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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bzw. Offenbarung betrifft ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug, welches einen Gleichstrom (DC), der in einer Fahrzeugbatterie gespeichert ist, in einen Wechselstrom (AC) umwandelt und den umgewandelten Wechselstrom an eine äußere Einrichtung durch ein Kabel bereitstellt, wenn eine Stromversorgung von einer kommerziellen Stromquelle unterbrochen ist.
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Hintergrund
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Wie es in der
JP 2012-070577 A (entspricht der
US 2013/0082663 A1 ) offenbart ist, entlädt ein Entladesystem einen Gleichstrom, welcher in einer Batterie von einem Elektrofahrzeug gespeichert ist, zu einer äußeren Einrichtung. Das Entladesystem, welches in der
JP 2012-070577 A offenbart ist, ist für ein Verbessern einer Sicherheit von einer Stromentladung hergestellt.
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Das oben genannte Entladesystem umfasst ein Elektrofährzeug, welches mit einer Batterieeinheit und einer Entladevorrichtung ausgestattet ist, welche den Strom, welcher in der Batterieeinheit von dem Elektrofährzeug gespeichert ist, entlädt. In dem Elektrofahrzeug sind zwei Schalter in jeweiligen Stromleitungen vorgesehen, und zwei schaltende Elemente sind ebenso in jeweiligen Stromleitungen vorgesehen. Jede Stromleitung verbindet einen Stecker, mit welchem die Entladevorrichtung verbunden ist, mit der Batterieeinheit. Jeder Schalter schaltet die Stromleitung gemäß einem Erlaubnissignal an, welches von der Entladevorrichtung übertragen wird, oder einem Erlaubnissignal, welches von der Batterieverwaltungseinheit übertragen wird. Jedes schaltende Element regelt einen Strom, welcher durch die Stromleitung fließt, während die Batterieeinheit den gespeicherten Strom entlädt.
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Das oben genannte Entladesystem liefert den Gleichstrom, welcher in der Batterie gespeichert ist, an die äußere Einrichtung. Der Gleichstrom, welcher von der Batterie ausgegeben wird, muss somit nicht in einen Wechselstrom unter Verwenden eines äußeren Wechselrichters umgewandelt werden, welcher außen von dem Fahrzeug angeordnet ist. Bei der Entladevorrichtung, welche außen von dem Fahrzeug angeordnet ist, muss dementsprechend ein Wechselrichter in einem Stromwandler der Entladevorrichtung umfasst sein. Die
JP 2012-070577 A erwähnt nichts hinsichtlich einer Verwendung von der Wechselstromausgabe von dem Stromwandler von der Entladevorrichtung.
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Man nehme an, dass das Elektrofährzeug mit einem Wechselrichter zum Liefern von umgewandeltem Wechselstrom an eine äußere Einrichtung ausgestattet ist. Bei dieser Art eines Fahrzeugs wird die Fahrzeugbatterie mit einem Gleichstrom geladen, welcher von dem kommerziellen Strom her umgewandelt wird, und der Gleichstrom, welcher in der Fahrzeugbatterie gespeichert ist, wird durch den inneren Wechselrichter zu einem Wechselstrom umgewandelt und wird an die äußere Einrichtung geliefert. Jedoch kann die Ausgabe des Wechselstroms von dem Elektrofahrzeug umgekehrt durch einen Stromladepfad anstatt durch einen Stromentladepfad fließen, und der umgekehrte Strom kann eine Stabilität der kommerziellen Stromquelle nachteilig beeinträchtigen, welche auch als ein Netzstromsystem bekannt ist.
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Zusammenfassung
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Im Hinblick auf die vorangegangenen Schwierigkeiten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches einen Wechselstrom, der in einer Batterie von einem Fahrzeug gespeichert ist, an ein Haus für ein Verwenden im Haus mit einer höheren Sicherheit und einer höheren Zuverlässigkeit in dem Fall einer Unterbrechung einer Stromversorgung einer kommerziellen Stromquelle liefert, welche durch einen elektrischen Ausfall verursacht wird.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug ein Elektrofahrzeug, eine Lade- und Entladeeinrichtung und eine kommerzielle Stromquelle. Das Elektrofahrzeug umfasst eine Batterie, welche einen Gleichstrom speichert, einen Wechselrichter, welcher den Gleichstrom, der in der Batterie gespeichert ist, in einen Wechselstrom umwandelt, eine Steuereinheit, welche den Wechselrichter steuert, und einen Eingang, durch welchen der Wechselstrom, welcher in dem Elektrofahrzeug durch den Wechselrichter umgewandelt wird, ausgegeben wird. Die Lade- und Entladeeinrichtung ist elektrisch mit dem Elektrofahrzeug durch ein Lade- und Entladekabel verbindbar. Die Lade- und Entladeeinrichtung empfangt den Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug durch das Lade- und Entladekabel geliefert wird, wenn es elektrisch mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist. Die Lade- und Entladeeinrichtung umfasst ein erstes Relais und ein zweites Relais. Die kommerzielle Stromquelle liefert einen Wechselstrom an die Lade- und Entladeeinrichtung, Eine primäre Seite von dem ersten Relais ist mit einer kommerziellen Stromquelle verbunden, und eine sekundäre Seite von dem ersten Relais ist mit einem Abzweigungspunkt verbunden, welcher zwischen dem Lade- und Entladekabel und dem ersten Relais angeordnet ist, und eine primäre Seite von dem zweiten Relais ist mit dem Abzweigungspunkt verbunden, und das zweite Relais empfangt den Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug geliefert wird, von dem Abzweigungspunkt. Ein Verriegelungsmechanismus ist an das erste Relais und an das zweite Relais angelegt, und der Verriegelungsmechanismus hindert eines von dem ersten Relais oder dem zweiten Relais daran, geschlossen zu sein, wenn ein verbleibendes von dem ersten Relais oder dem zweiten Relais in einem geschlossenen Zustand ist. Das erste Relais umfasst zwei erste elektrische Kontakte, welche normalerweise offen sind, die zwei ersten elektrischen Kontakte sind zwischen dem Abzweigungspunkt und der kommerziellen Stromquelle verbunden, das zweite Relais umfasst zwei zweite elektrische Kontakte, welche normalerweise geschlossen sind, und die zwei zweiten elektrischen Kontakte sind mit dem Abzweigungspunkt verbunden.
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Mit dem oben genannten System wird ein Wechselstrom, welcher in einer Batterie von einem Fahrzeug gespeichert ist, zu einem Haus für eine Nutzung im Haus mit einer höheren Sicherheit und einer höheren Zuverlässigkeit in einem Fall einer Unterbrechung einer Stromversorgung von einer kommerziellen Stromquelle geliefert, die durch einen elektrischen Ausfall verursacht ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug ein Elektrofahrzeug und eine Lade- und Entladeeinrichtung. Das Elektrofahrzeug umfasst eine Batterie, welche einen Gleichstrom speichert, einen Wechselrichter, welcher den Gleichstrom, der in der Batterie gespeichert ist, in einen Wechselstrom umwandelt, eine Steuereinheit, welche den Wechselrichter steuert, und einen Eingang, durch welchen der Wechselstrom, welcher durch den Wechselrichter in dem Fahrzeug umgewandelt wird, ausgegeben wird. Die Lade- und Entladeeinrichtung ist elektrisch mit dem Elektrofahrzeug durch ein Lade- und Entladekabel verbindbar. Die Lade- und Entladeeinrichtung empfängt den Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug geliefert wird, durch das Lade- und Entladekabel, wenn es elektrisch mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist. Die Lade- und Entladeeinrichtung umfasst ein erstes Relais und ein zweites Relais. Eine primäre Seite von dem ersten Relais ist mit einer kommerziellen Stromquelle verbunden, welche einen Wechselstrom zu der Lade- und Entladeeinrichtung liefert, und eine sekundäre Seite von dem ersten Relais ist mit einem Abzweigungspunkt verbunden, welcher zwischen dem Lade- und Entladekabel und dem ersten Relais angeordnet ist. Eine primäre Seite von dem zweiten Relais ist mit dem Abzweigungspunkt verbunden, und das zweite Relais empfangt den Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug geliefert wird, von dem Abzweigungspunkt. Ein Verriegelungsmechanismus ist an das erste Relais und an das zweite Relais angelegt, und der Verriegelungsmechanismus hindert eines von dem ersten Relais oder dem zweiten Relais daran, geschlossen zu sein, wenn ein verbleibendes von dem ersten Relais oder dem zweiten Relais in einem geschlossenen Zustand ist. Das erste Relais umfasst zwei erste elektrische Kontakte, welche normalerweise geöffnet sind, die zwei ersten elektrischen Kontakte sind zwischen dem Abzweigungspunkt und der kommerziellen Stromquelle verbunden, das zweite Relais umfasst zwei zweite elektrische Kontakte, welche normalerweise geschlossen sind, und die zwei zweiten elektrischen Kontakte sind mit dem Abzweigungspunkt verbunden.
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Mit dem oben genannten System können ähnliche Vorteile zu den Vorteilen bereitgestellt werden, welche durch das Lade- und Entladesystem gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlicher hervorgehen, welche mit einer Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. In den Zeichnungen:
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1 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration von einem Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches teilweise Konfigurationen von einem Elektrofahrzeug, einem Lade- und Entladekabel und einer Lade- und Entladeeinrichtung gemäß der oben genannten Ausführungsform zeigt;
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3 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches eine Konfiguration von der Lade- und Entladeeinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform zeigt;
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4 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches teilweise Konfigurationen von der Lade- und Entladeeinrichtung und einer Stromverteilungsbaugruppe gemäß der obigen Ausführungsform zeigt;
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5 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches eine Konfiguration von einem Spannungsumwandlungsschaltkreis zeigt, welcher einen Stecker umfasst, gemäß der obigen Ausführungsform;
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6A bis 6C sind Ansichten, welche Betriebsvorgänge für ein Einstellen des Systems auf einen normalen Modus gemäß der obigen Ausführungsform zeigen;
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7A bis 7C sind Ansichten, welche einen Teil von Betriebsvorgängen für ein Einstellen des Systems auf einen Eigenversorgungsmodus gemäß der obigen Ausführungsform zeigen;
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8A bis 8C sind Ansichten, welche einen verbleibenden Teil von den Betriebsvorgängen für ein Einstellen des Systems auf den Eigenversorgungsmodus gemäß der obigen Ausführungsform zeigen; und
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9A und 9B sind Ansichten, welche Betriebsvorgänge für ein Beenden des Eigenversorgungsmodus gemäß der obigen Ausführungsform zeigen.
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Detaillierte Beschreibung
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Das Nachfolgende wird Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einen Bezugnahme auf die Zeichnungen beschreiben. Bei jeder der nachfolgenden Ausführungsformen ist das gleiche Bezugszeichen zu den gleichen oder äquivalenten Teilen in den Zeichnungen hinzugefügt. Bei jeder von den nachfolgenden Ausführungsformen kann, wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration anstatt von den gesamten Konfigurationen beschrieben wird, der andere Teil der Konfiguration eine ähnliche oder äquivalente Konfiguration haben, mit welcher er in den vorherigen Ausführungsformen beschrieben wurde.
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Ebenso wie eine Kombination von einigen Abschnitten, welche bei jeder Ausführungsform speziell beschrieben ist, ist es auch möglich, Ausführungsformen teilweise zu kombinieren, solange es kein spezielles Hindernis für die Kombination gibt.
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Erste Ausführungsform
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Das Nachfolgende wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 9B beschreiben. Die 1 ist eine Ansicht, welche eine gesamte Konfiguration eines Lade- und Entladesystems 100 für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst das Lade- und Entladesystem 100 ein Fahrzeug 3 und eine Lade- und Entladeeinrichtung (LADE/ENTLADE-EINRICHTUNG) 7. Das Fahrzeug 3 ist als ein Beispiel durch ein Elektrofahrzeug (EV) vorgesehen. Das Elektrofahrzeug 3 umfasst eine Batterie 1, einen Wechselrichter 2 und eine Steuereinheit 3c. Die Batterie 1 speichert einen Gleichstrom, und der Wechselrichter 2 wandelt den Gleichstrom, welcher in der Batterie 1 gespeichert ist, in einen Wechselstrom in dem Elektrofahrzeug 3 um. Das Elektrofahrzeug 3 funktioniert somit ebenso als ein elektrischer Generator. Das Elektrofahrzeug 3 umfasst des Weiteren einen Eingang 4. Das Elektrofahrzeug 3 ist fähig, mit der Lade- und Entladeeinrichtung 7 über ein Lade- und Entladekabel 6 verbunden zu sein. Das Lade- und Entladekabel 6 weist an einem Ende einen Stecker 5 auf, welcher mit dem Eingang 4 von dem Elektrofahrzeug 3 zu verbinden ist Die Wechselstromquelle, welche durch die Batterie 1 von dem Fahrzeug 3 geliefert wird, wird als Stromquelle zur Eigenversorgung verwendet, welche von der Wechselstromquelle verschieden ist, die durch eine kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird. In dem Fall eines Notfalls, wie zum Beispiel einer Unterbrechung der kommerziellen Stromquelle 8, kann Strom durch die Wechselstromquelle zur Eigenversorgung von dem Elektrofahrzeug 3 geliefert werden.
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Das Elektrofahrzeug 3 kann ein Elektrofahrzeug umfassen, welches durch einen Motor angetrieben wird, und ein Plug-in-Hybridfahrzeug, welches durch einen von einem Motor oder einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Das Elektrofahrzeug 3 kann ebenso ein Fahrzeug mit einem Reichweitenvergrößerer umfassen, bei welchem ein Motor einen elektrischen Strom erzeugt, um einen Motor anzutreiben, so dass eine Antriebsleistung an das Fahrzeug bereitgestellt wird. Die Batterie 1 von dem Elektrofahrzeug 3 kann durch den Strom aufgeladen werden, welcher von der kommerziellen Stromquelle 8 geliefert wird.
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Die Ausgabe eines Wechselstroms von dem Elektrofahrzeug 3 wird zu der Lade- und Entladeeinrichtung 7 durch den Eingang 4, den Stecker 5 und das Lade- und Entladekabel 6 übertragen. Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 kann im Inneren von einem Lade- und Entladestand 70 vorgesehen sein, welcher in einem Parkplatz vorgesehen ist, wie es in der 1 gezeigt ist.
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Das Gehäuse umfasst eine Stromverteilungsbaugruppe (PW VERTEILEN) 9, welche im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist. Die Stromverteilungsbaugruppe 9 überträgt den Wechselstrom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird, zu der Lade- und Entladeeinrichtung 7.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst ein erstes Relais 11 und ein zweites Relais 12. Eine primäre Seite von dem ersten Relais 11 ist mit der Stromverteilungsbaugruppe 9 verbunden, um den Wechselstrom zu empfangen, welcher von der Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen wird Eine sekundäre Seite von dem ersten Relais 11 ist mit einem Abzweigungspunkt 10 verbunden, welcher an dem Lade- und Entladekabel 6 und dem ersten Relais 11 vorgesehen ist. Eine primäre Seite von dem zweiten Relais 12 ist mit dem Abzweigungspunkt 10 verbunden, um Strom von dem Abzweigungspunkt 10 zu empfangen.
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Das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 sind durch einzelne elektromagnetische Schalter vorgesehen. Das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 sind mit einem Verriegelungsmechanismus ausgestattet, wie es durch eine gestrichelte Linie in der 3 gezeigt ist. Der Verriegelungsmechanismus hindert elektrische Kontakte von jedem Relais 11, 12 daran, geschlossen zu sein, wenn elektrische Kontakte von dem anderen Relais 11, 12 in geschlossenen Zuständen sind. Diese Art eines elektromagnetischen Schalters ist auf dem Markt verfügbar. Der Verriegelungsmechanismus des elektromagnetischen Schalters kann zum Beispiel durch eine mechanische Verriegelungsstruktur vorgesehen sein Noch genauer werden ein An-Zustand und ein Aus-Zustand von jedem von dem ersten Relais 11 und dem zweiten Relais 12 entsprechend zu jeweils einem Leiten oder einem Nichtleiten von einer elektromagnetischen Spule C1 geschaltet.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst des Weiteren einen isolierten Transformator (TRANS) 13. Eine primäre Seite von dem isolierten Transformator 13 ist mit einer sekundären Seite von dem zweiten Relais 12 verbunden, um Strom von dem zweiten Relais 12 zu empfingen, und ein Ende von einer sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 ist geerdet.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst des Weiteren einen elektrischen Ausgang 14 für ein Liefern der Wechselstromausgabe zur Eigenversorgung von dem Elektrofahrzeug 3 für eine Verwendung im Haus. Im Folgenden wird hier der elektrische Ausgang 14 für ein Liefern der Wechselstromausgabe zur Eigenversorgung von dem Elektrofahrzeug 3 auch als ein elektrischer Stromausgang 14 zur Eigenversorgung bezeichnet. Der elektrische Stromausgang 14 zur Eigenversorgung ist zwischen der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 und der Erdung verbunden.
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Die Stromverteilungsbaugruppe 9 umfasst einen manuellen Schalter 15 zum Auswählen der Stromquelle von elektrischen Lasten im Haus (LAST) 15r zwischen der kommerziellen Stromquelle 8 und der Stromquelle zur Eigenversorgung von dem Elektrofahrzeug 3. Der manuelle Schalter 15 verbindet die elektrischen Lasten im Haus (LAST) 15r mit der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 oder mit der kommerziellen Stromquelle 8 entsprechend zu einer Handhabung, welche durch einen Nutzer erfolgt.
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Die Stromverteilungsbaugruppe 9 ist mit einer Stromquelleneinrichtung im Haus versehen, welche den Wechselstrom für eine Verwendung im Haus liefert, der von der kommerziellen Stromquelle 8 übertragen wird. Die kommerzielle Stromquelle 8 ist eine Stromquelle, welche durch ein Unternehmen für elektrischen Strom bereitgestellt wird, und ist ebenso als ein Netzstromsystem bekannt. Das Lade- und Entladesystem 100 kann des Weiteren eine kommerzielle Stromquelle 8 umfassen.
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Wie es in der 1 gezeigt ist, ist eine Wechselstromleitung WR zwischen der Stromverteilungsbaugruppe 9 und dem Abzweigungspunkt 10 durch das erste Relais 11 verbunden. Ein Wechselstrom zur Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welcher von dem Elektrofahrzeug 3 ausgegeben wird, wird an den Abzweigungspunkt 10 geliefert. Des Weiteren wird ein Wechselstrom zur Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen an den elektrischen Stromausgang 14 zur Eigenversorgung übertragen und wird weiter an die Stromverteilungsbaugruppe 9 durch den isolierten Transformator 13 übertragen, wie es durch einen Pfeil 7PS gezeigt ist, der in der 3 und der 4 gezeigt ist. Da ein Ende von der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 geerdet ist, weisen der Wechselstrom zur Eigenversorgung von einer einzigen Phase mit zwei Leitungen, welcher zu dem elektrischen Stromausgang 14 zur Eigenversorgung übertragen wird, und die Stromverteilungsbaugruppe 9 eine Leitung auf, welche geerdet ist. Der Wechselstrom zur Eigenversorgung mit einer Phase und zwei Leitungen, welcher eine Leitung geerdet hat, wird durch die Leitungen A, B übertragen, die in der 3 und der 4 gezeigt sind.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 ist in dem Lade- und Entladestand 70 aufgenommen, und das Lade- und Entladekabel 6 ist mit dem Lade- und Entladestand 70 verbunden. Der Lade- und Entladestand 70 umfasst einen Betriebsschalter (SW) 21, der im Inneren von dem Lade- und Entladestand 70 vorgesehen ist. Der Nutzer kann den Betriebsschalter 21 betätigen, um einen Betriebsmodus der Lade- und Entladeeinrichtung 7 zwischen einem Eigenversorgungsmodus und einem normalen Modus zu schalten.
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Der Eigenversorgungsmodus ist ein Betriebsmodus, in welchem die Ausgabe eines Wechselstroms von dem Elektrofahrzeug 3 zu einer äußeren Vorrichtung durch das Lade- und Entladekabel 6 geliefert wird. Der normale Modus ist ein Betriebsmodus, in welchem die Ausgabe eines Wechselstroms von der kommerziellen Stromquelle 8 in das Elektroauto 3 durch das Lade- und Entladekabel 6 geladen wird.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst des Weiteren eine Steuereinheit (STEUERUNG) 20, Wenn der Betriebsschalter 21 ein Signal empfängt, welches ein Schalten eines Betriebsmodus in Antwort auf eine Betätigung, die durch den Nutzer erfolgt, angibt, überträgt der Betriebsschalter 21 das Signal an die Steuereinheit 20 von der Lade- und Entladeeinrichtung 7 Sodann steuert die Steuereinheit 20 An-Zustände und Aus-Zustände von dem ersten Relais 11 und dem zweiten Relais 12 basierend auf dem empfangenen Signal.
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In einem Fall, in welchem (i) das erste Relais 11 geschweißt ist und weiter in dem An-Zustand funktioniert und (ii) der Wechselstrom, welcher durch den Wechselrichter 2 von dem Elektrofahrzeug 3 innerhalb des Elektrofahrzeugs 3 umgewandelt wird, von dem Elektrofährzeug 3 zu dem Abzweigungspunkt 10 durch das Lade- und Entladekabel 6 übertragen wird, kann der Wechselstrom, welcher an dem Abzweigungspunkt 10 bereitgestellt wird, den Netzstrom durch das erste Relais 11 negativ beeinträchtigen, welches weiter in dem An-Zustand funktioniert.
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Wie es in der 3 gezeigt ist, umfasst das erste Relais 11 zwei erste elektrische Kontakte, welche normalerweise offen sind. Wenn das erste Relais 11 geschweißt (engl.: welded) ist und weiter in dem An-Zustand funktioniert, wird das zweite Relais 12 gezwungen, den Aus-Zustand unter der Steuerung von der mechanischen Verriegelung zu halten. Wenn das erste Relais 11 in einem geschweißten Zustand ist, ist es besser, die Ausgabe eines Wechselstroms von dem Elektrofahrzeug 3 daran zu hindern, an die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen zu werden, selbst wenn der Eigenversorgungsmodus durch den Betriebsschalter 21 ausgewählt ist Eine Entladebefehlverriegelung ist dementsprechend an das zweite Relais 12 angelegt. Die Entladebefehlverriegelung hindert das Elektrofahrzeug 3 daran, den Wechselstrom in Antwort auf die Auswahl des Eigenversorgungsmodus auszugeben, während das erste Relais 11 geschweißt ist und einen An-Zustand beibehält Noch genauer umfasst das zweite Relais 12 einen zusätzlichen elektrischen Kontakt 12b als eine Entladebefehlverriegelung. Wenn der zusätzliche elektrische Kontakt 12b in einem Aus-Zustand ist, kann, obwohl der Betriebsschalter 21 den Eigenversorgungsmodus auswählt, ein Entladebefehl für ein Schalten zu dem Eigenversorgungsmodus nicht an den Stecker 5 übertragen werden Während des Aus-Zustands von dem zusätzlichen elektrischen Kontakt 12b kann somit während des Aus-Zustands von dem zusätzlichen elektrischen Kontakt 12b, obwohl der Betriebsschalter 21 durch den Nutzer betätigt wird, um den Eigenversorgungsmodus auszuwählen, und der Entladestartschalter 22 durch den Nutzer betätigt wird, um das Entladen von dem Elektrofahrzeug 3 zu starten, das Entladen von dem Elektrofahrzeug 3 nicht aktiviert weiden.
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Der Wechselstrom, welcher von der kommerziellen Stromquelle 8 übertragen wird, wird in einen Wechselstrom umgewandelt, welcher eine Spannung von 200 Volt und eine maximale Wechselspannung von 20 Ampere aufweist, durch die Stromverteilungsbaugruppe 9 und wird an das Elektrofahrzeug 3 für ein Laden geliefert.
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Das Lade- und Entladekabel 6 ist mit dem Eingang 4 von dem Elektrofahrzeug 3 durch den Stecker 5 verbindbar. Der Stecker 5 wird auch als ein Lade- und Entladestecker 5 bezeichnet.
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Der Betriebsschalter 21 ist in der Lade- und Entladeeinrichtung 7 vorgesehen. Der Betriebsschalter 21 schaltet den Betriebsmodus von dem System auf den Eigenversorgungsmodus oder auf den normalen Modus entsprechend zu einer Betätigung, welche durch den Nutzer erfolgt Wie es in der 3 gezeigt ist, steuert die Steuereinheit 20 entsprechend zu der Betätigung, welche durch den Nutzer an den Betriebsschalter 21 erfolgt, einen An-Zustand und einen Aus-Zustand von der elektromagnetischen Spule C1 von dem elektromagnetischen Schalter, um das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 anzuschalten oder auszuschalten Wie es oben beschrieben ist, stellt der elektromagnetische Schalter das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 bereit.
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Wenn der Betriebsschalter 21 den normalen Modus auswählt, wird eine Verriegelung einer elektromagnetischen Spule an die elektromagnetische Spule C1 derart angelegt, dass die elektromagnetische Spule C1 erregt wird.
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Der Stecker 5 ist an einem Ende von dem Lade- und Entladekabel 6 verbunden, welches mit dem Elektrofahrzeug 3 zu verbinden ist. Der Stecker 5 weist eine Pistolenform auf, wie es in der 8B und der 9A gezeigt ist. Wie es in der 5 gezeigt ist, umfasst der Stecker 5 einen Entladestartschalter 22, welcher durch den Nutzer zu betätigen ist. Der Stecker 5 umfasst des Weiteren Schalter 23a, 23b zur Anbringungserfassung, von denen jeder eine verriegelte Anbringung des Steckers 5 an dem Eingang 4 erfasst, Noch genauer bleiben, wenn der Stecker 5 an dem Eingang 4 angebracht ist, ohne verriegelt zu sein, die Schalter 23a, 23b zur Anbringungserfassung in einem offenen Zustand, und wenn der Stecker 5 an dem Eingang 4 angebracht ist und nach der Anbringung verriegelt wird, werden die Schalter 23a, 23b zur Anbringungserfassung geschlossen.
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Wie es in der 2 und der 5 gezeigt ist, umfasst der Stecker 5 einen Spannungsumwandlungsschaltkreis (UMWANDELN) 25 Wenn der Betriebsschalter 21 den Eigenversorgungsmodus auswählt und der zusätzliche elektrische Kontakt 12b von dem zweiten Relais 12 in dem An-Zustand ist, wird der Spannungsumwandlungsschaltkreis 25 mit der Erde verbunden. Ein Betriebszustand von dem Entladestartschalter 22 und Betriebszustände von den Schaltern 23a, 23b zur Anbringungserfassung können dementsprechend durch Spannungssignale angegeben werden, und die Spannungssignale werden an die Steuereinheit 3c von dem Elektrofahrzeug 3 ausgegeben. Die Spannungssignale, welche die Betriebszustände anzeigen, werden hierbei durch den Spannungsumwandlungsschaltkreis 25 umgewandelt, und der Betriebszustand von jedem von dem Entladestartschalter 22 und den Schaltern 23a, 23b zur Anbringungserfassung ist einer von einem An-Zustand oder einem Aus-Zustand. In der 5 sind Widerstände R1, R2 mit der Steuereinheit 3c von dem Elektrofahrzeug 3 verbunden, und Widerstände R3 bis R7 sind in dem Stecker 5 umfasst.
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Das Nachfolgende wird mehr detaillierte Abschnitte von der vorliegenden Ausführungsform mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschreiben.
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Wie es in der 1 oder der 3 gezeigt ist, ist ein elektrischer Leckagedetektor (LECK DEIC) 12r zwischen dem Abzweigungspunkt 10 und dem isolierten Transformator 13 vorgesehen. Der elektrische Leckagedetektor 12r ist auch als ein Detektor eines Erdungsfehlers bekannt. Der elektrische Leckagedetektor 12r erfasst ein elektrisches Leck von einem Schaltkreis an der sekundären Seite von dem zweiten Relais 12 und überträgt ein Signal, welches das elektrische Leck angibt, an die Steuereinheit 20, um das zweite Relais 12 auszuschalten.
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Des Weiteren ist ein Erdungslecktrennschalter (TRENNSCHALTER) 13r an der sekundären Seite des isolierten Transformators 13 verbunden. Der Erdungslecktrennschalter 13r weist ebenso eine Funktion hinsichtlich eines Schutzes bei Überstrom auf. Wie es in der 2 gezeigt ist, umfasst der Erdungslecktrennschalter 13r einen Leistungsschalter CB2, welcher in der Lage ist, das elektrische Leck zu unterbrechen.
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Die kommerzielle Stromquelle 8, welche in der 1 gezeigt ist, liefert einen Wechselstrom einer einzigen Phase mit drei Leitungen für eine Verwendung im Haus als eine hauptsächliche Stromquelle (HAUPT PW) 8m. Die hauptsächliche Stromquelle 8m liefert Strom an die Stromverteilungsbaugruppe 9. Die Stromverteilungsbaugruppe 9 liefert Strom an mehrere Stromleitungen, welche in dem Haus umfasst sind, über jeweilige Leistungsschalter Wie es in der 1 gezeigt ist, empfängt die Stromverteilungsbaugruppe 9 Strom von der kommerziellen Stromquelle 8 und überträgt den empfangenen Strom an die Lade- und Entladeeinrichtung 7 über einen Erdungslecktrennschalter (TRENNSCHALTER) 91, welcher eine Funktion eines Schutzes gegen Überstrom aufweist, während eines Ladens von dem Elektrofahrzeug 3. Der Strom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 hierbei für den Zweck eines Ladens geliefert wird, weist hierbei eine Spannung von 200 Volt und einen maximalen Wechselstrom von 20 Ampere auf.
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Die 2 bis 4 zeigen teilweise Schaltkreisdiagramme von der elektrischen Konfiguration, welche in der 1 gezeigt ist. Wie es in der 3 gezeigt ist, umfasst die Lade- und Entladeeinrichtung 7 die Steuereinheit 20. Das zweite Relais 12 wird auch als ein Entladerelais bezeichnet. Wie es in der 3 gezeigt ist, sind Leitungen M1 für ein Überwachen des Lade- und Entladebetriebs zwischen der Steuereinheit 20 und der Lade- und Entladeleitung verbunden Leitungen M2 für ein Überwachen einer Ausgabe von dem zweiten Relais 12 sind zwischen der Steuereinheit 20 und der sekundären Seite von dem zweiten Relais 12 verbunden. Des Weiteren ist eine Leitung für ein Übertragen eines Steuersignals (CPLT) an das Elektrofahrzeug 3 zwischen dem Elektrofahrzeug 3 und der Steuereinheit 20 verbunden. Des Weiteren werden Erdungsfehlersignale, welche durch die Leistungsschalter CP1, CP2 erfasst werden, an die Steuereinheit 20 eingegeben. Der Erdungslecktrennschalter 13r weist eine Funktion zum Schutz hinsichtlich von Überstrom auf. Der Erdungslecktrennschalter 13r ist mit den Leistungsschaltern CW2 als ein Teil integriert. Wenn das System 100 auf den Eigenversorgungsmodus schaltet, wird das Steuersignal daran gehindert, an das Elektrofahrzeug 3 übertragen zu werden, und das Elektrofahrzeug 3 kann verstehen, dass der Betriebsmodus nicht länger in dem normalen Modus ist Wie es oben beschrieben ist, wird während des normalen Betriebsmodus das Elektrofahrzeug 3 durch den Strom geladen, welcher von der kommerziellen Stromquelle 8 geliefert wird.
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Wie es in der 3 gezeigt ist, stellt die Steuereinheit 20 die elektromagnetische Spule C1 von dem elektromagnetischen Schalter an, welcher das erste Relais 11 und. das zweite Relais 12 bereitstellt. Die Steuereinheit 20 ist mit einer Steuerung im Haus (nicht gezeigt) durch einen Multiplexkommunikationsschaltkreis LAN verbunden. Die Steuereinheit im Haus umfasst eine Anzeigeeinrichtung (ANZEIGE) 20d. Die Steuereinheit 20 liefert auch einen Strom an eine Leuchtdiode (LED) 7L oder einen Kühllüfter FA für ein Steuern von diesen Elementen.
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Das Nachfolgende wird das Lade- und Entladesystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus einem Gesichtspunkt einer tatsächlichen Nutzung durch den Nutzer beschreiben.
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Das Nachfolgende wird ein Laden des Elektrofahrzeugs 3 mit einer Bezugnahme auf die 6A bis 6C beschreiben. Die 6A bis 6C zeigen Betätigungen, die durch den Nutzer erfolgen, um ein Laden des Elektrofahrzeugs 3 zu starten oder zu beenden. Wie es in der 6A gezeigt ist, wird, wenn das Laden des Elektrofahrzeugs 3 gestartet wird, als erstes der Lade- und Entladestecker 5 bestätigt, ob er richtig an dem Elektrofahrzeug 3 angebracht ist. Sodann stellt der Nutzer das Laden von dem Elektrofahrzeug 3 auf einen Zustand durch ein Berühren eines Lade-AN/AUS-Knopfes ein, der auf der Anzeigeeinrichtung 20d angezeigt ist.
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Wenn das Laden von dem Elektrofahrzeug 3 eingeschaltet wird, wird, wie es in der 6B gezeigt ist, eine Textnachricht, welche ein manuelles Laden anzeigt, auf der Anzeigeeinrichtung 20d angezeigt. Des Weiteren wird auf der Anzeigeeinrichtung 20d ein Pfeil Y63, welcher auf das Elektrofahrzeug 3 hin zeigt, während des Ladens des Elektrofahrzeugs 3 angezeigt. Des Weiteten befindet sich während des Ladens die LED 7L, welche auf einem oberen Abschnitt von dem Lade- und Entladestand 70 vorgesehen ist, in einem An-Zustand. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die LED eine orangene Farbe während des Ladens als ein Beispiel auf Wenn die Kapazität der Fahrzeugbatterie 1 voll wird, wird das Laden automatisch beendet Wenn der Nutzer es wünscht, das Laden in der Mitte zu beenden, wie es in der 6C gezeigt ist, stellt der Nutzer ein Ende von dem Laden ein durch ein Berühren des Lade-AN/AUS-Knopfes, der auf der Anzeigeeinrichtung 20d angezeigt wird.
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Das Nachfolgende wird eine Stromentladung von dem Elektrofahrzeug 3 mit einer Bezugnahme auf die 7A bis 8C beschreiben.
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Noch genauer wird das Nachfolgende einen Fall beschreiben, bei welchem der Betriebsmodus des Systems von dem normalen Modus zu dem Eigenversorgungsmodus schaltet. Ein Eigenversorgungsmodus bezeichnet hierbei den Entlademodus der Batterie 1 von dem Elektrofahrzeug 3 Wie es in der 7A gezeigt ist, entriegelt und öffnet der Nutzer als erstes einen Deckel 73 des Lade- und Entladestands 70 und betätigt den Betriebsschalter 21, welcher auf dem linken oberen Abschnitt von einem Brett positioniert ist, das in dem Lade- und Entladestand 70 für ein Schalten des normalen Betriebsmodus auf den Eigenversorgungsmodus vorgesehen ist. Ein normaler Betriebsmodus bezeichnet hier den Lademodus der Batterie 1 von dem Elektrofahrzeug 3. Während des Eigenversorgungsmodus entlädt das Elektrofahrzeug 3 einen Wechselstrom, der in der Batterie 1 gespeichert ist, und überträgt den entladenen Wechselstrom auf die Lade- und Entladeeinrichtung 7.
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Wie es in der 7B gezeigt ist, drückt als zweites der Nutzer einen Stromschalter 71 des Elektrofahrzeugs 3 zwei Mal ohne ein Treten auf das Pedal, um den Stromschalter 71 anzuschalten.
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Wie es in der 7C gezeigt ist, führt als drittes der Nutzer einen Stecker eines Elektrogeräts an dem elektrischen Stromausgang 14 einer Eigenversorgung von dem Lade- und Entladestand 70 ein und schließt und verriegelt den Deckel 73. Ein Raum ist zwischen einem unteren Abschnitt von dem Deckel 73 und dem Hauptkörper von dem Lade- und Entladestand 70 derart definiert, dass das Kabel, welches mit dem Stecker von dem Elektrogerät verbunden ist, durch den Raum hindurchgehen kann.
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Wie es in der 8A gezeigt ist, öffnet der Nutzer als viertes einen Deckel von dem Eingang 4 des Elektrofahrzeugs 3 und führt den Stecker 5 in den Eingang 4 ein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Eingang 4 an dem rechten hinteren Abschnitt von dem Elektrofahrzeug 3 positioniert.
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Wie es in der 8B gezeigt ist, drückt der Nutzer kontinuierlich als fünftes den Entladestartschalter 22 des Steckers 5 zwei Mal. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Entladestartschalter 22 an einem Seitenabschnitt von dem Stecker 5 positioniert Wenn eine Zeitdauer, welche in etwa gleich ist zu 13 Sekunden, nach einem Pressen von dem Entladestartschalter 22 abgelaufen ist, wird die LED 7L von einem blinkenden Zustand zu einem An-Zustand umgeschaltet. Die LED 7L funktioniert ebenso als ein Ladeanzeiger.
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Wie es in der 8C gezeigt ist, stellt sich als sechstes, wenn das Elektrofahrzeug 3 in korrekter Weise startet, um Strom zu entladen, die Farbe der LED 7L von dem Lade- und Entladestand auf blau, um den Entladezustand anzuzeigen.
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Das Nachfolgende wird beschreiben, wie die Stromentladung des Elektrofahrzeugs 3 beendet wird, unter einer Bezugnahme auf die 9A und 9B.
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Wie es in der 9A gezeigt ist, entfernt der Nutzer als erstes den Stecker 5 von dem Eingang 4 des Elektrofahrzeugs 3 in einer Richtung, welche durch einen Pfeil Y91 gezeigt ist, wobei ein Riegellöseknopf 910 gedrückt ist, und platziert den Stecker 5 zu dem Lade- und Entladestand 70 bin zurück. Des Weiteren muss in einigen Fällen der Nutzer das Elektrogerät ordentlich beiseiteräumen.
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Wie es in der 9B gezeigt ist, betätigt der Nutzer als zweites den Betriebsschalter 21, um den Betriebsmodus von dem Eigenversorgungsmodus zu dem normalen Modus umzuschalten, um den Zustand einer Stromentladung zu beenden.
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Das Nachfolgende wird Vorteile beschreiben, welche durch die vorliegende Ausführungsform bereitgestellt sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Elektrofahrzeug 3 die Batterie 1, welche einen Gleichstrom speichert, den Wechselrichter 2, welcher den Gleichstrom, der in der Batterie 1 gespeichert ist, in einen Wechselstrom umwandelt. Der Wechselstromausgang von dem Elektrofahrzeug 3 wird zu der Lade- und Entladeeinrichtung 7 durch den Eingang 4 von dem Elektrofahrzeug 3, dem Stecker 5 und dem Lade- und Entladekabel 6 übertragen. Der Stecker 5 ist an einem Ende von dem Lade- und Entladekabel 6 verbunden, und das Lade- und Entladekabel 6 ist mit der Lade- und Entladeeinrichtung 7 verbunden.
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Die Stromverteilungsbaugruppe 9 ist in dem Gehäuse für ein Liefern des Wechselstroms vorgesehen, welcher von der kommerziellen Stromquelle 8 zu den elektrischen Lasten 15r im Haus und zu dem Elektrofahrzeug 3 übertragen wird.
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Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst das erste Relais 11, dessen primäre Seite mit der Wechselstromquelle verbunden ist, die durch die Stromverteilungsbaugruppe 9 geliefert wird. Die sekundäre Seite von dem ersten Relais 11 ist mit dem Abzweigungspunkt 10 verbunden, welcher zwischen dem Lade- und Entladekabel 6 und dem ersten Relais 11 vorgesehen ist. Die Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst des Weiteren das zweite Relais 12. Das zweite Relais 12 empfängt den Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, von dem Abzweigungspunkt 10. Das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 sind durch einen einzigen schaltbaren elektromagnetischen Schalter bereitgestellt, wie zum Beispiel einen bipolaren Zwei-Wege-Umschalter. Der elektromagnetische Schalter ist mit dem Verriegelungsmechanismus ausgestattet, welcher eines von dem ersten Relais 11 oder dem zweiten Relais 12 daran hindert, geschlossen zu sein, wenn ein verbleibendes von dem ersten Relais 11 oder dem zweiten Relais 12 in einem geschlossenen Zustand ist.
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Der isolierte Transformator 13 empfängt einen Strom von der sekundären Seite von dem zweiten Relais 12, und eine Leitung von der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 ist geerdet. Der elektrische Stromausgang 14 einer Eigenversorgung ist mit der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 verbunden.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration stehen das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 unter einer Steuerung von dem Verriegelungsmechanismus, so dass, wenn eines von dem ersten Relais 11 oder dem zweiten Relais 12 in dem geschlossenen Zustand ist, das andere von dem ersten Relais 11 oder dem zweiten Relais 12 daran gehindert wird, geschlossen zu sein. Der Wechselstrom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird, kann somit unabhängig von dem Wechselstrom gehalten werden, welcher von dem Elektrofahrzeug 3 geliefert wird. Des Weiteren kann das Elektrofahrzeug 3 durch den Wechselstrom geladen weiden, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 durch das Lade- und Entladekabel 6 geliefert wird, und der Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, kann ebenso an elektrische Lasten 15r durch das Lade- und Entladekabel 6 bereitgestellt werden. Wenn somit eine Stromversorgung von der kommerziellen Stromquelle 8 unterbrochen ist, zum Beispiel aufgrund von einem elektrischen Ausfall während eines Auftretens eines Unglücks, kann das Elektrofahrzeug 3 als ein elektrischer Generator funktionieren und ist in der Lage, unabhängig den Wechselstrom zu den elektrischen Lasten 15r zu liefern.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das erste Relais 11 zwei erste elektrische Kontakte, welche normalerweise offen sind, die zwei ersten elektrischen Kontakte sind zwischen dem Abzweigungspunkt 10 und der kommerziellen Stromquelle 8 verbunden, das zweite Relais 12 umfasst zwei zweite elektrische Kontakte, welche normalerweise geschlossen sind, und die zwei zweiten elektrischen Kontakte sind mit dem Abzweigungspunkt 10 verbunden.
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Wenn somit eine Stromversorgung von einer kommerziellen Stromquelle 8 unterbrochen ist, zum Beispiel aufgrund eines elektrischen Ausfalls während eines Auftretens eines Unglücks, kann der Wechselstrom, welcher von dem Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, für einen häuslichen Gebrauch geliefert werden durch ein Schließen der zwei zweiten elektrischen Kontakte von dem zweiten Relais 12. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die zwei ersten elektrischen Kontakte von dem ersten Relais 11 in dem offenen Zustand sind, der Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, daran gehindert, umgekehrt durch den Ladepfad zu fließen. Der Wechselstrom, welcher durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, kann somit an das Haus für eine Verwendung im Haus mit einer höheren Sicherheit und einer höheren Zuverlässigkeit übertragen werden.
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Wenn der Wechselstrom, welcher von dem Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, umgekehrt durch den Ladepfad aufgrund einer Fehlfunktion fließt, kann eine Stabilität des Netzstromsystems negativ durch den umgekehrten Wechselstrom von dem Elektrofahrzeug 3 beeinträchtigt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, da der umgekehrte Fluss von dem Wechselstrom von dem Elektrofahrzeug 3 zu dem Netzstromsystem durch den Ladepfad unterbunden ist, die Stabilität des Netzstromsystems sichergestellt werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Wechselstrom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird, an die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen, und die Stromverteilungsbaugruppe 9 funktioniert als eine Stromquelleneinrichtung im Haus. Die Wechselstromleitung WR ist zwischen der Stromverteilungsbaugruppe 9 und dem Abzweigungspunkt 10 durch das erste Relais 11 verbunden. Der Wechselstrom einer Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welcher von dem Elektrofahrzeug 3 ausgegeben wird, wird an den Abzweigungspunkt 10 übertragen. Der Wechselstrom einer Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen wird des Weiteren an den elektrischen Stromausgang 14 einer Eigenversorgung und die Stromverteilungsbaugruppe 9 durch den isolierten Transformator 13 übertragen. Da ein Ende von der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 geerdet ist, wird der Wechselstrom einer Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welcher eine Leitung aufweist, die geerdet ist, an den elektrischen Stromausgang 14 einer Eigenversorgung und an die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform umfassen die elektrischen Lasten 15r die Stromquelleneintichtung im Haus, an welche der Wechselstrom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird, übertagen wird. Die Stromquelleneinrichtung im Hans umfasst die Stromverteilungsbaugruppe 9, und der Wechselstrom von der kommerziellen Stromquelle 8 wird an den Abzweigungspunkt 10 durch die Stromverteilungsbaugruppe 9 und das erste Relais 11 übertragen. Das Elektrofahrzeug 3 kann somit durch die kommerzielle Stromquelle 8, welche in der Stromquelleneinrichtung im Hans mit umfasst ist, durch das Lade- und Entladekabel 6 geladen werden. Die Wechselstromausgabe von dem Elektrofahrzeug 3 ist ein Wechselstrom einer einzigen Phase mit zwei Leitungen, welcher sich in einem fließenden Zustand befindet. Die Wechselstromausgabe von dem Elektrofahrzeug 3 wird an den elektrischen Stromausgang 14 zur Eigenversorgung und an die Stromverteilungsbaugruppe 9 durch den isolierten Transformator 13 übertragen. Da ein Ende von der sekundären Seite von dem isolierten Transformator 13 geerdet ist, weist die Wechselstromausgabe mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen von dem isolierten Transformator 13 eine Leitung auf, welche geerdet ist. Der Wechselstrom zur Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welcher eine Leitung aufweist, die geerdet ist, wird somit an den elektrischen Stromausgang 14 zur Eigenversorgung und an die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen. Des Weiteren kann der fließende (engl.: floating) Zustand von dem Wechselstromausgang von dem Elektrofahrzeug 3 unterbunden werden, und die Wechselstromquelle zur Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welche im Allgemeinen Gebrauch ist, kann auf den elektrischen Stromausgang 14 zur Eigenversorgung und die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen werden. Mit dieser Konfiguration kann, wenn die kommerzielle Stromquelle 8 für eine häusliche Verwendung außer Betrieb ist, der elektrische Stromausgang 14 zur Eigenversorgung oder die elektrische Verteilungsbaugruppe 9 mit einem Wechselstrom zur Eigenversorgung mit einer einzigen Phase und zwei Leitungen, welche eine Spannung von 100 Volt und einen maximalen Wechselstrom von 15 Ampere aufweist, von dem Elektrofahrzeug 3 geliefert werden. Die Stromquelle für eine häusliche Verwendung kann somit sichergestellt werden, selbst wenn die kommerzielle Stromquelle 8 außer Betrieb ist während zum Beispiel einem Auftreten eines Unglücks.
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Das Betriebssignal des Betriebsschalters 21 wird an die Steuereinheit 20 von der Lade- und Entladeeinrichtung 7 übertragen, und die Steuereinheit 20 steuert das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 basierend auf dem Betriebssignal von dem Betriebsschalter 21.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration können das erste Relais 11 und das zweite Relais 12 durch ein Betätigen des Betriebsschalters 21 von dem Lade- und Entladestand 70 gesteuert werden Nach einem Herausnehmen des Lade- und Entladekabels von dem Lade- und Entladestand 70 kann somit der Nutzer leicht eine von der kommerziellen Stromquelle oder der Wechselstromquelle zur Eigenversorgung durch eine Betätigung des Betriebsschalters 21 für ein Liefern des Stroms an die elektrischen Lasten 151 auswählen.
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Wenn die elektromagnetische Spule C1 angeschaltet ist, werden die ersten elektrischen Kontakte, die in dem ersten Relais 11 umfasst sind, geschlossen (angeschaltet), und die zweiten elektrischen Kontakte, welche in dem zweiten Relais 12 umfasst sind, weiden geöffnet (ausgeschaltet) Wie es in der 3 gezeigt ist, ist, wenn der Betriebsschalter 21 den normalen Modus auswählt, die Verriegelung der elektromagnetischen Spule an der elektromagnetischen Spule C1 angelegt, so dass die elektromagnetische Spule C1 erregt ist. Wenn des Weiteren der Betriebsschalter 21 den Eigenversorgungsmodus auswählt, zwingt die Verriegelung der elektromagnetischen Spule die elektromagnetische Spule C1 dazu, den Aus-Zustand aufrechtzuerhalten.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird, wenn der Betriebsschalter 21 nicht den normalen Modus auswählt, die elektromagnetische Spule C1 nicht erregt, die sich in dem Aus-Zustand befindet. Der Wechselstrom, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird, kann somit nicht an den Abzweigungspunkt 10 durch die Stromverteilungsbaugruppe 9 übertragen werden. Die Wechselstromquelle, welche durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, kann somit daran gehindert werden, elektrisch mit dem Wechselstrom gekoppelt zu sein, welcher durch die kommerzielle Stromquelle 8 geliefert wird.
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Wie es in der 5 gezeigt ist, umfasst der Stecker 5 den Entladestartschalter 22, welcher durch den Nutzer betätigt wird Somit kann der Nutzer nach einem richtigen Anbringen des Steckers 5 an dem Eingang 4 von dem Elektrofahrzeug 3 leicht das Entladen von der Batterie 1, welche in dem Elektrofahrzeug 3 umfasst ist, durch ein Betätigen des Entladestartschalters 22 starten. Der Stecker 5 umfasst des Weiteren die Schalter 23a, 23b zur Erfassung einer Steckeranbringung. Die Schalter 23a, 23b zur Erfassung einer Steckeranbringung halten Aus-Zustände aufrecht, wenn der Stecker 5 an dem Eingang 4 angebracht ist, ohne verriegelt zu sein, und schalten auf An-Zustände, wenn der Stecker 5 verriegelt wird, nachdem er an dem Eingang 4 angebracht wird.
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Wenn (i) der Betriebsschalter 21 den Eigenversorgungsmodus auswählt, (ii) die Schalter 23a, 23b zur Erfassung einer Steckeranbringung erfassen, dass der Stecker 5 richtig an dem Eingang 4 angebracht und verriegelt ist, und (iii) der Entladestartschalter 22 durch den Nutzer betätigt wird, wird ein Entladestartbefehl von dem Entladestartschalter 22 ausgegeben und wird in ein Spannungssignal durch den Spannungsumwandlungsschaltkreis 25, der in dem Stecker 5 umfasst ist, umgewandelt. Sodann überträgt der Spannungsumwandlungsschaltkreis 25 das Spannungssignal an das Elektrofahrzeug 3. Das Elektrofahrzeug 3 schaltet somit den Betriebsmodus auf den Eigenversorgungsmodus, wenn von dem Entladestartschalter 22 das Spannungssignal empfangen wird, welches basierend auf dem Entladestartbefehl umgewandelt ist.
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Andere Ausführungsformen
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Bei der vorangegangenen Ausführungsform ist der elektrische Stromausgang 14 zur Eigenversorgung in der Lade- und Entladeeinrichtung 7 umfasst, welche in dem Lade- und Entladestand 70 aufgenommen ist. Als ein anderes Beispiel kann der elektrische Stromausgang 14 zur Eigenversorgung außerhalb von dem Lade- und Entladestand 70 oder im Inneren von dem Haus positioniert sein. Als ein anderes Beispiel kann ein Entladepfad von dem Elektrofahrzeug 3 mit der kommerziellen Stromquelle 8 stromaufwärts von einem Hauptschalter im Haus verbunden sein. Mit dieser Konfiguration kann der Strom für eine häusliche Verwendung durch einen Wahlschalter zwischen der kommerziellen Stromquelle 8 und dem Entladestrom, welcher durch das Elektrofahrzeug 3 geliefert wird, ausgewählt werden.
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Während lediglich ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es einem Fachmann des Gebiets aus dieser Offenbarung deutlich werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran gemacht werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist. Des Weiteren wird die vorangegangene Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich für eine Darstellung bereitgestellt und dient nicht dem Zweck eines Begrenzens der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, sowie ihrer Äquivalente.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-070577 A [0002, 0002, 0004]
- US 2013/0082663 A1 [0002]
