充电系统 技术领域 本发明涉及充电系统， 特别涉及用于使用充电电缆从车辆外部的电源对车载蓄电 装置充电的充电系统。
背景技术 日本特开 2009-33265 号公报 ( 专利文献 1) 公开了能够从车辆外部的电源对车载 电池充电的充电系统。在该充电系统中， 在用于对车载电池充电的充电口经由电缆连接有 商用电源， 能够通过商用电源对车载电池充电。另外， 车辆和商用电源各自设置有 PLC 处理 部， 能够通过充电口以及电缆在车辆与商用电源侧的数据处理装置之间进行通信 ( 参照专 利文献 1)
现有技术文献
专利文献 1 ： 日本特开 2009-33265 号公报
发明内容 发明要解决的课题
然而， 在上述公报所公开的充电系统中， 对由商用电源进行的车载电池的充电的 结束定时、 与经由充电口及电缆进行的通信的结束定时之间的关系没有进行考虑， 若与电 池的充电结束一起将充电路径电切断， 则尽管通信的数据有剩余也会在途中切断通信。
于是， 本发明是为了解决相关问题而完成的， 其目的在于提供一种能够使用充电 电缆从车辆外部的电源对车载蓄电装置充电、 且能够使经由充电电缆进行的通信可靠地实 施到最后的充电系统。
用于解决课题的手段
根据本发明， 充电系统具备车辆、 充电电缆、 和继电器。车辆构成为能够通过车辆 外部的外部电源进行充电。充电电缆用于从外部电源向车辆供给电力。继电器设置于充电 电缆。车辆包括 ： 能够再充电的蓄电装置、 充电口、 充电器、 控制部、 和通信部。充电口构成 为能够连接充电电缆。充电器用于接受从外部电源供给的电力来对蓄电装置充电。控制部 在由充电器进行的蓄电装置的充电中， 将继电器控制为接通状态。通信部用于通过利用充 电口和充电电缆作为通信路径， 与车辆外部的通信装置进行通信。 并且， 控制部在由充电器 进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信结束时， 将继 电器控制为断开状态， 在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与通信装 置的通信继续时， 使继电器维持为接通状态。
优选， 充电系统还具备信号生成部。信号生成部构成为生成用于检测车辆的状态 的导频信号并经由充电电缆将所述导频信号向车辆发送。控制部包括信号操作部。信号操 作部构成为通过操作导频信号的电位来向信号生成部通知车辆的状态。 信号操作部在由充 电器进行的蓄电装置的充电结束时， 根据由通信部进行的与车辆外部的通信装置的通信是 否已结束来操作导频信号的电位。信号生成部根据导频信号的电位来操作继电器。
优选， 充电系统还具备锁止机构。锁止机构用于对充电电缆与充电口的连接状态 进行锁止。控制部在由充电器进行的蓄电装置的充电中， 还控制锁止机构以使其对连接状 态进行锁止。 并且， 控制部进而， 在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时由通信部进行的 与车辆外部的通信装置的通信结束时， 控制锁止机构以使其解除锁止， 在由充电器进行的 蓄电装置的充电结束时由通信部进行的与通信装置的通信继续时， 控制锁止机构以使其继 续锁止。
优选， 控制部还算出由充电器进行的蓄电装置的充电所需要的充电时间以及由通 信部进行的与车辆外部的通信装置的通信所需要的通信时间， 在通信时间比充电时间长 时， 调整充电时间以使得完成与通信装置的通信。
更优选， 控制部在通信时间比充电时间长时， 改变蓄电装置的充电开始定时以使 得在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时完成与通信装置的通信。
另外， 更优选， 控制部在通信时间比充电时间长时， 改变蓄电装置的充电率以使得 充电时间变为通信时间以上。
发明的效果
在本发明中， 能够通过将充电电缆连接于充电口来从车辆外部的电源对车载的蓄 电装置充电。 另外， 通过利用充电口及充电电缆作为通信路径， 与车辆外部的通信装置进行 电力线通信 ( 以下也称为 “PLC(Power Line Communication)。并且， 在由充电器进行的蓄 电装置的充电结束时 PLC 通信 ( 由 PLC 进行的通信 ) 结束时， 设置于充电电缆的继电器被 控制为断开状态， 在由充电器进行的蓄电装置的充电结束时 PLC 通信继续时， 上述继电器 被维持为接通状态， 因此不会与由充电器进行的蓄电装置的充电结束一起切断 PLC 通信。
因此， 根据本发明， 能够实现能够使用充电电缆从外部电源对车载蓄电装置充电、 且能够使经由充电电缆进行的 PLC 通信可靠地实施到最后的充电系统。附图说明
图 1 是本发明的实施方式 1 的充电系统的整体结构图。
图 2 是图 1 所示的车辆的整体框图。
图 3 是用于说明充电系统的电气构成的图。
图 4 是示出了导频信号的电位变化的图。
图 5 是导频信号的波形图。
图 6 是用于说明由图 3 所示的充电 ECU 的 CPU 执行的处理的步骤的流程图。
图 7 是用于说明实施方式 2 的充电系统的结构的图。
图 8 是用于说明由图 7 所示 CPU 执行的锁止机构的锁止解除处理的步骤的流程 图。
图 9 是示出了 PLC 通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。
图 10 是示出了实施方式 3 中的、 PLC 通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。
图 11 是示出了实施方式 3 中的、 PLC 通信时间与外部充电的充电时间的另一例的 图。
图 12 是用于说明在实施方式 3 中执行的定时充电中的定时设定处理的步骤的流 程图。具体实施方式
以下， 参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对于图中相同或相当部分标 注相同的符号， 不再重复其说明。
[ 实施方式 1]
图 1 是本发明的实施方式 1 的充电系统的整体结构图。 参照图 1， 该充电系统具备 车辆 10、 住宅 20、 充电电缆 30、 和 CCID(Charging Circuit Interrupt Device， 充电电路中 断设备 )40。
在该充电系统中， 通过在车辆 10 与住宅 20 的电源插座之间连接充电电缆 30， 能 够通过车辆外部的商用电源 ( 例如系统电源 ) 对搭载于车辆 10 的蓄电装置进行充电。以 下将车辆外部的电源也称为 “外部电源” ， 将外部电源进行的车辆 10 的充电也称为 “外部充 电” 。
车辆 10 包括充电口 110、 电力输入线 120、 充电器 130、 动力输出装置 140、 PLC 处 理部 150、 和充电 ECU(Electronic Control Unit， 电子控制单元 )160。充电口 110 构成为 能够连接充电电缆 30。充电器 130 通过电力输入线 120 与充电口 110 连接。并且， 充电器 130 基于来自充电 ECU160 的控制信号， 将从充电口 110 输入的电力变换为预定的充电电压， 将其向包含于动力输出装置 140 的蓄电装置 ( 未图示 ) 输出。另外， 充电器 130 在外部充 电时与 PLC 处理部 150 进行预先确定的各种数据的交换。
动力输出装置 140 输出车辆 10 的行驶驱动力。另外， 动力输出装置 140 包括未图 示的蓄电装置， 在外部充电时通过充电器 130 对蓄电装置充电。而且， 动力输出装置 140 在 外部充电时， 与 PLC 处理部 150 进行预先确定的各种数据的交换。
PLC 处理部 150 与电力输入线 120 连接。并且， PLC 处理部 150 在外部充电时基 于来自充电 ECU160 的通信指令， 通过利用充电口 110 以及充电电缆 30 作为通信路径， 能够 与设置于住宅 20 的 PLC 处理部 220 进行 PLC 通信。该 PLC 处理部 150 例如由调制解调器 等构成， 在外部充电时从电力输入线 120 接受从住宅 20 侧的 PLC 处理部 220 发送的高频信 号的数据并对其进行解调， 或者对向住宅 20 侧的 PLC 处理部 220 发送的数据进行调制并将 其向电力输入线 120 输出。此外， 从系统电源经由充电电缆 30 向车辆供给的交流电力的频 率， 若是在日本则为 50Hz 或 60Hz， 对应于此， 在 PLC 通信时经由充电电缆 30 通信的高频信 号的频率为例如数 MHz ～数十 MHz。
充电 ECU160 控制使用了充电器 130 的外部充电、 以及使用了 PLC 处理部 150 的与 车辆外部的 PLC 通信。充电 ECU160 在外部充电时， 通过对从 CCID40 接受的导频信号 ( 后 述 ) 的电位进行操作而将车辆 10 的状态向 CCID40 通知， 并且对设置于 CCID40 的继电器进 行远程操作。另外， 充电 ECU160 为了驱动充电器 130 而生成控制信号， 将其生成的控制信 号向充电器 130 输出。而且， 充电 ECU160 生成用于在 PLC 处理部 150 与住宅 20 侧的 PLC 处理部 220 之间进行 PLC 通信的通信指令并将其向 PLC 处理部 150 输出。
在此， 当外部充电结束并且 CCID40 的继电器断开时， 在 PLC 通信的数据有剩余的 情况下通信会在途中被切断， 在该实施方式 1 中， 充电 ECU160 若在外部充电结束时 PLC 通 信结束则使 CCID40 的继电器断开， 若在外部充电结束时 PLC 通信继续则使 CCID40 的继电 器维持接通状态。此外， 关于充电 ECU160 的构成以及由充电 ECU160 执行的处理， 稍后进行详细说明。
另一方面， 住宅 20 包括电力线 210、 PLC 处理部 220 和服务器 230。电力线 210 与 系统电源连接。另外， 车辆 10 的外部充电时， 充电电缆 30 与电力线 210 的电源插座连接。
PLC 处理部 220 与电力线 210 连接。并且， PLC 处理部 220 在车辆 10 外部充电时， 通过利用充电电缆 30 以及车辆 10 的充电口 110 作为通信路径， 能够与车辆 10 的 PLC 处理 部 150 进行 PLC 通信。该 PLC 处理部 220 也与车辆 10 的 PLC 处理部 150 同样地例如由调 制解调器构成， 在外部充电时从电力线 210 接受从车辆 10 的 PLC 处理部 150 发送的高频信 号的数据并对其进行解调， 或者对向车辆 10 的 PLC 处理部 150 发送的数据进行调制并将其 向电力线 210 输出。
服务器 230 控制使用了 PLC 处理部 220 的与车辆 10 的 PLC 通信。服务器 230 生 成用于在 PLC 处理部 220 与车辆 10 的 PLC 处理部 150 之间进行 PLC 通信的通信指令并将 其向 PLC 处理部 220 输出。
图 2 是图 1 所示的车辆 10 的整体框图。在该图 2 中， 作为一例， 表示了车辆 10 为 混合动力汽车的情况。参照图 2， 车辆 10 包括发动机 310、 动力分配装置 320、 电动发电机 330、 350、 减速器 340、 驱动轴 360 和驱动轮 370。另外， 车辆 10 还包括蓄电装置 380、 升压转 换器 390、 变换器 (inverter)400、 410、 和 MG-ECU420。而且， 车辆 10 如图 1 所示还包括充电 口 110、 电力输入线 120、 充电器 130、 PLC 处理部 150、 和充电 ECU160。 发动机 310 以及电动发电机 330、 350 连接于动力分配装置 320。而且， 车辆 10 利 用来自发动机 310 以及电动发电机 350 中的至少一方的驱动力来行驶。发动机 310 所产生 的动力由动力分配装置 320 分为 2 条路径。即， 一条是经由减速器 340 向驱动轴 160 传递 的路径， 另一条是向电动发电机 330 传递的路径。
电动发电机 330 是交流旋转电机， 例如是三相交流同步电动机。电动发电机 330 使用由动力分配装置 320 分配来的发动机 310 的动力来发电。例如， 在蓄电装置 380 的充 电状态 ( 也称为 “SOC(State Of Charge)” ) 变得低于预先确定的值时， 发动机 310 启动， 通 过电动发电机 330 进行发电。而且， 由电动发电机 330 发电所得的电力由变换器 400 从交 流变换为直流， 由升压转换器 390 对其降压而蓄积于蓄电装置 380。
电动发电机 350 是交流旋转电机， 例如是三相交流同步电动机。电动发电机 350 使用在蓄电装置 380 中蓄积的电力以及由电动发电机 330 发电所得的电力中的至少一方来 产生车辆的驱动力。而且， 电动发电机 350 的驱动力经由减速器 340 被传递至驱动轴 360。
另外， 在车辆制动时， 使用车辆的运动能量驱动电动发电机 350， 使电动发电机 350 作为发电机工作。由此， 电动发电机 350 作为将制动能量变换为电力的再生制动器工 作。而且， 由电动发电机 350 发电所得的电力被蓄积于蓄电装置 380。
动力分配装置 320 由包括太阳轮、 小齿轮、 行星架和齿圈的行星齿轮构成。小齿轮 与太阳轮以及齿圈啮合。行星架能够自转地支持小齿轮， 并且连接于发动机 310 的曲轴。 太阳轮连接于电动发电机 330 的旋转轴。齿圈连接于电动发电机 350 的旋转轴以及减速器 340。
蓄电装置 380 是能够再充电的直流电源， 例如包括镍氢和 / 或锂离子等的二次电 池。在蓄电装置 380 中， 除由电动发电机 330、 350 发电所得的电力外， 还蓄积在外部充电时 从车辆外部的电源 ( 图 1 的系统电源 ) 供给并从充电口 110 输入的电力。另外， 作为蓄电
装置 380， 也可采用大容量的电容器。
升压转换器 390 基于来自 MG-ECU420 的控制信号， 将提供到变换器 400、 410 的直 流电压调整为蓄电装置 380 的电压以上。升压转换器 390 例如由升压斩波电路构成。
变换器 400 基于来自 MG-ECU420 的控制信号， 将由电动发电机 330 发电所得的电 力变换为直流电力而向升压转换器 390 输出。 变换器 410 基于来自 MG-ECU420 的控制信号， 将从升压转换器 390 供给的电力变换为交流电力而向电动发电机 350 输出。另外， 在发动 机 310 启动时， 变换器 400 将从升压转换器 390 供给的电力变换为交流电力而向电动发电 机 330 输出。另外， 变换器 410 在车辆制动时， 将由电动发电机 350 发电所得的电力变换为 直流电力而向升压转换器 390 输出。
MG-ECU420 生成用于驱动升压转换器 390 以及电动发电机 330、 350 的控制信号， 将 其生成的控制信号向升压转换器 390 以及变换器 400、 410 输出。
此外， 关于充电口 110、 电力输入线 120、 充电器 130、 PLC 处理部 150 以及充电 ECU160， 在图 1 中进行了说明， 所以不重复说明。充电器 130 连接在蓄电装置 380 与升压转 换器 390 之间。
此外， 发动机 310、 动力分配装置 320、 电动发电机 330、 350、 减速器 340、 驱动轴 360、 驱动轮 370、 蓄电装置 380、 升压转换器 390、 变换器 400、 410、 以及 MG-ECU420 构成图 1 所示的动力输出装置 140。 图 3 是用于说明充电系统的电气构成的图。 参照图 3， 在外部充电时， 车辆 10 与住 宅 20( 外部电源 ) 通过充电电缆 30 连接。在充电电缆 30 设置有 CCID40。充电电缆 30 的 插头 530 与住宅 20 的电源插座 600 连接。
充电电缆 30 的连接器 520 连接于车辆 10 的充电口 110。在连接器 520 设置有限 位开关 540， 当连接器 520 连接于充电口 110 时限位开关 540 工作。而且， 与限位开关 540 的工作相伴的信号电平变化的电缆连接信号 PISW 被输入到车辆 10 的充电 ECU160。
CCID40 包括 CCID 继电器 510 和控制导频电路 552。 CCID 继电器 510 设置于充电电 缆 30 的电力线， 由控制导频电路 552 进行接通 / 断开。控制导频电路 552 经由连接器 520 和充电口 110 向车辆 10 的充电 ECU160 输出导频信号 CPLT。该导频信号 CPLT 是用于向车 辆 10 的充电 ECU160 通知充电电缆 30 的电流容许值 ( 额定电流 )， 并且基于由充电 ECU160 操作的导频信号 CPLT 的电位来检测车辆 10 的状态 ( 例如充电准备是否已完成等 ) 的信号。 而且， 控制导频电路 552 基于导频信号 CPLT 的电位变化来控制 CCID 继电器 510。
控制导频电路 552 包括振荡器 554、 电阻元件 R1、 电压传感器 556 和 CPLT-ECU558。 振荡器 554 基于从 CPLT-ECU558 接受的指令， 生成以规定的频率 ( 例如 1kHz) 及预定的占 空比振荡的导频信号 CPLT。电压传感器 556 检测导频信号 CPLT 的电位 Vcp， 将其检测值向 CPLT-ECU558 输出。CPLT-ECU558 在由电压传感器 556 检测到的导频信号 CPLT 的电位 Vcp 处于规定的电位 V0( 例如 12V) 附近时， 控制振荡器 554 使得生成非振荡的导频信号 CPLT。 另外， CPLT-ECU558 在导频信号 CPLT 的电位 Vcp 从 V0 下降时， 控制振荡器 554 使得生成以 规定的频率以及预定的占空比振荡的导频信号 CPLT。
在此， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp， 如后所述， 通过由充电 ECU160 的电阻电路 572 切 换电阻值而被操作。另外， 占空比是基于预先确定的充电电缆 30 的电流容许值而设定的。 而且， 当导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低到规定的电位 V2( 例如 6V) 附近时， 控制导频电路
552 使 CCID 继电器 510 接通。
控制导频电路 552 在插头 530 连接于住宅 20 的电源插座 600 时接受从外部电源 602 供给的电力进行工作。
另一方面， 在车辆 10 侧， 在充电口 110 和充电器 130( 图 1、 2) 之间配设的电力输 入线 120 上设置有 DFR(Dead Front Relay， 固定面板继电器 )560， 在充电口 110 与 DFR560 之间连接有 PLC 处理部 150。DFR560 是用于进行充电口 110 与充电器 130 的电连接 / 电切 断的继电器， 由来自充电 ECU160 的控制信号进行接通 / 断开。
充电 ECU160 包括电阻电路 572、 输入缓冲器 574、 576 和 CPU(Control Processing Unit， 中央处理单元 )578。电阻电路 572 包括下拉电阻 R2、 R3 和开关 SW。下拉电阻 R2 连 接于对导频信号 CPLT 进行通信的控制导频线 L1 和车辆地线 580 之间。下拉电阻 R3 以及 开关 SW 串联连接于控制导频线 L1 和车辆地线 580 之间。并且， 开关 SW 根据来自 CPU578 的控制信号 S1 而接通 / 断开。
通过该电阻电路 572 操作导频信号 CPLT 的电位 Vcp。具体而言， 当充电电缆 30 的 连接器 520 没有连接于充电口 110 时， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 为 V0( 例如 12V)。当连接 器 520 连接于充电口 110 时， 电阻电路 572 通过下拉电阻 R2( 开关 SW 被断开 ) 使导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低至规定的电位 V1( 例如 9V)。并且， 当在车辆 10 中充电准备完成时， 由 CPU578 接通开关 SW， 电阻电路 572 通过下拉电阻 R2、 R3 使导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降 低至规定的电位 V2( 例如 6V)。 这样， 通过使用电阻电路 572 操作导频信号 CPLT 的电位 Vcp， 向 CCID40 通知车辆 10 的状态。而且可以说， 控制导频电路 552 基于导频信号 CPLT 的电位 Vcp 使 CCID 继电器 510 接通 / 断开， 通过使用电阻电路 572 操作导频信号 CPLT 的电位 Vcp， 从充电 ECU160 远 程操作 CCID40 的 CCID 继电器 510。
输入缓冲器 574 接收控制导频线 L1 的导频信号 CPLT， 并向 CPU578 输出该接收到 的导频信号 CPLT。输入缓冲器 576 从与连接器 520 的限位开关 540 连接的信号线 L3 接收 电缆连接信号 PISW， 并向 CPU578 输出该接收到的电缆连接信号 PISW。
另外， 从充电 ECU160 对信号线 L3 施加电压， 当连接器 520 连接于充电口 110 时， 通过使限位开关 540 接通， 信号线 L3 的电位变为接地电平。即， 电缆连接信号 PISW 是在连 接器 520 连接于充电口 110 时变为 L( 逻辑低 ) 电平、 在非连接时变为 H( 逻辑高 ) 电平的 信号。
CPU578 基于电缆连接信号 PISW 检测充电口 110 与充电电缆 30 的连接器 520 的连 接。另外， 当充电口 110 连接于连接器 520 时， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 从 V0 降低到 V1， 导频信号 CPLT 振荡。并且， CPU578 基于导频信号 CPLT 的占空比， 检测充电电缆 30 的电流 容许值。
然后， 当蓄电装置 380 的预定的充电准备完成时， CPU578 激活信号 S1， 使开关 SW 接通。由此， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低到 V2， 在 CCID40 中 CCID 继电器 510 被接通。 然后， CPUT578 使 DFR560 接通。由此， 从住宅 20 供给的电力被提供到充电器 130( 图 1、 2)。 并且， CPU578 通过控制充电器 130 来执行蓄电装置 380( 图 2) 的充电。另外， CPU578 向 PLC 处理部 150 输出通信指令。由此， 在 PLC 处理部 150 与住宅 20 的 PLC 处理部之间确立 PLC 通信， 能够在车辆 10 与住宅 20 之间进行 PLC 通信。
而且， CPU578 在蓄电装置 380 的充电结束时， 通过使信号 S1 非激活， 不立即使 CCID40 的 CCID 继电器 510 断开， 而确认在车辆 10 与住宅 20 之间 PLC 通信是否结束。然 后， CPU578 在通信已结束的情况下， 使信号非激活而使 CCID 继电器 510 断开， 在通信没有 结束的情况下， 维持信号 S1 的激活而使 CCID 继电器 510 维持为接通状态， 以使得不切断通 信。
图 4 是示出了导频信号 CPLT 的电位变化的图。参照图 4 及图 3， 在时刻 t1， 当充 电电缆 30 的插头 530 连接于住宅 20 的电源插座 600 时， 控制导频电路 552 从住宅 20 接受 电力并产生导频信号 CPLT。另外， 在该时刻， 充电电缆 30 的连接器 520 没有连接于车辆 10 的充电口 110， 导频信号 CPLT 的电位为 V0( 例如 12V)， 导频信号 CPLT 处于非振荡状态。
在时刻 t2， 当连接器 520 连接于充电口 110 时 ( 电缆连接信号 PISW 从 H 电平变为 L 电平 )， 由于电阻电路 572 的下拉电阻 R2 而使导频信号 CPLT 的电位下降至 V1( 例如 9V)。 于是， 在时刻 t3， 控制导频电路 552 使导频信号 CPLT 振荡。然后， 当在车辆 10 中充电控制 的准备完成时， 在时刻 t4， 由 CPU578 激活信号 S1， 接通开关 SW。于是， 由于电阻电路 572 的 下拉电阻 R2、 R3 使导频信号 CPLT 的电位进一步下降至 V2( 例如 6V)。
而且， 当导频信号 CPLT 的电位下降至 V2 时， 由控制导频电路 552 接通 CCID40 的 CCID 继电器 510。此后， 在车辆 10 中接通 DFR560， 开始蓄电装置 380 的充电。
图 5 是导频信号 CPLT 的波形图。参照图 5， 导频信号 CPLT 按规定的周期 T 振荡。 这里， 基于预先确定的充电电缆 30 的电流容许值 ( 额定电流 )， 设定导频信号 CPLT 的脉冲 宽度 Ton。 而且， 根据由脉冲宽度 Ton 相对于周期 T 之比表示的占空比， 从控制导频电路 552 向车辆 10 的充电 ECU160 通知充电电缆 30 的电流容许值。
另外， 电流容许值根据每种充电电缆而确定， 若充电电缆的种类不同则电流容许 值也不同， 所以导频信号 CPLT 的占空比也不同。而且， 车辆 10 的充电 ECU160， 通过经由控 制导频线 L1 接收从设置于充电电缆 30 的控制导频电路 552 发送的导频信号 CPLT， 并检测 该接收到的导频信号 CPLT 的占空比， 从而检测充电电缆 30 的电流容许值， 以使充电电流不 超过该电流容许值的方式执行充电控制。
图 6 是用于说明由图 3 所示的充电 ECU160 的 CPU578 执行的处理的步骤的流程图。 参照图 6 及图 3， 充电 ECU160 的 CPU578 判定充电电缆 30 的连接器 520 是否已连接于充电 口 110( 步骤 S10)。当检测到连接器 520 的连接时 ( 步骤 S10 中是 )， CPU578 执行用于执 行充电控制的预定的检查处理 ( 步骤 S20)。此外， 当连接器 520 连接于充电口 110 时， 导频 信号 CPLT 的电位 Vcp 从 V0 下降到 V1。
当预定的检测处理被执行、 充电准备完成时， CPU578 激活向电阻电路 572 的开关 SW 输出的信号 S1( 步骤 S30)。 此外， 当通过激活信号 S1 而使开关 SW 接通时， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低到 V2。于是， 在 CCID40 中， CCID 继电器 510 被接通。然后， CPU578 通过控 制充电器 130 来开始蓄电装置 380 的充电， 并且通过向 PLC 处理部 150 输出通信指令来开 始与住宅 20 的 PLC 通信 ( 步骤 S40)。
接着， CPU578 判定蓄电装置 380 的充电是否结束 ( 步骤 S50)。例如， 当蓄电装置 380 的 SOC 达到预定的上限值时充电结束。 当判定为蓄电装置 380 的充电结束时 ( 步骤 S50 中是 )， CPU578 进而判定与住宅 20 的 PLC 通信是否结束 ( 步骤 S60)。
然后， 当判定为通信结束时 ( 步骤 S60 中是 )， CPU578 使向电阻电路 572 的开关 SW输出的信号非激活 ( 步骤 S70)。由此， 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 变为 V1， 因此 CCID 继电 器 510 被断开。
另一方面， 当在步骤 S60 中判定为与住宅 20 的 PLC 通信没有结束时 ( 步骤 S60 中 否 )， CPU578 激活 ( 维持 ) 信号 S1( 步骤 S80)。由此， CCID 继电器 510 被维持接通状态， 继 续与住宅 20 的通信。此外， 然后， 将处理返回到步骤 S60。
另一方面， 在 CCID40 中， CPLT-CPU558 判定导频信号 CPLT 的电位 Vcp 是否从 V0 降 低到了 V1( 步骤 S110)。然后， 当充电电缆 30 的连接器 520 连接于车辆 10 的充电口 110、 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低到 V1 时 ( 步骤 S110 中是 )， CPLT-CPU558 使导频信号 CPLT 振荡 ( 步骤 S120)。
接着， CPLT-CPU558 判定导频信号 CPLT 的电位 Vcp 是否从 V1 降低到了 V2( 步骤 S110)。然后， 当在车辆 10 中信号 S1 被激活、 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 降低到 V2 时 ( 步 骤 S130 中是 )， CPLT-CPU558 使 CCID 继电器 510 接通 ( 步骤 S140)。
然后， CPLT-CPU558 判定导频信号 CPLT 的电位 Vcp 是否恢复到了 V1( 步骤 S150)。 然后， 当在车辆 10 中使信号 S1 非激活、 导频信号 CPLT 的电位 Vcp 恢复到 V1 时 ( 步骤 S150 中是 )， CPLT-CPU558 使 CCID 继电器 510 断开 ( 步骤 S160)。 如上所述， 在本实施方式 1 中， 能够通过将充电电缆 30 连接于车辆 10 的充电口 110 来进行外部充电。 另外， 通过利用充电口 110 以及充电电缆 30 作为通信路径， 能够在车 辆 10 与住宅 20 之间进行 PLC 通信。并且， 在外部充电结束时 PLC 通信结束时， 将设置于充 电电缆 30 的 CCID 继电器 510 控制为断开状态， 在外部充电结束时 PLC 通信继续时， 将 CCID 继电器 510 维持为接通状态， 因此， 不会与外部充电结束一起切断 PLC 通信。因此， 根据本 实施方式 1， 能够实现可进行外部充电、 且能可靠地实施 PLC 通信直到最后的充电系统。
[ 实施方式 2]
在实施方式 2 中， 设置对充电电缆 30 的连接器 520 与充电口 110 的连接进行锁止 的锁止机构。并且， 在外部充电中由锁止机构锁止了连接器 520 与充电口 110 的连接， 在本 实施方式 2 中， 在即使外部充电结束、 车辆 10 与住宅 20 之间仍继续 PLC 通信的情况下， 继 续由锁止机构对连接的锁止。
图 7 是用于说明实施方式 2 的充电系统的结构的图。参照图 7， 本实施方式 2 的充 电系统， 在图 3 所示的实施方式 1 的充电系统的结构中， 还包括锁止机构 590， 在车辆 10 中 包括 CPU578A 来代替 CPU578。
锁止机构 590 设置于车辆 10 的充电口 110 以及充电电缆 30 的连接器 520。并且， 锁止机构 590 在从充电 ECU160 的 CPU578A 接收到锁止指令时， 对连接器 520 与充电口 110 的连接进行锁止， 当从 CPU578A 接收到锁止解除指令时解除锁止。
CPU578A 控制锁止机构 590 的工作。作为一例， CPU578A 与不使用机械钥匙而能够 进行车辆门的锁止 / 开锁和 / 或发动机启动的智能进入系统同步地， 控制锁止机构 590 的 工作。详细而言， 当智能进入系统中的智能门锁止功能 ( 例如， 携带电子钥匙接触门把手的 锁传感器时全部的门被锁止的功能 ) 工作时， CPU578A 与此同步地向锁止机构 590 输出锁 止指令。另外， 当智能进入系统中的智能门开锁功能 ( 例如， 携带电子钥匙接触门把手的开 锁传感器时全部的门被开锁的功能 ) 工作时， CPU578A 与此同步地向锁止机构 590 输出锁 止解除指令。
在此， CPU578A 在外部充电结束时判定与住宅 20 的 PLC 通信是否结束。然后， 若 PLC 通信结束， 则 CPU578A 向锁止机构 590 输出锁止解除指令， 若 PLC 通信没有结束， 则 CPU578A 不向锁止机构 590 输出锁止解除指令。即， 若外部充电结束， 则可解除充电电缆 30 的连接器 520 与充电口 110 的连接的锁止， 但为了防止在 PLC 通信继续时由利用者无意地 将连接器 520 从充电口 110 取下而切断通信， 维持锁止。并且， 然后在通信完成的阶段向锁 止机构 590 输出锁止解除指令， 解除连接器 520 与充电口 110 的连接的锁止。
此外， CPU578A 的其他功能与图 3 所示实施方式 1 中的 CPU578 同样。
图 8 是用于说明由图 7 所示 CPU578A 执行的锁止机构 590 的锁止解除处理的步骤 的流程图。参照图 8， CPU578A 判定是否处于锁止机构 590 的锁止中 ( 步骤 S210)。若锁止 被解除 ( 步骤 S210 中否 )， 则 CPU578A 不执行以后的一系列处理， 将处理移至步骤 S270。
当在步骤 S210 中判定为处于锁止机构 590 的锁止中时 ( 步骤 S210 中是 )， CPU578A 判定电子钥匙是否处于智能进入的预定的检测区域内 ( 即， 携带了电子钥匙的利用者是否 处于智能进入的预定的检测区域内 )( 步骤 S220)。然后， 若判定为电子钥匙处于智能进入 的检测区域内 ( 步骤 S220 中是 )， 则 CPU578A 判定有无由于智能门开锁功能工作引起的锁 止解除指示 ( 步骤 S230)。若判定为有锁止解除指示 ( 步骤 S230 中是 )， 则 CPU578A 向锁 止机构 590 输出锁止解除指令， 由此， 解除由锁止机构 590 对连接器 520 与充电口 110 的连 接的锁止 ( 步骤 S240)。 另一方面， 若在步骤 S230 中判定为没有锁止解除指示 ( 步骤 S230 中否 )， 则 CPU578A 判定外部充电是否结束 ( 步骤 S250)。例如， 当蓄电装置 380 的 SOC 达到预定的上 限值时外部充电结束。若判定为外部充电没有结束 ( 步骤 S250 中否 )， 则 CPU578A 将处理 返回步骤 S230。
另一方面， 若在步骤 S250 中判定为外部充电已结束 ( 步骤 S250 中是 )， 则 CPU578A 判定将充电口 110 以及充电电缆 30 用作通信路径的 PLC 通信是否已结束 ( 步骤 S260)。然 后， 若判定为 PLC 通信已结束 ( 步骤 S260 中是 )， 则 CPU578A 将处理移至步骤 S240， 解除由 锁止机构 590 对连接器 520 与充电口 110 的连接的锁止。
另一方面， 若在步骤 S260 中判定为 PLC 通信没有结束 ( 步骤 S260 中否 )， 则 CPU578A 将处理返回步骤 S230。即， 在该情况下， 为了不会让利用者无意地将充电电缆 30 的连接器 520 从充电口 110 拔下， 维持锁止机构 590 对连接的锁止。
如上所述， 在本实施方式 2 中， 设置对充电电缆 30 的连接器 520 与充电口 110 的 连接进行锁止的锁止机构 590。 并且， 在即使外部充电结束但车辆 10 与住宅 20 之间仍继续 PLC 通信的情况下， 继续由锁止机构 590 对连接的锁止， 因此能防止在外部充电结束后由于 利用者无意地将连接器 520 从充电口 110 取下而引起的通信的切断。因此， 在本实施方式 2 中， 也能够实现可进行外部充电、 且能可靠地实施 PLC 通信直到最后的充电系统。
[ 实施方式 3]
在实施方式 3 中， 进行能够设定外部充电的完成时刻的定时充电。在此， 在 PLC 通 信所需要的时间比外部充电所需要的时间长的情况下， 在设定的完成时刻没有完成 PLC 通 信， 可与外部充电的结束一起切断 PLC 通信。于是， 在本实施方式 3 中， 在这样的情况下， 示 出了用于在设定的完成时刻之前也使 PLC 通信结束的方法。
图 9 是示出了 PLC 通信时间与外部充电的充电时间的一例的图。 参照图 9， 当定时
充电的完成时刻 te 被设定时， 基于蓄电装置 380( 图 2) 的 SOC 以及外部充电的充电率来算 出充电时间， 基于其算出的充电时间来决定充电开始时刻 ts。
然后， 当到达充电开始时刻 ts 时， 与开始外部充电一起也开始 PLC 通信。在此， 在 PLC 通信的数据量多、 PLC 通信时间比外部充电的充电时间长的情况下， PLC 通信在完成时 刻 te 没有结束， 会使 PLC 通信在途中被切断。
于是， 在本实施方式 3 中， 在预见 PLC 通信时间所需要的时间比外部充电所需要的 时间长的情况下， 如图 10 所示， 提前充电开始时刻 ts 以使得 PLC 通信在设定的完成时刻 te 结束。或者， 如图 11 所示， 改变外部充电的充电率， 以使得外部充电的充电时间变为 PLC 通 信时间以上 ( 在图 11 中， 作为一例， 示出了充电时间变为与通信时间相等的情况 )。由此， 能够使 PLC 通信时间在完成时刻 te 结束。
本实施方式 3 的充电系统以及车辆的整体构成以及充电系统的电气构成， 与实施 方式 1 或实施方式 2 中的充电系统以及车辆的整体构成以及充电系统的电气构成相同。
图 12 是用于说明在实施方式 3 中执行的定时充电的定时设定处理的步骤的流程 图。参照图 12， 充电 ECU160 的 CPU578 判定充电电缆 30 的连接器 520 是否连接于充电口 110( 步骤 S310)。在没有检测到连接器 520 的连接时 ( 步骤 S310 中否 )， CPU578 不执行以 后的一系列处理， 将处理移至步骤 S410。 当在步骤 S310 中判定为连接器 520 已连接于充电口 110 时 ( 步骤 S310 中是 )， CPU578 判定是否进行定时充电 ( 步骤 S320)。例如， 在通过利用者设定了充电完成时刻、 且 指示了执行定时充电时， 判定为进行定时充电。若判定为不进行定时充电 ( 步骤 S320 中 否 )， 则 CPU578 开始执行通常充电、 即立即执行外部充电 ( 步骤 S400)。
当在步骤 S320 中判定为进行定时充电时 ( 步骤 S320 中是 )， CPU578 算出外部充 电所需要的时间 A( 步骤 S330)。例如， 能够基于蓄电装置 380 的 SOC 以及预先确定的充电 率来算出时间 A。
接着， CPU578 算出 PLC 通信的通信容量 ( 步骤 S340)。此外， 通信容量可以基于 PLC 通信的各数据的容量来算出。进而接着， CPU578 基于其算出的通信容量， 算出通信所需 要的时间 B( 步骤 S350)。例如， 能够基于算出的通信容量以及 PLC 通信的通信率来算出时 间 B。
然后， CPU578 判定在步骤 S350 中算出的时间 B 即通信时间是否比在 S330 中算出 的时间 A 即充电时间长 ( 比在 S360)。在判定为时间 B 比时间 A 长时 ( 步骤 S360 中是 )、 即判定为通信时间比充电时间长时， CPU578 将充电时间设定为时间 B( ＞时间 A) 以上 ( 步 骤 S370)。此时， CPU578 可以基于其设定的时间来改变充电率。具体而言， 能够通过将根据 蓄电装置 380 的 SOC 算出的必要充电量除以所设定的时间 ( 例如时间 B) 来算出变更后的 充电率。在所设定的时间为时间 B 的情况下， 如图 11 所示， 进行外部充电以使得充电时间 变得与通信时间相等。此外， 在不变更充电率的情况下， 如图 10 所示， 基于所设定的时间来 提前充电开始时刻 ts， 实际的充电比完成时刻 te 提前该提前的量结束。
另一方面， 当在步骤 S360 中判定为时间 B 为时间 A 以下时 ( 步骤 S360 中否 )、 即 判定为通信时间为充电时间以下时， CPU578 将充电时间设定为时间 A( 步骤 S380)。然后， 在步骤 S390 中， 基于由利用者设定的完成时刻 te 以及时间 A， 进行定时器的设定 ( 充电开 始时刻 ts 的设定 )。
如上所述， 在本实施方式 3 中， 算出外部充电所需要的时间 A 以及 PLC 通信所需要 的时间 B， 当时间 B 比时间 A 长时， 调整充电时间以使得完成 PLC 通信。详细而言， 当时间 B 比时间 A 长时， 将充电开始时刻 ts 提前， 或者降低外部充电的充电量以使得充电时间变为 通信时间以上。由此， 能够在定时充电的完成时刻 te 使 PLC 通信与外部充电一起结束。因 此， 根据本实施方式 3， 也能够实现可进行外部充电、 且能可靠地实施 PLC 通信直到最后的 充电系统。
此外， 在上述的各实施方式中， 设为了车辆 10 连接于住宅 20 的电源插座而通过系 统电源进行充电， 但向车辆 10 供给充电电力的外部电源并不限定于这样的电源。例如， 可 以使用设置于住宅 20 的分散电源， 也可以通过将车辆 10 连接于住宅外的专用的充电站来 进行车辆 10 的充电。
另外， 在上述中， 设为了在车辆 10 中使用外部充电专用的充电器 130 通过外部电 源对蓄电装置 380 充电， 但也可以不设置专用的充电器 130， 将与充电口 110 连接的电力输 入线 120 与电动发电机 330、 350 的中性点连接， 通过变换器 400、 410 调整中性点间的电压， 由此将从外部电源供给的电力变换为充电电压来对蓄电装置 380 进行充电。
另外， 在上述中， 设为了车辆 10 是搭载发动机 310 和电动发电机 350 作为行驶用 的动力源的混合动力汽车， 但本发明的适用范围不限定于混合动力汽车， 也包括没有搭载 发动机的电动汽车、 搭载燃料电池作为直流电源的燃料电池汽车等。
在上述中， CCID 继电器 510 对应于本发明中的 “继电器”的一个实施例， 充电 ECU160 对应于本发明中的 “控制部” 的一个实施例。另外， PLC 处理部 150 对应于本发明中 的 “通信部” 的一个实施例， PLC 处理部 220 对应于本发明中的 “车辆外部的通信装置” 的一 个实施例。而且， 控制导频电路 552 对应于本发明中的 “信号生成部” 的一个实施例， 电阻 电路 572 对应于本发明中的 “信号操作部” 的一个实施例。
应该认为， 本次所公开的实施方式在所有方面都是例示的而非限定性的。本发明 的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示， 包括与权利要求等同的意思以及范 围内所进行的全部的变更。
附图标记的说明
10 车辆 ； 20 住宅 ； 30 充电电缆 ； 40 CCID ； 110 充电口 ； 120 电力输入线 ； 130 充 电器 ； 140 动力输出装置 ； 150、 220 PLC 处理部 ； 160 充电 ECU ； 210 电力线 ； 230 服务器 ； 310 发动机 ； 320 动力分配装置 ； 330、 350 电动发电机 ； 340 减速器 ； 360 驱动轴 ； 370 驱 动轮 ； 380 蓄电装置 ； 390 升压转换器 ； 400、 410 变换器 ； 420 MG-ECU ； 510 CCID 继电器 ； 520 连接器 ； 530 插头 ； 540 限位开关 ； 552 控制导频电路 ； 554 振荡器 ； 556 电压传感器 ； 558 CPLT-ECU ； 560 DFR ； 572 电阻电路 ； 574、 576 输入缓冲器 ； 578、 578A CPU ； 580 车辆地 线； 590 锁止机构 ； 600 电源插座 ； 602 外部电源 ； R1 电阻元件 ； R2、 R3 下拉电阻 ； L1 控 制导频线 ； L2 接地线 ； L3 信号线。