CN102111001A - 充电连接装置以及充电控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电连接装置以及充电控制装置，其能够以高精度检测将蓄电池充电用的充电器(10)连接在蓄电池搭载车辆(1)一侧的充电连接器(13)的温度，保护充电连接装置防止其受热。充电连接装置(13)的插座(44)上设置有收容了与电力线连接的端子(T1～T4)的高电压区域(71)和收容了与辅助电力线、信号线连接的端子(T5～T8)的低电压区域72。高电压区域(71)和低电压区域(72)通过间隙(73)以及绝缘壁(70)而电绝缘、热绝缘。正侧电力线用端子(T1)和负侧电力线用端子(T2)之间、正侧电力线用端子(T3)和负侧电力线用端子(T4)之间分别配置作为温度传感器的热变阻器(14、14)。当热变阻器(14)检测出的温度超过基准温度时，PDU(45)使充电电流降低。

Description

充电连接装置以及充电控制装置

技术领域

本发明涉及一种充电连接装置以及充电控制装置，特别是涉及一种与设置在电动车辆和电动车辆外的蓄电池充电器连接的充电连接装置以及根据充电连接装置的温度控制蓄电池充电器的充电控制装置。

背景技术

已知有在连接给蓄电池(电池)充电的充电器和蓄电池的连接器、即在连接装置内配置有作为温度检测器的二极管的充电系统。

专利文献1：(日本)实开昭56-92436号公报

已知有从蓄电池向作为驱动源的电动机供应电力的电动车辆。在电动车辆中要求连接充电器和蓄电池的连接装置小型化。但是，专利文献1中记载的充电系统中没有表示出连接装置内温度检测器的具体配置，因此还有通过在温度检测器的配置上下功夫从而实现连接装置小型化的余地。尤其是在电动二轮车中，布置空间受到严格的限制，而且连接装置的插件和插座的插拔频繁，所以随着使用时间的增加可能因该插拔引起老化，进而接触电阻增大，发热量变大。因此，希望能够维持连接装置的小型化，而且还希望其构成为在连接装置发热时能尽早抑制发热。

另外，为了将连接装置的温度维持在适当的值，希望对可以正确进行温度管理的温度检测器的适当的布置进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电连接装置以及充电控制装置，针对上述现有技术中的问题，实现具备温度检测器的连接装置的小型化，对连接装置的温度进行适当的管理。

为了实现上述目的的本发明的充电连接装置的第1特征为，其包括：连接于车辆外的充电器的插件和设置在车辆侧且与所述插件连接的插座，具备设置于所述插件和插座中的任一方的温度传感器，其中，该充电连接装置具备收容正侧电力线用端子的正端子收容部、收容负侧电力线用端子的负端子收容部、配置在所述正端子收容部和负端子收容部之间，且收容所述温度传感器的温度检测机构收容部。

本发明的第2特征为：设置有多组所述正侧电力线用端子和负侧电力线用端子的组，在所述正侧电力线用端子和负侧电力线用端子的各组上都设置有所述温度传感器。

本发明的第3特征为：所述多个组的电力线用端子具备相互相同的尺寸及相同的电额定值。

本发明的第4特征为：还具备与在所述充电器和车辆侧收发充电相关信息的信号线相连接的多个信号线用端子，至少收容所述信号线用端子的低电压区域和收容所述正侧及负侧电力线用端子的高电压区域相互隔着绝缘间隙配置。

本发明的第5特征为：所述低电压区域包含辅助电力用低压端子。

本发明的第6特征为：所述高电压区域和低电压区域之间设置有绝缘壁。

本发明的第7特征为：充电控制装置具有：包含向作为车辆驱动源的电动机供应电力的蓄电池的电力供应装置、输出所述蓄电池的充电电力的充电器、相互连接所述充电器和所述电力供应装置的充电连接装置，其中，所述充电连接装置是具备所述第1～6的任意一特征的充电连接装置，所述电力供应装置具备控制机构，所述控制机构在由设置于所述充电连接装置的温度传感器检测出的温度为基准温度以上时，向所述充电器发出降低充电电力的指示。

根据具备第1特征的本发明，温度传感器被收容在正侧和负侧电力线用端子之间的死区空间中，所以不会因配置温度传感器而使充电连接装置变大。而且，温度传感器配置在靠近温度容易升高的电力线用端子的地方，所以为了能够使保护充电连接器不受高温影响而能够进行适当的温度检测。因此，可以提供一种在实现小型化的同时，还能提高温度检测精度的充电连接装置。

根据具备第2特征的本发明，例如在普通充电用的基础上设置快速充电用的充电电力产生机构，并且设置多组电力用线时，也能够分别测定各电力线用端子的温度。

根据具备第3特征的本发明，可以确保通用性。

根据具备第4特征的本发明，可以减小电流从高电压区域侧向第电压区域侧泄漏的影响。

根据具备第5特征的本发明，可以向车辆侧的电力供应装置供应辅助电源。

根据具备第6特征的本发明，可以进一步提高隔热效果和减少电流泄漏的效果。

根据具备第7特征的本发明，基于在电力线用端子间正确测定的温度，检测出充电连接装置超过了基准温度时，可以降低充电电流、或者停止供应而立刻抑制充电连接装置的温度上升。

附图说明

图1是本发明中一个实施例所涉及的充电连接装置的仰视图；

图2是搭载了本发明中一个实施例所涉及的充电连接装置以及充电控制装置的电动车辆的侧视图；

图3是表示充电控制装置结构的框图；

图4是构成充电连接装置的插座的立体图；

图5是充电连接装置的俯视图；

图6是图1中A-A位置的剖视图。

附图标记说明

1电动车辆

3车体框架

4主蓄电池

5副蓄电池

6下调节器

7BMU

8接触器

9充电控制部

10充电器

11电力供应装置

13充电连接装置

14热变阻器(温度传感器)

15AC插件

18电动机

43插件

44插座

71高电压区域

72低电压区域

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。图2是具备本发明中一个实施例所涉及的充电连接装置以及充电控制装置的电动车辆的左侧视图。电动车辆1是具备低底盘的小型摩托车，车体框架3上直接或者通过其他部件间接地安装有各构成部分。首先，车体框架3包括：作为前部的头管31、前端与头管31接合而后端向下方延伸的前框架部分32、从前框架部分32分别向车体宽度方向左右分支并向车体靠后方延伸的一对主框架部分33、从主框架部分33向车体后上方延伸的后框架部分36。

头管31上可自由操向地支撑有前叉2，该前叉2支撑前轮WF。在从前叉2向上部延长并被头管31支撑的转向轴41的上部，连接有具备油门手把的转向车把46。在转向车把46上设置有检测油门手把的转动角，即检测油门开度的油门传感器23。

在头管31的前部结合有由管构成的托架37，在该托架37的前端部安装有头灯25，在头灯25的上方设置有由托架37支撑的前托板26。

在车体框架3的主框架部分33和后框架部分36的中间区域接合有向车体后方延伸的托架34，在该托架34上设置有在车体宽度方向上延伸的枢轴35，摇臂17通过该枢轴35被可上下自由摆动地支撑。在摇臂17上设置有作为车辆驱动源的电动机18，电动机18的输出被传递到后轮车轴19，从而驱动支撑在后轮车轴19上的后轮WR。包含后轮车轴19的壳体和后框架部分36通过后悬架20连接。

在托架34上设置有在停车时支撑车体的侧支架24，该侧支架24具备侧支架开关28，在侧支架24被收纳在指定位置时侧支架开关28输出检测信号。

在主框架部分33上搭载由多个蓄电池组构成的高电压(例如72V额定值)的主蓄电池4，主蓄电池4的上部被罩40覆盖。主蓄电池4的前部连接有空气导入管38，主蓄电池4的后部设置有进气扇39。空气通过进气扇39从空气导入管38导入主蓄电池4，该空气将主蓄电池4冷却之后从车体后方排出。另外，在空气导入管38中可以通过未图示的空气滤清器导入空气。

后框架部分36之上设置有插座44，该插座44可以和从给主蓄电池4充电的充电器(后述)延伸的充电缆线42的插头43结合。后框架部分36上还设置有后托板29、尾灯27。

在左右一对的后框架部分36之间设置有收容室50，在从该收容室50向下部突出的收容室底部51中收容有由主蓄电池4充电的低电压(例如12V额定值)的副蓄电池5。在摇臂17上设置有控制电动机18的动力驱动组件(PDU)45。

在收容室50上设置有兼用作收容室50盖子的驾驶员座椅21，在驾驶员座椅21上设置有在驾驶员就座时开始工作、并输出就座信号的座椅开关22。

图3是表示充电控制装置结构的框图。充电系统包括：充电器10、电动车辆1一侧的电力供应装置11、将充电器10和电力供应装置11相互连接的充电连接装置13。充电连接装置13包括上述连接在充电器10侧的插件43和车辆侧的插座44，在插座44上设置有作为温度传感器的热变阻器14。关于插座44内的热变阻器14的具体布局，将在后面说明。

充电器10和电力供应装置11通过充电连接装置13，由电力线PL1、PL2、PL3、PL4、辅助电力线PL5、信号线SL1、SL2、接地线EL连接。电力线PL1、PL3是阳线，电力线PL2、PL4是阴线。

充电器10具备与AC插件15连接的双系统的充电电力产生部52、53和辅助电源产生部54，所述AC插件与商用交流电力系统连接。而且，在充电器10上设置有控制充电电力产生部52、53和辅助电力产生部54的输出的充电控制部(控制部)9。充电控制部9包含控制器IC及接口(I/F)电路等。充电控制部9上连接有充电开始/停止开关12。

可以实现在充电器10构成为快速充电器时增设充电电力产生部52，充电器10不构成为快速充电器时不设置充电电力产生部52。充电电力产生部52具备：与AC插件15连接的作为效率改善电路的PFC电路56、与PFC电路56的输出侧连接的转换器57和控制转换器57的输出的FET58。

充电电力产生部53具备：PFC电路59、与PFC电路59的输出侧连接的转换器60、控制转换器60的输出的PET61。同样，辅助电路产生部54具备与PFC电路59的输出侧连接的转换器62和控制转换器62的输出的FET63。转换器57、60产生例如72V的直流电压，转换器62产生可以用作控制电源的低电压(例如直流12V)。

设置在车辆侧的电力供应装置11具备引入了电力线PL1、PL2、PL3、PL4的下调节器6和主蓄电池4，而且，主蓄电池4上还具备蓄电池管理组件(BMU)7和控制充电器10的车辆侧控制部(PDU)45。主蓄电池4的直流输出电压通过设置在PDU45上的未图示出的倒相电路变换为3相交流电压，并被施加在作为车辆驱动源的电动机18(参照图2)上。

在电力供应装置11侧，通过充电连接装置13导入的电力线PL1、PL3及PL2、PL4分别集成为一根阳(正侧)线PL和一根阴(负侧)线PL。集成的阳(正侧)线PL上设置有接触器8。

在下调节器6中设置有转换器67和FET68。转换器67将输入电压(72V)变换为例如副蓄电池5的充电电压并输出。

BMU7监视主蓄电池4的充电状态。PDU45和BMU7之间通过CAN通信线连接，从而使主蓄电池4的充电状态(过充电信息等)和与此相应的主蓄电池4的控制信息被收发。热变阻器14的检测信息输入到PDU45。PDU45和充电器10的充电控制部9通过信号线SL1及SL2连接。

在上述充电器10中，在对主蓄电池4进行充电时，将AC插件15与AC插座(商用电力系统的输出部)连接。因此，控制用电力从变换器62供应到充电控制部9。然后，在将充电开始/停止开关12切换到开始侧时，充电控制部9将门信号输入到辅助电力产生部54的FET63。由此，辅助电源电压被施加到电力供应装置11。下调节器6的PET68、BMU7、PDU45通过辅助电源电压(12V)被加压。

PDU45与BMU7进行通信从而识别主蓄电池4的充电状态，如果可以充电，则通过信号线SL1向充电控制部9输入充电许可信号。充电许可信号被输入后，充电控制部9向充电电力产生部52、53的FET61、63输入门信号，产生充电电力(例如72V电压)。FET61、63导通期间的负荷(デュ一ティ)由从PDU45输入到充电控制部9的主蓄电池4的状态控制。

来自充电电力产生部52、53的电压通过接触器8被施加到主蓄电池4，从而使主蓄电池充电。而且，充电电力产生部52、53的电压通过下调节器6内的转换器67降低至例如12V，用于副蓄电池5的充电。另外，通过转换器67降低的电压不仅用于副蓄电池5的充电，还可以施加到包含头灯25、方向指示灯等照明器具这样的辅助器具类。

由热变阻器14检测出的充电连接装置13的温度信息被输入到PDU45，PDU45利用设置在内部的微型计算机的功能来判断充电连接装置13的温度是否达到了规定的高温。当判断为充电连接装置13达到了规定的高温时，PDU45通过信号线SL2向充电控制部9发送使充电电压降低的指示(电流切换信号)。被输入该指示的充电控制部9对转换器57、60进行维持充电电压而只降低充电电流的输出控制。在主蓄电池4的充电量足够的情况下，FET58、61的导通期间的负荷可以变为零从而停止充电。由此，可以抑制插座44过热。PDU45具备温度信息判断部451、利用信号线SL2向充电控制部9发送信号用的通信部452。

以下关于所述热变阻器14的配置进行说明。图4是设置热变阻器14的充电连接装置13的插座44的立体图。图5是插座44的俯视图。图1是插座44的仰视图。插座44具备端子T1～T8。端子T1、T3是电力线用端子，其分别与向车辆侧延伸的正电力线PL1、PL3连接。端子T2、T4分别与向车辆侧延伸的负电力线PL2、PL4连接。电力线用端子T1～T4通过使用尺寸及电额定值(额定电流)相同的端子来确保通用性。

另一方面，端子T5～T8分别与向车辆侧延伸的辅助电力线PL5以及信号线SL1～SL3连接。各端子之间被绝缘壁70隔开。这样，插座44被分割成配置了高电压的电力线用端子T1～T4的高电压区域71和配置了辅助电源用端子T5以及信号用端子T6～T8的低电压区域72。

如图1、图5所示(图5中用虚线表示)，在被认为与低电压区域72相比温度上升较低的高电压区域71中，热变阻器14被设置在正电力线用端子T1和负电力线用端子T2之间。而且，在该实施例中，快速充电用的情况下具备两个充电电力产生部52、53，所以在高电压区域71中，在正电力线用端子T3和负电力线用端子T4之间再设置一个热变阻器14。这样，通过将作为温度传感器的热变阻器14配置在靠近高电压区域71的电力线用端子的地方，从而可以得到更高的温度检测精度。

在高电压区域71和包含信号线用端子T6～T8的低电压区域72之间，设置有间隙(绝缘间隙)73。负电力线用端子T2、T4的绝缘壁70和端子T5、T6的绝缘壁70位于间隙73的两侧，即高电压区域71和低电压区域72相对的部分。通过这样的配置，低电压区域72不容易受到来自温度上升比较大的高电压区域71的热的影响、以及电力线对信号线的泄漏所产生的影响。

在插座44上形成有从端子收容部的周围壁部73向外周伸出的凸缘74。使用设置在该凸缘74上的两处安装孔75、75，通过螺栓等将该凸缘固定在车体框架3的后框架部分36上。跨过周围壁部73和凸缘74而设置的托架76形成为能够对盖进行可开闭轴支撑的轴的支撑部，所述盖能覆盖在端子收容部的周围壁部73上(未图示)。

图6是图1中A-A位置的剖视图。如图6所示，热变阻器14、14被插入由绝缘壁77包围的空间内，并通过环氧树脂粘结固定，所述绝缘壁77从插座44的凸缘74向下方突出。

如上所述，根据本实施例，热变阻器14、14分别设置在正电力线用端子T1、T3和负电力线用端子T2、T4之间，正电力线用端子T1、T3和负电力线用端子T2、T分别与正侧电力线L1、L3以及负侧电力线L2、L4连接。因此，可以有效利用上述端子之间的空间，能正确检测出充电连接装置13的温度。即，可以提供一种在实现小型化的同时，还能提高温度检测精度的充电连接装置。

而且，在本实施例中，分别与多个电力线用的端子相对应地配置了多个热变阻器14，所以温度判断可以基于两个传感器的检测值中高的一方来进行，或者基于两检测值的平均值来进行。但是本发明不仅仅限定于此，还可以将单个热变阻器14作为温度传感器。另外，热变阻器虽然设置在了车辆侧的插座44上，但也可以设置在设置于和插座44连接的插件43上的电力线用插件端子的正负之间。但是，在这种情况下，在充电连接装置13的插件43和插座44上设置热变阻器14的连接线用端子。相对于此，当热变阻器设置在插座44上时，充电连接装置13的构成可以简单一些。

Claims (7)

1.一种充电连接装置(13)，其包括：连接于车辆外的充电器(10)的插件(43)和设置在车辆侧且与所述插件(43)连接的插座(44)，具备设置于所述插件(43)和插座(44)中的任一方的温度传感器(14)，该充电连接装置的特征在于，具备：

收容正侧电力线用端子(T1)的正端子收容部；

收容负侧电力线用端子(T2)的负端子收容部；

配置在所述正端子收容部和负端子收容部之间，且收容所述温度传感器(14)的温度检测机构收容部。

2.如权利要求1所述的充电连接装置，其特征在于，

设置有多组所述正侧电力线用端子(T1、T3)和负侧电力线用端子(T2、T4)的组，在所述正侧电力线用端子(T1、T3)和负侧电力线用端子(T2、T4)的各组上都设置有所述温度传感器(14)。

3.如权利要求2所述的充电连接装置，其特征在于，

所述多个组的电力线用端子(T1～T4)具备相互相同的尺寸及相同的电额定值。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的充电连接装置，其特征在于，

还具备与在所述充电器(10)和车辆侧收发充电相关信息的信号线(SL1、SL2)相连接的多个信号线用端子(T6、T7)，

至少收容所述信号线用端子(T6、T7)的低电压区域(72)和收容所述正侧及负侧电力线用端子(T1～T4)的高电压区域(71)相互隔着绝缘间隙(73)配置。

5.如权利要求4所述的充电连接装置，其特征在于，

所述低电压区域(72)包含辅助电力用低压端子(T5)。

6.如权利要求3或4所述的充电连接装置，其特征在于，

所述高电压区域(71)和低电压区域(72)之间设置有绝缘壁(70)。

7.一种充电控制装置，其具有：包含向作为车辆驱动源的电动机(18)供应电力的蓄电池(4)的电力供应装置(11)、输出所述蓄电池(4)的充电电力的充电器(10)、相互连接所述充电器(10)和所述电力供应装置(11)的充电连接装置(13)，该充电控制装置的特征在于，

所述充电连接装置(13)是权利要求1至6中任意一项所述的充电连接装置，

所述电力供应装置(11)具备控制机构(45)，所述控制机构(45)在由设置于所述充电连接装置(13)的温度传感器(14)检测出的温度为基准温度以上时，向所述充电器(10)发出降低充电电力的指示。

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