DE102013204214A1 - Lade- /Entladesystem - Google Patents

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DE102013204214A1
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Toshihide Satake
Takanori Matsunaga
Yoichi Okubo
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Abstract

Ein Lade-/Entladesystem ist in einem Elektrofahrzeug (1) montiert, das einen Motor (7) als eine Antriebsquelle verwendet, der durch in eine Batterie geladenen elektrischen Strom angetrieben wird, und steuert eine Ladung von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie (4) und/oder eine Entladung aus der Batterie (4) nach außerhalb des Fahrzeugs. Das Lade-/Entladesystem umfasst eine Stromversorgungseinheit (9) zum Steuern der Stromversorgung zum Zuführen von Strom nur an eine Einheit, die zum Laden/Entladen beiträgt, aus Einheiten die mit einem Verdrahtungssystem von Antriebsleistung für den Motor (7) verbunden sind, wenn Laden/Entladen in die/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lade-/Entladesystem und genauer gesagt auf ein Lade-/Entladesystem für eine Batterie eines Elektrofahrzeugs.
  • Beschreibung des Hintergrunds
  • In den letzten Jahren hat die Entwicklung eines Stromversorgungsnetzwerks der nächsten Generation, das ”Smart-Grid” genannt wird, die Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Ein Zweck des Smart-Grids besteht darin, Lieferung und Nachfrage nach Strom zu optimieren, und wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift-Gazette Nr. 2012-85383 gezeigt, wird vorgeschlagen, dass eine Batterie eines Elektrofahrzeugs als ein Puffer zum Reduzieren von Spitzen bei der Haushaltsstromnachfrage verwendet werden sollte.
  • Durch Laden der Batterie des Elektrofahrzeugs während eines Zeitraums niedriger Stromnachfrage und Entladen der Batterie des Elektrofahrzeugs bei der Spitze der Stromnachfrage ist es beispielsweise möglich, die Spitze an Stromnachfrage zu reduzieren. Da die elektrischen Stromkosten allgemein während des Zeitraums niedriger Stromnachfrage niedrig sind, wenn der während dieses Zeitraums geladene elektrische Strom während eines Zeitraums verwendet wird, bei dem die elektrischen Stromkosten hoch sind, ist es weiter möglich, die Haushaltselektrizitätsraten zu reduzieren. Weiterhin kann in Notfallsituationen wie etwa Stromausfällen und dergleichen durch Entladen der Batterie des Elektrofahrzeugs sie als eine Stromversorgung in solchen Notfallsituationen verwendet werden.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 2012-85432 und 2011-812518 offenbaren beispielhafte Aufbauten konventioneller Elektrofahrzeuge. In jedem dieser Elektrofahrzeuge sind mit einem Hochspannungsverdrahtungssystem eine Fahrzeugantriebsbatterie, eine Hochspannungsausrüstung (Antriebsmotorsteuervorrichtung und Autolader), ein Hochspannungsrelais und dergleichen verbunden. Dies wird konfiguriert, um Strom allen Ausrüstungen zuzuführen, die für das Hochspannungsverdrahtungssystem relevant sind, wenn eine Lade-/Entladepistole mit dem Fahrzeug verbunden ist.
  • Elektrofahrzeuge beinhalten ein elektrisches Auto, das Leistung durch Antreiben eines Motors unter Verwendung von in einer sekundären Batterie (Speicherbatterie, Akku) (nachfolgend einfach als ”Batterie” bezeichnet) als einer Antriebsquelle geladener elektrischer Leistung gewinnt, und ein ”Plug-in” Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV), das sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor und dergleichen verwendet.
  • Bei den oben diskutierten konventionellen Elektrofahrzeugen, da nicht angenommen wird, dass das Elektrofahrzeug mit dem Smart-Grid verbunden ist und Ladung/Entladung über lange Zeit durchgeführt wird, und es konfiguriert ist, Stromversorgungen aller Ausrüstungen einzuschalten, die für ein Hochspannungsverdrahtungssystem relevant sind, wenn eine Lade-/Entladepistole mit dem Fahrzeug verbunden ist, werden selbst die Stromversorgungen der zum Laden/Entladen irrelevanten Ausrüstungen, wie etwa eine Antriebsmotorsteuervorrichtung und dergleichen, lange Zeit in einem EIN-Zustand gehalten, wenn das Elektrofahrzeug mit dem Smart-Grid verbunden ist. Dies führt zu Problemen mit der Verschwendung elektrischen Stroms und Beschleunigung des Verschleißes von Teilen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lade-/Entladesystem bereitzustellen, das in der Lage ist, den Stromverbrauch zu reduzieren und den Verschleiß von Teilen zu unterdrücken, selbst wenn das System über lange Zeit mit einem Smart-Grid verbunden ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Lade-/Entladesystem gerichtet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Lade-/Entladesystem an einem Elektrofahrzeug, das einen Motor als Antriebsquelle verwendet, der durch in eine Batterie geladenen elektrischen Strom angetrieben wird, montiert, und steuert das Laden von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie und/oder das Entladen aus der Batterie nach außerhalb des Fahrzeugs, und das Lade-/Entladesystem beinhaltet eine Stromversorgungseinheit zum Steuern der Stromzufuhr zum Zuführen von Strom nur an eine Einheit, die Ladung/Entladung beiträgt, von Einheiten, die mit einem Verdrahtungssystem von Antriebsleistung für den Motor verbunden sind, wenn Ladung/Entladung in die/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird.
  • Da das Lade-/Entladesystem der vorliegenden Erfindung die Stromversorgungseinheit zum Steuern der Stromversorgung zum Zuführen von Strom nur an eine Einheit beinhaltet, die zum Laden/Entladen beiträgt, wenn das Laden/Entladen zu/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird, ist es möglich, den Stromverbrauch zu reduzieren und den Verschleiß von Teilen zu unterdrücken, selbst wenn das System über lange Zeit mit einem Smart-Grid verbunden ist.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Elektrofahrzeugs 1 zeigt, das ein Lade-/Entladesystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
  • 2 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des Lade-/Entladesystems während des Ladens und Entladens gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des Lade-/Entladesystems während des Fahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Lade-/Entladesystem zeigt, in welchem ein Hochspannungsrelais in einem Hochspannungsverdrahtungssystem vorgesehen ist;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Lade-/Entladesystem zeigt, das nur eine Stromversorgungseinheit umfasst;
  • 6 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs der Stromversorgungseinheit für das Laden eines Stromversorgungsziels;
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Lade-/Entladesystem zeigt, das eine Einheit zum Zusammenfassen der Stromversorgungseinheiten ist;
  • 8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs einer Stromversorgungsabgleicheinheit zum Zusammenfassen der Stromversorgungseinheiten; und
  • 9 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs zum Durchführen einer Abnormalitätsprüfung des Hochspannungsverdrahtungssystems.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • <Bevorzugte Ausführungsform>
  • <Aufbau der Vorrichtung>
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Elektrofahrzeugs 1 zeigt, das ein Lade-/Entladesystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Wie in 1 gezeigt, ist das Elektrofahrzeug 1 konfiguriert, elektrischen Strom durch eine Lade/Entladepistole GN zu/von einer Smart-Grid lade-/entladefähigen Ausrüstung 2, die außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, zu geben und zu empfangen. Die Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 beinhaltet eine Ladestation, die in öffentlichen Einrichtungen vorgesehen ist, und Werken, und eine zu Hause bereitgestellte Verbindungsausrüstung für Smart-Grid.
  • Die Smart-Grid-lade-/entladefähige Ausrüstung 2 und das Elektrofahrzeug 1 sind mit der Lade-/Entladepistole GN elektrisch verbunden. Die Lade-/Entladepistole GN ist ein dediziertes Kabel für Laden/Entladen, das einen Hochspannungsdraht aufweist, der zum Geben und Empfangen elektrischen Stroms zwischen der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 und dem Elektrofahrzeug 1 verwendet wird, und eine Signalleitung, die zum Geben und Empfangen von Signalen zwischen der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 und dem Elektrofahrzeug 1 verwendet wird. In 1 und den nachfolgenden Blockdiagrammen werden die Hochspannungsdrähte in einem Verdrahtungssystem zum Liefern von Antriebsstrom für einen Motor durch dicke durchgezogene Linien angezeigt, werden Stromversorgungsleitungen der Ausrüstungen durch dünne durchgezogene Linien angezeigt und werden Signalleitungen durch unterbrochene Linien angezeigt.
  • Das Elektrofahrzeug 1 umfasst einen Antriebsmotor 7, der als eine Leistungsquelle für das Elektrofahrzeug 1 dient, eine Batterie 4, die als Stromquelle für den Antriebsmotor 7 dient, eine Antriebsmotorsteuereinheit 8 zum Steuern elektrischen Stroms, der dem Antriebsmotor 7 zu geben ist, um dadurch den Antriebsmotor 7 zu steuern, eine Batterie-Verwaltungseinheit (BMU) 5 zum Überwachen von Bedingungen der Batterie 4, wie etwa Menge an darin gespeicherter elektrischer Energie, deren Temperatur und dergleichen, eine Lade-/Entladesteuereinheit 6 zum Steuern der Ladung aus der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 in die Batterie 4 und Entladen aus der Batterie in die Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2; eine Stromversorgungseinheit 9 (erste Stromversorgungseinheit) zum Zuführen von Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 und eine Stromversorgungseinheit 10 (zweite Stromversorgungseinheit) zum Liefern von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8. Um das Elektrofahrzeug 1 zu veranlassen, zu fahren, wird ein Startsignal aus einem Zündschalter 11, der durch einen Fahrer bedient wird, an die Stromversorgungseinheit 10 gegeben. Wenn die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden wird, wird ein aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegebenes Verbindungssignal an die Stromversorgungseinheit 9 gegeben. Die oben beschriebenen Bestandteilselemente sind jene, die für die vorliegende Erfindung relevant sind, und andere Bestandteilselemente, die von wenig Relevanz oder Irrelevanz für die vorliegende Erfindung, werden hier weggelassen.
  • <Betrieb der Vorrichtung>
  • Als Nächstes wird ein Betrieb des Lade-/Entladesystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung diskutiert. Zuerst wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 2 ein Betrieb des Lade-/Entladesystems während des Ladens und Entladens diskutiert.
  • Um Laden/Entladen in die/aus der Batterie 4 durchzuführen, wird die an der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 angebrachte Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden und wenn die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist, detektiert die Stromversorgungseinheit 9 die Verbindung der Lade-/Entladepistole GN (Schritt S1). Spezifisch, wenn die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist, wird das aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegebene Verbindungssignal an die Stromversorgungseinheit 9 gegeben und die Stromversorgungseinheit 9 detektiert das Verbindungssignal.
  • Dann, wenn die Stromversorgungseinheit 9 die Verbindung der Lade-/Entladepistole GN mit Detektion als einem Auslöser detektiert, beginnt die Stromversorgungseinheit 9 damit, Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 zu liefern (allgemein 12 bis 14 V), und die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 werden dadurch aktiviert (Schritt S2). Da die Stromversorgung mit Detektion der Lade-/Entladepistole GN bei Verbindung als einem Auslöser gestartet wird, ist es möglich, die Stromversorgung relativ einfach zu steuern.
  • Die Lade-/Entladesteuereinheit 6 empfängt eine Anweisung zum Laden/Entladen aus der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 über eine Signalleitung und steuert die Ladung in die Batterie 4 oder Entladung aus der Batterie 4 auf Basis der Information zu den Bedingungen der Batterie 4, welche durch die BMU 5 gegeben werden (Schritt S3).
  • Hierin zeigt die Information zu den Bedingungen der Batterie 4, die durch die BMU 5 gegeben wird, beispielsweise die Strommenge an in der Batterie 4 gespeichertem elektrischem Strom und deren Spannung an und wenn die entsprechenden Werte derselben vorgegebene Werte übersteigen, wird eine Steuerung durchgeführt, keine Ladung durchzuführen, um so Überladung zu verhindern, oder die Ladungsmenge zu reduzieren. Wenn andererseits die Strommenge an in der Batterie gespeicherten elektrischen Stroms und deren Spannung niedriger als vorgegebene Werte sind, wird eine Steuerung durchgeführt, um keine Entladung durchzuführen, um so Überentladung zu verhindern.
  • Weiter beinhaltet die Information zu den Bedingungen der Batterie 4 die Temperatur der Batterie 4 und wenn die aktuelle Temperatur derselben höher als ein vorgegebener Wert ist, wird eine Steuerung durchgeführt, keine Ladung durchzuführen, um so einer Überhitzung zu verhindern, oder um den Ladungsstrom zu reduzieren. Die oben diskutierte Information zur ”Menge an in der Batterie 4 gespeichertem elektrischen Strom”, ”Spannung der Batterie 4” und ”Temperatur der Batterie 4” wird aus der BMU 5 periodisch an die Lade-/Entladesteuereinheit 6 gesendet.
  • Wenn die Ladung/Entladung in die/aus der Batterie 4 abgeschlossen ist und die Lade-/Entladepistole GN von der Fahrzeugverbindungseinheit 3 getrennt wird, detektiert die Stromversorgungseinheit 9, dass die Lade-/Entladepistole GN getrennt ist (Schritt S4). Spezifisch, wenn die Lade-/Entladepistole GN von der Fahrzeugverbindungseinheit 3 getrennt wird, wird die Lieferung des aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegebenen Verbindungssignals gestoppt und die Stromversorgungseinheit 9 detektiert, dass die Zufuhr des Verbindungssignals gestoppt ist. Dann detektiert die Stromversorgungseinheit 9 die Trennung der Lade-/Entladepistole GN, die Stromversorgungseinheit 9 stoppt die Lieferung von Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6, und die Betriebe der BMU 5 und der Lade-/Entladesteuereinheit 6 werden beendet (Schritt S5).
  • Als Nächstes wird bezugnehmend auf das Flussdiagramm von 3 eine Diskussion zum Betrieb des Lade-/Entladesystems während des Laufens gegeben. Um das Elektrofahrzeug 1 zu veranlassen, das Fahren zu starten, schaltet der Fahrer den Zündschalter 11 ein und dann detektiert die Stromversorgungseinheit 10 das Einschalten des Zündschalters 11 (Schritt S11). Spezifisch, wenn der Zündschalter 11 eingeschaltet wird, wird das Zündsignal ausgegeben und detektiert die Stromversorgungseinheit 10 das Zündsignal.
  • Dann, wenn die Stromversorgungseinheit 10 das Einschalten des Zündschalters 11 detektiert, beginnt mit der Detektion als einem Auslöser die Stromversorgungseinheit 10 das Zuführen von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8, und dadurch werden die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 aktiviert (Schritt S12). Der Zündschalter 11 hat eine AUS-Position, wo ein Zündschlüssel eingeführt und abgezogen wird, eine Zubehörposition, wo Zubehörausrüstung wie etwa Autoradio und dergleichen betrieben werden, eine Startposition, wo der Fahrmotor aktiviert ist und dergleichen und das Einschalten des Zündschalters 11 in der vorliegenden, bevorzugten Ausführungsform bezieht sich auf einen Zustand, in welchem der Zündschalter 11 zur Startposition gedreht wird, wo der Antriebsmotor aktiviert wird.
  • Die Antriebsmotorsteuereinheit 8 steuert den Antriebsmotor 7 auf Basis der Fahrerbedienungen eines Gaspedals (nicht gezeigt) und eines Bremspedals (nicht gezeigt) und der Information zu den Bedingungen der. Batterie, die aus der BMU 5 empfangen wird. Mit Kontrolle über den Antriebsmotor 7 fährt das Elektrofahrzeug 1 (Schritt S13).
  • Wenn der Fahrer den Zündschalter 11 ausschaltet, um das Elektrofahrzeug 1 zu veranlassen, das Fahren zu stoppen, detektiert die Stromversorgungseinheit 10 das AUS-Schalten des Zündschalters 11 (Schritt S14). Spezifisch, wenn der Zündschalter 11 AUS-geschaltet wird, wird ein AUS-Signal an die Stromversorgungseinheit 10 gegeben und die Stromversorgungseinheit 10 detektiert das AUS-Signal.
  • Dann, wenn die Stromversorgungseinheit 10 das Abschalten des Zündschalters 11 detektiert, stoppt die Stromversorgungseinheit 10 die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8, und die Betriebe der BMU 5 und der Antriebsmotorsteuereinheit 8 werden beendet (Schritt S15).
  • Somit ist es im Lade-/entladesystem der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da der elektrische Strom nur zu dem Teil aus der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 außerhalb des Fahrzeugs zur Batterie 4 geliefert wird, der für Laden/Entladen relevant ist, und während des Ladens und Entladens nicht an die Antriebsmotorsteuereinheit 8 geliefert wird, möglich, einen Stromverbrauch durch die Antriebsmotorsteuereinheit 8 zu verhindern und auch einen Verschleiß von Teilen der Antriebsmotorsteuereinheit 8 daran zu hindern, sich zu beschleunigen.
  • <Erste Variation>
  • Obwohl die Konfiguration, bei der kein Hochspannungsrelais im Hochspannungsverdrahtungssystem vorgesehen ist, in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform diskutiert worden ist, kann es eine Konfiguration geben, bei der ein Hochspannungsrelais an einer geeigneten Position angeordnet ist und die Lade-/Entladesteuereinheit 6, die Antriebsmotorsteuereinheit 8 und dergleichen das EIN/AUS des Hochspannungsrelais steuern.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Lade-/Entladesystem zeigt, in welchem ein Hochspannungsrelais im Hochspannungsverdrahtungssystem vorgesehen ist. Wie in 4 gezeigt, weist ein Elektrofahrzeug 1A eine Konfiguration auf, bei der ein Hochspannungsrelais 15 in einen Hochspannungsdraht zwischen der Antriebsmotorsteuereinheit 8 und der Batterie 4 eingefügt ist und ein Hochspannungsrelais 16 in einen Hochspannungsdraht zwischen Batterie 4 und der Lade-/Entladesteuereinheit 6 eingefügt ist. Zu jenen des in 1 gezeigten Elektrofahrzeug 1 identische Bestandteilselemente werden durch dieselben Bezugszeichen repräsentiert und eine redundante Diskussion wird vermieden.
  • Mit dieser Konfiguration, wenn eine gewisse Abnormalität in der Lade-/Entladesteuereinheit 6 auftritt, schaltet beispielsweise die Lade-/Entladesteuereinheit 6 das Hochspannungsrelais 16 aus, um dadurch die Batterie 4 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 elektrisch zu trennen, und es ist damit möglich, die Batterie 4 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 zu schützen.
  • Weiter, wenn eine gewisse Abnormalität in der Antriebsmotorsteuereinheit 8 auftritt, schaltet die Antriebsmotorsteuereinheit 8 das Hochspannungsrelais 15 ab, um dadurch die Batterie 4 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 elektrisch zu trennen und es ist damit möglich, die Batterie 4 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 zu schützen.
  • <Zweite Variation>
  • Obwohl die Konfiguration, in der die zwei Stromversorgungseinheiten 9 und 10 verwendet werden, um die Stromversorgungsziele zwischen während Ladung und Entladung und während Fahrens zu ändern, in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform diskutiert worden ist, kann es eine Konfiguration geben, bei der nur eine Stromversorgungseinheit verwendet wird, um die Stromversorgungsziele gemäß dem Zündsignal und dem Verbindungssignal der Lade-/Entladepistole GN zu ändern.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Lade-/Entladesystem zeigt, das nur eine Stromversorgungseinheit umfasst. Wie in 5 gezeigt, weist ein Elektrofahrzeug 1B eine Konfiguration auf, bei der eine Stromversorgungseinheit 21 Strom der BMU 5, der Lade-/Entladesteuereinheit 6 und der Antriebsmotorsteuereinheit 8 zuführt, und die Stromversorgungseinheit 21 bestimmt ein Stromversorgungsziel und verteilt die Stromversorgung.
  • An die Stromversorgungseinheit 21 werden das Zündsignal aus dem Zündschalter 11 und das Verbindungssignal, das aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegeben wird, gegeben, wenn die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist.
  • Es ist mit dieser Konfiguration möglich, die Anzahl von Stromversorgungseinheiten zu reduzieren und ein Ansteigen bei den Herstellkosten zu mindern.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 eine Diskussion zu einem Betrieb der Stromversorgungseinheit 21 zum Ändern des Stromversorgungsziels gemacht.
  • Die Stromversorgungseinheit 21 überprüft regelmäßig, ob ein Verbindungssignal der Lade-/Entladepistole GN aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegeben wird oder nicht, und ob ein Zündsignal aus dem Zündschalter 11 ausgegeben wird oder nicht (Schritt S21). Wenn festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 in einem AUS-Zustand ist (kein Zündsignal wird gegeben), beginnt die Stromversorgungseinheit 21 damit, Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 zu führen (Schritt S22).
  • Wenn andererseits festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 nicht im AUS-Zustand in Schritt S21 ist, geht der Ablauf zu Schritt S23.
  • Wenn in Schritt S23 festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN nicht mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 in einem EIN-Zustand ist (das Zündsignal wird gegeben), startet die Stromversorgungseinheit 21 damit, der BMU 5 und der Antriebsmotorsteuereinheit 8 Strom zuzuführen (Schritt S24).
  • Wenn andererseits im Schritt S23 festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN nicht mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 nicht im EIN-Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt S25 und die Stromversorgungseinheit 21 stoppt die Zufuhr von Strom an die BMU 5, die Lade-/Entladesteuereinheit 6 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8.
  • In diesem Fall gibt es zwei mögliche Fälle, bei denen die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 im EIN-Zustand ist, und wobei die Lade-/Entladepistole GN nicht mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist und der Zündschalter 11 im AUS-Zustand ist. Im ersteren Fall wird die Stromversorgung an alle Teile gestoppt, um zu verhindern, dass das Elektrofahrzeug fährt, während er verbunden ist. Im letzteren Fall wird die Stromversorgung an alle Teile gestoppt, unter der Annahme, dass keine Ladung/Entladung aus/in die Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 durchzuführen ist und das Elektrofahrzeug nicht gefahren wird.
  • <Dritte Variation>
  • Obwohl in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform der Fall beschrieben worden ist, bei dem die Stromversorgungseinheit 10 die Steuerung (erste Steuerung) durchführt, um Strom der BMU 5 und der Antriebsmotorsteuereinheit 8 bei Detektion dessen, dass der Zündschalter 11 eingeschaltet ist, als einem Auslöser zu starten, kann es einen Fall geben, bei dem die Stromversorgungseinheit 10 eine andere Steuerung (zweite Steuerung) durchführt, um das Zuführen von Strom an die Antriebsmotorsteuereinheit 8 zu stoppen, wenn die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist und der Zündschalter 11 eingeschaltet ist, und noch eine andere Steuerung (dritte Steuerung) durchführt, um die Zufuhr von Strom an die Lade-/Entladesteuereinheit 6 zu stoppen, wenn der Strom an die Antriebsmotorsteuereinheit 8 geliefert wird und die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Lade-/Entladesystem zeigt, das eine Einheit zum Zusammenführen der Stromversorgungseinheiten 9 und 10 umfasst. Wie in 7 gezeigt, umfasst ein Elektrofahrzeug 1C weiter eine Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 zum Zusammenführen der Stromversorgungseinheiten 9 und 10, und der Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 werden das Zündsignal aus dem Zündschalter 11 und das Verbindungssignal aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 gegeben. Weiterhin erteilt die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 ein Steuersignal an die Stromversorgungseinheiten 9 und 10 und empfängt Signale, welche die entsprechenden Betriebszustände anzeigen, aus den Stromversorgungseinheiten 9 und 10.
  • Mit dieser Konfiguration, da die Stromversorgung an die Antriebsmotorsteuereinheit 8 angehalten ist, wenn die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist und der Zündschalter 11 eingeschaltet ist, und die Stromversorgung an die Lade-/Entladesteuereinheit 6 gestoppt ist, wenn der elektrische Strom an die Antriebsmotorsteuereinheit 8 geliefert wird und die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist, ist es möglich, zu verhindern, dass das Fahrzeug fährt, während es mit der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 verbunden ist.
  • Nachfolgend wird unter Bezug auf das Flussdiagramm von 8 eine Diskussion zu einem Betrieb der Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 zum Zusammenführen der Stromversorgungseinheiten 9 und 10 gegeben.
  • Die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 überprüft regelmäßig, ob ein Verbindungssignal der Lade-/Entladepistole GN aus der Fahrzeugverbindungseinheit 3 ausgegeben wird, und ob ein Zündsignal aus dem Zündschalter 11 ausgegeben wird oder nicht. Wenn in Schritt 531 festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist, überprüft die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31, ob die Stromversorgungseinheit 10 Strom an eine vorgegebene Einheit liefert oder nicht (Schritt S32). Dann, wenn in Schritt S32 festgestellt wird, dass die Stromversorgungseinheit 10 keinen Strom zuführt, steuert die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 die Stromversorgungseinheit 9, um das Zuführen von Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 zu starten (Schritt S33), und der Prozess geht zu Schritt S34. Wenn festgestellt wird in Schritt S32, dass die Stromversorgungseinheit 10 Strom liefert, geht der Prozess zu Schritt S34.
  • Wenn andererseits im Schritt S31 festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN nicht mit der Fahrzeugverbindungseinheit 3 verbunden ist, steuert die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 die Stromversorgungseinheit 9, um die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 (Schritt S37) zu stoppen, und der Prozess geht zu Schritt S34.
  • In Schritt S34 überprüft die Stromversorgungszusammenführeinheit 31, ob der Zündschalter 11 im EIN-Zustand ist oder nicht (das Zündsignal wird gegeben), und wenn festgestellt wird, dass der Zündschalter 11 im EIN-Zustand ist, überprüft die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31, ob die Stromversorgungseinheit 9 Strom einer vorgegebenen Einheit zuführt oder nicht (Schritt S35). Wenn dann festgestellt wird, dass die Stromversorgungseinheit 9 keinen Strom in Schritt S35 zuführt, steuert die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 die Stromversorgungseinheit 10, um die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 zu starten (Schritt S36).
  • Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Zündschalter 11 in Schritt S34 im AUS-Zustand ist, steuert die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 die Stromversorgungseinheit 10, um die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 zu stoppen (Schritt S38).
  • Wenn weiterhin in Schritt S35 bfestgestellt wird, dass die Stromversorgungseinheit 9 Strom liefert, setzt die Stromversorgungszusammenfasseinheit 31 die Ladung/Entladung fort.
  • <Vierte Variation>
  • Obwohl in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform der Fall diskutiert worden ist, bei dem Start und Ende der Ladung/Entladung durch Verbindung und Trennung der Lade-/Entladepistole GN mit/von der Fahrzeugverbindungseinheit 3 als ein Auslöser festgestellt wird, kann es einen Fall geben, bei dem Start und Ende der Ladung/Entladung auf Basis eines Kommunikationsinhalts zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ausrüstung außerhalb des Fahrzeugs bestimmt wird, wie etwa der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 und dergleichen.
  • Spezifisch kann die Stromversorgungseinheit 9 Start und Ende der Ladung/Entladung durch Empfangen eines Steuersignals wie einer Ladestartanweisung, einer Ladestromanweisung, einer Ladeendanweisung, einer Entladestartanweisung, einer Entladestromanweisung, einer Entladeendanweisung oder dergleichen aus der Ausrüstung außerhalb des Fahrzeugs, wie etwa der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 oder dergleichen bestimmen. Weiterhin kann eine Steuerung über den Ladestrom und den Entladestrom durchgeführt werden, indem das Steuersignal auch an die Lade-/Entladesteuereinheit 6 geleitet wird.
  • Bei dieser Konfiguration ist es möglich, nicht nur Start und Ende der Ladung/Entladung zu bestimmen, sondern auch den Ladestrom und den Entladestrom zu steuern.
  • <Fünfte Variation>
  • Obwohl in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform die Konfiguration diskutiert worden ist, bei der kein Strom der Antriebsmotorsteuereinheit 8 während des Ladens und Entladens zugeführt wird, kann es eine Konfiguration geben, bei der elektrischer Strom einmal dem Teil (der Lade-/Entladesteuereinheit 6 und der BMU 5) aus der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 außerhalb des Fahrzeugs zur Batterie 4 geliefert wird, was für das Laden/Entladen relevant ist und weiter dem anderen Teil (der Antriebsmotorsteuereinheit 8) zugeführt werden, bevor das Laden/Entladen durchgeführt wird, um dadurch eine Abnormalitätsprüfung des Hochspannungsverdrahtungssystems im Elektrofahrzeug durchzuführen.
  • Bei dieser Konfiguration ist es möglich, zu überprüfen, ob es eine Abnormalität im Gesamtsystem beim Starten des Fahrzeugs gibt (wenn die Lade-/Entladepistole verbunden ist oder wenn der Zündschalter eingesetzt ist) und weiter die Software zu vereinfachen, da eine gemeinsame Startsequenz sowohl beim Fahren als auch während Laden und Entladen verwendet werden kann.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 9 ein Betrieb des Durchführens einer Abnormalitätsprüfung des Hochspannungsverdrahtungssystems diskutiert.
  • Wenn die Stromversorgungseinheit 9 detektiert, dass die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist oder die Stromversorgungseinheit 10 detektiert, dass der Zündschalter 11 eingeschaltet ist, startet die Stromversorgungseinheit 9 die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Lade-/Entladesteuereinheit 6 und startet die Stromversorgungseinheit 10 die Zufuhr von Strom an die BMU 5 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 (Schritt S41). Die BMU 5 ist dafür konfiguriert, eine der Stromversorgungen abzuschalten, wenn der BMU 5 Strom sowohl aus der Stromversorgungseinheit 9 als auch der Stromversorgungseinheit 10 zugeführt wird.
  • Dann führen die BMU 5, die Lade-/Entladesteuereinheit 6 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8, die aktiviert sind, eine Abnormalitäts-Prüfung des Hochspannungsverdrahtungssystems durch (Schritt S42) und überprüfen, ob es irgendeine Abnormalität im Hochspannungsverdrahtungssystem gibt (Schritt S43). Spezifisch führen die BMU 5, die Lade-/Entladesteuereinheit 6 und die Antriebsmotorsteuereinheit 8 alle eine Betriebsprüfung derselben durch. Dann, wenn eine Abnormalität im Hochspannungsverdrahtungssystem gefunden wird, stoppen die Stromversorgungseinheiten 9 und 10 die Zufuhr von Strom (Schritt S46).
  • Wenn andererseits keine Abnormalität im Hochspannungsverdrahtungssystem gefunden wird, prüft die Stromversorgungseinheit 9, ob die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist oder nicht (Schritt S44) und wenn festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist, stoppt die Stromversorgungseinheit 10 die Zufuhr von Strom (Schritt S45). In dieser Konfiguration teilen die Stromversorgungseinheiten 9 und 10 Informationen (Austauschinformationen). Da die Informationen, dass die Lade-/Entladepistole GN verbunden ist, an die Stromversorgungseinheit 10 gegeben wird, kann die Stromversorgungseinheit 10 die Zufuhr von Strom stoppen.
  • Wenn in Schritt S44 festgestellt wird, dass die Lade-/Entladepistole GN nicht verbunden ist, stoppt die Stromversorgungseinheit 9 die Zufuhr von Strom, da der Zündschalter 11 eingeschaltet ist (Schritt S47).
  • Bei dieser Operation wird nach Durchführen der Abnormalitätsprüfung des Hochspannungsverdrahtungssystems im Elektrofahrzeug, wenn das Elektrofahrzeug die Fahrt beginnt, die Stromzufuhr der Lade-/Entladesteuereinheit 6, die unnötig ist für das Fahren, ausgeschaltet, und wenn die Ladung/Entladung durchgeführt wird, wird die Stromzufuhr der Antriebsmotorsteuereinheit 8, die für Ladung/Entladung unnötig ist, abgeschaltet.
  • <Sechste Variation>
  • Obwohl in der oben diskutierten bevorzugten Ausführungsform das Lade-/Entladesystem diskutiert worden ist, das sowohl Ladung in die Batterie 4 aus der Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 als auch Entladung aus der Batterie 4 an die Smart-Grid-lade-/entladefähigen Ausrüstung 2 durchführt, kann die vorliegende Erfindung auf ein Lade-/Entladesystem angewendet werden, das entweder Ladung oder Entladung durchführt.
  • Die bevorzugte Ausführungsform kann nach Bedarf innerhalb des Umfangs der Erfindung modifiziert oder weggelassen werden.
  • Während die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden ist, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen ersonnen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • JP 2011-812518 [0004]

Claims (6)

  1. Lade-/Entladesystem, das an einem Elektrofahrzeug montiert ist, das einen Motor als Antriebsquelle verwendet, der durch in eine Batterie (4) geladenen elektrischen Strom angetrieben wird, wobei das Lade-/Entladesystem bestimmt ist zum Steuern des Ladens von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie und/oder des Entladens aus der Batterie nach außerhalb des Fahrzeugs, umfassend: eine Stromversorgungseinheit (9, 21) zum Steuern der Stromzufuhr zum Zuführen von Strom nur an eine Einheit, die zur Ladung/Entladung beiträgt, von Einheiten, die mit einem Verdrahtungssystem von Antriebsleistung für den Motor verbunden sind, wenn Ladung/Entladung in die/aus der Batterie von/zu außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird.
  2. Lade-/Entladesystem gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Lade-/Entladesteuereinheit (6) zum Steuern von Ladung/Entladung in/aus der Batterie; und eine Batterieverwaltungseinheit (5) zum Überwachen der Kondition der Batterie, wobei die Stromversorgungseinheit Strom nur an die Lade-/Entladesteuereinheit und die Batterieverwaltungseinheit zuführt, wenn Laden/Entladen in die/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird.
  3. Lade-/Entladesystem gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit Start und Ende der Stromzufuhr unter Verwendung von Verbindung und Trennung eines dedizierten Kabels zu/aus dem Elektrofahrzeug als einem Auslöser steuert, wobei das dedizierte Kabel für Laden/Entladen in die/aus der Batterie aus/nach außerhalb des Fahrzeugs verwendet wird.
  4. Lade-/Entladesystem gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit Start und Ende der Stromversorgung auf Basis eines Steuersignals steuert, das von außerhalb des Fahrzeugs über ein dediziertes Kabel gegeben wird, das für Laden/Entladen in die/aus der Batterie aus/von außerhalb des Fahrzeugs verwendet wird.
  5. Lade-/Entladesystem gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit durchführt: eine erste Steuerung zum Zuführen von Strom an eine Antriebsmotorsteuereinheit (8) zum Steuern des Motors und Nichtzuführen von Strom an die Einheit, die zum Laden/Entladen beiträgt, wenn die Stromversorgungseinheit ein Zündsignal empfängt, das aus einem Zündschalter (11) ausgegeben ist, in einem EIN-Zustand, der verwendet wird, um das Elektrofahrzeug zu veranlassen, den Betrieb zu starten, eine zweite Steuerung, Strom nicht der Antriebsmotorsteuereinheit zuzuführen, selbst falls die Stromversorgungseinheit ein Zündsignal empfängt, wenn ein zum Laden/Entladen in die/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs verwendetes dediziertes Kabel mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist und der Zündschalter eingeschaltet ist, und eine dritte Steuerung zum Stoppen der Zufuhr von Strom an die Einheit, die zum Laden/Entladen beiträgt, wenn Strom der Antriebsmotorsteuereinheit zugeführt wird und das dedizierte Kabel mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist.
  6. Lade-/Entladesystem gemäß Anspruch 2, wobei die Stromversorgungseinheit Strom einmal der Lade-/Entlade-Steuereinheit, der Batterieverwaltungseinheit und einer Motorantriebssteuereinheit zum Steuern des Motors zuführt, wenn die Stromversorgungseinheit ein Zündsignal empfängt, das aus einem Zündschalter (11) in einem EIN-Zustand ausgegeben wird, welcher verwendet wird, um das Elektrofahrzeug zu veranlassen, den Betrieb zu starten, oder wenn ein dediziertes Kabel, das für Laden/Entladen in die/aus der Batterie von/nach außerhalb des Fahrzeugs verwendet wird, mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist, und die Lade-/Entladesteuereinheit, die Batterieverwaltungseinheit und die Antriebsmotorsteuereinheit eine Abnormalitätsprüfung derselben durchführen.
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