充电通信系统、充电控制装置以及充电设备制造方法及图纸

在充电控制装置使用充电电缆内的信号线进行电动汽车与充电设备之间的通信的充电通信系统中，电动汽车(1)具备：第一通信装置(11)以及第二通信装置(12)，使用充电电缆(2)内的同一信号线，进行与充电设备(3)的通信；和信号线连接装置(15)，切换第二通信装置(12)与信号线之间的连接/切断。控制电动汽车(1)的电池(10)的充电控制装置(13)计算信号线连接装置(15)使第二通信装置(12)连接到信号线的前后的、信号线电压的变化量，如果该变化量未收敛于规定的容许范围内，则通过信号线连接装置(15)从信号线切断第二通信装置(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电控制装置以及充电设备
本专利技术涉及具有使用电池的充电电缆的通信功能的充电控制装置以及使用了该装置的充电通信系统。
技术介绍
近年来，根据二氧化碳的排放量削减、能量利用效率的提高的观点，以电作为动力源的电动汽车正在被实用化。相伴于此，在各地也开始设置有电动汽车用的充电基本设施。为了对一般的电动汽车的电池进行满充电，需要几十kWh(换算为一般家庭的平均耗电量为2～3日的量)这样的巨大的电量。因此，在电动汽车的电力供给设备(电网)中，负载调整功能、配电控制功能等的丰富化成为课题，嵌入了电力的需求/供给的自动控制单元的被称为“智能电网”的下一代的电力网得到了注目。在通过智能电网管理的电力网中，车载电池的充电(从电网向车辆的电力供给)的需求预测、基于该预测的充电控制等进入人们的视野。伴随电动汽车的普及，家庭中设置能够对车载电池进行充电的充电设备也开始一般化起来。作为充电设备，有例如电池充电专用的室外插座、断电器、配电板等。在这些充电设备中，适应电动汽车的充电标准，可通电的电流值的最大值被扩展到30A以上(在既存的家庭用断电器中为15A左右)。另一方面，电动汽车的充电标准(可通电的电流或者电压的最大值、最小值等)根据车种而不同，而且能够在车载的充电装置侧决定对电池充电时充电电缆中流过的电流值，所以1个充电设备难以应对各种电动汽车的充电标准。另外，虽然通过法规限制了充电设备的标准(设置于家庭的断电器中流过的电流值等)，但该法规根据国家、自治体而不同也加重了该课题。为了解决该课题，提出了将充电设备可供给的电流值通知到电动汽车的技术。例如，使用了通过IEC61851规定的控制导频信号的通信(以下称为“控制导频通信”)、使用了CHAdeMO协会(“CHAdeMO”是商标名)制定的通信协议的通信就是该技术。在这些技术中，在将电动汽车和充电设备连接起来的充电电缆内除了电池充电用的电力线以外，还设置通信用的信号线(通信线)，通过该信号线在充电设备与电动汽车之间进行通信。控制导频通信提供如下构造：使用信号线电压和PWM(PulseWidthModulation：脉宽调制)信号的占空比，不仅向电动汽车通知通知充电电缆的连接/切断，而且还向电动汽车通知可从充电设备供给的电流值。在CHAdeMO协会(“CHAdeMO”是商标名)制定的通信协议中提供如下构造：使用CAN(ControllerAreaNetwork：控制器区域网络)通信，不仅向电动汽车通知可从充电设备供给的电流值，而且还从电动汽车向充电设备通知可充电的电压的上限值(耐电压)、电池的填充率等。但是，控制导频通信、CAN通信的通信速度、可一次发送的数据量受限(例如，在CAN通信中一次仅能够发送8字节的数据)。因此，难以实现智能电网中设想的使用案例(例如，电动汽车与充电设备之间的费用信息的交换、从系统侧向电动汽车提供发电调度等)。因此，近年来，还研究了通过在充电电缆的电力线上实施专利文献1公开的那样的PLC(PowerLineCommunication：电力线通信)通信，而进行充电设备和电动汽车之间的通信。PLC通信在商用的100V(伏特)或者200V的交流电力线上实现通信，与控制导频通信、CAN通信相比，能够发送接收更大量的数据。但是，作为PLC通信的通信路的电力线在家庭内的配电盘分支而还与空调、电冰箱等其他机器连接。因此，例如有房屋的空调具有的逆变器等产生的噪声到达与该房屋的充电设备连接的充电电缆的可能性。如果噪声到达充电电缆，则有无法正常地实施使用该充电电缆的PLC通信的担心。另外，房屋内的电力线通过室外的电力线与临近的房屋也连接。因此，在PLC通信中，例如，存在某个房屋的充电设备与连接到其旁边的房屋的充电设备的电动汽车进行通信的通信泄漏的问题、由通信引起的来自室外的电力线的泄漏电场的问题。因此，构筑在电动汽车与充电设备之间进行PLC通信的系统的情况下，需要制作考虑了通信的泄漏、泄漏电场等的对策的电力线的布线计划。专利文献1：国际公开第2011/016466号
技术实现思路
根据以上那样的背景，作为电动汽车与充电设备之间的通信方式，如果考虑运用面，则期望使用如控制导频通信、CAN通信那样物理上闭合的信号线的方式。特别地，如果考虑新设置信号线的成本、电动汽车和充电设备之间的相互连接性的担保(接线的保证)等，则期望是使用既存的信号线的通信方式。在既存的信号线上重叠不同的方式的2个通信的情况下，针对既存的信号线，除了既存的通信装置(第一通信装置)以外，还连接新的通信装置(第二通信装置)。如果从第一通信装置观察该结构，则等价于信号线的阻抗(电阻)产生了变化。因此，有第一通信装置对信号线施加的电压未成为期待值，从而无法通过第一通信装置正常地实施既存的通信的担心。本专利技术是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于，在充电控制装置使用充电电缆内的信号线进行电动汽车与充电设备之间的通信的充电通信系统中，防止不同的通信方式的多个通信装置连接到相同的信号线所引起的通信异常。本专利技术的第一方面的充电通信系统，具备：电动车辆，搭载电池；充电设备，能够对所述电池进行充电；以及充电电缆，在所述电池充电时，连接于所述电动车辆与所述充电设备之间，所述电动车辆具备：第一通信装置，使用所述充电电缆内的信号线，通过第一通信方式进行与所述充电设备的通信；第二通信装置，使用所述信号线，通过第二通信方式进行与所述充电设备的通信；信号线连接装置，切换所述第二通信装置与所述信号线之间的连接/切断；以及控制装置，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、作为所述信号线的电压的信号线电压的变化量，如果该变化量未收敛于规定的容许范围内，则通过信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置。本专利技术的第二方面的充电通信系统，具备：电动车辆，搭载电池；充电设备，能够对所述电池进行充电；以及充电电缆，在所述电池充电时，连接于所述电动车辆与所述充电设备之间，所述电动车辆具备：第一通信装置，使用所述充电电缆内的信号线，通过使用信号的占空比的第一通信方式进行与所述充电设备的通信；第二通信装置，使用所述信号线，通过第二通信方式进行与所述充电设备的通信；信号线连接装置，切换所述第二通信装置与所述信号线之间的连接/切断；以及控制装置，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、所述信号线上的信号的占空比的变化量，如果该变化量未收敛于规定的容许范围内，则通过信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置。根据本专利技术的充电通信系统，即使对第一通信装置的通信所使用的信号线连接第二通信装置，也仅在维持信号线电压或者信号的占空比的情况下，对该信号线连接第二通信装置。因此，能够维持利用第一通信装置进行的正常的通信。附图说明图1是实施方式1的充电通信系统的整体结构图。图2是示出实施方式1的充电控制装置的结构的框图。图3是示出实施方式1的充电控制装置的动作的流程图。图4是示出实施方式2的充电通信装置的结构的框图。图5是示出实施方式2的充电控制装置的动作的流程图。图6是示出实施方式3的充电通信装置的结构的框图。图7是示出实施方式4的充电通信装置的动作的流程图。图8是示出实施方式5的充电通信装置的动作的框图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电通信系统，其特征在于，具备：电动车辆(1)，搭载电池(10)；充电设备(3)，能够对所述电池(10)进行充电；以及充电电缆(2)，在进行所述电池(10)的充电时，连接于所述电动车辆(1)与所述充电设备(3)之间，所述电动车辆(1)具备：第一通信装置(11)，使用所述充电电缆(2)内的信号线，通过第一通信方式进行与所述充电设备(3)的通信；第二通信装置(12)，使用所述信号线，通过第二通信方式进行与所述充电设备(3)的通信；信号线连接装置(15)，切换所述第二通信装置(12)与所述信号线之间的连接/切断；以及控制装置(13)，计算所述信号线连接装置(15)使所述第二通信装置(12)连接到所述信号线的前后的、作为所述信号线的电压的信号线电压的变化量，如果该变化量未收敛于规定的容许范围内，则通过信号线连接装置(15)从所述信号线切断所述第二通信装置(12)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.05 JP 2012-0862601.一种充电控制装置，其特征在于，具备：充电控制部，根据通过使用了电池的充电电缆内的信号线的通信从充电设备取得的信息，控制所述电池的充电；第一通信控制部，从使用所述信号线通过第一通信方式进行与所述充电设备的通信的第一通信装置取得信息；第二通信控制部，从使用所述信号线通过第二通信方式进行与所述充电设备的通信的第二通信装置取得信息；信号线连接控制部，控制切换所述第二通信装置与所述信号线之间的连接和切断的信号线连接装置；以及信号线电压计算部，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、作为所述信号线的电压的信号线电压的变化量，如果所述信号线电压的变化量未收敛于规定的容许范围内，则所述信号线连接控制部通过信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置。2.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述信号线电压计算部在所述第二通信装置连接到所述信号线之后，根据所述信号线电压的变化，计算规定时间后的所述信号线电压的预测值，所述信号线连接控制部根据信号线电压计算部计算出的所述信号线电压的预测值，计算所述信号线电压的变化量。3.根据权利要求2所述的充电控制装置，其特征在于，所述规定时间等于所述信号线电压计算部取得所述信号线电压而所需的时间、所述信号线电压计算部计算所述信号线电压的预测值而所需的时间、所述信号线连接控制部判断所述信号线电压的变化量是否收敛于所述容许范围内而所需的时间、以及所述信号线连接控制部通过所述信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置而所需的时间之和。4.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述信号线连接控制部仅在所述信号线电压变化了一定量以上的情况下，判断所述信号线电压的变化量是否收敛于所述容许范围内。5.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，所述第一通信方式是使用信号的占空比的方式，所述充电控制装置还具备占空比变化检测部，该占空比变化检测部计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、所述信号线上的信号的占空比的变化量，如果所述占空比的变化量未收敛于规定的容许范围内，则所述信号线连接控制部通过信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置。6.根据权利要求5所述的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制部在所述占空比的变化量收敛于所述容许范围内的情况下，使用该变化量，校正所述第二通信装置连接到所述信号线之后所述第一通信装置接收到的信号的占空比，之后控制所述电池的充电。7.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，还具备连接定时设定部，该连接定时设定部预测所述信号线上的信号的电平变化，将所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到信号线的定时设定在所述信号的电平成为规定值的期间内。8.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，仅在判断为所述充电设备成为了等待利用所述第二通信方式的通信的开始的状态的情况下，对所述信号线连接装置许可使所述第二通信装置连接到所述信号线。9.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，仅在所述充电电缆中配备的充电枪的形状是特定的规格的形状的情况下，对所述信号线连接装置许可使所述第二通信装置连接到所述信号线。10.一种充电控制装置，其特征在于，具备：充电控制部，根据通过使用了电池的充电电缆内的信号线的通信从充电设备取得的信息，控制所述电池的充电；第一通信控制部，从使用所述信号线通过第一通信方式进行与所述充电设备的通信的第一通信装置取得信息，该第一通信方式使用信号的占空比；第二通信控制部，从使用所述信号线通过第二通信方式进行与所述充电设备的通信的第二通信装置取得信息；信号线连接控制部，控制切换所述第二通信装置与所述信号线之间的连接和切断的信号线连接装置；信号线电压计算部，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、所述信号线的电压的值；以及占空比变化检测部，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、所述信号线的电压的占空比的变化量，如果所述占空比的变化量未收敛于规定的容许范围内，则所述信号线连接控制部通过信号线连接装置从所述信号线切断所述第二通信装置。11.根据权利要求10所述的充电控制装置，其特征在于，所述充电控制部在所述占空比的变化量收敛于所述容许范围内的情况下，使用该变化量，校正所述第二通信装置连接到所述信号线之后所述第一通信装置接收到的信号的占空比，之后控制所述电池的充电。12.根据权利要求10所述的充电控制装置，其特征在于，还具备连接定时设定部，该连接定时设定部预测所述信号线上的信号的电平变化，将所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到信号线的定时设定在所述信号的电平成为规定值的期间内。13.根据权利要求10所述的充电控制装置，其特征在于，仅在判断为所述充电设备成为了等待利用所述第二通信方式的通信的开始的状态的情况下，对所述信号线连接装置许可使所述第二通信装置连接到所述信号线。14.根据权利要求10所述的充电控制装置，其特征在于，仅在所述充电电缆中配备的充电枪的形状是特定的规格的形状的情况下，对所述信号线连接装置许可使所述第二通信装置连接到所述信号线。15.一种充电控制装置，其特征在于，具备：充电控制部，根据通过使用了电池的充电电缆内的信号线的通信从充电设备取得的信息，控制所述电池的充电；第一通信控制部，从使用所述信号线通过第一通信方式进行与所述充电设备的通信的第一通信装置取得信息，该第一通信方式使用信号的占空比；第二通信控制部，从使用所述信号线通过第二通信方式进行与所述充电设备的通信的第二通信装置取得信息；信号线连接控制部，控制切换所述第二通信装置与所述信号线之间的连接和切断的信号线连接装置；信号线电压计算部，计算所述信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线的前后的、所述信号线的电压的值；以及占空比变化检测部，计算所述信号线的电压的占空比的变化量，在所述占空比被维持了规定时间的情况下，所述信号线连接控制部通过信号线连接装置使所述第二通信装置连接到所述信号线。16.根据权利要求15所述的充电控制装置，其特征在于，在所述占空比未被维持规定时间的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚雄治，玉田隆史，大久保阳一，松永隆德，白泽和司，熊泽宏之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP