專利名稱：電動汽車、立式充電器及其充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車、立式充電器及其充電方法，具體地，涉及向需要長時間充電的電動汽車的充電提供安全的充電環(huán)境的電動汽車、立式充電器及其充電方法。
背景技術(shù)：
電動汽車為能夠解決將來的汽車公害及能源問題的最具有可能性的方案，從這ー點出發(fā)，對電動汽車的研究正活躍地進行著。電動汽車(Electric vehicle:EV)為主要利用電池的電源來驅(qū)動AC (交流電)或者DC (直流電)馬達從而得到動カ的汽車，大致分為電池專用電動汽車與混合電動汽車，其中電池專用電動汽車利用電池的電源來驅(qū)動馬達，并且電源消耗完畢之后進行再充電；混合電動汽車通過運行引擎來發(fā)電，從而給電池充電，并利用該電來驅(qū)動電動馬達，從而使車輛行駛。并且，混合電動汽車可分為串聯(lián)方式與并聯(lián)方式，其中串聯(lián)方式為從引擎輸出的機械能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能，該電能供給到電池或馬達，從而使車輛始終通過馬達來驅(qū)動，這樣的汽車是為了増大車程而在以往的電動汽車上追加設(shè)置引擎與發(fā)電機的概念；并聯(lián)方式利用電池電源也能夠使車輛行駛，僅用引擎(汽油或者柴油)也能夠驅(qū)動車輛，并聯(lián)方式利用這兩種動カ源，并且根據(jù)行駛條件，并聯(lián)方式能夠使引擎和馬達同時驅(qū)動車輛。并且，最近隨著馬達/控制技術(shù)的日益發(fā)展，開發(fā)出既高輸出、小型且效率又高的系統(tǒng)。隨著將DC馬達轉(zhuǎn)變成AC馬達，輸出與EV的動カ性能(加速性能、最高速度)大幅提高，達到了不遜于汽油汽車的水平。隨著促進高輸出化的同時實現(xiàn)高旋轉(zhuǎn)化，馬達變輕量小型化，其裝載重量及體積也大幅減少。這些電動汽車向所具備的電池組(battery pack)進行充電，且利用充電的電源來啟動汽車，因此在啟動時需將蓄積在電池組的電流穩(wěn)定地向車輛供給。用于給電動汽車充電的充電所的情況，將裝載在車輛的充電電纜(cable)連接在車輛與立式充電器之間來進行充電。或者設(shè)置有通過射頻卡(RF卡)認證來計費的系統(tǒng)的情況下，正常結(jié)束射頻卡認證之后開始進行充電。但是，就以往的電動汽車的充電系統(tǒng)而言，用戶需攜帶充電電纜，并且存在電纜車架被盜的可能性。并且，電動汽車需進行·長時間的充電，有可能發(fā)生如下問題:在其充電途中如果拔掉電纜而向另一汽車連接的話，另ー汽車就被充電，并且其費用仍由用戶來負擔。并且，就這樣的電動汽車而言，在充電所等地為了充電而連接電纜或者連接器的情況下，為了確認電纜或者連接器是否正常連接，除了數(shù)據(jù)或者流有充電電流的線以外還需要用于檢測是否相互正常連接的線。尤其，為了使電動汽車與充電所兩方均檢測連接與否，需具有兩條線。但是，通常如上所述地為了識別相互連接而使用的兩條線都執(zhí)行識別連接的功能，即兩條線執(zhí)行相同功能，因此成為重復(fù)設(shè)置。
過去為了解除這種情況而使用一條線來識別相互連接的情況下，存在ー側(cè)識別連接而另ー側(cè)無法識別連接的情況，即無法同時相互識別。既使用一條線又要使兩側(cè)均識別連接的情況下，需使用通信IC (集成電路)，因此存在在簡單地識別相互連接的電路中需使用不必要的價格昂貴的部件的問題。因此，需要摸索出既使用一條線又可相互識別連接器的連接、并且簡單構(gòu)成電路的方案。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供ー種電動汽車、立式充電器及其充電方法，在給電動汽車充電時，不僅通過用戶認證，還通過針對車輛的認證來防止非法接近，從而在更為安全的環(huán)境下方便地給電動汽車充電。并且，本發(fā)明的另一目的在于提供ー種電動汽車，在給電動汽車充電的情況下，連接電纜或者連接器時，既簡化連接器的連接電路結(jié)構(gòu)，又能夠分別容易地識別相互連接。解決問題的手段本發(fā)明的電動汽車,包括:電池管理系統(tǒng)(Battery Management System, BMS),其管理對設(shè)置在電動汽車中的電池組的充電或者管理因工作電源的供電而變化的上述電池組的狀態(tài)；充電部，其利用通過連接器來被供給的充電電流對上述電池組進行充電；車輛通信部，其通過設(shè)置在上述連接器的通信端子與立式充電器進行通信；以及控制部，在上述電池組要被進行充電時，根據(jù)上述立式充電器的請求，通過上述車輛通信部向上述立式充電器傳輸包含車輛的固有信息和從上述電池管理系統(tǒng)接收到的上述電池組的充電狀態(tài)在內(nèi)的車輛信息。并且，本發(fā)明的立式充電器，包括:充電插頭，其連接于電動汽車的連接器，用于向上述電動汽車供給充電電源；連接檢測部，其檢測上述充電插頭的連接狀態(tài)來輸入連接檢測信號或者連接解除信號；通信部，其在上述充電插頭連接于上述電動汽車時，通過設(shè)置在上述充電插頭的通信端子與上述電動汽車進行通信；以及充電控制部，其根據(jù)來自上述連接檢測部的上述連接檢測信號，為上述電動汽車準備充電，并且基于通過上述通信部從上述電動汽車接收到的上述電動汽車的車輛信息，針對上述電動汽車進行車輛認證，之后使電源供給到上述充電插頭。并且，本發(fā)明的立式充電器的電動汽車充電方法，包括如下步驟:在充電插頭連接于電動汽車時，從上述電動汽車接收車輛信息；基于上述車輛信息，判斷上述電動汽車是否為能夠充電的狀態(tài)并針對上述電動汽車執(zhí)行車輛認證；以及如果上述電動汽車為能夠充電的狀態(tài)且車輛認證結(jié)束，則向上述充電插頭供給充電電源來對上述電動汽車進行充電。發(fā)明的效果由于本發(fā)明的電動汽車、立式充電器及其充電方法使用固定于充電所的充電電纜，因此無被盜的可能性，并且無需攜帶，提高其方便性。并且，不僅執(zhí)行用戶認證，還針對車輛執(zhí)行認證，因此即使在充電途中拔掉電纜而連接于另ー輛車輛，也不進行充電，能夠事先防止通過非法接近而引起的充電，并且用戶只負擔相當于充電量的費用，能夠提供更為穩(wěn)定的充電環(huán)境，且能夠方便地進行充電。
并且，本發(fā)明的電動汽車設(shè)置有由一條線連接的連接電路，使得車輛側(cè)與充電側(cè)分別識別相互連接，由此能夠簡化使兩側(cè)相互識別連接狀態(tài)的電路，減少電路的復(fù)雜度，減少由此引起的費用，并且由于在兩側(cè)分別能夠容易地識別連接與否，無需進行確認連接與否的其他確認程序，方便的給電動汽車充電。


圖1是簡略表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的一實施例的立式充電器的立體圖。圖3是簡略表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示在本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中立式充電器的控制結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的連接器結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示本發(fā)明的一實施例的電動汽車的連接器結(jié)構(gòu)的電路圖的另ー實施例。圖7是表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中的立式充電器的車輛充電方法的流程圖。圖8是表示本發(fā)明的一實施例的立式充電器在充電中的動作方法的流程圖。圖9是表示在本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中電動汽車的動作方法的流程圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。圖1是簡略表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖1，如圖所示，設(shè)置有電池的電動汽車100在規(guī)定的充電所或者車輛充電設(shè)備或者在家庭接收從外部的供給的電源來向具備的電池進行充電。電動汽車利用在這些充電所等進行充電而儲備的能源來旋轉(zhuǎn)馬達，從而移動，并且根據(jù)操作來加速行駛或者減速行駛。電動汽車100的電池其容量有限，并且隨著車輛行駛逐漸消耗掉，因此達到一定量以下需進行充電。這時，利用充電所的立式充電器200給車輛充電的情況下，電動汽車100與立式充電器200分別用規(guī)定的電纜及連接器連接，確認分別相互連接的狀態(tài)之后執(zhí)行用戶認證及車輛認證，認證結(jié)束之后開始給電池充電。圖2是表不本發(fā)明的一實施例的立式充電器的立體圖。參照圖2，立式充電器200包括充電插頭230、輸出部242、輸入部241、射頻識別部280、充電電纜231、充電電纜線軸232、門260。充電插頭230設(shè)在立式充電器200的內(nèi)部，通過充電電纜231與電源連接。這時，在立式充電器200的下部地下設(shè)有保管充電電纜的線軸232，從立式充電器200拿出充電插頭230與車輛連接時，被卷的充電電纜231漸漸松開，從而即使車輛停在較遠的地方也能夠使充電插頭抵達。并且，如果充電插頭230插入于立式充電器200內(nèi)部，充電電纜231則被線軸232自動卷回。充電電纜231與電源供給處連接的同時固定于線軸232。在立式充電器200設(shè)置有門260，如果將充電插頭230向外部引出或者將充電插頭230插入于立式充電器200的內(nèi)部，門260則被打開，如果充電插頭230位于立式充電器200內(nèi)部，門260則被關(guān)閉。并且，在充電插頭230引出到外部而與車輛連接吋，門260被關(guān)閉。這時，門260根據(jù)射頻識別部280的用戶認證結(jié)果或被打開或被關(guān)閉。并且，門260在充電插頭230插入于車輛的情況下根據(jù)車輛認證結(jié)果或被打開或被關(guān)閉。立式充電器200通過具備的輸入部241選擇充電菜單，并通過輸出部242顯示相應(yīng)的菜單畫面、充電狀態(tài)。這時，如果輸出部242為觸摸屏，則也能夠通過觸摸屏來進行輸入。這時，充電菜單可提供根據(jù)所選費用的充電、根據(jù)車輛的電池余量的充電、快速充電等菜単。并且，如果基于輸入部241來選擇充電菜單，立式充電器200則通過射頻識別部280執(zhí)行用戶認證。如果射頻卡與射頻識別部280相接觸或射頻卡放置于射頻識別部280上，射頻識別部280則進行讀取來判斷是否為正常用戶。 如果為正常的用戶，立式充電器200的門260則被打開，能夠?qū)⒊潆姴孱^230引出
外部來與車輛連接。在充電插頭230連接于車輛的情況下，立式充電器200通過充電插頭230與車輛進行通信，執(zhí)行針對車輛的認證。如果用戶認證及車輛認證結(jié)束，立式充電器200則通過充電電纜231向充電插頭230供電來使車輛進行充電。如果指定的充電結(jié)束或者按照輸入在輸入部241的用戶選擇來完成充電，立式充電器200則算出費用并通過輸出部242進行顯示，并且結(jié)算費用時門260被打開，回收充電摘頭230。圖3是簡略表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖3，電動汽車100包括:傳感部130、界面部140、馬達控制部(MCU)150、充電部160、連接器170、車輛通信部120、電池管理系統(tǒng)180、電池組190及控制車輛行駛及動作整體的控制部110。如上所述，將充電的電用作為工作電源的電動汽車具備包括至少ー個電池的電池組190來工作，從而能夠在規(guī)定充電所或者車輛充電設(shè)備或者家庭接收從外部供給的電源來給所具有的電池充電。電池管理系統(tǒng)(Battery management system)180判斷電池組190的余量,判斷充電的必要性，執(zhí)行將儲備在電池的充電電流向電動汽車的各部分供給時的管理。這時，電池管理系統(tǒng)180在充完電池并使用時，平均維持電池內(nèi)的單元之間的電壓差，控制不發(fā)生電池過充電或者過放電，從而延長電池的壽命。并且，電池管理系統(tǒng)180通過對電流使用的管理，使車輛長時間行駛，并且包括對被供給的電流的保護電路。電池組190由多個電池構(gòu)成，用于儲存高電壓的電能。如果連接器170與立式充電器200的充電插頭230相連接，充電部160則利用從充電插頭230通過連接器170來供給的電源對電池組190進行充電。這時，充電部160在電池管理系統(tǒng)180的管理下向電池190施加充電電流來對電池進行充電。連接器170除了具備用于供電的端子以外還具備通信端子，從而在與充電插頭230連接時從立式充電器200接收供電的同時使立式充電器與車輛通信部120能夠收發(fā)數(shù)據(jù)。如上所述，在充電插頭230與連接器170相連接時，車輛通信部120通過設(shè)在連接器170的通信端子與立式充電器200進行通信。車輛通信部120將車輛的電池充電容量或者電池余量等信息向立式充電器200傳輸，并且根據(jù)立式充電器200的請求傳輸車輛的固有信息。車輛通信部120執(zhí)行立式充電器200的控制器局域網(wǎng)(CAN)通信。傳感部130檢測車輛行駛或者規(guī)定動作中發(fā)生的信號來輸入，并將該信號向控制部110輸入。傳感部130在車輛內(nèi)部及外部設(shè)置多個傳感器來輸入多種檢測信號。這時傳感器的種類可根據(jù)設(shè)置的位置而不同。界面部140包括:輸入單元，其基于司機的操作而輸入規(guī)定的信號；輸出單元，其輸出電動汽車的現(xiàn)狀態(tài)動作中的信息；操作単元，其基于司機的操作而控制車輛。這時的輸出單元包括:用于顯示信息的顯示部；用于輸出音樂、效果音及提示音的揚聲器；以及各種狀態(tài)燈。輸入單元 包括多個開關(guān)、按鈕等，用干與車輛行駛相關(guān)的方向指示燈、尾燈、前燈、雨刷器等的動作。并且，界面部140包括如方向盤、加速器、制動器等用于駕駛的操作単元。馬達控制部(MCU) 150產(chǎn)生用于驅(qū)動已連接的至少ー個馬達的控制信號，生成用于控制馬達的規(guī)定信號來施加。并且使高電壓的電源轉(zhuǎn)變成適合于馬達的特性的電源來供
i ロ 控制部110生成規(guī)定的指令來施加，并進行控制，使得響應(yīng)于界面部140及傳感部130的輸入而執(zhí)行設(shè)定的動作，控制數(shù)據(jù)的輸入輸出來顯示家用電器的動作狀態(tài)。并且，控制部110通過電池管理系統(tǒng)180來管理電池組190、執(zhí)行車輛的啟動控制、控制向特定位置(部件)供電。在充電插頭230與連接器170相連接時，控制部110接收其連接狀態(tài)的信息之后通過充電部160來進行充電，通過車輛通信部120來控制與立式充電器200的數(shù)據(jù)收發(fā)。尤其立式充電器200請求車輛的固有信息的情況下，將儲存的車輛的固有信息向車輛通信部120施加并使其向立式充電器200傳輸。圖4是表不在本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中立式充電器的控制結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖4，立式充電器200包括充電插頭230、充電電纜231、電源部250、連接檢測部220、通信部290、射頻識別部280、輸出部242、輸入部241、門檢測部270、門260以及控制整個立式充電器動作的充電控制部210。如圖2所述，立式充電器200在其內(nèi)部設(shè)有充電插頭230，充電插頭230根據(jù)門260的開/關(guān)而引出外部并與車輛連接，從而對車輛進行充電。充電插頭230與車輛的連接器170連接，從通過充電電纜231來連接的電源部250取給電源并向車輛傳遞，該充電插頭230通過通信端子與連接器170連接。如果通信部290通過充電插頭230與車輛連接，則與車輛通信部120收發(fā)數(shù)據(jù)。通信部290根據(jù)充電控制部210的控制指令向車輛通信部120傳輸數(shù)據(jù)，或者請求規(guī)定的數(shù)據(jù)，并且將從車輛通信部120接收的數(shù)據(jù)向充電控制部210施加。這時，通信部290包括多個通信模塊，不僅與車輛進行通信，還與外部服務(wù)器通信。通信部290根據(jù)充電控制部210的控制指令將從車輛通信部120接收的車輛的固有信息向外部服務(wù)器300傳輸,來請求車輛認證。連接檢測部220檢測充電插頭230與連接器170之間的連接與否來向充電控制部210輸入連接檢測信號，在解除充電插頭230與連接器170的連接的情況下，充電插頭230被拔掉時，將該連接解除信號向充電控制部210輸入。輸出部242包括規(guī)定的顯示器及揚聲器，來提示充電菜單，并輸出充電狀態(tài)，充電結(jié)束時輸出計費信息。并且，輸出部242能夠輸出有關(guān)充電方法的導航語。輸入部241包括至少ー個按鈕或者觸摸輸入單元來選擇輸入充電菜単。射頻識別部280識別射頻并從射頻卡接收用戶信息而執(zhí)行用戶認證。這時,射頻識別部280根據(jù)射頻卡的信息執(zhí)行自身認證，或者向通過通信部290連接的外部服務(wù)器300請求認證。并且，射頻識別部280在充電結(jié)束之后，由接觸的射頻卡來結(jié)算基于充電而產(chǎn)生的費用。當通過輸入部241來選擇充電菜單、通過射頻識別部280來完成用戶認證時，充電控制部210打開門260。這時，門檢測部270檢測門的打開狀態(tài)來向充電控制部210輸入。在門260打開的狀態(tài)下，用戶能夠取出充電插頭230，且在該充電插頭230連接于車輛的連接器170時，連接檢測部220將與車輛連接相關(guān)的信號向充電控制部210輸入。如果充電插頭230連接于車輛，充電控制部210則通過設(shè)在充電插頭的通信端子與車輛通信部120連接，控制通過通信部290來請求車輛的充電信息及固有信息，接收車輛的充電信息及固有信息。充電控制部210根據(jù)接收到的車輛的充電信息來判斷可充電與否，并通過通信部290將車輛的固有信息傳輸給外部服務(wù)器來請求車輛認證。如果門260為關(guān)閉狀態(tài)、車輛認證已結(jié)束并且車輛為可充電的狀態(tài)，則充電控制部210控制電源部250供給充電電源。并且，充電控制部210根據(jù)從輸入部241或者射頻識別部280輸入的數(shù)據(jù)來結(jié)束充電，算出充電而產(chǎn)生的費用并使射頻識別部280結(jié)算費用。充電控制部210在充電前打開門260之后，如果充電插頭230連接于車輛，則使門260成為關(guān)閉的狀態(tài)，充電結(jié)束之后重新打開門260來回收充電插頭230，回收充電插頭230后關(guān)閉門260。這里，雖然門260僅在充電控制部210的控制下打開，但是在打開的狀態(tài)下用戶可手動關(guān)閉門260。圖5是表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的連接器結(jié)構(gòu)的電路圖。電動汽車的連接器170在對電動汽車進行充電時，使充電部160與外部的充電所即立式充電器相互連接。這時，連接器170包括與充電所的充電端子進行電連接的連接端子與用于識別相互連接的連接電路。連接器170將通過連接端子供給的電源向充電部160傳遞，來使電池得到充電，在向充電部160施加電源前確認電動汽車是否通過連接端子與充電所正常連接。連接器170通過連接端子的多個線中的一條線來判斷與充電所是否正常連接。這時，充電所也通過上述一條線來判斷充電所的充電端子與電動汽車的連接端子是否正常連接，之后向電動汽車供電。在這里，連接電路用于確認電動汽車與充電所是否正常相互連接。參照圖5，電動汽車的連接器170的連接電路由多個電阻與晶體管構(gòu)成。這時，連接器的連接電路設(shè)在每個被充電的単元與提供充電電流的単元，能夠分別設(shè)在電動汽車與充電所。單元I的連接電路由第一晶體管201、分別與第一晶體管201的每個極連接的電阻R1、R2構(gòu)成。這時，第一晶體管201在電路連接時被導通，且為pnp晶體管。第一晶體管201的集電極與第二電阻R2相連接，且連接于內(nèi)部電路，發(fā)射極連接于基準電壓12V，基極連接于連接端子204，發(fā)射極與基極連接于第一電阻R1。単元2的ー側(cè)包括第二晶體管202與第三晶體管203，由分別連接的電阻R3至R6構(gòu)成。第二晶體管為npn晶體管,第三晶體管為pnp晶體管。第二晶體管202，其基極與連接端子205連接，基極與發(fā)射極連接于第三電阻R3，發(fā)射極接地，集電極通過第五電阻R5與第三晶體管203的基極連接。第三晶體管203，其基極與發(fā)射極連接于第四電阻R4，發(fā)射極連接于基準電壓12V，集電極連接于內(nèi)部電路。這時第六電阻R6與集電極并聯(lián)連接。并且，分別設(shè)有接地連接端子線。通過如上所述地構(gòu)成連接電路，在各単元相連接吋，即，在電動汽車與充電所的連接端子相互連接時，第一晶體管至第三晶體管進行工作來檢測相互連接。這時，在連接兩側(cè)的連接端子204、連接端子205之前，pnp晶體管即第一晶體管201的基極經(jīng)由第一電阻Rl與基準電壓相互連接，由于高電平(high)信號被輸入至基板，因此輸出則成為低電平(low，0V)。由于第三電阻R3，低電平信號被輸入至第二晶體管202，因此不進行工作，由于第四電阻R4，高電平(high)信號被輸入至第三晶體管203的基極，因此輸出成為低電平(low, 0V)o在這里，如果兩端的連接端子204、連接端子205相互連接，則第一電阻Rl與第三電阻R3串聯(lián)連接，由此分配電壓，根據(jù)第一電阻Rl與第三電阻R3的電阻值的大小，分配的電壓的大小發(fā)生變化。由此通過調(diào)節(jié)第一電阻Rl與第三電阻R3的電阻大小，能夠調(diào)節(jié)施加于每個晶體管的電壓。通過調(diào)節(jié)第一電阻Rl與第三電阻R3的電阻值，使低電平施加到第一晶體管201的基極，使高電平施加到第二晶體管202的基板。例如，第一電阻Rl與第三電阻R3的大小相同的情況下，對每個晶體管施加6V，而由于第一晶體管201在發(fā)射極連接有基準電壓12V，因此將6V識別為低電平，第二晶體管202的發(fā)射極接地而成為0V，因此輸入6V時識別為高電平。
如上所述，如果信號施加到第一晶體管201及第ニ晶體管202的基板，晶體管則被導通。這時，向第一晶體管201的集電極輸出12V來向內(nèi)部電路傳遞，從而識別為連接端子已連接。并且，在第二晶體管202被導通時，第二晶體管202經(jīng)由第四電阻R4、第五電阻R5來與基準電壓12V相連接。因此施加于第三晶體管203的基極的電壓根據(jù)第四電阻R4、第五電阻R5的電阻值的比率而發(fā)生變化。在第四電阻R4、第五電阻R5的電阻值相同的情況下，向第四電阻R4施加6V的電平，同時向第三晶體管203的基極施加6V的電平，由于第三晶體管203的發(fā)射極連接有基準電壓12V，因此施加于基極的6V電平被識別為低電平，從而第三晶體管203也被導通。因此，第三晶體管203向集電極輸出12V的電平，且該電平施加于內(nèi)部電路，識別為連接端子已連接。在這里，単元I與単元2可分別為電動汽車與充電所，如果電動汽車為單元I，則充電所為單元2,反之,如果電動汽車為單元2,則充電所為單元I。這時，在基準電壓為5V的電路的情況下，調(diào)節(jié)電阻值的大小，使2V至3V的電壓施加到pnp晶體管，從而能夠識別低電平信號。圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電動汽車的連接器結(jié)構(gòu)的電路圖的另ー實施例。參照圖6，如圖5所述地設(shè)有単元1，與該單元I連接的単元2的構(gòu)成如下。圖6的單元2的連接電路為低電壓動作(Low Active)電路。單元2的連接電路由第四晶體管207與電阻R7、R8構(gòu)成。第四晶體管207，其基極連接于連接端子208，基極與發(fā)射極連接于第七電阻R7，發(fā)射極接地。并且，第四晶體管207的集電極經(jīng)由第八電阻R8連接于第二基準電壓5V，在集電極端與內(nèi)部電路連接。単元I的驅(qū)動與如上所述相同，如果單元I與単元2經(jīng)由連接端子204、連接端子208相連接，則第一晶體管201與第四晶體管207基于第一電阻Rl與第七電阻R7的電壓分配而進行工作。因此，單元I向第一晶體管201的集電極輸出12V并向內(nèi)部電路傳遞，來識別連接端子的連接。并且，単元2在第四晶體管207未導通的狀態(tài)下，向連接于第四晶體管207的集電極的內(nèi)部電路施加第二基準電壓5V，從而5V施加到內(nèi)部電路。這時，如果單元I與単元2通過連接端子204、連接端子208相連接，則由于施加于第七電阻R7的電壓，在第四晶體管207的基極施加有電壓，從而第四晶體管207開始工作。這時，根據(jù)第四晶體管207的導通，內(nèi)部電路被施加0V。由于單元2為低電壓動作方式，根據(jù)向內(nèi)部電路施加的電壓從5V減小到0V，在內(nèi)部電路能夠檢測連接端子的連接。因此，利用連接端子的一線連接単元I與単元2，S卩，連接電動汽車與充電所，并且分別在內(nèi)部設(shè)置連接電路，由此僅由簡單的連接電路能夠分別容易檢測出連接端子的連接，并且通過調(diào)節(jié)電阻來使得識別不同值，因此可在多種電路中作為連接電路來使用。圖7是表不本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中的立式充電器的車輛充電方法的流程圖。參照圖7，在立式充電器200，通過輸入部241來選定輸出部242所顯示的充電菜單中的某一個菜單(步驟S310)。射頻識別部280識別相互接觸或者在規(guī)定的距離以內(nèi)檢測到的射頻卡來接收射頻卡信息，執(zhí)行利用射頻卡的用戶認證(步驟S320)。射頻識別部280或者自主執(zhí)行認證，或者通過通信部290向外部服務(wù)器請求認證。這時，通過輸出部242顯示將卡接觸于射頻識別部280的導語，或者輸出語音提示，針對之后的程序可輸出相關(guān)的導語或者語音提示。如果用戶認證失敗，則充電控制部210使輸出部242輸出認證失敗的導語(步驟S340)，通過射頻識別部280重新執(zhí)行用戶認證(步驟S320、步驟S330)。充電控制部210判斷在射頻識別部280是否完成用戶認證(步驟S330)，在完成認證時，打開門260，使得取出充電插頭230 (步驟S350)。門260打開之后，在充電插頭230連接于車輛的連接器170時，連接檢測部220檢測該連接并將連接檢測信號向充電控制部210輸入。充電控制部210根據(jù)檢測到的連接檢測信號判斷充電插頭230是否連接于車輛(步驟 S360)。充電控制部210在打開門之后如果未接收到連接檢測信號的輸入，則等待規(guī)定時間后使輸出部242針對充電插頭230與車輛的連接輸出導語。如果充電插頭230正常連接于車輛的連接器170，則通過充電插頭230的通信端子與車輛通信部120進行連接，因此充電控制部210通過通信部290與車輛進行通信(步驟S380)。這時，通信部290從車輛接收車輛的充電狀態(tài)及車輛的固有信息并向充電控制部210輸入。在通過通信部290接收到車輛的充電狀態(tài)及車輛的固有信息的輸入時，充電控制部210將車輛的固有信息向外部服務(wù)器300傳輸來請求車輛認證(步驟S380)。充電控制部210根據(jù)接收到的充電狀態(tài)判斷車輛是否為可充電的狀態(tài)，同時判斷是否完成針對車輛的認證(步驟S390)。如果車輛為可充電的狀態(tài)并且完成了車輛認證，則充電控制部210使電源部250通過充電電纜231來向充電插頭230供電，從而開始充電(步驟S400)。這時，充電控制部210通過門檢測部270來檢測門260是否為打開的狀態(tài)，并且使得在門260被關(guān)閉的情況下開始充電。如果門被打開，則進行控制來將門關(guān)閉，或者輸出導語來使用戶手動關(guān)閉門。如此供給的電源通過充電插頭230向車輛的連接器170傳遞，通過車輛的充電部160對車輛的電池組190進行充電。如果被選的充電菜單的充電已結(jié)束，或者通過輸入部241或射頻識別部280輸入充電停止指令(步驟S410)，充電控制部210則對電源部250進行控制來停止充電(S420)。如果通過輸入部241輸入停止按鈕，或者射頻卡接觸于射頻識別部280，就判斷為接收到充電停止指令。充電控制部210計算出充電費用，使得通過射頻識別部280來結(jié)算，并打開門260來回收充電插頭230。另ー方面，充電控制部210在車輛為不可充電的狀態(tài)下，或者在車輛認證失敗的情況下(步驟S390)，通過輸出部242輸出用于表示不可充電狀態(tài)的信息(步驟S440)，并打開門260來回收充電插頭230 (步驟S450)。圖8是表示本發(fā)明的一實施例的立式充電器在充電中的動作方法的流程圖。參照圖8，立式充電器如圖7所述，如果滿足充電條件就開始充電(步驟S510)。在充電途中充電控制部210如果通過連接檢測部220檢測到充電插頭230被拔掉(步驟S520)，則充電控制部210控制電源部250中止充電。并且，充電控制部210判斷被拔掉的充電插頭230是否重新連接(步驟S530)。這時，如果充電插頭230連接于車輛，則連接檢測部將連接檢測信號向充電控制部210輸入，充電插頭230通過連接檢測信號判斷充電插頭的連接與否。如果充電插頭230重新連接，充電控制部210則通過通信部290重新請求接收車輛信息(步驟S560)。充電控制部210將接收到的車輛的信息為基礎(chǔ)判斷當前連接的車輛是否為與最初連接的車輛相同車輛(步驟S570)。由于與車輛進行通信時接收車輛的固有信息，因此充電控制部210比較從再次連接的車輛接收的車輛的固有信息與最初連接的車輛的固有信息，并且根據(jù)是否一致的比較結(jié)果判斷是否為相同車輛。如果是相同車輛，則充電控制部210控制電源部250重新開始對車輛的充電(步驟S580)。另ー方面，在充電 插頭230被拔掉后再次連接的車輛與最初的車輛不同的情況下，充電控制部210通過輸出部242輸出用于提示不可充電及非正常接觸的導語或者語音提示。根據(jù)不同情況，輸出部242可輸出警告音。充電控制部210打開門260，使得回收充電插頭230 (步驟S600)。圖9是表示在本發(fā)明的一實施例的電動汽車的充電系統(tǒng)中電動汽車的動作方法的流程圖。參照圖9，在連接器170與立式充電器200的充電插頭230相連接時(步驟S610)，控制部110對其進行檢測并通過車輛通信部120將包含車輛的固有信息及充電狀態(tài)的車輛信息向立式充電器200傳輸(步驟S620)?？刂撇?10從電池管理系統(tǒng)180接收與電池組190的充電狀態(tài)相關(guān)的信息，并讀取已儲存的車輛的固有信息來向車輛通信部120施加。這時，車輛通信部120通過連接器170的通信端子向立式充電器200傳輸車輛信
o控制部110將來自電池管理系統(tǒng)180的充電狀態(tài)信息為基礎(chǔ)，自主判斷是否為可充電狀態(tài)(步驟S630)。如果控制部110判斷為不可充電，則通過車輛通信部120將表示不可充電狀態(tài)的信號向立式充電器200傳輸(步驟S640)。這時，立式充電器200根據(jù)從車輛通信部120接收的信號，不進行充電而停止充電，使得回收充電插頭230。立式充電器220如圖7所述地告知處于不可充電狀態(tài)并執(zhí)行回收充電插頭的動作(步驟S440、步驟S450)。如果為可充電狀態(tài)，控制部110控制充電部160開始進行充電。充電部160利用通過連接器170來供給的電源來對電池組190進行充電(步驟S650)。電池管理系統(tǒng)180檢查電池組190的充電狀態(tài)，并將其信息向控制部110輸入，并且進行管理一面進行過充電(步驟S660)。充電結(jié)束之后(步驟S670)，充電部160中止對電池的充電(步驟S680)，控制部110使界面部140輸出充電結(jié)束狀態(tài)或者通過車輛通信部120向立式充電器傳輸充電結(jié)束狀態(tài)(步驟 S690)。這時，立式充電器200即使被選的充電菜單的充電例如定額充電未結(jié)束，在從車輛100接收充電結(jié)束的提示時也中止充電。之后執(zhí)行上述圖7的充電結(jié)束時的動作。因此，本發(fā)明充電插頭及充電電纜固定于立式充電器并通過門得到保護，因此能夠防止被盜的情況發(fā)生，并且通過用戶認證及車輛認證，能夠防止通過非正常連接的充電。因此，按充電量計費，支付正常使用而發(fā)生的費用，可安心地向車輛充電。以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了圖示并說明，但是本發(fā)明并不限定于上述持定實施例，在不超出本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進行各種變更或者變形。不應(yīng)從本發(fā)明的技術(shù)思想或前景單獨考慮這樣的變更和變形。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車,其特征在于,包括: 電池管理系統(tǒng)，其管理對設(shè)置在電動汽車中的電池組的充電或者管理在上述電池組提供工作電源時的上述電池組的狀態(tài)； 充電部，其利用通過連接器來供給的充電電流，對上述電池組進行充電； 車輛通信部，其通過設(shè)置在上述連接器的通信端子來與立式充電器進行通信；以及 控制部，在要對上述電池組進行充電時，根據(jù)上述立式充電器的請求，通過上述車輛通信部向上述立式充電器傳輸包含車輛的固有信息和從上述電池管理系統(tǒng)接收到的上述電池組的充電狀態(tài)在內(nèi)的車輛信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車，其特征在干， 上述控制部將車輛的車型名稱、賦予車輛的車輛識別碼作為上述固有信息來向上述立式充電器傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車，其特征在干， 上述連接器包括連接電路，該連接電路與上述立式充電器或者外部電源相連接，用于將被供給的充電電流向上述充電部施加，在該連接電路與上述立式充電器或者上述外部電源相連接吋，該連接電路與設(shè)置在上述立式充電器或者上述外部電源的連接電路相電連接以輸出檢測信號； 上述控制部響應(yīng)于由上述連接 器施加的上述檢測信號來控制上述充電部開始充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車，其特征在干， 上述連接器包括與上述立式充電器的充電插頭電接觸的連接端子； 在上述連接端子連接于上述立式充電器時，上述連接電路通過上述連接端子的多根線中的某一根線與上述立式充電器的連接電路相電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車，其特征在干， 在上述連接電路與上述立式充電器的連接電路相電連接時，上述連接器輸出規(guī)定大小的電壓來作為上述檢測信號，并將該檢測信號施加到上述控制部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車，其特征在干， 在由至少ー個晶體管和多個電阻構(gòu)成的上述連接電路中，上述晶體管在上述連接電路與上述外部電源相連接時導通，使上述連接器輸出規(guī)定大小的上述檢測信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車，其特征在于， 在上述連接器中，根據(jù)上述多個電阻的電阻值的大小而分配的電壓被施加于上述晶體管，從而使上述晶體管導通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車，其特征在干， 在上述連接器中，第一晶體管的基極連接于上述連接端子，發(fā)射極連接于基準電壓且經(jīng)由第一電阻連接于上述基極，在上述第一晶體管導通時，上述基準電壓經(jīng)由連接于集電極的第二電阻而被輸出作為上述檢測信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車，其特征在干， 上述連接器包括不同特性的第二晶體管及第三晶體管； 上述第二晶體管的基極連接于上述連接端子，接地的發(fā)射極經(jīng)由第三電阻連接于上述基極，集電極經(jīng)由第五電阻連接于上述第三晶體管的基極； 上述第三晶體管的基極經(jīng)由第四電阻連接干與基準電壓相連接的發(fā)射扱；在上述第二晶體管及第三晶體管導通時，上述基準電壓經(jīng)由上述第三晶體管的集電極而被輸出作為上述檢測信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動汽車，其特征在于， 在上述連接器與上述立式充電器相連接時，通過上述連接端子施加的電壓被上述第三電阻分壓，從而使上述第二晶體管導通； 在上述第二晶體管導通時，上述基準電壓被上述第四電阻與上述第五電阻分壓，施加于上述第四電阻的電壓使上述第三晶體管導通。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車，其特征在干， 在上述連接器中，第四晶體管的基極連接于上述連接端子，接地的發(fā)射極與上述基極經(jīng)由第七電阻相連接，集電極經(jīng)由第八電阻連接于第二基準電壓； 在上述連接端子與上述外部電源相連接時，上述第四晶體管被導通，向內(nèi)部電路施加的電壓從上述第二基準電壓5V變?yōu)?V，由此被識別為上述檢測信號。
12.一種立式充電器,其特征在于,包括: 充電插頭，其連接于電動汽車的連接器，用于向上述電動汽車提供充電電源； 連接檢測部，其檢測上述充電插頭的連接狀態(tài)來輸入連接檢測信號或者連接解除信號; 通信部，其在上述充電插頭連接于上述電動汽車時，通過設(shè)置在上述充電插頭的通信端子與上述電動汽車進行通信；以及 充電控制部，其根據(jù)來自上述連接檢測部的上述連接檢測信號，為上述電動汽車準備充電，并且基于通過上述通信部從上述電動汽車接收到的上述電動汽車的車輛信息，使電源在對上述電動汽車進行車輛認證之后提供到上述充電插頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立式充電器，其特征在干， 上述充電控制部基于包含在上述車輛信息的上述電動汽車的固有信息，對上述電動汽車執(zhí)行車輛認證，并且根據(jù)包含在上述車輛信息的充電狀態(tài)來判斷上述電動汽車是否處于能夠充電的狀態(tài)，之后開始對上述電動汽車進行充電。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立式充電器，其特征在干， 還包括: 射頻識別部，其識別射頻卡來進行用戶認證及費用結(jié)算， 門，使設(shè)置在上述立式充電器的內(nèi)部的上述充電插頭根據(jù)門的開閉狀態(tài)向外部引出； 在通過上述射頻識別部來完成了用戶認證時，上述充電控制部控制上述門打開，以使上述充電插頭從上述立式充電器引出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的立式充電器，其特征在干， 在上述車輛認證結(jié)束、上述電動汽車處于能夠充電的狀態(tài)且上述門被關(guān)閉時，上述充電控制部開始對上述電動汽車進行充電。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立式充電器，其特征在干， 上述充電控制部根據(jù)上述連接檢測部的連接解除信號而檢測到上述充電插頭在上述電動汽車的充電過程中從上述電動汽車被拔掉，就中止充電。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的立式充電器，其特征在干， 在上述充電插頭被拔掉之后重新連接于第二個電動汽車時，上述充電控制部通過上述連接檢測部來確認到上述充電插頭的再次連接，從上述第二個電動汽車接收車輛信息來對上述第二個電動汽車執(zhí)行車輛認證。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的立式充電器，其特征在干， 上述充電控制部比較上述第二個電動汽車的車輛信息與最初連接的上述電動汽車的車輛信息，如果一致，則判斷為上述第二個電動汽車與上述電動汽車為同一個車輛并繼續(xù)充電； 如果車輛信息不一致，則輸出用于表示不能夠充電的信息及警告。
19.一種立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于，包括如下步驟: 在充電插頭連接于電動汽車時，從上述電動汽車接收車輛信息；· 基于上述車輛信息，判斷上述電動汽車是否處于能夠充電的狀態(tài)并對上述電動汽車執(zhí)行車輛認證；以及 如果上述電動汽車處于能夠充電的狀態(tài)且車輛認證結(jié)束，則向上述充電插頭提供充電電源來對上述電動汽車進行充電。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于，還包括如下步驟: 在連接上述電動汽車之前，選擇充電菜單且執(zhí)行用戶認證；以及 在上述用戶認證成功時，打開插入有上述充電插頭的門。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于， 在上述電動汽車處于能夠充電的狀態(tài)且車輛認證結(jié)束之后，如果上述門處于關(guān)閉狀態(tài)，則開始對上述電動汽車進行充電。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于， 如果在充電過程中上述充電插頭從上述電動汽車被拔掉，則中止充電； 如果上述充電插頭被拔掉之后連接于第二個電動汽車，則從上述第二個電動汽車接收車輛信息來對上述第二個電動汽車執(zhí)行車輛認證。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于，還包括如下步驟: 在上述第二個電動汽車的車輛信息與最初連接的上述電動汽車的車輛信息一致的情況下，判斷為同一個車輛并重新開始充電；以及 在上述第二個電動汽車的車輛信息與最初連接的上述電動汽車的車輛信息不同的情況下，判斷為不同的車輛并輸出警告。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的立式充電器的電動汽車充電方法，其特征在于，還包括如下步驟: 在充電結(jié)束或者輸入了停止充電指令吋，切斷向上述充電插頭提供的充電電源來中止充電，并且打開上述門來收回上述充電插頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動汽車的充電系統(tǒng)及其充電方法，具有如下效果在向電動汽車供給充電電源的立式充電器對電動汽車執(zhí)行用戶認證或者車輛認證來防止非法性的充電及被盜的情況的發(fā)生，能夠穩(wěn)定地給電動汽車充電，并且構(gòu)成由一根線連接的連接電路，使得在車輛充電時連接電纜或者連接器的情況下，車輛的一側(cè)與充電的一側(cè)分別能夠識別相互連接，由此簡化在兩側(cè)相互識別連接狀況的電路，在兩側(cè)分別容易地識別連接與否。
文檔編號B60L11/18GK103097176SQ201180042695
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者樸成哲, 劉龍煥 申請人:株式會社V-Ens