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用于将来自车辆的电力馈给至外部的电力接收装置的馈电连接器、用于识别该连接器的方法、用于识别该连接器的系统和使用该连接器的馈电系统

摘要

当将电力从车辆馈给至外部的电力接收装置时馈电连接器将车辆与该电力接收装置连接,允许馈电连接器装配至连接部,当安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装置的充电连接器被装配至所述连接部,并且当所述馈电连接器处于与所述连接部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的特定信号路径的阻抗落入设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围。还提供了用于识别馈电连接器的方法,用于识别馈电连接器的系统,以及使用该馈电连接器的馈电系统。

著录项

  • 公开/公告号CN103764435A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-04-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 丰田自动车株式会社;

    申请/专利号CN201280042476.0

  • 发明设计人 泽田博树;铃木保男;新川友香;

    申请日2012-07-31

  • 分类号B60L11/18;B60L1/00;B60L3/00;

  • 代理机构北京金信立方知识产权代理有限公司;

  • 代理人黄威

  • 地址 日本爱知县

  • 入库时间 2024-02-20 00:07:10

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-11-09

    授权

    授权

  • 2014-06-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):B60L11/18 申请日:20120731

    实质审查的生效

  • 2014-04-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于将来自车辆的电力馈给至外部的电力接收装置的馈电连 接器,用于识别该连接器的方法,用于识别该连接器的系统,以及使用该连 接器的馈电系统。本发明尤其涉及这样一种馈电连接器:其能够装配至连接 部(例如,车辆进口),当安装在车辆上的蓄电装置(例如,插电式混合动力 车辆(PHV)或者电动车辆(EV))用来自外部的馈电装置的电力进行充电 时,连接该车辆与该馈电装置的充电连接器被装配至该连接部。本发明还涉 及用于识别这种连接器的方法、用于识别该连接器的系统以及使用该连接器 的馈电系统。

背景技术

电力驱动式车辆安装有蓄电装置(例如,辅助电池或者电容器),并且适 于使用由驱动功率源(例如,电动机)生成的驱动力来运行,该驱动功率源 由存储在蓄电装置中的电力来驱动。电力驱动式车辆的例子包括电动车辆 (EV)、混合动力车辆(HV)等。

关于电力驱动式车辆,例如,已经开发了依靠供应电力至每家的商用电 源(例如,100V或者200V的相对低电压源),对安装在电力驱动式车辆上 的蓄电装置进行充电的技术。在以下说明中,安装在车辆上的蓄电装置(例 如,电池)能够依靠车辆的外部电源充电的这种车辆可以在适当时称为''插电 式车辆"。

在混合动力车辆(HV)中,通过安装在HV上的内燃机或者通过再生制 动,通常起驱动功率源功能的电动机可以被驱动作为发电机,例如以便对安 装在HV上的蓄电装置充电。蓄电装置还可以依靠上述的外部电源充电。该 类型的HV还可以称为"插电式混合动力车辆(PHV)"。

同时,已经提出了将来自安装在如上描述的电力驱动式车辆上的蓄电装 置的电力供应至外部的电力接收装置(例如,电源或者电负荷),以便从环境 视点来看有效地使用电力,或者在灾难时缓和电力短缺,例如。换句话说, 已经提出了使用安装在电力驱动式车辆上的蓄电装置作为用于将电力馈给至 外部的电力接收装置的馈电装置。

在该情况下,用于将来自安装在电力驱动式车辆上的蓄电装置的电力馈 给至外部的电力接收装置的馈电机构可以设置成分离或者独立于充电机构, 充电机构用于通过将外部馈电装置(例如,商用电源)的电力供应至安装在 电力驱动式车辆上的该蓄电装置,对该蓄电装置充电。但是,在充电机构之 外提供馈电机构会引发各种问题,诸如增加车辆的尺寸、增加馈电/充电机构 的复杂度,并且增加车辆的制造成本。

因而,在所涉的技术领域,已经提出各种技术,通过将单个机构在两个 操作模式之间操作,允许该单个机构将来自车辆的电力馈给至外部的电力接 收装置,并且用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行 充电。

例如,日本专利申请公开No.2001-008380(JP2001-008380)描述了一种 电力管理系统,其允许电力在电动车辆的电池和住宅之间传送。在该系统中, 住宅侧主控制器判定建立充电模式或者放电模式,并且经由通信天线将充电/ 放电控制信号从住宅侧充电/放电控制器传送至车辆侧电池控制器,同时基于 经由通信天线接收的充电/放电控制信号在车辆中执行充电控制或者放电控 制。但是,额外设置通信天线会导致增加系统的成本并且增加控制系统的复 杂度。

同时,作为用于拥有车载电池的电动车的标准之一,其车载电池可以使 用来自住房的电力充电,美国汽车工程师学会(SAE)已经制定“SAE电动车 传导式充电联接器”(“SAE电动车传导式充电联接器”(US),SAE标准,SAE 国际,2001年11月)。在日本,也制定了“电动车传导式充电系统的一般要 求”(“电动车传导式充电系统的一般要求”,日本电动车协会标准,2001年3 月29日)。

在“SAE电动车传导式充电联接器”(US)(SAE标准,SAE国际,2001 年11月)和“电动车传导式充电系统的一般要求”(“电动车传导式充电系统 的一般要求”,日本电动车协会标准,2001年3月29日)中,设定或规定了 有关控制导频的标准。控制导频被定义为经由车辆侧的控制电路连接EVSE (电动车供电设备)的控制电路与车辆的接地部的控制线路,其中,EVSE从 住房或室内的布线供应电力至车辆。在操作中,基于经由控制线路传送的 CPLT(控制导频线路传输)信号(导频信号),来确定充电电缆的连接状态、 从电源供应电力至车辆的可行性、EVSE的额定电流等。

因而,车辆充电/放电系统能够用来自车辆外部的电源的电力对安装在车 辆上的蓄电装置充电,并且还能够将来自该蓄电装置的电力馈给至车辆外部 的电源或者电负荷,在车辆充电/放电系统中,已经提出了使设置在该充电/ 放电系统中的信号生成电路生成控制信号(CPLT信号),从该控制信号能够 判定连接至车辆的电力电缆是充电电缆或者馈电电缆,以及根据从信号生成 电路传送的控制信号,使安装在车辆上的控制装置控制电力转换装置处于充 电模式或者馈电模式(见例如日本专利申请公开No.2010-035277 (JP2010-035277A))。

为了如上描述的基于CPLT信号来判定建立的是充电模式和馈电模式中 的哪一个,信号生成电路需要在充电模式和馈电模式下生成CPLT信号。但 是,根据上述的与控制导频有关的标准,用来生成CPLT信号的电力不是从 车辆侧提供的。结果,需要额外地为设置在充电/放电系统中的信号生成电路 设置电源,诸如内部电池或者来自外部的电力供应。但是,为信号生成电路 额外设置电源会导致增加系统的成本并且增加控制装置的复杂度。

如上描述的,在所涉及的技术领域,存在对以下技术的持续需求:利用 该技术,允许电力在车辆和其外部之间传送的系统能够判定是在充电模式下 还是在馈电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂 度和成本。

发明内容

本发明已经提出以满足上述需求。更具体来说,本发明提供了允许电力 在车辆和其外部之间传送的系统,该系统能够判定是在充电模式下还是在馈 电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本。

根据本发明的一个方案,提供了一种馈电连接器,当将电力从车辆馈给 至外部的电力接收装置时,所述馈电连接器将所述车辆与所述电力接收装置 连接,所述馈电连接器构造为被装配至连接部,当安装在所述车辆上的蓄电 装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装 置的充电连接器被装配至所述连接部,当所述馈电连接器处于与所述连接部 的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的特定信号路径的阻抗落入设 定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设置 在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围。

根据另一本发明的方案,提供了一种连接器识别方法,用于判定被装配 至连接部的连接器是否为当将电力从车辆馈给至外部的电力接收装置时待被 装配至所述连接部的馈电连接器,当安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外 部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装置的充电连接 器被装配至所述连接部。在所述连接器识别方法中,检测当连接器处于与所 述连接部的特定装配状态时设置在被装配至所述连接部的所述连接器中的特 定信号路径的阻抗,设置在所述馈电连接器中的所述特定信号路径的所述阻 抗落入设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设 定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻 抗范围;当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述充电阻抗范围内 时,判定为被装配至所述连接部的所述连接器是充电连接器;以及当检测到 的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述馈电阻抗范围内时,判定为被装配 至所述连接部的所述连接器是所述馈电连接器。

根据本发明的进一步方案,提供了包括馈电连接器和控制器的连接器识 别系统。所述馈电连接器构造为装配至连接部,当安装在所述车辆上的蓄电 装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装 置的充电连接器被装配至所述连接部,并且所述馈电连接器构造为在处于与 所述连接部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的特定信号路径的 阻抗落入设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围 设定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的 阻抗范围。所述控制器构造为在将电力从所述车辆馈给至外部的电力接收装 置的情况下,对当所述连接器处于与所述连接部的所述特定装配状态时设置 在被装配至所述连接部的所述连接器中的所述特定信号路径的所述阻抗进行 检测,所述控制器构造为当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述 充电阻抗范围内时,判定为被装配至所述连接部的所述连接器是所述充电连 接器,并且所述控制器构造为当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入 所述馈电阻抗范围内时,判定为被装配至所述连接部的所述连接器是所述馈 电连接器。

根据仍另一本发明的方案,提供了包括馈电连接器和控制器的馈电系统。 所述馈电连接器构造为装配至连接部,当安装在所述车辆上的蓄电装置用来 自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装置的充电 连接器被装配至所述连接部,并且所述馈电连接器构造为在处于与所述连接 部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的特定信号路径的阻抗落入 设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设 置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范 围。所述控制器构造为在将电力从所述车辆馈给至外部的电力接收装置的情 况下,对当所述连接器处于与所述连接部的所述特定装配状态时设置在被装 配至所述连接部的所述连接器中的所述特定信号路径的所述阻抗进行检测, 所述控制器构造为当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述充电阻 抗范围内时,判定为被装配至所述连接部的所述连接器是所述充电连接器, 所述控制器构造为当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述馈电阻 抗范围内时,判定为被装配至所述连接部的所述连接器是所述馈电连接器, 并且所述控制器构造为当所述控制器判定为被装配至所述连接部的所述连接 器是所述馈电连接器时进行控制以将来自所述车辆的电力馈给至所述电力接 收装置。

根据上述的馈电连接器、用于识别该馈电连接器的方法,用于识别该馈 电连接器的系统和使用该馈电连接器的馈电系统,允许电力在车辆和其外部 之间传送的系统能够判定是在充电模式下还是在馈电模式下操作,而不会实 质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本。

附图说明

以下将参考附图描述本发明的示范实施例的特征、优势和技术及工业重 要性,其中相似附图标记指代相似元件,并且其中:

图1是示出传送符合由SAE制定的J1772标准的电缆连接信号的信号路 径的示意图;以及

图2是示出在连接器的各装配状态下,传送符合SAE J1772标准的电缆 连接信号的信号路径的阻抗值(电阻值)的改变的示意图。

具体实施方式

如上描述的,本发明提供了允许电力在车辆和其外部之间传送的系统, 该系统判定是在充电模式下还是在馈电模式下操作,而不会实质带来不便, 诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本。

关于上述点已经做了深入研究,发明人发现,当将电力从车辆馈给至外 部的电力接收装置时,如果将所述车辆与所述电力接收装置连接的馈电连接 器中的特定信号路径的阻抗不同于充电连接器中对应信号路径的阻抗,则允 许电力在车辆和其外部之间传送的该系统能够判定是在充电模式下还是在馈 电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本, 并且基于阻抗之差将装配至车辆的连接器识别为馈电连接器。

本发明第一实施例为馈电连接器的形式,其用于当将电力从车辆馈给至 外部电力接收装置时将所述车辆与所述外部电力接收装置连接。所述馈电连 接器的特征在于,所述馈电连接器允许被装配至连接部,当安装在所述车辆 上的蓄电装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所 述馈电装置的充电连接器被装配至所述连接部,特征还在于,当所述馈电连 接器处于与所述连接部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的特定 信号路径的阻抗落入设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充 电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的 信号路径的阻抗范围。

在该实施例中,电力接收装置代表着接收从车辆供应的电力的装置,可 以选自例如电负荷(诸如家用电器)、电源和电力网络。馈电装置代表着供应 电力至车辆以便对安装在车辆上的蓄电装置充电(例如,辅助电池或者电容 器)的装置,可以选自例如供应电力至每家的商用电源和充电站。当然,根 据本发明的馈电连接器经由例如电缆等电连接至电力接收装置。

如上描述的,根据该实施例的馈电连接器当将电力从车辆馈给至外部的 电力接收装置时将所述车辆与该电力接收装置连接。馈电连接器可以布置成 装配至馈电连接部而不是充电连接部,馈电连接部独立地设置成用于接收馈 电连接器,当蓄电装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连接所述 车辆与所述馈电装置的充电连接器被装配至充电连接部。

但是,额外设置上述的接收馈电连接器的馈电连接部会导致不便,诸如 会增加允许电力在车辆和其外部之间传送的系统的尺寸、复杂度和成本。因 而,额外设置上述的接收馈电连接器的馈电连接部不能满足本发明的上述意 图:允许电力在车辆和其外部之间传送的该系统判定是在充电模式下还是在 馈电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成 本。

相应地,根据该实施例的馈电连接器布置成装配至连接部(用于充电), 当安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时, 连接所述车辆与所述馈电装置的充电连接器被装配至所述连接部。利用该布 置,该实施例的馈电连接器当将电力从车辆馈给至外部的电力接收装置时能 够将所述车辆与所述电力接收装置连接,除了用于充电的连接部,不需要独 立设置馈电连接部。

在上述的馈电连接器装配至用于充电的连接部并且将电力经由所述馈电 连接器从所述车辆馈给至所述外部电力接收装置的情形下,如果在充电连接 器装配至该连接部的情形下错误实施了将来自车辆的电力馈给至电力接收装 置的馈电模式,会发生电气短路,并且构成允许电力在车辆和其外部之间传 送的该系统的各种部件或者单元会产生问题,诸如故障、断裂和烧坏。

相应地,在允许电力在车辆和外部之间传送的系统中,极为重要的是要 正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器,并且根据 如此判定的连接器的类型正确地在充电模式和馈电模式之间切换该系统。

作为用于正确地判定装配至所述连接部的连接器是上述的馈电连接器还 是充电连接器的机构或者方法,可以区分馈电连接器的形状和充电连接器的 形状(例如,该连接器形成为具有凹槽或者突起用于识别装配至连接部的连 接器为馈电连接器),或者可以提供例如用于传送有关连接器类型的信息的信 号路径。

但是,区分馈电连接器的形状和充电连接器的形状,或者额外地提供用 于传送有关连接器类型的信息的信号路径,不能满足本发明的上述意图:允 许电力在车辆和其外部之间传送的该系统判定是在充电模式下还是在馈电模 式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本等。 换句话说,根据本发明的意图,期望正确地判定装配至连接部的连接器是馈 电连接器还是充电连接器,并且根据如此判定的连接器的类型正确地在充电 模式和馈电模式之间切换该系统,而不会显著改变用来自外部的馈电装置的 电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的公知系统的构造。

上述提到的车辆代表安装有蓄电装置(例如,辅助电池或者电容器)的 车辆,更具体来说,代表电力驱动式车辆,诸如插电式混合动力车辆(PHV) 或者电动车辆(EV)。在电力驱动式车辆中,安装在车辆上的蓄电装置可以 用来自外部的馈电装置(例如,供应电力至每家的商用电源,或者充电站) 的电力进行充电,车辆通常设置有连接部(例如,进口)用于装配充电连接 器,在充电期间充电连接器将车辆与馈电装置连接。当然,充电连接器经由 电缆等电连接至馈电装置。

上述车辆具有充电系统,充电系统使用经由充电连接器和连接部从馈电 装置供应的电力对蓄电装置充电。充电系统可以包括例如电力转换机构(例 如,AC-DC转换器),电力转换机构用于将从馈电装置供应的电力转换成适 于对蓄电装置充电的状态。充电系统可以进一步包括各种机构,诸如用于判 定充电连接器的连接状态、电力是否能够从馈电装置供应至车辆以及馈电装 置的额定电流的机构。

而且,用于将车辆与馈电装置连接的充电连接器可以包括各种信号路径, 信号路径用于将有关充电连接器的连接状态的信息、电力是否能够从馈电装 置供应至车辆的判定以及馈电装置的额定电流等信息传送至上述的任何机 构。信号路径可以选自:通过生成从馈电装置至该机构的信号来主动传送任 何信息至该机构的一种类型的信号路径;以及通过用设置在充电系统中的检 测器件检测信号路径的阻抗(电阻)等来被动传送任何信息至该机构的另一 类型的信号路径,该充电系统用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的 蓄电装置充电。

在以上描述的信号路径中,主动传送任何信息至任一机构的上述一种类 型的信号路径需要用于生成信号的电源。当安装在车辆上的蓄电装置用来自 馈电装置的电力进行充电时,能够从馈电装置供应用于生成信号所需的电力。 但是,对于上述主动类型的信号路径,当将电力从车辆馈给至外部的电力接 收装置时,用于生成该信号所需的电力不从车辆侧供应。相应地,当将电力 从车辆馈给至外部的电力接收装置时,信号路径不能够用来供应和接收各种 信息段,除非独立或额外设置用于生成该信号的电源。

另一方面,对于通过用设置在充电系统(充电系统用来自外部的馈电装 置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电)中的检测器件来检测信号路 径的阻抗(电阻)等来被动传送任何信息至任一上述机构的另一类型的信号 路径来说,甚至当将电力从车辆馈给至外部的电力接收装置时,也不需要独 立提供用于生成任何信号的电源,这不同于主动传送任何信息至任一机构的 上述一种类型的信号路径。

相应地,在允许电力在车辆和外部之间传送的系统中,作为当将电力从 车辆馈给至外部的电力接收装置时用于传送任何信息至任何上述机构的信号 路径,期望使用的是,通过用设置在充电系统(充电系统用来自外部的馈电 装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电)中的检测器件来检测信号 路径的阻抗(电阻)等来被动传送任何信息至任一上述机构的另一类型的信 号路径。

即,期望经由通过用设置在充电系统(充电系统用来自外部馈电装置的 电力对安装在车辆上的蓄电装置充电)中的检测器件来检测信号路径的阻抗 (电阻)等来被动传送任何信息至任一上述机构的另一类型的信号路径,将 用来判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器的信息传送至 任何上述机构。

如上描述的,根据该实施例的馈电连接器构建成使得,当它处于与所述 连接部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的所述特定信号路径的 阻抗落入设定为不同于所述充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗 范围设定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路 径的阻抗范围的范围。

在用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置充电的充电系 统中,可以设置特定信号路径,例如以便判定充电连接器是否正确地或者适 当地装配至连接部,特定信号路径布置成获得与连接器和连接部之间的装配 状态对应的任何检测值(例如,阻抗)。在该情况下,通过设置在用来自外部 的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的充电系统中的检测 器件来检测出检测值(例如,阻抗),并且基于该检测值,通过例如设置在充 电系统中的控制装置来判定连接器和连接部之间的装配状态。

连接器和连接部可以置为以下装配状态之一,即:非装配状态,连接器 和连接部彼此未装配,并且设置在连接器中的特定信号路径未电连接至连接 部的对应信号路径;半装配状态,设置在连接器中的特定信号路径电连接至 连接部的对应信号路径,但连接器和连接部彼此不完全装配;以及完全装配 状态,设置在连接器中的特定信号路径电连接至连接部的对应信号路径,并 且连接器和连接部彼此完全装配。

作为上述各种装配状态之一,在连接器和连接部彼此未装配的非装配状 态中,设置在连接器中的特定信号路径不电连接至连接部的对应信号路径; 因此不能够获得对应于连接器和连接部之间的装配状态的任何检测值(例如, 阻抗)。相应地,期望的是,根据该实施例的馈电连接器中的特定装配状态至 少是这样的状态:设置在连接器中的特定信号路径和连接部的对应信号路径 彼此电连接。即,期望的是,例如,在非装配状态、半装配状态和完全装配 状态之中,特定装配状态是半装配状态或完全装配状态。

在上述说明中,在根据该实施例的馈电连接器中,使用布置成获得与连 接器和连接部之间的装配状态对应的任何检测值(例如,阻抗)的信号路径 来作为特定信号路径,该特定信号路径布置成提供落入所述馈电阻抗范围内 的阻抗,馈电阻抗范围不同于充电阻抗范围。但是,特定信号路径并不限于 上述的信号路径。

即,特定信号路径可以是设置在用来自外部的馈电装置的电力对安装在 车辆上的蓄电装置进行充电的充电系统中的任何信号路径,只要其是上述的 这样类型的信号路径:通过设置在用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆 上的蓄电装置进行充电的充电系统中的检测器件而检测信号路径的阻抗(电 阻)等,来被动地传送任何信息。在用作特定信号路径的信号路径不布置成 传送对应于上述半装配状态的任何检测值(例如,阻抗)的情形下,特定装 配状态可以视为代表设置在连接器中的信号路径电连接至连接部的对应信号 路径的状态。

根据该实施例的馈电连接器构建成使得,当它处于与所述连接部的特定 装配状态时,设置在所述馈电连接器中的所述特定信号路径的所述阻抗落入 设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设 置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范 围。

充电阻抗范围例如是在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的 蓄电装置进行充电的充电系统中的这样的阻抗范围:其定义为设置在充电连 接器中的特定信号路径提供的阻抗。所述馈电阻抗范围被定义为不同于所述 充电阻抗范围的阻抗范围。

根据该实施例的馈电连接器构建成使得,当它处于与所述连接部的特定 装配状态时,所述特定信号路径的阻抗落入不同于充电阻抗范围的馈电阻抗 范围内。相应地,通过用设置在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆 上的蓄电装置进行充电的充电系统中的检测器件来检测信号路径的阻抗,并 且判定检测到的阻抗是落入馈电阻抗范围内还是充电阻抗范围内,能够判定 装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器。

上述提到的检测器件可以安装在例如车辆上。例如,可以通过施加给定 电压至包括特定信号路径的电路、用检测器件检测信号路径的电位以及基于 该电位计算信号路径的阻抗,来获得特定信号路径的阻抗。通过安装在车辆 上的控制装置等,来实施检测(或计算)阻抗的处理,判定检测到的(或计 算出的)阻抗是落入馈电阻抗范围还是充电阻抗范围内的处理,判定装配至 连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器等的处理。控制装置包括:存 储装置,其存储使计算机实施这些处理的程序;计算机,其基于程序实施处 理;接收端口,其接收从检测器件传送的检测信号等。应该理解的是,上述 说明仅是示范性的,本发明的实施例并不限于上述说明。

如上描述的,根据该实施例,馈电连接器用于当将电力从车辆馈给至外 部的电力接收装置时将所述车辆与电力接收装置连接,其构建成使得所述馈 电连接器允许被装配至连接部,当安装在车辆上的蓄电装置用自外部馈电装 置的电力进行时,连接车辆与馈电装置的充电连接器被装配至所述连接部, 并且使得当所述馈电连接器处于与所述连接部的特定装配状态时,设置在所 述馈电连接器中的所述特定信号路径的所述阻抗落入设定为不同于充电阻抗 范围的馈电阻抗范围内,充电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中的且 对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围。

利用上述布置,能够正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还 是充电连接器,而不会显著改变用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆 上的蓄电装置充电的公知充电系统的构造。相应地,利用根据该实施例的馈 电连接器,当公知充电系统还用作将来自车辆的电力馈给至外部的电力接收 装置的馈电系统时,能够正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还 是充电连接器,并且根据如此判定的连接器的类型,该系统能够在充电模式 和馈电模式之间正确地切换,而不会显著改变公知充电系统的构造。即,根 据该实施例,允许电力在车辆和其外部之间传送的该系统能够判定是在充电 模式下还是在馈电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、 复杂度和成本。

如上所述,作为具有车载电池(能够用来自住宅的电力进行充电)的电 动车辆的标准之一,美国汽车工程师学会(SAE)制定了“SAE电动车辆传 导式充电联接器"("SAE电动车辆传导式充电接口”(US),SAE标准,SAE 国际,2001年11月)。SAE(汽车工程师学会)是美国的工程师的组织。大 多数用于对安装在插电式混合动力车辆(PHV)、电动车辆(EV)等上的蓄 电装置充电的充电系统(最近具有广泛优势)符合SAE制定的标准。

相应地,期望的是,馈电连接器也尽可能符合SAE制定的上述标准,使 得能够正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器,并 且根据如此判定的连接器的类型,该系统能够在充电模式和馈电模式之间正 确地切换,而不会显著改变用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的 蓄电装置进行充电的公知系统的构造。

在SAE制定的各种标准之中,J1772标准被制定作为有关用来自外部的 馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的充电系统中的各种控 制信号、电缆、连接器等的标准。各种控制信号包括例如CPLT信号(导频 信号)和电缆连接信号(或者近侧检测信号),CPLT信号用于传送信息至车 辆侧控制电路,信息诸如充电电缆的连接状态、电力是否能够从电源供应至 车辆的判定以及EVSE的额定电流,电缆连接信号传送信息,该信息用于基 于阻抗的改变来判定充电连接器和连接部(入口)之间的装配状态。

为了提供作为上述各种控制信号之一的电缆连接信号,例如,通过设置 在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的充电 系统中的检测器件,来检测对应于充电连接器和连接部(进口)之间的装配 状态的信号路径的阻抗的任何改变,并且基于该检测值,通过例如设置在充 电系统中的控制装置来判定连接器和连接部之间的装配状态。即,传送电缆 连接信号的信号路径是如上描述的通过检测任何特性(在该情况下为阻抗) 的改变来被动地传送信息的类型的信号路径。相应地,根据本发明第一实施 例,期望使用传送电缆连接信号的信号路径作为馈电连接器中的特定信号路 径。

因而,通过添加以下特征至根据本发明第一实施例的馈电连接器来提供 根据本发明第二实施例的馈电连接器:特定信号路径是传送符合J1772标准 的电缆连接信号的信号路径。

如上描述的,大多数用于对安装在插电式混合动力车辆(PHV)、电动车 辆(EV)等上的蓄电装置进行充电的充电系统(最近具有广泛优势)符合 SAE制定的标准。同时,在根据该实施例的馈电连接器中,传送电缆连接信 号(或者近侧检测信号)的信号路径用作特定信号路径。换句话说,利用根 据该实施例的馈电连接器,能够检测连接器和连接部之间的装配状态,并且 还能够通过检测传送电缆连接信号的信号路径的阻抗的任何改变来判定装配 至连接部的连接器是充电连接器还是馈电连接器。

相应地,在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置充 电的充电系统中,当馈电连接器装配至连接部(连接车辆与馈电装置的充电 连接器被装配至该连接部)时,使得充电系统还起到用来自车辆的电力对外 部电力接收装置进行馈电的馈电系统的作用,设置在充电系统中的控制装置 能够例如正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器, 而不会显著改变充电系统的构造,因为根据该实施例的馈电连接器使用传送 电缆连接信号的信号路径(该路径设置在许多充电系统中)作为特定信号路 径。

根据SAEJ1772标准,传送电缆连接信号的信号路径(电缆连接信号和 地线(GND)之间的信号线)的组合阻抗适于根据连接器和连接部之间的装 配状态而改变。通过连接至车辆侧控制装置的检测器件来检测代表连接器的 装配状态的组合阻抗的任何改变。设定对应于连接器和连接部之间的相应装 配状态的组合阻抗的范围,使得对应于非装配状态的范围是最高范围,对应 于完全装配状态的范围是最低范围,而对应于半装配状态的范围介于最高和 最低范围之间。即,对应于相应装配状态的组合阻抗的范围设定成以非装配 状态、半装配状态和完全装配状态的顺序从最高至最低范围。

在传送电缆连接信号的信号路径中,对应于非装配状态的组合阻抗代表 从车辆侧控制电路至连接部(进口)的组合阻抗,因为连接器和连接部彼此 未装配。对应于半装配状态的组合阻抗代表经由连接部从控制电路至连接器 的组合阻抗。但是,应该注意的是,连接器中包含的信号路径的一部分的阻 抗是对应于半装配状态的(相对高)值。对应于完全装配状态的组合阻抗代 表经由连接部从控制电路至连接器的组合阻抗。但是,应该注意的是,连接 器中包含的信号路径的一部分的阻抗是对应于完全装配状态的(相对低)值。

作为用于在如上描述的对应于半装配状态的(相对高)值和对应于完全 装配状态的(相对低)值之间切换传送电缆连接信号的信号路径的包括在连 接器中的一部分的阻抗的方法,可以使用微型开关等以便改变信号路径的包 括在连接器中的该部分中设置的电阻器的电连接状态,微型开关等的操作结 合将设置在连接器上锁定机构的突起装配入对应于连接部的凹槽。但是,应 该理解的是,切换方法并不限于该方法。

如上描述的,传送电缆连接信号的信号路径的对应于相应装配状态的组 合阻抗的范围设定成以非装配状态、半装配状态和完全装配状态的顺序从最 高至最低范围。如上描述的,馈电阻抗范围设定成用于识别装配至连接部的 连接器作为根据该实施例的馈电连接器,而不是作为充电连接器,馈电阻抗 范围设定为不同于充电阻抗范围的范围,充电阻抗范围是设置在充电连接器 中的相同信号路径的阻抗范围。

同时,在符合SAEJ1772标准的充电连接器中,对应于非装配状态、半 装配状态和完全装配状态的组合阻抗的范围分别设定成从最高至最低范围。 因为这三个阻抗范围被设定在限定范围内,所以难以在这三个阻抗范围中的 相邻范围之间设定新阻抗范围,同时鉴于检测和/或制造期间的误差等确保每 个范围的适当宽度以及确保新范围和公知阻抗范围之间的余裕。

更具体来说,如果用来识别装配至连接部的连接器作为根据该实施例的 馈电连接器而不是作为充电连接器的新阻抗范围被设定在上述阻抗三个范围 的相邻范围之间,连接器的装配状态和/或连接器的类型会被错误地判定,除 非新阻抗范围被设定成不与阻抗的公知范围重叠。因此必须设定新阻抗范围, 同时鉴于检测和/或制造期间的误差等确保每个范围的适当宽度以及新范围 和公知阻抗范围之间的余裕。但是,事实上在上述三个阻抗范围的相邻范围 之间不存在用于允许添加新阻抗范围的足够大间隔。

相应地,期望将馈电阻抗范围设定成该范围高于三个阻抗范围中的任一 范围,或者该范围低于三个阻抗范围中的任一范围。但是,实际上,使用置 于设置在馈电连接器(未装配至连接部)中的信号路径中的电阻器等,不可 能实现比对应于连接器和连接部彼此未装配的非装配状态的阻抗范围更高的 阻抗。结果,期望将馈电阻抗范围设定为这样的范围:在该范围中,传送电 缆连接信号的信号路径的组合阻抗低于上述三个阻抗范围中的任一范围。换 句话说,期望的是,馈电阻抗范围设定为这样的范围:在该范围中,传送电 缆连接信号的信号路径的组合阻抗低于对应于完全装配状态的范围,其为上 述三个阻抗范围中的最低范围。

即,在根据本发明一个优选实施例的馈电连接器中,期望的是,检测当 处于完全装配状态而不是非装配状态或者半装配状态时设置在装配至连接部 的连接器中的特定信号路径(在本发明第二实施例中的传送SAE J1772标准 规定的电缆连接信号的信号路径)的阻抗。

因而,通过添加以下特征至根据本发明第二实施例的馈电连接器来提供 根据本发明第三实施例的馈电连接器:特定装配状态是连接器完全装配至连 接部的状态。

根据第三实施例,在传送根据SAE J1772标准的电缆连接信号的信号路 径中,能够设定用来识别装配至连接部的连接器作为根据该实施例的馈电连 接器而不是充电连接器的新阻抗范围,同时鉴于检测和/或制造期间的误差等 确保每个范围的适当宽度以及相对于另一阻抗范围的余裕。即,在允许电力 在车辆和其外部之间传送的系统中,根据该实施例的馈电连接器使得能够判 定该系统是运行在充电模式下还是馈电模式下,而不会实质带来不便,诸如 增加系统的尺寸、复杂度和成本,以及显著改变该系统的构造。

如上描述的,在根据本发明一个优选实施例的馈电连接器中,期望将馈 电阻抗范围设定至这样的范围:在该范围中,传送电缆连接信号的信号路径 的组合阻抗低于对应于完全装配状态的范围,其是上述三个阻抗范围中的最 低范围。

因而,通过添加以下特征至根据本发明第三实施例的馈电连接器来提供 根据本发明第四实施例的馈电连接器:馈电阻抗范围设定为低于充电阻抗范 围。

在第四实施例中,当连接器和连接部处于完全装配状态时,馈电阻抗范 围设定为低于充电阻抗范围;因此,用来识别装配至连接部的连接器作为根 据该实施例的馈电连接器而不是充电连接器的阻抗范围能够被设定为不重叠 于任何公知阻抗范围,同时鉴于检测和/或制造期间的错误等确保每个范围的 适当范围以及相对于对应公知阻抗范围的余裕。结果,根据该实施例的馈电 连接器使得不可能或较不可能错误地判定连接器的装配状态和连接器的类 型。

如上描述的,在允许电力在车辆和其外部之间传送的系统中,根据本发 明各种实施例之任一个的馈电连接器构建成使得,馈电连接器中特定信号路 径的阻抗不同于充电连接器中对应信号路径的阻抗,使得能够可靠地判定应 该建立充电模式和馈电模式中的哪个模式(即,该系统是操作在充电模式下 还是馈电模式下),而不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成 本,以及显著改变公知系统。

一种连接器识别方法,其使用本发明各种实施例之任一个的馈电连接器 来判定:在允许电力在车辆和其外部之间传送的系统中,装配至连接部的连 接器是否是当将电力从车辆馈给至外部电力接收装置时要被装配至所述连接 部的馈电连接器。

即,本发明的第五实施例是连接器识别方法,用于判定装配至连接部的 连接器是否是当将电力从车辆馈给至外部电力接收装置时要被装配至所述连 接部的馈电连接器,当安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外部的馈电装置 的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装置的充电连接器被装配至所 述连接部。所述连接器识别方法的特征在于,所述馈电连接器允许被装配至 所述连接部,并且构建成使得,当所述连接器处于与所述连接部的特定装配 状态时,设置在所述馈电连接器中的特定路径的阻抗落入不同于充电阻抗范 围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中的 且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围。所述方法的特征还在于, 当连接器和连接部处于特定装配状态时,检测设置在装配至所述连接部的连 接器中的所述特定信号路径的所述阻抗,并且当检测到的所述特定信号路径 的所述阻抗落入所述充电阻抗范围内时判定为装配的连接器是充电连接器, 同时,当检测到的所述特定信号路径的所述阻抗落入所述馈电阻抗范围内时 判定为装配的连接器是馈电连接器。

使用在根据该实施例的连接器识别方法中的馈电连接器基本相同于根据 本发明第一实施例的馈电连接器。即,馈电连接器允许被装配至连接部(诸 如设置在车辆中的进口),当安装在车辆上的蓄电装置用来自外部馈电装置的 电力进行充电时,连接车辆与外部馈电装置的充电连接器被装配至所述连接 部。此外,所述馈电连接器构建成使得,当它处于与所述连接部的特定装配 状态时,设置在所述馈电连接器中的所述特定信号路径的阻抗落入设定为不 同于所述充电阻抗范围的所述馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设 置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范 围。

期望的是,特定信号路径不是这样类型的信号路径:其生成用于主动传 送任何信息至设置在允许电力在车辆和外部之间传送的系统中的控制机构等 的信号,而是如下类型的信号路径:如上描述的,其通过用设置在充电系统 (充电系统用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充 电)中的检测器件检测信号路径的阻抗(电阻)等来被动传送任何信息。

作为上述类型信号路径的例子,检测在用来自外部的馈电装置的电力对 安装在车辆上的蓄电装置进行充电的充电系统中的信号路径的阻抗,并且例 如基于检测值来判定连接器和连接部之间的装配状态(例如,如上描述的非 装配状态、半装配状态和完全装配状态)。在作为上述装配状态之一的非装配 状态,设置在连接器中的特定信号路径不电连接至连接部的对应信号路径; 因此,不能够检测对应于连接器和连接部之间的装配状态的阻抗。相应地, 期望的是,在根据该实施例的连接器识别方法中在特定装配状态下检测特定 信号路径的阻抗,该特定装配状态至少是设置在连接器中的特定信号路径和 连接部中的对应信号路径彼此电连接的状态,即是半装配状态或完全装配状 态。

在上述说明中,如在上述实施例中,这样的信号路径用作特定信号路径: 其构建成使得能够获得对应于连接器和连接部之间的装配状态的任何检测值 (例如,阻抗);但是,特定信号路径并不限于该类型的信号路径。即,特定 信号路径可以是设置在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电 装置进行充电的充电系统中的任何信号路径,只要其是上述的这样类型的信 号路径:通过设置在用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装 置进行充电的充电系统中的检测器件检测信号路径的阻抗(电阻)等,来被 动传送任何信息。

如在上述实施例中,在如上描述的用作特定信号路径的信号路径不布置 成传送对应于半装配状态的任何检测值(例如,阻抗)的情形下,特定装配 状态可以视为代表设置在连接器中的信号路径电连接至连接部中的对应信号 路径的状态。

如上描述的,在根据该实施例的连接器识别方法中,当装配的连接器和 连接部处于特定装配状态时,检测设置在装配的连接器中的特定信号路径的 阻抗。如上描述的,例如,通过设置在用来自外部的馈电装置的电力对安装 在车辆上的蓄电装置进行充电的充电系统中的检测器件,可以检测设置在装 配的连接器中的特定信号路径的阻抗。检测器件可以安装在例如车辆上。

检测器件可以适于仅检测设置在装配的连接器中的特定信号路径的阻 抗,或者可以检测包括设置在装配的连接器中的特定信号路径的整个信号路 径的阻抗,并且从检测值计算设置在装配的连接器中的特定信号路径的阻抗。 更具体来说,检测器件可以检测整个信号路径(例如,信号路径包括设置在 连接器中的特定信号路径以及设置在连接部中的对应信号路径,信号路径包 括设置在连接器中的特定信号路径、设置在连接部中的对应信号路径以及设 置在构成充电系统的控制电路中的对应信号路径)的阻抗,并且可以从检测 值计算设置在装配的连接器中的特定信号路径的阻抗。

此外,检测器件可以直接检测设置在装配的连接器中的特定信号路径的 阻抗,或者间接检测该特定信号路径的阻抗。更具体来说,例如,通过施加 给定电压至包括特定信号路径的电路、用检测器件检测信号路径的电位以及 基于电位计算信号路径的阻抗,可以获得特定信号路径的阻抗。

在根据该实施例的连接器识别方法中,当检测到的特定信号路径的阻抗 落入所述充电阻抗范围内时,判定为装配至所述连接部的所述连接器是充电 连接器,并且当检测到的特定信号路径的阻抗落入所述馈电阻抗范围内时, 判定为装配的连接器是馈电连接器。

通过安装在车辆上的控制装置等,来实施检测(或计算)阻抗的处理, 判定检测到的(或计算出的)阻抗是落入馈电阻抗范围还是充电阻抗范围内 的处理,判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器等的处理。 控制装置包括:存储装置,其存储使计算机实施这些处理的程序;计算机, 其基于程序实施处理;接收端口,其接收从检测器件传送的检测信号等。应 该理解的是,上述说明仅是示范性的,本发明的实施例并不限于上述说明。

如上描述的,根据该实施例的连接器识别方法,能够正确地判定装配至 连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器,而不会显著改变用来自外部 的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的公知充电系统的构 造。因而,根据该实施例的连接器识别方法,在允许电力在车辆和外部之间 传送的系统中能够适当区分馈电连接器和充电连接器,而不会显著带来不便, 诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本。

用在根据上述实施例的连接器识别方法中的馈电连接器可以采取各种其 他形式,如根据本发明第一实施例的馈电连接器。

即,通过添加以下特征至根据本发明第五实施例的连接器识别方法来提 供根据本发明第六实施例的连接器识别方法:特定信号路径是传送电缆连接 信号的信号路径。

而且,通过添加以下特征至根据本发明第六实施例的连接器识别方法来 提供根据本发明第七实施例的连接器识别方法:特定装配状态是连接器完全 装配至连接部的状态。

此外,通过添加以下特征至根据本发明第七实施例的连接器识别方法来 提供根据本发明第八实施例的连接器识别方法:馈电阻抗范围设定为低于充 电阻抗范围。

已经详细描述了用在根据本发明第六至第八实施例的连接器识别方法中 的馈电连接器的特征,因此此处不再描述。

实施根据本发明上述各种实施例的每个的连接器识别方法的系统也包括 在本发明的保护范围中。即,连接器识别系统也被包括作为本发明各种实施 例之一,其使用本发明各种实施例的馈电连接器来判定在允许电力在车辆和 其外部之间传送的系统中,装配至连接部的连接器是否为当将电力从车辆馈 给至外部的电力接收装置时要被装配至连接部的馈电连接器。

更具体来说,本发明第九实施例呈连接器识别系统的形式,其判定装配 至连接部的连接器是否是当将电力从车辆馈给至外部电力接收装置时要被装 配至所述连接部的馈电连接器,当安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外部 的馈电装置的电力进行充电时,连接所述车辆与所述馈电装置的充电连接器 被装配至所述连接部。所述连接器识别系统的特征在于,所述馈电连接器允 许被装配至所述连接部,并且构建成使得,当它处于与所述连接部的特定装 配状态时,设置在所述馈电连接器中的所述特定信号路径的阻抗落入设定为 不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设置在所 述充电连接器中的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围。所述 系统的特征还在于,对当所述连接器处于与所述连接部的所述特定装配状态 时设置在被装配至所述连接部的所述连接器中的所述特定信号路径的所述阻 抗进行检测,并且当检测到的特定信号路径的阻抗落入所述充电阻抗范围内 时,判定为装配的连接器是充电连接器,同时当检测到的特定信号路径的阻 抗落入所述馈电阻抗范围内时,判定为装配的连接器是馈电连接器。

在有关根据本发明各种实施例的连接器识别方法的以上说明中,已经详 细描述了根据该实施例的连接器识别系统的组成元件以及由相应组成元件执 行的各种处理或者操作,因此,此处将不再描述。而且,在根据上述实施例 的连接器识别系统中包括的馈电连接器可以采取各种其他形式,如根据本发 明第一实施例的馈电连接器。

即,通过添加以下特征至根据本发明第九实施例的连接器识别系统来提 供根据本发明第十实施例的连接器识别系统:特定信号路径是传送电缆连接 信号的信号路径。

而且,通过添加以下特征至根据本发明第十实施例的连接器识别系统来 提供根据本发明第十一实施例的连接器识别系统:特定装配状态是连接器完 全装配至连接部的状态。

此外,通过添加以下特征至根据本发明第十一实施例的连接器识别系统 来提供根据本发明第十二实施例的连接器识别系统:馈电阻抗范围设定为低 于充电阻抗范围。

在有关根据本发明第二至第四实施例的馈电连接器的以上说明中,已经 详细描述了用在根据本发明第十至第十二实施例的连接器识别系统中的馈电 连接器的特征,因此此处将不再描述。

馈电系统也被包括作为本发明各种实施例之一,当实施根据本发明上述 各种实施例的连接器识别方法的连接器识别系统判定装配至所述连接部的所 述连接器是当将电力从车辆馈给至外部的电力接收装置时要被装配至连接部 的馈电连接器时,其将来自车辆的电力馈给至外部电力接收装置。

更具体来说,本发明第十三实施例呈馈电系统的形式,当装配至所述连 接部的所述连接器是当将电力从车辆馈给至外部电力接收装置时要被装配至 连接部的馈电连接器时,其将来自车辆的电力馈给至外部电力接收装置,当 安装在所述车辆上的蓄电装置用来自外部的馈电装置的电力进行充电时,连 接所述车辆与所述馈电装置的充电连接器被装配至所述连接部。所述馈电系 统的特征在于,所述馈电连接器允许被装配至所述连接部,并且构建成使得, 当它处于与所述连接部的特定装配状态时,设置在所述馈电连接器中的所述 特定信号路径的阻抗落入设定为不同于充电阻抗范围的馈电阻抗范围内,所 述充电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中的且对应于所述特定信号路 径的信号路径的阻抗范围。所述系统的特征还在于,当所述连接器和所述连 接部处于特定装配状态时,检测设置在装配至所述连接部的连接器中的特定 信号路径的阻抗,当检测到的特定信号路径的阻抗落入所述充电阻抗范围内 时,判定为装配的连接器是充电连接器,同时当检测到的特定信号路径的阻 抗落入所述馈电阻抗范围内时,判定为装配的连接器是馈电连接器,并且当 判定为装配的连接器是馈电连接器时,将电力从所述车辆馈给至所述电力接 收装置。

在根据该实施例的馈电系统中,当判定为装配的连接器是馈电连接器时, 将电力从所述车辆馈给至所述电力接收装置。在该实施例的馈电系统中,用 于当判定为装配的连接器是馈电连接器时将来自车辆的电力馈给至电力接收 装置的器件可以设置成分离或者独立于用来自外部馈电装置的电力对安装在 车辆上的蓄电装置充电的公知充电系统。

但是,将来自车辆的电力馈给至电力接收装置的器件分离或者独立于用 来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置充电的公知充电系统, 这不满足本发明的意图:允许电力在车辆和其外部之间传送的该系统判定是 在充电模式下还是在馈电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统 的尺寸、复杂度和成本。换句话说,为了满足本发明的意图,期望正确地判 定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器,并且根据如此判定 的连接器的类型,正确地在充电模式和馈电模式之间切换该系统,而不会显 著改变用来自外部的馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电的 公知系统的构造。

在根据该实施例的馈电系统中,所述馈电连接器允许被装配至所述连接 部,并且构建成使得,当其处于与所述连接部的特定装配状态时,设置在所 述馈电连接器中的特定信号路径的阻抗落入设定为不同于所述充电阻抗范围 的所述馈电阻抗范围内,所述充电阻抗范围设定为设置在所述充电连接器中 的且对应于所述特定信号路径的信号路径的阻抗范围,如上描述的。

利用上述布置,当连接器和连接部处于特定装配状态时,检测设置在装 配至所述连接部的连接器中的特定信号路径的阻抗,并且当检测到的特定信 号路径的阻抗落入所述充电阻抗范围内时,能够判定为装配的连接器是充电 连接器,同时当检测到的特定信号路径的阻抗落入所述馈电阻抗范围内时, 能够判定为装配的连接器是馈电连接器。当判定为装配的连接器是馈电连接 器时,能够将电力从所述车辆馈给至所述电力接收装置。

更具体来说,根据该实施例的馈电系统能够当判定装配至所述连接部的 所述连接器是馈电连接器时,使用包括在用来自馈电装置的电力对安装在车 辆上的蓄电装置充电的充电系统中的各种机构,经由充电连接器和连接部将 电力从车辆馈给至所述电力接收装置。例如,各种机构包括电力转换机构(例 如,AC-DC转换器),电力转换机构用于将从馈电装置供应的电力转换成适 于对蓄电装置充电的状态,以及例如用于判定充电连接器的连接状态、判定 电力是否能够从馈电装置供应至车辆以及判定馈电装置的额定电流的机构。

更具体来说,当判定装配至所述连接部的所述连接器是馈电连接器时, 该实施例的馈电系统通过将电力转换机构(例如,AC-DC转换器)的操作切 换至馈电模式以便将车辆生成的电力(例如,直流电力)转换成适于供应至 外部电力接收装置(例如,电源或者电负荷)的状态(例如,交流电)、并且 经由装配至连接部(例如,车辆的进口)的馈电连接器将该电力供应至外部 电力接收装置,从而将电力从安装在车辆上的蓄电装置馈给至外部电力接收 装置。

另一方面,如果判定装配至所述连接部的所述连接器是充电连接器,该 实施例的馈电系统通过将电力转换机构(例如,AC-DC转换器)的操作切换 至充电模式以便将经由装配至连接部(例如,进口)的充电连接器从外部馈 电装置(例如,商用电源)供应的充电电力(例如,交流电力)转换成适于 供应至安装在车辆上的蓄电装置的状态(例如,直流电力)、并且生成直流电 力至安装在车辆上的该蓄电装置,从而用来自外部馈电装置的电力对安装在 车辆上的蓄电装置进行充电。

如上描述的,当判定装配至所述连接部的所述连接器是所述馈电连接器 时,根据该实施例的馈电系统可以布置成切换公知充电系统的操作模式至馈 电模式,并且将电力从车辆馈给至电力接收装置。即,在允许电力在车辆和 其外部之间传送的系统中,该实施例的馈电系统判定在充电模式还是在馈电 模式下操作,不会实质带来不便,诸如增加系统的尺寸、复杂度和成本,并 且正确地判定装配至连接部的连接器是馈电连接器或者充电连接器,而不会 显著改变用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置充电的公知 系统的构造,使得根据如此判定的连接器的类型,该系统能够在充电模式和 馈电模式之间正确地切换。

在根据上实施例中的馈电系统中包括的馈电连接器可以采用各种其他形 式,如根据本发明第一实施例的馈电连接器。

即,通过添加以下特征至根据本发明第十三实施例的馈电系统来提供根 据本发明第十四实施例的馈电系统:特定信号路径是传送电缆连接信号的信 号路径。

而且,通过添加以下特征至根据本发明第十四实施例的馈电系统来提供 根据本发明第十五实施例的馈电系统:特定装配状态是连接器完全装配至连 接部的状态。

此外,通过添加以下特征至根据本发明第十五实施例的馈电系统来提供 根据本发明第十六实施例的馈电系统:馈电阻抗范围设定为低于充电阻抗范 围。

在有关根据本发明第二至第四实施例的馈电连接器的以上说明中,已经 详细描述了用在根据本发明第十四至第十六实施例的馈电系统中的连接连接 器的特征,因此此处将不再描述。

如上描述的,在根据本发明各种实施例中任一项的馈电系统中,当判定 为装配至所述连接部的所述连接器是充电连接器时,将电力转换机构(例如, AC-DC转换器)的操作切换至充电模式以便将经由装配至连接部(例如,入 口)的充电连接器从外部馈电装置(例如,商用电源)供应的充电电力(例 如,交流电力)转换成适于供应至安装在车辆上的蓄电装置的状态(例如, 直流电力),并且生成直流电力至安装在车辆上的该蓄电装置,使得用来自外 部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充电。该实施例也被包括 作为本发明各种实施例之一。

因而,通过添加以下特征至根据本发明第十三至十六实施例中任一的馈 电系统来提供根据本发明第十七实施例的馈电系统:当判定为装配的连接器 是充电连接器时,用来自馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置进行充 电。

如上描述的,利用根据本发明的馈电连接器,使用馈电连接器的连接器 识别方法,以及包括该馈电连接器的连接器识别系统,在允许电力在车辆和 其外部之间传送的系统中,能够正确地判定连接至该系统的连接器是馈电连 接器还是充电连接器,而基本不会引起增加系统的尺寸、复杂度和成本。而 且,在允许电力在车辆和其外部之间传送的系统中,使用在本发明馈电系统 中的根据本发明的馈电连接器使得能够正确地判定连接至该系统的连接器是 馈电连接器还是充电连接器,并且操作该系统于根据如此判定的连接器类型 而正确选择的充电模式和馈电模式之一,不会实质带来不便,诸如增加系统 的尺寸、复杂度和成本。

将参考附图描述本发明的特定实施例。但是,应该理解的是,以下说明 仅是示范性的,本发明的范围不应视为限于以下说明。

1)布置传送电缆连接信号的信号路径:图1是示出传送SAE J1772标 准规定的电缆连接信号的信号路径(或者近侧检测信号)的示意图。在该实 施例中,使用传送电缆连接信号的信号路径来判定装配至连接部的连接器是 馈电连接器还是充电连接器,作为用于解释本发明的一个例子。相应地,在 描述馈电连接器之前,将描述信号路径以及使用该信号路径判定连接器的装 配状态的方式。根据本发明,在图1中,区域C、区域I和区域D分别表示 对应于连接器的区域、对应于连接部(进口)的区域以及对应于包括车辆侧 检测器件的控制装置的区域。

初始地,区域D包括电力控制装置PM-ECU,电力控制装置PM-ECU 具有信号路径PISW和地线CPG,信号路径PISW传送用于判定连接器和连 接部之间的装配状态的电缆连接信号。电力控制装置PM-ECU具有执行用于 控制车辆中的电力的各种操作的主微型计算机MMC。区域I包括:设置在 连接部中并且分别对应于信号路径PISW和地线CPG的信号路径;以及布置 在这些信号路径之间的电阻器Rl。区域C包括:设置在连接器中并且分别对 应于信号路径PISW和地线CPG的信号路径;串联布置在这些信号路径之间 的电阻器R2和R3;以及与电阻器R2并联布置的开关SWl。

即,在信号路径PISW和地线CPG之间,设置在连接部中的电阻器Rl 和设置在连接器中的电阻器R2和R3彼此并联布置。通常,在最终的车辆中, 对应于连接部的区域I始终连接对应于包括车辆侧检测器件的控制装置的区 域D。

相应地,当充电或者馈电时连接器和连接部之间的接合和脱离(装配和 非装配)执行为分别对应于区域C和区域I之间的连接和脱离,如图1所示。 在区域C中与电阻器R2并联布置的开关SWl布置成根据连接器和连接部之 间的装配状态使用微型开关等断开和闭合,微型开关等的操作结合于将设置 在连接器的锁定机构的突起装配入对应于连接部的凹槽。更具体来说,开关 SWl布置成在连接器和连接部彼此未装配(因而设置在连接器中的信号路径 不电连接至设置在连接部中的信号路径)的非装配状态下闭合。而且,开关 SWl布置成在尽管设置在连接器中的信号路径电连接至设置在连接部中的信 号路径但是连接器和连接部彼此未完全装配的半装配状态下断开。此外,开 关SWl布置成在连接器和连接部彼此完全装配并且设置在连接器中的信号 路径电连接至设置在连接部中的信号路径的完全装配状态下再次闭合。

在连接器和连接部彼此未电连接的非装配状态下,由区域D中包括的车 辆侧检测器件检测到的信号路径PISW和地线CPG之间的阻抗值(电阻值) 等于设置在连接部中且包括在区域I中的电阻器Rl的电阻值。在连接器和连 接部电连接至彼此但开关SW1断开的半装配状态,检测器件检测的电阻值等 于设置在连接部中且包括在区域I中的电阻器Rl和包括在区域C中的电阻器 R2和R3的组合电阻值。在连接器和连接部电彼此连接并且开关SW1闭合 的完全装配状态,检测器件检测的电阻值等于包括在区域I中的电阻器Rl 和包括在区域C中的电阻器R3的合成电阻值。在该情况下,包括在区域C 中的电阻器R2被开关SW1旁通,因而不参与合成电阻值。

在电阻器Rl、R2和R3的电阻值分别由Rl、R2和R3[Ω]表示的情况下, 在非装配状态下信号路径PISW和地线CPG之间的电阻值Rn等于R1[Ω], 在半装配状态下信号路径PISW和地线CPG之间的电阻值Rh等于Rl× (R2+R3)/(Rl+R2+R3)[Ω],在完全装配状态下信号路径PISW和地线 CPG之间的电阻值Rf等于Rl×R3/(Rl+R3)[Ω]。即,如以下表格1和图2 指示的,随着连接器和连接部之间的装配状态从非装配状态切换至半装配状 态,然后切换至完全装配状态,信号路径PISW和地线CPG之间的电阻值从 Rn到Rh然后到Rf以阶梯方式减小。

表1

装配状态 电连接 SW1 电阻值 非装配 闭合 Rn=Rl 半装配 连接 断开 Rh=Rl×(R2+R3)/(Rl+R2+R3) 完全装配 连接 闭合 Rf=Rl×R3/(Rl+R3)

上述的电阻值的改变通过区域D中包括的车辆侧电力控制装置 PM-ECU中所包括的检测器件来检测,通过主微型计算机MMC基于检测到 的电阻值来判定连接器和连接部之间的装配状态。而且,响应于判定的结果, 电力控制装置PM-ECU通过允许或者抑制电力转换机构(例如,AC-DC转 换器)的操作,来控制用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电进 行充电。

如上描述的,根据SAE J1722标准,通过检测信号路径P1SW和地线CPG 之间的电阻值,能够判定连接器和连接部之间的装配状态。此外,因为根据 上述方法通过车辆侧检测器件来检测信号路径的电阻值,所以不需要像从连 接器侧主动或者强制地生成任何信号时那样提供连接器侧的电源。相应地, 上述的信号路径适于使用在本发明中,用于识别装配至所述连接部的所述连 接器为充电连接器或者馈电连接器。

2)实施例的馈电连接器与符合J1772标准的充电连接器之间的差别:

通过使用信号路径PISW,能够区分本实施例的馈电连接器和充电连接 器。更具体来说,根据实施例的馈电连接器中的信号路径PISW和地线CPG 之间的电阻值被设定为这样的值:该值不同于符合J1772标准的充电连接器 的值,并且通过车辆侧检测器件来检测电阻值之间的差,使得能够判定装配 至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接器。

更具体来说,通过将电阻器R3的电阻值设定成比符合J1772标准的充 电连接器中的电阻器R3的电阻值更低的值,能够获得根据该实施例的馈电 连接器。结果,当处于完全装配状态时该实施例的馈电连接器的电阻值Rf (表示为图2的"Rf")变得低于符合J1772标准的充电连接器处于完全装配 状态时的电阻值Rf;因此,通过用车辆侧检测器件检测完全装配状态下电阻 值Rf的差,变得能够判定装配至连接部的连接器是馈电连接器还是充电连接 器。

如果根据实施例的馈电连接器中的电阻器R3的电阻值设定为比符合 J1772标准的充电连接器中的电阻器R3的电阻值更低的值,半装配状态下的 电阻值Rh以及完全装配状态下的电阻值Rf在根据该实施例的馈电连接器中 变得低于符合J1772标准的充电连接器中的电阻值。但是,不仅是电阻器R3, 电阻器R2也参与半装配状态下的电阻值Rh;因此,电阻器R3对电阻值Rh 的参与度或参与百分比小于在完全装配状态下电阻器R3对电阻值Rf的参与 度或参与百分比。另外,非装配状态下的电阻值Rn、半装配状态下的电阻值 Rh以及完全装配状态下的电阻值Rf可以采用的相应值范围设定成鉴于检测 和/或制造期间产生的误差等有适当宽度,同时确保在电阻值范围的相邻范围 之间具有适当余裕。

相应地,通过适当地调节根据该实施例的馈电连接器中的电阻器R3的 电阻值,该实施例的馈电连接器当处于半装配状态时的电阻值Rh能够设定 成在符合J1772标准的充电连接器处于半装配状态时的电阻值Rh可以采用 的值的范围内,同时该实施例的馈电连接器当处于完全装配状态时的电阻值 Rf(图2的Rf’)能够设定成在这样的范围(馈电阻抗范围)内:该范围低 于在符合J1772标准的充电连接器处于完全装配状态时的电阻值Rf可以采用 的值的范围(充电阻抗范围)。

如上描述,如符合J1772标准的充电连接器那样,根据该实施例的馈电 连接器使得不仅能够基于通过设置在车辆侧电力控制装置PM-ECU中且包 括在区域D中的检测器件检测到的信号路径PISW和地线CPG之间的电阻 值的改变来判定连接器和连接部之间的装配状态,而且能够基于在完全装配 状态下获得的电阻值Rf将装配至连接部的连接器是馈电连接器的信息传送 至电力控制装置PM-ECU。

当以这种方式判定装配至所述连接部的所述连接器是馈电连接器时,电 力控制装置PM-ECU将电力转换机构(例如,AC-DC转换器)的操作切换 至馈电模式,例如以便将车辆生成的电力(例如,直流电力)转换成适于供 应至外部电力接收装置(例如,电源或者电负荷)的状态(例如,交流电力), 并且经由装配至连接部(例如,车辆的进口)的馈电连接器将该电力供应至 外部电力接收装置,使得能够将电力从安装在车辆上的蓄电装置馈给至外部 电力接收装置。

另一方面,当判定为装配至所述连接部的所述连接器是充电连接器时, 电力控制装置PM-ECU将电力转换机构(例如,AC-DC转换器)的操作切 换至充电模式,例如以便将经由装配至连接部(例如,进口)的充电连接器 而从外部馈电装置(例如,商用电源)所供应的充电电力(例如,交流电力) 转换成适于供应至安装在车辆上的蓄电装置的状态(例如,直流电力),生成 直流电力至安装在车辆上的该存储装置,使得以来自外部馈电装置的电力对 安装在车辆上的蓄电装置进行充电。

如上描述的,在根据该实施例的馈电连接器中信号路径PISW和地线 CPG之间的电阻值设定为不同于符合J1772标准的充电连接器的值,使得能 够区分馈电连接器和充电连接器,基本不会改变车辆侧电力控制装置 PM-ECU的判定逻辑,而仅是微小地校正该逻辑,使得能够使用电阻值识别 馈电连接器。如对本领域的技术人员显而易见的,尽管在该实施例中能够识 别符合SAE J1772标准的充电连接器和馈电连接器,但是相同的构思能够应 用至各种其他充电系统。

即,根据本发明,允许电力在车辆和其外部之间传送的该系统能够判定 在充电模式下还是在馈电模式下操作,而不会实质带来不便,诸如增加系统 的尺寸、复杂度和成本。换句话说,根据本发明,能够正确地判定装配至连 接部的连接器是馈电连接器或者充电连接器,并且根据如此判定的连接器的 类型,该系统能够在充电模式和馈电模式之间正确地切换,而不会显著改变 用来自外部馈电装置的电力对安装在车辆上的蓄电装置充电的公知充电系统 的构造。

尽管为了解释本发明以上已经描述了具有特定布置的一些实施例,但是, 应该理解的是,本发明的范围并不限于示范实施例,而是实施例可以根据需 要修改,这并不超出附随的权利要求限定的本发明范围以及说明书描述的事 项。

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