DE102021134484A1

DE102021134484A1 - Ladegerät

Info

Publication number: DE102021134484A1
Application number: DE102021134484.0A
Authority: DE
Inventors: Hironobu Hashimoto; Kenji Murasato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-06-30
Also published as: JP2022103775A; CN114683889A; CN114683889B; US11837904B2; US20220209564A1

Abstract

Ein Gehäuse (100A; 100B; 100C; 100D) eines Ladegeräts (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) umfasst einen Gleichstromanschluss (103A; 103B; 103C) und eine Mehrzahl von Wechselstromanschlüssen (101A; 101B; 102A; 102B; 102C). Das Ladegerät weist eine Schaltvorrichtung (120; 120A; 120B) auf, die so konfiguriert ist, dass sie einen der Wechselstromanschlüsse selektiv mit einer Leistungsumwandlungsschaltung (110) verbindet. Die Leistungsumwandlungsschaltung ist so konfiguriert, dass sie Wechselstrom, der von dem durch die Schaltvorrichtung verbundenen Wechselstromanschluss eingespeist wird, in Gleichstrom umwandelt und die Gleichstrom an den Gleichstromanschluss ausgibt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Ladegerät, das so konfiguriert ist, dass es eine Energiespeichervorrichtung auflädt, und insbesondere auf ein Ladegerät, das so konfiguriert ist, dass es Wechselstrom (AC) aufnimmt und Gleichstrom (DC) ausgibt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Zum Beispiel offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2020-078153 ( JP 2020 - 078153 A ) ein Ladegerät, das so konfiguriert ist, dass es elektrischen Wechselstrom (AC) aufnimmt und elektrischen Gleichstrom (DC) ausgibt. Ein Gehäuse des in der JP 2020 - 078153 A beschriebenen Ladegeräts umfasst einen Gleichstromverbinder, der mit einem Gleichstromeingang (DC-Eingang) eines Fahrzeugs verbunden werden kann, und einen Wechselstromeingang (AC-Eingang), der mit einem Wechselstromverbinder (Verbinder eines Wechselstromkabels) verbunden werden kann. Eine Leistungsumwandlungsschaltung für die AC/DC-Umwandlung (Umwandlung von AC in DC) ist im Gehäuse des Ladegeräts vorgesehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das in der JP 2020 - 078153 A beschriebene Ladegerät wird beispielsweise zum Aufladen einer Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs verwendet. Als Elektrofahrzeugversorgungseinrichtungen (EVSE), die für die Versorgung mit Wechselstrom (AC) konfiguriert sind, sind EVSE in einem Modus 2 und EVSE in einem Modus 3 weit verbreitet.
Die EVSE in Modus 2 weist eine Wechselstromsteckdose (AC-Steckdose). Ein Ausgangskabel für Modus 2 wird zum Verbinden eines Fahrzeugs mit einem Wechselstromeingang an die EVSE in Modus 2 verwendet. Das Ausgangskabel für Modus 2 umfasst einen Wechselstromstecker, der mit der Wechselstromsteckdose verbunden werden kann, einen Wechselstromverbinder, der mit dem Wechselstromeingang des Fahrzeugs verbunden werden kann, und eine Steuerbox mit einer Steuerschaltung. Die Steuerschaltung in der Steuerbox erzeugt ein Steuerpilotsignal (CPLT-Signal).
Die EVSE im Modus 3 hat ein Ausgangskabel (insbesondere ein Wechselstromkabel). Das Ausgangskabel hat einen Wechselstromverbinder am distalen Ende. Um ein Fahrzeug mit einem Wechselstromeingang an die EVSE im Modus 3 anzuschließen, wird der Wechselstromverbinder der EVSE mit dem Wechselstromeingang des Fahrzeugs verbunden. Die EVSE im Modus 3 enthält eine Steuerschaltung. Die Steuerschaltung erzeugt ein CPLT-Signal.
Durch die Verwendung des in der JP 2020 - 078153 A beschriebenen Ladegeräts und des Ausgangskabels für Modus 2 kann ein Fahrzeug mit einem Gleichstromeingang an die EVSE im Modus 2 angeschlossen werden, und eine Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs kann mit Wechselstrom geladen werden, der von der EVSE zugeführt wird. Insbesondere sind die EVSE im Modus 2 und das Fahrzeug elektrisch verbunden, indem der Wechselstromstecker des Ausgangskabels mit der Wechselstromsteckdose der EVSE, der Wechselstromverbinder des Ausgangskabels mit dem Wechselstromeingang des Ladegeräts und der Gleichstromverbinder des Ladegeräts mit dem Gleichstromeingang des Fahrzeugs verbunden wird. Der von der EVSE zuführte Wechselstrom wird von der Leistungsumwandlungsschaltung des Ladegeräts in elektrischen Gleichstrom (DC) umgewandelt. Der Gleichstrom wird vom Gleichstromverbinder des Ladegeräts an das Fahrzeug abgegeben.
Wenn das Fahrzeug mit dem Gleichstromeingang unter Verwendung des in der JP 2020 - 078153 A beschriebenen Ladegeräts an die EVSE im Modus 3 angeschlossen wird, werden die EVSE im Modus 3 und das Fahrzeug elektrisch verbunden, indem der Wechselstromverbinder der EVSE mit dem Wechselstromeingang des Ladegeräts und der Gleichstromverbinder des Ladegeräts mit dem Gleichstromeingang des Fahrzeugs verbunden wird.
Das in der JP 2020 - 078153 A beschriebene Ladegerät ist nicht ausschließlich an die EVSE im Modus 2 anpassbar. Wenn das Fahrzeug unter Verwendung des Ladegeräts an die EVSE im Modus 2 angeschlossen wird, muss das Ladegerät in Kombination mit dem Ausgangskabel für Modus 2 verwendet werden. Daher ist das in der JP 2020 - 078153 A beschriebene Ladegerät für den Benutzer nicht sehr komfortabel.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und hat die Aufgabe, ein Ladegerät bereitzustellen, das so konfiguriert ist, dass es Wechselstrom erhält, der sowohl von einer Wechselstromsteckdose als auch von einem Wechselstromverbinder zugeführt wird, den zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an einen Gleichstromverbinder ausgibt.
Ein Ladegerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Gehäuse, eine Stromumwandlungsschaltung bzw. Leistungsumwandlungsschaltung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, und eine Schaltvorrichtung, die in dem Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie einen der Wechselstromanschlüsse selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet. Das Gehäuse umfasst einen Gleichstromanschluss, durch den Gleichstrom an einen Gleichstromverbinder ausgegeben werden kann, der so konfiguriert ist, dass er das Ladegerät elektrisch mit einer Energiespeichervorrichtung verbindet, und eine Mehrzahl von Wechselstromanschlüssen, die so konfiguriert sind, dass sie Anschlüsse sind, in die Wechselstrom zum Laden der Energiespeichervorrichtung eingespeist wird. Die Schaltvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie einen der Wechselstromanschlüsse selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet. Die Leistungsumwandlungsschaltung ist so konfiguriert, dass sie Wechselstrom, der von dem durch die Schaltvorrichtung verbundenen Wechselstromanschluss eingespeist wird, in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an den Gleichstromverbinder ausgibt. Die Wechselstromanschlüsse umfassen einen ersten Wechselstromanschluss, der so konfiguriert ist, dass er ein Anschluss ist, an dem Wechselstrom, der an einem mit einer Wechselstromsteckdose (AC-Steckdose) verbindbaren Wechselstromstecker erhalten wird, eingespeist wird, und einen zweiten Wechselstromanschluss, der so konfiguriert ist, dass er ein Anschluss ist, an dem Wechselstrom, der an einem mit einem Verbinder eines Wechselstromkabels (Wechselstromverbinder) verbindbaren Wechselstromeingang erhalten wird, eingespeist wird.
In dem oben beschriebenen Ladegerät kann die Schaltvorrichtung einen der Wechselstromanschlüsse selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbinden. Die Wechselstromanschlüsse umfassen zumindest den ersten Wechselstromanschluss und den zweiten Wechselstromanschluss. Wenn der erste Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbunden ist, wandelt die Leistungsumwandlungsschaltung den am Wechselstromstecker empfangenen Wechselstrom in Gleichstrom (DC) um. Der Wechselstromstecker ist mit der Wechselstromsteckdose verbindbar. Wenn der zweite Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbunden ist, wandelt die Leistungsumwandlungsschaltung den am Wechselstromeingang erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Der Wechselstromeingang ist mit dem Wechselstromverbinder verbindbar. Der von der Leistungsumwandlungsschaltung erzeugte Gleichstrom wird an den Gleichstromverbinder ausgegeben. Somit kann das Ladegerät den Wechselstrom sowohl aus der Wechselstromsteckdose als auch aus dem Wechselstromverbinder aufnehmen, den zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln und den Gleichstrom an den Gleichstromverbinder ausgeben.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann die Leistungsumwandlungsschaltung mit einer ersten Stromleitung und einer zweiten Stromleitung verbunden sein. Die zweite Stromleitung kann mit dem Gleichstromanschluss verbunden sein. Die erste Stromleitung kann sich innerhalb des Gehäuses in eine dritte Stromleitung, die mit dem ersten Wechselstromanschluss verbunden ist, und in eine vierte Stromleitung verzweigen, die mit dem zweiten Wechselstromanschluss verbunden ist. Die Schaltvorrichtung kann ein Relais aufweisen, das so konfiguriert ist, dass es die dritte Stromleitung oder die vierte Stromleitung selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet.
Das Relais kann eine der dritten Stromleitung und der vierten Stromleitung, die im Ladegerät verzweigt sind, mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbinden und die andere von der Leistungsumwandlungsschaltung trennen. Gemäß der oben beschriebenen Struktur kann die Anzahl der Relais im Vergleich zu einer Struktur reduziert werden, bei der die Relais einzeln für die dritte Stromleitung und die vierte Stromleitung vorgesehen sind.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann die zweite Stromleitung von der Leistungsumwandlungsschaltung im Gehäuse durch den Gleichstromanschluss mit dem Gleichstromverbinder außerhalb des Gehäuses verbunden sein. Die dritte Stromleitung kann von dem Relais im Gehäuse durch den ersten Wechselstromanschluss mit dem Wechselstromstecker außerhalb des Gehäuses verbunden sein. Die vierte Stromleitung kann von dem Relais im Gehäuse durch den zweiten Wechselstromanschluss mit dem Wechselstromeingang außerhalb des Gehäuses verbunden sein.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Gleichstromanschluss ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Gleichstromverbinder abnehmbar an dem Ladegerät befestigt. Der zweite Wechselstromanschluss kann ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromeingang abnehmbar an dem Ladegerät befestigt.
In dem oben beschriebenen Ladegerät sind der Gleichstromverbinder und der Wechselstromeingang durch die jeweiligen Verbinder (Gleichstromanschluss und zweiter Wechselstromanschluss) abnehmbar befestigt, wodurch der Austausch des Gleichstromverbinders und des Wechselstromeingangs erleichtert wird.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Gleichstromverbinder mit einem Gleichstromeingang (DC-Eingang) eines Fahrzeugs verbunden werden, das die Energiespeichervorrichtung aufweist. Die Wechselstromsteckdose (AC-Steckdose) kann eine Steckdose der ersten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung sein. Das Wechselstromkabel (AC-Kabel) kann ein Kabel einer zweiten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung sein. Das Ladegerät kann ein tragbares Ladegerät sein, das in das Fahrzeug geladen und aus dem Fahrzeug entladen werden kann.
Auch wenn das Fahrzeug kein Wechselstromladegerät aufweist, verwendet ein Fahrzeugbenutzer das tragbare Ladegerät, um die Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs über eine EVSE aufzuladen, die so konfiguriert ist, dass sie Wechselstrom liefert (z.B. eine EVSE im Modus 2 oder 3). Das tragbare Ladegerät kann je nach Bedarf am Fahrzeug montiert werden. Wenn das Laden nicht zusammen mit einer AC/DC-Umwandlung durchgeführt wird, muss das tragbare Ladegerät nicht am Fahrzeug montiert werden. Dadurch kann das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann das Ladegerät zusätzlich eine Steuervorrichtung aufweisen. Die Steuervorrichtung kann in dem Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert sein, dass sie die Schaltvorrichtung steuert. Die Steuervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie den ersten Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet und den zweiten Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung trennt, wenn Wechselstrom von dem Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromanschluss eingespeist wird. Die Steuervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie den zweiten Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet und den ersten Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung trennt, wenn Wechselstrom vom Wechselstromeingang in den zweiten Wechselstromanschluss eingespeist wird.
Da das Ladegerät die oben beschriebene Steuervorrichtung aufweist, kann die Schaltvorrichtung die Verbindung (erster Wechselstromanschluss oder zweiter Wechselstromanschluss) in Abhängigkeit von dem Wechselstromanschluss (erster Wechselstromanschluss oder zweiter Wechselstromanschluss), in den der Wechselstrom eingespeist wird, entsprechend umschalten.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann das Ladegerät zusätzlich einen Sensor aufweisen. Der Sensor kann im Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert sein, dass er den von dem Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromanschluss eingespeisten Wechselstrom erfasst. Die Steuervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie in einem ersten Zustand, in dem der erste Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbunden ist und der zweite Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung getrennt ist, mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung in dem ersten Zustand beginnt, wenn der Sensor einen Wechselstrom erfasst, der von dem Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromanschluss eingespeist wird, und das Ladegerät durch den Gleichstromverbinder elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist. Die Steuervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie, wenn im ersten Zustand durch den zweiten Wechselstromanschluss ein vorbestimmtes Signal vom Wechselstromeingang erhalten wird, die Schaltvorrichtung so steuert, dass sie in einen zweiten Zustand umschaltet, in dem der zweite Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbunden ist und der erste Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung getrennt ist, und mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung in dem zweiten Zustand beginnt, wenn das Ladegerät durch den Gleichstromverbinder elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist.
In der oben beschriebenen Struktur wird das Laden der Energiespeichervorrichtung im ersten Zustand gestartet, wenn der Wechselstrom vom Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromanschluss eingespeist wird. Wenn die Steuervorrichtung das vorbestimmte Signal vom Wechselstromeingang empfängt, bevor der Wechselstrom vom Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromverbinder eingespeist wird, wird das Laden der Energiespeichervorrichtung im zweiten Zustand gestartet. Wenn die Steuervorrichtung das vorbestimmte Signal vom Wechselstromeingang erhält, kann der Wechselstrom vom Wechselstromeingang in den zweiten Wechselstromanschluss eingespeist werden. Gemäß der oben beschriebenen Struktur wird das Laden der Energiespeichervorrichtung in einem geeigneten Zustand gestartet, der von dem Wechselstromanschluss (erster Wechselstromanschluss oder zweiter Wechselstromanschluss) abhängt, in den der Wechselstrom eingespeist wird.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann das vorbestimmte Signal ein Steuerpilotsignal sein. Das Steuerpilotsignal (CPLT-Signal) wird vom Wechselstromeingang an die Steuervorrichtung übertragen, um der Steuervorrichtung mitzuteilen, dass der Wechselstromverbinder mit dem Wechselstromeingang verbunden ist. Anhand des Steuerpilotsignals kann die Steuervorrichtung genau bestimmen, ob der Wechselstrom vom Wechselstromeingang in den zweiten Wechselstromanschluss eingespeist wird.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, ein Ladegerät bereitzustellen, das so konfiguriert ist, dass es Wechselstrom erhält, der sowohl von der Wechselstromsteckdose als auch von dem Wechselstromverbinder zugeführt wird, den zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an den Gleichstromverbinder ausgibt.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1 ein Diagramm ist, das die Struktur eines Ladegeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Schaltungsstruktur einer in 1 dargestellten AC/DC-Umwandlungsschaltung zeigt;
3 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für das Aussehen eines in 1 dargestellten Gehäuses zeigt;
4 ein Flussdiagramm ist, das einen Prozessablauf zeigt, wenn eine Steuervorrichtung im Ladegerät gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aktiviert wird;
5 ein Diagramm ist, das ein Gehäuse mit einem Kabelgehäuseabschnitt in einem Ladegerät gemäß einem modifizierten Beispiel zeigt;
6 ein Diagramm ist, das ein Beispiel dafür zeigt, wie das in 5 dargestellte Ladegerät gelagert wird;
7 ein Diagramm ist, das ein modifiziertes Beispiel des in 5 dargestellten Gehäuses zeigt;
8 ein Diagramm ist, das ein Ladegerät mit einem Wechselstromeingang und einem Gleichstromverbinder an einem zweiten Wechselstromanschluss bzw. einem Gleichstromanschluss gemäß einem modifizierten Beispiel zeigt;
9 ein Diagramm ist, das ein modifiziertes Beispiel einer in 1 dargestellten Schaltvorrichtung zeigt;
10 ein Diagramm ist, das ein modifiziertes Beispiel einer Schaltungsstruktur in dem in 1 dargestellten Gehäuse zeigt; und
11 ein Flussdiagramm ist, das ein modifiziertes Beispiel des in 4 dargestellten Prozesses zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche oder entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
1 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Ladegeräts 10A gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Obwohl 1 das Ladegerät 10A in einer vergrößerten Ansicht zeigt, ist das Ladegerät 10A ein tragbares Ladegerät, das in ein Fahrzeug 303 geladen und von diesem entladen werden kann.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Ladegerät 10A ein Gehäuse 100A. Das Ladegerät 10A umfasst eine AC/DC-Umwandlungsschaltung 110, eine Schaltvorrichtung 120, ein Voltmeter 130 und eine Steuervorrichtung 150 im Gehäuse 100A. Das Ladegerät 10A umfasst einen Wechselstromstecker 201, einen Wechselstromeingang 202 und einen Gleichstromverbinder 203 außerhalb des Gehäuses 100A. Das Gehäuse 100A umfasst einen ersten Wechselstromanschluss 101A, einen zweiten Wechselstromanschluss 102A und einen Gleichstromanschluss 103A. Wechselstrom (AC), der am Wechselstromstecker 201 erhalten wird, wird in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeist. Wechselstrom, der am Wechselstromeingang 202 erhalten wird, wird in den zweiten Wechselstromanschluss 102A eingespeist. Gleichstrom (DC) wird durch den Gleichstromanschluss 103A an den Gleichstromverbinder 203 ausgegeben. Der Wechselstromstecker 201 und der erste Wechselstromanschluss 101A sind über ein Kabel 201a verbunden. Der Wechselstromeingang 202 und der zweite Wechselstromanschluss 102A sind über ein Kabel 202a verbunden. Der Gleichstromverbinder 203 und der Gleichstromanschluss 103A sind über ein Kabel 203a verbunden. Die Steuervorrichtung 150 steuert die Schaltvorrichtung 120.
Das Fahrzeug 303 weist einen Gleichstromeingang (DC-Eingang) 303a und eine Energiespeichervorrichtung 303b auf. Beispiele für das Fahrzeug 303 umfassen ein Elektrofahrzeug, das so konfiguriert ist, dass es unter Verwendung der in der Energiespeichervorrichtung 303b gespeicherten elektrischen Energie fährt. Beispiele für die Energiespeichervorrichtung 303b umfassen eine Sekundärbatterie, die so konfiguriert ist, dass sie einen (nicht gezeigten) Fahrmotor des Fahrzeugs 303 mit elektrischer Energie bzw. Strom versorgt. Die Energiespeichervorrichtung 303b kann ein Batteriepaket mit mehreren Lithiumionensekundärbatterien sein. Der Gleichstromverbinder 203 dient zur elektrischen Verbindung des Ladegeräts 10A mit der Energiespeichervorrichtung 303b. Der Gleichstromverbinder 203 ist mit dem Gleichstromeingang 303a des Fahrzeugs 303 verbindbar.
Eine Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (EVSE) 301 und eine EVSE 302 liefern Wechselstrom zum Laden der Energiespeichervorrichtung 303b. Die EVSE 301 ist eine EVSE im Modus 2 und weist eine Wechselstromsteckdose (AC-Steckdose) 301a auf. Die EVSE 302 ist eine EVSE im Modus 3. Die EVSE 302 weist ein Wechselstromkabel (AC-Kabel) 302b auf. Das Wechselstromkabel 302b hat einen Wechselstromverbinder 302a am distalen Ende. Die EVSE 302 weist eine Steuerschaltung 302c auf. Die Steuerschaltung 302c erzeugt ein Steuerpilotsignal (CPLT-Signal). Der Wechselstromstecker 201 ist mit der Wechselstromsteckdose 301a der EVSE 301 verbindbar. Der Wechselstromeingang 202 ist mit dem Wechselstromverbinder 302a des Wechselstromkabels 302b der EVSE 302 verbindbar. In dieser Ausführungsform entsprechen die EVSE 301 und die EVSE 302 den Beispielen einer „ersten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung“ bzw. einer „zweiten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die Schaltvorrichtung 120 im Gehäuse 100A des Ladegeräts 10A verbindet selektiv den ersten Wechselstromanschluss 101A oder den zweiten Wechselstromanschluss 102Amit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110. Die Schalteinrichtung 120 umfasst C-Kontakt-Relais 121 und 122. Die C-Kontakt-Relais 121 und 122 werden von der Steuervorrichtung 150 gesteuert. Die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 wandelt Wechselstrom, der von dem durch die Schaltvorrichtung 120 verbundenen Wechselstromanschluss (erster Wechselstromanschluss 101A oder zweiter Wechselstromanschluss 102A) eingespeist wird, in Gleichstrom um und gibt den Gleichstrom an den Gleichstromanschluss 103A aus. Die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 gemäß dieser Ausführungsform entspricht einem Beispiel für eine „Leistungsumwandlungsschaltung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung. Eine Schaltungsstruktur im Gehäuse 100A wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Eine Stromleitung PLla mit einer ersten Polarität und eine Stromleitung PL1b mit einer zweiten Polarität sind mit einem ersten Ende der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden. Die hier beschriebene erste Polarität und die zweite Polarität können z.B. „heiß“ und „Erde (Masse)“ sein. Eine Stromleitung PL2a mit der ersten Polarität und eine Stromleitung PL2b mit der zweiten Polarität sind mit einem zweiten Ende der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden. Die Stromleitungen PL2a und PL2b sind mit dem Gleichstromanschluss 103A verbunden. Die hier beschriebene erste Polarität und die zweite Polarität können z.B. „positiv“ und „negativ“ sein. Die Stromleitung PLla und die Stromleitung PL2a entsprechen den Beispielen der „ersten Stromleitung“ bzw. der „zweiten Stromleitung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Während des Ladens wird Wechselstrom in das erste Ende der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 eingespeist, und Gleichstrom wird vom zweiten Ende der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 ausgegeben. Die erste Polarität ist der zweiten Polarität entgegengesetzt. Das Voltmeter 130 erfasst eine Spannung zwischen der Stromleitung PL1a und der Stromleitung PL1b. Die Spannung zwischen der Stromleitung PL1a und der Stromleitung PLlb entspricht einer Eingangsspannung der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110. Das Voltmeter 130 entspricht einem Beispiel für einen „Sensor“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die Stromleitung PLla verzweigt sich an einem ersten Verzweigungspunkt in eine Stromleitung PL11a und eine Stromleitung PL12a. Das C-Kontakt-Relais 121 ist am ersten Verzweigungspunkt angeordnet. Die Stromleitung PL1b verzweigt sich an einem zweiten Verzweigungspunkt in eine Stromleitung PL11b und eine Stromleitung PL12b.
Das C-Kontakt-Relais 122 ist am zweiten Verzweigungspunkt angeordnet. Die Stromleitungen PL11a und PL11b sind mit dem ersten Wechselstromanschluss 101A verbunden. Die Stromleitungen PL12a und PL12b sind mit dem zweiten Wechselstromanschluss 102A verbunden. Die Stromleitung PL11a und die Stromleitung PL12a entsprechen den Beispielen der „dritten Stromleitung“ bzw. der „vierten Stromleitung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die C-Kontakt-Relais 121 und 122 arbeiten paarweise als ein Satz. Das C-Kontakt-Relais 121 verbindet am ersten Verzweigungspunkt selektiv die Stromleitung PL11a (Seite des ersten Wechselstromanschlusses 101A) oder die Stromleitung PL12a (Seite des zweiten Wechselstromanschlusses 102A) mit der Stromleitung PL1a (des Weiteren mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110). Das C-Kontakt-Relais 122 verbindet am zweiten Verzweigungspunkt selektiv die Stromleitung PL11b (Seite des ersten Wechselstromanschlusses 101A) oder die Stromleitung PL12b (Seite des zweiten Wechselstromanschlusses 102A) mit der Stromleitung PL1b (des Weiteren mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110). Die Verbindung der Stromleitungen PL11a und PL11b mit den Stromleitungen PL1a und PL1b durch die C-Kontakt-Relais 121 bzw. 122 wird im Folgenden auch als „Wechselstromsteckerverbindung“ bezeichnet. Die Verbindung der Stromleitungen PL12a und PL12b mit den Stromleitungen PL1a und PL1b durch die C-Kontakt-Relais 121 bzw. 122 wird im Folgenden auch als „Wechselstromeingangsverbindung“ bezeichnet.
Die C-Kontakt-Relais 121 und 122 werden von der Steuervorrichtung 150 gesteuert. Wenn keine Anweisung von der Steuervorrichtung 150 gegeben wird (z.B. in einem nicht erregten Zustand), befinden sich die C-Kontakt-Relais 121 und 122 im Wechselstromsteckerverbindungszustand. Jedes der C-Kontakt-Relais 121 und 122 kann ein elektromagnetisches mechanisches Relais sein. Die C-Kontakt-Relais 121 und 122 gemäß dieser Ausführungsform entsprechen den Beispielen für „Relais“.
Der erste Wechselstromanschluss 101A, der zweite Wechselstromanschluss 102A und der Gleichstromanschluss 103A haben Leitungslöcher. Die Stromleitungen PL11a und PL11b sind mit dem Wechselstromstecker 201 außerhalb des Gehäuses 100A von den C-Kontakt-Relais 121 und 122 im Gehäuse 100A durch den ersten Wechselstromanschluss 101A (das Leitungsloch) und das Kabel 201a verbunden. Die Stromleitungen PL12a und PL12b sind von den C-Kontakt-Relais 121 und 122 im Gehäuse 100A über den zweiten Wechselstromanschluss 102A (das Leitungsloch) und das Kabel 202a mit dem Wechselstromeingang 202 außerhalb des Gehäuses 100A verbunden. Eine Signalleitung für das CPLT-Signal führt ebenfalls durch den zweiten Wechselstromanschluss 102A (das Leitungsloch). Die Stromleitungen PL2a und PL2b sind von der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 im Gehäuse 100A über den Gleichstromanschluss 103A (das Leitungsloch) und das Kabel 203a mit dem Gleichstromverbinder 203 außerhalb des Gehäuses 100A verbunden. Eine (nicht dargestellte) Signalleitung zwischen der Steuervorrichtung 150 und dem Fahrzeug 303 führt ebenfalls durch den Gleichstromanschluss 103A(das Leitungsloch).
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Schaltungsstruktur der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 zeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 eine Leistungsfaktorkorrektur (PFC)-Schaltung 111, eine Isolationsschaltung 112 und eine Gleichrichterschaltung 113.
Die PFC-Schaltung 111 umfasst eine Gleichrichterschaltung 111a und einen Wechselrichter 111b. Die Gleichrichterschaltung 111a gleichrichtet und verstärkt den eingespeisten Wechselstrom. Insbesondere umfasst die Gleichrichterschaltung 111a zwei Sätze von oberen und unteren Armen, zwei Drosselspulen und einen Glättungskondensator. In jedem Satz der oberen und unteren Arme umfasst der obere Arm eine Diode und der untere Arm ein Schaltelement. Das Schaltelement des unteren Arms wird von der Steuervorrichtung 150 gesteuert. Durch die Steuerung der Steuervorrichtung 150 jedes Schaltelements in der Gleichrichterschaltung 111a fungiert die Gleichrichterschaltung 111a als Verstärkungs-Chopper-Schaltung.
Der Wechselrichter 111b ist eine Vollbrückenschaltung mit vier Schaltelementen. Jedes Schaltelement wird von der Steuervorrichtung 150 gesteuert. Durch die Steuerung der Steuervorrichtung 150 jedes Schaltelements im Wechselrichter 111b wird Gleichstrom, der von der Gleichrichterschaltung 111a in den Wechselrichter 111b eingespeist wird, in hochfrequenten Wechselstrom umgewandelt.
Die Isolationsschaltung 112 ist ein Isolationstransformator mit Spulen 112a und 112b. Die Gleichrichterschaltung 113 ist über eine elektrische Leitung mit der Spule 112a verbunden. Die PFC-Schaltung 111 ist über eine elektrische Leitung mit der Spule 112b verbunden. Die Spule 112a und die Spule 112b sind elektrisch voneinander isoliert. Die Isolationsschaltung 112 verstärkt eine an die Spule 112b angelegte Wechselspannung und gibt die Wechselspannung an die Spule 112a aus.
Die Gleichrichterschaltung 113 ist eine Diodenbrückenschaltung mit vier Dioden. Die Gleichrichterschaltung 113 wandelt den von der Spule 112a der Isolationsschaltung 112 zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom um.
Mit der oben beschriebenen Struktur führt die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 während des Ladens eine AC/DC-Umwandlung (Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom) des Wechselstroms durch, der über den Wechselstromstecker 201 oder den Wechselstromeingang 202 (siehe 1) in die Stromleitungen PL1a und PL1b eingespeist wird, und gibt Gleichstrom an die Stromleitungen PL2a und PL2b ab. Insbesondere gleichrichtet und verstärkt die Gleichrichterschaltung 111a den in die Stromleitungen PL1a und PL1b eingespeisten Wechselstrom und gibt Gleichstrom an den Wechselrichter 111b ab. Der Wechselrichter 111b wandelt den von der Gleichrichterschaltung 111a erhaltenen Gleichstrom in hochfrequenten Wechselstrom um. Die Isolationsschaltung 112 überträgt den Ausgang (Wechselstrom) des Wechselrichters 111b an die Gleichrichterschaltung 113. Die Gleichrichterschaltung 113 gleichrichtet den von der Isolationsschaltung 112 erhaltenen Wechselstrom und gibt Gleichstrom an die Stromleitungen PL2a und PL2b ab.
Die Struktur der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 ist nicht auf die in 2 dargestellte Struktur beschränkt. Beispielsweise kann die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 eine Gleichrichterschaltung sein, die keine Isolationsschaltung aufweist. Zur Erfassung von Informationen, die für die Steuerung durch die Steuervorrichtung 150 verwendet werden, können verschiedene Sensoren (z.B. ein Stromsensor und ein Spannungssensor) an geeigneten Positionen in der in 2 dargestellten Schaltung vorgesehen sein.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 150 einen Prozessor 151, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 152, eine Speichervorrichtung 153 und eine Kommunikationsschnittstelle (I/F) 154. Der Prozessor 151 kann eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) sein. Der RAM 152 fungiert als Arbeitsspeicher, der so konfiguriert ist, dass er die vom Prozessor 151 zu verarbeitenden Daten vorübergehend speichert. Die Speichervorrichtung 153 kann gespeicherte Informationen speichern. Die Speichervorrichtung 153 umfasst beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM) und einen wiederbeschreibbaren nichtflüchtigen Speicher. Die Kommunikationsschnittstelle 154 umfasst verschiedene Kommunikationsschnittstellen, über die die Steuervorrichtung 150 mit der EVSE 302 und dem Fahrzeug 303 kommunizieren kann. Die Speichervorrichtung 153 speichert Programme und Informationen zur Verwendung in den Programmen (z.B. Karten, mathematische Ausdrücke und verschiedene Parameter). In dieser Ausführungsform führt der Prozessor 151 die in der Speichervorrichtung 153 gespeicherten Programme aus, um verschiedene Arten der Steuerung der Steuervorrichtung 150 auszuführen.
Obwohl in 1 nicht dargestellt, ist in dem Gehäuse 100A eine Energieversorgungsschaltung bzw. Stromversorgungsschaltung der Steuervorrichtung 150 vorgesehen. Die Stromversorgungsschaltung der Steuervorrichtung 150 erzeugt die elektrische Antriebsleistung der Steuervorrichtung 150 (d.h. die elektrische Leistung bzw. Strom zum Betreiben der Steuervorrichtung 150) unter Verwendung des Stroms, der von einer vorbestimmten Stromversorgung zugeführt wird, und führt die erzeugte elektrische Antriebsleistung der Steuervorrichtung 150 zu. Die Stromversorgungsschaltung der Steuervorrichtung 150 kann die elektrische Antriebsleistung der Steuervorrichtung 150 unter Verwendung der elektrischen Energie einer (nicht dargestellten) Batterie im Gehäuse 100A erzeugen. Die Stromversorgungsschaltung der Steuervorrichtung 150 kann die elektrische Antriebsleistung der Steuervorrichtung 150 unter Verwendung von Wechselstrom erzeugen, der dem ersten Wechselstromanschluss 101A oder dem zweiten Wechselstromanschluss 102A zugeführt wird. Die Stromversorgungsschaltung der Steuervorrichtung 150 kann mit den Stromleitungen PL11a, PL11b, PL12a und PL12b verbunden sein.
Das Gehäuse 100A des Ladegeräts 10A kann an eine Wand gehängt werden. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das Aussehen des Gehäuses 100A zeigt. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Gehäuse 100A in diesem Beispiel einen Aufhänger 104 (z.B. einen U-förmigen Draht). Das Gehäuse 100A kann an die Wand gehängt werden, indem der Aufhänger 104 auf einen an der Wand befestigten Aufhänger 301b (z.B. ein Haken) gehängt wird. Wenn der Wechselstromstecker 201 des Ladegeräts 10A in die Wechselstromsteckdose 301a der EVSE 301 eingesteckt wird, während das Gehäuse 100A an der Wand hängt, ist der Wechselstromstecker 201 mit der Wechselstromsteckdose 301a verbunden. Auf diese Weise kann eine übermäßige Belastung des Wechselstromsteckers 201 und des Kabels 201a während des Ladens reduziert werden.
Wenn der Wechselstromstecker 201 des Ladegeräts 10A gemäß dieser Ausführungsform mit der Wechselstromsteckdose 301a der EVSE 301 verbunden ist, verbindet die Schaltvorrichtung 120 den ersten Wechselstromanschluss 101A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110, und die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 wandelt den am Wechselstromstecker 201 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um, wie in 1 gezeigt. Wenn der Wechselstromverbinder 302a der EVSE 302 mit dem Wechselstromeingang 202 verbunden ist, verbindet die Schaltvorrichtung 120 den zweiten Wechselstromanschluss 102A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110, und die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 wandelt den am Wechselstromeingang 202 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Der von der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 erzeugte Gleichstrom wird über die Stromleitungen PL2a und PL2b an den Gleichstromverbinder 203 ausgegeben.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf veranschaulicht, wenn die Steuervorrichtung 150 im Ladegerät 10A aktiviert wird. Wenn der in diesem Flussdiagramm dargestellte Prozess gestartet wird, ist die Steuervorrichtung 150 gestoppt. Daher befinden sich die C-Kontakt-Relais 121 und 122 im Wechselstromsteckerverbindungszustand.
Wie in 4 und 1 gezeigt, wartet das Ladegerät 10A im Schritt (im Folgenden einfach als „S“ bezeichnet) 11 im Wechselstromsteckerverbindungszustand. Im Wechselstromsteckerverbindungszustand ist der erste Wechselstromanschluss 101A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden, und der zweite Wechselstromanschluss 102A ist nicht mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden. Der Wechselstromsteckerverbindungszustand entspricht einem Beispiel für den „ersten Zustand“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
In S12 wird bestimmt, ob während des Wartens Wechselstrom vom Wechselstromstecker 201 in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeist wird. Insbesondere ist das Bestimmungsergebnis in S12 „Ja“, wenn ein vom Voltmeter 130 an die Steuervorrichtung 150 während des Wartens ausgegebenes Signal anzeigt, dass Wechselstrom eingespeist wird.
Wenn das Voltmeter 130 keine Einspeisung von Wechselstrom erfasst („Nein“ in S12), fährt der Prozess mit S13 fort. In S13 wird bestimmt, ob die Steuervorrichtung 150 während des Wartens ein vorbestimmtes Signal vom Wechselstromeingang 202 durch den zweiten Wechselstromanschluss 102A empfängt. In dieser Ausführungsform wird das CPLT-Signal als das vorbestimmte Signal verwendet. Insbesondere ist das Bestimmungsergebnis in S13 „Ja“, wenn die Steuervorrichtung 150 das CPLT-Signal vom Wechselstromeingang 202 während des Wartens empfängt. Wie in 1 dargestellt, zeigt ein typisches CPLT-Signal eine Spannung von 12 V an, bevor der Wechselstromverbinder 302a verbunden wird. Wenn der Wechselstromverbinder 302a mit dem Wechselstromeingang 202 verbunden wird, sinkt die Spannung von 12 V auf 9 V ab. Wenn das Laden beginnt, sinkt die Spannung von 9 V auf 6 V ab. Nach Beendigung des Ladens steigt die Spannung von 6 V auf 9 V an. Das Bestimmungsergebnis kann in S13 „Ja“ lauten, wenn die Steuervorrichtung 150 vor Beginn des Ladens das CPLT-Signal empfängt, das 12 V oder 9 V anzeigt.
Wenn die Steuervorrichtung 150 das CPLT-Signal nicht empfängt („Nein“ in S13), kehrt der Prozess zu S11 zurück. Während einer Zeitspanne, in der das Bestimmungsergebnis sowohl in S12 als auch in S13 „Nein“ ist, werden S11 bis S13 wiederholt und der Wartezustand wird fortgesetzt.
Wenn das Voltmeter 130 die Einspeisung von Wechselstrom erfasst („Ja“ in S12), wird die Steuervorrichtung 150 aktiviert (S21). In S22 bestimmt die aktivierte Steuervorrichtung 150, ob der Gleichstromverbinder 203 elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung 303b verbunden ist. Ob der Gleichstromverbinder 203 verbunden ist, kann auf der Grundlage eines Signals erkannt werden, das vom Fahrzeug 303 an die Steuervorrichtung 150 übertragen wird, wenn der Gleichstromverbinder 203 mit dem Gleichstromeingang 303a verbunden ist. Ob der Gleichstromverbinder 203 verbunden ist, kann auch durch einen am Gleichstromverbinder 203 vorgesehenen (nicht dargestellten) Verbindungssensor erfasst werden. Wenn der Gleichstromverbinder 203 mit dem Gleichstromeingang 303a des Fahrzeugs 303 verbunden ist, ist das Bestimmungsergebnis in S22 „Ja“, und der Prozess fährt mit S23 fort. In S23 beginnt die Steuervorrichtung 150 mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromsteckerverbindungszustand.
Während eines Zeitraums, in dem der Gleichstromverbinder 203 nicht mit dem Gleichstromeingang 303a verbunden ist („Nein“ in S22), wird die Bestimmung in S22 wiederholt. Wenn der Gleichstromverbinder 203 mit dem Gleichstromeingang 303a verbunden ist („Ja“ in S22), beginnt die Steuervorrichtung 150 in S23 mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b. Während des Zeitraums, in dem der Gleichstromverbinder 203 nicht mit dem Gleichstromeingang 303a verbunden ist („Nein“ in S22), kann die Steuervorrichtung 150 einen Benachrichtigungsprozess ausführen, um einen Benutzer aufzufordern, den Gleichstromverbinder 203 zu verbinden. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 150 den Benachrichtigungsvorgang durch Sprache durch Steuern eines Lautsprechers (nicht abgebildet) ausführen oder eine Anzeige (nicht abgebildet), die am Gleichstromverbinder 203 vorgesehen ist, einschalten.
Wenn die Steuervorrichtung 150 das CPLT-Signal („Ja“ in S13) empfängt, wird die Steuervorrichtung 150 aktiviert (S31). In S32 steuert die aktivierte Steuervorrichtung 150 die Schaltvorrichtung 120, um die Wechselstromsteckerverbindung auf die Wechselstromeingangsverbindung umzuschalten. Im Wechselstromeingangsverbindungszustand ist der zweite Wechselstromanschluss 102A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden, und der erste Wechselstromanschluss 101A ist nicht mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden. Der Wechselstromeingangsverbindungszustand entspricht einem Beispiel für einen „zweiten Zustand“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Nach dem Prozess von S32 bestimmt die Steuervorrichtung 150 in S33, ob der Gleichstromverbinder 203 elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung 303b verbunden ist. Wenn der Gleichstromverbinder 203 mit dem Gleichstromeingang 303a des Fahrzeugs 303 verbunden ist, ist das Bestimmungsergebnis in S33 „Ja“, und der Prozess fährt mit S34 fort. In S34 beginnt die Steuervorrichtung 150 mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromeingangsverbindungszustand. Wenn das Bestimmungsergebnis in S33 „Nein“ ist, ist der Prozess identisch mit dem Prozess, der ausgeführt wird, wenn das Bestimmungsergebnis in S22 „Nein“ ist. Daher wird die Beschreibung des Prozesses weggelassen.
Wenn das Laden durch die Prozesse von S23 oder S34 gestartet wird, wird die in 4 dargestellte Reihe von Prozessen beendet. Details der Ladesteuerung werden weggelassen. Die Energiespeichervorrichtung 303b wird aufgeladen, indem der vom Wechselstromstecker 201 oder dem Wechselstromeingang 202 zugeführte Wechselstrom durch die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 in Gleichstrom umgewandelt und der Gleichstrom vom Gleichstromverbinder 203 ausgegeben wird. Die Steuervorrichtung 150 steuert die elektrische Ausgangsleistung des Gleichstromverbinders 203 (und des Weiteren die elektrische Leistung zum Laden der Energiespeichervorrichtung 303b) durch Steuern der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110. Beim Laden der Energiespeichervorrichtung 303b mit Wechselstrom, der vom Wechselstromstecker 201 zugeführt wird, kann die Steuervorrichtung 150 die elektrische Ladeleistung als Reaktion auf eine Anforderung des Fahrzeugs 303 steuern. Beim Laden der Energiespeichervorrichtung 303b mit Wechselstrom, der vom Wechselstromeingang 202 zugeführt wird, kann die Steuervorrichtung 150 die elektrische Ladeleistung auf der Grundlage des CPLT-Signals und einer Anforderung des Fahrzeugs 303 (z.B. einem Wert eines Parameters Win zur Begrenzung der elektrischen Ladeleistung) steuern. Die Energiespeichervorrichtung 303b wird kontinuierlich geladen, bis eine vorbestimmte Abbruchbedingung erfüllt ist. Wenn die Abbruchbedingung erfüllt ist, wird der Ladevorgang beendet. Die Abbruchbedingung kann beispielsweise erfüllt sein, wenn die Energiespeichervorrichtung 303b vollständig geladen ist. Die Abbruchbedingung kann erfüllt sein, wenn die EVSE 301 oder 302 und das Fahrzeug 303 während des Ladens getrennt werden. Die Abbruchbedingung kann erfüllt sein, wenn während des Ladens eine Abnormalität im Fahrzeug 303, in der EVSE 301 oder in der EVSE 302 auftritt.
Wie oben beschrieben, umfasst das Ladegerät 10A gemäß dieser Ausführungsform das Gehäuse 100A und die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110, die in dem Gehäuse 100A vorgesehen ist. Das Gehäuse 100A umfasst den ersten Wechselstromanschluss 101A, den zweiten Wechselstromanschluss 102A und den Gleichstromanschluss 103A. Gleichstrom wird über den Gleichstromanschluss 103A an den Gleichstromverbinder 203 ausgegeben, der so konfiguriert ist, dass er das Ladegerät 10A elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung 303b verbindet. Wechselstrom zum Laden der Energiespeichervorrichtung 303b wird in den ersten Wechselstromanschluss 101A und den zweiten Wechselstromanschluss 102A eingespeist. Wechselstrom, der am Wechselstromstecker 201, der mit der Wechselstromsteckdose 301a verbunden werden kann, erhalten wird, wird in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeist. Wechselstrom, der am Wechselstromeingang 202, der mit dem Wechselstromverbinder 302a verbunden werden kann, erhalten wird, wird in den zweiten Wechselstromanschluss 102A eingespeist. Das Ladegerät 10A umfasst des Weiteren die Schaltvorrichtung 120 im Gehäuse 100A, um den ersten Wechselstromanschluss 101A oder den zweiten Wechselstromanschluss 102A selektiv mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 zu verbinden. Die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 wandelt den Wechselstrom, der von dem durch die Schaltvorrichtung 120 verbundenen Wechselstromverbinder eingespeist wird, in Gleichstrom um und gibt den Gleichstrom an den Gleichstromanschluss 103A aus.
Wenn der erste Wechselstromanschluss 101A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden ist, wandelt die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 im Ladegerät 10A den am Wechselstromstecker 201 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Wenn der zweite Wechselstromanschluss 102A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden ist, wandelt die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 den am Wechselstromeingang 202 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Der von der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 erzeugte Gleichstrom wird an den Gleichstromverbinder 203 ausgegeben. Das Ladegerät 10A kann den Wechselstrom sowohl von der Wechselstromsteckdose 301a als auch vom Wechselstromverbinder 302a erhalten, den zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln und den Gleichstrom an den Gleichstromverbinder 203 ausgeben.
Das Ladegerät 10A umfasst die Steuervorrichtung 150 im Gehäuse 100A zur Steuerung der Schaltvorrichtung 120. Wenn Wechselstrom vom Wechselstromstecker 201 in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeist wird („Ja“ in S12 von 4), bringt die Steuervorrichtung 150 die Schaltvorrichtung 120 in den Wechselstromsteckerverbindungszustand. Wenn Wechselstrom vom Wechselstromeingang 202 in den zweiten Wechselstromanschluss 102A eingespeist wird („Ja“ in S13 von 4), bringt die Steuervorrichtung 150 die Schaltvorrichtung 120 in den Wechselstromeingangsverbindungszustand. In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst das Ladegerät 10A den Sensor (das Voltmeter 130) im Gehäuse 100A, um den vom Wechselstromstecker 201 in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeisten Wechselstrom zu erfassen. Die Steuervorrichtung 150 wartet im Wechselstromsteckerverbindungszustand (S11 in 4). Wenn das Voltmeter 130 den vom Wechselstromstecker 201 in den ersten Wechselstromanschluss 101A eingespeisten Wechselstrom während des Wartens erfasst („Ja“ in S12 von 4) und das Ladegerät 10A über den Gleichstromverbinder 203 elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung 303b verbunden ist („Ja“ in S22 von 4), beginnt die Steuervorrichtung 150 mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromsteckerverbindungszustand (S23 von 4). Wenn die Steuervorrichtung 150 das vorbestimmte Signal (zum Beispiel das CPLT-Signal) vom Wechselstromeingang 202 durch den zweiten Wechselstromanschluss 102A während des Wartens empfängt („Ja“ in S13 von 4), steuert die Steuervorrichtung 150 die Schaltvorrichtung 120 in den Wechselstromeingangsverbindungszustand (S32 von 4). Wenn das Ladegerät 10A über den Gleichstromverbinder 203 elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung 303b verbunden ist („Ja“ in S33 von 4), beginnt die Steuervorrichtung 150 mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromeingangsverbindungszustand (S34 von 4). Gemäß dieser Struktur wird das Laden der Energiespeichervorrichtung 303b in einem geeigneten Zustand gestartet, der von dem Wechselstromanschluss (ersten Wechselstromanschluss 101A oder zweiten Wechselstromanschluss 102A) abhängt, in den der Wechselstrom eingespeist wird.
Das Gehäuse des Ladegeräts kann einen Gehäuseabschnitt aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 aufnimmt (Kabelgehäuseabschnitt). Der Gleichstromanschluss kann ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Gleichstromverbinder 203 abnehmbar am Ladegerät befestigt. Der zweite Wechselstromanschluss kann ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromeingang 202 abnehmbar am Ladegerät befestigt. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Gehäuses mit dem Kabelgehäuseabschnitt zeigt. In 5 sind die AC/DC-Umwandlungsschaltung 110, die Schaltvorrichtung 120, das Voltmeter 130 und die Steuervorrichtung 150 in dem Gehäuse weggelassen, aber die Schaltung mit der in 1 dargestellten Struktur ist auch in dem Gehäuse dieses Beispiels vorgesehen.
Wie in 5 gezeigt, weist ein Gehäuse 100B eines Ladegeräts 10B einen Gehäuseabschnitt 810 auf, der so konfiguriert ist, dass er das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 aufnimmt. Das Gehäuse 100B hat einen Deckel 811, der zum Öffnen oder Schließen des Gehäuseabschnitts 810 konfiguriert ist. Der Deckel 811 ist mit dem Gehäuse 100B über einen Öffnungs-/Schließmechanismus 812 (z.B. ein Scharnier) verbunden, um den Gehäuseabschnitt 810 im Gehäuse 100B zu öffnen oder zu schließen. Das Ladegerät 10B umfasst eine Aufwickelvorrichtung 201b, die so konfiguriert ist, dass sie das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201, das sich außerhalb des Gehäuseabschnitts 810 befindet, im Gehäuseabschnitt 810 aufwickelt.
Die Aufwickelvorrichtung 201b umfasst eine Kabeltrommel und einen Aktuator (beide sind nicht abgebildet). Das Kabel 201a kann um die Kabeltrommel gewickelt werden. Der Aktuator wickelt das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201, das sich außerhalb des Gehäuseabschnitts 810 befindet, um die Kabeltrommel auf. Die Aufwickelvorrichtung 201b kann eine mechanische automatische Aufwickelvorrichtung sein (z.B. eine Federkabeltrommel). In der Federkabeltrommel wird eine Spiralfeder gespannt, wenn das Kabel herausgezogen wird, wobei das Kabel unter Verwendung einer Abstoßungskraft der Spiralfeder aufgewickelt wird. Die Spiralfeder fungiert als der Aktuator.
Die Stromleitungen PL11a und PL11b sind durch den ersten Wechselstromanschluss 101B (das Leitungsloch) mit dem Kabel 201a verbunden, das um die Kabeltrommel der Wickelvorrichtung 201b gewickelt ist. Die Stromleitungen PL11a und PL11b sind durch das Kabel 201a mit dem Wechselstromstecker 201 verbunden.
Ein zweiter Wechselstromanschluss 102B ist ein Verbinder, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromeingang 202 abnehmbar an dem Ladegerät 10B befestigt. Ein Verbinder 202b ist am distalen Ende des mit dem Wechselstromeingang 202 verbundenen Kabels 202a vorgesehen. Der mit dem Wechselstromeingang 202 verbundene Verbinder 202b ist mit dem zweiten Wechselstromanschluss 102B verbunden.
Ein Gleichstromanschluss 103B ist ein Verbinder, der so konfiguriert ist, dass er den Gleichstromverbinder 203 abnehmbar am Ladegerät 10B befestigt. Ein Verbinder 203b ist am distalen Ende des Kabels 203a vorgesehen, das mit dem Gleichstromverbinder 203 verbunden ist. Der mit dem Gleichstromverbinder 203 verbundene Verbinder 203b ist mit dem Gleichstromanschluss 103B verbunden.
Das Ladegerät 10B kann nach Gebrauch auf die in 6 dargestellte Weise gelagert werden. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel dafür zeigt, wie das in 5 dargestellte Ladegerät 10B gelagert wird. Wie in 6 gezeigt, kann das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 durch die Aufwickelvorrichtung 201b im Gehäuseabschnitt 810 aufgewickelt und der Deckel 811 geschlossen werden. Auf diese Weise sind der Wechselstromstecker 201 und das Kabel 201a in dem Gehäuseabschnitt 810 untergebracht. Der mit dem Wechselstromeingang 202 verbundene Verbinder 202b kann aus dem zweiten Wechselstromanschluss 102B entfernt werden. Der mit dem Gleichstromverbinder 203 verbundene Verbinder 203b kann aus dem Gleichstromanschluss 103B entfernt werden. Das Ladegerät 10B ist in dem in 6 dargestellten Zustand leicht zu tragen.
Anstelle des Gehäuseabschnitts 810 oder zusätzlich zu diesem kann das Gehäuse des Ladegeräts eine Kabelhalterung aufweisen, in der das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 aufgewickelt werden kann. 7 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel des in 5 dargestellten Gehäuses zeigt. Wie in 7 gezeigt, hat ein Gehäuse 100C eines Ladegeräts 10C Kabelhalterungen 821 und 822 (z.B. Haken) anstelle des Gehäuseabschnitts 810 (5). Die Kabelhalterungen 821 und 822 sind an einer Außenwand des Gehäuses 100C befestigt. Das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 kann an der Außenwand des Gehäuses 100C gehalten werden, indem das Kabel 201a des Wechselstromsteckers 201 um die Kabelhalterungen 821 und 822 gewickelt wird.
Jedes der Ladegeräte 10B und 10C kann über den Gleichstromanschluss 103B (-verbinder) an eine Vielzahl von Typen von Gleichstromverbindern unterschiedlicher Standards (z.B. Gleichstromverbinder gemäß CHAdeMO, kombiniertes Ladesystem (Combined Charging System; CCS), GB/T und Tesla) angeschlossen werden. Jedes der Ladegeräte 10B und 10C kann über den zweiten Wechselstromanschluss 102B (-verbinder) an eine Vielzahl von Typen von Wechselstromeingängen unterschiedlicher Standards (z.B. Wechselstromeingänge gemäß Typ 1 (einphasig/dreiphasig), Typ 2 (einphasig/dreiphasig) und GB/T) angeschlossen werden.
Der erste Wechselstromanschluss eines der Ladegeräte 10A bis 10C kann ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromstecker 201 abnehmbar am Ladegerät befestigt. Das Ladegerät kann über den ersten Wechselstromanschluss (-verbinder) an eine Vielzahl von Typen von Wechselstromsteckern unterschiedlicher Standards angeschlossen werden.
Der Wechselstromeingang und der Gleichstromverbinder können am zweiten Wechselstromanschluss bzw. Gleichstromanschluss vorgesehen sein. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem der Wechselstromeingang und der Gleichstromverbinder am zweiten Wechselstromanschluss bzw. Gleichstromanschluss vorgesehen sind. Obwohl in 8 der Wechselstromstecker 201 und das Kabel 201a nicht dargestellt sind, sind der Wechselstromstecker 201 und das Kabel 201a beispielsweise in dem in 6 dargestellten Zustand im Gehäuseabschnitt 810 untergebracht. Auch in diesem Beispiel ist die Schaltung mit der in 1 dargestellten Struktur im Gehäuse vorgesehen.
Wie in 8 gezeigt, umfasst ein Ladegerät 10D ein Gehäuse 100D. Ein zweiter Wechselstromanschluss 102C und ein Gleichstromanschluss 103C des Gehäuses 100D fungieren als Wechselstromeingang bzw. als Gleichstromverbinder. Das heißt, im Ladegerät 10D sind der zweite Wechselstromanschluss 102C und der Wechselstromeingang zusammen integriert, und der Gleichstromanschluss 103C und der Gleichstromverbinder sind zusammen integriert. Der zweite Wechselstromanschluss 102C ist mit dem Wechselstromverbinder 302a der EVSE 302 verbindbar (siehe 1). Der Gleichstromanschluss 103C ist mit dem Gleichstromeingang 303a des Fahrzeugs 303 verbindbar (siehe 1).
Das Gehäuse 100D hat eine Schürze 830, die um den zweiten Wechselstromanschluss 102C herum vorsteht. Der zweite Wechselstromanschluss 102C ist von der Schürze 830 umgeben. Die Schürze 830 schützt den zweiten Wechselstromanschluss 102C z.B. vor Regen, Schnee und Wind (außerdem vor Fremdkörpern, die vom Wind verweht werden).
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das C-Kontakt-Relais 121 und das C-Kontakt-Relais 122 am ersten Verzweigungspunkt bzw. am zweiten Verzweigungspunkt vorgesehen. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diesen Fall beschränkt. Anstelle der C-Kontakt-Relais können auch A-Kontakt-Relais verwendet werden. 9 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 1 dargestellten Schaltvorrichtung 120 zeigt.
Wie in 9 gezeigt, weist ein Ladegerät 10E eine Schaltvorrichtung 120A im Gehäuse 100A auf. Die Schaltvorrichtung 120A umfasst A-Kontakt-Relais 121a, 122a, 121b und 122b, die für die jeweiligen Stromleitungen vorgesehen sind. Die A-Kontakt-Relais 121a, 122a, 121b und 122b sind innerhalb der Stromleitungen PL11a, PL11b, PL12a und PL12b angeordnet. Die A-Kontakt-Relais 121a, 122a, 121b und 122b werden von einer Steuervorrichtung 150A gesteuert. Die Steuervorrichtung 150A kann die Schaltvorrichtung 120A in den Wechselstromsteckerverbindungszustand bringen, indem sie die A-Kontakt-Relais 121a und 122a verbindet (schließt) und die A-Kontakt-Relais 121b und 122b trennt (öffnet). Die Steuervorrichtung 150A kann die Schaltvorrichtung 120A in den Wechselstromeingangsverbindungszustand bringen, indem sie die A-Kontakt-Relais 121a und 122a trennt (öffnet) und die A-Kontaktrelais 121b und 122b verbindet (schließt).
Die Anzahl der Wechselstromanschlüsse des Ladegeräts ist nicht auf zwei beschränkt, sondern kann auch drei oder mehr betragen. Die Stromleitungen können je nach Anzahl der Wechselstromanschlüsse verzweigt werden, und die A-Kontakt-Relais (siehe 9) können für die jeweiligen verzweigten Stromleitungen vorgesehen werden.
Die Schaltungsstruktur im Gehäuse des Ladegeräts ist nicht auf die in 1 dargestellte Schaltungsstruktur beschränkt. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann das Voltmeter 130 eine Spannung zwischen der Stromleitung PL11a und der Stromleitung PL11b erfassen. Die Schaltvorrichtung 120 kann in den Wechselstromeingangsverbindungszustand kommen, wenn keine Anweisung von der Steuervorrichtung 150 gegeben wird (z.B. im nicht erregten Zustand). 10 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 1 dargestellten Schaltungsstruktur zeigt.
Wie in 10 gezeigt, weist ein Ladegerät 10F eine Schaltvorrichtung 120B im Gehäuse 100A auf. Die Schaltvorrichtung 120B umfasst ein C-Kontakt-Relais 121c und ein C-Kontakt-Relais 122c. Die C-Kontakt-Relais 121c und 122c werden von einer Steuervorrichtung 150B gesteuert. Wenn keine Anweisung von der Steuervorrichtung 150B gegeben wird (z.B. im nicht erregten Zustand), befinden sich die C-Kontakt-Relais 121c und 122c im Wechselstromeingangsverbindungszustand. In der Wechselstromeingangsverbindung sind die Stromleitungen PL12a und PL12b mit den Stromleitungen PL1a bzw. PL1b verbunden.
Das Voltmeter 130 erfasst eine Spannung zwischen der Stromleitung PL11a und der Stromleitung PL11b. Ein Erfassungsergebnis des Voltmeters 130 wird an die Steuervorrichtung 150B ausgegeben.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel des in 4 dargestellten Prozesses zeigt. Wenn der in diesem Flussdiagramm dargestellte Prozess gestartet wird, ist die Steuervorrichtung 150B gestoppt. Die Steuervorrichtung 150B wird durch Ausführen des in 11 dargestellten Prozesses aktiviert. In dem in 11 dargestellten Prozess wird S24 hinzugefügt und S32 (4) wird aus dem in 4 dargestellten Prozess weggelassen. Des Weiteren wird S11A anstelle von S11 (4) verwendet. SllAund S24 werden im Folgenden beschrieben.
Wie in 11 und 10 gezeigt, wartet das Ladegerät 10F im Wechselstromeingangsverbindungszustand in S11A. Im Wechselstromeingangsverbindungszustand ist der zweite Wechselstromanschluss 102A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden, und der erste Wechselstromanschluss 101A ist nicht mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden.
S24 ist zwischen S21 und S22 vorgesehen. Wenn das Voltmeter 130 eine Einspeisung von Wechselstrom erkennt („Ja“ in S12), wird die Steuervorrichtung 150B aktiviert (S21). In S24 steuert die aktivierte Steuervorrichtung 150B die Schaltvorrichtung 120B, um die Wechselstromeingangsverbindung auf die Wechselstromsteckerverbindung umzuschalten. Im Wechselstromsteckerverbindungszustand ist der erste Wechselstromanschluss 101A mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden, und der zweite Wechselstromanschluss 102A ist nicht mit der AC/DC-Umwandlungsschaltung 110 verbunden. In S23 beginnt die Steuervorrichtung 150B mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromsteckerverbindungszustand.
Wenn die Steuervorrichtung 150B das CPLT-Signal („Ja“ in S13) empfängt, schaltet die Schaltvorrichtung 120B die Verbindung nicht um. In S34 beginnt die Steuervorrichtung 150B mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung 303b im Wechselstromeingangsverbindungszustand.
Auch im Ladegerät 10F dieses modifizierten Beispiels wird das Laden des Energiespeichers 303b in einem geeigneten Zustand gestartet, der von dem Wechselstromanschluss (erster Wechselstromanschluss 101A oder zweiter Wechselstromanschluss 102A) abhängt, in den der Wechselstrom eingespeist wird.
Das Fahrzeug mit der Energiespeichervorrichtung ist nicht auf das Elektrofahrzeug (EV) beschränkt, sondern kann beispielsweise ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHV) sein. Die Energiespeichervorrichtung, an dem das Ladegerät angewendet wird, kann an einer anderen fahrenden Maschine als dem Fahrzeug (z.B. einem Schiff oder einem Flugzeug), an einem unbeaufsichtigt fahrenden Objekt (z.B. einem fahrerlosen Transportfahrzeug (AGV), einer landwirtschaftlichen Maschine, einem beweglichen Roboter oder einer Drohne), an einer mobilen Vorrichtung (z.B. einem Smartphone oder einer tragbaren Vorrichtung) montiert oder in einem Gebäude (z.B. einem Haus oder einer Fabrik) installiert sein.
Das Relais der vorliegenden Erfindung kann ein erstes Relais sein, das auf einem Leistungsweg mit einer ersten Polarität vorgesehen ist, und ein zweites Relais, das mit dem ersten Relais gepaart ist, kann auf einem Leistungsweg mit einer zweiten Polarität vorgesehen sein, die der ersten Polarität entgegengesetzt ist.
In dem Ladegerät der vorliegenden Erfindung führt die zweite Stromleitung durch den Gleichstromanschluss (z.B. ein Leitungsloch), der an dem Gehäuse vorgesehen ist. Die dritte Stromleitung führt durch den ersten Wechselstromanschluss (z.B. ein Leitungsloch), der am Gehäuse vorgesehen ist. Die vierte Stromleitung führt durch den zweiten Wechselstromanschluss (z.B. ein Leitungsloch), der am Gehäuse vorgesehen ist. Gemäß der oben beschriebenen Struktur können die zweite Stromleitung, die dritte Stromleitung und die vierte Stromleitung die Leistungsumwandlungsschaltung nahtlos mit dem Gleichstromverbinder, das Relais mit dem Wechselstromstecker und das Relais mit dem Wechselstromeingang verbinden. Das Gehäuse kann einen Gehäuseabschnitt aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er ein Kabel des Wechselstromsteckers (die dritte Stromleitung) unterbringt. Das Ladegerät kann eine Vorrichtung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie das Kabel des Wechselstromsteckers, das sich außerhalb des Gehäuseabschnitts befindet, in dem Gehäuseabschnitt aufwickelt.
Das Ladegerät der vorliegenden Erfindung kann über den Gleichstromanschluss an eine Vielzahl von Typen von Gleichstromverbindern unterschiedlicher Standards angeschlossen werden. Das Ladegerät kann über den zweiten Wechselstromanschluss an eine Vielzahl von Typen von Wechselstromeingängen unterschiedlicher Standards angeschlossen werden.
Der erste Wechselstromanschluss der vorliegenden Erfindung kann ein Verbinder sein, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromstecker abnehmbar am Ladegerät befestigt. Das Ladegerät kann durch den ersten Wechselstromanschluss mit einer Vielzahl von Typen von Wechselstromsteckern unterschiedlicher Standards angeschlossen werden.
Jeder von dem Gleichstromanschluss, dem ersten Wechselstromanschluss und dem zweiten Wechselstromanschluss der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Leitungsloch und den Verbinder beschränkt. Beispielsweise kann der Wechselstromeingang am zweiten Wechselstromanschluss vorgesehen sein, und der zweite Wechselstromanschluss und der Wechselstromeingang können zusammen integriert sein.
Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarte Ausführungsform beispielhaft ist, aber nicht in jeder Hinsicht einschränkend ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird eher durch die Ansprüche als durch die Beschreibung der obigen Ausführungsform definiert und soll Bedeutungen von Äquivalenten zu den Elementen in den Ansprüchen und alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020078153 [0002]
JP 2020 [0002, 0003, 0006, 0007, 0008]
JP 078153 A [0002, 0003, 0006, 0007, 0008]

Claims

Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F), das aufweist: ein Gehäuse (100A; 100B; 100C; 100D), wobei das Gehäuse aufweist einen Gleichstromanschluss (103A; 103B; 103C), der so konfiguriert ist, dass er ein Anschluss ist, durch den Gleichstrom an einen Gleichstromverbinder (203) ausgegeben wird, wobei der Gleichstromverbinder (203) so konfiguriert ist, dass er das Ladegerät mit einer Energiespeichervorrichtung (303b) elektrisch verbindet, und eine Mehrzahl von Wechselstromanschlüssen (101A; 101B; 102A; 102B; 102C), die so konfiguriert sind, dass sie Anschlüsse sind, in die Wechselstrom zum Laden der Energiespeichervorrichtung eingespeist wird; eine Leistungsumwandlungsschaltung (110), die in dem Gehäuse vorgesehen ist; und eine Schaltvorrichtung (120; 120A; 120B), die in dem Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie einen der Wechselstromanschlüsse selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet, wobei: die Leistungsumwandlungsschaltung so konfiguriert ist, dass sie Wechselstrom, der von dem durch die Schaltvorrichtung verbundenen Wechselstromverbinder zugeführt wird, in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an den Gleichstromanschluss ausgibt; und die Wechselstromanschlüsse einen ersten Wechselstromanschluss (101A; 101B), der so konfiguriert ist, dass er ein Anschluss ist, an dem Wechselstrom, der an einem mit einer Wechselstromsteckdose (301a) verbindbaren Wechselstromstecker (201) erhalten wird, eingespeist wird, und einen zweiten Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er ein Anschluss ist, an dem Wechselstrom, der an einem mit einem Verbinder (302a) eines Wechselstromkabels (302b) verbindbaren Wechselstromeingang (202) erhalten wird, eingespeist wird.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach Anspruch 1, wobei: die Leistungsumwandlungsschaltung (110) mit einer ersten Stromleitung (PL1a) und einer zweiten Stromleitung (PL2a) verbunden ist; die zweite Stromleitung mit dem Gleichstromanschluss (103A; 103B; 103C) verbunden ist; sich die erste Stromleitung innerhalb des Gehäuses in eine dritte Stromleitung (PL11a), die mit dem ersten Wechselstromanschluss (101A; 101B) verbunden ist, und eine vierte Stromleitung (PL12a) verzweigt, die mit dem zweiten Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) verbunden ist; und die Schaltvorrichtung (120; 120A; 120B) ein Relais (121, 122; 121c, 122c) aufweist, das so konfiguriert ist, dass es die dritte Stromleitung oder die vierte Stromleitung selektiv mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach Anspruch 2, wobei: die zweite Stromleitung (PL2a) von der Leistungsumwandlungsschaltung (110) im Gehäuse durch den Gleichstromanschluss (103A; 103B; 103C) mit dem Gleichstromverbinder (203) außerhalb des Gehäuses verbunden ist; die dritte Stromleitung (PL11a) von dem Relais (121, 122; 121c, 122c) im Gehäuse durch den ersten Wechselstromanschluss (101A; 101B) mit dem Wechselstromstecker (201) außerhalb des Gehäuses verbunden ist; und die vierte Stromleitung (PL12a) von dem Relais (121, 122; 121c, 122c) im Gehäuse durch den zweiten Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) mit dem Wechselstromeingang (202) außerhalb des Gehäuses verbunden ist.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Gleichstromanschluss (103A; 103B; 103C) ein Verbinder ist, der so konfiguriert ist, dass er den Gleichstromverbinder (203) abnehmbar an dem Ladegerät befestigt; und der zweite Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) ein Verbinder ist, der so konfiguriert ist, dass er den Wechselstromeingang (202) abnehmbar an dem Ladegerät befestigt.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Gleichstromverbinder (203) so konfiguriert ist, dass er mit einem Gleichstromeingang (303a) eines Fahrzeugs verbunden werden kann, das die Energiespeichervorrichtung (303b) aufweist; die Wechselstromsteckdose (301a) eine Steckdose einer ersten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (EVSE 301) ist; das Wechselstromkabel (302b) ein Kabel einer zweiten Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (EVSE 302) ist; und das Ladegerät ein tragbares Ladegerät ist, das in das Fahrzeug geladen und aus dem Fahrzeug entladen werden kann.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die zusätzlich eine Steuervorrichtung (150; 150A; 150B) aufweist, die in dem Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie die Schaltvorrichtung steuert, wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie: den ersten Wechselstromanschluss (101A; 101B) mit der Leistungsumwandlungsschaltung (110) verbindet und den zweiten Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) von der Leistungsumwandlungsschaltung trennt, wenn Wechselstrom von dem Wechselstromstecker (201) in den ersten Wechselstromanschluss eingespeist wird; und den zweiten Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbindet und den ersten Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung trennt, wenn Wechselstrom vom Wechselstromeingang (202) in den zweiten Wechselstromanschluss eingespeist wird.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach Anspruch 6, das zusätzlich einen Sensor (130) aufweist, der in dem Gehäuse vorgesehen und so konfiguriert ist, dass er den von dem Wechselstromstecker (201) in den ersten Wechselstromanschluss (101A; 101B) eingespeisten Wechselstrom erfasst, wobei die Steuervorrichtung (150; 150A; 150B) so konfiguriert ist, dass sie: in einem ersten Zustand, in dem der erste Wechselstromanschluss (101A; 101B) mit der Leistungsumwandlungsschaltung (110) verbunden ist und der zweite Wechselstromanschluss (102A; 102B; 102C) von der Leistungsumwandlungsschaltung getrennt ist, mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung (303b) in dem ersten Zustand beginnt, wenn der Sensor einen Wechselstrom erfasst, der von dem Wechselstromstecker in den ersten Wechselstromanschluss eingespeist wird, und das Ladegerät durch den Gleichstromverbinder (203) elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist; und wenn im ersten Zustand durch den zweiten Wechselstromanschluss ein vorbestimmtes Signal vom Wechselstromeingang (202) erhalten wird, die Schaltvorrichtung so steuert, dass sie in einen zweiten Zustand umschaltet, in dem der zweite Wechselstromanschluss mit der Leistungsumwandlungsschaltung verbunden ist und der erste Wechselstromanschluss von der Leistungsumwandlungsschaltung getrennt ist, und mit dem Laden der Energiespeichervorrichtung in dem zweiten Zustand beginnt, wenn das Ladegerät durch den Gleichstromverbinder elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist.
Ladegerät (10A; 10B; 10C; 10D; 10E; 10F) nach Anspruch 7, wobei das vorbestimmte Signal ein Steuerpilotsignal ist.