DE102021208948A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Ladung oder Entladung eines Fahrzeugs, System mit dieser Vorrichtung und Verfahren dazu - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung der Ladung oder Entladung eines Fahrzeugs, System mit dieser Vorrichtung und Verfahren dazu Download PDF

Info

Publication number
DE102021208948A1
DE102021208948A1 DE102021208948.8A DE102021208948A DE102021208948A1 DE 102021208948 A1 DE102021208948 A1 DE 102021208948A1 DE 102021208948 A DE102021208948 A DE 102021208948A DE 102021208948 A1 DE102021208948 A1 DE 102021208948A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
discharge
vehicle
charging
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021208948.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Myoung Seok Lee
Soung Han Noh
Kwang Moo Lee
Jun Yeon Park
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of DE102021208948A1 publication Critical patent/DE102021208948A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/308Electric sensors
    • B60Y2400/3086Electric voltages sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Eine Lade- und Entladesteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug ist bereitgestellt. Die Vorrichtung für ein Fahrzeug enthält einen Prozessor, der das Laden und Entladen von elektrischer Energie des Fahrzeugs steuert, und einen Speicher, der Daten und Algorithmen speichert, die von dem Prozessor gesteuert werden. Der Prozessor erfasst eine Spannung einer Näherungserkennungssignalleitung, um zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, und bestimmt, ob ein Entladestartbefehl angewendet wird, indem eine Spannung einer Steuerpilotsignalleitung erfasst wird, wenn der Entladeanschluss verbunden ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und die Vorteile der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0181034 , die am 22. Dezember 2021 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • (a) Bereich der Offenbarung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeuglade- und entladesystem, das diese Vorrichtung enthält, und ein entsprechendes Verfahren.
  • (b) Beschreibung des Standes der Technik
  • Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) und Elektrofahrzeuge (EV) laden Strom von einer externen Stromquelle und treiben das Fahrzeug als Stromquelle an. Eine Stromleitung, eine Steuerleitung (CP) und eines PD-Näherungserkennungsleitung (PD) werden angeschlossen, um Strom von einer elektrischen Fahrzeugversorgungsvorrichtung (EVSE) zu laden.
  • Wie in 1 dargestellt, ist die Stromleitung von einer Stromversorgung der EVSE 20 (EVSE) mit einer On-Board-Ladevorrichtung (OBC) eines Fahrzeugsystems 10 verbunden. Die CP-Leitung ist ein Durchgang für den Austausch von Informationen zwischen der EVSE und einem Fahrzeug, und eine Steuerplatine der EVSE und ein FahrzeugLademanagementsystem) sind verbunden. Die PD-Leitung detektiert, ob ein Anschluss der Stromversorgungseinheit und ein Eingang des Fahrzeugs korrekt verbunden sind.
  • Eine Technik zur Stromversorgung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs wird als V2L-Technik (vehicle to load) bezeichnet. Bei der V2L-Technik dient ein Elektrofahrzeug als Stromspeicher oder Zweitstromversorgung, und beim Camping oder in Notfällen kann Strom nach außen geleitet werden. So kann z.B. der auf Campingplätzen benötigte Strom für Kochgeräte, Kühlschränke, Beleuchtungen, elektrische Heizungen u.ä. aus dem Fahrzeug bezogen werden.
  • Wenn das Fahrzeug von außen mit Strom versorgt wird, wird üblicherweise ein Schalter für die Stromzufuhr an einer bordeigenen Vorrichtung angebracht, um das Fahrzeug von außen mit Strom zu versorgen, während man in das Fahrzeug einsteigt, was unbequem ist. Darüber hinaus ist es konventionell schwierig, einen geschlossenen Zustand eines Entladestartschalteres für die Stromversorgung zu erkennen, wenn ein Anschluss für die Stromversorgung an der Außenseite eines Fahrzeugs mit einem Einlass verbunden ist.
  • Die obigen Informationen, die in diesem Abschnitt offengelegt werden, dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören und die einer Person mit gewöhnlichem Fachwissen in diesem Land bereits bekannt sind.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde in dem Bestreben gemacht, eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeuglade- und entladesystem, das diese enthält, und ein Verfahren dafür bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Entladung durchzuführen, indem ein geschlossener Zustand eines Entladestartschalteres für die Energieversorgung einer Außenseite des Fahrzeugs genauer erkannt wird.
  • Die technischen Gegenstände der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die oben erwähnten Gegenstände beschränkt, und andere nicht erwähnte technische Gegenstände können von Fachleuten aus der Beschreibung der Ansprüche klar verstanden werden.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für ein Fahrzeug bereit, die Folgendes umfassen kann: einen Prozessor, der konfiguriert ist, das Laden und Entladen von elektrischer Energie des Fahrzeugs zu steuern; und einen Speicher, der konfiguriert ist, Daten und Algorithmen zu speichern, die von dem Prozessor gesteuert werden. Der Prozessor kann konfiguriert sein, eine Spannung einer Näherungserkennungssignalleitung (PD) zu erfassen, um zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, und um zu bestimmen, ob ein Entladestartbefehl angewendet wird, indem eine Spannung einer Steuerpilotsignalleitung (CP) erfasst wird, wenn der Entladeanschluss verbunden ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine PD-Erfassungsspannung, die in einer PD-Signalleitung erfasst wird, einen ersten Spannungsbereich erfüllt, und wenn der erste Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass sowohl der Ladeanschluss als auch der Entladeanschluss nicht angeschlossen sind, um weder ein Laden noch ein Entladen durchzuführen. Darüber hinaus kann der Prozessor konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die TE-Erfassungsspannung einen zweiten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der erste Spannungsbereich ist, und wenn der zweite Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, um das Laden durchzuführen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist, und wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Entladeanschluss angeschlossen ist. Außerdem kann der Prozessor konfiguriert sein, zu bestimmen, ob ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, und wenn die CP-Signalleitung über den vorbestimmten Wert angestiegen ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Entladestartbefehl angewendet wird, um die Entladung durchzuführen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor, wenn die TE-Erfassungsspannung einen vierten Spannungsbereich zwischen dem ersten Spannungsbereich und dem zweiten Spannungsbereich erfüllt, konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss oder der Entladeanschluss angeschlossen ist, aber ein Anschlussverriegelungsschalter offen ist, um weder Laden noch Entladen durchzuführen.
  • Zusätzlich kann der Prozessor konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist, und wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Entladeanschluss angeschlossen ist, und wenn ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Entladestartbefehl angewendet wird, um die Entladung durchzuführen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor, wenn die TE-Erfassungsspannung einen fünften Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der dritte Spannungsbereich ist, während die Entladung im Gange ist, so konfiguriert sein, dass er feststellt, dass der Anschlussverriegelungsschalter offen ist, um die Entladung zu stoppen.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes umfassen kann: eine Steuerpilotschaltung (CP), die konfiguriert ist, ein CP-Signal von einem Ladestationssystem zu empfangen; eine Näherungserkennungsschaltung (PD), die konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein Ladeanschluss oder ein Entladeanschluss angeschlossen ist; und eine Lade- und Entladesteuervorrichtung, die konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, indem eine Spannung eines Ausgangsanschlusses der PD-Schaltung erfasst wird, und die konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein Entladestartbefehl angelegt wird, indem eine Spannung eines Ausgangsanschlusses der CP-Schaltung erfasst wird, wenn der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die PD-Schaltung ein Widerstandselement enthalten, das konfiguriert ist, eine Stromversorgungsspannung eines Stromversorgungsspannungsanschlusses an eine PD-Signalleitung anzulegen, indem sie abfällt. Darüber hinaus kann die CP-Schaltung eine Diode enthalten, die konfiguriert ist, eine Spannung des CP-Signals gleichzurichten; ein Widerstandselement, das zwischen einem Ausgangsanschluss der Diode und einem Erdungsspannungsanschluss angeschlossen ist; einen ersten Verstärker, der konfiguriert ist, eine Spannung eines Ausgangsanschlusses des Widerstandselements zu verstärken; und einen zweiten Verstärker, der konfiguriert ist, eine Ausgangsspannung des ersten Verstärkers zu verstärken. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die CP-Schaltung außerdem einen ersten und einen zweiten Puffer enthalten, die jeweils konfiguriert sind, eine Ausgangsspannung des zweiten Verstärkers zu puffern.
  • Die CP-Schaltung kann ferner umfassen: einen ersten Schalter, bei dem es sich um einen Entladestartschalter handelt, dessen erste Seite mit der CP-Schaltung und dessen zweite Seite mit der PD-Schaltung verbunden ist, und einen zweiten Schalter, bei dem es sich um einen Anschlussverriegelungsschalter handelt, der an der zweiten Seite des ersten Schalters vorgesehen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Entladeanschluss ferner umfassen: ein erstes Widerstandselement, das zwischen einem Erdspannungsanschluss und einer mit der PD-Schaltung parallel zum zweiten Schalter verbundenen PD-Signalleitung angeschlossen ist; und ein zweites Widerstandselement, das zwischen den Ausgangsanschlüssen des ersten Widerstandselements und des zweiten Schalters und der PD-Signalleitung in Reihe geschaltet ist. Darüber hinaus kann der Entladeanschluss ferner umfassen: einen ersten Schalter, der ein Entladestartschalter ist, dessen erste Seite mit dem CP-Schaltkreis und dessen zweite Seite mit dem PD-Schaltkreis verbunden ist, und ein Widerstandselement, das zwischen einer PD-Signalleitung des PD-Schaltkreises und einem Erdspannungsanschluss angeschlossen ist.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Lade- und Entladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes umfassen kann: Bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, indem eine Spannung einer Näherungserkennungs-(PD)-Signalleitung erfasst wird; und Bestimmen, ob ein Entladestartbefehl angelegt wird, indem eine Spannung einer Steuerpilot-(CP)-Signalleitung erfasst wird, wenn der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, Folgendes umfassen: Bestimmen, ob eine PD-Erfassungsspannung, die in der PD-Signalleitung erfasst wird, einen ersten Spannungsbereich erfüllt, und Bestimmen, dass sowohl der Ladeanschluss als auch der Entladeanschluss nicht verbunden sind, wenn der erste Spannungsbereich erfüllt ist, und weder Laden noch Entladen durchführen. Das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, kann Folgendes beinhalten: Bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen zweiten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der erste Spannungsbereich ist; und Bestimmen, dass der Ladeanschluss verbunden ist, um das Laden durchzuführen, wenn der zweite Spannungsbereich erfüllt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, Folgendes umfassen: Bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist; und Bestimmen, dass der Entladungsanschluss verbunden ist, wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist. Zusätzlich kann das Bestimmen, ob der Entladestartbefehl angewendet wird, das Bestimmen beinhalten, ob ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, und wenn die CP-Signalleitung über den vorbestimmten Wert angestiegen ist, das Bestimmen, dass der Entladestartbefehl angewendet wird, um die Entladung durchzuführen.
  • Gemäß der vorliegenden Technik kann es möglich sein, eine Entladung durchzuführen, indem ein geschlossener Zustand eines Entladestartschalteres für die Energieversorgung einer Außenseite des Fahrzeugs genauer erkannt wird. Darüber hinaus können verschiedene Effekte, die direkt oder indirekt durch dieses Dokument identifiziert werden können, bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
  • Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich und leichter zu verstehen sein:
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ladesystems für ein allgemeines Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik.
    • 2 zeigt ein allgemeines schematisches Diagramm, das ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines Lade- und Entladesystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Lade- und Entladesystems für ein Fahrzeug gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 5 zeigt ein detailliertes schematisches Diagramm einer Lade- und Entladesteuervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines Entladeanschlusses für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 7 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines Entladeanschlusses für die externe Stromversorgung eines Fahrzeugs gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 8 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Verwendungsbereichs einer PD-Erfassungsspannung zur Bestimmung des Anschlusses eines Entladeanschlusses für die externe Versorgung eines Fahrzeugs mit Energie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung eines Prozesses zur Bestimmung des Anschlusses eines Ladeanschlusses oder eines Entladeanschlusses auf der Grundlage eines Verwendungsbereichs einer TE-Erfassungsspannung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Verwendungsbereichs einer TE-Erfassungsspannung zur Bestimmung des Anschlusses eines Entladeanschlusses für die externe Versorgung eines Fahrzeugs gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung eines Prozesses zur Bestimmung des Anschlusses eines Ladeanschlusses oder eines Entladeanschlusses basierend auf einem Verwendungsbereich einer TE-Erfassungsspannung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 12 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs angeschlossen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 13 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung eines Fahrzeugs angeschlossen ist, gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 14 zeigt ein Computersystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder ein ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sport Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden). Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das über zwei oder mehr Antriebsquellen verfügt, z. B. sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
  • Obwohl die beispielhafte Ausführungsform so beschrieben wird, dass eine Vielzahl von Einheiten zur Durchführung des beispielhaften Prozesses verwendet wird, können die beispielhaften Prozesse auch von einem oder mehreren Modulen durchgeführt werden. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass sich der Begriff Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst und speziell für die Ausführung der hier beschriebenen Prozesse programmiert ist. Der Speicher ist konfiguriert, die Module zu speichern, und der Prozessor ist speziell konfiguriert, die Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nichttransitorisches computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium verkörpert werden, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele für computerlesbare Medien sind unter anderem ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung der Offenbarung zu verstehen. Die hier verwendeten Singularformen „ein“ und „die“ schließen auch die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der aufgeführten Elemente ein.
  • Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, liegt der Begriff „ungefähr“ innerhalb eines normalen Toleranzbereichs, z. B. innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert. „Ungefähr“ kann als innerhalb von 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0,1 %, 0,05 % oder 0,01 % des angegebenen Wertes verstanden werden. Sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt, werden alle hier angegebenen Zahlenwerte durch den Begriff „etwa“ modifiziert.
  • Nachfolgend werden einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei der Hinzufügung von Bezugszeichen zu den Bestandteilen jeder Zeichnung dieselben Bestandteile so weit wie möglich dieselben Bezugszeichen haben, auch wenn sie auf verschiedenen Zeichnungen angegeben sind. Wenn bei der Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung festgestellt wird, dass detaillierte Beschreibungen verwandter bekannter Konfigurationen oder Funktionen das Verständnis der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beeinträchtigen, werden diese detaillierten Beschreibungen weggelassen.
  • Bei der Beschreibung von Bestandteilen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können Begriffe wie erste, zweite, A, B, (a) und (b) verwendet werden. Diese Begriffe dienen nur zur Unterscheidung der Bestandteile von anderen Bestandteilen, und die Art, die Reihenfolge oder die Ordnungen der Bestandteile werden durch diese Begriffe nicht eingeschränkt. Darüber hinaus haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich der technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die gleiche Bedeutung wie die, die von Fachleuten auf dem technischen Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, allgemein verstanden werden (Fachleute), sofern sie nicht anders definiert sind. Begriffe, die in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so auszulegen, dass sie eine Bedeutung haben, die derjenigen im Kontext eines verwandten Fachgebiets entspricht, und nicht so, dass sie eine idealisierte oder übermäßig formale Bedeutung haben, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Spezifikation eindeutig definiert.
  • Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 2 bis 14 im Detail beschrieben. Im Folgenden kann ein Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung alle Fahrzeuge umfassen, die elektrische Energie aufladen und abgeben, wie z. B. ein Elektrofahrzeug.
  • 2 zeigt ein allgemeines schematisches Diagramm, das ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Bezugnehmend auf 2 kann das Fahrzeuglade- und entladesystem ein Fahrzeugsystem 100 und einen mit dem Fahrzeugsystem 100 verbundenen Entladeanschluss 200 umfassen. Das Fahrzeugsystem 100 kann einen Zwei-Wege-OBC 110, eine Hochspannungsbatterie 120, ein Fahrzeuglade- und entladesteuersystem 130, ein Stromkabel 140 für den Innenbereich des Fahrzeugs und einen Ladeanschlusseingang 150 für den Außenbereich des Fahrzeugs umfassen.
  • Der Zwei-Wege-OBC 110 kann konfiguriert sein, Elektrizität von einem Ladestationssystem zu einem Fahrzeug zu liefern oder um im Fahrzeug gespeicherte elektrische Energie vom Fahrzeug nach außen zu liefern. Die Hochspannungsbatterie 120 kann konfiguriert sein, von einer Ladestation gelieferte elektrische Energie zu speichern.
  • Das Fahrzeuglade- und entladesteuersystem 130 ist ein Fahrzeuglademanagementsystem (VCMS), das eine Steuerung zum allgemeinen Laden und Entladen eines Elektrofahrzeugs darstellt. Das Fahrzeuglade- und entladesteuersystem 130 kann eine Steuerpilotschaltung (CP), die Informationen mit einem externen Ladestationssystem austauscht, und eine Näherungserkennungsschaltung (PD), die erkennt, ob ein Anschluss und ein Einlass des Fahrzeugs korrekt verbunden sind, umfassen. Insbesondere ist ein CP-Signal ein Signal zum Austausch von Fahrzeuginformationen zwischen dem Ladestationssystem und dem Fahrzeugsystem 100. Das PD-Signal ist ein Signal zur Erkennung, ob der Anschluss zum Laden oder Entladen und ein Einlass des Fahrzeugs korrekt angeschlossen sind.
  • Das Fahrzeuglade- und entladesteuersystem 130 kann unterscheiden, ob ein Langsam- oder Schnellladeanschluss mit einem Fahrzeugladeanschlusseinlass 150 zum Laden von Elektrizität in das Fahrzeug verbunden ist oder ob der Entladeanschluss 200 zur Stromversorgung der Außenseite des Fahrzeugs damit verbunden ist. Wenn die Entladestarttaste V2L START (S4) in einem Zustand gedrückt oder anderweitig betätigt wird, in dem der Entladeanschluss 200 mit dem Eingang des Ladeanschlusses des Fahrzeugs verbunden ist, kann das Fahrzeuglade- und Entladesteuersystem 130 konfiguriert sein, diese Verbindung zu erkennen. Das elektrische Kabel 140 für einen Innenraum des Fahrzeugs ist im Innenraum des Fahrzeugs angebracht, und ein Stecker (z. B. ein 220-VAC-Stecker, 410) einer elektrischen Vorrichtung kann eingesteckt und verwendet werden, wenn eine elektrische Nutzung im Innenraum des Fahrzeugs erforderlich ist.
  • Der Fahrzeugladeanschluss 150 kann mit einem Ladeanschluss für die Spannungsversorgung des Fahrzeugs oder mit dem Entladeanschluss 200 für die Spannungsversorgung außerhalb des Fahrzeugs verbunden werden. Der Entladeanschluss 200 dient als Verbindung zwischen dem Fahrzeugladeanschluss 150 und dem Stecker 410. Der Entladeanschluss 200 versorgt die Außenseite des Fahrzeugs mit Strom und wird auch als V2L-Stecker (vehicle to load) bezeichnet. So kann z. B. Strom für Kochgeräte, Kühlschränke, Beleuchtungen, elektrische Heizungen und ähnliches, die auf Campingplätzen benötigt werden, vom Fahrzeug bezogen werden, indem der Entladeanschluss 200 an das Fahrzeug angeschlossen wird.
  • Der Entladeanschluss 200 hat eine erste Seite mit 5 oder 7 Stiften, wie z. B. den Fahrzeugladeanschluss 150, und eine zweite Seite, in die ein Anschluss eingesteckt werden kann. Die Stromleitungen AC1, AC2 und GND sowie eine PD-Signalleitung (Proximity Detection) zur Erkennung, ob ein Anschluss angeschlossen ist, können zwischen dem Entladeanschluss 200 und dem Fahrzeuglade- und Entladesteuerungssystem 130 angeschlossen werden. Dies wird später unter Bezugnahme auf 6 und 7 ausführlicher beschrieben.
  • 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines Lade- und Entladesystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3 dargestellt, kann das Lade- und Entladesystem ein Lade- und Entladesteuersystem 131 für ein Fahrzeug, einen Entladeanschluss 200 und einen Einlass 300 umfassen. Das Lade- und Entladesteuersystem 131 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine CP-Schaltung 132, eine PD-Schaltung 133 und eine Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 umfassen.
  • Die CP-Schaltung 132 kann eine Diode D11, einen Widerstand R11, einen Differenzverstärker (OP AMP) 111 und 112 sowie Puffer 113 und 114 enthalten. Der Widerstand R11 kann beispielsweise 3,3 kΩ betragen, der Verstärkungswert des Differenzverstärkers 111 kann das 0,3-fache und der Verstärkungswert des Differenzverstärkers 112 das 3-fache betragen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die PD-Schaltung 133 enthält einen Widerstand R12, der zwischen einer Versorgungsspannung von 5 V und einer PD-Signalleitung angeordnet ist, um die Versorgungsspannung zu verringern.
  • Ein vom Ladestationssystem erzeugtes CP-Signal, d.h. ein CP-Signal zum Laden, hat eine Form von 1kHz PWM im Bereich von -12 V bis 12 V Es muss in einen Bereich von 0 bis 5 V umgewandelt werden, der ein Erkennungsbereich eines Mikrocomputers ist, um das CP-Signal zum Laden im Mikrocomputer (z.B. der Lade- und Entladesteuerungsvorrichtung 134) zu erfassen. Dementsprechend gleichrichtet die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 das CP-Signal durch eine Diode D1, um es in einen Bereich von 0 bis 12 V umzuwandeln, und verstärkt es dann um das 0,3-fache durch den Differenzverstärker 111 (Operationsverstärker), um es in einen Bereich von 0 bis 4 V umzuwandeln, um das CP-Signal zu erfassen. Es ist jedoch schwierig, die Frequenz und das Tastverhältnis des CP-Signals zu erfassen, wenn der Pegel der CP-Spannung weniger als 2 V beträgt. Dementsprechend kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, das vom Differenzverstärker 111 durch den Differenzverstärker 112 verstärkte CP-Signal dreimal zu verstärken, um es in einen Bereich von 0 bis 12 V umzuwandeln, und konstant einen Spannungspegel durch jeden der Puffer 113 und 114 zu erzeugen, unabhängig von einer Größe einer Eingangsspannung des CP-Signals, um die Frequenz und das Tastverhältnis des CP-Signals zu erfassen.
  • Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 131 kann konfiguriert sein, einen Ladeanschluss eines Ladestationssystems und den Entladeanschluss 200 (V2L-Anschluss) für die externe Stromversorgung auf der Grundlage der PD-Schaltung 133 zu unterscheiden. Darüber hinaus kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 131 konfiguriert sein, einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand eines Schalters S4 über eine CP-Signalleitung zu unterscheiden, wenn der Entladeanschluss 200 mit dem Eingang verbunden ist. Mit anderen Worten, da der Entladeanschluss 200 kein CP-Signal erzeugt, können der offene Zustand und der geschlossene Zustand des Schalters S4 durch Verwendung der CP-Signalleitung unterschieden werden. Hierin wird ein Anschluss zum Erfassen des Zustands des Schalters S4, der eine Entladestarttaste des Entladeanschlusses 200 ist, als V2L START-Erfassung bezeichnet.
  • Der Entladeanschluss 200 kann Widerstände R13 und R14 sowie die Schalter S3 und S4 umfassen. R13 kann z. B. 62 Ω und R14 kann 430 Ω haben, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Der Schalter S3 ist ein Anschlussverriegelungsschalter und ein Schalter für die Anschlussverbindung. Wenn der Schalter S3 in einem Zustand geschlossen ist, in dem der Anschluss angeschlossen ist, kann festgestellt werden, dass der Ladeanschluss zum Aufladen angeschlossen ist. Der Schalter S3 und der Widerstand R14 können parallel geschaltet sein, eine erste Seite kann mit einem Erdspannungsanschluss verbunden sein, und eine zweite Seite kann mit einer ersten Seite des Widerstands R13 verbunden sein. Eine zweite Seite des Widerstands R13 ist mit der PD-Signalleitung verbunden. Der Schalter S4 ist ein Taster zum Starten der Stromversorgung (Entladung) an der Außenseite des Fahrzeugs. Der Schalter S4 kann zwischen der CP-Signalleitung und der PD-Signalleitung angeschlossen werden.
  • Der Einlass 300 kann einen Widerstand R15 zur Diagnose der Unterbrechung der PD-Signalleitung zwischen dem Einlass 300 und dem Lade- und Entladesteuersystem 131 enthalten. Der Widerstand R15 kann zwischen der PD-Signalleitung und dem Erdungsanschluss angeschlossen werden. Der Widerstand R15 kann z. B. 2,7 KΩ haben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
  • Im offenen Zustand des Schalters S4 kann die PD-Erfassungsspannung auf der Grundlage des offenen oder geschlossenen Zustands des Schalters S3 geändert werden, und die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 kann konfiguriert sein, zu erkennen, ob der Ladeanschluss oder der Entladeanschluss entsprechend der Änderung der PD-Erfassungsspannung angeschlossen ist. Darüber hinaus kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, den offenen oder geschlossenen Zustand des Entladestartschalteres zu bestimmen, indem eine Spannung der CP-Signalleitung erfasst wird, die sich auf der Grundlage des offenen oder geschlossenen Zustands des Entladestartschalteres ändert, der auf der Grundlage des offenen oder geschlossenen Zustands des Schalters S4 auf der Grundlage einer Leitung der CP-Schaltung 132 geändert wird.
  • 4 zeigt ein schematisches Diagramm, das ein Lade- und Entladesystem für ein Fahrzeug gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Gemäß 4 kann das Lade- und Entladesystem ein Lade- und Entladesteuersystem 1311 für ein Fahrzeug, einen Entladeanschluss 201 und einen Einlass 301 umfassen. Das Lade- und Entladesteuersystem 1311 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine CP-Schaltung 1312, eine PD-Schaltung 1313 und eine Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 umfassen.
  • Die CP-Schaltung 132 kann eine Diode D12, einen Widerstand R101, einen Differenzverstärker (OP AMP) 113 und 116 enthalten. Der Widerstand R101 kann z. B. 3,3 kΩ betragen, der Verstärkungswert des Differenzverstärkers 111 kann das 0,3-fache und der Verstärkungswert des Differenzverstärkers 112 das 3-fache betragen. Die PD-Schaltung 1313 enthält einen Widerstand R102, der zwischen einer Versorgungsspannung von 5 V und einer PD-Signalleitung vorgesehen ist, um die Versorgungsspannung zu verringern.
  • Der Entladeanschluss 201 kann einen Widerstand R103 und einen Schalter S4 enthalten. Der Widerstand R103 kann zum Beispiel 75 KΩ haben. Der Schalter S4 ist eine Taste zum Starten der Stromversorgung (Entladung) zur Außenseite des Fahrzeugs. Der Schalter S4 kann zwischen der CP-Signalleitung und der PD-Signalleitung angeschlossen werden. Der Einlass 300 kann einen Widerstand R104 zur Diagnose der Unterbrechung der PD-Signalleitung zwischen dem Einlass 300 und dem Lade- und Entladesteuersystem 131 enthalten. Der Widerstand R104 kann zwischen der PD-Signalleitung und dem Erdungsanschluss angeschlossen werden. Der Widerstand R104 kann zum Beispiel 2,7 KΩ haben.
  • 5 zeigt ein detailliertes schematisches Diagramm einer Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In 5 ist nur die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 von 3 dargestellt, aber die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 hat die gleiche detaillierte Konfiguration. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann innerhalb des Fahrzeugs implementiert werden, kann integral mit den internen Steuereinheiten des Fahrzeugs implementiert werden, oder kann separat implementiert werden.
  • Bezug nehmend auf 5 kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 eine Erfassungsvorrichtung 135, einen Speicher 136 und einen Prozessor 137 umfassen. Die Erfassungsvorrichtung 135 kann konfiguriert sein, eine Spannung des CP-Signals, eine Frequenz des CP-Signals, ein Tastverhältnis des CP-Signals, einen offenen oder geschlossenen Zustand des Entladestartschalteres S4, eine Spannung des PD-Signals und dergleichen während des Ladens zu erfassen.
  • Der Speicher 136 kann konfiguriert sein, Daten und Algorithmen zu speichern, die von dem Prozessor 137 verarbeitet werden. Beispielsweise kann der Speicher 136 konfiguriert sein, einen Spannungspegelbereich des PD-Signals zu speichern, um zu bestimmen, ob der Entladeanschluss 200 und der Einlass 300 verbunden sind und ob die Entladestarttaste gestartet ist. Der Spannungspegelbereich des PD-Signals wird später unter Bezugnahme auf 10 und 12 im Detail beschrieben. Der Speicher 136 kann ein Speichermedium von mindestens einem Typ unter Speichern von Typen wie einem Flash-Speicher, einer Festplatte, einem Mikro, einer Karte (z. B. einer Secure Digital (SD)-Karte oder einer Extreme Digital (XD)-Karte), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem statischen RAM (SRAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem programmierbaren ROM (PROM), einem elektrisch löschbaren PROM (EEPROM), einem Magnetspeicher (MRAM), einer Magnetplatte und einer optischen Platte umfassen.
  • Der Prozessor 137 kann elektrisch mit der Sensorvorrichtung 135, dem Speicher 136 und dergleichen verbunden sein, kann jede Komponente elektrisch steuern und kann eine elektrische Schaltung sein, die Softwarebefehle ausführt und dadurch verschiedene Datenverarbeitungen und Berechnungen durchführt, die unten beschrieben werden. Der Prozessor 137 kann Signale verarbeiten, die zwischen den Bestandteilen des Fahrzeuglade- und entladesteuerungssystems 131 übertragen werden. Der Prozessor 137 kann z. B. eine Steuerung wie eine Motorsteuereinheit (ECU), eine Getriebesteuereinheit (TCU), ein Batteriemanagementsystem (BMS) oder eine Motorsteuereinheit (MCU) sein, die in einem Fahrzeug eingebaut ist.
  • Der Prozessor 137 kann konfiguriert sein, die Spannung der PD-Signalleitung zu erfassen, um zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist. Darüber hinaus kann der Prozessor 137 konfiguriert sein, die Spannung der CP-Signalleitung zu erfassen, und wenn der Entladeanschluss 200 angeschlossen ist, kann der Prozessor 137 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der Entladestartschalter S4 geschlossen ist, um zu bestimmen, ob ein Entladestartbefehl an diesen angelegt worden ist.
  • Der Prozessor 137 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine in einer PD-Signalleitung erfasste PD-Erfassungsspannung einen ersten Spannungsbereich erfüllt, und wenn der erste Spannungsbereich erfüllt ist, zu bestimmen, dass sowohl der Ladeanschluss als auch der Entladeanschluss 200 nicht angeschlossen sind, um weder Laden noch Entladen durchzuführen. Der erste Spannungsbereich kann zum Beispiel 3,5 V oder mehr und weniger als 4,7 V oder 4,0 V oder mehr und weniger als 4,7 V betragen.
  • Der Prozessor 137 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen zweiten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger ist als der erste Spannungsbereich, und wenn der zweite Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, um einen Ladevorgang durchzuführen. Zum Beispiel kann der zweite Spannungsbereich 1,2 V oder mehr und weniger als 2,0 V oder 1,0 V= oder mehr und weniger als 4,0 V betragen. Der Prozessor 137 kann so konfiguriert sein, dass er feststellt, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist, und wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist, kann er konfiguriert sein, festzustellen, dass der Entladeanschluss angeschlossen ist. Zum Beispiel kann der dritte Spannungsbereich 0,1 V oder mehr und weniger als 1,2 V oder 0,1 V oder mehr und weniger als 1,0 V betragen.
  • Der Prozessor 137 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, und wenn die CP-Signalleitung über den vorbestimmten Wert angestiegen ist, kann er bestimmen, dass der Entladungsstartbefehl angewendet wird, um die Entladung durchzuführen. Beispielsweise kann die CP-Erfassungsspannung vor dem Anlegen des Entladestartbefehls 0 V betragen und dann nach dem Anlegen des Entladestartbefehls auf 0,34 V ansteigen. Darüber hinaus kann die CP-Erfassungsspannung vor dem Entladestartbefehl 0 V betragen und nach dem Entladestartbefehl auf 0,4 V ansteigen.
  • Wenn die PD-Erfassungsspannung einen vierten Spannungsbereich zwischen dem ersten Spannungsbereich und dem zweiten Spannungsbereich erfüllt, kann der Prozessor 137 so konfiguriert sein, dass er feststellt, dass der Ladeanschluss oder der Entladeanschluss angeschlossen ist, aber der Anschlussverriegelungsschalter S3 offen ist, um weder Laden noch Entladen durchzuführen. Der vierte Spannungsbereich kann zum Beispiel 2,0 V oder mehr und weniger als 3,5 V betragen. Wenn die PD-Erfassungsspannung einen fünften Spannungsbereich erfüllt, der niedriger ist als der dritte Spannungsbereich, während die Entladung im Gange ist, kann der Prozessor 137 so konfiguriert sein, dass er feststellt, dass der Anschlussverriegelungsschalter S3 geöffnet ist, um die Entladung zu stoppen. Der fünfte Spannungsbereich kann zum Beispiel 2,0 V oder mehr und weniger als 3,5 V betragen.
  • 6 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines Entladeanschlusses für die externe Stromversorgung von Fahrzeugen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 6 umfasst der Entladeanschluss 200 für die externe Versorgung des Fahrzeugs mit Energie einen Verbindungsabschnitt 601, der mit einem Anschluss an einer ersten Seite eines Körpers verbunden ist, und einen Verbindungsabschnitt 602, der mit einem Einlass eines Ladeanschlusses des Fahrzeugs an einer dem Verbindungsabschnitt 601 gegenüberliegenden Seite verbunden ist, einen Anschlussverriegelungsschalter S3 und einen Entladestartschalter S4.
  • 7 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines Entladeanschlusses für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 7 umfasst der Entladeanschluss 200 einen Verbindungsabschnitt 701, der mit einem Anschluss an einer ersten Seite eines Körpers verbunden ist, und einen Verbindungsabschnitt 702, der mit einem Einlass eines Ladeanschlusses des Fahrzeugs an einer dem Verbindungsabschnitt 701 gegenüberliegenden Seite verbunden ist, und einen Entladestartschalter S4. Dementsprechend enthält der Entladeanschluss 200 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung nicht den Anschlussverriegelungsschalter S3.
  • 8 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Verwendungsbereichs einer PD-Erfassungsspannung zur Bestimmung der Verbindung eines Entladeanschlusses für die externe Versorgung eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 8 umfasst ein Verwendungsbereich der TE-Erfassungsspannung das Trennen der TE, das Entfernen des Ladeanschluss, das Anschließen des Ladeanschlusses und das Öffnen des Verriegelungsschalteres S3 des Anschlusses, das Anschließen des Ladeanschlusses und das Schließen des Verriegelungsschalteres S3 des Anschlusses, den Verwendungsbereich des Entladeanschlusses (V2L-Anschluss) und den GND-Kurzschluss.
  • Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 kann so konfiguriert sein, dass sie die PD-Trennung feststellt, wenn die PD-Erfassungsspannung 4,7 V bis 5 V beträgt, das Entfernen des Ladeanschlusses, wenn sie 3,5 V bis 4,7 V beträgt, das Anschließen des Ladeanschlusses und das Öffnen des Anschlussverriegelungsschalters S3, wenn sie 2,0 V bis 3,5 V, Anschließen des Ladeanschlusses und Schließen des Verriegelungsschalteres S3 des Steckers bei 1,2 V bis 2,0 V, Verwenden des Entladeanschlusses (V2L-Stecker) bei 0,1 V bis 1,2 V und GND-Kurzschluss bei 0 V bis 0,1 V.
  • 9 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zur Bestimmung des Anschlusses eines Lade- oder Entladeanschlusses auf der Grundlage eines Verwendungsbereichs einer PD-Erfassungsspannung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Bezugnehmend auf 9 wird, wenn der Ladeanschluss des Ladestationssystems nicht mit dem Einlass verbunden ist, die PD-Erfassungsspannung als ein Wert zwischen 3,5 und 4,7 V erfasst, um weder Laden noch V2L durchzuführen. Wenn der Ladeanschluss eingesteckt ist und der Anschlussverriegelungsschalter S3 geöffnet ist, wird die PD-Erfassungsspannung zwischen 2,0 V und 3,5 V gemessen, um weder Laden noch V2L durchzuführen.
  • Wenn der Ladeanschluss eingesteckt ist und die Anschlussverriegelungstaste S3 geschlossen ist, kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der Ladeanschluss oder der Entladeanschluss in Abhängigkeit von der Höhe der PD-Erfassungsspannung angeschlossen ist. Mit anderen Worten, die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, wenn die PD-Erfassungsspannung zwischen 1,2 und 2,0 V liegt, und zu bestimmen, dass der Entladeanschluss (V2L-Spezialstecker) angeschlossen ist, wenn die PD-Erfassungsspannung zwischen 0,1 und 1,2 V liegt.
  • Nachdem der Entladeanschluss (spezieller V2L-Stecker) angeschlossen ist, wird, wenn die Entladestarttaste S4 durch Drücken oder anderweitiges Betätigen der Entladestarttaste V2L START geschlossen wird, keine Änderung der TE-Erfassungsspannung vorgenommen, und eine Erfassungsspannung der Entladestarttaste V2L START steigt über die CP-Signalleitung von 0 V auf 0,34 V Wenn die Abtastspannung der Entladestarttaste V2L START über die CP-Signalleitung, an die der Entladeanschluss 200 nicht angeschlossen ist, auf 0 V ansteigt, aber der Schalter S4 geschlossen ist, wird die Abtastspannung der Entladestarttaste durch die Widerstände und die Differenzverstärker 111 und 112 erhöht (vgl. 3). R 13 R 12 + R 13 * V * Verst a ¨ rkungswert
    Figure DE102021208948A1_0001
  • In diesem Fall sind die Werte der Widerstände R11 und R15 im Vergleich zu den Widerständen R12 und R13 wesentlich größer, so dass sie ignoriert werden. Darüber hinaus bezeichnet V in der obigen Gleichung eine angelegte Spannung von 5 V, und die Verstärkungswerte bezeichnen die Verstärkungswerte der Differenzverstärker 111 und 112. Wenn zum Beispiel die Verstärkungswerte der Differenzverstärker 111 und 112 0,3 bzw. 3 sind, werden 0,3 und 3 multipliziert.
  • Wie oben beschrieben, beginnt der Entladevorgang, wenn die Abtastspannung des Entladestartschalteres ansteigt, und wenn der Anschlussverriegelungsschalter S3 während des Entladevorgangs geöffnet wird, ändert sich die PD-Abtastspannung auf 2,77 V, wodurch der Entladevorgang beendet wird. Wenn danach die Entladestarttaste S4 geöffnet wird, um die Entladung zu beenden, wird die Entladung beendet.
  • 10 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Verwendungsbereichs einer TE-Erfassungsspannung zur Bestimmung des Anschlusses eines Entladeanschlusses für die externe Stromversorgung eines Fahrzeugs gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 10 umfasst ein Verwendungsbereich der TE-Erfassungsspannung die TE-Trennung, das Entfernen des Ladeanschlusses, den Anschluss des Ladeanschlusses, den Verwendungsbereich des Entladeanschlusses (V2L-Anschluss) und den GND-Kurzschluss.
  • Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 kann konfiguriert sein, die PD-Abschaltung zu bestimmen, wenn die PD-Erfassungsspannung 4,7 V bis 5 V beträgt, das Entfernen des Ladeanschlusses, wenn sie 4,0 V bis 4,7 V beträgt, das Anschließen des Ladeanschlusses, wenn sie 1,0 V bis 4,0 V beträgt, den Einsatzbereich des Entladeanschlusses (V2L-Steckers), wenn er 0,1 V bis 1,0 V beträgt, und den GND-Kurzschluss, wenn er 0 V bis 0,1 V beträgt.
  • 11 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zur Bestimmung des Anschlusses eines Ladeanschlusses oder eines Entladeanschlusses auf der Grundlage eines Verwendungsbereichs einer PD-Erfassungsspannung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 11, wenn der Ladeanschluss nicht mit dem Einlass verbunden ist, erfasst die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 eine PD-Erfassungsspannung als einen Bereich zwischen 4,0 und 4,7 V, um weder Laden noch V2L durchzuführen.
  • Wenn der Ladeanschluss mit dem Einlass verbunden ist, kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob ein Ladeanschluss oder ein Entladeanschluss angeschlossen ist, abhängig von einem Niveau der PD-Erfassungsspannung. Mit anderen Worten, die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, wenn die PD-Erfassungsspannung von 1,0 bis 4,0 V erfasst wird, und zu bestimmen, dass der Entladeanschluss angeschlossen ist, wenn die PD-Erfassungsspannung von 0,1 bis 1,0 V erfasst wird.
  • Bei der Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 kann eine Entladestarttaste gedrückt oder anderweitig betätigt werden, um die Entladestarttaste S4 zu schließen, die PD-Erfassungsspannung wird nicht geändert, und die Erfassungsspannung der Entladestarttaste (V2L START) steigt über die CP-Signalleitung von 0 V auf 0,4 V Dementsprechend führt die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 die Entladung durch und beendet die Entladung, wenn die Entladestarttaste S4 geöffnet wird.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angeschlossen ist, unter Bezugnahme auf 7 im Detail beschrieben. 12 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs angeschlossen ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 für die externe Energieversorgung des Fahrzeugs von 5 die Prozesse von 12 durchführt. Darüber hinaus können in der Beschreibung von 12 Vorgänge, die als von einer Vorrichtung ausgeführt beschrieben werden, als von einem Prozessor 137 der Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs, die in einem nachfolgenden Fahrzeug montiert ist, gesteuert verstanden werden.
  • Bezugnehmend auf 12 kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine Spannung der PD-Signalleitung, d.h. die PD-Erfassungsspannung Vpd, eine vorbestimmte Referenzbedingung für das Entfernen des Anschlusses (B oder mehr und weniger als A) erfüllt (S101), und wenn die Referenzbedingung erfüllt ist, zu bestimmen, dass der Anschluss nicht verbunden ist, um weder Laden noch Entladen (V2L) durchzuführen (S102). Zum Beispiel kann A 4,7 V und B 3,5 V betragen.
  • Andererseits kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung Vpd eine Bedingung für die Verbindung des Anschlusses und das Öffnen der Anschlussverriegelungstaste S3 (C oder mehr und weniger als B) erfüllt (S103), und wenn die Bedingung erfüllt ist, zu bestimmen, dass der Anschluss verbunden ist und die Anschlussverriegelungstaste S3 geöffnet ist, um weder Laden noch Entladen (V2L) durchzuführen (S104). C kann zum Beispiel 2,0 V betragen.
  • Außerdem kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob sie eine Bedingung für das Verbinden des Anschlusses und das Schließen des Anschlussverriegelungsschalteres S3 (D oder mehr und weniger als C) erfüllt (S105), wenn die PD-Erfassungsspannung Vpd eine Bedingung für das Verbinden des Anschlusses und das Öffnen des Anschlussverriegelungsschalteres S3 nicht erfüllt, und wenn die Bedingung erfüllt ist, kann sie konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Anschluss verbunden ist und der Anschlussverriegelungsschalter S3 geschlossen ist (S106). Zum Beispiel kann D 1,2 V betragen.
  • Wenn die PD-Erfassungsspannung Vpd die Bedingung für die Verbindung des Anschlusses und das Schließen der Anschlussverriegelungstaste S3 erfüllt, kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob sie eine Bedingung für die Verwendung des Entladeanschlusses (E oder mehr und weniger als D) erfüllt (S107), und wenn die Bedingung erfüllt ist, kann sie konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Entladeanschluss (V2L-Anschluss) verbunden ist. E kann zum Beispiel 0,1 V betragen.
  • Anschließend kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine Entladestarttastenspannung V2L START erzeugt (erhöht) wurde (S109), und wenn die Entladestarttastenspannung V2L START erzeugt wird, kann sie konfiguriert sein, zu bestimmen, dass eine Entladestarttaste gedrückt wird, um die Entladestarttaste S4 zu schließen, um die Entladung (V2L) zu starten (S110).
  • Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung Vpd während des Entladens eine Bedingung für die Verbindung des Anschlusses und das Öffnen der Anschlussverriegelungstaste S3 (C oder mehr und weniger als B) erfüllt (S111), und wenn die Bedingung erfüllt ist, kann sie konfiguriert sein, zu bestimmen, dass die Anschlussverriegelungstaste S3 in einen offenen Zustand geändert wird, um das Entladen (V2L) zu stoppen (S112).
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung eines Fahrzeugs angeschlossen ist, gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 13 im Detail beschrieben. 13 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erkennen, ob eine Lade- und Entladesteuervorrichtung für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs angeschlossen ist, gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Lade- und Entladesteuervorrichtung 134 für die externe Energieversorgung des Fahrzeugs von 5 die Prozesse von 13 durchführt. Darüber hinaus können in der Beschreibung von 13 Vorgänge, die als von einer Vorrichtung ausgeführt beschrieben werden, so verstanden werden, dass sie von einem Prozessor der Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 für die externe Stromversorgung des Fahrzeugs 134, die in einem nachfolgenden Fahrzeug montiert ist, gesteuert werden.
  • Unter Bezugnahme auf 13 kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine Spannung der PD-Signalleitung, d.h. die PD-Erfassungsspannung Vpd, eine vorbestimmte Referenzbedingung zum Entfernen des Anschlusses (G oder mehr und weniger als F) erfüllt (S201), und wenn die Referenzbedingung erfüllt ist, zu bestimmen, dass der Anschluss nicht angeschlossen ist, um weder Laden noch Entladen (V2L) durchzuführen (S202). Zum Beispiel kann A 4,7 V und B 4,0 V betragen.
  • Andererseits kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung Vpd eine Bedingung für die Verbindung des Anschlusses (H oder mehr und weniger als G) erfüllt (S203), und wenn die Bedingung erfüllt ist, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss verbunden ist (S204). H kann zum Beispiel 1,0 V betragen. Wenn die PD-Erfassungsspannung Vpd die Bedingung für den Anschluss des Anschlusses erfüllt, kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob sie eine Bedingung für die Verwendung des Entladeanschlusses (I oder mehr und weniger als H) erfüllt (S205), und wenn die Bedingung erfüllt ist, kann sie konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Entladeanschluss (V2L-Anschluss) angeschlossen ist (S206). Zum Beispiel kann I 0,1 V betragen.
  • Anschließend kann die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 konfiguriert sein, zu bestimmen, ob eine Entladestarttastenspannung V2L START erzeugt (erhöht) wurde (S207), und wenn die Entladestarttastenspannung V2L START erzeugt wird, kann sie konfiguriert sein, zu bestimmen, dass eine Entladestarttaste gedrückt wird, um die Entladestarttaste S4 zu schließen, um die Entladung (V2L) zu starten (S208). Die Lade- und Entladesteuervorrichtung 1314 kann konfiguriert sein, den Entladevorgang (V2L) zu stoppen, wenn der Entladestartschalter S4 geöffnet ist (S209).
  • Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, das Entladen (Stromversorgung) unter Verwendung des Schalteres S4 des Entladeanschlusses außerhalb des Fahrzeugs zu starten, ohne einen separaten Schalter im Fahrzeug zu verwenden, indem der Entladestartschalter S4 im Entladeanschluss für die Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Darüber hinaus kann es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich sein, die Verbindung des Entladeanschlusses für die Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs zu erkennen, ohne den PD-Schaltkreis und den CP-Schaltkreis zu ändern, die zuvor für das Laden verwendet wurden, und das Ein-/Ausschalten der Entladestarttaste leichter zu erkennen.
  • 14 zeigt ein Computersystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 14 kann das Computersystem 1000 mindestens einen Prozessor 1100, der über einen Bus 1200 verbunden ist, einen Speicher 1300, eine Benutzerschnittstellen-Eingabevorrichtung 1400, eine Benutzerschnittstellen-Ausgabevorrichtung 1500 und einen Speicher 1600 sowie eine Netzwerkschnittstelle 1700 umfassen.
  • Der Prozessor 1100 kann eine Zentraleinheit (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung sein, die Befehle verarbeitet, die in dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600 gespeichert sind. Der Speicher 1300 und der Speicher 1600 können verschiedene Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien enthalten. Zum Beispiel kann der Speicher 1300 einen Festwertspeicher (ROM) 1310 und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 1320 enthalten. Dementsprechend können Schritte einer Methode oder eines Algorithmus, die in Verbindung mit den hierin offengelegten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, direkt durch Hardware, ein Softwaremodul oder eine Kombination aus beidem implementiert werden, die vom Prozessor 1100 ausgeführt werden. Das Softwaremodul kann sich in einem Speichermedium (d.h. dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600) befinden, wie z.B. einem RAM-Speicher, einem Flash-Speicher, einem ROM-Speicher, einem EPROM-Speicher, einem EEPROM-Speicher, einem Register, einer Festplatte, einer Wechselplatte und einer CD-ROM.
  • Ein beispielhaftes Speichermedium ist mit dem Prozessor 1100 verbunden, der Informationen von dem Speichermedium lesen und in dieses schreiben kann. Alternativ kann das Speichermedium auch in den Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium können in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) untergebracht sein. Der ASIC kann in einem Benutzerterminal untergebracht sein. Alternativ können der Prozessor und das Speichermedium als separate Komponenten im Benutzerendterminal untergebracht sein.
  • Die obige Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung, und Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, können verschiedene Modifikationen und Variationen vornehmen, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Daher sind die in der vorliegenden Offenbarung offengelegten beispielhaften Ausführungsformen nicht dazu gedacht, die technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen, sondern sie zu erläutern, und der Umfang der technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung wird durch diese beispielhaften Ausführungsformen nicht eingeschränkt. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung sollte durch die nachstehenden Ansprüche interpretiert werden, und alle technischen Ideen innerhalb des entsprechenden Bereichs sollten so interpretiert werden, dass sie im Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020200181034 [0001]

Claims (20)

  1. Eine Lade- und Entladesteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: einen Prozessor, der konfiguriert ist, das Laden und Entladen von elektrischer Energie des Fahrzeugs zu steuern; und einen Speicher, der konfiguriert ist, um Daten und Algorithmen zu speichern, die von dem Prozessor gesteuert werden, wobei der Prozessor konfiguriert ist: eine Spannung einer Näherungserkennungssignalleitung (PD) zu erfassen, um zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Zuführen einer Spannung zu einer Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Zuführen einer Spannung zu einer Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, und Bestimmen, ob ein Entladestartbefehl angelegt wird, indem eine Spannung einer Steuerpilot-(CP)-Signalleitung erfasst wird, wenn der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  2. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor konfiguriert ist: zu bestimmen, ob eine PD-Erfassungsspannung, die in einer PD-Signalleitung erfasst wird, einen ersten Spannungsbereich erfüllt, und wenn der erste Spannungsbereich erfüllt ist, zu bestimmen, dass sowohl der Ladeanschluss als auch der Entladeanschluss nicht verbunden sind, um weder Laden noch Entladen durchzuführen.
  3. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Prozessor feststellt, ob die PD-Erfassungsspannung einen zweiten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der erste Spannungsbereich ist, und wenn der zweite Spannungsbereich erfüllt ist, feststellt, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, um das Laden durchzuführen.
  4. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor konfiguriert ist: festzustellen, ob die TE-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist, und wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist, festzustellen, dass der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  5. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor konfiguriert ist: zu bestimmen, ob ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, und wenn die CP-Signalleitung über den vorbestimmten Wert angestiegen ist, zu bestimmen, dass der Entladestartbefehl angelegt wird, um die Entladung durchzuführen.
  6. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor konfiguriert ist: wenn die PD-Erfassungsspannung einen vierten Spannungsbereich zwischen dem ersten Spannungsbereich und dem zweiten Spannungsbereich erfüllt, zu bestimmen, dass der Ladeanschluss oder der Entladeanschluss angeschlossen ist, aber ein Anschlussverriegelungsschalter offen ist, um weder Laden noch Entladen durchzuführen.
  7. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor konfiguriert ist: zu bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist, und wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist, zu bestimmen, dass der Entladeanschluss verbunden ist, und wenn ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, zu bestimmen, dass der Entladestartbefehl angelegt wird, um die Entladung durchzuführen.
  8. Die Lade- und Entladesteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Prozessor konfiguriert ist: wenn die PD-Erfassungsspannung einen fünften Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der dritte Spannungsbereich ist, während die Entladung im Gange ist, zu bestimmen, dass der Anschlussverriegelungsschalter offen ist, um die Entladung zu stoppen.
  9. Ein Lade- und Entladesteuersystem für ein Fahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: eine Steuerpilotschaltung (CP), die konfiguriert ist, um ein CP-Signal von einem Ladestationssystem zu empfangen; eine Näherungserkennungsschaltung (PD), die konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein Ladeanschluss oder ein Entladeanschluss angeschlossen ist; und eine Lade- und Entladesteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Entladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Liefern einer Spannung an eine Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, indem eine Spannung eines Ausgangsanschlusses der PD-Schaltung erfasst wird, wobei die Lade- und Entladesteuervorrichtung konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein Entladestartbefehl angewendet wird, indem eine Spannung eines Ausgangsanschlusses der CP-Schaltung erfasst wird, wenn der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  10. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 9, wobei die PD-Schaltung ein Widerstandselement enthält, das konfiguriert ist, eine Stromversorgungsspannung eines Stromversorgungsspannungsanschlusses an eine PD-Signalleitung anzulegen, indem die Stromversorgungsspannung verringert wird.
  11. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 9, wobei die CP-Schaltung Folgendes umfasst: eine Diode, die zum Gleichrichten einer Spannung des CP-Signals konfiguriert ist; ein Widerstandselement, das zwischen einem Ausgangsanschluss der Diode und einem Erdspannungsanschluss angeschlossen ist; einen ersten Verstärker, der so konfiguriert ist, dass er eine Spannung an einem Ausgangsanschluss des Widerstandselements verstärkt; und einen zweiten Verstärker, der zum Verstärken einer Ausgangsspannung des ersten Verstärkers konfiguriert ist.
  12. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 11, wobei die CP-Schaltung ferner einen ersten und einen zweiten Puffer enthält, die jeweils konfiguriert sind, eine Ausgangsspannung des zweiten Verstärkers zu puffern.
  13. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 12, das ferner Folgendes umfasst: einen ersten Schalter, bei dem es sich um einen Entladestartschalter handelt, der mit einer ersten Seite an die CP-Schaltung und mit einer zweiten Seite an die PD-Schaltung angeschlossen ist, und einen Entladeanschluss, der so konfiguriert ist, dass er einen zweiten Schalter enthält, der ein Anschlussverriegelungsschalter ist, der an der zweiten Seite des ersten Schalters vorgesehen ist.
  14. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 13, wobei der Entladeanschluss ferner Folgendes umfasst: ein erstes Widerstandselement, das zwischen einem Massespannungsanschluss und einer PD-Signalleitung angeschlossen ist, die mit der PD-Schaltung parallel zu dem zweiten Schalter verbunden ist, und ein zweites Widerstandselement, das in Reihe zwischen den Ausgangsanschlüssen des ersten Widerstandselements und des zweiten Schalters und der PD-Signalleitung angeschlossen ist.
  15. Das Lade- und Entladesteuersystem nach Anspruch 11, wobei der Entladeanschluss ferner Folgendes umfasst: einen ersten Schalter, der ein Entladestartschalter ist, dessen erste Seite mit der CP-Schaltung und dessen zweite Seite mit der PD-Schaltung verbunden ist, und ein Widerstandselement, das zwischen einer PD-Signalleitung der PD-Schaltung und einem Erdspannungsanschluss angeschlossen ist.
  16. Ein Lade- und Entladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: Bestimmen, durch einen Prozessor, ob ein Entladeanschluss zum Zuführen einer Spannung zu einer Außenseite des Fahrzeugs oder ein Ladeanschluss zum Zuführen einer Spannung zu einer Innenseite des Fahrzeugs mit einem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, indem eine Spannung einer Näherungserkennungs-(PD)-Signalleitung erfasst wird; und Bestimmen, durch den Prozessor, ob ein Entladestartbefehl angelegt wird, durch Erfassen einer Spannung einer Steuerpilot- (CP) Signalleitung, wenn der Entladeanschluss angeschlossen ist.
  17. Das Lade- und Entladesteuerverfahren nach Anspruch 16, wobei das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, Folgendes umfasst: Bestimmen, ob eine PD-Erfassungsspannung, die in der PD-Signalleitung erfasst wird, einen ersten Spannungsbereich erfüllt; und Bestimmen, dass sowohl der Ladeanschluss als auch der Entladeanschluss nicht angeschlossen sind, wenn der erste Spannungsbereich erfüllt ist, und Durchführen weder des Ladens noch des Entladens.
  18. Das Lade- und Entladesteuerungsverfahren nach Anspruch 17, wobei das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, Folgendes umfasst: Bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen zweiten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der erste Spannungsbereich ist; und Bestimmen, dass der Ladeanschluss angeschlossen ist, um einen Ladevorgang durchzuführen, wenn der zweite Spannungsbereich erfüllt ist.
  19. Das Lade- und Entladesteuerungsverfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen, ob der Anschluss mit dem Einlass des Fahrzeugs verbunden ist, Folgendes umfasst: Bestimmen, ob die PD-Erfassungsspannung einen dritten Spannungsbereich erfüllt, der niedriger als der zweite Spannungsbereich ist; und Bestimmen, dass der Entladungsanschluss angeschlossen ist, wenn der dritte Spannungsbereich erfüllt ist.
  20. Das Lade- und Entladesteuerungsverfahren nach Anspruch 19, wobei die Bestimmung, ob der Entladestartbefehl angewendet wird, Folgendes umfasst Bestimmen, ob ein Pegel der CP-Erfassungsspannung, die in der CP-Signalleitung erfasst wird, über einen vorbestimmten Wert in einem Zustand angestiegen ist, in dem die PD-Erfassungsspannung den dritten Spannungsbereich erfüllt, und wenn die CP-Signalleitung über den vorbestimmten Wert angestiegen ist, Bestimmen, dass der Entladestartbefehl angewendet wird, um die Entladung durchzuführen.
DE102021208948.8A 2020-12-22 2021-08-16 Vorrichtung zur Steuerung der Ladung oder Entladung eines Fahrzeugs, System mit dieser Vorrichtung und Verfahren dazu Pending DE102021208948A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200181034A KR20220090132A (ko) 2020-12-22 2020-12-22 차량의 충방전 제어 장치, 그를 포함하는 차량 충방전 시스템, 및 그 방법
KR10-2020-0181034 2020-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021208948A1 true DE102021208948A1 (de) 2022-06-23

Family

ID=81847254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021208948.8A Pending DE102021208948A1 (de) 2020-12-22 2021-08-16 Vorrichtung zur Steuerung der Ladung oder Entladung eines Fahrzeugs, System mit dieser Vorrichtung und Verfahren dazu

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220194249A1 (de)
KR (1) KR20220090132A (de)
CN (1) CN114655070A (de)
DE (1) DE102021208948A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022129660A1 (de) 2022-11-09 2024-05-16 Webasto SE Adapter und Adapterbaugruppe

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11605964B1 (en) * 2022-03-07 2023-03-14 Beta Air, Llc Charging connector control system and method for charging an electric vehicle
CN116118549B (zh) * 2023-04-04 2023-06-30 南京能瑞电力科技有限公司 一种交流充电桩的导引状态确定方法、装置和交流充电桩

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006765B4 (de) * 2012-08-01 2023-10-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Externer Leistungszufuhrverbinder und externes Leistungszufuhrsystem
JP5735050B2 (ja) * 2013-06-28 2015-06-17 トヨタ自動車株式会社 車両および受電装置
US11342911B2 (en) * 2019-10-18 2022-05-24 Texas Instruments Incorporated Gate driver bootstrap circuits and related methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022129660A1 (de) 2022-11-09 2024-05-16 Webasto SE Adapter und Adapterbaugruppe

Also Published As

Publication number Publication date
US20220194249A1 (en) 2022-06-23
KR20220090132A (ko) 2022-06-29
CN114655070A (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021208948A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Ladung oder Entladung eines Fahrzeugs, System mit dieser Vorrichtung und Verfahren dazu
DE102009030962B4 (de) Vorladen eines Hochspannungsbusses unter Verwendung einer spannungsgeregelten Leistungsversorgung
DE102013208046B4 (de) Schätzvorrichtung für einen Batterieladezustand, die einen robusten H∞-Beobachter verwendet
DE102019114781A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur fahrzeugseitigen erkennung von anhängern
DE102016208316A1 (de) Diebstahlsicherungsverfahren und -vorrichtung für einen elektrofahrzeug-ladeanschluss
DE102015215233A1 (de) Verfahren zum diagnostizieren eines lecks elektrischer teile und warten einer führung eines antriebszustands für ein fahrzeug in einem batteriemanagementsystem
DE102014102577A1 (de) Schätzen des Batterieladezustands für Hybrid- und Elektrofahrzeuge unter Verwendung von Techniken mit erweiterten Kalman-Filtern
DE102009053113A1 (de) Serielles Verriegelungssytem mit eingebauter Fähigkeit zum Identifizieren unterbrochener Stellen
DE102014225811A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Überprüfen der Verschlechterung einer Hochspannungsbatterie eines Fahrzeugs
DE102012216087A1 (de) Elektrisches System mit einer primären Energiequelle und einer redundanten wiederaufladbaren Energiequelle
DE102015212803A1 (de) Kfz-Ladegerät und Steuerpilotsignal-Erfassungsverfahren dafür
DE102009023564B4 (de) Verfahern und System zum Charakterisieren einer Batterie
DE102015207133A1 (de) Autoladegerät und Verfahren zum Steuern der Leistung desselben
DE102015214409A1 (de) System und verfahren zum feststellen eines isolationsdurchschlages einer fahrzeugkomponente
DE102018125694A1 (de) Fahrzeugladestationen, die mit Benachrichtigungssystemen ausgestattet sind
DE102018107751A1 (de) Steuern von ladungspegeln von fahrzeugbatterien
DE102020132153A1 (de) Fahrzeug und verriegelungssteuersystem
DE112016002067T5 (de) Verfahren und Überwachungseinheit zum Überwachen eines Batteriesystems
DE102021212749A1 (de) Verfahren und systeme für eine notfalleinsatzeinheit
DE102016218303A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer fahrzeugexternen Ladeeinrichtung und Kraftfahrzeug
DE112010005299T5 (de) Fahrzeug
DE102015222867A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für eine tragbare Stromerzeugung eines Brennstoffzellenfahrzeugs und Betriebsverfahren hierfür
DE102021103639A1 (de) Pilotsteuerungsschaltung zum laden eines fahrzeugs mit einer ladestation
DE112018002477T5 (de) Elektrisch angetriebenes fahrzeug, ladesystem und lade-/entladesystem
DE102022118799A1 (de) Fahrzeug, stromzufuhrsystem und stromzufuhrverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed