電気自動車用充電装置
【課題】電気自動車用の充電装置であって、充電中に異常が検出された場合、その異常検出が所定時間継続した場合は充電を中断して終了し、所定時間経過前に異常が検出されなくなった場合に、速やかに充電を再開する。
【解決手段】充電装置１０は、外部電源９３が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータ１３と、ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラ１８を備える。コントローラ１８は、充電装置１０の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止させる。また、コントローラ１８は、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了し、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータ１３の一時停止を解除する。
【解決手段】充電装置１０は、外部電源９３が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータ１３と、ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラ１８を備える。コントローラ１８は、充電装置１０の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止させる。また、コントローラ１８は、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了し、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータ１３の一時停止を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の電源を使って車載のバッテリを充電する装置に関する。特に、電気自動車に搭載された、車輪駆動モータ用の高電圧大容量バッテリを充電する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車においては、充電中に何らかの異常・不具合を検出した場合、充電装置は充電を停止するのがよい。異常・不具合とは、例えば、電圧センサの出力データが正常でない場合、あるいは、コントローラ同士（例えば、充電を管理するコントローラとバッテリを使う駆動系コントローラ）の通信が途絶した場合がある。しかしながら、異常を示す信号そのものが正常でない場合も起こり得る。典型的には、ノイズによる信号の揺れを、異常を示す信号と誤って判断してしまった場合などである。あるいは、一時的に異常が発生しても直後に異常が解消することもあり得る。そのような場合には、満充電まで充電を継続することが好ましい。特許文献１には、ノイズ等により異常を誤検出した場合であっても充電を継続する技術が開示されている。その技術は、異常の検出が継続した時間が閾値以上である場合に異常を確定する。ただし、異常の検出が継続した時間が閾値以上となる前は、その異常検出が本当の異常であるか、誤検出であるか判断できない。そこで、システムの安全を確保するため、異常検出が継続した時間が閾値以上となる前に、外部電源とバッテリとの間の電気経路を遮断する。そして、閾値に達する前に異常を検出しなくなった場合、バッテリと外部電源を接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、異常の検出が継続した時間が閾値以上となる前に、バッテリと外部電源との間の電気経路を遮断する。そして、閾値に達する前に異常を検出しなくなった場合、再びバッテリと外部電源を接続する。本明細書は、リレーに代わる他の手法により、異常が検出されたときに充電を停止し、異常検出が継続した時間閾値に達する前に異常が検出されなくなったときに充電を再開する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術は、外部電源が供給する電力で車載のバッテリを充電する充電装置であって、新規な充電装置を提供する。その充電装置は、外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータと、ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラを備える。そのコントローラは、充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させる。コントローラは、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了する。他方、コントローラは、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する。ここで、「ＡＣＤＣコンバータを一時停止する」、とは、コントローラが、ＡＣＤＣコンバータに対して、ゼロ電圧を出力する指令を与えることに相当する。また、「一時停止を解除する」とは、ＡＣＤＣコンバータの動作を再開することに相当する。
【０００６】
特許文献１の技術と異なる点であるＡＣＤＣコンバータを一時停止することには、ＡＣＤＣコンバータの再開が早いという利点がある。即ち、ＡＣからＤＣへの変換動作の開始、一時停止、再開の全てが、コントローラからＡＣＤＣコンバータへの同一の指令形態で行われるので、再開が素早く行える。なお、コントローラからＡＣＤＣコンバータへの指令の形態は、ＡＣＤＣコンバータが備えるスイッチング回路への指令であるＰＷＭ信号である。ＡＣＤＣコンバータに対するＰＷＭ信号は、そのデューティ比が出力電圧（ＡＣＤＣコンバータの出力電圧）に対応する。即ち、コントローラは、出力電圧ゼロに相当するＰＷＭ信号をＡＣＤＣコンバータに与えることで、ＡＣＤＣコンバータを一時停止の状態にすることができる。
【０００７】
上記した充電装置は、異常が検出されなくなったときにＡＣＤＣコンバータを素早く再開する（一時停止を解除する）という利点を有した。これとは別の観点として、異常が検出されたときに確実にＡＣＤＣコンバータの出力を止めることも重要である。そこで、本明細書が開示する技術の別の態様では、充電装置は、上記の構成に加えて、ＡＣＤＣコンバータを経由する外部電源からバッテリまでの電気経路を切断したり接続するリレーをさらに備える。そして、コントローラは、充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させるとともに、上記のリレーを開放する。なお、「リレーを開放する」とは、外部電源からバッテリまでの電気経路（通電経路）を切断することを意味する。そしてコントローラは、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身の処理を含む充電装置の動作を終了し、上記の継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する。なお、「リレーを閉じる」とは、外部電源とバッテリを電気的に接続することを意味する。
【０００８】
ＡＣＤＣコンバータを一時停止するとともにリレーを開放することによって、ＡＣＤＣコンバータの出力を確実に止めることができる。例えば、リレーに異常が発生した場合であってもＡＣＤＣコンバータを一時停止することによってＡＣＤＣコンバータの出力はゼロとなる。他方、ＡＣＤＣコンバータが制御不能になってコントローラからの指令を受け付けなくなった場合であっても、リレーを開放することで、ＡＣＤＣコンバータの出力を止めることができる。
【０００９】
さらに安全性を高めるために、コントローラは、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合、予め定められた待機時間の後に、リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除することも好適である。異常が正しく検出されたにも関わらず、異常が検出されなくなったことが誤動作である可能性もある。即ち、一時的に異常が検出されなくなるが再び異常検出の状態に戻ることも想定される。そのような場合に備えて、異常が検出されなくなった後に既定の待機時間だけ待って、それからリレーを閉じ、ＡＣＤＣコンバータを再開させるのがよい。既定の待機時間とは、例えば１０秒程度である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電気自動車の充電系を表す模式図である。
【図２】充電系のブロック図である。
【図３】異常検出時の処理のフローチャート図である。
【図４】異常検出時の処理の変形例のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施例の電気自動車１００を説明する。図１に、電気自動車１００の充電系の模式図を示す。図２に充電系のブロック図を示す。ここで、充電系とは、外部電源からバッテリまでの電力の流れを規定するデバイス群を意味する。なお、図１と図２は、本発明の説明に必要なデバイスのみを示しており、電気自動車が有する全てのデバイスを示してはいないことに留意されたい。
【００１２】
図１を参照して充電系の概要を説明する。電気自動車１００は、モータ３によって走行する１モータの自動車である。電気自動車１００は、高出力大容量のバッテリ４を搭載しており、そのバッテリ４の直流電力をインバータ２が交流電力に変換し、モータ３へ供給する。バッテリ４は、車両の減速エネルギを利用した回生電力によって充電することもできるが、外部電源（商用１００Ｖ電源９３）から充電することもできる。
【００１３】
外部電源からの充電は、ＥＶＳＥ８（後述）を通して行う。ＥＶＳＥ８は、家庭用の交流１００Ｖコンセント９２にプラグ９１を差し込み、外部電源９３から電力を取得する。ＥＶＳＥ８からはケーブル７が伸びており、その先端に充電プラグ６が取り付けられている。充電プラグ６を車両１００のコネクタ５に差し込み、ＥＶＳＥ８を介して外部電源９３から車両１００へ電力を供給する。電気自動車１００には外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換してバッテリに出力する充電装置１０が備えられている。
【００１４】
実施例の電気自動車の充電系は、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国自動車技術者協会）のＪ１７７２で規格化されている充電インターフェイスに準拠している。その規格によると、外部電源と充電装置（ＡＣＤＣコンバータ）の間に接続されるＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれるデバイスが定義されている。ＥＶＳＥは、外部電源が供給可能な電流容量を車両に伝える信号出力や、車両が離れたときに電力供給を停止するインターロック機構を備えたデバイスである。ＳＡＥ−Ｊ１７７２は、ＥＶＳＥと電気自動車（充電装置）との通信プロトコルも規定している。規定された通信線の一つにパイロット信号と呼ばれる信号がある。パイロット信号は、ＥＶＳＥから充電装置へ向けて、外部電源が供給可能な電流容量を伝える。別言すれば、パイロット信号は、外部電源が供給可能な電流容量を表す。パイロット信号を伝える信号線はＣＰＬＴ線と呼ばれる。このＣＰＬＴ線は、充電装置からＥＶＳＥへ指令を伝える役割も有する。その意味でＣＰＬＴ線は、コントロールパイロット線と呼ばれている。ＣＰＬＴ線を使ったＥＳＶＥと充電装置との間のプロトコルについては後に説明する。
【００１５】
図２を参照して充電系を詳しく説明する。なお、図２において、コネクタ５よりも右側が電気自動車１００に搭載されたデバイスを表しており、充電プラグ６よりも左側は、車両の外部に相当する。ＥＶＳＥ８は、漏電検出器８ａ、交流リレー８ｂ、及び、制御回路８ｃを備える。交流リレー８ｂは、外部電源９３と車両１００を電気的に接続したり切り離したりするスイッチである。交流リレー８ｂは、制御回路８ｃによって制御される。漏電検出器８ａが漏電と検出すると、制御回路８ｃは交流リレー８ｂを開放、すなわち、外部電源９３を車両１００から切り離す。制御回路８ｃは、ケーブル７を介してパイロット信号を車両の充電装置１０に送る。図の「ＣＰＬＴ」は、コントロールパイロット信号線（以下、ＣＰＬＴ線）を示しており、この線を通じてパイロット信号が送られる。ＣＰＬＴ線は双方向通信が可能である。詳しくは後述する。
【００１６】
ＥＶＳＥ８から電力を受ける充電装置１０は、ＡＣＤＣコンバータ１３と整流回路１７と異常検出部２４を備える。ＥＶＳＥ８から供給された交流電力は、ＡＣＤＣコンバータ１３によって直流電力に変換される。例えば、ＡＣＤＣコンバータ１３は、入力される商用１００Ｖ交流電力を、バッテリ４の電圧である直流３００［Ｖ］に変換する。なお、厳密にはＡＣＤＣコンバータ１３は、バッテリ４の出力電圧よりもわずかに高い電圧を出力する。直流電力（直流電流）は、整流回路１７によって整えられ、バッテリ４へ供給される。ＡＣＤＣコンバータ１３の入力側には交流電圧を計測する第１電圧センサ１２が備えられており、ＡＣＤＣコンバータ１３の出力側には直流電圧を計測する第２電圧センサ１５が備えられている。また、整流回路１７の入力側と出力側にそれぞれ電流平滑化のためのコンデンサ１４、１６が接続されている。電圧センサ１２、１５のセンサデータは充電コントローラ１８に送られる。充電コントローラ１８は、電圧センサのセンサデータやＣＰＬＴ信号の状態に基づき、ＡＣＤＣコンバータ１３と整流回路１７を制御する。ＡＣＤＣコンバータ１３は多数のスイッチング回路を備えており、充電コントローラ１８はそれらスイッチング回路に対するスイッチング指令（ＰＷＭ信号）を与える。別言すると、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３の作動と停止を切り換えることができる。充電コントローラ１８はまた、ＣＰＬＴ線を介して、ＥＶＳＥ８に指令を与えることもできる（後述）。さらに、充電コントローラ１８は、車両のシステムメインリレー３１を制御したり、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や結果を不揮発性メモリ１９に記憶させたりする。なお、システムメインリレー３１とは、バッテリ４を電力系に接続したり切り離したりするスイッチである。
【００１７】
バッテリ４はシステムメインリレー３１を介してインバータ２にも接続されている。インバータ２は昇圧回路２ａとインバータ回路２ｂを備えており、モータコントローラ２ｃが、それらのデバイスが有するスイッチング回路へ指令（ＰＷＭ信号）を与える。なお、図２中の文字列「Ｃ−ＣＮＬＴ」は、「チャージコントローラ」を表しており、文字列「Ｍ−ＣＮＬＴ」は、「モータコントローラ」を表している。
【００１８】
異常検出部２４は、ＡＣＤＣコンバータ１３や整流回路１７、及び、第１、第２電圧センサ１２、１５の動作を監視する。それらの動作が正常でない場合には、異常を検出したとして充電コントローラ１８に通知する。例えば電圧センサのセンサデータが、正常でない値を示した場合、電圧センサに異常が発生したと判断し、そのことを充電コントローラ１８に通知する。異常検出部２４は、また、モータコントローラ２ｃ、バッテリ４の状態を監視するコントローラ（不図示）、あるいは、他のコントローラ（不図示）から異常検出の通知を受ける。例えばバッテリ４の状態を監視するコントローラは、バッテリ４の電圧やＳＯＣの値を計測するセンサの出力が正常でない値を示したときに、異常発生を異常検出部２４へ通知する。他のコントローラからの異常検出の通知には、コントローラ間の通信途絶／通信異常などがある。図２では異常検出部２４を一つの矩形で表しているが、異常検出部２４は、一つのユニットで構成されるものではなく、上記したように、様々なコントローラが個々に有する異常検出手段の集合である。異常検出手段には、許容範囲を超えたデータを異常として検出するプログラムも含まれる。異常が検出されたときの充電コントローラ１８の動作については後述する。
【００１９】
パイロット信号のプロトコルを概説する。ＥＶＳＥ８（制御回路８ｃ）は、外部電源９３が接続されると、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ３［Ｖ］（典型的には１２Ｖ）に上げる。充電装置１０（充電コントローラ１８）は、ＣＰＬＴ線の電位を監視しており、電位が電圧Ｖ３［Ｖ］に上がったことを検出して、ＥＶＳＥ８から電力供給を受けられることを知る。充電コントローラ１８は、供給を受けることができる電流の値を知るために、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ２［Ｖ］（典型的には９［Ｖ］）に下げる。ＥＶＳＥ８（制御回路８ｃ）は、ＣＰＬＴ線の電位が電圧Ｖ２［Ｖ］に下がったことを検出すると、外部電源９３の電圧と電流をチェックして供給可能電流容量を特定し、充電コントローラ１８へ伝える。具体的にはＥＶＳＥ８は、ＣＰＬＴ線にパルス波を出力する。このとき、パルス波のデューティ比が供給可能電流容量を表す。充電装置１０は、ＣＰＬＴ線のパルス波をモニタし、供給可能電流容量を知る。充電の準備が整ったら、充電装置１０は、システムメインリレー３１を閉じる（即ち、充電装置１０とバッテリ４を接続する）とともに、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ１［Ｖ］（典型的には６［Ｖ］）に下げる。ＣＰＬＴ線の電圧をＶ１［Ｖ］に下げることは、ＥＶＳＥ８に対して、給電開始を指示することを意味する。ＥＶＳＥ８は、ＣＰＬＴ線の電位が電圧Ｖ３［Ｖ］に下がったことを検出すると、交流リレー８ｂを閉じる。外部電源９３と充電装置１０が電気的に接続され、給電が開始される。特定の指令を伝える電圧の大きさの関係は、電圧Ｖ３＞電圧Ｖ２＞電圧Ｖ１である。コントロールパイロット信号のプロトコルは、ＳＥＡ−Ｊ１７７２で規定されているので詳しくはそちらを参照されたい。
【００２０】
充電コントローラ１８は、充電中に異常検出を示す信号を受信すると、とりあえずＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止させて様子を見る。異常検出を示す信号が所定の継続時間閾値の間継続すると、充電コントローラ１８は、交流リレー８ｂとシステムメインリレー３１を開放するとともに、充電コントローラ１８自身が実行していた処理を終了する。他方、継続時間閾値が経過する前に異常検出を示す信号が途絶えた場合には、先の異常検出は誤検出であったとして、ＡＣＤＣコンバータ１３を再開させる。次に、異常検出信号を受信した際の充電コントローラ１８の処理を詳しく説明する。
【００２１】
充電の準備が整うと、充電コントローラ１８はコントロールパイロット信号を利用してＥＳＶＥ８に交流リレー８ｂの閉鎖（外部電源９３と充電装置１０の接続）を指令するとともに、システムメインリレー３１を閉じ、ＡＣＤＣコンバータ１３に電力変換の指令（ＰＷＭ信号）を与える。充電中に異常検出部２４から異常検出を示す信号（異常検出信号）を受信すると充電コントローラ１８は図３の処理を実行する。
【００２２】
充電コントローラ１８は、異常検出部２４から異常検出信号を受信すると、ＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止する（Ｓ２）。即ち、バッテリ４の充電を一時停止する。具体的には、充電コントローラ１８は、ＡＣＤＣコンバータ１３のスイッチング回路への指令（ＰＷＭ信号）として、出力電圧ゼロに相当するＰＷＭ信号を与える。その結果、ＡＣＤＣコンバータ１３は、作動はしているが出力はしていない状態となる。その状態で充電コントローラ１８が特定の出力電圧に対応するＰＷＭ信号を与えれば、ＡＣＤＣコンバータ１３は直ちに出力を再開する。即ち、一時停止が解除される。
【００２３】
次に充電コントローラ１８は、自身のプログラム内に定義された第１タイマをスタートさせる（Ｓ３）。第１タイマは、異常検出信号の受信が継続した時間を計測するために設けられる。充電コントローラ１８は、予め定められた期間である継続時間閾値ＴＩＭＥの間、異常検出信号を継続して受信した場合（Ｓ４：ＹＥＳ、Ｓ５：ＹＥＳ）、異常発生により充電を中断したことを示すエラーコードをメモリ１９に書き込む（Ｓ６）。そして、ＥＶＳＥ８へ交流リレー８ｂを開放する指令を出力し、システムメインリレー３１を開放し、充電コントローラ１８が実行している処理を終了する（Ｓ７）。なお、継続時間閾値ＴＩＭＥには例えば３秒が予め設定されている。
【００２４】
他方、第１タイマをスタートしてから（即ち、異常検出信号を受信してから）継続時間閾値ＴＩＭＥを経過する前に異常検知信号が消失したら（即ち、異常を検出しなくなったら）、充電コントローラ１８は第２タイマをスタートする（Ｓ８）。第２タイマは、異常を検出しなくなったときからの経過時間を計測するために設けられる。異常検出信号が消失してから予め定められた待ち時間ＷＡＩＴが経過しても新たに異常検出信号を受信しなかった場合（Ｓ９：ＮＯ、Ｓ１０：ＹＥＳ）、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３の動作を再開する（Ｓ１２）。即ち、ＡＣＤＣコンバータ１３の一時停止を解除する。具体的には充電コントローラ１８は、バッテリ４の電圧に相当するＰＷＭ信号をＡＣＤＣコンバータ１３に与える。そうするとＡＣＤＣコンバータ１３は直流電力の出力を再開する。即ち、バッテリ４への充電が再開する。
【００２５】
他方、第２タイマをスタートしてから待ち時間ＷＡＩＴが経過する前に再び異常検出信号を受信したら（Ｓ９：ＹＥＳ）、ステップＳ４の処理に戻る。即ち、充電コントローラ１８は、異常検出信号が一時的に途絶えたとしてもそのことは無視し、第１タイマのスタートからの経過時間の監視を続ける（Ｓ５）。
【００２６】
なお、ステップＳ９の処理において、新たに受信した異常検出信号が先に受信した異常検出信号と同じ異常を示す信号の場合はＳ４の処理に戻り、異なる異常を示す信号の場合は、充電コントローラ１８は、次の処理を行う。即ち、充電コントローラ１８は、現在の図３の処理においては新たな異常検出信号の受信は無視し、新たに受信した異常検出信号に対応して新たな図３の処理を起動する。即ち、異なる異常を示す複数の異常検出信号の夫々に対応して図３の処理が独立に実行される。
【００２７】
上記説明した異常検出時の処理は、予め定められた継続時間閾値ＴＩＭＥの間、継続して異常が検出されたら充電を中断して終了する。充電コントローラ１８は、異常を検出すると直ちにＡＣＤＣコンバータ１３の動作を一時停止してバッテリ４への充電を止める。継続時間閾値ＴＩＭＥに達する前に異常が検出されなくなったら、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３を再開する（一時停止を解除する）。一時停止の間、ＡＣＤＣコンバータ１３は、出力はゼロであるが動作は継続しているので、直ちに再開できる。
【００２８】
また、上記の処理では、異常が検出されなくなってもその後、待ち時間ＷＡＩＴの間に再び同じタイプの異常検出信号を受信した場合は、異常は継続して生じているが一時的に検出されなくなっただけである判断して、異常検出が継続時間閾値ＴＩＭＥまで継続しているか否かをチェックする処理（Ｓ５）に戻る。
【００２９】
次に異常検出時の処理の変形例を説明する。変形例の処理のフローチャートを図４に示す。この変形例は、図３のフローチャートのステップＳ２とＳ１２が異なる。その他の処理は図３のフローチャートと同じである。
【００３０】
充電コントローラ１８は、図３のステップＳ２に対応するステップＳ２０２において、コンバータ１３を一時停止するとともに、コントロールパイロット信号を使ってＥＶＳＥ８の交流リレー８ｂを開放する。即ち、外部電源９３とバッテリ４との間の電気経路を物理的に遮断する。また、充電コントローラ１８は、図３のステップＳ１２に対応するＳ２１２の処理において、交流リレー８ｂを閉じるとともに、ＡＣＤＣコンバータ１３を再開する。
【００３１】
この変形例では、異常が検出されるとＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止するとともに、交流リレー８ｂを開放して外部電源９３とバッテリ４との間を物理的に遮断する。従って、異常が検出された際、バッテリ４への充電を確実に止めることができる。
【００３２】
上記説明した実施例の留意点を述べる。変形例の処理では、ＥＶＳＥ８が有する交流リレー８ｂを使って外部電源９３とバッテリ４との接続を物理的に遮断した。充電コントローラ１８は、交流リレー８ｂに代えてシステムメインリレー３１を開放することによって、外部電源９３とバッテリ４との接続を物理的に切断してもよい。
【００３３】
実施例の車両は一つのモータを有する電気自動車であった。本明細書が開示する技術は、車輪駆動用のモータとエンジンを共に備えるいわゆるプラグイン−ハイブリッド車に適用することも可能である。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３５】
２：インバータ
２ａ：昇圧回路
２ｂ：インバータ回路
２ｃ：モータコントローラ
３：モータ
４：バッテリ
５：コネクタ
６：充電プラグ
７：ケーブル
８ａ：漏電検出器
８ｂ：交流リレー
８ｃ：制御回路
１０：充電装置
１２、１５：電圧センサ
１３：ＡＣＤＣコンバータ
１４、１６：コンデンサ
１７：整流回路
１８：充電コントローラ
１９：メモリ
２４：異常検出部
３１：システムメインリレー
９３：外部電源
１００：電気自動車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の電源を使って車載のバッテリを充電する装置に関する。特に、電気自動車に搭載された、車輪駆動モータ用の高電圧大容量バッテリを充電する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車においては、充電中に何らかの異常・不具合を検出した場合、充電装置は充電を停止するのがよい。異常・不具合とは、例えば、電圧センサの出力データが正常でない場合、あるいは、コントローラ同士（例えば、充電を管理するコントローラとバッテリを使う駆動系コントローラ）の通信が途絶した場合がある。しかしながら、異常を示す信号そのものが正常でない場合も起こり得る。典型的には、ノイズによる信号の揺れを、異常を示す信号と誤って判断してしまった場合などである。あるいは、一時的に異常が発生しても直後に異常が解消することもあり得る。そのような場合には、満充電まで充電を継続することが好ましい。特許文献１には、ノイズ等により異常を誤検出した場合であっても充電を継続する技術が開示されている。その技術は、異常の検出が継続した時間が閾値以上である場合に異常を確定する。ただし、異常の検出が継続した時間が閾値以上となる前は、その異常検出が本当の異常であるか、誤検出であるか判断できない。そこで、システムの安全を確保するため、異常検出が継続した時間が閾値以上となる前に、外部電源とバッテリとの間の電気経路を遮断する。そして、閾値に達する前に異常を検出しなくなった場合、バッテリと外部電源を接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、異常の検出が継続した時間が閾値以上となる前に、バッテリと外部電源との間の電気経路を遮断する。そして、閾値に達する前に異常を検出しなくなった場合、再びバッテリと外部電源を接続する。本明細書は、リレーに代わる他の手法により、異常が検出されたときに充電を停止し、異常検出が継続した時間閾値に達する前に異常が検出されなくなったときに充電を再開する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術は、外部電源が供給する電力で車載のバッテリを充電する充電装置であって、新規な充電装置を提供する。その充電装置は、外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータと、ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラを備える。そのコントローラは、充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させる。コントローラは、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了する。他方、コントローラは、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する。ここで、「ＡＣＤＣコンバータを一時停止する」、とは、コントローラが、ＡＣＤＣコンバータに対して、ゼロ電圧を出力する指令を与えることに相当する。また、「一時停止を解除する」とは、ＡＣＤＣコンバータの動作を再開することに相当する。
【０００６】
特許文献１の技術と異なる点であるＡＣＤＣコンバータを一時停止することには、ＡＣＤＣコンバータの再開が早いという利点がある。即ち、ＡＣからＤＣへの変換動作の開始、一時停止、再開の全てが、コントローラからＡＣＤＣコンバータへの同一の指令形態で行われるので、再開が素早く行える。なお、コントローラからＡＣＤＣコンバータへの指令の形態は、ＡＣＤＣコンバータが備えるスイッチング回路への指令であるＰＷＭ信号である。ＡＣＤＣコンバータに対するＰＷＭ信号は、そのデューティ比が出力電圧（ＡＣＤＣコンバータの出力電圧）に対応する。即ち、コントローラは、出力電圧ゼロに相当するＰＷＭ信号をＡＣＤＣコンバータに与えることで、ＡＣＤＣコンバータを一時停止の状態にすることができる。
【０００７】
上記した充電装置は、異常が検出されなくなったときにＡＣＤＣコンバータを素早く再開する（一時停止を解除する）という利点を有した。これとは別の観点として、異常が検出されたときに確実にＡＣＤＣコンバータの出力を止めることも重要である。そこで、本明細書が開示する技術の別の態様では、充電装置は、上記の構成に加えて、ＡＣＤＣコンバータを経由する外部電源からバッテリまでの電気経路を切断したり接続するリレーをさらに備える。そして、コントローラは、充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させるとともに、上記のリレーを開放する。なお、「リレーを開放する」とは、外部電源からバッテリまでの電気経路（通電経路）を切断することを意味する。そしてコントローラは、異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身の処理を含む充電装置の動作を終了し、上記の継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する。なお、「リレーを閉じる」とは、外部電源とバッテリを電気的に接続することを意味する。
【０００８】
ＡＣＤＣコンバータを一時停止するとともにリレーを開放することによって、ＡＣＤＣコンバータの出力を確実に止めることができる。例えば、リレーに異常が発生した場合であってもＡＣＤＣコンバータを一時停止することによってＡＣＤＣコンバータの出力はゼロとなる。他方、ＡＣＤＣコンバータが制御不能になってコントローラからの指令を受け付けなくなった場合であっても、リレーを開放することで、ＡＣＤＣコンバータの出力を止めることができる。
【０００９】
さらに安全性を高めるために、コントローラは、継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合、予め定められた待機時間の後に、リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除することも好適である。異常が正しく検出されたにも関わらず、異常が検出されなくなったことが誤動作である可能性もある。即ち、一時的に異常が検出されなくなるが再び異常検出の状態に戻ることも想定される。そのような場合に備えて、異常が検出されなくなった後に既定の待機時間だけ待って、それからリレーを閉じ、ＡＣＤＣコンバータを再開させるのがよい。既定の待機時間とは、例えば１０秒程度である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電気自動車の充電系を表す模式図である。
【図２】充電系のブロック図である。
【図３】異常検出時の処理のフローチャート図である。
【図４】異常検出時の処理の変形例のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施例の電気自動車１００を説明する。図１に、電気自動車１００の充電系の模式図を示す。図２に充電系のブロック図を示す。ここで、充電系とは、外部電源からバッテリまでの電力の流れを規定するデバイス群を意味する。なお、図１と図２は、本発明の説明に必要なデバイスのみを示しており、電気自動車が有する全てのデバイスを示してはいないことに留意されたい。
【００１２】
図１を参照して充電系の概要を説明する。電気自動車１００は、モータ３によって走行する１モータの自動車である。電気自動車１００は、高出力大容量のバッテリ４を搭載しており、そのバッテリ４の直流電力をインバータ２が交流電力に変換し、モータ３へ供給する。バッテリ４は、車両の減速エネルギを利用した回生電力によって充電することもできるが、外部電源（商用１００Ｖ電源９３）から充電することもできる。
【００１３】
外部電源からの充電は、ＥＶＳＥ８（後述）を通して行う。ＥＶＳＥ８は、家庭用の交流１００Ｖコンセント９２にプラグ９１を差し込み、外部電源９３から電力を取得する。ＥＶＳＥ８からはケーブル７が伸びており、その先端に充電プラグ６が取り付けられている。充電プラグ６を車両１００のコネクタ５に差し込み、ＥＶＳＥ８を介して外部電源９３から車両１００へ電力を供給する。電気自動車１００には外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換してバッテリに出力する充電装置１０が備えられている。
【００１４】
実施例の電気自動車の充電系は、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国自動車技術者協会）のＪ１７７２で規格化されている充電インターフェイスに準拠している。その規格によると、外部電源と充電装置（ＡＣＤＣコンバータ）の間に接続されるＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれるデバイスが定義されている。ＥＶＳＥは、外部電源が供給可能な電流容量を車両に伝える信号出力や、車両が離れたときに電力供給を停止するインターロック機構を備えたデバイスである。ＳＡＥ−Ｊ１７７２は、ＥＶＳＥと電気自動車（充電装置）との通信プロトコルも規定している。規定された通信線の一つにパイロット信号と呼ばれる信号がある。パイロット信号は、ＥＶＳＥから充電装置へ向けて、外部電源が供給可能な電流容量を伝える。別言すれば、パイロット信号は、外部電源が供給可能な電流容量を表す。パイロット信号を伝える信号線はＣＰＬＴ線と呼ばれる。このＣＰＬＴ線は、充電装置からＥＶＳＥへ指令を伝える役割も有する。その意味でＣＰＬＴ線は、コントロールパイロット線と呼ばれている。ＣＰＬＴ線を使ったＥＳＶＥと充電装置との間のプロトコルについては後に説明する。
【００１５】
図２を参照して充電系を詳しく説明する。なお、図２において、コネクタ５よりも右側が電気自動車１００に搭載されたデバイスを表しており、充電プラグ６よりも左側は、車両の外部に相当する。ＥＶＳＥ８は、漏電検出器８ａ、交流リレー８ｂ、及び、制御回路８ｃを備える。交流リレー８ｂは、外部電源９３と車両１００を電気的に接続したり切り離したりするスイッチである。交流リレー８ｂは、制御回路８ｃによって制御される。漏電検出器８ａが漏電と検出すると、制御回路８ｃは交流リレー８ｂを開放、すなわち、外部電源９３を車両１００から切り離す。制御回路８ｃは、ケーブル７を介してパイロット信号を車両の充電装置１０に送る。図の「ＣＰＬＴ」は、コントロールパイロット信号線（以下、ＣＰＬＴ線）を示しており、この線を通じてパイロット信号が送られる。ＣＰＬＴ線は双方向通信が可能である。詳しくは後述する。
【００１６】
ＥＶＳＥ８から電力を受ける充電装置１０は、ＡＣＤＣコンバータ１３と整流回路１７と異常検出部２４を備える。ＥＶＳＥ８から供給された交流電力は、ＡＣＤＣコンバータ１３によって直流電力に変換される。例えば、ＡＣＤＣコンバータ１３は、入力される商用１００Ｖ交流電力を、バッテリ４の電圧である直流３００［Ｖ］に変換する。なお、厳密にはＡＣＤＣコンバータ１３は、バッテリ４の出力電圧よりもわずかに高い電圧を出力する。直流電力（直流電流）は、整流回路１７によって整えられ、バッテリ４へ供給される。ＡＣＤＣコンバータ１３の入力側には交流電圧を計測する第１電圧センサ１２が備えられており、ＡＣＤＣコンバータ１３の出力側には直流電圧を計測する第２電圧センサ１５が備えられている。また、整流回路１７の入力側と出力側にそれぞれ電流平滑化のためのコンデンサ１４、１６が接続されている。電圧センサ１２、１５のセンサデータは充電コントローラ１８に送られる。充電コントローラ１８は、電圧センサのセンサデータやＣＰＬＴ信号の状態に基づき、ＡＣＤＣコンバータ１３と整流回路１７を制御する。ＡＣＤＣコンバータ１３は多数のスイッチング回路を備えており、充電コントローラ１８はそれらスイッチング回路に対するスイッチング指令（ＰＷＭ信号）を与える。別言すると、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３の作動と停止を切り換えることができる。充電コントローラ１８はまた、ＣＰＬＴ線を介して、ＥＶＳＥ８に指令を与えることもできる（後述）。さらに、充電コントローラ１８は、車両のシステムメインリレー３１を制御したり、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や結果を不揮発性メモリ１９に記憶させたりする。なお、システムメインリレー３１とは、バッテリ４を電力系に接続したり切り離したりするスイッチである。
【００１７】
バッテリ４はシステムメインリレー３１を介してインバータ２にも接続されている。インバータ２は昇圧回路２ａとインバータ回路２ｂを備えており、モータコントローラ２ｃが、それらのデバイスが有するスイッチング回路へ指令（ＰＷＭ信号）を与える。なお、図２中の文字列「Ｃ−ＣＮＬＴ」は、「チャージコントローラ」を表しており、文字列「Ｍ−ＣＮＬＴ」は、「モータコントローラ」を表している。
【００１８】
異常検出部２４は、ＡＣＤＣコンバータ１３や整流回路１７、及び、第１、第２電圧センサ１２、１５の動作を監視する。それらの動作が正常でない場合には、異常を検出したとして充電コントローラ１８に通知する。例えば電圧センサのセンサデータが、正常でない値を示した場合、電圧センサに異常が発生したと判断し、そのことを充電コントローラ１８に通知する。異常検出部２４は、また、モータコントローラ２ｃ、バッテリ４の状態を監視するコントローラ（不図示）、あるいは、他のコントローラ（不図示）から異常検出の通知を受ける。例えばバッテリ４の状態を監視するコントローラは、バッテリ４の電圧やＳＯＣの値を計測するセンサの出力が正常でない値を示したときに、異常発生を異常検出部２４へ通知する。他のコントローラからの異常検出の通知には、コントローラ間の通信途絶／通信異常などがある。図２では異常検出部２４を一つの矩形で表しているが、異常検出部２４は、一つのユニットで構成されるものではなく、上記したように、様々なコントローラが個々に有する異常検出手段の集合である。異常検出手段には、許容範囲を超えたデータを異常として検出するプログラムも含まれる。異常が検出されたときの充電コントローラ１８の動作については後述する。
【００１９】
パイロット信号のプロトコルを概説する。ＥＶＳＥ８（制御回路８ｃ）は、外部電源９３が接続されると、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ３［Ｖ］（典型的には１２Ｖ）に上げる。充電装置１０（充電コントローラ１８）は、ＣＰＬＴ線の電位を監視しており、電位が電圧Ｖ３［Ｖ］に上がったことを検出して、ＥＶＳＥ８から電力供給を受けられることを知る。充電コントローラ１８は、供給を受けることができる電流の値を知るために、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ２［Ｖ］（典型的には９［Ｖ］）に下げる。ＥＶＳＥ８（制御回路８ｃ）は、ＣＰＬＴ線の電位が電圧Ｖ２［Ｖ］に下がったことを検出すると、外部電源９３の電圧と電流をチェックして供給可能電流容量を特定し、充電コントローラ１８へ伝える。具体的にはＥＶＳＥ８は、ＣＰＬＴ線にパルス波を出力する。このとき、パルス波のデューティ比が供給可能電流容量を表す。充電装置１０は、ＣＰＬＴ線のパルス波をモニタし、供給可能電流容量を知る。充電の準備が整ったら、充電装置１０は、システムメインリレー３１を閉じる（即ち、充電装置１０とバッテリ４を接続する）とともに、ＣＰＬＴ線の電位を電圧Ｖ１［Ｖ］（典型的には６［Ｖ］）に下げる。ＣＰＬＴ線の電圧をＶ１［Ｖ］に下げることは、ＥＶＳＥ８に対して、給電開始を指示することを意味する。ＥＶＳＥ８は、ＣＰＬＴ線の電位が電圧Ｖ３［Ｖ］に下がったことを検出すると、交流リレー８ｂを閉じる。外部電源９３と充電装置１０が電気的に接続され、給電が開始される。特定の指令を伝える電圧の大きさの関係は、電圧Ｖ３＞電圧Ｖ２＞電圧Ｖ１である。コントロールパイロット信号のプロトコルは、ＳＥＡ−Ｊ１７７２で規定されているので詳しくはそちらを参照されたい。
【００２０】
充電コントローラ１８は、充電中に異常検出を示す信号を受信すると、とりあえずＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止させて様子を見る。異常検出を示す信号が所定の継続時間閾値の間継続すると、充電コントローラ１８は、交流リレー８ｂとシステムメインリレー３１を開放するとともに、充電コントローラ１８自身が実行していた処理を終了する。他方、継続時間閾値が経過する前に異常検出を示す信号が途絶えた場合には、先の異常検出は誤検出であったとして、ＡＣＤＣコンバータ１３を再開させる。次に、異常検出信号を受信した際の充電コントローラ１８の処理を詳しく説明する。
【００２１】
充電の準備が整うと、充電コントローラ１８はコントロールパイロット信号を利用してＥＳＶＥ８に交流リレー８ｂの閉鎖（外部電源９３と充電装置１０の接続）を指令するとともに、システムメインリレー３１を閉じ、ＡＣＤＣコンバータ１３に電力変換の指令（ＰＷＭ信号）を与える。充電中に異常検出部２４から異常検出を示す信号（異常検出信号）を受信すると充電コントローラ１８は図３の処理を実行する。
【００２２】
充電コントローラ１８は、異常検出部２４から異常検出信号を受信すると、ＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止する（Ｓ２）。即ち、バッテリ４の充電を一時停止する。具体的には、充電コントローラ１８は、ＡＣＤＣコンバータ１３のスイッチング回路への指令（ＰＷＭ信号）として、出力電圧ゼロに相当するＰＷＭ信号を与える。その結果、ＡＣＤＣコンバータ１３は、作動はしているが出力はしていない状態となる。その状態で充電コントローラ１８が特定の出力電圧に対応するＰＷＭ信号を与えれば、ＡＣＤＣコンバータ１３は直ちに出力を再開する。即ち、一時停止が解除される。
【００２３】
次に充電コントローラ１８は、自身のプログラム内に定義された第１タイマをスタートさせる（Ｓ３）。第１タイマは、異常検出信号の受信が継続した時間を計測するために設けられる。充電コントローラ１８は、予め定められた期間である継続時間閾値ＴＩＭＥの間、異常検出信号を継続して受信した場合（Ｓ４：ＹＥＳ、Ｓ５：ＹＥＳ）、異常発生により充電を中断したことを示すエラーコードをメモリ１９に書き込む（Ｓ６）。そして、ＥＶＳＥ８へ交流リレー８ｂを開放する指令を出力し、システムメインリレー３１を開放し、充電コントローラ１８が実行している処理を終了する（Ｓ７）。なお、継続時間閾値ＴＩＭＥには例えば３秒が予め設定されている。
【００２４】
他方、第１タイマをスタートしてから（即ち、異常検出信号を受信してから）継続時間閾値ＴＩＭＥを経過する前に異常検知信号が消失したら（即ち、異常を検出しなくなったら）、充電コントローラ１８は第２タイマをスタートする（Ｓ８）。第２タイマは、異常を検出しなくなったときからの経過時間を計測するために設けられる。異常検出信号が消失してから予め定められた待ち時間ＷＡＩＴが経過しても新たに異常検出信号を受信しなかった場合（Ｓ９：ＮＯ、Ｓ１０：ＹＥＳ）、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３の動作を再開する（Ｓ１２）。即ち、ＡＣＤＣコンバータ１３の一時停止を解除する。具体的には充電コントローラ１８は、バッテリ４の電圧に相当するＰＷＭ信号をＡＣＤＣコンバータ１３に与える。そうするとＡＣＤＣコンバータ１３は直流電力の出力を再開する。即ち、バッテリ４への充電が再開する。
【００２５】
他方、第２タイマをスタートしてから待ち時間ＷＡＩＴが経過する前に再び異常検出信号を受信したら（Ｓ９：ＹＥＳ）、ステップＳ４の処理に戻る。即ち、充電コントローラ１８は、異常検出信号が一時的に途絶えたとしてもそのことは無視し、第１タイマのスタートからの経過時間の監視を続ける（Ｓ５）。
【００２６】
なお、ステップＳ９の処理において、新たに受信した異常検出信号が先に受信した異常検出信号と同じ異常を示す信号の場合はＳ４の処理に戻り、異なる異常を示す信号の場合は、充電コントローラ１８は、次の処理を行う。即ち、充電コントローラ１８は、現在の図３の処理においては新たな異常検出信号の受信は無視し、新たに受信した異常検出信号に対応して新たな図３の処理を起動する。即ち、異なる異常を示す複数の異常検出信号の夫々に対応して図３の処理が独立に実行される。
【００２７】
上記説明した異常検出時の処理は、予め定められた継続時間閾値ＴＩＭＥの間、継続して異常が検出されたら充電を中断して終了する。充電コントローラ１８は、異常を検出すると直ちにＡＣＤＣコンバータ１３の動作を一時停止してバッテリ４への充電を止める。継続時間閾値ＴＩＭＥに達する前に異常が検出されなくなったら、充電コントローラ１８はＡＣＤＣコンバータ１３を再開する（一時停止を解除する）。一時停止の間、ＡＣＤＣコンバータ１３は、出力はゼロであるが動作は継続しているので、直ちに再開できる。
【００２８】
また、上記の処理では、異常が検出されなくなってもその後、待ち時間ＷＡＩＴの間に再び同じタイプの異常検出信号を受信した場合は、異常は継続して生じているが一時的に検出されなくなっただけである判断して、異常検出が継続時間閾値ＴＩＭＥまで継続しているか否かをチェックする処理（Ｓ５）に戻る。
【００２９】
次に異常検出時の処理の変形例を説明する。変形例の処理のフローチャートを図４に示す。この変形例は、図３のフローチャートのステップＳ２とＳ１２が異なる。その他の処理は図３のフローチャートと同じである。
【００３０】
充電コントローラ１８は、図３のステップＳ２に対応するステップＳ２０２において、コンバータ１３を一時停止するとともに、コントロールパイロット信号を使ってＥＶＳＥ８の交流リレー８ｂを開放する。即ち、外部電源９３とバッテリ４との間の電気経路を物理的に遮断する。また、充電コントローラ１８は、図３のステップＳ１２に対応するＳ２１２の処理において、交流リレー８ｂを閉じるとともに、ＡＣＤＣコンバータ１３を再開する。
【００３１】
この変形例では、異常が検出されるとＡＣＤＣコンバータ１３を一時停止するとともに、交流リレー８ｂを開放して外部電源９３とバッテリ４との間を物理的に遮断する。従って、異常が検出された際、バッテリ４への充電を確実に止めることができる。
【００３２】
上記説明した実施例の留意点を述べる。変形例の処理では、ＥＶＳＥ８が有する交流リレー８ｂを使って外部電源９３とバッテリ４との接続を物理的に遮断した。充電コントローラ１８は、交流リレー８ｂに代えてシステムメインリレー３１を開放することによって、外部電源９３とバッテリ４との接続を物理的に切断してもよい。
【００３３】
実施例の車両は一つのモータを有する電気自動車であった。本明細書が開示する技術は、車輪駆動用のモータとエンジンを共に備えるいわゆるプラグイン−ハイブリッド車に適用することも可能である。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３５】
２：インバータ
２ａ：昇圧回路
２ｂ：インバータ回路
２ｃ：モータコントローラ
３：モータ
４：バッテリ
５：コネクタ
６：充電プラグ
７：ケーブル
８ａ：漏電検出器
８ｂ：交流リレー
８ｃ：制御回路
１０：充電装置
１２、１５：電圧センサ
１３：ＡＣＤＣコンバータ
１４、１６：コンデンサ
１７：整流回路
１８：充電コントローラ
１９：メモリ
２４：異常検出部
３１：システムメインリレー
９３：外部電源
１００：電気自動車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源が供給する電力で車載のバッテリを充電する充電装置であり、
外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータと、
ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラと、
を備えており、
コントローラは、
充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させ、
異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了し、
前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する、
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
ＡＣＤＣコンバータを経由する外部電源からバッテリまでの電気経路を切断したり接続するリレーをさらに備え、
コントローラは、
充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させるとともに、前記リレーを開放し、
前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、前記リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
コントローラは、前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合、予め定められた待機時間の後に、前記リレーを閉じるとともに前記ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項１】
外部電源が供給する電力で車載のバッテリを充電する充電装置であり、
外部電源が供給する交流電力を直流電力に変換するＡＣＤＣコンバータと、
ＡＣＤＣコンバータを制御するコントローラと、
を備えており、
コントローラは、
充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させ、
異常検出が継続した時間が予め定められた継続時間閾値を超えた場合にコントローラ自身を含む充電装置の動作を終了し、
前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する、
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
ＡＣＤＣコンバータを経由する外部電源からバッテリまでの電気経路を切断したり接続するリレーをさらに備え、
コントローラは、
充電装置の異常が検出された場合、ＡＣＤＣコンバータを一時停止させるとともに、前記リレーを開放し、
前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合には、前記リレーを閉じるとともにＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
コントローラは、前記継続時間閾値に達する前に異常が検出されなくなった場合、予め定められた待機時間の後に、前記リレーを閉じるとともに前記ＡＣＤＣコンバータの一時停止を解除することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９０４９６（Ｐ２０１３−９０４９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０５１５（Ｐ２０１１−２３０５１５）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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