説明

電動車両の充電制御装置

【課題】2つのコンタクタの駆動回数差を解消する電動車両の充電制御装置を提供する。
【解決手段】溶着判定を行う電動車両の充電制御装置において、ある溶着判定の回では動作履歴がオフであるので、第1コンタクタ及び第2コンタクタが共にオンの状態から、第1コンタクタを2回断作動させると共に第2コンタクタを1回断作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行い(a)、その次の溶着判定の回では動作履歴がオンであるので、断作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタが共にオンの状態から、第1コンタクタを1回断作動させると共に第2コンタクタを2回断作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行う(b)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動車両の電源装置に備えられたコンタクタを制御する充電制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド車等の電動車両には、大容量のバッテリを有するバッテリパック(電源装置)が備えられている。バッテリパックのバッテリに充電を行う方法の1つとして、車両の外部に設置された充電器を用いる方法がある。バッテリパックは、バッテリの正極側に設けられたコンタクタと負極側に設けられたコンタクタとを有しており、例えば、充電の際には、2つのコンタクタを通電状態に制御することで、充電器からバッテリへの充電を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−258109号公報
【特許文献2】特開平8−182115号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バッテリ自体が高電圧であったり、急速充電器を用い、大電流により急速充電を行ったりする場合、バッテリの充電回路には、高電圧、大電流の負荷がかかり、コンタクタへも高電圧、大電流の負荷がかかる。そのため、コンタクタの接点が溶着してしまい、正しく充電できなかったり、バッテリが放電してしまったりするおそれがある。そのため、コンタクタの溶着判定をする技術が提案されている(特許文献1、2)。
【0005】
独立して制御可能なコンタクタが、バッテリパックに2つ設けられている場合には、各々のコンタクタをオン/オフすることにより、溶着判定を行うことができる。例えば、充電の開始前に溶着判定を行う場合には、図7に示すように、第1コンタクタ及び第2コンタクタが共にオフである状態から、第1コンタクタのみをオンとし、その後、第1コンタクタをオフとした後、第2コンタクタのみをオンとし、その後、第1コンタクタもオンとすることで、溶着判定を行って、充電を開始している。
【0006】
上述したオン/オフ動作を行った場合、第1コンタクタと第2コンタクタとの間に印加される電圧は、実線で示すように、第1コンタクタ及び第2コンタクタを共にオンとしたときのみ印加され、第1コンタクタ及び第2コンタクタは共に正常であると判定できる。一方、点線で示すように、第1コンタクタのみをオンとしたときに、電圧が印加される場合には(図7中のW1)、第2コンタクタが溶着していると判定でき、第2コンタクタのみをオンとしたときに、電圧が印加される場合には(図7中のW2)、第1コンタクタが溶着していると判定できる。
【0007】
又、例えば、充電終了後に溶着判定を行う場合には、図8に示すように、第1コンタクタ及び第2コンタクタが共にオンである状態から、第1コンタクタのみをオフとし、その後、第1コンタクタをオンとした後、第2コンタクタのみをオフとし、その後、第1コンタクタもオフとすることで、溶着判定を行っている。
【0008】
上述したオン/オフ動作を行った場合、第1コンタクタと第2コンタクタとの間に印加される電圧は、実線で示すように、第1コンタクタ及び第2コンタクタを共にオンとしたときのみ印加され、第1コンタクタ及び第2コンタクタは共に正常であると判定できる。一方、点線で示すように、第1コンタクタのみをオフとしたときに、電圧が印加される場合には(図8中のW1)、第1コンタクタが溶着していると判定でき、第2コンタクタのみをオフとしたときに、電圧が印加される場合には(図8中のW2)、第2コンタクタが溶着していると判定できる。
【0009】
図7、図8に示すシーケンスにおいては、溶着判定の際に、共に、第1コンタクタが2回駆動され、第2コンタクタが1回駆動されている。このシーケンスは充電の度に繰り返されることになるため、第1コンタクタの駆動回数が第2コンタクタの駆動回数に対して常に2倍となり、共に同様な特性の部品であるにも拘わらず、第1コンタクタへは2倍の耐久性能が求められる。
【0010】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、2つのコンタクタの駆動回数差を解消する電動車両の充電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決する第1の発明に係る電動車両の充電制御装置は、
車両とは異なる外部電源からの電力を充電器で変換してバッテリに充電する電動車両の充電制御装置であって、
前記充電制御装置は、
前記バッテリと前記充電器との間の回路に配置され、該回路の断接を行う第1及び第2コンタクタと、
前記第1及び第2コンタクタの断接を制御する断接制御手段と、
前記第1又は第2コンタクタの断作動又は接作動を一回の断接作動として、前記断接制御手段により前記第1及び第2コンタクタの内一方のコンタクタを所定回数で断接作動させると共に他方のコンタクタを前記所定回数よりも少ない回数で断接作動させて、前記第1及び第2コンタクタの溶着判定を行う故障判定手段と、を備え、
前記故障判定手段は、前記第1及び第2コンタクタの断接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させることを特徴とする。
例えば、第1コンタクタ及び第2コンタクタ各々について、一回の接作動を一回の断接作動とする場合、ある溶着判定の回においては、第1コンタクタを2回接作動させると共に第2コンタクタを1回接作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行い、その次の溶着判定の回においては、接作動回数(断接作動回数)の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタを1回接作動させると共に第2コンタクタを2回接作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行う。
又、例えば、第1コンタクタ及び第2コンタクタ各々について、一回の断作動を一回の断接作動とする場合、ある溶着判定の回においては、第1コンタクタを2回断作動させると共に第2コンタクタを1回断作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行い、その次の溶着判定の回においては、断作動回数(断接作動回数)の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタを1回断作動させると共に第2コンタクタを2回断作動させて、第1コンタクタ及び第2コンタクタの溶着判定を行う。
【0012】
上記課題を解決する第2の発明に係る電動車両の充電制御装置は、
上記第1の発明に記載の電動車両の充電制御装置において、
前記断接制御手段は、前記バッテリが充電されている際に前記第1及び第2コンタクタを接続した状態としており、
前記故障判定手段は、前記充電が終了した際に前記第1及び第2コンタクタが接続されている状態から前記溶着判定を開始することを特徴とする。
つまり、第2の発明は、上記第1の発明に記載の電動車両の充電制御装置において、バッテリの充電終了後に溶着判定を行うことになる。
【0013】
上記課題を解決する第3の発明に係る電動車両の充電制御装置は、
上記第1又は第2の発明に記載の電動車両の充電制御装置において、
前記故障判定手段は、前記充電を行う前に前記第1及び第2コンタクタが接続されていない状態から前記溶着判定を開始すると共に前記第1及び第2コンタクタが接続された状態で前記溶着判定を終了することを特徴とする。
つまり、第3の発明は、上記第1の発明に記載の電動車両の充電制御装置においては、バッテリの充電開始前に溶着判定を行うことになり、上記第2の発明に記載の電動車両の充電制御装置においては、バッテリの充電開始前と充電終了後に溶着判定を行うことになる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、第1コンタクタと第2コンタクタの駆動回数の大小を溶着判定の度に逆転させるので、充電回数が増えていっても、第1コンタクタと第2コンタクタとの駆動回数差を解消又は略解消することができる。この結果、第1コンタクタ及び第2コンタクタとして、同じ耐久性の同じ部品を使用することができる。又、同じ部品を使用する場合、従来と比較して、駆動回数が少なくできるため、耐久回数が小さなものを選定できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る電動車両の充電制御装置の実施形態の一例を示す図であり、(a)は概略構成図、(b)はブロック図である。
【図2】図1に示した充電制御装置で実施する制御の実施形態の一例(実施例1)を示すタイムチャートであり、(a)は動作履歴無しの場合、(b)は動作履歴有りの場合である。
【図3】図1に示した充電制御装置で実施する制御の実施形態の他の一例(実施例2)を示すタイムチャートであり、(a)は動作履歴無しの場合、(b)は動作履歴有りの場合である。
【図4】図1に示した充電制御装置で実施する制御の実施形態の他の一例(実施例3)を示すタイムチャートである。
【図5】図1に示した充電制御装置で実施する制御の実施形態の他の一例(実施例4)を示すタイムチャートである。
【図6】図5に示したタイムチャート中の制御のフローチャートである。
【図7】充電開始前に溶着判定を行う従来方法を説明するタイムチャートである。
【図8】充電終了後に溶着判定を行う従来方法を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係る電動車両の充電制御装置の実施形態について、図1〜図6を参照して説明を行う。
【0017】
なお、以下の実施例においては、電気自動車(EV車)を例示して説明するが、本発明は、ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車にも適用可能である。
【0018】
(実施例1)
図1は、本実施例のコンタクタ制御装置(充電制御装置)を示す図であり、図1(a)は概略構成図であり、図1(b)はブロック図である。又、図2は、図1に示したコンタクタ制御装置で実施する本実施例の制御を示すタイムチャートであり、図2(a)は動作履歴無しの場合であり、図2(b)は動作履歴有りの場合である。
【0019】
本実施例のコンタクタ制御装置において、車両10は電気自動車(EV車)である。
車両10には、バッテリパック11(電源装置)が備えられており、その内部に複数のセルからなるバッテリユニット12が設置されている。なお、バッテリユニット12で必要とする電圧、容量に応じて、各セルは直列に接続されたり、並列に接続されたりしている。
【0020】
バッテリユニット12の正極側の充電配線14には第1コンタクタ16が設けられており、負極側の充電配線15には第2コンタクタ17が設けられている。第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17は、後述するECU30(故障判定手段)にオン/オフ(接/断)を制御されており、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17を共にオン/オフすることにより、バッテリユニット12への充電の開始/終了を制御しており、又、交互にオン/オフ制御することにより、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0021】
車両10の外部には、車両10とは異なる外部電源からの電力を変換する充電器20が設置されている。この充電器20は、充電口13を介して、充電配線14、15(回路)と接続されており、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンのとき、充電器20からバッテリユニット12へ充電されることになる。又、充電器20には、電圧計21が設けられており、この電圧計21により、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される電圧が計測され、電圧計21で計測された電圧は、充電口13を介して接続された信号線18により、ECU30へ入力される。
【0022】
ECU30は、カウンタ演算部31、履歴演算部32、記憶部33、コンタクタ制御部34(断接制御手段)を有している。カウンタ演算部31では、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令をカウントしている。履歴演算部32では、カウンタ演算部31でカウントした数に応じて、動作履歴をオン/オフしており、記憶部33では、履歴演算部32でオン/オフした動作履歴を記憶している。そして、コンタクタ制御部34では、記憶部33に記憶した動作履歴に基づいて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令を行っている。その際、ECU30は、電圧計21からの電圧を確認しており、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の駆動状態(オン/オフ状態)と確認した電圧との関係から、溶着判定を行っている。
【0023】
次に、図2を参照して、ECU30によるコンタクタ制御を説明する。
【0024】
本実施例では、充電終了後に溶着判定を行っている。初期状態において、記憶部33へ記憶された動作履歴はオフ状態である。そして、コンタクタ制御部34は、図2(a)に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンである状態から、第1コンタクタ16のみをオフとし、その後、第1コンタクタ16をオンとした後、第2コンタクタ17のみをオフとし、その後、第1コンタクタ16もオフとすることで、溶着判定を行っている。つまり、ここまでのシーケンスは、従来と同様である(図8参照)。なお、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される正常時の電圧の変化も、図2(a)に併記した。
【0025】
このとき、カウンタ演算部31では、充電時も含めて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、第1コンタクタ16を2回駆動、第2コンタクタ17を1回駆動とカウントしている。そして、履歴演算部32では、カウンタ演算部31でカウントした数に応じて、動作履歴をオン/オフしており、第1コンタクタ16が2回駆動した時点、つまり、1回の溶着判定の終了した時点で動作履歴をオンとし(図2(a)中の矢印U参照)、記憶部33へオン状態の動作履歴を記憶している。
【0026】
そして、次回の溶着判定の際には、即ち、次回の充電終了後には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオン状態であるので、コンタクタ制御部34は、図2(b)に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンである状態から、第2コンタクタ17のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17をオンとした後、第1コンタクタ16のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17もオフとすることで、溶着判定を行っている。なお、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される正常時の電圧の変化も、図2(b)に併記した。
【0027】
このときも、カウンタ演算部31では、充電時も含めて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、第1コンタクタ16を1回駆動、第2コンタクタ17を2回駆動とカウントしている。そして、履歴演算部32では、カウンタ演算部31でカウントした数に応じて、動作履歴をオン/オフしており、第2コンタクタ17が2回駆動した時点で、つまり、1回の溶着判定の終了した時点で動作履歴をオフとし(図2(b)中の矢印D参照)、記憶部33へオフ状態の動作履歴を記憶している。
【0028】
そして、次々回の溶着判定の際には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオフ状態であるので、図2(a)のシーケンスが実施され、その次には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオン状態であるので、図2(b)のシーケンスが実施される。従って、図2(a)のシーケンス→図2(b)のシーケンスを繰り返すこととなる。
【0029】
上記シーケンスを換言すると、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17各々について、一回の接作動を一回の断接作動とする場合、コンタクタ制御部34は、ある溶着判定の回(図2(a))においては、第1コンタクタ16を1回接作動させると共に第2コンタクタ17を0回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図2(b))においては、動作履歴に基づいて、接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を0回接作動させると共に第2コンタクタ17を1回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0030】
なお、一回の断作動を一回の断接作動とカウントしても、同じことが言える。具体的には、ある溶着判定の回(図2(a))においては、第1コンタクタ16を2回断作動させると共に第2コンタクタ17を1回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図2(b))においては、動作履歴に基づいて、断作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を1回断作動させると共に第2コンタクタ17を2回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0031】
駆動回数差について、本実施例と従来とを比較してみると、本実施例の場合、2回の溶着判定の終了後では、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17は、共に、3回駆動となっている。これに対して、図8に示した従来の方法では、2回の溶着判定の終了後では、第1コンタクタ16が4回駆動され、第2コンタクタ17が2回駆動されており、駆動回数に差ができてきている。
【0032】
このように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17による動作履歴を残し、1回の溶着判定毎に動作履歴のオン/オフを切り替え、その動作履歴の状態に応じて、溶着判定の際の第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので(断接作動回数の大小を逆転させるので)、つまり、奇数回目の溶着判定と偶数回目の溶着判定において、オン/オフ制御する第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので、充電回数が増えていっても、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差を解消又は略解消(あっても、1回の差)することができる。
【0033】
この結果、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差が解消するので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の耐久性回数に差が無くなり、同じ耐久性の部品でよく、同じ部品を使用することができる。又、同じ部品を使用する場合(駆動回数が大きい方に合わせる場合)でも、駆動回数を少なくできるため、耐久回数が小さなものを選定できる。
【0034】
なお、本実施例では、図2(a)のシーケンス→図2(b)のシーケンスを順次繰り返しているが、逆のパターン、即ち、図2(b)のシーケンス→図2(a)のシーケンスを順次繰り返すようにして、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動パターンを逆にしてもよい。
【0035】
(実施例2)
図3は、本実施例の制御を示すタイムチャートであり、図3(a)は動作履歴無しの場合であり、図3(b)は動作履歴有りの場合である。
【0036】
本実施例においては、図3に示すタイムチャートに基づいて、以下のコンタクタ制御を行っているが、本実施例のコンタクタ制御装置(充電制御装置)は、実施例1の図1に示したコンタクタ制御装置と同等の構成でよい。従って、ここでは、コンタクタ制御装置の説明は省略する。
【0037】
以下、ECU30によるコンタクタ制御を、図3を参照して説明する。
【0038】
本実施例では、充電開始前に溶着判定を行っている。初期状態において、記憶部33へ記憶された動作履歴はオフ状態である。そして、コンタクタ制御部34は、図3(a)に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオフである状態から、第1コンタクタ16のみをオンとし、その後、第1コンタクタ16をオフとした後、第2コンタクタ17のみをオンとし、その後、第1コンタクタ16もオンとすることで、溶着判定を行って、充電を開始している。つまり、ここまでのシーケンスは、従来と同様である(図7参照)。なお、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される正常時の電圧の変化も、図3(a)に併記した。
【0039】
このとき、カウンタ演算部31では、充電時も含めて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、第1コンタクタ16を2回駆動、第2コンタクタ17を1回駆動とカウントしている。そして、履歴演算部32では、カウンタ演算部31でカウントした数に応じて、動作履歴をオン/オフしており、第1コンタクタ16が2回駆動した時点で、つまり、1回の溶着判定の終了した時点で動作履歴をオンとし(図3(a)中の矢印U参照)、記憶部33へオン状態の動作履歴を記憶している。
【0040】
そして、次回の溶着判定の際には、即ち、次回の充電開始前には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオン状態であるので、コンタクタ制御部34は、図3(b)に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオフである状態から、第2コンタクタ17のみをオンとし、その後、第2コンタクタ17をオフとした後、第1コンタクタ16のみをオンとし、その後、第2コンタクタ17もオンとすることで、溶着判定を行って、充電を開始している。なお、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される正常時の電圧の変化も、図3(b)に併記した。
【0041】
このときも、カウンタ演算部31では、充電時も含めて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、第1コンタクタ16を1回駆動、第2コンタクタ17を2回駆動とカウントしている。そして、履歴演算部32では、カウンタ演算部31でカウントした数に応じて、動作履歴をオン/オフしており、第2コンタクタ17が2回駆動した時点で、つまり、1回の溶着判定の終了した時点で動作履歴をオフとし(図3(b)中の矢印D参照)、記憶部33へオフ状態の動作履歴を記憶している。
【0042】
そして、次々回の溶着判定の際には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオフ状態であるので、図3(a)のシーケンスが実施され、その次には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオン状態であるので、図3(b)のシーケンスが実施される。従って、図3(a)のシーケンス→図3(b)のシーケンスを繰り返すこととなる。
【0043】
上記シーケンスを換言すると、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17各々について、一回の接作動を一回の断接作動とする場合、コンタクタ制御部34は、ある溶着判定の回(図3(a))においては、第1コンタクタ16を2回接作動させると共に第2コンタクタ17を1回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図3(b))においては、動作履歴に基づいて、接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を1回接作動させると共に第2コンタクタ17を2回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0044】
なお、一回の断作動を一回の断接作動とカウントしても、同じことが言える。具体的には、ある溶着判定の回(図3(a))においては、第1コンタクタ16を1回断作動させると共に第2コンタクタ17を0回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図3(b))においては、動作履歴に基づいて、断作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を0回断作動させると共に第2コンタクタ17を1回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0045】
駆動回数差について、本実施例と従来とを比較してみると、本実施例の場合、2回の溶着判定の終了後では、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17は、共に、3回駆動となっている。これに対して、図7に示した従来の方法では、2回の溶着判定の終了後では、第1コンタクタ16が4回駆動され、第2コンタクタ17が2回駆動されており、駆動回数に差ができてきている。
【0046】
このように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17による動作履歴を残し、1回の溶着判定毎に動作履歴のオン/オフを切り替え、その動作履歴の状態に応じて、溶着判定の際の第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので(断接作動回数の大小を逆転させるので)、つまり、奇数回目の溶着判定と偶数回目の溶着判定において、オン/オフ制御する第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので、充電回数が増えていっても、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差を解消又は略解消(あっても、1回の差)することができる。
【0047】
この結果、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差が解消するので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の耐久性回数に差が無くなり、同じ耐久性の部品でよく、同じ部品を使用することができる。又、同じ部品を使用する場合(駆動回数が大きい方に合わせる場合)でも、駆動回数を少なくできるため、耐久回数が小さなものを選定できる。
【0048】
なお、本実施例でも、図3(a)のシーケンス→図3(b)のシーケンスを順次繰り返しているが、逆のパターン、即ち、図3(b)のシーケンス→図3(a)のシーケンスを順次繰り返すようにして、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動パターンを逆にしてもよい。
【0049】
(実施例3)
図4は、本実施例の制御を示すタイムチャートである。
【0050】
本実施例においては、図4に示すタイムチャートに基づいて、以下のコンタクタ制御を行っているが、本実施例のコンタクタ制御装置(充電制御装置)も、実施例1の図1に示したコンタクタ制御装置と同等の構成でよい。従って、ここでも、コンタクタ制御装置の説明は省略する。但し、本実施例の場合、ECU30におけるカウンタ演算部31、履歴演算部32及び記憶部33は無くてもよい。
【0051】
以下、ECU30によるコンタクタ制御を、図4を参照して説明する。
【0052】
本実施例では、充電開始前及び充電終了後に溶着判定を行っている。コンタクタ制御部34は、充電開始前において、図4に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオフである状態から、第1コンタクタ16のみをオンとし、その後、第1コンタクタ16をオフとした後、第2コンタクタ17のみをオンとし、その後、第1コンタクタ16もオンとすることで、溶着判定を行って、充電を開始している。つまり、ここまでのシーケンスは、従来と同様である(図7参照)。
【0053】
そして、コンタクタ制御部34は、充電終了後において、図4に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンである状態から、第2コンタクタ17のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17をオンとした後、第1コンタクタ16のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17もオフとすることで、溶着判定を行っている。なお、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との間に印加される正常時の電圧の変化も、図4に併記した。
【0054】
上記シーケンスを換言すると、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17各々について、一回の接作動を一回の断接作動とする場合、コンタクタ制御部34は、充電開始前においては、第1コンタクタ16を2回接作動させると共に第2コンタクタ17を1回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回では、つまり、充電終了後においては、接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を0回接作動させると共に第2コンタクタ17を1回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0055】
なお、一回の断作動を一回の断接作動とカウントしても、同じことが言える。具体的には、充電開始前においては、第1コンタクタ16を1回断作動させると共に第2コンタクタ17を0回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回では、つまり、充電終了後においては、断作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を1回断作動させると共に第2コンタクタ17を2回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0056】
充電時も含めて、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしてみると、第1コンタクタ16を2回駆動、第2コンタクタ17を2回駆動している。つまり、1回の充電において、充電開始前及び充電終了後に溶着判定をすると共に、充電開始前と充電終了後とにおいて、溶着判定の際の第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので、1回の充電における第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動回数は共に同じ2回となる。このように、奇数回目の溶着判定と偶数回目の溶着判定において、オン/オフ制御する第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので(断接作動回数の大小を逆転させるので)、充電回数が増えていっても、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差を解消することができる。従って、1回の充電において、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動回数を同じにするので、カウンタや動作履歴は無くてもよく、ECU30におけるカウンタ演算部31、履歴演算部32及び記憶部33は無くてもよい。
【0057】
この結果、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差が解消するので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の耐久性回数に差が無くなり、同じ耐久性の部品でよく、同じ部品を使用することができる。又、同じ部品を使用する場合(駆動回数が大きい方に合わせる場合)でも、駆動回数を少なくできるため、耐久回数が小さなものを選定できる。
【0058】
なお、本実施例でも、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動パターンを逆にしてもよい。
【0059】
(実施例4)
図5は、本実施例の制御を示すタイムチャートであり、図6は、本実施例の制御を説明するフローチャートである。
【0060】
本実施例においては、図5に示すタイムチャート、図6に示すフローチャートに基づいて、以下のコンタクタ制御を行っているが、本実施例のコンタクタ制御装置(充電制御装置)も、実施例1の図1に示したコンタクタ制御装置と同等の構成でよい。従って、ここでも、コンタクタ制御装置の説明は省略する。又、本実施例は、実施例1で示したコンタクタ制御をベースとするものであるが、主に、コンタクタの駆動カウンタ及び動作履歴の方法が異なる。
【0061】
以下、ECU30によるコンタクタ制御を、図5、図6を参照して説明する。
【0062】
本実施例では、充電終了後に溶着判定を行っている。初期状態において、記憶部33へ記憶された動作履歴はオフ状態であり、又、カウンタ演算部31における第1コンタクタ16の駆動カウンタC1及び第2コンタクタ17の駆動カウンタC2は共に0である。そして、コンタクタ制御部34は、図5に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17を共にオンとして、充電を開始する。このとき、カウンタ演算部31では、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、各駆動カウンタC1、C2を共に1としている。
【0063】
充電終了後、溶着判定を行うことになるが、このとき、動作履歴はオフ状態であるので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンである状態から、第1コンタクタ16のみをオフとし、その後、第1コンタクタ16をオンとする。このとき、カウンタ演算部31は、第1コンタクタ16への駆動指令(オン指令)をカウントし、駆動カウンタC1を2とする。そして、履歴演算部32では、図6に示すように、駆動カウンタC1、C2を比較し(ステップS1)、駆動カウンタC1(=2)≠駆動カウンタC2(=1)となるので、動作履歴の履歴フラグをオンとし(ステップS2;図5中の矢印Uも参照)、記憶部33へオン状態の動作履歴を記憶させる。
【0064】
その後、第2コンタクタ17のみをオフとし、その後、第1コンタクタ16もオフとすることで、一連の溶着判定を行っている。なお、ここまでのシーケンスは、従来と同様である(図8参照)。
【0065】
次回の充電の際、記憶部33へ記憶された動作履歴はオン状態であり、又、カウンタ演算部31における第1コンタクタ16の駆動カウンタC1=2、第2コンタクタ17の駆動カウンタC2=1である。そして、コンタクタ制御部34は、図5に示すように、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17を共にオンとして、充電を開始する。このとき、カウンタ演算部31では、第1コンタクタ16、第2コンタクタ17各々への駆動指令(オン指令)をカウントしており、各駆動カウンタC1=3、C2=2としている。
【0066】
充電終了後、溶着判定を行うことになるが、このとき、動作履歴はオン状態であるので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17が共にオンである状態から、第2コンタクタ17のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17をオンとする。このとき、カウンタ演算部31は、第2コンタクタ17への駆動指令(オン指令)をカウントし、駆動カウンタC2を3とする。そして、履歴演算部32では、図6に示すように、駆動カウンタC1、C2を比較し(ステップS1)、駆動カウンタC1(=3)=駆動カウンタC2(=3)であるので、動作履歴の履歴フラグをオフとし(ステップS3;図5中の矢印Dも参照)、記憶部33へオフ状態の動作履歴を記憶させる。
【0067】
その後、第1コンタクタ16のみをオフとし、その後、第2コンタクタ17もオフとすることで、一連の溶着判定を行っている。
【0068】
そして、次々回の充電終了後の溶着判定の際には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオフ状態であるので、図5中の左側のシーケンスが実施され、その次の溶着判定の回には、記憶部33へ記憶された動作履歴がオン状態であるので、図5中の右側のシーケンスが実施され、これらのシーケンスを繰り返すこととなる。
【0069】
上記シーケンスを換言すると、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17各々について、一回の接作動を一回の断接作動とする場合、コンタクタ制御部34は、ある溶着判定の回(図5中の左側)においては、第1コンタクタ16を1回接作動させると共に第2コンタクタ17を0回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図5中の右側)においては、動作履歴に基づいて、接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を0回接作動させると共に第2コンタクタ17を1回接作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0070】
なお、一回の断作動を一回の断接作動とカウントしても、同じことが言える。具体的には、ある溶着判定の回(図5中の左側)においては、第1コンタクタ16を2回断作動させると共に第2コンタクタ17を1回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行い、その次の溶着判定の回(図5中の右側)においては、動作履歴に基づいて、断作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させて、第1コンタクタ16を1回断作動させると共に第2コンタクタ17を2回断作動させて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の溶着判定を行っている。
【0071】
このように、第1コンタクタ16の駆動回数及び第2コンタクタ17の駆動回数を各々積算し、これらの比較に基づいて、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17による動作履歴を残し、これにより、1回の溶着判定毎に動作履歴のオン/オフを切り替えている。そして、その動作履歴の状態に応じて、溶着判定の際の第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので(断接作動回数の大小を逆転させるので)、つまり、奇数回目の溶着判定と偶数回目の溶着判定において、オン/オフ制御する第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動順を入れ換えるので、充電回数が増えていっても、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差を解消又は略解消(あっても、1回の差)することができる。
【0072】
この結果、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17との駆動回数差が解消するので、第1コンタクタ16及び第2コンタクタ17の耐久性回数に差が無くなり、同じ耐久性の部品でよく、同じ部品を使用することができる。又、同じ部品を使用する場合(駆動回数が大きい方に合わせる場合)でも、駆動回数を少なくできるため、耐久回数が小さなものを選定できる。
【0073】
なお、本実施例でも、図5中の左側のシーケンス→図5中の右側のシーケンスを順次繰り返しているが、逆のパターン、即ち、図5中の右側のシーケンス→図5中の左側のシーケンスを順次繰り返すようにして、第1コンタクタ16と第2コンタクタ17の駆動パターンを逆にしてもよい。
【0074】
又、本実施例では、充電終了後に溶着判定を行う場合を例示したが、充電開始前に溶着判定を行う場合(実施例2で示したコンタクタ制御をベースとする場合)にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明は、電気車両のバッテリパックに設けられた2つのコンタクタを制御する際に好適なものであるが、2つのコンタクタを制御する必要がある装置であれば、他の装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【0076】
10 車両
11 バッテリパック
12 バッテリユニット
16 第1コンタクタ
17 第2コンタクタ
20 充電器
30 ECU(故障判定手段)
31 カウンタ演算部
32 履歴演算部
33 記憶部
34 コンタクタ制御部(断接制御手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両とは異なる外部電源からの電力を充電器で変換してバッテリに充電する電動車両の充電制御装置であって、
前記充電制御装置は、
前記バッテリと前記充電器との間の回路に配置され、該回路の断接を行う第1及び第2コンタクタと、
前記第1及び第2コンタクタの断接を制御する断接制御手段と、
前記第1又は第2コンタクタの断作動又は接作動を一回の断接作動として、前記断接制御手段により前記第1及び第2コンタクタの内一方のコンタクタを所定回数で断接作動させると共に他方のコンタクタを前記所定回数よりも少ない回数で断接作動させて、前記第1及び第2コンタクタの溶着判定を行う故障判定手段と、を備え、
前記故障判定手段は、前記第1及び第2コンタクタの断接作動回数の大小を前回の判定時に対して逆転させる
ことを特徴とする電動車両の充電制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の電動車両の充電制御装置において、
前記断接制御手段は、前記バッテリが充電されている際に前記第1及び第2コンタクタを接続した状態としており、
前記故障判定手段は、前記充電が終了した際に前記第1及び第2コンタクタが接続されている状態から前記溶着判定を開始する
ことを特徴とする電動車両の充電制御装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の電動車両の充電制御装置において、
前記故障判定手段は、前記充電を行う前に前記第1及び第2コンタクタが接続されていない状態から前記溶着判定を開始すると共に前記第1及び第2コンタクタが接続された状態で前記溶着判定を終了する
ことを特徴とする電動車両の充電制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−115045(P2012−115045A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−261938(P2010−261938)
【出願日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Fターム(参考)】