JP5796468B2

JP5796468B2 - Charging system, power supply device and in-vehicle system

Info

Publication number: JP5796468B2
Application number: JP2011259256A
Authority: JP
Inventors: 遼岡田; 剛志萩原; 小松　裕; 裕小松; 和彦二井; 泉　達也; 達也泉; 陽介高田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-11-28
Also published as: JP2013115905A

Description

本願は、給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載した車両とを蓄電装置の給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線で接続する充電システム、該充電システムに用いられる給電装置及び車載システムに関する。 The present application relates to a charging system in which a power supply device and a vehicle equipped with a power storage device fed from the power supply device are connected by a control line for transmitting a control signal used for power supply control of the power storage device, and power supply used in the charging system The present invention relates to an apparatus and an in-vehicle system.

近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からの給電によりバッテリに対する充電を行う。また、ハイブリッド自動車であっても、外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車が実用化されている。なお、外部の給電装置とは、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置である。給電装置から車両への給電に際しては、給電装置に接続されている充電ケーブルの先端のプラグを、受電コネクタとして車両に配設された給電口に接続する。そして、充電ケーブルに内包された給電線を介して給電装置から車両への給電が行われ、バッテリが充電される。 2. Description of the Related Art In recent years, electric vehicles and hybrid vehicles that are equipped with devices such as a motor and a battery and run by driving the motor with electric power stored in the battery have begun to spread. The electric vehicle charges the battery by supplying power from an external power supply device. Moreover, even if it is a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle that can charge a battery from an external power supply device has been put into practical use. The external power supply device is a power supply device installed in a facility such as a general house or a commercial power supply station. When power is supplied from the power supply device to the vehicle, the plug at the end of the charging cable connected to the power supply device is connected to a power supply port provided in the vehicle as a power receiving connector. Then, power is supplied from the power supply device to the vehicle via the power supply line included in the charging cable, and the battery is charged.

なお、充電ケーブルには、給電線だけでなく、接地線、制御用線等の他の配線も内包されている。制御用線とは、蓄電装置の給電制御に用いるコントロールパイロット信号等の制御信号の伝送に用いられる配線である。制御用線を介して、制御信号を給電装置及び車両間で送受信することにより、充電ケーブルの接続状態、充電可否の状態、充電の状態等の様々な状態を検知し、検知した状態に応じた充電制御が行われる。 The charging cable includes not only the power supply line but also other wiring such as a grounding line and a control line. The control line is a wiring used for transmission of a control signal such as a control pilot signal used for power supply control of the power storage device. By transmitting and receiving a control signal between the power feeding device and the vehicle via the control line, various states such as the connection state of the charging cable, the state of chargeability, the state of charge, etc. are detected, and according to the detected state Charging control is performed.

さらに、電気自動車、ハイブリッド自動車等の外部からの給電を要する自動車の実用化に際しては、充電制御のための情報、及び、充電量又は課金の管理等を行うための通信情報を、車両及び給電装置の間で送受信する通信機能が求められる。 Furthermore, when commercializing an automobile that requires power supply from the outside, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, information for charging control and communication information for managing charge amount or charging, etc. A communication function for transmitting and receiving data is required.

そこで、制御用線等の配線を媒体とし、制御信号に通信信号を重畳して、車両及び給電装置間で送受信するインバンド通信等の通信の規格化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。 Therefore, standardization of communication such as in-band communication in which wiring such as a control line is used as a medium, a communication signal is superimposed on a control signal, and transmitted and received between the vehicle and the power feeding apparatus is being promoted (for example, non-patent literature). 1).

図７は、規格化が進められているシステムの構成例を示す説明図である。図７中１０００は、車両であり、車両１０００は、給電装置２０００から給電を行う場合に、充電ケーブル３０００にて給電装置２０００と接続される。充電ケーブル３０００は、電力供給線として用いられる２本の給電線３００１、３００２、接地用の導線である接地線３００３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３００４を内包している。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration example of a system that is being standardized. In FIG. 7, reference numeral 1000 denotes a vehicle, and the vehicle 1000 is connected to the power supply device 2000 via the charging cable 3000 when power is supplied from the power supply device 2000. The charging cable 3000 is a control cable that transmits two power supply lines 3001 and 3002 used as power supply lines, a ground line 3003 that is a grounding conductor, and a control signal such as a control pilot signal (CPLT) used for charge control. The line 3004 is included.

充電ケーブル３０００の一端は、給電装置２０００側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３００５を車両１０００側の給電口に接続部として配設されている受電コネクタ１００１に接続することにより、給電が可能となる。 One end of the charging cable 3000 is connected to the power feeding device 2000 side, and a plug 3005 provided on the other end side is connected to a power receiving connector 1001 provided as a connecting portion at a power feeding port on the vehicle 1000 side. Power supply is possible.

給電装置２０００は、交流電力を供給する電力供給部２００１と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２００２と、通信信号の送受信を行う通信部２００３と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離部２００４とを備えている。 The power supply apparatus 2000 includes a power supply unit 2001 that supplies AC power, a charge control unit 2002 that performs communication related to charge control, a communication unit 2003 that transmits and receives communication signals, and a ground line 3003 and a control line 3004. And a superposition / separation unit 2004 that superimposes and separates communication signals.

そして、重畳分離部２００４は、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２００４が、通信部２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２００３に入力することで、通信部２００３の通信が行われる。 The superimposing / separating unit 2004 superimposes various communication signals on the ground line 3003 and the control line 3004 and separates the superimposed various communication signals. The superimposing / separating unit 2004 superimposes various communication signals output from the communication unit 2003, and inputs the separated various communication signals to the communication unit 2003, whereby communication of the communication unit 2003 is performed.

車両１０００は、受電コネクタ１００１と、バッテリ１００２と、バッテリ１００２に対する充電を行う充電装置１００３と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１００４と、通信信号の送受信を行う通信装置１００５と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１００６とを備えている。 The vehicle 1000 includes a power receiving connector 1001, a battery 1002, a charging device 1003 that charges the battery 1002, a charging control device 1004 that performs communication related to charging control, a communication device 1005 that transmits and receives communication signals, and a ground line. 3003 and a superimposition separator 1006 that superimposes and separates communication signals on the control line 3004.

そして、重畳分離器１００６は接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。 The superimposition separator 1006 superimposes various communication signals on the ground line 3003 and the control line 3004, and also separates the various communication signals superimposed. The superimposing / separating device 1006 superimposes various communication signals output from the communication device 1005, and inputs the separated various communication signals to the communication device 1005, whereby communication of the communication device 1005 is performed.

「ＳＵＲＦＡＣＥＶＥＨＩＣＬＥＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２ＪＡＮ２０１０、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ）,１９９６年１０月（２０１０年１月改訂）"SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE", J1772 JAN2010, Society of Automotive Engineers, Inc., October 1996 (revised January 2010)

しかしながら、図７に示したような構成のシステムでは、制御用線３００４を伝送される制御信号に起因する高調波成分が、給電装置２０００においては、通信部２００３内の回路に印加され、また、車両１０００においては、通信装置１００５内の回路に印加され、通信に対するノイズ等の悪影響を及ぼすという問題がある。 However, in the system configured as shown in FIG. 7, the harmonic component resulting from the control signal transmitted through the control line 3004 is applied to the circuit in the communication unit 2003 in the power supply apparatus 2000. In the vehicle 1000, there is a problem in that it is applied to a circuit in the communication device 1005 and has an adverse effect such as noise on communication.

本発明は斯かる事情に鑑みて成されたものであり、制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段を設けることにより、通信に対する悪影響を抑制することが可能な充電システム、給電装置及び車載システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a charging system, a power feeding device, and an in-vehicle device capable of suppressing adverse effects on communication by providing a blocking unit that blocks a signal in a band related to a control signal. The purpose is to provide a system.

本発明に係る充電システムは、給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載した車両とを、蓄電装置に対する給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線、及び接地用の導線である接地線を含むケーブルで接続する充電システムにおいて、前記給電装置は、前記制御用線から分岐する第１分岐線に接続され、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記制御信号と異なる通信信号による通信を行う通信部を備え、前記車両は、前記制御用線から分岐する第２分岐線に接続され、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記通信信号による通信を行う通信装置を備え、前記第１分岐線及び第２分岐線の少なくとも一方に介装され、前記制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段を備え、該遮断手段は、前記制御用線からの分岐点と前記通信部との間、又は前記制御用線からの分岐点と前記通信装置との間を、直列に配置したコンデンサ及び抵抗にて接続し、該コンデンサ及び抵抗の間を、コイルを介して前記接地線へ接続させるハイパスフィルタであることを特徴とする。 Charging system according to the present invention includes a power supply device, and a vehicle equipped with a power storage device that is powered from the power feeding apparatus, control lines for transmitting control signals to be used for power supply control for power storage device, and wires for grounding In the charging system connected by a cable including a certain ground line, the power feeding device is connected to a first branch line branched from the control line, and communication different from the control signal is performed using the control line and the ground line as a medium. A communication unit that performs communication using a signal, and the vehicle is connected to a second branch line that branches from the control line, and a communication device that performs communication using the communication signal using the control line and a ground line as a medium. wherein the interposed first branch line and at least one of the second branch, comprising a blocking means for blocking the band of the signal according to the control signal, said interrupting means, branched from the control line And the communication unit, or a branch point from the control line and the communication device are connected by a capacitor and a resistor arranged in series, and the capacitor and the resistor are connected via a coil. wherein the high-pass filter der Rukoto be connected to the ground line.

本発明に係る充電システムは、前記給電装置は、前記第１分岐線に介装され、前記制御用線に対し、通信信号の重畳／分離を行う重畳分離部を前記遮断手段と通信部との間に更に備え、該重畳分離部は、前記制御用線に接続する第１コイル、及び該第１コイルと電磁的に結合する第２コイルを有し、前記車両は、前記第２分岐線に介装され、前記制御用線に対し、通信信号の重畳／分離を行う重畳分離器を前記遮断手段と通信装置との間に更に備え、該重畳分離器は、前記制御用線に接続する第１コイル、及び該第１コイルと電磁的に接続する第２コイルを有することを特徴とする。 In the charging system according to the present invention, the power feeding device is interposed in the first branch line, and a superposition / separation unit that superimposes / separates a communication signal with respect to the control line is provided between the blocking unit and the communication unit. The overlap separation unit further includes a first coil connected to the control line, and a second coil electromagnetically coupled to the first coil, and the vehicle is connected to the second branch line. And a superposition / separation unit that is interposed between the blocking means and the communication device, the superposition / separation unit being connected to the control line. One coil and a second coil that is electromagnetically connected to the first coil are provided.

本発明に係る給電装置は、給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線及び接地用の導線である接地線を含むケーブルの接続が可能な給電装置において、前記制御用線から分岐する分岐線に接続され、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記制御信号と異なる通信信号による通信を行う通信部と、前記分岐線に介装され、前記制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段とを備え、該遮断手段は、前記制御用線からの分岐点と前記通信部の間を、直列に配置したコンデンサ及び抵抗にて接続し、該コンデンサ及び抵抗の間を、コイルを介して前記接地線へ接続させるハイパスフィルタであることを特徴とする。 A power feeding device according to the present invention is a power feeding device capable of connecting a cable including a control line for transmitting a control signal used for power feeding control and a grounding wire as a grounding conductor, and a branch line branched from the control line. A communication unit that communicates with a communication signal different from the control signal using the control line and the ground line as a medium, and a blocking unit that is interposed in the branch line and blocks a signal in a band related to the control signal. The blocking means connects the branch point from the control line and the communication unit with a capacitor and a resistor arranged in series, and the capacitor and the resistor are connected via a coil. wherein the high-pass filter der Rukoto be connected to the ground line.

本発明に係る車載システムは、車両に搭載された蓄電装置の給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線及び接地用の導線である接地線を含むケーブルを接続することが可能な車載システムにおいて、前記制御用線から分岐する分岐線に接続され、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記制御信号と異なる通信信号による通信を行う通信装置と、前記分岐線に介装され、前記制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段とを備え、該遮断手段は、前記制御用線からの分岐点と前記通信装置との間を、直列に配置したコンデンサ及び抵抗にて接続し、該コンデンサ及び抵抗の間を、コイルを介して前記接地線へ接続させるハイパスフィルタであることを特徴とする。 An in-vehicle system according to the present invention is an in-vehicle system capable of connecting a cable including a control line for transmitting a control signal used for power feeding control of a power storage device mounted on a vehicle and a ground line that is a grounding conductor . A communication device that is connected to a branch line that branches from the control line, and that uses the control line and the ground line as a medium to perform communication using a communication signal different from the control signal; A blocking means for blocking a signal in a band related to the signal, the blocking means connecting a branch point from the control line and the communication device with a capacitor and a resistor arranged in series, between the capacitor and the resistor, and wherein the high-pass filter der Rukoto be connected to the ground line via a coil.

本発明では、遮断手段にて制御信号が通信部及び／又は通信装置へ流入することを防止する。 In the present invention, the control signal is prevented from flowing into the communication unit and / or the communication device by the blocking means.

本発明に係る充電システム、給電装置及び車載システムは、遮断手段にて制御信号が給電装置の通信部及び／又は車両の通信装置へ流入することを防止することにより、制御信号に起因する高調波成分による悪影響の発生を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。 The charging system, the power feeding device, and the in-vehicle system according to the present invention prevent the control signal from flowing into the communication unit of the power feeding device and / or the communication device of the vehicle by the cutoff unit, thereby generating harmonics resulting from the control signal. It produces excellent effects such as the prevention of adverse effects due to components.

本発明に係る充電システムの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the charging system which concerns on this invention. 本発明に係る充電システムにて用いられるハイパスフィルタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the high pass filter used with the charging system which concerns on this invention. 本発明に係る充電システムにて用いられるハイパスフィルタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the high pass filter used with the charging system which concerns on this invention. 本発明に係る充電システムにて用いられるハイパスフィルタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the high pass filter used with the charging system which concerns on this invention. 制御信号の高調波成分に基づく入力電圧の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the input voltage based on the harmonic component of a control signal. 制御信号の高調波成分に基づく入力電圧の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the input voltage based on the harmonic component of a control signal. 規格化が進められているシステムの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the system in which standardization is advanced.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.

図１は、本発明に係る充電システムの構成例を示す説明図である。図１は、本発明の充電システムを、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備えるバッテリ（蓄電装置）１０に対し、充電スタンド等の給電装置２から給電する形態に適用する例を示している。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a charging system according to the present invention. FIG. 1 shows an example in which the charging system of the present invention is applied to a form in which a battery (power storage device) 10 provided in a vehicle 1 such as an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle is fed from a power feeding device 2 such as a charging stand. ing.

車両１及び給電装置２の間は、充電ケーブル３により接続することが可能である。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる２本の給電線３１、３２、接地用の導線である接地線３３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３４を内包している。充電ケーブル３の一端は、給電装置２側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３０を車両１側の接続部位となる車載給電口として配設されている受電コネクタ１１に接続することができる。充電ケーブル３の他端のプラグ３０を受電コネクタ１１に接続することにより、充電ケーブル３内の給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４の端部に設けられた接続端子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと接触し、図１に例示する回路構成となる。 The vehicle 1 and the power supply device 2 can be connected by a charging cable 3. The charging cable 3 is used for control to transmit control signals such as two power supply lines 31 and 32 used as power supply lines, a grounding wire 33 serving as a grounding conductor, and a control pilot signal (CPLT) used for charging control. The line 34 is included. One end of the charging cable 3 is connected to the power feeding device 2 side, and the plug 30 provided on the other end side is connected to the power receiving connector 11 arranged as an in-vehicle power feeding port serving as a connection part on the vehicle 1 side. be able to. By connecting the plug 30 at the other end of the charging cable 3 to the power receiving connector 11, connection terminals 30 a and 30 b provided at the ends of the power supply lines 31 and 32, the ground line 33 and the control line 34 in the charging cable 3. , 30c, 30d come into contact with connection terminals 11a, 11b, 11c, 11d provided in the power receiving connector 11, and the circuit configuration illustrated in FIG. 1 is obtained.

給電線３１、３２は、交流電圧が印加されるＡＣ線である。制御用線３４は、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信する信号線であり、給電装置２及び充電制御装置１３間が接続された場合に送受信されるコントロールパイロット信号に基づいて充電制御が行われる。また、接地線３３及び制御用線３４は、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を伝送する媒体として用いることも可能である。即ち、車両１及び給電装置２は、接地線３３及び制御用線３４を媒体として、通信信号を重畳及び分離することにより通信を行うことが可能である。 The feeder lines 31 and 32 are AC lines to which an AC voltage is applied. The control line 34 is a signal line for transmitting and receiving a control signal such as a control pilot signal, and charging control is performed based on a control pilot signal transmitted and received when the power supply apparatus 2 and the charging control apparatus 13 are connected. . The ground line 33 and the control line 34 can also be used as a medium for transmitting information for performing management such as vehicle authentication, charging management, charging management, and other various information. That is, the vehicle 1 and the power feeding device 2 can perform communication by superimposing and separating communication signals using the ground line 33 and the control line 34 as media.

給電装置２は、交流電力を供給する電力供給部２０と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２１と、通信信号の送受信を行う通信部２２と、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離部２３とを備えている。 The power supply device 2 is connected to a power supply unit 20 that supplies AC power, a charge control unit 21 that performs communication related to charge control, a communication unit 22 that transmits and receives communication signals, and a ground line 33 and a control line 34. And a superposition / separation unit 23 that superimposes and separates communication signals.

電力供給部２０には、給電線３１、３２の一端及び接地線３３が接続されている。充電制御部２１には、制御用線３４の一端及び接地線３３が接続されている。給電装置２内の配線は、給電装置２外部の充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続された延長線として機能する内部導線ということになるが、以降の説明では、便宜上、内部導線として配設された延長線部分も含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。 One end of power supply lines 31 and 32 and a ground line 33 are connected to the power supply unit 20. One end of a control line 34 and a ground line 33 are connected to the charging control unit 21. The wiring in the power feeding apparatus 2 is an internal conductor that functions as an extension line connected to the power feeding lines 31 and 32, the ground line 33, and the control line 34 included in the charging cable 3 outside the power feeding apparatus 2. In the following description, for the sake of convenience, the power supply lines 31 and 32, the ground line 33, and the control line 34 will be described including the extended line portion disposed as the internal conductor.

接地線３３上に設けられた分岐部からは分岐線３３０が分岐しており、制御用線３４上に設けられた分岐部からは分岐線３４０が分岐している。 A branch line 330 is branched from a branch portion provided on the ground line 33, and a branch line 340 is branched from a branch portion provided on the control line 34.

充電制御部２１は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した出力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通電開始等の様々な状態における充電制御を行う。 The charge control unit 21 is, for example, an output-side circuit that conforms to an international standard related to charge control, and transmits and receives control signals such as control pilot signals, thereby performing charge control in various states such as connection confirmation and energization start. Do.

また、充電制御部２１は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１等の各種素子、発振回路Ｏ等の各種回路を備えている。コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１等の各種素子のパラメータは、送受信される制御信号に係る帯域等を考慮して適宜設計される。例えば、１ｋＨｚの矩形波によるコントロールパイロット信号を制御信号として用いる場合には、２．２ｎＦのコンデンサＣ１及び１．０ｋΩの抵抗Ｒ１が用いられる。 The charge control unit 21 includes various elements such as a capacitor C1 and a resistor R1, and various circuits such as an oscillation circuit O. Parameters of various elements such as the capacitor C1 and the resistor R1 are appropriately designed in consideration of a band related to a control signal to be transmitted / received. For example, when a control pilot signal using a 1 kHz rectangular wave is used as a control signal, a 2.2 nF capacitor C1 and a 1.0 kΩ resistor R1 are used.

通信部２２は、車両１と各種通信信号を送受信するための機能を備え、一対の通信線により、重畳分離部２３と接続されている。 The communication unit 22 has a function for transmitting and receiving various communication signals to and from the vehicle 1 and is connected to the superposition / separation unit 23 by a pair of communication lines.

重畳分離部２３は、接地線３３から分岐した分岐線３３０及び制御用線３４から分岐した分岐線３４０に、カップリングコンデンサとして機能するコンデンサ３３０ａ、３４０ａを介して接続される。コンデンサ３３０ａ、３４０ａとしては、例えば、１ｎＦ等の静電容量のコンデンサが用いられる。 The superposition / separation unit 23 is connected to the branch line 330 branched from the ground line 33 and the branch line 340 branched from the control line 34 via capacitors 330a and 340a functioning as coupling capacitors. As the capacitors 330a and 340a, for example, capacitors having a capacitance such as 1 nF are used.

重畳分離部２３は、分岐線３３０、３４０に両端が接続される一次コイル２３０、及び一次コイル２３０に電磁的に結合される二次コイル２３１を備えるカップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器）等の回路である。なお、二次コイル２３１の両端は、通信部２２に接続されている。 The superimposing / separating unit 23 includes a primary coil 230 whose both ends are connected to the branch lines 330 and 340, and a secondary coil 231 that is electromagnetically coupled to the primary coil 230 (electromagnetic induction type signal converter). And so on. Note that both ends of the secondary coil 231 are connected to the communication unit 22.

重畳分離部２３は、接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２３が、通信部２２から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２２に入力することで、通信部２２の通信が行われる。 The superposition / separation unit 23 superimposes various communication signals on the ground line 33 and the control line 34 and separates the various communication signals superimposed. The superimposing / separating unit 23 superimposes various communication signals output from the communication unit 22, and inputs the separated various communication signals to the communication unit 22, whereby communication of the communication unit 22 is performed.

重畳分離部２３と制御用線３４とを接続する分岐線３４０には、制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段としてハイパスフィルタ３４０ｂが介装されている。ハイパスフィルタ３４０ｂは、制御用線３４及び分岐線３４０の分岐部と、コンデンサ３４０ａとの間に位置し、制御用線３４から重畳分離部２３及び通信部２２への制御信号の流入を遮断する。これにより、制御信号に起因する高調波成分が通信部２２の通信に対してノイズの混入等の悪影響を及ぼすことを防止することが可能である。 A branch line 340 connecting the superimposing / separating unit 23 and the control line 34 is provided with a high-pass filter 340b as a blocking unit that blocks a signal in a band related to the control signal. The high-pass filter 340b is located between the branch of the control line 34 and the branch line 340 and the capacitor 340a, and blocks the flow of control signals from the control line 34 to the superposition / separation unit 23 and the communication unit 22. Thereby, it is possible to prevent the harmonic component caused by the control signal from adversely affecting the communication of the communication unit 22 such as noise mixing.

通信信号に用いられる周波数の帯域としては、数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ、例えば３０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの帯域が低速通信用の帯域として用いられる。また、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域が高速通信用の帯域として用いられる。なお、制御信号は、１ｋＨｚの矩形波として出力されるので、通信信号より低周波の信号となる。 As a frequency band used for the communication signal, a band of several tens of kHz to several hundreds of kHz, for example, 30 kHz to 450 kHz is used as a band for low-speed communication. Further, a band of several MHz to several tens of MHz, for example, 2 MHz to 30 MHz is used as a band for high speed communication. Since the control signal is output as a 1 kHz rectangular wave, it is a signal having a lower frequency than the communication signal.

車両１は、バッテリ１０及び受電コネクタ１１の他、バッテリ１０に対する充電を行う充電装置１２と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１３と、通信信号の送受信を行う通信装置１４と、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１５とを備えている。 The vehicle 1 includes a battery 10 and a power receiving connector 11, a charging device 12 that charges the battery 10, a charging control device 13 that performs communication related to charging control, a communication device 14 that transmits and receives communication signals, and a ground wire 33 and a superposition separator 15 that superimposes and separates communication signals on the control line 34.

車両１の受電コネクタ１１に充電ケーブル３のプラグ３０を接続することにより、充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２の他端、接地線３３の他端及び制御用線３４の他端に夫々設けられた接続端子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと接続される。 By connecting the plug 30 of the charging cable 3 to the power receiving connector 11 of the vehicle 1, the other ends of the power supply lines 31, 32 included in the charging cable 3, the other end of the ground line 33, and the other end of the control line 34 are connected. The connection terminals 30a, 30b, 30c, and 30d provided respectively are connected to the connection terminals 11a, 11b, 11c, and 11d provided in the power receiving connector 11.

給電線３１、３２に接続される接続端子１１ａ、１１ｂには、車両１内の内部配線として配設されたＡＣ線１１１、１１２の一端が接続されている。ＡＣ線１１１、１１２の他端は、充電装置１２に接続されており、充電装置１２により交流電力が直流に変換されバッテリ１０に対する充電が行われる。接地線３３に接続される接続端子１１ｃには、車内接地線１１３の一端が接続されており、車内接地線１１３の他端は、例えば、車体接地（body earth）を介して充電装置１２及び充電制御装置１３、更にはバッテリ１０に接続されている。制御用線３４に接続される接続端子１１ｄには、車両１内の内部配線として配設された車内制御用線１１４の一端が接続されており、車内制御用線１１４の他端は、充電制御装置１３に接続されている。なお、以降の説明において、特に区分する必要がない場合、便宜上、各内部配線、即ち、ＡＣ線１１１、１１２、車内接地線１１３及び車内制御用線１１４をも含めて給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。 One ends of AC lines 111 and 112 arranged as internal wiring in the vehicle 1 are connected to the connection terminals 11 a and 11 b connected to the power supply lines 31 and 32. The other ends of the AC lines 111 and 112 are connected to the charging device 12. The charging device 12 converts AC power into DC and charges the battery 10. One end of the in-car ground line 113 is connected to the connection terminal 11c connected to the ground line 33, and the other end of the in-car ground line 113 is connected to the charging device 12 and the charging via, for example, body earth. The controller 13 is connected to the battery 10. One end of an in-vehicle control line 114 disposed as an internal wiring in the vehicle 1 is connected to the connection terminal 11d connected to the control line 34, and the other end of the in-vehicle control line 114 is charged control. It is connected to the device 13. In the following description, when there is no need to divide in particular, for the sake of convenience, each of the internal wirings, that is, the AC lines 111 and 112, the in-car ground line 113 and the in-car control line 114 are included in the power supply lines 31 and 32, and the ground. The line 33 and the control line 34 will be described.

接地線３３に接続される車内接地線１１３上に設けられた分岐部１１３ａからは分岐線１１５が分岐しており、制御用線３４に接続される車内制御用線１１４上に設けられた分岐部１１４ａからは分岐線１１６が分岐している。 A branch line 115 branches from a branch part 113 a provided on the in-car ground line 113 connected to the ground line 33, and a branch part provided on the in-car control line 114 connected to the control line 34. A branch line 116 branches from 114a.

充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した入力側の回路であり、給電装置２の充電制御部２１と通信可能となった場合に、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通信開始等の様々な状態における充電制御を行う。 The charging control device 13 is, for example, an input-side circuit compliant with an international standard related to charging control, and transmits and receives control signals such as a control pilot signal when communication with the charging control unit 21 of the power feeding device 2 becomes possible. Thus, charge control in various states such as connection confirmation and communication start is performed.

また、充電制御装置１３は、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、ダイオードＶｄ等の各種素子を備えている。コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２等の各種素子のパラメータは、送受信される制御信号に係る帯域等を考慮して適宜設計される。例えば、１ｋＨｚの矩形波によるコントロールパイロット信号を制御信号として用いる場合には、１．８ｎＦのコンデンサＣ２及び２．７４ｋΩの抵抗Ｒ２が用いられる。 The charging control device 13 includes various elements such as a capacitor C2, a resistor R2, and a diode Vd. Parameters of various elements such as the capacitor C2 and the resistor R2 are appropriately designed in consideration of a band related to a control signal to be transmitted / received. For example, when a control pilot signal using a 1 kHz rectangular wave is used as a control signal, a 1.8 nF capacitor C2 and a 2.74 kΩ resistor R2 are used.

通信装置１４は、給電装置２と各種通信信号を送受信するための機能を備え、一対の通信線により、重畳分離器１５と接続されている。 The communication device 14 has a function for transmitting and receiving various communication signals to and from the power supply device 2, and is connected to the superposition separator 15 by a pair of communication lines.

重畳分離器１５は、接地線３３から分岐した分岐線１１５及び制御用線３４から分岐した分岐線１１６に、カップリングコンデンサとして機能するコンデンサ１１５ａ、１１６ａを介して重畳分離器１５が接続されている。コンデンサ１１５ａ、１１６ａとしては、例えば、１ｎＦ等の静電容量のコンデンサが用いられる。 The superposition separator 15 is connected to the branch line 115 branched from the ground line 33 and the branch line 116 branched from the control line 34 via capacitors 115a and 116a functioning as coupling capacitors. . As the capacitors 115a and 116a, for example, capacitors having a capacitance such as 1 nF are used.

重畳分離器１５は、分岐線１１５、１１６に両端が接続される一次コイル１５０、及び一次コイル１５０に電磁的に結合される二次コイル１５１を備えるカップリングトランス等の回路である。なお、二次コイル１５１の両端は、通信装置１４に接続されている。 The superposition separator 15 is a circuit such as a coupling transformer including a primary coil 150 whose both ends are connected to the branch lines 115 and 116 and a secondary coil 151 that is electromagnetically coupled to the primary coil 150. Note that both ends of the secondary coil 151 are connected to the communication device 14.

重畳分離器１５は、接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することで、通信装置１４の通信が行われる。 The superimposition separator 15 superimposes various communication signals on the ground line 33 and the control line 34 and separates the various communication signals superimposed. The superimposing / separating device 15 superimposes various communication signals output from the communication device 14 and inputs the separated various communication signals to the communication device 14 so that the communication device 14 communicates.

重畳分離器１５と、制御用線３４とを接続する分岐線１１６には、制御信号に係る帯域の信号を遮断する遮断手段としてハイパスフィルタ１１６ｂが介装されている。ハイパスフィルタ１１６ｂは、制御用線３４及び分岐線１１６の分岐部１１４ａと、コンデンサ１１６ａとの間に位置し、制御用線３４から重畳分離器１５及び通信装置１４への制御信号の流入を遮断する。これにより、制御信号に起因する高調波成分が通信装置１４の通信に対してノイズの混入等の悪影響を及ぼすことを防止することが可能である。 A branch line 116 that connects the superimposing separator 15 and the control line 34 is provided with a high-pass filter 116b as a cutoff unit that cuts off a signal in a band related to the control signal. The high-pass filter 116b is located between the control line 34 and the branch portion 114a of the branch line 116 and the capacitor 116a, and blocks the flow of control signals from the control line 34 to the superposition separator 15 and the communication device 14. . Thereby, it is possible to prevent the harmonic component caused by the control signal from adversely affecting the communication of the communication device 14 such as noise mixing.

なお、通信信号が充電制御装置１３へ流入することを防止するため、制御用線３４の分岐部１１４ａと充電制御装置１３との間に、通信信号に係る帯域の信号を遮断するローパスフィルタを配設するようにしてもよい。 In order to prevent the communication signal from flowing into the charging control device 13, a low-pass filter that blocks the signal in the band related to the communication signal is arranged between the branching portion 114 a of the control line 34 and the charging control device 13. You may make it install.

本実施の形態では、重畳分離器１５、接地線３３、制御用線３４、重畳分離部２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信部２２間で、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳するインバンド通信を実現することが可能となる。 In the present embodiment, a loop circuit that transmits a communication signal is formed by the superimposing separator 15, the ground line 33, the control line 34, the superimposing / separating unit 23, and other wirings, elements, and circuits. Thereby, in-band communication in which a communication signal is superimposed on the ground line 33 and the control line 34 can be realized between the communication device 14 in the vehicle 1 and the communication unit 22 of the power feeding device 2.

図２乃至図４は、本発明に係る充電システムにて用いられるハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂの構成例を示す説明図である。図２に例示したハイパスフィルタ１１６ｂ（３４０ｂ）は、制御用線３４と重畳分離器１５（重畳分離部２３）との間を、直列に配置したコンデンサＣ及び抵抗Ｒにて接続し、かつ、コンデンサＣ及び抵抗Ｒの間をコイルＬを介して接地した回路として構成したものである。なお、図２に例示する回路の等価回路を用いてハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂを構成するようにしても良い。当実施の形態において、図２に示す回路でハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂを構成する場合、例えば、１ｋΩの抵抗Ｒ、８６０μＨのコイルＬ及び５００ｐＦのコンデンサＣが用いられる。 2 to 4 are explanatory diagrams showing configuration examples of the high-pass filters 116b and 340b used in the charging system according to the present invention. The high pass filter 116b (340b) illustrated in FIG. 2 connects the control line 34 and the superimposing separator 15 (superimposing / separating unit 23) with a capacitor C and a resistor R arranged in series. In this configuration, a circuit between C and resistor R is grounded via a coil L. Note that the high-pass filters 116b and 340b may be configured using an equivalent circuit of the circuit illustrated in FIG. In the present embodiment, when the high-pass filters 116b and 340b are configured by the circuit shown in FIG. 2, for example, a resistance R of 1 kΩ, a coil L of 860 μH, and a capacitor C of 500 pF are used.

また、同様の特性を得ることができるのであれば、図３及び図４に例示するように、他の回路を用いて構成しても良い。図３に例示したハイパスフィルタ１１６ｂ（３４０ｂ）は、制御用線３４と重畳分離器１５（重畳分離部２３）との間を、コンデンサＣにて接続し、かつ、コンデンサＣの重畳分離器１５（重畳分離部２３）側を、直列に配置した抵抗Ｒ及びコイルＬを介して接地した回路として構成したものである。図４に例示したハイパスフィルタ１１６ｂ（３４０ｂ）は、制御用線３４と重畳分離器１５（重畳分離部２３）との間を、直列に配置したコンデンサＣ及び抵抗Ｒにて接続し、かつ、抵抗Ｒの重畳分離器１５（重畳分離部２３）側を、コイルＬを介して接地した回路として構成したものである。なお、図３又は図４に例示する回路の等価回路を用いてハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂを構成するようにしても良い。 In addition, as long as similar characteristics can be obtained, other circuits may be used as illustrated in FIGS. The high-pass filter 116b (340b) illustrated in FIG. 3 connects the control line 34 and the superimposing separator 15 (superimposing / separating unit 23) with a capacitor C, and the superimposing separator 15 ( The superposition / separation unit 23) side is configured as a circuit grounded through a resistor R and a coil L arranged in series. The high-pass filter 116b (340b) illustrated in FIG. 4 connects the control line 34 and the superimposing separator 15 (superimposing / separating unit 23) with a capacitor C and a resistor R arranged in series. The R superimposing separator 15 (superimposing / separating unit 23) side is configured as a circuit grounded via a coil L. Note that the high-pass filters 116b and 340b may be configured using an equivalent circuit of the circuit illustrated in FIG. 3 or FIG.

さらに、図２乃至図４に示した回路以外にも、例えば抵抗Ｒを外し、コンデンサＣ及びコイルＬにて構成することも可能であるが、この場合、発振による悪影響が生じる可能性があるため、抵抗Ｒを設けることが望ましい。また、例えば、複数のコンデンサＣを用い、制御用線３４に対して、直列に配置した抵抗Ｒ及び第１のコンデンサＣを接続し、かつ、直列に配置したコイルＬ及び第２のコンデンサＣを接地するというような回路とすることも可能である。 Further, in addition to the circuits shown in FIGS. 2 to 4, for example, the resistor R can be removed and the capacitor C and the coil L can be used. However, in this case, an adverse effect due to oscillation may occur. It is desirable to provide a resistor R. Further, for example, a plurality of capacitors C are used, a resistor R and a first capacitor C arranged in series are connected to the control line 34, and a coil L and a second capacitor C arranged in series are connected. It is also possible to use a circuit that is grounded.

次にハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂの効果について説明する。図５及び図６は、制御信号の高調波成分に基づく入力電圧の周波数特性を示すグラフである。図５及び図６は、横軸に周波数をとり、縦軸に減衰特性をとって、その関係を示したものである。図５及び図６に示す減衰特性は、出力時の制御信号の電圧に対する、通信装置１４（通信部２２）の入力回路に印加される電圧を示す電圧比であり、制御信号の高調波成分に係る周波数特性を示している。図５は、本発明の充電システムに係る周波数特性を示し、図６は、ハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂを配置しない場合の形態を比較のために示したものである。図５及び図６を比較すると明らかなように、１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ帯の減衰が大きく、制御信号の高調波成分による影響を軽減していることが明らかである。 Next, effects of the high pass filters 116b and 340b will be described. 5 and 6 are graphs showing the frequency characteristics of the input voltage based on the harmonic component of the control signal. 5 and 6 show the relationship with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing attenuation characteristics. The attenuation characteristics shown in FIG. 5 and FIG. 6 are voltage ratios indicating the voltage applied to the input circuit of the communication device 14 (communication unit 22) with respect to the voltage of the control signal at the time of output. This frequency characteristic is shown. FIG. 5 shows frequency characteristics according to the charging system of the present invention, and FIG. 6 shows a form in the case where the high-pass filters 116b and 340b are not arranged for comparison. As is clear from comparison between FIGS. 5 and 6, it is clear that the attenuation in the 1 kHz to 200 kHz band is large, and the influence of the harmonic component of the control signal is reduced.

このように、本発明の充電システム等では、ハイパスフィルタ１１６ｂ、３４０ｂにより、制御信号の高調波成分による影響を軽減することができ、これにより、通信信号の送受信に係る通信に対する悪影響を低減することが可能となる。 As described above, in the charging system or the like of the present invention, the high-pass filters 116b and 340b can reduce the influence of the harmonic component of the control signal, thereby reducing the adverse effect on the communication related to the transmission / reception of the communication signal. Is possible.

前記実施の形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。例えば、車両１の受電コネクタに、ハイパスフィルタ及び重畳分離器を一体化して筐体内に収容する構成とする等、様々な形態に展開することが可能であり、このように構成した場合には、重畳分離器までの配線を短縮することができるので、制御信号の高調波成分だけでなく、車両内の他の電子機器による影響をも排除することができる等、優れた効果を奏する。 The above embodiment only discloses a part of the myriad examples of the present invention, and can be appropriately designed in consideration of various factors such as purpose, application, and specifications. For example, the power receiving connector of the vehicle 1 can be deployed in various forms such as a configuration in which a high-pass filter and a superposition separator are integrated and accommodated in a housing. Since the wiring to the superposition / separation device can be shortened, excellent effects can be obtained such that not only the harmonic components of the control signal but also the influence of other electronic devices in the vehicle can be eliminated.

１車両
１０バッテリ（蓄電装置）
１１受電コネクタ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ接続端子
１１１、１１２ＡＣ線
１１３車内接地線
１１４車内制御用線
１１５、１１６分岐線
１１５ａ、１１６ａコンデンサ
１１６ｂハイパスフィルタ（遮断手段）
１２充電装置
１３充電制御装置
１４通信装置
１５重畳分離器
１５０一次コイル
１５１二次コイル
２給電装置
２０電力供給部
２１充電制御部
２２通信部
２３重畳分離部
２３０一次コイル
２３１二次コイル
３充電ケーブル
３０プラグ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ接続端子
３１、３２給電線
３３接地線
３４制御用線
３３０、３４０分岐線
３３０ａ、３４０ａコンデンサ
３４０ｂハイパスフィルタ（遮断手段） 1 vehicle 10 battery (power storage device)
11 Power receiving connector 11a, 11b, 11c, 11d Connection terminal 111, 112 AC line 113 In-car ground line 114 In-car control line 115, 116 Branch line 115a, 116a Capacitor 116b High pass filter (blocking means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Charging device 13 Charging control device 14 Communication device 15 Superimposing separator 150 Primary coil 151 Secondary coil 2 Power feeding device 20 Power supply unit 21 Charging control unit 22 Communication unit 23 Superimposing separation unit 230 Primary coil 231 Secondary coil 3 Charging cable 30 Plug 30a, 30b, 30c, 30d Connection terminal 31, 32 Feed line 33 Ground line 34 Control line 330, 340 Branch line 330a, 340a Capacitor 340b High pass filter (blocking means)

Claims

Connecting a power supply device, and a vehicle equipped with a power storage device that is powered from the power feeding apparatus, control lines for transmitting control signals to be used for power supply control for power storage device, and a cable comprising a ground line is a wire for grounding In the charging system
The power supply device
A communication unit that is connected to a first branch line that branches from the control line, and that performs communication using a communication signal different from the control signal, using the control line and the ground line as a medium;
The vehicle is
A communication device that is connected to a second branch line that branches from the control line, and that communicates with the communication signal using the control line and the ground line as a medium;
A blocking means that is interposed in at least one of the first branch line and the second branch line and blocks a signal in a band related to the control signal ;
The blocking means connects a branch point from the control line and the communication unit, or a branch point from the control line and the communication device with a capacitor and a resistor arranged in series. , charging system, characterized in that between the capacitor and the resistor, Ru der high pass filter which is connected to the ground line via a coil.

The power supply device
A superposition / separation unit interposed in the first branch line and superimposing / separating a communication signal with respect to the control line , further provided between the blocking means and the communication unit ;
The superposition / separation unit has a first coil connected to the control line, and a second coil electromagnetically coupled to the first coil,
The vehicle is
Interposed in the second branch line, to said control line, further comprising a superposition separator that performs superimposition / separation of communication signals between the communication device and the shut-off means,
The charging system according to claim 1, wherein the superposition separator includes a first coil connected to the control line and a second coil electromagnetically connected to the first coil.

In a power feeding device capable of connecting a cable including a control line for transmitting a control signal used for power feeding control and a grounding wire that is a grounding conductor ,
A communication unit that is connected to a branch line that branches from the control line, and that performs communication using a communication signal different from the control signal, using the control line and the ground line as a medium;
A blocking means that is interposed in the branch line and blocks a signal in a band related to the control signal ;
The blocking means connects the branch point from the control line and the communication unit with a capacitor and a resistor arranged in series, and connects the capacitor and the resistor to the ground line via a coil. feed and wherein the Ru der high pass filter to.

In an in-vehicle system capable of connecting a cable including a control line that transmits a control signal used for power supply control of a power storage device mounted on a vehicle and a ground line that is a grounding conductor ,
A communication device connected to a branch line branched from the control line, and performing communication by a communication signal different from the control signal, using the control line and the ground line as a medium;
A blocking means that is interposed in the branch line and blocks a signal in a band related to the control signal ;
The blocking means connects a branch point from the control line and the communication device with a capacitor and a resistor arranged in series, and connects the capacitor and the resistor to the ground line via a coil. vehicle system, wherein the Ru der high pass filter to be connected.