CN113119892B - 车辆的电力供给系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了车辆的电力供给系统。当在点火开关关闭的情况下电池的余量等于或高于预定值时，控制装置从电池向电力馈送端子分配电力。因此，即使在点火装置关闭的情况下，也可以在将电子部件连接至电力馈送端子之后对电子部件进行充电。当电池的余量低于预定值时，从电池到电力馈送端子的电力分配被切断，因此，即使在将电子部件连接至电力馈送端子之后，也可以停止对电子部件进行充电。因此，即使当在点火装置关闭的情况下将电子部件连接至电力馈送端子之后可以对电子部件进行充电时，也能够确保车辆下次行驶时所需的电池余量。

Description

车辆的电力供给系统
技术领域
本发明涉及一种在点火装置关闭时的车辆的电力供给系统。
背景技术
日本未审查专利申请公开第2019-164716号(JP2019-164716A)公开了一种将诸如个人计算机或智能手机的电子部件连接至设置在车厢中的电力馈送端子(通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)端子)并对该电子部件进行充电的技术。
然而，上述公开中公开的技术存在以下问题。当点火装置关闭时以及当点火装置开启时，为了持续对电子部件进行充电，电池的余量变低。因此，当再次开启点火装置以使车辆行驶时，可能无法确保车辆到达目的地所需的电池余量(车辆下次行驶时所需的电池余量)。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于车辆的电力供给系统，其即使在点火装置关闭的情况下对电子部件进行充电的情况下，也能够确保车辆下次行驶时所需的电池余量。
实现上述目的的本发明如下。(1)一种车辆的电力供给系统被设计为向连接至车厢中的电力馈送端子的电子部件供给电力。该电力供给系统具有电力馈送端子、作为电力供给源的电池以及控制从电池到电力馈送端子的电力的分配的控制装置。当在点火装置关闭的情况下电池的余量等于或高于预定值时，控制装置从电池向电力馈送端子分配电力。(2)在(1)所述的车辆的电力供给系统中，可以基于下一个计划行驶距离来确定预定值。(3)在(2)所述的车辆的电力供给系统中，可以通过云的预测来确定下一个计划行驶距离。(4)在(2)所述的车辆的电力供给系统中，可以通过用户的导航设置来确定下一个计划行驶距离。
利用上述(1)中的车辆的电力供给系统，当在点火装置关闭的情况下电池的余量等于或高于预定值时，控制装置从电池向电力馈送端子分配电力。因此，当电池的余量等于或高于预定值时，即使在点火装置关闭的情况下，也可以在将电子部件连接至电力馈送端子之后对电子部件进行充电。另一方面，当电池的余量低于预定值时，从电池到电力馈送端子的电力的分配被切断，因此，即使在将电子部件连接至电力馈送端子之后，也可以停止对电子部件进行充电。因此，即使当在点火装置关闭的情况下将电子部件连接至电力馈送端子之后可以对电子部件进行充电的情况下，也能够确保车辆下次行驶时所需的电池余量。
利用上述(2)中的车辆的电力供给系统，基于下一个计划行驶距离来确定预定值。因此，能够可靠地确保车辆下次行驶时所需的电池余量。
利用上述(3)中的车辆的电力供给系统，通过云的预测来确定下一个计划行驶距离。因此，能够基于云预测的目的地和路线的信息来确定下一个计划行驶距离。
利用上述(4)中的车辆的电力供给系统，通过用户的导航设置来确定下一个计划行驶距离。因此，能够基于用户设置的目的地和路线的信息来确定下一个计划行驶距离。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的标号示出相同的元件，并且其中：
图1是示出根据本发明的第一实施例的电力供给系统的配置的框图；
图2是示出根据本发明的第一实施例的电力供给系统中的控制装置的控制例程的流程图；
图3是示出根据本发明的第一实施例的电力供给系统的操作滞后的视图，并且图3还适用于本发明的第二实施例；
图4是示出根据本发明的第二实施例的电力供给系统的配置的框图；以及
图5是示出根据本发明的第二实施例的电力供给系统中的控制装置的控制例程的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例的车辆的电力供给系统(装置)。图1至图3示出根据本发明的第一实施例的电力供给系统，并且图4和图5示出根据本发明的第二实施例的电力供给系统。然而，应当注意的是，图3还适用于本发明的第二实施例。在本发明的所有实施例中，本发明的所有实施例中的相同或相似的部件分别用相同的附图标记表示。
首先，将描述本发明的第一实施例。如图1所示，根据本发明的第一实施例的电力供给系统10a是这样的装置：尤其是当点火装置关闭时，即，当车辆驻车时发动机关闭(Ready-OFF)时，该装置允许在将被带入车厢的诸如个人计算机或智能手机的电子部件(也可以被称为一类电子部件)A连接至设置在车厢中的电力馈送端子(USB端子、雪茄插座等)之后对其进行充电。也就是说，电力供给系统10a是能够在点火装置关闭时向连接至车厢中的电力馈送端子的电子部件A供给电力的装置。顺便提及，当点火装置关闭时，辅助电源也关闭。
电力供给系统10a可以设置在汽油车辆或混合动力车辆(包括插电式混合动力车辆)中，但期望设置在电动车辆中。这是由于以下原因。汽油车辆或混合动力车辆具有相对低的电池容量，并且当在点火装置关闭的情况下向电子部件A供给电力时，电池余量可能变得不足。然而，电动车辆具有比汽油车辆或混合动力车辆高得多的电池容量，并且即使当在点火装置关闭的情况下向电子部件A供给电力时，也能够相对容易地确保电池余量。
如图1所示，电力供给系统10a具有与电子部件A连接的电力馈送端子20、作为电力供给源的电池30、设置在电力馈送端子20与电池30之间的开关40以及控制从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的控制装置50。电力供给系统10a还具有点火开关60和目的地信息装置70。
电力馈送端子20设置在车厢中。被带入车厢的电子部件A连接至(插入)电力馈送端子20。电力馈送端子20没有特别限制，而是作为车辆内部构件设置在例如前控制台托盘、前中央控制台盒或仪表板上。来自电力馈送端子20的信号(信息)被输入到控制装置50。
电池30是安装在车辆中的车辆用电池。电池30具有测量电池余量的电池余量计31。来自电池余量计31的信号(信息)被输入到控制装置50。
开关40设置在电力馈送端子20与电池30之间。基于来自控制装置50的输出信号，在从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的接通状态与从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的断开状态之间进行转换。
点火开关60可以检测点火装置是否关闭，即，发动机是否关闭(Ready-OFF)。来自点火开关60的信号(信息)被输入到控制装置50。
目的地信息装置70是预测当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的装置。到目的地的计划行驶距离可以通过(i)用户(车厢中的乘员)的导航设置来确定，或者可以通过(ii)云的预测来确定。更具体地，到目的地的计划行驶距离可以基于(i)用户通过使用诸如安装在车辆中的导航装置的装置或具有导航功能并且被带入车厢的装置设置的目的地和路线的信息来确定，或者可以基于(ii)云基于到目前为止根据用户的生活条件(诸如在工作日的特定时间通勤)获得的信息预测的目的地和路线的信息来确定。在上述情况(i)中，目的地信息装置70具有安装在车辆中的导航装置和/或具有导航功能并且被带入车厢的装置。在上述情况(ii)中，目的地信息装置70具有安装在车辆中并且接收来自云(云服务器)的信息的云信息接收装置。来自目的地信息装置70的信号(信息)被输入到控制装置50。
控制装置50具有输入单元51、判定单元(计算单元)52和输出单元53。来自电力馈送端子20的信号、来自电池30的信号、来自点火开关60的信号和来自目的地信息装置70的信号被输入到输入单元51。判定单元52具有只读存储器(Read Only Memory，ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，并且基于输入到输入单元51的信号，判定电子部件A是否连接至电力馈送端子20、电池余量是否高于0、点火装置是否关闭以及是否存在关于当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的信息。输出单元53基于判定单元52做出的判定结果将信号输出到开关40。因此，在开关40的接通状态与关断状态之间进行转换。本发明的第一实施例的前述配置也适用于本发明的第二实施例。
图2是示出根据本发明的第一实施例的电力供给系统10a中的控制装置50的控制例程的流程图。图2所示的控制例程以预定时间间隔执行。
首先，在步骤S1，判定单元52基于来自点火开关60的信号判定点火装置是否关闭。如果在步骤S1中判定点火装置未关闭(点火装置开启)，则转至结束步骤，而不从输出单元53向开关40输出信号。另一方面，如果在步骤S1中判定点火装置关闭，则转至步骤S2，并且判定单元52基于来自电力馈送端子20的信号判定电子部件A是否连接至电力馈送端子20。
如果在步骤S2中判定电子部件A未连接至电力馈送端子20，则转至结束步骤，而不从输出单元53向开关40输出信号。另一方面，如果在步骤S2中判定电子部件A连接至电力馈送端子20，则转至步骤S3，并且判定单元52基于来自目的地信息装置70的信号判定是否存在关于当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的信息。
如果在步骤S3中判定不存在关于计划行驶距离的信息，则转至步骤S5，并且判定单元52基于来自电池30的信号判定电池余量是否有充分的余裕。例如，如图3所示，当电池余量(充电状态(state of charge，SOC))等于或高于满充电的80％时，判定该电池余量有充分的余裕；而当通过向电子部件A供给电力而使电池余量降低到70％以下时，判定该电池余量没有充分的余裕。以这种方式设置两个阈值是为了防止进行转换时的振荡现象。顺便提及，尽管图3示出两个阈值分别为80％和70％的情况，但这两个阈值不应有特别限制。
然后，如果在步骤S5中判定电池余量有充分的余裕，则转至图2所示的步骤S6，从输出单元53向开关40输出用于从电池30向电力馈送端子20分配电力的信号(用于允许对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。如果在步骤S5中判定电池余量没有充分的余裕，则转至步骤S7，从输出单元53向开关40输出用于切断从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的信号(用于禁止对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。
另一方面，如果在步骤S3中判定存在关于计划行驶距离的信息，则转至步骤S4，并且判定单元52基于关于距离的信息和来自电池30的信号，判定是否有当车辆下次行驶时车辆到达目的地所需的电池余量。如果在步骤S4中判定有电池余量，则转至步骤S6，从输出单元53向开关40输出用于从电池30向电力馈送端子20分配电力的信号(用于允许对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。另一方面，如果在步骤S4中判定没有电池余量，则转至步骤S7，从输出单元53向开关40输出用于切断从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的信号(用于禁止对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。
在本发明的前述第一实施例中可以获得以下效果。
仅当在点火装置关闭的情况下电池30的余量等于或高于预定值时(当在存在关于计划行驶距离的信息的情况下有车辆到达目的地所需的电池余量时，以及当在不存在关于计划行驶距离的信息的情况下有相对充分的电池余量，例如，电池余量等于或高于80％时)，控制装置50才从电池30向电力馈送端子20分配电力。因此，当电池30的余量等于或高于预定值时，即使在点火装置关闭的情况下，也可以在将电子部件A连接至电力馈送端子20之后对电子部件A进行充电。另一方面，当电池30的余量低于预定值时，从电池30到电力馈送端子20的电力的分配被切断，因此，即使在将电子部件A连接至电力馈送端子20之后，也可以停止对电子部件A进行充电。因此，即使在点火装置关闭的情况下将电子部件A连接至电力馈送端子20之后可以对电子部件A进行充电的情况下，也能够确保车辆下次行驶时所需的电池余量。
当存在关于计划行驶距离的信息时，基于下一个计划行驶距离来确定预定值。因此，能够可靠地确保车辆下次行驶时车辆到达目的地所需的电池余量。
当通过云的预测来确定下一个计划行驶距离时，能够基于云预测的目的地和路线的信息来确定下一个计划行驶距离，而无需用户设置目的地和行驶路线。
当通过用户的导航设置来确定下一个计划行驶距离时，能够基于用户设置的目的地和路线的信息来确定下一个计划行驶距离。
当即使在点火装置关闭的情况下电池30的余量等于或高于预定值时，也可以通过从电池30向电力馈送端子20分配电力至来对电子部件A进行充电。因此，可以获得在以下情况下的效果。(i)在从场所P1向场所P2行驶时，车辆在目的地信息装置70设置目的地(场所P2)之后出发。在这种情况下，被带入车厢的诸如个人计算机之类的电子部件A的充电量很少。因此，车辆在电子部件A连接至车辆的电力馈送端子(车辆插座)20的情况下行驶。(ii)为了休息、购物等的目的，在前往场所P2的途中将车辆停在位置P3处的停车场，并且关闭点火装置(发动机关闭(Ready-OFF))。此时，如果一旦关闭点火装置就停止向电力馈送端子20分配电力，则不对电子部件A进行充电。然而，在本发明的实施例中，当电池余量等于或高于预定值时，即使在点火装置关闭的情况下，也可以继续对电子部件A进行充电。(iii)考虑到电池余量，在点火装置关闭的情况下允许对电子部件A进行充电。因此，可以通过再次开启点火装置(开启发动机(Ready-ON))来启动车辆，并且可以行驶至场所P2。然后，当车辆到达场所P2时，在点火装置关闭和点火装置开启的情况下均已对电子部件A进行充电。因此，电子部件A的充电量大于在点火装置关闭的情况下未对电子部件A进行充电而仅在点火装置开启的情况下对电子部件A进行充电的情况。本发明的前述第一实施例的效果也适用于本发明的第二实施例。
接下来，将描述本发明的第二实施例。与根据本发明的第一实施例的电力供给系统10a的情况一样，根据本发明的第二实施例的电力供给系统10b具有如图4所示的电力馈送端子20、电池30、开关40、控制装置50、点火开关60以及目的地信息装置70，电子部件A与电力馈送端子20连接。根据本发明的第二实施例的电力供给系统10b还具有车辆充电传感器80。由于以下原因，电力供给系统10b具有车辆充电传感器80。当即使在点火装置关闭的情况下对车辆主体进行充电时，电池余量也会增加，因此，通过从电池30向电力馈送端子20分配电力至来对电子部件A进行充电受到影响。
车辆充电传感器80可以检测车辆主体是否正在充电。来自车辆充电传感器80的信号(信息)被输入到控制装置50。
除了来自电力馈送端子20的信号、来自电池30的信号、来自点火开关60的信号和来自目的地信息装置70的信号之外，来自车辆充电传感器80的信号被输入到控制装置50的输入单元51。控制装置50的判定单元52基于输入到输入单元51的信号，判定电子部件A是否连接至电力馈送端子20、电池余量是否高于0、点火装置是否关闭、是否存在关于当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的信息以及车辆是否正在充电。
图5是示出根据本发明的第二实施例的电力供给系统10b中的控制装置50的控制例程的流程图。图5所示的控制例程以预定时间间隔执行。
首先，在步骤S11中，判定单元52基于来自点火开关60的信号判定点火装置是否关闭。如果在步骤S11中判定点火装置未关闭(点火装置开启)，则转至结束步骤，而不从输出单元53向开关40输出信号。另一方面，如果在步骤S11中判定点火装置关闭，则转至步骤S12，并且判定单元52基于来自电力馈送端子20的信号判定电子部件A是否连接至电力馈送端子20。
如果在步骤S12中判定电子部件A未连接至电力馈送端子20，则转至结束步骤，而不从输出单元53向开关40输出信号。另一方面，如果在步骤S12中判定电子部件A连接至电力馈送端子20，则转至步骤S13，并且判定单元52基于来自车辆充电传感器80的信号判定车辆主体是否正在充电。
如果在步骤S13中判定车辆主体未在充电，则转至步骤S14，并且判定单元52基于来自电池30的信号判定电池余量是否有充分的余裕。如图3所示，当电池余量等于或高于满充电的80％时，判定该电池余量有充分的余裕，而当通过向电子部件A供给电力而使电池余量(充电状态(SOC))降低到70％以下时，判定该电池余量没有充分的余裕。以这种方式设置两个阈值是为了防止转换时的振荡现象。顺便提及，尽管图3示出两个阈值分别为80％和70％的情况，但这两个阈值不应有特别限制。
然后，如果在步骤S14中判定电池余量有充分的余裕，则转至图5所示的步骤S15，并且判定单元52基于来自目的地信息装置70的信号判定是否存在关于当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的信息。另一方面，如果在步骤S14中判定电池余量没有充分的余裕，则转至步骤S18，从输出单元53向开关40输出用于切断从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的信号(用于禁止对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。
另一方面，如果在步骤S13中判定车辆主体正在充电，则转至步骤S15，并且判定单元52基于来自目的地信息装置70的信号，判定是否存在关于当车辆下次行驶时到目的地的计划行驶距离的信息。
如果在步骤S15中判定不存在关于计划行驶距离的信息，则转至步骤S17，从输出单元53向开关40输出用于从电池30向电力馈送端子20分配电力的信号(用于允许对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。
另一方面，如果在步骤S15中判定存在关于计划行驶距离的信息，则转至步骤S16，并且判定单元52基于关于距离的信息和来自电池30的信号，判定是否有当车辆下次行驶时车辆到达目的地所需的电池余量。如果在步骤S16中判定有电池余量，则转至步骤S17，从输出单元53向开关40输出用于从电池30向电力馈送端子20分配电力的信号(用于允许对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。另一方面，如果在步骤S16中判定没有电池余量，则转至步骤S18，从输出单元53向开关40输出用于切断从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的信号(用于禁止对电子部件A充电的信号)，并且转至结束步骤。
除了在本发明的第一实施例中获得的效果之外，在本发明的前述第二实施例中可以获得以下效果。控制装置50还判定车辆主体是否正在充电。因此，还可以考虑到车辆主体是否正在充电，控制从电池30到电力馈送端子20的电力的分配的通/断状态。

Claims (4)

1.一种车辆的电力供给系统，用于向连接至车厢中的电力馈送端子的电子部件供给电力进行充电，所述电力供给系统包括：
电力馈送端子；
作为电力供给源的电池；
控制装置，其控制从所述电池到所述电力馈送端子的电力的分配，其中
在点火装置关闭的情况下，如果所述车辆未在充电，先判定所述电池的余量中是否有充分的余裕，
如果所述电池的所述余量中有所述充分的余裕或者所述车辆正在充电，判定所述电池的所述余量是否等于或高于所述车辆下次行驶时到达目的地所需的预定值，以及当所述电池的所述余量等于或高于所述预定值时，所述控制装置从所述电池向所述电力馈送端子分配电力以允许对所述电子部件充电，
如果所述电池的所述余量中没有所述充分的余裕，所述控制装置切断从所述电池到所述电力馈送端子的电力的分配以禁止对所述电子部件充电。
2.根据权利要求1所述的车辆的电力供给系统，其中
基于下一个计划行驶距离来确定所述预定值。
3.根据权利要求2所述的车辆的电力供给系统，其中
通过云的预测来确定所述下一个计划行驶距离。
4.根据权利要求2所述的车辆的电力供给系统，其中
通过用户的导航设置来确定所述下一个计划行驶距离。
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