JP2017229230A - 信号変換アダプタを用いた電気車両の充電 - Google Patents

Abstract

【課題】技術的な手間と経済的なコストをほとんどかけずに、充電ポイントの有用性を著しく高めることができ、電気車両の可用性を高めることができるＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタを提供する。【解決手段】アダプタ１０は、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２の充電スタンドコネクタ３を収容するために入力側に設けられたＣＨＡｄｅＭＯソケット１０ａと、電気車両１に接続するために出力側に設けられたＣＣＳコネクタ１０ｂと、ＣＨＡｄｅＭＯソケットを介して到来した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、出力信号として供給するように構成された補助制御装置１１と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電気車両のための充電システムステーション及びインタフェースの分野に関する。

互いに互換性のない様々な充電ステーション及びインタフェースが、世界中で用いられている。電気車両を交流で充電するのか直流で充電するのか、というそれぞれ異なる実現手法以外にも、世界中には交流用及び交流／直流用のバリエーションとして米国、欧州及び中国のための種々のコネクタ規格及びＣＨＡｄｅＭＯ標準があるほか、さらにＯＥＭ特有のコネクタソリューションも存在する。例えば電圧状態、給電電圧不足、プロトコルの動作、複雑さ又は費やされるコストなど、様々な技術的状況に起因して、システムの適合化を簡単には実現できない。また、ソケットシステムのサイズ又は利用できる組み込みスペースの制約及びコスト情勢から、様々な充電システムインタフェースを車両に並列させて取り付けることは見合わせている。

ＣＨＡｄｅＭＯ充電コネクタシステムは、直流電圧（ＤＣ）をベースとしており、６２．５ｋＷまでの充電電力をサポートしている。ＣＨＡｄｅＭＯ充電の通信はＣＡＮプロトコルによって行われ、２本のＣＡＮ配線及び別個の信号線を介して実行される。ＣＨＡｄｅＭＯプロトコルによれば、自動車のバッテリ管理システムが急速充電ステーションのコンピュータと接続されて、マスタ−スレーブシステムが形成される。自動車のバッテリ管理システム（マスタ）は、駆動用バッテリの現在の充電レベル、並びに、駆動用バッテリの充電に対して許容される直流電圧及び最大電流強度などのような充電パラメータを、充電ステーション（スレーブ）に通知する。さらに駆動用バッテリの電圧、温度などのようなパラメータ及びその他のパラメータが伝送される。ＣＨＡｄｅＭＯプロトコルは、ＩＳＯ規格の枠内で直流充電標準として認知されており、規格ＩＳＯ／ＩＥＣ ６１８５１−２３及びＩＳＯ／ＩＥＣ ６１８５１−２４として採用された。

コンバインドチャージングシステム（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＣＳ）は、交流充電（ＡＣ）も直流充電（ＤＣ）もサポートする電気車両用の充電コネクタシステムである。ＣＣＳは、国際規格ＩＥＣ ６２１９６に従い標準化されており、ドイツではＤＩＮ規格ＤＩＮ ＥＮ ６２１９６として適用されている。ＩＥＣ ６１８５１−１の「モード３」は、２５０Ａまでの急速充電を考慮している。ＩＥＣ ６１８５１−１の「モード４」は、外部の充電機器による制御を伴う４００Ａまでの急速充電をサポートしている。充電コネクタ及びソケットとして、例えばＩＥＣ ６２１９６−２：２０１１に従って規格化されたタイプ２のコネクタが用いられる。今後、タイプ２のコネクタはモード３との組み合わせで、ＥＵ内の統一的なソリューションとして用いられる予定であり、コンボ２（Ｃｏｍｂｏ２）コネクタ（ＩＥＣ ６２１９６−３：２０１４に準拠）の形式で急速直流充電のためにも用いられる予定である。ＣＣＳの場合、充電の通信は、矩形波のパルス幅変調によって行われる。急速充電のためには、この通信技術がディジタル電力線通信（ＰＬＣ）に基づくインタフェースによって拡張される。

ＣＡＨｄｅＭＯをＴＥＳＬＡの車両のＯＥＭ充電システムに適合させるソリューションも存在する。但し、このような適合ソリューションの欠点は、これによってもＴＥＳＬＡ固有の充電システムだけにしか接続が形成されない、ということである。

欧州特許出願公開第２６２８６３０号明細書（ＥＰ ２ ６２８ ６３０ Ａ２）から、複数の標準に対して互換性のある電気車両用の充電装置が公知である。これによれば、伝送装置が外部のプロトコルを介してバッテリ管理システムと通信し、内部のプロトコルを介して電力変換器と通信する。

しかしながら、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＡＮプロトコルからＣＣＳの「電力線」プロトコルへの変換を実施すること、及び、電気的な構成条件を形成することは、複雑でありタイムクリティカルなものである。

欧州特許出願公開第２６２８６３０号明細書

本発明の課題は、上述の欠点を少なくとも部分的に克服する充電システムを提供することである。

この課題は、請求項１に記載の本発明に係るアダプタ、及び、請求項５に記載の本発明に係る補助制御装置、並びに、請求項１０に記載の充電システムによって解決される。従属請求項及び本発明による好ましい実施形態の以下の説明には、本発明のさらに別の有利な実施形態が示されている。

以下では、ＣＣＳ標準（“Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ”）に準拠した充電端子ソケットと、ＣＨＡｄｅＭＯ対応の充電管理装置とを備えた電気車両を、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドにおいて信号変換アダプタを用いて充電するための、例示的な方法及び技術について説明する。本発明は、ＣＨＡｄｅＭＯとＣＣＳの信号の非互換性についてだけでなく、合わせて６本のＣＨＡｄｅＭＯ側の入力線から、ＣＣＳ側で利用可能な２本の信号線だけを介して、情報を伝送する際の問題点についても取り組んでいる。

本発明は、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドの充電スタンドコネクタを収容するために入力側に設けられたＣＨＡｄｅＭＯソケットと、電気車両に接続するために出力側に設けられたＣＣＳコネクタと、ＣＨＡｄｅＭＯソケットを介して到来した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、出力信号として供給するように構成された、電子回路ロジックと、を備えたアダプタに関する。

かかるアダプタ「ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳ」を、例えば、欧州のＣＣＳ充電インタフェースを備えた電気車両のために使用することができる。この場合、ＣＣＳ充電インタフェースを介して、かかるアダプタと、電気車両内で充電管理装置よりも前段に取り付けられる補助制御装置とを用いることにより、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドにおいて電気車両の蓄電池、例えば駆動用バッテリを充電することが可能となる。

例えばアダプタの回路電子装置を、例えば一定の時間間隔で、及び／又は、入力信号の変化が検出されたときに、ＣＡＮメッセージへの信号状態の埋め込みが行われるように構成することができる。

さらにアダプタの回路ロジックを、充電過程中の通信時に、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから又は電気車両の充電管理装置から発生したＣＡＮメッセージを、不変のまま個々の相手側へ転送するように、構成することができる。

さらにアダプタを、充電管理装置よりも前段に接続された電気車両内の補助制御装置へＣＡＮメッセージを送信するように、構成することができる。

１つの好ましい実施形態によれば、電気車両の充電管理装置は、ＣＣＳプロトコルもＣＨＡｄｅＭＯプロトコルも扱うことができる。従って、充電管理装置は、不変のままＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタから自身へ転送されたＣＡＮメッセージを、正しく解釈することができる。

１つの好ましい実施形態によれば、電気車両へＣＡＮメッセージを伝達するために、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）の各ＣＣＳ線が、ＣＡＮ−ＨＩＧＨ及びＣＡＮ−ＬＯＷとして使用される。

さらに別の好ましい実施形態によれば、ＨＶ給電電圧線（ＨＶ＋，ＨＶ−）がアダプタ内でダイレクトに貫通接続されている。

さらに別の好ましい実施形態によれば、機能的保護接地が貫通接続されており、この機能的保護接地が通信のために基準電位として用いられる。

本発明はさらに、電気車両のＣＣＳ充電ソケットと、電気車両の充電管理装置との間に接続されるように構成された補助制御装置に関する。この補助制御装置は回路ロジックを有しており、この回路ロジックは、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの回路ロジックから受信したＣＡＮメッセージを電気信号に変換し、電気車両の充電管理装置へ供給するように構成されている。

この補助制御装置を、例えば、電気車両において充電管理装置よりも手前でケーブルハーネスに直接、接続することができる。例えば、補助制御装置を、ワイヤハーネスに延長ケーブルのように「入り込ませる」ことができる。このようにすれば、ケーブルハーネスにおける変更が不要である、という利点が得られる。

１つの好ましい実施形態によれば、補助制御装置においてソケットとコネクタとが組み合わせられた部材が用いられ、これは電気車両の充電管理装置においても用いられる。

さらに補助制御装置の回路ロジックを、充電管理装置のディジタル出力信号をＣＡＮメッセージへ変換し、このＣＡＮメッセージをＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの回路ロジックへ送信するように構成することができる。

補助制御装置の回路ロジックを、例えば、到来したＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＡＮメッセージを充電管理装置へダイレクトに転送するように、構成することができる。

さらに補助制御装置の回路ロジックを、充電過程中の通信時に、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから又は電気車両の充電管理装置から発生したＣＡＮメッセージを、不変のまま個々の相手側へ転送するように、構成することができる。

従って、ＣＨＡｄｅＭＯ側から到来したＣＡＮメッセージは、不変のまま車両側へ転送され、車両側から到来したＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＡＮメッセージも、同様に不変のままＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドへ転送される。

１つの好ましい実施形態によれば、補助制御装置は、機能的保護接地（ＰＥ）、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）の各線を用い、ケーブルハーネスを介して、電気車両のＣＣＳ充電ソケットへ接続するように構成されている。

さらに別の好ましい実施形態によれば、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）の各線は、分離可能な接続を介して、充電管理装置（５）とダイレクトに接続されている。従って、補助制御装置の回路ロジックは、例えば、コントロールパイロット／プロキシミティパイロット（ＣＰ／ＰＰ）の配線ペアにおいて、同様に接続されている補助制御装置のＣＡＮトランシーバによりＣＡＮメッセージが識別されたならば、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）から充電管理装置への機能的な接続を遮断し、外部のＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタとの接続を確立することができる。

本発明はさらに、上述のＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタと、電気車両内で充電管理装置よりも前段に接続された上述の補助制御装置とを含む、充電システムに関する。この場合、補助制御装置の回路ロジックは、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの回路ロジックから受信したＣＡＮメッセージを電気信号に変換して、電気車両の充電管理装置へ供給するように構成されている。

１つの好ましい実施形態によれば、電気車両の充電管理装置は、ＣＣＳプロトコルについてもＣＨＡｄｅＭＯプロトコルについても対応可能である。このようにすれば充電管理装置は、ＣＣＳ充電スタンドにおいて電気車両を充電する場合には、ＣＣＳ充電スタンドのＣＣＳメッセージを正しく解釈することができる一方、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタを用いてＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドにおいて電気車両を充電する場合には、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドのＣＨＡｄｅＭＯメッセージを正しく解釈することができる。

本発明はさらに、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから受信した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、ＣＡＮメッセージに埋め込んだ状態で電気車両へ転送するようにした、充電方法にも関する。

本発明によれば、技術的な手間と経済的なコストをほとんどかけずに、（さもなければ互換性のない）充電ポイントの有用性を著しく高めることができ、ひいては電気車両の可用性を高めることができる。しかも、ここで説明するＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの付加と併用して、車両へのＣＨＡｄｅＭＯ充電ソケットの追加装備を不要にすることも考えられる。

次に、具体例として添付の図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

既に知られているＣＨＡｄｅＭＯ充電技術によるＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２における電気車両１を示す図。 既に知られているＣＣＳ充電技術によるＣＣＳ充電スタンド７における電気車両１を示す図。 本発明の実施例による充電技術を示す図。 本発明に係るＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの回路構造に関する実施例を示す図。 具体例として挙げたＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタにおけるＣＨＡｄｅＭＯソケットの端子を示す平面図。 具体例として挙げたＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタにおけるＣＣＳコネクタの端子を示す平面図。 電気車両における補助制御装置ＣＣＳ−ＣＨＡｄｅＭＯの構造を示す図。 具体例として挙げた補助制御装置におけるソケットの端子を示す平面図。 具体例として挙げた補助制御装置におけるコネクタの端子を示す平面図。 本発明に係るＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの機能を概略的に示す図。 電気車両の充電管理装置のための本発明に係る補助制御装置の機能を概略的に示す図。 充電方法に関する実施例を概略的に示す図であって、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから受信した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、ＣＡＮメッセージに埋め込んだ状態で電気車両へ転送することを示す図。

図１には、既に知られているＣＨＡｄｅＭＯ充電技術によるＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２における電気車両１が示されている。電気車両１をＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２と接続するために、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２はＣＨＡｄｅＭＯコネクタ３を有しており、このコネクタが電気車両１のＣＨＡｄｅＭＯソケット４に挿入される。さらに電気車両１は充電管理装置５を備えており、これは電気車両１のエネルギー管理装置６と接続されている。このケースでは充電管理装置５は、ＣＨＡｄｅＭＯプロトコルに従って動作するように構成されている。充電スタンド２と電気車両１との通信は、状態シグナリングと２線式ＣＡＮ通信との組み合わせによって行われる。

図２には、既に知られているＣＣＳ充電技術によるＣＣＳ充電スタンド７における電気車両１が示されている。電気車両１をＣＣＳ充電スタンド７と接続するために、ＣＣＳ充電スタンド７はＣＣＳコネクタ８を有しており、このコネクタが電気車両１のＣＣＳソケット９に挿入される。さらに電気車両１は充電管理装置５を備えており、これは電気車両１のエネルギー管理装置６と接続されている。このケースでは充電管理装置５は、ＣＣＳプロトコルに従って動作するように構成されている。

図３には、本発明の実施例による充電技術が示されている。電気車両１は、ＣＣＳ充電インタフェース（ＣＣＳソケット９）及び補助制御装置１１を用い、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ１０を介して、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド２と接続されている。ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ１０には、充電スタンド２のＣＨＡｄｅＭＯコネクタ３が挿入されるＣＨＡｄｅＭＯソケット１０ａと、電気車両１のＣＣＳソケット９に挿入されるＣＣＳコネクタ１０ｂとが含まれている。アダプタ１０において、ディジタル制御信号からＣＡＮメッセージへの変換が行われ、このメッセージは電気車両１内の補助制御装置１１によって再び電気信号に変換され、接続されている充電管理装置５へ供給される。充電管理装置５のディジタル出力信号もＣＡＮメッセージへ変換され、このメッセージは電気車両１内の補助制御装置１１によって、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ１０の反対側へ送信される。充電プロセス中の通信に必要とされる、充電スタンド２からのＣＡＮメッセージ又は電気車両１の充電管理装置５からのＣＡＮメッセージは、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ１０においても電気車両１の補助制御装置１１においても、ロジックから不変のまま個々の相手側へ転送される。

図４には、本発明に係るＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ１０の回路構造に関する実施例が示されている。

図４の回路の左側は、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドに対するインタフェースを成しており、つまりアダプタにおけるＣＨＡｄｅＭＯソケット（図３の１０ａ）を成している。１〜１０の通し番号が振られた回路は、アダプタにおけるＣＨＡｄｅＭＯソケットの端子を表している（１つのＣＨＡｄｅＭＯソケットは１０個の端子を有するが、３番目の端子は空き端子）。全体として、９個の端子又は線が設けられている。すなわち、電力伝送用に２本の線（ＨＶ＋，ＨＶ−）、「機能的」保護接地ＰＥ用に１本の線、ディジタル通信用に２本の線ＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ、及び、ディジタル状態情報シグナリング用にさらに別の４本の線ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＣ，ＣＥ（ＣＳ１＝充電器開始／停止１、ＣＳ２＝充電器開始／停止２、ＣＣ＝接続確認、ＣＥ＝充電許可／禁止）。ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドのディジタル制御信号は、オプトカプラを介してアダプタのマイクロコントローラへ転送される。

図４の回路の右側は、電気車両１に対するインタフェースを成しており、つまりアダプタにおけるＣＣＳコネクタ（図３の１０ｂ）を成している。ＤＣ＋，ＤＣ−，ＰＥ，ＣＰ及びＰＰと称する回路は、アダプタにおけるＣＣＳコネクタの端子を成している。電気車両への接続のために、全体として５つの端子又は線が設けられている。すなわち、電力伝送用に２本の線（ＨＶ＋，ＨＶ−）、「機能的」保護接地ＰＥ用に１本の線、コネクタ識別用に１本の線（ＰＰ，Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｐｉｌｏｔ プロキシミティパイロット）、及び、ディジタル状態情報シグナリング用にさらに別の１本の線（ＣＰ，Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ コントロールパイロット）。これらに加え、規格に従い既にＰＷＭ信号により予約済みのＣＰ線が、さらに「電力線」通信の特別形式のためにも用いられ、この線を介して、充電スタンドと電気車両１との間でデータを交換することができる。

図４に具体例として挙げた回路によれば、ＨＶ給電電圧線ＨＶ＋及びＨＶ−及び「機能的保護接地／ＰＥ」は、ダイレクトに貫通接続されている。ＣＨＡｄｅＭＯ側から端子ＣＡＮ−Ｈ及びＣＡＮ−Ｌを介して到来したＣＡＮメッセージは、不変のまま車両側へ転送される。ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドのディジタル制御信号（ここではＣＳ１＝充電器開始／停止１、ＣＳ２＝充電器開始／停止２、ＣＣ＝接続確認、ＣＥ＝充電許可／禁止）は、オプトカプラを介してアダプタのマイクロコントローラ１２へ入力される。一定の時間間隔で、また、入力信号の変化が検出されたときにも、これらの信号状態がＣＡＮメッセージに埋め込まれて、電気車両１の補助制御装置（図３の１１）へ送信される。ＣＡＮメッセージを伝達するために、「ＣＰ−コントロールパイロット」及び「ＰＰ−プロキシミティ」の各線が、ＧＮＤ電位として用いられる「ＰＥ」と共に、「本来の目的を離れて流用される」。この場合、ＣＡＮメッセージを送信及び受信するためのインタフェースとして、２つのＣＡＮトランシーバ１４ａ，ｂ（これらは、例えばＩＳＯ １１８９８−２，３に準拠して動作する）が用いられる。ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドにより端子Ｃ−Ｓ／Ｓ−１（「充電器開始／停止１」）を介して、回路に動作電圧が給電され、充電スタンドにおける充電プロセス開始と共に、この端子には１２Ｖが加わる。電流給電装置１３は充電スタンドの１２Ｖを、マイクロコントローラ１２に合わせて変換する。

図５ａには、具体例として挙げたＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタにおけるＣＨＡｄｅＭＯソケットの端子が平面図として示されている。

図５ｂには、具体例として挙げたＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタにおけるＣＣＳコネクタの端子が平面図として示されている。

図６には、電気車両における補助制御装置ＣＣＳ−ＣＨＡｄｅＭＯ（図３の１１）の構造が示されている。ＨＶ給電電圧線ＨＶ＋及びＨＶ−はダイレクトに貫通接続されており、又は、電気車両のワイヤハーネスにおいて充電管理装置（図３の５）とダイレクトに接続されている。補助制御装置の接続は充電管理装置の直前で、ソケットとコネクタとが組み合わせられた部材（図７ａ又は図７ｂ参照）によって行われ、このように組み合わせられた部材は充電管理装置においても用いられる。このようにすることで補助制御装置を、技術的な変更をさらに加えることなく、車両又はワイヤハーネスに簡単かつ低コストで追加装備することができる。補助制御装置は入力側（図６の左側）において、「ＰＥ」、「ＣＰ」及び「ＰＰ」の各線だけを用いて、車両充電ソケットに接続されている。保護接地／ＰＥはＧＮＤ電位として用いられ、端子ＶＢを介した電圧給電ＢＡＴ／ＩＧＮは、例えば電気車両の車載電源によって行われる（例えば車両端子３０）。「ＣＰ−コントロールパイロット」及び「ＰＰ−プロキシミティ」の各線は、分離可能な接続を介して、充電管理装置とダイレクトに接続されており（図６には示されていない）、かつ、ＣＡＮトランシーバ１６ａを介して、補助制御装置におけるマイクロプロセッサ１５のＣＡＮ端子ＣＡＮ ＣＨ．２と接続されている。「ＣＰ／ＰＰ」の配線ペアにおいて、補助制御装置のＣＡＮトランシーバ１６ａによってＣＡＮメッセージが識別されると、「ＣＰ」及び「ＰＰ」から充電管理装置への機能的な接続が遮断され、外部のＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタとの通信が確立される。到来したＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＡＮメッセージは、中央マイクロコントローラ１５から充電管理装置へ直接、転送される。ＣＨＡｄｅＭＯディジタル信号の状態又は状態変化に関するメッセージによって、補助装置内の対応するオプトカプラ出力端子ＯＵＴが制御され、それにより外部のアダプタにおける「状態」信号が、「車両中にミラーリングされる」又は「トンネリングされる」。

図７ａには、具体例として挙げた補助制御装置のソケットの端子が平面図として示されている。補助制御装置のソケットは充電管理装置のソケットに対応しているので、技術的な変更をさらに加えることなく、補助制御装置を電気車両又はワイヤハーネスに簡単かつ低コストで追加装備することができる。

図７ｂには、具体例として挙げた補助制御装置のコネクタの端子が平面図として示されている。補助制御装置のコネクタは、電気車両の充電ソケットを充電管理装置と接続するコネクタに対応しているので、技術的な変更をさらに加えることなく、補助制御装置を電気車両又はワイヤハーネスに簡単かつ低コストで追加装備することができる。

図８ａには、本発明に係るＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタの機能が概略的に示されている。ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドのディジタル信号状態Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｉ／Ｏは、信号処理装置１８からマルチプレクサ／デマルチプレクサ１７を介してＣＡＮメッセージに埋め込まれ、ＣＡＮインタフェースを介して電気車両の補助制御装置へ転送される。これとは逆に、ディジタル信号状態が埋め込まれたＣＡＮメッセージは、電気車両の補助制御装置からマルチプレクサ／デマルチプレクサ１７によって読み出され、信号処理装置１８からＣＨＡｄｅＭＯコンフォーマルに、充電スタンドのディジタル信号状態Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｉ／Ｏとして供給される。

図８ｂには、本発明に係る補助制御装置の機能が概略的に示されている。補助制御装置は、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタにより生成された、ディジタル信号状態が埋め込まれたＣＡＮメッセージを受信する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ１９は、ＣＡＮメッセージに埋め込まれたディジタル信号状態を読み出し、信号処理装置２０はそのメッセージをＣＨＡｄｅＭＯコンフォーマルな信号状態Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｉ／Ｏとして、電気車両の充電管理装置へ供給する。これとは逆に、充電管理装置から得られたディジタル信号状態は、信号処理装置２０によって受信され、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１９を介してＣＡＮメッセージへ埋め込まれ、ＣＡＮによりＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタへ伝送される。

図９には、充電方法に関する実施例が概略的に示されている。この実施例によれば、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから受信した信号状態がＣＡＮメッセージに埋め込まれ、ＣＡＮメッセージに埋め込まれた状態で電気車両へ転送される。ステップ９０１において、回路ロジックは充電スタンドからＣＨＡｄｅＭＯ信号状態を受信する。ステップ９０３において、ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態に変化があったか否かがチェックされる。変化がなければ、この方法はステップ９０４に進む。ステップ９０４において、周期的な状態伝送に対する最大許容時間に既に達しているかがチェックされる。まだ達していなければ、この方法はステップ９０１へ戻る。ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態に変化があったならば、又は、最大許容時間に達しているならば、この方法はステップ９０５に進む。ステップ９０５において、ＣＡＮメッセージが生成される。ステップ９０７において、ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態がＣＡＮメッセージに埋め込まれる。ステップ９０９において、ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態が埋め込まれたＣＡＮメッセージが、電気車両における充電管理装置の補助制御装置へ送信される。このようにして、ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態が周期的に伝送され、かつ、ＣＨＡｄｅＭＯ信号状態に変化があったときにはいつでも伝送される。

１ 電気車両
２ ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド
３ 充電スタンドのＣＨＡｄｅＭＯコネクタ
４ 電気車両のＣＨＡｄｅＭＯソケット
５ 充電管理装置
６ エネルギー管理装置
７ ＣＣＳ充電スタンド
８ 充電スタンドのＣＣＳコネクタ
９ 電気車両のＣＣＳソケット
１０ ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ
１０ａ アダプタのＣＨＡｄｅＭＯソケット
１０ｂ アダプタのＣＣＳコネクタ
１１ 補助制御装置
１２ アダプタのマイクロコントローラ
１３ 電流供給装置
１４ａ，ｂ アダプタのＣＡＮトランシーバ
１５ 補助制御装置のマイクロコントローラ
１６ａ，ｂ 補助制御装置のＣＡＮトランシーバ
１７ マルチプレクサ／デマルチプレクサ（アダプタ）
１８ 信号処理装置（アダプタ）
１９ マルチプレクサ／デマルチプレクサ（補助制御装置）
２０ 信号処理装置（補助制御装置）
ＨＶ＋ 電力伝送＋
ＨＶ− 電力伝送−
ＣＡＮ−Ｈ ディジタル通信＋
ＣＡＮ−Ｌ ディジタル通信−
Ｃ−ＳＳ−１ 充電器開始／停止１
Ｃ−ＳＳ−２ 充電器開始／停止２
Ｃ−Ｃ 接続確認
Ｃ−Ｅ／Ｄ 充電許可／禁止
ＰＥ 保護接地（「機能的」保護接地）
ＰＰ プロキシミティパイロット（「コネクタ識別」）
ＣＰ コントロールパイロット（ディジタル状態情報シグナリング）

Claims (10)

1. ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド（２）の充電スタンドコネクタ（３）を収容するために入力側に設けられたＣＨＡｄｅＭＯソケット（１０ａ）と、
   電気車両（１）に接続するために出力側に設けられたＣＣＳコネクタ（１０ｂ）と、
   前記ＣＨＡｄｅＭＯソケット（１０ａ）を介して到来した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、出力信号として供給するように構成された電子回路ロジックと、
   を備えるアダプタ。
2. 前記回路ロジックは、充電過程中の通信時に、前記ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド（２）から又は前記電気車両（１）の充電管理装置（５）から発生したＣＡＮメッセージを、不変のまま個々の相手側へ転送するように構成されている、
   請求項１に記載のアダプタ。
3. 前記ＣＡＮメッセージを、前記充電管理装置（５）よりも前段に接続された、前記電気車両（１）内の補助制御装置（１１）へ送信するように構成されている、
   請求項１又は２に記載のアダプタ。
4. 前記電気車両（１）へ前記ＣＡＮメッセージを伝達するために、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）の各ＣＣＳ線が、ＣＡＮ−ＨＩＧＨ及びＣＡＮ−ＬＯＷとして用いられ、及び／又は、ＨＶ給電電圧線（ＨＶ＋，ＨＶ−）が前記アダプタ内でダイレクトに貫通接続されており、及び／又は、機能的保護接地（ＰＥ）が貫通接続されていて通信のためにＧＮＤ電位として用いられる、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアダプタ。
5. 電気車両（１）のＣＣＳ充電ソケット（９）と、当該電気車両（１）の充電管理装置（５）との間に接続されるように構成されている、補助制御装置であって、
   当該補助制御装置（１１）は回路ロジックを有しており、当該回路ロジックは、ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ（１０）の回路ロジックから受信したＣＡＮメッセージを電気信号に変換し、前記電気車両（１）の前記充電管理装置（５）へ供給するように構成されている、
   補助制御装置。
6. 前記回路ロジックは、前記充電管理装置（５）のディジタル出力信号をＣＡＮメッセージへ変換し、当該ＣＡＮメッセージを前記ＣＨＡｄｅＭＯ−ＣＣＳアダプタ（１０）の回路ロジックへ送信するように構成されている、
   請求項５に記載の補助制御装置。
7. 前記回路ロジックは、充電過程中の通信時に、ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンド（２）から又は前記電気車両（１）の前記充電管理装置（５）から発生したＣＡＮメッセージを、不変のまま個々の相手側へ転送するように構成されている、
   請求項５又は６に記載の補助制御装置。
8. 機能的保護接地（ＰＥ）、コントロールパイロット（ＣＰ）及びプロキシミティパイロット（ＰＰ）の各線を用い、ケーブルハーネスを介して、前記電気車両（１）のＣＣＳ充電ソケット（９）に接続されるように構成されている、
   請求項５乃至７のいずれか一項に記載の補助制御装置。
9. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアダプタ（１０）と、
   電気車両（１）内で充電管理装置（５）よりも前段に接続された、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の補助制御装置（１１）と、
   を備える充電システムであって、
   前記補助制御装置（１１）の回路ロジックは、前記アダプタ（１０）の回路ロジックから受信したＣＡＮメッセージを電気信号に変換し、前記電気車両（１）の前記充電管理装置（５）に供給するように構成されている、
   充電システム。
10. ＣＨＡｄｅＭＯ充電スタンドから受信した信号状態をＣＡＮメッセージに埋め込み、当該ＣＡＮメッセージに埋め込んだ状態で電気車両（１）へ転送する、
    充電方法。

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