CN101803143B - 车辆用充电装置以及车辆的充电方法 - Google Patents

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Abstract

ECU(170),基于导频信号(CPLT)检测能够从电源(402)向蓄电装置供给的额定电流。而且,在ECU(170),在判定为电压(VAC)、额定电流以及电源频率的检测值的组合与规定的组合一致时,以按照该组合的电压、电流以及频率执行充电。另一方面,ECU(170)在判定为电压(VAC)、额定电流以及频率的组合与任何规定的组合都不一致时,在判定为电源(402)自身正常的情况下,将充电电流限制为规定的最低额定电流值而执行充电,在判定为电源(402)异常的情况下禁止充电。

Description

车辆用充电装置以及车辆的充电方法
技术领域
本发明涉及车辆用充电装置以及车辆的充电方法,尤其涉及用于从车辆外部的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置进行充电的车辆用充电装置以及充电方法。
背景技术
作为环保车辆,近年来电动车和/或混合动力车辆、燃料电池车辆等受人瞩目。这些车辆搭载有产生行驶驱动力的电动机和积蓄供给至该电动机的电力的蓄电装置。混合动力车辆是与电动机一并还搭载有内燃机作为动力源的车辆,燃料电池车辆是搭载有燃料电池作为车辆驱动用的直流电源的车辆。
在这样的车辆中,已知能够从一般家庭的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置进行充电的车辆。例如,通过用充电缆线连接设置于房屋的电源插座和设置于车辆的充电口,从一般家庭的电源向蓄电装置供给电力。另外,在下文中,也将能够这样从设置于车辆外部的电源对搭载于车辆的蓄电装置进行充电的车辆称为“插电式车辆”。
插电式车辆的规格,在日本由「电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)」(非专利文献1)规定,在美国由“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE ElectricVehicle Conductive Charge Coupler)”(非专利文献2)制定。
在「电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)」以及“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”中,作为一例规定了与控制导频相关的规格。控制导频被定义为经由车辆侧的控制电路连接从内部线路向车辆供给电力的EVSE(Electric Vehicle SupplyEquipment,电动车供电设备)的控制电路与车辆的接地部的控制线(非专利文献1),基于经由该控制线进行通信的导频信号,判定充电缆线的连接状态和/或能否从电源向车辆供给电力、EVSE的额定电流等。
但是,在从电源向蓄电装置充电的充电电流超过EVSE的额定电流时,会发生断路器跳闸、充电缆线过热等问题。对于这样的问题,例如在日本特开2000-232737号公报(专利文献1)中公开了:能够在将车辆外部的交流电力由变换器变换为直流电力而对二次电池充电的充电装置中,在二次电池的输入电流与充电用变换器的电流目标值不一致的情况下,停止充电(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2000-232737号公报
专利文献2:日本特开平7-298506号公报
专利文献3:日本特开平10-285819号公报
专利文献4:日本特开平11-205909号公报
非专利文献1:「日本电动车协会规格电动汽车用传导充电系统一般要求事项(日本電動車両協会規格電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項)」、财团法人日本电动车协会(財団法人日本電動車両協会)、2001年3月29日
非专利文献2:SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric VehicleConductive Charge Coupler)、SAEJ1772、国际汽车工程师学会(SAEInternational)、2001年11月
发明内容
但是,在像日本特开2000-232737号公报所公开的充电装置那样停止充电时,会有电气方面虽能够充电但损失了充电机会的可能性。其结果,可能会降低作为插电式车辆的商品性。
另外,在上述的「电动汽车用传导充电系统一般要求事项(電気自動車用コンダクテイブ充電システム一般要求事項))」以及“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”的任何一个中,对于在虽有某种异常发生但电源仍正常等电气方面能够充电的情况下,确保安全性地执行充电的方法的详情未作制定。
因此,本发明的目的在于提供一种能够尽可能抑制充电机会丧失且能够安全充电的车辆用充电装置。
另外,本发明的其他目的在于提供一种能够尽可能抑制充电机会丧失且能够安全充电的车辆的充电方法。
根据本发明,一种车辆用充电装置,用于从车辆外部的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置充电,具有:检测部、充电执行部和控制部。检测部,检测从车辆外部的电源能够向车辆供给的电力。充电执行部,按照所给的指令,接受从车辆外部的电源供给的电力而执行蓄电装置的充电。控制部,判断由检测部检测到的能够供给的电力是否包含于规定的规格,基于该判定结果来控制充电执行部。而且,控制部,在判定为能够供给的电力包含于规定的规格时,以使得按照该能够供给的电力执行充电的方式控制充电执行部。另一方面,控制部,在判断为能够供给的电力不包含于规定的规格时,在基于由检测部检测的电源的电压而判定为电源正常的情况下,以将充电电流限制为规定值而执行充电的方式控制充电执行部;在判定为电源异常的情况下,禁止充电。
优选,规定值是包含于规定的规格的最小的额定电流值。
优选,车辆包括构成为能够连接从车辆外部的电源向该车辆供给电力的充电缆线的车辆输入端口。控制部,在基于表示充电缆线已连接于车辆输入端口的连接信号而判定为充电缆线已连接于车辆输入端口时,执行能够供给的电力是否包含于规定的规格的判定处理。
优选,检测部包括电压检测部和额定电流检测部。电压检测部,检测车辆外部的电源的电压。额定电流检测部检测能够从车辆外部的电源接受的电流的额定值。控制部,根据由电压检测部检测的电压与由额定电流检测部检测的额定电流值的组合是否与至少一个规定的组合一致,判定能够供给的电力是否包含于规定的规格。
更优选,控制部,基于检测电压进一步检测车辆外部的电源的频率,根据检测电压、额定电流以及频率的组合是否与至少一个规定的组合一致,判定能够供给的电力是否包含于规定的规格。
优选,额定电流检测部包括:EVSE控制装置、控制导频线和信号检测部。EVSE控制装置,设置在车辆的外部并生成具有根据额定电流的大小而设定的占空比的导频信号(CPLT)。控制导频线能够将导频信号向车辆传送。信号检测部,搭载于车辆并基于从控制导频线接收到的导频信号检测额定电流。控制部,在能够供给的电力不包含于规定的规格且基于车辆外部的电源的电压判定为电源正常时,判定为EVSE控制装置以及控制导频线中的至少一方异常,以将充电电力限制为规定值而执行充电的方式来控制充电执行部。
优选,额定电流检测部包括:EVSE控制装置、控制导频线和信号检测部。EVSE控制装置,设置在车辆的外部并生成具有根据额定电流的大小而设定的占空比的导频信号。控制导频线能够将导频信号向车辆传送。信号检测部,搭载于车辆并基于从控制导频线接收到的导频信号检测额定电流。EVSE控制装置能够从车辆外部的电源接受电力而动作。控制部,在由信号检测部检测到导频信号且由电压检测部检测的电压大致为零时,判定为在从车辆外部的电源接受电力并向车辆供给的电力线中电路断路。
优选,充电执行部搭载于车辆,包括:第一以及第二交流旋转电机、第一以及第二变换器、电力线对和充电控制部。第一交流旋转电机包括星形连接的第一多相绕组作为定子绕组。第二交流旋转电机包括星形连接的第二多相绕组作为定子绕组。第一变换器,与第一多相绕组连接、在第一交流旋转电机和蓄电装置之间进行电力变换。第二变换器,与第二多相绕组连接、在第二交流旋转电机和蓄电装置之间进行电力变换。电力线对,与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连接,将从车辆外部的电源供给的电力供给至第一以及第二中性点。充电控制部,以对从电力线对供给至第一以及第二中性点的电力进行电压变换而对蓄电装置进行充电的方式来控制第一以及第二变换器。
另外,优选,充电执行部搭载于车辆。充电执行部包括用于将从车辆外部的电源供给的电力变换为蓄电装置的电压等级而对蓄电装置进行充电的充电器。
另外,根据本发明,是一种车辆的充电方法,该车辆构成为能够从车辆外部的电源对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置充电,包括从第一步骤到第六步骤。在第一步骤中,检测能够从车辆外部的电源向车辆供给的电力。在第二步骤中,判定在第一步骤中检测到的能够供给的电力是否包含于规定的规格。在第三步骤中,在判定为能够供给的电力包含于规定的规格时,按照该能够供给的电力执行充电。在第四步骤中,在判定为能够供给的电力不包含于规定的规格时,基于在第一步骤中检测的电源的电压来判定电源是否正常。在第五步骤中,在判定为电源正常时,将充电电流限制为规定值而执行充电。在第六步骤中,在判定为电源异常时,禁止充电。
优选,规定值为包含于规定的规格的最小的额定电流值。
优选,车辆包括构成为能够连接从车辆外部的电源向该车辆供给电力的充电缆线的车辆输入端口。充电方法还包括第七步骤。在第七步骤中,基于表示充电缆线已连接于车辆输入端口的连接信号,判定充电缆线是否已连接于车辆输入端口。而且,在第七步骤中判定为充电缆线已连接于车辆输入端口时,在第二步骤中执行能够供给的电力是否包含于规定的规格的判定处理。
优选,在第一步骤中,检测车辆外部的电源的电压和能够从车辆外部的电源接受的电流的额定值。在第二步骤中,根据检测到的电源的电压与检测到的额定电流的组合是否与至少一个规定的组合一致,来判定能够供给的电力是否包含于规定的规格。
更优选,在第一步骤中,基于检测到的电压进一步检测车辆外部的电源的频率。在第二步骤中,根据检测电压、额定电流以及频率的组合是否与至少一个规定的组合一致,来判定能够供给的电力是否包含于规定的规格。
优选,在车辆的外部,生成具有根据额定电流的大小而设定的占空比的导频信号。导频信号经由控制导频线向车辆发送。在第一步骤中,基于从控制导频线接收到的导频信号检测电流的额定值。充电方法还包括第八步骤。在第八步骤中,在第二步骤中判定为能够供给的电力不包含于规定的规格且在第四步骤中判定为车辆外部的电源正常时,判定为导频信号异常。而且,在第八步骤中判定出异常时,在第五步骤中将充电电流限制为规定值而执行充电。
优选,在车辆的外部,利用来自车辆外部的电源的电力,生成具有根据额定电流的大小而设定的占空比的导频信号。导频信号经由控制导频线向车辆发送。在第一步骤中,基于从控制导频线接收到的导频信号检测电流的额定值。充电方法还包括第九步骤。在第九步骤中,在第一步骤中检测到导频信号且检测的电压大致为零时,判定为在从车辆外部的电源接受电力并向车辆供给的电力线中电路断开。
在该本发明中,检测从车辆外部的电源能够向车辆供给的电力,在判定为该能够供给的电力包含于规定的规格时,按照该能够供给的电力执行充电。另一方面,在判定为能够供给的电力不包含于规定的规格时,在基于车辆外部的电源的电压判定为电源正常时,将充电电流限制为规定值而执行充电;在判定为车辆外部的电源异常时,禁止充电。即,在判定为能够供给的电力不包含于规定的规格时,不是一律禁止充电,而是在判定为车辆外部的电源正常时限制充电电流地执行充电。
因此,采用本发明,能够尽可能地抑制充电机会丧失,而且能够安全地从车辆外部的电源对蓄电装置充电。
附图说明
图1是作为搭载有本发明的实施方式所涉及的车辆用充电装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车辆的整体框图。
图2是表示动力分配机构的共线图的图。
图3是图1所示的插电式混合动力车辆的电气系统的整体结构图。
图4是更加详细地说明与图3所示的电气系统的充电机构相关的部分的图。
图5是表示由图4所示的EVSE控制装置所生成的导频信号的波形的图。
图6是与从车辆外部的电源向蓄电装置充电相关的ECU的功能框图。
图7是表示电压的规格判定的一例的图。
图8是表示额定电流的规格判定的一例的图。
图9是表示频率的规格判定的一例的图。
图10是用于说明图6所示的电源规格判定部的控制构造的流程图。
图11是图10所示的诊断判定处理的流程图。
图12是图6所示的充电指令生成部的功能框图。
图13是表示图3所示的第一以及第二变换器、第一以及第二MG的零相等价电路的图。
图14是搭载有用于从电源对蓄电装置充电的专用的充电器的插电式混合动力车辆的电气系统的整体构成图。
图15是与图14所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略构成图。
符号说明
100发动机        110第一MG          112、122中性点
120第二MG        130动力分配机构    140减速器
150蓄电装置      160前轮            170ECU
171电压传感器    172电流传感器      200转换器
210第一变换器    210A、220A上臂
210B、220B下臂   220第二变换器      250SMR
260DFR           270充电端口        280LC滤波器
290充电器        300充电缆线        310连接器
312限位开关      320插头            330CCID
332继电器        334EVSE控制装置    400电源插座
402电源          510电源规格判定部  520充电指令生成部
530变换器控制部  610相位检测部      620正弦波生成部
630乘法运算部    640减法运算部      650电流控制部
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,对于同中同一或相当部分附加同一符号,不再重复对它的说明。
图1是作为搭载有本发明的实施方式所涉及的车辆用充电装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车辆的整体框图。参照图1,该插电式车辆包括:发动机100、第一MG(Motor Generator,电动发电机)110、第MG120、动力分配机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160和ECU(Electric Control Unit,电子控制单元)170。
发动机100、第一MG110以及第二MG120,连接于动力分配机构130。而且,该插电式混合动力车辆,利用来自发动机100以及第二MG120中的至少一方的驱动力行驶。发动机100所产生的动力,由动力分配机构130分割为2条路径。即,一条是经由减速器140被传递至驱动轮160的路径,另一条是向第一MG110传递的路径。
第一MG110是交流旋转电机,例如是具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流同步电动机。第一MG110使用由动力分配机构130分配的发动机100的动力来发电。例如,在蓄电装置150的充电状态(以下也称为“SOC(State Of Charge)”)变得低于预先设定的值时,发动机100起动,通过第一MG110进行发电,由第一MG110发电所得的电力由变换器(后述)从交流变换为直流,由转换器(后述)调整电压而蓄积于蓄电装置150。
第二MG120是交流旋转电机,例如是具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流同步电动机。第二MG120使用在蓄电装置150中所蓄积的电力以及由第一MG110发电所得的电力中的至少一方来产生驱动力。而且,第二MG120的驱动力,经由减速器140被传递至驱动轮160。由此,第二MG120辅助发动机100,通过来自第二MG120的驱动力使车辆行驶。另外,在图1中,驱动轮160示为前轮,也可以代替前轮由第二MG120驱动后轮,或者由第二MG120一并驱动前轮和后轮。
另外,在车辆的制动时,经由减速器140由驱动轮160驱动第二MG120,使第二MG120作为发电机工作。由此,第二MG120作为将制动能量变换为电力的再生制动器工作。而且,由第二MG120发电所得的电力被蓄积于蓄电装置150。
动力分配机构130包括行星齿轮,该行星齿轮包括太阳轮、小齿轮、行星架和齿圈。小齿轮与太阳轮以及齿圈啮合。行星架,能够自转地支持小齿轮,并且连接于发动机100的曲轴。太阳轮连接于第一MG110的旋转轴。齿圈连接于第二MG120的旋转轴以及减速器140。
而且,通过经由包括行星齿轮的动力分配机构130连接发动机100、第一MG110以及第二MG120,如图2所示,发动机100、第一MG110以及第二MG120的转速,变为在共线图中以直线连接的关系。
再次参照图1,蓄电装置150是能够充放电的直流电源,例如包括镍氢或锂离子等的二次电池。蓄电装置150的电压为例如200V左右。在蓄电装置150中,除由第一MG110以及第二MG120发电所得的电力外,如后所述,还蓄积从车辆外部的电源供给的电力。另外,作为蓄电装置150,也能采用大容量的电容器,只要是能够暂时蓄积由第一MG110以及第二MG120发电所得的电力和/或来自车辆外部的电源的电力、能够向第二MG120供给该蓄积的电力的电力缓冲器,可以是任何的形式。
发动机100、第一MG110以及第二MG120由ECU170控制。另外,ECU170也可按功能分割为多个ECU。另外,对于ECU170的结构后述。
图3是图1所示的插电式混合动力车辆的电气系统的整体结构图。参照图3,该电气系统包括:蓄电装置150、SMR(System Main Relay,系统主继电器)250、转换器200、第一变换器210、第二变换器220、第一MG110、第二MG120、DFR(Dead Front Relay,固定面板继电器)260、LC滤波器280和充电端口270。
SMR250设置在蓄电装置150和转换器200之间。SMR250是用于执行蓄电装置150和电气系统的电连接/断开的继电器,由ECU170进行接通/断开控制。即,在车辆行驶时以及从车辆外部的电源对蓄电装置150充电时,接通SMR250,使蓄电装置150电连接于电气系统。另一方面,在车辆系统停止时,断开SMR250,使蓄电装置150与电气系统电断开。
转换器200包括:电抗器、2个NPN晶体管和2个二极管。电抗器的一端连接于蓄电装置150的正极侧,另一端连接于2个NPN晶体管连接节点。2个NPN晶体管串联地连接,二极管反并联地连接于各NPN晶体管。
另外,作为NPN晶体管,能够使用例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极晶体管)。另外,代替NPN晶体管,可以使用功率MOSFET(MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应管)等的电力开关元件。
转换器200,在从蓄电装置150对第一MG110或第二MG120供给电力时,基于来自ECU170的控制信号将从蓄电装置150放电的电力升压而向第一MG110或第二MG120供给。另外,转换器200,在将由第一MG110或第二MG120发电所得的电力对蓄电装置150充电时,基于来自ECU170的控制信号将从第一MG110或第二MG120供给的电力降压而向蓄电装置150输出。
第一变换器210包括:U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂,被相互并联地连接。各相臂包括串联地连接的2个NPN晶体管,二极管反并联地连接于各NPN晶体管。各相臂的2个NPN晶体管的连接点,连接于第一MG110中的对应的线圈端即不同于中性点112的端部。
而且,第一变换器210,将从转换器200供给的直流电力变换为交流电力而向第一MG110供给。另外,第一变换器210,将由第一MG110发电所得的交流电力变换为直流电力而向转换器200供给。
第二变换器220与第一变换器210由同样的结构构成,各相臂的2个NPN晶体管的连接点,连接于第二MG120中的对应的线圈端即不同于中性点122的端部。
而且,第二变换器220,将从转换器200供给的直流电力变换为交流电力而向第二MG120供给。另外,第二变换器220,将由第二MG120发电所得的交流电力变换为直流电力而向转换器200供给。
进而,在进行从车辆外部的电源对蓄电装置150的充电时,第一变换器210以及第二变换器220,通过后述的方法,基于来自ECU170的控制信号将从车辆外部的电源供给至第一MG110的中性点112以及第二MG120的中性点122的交流电力变换为直流电力,向转换器200供给该转换后的直流电力。
DFR260设置在连接于第一MG110的中性点112以及第二MG120的中性点122的电力线对和连接于LC滤波器280的电力线对之间。DFR260,是用于进行充电端口270与电气系统的电连接/切断的继电器,由ECU170进行接通/断开控制。即,在车辆行驶时,断开DFR260,使电气系统与充电端口270电切断。另一方面,在从车辆外部的电源对蓄电装置150充电时,接通DFR260,使充电端口270与电气系统电连接。
LC滤波器280设置在DFR260和充电端口270之间,在从车辆外部的电源对蓄电装置150充电时,防止从插电式混合动力车辆的电气系统向车辆外部的电源输出高频噪音。
充电端口270是用于从车辆外部的电源接受充电电力的电力接口,是设置于车辆的车辆输入端口。在从车辆外部的电源向蓄电装置150充电时,在充电端口270上连接用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电缆线的连接器。
ECU170生成用于驱动SMR250、转换器200、第一变换器210以及第二变换器220的控制信号,控制这些各装置的动作。
图4是更加详细地说明与图3所示的电气系统的充电机构相关的部分的图。参照图4,连接插电式混合动力车辆与车辆外部的电源的充电缆线300包括:连接器310、插头320和CCID(Charge Circuit Interrupt Device,充电电路中断设备)330。
连接器310构成为能够插入设置于车辆的充电端口270。在连接器310上设有限位开关312。而且,在连接器310被插入充电端口270时,限位开关312工作,向ECU170输入表示连接器310已插入充电端口270的连接器信号CNCT。
插头320连接于例如设置于房屋的电源插座400。从电源402(例如系统电源)对电源插头400供给交流电力。
CCID330包括继电器332和EVSE控制装置334。继电器332,设置于用于从电源402向插电式混合动力车辆供给充电电力的电力线对。继电器332,由EVSE控制装置334进行接通/断开控制,在继电器332断开时,从电源402向插电式混合动力车辆供给电力的电路断开。另一方面,在继电器332接通时,能够从电源402向插电式混合动力车辆供给电力。
EVSE控制装置334,在插头320连接于电源插座400时,利用从电源402供给的电力而动作。而且,EVSE控制装置334,产生经由控制导频线向车辆的ECU170传送的导频信号CPLT,在连接器310插入充电端口270时,以规定的占空因数使导频信号CPLT振荡。另外,EVSE控制装置334,在车辆侧完成充电准备时,使继电器332接通。
该EVSE控制装置334,根据导频信号CPLT的占空因数(脉冲宽度与振荡周期之比),向车辆的ECU170通知从电源402经由充电缆线300能够向车辆供给的额定电流。
图5是表示由图4所示的EVSE控制装置334所生成的导频信号CPLT的波形的图。参照图5,导频信号CPLT以规定的周期振荡。这里,基于从电源402经由充电缆线300能够向车辆供给的额定电流来设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。而且,根据由脉冲宽度Ton相对于周期T之比表示的占空比,使用导频信号CPLT从EVSE控制装置334向车辆的ECU170通知额定电流。
另外,额定电流按充电缆线而定,如果充电缆线的种类不同,则额定电流也不同,所以导频信号CPLT的占空比也不同。而且,车辆的ECU170,经由控制导频线接收从设置于充电缆线300的EVSE控制装置334发送的导频信号CPLT,通过检测该接收到的导频信号CPLT的占空比,能够检测从电源402经由充电缆线300能够向车辆供给的额定电流。
再次参照图4,在车辆侧设置电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171,检测充电端口270与LC滤波器280之间的电力线对之间的电压VAC,向ECU170输出其检测值。电流传感器172,检测流向DFR260与第一MG110的中性点112的电力线的电流IAC,向ECU170输出其检测值。另外,电流传感器172可以设在DFR260与第二MG120的中性点122的电力线上。
ECU170,基于上述的连接器信号CNCT,判定连接器310是否已插入充电端口270。另外,ECU170,基于来自电压传感器171的检测值来检测电源402的电压VAC,并且通过检测电压VAC的零交叉点来检测电源402的频率。进而,ECU170,基于来自EVSE控制装置334的导频信号CPLT,检测从电源402经由充电缆线300能够向车辆供给的额定电流。
而且,ECU170,基于该检测到的电压VAC、额定电流以及频率,通过后述的方法,判定从电源402供给的电力的稳定性且规格的妥当性,基于该判定结果来判定可否执行从电源402向蓄电装置150的充电。
这里,ECU170,在从电源402供给的电力不属于规定的规格、但电压VAC以及频率稳定且属于规定的规格时,判定为充电本身可行,以用规定的最小额定电流对蓄电装置150充电的方式执行充电控制。
即,在电压VAC、额定电流以及频率的检测值中的任一方异常时一律禁止从电源402对蓄电装置150充电时,包括原本能够充电的情况下也被禁止充电,所以,在该实施方式中,在电源正常、能够判定为可充电的情况下,就以规定的最小额定电流执行充电。
另外,以规定的最小额定电流执行充电,是为了确保安全性。即,在该实施方式中,作为原本可充电的例子,设想基于导频信号CPLT的额定电流的检测值虽然异常(大幅不均或在规定的规格以外)、但电压VAC以及频率稳定且在规定的规格内的例子,如果是规定的最小额定电流,就不会有超过额定电流的电流流向充电缆线300的情况,这就是原因所在。
图6是与从车辆外部的电源402向蓄电装置150充电相关的ECU170的功能框图。参照图6,ECU170包括:电源规格判定部510、充电指令生成部520和变换器控制部530。
电源规格判定部510接受连接器信号CNCT、导频信号CPLT以及电压VAC。而且,电源规格判定部510,基于连接器信号CNCT判定充电缆线300的连接器310是否已插入充电端口270。在电源规格判定部510判定为连接器310已插入充电端口270时,基于电压VAC以及导频信号CPLT,判定电压VAC、额定电流以及电源402的频率的稳定性。进而,电源规格判定部510,判定电压VAC、额定电流以及频率各自是否属于规定的规格,并且判定电压VAC、额定电流以及频率的组合是否与规定的组合一致。
图7是表示电压VAC的规格判定的一例的图。参照图7,横轴表示电压VAC的检测值(V),纵轴表示电压判定值(V)。在检测值低于规定的电压V1(例如80V)时,判定为电压VAC在规格以外。在检测值在电压V1以上且低于规定的电压V2(例如160V)时,判定为电压VAC在规格内,判定为电压VAC为100V。
另外,在检测值在电压V2以上且低于规定的电压V3(例如260V)时,判定为电压VAC在规格内,判定为电压VAC为200V。而且,在检测值在电压V3以上时,判定为电压VAC在规格以外。另外,没有特别进行图示,但在检测值低于规定的微小电压σV时,判定为电压VAC大致为零。
图8是表示额定电流的规格判定的一例的图。参照图8,横轴表示导频信号CPLT的占空比(%),纵轴表示额定电流判定值(A)。在占空比小于规定值D1时,判定为额定电流在规格以外。在占空比在规定值D1以上且小于规定值D2时,判定为额定电流为12A。
另外,在占空比在规定值D2以上且小于规定值D3时,判定为额定电流为16A,在占空比在规定值D3以上且小于规定值D4时,判定为额定电流为24A。进而,在占空比在规定值D4以上且小于80%时,判定为额定电流为32A;在占空比在80%以上时,判定为额定电流在规格以外。
图9是表示电源频率的规格判定的一例的图。参照图9,横轴表示电源402的频率的检测值(Hz),纵轴表示频率判定值(Hz)。在检测值包含于大致以50Hz为中心的范围f1内时,判定为频率在规格内,判定为频率为50Hz。
另外,在检测值包含于大致以60Hz为中心的范围f2内时,判定为频率在规格内,判定为频率为60Hz。还有,在检测值不属于范围f1、f2中的任何一方时,判定为频率在规格以外。
再次参照图6,电源规格判定部510,通过上述的方法判定电压VAC、额定电流以及频率分别是否属于规定的规格,判定电压VAC、额定电流以及频率的组合是否与规定的组合一致。该规定的组合是基于车辆侧的要求而设定的,例如设定为能够保障在车辆侧执行的充电控制的动作的组合。作为一例,作为规定的组合设定:包括电压VAC为100V、额定电流为12A或16A以及频率为50Hz或60Hz的组合,以及包括电压VAC为200V、额定电流为12A、16A、24A或32A以及频率为50Hz或60Hz的组合。
电源规格判定部510,根据该判定结果,通过后述的方法,判定是否执行从电源402对蓄电装置150的充电。接着,在判定为执行充电时,电源规格判定部510,向充电指令生成部520输出指示充电控制的执行的充电执行指令EN,并且向充电指令生成部520输出将由导频信号CPLT表示的额定电流或上述的最小额定电流作为充电电流的目标值设定的充电电流指令值RC。
充电指令生成部520,在从电源规格判定部510接收到充电执行指令EN时,基于来自电源规格判定部510的充电电流指令值RC、来自电压传感器171的电压VAC以及来自电流传感器172的电流IAC,生成零相电压指令EO并向变换器控制部530输出,该零相电压指令EO用于使第一MG110以及第二MG120的各线圈和第一变换器210以及第二变换器220作为单相PWM转换器动作。
变换器控制部530,基于来自充电指令生成部520的零相电压指令EO,生成用于以将供给至第一MG110的中性点112以及第二MG120的中性点122的来自电源402的交流电力变换为直流电力的方式控制第一变换器210以及第二变换器220的PWM(脉冲宽度调制)信号。而且,变换器控制部530将该生成的PWM信号作为PWM1、PWM2分别向第一变换器210以及第二变换器220输出。
图10是用于说明图6所示的电源规格判定部510的控制构造的流程图。另外,该流程的处理,每隔一定时间或者在预定的条件每次成立时从主程序中调用并执行。
参照图10,电源规格判定部510,判定连接器信号CNCT的接收以及其他电源规格监控条件是否成立(步骤S10)。具体而言,电源规格判定部510,在基于连接信号CNCT判定为连接器310已插入充电端口270,进而判定为导频信号CPLT振荡、且已向CCID330的继电器332输出接通指令时,判定为电源规格监控条件成立。
接下来,电源规格判定部510,从电压传感器171接收电压VAC的检测值,并且通过检测电压VAC的零交叉点来检测电源402的频率。另外,电源规格判定部510,通过检测导频信号CPLT的占空比来检测从电源402经由充电缆线300能够向车辆供给的额定电流(步骤S20)。
接下来,电源规格判定部510,判定电压VAC、额定电流以及电源频率的检测值是否持续稳定规定时间α(步骤S30)。具体而言,按各检测值设定不均的容许范围,在容许范围内的状态持续规定时间α时,判定为检测值处于稳定状态。
在判定为检测值稳定时(步骤S30中是),电源规格判定部510,利用图7至图9所示的映射图,判定电压VAC、额定电流以及频率的规格。进而,电源规格判定部510,判定电压VAC、额定电流以及频率的组合是否与任一种规定的组合一致(步骤S40)。另外,如上所述,该规定的组合基于车辆侧的要求设定多种模式。
而且,在步骤S40中,判定为电压VAC、额定电流以及频率的组合与任一种规定的组合一致时(在步骤S40中是),电源规格判定部510,接通DFR260,以使得按照该组合的电压、电流以及频率执行从电源402对蓄电装置150的充电的方式,控制第一变换器210、第二变换器220以及转换器200(步骤S50)。
另一方面,在步骤S40中,判定为电压VAC、额定电流以及频率的组合与任何一种规定的组合都不一致时(在步骤S40中否),电源规格判定部510输出警报(步骤S60)。接着,电源规格判定部510,对于电压VAC以及频率判定其是否在规格内(步骤S70)。另外,该步骤S70是用于判定电源402自身是否正常的处理。
接下来,在步骤S70中,判定为电压VAC以及频率在规格内时(步骤S70中是),判定为电源402自身正常,电源规格判定部510将规定的最低额定电流值(如果在上述的具体例中则为12A)设定为充电电流指令值RC(步骤S80)。之后,电源规格判定部510,将处理转向步骤S50,在接通DFR260之后,以按照最低额定电流值执行从电源402对蓄电装置150的充电的方式控制第一变换器210、第二变换器220以及转换器200。
另一方面,在步骤S70中,判定为电压VAC以及频率都在规格以外时(步骤S70中否),判定为此时不优选执行从电源402对蓄电装置150的充电,电源规格判定部510禁止从电源402对蓄电装置150充电(步骤S90)。另外,在已经执行从电源402对蓄电装置150的充电时,电源规格判定部510,使充电停止并且断开DFR260。
在步骤S30中判定为检测值不稳定时(在步骤S30中否),电源规格判定部510判定是否经过了规定的监控时间β(>α)(步骤S100)。在判定为没有经过监控时间β时(步骤S100中否),处理转向步骤S120。因此,直到经过监控时间β为止,反复确认步骤S30中的稳定判别。
在步骤S100中判定为经过了监控时间β(>α)时(步骤S100中是),电源规格判定部510,执行下面说明的诊断判定处理(步骤S110)。
图11是图10所示的诊断判定处理的流程图。另外,该流程的处理,也每隔一定时间或者在每次预定的条件成立时从主程序中调用并执行。
参照图11,电源规格判定部510判定电压VAC是否不稳定或不确定(步骤S210)。另外,电压VAC不稳定是指电压VAC没有稳定下来,电压VAC不确定是指电压VAC在规格以外(例如在图7中除100V以及200V以外)。
在步骤S210中判定为电压VAC不稳定或不确定(步骤S210中是)时,电源规格判定部510判定电压VAC是否大致为0V(步骤S220)。接着,在判定为电压VAC大致为0V时(步骤S220中是),电源规格判定部510判定为充电缆线300的断线异常或CCID330的继电器332的开路故障,该诊断结果被存储(步骤S230)。即,在执行该诊断判定处理时,如图10所示,因为电源规格监控条件成立,所以连接器310已插入充电端口270,导频信号CPLT振荡且也向CCID330的继电器332输出了接通指令。因此,在该状态下电压VAC大致为0V时,能够判定为充电缆线300已断线或者CCID330的继电器332产生了开路故障。
另一方面,在步骤S220中判定为电压VAC不大致为0V时(步骤S220中否),电源规格判定部510判定为电压异常,该诊断结果被存储(步骤S240)。另外,在步骤S210中判定为电压VAC既稳定又确定(步骤S210中否)时,电源规格判定部510将处理转向步骤S250。
接下来,电源规格判定部510判定电源402的频率是否不稳定或不确定(步骤S250)。另外,频率不稳定是指检测到的频率的不均较大的情况,频率不确定是指频率处于规格以外(例如在图9中频率在范围f1、f2的范围以外)。
接着,在步骤S250中判定为频率不稳定或不确定时(步骤S250中是),电源规格判定部510判定为频率异常,该诊断结果被存储(步骤S260)。另外,在步骤S250中判定为频率既稳定又确定时(步骤S250中否),电源规格判定部510将处理转向步骤S270。
接下来,电源规格判定部510判定导频信号CPLT是否不稳定或不确定(步骤S270)。另外,导频信号CPLT不稳定是指导频信号CPLT的占空比的不均较大的情况,导频信号CPLT不确定是指不能根据导频信号CPLT的占空比判别额定电流的情况(例如在图8中占空比小于D1或大于80%的情况)。
接着,在步骤S270中判定为导频信号CPLT不稳定或不确定时(步骤S270中是),电源规格判定部510判定为导频信号CPLT异常,该诊断结果被存储(步骤S280)。另外,在步骤S270中判定为导频信号CPLT既稳定又确定时(步骤S270中否),电源规格判定部510将处理转向步骤S290。
接下来,对于基于由电源规格判定部510所生成的充电电流指令值RC的充电执行处理进行说明。
图12是图6所示的充电指令生成部520的功能框图。参照图12,充电指令生成部520包括:相位检测部610、正弦波生成部620、乘法运算部630、减法运算部640和电流控制部650。
相位检测部610检测电压VAC的零交叉点,基于该检测到的零交叉点来检测电压VAC的相位。正弦波生成部620,基于由相位检测部610所检测到的电压VAC的相位,生成与电压VAC同相的正弦波。正弦波生成部620,例如能够使用正弦波函数的图表、基于来自相位检测部610的相位信息而生成与电压VAC同相的正弦波。
乘法运算部630,将来自电源规格判定部510(图6)的充电电流指令值RC与来自正弦波生成部620的正弦波相乘,将其演算结果作为电流指令值输出。减法运算部640,在从乘法运算部630输出的电流指令值中减去电流IAC,将其演算结果向电流控制部650输出。
电流控制部650,在已从电源规格判定部510接收到充电执行指令EN时,基于电流指令与电流IAC的偏差,生成用于使电流IAC追随电流指令的零相电压指令EO。该零相电压指令EO,是一律与第一变换器210以及第二变换器220中的至少一方的各相电压指令相加的电压,该零相电压指令EO自身与第一MG110以及第二MG120的旋转扭矩无关。
图13是表示图3所示的第一以及第二变换器210、220以及第一以及第二MG110、120的零相等价电路的图。第一以及第二变换器210、220的各个,如图3所示包括三相桥电路,各变换器中的6个开关元件的导通/截止的组合有8种模式。这8种开关模式中的2种的相间电压为零,这样的电压状态被称为零电压矢量。关于零电压矢量,上臂的3个开关元件能够视为相互相同的开关状态(全部导通或截止),另外,下臂的3个开关元件也能够视为相互相同的开关状态。
在从车辆外部的电源402对蓄电装置150充电时,在第一以及第二变换器210、220中的至少一方中,基于由充电指令生成部520(图12)所生成的零相电压指令EO来控制零电压矢量。因此,在该图13中,将第一变换器210的上臂的3个开关元件统称为上臂210A,将第一变换器210的下臂的3个开关元件统称为下臂210B。同样地,将第二变换器220的上臂的3个开关元件统称为上臂220A,将第二变换器220的下臂的3个开关元件统称为下臂220B。
而且,如图13所示,能够将该零相等价电路视为将从电源402赋予第一MG110的中性点112以及第二MG120的中性点122的单相交流电力作为输入的单相PWM转换器。因此,能够通过在第一以及第二变换器210、220中的至少一方中使得零电压矢量基于零相电压指令EO变化,进行开关控制使第一以及第二变换器210、220作为单相PWM转换器的臂动作,从而将从电源402供给的交流电力变换为直流电力而对蓄电装置150充电。
如上所述,在该实施方式中,检测从电源402能够向插电式混合动力车辆供给的电力、即电压VAC、额定电流以及电源频率。接着,在判定为这些检测值的组合与规定的组合一致时,以按照该组合的电压、电流和频率执行从电源402向蓄电装置150的充电。另一方面,在判定为电压VAC、额定电流以及频率的组合与任何规定的组合都不一致时,在判定为电源402自身正常的情况下,将充电电流限制为规定的最低额定电流值而执行充电,在判定为电源402异常时禁止充电。即,在判定为电压VAC、额定电流以及频率的组合与规定的组合不一致时,并不是一律禁止充电,而是在判定为电源402正常的情况下,将充电电流限制为规定的最低额定电流值而执行充电。因此,采用该实施方式,能够尽可能地抑制从车辆外部的电源402向蓄电装置150充电的机会丧失,且能够安全地从电源402向蓄电装置150充电。
另外,采用该实施方式,以连接器信号CNCT的产生为条件进行电源规格的判定,所以能够防止在连接器310没有连接于充电端口270的情况下非必要地执行电源规格判定。
另外,采用该实施方式,在包括以导频信号CPLT的振荡为条件的电源规格监控条件成立时,判定电压VAC是否为0V,所以能够对充电缆线300的断线异常进行检测。
另外,在上述的实施方式中,判定为电压VAC、额定电流以及频率的组合与规定的组合不一致、且判定为电源402正常的情况下,将充电电流限制为最低额定电流值而执行充电,但此时的充电电流也可以小于最低额定电流值。但是,规定的最低额定电流是能够安全充电的最大的充电电流,适于作为能够选择的充电电流。
另外,在上述的实施方式中,对于电源402的频率进行了规格判定,但在认为电压VAC在规格内而频率在规格以外的可能性较低的情况下,对于频率,也可以不进行稳定性的判定以及规格判定。
另外,在上述的实施方式中,通过将从电源402供给的充电电力赋予第一MG110的中性点112以及第二MG120的中性点122、使第一以及第二变换器210、220作为单相PWM转换器动作,从而对蓄电装置150进行充电,但也可以另行设置用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的充电器。
图14是搭载有用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的充电器的插电式混合动力车辆的电气系统的整体构成图。参照图14,该电气系统在图3所示的电气系统中还包括充电器290。充电器290,连接于SMR250与转换器200之间的电力线,充电端口270经由DFR260以及LC滤波器280连接于充电器290的输入侧。而且,在从电源402对蓄电装置150充电时,充电器290基于来自ECU170的控制信号,将从电源402供给的充电电力变换为蓄电装置150的电压等级而向蓄电装置150输出,对蓄电装置150充电。
另外,如图15所示,与图14所示的电气系统的充电机构相关的部分的构成,与图4所示的上述实施方式中的充电机构的结构相同。
另外,在上述的实施方式中,对于由动力分配机构130分配发动机100的动力并能够传递至驱动轮160和第一MG110的串行/并行型的混合动力车进行了说明,但本发明也可适用于其它形式的混合动力车。即,本发明也可适用于,例如,仅为驱动第一MG110而使用发动机100、仅靠第二MG120产生车辆的驱动力的所谓串行型的混合动力车和/或仅将发动机100所产生的运动能量中的再生能量作为电能予以回收的混合动力车、将发动机作为主要动力而电动机根据需要进行辅助的电动机辅助型的混合动力车等。
另外,本发明也可适用于不具有转换器200的混合动力车。
另外,本发明也可适用于不具有发动机100仅靠电力行驶的电动车和/或作为电源除蓄电装置之外还具备燃料电池的燃料电池车。
另外,在上文中,充电端口270与本发明中的“车辆输入端口”的一个实施例相对应,电压传感器171与本发明中的“电压检测部”的一个实施例相对应。另外,ECU170的电源规格判定部510与本发明中的“信号检测部”的一个实施例相对应。而且,EVSE控制装置334、控制导频线以及电源规格判定部510与本发明中的“额定电流检测部”的一个实施例相对应,电压传感器171以及EVSE控制装置334、控制导频线以及电源规格判定部510与本发明中的“检测部”的一个实施例相对应。
而且,第一以及第二MG110、120和第一以及第二变换器210、220与本发明中的“充电执行部”的一个实施例相对应,ECU170与本发明中的“控制部”的一个实施例相对应。另外,而且,第一以及第二MG110、120分别与本发明中的“第一交流旋转电机”以及“第二交流旋转电机”的一个实施例相对应,第一以及第二变换器210、220分别与本发明中的“第一变换器”以及“第二变换器”的一个实施例相对应。另外,而且,ECU170的充电指令生成部520以及变换器控制部530形成本发明中的“充电控制部”的一个实施例。
应该理解为:本次所公开的实施方式在全部各点皆为例示并非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求所表示,也包括与权利要求等同的意义及其范围内的全部变更。

Claims (16)

1.一种车辆用充电装置,该车辆用充电装置用于从车辆外部的电源(402)对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置(150)充电,具有:
检测能够从所述电源(402)向所述车辆供给的电力的检测部(171、334、510);
按照被供给的指令,接受从所述电源(402)供给的电力而执行所述蓄电装置(150)的充电的充电执行部(110、120、210、220;290);和
判断由所述检测部(171、334、510)检测到的能够供给的电力是否包含于规定的规格,基于其判定结果来控制所述充电执行部(110、120、210、220;290)的控制部(170),
所述控制部(170),
在判定为所述能够供给的电力包含于所述规定的规格时,以使得按照该能够供给的电力执行充电的方式控制所述充电执行部(110、120、210、220;290),
在判定为所述能够供给的电力不包含于所述规定的规格时,在基于由所述检测部(171、334、510)检测的所述电源(402)的电压而判定为所述电源(402)正常的情况下,以将充电电流限制为规定值而执行充电的方式控制所述充电执行部(110、120、210、220;290);在判定为所述电源(402)异常的情况下,禁止充电。
2.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述规定值是包含于所述规定的规格的最小的额定电流值。
3.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述车辆包括构成为能够连接从所述电源(402)向该车辆供给电力的充电缆线(300)的车辆输入端口(270);
所述控制部(170),在基于表示所述充电缆线(300)已连接于所述车辆输入端口(270)的连接信号(CNCT)而判定为所述充电缆线(300)已连接于所述车辆输入端口(270)时,执行所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格的判定处理。
4.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述检测部(171、334、510)包括:检测所述电源(402)的电压的电压检测部(171);和检测能够从所述电源(402)接受的电流的额定值的额定电流检测部(334、510),
所述控制部(170),根据由所述电压检测部(171)检测的电压与由所述额定电流检测部(334、510)检测的额定电流的组合是否与至少一个规定的组合一致,判定所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格。
5.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述检测部(171、334、510)包括:检测所述电源(402)的电压的电压检测部(171);和检测能够从所述电源(402)接受的电流的额定值的额定电流检测部(334、510),
所述控制部(170),基于由所述电压检测部(171)检测的检测电压进一步检测所述电源(402)的频率,根据所述检测电压、由所述额定电流检测部(334、510)检测的额定电流、以及所述频率的组合是否与至少一个规定的组合一致,判定所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格。
6.根据权利要求4所述的车辆用充电装置,其中,
所述额定电流检测部(334、510)包括:设置在所述车辆的外部、生成具有根据所述额定电流的大小而设定的占空比的导频信号(CPLT)的EVSE控制装置(334);
能够将所述导频信号(CPLT)向所述车辆传送的控制导频线;和
搭载于所述车辆、基于从所述控制导频线接收到的所述导频信号(CPLT)检测所述额定电流的信号检测部(510),
所述控制部(170),在所述能够供给的电力不包含于所述规定的规格、且基于所述电源(402)的电压判定为所述电源(402)正常时,判定为所述EVSE控制装置(334)以及所述控制导频线中的至少一方异常,以将充电电流限制为所述规定值而执行充电的方式来控制所述充电执行部(110、120、210、220;290)。
7.根据权利要求4所述的车辆用充电装置,其中,
所述额定电流检测部(334、510)包括:设置在所述车辆的外部、生成具有根据所述额定电流的大小而设定的占空比的导频信号(CPLT)的EVSE控制装置(334);
能够将所述导频信号(CPLT)向所述车辆传送的控制导频线;和
搭载于所述车辆、基于从所述控制导频线接收到的所述导频信号(CPLT)检测所述额定电流的信号检测部(510),
所述EVSE控制装置(334)能够从所述电源(402)接受电力而动作,
所述控制部(170),在由所述信号检测部(510)检测到所述导频信号(CPLT)且由所述电压检测部(171)检测的电压大致为零时,判定为在从所述电源(402)接受电力并向所述车辆供给的电力线中电路断开。
8.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述充电执行部(110、120、210、220)搭载于所述车辆,
所述充电执行部(110、120、210、220)包括:
包括星形连接的第一多相绕组作为定子绕组的第一交流旋转电机(110);
包括星形连接的第二多相绕组作为定子绕组的第二交流旋转电机(120);
与所述第一多相绕组连接、在所述第一交流旋转电机(110)和所述蓄电装置(150)之间进行电力变换的第一变换器(210);
与所述第二多相绕组连接、在所述第二交流旋转电机(120)和所述蓄电装置(150)之间进行电力变换的第二变换器(220);
与所述第一多相绕组的第一中性点(112)以及所述第二多相绕组的第二中性点(122)连接、将从所述电源(402)供给的电力供给至所述第一以及第二中性点(112、122)的电力线对;和
以对从所述电力线对供给至所述第一以及第二中性点(112、122)的电力进行电压变换而对所述蓄电装置(150)进行充电的方式来控制所述第一以及第二变换器(210、220)的充电控制部(520、530)。
9.根据权利要求1所述的车辆用充电装置,其中,
所述充电执行部(290)搭载于所述车辆,
所述充电执行部(290)包括用于将从所述电源(402)供给的电力变换为所述蓄电装置(150)的电压等级而对所述蓄电装置(150)进行充电的充电器(290)。
10.一种车辆的充电方法,所述车辆构成为能够从车辆外部的电源(402)对搭载于车辆的车辆驱动用的蓄电装置(150)充电,所述车辆的充电方法包括:
检测能够从所述电源(402)向所述车辆供给的电力的第一步骤;
判定在所述第一步骤中检测到的能够供给的电力是否包含于规定的规格的第二步骤;
在判定为所述能够供给的电力包含于所述规定的规格时,按照该能够供给的电力执行充电的第三步骤;
在判定为所述能够供给的电力不包含于所述规定的规格时,基于在所述第一步骤中检测的所述电源(402)的电压来判定所述电源(402)是否正常的第四步骤;
在判定为所述电源(402)正常时,将充电电流限制为规定值而执行充电的第五步骤;和
在判定为所述电源(402)异常时,禁止充电的第六步骤。
11.根据权利要求10所述的车辆的充电方法,其中,
所述规定值为包含于所述规定的规格的最小的额定电流值。
12.根据权利要求10所述的车辆的充电方法,其中,
所述车辆包括构成为能够连接从所述电源(402)向该车辆供给电力的充电缆线(300)的车辆输入端口(270),
所述充电方法还包括:基于表示所述充电缆线(300)已连接于所述车辆输入端口(270)的连接信号(CNCT),判定所述充电缆线(300)是否已连接于所述车辆输入端口(270)的第七步骤,
在所述第七步骤中判定为所述充电缆线(300)已连接于所述车辆输入端口(270)时,在所述第二步骤中执行所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格中的判定处理。
13.根据权利要求10所述的车辆的充电方法,其中,
在所述第一步骤中,检测所述电源(402)的电压和能够从所述电源(402)接受的电流的额定值,
在所述第二步骤中,根据所述检测到的所述电源(402)的电压与所述检测到的额定电流的组合是否与至少一个规定的组合一致,来判定所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格。
14.根据权利要求10所述的车辆的充电方法,其中,
在所述第一步骤中,检测所述电源(402)的电压和能够从所述电源(402)接受的电流的额定值,基于所述检测到的电压进一步检测所述电源(402)的频率,
在所述第二步骤中,根据所述检测到的电压、所述检测到的额定电流、以及所述频率的组合是否与至少一个规定的组合一致,来判定所述能够供给的电力是否包含于所述规定的规格。
15.根据权利要求13所述的车辆的充电方法,其中,
在所述车辆的外部,生成具有根据所述额定电流的大小而设定的占空比的导频信号(CPLT),
所述导频信号(CPLT)经由控制导频线向所述车辆发送,
在所述第一步骤中,基于从所述控制导频线接收到的所述导频信号(CPLT)检测所述电流的额定值,
所述充电方法还包括:在所述第二步骤中判定为所述能够供给的电力不包含于所述规定的规格、且在所述第四步骤中判定为所述电源(402)正常时,判定为所述导频信号(CPLT)异常的第八步骤,
在所述第八步骤中判定出所述异常时,在所述第五步骤中将充电电流限制为所述规定值而执行充电。
16.根据权利要求13所述的车辆的充电方法,其中,
在所述车辆的外部,使用来自所述电源(402)的电力,生成具有根据所述额定电流的大小而设定的占空比的导频信号(CPLT),
所述导频信号(CPLT)经由控制导频线向所述车辆发送,
在所述第一步骤中,基于从所述控制导频线接收到的所述导频信号(CPLT)检测所述电流的额定值,
所述充电方法还包括:在所述第一步骤中检测到所述导频信号(CPLT)且所述检测的电压大致为零时,判定为在从所述电源(402)接受电力并向所述车辆供给的电力线中电路断开的第九步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4285578B1 (ja) * 2008-01-15 2009-06-24 トヨタ自動車株式会社 車両の充電装置
US7928598B2 (en) * 2009-04-03 2011-04-19 General Electric Company Apparatus, method, and system for conveying electrical energy
US9614389B2 (en) * 2009-04-14 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling current flow through a power distribution circuit
DE102009025303A1 (de) * 2009-06-15 2010-12-16 Rwe Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Elektrofahrzeug und einer Ladestation
US9132741B2 (en) * 2009-10-08 2015-09-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling current flow through a power distribution circuit
JP5338920B2 (ja) * 2009-12-28 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の通信装置
JP5321695B2 (ja) * 2010-01-18 2013-10-23 トヨタ自動車株式会社 車両
US8855951B2 (en) * 2010-04-13 2014-10-07 Ford Global Technologies, Llc Power distribution circuit diagnostic system and method
US8725330B2 (en) 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
JP5488220B2 (ja) * 2010-06-09 2014-05-14 日産自動車株式会社 充電制御装置及び方法
KR101189237B1 (ko) 2010-07-09 2012-10-09 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 충전장치 및 방법
KR101220367B1 (ko) * 2010-08-31 2013-01-09 현대자동차주식회사 플러그인 하이브리드 자동차의 충전장치 및 방법
US9090174B2 (en) * 2010-12-17 2015-07-28 Panasonic intellectual property Management co., Ltd Power supply device and power supply method
DE102010063790A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladestation, Adaptervorrichtung und Ladesystem
US9623761B2 (en) * 2010-12-22 2017-04-18 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for authenticating a charge station
US9308825B2 (en) * 2011-01-19 2016-04-12 Aerovironment, Inc. Electric vehicle docking connector with embedded EVSE controller
JP5607569B2 (ja) * 2011-03-31 2014-10-15 トヨタ自動車株式会社 車両の充電装置およびそれを備える車両、ならびに電流センサのオフセット補正方法
JP5815265B2 (ja) * 2011-04-01 2015-11-17 トヨタ自動車株式会社 車両用充電線通信装置、充電線通信システム
JP5048888B1 (ja) 2011-05-02 2012-10-17 中国電力株式会社 放射ノイズ低減方法、及び充電ケーブル
CN103636139B (zh) * 2011-06-21 2015-12-09 住友电气工业株式会社 通信系统和通信装置
JP5868976B2 (ja) 2011-07-13 2016-02-24 住友電気工業株式会社 通信システム及び通信装置
EP2733861A4 (en) 2011-07-13 2016-07-13 Sumitomo Electric Industries COMMUNICATION SYSTEM AND COMMUNICATION DEVICE
CN103182950B (zh) * 2011-12-31 2015-12-09 比亚迪股份有限公司 用于车辆充电与行驶的互锁方法
WO2013097815A1 (zh) * 2011-12-31 2013-07-04 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电动汽车及在充放电和驱动功能之间切换的动力系统
CN103199598B (zh) 2012-01-06 2015-05-13 李尔公司 具有非局部接地回路的车辆接口
CN103192742B (zh) 2012-01-06 2015-09-09 李尔公司 具有非本地接地回路的控制导频交通工具接口
US20150015213A1 (en) * 2012-03-28 2015-01-15 Aerovironment, Inc. Frequency responsive charging system and method
KR101369052B1 (ko) 2012-05-21 2014-03-04 엘에스산전 주식회사 전기자동차용 인버터-충전기 통합장치
JP5881572B2 (ja) * 2012-09-24 2016-03-09 ニチコン株式会社 車載充電器、制御システムおよびパイロット信号の電圧取得方法
DE102013005072B3 (de) * 2013-03-22 2014-09-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung einer Control-Pilotleitung
EP2808194B1 (en) * 2013-05-30 2016-01-20 Volvo Car Corporation Loose plug detection
DE102013212221A1 (de) * 2013-06-26 2014-12-31 Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft Ladeanschlusserkennung
JP6249205B2 (ja) * 2013-07-01 2017-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 給電装置及び給電装置の制御方法
JP6084914B2 (ja) * 2013-09-24 2017-02-22 トヨタ自動車株式会社 電力供給システム
US10046661B2 (en) 2013-10-09 2018-08-14 Ford Global Technologies, Llc Detection of on-board charger connection to electric vehicle supply equipment
US9969276B2 (en) 2013-10-09 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Plug-in vehicle with secondary DC-DC converter
US10286800B2 (en) 2013-10-09 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Control pilot latch-out mechanism to reduce off-board energy consumption
US9056553B2 (en) 2013-10-31 2015-06-16 Honda Motor Co., Ltd. Methods and systems for charging an electric vehicle
KR101558374B1 (ko) 2013-12-26 2015-10-07 현대자동차 주식회사 차량용 배터리 충전기 및 충전 방법
JP6187377B2 (ja) * 2014-04-22 2017-08-30 トヨタ自動車株式会社 車両の充電装置
DE102014225985A1 (de) 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Axialflussmaschine mit integrierter Ladefunktionalität für ein elektrisches Antriebssystem
JP6569490B2 (ja) 2015-11-17 2019-09-04 オムロン株式会社 バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム、バッテリパックの用途判別方法
JP2017093253A (ja) 2015-11-17 2017-05-25 オムロン株式会社 バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム
JP6597219B2 (ja) * 2015-11-17 2019-10-30 オムロン株式会社 バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム
CN106451798A (zh) * 2016-09-20 2017-02-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种启动方法和装置
DE102016221061B4 (de) 2016-10-26 2023-05-17 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102016221058B4 (de) 2016-10-26 2019-05-09 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102016221057B4 (de) 2016-10-26 2024-06-13 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102016221060A1 (de) 2016-10-26 2018-04-26 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102016221059A1 (de) 2016-10-26 2018-04-26 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102017110956A1 (de) 2017-05-19 2018-11-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Übertragung von Energie und Information über ein Ladekabel für ein Elektrofahrzeug
KR102586914B1 (ko) * 2018-05-23 2023-10-10 현대자동차주식회사 차량 배터리 충전용 전력 변환 장치 및 이의 제어 방법
JP7036044B2 (ja) * 2019-01-15 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 充電装置
JP7229820B2 (ja) 2019-03-15 2023-02-28 本田技研工業株式会社 電力制御装置
CN109774524B (zh) * 2019-03-29 2021-02-26 恒大智慧充电科技有限公司 充电方法、充电装置、计算机设备及存储介质
JP7226288B2 (ja) * 2019-12-11 2023-02-21 トヨタ自動車株式会社 車両
KR102150044B1 (ko) * 2020-01-06 2020-08-31 (주)호디 전력계통 보조서비스에 Fast DR이 적용된 전기자동차 충전기 및 전기차 충전 전력 제어 방법 및 장치
KR102246252B1 (ko) * 2020-01-06 2021-04-29 (주)호디 전력계통 보조서비스에 Fast DR이 적용된 전기자동차 충전기 및 전기차 충전 전력 제어 방법 및 장치
CN113352929B (zh) * 2021-07-23 2023-04-25 长春捷翼汽车科技股份有限公司 一种适配器的控制装置、方法、适配器及充电系统
FR3133349A1 (fr) 2022-03-11 2023-09-15 Psa Automobiles Sa Procede de protection contre les anomalies de frequence d’une borne de recharge externe pour un chargeur embarque de vehicule electrifie
FR3142304A1 (fr) 2022-11-23 2024-05-24 Psa Automobiles Sa Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5520367B2 (zh) 1973-04-13 1980-06-02
JPH02146937A (ja) 1988-11-25 1990-06-06 Toyota Motor Corp 電気自動車用充電器
SE9202823L (sv) 1992-09-30 1994-03-31 Volvo Ab Anordning och förfarande för uppladdning av elfordon
JPH06343202A (ja) * 1993-06-01 1994-12-13 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車の充電装置
JPH07298502A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Daihatsu Motor Co Ltd バッテリ充電装置
JPH07298506A (ja) 1994-04-22 1995-11-10 Toyota Autom Loom Works Ltd 充電器
JP3282655B2 (ja) * 1997-03-31 2002-05-20 富士通電装株式会社 充電装置
JP3915219B2 (ja) 1998-01-16 2007-05-16 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用充電装置
JP3168191B2 (ja) 1999-02-12 2001-05-21 トヨタ自動車株式会社 充電装置
JP3420162B2 (ja) * 2000-03-23 2003-06-23 西芝電機株式会社 発電設備の系統連系保護装置
US7253584B2 (en) * 2002-09-12 2007-08-07 General Motors Corporation Isolated high voltage battery charger and integrated battery pack
JP2006129588A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池の電力制御方法及び電源装置
JP2006158123A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Toyota Motor Corp 交流電圧出力装置およびそれを備えた車両
TWI312220B (en) * 2005-06-01 2009-07-11 Asustek Comp Inc Method and charging apparatus controlled by computer for converting input power into required charging voltage and charging current
JP4517994B2 (ja) 2005-09-29 2010-08-04 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置および電動車両

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平2-146937A 1990.06.06
JP特开2007-97342A 2007.04.12
JP特开平7-298502A 1995.11.10
JP特开平7-298506A 1995.11.10
JP特表平8-502160A 1996.03.05

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