CN101911428A - 车辆的充电控制装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

EVSE控制装置(334)生成导频信号(CPLT)并向车辆发送。电阻电路(502)与传送导频信号(CPLT)的控制导频线(L1)连接，被构成为能够根据车辆的状态将导频信号(CPLT)的电位降低到规定的电位。下拉电阻(R4)和开关(SW2)在控制导频线(L1)与接地线(L2)之间串联连接。CPU(508)在检测出导频信号(CPLT)的异常时接通开关(SW2)。

Description

车辆的充电控制装置以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆的充电控制装置以及车辆，特别是涉及构成为能够从车辆外部的电源对车辆驱动用的蓄电装置进行充电的车辆的充电控制装置以及车辆。
背景技术
作为有益于环境的车辆，近年来电动汽车、混合动力车、燃料电池车等受到了关注。这些车辆搭载有产生行驶驱动力的电动机、以及储存供给给该电动机的电力的蓄电装置。混合动力车是作为动力源同时搭载有电动机和内燃机的车辆。另外，燃料电池车是作为车辆驱动用的直流电源而搭载有燃料电池的车辆。
在这样的车辆中，公知有能够从普通家庭的电源对搭载在车辆上的车辆驱动用蓄电装置进行充电的车辆。例如，通过充电电缆来连接设置在房屋中的电源插座和设置在车辆上的充电接口，由此从普通家庭的电源向蓄电装置供给电力。另外，以下也将这样的能够从车辆外部的电源对搭载在车辆上的蓄电装置进行充电的车辆称为“插电式车”。
日本专利文献特开2000-270484号公报(专利文献1)公开了在这样的插电式车中能够检测出在从车辆外部的电源对蓄电装置进行充电时所发生的异常的异常检测装置。根据该异常检测装置，能够基于交流电流指令值和流经线圈的交流电流，在从车辆外部的电源对蓄电装置开始了充电后检测出车辆外部的电源的断线或停电等异常。
在美利坚合众国通过“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”(非专利文献1)制定了这样的插电式车的标准，在日本通过“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ィブ充電システム一般要求事項)(非专利文献2)制定了这样的插电式车的标准。
在“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”和“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ィブ充電システム一般要求事項)”中，作为一例，规定了与控制导频(control pilot)相关的标准。控制导频被定义为以下的控制线，所述控制线经由车辆侧的控制电路来连接从设施内的布线向车辆供电的EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment，电动车辆供电设备)的控制电路和车辆的接地部，基于经由该控制线进行通信的导频信号来判断充电电缆的连接状态、是否可以从电源向车辆供电、EVSE的额定电流等。
专利文献1：日本特开2000-270484号公报；
非专利文献1：“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”，SAEJ1772，国际汽车工程师学会(SAEInternational)，2001年11月；
非专利文献2：“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ィ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。
发明内容
但是，在“SAE电动车辆传导充电耦合器(SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)”、“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ィブ充電システム一般要求事項)”中，未特别地制定检测对导频信号进行通信的控制线的断线的方法的详细内容。例如，仅根据控制线的电位为接地电平，无法区分开控制线的断线和没有来自电源的供电的情况(电源停电时、充电电缆与电源插座未连接时等)。
如上所述，导频信号在插电式车的充电控制中是必需的信号，导频信号的异常检测、特别是对导频信号进行通信的控制线的断线检测，在插电式车中是非常重要的。
另外，日本特开2000-270484号公报所公开的异常检测装置在能够检测出车辆外部的电源的断线和/或停电等异常这些方面是有用的，但是未对应用上述导频信号时的异常检测方法进行研究。
因此，本发明是为了解决该问题而完成的，其目的在于提供一种能够区分开对导频信号进行通信的控制线的断线和没有来自电源的供电的情况来进行检测的车辆的充电控制装置以及车辆。
根据本发明，车辆的充电控制装置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进行充电，所述充电控制装置包括EVSE控制装置、电位操作电路、以及电阻元件。EVSE控制装置设置在车辆的外部，构成为能够生成导频信号并向车辆发送，所述导频信号通过在车辆侧被进行电位操作而能够识别车辆的状态。电位操作电路搭载于车辆，与连接于传送来自EVSE控制装置的导频信号的控制导频线，构成为能够根据车辆的状态将导频信号的电位降低到规定电位。电阻元件在比预先确定的控制导频线的断线可检测范围更靠近EVSE控制装置一侧，配置在控制导频线与接地节点之间，用于当在车辆中检测出导频信号的异常时使控制导频线的电位降低到规定电位。
优选的是，导频信号经由充电电缆提供给车辆，所述充电电缆用于从车辆外部的电源向车辆供给电力。电阻元件设置在连接充电电缆的车辆的车辆插口的附近。
优选的是，车辆的充电控制装置还包括开关。开关在控制导频线与接地节点之间与电阻元件串联连接，当在车辆中检测出导频信号的异常时被接通。
优选的是，车辆的充电控制装置还包括继电器。继电器设置在用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电电缆上，按照提供的指令进行接通/断开。EVSE控制装置包括检测导频信号的电位的第一电压检测装置，当由第一电压检测装置检测出的电位降低到规定电位时，向继电器输出连接指令。
更优选的是，车辆的充电控制装置还包括第二电压检测装置和异常检测装置。第二电压检测装置在车辆中检测电力线的电压，所述电力线用于输入来自电源的电力。异常检测装置基于由第二电压检测装置检测的检测电压和导频信号，检测控制导频线的断线和没有来自电源的供电。
更优选的是，当没有导频信号的输入、且通过第二电压检测装置检测出电源的电压时，异常检测装置判定为控制导频线断线。
此外，更优选的是，当没有导频信号的输入、且通过第二电压检测装置没有检测出电源的电压时，异常检测装置判定为没有来自电源的供电。
此外，根据本发明，车辆构成为能够从车辆外部的电源对车辆驱动用的蓄电装置进行充电，该车辆包括控制导频线、电位操作电路以及电阻元件。控制导频线用于传送信号，所述信号为在车辆外部生成的导频信号、且通过在该车辆中对其进行电位操作从而能够在车辆外部识别该车辆的状态。电位操作电路连接于控制导频线，构成为能够根据该车辆的状态将导频信号的电位降低到规定电位。电阻元件在比预先确定的控制导频线的断线可检测范围更靠从车辆外部输入导频信号的输入端子一侧，配置在控制导频线与接地节点之间，当检测出导频信号的异常时使控制导频线的电位降低到规定电位。
优选的是，导频信号经由充电电缆提供给该车辆，所述充电电缆用于从车辆外部的电源向该车辆供给电力。电阻元件设置在连接充电电缆的车辆插口的附近。
优选的是，车辆还包括开关。开关在控制导频线与接地节点之间与电阻元件串联连接，当检测出导频信号的异常时被接通。
优选的是，车辆还包括电压检测装置和异常检测装置。电压检测装置检测用于输入来自电源的电力的电力线的电压。异常检测装置基于由电压检测装置检测的检测电压和导频信号，检测控制导频线的断线和没有来自电源的供电。
更优选的是，当没有导频信号的输入、且通过电压检测装置检测出电源的电压时，异常检测装置判定为控制导频线断线。
此外，更优选的是，当没有导频信号的输入、且通过电压检测装置没有检测出电源的电压时，异常检测装置判定为没有来自电源的供电。
优选的是，车辆还包括充电器，该充电器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电平来对蓄电装置进行充电。
在本发明中，由于在车辆中设置有用于在检测出导频信号的异常时使控制导频线的电位降低到规定电位的电阻元件，因此即使由于控制导频线断线而导致电位操作电路无法发挥功能，也能够在EVSE控制装置中基于导频信号的电位降低到规定电位这一情况检测出车辆与充电电缆的连接。由此，能够以车辆与充电电缆连接为前提，通过接通充电电缆的继电器而在车辆侧同时检测电源电压和导频信号。并且，在尽管检测到电源电压、但是未检测出导频信号的情况下，能够判断为控制导频线断线，在未检测出电源电压的情况下，能够判断为未没有来自电源的供电。
因此，根据本发明，能够区分开传送导频信号的控制导频线的断线与没有来自车辆外部的电源的供电的情况而进行检测。
附图说明
图1是作为应用了本发明的实施方式的充电控制装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车的整体框图；
图2是表示动力分配机构的列线图的图；
图3是图1所示的插电式插电式混合动力车的电气系统的整体结构图；
图4是与图3所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略结构图；
图5是示出了由图4所示的EVSE控制装置产生的导频信号的波形的图；
图6是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图；
图7是导频信号和开关的时序图；
图8是示出了图3所示的第一及第二变换器、以及第一及第二MG的零相等效电路的图；
图9是搭载有用于从电源对蓄电装置进行充电的专用充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图；
图10是与图9所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略结构图。
标号说明
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、604电压传感器；172电流传感器；210第一变换器(inverter，逆变器)；210A、220A上臂；210B、220B下臂；220第二变换器；250SMR；260DFR；270充电插口；280LC滤波器；294充电器；300充电电缆；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；502电阻电路；504、506输入缓冲器；508CPU；512车辆地线；602振荡器；606电磁线圈；608漏电检测器；R1电阻元件；R2～R4下拉电阻；SW1、SW2开关；L1控制导频线；L2接地线；L3信号线。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。另外，在图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记并不再重复对该部分的说明。
图1是作为应用了本发明的实施方式的充电控制装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车的整体框图。参照图1，该混合动力车包括发动机100、第一MG(Motor Generator)110、第二MG120、动力分配机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160、以及ECU170。
发动机100、第一MG110、以及第二MG120与动力分配机构130连接。并且，该混合动力车通过来自发动机100和第二MG120中的至少一者的驱动力而进行行驶。发动机100产生的动力由动力分配机构130分配给两条路径。即，其中的一条是经由减速器140向驱动轮160传递的路径，另一条是向第一MG110传递的路径。
第一MG110和第二MG120分别是交流旋转电机，例如是包括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使用通过动力分配机构130分配的发动机100的动力来进行发电。例如，如果蓄电装置150的充电状态(以下也称为“SOC(State of Charge)”)变得低于预先确定的值，则发动机100起动，通过第一MG110进行发电，由第一MG110发电产生的电力，通过变换器(后面说明)从交流转换为直流并通过转换器(后面说明)调整电压而储存在蓄电装置150中。
第二MG120使用储存在蓄电装置150中的电力和由第一MG110发电产生的电力中的至少一者来产生驱动力。并且，第二MG120的驱动力经由减速器140传递给驱动轮160。由此，第二MG120对发动机100进行辅助，或者通过来自第二MG120的驱动力而使车辆行驶。在图1中，将驱动轮160作为前轮而示出，但是也可以由第二MG120驱动后轮来代替驱动前轮，或者由第二MG120同时驱动前轮和后轮。
在车辆制动时等情况下，通过驱动轮160经由减速器140来驱动第二MG120，第二MG120作为发电机而工作。由此，第二MG120作为将制动能量转换为电力的再生制动器而工作。并且，由第二MG120发电产生的电力被储存在蓄电装置150中。
动力分配机构130由包括太阳轮、小齿轮、行星架以及齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮和齿圈接合。行星架将小齿轮以能够自转的方式支撑，并且被连结于发动机100的曲轴。太阳轮与第一MG110的旋转轴连结。齿圈与第二MG120的旋转轴和减速器140连结。
并且，发动机100、第一MG110、以及第二MG120经由由行星齿轮构成的动力分配机构130连结，由此，如图2所示，发动机100、第一MG110、第二MG120的转速在列线图中成为以直线连接的关系。
再次参照图1，蓄电装置150是能够进行充放电的直流电源，例如由镍氢、锂离子等二次电池构成。蓄电装置150的电压例如为200V左右。在蓄电装置150中，除了由第一MG110和第二MG120发电产生的电力以外，如后所述，还储存从车辆外部的电源供给的电力。作为蓄电装置150，还可以采用大容量的电容器，只要是暂时储存第一MG110和第二MG120的发电电力或来自车辆外部的电源的电力并能够将该储存的电力供给给第二MG120的电力缓冲装置，则可以是任何形式。
发动机100、第一MG110、以及第二MG120由ECU170控制。ECU170也可以按照功能分割为多个ECU。后面将说明ECU170的结构。
图3是图1所示的插电式混合动力车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：固定面板式继电器)260、LC滤波器280、以及充电插口270。
SMR250设置在蓄电装置150与转换器200之间。SMR250是用于执行蓄电装置150与电气系统之间的电连接/电切断的继电器，由ECU170进行接通(on)/断开(off)控制。即，在车辆行驶时和从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时，SMR250被接通，蓄电装置150与电气系统电连接。另一方面，在车辆系统停止时，SMR250被断开，蓄电装置150与电气系统电切断。
转换器200包括电抗器、两个npn型晶体管、以及两个二极管。电抗器的一端与蓄电装置150的正极侧连接，另一端与两个npn型晶体管的连接节点连接。两个npn型晶体管串联连接，在各个npn型晶体管上反向并联连接二极管。
作为npn型晶体管，例如可以使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。另外，也可以使用功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)等电力开关元件来代替npn型晶体管。
在从蓄电装置150向第一MG110或第二MG120供电时，转换器200基于来自ECU170的控制信号将从蓄电装置150放电产生的电力升压后供给给第一MG110或第二MG120。另外，在对蓄电装置150进行充电时，转换器200将从第一MG110或第二MG120供给的电力降压后输出给蓄电装置150。
第一变换器210包括U相臂、V相臂、W相臂。U相臂、V相臂、W相臂相互并联连接。各相臂包括串联连接的两个npn型晶体管，在各个npn型晶体管上反向并联连接有二极管。各相臂的两个npn型晶体管的连接点被连接到第一MG110中的对应的线圈端即与中性点112不同的端部。
并且，第一变换器210将从转换器200供给的直流电力转换为交流电力并向第一MG110供给。另外，第一变换器210将由第一MG110发电产生的交流电力转换为直流电力并向转换器200供给。
第二变换器220也由与第一变换器210同样的结构构成，各相臂的两个npn型晶体管的连接点被连接到第二MG120中的对应的线圈端即与中性点122不同的端部。
并且，第二变换器220将从转换器200供给的直流电力转换为交流电力并向第二MG120供给。另外，第二变换器220将由第二MG120发电产生的交流电力转换为直流电力并向转换器200供给。
并且，当从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时，第一变换器210和第二变换器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提供给第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122的交流电力转换为直流电力，将该转换后的直流电力向转换器200供给。
DFR260设置在与中性点112、122连接的电力线对和与LC滤波器280连接的电力线对之间。DFR260是用于执行充电插口270与电气系统之间的电连接/电切断的继电器，由ECU170进行接通/断开控制。即，在车辆行驶时，DFR260被断开，电气系统与充电插口270被电切断。另一方面，当从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时，DFR260被接通，充电插口270与电气系统被电连接。
LC滤波器280设置在DFR260与充电插口270之间，当从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时，防止从插电式混合动力车的电气系统向车辆外部的电源输出高频的噪声。
充电插口270是用于从车辆外部的电源接受充电电力的电力接口。当从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时，在充电插口270上连接用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电电缆的连接器。
ECU170生成用于驱动SMR250、转换器200、第一变换器210、第二变换器220、以及DFR260的控制信号，控制上述各装置的动作。
图4是与图3所示的电气系统的充电机构相关的部分的概略结构图。参照图4，连结插电式混合动力车与车辆外部的电源的充电电缆300包括连接器310、插头320、CCID(Charging Circuit Interrupt Device，充电电路中断设备)330。
连接器310被构成为能够连接于设于车辆的充电插口270。在连接器310上设有限位开关312。并且，当连接器310连接于充电插口270时，限位开关312工作，将表示连接器310已连接于充电插口270的电缆连接信号PISW输入至ECU170。
插头320连接于例如设置在房屋的电源插座400。从电源402(例如系统电源)向电源插座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被设置于用于从电源402向插电式混合动力车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供给电力的电路被切断。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供给电力。
EVSE控制装置334，在插头320连接于电源插座400时，通过从电源402供给的电力来动作。并且，EVSE控制装置334，产生经由控制导频线向车辆的ECU170发送的导频信号CPLT，当连接器310连接于充电插口270、且导频信号CPLT的电位降低至规定值时，按规定的占空因数(脉冲宽度对振荡周期的比)使导频信号CPLT振荡。
该占空因数基于能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流来设定。
图5是示出了由图4所示的EVSE控制装置334产生的导频信号CPLT的波形的图。参照图5，导频信号CPLT按规定的周期振荡。在此，基于能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流来设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。并且，通过以脉冲宽度Ton对周期T的比表示的占空比，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。
额定电流按每种充电电缆来确定，如果充电电缆的种类不同，则额定电流也不同，所以导频信号CPLT的占空比也不同。并且，车辆的ECU170，经由控制导频线接收从设置于充电电缆300的EVSE控制装置334发送的导频信号CPLT，检测其接收到的导频信号CPLT的占空比，由此能够检测能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流。
再次参照图4，当在车辆侧充电准备结束时，EVSE控制装置334使继电器332接通。
在车辆侧设有电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171检测充电插口270与LC滤波280之间的电力线对间的电压VAC，将其检测值输出至ECU170。电流传感器172检测流通DFR260与第一MG110的中性点112的电力线的电流IAC，将其检测值输出至ECU170。电流传感器172也可以设置于DFR260与第二MG120的中性点122的电力线。
图6是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图。参照图6，CCID330，除了继电器332和EVSE控制装置334以外，还包括电磁线圈606和漏电检测器608。EVSE控制装置334包括振荡器602、电阻元件R1和电压传感器604。
振荡器602，在由电压传感器604检测出的导频信号CPLT的电位处于规定的电位V1(例如12V)附近时输出非振荡的信号，当导频信号CPLT的电位从V1降低时，输出以规定的频率(例如1kHz)和占空因数而振荡的信号。导频信号CPLT的电位，如后所述，通过由ECU170的电阻电路502切换电阻值被进行操作。此外，如上所述，占空因数基于能够从电源402经由充电电缆向车辆供给的额定电流来设定。
并且，当导频信号CPLT的电位降低到规定的电位V3(例如6V)附近时，EVSE控制装置334向电磁线圈606供给电流。电磁线圈606，在从EVSE控制装置334供给电流时产生电磁力，将继电器332设为接通状态。
漏电检测器608被设置于用于从电源402向插电式混合动力车供给充电电力的电力线对，检测有无漏电。具体而言，漏电检测器608检测在电力线对中彼此相对方向上流动的电流的平衡状态，当该平衡状态打破时检测到发生漏电。虽然没有特别图示，但当由漏电检测器608检测到漏电时，切断向电磁线圈606的供电，断开继电器332。
另一方面，ECU170包括电阻电路502、、输入缓冲器504、506和CPU(Control Processing Unit：控制处理单元)508。
电阻电路502包括下拉电阻R2、R3和开关SW1。下拉电阻R2连接在对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1与车辆地线512之间。下拉电阻R3与开关SW1串联连接，由该串联连接的下拉电阻R3和开关SW1构成的电路与下拉电阻R2并联连接。开关SW1根据来自CPU508的控制信号而被接通/断开。
该电阻电路502是用于操作导频信号CPLT的电位的电路。即，当连接器310连接于充电插口270时，电阻电路502通过下拉电阻R2使导频信号CPLT的电位下降到规定的电位V2(例如9V)。另外，当开关SW1按照来自CPU508的控制信号接通时，电阻电路502通过下拉电阻R2、R3使导频信号CPLT的电位下降到规定的电位V3(例如6V)。
下拉电阻R4与开关SW2串联连接，由该串联连接的下拉电阻R4和开关SW2构成的电路连接在控制导频线L1与连接于车辆地线512的接地线L2之间。即，由下拉电阻R4和开关SW2构成的电路与电阻电路502并联连接。开关SW2根据来自CPU508的控制信号被接通/断开。
该下拉电阻R4是为了执行控制导频线L1的断线检测而设置的，例如为了使导频信号CPLT的电位降低到规定的电位V3而具有与电阻元件R1相等的电阻值。后面将详细地说明使用了该下拉电阻R4的控制导频线L1的断线检测。
输入缓冲器504接收控制导频线L1的导频信号CPLT，将其接收到的导频信号CPLT输出给CPU508。输入缓冲器506从与连接器310的限位开关312连接的信号线L3接收电缆连接信号PISW，将其接收到的电缆连接信号PISW输出给CPU508。
从ECU170向信号线L3施加电压，当连接器310连接于充电插口270时，限位开关312接通，由此信号线L3的电位变为接地电平。即，电缆连接信号PISW是在连接器310与充电插口270连接时为L(逻辑低)电平、在连接器310与充电插口270不连接时为H(逻辑高)电平的信号。
CPU508基于从输入缓冲器506接收的电缆连接信号PISW来判定充电插口270与连接器310的连接。另外，CPU508基于从输入缓冲器504接收的导频信号CPLT来检测能够从电源402向插电式混合动力车供给的额定电流。
并且，当检测出额定电流、蓄电装置150的充电准备完成时，CPU508激活向开关SW1输出的控制信号。由此，导频信号CPLT的电位下降到V3，在CCID330中继电器332被接通。然后，CPU508接通DFR260。由此，来自电源402的交流电力被提供给第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122(都未图示)，执行蓄电装置150的充电控制。
另外，CPU508在基于电缆连接信号PISW检测出连接器310与充电插口270的连接时，基于导频信号CPLT和来自电压传感器171的电压VAC的检测值来执行控制导频线L1的断线检测。控制导频线L1的断线检测如下所述来进行。
当尽管在CPU508中基于电缆连接信号PISW检测出连接器310与充电插口270的连接、但是导频信号CPLT的电位为接地电平时，怀疑控制导频线L1发生了断线。但是，由于也包括电源402停电的情况、由于插头320未与电源插座400连接而未从EVSE控制装置334产生导频信号CPLT的情况，因此仅根据导频信号CPLT的电位为接地电平，无法判定控制导频线L1断线。
因此，在本实施方式中，在充电插口270设置有用于使从EVSE控制装置334输出的导频信号CPLT的电位下降到规定的电位V3的下拉电阻R4。并且，当尽管基于电缆连接信号PISW检测出连接器310与充电插口270的连接、但是CPU508接收的导频信号CPLT的电位为接地电平时，CPU508激活向开关SW2输出的控制信号。
这里，如果电源402未停电、并且插头320与电源插座400连接，则从EVSE控制装置334输出的导频信号CPLT的电位由于下拉电阻R4而下降到电位V3，由此EVSE控制装置334接通继电器332。于是，从电源402经由充电电缆300向车辆供给电力(由于DFR260被断开，因此不向中性点112、122供给电力)，通过电压传感器171检测电源402的电压。并且，CPU508在通过电压传感器171检测出电源402的电压时，能够判定为控制导频线L1断线。
另一方面，在尽管激活了向开关SW2输出的控制信号、但是通过电压传感器171未检测出电源402的电压的情况下，CPU508能够判断为电源402停电、或者插头320未与电源插座400连接。
在充电插头270设置有下拉电阻R4的本实施方式中，能够检测出控制导频线L1的断线的范围处于充电插口270与ECU170之间(例如连接充电插口270与ECU170的导线束等)。
在检测出控制导频线L1断线的情况下，CPU508中止从电源402对蓄电装置150的充电，存储该检测结果，并且向使用者输出发生了断线的警报。
图7是导频信号CPLT和开关SW1、SW2的时序图。在该图7中，“导频信号CPLT(电缆侧)”表示由EVSE控制装置334的电压传感器604检测的导频信号CPLT的电位。另外，“导频信号CPLT(车辆侧)”表示由CPU508检测的导频信号CPLT的电位。
参照图7和图6，当在时刻t1充电电缆300的插头320连接于电源402的电源插座400时，EVSE控制装置334接受来自电源402的电力并产生导频信号CPLT。
在该时点，充电电缆300的连接器310未与车辆侧的充电插头270连接，导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，导频信号CPLT为非振荡状态。
当在时刻t2连接器310连接于充电插口270时，由于电阻电路502的下拉电阻R2，导频信号CPLT的电位下降到V2(例如9V)。于是，在时刻t3，EVSE控制装置334使导频信号CPLT振荡。然后，当在CPU508中基于导频信号CPLT的占空比检测出额定电流、充电控制的准备完成时，在时刻4，CPU508接通开关SW1。于是，由于电阻电路502的下拉电阻R3，导频信号CPLT的电位进一步下降到V3(例如6V)。
然后，当导频信号CPLT的电位下降到V3时，从EVSE控制装置334向电磁线圈606供给电流，CCID330的继电器332被接通。然后，在车辆中DFR260被接通，从电源402对蓄电装置150进行充电。
假定在时刻t5车辆内发生了控制导频线L1断线。由于断线，在EVSE控制装置334侧，导频信号CPLT的电位恢复为V1，在车辆侧，导频信号CPLT的电位变为接地电平。虽然没有特别地进行图示，但是由于导频信号CPLT的电位变为了V1，CCID继电器332被断开。
在车辆侧，尽管基于电缆连接信号PISW检测出了连接器310与充电插口270的连接、但是导频信号CPLT的电位变为接地电平，因此在时刻t6，通过CPU508使开关SW2接通。于是，在EVSE控制装置334中，由于下拉电阻R4，导频信号CPLT的电位下降到V3，CCID继电器332被接通。
并且，在车辆侧，在尽管导频信号CPLT的电位为接地电平、但是通过电压传感器171检测出了电源402的电压的情况下，判定为控制导频线L1断线。
如上所述，使用导频信号CPLT执行从车辆外部的电源402对蓄电装置150的充电，并同时实施对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1的断线检测。
接下来，说明从电源402对蓄电装置150进行充电时的第一变换器210和第二变换器220的动作。
图8是示出了图3所示的第一和第二变换器210、220以及第一和第二MG110、120的零相等效电路的图。各个第一变换器210和第二变换器220，如图3所示由三相桥式电路构成，各变换器中的六个开关元件的接通/断开的组合存在八种模式。该八种开关模式之中的两种，其相间电压为零，这样的电压状态称为零电压矢量。关于零电压矢量，能够将上臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态(全部接通或者断开)，也能够将下臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态。
在从车辆外部的电源402向蓄电装置150充电时，基于通过由电压传感器171(图4)检测的电压VAC和由导频信号CPLT从EVSE控制装置334通知的额定电流而生成的零相电压指令，在第一和第二变换器210、220的至少一方中控制零电压矢量。因此，在该图8中，第一变换器210的上臂的三个开关元件作为上臂210A来统一表示，第一变换器210的下臂的三个开关元件作为下臂210B来统一表示。同样，第二变换器220的上臂的三个开关元件作为上臂220A来统一表示，第二变换器220的下臂的三个开关元件作为下臂220B来统一表示。
并且，如图8所示，该零相等效电路能够看作将从电源402提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122的单相交流电力作为输入的单相PWM转换器。于是，在第一和第二变换器210、220的至少一方中基于零相电压指令使零电压矢量改变，以将第一和第二变换器210、220作为单相PWM转换器的臂来动作的方式进行开关控制，由此能够将从电源402供给的交流电力变换为直流电力并对蓄电装置150充电。
如上所述，在本实施方式中，用于强制性地使从EVSE控制装置334输出的导频信号CPLT的电位降低到规定电位V3的下拉电阻R4被设置于充电插口270，因此即使由于控制导频线L1断线而导致电阻电路502无法发挥功能，也能够向EVSE控制装置334提供导频信号CPLT的电位下降。由此，能够以车辆与充电电缆300的连接为前提，通过接通CCID330的继电器332而在车辆中同时检测电源402的电压和导频信号CPLT。并且，在尽管通过电压传感器171检测出了电源402的电压、但是在CPU508中未检测出导频信号CPLT的情况下，能够判断为控制导频线L1断线，在未检测出电源402的电压的情况下，能够判断为没有来自电源402的供电。因此，根据本实施方式，能够将控制导频线L1的断线与没有来自电源402的供电的情况区分而进行检测。
在上述实施方式中，将下拉电阻R4设置于充电插口270，但是也可以将下拉电阻R4设置在配置于充电插口270与ECU170之间的导线束上紧挨着充电插口270的位置、或者设置于EVSE控制装置334。当将下拉电阻R4设置于EVSE控制装置334时，需要从车辆侧另外设置用于接通/断开开关SW2的信号线。
另外，在上述实施方式中，将从电源402供给的充电电力提供给第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122，使第一及第二变换器210、220作为单相PWM转换器而动作，由此对蓄电装置150进行充电，但是也可以另外设置用于从电源402对蓄电装置150进行充电的专用的充电器。
图9是搭载有用于从电源402对蓄电装置150进行充电的专用充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。参照图9，该电气系统在图3所示的电气系统中还包括充电器294。充电器294被连接于SMR250与转换器200之间的电力线，在充电器294的输入侧经由DFR260和LC滤波器280连接充电端口270。并且，在从电源402对蓄电装置150进行充电时，充电器294基于来自ECU170的控制信号将从电源402供给的充电电力转换为蓄电装置150的电压电平并向蓄电装置150输出，对蓄电装置150进行充电。
如图10所示，与图9所示的电气系统的充电机构相关的部分的结构与图4所示的上述实施方式中的充电机构的结构相同。
在充电器294包括变压器、充电器294的输入侧和输出侧由于该变压器而绝缘的情况下，也可以省略DFR260。
另外，在上述实施方式中说明了能够通过动力分配机构130分配发动机100的动力并将其传递给驱动轮160和第一MG110的串联/并联型混合动力车，但是本发明也可以应用于其他形式的混合动力车。即，例如，本发明能够适用于如下车辆等：仅为了驱动第一MG110而使用发动机100、仅以第二MG120来产生车辆的驱动力的所谓的串联型的混合动力车；在发动机100生成的动能中仅回收再生能量来作为电能的混合动力车；将发动机作为主动力、电机根据需要进行辅助的电机辅助型的混合动力车等。
另外，本发明还可以应用于不具有转换器200的混合动力车。
另外，本发明还可以应用于不具有发动机100而仅通过电力来行驶的电动车辆、以及作为电源除了蓄电装置以外还包括燃料电池的燃料电池车。
在上述中，电阻电路502对应于本发明中的“电位操作电路”的一个实施例，下拉电阻R4对应于本发明中的“电阻元件”的一个实施例。另外，充电插口270对应于本发明中的“车辆插口”的一个实施例，开关SW2对应于本发明中的“开关”的一个实施例。并且，继电器332对应于本发明中的“继电器”的一个实施例，电压传感器604对应于本发明中的“第一电压检测装置”的一个实施例。另外，电压传感器171对应于本发明中的“第二电压检测装置”的一个实施例，CPU508对应于本发明中的“异常检测装置”的一个实施例。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

Claims (14)

1.一种车辆的充电控制装置，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)进行充电，该充电控制装置包括：
EVSE控制装置(334)，其设置在所述车辆的外部，构成为能够生成导频信号(CPLT)并向所述车辆发送，所述导频信号(CPLT)通过在所述车辆侧被进行电位操作从而能够识别所述车辆的状态；
电位操作电路(502)，其搭载于所述车辆，连接于传送来自所述EVSE控制装置(334)的所述导频信号(CPLT)的控制导频线(L1)，构成为能够根据所述车辆的状态将所述导频信号(CPLT)的电位降低到规定电位；以及
电阻元件(R4)，其在比预先确定的所述控制导频线(L1)的断线可检测范围更靠所述EVSE控制装置(334)一侧，配置在所述控制导频线(L1)与接地节点之间，用于当在所述车辆中检测出所述导频信号(CPLT)的异常时使所述控制导频线(L1)的电位降低到所述规定电位。
2.如权利要求1所述的车辆的充电控制装置，其中，
所述导频信号(CPLT)经由充电电缆(300)提供给所述车辆，所述充电电缆(300)用于从所述电源(402)向所述车辆供给电力，
所述电阻元件(R4)设置在连接所述充电电缆(300)的所述车辆的车辆插口(270)的附近。
3.如权利要求1所述的车辆的充电控制装置，其中，
还包括开关(SW2)，该开关(SW2)在所述控制导频线(L1)与所述接地节点之间与所述电阻元件(R4)串联连接，当在所述车辆中检测出所述导频信号(CPLT)的异常时被接通。
4.如权利要求1所述的车辆的充电控制装置，其中，
还包括继电器(332)，该继电器(332)设置在用于从所述电源(402)向所述车辆供给电力的充电电缆(300)上，按照提供的指令进行接通/断开，
所述EVSE控制装置(334)包括检测所述导频信号(CPLT)的电位的第一电压检测装置(604)，当由所述第一电压检测装置(604)检测出的电位降低到所述规定电位时，向所述继电器(332)输出连接指令。
5.如权利要求4所述的车辆的充电控制装置，其中，还包括：
第二电压检测装置(171)，其在所述车辆中检测电力线的电压，所述电力线用于输入来自所述电源(402)的电力；以及
异常检测装置(508)，其基于由所述第二电压检测装置(171)检测的检测电压和所述导频信号(CPLT)，检测所述控制导频线(L1)的断线和没有来自所述电源(402)的供电。
6.如权利要求5所述的车辆的充电控制装置，其中，
当没有所述导频信号(CPLT)的输入、且通过所述第二电压检测装置(171)检测出所述电源(402)的电压时，所述异常检测装置(508)判定为所述控制导频线(L1)断线。
7.如权利要求5所述的车辆的充电控制装置，其中，
当没有所述导频信号(CPLT)的输入、且通过所述第二电压检测装置(171)没有检测出所述电源(402)的电压时，所述异常检测装置(508)判定为没有来自所述电源(402)的供电。
8.一种车辆，构成为能够从车辆外部的电源(402)对车辆驱动用的蓄电装置(150)进行充电，该车辆包括：
用于传送信号的控制导频线(L1)，所述信号为在车辆外部生成的导频信号(CPLT)、且通过在该车辆中对其进行电位操作从而能够在车辆外部识别该车辆的状态；
电位操作电路(502)，其连接于所述控制导频线(L1)，构成为能够根据该车辆的状态将所述导频信号(CPLT)的电位降低到规定电位；以及
电阻元件(R4)，其在比预先确定的所述控制导频线(L1)的断线可检测范围更靠从车辆外部输入所述导频信号(CPLT)的输入端子一侧，配置在所述控制导频线(L1)与接地节点之间，用于当检测出所述导频信号(CPLT)的异常时使所述控制导频线(L1)的电位降低到所述规定电位。
9.如权利要求8所述的车辆，其中，
所述导频信号(CPLT)经由充电电缆(300)提供给该车辆，所述充电电缆(300)用于从所述电源(402)向该车辆供给电力，
所述电阻元件(R4)设置在连接所述充电电缆(300)的车辆插口(270)的附近。
10.如权利要求8所述的车辆，其中，
还包括开关(SW2)，该开关(SW2)在所述控制导频线(L1)与接地节点之间与所述电阻元件(R4)串联连接，当检测出所述导频信号(CPLT)的异常时被接通。
11.如权利要求8所述的车辆，其中，还包括：
电压检测装置(171)，其检测用于输入来自所述电源(402)的电力的电力线的电压；以及
异常检测装置(508)，其基于由所述电压检测装置(171)检测的检测电压和所述导频信号(CPLT)，检测所述控制导频线(L1)的断线和没有来自所述电源(402)的供电。
12.如权利要求11所述的车辆，其中，
当没有所述导频信号(CPLT)的输入、且通过所述电压检测装置(171)检测出所述电源(402)的电压时，所述异常检测装置(508)判定为所述控制导频线(L1)断线。
13.如权利要求11所述的车辆，其中，
当没有所述导频信号(CPLT)的输入、且通过所述电压检测装置(171)没有检测出所述电源(402)的电压时，所述异常检测装置(508)判定为没有来自所述电源(402)的供电。
14.如权利要求8所述的车辆，其中，
还包括充电器(294)，该充电器(294)用于将从所述电源(402)供给的电力变换为所述蓄电装置(150)的电压电平来对所述蓄电装置(150)进行充电。
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