CN101420132B - 车辆用充电控制装置 - Google Patents

Abstract

电阻器被连接到包含在车辆入口中的第一与第二端子。用于传送导频信号的控制导频线被连接到第一端子。在车辆入口没有被连接到连接器的情况下，开关被关断。电压产生电路将第二端子的电位设置为高于车辆地电位的电位。在车辆入口没有被连接到连接器且控制导频线断裂的情况下，控制导频线上产生的电位基本等于地电位电平。基于控制导频线的电位，控制单元检测断裂。

Description

车辆用充电控制装置

本非临时性申请基于2007年10月23日在日本特许厅提交的日本专利申请No.2007-275003，其全部内容并入此处作为参考。

技术领域

本发明涉及车辆用充电控制装置，特别涉及这样的车辆用充电控制装置：其被配置为能够用来自车辆外部的电源的电力对用于驱动车辆的蓄电装置进行充电。

背景技术

电动车装有蓄电装置(例如二次电池或电容器)，并通过使用由存储在蓄电装置中的电力产生的驱动力来行驶。电动车包含例如电气车辆、混合动力车和燃料电池车辆。

近些年来，已经提出了通过具有高的发电效率的商用电源对如上所述安装在电动车上的蓄电装置进行充电的技术。采用这种技术，可望得到例如对混合动力车的燃料消耗效率的提升。特别地，已经对通过为各家庭提供电力的商用电源(例如100V或200V的相对较低电压的电源)向安装在电动车上的蓄电装置进行充电的技术给与关注。下面，具有蓄电装置——例如安装在车辆上的电池——且被配置为可通过车辆用外部电源进行充电的车辆也被称为“插入式(plug-in)车辆”。

迄今为止，已经提出了用于检测在安装在车辆上的蓄电装置被充电时发生的异常的技术。例如，日本特开No.2000-270484公开了能够对商用电源线中断或停电等异常进行检测的异常检测装置。异常检测装置能在电动车充电开始后检测如上所述的异常。

插入式车辆的标准在美国通过“SAE Electric Vehicle ConductiveCharge Coupler”(SAE Electric Vehicle conductive Charge Coupler，”(US)，SAE标准，SAE International，2001年11月)来建立，并在日本通过“General Requirements for Electric Vehicle Conductive ChargingSystem”(“General Requirements for Electric Vehicle conductive ChargingSystem，”Japan Electric Vehicle Association Standard(Japan ElectricVehicle Standard)，2001年3月29)来建立。

“SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler”和“GeneralRequirements for Electric Vehicle Conductive Charging System”定义了关于例如控制导频(control pilot)的标准。控制导频被定义为经由车辆侧控制电路连接用于EVSE(电气车辆供电设备)——该设备从应急电力线向车辆供给电力——的控制电路与车辆的接地部分的控制线。基于经由控制线传送的导频信号，例如，充电电缆的连接状态得到检测，能否从电源向车辆供给电力得到判断，或者，EVSE的额定电流得到检测。

然而，“SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler”和“GeneralRequirements for Electric Vehicle Conductive Charging System”没有特别定义如何检测控制线——导频信号通过其被传送——的断裂的细节。例如，由控制线电位处于地电平的单一事实，不能判断控制线是否断裂、电源是否发生停电或者充电电缆是否无意从插座断开。在下文中，车辆电源的异常——例如停电以及充电电缆从插座无意断开——被称为“电源侧异常”。

导频信号为用于控制如上所述的插入式车辆的充电的必需的信号。因此，对插入式车辆来说，检测导频信号异常、特别是检测控制线——导频信号通过其被传送——的断裂极为重要。

日本特开No.2000-270484所公开的异常检测装置不能检测异常，除非商用电源被连接到车辆。这种异常检测装置因此被认为是能够检测仅电源侧异常。

发明内容

完成本发明以解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够检测控制线——导频信号通过其被传送——断裂的车辆用充电控制装置。

本发明的另一目的在于提供一种能够检测电源侧异常的车辆用充电控制信号。

根据本发明一实施形态，提供了一种用于装有对车辆进行驱动的蓄电装置的车辆的充电控制装置，该充电控制装置能够在车辆与电源通过耦合器连接的情况下用来自车辆外部的电源的供电电力对蓄电装置进行充电。在耦合器被连接到车辆以及电源的情况下，耦合器输出指示关于供电电力的信息的供电电力信号。充电控制装置包含：控制线，其用于传送供电电力信号；电阻器，其一端连接到控制线；电位设置电路，其在车辆连接到耦合器的情况下将电阻器另一端的电位设置为第一电位，并在车辆没有连接到耦合器的情况下将电阻器另一端的电位设置为高于第一电位的第二电位；异常检测单元，其在车辆没有连接到耦合器的情况下基于控制线的电位检测控制线的断裂。

优选为，异常检测单元在控制线的电位不同于第二电位的情况下检测出控制线断裂的发生。

优选为，充电控制装置还包含被配置为可连接到耦合器的充电连接器。充电连接器包含通过被连接到控制线来接收供电电力信号的端子。第一电位为车辆地电位。电位设置电路包含：连接电路，其在充电连接器被连接到耦合器时将电阻器的另一端电气连接到车辆地电位，并在充电连接器没有被连接到耦合器时将电阻器的另一端从车辆地电位断开；上拉电路，其在充电连接器没有被连接到耦合器时将电阻器另一端的电位上拉到第二电位。

优选为，充电控制装置还包含对车辆速度进行检测的车辆速度检测装置。异常检测单元在车辆速度检测装置检测到车辆速度与零不同的情况下判断车辆没有被连接到耦合器并检测是否发生了控制线断裂。

优选为，异常检测单元在车辆连接到耦合器的情况下基于控制线电位来检测通过电源进行的供电电力供给中的异常。

优选为，充电控制装置还包含：第一AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第一多相绕组；第二AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第二多相绕组；第一变换器，其被连接到第一多相绕组，用于在第一AC旋转电机和蓄电装置之间进行电力转换；第二变换器，其被连接到第二多相绕组，用于在第二AC旋转电机与蓄电装置之间进行电力转换；一对电力线，其被连接到第一多相绕组的第一中性点以及第二多相绕组的第二中性点，用于从电源向第一中性点以及第二中性点提供供电电力；充电控制单元，其对第一变换器与第二变换器进行控制，使得从所述一对电力线供到第一中性点与第二中性点的电力受到电压转换，从而对蓄电装置进行充电。

优选为，车辆包含驱动单元，该单元被配置为能够使用存储在蓄电装置中的电力驱动车辆。充电控制装置还包含：充电器，其与驱动单元并联连接到蓄电装置，并被配置为能够将来自电源的供电电力提供给蓄电装置；电力线，其被设置在充电连接器与充电器之间，以便传送供电电力。

根据本发明另一实施形态，提供了一种用于装有用于对车辆进行驱动的蓄电装置的车辆的充电控制装置，在车辆与电源通过EVSE(电气车辆供电设备)连接的情况下，充电控制装置能够用来自车外的电源的供电电力对蓄电装置进行充电。在EVSE被连接到车辆和电源的情况下，EVSE输出表示关于供电电力的信息的导频信号。充电控制装置包含：控制导频线，其用于传送导频信号；电阻器，其一端连接到控制导频线；电位设置电路，其在车辆连接到EVSE的情况下将电阻器另一端的电位设置为第一电位，并在车辆没有连接到EVSE的情况下将电阻器另一端的电位设置为高于第一电位的第二电位；异常检测单元，其在车辆没有连接到EVSE的情况下基于控制导频线的电位检测控制导频线的断裂。

优选为，异常检测单元在控制导频线的电位不同于第二电位的情况下检测控制出控制导频线断裂的发生。

优选为，充电控制装置还包含车辆入口，其被配置为可连接到EVSE。车辆入口包含通过被连接到控制导频线来接收导频信号的端子。第一电位为车辆地电位。电位设置电路包含：连接电路，其在车辆入口被连接到EVSE时将电阻器的另一端电气连接到车辆地电位，并在车辆入口没有连接到EVSE时将电阻的另一端从车辆地电位断开；上拉电路，其在车辆入口没有连接到EVSE时将电阻器另一端的电位上拉到第二电位。

优选为，充电控制装置还包含车辆速度检测装置，其检测车辆的速度。在车辆速度检测装置检测到车辆速度不同于零的情况下，异常检测单元判断为车辆没有被连接到EVSE并检测是否发生控制导频线断裂。

优选为，在车辆被连接到EVSE的情况下，异常检测单元基于控制导频线的电位检测通过电源进行的供电电力供给中的异常。

优选为，充电控制装置还包含：第一AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第一多相绕组；第二AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第二多相绕组；第一变换器，其被连接到第一多相绕组，用于在第一AC旋转电机和蓄电装置之间进行电力转换；第二变换器，其被连接到第二多相绕组，用于在第二AC旋转电机与蓄电装置之间进行电力转换；一对电力线，其被连接到第一多相绕组的第一中性点以及第二多相绕组的第二中性点，用于从电源向第一中性点以及第二中性点提供供电电力；充电控制单元，其对第一变换器与第二变换器进行控制，使得从所述一对电力线供到第一中性点与第二中性点的电力受到电压转换，从而对蓄电装置进行充电。

优选为，车辆包含驱动单元，该单元被配置为能够使用存储在蓄电装置中的电力驱动车辆。充电控制装置还包含：充电器，其与驱动单元并联连接到蓄电装置，并被配置为能够将来自电源的供电电力提供给蓄电装置；电力线，其被设置在车辆入口与充电器之间，以便传送供电电力。

因此，本发明能够在将断裂与异常彼此区分的同时检测控制线——导频信号通过其被传送——的断裂以及电源侧异常。

结合附图，通过阅读下面对本发明的详细介绍，将会更加明了本发明的上述以及其他目的、特征、实施形态和优点。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的车辆100的侧视图；

图2为连接器保护部分200的外部视图；

图3为车辆100的原理构造图；

图4为零相模式下的变换器8-1、8-2以及电动发电机MG1、MG2的零相等效电路图；

图5示出了图3所示CCID(充电电路中断装置)262产生的导频信号CPLT的波形；

图6示出了图3所示CCID262的构造；

图7示出了图3所示控制单元2的构造；

图8为当开始充电时导频信号CPLT和开关SW1、SW2的定时图；

图9示出了当检测到控制导频线L1的断裂时的导频信号CPLT；

图10示出了包含在各电动发电机MG1、MG2中的三个线圈；

图11为根据本发明第二实施例的车辆100A的原理构造图。

具体实施方式

下面将参照附图详细介绍本发明的实施例。在附图中，相同或对应的部件用同样的参考标号表示，且不再重复对其进行介绍。

在本发明的实施例中，插入式混合动力车被示为可用外部电源充电的电动车辆。然而，可用外部电源充电的电动车不限于插入式混合动力车，并可以为例如电气车辆或燃料电池车辆。

第一实施例

根据本发明第一实施例的车辆100装有内燃机(发动机)、蓄电装置和由来自蓄电装置的电力可旋转地驱动的电动机，并通过最优地分配由内燃机产生的以及电动机产生的驱动力来实现高的燃料消耗效率。另外，安装在车辆100上的蓄电装置可用来自外部电源(例如商用电源)的电力充电。

图1为根据本发明第一实施例的车辆100的侧视图。参照图1，在车体(主体)300上形成连接器保护部分(充电端口)200。连接器保护部分200具有连接到电缆的连接器(图1未示出)以及用于防止水、尘粒等进入连接器的盖子204，电缆用于传送供自商用电源的电力。图1示出了在车体300的左侧与前轮侧形成连接器保护部分200的结构。然而，形成连接器保护部分200的位置不限于特定的一种。

在根据本实施例的车辆100的主体上，形成用于供给运行内燃机必需的燃料的加油管颈(未示出)。

图2为连接器保护部分200的外部视图。图2示出了盖子204被打开的状态。参照图2，连接器保护部分200包括外壳208，其为在主体300的车辆外表面上形成的凹陷的部分。外壳208容纳充电连接器25。充电连接器25对应于SAE标准定义的“车辆入口”。

盖子204由支撑物206可绕轴旋转地支撑。用户因此能打开和关闭盖子204。

进一步参照图3和4，将更为详细地介绍车辆100的构造。

图3为车辆100的原理构造图。参照图3，车辆100为并联/串联混合动力车。

车辆100包含：控制单元2，其用于控制车辆100的运行；蓄电装置(BAT)4，其存储用于产生车辆100用的驱动力的电力；驱动单元30，其能通过使用存储在蓄电装置4中的电力来驱动车辆100。驱动单元30包含转换器(CONV)6、正干线MPL、负干线MNL、电容器C、第一变换器(INV1)8-1、第二变换器(INV2)8-2、电动发电机MG1、电动发电机MG2、内燃机ENG18、动力分割装置22。

蓄电装置4为被配置为可充电且可放电的蓄电元件。蓄电装置4被形成为例如二次电池(例如锂离子电池或镍氢电池)或蓄电单元(例如电气双层电容器)。

转换器6使得蓄电装置4的输入/输出电压和正干线MPL与负干线MNL之间电压的相互转换成为可能。转换器6的电压转换根据来自控制单元2的开关指令PWC受到控制。

电容器C对正干线MPL与负干线MNL之间的电压进行平滑。变换器8-1、8-2分别与电动发电机MG1、MG2相关联地设置。变换器8-1、8-2彼此并联地电气连接到蓄电装置4。变换器8-1、8-2在DC(直流)电力与AC(交流)电力之间进行相互转换。

车辆100还包含充电连接器25、AC端口210以及电力线Lp、Ln、ACLp、ACLn。

响应于信号S1，AC端口210电气连接电力线Lp与电力线ACLp，并电气连接电力线Ln与电力线ACLn。控制单元2产生用于控制电力线Lp与电力线ACLp之间的电气连接以及电力线Ln与电力线ACLn之间的电气连接的信号S1，并将该信号输出到AC端口210。

AC端口210被电力线Lp、Ln连接到充电连接器25。AC端口210进一步被电力线ACLp、ACLn连接到电动发电机MG1的中性点N1以及电动发电机MG2的中性点N2。

如图10所示，电动发电机MG1与MG2各自包含具有Y形连接(星形连接)的U相线圈、V相线圈和W相线圈的定子。各电动发电机的Y形连接的三个线圈共同连接的点对应于电动发电机MG1的中性点N1或电动发电机MG2的中性点N2。

参照图3，在蓄电装置4被外部电源240充电的情况下，来自外部电源240的电力通过耦合器250被传送到车辆100。耦合器250包含插头260、连接器261、CCID(充电电路中断装置)262以及充电电缆263、264。充电电缆264包含电力线PSLp、PSLn。耦合器250对应于SAE标准定义的EVSE(电气车辆供电设备)。

插头260被连接到电气耦合到外部电源240的连接器241。连接器261被连接到充电连接器25。因此，电力线PSLp、Lp、ACLp被电气连接，电力线PSLn、Ln、ACLn被电气连接。

控制单元2接收表示连接器261和充电连接器25被连接的电缆连接信号PISW。基于电缆连接信号PISW的电压电平，控制单元2检测到连接器261被连接到充电连接器25。

这里，供自外部电源240的电力的电压值和类型(DC或AC)不限于特定的几个。例如，向各家庭提供电力的商用电源可被用作外部电源240。在当前实施例中，外部电源240为商用单相AC电源(具有其100V或200V的电压值)。

CCID262被设置在充电电缆263、264之间。CCID262将充电电缆263与充电电缆264彼此电气连接/断开。另外，在插头260被连接到连接器241的情况下，CCID262通过供自外部电源240的电力运行。CCID262产生导频信号CPLT并将所产生的导频信号CPLT输出到控制单元2。

在充电连接器25与控制单元2之间，设置用于传送导频信号CPLT的信号线和用于传送电缆连接信号PISW的信号线。控制单元2经由这些信号线接收导频信号CPLT和电缆连接信号PISW。

外部电源的电力被提供到电动发电机MG1、MG2的中性点N1、N2，相应地，电力线PSLp的电压被施加到变换器8-1的AC侧的各相，电力线PSLn的电压被施加到变换器8-2的AC侧的各相。响应于各开关指令PWM1、PWM2，变换器8-1、8-2进行开关操作。因此，具有预定电压值的DC电力从变换器8-1、8-2被提供给正干线MPL和负干线MNL。

具体而言，如图10所示，变换器8-1、8-2各自包含分别对应于AC侧的三相的三臂电路，各臂电路包含各自具有至少一个开关元件的上臂电路和下臂电路。

在各变换器8-1、8-2中，对应于各相的上臂电路一起被开通/关断，对应于各相的下臂电路也一起被开通/关断。因此，在各变换器8-1、8-2中，三上臂电路可被视为处于同样的开关状态(所有电路被开通或关断)。类似地，三下臂电路可被视为处于同样的开关状态。通过这种开关操作，可以使各相电压彼此相等。这里，这样的开关模式也被称为零相模式。

图4示出了零相模式中的变换器8-1、8-2以及电动发电机MG1、MG2的零相等效电路。参照图4，在变换器8-1、8-2根据上面介绍的零相模式进行开关操作的情况下，变换器8-1的三上臂电路可被统称为上臂ARM1p，变换器8-1的三下臂电路可被统称为下臂ARM1n。上臂ARM1p和下臂ARM1n各自由开关元件TR以及续流二极管D构成。类似地，变换器8-2的三上臂电路可被统称为上臂ARM2p，变换器8-2的三下臂电路可被统称为下臂ARM2n。

图4所示的零相等效电路可被示为单相变换器，其能将通过正干线MPL和负干线MNL供给的DC电力转换为单相AC电力，并将通过电力线ACLp、ACLn输入到中性点N1与N2的单相AC电力转换为DC电力。

具体而言，变换器8-1、8-2受到控制，使得零相模式可以得以实现，因此，变换器8-1、8-2可与单相变换器等效地运行。因此，供自外部电源240的单相AC电力可被转换为DC电力，且此DC电力可被供到主干线MPL和负干线MNL。DC电力用于对蓄电装置4进行充电。

再次参照图3，将进一步介绍车辆100的构造。内燃机ENG18通过燃料的燃烧而运行。电动发电机MG1可通过接收来自内燃机ENG18的动力的一部分来产生电力。电动发电机MG2作为使用来自蓄电装置(BAT)4的电力的电动机运行。

内燃机ENG18和电动发电机MG1与MG2彼此经由动力分割装置22机械耦合。动力分割装置22典型地通过行星齿轮系构成。

当车辆100行驶时，变换器8-1主要响应于来自控制单元2的开关指令PWM1将由电动发电机MG1产生的AC电力转换为DC电力。变换器8-2响应于来自控制单元2的开关指令PWM2将通过正干线MPL与负干线MNL供给的DC电力转换为AC电力，并将该AC电力供给电动发电机MG2。动力分割装置22将通过内燃机ENG18的运行产生的驱动力分割为两个分量，将一个传送到电动发电机MG1，并将另一个传送到电动发电机MG2。

从动力分割装置22传送到电动发电机MG1的驱动力用于产生电力。电动发电机MG1所产生的电力用于对蓄电装置4进行充电，或用于由电动发电机MG2产生驱动力。传送到电动发电机MG2的驱动力与由电动发电机MG2产生的驱动力合并，以便用于对驱动轮24进行驱动。

这里，蓄电装置的数量和蓄电装置的容量不限于特定的几种。例如，多个蓄电装置可被安装在车辆100上。因此，在蓄电装置4用外部电源240进行充电的情况下，蓄电装置4可被充分充电。在这种情况下，车辆可通过仅仅使用电动发电机MG2产生的驱动力而将内燃机ENG18保持处于停止状态来行驶，即车辆可在所谓的EV(电气车辆)模式下行驶。例如，可通过增多蓄电装置的数量来存储大量电力，使得车辆能在EV模式下长距离行驶。

响应于致动指示IGON，控制单元2控制驱动单元30，使得车辆100准备好行驶。具体而言，控制单元2基于来自电流传感器10、14以及电压传感器12、16的信息对转换器6以及变换器8-1、8-2进行控制。电流传感器10检测电流Ibat，其为通过电力线PL流动的电流(输入到蓄电装置4的电流/从蓄电装置4输出的电流)。电压传感器12检测电力线PL与NL之间的电压Vbat。电流传感器14检测流经正干线MPL的电流IDC。电压传感器16检测正干线MPL与负干线MNL之间的电压VDC。控制单元2接收电流Ibat和电流IDC的相应的值以及电压Vbat和电压VDC的相应的值，并输出开关指令PWM1、PWM2、PWC。

车辆速度检测装置32检测车辆100的速度SV，并向控制单元2输出所检测到的速度值。

下面，将更为详细地介绍CCID262。当连接器261被连接到充电连接器25且导频信号CPLT的电位减小到预定值时，CCID262使得导频信号CPLT以规定的占空比(脉冲宽度与振动周期之比值)周期(duty cycle)振动。此占空比周期基于可经由耦合器250从外部电源240供到车辆100的额定电流来设置。

图5示出了图3所示的CCID262所产生的导频信号CPLT的波形。参照图5，导频信号CPLT以规定的周期T振动。导频信号CPLT的脉冲宽度Ton基于能经由耦合器250从外部电源240提供给车辆100的额定电流来设置。包含在车辆100中的控制单元2接收来自CCID262的导频信号CPLT。由脉冲宽度Ton与周期T之比值所代表的占空比，控制单元2获得关于额定电流的信息。

对于各个充电电缆定义额定电流。对于不同类型的充电电缆，导频信号CPLT的占空比彼此不同，因为充电电缆的相应的额定电流彼此不同。控制单元2接收从CCID262经由控制导频线(控制线)传送的导频信号CPLT，并检测所接收的导频信号CPLT的占空比。因此，控制单元2能检测能供到车辆100的额定电流。换句话说，导频信号CPLT为示出了关于提供给车辆100的供电电力的信息的供电电力信号。

图6示出了图3所示CCID262的构造。参照图6，CCID262包含继电器332、控制导频电路334、电磁线圈606、漏电检测器608。控制导频电路334包含振荡器602、电阻器R1以及电压传感器604。

当连接器241与插头260被连接时，振荡器602接收供自外部电源240的电力。振荡器602通过此电力运行。当电压传感器604检测到的导频信号CPLT的电位接近于规定电位V1(例如12V)时，振荡器602输出非振荡信号，当导频信号CPLT的电位由V1下降时，输出以规定频率(例如1kHz)和规定占空比周期振荡的信号。如下文所介绍，导频信号CPLT的电位通过改变控制单元2中包含的电阻电路的电阻值而变化。

当导频信号CPLT的电位接近于规定电位V3(例如6V)时，控制导频电路334向电磁线圈606供给电流。当被供以来自控制导频电路334的电流时，电磁线圈606产生电磁力并开通继电器332。当连接器261被连接到充电连接器25且继电器332被开通时，用于从外部电源240向插入式混合动力车供给充电电力的一对电力线电气连接到电力线Lp、Ln。

漏电检测器608被设置在用于从外部电源240向插入式混合动力车供给充电电力的所述一对电力线上，用于检测是否发生漏电。具体而言，漏电检测器608检测通过该对电力线以相反方向流动的电流之间的平衡状态。当失去平衡状态时，漏电检测器608检测到漏电的发生。当漏电检测器608检测到漏电时，到电磁线圈606的电力供给被中断，继电器332被关断，其没有特别示出。导频信号CPLT的电位被固定到规定的负电位(例如-12V)。

导频信号CPLT从控制导频电路334被输出到端子T1。端子T1被控制导频线L1连接到控制单元2。因此，从控制导频电路334输出的导频信号CPLT经由控制导频线L1被输入到控制单元2。

连接器261具有开关312。开关312连接在端子T2与接地节点之间。另外，端子T2与控制单元2由信号线L2连接。当连接器261被连接到充电连接器25时，开关312被开通。因此，表示连接器261被连接到充电连接器25的电缆连接信号PISW经由信号线L2被输入到控制单元2。控制单元2的接地端子被接地线L3连接到接地节点。

控制单元2进一步接收由车辆速度检测装置32检测到的车辆速度SV。

电阻器R2被连接在端子T1、T2之间。当充电连接器25被连接到连接器261时，开关312被开通，使得端子T2被连接到接地节点。相反，当充电连接器25没有被连接到连接器261时，开关312被关断，使得端子T2从接地节点断开，且端子T2的电位被设置为高于接地电位。因此，本实施例可检测控制导频线L1的断裂。在本实施例中，特别是当车辆100没有被连接到外部电源240时，即当充电连接器25没有连接到连接器261时，可检测到控制导频线L1的断裂。

另外，在本实施例中，当充电连接器25被连接到连接器261时，能基于控制导频线L1是否改变来检测电源侧异常。这里，“电源侧异常”意味着到车辆100的电源中的异常，并包括例如插头260与连接器241之间的断开或来自外部电源240的电力供给的停电。

图7示出了图3所示控制单元2的构造。参照图7，控制单元2包含二极管D1与D2、电阻电路502、电压产生电路504、负电压检测电路506、输入缓冲器508与520、CPU(控制处理单元)512、514、522与524以及采样控制电路526。

电阻电路502包含下拉电阻器R3与R4以及开关SW1与SW2。下拉电阻器R3与开关SW1串联连接在控制导频线L1——导频信号CPLT通过其被传送——与车辆地518之间。下拉电阻器R4与开关SW2串联连接在控制导频线L1与车辆地518之间，并与串联连接的下拉电阻器R3以及开关SW1并联连接。开关SW1与SW2响应于来自CPU512的控制信号被开通/关断。

电阻电路502通过响应于来自CPU512的控制信号开通/关断开关SW1与SW2来改变导频信号CPLT的电位。具体而言，当响应于来自CPU512的控制信号、开关SW1被关断且开关SW2被开通时，下拉电阻器R4使得导频信号CPLT的电位减小到规定电位V2(例如9V)。另外，当开关SW1响应于来自CPU512的控制信号被开通时，下拉电阻器R3与R4使得导频信号CPLT的电位下降到规定的电位V3(例如6V)。

电压产生电路504包含电源节点516、上拉电阻器R5、电阻器R6、二极管D3。当连接器261没有连接到充电连接器25时，电压产生电路504在控制导频线L1上产生电压，该电压通过使用上拉电阻器R5、连接在端子T1与T2之间的电阻器R2以及下拉电阻器R7由分压而决定。

负电压检测电路506检测导频信号CPLT的电位是否固定在规定的负电位(例如-12V)，并将检测结果输出到CPU512。导频信号CPLT被固定到规定负电位的情况对应于漏电由漏电检测器608(见图6)检测到的情况。通过负电压检测电路506检测负电位的方法不限于特定的一种。

输入缓冲器508接收控制导频线L1上的导频信号CPLT，并将接收到的导频信号CPLT输出到CPU512。

电压产生电路504经由信号线L2接收电缆连接信号PISW。电压产生电路504根据电缆连接信号PISW输出信号。接收到来自电压产生电路504的信号，输入缓冲器520将该信号输出到CPU522。

当连接器261被连接到充电连接器25时，开关312被开通，使得信号线L2的电位变为地电平。相反，当连接器261没有被连接到充电连接器25时，开关312被关断，使得信号线L2的电位变为高于地电平的第一电位。换句话说，当连接器261被连接到充电连接器时，电缆连接信号PISW具有L(逻辑低)电平，当连接器261没有被连接到充电连接器时，具有H(逻辑高)电平。

当电缆连接信号PISW具有L电平时，L电平的信号被施加到输入缓冲器520。当电缆连接信号PISW具有高电平时，H电平的信号被施加到输入缓冲器520。当CPU522接收到L电平的信号时，CPU522判断为连接器261被连接到充电连接器25。

当信号线L2断裂时，被输入到输入缓冲器520的信号的电位具有高于上述第一电位的第二电位。当接收自输入缓冲器520的信号的电位为第二电位时，CPU522判断为信号线L2断裂。

CPU522保持停止，直到被CPU524启动。另外，CPU512保持停止，直到被CPU514启动。当CPU524检测到连接器261被连接到充电连接器25时，CPU524启动CPU522。响应于CPU522的启动，CPU514启动CPU512。

CPU524控制采样控制电路526，使得采样控制电路526输出用于重复开通/关断开关SW3的控制信号。开关SW3的导通周期或开关SW3被开通的定时不限于特定的一种。

在连接器261没有被连接到充电连接器25的情况下，当开关SW3被开通时，被输入到CPU524的信号SIN的电位等于节点515的电位B2，并在开关SW3被关断时等于节点514的电位B1。相反，在连接器261被连接到充电连接器25的情况下，信号SIN的电位减小到地电位，无论开关SW3被开通还是断开。当CPU524检测到信号SIN的电位为地电平时，CPU524判断为连接器261被连接到充电连接器25并相应地启动CPU522。

当CPU522被CPU524启动时，CPU522接收来自输入缓冲器520的信号。当来自输入缓冲器520的信号具有L电平时，CPU522判断为连接器261被连接到充电连接器25。

CPU514监视CPU522的状态，并在CPU522被CPU524启动时启动CPU512。

当CPU512被CPU514启动时，CPU512接收来自输入缓冲器508的导频信号CPLT。另外，当CPU512接收来自CPU522的、连接器261被连接到充电连接器25的判断结果时，CPU512致动将被输出到开关SW2的控制信号。此后，CPU512基于响应于开关SW2的开通而开始振荡的导频信号CPLT检测能从外部电源240供到车辆100的额定电流。

当额定电流被检测且通过外部电源240对蓄电装置4进行充电的准备完成时，CPU512进一步致动将被输出到开关SW1的控制信号，并将信号S1发送到图3所示的AC端口210。因此，如图3所示，来自外部电源240的AC电力被提供给电动发电机MG1的中性点N1与电动发电机MG2的中性点N2(均未示出)，并进行蓄电装置4的充电控制。

在连接器261被连接到充电连接器25的状态下，CPU512判断在来自电源侧的电力供给中是否发生异常。基于导频信号CPLT的电位是否变化，CPU512判断在电力供给中是否发生异常，其将在下面详细介绍。

在连接器261没有被连接到充电连接器25的状态下，CPU512判断控制导频线L1是否断裂。具体而言，在车辆速度检测装置32(见图3)检测到的车辆100的速度SV不同于零的情况下，CPU512判断控制导频线L1是否断裂。

速度SV不同于零的情况指的是车辆100正在行驶的情况。当车辆100被外部电源240充电时，被视为车辆100停止。换句话说，当车辆100正在行驶时，被视为车辆100没有被连接到外部电源。因此，在速度SV大于零的情况下，CPU512判断控制导频线L1是否断裂。以这种方式，线的断裂可被准确检测。

只要CPU512被启动且连接器261没有被连接到充电连接器25的条件满足，CPU512能检测控制导频线L1的断裂。在本实施例中，控制导频线的断裂在车辆正在行驶的同时被检测。然而，只要上述条件满足，CPU512检测控制导频线L1断裂的定时不限于特定的一种。

在连接器261被连接到充电连接器25的情况下，CPU512判断是否在电源侧发生异常，并在连接器261未被连接到充电连接器25的情况下，判断控制导频线L1是否断裂。通过这种方式，在本实施例中，控制导频线L1的断裂以及电源侧的异常可彼此区分开。

下面，将介绍CPU512进行的控制导频线L1的断裂的检测。上拉电阻器R5、电阻器R2和下拉电阻器R7构成设置在电源节点516与车辆地518之间的分压器电路。当连接器261没有被连接到充电连接器25且控制导频线L1没有断裂时，使用上拉电阻器R5、电阻器R2、下拉电阻器R7的分压决定的电压被施加到控制导频线L1。因此，控制导频线L1的电位高于地电位(车辆地电位)。也就是说，控制导频线L1的电位具有H电平。

相反，当控制导频线L1断裂时，控制导频线L1上产生的电位基本为地电位。也就是说，控制导频线L1的电位具有L电平。

具体而言，当车辆100被连接到耦合器250时，端子T2(电阻器R2的一端)的电位通过开关312被设置为车辆地电位。相反，当车辆100没有被连接到耦合器250时，开关312将端子T2从车辆地电位断开。当车辆100没有连接到耦合器250时，电压产生电路504将端子T2的电位设置(上拉)到高于车辆地电位的电位。

因此，在控制导频线L1正常的情况下控制导频线L1的电位电平和在控制导频线L1断裂的情况下控制导频线L1的电位电平彼此不同。因此，能检测控制导频线L1的断裂。当控制导频线L1的电位具有L电平时，CPU512判断为控制导频线L1断裂，并在控制导频线L1的电位具有H电平时，判断为控制导频线L1正常。

优选为，电阻器R2的电阻值被设置为不影响电阻电路502中导频信号CPLT的电位变化的值。为了将电位V1到V3分别设置为12V、9V和6V，上拉电阻器R3、R4的相应的电阻值分别被假设为1.3(kΩ)和2.74(kΩ)。例如，电阻器R2的电阻值被设置为充分大于这些电阻值的值(例如近似为100kΩ)。

图8为当开始充电时导频信号CPLT与开关SW1以及SW2的定时图。参照图6至8，耦合器250的插头260在时刻t1被连接到外部电源240的连接器241。因此，接收来自外部电源240的电力的控制导频电路334产生导频信号CPLT。

此时，耦合器250的连接器261没有被连接到车辆100侧的充电连接器25。因此，导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，导频信号CPLT处于非振荡状态。

在时刻t2，连接器261被连接到充电连接器25。基于电缆连接信号PISW，连接器261和充电连接器25的连接被检测到。因此，开关SW2被开通。当开关SW2被开通时，电阻电路502的下拉电阻器R3使得导频信号CPLT的电位下降到V2(例如9V)。

导频信号CPLT的电位下降到V2，控制导频电路334在时刻t3使得导频信号CPLT振荡。于是，基于导频信号CPLT的占空比，CPU512检测额定电流，充电控制的准备被进行。当完成充电控制的准备时，开关SW1在时刻t4被开通。当开关SW1被开通时，电阻电路502的下拉电阻器R3使得导频信号CPLT的电位进一步减小到V3(例如6V)。

当导频信号CPLT的电位下降到V3时，电流从控制导频电路334被提供到电磁线圈606，且CCID330的继电器332被开通。此后，AC端口210被开通，蓄电装置4被充电。

上面的介绍涉及在来自电源侧的电力供给正常时导频信号CPLT的变化。当来自电源侧的电力的供给中发生异常(例如停电或外部电源240与连接器261断开)时，控制导频线L1的电位保持为0V，因为开关312被开通，且端子T1经由电阻器R2和端子T2被连接到开关。

因此，在从连接器261连接到充电连接器25的时刻起控制导频线L1的电位保持0V达预定时间段的情况下，CPU512判断为提供给车辆的电力供给中发生异常。相反，在连接器261被连接到充电连接器25且控制导频线L1的电位变化的情况下，CPU512判断为电力被正常供到车辆。

图9示出了当控制导频线L1的断裂被检测到时的导频信号CPLT。参照图9和7，假设耦合器250的连接器261在时刻t11之前与车辆侧的充电连接器25断开。当车辆在时刻t11开始行驶使得车辆速度SV不为零时，CPU512判断是否发生控制导频线L1的断裂。

如果控制导频线L1没有断裂，导频信号CPLT的电位不会下降并保持为高于0V。也就是说，导频信号CPLT被保持在H电平。相反，如果控制导频信号L1断裂，导频信号CPLT的电位下降到地电平(即车辆地电位且基本为0V)，因此，导频信号CPLT变为L电平。因此，CPU512能通过检测导频信号CPLT下降到L电平来检测控制导频线L1的断裂。

在本实施例中，车辆100可进一步包含用于检测盖子204的打开/闭合状态的检测装置。在这种情况下，在检测装置检测到盖子204的闭合状态且车辆速度SV不同于零的情况下，CPU512可判断控制导频线L1是否断裂。由于断裂的检测是在盖子204处于闭合状态且车辆速度SV不为零的条件下进行的，能保证防止在将导频信号CPLT用于充电控制进行充电时检测断裂。因此，线的断裂可被准确检测。

第二实施例

图11为根据本发明第二实施例的车辆100A的原理构造图。参照图11和3，车辆100A与车辆100的不同之处在车辆100A包含充电器35。另外，车辆100A与车辆100的不同之处在于车辆100A不包含AC端口210和电力线ACLp、ACLn。充电器35与驱动单元30并联连接到蓄电装置4。充电器35被电力线Lp、Ln连接到充电连接器25，并被正干线MPL以及负干线MNL连接到蓄电装置4。

当插头260连接到连接器241且连接器261连接到充电连接器25(车辆入口)时，来自外部电源240的电力(例如AC电力)经由耦合器250和电力线Lp、Ln被供到充电器35。充电器35向蓄电装置4供给经由电力线Lp、Ln输入的电力，并相应地对蓄电装置4进行充电。例如，在充电器35经由电力线Lp、Ln接收AC电力的情况下，充电器将AC电力转换为DC电力，并将DC电力输出到正干线MPL和负干线MNL。DC电力用于对蓄电装置4进行充电。充电器35根据来自控制单元2的信号CHG进行这种电力转换。

控制单元2接收表示连接器261与充电连接器25被连接的电缆连接信号PISW。控制单元2基于电缆连接信号PISW的电压电平检测出连接器261被连接到充电连接器25。当插头260被连接到连接器241时，CCID262通过供自外部电源240的电力运行。CCID262于是产生导频信号CPLT，并将所产生的导频信号CPLT输出到控制单元2。在充电连接器25与控制单元2之间，设置用于传送导频信号CPLT的信号线和用于传送电缆连接信号PISW的信号线(未示出)。控制单元2经由这些信号线接收导频信号CPLT和电缆连接信号PISW。

车辆100A的其它部件类似于车辆100的对应部件，因此，不再重复对其进行进一步的介绍。

CCID262的构造和运行类似于第一实施例中的。另外，控制单元2的构造和运行类似于第一实施例中的。因此，第二实施例可实现与第一实施例中相同的效果。具体而言，可在第二实施例中检测控制导频线L1的断裂。在本实施例中，特别是在车辆100没有被连接到外部电源240时，即在充电连接器25没有被连接到连接器261时，可检测控制导频线L1的断裂。

另外，在第二实施例中，能在充电连接器25连接到连接器261的条件下检测电源测的异常。

在第一实施例中，在CPU512检测到额定电流且从外部电源240对蓄电装置4进行充电的准备完成的情况下，CPU512向AC端口210发送信号S1。相反，在第二实施例中，CPU512向充电器35发送信号CHG，以便在上述条件下运行充电器35。

尽管已经详细介绍和示出了本发明，将会明了，其仅仅出于说明和举例，不是为了进行限制，本发明的范围由所附权利要求书的条款解释。

Claims (14)

1.一种车辆用充电控制装置，所述车辆装有用于对所述车辆进行驱动的蓄电装置，所述充电控制装置能够在所述车辆与所述车辆外部的电源通过耦合器连接的情况下用来自所述电源的供电电力对所述蓄电装置进行充电，在所述耦合器被连接到所述车辆以及所述电源的情况下，所述耦合器输出指示关于所述供电电力的信息的导频信号，

所述充电控制装置包含：

控制线，其用于传送所述导频信号；

电阻器，其一端被连接到所述控制线；

被配置为可连接到所述耦合器的充电连接器；

电位设置电路，其包含：

连接电路，其在所述充电连接器被连接到所述耦合器时将所述电阻器的另一端电气连接到第一电位，并在所述充电连接器没有被连接到所述耦合器时将所述电阻器的所述另一端从所述第一电位断开；

上拉电路，其在所述充电连接器没有被连接到所述耦合器时将所述电阻器的所述另一端的电位上拉到高于所述第一电位的第二电位；以及

异常检测单元，其在所述车辆没有被连接到所述耦合器的情况下基于所述控制线的电位检测所述控制线的断裂。

2.根据权利要求1的车辆用充电控制装置，其中，

在所述控制线的电位不同于所述第二电位的情况下，所述异常检测单元检测到所述控制线的所述断裂的发生。

3.根据权利要求1的车辆用充电控制装置，其中，

所述充电连接器包含通过被连接到所述控制线来接收所述导频信号的端子，

所述第一电位为车辆地电位。

4.根据权利要求3的车辆用充电控制装置，所述充电控制装置还包含对所述车辆的速度进行检测的车辆速度检测装置，其中，

在所述车辆速度检测装置检测到所述车辆的速度不同于零的情况下，所述异常检测单元判断为所述车辆没有被连接到所述耦合器并检测是否发生了所述控制线的所述断裂。

5.根据权利要求4的车辆用充电控制装置，其中，

在所述车辆被连接到所述耦合器的情况下，所述异常检测单元基于所述控制线的电位来检测由所述电源进行的所述供电电力的供给中的异常。

6.根据权利要求1的车辆用充电控制装置，所述充电控制装置还包含：

第一AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第一多相绕组；

第二AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第二多相绕组；

第一变换器，其被连接到所述第一多相绕组，以便在所述第一AC旋转电机和所述蓄电装置之间进行电力转换；

第二变换器，其被连接到所述第二多相绕组，以便在所述第二AC旋转电机与所述蓄电装置之间进行电力转换；

一对电力线，其被连接到所述第一多相绕组的第一中性点以及所述第二多相绕组的第二中性点，以便将所述供电电力从所述电源提供到所述第一中性点与所述第二中性点；以及

充电控制单元，其对所述第一变换器与所述第二变换器进行控制，使得从所述一对电力线供到所述第一中性点与所述第二中性点的电力受到电压转换，从而对所述蓄电装置进行充电。

7.根据权利要求1的车辆用充电控制装置，其中，

所述车辆包含驱动单元，所述驱动单元被配置为能够使用存储在所述蓄电装置中的电力对所述车辆进行驱动，且

所述充电控制装置还包含：

充电器，其与所述驱动单元并联连接到所述蓄电装置，并被配置为能够将所述供电电力从所述电源提供给所述蓄电装置；以及

电力线，其被设置在所述充电连接器与所述充电器之间，以便传送所述供电电力。

8.一种车辆用充电控制装置，所述车辆装有用于对所述车辆进行驱动的蓄电装置，在所述车辆与所述车辆外部的电源通过EVSE(电气车辆供电设备)连接的情况下，所述充电控制装置能够用来自所述电源的供电电力对所述蓄电装置进行充电，在所述EVSE被连接到所述车辆和所述电源的情况下，所述EVSE输出指示关于所述供电电力的信息的导频信号，

所述充电控制装置包含：

控制导频线，其用于传送所述导频信号；

电阻器，其一端连接到所述控制导频线；

车辆入口，其被配置为可连接到所述EVSE；

电位设置电路，其包含：

连接电路，其在所述车辆入口被连接到所述EVSE时将所述电阻器的另一端电气连接到第一电位，并在所述车辆入口没有被连接到所述EVSE时将所述电阻器的所述另一端从所述第一电位断开；以及

上拉电路，其在所述车辆入口没有被连接到所述EVSE时将所述电阻器的所述另一端的电位上拉到高于所述第一电位的第二电位；以及

异常检测单元，其在所述车辆没有被连接到EVSE的情况下基于所述控制导频线的电位检测所述控制导频线的断裂。

9.根据权利要求8的车辆用充电控制装置，其中，

在所述控制导频线的电位不同于所述第二电位的情况下，所述异常检测单元检测到所述控制导频线的所述断裂的发生。

10.根据权利要求8的车辆用充电控制装置，其中，

所述车辆入口包含通过被连接到所述控制导频线来接收所述导频信号的端子，

所述第一电位为车辆地电位。

11.根据权利要求10的车辆用充电控制装置，所述充电控制装置还包含对所述车辆的速度进行检测的车辆速度检测装置，其中，

在所述车辆速度检测装置检测到所述车辆的速度不同于零的情况下，所述异常检测单元判断为所述车辆没有被连接到所述EVSE并检测是否发生了所述控制导频线的所述断裂。

12.根据权利要求11的车辆用充电控制装置，其中，

在所述车辆被连接到所述EVSE的情况下，所述异常检测单元基于所述控制导频线的电位检测由所述电源进行的所述供电电力的供给中的异常。

13.根据权利要求8的车辆用充电控制装置，所述充电控制装置还包含：

第一AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第一多相绕组；

第二AC旋转电机，其包含作为定子绕组的星形连接的第二多相绕组；

第一变换器，其被连接到所述第一多相绕组，以便在所述第一AC旋转电机和所述蓄电装置之间进行电力转换；

第二变换器，其被连接到所述第二多相绕组，以便在所述第二AC旋转电机与所述蓄电装置之间进行电力转换；

一对电力线，其被连接到所述第一多相绕组的第一中性点以及所述第二多相绕组的第二中性点，以便从所述电源向所述第一中性点与所述第二中性点提供所述供电电力；以及

充电控制单元，其对所述第一变换器与所述第二变换器进行控制，使得从所述一对电力线供到所述第一中性点与所述第二中性点的电力受到电压转换，从而对所述蓄电装置进行充电。

14.根据权利要求8的车辆用充电控制装置，其中，

所述车辆包含驱动单元，所述驱动单元被配置为能够使用存储在所述蓄电装置中的电力对所述车辆进行驱动，且

所述充电控制装置还包含：

充电器，其与所述驱动单元并联连接到所述蓄电装置，并被配置为能够将所述供电电力从所述电源提供给所述蓄电装置；以及

电力线，其被设置在所述车辆入口与所述充电器之间，以便传送所述供电电力。

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