車両用充電器
【課題】 低圧バッテリの電力の消費を低減させることが可能な車両用充電器を提供することにある。
【解決手段】 マイクロコンピュータと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイクロコンピュータに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備したもの。
【解決手段】 マイクロコンピュータと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイクロコンピュータに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備したもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、各種の電気自動車やハイブリッド車等に搭載される車両用充電器に係り、特に、低圧バッテリの電力の消費を低減させることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用充電器の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１７３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１７１７３３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８３９４４号公報
【特許文献４】特開２０１１−１５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ（ＣｏｎｔｒｏｌＰｉｌｏｔ：パイロット）信号によりバッテリＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）を起動させ、充電動作を開始するか否かの判別を行った上で、必要な場合に起動するという構成になっている。
しかしながら、この場合には、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまうという問題があった。
又、ＣＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ：充電遮断装置）がない場合には充電器を起動させることができないという問題があった。
さらに、車両に複数のプラグ（充電用接続ボックス）が設けられている場合について検討が施されていないという問題もあった。
【０００５】
次に、特許文献２に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ信号をトリガ信号として使用して充電システムを起動させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１に記載された発明の場合と同様の問題があった。
【０００６】
次に、特許文献３に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ信号やＣＨＧ（Ｃｈａｒｇｅ）信号によりバッテリＥＣＵを起動させ、充電動作を開始させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１、特許文献２に記載された発明の場合と同様の問題があった。
さらに、特許文献４に記載された発明の場合には、複数のプラグが設置された構成において、検出装置によりバッテリＥＣＵを適宜切り換えながら起動させ、充電動作を開始させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１〜特許文献３に記載された発明の場合と同様の問題があった。
【０００７】
そこで、本件特許出願人は、これらの課題を解決するべく、特許願を行っている（特願２０１１−１３００９０号、未公開）。その構成を図４を参照して説明する。
図４は、車両用充電器１を、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国自動車技術者協会）の規格に準拠したＳＡＥ準拠型の充電用ケーブルを介して、ＡＣ電源に接続する様子を示すブロック図である。
【０００８】
以下、車両用充電器１０１を中心にその構成を説明する。まず、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する。）１０３がある。上記マイコン１０３には、充電回路１０５、遮断機能付電源回路１０７が接続されている。上記充電回路１０５には高圧バッテリ１０９が接続されていて、これら充電回路１０５と高圧バッテリ１０９は充電ライン１１１、１１３に介挿されている。上記高圧バッテリ１０９は主に車両の動力用の電力を蓄えておくためのものである。
【０００９】
上記充電ライン１１１、１１３とは別に接地ライン１１５が設けられていて、これら充電ライン１１１、１１３、接地ライン１１５の先端部は充電用接続ボックス１１７内に収容されている。又、上記充電ライン１１１、１１３にはフォトボル１１９が接続されているとともに、充電ライン１１３には接点１２１が介挿されている。この接点１２１には抵抗１２３が並列・接続されている。上記フォトボル１１９は後述するＡＣ電源１４３からの入力により絶縁された電圧が出力されるように動作する素子である。
【００１０】
又、車両ＥＣＵ１２５が設けられていて、この車両ＥＣＵ１２５には上記マイコン１０３から信号が出力される構成になっている。この車両ＥＣＵ１２５には車両ＥＣＵ用電源回路１２７が接続されている。上記車両ＥＣＵ１２５は、後述するイグニッションスイッチ１３９が「オン」されて車両が走行を開始するときに起動するものである。又、既に説明した高圧バッテリ１０９にはインバータ回路１２９を介して駆動モータ１３１が接続されている。上記インバータ回路１２９は駆動モータ１３１を駆動するための回路であり、駆動モータ１３１は車両を走行させるためのものである。
【００１１】
又、上記遮断機能付電源回路１０７には低圧バッテリ１３３が接続されていて、この低圧バッテリ１３３は上記車両ＥＣＵ用電源回路１２７にライン１３５、１３７を介して接続されている。上記ライン１３５には、既に説明したイグニッションスイッチ１３９が介挿されている。上記低圧バッテリ１３３は車両の各種補機に供給する電力を蓄えておくためのものである。
【００１２】
上記遮断機能付電源回路１０７は、非充電時における上記低圧バッテリ１３３からの電源供給を遮断する機能を備えていて、充電時に所定の遮断解除信号を入力することによってその遮断を解除する構成になっている。以下詳細に説明する。
【００１３】
まず、充電を行うためには充電用ケーブル１４１が必要となり、この充電用ケーブル１４１を介して、車両用充電器１０１をＡＣ電源１４３に接続する
尚、上記充電用ケーブル１４１はＡＣ電源１４３側に既設されている場合と、充電時に接続する場合の二通りがある。
【００１４】
又、上記充電用ケーブル１４１には「ＳＡＥ準拠型」と「ＳＡＥ非準拠型」の二通りがある。ここでは、ＳＡＥ準拠型の場合を例に挙げて説明する。ＳＡＥ準拠型の場合には、充電用ケーブル１４１にＣＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ：コントロールパイロット）回路１４５が設けられている。又、充電用ケーブル１４１の充電ライン１４７、１４９には接点１５２、１５３が介挿されている。充電用ケーブル１４１には別の接地ライン１５１が設けられている。
【００１５】
そして、充電用接続ボックス１１７を充電用ケーブル１４１に接続すると、ＣＰ回路１４５から遮断解除信号が出力される。この遮断解除信号は充電器１０１側の信号ライン１５５及びこの信号ライン１５５に介挿されたダイオード１５７を介して遮断機能付電源回路１０７に入力される。この遮断解除信号の入力により遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が解除され、低圧バッテリ１３３から上記マイコン１０３への電源供給が開始される。
【００１６】
上記低圧バッテリ１３３からマイコン１０３への電源供給が開始されると、マイコン１０３が起動して、接点１２１、充電用ケーブル１４１側の接点１５２、１５３を閉接させる。それによって、充電回路１０５を介しての高圧バッテリ１０９への充電が開始される構成になっている。
【００１７】
次に、イグニッションスイッチ１３９を「オン」させた場合について説明する。この場合には、イグニッションスイッチ１３９を「オン」させることにより、車両ＥＣＵ用電源回路１２７に低圧バッテリ１３３から電源が供給され、それによって、車両ＥＣＵ１２５が起動する。この車両ＥＣＵ１２５が起動することにより遮断解除信号が出力され、この遮断解除信号は信号ライン１６３及びこの信号ライン１６３に介挿されたダイオード１６５を介して遮断機能付電源回路１０７に入力される。この遮断解除信号の入力により遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が解除され、低圧バッテリ１３３から上記マイコン１０３への電源供給が開始される。
【００１８】
上記低圧バッテリ１３３からマイコン１０３への電源供給が開始されると、マイコン１０３が起動して、インバータ回路１２９を介しての高圧バッテリ１０９への充電が開始される構成になっている。
尚、上記ダイオード１５７、ダイオード１６１、ダイオード１６５からなるオア回路によって遮断機能解除回路を構成している。
【００１９】
又、既に説明した充電用ケーブル１４１には、図示しない操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合の充電動作を規制することを目的としたロック解除スイッチ１７１が設けられている。このロック解除スイッチ１７１は、ノーマルクローズタイプの接点１７３と、抵抗１７５、１７７とから構成されている。上記接点１７３は常時は閉接されていて、操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合に開成される構成になっている。それによって、操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合における充電動作を規制する構成になっている。
【００２０】
又、車両ＥＣＵ１２５とマイコン１０３との間には信号ライン１２６が設けられている。又、上記車両ＥＣＵ１２５は、ロック解除スイッチ１７１の検出を行い、操作者が充電用ケーブル１４１を握っていない場合に、通信で充電許可信号を上記マイコン１０３に出力する。又、マイコン１０３は車両ＥＣＵ１２５から充電許可された場合に充電動作を行う。
又、充電用接続ボックス１１７とマイコン１０３との間にはライン１８１が設けられていて、このライン１８１には抵抗１８３が介挿されているとともに、抵抗１８５が分岐・接続されている。これらライン１８１、抵抗１８３、１８５の機能は次のようなものである。
【００２１】
まず、プラグ未接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されていない状態）では、ライン１８１の電位はマイコン１０３用の電源電圧と同一となっている。これに対して、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチ１７１が「オン」している場合には、ライン１８１の電位は抵抗１８５〜抵抗１７７で分圧された電位となる。又、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブ1４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オフ」している場合には、ライン１８１の電位は抵抗１８５〜抵抗１７５〜抵抗１７７で分圧された電位となる。
【００２２】
このように、ライン１８１の電位の変化によって、プラグ未接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されていない状態）、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オン」の状態、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オフ」の状態、といった３つの状態を検知することができる。又、マイコン１０３と遮断機能付電源回路１０７との間には別の信号ライン１９１とダイオード１９３が設けられている。
【００２３】
しかしながら、上記構成においては、ＣＰ回路１４５からの信号のＤｕｔｙが極めて低い場合、例えば、Ｄｕｔｙが１０％未満の場合、遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が確実に解除されないような場合があった。又、遮断機能付電源回路１０７がスリープモードにあるとき、数μＡ程度ではあるが、消費電流があるという問題もあった。
【００２４】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、特願２０１１−１３００９０号に係る発明をさらに改良して、低圧バッテリの電力の消費を低減させることが可能な車両用充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による車両用充電器は、マイコンと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイコンに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであることを特徴とするものである。
又、請求項３による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、 コンデンサが設置されていて、上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように本願発明の請求項1による車両用充電器によると、マイコンと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイコンに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備した構成になっているので、充電時、車両走行時の充電ケーブル接続検知時のみに低圧バッテリからマイコンに電源が供給される構成になっており、それによって、無駄な電力の消費を低減させることができる。
又、請求項２による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであるので、簡単な構成で所望のスイッチング手段を構成することができ、それによって、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項３による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、 コンデンサが設置されていて、上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされる構成になっているで、それによっても、上記効果をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、コンデンサの充電・放電のタイミングを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本件特許出願人による先願発明の構成を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態による車両用充電器１をＳＡＥの規格に準拠したＳＡＥ準拠型の充電用ケーブルを介してＡＣ電源に接続しようとする様子を示すブロック図である。
【００２９】
以下、車両用充電器１の構成を中心にしてその構成を詳細に説明していく。まず、マイコン３がある。上記マイコン３には、充電回路５、電源ＩＣ７、入力バッファ９が接続されている。上記充電回路５には高圧バッテリ１１が接続されていて、これら充電回路５と高圧バッテリ１１は充電ライン１１、１３に介挿されている。上記高圧バッテリ９は主に車両の動力用の電力を蓄えておくためのものである。
【００３０】
上記充電ライン１１、１３とは別に接地ライン１５が設けられていて、これら充電ライン１１、１３、接地ライン１５の先端部は充電用接続ボックス１７内に収容されている。又、車両ＥＣＵ１９が設けられていて、この車両ＥＣＵ１９には上記マイコン３から信号が出力される構成になっている。この車両ＥＣＵ２５は、後述するイグニッションスイッチ２１が「オン」されて車両が走行を開始するときに起動するものである。又、既に説明した高圧バッテリ１１にはインバータ回路２３を介して駆動モータ２５が接続されている。上記インバータ回路２３は駆動モータ２５を駆動するための回路であり、駆動モータ２５は車両を走行させるためのものである。
【００３１】
又、上記電源ＩＣ７には低圧バッテリ２７が接続されていて、この低圧バッテリ２７は上記車両ＥＣＵ１９にライン２９、３１を介して接続されている。上記ライン３１には既に説明したイグニッションスイッチ２１が介挿されている。上記低圧バッテリ２７は車両の各種補機に供給する電力を蓄えておくためのものである。
【００３２】
又、スイッチング手段としての電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＦＥＴと略称する。）３３、トランジスタ３５、トランジスタ３７、コンデンサ３９が設置されている。又、ダイオード４１、４３、抵抗４５、４７、４９、５０、５１が設置されている。
【００３３】
又、充電を行うための充電用ケーブル５３が設置されている。この充電用ケーブル５３を介して、車両用充電器１をＡＣ電源５５に接続するものである。
尚、上記充電用ケーブル５３はＡＣ電源５５側に既設されている場合と、充電時に接続する場合の二通りがある。
【００３４】
又、上記充電用ケーブル５３には「ＳＡＥ準拠型」と「ＳＡＥ非準拠型」の二通りがある。この実施の形態の場合には、ＳＡＥ準拠型を使用する場合を例に挙げて説明する。ＳＡＥ準拠型の場合には、充電用ケーブル５３にＣＰ回路５７が設けられている。又、充電用ケーブル５３の充電ライン５９、６１には接点６３、６５が介挿されている。又、充電用ケーブル５３には別の接地ライン６７が設けられている。
【００３５】
又、上記充電用ケーブル５３には、図示しない操作者が充電用ケーブル５３を握っている場合の充電動作を規制することを目的としたロック解除スイッチ７１が設けられている。このロック解除スイッチ７１は、ノーマルクローズタイプの接点７３と、抵抗７５、７７とから構成されている。上記接点７３は常時は閉接されていて、操作者が充電用接続ボックス１７を握っている場合に開成される構成になっている。それによって、操作者が充電用ケーブル５３を握っている場合における充電動作を規制する構成になっている。
【００３６】
又、車両ＥＣＵ１９とマイコン３との間には信号ライン２６が設けられている。又、上記車両ＥＣＵ１９は、ロック解除スイッチ７１の検出を行い、操作者が充電用ケーブル５３を握っていない場合に、通信で充電許可信号を上記マイコン３に出力する。又、マイコン３は車両ＥＣＵ１９から充電許可された場合に充電動作を行う。又、上記車両ＥＣＵ１９はライン２８を介して上記ロック解除スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦを判断するように構成されている。
【００３７】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３に接続されると、ＣＰ回路５７からＣＰ信号（Ｄｕｔｙ１０％〜１００％、Ｐｅａｋ５Ｖ）が出力される。このＣＰ信号は、ダイオード４１を介してトランジスタ３７に入力される。トランジスタ３７はＣＰ信号の入力によってＯＮ・ＯＦＦし、それによって、コンデンサ３９が充電される。
【００３８】
上記作用を図２を参照して詳しく説明する。図２は、ＣＰ信号の電圧、ＦＥＴ３３への入力電圧（コンデンサ３９の電圧）、電源ＩＣ７への入力電圧の時間変化を示した図である。
尚、図１に示すように、ＣＰ信号の電圧は地点ａにて測定し、ＦＥＴ３３への入力電圧は地点ｂにて測定し、電源ＩＣ７への入力電圧は地点ｃにて測定したものである。
【００３９】
図２に示すように、ＣＰ信号がＯＮの場合には、トランジスタ３７がＯＮとなり、抵抗４９を介してコンデンサ３９に電荷が供給される。その結果、コンデンサ間の電圧が高くなる。これに対して、ＣＰ信号がＯＦＦの場合には、トランジスタ３７がＯＦＦとなり、コンデンサ３９に蓄積された電荷は抵抗５１を介して放電される。そして、放電される電荷よりも蓄電される電荷の方が多ければ、コンデンサ３９に充電されていき、ＦＥＴ３３のＯＮ電圧までコンデンサ３９が充電されると、ＦＥＴ３３がＯＮし、それによって、電源ＩＣ７に電圧が供給される。電源ＩＣ７に電圧が供給されると、マイコン３が動作し、入力バッファ９を介してＣＰ信号のパルス波形を観測する。
【００４０】
観測したＣＰパルス波形が正常な場合には、トランジスタ３５をＯＮさせる。又、ＣＰ回路５７は、スイッチ６３、６５をＯＮさせる。それによって、充電回路５に交流電源が供給される。又、マイコン３は、充電回路５を制御して、高圧バッテリ１１に電流を供給する。
【００４１】
そして、高圧バッテリ１１への充電が終了したら、トランジスタ３５をＯＦＦさせる。又、ＣＰ回路５７は、スイッチ６３、６５をＯＦＦさせる。それによって、充電回路５への交流電源の供給が停止される。
【００４２】
又、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３から外されてＣＰ回路５７からのＣＰ信号の出力が停止すると、抵抗５１を介して、コンデンサ３９の電荷が放電され、それによって、コンデンサ３９の電圧が低下する。そして、ＦＥＴ３３のＯＦＦ電圧まで放電されると、ＦＥＴ３３がＯＦＦとなり、電源ＩＣ７に電圧が供給されなくなる。それによって、全システムが停止する。
【００４３】
その様子を図２を参照して説明する。
まず、ＣＰ信号の電圧が「Ｌｏｗ」固定となって数秒経過すると、コンデンサ５１が放電されて、ＦＥＴ３３のＯＦＦ電圧となる。そして、電源ＩＣ７に電圧が印加されなくなり、その結果、消費電流も略「０」となる。
【００４４】
次に、イグニッションスイッチ２１を「オン」させた場合について説明する。この場合には、イグニッションスイッチ２１を「オン」させることにより、車両ＥＣＵ１９に低圧バッテリ２７から電源が供給され、それによって、車両ＥＣＵ１９が起動する。この車両ＥＣＵ１９により、ロック解除スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦ状態を確認した後、走行することになる。
【００４５】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、充電時、車両走行時の充電ケーブル接続検知時のみに低圧バッテリ２７から電源ＩＣ７に電源が供給される構成になっているので、無駄な電力の消費を低減させることができる。
又、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３から外されてＣＰ回路５７からのＣＰ信号の出力が停止すると、コンデンサ５１が放電されて、電源ＩＣ７に電圧が印加されなくなり、その結果、消費電流も略「０」となる。
又、複数のプラグを接続する場合にも、ダイオード回路を増設するだけで対応することができる。
又、充電用接続ボックス１７を充電用ケーブル４１に接続したままの状態で車両の走行を開始することを規制することができる。
【００４６】
次に、図３を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、ＳＡＥの規格に準拠した「ＳＡＥ準拠型」の充電用ケーブル５３を介してＡＣ電源５５に接続しようとする場合を例に挙げて説明したが、この第２の実施の形態の場合には、ＳＡＥの規格に準拠しない「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３′を介してＡＣ電源５５に接続しようとする場合においても機能できるように構成した例を説明するものである。
【００４７】
この場合は、図３に示すように、前記第１の実施の形態におけるＣＰ回路５７、スイッチ６３、６５がなく、その代わり、充電回路５とＦＥＴ３３との間に信号ライン９１を設けた構成になっている。又、マイコン３とＦＥＴ３３との間には信号ライン９３が設けられている。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符合を付して示しその説明は省略する。
【００４８】
上記構成によると、まず、「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３（図１に示す）を介してＡＣ電源５５に接続それた場合には、前記第１の実施の形態で説明した場合と同じ作用を奏することになる。
【００４９】
次に、ＳＡＥの規格に準拠しない「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３′を介してＡＣ電源５５に接続された場合について説明する。この場合には、充電回路５に交流電源５５から交流が入力される。それによって、充電回路５から信号ライン９１を介してＦＥＴ３３に信号が出力され、それによって、ＦＥＴ３３がＯＮとなる。それによって、電源ＩＣ７に電圧が供給される。電源ＩＣ７に電圧が供給されると、マイコン３が動作する。マイコン３は、充電回路５を制御して、高圧バッテリ１１に電流を供給する。
以下、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用を奏する。
【００５０】
よって、前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができるとともに、構成の簡略化を図ることができる。
【００５１】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
前記一実施の形態の場合には、電気自動車を例に挙げて説明したが、ハイブリッド車についても同様に適用可能である。
その他、図示した構成をあくまで一例であり、それに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば、車両用充電器に係り、特に、消費電力の低減を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、各種の電気自動車やハイブリッド車などに搭載される車両用充電器に好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 車両用充電器
３ マイコン（マイクロコンピュータ）
５ 充電回路
７ 電源ＩＣ
９ 入力バッファ
１１ 高圧バッテリ
１７ 充電用接続ボックス
１９ 車両ＥＣＵ
２１ イグニッションスイッチ
２７ 低圧バッテリ
３３ ＦＥＴ（スイッチング手段）
５３ 充電用ケーブル
５５ ＡＣ電源
５７ ＣＰ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、各種の電気自動車やハイブリッド車等に搭載される車両用充電器に係り、特に、低圧バッテリの電力の消費を低減させることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用充電器の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１７３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１７１７３３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８３９４４号公報
【特許文献４】特開２０１１−１５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ（ＣｏｎｔｒｏｌＰｉｌｏｔ：パイロット）信号によりバッテリＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）を起動させ、充電動作を開始するか否かの判別を行った上で、必要な場合に起動するという構成になっている。
しかしながら、この場合には、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまうという問題があった。
又、ＣＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ：充電遮断装置）がない場合には充電器を起動させることができないという問題があった。
さらに、車両に複数のプラグ（充電用接続ボックス）が設けられている場合について検討が施されていないという問題もあった。
【０００５】
次に、特許文献２に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ信号をトリガ信号として使用して充電システムを起動させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１に記載された発明の場合と同様の問題があった。
【０００６】
次に、特許文献３に記載された発明の場合には、ＣＰＬＴ信号やＣＨＧ（Ｃｈａｒｇｅ）信号によりバッテリＥＣＵを起動させ、充電動作を開始させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１、特許文献２に記載された発明の場合と同様の問題があった。
さらに、特許文献４に記載された発明の場合には、複数のプラグが設置された構成において、検出装置によりバッテリＥＣＵを適宜切り換えながら起動させ、充電動作を開始させる構成になっている。
しかしながら、この場合にも、バッテリＥＣＵを常時起動させておく必要があり、低圧バッテリの電力を常時消費してしまう等、上記特許文献１〜特許文献３に記載された発明の場合と同様の問題があった。
【０００７】
そこで、本件特許出願人は、これらの課題を解決するべく、特許願を行っている（特願２０１１−１３００９０号、未公開）。その構成を図４を参照して説明する。
図４は、車両用充電器１を、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国自動車技術者協会）の規格に準拠したＳＡＥ準拠型の充電用ケーブルを介して、ＡＣ電源に接続する様子を示すブロック図である。
【０００８】
以下、車両用充電器１０１を中心にその構成を説明する。まず、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する。）１０３がある。上記マイコン１０３には、充電回路１０５、遮断機能付電源回路１０７が接続されている。上記充電回路１０５には高圧バッテリ１０９が接続されていて、これら充電回路１０５と高圧バッテリ１０９は充電ライン１１１、１１３に介挿されている。上記高圧バッテリ１０９は主に車両の動力用の電力を蓄えておくためのものである。
【０００９】
上記充電ライン１１１、１１３とは別に接地ライン１１５が設けられていて、これら充電ライン１１１、１１３、接地ライン１１５の先端部は充電用接続ボックス１１７内に収容されている。又、上記充電ライン１１１、１１３にはフォトボル１１９が接続されているとともに、充電ライン１１３には接点１２１が介挿されている。この接点１２１には抵抗１２３が並列・接続されている。上記フォトボル１１９は後述するＡＣ電源１４３からの入力により絶縁された電圧が出力されるように動作する素子である。
【００１０】
又、車両ＥＣＵ１２５が設けられていて、この車両ＥＣＵ１２５には上記マイコン１０３から信号が出力される構成になっている。この車両ＥＣＵ１２５には車両ＥＣＵ用電源回路１２７が接続されている。上記車両ＥＣＵ１２５は、後述するイグニッションスイッチ１３９が「オン」されて車両が走行を開始するときに起動するものである。又、既に説明した高圧バッテリ１０９にはインバータ回路１２９を介して駆動モータ１３１が接続されている。上記インバータ回路１２９は駆動モータ１３１を駆動するための回路であり、駆動モータ１３１は車両を走行させるためのものである。
【００１１】
又、上記遮断機能付電源回路１０７には低圧バッテリ１３３が接続されていて、この低圧バッテリ１３３は上記車両ＥＣＵ用電源回路１２７にライン１３５、１３７を介して接続されている。上記ライン１３５には、既に説明したイグニッションスイッチ１３９が介挿されている。上記低圧バッテリ１３３は車両の各種補機に供給する電力を蓄えておくためのものである。
【００１２】
上記遮断機能付電源回路１０７は、非充電時における上記低圧バッテリ１３３からの電源供給を遮断する機能を備えていて、充電時に所定の遮断解除信号を入力することによってその遮断を解除する構成になっている。以下詳細に説明する。
【００１３】
まず、充電を行うためには充電用ケーブル１４１が必要となり、この充電用ケーブル１４１を介して、車両用充電器１０１をＡＣ電源１４３に接続する
尚、上記充電用ケーブル１４１はＡＣ電源１４３側に既設されている場合と、充電時に接続する場合の二通りがある。
【００１４】
又、上記充電用ケーブル１４１には「ＳＡＥ準拠型」と「ＳＡＥ非準拠型」の二通りがある。ここでは、ＳＡＥ準拠型の場合を例に挙げて説明する。ＳＡＥ準拠型の場合には、充電用ケーブル１４１にＣＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ：コントロールパイロット）回路１４５が設けられている。又、充電用ケーブル１４１の充電ライン１４７、１４９には接点１５２、１５３が介挿されている。充電用ケーブル１４１には別の接地ライン１５１が設けられている。
【００１５】
そして、充電用接続ボックス１１７を充電用ケーブル１４１に接続すると、ＣＰ回路１４５から遮断解除信号が出力される。この遮断解除信号は充電器１０１側の信号ライン１５５及びこの信号ライン１５５に介挿されたダイオード１５７を介して遮断機能付電源回路１０７に入力される。この遮断解除信号の入力により遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が解除され、低圧バッテリ１３３から上記マイコン１０３への電源供給が開始される。
【００１６】
上記低圧バッテリ１３３からマイコン１０３への電源供給が開始されると、マイコン１０３が起動して、接点１２１、充電用ケーブル１４１側の接点１５２、１５３を閉接させる。それによって、充電回路１０５を介しての高圧バッテリ１０９への充電が開始される構成になっている。
【００１７】
次に、イグニッションスイッチ１３９を「オン」させた場合について説明する。この場合には、イグニッションスイッチ１３９を「オン」させることにより、車両ＥＣＵ用電源回路１２７に低圧バッテリ１３３から電源が供給され、それによって、車両ＥＣＵ１２５が起動する。この車両ＥＣＵ１２５が起動することにより遮断解除信号が出力され、この遮断解除信号は信号ライン１６３及びこの信号ライン１６３に介挿されたダイオード１６５を介して遮断機能付電源回路１０７に入力される。この遮断解除信号の入力により遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が解除され、低圧バッテリ１３３から上記マイコン１０３への電源供給が開始される。
【００１８】
上記低圧バッテリ１３３からマイコン１０３への電源供給が開始されると、マイコン１０３が起動して、インバータ回路１２９を介しての高圧バッテリ１０９への充電が開始される構成になっている。
尚、上記ダイオード１５７、ダイオード１６１、ダイオード１６５からなるオア回路によって遮断機能解除回路を構成している。
【００１９】
又、既に説明した充電用ケーブル１４１には、図示しない操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合の充電動作を規制することを目的としたロック解除スイッチ１７１が設けられている。このロック解除スイッチ１７１は、ノーマルクローズタイプの接点１７３と、抵抗１７５、１７７とから構成されている。上記接点１７３は常時は閉接されていて、操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合に開成される構成になっている。それによって、操作者が充電用ケーブル１４１を握っている場合における充電動作を規制する構成になっている。
【００２０】
又、車両ＥＣＵ１２５とマイコン１０３との間には信号ライン１２６が設けられている。又、上記車両ＥＣＵ１２５は、ロック解除スイッチ１７１の検出を行い、操作者が充電用ケーブル１４１を握っていない場合に、通信で充電許可信号を上記マイコン１０３に出力する。又、マイコン１０３は車両ＥＣＵ１２５から充電許可された場合に充電動作を行う。
又、充電用接続ボックス１１７とマイコン１０３との間にはライン１８１が設けられていて、このライン１８１には抵抗１８３が介挿されているとともに、抵抗１８５が分岐・接続されている。これらライン１８１、抵抗１８３、１８５の機能は次のようなものである。
【００２１】
まず、プラグ未接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されていない状態）では、ライン１８１の電位はマイコン１０３用の電源電圧と同一となっている。これに対して、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチ１７１が「オン」している場合には、ライン１８１の電位は抵抗１８５〜抵抗１７７で分圧された電位となる。又、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブ1４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オフ」している場合には、ライン１８１の電位は抵抗１８５〜抵抗１７５〜抵抗１７７で分圧された電位となる。
【００２２】
このように、ライン１８１の電位の変化によって、プラグ未接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されていない状態）、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オン」の状態、プラグ接続の状態（充電用接続ボックス１１７が充電用ケーブル１４１側に接続されている状態）であってロック解除スイッチが「オフ」の状態、といった３つの状態を検知することができる。又、マイコン１０３と遮断機能付電源回路１０７との間には別の信号ライン１９１とダイオード１９３が設けられている。
【００２３】
しかしながら、上記構成においては、ＣＰ回路１４５からの信号のＤｕｔｙが極めて低い場合、例えば、Ｄｕｔｙが１０％未満の場合、遮断機能付電源回路１０７の遮断機能が確実に解除されないような場合があった。又、遮断機能付電源回路１０７がスリープモードにあるとき、数μＡ程度ではあるが、消費電流があるという問題もあった。
【００２４】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、特願２０１１−１３００９０号に係る発明をさらに改良して、低圧バッテリの電力の消費を低減させることが可能な車両用充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による車両用充電器は、マイコンと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイコンに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであることを特徴とするものである。
又、請求項３による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、 コンデンサが設置されていて、上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように本願発明の請求項1による車両用充電器によると、マイコンと、車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、車両の低圧バッテリから上記マイコンに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、を具備した構成になっているので、充電時、車両走行時の充電ケーブル接続検知時のみに低圧バッテリからマイコンに電源が供給される構成になっており、それによって、無駄な電力の消費を低減させることができる。
又、請求項２による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであるので、簡単な構成で所望のスイッチング手段を構成することができ、それによって、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項３による車両用充電器は、請求項１記載の車両用充電器において、 コンデンサが設置されていて、上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされる構成になっているで、それによっても、上記効果をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、コンデンサの充電・放電のタイミングを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本件特許出願人による先願発明の構成を示す図で、車両用充電器の構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態による車両用充電器１をＳＡＥの規格に準拠したＳＡＥ準拠型の充電用ケーブルを介してＡＣ電源に接続しようとする様子を示すブロック図である。
【００２９】
以下、車両用充電器１の構成を中心にしてその構成を詳細に説明していく。まず、マイコン３がある。上記マイコン３には、充電回路５、電源ＩＣ７、入力バッファ９が接続されている。上記充電回路５には高圧バッテリ１１が接続されていて、これら充電回路５と高圧バッテリ１１は充電ライン１１、１３に介挿されている。上記高圧バッテリ９は主に車両の動力用の電力を蓄えておくためのものである。
【００３０】
上記充電ライン１１、１３とは別に接地ライン１５が設けられていて、これら充電ライン１１、１３、接地ライン１５の先端部は充電用接続ボックス１７内に収容されている。又、車両ＥＣＵ１９が設けられていて、この車両ＥＣＵ１９には上記マイコン３から信号が出力される構成になっている。この車両ＥＣＵ２５は、後述するイグニッションスイッチ２１が「オン」されて車両が走行を開始するときに起動するものである。又、既に説明した高圧バッテリ１１にはインバータ回路２３を介して駆動モータ２５が接続されている。上記インバータ回路２３は駆動モータ２５を駆動するための回路であり、駆動モータ２５は車両を走行させるためのものである。
【００３１】
又、上記電源ＩＣ７には低圧バッテリ２７が接続されていて、この低圧バッテリ２７は上記車両ＥＣＵ１９にライン２９、３１を介して接続されている。上記ライン３１には既に説明したイグニッションスイッチ２１が介挿されている。上記低圧バッテリ２７は車両の各種補機に供給する電力を蓄えておくためのものである。
【００３２】
又、スイッチング手段としての電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＦＥＴと略称する。）３３、トランジスタ３５、トランジスタ３７、コンデンサ３９が設置されている。又、ダイオード４１、４３、抵抗４５、４７、４９、５０、５１が設置されている。
【００３３】
又、充電を行うための充電用ケーブル５３が設置されている。この充電用ケーブル５３を介して、車両用充電器１をＡＣ電源５５に接続するものである。
尚、上記充電用ケーブル５３はＡＣ電源５５側に既設されている場合と、充電時に接続する場合の二通りがある。
【００３４】
又、上記充電用ケーブル５３には「ＳＡＥ準拠型」と「ＳＡＥ非準拠型」の二通りがある。この実施の形態の場合には、ＳＡＥ準拠型を使用する場合を例に挙げて説明する。ＳＡＥ準拠型の場合には、充電用ケーブル５３にＣＰ回路５７が設けられている。又、充電用ケーブル５３の充電ライン５９、６１には接点６３、６５が介挿されている。又、充電用ケーブル５３には別の接地ライン６７が設けられている。
【００３５】
又、上記充電用ケーブル５３には、図示しない操作者が充電用ケーブル５３を握っている場合の充電動作を規制することを目的としたロック解除スイッチ７１が設けられている。このロック解除スイッチ７１は、ノーマルクローズタイプの接点７３と、抵抗７５、７７とから構成されている。上記接点７３は常時は閉接されていて、操作者が充電用接続ボックス１７を握っている場合に開成される構成になっている。それによって、操作者が充電用ケーブル５３を握っている場合における充電動作を規制する構成になっている。
【００３６】
又、車両ＥＣＵ１９とマイコン３との間には信号ライン２６が設けられている。又、上記車両ＥＣＵ１９は、ロック解除スイッチ７１の検出を行い、操作者が充電用ケーブル５３を握っていない場合に、通信で充電許可信号を上記マイコン３に出力する。又、マイコン３は車両ＥＣＵ１９から充電許可された場合に充電動作を行う。又、上記車両ＥＣＵ１９はライン２８を介して上記ロック解除スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦを判断するように構成されている。
【００３７】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３に接続されると、ＣＰ回路５７からＣＰ信号（Ｄｕｔｙ１０％〜１００％、Ｐｅａｋ５Ｖ）が出力される。このＣＰ信号は、ダイオード４１を介してトランジスタ３７に入力される。トランジスタ３７はＣＰ信号の入力によってＯＮ・ＯＦＦし、それによって、コンデンサ３９が充電される。
【００３８】
上記作用を図２を参照して詳しく説明する。図２は、ＣＰ信号の電圧、ＦＥＴ３３への入力電圧（コンデンサ３９の電圧）、電源ＩＣ７への入力電圧の時間変化を示した図である。
尚、図１に示すように、ＣＰ信号の電圧は地点ａにて測定し、ＦＥＴ３３への入力電圧は地点ｂにて測定し、電源ＩＣ７への入力電圧は地点ｃにて測定したものである。
【００３９】
図２に示すように、ＣＰ信号がＯＮの場合には、トランジスタ３７がＯＮとなり、抵抗４９を介してコンデンサ３９に電荷が供給される。その結果、コンデンサ間の電圧が高くなる。これに対して、ＣＰ信号がＯＦＦの場合には、トランジスタ３７がＯＦＦとなり、コンデンサ３９に蓄積された電荷は抵抗５１を介して放電される。そして、放電される電荷よりも蓄電される電荷の方が多ければ、コンデンサ３９に充電されていき、ＦＥＴ３３のＯＮ電圧までコンデンサ３９が充電されると、ＦＥＴ３３がＯＮし、それによって、電源ＩＣ７に電圧が供給される。電源ＩＣ７に電圧が供給されると、マイコン３が動作し、入力バッファ９を介してＣＰ信号のパルス波形を観測する。
【００４０】
観測したＣＰパルス波形が正常な場合には、トランジスタ３５をＯＮさせる。又、ＣＰ回路５７は、スイッチ６３、６５をＯＮさせる。それによって、充電回路５に交流電源が供給される。又、マイコン３は、充電回路５を制御して、高圧バッテリ１１に電流を供給する。
【００４１】
そして、高圧バッテリ１１への充電が終了したら、トランジスタ３５をＯＦＦさせる。又、ＣＰ回路５７は、スイッチ６３、６５をＯＦＦさせる。それによって、充電回路５への交流電源の供給が停止される。
【００４２】
又、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３から外されてＣＰ回路５７からのＣＰ信号の出力が停止すると、抵抗５１を介して、コンデンサ３９の電荷が放電され、それによって、コンデンサ３９の電圧が低下する。そして、ＦＥＴ３３のＯＦＦ電圧まで放電されると、ＦＥＴ３３がＯＦＦとなり、電源ＩＣ７に電圧が供給されなくなる。それによって、全システムが停止する。
【００４３】
その様子を図２を参照して説明する。
まず、ＣＰ信号の電圧が「Ｌｏｗ」固定となって数秒経過すると、コンデンサ５１が放電されて、ＦＥＴ３３のＯＦＦ電圧となる。そして、電源ＩＣ７に電圧が印加されなくなり、その結果、消費電流も略「０」となる。
【００４４】
次に、イグニッションスイッチ２１を「オン」させた場合について説明する。この場合には、イグニッションスイッチ２１を「オン」させることにより、車両ＥＣＵ１９に低圧バッテリ２７から電源が供給され、それによって、車両ＥＣＵ１９が起動する。この車両ＥＣＵ１９により、ロック解除スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦ状態を確認した後、走行することになる。
【００４５】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、充電時、車両走行時の充電ケーブル接続検知時のみに低圧バッテリ２７から電源ＩＣ７に電源が供給される構成になっているので、無駄な電力の消費を低減させることができる。
又、充電用接続ボックス１７が充電用ケーブル５３から外されてＣＰ回路５７からのＣＰ信号の出力が停止すると、コンデンサ５１が放電されて、電源ＩＣ７に電圧が印加されなくなり、その結果、消費電流も略「０」となる。
又、複数のプラグを接続する場合にも、ダイオード回路を増設するだけで対応することができる。
又、充電用接続ボックス１７を充電用ケーブル４１に接続したままの状態で車両の走行を開始することを規制することができる。
【００４６】
次に、図３を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、ＳＡＥの規格に準拠した「ＳＡＥ準拠型」の充電用ケーブル５３を介してＡＣ電源５５に接続しようとする場合を例に挙げて説明したが、この第２の実施の形態の場合には、ＳＡＥの規格に準拠しない「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３′を介してＡＣ電源５５に接続しようとする場合においても機能できるように構成した例を説明するものである。
【００４７】
この場合は、図３に示すように、前記第１の実施の形態におけるＣＰ回路５７、スイッチ６３、６５がなく、その代わり、充電回路５とＦＥＴ３３との間に信号ライン９１を設けた構成になっている。又、マイコン３とＦＥＴ３３との間には信号ライン９３が設けられている。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符合を付して示しその説明は省略する。
【００４８】
上記構成によると、まず、「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３（図１に示す）を介してＡＣ電源５５に接続それた場合には、前記第１の実施の形態で説明した場合と同じ作用を奏することになる。
【００４９】
次に、ＳＡＥの規格に準拠しない「ＳＡＥ非準拠型」の充電用ケーブル５３′を介してＡＣ電源５５に接続された場合について説明する。この場合には、充電回路５に交流電源５５から交流が入力される。それによって、充電回路５から信号ライン９１を介してＦＥＴ３３に信号が出力され、それによって、ＦＥＴ３３がＯＮとなる。それによって、電源ＩＣ７に電圧が供給される。電源ＩＣ７に電圧が供給されると、マイコン３が動作する。マイコン３は、充電回路５を制御して、高圧バッテリ１１に電流を供給する。
以下、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用を奏する。
【００５０】
よって、前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができるとともに、構成の簡略化を図ることができる。
【００５１】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
前記一実施の形態の場合には、電気自動車を例に挙げて説明したが、ハイブリッド車についても同様に適用可能である。
その他、図示した構成をあくまで一例であり、それに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば、車両用充電器に係り、特に、消費電力の低減を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、各種の電気自動車やハイブリッド車などに搭載される車両用充電器に好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 車両用充電器
３ マイコン（マイクロコンピュータ）
５ 充電回路
７ 電源ＩＣ
９ 入力バッファ
１１ 高圧バッテリ
１７ 充電用接続ボックス
１９ 車両ＥＣＵ
２１ イグニッションスイッチ
２７ 低圧バッテリ
３３ ＦＥＴ（スイッチング手段）
５３ 充電用ケーブル
５５ ＡＣ電源
５７ ＣＰ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンピュータと、
車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、
車両の低圧バッテリから上記マイクロコンピュータに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、
ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、
を具備したことを特徴とする車両用充電器。
【請求項２】
請求項１記載の車両用充電器において、
上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであることを特徴とする 車両用充電器。
【請求項３】
請求項１記載の車両用充電器において、
コンデンサが設置されていて、
上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされることを特徴とする車両用充電器。
【請求項１】
マイクロコンピュータと、
車両の高圧バッテリに充電する時に機能する充電回路と、
車両の低圧バッテリから上記マイクロコンピュータに電圧を供給すると共に非充電時にはその電圧の供給を遮断する電源ＩＣと、
ＡＣ電源側に設けられたコントロールパイロット回路から出力される信号又は上記ＡＣ電源の供給により出力される信号又は車両のイグニッションスイッチがオンされることにより出力される信号の何れかの信号を入力して上記車両の低圧バッテリからの電圧を上記電源ＩＣに供給するスイッチング手段と、
を具備したことを特徴とする車両用充電器。
【請求項２】
請求項１記載の車両用充電器において、
上記スイッチング手段は、電界効果トランジスタであることを特徴とする 車両用充電器。
【請求項３】
請求項１記載の車両用充電器において、
コンデンサが設置されていて、
上記ＡＣ電源側にコントロールパイロット回路がある場合において、上記コントロールパイロット回路からのコントロールパイロット信号により上記コンデンサが充電され、上記電界効果トランジスタのＯＮ電圧まで充電されることにより、上記電界効果トランジスタがＯＮされることを特徴とする車両用充電器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０６４２５（Ｐ２０１３−１０６４２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８２２１（Ｐ２０１１−２４８２２１）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（３９１００８５３７）ＡＳＴＩ株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（３９１００８５３７）ＡＳＴＩ株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
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