DE102021205925A1

DE102021205925A1 - System zur diagnose eines in-kabel-schaltkastens eineselektrofahrzeugs und verfahren zum steuern desselben

Info

Publication number: DE102021205925A1
Application number: DE102021205925.2A
Authority: DE
Inventors: Yun Jae Jung; Young Hoo Yoon; Dae Hwan KWON
Original assignee: Hyundai Motor Co; Yura Corp; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Yura Corp; Kia Corp
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-01-27
Also published as: US20220024339A1; US11964582B2; CN113968195A; KR20220014406A

Abstract

Ein System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (ICCB) ist in einem Fahrzeug angebracht, an einer Seite davon elektrisch mit einem den ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden, an einer anderen Seite davon elektrisch mit einer On-Board-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden, und ist eingerichtet, um den ICCB zu prüfen. Das System umfasst eine Steuerpilot- (CP) Datenumwandlungseinheit, die eingerichtet ist, um von dem ICCB erzeugte Ladesituationsdaten zu empfangen; eine Controller Area Network (CAN) Kommunikationseinheit, die eingerichtet ist, um Diagnoseeinleitungsdaten für den ICCB zu empfangen, die von der OBD-Vorrichtung erzeugt werden; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um die Ladesituationsdaten von der CP-Datenumwandlungseinheit zu empfangen, die Ladesituationsdaten in Daten umzuwandeln, die von der OBD-Vorrichtung erkennbar sind, die Diagnoseeinleitungsdaten von der CAN-Kommunikationseinheit zu empfangen und die Diagnoseeinleitungsdaten in Daten umzuwandeln, die durch den ICCB erkennbar sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens eines Elektrofahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern desselben und insbesondere ein System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (In-Cable Control Box - ICCB), wobei das System in einem Fahrzeug angebracht ist, an einer Seite davon elektrisch mit einem den ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden ist, an einer anderen Seite davon elektrisch mit einer On-Bord-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden ist und eingerichtet ist, um den ICCB auf der Grundlage einer Anweisung der OBD zu prüfen bzw. zu diagnostizieren.
HINTERGRUND
Im Allgemeinen wird ein Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verwendet, um eine Batterie für ein Elektrofahrzeug mit kommerziell verfügbaren Wechselstrom zu laden.
Das Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel umfasst einen Stecker, der mit einer Ladesteckdose des Elektrofahrzeugs verbunden ist, einen In-Kabel-Schaltkasten (abgekürzt als ‚ICCB‘), der eingerichtet ist, um elektrische Leistung, die an die Batterie für ein Fahrzeug von einer kommerziell verfügbaren Wechselstromquelle angelegt bzw. zugeführt wird, zu überwachen und zu steuern bzw. regeln, und einen Netzstecker, der mit einer Netzsteckdose der kommerziell verfügbaren Wechselstromquelle verbunden ist.
Der ICCB erzeugt Ladesituationsdaten, die als Steuerpilot (abgekürzt CP - Control Pilot) bezeichnet werden.
Wenn der ICCB erkennt, dass der Stecker mit der Ladesteckdose des Elektrofahrzeugs verbunden ist und die Ladevorbereitung abgeschlossen ist, schaltet der ICCB das Relais in einen EIN-Zustand und steuert bzw. regelt die Wechselstromleistung, die an das Fahrzeug zugeführt werden soll.
Darüber hinaus führt der ICCB eine Schutzfunktion zum Schutz eines Benutzers und eines Fahrzeugs vor Überspannung oder Überstrom während eines Ladevorgangs der Batterie durch, und der ICCB zeigt auf einem Anzeigemittel einen Verbindungszustand mit dem Fahrzeug während eines Ladevorganges, einen maximalen Ladestromwert und einen Ladefortschrittzustand an.
In einem Fall, in dem das Laden aufgrund einer anormalen Situation während des Ladevorgangs unter Verwendung eines Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels im Stand der Technik unterbrochen wird, schaltet der ICCB jedoch das Relais in einen ‚AUS‘-Zustand und zeigt auf den Anzeigemittel an, dass der Strom abgeschaltet ist und das Laden unterbrochen wird.
Da der ICCB in diesem Fall in Form eines vereinfachten Symbols (Icon) anzeigt, dass das Laden unterbrochen wird, besteht ein Problem darin, dass der Benutzer den Grund, warum das Laden unterbrochen wird, nicht klar erkennen kann.
Wenn ein Ladeunterbrechungssymbol auf dem Anzeigemittel des ICCB angezeigt wird, besteht aus diesem Grund die Sorge, dass ein großer Zeitraum zum Erkennen einer Fehlerstelle erforderlich ist und unnötige Wartung verursacht wird, da die Ladeunterbrechung als ein Ausfall des ICCB betrachtet wird, wobei eine Wartung angefordert wird und der ICCB manchmal während der Wartung demontiert wird.
Es ist auch eine Technologie bekannt, bei der der ICCB eine Ladesituation überwacht und Ladesituationsdaten an einen Server über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk überträgt, und der Server überträgt die Ladesituationsdaten an eine drahtlose Kommunikationsverrichtung wie etwa ein Mobiltelefon eines Benutzers, um dem Benutzer durch die drahtlose Kommunikationsverrichtung des Benutzers zu ermöglichen, die Ladesituation zu erkennen.
Jedoch selbst in dem Fall, in dem die Ladesituation unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsverrichtung wie oben beschrieben angezeigt wird, wird der Grund, warum das Laden unterbrochen wird, nicht klar angezeigt, und als ein Ergebnis besteht immer ein Problem, dass ein großer Zeitraum zum Erkennen einer Fehlerstelle des ICCB erforderlich ist und eine unnötige Wartung verursacht wird. Da ferner ein drahtloses Kommunikationsmodul für eine drahtlose Kommunikation in dem ICCB eingebettet ist, besteht insofern ein Nachteil darin, dass ein Volumen eines Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels erhöht ist, Herstellungskosten erhöht sind und eine Zertifizierung für eine drahtlose Kommunikation erforderlich ist.
Da darüber hinaus die Ladesituationsdaten durch den Server verwaltet werden, bestehen Bedenken, dass Kosten anfallen, um eine Einrichtung zum Betreiben des Servers zu schaffen und aufrechtzuerhalten, und ein Kommunikationsstatus verschlechtert sich im Falle von Regen oder Schnee aufgrund der Eigenschaften der drahtlosen Kommunikation.
Die in diesem Abschnitt des Hintergrunds offenbarten Informationen dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und können nicht als Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung ist im Bestreben gemacht worden, eine Anordnung bzw. Konfiguration eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen, das Informationen über eine Ladeunterbrechung bereitstellen kann, wenn das Laden aufgrund einer anormalen Situation während eines Ladevorgangs unterbrochen wird, so dass eine Fehlerstelle leicht erkannt und eine ausgezeichnete Wartungsfreundlichkeit realisiert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt bereit ein System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (In-Cable Control Box - ICCB) für ein Elektrofahrzeug, wobei das in einem Fahrzeug angeordnete System an einer Seite davon elektrisch mit einem den ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden ist, an der anderen Seite davon mit einer On-Board-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden ist und eingerichtet ist, um den ICCB auf der Grundlage einer Anweisung der OBD-Vorrichtung zu prüfen. Das System umfasst eine Steuerpilot- (Control Pilot - CP) Datenumwandlungseinheit, die eingerichtet ist, um von dem ICCB erzeugte Ladesituationsdaten zu empfangen; eine Controller Area Network (CAN) Kommunikationseinheit, die eingerichtet ist, um Diagnoseeinleitungsdaten für den ICCB zu empfangen, die von der OBD-Vorrichtung erzeugt werden; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Ladesituationsdaten von der CP-Datenumwandlungseinheit zu empfangen, die Ladesituationsdaten in Daten umzuwandeln, die von der OBD-Vorrichtung erkennbar sind, die Diagnoseeinleitungsdaten von der CAN-Kommunikationseinheit zu empfangen und die Diagnoseeinleitungsdaten in Daten umzuwandeln, die von den ICCB erkennbar sind.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt bereit ein In-Kabel-Schaltkasten (ICCB) eines Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels für ein Elektrofahrzeug, aufweisend: eine Steuerung (Controller), die eingerichtet ist, um Ladesituationsdaten zu erzeugen; eine Steuerpilot- (Control Pilot - CP) Treiber- bzw. Ansteuerschaltung, die eingerichtet ist, um die von der Steuerung erzeugten Ladesituationsdaten auszugeben; und eine universelle asynchrone Empfänger-/Sender (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter - UART) Schnittstelle, die zwischen der CP-Ansteuerschaltung und der Steuerung angeschlossen ist, wobei die UART-Schnittstelle eingerichtet ist, um eine UART-Kommunikation durchzuführen.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (ICCB) bereit, wobei das System eine Seite, die elektrisch mit einem den ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden ist, und eine andere Seite, die elektrisch mit einer On-Board-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden ist, aufweist, das Verfahren aufweisend: Empfangen von dem ICCB einer Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung und Eintreten in einen Diagnosemodus zur Diagnose des ICCB, wenn ein Stecker des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels mit einer Ladesteckdose des Systems verbunden wird; Prüfen durch den ICCB einer Art der Anweisung, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung empfangen wird; und Erkennen durch den ICCB, ob sich der ICCB derzeit in einem Fehlerzustand befindet, und Übertragen eines den erkannten Fehlerzustands entsprechenden Fehlercodes an die OBD-Vorrichtung, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung eine Anweisung zum Anfordern einer Antwort auf den Fehlercode umfasst.
Gemäß dem System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens für ein Elektrofahrzeug und dem Verfahren zum Steuern des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung, die wie oben beschrieben eingerichtet sind, kann der ICCB die Daten übertragen bzw. senden und empfangen, so dass der ICCB auf dem Anzeigemittel den Grund, warum das Laden unterbrochen wird, klar anzeigen kann, wodurch eine Fehlerstelle des ICCB schnell erkannt wird und eine anormale Wartung verhindert wird.
Da es nicht erforderlich ist, ein separates Modul für eine drahtlose Kommunikation einzubetten, ist kein separates Zertifizierungsverfahren für eine drahtlose Kommunikation erforderlich und eine Größe des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels kann kompakt gehalten werden.
Selbst in einem Fall, in dem ein Gehäuse des ICCB mit einem Bolzen bzw. einer Schraube zusammengebaut oder durch Hitze oder Reibung verschmolzen ist, ist es nicht erforderlich, den Bolzen bzw. die Schraube von dem Gehäuse zu lösen oder das Gehäuse zu zerbrechen, und als Ergebnis ist es möglich, Software zu aktualisieren, einen internen Fehler festzustellen und einen Ladeverlauf zu prüfen, ohne das Gehäuse weiter zu beschädigen.
Figurenliste

1 zeigt eine Konfigurationsansicht eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des Systems zur Diagnose des In-Kabel-Schaltkastens gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 zeigt eine detaillierte Ansicht des In-Kabel-Schaltkastens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des In-Kabel-Schaltkastens gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Konfigurationen bzw. Anordnungen und Operationen eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens für ein Elektrofahrzeug und ein Verfahren zum Steuern des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
Die offenbarten Zeichnungen sind jedoch als ein Beispiel vorgesehen, um einem Fachmann die Lehre der vorliegenden Offenbarung vollständig zu ermitteln. Demzufolge ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die nachfolgend offenbarten Zeichnungen beschränkt und kann als andere Ausgestaltungen angegeben werden.
Sofern nicht anders definiert, weisen die in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung verwendeten Terminologien die Bedeutungen auf, die ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, typischerweise versteht, und in der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird eine detaillierte Beschreibung von öffentlich bekannten Funktionen und Konfigurationen bzw. Anordnungen weggelassen, um den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig unklar werden zu lassen.
1 zeigt eine Konfigurationsansicht eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Unter Bezugnahme auf 1 bezieht sich ein System 1 zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (ICCB) (nachstehend der Einfachheit halber als ein ‚ICCB Diagnosesystem‘ bezeichnet) gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein in einem Fahrzeug angebrachtes System, das an einer Seite davon elektrisch mit einem Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel 100, das den ICCB 110 aufweist, verbunden ist, an der anderen Seite davon elektrisch mit einer On-Board-Diagnose- (abgekürzt als ‚OBD‘) Vorrichtung 200 verbunden ist, und eingerichtet ist, um den ICCB 110 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 zu prüfen bzw. zu diagnostizieren.
Das Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel 100 umfasst einen Stecker 120, der eingerichtet ist, um elektrisch mit einer Ladesteckdose 10 für ein Fahrzeug verbunden zu werden, und einen Netzstecker 130, die eingerichtet ist, um mit einer kommerziell verfügbaren Wechselstromquelle verbunden zu werden.
Wie oben beschrieben, erzeugt der ICCB 110 Ladesituationsdaten, die als Steuerpilot (Control Pilot - abgekürzt als ‚CP‘) bezeichnet werden.
Wenn der ICCB 110 erkennt, dass die Ladevorbereitung in dem Zustand abgeschlossen ist, in dem der Stecker 120 an die Ladesteckdose 10 des Elektrofahrzeugs angeschlossen ist, schaltet der ICCB 110 ein eingebettetes Relais in einen Ein-Zustand und steuert bzw. regelt eine kommerziell verfügbare Wechselstromquelle, um an das Fahrzeug angelegt zu werden.
Der ICCB 110 führt eine Schutzfunktion zum Schutz eines Benutzers und des Fahrzeugs vor Überspannung oder Überstrom während eines Ladevorgangs der Batterie des Fahrzeugs durch und der ICCB 110 zeigt einen Verbindungzustand mit dem Fahrzeug während des Ladevorgangs, einen maximalen Ladestromwert und einen Ladefortschrittszustand auf einem Anzeigemittel (nicht dargestellt) an, das an einem Gehäuse des ICCB 110 angebracht ist.
Die OBD-Vorrichtung 200 ist eine bekannte Vorrichtung, die mit einer elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit - ECU) des Fahrzeugs in einen Zustand kommuniziert bzw. in Verbindung steht, in dem ein OBD-Stecker 210 mit einer OBD-Schnittstelle 50 des Fahrzeugs verbunden ist. Die OBD-Vorrichtung 200 inspiziert das Fahrzeug durch Erkennen elektrischer und elektronischer Betriebszustände verschiedener Arten von Vorrichtungen und Modulen, die in dem Fahrzeug angebracht sind, auf der Grundlage des Kommunikationsergebnisses. Die OBD-Vorrichtung 200 erzeugt Diagnoseergebnisdaten, die durch die Diagnose erhalten werden, und zeigt die Diagnoseergebnisdaten auf dem Anzeigemittel (nicht dargestellt) an, das an dem Gehäuse der OBD-Vorrichtung 200 angebracht ist, wodurch es einem Mechaniker ermöglicht wird, eine Fehlerstelle oder einen internen Status bzw. Zustand des Fahrzeugs zu erkennen.
In diesem Fall verwendet die OBD-Vorrichtung 200 ein UDS-(Unified Diagnostic Service) Protokoll und das UDS-Protokoll ist ein spezifisches Protokoll zur Diagnose eines Fahrzeugs zum Anfordern eines spezifischen Betriebs für das Fahrzeug und zum Aktualisieren von Software zum Steuern des Fahrzeugs.
Genau gesagt umfasst das ICCB-Diagnosesystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine CP-Datenumwandlungseinheit 20, die die Ladesituationsdaten (den Steuerpilot (CP)), die von dem ICCB 110 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 erzeugt werden, durch die Ladesteckdose 10 empfängt, die elektrisch mit dem Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 verbunden ist, und wandelt die Ladesituationsdaten in Daten um, die durch eine Steuereinheit 30 ausgelesen werden können.
Das ICCB-Diagnosesystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine CAN-Kommunikationseinheit 40, die Diagnoseeinleitungsdaten des ICCB, die von der OBD-Vorrichtung 200 erzeugt werden, durch die OBD-Schnittstellen 51 empfängt, die elektrisch mit dem OBD-Stecker 210 der OBD-Vorrichtung 200 verbunden ist.
Das ICCB-Diagnosesystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuereinheit 30, die die Ladesituationsdaten von der CP-Datenumwandlungseinheit 20 empfängt, um die Ladesituationsdaten in Daten umzuwandeln, die durch die OBD-Vorrichtung 200 erkannt werden können, und empfängt die Diagnoseeinleitungsdaten von der CAN-Kommunikationseinheit 40, um die Diagnoseeinleitungsdaten umzuwandeln, die durch den ICCB 110 erkannt werden können.
Das ICCB-Diagnosesystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine CP-Pegelanpassungseinheit 60, die einen Spannungspegel des Ladesituationssignals (des Steuerpiloten (CP)) während eines Prozesses zum Aktualisieren des ICCB 110 anpasst bzw. einstellt, wenn Aktualisierungsanweisungsdaten von der OBD-Vorrichtung 200 empfangen werden.
Die Steuereinheit 30 des ICCB-Diagnosesystemseins gemäß der vorliegenden Offenbarung, das wie oben beschrieben ausgeführt ist, führt einen Diagnosemodus zur Diagnose des ICCB nur durch, wenn der ICCB elektrisch mit der OBD-Vorrichtung 200 verbunden ist. Wenn die Steuereinheit 30 eine Diagnosebeendigungsanweisung von der OBD-Vorrichtung 200 beim Durchführen des Diagnosemodus empfängt oder wenn die elektrische Verbindung zwischen dem ICCB und der OBD-Vorrichtung 200 unterbrochen ist, beendet die Steuereinheit 30 den Diagnosemodus und schaltet zu einem Lademodus um.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des ICCB-Diagnosesystems 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt, das wie oben beschrieben ausgeführt ist.
Unter Bezugnahme auf 2 bestimmt die Steuereinheit 30 des ICCB-Diagnosesystemseins gemäß der vorliegenden Offenbarung, ob der ICCB 110 mit dem Diagnosesystem 1 verbunden ist, indem geprüft wird, ob die Ladesteckdose 10 des Diagnosesystems 1 elektrisch mit dem Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 verbunden ist (S10).
Wenn es bestimmt wird, dass der ICCB 110 mit dem Diagnosesystem 1 verbunden ist, tritt die Steuereinheit 30 in den Diagnosemodus ein und bereitet einen Empfang der Diagnoseeinleitungsdaten von der OBD-Vorrichtung 200 des Fahrzeugs vor (S11).
Wenn die Steuereinheit 30 die Diagnoseeinleitungsdaten von der OBD-Vorrichtung 200 des Fahrzeugs über die CAN-Kommunikationseinheit 40 empfängt (S12), analysiert bzw. parst die Steuereinheit 30 die Diagnoseeinleitungsdaten (S13) und überträgt die analysierten bzw. geparsten Diagnoseeinleitungsdaten an den ICCB 110 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 (S14).
Der Begriff Parsing der Daten bezieht sich auf einen Computerprogrammierungsbegriff, der ein Umwandeln eines Befehlssignals angibt, so dass das Befehlssignal von anderen Programmen oder Subroutinen verwendet werden kann.
Als nächstes erzeugt der ICCB 110, der die Diagnoseeinleitungsdaten empfängt, die Ladesituationsdaten und parst die Ladesituationsdaten (den Steuerpilot (CP)) (S16), wenn die Steuereinheit 30 Ladesituationsdaten von dem ICCB 110 empfängt (S15).
In diesem Fall werden die Ladesituationsdaten (der Steuerpilot (CP)), die von dem ICCB 110 erzeugt werden, durch die CP Datenumwandlungseinheit 20 in die Daten umgewandelt, die von der Steuereinheit 30 ausgelesen werden können.
Danach überträgt die Steuereinheit 30 die geparsten Ladesituationsdaten an die OBD-Vorrichtung 200 des Fahrzeugs über die CAN-Kommunikationseinheit 40 (S17).
Dann zeigt die OBD-Vorrichtung 200, die die Ladesituationsdaten empfängt, auf dem Anzeigemittel (nicht dargestellt) der OBD-Vorrichtung 200 den Verbindungszustand mit dem Fahrzeug während des Ladevorgangs, den maximalen Ladestromwert, den Ladefortschrittszustand und ob der ICCB normal arbeitet an. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Problem dadurch zu lösen, dass der Grund, warum ein Laden unterbrochen wird, nicht erkannt werden kann, wenn das Laden aufgrund einer anormalen Situation während eines Ladevorgangs unterbrochen wird, indem das Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels im Stand der Technik verwendet wird.
Danach, wenn die Verbindung zwischen dem Stecker 120 Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 und der Ladesteckdose 10 des Diagnosesystems 1 unterbrochen wird (S18), gibt die Steuereinheit 30 den Diagnosemodus des ICCB frei (S19) und schaltet in den Lademodus von dem Diagnosemodus um.
3 zeigt eine detaillierte Ansicht des ICCB 110 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Der ICCB 110 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuerung 300, eine UART- Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) Schnittstelle 310 und eine CP-Ansteuerschaltung 320.
Die Steuerung 300 umfasst ein CP-Ausgabemodul 301, ein Datenübermittlungsmodul 302, ein Datenempfangsmodul 303 und ein CP-Spannungsüberwachungsmodul 304.
Das CP-Ausgabemodul 301 ist ein Teil, das ein Pulsweitenmodulations- (PWM) Steuersignal mit einem vorgegebenen Tastverhältnis des Steuerpiloten (der Ladesituationsdaten) erzeugt.
Das heißt, das CP-Ausgabemodul 301 gibt die Ladesituationsdaten (CP), die durch das Datenübermittlungsmodul 302 erzeugt werden, in der PWM-Weise aus, indem das Datenübermittlungsmodul 302 auf einen hohen Zustand in dem Lademodus fixiert wird. Das CP-Ausgabemodul 301 überträgt die Ladesituationsdaten (CP), die von dem Datenübermittlungsmodul 302 ausgegeben werden, an die CP-Ansteuerschaltung 320, indem ein Steuersignal mit einem Tastverhältnis von 100% in dem Diagnosemodus erzeugt wird.
Das Datenübermittlungsmodul 302 ist ein Teil, das die Ladesituationsdaten erzeugt.
Die UART-Schnittstelle 310 führt eine UART-Kommunikation mit der Steuerung 300 und der CP-Ansteuerschaltung 320 durch.
Zu diesem Zweck umfasst die UART-Schnittstelle 310 Logik-Gatter, die ein erstes UND-Gatter 311 und ein zweites UND-Gatter 312 umfassen.
Wie oben beschrieben, empfängt das erste UND-Gatter das von dem CP-Ausgabemodul 301 der Steuerung 300 übertragene PWM-Steuersignal oder das von dem Datenübermittlungsmodul 302 übertragene Signal und gibt eines der Signale an die CP-Ansteuerschaltung 320 aus.
Das zweite UND-Gatter 312 ist ein Logik-Gatter, das das Ausgangssignal einer CP-Spannung eines CP-Spannungsrückkopplungsmoduls 321 der CP-Ansteuerschaltung 320 empfängt und das Ausgangssignal an das Datenempfangsmodul 303 der Steuerung 300 überträgt.
Das Datenempfangsmodul 303 ist ein Teil, das die Daten des ICCB in dem Diagnosemodus durch Empfangen eines von dem CP-Spannungsrückkopplungsmodul 321 über das zweite UND-Gatter übertragenen Signals und Erkennen des hohen/niedrigen Pegels des entsprechenden Signals erkennt.
Das CP-Spannungsüberwachungsmodul 304 ist ein Teil, das die CP-Spannung in dem Lademodus durch Empfangen der CP-Spannung, die von dem CP-Spannungsrückkopplungsmodul 321 der CP-Ansteuerschaltung 320 ausgegeben wird, und durch Lesen eines ADC- (Analog to Digital) Spannungspegels der CP-Spannung erkennt.
Die CP-Ansteuerschaltung 320 erzeugt das Ladesituationssignal CP und gibt den CP mit einem vorgegebenen Tastverhältnis gemäß dem PWM-Steuersignal von dem CP-Ausgabemodul 301 der Steuerung 300 aus.
Das CP-Spannungsrückkopplungsmodul ist ein Teil, das das CP-Signal, das von der CP-Ansteuerschaltung 320 ausgegeben wird, zurück an das zweite UND-Gatter und das CP-Spannungsüberwachungsmodul 304 koppelt und den Spannungspegel derart ändert, dass das zweite UND-Gatter und das CP-Spannungsüberwachungsmodul 304 erkannt werden können.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Steuern des ICCB gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Als erstes prüft der ICCB 110, ob das ICCB-Diagnosesystem 1 des Fahrzeugs mit dem ICCB 110 verbunden ist (S20).
Die Verbindung zwischen dem ICCB-Diagnosesystem 1 und dem ICCB 110 wird geprüft, indem geprüft wird, ob der Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 mit der Ladesteckdose 10 des Diagnosesystems 1 verbunden ist.
Als nächstes, wenn der Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 mit der Ladesteckdose 10 des Diagnosesystems 1 verbunden ist, tritt der ICCB 110 in den Diagnosemodus zur Diagnose des ICCB 110 durch Empfangen einer Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung 200 ein (S21) .
Als nächstes prüft der ICCB 110, ob die Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung 200 des Fahrzeugs empfangen wird (S22), und prüft die Art der Anweisung, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung 200 empfangen wird (S23), wodurch die entsprechende Anweisung für jeden der folgenden Schritte ausgeführt wird.
In einem Fall, in dem die in Schritt S23 empfangene Anweisung eine Anweisung zum Anfordern einer Antwort auf einen Fehlercode ist, der angibt, ob sich der derzeitige ICCB 110 in einem Fehlerzustand befindet, erkennt der ICCB 110 zunächst, ob sich der ICCB 110 derzeit in dem Fehlerzustand befindet, und der ICCB 110 überträgt den dem erkannten Fehlerzustand entsprechenden Fehlercode an die OBD-Vorrichtung 200 des Fahrzeugs (S24). In diesem Fall kann der entsprechende Fehlercode ebenso wie die erforderlichen Daten von der OBD-Vorrichtung 200 übertragen werden.
In einem Fall, in dem die in Schritt S23 empfangene Anweisung eine Anweisung zum Anfordern einer individuellen Diagnose ist, um festzustellen, ob die Funktion jedes der in dem ICCB 110 angebrachten bzw. installierten Teile normal arbeitet, prüft der ICCB 110 als nächstes, ob die Funktion jedes der in dem ICCB 110 angebrachten Teile normal arbeitet (S25), und der ICCB 110 überträgt Diagnoseergebnisdaten, die durch die Diagnose erhalten werden, an die OBD-Vorrichtung 200 (S26).
In einem Fall, in dem die in Schritt S23 empfangene Anweisung eine Aktualisierungsdurchführungsanweisung zum Anfordern einer Aktualisierung eines Treiberprogramms zum Betreiben des ICCB 110 ist, tritt der ICCB 110 in einen Aktualisierungsmodus zum Aktualisieren des Treiberprogramms ein (S27) und der ICCB 110 empfängt die zum Aktualisieren des Treiberprogramms erforderlichen Daten von der OBD-Vorrichtung 200 (S28).
Der ICCB 110 prüft, ob eine Aktualisierungsbeendigungsnachricht, die angibt, dass die Aktualisierung des Treiberprogramms beendet ist, von der OBD-Vorrichtung 200 empfangen wird (S29), und der ICCB 110 beendet den Aktualisierungsmodus des Treiberprogramms (S30), wenn die Beendigungsnachricht empfangen wird.
Nachdem die jeweiligen Schritte S24, S26 und S30 durchgeführt sind, prüft der ICCB 110, ob die Verbindung zwischen dem Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 und der Ladesteckdose 10 des Diagnosesystem 1 unterbrochen ist (S31), und der ICCB 110 gibt den Diagnosemodus frei (S32) und steuert den Betrieb des Lademodus, der den Basisbetrieb des ICCB darstellt, wenn die Verbindung zwischen dem Stecker 120 des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels 100 und der Ladesteckdose 10 des Diagnosesystems 1 unterbrochen ist.
Die Steuerung des Betriebs des Lademodus des ICCB gibt an, dass die kommerziell verfügbare Wechselstromleistung gesteuert bzw. geregelt wird, um an das Fahrzeug durch Schalten des eingebetteten Relais in den Ein-Zustand angelegt zu werden, wenn es erkannt wird, dass die Ladevorbereitung in dem Zustand abgeschlossen ist, in dem der Stecker des Niedriggeschwindigkeits- Ladekabels 100 mit der Ladesteckdose 10 des Elektrofahrzeugs verbunden ist. Insbesondere kann die Steuerung die Steuerung zum Schutz des Benutzers und des Fahrzeugs vor Überspannung oder Überstrom während des Ladevorgangs während des Betriebs zum Laden der Batterie des Fahrzeugs und zum Anzeigen des Verbindungszustands mit dem Fahrzeug während des Ladevorgangs, des maximalen Ladestromwerts und des Ladefortschrittzustands auf dem an dem Gehäuse des ICCB 110 angebrachten Anzeigemittel (nicht dargestellt) umfassen.
Gemäß dem System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens für ein Elektrofahrzeug und dem Verfahren zum Steuern des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung, die wie oben beschrieben eingerichtet sind, kann der ICCB die Daten übertragen und empfangen, so dass der ICCB auf dem Anzeigemittel den Grund, warum das Laden unterbrochen wird, klar anzeigen kann, wodurch eine Fehlerstelle des ICCB schnell erkannt wird und eine anormale Wartung verhindert wird. Darüber hinaus ist kein separates Zertifizierungsverfahren für eine drahtlose Kommunikation erforderlich und eine Größe des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels kann kompakt gehalten werden. Des Weiteren ist es möglich, Software zu aktualisieren, einen internen Fehler zu prüfen bzw. festzustellen und eine Ladehistorie zu prüfen, ohne das Gehäuse weiter zu beschädigen.
Die obige Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung, und der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, wird in der Lage sein, verschiedene Modifikationen und Variationen vorzunehmen, ohne von den wesentlichen Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Demzufolge sind die in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen nicht vorgesehen, die technische Idee der vorliegenden Offenbarung zu beschränken, sondern um die technische Idee zu erläutern, und der Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung wird durch diese Ausführungsformen nicht begrenzt. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung sollte durch die folgenden Ansprüche ausgelegt werden, und alle technischen Ideen innerhalb des dazu äquivalenten Umfangs sollten als in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst ausgelegt werden.

Claims

System zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (ICCB), wobei das System in einem Fahrzeug angeordnet ist und mit einer Seite elektrisch mit einem einen ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden ist und mit einer anderen Seite elektrisch mit einer On-Board-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden ist, das System aufweisend: eine Steuerpilot- (Control Pilot - CP) Datenumwandlungseinheit, die eingerichtet ist, um von dem ICCB erzeugte Ladesituationsdaten zu empfangen; eine CAN- (Controller Area Network) Kommunikationseinheit, die eingerichtet ist, um Diagnoseeinleitungsdaten für den ICCB zu empfangen, die von der OBD-Vorrichtung erzeugt werden; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um: die Ladesituationsdaten von der CP-Datenumwandlungseinheit zu empfangen, die Ladesituationsdaten in Daten umzuwandeln, die von der OBD-Vorrichtung erkennbar sind, die Diagnoseeinleitungsdaten von der CAN-Kommunikationseinheit zu empfangen, und die Diagnoseeinleitungsdaten in Daten umzuwandeln, die von dem ICCB erkennbar sind, wobei, wenn die Verbindung mit dem ICCB erkannt wird, die Steuereinheit die Diagnoseeinleitungsdaten von der OBD-Vorrichtung empfängt und die Diagnoseeinleitungsdaten an den ICCB überträgt und die Steuereinheit die Ladesituationsdaten von dem ICCB empfängt und die Ladesituationsdaten an die OBD-Vorrichtung überträgt, so dass die OBD-Vorrichtung den ICCB prüft.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Diagnosemodus des ICCB freigibt und in einen Lademodus schaltet, wenn die Verbindung mit dem ICCB unterbrochen wird.
System nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine CP-Pegelanpassungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Spannungspegel des CP anzupassen, um den ICCB zu aktualisieren, wenn eine Anweisung zum Anfordern einer Aktualisierung eines Treiberprogramms von der OBD-Vorrichtung empfangen wird.
In-Kabel-Schaltkasten (ICCB) eines Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels für ein Elektrofahrzeug, der ICCB aufweisend: eine Steuerung, die eingerichtet ist, um Ladesituationsdaten zu erzeugen; eine Steuerpilot- (Control Pilot - CP) Ansteuerschaltung, die eingerichtet ist, um die von der Steuerung erzeugten Ladesituationsdaten auszugeben; und eine universelle asynchrone Empfänger-/Sender- (Universal Asynchronous - UART) Schnittstelle, die zwischen der CP-Ansteuerschaltung und der Steuerung angeschlossen ist, wobei die UART-Schnittstelle eingerichtet ist, um eine UART-Kommunikation durchzuführen.
ICCB nach Anspruch 4, wobei die Steuerung aufweist: ein CP-Ausgabemodul, dass eingerichtet ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, so dass die Ladesituationsdaten ein vorgegebenes Tastverhältnis aufweisen; ein Datenübertragungsmodul, dass eingerichtet es, um die Ladesituationsdaten zu erzeugen; ein Datenempfangsmodul, dass eingerichtet ist, um Diagnoseeinleitungsdaten von der CP-Ansteuerschaltung zu empfangen; und ein CP-Spannungsüberwachungsmodul, dass eingerichtet ist, um eine CP-Spannung durch Lesen eines Spannungspegels der durch die CP-Ansteuerschaltung ausgegebenen CP-Spannung zu erkennen.
ICCB nach Anspruch 5, wobei die UART-Schnittstelle Logik-Gatter aufweist, die ein erstes UND-Gatter und ein zweites UND-Gatter aufweisen, wobei das erste UND-Gatter zumindest eines von einem Pulsweitenmodulations- (PWM) Steuersignal, das von dem CP-Ausgabemodul der Steuerung übertragen wird, oder ein von dem Datenübertragungsmodul übertragenes Signal empfängt und eines der Signale an die CP-Ansteuerschaltung ausgibt, und wobei das zweite UND-Gatter ein Ausgangssignal einer CP-Spannung eines CP-Spannungsrückkopplungsmoduls der CP-Ansteuerschaltung empfängt und das Ausgangssignal an das Datenempfangsmodul und das CP-Spannungsüberwachungsmodul überträgt.
ICCB nach Anspruch 5, wobei das CP-Ausgabemodul in einem Lademodus die durch das CP-Ausgabemodul erzeugten Ladesituationsdaten auf PWM-Weise ausgibz, indem das Datenübertragungsmodul derart gesteuert wird, dass es sich in einem hohen Zustand befindet, und die Ladesituationsdaten an die CP-Ansteuerschaltung überträgt, und wobei das CP-Ausgabemodul in einem Diagnosemodus ein Steuersignal mit einem Tastverhältnis von 100% erzeugt und von dem Datenübertragungsmodul ausgegebene Daten an die CP-Ansteuerschaltung überträgt.
Verfahren zum Steuern eines Systems zur Diagnose eines In-Kabel-Schaltkastens (ICCB), wobei das System mit einer Seite elektrisch mit einem den ICCB aufweisenden Niedriggeschwindigkeits-Ladekabel verbunden ist und mit einer anderen Seite elektrisch mit einer On-Board-Diagnose- (OBD) Vorrichtung verbunden ist, das Verfahren aufweisend: Empfangen durch den ICCB einer Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung und Eintreten in einen Diagnosemodus zum Prüfen des ICCB, wenn ein Stecker des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels mit einer Ladesteckdose des Systems verbunden wird; Prüfung durch den ICCB einer Art der Anweisung, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung von der OBD-Vorrichtung empfangen wird; und Erkennen durch den ICCB, ob sich der ICCB derzeit in einem Fehlerzustand befindet, und Übertragen eines dem erkannten Fehlerzustand entsprechenden Fehlercodes an die OBD-Vorrichtung, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung eine Anweisung zum Anfordern einer Antwort auf den Fehlercode umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung eine Anweisung zum Anfordern einer individuellen Diagnose umfasst, der ICCB prüft, ob eine Funktion jedes Teils des ICCB normal arbeitet, und der ICCB Diagnoseergebnisdaten, die durch das System erhalten werden, an die OBD-Vorrichtung überträgt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei, wenn die Diagnoseeinleitungsanweisung eine Anweisung zum Anfordern einer Aktualisierung eines Treiberprogramms zum Betreiben des ICCB umfasst, der ICCB in einen Aktualisierungsmodus zum Aktualisieren des Treiberprogramms eintritt, der ICCB zum Aktualisieren des Treiberprogramms erforderliche Daten von der OBD-Vorrichtung empfängt, der ICCB prüft, ob eine Aktualisierungsbeendigungsnachricht von der OBD-Vorrichtung empfangen wird, und der ICCB den Aktualisierungsmodus für das Treiberprogramm beendet, wenn die Beendigungsnachricht empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der ICCB prüft, ob die Verbindung zwischen einem Stecker des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels und der Ladesteckdose des Systems unterbrochen ist, und der ICCB den Diagnosemodus freigibt und einen Betrieb eines Lademodus steuert, wenn die Verbindung zwischen dem Stecker des Niedriggeschwindigkeits-Ladekabels und der Ladesteckdose des Systems unterbrochen ist.