JP5872026B2 - 充電制御装置および充電設備 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリの充電ケーブルを用いる通信機能を有する充電制御装置およびそれを用いた充電通信システムに関するものである。

近年、二酸化炭素の排出量削減やエネルギー利用効率の向上の観点から、電気を動力源とする電気自動車が実用化されている。これに伴い、電気自動車用の充電インフラも各地に設置され始めている。一般的な電気自動車のバッテリをフル充電するには十数ｋＷｈ（一般家庭の平均消費電力量に換算して２〜３日分）という多大な電力用を必要とする。そのため、電気自動車の電力供給設備（グリッド）では、負荷調整機能や配電制御機能などの充実化が課題とされており、電力の需要・供給の自動制御手段を組み込んだ「スマートグリッド」と呼ばれる次世代の電力網が注目を浴びている。スマートグリッドにより管理された電力網では、車載バッテリの充電（グリッドから車両への電力供給）の需要予測やその予測に基づく充電制御などが視野に入れられている。

電気自動車の普及に伴い、車載バッテリの充電が可能な充電設備が家庭に設置されることも一般的となりつつある。充電設備としては、例えばバッテリ充電専用の屋外コンセント、ブレーカ、分電盤などがある。これらの充電設備では、電気自動車の充電仕様に合わせて、通電可能な電流値の最大値が３０Ａ以上に拡張されている（既存の家庭用ブレーカでは１５Ａ程度）。

一方、電気自動車の充電仕様（通電可能な電流または電圧の最大値や最小値など）は、車種によって異なる上、バッテリを充電する際に充電ケーブルに流す電流値は車載の充電装置側で決めることができるため、１つの充電設備が様々な電気自動車の充電仕様に対応するのは難しい。また、充電設備の仕様（家庭に設置されたブレーカに流れる電流値など）は法規で制限されているが、その法規が国や自治体によって異なることもこの課題を増長させている。

この課題を解決するために、充電設備が供給可能な電流値を電気自動車へ通知する技術が提案されている。例えば、ＩＥＣ６１８５１で規定するコントロールパイロット信号を用いた通信（以下「コントロールパイロット通信」と称す）や、ＣＨＡＤｅＭＯ協議会（「ＣＨＡｄｅＭＯ」は商標名）が策定した通信プロトコルを用いた通信がそれである。これらの技術では、電気自動車と充電設備とを接続する充電ケーブル内にバッテリ充電用の電力線に加えて通信用の信号線（通信線）を設け、その信号線を通して充電設備と電気自動車との間の通信が行われる。

コントロールパイロット通信は、信号線電圧とＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティ比を用いて、充電ケーブルの接続／切断の通知だけでなく、充電設備から供給可能な電流値を電気自動車へ通知する仕組みを提供する。ＣＨＡＤｅＭＯ協議会（「ＣＨＡｄｅＭＯ」は商標名）が策定した通信プロトコルでは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信を用いて、充電設備から供給可能な電流値を電気自動車へ通知するだけでなく、電気自動車から充電可能な電圧の上限値（耐電圧）やバッテリの充填率などを充電設備へ通知する仕組みを提供する。

但し、コントロールパイロット通信やＣＡＮ通信は、通信速度や一度に送信可能なデータ量が限られている（例えば、ＣＡＮ通信では１度に８バイトのデータしか送信することができない）。そのため、スマートグリッドで想定されているユースケース（例えば、電気自動車と充電設備との間での課金情報のやり取りや、系統側から電気自動車への発電スケジュールの提供など）の実現は難しい。

そのため近年では、特許文献１に開示されているようなＰＬＣ（Power Line Communication）通信を充電ケーブルの電力線上で実施することにより、充電設備と電気自動車との通信を行うことも検討されている。ＰＬＣ通信は、商用の１００Ｖ（ボルト）または２００Ｖの交流電力線を上で通信を実現させるものであり、コントロールパイロット通信やＣＡＮ通信よりも大量のデータを送受信することができる。

しかし、ＰＬＣ通信の通信路となる電力線は、家庭内の配電盤で分岐してエアコンや冷蔵庫など他の機器とも繋がっている。そのため、例えば家屋のエアコンが有するインバータなどが発生するノイズが、同じ家屋の充電設備に接続した充電ケーブルにまで到達する可能性がある。充電ケーブルにノイズが到達すると、当該充電ケーブルを用いるＰＬＣ通信を正常に実施できなくなる恐れがある。また、家屋内の電力線は屋外の電力線を通して近隣の家屋にも繋がっている。そのためＰＬＣ通信では、例えば、ある家屋の充電設備がその隣の家屋の充電設備に接続された電気自動車と通信を行ってしまう通信の漏洩の問題や、通信による屋外の電力線からの漏洩電界の問題が懸念される。

よって、電気自動車と充電設備との間でＰＬＣ通信を行うシステムを構築する場合には、通信の漏洩や漏洩電界などの対策を考慮した電力線の配線計画を作成する必要がある。

国際公開第２０１１／０１６４６６号

以上のような背景から、電気自動車と充電設備との通信方式としては、運用面を考慮すると、コントロールパイロット通信やＣＡＮ通信のように物理的に閉じた信号線を用いる方式が望ましい。特に、新たに信号線を設けるコストや、電気自動車と充電設備との相互接続性の担保（結線の保証）などを考慮すると、既存の信号線を用いる通信方式であることが望ましい。

既存の信号線に異なる方式の２つの通信を重畳させる場合、既存の信号線に対して、既存の通信装置（第１通信装置）に加えて新たな通信装置（第２通信装置）を接続させることになる。これを第１通信装置から見ると、信号線のインピーダンス（抵抗）が変化したことと等価になる。よって、第１通信装置が信号線に印加する電圧が期待値とならずに、第１通信装置による既存の通信が正常に実施されなくなる恐れがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、充電制御装置が充電ケーブル内の信号線を用いて電気自動車と充電設備間の通信を行う充電通信システムにおいて、異なる通信方式の複数の通信装置が同じ信号線に接続されることに起因する通信異常を防止することを目的とする。

本発明に係る充電制御装置は、バッテリの充電ケーブル内の信号線を用いた通信により充電設備から取得した情報に基づいて前記バッテリの充電を制御する充電制御部と、前記信号線を用いて第１の通信方式により前記充電設備との通信を行う第１通信装置から情報を取得する第１通信制御部と、前記信号線を用いて第２の通信方式により前記充電設備との通信を行う第２通信装置から情報を取得する第２通信制御部と、前記第２通信装置と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続装置を制御する信号線接続制御部と、前記信号線接続装置が前記第２通信装置を前記信号線に接続させた前後における、前記信号線の電圧である信号線電圧の変化量を算出する信号線電圧計算部とを備え、前記信号線接続制御部は、前記信号線電圧の変化量が所定の許容範囲内に収まらなければ、前記信号線接続装置により前記第２通信装置を前記信号線から切断させるものである。

本発明に係る充電通信システムによれば、第１通信装置の通信に用いられる信号線に第２通信装置を接続させても信号線電圧または信号のデューティ比が維持される場合に限り、その信号線に第２通信装置が接続される。よって、第１通信装置による正常な通信を維持することができる。

実施の形態１に係る充電通信システムの全体構成図である。 実施の形態１に係る充電制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る充電制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る充電通信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る充電制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る充電通信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係る充電通信装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る充電通信装置の動作を示すブロック図である。 実施の形態５に係る充電通信装置の動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る充電通信システムの構成を示す図である。電気自動車１（電動車両）は、バッテリ１０、第１通信装置１１、第２通信装置１２、充電制御装置１３、信号線負荷制御装置１４、信号線接続装置１５を備えている。バッテリ１０の充電を行う場合、電気自動車１は、図１のように充電ケーブル２を介して充電設備３に接続される。本発明において、電気自動車１は、バッテリの電力で駆動されるモータだけを動力源とするものに限らず、例えばモータとガソリンエンジンとを併用したプラグインハイブリッド車でもよい。

電気自動車１が備える第１通信装置１１および第２通信装置１２は、それぞれ異なる方式の通信を充電設備３との間で行うものであるが、どちらも充電ケーブル２内の同じ信号線を通信路として用いる。

図示は省略するが、充電設備３は、電気自動車１の第１通信装置１１および第２通信装置１２の両方との通信が可能なように、第１通信装置１１との通信を行う手段と、第２通信装置１２との通信を行う手段の両方を備えている。但し、充電設備３は第１通信装置１１との通信を行う手段のみしか有していない場合もあり、後述するように、充電制御装置１３はそのような充電設備３にも対応できるように構成されている。

ここで、第１通信装置１１の通信方式（第１の通信方式）は、充電ケーブル２内の信号線を用いて、ＩＥＣ６１８５１で規定するコントロールパイロット信号を用いた通信（コントロールパイロット通信）とする。コントロールパイロット通信では、電気自動車１および充電設備３が充電ケーブル２を通して接続されたことを相互に検出したり、電気自動車１がバッテリ１０を充電可能な状態となったことを充電設備３へ通知したりすることが、信号線の電圧（信号線電圧）を制御することによって行われる。

コントロールパイロット通信ではさらに、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation）方式による通信も同じ信号線で行われ、信号のデューティ比によって、充電設備３から電気自動車１へ、充電設備３が供給可能な電流の最大値（最大供給電流値）が通知される。第１通信装置１１が充電設備３から取得するこれらの情報は、充電制御装置１３がバッテリ１０の充電を行うために必要最低限の情報である。以下、第１通信装置１１が行う通信を「第１通信」と称することもある。

なお、上記の「信号線の電圧（信号線電圧）」は、ＰＷＭ通信における信号のＬ（Low）レベル電圧に相当するものであり、その信号線電圧を基準する信号の電圧レベルを指す「信号電圧」とは区別されるものである。

第２通信装置１２の通信方式（第２の通信方式）は、第１通信装置１１と同じく充電ケーブル２内の信号線（コントロールパイロット通信用の既存の信号線）を用いて、ＯＦＤＭなどスペクトル拡散型の通信を行うものとし、その通信には、第１通信装置１１が利用する周波数の信号に干渉しない周波数帯域（例えば数百ＫＨｚからＭＨｚ）を利用するものとする。第２通信装置１２が充電設備３から取得する情報は、電気料金情報（例えば「Ｘ時Ｘ分からＹ時Ｙ分まで１Ｗ（ワット）あたりＺ円」などの情報）など、バッテリ１０の充電コストを削減するための充電スケジュールを策定するための情報とする。以下、第２通信装置１２が行う通信を「第２通信」と称することもある。

充電制御装置１３は、充電装置３から充電ケーブル２の電力線を通して供給される電力をバッテリ１０に蓄積させる充電動作を制御するものであり、その動作は、第１通信装置１１および第２通信装置１２が取得した各種の情報に基づいて規定される。

先に述べたように、第１通信装置１１はバッテリ１０の充電を行うために必要最低限の情報を取得している。そのため、充電制御装置１３は、少なくとも第１通信装置１１が取得した情報があれば、バッテリ１０の充電を実施可能である。つまり、充電制御装置１３は、第１通信装置１１を通して充電設備３との接続を検出し、充電設備３の最大供給電流値を取得できれば、バッテリ１０を充電することができる。但しその場合の充電制御装置１３の動作は、電気自動車１が充電設備３に接続されてから、バッテリ１０の充電率が１００％（これ以上充電できない状態）に達するまでの間、連続的にバッテリ１０を充電するという基本的なものであり、充電コストの削減などは考慮されない。

充電制御装置１３は、第１通信装置１１が得た充電に必要最低限な情報に加えて、第２通信装置１２が得た電気料金情報を取得した場合には、安い料金の電力を優先的に選択してバッテリ１０を充電することにより（例えば、１Ｗあたりの電気料金が予め設定された金額以下となる時間帯を選択して充電を行う）、充電コストの削減を図るという高度な充電動作も可能になる。

第２通信装置１２は、第１通信装置１１と同じ信号線（コントロールパイロット通信用の信号線）を用いて通信を行うが、その信号線と第２通信装置１２との間には、信号線負荷制御装置１４および信号線接続装置１５が介在している。

信号線接続装置１５は、第２通信装置１２と信号線との接続／切断を切り替えるものであり、その動作は充電制御装置１３により制御される。充電制御装置１３は、電気自動車１が充電設備３に接続していないときは、信号線接続装置１５をオフ（切断）にして第２通信装置１２を信号線に接続させないが、電気自動車１が充電設備３に接続された後は、充電制御装置１３が必要に応じて信号線接続装置１５をオン（接続）にして第２通信装置１２を信号線に接続させる。

信号線負荷制御装置１４は、第２通信装置１２と信号線接続装置１５の間に接続しており、信号線に第２通信装置１２が接続されたときに、その信号線の負荷特性（信号線に接続された抵抗と容量など）を変更するものである。つまり、信号線負荷制御装置１４は、信号線に第１通信装置１１のみが接続している状態（信号線接続装置１５がオフの状態）と、第１通信装置１１と第２通信装置１２の両方が接続している状態（信号線接続装置１５がオンの状態）とで、信号線の負荷特性を変える。信号線負荷制御装置１４は、第２通信装置１２が信号線に接続されたことに起因する、第１通信装置１１から見た信号線のインピーダンスの変化を補償する働きをする。

信号線負荷制御装置１４が信号線の負荷特性を変更する具体的な方法としては、例えば信号線負荷制御装置１４に特定の負荷回路（所定のインピーダンスおよびキャパシタンスを持つ回路）を予め設けておき、信号線接続装置１５がオンしたときにその負荷回路を信号線に接続させる方法が挙げられる。

図２は、充電制御装置１３の構成を示すブロック図である。充電制御装置１３は、第１通信制御部１３１、第２通信制御部１３２、信号線接続制御部１３３、信号線電圧計算部１３４および充電制御部１３５から構成されている。

第１通信制御部１３１は、第１通信装置１１の通信状態（充電ケーブル２の接続有無、バッテリ１０の充電可否など）の取得および通信状態の変更指示（信号線電圧の変更指示）を行う。また第１通信制御部１３１は、第１通信装置１１の通信（第１通信）に用いられている信号の電圧（信号電圧）および波形情報（信号波形情報）を取得することもできる。

第１通信制御部１３１が取得できる信号波形情報としては、信号のデューティ比、信号がＨ（High）レベルを維持する時間長（Ｈレベル時間）、信号がＬレベルを維持する時間長（Ｌレベル時間）、信号のＬレベルからＨレベルへの遷移に要する時間（立ち上がり時間）、信号のＨレベルからＬレベルへの遷移に要する時間（立ち下がり時間）などがある。

第２通信制御部１３２は、第２通信装置１２の通信（第２通信）における信号の送受信を制御する。第２通信制御部１３２は、第２通信装置１２が取得した電気料金情報などの各種情報を取得する。

信号線接続制御部１３３は、信号線接続装置１５のオン／オフを制御して、第２通信装置１２を信号線に接続させるか否かを切り替える。信号線電圧計算部１３４は、信号線接続装置１５がオンして第２通信装置１２が信号線に接続されたときに、信号線電圧の変動を予測して、その変動後の信号線電圧の値を計算することができる（詳細は後述する）。充電制御部１３５は、第１通信制御部１３１および第２通信制御部１３２が取得した情報に基づいてバッテリ１０を充電する際の電流値を定めた上で、バッテリ１０の充電を行う。

図３は、電気自動車１が充電設備３に接続されたときにおける、充電制御装置１３の動作を示すフローチャートである。同図に基づき、充電制御装置１３の動作を説明する。以下では、充電ケーブル２を通して電気自動車１と充電設備３との間で行われる、バッテリ１０の充電に関する情報の通信を「充電通信」と称することもある。

ユーザが、充電ケーブル２を用いて電気自動車１と充電設備３とを接続させると、電気自動車１側の信号線および電力線と充電設備３側の信号線および電力線とが、充電ケーブル２を通して接続される。

充電制御装置１３は、第１通信制御部１３１を用いて、第１通信装置１１を通して信号線の電圧（信号線電圧）をモニタリングしており、信号線電圧の変化から充電設備３との接続を検出する（ステップＳ１）。このとき、充電制御装置１３は、第１通信装置１１から信号線電圧の値も取得する。

充電制御装置１３は、第１通信装置１１から取得した信号線電圧が所定値Ａ（例えば９Ｖ）に等しいか確認する（ステップＳ２）。この所定値Ａは、第１通信装置１１が接続する信号線が、充電設備３側の信号線に正しく接続し、第１通信を正常に実施できる状態に想定される信号線電圧に相当する。なお、ステップＳ２では、信号線電圧が所定値Ａを基準する一定の許容範囲内であれば、信号線電圧が所定値Ａと等しいと判断されるものとする。例えば、所定値Ａが９Ｖであり、許容範囲が±１Ｖである場合、信号線電圧が８Ｖ以上１０Ｖ以下であれば所定値Ａと等しいと判断される。

ステップＳ２において、信号線電圧が所定値Ａと等しければ、第１通信装置１１を用いた充電通信（第１通信）を開始する（ステップＳ３）。また、信号線電圧が所定値Ａと異なっていれば、第１通信装置１１が充電通信を正常に行うことができず、充電に必要な情報を取得できないため、充電制御装置１３は処理を終了する。

ステップＳ３では、第１通信装置１１が、バッテリ１０が充電可能である旨を充電設備３へと通知する。具体的には、第１通信装置１１が、自己の内部の負荷抵抗を信号線に接続させて、信号線の電圧を所定値Ｂ（例えば６Ｖ）に降下させることによって、その通知が成される。

ステップＳ３の後、充電制御装置１３は、第１通信装置１１から再び信号線電圧を取得して、信号線電圧が正しく所定値Ｂになっているかを確認する（ステップＳ４）。ステップＳ４でも、信号線電圧が所定値Ｂを基準する一定の許容範囲内であれば、信号線電圧が所定値Ｂと等しいと判断されるものとする。例えば、所定値Ｂが６Ｖであり、許容範囲が±１Ｖである場合、信号線電圧は５Ｖ以上７Ｖ以下であれば所定値Ｂと等しいと判断される。

ステップＳ４において信号線電圧が所定値Ｂに等しければ、充電制御装置１３は、信号線接続制御部１３３を用いて、信号線接続装置１５をオンにする（ステップＳ５）。信号線接続装置１５がオンにされると、第２通信装置１２は、信号線負荷制御装置１４を通して信号線に接続される。

一方、信号線電圧が所定値Ｂに等しくなければ、充電制御装置１３は、第１通信装置１１による充電通信を終了させて（例えば信号線電圧を所定値Ａに戻す）、処理を終了する（ステップＳ９）。

ステップＳ５で信号線接続装置１５がオンになり、第２通信装置１２が信号線に接続されると、充電制御装置１３は、その状態での信号線電圧を第１通信装置１１から取得し、信号線電圧が上記の所定値Ｂ（つまり第２通信装置１２が信号線に接続する前の信号線電圧）に維持されているか否かを判定する（ステップＳ６）。信号線電圧が所定値Ｂに維持されている場合、充電制御装置１３は、第２通信装置１２に充電通信（第２通信）を開始させる（ステップＳ７）。

一方、信号線電圧が所定値Ｂに維持されていない場合には、信号線接続装置１５をオフにして、第２通信装置１２を信号線から切り離す（ステップＳ８）。第２通信装置１２が信号線から切り離された後は、信号線電圧は所定値Ｂに戻るので、第１通信装置１１による充電通信（第１通信）は可能である。

なお、ステップＳ６でも、ステップＳ４と同様に、信号線電圧が所定値Ｂを基準する一定の許容範囲内にあれば、信号線電圧が所定値Ｂに維持されていると判断されるものとする。但し、ステップＳ６では、ステップＳ２やＳ４とは異なり、一定時間後の信号線電圧の予測値を計算し、その予測値が所定値Ｂと等しいかどうか（許容範囲内かどうか）が判断される。信号線電圧の予測値を計算は、充電制御装置１３の信号線電圧計算部１３４により行われる。

以下、ステップＳ６における信号線電圧の変動予測（予測値計算）の具体的な手法を説明する。信号線電圧の予測値計算は、信号線電圧計算部１３４によって行われ、信号線接続装置１５がオンした後の一定期間（例えば１〜２ｍｓ）、信号線電圧（予測値）が所定値Ｂに維持されるか否かの判断が確定するまで、所定周期（例えば数ｎｓ〜数μｓ）で繰り返し行われるものとする。

まず、充電制御装置１３は、第１通信装置１１による信号線電圧の実際の測定値から、単位時間あたりの電圧変化の傾きλを計算する。時刻ｔにおける信号線電圧の測定値をＶ（ｔ）とし、その測定周期をΔｔとした場合、信号線電圧の傾きλは、次の式（１）で表される。
λ＝｛Ｖ（ｔ）−Ｖ（ｔ−Δｔ）｝／Δｔ …式（１）
続いて、充電制御装置１３は、最新時刻ｔにおける傾きλに基づき、一定時間Ｔ_ｘを経過した後における信号線電圧の予測値Ｖ_ｆを計算する。信号線電圧の予測値Ｖ_ｆは、次の式（２）から求められる。
Ｖ_ｆ＝Ｖ（ｔ）＋λ・Ｔ_ｘ …式（２）
所定値Ｂを基準にする許容範囲の上限および下限をそれぞれＶ_ｍａｘ、Ｖ_ｍｉｎとしたとき、次の式（３）の関係が満たされれば、ステップＳ６で、信号線電圧が所定値Ｂに維持されていると判断される。
Ｖ_ｍｉｎ＜Ｖ_ｆ＜Ｖ_ｍａｘ …式（３）
なお、信号線電圧Ｖが、Ｖ_ｍｉｎ＜Ｖ＜Ｖ_ｍａｘの関係を満たすことが、第１通信装置１１が正常に充電通信を維持できる条件である。

ここで、上記の時間Ｔ_ｘは、信号線電圧計算部１３４が第１通信装置１１から信号線電圧値を取得するのに要する時間Ｔ_ｄ１と、信号線電圧計算部１３４が信号線電圧の予測値Ｖ_ｆを算出するのに要する時間Ｔ_ｄ２（ステップＳ６における判定時間を含む）と、信号線接続制御部１３３が信号線接続装置１５をオフさせるのに要する時間Ｔ_ｄ３との和とするとよい。すなわち、時間Ｔ_ｘは、次の式（４）のように定めるとよい。
Ｔ_ｘ＝Ｔ_ｄ１＋Ｔ_ｄ２＋Ｔ_ｄ３ …式（４）
時間Ｔ_ｘを式４のように定めると、式２で得られる信号線電圧の予測値Ｖ_ｆの値は、そのＶ_ｆが所定値Ｂに等しくないと判断されたときにステップＳ８で信号線接続装置１５がオフされるタイミングでの予測値となる。時間Ｔ_ｘをもっと短くすれば、得られる信号線電圧の予測値Ｖ_ｆの精度が上がるが、ステップ８で信号線接続装置１５がオフになるタイミングが、信号線電圧がＶ_ｆとなると予測されるタイミングより遅れるため、信号線電圧が異常値に達して第１通信が正常に行われなくなる恐れがある。そのため、時間Ｔ_ｘは上記の式４のように定めることが好ましい。

なお、信号線電圧の適正値（所定値Ｂ）は、第１通信装置１１の通信状態（充電ケーブル２の接続有無、バッテリ１０の充電可否など）によって変わるため、所定値Ｂを基準にする許容範囲の上限Ｖ_ｍａｘおよび下限Ｖ_ｍｉｎの値も、それに応じて変える。例えば、充電ケーブル２を接続した状態ではＶ_ｍｉｎ＝８Ｖ、Ｖ_ｍａｘ＝１０Ｖとし、充電可能状態ではＶ_ｍｉｎ＝５Ｖ、Ｖ_ｍａｘ＝７Ｖなどとする。

Ｖ_ｍｉｎおよびＶ_ｍａｘの値は、充電制御装置１３に予め記憶させておいてもよいし、第１通信装置１１がＶ_ｍｉｎおよびＶ_ｍａｘに相当する電圧を出力する機能を持つ場合は、充電制御装置１３がそれを取得するようにしてもよい。本実施の形態では、充電制御装置１３が、第１通信装置１１の通信状態ごとにＶ_ｍｉｎ、Ｖ_ｍａｘの値を予め記憶しているものとする。

本実施の形態に係る充電通信システムによれば、電気自動車１が備える第２通信装置１２が信号線に接続したときに、信号線電圧が異常な値（第１通信を正常に行えない電圧）になることが予測されると、充電制御装置１３が信号線接続装置１５をオフにして第２通信装置１２を信号線から切り離す。それにより、例えば充電設備３が第２通信に対応していない場合など、第２通信装置１２が信号線に接続されることで第１通信装置１１が正常に通信できなくなることを未然に防止できる。

第２通信装置１２を信号線に接続させるか否かの判断は、充電制御装置１３が、信号線接続装置１５をオンにした時点からの一定期間（例えば１〜２ｍｓ）に信号線電圧をモニタリングすればよい。また、信号線電圧は第１通信装置１１を用いて取得できる。よって、本実施の形態に係る充電制御装置１３は、高価なマイコンやセンサ機器などを追加する必要はなく、低コストで容易に実現可能である。

上の説明では、図３のステップＳ６における信号線電圧の予測値計算は、信号線接続装置１５がオンした後の一定期間に必ず行われるものとしたが、その計算は、信号線接続装置１５がオンした後に信号線電圧が所定値Ｂから一定以上離れた場合（例えば所定値Ｂから０．５Ｖ以上から離れた場合）にだけ行われるようにしてもよい。この場合、信号線電圧の予測値計算が、信号線電圧が異常な値になる可能性がある場合に絞って行われる。それにより、ステップＳ６における判定処理の精度向上が期待されるだけでなく、信号線接続装置１５がオンした後に必ず高速な演算処理を行うのに比べて、充電制御装置１３における省電力化の効果も得られる。

＜実施の形態２＞
第１通信装置１１の通信（第１通信）に用いられる信号がＰＷＭのようにＨレベルとＬレベルとが交互に繰り返される信号である場合、第２通信装置１２を信号線に接続させるタイミング（信号線接続装置１５をオンにするタイミング）は、信号電圧がＨレベルの期間、Ｌレベルの期間、ＬレベルからＨレベルへの遷移期間（立ち上がり）、ＨレベルからＬレベルへの遷移期間（立ち下がり）のいずれかとなる。

特にＰＷＭ通信では、Ｌレベル電圧ＶＬ（すなわち信号線電圧）、および、信号のＨレベル期間とＬレベル期間との割合であるデューティ比Ｄが重要となる。実施の形態１でも説明したように、コントロールパイロット通信における信号線電圧は、第１通信装置１１の通信状態（充電ケーブル２の接続有無、バッテリ１０の充電可否など）を表し、デューティ比Ｄは、充電設備３が供給可能な電流値や、第１通信装置１１が行う通信以外の他の通信の利用有無などを示す。

ここで、信号のＬレベルからＨレベルへの遷移に要する時間（立ち上がり時間）をＴ_ＵＰ、ＨレベルからＬレベルへの遷移に要する時間（立ち下がり時間）をＴ_ＤＯＷＮ、Ｈレベルに維持される時間長（Ｈレベル時間）をＴ_Ｈ、Ｌレベルに維持される時間長（Ｌレベル時間）をＴ_Ｌとすると、デューティ比Ｄは、次の式（５）で表すことができる。
Ｄ＝｛（Ｔ_Ｈ−Ｔ_ＵＰ）／（Ｔ_Ｈ＋（Ｔ_Ｌ−Ｔ_ＤＯＷＮ））｝ …式（５）
立ち上がり時間Ｔ_ＵＰが大きい場合はデューティ比Ｄが小さくなり、立ち下がり時間Ｔ_ＤＯＷＮが大きい場合はデューティ比Ｄが大きくなる。

第１通信装置１１が行う通信（第１通信）がＰＷＭ通信である場合、第２通信装置１２を第１通信の信号線に接続させると、その接続前後で信号電圧だけでなくデューティ比Ｄも変化する場合がある。デューティ比Ｄが大きく変わると、第１通信を正常に行うことができなくなり、その結果、バッテリ１０の充電も正常に実施できなくなる。実施の形態２では、この問題を解決できる充電制御装置１３を提案する。

図４は、実施の形態２に係る充電制御装置１３の構成を示すブロック図である。当該充電制御装置１３は、図２の構成に対し、デューティ比変化検出部１３６を設けたものである。デューティ比変化検出部１３６は、第２通信装置１２が信号線に接続される前後でのデューティ比Ｄの変化を検出する機能を有する。デューティ比変化検出部１３６は、信号線接続装置１５をオンにする前と後のそれぞれにおいて、第１通信の信号の立ち上がり時間Ｔ_ＵＰ、立ち下がり時間Ｔ_ＤＯＷＮ、Ｈレベル時間Ｔ_Ｈ、Ｌレベル時間Ｔ_Ｌを取得して、デューティ比Ｄを求め、その変化量（差分）を算出する。

図５は、本実施の形態の充電制御装置１３における、第２通信装置１２を信号線に接続させるときの動作を示すフローチャートである。同図において、図３のフローチャートと同様のステップには同一符号を付してある。

図５のフローチャートは、図３のフローチャートに対して、信号線接続装置１５をオンにする（第２通信装置１２を信号線に接続させる）ステップＳ５の直前に、第１通信に用いられている信号の波形情報（信号波形情報）を取得するステップＳ１１が追加されている。また、信号線接続装置１５がオンした直後（ステップＳ６で信号線電圧が所定値Ｂに維持されると判断された後）に、再び第１通信の信号波形情報を取得するステップＳ１２と、ステップＳ１１，Ｓ１２でそれぞれ取得した信号波形情報から、デューティ比の変化の有無を判断するステップＳ１３が追加されている。これらのステップＳ１１〜Ｓ１３以外は、実施の形態１で説明したものと同じであるので、それらの説明は省略する。

ステップＳ１１では、第２通信接続装置をオンさせる直前に、充電制御装置１３が、第１通信制御部１３１を用いて、第１通信の信号波形情報を取得する。ステップＳ１１で取得した信号波形情報を「第１の信号波形情報」と称す。第１の信号波形情報は、後述のステップＳ１３の処理が完了するまで充電制御装置１３に記憶される。その記憶媒体は、例えば充電制御装置１３内のＲＡＭ（Random Access Memory）など任意でよいが、それに記憶されている情報へのアクセス時間に大きな遅延時間（例えば数百マイクロからとミリ秒など）が生じないものを用いる。

信号波形情報の取得は、例えばＡＤコンバータなどを用いて、数ｎｓ〜数μｓの周期で信号線電圧をモニタリングすることで可能である。信号電圧が、Ｌレベル電圧から立ち上がり始めてから所定のＨレベル電圧まで到達するまでの時間は、立ち上がり時間Ｔ_ＵＰとして取得される。信号線電圧がＨレベル電圧に到達してから立ち下がり始めるまでの時間は、Ｈレベル時間Ｔ_Ｈとして取得される。信号線電圧がＨレベル電圧から立ち下がり始めてからＬレベル電圧に到達するまでの時間は、立ち下がり時間Ｔ_ＤＯＷＮとして取得される。信号線電圧がＬレベル電圧まで下がってから再度立ち上がり始めるまでの時間は、Ｌレベル時間Ｔ_Ｌとして取得される。

またステップＳ１２では、充電制御装置１３が、信号線接続装置１５をオンにした直後における第１通信の信号波形情報を取得する。ステップＳ１２は、ステップＳ１１とは実施タイミングが異なるが、処理内容は同じである。以下、ステップＳ１２で取得した信号波形情報を「第２の信号波形情報」と称す。

ステップＳ１３では、式（５）を用いて、ステップＳ１１で取得した第１の信号波形情報から求めたデューティ比Ｄ_１と、ステップＳ１２で取得した第２の信号波形情報から求めたデューティ比Ｄ_２とを求め、両者を比較する。それにより、信号線接続装置１５のオン前後（第２通信装置１２が信号線に接続した前後）で、信号のデューティ比が維持されているかどうかを判定する。具体的には、第１の信号波形情報に基づくデューティ比Ｄ_１と、第２の信号波形情報に基づくデューティ比Ｄ_２との差分をとり、その差分が所定範囲内（例えばデューティ比Ｄ_１に対して±３％内）であれば、デューティ比の変化は無いとみなす。

信号線接続装置１５のオン前後でのデューティ比の変化が無いと判定された場合には、第２通信装置１２による充電通信（第２通信）を開始する（ステップＳ７）が、デューティ比が変化したと判定された場合には、充電制御装置１３は、信号線接続装置１５をオフにして、信号線から第２通信装置１２を切り離す（ステップＳ８）。

このように本実施の形態では、信号線接続装置１５のオン前後で、信号線電圧が所定値Ｂから変化しない場合でも、信号のデューティ比の変化が大きい場合には、第２通信装置１２を信号線から切り離して、第１通信装置１１の正常な通信を確保する。例えば充電設備３が第２通信に対応していても、第２通信装置１２の信号線への接続が第１通信の信号波形に大きく影響する場合には第１通信が阻害されて問題となるが、本実施の形態ではその問題の発生を回避することができる。第１通信装置１１による正常な充電通信が確保されるため、充電通信システムの高い信頼性が保証される。

上記したように、第１通信装置１１による充電通信において、信号のデューティ比は充電設備３の最大供給電流値を表している。そのため、信号線接続装置１５のオンによるデューティ比の変化量が許容範囲内であり、信号線接続装置１５がオンを維持した場合には、充電設備３の最大供給電流値が、実際とは若干異なる値で電気自動車１に通知されることになる。

本実施の形態では、信号線接続装置１５のオン前後における第１通信の信号のデューティ比の変化量（差分）が得られるので、これを利用して、第２通信装置１２が信号線に接続した状態で第１通信装置１１が受信した信号のデューティ比（つまり最大供給電流値）の補正を行ってもよい。すなわち、充電制御装置１３が、信号線接続装置１５のオン前後のデューティ比の差分を算出し、第１通信装置１１が受信した信号のデューティ比にその差分を加算した値に対応した電流値で、バッテリ１０を充電してもよい。信号線接続装置１５のオンによって生じるデューティ比の誤差が補正されることにより、バッテリ１０の充電処理の安定性が向上する。

＜実施の形態３＞
実施の形態１、２では、信号線接続装置１５をオンにするタイミングを特に規定しなかったが、例えば信号線接続装置１５が機械スイッチで実現されている場合などには、スイッチング（オン／オフの切り替え）時のチャタリングによるノイズが、信号線上に生じる恐れがある。特に、信号のＨレベル期間やレベル遷移期間（立ち上がり期間、立ち下がり期間）に信号線接続装置１５がオンになると、信号電圧に急激な変化が生じる可能性がある。その場合、信号線接続装置１５のオン前後で信号線電圧が維持されるかの判断（ステップＳ６）を正確に行うことができず、例えばノイズによる電圧変動によって信号線電圧が所定値Ｂに維持されないと誤判定される可能性がある。そのため、信号線接続装置１５をオンにするタイミングは、信号線上の信号のＬレベル期間内であることが望ましい。

本実施の形態では、信号線接続装置１５をオンにするタイミングを適正化して、信号線接続装置１５がオンしたときのノイズに起因する信号線電圧の変動を抑制できる充電制御装置１３を提案する。

図６は、実施の形態３に係る充電制御装置１３の構成を示すブロック図である。当該充電制御装置１３は、図４の構成に対し、接続タイミング設定部１３７をさらに設けたものである。接続タイミング設定部１３７は、信号線接続装置１５をオンにするのに適切なタイミング（ここでは信号のＬレベル期間）を設定する機能を有する。

なお、実施の形態３の充電制御装置１３の動作は、基本的に実施の形態１（図３）または実施の形態２（図５）と同じであるが、信号線接続装置１５をオンにする処理（ステップＳ５）が、接続タイミング設定部１３７が定めたタイミングで実行される。そのため、ここでは充電制御装置１３の全体的な動作の説明は省略し、接続タイミング設定部１３７が、信号線接続装置１５をオンにするタイミングを決定する処理について説明する。

接続タイミング設定部１３７は、第１通信装置１１から、信号線上の信号の信号電圧と信号波形情報を取得し、それらの情報から信号のレベル変化を予測して、信号のＬレベル期間に属することとなる時刻Ｔ_ｃを求め、その時刻Ｔ_ｃを、信号線接続装置１５をオンにする時刻として定める。ここでは時刻Ｔ_ｃは、第１通信装置１１が信号電圧を取得した時刻Ｔ_０からの経過時間として表すものとする。なお、充電制御装置１３内の各要素間の情報のやりとりにおける遅延時間は発生しない（または無視できる程度に小さい）ものとする。

ここで、充電制御装置１３が第１通信装置１１から信号電圧と信号波形情報を取得するのに要する時間をＴ_ｄ１、接続タイミング設定部１３７が時刻Ｔ_ｃの計算に要する時間をＴ_ｄ４、信号線接続装置１５をオンにするのに必要な時間をＴ_ｄ５とする。この場合、充電制御装置１３が、時刻Ｔ_０に取得された信号電圧に基づき時刻Ｔ_ｃを計算してから信号線接続装置１５をオンにすることができるのは、最短でも時刻Ｔ_０から、次の式（６）で表される遅延時間Ｔ_ｙ後となる。
Ｔ_ｙ＝Ｔ_ｄ１＋Ｔ_ｄ４＋Ｔ_ｄ５ …式（６）
よって、信号線接続装置１５をオンさせる時刻Ｔ_ｃは、少なくとも時刻Ｔ_０から遅延時間Ｔ_ｙ以上経過した後の時刻として定める必要がある。つまり時刻Ｔ_ｃは次の式（７）の関係を満たす必要がある。
Ｔ_ｃ≧Ｔ_０＋Ｔ_ｙ …式（７）
以下、信号線接続装置１５をオンにする時刻Ｔ_ｃの具体的な設定例を示す。本実施の形態では、信号線接続装置１５がオンになったときのノイズを抑えるために、時刻Ｔ_ｃが信号のＬレベル期間内になるように設定される。

第１通信装置１１が信号電圧を取得した時刻Ｔ_０が信号のＨレベル期間であった場合、時刻Ｔ_ｃは次に信号がＬレベルになった直後の時刻として設定する。時刻Ｔ_０から信号がＬレベルになるまでの時間Ｔ_ＨＬは、第１通信装置１１が取得する信号波形情報から計算できる。すなわち、時間Ｔ_ＨＬは、信号がＨレベルになった時点から時刻Ｔ_０までの経過時間を、Ｈレベル時間Ｔ_Ｈと立ち下がり時間Ｔ_ＤＯＷＮとの和から差し引いた値となる。例えば、時刻Ｔ_０が、信号がＨレベルに立ち上がった直後であった場合、時間Ｔ_ＨＬは、Ｈレベル時間Ｔ_Ｈと立ち下がり時間Ｔ_ＤＯＷＮの和にほぼ等しい（Ｔ_ＨＬ≒Ｔ_Ｈ＋Ｔ_ＤＯＷＮ）。

この場合、Ｔ_ＨＬ＜Ｔ_ｙの関係にあれば、時刻Ｔ_０から遅延時間Ｔ_ｙだけ経過したとき既に信号はＬレベルになっているので、Ｔ_ｃ＝Ｔ_０＋Ｔ_ｙと定めればよい。逆に、Ｔ_ＨＬ≧Ｔ_ｙの関係にあれば、信号がＬレベルになるのを待つ必要があるので、Ｔ_ｃ＝Ｔ_０＋Ｔ_ＨＬと定める。

また、時刻Ｔ_０が信号のＬレベル期間であった場合、時刻Ｔ_ｃは、信号がＨレベルへ立ち上がり始める前、もしくはその次にＬレベルに戻った直後の時刻として設定する。時刻Ｔ_０から信号が立ち上がるまでの時間Ｔ_ＬＨも、第１通信装置１１が取得する信号波形情報から計算できる。すなわち、時間Ｔ_ＬＨは、信号がＬレベルになった時点から時刻Ｔ_０までの経過時間を、Ｌレベル時間Ｔ_Ｌから差し引いた値である。

この場合、Ｔ_ＬＨ＞Ｔ_ｙの関係にあれば、時刻Ｔ_０から遅延時間Ｔ_ｙだけ経過しても信号はまだＬレベルに維持されているので、Ｔ_ｃ＝Ｔ_０＋Ｔ_ｙと定めればよい。逆に、Ｔ_ＬＨ≦Ｔ_ｙの関係にあれば、信号が一度Ｈレベルになってから再びＬレベルに戻るのを待つ必要があるので、Ｔ_ｃ＝Ｔ_０＋Ｔ_ＬＨ＋Ｔ_ＵＰ＋Ｔ_Ｈ＋Ｔ_ＤＯＷＮと定める（Ｔ_ＵＰは信号の立ち上がり時間、Ｔ_ＨはＨレベル時間、Ｔ_ＤＯＷＮは立ち下がり時間）。

上記の時間Ｔ_ＨＬおよび時間Ｔ_ＬＨは、充電制御装置１３（接続タイミング設定部１３７）が計算して求めてもよいし、第１通信装置１１が計算し、それを充電制御装置１３へ通知してもよい。

本実施の形態によれば、信号のＬレベル期間に、信号線接続装置１５をオンにすることができるため、信号線上にノイズが発生することを抑制できる。よって、信号線接続装置１５のオン前後で信号線電圧が維持されるかの判断（ステップＳ６）を、充電制御装置１３が正確に行うことができるようになる。また、そのノイズによって第１通信装置１１の充電通信に異常が生じるのを防止できるという効果も得られる。

＜実施の形態４＞
実施の形態１〜３では、信号線接続装置１５をオンにして信号線に第２通信装置１２を接続させた後、第１通信装置１１による第１通信（ＰＷＭ通信）が正常に継続できなくなる場合（信号線電圧または信号のデューティ比を維持できない場合）に、信号線接続装置１５をオフに戻して第２通信装置１２を信号線から切断させていた。第２通信装置１２が信号線に接続すると第１通信を正常に継続できなくなる状況とは、電気自動車１および充電設備３が、第１通信および第２通信の入出力強度調整（通信インピーダンス整合）を、仕様や規格で定められた範囲にすることができない状況である。

その状況が生じる主な原因は、電気自動車１が第１通信を行う手段（第１通信装置１１）と第２通信を行う手段（第２通信装置１２）を有しているが充電設備３が第１通信を行う手段しか有していないケースや、逆に、電気自動車１が第１通信を行う手段しか有していないが充電設備３が第１通信を行う手段と第２通信を行う手段の両方を有しているケースがあることである。このようなケースでは、信号線接続装置１５をオンにしても第２通信が行われることはない。

そこで、実施の形態４では、信号線接続装置１５をオンさせる前に、第１通信を行う手段と第２通信を行う手段を電気自動車１および充電設備３の両方が有しているか否かを判別し、両方が有している場合にのみ信号線接続装置１５のオンを許可する充電通信システムを提案する。

本実施の形態の前提として、充電設備３は、第１通信を行う手段と第２通信を行う手段の両方を持つ場合、電気自動車１が接続された後の一定時間（数秒〜数分程度）は第１通信の信号（ＰＷＭ信号）をバッテリ１０の充電を禁止するデューティ比Ｄ_ＮＡ（例えば５％）に維持して、第２通信が開始されるのを待つものと規定する。そして、一定時間内に第２通信が開始されれば、第２通信で取得される各種の情報を用いたバッテリ１０の充電（例えば、充電コストの削減などを考慮した充電）を行い、一定時間内に第２通信が開始されなければ、第１通信で取得される情報のみを用いたバッテリ１０の充電（例えば、連続的な充電）を行うものとする。なお、バッテリ１０の充電が開始されるときは、第１通信の信号のデューティ比は、Ｄ_ＮＡからバッテリ１０の充電を許可するデューティ比Ｄ_Ａ（例えば１０％〜９０％）に切り替わる。

また、電気自動車１が充電設備３に接続されていない状態では、信号線接続装置１５が常にオフにされるものとする。

図７は、実施の形態４に係る充電制御装置１３の動作を示すフローチャートである。電気自動車１が充電ケーブル２を介して充電設備３に接続されると、充電制御装置１３は、信号線電圧の変化から、充電設備３との接続を検出する（ステップＳ２１）。充電制御装置１３は、充電設備３との接続を検出すると、第１通信制御部１３１を用いて第１通信の信号波形情報を取得し、所定時間（数百ミリ秒〜数秒）、ＰＷＭ信号のデューティ比が上記のＤ_ＮＡに維持されるか否かを確認する（ステップＳ２２）。

ＰＷＭ信号のデューティ比がＤ_ＮＡに所定時間維持された場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、充電制御装置１３は、充電設備３が第２通信の開始を待っている（つまり、充電設備３が第２通信を行う手段を有している）と判断して、信号線接続装置１５のオン（第２通信装置１２の信号線への接続）を許可する（ステップＳ２２）。この場合、実施の形態１で示した図２の動作や、実施の形態２で示した図５の動作は、上で説明したとおりに実行される。

一方、ＰＷＭ信号のデューティ比がＤ_ＮＡに所定時間維持されなかった場合（ステップＳ２２でＮＯ）、充電制御装置１３は、充電設備３が第２通信を行う手段を有していないと判断して、信号線接続装置１５のオンを許可しない（ステップＳ２２）。この場合、例えば図２の動作を実行する際、ステップＳ４でＹＥＳと判定されるとステップＳ８へジャンプする。同様に図５の動作を実行する際、ステップＳ４でＹＥＳと判定されるとステップＳ８へジャンプする。

本実施の形態によれば、充電制御装置１３は、信号線接続装置１５をオンさせることなく、充電設備３が第２通信を行う手段を有しているか否かを判断できるため、第１通信をより安定して行うことができ、バッテリ１０の充電動作の信頼性が向上する。

＜実施の形態５＞
実施の形態５では、第１通信を行う手段と第２通信を行う手段を電気自動車１および充電設備３の両方が有している場合にのみ、信号線接続装置１５のオンを許可する充電通信システムのもう一つの態様を提案する。

図８は、実施の形態５に係る充電制御装置１３の動作を示すブロック図である。当該充電制御装置１３は、図２の構成に対し、充電ガンソケット形状判定部１３８を設けたものである。充電ガンソケット形状判定部１３８は、充電設備３の充電ケーブル２の先端部に配備された充電ガン２１のソケット形状を認識して、その形状が第２通信に対応した規格（例えばＣＨＡＤｅＭＯ規格やＳＡＥ規格など）のものか否かを判断する機能を有している。充電ガン２１が第２通信に対応した規格のものであれば、充電設備３が第１通信を行う手段と第２通信を行う手段の両方を持っていると判断できる。

また、本実施の形態でも、電気自動車１が充電設備３に接続されていない状態では、信号線接続装置１５が常にオフにされるものとする。

なお、図８では、実施の形態１（図２）の充電制御装置１３に充電ガンソケット形状判定部１３８を適用した構成を示したが、充電ガンソケット形状判定部１３８は、実施の形態２，３（図４，６）の充電制御装置１３に対しても適用可能である。

図９は、実施の形態５に係る充電制御装置１３の動作を示すフローチャートである。電気自動車１が充電ガン２１および充電ケーブル２を介して充電設備３に接続されると、充電制御装置１３は、信号線電圧の変化から、充電設備３との接続を検出する（ステップＳ３１）。充電制御装置１３は、充電設備３との接続を検出すると、充電ガンソケット形状判定部１３８を用いて、充電ガン２１の形状が第２通信に対応した規格のものか否かを判断する（ステップＳ３２）。

充電ガン２１の形状が第２通信に対応した規格のものである場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、充電制御装置１３は、充電設備３が第２通信を行う手段を有していると判断して、信号線接続装置１５のオン（第２通信装置１２の信号線への接続）を許可する（ステップＳ３３）。この場合、実施の形態１で示した図２の動作や、実施の形態２で示した図５の動作は、上で説明したとおりに実行される。

一方、充電ガン２１の形状が第２通信に対応した規格のものでなかった場合（ステップＳ３２でＮＯ）、充電制御装置１３は、充電設備３が第２通信を行う手段を有していないと判断して、信号線接続装置１５のオンを許可しない（ステップＳ３４）。この場合、例えば図２の動作を実行する際、ステップＳ４でＹＥＳと判定されるとステップＳ８へジャンプする。同様に図５の動作を実行する際、ステップＳ４でＹＥＳと判定されるとステップＳ８へジャンプする。

本実施の形態によれば、充電制御装置１３は、信号線接続装置１５をオンさせることなく、充電設備３が第２通信を行う手段を有しているか否かを判断できるため、第１通信をより安定して行うことができ、バッテリ１０の充電動作の信頼性が向上する。さらに、実施の形態４よりも安価なコストで実現できるという利点もある。

＜変形例＞
実施の形態１〜３では、電気自動車１が有する第２通信を行う手段（第２通信装置１２）を信号線に接続させ、第１通信が正常に継続できなくなる場合に、それを信号線から切断させる充電通信システムを示したが、本発明は、充電設備３が有する第２通信を行う手段を信号線に接続させるケースにも適用可能である。

例えば、実施の形態１を充電設備３に適用し、充電設備３に、自己の第２通信を行う手段を信号線に接続させた前後における、信号線電圧の変化量を算出する手段（信号線電圧計算部１３４に相当）を設け、信号線電圧の変化量が許容範囲内に納まらない場合に、第２通信を行う手段を信号線から切断させるようにしてもよい。

また、実施の形態２を充電設備３に適用し、充電設備３に、自己の第２通信を行う手段を信号線に接続させた前後における、ＰＷＭ信号のデューティ比の変化量を算出する手段（デューティ比変化検出部１３６に相当）を設け、デューティ比の変化量が許容範囲内に納まらない場合に、第２通信を行う手段を信号線から切断させるようにしてもよい。

このように本発明を充電設備３に適用すれば、電気自動車１が第１通信を行う手段しか有していないが充電設備３が第１通信を行う手段と第２通信を行う手段の両方を有しているケースにおいて、第１通信が正常に継続できなくなることを防止することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 電気自動車、２ 充電ケーブル、３ 充電設備、１０ バッテリ、１１ 第１通信装置、１２ 第２通信装置、１３ 充電制御装置、１４ 信号線負荷制御装置、１５ 信号線接続装置、２１ 充電ガン、１３１ 第１通信制御部、１３２ 第２通信制御部、１３３ 信号線接続制御部、１３４ 信号線電圧計算部、１３５ 充電制御部、１３６ デューティ比変化検出部、１３７ 接続タイミング決定部、充電ガンソケット形状判定部。

Claims (13)

1. バッテリの充電ケーブル内の信号線を用いた通信により充電設備から取得した情報に基づいて前記バッテリの充電を制御する充電制御部と、
   前記信号線を用いて第１の通信方式により前記充電設備との通信を行う第１通信装置から情報を取得する第１通信制御部と、
   前記信号線を用いて第２の通信方式により前記充電設備との通信を行う第２通信装置から情報を取得する第２通信制御部と、
   前記第２通信装置と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続装置を制御する信号線接続制御部と、
   前記信号線接続装置が前記第２通信装置を前記信号線に接続させた前後における、前記信号線の電圧である信号線電圧の変化量を算出する信号線電圧計算部とを備え、
   前記信号線接続制御部は、前記信号線電圧の変化量が所定の許容範囲内に収まらなければ、前記信号線接続装置により前記第２通信装置を前記信号線から切断させる
   ことを特徴とする充電制御装置。
2. 前記信号線電圧計算部は、前記第２通信装置が前記信号線に接続した後、前記信号線電圧の変化から、所定時間後の前記信号線電圧の予測値を算出し、
   前記信号線接続制御部は、前記信号線電圧の予測値に基づいて前記信号線電圧の変化量を算出する
   請求項１記載の充電制御装置。
3. 電動車両のバッテリを充電可能な充電設備であって、
   前記バッテリの充電の際、前記電動車両と前記充電設備との間に接続される充電ケーブルと、
   前記充電ケーブル内の信号線を用いて第１の通信方式により前記電動車両との通信を行う第１通信部と、
   前記信号線を用いて第２の通信方式により前記電動車両との通信を行う第２通信部と、
   前記第２通信部と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続部と、
   前記信号線接続部が前記第２通信部を前記信号線に接続させた前後における、前記信号線の電圧である信号線電圧の変化量を算出する信号線電圧計算部とを備え、
   前記信号線接続部は、前記信号線電圧の変化量が所定の許容範囲内に収まらなければ、前記第２通信部を前記信号線から切断させる
   ことを特徴とする充電設備。
4. 電動車両のバッテリを充電可能な充電設備であって、
   前記バッテリの充電の際、前記電動車両と前記充電設備との間に接続される充電ケーブルと、
   前記充電ケーブル内の信号線を用いて第１の通信方式により前記電動車両との通信を行う第１通信部と、
   前記信号線を用いて第２の通信方式により前記電動車両との通信を行う第２通信部と、
   前記第２通信部と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続部と、
   前記信号線接続部が前記第２通信部を前記信号線に接続させた前後における、前記信号線上の信号のデューティ比の変化量を算出するデューティ比変化検出部とを備え、
   前記信号線接続部は、前記デューティ比の変化量が所定の許容範囲内に収まらなければ、前記第２通信部を前記信号線から切断させる
   ことを特徴とする充電設備。
5. 前記信号線接続部は、前記デューティ比の変化量が前記許容範囲内に収まった場合、当該変化量を用いて、前記第２通信部が前記信号線に接続した後に前記第１通信部が受信した信号のデューティ比を補正する
   請求項４記載の充電設備。
6. 前記信号線上の信号のレベル変化を予測し、前記信号線接続部が前記第２通信部を信号線に接続させるタイミングを、前記信号のレベルが所定値になる期間内に設定する
   請求項３または請求項４記載の充電設備。
7. バッテリの充電ケーブル内の信号線を用いた通信により充電設備から取得した情報に基づいて前記バッテリの充電を制御する充電制御部と、
   前記信号線を用いて第１の通信方式により前記充電設備との通信を行う第１通信装置から情報を取得する第１通信制御部と、
   前記信号線を用いて第２の通信方式により前記充電設備との通信を行う第２通信装置から情報を取得する第２通信制御部と、
   前記第２通信装置と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続装置を制御する信号線接続制御部と、
   前記信号線接続装置が前記第２通信装置を前記信号線に接続させた前後における、前記信号線上の信号のデューティ比の変化量を算出するデューティ比変化検出部とを備え、
   前記信号線接続制御部は、前記デューティ比の変化量が所定の許容範囲内に収まらなければ、前記第２通信装置を前記信号線から切断させる
   ことを特徴とする充電制御装置。
8. 前記充電制御部は、前記デューティ比の変化量が前記許容範囲内に収まった場合、当該変化量を用いて、前記第２通信装置が前記信号線に接続した後に前記第１通信装置が受信した信号のデューティ比を補正した上で、前記バッテリの充電を制御する
   請求項７記載の充電制御装置。
9. 前記信号線上の信号のレベル変化を予測し、前記信号線接続装置が前記第２通信装置を信号線に接続するタイミングを、前記信号のレベルが所定値になる期間内に設定する接続タイミング設定部をさらに備える
   請求項１、請求項２、請求項７、請求項８のうちのいずれか一項記載の充電制御装置。
10. 前記充電設備が前記第２の通信方式による通信の開始を待機した状態となったと判断した場合にのみ、前記信号線接続装置に、前記第２通信装置を前記信号線に接続させることを許可する
    請求項１、請求項２、請求項７、請求項８のうちのいずれか一項記載の充電制御装置。
11. バッテリの充電ケーブル内の信号線を用いた通信により充電設備から取得した情報に基づいて前記バッテリの充電を制御する充電制御部と、
    前記信号線を用いて第１の通信方式により前記充電設備との通信を行う第１通信装置から情報を取得する第１通信制御部と、
    前記信号線を用いて第２の通信方式により前記充電設備との通信を行う第２通信装置から情報を取得する第２通信制御部と、
    前記第２通信装置と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続装置を制御する信号線接続制御部と、
    前記信号線上の信号のデューティ比の変化量を算出するデューティ比変化検出部とを備え、
    前記信号線接続制御部は、前記デューティ比が所定時間維持された場合、前記信号線接続装置により前記第２通信装置を前記信号線に接続させる
    ことを特徴とする充電制御装置。
12. 前記信号線接続制御部は、前記デューティ比が所定時間維持されない場合、前記信号線接続装置により前記第２通信装置を前記信号線に接続させることを許可しない
    請求項１１記載の充電制御装置。
13. バッテリの充電ケーブル内の信号線を用いた通信により充電設備から取得した情報に基づいて前記バッテリの充電を制御する充電制御部と、
    前記信号線を用いて第１の通信方式により前記充電設備との通信を行う第１通信装置から情報を取得する第１通信制御部と、
    前記信号線を用いて第２の通信方式により前記充電設備との通信を行う第２通信装置から情報を取得する第２通信制御部と、
    前記第２通信装置と前記信号線との間の接続と切断とを切り替える信号線接続装置を制御する信号線接続制御部と、
    前記信号線上の信号のデューティ比の変化量を算出するデューティ比変化検出部とを備え、
    前記信号線接続制御部は、前記デューティ比が所定時間維持されない場合、前記信号線接続装置により前記第２通信装置を前記信号線に接続させることを許可しない
    ことを特徴とする充電制御装置。

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