JP7313814B2 - 電気自動車充電ステーションの誤用を防止するためのプリチャージ試験のシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、一般に電気自動車の充電に関し、より詳細には、電気自動車の充電ステーションの誤用を防止するためのシステムおよび方法に関する。充電ステーションは、所望の安全性および効率基準を満たしながら、種々のタイプの電気自動車に適応する柔軟な充電許可を提供するために、プリチャージ試験手順を実行する。

電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車などの電動車両は、都市での輸送にゼロ排出または低排出の解決策を提供し、将来には主な輸送手段として内燃エンジン車両を徐々に置き換えることが期待されている。電動車両には、バッテリなどのエネルギー蓄積装置から給電される電動モータが含まれる。車両が動作するにつれて、車両に収容されたエネルギー蓄積装置は空になる。エネルギー蓄積装置は、車両をさらに使用できるようにするために、通常、電気自動車供給機器（ＥＶＳＥ）または「充電ステーション」によって再充電され、このようなＥＶＳＥまたは充電ステーションは車両に接続されたときにエネルギー蓄積装置を充電するように設計されている。

充電ステーションは、充電ステーションが適合する電気自動車以外のものに電力を供給するのを防止する機能を組み込んだ調和規格（すなわち、国際電気標準会議（ＩＥＣ）規格）に適合するように設計されていることはよく理解されている。そのような充電ステーションの誤用を防止するために使用されるそのような特徴または試験の１つは、パイロットダイオード試験であり、それは、車両が要求された基準に適合しているかどうかを判断するために、図１に示すように、電気自動車４の制御パイロット回路２に含まれるパイロットダイオードＤと相互作用してそれをチェックする。このダイオードＤの存在を確認することは、充電ステーション６の誤用を防止するため、または充電プラグが濡れた場合（例えば地面に水が溜まっている場合）、充電ステーションの偶発的な給電を防止するために使用することができる１つの方法である。

充電ステーションの誤用を防止するために充電ステーションで使用される別の特徴または試験はシーケンス試験であり、それはパイロットダイオード試験とは別個にまたはパイロットダイオード試験と組み合わせて使用することができる。シーケンス試験では、充電を開始するために満たす必要のある一連の事象／条件が設定され、シーケンスは一般的に次のように進行する。状態Ａ（電気自動車は充電ステーションに接続されていない）→状態Ｂ（電気自動車は充電ステーションに接続されているが、充電準備ができていない）→状態Ｃ（電気自動車は充電ステーションに接続され、充電の準備ができている）。状態Ｂの例は、充電が許可される前に充電ステーションが許可を必要とするが（例えば、ＲＦＩＤまたはモバイルアプリ許可）、そのような許可を与えていない、例えば、充電ステーションが制御パイロット信号を発振させない場合である。状態Ｃでは、充電ステーションは、充電を許可するための許可が与えられ、充電を可能にして、例えば、図１に示すように、制御パイロット回路２に供給される発振パイロット信号を生成し、制御パイロット回路内のスイッチＳ２を閉じるなどする。

多くの充電ステーションは、通常、電気自動車の充電を可能にする前に、パイロットダイオード試験とシーケンス試験の両方を使用するが、場合によっては、充電を可能にするために両方の試験の実行が必要というわけではないことが認識される。すなわち、ＩＥＣ規格は、１６Ａ未満の小型電気自動車について、図２に示すような「簡略化された制御パイロット回路」を利用するように規定しており、それはパイロットダイオードを含むが、図１のようなスイッチＳ２を含まない。そのような車両では、代わりに「簡略化された充電」を実行することができるように、シーケンス試験を実施する必要はない。このような簡略化された充電を実行する可能性を考慮するため、機器の所有者がＥＶＳＥに設定オプションをインストールできるような充電ステーションが設計された。このような構成は、最初は充電の簡略化のために限定されていたが、徐々に、シーケンス試験が無効になるだけでなく、代替的にパイロットダイオード試験が無効になるように設定オプションが拡張された。つまり、使用する２つの試験のいずれかを充電ステーションの所有者に選択させる充電ステーションが設計された。したがって、１つの構成では、充電ステーションはパイロットダイオード試験を実行するが、シーケンス試験を実行せず（すなわち、簡略化された充電）、別の構成では、充電ステーションはパイロットダイオード試験をスキップするがシーケンス試験を実施／実行する。

充電ステーションの所有者が実施する構成は、充電ステーションが単一の車両のみを充電するために繰り返し使用される環境および状況（すなわち個人用または住宅用）には適しているが、そのような構成は、充電ステーションが公共の充電ステーションである場合には、問題があり、かつ／または非効率的であり得ることが認識されている。すなわち、公共の充電ステーションは、多くの異なる種類の車両（すなわち、標準的な充電を必要とする車両と簡略化された充電のみを必要とする車両の両方）によって利用されるので、充電ステーションを１回だけ設定して、その設定のままにしておくことができない。というのは、特定の車両は採用されている試験に適合しないことがあり、それらの車両を再充電するために充電ステーションを使うことができないままになるからであり、簡略化された充電を供給し、単にパイロットダイオード試験を実行するように構成された充電ステーションは、より高いアンペア数の充電を提供することができないからである。頻繁に充電ステーションを再設定するための考えられる回避策は、単純にパイロットダイオード試験とシーケンス試験の両方を無効にすることであるが、そのような方法で充電ステーションを設定することは、充電ステーションの誤用を潜在的に可能にし、安全性を損なうおそれがあるので勧められない。

したがって、充電ステーションの誤用を防止するためにプリチャージ試験を使用する充電ステーションおよびその動作方法を提供することが望ましい。充電ステーションによって実行されるそのような試験は、充電動作に関連する安全性および効率を維持しながら、複数の電気自動車のタイプの充電を可能にするように、自動化された方法で実行されることがさらに望ましい。

米国特許第９７２５００５号明細書

本発明の一態様によれば、１つまたは複数のエネルギー蓄積装置とパイロットダイオードを有する車両制御回路とを含む電動車両を充電するための充電ステーションが提供される。充電ステーションは、電動車両の１つまたは複数のエネルギー蓄積装置に再充電電力を供給するために使用可能な電源と、電源から電動車両へのエネルギー伝達を制御するように構成された充電装置と、を含む。充電装置は、電動車両の車両制御回路に、電動車両の充電ステーションへの接続時に車両制御回路によって受信される制御パイロット信号を供給するように構成される。充電装置はまた、電動車両の充電ステーションへの接続時に制御パイロット信号の電圧レベルを測定し、制御パイロット信号の測定された電圧レベルに基づいて、選択されたプリチャージ試験ルーチンを実行し、実行された選択されたプリチャージ試験ルーチンに準拠すると、電源から電動車両の充電を可能にするように構成される。

本発明の別の態様によれば、電気自動車充電ステーションの使用を許可するためのプリチャージ試験の方法が、電気自動車充電ステーションの充電装置によって実行される。本方法は、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続を検出すると、制御パイロット信号を負荷に供給するステップと、制御パイロット信号に基づいて負荷充電サイクルの状態を決定するステップであって、負荷充電サイクルは、異なる制御パイロット信号電圧レベルによって各々定義される状態Ａ、状態Ｂ、および状態Ｃを少なくとも含む、ステップと、を含む。本方法はまた、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続時に充電サイクルが状態Ａから状態Ｂに進む場合には、パイロットシーケンス試験を実行するステップと、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続時に充電サイクルが状態Ａから状態Ｃに進む場合には、パイロットダイオード試験を実行するステップと、実行されたパイロットシーケンス試験またはパイロットダイオード試験のうちの１つが完了し、それに準拠すると、電気自動車充電ステーションからの負荷の充電を可能にするステップと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、電動車両を充電するための充電ステーションが提供される。充電ステーションは、制御パイロット信号を生成して、電動車両の車両制御回路に供給するように構成された状態駆動回路と、制御パイロット信号の車両制御回路への供給に応答する制御パイロット信号の電圧レベルを測定するように構成された検出回路と、プロセッサと、を含み、プロセッサは、制御パイロット信号の測定された電圧レベルに基づいて、電動車両に関連する充電状態を判定し、制御パイロット信号の電圧レベルが第１の電圧レベルである場合には第１のプリチャージ試験ルーチンを実行し、制御パイロット信号の電圧レベルが第２の電圧レベルである場合には第２のプリチャージ試験ルーチンを実行し、実行された第１のプリチャージ試験ルーチンまたは第２のプリチャージ試験ルーチンのうちの１つが完了し、それに準拠すると、充電ステーションから電動車両を充電することを可能にするようにプログラムされている。

様々な他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかになるであろう。

図面は、本発明を実施するために現在考えられる好適な実施形態を示す。

図面の説明は、以下の通りである。

従来技術で公知の、電気自動車に含まれる制御パイロット回路のブロック図である。 従来技術で公知の、電気自動車に含まれる簡略化された制御パイロット回路のブロック図である。 電気自動車に充電を提供するために本発明の実施形態で使用可能な例示的な電気自動車充電ステーションのブロック図である。 本発明の一実施形態による、電気自動車の充電を許可し、電気自動車充電ステーションの誤用を防止するために、図３の電気自動車充電ステーションによって実行される自動プリチャージ試験方式を示すフローチャートである。

本発明の実施形態は、電気自動車充電ステーションの誤用を防止するためのシステムおよび方法に関する。充電ステーションは、所望の安全性および効率基準を満たしながら、種々のタイプの電気自動車に適応する柔軟な充電許可を提供するために、自動的に決定されたプリチャージ試験手順を実行する。

多くの実施形態において、「電動車両」という用語は、推進に使用される１つまたは複数の電動モータを含む車両を指すために使用される。電動車両を推進するために使用されるエネルギーは、限定はしないが、例えば車載再充電可能バッテリ、キャパシタ、および／または車載燃料電池などの様々なエネルギー蓄積装置から得ることができる。一実施形態では、電動車両は、ハイブリッド電気自動車であり、電動モータと燃焼エンジンの両方を含むことができる。別の実施形態では、電動車両は電気自動車であり、推進のために電動モータのみを含むことができる。電動車両は、例えば制動により発生したエネルギーを取り込んで蓄積することができる。さらに、いくつかの電動車両は、電源コンセントなどの電力レセプタクルからエネルギー蓄積装置を再充電することができる。したがって、本明細書で使用される「電動車両」という用語は、例えば送電網を介して電気エネルギーが供給されるエネルギー蓄積装置を含む任意の車両を指すことができる。

まず図３を参照すると、電動車両１２を充電するための例示的なシステム１０が示されている。例示的な実施形態では、システム１０は、電動車両１２に結合された充電ステーション１４を含む。電動車両１２は、モータ１８に結合された少なくとも１つのエネルギー蓄積装置１６を含む。エネルギー蓄積装置１６は、例えば、１つまたは複数のバッテリ、キャパシタ、インダクタなどを含むことができる。例示的な実施形態では、電動車両１２は、エネルギー蓄積装置１６に結合された車両制御回路２０を含む。車両制御回路２０は、充電ステーション１４と通信し、充電ステーション１４からエネルギー蓄積装置１６へのエネルギー伝達を制御することに関与する。例示的な実施形態では、以下でより詳細に説明するように、車両制御回路２０は、パイロットダイオード２２、抵抗器２４、２６、およびスイッチングデバイス２８を含む。電気自動車１２上のパイロットダイオード２２は一般的な小信号ケイ素ダイオードであることが意図されており、このダイオードはケーブルトランジェントに直接さらされるので、少なくとも１００Ｖの逆電圧定格が推奨される。スイッチングデバイス２８は、機械的スイッチまたはリレーであってもよく、あるいは、ＦＥＴなどの固体スイッチであってもよい。

電動車両１２は、充電ステーション１４から車両１２に電力を伝達するように構成された充電導管３０を介して充電ステーション１４に結合されている。充電導管３０は、一実施形態によれば、コネクタ３４を介して充電レセプタクル３２で車両１２に結合することができ、コネクタ３４はＳＡＥ Ｊ１７７２規格に準拠する５ピン（図示せず）コネクタであってもよく、例えば、接点１と２はＡＣ電源ラインに使用され、接点３は機器のアースに使用され、接点４は制御パイロット信号（状態電圧と基準信号）に使用され、接点５は近接検出に使用される。一実施形態によれば、充電導管３０は、エネルギー蓄積装置１６および／または車両１２内の他の構成要素に電気エネルギーを供給するための少なくとも１つの導体と、車両制御回路２０および／もしくは車両１２内の他の任意の構成要素に対して情報を送信し、かつ／またはそれらから情報を受信するための少なくとも１つの導体と、を含むことができる。それに加えて、またはその代わりに、充電導管３０は、車両１２との間で情報をやり取りするための別個で専用の導体なしに、車両１２に電気を供給するための１つまたは複数の導体を備えたケーブルを含むことができる。このような実施形態では、車両充電ステーション１４と車両１２との間で充電導管３０を介して送信される１つまたは複数の電力信号に情報を埋め込むことができる。

例示的な実施形態では、充電ステーション１４は、電源３６と、電源３６に接続された充電装置３８と、を含む。図示するように、充電装置３８は、プロセッサ４４と、プロセッサ４４に結合された状態駆動回路４６と、プロセッサ４４および状態駆動回路４６のそれぞれに結合された検出回路４８と、を含む。プロセッサ４４はメモリ５０を含み、メモリ５０はプロセッサ４４と一体化されてもよいし、他の充電装置の実施形態ではプロセッサ４４から分離されてもよい。状態駆動回路は、ノードＡに制御パイロット電圧信号を供給して、車両制御回路２０に状態電圧を供給するように構成される。例示的な実施形態では、状態駆動回路４６は、ノードＡに＋／－１２Ｖを供給するように構成され、状態駆動回路４６は、ノードＡに＋１２Ｖを供給するための正電圧分岐５２と、ノードＡに－１２Ｖを供給するための負電圧分岐５４と、を含む。図示するように、正電圧分岐５２および負電圧分岐５４は実質的にバランスがとれているので、プロセッサ４４からの状態電圧コマンドに対する各分岐５２、５４の応答時間は実質的に同じである。

例示的な実施形態では、充電装置３８は、電動車両１２に関連する充電状態に基づいて（コンタクタ５１の開閉などにより）電源３６から電動車両１２へのエネルギー伝達を制御するように構成され、このような充電状態は、以後「パイロットシーケンス試験」および／または「パイロットダイオード試験」と呼ばれるものを実行することによって判定／確認される。エネルギー伝達を制御する前に、充電装置３８は、充電ステーション１４と電動車両１２との間に供給され、かつそれらの各々により影響を受ける状態電圧に基づいて、電動車両１２に関連する充電サイクル状態を判定する。より具体的には、状態電圧は、充電装置３８および／または車両１２により影響を受ける電圧であり、電動車両１２に関連する充電サイクル状態を示す。例示的な実施形態では、検出回路４８が状態電圧を検出し、プロセッサ４４が検出された状態電圧に基づいて電動車両１２に関連する充電状態を判定する。

ＳＡＥ Ｊ１７７２などによって通常定義される種々の電気自動車充電サイクル状態は、以下を含むパイロット信号の異なる電圧によって表される。すなわち、１２ボルトで表される状態Ａ（電気自動車が接続されていない）、９ボルトで表される状態Ｂ（後述するように、電気自動車は接続されているが、エネルギーを受け入れる準備ができていない。下位状態Ｂ１およびＢ２が可能である）、６ボルトで表される状態Ｃ（電気自動車が接続されており、エネルギーを受け入れる準備ができており、室内充電エリアの換気は必要ない）、３ボルトで表される状態Ｄ（電気自動車が接続されており、エネルギーを受け入れる準備ができており、室内充電エリアの換気が必要である）、０ボルトで表される状態Ｅ（充電ステーションが接続されていないか、商用電源が利用できないか、または他の充電ステーションの問題）、および－１２ボルトで表される状態Ｆ（充電ステーションが利用できないか、または他の充電ステーションの問題）である。上記の電圧に関して、記載された値は近似的な電圧であり、実際には、規格は記載された値／公称値から数十分の一ボルトの許容範囲（例えば、最大＋／－０．７Ｖ）を許容していることが認識される、すなわち、その電圧は、記載された０Ｖ／３Ｖ／６Ｖ／９Ｖ／１２Ｖの値に等しいかまたは実質的に等しくてもよく、より高価な／精密な構成要素は必要とされない。

充電ステーション１４の動作において、プロセッサ４４は、状態駆動回路４６に状態電圧コマンドを供給し、このコマンドは、高（例えば、０Ｖ）または低（例えば５Ｖ）のいずれかであり得る。低状態電圧コマンド（例えば、エラー、故障、試験など）を提供する条件がない場合には、プロセッサ４４は高状態電圧コマンドを提供し、その結果、状態駆動回路４６は＋１２Ｖの制御パイロット電圧信号をノードＡに供給する。本発明の実施形態によれば、電気自動車１２を充電ステーション１４に接続すると、プロセッサ４４は、以下により詳細に説明するように、充電が安全に提供することができることを保証するために採用する適切なプリチャージ試験方式を決定する。プロセッサ４４によって実行することができるパイロットシーケンス試験およびパイロットダイオード試験のより詳細な説明を以下で最初に説明する。

パイロットシーケンス試験を行う際には、シーケンス試験は、電気自動車１２が充電ステーション１４に接続されていない状態（状態Ａ）から車両１２が充電ステーション１４に接続された状態に進む。このような接続の際に、ダイオード２２および抵抗器２４が充電装置３８に結合され、状態電圧コマンドが高であるとき、ノードＡの状態電圧は＋１２Ｖから＋９Ｖに低下する。次に、プロセッサ４４は、車両１２が充電ステーション１４に接続されているが、エネルギーを受け入れる準備ができていない（状態Ｂ）と判定する。プロセッサ４４は、車両１２が充電ステーション１４に結合されたと判定すると、充電ステーション１４から車両１２へのエネルギー伝達を開始するためにＰＷＭ状態電圧コマンドを状態駆動回路４６に供給する。例示的な実施形態では、ＰＷＭ状態電圧コマンドは、状態駆動回路に（発振器５６を介して）１６Ａ充電レベルに相当するデューティサイクルで発振する制御パイロット電圧信号を生成させ、パイロット電圧信号は、例えば＋９Ｖ、－１２Ｖ、１ＫＨｚの方形波である。発振信号の周波数は、コンパチブル電気自動車１２と充電ステーション１４との間の接続を確認するために使用され、車両が車両制御回路２０により正しい周波数信号に応答してスイッチ２８を閉じ、抵抗器２４を抵抗器２６と並列に接続する。抵抗器２４および２６の並列結合は、上述のように分圧器として機能する。結果として得られる状態電圧は、車両１２が接続され、換気なしでエネルギーを受け取る準備ができていることを示す６Ｖか、または、車両１２が接続され、換気をしてエネルギーを受け取る準備ができていることを示す３Ｖのいずれかである。上述したように、検出回路４８は状態電圧を検出し、プロセッサ４４は、電動車両１２に関連する充電状態を判定し、６Ｖ／３Ｖ信号が存在すると判定した場合には、コンタクタ５１を閉じて充電を可能にすることができる（状態Ｃ）。

シーケンスダイオード試験を実行するのではなく、プロセッサ４４は、シーケンス要件なしで、パイロットダイオード試験のみが必要であると判定してもよい。車両１２が充電ステーション１４に接続されたときにノードＡの状態電圧が＋１２Ｖから＋６Ｖに低下した場合は、プロセッサ４４は、簡略化された充電のみが必要であると判定することができる（すなわち、シーケンス要件なしで、状態Ａから状態Ｃへジャンプする）。したがって、ノードＡにおける＋６Ｖの状態電圧に基づいて、プロセッサ４４は、自己試験を実行して、適切な／準拠した電気自動車１２をチェックする。具体的には、プロセッサ４４はパイロットダイオード試験を実行して、状態駆動回路４６がノードＡに－１２Ｖを供給する。同時に、正電圧分岐５２がオフにされて、ノードＡへの＋１２Ｖの供給を停止する。図３に示すように、車両制御回路２０はダイオード２２を含み、ダイオード２２はノードＡの－１２Ｖ状態電圧を阻止する。したがって、抵抗器２４は、状態駆動回路４６（すなわち、状態駆動回路内の抵抗器）と共に分圧器として振る舞うことができない。その結果、状態駆動回路４６によって供給される－１２Ｖの状態電圧は、車両１２に結合されているにもかかわらず、－１２Ｖのままである。プロセッサ４４は、次に、－１２Ｖ検出信号を受信し、－１２Ｖ試験が合格したことを確認する。反対に、－１２Ｖ検出信号が受信されない場合には、プロセッサ４４は故障状態を認識する。したがって、充電装置によって実行されるパイロットダイオード試験は、（パイロットダイオード２２を含む）適切な電気自動車が充電ステーション１４に接続され、パイロットダイオード２２が機能することを保証する。したがって、充電ステーション１４から車両１２以外の装置を充電しようと試みるなどの、充電ステーション１４の誤用を防ぐのに役立つ。－１２Ｖ検出試験に加えて、自己試験には、限定されないが、地絡試験などの１つまたは複数の他の試験を含めることができる。

したがって、上述のように、充電装置３８は、電動車両１２に関連する充電サイクル状態に基づいて、電源３６から電動車両１２へのエネルギー伝達を制御するように動作し、充電装置３８は、電気自動車が存在し、充電ステーション１４に接続されていることを確認し、電源３６の給電／非給電を許可し、利用可能な供給電流を電気自動車１２に送信し、接地の存在を監視する機能のうちの１つまたは複数を実行するために使用される制御パイロット信号を供給する。

典型的な充電ステーションの動作では、充電ステーションは、電気自動車の充電を可能にする前にパイロットダイオード試験とパイロットシーケンス試験の両方を使用することがしばしば普通であると認識されるが、場合によっては、充電を可能にするために両方の試験を実施する必要がないことが認識される。すなわち、ＩＥＣ規格は、１６Ａ未満の小型電気自動車について、「簡略化された制御パイロット回路」を利用するように規定しており、そのような車両では、代わりに「簡略化された充電」を実行することができるように、シーケンス試験を実施する必要はない。充電ステーションは、シーケンス試験およびパイロットダイオード試験の一方または両方を手動／所有者の指定により無効にできるように構成可能であるが、そのような構成は問題が生じ、および／または非効率的であり得る。第１に、充電ステーションが公共の充電ステーションである場合には、多くの異なる種類の車両（すなわち、標準的な充電を必要とする車両と簡略化された充電のみを必要とする車両の両方）が充電ステーションを利用する可能性があり、その結果、充電ステーションの頻繁な手動による再構成が必要となるか、あるいは特定の車両は現在使用されている試験／構成に適合せず、したがって充電ステーションを使用することができなくなることが認識される。第２に、シーケンス試験とパイロットダイオード試験の両方を単純に無効にすると、充電ステーション１４の潜在的な誤用が許容され（すなわち不適合車両／装置の充電）、安全性が損なわれるおそれがある。

上記に照らして、充電ステーション１４の例示的な実施形態は、自動試験方式またはそれによって実行される技術を含み、充電ステーションは、充電ステーションに充電を要求する電気自動車の識別された要件および仕様に基づいて、シーケンス試験またはパイロットダイオード試験を選択的に実行する。次に図４を参照すると、そのような自動試験方式または技術についての技術６０が示されている。技術６０は充電ステーション１４を参照して説明されているが、技術６０は充電ステーション１４に限定されず、他の充電ステーションの実施形態と共に使用するできることを理解されたい。技術６０を説明する際には、充電ステーション１４の構成要素を参照するために図３に戻り、技術６０は、充電ステーション１４の充電装置３８によって実施されることが認識される。プロセッサ４４、状態駆動回路４６、および検出回路４８は、技術６０の実施を容易にするために、状態電圧生成、検出、充電状態の識別、および検証に関する１つまたは複数のステップを実行することができる。

図４に示すように、技術６０は、電気自動車１２が充電ステーション１４に接続されていない状態Ａにおいてステップ６２で始まる。この間に、プロセッサ４４は、状態駆動回路４６に高状態電圧コマンド（すなわち、「制御パイロット信号」）を供給して、状態駆動回路４６がノードＡに＋／－１２Ｖを供給する。＋１２Ｖの制御パイロット信号が検出回路４８によって受信される限り（すなわち、＋１２Ｖの検出信号）、プロセッサ４４は、電気自動車または他の負荷が充電ステーション１４に接続されていないと判定する。ステップ６４では、電気自動車１２が充電ステーション１４に接続され、この間に充電ステーション１４は、状態電圧回路４６を介して電気自動車１２に制御パイロット電圧信号を供給し続ける。充電ステーション１４は、コネクタ３４が車両レセプタクル３２に完全に挿入され、抵抗器２４が検出回路４８によって検出される検出信号電圧の低下を引き起こすので、電気自動車１２に適切に接続されていることを抵抗器２４の抵抗を検出することによって判定することができる、ということが認識される。したがって、制御パイロット検出信号の電圧が低下すると、ステップ６６において、電気自動車１２の接続に起因するノードＡに存在する特定の状態電圧が判定される。具体的には、結果として生じるノードＡの状態電圧が６Ｖまたは９Ｖのいずれであるが判定され、ノードＡに存在する電圧は、電気自動車１２およびそれに含まれる車両制御回路２０の構成に部分的に基づいて判定されることが認識される。すなわち、１６Ａを超える電流が流れ、車両制御回路２０の一部としてスイッチ２８を含む電気自動車１２と比較して、１６Ａ未満の電流が流れる小型電気自動車では、車両制御回路２０（すなわち、簡略化された制御パイロット回路）からスイッチ２８を除外することができることが認識される。したがって、ステップ６６で測定／判定されるノードＡの制御パイロット電圧は、充電ステーション１４に接続された電気自動車１２の種類に基づいて変わる。（この段階ではスイッチ２８が開いているため）１６Ａを超える電流が流れる大型電気自動車については９ＶがノードＡに存在し、１６Ａ未満の電流が流れる小型電気自動車についてはノードＡに６Ｖ（または状態Ｄ充電については３Ｖ）が存在する（スイッチ２８がないので、閉じたスイッチと同等）。ノードＡにおける電圧のこの変化は、車両制御回路２０内の抵抗器２４、２６が分圧器として作用するように並列に接続されているかどうかに基づいており、開いているスイッチ２８が存在するか、そのような並列接続が存在するかどうかを示すスイッチがない。

ステップ６６で、ノードＡに６Ｖ（または３Ｖ）の状態電圧が存在すると判定された場合には、符号６８で示すように、技術６０は、１６Ａ未満の電流が流れる小型電気自動車が充電ステーション１４に接続されていることを識別することによってステップ７０に進み、電気自動車１２を充電するために簡略化された充電を実行することができる。すなわち、簡略化された充電では、典型的な段階Ａ→段階Ｂ→段階Ｃのシーケンスではなく、段階Ａ→段階Ｃのジャンプが実行される。簡略化された充電技術を用いて電気自動車１２を充電することができるという判定に基づいて、パイロットシーケンス試験は不要であると認識され、したがって、技術６０はパイロットダイオード試験のみを実行することによってステップ７２に進む。先に述べたように、プロセッサ４４は、状態駆動回路４６に負電圧分岐５４を介してノードＡに－１２Ｖを供給させることによって、パイロットダイオード試験を実行する（－１２Ｖが供給されている間にノードＡへの＋１２Ｖの供給を停止するために正電圧分岐５２がオフにされる）。車両制御回路２０内のダイオード２２が適切に機能していると仮定すると、ダイオード２２はノードＡの－１２Ｖの状態電圧を阻止するように作用し、抵抗器２４は状態駆動回路（すなわち、状態駆動回路内の抵抗器）と共に分圧器として動作することができない。したがって、状態駆動回路４６によって供給される－１２Ｖの状態電圧は、車両１２に結合されているにもかかわらず、－１２Ｖのままである。

したがって、ステップ７２でのパイロットダイオード試験の実行時に、電気自動車がパイロットダイオード試験に合格したかどうかの判定がステップ７４で行われる。ダイオード２２がノードＡの－１２Ｖの状態電圧を阻止するように作用する場合には、プロセッサ４４は次に－１２Ｖの検出信号を受信し、符号７６に示すように－１２Ｖのパイロットダイオード試験に合格したことを確認する。したがって、技術６０はステップ７８に進み、状態駆動回路４６は、充電ステーション１４が電気自動車１２に充電を提供する準備ができているという指示として制御パイロット信号を発振させるように機能する。すなわち、プロセッサ４４は、状態駆動回路４６（すなわちその発振器５６）にＰＷＭ状態電圧コマンドを供給させて、充電ステーション１４から車両１２へのエネルギー伝達を開始させる。例示的な実施形態では、ＰＷＭ状態電圧コマンドは、１ｋＨｚなどの１６Ａ充電レベルに相当するデューティサイクルで発振する。ステップ８０において、充電ステーション１４は充電装置３８のコンタクタ５１を閉じて、充電ステーション１４から電気自動車１２に充電電力を供給することができ、このようにして状態Ｃに入る。実際には、充電ステーション１４は、したがって、パイロットダイオード試験のみを実行し、電気自動車の簡略化された充電を１６Ａ未満で実行しながら、状態Ａから状態Ｃに進むことができる。

ステップ７４において、－１２Ｖの検出信号がノードＡの機能ダイオード２２によって阻止されない場合には、－１２Ｖの検出信号はプロセッサ４４によって受信されず、プロセッサ４４は、符号８２で示すようにパイロットダイオード試験に合格していないと判定する。したがって、ステップ８４で故障状態が識別され、充電ステーション１４を介した電気自動車の充電が無効にされ、このようにして状態Ｆに入る。

引き続き図４を参照して、ステップ６６に戻り、ノードＡに９Ｖの状態電圧が存在するとステップ６６で判定された場合には、符号８６で示すように、技術６０は、１６Ａを超える電流が流れる大型電気自動車が充電ステーション１４に接続されていることを識別することによりステップ８８に進み、電気自動車１２を充電するために通常の充電シーケンス（すなわち、簡略化された充電ではない）が必要となる。電気自動車１２を充電するために通常の充電技術が採用されるべきであるという決定に基づいて、典型的な段階Ａ→段階Ｂ→段階Ｃのシーケンスが続き、シーケンス試験が必要であることが認識される。したがって、技術６０は、状態駆動回路４６がそれに応じて制御パイロット信号を供給すべきであると判定することによってステップ８８に進み、ステップ８８で、充電する電気自動車１２が現在状態Ｂにある（充電を受け入れる準備ができていない）こと、すなわち段階Ｂ１が認識される。ステップ９０で、シーケンス試験の一部として、プロセッサ４４は、状態駆動回路４６（すなわち、その発振器５６）に制御パイロット信号を発振させ、ＰＷＭ状態電圧コマンドを供給させて、充電ステーション１４から車両１２へのエネルギー伝達を開始させる。充電する電気自動車１２は段階Ｂ２に進む。例示的な実施形態では、ＰＷＭ状態電圧コマンドは１ｋＨｚで発振する。

制御パイロット信号が発振してエネルギー伝達が開始されると、車両コントローラ２０は、ステップ９２においてスイッチ２８を閉じる。スイッチ２８を閉じることにより抵抗器２４が抵抗器２６と並列に接続され、電気自動車が充電ステーションからエネルギーを受け取る準備ができたことを示す。すなわち、スイッチ２８を閉じると、上述したように抵抗器２４および２６の並列組み合わせが分圧器として機能して、状態電圧が６Ｖに低下し、車両１２が接続され、換気なしでエネルギーを受け取る準備ができていることを示し、あるいは３Ｖに低下して、車両１２が接続され、換気を伴ってエネルギーを受け取る準備ができていることを示す。ステップ９２において、プロセッサ４４は制御パイロット電圧をチェックして、予想される６Ｖまたは３Ｖレベルの一方であることを確認し、電気自動車１２が充電ステーション１４からの充電電力を除いて準備完了であることを示す。

ステップ９２での確認が、制御パイロット電圧が予想される６Ｖまたは３Ｖレベルの一方であることを実証することを示す場合には、符号９４に示すように、技術はステップ８０に進み、充電ステーション１４が充電装置３８のコンタクタ５１を閉じて、充電ステーション１４から電気自動車１２に充電電力が供給され、状態Ｃに入る。反対に、ステップ９２での確認が、制御パイロット電圧が予想される６Ｖまたは３Ｖレベルの一方でないことを示す場合には、符号９６で示すように、技術はステップ８４に進み、プロセッサ４４が充電ステーション１４および／または電気自動車に故障状態が存在すると判定する。このようにしてステップ８４で故障状態が宣言され、充電ステーション１４を介した電気自動車１２の充電が無効にされ、このようにして状態Ｆに入る。

引き続き図４を参照して、再びステップ６６に戻り、ノードＡに６Ｖの状態電圧も９Ｖの状態電圧も存在しないとステップ６６で判定された場合には、符号９８で示すように、技術６０は直接ステップ８４に進み、プロセッサ４４が、充電ステーション１４および／または電気自動車に故障状態が存在すると判定する。このようにしてステップ８４で故障状態が宣言され、充電ステーション１４を介した電気自動車１２の充電が無効にされ、このようにして状態Ｆに入る。

有益なことに、本発明の実施形態は、電気自動車に充電電力を提供する際に電気自動車充電ステーションの誤用を防止する電気自動車充電ステーションおよびその動作方法を提供する。充電ステーションによって実行される自動化されたプリチャージ試験手順は、望ましい安全性と効率性の基準を満たしながら、種々のタイプの電気自動車に対応する柔軟な充電許可を提供すると共に、ＡＣまたはＤＣの充電も提供する。充電ステーションは、充電を要求する電気自動車の自動化されたチェックを実行し、このチェックに基づいて電気自動車の充電を許可／可能にするための適切なプリチャージ試験手順を決定する。

本明細書に記載の方法、システム、および装置の技術的効果は、コンピュータにより実施される技術が提供されることであり、それは充電ステーションに接続された電気自動車のパラメータを識別し、そこから充電を要求し、識別されたパラメータに基づいて電気自動車の充電を許可／可能にするための適切なプリチャージ試験手順を自動的に決定し、選択されたプリチャージ試験手順に確実に準拠して、電気自動車の充電が続行されることを確認することを含む。

したがって、本発明の一実施形態によれば、１つまたは複数のエネルギー蓄積装置とパイロットダイオードを有する車両制御回路とを含む電動車両を充電するための充電ステーションが提供される。充電ステーションは、電動車両の１つまたは複数のエネルギー蓄積装置に再充電電力を供給するために使用可能な電源と、電源から電動車両へのエネルギー伝達を制御するように構成された充電装置と、を含む。充電装置は、電動車両の車両制御回路に、電動車両の充電ステーションへの接続時に車両制御回路によって受信される制御パイロット信号を供給するように構成される。充電装置はまた、電動車両の充電ステーションへの接続時に制御パイロット信号の電圧レベルを測定し、制御パイロット信号の測定された電圧レベルに基づいて、選択されたプリチャージ試験ルーチンを実行し、実行された選択されたプリチャージ試験ルーチンに準拠すると、電源から電動車両の充電を可能にするように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、電気自動車充電ステーションの使用を許可するためのプリチャージ試験の方法が、電気自動車充電ステーションの充電装置によって実行される。本方法は、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続を検出すると、制御パイロット信号を負荷に供給するステップと、制御パイロット信号に基づいて負荷充電サイクルの状態を決定するステップであって、負荷充電サイクルは、異なる制御パイロット信号電圧レベルによって各々定義される状態Ａ、状態Ｂ、および状態Ｃを少なくとも含む、ステップと、を含む。本方法はまた、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続時に充電サイクルが状態Ａから状態Ｂに進む場合には、パイロットシーケンス試験を実行するステップと、電気自動車充電ステーションへの負荷の接続時に充電サイクルが状態Ａから状態Ｃに進む場合には、パイロットダイオード試験を実行するステップと、実行されたパイロットシーケンス試験またはパイロットダイオード試験のうちの１つが完了し、それに準拠すると、電気自動車充電ステーションからの負荷の充電を可能にするステップと、を含む。

本発明のさらに別の実施形態によれば、電動車両を充電するための充電ステーションが提供される。充電ステーションは、制御パイロット信号を生成して、電動車両の車両制御回路に供給するように構成された状態駆動回路と、制御パイロット信号の車両制御回路への供給に応答する制御パイロット信号の電圧レベルを測定するように構成された検出回路と、プロセッサと、を含み、プロセッサは、制御パイロット信号の測定された電圧レベルに基づいて、電動車両に関連する充電状態を判定し、制御パイロット信号の電圧レベルが第１の電圧レベルである場合には第１のプリチャージ試験ルーチンを実行し、制御パイロット信号の電圧レベルが第２の電圧レベルである場合には第２のプリチャージ試験ルーチンを実行し、実行された第１のプリチャージ試験ルーチンまたは第２のプリチャージ試験ルーチンのうちの１つが完了し、それに準拠すると、充電ステーションから電動車両を充電することを可能にするようにプログラムされている。

本明細書は、最良の形態を含めて、本発明を開示するために実施例を用いており、また、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、いかなる当業者も本発明を実施することが可能となるように実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
［実施態様１］
１つまたは複数のエネルギー蓄積装置（１６）とパイロットダイオード（２２）を有する車両制御回路（２０）とを含む電動車両（１２）を充電するための充電ステーション（１４）であって、
前記電動車両（１２）の前記１つまたは複数のエネルギー蓄積装置（１６）に再充電電力を供給するために使用可能な電源（３６）と、
前記電源（３６）から前記電動車両（１２）へのエネルギー伝達を制御するように構成された充電装置（３８）と、を含み、前記充電装置（３８）は、
前記電動車両（１２）の車両制御回路（２０）に、前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記車両制御回路（２０）によって受信される制御パイロット信号を供給し、
前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記制御パイロット信号の電圧レベルを測定し、
前記制御パイロット信号の前記測定された電圧レベルに基づいて、選択されたプリチャージ試験ルーチンを実行し、
実行された前記選択されたプリチャージ試験ルーチンに準拠すると、前記電源（３６）から前記電動車両（１２）の充電を可能にする
ように構成される、充電ステーション（１４）。
［実施態様２］
前記充電装置（３８）は、
前記制御パイロット信号の前記測定された電圧レベルに基づいて、前記電動車両（１２）に関連する充電状態を判定し、
前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第１の電圧レベルである場合には第１のプリチャージ試験ルーチンを実行し、前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第２の電圧レベルである場合には第２のプリチャージ試験ルーチンを実行し、
実行された前記第１のプリチャージ試験ルーチンまたは前記第２のプリチャージ試験ルーチンのうちの１つが完了し、それに準拠すると、前記電源（３６）から前記電動車両（１２）を充電することを可能にする
ようにさらに構成される、実施態様１に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様３］
前記第１の電圧レベルは約９Ｖであり、前記制御パイロット信号の前記約９Ｖの電圧レベルは、スイッチ（２８）が前記車両制御回路（２０）内に存在して開いていることを示す、実施態様２に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様４］
前記第１のプリチャージ試験ルーチンは、状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃのシーケンスに従うパイロットシーケンス試験を含み、前記制御パイロット信号の前記電圧レベルは各状態間で変化する、実施態様３に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様５］
前記パイロットシーケンス試験を実行する際に、前記充電装置（３８）は、
前記車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させて、前記発振する制御パイロット信号が前記車両制御回路（２０）内の前記スイッチ（２８）を閉じさせ、
前記車両制御回路（２０）内の前記スイッチ（２８）を閉じたときに前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定し、
前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第３のレベルである場合には、前記充電装置（３８）内のコンタクタ（５１）を閉じて、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を可能にし、
そうでなければ、故障状態を宣言して、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にする
ように構成される、実施態様４に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様６］
前記第３の電圧レベルは、約３Ｖまたは約６Ｖのいずれかである、実施態様５に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様７］
前記第２の電圧レベルは、約３Ｖまたは約６Ｖであり、前記制御パイロット信号の前記約３Ｖまたは６Ｖの電圧レベルは、前記車両制御回路（２０）がスイッチ（２８）を有しない簡略化された車両制御回路（２０）を含むことを示す、実施態様２に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様８］
前記第２のプリチャージ試験ルーチンは、状態Ａ→状態Ｃのシーケンスに従うパイロットダイオード（２２）試験を含み、前記制御パイロット信号の電圧レベルは各状態間で変化する、実施態様７に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様９］
前記パイロットダイオード（２２）試験を実行する際に、前記充電装置（３８）は、
－１２Ｖの電圧を有する制御パイロット信号を前記車両制御回路（２０）に供給し、
前記制御パイロット信号の前記車両制御回路（２０）への前記供給に応答する前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定し、
前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが約－１２Ｖのままである場合には、前記車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させて、前記充電装置（３８）内のコンタクタ（５１）を閉じさせ、
そうでなければ、故障状態を宣言して、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にする
ように構成される、実施態様８に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様１０］
前記充電装置（３８）は、１６Ａ充電レベルに相当するデューティサイクルで前記制御パイロット信号を発振させるように構成される、実施態様９に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様１１］
前記充電装置（３８）は、前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが前記第１の電圧レベルまたは前記第２の電圧レベルのいずれでもない場合には、故障状態を宣言し、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にするように構成される、実施態様２に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様１２］
前記充電装置（３８）は、
前記制御パイロット信号を生成するように構成された状態駆動回路（４６）と、
前記制御パイロット信号の前記車両制御回路（２０）への前記供給に応答する前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定するように構成された検出回路（４８）と、
前記制御パイロット信号の生成を制御し、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を有効および無効にするように、前記状態駆動回路（４６）にコマンドを提供するようにプログラムされたプロセッサ（４４）と、
を含む、実施態様１に記載の充電ステーション（１４）。
［実施態様１３］
電気自動車充電ステーション（１４）の使用を許可するためのプリチャージ試験の方法であって、前記方法は、前記電気自動車充電ステーション（１４）の充電装置（３８）によって実行され、
前記電気自動車充電ステーション（１４）への負荷の接続を検出すると、制御パイロット信号を前記負荷に供給するステップと、
前記制御パイロット信号に基づいて負荷充電サイクルの状態を決定するステップであって、前記負荷充電サイクルは、異なる制御パイロット信号電圧レベルによって各々定義される状態Ａ、状態Ｂ、および状態Ｃを少なくとも含む、ステップと、
前記電気自動車充電ステーション（１４）への前記負荷の接続時に前記充電サイクルが状態Ａから状態Ｂに進む場合には、パイロットシーケンス試験を実行するステップと、
前記電気自動車充電ステーション（１４）への前記負荷の接続時に前記充電サイクルが状態Ａから状態Ｃに進む場合には、パイロットダイオード（２２）試験を実行するステップと、
実行された前記パイロットシーケンス試験または前記パイロットダイオード（２２）試験のうちの１つが完了し、それに準拠すると、前記電気自動車充電ステーション（１４）からの前記負荷の充電を可能にするステップと、
を含む方法。
［実施態様１４］
前記制御パイロット信号電圧レベルが約９Ｖのときには、前記充電サイクルは状態Ｂにあり、前記９Ｖの制御パイロット信号電圧レベルは、１６Ａ以上の充電レベルで前記負荷を充電するために、前記負荷が開状態のスイッチ（２８）を含む車両制御回路（２０）を含むことを示す、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
前記パイロットシーケンス試験を実行するステップは、
車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させるステップであって、前記発振する制御パイロット信号が前記スイッチ（２８）を閉じさせる、ステップと、
前記車両制御回路スイッチ（２８）が閉じたときに前記制御パイロット信号電圧レベルを測定するステップと、
前記車両制御回路スイッチ（２８）が閉じたときに前記測定された制御パイロット信号電圧レベルが約６Ｖである場合には、前記電気自動車充電ステーション（１４）内のコンタクタ（５１）を閉じさせて、前記負荷の充電を可能にするステップと、
そうでなければ、故障状態を宣言し、前記電気自動車充電ステーション（１４）を介した前記負荷の充電を無効にするステップと、
を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
前記制御パイロット信号電圧レベルが約６Ｖのときには、前記充電サイクルは状態Ｃにある、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１７］
前記６Ｖの制御パイロット信号電圧レベルは、前記負荷充電サイクルが状態Ａから状態Ｃにジャンプするときに前記負荷がスイッチ（２８）のない簡略化された車両制御回路（２０）を含むことを示すので、１６Ａ以上の充電レベルで前記負荷の充電を提供し、
前記６Ｖの制御パイロット信号電圧レベルは、前記負荷充電サイクルが状態Ｂから状態Ｃになるときに前記負荷が閉状態のスイッチ（２８）を含む車両制御回路（２０）を含むことを示すので、１６Ａ以上の充電レベルで前記負荷の充電を提供する、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
前記パイロットダイオード（２２）試験を実行するステップは、
－１２Ｖの電圧を有する制御パイロット信号を前記負荷に供給するステップと、
前記－１２Ｖの制御パイロット信号の前記供給に応答する前記制御パイロット信号電圧レベルを測定するステップと、
前記制御パイロット信号の電圧レベルが約－１２Ｖのままである場合には、前記制御パイロット信号を発振させて、前記電気自動車充電ステーション（１４）内のコンタクタ（５１）を閉じさせるステップと、
そうでなければ、故障状態を宣言し、前記電気自動車充電ステーション（１４）を介した前記負荷の充電を無効にするステップと、
を含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１９］
前記制御パイロット信号は、前記充電サイクルが状態Ａから状態Ｃにジャンプしたときに前記パイロットダイオード（２２）試験の一部として１６Ａ充電レベルに相当するデューティサイクルで発振される、実施態様１８に記載の方法。
［実施態様２０］
電動車両（１２）を充電するための充電ステーション（１４）であって、
制御パイロット信号を生成して、前記電動車両（１２）の車両制御回路（２０）に供給するように構成された状態駆動回路（４６）と、
前記制御パイロット信号の前記車両制御回路（２０）への前記供給に応答する前記制御パイロット信号の電圧レベルを測定するように構成された検出回路（４８）と、
プロセッサ（４４）と、を含み、前記プロセッサ（４４）は、
前記制御パイロット信号の前記測定された電圧レベルに基づいて、前記電動車両（１２）に関連する充電状態を判定し、
前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第１の電圧レベルである場合には第１のプリチャージ試験ルーチンを実行し、前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第２の電圧レベルである場合には第２のプリチャージ試験ルーチンを実行し、
実行された前記第１のプリチャージ試験ルーチンまたは前記第２のプリチャージ試験ルーチンのうちの１つが完了し、それに準拠すると、前記充電ステーション（１４）から前記電動車両（１２）を充電することを可能にするようにプログラムされている、充電ステーション（１４）。

１０ システム
１２ 電気自動車、電動車両
１４ 車両充電ステーション
１６ エネルギー蓄積装置
１８ モータ
２０ 車両制御回路、車両コントローラ
２２ パイロットダイオード、機能ダイオード
２４ 抵抗器
２６ 抵抗器
２８ スイッチングデバイス、スイッチ
３０ 充電導管
３２ 充電レセプタクル、車両レセプタクル
３４ コネクタ
３６ 電源
３８ 充電装置
４４ プロセッサ
４６ 状態駆動回路、状態電圧回路
４８ 検出回路
５０ メモリ
５１ コンタクタ
５２ 正電圧分岐
５４ 負電圧分岐
５６ 発振器
６０ 技術

Claims (15)

1. １つまたは複数のエネルギー蓄積装置（１６）とパイロットダイオード（２２）を有する車両制御回路（２０）とを含む電動車両（１２）を充電するための充電ステーション（１４）であって、
   前記電動車両（１２）の前記１つまたは複数のエネルギー蓄積装置（１６）に再充電電力を供給するために使用可能な電源（３６）と、
   前記電源（３６）から前記電動車両（１２）へのエネルギー伝達を制御するように構成された充電装置（３８）と、を含み、前記充電装置（３８）は、
   前記電動車両（１２）の車両制御回路（２０）に、前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記車両制御回路（２０）によって受信される制御パイロット信号を供給し、
   前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記制御パイロット信号の電圧レベルを測定し、
   前記制御パイロット信号の前記測定された電圧レベルに基づいて、状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃのいずれの負荷充電サイクルの状態であるかを決定し、前記負荷充電サイクルの状態により選択される、パイロットシーケンス試験またはパイロットダイオード試験のいずれかから選択されるプリチャージ試験ルーチンを実行し、
   実行された前記プリチャージ試験ルーチンに準拠すると、前記電源（３６）から前記電動車両（１２）の充電を可能にする
   ように構成される、充電ステーション（１４）。
2. 前記充電装置（３８）は、
   前記制御パイロット信号の前記測定された電圧レベルに基づいて、前記電動車両（１２）に関連する充電状態を判定し、
   前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第１の電圧レベルである場合には、パイロットシーケンス試験またはパイロットダイオード試験のいずれかから選択される第１のプリチャージ試験ルーチンを実行し、前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが前記第１の電圧レベルと異なる第２の電圧レベルである場合には、パイロットシーケンス試験またはパイロットダイオード試験のいずれかから選択される第２のプリチャージ試験ルーチンを実行し、
   実行された前記第１のプリチャージ試験ルーチンまたは前記第２のプリチャージ試験ルーチンのうちの１つが完了し、それに準拠すると、前記電源（３６）から前記電動車両（１２）を充電することを可能にする
   ようにさらに構成される、請求項１に記載の充電ステーション（１４）。
3. 前記第１の電圧レベルは約９Ｖであり、前記制御パイロット信号の前記約９Ｖの電圧レベルは、スイッチ（２８）が前記車両制御回路（２０）内に存在して開いていることを示す、請求項２に記載の充電ステーション（１４）。
4. 前記第１のプリチャージ試験ルーチンは、状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃのシーケンスに従うパイロットシーケンス試験を含み、前記制御パイロット信号の前記電圧レベルは各状態間で変化する、請求項３に記載の充電ステーション（１４）。
5. 前記パイロットシーケンス試験を実行する際に、前記充電装置（３８）は、
   前記車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させて、前記発振する制御パイロット信号が前記車両制御回路（２０）内の前記スイッチ（２８）を閉じさせ、
   前記車両制御回路（２０）内の前記スイッチ（２８）を閉じたときに前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定し、
   前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが第３のレベルである場合には、前記充電装置（３８）内のコンタクタ（５１）を閉じて、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を可能にし、
   そうでなければ、故障状態を宣言して、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にする
   ように構成される、請求項４に記載の充電ステーション（１４）。
6. 前記第３の電圧レベルは、約３Ｖまたは約６Ｖのいずれかである、請求項５に記載の充電ステーション（１４）。
7. 前記第２の電圧レベルは、約３Ｖまたは約６Ｖであり、前記制御パイロット信号の前記約３Ｖまたは６Ｖの電圧レベルは、前記車両制御回路（２０）がスイッチ（２８）を有しない簡略化された車両制御回路（２０）を含むことを示す、請求項２に記載の充電ステーション（１４）。
8. 前記第２のプリチャージ試験ルーチンは、状態Ａ→状態Ｃのシーケンスに従うパイロットダイオード（２２）試験を含み、前記制御パイロット信号の電圧レベルは各状態間で変化する、請求項７に記載の充電ステーション（１４）。
9. 前記パイロットダイオード（２２）試験を実行する際に、前記充電装置（３８）は、
   －１２Ｖの電圧を有する制御パイロット信号を前記車両制御回路（２０）に供給し、
   前記制御パイロット信号の前記車両制御回路（２０）への前記供給に応答する前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定し、
   前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが約－１２Ｖのままである場合には、前記車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させて、前記充電装置（３８）内のコンタクタ（５１）を閉じさせ、
   そうでなければ、故障状態を宣言して、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にする
   ように構成される、請求項８に記載の充電ステーション（１４）。
10. 前記充電装置（３８）は、１６Ａ充電レベルに相当するデューティサイクルで前記制御パイロット信号を発振させるように構成される、請求項９に記載の充電ステーション（１４）。
11. 前記充電装置（３８）は、前記電動車両（１２）の前記充電ステーション（１４）への接続時に前記制御パイロット信号の前記電圧レベルが前記第１の電圧レベルまたは前記第２の電圧レベルのいずれでもない場合には、故障状態を宣言し、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を無効にするように構成される、請求項２に記載の充電ステーション（１４）。
12. 前記充電装置（３８）は、
    前記制御パイロット信号を生成するように構成された状態駆動回路（４６）と、
    前記制御パイロット信号の前記車両制御回路（２０）への前記供給に応答する前記制御パイロット信号の前記電圧レベルを測定するように構成された検出回路（４８）と、
    前記制御パイロット信号の生成を制御し、前記電源（３６）からの前記電動車両（１２）の充電を有効および無効にするように、前記状態駆動回路（４６）にコマンドを提供するようにプログラムされたプロセッサ（４４）と、
    を含む、請求項１に記載の充電ステーション（１４）。
13. 電気自動車充電ステーション（１４）の使用を許可するためのプリチャージ試験の方法であって、前記方法は、前記電気自動車充電ステーション（１４）の充電装置（３８）によって実行され、
    前記電気自動車充電ステーション（１４）への負荷の接続を検出すると、制御パイロット信号を前記負荷に供給するステップと、
    前記制御パイロット信号に基づいて負荷充電サイクルの状態を決定するステップであっ
    て、前記負荷充電サイクルは、異なる制御パイロット信号電圧レベルによって各々定義される状態Ａ、状態Ｂ、および状態Ｃを少なくとも含む、ステップと、
    前記電気自動車充電ステーション（１４）への前記負荷の接続時に前記充電サイクルが状態Ａから状態Ｂに進む場合には、パイロットシーケンス試験を実行するステップと、
    前記電気自動車充電ステーション（１４）への前記負荷の接続時に前記充電サイクルが状態Ａから状態Ｃに進む場合には、パイロットダイオード（２２）試験を実行するステップと、
    実行された前記パイロットシーケンス試験または前記パイロットダイオード（２２）試験のうちの１つが完了し、それに準拠すると、前記電気自動車充電ステーション（１４）からの前記負荷の充電を可能にするステップと、
    を含む方法。
14. 前記制御パイロット信号電圧レベルが約９Ｖのときには、前記充電サイクルは状態Ｂにあり、前記９Ｖの制御パイロット信号電圧レベルは、１６Ａ以上の充電レベルで前記負荷を充電するために、前記負荷が開状態のスイッチ（２８）を含む車両制御回路（２０）を含むことを示し、
    前記パイロットシーケンス試験を実行するステップは、
    車両制御回路（２０）に供給される前記制御パイロット信号を発振させるステップであって、前記発振する制御パイロット信号が前記スイッチ（２８）を閉じさせる、ステップと、
    前記車両制御回路スイッチ（２８）が閉じたときに前記制御パイロット信号電圧レベルを測定するステップと、
    前記車両制御回路スイッチ（２８）が閉じたときに前記測定された制御パイロット信号電圧レベルが約６Ｖである場合には、前記電気自動車充電ステーション（１４）内のコンタクタ（５１）を閉じさせて、前記負荷の充電を可能にするステップと、
    そうでなければ、故障状態を宣言し、前記電気自動車充電ステーション（１４）を介した前記負荷の充電を無効にするステップと、
    を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記制御パイロット信号電圧レベルが約６Ｖのときには、前記充電サイクルは状態Ｃにあり、前記６Ｖの制御パイロット信号電圧レベルは、前記負荷充電サイクルが状態Ａから状態Ｃにジャンプするときに前記負荷がスイッチ（２８）のない簡略化された車両制御回路（２０）を含むことを示し、かつ前記負荷充電サイクルが状態Ｂから状態Ｃになるときに前記負荷が閉状態のスイッチ（２８）を含む車両制御回路（２０）を含むことを示すので、１６Ａ以上の充電レベルで前記負荷の充電を提供し、
    前記パイロットダイオード（２２）試験を実行するステップは、
    －１２Ｖの電圧を有する制御パイロット信号を前記負荷に供給するステップと、
    前記－１２Ｖの制御パイロット信号の前記供給に応答する前記制御パイロット信号電圧レベルを測定するステップと、
    前記制御パイロット信号の電圧レベルが約－１２Ｖのままである場合には、前記制御パイロット信号を発振させて、前記電気自動車充電ステーション（１４）内のコンタクタ（５１）を閉じさせるステップと、
    そうでなければ、故障状態を宣言し、前記電気自動車充電ステーション（１４）を介した前記負荷の充電を無効にするステップと、
    を含む、請求項１３に記載の方法。