CN103858297B - 电动车辆用充放电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的一种电动车辆用充放电装置配备有电力转换部件、接地部件、接地故障检测部件和开闭部件。所述电力转换部件设置在外部电路和电动车辆所配备的蓄电池单元的一对电源端子之间，并且被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行电力转换。所述接地部件被配置为使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至与所述电力转换部件相连接的接地点。所述接地故障检测部件被配置为判断在所述电力转换部件和所述蓄电池单元之间的供电路径中是否发生接地故障。所述开闭部件被配置为在所述接地故障检测部件判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，使所述蓄电池单元从所述供电路径切断。

Description

电动车辆用充放电装置
技术领域
本发明涉及电动车辆用充放电装置，尤其涉及用于对诸如电动汽车等的电动车辆所配备的蓄电池进行充电、并且使该蓄电池的充电电荷放电以向负载供电的电动车辆用充放电装置。
背景技术
传统上，例如，文献1(日本特开2010-239827)公开了用于对诸如电动汽车等的电动车辆所配备的蓄电池进行充电的电动汽车用充电器。
文献1所公开的现有技术教导了以下：通信用地线使电动汽车用充电器的控制系统电源的负极连接至车体以使得能够在该充电器和电动汽车之间进行数据通信，并且该通信用地线经由接地线接地。
电动汽车用充电器包括接地故障检测器。该接地故障检测器包括电阻值相同的电阻器的串联电路、电流检测器和控制器。该串联电路连接在正极侧充电线和负极侧充电线之间。该电流检测器顺次输出流经在两个电阻器之间接地的接地线的DC(直流)电流的测量值。该控制器将来自电流检测器的电流的测量值与阈值进行比较，以检测电动汽车用充电器中的接地故障发生和电动汽车中的漏电发生。
上述现有技术可以在对电动汽车进行充电的同时，检测电动汽车用充电器中的接地故障发生和电动汽车中的漏电发生这两者。
近来，已开发了用于使电动汽车所配备的蓄电池的充电电荷放电以向除电动汽车以外的负载(例如，住宅内的电气设备)供电的系统、即所谓的V2H(车辆向家庭供电)系统。
然而，在电动汽车向车体外部的负载供电时，在将电动汽车用充放电装置连接至电动汽车的线缆(充放电线缆)中可能发生接地故障。文献1所公开的现有技术的接地故障检测器无法检测这种接地故障。更详细地，在文献1所公开的现有技术中，蓄电池不接地，因而接地故障检测器可以检测从蓄电池向着车体的漏电，但无法检测车体外部的线缆中的接地故障。
为了从电动车辆(诸如电动汽车等)所配备的蓄电池向电动车辆外部的负载安全地供电，需要使得能够在蓄电池供电的同时，检测到在电动汽车外部的负载(特别是线缆)中已发生的接地故障。
发明内容
有鉴于以上不足，本发明的目的是提高从电动车辆所配备的蓄电池向着电动车辆外部的负载供电时的安全性。
根据本发明的第一方面的一种电动车辆用充放电装置，包括：电力转换器，其插入在外部电路和电动车辆所配备的蓄电池单元的一对电源端子之间，并且被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行电力的转换；接地单元，其被配置为使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至与所述电力转换器相连接的接地点；接地故障检测器，其被配置为判断在所述电力转换器和所述蓄电池单元之间的供电路径中是否发生接地故障；以及开闭单元，其被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，使所述蓄电池单元从所述供电路径切断。
根据本发明的第二方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面以外，所述接地单元被配置为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至所述接地点，从而导致在流经所述一对电源端子中的一个电源端子的电流和流经所述一对电源端子中的另一电源端子的电流之间产生差。
根据本发明的第三方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面或第二方面以外，所述接地单元包括接地线，所述接地线用于使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至所述接地点。
根据本发明的第四方面的电动车辆用充放电装置，除第三方面以外，所述接地单元包括连接在所述蓄电池单元的所述一对电源端子之间的两个阻抗组件的串联电路，所述接地线使所述两个阻抗组件的连接点连接至所述接地点，以及所述两个阻抗组件具有相同的阻抗值。
根据本发明的第五方面的电动车辆用充放电装置，除第三方面或第四方面以外，还包括切换器，所述切换器被配置为在对所述蓄电池单元进行充电的情况下，使所述接地线从所述接地点切断，并且在所述蓄电池单元放电的情况下，使所述接地线连接至所述接地点并使所述电力转换器从所述接地点切断。
根据本发明的第六方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第五方面中任一方面以外，还包括线缆，所述线缆使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，其中，所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述线缆处。
根据本发明的第七方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第五方面中任一方面以外，还包括：线缆，其使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子；以及插头连接器，其被配置为插拔自如地连接至所述电动车辆所配备的插座连接器，其中，所述线缆的一端连接至所述电力转换器，并且所述线缆的另一端连接至所述插头连接器，以及所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述插头连接器处。
根据本发明的第八方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第五方面中任一方面以外，还包括线缆，所述线缆使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，其中，所述接地故障检测器设置在所述线缆处，以及所述接地单元设置在所述电动车辆处。
根据本发明的第九方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第五方面中任一方面以外，所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述电动车辆处。
根据本发明的第十方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第九方面中任一方面以外，所述接地故障检测器被配置为在确认了流经所述一对电源端子中的一个电源端子的电流和流经所述一对电源端子中的另一电源端子的电流之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在所述供电路径中发生了接地故障。
根据本发明的第十一方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第十方面中任一方面以外，所述电力转换器被配置为进行第一转换处理和第二转换处理，其中所述第一转换处理用于将来自所述外部电路的电力转换成预定的第一电力并且供给至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，以及所述第二转换单元用于将来自所述蓄电池单元的所述一对电源端子的电力转换成预定的第二电力并且供给至所述外部电路。
根据本发明的第十二方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第十一方面中任一方面以外，所述外部电路是连接至交流电源的交流电路，所述蓄电池单元包括蓄电池，所述一对电源端子是所述蓄电池的正极和负极，以及所述电力转换器包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行交流电力和直流电力的转换。
根据本发明的第十三方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第十一方面中任一方面以外，所述外部电路是连接至交流电源的交流电路，所述蓄电池单元包括蓄电池和包含所述一对电源端子的充放电单元，所述充放电单元被配置为进行充电处理和放电处理，其中所述充电处理用于利用所述一对电源端子所接收到的交流电力来对所述蓄电池进行充电，以及所述放电处理用于将来自所述蓄电池的电力转换成交流电力并且从所述一对电源端子输出，以及所述电力转换器包括绝缘型AC/AC转换器，所述绝缘型AC/AC转换器被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行交流电力的转换。
根据本发明的第十四方面的电动车辆用充放电装置，除第一方面至第十三方面中任一方面以外，所述电动车辆包括开关，所述开关用于使所述蓄电池单元从所述供电路径切断，以及所述开闭单元被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，控制所述开关以使所述蓄电池单元从所述供电路径切断。
根据本发明的第十五方面的电动车辆用充放电装置，除第十三方面以外，所述充放电单元包括开关，所述开关用于使所述蓄电池从所述供电路径切断，以及所述开闭单元被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，控制所述开关以使所述蓄电池从所述供电路径切断。
附图说明
图1是示出实施例1的电动车辆用充放电装置的框图。
图2是示出实施例1的电动车辆用充放电装置的框图。
图3是示出实施例2的电动车辆用充放电装置的框图。
图4是示出实施例2的电动车辆用充放电装置的框图。
图5是示出实施例3的电动车辆用充放电装置的框图。
图6是示出实施例3的电动车辆用充放电装置的框图。
图7是示出实施例4的电动车辆用充放电装置的框图。
图8是示出实施例4的电动车辆用充放电装置的框图。
图9是示出实施例5的电动车辆用充放电装置的框图。
图10是示出实施例5的电动车辆用充放电装置的框图。
图11是示出实施例6的电动车辆用充放电装置的框图。
图12是示出实施例6的电动车辆用充放电装置的框图。
具体实施方式
以下参考附图来详细说明应用了本发明的技术思想的电动车辆用充放电装置的实施例。可以应用本发明的技术思想的电动车辆用充放电装置不限于电动汽车用充放电装置，而且可以应用于包括电动汽车的电动车辆所用的充放电装置。
实施例1
如图1和2所示，配电板(例如，住宅用配电板)6连接至电力系统5。负载(例如，住宅内的电气设备)7和本实施例的电动车辆用充放电装置(以下称为“充放电装置”)经由配电板6连接至电力系统5，以从电力系统5接收电力。
如上所述，本实施例的充放电装置连接至外部电路(住宅用配电板6和负载7)。本实施例的电力系统5是用于供给AC(交流)电力的系统。总之，外部电路是要连接至AC电源(电力系统5)的AC电路。
本实施例的充放电装置用于进行电动车辆(电动汽车)4所配备的蓄电池单元44的充电和放电。
蓄电池单元44包括蓄电池40。蓄电池单元44还包括一对电源端子。使用该一对电源端子来进行蓄电池单元44的充电和放电。本实施例的一对电源端子是蓄电池40的正极和负极。
本实施例的充放电装置包括电力转换器、接地单元、接地故障检测器和开闭单元。
电力转换器插入在外部电路和电动车辆(电动汽车)4所配备的蓄电池单元44的一对电源端子之间，并且被配置为在外部电路和蓄电池单元44之间进行电力的转换。
接地单元使蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至与电力转换器相连接的接地点8。
接地故障检测器判断在电力转换器和蓄电池单元44之间的电气路径(供电路径)中是否发生接地故障。
开闭单元被配置为在接地故障检测器判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，使蓄电池单元44从供电路径切断。
以下将更详细地说明本实施例的充放电装置。
图1和2示出以下：本实施例的充放电装置包括电力转换装置1、线缆2和连接器3。
线缆2和连接器3构成电力转换器和蓄电池单元44之间的电气路径(供电路径)的一部分。
电力转换装置1包括与电力转换器相对应的电力转换单元10、两个阻抗元件11A和11B以及漏电断路器13。
电力转换单元10被配置为在AC电力和DC电力之间进行双向(可逆)转换。电力转换单元10将从电力系统5供给的AC电力转换成DC电力并将由此所得的DC电力供给至电动汽车4。电力转换单元10将从电动汽车4(蓄电池40)供给的DC电力转换成AC电力并将由此所得的AC电力供给至负载7。
即，电力转换单元10被配置为进行第一转换处理(充电处理)，其中该第一转换处理用于将来自外部电路的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第一电力(在本实施例中为DC电力)，并将由此所得的第一电力供给至蓄电池单元44的一对电源端子。电力转换单元10被配置为进行第二转换处理(放电处理)，其中该第二转换处理用于将来自蓄电池单元44的一对电源端子的电力(在本实施例中为DC电力)转换成预定的第二电力(在本实施例中为AC电力)，并将由此所得的第二电力供给至外部电路。第一电力是根据蓄电池单元44的蓄电池40的规格所确定的。第二电力是根据电力系统5的规格所确定的。
本实施例的电力转换单元10包括AC/DC转换器，其中该AC/DC转换器被配置为将来自外部电路的AC电力转换成适合蓄电池单元44的DC电力并将来自蓄电池单元44的DC电力转换成适合外部电路的AC电力。
两个阻抗元件11A和11B包括电阻值相同的电阻器。两个阻抗元件11A和11B彼此串联连接在电力转换单元10的DC侧端子之间。
阻抗元件11A和11B的连接点11C经由接地线12接地。简言之，如图1和2所示，连接点11C通过接地线12连接至接地点8。
漏电断路器13将经由电力转换单元10的DC侧正极端子所输出的DC电流(外向充电电流)与返回至电力转换单元10的DC侧负极端子的DC电流(返回充电电流)进行比较。在这些DC电流之间的差超过规定阈值的情况下，漏电断路器13判断为发生了漏电，并且使电气路径切断。
线缆2是多芯线缆，其包括：一对供电线20和21，用于供给DC电流(充电电流和放电电流)；接地线22，其一端连同阻抗元件11A和11B的连接点11C一起接地；通信线(未示出)；以及绝缘护套(未示出)，其覆盖这些线。线缆2的一端连接至电力转换装置1(漏电断路器13)并且其另一端连接至连接器3。
连接器3是被配置为可拆卸地连接至电动汽车4所配备的插座连接器42的插头连接器。连接器3包括接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B。接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B容纳在连接器3的壳体内。
这两个阻抗元件31A和31B是电阻值相同的电阻器。这两个阻抗元件31A和31B彼此串联连接在接地故障检测单元30的要连接至电动汽车4的端子之间。线缆2的接地线22连接至阻抗元件31A和31B的连接点31C。在本实施例中，阻抗元件31A和31B以及接地线22构成接地单元。
在本实施例的充放电装置中，接地单元包括两个阻抗元件31A和31B以及接地线22。两个阻抗元件31A和31B具有相同的阻抗值(电阻值)并且串联连接在蓄电池40的两个电极之间。接地线22使阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换器(电力转换单元)10的接地点8。
换句话说，接地单元包括使蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8的接地线22。
另外，接地单元包括连接在蓄电池单元44的一对电源端子之间的两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的串联电路。接地线22使两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的连接点31C连接至接地点8。两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B具有相同的阻抗值。
在本实施例中，两个阻抗组件各自由一个阻抗元件构成。然而，各阻抗组件也可以不是由一个阻抗元件而是由两个以上的阻抗元件构成。简言之，这两个阻抗组件仅需具有相同的阻抗值(合成阻抗值)。
接地故障检测单元30测量流经线缆2的各供电线20和21的电流，并且在分别流经供电线20和21的电流的大小之间的差大于预定阈值的情况下，判断为发生了接地故障。简言之，接地故障检测单元30被配置为如下：在确认了流经一对电源端子的其中一个的电流的大小和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流的大小之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在供电路径中发生了接地故障。
在检测到接地故障的情况下，接地故障检测单元30使分别插入在蓄电池40的一个电极和插座连接器42之间以及蓄电池40的另一电极和插座连接器42之间的触点41和41断开。
总之，本实施例的接地故障检测单元30用作接地故障检测器和开闭单元。
注意，这些触点41和41是为了在充电异常的情况下保护蓄电池40的目的而预先设置到电动汽车4的。但是，可以将接地故障检测单元30要控制的触点设置到连接器3。
在本实施例中，电动车辆4包括开关(触点)41，其中该开关41用于使蓄电池单元44从供电路径(特别是线缆2的供电线20和21)切断。
接地故障检测单元(开闭单元)30被配置为在判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，控制开关41以使蓄电池单元44从供电路径切断。
接着，以下说明本实施例的充放电装置的操作。
在对电动汽车4进行充电的过程中，利用电力转换单元10将从电力系统5供给的AC电力转换成DC电力并将该DC电力经由线缆2和连接器3供给至电动汽车4。由此，对电动汽车4所配备的蓄电池40进行了充电。
在充电期间在线缆2的供电线20或21中发生了接地故障的情况下，从电力转换单元10的DC侧正极端子输出的并且流入电力转换单元10的DC侧负极端子的DC电流的大小以接地故障电流的大小减少。
因此，电力转换装置1的漏电断路器13检测到由于接地故障电流所引起的DC电流的这种减少，并且使电气路径切断。因而，实现了充电时的安全性提高。
以下说明本实施例的充放电装置在从电动汽车4供电(从蓄电池40放电)时的操作。
在从电动汽车4供电的过程中，将从蓄电池40放电得到的DC电力经由连接器3和线缆2供给至电力转换装置1，然后利用电力转换装置1的电力转换单元10转换成AC电力。将电力转换单元10转换得到的AC电力经由配电板6供给至负载7。
例如，假定在从电动汽车4供电的过程期间在线缆2的供电线20中发生了接地故障。根据该假定，如图1的虚线箭头所示，大小为Ig的接地故障电流经由蓄电池40的正极→线缆2的供电线20→接地故障点(×)的路径流动。
此外，大小为Ig的该接地故障电流被分流为具有相同大小Ig/2的接地故障电流。大小为Ig/2的接地故障电流的其中一个经由接地线22→阻抗元件31B→蓄电池40的负极的路径流动，并且另一个经由接地线12→阻抗元件11B→漏电断路器13→线缆2的供电线21→蓄电池40的负极的路径流动。
在流经一个供电线20的电流的大小I和流经另一供电线21的电流的大小I-Ig/2之间的差、即接地故障电流Ig/2的电流值大于预定阈值的情况下，接地故障检测单元30判断为发生了接地故障，并且使触点41断开。
例如，假定在从电动汽车4供电的过程期间在线缆2的供电线21中发生了接地故障。根据该假定，如图2的虚线箭头所示，大小为Ig的接地故障电流经由电力转换装置1的负极侧输出端子→线缆2的供电线21→接地故障点(×)的路径流动。
此外，大小为Ig的该接地故障电流被分流成具有相同大小Ig/2的接地故障电流。大小为Ig/2的接地故障电流的其中一个经由接地线22→阻抗元件31B→蓄电池40的负极的路径流动，并且另一个经由接地线12→阻抗元件11B→漏电断路器13→线缆2的供电线21→蓄电池40的负极的路径流动。
在流经一个供电线20的电流的大小I和流经另一供电线21的电流的大小I-Ig/2之间的差、即接地故障电流Ig/2的电流值大于预定阈值的情况下，接地故障检测单元30判断为发生了接地故障，并且使触点41断开。
以上所述的本实施例的充放电装置(电动车辆用充放电装置)是被配置为对电动车辆4的蓄电池40进行充电、并且使该蓄电池40的充电电荷放电以向电动车辆4外部的负载7供电的电动车辆用充放电装置。本实施例的充放电装置包括：电力转换器(电力转换单元10)，其被配置为在AC电力和DC电力之间进行双向转换；线缆2，其构成电力转换器(电力转换单元10)和蓄电池40之间的电气路径(供电路径)的一部分；接地单元，其被配置为使蓄电池40的电极中的至少一个连接至电力转换器(电力转换单元10)的接地点8；接地故障检测器(接地故障检测单元30)，其设置在电力转换器(电力转换单元10)的DC侧，并且被配置为在从蓄电池40向电力转换器(电力转换单元10)供给DC电力的情况下，检测电气路径中的接地故障；以及开闭单元(接地故障检测单元30)，其被配置为响应于接地故障检测器(接地故障检测单元30)检测到接地故障，使插入电气路径的触点41断开。
换句话说，本实施例的充放电装置包括电力转换器(电力转换单元10)、接地单元、接地故障检测器(接地故障检测单元30)和开闭单元(接地故障检测单元30)。电力转换器(电力转换单元10)插入在外部电路和电动车辆4所配备的蓄电池单元44的一对电源端子之间，并且被配置为在外部电路和蓄电池单元44之间进行电力转换。接地单元被配置为使蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至与电力转换器(电力转换单元10)相连接的接地点8。接地故障检测器(接地故障检测单元30)被配置为判断在电力转换器(电力转换单元10)和蓄电池单元44之间的供电路径中是否发生接地故障。开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为在接地故障检测器(接地故障检测单元30)判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，使蓄电池单元44从供电路径切断。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元(接地故障检测单元30)被配置为如下：在电力转换器(电力转换单元10)和蓄电池单元44之间的供电路径中发生了接地故障的情况下，蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8，从而导致在流经该一对电源端子的其中一个的电流和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流之间产生差。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括用于使蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8的接地线22。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地故障检测器(接地故障检测单元30)被配置为如下：在确认了流经一对电源端子的其中一个的电流的大小和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流的大小之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在供电路径中发生了接地故障。
此外，在本实施例的充放电装置中，电力转换器(电力转换单元10)被配置为进行第一转换处理(充电处理)和第二转换处理(放电处理)，其中该第一转换处理用于将来自外部电路的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第一电力(在本实施例中为DC电力)并将由此所得的第一电力供给至蓄电池单元44的一对电源端子，以及该第二转换处理用于将来自蓄电池单元44的一对电源端子的电力(在本实施例中为DC电力)转换成预定的第二电力(在本实施例中为AC电力)并将由此所得的第二电力供给至外部电路。
此外，在本实施例的充放电装置中，外部电路是连接至AC电源(电力系统5)的AC电路。蓄电池单元44包括蓄电池40。一对电源端子是蓄电池40的正极和负极。电力转换器包括AC/DC转换器，其中该AC/DC转换器用于将来自外部电路的AC电力转换成适合蓄电池单元44的DC电力，并将来自蓄电池单元44的DC电力转换成适合外部电路的AC电力。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括两个阻抗元件31A和31B以及接地线22。这两个阻抗元件31A和31B具有相同的阻抗值并且串联连接在蓄电池40的电极之间。接地线22使阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换器(电力转换单元10)的接地点8。
换句话说，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括连接在蓄电池单元44的一对电源端子之间的两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的串联电路。接地线22使两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的连接点31C连接至接地点8。这两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B具有相同的阻抗值。
如上所述，在本实施例中，阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换单元10的接地点8，并且在电力转换单元10与阻抗元件31A和31B之间设置的接地故障检测单元30在检测到线缆2的供电线20和21的至少一个中发生接地故障的情况下，使触点41断开。
因此，即使在电动汽车4放电的情况下，本实施例的充放电装置在检测到线缆2的接地故障的情况下，也使插入电气路径的触点41断开以切断DC电流(充电电流)。结果，可以提高从电动汽车4的蓄电池40向着负载7供电时的安全性。
如上所述，本实施例的充放电装置在提高从电动车辆4所配备的蓄电池40向着电动车辆4外部的负载7供电时的安全性方面具有有利效果。
注意，在本实施例中，电力转换单元10的DC侧端子通过使用阻抗值相同的阻抗元件11A和11B而接地，并且蓄电池40的两个电极通过使用阻抗值相同的阻抗元件31A和31B而接地。电力转换单元10的DC侧端子可以在不使用阻抗元件的情况下直接接地。蓄电池40的两个电极可以在不使用阻抗元件的情况下直接接地。
然而，在通过使用阻抗元件11A和11B以及其它阻抗元件31A和31B进行接地的情况下，与没有使用阻抗元件的情况相比，可以使线缆2的对地电压减半。
此外，在本实施例中，线缆2的接地线22构成接地单元，并且用作接地故障检测器的接地故障检测单元30以及构成接地单元的阻抗元件31A和31B容纳在连接器3的壳体内。由此，接地单元和接地故障检测器与线缆2一体化。
因而，与电动汽车4包括接地单元和接地故障检测器的情况相比，可以以低成本容易地实现安全性的提高。
注意，接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B可以以这三者容纳在设置在线缆2的中途的盒状壳体内的方式与线缆2一体化。
注意，用作接地故障检测器的接地故障检测单元30可以与线缆2一体化，并且构成接地单元的阻抗元件31A和31B可以包括在电动汽车4中。
在本实施例的充放电装置中，接地单元和接地故障检测器可以与线缆2一体化。换句话说，本实施例的充放电装置还包括使电力转换器(电力转换单元10)连接至蓄电池单元44的一对电源端子的线缆2。将接地单元和接地故障检测器设置到线缆2。
可选地，在本实施例的充放电装置中，线缆2可以包括可拆卸地连接至电动车辆4所配备的插座连接器的插头连接器(连接器)3。接地单元和接地故障检测器可以与插头连接器3一体化。换句话说，本实施例的充放电装置还包括：线缆2，其使电力转换器(电力转换单元10)连接至蓄电池单元44的一对电源端子；以及插头连接器3，其被配置为可拆卸地连接至电动车辆4所配备的插座连接器。线缆2的一端连接至电力转换器(电力转换单元10)并且其另一端连接至插头连接器3。将接地单元和接地故障检测器设置到插头连接器3。
可选地，在本实施例的充放电装置中，线缆2可以包括可拆卸地连接至电动车辆4所配备的插座连接器的插头连接器(连接器)3。接地故障检测器可以与线缆2或插头连接器3一体化，并且接地单元可以包括在电动车辆4中。换句话说，本实施例的充放电装置还包括使电力转换器(电力转换单元10)连接至蓄电池单元44的一对电源端子的线缆2。将接地故障检测器设置到线缆2，并且将接地单元设置到电动车辆4。
可选地，在本实施例的充放电装置中，接地单元和接地故障检测器可以包括在电动车辆4中。换句话说，在本实施例的充放电装置中，将接地单元和接地故障检测器设置到电动车辆4。
本实施例利用为了在充电异常的情况下保护蓄电池40而预先设置到电动汽车4的触点41和41。因此，可以简化开闭单元的结构并且降低开闭单元的成本。
如上所述，在本实施例的充放电装置中，开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为使电动车辆4所配备的触点41断开。
换句话说，电动车辆4包括用于使蓄电池单元44从供电路径切断的开关(触点)41。开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为如下：在接地故障检测器(接地故障检测单元30)判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，控制开关41以使蓄电池单元44从供电路径切断。
实施例2
如图3和4所示，本实施例的充放电装置包括切换开关14。切换开关14被设置到电力转换装置1，并且被配置为使接地线12和线缆2的接地线22中的任一个接地。本实施例的充放电装置的除切换开关14以外的结构是与实施例1共通的，因而以相同的附图标记来指定共通的构成元件以省略针对这些构成元件的说明。
切换开关14包括连接至接地线12的一个切换触点14A、连接至线缆2的另一个切换触点14B、以及接地的共用触点14C。
在电力转换单元10将AC电力转换成DC电力(对蓄电池40进行充电)的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14A，由此使线缆2的接地线22从接地点8切断(参见图4)。
在电力转换单元10将DC电力转换成AC电力(蓄电池40放电)的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14B，由此使接地线12从接地点8切断并使线缆2的接地线22连接至接地点8(参见图4)。
如上所述，本实施例的充放电装置包括切换器(切换开关)14。该切换器被配置为在对蓄电池40进行充电的情况下，使接地线22从接地点8切断。相反，该切换器被配置为在蓄电池40放电的情况下，使接地线22连接至接地点8并使电力转换器(电力转换单元10)从接地点8切断。
换句话说，本实施例的充放电装置包括切换器(切换开关)14。该切换器被配置为如下：在对蓄电池单元44进行充电的情况下，使接地线22从接地点8切断，并且在蓄电池单元44放电的情况下，使接地线22连接至接地点8并使电力转换器(电力转换单元10)从接地点8切断。
根据实施例1，接地线12和线缆2的接地线22始终连接至接地点8。因而，由于线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流被分流为分别流经接地线12和22的电流。这样可能导致流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
根据本实施例，在蓄电池40放电的情况下，接地线22连接至接地点8并且接地线12(电力转换单元10)从接地点8切断。由于线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流无法流入接地线12。因此，可以避免流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
因而，与实施例1相比，本实施例在提高接地故障检测单元30的接地故障检测精度方面具有有利效果。此外，在对蓄电池40进行充电的情况下，线缆2的接地线22从接地点8切断并且仅接地线12连接至接地点8。此外，在对蓄电池40进行充电的情况下，接地故障电流无法流入接地线22。因此，可以提高漏电断路器13的检测精度。
实施例3
如图5和6所示，本实施例的充放电装置包括阻抗元件11来代替阻抗元件11A和11B。阻抗元件11插入在电力转换单元10的DC侧负极端子和切换触点14A之间。此外，本实施例的充放电装置包括阻抗元件31来代替阻抗元件31A和31B。阻抗元件31插入在接地线22和蓄电池40的负极之间。
总之，本实施例的电力转换装置1和蓄电池40各自的仅一侧接地。本实施例的其它结构是与实施例2共通的，因而利用相同的附图标记来指定这些共通的构成元件以省略针对这些构成元件的说明。注意，不总是需要将阻抗元件11插入在接地线12和切换触点14A之间，并且接地线12可以直接连接至切换触点14A。
此外，在本实施例中，在电力转换单元10将AC电力转换成DC电力(对蓄电池40进行充电)的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14A，由此使线缆2的接地线22从接地点8切断(参见图5)。
在电力转换单元10将DC电力转换成AC电力(蓄电池40放电)的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14B，由此使接地线12从接地点8切断并使线缆2的接地线22连接至接地点8(参见图6)。
此外，在本实施例中，在蓄电池40放电的情况下，接地线22连接至接地点8并且接地线12(电力转换单元10)从接地点8切断。线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流无法流入接地线12。因此，可以避免流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
在以与实施例1相同的方式未设置切换开关14并且电力转换单元10的DC侧负极端子经由接地线12接地的情况下，电流与接地故障的发生与否无关地始终分流到供电线21和接地线22。这样可能使分别流经供电线20和21的电流的大小之间产生差，并且可能导致漏电断路器13误检测到漏电或接地故障检测单元30误检测到接地故障。因而，在电力转换装置1的仅一侧接地的情况下，为了防止漏电断路器13和接地故障检测单元30的误检测，需要切换开关14。
实施例4
如图7和8所示，配电板(例如，住宅用配电板)6连接至电力系统5。负载(例如，住宅内的电气设备)7和本实施例的电动车辆用充放电装置(以下称为“充放电装置”)经由配电板6连接至电力系统5以从电力系统5接收电力。
本实施例的充放电装置用于进行电动车辆(电动汽车)4所配备的蓄电池单元44A的充电和放电。
蓄电池单元44A包括蓄电池40和包含一对电源端子的充放电单元(充放电电路)43。
充放电电路43被配置为进行充电处理和放电处理，其中该充电处理用于利用一对电源端子所接收到的AC电力对蓄电池40进行充电，以及该放电处理用于将来自蓄电池40的电力(DC电力)转换成AC电力并将由此所得的AC电力从一对电源端子输出。
在本实施例中，例如，电动汽车4A包括蓄电池40、充放电电路43、插座连接器42、以及插入在充放电电路43和插座连接器42之间的一对触点41。
充放电电路43被配置为利用从充放电装置供给的AC电力对蓄电池40进行充电，将从蓄电池40放电得到的DC电力转换成AC电力并且将由此所得的AC电力输出至充放电装置。例如，充放电电路43是双向型AC/DC转换器。
本实施例的充放电装置包括电力转换器、接地单元、接地故障检测器和开闭单元。
电力转换器插入在外部电路和电动车辆(电动汽车)4A所配备的蓄电池单元44A的一对电源端子之间，并且被配置为在外部电路和蓄电池单元44A之间进行电力转换。
接地单元使蓄电池单元44A的一对电源端子中的至少一个连接至与电力转换器相连接的接地点8。
接地故障检测器判断在电力转换器和蓄电池单元44A之间的供电路径中是否发生接地故障。
开闭单元被配置为在接地故障检测器判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，使蓄电池单元44A从供电路径切断。
以下更详细地说明本实施例的充放电装置。
图7和8示出以下：本实施例的充放电装置包括电力转换装置1A、线缆2和连接器3。
线缆2和连接器3构成电力转换器和蓄电池单元44A之间的电气路径(供电路径)的一部分。
电力转换装置1A包括与电力转换器相对应的电力转换单元10A、两个阻抗元件11A和11B以及漏电断路器13。
电力转换单元10A例如是绝缘变压器或双向绝缘型AC/AC转换器。电力转换单元10A使电力系统侧(电力转换单元10A的配电板6侧)的电路和非电力系统侧(电力转换单元10A的电动汽车侧)的电路彼此绝缘，并且以双向方式在这些电路之间供给AC电力。
即，电力转换单元10A被配置为进行第一转换处理(充电处理)，其中该第一转换处理用于将来自外部电路的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第一电力(在本实施例中为AC电力)并将由此所得的第一电力供给至蓄电池单元44A的一对电源端子。电力转换单元10A被配置为进行第二转换处理(放电处理)，其中该第二转换处理用于将来自蓄电池单元44A的一对电源端子的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第二电力(在本实施例中为AC电力)并将由此所得的第二电力供给至外部电路。第一电力是根据蓄电池单元44A的充放电电路43的规格所确定的。第二电力是根据电力系统5的规格所确定的。
本实施例的电力转换单元10A包括绝缘型AC/AC转换器，其中该绝缘型AC/AC转换器被配置为将来自外部电路的AC电力转换成适合蓄电池单元44A的AC电力，并且将来自蓄电池单元44A的AC电力转换成适合外部电路的AC电力。
两个阻抗元件11A和11B是电阻值相同的电阻器。两个阻抗元件11A和11B彼此串联连接在电力转换单元10A的非电力系统侧端子之间。
阻抗元件11A和11B的连接点11C经由接地线12接地。简言之，如图7和8所示，连接点11C通过接地线12连接至接地点8。
漏电断路器13将经由电力转换单元10A的非电力系统侧端子中的一个端子输出的电流(外向充电电流)与返回至电力转换单元10A的非电力系统侧端子中的另一端子的电流(返回充电电流)进行比较。在这些电流之间的差超过规定阈值的情况下，漏电断路器13判断为发生了漏电，并且使电气路径切断。
线缆2是多芯线缆，其包括：一对供电线20和21，用于供给电流(充电电流和放电电流)；接地线22，其一端与阻抗元件11A和11B的连接点11C共同接地；通信线(未示出)；以及绝缘护套(未示出)，用于覆盖这些线。线缆2的一端连接至电力转换装置1(漏电断路器13)并且其另一端连接至连接器3。
连接器3是被配置为可拆卸地连接至电动汽车4A所配备的插座连接器42的插头连接器。连接器3包括接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B。接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B容纳在连接器3的壳体内。
这两个阻抗元件31A和31B是电阻值相同的电阻器。这两个阻抗元件31A和31B彼此串联连接在接地故障检测单元30的与电动汽车4A相连接的端子之间。线缆2的接地线22连接至阻抗元件31A和31B的连接点31C。在本实施例中，阻抗元件31A和31B以及接地线22构成接地单元。
在本实施例的充放电装置中，接地单元包括两个阻抗元件31A和31B以及接地线22。两个阻抗元件31A和31B具有相同的阻抗值(电阻值)并且串联连接在蓄电池40的两个电极之间。接地线22使阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换器(电力转换单元10A)的接地点8。
换句话说，接地单元包括使蓄电池单元44A的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8的接地线22。
另外，接地单元包括连接在蓄电池单元44A的一对电源端子之间的两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的串联电路。接地线22使两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的连接点31C连接至接地点8。两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B具有相同的阻抗值。
在本实施例中，两个阻抗组件各自由一个阻抗元件构成。然而，各阻抗组件可以不是由一个阻抗元件而是由两个以上的阻抗元件构成。简言之，两个阻抗组件仅需具有相同的阻抗值(合成阻抗值)。
接地故障检测单元30测量分别流经线缆2的供电线20和21的电流，并且在分别流经供电线20和21的电流的大小之间的差大于预定阈值的情况下，判断为发生了接地故障。简言之，接地故障检测单元30被配置为如下：在确认了流经一对电源端子的其中一个的电流的大小和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流的大小之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在供电路径中发生了接地故障。
在检测到接地故障的情况下，接地故障检测单元30使分别插入在蓄电池40的一个电极和插座连接器42之间以及蓄电池40的另一个电极和插座连接器42之间的触点41和41断开。
总之，本实施例的接地故障检测单元30用作接地故障检测器和开闭单元。
注意，这些触点41和41是为了在充电异常的情况下保护蓄电池40的目的而预先设置到电动汽车4A的。可以将接地故障检测单元30要控制的触点设置到连接器3处。
在本实施例中，电动车辆4A包括开关(触点)41，其中该开关41用于使蓄电池单元44A从供电路径(特别是线缆2的供电线20和21)切断。
接地故障检测单元(开闭单元)30被配置为在判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，控制开关41以使蓄电池单元44A从供电路径切断。
接着，以下说明本实施例的充放电装置的操作。
在对电动汽车4A进行充电的过程中，从电力系统5供给的AC电力经由线缆2和连接器3传递至电动汽车4A。由此，电动汽车4A的充放电电路43对蓄电池40进行充电。
在充电期间在线缆2的供电线20或21中发生了接地故障的情况下，从电力转换单元10A的非电力系统侧端子中的一个端子输出的并且流入电力转换单元10A的非电力系统侧端子中的另一端子的电流的大小以接地故障电流的大小减少。
因此，电力转换装置1A的漏电断路器13检测到由于接地故障电流所引起的电流的这种减少(即，外向电流和返回电流之间的不平衡)，并且使电气路径切断。因而，实现了充电时的安全性提高。
以下说明本实施例的充放电装置在从电动汽车4A供电(从蓄电池40放电)时的操作。
在从电动汽车4A供电的过程中，利用充放电电路43将从蓄电池40放电得到的DC电力转换成AC电力，并且将由此得到的AC电力经由连接器3、线缆2和电力转换装置1A供给至负载7。
例如，假定在从电动汽车4A供电的过程期间在线缆2的供电线20中发生了接地故障。根据该假定，如图7的虚线箭头所示，大小为Ig的接地故障电流经由充放电电路43的一个端子(图中的上侧端子)→线缆2的供电线20→接地故障点(×)的路径流动。
此外，大小为Ig的该接地故障电流被分流为具有相同大小Ig/2的接地故障电流。大小为Ig/2的接地故障电流的其中一个经由接地线22→阻抗元件31B→充放电电路43的另一端子(图中的下侧端子)的路径流动，并且另一个经由接地线12→阻抗元件11B→漏电断路器13→线缆2的供电线21→充放电电路43的另一端子的路径流动。
在流经一个供电线20的电流的大小I和流经另一供电线21的电流的大小I-Ig/2之间的差、即接地故障电流Ig/2的电流值大于预定阈值的情况下，接地故障检测单元30判断为发生了接地故障，并且使触点41断开。
例如，假定在从电动汽车4A供电的处理期间在线缆2的供电线21中发生了接地故障。根据该假定，如图8的虚线箭头所示，大小为Ig的接地故障电流经由电力转换装置1A的一个输出端子(图中的下侧端子)→线缆2的供电线21→接地故障点(×)的路径流动。
此外，大小为Ig的该接地故障电流被分流为具有相同大小Ig/2的接地故障电流。大小为Ig/2的接地故障电流的其中一个经由接地线22→阻抗元件31B→充放电电路43的另一端子的路径流动，并且另一个经由接地线12→阻抗元件11B→漏电断路器13→线缆2的供电线21→充放电电路43的另一端子的路径流动。
在流经一个供电线20的电流的大小I和流经另一供电线21的电流的大小I-Ig/2之间的差、即接地故障电流Ig/2的电流值大于预定阈值的情况下，接地故障检测单元30判断为发生了接地故障，并且使触点41断开。
以上所述的本实施例的充放电装置(电动车辆用充放电装置)是适合电动车辆4A的电动车辆用充放电装置。电动车辆4A包括蓄电池40和充放电单元(充放电电路)43。充放电单元(充放电电路)43被配置为在AC电力和DC电力之间进行双向转换，以对蓄电池40进行充电并且使得蓄电池40能够放电。适合电动车辆4A的电动车辆用充放电装置被配置为将AC电力供给至充放电电路43，并且被配置为接收从充放电单元(充放电电路43)输出的AC电力并将所接收到的AC电力供给至电动车辆4A外部的负载7。本实施例的充放电装置包括：绝缘型电力转换器(电力转换单元10A)，其连接至AC电力系统5，并且被配置为对电力进行双向转换；线缆2，其构成电力转换器(电力转换单元10A)和充放电单元(充放电电路43)之间的电气路径的一部分；接地单元，其被配置为使充放电单元(充放电电路43)的端子中的至少一个连接至电力转换器(电力转换单元10A)的接地点8；接地故障检测器(接地故障检测单元30)，其设置在电力转换器(电力转换单元10A)的非电力系统侧，并且被配置为在从充放电单元(充放电电路43)向电力转换器(电力转换单元10A)供给AC电力的情况下，检测电气路径的接地故障；以及开闭单元(接地故障检测单元30)，其被配置为响应于接地故障检测器(接地故障检测单元30)检测到接地故障，使插入电气路径的触点41断开。
换句话说，本实施例的充放电装置包括电力转换器(电力转换单元10A)、接地单元、接地故障检测器(接地故障检测单元30)和开闭单元(接地故障检测单元30)。电力转换器(电力转换单元10A)插入在外部电路和电动车辆4所配备的蓄电池单元44A的一对电源端子之间，并且被配置为在外部电路和蓄电池单元44A之间进行电力的转换。接地单元被配置为使蓄电池单元44A的一对电源端子中的至少一个连接至与电力转换器(电力转换单元10A)相连接的接地点8。接地故障检测器(接地故障检测单元30)被配置为判断在电力转换器(电力转换单元10A)和蓄电池单元44A之间的供电路径中是否发生接地故障。开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为在接地故障检测器(接地故障检测单元30)判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，使蓄电池单元44A从供电路径切断。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元(接地故障检测单元30)被配置为如下：在电力转换器(电力转换单元10A)和蓄电池单元44A之间的供电路径中发生了接地故障的情况下，蓄电池单元44的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8，从而导致在流经该一对电源端子的其中一个的电流和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流之间产生差。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括用于使蓄电池单元44A的一对电源端子中的至少一个连接至接地点8的接地线22。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地故障检测器(接地故障检测单元30)被配置为如下：在确认了流经一对电源端子的其中一个的电流的大小和流经该一对电源端子中的另一个的另一电流的大小之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在供电路径中发生了接地故障。
此外，在本实施例的充放电装置中，电力转换器(电力转换单元10A)被配置为进行第一转换处理(充电处理)和第二转换处理(放电处理)，其中该第一转换处理用于将来自外部电路的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第一电力(在本实施例中为AC电力)并将由此所得的第一电力供给至蓄电池单元44A的一对电源端子，以及该第二转换处理用于将来自蓄电池单元44A的一对电源端子的电力(在本实施例中为AC电力)转换成预定的第二电力(在本实施例中为AC电力)并将由此所得的第二电力供给至外部电路。
此外，在本实施例的充放电装置中，外部电路是连接至AC电源(电力系统5)的AC电路。蓄电池单元44A包括蓄电池44和包含一对电源端子的充放电单元(充放电电路43)。充放电单元(充放电电路43)被配置为进行充电处理和放电处理，其中该充电处理用于利用一对电源端子所接收到的AC电力对蓄电池40进行充电，以及该放电处理用于将来自蓄电池40的电力转换成AC电力并将由此所得的AC电力从一对电源端子输出。电力转换器10A包括绝缘型AC/AC转换器，其中该绝缘型AC/AC转换器被配置为将来自外部电路的AC电力转换成适合蓄电池单元44A的AC电力，并且将来自蓄电池单元44A的AC电力转换成适合外部电路的AC电力。
此外，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括两个阻抗元件31A和31B以及接地线22。两个阻抗元件31A和31B具有相同的阻抗值(电阻值)并且串联连接在充放电单元(充放电电路43)的两个端子之间。接地线22使阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换器(电力转换单元10A)的接地点8。
换句话说，在本实施例的充放电装置中，接地单元包括连接在蓄电池单元44A的一对电源端子之间的两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的串联电路。接地线22使两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B的连接点31C连接至接地点8。两个阻抗组件(阻抗元件)31A和31B具有相同的阻抗值。
如上所述，在本实施例中，阻抗元件31A和31B的连接点31C连接至电力转换单元10A的接地点8，并且设置在电力转换单元10A与阻抗元件31A和31B之间的接地故障检测单元30在检测到在线缆2的供电线20和21的至少一个中发生接地故障的情况下，使触点41断开。
因此，即使在电动汽车4A放电的情况下，本实施例的充放电装置在检测到线缆2的接地故障的情况下，也使插入电气路径的触点41断开以切断电流(放电电流)。结果，可以提高从电动汽车4A的蓄电池40向负载7供电时的安全性。
如上所述，本实施例的充放电装置在提高从电动车辆4A所配备的蓄电池40向电动车辆4A外部的负载7供电时的安全性方面具有有利效果。
注意，在本实施例中，电力转换单元10A的非电力系统侧端子通过使用阻抗值相同的阻抗元件11A和11B而接地，并且蓄电池40(充放电电路43)的两个端子通过使用阻抗值相同的阻抗元件31A和31B而接地。电力转换单元10的非电力系统侧端子可以在不使用阻抗元件的情况下直接接地。蓄电池40(充放电电路43)的两个端子可以在不使用阻抗元件的情况下直接接地。
然而，在通过使用阻抗元件11A和11B以及其它阻抗元件31A和31B进行接地的情况下，与不使用阻抗元件的情况相比，线缆2的对地电压可以减半。
此外，在本实施例中，线缆2的接地线22构成接地单元，并且用作接地故障检测器的接地故障检测单元30以及构成接地单元的阻抗元件31A和31B容纳在连接器3的壳体内。由此，接地单元和接地故障检测器与线缆2一体化。
因而，与电动汽车4A包括接地单元和接地故障检测器的情况相比，可以以低成本容易地实现安全性的提高。
注意，接地故障检测单元30以及阻抗元件31A和31B可以以这三者容纳在设置在线缆2的中途的盒状壳体内的方式与线缆2一体化。
注意，用作接地故障检测器的接地故障检测单元30可以与线缆2一体化，并且构成接地单元的阻抗元件31A和31B可以包括在电动汽车4A内。
在本实施例的充放电装置中，接地单元和接地故障检测器可以与线缆2一体化。换句话说，本实施例的充放电装置还包括线缆2，其中该线缆2使电力转换器(电力转换单元10A)连接至蓄电池单元44A的一对电源端子。将接地单元和接地故障检测器设置到线缆2。
可选地，在本实施例的充放电装置中，线缆2可以包括可拆卸地连接至电动车辆4A所配备的插座连接器的插头连接器(连接器)3。接地单元和接地故障检测器可以与插头连接器3一体化。换句话说，本实施例的充放电装置还包括：线缆2，其使电力转换器(电力转换单元10A)连接至蓄电池单元44A的一对电源端子；以及插头连接器3，其被配置为可拆卸地连接至电动车辆4A的插座连接器。线缆2的一端连接至电力转换器(电力转换单元10A)并且其另一端连接至插头连接器3。将接地单元和接地故障检测器设置到插头连接器3。
可选地，在本实施例的充放电装置中，线缆2可以包括可拆卸地连接至电动车辆4A所配备的插座连接器的插头连接器(连接器)3。接地故障检测器可以与线缆2或插头连接器3一体化，并且接地单元可以包括在电动车辆4A中。换句话说，本实施例的充放电装置还包括使电力转换器(电力转换单元10A)连接至蓄电池单元44A的一对电源端子的线缆2。将接地故障检测器设置到线缆2，并且将接地单元设置到电动车辆4A。
可选地，在本实施例的充放电装置中，接地单元和接地故障检测器可以包括在电动车辆4A中。换句话说，在本实施例的充放电装置中，将接地单元和接地故障检测器设置到电动车辆4A。
本实施例利用为了在充电异常的情况下保护蓄电池40的目的而预先设置到电动汽车4A的触点41和41。因此，可以简化开闭单元的结构并且可以降低开闭单元的成本。注意，代替触点41和41，可以配置电动汽车4A的充放电电路43来使蓄电池40从供电线20和21切断。
如上所述，在本实施例的充放电装置中，开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为使电动车辆4A所配备的触点41断开。
换句话说，电动车辆4A包括用于使蓄电池单元44A从供电路径切断的开关(触点)41。开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为如下：在接地故障检测器(接地故障检测单元30)判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，控制开关41以使蓄电池单元44A从供电路径切断。
可选地，开闭单元(接地故障检测单元30)可被配置为使充放电单元(充放电电路43)的触点(未示出)断开。
换句话说，充放电单元(充放电电路43)包括用于使蓄电池40从供电路径切断的开关(未示出)。开闭单元(接地故障检测单元30)被配置为如下：在接地故障检测器(接地故障检测单元30)判断为在供电路径中发生了接地故障的情况下，控制充放电单元(充放电电路43)的开关以使蓄电池40从供电路径切断。
实施例5
如图9和10所示，本实施例的充放电装置包括切换开关14。切换开关14被设置到电力转换装置1A，并且被配置为使接地线12和线缆2的接地线22中的任一个接地。本实施例的充放电装置的除切换开关14以外的结构是与实施例4共通的，因而利用相同的附图标记来指定共通的构成元件以省略针对这些构成元件的说明。
切换开关14包括连接至接地线12的一个切换触点14A、连接至线缆2的另一切换触点14B和接地的共用触点14C。
在对蓄电池40进行充电的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14A，由此使线缆2的接地线22从接地点8切断(参见图9)。
在蓄电池40放电的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14B，由此使接地线12从接地点8切断并使线缆2的接地线22连接至接地点8(参见图10)。
如上所述，本实施例的充放电装置包括切换器(切换开关14)。该切换器被配置为在对蓄电池40进行充电的情况下，使接地点22从接地点8切断。相反，该切换器被配置为在蓄电池40放电的情况下，使接地线22连接至接地点8并使电力转换器(电力转换单元10A)从接地点8切断。
换句话说，本实施例的充放电装置还包括切换器(切换开关14)。该切换器被配置为在对蓄电池单元44A进行充电的情况下，使接地线22从接地点8切断，并且在蓄电池单元44A放电的情况下，使接地线22连接至接地点8并使电力转换器(电力转换单元10A)从接地点8切断。
根据实施例4，线缆2的接地线12和接地线22始终连接至接地点8。因而，由于线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流分流成分别流经接地线12和22的电流。这样可能导致流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
根据本实施例，在蓄电池40放电的情况下，接地线22连接至接地点8并且接地线12(电力转换单元10A)从接地点8切断。由于线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流无法流入接地线12。因此，可以避免流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
因而，与实施例4相比，本实施例在提高接地故障检测单元30的接地故障检测精度方面具有有利效果。此外，在对蓄电池40进行充电的情况下，线缆2的接地线22从接地点8切断并且仅接地线12连接至接地点8。此外，在对蓄电池40进行充电的情况下，接地故障电流无法流入接地线22。因此，可以提高漏电断路器13的检测精度。
实施例6
如图11和12所示，本实施例的充放电装置包括阻抗元件11来代替阻抗元件11A和11B。将阻抗元件11插入在电力转换单元10A的非电力系统侧端子的另一端子和切换触点14A之间。此外，本实施例的充放电装置包括阻抗元件31来代替阻抗元件31A和31B。将阻抗元件31插入在接地线22和充放电电路43的另一端子之间。
总之，本实施例的电力转换装置1A和蓄电池40各自的仅一侧接地。本实施例的其它结构是与实施例5共通的，因而利用相同的附图标记来指定共通的组成元件以省略针对这些组成元件的说明。注意，不总是需要将阻抗元件11插入在接地线12和切换触点14A之间，并且接地线12可以直接连接至切换触点14A。
此外，在本实施例中，在对蓄电池40进行充电的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14A，由此使线缆2的接地线22从接地点8切断(参见图11)。
在蓄电池40放电的情况下，切换开关14使共用触点14C连接至切换触点14B，由此使接地线12与接地点8切断并使线缆2的接地线22连接至接地点8(参见图12)。
此外，在本实施例中，在蓄电池40放电的情况下，接地线22连接至接地点8并且接地线12(电力转换单元10A)从接地点8切断。由于线缆2的接地故障所引起的大小为Ig的接地故障电流无法流入接地线12。因此，可以避免流经接地故障检测单元30的接地故障电流减少。
在以与实施例4相同的方式不设置切换开关14并且电力转换单元10的非电力系统侧端子的其中一个经由接地线12接地的情况下，电流与接地故障的发生与否无关地始终分流到供电线21和接地线22。这可能导致在分别流经供电线20和21的电流的大小之间产生差，并且可能导致漏电断路器13误检测到漏电或接地故障检测单元30误检测到接地故障。因而，在电力转换装置1A的仅一侧接地的情况下，为了防止漏电断路器13和接地故障检测单元30的误检测，需要切换开关14。

Claims (13)

1.一种电动车辆用充放电装置，包括：
电力转换器，其插入在外部电路和电动车辆所配备的蓄电池单元的一对电源端子之间，并且被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行电力的转换；
接地单元，其被配置为使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至与所述电力转换器相连接的接地点；
接地故障检测器，其被配置为判断在所述电力转换器和所述蓄电池单元之间的供电路径中是否发生接地故障；以及
开闭单元，其被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，使所述蓄电池单元从所述供电路径切断，
其中，所述接地单元包括接地线，所述接地线用于使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至所述接地点；以及
所述电动车辆用充放电装置还包括切换器，所述切换器被配置为在对所述蓄电池单元进行充电的情况下，使所述接地线从所述接地点切断，并且在所述蓄电池单元放电的情况下，使所述接地线连接至所述接地点并使所述电力转换器从所述接地点切断。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述接地单元被配置为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，使所述蓄电池单元的所述一对电源端子中的至少一个连接至所述接地点，从而导致在流经所述一对电源端子中的一个电源端子的电流和流经所述一对电源端子中的另一电源端子的电流之间产生差。
3.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述接地单元包括连接在所述蓄电池单元的所述一对电源端子之间的两个阻抗组件的串联电路，
所述接地线使所述两个阻抗组件的连接点连接至所述接地点，以及
所述两个阻抗组件具有相同的阻抗值。
4.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，还包括线缆，所述线缆使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，
其中，所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述线缆处。
5.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，还包括：
线缆，其使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子；以及
插头连接器，其被配置为插拔自如地连接至所述电动车辆所配备的插座连接器，
其中，所述线缆的一端连接至所述电力转换器，并且所述线缆的另一端连接至所述插头连接器，以及
所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述插头连接器处。
6.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，还包括线缆，所述线缆使所述电力转换器连接至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，
其中，所述接地故障检测器设置在所述线缆处，以及
所述接地单元设置在所述电动车辆处。
7.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述接地单元和所述接地故障检测器设置在所述电动车辆处。
8.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述接地故障检测器被配置为在确认了流经所述一对电源端子中的一个电源端子的电流和流经所述一对电源端子中的另一电源端子的电流之间的差超过预定阈值的情况下，判断为在所述供电路径中发生了接地故障。
9.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述电力转换器被配置为进行第一转换处理和第二转换处理，其中所述第一转换处理用于将来自所述外部电路的电力转换成预定的第一电力并且供给至所述蓄电池单元的所述一对电源端子，以及所述第二转换处理用于将来自所述蓄电池单元的所述一对电源端子的电力转换成预定的第二电力并且供给至所述外部电路。
10.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述外部电路是连接至交流电源的交流电路，
所述蓄电池单元包括蓄电池，
所述一对电源端子是所述蓄电池的正极和负极，以及
所述电力转换器包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行交流电力和直流电力的转换。
11.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述外部电路是连接至交流电源的交流电路，
所述蓄电池单元包括蓄电池和包含所述一对电源端子的充放电单元，
所述充放电单元被配置为进行充电处理和放电处理，其中所述充电处理用于利用所述一对电源端子所接收到的交流电力来对所述蓄电池进行充电，以及所述放电处理用于将来自所述蓄电池的电力转换成交流电力并且从所述一对电源端子输出，以及
所述电力转换器包括绝缘型AC/AC转换器，所述绝缘型AC/AC转换器被配置为在所述外部电路和所述蓄电池单元之间进行交流电力的转换。
12.根据权利要求1所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述电动车辆包括开关，所述开关用于使所述蓄电池单元从所述供电路径切断，以及
所述开闭单元被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，控制所述开关以使所述蓄电池单元从所述供电路径切断。
13.根据权利要求11所述的电动车辆用充放电装置，其中，
所述充放电单元包括开关，所述开关用于使所述蓄电池从所述供电路径切断，以及
所述开闭单元被配置为在所述接地故障检测器判断为在所述供电路径中发生了接地故障的情况下，控制所述开关以使所述蓄电池从所述供电路径切断。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5884700B2 (ja) * 2012-10-02 2016-03-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および車両
JP2014207766A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 パナソニック株式会社 過電流検出装置、及び当該過電流検出装置を用いた充放電システム、分電盤、充電制御装置、車両用充放電装置、車両用電気機器
JP2014226014A (ja) * 2013-04-24 2014-12-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換システムおよびコネクタ
JP6098334B2 (ja) * 2013-04-30 2017-03-22 日産自動車株式会社 電源装置、電源システム、及び電源装置の制御方法
JP6119479B2 (ja) * 2013-07-22 2017-04-26 シンフォニアテクノロジー株式会社 電気自動車用充電装置
JP2015047042A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社デンソー 電力供給装置
JP2017034731A (ja) * 2013-12-20 2017-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 地絡検出器
JP6105495B2 (ja) * 2014-01-20 2017-03-29 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 直流電源回路
US10549729B2 (en) * 2014-03-10 2020-02-04 Max Moskowitz Vehicular accessory
JP6265264B2 (ja) * 2014-07-02 2018-01-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 漏電保護装置および漏電保護システム
JP6401599B2 (ja) * 2014-12-18 2018-10-10 カルソニックカンセイ株式会社 車両用地絡検出装置
WO2017008057A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Kelsey-Hayes Company Ground loss detection circuit
JP6515895B2 (ja) * 2016-08-30 2019-05-22 トヨタ自動車株式会社 充電システムおよび電動車両
GB2551081B (en) * 2017-08-18 2018-12-19 O2Micro Inc Fault detection for battery management systems
FR3071928B1 (fr) * 2017-09-29 2019-11-22 Alstom Transport Technologies Circuit de detection de defaut de masse, chaine de transformation comprenant un tel circuit, procede de detection de defaut de masse.
CN110014983B (zh) * 2017-11-26 2021-05-14 台达电子工业股份有限公司 车载充电装置及其操作方法
JP2019161816A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 ニチコン株式会社 バッテリ充放電装置
JP2020072496A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 トヨタ自動車株式会社 電力変換ケーブル装置
JP7070333B2 (ja) * 2018-10-29 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 電力変換ユニット
JP7269905B2 (ja) * 2020-09-28 2023-05-09 本田技研工業株式会社 移動体用制御装置及びその制御方法並びに移動体
DE102021205406B4 (de) * 2021-05-27 2023-03-30 Vitesco Technologies GmbH Gleichspannungs-Fehlerstromüberwachung zur Erfassung eines Isolationsfehlers
DE102022101022A1 (de) * 2022-01-18 2023-07-20 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und elektrische Schaltungsanordnungen zum Schutz von metallischen Bauteilen gegen Korrosion durch Streuströme
US11850954B2 (en) 2022-02-18 2023-12-26 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle inverter with dual neutral legs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002315193A (ja) * 2001-04-10 2002-10-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電力制御システム
JP2010239773A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電器、電動車両、および、充電システムにおける地絡・短絡の検知方法
CN101954891A (zh) * 2009-07-14 2011-01-26 福特全球技术公司 机动车辆
CN102196942A (zh) * 2008-10-28 2011-09-21 松下电工株式会社 用于电动车的充电电缆、充电电缆单元以及充电系统

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651922B2 (ja) * 1988-04-30 1997-09-10 自動車機器株式会社 電動式動力舵取装置の制御方法
US5067576A (en) * 1990-08-15 1991-11-26 Ford Motor Company Variable effort steering system
US7745025B2 (en) * 2006-02-14 2010-06-29 Mti Microfuel Cells Inc. Fuel cell based rechargable power pack system and associated methods for controlling same
US7768237B2 (en) * 2007-05-11 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Simplified automatic discharge function for vehicles
JP5104077B2 (ja) * 2007-07-04 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP4649489B2 (ja) * 2008-03-27 2011-03-09 株式会社日立製作所 組電池の総電圧検出回路
US7852089B2 (en) * 2008-05-08 2010-12-14 Lear Corporation Ground-fault detection system for vehicles with a high-voltage power net
JP5274110B2 (ja) * 2008-05-29 2013-08-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP2010110055A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 電気自動車用充電ケーブル
JP4810564B2 (ja) * 2008-11-17 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 電動車両用の充電ケーブルおよびその管理方法
JP5369833B2 (ja) 2009-03-31 2013-12-18 東京電力株式会社 電動車両用充電器および地絡検出方法
JP2010239845A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電システム、電動車両の充電方法、および電動車両
JP5443094B2 (ja) * 2009-08-11 2014-03-19 株式会社 ハセテック 電気自動車用急速充電器の充電ケーブル絶縁試験装置
WO2011152157A1 (ja) * 2010-06-04 2011-12-08 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
US8531160B2 (en) * 2010-08-11 2013-09-10 A123 Systems, Inc. Rechargeable battery management
EP2709255A1 (en) * 2011-05-13 2014-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle power source system
JP5502918B2 (ja) * 2011-10-13 2014-05-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 組電池の充放電装置
JP5218800B2 (ja) * 2011-10-31 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 蓄電部を備えた車両、及び、同車両とエネルギー管理装置とを含む充放電システム
JP5831760B2 (ja) * 2012-04-05 2015-12-09 株式会社デンソー 電源制御システムの異常診断装置
US9046559B2 (en) * 2012-05-09 2015-06-02 Curtis Instruments, Inc. Isolation monitor
JP6031695B2 (ja) * 2012-07-31 2016-11-24 三菱自動車工業株式会社 電動車両の外部給電装置
JP6245494B2 (ja) * 2013-03-28 2017-12-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用電力装置
JP5467553B1 (ja) * 2013-10-24 2014-04-09 パナソニック株式会社 充電器および電子機器システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002315193A (ja) * 2001-04-10 2002-10-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電力制御システム
CN102196942A (zh) * 2008-10-28 2011-09-21 松下电工株式会社 用于电动车的充电电缆、充电电缆单元以及充电系统
JP2010239773A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電器、電動車両、および、充電システムにおける地絡・短絡の検知方法
CN101954891A (zh) * 2009-07-14 2011-01-26 福特全球技术公司 机动车辆

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电动汽车蓄电池充放电装置控制系统设计;蔚兰等;《电力电子技术》;20090930;第43卷(第9期);第69-71页 *
电动车辆用Ni-MH电池智能化充放电控制;谢庆华等;《机械工程学报》;20080831;第44卷(第8期);第185-189页 *

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