УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ ЭНЕРГИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК B60L11/18 H02J7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Настоящее изобретение относится к устройству управления передачей и приемом энергии транспортного средства, примененном на транспортном средстве, включающем в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает ее от него, и коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии.

Предшествующий уровень техники

[2] Для обеспечения наружной зарядки аккумулятора в транспортном средстве в дополнение к зарядному кабелю используется линия связи для передачи управляющего пилотного сигнала (CPLT-сигнала - control pilot signal), соединяющая транспортное средство и устройство внешнего источника энергии. Более конкретно, верхняя предельная величина тока, которая может подаваться из внешнего устройства подачи энергии, выражается временным отношением логического уровня Н к циклу логического уровня Н и логического уровня L CPLT-сигнала, и верхняя предельная величина передается на транспортное средство. Это позволяет транспортному средству выполнить управление зарядкой так, чтобы величина тока зарядки была меньше или равна верхней предельной величине.

[3] Кроме того, высокочастотный сигнал, имеющий большую частоту, чем у CPLT-сигнала, накладывается на CPLT-сигнал для осуществления внутриполосной связи, по которой передается и принимается больше информации, чем заключено в CPLT-сигнале (патентный документ 1). Кроме того, внутриполосная связь выполняется с временным отношением CPLT-сигнала, зафиксированным на 5%. Более конкретно, когда временное отношение CPLT-сигнала составляет 5%, временное отношение не является величиной, который выражает верхнюю предельную величину тока, которая может подаваться. Точнее, временное отношение представляет собой величину, устанавливаемую, в частности, для осуществления внутриполосной связи.

Документ предшествующего уровня техники

[4] Патентный документ 1: Международная публикация No. 2013/129038

Сущность изобретения

Задачи, решаемые изобретением

[5] В патентном документе 1 не описан отказоустойчивый процесс, когда во внутриполосной связи возникают нарушения. Таким образом, когда во внутриполосной связи возникает нарушение, могут возникнуть ситуации, в которых продолжение внутриполосной связи может быть сорвано, и начало процесса зарядки и т.п. может быть затруднено.

[6] Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание устройства управления передачей и приемом энергии транспортного средства, применяемого на транспортном средстве, включающем в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает энергию из него, и коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии, при этом устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства способно быстро преодолевать нарушения, которые возникают в двусторонней связи.

Средство решения задачи

[7] Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства согласно одному объекту настоящего изобретения включает в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает энергию из него, а также коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии, причем двусторонняя связь выполняется по линии связи, которая является отличной от линии передачи и приема энергии, и двусторонняя связь включает в себя связь для подготовки передачи и приема энергии перед передачей и приемом энергии. При этом устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит блок определения, который в случае, когда в двусторонней связи, выполняемой перед передачей и приемом энергии, возникает нарушение, определяет, продолжать или нет двустороннюю связь, в соответствии с содержанием нарушения, при этом двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно, когда временное отношение времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L, в логическом сигнале становится заданным отношением, и когда временное отношение не является заданным отношением, временное отношение отражает информацию о величине тока, выдаваемого из внешнего устройства подачи энергии, когда внешнее устройство подачи энергии подает энергию на бортовое устройство накопления энергии. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит также блок определения определяет продолжать двустороннюю связь при условии, что содержание нарушения допускает передачу и прием энергии, и исполнительный блок, который в случае, когда блок определения определяет продолжать двустороннюю связь, выполняет передачу и прием энергии в диапазоне, в котором наложены рабочие ограничения в соответствии с содержанием нарушения двусторонней связи.

[8] Процессы, выполняемые в соответствии с содержанием связи, не обязательно необходимы для выполнения передачи и приема энергии. Когда двусторонняя связь, выполняемая перед передачей и приемом энергии, прерывается, вероятность того, что энергия не может быть передана и получена, высока. Таким образом, если связь обязательно прекращается, когда возникают нарушения в передаче данных, то данное обстоятельство может препятствовать передаче и приему энергии, даже если передача и прием энергии могут реально выполняться. Вышеупомянутое устройство увеличивает вероятность того, что энергия может передаваться и приниматься, путем определения, целесообразно или нет продолжение связи в соответствии с содержанием нарушений.

[9] В еще одном варианте осуществления блок определения определяет продолжать связь при условии, что содержание нарушения допускает передачу и прием энергии.

Даже когда возникают нарушения, при которых передача и прием энергии возможны, передача и прием энергии с помощью двусторонней связи не могут осуществляться, когда прекращена двусторонняя связь. Вышеупомянутое устройство увеличивает вероятность того, что электроэнергия может передаваться и приниматься путем продолжения двусторонней связи при условии, что при данном нарушении возможны передача и прием энергии.

[10] В еще одном варианте осуществления устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит исполнительный блок, который в случае, когда блок определения определяет продолжать связь, выполняет передачу и прием энергии в диапазоне, в котором наложены рабочие ограничения в соответствии с содержанием нарушения связи.

[11] В еще одном варианте осуществления блок определения определяет не продолжать связь, когда содержание нарушения препятствует передаче и приему энергии.

Когда возникают нарушения, которые препятствуют передаче и приему энергии, передачу и приемку электроэнергии нельзя начать с помощью двусторонней связи путем продолжения двусторонней связи. Вышеупомянутое устройство решает не продолжать двустороннюю связь, когда возникают нарушения, которые препятствуют передаче и приему энергии. В этом случае передача и прием энергии с помощью двусторонней связи не выполняется. Это ограничивает уменьшение надежности устройства, которое имеет отношение к передаче и приему электроэнергии предпочтительным образом.

[12] В еще одном варианте осуществления устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства включает в себя блок сбора данных, который получает информацию о величине тока, выдаваемом из внешнего устройства подачи энергии, когда внешнее устройство подачи энергии подает энергию на бортовое устройство накопления энергии. Информация о величине тока передается из внешнего устройства подачи энергии на блок сбора данных по линии связи. Двусторонняя связь выполняется по линии связи. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства включает также процессор прекращения, который выполняет процесс по прекращению внешним устройством подачи энергии двусторонней связи, когда блок определения решает не продолжать двустороннюю связь во время выполнения двусторонней связи для зарядки бортового устройства накопления энергии энергией, подаваемой из внешнего устройства подачи энергии. В дополнение устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства включает процессор зарядки, который заряжает бортовое устройство накопления энергии на основе информации о величине тока, полученной блоком сбора данных, после процесса прекращения, выполненного процессором прекращения.

[13] Когда выполняется двусторонняя связь для зарядки бортового устройства накопления энергии, и в связи возникают нарушения, зарядка может выполняться с использованием информации о величине тока без двусторонней связи. Желательно, чтобы двусторонняя связь была прекращена при быстром переключении в состояние, в котором может быть получена информация о величине тока. Таким образом, в вышеупомянутом устройстве используется процессор прекращения для прекращения двусторонней связи. Когда бортовое устройство накопления энергии заряжается на основе величины тока, полученного блоком сбора данных, бортовое устройство накопления энергии может заряжаться на основе информации, полученной блоком сбора данных без двусторонней связи.

[14] Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства согласно другому объекту настоящего изобретения включает в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает энергию из него, а также коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии, причем двусторонняя связь выполняется по линии связи, которая является отличной от линии передачи и приема энергии. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит блок сбора данных, который по линии связи, используемой для выполнения двусторонней связи, получает информацию о величине тока, выдаваемого из внешнего устройства подачи энергии, когда энергия подается из внешнего устройства подачи энергии на бортовое устройство накопления энергии, при этом двусторонняя связь включает в себя связь для подготовки передачи и приема энергии перед передачей и приемом энергии. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит также процессор прекращения, который выполняет процесс по прекращению выполнения внешним устройством подачи энергии двусторонней связи так, что внешнее устройство подачи энергии выдает информацию о величине тока, при условии, что в двусторонней связи, выполняемой перед передачей и приемом энергии, возникает нарушение, и процессор зарядки, который заряжает бортовое устройство накопления энергии на основе информации о величине тока, полученной блоком сбора данных после выполнения процесса прекращения процессором прекращения.

[15] Даже когда в двусторонней связи возникают нарушения, зарядка может быть выполнена с использованием информации о величине тока без двусторонней связи. При быстром переключении в состояние, в котором может быть получена информация о величине тока, желательно, чтобы двусторонняя связь была прекращена. Вышеупомянутое устройство использует процессор прекращения для прекращения двусторонней связи. Когда бортовое устройство накопления энергии заряжается на основе величины тока, полученного блоком сбора данных, бортовое устройство накопления энергии может заряжаться на основе информации, полученной блоком сбора данных без двусторонней связи. Это позволяет быстро преодолеть ситуацию, в которой бортовое устройство накопления энергии не может заряжаться, когда в двусторонней связи возникают нарушения.

[16] В еще одном варианте осуществления процессор прекращения выполняет операцию изменения напряжения для изменения напряжения линии связи на напряжение, которое отличается от напряжения, определенного в случае, когда двусторонняя связь выполняется нормально, и затем выполняет процесс остановки операции изменения напряжения.

[17] Когда напряжение линии связи меняется на напряжение, которое отличается от напряжения, определенного в случае, когда двусторонняя связь выполняется штатным образом, внешнее устройство подачи энергии может определить, что двусторонняя связь не может осуществляться, и затем останавливает двустороннюю связь. Впоследствии, когда напряжение линии связи возвращается к нормальному напряжению, внешнее устройство подачи энергии может перезапустить связь с начала. Представляется более удобным для двусторонней связи переключиться в состояние, в котором информация о величине тока выдается до начала двусторонней связи, чем во время выполнения двусторонней связи. Таким образом, вышеупомянутое устройство выполняет операцию изменения напряжения для переключения на процесс, выполняемый до двусторонней связи, и легко переключается в состояние, в котором выдается информация о величине тока.

[18] В еще одном варианте осуществления информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно. Двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства далее содержит ожидающий процессор, который ожидает без выполнения двусторонней связи, пока логический сигнал передается из внешнего устройства подачи энергии, а временное отношение логического сигнала не станет заданным отношением, после того, как процессор прекращения останавливает операцию изменения напряжения. Когда временное отношение является заданным отношением, логический сигнал не включает в себя информацию о величине тока. Процессор зарядки начинает заряжать бортовое устройство накопления энергии при условии, что информация о величине тока передается из внешнего устройства подачи энергии как результат ожидания ожидающего процессора.

[19] Состояние, когда временное отношение логического сигнала, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно, становится заданным отношением, изначально является состоянием, которое инициирует двустороннюю связь. В этом случае вышеупомянутое устройство не запускает двустороннюю связь, при этом внешнее устройство подачи энергии распознает, что двусторонняя связь не выполняется. Вследствие этого вышеупомянутое устройство инициирует изменение логического сигнала на сигнал, в котором используется временное отношение для выражения информации о величине тока.

[20] В еще одном варианте осуществления информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно. Двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит также блок инициации, который инициирует передачу логического сигнала, когда логический сигнал не передается, после того, как процессор прекращения останавливает операцию изменения напряжения.

[21] В вышеупомянутом устройстве, даже когда выдача логического сигнала прекращена, процесс процессора прекращения возобновляет выдачу логического сигнала.

В еще одном варианте осуществления процессор прекращения, в качестве процесса прекращения, с использованием двусторонней связи выполняет процесс для уведомления внешнего устройства подачи энергии о том, что двусторонняя связь будет прекращена.

[22] Вышеупомянутое устройство оповещает внешнее устройство подачи энергии с использованием двусторонней связи, что двусторонняя связь будет прекращена. Это позволяет внешнему устройству подачи энергии быстро завершить двустороннюю связь.

В еще одном варианте осуществления двусторонняя связь передает сигнала запроса из коммуникационного блока и затем передает ответный сигнал из внешнего устройства подачи энергии. Процессор прекращения в качестве процесса прекращения выполняет процесс для остановки передачи сигнала запроса.

[23] Вышеупомянутое устройство передает сигнал запроса так, что внешнее устройство подачи энергии определяет, что в связи возникало нарушение. Это позволяет внешнему устройству подачи энергии завершить двустороннюю связь.

[24] В еще одном варианте осуществления двусторонняя связь передает сигнал запроса из коммуникационного блока для передачи ответного сигнала из внешнего устройства подачи энергии. Процессор завершения в качестве процесса завершения выполняет процесс для передачи сигнала с нарушением в качестве сигнала запроса.

[25] Вышеупомянутое устройство передает сигнал с нарушением в качестве сигнала запроса так, что внешнее устройство подачи энергии определяет, что в связи возникает нарушение. Это позволяет внешнему устройству подачи энергии завершить двустороннюю связь.

[26] В еще одном варианте осуществления информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно. Двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит также блок инициации, который инициирует передачу логического сигнала при условии, что логический сигнал не передается в линию связи, после того, как процесс прекращения выполнен процессором прекращения.

[27] Вышеупомянутое устройство прекращает двустороннюю связь и затем останавливает передачу логического сигнала. Это инициирует передачу. Таким образом, передача логического сигнала возобновляется, и становится возможным переключиться в состояние, которое было перед двусторонней связью. Это облегчает переключение в состояние, в котором информация о величине тока выражается временным отношением.

[28] В еще одном варианте осуществления информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно. Двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением. Когда временное отношение становится заданным отношением, логический сигнал не включает в себя информацию о величине тока. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит также ожидающий процессор, который ожидает без выполнения двусторонней связи, пока внешнее устройство подачи энергии передает логический сигнал, а временное отношение логического сигнала не станет заданным временным отношением.

[29] Состояние, в котором временное отношение логического сигнала представляет собой заданное отношение, изначально является состоянием, которое инициирует двустороннюю связь. В этом случае вышеупомянутое устройство не запускает двустороннюю связь так, что внешнее устройство подачи энергии распознает, что двусторонняя связь не выполняется. Вследствие этого вышеупомянутое устройство инициирует изменение логического сигнала на сигнал, в котором использовано временное отношение для выражения информации о величине тока.

Краткое описание чертежей

[30] Фиг. 1 представляет собой диаграмму, показывающую системную конфигурацию первого варианта осуществления.

Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму CPLT-сигнала.

Фиг. 3 представляет собой диаграмму, показывающую внутриполосную связь.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему, показывающую процесс внутриполосной связи в первом варианте осуществления.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, показывающую процесс зарядки / обратного потока энергии в первом варианте осуществления.

Фиг. 6 представляет собой диаграмму, показывающую системную конфигурацию второго варианта осуществления.

Фиг. 7 представляет собой блок-схему, показывающую отказоустойчивый процесс во втором варианте осуществления.

Фиг. 8 представляет собой блок-схему, показывающую отказоустойчивый процесс в третьем варианте осуществления.

Фиг. 9 представляет собой блок-схему, показывающую отказоустойчивый процесс в четвертом варианте осуществления.

Фиг. 10 представляет собой блок-схему, показывающую отказоустойчивый процесс в пятом варианте осуществления.

Фиг. 11 представляет собой блок-схему, показывающую процесс внутриполосной связи в шестом варианте осуществления.

Осуществление изобретения

[31] Первый вариант осуществления

Первый вариант осуществления устройства управления передачей и приемом электроэнергии транспортного средства будет теперь описан со ссылкой на чертежи.

[32] На фиг. 1 показана системная конфигурация первого варианта осуществления. Транспортное средство 10 включает в себя аккумулятор 12, служащий бортовым устройством накопления энергии. Аккумулятор 12 представляет собой перезаряжаемый аккумулятор, такой как литий-ионный перезаряжаемый аккумулятор. Преобразователь 14, служащий в качестве контура преобразования электроэнергии, соединен с аккумулятором 12. Преобразователь 14 используется для зарядки аккумулятора 12 электроэнергией, которая подается извне, и выдает накопленный электрический заряд аккумулятора 12 вовне.

[33] Внешнее устройство 40 подачи энергии включает в себя источник 42 энергии, который передает энергию на преобразователь 14 транспортного средства 10 и принимает энергию из него. Преобразователь 14 транспортного средства 10 и источник 42 энергии внешнего устройства 40 подачи энергии могут соединяться линиями L1 и L2 передачи энергии. Более конкретно, транспортное средство 10 включает в себя выводы Т1 и Т2, и линии L1 и L2 передачи энергии соединены с выводами Т1 и Т2, соответственно.

[34] Транспортное средство 10 включает в себя контур 22 приема CPLT-сигнала, служащий в качестве контура, который осуществляет связь для передачи и приема энергии на внешнее устройство 40 подачи энергии и из него. Внешнее устройство 40 подачи энергии включает в себя колебательный контур 44 CPLT-сигнала, который передает CPLT-сигнал. Колебательный контур 44 CPLT-сигнала может соединяться с контуром 22 приема CPLT-сигнала с помощью линий L3 и L4 связи. Более конкретно, транспортное средство 10 включает в себя выводы Т3 и Т4, и линии L3 и L4 связи соединены с выводами Т3 и Т4, соответственно. Когда линии L3 и L4 связи соединены с выводами Т3 и Т4, CPLT-сигнал, который циклически повторяет логический уровень Н и логический уровень L, может передаваться из колебательного контура 22 CPLT-сигнала в контур 22 приема CPLT-сигнала. Линия L4 связи используется для установки опорного потенциала. Таким образом, логический уровень Н и логический уровень L CPLT-сигнала определяются разностью потенциалов между линией L3 связи и линией L4 связи (далее именуемой напряжением линии L3 связи).

[35] Контур 22 приема CPLT-сигнала меняет напряжение линии L3 связи в соответствии с прохождением процесса передачи и приема энергии. Более конкретно, контур 22 приема CPLT-сигнала включает в себя резистор 22а, который соединяет линии L3 и L4 связи, и последовательную сборку из резистора 22b и переключающего элемента 22 с.Переключающий элемент 22 с обычно разомкнут до того, как линии L3 и L4 связи соединятся с выводами Т3 и Т4.

[36] В первом варианте осуществления связь между транспортным средством 10 и внешним устройством 40 подачи энергии включает в себя связь с использованием CPLT-сигнала и внутриполосную связь с использованием высокочастотного сигнала, наложенного на CPLT-сигнал. Для осуществления внутриполосной связи, транспортное средство 10 включает в себя ЭБУ (электронный блок управления) 32 внутриполосной связи, служащий в качестве коммуникационного блока, а внешнее устройство 40 подачи энергии включает в себя контур 46 внутриполосной связи. ЭБУ 32 внутриполосной связи и контур 46 внутриполосной связи соединены с линиями L3 и L4 связи.

[37] Транспортное средство 10 включает в себя микрокомпьютер 24, блок 26 ввода, и ЭБУ 30 определения сигнала. Микрокомпьютер 24 управляет контуром 22 приема CPLT-сигнала и преобразователем 14. Блок 26 ввода принимает команду от пользователя и передает команду на микрокомпьютер 24. ЭБУ 30 определения сигнала определяет временное отношение D времени логического уровня Н к циклу логического уровня Н и логического уровня L CPLT-сигнала на основе напряжения линии L3 связи. В первом варианте осуществления контур 22 приема CPLT-сигнала и микрокомпьютер 24 выполнены на единой подложке в качестве ЭБУ 20 управления зарядкой.

[38] Внешнее устройство 40 подачи энергии включает в себя контур 48 управления, который управляет колебательным контуром 44 CPLT-сигнала и контуром 46 внутриполосной связи.

Процесс изменения напряжения линии L3 связи в соответствии с ходом процесса зарядки с использованием микрокомпьютера 24 будет теперь описан со ссылкой на фиг. 2.

[39] На фиг. 2 показано состояние, в котором линии L3 и L4 связи не соединены с выводами Т3 и Т4 до момента t1 времени. В этом случае напряжение линии L3 связи составляет 12 В, что является максимальным значением. В момент t1 времени, когда линии L3 и L4 связи соединяются с выводами Т3 и Т4, напряжение линий L3 и L4 связи уменьшается до 9 В, что представляет собой промежуточное значение. До момента t1 времени, во время которого линии L3 и L4 связи соединяются с выводами Т3 и Т4, между линиями L3 и L4 связи высокоимпедансное состояние (состояние разъединения). В момент t1 времени, поскольку переключающий элемент 22 с разомкнут, напряжение линии L3 связи представляет собой величину напряжения, разделяемую между резистором 22а и внутренним сопротивлением колебательного контура 44 CPLT-сигнала. Таким образом, после момента t1 времени, величина напряжения линии L3 связи уменьшается.

[40] Контур 48 управления внешнего устройства 40 подачи энергии определяет, что линии L3 и L4 связи соединены, когда напряжение линии L3 связи уменьшается, и затем побуждает колебательный контур 44 CPLT-сигнала выдавать CPLT-сигнал, в котором напряжение логического уровня Н составляет 9 В, а напряжение логического уровня L составляет -12 В (момент t2 времени).

[41] В момент t3 времени, чтобы подготовить транспортное средство 10 к зарядке аккумулятора 12, микрокомпьютер 24 замыкает переключающий элемент 22 с контура 22 приема CPLT-сигнала. В этом случае логический уровень Н CPLT-сигнала становится 6 В, что является минимальным значением. Это происходит потому, что напряжение линии L3 связи представляет собой величину напряжения, разделяемую между сопротивлениями последовательной сборки, включающей сопротивление соединения резистора 22а и резистора 22b, и внутреннее сопротивление колебательного контура 44 CPLT-сигнала.

[42] Зарядка готовится с помощью внутриполосной связи с использованием высокочастотного сигнала, наложенного на CPLT-сигнал, как описано выше. Более конкретно, внутриполосная связь выполняется, когда отношение (временное отношение D) времени логического уровня Н к одному временному циклу логического уровня Н и логического уровня L CPLT-сигнала составляет 5%, как показано на фиг. 3. В частности, когда линии L3 и L4 связи соединены, внешнее устройство 40 подачи энергии, которое способно выполнять внутриполосную связь, сначала устанавливает временное отношение CPLT-сигнала на 5%. Кроме того, внутриполосная связь выполняется, когда сигнал запроса передается из ЭБУ 32 внутриполосной связи транспортного средства 10 в контур 46 внутриполосной связи внешнего устройства 40 подачи энергии, и ответный сигнал передается контуром 46 внутриполосной связи внешнего устройства 40 подачи энергии.

[43] ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет внутриполосную связь, а микрокомпьютер 24 управляет контуром 22 приема CPLT-сигнала и меняет напряжение логического уровня Н в CPLT-сигнале на 6 В. Это может быть реализовано путем выполнения процесса, такого как демодуляция на сигнале, принятом ЭБУ 32 внутриполосной связи, передачи обработанного сигнала на микрокомпьютер 24, и затем распознавания содержания внутриполосной связи с помощью микрокомпьютера 24.

[44] Когда во внутриполосной связи возникают нарушения, энергия не может передаваться и приниматься. Теперь будет описан процесс согласно первому варианту осуществления для передачи и приема энергии, выполняемый как можно дольше, когда возникает нарушение во время внутриполосной связи.

[45] На фиг. 4 показана блок-схема внутриполосной связи в первом варианте осуществления. Выполнение этого процесс повторяется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами.

В последовательности процессов, показанной на фиг. 4, ЭБУ 32 внутриполосной связи сначала определяет, началось ли выполнение внутриполосной связи в состоянии, которое было до зарядки аккумулятора 12 или обратного потока энергии (S10). На этапе S10, когда делается положительное определение, ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, имеется или нет нарушение в данных внутриполосной связи (S12). При определении того, что данные внутриполосной связи включают в себя нарушение (S12: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, является ли нарушение в данных критически важным нарушением (S14).

[46] Критически важное нарушение в данных относятся к нарушениям, которые не допускают осуществление зарядки или обратного потока энергии аккумулятора 12, что является целью внутриполосной связи. Например, критически важное нарушение в данных представляет собой нарушение, в котором значение физической величины (например, приложенное напряжение V или ток I) для определения переданной и принятой электроэнергии является избыточно высоким. Например, когда напряжение, приложенное из внешнего устройства 40 подачи энергии к транспортному средству 10 для зарядки аккумулятора 12, превышает выдерживаемое напряжение Vth преобразователя 14 транспортного средства 10, это означает, что возникло нарушение, при котором аккумулятор 12 не может заряжаться. Такая ситуация возникает, когда приложенное напряжение, подаваемое из внешнего устройства 40 подачи энергии, непригодно для преобразователя 14, или когда шумы примешиваются к данным, передаваемым по внутриполосной связи из внешнего устройства 40 подачи энергии, и вызывает нарушение в данных. Кроме того, критически важное нарушение в данных не позволяет определять информацию и возникает, когда имеется нарушение в данных, указывающее на то, находится ли внешнее устройство 40 подачи энергии в соответствии с обратным потоком энергии, либо когда имеется нарушение в данных, указывающее на то, может ли в данное время осуществляться зарядка или обратный поток электроэнергии. В зависимости от того, находится ли внешнее устройство 40 подачи энергии в соответствии с обратным потоком электроэнергии, критически важное нарушение может возникнуть только тогда, когда выполняется внутриполосная связь для осуществления обратного потока электроэнергии. Кроме того, критически важное нарушение в передаче данных возникает, например, когда и преобразователь 14 соответствует только переменному току или постоянному току, и внешнее устройство 40 подачи энергии соответствует только переменному току или постоянному току, и когда при этом имеется нарушение в данных, указывающих на то, что внешнее устройство 40 подачи энергии соответствует переменному току или постоянному току.

[47] Некритическое нарушение относится к нарушениям, которые допускают выполнение процесса зарядки или процесса обратного потока энергии от аккумулятора 12, что является целью внутриполосной связи. Например, некритические нарушения включает в себя нарушения в данных связи, связанных с тем, может ли применяться Интернет по внутриполосной связи. Использование Интернета по внутриполосной связи не требуется для зарядки или обратного потока энергии от аккумулятора 12. Кроме того, некритические нарушения включают в себя, например, нарушения в данных, относящихся к тарифам на электроэнергию, в соответствии с данным временным периодом. Однако когда пользователь выдает команду на блок 26 ввода на зарядку аккумулятора 12 только в том случае, когда тарифы на электроэнергию являются низкими, такое нарушение является критически важными. Кроме того, некритические нарушения включают в себя, например, нарушения в идентификационном коде (ID) внешнего устройства 40 подачи энергии.

[48] При определении того, что критически важного нарушения не возникло (S14: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи продолжает осуществлять внутриполосную связь (S16). В этом случае или когда ЭБУ 32 внутриполосной связи делает отрицательное определение на этапе S12, ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, был ли завершен процесс установления связи, выполняемый до зарядки или осуществления обратного потока энергии (S18). При установлении того, что процесс установления связи, выполняемый до зарядки или обратного потока энергии, не был завершен (S18: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращается к процессу этапа S14. При определении того, что процесс установления связи, выполняемый до зарядки или обратного потока электроэнергии, был завершен (S18: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи разрешает осуществление процесса зарядки / обратного потока электроэнергии (S20).

[49] При определении того, что в данных возникло критически важное нарушение (S14: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи прекращает внутриполосную связь (S22). ЭБУ 32 внутриполосной связи временно прекращает последовательность процессов при окончании процессов этапов S20 и S22, и когда сделано отрицательное определение на этапе S10. Таким образом, ЭБУ 32 внутриполосной связи функционирует в качестве блока определения, который определяет, продолжать или нет внутриполосную связь.

[50] На фиг. 5 показана блок-схема процесса зарядки / обратного потока энергии в первом варианте осуществления. Процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами, когда процесс этапа S20 разрешает процесс зарядки / обратного потока энергии, и когда выполняется зарядка / обратный поток электроэнергии. Период, в котором выполняется зарядка или обратный поток электроэнергии, определяется микрокомпьютером 24 по внутриполосной связи. То есть микрокомпьютер 24 устанавливает период для зарядки аккумулятора 12 и разрядки аккумулятора 12 на основе информации, которая получена по внутриполосной связи, например, информации о взаимосвязи временного периода и тарифа на электроэнергию. Когда начальная точка установленного периода значительно отличается от времени, в котором процесс на этапе S20 был завершен, ЭБУ 20 управления зарядкой, ЭБУ 32 внутриполосной связи, и ЭБУ 30 определения сигнала ждут, пока установленный период попадет на состояние, в котором потребление электроэнергии снижается.

[51] В последовательности процессов, показанных на фиг. 5, ЭБУ 32 внутриполосной связи сначала определяет, имеется или нет информация, указывающая на то, что возникло некритическое нарушение в данных, то есть имеется или нет информация, указывающая на то, что было сделано отрицательное определение на этапе S14 с фиг. 4 (S30). При установлении того, что имеется такая информация (S30: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс зарядки или процесс обратного потока энергии от аккумулятора 12 в рабочем диапазоне, который ограничен нарушением в данных (S32). Например, когда нарушение в данных не позволяет использовать Интернет по внутриполосной связи, пользователь не может использовать Интернет в транспортном средстве 10 в течение периода процесса зарядки или процесса обратного потока энергии. Кроме того, если информация о взаимосвязи временного периода и тарифа на электроэнергию не может быть получена из-за нарушения в данных, а зарядка аккумулятора 12 начинается немедленно, то процесс зарядки не может быть осуществлен в заданный временной период, в течение которого тариф на электроэнергию является низким.

[52] При определении того, что указанной информации не имеется (S30: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс зарядки или процесс обратного потока энергии от аккумулятора 12, свободно используя преимущества функционирования, обеспечиваемые по внутриполосной связи (S34). Когда процессы этапа S32 и этапа S34 завершены, ЭБУ 32 внутриполосной связи временно прекращает последовательность процессов.

[53] Первый вариант осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(1) Когда возникает нарушение в передаче данных по внутриполосной связи, ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, продолжать или нет внутриполосную связь в соответствии с содержанием нарушения (фиг.4). Это позволяет избежать ситуации, при которой внутриполосная связь всегда прекращается, когда возникает нарушение данных в данных связи, даже когда зарядка или обратный поток энергии могут выполняться.

[54] (2) До тех пор пока нарушение в данных допускает осуществление зарядки или обратного потока энергии, ЭБУ 32 внутриполосной связи выбирает продолжать связь (S14). Это увеличивает возможность того, что энергия может передаваться и приниматься.

[55] (3) Когда нарушение в данных не допускает осуществление зарядки или обратного потока энергии, энергия передается и принимается в диапазоне, в котором ограничения не накладываются из-за нарушения в данных (S32). Это увеличивает возможность того, что электроэнергия может передаваться и приниматься.

[56] (4) Критически важные нарушения в данных включают в себя, например, данные, указывающие на то, что приложенное напряжение V и величина тока I чрезвычайно высоки, и нарушения, при которых информация о том, что внешнее устройство 40 подачи энергии соответствует постоянному току или переменному току, не может быть принята надлежащим образом. Это прекращает внутриполосную связь, когда она не обеспечивает надлежащий порядок передачи и приема энергии.

[57] Второй вариант осуществления

Теперь будет описан второй вариант осуществления с фокусированием на отличиях от первого варианта осуществления со ссылкой на чертежи.

[58] Когда временное отношение D времени логического уровня Н к временному циклу логического уровня Н и логического уровня L CPLT-сигнала больше или равно 5%, временное отношение D отражает информацию о верхней предельной величине тока, которая может выдаваться из внешнего устройства 40 подачи энергии в линии L1 и L2 передачи энергии. Когда временное отношение D CPLT-сигнала больше или равно 5%, внутриполосная связь не может использоваться. Тем не менее, внешнее устройство 40 подачи энергии может подавать энергию тока, который меньше или равен верхней предельной величине тока, получаемой посредством временного отношения D при установленном приложенном напряжении. Приложенное напряжение внешнего устройства 40 подачи энергии получают, когда зарядка выполняется с использованием CPLT-сигнала, и оно не обязательно равно значению приложенного напряжения, значение которого передается внешним устройством 40 подачи энергии на транспортное средство 10 по внутриполосной связи. В частности, приложенное напряжение, когда зарядка выполняется с использованием CPLT-сигнала, может быть больше, чем приложенное напряжение, о котором сообщается внешним устройством 40 подачи энергии на транспортное средство 10 по внутриполосной связи. Таким образом, даже когда возникает нарушение в передаче данных по внутриполосной связи, зарядка с помощью CPLT-сигнала может выполняться до тех пор, пока зарядку можно переключать на зарядку аккумулятора 12 с использованием CPLT-сигнала. Тем не менее, когда выполняется внутриполосная связь, транспортное средство 10 не всегда может уведомить внешнее устройство 40 подачи энергии по внутриполосной связи о выполнении зарядки посредством CPLT-сигнала.

[59] Таким образом, второй вариант осуществления фокусируется на том факте, что когда транспортное средство 10 не выдает сигнала по внутриполосной связи после выдачи CPLT-сигнала, имеющего временное отношение D 5%, в линии L3 и L4 связи, внешнее устройство 40 подачи энергии меняет временное отношение D CPLT-сигнала на величину, задающую верхнюю предельную величину тока зарядки, когда истекло заданное время. Это происходит на основании того, что в стандарте ISO 15118-3, временное отношение D меняется на величину, задающую верхнюю предельную величину тока зарядки для разрешения зарядки с помощью CPLT-сигнала, когда внутриполосная связь не устанавливается в течение заданного времени от момента, когда начинается выдача CPLT-сигнала, имеющего временное отношение D 5%. Проблема здесь состоит в том, что нарушение в передаче данных возникает после установки внутриполосной связи.

[60] Таким образом, во втором варианте осуществления, когда возникают нарушения в передаче данных во внутриполосной связи, начинается процесс возвращения к состоянию до начала связи. Более конкретно, линию L3 связи намеренно закорачивают так, что внешнее устройство 40 подачи энергии прекращает внутриполосную связь. Впоследствии, закороченное состояние отменяется для возврата в состояние до начала связи.

[61] На фиг. 6 показана системная конфигурация второго варианта осуществления. На фиг. 6 сходные или одинаковые ссылочные позиции присвоены тем компонентам, которые являются такими же, что и соответствующие компоненты на фиг. 1.

Как показано на фиг. 6, второй вариант осуществления включает в себя реле 50, которое расположено между линиями L3 и L4 связи. Реле 50 может размыкаться и замыкаться посредством ЭБУ 32 внутриполосной связи. Когда реле 50 замкнуто, возникает состояние, которое является таким же, что и при закорачивании линии L3 связи на землю, то есть напряжение линии L3 связи фиксируется на 0 В. Таким образом, когда во внутриполосной связи возникает нарушение, ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет операцию изменения напряжения, которая меняет напряжение линии L3 связи на напряжение, которое отличается от напряжения (в этом примере, 9 В), когда внутриполосная связь нормально выполняется.

[62] На фиг. 7 показана блок-схема, показывающая отказоустойчивый процесс, когда имеется нарушение в данных, во втором варианте осуществления. Этот процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами.

[63] В последовательности процессов, показанной на фиг. 7, ЭБУ 32 внутриполосной связи сначала определяет, началось ли выполнение внутриполосной связи, и является ли содержание связи состоянием до того, как начинается зарядка аккумулятора 12 (S40). При определении состояния до зарядки (S40: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, возникло ли нарушение в данных во внутриполосной связи (S42). При определении того, что нарушение в данных во внутриполосной связи возникло (S42: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи прекращает внутриполосную связь и замыкает реле 50 для выполнения процесса замыкания L3 на землю так, что линия L3 связи закорачивается на линию L4 связи (S44). Затем, ЭБУ 32 внутриполосной связи в течение определенного времени ожидает, находясь в состоянии, в котором линия L3 связи закорочена на линию L4 связи (S46: НЕТ). Указанное определенное время устанавливается так, чтобы оно было больше или равно времени, в течение которого внешнее устройство 40 подачи энергии определяет, что возникло нарушение, при котором линия L3 связи закорочена на землю, и завершает внутриполосную связь. Желательно, чтобы время было больше или равно времени завершения внешним устройством 40 подачи энергии внутриполосной связи, и притом было минимизировано.

[64] Когда определенное время истекает (S46: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи размыкает реле 50, чтобы остановить процесс заземления и отменить состояние, в котором линия L3 связи закорочена на землю (S48: отмена заземления). Затем, ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, выдается ли CPLT-сигнал в линию L3 связи, и составляет ли временное отношение D 10% - 96% (S50). Этот процесс выполняется для определения того, может ли аккумулятор 12 заряжаться с использованием CPLT-сигнала. Впоследствии, когда определяется, что временное отношение D составляет 10% - 96% (S50: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс зарядки аккумулятора 12 (S52). В этом процессе процесс зарядки выполняется при установке верхней предельной величины тока зарядки аккумулятора 12 на величину, задаваемую временным отношением D. Более конкретно, преобразователь 14 выполняет такое управление током зарядки, чтобы величина тока, принимаемого из источника 42 энергии, становилась меньше или равной верхнему пределу, определенному временным отношением D.

[65] При установлении того, что временное отношение D не составляет 10% - 96% (S50: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, составляет ли временное отношение D 5% (S54). Этот процесс выполняется для определения того, инициирует ли внешнее устройство 40 подачи энергии внутриполосную связь. При установлении того, что временное отношение D составляет 5% (S54: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращается к этапу S50 без выполнения внутриполосной связи и ожидает, пока временное отношение D не составит 10% - 96%. При определении того, что временное отношение D не составляет 5% (S54: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, зафиксировано ли напряжение линии L3 связи на 9 В (S56). Этот процесс выполняется для определения того, прекратило ли внешнее устройство 40 подачи энергии внутриполосную связь из-за нарушения во внутриполосной связи, а затем остановило выдачу CPLT-сигнала. Далее, при определении того, что напряжение линии L3 связи фиксировано на 9 В (S56: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс переключения, который выдает команду внешнему устройству 40 подачи энергии на начало выдачи CPLT-сигнала (S58). Более конкретно, переключающий элемент 22 с замыкается и затем размыкается снова для уменьшения напряжения линии L3 связи до 6 В, с последующим возвратом напряжения до 9 В. После выполнения процесса переключения, ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращается к процессу этапа S50.

[66] При определении того, что напряжение линии L3 связи не фиксировано на 9 В (S56: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи устанавливает наличие неисправности во внешнем устройстве 40 подачи энергии (S60). При завершении процессов этапов S52 и S60, и выполнении отрицательного определения на этапах S40 и S42, ЭБУ 32 внутриполосной связи временно завершает данную последовательность процессов.

[67] Второй вариант осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(5) Когда возникает нарушение в передаче данных по внутриполосной связи, ЭБУ 32 внутриполосной связи намеренно закорачивает линию L3 связи на землю (S44) и отменяет закороченное состояние по истечении определенного времени (S48). Таким образом, внешнее устройство 40 подачи энергии распознает, что возникает нарушение, при котором внутриполосная связь не может осуществляться, и завершает внутриполосную связь. Это обеспечивает быстрое переключение в состояние до начала внутриполосной связи.

[68] (6) Когда временное отношение D CPLT-сигнала, выдаваемого в линию L3 связи, составляет 5% после отмены состояния, при котором линия L3 связи закорочена на землю, ЭБУ 32 внутриполосной связи находится в ожидании без выполнения внутриполосной связи (S54). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии переключаться в состояние, в котором зарядка может быть выполнена с использованием CPLT-сигнала.

[69] (7) Когда CPLT-сигнал не выдается в линию L3 связи после отмены состояния, при котором линия L3 связи закорочена на землю, ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс переключения, который инициирует выдачу CPLT-сигнала (S58). Это возобновляет выдачу CPLT-сигнала.

[70] Третий вариант осуществления

Теперь будет описан третий вариант осуществления с фокусированием на отличиях от второго варианта осуществления со ссылкой на чертежи.

[71] Во втором варианте осуществления ЭБУ 32 внутриполосной связи намеренно переводит внешнее устройство 40 подачи энергии в состояние неисправности, в котором связь не может осуществляться, для прекращения внутриполосной связи. В третьем варианте осуществления ЭБУ 32 внутриполосной связи останавливает передачу сигнала запроса так, что внешнее устройство 40 подачи энергии прекращает внутриполосную связь. Этот процесс не требует специальных аппаратных средств. Таким образом, третий вариант осуществления имеет такую же системную конфигурацию, как та, что показана на фиг. 1.

[72] На фиг. 8 проиллюстрирована блок-схема, показывающая отказоустойчивый процесс, когда имеется нарушение в данных в третьем варианте осуществления. Этот процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами. На фиг. 8 одни и те же ссылочные позиции присвоены процессам, соответствующим таковым с фиг. 7.

[73] В последовательности процессов, показанной на фиг. 8, когда делается положительное определение на этапе S42, ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс для прекращения внутриполосной связи (S70). Более конкретно, ЭБУ 32 внутриполосной связи перестает передавать сигнал запроса. Это может быть выполнено путем прерывания подачи энергии на модем ЭБУ 32 внутриполосной связи, который используется для внутриполосной связи. В качестве альтернативного варианта передача сигнала запроса может быть остановлена без прерывания подачи энергии на модем. ЭБУ 32 внутриполосной связи ожидает, пока выдача CPLT-сигнала не будет прекращена (S72: НЕТ). Когда выдача CPLT-сигнала прекращается (S72: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс переключения таким же образом, что процесс этапа S58, показанный на фиг. 7 (S74). Когда CPLT-сигнал выдается в линию L3 связи, ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, составляет ли временное отношение D CPLT-сигнала величину 10% - 96% (S76). При определении того, что временное отношение D составляет 10% -96% (S76: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи переходит на этап S52.

[74] При определении того, что временное отношение D не составляет 10% - 96% (S76: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, составляет ли временное отношение D 5% (S78). При определении того, что временное отношение составляет 5% (S78: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращается к процессу этапа S76 в ожидании того, когда ЭБУ 32 внутриполосной связи переключится в состояние, в котором зарядка может выполняться с использованием CPLT-сигнала, без осуществления внутриполосной связи. Когда определено, что временное отношение D не составляет 5% (S78: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, что во внешнем устройстве 40 подачи энергии имеется неисправность (S60).

[75] ЭБУ 32 внутриполосной связи временно прекращает последовательность процессов, когда завершаются процессы этапов S52 и S60, и делается отрицательное определение на этапах S40 и S42.

[76] Третий вариант осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(8) Когда возникает нарушение в передаче данных, ЭБУ 32 внутриполосной связи перестает передавать сигнал запроса (S70). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии завершить внутриполосную связь, поскольку внутриполосная связь не может осуществляться.

[77] (9) Когда CPLT-сигнал не выдается в линию L3 связи, ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет процесс переключения (S74). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии переключаться в состояние, в котором CPLT-сигнал передается в линию L3 связи.

[78] В результате процесса переключения, если временное отношение D CPLT-сигнала, который начинает выдаваться, составляет 5%, то ЭБУ 32 внутриполосной связи ожидает без выполнения внутриполосной связи (S78: ДА). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии распознать, что внутриполосная связь не может осуществляться, и переключаться в состояние, в котором зарядка может выполняться с использованием CPLT сигнала.

[79] Четвертый вариант осуществления

Теперь будет описан вариант осуществления с фокусированием на использовании отличий от третьего варианта осуществления со ссылкой на чертежи.

[80] На фиг. 9 показана блок-схема, показывающая отказоустойчивый процесс, когда имеется нарушение в данных, в четвертом варианте осуществления. Этот процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами. На фиг. 9 одинаковые ссылочные позиции присвоены процессам, соответствующим таковым с фиг. 8.

[81] В последовательности процессов, показанной на фиг. 9, когда делается положительное определение на этапе S42, ЭБУ 32 внутриполосной связи оповещает внешнее устройство 40 подачи энергии о прекращении внутриполосной связи (S70a). То есть высокочастотный сигнал, наложенный на CPLT-сигнал, включает в себя информацию для прекращения внутриполосной связи. Таким же образом, что и процесс на фиг. 8 ЭБУ 32 внутриполосной связи ожидает, пока выдача CPLT-сигнала не будет прекращена (S72).

[82] В дополнение к преимуществам (9) и (10) третьего варианта осуществления четвертый вариант осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(11) Когда возникает нарушение в передаче данных, ЭБУ 32 внутриполосной связи использует внутриполосную связь для оповещения внешнего устройства 40 подачи энергии о прекращении внутриполосной связи (S70a). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии завершить внутриполосную связь.

[83] Пятый вариант осуществления

Теперь будет описан пятый вариант осуществления с фокусированием на отличиях от третьего варианта осуществления со ссылкой на чертежи.

[84] На фиг. 10 проиллюстрирована блок-схема, показывающая отказоустойчивый процесс, когда имеется нарушение в данных в пятом варианте осуществления. Этот процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами. На фиг. 10 одинаковые ссылочные позиции присвоены процессам, соответствующим таковым с фиг. 8.

[85] В последовательности процессов, показанной на фиг. 10, когда делается положительное определение на этапе S42, ЭБУ 32 внутриполосной связи вместо сигнала запроса намеренно передает сигнал, отличающийся от сигнала, который должен передаваться, то есть сигнал ошибки, который определяется внешним устройством 40 подачи энергии как сигнал, имеющий нарушение. Этот процесс выполняется так, что внешнее устройство 40 подачи энергии распознает, что возникло нарушение во внутриполосной связи и прекращает внутриполосную связь. Таким же образом, что и в процессе, показанном на фиг. 8, ЭБУ 32 внутриполосной связи ожидает, пока выдача CPLT-сигнала не будет прекращена (S72).

[86] В дополнение к преимуществам (9) и (10) третьего варианта осуществления пятый вариант осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(12) Когда возникает нарушение в передаче данных, ЭБУ 32 внутриполосной связи намеренно передает сигнал запроса как сигнал ошибки (S70b). Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии завершить внутриполосную связь, поскольку внутриполосная связь не может осуществляться.

[87] Шестой вариант осуществления

Теперь будет описан шестой вариант осуществления с фокусированием на отличиях от первого варианта осуществления со ссылкой на чертежи.

[88] В первом варианте осуществления при определении того, что нарушение в данных является критически важным, ЭБУ 32 внутриполосной связи прекращает внутриполосную связь и не выполняет процесс зарядки. Тем не менее, даже когда во внутриполосной связи возникает критически важное нарушение, аккумулятор 12 может заряжаться с использованием CPLT-сигнала теми способами, которые были описаны в качестве примеров в вариантах осуществления со второго по пятый. То есть в процессе зарядки с использованием CPLT-сигнала, временное отношение D CPLT-сигнала позволяет ЭБУ 32 внутриполосной связи получать информацию о верхней предельной величине тока зарядки. Кроме того, в процессе зарядки с использованием CPLT-сигнала, приложенное напряжение, подаваемое из внешнего устройства 40 подачи энергии на транспортное средство 10, устанавливают заранее. Таким образом, даже когда критически важное нарушение означает, что приложенное напряжение, подаваемое из внешнего устройства 40 подачи энергии на транспортное средство 10 в процессе зарядки с использованием CPLT-сигнала, превышает выдерживаемое напряжение преобразователя 14 и т.п., зарядка может выполняться с использованием CPLT-сигнала. Соответственно в шестом варианте осуществления, когда начата внутриполосная связь для зарядки аккумулятора 12, и затем возникает критически важное нарушение, зарядка выполняется с использованием CPLT сигнала.

[89] На фиг. 11 проиллюстрирована блок-схема, показывающая отказоустойчивый процесс, когда имеется нарушение в данных, в шестом варианте осуществления. Этот процесс периодически выполняется ЭБУ 32 внутриполосной связи, например, с заданными циклами. На фиг. 11 одинаковые ссылочные позиции присвоены процессам, соответствующим таковым с фиг. 4.

[90] В последовательности процессов, показанной на фиг. 11, при определении того, что возникло критически важное нарушение (S14: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи определяет, была ли выполнена внутриполосная связь для зарядки аккумулятора 12 (S80). Этот процесс выполняется для определения того, нужно ли приступать к процессу зарядки с использованием CPLT-сигнала. При определении того, что внутриполосная связь была выполнена для зарядки аккумулятора 12 (S80: ДА), ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет любой процесс, показанный на фиг. 7 - фиг. 10, для осуществления процесса зарядки с использованием CPLT-сигнала (S82). Когда внутриполосная связь выполнялась для осуществления обратного потока электроэнергии (S80: НЕТ), ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращается к процессу этапа S22, поскольку процесс обратного потока электроэнергии не может осуществляться с использованием CPLT-сигнала.

[91] Теперь ниже будет описана соотносительная взаимосвязь составляющих элементов, описанных в разделе «Средство решения задачи», и таковых в вышеописанных вариантах осуществления.

Внешнее устройство подачи энергии: 40

Бортовое устройство накопления энергии: 12

Блок связи: 32

Блок определения: 32

Двусторонняя связь: внутриполосная связь

Исполнительный блок: 32

Информация о величине тока: информация, включенная в временное отношение D

Блок сбора данных: 30

Линия связи: L3, L4

Процессор прекращения: 32

Процессор зарядки: 32

Логический сигнал: CPLT-сигнал

Блок инициации: 32

[92] Другие варианты осуществления

Каждый из вышеуказанных вариантов осуществления может быть модифицирован, как описано ниже.

Во втором варианте осуществления, когда во внутриполосной связи возникает нарушение, ЭБУ 32 внутриполосной связи выполняет операцию изменения напряжения, которая изменяет напряжение линии L3 связи на напряжение, отличающееся от напряжения (в этом примере, 9 В) при нормально выполняемой внутриполосной связи (двусторонней связи). Более конкретно, ЭБУ 32 внутриполосной связи фиксирует напряжение линии L3 связи на 0 В.

[93] В ходе такой операции изменения напряжения ЭБУ 32 внутриполосной связи может зафиксировать напряжение линии L3 связи на -12 В. Поскольку логический уровень L CPLT-сигнала составляет -12 В, когда напряжение линии L3 связи фиксировано на -12 В, внешнее устройство 40 подачи энергии может определить, что возникла неисправность закорачивания в источнике напряжения логического уровня L колебательного контура 44 CPLT-сигнала и линии L3 связи, и затем прекращает внутриполосную связь. После этого ЭБУ 32 внутриполосной связи возвращает напряжение линии L3 связи к обычному напряжению, то есть 9 В, с тем чтобы внешнее устройство 40 подачи энергии снова выполнило запуск процесса колебаний CPLT-сигнала. Кроме того, до тех пор пока обеспечивается состояние, в котором образовалась неисправность в линии L3 связи, фиксированная величина напряжения не обязательно должна составлять 0 В или -12 В.

[94] Кроме того, напряжение линии L3 связи не обязательно должно быть фиксированным. Например, напряжение линии L3 связи может циклически устанавливаться на 0 В в течение периода, который короче, чем временной цикл CPLT-сигнала, и содержит логический уровень Н CPLT-сигнала. В этом случае, поскольку напряжение линии L3 связи циклически меняется между -12 В и 0 В, внешнее устройство 40 подачи энергии определяет, что в связи возникло нарушение.

[95] В каждом из вышеуказанных вариантов осуществления ЭБУ 32 внутриполосной связи функционирует как процессор прекращения, который выполняет процесс прекращения внутриполосной связи.

Вместо этого в качестве процессора прекращения может функционировать микрокомпьютер 24. Например, переключающий элемент последовательно соединен с резистором 22а между выводами Т3 и Т4. Микрокомпьютер 24 замыкает переключающий элемент при определении, что линии L3 и L4 связи соединены друг с другом, и микрокомпьютер 24 размыкает переключающий элемент, когда во внутриполосной связи возникает нарушение. В этом случае, поскольку напряжение линии L3 связи возрастает до 12 В, когда переключающий элемент разомкнут, внешнее устройство 40 подачи энергии определяет, что линии L3 и L4 связи были разъединены друг с другом. Таким образом, когда переключающий элемент впоследствии замыкается, внешнее устройство 40 подачи энергии определяет, что линии L3 и L4 связи снова замкнуты. Это позволяет внешнему устройству 40 подачи энергии перезапустить начало процесса колебаний CPLT-сигнала.

[96] Кроме того, процесс прекращения внутриполосной связи не обязательно должен выполняться линиями L3 и L4 связи, соединенными друг с другом. Например, процесс может выполняться для уведомления пользователя о временном разъединении линий L3 и L4 связи, с последующим новым соединением линий L3 и L4 связи. Когда пользователь временно разъединяет линии L3 и L4 связи друг от друга и затем снова соединяет линии L3 и L4 связи, CPLT-сигнал, имеющий временное отношение 5%, может колебаться. В этом случае ЭБУ 32 внутриполосной связи может ожидать, не передавая сигнал внутриполосной связи, пока не изменится временное отношение D.

[97] Процесс, который выполняется после того, как ЭБУ 32 внутриполосной связи (или микрокомпьютер 24), служащий в качестве процессора прекращения, прекратит внутриполосную связь, не ограничивается процессом, описанным в каждом из вышеописанных вариантов осуществления.

[98] Например, в четвертом варианте осуществления (фиг. 9), после того, как ЭБУ 32 внутриполосной связи оповещает внешнее устройство 40 подачи энергии, что внутриполосная связь прекращена, процессы, следующие за этапом S70a, могут быть заменены на процессы этапов S50 и S60 с фиг. 7 так, что внешнее устройство 40 подачи энергии продолжает передавать CPLT-сигнал при прекращении внутриполосной связи.

[99] В каждом из вышеуказанных вариантов осуществления ЭБУ 32 внутриполосной связи функционирует в качестве блока определения, который определяет, продолжать или нет внутриполосную связь.

Например, в первом варианте осуществления, когда напряжение V, подаваемое в линию L1 передачи энергии, и ток I, подаваемый по линии L1 передачи энергии, являются чрезмерно высокими, ЭБУ 32 внутриполосной связи прекращает внутриполосную связь, поскольку возникло критически важное нарушение. Однако, например, когда приложенное напряжение V и ток I являются чрезмерно низкими, ЭБУ 32 внутриполосной связи может определить, что сигнал, выдаваемый из внешнего устройства 40 подачи энергии, имеет низкую надежность, и затем определить, что возникло критически важное нарушение. Кроме того, например, когда оплата в соответствии с количеством потребленной электроэнергии израсходуется из предварительно зарегистрированного счета на основании верификации пользователя, в связи может возникнуть нарушение, относящееся к верификации пользователя. В этом случае ЭБУ 32 внутриполосной связи может определить, что возникло критически важное нарушение и затем прекратить внутриполосную связь. Это позволяет избежать ситуации, в которой внутриполосная связь продолжается, хотя возникло критически важное нарушение, и подача энергии из внешнего устройства 40 подачи энергии принудительно останавливается после поступления команды на преобразователь 14 начать процесс зарядки.

[100] Связь для передачи и приема электроэнергии не ограничивается внутриполосной связью. Например, вместо ситуации, когда в связи возникает нарушение, связанное с дополнительными сервисами, процесс зарядки аккумулятора 12 и процесс подачи электроэнергии от аккумулятора 12 вовне (процесс обратного потока электроэнергии) может выполняться в диапазоне, в котором сервисы не принимаются.

[101] Кроме того, когда первый режим связи, включающий в себя дополнительные сервисы, и второй режим связи, который обеспечивает минимальную зарядку, переключаются по одной и той же линии связи, сигнал второго режима связи не должен накладываться на сигнал первого режима связи. То есть, даже когда сигнал второго режима связи не накладывается на сигнал первого режима связи, процесс перехода ко второму режиму связи может выполняться при возникновении нарушения в первом режиме связи в соответствии с процессами вариантов осуществления со второго по шестой.

[102] Некоторые или все процессы, показанные на фиг. 4-11, могут выполняться ЭБУ 20 управления зарядкой.

ЭБУ 30 определения сигнала и ЭБУ 32 внутриполосной связи могут быть выполнены на одной подложке. Кроме того, контур 22 приема CPLT-сигнала может быть выполнен на подложке, отличной от той подложки, на которой выполнен ЭБУ 20 управления зарядкой. В этом случае контур 22 приема CPLT-сигнала может быть выполнен на той же подложке, что и ЭБУ 30 определения сигнала и ЭБУ 32 внутриполосной связи. Кроме того, ЭБУ 20 управления зарядкой, ЭБУ 30 определения сигнала и ЭБУ 32 внутриполосной связи могут быть выполнены на одной подложке. В этом случае, когда микрокомпьютер используется совместно, связь (например, связь по контроллерной сети) не требуется между функциональным блоком, реализуемым ЭБУ 20 управления зарядкой, функциональным блоком, реализуемым ЭБУ 30 определения сигнала, и функциональным блоком, реализуемым ЭБУ 32 внутриполосной связи.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности передачи и приема энергии транспортным средством. Согласно изобретению ЭБУ (32) внутриполосной связи накладывает высокочастотный сигнал на CPLT-сигнал, выдаваемый из внешнего устройства (40) подачи энергии в линию (L3) связи, и тем самым выполняет внутриполосную связь. Когда возникает нарушение в передаче данных по внутриполосной связи во время осуществления внутриполосной связи до начала зарядки аккумулятора (12) и процесса обратного потока энергии, внутриполосная связь продолжается до тех пор, пока нарушение в данных не примет такой характер, что становится невозможным выполнение зарядки и процесса обратного потока энергии, при этом зарядка, а также процесс обратного потока электроэнергии осуществляются в диапазоне ограничений, вызванных нарушением в данных. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства, примененное на транспортном средстве, при этом транспортное средство включает в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает энергию из него, а также коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии, причем двусторонняя связь выполняется по линии связи, которая является отличной от линии передачи и приема энергии, и двусторонняя связь включает в себя связь для подготовки передачи и приема энергии перед передачей и приемом энергии, при этом устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит:

блок определения, который в случае, когда в двусторонней связи, выполняемой перед передачей и приемом энергии, возникает нарушение, определяет, продолжать или нет двустороннюю связь, в соответствии с содержанием нарушения, при этом

двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно, когда временное отношение времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L, в логическом сигнале становится заданным отношением, и

когда временное отношение не является заданным отношением, временное отношение отражает информацию о величине тока, выдаваемого из внешнего устройства подачи энергии, когда внешнее устройство подачи энергии подает энергию на бортовое устройство накопления энергии, и

блок определения определяет продолжать двустороннюю связь при условии, что содержание нарушения допускает передачу и прием энергии, и

исполнительный блок, который в случае, когда блок определения определяет продолжать двустороннюю связь, выполняет передачу и прием энергии в диапазоне, в котором наложены рабочие ограничения в соответствии с содержанием нарушения двусторонней связи.

2. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 1, в котором блок определения определяет не продолжать двустороннюю связь, когда содержание нарушения препятствует передаче и приему энергии.

3. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 1 или 2, содержащее:

блок сбора данных, который получает информацию о величине тока, выдаваемого из внешнего устройства подачи энергии;

процессор прекращения, который выполняет процесс по прекращению выполнения внешним устройством подачи энергии двусторонней связи так, что внешнее устройство подачи энергии выдает информацию о величине тока, когда блок определения решает не продолжать двустороннюю связь во время выполнения двусторонней связи для зарядки бортового устройства накопления энергии энергией, подаваемой из внешнего устройства подачи энергии; и

процессор зарядки, который заряжает бортовое устройство накопления энергии на основе информации о величине тока, полученной блоком сбора данных, после процесса прекращения, выполненного процессором прекращения.

4. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства, примененное на транспортном средстве, при этом транспортное средство включает в себя бортовое устройство накопления энергии, которое передает энергию на внешнее устройство подачи энергии и принимает энергию из него, а также коммуникационный блок, который выполняет двустороннюю связь для передачи и приема энергии, причем двусторонняя связь выполняется по линии связи, которая является отличной от линии передачи и приема энергии, при этом устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит:

блок сбора данных, который по линии связи, используемой для выполнения двусторонней связи, получает информацию о величине тока, выдаваемого из внешнего устройства подачи энергии, когда энергия подается из внешнего устройства подачи энергии на бортовое устройство накопления энергии, при этом

двусторонняя связь включает в себя связь для подготовки передачи и приема энергии перед передачей и приемом энергии;

процессор прекращения, который выполняет процесс по прекращению выполнения внешним устройством подачи энергии двусторонней связи так, что внешнее устройство подачи энергии выдает информацию о величине тока, при условии, что в двусторонней связи, выполняемой перед передачей и приемом энергии, возникает нарушение; и

процессор зарядки, который заряжает бортовое устройство накопления энергии на основе информации о величине тока, полученной блоком сбора данных после выполнения процесса прекращения процессором прекращения.

5. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 3 или 4, в котором процессор прекращения в качестве процесса прекращения выполняет операцию изменения напряжения для изменения напряжения линии связи на напряжение, которое отличается от напряжения, определенного в случае, когда двусторонняя связь выполняется нормально, и затем выполняет процесс остановки операции изменения напряжения.

6. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 5, в котором

информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно,

двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением, и

устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит ожидающий процессор, который ожидает без выполнения двусторонней связи, пока логический сигнал передается из внешнего устройства подачи энергии, а временное отношение логического сигнала не станет заданным отношением, после того как процессор прекращения останавливает операцию изменения напряжения, при этом,

когда временное отношение является заданным отношением, логический сигнал не включает в себя информацию о величине тока, и

процессор зарядки начинает заряжать бортовое устройство накопления энергии при условии, что информация о величине тока передается из внешнего устройства подачи энергии как результат ожидания ожидающего процессора.

7. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 5 или 6, в котором

информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно,

двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением, и

устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит блок инициации, который инициирует передачу логического сигнала, когда логический сигнал не передается, после того как процессор прекращения останавливает операцию изменения напряжения.

8. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 3 или 4, в котором процессор прекращения в качестве процесса прекращения с использованием двусторонней связи выполняет процесс для уведомления внешнего устройства подачи энергии о том, что двусторонняя связь будет прекращена.

9. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 3 или 4, в котором

двусторонняя связь включает в себя передачу сигнала запроса из коммуникационного блока и затем передачу ответного сигнала из внешнего устройства подачи энергии, и

процессор прекращения в качестве процесса прекращения выполняет процесс для остановки передачи сигнала запроса.

10. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по п. 3 или п. 4, в котором

двусторонняя связь включает в себя передачу сигнала запроса из коммуникационного блока и затем передачу ответного сигнала из внешнего устройства подачи энергии, и

процессор прекращения в качестве процесса прекращения выполняет процесс для передачи сигнала с нарушением в качестве сигнала запроса.

11. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по любому из пп. 8-10, в котором

информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно,

двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением, и

устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит блок инициации, который инициирует передачу логического сигнала при условии, что логический сигнал не передается в линию связи, после того как процесс прекращения выполнен процессором прекращения.

12. Устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства по любому из пп. 8-11, в котором

информация о величине тока выражается временным отношением времени логического уровня Н к временному циклу, включающему в себя период логического уровня Н и период логического уровня L в логическом сигнале, в котором логический уровень Н и логический уровень L появляются поочередно,

двусторонняя связь выполняется путем наложения высокочастотного сигнала на логический сигнал, когда временное отношение становится заданным отношением,

когда временное отношение становится заданным отношением, логический сигнал не включает в себя информацию о величине тока, и

устройство управления передачей и приемом энергии транспортного средства содержит ожидающий процессор, который ожидает без выполнения двусторонней связи, пока внешнее устройство подачи энергии передает логический сигнал, а временное отношение логического сигнала не станет заданным временным отношением.