充电系统和配对方法

xiaoxiao2021-2-22  136

充电系统和配对方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将电力从电力馈送设备提供至安装在车辆等上的蓄电池的充电系统,并且还涉及充电系统所使用的用于指定电力馈送设备与对蓄电池的充电进行管理的充电设备之间的对应性的配对方法。
【背景技术】
[0002]如本领域众所周知的,用于对安装在车辆例如插入式混合动力车辆或电动车辆上的蓄电池进行充电的充电系统通常包括充电设备和电力馈送设备。充电设备被配置成对安装在车辆上、车辆内的蓄电池的充电进行管理。电力馈送设备被配置成将要对蓄电池充电的电力从车辆的外部经由电力馈送线提供至充电设备。即,在上述充电系统中,作为与充电设备相分离的设备的电力馈送设备在其连接至充电设备时将电力经由电力馈送线提供至充电设备。在日本专利申请公布第2010-142096号(JP 2010-142096 A)中描述了该类型的充电系统的一个不例。
[0003]在JP2010-142096 A中描述的充电系统(电力馈送系统)包括集成电路(1C)标签和1C标签阅读器。1C标签被合并在用于对车载电池(蓄电池)充电的线缆的末端处的电力接收插头中或被安装在电力接收插头上。1C标签阅读器被安装在汽车的充电站(电力馈送设备)或充电器的电力馈送出口内或者安装在其附近。在操作中,1C标签阅读器读取安装在电力接收插头上的1C标签上的数据并且对如此读取的数据和提前记录的数据进行交叉检查,使得如果这些数据彼此一致则充电系统可以开始来自电力馈送出口的电力馈送。
[0004]近些年,期望上述的充电系统具有关于对蓄电池充电的加强或先进的功能。为了该目的,许多信息需要在电力馈送设备与充电重置之间被提供和被接收。虽然将电力馈送设备与充电设备相连的电力馈送线通常被配置成满足用于确保安全和便利等的标准或限制,但是电力馈送线未被配置成用于通信。因此,实际上难以经由电力馈送线来提供和接收?目息。

【发明内容】

[0005]本发明提供了一种允许电力馈送设备与充电设备之间的信息传递以及其间的电力馈送的充电系统,并且还提供了一种由充电系统使用的配对方法,以容易地实现用于指定电力馈送设备与充电设备之间的对应关系的配对。
[0006]根据本发明的第一方面的充电系统包括:充电设备,其包括电力接收单元,电力接收单元接收对蓄电池充电的电力;以及电力馈送设备,其包括电力馈送单元,电力馈送单元连接至充电设备的电力接收单元,并且电力馈送设备被配置成向电力馈送单元提供电力。电力馈送单元和电力接收单元经由电力线和控制信号线彼此相连,其中,电力线传输电力,控制信号线传输用于控制电力的传输的控制信号。电力馈送设备和充电设备被配置成基于根据控制信号的控制来传输电力。电力馈送设备和充电设备包括各自的通信装置,所述通信装置允许电力馈送设备与充电设备之间的独立于通过电力馈送单元与电力接收单元之间的连接所建立的通信的相互通信。电力馈送设备和充电设备被配置成基于经由通信装置的通信来共享要给予控制信号的第一临时信号模式。电力馈送设备和充电设备中的至少一个被配置成:当根据经由控制信号线传输的控制信号所检测到的第二临时信号模式与基于经由通信装置的通信所共享的第一临时信号模式一致时,确定电力馈送设备和充电设备在经由各自的通信装置彼此通信的同时经由电力馈送单元和电力接收单元彼此相连。
[0007]关于以上布置,可以确定:具有彼此相连的电力接收单元和电力馈送单元的电力馈送设备和充电设备也经由使用通信装置的通信一一该通信独立于使用电力接收单元与电力馈送单元之间的连接的通信被确保安全一一相连。例如,具有彼此相连的电力接收单元和电力馈送单元的电力馈送设备和充电设备可以经由一般的无线通信或网络通信来彼此通信。因此,电力馈送设备和充电设备可以在保持电力接收单元与电力馈送单元之间的连接的同时彼此通信,其中,电力接收单元与电力馈送单元之间的连接包括电力线等,并且由于标准或规范等而不能被容易地改变或修改。因为电力馈送设备和充电设备可以经由上述通信来在其间提供和接收许多信息,所以可以执行较高性能的充电控制。
[0008]此外,因为电力馈送设备和充电设备被布置成处理和检测用于电力馈送的控制信号,所以对于这些设备而言检测给予控制信号的信号模式是容易的。即,可以容易地将共享第一临时信号模式与所检测到的第二临时信号模式进行比较。
[0009]在根据本发明的第一方面的充电系统中,电力馈送设备可以适于提供AC(交流)电力,并且控制信号可以控制AC电力的馈送。根据用于以AC电源进行充电的标准(例如SAEJ1772),当电力接收单元和电力馈送单元彼此相连时,相应单元的电力线和控制信号线(CPLT线)相连,但是未确保用于信息的传递的通道。即,关于以上布置,即使当没有独立于电力接收单元与电力馈送单元之间的连接确保用于信息传递的通道时,仍可以独立于通过电力接收单元与电力馈送单元之间的连接所提供的通道来确保用于信息传递的通道。
[0010]在根据本发明的第一方面的充电系统中,电力馈送设备和充电设备中的一个可以被配置成通过改变控制信号的电压或占空比来调节控制信号,而电力馈送设备和充电设备中的另一个可以被配置成根据控制信号的电压或占空比的改变来检测控制信号的第二临时信号模式。
[0011]关于以上布置,虽然对控制信号的使用是固定的或提前确定的,但是可以通过改变控制信号的电压或占空比经由控制信号来传输第二临时信号模式。
[0012]在根据本发明的第一方面的充电系统中,第一临时信号模式可以由电力馈送设备创建。此外,当根据控制信号所检测到的第二临时信号模式与第一临时信号模式一致时,充电设备可以被配置成通过经由通信装置的通信来向电力馈送设备通知第二临时信号模式与第一临时信号模式的匹配。
[0013]关于以上布置,控制信号可以通过电力馈送设备进行改变。此外,充电设备和电力馈送设备可以利用通过充电设备确定的两个临时信号模式彼此一致的确定结果。
[0014]在根据本发明的第一方面的充电系统中,第一临时信号模式可以由充电设备创建。当根据控制信号所检测到的第二临时信号模式与第一临时信号模式一致时,电力馈送设备可以被配置成通过经由通信装置的通信来向充电设备通知第二临时信号模式与第一临时信号模式的匹配。
[0015]关于以上布置,控制信号可以通过充电设备进行改变。此外,充电设备和电力馈送设备可以利用通过电力馈送设备确定的两个临时信号模式彼此一致的确定结果。
[0016]在根据本发明的第一方面的充电系统中,充电设备可以被配置成通过基于第一临时信号模式改变控制信号来改变根据第一临时信号模式从电力馈送设备递送的电力的能量。此外,电力馈送设备可以被配置成在电力中检测作为控制信号的基于第一临时信号模式的改变的第三临时信号模式,并且将第三临时信号模式与第一临时信号模式进行比较。
[0017]关于以上布置,充电设备基于共享第一临时信号模式来改变控制信号,使得共享第一临时信号模式包括在从电力馈送设备递送的电力中,并且电力馈送设备可以经由电力来检测给予控制信号的第一临时信号模式。这使得可以将经由通过使用控制信号进行控制的电力所检测到的第三临时信号模式(作为第一临时信号模式)与共享第一临时信号模式相比较。
[0018]在根据本发明的第一方面的充电系统中,充电设备可以存储第一临时信号模式,并且可以被配置成通过经由通信装置与电力馈送设备进行通信来与电力馈送设备共享所存储的第一临时信号模式。
[0019]关于以上布置,充电设备存储共享的第一临时信号模式,使得电力馈送设备可以通过使用共享的信号模式来指定充电设备。
[0020]在根据本发明的第一方面的充电系统中,电力馈送设备可以存储第一临时信号模式,并且可以被配置成通过经由通信装置与充电设备进行通信来与电力馈送设备共享所存储的第一临时信号模式。
[0021]关于以上布置,电力馈送设备存储共享的第一临时信号模式,使得充电设备可以通过使用共享的信号模式来指定电力馈送设备。
[0022]本发明的第二方面涉及一种将充电设备与电力馈送设备相关联的配对方法,充电设备包括电力接收单元,电力接收单元接收对蓄电池充电的电力,电力馈送设备包括连接至充电设备的电力接收单元的电力馈送单元并且被配置成向电力馈送单元提供电力。配对方法包括:经由电力线和控制信号线将电力馈送单元和电力接收单元彼此相连,其中,电力线传输电力,控制信号线传输用于控制电力的传输的控制信号;经由分别设置在电力馈送设备和充电设备中的通信装置来建立电力馈送设备和充电设备之间的相互通信,并且通过相互通信在电力馈送设备和充电设备之间共享控制信号的第一临时信号模式;以及在根据经由控制信号线传输的控制信号所检测到的第二临时信号模式与第一临时信号模式一致时,使电力馈送设备和充电设备中的至少一个确定电力馈送设备和充电设备在经由各自的通信装置彼此通信的同时经由电力馈送单元和电力接收单元彼此相连。
[0023]根据上述方法,通过通信,经由电力馈送单元和电力接收单元相连的电力馈送设备与充电设备之间的对应关系基于以下事实被指定或被确认(即配对完成):在电力馈送设备与充电设备之间建立了除了使用电力馈送单元与电力接收单元之间的连接的通信以外的通信。因此,可以使用一般的无线通信或网络通信一一无线通信或网络通信提供大的不定数目的通信装置可以相互通信的通信环境一一来在电力馈送设备与充电设备之间确保除了使用电力馈送单元与电力接收单元之间的连接的通信以外的通信。
【附图说明】
[0024]下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中,相似的附图标记指示相似的元件,以及其中:
[0025]图1为示意性地示出作为本发明的第一实施例的充电系统的配置的框图;
[0026]图2为示出图1的充电系统的电力馈送线的连接布置的电路图;
[0027]图3为示出用于图1的充电系统中的控制信号的信号模式的一个示例的视图;
[0028]图4为示出用于图1的充电系统中的控制信号的信号模式的另一示例的视图;
[0029]图5为示出图1的充电系统中的电力馈送设备的配对操作的流程图;
[0030]图6为示出图1的充电系统中的充电设备(车辆)的配对操作的流程图;
[0031]图7为示出电力馈送设备和充电设备在图1的充电系统的配对操作期间的行为的顺序图;
[0032]图8为示出根据本发明的第二实施例的充电系统中的电力馈送设备的配对操作的流程图;
[0033]图9为示出第二实施例的充电系统中的充电设备(车辆)的配对操作的流程图;
[0034]图10为示出电力馈送设备和充电设备在第二实施例的充电系统的配对操作期间的行为的顺序图;
[0035]图11为示出根据本发明的第三实施例的充电系统中的电力馈送设备的配对操作的流程图;
[0036]图12为示出第三实施例的充电系统中的充电设备(车辆)的配对操作的流程图;
[0037]图13为示出电力馈送设备和充电设备在第三实施例的充电系统的配对操作期间的行为的顺序图;
[0038]图 14为示出根据本发明的第四实施例的充电系统中的电力馈送设备的配对操作的流程图;
[0039]图15为示出第四实施例的充电系统中的充电设备(车辆)的配对操作的流程图;以及
[0040]图16为示出电力馈送设备和充电设备在第四实施例的充电系统的配对操作期间的行为的顺序图。
【具体实施方式】
[0041]将参照图1至图7来描述根据本发明的第一实施例的充电系统。在该实施例中,车辆200为其上安装有充当电动机的电源的蓄电池的电动车辆或混合动力车辆(特别是插入式混合动力车辆)。
[0042]首先,将简要描述充电系统。如图1所示,该实施例的充电系统大致包括其上安装有蓄电池240的车辆200和从车辆200的外部提供用于对车辆200的蓄电池240充电的AC电力的电力馈送设备100。电力馈送设备100可以是例如所谓的插入式站(plug-1n stat1n)。
[0043]电力馈送设备100从电力线(未示出)等接收电力。电力馈送设备100包括向车辆200提供电力的供电单元120和连接至供电单元120使得可以在其间传递信息的电力馈送侧存储单元160。电力馈送设备100还包括作为允许电力馈送设备100与车辆200之间的无线通信的通信装置的电力馈送侧无线通信单元130。电力馈送设备100还包括电连接至供电单元120的线缆125和作为设置在线缆125的末端处的电力馈送单元的电力馈送侧连接器126。
[0044]车辆200包括:从电力馈送设备100接收AC电力的充电单元220;电力从充电单元220被传输至的充电器230;适于以充电器230的输出电力进行充电的蓄电池240;以及连接至充电单元220使得可以在其间传递信息的车载存储单元260。车辆200还包括作为允许车辆200与电力馈送设备100之间的无线通信的通信装置的车载无线通信单元270。车辆200还包括电连接至充电单元220并且充当电力馈送设备100的电力馈送侧连接器126所连接至的电力接收单元的入口 226。以上指出的充电单元220、车载存储单元260和车载无线通信单元270构成充电设备。
[0045]电力馈送设备100的电力馈送侧连接器126和车辆200的入口226彼此相连,使得电力和控制信号可以在其间进行传输。即,当电力馈送侧连接器126和入口226彼此相连时,电力馈送设备100和车辆200相连,使得用于充电的电力基于控制信号从电力馈送设备100被提供至车辆200。
[0046]如图2所示,电力馈送侧连接器126和入口226中的每一者包括通过其来提供电力的电力线L1、电力线L2、地线L3、通过其来传输控制信号的控制信号线L2,以及连接检测线L5。当电力馈送侧连接器126和入口 226彼此相连时,连接器126和入口 226中的一者的电力线L1、电力线L2、地线L3、控制信号线L4以及连接检测线L5与另一者的电力线L1、电力线L2、地线L3、控制信号线L4以及连接检测线L5分别相连。即,当电力馈送侧连接器126和入口226彼此相连时,电力馈送设备100的供电单元120和车辆200的充电单元220经由电力线L1、电力线L2、地线L3、控制信号线L4以及连接检测线L5电连接。在该实施例中,将电力馈送设备100与车辆200之间的电力线L1、电力线L2等相连的通道将被称为电力馈送线或馈送线。例如,馈送线包括线缆125、电力馈送侧连接器126和入口 226。
[0047]与此同时,在该实施例中,电力馈送设备100和车辆200基于与AC电力的馈送有关的标准——在该实施例中,被限定为SAE(汽车工程师学会)J1772的标准——相连。即,电力馈送侧连接器126和入口 226被设计成满足SAE J1772标准。相应地,实际上在安全性和便利性方面难以将电力馈送侧连接器126和入口 226的配置改变或修改成不同于上面指出的标准的那些配置。即,即使要在电力馈送设备100与车辆200之间传递信息,也未在电力馈送线中设置通信线。而且向电力馈送线提供通信线是不容易的。
[0048]此外,控制信号线L4的控制信号相当于根据SAEJ1772标准的控制引导信号(CPLT信号)。即,控制信号是用于仅传输被指定为SAE J1772的CPLT信号的信息的信号。
[0049]在该实施例中,电力馈送设备100和车辆200经由各自的无线通信单元130和270来彼此通信。然后,通过无线通信,不能经由电力馈送线进行传输的各种信息可以在电力馈送设备100与车辆200之间被传递。即,在电力馈送设备100与车辆200之间进行所谓的高级无线通信。因此可以通过允许各种信息在电力馈送设备100与车辆200之间被进行传递来实现充电功能的进一步的改进。
[°°50]电力馈送设备100与车辆200之间的连接关系通过电力馈送线的连接被机械地指定。另一方面,对于经由无线通信的连接,需要确认经由无线通信的连接的目的地与经由电力馈送线的连接的目的地一致,并且指定电力馈送设备100与车辆200之间的连接关系,即,需要执行所谓的“配对”。因此,在该实施例中,执行配对操作以便允许以电力馈送线相连的电力馈送设备100与车辆200之间的无线通信。然后,在该实施例中,针对配对所准备的临时信号模式经由要在电力馈送设备100与车辆200之间共享的无线通信进行传输,并且还经由电力馈送线进行传输,使得可以确定经由电力线的连接的目的地与经由无线通信的连接的目的地是否一致。
[0051]接着,将详细描述电力馈送设备100。电力馈送侧存储单元160为非易失性存储设备,并且存储在配对操作和其它操作中使用的各种参数。电力馈送侧存储单元160可以存储供电单元120根据其来执行计算的程序等。电力馈送侧存储单元160还存储经由无线通信从车辆200传输的信息的各种项目,例如共享临时信号模式。
[0052]供电单元120包括电力控制单元121和控制信号处理单元122,其中,电力控制单元121对提供至车辆200的电力的量进行控制,控制信号处理单元122向车辆200传输以及从车辆200接收用于对电力馈送进行控制的控制信号,并且将所传输或接收的控制信号的内容传输至电力控制单元121。此外,供电单元120包括执行与控制信号的信号模式有关的各种操作的模式处理单元123。供电单元120包括具有计算单元和易失性或非易失性存储器等的小型计算机,并且使计算单元等使用存储器或电力馈送侧存储单元160中存储的各种程序或参数来执行计算,以便提供必要的功能。即,供电单元120根据与电力控制单元121、控制信号处理单元122和模式处理单元123相对应的各个程序来执行计算,以便实现电力控制单元121、控制信号处理单元122和模式处理单元123的功能。
[0053]电力控制单元121确定递送至电力线L1、电力线L2的电力的输出/中断以及输出电力的量。电力控制单元121基于从控制信号处理单元122接收的控制信号等来确定电力的输出/中断以及输出电力的量。例如,电力控制单元121基于控制信号来调节电压或电流,以便控制递送至电力线L1、电力线L2的电力的量。即,电力控制单元121响应于控制信号的状态的改变来改变电力的量等。
[0054]控制信号处理单元122经由控制信号线L4向车辆200传输和从车辆200接收控制信号。例如,控制信号处理单元122将指定电力馈送的可行性或要提供的电力的量的信号接收为控制信号,并且将基于所接收的控制信号的内容输出至电力控制单元121。此外,控制信号处理单元122经由控制信号线L4输出对于信号传输所必需的信号,使得车辆200可以接收信号。即,控制信号处理单元122可以检测从车辆200接收的控制信号,并且可以改变要传输至车辆200的控制信号。
[0055]控制信号线L4用来将对于电力馈送设备100与车辆200之间的电力馈送必不可少的条件作为控制信号可靠地进行传输,并且包括在控制信号中的信息的类型被提前确定。通常,包括在控制信号中的信息的类型不能由用户进行改变。即,由控制信号处理单元122接收的控制信号的类型和从同一单元122传输的控制信号的类型限于预定的类型。
[0056]模式处理单元123连接至控制信号处理单元122,使得信息可以在其间被传递。模式处理单元123还连接至电力馈送侧存储单元160,使得信息可以在其间被传递。模式处理单元123能够参考和获得电力馈送侧存储单元160中存储的共享临时信号模式。
[0057]模式处理单元123还能够改变从电力馈送设备100向车辆200传输的控制信号。即,模式处理单元123将指示共享临时信号模式的命令发送至控制信号处理单元122,以便以基于共享临时信号模式的方式来改变从控制信号处理单元122生成的控制信号。通过模式处理单元123指出的共享临时信号模式使得可以在电压和占空比的预定为控制信号的规范的范围内改变控制信号。模式处理单元123能够从电力馈送侧存储单元160获得向控制信号处理单元122指出的共享临时信号模式。
[0058]模式处理单元123可以创建要共享以用于配对操作中的临时信号模式,作为引起控制信号的改变的信号模式。模式处理单元123还可以检测从车辆200传输至电力馈送设备100的控制信号的信号模式。即,模式处理单元123可以从控制信号处理单元122接收控制信号,并且将控制信号的改变检测为临时信号模式。模式处理单元123还可以将根据控制信号检测到的临时信号模式与电力馈送侧存储单元160中存储的共享临时信号模式进行比较,并且确定这些临时信号模式是否彼此一致。
[0059]接着,将详细描述车辆200。蓄电池240为适合作为车辆的电源的二次电池,例如锂离子电池或镍金属氢化物电池。蓄电池240适于用DC(直流)电力进行充电并且放出DC电力。
[0060]在蓄电池240被充电时,电力馈送设备100的电力馈送侧连接器126连接至入口226,使得充电单元220接收AC电力并且还能够传输和接收控制信号。
[0061 ] 充电器230经由充电单元220接收AC电力,通过充电单元220控制蓄电池240要被充的电力的量。然后,充电器230在充电单元220的控制下将所接收的AC电力转换成适合于蓄电池240的充电的DC电力,并且将DC电力递送至蓄电池240。然后,蓄电池240被充以从充电器230递送的DC电力。
[0062]车载存储单元260为非易失性存储单元,并且存储在配对操作和其它操作中使用的各种参数例如共享临时信号模式。车载存储单元260可以存储充电单元220根据其来执行计算的程序等。此外,车载存储单元260可以存储经由无线通信从电力馈送设备100传输的各种信息。
[0063]充电单元220包括充电控制单元221和控制信号处理单元222,其中,充电控制单元220对蓄电池240被充的电力的量进行控制,控制信号处理单元222向电力馈送设备100传输以及从电力馈送设备100接收用于对电力馈送进行控制的控制信号,并且将所接收的控制信号传输至充电控制单元221。充电单元220还包括对控制信号的信号模式执行各种操作的模式处理单元223。充电单元220包括具有计算单元和易失性或非易失性存储器等的小型计算机,并且使计算单元等使用存储器或 车载存储单元260中存储的各种程序或参数来执行计算,以便提供必要的功能。即,充电单元220根据与充电控制单元221、控制信号处理单元222和模式处理单元223相对应的各个程序来执行计算,以便实现充电控制单元221、控制信号处理单元222和模式处理单元223的功能。
[0064]充电控制单元221确定从电力线L1、电力线L2接收的电力的输出/中断以及所接收的电力的量。此外,充电控制单元221对充电器230进行控制,使得根据所接收的电力的量执行充电。再者,充电控制单元221将表明适合于蓄电池240的充电的电力的量的控制信号从控制信号处理单元222输出至电力馈送设备100。即,充电控制单元221能够改变控制信号的状态。
[0065]控制信号处理单元222经由控制信号线L4将控制信号传输至电力馈送设备100和从电力馈送设备100接收控制信号。控制信号处理单元222接收对电力馈送的可行性或提供的电力的量进行指定的信号,并且将基于所接收的控制信号的内容输出至充电控制单元221。此外,控制信号处理单元222能够创建对于经由控制信号线L4的信号传输所必需的信号,并且将信号传输至电力馈送设备100。即,控制信号处理单元222能够检测从电力馈送设备100接收的控制信号,并且还能够改变要传输至电力馈送设备100的控制信号。如上所述,控制信号线L4用来将对于电力馈送必不可少的条件作为控制信号进行传输,并且包括在控制信号中的信息的类型不能由用户进行改变。即,由控制信号处理单元222接收的控制信号的类型和从该单元222生成的控制信号的类型限于预定的类型。
[0066]模式处理单元223连接至控制信号处理单元222,使得信息能够在其间被传递。模式处理单元223还连接至车载存储单元260使得信息能够在其间被传递,并且模式处理单元223能够参考和获得车载存储单元260中存储的共享临时信号模式。再者,模式处理单元223根据控制信号来检测临时信号模式。
[0067]模式处理单元223可以检测从电力馈送设备100传输至车辆200的控制信号的信号模式。即,模式处理单元223从控制信号处理单元222接收控制信号,并且将控制信号的改变检测为临时信号模式。此外,模式处理单元223可以将根据控制信号检测到的临时信号模式与车载存储单元260中存储的共享临时信号模式进行比较,并且确定这些临时信号模式是否彼此一致。
[0068]模式处理单元223能够改变从车辆200向电力馈送设备100传输的控制信号。即,模式处理单元223可以将表明共享临时信号模式的命令发送至控制信号处理单元222,以便以基于临时信号模式的方式来改变从控制信号处理单元222生成的控制信号。由模式处理单元223指出的共享临时信号模式优选地为以下模式:该模式使得可以在电压的预定为控制信号的规范的范围内改变控制信号。模式处理单元223可以从车载存储单元260获得向控制信号处理单元222指出的共享临时信号模式。
[0069]接着,将详细描述控制信号在电力馈送设备100与车辆200之间的传递。如图2所示,当电力馈送设备100的供电单元120和车辆200的充电单元220经由电力馈送线(线缆125、电力馈送侧连接器126和入口 226)相连时,电力馈送设备100的电力线L1、电力线L2、地线L3、控制信号线L4以及连接检测线L5与车辆200的对应的线相连。
[0070]控制信号线L4在供电单元120和充电单元220中的每一者中具有并联连接的信号检测部分和信号输出部分。因为用于控制的电力从供电单元120被提供至控制信号线L4,所以充电单元220包括用于防止用于控制的电力的回流的二极管D1,使得二极管D1串联连接在供电单元120与信号检测部分和信号输出部分之间。
[0071]供电单元120的信号检测部分包括信号检测器151,信号检测器151检测流过控制信号线L4的控制信号并且将检测结果输出至电力控制单元121和模式处理单元123。
[0072]供电单元120的信号输出部分具有串联连接的电阻器R1和开关S1。开关S1可以被置于断开状态,或者连接至定压端子153或变压端子154。定压端子153生成+12V的电压,而变压端子154生成包括±12V的1kHz矩形波的电压信号。因此,通过操作开关S1,供电单元120可以向控制信号线L4递送开路电压、+12V电压或±12V的1kHz矩形波。
[0073]此外,供电单元120可以根据控制信号线L4的电压来改变±12V的矩形波的占空比。即,虽然通过开关S1的操作所生成的控制信号的类型和规则由SAE J1772标准指定,但是供电单元120可以通过操作开关S1将控制信号线L4的电压在开路电压与+12V的电压之间切换,以便在期望的时间处改变电压。供电单元120还可以在期望的时间处将±12V的矩形波的占空比变成期望的比率。
[0074]充电单元220的信号检测部分包括信号检测器251,信号检测器251检测流过控制信号线L4的控制信号的并且将检测结果输出至充电控制单元221和模式处理单元223。
[0075]在充电单元220的信号输出部分中,电阻器R2与电阻器R3和开关S2的串联电路彼此并联连接。即,控制信号线L4的电阻值在开关S2断开时变得等于电阻器R2的电阻值,而在开关S2闭合时变得等于并联连接的电阻器R2和电阻器R3的电阻值。即,在开关S2闭合时控制信号线L4的电阻值与开关S2断开时的电阻值相比较低;因此,在开关S2闭合时控制信号线L4的信号检测器251所连接至的部分的电压与开关S2断开时的电压相比较低。即,充电单元220可以通过断开和闭合开关S2来在期望的时间处改变控制信号线L4的电压。
[0076]连接检测线L5为用于检测电力馈送线的连接情况的电路。因为在该实施例的配对操作中未利用连接检测线L5的情况,所以将仅描述连接检测线L5的概要。在充电单元220中,电阻器R4和电阻器R5的串联电路设置在用于控制的电源与地之间,并且连接至供电单元120的连接检测线L5连接至电阻器R4与电阻器R5之间的点。在供电单元120中,电阻器R6和电阻器R7的串联电路设置在连接检测线L5与地之间,并且对用于短路的电阻器R7进行旁路的开关S3与电阻器R7并联连接。关于该布置,通过断开和闭合供电单元120的开关S3来改变连接检测线L5的电压。
[0077]接着,将描述由电力馈送设备100和车辆200共享的临时信号模式。在该实施例中,车辆200提前存储共享临时信号模式,并且适于每当需要配对操作时将模式经由无线通信传输至电力馈送设备100。即,最初存储在车辆200中的共享临时信号模式在车辆200与电力馈送设备100之间经由无线通信被共享。
[0078]如图3所示,基于电压的共享临时信号模式可以通过在给定时间改变电压的电平来创建。在图3所示的临时信号模式中,例如,电压处于高电平的时段在电压处于低电平的时段被插在高电压时期中的相邻高电压时期的情况下被控制为2:1: 1。
[0079]如图4所示,基于占空比的共享临时信号模式可以通过在给定时间改变每一时段的占空比来创建。在图4所示的信号模式中,例如,占空比从50%至25%然后至25%周期性地被改变。
[0080]使得如此基于电压或占空比所创建的临时信号模式不同于根据SAEJ1772标准在控制信号中创建的信号模式,以便使临时信号模式与基于SAE J1772标准的控制信号相区另IJ。此外,如果在充电开始前执行配对操作一一以便不干扰充电操作,则可以增加在创建临时信号模式中的自由度。
[0081]接着,将描述在充电系统中执行的配对操作。首先,将分别描述由供电单元120实现的过程和由充电单元220实现的过程,然后,将顺序地描述供电单元120和充电单元220的行为的示例。在该实施例中,在蓄电池240开始被充电之前执行配对操作。作为结果,即使改变控制信号,也不存在影响充电的可能性。在电力馈送设备100或车辆200检测到电力馈送线的连接时,开始配对操作。
[0082]如图5所示,一旦配对操作开始,则供电单元120经由无线通信从车辆200接收表明配对操作开始的开始信号(步骤S10)。在未接收到开始信号时,供电单元120可以在其可以接收开始信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或者满足给定的条件为止。然后,供电单元120经由无线通信向车辆200传输与开始信号相对应的响应信号(步骤S11)。
[0083]随后,供电单元120经由无线通信从车辆200接收要共享的临时信号模式(步骤
512),并且基于如此接收的共享临时信号模式来改变控制信号线L4的电压或占空比(步骤
513)。
[0084]然后,供电单元120确定其是否已经经由无线通信从车辆200接收到表明配对操作完成的完成信号(步骤S14)。如果供电单元120未接收到完成信号,则其可以在其可以接收完成信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。然后,如果确定接收到完成信号(步骤S14中为是),则供电单元120设立配对操作的完成(步骤S15)并且结束配对操作。另一方面,如果确定未接收到完成信号(步骤S14中为否),则供电单元120终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0085]如图6所示,一旦配对操作开始,则充电单元220经由无线通信向电力馈送设备100传输表明配对操作开始的开始信号(步骤S20)。然后,充电单元220经由无线通信从电力馈送设备100接收与开始信号相对应的响应信号(步骤S21)。随后,充电单元220准备要共享并且用于配对操作中的临时信号模式(步骤S22),并且向电力馈送设备100传输如此准备的要共享的临时信号模式(步骤S23)。
[0086]随后,充电单元220监视控制信号,并且检测控制信号中出现的电压或占空比的改变,作为临时信号模式(步骤S24)。充电单元220还确定所检测到的临时信号模式与经由无线通信传输至电力馈送设备100的共享临时信号模式是否一致(步骤S25)。如果确定所检测到的临时信号模式与传输至电力馈送设备100的共享临时信号模式不一致(步骤S25中的否),则充电单元220确定是否时间已到(步骤S26)。如果确定时间未到(步骤S26中为否),则充电单元220返回至步骤S24并且检测临时信号模式。另一方面,如果确定时间已到(步骤S26中为是),则充电单元220终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0087]如果确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式一致(步骤S25中为是),则充电单元220经由无线通信向电力馈送设备100传输表明配对操作完成的完成信号(步骤S27)。充电单元220还设立配对操作的完成(步骤S28)并且结束配对操作。
[0088]将基于电力馈送设备100(供电单元120)和车辆200(充电单元220)的行为来描述该实施例的操作。如图7所示,电力馈送设备100和车辆200中的每一者在检测到电力馈送侧连接器126和入口 226彼此相连时开始其配对操作(步骤S30,步骤S40)。
[0089]首先,车辆200经由无线通信向电力馈送设备100传输开始信号M40(步骤S41)。电力馈送设备100经由无线通 信接收开始信号M40(步骤S31),并且经由无线通信向车辆200传输与所接收的开始信号M40相对应的响应信号M30(步骤S32)。车辆200经由无线通信接收响应信号M30(步骤S42),并且然后经由无线通信向电力馈送设备100传输要共享和用于配对的临时信号模式M41(步骤S43)。
[0090]如果电力馈送设备100经由无线通信接收临时信号模式M41(步骤S33),则其调节控制信号以便用与共享临时信号模式相对应的模式来改变控制信号的电压或占空比(步骤S34)。作为结果,具有共享临时信号模式的控制信号M31经由控制信号线L4被传输至车辆200。车辆200接收具有共享临时信号模式的控制信号M31(步骤S44),并且根据控制信号M31来检测临时信号模式(步骤S45)。此外,车辆200将所检测到的临时信号模式与经由无线通信传输的共享临时信号模式进行比较,并且确定这两个临时信号模式是否彼此一致(步骤S46,步骤S47)。然后,如果车辆200确定这两个临时信号模式彼此一致,则其向电力馈送设备100传输完成信号M42(步骤S48),并且设立配对的完成(步骤S49)。此外,电力馈送设备100经由无线通信接收从车辆200传输的完成信号M42(步骤S35),并且设立配对的完成(步骤S36)。如果在电力馈送设备100和车辆200 二者中完成对于配对的设置,则电力馈送设备100和车辆200可以开始高级无线通信(步骤S37,步骤S50)。通过高级无线通信,电力馈送设备100和车辆200可以向彼此发送和从彼此接收各种类型的信息(包括对充电有用的信息),例如蓄电池240的充电状态。因此,可以基于信息来执行高功能性(highly-funct1nal)的充电控制。
[0091]如上所述,根据该实施例的充电系统提供以下效果。(1)当电力馈送设备100和车辆200与彼此相连的入口 226和电力馈送侧连接器126相连时,电力馈送设备100和车辆200的连接还可以通过经由相应的无线通信单元130、270的通信一一该通信独立于经由彼此相连的入口 226和电力馈送侧连接器126的通信获得安全——进行指定。例如,与彼此相连的入口 226和电力馈送侧连接器126相连的电力馈送设备100和车辆200可以经由一般的无线通信或网络通信来彼此通信。因此,电力馈送设备100和车辆200可以彼此通信,于此同时保持入口 226与电力馈送侧连接器126之间的包括电力线L1、电力线L2等的连接——由于例如标准或规范而不能容易地进行对于该连接的改变或修改。例如,电力馈送设备10 0和车辆200变得能够经由上述通信来传递许多信息,使得可以执行高性能的充电控制。
[0092]此外,电力馈送设备100和车辆200对用于电力馈送的控制信号进行操作或检测;因此,还易于检测给予控制信号的信号模式。即,易于将共享临时信号模式与所检测到的信号模式进行比较。
[0093](2)根据使用AC电源的充电标准(例如SAE J1772),当入口 226和电力馈送侧连接器126相连时,电力线L1、电力线L2和控制信号线(CPLT信号线)L4相连,但是未提供用于信息的传递的通道。即,即使通过入口226与电力馈送侧连接器126之间的连接没有单独提供用于信息传递的通道,但是在独立于使用入口 226与电力馈送侧连接器126之间的连接的通道的情况下确保了用于信息传递的通道。
[0094](3)虽然对控制信号的使用是固定的或提前确定的,但是可以通过改变控制信号的电压或占空比经由控制信号来传输共享临时信号模式。
[0095](4)电力馈送设备100可以改变控制信号。此外,车辆200和电力馈送设备100可以利用通过车辆200确定的上面指出的两个临时信号模式彼此一致的确定结果。
[0096](5)使用车辆200中存储的共享信号模式,电力馈送设备100可以基于共享信号模式来指定车辆200。
[0097]将参照图8至图10来描述根据本发明的第二实施例的充电系统。该实施例与第一实施例的不同在于:车辆200基于临时信号模式来改变控制信号,并且电力馈送设备100检测如此改变的控制信号以执行配对操作。然而,电力馈送设备100和车辆200的配置与第一实施例的那些配置基本相同,因此为了方便将不进行描述。
[0098]在该实施例中,临时信号模式提前存储于电力馈送侧存储单元160中。此外,电力馈送设备100的模式处理单元123可以根据控制信号的改变来检测临时信号模式,并且可以将所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式进行比较,以便确定两个临时信号模式是否彼此一致。电力馈送设备100的模式处理单元123可以或不可以改变控制信号。再者,车辆200的模式处理单元223可以以基于共享临时信号模式的方式来改变控制信号。车辆200的模式处理单元223可以或不可以将控制信号的改变检测为临时信号模式,并且可以或不可以确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式是否一致。
[0099]如图8所示,一旦配对操作开始,则供电单元120经由无线通信向车辆200传输表明配对操作开始的开始信号(步骤S110)。然后,供电单元120经由无线通信从车辆200接收与开始信号相对应的响应信号(步骤S111)。随后,供电单元120准备要共享并且用于配对操作的临时信号模式(步骤S112),并且向车辆200传输如此准备的共享临时信号模式(步骤S113)。然后,供电单元120监视控制信号,并且检测控制信号中出现的电压或占空比的改变,作为临时信号模式(步骤S114),并且确定所检测到的临时信号模式与传输至车辆200的共享临时信号模式是否一致(步骤S115)。
[0100]当确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式不一致(步骤S115中的否)时,供电单元120确定是否时间已到(步骤S116)。如果确定时间未到(步骤S116中的否),则供电单元120返回至步骤S114并且检测临时信号模式。另一方面,如果确定时间已到(步骤S116中的是),则供电单元20终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0101]如果确定所检测到的临时信号模式与所传输和共享的临时信号模式一致(步骤S115中的是),则供电单元120经由无线通信向车辆200传输表明配对操作完成的完成信号(步骤S117)。此外,供电单元120设立配对操作的完成(步骤S119)并且结束配对操作。
[0102]如图9所示,一旦配对操作开始,则充电单元220经由无线通信从电力馈送设备100接收表明配对操作开始的开始信号(步骤S120)。当充电单元220未接收到开始信号时,充电单元220可以在其能够接收开始信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。然后,充电单元220经由无线通信向电力馈送设备100传输与开始信号相对应的响应信号(步骤S121)。
[0103]然后,充电单元220经由无线通信从电力馈送设备100接收共享临时信号模式(步骤S122),并且基于如此接收的共享临时信号模式来改变控制信号线L4的电压(步骤S123)。
[0104]然后,充电单元220确定其是否已经经由无线通信从电力馈送设备100接收到表明配对操作完成的完成信号(步骤S124)。如果未接收到完成信号,则充电单元220可以在其能够接收完成信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。如果确定接收到完成信号(步骤S124中为是),则充电单元220设立配对操作的完成(步骤S125),并且结束配对操作。另一方面,如果确定未接收到完成信号(步骤S124中为否),则充电单元220终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0105]将基于电力馈送设备100(供电单元120)和车辆200(充电单元220)的行为来描述该实施例的操作。如图10所示,电力馈送设备100和车辆200中的每一者在检测到电力馈送侧连接器126与入口 226之间的连接时开始其配对操作(步骤S130,步骤S140)。
[0106]首先,电力馈送设备100经由无线通信向车辆200传输开始信号M130(步骤S131)。车辆200经由无线通信接收开始信号M130(步骤S141),并且经由无线通信向电力馈送设备100传输与所接收的开始信号M130相对应的响应信号M140(步骤S142)。如果电力馈送设备100经由无线通信接收到响应信号M140(步骤S132),则其经由无线通信向车辆200传输要共享和用于配对的临时信号模式Ml 31 (步骤S133)。
[0107]如果车辆200经由无线通信接收到共享临时信号模式M131(步骤S143),则其调节控制信号以便用与共享临时信号模式相对应的模式来改变控制信号的电压(步骤S144)。作为结果,具有共享临时信号模式的控制信号M141经由控制信号线L4被传输至电力馈送设备100。电力馈送设备100接收具有共享临时信号模式的控制信号M141(步骤S134),并且从控制信号M141来检测临时信号模式(步骤S135)。此外,电力馈送设备100将所检测到的临时信号模式与向其传输的共享临时信号模式进行比较,并且确定这两个临时信号模式是否彼此一致(或不一致)。然后,如果电力馈送设备100确定这两个临时信号模式彼此一致,则其向车辆200传输完成信号(步骤S138),并且设立配对的完成(步骤S139)。此外,车辆200接收经由无线通信从电力馈送设备100传输的完成信号M132(步骤S145),并且设立配对的完成(步骤S146)。如果以该方式在电力馈送设备100和车辆200 二者中完成了对配对的设置,则电力馈送设备100和车辆200可以开始高级无线通信(步骤S139A,步骤S147)。通过高级无线通信,电力馈送设备100和车辆200可以根据需要向彼此发送和从彼此接收各种类型的信息(包括对于充电有用的信息),例如蓄电池240的状态。因此,可以基于信息来执行高功能性的充电控制。
[0108]如上所述,除了上面关于第一实施例所述的效果(1)、(2)以外,根据该实施例的充电系统提供以下效果。(6)虽然对于控制信号的使用是固定的或提前确定的,但是可以通过改变控制信号的电压经由控制信号来传输共享临时信号模式。
[0109](7)车辆200可以改变控制信号。此外,电力馈送设备100和车辆200可以利用通过电力馈送设备100确定的上面指出的两个临时信号模式彼此一致的确定结果。
[0110](8)使用电力馈送设备100中存储的共享信号模式,车辆200可以基于共享信号模式来指定电力馈送设备100。
[0111]将参照图11至图13来描述根据本发明的第三实施例的充电系统。该实施例与第一实施例的不同在于:电力馈送设备100检测在车辆200基于共享临时信号模式调节控制信号时所产生的电力的量的改变,作为基于其来执行配对操作的临时信号模式。然而,电力馈送设备100和车辆200的配置与第一实施例的那些配置基本相同,因此,为了方便起见将不进行描述。
[0112]在该实施例中,共享临时信号模式提前存储于电力馈送侧存储单元160中。此外,电力馈送设备100基于递送至电力线L1、电力线L2的电力的量的改变来检测临时信号模式。在该实施例中,虽然在电力馈送设备100和车辆200通过电力馈 送线相连时开始配对操作,但是用于充电的电力在该操作开始后立即从电力馈送设备100被递送至电力线L1、电力线L2o
[0113]如图11所示,一旦配对操作开始,则供电单元120经由无线通信从车辆200接收表明配对操作开始的开始信号(步骤S210)。如果未接收到开始信号,则供电单元120可以在其能够接收开始信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。然后,供电单元120准备要共享和用于配对操作的临时信号模式(步骤S211),并且向车辆200传输如此准备的共享临时信号模式(步骤S212)。
[0114]随后,供电单元120根据对经由控制信号线L4从车辆200传输的控制信号的调节来提供电力的量(步骤S213)。此外,供电单元120对电力进行监视,并且检测如此监视的电力的量的改变,作为临时信号模式(步骤S214)。根据电力所检测到的临时信号模式根据包括在控制信号中的共享临时信号模式而产生。供电单元120确定所检测到的临时信号模式与传输至车辆200的共享临时信号模式是否一致(步骤S215)。如果确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式不一致(步骤S215中的否),则供电单元120确定是否时间已到(步骤S216)。如果确定时间未到(步骤S216中为否),则供电单元120返回至步骤S214,以检测临时信号模式。另一方面,如果确定时间已到(步骤S216中为是),则供电单元120终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0115]如果确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式一致(步骤S215中为是),则供电单元120经由无线通信向车辆200传输表明配对操作完成的完成信号(步骤S217)。此夕卜,供电单元120设立配对操作的完成(步骤S218)并且结束配对操作。
[0116]如图12所示,一旦配对操作开始,则充电单元220开始充电(步骤S220)。在充电开始时,充电单元220经由无线通信向电力馈送设备100传输表明配对操作开始的开始信号(步骤 S221)。
[0117]然后,充电单元220经由无线通信从电力馈送设备100接收共享临时信号模式(步骤S222),并且基于如此接收的共享临时信号模式来对表明电力的量并且经由控制信号线L4传输的控制信号进行调节(步骤S223)。
[0118]随后,充电单元220确定其是否已经经由无线通信从电力馈送设备100接收到表明配对操作完成的完成信号(步骤S224)。如果未接收到完成信号,则充电单元220可以在其能够接收完成信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。然后,如果确定接收到完成信号(步骤S224中为是),则充电单元220设立配对操作的完成(步骤S225)并且结束配对操作。如果确定未接收到完成信号(步骤S224中为否),则充电单元220终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0119]将基于电力馈送设备100(供电单元120)和车辆200(充电单元220)的行为来描述该实施例的操作。如图13所示,在车辆200确定充电开始(步骤S240)时,其经由无线通信向电力馈送设备100传输用于使配对操作开始的开始信号M240(步骤S241)。在该连接中,一旦电力馈送设备100和车辆200通过电力馈送线正常连接,则车辆200的蓄电池240开始被充以来自电力馈送设备100的电力。当电力馈送设备100经由无线通信接收到开始信号M240(步骤S230)时,其响应于开始信号M240经由无线通信向车辆200传输要共享和用于配对的临时信号模式M230(步骤S231)。
[0120]如果车辆200经由无线通信接收到共享临时信号模式M230(步骤S242),则其基于共享临时信号模式来调节控制信号以便改变从电力馈送设备100递送的电力的量(步骤S243)。作为结果,基于共享临时信号模式引起电力的量的改变的控制信号M241经由控制信号线L4被传输至电力馈送设备100,并且电力馈送设备100的输出电力的量基于共享临时信号模式被控制即被改变(步骤S232)。
[0121]电力馈送设备100监视输出电力的量(步骤S233),并且根据所监视的电力的量来检测临时信号模式(步骤S234)。然后,电力馈送设备100将所检测到的临时信号模式与传输至车辆200的共享临时信号模式进行比较,并且确定这些临时信号模式是否彼此一致(步骤S235)。然后,如果电力馈送设备100确定这两个临时信号模式彼此一致(步骤S236),则其向车辆200传输完成信号M231(步骤S237),并且设立配对的完成(步骤S238)。
[0122]车辆200经由无线通信接收从电力馈送设备100传输的完成信号M231(步骤S244),并且设立配对的完成(步骤S245)。因此,如果在电力馈送设备100和车辆200 二者中完成对配对的设置,则可以在电力馈送设备100与车辆200之间开始高级无线通信(步骤S239,步骤S246)。通过高级无线通信,电力馈送设备100和车辆200可以根据需要向彼此发送和从彼此接收各种类型的信息(包括对于充电有用的信息),例如蓄电池240的状态。因此,可以基于信息来执行高功能性的充电控制。
[0123]如上所述,除了上面关于第一实施例和第二实施例所述的上述效果(1)、(2)和(6)至(8)以外,根据该实施例的充电系统提供以下的效果。
[0124](9)车辆200基于共享临时信号模式来改变控制信号,使得共享临时信号模式被包括在从电力馈送设备100递送的电力中,并且电力馈送设备100可以经由电力来对给予控制信号的临时信号模式进行检测。以该方式,可以将经由使用控制信号进行控制的电力所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式进行比较。
[0125](10)因为充电操作和配对操作并行地或同时被执行,所以不存在延长充电所需的时间的可能性。
[0126]将参照图14至图16来描述根据本发明的第四实施例的充电系统。该实施例与第一实施例的不同在于:电力馈送设备100检测在车辆200基于共享临时信号模式调节控制信号时所产生的电力的量的改变,作为基于其来执行配对操作的临时信号模式。然而,电力馈送设备100和车辆200的配置与第一实施例的那些配置基本相同,因此为了方便起见将不进行描述。
[0127]在该实施例中,共享临时信号模式提前存储于车载存储单元260中。此外,电力馈送设备100基于递送至电力线L1、电力线L2的电力的量的改变来检测临时信号模式。在该实施例中,虽然在电力馈送设备100和车辆200通过电力馈送线相连时开始配对操作,但是用于充电的电力在该操作开始后立即从电力馈送设备100被递送至电力线L1、电力线L2。
[0128]如图14所示,一旦配对操作开始,则供电单元120经由无线通信从车辆200接收表明配对操作开始的开始信号(步骤S310)。在未接收到开始信号时,供电单元120可以在其能够接收开始信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。然后,供电单元120经由无线通信从车辆200接收要共享和用于配对操作的临时信号模式(步骤S311)。
[0129]随后,供电单元120根据经由控制信号线L4从车辆200传输的控制信号来提供其量受控制的电力(步骤S312)。此外,供电单元120对电力进行监视,并且将所监视的电力的量的改变检测为临时信号模式(步骤S313)。根据电力所检测到的临时信号模式根据包括在控制信号中的共享临时信号模式而产生。供电单元120确定所检测到的临时信号模式与供电单元120所接收的共享临时信号模式是否一致(步骤S314)。
[0130]如果确定所检测到的临时信号模式与供电单元120所接收的共享临时信号模式并不一致(步骤S314中为否),则供电单元120确定是否时间已到(步骤S315)。如果确定时间未至IJ(步骤S315中为否),则供电单元120返回至步骤S313,并且检测临时信号模式。另一方面,如果确定时间已到(步骤S315中为是),则供电单元120终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0131]如果确定所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式一致(步骤S314中为是),则供电单元120经由无线通信向车辆200传输表明配对操作完成的完成信号(步骤S316)。此夕卜,供电单元120设立配对操作的完成(步骤S317)并且结束配对操作。
[0132]如图15所示,一旦配对操作开始,并且充电开始(步骤S320),则充电单元220经由无线通信向电力馈送设备100传输表明配对操作开始的开始信号(步骤S321)。
[0133]然后,充电单元220准备要共享和用于配对操作的临时信号模式(步骤S322),并且向电力馈送设备100传输如此准备的共享临时信号模式(步骤S323)。然后,充电单元220基于如此传输的共享临时信号模式来对表明电力的量并且经由控制信号线L4传输的控制信号进行调节(步骤S324)。
[0134]随后,充电单元220确定其是否已经经由无线通信从电力馈送设备100接收到表明配对操作完成的完成信号(步骤S325)。如果未接收到完成信号,则充电单元220可以在其能够接收完成信号的状况下等候,直到过去了给定的时间或满足给定的条件为止。如果确定接收到完成信号(步骤S325中为是),则充电单元220设立配对操作的完成(步骤S326)并且结束配对操作。另一方面,如果确定未接收到完成信号(步骤S325中为否),则充电单元220终止配对操作。即,配对操作未完成。
[0135]将基于电力馈送设备100(供电单元120)和车辆200(充电单元220)的行为来描述该实施例的操作。如图16所示,在车辆200确定充电已经开始(步骤S340)时,其经由无线通信向电力馈送设备100传输用于使配对操作开始的开始信号M340 (步骤S341)。在该连接中,当电力馈送设备100和车辆200通过电力馈送线正常连接时,车辆200的蓄电池240开始被充以来自电力馈送设备100的电力。电力馈送设备100经由无线通信接收开始信号M340(步骤
5330)。随后,车辆200经由无线通信向电力馈送设备100传输要共享和用于配对的临时信号模式M341(步骤S342)。电力馈送设备100经由无线通信接收共享临时信号模式M341(步骤
5331)0
[0136]此外,车辆200基于向设备100传输的共享临时信号模式来调节控制信号以便改变从电力馈送设备100递送的电力的量(步骤S343)。基于共享临时信号模式引起电力的量的改变的控制信号M342经由控制信号线L4被传输至电力馈送设备100,并且从电力馈送设备100递送的电力的量基于共享临时信号模式被控制即被改变(步骤S332)。
[0137]电力馈送设备100监视所输出的电力的量(步骤S333)并且根据所监视的电力的量来检测临时信号模式(步骤S334)。此外,电力馈送设备100将所检测到的临时信号模式与所接收的共享临时信号模式进行比较,并且确定这些临时信号模式是否彼此一致(步骤S335)。然后,如果电力馈送设备100确定两个临时信号模式彼此一致(步骤S336),则其向车辆200传输完成信号M330 (步骤S337),并且设立配对的完成(步骤 S338)。此外,车辆200经由无线通信接收从电力馈送设备100传输的完成信号M330(步骤S344),并且设立配对的完成(步骤 S345)。
[0138]一旦在电力馈送设备100和车辆200 二者中完成对于配对的设置,则可以在电力馈送设备100与车辆200之间开始高级无线通信(步骤S339,步骤S346)。
[0139]通过高级通信,电力馈送设备100和车辆200可以根据需要向彼此发送和从彼此接收各种类型的信息(包括对于充电有用的信息),例如蓄电池240的状态。因此,可以基于信息执行高功能性的充电控制。
[0140]如上所述,除了上面关于第一实施例、第二实施例和第三实施例所描述的效果
(1)、(2)、(5)至(7)、(9)和(10)以外,根据该实施例的充电系统提供以下的效果。
[0141](11)因为直到从电力馈送设备100获得完成信号为止才在电力馈送设备100与车辆200之间传输信息,所以可以容易且迅速地执行配对操作。
[0142]所示实施例中的每一者可以按以下方式来实现。
[0143]在所示实施例的每一者中,供电单元120、电力馈送侧存储单元160和电力馈送侧无线通信单元130被设置于电力馈送设备100中。然而,本发明不限于该布置,而是可以将供电单元、电力馈送侧存储单元和电力馈送侧无线通信单元等的功能中的一部分设置在车辆外部的信息处理装置中,或者可以设置在便携式信息处理装置中。使用该布置,可以提高在设计充电系统中的灵活性。
[0144]在所示实施例的每一者中,充电单元220、车载存储单元260和车载无线通信单元270被安装在车辆200上。然后,本发明不限于该布置,而是可以将充电单元、车载存储单元和车载无线通信单元等的功能中的一部分设置在车辆外部的信息处理装置中,或者可以设置在便携式信息处理装置中。将信息处理中心等列为车辆外部的信息处理装置的示例,并且将便携式电话(手机)和智能电话等列为便携式信息处理装置的示例。如果将上面的功能设置在车辆外部的信息处理装置中,则可以经由无线通信线等来传递信息。如果将上面的功能设置在便携式信息处理装置中,则其可以连接至车载网络,或者可以经由短距离通信相连,或者信息可以经由无线通信线进行传递。因此,可以提高在设计充电系统中的灵活性。
[0145]在所示实施例的每一者中,共享临时信号模式存储于电力馈送侧存储单元160和车载存储单元260中。然而,本发明不限于该布置,而是共享临时信号模式可以存储于供电单元和充电单元中。因此,可以提高在设计充电系统中的灵活性。
[0146]在第一实施例和第二实施例中,传输共享临时信号模式的设备确定根据控制信号检测到的临时信号模式与从设备传输的共享临时信号模式是否一致。然而,本发明不限于该布置,而是传输共享临时信号模式的设备可以不同于确定根据控制信号所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式是否一致的设备。例如,车辆可以传输要共享的临时信号模式并且用共享临时信号模式改变控制信号,而电力馈送设备可以确定从车辆接收的共享临时信号模式与根据控制信号所检测到的临时信号模式是否一致。此外,电力馈送设备可以传输要共享的临时信号模式并且用共享临时信号模式来改变控制信号,而车辆可以确定从电力馈送设备接收的共享临时信号模式与根据控制信号所检测到的临时信号模式是否一致。因此,可以提高在设计充电系统中的灵活性。
[0147]在所示实施例的每一者中,控制信号的电压的改变被检测为临时信号模式。然而,本发明不限于该布置,而是可以将控制信号的电流的改变检测为临时信号模式。因此,可以提高在设计充电系统中的灵活性。
[0148]在所示实施例的每一者中,根据SAEJ1772标准用AC电力对蓄电池进行充电。然而,本发明不限于此,而是如果充电系统使用AC电力以用于充电并且在连接时不允许经由电力馈送线进行通信,则可以基于除了SAE J1772标准以外的标准等来进行充电。因此,可以扩展充电系统的应用范围。
[0149]在所示实施例的每一者中,充电系统被布置成用AC电力对蓄电池进行充电。然而,本发明不限于该布置,而是如果充电系统在连接时不允许经由电力馈送线进行通信,则蓄电池被充的电力可以为DC电力。因此,可以扩展充电系统的应用范围。
[0150]在所示实施例的每一者中,将电力馈送设备100和车辆200相连使得可以在电力馈送侧无线通信单元130与车载无线通信单元270之间经由无线通信来提供和接收信息。然而,本发明不限于该布置,而是可以通过例如包括有线连接的连接、包括共用线的连接和/或包括网络的连接将电力馈送设备和车辆链接。在本发明的充电系统中,可以可靠地将电力馈送线所连接至的车辆和电力馈送设备相连以进行通信,而不考虑采用了何种类型的连接。因此,可以提高在对充电系统所用于的车辆进行配置时的灵活性。
[0151]在所示实施例的每一者中,共享临时信号模式提前存储于车辆200或电力馈送设备100中。然而,本发明不限于此,而是无线通信的传输侧可以在需要执行配对操作时创建要共享的临时信号模式。
[0152]在所示实施例的每一者中,包括充电单元220、车载存储单元260和车载无线通信单元270等的充电设备被安装在车辆200上。然而,本发明不限于该布置,而是可以将充电设备用于除了车辆以外的移动对象例如船、铁路车辆、机器人和电器中一一如果蓄电池被安装在对象上。因此,可以扩展充电系统的应用范围。
【主权项】
1.一种充电系统,包括: 充电设备,所述充电设备包括电力接收单元,所述电力接收单元接收对蓄电池充电的电力;以及 电力馈送设备,所述电力馈送设备包括电力馈送单元,所述电力馈送单元连接至所述充电设备的所述电力接收单元,所述电力馈送设备被配置成向所述电力馈送单元提供电力, 其中, 所述电力馈送单元和所述电力接收单元经由电力线和控制信号线彼此相连,所述电力线传输电力,所述控制信号线传输用于控制电力的传输的控制信号; 所述电力馈送设备和所述充电设备被配置成基于根据所述控制信号的控制来传输电力; 所述电力馈送设备和所述充电设备包括各自的通信装置,所述通信装置允许所述电力馈送设备与所述充电设备之间的相互通信,所述相互通信独立于通过所述电力馈送单元与所述电力接收单元之间的连接所建立的通信; 所述电力馈送设备和所述充电设备被配置成基于经由所述通信装置的通信来共享要给予所述控制信号的第一临时信号模式;以及 所述电力馈送设备和所述充电设备中的至少一个被配置成:当根据经由所述控制信号线传输的所述控制信号所检测到的第二临时信号模式与基于经由所述通信装置的所述通信所共享的所述第一临时信号模式一致时,确定所述电力馈送设备和所述充电设备在经由所述各自的通信装置彼此通信的同时经由所述电力馈送单元和所述电力接收单元彼此相连。2.根据权利要求1所述的充电系统,其中: 所述电力馈送设备适于提供交流电力;以及 所述控制信号控制所述交流电力的馈送。3.根据权利要求1或2所述的充电系统,其中: 所述电力馈送设备和所述充电设备中的一个被配置成通过改变所述控制信号的电压或占空比来调节所述控制信号;以及 所述电力馈送设备和所述充电设备中的另一个被配置成根据所述控制信号的电压或占空比的改变来检测所述控制信号的所述第二临时信号模式。4.根据权利要求1至3中任一项所述的充电系统,其中: 所述第一临时信号模式由所述电力馈送设备创建;以及 当根据所述控制信号检测到的所述第二临时信号模式与所述第一临时信号模式一致时,所述充电设备被配置成通过经由所述通信装置的通信来向所述电力馈送设备通知所述第二临时信号模式与所述第一临时信号模式匹配。5.根据权利要求1至3中任一项所述的充电系统,其中: 所述第一临时信号模式由所述充电设备创建;以及 当根据所述控制信号检测到的所述第二临时信号模式与所述第一临时信号模式一致时,所述电力馈送设备被配置成通过经由所述通信装置的通信来向所述充电设备通知所述第二临时信号模式与所述第一临时信号模式匹配。6.根据权利要求1所述的充电系统,其中: 所述充电设备被配置成通过基于所述第一临时信号模式改变所述控制信号来改变根据所述第一临时信号模式从所述电力馈送设备递送的电力的能量;以及 所述电力馈送设备被配置成检测的电力中的第三临时信号模式,即所述控制信号的基于所述第一临时信号模式的改变,并且将所述第三临时信号模式与所述第一临时信号模式进行比较。7.根据权利要求6所述的充电系统,其中,所述第一临时信号模式由所述充电设备创建。8.根据权利要求1至6中任一项所述的充电系统,其中, 所述充电设备存储所述第一临时信号模式,并且被配置成通过经由所述通信装置与所述电力馈送设备进行通信来与所述电力馈送设备共享所存储的第一临时信号模式。9.根据权利要求1至6中任一项所述的充电系统,其中, 所述电力馈送设备存储所述第一临时信号模式,并且被配置成通过经由所述通信装置与所述充电设备进行通信来与所述电力馈送设备共享所存储的第一临时信号模式。10.根据权利要求1至9中任一项所述的充电系统,其中, 经由所述通信装置的通信为无线通信。11.一种将充电设备与电力馈送设备相关联的配对方法,所述充电设备包括电力接收单元,所述电力接收单元接收对蓄电池充电的电力,所述电力馈送设备包括连接至所述充电设备的所述电力接收单元的电力馈送单元并且被配置成向所述电力馈送单元提供电力,所述配对方法包括: 经由电力线和控制信号线将所述电力馈送单元和所述电力接收单元彼此相连,所述电力线传输电力,所述控制信号线传输用于控制电力的传输的控制信号; 经由分别设置在所述电力馈送设备和所述充电设备中的通信装置来建立所述电力馈送设备与所述充电设备之间的相互通信,并且通过所述相互通信在所述电力馈送设备与所述充电设备之间共享所述控制信号的第一临时信号模式;以及 在根据经由所述控制信号线传输的所述控制信号所检测到的第二临时信号模式与所述第一临时信号模式一致时,使所述电力馈送设备和所述充电设备中的至少一个确定所述电力馈送设备和所述充电设备在经由各自的通信装置彼此通信的同时经由所述电力馈送单元和所述电力接收单元彼此相连。
【专利摘要】充电系统包括从入口(226)接收对蓄电池(240)充电的电力的车辆(200)和向连接至入口(226)的电力馈送侧连接器(126)提供电力的电力馈送设备(100)。电力馈送设备(100)和车辆(200)通过经由通信单元(130,270)的通信来共享给予控制信号的临时信号模式,所述经由通信单元(130,270)的通信独立于通过入口(226)与电力馈送侧连接器(126)之间的连接所建立的通信。车辆(200)基于根据控制信号所检测到的临时信号模式与共享临时信号模式的匹配来将作为无线通信的目的地的电力馈送设备(100)指定为连接至入口(226)的设备。
【IPC分类】B60L11/18
【公开号】CN105492243
【申请号】CN201480047660
【发明人】岩井淳
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月13日
【公告号】EP3038853A1, WO2015028857A1

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