[發(fā)明專利]充放電連接器以及充放電通過充放電連接器成為可能的車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210425530.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103094951A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大野友也;木野村茂樹
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60R16/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 郭曉華;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種充放電管理系統(tǒng)，其控制車輛和車輛外部之間的充電與放電。具體而言，本發(fā)明涉及充放電連接器，具體而言，本發(fā)明涉及一種充電與放電連接器，其允許電力在車輛與車輛外部的充放電控制裝置之間的傳輸，還涉及一種車輛，其能通過充放電連接器從車輛外部的充放電控制裝置傳輸電力或向之傳輸電力。

背景技術(shù)

電氣車輛承載蓄電裝置（例如，可再充電的電池，電容器等），并使用由用存儲在電力存儲裝置中的電力驅(qū)動的動力裝置（例如電動機(jī)等）產(chǎn)生的驅(qū)動力來行駛。作為這樣的電氣車輛，例如，包括電氣車輛（EV）和混合動力車（HV）等。

在這樣的電氣車輛中，已經(jīng)開發(fā)了用于用從外部電源供給的電力對承載在電氣車輛中的蓄電裝置充電的技術(shù)，外部電源例如為供到各個家庭的商用電力（例如100V或200V等級的相對較低的電壓的供電源）。下面，能用外部電源對承載在車輛中的蓄電裝置（例如電池等）進(jìn)行充電的車輛可稱為“插入式車輛”。

另外，在混合動力車（HV）中，盡管承載在HV中的蓄電裝置能通過例如由承載在HV中的內(nèi)燃機(jī)或再生制動器等驅(qū)動作為動力源的通常用作發(fā)電機(jī)的電動機(jī)來充電，蓄電裝置也能由外部電源如上所述地充電。這種HV可被稱為插入式混合動力車（PHV）。

在現(xiàn)有技術(shù)中，作為能從住宅向車輛中的電池充電的電氣車輛的標(biāo)準(zhǔn)，在美國，SAE（美國機(jī)動車工程師協(xié)會）將“SAE?Electric?Vehicle?Conductive?Charge?Coupler”（非專利文獻(xiàn)1）規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)，同樣，在日本，“General?Requirements?for?Conductive?Charge?System?Vehicles”（非專利文獻(xiàn)2）也被規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)。

另外，在非專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2中，規(guī)定了關(guān)于控制導(dǎo)頻(control?pilot)（CPLT）的標(biāo)準(zhǔn)。控制導(dǎo)頻被定義為控制線，其通過車輛側(cè)的控制電路連接從場內(nèi)（yard）（廠內(nèi)（in-plant））布線向車輛供給電力的EVSE（電氣車輛供電設(shè)備）的控制電路和車輛的接地端口，基于通過控制線被傳送的CPLT信號（導(dǎo)頻信號），充電電纜的連接狀態(tài)、從電源到車輛的電力供給特性以及EVSE的額定電流等等被判斷。

另一方面，從環(huán)境保護(hù)等等的觀點(diǎn)出發(fā)出于有效使用電力的目的，以及在災(zāi)難等等時處于緩解電力短缺的目的，已經(jīng)提出，從如上所述的電氣車輛中承載的蓄電裝置向電力將被供到的外部設(shè)備（例如電源，電氣負(fù)載等）供給電力。換句話說，已經(jīng)提出，將承載在電氣車輛中的蓄電裝置用作對于電力將被供到的外部設(shè)備的電源設(shè)備。

在這種情況下，也可以構(gòu)成電力供給機(jī)構(gòu)，用于與充電機(jī)構(gòu)分立地從承載在電氣車輛中的蓄電裝置向電力將被供到的外部設(shè)備供給電力，充電機(jī)構(gòu)用于向從外部電源設(shè)備（例如商用電力等）向電氣車輛承載的蓄電裝置供給電力，以便對蓄電裝置充電。然而，以這樣的方式與充電機(jī)構(gòu)分立地構(gòu)建電力供給機(jī)構(gòu)可導(dǎo)致多種問題，例如車輛變大，電力供給/充電機(jī)構(gòu)的復(fù)雜化，車輛制造成本增大，等等。

于是，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了多種技術(shù)，其使得可以在一個機(jī)構(gòu)中在從車輛向?qū)⒈还╇姷耐獠吭O(shè)備進(jìn)行電力供給以及從外部電源設(shè)備對承載在車輛中的蓄電設(shè)備進(jìn)行充電之間變化，并進(jìn)行從車輛向?qū)⒈还╇姷耐獠吭O(shè)備進(jìn)行電力供給以及從外部電源設(shè)備對承載在車輛中的蓄電設(shè)備進(jìn)行充電。

例如，已經(jīng)提出了這樣的技術(shù)：通過使電氣車輛電池和住宅之間的相互電力傳輸成為可能的能量管理系統(tǒng)（EMS：Energy?Management?System），判斷住宅側(cè)的主控制器應(yīng)該設(shè)置在充電模式還是放電模式，充放電控制信號從住宅側(cè)的充電與放電控制器通過通信天線（天線）被傳輸?shù)杰囕v側(cè)的電池控制器，基于通過通信天線接收的充放電控制信號，在車輛上進(jìn)行充電控制或放電控制（參照專利文獻(xiàn)1）。然而，以這樣的方式分立地構(gòu)成通信天線使得系統(tǒng)制造成本增加，并使控制裝置復(fù)雜化。

另外，還可以制備用在由外部電源設(shè)備對承載在車輛中的蓄電裝置進(jìn)行充電中的入口和連接器，其與用在從車輛對將被供電的外部設(shè)備進(jìn)行電力供給中的連接器和出口分立，或者，將車輛承載的入口和出口一體化，分立地制備用于充電的連接器和用于電力供給的連接器，從而在從車輛向?qū)⒈还╇姷耐獠吭O(shè)備進(jìn)行電力供給以及從外部電源設(shè)備對承載在車輛中的蓄電設(shè)備進(jìn)行充電之間變化，并進(jìn)行從車輛向?qū)⒈还╇姷耐獠吭O(shè)備進(jìn)行電力供給以及從外部電源設(shè)備對承載在車輛中的蓄電設(shè)備進(jìn)行充電。然而，即使在這種配置中，存在導(dǎo)致問題的可能性，這些問題例如為充放電系統(tǒng)的復(fù)雜化，制造成本的增大，連接器的誤用，等等。