充电系统、车辆、充电控制装置和充电方法与流程

1.本公开涉及充电系统、车辆、充电控制装置和充电方法。


背景技术：

2.第2018-129956号日本未审查专利申请公布(jp 2018-129956 a)公开了一种充电系统，该充电系统利用供应至第一充电端口和第二充电端口中的每一者的电力来对二次电池(电能存储装置)充电。


技术实现要素：

3.在jp 2018-129956a中描述的充电系统中，在第一充电端口和第二充电端口附近分别设置第一继电器和第二继电器。当充电连接器连接至第一充电端口时，第一充电端口附近的第一继电器接通(连接)，第二充电端口附近的第二继电器关断(断开)。由于第一继电器接通，允许从第一充电端口向二次电池侧输出供应至第一充电端口的电力。在二次电池的该充电期间，由于第二继电器关断，没有电压施加到第二充电端口。因此，在使用第一充电端口对二次电池充电时，即使第二充电端口的端子暴露，也被认为是安全的(即，电击的风险低)。
4.在jp 2018-129956a中描述的充电系统中，通过执行上述控制来确保安全性。然而，在上述控制中，分别针对第一充电端口和第二充电端口设置第一继电器和第二继电器，并且根据第一充电端口和第二充电端口中的哪一个被使用而单独地将第一继电器和第二继电器控制到不同的状态。这种复杂的控制在安全性和成本方面都是不利的。控制越复杂，越有可能发生故障。
5.本公开是为了解决上述问题而做出的，并且本公开的目的是通过在利用供应至多个充电端口中的每个充电端口的电力来对电能存储装置充电的充电系统中的简单的控制来提高安全性。
6.根据本公开的第一方面的充电系统配置为利用供应至多个充电端口中的每个充电端口的电力对电能存储装置充电。该充电系统包括：开关装置，配置为在从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径的连接和断开之间切换；和控制装置，配置为控制开关装置。多个充电端口中的每个充电端口设置有盖，该盖配置为打开和关闭多个充电端口中的相应的一个充电端口。控制装置配置为在使用多个充电端口中的任何一个充电端口开始对电能存储装置充电之前，判断是否满足预定充电禁止条件，并且当满足预定充电禁止条件时，保持从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径断开。当包括在多个充电端口中的且是除了要使用的充电端口之外的至少一个充电端口的盖打开时，满足预定充电禁止条件。
7.在下文中，多个充电端口之中要使用的充电端口也称为“使用端口”。要使用的充电端口之外的充电端口也称为“未使用端口”。
8.在上述充电系统中，当未使用端口的盖打开时满足充电禁止条件。当满足充电禁
止条件时，从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径保持断开。除非每个未使用端口的盖都关闭，否则将不能开始充电。在这种配置中，由于所有充电端口的电力路径保持断开，因此可以简化控制。
9.即使当充电开始时电压施加至任何未使用端口，也是安全的，因为未使用端口的盖关闭(即，未使用端口的端子不暴露)。由于未使用端口的端子被盖覆盖，因此用户被物理上禁止接触未使用端口的端子。
10.如上，根据上述配置，通过简单的控制可以提高充电系统中的安全性。
11.开关装置可以包括继电器，该继电器设置在从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径的公共部分中，并且配置为在公共部分的连接和断开之间切换。
12.在包括开关装置的充电系统中，通过切换一个继电器的状态(连接或断开状态)，控制装置可以在从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径的连接和断开之间切换。因此，简化了控制并且降低了成本。
13.继电器可以是常关开关。当继电器未通电时关断(断开)，提高了安全性。
14.充电端口可以包括多个接触式充电端口。控制装置可以配置为在使用多个接触式充电端口中的任何一个接触式充电端口开始对电能存储装置充电之前，在当充电连接器连接至多个接触式充电端口中的任何一个接触式充电端口的时刻，判断是否满足预定充电禁止条件。
15.当充电连接器连接至充电端口时，很有可能使用充电连接器连接至的充电端口来执行充电。由于充电连接器连接至充电端口的端子，充电端口的端子不暴露。因此，用户不太可能触摸使用端口的端子。
16.多个接触式充电端口中的每个接触式充电端口可以是接收直流电力的充电端口(下文中也被称为“dc端口”)。
17.当使用接收交流(ac)电力的交流端口(例如，与标准充电器兼容的充电端口)对电能存储装置充电时，供应至ac端口的交流电力被转换为直流电力，并且直流电力被供应至电能存储装置。另一方面，当使用接收直流电力的dc端口(例如，与快速充电器兼容的充电端口)对电能存储装置充电时，这种电力转换(ac到dc转换)是不必要的。因为在dc端口和电能存储装置之间没有ac到dc转换电路，因此当dc端口和电能存储装置电连接时，电能存储装置的电压倾向于施加到dc端口。因此，在其中多个接触式充电端口中的每个接触式充电端口是dc端口的配置中需要特别高的安全性水平。
18.多个接触式充电端口可以包括由用户连接充电连接器的手动充电端口和自动连接充电连接器的自动充电端口。
19.在用户将充电连接器连接至充电端口以执行充电的手动充电中，用户需要做大量工作，并因此倾向于忘记将盖关闭。另一方面，在充电连接器自动连接至充电端口以执行充电的自动充电中，用户不必做太多的工作，并因此倾向于分心。在其中接触式充电端口包括手动充电端口和自动充电端口两者的配置中，需要特别高的安全性水平。
20.任一上述充电系统还可以包括通知装置，该通知装置配置为由控制装置控制。控制装置可以配置为：当控制装置在开始对电能存储装置充电之前判断满足预定充电禁止条件时，使用通知装置通知用户满足预定充电禁止条件。
21.在上述配置中，当满足充电禁止条件时，通知装置通知用户满足充电禁止条件。用
户可以通过使得充电禁止条件不被满足来开始对电能存储装置充电。
22.控制装置可以配置为当控制装置在开始对电能存储装置充电之前判断满足预定充电禁止条件时，通过使用通知装置提示用户关闭未使用端口的盖。通知装置可以通知用户盖打开的未使用端口的位置。
23.控制装置可以被配置为，当控制装置在开始对电能存储装置充电之前判断不满足预定充电禁止条件时，连接从要使用的充电端口到电能存储装置的电力路径，以开始对电能存储装置充电。当所有多个充电端口中除了要使用的充电端口之外的每个充电端口的盖关闭时，可以不满足预定充电禁止条件。
24.在上述配置中，当每个未使用端口的盖关闭时，开始对电能存储装置充电。根据上述配置，可以安全地对电能存储装置充电。
25.充电禁止条件不限于上述充电禁止条件，并且在任何未使用端口的盖打开的情况下和在任何未使用端口的盖处于解锁状态的情况下都可以满足充电禁止条件。当每个未使用端口的盖关闭并且每个未使用端口的盖处于锁定状态时，可以将充电禁止条件设定为不满足。
26.控制装置可以配置为：在电能存储装置的充电期间判断是否满足预定充电禁止条件，并且当控制装置判断满足预定充电禁止条件时，断开从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径，以停止对电能存储装置充电。
27.在上述配置中，当在电能存储装置的充电期间打开未使用端口的盖时，断开从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径，并且停止电能存储装置的充电。因此提高了充电系统中充电期间的安全性。
28.根据本公开的第二方面的充电系统配置为利用供应至多个充电端口中的每个充电端口的电力对电能存储装置充电。该充电系统包括：开关装置，配置为在从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径的连接和断开之间切换；和控制装置，配置为控制开关装置。多个充电端口包括第一充电端口和第二充电端口，ac到dc转换器电路存在于从第一充电端口到电能存储装置的电力路径中，并且没有ac到dc转换器电路存在于从第二充电端口到电能存储装置的电力路径中。第二充电端口设置有盖，该盖被配置为打开和关闭第二充电端口。控制装置配置为：在使用多个充电端口中的任何一个充电端口开始对电能存储装置充电之前判断是否满足预定充电禁止条件，并且当满足预定充电禁止条件时，保持从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径断开。当未使用的第二充电端口的盖打开时，满足预定充电禁止条件。
29.由于ac到dc转换器电路存在于从第一充电端口到电能存储装置的电力路径(充电路径)中，所以从电能存储装置输出的直流电力被ac到dc转换器电路切断。因此，即使第一充电端口电连接至电能存储装置，电能存储装置的电压也不施加到第一充电端口。利用这种配置，即使当没有使用第一充电端口时第一充电端口与电能存储装置电连接，也能够确保安全性。
30.在上述充电系统中，在开始电能存储装置的充电之前未使用的第二充电端口的盖打开的情况下，控制装置保持从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径断开。即使利用这种配置，也可以通过简单的控制来提高充电系统的安全性。
31.在根据第二方面的充电系统中，第一充电端口的数量和第二充电端口的数量中的
每一者可以是一个或多个。由于ac到dc转换器电路存在于从第一充电端口到电能存储装置的电力路径中，因此第一充电端口可以不设置盖。然而，本公开不限于此，并且第一充电端口可以设置有盖。
32.第一充电端口可以包括非接触式充电端口。控制装置可以配置为：在使用非接触式充电端口开始对电能存储装置的充电之前，在当开始或完成用于非接触式充电的非接触式充电端口的对准的时刻，判断是否满足预定充电禁止条件。
33.在下文中，用于非接触式充电的非接触式充电端口的对准也称为“电力发送之前的对准”。当执行电力发送之前的对准(例如，电力发送线圈和电力接收线圈之间的对准)时，很有可能将使用非接触式充电端口执行充电。
34.控制装置可以在当完成用于向非接触式充电端口发送非接触电力的准备的时刻请求电源设备以非接触方式发送电力。控制装置可以在请求电源设备以非接触方式发送电力之前立即判断是否满足预定充电禁止条件。
35.第一充电端口可以包括接收交流电力的充电端口(在下文中，也被称为“ac端口”)。ac到dc转换器电路和绝缘电路可以存在于从ac端口到电能存储装置的电力路径中。
36.由于不仅ac到dc转换器电路而且绝缘电路存在于从ac端口到电能存储装置的电力路径中，因此可以确保ac端口的更高的安全性水平。
37.根据本公开的第三方面的车辆包括任一上述充电系统。由于车辆包括上述充电系统中的任何一个，因此通过简单的控制可以提高充电系统中的安全性。
38.任一上述充电系统中的电能存储装置可以配置为向车辆行驶供应电力。车辆可以是电力驱动车辆。电力驱动车辆是配置为基于电能存储装置中存储的电力运行的车辆。除了电动车辆(electric vehicle，ev)和插电式混合动力车辆(plug-in hybrid vehicle，phv)之外，电力驱动车辆还包括燃料电池车辆(fuel cell vehicle，fc车辆)和增程电动车辆(range extender electric vehicle，reev)。
39.车辆可以是连接的汽车。连接的汽车的通信量大。因此，如果控制复杂，则可能发生故障。
40.根据本公开的第四方面的充电控制装置配置为控制开关装置，该开关装置配置为在从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径的连接和断开之间切换。充电控制装置配置为：在使用多个充电端口中的任何一个充电端口开始对电能存储装置充电之前，判断是否满足预定充电禁止条件，并且当满足预定充电禁止条件时，保持从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径断开。当包括在多个充电端口中的且是除了要使用的充电端口之外的至少一个充电端口的盖打开时，满足预定充电禁止条件。
41.除非每个未使用端口的盖关闭，否则充电控制装置保持从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径中的每个电力路径断开并且将不开始充电。根据上述充电控制装置，通过简单的控制可以提高充电系统的安全性。
42.根据本公开的第五方面的充电方法包括以下步骤a至c。在步骤a中，在使用多个充电端口中的任何一个充电端口开始对电能存储装置充电之前，由控制装置判断是否满足预定充电禁止条件。当包括在多个充电端口中的且是除了要使用的充电端口之外的至少一个充电端口的盖打开时，满足预定充电禁止条件。
300。
50.根据本实施例的车辆100是电动车辆(ev)。电池50配置为将用于车辆100的行驶电力供应至行驶驱动装置70。行驶驱动装置70配置为使用从电池50供应的电力生成用于车辆100的牵引力。稍后将详细描述行驶驱动装置70的配置。smr 60配置为连接和断开从电池50到行驶驱动装置70的电力路径。根据本实施例的电池50、充电继电器40和ecu 300分别是根据本公开的“电能存储装置”、“开关装置”和“充电控制装置(控制装置)”的示例。
51.车辆100的车身具有充电端口10a、充电端口10b。在该实施例中，多个充电端口10a、10b是dc端口(即，接收dc电力的充电端口)。在本实施例中，充电端口10a、充电端口10b是用户连接充电电缆的连接器的手动充电端口。电池50配置为使得电池50能够利用从车辆100的外部供应到充电端口10a、充电端口10b的电力被充电。充电端口10a包括入口11a、盖12a、打开和关闭机构13a、打开和关闭传感器14a和连接传感器15a，充电端口10b包括入口11b、盖12b、打开和关闭机构13b、打开和关闭传感器14b和连接传感器15b。在下文中，除非单独标识，否则充电端口10a和充电端口10b中的每一者被称为“充电端口10”，入口11a和每个11b中的每一者被称为“入口11”，盖12a和盖12b中的每一者被称为“盖12”，打开和关闭机构13a和打开和关闭机构13b中的每一者被称为“打开和关闭机构13”，打开和关闭传感器14a和打开和关闭传感器14b中的每一者被称为“打开和关闭传感器14”，并且连接传感器15a和连接传感器15b中的每一者被称为“连接传感器15”。
52.入口11配置为使得连接至安装在车辆100外部的电源设备(未图示)的充电电缆的连接器(未图示)能够连接至入口11。连接器由用户连接至入口11。连接传感器检测连接器是否连接至入口，并将检测结果输出到ecu 300。在过连接器连接至入口11的情况下，电力可以通过充电电缆从电源设备供应至入口11。
53.盖12配置为打开和关闭充电端口10。盖12配置为使得当盖12经由打开和关闭机构13(例如，铰链)连接至车身时，盖12可以打开和关闭充电端口10。当盖12关闭时，入口11的使用被禁止。当盖12打开时，允许用户从车辆100外部使用入口11。盖12设置有打开和关闭传感器14。打开和关闭传感器14配置为检测盖12是打开还是关闭，并将检测结果输出至ecu 300。打开和关闭传感器14可以是门控开关(courtesy switch)。充电端口10还可以包括盖锁定装置，该盖锁定装置根据ecu 300的指示锁定和解锁盖12。充电端口10还可以包括调节连接至入口11的连接器的移除的连接器锁定装置。
54.充电继电器40配置为连接和断开从充电端口10a、充电端口10b到电池50的电力路径中的每个电力路径。当充电继电器40开路(断开状态)时，从入口11a、入口11b到电池50的电力路径中的每个电力路径断开。当充电继电器40闭合(连接状态)时，电力可以从入口11a、入口11b中的每一者供应至电池50。充电继电器40的状态(连接或断开状态)由ecu 300控制。
55.如上所述，在根据本实施例的车辆100中，电池50配置为可外部充电。车辆100中的外部充电意味着利用从车辆100的外部供应至入口11的电力对电池50充电。
56.图2示出车辆100和充电端口10a中的每一者的外观。参照图2和图1，车辆100包括四个车门90。车门90是进入和离开车辆100的车门。虽然在图2中仅示出了位于车身右侧的两个车门90，但是在车身左侧还有两个车门90。在该实施例中，针对每个车门90提供了检测车门90是打开还是关闭的打开和关闭传感器以及锁定和解锁车门90(两者均未图示)的车
门锁定装置。
57.在该实施例中，车辆100在车身的两个后侧上具有充电端口10a、充电端口10b。虽然在图2中仅示出了在车身的右侧上的充电端口10a，但是在车身的左侧存在充电端口10b。然而，本公开不限于此，充电端口10a、充电端口10b可以设置在任何期望的位置。
58.返回参照图1，当车辆100行驶时，smr 60闭合，并且电力从电池50供应至行驶驱动装置70。smr 60的状态由ecu 300控制。例如，smr 60可以是电磁机械继电器。当smr 60闭合时，可以在电池50和行驶驱动装置70之间传递电力。当smr 60开路时，由smr 60切断电流。
59.行驶驱动装置70包括电力控制单元(pcu)和马达发电机(motor generator，mg)，两者均未示出。例如，mg是三相交流马达发电机。pcu包括由ecu 300控制的转换器和逆变器。在mg的电力运行期间，pcu将存储在电池50中的电力转换为ac电力并将ac电力供应至mg，并且mg使用供应的ac电力使车辆100的驱动轮旋转。在mg的发电期间(例如，在再生制动期间)，pcu对生成的电力进行整流，并将经整流的电力供应至电池50。
60.电池50包括二次电池(诸如锂离子电池或镍金属氢化物电池)和监测电池50的状态的监测单元(两者均未图示)。二次电池可以是组装的电池。可以使用诸如双电层电容器的其它电能存储装置来代替二次电池。电池50的电压可以是100v或更高。在该实施例中，电池50的电压约为400v。监测单元包括检测电池50的状态(例如，温度、电流和电压)的各种传感器。监测单元将传感器的检测结果输出至ecu 300。监测单元可以是电池管理系统(battery management system，bms)，其除了上述传感器功能之外还具有荷电状态(state of charge，soc)估计功能、健康状态(state of health，soh)估计功能、组装电池中的电池电压均衡功能、诊断功能和通信功能。
61.ecu 300包括处理器310、随机存取存储器(ram)320、存储装置330和计时器340。例如，处理器310可以是中央处理单元(cpu)。ram 320用作暂时存储由处理器310处理的数据的工作存储器。存储装置330配置为保存所存储的信息。存储装置330包括例如只读存储器(rom)和可重写非易失性存储器。存储装置330除了存储程序之外，还存储在程序中使用的信息(例如，地图、数学表达式和各种参数)。在本实施例中，通过处理器310执行存储在存储装置330中的程序来执行ecu 300中的各种控制。ecu 300中的各种控制不必由软件执行，并且可以由专用硬件(电子电路)执行。ecu 300可以包括任意数量的处理器，并且可以具有用于每个预定控制的处理器。
62.计时器340配置为在到达设定时间时通知处理器310。当到达计时器340中设定的时间时，计时器340向处理器310发送通知信号。在该实施例中，计时器340是计时器电路。然而，计时器340可以通过软件而不是硬件(计时器电路)来实现。
63.起动开关80是用于起动车辆系统的开关。通过接通起动开关80，起动车辆系统(包括ecu 300)。起动开关80通常称为“电力开关”或“点火开关”。在本实施例中，车辆系统在车辆100切换为就绪开(ready-on)状态时起动，在车辆100切换为就绪关(ready-off)状态时停止(包括睡眠状态)。下面将描述ready-on状态和ready-off状态。
64.通过用户按下起动开关80，车辆100被切换到ready-on状态。在ready-on状态中，smr 60闭合，并且电力从电池50供应至行驶驱动装置70。在ready-on状态下，ecu300能够通过控制行驶驱动装置70来使车辆100行驶。当车辆100在ready-on状态中时，通过用户按下起动开关80将车辆100切换到ready-off状态。在ready-off状态中，smr 60开路并且电力不
再从电池50供应至行驶驱动装置70。
65.车辆状态传感器81是检测车辆100的状态的一组传感器。在该实施例中，车辆状态传感器81包括监测车辆100的环境的各种传感器(例如，外部温度传感器、外部压力传感器和障碍物检测器)和监测车辆100的行驶的各种传感器(例如，车辆速度传感器、位置传感器、转向角度传感器和里程表)。
66.驱动装置82是接受由用户执行的车辆100的驱动操作(例如，与换档、加速器、制动、转向和使车辆100静止有关的操作)的装置。驱动装置82向ecu 300输出与用户的驱动操作相对应的信号。ecu 300基于从驱动装置82接收的信号来控制车辆100的行驶。在该实施例中，驱动装置82包括变速杆、加速器踏板、制动器踏板、方向盘和停车制动器。
67.输入装置83是接受用户做出的除了驱动操作以外的输入的装置。输入装置83向ecu 300输出与用户的输入对应的信号。用户可以通过输入装置83给出预定指令、做出预定请求或设定参数值。通信方法可以是有线的或无线的。输入装置83的示例包括各种开关、各种指向装置、键盘和触摸面板。输入装置83可以包括接受语音输入的智能扬声器。输入装置83可以是汽车导航系统的操作单元。
68.通知装置84配置为当ecu 300请求时执行预定通知处理。通知装置84的示例包括显示装置(例如，仪表面板或抬头显示器)、扬声器和灯。通知装置84可以是汽车导航系统的显示单元。
69.通信装置85包括各种通信接口(i/f)。通信装置85可以包括数据通信模块(data communication module，dcm)。通信装置85可以包括与第五代移动通信系统(5g)兼容的通信i/f。通信装置85可以包括用于与诸如智能手机、可穿戴装置或电子钥匙的移动终端进行无线通信的通信i/f。ecu 300配置为通过通信装置85与车辆100外部的通信装置进行无线通信。车辆100可以是连接的车辆。
70.图3示出根据本实施例的搭载在车辆100上的充电系统。参照图3和图1，在该充电系统中，连接至入口11a的导线和连接至入口11b的导线通过连接部e1彼此连接。连接部e1经由充电继电器40与电池50电连接。从连接部e1到电池50的电力路径是从充电端口10a到电池50的电力路径和从充电端口10b到电池50的电力路径的公共部分。充电继电器40设置在连接部e1和电池50之间，并且配置为连接和断开公共部分。例如，充电继电器40可以是电磁机械继电器。在该实施例中，充电继电器40是常关开关。充电继电器40当未通电时开路(断开状态)。
71.在图3所示的示例中，充电端口10a的盖12a打开，充电电缆220的连接器210连接至入口11a。根据本实施例的连接器210是根据本公开的“充电连接器”的示例。充电电缆220连接至未图示的电源设备(更具体地，供应dc电源的dc电源设备)。充电端口10b的盖12b关闭。ecu 300基于从打开和关闭传感器14a和连接传感器15a输出的信号检测关于充电端口10a的“盖打开”和“连接器连接”。ecu 300基于从打开和关闭传感器14b和连接传感器15b输出的信号来检测关于充电端口10b的“盖关闭”和“未连接”。当ecu 300在图3所示的状态下闭合充电继电器40时，电池50利用从dc电源设备供应至入口11a的dc电力充电。
72.在图3所示的示例中，充电端口10a是使用端口(即，使用充电端口)，并且充电端口10b是未使用端口(即，除了使用充电端口之外的充电端口)。在下文中，充电继电器40从开路状态切换到闭合状态的处理也被称为“充电继电器接通”。充电继电器40从闭合状态切换
到开路状态的处理也被称为“充电继电器关断”。
73.图4是示出根据本实施例的车辆100的操作的第一示例的时序图。在图4中，线l11、线l12分别示出了车辆100的行驶状态(行驶或非行驶)和充电继电器40的状态(连接或断开)的变化。在图4中，第一盖和第二盖分别意味着盖12a、盖12b，并且线l13、线l15分别表示盖12a、盖12b的状态(打开或关闭)的变化。在图4中，第一入口和第二入口分别意味着入口11a、入口11b，并且线l14、线l16分别表示入口11a、入口11b的状态变化(连接器连接或不连接)。
74.在图4所示的示例中，当车辆100行驶时，盖12a、盖12b二者都关闭(参见线l13、l15)。在用户停放车辆100使得充电端口10a位于dc电源设备附近之后，用户操作起动开关80以将车辆100切换到ready-off状态。结果，车辆100被切换到非行驶状态(即，车辆100不能被供电以行驶的状态)。在图4所示的示例中，车辆100在时刻t11从行驶状态切换到非行驶状态(参照线l11)。
75.然后，用户在时刻t12打开盖12a(线l13)，并在时刻t13将连接至dc电源设备的充电电缆的连接器连接至入口11a(线l14)。当充电电缆的连接器连接至入口11a时，ecu 300执行充电继电器接通。结果，充电继电器40闭合(连接)(线l12)，开始对电池50充电。
76.在图4所示的示例中，当充电连接器(即，充电电缆的连接器)连接至入口11a时，未使用端口(即，充电连接器未连接至的充电端口10b)的盖关闭。在这种情况下，ecu300执行充电继电器接通。然而，在未使用端口的盖打开的情况下，ecu 300不执行充电继电器接通。在下文中，将与根据对比示例的控制进行对比来描述由该控制产生的效果。
77.图5是示出根据对比示例的控制的时序图。在根据对比示例的控制中，即使在当充电连接器连接至入口11a或入口11b时未使用端口的盖打开的情况下也执行充电继电器接通。图5中的线l21至l26分别对应于图4中的线l11至l16。
78.在图5所示的示例中，用户在时刻t11和时刻t12之间(即，在车辆停止之后和在盖12a打开之前)错误地打开盖12b，并且忘记关闭盖12b(参见线l25)。因此，当充电连接器连接至充电端口10a(使用端口)的入口11a时(线l25)，充电端口10b(未使用端口)的盖12b打开。在根据对比示例的控制中，充电继电器40在时刻t13闭合(连接)(线l22)。结果，电池50的电压被施加到充电端口10b(未使用端口)的入口11b。因此，充电系统中的安全性水平是低的。
79.返回参照图3，在本实施例中，ecu 300在使用充电端口10a或10b开始电池50的充电之前，判断是否满足预定充电禁止条件(在下文中，也简称为“禁止条件”)。当未使用端口的盖打开时，满足禁止条件。在该实施例中，ecu 300在当充电连接器连接至充电端口10a或10b的时刻判断是否满足禁止条件。
80.当ecu 300判断满足禁止条件时，ecu 300将充电继电器40开路(断开)以不开始对电池50充电。当充电继电器40开路时，从充电端口10a、充电端口10b到电池50的电力路径断开。结果，电池50的电压不再施加到入口11a、入口11b。
81.另一方面，当ecu 300判断不满足禁止条件时，ecu 300将充电继电器40闭合(连接)以开始对电池50充电。当充电继电器40闭合时，连接从使用端口(即，充电连接器连接至的充电端口10)到电池50的电力路径。结果，从dc电源设备供应至使用端口的电力经由充电继电器40输入到电池50。
82.在下文中，将参照图6和图1描述根据本实施例的控制。图6是示出根据本实施例的车辆100的操作的第二示例的时序图。图6中的线l1至l6分别对应于图4中的线l11至l16。
83.在图6所示的示例中，用户在时刻t11和时刻t12之间(即，在车辆100停止之后和盖12a打开之前)错误地打开了充电端口10b(未使用端口)的盖12b，并且忘记关闭盖12b(参见线l5)，如图5所示的示例中所示。用户在当充电端口10b(未使用端口)的盖12b打开的时刻t13将充电连接器连接至充电端口10a(使用端口)。然而，ecu 300在时刻t13不执行充电继电器接通。当用户随后在时刻t14关闭盖12b时(线l5)，ecu 300执行充电继电器接通(线l2)。结果，充电继电器40闭合(连接)，并且电池50的充电开始。
84.如上所述，在根据本实施例的控制中，当未使用端口的盖打开时满足禁止条件。当满足禁止条件时，从充电端口10a、充电端口10b到电池50的电力路径保持断开。除非关闭未使用端口的盖，否则电池50的充电将不会开始。当未使用端口的盖关闭时，ecu 300通过执行充电继电器接通开始对电池50充电。当充电继电器40闭合时，电池50的电压施加到使用端口和未使用端口。然而，这是安全的，因为未使用端口的盖关闭。由于入口被未使用端口的盖覆盖，因此用户被物理上禁止接触未使用端口的入口。在上述控制中，仅一个充电继电器40被控制以连接或断开电力路径。根据本实施例的充电系统的控制是简单的。如上所述，根据上述控制，可以通过简单的控制来提高充电系统中的安全性。
85.图7是根据本实施例的充电控制的流程图。当充电连接器连接至充电端口10a或充电端口10b时，ecu 300执行该流程图中所示的处理。ecu 300可以基于从连接传感器15a、连接传感器15b输出的信号来检测连接器连接。
86.参照图7和图1，在步骤s11中，ecu 300判断是否满足禁止条件。ecu 300通过执行例如下面描述的图8中所示的处理来判断是否满足禁止条件。图8是示出图7的s11的细节的流程图。
87.参照图8和图1，在s21中，ecu 300判断未使用端口(即充电连接器未连接至的充电端口10)的盖是否关闭。例如，在使用端口是充电端口10a的情况下(即，在充电连接器连接至入口11a的情况下)，ecu 300判断盖12b是否关闭。ecu 300可以基于从打开和关闭传感器14a、打开和关闭传感器14b输出的信号来检测盖的状态(打开或关闭)。
88.当未使用端口的盖关闭时(s21中的“是”)，ecu 300在s22中判断不满足禁止条件(即，图7的s11中的“否”)。不满足禁止条件意味着允许充电。
89.当未使用端口的盖打开时(s21中的“否”)，ecu 300在s23中判断满足禁止条件(即，图7的s11中的“是”)。满足禁止条件意味着禁止充电。
90.参照图7和图1，当在s11中的“是”(满足禁止条件)时，例程继续至s12。在s12中，ecu 300控制通知装置84通知用户满足禁止条件。例如，通知装置84显示提示用户使禁止条件不被满足的屏幕画面。
91.图9示出了由图7的s12中的通知装置84显示的屏幕画面(通知屏幕画面)的示例。参照图9，该屏幕画面显示整个车辆100的图像m1、指示盖打开的未使用端口的位置的标记m2以及提示用户关闭未使用端口的盖的消息m3。
92.通过上述通知指示盖打开的未使用端口的位置不是必需的，并且可以仅显示消息m3。提示用户关闭未使用端口的盖不是必需的。可以仅通过诸如“存在打开的充电端口”的消息来通知用户存在盖打开的未使用端口。可以使用任何通知方法。可以通过在显示装置
上显示(例如，字符或图像的显示)、通过来自扬声器的声音(包括语音)或通过打开(包括闪烁)预定灯来通知用户。
93.返回参照图7和图1，在s13中，ecu 300通过执行例如图8所示的处理来判断是否满足禁止条件。只要s13中的判断结果为“是”(满足禁止条件)，就重复s12和s13。例如，当用户关闭未使用端口的盖时，s13中的判断结果变为“否”。
94.当不满足禁止条件时(在s11或s13中为“否”)，例程继续至s14。在s14中，ecu 300闭合(连接)充电继电器40。当开始充电时，ecu 300请求电源设备发送电力，并执行充电继电器接通。结果，电池50的充电开始。例如，在充电连接器连接至入口11a的情况下，经由充电电缆从dc电源设备供应至入口11a的电力经由充电继电器40被输入到电池50。
95.在s14之后，ecu 300在s15中通过执行例如图8所示的处理来判断是否满足禁止条件。由于在充电的开始时不满足禁止条件，所以s15中的判定结果为“否”(不满足禁止条件)，例程继续至s16。在s16中，ecu 300判断是否满足预定充电结束条件(在下文中，也简称为“结束条件”)。当电池50的soc变为等于或高于预定soc值(例如，指示完全充电的soc值)时，可以满足结束条件。当不满足结束条件时(s16中的“否”)，例程返回到s14并继续电池50的充电。ecu 300在对电池50充电的同时判断是否满足禁止条件(s15)。
96.当在s15中满足“是”(禁止条件)时，例程继续至s17。在s17中，ecu 300将充电继电器40开路(断开)。当停止充电时，ecu 300请求电源设备停止发送电力，并执行充电继电器关断。结果，停止电池50的充电。此后，在s18中，ecu 300通过执行例如与上述s12的处理类似的处理来通知用户满足禁止条件。然后例程返回到s15。只要s15中的判断结果为“是”(满足禁止条件)，就重复s15、s17和s18，并且充电继电器40保持开路。例如，当用户关闭未使用端口的盖时，s15中的判断结果变为“否”(不满足禁止条件)。当在s15中为“否”时，例程经由s16继续至s14。在s14中，充电继电器40闭合，并且恢复电池50的充电。
97.随着电池50的充电进行并且满足结束条件(s16中的“是”)，例程继续至s19。在s19中，ecu 300请求电源设备停止发送电力，并执行充电继电器关断。结果，充电继电器40开路，停止电池50的充电。通过执行s19来完成图7中所示的一系列步骤。
98.如上所述，在根据本实施例的充电系统中，在使用充电端口10a或充电端口10b开始对电池50充电之前打开未使用端口的盖的情况下，ecu 300将充电继电器40开路(断开)以不开始对电池50充电。结果，当未使用端口的盖打开时，电池50的电压不施加到入口11a、入口11b。当未使用端口的盖关闭时，ecu 300通过执行充电继电器接通开始对电池50充电。由于入口被未使用端口的盖覆盖，用户被物理上禁止接触未使用端口的入口。利用根据本实施例的ecu 300(充电控制装置)，通过简单的控制可以提高充电系统的安全性。
99.在上述实施例中，ecu 300在对电池50充电时判断是否满足禁止条件。当ecu300判断满足禁止条件时，ecu 300将从入口11a、入口11b到电池50的电力路径开路以停止对电池50充电。然而，在对电池50充电时判断是否满足禁止条件不是必需的。在图7中所示的处理中，可以省略s15、s17和s18。
100.禁止条件(预定充电禁止条件)只需要当未使用端口的盖打开时满足，并且不限于通过图8中所示的处理判断满足或不满足的条件。例如，ecu 300可以执行下面描述的图10中所示的处理来代替图8中所示的处理。
101.图10是示出禁止条件的变型的流程图。在s211中，ecu 300判断未使用端口(即充
电连接器10未连接至的充电端口)的盖是否关闭。
102.当未使用端口的盖关闭时(在s211中为“是”)，ecu 300在s212中判断未使用端口的盖是否被锁定。
103.当未使用端口的盖关闭并锁定时(s211和s212中的“是”)，ecu 300在s22中判断不满足禁止条件。当在s211或s212中为“否”时，ecu 300在s23中判断满足禁止条件。
104.在图7中的s11、s13和s15中的每一者中判断满足或不满足的禁止条件(预定充电禁止条件)不必须相同。例如，ecu 300可以在图7的s11和s15中的每一者中执行图8所示的处理，并且可以在图7的s13中执行图10所示的处理。在图7所示的处理中，s12的通知步骤和s18的通知步骤可以彼此不同。
105.在该实施例中，充电端口10a、充电端口10b是用户连接充电连接器的手动充电端口。然而，本公开不限于此，充电端口10a、充电端口10b中的至少一者可以是自动连接充电连接器的自动充电端口。图11示出了一种变型，其中，图1至3中所示的车辆中的充电端口10a、充电端口10b中的充电端口10b是自动充电端口。
106.参照图11，根据本变型的车辆100a基本上具有与图1至图3所示的车辆100相同的配置。然而，车辆100a的充电端口10a是手动充电端口，车辆100a的充电端口10b是自动充电端口。除了入口11b、盖12b、打开和关闭机构13b、打开和关闭传感器14b和连接传感器15b之外，车辆100a的充电端口10b还包括执行器16b。执行器16b配置为驱动打开和关闭机构13b以打开和关闭盖12b。执行器16b由ecu 300控制。
107.机器人400包括充电连接器410、臂420和电源430。充电连接器410位于臂420的末端处。电源430向充电连接器410供应电力。当ecu 300控制执行器16b打开盖12b，然后向机器人400发送电力发送请求时，机器人400移动臂420以将充电连接器410连接至车辆100a的入口11b。当充电连接器410连接至入口11b时，电力从电源430供应至入口11b。车辆100a能够利用供应至入口11b的电力对电池50充电。
108.由于车辆100a包括手动充电端口和自动充电端口二者，因此电池50可以通过手动充电和自动充电二者来充电。在该车辆100a中，也使用图3所示的充电系统，并且ecu 300执行图7和图8所示的处理。因此，通过简单的控制可以提高充电系统的安全性。
109.图12示出图3所示充电系统的变型。参照图12，车辆100b装配有充电系统，该充电系统除了充电端口10a、充电端口10b之外还包括充电端口20和电力接收单元30。该充电系统包括代替ecu 300的ecu 300b。ecu 300b基本上具有与根据上述实施例的ecu 300的功能类似的功能。在下文中，将描述与ecu 300的功能不同的ecu 300b的功能。
110.充电端口20包括入口21、盖22、打开和关闭机构23和打开和关闭传感器24。充电端口20是接收ac电力的ac端口。连接至未图示的ac电源设备(即，供应ac电力的设备)的充电电缆的连接器连接至入口21。ecu 300b基于从ac电源设备输出的电缆连接信号检测充电连接器是否连接至入口21或从入口21断开。电缆连接信号的示例包括控制导频信号(control pilot signal，cplt信号)和接近(proximity)信号。
111.在从充电端口20到电池50的电力路径中存在充电电路25。充电电路25配置为将从ac电源设备供应至充电端口20的电力转换为适于对电池50充电的电力。
112.图13示出了充电电路25的配置的示例。参照图13，充电电路25包括功率因数校正(power factor correction，pfc)电路251、隔离变压器253、ac到dc转换器电路255和电容
器256。pfc电路251通过使从ac电源设备输入到入口21的ac电力更接近正弦波来提高功率因数。隔离变压器253包括初级线圈252和次级线圈254。隔离变压器253以与初级线圈252和次级线圈254之间的匝数比对应的比率转换ac电压。转换的ac电压施加到次级线圈254。ac到dc转换器电路255将施加到次级线圈254的ac电压转换为dc电力，并将dc电力输出至电容器256。根据该变型的隔离变压器253是根据本公开的“绝缘电路”的示例。
113.图14示出了非接触式充电系统的配置的示例。参照图14，电力接收单元30搭载在车辆100b的底板下方。电力接收单元30对应于非接触式充电端口。非接触式电源设备包括电力发送单元500、电源600和控制电力发送单元500和电源600的控制装置700。电力接收单元30包括电力接收线圈30a，并且电力发送单元500包括电力发送线圈500a。电源600将ac电力供应至电力发送单元500。控制装置700配置为使得控制装置700能够与车辆100b的ecu 300b进行无线通信。电力发送单元500配置为以非接触的方式将从电源600供应的电力从电力发送线圈500a发送至电力接收线圈30a，其中电力发送线圈500a和电力接收线圈30a彼此对准。电力发送线圈500a和电力接收线圈30a之间的对准是“电力发送之前的对准”的示例。在从电力接收单元30到电池50的电力路径中存在充电电路35。充电电路35配置为将从电力发送单元500供应至电力接收单元30的电力转换为适于对电池50充电的电力。
114.图15示出了电力发送单元500、电力接收单元30和充电电路35的配置的示例。参照图15，电力发送单元500包括谐振电路510、滤波电路520、反相器530和pfc电路540。谐振电路510是包括电力发送线圈500a的电感器-电容器(lc)谐振电路。电力接收单元30包括谐振电路301和滤波电路302。谐振电路301是包括电力接收线圈30a的lc谐振电路。充电电路35包括ac到dc转换器电路351和电容器352。ac到dc转换器电路351将从电力接收单元30输出的ac电压转换为dc电力，并将dc电力输出到电容器352。
115.返回参照图12，在该充电系统中，连接至入口11b的导线和连接至充电电路25的导线通过连接部e2彼此连接。连接至入口11a的导线和连接至充电电路35的导线通过连接部e3彼此连接。连接连接部e2和连接部e3的导线和连接至充电继电器40的导线通过连接部e1彼此连接。连接部e1经由充电继电器40与电池50电连接。
116.从连接部e1到电池50的电力路径是从充电端口10a、充电端口10b、充电端口20和电力接收单元30到电池50的电力路径的公共部分。充电继电器40设置在连接部e1和电池50之间，并且配置为连接和断开该公共部分。当充电继电器40断开时，从充电端口10a、充电端口10b、充电端口20和电力接收单元30到电池50的电力路径断开。
117.ecu 300b执行下面描述的图16所示的处理而不是图7所示的处理。图16是示出图7所示的处理的变型的流程图。当充电连接器连接至充电端口10a、充电端口10b和充电端口20中的任何一者时以及当完成电力发送之前的对准时，ecu 300b执行该流程图中所示的处理。
118.图16所示的处理与图7所示的处理基本相同。图16所示的处理包括s11a、s13a和s15a，替代于图7中的s11、s13和s15。在s11a、s13a和s15a中的每一者中，ecu 300b通过执行例如下面描述的图17中所示的处理来判断是否满足禁止条件。图17是示出图8所示的处理的变型的流程图。
119.参照图17和图12，在s21a中，ecu 300b判断未使用dc端口的盖是否关闭。例如，在使用端口是充电端口10a的情况下(即，在充电连接器连接至入口11a的情况下)，ecu 300b
判断盖12b是否关闭。在使用端口是充电端口20的情况下(即，在充电连接器连接至入口21的情况下)，ecu 300b判断盖12a、盖12b二者是否都关闭。在使用端口是电力接收单元30的情况下(即，在完成了电力发送之前的对准的情况下)，ecu 300b判断盖12a、盖12b二者是否都关闭。在使用端口是充电端口20或电力接收单元30的情况下，当盖12a、盖12b中的至少一者打开时，s21a的判定结果为“否”。
120.在未使用dc端口的盖关闭的情况下(在s21a中为“是”)，ecu 300b在s22中判断不满足禁止条件(即，在图16中的s11a、s13a和s15a中为“否”)。不满足禁止条件意味着允许充电。
121.在未使用dc端口的盖打开的情况下(在s21a中为“否”)，ecu 300b在s23中判断满足禁止条件(即，在图16中的s11a、s13a和s15a中为“是”)。满足禁止条件意味着禁止充电。
122.在根据本变型的充电系统中，在使用充电端口10a、充电端口10b、充电端口20或电力接收单元30开始对电池50充电之前未使用端口的盖打开的情况下，ecu 300b将充电继电器40开路(断开)以不开始对电池50充电。充电端口10a、充电端口10b是dc端口。在从充电端口10a、充电端口10b到电池50的电力路径中不存在ac到dc转换器电路。在从充电端口20到电池50的电力路径中存在ac到dc转换器电路(例如，图13所示的ac到dc转换器电路255)。在从电力接收单元30到电池50的电力路径中存在ac到dc转换器电路(例如，图15所示的ac到dc转换器电路351)。根据该变型的充电端口10a、充电端口10b中的每个充电端口是根据本公开的“第二充电端口”的示例。根据该变型的充电端口20和电力接收单元30中的每一者是根据本公开的“第一充电端口”的示例。
123.由于在从充电端口20到电池50的电力路径和从电力接收单元30到电池50的电力路径中的每个电力路径中存在ac到dc转换器电路，因此从电池50输出的dc电力被ac到dc转换器电路切断。因此，即使当充电端口20或电力接收单元30电连接至电池50时，电池50的电压也不施加到充电端口(充电端口20或电力接收单元30)。利用这种配置，即使当充电端口20和电力接收单元30中的每一者都电连接至电池50时也确保了安全性。
124.在根据上述变型的充电系统中，在电池50的充电开始之前未使用dc端口(充电端口10a或10b)的盖打开的情况下，ecu 300b将充电继电器40开路(断开)。由于充电继电器40开路，电池50的电压不施加到入口11a、11b。当未使用dc端口的盖关闭时，ecu 300b通过执行充电继电器接通开始对电池50充电。即使利用这种配置，通过简单的控制也可以提高充电系统的安全性。
125.在上述变型中，在当电力发送之前的对准完成的时刻判断是否满足禁止条件。然而，本公开不限于此，并且可以在当电力发送之前的对准开始的时刻判断是否满足禁止条件。
126.在上述变型中，ac端口和非接触式充电端口用作第一充电端口，两个dc端口用作第二充电端口。然而，可以适当地改变第一充电端口的数量和第二充电端口的数量。例如，在上述变型中，可以省略充电端口20或电力接收单元30，或者可以省略充电端口10a或充电端口10b。在上述变型中，电力接收单元30不设置盖。然而，具有盖的非接触式充电端口可以用作第一充电端口。
127.每个充电端口的位置不限于上述实施例和变型中所示的位置，并且可以适当改变。例如，dc端口可以设置在车辆的前侧或后侧、车辆的车顶上或车辆的底板下方。
128.每个充电端口可以设置有驱动打开和关闭机构以打开和关闭盖的执行器。能够与搭载在车辆上的通信装置通信的移动终端可以具有用于操作充电端口的盖的按钮。在这种情况下，当用户操作按钮时，移动终端可以指示车辆关闭预定充电端口的盖。该按钮可以是用于指定使用端口的按钮。当用户在开始充电之前指定使用端口时，移动终端可以指示车辆打开指定的使用端口的盖并且关闭未使用端口的盖。该按钮可以是用于关闭未使用端口的盖的按钮。当用户在充电期间按下按钮时，移动终端可以指示车辆关闭每个未用于充电的充电端口的盖。搭载在车辆上的控制装置可以通过控制执行器来打开和关闭充电端口的盖。
129.在上述实施例和变型中，设置在从多个充电端口到电池50的多个电力路径的公共部分中的充电继电器40被用作开关装置。然而，开关装置可以是连接和断开从多个充电端口到电能存储装置的多个电力路径的任何装置，并且可以使用任何断开和闭合方法。图18示出了开关装置的变型。
130.参照图18，开关装置包括设置在从充电端口10a到电池50的电力路径中的继电器41a、继电器42a以及设置在从充电端口10b到电池50的电力路径中的继电器41b、继电器42b。ecu 300c控制继电器41a、继电器42a、继电器41b和继电器42b。
131.在当使用充电端口10a开始对电池50充电时充电端口10b(未使用端口)的盖关闭的情况下，ecu 300c将继电器41a、42a闭合(连接)并且将继电器41b、42b开路(断开)，以连接从充电端口10a到电池50的电力路径。在当使用充电端口10b开始对电池50充电时充电端口10a(未使用端口)的盖关闭的情况下，ecu 300c将继电器41a、42a开路(断开)并将继电器41b、42b闭合(连接)，以连接从充电端口10b到电池50的电力路径。
132.当在使用充电端口10a或10b开始对电池50充电时未使用端口的盖打开时，ecu300c将继电器41a、继电器42a、继电器41b和继电器42b开路(断开)，以断开从充电端口10a、充电端口10b到电池50的电力路径。继电器41a、继电器42a、继电器41b和继电器42b可以是常关开关。当继电器41a、继电器42a、继电器41b和继电器42b是常关开关时，继电器41a、继电器42a、继电器41b和继电器42b在当未通电时开路。因此在断开状态下不太可能发生故障。
133.根据上述控制，即使在当连接从使用端口到电池50的电力路径的时刻由于故障而连接从未使用端口到电池50的电力路径的情况下，也由于未使用端口的盖关闭，因此是安全的。
134.开关装置不必需包括常关开关。可以使用常开开关代替常关开关。
135.车辆不限于电动车辆(ev)。图1所示的行驶驱动装置70还可以包括未图示的引擎(内燃机)。车辆可以是能够基于蓄电池50中存储的电力和引擎的输出两者运行的插电式混合动力车辆(phv)。车辆的配置不限于图1和图2中所示的配置。车辆可以是乘用汽车、公共汽车或卡车。车辆可以配置为通过自动驾驶或远程驾驶而无人行驶。车辆可以是由移动即服务(mobility as a service，maas)运营商管理的自动引导车辆(automated guided vehicle，agv)或maas车辆。轮子的数量不限于四个，并且可以适当改变。轮子的数量可以是三个，也可以是五个或更多个。
136.这里公开的实施例应当被认为是说明性的，而不是所有方面的限制性的。本发明的范围由权利要求而不是由上述实施例示出，并且旨在包括与权利要求的含义和范围等同
的所有修改。