KR20230025756A

KR20230025756A - 차량 제어 장치, 차량, 전력 공급 시스템, 방전 커넥터, 전력 설비 및 전력 공급 방법

Info

Publication number: KR20230025756A
Application number: KR1020220099386A
Authority: KR
Inventors: 시게키 기노무라; 도루 안도
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2023-02-23
Also published as: BR102022014341A2; CN115912326A; US20230051862A1; JP2023026864A; JP2024036469A; EP4137354A1

Abstract

차량 (1) 은, 전력의 전압을 조정 가능하게 구성된 차재 인버터 (16) 와, 차량 인렛 (17) 을 포함한다. 차량 인렛 (17) 은, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 의 접속 상황을 식별하기 위한 프록시미티·디텍션 신호가 전송되는 CS 단자 (215) 를 갖는다. ECU (19) 는, 차재 인버터 (16) 로부터 출력되는 전력의 전압을 선택하는 프로세서 (191) 를 구비한다. 프로세서 (191) 는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 1 범위 (제 4 레인지 또는 제 5 레인지) 내인 경우, AC 100 V 를 선택하는 한편, 프록시미티·디텍션 신호가 제 1 범위와는 적어도 일부가 상이한 제 2 범위 (제 5 레인지 또는 제 6 레인지) 내인 경우, AC 100 V 보다 높은 AC 200 V 를 선택한다.

Description

차량 제어 장치, 차량, 전력 공급 시스템, 방전 커넥터, 전력 설비 및 전력 공급 방법{VEHICLE CONTROLLER, VEHICLE, POWER SUPPLY SYSTEM, DISCHARGE CONNECTOR, POWER EQUIPMENT, AND POWER SUPPLY METHOD}

본 개시는, 차량 제어 장치, 차량, 전력 공급 시스템, 방전 커넥터, 전력 설비 및 전력 공급 방법에 관한 것이다.

외부로의 전력 공급이 가능한 차량이 알려져 있다. 차량으로부터 옥내 설비로의 전력 공급은 V2H (Vehicle to Home) 라고도 불리며, 차량으로부터 전기 기기로의 전력 공급은 V2L (Vehicle to Load) 이라고도 불린다. V2H 및 V2L 에 관한 여러 가지 기술이 제안되어 있다. 예를 들어 일본 특허공보 제5123419호는, 전력 공급을 받는 전기 기기와 차량을 접속하는 커넥터를 개시한다.

각종 옥내 설비 또는 전기 기기 등을 이용하기 위해서, 옥내 설비의 사용 전압 또는 전기 기기의 동작 전압에 따른 적절한 전압의 전력을 공급하는 요망이 존재한다. 특히, 가능한 한 간이한 구성에 의해, 적절한 전압의 전력을 공급 가능한 것이 바람직하다.

본 개시는 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 본 개시의 목적은, 간이한 구성으로 적절한 전압의 전력을 공급 가능하게 하는 것이다.

(1) 본 개시의 어느 국면에 관련된 차량 제어 장치는, 방전 커넥터를 개재하여 외부로의 방전이 가능하게 구성된 차량을 제어한다. 차량은, 전력의 전압을 조정 가능하게 구성된 전력 변환 장치와, 방전 커넥터가 접속된 경우에 전력 변환 장치로부터 출력된 전력을 방전 커넥터에 방전하는 접속부를 포함한다. 접속부는, 식별 단자를 갖는다. 차량 제어 장치는, 전력 변환 장치로부터 출력되는 전력의 전압을 선택하는 프로세서를 구비한다. 프로세서는, 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내인 경우, 제 1 전압을 선택하는 한편, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압을 선택한다.

(2) 식별 단자의 전압 레벨은, 방전 커넥터와 접속부의 접속 상황에 따라 변화한다.

(3) 방전 커넥터는, 접속부로부터의 방전을 개시시키기 위한 유저 조작을 접수하는 방전 개시 스위치를 포함한다. 식별 단자의 전압 레벨은, 방전 개시 스위치에 대한 유저 조작에 따라 변화한다. 제 1 범위와도 제 2 범위와도 상이한 제 3 범위가 존재한다. 프로세서는, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 제 3 범위의 사이에서 변화된 경우, 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어하는 한편, 식별 단자의 전압이 제 2 범위와 제 3 범위의 사이에서 변화된 경우, 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어한다.

(4) 제 3 범위는, 서로 중복하지 않는 제 4 범위와 제 5 범위를 포함한다. 프로세서는, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 제 4 범위의 사이에서 변화된 경우, 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어하는 한편, 식별 단자의 전압이 제 2 범위와 제 5 범위의 사이에서 변화된 경우, 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어한다.

(5) 프로세서는, 식별 단자의 전압의 제 1 범위와 제 3 범위의 사이에서의 변화가 복수회 검출된 경우에, 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어하는 한편, 식별 단자의 전압의 제 2 범위와 제 3 범위의 사이에서의 변화가 복수회 검출된 경우에, 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 전력 변환 장치를 제어한다.

(6) 식별 단자는, 예를 들어 IEC (International Electrotechnical Co㎜ission) 61851-1 에 정의된 프록시미티·디텍션 (Proximity Detection) 신호가 전송되는 CS 단자이다. 제 1 범위 및 제 2 범위의 각각은, 예를 들어 IEC 61851-1 에 있어서 CS 단자의 전압으로서는 미정의의 전압 범위이다.

(7) 본 개시의 다른 국면에 관련된 차량 제어 장치는, 방전 커넥터를 개재하여 외부로의 방전이 가능하게 구성된 차량을 제어한다. 차량은, 전력의 전압을 조정 가능하게 구성된 차재 인버터와, 방전 커넥터가 접속된 경우에 차재 인버터로부터 출력된 전력을 방전 커넥터에 방전하는 차량 인렛을 포함한다. 차량 인렛은, 방전 커넥터와 접속부의 접속 상황에 따라 전압 레벨이 변화하는 프록시미티·디텍션 신호가 전송되는 CS 단자를 갖는다. 차량 제어 장치는, 차재 인버터로부터 출력되는 전력의 전압을 선택하는 프로세서를 구비한다. 프로세서는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 1 범위 내인 경우, 제 1 전압을 선택하는 한편, 프록시미티·디텍션 신호가 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압을 선택한다.

(8) 본 개시의 또 다른 국면에 관련된 차량은, 상기 차량 제어 장치를 구비한다.

(9) 본 개시의 또 다른 국면에 관련된 전력 공급 시스템은, 상기 차량과 방전 커넥터를 구비한다.

(10) 본 개시의 또 다른 국면에 관련된 전력 공급 방법은, 차량으로부터 외부로 방전 커넥터를 개재하여 전력을 공급한다. 차량은, 방전 커넥터가 접속되는 접속부를 포함하고, 접속부로부터 방전되는 전력의 전압을 조정 가능하게 구성되어 있다. 접속부는, 식별 단자를 갖는다. 전력 공급 방법은, 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내인 경우, 차량이 접속부로부터 제 1 전압의 전력을 방전하는 스텝과, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 차량이 접속부로부터 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압의 전력을 방전하는 스텝을 포함한다.

(11) 본 개시의 또 다른 국면에 관련된 방전 커넥터는, 차량에 형성된 접속부에 접속되도록 구성되어 있다. 방전 커넥터는, 식별 단자와, 방전 커넥터와 접속부가 접속된 경우, 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내가 되도록 구성된 제 1 회로와, 방전 커넥터와 접속부가 접속된 경우, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내가 되도록 구성된 제 2 회로와, 제 1 회로 및 제 2 회로 중 일방을 식별 단자에 선택적으로 접속하도록 구성된 스위치를 구비한다.

(12) 본 개시의 또 다른 국면에 관련된 전력 설비는, 차량으로부터의 전력 공급을 수용하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 차량은, 접속부로부터 출력되는 전력의 전압을 조정 가능하게 구성되어 있다. 전력 설비는, 식별 단자를 포함하고, 접속부에 접속 가능하게 구성된 방전 커넥터와, 제어 장치를 구비한다. 제어 장치는, 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내인 경우, 접속부로부터 제 1 전압의 전력을 방전시키기 위한 지령을 차량에 송신하는 한편, 식별 단자의 전압이 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 접속부로부터 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압의 전력을 방전시키기 위한 지령을 차량에 송신한다.

이 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부된 도면과 관련하여 이해되는 이 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1 은, 실시형태 1 에 관련된 전력 공급 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 차량, 방전 커넥터 및 전기 기기의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 방전 커넥터의 접속부에 형성된 단자의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 국제 규격 (IEC 61851-1) 에 정의된 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 AC 100 V 용의 방전 커넥터의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다.
도 7 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 AC 200 V 출력용의 방전 커넥터의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다.
도 8 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 9 는, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 10 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서 ECU 에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 11 은, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 13 은, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 14 는, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서 ECU에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 15 는, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 17 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.
도 18 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서 ECU 에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 19 는, 실시형태 1 의 변형예에 있어서의 방전 커넥터의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다.
도 20 은, 실시형태 2 에 관련된 전력 공급 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21 은, 차량 및 EVPS 의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 22 는, 실시형태 2 에 있어서의 방전 커넥터의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다.
도 23 은, V2H 에 있어서의 방전 제어 전체의 흐름을 나타내는 제어 시퀀스도이다.

이하, 본 개시의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.

[실시형태 1]

실시형태 1 에 있어서는, 본 개시의 실시형태에 관련된 전력 공급 시스템에 의해 V2L 을 실시하는 구성에 대해 설명한다.

＜시스템 구성＞

도 1 은, 실시형태 1 에 관련된 전력 공급 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 전력 공급 시스템 (10) 은, 차량 (1) 과, 방전 커넥터 (2) 와, 전기 기기 (3) 와, 서버 (9) 를 구비한다.

차량 (1) 은, V2L 을 실시 가능한 차량이다. 본 실시형태에 있어서의 차량 (1) 은, 전기 기기 (3) 에 교류 (AC : Alternating Current) 전력을 방전 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 차량 (1) 은, 전기 자동차 (BEV : Battery Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기차 (PHEV : Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 연료 전지 전기차 (FCEV : Fuel Cell Electric Vehicle) 등이다.

방전 커넥터 (2) 는, VPC (Vehicle Power Connector) 라고도 불리며, 차량 (1) 의 차량 인렛 (17) 에 접속된다. 차량 (1) 으로부터의 방전 전력은, 방전 커넥터 (2) 와, 전기 기기 (3) 의 전원 케이블 (31) 을 개재하여 기기 본체 (32) 에 공급된다. 본 실시형태에 관련된 방전 커넥터 (2) 의 상세한 구성에 대해서는 도 2, 도 3, 도 7, 도 8 등에서 설명한다.

전기 기기 (3) 는, AC 전력을 소비함으로써 동작하는 기기이다. 전기 기기 (3) 의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 전기 기기 (3) 는, 가정용 전기 기기 (민생 기기) 에 한정되지 않고, 산업용 전기 기기 (중전 기기) 여도 된다. 전기 기기 (3) 의 동작 전압은, 이 예에서는 AC 100 V (본 개시에 관련된「제 1 전압」에 상당) 또는 AC 200 V (본 개시에 관련된「제 2 전압」에 상당) 이다. 단, 전기 기기 (3) 의 동작 전압은 전기 기기 (3) 의 판매 지역 등에 따라 상이할 수 있다. 전기 기기 (3) 의 동작 전압은, 예를 들어 AC 120 V 또는 AC 240 V 여도 된다.

서버 (9) 는, CPU (Central Processing Unit) 등의 프로세서 (91) 와, ROM (Read Only Memory) 및 RAM (Random Access Memory) 등의 메모리 (92) 와, 통신 장치 (93) 를 포함한다. 프로세서 (91) 는, 차량 (1) 으로부터 전기 기기 (3) 로의 방전 제어에 관한 연산 처리를 실행하도록 구성되어 있다. 메모리 (92) 는, 프로세서 (91) 에 의해 실행 가능한 프로그램을 기억한다. 서버 (9) 는, 통신 장치 (93) 를 사용하여 차량 (1) 과 쌍방향의 무선 통신을 실시하도록 구성되어 있다. 서버 (9) 는, 차량 (1) 에 대해 지령을 송신함으로써, 차량 (1) 의 방전 동작을 제어 가능하다.

도 2 는, 차량 (1), 방전 커넥터 (2) 및 전기 기기 (3) 의 구성예를 나타내는 도면이다. 차량 (1) 은, 이 예에서는 전기 자동차로서, 모터 제너레이터 (11) 와 PCU (Power Control Unit) (12) 와, 차재 배터리 (13) 와, 시스템 메인 릴레이 (SMR : System Main Relay) (14) 와, 방전 릴레이 (15) 와, 차재 인버터 (16) 와, 차량 인렛 (17) 과, 통신 모듈 (18) 과, ECU (Electronic Control Unit) (19) 를 구비한다.

모터 제너레이터 (11) 는, 예를 들어 삼상 교류 회전 전기이다. 모터 제너레이터 (11) 는, 차재 배터리 (13) 로부터 방전된 AC 전력을 사용하여 구동축을 회전시킨다. 또, 모터 제너레이터 (11) 는 회생 제동에 의해 발전할 수도 있다. 모터 제너레이터 (11) 에 의해 발전된 AC 전력은, PCU (12) 에 의해 직류 (DC : Direct Current) 전력으로 변환되어 차재 배터리 (13) 에 충전된다.

PCU (12) 는, 모터 제너레이터 (11) 에 전기적으로 접속되어 있다. PCU (12) 는, 도시되지 않은 컨버터 및 인버터를 포함한다. PCU (12) 는, ECU (19) 로부터의 지령에 따라서, 차재 배터리 (13) 와 모터 제너레이터 (11) 의 사이에서 쌍방향의 전력 변환을 실행한다.

차재 배터리 (13) 는, SMR (14) 에 전기적으로 접속되어 있다. 차재 배터리 (13) 는, 복수의 셀 (도시 생략) 을 포함하는 조 (組) 전지이다. 각 셀은, 대표적으로는 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지 등의 이차 전지이다. 차재 배터리 (13) 는, 외부 충전기 (도시 생략) 로부터 공급된 전력 또는 모터 제너레이터 (11) 에 의해 발전된 전력을 축적한다. 그리고, 차재 배터리 (13) 는, 차량 (1) 의 주행시에는, 차량 (1) 의 구동력을 발생시키기 위한 DC 전력을 모터 제너레이터 (11) 에 공급한다. 또, 차재 배터리 (13) 는, 차량 (1) 의 정차시에는, AC/DC 변환시키기 위한 DC 전력을 차재 인버터 (16) 에 공급한다. 또한, 차재 배터리 (13) 대신에, 전기 이중층 커패시터 등의 커패시터가 채용되어도 된다.

SMR (14) 의 일방단은, 차재 배터리 (13) 에 전기적으로 접속되어 있다. SMR (14) 의 타방단은, PCU (12) 및 방전 릴레이 (15) 를 잇는 전력선과의 사이에 전기적으로 접속되어 있다. SMR (14) 은, ECU (19) 로부터의 지령에 따라 폐쇄/개방된다.

방전 릴레이 (15) 는, PCU (12) 와 차재 인버터 (16) 의 사이에 전기적으로 접속되어 있다. 방전 릴레이 (15) 는, SMR (14) 과 마찬가지로, ECU (19) 로부터의 지령에 따라 폐쇄/개방된다. SMR (14) 이 폐쇄되고, 또한, 방전 릴레이 (15) 가 폐쇄된 경우에, 차재 배터리 (13) 로부터 차재 인버터 (16) 로의 DC 전력의 공급이 가능해진다.

차재 인버터 (16) 는, 방전 릴레이 (15) 와 차량 인렛 (17) 의 사이에 전기적으로 접속되어 있다. 차재 인버터 (16) 는, 이 예에서는 쌍방향 충전기로서, AC 전력을 DC 전력으로 변환 가능함과 함께, DC 전력을 AC 전력으로 변환 가능하게 구성되어 있다. 단, 차재 인버터 (16) 는, AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 편방향 충전기와, DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 AC 인버터 (모두 도시 생략) 를 따로 따로 포함해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 차재 인버터 (16) 는, ECU (19) 로부터의 지령에 따라서, AC 전력의 전압을 조정 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 차재 인버터 (16) 는, 100 V 의 AC 전력 (보다 상세하게는 단상 3 선 100 V 의 AC 전력) 을 출력하거나, AC 200 V 의 AC 전력 (보다 상세하게는 단상 3 선 200 V 의 AC 전력) 을 출력하거나 하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 차재 인버터 (16) 는, 본 개시에 관련된「전력 변환 장치」의 일례이다. 후술하는 바와 같이, 차량 (1) 으로부터의 급전 전력은 DC 전력이어도 된다. 이 경우, 본 개시에 관련된「전력 변환 장치」는, DC/DC 컨버터여도 된다.

차량 인렛 (17) 은, 차재 인버터 (16) 에 전기적으로 접속되어 있다. 차량 인렛 (17) 은, 외부 충전기의 충전 케이블로부터 연장되는 충전 커넥터 (도시 생략) 를 삽입 가능하게 구성되어 있음과 함께, 방전 커넥터 (2) 를 삽입 가능하게 구성되어 있다. 방전 커넥터 (2) 가 차량 인렛 (17) 에 삽입된 경우, 차량 인렛 (17) 은, 방전 커넥터 (2) 에 방전 전력을 출력하는 것에 더해, 방전 커넥터 (2) 로부터 후술하는 프록시미티·디텍션 신호를 받는 것도 가능하게 구성되어 있다.

또한, 차량 인렛 (17) 이 방전에 사용되는 경우에는,「인렛」대신에「아울렛」이라고 기재하는 것도 생각할 수 있지만, 여기서는 차량 커플러에 관한 국제 규격 (IEC 62196-2 : 2011) 에 준거하여「인렛」이라고 기재한다. 차량 인렛 (17) 은, 본 개시에 관련된「접속부」에 상당한다.

통신 모듈 (18) 은, 서버 (9) (도 1 참조) 와의 무선 통신이 가능하게 구성된 DCM (Digital Communication Module) 이다. 차량 (1) 은, 통신 모듈 (18) 에 의한 통신에 의해, 각종 데이터를 서버 (9) 에 송신하거나, 서버 (9) 로부터 지령을 수신하거나 할 수 있다.

ECU (19) 는, CPU 등의 프로세서 (191) 와, ROM 및 RAM 등의 메모리 (192) 와, 입출력 포트 (도시 생략) 를 포함한다. ECU (19) 는, 여러 가지 센서 등으로부터의 신호에 따라, 차량 (1) 이 원하는 상태가 되도록 차재의 기기류를 제어한다. 본 실시형태에 있어서 ECU (19) 에 의해 실행되는 주요한 제어로는, 차량 (1) 으로부터 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 전기 기기 (3) 로 방전하는 방전 제어를 들 수 있다. 또한, ECU (19) 는, 기능별로 2 이상의 ECU (예를 들어, 차량 (1) 의 충방전을 제어하는 충방전 ECU, 차재 배터리 (13) 를 관리하는 전지 ECU, 차량 (1) 의 주행 제어를 실시하는 MGECU 등) 로 분할하여 구성되어 있어도 된다.

방전 커넥터 (2) 는, 플러그 (차량 접합부) (21) 와, 콘센트 (22) 와, 방전 커넥터 회로 (23) 를 포함한다. 방전 커넥터 회로 (23) 는, 래치 해제 버튼 (24) 과, 방전 개시 스위치 (25) 를 포함한다.

플러그 (21) 는, 차량 인렛 (17) 으로의 삽입이 가능하게 구성되어 있다. 플러그 (21) 는, 예를 들어 이하에 설명하는 5 개의 단자를 포함한다.

도 3 은, 방전 커넥터 (2) 의 플러그 (21) 에 형성된 단자의 일례를 나타내는 도면이다. 플러그 (21) 는, L1 단자 (211) 와, L2 단자 (212) 와, PE 단자 (213) 와, CP 단자 (214) 와, CS 단자 (215) 를 포함한다.

L1 단자 (211) 및 L2 단자 (212) 는, 교류 전력을 전송하기 위한 1 쌍의 교류 단자이다. PE 단자 (213) 는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속된 경우에 차량 (1) 의 보디 그라운드에 접속되는 그라운드 단자이다. CP 단자 (214) 는, CPLT (Control Pilot) 신호가 전송되는 신호 단자이다. CS 단자 (215) 는, 프록시미티·디텍션 (Proximity Detection) 신호가 전송되는 단자이다. CS 단자 (215) 는, 본 개시에 관련된「식별 단자」에 상당한다. 프록시미티·디텍션 신호에 대해서는 도 4 에서 상세하게 설명한다.

도 2 로 돌아와, 콘센트 (22) 는, 전기 기기 (3) 의 전원 플러그 (311) 를 꽂을 수 있게 구성되어 있다. 방전 커넥터 회로 (23) 는, CPLT 신호 및 프록시미티·디텍션 신호를 생성하기 위한 회로이다.

래치 해제 버튼 (24) 은, 방전 커넥터 (2) (플러그 (21)) 와 차량 인렛 (17) 의 래치 (고정) 를 해제하기 위한 유저 조작을 접수한다. 보다 상세하게는, 유저가 플러그 (21) 를 차량 인렛 (17) 에 삽입하면, 차량 인렛 (17) 과 플러그 (21) 가 래치 기구에 의해 자동적으로 래치된다. 유저가 래치 해제 버튼 (24) 을 조작했을 경우에 래치가 해제되고, 플러그 (21) 를 차량 인렛 (17) 으로부터 떼어내는 것이 가능해진다.

방전 개시 스위치 (25) 는, 차량 인렛 (17) 으로부터 방전 커넥터 (2) 로의 방전을 개시하기 위한 스위치이다. 유저가 방전 개시 스위치 (25) 를 조작하면, 프록시미티·디텍션 신호의 전압이 변화한다 (상세한 것은 후술). 이 전압 변화를 검출함으로써, ECU (19) 는, 유저 조작을 검지한다. ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 2 회 연속하여 검지된 경우에, 차량 인렛 (17) 으로부터 방전 커넥터 (2) 로의 방전을 개시한다.

＜프록시미티·디텍션 신호＞

도 4 는, 국제 규격 (IEC 61851-1) 에 정의된 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위를 설명하기 위한 도면이다. 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 의 접속 상황은, 접속 상태, 끼워맞춤 상태 또는 미끼워맞춤 상태로 분류된다.

접속 상태란, 방전 커넥터 (2) (플러그 (21)) 가 차량 인렛 (17) 에 삽입되고, 또한, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 의 사이에서 모든 단자 (도 3 참조) 가 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 래치되어 있는 상태를 의미한다. 끼워맞춤 상태란, 방전 커넥터 (2) 가 차량 인렛 (17) 에 삽입되고, 또한, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 의 사이에서 모든 단자가 전기적으로 접속되어 있지만, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 래치되어 있지 않은 상태를 의미한다. 미끼워맞춤 상태란, 접속 상태 및 끼워맞춤 상태 이외의 상태이다.

IEC 61851-1 에서는, 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위로서, 접속 상태를 나타내는 전압 범위와, 끼워맞춤 상태를 나타내는 전압 범위와, 미끼워맞춤 상태를 나타내는 전압 범위가 정의되어 있다. 또한, 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위에는, 상기 3 개의 이미 정의한 전압 범위 이외에, 미정의의 전압 범위가 존재한다. 구체적으로는, 0 V 로부터 1.359 V 까지의 전압 범위, 1.639 V 로부터 2.553 V 까지의 전압 범위, 2.944 V 로부터 4.301 V 까지의 전압 범위, 및, 4.567 V 보다 높은 전압 범위는, 모두 미정의이다.

여러 가지 전기 기기 (3) 를 이용 가능하게 하기 위해, 전기 기기 (3) 의 동작 전압에 따른 적절한 전압의 AC 전력을 차량 (1) 으로부터 공급하는 요망이 존재한다. 이와 같은 적절한 전압의 전력 공급을, 가능한 한 간이한 구성에 의해 실현하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 실시형태에 있어서는, 전기 기기 (3) 로의 전력 공급에 사용되는 방전 커넥터 (2) 가 전기 기기 (3) 의 동작 전압에 따라 준비된다. 보다 구체적으로는, AC 100 V 로 동작하는 전기 기기 (3) 로의 전력 공급에는, 어느 방전 커넥터 (2A) 가 사용된다. AC 200 V 로 동작하는 전기 기기 (3) 로의 전력 공급에는, 다른 방전 커넥터 (2B) 가 사용된다. 그리고, 도 4 에 나타낸 미정의의 전압 범위를 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위에 새롭게 할당함으로써, 방전 커넥터 (2A, 2B) 중 어느 쪽의 방전 커넥터가 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는지를 ECU (19) 가 식별한다. 이로써, 전기 기기 (3) 에 공급해야 할 전압을 ECU (19) 가 결정하고, 적절한 전압의 AC 전력을 전기 기기 (3) 에 공급하는 것이 가능해진다. 미정의의 전압 범위의 할당 수법에는 여러 가지 베리에이션을 생각할 수 있다. 이하, 대표적인 3 개의 실시예에 대해 차례로 설명한다.

[실시형태 1 의 실시예 1]

도 5 는, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다. 실시예 1 에서는, 프록시미티·디텍션 신호가 6 개의 전압 범위로 구분된다. 6 개의 전압 범위를 높은 순으로「제 1 레인지」∼「제 6 레인지」라고 기재한다. 또한, 이하의 구체적인 전압값은 예시에 지나지 않는 것을 확인적으로 기재한다.

제 1 레인지란, 3.5 V 로부터 4.7 V 까지의 전압 범위로서, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 미끼워맞춤 상태인 것을 나타낸다. 제 2 레인지란, 2.0 V 로부터 3.5 V 까지의 전압 범위로서, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 끼워맞춤 상태인 것을 나타낸다. 제 3 레인지란, 1.2 V 로부터 2.0 V 까지의 전압 범위로서, 충전시에 사용된다. 제 4 레인지 ∼ 제 6 레인지가 IEC 61851-1 에서는 미정의의 0 V 로부터 1.359 V 까지의 전압 범위에 새롭게 정의된 전압 범위이다.

제 4 레인지란, 0.7 V 로부터 1.2 V 까지의 전압 범위이다. 제 4 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 4 레인지는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있지 않은 것을 나타낸다.

제 5 레인지란, 0.4 V 로부터 0.7 V 까지의 전압 범위이다. 제 5 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있는 것을 나타낸다.

제 6 레인지란, 0.0 V 로부터 0.4 V 까지의 전압 범위이다. 제 6 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 6 레인지는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있지 않은 것을 나타낸다.

또한, 실시예 1 에 있어서, 제 4 레인지는, 본 개시에 관련된「제 1 범위」에 상당한다. 제 6 레인지는, 본 개시에 관련된「제 2 범위」에 상당한다. 제 5 레인지는, 본 개시에 관련된「제 3 범위」에 상당한다.

도 6 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다. 도 7 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다.

도 6 을 참조하여, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 는, 방전 커넥터 회로 (231) 를 포함한다. 방전 커넥터 회로 (231) 는, 래치 해제 버튼 (24) 과, 방전 개시 스위치 (251) 와 저항 (R61, R71, Re1) 을 포함한다.

저항 (R71) 과 저항 (Re1) 은 병렬 접속되어 있다. 저항 (R61) 은, 저항 (R71) 과 저항 (Re1) 의 병렬 회로에 직렬 접속되어 있다. 래치 해제 버튼 (24) 은, 저항 (Re1) 에 직렬 접속되어 있다. 방전 개시 스위치 (251) 는, 저항 (Re1) 에 병렬 접속되어 있다. 방전 개시 스위치 (251) 는, 비조작시에는 오픈 (개방) 이며, 조작시에 쇼트 (단락) 하는 노멀리 오프형 스위치이다.

방전 커넥터 (2A) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 경우, 차량 인렛 (17) 의 5 V 전원 및 풀업 저항 (R1) 에 의해 CS 단자 (215) 의 전압이 풀업된다. 이 예에서는, 저항 (R61) = 39 Ω 이며, 저항 (R71) = 430 Ω 이며, 저항 (Re1) = 51 Ω 이다. 이와 같이 각 저항값을 설정함으로써, 프록시미티·디텍션 신호가 방전 개시 스위치 (251) 의 비조작시 (오픈시) 에는 제 4 레인지 내가 되고, 방전 개시 스위치 (251) 의 조작시 (쇼트시) 에는 제 5 레인지 내가 된다.

도 7 을 참조하여, AC 200 V 출력용의 방전 커넥터 (2B) 는, 방전 커넥터 회로 (231) 대신에 방전 커넥터 회로 (232) 를 포함한다. 방전 커넥터 회로 (232) 는, 래치 해제 버튼 (24) 과, 방전 개시 스위치 (252) 와 저항 (R62, R72, Re2) 을 포함한다.

방전 커넥터 회로 (232) 의 구성 요소의 접속 관계는, 방전 커넥터 회로 (231) 의 대응하는 구성 요소의 접속 관계와 동등하다. 즉, 저항 (R72) 과 저항 (Re2) 은 병렬 접속되어 있다. 저항 (R62) 은, 저항 (R72) 과 저항 (Re2) 의 병렬 회로에 직렬 접속되어 있다. 래치 해제 버튼 (24) 은, 저항 (Re2) 에 직렬 접속되어 있다. 방전 개시 스위치 (252) 는, 저항 (Re2) 에 병렬 접속되어 있다.

한편, AC 100 V 용의 방전 개시 스위치 (251) 가 노멀리 오프형 스위치인 데 비해, AC 200 V 용의 방전 개시 스위치 (252) 는, 노멀리 온형 스위치이다. 방전 개시 스위치 (252) 는, 비조작시에는 쇼트하고 있고, 조작시에 오픈이 된다.

이 예에서는, 저항 (R62) = 20 Ω 이며, 저항 (R72) = 460 Ω 이며, 저항 (Re2) = 20 Ω 이다. 이와 같이 각 저항값을 설정함으로써, 방전 커넥터 (2B) 와 차량 인렛 (17) 의 접속 상태에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호가, 방전 개시 스위치 (252) 의 비조작시 (쇼트시) 에는 제 6 레인지 내가 되고, 방전 개시 스위치 (252) 의 조작시 (오픈시) 에는 제 5 레인지 내가 된다.

도 8 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다. 도 9 는, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다. 가로축은 경과 시간을 나타낸다. 세로축은, 위로부터 차례로, 방전 개시 스위치 (251, 252) 에 대한 유저 조작의 유무 (온 조작/오프 조작), 방전 개시 스위치 (251, 252) 의 쇼트/오픈, 프록시미티·디텍션 신호, 및, 차재 인버터 (16) 로부터 출력되는 AC 전력의 전압을 나타낸다. 후술하는 도 12, 도 13 등에 대해서도 동일하다.

도 8 을 참조하여, 유저가 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 를 차량 인렛 (17) 에 삽입하면, 방전 커넥터 (2A) 와 차량 인렛 (17) 은 자동적으로 래치된다. 이 때, 방전 커넥터 (2A) 와 차량 인렛 (17) 은, 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이한다. 이에 수반하여, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 2 레인지, 제 4 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서 유저는, 차량 (1) 으로부터 전기 기기 (3) 로의 전력 공급을 개시시키기 위해, 방전 개시 스위치 (251) 를 2 회 계속하여 온 조작한다. 2 회의 온 조작을 요구하는 것은 오조작 방지를 위해서이다. 이 때, 노멀리 오프형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 쇼트, 오픈, 쇼트, 오픈으로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 5 레인지, 제 4 레인지, 제 5 레인지, 제 4 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 9 를 참조하여, 유저가 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 를 차량 인렛 (17) 에 삽입하면, 방전 커넥터 (2B) 와 차량 인렛 (17) 은, 도 8 과 마찬가지로, 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이한다. 이에 수반하여, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 2 레인지, 제 6 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서, 유저가 방전 개시 스위치 (252) 를 2 회 계속하여 온 조작하면, 노멀리 온형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 오픈, 쇼트, 오픈, 쇼트로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 5 레인지, 제 6 레인지, 제 5 레인지, 제 6 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 10 은, 실시형태 1 의 실시예 1 에 있어서 ECU (19) 에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다. 이 플로 차트 내의 처리는, 예를 들어 미리 정해진 조건 성립시에 메인 루틴 (도시 생략) 으로부터 호출되어 실행된다. 이들 처리의 실행시에는, SMR (14) 및 방전 릴레이 (15) 는, 모두 폐쇄되어 있다. 각 스텝은, ECU (19) 에 의한 소프트웨어 처리에 의해 실현되지만, ECU (19) 내에 배치된 하드웨어 (전기 회로) 에 의해 실현되어도 된다. 이하, 스텝을 S 로 약기한다. 후술하는 도 14 등의 플로 차트에 대해서도 동일하다.

S11 에 있어서, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내인지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내인 경우 (S11 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 가 차량 인렛 (17) 에 접속된 상태라고 판정한다 (S12).

S13 에 있어서, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 즉, ECU (19) 는, 도 8 에 나타낸 바와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 제 4 레인지로부터 제 5 레인지로의 전환이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화가 검출된 경우 (S13 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S14).

S11 에서 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내가 아닌 경우 (S11 에 있어서 아니오), ECU (19) 는, 처리를 S15 로 진행하고, 프록시미티·디텍션 신호가 제 6 레인지 내인지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 6 레인지 내가 아닌 경우 (S15 에 있어서 아니오) 에는, ECU (19) 는 처리를 메인 루틴으로 되돌린다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 6 레인지 내인 경우 (S15 에 있어서 예), AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 차량 인렛 (17) 에 접속된 상태라고 판정한다 (S16).

S17 에 있어서, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 즉, ECU (19) 는, 도 9 에 나타낸 바와 같이 프록시미티·디텍션 신호의 제 6 레인지로부터 제 5 레인지로의 전환이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화가 검출된 경우 (S17 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S18).

이상과 같이, 실시예 1 에 있어서, ECU (19) 는, 국제 규격 IEC 61851-1 에서는 미정의의 전압 범위 내에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 방법에 기초하여, 차량 인렛 (17) 에 접속된 방전 커넥터 (2) 의 종별 (방전 커넥터 (2) 가 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 인지 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 인지) 을 식별한다. 이로써, ECU (19) 는, 전기 기기 (3) 의 동작에 적절한 전압의 AC 전력을 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 전기 기기 (3) 에 공급할 수 있다. 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 차이는, 방전 커넥터 회로 (23) 에 포함되는 3 개의 저항의 저항값이 상이함으로써 발생한다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 간이한 구성으로 적절한 전압의 AC 전력을 공급할 수 있다.

또한, 도 8 ∼ 도 10 에서는, 차량 (1) 의 ECU (19) 가 프록시미티·디텍션 신호에 기초하여 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별한다고 설명하였다. 그러나, 당해 식별의 실행 주체는 ECU (19) 로 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 서버 (9) 여도 된다. 차량 (1) 은, 프록시미티·디텍션 신호의 전압을 서버 (9) 에 송신한다. 서버 (9) 는, 프록시미티·디텍션 신호의 전압에 기초하여 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별하고, 그 식별 결과를 차량 (1) 에 송신한다. 이로써, AC 100 V/AC 200 V 의 어느 것으로 차재 인버터 (16) 를 제어해야 할지를 서버 (9) 가 ECU (19) 에 지령할 수 있다.

또, 유저에 의한 방전 개시 스위치 (25) 의 조작이 2 회 검출된 경우에 차재 인버터 (16) 로부터의 AC 전력의 출력이 개시된다고 설명하였다. 그러나, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (25) 의 조작이 1 회만 검출된 것을 조건으로 차재 인버터 (16) 에 AC 전력의 출력을 개시시켜도 된다.

또한, 방전 개시에 유저에 의한 방전 개시 스위치 (25) 의 조작은 필수는 아니다. 방전 커넥터 (2) 에 방전 개시 스위치 (25) 가 형성되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태로 되고 나서 (방전 커넥터 (2) 가 차량 인렛 (17) 에 래치되고 나서) 규정 시간이 경과했을 경우에 차재 인버터 (16) 로부터의 AC 전력의 출력이 개시되어도 된다.

[실시형태 1 의 실시예 2]

실시예 2 에 있어서는, 실시예 1 과는 반대로, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 에 형성된 방전 개시 스위치 (251) 가 노멀리 온형이며, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 에 형성된 방전 개시 스위치 (252) 가 노멀리 오프형인 구성예에 대해 설명한다. 방전 커넥터 (2A, 2B) 의 회로 구성은, 방전 개시 스위치 (251, 252) 의 속성 이외에는 도 6 및 도 7 의 회로 블록도에 나타낸 구성과 동등하기 때문에, 설명은 반복하지 않는다.

도 11 은, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다. 실시예 2 에 있어서도 실시예 1 과 마찬가지로, 프록시미티·디텍션 신호가「제 1 레인지」∼「제 6 레인지」로 구분된다. 제 1 레인지 ∼ 제 3 레인지는, 실시예 1 에 있어서의 제 1 레인지 ∼ 제 3 레인지 (도 5 참조) 와 각각 동등하다. 또, 제 4 레인지 ∼ 제 6 레인지의 각각의 전압 범위의 수치도, 실시예 1 에 있어서의 대응하는 레인지의 전압 범위의 수치와 동등하다. 제 4 레인지 ∼ 제 6 레인지는, 방전 커넥터와 차량 인렛 (17) 의 접속 상태를 나타내는 점에 있어서도 실시예 1 에 있어서의 제 4 레인지 ∼ 제 6 레인지와 동등하다.

반면, 실시예 2 에 있어서의 제 4 레인지는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있는 것을 나타내는 점에 있어서, 실시예 1 에 있어서의 제 4 레인지와 상이하다. 실시예 2 에 있어서의 제 5 레인지는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있지 않은 것을 나타내는 점에 있어서, 실시예 1 에 있어서의 제 4 레인지와 상이하다. 실시예 2 에 있어서의 제 6 레인지는, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있는 것을 나타내는 점에 있어서, 실시예 1 에 있어서의 제 6 레인지와 상이하다.

실시예 2 에 있어서도 실시예 1 과 마찬가지로, 제 4 레인지가 본 개시에 관련된「제 1 범위」에 상당한다. 제 6 레인지가 본 개시에 관련된「제 2 범위」에 상당한다. 제 5 레인지가 본 개시에 관련된「제 3 범위」에 상당한다.

도 12 는, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다. 도 13 은, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다.

도 12 를 참조하여, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 와 차량 인렛 (17) 은, 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이한다. 이에 수반하여, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 2 레인지, 제 5 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서, 방전 커넥터 (2A) 에 형성된 방전 개시 스위치 (251) 를 유저가 2 회 계속해서 온 조작하면, 노멀리 온형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 오픈, 쇼트, 오픈, 쇼트로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 4 레인지, 제 5 레인지, 제 4 레인지, 제 5 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 13 을 참조하여, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 와 차량 인렛 (17) 모두 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이한다. 이에 수반하여, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 2 레인지, 제 6 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서, 방전 커넥터 (2B) 에 형성된 방전 개시 스위치 (252) 를 유저가 2 회 계속해서 온 조작하면, 노멀리 오프형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 쇼트, 오픈, 쇼트, 오픈으로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 6 레인지, 제 5 레인지, 제 6 레인지, 제 5 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 14 는, 실시형태 1 의 실시예 2 에 있어서 ECU (19) 에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다. S21 에 있어서, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 5 레인지 내인지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 5 레인지 내가 아닌 경우 (S21 에 있어서 아니오) 에는, ECU (19) 는 처리를 메인 루틴으로 되돌린다.

프록시미티·디텍션 신호가 제 5 레인지 내인 경우 (S21 에 있어서 예), ECU (19) 는, 이것만으로는 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 인지 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 인지를 식별할 수 없기는 하지만, 어느 한 방전 커넥터가 차량 인렛 (17) 에 접속된 상태라고 판정한다 (S22).

S23 에 있어서, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (25) (방전 개시 스위치 (251) 또는 (252)) 에 대한 유저 조작이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호의 제 5 레인지로부터 제 4 레인지로의 전환이 2 회 검출된 경우 (도 12 참조), ECU (19) 는, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 라고 판정하고, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S24). 한편, 프록시미티·디텍션 신호의 제 5 레인지로부터 제 6 레인지로의 전환이 2 회 검출된 경우 (도 13 참조), ECU (19) 는, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 라고 판정하고, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S25).

이상과 같이, 실시예 2 에 있어서도, ECU (19) 는, IEC 61851-1 에서는 미정의의 전압 범위 내에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 방법에 기초하여, 차량 인렛 (17) 에 접속된 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별한다. 이로써, ECU (19) 는, 전기 기기 (3) 의 동작에 적절한 전압의 AC 전력을 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 공급할 수 있다. 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 차이는, 방전 커넥터 회로 (23) 에 포함되는 3 개의 저항의 저항값이 상이함으로써 발생한다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 간이한 구성으로 적절한 전압의 AC 전력을 공급할 수 있다.

실시예 2 에서는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태로 천이한 시점이 아니고, 방전 개시 스위치 (25) 에 대한 유저 조작을 한 시점에서, 방전 커넥터 (2) 의 종별이 식별된다. 이와 같이, 방전 커넥터 (2) 의 종별의 식별 타이밍은, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 의 접속 상태로의 천이 이후의 임의의 타이밍으로 할 수 있다.

[실시형태 1 의 실시예 3]

실시예 1, 2 에서는, IEC 61851-1 에서는 미정의의 0 V 로부터 1.359 V 까지의 전압 범위를 프록시미티·디텍션 신호에 새롭게 할당하는 구성에 대해 설명하였다. 실시예 3 에 있어서는, 상기 전압 범위에 더해 다른 미정의의 전압 범위를 프록시미티·디텍션 신호에 할당하는 구성에 대해 설명한다.

도 15 는, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 범위의 할당을 설명하기 위한 도면이다. 실시예 3 에 있어서는, 프록시미티·디텍션 신호가「제 1 레인지」∼「제 7 레인지」로 구분된다. 이하의 구체적인 전압값도 예시이다.

제 1 레인지란, 3.7 V 로부터 4.7 V 까지의 전압 범위로서, 미끼워맞춤 상태를 나타낸다. 제 3 레인지란, 2.2 V 로부터 3.2 V 까지의 전압 범위로서, 끼워맞춤 상태를 나타낸다. 제 5 레인지란, 1.2 V 로부터 1.8 V 까지의 전압 범위로서, 충전시에 사용된다. 이에 비해, 제 2 레인지, 제 4 레인지, 제 6 레인지 및 제 7 레인지가 새롭게 정의된 전압 범위이다.

제 2 레인지란, 3.2 V 로부터 3.7 V 까지의 전압 범위이다. 제 2 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 2 레인지는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있지 않은 것을 나타낸다.

제 4 레인지란, 1.8 V 로부터 2.2 V 까지의 전압 범위이다. 제 4 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 4 레인지는, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있지 않은 것을 나타낸다.

제 6 레인지란, 0.6 V 로부터 1.2 V 까지의 전압 범위이다. 제 6 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 6 레인지는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있는 것을 나타낸다.

제 7 레인지란, 0.0 V 로부터 0.6 V 까지의 전압 범위이다. 제 7 레인지는, 방전 커넥터 (2) 와 차량 인렛 (17) 이 접속 상태인 것을 나타냄과 함께, 차량 인렛 (17) 에 접속되어 있는 것이 AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 인 것을 나타낸다. 또한, 제 7 레인지는, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해지고 있는 것을 나타낸다.

실시예 3 에 있어서, 제 6 레인지는, 본 개시에 관련된「제 1 범위」에 상당한다. 제 7 레인지는, 본 개시에 관련된「제 2 범위」에 상당한다. 제 2 레인지 및 제 4 레인지는, 본 개시에 관련된「제 3 범위」에 상당한다. 특히, 제 2 레인지는, 본 개시에 관련된「제 4 범위」에 상당한다. 제 4 레인지는, 본 개시에 관련된「제 5 범위」에 상당한다.

도 16 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다. 도 17 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서의, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 사용되는 경우의 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를 나타내는 타임 차트이다. 여기서는 일례로서 2 개의 방전 개시 스위치 (251, 252) 를, 모두 노멀리 오프형으로 하지만, 임의의 속성 (노멀리 온형/노멀리 오프형) 의 방전 개시 스위치 (251, 252) 를 채용 가능하다.

도 16 을 참조하여, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 와 차량 (1) 이 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이함에 따라, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 3 레인지, 제 2 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서, 방전 커넥터 (2A) 에 형성된 방전 개시 스위치 (251) 를 유저가 2 회 계속해서 온 조작하면, 노멀리 오프형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 쇼트, 오픈, 쇼트, 오픈으로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 6 레인지, 제 2 레인지, 제 6 레인지, 제 2 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 17 을 참조하여, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 와 차량 (1) 이 미끼워맞춤 상태, 끼워맞춤 상태, 접속 상태로 천이함에 따라, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 1 레인지, 제 3 레인지, 제 4 레인지의 순으로 변화한다.

계속해서, 방전 커넥터 (2B) 에 형성된 방전 개시 스위치 (252) 를 유저가 2 회 계속해서 온 조작하면, 노멀리 오프형의 방전 개시 스위치 (251) 의 접점은, 쇼트, 오픈, 쇼트, 오픈으로 전환된다. 그렇게 되면, 프록시미티·디텍션 신호는, 제 7 레인지, 제 4 레인지, 제 7 레인지, 제 4 레인지로 변화한다. 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화가 검출된 경우, ECU (19) 는, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다.

도 18 은, 실시형태 1 의 실시예 3 에 있어서 ECU (19) 에 의해 실행되는 처리를 나타내는 플로 차트이다. S31 에 있어서, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 2 레인지 내인지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 2 레인지 내인 경우 (S31 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 가 차량 인렛 (17) 에 접속된 상태라고 판정한다 (S32).

S33 에 있어서, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 즉, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호의 제 2 레인지로부터 제 6 레인지로의 전환이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다 (도 16 참조). 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화가 검출된 경우 (S33 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 100 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S34).

S31 에서 프록시미티·디텍션 신호가 제 2 레인지 내가 아닌 경우 (S31 에 있어서 아니오), ECU (19) 는, 처리를 S35 로 진행하고, 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내인지 여부를 판정한다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내가 아닌 경우 (S35 에 있어서 아니오) 에는, ECU (19) 는 처리를 메인 루틴으로 되돌린다. 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내인 경우 (S35 에 있어서 예), AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 차량 인렛 (17) 에 접속된 상태라고 판정한다 (S36).

S37 에 있어서, ECU (19) 는, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다. 즉, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호의 제 4 레인지로부터 제 7 레인지로의 전환이 2 회 검출되었는지 여부를 판정한다 (도 17 참조). 이와 같은 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화가 검출된 경우 (S37 에 있어서 예), ECU (19) 는, AC 200 V 의 출력을 개시하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다 (S38).

이상과 같이, 실시예 3 에 있어서도, ECU (19) 는, IEC 61851-1 에서는 미정의의 전압 범위 내에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 방법에 기초하여, 차량 인렛 (17) 에 접속된 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별한다. 이로써, ECU (19) 는, 전기 기기 (3) 의 동작에 적절한 전압의 AC 전력을 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 공급할 수 있다. 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 차이는, 방전 커넥터 회로 (23) 에 포함되는 3 개의 저항의 저항값이 상이함으로써 발생한다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 간이한 구성으로 적절한 전압의 AC 전력을 공급할 수 있다.

실시예 1 에서는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해진 경우의 전압 범위와, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해진 경우의 전압 범위가 공통이다 (도 5 의 제 5 레인지 참조). 또, 실시예 2 에서는, 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해지지 않은 경우의 전압 범위와, 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해지지 않은 경우의 전압 범위가 공통이다 (도 11 의 제 5 레인지 참조). 그러나, 이와 같이 전압 범위의 일부를 공통화하는 것은 필수는 아니다. 실시예 3 과 같이, (1) 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해진 경우, (2) 방전 개시 스위치 (251) 에 대한 유저 조작이 행해지지 않은 경우, (3) 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해진 경우, (4) 방전 개시 스위치 (252) 에 대한 유저 조작이 행해지지 않은 경우의 네 가지의 전압 범위를 따로 따로 정의해도 된다. 단, 전압 범위의 일부를 공통화함으로써, 장래의 다른 용도를 위해서 미정의의 전압 범위를 넓게 남기는 것이 가능해진다.

[실시형태 1 의 변형예]

실시형태 1 의 실시예 1 ∼ 3 에서는, AC 100 V 용의 방전 커넥터 (2A) 와, AC 200 V 용의 방전 커넥터 (2B) 가 따로 따로 준비되는 구성에 대해 설명하였다. 본 변형예에 있어서는, 방전 커넥터가 AC 100 V 출력/AC 200 V 출력을 전환 가능하게 구성되어 있는 예에 대해 설명한다.

도 19 는, 실시형태 1 의 변형예에 있어서의 방전 커넥터의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다. 방전 커넥터 (2C) 는, AC 100 V 용의 콘센트 (22A) 및 방전 커넥터 회로 (231) 와, AC 200 V 용의 콘센트 (22B) 및 방전 커넥터 회로 (232) 와, 출력 전환 버튼 (261) 과, 스위치 (262) 와, 릴레이 (263) 를 포함한다. 콘센트 (22A, 22B) 및 방전 커넥터 회로 (231, 232) 의 구성은, 도 6 및 도 7 에 나타낸 구성과 동등하기 때문에, 설명은 반복하지 않는다.

출력 전환 버튼 (261) 은, AC 100 V 출력을 선택하는 유저 조작과, AC 200 V 출력을 선택하는 유저 조작을 접수한다.

스위치 (262) 는, 출력 전환 버튼 (261) 에 대한 유저 조작에 따라, CS 단자 (215) 의 접속처를 방전 커넥터 회로 (231) 와 방전 커넥터 회로 (232) 의 사이에서 전환하도록 구성되어 있다. AC 100 V 출력이 선택된 경우, 스위치 (262) 는, CS 단자 (215) 와 방전 커넥터 회로 (231) 를 전기적으로 접속한다. 한편, AC 200 V 출력이 선택된 경우, 스위치 (262) 는, CS 단자 (215) 와 방전 커넥터 회로 (232) 를 전기적으로 접속한다.

릴레이 (263) 는, 출력 전환 버튼 (261) 에 대한 유저 조작에 따라, 교류 단자쌍 (L1 단자 (211) 및 L2 단자 (212)) 의 접속처를 콘센트 (22A) 와 콘센트 (22B) 의 사이에서 전환하도록 구성되어 있다. AC 100 V 출력이 선택된 경우, 릴레이 (263) 는, 교류 단자쌍과 콘센트 (22A) 를 전기적으로 접속한다. 한편, AC 200 V 출력이 선택된 경우, 릴레이 (263) 는, 교류 단자쌍과 콘센트 (22B) 를 전기적으로 접속한다.

변형예에 있어서도, 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를, 예를 들어 실시예 1 (도 8 및 도 9 참조) 의 타임 차트와 동일하게 설정할 수 있다. 혹은, 프록시미티·디텍션 신호의 시간 변화를, 실시예 2 (도 12 및 도 13 참조) 또는 실시예 3 (도 16 및 도 17 참조) 의 타임 차트와 동일하게 설정해도 된다. 또, ECU (19) 에 의해 실행되는 처리로서도, 예를 들어 실시예 1 (도 10 참조), 실시예 2 (도 14 참조) 또는 실시예 3 (도 18 참조) 의 플로 차트와 동일하게 설정할 수 있다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

또한, 방전 커넥터 회로 (231) 는, 본 개시에 관련된「제 1 회로」에 상당한다. 방전 커넥터 회로 (232) 는, 본 개시에 관련된「제 2 회로」에 상당한다. 스위치 (262) 는, 본 개시에 관련된「스위치」에 상당한다.

[실시형태 2]

실시형태 2 에 있어서는, 전력 공급 시스템에 의해 V2H 를 실시하는 구성에 대해 설명한다.

도 20 은, 실시형태 2 에 관련된 전력 공급 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 전력 공급 시스템 (20) 은, 차량 (1) 과 EVPS (Electric Vehicle Power System) (4) 와 서버 (9) 를 구비한다.

차량 (1) 은, V2H 를 실시 가능한 차량이다. 차량 (1) 의 구성은, 실시형태 1 에 있어서의 차량 (1) 의 구성과 기본적으로 동등하다.

EVPS (4) 는, 차량 (1) 의 외부 충전 설비로서, 차량 (1) 과의 사이에서 쌍방향의 전력의 주고받음이 가능하게 구성되어 있다. EVPS (4) 는, 가옥 등의 옥내 배선 (5) 과의 사이에서도 충방전의 양방이 가능하게 구성되어 있다. 차량 (1) 과 EVPS (4) 의 사이에서 충방전되는 전력의 전압은, 이 예에서는 AC 100 V 또는 AC 200 V 이지만, 예를 들어 AC 120 V 또는 AC 240 V 여도 된다. EVPS (4) 는, 본 개시에 관련된「전력 설비」에 상당한다.

도 21 은, 차량 (1) 및 EVPS (4) 의 구성예를 나타내는 도면이다. EVPS (4) 는, 방전 커넥터 (2D) 와, EVPS 본체 (41) 를 포함한다. 방전 커넥터 (2D) 의 구성은, 콘센트 (22) 를 포함하지 않는 점에 있어서 상이하기는 하지만, 기본적으로는 실시형태 1 에 있어서의 방전 커넥터 (2A ∼ 2C) 중 어느 것의 구성 (도 6, 도 7 또는 도 19 참조) 과 동일하다.

EVPS 본체 (41) 는, 릴레이 (411) 와, AC 입력 파워 컨디셔너 (PCS : Power Conditioning System) (412) 와, 모드 전환 스위치 (413) 와, 제어 장치 (414) 를 포함한다.

릴레이 (411) 는, 제어 장치 (414) 로부터의 지령에 따라, EV 충전로와 EV 방전로 중의 일방을 방전 커넥터 (2D) 의 플러그 (21) 에 전기적으로 접속하도록 구성되어 있다. EV 충전로가 선택된 경우, 릴레이 (411) 는, EV 충전로와 플러그 (21) 를 전기적으로 접속하는 한편, EV 방전로와 플러그 (21) 를 전기적으로 차단한다. EV 방전로가 선택된 경우, 릴레이 (411) 는, EV 방전로와 플러그 (21) 를 전기적으로 접속하는 한편, EV 충전로와 플러그 (21) 를 전기적으로 차단한다.

AC 입력 파워 컨디셔너 (412) 는, 제어 장치 (414) 로부터의 지령에 따라, EV 방전로가 전송되는 방전 전력을 계통 전력으로 변환한다.

모드 전환 스위치 (413) 는, EVPS (4) 의 기능 모드를 선택하기 위한 유저 조작을 접수한다. EVPS (4) 의 기능 모드는,「에너지 매니지먼트용 충전 모드」와,「에너지 매니지먼트용 방전 모드」와,「자립 운전 방전 모드」를 포함한다.

에너지 매니지먼트용 충전 모드란, 에너지 매니지먼트 기능에 의해 전력 등이 제어되는 충전 모드이다. 에너지 매니지먼트용 충전 모드에서는, EVPS (4) (제어 장치 (414)) 로부터의 통신, 구체적으로는 CPLT 신호 및/또는 HLC (High Level Communication) 에 따라 충전이 실시된다. 에너지 매니지먼트용 방전 모드란, 에너지 매니지먼트 기능에 의해 전력 등이 제어되는 방전 모드이다. 에너지 매니지먼트용 방전 모드에서는, 차재 인버터 (16) 로부터 공급되는 AC 전력이 EVPS (4) 에 의해 계통 연계되어, 옥내 배선 (5) (가옥의 부하) 에 전력이 공급된다. 에너지 매니지먼트용 방전 모드에서도 EVPS (4) 로부터의 통신 (CPLT 신호 및 HLC) 에 따라 방전이 실시된다. 에너지 매니지먼트용 충전 모드와 에너지 매니지먼트용 방전 모드를 포괄적으로「상용 모드」라고도 기재한다.

자립 운전 방전 모드란, 자립 전용 콘센트 (도시 생략) 에 직접 전력을 공급하거나, AC 입력 파워 컨디셔너 (412) 를 개재하여 분전반의 전환 장치 (도시 생략) 에 직접 전력을 공급하는 방전 모드이다. 자립 운전 방전 모드에서는, CPLT 신호 또는 HLC 에 의한 통신 제어가 필요하게 되지 않고, 계통 연계도 행해지지 않는다. 이하에 설명하는 바와 같이, 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화에 기초하는 방전 커넥터 (2D) 의 식별은, 자립 운전 방전 모드가 선택되어 있는 경우에 실시된다.

제어 장치 (414) 는, CPU 등의 프로세서 (414A) 와, ROM 및 RAM 등의 메모리 (414B) 와, 통신 인터페이스 (도시 생략) 를 포함한다. 제어 장치 (414) 는, 모드 전환 스위치 (413) 에 의해 선택된 기능 모드에 따라, 릴레이 (411) 및 AC 입력 파워 컨디셔너 (412) 를 제어한다. 또, 제어 장치 (414) 는, 통신 인터페이스를 개재하여, 프록시미티·디텍션 신호 및/또는 CPLT 신호를 차량 (1) 의 ECU (19) 와의 사이에서 주고받는다.

도 22 는, 실시형태 2 에 있어서의 방전 커넥터 (2D) 의 구성의 일례를 나타내는 회로 블록도이다. 방전 커넥터 (2D) 는, 방전 커넥터 회로 (233) 를 포함한다. 방전 커넥터 회로 (233) 는, 자립 운전 방전 모드 선택시에 사용되는 제 1 회로 (271) 와 상용 모드 선택시에 사용되는 제 2 회로 (272) 를 포함한다.

제 1 회로 (271) 의 회로 구성은, 기본적으로는 실시형태 1 에 있어서의 방전 커넥터 회로 (231) (도 6 참조) 또는 방전 커넥터 회로 (232) (도 7 참조) 의 회로 구성과 동등하다. 실시형태 2 에 있어서도, 제 1 회로 (271) 에 포함되는 각 저항 (R6', R7', Re) 의 저항값이 국제 규격 IEC 61851-1 에서는 미정의의 전압 범위 내를 고려하여 적절한 값으로 설계되어 있다. 이로써, 프록시미티·디텍션 신호의 전압이 실시형태 1 의 실시예 1 ∼ 3 과 동일하게 조정되어 있다. 그 결과, 방전 커넥터 (2D) 가 AC 100 V 용인지 AC 200 V 용인지를 ECU (19) 가 식별할 수 있게 된다.

도 23 은, V2H 에 있어서의 방전 제어 전체의 흐름을 나타내는 제어 시퀀스도이다. 본 실시형태에 있어서의 방전 제어는, 기동 처리와, 자립 운전 방전 실행 처리와, 종료 처리를 포함한다.

기동 처리에서는, 유저에 의해 차량 (1) 의 이그니션 오프 (IG-OFF) 조작이 실시된다. 또한, 유저가 모드 전환 스위치 (413) 를 조작함으로써 자립 운전 방전 모드가 선택된 후, 차량 (1) 과 EVPS (4) 가 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 접속된다. 방전 커넥터 (2) 의 접속에 수반하여, 차량 (1) 의 ECU (19) 가 기동된다. ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호에 기초하여, 방전 커넥터 (2) 의 접속 상황을 판정한다 (프록시미티·디텍션 식별). 그 후, 유저에 의한 차량 (1) 의 이그니션 온 (IG-ON) 조작이 실시된다.

계속되는 자립 운전 방전 실행 처리에 있어서, ECU (19) 는, 방전 릴레이 (15) 를 폐쇄한다. 그리고, ECU (19) 는, 프록시미티·디텍션 신호에 기초하여, 방전 커넥터 (2) 로의 출력 전압을 결정하고, 차량 인렛 (17) 및 방전 커넥터 (2) 를 개재한 EVPS (4) 로의 방전이 개시되도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다. 이 제어는, 실시형태 1 의 실시예 1 ∼ 3 에서 설명한 처리 (도 5, 도 8 ∼ 도 18) 와 동등하기 때문에, 상세한 설명은 반복하지 않는다. 소정의 조건이 성립하면, ECU (19) 는, 방전을 정지하도록 차재 인버터 (16) 를 제어한다. 당해 조건은, 유저에 의해 IG-OFF 조작이 행해지는 것, 유저에 의해 차량 인렛 (17) 으로부터 방전 커넥터 (2) 가 떼어내진 것 등을 포함할 수 있다.

마지막으로 종료 처리에 있어서, ECU (19) 는, 차재 인버터 (16) 로부터의 출력 전압이 규정치 이하인 것을 확인한 후에 방전 릴레이 (15) 를 개방한다. ECU (19) 는, 방전 릴레이 (15) 의 용착 진단을 실시하고, 그 후, 그 동작을 정지한다.

이상과 같이, 실시형태 2 에 있어서도 실시형태 1 과 마찬가지로, ECU (19) 는, 국제 규격 IEC 61851-1 에서는 미정의의 전압 범위 내에 있어서의 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 방법에 기초하여, 차량 인렛 (17) 에 접속된 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별한다. 이로써, ECU (19) 는, 옥내 배선 (5) 으로의 전력 공급에 적절한 전압의 AC 전력을 방전 커넥터 (2) 를 개재하여 공급할 수 있다. 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화의 차이는, 방전 커넥터 회로 (23) 의 저항값이 상이함으로써 발생한다. 따라서, 실시형태 2 에 의하면, V2H 를 실시할 때에도 간이한 구성으로 적절한 전압의 AC 전력을 공급할 수 있다.

또한, 실시형태 2 에 있어서는, 프록시미티·디텍션 신호에 기초하여 방전 커넥터 (2) 로의 출력 전압을 결정하는 주체는 차량 (1) 으로 한정되지 않고, EVPS (4) 여도 된다. EVPS (4) 의 제어 장치 (414) 는, 차량 (1) 의 ECU (19) 와 마찬가지로, 프록시미티·디텍션 신호의 전압 변화에 기초하여 방전 커넥터 (2) 의 종별을 식별할 수 있다. 예를 들어 실시형태 1 의 실시예 1 과 마찬가지로, EVPS (4) 의 제어 장치 (414) 는, 프록시미티·디텍션 신호가 제 4 레인지 내인 경우, AC 100 V 를 방전시키기 위한 지령을 차량 (1) 에 송신하는 한편, 프록시미티·디텍션 신호가 제 6 레인지 내인 경우, AC 200 V 를 방전시키기 위한 지령을 차량 (1) 에 송신할 수 있다. 제어 장치 (414) 는, 예를 들어 CPLT 신호를 사용함으로써, 상기 지령을 ECU (19) 에 송신 가능하다.

또, 실시형태 2 에 있어서도 실시형태 1 의 변형예 (도 19 참조) 에서 설명한 바와 같이, 방전 커넥터가 AC 100 V 출력/AC 200 V 출력을 전환 가능하게 구성되어 있어도 된다.

실시형태 1, 2 에 있어서는, 차량 (1) 또는 EVPS (4) 로부터 AC 전력이 급전되는 구성을 예로 설명하였다. 그러나, 차량 (1) 또는 EVPS (4) 로부터의 급전 전력은 AC 전력에 한정되지 않고, DC 전력이어도 된다.

본 개시에 관련된 전력 공급 기술은, 차량에 한정되지 않고, 임의의 에너지 저장 관리 시스템 (ESMS : Energy Storage and Management System) 에 대해 적용 가능하다. 예를 들어 이동 가능한 전지식의 전원 장치에 본 개시에 관련된 전력 공급 기술을 적용해도 된다.

본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시일뿐 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

방전 커넥터를 개재하여 외부로의 방전이 가능하게 구성된 차량을 제어하는 차량 제어 장치로서,
상기 차량은,
전력의 전압을 조정 가능하게 구성된 전력 변환 장치와,
상기 방전 커넥터가 접속된 경우에 상기 전력 변환 장치로부터 출력된 전력을 상기 방전 커넥터에 방전하는 접속부를 포함하고,
상기 접속부는, 식별 단자를 갖고,
상기 차량 제어 장치는, 상기 전력 변환 장치로부터 출력되는 전력의 전압을 선택하는 프로세서를 구비하고,
상기 프로세서는,
상기 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내인 경우, 제 1 전압을 선택하는 한편,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 상기 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압을 선택하는, 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 식별 단자의 전압 레벨은, 상기 방전 커넥터와 상기 접속부의 접속 상황에 따라 변화하는, 차량 제어 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방전 커넥터는, 상기 접속부로부터의 방전을 개시시키기 위한 유저 조작을 접수하는 방전 개시 스위치를 포함하고,
상기 식별 단자의 전압 레벨은, 상기 방전 개시 스위치에 대한 상기 유저 조작에 따라 변화하고,
상기 제 1 범위와도 상기 제 2 범위와도 상이한 제 3 범위가 존재하고,
상기 프로세서는,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 1 범위와 상기 제 3 범위의 사이에서 변화된 경우, 상기 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는 한편,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 2 범위와 상기 제 3 범위의 사이에서 변화된 경우, 상기 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는, 차량 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 3 범위는, 서로 중복하지 않는 제 4 범위와 제 5 범위를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 1 범위와 상기 제 4 범위의 사이에서 변화된 경우, 상기 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는 한편,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 2 범위와 상기 제 5 범위의 사이에서 변화된 경우, 상기 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는, 차량 제어 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 식별 단자의 전압의 상기 제 1 범위와 상기 제 3 범위의 사이에서의 변화가 복수회 검출된 경우에, 상기 제 1 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는 한편,
상기 식별 단자의 전압의 상기 제 2 범위와 상기 제 3 범위의 사이에서의 변화가 복수회 검출된 경우에, 상기 제 2 전압의 전력의 출력을 개시하도록 상기 전력 변환 장치를 제어하는, 차량 제어 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식별 단자는, IEC (International Electrotechnical Co㎜ission) 61851-1 에 정의된 프록시미티·디텍션 (Proximity Detection) 신호가 전송되는 CS 단자이며,
상기 제 1 범위 및 상기 제 2 범위의 각각은, IEC 61851-1 에 있어서 상기 CS 단자의 전압으로서는 미정의의 전압 범위인, 차량 제어 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 차량 제어 장치를 구비하는, 차량.
제 7 항에 기재된 차량과,
상기 방전 커넥터를 구비하는, 전력 공급 시스템.
방전 커넥터를 개재하여 외부로의 방전이 가능하게 구성된 차량을 제어하는 차량 제어 장치로서,
상기 차량은,
전력의 전압을 조정 가능하게 구성된 차재 인버터와,
상기 방전 커넥터가 접속된 경우에 상기 차재 인버터로부터 출력된 전력을 상기 방전 커넥터에 방전하는 차량 인렛을 포함하고,
상기 차량 인렛은, 상기 방전 커넥터와 상기 차량 인렛의 접속 상황에 따라 전압 레벨이 변화하는 프록시미티·디텍션 신호가 전송되는 CS 단자를 갖고,
상기 차량 제어 장치는, 상기 차재 인버터로부터 출력되는 전력의 전압을 선택하는 프로세서를 구비하고,
상기 프로세서는,
상기 프록시미티·디텍션 신호가 제 1 범위 내인 경우, 제 1 전압을 선택하는 한편,
상기 프록시미티·디텍션 신호가 상기 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 상기 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압을 선택하는, 차량 제어 장치.
차량으로부터 외부로 방전 커넥터를 개재하여 전력을 공급하는 전력 공급 방법으로서,
상기 차량은, 상기 방전 커넥터가 접속되는 접속부를 포함하고, 상기 접속부로부터 방전되는 전력의 전압을 조정 가능하게 구성되고,
상기 접속부는, 식별 단자를 갖고,
상기 전력 공급 방법은,
상기 식별 단자의 전압이 제 1 범위 내인 경우, 상기 차량이 상기 접속부로부터 제 1 전압의 전력을 방전하는 스텝과,
상기 식별 단자의 전압이 상기 제 1 범위와 상이한 제 2 범위 내인 경우, 상기 차량이 상기 접속부로부터 상기 제 1 전압과는 상이한 제 2 전압의 전력을 방전하는 스텝을 포함하는, 전력 공급 방법.