DE102019200334A1

DE102019200334A1 - Näheerfassungsschaltung für ein onboard-ladegerät

Info

Publication number: DE102019200334A1
Application number: DE102019200334.6A
Authority: DE
Inventors: Eladi HOMEDES PEDRET; Jordi ESCODA VALLDEPEREZ; Jordi TOST BARTOLOME; Antoni Ferre Fabregas
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-08-08
Also published as: CN110126653A; US10759295B2; CN110126653B; US20190241073A1

Abstract

Es wird eine Näheerfassungsschaltung vorgesehen, die für die Verwendung mit einem Onboard-Ladegerät wie etwa in Hybrid- und Elektrofahrzeugen geeignet ist, um eine Stromeinsparung während einer unnötigen oder auf andere Weise unerwünschten Zeitperiode zu erzielen. Das Onboard-Ladegerät kann eine Verbindung eines Kabelsatzes oder eines anderen elektrischen Verbindungselements, der bzw. das für eine Verbindung des Onboard-Ladegeräts mit einer Ladestation oder einer anderen Stromquelle verwendet wird, testen. Das Onboard-Ladegerät kann verwendet werden, um zwei verschiedene Kabelsätze oder Fahrzeuge mit verschiedenen Ladeschaltungsaufbauten zu erfassen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Näheerfassungsschaltungen des für die Verwendung in Verbindung mit Onboard-Ladegeräten geeigneten Typs zum Erfassen einer Verbindung mit einem Kabelsatz oder einem anderen für das Laden einer Antriebsbatterie in einem Fahrzeug verwendeten Element.
HINTERGRUND
Ein Onboard-Ladegerät kann verwendet werden, um eine Hochspannungsbatterie in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug für das Zuführen von Strom zu einem elektrisch betriebenen Motor zu laden. Unter Umständen kann das Laden mit einem Kabelsatz oder einem anderen Element bewerkstelligt werden, das Fähigkeiten zum Zuführen von Strom zu dem Onboard-Ladegerät von einem Wandladegerät oder einem anderen Typ von Ladestation aufweist. Der Kabelsatz kann einen Adapter für eine Befestigung an einer mit dem Onboard-Ladegerät assoziierten Buchse umfassen. Das Onboard-Ladegerät kann elektronische Einrichtungen oder andere Elemente für das Steuern und Verwalten eines Stromflusses zu der Hochspannungsbatterie und für andere ähnliche Ladeoperationen enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird hier ein Fahrzeug-Ladesystem beschrieben, das die Ruhestromaufnahme in einem Hochspannungsbatterie-Ladegerätsystem reduziert. Ein Onboard-Ladegerät kann betrieben werden, um eine Hochspannungsbatterie mit einem Strom zu laden, der über einen damit verbundenen Kabelsatz zugeführt wird. Das Onboard-Ladegerät verwendet einen geregelten Strom von einer Niederspannungs-Stromversorgung, um eine Verbindung des Kabelsatzes zu erfassen und von einem Ruhezustand zu einem aktiven Zustand z.B. für das Laden überzugehen. Ein Fahrzeugkoppler ist an dem Fahrzeug vorgesehen und ausgebildet, um den Kabelsatz aufzunehmen. Eine Erfassungsschaltung ist mit dem Fahrzeugkoppler verbunden und konfiguriert, um das Onboard-Ladegerät von dem Ruhezustand zu dem aktiven Zustand zu versetzen, wenn ein Kabelsatz mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und den Ruhestrom während des Ruhezustands unter Verwendung eines schaltbaren Widerstands zu reduzieren.
Gemäß einem Aspekt enthält der schaltbare Widerstand einen ersten Widerstand, der ein Pullup-Widerstand ist, und einen Bypass-Schaltungsaufbau, der einen zweiten Widerstand mit einem kleineren Wert als der erste Widerstand und einen normalerweise geöffneten Schalter, der in Reihe mit dem zweiten Widerstand verbunden ist, umfasst, wobei der Bypass-Schaltungsaufbau parallel mit dem ersten Widerstand verbunden ist.
Gemäß dem Aspekt ist der Schalter in einem nicht-Ladezustand normalerweise geöffnet und wird durch das Onboard-Ladegerät in einem Ladezustand geschlossen, wobei der erste Widerstand den Ruhestrom relativ zu dem Bypass-Schaltungsaufbau reduziert.
Gemäß einem Aspekt enthält die Erfassungsschaltung eine Wheatstone-Brücke mit einem ersten Schenkel, der den ersten Widerstand und den Bypass-Schaltungsaufbau enthält, und einem ersten Knoten, der mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist.
Gemäß einem Aspekt enthält der Fahrzeugkoppler einen dritten Widerstand, der zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden ist, und eine schaltbare Spannungsteilerschaltung, die zu einem Zustand schaltet, in dem der Kabelsatz in dem Fahrzeugkoppler verbunden ist.
Gemäß einem Aspekt enthält die Wheatstone-Brücke einen zweiten Schenkel und einen dritten Schenkel, die an einem zweiten Knoten verbunden sind, und eine Vergleicherschaltung, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, wobei die Vergleicherschaltung eine elektrische Zustandsänderung an dem ersten Knoten erfasst, wenn der Kabelsatz in den Fahrzeugkoppler eingesteckt wird.
Gemäß einem Aspekt gibt die Vergleicherschaltung ein inaktives Signal aus, wenn der Kabelsatz nicht mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und ein aktives Signal, wenn der Kabelsatz eingesteckt ist und sich der Schalter des Bypass-Schaltungsaufbaus in der geöffneten Position befindet, wobei der Wechsel von dem inaktiven Signal zu dem aktiven Signal eine intelligente Elektronikversorgung wie z.B. einen Systembasischip des Onboard-Ladegeräts aktiviert, um das Onboard-Ladegerät zu wecken. Gemäß einem Aspekt ist das inaktive Signal höher als das aktive Signal.
Gemäß einem Aspekt enthält der Fahrzeugkoppler einen Schalter, der mit dem ersten Knoten verbunden ist, und einen Fahrzeugkopplerwiderstand, der den Schalter mit der Erde verbindet, wobei der Schalter seinen Zustand ändert, wenn der Kabelsatz von dem Fahrzeugkoppler entfernt werden soll.
Gemäß einem Aspekt enthält die Wheatstone-Brücke einen zweiten Schenkel und einen dritten Schenkel, die an einem zweiten Knoten verbunden sind, und eine Vergleicherschaltung, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, wobei die Vergleicherschaltung eine elektrische Zustandsänderung an dem ersten Knoten erfasst, wenn der Kabelsatz in den Fahrzeugkoppler eingesteckt wird.
Gemäß einem Aspekt gibt die Vergleicherschaltung ein inaktives Signal aus, wenn der Kabelsatz nicht mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und ein aktives Signal, wenn der Kabelsatz eingesteckt ist und sich der Schalter des Bypass-Schaltungsaufbaus in der geöffneten Position befindet.
Gemäß einem Aspekt ist das inaktive Signal hoch und ist das aktive Signal niedrig, wobei der Systembasischip zu einem aktiven Modus wechselt, wenn das inaktive Signal von hoch zu niedrig übergeht.
Gemäß einem Aspekt kann die Erfassungsschaltung konfiguriert werden, um an verschiedene standardisierte Kabelsatz-Fahrzeug-Kopplerschnittstellen angepasst zu werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Näheerfassungsschaltung für ein Onboard-Ladegerät in einem Fahrzeug vorgesehen, die einen Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau und eine Wheatstone-Brücke enthalten kann. Der Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau enthält einen Schalter zum Ändern eines Zustands, wenn ein Kabelsatz in einer Ladebuchse eines Fahrzeugs aufgenommen wird. Die Wheatstone-Brücke umfasst einen ersten Schenkel von einem Teil des Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbaus, einen zweiten Schenkel mit einem steuerbaren Widerstand, einen dritten Schenkel und einen vierten Schenkel, wobei der erste und der zweite Schenkel an einem ersten Knoten verbunden sind, wobei der dritte und der vierte Schenkel an einem zweiten Knoten verbunden sind, wobei die Wheatstone-Brücke weiterhin eine Mittenerfassungsschaltung umfasst, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, wobei die Mittenerfassungsschaltung ein erstes Signal ausgibt, wenn die Wheatstone-Brücke ausgeglichen ist, und ein zweites Signal, wenn die Wheatstone-Brücke durch einen Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau unausgeglichen wird.
Gemäß einem Aspekt enthält der zweite Schenkel einen ersten hohen Widerstand zum Minimieren der Ruhestromaufnahme durch den Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau und einen zweiten Widerstand, der niedriger als der erste Widerstand ist, wenn die Wheatstone-Brücke das Vorhandensein des Kabelsatzes erfasst.
Gemäß einem Aspekt ist der zweite Widerstand kleiner als die Hälfte des ersten Widerstands.
Gemäß einem Aspekt enthält der Fahrzeugkoppler einen ersten Widerstand, der zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden ist, ein Paar von zweiten Widerständen, die zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden sind, und einen Schalter, der durch das Vorhandensein des Kabelsatzes gesteuert werden kann und zwischen den Widerständen in dem Paar von Widerständen und der Erde verbunden ist.
Gemäß einem Aspekt enthält der zweite Schenkel einen ersten Widerstand, der zwischen einer Spannungsquelle und dem ersten Knoten verbunden ist, und einen schaltbaren zweiten Widerstand, der zwischen der Spannungsquelle und dem ersten Knoten verbunden ist, wobei der zweite Widerstand kleiner als der erste Widerstand ist und nur leitend ist, nachdem die Mittenerfassungsschaltung das Vorhandensein des Kabelsatzes in der Fahrzeugbuchse erfasst hat und die Mittenerfassungsschaltung einen Mikrocontroller des Onboard-Ladegeräts weckt.
Gemäß einem Aspekt trennt die Wheatstone-Brücke den schaltbaren zweiten Widerstand, wenn das Laden abgeschlossen ist und der erste Widerstand in dem zweiten Schenkel verbunden ist.
Es können beliebige der oben genannten Beispiele miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert. Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung und überhaupt die Erfindung werden mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht.

1 zeigt die Funktionen eines Fahrzeugstromversorgungssystems gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Näheerfassungsschaltung gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Näheerfassungsschaltung gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm für eine Ladeoperation eines Fahrzeugs gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die auch durch verschiedene andere Ausführungsformen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei einige Teile übertrieben groß oder klein dargestellt sein können, um Details bestimmter Komponenten zu verdeutlichen. Die hier beschriebenen Details des Aufbaus und der Funktion sind nicht einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Basis für den Fachmann, der die Erfindung umsetzen möchte.
Ladestandards für Fahrzeuge können Näheerfassungsschnittstellen für den Ladeprozess einer Hochspannungsbatterie eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs erfordern. Die Näheerfassung kann eine Weckfähigkeit für das Onboard-Ladegerät basierend auf dem physikalischen Einstecken des Kabelsatzes in die Buchse für das Abschließen einer elektrischen Verbindung, d.h. eine Steckererfassung, vorsehen. Es ist wünschenswert, dass die Schnittstelle niedrige Ruhestromwerte erzielt. Verschiedene der hier beschriebenen Ausführungsformen sehen einen Schaltungsaufbau und Systeme vor, die eine Erfassung, ein Wecken und eine niedrige Ruhestromaufnahme bewerkstelligen, um die Ladung der Niederstrombatterie zu erhalten (z.B. werden weniger als 50 µA aufgenommen). Die hier beschriebenen Ansätze können niedrigere Ziele des Ruhestroms für eine Anpassung an Richtlinien für die Stromverwaltung in Fahrzeugen (z.B. 20-50 µA) erzielen.
1 zeigt die Funktionen von logischen Elementen, die mit einem Fahrzeugstromversorgungssystem 10 gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziiert sind. Das Fahrzeugstromversorgungssystem 10 wird hier vorwiegend für die Verwendung in einem Elektro-, Hybrid- oder anderen Fahrzeug 12 mit einer Hochspannungsbatterie 14 oder einer anderen Energiequelle beschrieben, die betrieben werden kann, um einen ausreichenden Strom für die Verwendung durch einen Elektromotor 16 vorzusehen, der die Antriebsenergie für das Fahren des Fahrzeugs 12 vorsieht. Die Hochspannungsbatterie 14 ist eine Antriebsbatterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen enthalten kann, um eine Hochspannungsleistung von über 100 Volt, 300 Volt, 400 Volt, 600 Volt oder mehr (z.B. 60 kWh, 85 kWh) vorzusehen. Das Fahrzeug 12 enthält ein Onboard-Ladegerät 20, um ein Laden der Hochspannungsbatterie 14 mit einem Strom zu bewerkstelligen, der über einen Kabelsatz 22 zugeführt wird, der verwendet wird, um das Onboard-Ladegerät mit einem Wandladegerät oder einer anderen Ladestation 15 zu verbinden. Die Ladestation 15 kann ihren Strom von einem öffentlichen Stromnetz empfangen. Der Kabelsatz 22 wird verwendet, um Strom über ein Kabel 23 zuzuführen, das einen Anschluss (nicht gezeigt) an einem Ende aufweist, der ausgebildet ist, um in einer Buchse oder einem Einlass 21 an dem mit dem Ladegerät 20 assoziierten Fahrzeug aufgenommen zu werden.
Das Onboard-Ladegerät 20 kann elektronische Einrichtungen, Schaltungen oder andere Elemente enthalten, die betriebsfähig sind zum Steuern und Verwalten des Stromflusses, der verwendet wird, um auf das Laden bezogene Operationen für die Hochspannungsbatterie 14 zu unterstützen und optional das Laden oder andersartige Versorgen mit Strom einer Niederspannungsbatterie 24, eines oder mehrerer Fahrzeugsubsysteme 26 und/oder anderer elektronisch betriebener Elemente in dem Fahrzeug 12 zu unterstützen. Die Niederspannungsbatterie 24 kann enthalten sein, um die Versorgung von Fahrzeugsystemen 26 zu unterstützen, die mit niedrigeren Spannungen betrieben werden als der Elektromotor 16, wie etwa schlüssellose Sperrsysteme, Heiz- und Kühlsysteme, Infotainment-Systeme, Bremssysteme usw. In verschiedenen Anwendungen sieht die Niederspannungsbatterie 24 Volt, 12 Volt, 6 Volt oder andere Spannungen unter 50 Volt vor. Zusätzlich zu dem Laden mit über den Kabelsatz 22 vorgesehenem Strom können ein oder mehrere der Hoch- und Niederspannungsbatterien 14, 24 und die Fahrzeugsysteme 26 betrieben werden, um einander mit Strom zu versorgen und/oder mit durch den Elektromotor 16 erzeugtem Strom versorgt zu werden.
Die Niederspannungsbatterie 24 kann zum Beispiel betrieben werden, um einen ausreichenden Strom für die Verwendung durch eine Niederspannungs-Stromquelle 30 vorzusehen. Die Niederspannungs-Stromquelle 30 kann betrieben werden, um Strom von der Niederspannungsbatterie 24 für die Verwendung mit einem oder mehreren der Fahrzeugsubsysteme 26 und/oder des Onboard-Ladegeräts 20 zu regeln. Eine Steuereinrichtung 32 kann vorgesehen sein, um die Ausführung von logischen Operationen zu bewerkstelligen und andere Verarbeitungsanforderungen des Fahrzeugs 12 zu erfüllen (optional können eines oder mehrere der Elemente ihre eigene Steuereinrichtung oder ihren eigenen Prozessor enthalten). Die Bezeichnungen „niedriger“, „niedrig“ und „hoch“ werden hier verwendet, um Spannungspegel zu unterscheiden, die jeweils ungefähr 5 VDC, 12 VDC und 200 VDC entsprechen und gewöhnlich in Fahrzeugen verwendet werden, um den mit jeder der entsprechenden Stromquelle assoziierten Betrieb zu unterstützen. Damit soll der Erfindungsumfang in keiner Weise beschränkt werden, weil die Erfindung auf Stromquellen mit diesen und mit anderen Spannungspegeln und/oder Stromerzeugungsfähigkeiten angewendet werden kann.
Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Niederspannungs-Stromquelle 30 betrieben werden kann, um eine Spannung zu setzen, die durch das Onboard-Ladegerät 20 verwendet werden kann, um eine Verbindung des Kabelsatzes 22 zu testen. Die Niederspannungs-Stromquelle 30 kann zum Beispiel ein Spannungs- oder Stromregler mit ausreichenden Fähigkeiten für das Kompensieren einer Spannungsvariation der Nieder und/oder Hochspannungsbatterie 14, 24 sein, um eine stabile Spannung zu dem Onboard-Ladegerät 20 und/oder einem anderen elektrisch damit verbundenen Element, die empfindlich für Spannungsvariationen sein können, vorzusehen. Die Niederspannungs-Stromquelle 30 kann in einen Ruhezustand versetzt werden, wenn sie nicht in Verwendung ist, um einen Stromverbrauch von der Niederspannungsbatterie 24 zu verhindern. Die Niederspannungs-Stromquelle 30 weist einen aktiven Zustand auf, wenn Strom vorgesehen und die Spannung von der Niederspannungsbatterie 24 geregelt werden soll. Der Ruhezustand kann weiterhin einen Ruhestrom von der Niederspannungsbatterie 24 ziehen.
Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht das Minimieren des Stromverbrauchs vor, wenn das Onboard-Ladegerät 20 nicht verwendet wird (d.h. während das Fahrzeug steht, der Kabelsatz getrennt ist usw.). Die durch einen nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehene Stromeinsparung kann erzielt werden, indem die Niederspannungs-Stromquelle 30 zu dem Ruhezustand versetzt wird, wenn der Betrieb des Onboard-Ladegeräts 20 unnötig ist, und danach die Niederspannungs-Stromquelle 30 von dem Ruhezustand zu dem aktiven Zustand versetzt wird, wenn die Verwendung des Onboard-Ladegeräts 20 gewünscht ist. Wenn die Niederspannungs-Stromquelle 30 im Ruhemodus ist, können elektronische Einrichtungen nicht in einem aktiven Modus betrieben werden und können die elektronischen Einrichtungen in keiner Weise reagieren.
Eine Näheerfassungsschaltung 36 kann gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten sein, um eine Stromeinsparungskonfiguration zu bewerkstelligen, die betrieben werden kann, um eine Verbindung des Kabelsatzes 22 mit dem Onboard-Ladegerät 20 zu registrieren, während sich die Niederspannungs-Stromquelle 30 im Ruhezustand oder im inaktiven Zustand befindet. Die Näheerfassungsschaltung 36 kann betrieben werden, um die Niederspannungs-Stromquelle 30 von dem Ruhezustand zu dem aktiven Zustand zu versetzen, und verbraucht dabei weniger als 50 µA, was vorteilhaft oder für Fahrzeugspezifikationen erforderlich sein kann. Sobald die Niederspannungs-Stromquelle 30 durch die Näheerfassungsschaltung 36 aktiviert wird, können die elektronischen Einrichtungen des Onboard-Ladegeräts 20 verwendet werden, um eine korrekte Verbindung des Kabelsatzes zu erfassen und das Laden der Hochspannungsbatterie 14 einzuleiten. Die Stromquelle 30 enthält Verarbeitungsfähigkeiten für das Lesen des Signals, das Identifizieren des Signalübergangs und das Reaktivieren der Versorgung zu anderen elektronischen Stufen einschließlich der Hauptsteuereinrichtung.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind einige der Module und Schaltungen der einfacheren Darstellung und Erläuterung halber separat gezeigt. Es sollte jedoch deutlich sein, dass bestimmte Module auch kombiniert werden können und bestimmte Schaltungen und Funktionen auch zu anderen Positionen verschoben oder durch verschiedene Positionen geteilt werden können. Zum Beispiel kann der Kabelsatz bereits die elektronischen Einrichtungen für eine direkte Verbindung mit der Hauptstromversorgung enthalten, sodass keine Ladestation erforderlich ist. Unter Umständen kann das Onboard-Ladegerät wie in 1 gezeigt mehrere Blöcke umfassen. So kann eine als Onboard-Ladegerät bezeichnete Einrichtung das AC- oder DC-Stromübertragungssystem für das Laden der Batterie enthalten und kann das Onboard-Ladegerät 20, die Näheerfassungsschaltung 36, die Steuereinrichtung 32, die Niederspannungs-Stromquelle 30 und ein Fahrzeugsubsystem 26 oder Teile derselben enthalten.
2 zeigt schematisch die Näheerfassungsschaltung 36 gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Näheerfassungsschaltung 36 enthält die schaltungsbezogenen Elemente (Schalter, Widerstände, Kondensatoren, Verstärker, Vergleicher, Dioden usw.) von 2, wobei diese Schaltungselemente nicht notwendigerweise Teil einer dedizierten Schaltung sein müssen. Die Schaltungselemente können Teil eines oder mehrerer logischer Elemente von 1 sein, wobei einige oder alle der gezeigten Schaltungskomponenten in einigen oder allen des Onboard-Ladegeräts 20, der Niederspannungs-Stromquelle 30, der Fahrzeugsubsysteme 26, der Steuereinrichtung 32, des Motors 16 usw. enthalten sein können. Es sind mehrere Schaltungselemente für das Erzielen bestimmter Ergebnisse gezeigt, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung aber auch andere Schaltungselemente für das Erzielen von ähnlichen Ergebnissen und insbesondere andere Stromeinsparungselementen verwendet werden können.
Wenn der Kabelsatz 22 mit dem Onboard-Ladegerät 20 verbunden ist, ist die Schaltung 36 derart konfiguriert, dass der Kabelsatz 22 ein Teil der Näheerfassungsschaltung 36 wie durch den Fahrzeugkoppler 50 designiert ist. Der Kabelsatz 22 und der Fahrzeugkoppler führen eine Grundsignalisierung für das Einleiten, Steuern und Beenden des Ladeprozesses durch. Die Signalisierung und die assoziierten elektronischen Komponenten sind in verschiedenen Ländern oder Regionen der Welt verschieden standardisiert (z.B. durch nationale oder internationale Standards). Ein Onboard-Ladegerät 20 muss dann mit derartigen regionalen Unterschieden der Schnittstelle arbeiten können. Der Fahrzeugkoppler 50 umfasst einen Widerstand 51, der zwischen einem ersten Knoten 54 und der Erde verbunden ist. Eine Reihe von Widerständen, die hier als ein Widerstand 52 und ein Widerstand 53 gezeigt sind, sind parallel mit dem Widerstand 51 verbunden, d.h. von dem ersten Knoten 54 zu der Erde. Ein Schalter 55 ist zwischen der Reihe von Widerständen 52, 53 verbunden. In einem Beispiel kann die Erde zu der Fahrzeugkarosserie geerdet sein. Auf diese Weise kann der Kabelsatz 22 als ein Teil der Näheerfassungsschaltung 36 betrachtet werden, wenn er in die Fahrzeugladebuchse 21 eingesteckt ist, die verwendet wird, um ihn mit dem Onboard-Ladegerät 22 zu verbinden. Der Schalter 55 kann ein manuell betätigter Schalter an dem Steckverbinder des Kabelsatzes wie z.B. an dem Endteil sein. Der Benutzer kann den Schalter 55 vor dem Trennen des Kabelsatzes von dem Fahrzeug betätigen. Dadurch werden assoziierte elektronische Einrichtungen hinsichtlich der anstehenden Trennung des Kabelsatzes gewarnt und wird das Laden angehalten. In einer anderen standardisierten Verbindung wird wie in 3 gezeigt der Schalter 55A geschlossen, wenn der Steckverbinder des Kabelsatzes in das Fahrzeug eingesteckt wird. Der Benutzer kann eine Taste drücken, um den Schalter für das Entfernen des Kabelsatzes zu öffnen.
Die Näheerfassungsschaltung 36 enthält eine Wheatstone-Brücke 60, die einen ersten Schenkel 61, einen zweiten Schenkel 62, einen dritten Schenkel 63, einen vierten Schenkel 64 und eine Mittenschaltung 65 zwischen den vier Schenkeln 61-64 aufweist. Die Mittenschaltung 65 ist konfiguriert zum Messen einer Änderung des Zustands der Signale an der Wheatstone-Brücke 60 und zum Ausgeben eines Signals für das Wecken des Onboard-Ladegeräts 20, wenn der Kabelsatz 22 mit der Buchse 21 verbunden ist, z.B. durch das Ausgeben einer Änderung eines Pegelsignals zu einem Systembasischip, der ein Teil der Niederspannungs-Stromquelle 30 ist. In einem Beispiel gibt die Mittenschaltung 65 ein Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn kein Kabelsatz erfasst wird, und ein Signal mit einem niedrigen Pegel, wenn der Kabelsatz erfasst wird und sich das Onboard-Ladegerät in einem Ruhezustand befindet.
Der erste Schenkel enthält einen ersten Widerstand 71, der zwischen einer Spannungsquelle 70 und dem ersten Knoten 54 verbunden ist. Eine Bypass-Schaltung, die einen Bypass-Widerstand 72 und einen Schalter 73 enthält, ist parallel mit dem ersten Widerstand 71 verbunden. Die Spannungsquelle 70 liegt bei einer Betriebsspannung, die durch die Niederspannungsbatterie 24 vorgesehen wird und zum Beispiel 5 Volt oder 3 Volt betragen kann. Der Schalter 73 ist normalerweise geöffnet und kann durch eine Logik in dem Onboard-Ladegerät 20 oder in der Niederspannungs-Stromquelle 30 gesteuert werden, wobei der Schalter 73 geschlossen wird, wenn der Kabelsatz 22 mit der Buchse 21 verbunden ist und das Onboard-Ladegerät die Hochspannungsbatterie 14 lädt. Der erste Widerstand 71 weist einen wesentlich höheren Widerstandswert auf als der Bypass-Widerstand 72, um die Ruhestromaufnahme von der Niederspannungsbatterie durch das Onboard-Ladegerät und die Näheerfassungsschaltung 36 zu der Erde zu reduzieren. In einem Beispiel weist der Bypass-Widerstand 72 ungefähr die Hälfte oder weniger des Werts des ersten Widerstands 71 auf. Der Bypass-Widerstand 72 kann basierend auf anderen Standards oder Fahrzeugladeschaltungsentwürfen ausgewählt werden. Insbesondere sehen der erste Widerstand 71 und der Widerstand 51 einen Pfad von der Spannungsquelle (d.h. der Niederspannungsbatterie) und der Erde vor, wenn kein Laden durchgeführt wird. Deshalb kann die Niederspannungsbatterie 24 unvorteilhaft entladen werden, wenn der Wert des ersten Widerstands 71 zu niedrig ist.
Der zweite Schenkel 62 enthält den Fahrzeugkopplerschaltungsaufbau 50. Der zweite Schenkel 62 weist den Widerstand 51 zwischen dem ersten Knoten 54 und der Erde parallel zu den Widerständen 52, 53 auf.
Der dritte Schenkel 63 enthält einen zweiten Widerstand 77, der zwischen der Spannungsquelle 70 und einem zweiten Knoten 78 verbunden ist.
Der vierte Schenkel 64 enthält einen Widerstand 79 zwischen dem zweiten Knoten 78 und der Erde. Ein vierter Schenkelschaltungsaufbau mit einem Schalter 81 und einem weiteren Wiederstand 82 ist von dem zweiten Knoten 78 verbunden. Der Schalter 81 kann durch die Fahrzeugkonfiguration gesteuert werden, um den Widerstand 82 in dem vierten Schenkel zu enthalten oder nicht. Durch diese Konfigurationsänderung kann die Wheatstone-Brücke 60 an verschiedene standardisierte Werte für die Widerstände 51, 52, 53 und 53A angepasst werden.
Die Mittenschaltung 65 enthält eine Sensorschaltung einschließlich eines Verstärkers 84 mit einer Rückmeldung von zwei Widerständen 85, 86 zu einem Verstärkereingang. Der andere Eingang des Verstärkers 84 ist mit dem ersten Knoten 54 verbunden. Der Verstärker 84 kann ein nicht-invertierender Verstärker sein. Der Verstärker 84 ändert seine Ausgabe, wenn der Kabelsatz mit der Buchse verbunden ist, wobei z.B. die Widerstände 52, 53 und der Schalter 55 mit dem Rest der Näheerfassungsschaltung 36 verbunden sind und sich die Spannung an dem ersten Knoten 54 ändert, während die Widerstände 52, 53 parallel zu dem Einlasswiderstand 51 sind. Ein Vergleicher 87 empfängt die Ausgabe von dem Verstärker 84 und das Signal (d.h. die Spannung) an dem zweiten Knoten 78 der Wheatstone-Brücke 60. Der Vergleicher 87 gibt ein Wecksignal zu der intelligenten Elektronikversorgung aus, die einen Systembasischip des Onboard-Ladegeräts 20 enthalten kann. Die intelligente Elektronikversorgung umfasst einen Schaltungsaufbau einschließlich von diskreten Teilen, integrierten Schaltungen und Kombinationen aus diesen. In einem Beispiel ist das Wecksignal des Vergleichers eine Änderung des Zustands z.B. von hoch zu niedrig oder von niedrig zu hoch. Dadurch wird ein Onboard-Ladegerät 20 von einem Niederleistungsmodus (z.B. einem Ruhemodus) geweckt und werden dann sein interner Schaltungsaufbau und seine Algorithmen betrieben, um die Hochspannungsbatterie 14 zu laden. Der Strom für das Betreiben des Onboard-Ladegeräts 20 und der Näheerfassungsschaltung 36 stammt von der Niederspannungsbatterie 24. Es ist wünschenswert, den Ruhestrom zu minimieren, um eine Entladung der Niederspannungsbatterie 24 zu vermeiden.
Wenn das Onboard-Ladegerät 20 durch das Signal von dem Vergleicher 87 basierend auf der gemessenen Änderung des Zustands der Wheatstone-Brücke 60 aufgrund des Einsteckens des Kabelsatzes in die Buchse (aus einem Ruhezustand, einem Niedrigleistungszustand) geweckt wird, steuert das Onboard-Ladegerät 20 den Zustand des Schalters 73. Während des Ladens ist der Widerstand 72 parallel zu dem Widerstand 71 leitend. Der Widerstand 72 versetzt die Näheerfassungsschaltung in einen Zustand für eine Ladeoperation, die nicht mit dem Ruhestrom betrieben wird. Wenn das Laden abgeschlossen ist, öffnet das Onboard-Ladegerät 20 den Schalter 73 und ist der Widerstand 71 mit dem höheren Wert in der Wheatstone-Brücke vorhanden und zieht wesentlich weniger Strom von der Spannungsversorgung 70, zu der Strom von der Niederspannungsbatterie 24 zugeführt wird. Dadurch wird der von der Niederspannungsbatterie durch die Nähererfassungsschaltung 36 gezogene Strom verkleinert.
3 ist der Ausführungsform von 2 ähnlich, weist jedoch einen anderen Fahrzeugkoppler 50A auf. Der Fahrzeugkoppler 50A weist den zwischen dem ersten Knoten 54 und der Erde verbundenen Widerstand 51 nicht auf. Der Fahrzeugkoppler 50A weist den Widerstand 52 nicht auf. Der Schalter 55A und der Widerstand 53A sind anders verbunden als in der Ausführungsform von 2. Der Schalter 55A ist an einem Ende mit dem ersten Knoten 54 und mit der Erde über den Widerstand 53A verbunden. Die Wheatstone-Brücke 60 ist gleich und wird auf gleiche Weise betrieben. Deshalb kann dieser Schaltungsaufbau für das Wecken des Onboard-Ladegeräts für beide Typen von Fahrzeugkoppler 50 oder 50A betrieben werden.
Unter Umständen kann ein Schloss oder ein anderes Betätigungsglied (nicht gezeigt) enthalten sein, um den Kabelsatz 22 in der Buchse 21 zu sichern oder auf andere Weise eine Benutzerbetätigung einer Einrichtung zum Wiedergeben einer Verbindung des Kabelsatzes zu bewerkstelligen. Der Schalter 55 kann von einer normalerweise geöffneten Position zu der geschlossenen Position betätigt werden, wenn das Betätigungsglied geschlossen ist. Wie weiter unten im größeren Detail beschrieben, können die Widerstände 51 und 52 enthalten sein, um bestimmte Spannungen in Abhängigkeit davon zu induzieren, ob der Schalter 55 geschlossen ist (d.h. das Betätigungsglied geschlossen ist), um den Widerstand 53 kurzzuschließen. Die mit der Kabelsatzverbindung zu dem Auslass und dem Betätigungsglied assoziierten Elemente können als ein Verbindungsschaltungsteil der Näheerfassungsschaltung 36 betrachtet werden.
4 zeigt ein Verfahren 400 für das Betreiben eines Onboard-Ladegeräts und einer Näheerfassungsschaltung 36. In Schritt 401 wird ein Ladestecker eines Kabelsatzes mit dem Fahrzeug verbunden. Die Verbindung des Ladesteckers bringt die Wheatstone-Brücke in Schritt 403 aus dem Gleichgewicht. In Schritt 405 gibt der Erfassungsschaltungsaufbau der Wheatstone-Brücke eine Abfallflanke an dem Vergleicherausgang aus. In Schritt 407 wird das Abfallflankensignal an dem Systembasischip z.B. in der Niederspannungs-Stromquelle 30 erfasst. In Schritt 409 wird der Systembasischip der Niederspannungs-Stromquelle 30 betrieben, um das Onboard-Ladegerät basierend auf der Erfassung einer Änderung in einem erfassten Signal wie z.B. der Abfallflanke des erfassten Signals zu wecken. Dadurch wird der Systembasischip von einem Niederleistungsmodus (z.B. einem Ruhemodus) zu einem normalen Modus (z.B. einem Betriebsmodus oder Lademodus) versetzt. In Schritt 411 versorgt der Systembasischip den Mikrocontroller des Onboard-Ladegeräts wie z.B. die Steuereinrichtung 32 oder den Steuereinrichtungsschaltungsaufbau des Onboard-Ladegeräts 20 mit Strom. In Schritt 413 wacht der Mikrocontroller aus einem Niederleistungsmodus auf und prüft den Wachzustand des Systembasischips, um zu bestätigen, dass eine Kabelsatzverbindung erfasst wurde. In Schritt 415 schaltet der Mikrocontroller den Schalter 73 (z.B. schließt er den Schalter 73 in Entsprechung zu der programmierten Autokonfiguration). Das Schließen des Schalters 73 ermöglicht, dass die Wheatstone-Brücke korrekte Lesungen durchführt. Das Schließen des Schalters 81 passt den Schaltungsaufbau an eine standardisierte Schnittstelle an. Der Schalter 81 kann bei der Herstellung des Fahrzeugs derart gesetzt werden, dass das Fahrzeug einem spezifischen Ladestandard für eine Fahrzeugnutzungsregion wie etwa Europa, Nordamerika, Asien usw. entspricht. Optional kann der Schalter auch durch die Fahrzeugsteuereinrichtung gesteuert werden. In Schritt 417 startet der Mikrocontroller den normalen Betrieb des Onboard-Ladegeräts und beginnt mit Handshakes mit den verschiedenen Kommunikationseinrichtungen. Das Onboard-Ladegerät kann jetzt seine Ladeprogrammierung ausführen.
Wie weiter oben genannt, kann die vorliegende Erfindung den Stromverbrauch einer Niederspannungs-Stromquelle reduzieren, die verwendet wird, um eine Testspannung vorzusehen, mit der elektronische Einrichtungen eines Onboard-Ladegeräts oder eines anderen Testelements betrieben werden, um einen Spannungswert zu erfassen, der mit einem Verbindungsstatus eines Kabelsatzes oder eines anderen Elements assoziiert ist, der bzw. das für die elektrische Verbindung eines Onboard-Ladegeräts mit einer Ladestation (oder einer anderen Ladequelle) oder einem anderen Element fern von dem Fahrzeug verwendet wird. Die entsprechende Schaltung kann eine modifizierte Wheatstone-Brücke mit einem auswählbaren Schenkel der Brücke für das Vorsehen eines reduzierten Ruhestromverbrauchs, wenn der Kabelsatz mit dem Fahrzeug verbunden ist, und, in einigen Fällen, für das Vorsehen eines Wecksignals für das Onboard-Ladegerät vorsehen. Der elektronische Schaltungsaufbau weist einen Verdrahtungsaufbau auf, der für einen Ladekoppler für das Wecken eines Onboard-Ladegeräts in einem Plugin-Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug spezifiziert ist. Der Schaltungsaufbau kann eine niedrige Ruhestromaufnahme von der Niederspannungsbatterie aufweisen und kann den tatsächlichen Ladekoppler-Steckverbinder verwenden, um den für das Wecken der Stromversorgung des Onboard-Ladegeräts verwendeten Stromkreis zu schließen. Der Schaltungsaufbau kann vollständig aus Hardwarekomponenten bestehen, sodass die Weckspannung erzeugt werden kann, ohne dass hierfür ein Prozessor Befehle gemäß einem gespeicherten Code ausgeben oder Signale erzeugen muss. Falls ein Prozessor erforderlich ist, um die Niederspannungsquelle zu einem Ruhemodus zu versetzen, sieht die vorliegende Erfindung eine Konfiguration für das Wecken des ruhenden Niederspannungsprozessors vor, ohne dass hierfür Prozessoroperationen erforderlich sind.
Die Aspekte der vorliegenden Erfindung können auf beide Nutzugsfälle von 2 und 3 angewendet werden, weil diese Nutzungsfälle verschiedene zu messende Spannungsbereiche vorsehen können. In einigen Nutzungsfällen kann der gleiche Spannungswert als eingesteckt in einer Verwendung, aber nicht eingesteckt in einer anderen Verwendung erfasst werden. Aspekte der vorliegenden Erfindung verwenden eine konfigurierbare Wheatstone-Brücke in Verbindung mit Schaltern, die durch einen Mikrocontroller oder einen Systembasischip gesteuert werden, oder mit einem anderen Steuerschaltungsaufbau wie etwa einem bistabilen Relais oder einem programmierbaren Logikarray. Wenn kein Stecker physikalisch mit der Fahrzeugbuchse verbunden ist, besteht die Wheatstone-Brücke aus Widerständen mit hohen Werten, die den Stromverbrauch minimieren (niedriger Ruhestromzustand). Sobald der Stecker physikalisch mit der Fahrzeugbuchse verbunden ist, ist ein Spannungsabfall eines Schenkels der Wheatstone-Brücke gegeben, der verstärkt und mit einem Bezugswert verglichen wird. Diese unausgeglichene Antwort wird durch einen Differenz-Operationsverstärker erfasst und erzeugt einen Impuls, der den Systembasischip weckt, der dann die internen Versorgungsausgänge aktiviert, um den Mikrocontroller und andere elektronische Peripherieeinrichtungen mit Strom zu versorgen und dadurch das System zu wecken. Zu diesem Zeitpunkt erkennt der Mikrocontroller die Weckbasis und deaktiviert den Pullup-Widerstand mit einem hohen Wert (z.B. den Widerstand 71) und aktiviert den durch den Nutzungsfall definierten Pullup-Widerstand (z.B. den Widerstand 72). Der Pullup-Widerstand wird nicht ausgewählt, um die Stromaufnahme von der Niederspannungsbatterie zu minimieren. Wenn das Laden des Fahrzeugs abgeschlossen ist oder der Kabelsatz entfernt ist, dann erlaubt der Mikrocontroller dem Schalter, den Pullup-Widerstand zu öffnen und zu deaktivieren.
Die vorliegende Erfindung verwendet die Bezeichnung „Ruhestrom“, um einen bestimmten Strom in dem Schaltungsaufbau zu beschreiben. Der Ladeschaltungsaufbau kann verwendet werden, um eine Hochspannungs-Antriebsbatterie zu laden. Wenn das Fahrzeug die Hochspannungsbatterie nicht lädt, befindet sich der Ladeschaltungsaufbau in einem Ruhezustand. Der Schaltungsaufbau zieht weiterhin Strom in dem Ruhezustand. Dies ist ein Beispiel für den „Ruhestrom“.
Der hier beschriebene Schaltungsaufbau für das Erfassen einer Verbindung eines Kabelsatzes sieht das Aufnehmen eines niedrigen Ruhestroms vor und kann in Verbindung mit mehreren Fahrzeugkopplerkonfigurationen betrieben werden. Es ist wünschenswert, die Ruhestromaufnahme zu reduzieren und einen Erfassungsschaltungsaufbau für das Wecken des Ladeschaltungsaufbaus für eine Fahrzeugantriebsbatterie vorzusehen.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die auch durch verschiedene andere Ausführungsformen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei einige Teile übertrieben groß oder klein dargestellt sein können, um Details bestimmter Komponenten zu verdeutlichen. Die hier beschriebenen Details des Aufbaus und der Funktion sind nicht einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Basis für die Ansprüche und/oder als repräsentative Basis für den Fachmann, der die Erfindung umsetzen möchte. Es können Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Vorstehend wurden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die Beschreibung ist beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen, wobei verschiedene Änderungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Außerdem können Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Fahrzeug-Ladesystem, das umfasst: ein Onboard-Ladegerät in einem Fahrzeug, das betrieben werden kann, um eine Hochspannungsbatterie mit einem durch einen damit verbundenen Kabelsatz zugeführten Strom zu laden, wobei das Onboard-Ladegerät einen geregelten Strom von einer Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, um eine Verbindung des Kabelsatzes zu erfassen und von einem Ruhezustand zu einem aktiven Zustand überzugehen, einen Fahrzeugkoppler, der an dem Fahrzeug vorgesehen ist und ausgebildet ist zum Aufnehmen des Kabelsatzes, und eine Erfassungsschaltung, die mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist und konfiguriert ist zum Versetzen des Onboard-Ladegeräts von dem Ruhezustand zu dem aktiven Zustand, wenn ein Kabelsatz mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und zum Reduzieren des Ruhestroms während des Ruhezustands unter Verwendung eines schaltbaren Widerstands.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 1, wobei der schaltbare Widerstand einen ersten Widerstand, der ein Pullup-Widerstand ist, und einen Bypass-Schaltungsaufbau mit einem zweiten Widerstand, der einen niedrigeren Wert aufweist als der erste Widerstand, und mit einem Schalter, der normalerweise geöffnet und in Reihe mit dem zweiten Widerstand verbunden ist, umfasst und wobei der Bypass-Schaltungsaufbau parallel mit dem ersten Widerstand verbunden ist.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 2, wobei der Schalter in einem nicht-Ladezustand normalerweise geöffnet ist und in einem Ladezustand durch das Onboard-Ladegerät im Fahrzeug geschlossen wird und wobei der erste Widerstand den Ruhestrom relativ zu dem Bypass-Schaltungsaufbau reduziert.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 2, wobei die Erfassungsschaltung eine Wheatstone-Brücke mit einem ersten Schenkel, der den ersten Widerstand und den Bypass-Schaltungsaufbau enthält, und einem mit dem Fahrzeugkoppler verbundenen ersten Knoten ist.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 4, wobei der Fahrzeugkoppler einen dritten Widerstand, der zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden ist, und eine schaltbare Spannungsteilerschaltung, die zu dem Zustand mit dem in dem Fahrzeugkoppler verbundenen Kabelsatz schaltet, enthält.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 4, wobei die Wheatstone-Brücke einen zweiten Schenkel und einen dritten Schenkel, die an einem zweiten Knoten verbunden sind, und eine Vergleicherschaltung, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, enthält und wobei die Vergleicherschaltung eine Änderung des elektrischen Zustands an dem ersten Knoten erfasst, wenn der Kabelsatz in den Fahrzeugkoppler eingesteckt ist.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 6, wobei die Vergleicherschaltung ein inaktives Signal ausgibt, wenn der Kabelsatz nicht mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und ein aktives Signal ausgibt, wenn der Kabelsatz eingesteckt wird und sich der Schalter des Bypass-Schaltungsaufbaus in der geöffneten Position befindet, wobei der Wechsel von dem inaktiven Signal zu dem aktiven Signal eine intelligente Elektronikversorgung des Onboard-Ladegeräts aktiviert, um das Onboard-Ladegerät zu wecken.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 6, wobei das inaktive Signal höher ist als das aktive Signal.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 4, wobei der Kabelsatz einen Schalter, der mit dem ersten Knoten verbunden ist, und einen Fahrzeugkoppler-Widerstand, der den Schalter mit der Erde verbindet, umfasst, wobei der Schalter den Zustand wechselt, wenn der Kabelsatz von dem Fahrzeugkoppler entfernt werden soll.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 9, wobei die Wheatstone-Brücke einen zweiten Schenkel und einen dritten Schenkel, die an einem zweiten Knoten verbunden sind, und eine Vergleicherschaltung, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, enthält und wobei die Vergleicherschaltung eine Änderung des elektrischen Zustands an dem ersten Knoten erfasst, wenn der Kabelsatz in den Fahrzeugkoppler eingesteckt wird.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 10, wobei die Vergleicherschaltung ein inaktives Signal ausgibt, wenn der Kabelsatz nicht mit dem Fahrzeugkoppler verbunden ist, und ein aktives Signal ausgibt, wenn der Kabelsatz eingesteckt ist und sich der Schalter des Bypass-Schaltungsaufbaus in der geöffneten Position befindet.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 11, wobei das inaktive Signal hoch ist und das aktive Signal niedrig ist und wobei die intelligente Elektronikversorgung zu einem aktiven Modus wechselt, wenn das inaktive Signal von hoch zu niedrig übergeht.
Fahrzeug-Ladesystem nach Anspruch 4, wobei die Erfassungsschaltung konfigurierbar ist, um an verschiedene standardisierte Kabelsatz-Fahrzeugkoppler-Schnittstellen angepasst zu werden.
Näheerfassungsschaltung für ein Onboard-Ladegerät in einem Fahrzeug, umfassend: einen Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau zum Aufnehmen eines Kabelsatzes in einer Ladebuchse eines Fahrzeugs, und eine Wheatstone-Brücke, die einen ersten Schenkel von einem Teil des Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbaus, einen zweiten Schenkel mit einem steuerbaren Widerstand, einen dritten Schenkel und einen vierten Schenkel enthält, wobei der erste Schenkel und der zweite Schenkel an einem ersten Knoten verbunden sind, wobei der dritte Schenkel und der vierte Schenkel an einem zweiten Knoten verbunden sind, wobei die Wheatstone-Brücke weiterhin eine Mittenerfassungsschaltung enthält, die zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verbunden ist, wobei die Mittenerfassungsschaltung ein erstes Signal ausgibt, wenn die Wheatstone-Brücke ausgeglichen ist, und ein zweites Signal ausgibt, wenn die Wheatstone-Brücke durch den Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau unausgeglichen wird.
Näheerfassungsschaltung nach Anspruch 14, wobei der zweite Schenkel einen ersten hohen Widerstand aufweist, um eine Ruhestromaufnahme durch den Fahrzeugkoppler-Schaltungsaufbau zu minimieren, und einen zweiten Widerstand aufweist, der niedriger als der erste Widerstand ist, wenn die Wheatstone-Brücke das Vorhandensein des Kabelsatzes erfasst.
Näheerfassungsschaltung nach Anspruch 15, wobei der zweite Widerstand kleiner ist als die Hälfte des ersten Widerstands.
Näheerfassungsschaltung nach Anspruch 14, wobei der Fahrzeugkoppler einen ersten Widerstand, der zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden ist, ein Paar von zweiten Widerständen, die zwischen dem ersten Knoten und der Erde verbunden sind, und einen Schalter, der durch das Vorhandensein des Kabelsatzes gesteuert werden kann und zwischen den Widerständen in dem Paar von Widerständen und der Erde verbunden ist, enthält.
Näheerfassungsschaltung nach Anspruch 14, wobei der zweite Schenkel einen ersten Widerstand, der zwischen einer Spannungsquelle und dem ersten Knoten verbunden ist, und einen schaltbaren zweiten Widerstand, der zwischen der Spannungsquelle und dem ersten Knoten verbunden ist, enthält und wobei der zweite Widerstand kleiner als der erste Widerstand ist und nur leitend ist, nachdem die Mittenerfassungsschaltung das Vorhandensein des Kabelsatzes in der Fahrzeugbuchse erfasst hat und die Mittenerfassungsschaltung einen Mikrocontroller des Onboard-Ladegeräts geweckt hat.
Näheerfassungsschaltung nach Anspruch 14, wobei die Wheatstone-Brücke den schaltbaren zweiten Widerstand trennt, wenn das Laden abgeschlossen ist und der erste Widerstand in dem zweiten Schenkel verbunden ist.