DE112013001926T5 - Lade-Kommunikationssystem, Lade-Steuerungseinheit und Ladestation - Google Patents

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c/o Mitsubishi Electric Corporatio Igarashi Yuji
c/o Mitsubishi Electric Corporat Okubo Yoichi
c/o Mitsubishi Electric Corpor Matsunaga Takanori
c/o Mitsubishi Electric Corp. Shirasawa Kazushi
c/o Mitsubishi Electric Corpora Tamada Takashi
c/o Mitsubishi Electric Corp. Kumazawa Hiroyuki
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Bei einem Lade-Kommunikationssystem, bei welchem eine Lade-Steuerungseinrichtung eine Kommunikation zwischen einem elektrischen Fahrzeug und einer Ladeausrüstung unter Verwendung einer Signalleitung in einem Ladekabel durchführt, ist das elektrische Fahrzeug (1) mit Folgendem ausgestattet: einer ersten Kommunikationseinrichtung (11) und einer zweiten Kommunikationseinrichtung (12), die beide dazu ausgelegt sind, mit der Ladeausrüstung (3) unter Verwendung derselben Signalleitung in dem Ladekabel (2) zu kommunizieren; und einer Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15), die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung herzustellen/zu trennen. Die Lade-Steuerungseinrichtung (13), die eine Batterie (10) in dem elektrischen Fahrzeug (1) steuert, berechnet einen Änderungswert in einer Signalleitungs-Spannung zwischen den Zeiten, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, und die Lade-Steuerungseinrichtung (13) veranlasst, wenn der Änderungswert nicht in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lade-Steuerungseinrichtung, die eine Kommunikationsfunktion unter Verwendung eines Kabels zum Laden einer Batterie aufweist. Sie betrifft außerdem ein Lade-Kommunikationssystem, das die Lade-Steuerungseinrichtung verwendet.
  • Stand der Technik
  • In jüngster Zeit sind vor dem Hintergrund einer Reduzierung der Kohlendioxidemissionen und der Verbesserung der Energie-Ausnutzungseffizienz elektrische Fahrzeuge in den praktischen Gebrauch gebracht worden, welche Elektrizität als Energiequelle verwenden. Folglich hat man begonnen, eine Lade-Infrastruktur für elektrische Fahrzeuge an verschiedenen Orten zu errichten. Um eine Batterie für ein gewöhnliches elektrisches Fahrzeug voll aufzuladen, wird eine so große Elektrizitätsmenge wie 10 kWh (Menge für zwei oder oder drei Tage bei durchschnittlichem Stromverbrauch einer durchschnittlichen Familie) benötigt.
  • Aus diesem Grund ist es auf dem Gebiet einer Einrichtung (Netz) zum Zuführen von elektrischer Energie für elektrische Energie eine Kernaufgabe, Funktionen wie z. B. eine Lade-Steuerungsfunktion und eine Verteilungs-Steuerungsfunktion zu verbessern. Ein Energienetz bzw. Energienetzwerk der nächsten Generation, das auch intelligentes Netz („smart grid”) genannt wird und mit einer Einrichtung zum automatischen Steuern des Bedarfs und der Zufuhr von elektrischer Energie versehen wird, ist in den Fokus gelangt. Auf dem Gebiet eines Energienetzwerks, das mittels eines intelligenten Netzes verwaltet wird, wurden eine Vorhersage des Ladebedarfs (Energiezufuhr von dem Netz zum Fahrzeug) für eine Batterie an Bord und eine Ladesteuerung auf der Basis der Vorhersage in Erwägung gezogen.
  • Nachdem sich nun elektrische Fahrzeug verbreiten, ist es gängige Praxis geworden, in einem Haushalt eine Ladeausrüstung zu installieren, die dazu geeignet ist, eine Batterie an Bord (On-Board-Batterie) zu laden. Als Ladeausrüstung werden z. B. Außensteckdosen, Sicherungsschalter, Verteilerkästen und dergleichen zum Laden einer Batterie vorgesehen. Bei diesen Ladeausrüstungen ist der Maximalwert des ladefähigen elektrischen Stromwerts auf 30 A oder höher gemäß der Ladespezifikation eines elektrischen Fahrzeugs erweitert (der Maximalwert ist ungefähr 15 A in dem Fall von bestehenden Sicherungsschaltern für Zuhause).
  • Andererseits hängt die Ladespezifikation (der Maximalwert, der Minimalwert und dergleichen eines ladbaren/ladefähigen Stroms und einer ladbaren/ladefähigen Spannung) eines elektrischen Fahrzeugs von den Fahrzeugtypen ab, und der Wert des elektrischen Stroms, der durch das Ladekabel fließt, wenn die Batterie geladen wird, wird auf der Seite der Ladeeinrichtung am Fahrzeug bestimmt.
  • Folglich ist es schwierig, dass eine einzige Ladeausrüstung die Ladespezifikationen verschiedenartiger elektrischer Fahrzeuge erfüllt. Außerdem macht es die Angelegenheit noch schwieriger, dass die Spezifikation (inklusive des Werts des Stroms, der durch einen im Haushalt installierten Sicherungsschalter fließt) der Ladeausrüstung durch Vorschriften begrenzt wird, die sich zwischen den Nationen und lokalen Regierungen unterscheiden.
  • Um dieses Problem zu lösen, hat man eine Technik vorgeschlagen, bei welcher die Ladeausrüstung das elektrische Fahrzeug über den Wert eines zuführbaren elektrischen Stroms informiert. Diese Technik bezieht beispielsweise Folgendes mit ein: Eine Kommunikation unter Verwendung eines Steuerungs-Pilotsignals, die in IEC61851 definiert ist (nachstehend als „Steuerungs-Pilotkommunikation” bezeichnet) und eine Kommunikation unter Verwendung des Kommunikationsprotokols, das von dem CHAdeMO-Verband entwickelt worden ist („CHAdeMO” ist ein geschützter Name).
  • Bei diesen Techniken ist in dem Ladekabel, das das elektrische Fahrzeug und die Ladeausrüstung verbindet, eine Signalleitung (Kommunikationsleitung) für die Kommunikation vorgesehen, und zwar zusätzlich zu der Stromleitung zum Laden der Batterie. Die Kommunikation wird zwischen der Ladeausrüstung und dem elektrischen Fahrzeug über die Signalleitung durchgeführt.
  • Die Steuerungs-Pilotkommunikation bietet eine Anordnung, bei welcher eine Signalleitungs-Spannung und ein Tastverhältnis (relative Einschaltdauer) eines PWM-(Pulsweitenmodulations-)Signals verwendet werden, um nicht nur über das Verbinden/Trennen des Ladekabels zu informieren, sondern auch über den Wert des zuführbaren elektrischen Stroms von der Ladeausrüstung zum elektrischen Fahrzeug.
  • Das Kommunikationsprotokol, das von dem CHAdeMO-Verband („CHAdeMO” ist ein geschützter Name) entwickelt worden ist, bietet eine Anordnung, bei welcher CAN-(Controller Area Network-)Kommunikation verwendet wird, und zwar nicht nur, um das elektrische Fahrzeug über den Wert des elektrischen Stroms zu informieren, der von der Ladeausrüstung zuführbar ist, sondern um auch die Ladeausrüstung über einen oberen Grenzwert (Stehspannung) der Spannung, die vom elektrischen Fahrzeug ladbar (ladefähig) ist, über den Füllstand der Batterie und dergleichen zu informieren.
  • Die Steuerungs-Pilotkommunikation und die CAN-Kommunikation haben jedoch Einschränkungen in Bezug auf die Kommunikationsgeschwindigkeit und das zu einem Zeitpunkt zu übertragende Datenvolumen (beispielsweise kann eine CAN-Kommunikation nur 8 Datenbytes zu einer Zeit übermitteln). Folglich ist es schwierig, einen Anwendungsfall für das intelligente Netz zu verwirklichen (z. B. die Kommunikation einer Abrechnungsinformation zwischen dem elektrischen Fahrzeug und der Ladeausrüstung und die Bereitstellung eines Energieerzeugungsplans von der Systemseite zu dem elektrischen Fahrzeug).
  • Um dieses Problem anzugehen, wird in jüngster Zeit studiert, dass eine PLC (Power-Line-Communication, Kommunikation auf der Stromleitung), wie sie im Patentdokument 1 offenbart ist, auf der Stromleitung des Ladekabels durchgeführt wird, um die Kommunikation zwischen der Ladeausrüstung und dem elektrischen Fahrzeug durchzuführen. PLC-Kommunikation verwirklicht eine Kommunikation auf der kommerziellen Stromleitung mit Wechselstrom mit 100 V (Volt) oder 200 V (Volt). Sie kann eine größere Menge von Daten senden und empfangen als die Steuerungs-Pilotkommunikation und die CAN-Kommunikation.
  • Die Stromleitung, die als ein Kommunikationspfad für die PLC-Kommunikation dient, wird jedoch in einem Schaltschrank in einem Haushalt abgezweigt und mit anderen Gerätschaften, wie z. B. einer Klimaanlage und einem Kühlschrank verbunden. Folglich können die Störungen, die von einem Wechselrichter in einer Klimaanlage in einem Haus erzeugt werden, z. B. das Ladekabel erreichen, das mit der Ladeausrüstung in demselben Haus verbunden ist. Falls die Störungen das Ladekabel erreichen, kann die PLC-Kommunikation unter Verwendung des Ladekabels nicht normal durchgeführt werden. Auch ist die Stromleitung in dem Haus mit einem Nachbarhaus mittels der Außen-Stromleitung verbunden.
  • Folglich kann sich bei der PLC-Kommunikation beispielsweise das Problem eines Kommunikationslecks ergeben, wenn die Ladeausrüstung in einem Haus irrtümlich mit einem elektrischen Fahrzeug kommuniziert, das an die Ladeausrüstung in einem benachbarten Haus angeschlossen ist. Es kann sich ein Problem eines elektrischen Streufelds ergeben, und zwar ausgehend von der Außen-Stromleitung und verursacht durch die Kommunikation.
  • Im Ergebnis ist es dann erforderlich, wenn ein System konfiguriert wird, das eine PLC-Kommunikation zwischen dem elektrischen Fahrzeug und der Ladeausrüstung durchführt, dass ein Verdrahtungsplan der Stromleitungen erstellt wird, welcher die Kommunikationslecks (Streukommunikation) und das elektrische Streufeld berücksichtigt.
  • Dokument zum Stand der Technik
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung WO 2011/016466 A .
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösende Probleme
  • In Anbetracht des oben beschriebenen technischen Hintergrunds ist es für ein Kommunikationsverfahren zwischen einem elektrischen Fahrzeug und der Ladeausrüstung bei Betrachtung des Betriebs bevorzugt, eine physikalisch geschlossene Signalleitung zu verwenden, wie z. B. die Steuerungs-Pilotkommunikation und die CAN-Kommunikation. Insbesondere bei Berücksichtung der Kosten zum erneuten Bereitstellen einer Signalleitung und zum Sichern der Verbindungskopplung (Sichern der Verbindung der Drähte) zwischen dem elektrischen Fahrzeug und der Ladeausrüstung ist ein Kommunikationsverfahren bevorzugt, das eine bereits existierende Signalleitung verwendet.
  • Wenn verschiedene Arten von zwei Kommunikationen auf einer existierenden Signalleitung überlagert werden, wird eine neue Kommunikationseinrichtung (zweite Kommunikationseinrichtung) mit der existierenden Signalleitung verbunden, und zwar zusätzlich zu einer existierenden Kommunikationseinrichtung (erste Kommunikationseinrichtung). Wenn diese Anordnung von der ersten Kommunikationseinrichtung betrachtet wird, ist diese Anordnung äquivalent zu der Veränderung der Impedanz (Widerstand) der Signalleitung. Folglich besitzt die mittels der ersten Kommunikationseinrichtung an die Signalleitung angelegte Spannung keinen erwarteten Wert, und die existierende Kommunikation mittels der ersten Kommunikationseinrichtung kann nicht normal durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die obigen Probleme zu lösen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu verhindern, dass eine Fehlfunktion der Kommunikation durch eine Anordnung verursacht wird, bei welcher eine Mehrzahl von Kommunikationseinrichtungen für verschiedene Kommunikationsverfahren an dieselbe Signalleitung im Lade-Kommunikationssystem angeschlossen sind, wobei die Kommunikation zwischen dem elektrischen Fahrzeug und der Ladeausrüstung mittels der Lade-Steuerungseinrichtung unter Verwendung der Signalleitung in dem Ladekabel durchgeführt wird.
  • Wege zum Lösen der Probleme
  • Ein Lade-Kommunikationssystem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, das eine Batterie aufweist; eine Ladeausrüstung, die dazu ausgelegt ist, die Batterie zu laden; und ein Ladekabel, das dazu ausgelegt ist, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug und die Ladeausrüstung geschaltet zu werden, wenn die Batterie geladen wird, wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug Folgendes aufweist:
    eine erste Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens durchzuführen, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel verwendet;
    eine zweite Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung mittels eines zweiten Kommunikationsverfahren durchzuführen, indem sie die Signalleitung verwendet;
    eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und
    eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, welche eine Spannung auf der Signalleitung darstellt, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung die zweite Kommunikationseinrichtung mit der Signalleitung verbindet, und die dazu ausgelegt ist, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung von der Signalleitung zu trennen, wenn sich der berechnete Änderungswert nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet.
  • Ein Lade-Kommunikationssystem gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, das eine Batterie aufweist; eine Ladeausrüstung, die dazu ausgelegt ist, die Batterie zu laden; und ein Ladekabel, das dazu ausgelegt ist, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug und die Ladeausrüstung geschaltet zu werden, wenn die Batterie geladen wird, wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug Folgendes aufweist:
    eine erste Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung des Tastverhältnisses eines Signals durchzuführen, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel verwendet;
    eine zweite Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung mittels eines zweiten Kommunikationsverfahren durchzuführen, indem sie die Signalleitung verwendet;
    eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und
    eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, welche eine Spannung auf der Signalleitung darstellt, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung die zweite Kommunikationseinrichtung mit der Signalleitung verbindet, und die dazu ausgelegt ist, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung von der Signalleitung zu trennen, wenn sich der berechnete Änderungswert nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Bei dem Lade-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist die zweite Kommunikationseinrichtung mit der Signalleitung nur für den Fall verbunden, das die Signalleitungs-Spannung oder das Signal-Tastverhältnis sogar dann aufrechterhalten wird, wenn die zweite Kommunikationseinrichtung mit der Signalleitung verbunden ist, die für die Kommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung verwendet wird. Folglich kann die normale Kommunikation mittels der ersten Kommunikationseinrichtung beibehalten werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein vollständiges Konfigurationsdiagramm eines Lade-Kommunikationssystems gemäß Ausführungsform 1.
  • 2 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Lade-Steuerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 1. zeigt.
  • 3 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
  • 4 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Lade-Kommunikationseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
  • 5 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Steuerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
  • 6 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Lade-Kommunikationseinrichtung gemäß Ausführungsform 3 zeigt.
  • 7 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Steuerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 4 zeigt.
  • 8 ein Blockdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Kommunikationseinrichtung gemäß Ausführungsform 5 zeigt.
  • 9 ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Steuerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 5 zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das ein Lade-Kommunikationssystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt. Ein elektrisches Fahrzeug 1 (elektrisch betriebenes Fahrzeug) ist mit Folgendem ausgestattet: einer Batterie 10, einer ersten Kommunikationseinrichtung 11, einer zweiten Kommunikationseinrichtung 12, einer Lade-Steuerungseinrichtung 13, einer Signalleitungs-Laststeuerung 14 und einer Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15.
  • Wenn die Batterie 10 geladen wird, so wird das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 mittels eines Ladekabels 2 verbunden, wie in 1 gezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Fahrzeug 1 nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das als Energiequelle nur einen Motor aufweist, der von einer Batterie mit Elektrizität versorgt wird. Das elektrische Fahrzeug 1 kann beispielsweise auch ein Plug-In-Hybridfahrzeug sein, bei welchem ein Motor und eine Brennkraftmaschine in Kombination verwendet werden.
  • Die erste Kommunikationseinrichtung 11 und die zweite Kommunikationseinrichtung 12, die in dem elektrischen Fahrzeug 1 vorgesehen sind, führen jeweils verschiedene Arten von Kommunikation mit der Ladeausrüstung 3 durch, und beide verwenden dieselbe Signalleitung in dem Ladekabel 2 als Kommunikationspfad.
  • Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, ist die Ladeausrüstung 3 sowohl mit einer Einrichtung zum Kommunizieren mit der ersten Kommunikationseinrichtung 11, als auch mit einer Einrichtung zum Kommunizieren mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 versehen, so dass die Ladeausrüstung 3 sowohl mit der ersten Kommunikationseinrichtung 11, als auch der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 des elektrischen Fahrzeugs 1 kommunizieren kann.
  • Die Ladeausrüstung 3 hat jedoch in einigen Fällen nur eine Einrichtung zum Kommunizieren mit der ersten Kommunikationseinrichtung 11, und die Lade-Steuerungseinrichtung 13 ist so ausgelegt, dass sie dazu in der Lage ist, auch mit solch einer Ladeausrüstung 3 zu funktionieren, wie es später noch beschrieben wird.
  • Hierbei ist das Kommunikationsverfahren (ein erstes Kommunikationsverfahren) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 eine Kommunikation (Steuerungs-Pilotkommunikation), die eine Signalleitung in dem Ladekabel 2 und das in IEC61851 definierte Steuerungs-Pilotsignal verwendet. Bei der Steuerungs-Pilotkommunikation detektieren – indem sie die Spannung auf der Signalleitung (Signalleitungs-Spannung) steuern – das elektrische Fahrzeug 1 und die Ladeausrüstung 3 gegenseitig ihre Verbindung durch das Ladekabel 2, und das elektrische Fahrzeug 1 informiert die Ladeausrüstung 3, dass die Batterie 10 bereit ist, geladen zu werden.
  • Bei der Steuerungs-Pilotkommunikation wird eine Kommunikation mittels des PWM-(Pulsweitenmodulations-)Verfahrens ebenfalls durch dieselbe Signalleitung durchgeführt, und der zuführbare Maximalwert (maximaler Stromversorgungswert) des Stroms, der mittels der Ladeausrüstung 3 zugeführt wird, wird von der Ladeausrüstung 3 an das elektrische Fahrzeug 1 mittels des Signal-Tastverhältnisses mitgeteilt.
  • Diese Informationsteile, welche die erste Kommunikationseinrichtung 11 von der Ladeausrüstung 3 erhält, sind die minimale Information, die von der Lade-Steuerungseinrichtung 13 zum Laden der Batterie 10 benötigt werden. Nachstehend wird die Kommunikation, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 durchgeführt wird, gelegentlich als „erste Kommunikation” bezeichnet.
  • Hierbei entspricht die „Spannung auf der Signalleitung (Signalspannung)” einer Spannung mit niedrigem (L, „Low”) Signalpegel des Signals der PWM-Kommunikation und ist verschieden von einer „Signalspannung”, die den Spannungspegel des Signals angibt, das sich auf die Signalleitungs-Spannung bezieht.
  • Ein Kommunikationsverfahren (ein zweites Kommunikationsverfahren) der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 führt eine Kommunikation mit gespreiztem Bandspektrum wie z. B. OFDM (orthogonaler Frequenz-Multiplex) durch, indem es die Signalleitung (die existierende Signalleitung für die Steuerungs-Pilotkommunikation) in dem Ladekabel 2 auf ähnliche Weise wie die erste Kommunikationseinrichtung 11 verwendet, und die Kommunikation verwendet einen Frequenzbereich (z. B. einige hundert kHz bis MHz), der nicht mit dem Signal auf der Frequenz interferiert, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 verwendet wird.
  • Die Information, welche die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Ladeausrüstung 3 erhält, ist die Information, die verwendet wird, um einen Ladeplan zum Verringern der Ladekosten der Batterie 10 zu erstellen, wie z. B. elektrische Energiepreisinformation (beispielsweise eine Information wie „X Uhr X Minuten bis Y Uhr Y Minuten: Z Yen für 1 W (Watt)”). Nachstehend wird die Kommunikation, die von der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 durchgeführt wird, gelegentlich als „zweite Kommunikation” bezeichnet.
  • Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 steuert einen Ladevorgang, um in der Batterie 10 die elektrische Energie zu speichern, die von der Ladeausrüstung 3 durch eine Stromleitung des Ladekabels 2 zugeführt wird. Der Vorgang wird definiert auf der Basis der verschiedenen Arten von Information, welche die erste Kommunikationseinrichtung 11 und die zweite Kommunikationseinrichtung 12 erhalten haben.
  • Wie oben beschrieben, hat die erste Kommunikationseinrichtung 11 die minimalen Informationen zum Laden der Batterie 10 erhalten. Folglich kann die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Batterie 10 laden, falls die Lade-Steuerungseinrichtung 13 zumindest die Information hat, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhalten worden ist. Das bedeutet Folgendes: Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 kann die Batterie 10 laden, falls die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Verbindung mit der Ladeausrüstung 3 durch die erste Kommunikationseinrichtung 11 detektieren kann, und falls die den maximalen Stromversorgungswert der Ladeausrüstung 3 erhalten kann.
  • Der Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 ist in diesem Fall jedoch ein Basisbetrieb, bei welchem die Batterie 10 kontinuierlich geladen wird, nachdem das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 verbunden worden ist und bis die Laderate der Batterie 10 einen Wert von 100% erreicht (der Zustand, in welchem kein weiteres Laden möglich ist), und eine Verringerung der Ladekosten wird nicht berücksichtigt.
  • Wenn die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die elektrische Energiepreisinformation erhält, die von der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 zusätzlich zu der Minimalinformation zum Laden der Batterie 10 erhalten worden ist, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhalten worden ist, dann kann die Lade-Steuerungseinrichtung 13 einen erweiterten Ladevorgang durchführen, bei welchem die Ladekosten reduziert werden können, indem vorzugsweise niedrigpreisige elektrische Energie ausgewählt wird, um die Batterie 10 zu laden (beispielsweise wird das Laden durchgeführt, indem die Zeit ausgewählt wird, wenn der elektrische Preis für 1 W einen vorab festgelegten Wert annimmt oder niedriger ist).
  • Die zweite Kommunikationseinrichtung 12 kommuniziert unter Verwendung derselben Signalleitung (die Signalleitung für die Steuerungs-Pilotkommunikation) wie die erste Kommunikationseinrichtung 11, und die Signalleitungs-Laststeuerung 14 und die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 schalten sich zwischen die Signalleitung und die zweite Kommunikationseinrichtung 12.
  • Die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 verbindet/trennt die zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit bzw. von der Signalleitung, und der Betrieb der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 wird von der Lade-Steuerungseinrichtung 13 gesteuert. Wenn das elektrische Fahrzeug 1 nicht mit der Ladeausrüstung 3 verbunden ist, schaltet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 ab (trennt diese), so dass die zweite Kommunikationseinrichtung 12 nicht mit der Signalleitung verbunden ist.
  • Nachdem jedoch das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 verbunden worden ist, schaltet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 nach Bedarf an (verbindet diese), um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung zu verbinden.
  • Die Signalleitungs-Laststeuerung 14 ist zwischen die zweite Kommunikationseinrichtung 12 und die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 geschaltet und verändert die Lasteigenschaften (Widerstand, Kapazität und dergleichen, die mit der Signalleitung verbunden sind) der Signalleitung, wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird.
  • Das heißt, die Signalleitungs-Laststeuerung 14 verändert die Lasteigenschaften der Signalleitung in Abhängigkeit von den zwei Zuständen, wobei der eine derjenige Zustand ist, wenn nur die erste Kommunikationseinrichtung 11 mit der Signalleitung verbunden ist (der Zustand, in welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 ausgeschaltet ist), und wobei der andere derjenige Zustand ist, in welchem die erste Kommunikationseinrichtung 11 und die zweite Kommunikationseinrichtung 12 beide verbunden sind (der Zustand, wenn in welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet ist).
  • Die Signalleitungs-Laststeuerung 14 kompensiert die Veränderung der Impedanz der Signalleitung, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 gesehen wird und dadurch verursacht wird, dass die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden ist.
  • Als bestimmte Art, auf welche die Signalleitungs-Laststeuerung 14 die Lasteigenschaften der Signalleitung verändert, wird z. B. ein bestimmter Last-Schaltkreis (eine Schaltung mit einer vorab festgelegten Impedanz und einer vorab festgelegten Kapazität) vorab an der Signalleitungs-Laststeuerung 14 vorgesehen, und der Last-Schaltkreis wird mit der Signalleitung verbunden, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Lade-Steuerungseinrichtung 13 zeigt. Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 ist mit Folgendem versehen: einer ersten Kommunikationssteuerung 131, einer zweiten Kommunikationssteuerung 132, einer Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung 133, einer Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 und einer Ladesteuerung 135.
  • Die erste Kommunikationssteuerung 131 erhält den Zustand der Kommunikation (Verbindung/Nicht-Verbindung des Ladekabels 2, Möglichkeit zum Laden der Batterie 10 und dergleichen) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 und weist die Veränderung des Zustands der Kommunikation an (Anweisung der Veränderung der Signalleitungs-Spannung). Außerdem kann die erste Kommunikationssteuerung 131 auch eine Spannung (Signalspannung) und eine Wellenform-Information (Signal-Wellenform-Information) des Signals beziehen, das zur Kommunikation (erste Kommunikation) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 verwendet wird.
  • Die Signal-Wellenform-Information, die die erste Kommunikationssteuerung 131 beziehen kann, beinhaltet Folgendes: ein Signal-Tastverhältnis; eine zeitliche Länge, die das Signal einen hohen (H, High) Pegel beibehält (H-Pegel-Zeit); eine zeitliche Länge, die das Signal einen niedrigen (L, Low) Pegel beibehält (L-Pegel-Zeit); die Zeit, die das Signal benötigt, um vom L-Pegel zum H-Pegel überzugehen (Anstiegszeit); die Zeit, die das Signal benötigt, um vom H-Pegel zum L-Pegel überzugehen (Abfallzeit) und dergleichen.
  • Die zweite Kommunikationseinrichtung 132 steuert das Senden und das Empfangen des Signals in der Kommunikation (zweiten Kommunikation) der zweiten Kommunikationseinrichtung 12. Die zweite Kommunikationssteuerung 132 bezieht verschiedene Arten von Informationen, wie z. B. elektrische Energiepreisinformationen, die von der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 erhalten werden.
  • Die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung 133 steuert das Einschalten und Ausschalten der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 zum Verbinden und Trennen der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit bzw. von der Signalleitung. Wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird und die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird, dann kann die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 Veränderungen der Signalleitungs-Spannung voraussagen und den Wert der geänderten Signalleitungs-Spannung berechnen (die Details werden später beschrieben).
  • Die Ladesteuerung 135 bestimmt auf der Basis der von der ersten Kommunikationssteuerung 131 und der zweiten Kommunikationssteuerung 132 erhaltenen Informationen einen elektrischen Stromwert, wenn die Batterie 10 geladen wird, und lädt dann die Batterie 10.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 zeigt, wenn das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 verbunden ist. Auf der Basis der Zeichnung wird der Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 beschrieben. Nachstehend werden die Kommunikation der Information, die zwischen dem elektrischen Fahrzeug 1 und der Ladeausrüstung 3 durch das Ladekabel 2 durchgeführt werden, im Hinblick auf den Ladevorgang der Batterie 10 auch als „Ladekommunikation” bezeichnet.
  • Wenn ein Benutzer das elektrische Fahrzeug 1 und die Ladeausrüstung 3 verbindet, indem er das Ladekabel 2 verwendet, dann werden die Signalleitung und die Stromleitung auf der Seite des elektrischen Fahrzeugs 1 und die Signalleitung und die Stromleitung auf der Seite der Ladeausrüstung 3 jeweils miteinander verbunden, und zwar durch das Ladekabel 2.
  • Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 überwacht die Spannung (Signalleitungs-Spannung) auf der Signalleitung durch die erste Kommunikationseinrichtung 11, indem sie die erste Kommunikationssteuerung 131 verwendet, um die Verbindung der Ladeausrüstung 3 zu detektieren, und zwar auf der Basis der Veränderung der Signalleitungs-Spannung (Schritt S1). Zu diesem Zeitpunkt bezieht die Lade-Steuerungseinrichtung 13 auch den Wert der Signalleitungs-Spannung von der ersten Kommunikationseinrichtung 11.
  • Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 prüft, ob die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhaltene Signalleitungs-Spannung gleich groß wie ein vorab festgelegter Wert A ist (z. B. 9 V) (Schritt S2). Der vorab festgelegte Wert A entspricht einer Signalleitungs-Spannung, die die Spannung in dem Zustand darstellen soll, in welchem die Signalleitung, mit welcher die erste Kommunikationseinrichtung 11 korrekt mit der Signalleitung auf der Seite der Ladeausrüstung 3 verbunden ist, so dass die erste Kommunikation normal durchgeführt wird.
  • Im Schritt S2 gilt Folgendes: Falls sich die Signalleitungs-Spannung innerhalb eines zulässigen Bereichs in Bezug auf den vorab festgelegten Wert A befindet, dann wird bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung gleich groß wie der vorab festgelegte Wert A ist. Für den Fall beispielsweise, dass der vorab festgelegte Wert A 9 V beträgt und der zulässige Bereich ±1 V ist, wird, falls die Signalleitungs-Spannung 8 V oder größer ist und 10 V oder niedriger ist, bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung gleich groß ist wie der vorab festgelegte Wert A.
  • Falls die Signalleitungs-Spannung gleich groß wie der vorab festgelegte Wert A im Schritt S2 ist, dann wird die Ladekommunikation (erste Kommunikation) unter Verwendung der ersten Kommunikationseinrichtung 11 gestartet (Schritt S3). Falls alternativ die Signalleitungs-Spannung verschieden ist von dem vorab festgelegten Wert A, dann kann die erste Kommunikationseinrichtung 11 normalerweise nicht die Ladekommunikation durchführen, und die Information, die zum Durchführen des Ladens benötigt wird, kann nicht erhalten werden; folglich beendet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 den Prozess.
  • Im Schritt S3 informiert die erste Kommunikationseinrichtung 11 die Ladeausrüstung 3, dass die Batterie 10 geladen werden kann. Genauer gesagt: die Benachrichtigung wird von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 durchgeführt, deren Lastwiderstand mit der Signalleitung verbunden wird, um die Spannung auf der Signalleitung auf einen vorab festgelegten Wert B zu senken (z. B. 6 V).
  • Nach dem Schritt S3 erhält die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Spannung erneut von der ersten Kommunikationseinrichtung 11, um zu bestätigen, dass die Signalleitungs-Spannung korrekt gleich dem ersten vorab festgelegten Wert B ist (Schritt S4). Auch im Schritt S4 gilt Folgendes: Falls sich die Signalleitungs-Spannung innerhalb eines zulässigen Bereichs in Bezug auf den vorab festgelegten Wert B befindet, dann wird bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung gleich groß wie der vorab festgelegte Wert B ist.
  • Für den Fall beispielsweise, dass der vorab festgelegte Wert B 6 V beträgt und der zulässige Bereich ±1 V ist, wird, falls die Signalleitungs-Spannung 5 V oder größer ist und 7 V oder niedriger ist, bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung gleich groß ist wie der vorab festgelegte Wert B.
  • Falls die Signalleitungs-Spannung gleich groß wie der vorab festgelegte Wert B im Schritt S4 ist, dann schaltet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 ein, indem sie die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung 133 verwendet (Schritt S5). Wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, dann wird die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung durch die Signalleitungs-Laststeuerung 14 verbunden.
  • Wenn andererseits die Signalleitungs-Spannung nicht gleich groß wie der vorab festgelegte Wert B ist, dann beendet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Ladekommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung 11 (z. B. Rücksetzen der Signalleitungs-Spannung auf den vorab festgelegten Wert A), und sie beendet den Prozess (Schritt S9).
  • Wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet ist und die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung im Schritt S5 verbunden ist, dann erhält die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Spannung in diesem Zustand von der ersten Kommunikationseinrichtung 11, und sie bestimmt, ob oder ob nicht die Signalleitungs-Spannung auf dem oben beschriebenen vorab festgelegten Wert B aufrechterhalten wird (mit anderen Worten: die Signalleitungs-Spannung, bevor die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird) (Schritt S6).
  • Falls die Signalleitungs-Spannung auf dem vorab festgelegten B gehalten wird, dann veranlasst die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die zweite Kommunikationseinrichtung 12 dazu, die Ladekommunikation (zweite Kommunikation) zu starten (Schritt S7).
  • Falls andererseits die Signalleitungs-Spannung nicht auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird, dann wird die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 ausgeschaltet, um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung zu trennen (Schritt S8). Nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung getrennt worden ist, kehrt die Signalleitungs-Spannung auf den vorab festgelegten Wert B zurück. Folglich ist die Ladekommunikation (erste Kommunikation) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 möglich.
  • Auch im Schritt S6 – ähnlich dem Schritt S4 – gilt Folgendes: Falls sich die Signalleitungs-Spannung innerhalb eines bestimmten zulässigen Bereichs in Bezug auf den vorab festgelegten Wert B befindet, dann wird bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird. Im Schritt S6 wird jedoch ein Vorhersagewert der Signalleitungs-Spannung nach dem Verstreichen eines bestimmten Zeitraums verschieden von der Berechnung in den Schritten S2 und S4 berechnet, und es wird bestimmt, ob der Vorhersagewert gleich groß ist wie der vorab festgelegte Wert B (innerhalb des zulässigen Bereichs oder nicht). Die Berechnung des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung wird von der Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 der Lade-Steuerungseinrichtung 13 durchgeführt.
  • Nachstehend wird ein spezifisches Vorhersageverfahren für eine Veränderung der Signalleitungs-Spannung (Berechnung des Vorhersagewerts) im Schritt S6 beschrieben. Die Berechnung des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung wird von der Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 durchgeführt und wiederholt auf einem vorab festgelegten Zyklus durchgeführt (z. B. einige Nanosekunden bis einige Mikrosekunden), und zwar während eines bestimmten Zeitraums (z. B. 1 ms bis 2 ms), nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet worden ist und bis die Bestimmung getroffen worden ist, ob oder ob nicht die Signalleitungs-Spannung auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird.
  • Zunächst berechnet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 einen Gradienten λ der Veränderung der Spannung pro Zeiteinheit aus einem tatsächlich gemessenen Wert der Signalleitungs-Spannung der ersten Kommunikationseinrichtung 11. Wenn der gemessene Wert der Signalleitungs-Spannung zum Zeitpunkt t den Wert V(t) besitzt und der Messzyklus Δt ist, dann wird der Gradient λ der Signalleitungs-Spannung ausgedrückt durch den folgenden Ausdruck (1): λ = {V(t) – V(t – Δt)}/Δt Ausdruck(1).
  • Nachfolgend berechnet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 einen Vorhersagewert Vf der Signalleitungs-Spannung, und zwar auf der Basis des Gradienten λ zum spätesten Zeitpunkt, nachdem ein bestimmter Zeitraum Tx verstrichen ist. Der Vorhersagewert Vf der Signalleitungs-Spannung wird durch den nachfolgenden Ausdruck (2) erhalten. Vf = V(t) + λ·Tx Ausdruck(2).
  • Für den Fall, dass der obere Grenzwert und der untere Grenzwert eines zulässigen Bereichs in Bezug auf den vorab festgelegten Wert B Vmax bzw. Vmin ist, wird – falls der folgende Ausdruck (3) erfüllt ist – im Schritt S6 bestimmt, dass die Signalleitungs-Spannung auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird. Vmin < Vf < Vmax Ausdruck(3).
  • Hierbei ist es eine Bedingung, dass die Signalleitungs-Spannung V das Verhältnis Vmin < V < Vmax erfüllt, und zwar dafür, dass die erste Kommunikationseinrichtung 11 dazu imstande ist, eine normale Ladekommunikation aufrechtzuerhalten.
  • Hierbei kann die oben beschriebene Zeit Tx eine Summe der Zeit Td1 ein, welche die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 dafür benötigt, den Wert der Signalleitungs-Spannung von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhält, der Zeit Td2 (inklusive einer Bestimmungszeit im Schritt S6), welche die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134 dafür benötigt, den Vorhersagewert Vf der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, und die Zeit Td3, welche die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung 133 dazu benötigt, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 auszuschalten. Im Ergebnis kann die Zeit Tx definiert werden als der folgende Ausdruck (4): Tx = Td1 + Td2 + Td3 Ausdruck (4).
  • Wenn die Zeit Tx als Ausdruck (4) definiert ist, dann ist der Wert des Vorhersagewerts Vf der Signalleitungs-Spannung, der mittels Ausdruck (2) erhalten worden ist, der Vorhersagewert zu dem Zeitpunkt, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 im Schritt S8 ausgeschaltet wird, und zwar für den Fall, dass bestimmt wird, dass Vf nicht gleich dem vorab festgelegten Wert B ist. Falls die Zeit Tx kürzer gemacht wird, kann der Vorhersagewert Vf der Signalleitungs-Spannung mit höherer Genauigkeit erhalten werden.
  • Der Zeitpunkt, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 im Schritt 8 ausgeschaltet wird, wird jedoch später als der Zeitpunkt, für den vorhergesagt wird, dass die Signalleitungs-Spannung Vf wird, so dass die Signalleitungs-Spannung einen abnormen Wert annimmt, und die Kommunikation könnte nich normal durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass die Zeit Tx als der obige Ausdruck (4) definiert wird.
  • Da ein angemessener Wert (vorab festgelegter Wert B) der Signalleitungs-Spannung vom Zustand der Kommunikation (Verbindung/Nicht-Verbindung des Ladekabels 2, Möglichkeit zum Laden der Batterie 10 und dergleichen) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 abhängt, werden die Werte des oberen Grenzwerts Vmax und des unteren Grenzwerts Vmin des zulässigen Bereichs in Bezug auf den vorab festgelegten Wert B entsprechend geändert.
  • Beispielsweise werden in dem Zustand, in welchem das Ladekabel 2 angeschlossen ist, die Werte als Vmin = 8 V und Vmax = 10 V gesetzt; und in dem Zustand, in welchem das Laden möglich ist, werden beispielsweise Vmin = 5 V und Vmax = 7 V gesetzt.
  • Die Werte von Vmin und Vmax können vorab in der Lade-Steuerungseinrichtung 13 gespeichert werden; falls stattdessen die erste Kommunikationseinrichtung 11 eine Funktion aufweist, um Spannungen zuzuführen, die Vmin und Vmax entsprechen, kann auch die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Spannungen erhalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform speichert die Lade-Steuerungseinrichtung 13 vorab die Werte von Vmin und Vmax für jeden der Kommunikationszustände der ersten Kommunikationseinrichtung 11.
  • Bei der Lade-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12, mit der das elektrische Fahrzeug 1 ausgerüstet ist, mit der Signalleitung verbunden wird, und wenn vorausgesagt wird, dass die Signalleitungs-Spannung einen abnormen Wert hat (die Spannung, mit welcher die erste Kommunikation nicht normal durchgeführt werden kann), dann schaltet die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 aus, um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung zu trennen.
  • Mit dieser Anordnung wird beispielsweise für den Fall, dass die Ladeausrüstung 3 nicht konform mit der zweiten Kommunikation ist, die zweite Kommunikationseinrichtung 12 daran gehindert, mit der Signalleitung verbunden zu werden, und es wird die erste Kommunikationseinrichtung 11 daran gehindert, nicht normal zu funktionieren.
  • Um zu bestimmen, ob die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden werden soll oder nicht, muss nur die Signalleitungs-Spannung überwacht werden, und zwar für einen bestimmten Zeitraum (z. B. 1 ms bis 2 ms) nachdem die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 einschaltet.
  • Die Signalleitungs-Spannung kann unter Verwendung der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhalten werden. Daher benötigt die Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform keine kostenträchtigen zusätzlichen Mikrocomputer, Sensoreinrichtungen oder dergleichen, und sie kann auf einfache Weise zu niedrigen Kosten verwirklicht werden.
  • In der obigen Beschreibung wird die Berechnung des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung im Schritt S6 der 3 notwendigerweise in einem bestimmten Zeitraum durchgeführt, nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet worden ist; die Berechnung kann jedoch auch nur durchgeführt werden, wenn die Signalleitungs-Spannung von dem vorab festgelegten Wert B um einen bestimmten Wert abweicht (z. B. eine Abweichung von dem vorab festgelegten Wert um 0,5 V oder mehr), nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung eingeschaltet wird.
  • In diesem Fall wird die Berechnung des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung nur durchgeführt, wenn es wahrscheinlich ist, dass der Wert der Signalleitungs-Spannung abnorm wird. Es kann angenommen werden, dass bei dieser Anordnung nicht bloß die Genauigkeit des Bestimmungsvorgangs im Schritt S6 verbessert wird, sondern dass eine dahingehende Wirkung erhalten werden kann, dass die Leistung der Lade-Steuerungseinrichtung 13 verringert werden kann, und zwar verglichen mit dem Fall, dass ein Hochgeschwindigkeits-Betriebsvorgang notwendigerweise durchgeführt wird, nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird.
  • Ausführungsform 2
  • Für den Fall, dass das zur Kommunikation (erste Kommunikation) verwendete Signal der ersten Kommunikationseinrichtung 11 ein Signal ist, bei welchem sich der H-Pegel und der L-Pegel wechselweise wie bei einer PWM wiederholen, liegt der Zeitpunkt (der Zeitpunkt, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird), wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird, in einem der folgenden Zeiträume: einem Zeitraum, zu welchem sich die Signalspannung auf H-Pegel befindet; einem Zeitraum, zu welchem sich die Signalspannung auf L-Pegel befindet; einem Übergangszeitraum (Anstieg) von L-Pegel auf H-Pegel; und einem Übergangszeitraum (Abfall) von H-Pegel auf L-Pegel.
  • Insbesondere ist Folgendes bei der PWM-Kommunikation wichtig: Die L-Pegel-Spannung VL (mit anderen Worten: die Signalleitungs-Spannung); und das Tastverhältnis D, das ein Verhältnis zwischen dem Zeitraum des H-Pegels des Signals und dem Zeitraum des L-Pegels des Signals ist. Wie bei der Ausführungsform 1 beschrieben, stellt die Signalleitungs-Spannung bei der Steuerungs-Pilotkommunikation den Zustand der Kommunikation (Verbindung/Nicht-Verbindung des Ladekabels 2, Möglichkeit zum Laden der Batterie 10 und dergleichen) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 dar, und das Tastverhältnis D stellt den Wert des elektrischen Stroms dar, den die Ladeausrüstung 3 zuführen kann, ob eine Kommunikation, die sich von der mittels der ersten Kommunikationseinrichtung 11 durchgeführten Kommunikation unterscheidet, verwendet wird, und dergleichen.
  • Wenn hierbei die Zeit des Signals, die das Signal benötigt, um vom L-Pegel auf den H-Pegel überzugehen (Anstiegszeit), TUP ist, die Zeit ist, die das Signal benötigt, um vom H-Pegel zum L-Pegel überzugehen (Abfallzeit), TDOWN ist, der Zeitraum, wenn das Signal auf H-Pegel gehalten wird (H-Pegel-Zeitraum), TH ist, und der Zeitraum, wenn das Signal auf L-Pegel gehalten wird (L-Pegel-Zeitraum), TL ist, dann wird das Tastverhältnis D durch den nachfolgenden Ausdruck (5) ausgedrückt: D = {(TH – TUP)/(TH + (TL – TDOWN))} Ausdruck (5).
  • Wenn die Anstiegszeit TUP groß ist, dann ist das Tastverhältnis D klein. Wenn die Abfallzeit TDOWN groß ist, dann ist das Tastverhältnis D groß.
  • Für den Fall, dass die Kommunikation (erste Kommunikation), die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 durchgeführt wird, die PWM-Kommunikation ist, dann gilt Folgendes: wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung der ersten Kommunikation verbunden wird, dann kann sich eine Veränderung nicht nur der Signalspannung ergeben, sondern auch des Tastverhältnisses D, und zwar in Bezug auf die Zeit vor und nach der Verbindung. Wenn das Tastverhältnis D stark geändert wird, dann kann die erste Kommunikation nicht normal durchgeführt werden. Im Ergebnis kann das Laden der Batterie 10 nicht normal durchgeführt werden. Ausführungsform 2 schlägt eine Lade-Steuerungseinrichtung 13 vor, welche dieses Problem lösen kann.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 wird konfiguriert, indem eine Veränderungs-Detektionseinheit 136 für das Tastverhältnis dem Aufbau der 2 hinzugefügt wird. Die Veränderungs-Detektionseinheit 136 für das Tastverhältnis weist eine Funktion auf, um die Veränderung des Tastverhältnisses 136 zu detektieren, und zwar zwischen der Zeit, bevor und nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird.
  • Die Veränderungs-Detektionseinheit für das Tastverhältnis 136 erhält die Anstiegszeit TUP, die Abfallzeit TDOWN, den H-Pegel-Zeitraum TH und den L-Pegel-Zeitraum TL des Signals der ersten Kommunikation, und zwar sowohl für die Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird. Sie berechnet die Tastverhältnisse D und den Änderungswert (Differenz) zwischen den Tastverhältnissen D.
  • 5 ist ein Flussdiagramm des Betriebs, wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12 der Lade-Steuerungseinrichtung 13 der vorliegenden Ausführungsform mit der Signalleitung verbunden wird. In der Zeichnung sind den gleichen Schritten wie im Flussdiagramm der 3 die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
  • Im Flussdiagramm der 5 gilt Folgendes: Schritt S11 zum Erhalten der Wellenform-Information (Signal-Wellenform-Information) des Signals, das für die erste Kommunikation verwendet wird, ist dem Flussdiagramm der 3 hinzugefügt, und zwar unmittelbar vor Schritt S5 zum Einschalten der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 (Verbinden der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung).
  • Außerdem werden unmittelbar nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird (nachdem im Schritt S6 bestimmt wird, dass die Signalleitungs-Spannung auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird), die folgenden Schritte hinzugefügt: Schritt S12 zum nochmaligen Erhalten der Signal-Wellenform-Information der ersten Kommunikation; und Schritt S13 zum Bestimmen der Existenz oder Nicht-Existenz der Veränderung des Tastverhältnisses aus den Signal-Wellenform-Informationsteilen, die jeweils in den Schritten S11 und S12 erhalten worden sind. Die Schritte, die sich von diesen Schritten S11 bis S13 unterscheiden, sind die gleichen wie die Schritte, die in Ausführungsform 1 beschrieben sind. Die Beschreibung der Schritte wird ausgelassen.
  • Im Schritt S11 gilt Folgendes: Unmittelbar bevor die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, erhält die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signal-Wellenform-Information der ersten Kommunikation unter Verwendung der ersten Kommunikationssteuerung 131. Die im Schritt S11 erhaltene Signal-Wellenform-Information wird als „erste Signal-Wellenform-Information” bezeichnet. Die erste Signal-Wellenform-Information wird in der Lade-Steuerungseinrichtung 13 gespeichert, bevor der Prozess des Schritts S13, der später beschrieben wird, beendet ist.
  • Das Speichermedium zum Speichern der Information kann irgendein geeignetes sein, beispielsweise ein RAM (Speicher mit wahlweisem Zugriff) in der Lade-Steuerungseinrichtung 13. Ein Speichermedium, das keine große Verzögerungszeit hat (z. B. mehrere hundert Mikrosekunden bis eine Millisekunde), um auf die darin gespeicherten Informationen zuzugreifen, sollte verwendet werden.
  • Die Signal-Wellenform-Information kann erhalten werden, indem die Signalleitungs-Spannung mit einem Zyklus von einigen Nanosekunden bis einigen Mikrosekunden überwacht wird, indem z. B. ein A/D-Umsetzer verwendet wird. Der Zeitraum vom Beginn des Ansteigens der Signalspannung von einem L-Pegel bis zum Erreichen einer vorab festgelegten H-Pegel-Spannung durch die Signalspannung wird als die Anstiegszeit TUP erhalten. Der Zeitraum vom Erreichen der H-Pegel-Spannung durch die Signalleitungs-Spannung bis zum Beginn des Abfallens der Signalleitungs-Spannung wird als H-Pegel-Zeitraum TH erhalten. Der Zeitraum vom Beginn des Abfallens der Signalleitungs-Spannung von der H-Pegel-Spannung bis zum Erreichen der L-Pegel-Spannung durch die Signalleitungs-Spannung wird als Abfallzeit TDOWN erhalten. Der Zeitraum vom Abfallen der Signalleitungs-Spannung auf die L-Pegel-Spannung bis zum Beginn des erneuten Ansteigens der Signalleitungs-Spannung wird als L-Pegel-Zeitraum TL erhalten.
  • Ferner erhält im Schritt S12 die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signal-Wellenform-Information der ersten Kommunikation unmittelbar nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird. Der Schritt S12 wird zu einer Zeit durchgeführt, die verschieden ist von derjenigen im Schritt S11. Der Inhalt der Verarbeitung im Schritt S12 ist jedoch der gleiche wie derjenige von Schritt S11. Nachstehend wird die im Schritt S12 erhaltene Signal-Wellenform-Information als „zweite Signal-Wellenform-Information” bezeichnet.
  • Im Schritt S13 werden ein Tastverhältnis D1 und ein Tastverhältnis D2 berechnet, und zwar unter Verwendung von Ausdruck (5) aus der im Schritt S11 erhaltenen ersten Signal-Wellenform-Information bzw. der im Schritt S12 erhaltenen Signal-Wellenform-Information, und beide werden verglichen. Folglich wird bestimmt, ob das Signal-Tastverhältnis aufrechterhalten wird, und zwar in Bezug auf die Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird (in Bezug auf die Zeit, bevor und nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird).
  • Insbesondere wird die Differenz berechnet zwischen dem Tastverhältnis D1, das auf der ersten Signal-Wellenform-Information basiert, und dem Tastverhältnis D2, das auf der zweiten Signal-Wellenform-Information basiert, und falls die Differenz in einem vorab festgelegten Bereich liegt (z. B. innerhalb ±3% des Tastverhältnisses D1), dann wird bestimmt, dass sich das Tastverhältnis nicht verändert hat.
  • Falls bestimmt wird, dass sich das Tastverhältnis nicht verändert hat, und zwar bezogen auf die Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, dann startet die Ladekommunikation (zweite Kommunikation) durch die zweite Kommunikationseinrichtung 12 (Schritt S7). Falls jedoch bestimmt wird, dass sich das Tastverhältnis verändert hat, dann hat die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 abgeschaltet, um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung zu trennen (Schritt S8).
  • Wie oben beschrieben, gilt in der vorliegenden Ausführungsform folgendes: sogar für den Fall, dass sich die Signalleitungs-Spannung nicht von dem vorab festgelegten Wert B ändert, bezogen auf die Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, wird dann, wenn die Veränderung des Signal-Tastverhältnisses groß ist, die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung getrennt, um die normale Kommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung 11 sicherzustellen.
  • Beispielsweise gilt sogar für den Fall, dass die Ladeausrüstung 3 mit der zweiten Kommunikation konform ist, Folgendes: wenn die Verbindung der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung die Signal-Wellenform der ersten Kommunikation stark beeinflusst, wird sich ein dahingehendes Problem ergeben, dass die erste Kommunikation gestört wird; die vorliegende Ausführungsform kann jedoch verhindern, dass das Problem auftritt. Da die normale Ladekommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung 11 sichergestellt wird, wird eine hohe Zuverlässigkeit des Lade-Kommunikationssystems zugesichert.
  • Wie oben beschrieben, stellt bei der Ladekommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung 11 das Signal-Tastverhältnis den maximalen Stromversorgungswert der Ladeausrüstung 3 dar. Falls sich also der Änderungswert des Tastverhältnisses, der vom Einschalten der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 verursacht wird, innerhalb eines zulässigen Bereichs bewegt, und falls die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 auf eingeschaltet gehalten wird, dann wird der maximale Stromversorgungswert der Ladeausrüstung 3 an das elektrische Fahrzeug 1 mitgeteilt, und zwar als ein Wert, der sich geringfügig von dem echten Wert unterscheidet.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes, da der Änderungswert (Differenz) des Signal-Tastverhältnisses der ersten Kommunikation zwischen der Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, aufrechterhalten wird: diese Differenz kann verwendet werden, um das Tastverhältnis (mit anderen Worten: den maximalen Stromversorgungswert) des Signals zu korrigieren, das von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 in dem Zustand erhalten wird, wenn die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung verbunden wird.
  • Genauer gesagt, es gilt Folgendes: Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 kann die Differenz des Tastverhältnisses zwischen der Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, berechnen, und die Batterie 10 kann mit dem Strom des Werts geladen werden, der dem Wert entspricht, bei welchem die Differenz zu dem Signal-Tastverhältnis hinzugefügt wird, das vbon der ersten Kommunikationseinrichtung 11 empfangen wird. Ein Fehler im Tastverhältnis, der dadurch verursacht wird, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, wird korrigiert. Die Stabilität des Prozesses des Ladens der Batterie 10 wird dementsprechend verbessert.
  • Ausführungsform 3
  • In den Ausführungsformen 1 und 2 ist das Timing, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, nicht genau spezifiziert; für den Fall jedoch, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 beispielsweise mit einem, mechanischen Schalter realisiert wird, kann eine Störung auf der Signalleitung durch Prellen zum Zeitpunkt des Schaltens (Schaltens zwischen ein und aus) erzeugt werden.
  • Insbesondere wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 während des H-Pegel-Zeitraums oder eines Pegel-Übergangszeitraums (eines Anstiegszeitraums oder eines Abfallzeitraums) des Signals eingeschaltet wird, besteht die Möglichkeit, dass eine drastische Veränderung der Signalspannung auftritt.
  • In diesem Fall ist es unmöglich, präzise zu bestimmen, ob die Signalleitungs-Spannung zwischen der Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, aufrechterhalten wird (Schritt S6), und es besteht die Möglichkeit, dass fehlerhaft bestimmt wird, dass die Signalleitungs-Spannung nicht auf dem vorab festgelegten Wert B gehalten wird, und zwar beispielsweise wegen der Veränderung der Spannung, die durch eine Störung verursacht wird. Aus diesem Grund ist die Zeit, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, vorzugsweise innerhalb des L-Pegel-Zeitraums des Signals auf der Signalleitung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Lade-Steuerungseinrichtung 13 vorgeschlagen, bei welcher das Timing, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, optimiert wird, so dass die Veränderung der Signalleitungs-Spannung, die von einer Störung zur Zeit des Einschaltens der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 verursacht wird, reduziert werden kann.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß Ausführungsform 3 zeigt. Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 wird konfiguriert, indem zusätzlich eine Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 dem Aufbau aus 4 hinzugefügt wird. Die Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 hat die Funktion, ein angemessenes Timing (hier: der L-Pegel-Zeitraum des Signals) einzustellen, bei dem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird.
  • Hier ist der Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 aus Ausführungsform 3 im Wesentlichen der gleiche wie derjenige bei der Ausführungsform 1 (3) oder der Ausführungsform 2 (5); der Vorgang (Schritt S5) des Einschalten der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 wird jedoch zu dem Zeitpunkt (Timing) durchgeführt, der von der Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 eingestellt worden ist.
  • Aus diesem Grund ist hier nicht der gesamte Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 erneut beschrieben, und der Vorgang des Bestimmens des Zeitpunkts (Timings), zu welchem die Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 einschaltet.
  • Die Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 erhält die Signalspannung und die Signal-Wellenform-Information des Signals auf der Signalleitung von der ersten Kommunikationseinrichtung 11, sagt eine Pegeländerung des Signals aus diesen Informationen voraus, erhält die Zeit Tc, die zum L-Pegel-Zeitraum des Signals gehören wird, und bestimmt die Zeit Tc als die Zeit, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet werden wird.
  • Hierbei stellt die Zeit Tc die verstrichene Zeit von der Zeit T0 dar, wenn die erste Kommunikationseinrichtung 11 die Signalspannung erhalten hat. Hierbei wird berücksichtigt, dass eine Verzögerungszeit nicht erzeugt wird (oder vernachlässigbar sein soll), und zwar bei der Kommunikation von Informationen zwischen den Komponenten in der Lade-Steuerungseinrichtung 13.
  • Hierbei ist die Zeit, die die Lade-Steuerungseinrichtung 13 benötigt, um die Signalspannung und die Signal-Wellenform-Information von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 zu erhalten, Td1, die Zeit, die die Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137 benötigt, um die Zeit Tc zu berechnen, ist Td4, und die Zeit, die die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 benötigt, um eingeschaltet zu werden, ist Td5.
  • In diesem Fall gilt Folgendes: die Zeit, wenn die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 einschalten kann, nachdem sie die Zeit Tc basierend auf der Signalspannung berechnet hat, die zur Zeit T0 erhalten worden ist, ist am frühesten nach einer Verzögerungszeit Ty später als die Zeit T0, wobei die Verzögerungszeit Ty mittels des folgenden Ausdrucks (6) berechnet wird. Ty = Td1 + Td4 + Td5 Ausdruck (6).
  • Daher muss die Zeit Tc, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird, auf die Zeit eingestellt werden, wenn die Verzögerungszeit Ty oder mehr nach der Zeit T0 verstrichen ist. Mit anderen Worten: die Zeit Tc muss den folgenden Ausdruck (7) erfüllen. Tc ≥ T0 + Ty Ausdruck (7).
  • Nachstehend wird ein spezifisches Beispiel beschrieben, wie die Zeit Tc eingestellt wird, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: um die Störungen zu der Zeit zu reduzieren, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet ist, wird die Zeit Tc so eingestellt, dass sie im L-Pegel-Zeitraum des Signals liegt.
  • Falls die Zeit T0, wenn die erste Kommunikationseinrichtung 11 die Signalspannung erhält, im H-Pegel-Zeitraum des Signals liegt, dann wird die Zeit Tc so eingestellt, dass sie die Zeit ist, unmittelbar nachdem das Signal wieder den L-Pegel annimmt. Eine Zeit THL von der Zeit T0 bis dann, wenn das Signal den L-Pegel annimmt, kann aus der Signal-Wellenform-Information berechnet werden, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhalten wird.
  • Genauer gesagt, es hat die Zeit THL einen Wert, der berechnet wird, indem die verstrichene Zeit, wenn das Signal den H-Pegel annimmt, bis zur Zeit T0 von der Summe des H-Pegel-Zeitraums TH und der Abfallzeit TDOWN abgezogen wird. Falls zum Beispiel die Zeit T0 unmittelbar nachdem das Signal auf den H-Pegel angestiegen ist liegt, dann ist die Zeit THL im Wesentlichen gleich der Summe des H-Pegel-Zeitraums TH und der Abfallzeit TDOWN (THL ≈ TH + TDOWN).
  • In diesem Fall hat für den Fall, dass das Verhältnis THL < Ty erfüllt ist, wenn die Verzögerungszeit Ty von der Zeit T0 verstrichen ist, das Signal bereits den L-Pegel angenommen; folglich kann die Zeit Tc gesetzt werden als Tc = T0 + Ty. Falls andererseits das Verhältnis THL ≥ Ty erfüllt ist, dann ist es nötig, darauf zu warten, dass das Signal den L-Pegel annimmt, und die Zeit Tc wird folglich als Tc = T0 + THL gesetzt.
  • Falls alternativ die Zeit T0 in dem L-Pegel-Zeitraum des Signals liegt, wird die Zeit Tc so gesetzt, dass sie die Zeit ist, bevor das Signal beginnt, auf den H-Pegel anzusteigen, oder unmittelbar nachdem das Signal auf den L-Pegel zurückkehrt. Die Zeit TLH von der Zeit T0 bis zu der Zeit, wenn das Signal zu steigen beginnt, kann aus der Signal-Wellenform-Information berechnet werden, die von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 erhalten wird.
  • Mit anderen Worten: die Zeit TLH hat einen Wert, der berechnet wird, indem die verstrichene Zeit von der Zeit, wenn das Signal den L-Pegel annimmt, bis zu der Zeit T0 von dem L-Pegel-Zeitraum TL abgezogen wird.
  • Falls in diesem Fall das Verhältnis TLH > Ty erfüllt ist, wird das Signal immer noch auf dem L-Pegel gehalten, und zwar sogar dann, wenn die Verzögerungszeit Ty von der Zeit T0 verstrichen ist; folglich kann die Zeit Tc eingestellt werden als Tc = T0 + Ty. Falls andererseits das Verhältnis TLH ≤ Ty erfüllt ist, gilt Folgendes: Da es nötig ist, dass das Signal einmal den H-Pegel annimmt und wieder zum L-Pegel zurückkehrt, wird die Zeit Tc als Tc = T0 + TLH + PUP + TH + TDOWN eingestellt (PUP ist die Anstiegszeit des Signals, TH ist der H-Pegel-Zeitraum, und TDOWN ist die Abfallzeit).
  • Die oben beschriebenen Zeiten THL und TLH können von der Lade-Steuerungseinrichtung 13 (Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit 137) berechnet werden, oder sie können von der ersten Kommunikationseinrichtung 11 berechnet und der Lade-Steuerungseinrichtung 13 mitgeteilt werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 während des L-Pegel-Zeitraums des Signals eingeschaltet werden, so dass Störungen, die auf der Signalleitung erzeugt werden, gesteuert werden. Im Ergebnis kann die Lade-Steuerungseinrichtung 13 präzise bestimmen, ob die Signalleitungs-Spannung aufrechterhalten wird, und zwar bezogen auf die Zeit, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird (Schritt S6). Außerdem wird eine dahingehende Wirkung erzielt, dass eine Fehlfunktion in der Ladekommunikation der ersten Kommunikationseinrichtung 11 daran gehindert werden kann, von der Störung verursacht zu werden.
  • Ausführungsform 4
  • In den Ausführungsformen 1 bis 3 gilt Folgendes: nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet worden ist, um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung zu verbinden, wird dann, falls die erste Kommunikation (PWM-Kommunikation) der ersten Kommunikationseinrichtung 11 nicht normal aufrechterhalten werden kann (das Tastverhältnis der Signalleitungs-Spannung oder das Signal können nicht aufrechterhalten werden), die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 in den ausgeschalteten Zustand zurück überführt, um die zweite Kommunikationseinrichtung 12 von der Signalleitung zu trennen.
  • Die Situation, in welcher die Verbindung der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 verhindert, dass die erste Kommunikation normal aufrechterhalten wird, ist die Situation, in welcher das elektrische Fahrzeug 1 und die Ladeausrüstung 3 nicht die Eingangs-/Ausgangsstärkenanpassung (Impedanzanpassung der Kommunikation) der ersten Kommunikation und zweiten Kommunikation innerhalb des Bereichs einstellen, der von der Spezifikation oder dem Standard definiert ist.
  • Als hauptsächlicher Grund für das Auftreten der Situation ergeben sich zwei Fälle: Während das elektrische Fahrzeug 1 eine Einrichtung (erste Kommunikationseinrichtung 11) zum Durchführen der ersten Kommunikation und eine Einrichtung (zweite Kommunikationseinrichtung 12) zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweist, weist die Ladeausrüstung 3 nur eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation auf; andererseits gilt Folgendes: Während das elektrische Fahrzeug 1 nur eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation aufweist, weist es sowohl eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation und eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation auf.
  • In diesen Fällen gilt Folgendes: Sogar dann, wenn die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet ist, wird die zweite Kommunikation nicht durchgeführt.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird bei der Ausführungsform 4 ein Lade-Kommunikationssystem vorgeschlagen, und zwar zum Prüfen – bevor die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird – ob sowohl das elektrische Fahrzeug 1, als auch die Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation und eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweisen, und um es der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 zu ermöglichen, nur eingeschaltet zu werden, wenn sowohl das elektrische Fahrzeug 1, als auch die Ladeausrüstung 3 die Einrichtung aufweisen.
  • Als Vorbedingung der vorliegenden Ausführungsform wird definiert, falls die Ladeausrüstung 3 sowohl eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation, als auch eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweist, dass das Signal (PWM-Signal) der ersten Kommunikation auf einem Tastverhältnis DNA (z. B. 5%) gehalten wird, welches das Laden der Batterie 10 für einen bestimmten Zeitraum (einige Sekunden bis einige Minuten) unterbindet, und zwar nachdem das elektrische Fahrzeug 1 verbunden worden ist, um darauf zu warten, dass die zweite Kommunikation beginnt.
  • Falls dann die zweite Kommunikation innerhalb des bestimmten Zeitraums begonnen wird, wird das Laden der Batterie 10 durchgeführt, indem die verschiedenen Arten von Information verwendet werden, die von der zweiten Kommunikation erhalten worden sind (z. B. das Laden unter Berücksichtung der Ladekosten und dergleichen; falls die zweite Kommunikation nicht innerhalb des bestimmten Zeitraums begonnen wird, wird das Laden der Batterie 10 durchgeführt, indem nur die Information verwendet wird, die von der ersten Kommunikation erhalten wird (z. B. kontinuierliches Laden). Wenn das Laden der Batterie 10 starten soll, dann wird das Signal-Tastverhältnis der ersten Kommunikation von DNA zum Tastverhältnis DA geändert (z. B. 10% auf 90%), was es der Batterie 10 ermöglicht, geladen zu werden.
  • Ferner wird in dem Zustand, in welchem das elektrische Fahrzeug 1 nicht mit der Ladeausrüstung 3 verbunden ist, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 stets ausgeschaltet belassen.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß Ausführungsform 4 zeigt. Wenn das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 durch das Ladekabel 2 verbunden ist, dann detektiert die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Verbindung mit der Ladeausrüstung 3 aus der Veränderung der Signalleitungs-Spannung (Schritt S21).
  • Wenn die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Verbindung mit der Ladeausrüstung 3 detektiert, dann erhält die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Signal-Wellenform-Information der ersten Kommunikation, indem sie die erste Kommunikationssteuerung 131 verwendet, um zu prüfen, ob das Tastverhältnis des PWM-Signals auf dem oben beschriebenen DNA für einen vorab festgelegten Zeitraum (einige hundert Millisekunden bis einige Sekunden) aufrechterhalten wird (Schritt S22).
  • Falls das Tastverhältnis des PWM-Signals auf DNA für den vorab festgelegten Zeitraum aufrechterhalten wird (Schritt S22: JA), dann bestimmt die Lade-Steuerungseinrichtung 13, dass die Ladeausrüstung 3 darauf wartet, dass die zweite Kommunikation beginnt (mit anderen Worten: die Ladeausrüstung 3 weist eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation auf), und sie ermöglicht es der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15, dass sie eingeschaltet wird (die Verbindung der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung) (Schritt S22). In diesem Fall werden die Vorgänge aus 2, beschrieben in Ausführungsform 1, und die Vorgänge aus 5, beschrieben in Ausführungsform 2, wie oben beschrieben durchgeführt.
  • Falls andererseits das Tastverhältnis des PWM-Signals nicht auf DNA für den vorab festgelegten Zeitraum aufrechterhalten wird (Schritt S22: NEIN), dann bestimmt die Lade-Steuerungseinrichtung 13, dass die Ladeausrüstung 3 keine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation hat, und sie ermöglicht es der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 nicht, eingeschaltet zu werden (Schritt S24).
  • In diesem Fall gilt z. B. beim Durchführen des Betriebs aus 3 Folgendes: Falls die Bestimmung im Schritt S4 ein „JA” ergibt, dann springt der Prozess zu Schritt S8. Auf ähnliche Weise gilt beim Durchführen des Betriebs aus 5 Folgendes: Falls die Bestimmung im Schritt S4 ein „JA” ergibt, dann springt der Prozess zu Schritt S8.
  • Mit der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Da die Lade-Steuerungseinrichtung 13 bestimmen kann – ohne die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 einzuschalten – ob die Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweist, kann die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die erste Kommunikation stabiler durchführen, so dass die Zuverlässigkeit des Ladevorgangs der Batterie 10 verbessert wird.
  • Ausführungsform 5
  • Bei der Ausführungsform 5 wird ein weiterer Aspekt des Lade-Kommunikationssystems vorgeschlagen, bei welchem es der Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 nur dann ermöglicht wird, eingeschaltet zu werden, wenn sowohl das elektrische Fahrzeug 1, als auch die Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation und eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweisen.
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das den Betrieb einer Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß Ausführungsform 5 zeigt. Die Lade-Steuerungseinrichtung 13 ist so konfiguriert, dass eine Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit 138 dem Aufbau von 2 hinzugefügt wird.
  • Die Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit 138 hat eine dahingehende Funktion, dass sie die Steckdosenform einer Ladepistole 21 erkennt, die am Endbereich des Ladekabels 2 der Ladeausrüstung 3 angeordnet ist, und um zu bestimmen, ob die Form der Ladepistole kompatibel ist mit dem Standard (z. B. dem CHAdeMO-Standard, dem SAE-Standard und dergleichen), der konform mit der zweiten Kommunikation ist. Falls die Ladepistole 21 konform mit der zweiten Kommunikation ist, wird bestimmt, dass die Ladeausrüstung sowohl eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation, als auch eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation hat.
  • Auch bei der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: wenn das elektrische Fahrzeug 1 nicht mit der Ladeausrüstung 3 verbunden ist, dann ist die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 stets ausgeschaltet.
  • Obwohl 8 einen Aufbau zeigt, bei welchem die Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit 138 auf die Lade-Steuerungseinrichtung 13 von Ausführungsform 1 angewendet wird (2), kann die Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit 138 auch auf die Lade-Steuerungseinrichtungen 13 der Ausführungsformen 2 und 3 (4 und 6) angewendet werden.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Lade-Steuerungseinrichtung 13 gemäß Ausführungsform zeigt. Wenn das elektrische Fahrzeug 1 mit der Ladeausrüstung 3 durch die Ladepistole 21 und das Ladekabel 2 verbunden wird, dann detektiert die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Verbindung der Ladeausrüstung 3 aus der Veränderung der Signalleitungs-Spannung (Schritt S31).
  • Wenn die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die Verbindung mit der Ladeausrüstung 3 detektiert, dann bestimmt die Lade-Steuerungseinrichtung 13 – indem sie die Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit 138 verwendet – ob die Form der Ladepistole 21 konform ist mit der zweiten Kommunikation (Schritt S32).
  • Falls die Form der Ladepistole 21 konform ist mit den Standards, die der zweiten Kommunikation entsprechen (Schritt S32: JA), dann bestimmt die Lade-Steuerungseinrichtung 13, dass die Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation hat, und sie ermöglicht es dementsprechend, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird (die Verbindung der zweiten Kommunikationseinrichtung 12 mit der Signalleitung) (Schritt S33). In diesem Fall werden die Vorgänge gemäß 2, beschrieben bei der Ausführungsform 1, und die Vorgänge gemäß 5, beschrieben bei der Ausführungsform 2, wie oben beschrieben durchgeführt.
  • Falls andererseits die Form der Ladepistole 21 nicht konform ist mit den Standards, die der zweiten Kommunikation entsprechen (Schritt S32: NEIN), dann bestimmt die Lade-Steuerungseinrichtung 13, dass die Ladeausrüstung 3 keine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation hat, und sie ermöglicht es dementsprechend nicht, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 eingeschaltet wird (Schritt S34).
  • In diesem Fall gilt z. B. beim Durchführen des Betriebs gemäß 2 Folgendes: Falls die Bestimmung im Schritt S4 ein „JA” ergibt, dann springt der Prozess zu Schritt S8. Auf ähnliche Weise gilt beim Durchführen des Betriebs aus 5 Folgendes: Falls die Bestimmung im Schritt S4 ein „JA” ergibt, dann springt der Prozess zu Schritt S8.
  • Mit der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Da die Lade-Steuerungseinrichtung 13 bestimmen kann – ohne die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung 15 einzuschalten – ob die Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweist, kann die Lade-Steuerungseinrichtung 13 die erste Kommunikation stabiler durchführen, so dass die Zuverlässigkeit des Ladevorgangs der Batterie 10 verbessert wird. Außerdem hat die vorliegende Ausführungsform auch den dahingehenden Vorteil, dass die Ausführungsform zu niedrigeren Kosten als die Ausführungsform 4 verwirklicht werden kann.
  • Modifiziertes Beispiel
  • Bei den Ausführungsformen 1 bis 3 werden Ladekommunikations-Systeme beschrieben, bei welchen die Einrichtung (zweite Kommunikationseinrichtung 12), die an dem elektrischen Fahrzeug 1 vorgesehen sind, zum Durchführen der zweiten Kommunikation mit der Signalleitung verbunden ist, und falls die erste Kommunikation nicht normal durchgeführt werden kann, die Einrichtung von der Signalleitung getrennt wird; die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf den Fall angewendet werden, dass die Einrichtung, die an der Ladeausrüstung 3 vorgesehen ist, zum Durchführen der zweiten Kommunikation mit der Signalleitung verbunden ist.
  • Beispielsweise kann die Ausführungsform 1 auf die Ladeausrüstung 3 angewendet werden, so dass an der Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung (entsprechend der Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit 134) vorgesehen ist, und zwar zum Berechnen des Änderungswerts der Signalleitungs-Spannung zwischen der Zeiten, bevor und nachdem eine Einrichtung zum Durchführen ihrer eigenen zweiten Kommunikation mit der Signalleitung verbunden wird; falls der Änderungswert der Signalleitungs-Spannung nicht in einen zulässigen Bereich fällt, dann kann die Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation von der Signalleitung getrennt werden.
  • Alternativ kann die Ausführungsform 2 auf die Ladeausrüstung 3 angewendet werden, so dass auf der Ladeausrüstung 3 eine Einrichtung (entsprechend der Veränderungs-Detektionseinheit 136 für das Tastverhältnis) vorgesehen ist, und zwar zum Berechnen des Änderungswerts des Tastverhältnisses zwischen den Zeiten, bevor und nachdem eine Einrichtung zum Durchführen ihrer eigenen zweiten Kommunikation mit der Signalleitung verbunden wird; falls der Änderungswert des Tastverhältnisses nicht in einen zulässigen Bereich fällt, dann kann die Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation von der Signalleitung getrennt werden.
  • Wie oben beschrieben, gilt dann, wenn die vorliegende Erfindung auf die Ladeausrüstung 3 angewendet wird, Folgendes: Für den Fall, dass das elektrische Fahrzeug 1 nur eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation aufweist und dass die Ladeausrüstung 3 sowohl eine Einrichtung zum Durchführen der ersten Kommunikation, als auch eine Einrichtung zum Durchführen der zweiten Kommunikation aufweist, kann es verhindert werden, dass die erste Kommunikation fehlschlägt, und zwar unter Beibehaltung einer normalen Verbindung.
  • Hierbei können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung optional jeweils angemessen kombiniert werden, können abgewandelt werden, oder können ausgelassen werden, und zwar innerhalb des Umfangs der Erfindung und nach Notwendigkeit.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrisches Fahrzeug
    2
    Ladekabel
    3
    Ladeausrüstung
    10
    Batterie
    11
    erste Kommunikationseinrichtung
    12
    zweite Kommunikationseinrichtung
    13
    Lade-Steuerungseinrichtung
    14
    Signalleitungs-Laststeuerung
    15
    Signalleitungs-Verbindungseinrichtung
    21
    Ladepistole
    131
    erste Kommunikationssteuerung
    132
    zweite Kommunikationssteuerung
    133
    Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung
    134
    Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit
    135
    Ladesteuerung
    136
    Veränderungs-Detektionseinheit für das Tastverhältnis
    137
    Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit
    138
    Ladepistolen-Steckdosenform-Bestimmungseinheit

Claims (31)

  1. Lade-Kommunikationssystem, das Folgendes aufweist: – ein elektrisch betriebenes Fahrzeug (1), das eine Batterie (10) aufweist; – eine Ladeausrüstung (3), die dazu ausgelegt ist, die Batterie (10) zu laden; und – ein Ladekabel (2), das dazu ausgelegt ist, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) und die Ladeausrüstung (3) geschaltet zu werden, wenn die Batterie (10) geladen wird, – wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) Folgendes aufweist: – eine erste Kommunikationseinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens durchzuführen, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel (2) verwendet; – eine zweite Kommunikationseinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahren durchzuführen, indem sie die Signalleitung verwendet; – eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15), die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und – eine Steuerungseinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, einen Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, der eine Spannung auf der Signalleitung zwischen den Zeiten ist, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, und um die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen, wenn sich der berechnete Änderungswert nicht innerhalb eines vorab festgelegten zulässigen Bereichs befindet.
  2. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden worden ist, die Steuerungseinrichtung (13) aus einer Veränderung der Signalleitungs-Spannung einen Vorhersagewert der Signalleitungs-Spannung nach einem vorab festgelegten Zeitraum berechnet und einen Änderungswert der Signalleitungs-Spannung auf der Basis des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung berechnet.
  3. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei der vorab festgelegte Zeitraum gleich der Summe einer Zeit, die die Steuerungseinrichtung (13) benötigt, um die Signalleitungs-Spannung zu erhalten, einer Zeit, die die Steuerungseinrichtung (13) benötigt, um den Vorhersagewert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen und zu bestimmen, ob der Änderungswert der Signalleitungs-Spannung in den zulässigen Bereich fällt, und einer Zeit ist, die die Steuerungseinrichtung (13) benötigt, um die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.
  4. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (13) bestimmt, und zwar nur, wenn sich die Signalleitungs-Spannung um einen bestimmten Wert oder mehr ändert, ob der Änderungswert der Signalleitungs-Spannung in den zulässigen Bereich fällt.
  5. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Kommunikationsverfahren das Tastverhältnis eines Signals verwendet, und wobei die erste Steuerungseinrichtung (13) ferner den Änderungswert eines Tastverhältnisses eines Signals auf der Signalleitung zwischen den Zeiten berechnet, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, und wobei dann, wenn der Änderungswert nicht in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die Steuerungseinrichtung (13) die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu veranlasst, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.
  6. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei dann, wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses in den zulässigen Bereich fällt, die Steuerungseinrichtung (13) den Änderungswert verwendet, um das Tastverhältnis eines mittels der ersten Kommunikationseinrichtung (11) empfangenen Signals zu korrigieren, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden wird.
  7. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (13) eine Pegeländerung des Signals auf der Signalleitung voraussagt und ein Timing, zu welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, so einstellt, dass es innerhalb eines Zeitraums liegt, in welchem der Pegel des Signals einen vorab festgelegten Wert annimmt.
  8. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Steuerungseinrichtung (13) bestimmt, dass die Ladeausrüstung (3) begonnen hat, darauf zu warten, dass eine Kommunikation mittels des zweiten Kommunikationsverfahrens beginnt, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  9. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Form einer Ladepistole, die an dem Ladekabel (2) vorgesehen ist, mit einem bestimmten Standard konform ist, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  10. Lade-Kommunikationssystem, das Folgendes aufweist: – ein elektrisch betriebenes Fahrzeug (1), das eine Batterie (10) aufweist; – eine Ladeausrüstung (3), die dazu ausgelegt ist, die Batterie (10) zu laden; und – ein Ladekabel (2), das dazu ausgelegt ist, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) und die Ladeausrüstung (3) geschaltet zu werden, wenn die Batterie (10) geladen wird, – wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) Folgendes aufweist: – eine erste Kommunikationseinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung eines Tastverhältnisses durchzuführen, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel (2) verwendet; – eine zweite Kommunikationseinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, eine Kommunikation mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahren durchzuführen, indem sie die Signalleitung verwendet; – eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15), die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und – eine Steuerungseinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, einen Änderungswert des Tastverhältnisses eines Signals auf der Signalleitung zwischen den Zeiten zu berechnen, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, und um die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen, wenn sich der berechnete Änderungswert nicht innerhalb eines vorab festgelegten zulässigen Bereichs befindet.
  11. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei dann, wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses in den zulässigen Bereich fällt, die Steuerungseinrichtung (13) den Änderungswert verwendet, um das Tastverhältnis eines mittels der ersten Kommunikationseinrichtung (11) empfangenen Signals zu korrigieren, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden worden ist.
  12. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinrichtung (13) eine Pegeländerung des Signals auf der Signalleitung voraussagt und ein Timing, zu welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, so einstellt, dass es innerhalb eines Zeitraums liegt, in welchem der Pegel des Signals einen vorab festgelegten Wert annimmt.
  13. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Steuerungseinrichtung (13) bestimmt, dass die Ladeausrüstung (3) begonnen hat, darauf zu warten, dass eine Kommunikation mittels des zweiten Kommunikationsverfahrens beginnt, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  14. Lade-Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Form einer Ladepistole, die an dem Ladekabel (2) vorgesehen ist, mit einem bestimmten Standard konform ist, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  15. Lade-Steuerungseinrichtung (13), die Folgendes aufweist: – eine Ladesteuerung (135), die dazu ausgelegt ist, das Laden einer Batterie (10) zu steuern, und zwar auf der Basis von Informationen, die von einer Ladeausrüstung (3) durch Kommunikation unter Verwendung einer Signalleitung in einem Ladekabel (2) für die Batterie (10) verwendet werden; – eine erste Kommunikationssteuerung (131), die dazu ausgelegt ist, eine Information von einer ersten Kommunikationseinrichtung (11) zu erhalten, und zwar zum Kommunizieren mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung der Signalleitung; – eine zweite Kommunikationssteuerung (132), die dazu ausgelegt ist, eine Information von einer zweiten Kommunikationseinrichtung (12) zu erhalten, und zwar zum Kommunizieren mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung der Signalleitung; – eine Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133), die dazu ausgelegt ist, eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) zum Schalten der Verbindung/Trennung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung zu steuern; und – und eine Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134), die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, welche eine Spannung auf der Signalleitung darstellt, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, – wobei die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133), wenn der Änderungswert der Signalspannung nicht in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu veranlasst, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.
  16. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, wobei, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden worden ist, die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134) aus einer Veränderung der Signalleitungs-Spannung einen Vorhersagewert der Signalleitungs-Spannung nach einem vorab festgelegten Zeitraum berechnet, und wobei die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133) einen Änderungswert der Signalleitungs-Spannung auf der Basis des Vorhersagewerts der Signalleitungs-Spannung berechnet, die von der Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134) berechnet worden ist.
  17. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 16, wobei der vorab festgelegte Zeitraum gleich der Summe einer Zeit, die die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134) benötigt, um die Signalleitungs-Spannung zu erhalten, einer Zeit, die die Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134) benötigt, um den Vorhersagewert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, einer Zeit, die die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133) benötigt, um zu bestimmen, ob der Änderungswert der Signalleitungs-Spannung in den zulässigen Bereich fällt, und einer Zeit ist, die die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133) benötigt, um die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu zu veranlassen, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.
  18. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, wobei die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133) bestimmt, und zwar nur, wenn sich die Signalleitungs-Spannung um einen bestimmten Wert oder mehr ändert, ob der Änderungswert der Signalleitungs-Spannung in den zulässigen Bereich fällt.
  19. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, wobei das erste Kommunikationsverfahren das Tastverhältnis eines Signals verwendet, und wobei die Lade-Steuerungseinrichtung (13) ferner eine Veränderungs-Detektionseinheit (136) für das Tastverhältnis aufweist, die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert eines Tastverhältnisses eines Signals auf der Signalleitung zwischen den Zeiten zu berechnen, bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, und wobei dann, wenn der Änderungswert nicht in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133) die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu veranlasst, die zweite Kommunikationseinrichtung (15) von der Signalleitung zu trennen.
  20. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 19, wobei dann, wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses in den zulässigen Bereich fällt, die Ladesteuerung (135) den Änderungswert verwendet, um das Tastverhältnis eines mittels der ersten Kommunikationseinrichtung (11) empfangenen Signals zu korrigieren, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden worden ist, und dann das Laden der Batterie (10) steuert.
  21. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, die ferner Folgendes aufweist: – eine Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit (137), die dazu ausgebildet ist, eine Pegeländerung des Signals auf der Signalleitung vorauszusagen und ein Timing, zu welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, so einzustellen, dass es innerhalb eines Zeitraums liegt, in welchem der Pegel des Signals einen vorab festgelegten Wert annimmt.
  22. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, wobei die Lade-Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Lade-Steuerungseinrichtung (13) bestimmt, dass die Ladeausrüstung (3) begonnen hat, darauf zu warten, dass eine Kommunikation mittels des zweiten Kommunikationsverfahrens beginnt, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  23. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 15, wobei die Lade-Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Form einer Ladepistole, die an dem Ladekabel (2) vorgesehen ist, mit einem bestimmten Standard konform ist, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  24. Lade-Steuerungseinrichtung (13), die Folgendes aufweist: – eine Ladesteuerung (135), die dazu ausgelegt ist, das Laden einer Batterie (10) zu steuern, und zwar auf der Basis von Informationen, die von einer Ladeausrüstung (3) durch Kommunikation unter Verwendung einer Signalleitung in einem Ladekabel (2) für die Batterie (10) verwendet werden; – eine erste Kommunikationssteuerung (131), die dazu ausgelegt ist, eine Information von einer ersten Kommunikationseinrichtung (11) zu erhalten, und zwar zum Kommunizieren mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung eines Tastverhältnisses eines Signals unter Verwendung der Signalleitung; – eine zweite Kommunikationssteuerung (132), die dazu ausgelegt ist, eine Information von einer zweiten Kommunikationseinrichtung (12) zu erhalten, und zwar zum Kommunizieren mit der Ladeausrüstung (3) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung der Signalleitung; – eine Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133), die dazu ausgelegt ist, eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) zum Schalten der Verbindung/Trennung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung zu steuern; und – eine Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (136), die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, welche eine Spannung auf der Signalleitung darstellt, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, – wobei die Signalleitungs-Verbindungs-Steuerung (133), wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses nicht in einen vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dazu veranlasst, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung zu trennen.
  25. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 24, wobei dann, wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses in den zulässigen Bereich fällt, die Ladesteuerung (135) den Änderungswert verwendet, um das Tastverhältnis eines mittels der ersten Kommunikationseinrichtung (11) empfangenen Signals zu korrigieren, nachdem die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbunden worden ist, und dann das Laden der Batterie (10) steuert.
  26. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 24, die ferner Folgendes aufweist: – eine Verbindungszeitpunkt-Vorgabeeinheit (137), die dazu ausgebildet ist, eine Pegeländerung des Signals auf der Signalleitung vorauszusagen und ein Timing, zu welchem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, so einzustellen, dass es innerhalb eines Zeitraums liegt, in welchem der Pegel des Signals einen vorab festgelegten Wert annimmt.
  27. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 24, wobei die Lade-Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Lade-Steuerungseinrichtung (13) bestimmt, dass die Ladeausrüstung (3) begonnen hat, darauf zu warten, dass eine Kommunikation mittels des zweiten Kommunikationsverfahrens beginnt, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  28. Lade-Steuerungseinrichtung (13) nach Anspruch 24, wobei die Lade-Steuerungseinrichtung (13) es ermöglicht, und zwar nur, wenn die Form einer Ladepistole (21), die an dem Ladekabel (2) vorgesehen ist, mit einem bestimmten Standard konform ist, dass die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet.
  29. Ladeausrüstung (3), die dazu ausgelegt ist, eine Batterie (10) in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) zu laden, wobei die Ladeausrüstung (3) Folgendes aufweist: – ein Ladekabel (2), das dazu ausgelegt ist, wenn die Batterie (10) geladen wird, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) und die Ladeausrüstung (3) geschaltet zu werden; – eine erste Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel (2) verwendet; – eine zweite Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie die Signalleitung verwendet; – eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15), die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und – eine Signalleitungs-Spannungs-Berechnungseinheit (134), die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert der Signalleitungs-Spannung zu berechnen, welche eine Spannung auf der Signalleitung darstellt, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung (12) mit der Signalleitung verbindet, – wobei die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dann, wenn der Änderungswert der Signalspannung nicht in den vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung trennt.
  30. Ladeausrüstung (3), die dazu ausgelegt ist, eine Batterie (10) in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) zu laden, wobei die Ladeausrüstung (3) Folgendes aufweist: – ein Ladekabel (2), das dazu ausgelegt ist, wenn die Batterie (10) geladen wird, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) und die Ladeausrüstung (3) geschaltet zu werden; – eine erste Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel (2) verwendet; – eine zweite Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie die Signalleitung verwendet; – eine Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15), die dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationseinrichtung (12) und der Signalleitung herzustellen/zu trennen; und – eine Veränderungs-Detektionseinheit (136) für das Tastverhältnis, die dazu ausgelegt ist, den Änderungswert des Tastverhältnisses eines Signals auf der Signalleitung zu berechnen, und zwar bevor und nachdem die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) die zweite Kommunikationseinrichtung mit der Signalleitung verbindet, – wobei die Signalleitungs-Verbindungseinrichtung (15) dann, wenn der Änderungswert des Tastverhältnisses nicht in den vorab festgelegten zulässigen Bereich fällt, die zweite Kommunikationseinrichtung (12) von der Signalleitung trennt.
  31. Ladeausrüstung (3), die dazu ausgelegt ist, eine Batterie (10) in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) zu laden, wobei die Ladeausrüstung (3) Folgendes aufweist: – ein Ladekabel (2), das dazu ausgelegt ist, wenn die Batterie (10) geladen wird, zwischen das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) und die Ladeausrüstung (3) geschaltet zu werden; – eine erste Kommunikationseinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines ersten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie eine Signalleitung in dem Ladekabel (2) verwendet; und – eine zweite Kommunikationseinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (1) mittels eines zweiten Kommunikationsverfahrens zu kommunizieren, indem sie die Signalleitung verwendet, – wobei die Ladeausrüstung (3) darauf wartet, dass eine Kommunikation mittels des zweiten Kommunikationsverfahrens beginnt, und zwar für einen bestimmten Zeitraum, nachdem das elektrisch betriebene Fahrzeug (1) verbunden wird, während sie ein vorab festgelegtes Signals mittels des ersten Kommunikationsverfahrens ausgibt.
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