅基于最小输出电压和下限充电电压之间的关系，在确定是否允许/不允许直流充电时考虑开始DC充电时的蓄电装置的电压，从而增加针对车辆的充电机会。

尽管已经详细描述和图示本公开，但是应当清楚地理解，本公开仅是通过示例和图示的方式并且不是限制性的，本公开的范围由所附权利要求的条款来解释。

Claims (3)

1.一种车辆充电系统，包括：

蓄电装置，所述蓄电装置利用从车辆外部的充电器供应的直流(DC)电力来被充电；

第一继电器，所述第一继电器被连接在与所述蓄电装置的一个电极相连接的第一节点和与所述车辆中包括的电气负载相连接的第一电力线之间；

第二继电器，所述第二继电器被连接在与所述蓄电装置的另一个电极相连接的第二节点和与所述电气负载相连接的第二电力线之间；

预充电电路，所述预充电电路被与所述第一继电器并联连接并且被连接在所述第一节点和所述第一电力线之间；

充电端口，所述充电器被连接到所述充电端口；

充电继电器，所述充电继电器包括第一充电继电器和第二充电继电器，所述第一充电继电器用于连接所述充电端口和所述第一电力线，所述第二充电继电器用于连接所述充电端口和所述第二电力线；

电压传感器，所述电压传感器检测从所述充电器施加到所述充电端口的电压；

通信装置，所述通信装置能与所述充电器通信；以及

控制装置，所述控制装置控制对所述蓄电装置的充电，

其中，

所述预充电电路包括第三继电器和电阻器，所述电阻器被串联连接到所述第三继电器，

所述通信装置从所述充电器获得最小输出电压，所述最小输出电压是能够从所述充电器输出的下限电压，

当所获得的最小输出电压低于下限充电电压时，所述控制装置执行第一充电控制，并且当所获得的最小输出电压高于所述下限充电电压时，所述控制装置执行第二充电控制，所述下限充电电压是能被施加到所述蓄电装置的下限电压，

在所述第一充电控制中，所述控制装置闭合所述第一继电器、所述第二继电器和所述充电继电器，以对所述蓄电装置充电，

在所述第二充电控制中，所述控制装置闭合所述第二继电器、所述第三继电器和所述充电继电器，以开始对所述蓄电装置进行充电，并且，当由所述电压传感器检测到的检测值变为与所述蓄电装置的电压相对应的值时，所述控制装置执行所述第一充电控制。

2.根据权利要求1所述的车辆充电系统，其中，

在所述第二充电控制中，所述控制装置：

闭合所述第二继电器、所述第三继电器和所述充电继电器，以开始对所述蓄电装置的充电，以及

当由所述电压传感器检测到的所述检测值变为高于所述蓄电装置的电压时，停止对所述蓄电装置的所述充电。

3.根据权利要求1或2所述的车辆充电系统，其中，

所述下限充电电压是与所述蓄电装置的电压相对应的值。

Images