CN105103396A - 车辆用电力装置 - Google Patents

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Abstract

第一电压测定部(45)测量保持在车辆用电力装置的保持器(4)中的连接器(3)的电压。第二电压测定部(15)测量在所述连接器(3)保持在所述保持器(4)中时的电力转换器(1)中的第二端口(114)的电压。控制部(12)基于以下测量结果来检测连接器侧开闭器(30)是否存在故障：在控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第二端口(114)和所述连接器(3)之间的电气连接断开时，所述第一电压测定部和第二电压测定部的各个测量结果；以及在利用所述连接器侧开闭器(30)控制所述电气连接以实现通电时，所述第一电压测定部和第二电压测定部的各个测量结果。

Description

车辆用电力装置
技术领域
本发明涉及一种用作为电动(电驱动)车辆充电装置或者电动车辆充电和放电装置(具有放电功能的电动车辆充电装置)的车辆用电力装置。
背景技术
最近在市场上推出了具有较少有害废气的环保型电驱动车辆，从而使得允许电驱动车辆的蓄电池充电和放电的车辆用电力装置得以普及。电驱动车辆的示例包括电动车辆(EV)和插电式混合电动车辆(PHEV)等。
例如，日本专利申请2010-259277号公开了一种电动车辆充电站。该电动车辆充电站包括充电连接器和充电线缆。当不使用电动车辆充电站时，通过作为保持器的保持连接器来保持充电连接器。该保持连接器内设置有用于检查各个断线的配线。当限制部件被释放时，通过将充电连接器插入保持连接器中来自动开始检查各个断线。当在检查中没有发现故障时，如果在充电连接器与车辆侧连接器连接之后车辆的自检完成，则自动开始充电。
在另一示例中，车辆用电力装置不仅可以设置有用于对电驱动车辆的蓄电池进行充电的功能，而且还可以设置有用于进行从电驱动车辆的蓄电池向家庭负荷的放电(V2H)和从蓄电池向商用电力系统的放电(V2G)的功能。
另一方面，电驱动车辆设置有用于在发生故障时切断其电力线的车辆侧开闭器(车辆连接器)。在开始充电时的序列中，针对该车辆侧开闭器进行焊缝诊断。
然而，在由于一些因素而在车辆侧开闭器中产生焊缝的情况下，不能切断电力线。因此，为了安全考虑，希望在诸如电动车辆充电站等的车辆用电力装置的连接器(充电连接器)中设置开闭器，从而在发生故障时，断开该连接器中的开闭器以切断电力线。
然而，即使在该连接器中设置开闭器，在该开闭器中也可能产生诸如焊缝等的故障。
发明内容
考虑到上述情况，实现本发明，并且本发明的目的是提供一种能够对连接器中所设置的开闭器进行故障诊断的车辆用电力装置。
根据本发明的车辆用电力装置，其包括：电力转换器(1)，其包括第一端口(111)和第二端口(114)，并且被配置成至少将来自所述第一端口(111)的电力转换成直流电力，以通过所述第二端口(114)将所述直流电力供给至电驱动车辆(5)所装配的蓄电池(51)；电气线缆(2)，其包括第一电线(21)和第二电线(22)，所述第一电线(21)和所述第二电线(22)各自的第一端(211、221)与所述第二端口(114)连接；连接器(3)，其包括第一电极(31)和第二电极(32)，并且被配置成将所述第一电极(31)和所述第二电极(32)能够拆卸地连接至所述电驱动车辆(5)的插口；保持器(4)，其被配置成以所述连接器(3)和所述插口(52)之间的非连接状态来保持所述连接器(3)；以及电压生成部(44)，其被配置成在所述保持器(4)所保持的所述连接器(3)的第一电极(31)和第二电极(32)之间施加电压，其中，所述连接器(3)还包括连接器侧开闭器(30)，所述连接器侧开闭器(30)被配置成将所述电力转换器(1)的第二端口(114)与所述第一电极(31)和所述第二电极(32)之间的电气连接接通和断开，所述保持器(4)还包括第一电压测定部(45)，所述第一电压测定部(45)被配置成测量所述保持器(4)所保持的所述连接器(3)的第一电极(31)和第二电极(32)之间的电压，以及所述电力转换器(1)还包括：第二电压测定部(15)，其被配置成在所述保持器(4)保持所述连接器(3)的状态下，测量所述第二端口(114)的电压，以及控制部(12)。
所述控制部(12)被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器(30)是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述电气连接断开期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述电气连接接通期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果。
在一个实施例中，所述电力转换器(1)还被配置成将从所述蓄电池(51)经由所述第二端口(114)所供给的直流电力转换成所述第一端口(111)用的电力，以经由所述第一端口(111)将该电力供给至外部。
在一个实施例中，所述保持器(4)还包括放电电路，所述放电电路包括放电装置(46)和开关(47)的串联电路，并且所述放电电路(46)被配置成根据所述控制部(12)的控制而临时连接在所述保持器(4)所保持的所述连接器(3)的第一电极(31)和第二电极(32)之间。
在一个实施例中，所述保持器(4)设置有所述电压生成部(44)。
在一个实施例中，所述连接器侧开闭器(30)包括被配置成通过所述控制部分别进行控制的第一开关(301)和第二开关(302)，所述第一开关(301)被配置成根据所述控制部(12)的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器(1)的第二端口(114)与所述第一电极(31)之间的电气连接接通和断开，所述第二开关(302)被配置成根据所述控制部(12)的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器(1)的第二端口(114)与所述第二电极(32)之间的电气连接接通和断开，以及所述控制部(12)被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器(30)是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第一开关(301)和所述第二开关(302)两者断开期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果；控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第一开关(301)和所述第二开关(302)分别断开和接通期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第一开关(301)和所述第二开关(302)分别接通和断开期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果。
在一个实施例中，所述连接器侧开闭器(30)包括被配置成通过所述控制部(12)一起进行控制的第一开关(301)和第二开关(302)，所述第一开关(301)被配置成根据所述控制部(12)的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器(1)的第二端口(114)与所述第一电极(31)之间的电气连接接通和断开，所述第二开关(302)被配置成根据所述控制部(12)的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器(1)的第二端口(114)与所述第二电极(32)之间的电气连接接通和断开，以及所述控制部(12)被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器(30)是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第一开关(301)和所述第二开关(302)两者断开期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述第一开关(301)和所述第二开关(302)两者接通期间的所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果。
在一个实施例中，所述车辆用电力装置还包括连接器检测部(45)，所述连接器检测部(45)被配置成检测是否通过所述保持器(4)来保持所述连接器(3)，以及所述控制部(12)被配置成进行以下操作：(a)在通过所述连接器检测部(45)检测到从所述连接器(3)与所述保持器(4)分离的状态到通过所述保持器(4)保持所述连接器(3)的状态的变化时，控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述电气连接接通，之后基于所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果来检测所述连接器侧开闭器(30)是否存在故障，以及还(b)控制所述连接器侧开闭器(30)以使得所述电气连接断开，之后基于所述第一电压测定部(45)和所述第二电压测定部(15)的测量结果来检测所述连接器侧开闭器(30)是否存在故障。
在一个实施例中，所述连接器侧开闭器(30)包括移动构件和至少一个固定接点，其中，所述移动构件具有被配置成与所述至少一个固定接点电气连接或者断开的至少一个移动接点。
如上所述，根据本发明的控制部被配置成检测连接器侧开闭器是否存在故障，并且因此可以对于连接器中所设置的开闭器进行故障诊断。
附图说明
现更详细地说明本发明的优选实施例。通过以下详细说明和附图，本发明的其它特征和优点变得更易于理解，其中：
图1是示出根据实施例1的充电状态下的车辆用电力装置的结构的框图；
图2是示出非充放电状态下的根据实施例的车辆用电力装置的示意性外部视图；以及
图3是示出非充放电状态下的根据实施例的车辆用电力装置的结构的框图。
具体实施方式
实施例1
图1示例性示出根据本实施例的车辆用电力装置的结构。该车辆用电力装置被配置成向诸如电动车辆(EV)或者插电式混合电动车辆(PHEV)等的电驱动车辆(EDV)5所装配的蓄电池51提供充电电力，以对蓄电池51进行充电。也就是说，根据本实施例的电力转换器1至少发挥电池充电器的功能。
在图1的具体示例中，车辆用电力装置不仅具有用于对电驱动车辆5的蓄电池51进行充电的功能，而且还具有用于允许从蓄电池51向家庭负荷的放电(Vehicle-to-Home：V2H)和从蓄电池51向商用电源6(商用电力系统)的放电(Vehicle-to-Grid：V2G)的功能。
该车辆用电力装置包括电力转换器1、电气线缆2、连接器3和保持器4。
电力转换器1包括电力转换电路11、控制部12、操作部13、指示部14和电压测定部15。
电力转换电路11包括第一端口111和第二端口114，并且被配置成至少将来自第一端口111的电力转换成直流电力，以通过第二端口114向电驱动车辆5所装配的蓄电池51提供作为充电电力的直流电力。第一端口111具有第一端子112和第二端子113，而第二端口114具有第三端子115和第四端子116。在一个示例中，来自第一端口111的电力是来自商用电源6的交流电力。在另一示例中，来自第一端口111的电力是来自太阳光发电系统的交流电力或者直流电力。
在本实施例中，电力转换电路11还被配置成将经由第二端口114从蓄电池51所提供的直流电力转换成用于第一端口111的电力，以经由第一端口111向外部(商用电源6或者家庭负荷)提供电力。例如，电力转换电路11是双向AC/DC转换器，并且被配置成将直流电力转换成交流电力。在这种情况下，第一端口111和第二端口114各自发挥输入端口和输出端口的功能。在示例中，如果来自第一端口111的电力是直流电力，则电力转换电路11可以包括例如双向DC/DC转换器。
在图1的示例中，电力转换电路11被配置成将经由电气线缆2从蓄电池51提供至第二端口114(第三输入-输出端子115和第四输入-输出端子116)的放电电力转换成交流电力，以经由第一端口111将此交流电力提供至外部。外部是指商用电源6，并且可以是家庭负荷。也就是说，电力转换器1发挥电池充电器-放电器的功能。然而，在电力转换器1(电力转换电路11)仅发挥被配置成对蓄电池51进行充电的充电器的功能的情况下，第一端子112和第二端子113是输入端子，并且第三端子115和第四端子116是输出端子。
电气线缆2包括第一电线21和第二电线22，并且第一电线21的第一端211和第二电线22的第一端221与第二端口114电气连接。具体地，第一电线21的第一端211与第二端口114的第三端子115电气连接，而第二电线22的第一端221与第二端口114的第四端子116电气连接。另一方面，第一电线21的第二端212和第二电线22的第二端222与连接器3电气连接。
在图1的示例中，电气线缆2用于将来自电力转换电路11的第二端口114的充电电力提供至蓄电池51、以及将来自蓄电池51的放电电力提供至第二端口114。
电气线缆2还包括信号线23，其中，通过该信号线23从控制部12向稍后所述的连接器侧开闭器30发送ON(接通)和OFF(断开)控制信号。该信号线23至少包括一个电线。
在本实施例中，如图1的示例所示，信号线23包括第一电线231和第二电线232。第一电线231和第二电线232的第一端与控制部12电气连接，而第一电线231和第二电线232的第二端与连接器侧开闭器30电气连接。
电气线缆2还设置有连接器3。连接器3包括第一电极31和第二电极32，并且被配置成第一电极31和第二电极32可拆卸地连接至设置在电驱动车辆5的机体的外面的插口52。第一电极31和第二电极32经由连接器侧开闭器30分别电气连接至第一电线21的第二端212和第二电线22的第二端222。
插口52包括第一电极521和第二电极522。在本实施例中，连接器3的第一电极31和第二电极32分别可拆卸地连接至第一电极521和第二电极522。
在图1的示例中，第一电极521和第二电极522经由车辆侧开闭器53电气连接至蓄电池51。具体地，第一电极521经由车辆侧开闭器53电气连接至蓄电池51的正电极，而第二电极522经由车辆侧开闭器53电气连接至蓄电池51的负电极。
车辆侧开闭器53包括第一开关531和第二开关532。第一开关531介于第一电极521和蓄电池51的正电极之间。第二开关532介于第二电极522和蓄电池51的负电极之间。在示例中，车辆侧开闭器53是DPST(双刀单掷)继电器。然而，根据本实施例的车辆侧开闭器53不局限于此。例如，车辆侧开闭器53可以包括介于第一电极521和蓄电池51的正电极之间的SPST(单刀单掷)继电器和介于第二电极522和蓄电池51的负电极之间的SPST继电器。
在如上所述配置的车辆用电力装置中，电力转换器1的电力转换电路11可以经由电气线缆2、连接器3和插口52向电驱动车辆5的蓄电池51提供充电电力。在电力转换电路11中，可以经由电气线缆2、连接器3和插口52将来自电驱动车辆5的蓄电池51的放电电力提供至电力转换电路11。电驱动车辆5所装配的控制部(未示出)被配置成使车辆侧开闭器53接通和断开。例如，将车辆侧开闭器53控制成使得在允许蓄电池51进行充电和放电时接通。无论是否允许蓄电池51进行充电和放电，都将车辆侧开闭器53控制成使得不仅在发生故障时，而且在处于蓄电池既未充电也未放电的非充放电状态时，都使其断开。
连接器侧开闭器30容纳在连接器3中。连接器侧开闭器30被配置成使电力转换电路11(电力转换器1)的第二端口114与第一电极31和第二电极32之间的电气连接接通和断开。在本实施例中，连接器侧开闭器30包括被配置成通过控制部12来分别进行控制的第一开关301和第二开关302。作为示例，第一开关301和第二开关302各自可以是SPST继电器。
第一开关301被配置成经由第一电线231接收控制部12的ON和OFF控制(控制信号)。第一开关301还被配置成根据控制部12的ON和OFF控制来分别使电力转换器1的第二端口114与第一电极31之间的电气连接接通和断开。
第二开关302被配置成经由第二电线232接收控制部12的ON和OFF控制(控制信号)。第二开关302还被配置成根据控制部12的ON和OFF控制来分别使电力转换器1的第二端口114与第二电极32之间的电气连接接通和断开。
在图1的具体示例中，第一开关301包括：与第一电线21的第二端212电气连接的第一固定接点311；与第一电极31电气连接的第二固定接点312；以及第一移动构件313。第一移动构件313具有与第一固定接点311电气连接或者断开连接的第一移动接点314和与第二固定接点312电气连接或者断开连接的第二移动接点315。
第二开关302包括：与第二电线22的第二端222电气连接的第三固定接点321；与第二电极32电气连接的第四固定接点322；以及第二移动构件323。第二移动构件323具有与第三固定接点321电气连接或者断开连接的第三移动接点324和与第四固定接点322电气连接或者断开连接的第四移动接点325。
在对连接器侧开闭器30进行控制以使得其根据经由电气线缆2的信号线23从控制部12所发送的控制信号被接通和断开时，连接器侧开闭器30使作为用于提供充电电力和放电电力的电力线的电气连接接通和断开。控制部12被配置成在允许蓄电池51充电和放电时，对连接器侧开闭器30进行控制以使其接通。控制部12还被配置成对连接器侧开闭器30进行控制以使得在从故障检测电路(未示出)接收到故障信号时断开连接器侧开闭器30，其中，故障信号表示充电电压的故障、充电电流的故障、放电电压的故障、放电电流的故障、或者车辆侧的故障等。在本实施例中，控制部12可以对连接器侧开闭器30进行控制以使得第一开关301和第二开关302被分别、独立地接通和断开。
例如，在蓄电池51处于既未充电也未放电的非充放电状态时，可以将连接器3从插口52拆卸掉以将其容纳并保持在保持器4中(参考图2)。当蓄电池51处于非充放电状态时，可以将电气线缆2缠绕在电力转换器1所设置的保持棒10上，并且可以通过电力转换器1所设置的保持器4来容纳并保持连接器3。
车辆用电力装置被配置成在检测到通过保持器4保持连接器3的状态下，进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。图3是在通过保持器4保持连接器3的状态下的车辆用电力装置的电路图。下面将说明用于连接器侧开闭器30的故障检测操作的结构。说明该结构的一个示例，其中根据用于开始蓄电池51的充电的充电操作来进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。
保持器4被配置成以连接器3与插口52彼此断开连接的状态保持连接器3。保持器4与电力转换器1一体形成，并且具有分别与保持器4所保持的连接器3的第一电极31和第二电极32相接触的第一电极41和第二电极42。
车辆用电力装置包括电压生成部44、电压测定部45(第一电压测定部)和放电电路。在本实施例中，保持器4设置有电压生成部44、电压测定部45和放电电路。
电压生成部44经由限流装置43电气连接在第一电极41与第二电极42之间。电压生成部44被配置成在保持器4所保持的连接器3的第一电极31和第二电极32两端施加电压。在本实施例中，电压生成部44被配置成根据控制部12的可变控制来生成可变电压(输出电压)。
电压测定部45电气连接在第一电极41与第二电极42之间。电压测定部45被配置成测量第一电极41与第二电极42之间、即保持器4所保持的连接器3的第一电极31与第二电极32之间的电压，以将所测量出的电压值提供至控制部12。
放电电路包括电气连接在第一电极41和第二电极42之间的放电装置(例如，电阻器46)和开关47的串联电路。放电电路被配置成根据控制部12的控制(控制信号)临时电气连接在保持器4所保持的连接器3的第一电极31和第二电极32之间。通过控制部12对开关47进行控制以使其接通和断开。开关47例如可以包括诸如FET等的半导体开关装置。
保持器4还包括连接器检测部48。连接器检测部48被配置成检测保持器4是否保持连接器3，并且将检测结果提供至控制部12。例如，连接器检测部48可以包括限位开关或者接近开关等，并且被配置成机械或者电气地检测保持器4所保持的连接器3。在本实施例中，控制部12还被配置成在检测到连接器3和插口52彼此断开连接时，禁止电力转换电路11工作。因此，车辆用电力装置还包括被配置成检测连接器3是否连接至插口52、并且将检测结果提供至控制部12的插口检测部。
电力转换器1还包括电压测定部15(第二电压测定部)。该电压测定部15被配置成在检测出通过保持器4保持连接器3时，测量第二端口114的电压，并且将所测量出的电压值提供至控制部12。在本实施例中，电压测定部15被配置成测量第二端口114的第三端子115和第四端子116两端的电压。
控制部12包括例如微型计算机和存储器装置等，并且被配置成进行但不局限于例如用于CPLT(控制先导)功能的处理的各种处理。特别地，控制部12被配置成基于以下测量结果来检测连接器侧开闭器30是否存在故障：在控制连接器侧开闭器30以使得第二端口114与第一电极31和第二电极32之间的电气连接(以下简称为“电气连接”)断开期间的第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果；以及在控制连接器侧开闭器30以使得电气连接接通期间的第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果。
在本实施例中，第一开关301和第二开关302被配置成分别通过控制部12来进行控制。因此，将控制部12配置成基于第一～第三测量结果来检测连接器侧开闭器是否存在故障。第一测量结果是控制部12工作以使得第一开关301和第二开关302两者断开期间从第一电压测定部45和第二电压测定部15所获得的。第二测量结果是控制部12工作以分别使第一开关301断开并且使第二开关302接通期间从第一电压测定部45和第二电压测定部15所获得的。第三测量结果是控制部12工作以使得分别使第一开关301接通并且使第二开关302断开期间从第一电压测定部45和第二电压测定部15所获得的。
操作部13被配置成根据用户的操作来检测包括充电操作和用于允许蓄电池51开始放电的放电操作等的不同操作，并且将检测结果(不同的指示)提供至控制部12。因此，用户可以通过操作部13来进行例如用于允许蓄电池51开始充电的充电操作。
在如上所述配置的车辆用电力装置中，当通过操作部13检测到充电操作时，如果连接器检测部48检测到通过保持器4保持连接器3，则控制部12将连接器3锁定在保持器4中。在本实施例中，连接器3被配置成利用包括啮合爪(未示出)等的闩锁机构被机械固定至保持器4。连接器3还包括被配置成将该闩锁机构所锁住的保持器4锁定的锁定机构(未示出)。该锁定机构包括电磁阀，并且被配置成在被驱动时，通过电磁阀在锁定和解锁之间进行切换。控制部12被配置成经由电气线缆2中的信号线(未示出)驱动电磁阀来控制锁定机构，以使得该锁定机构在锁定和解锁之间进行切换。
然后，控制部12通过指示部14向用户指示正在对连接器侧开闭器30进行测试。在本实施例中，指示部14具有液晶显示器和扬声器等，并且被配置成通过液晶显示器的显示和扬声器的声音来指示正在对连接器侧开闭器30进行测试。
当通过操作部13检测到充电操作时，如果检测到没有通过保持器4保持连接器3，则控制部12通过指示部14向用户指示用于提示用户将连接器3返回至保持器4以进行充电操作的消息。
当通过操作部13检测到充电操作时，如果检测到通过保持器4保持连接器3，则控制部12控制连接器侧开闭器30以使得接通第一开关301和第二开关302两者，并且还控制开关47以使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷经由电阻器46进行放电。在本实施例中，保持器4设置有包括电阻器46和开关47的放电电路。因而，无论连接器侧开闭器30的ON和OFF状态如何，都可以允许第一电极31和第二电极32与电压生成部44之间的剩余电荷进行放电。
控制部12监视利用电压测定部45和15所测量出的电压。在剩余电荷进行放电并且利用电压测定部45和15所测量出的电压变成0V时，控制部12控制开关47以使其断开，并且还控制连接器侧开闭器30，以使得第一开关301和第二开关302两者断开。然后，控制部12将电压生成部44的可变电压从0V增大至测试电压，并且基于利用电压测定部45和15所测量出的电压来检测连接器侧开闭器30是否存在故障(第一故障检测步骤)。测试电压是例如约10V～20V的范围内的电压。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压或者在指定电压以上时，控制部12检测出连接器侧开闭器30中存在焊缝。可以将该指定电压设置成0V以上且测试电压以下的电压。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12还进行接下来的第二故障检测步骤的处理。
说明第二故障检测步骤的处理。控制部12控制连接器侧开闭器30，以使得分别将第一开关301接通并且将第二开关302断开。控制部12基于利用电压测定部45和15所测量出的电压来检测连接器侧开闭器30的第二开关302是否存在故障。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压或者在指定电压以上时，控制部12检测出连接器侧开闭器30的第二开关302中存在焊缝。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12进行接下来的第三故障检测步骤的处理。
说明第三故障检测步骤的处理。控制部12控制连接器侧开闭器30以使得分别将第一开关301断开并且将第二开关302接通。然后，控制部12基于利用电压测定部45和15所测量出的电压来检测连接器侧开闭器30的第一开关301是否存在故障。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12检测出连接器侧开闭器30正常。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压或者在指定电压以上时，控制部12检测出连接器侧开闭器30的第一开关301中存在焊缝。
当在第一～第三故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30存在故障时、或者当在第三故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30正常时，控制部12使得电压生成部44的可变电压降低至0V。然后，控制部12控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者接通，并且还控制开关47以使得其接通，从而允许电力线中的剩余电荷经由电阻器46进行放电。
然后，控制部12控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者断开。然后，控制部12使连接器3从锁定至保持器4的状态中解除，并且通过指示部14向用户指示故障检测操作的完成以及故障检测操作的检测结果。
当连接器侧开闭器30正常时，用户可以将连接器3连接至电驱动车辆5的插口52，以使得电力转换器1开始充电序列。当连接器侧开闭器30的第一开关301和第二开关302的至少一个中发生了焊缝故障时，控制部12禁止电力转换电路11进行充电操作。在这种情况下，用户可以停止使用电力转换器1以采取诸如零件更换等措施。
车辆用电力装置可以进行针对设置在连接器3中的连接器侧开闭器30的故障诊断，并且提高其安全性。在本实施例中，无论何时进行充电操作，都在蓄电池51充电之前进行故障诊断，但是可以将操作部13配置成检测用于开始故障诊断的诊断操作，以将检测结果提供至控制部12。在这种情况下，希望在通过操作部13检测出诊断操作时，控制部12进行如上所述的针对连接器侧开闭器30的故障诊断。
在车辆用电力装置中，保持器4设置有作为连接器侧开闭器30的故障检测操作所使用的测试电源的电压生成部44。将通过电压生成部44所生成的测试电压设置成10V～20V的范围内的电压。在本实施例中，如果使用电力转换器1的电力转换电路11作为测试电源，则由于需要时间来启动电力转换电路11，因此开始连接器侧开闭器30的故障检测操作需要时间。另外，电力转换电路11的输出电压通常约为500V，并且电压测定部45、电阻器46和开关47需要高击穿电压的设计。这样导致高成本和大型化。
在根据本实施例的车辆用电力装置中，不需要将电力转换器1的电力转换电路11用作测试电源，因为保持器4设置有作为连接器侧开闭器30的故障检测操作所使用的测试电源的电压生成部44。因此，不仅可以缩短开始连接器侧开闭器30的故障检测操作所需的时间，而且还可以实现低成本和小型化。
在从蓄电池51向外部放电(向家庭负荷的放电)(V2H)或者向商用电力系统放电(V2G)的情况下，用户可以通过操作部13进行用于开始蓄电池51的放电的放电操作。在这种情况下，希望在通过操作部13检测出放电操作时，控制部12与上述充电操作一样，进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。
实施例2
根据本实施例的车辆用电力装置具有如实施例1一样的图1～3所示的结构，并且相同种类的元件被分配以与实施例1中所述的相同的附图标记，而且在此省略详细说明。
下面说明连接器侧开闭器30的故障检测操作。在本实施例中，连接器侧开闭器30包括被配置成通过控制部12一起来控制的第一开关301和第二开关302(参考图3)。作为示例，连接器侧开闭器30可以是DPST继电器。
控制部12被配置成控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302一起接通和断开。在本实施例中，控制部12被配置成基于以下测量结果来检测连接器侧开闭器30是否存在故障：在控制连接器侧开闭器以使得第一开关301和第二开关302两者断开期间的第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果、以及在控制连接器侧开闭器以使得第一开关301和第二开关302两者接通期间的第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果。
在如上所述配置的车辆用电力装置中，当用户通过操作部13进行用于开始蓄电池51的充电的充电操作时，控制部12通过操作部13检测到充电操作。然后，如果连接器检测部48检测到通过保持器4保持连接器3，则控制部12将连接器3锁定至保持器4。然后，控制部12经由指示部14向用户指示正在对连接器侧开闭器30进行测试。
当通过操作部13检测到充电操作时，如果检测到没有通过保持器4保持连接器3，则控制部12通过指示部14向用户指示用于提示用户将连接器3返回至保持器4以进行充电操作的消息。
在通过操作部13检测到充电操作时，如果检测到通过保持器4保持连接器3，则控制部12控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者接通，并且还控制开关47以使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷经由电阻器46进行放电。
控制部12监视利用电压测定部45和15所测量出的电压。当剩余电荷放电、并且利用电压测定部45和15所测量出的电压变成0V时，控制部12控制开关47以使其断开，并且还控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者断开。然后，控制部12将电压生成部44的可变电压从0V开始增大至测试电压，并且基于利用电压测定部45和15所测量出的电压，检测连接器侧开闭器30是否存在故障(第一故障检测步骤)。测试电压是例如约在10V～20V的范围内的电压。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压或者在指定电压以上时，控制部12检测出连接器侧开闭器30中存在焊缝。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12还进行接下来的第二故障检测步骤的处理。
说明第二故障检测步骤的处理。控制部12控制连接器侧开闭器30以使其接通。然后，控制部12基于利用电压测定部45和15所测量出的电压，检测连接器侧开闭器30是否存在故障。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压时，控制部12检测出连接器侧开闭器30正常。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12检测出连接器侧开闭器30的第一开关301和第二开关302的至少一个中存在故障(例如，ON和OFF故障)。
在第一故障检测步骤和第二故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30存在故障时，或者在第二故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30正常时，控制部12将电压生成部44的可变电压降低至0V。然后，控制部12控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者接通，并且还控制开关47使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷经由电阻器46进行放电。
控制部12控制连接器侧开闭器30以使得第一开关301和第二开关302两者断开。然后，控制部12将连接器3从锁定至保持器4的状态中解除，并且通过指示部14向用户指示故障检测操作的完成以及故障检测操作的检测结果。
当连接器侧开闭器30正常时，用户可以将连接器3连接至电驱动车辆5的插口52，以使得电力转换器1开始充电序列。在连接器侧开闭器30的第一开关301和第二开关302的至少一个中发生焊缝故障(或者，例如ON和OFF故障)时，控制部12禁止电力转换电路11进行充电操作。在这种情况下，用户可以停止使用电力转换器1以采取诸如零件更换等措施。
因此，车辆用电力装置可以针对连接器3中所设置的连接器侧开闭器30进行故障诊断，并且提高其安全性。
在从蓄电池51向外部放电(向家庭负荷的放电)(V2H)或者向商用电力系统的放电(V2G)的情况下，用户可以利用操作部13进行用于开始蓄电池51的放电的放电操作。在这种情况下，希望在通过操作部13检测出放电操作时，控制部12与上述充电操作一样，进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。
实施例3
根据本实施例的车辆用电力装置具有如实施例1一样的图1～3所示的结构，并且相同种类的元件被分配以与实施例1中所述相同的附图标记，而且在此不详细说明。
下面说明连接器侧开闭器30的故障检测操作。在本实施例中，控制部12被配置成在通过连接器检测部48检测到从连接器3与保持器4分离的状态到保持器4保持连接器3的状态的变化时，进行第一判断和第二判断。也就是说，控制部12被配置成控制连接器侧开闭器30以使得第二端口114与第一电极31和第二电极32之间的电气连接接通，然后基于第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果来检测连接器侧开闭器30是否存在故障(第一判断)。控制部12还被配置成控制连接器侧开闭器30以使得电气连接断开，然后基于第一电压测定部45和第二电压测定部15的测量结果来检测连接器侧开闭器30是否存在故障(第二判断)。连接器侧开闭器30包括被配置成通过控制部12一起控制的第一开关301和第二开关302。作为示例，连接器侧开闭器30可以是DPST继电器。
在如上所述配置的车辆用电力装置中，当用户通过操作部13进行用于开始蓄电池51的充电的充电操作时，控制部12通过操作部13检测出充电操作。然后，如果连接器检测部48检测到通过保持器4保持连接器3，则控制部12将连接器3锁定至保持器4。此时，由于通过保持器4保持连接器3，因而连接器侧开闭器30处于ON状态。然后，控制部12通过指示部14向用户指示正在对连接器侧开闭器30进行测试。在通过操作部13检测到充电操作时，如果检测到没有通过保持器4保持连接器3，则控制部12通过指示部14向用户指示用于提示用户使连接器3返回至保持器4以进行充电操作的消息。
当通过保持器4保持连接器3时，连接器侧开闭器30的第一开关301和第二开关302处于ON状态。控制部12控制开关47以使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷通过电阻器46进行放电。
控制部12监视利用电压测定部45和15所测量出的电压。当剩余电荷进行放电并且利用电压测定部45和15所测量出的电压变成0V时，控制部12控制开关47以使其断开。然后，控制部12将电压生成部44的可变电压从0V增大至测试电压，并且基于利用电压测定部45和15所测量出的电压来检测连接器侧开闭器30是否存在故障(第一故障检测步骤)。测试电压是例如约10V～20V的范围内的电压。具体地，在利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12检测出连接器侧开闭器30的第一开关和第二开关的至少一个中存在故障(例如，ON和OFF故障)。然后，控制部12将电压生成部44的可变电压降低至0V以控制开关47使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷通过电阻器46进行放电。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压时，控制部12还进行接下来的第二故障检测步骤的处理。
说明第二故障检测步骤的处理。控制部12控制连接器侧开闭器30以使其断开。然后，控制部12将电压生成部44两端的电压从0V增大至测试电压，然后基于利用电压测定部45和15所测量出的电压来检测连接器侧开闭器30是否存在故障。具体地，当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于0V时，控制部12检测出连接器侧开闭器30正常。当利用电压测定部45所测量出的电压等于测试电压并且利用电压测定部15所测量出的电压等于测试电压或者在指定电压以上时，控制部12检测出连接器侧开闭器30中存在焊缝。
当在第一故障检测步骤和第二故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30存在故障时，或者当在第二故障检测步骤的处理中检测出连接器侧开闭器30正常时，控制部12将电压生成部44两端的电压降低至0V。然后，控制部12控制开关47以使其接通，从而允许电力线中的剩余电荷经由电阻器46进行放电。在本实施例中，希望将用于允许电力线中的剩余电荷进行放电的放电电路设置在电驱动车辆5侧。
然后，控制部12将连接器3从被锁定至保持器4的状态解除，并且通过指示部14向用户指示故障检测操作的完成以及故障检测操作的检测结果。
当连接器侧开闭器30正常时，用户可以将连接器3连接至电驱动车辆5的插口52，以使得电力转换器1开始充电序列。当连接器侧开闭器30的第一开关301和第二开关302的至少一个中发生了焊缝故障(或者，例如ON和OFF故障)时，控制部12禁止电力转换电路11进行充电操作。在这种情况下，用户可以停止使用电力转换器1，以采取诸如零件更换等的措施。
因此，该车辆用电力装置可以对于连接器3中所设置的连接器侧开闭器30进行故障诊断，并且提高其安全性。
在进行从蓄电池51向外部的放电(向家庭负荷的放电)(V2H)或者向商用电力系统的放电(V2G)的情况下，用户可以利用操作部13进行放电操作。在这种情况下，希望在通过操作部13检测出用于开始蓄电池51的放电的放电操作时，控制部12与上述充电操作一样，进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。
在上述各实施例中，根据作为触发器的通过用户进行的充电操作，进行连接器侧开闭器30的故障检测操作，但并不局限于此。例如，当在电力转换器1处于非充放电状态下生成另一触发器(例如，通过计时器电路的计时操作的完成定时)时，或者当用户在蓄电池51完成充电之后使连接器3返回至保持器4时，可以进行连接器侧开闭器30的故障检测操作。
根据本发明的连接器侧开闭器不局限于图1的结构。根据本发明的连接器侧开闭器的示例可以包括第一开关和移动构件，其中，该第一开关包括与第一电线21的第二端212和第一电极31中的一个电气连接的固定接点，该移动构件具有与第一电线21的第二端212和第一电极31中的另一个电气连接并且被配置成与该固定接点电气连接或者断开连接的移动接点。根据本发明的连接器侧开闭器还可以包括第二开关和移动构件，其中，该第二开关包括与第二电线22的第二端222和第二电极32中的一个电气连接的固定接点，该移动构件具有与第二电线22的第二端222和第二电极32中的另一个电气连接并且被配置成与该固定接点电气连接或者断开连接的移动接点。第一开关和第二开关各自的移动构件的示例是诸如金属板等的导电构件。
根据本发明的连接器侧开闭器的另一示例可以包括介于第一电线21的第二端212与第一电极31、以及第二电线22的第二端222与第二电极32中的一组(以下称为“目标第二端和目标电极”)之间的单个开关。该单个开关可以包括移动构件以及分别与目标第二端和目标电极电气连接的第一固定接点和第二固定接点，其中，该移动构件具有被配置成分别与第一固定接点和第二固定接点电气连接或者断开连接的第一移动接点和第二移动接点。移动构件的示例是诸如金属板等的导电构件。单个开关的另一示例可以包括移动构件以及与目标第二端和目标电极中的一个电气连接的固定接点，其中，该移动构件具有与目标第二端和目标电极中的另一个电气连接并且被配置成与该固定接点电气连接或者断开连接的移动接点，其中，移动构件的示例是诸如金属板等的导电构件。
简而言之，根据本发明的连接器侧开闭器可以包括至少一个固定接点和移动构件(导电构件)，其中，该移动构件至少具有一个被配置成与该至少一个固定接点电气连接或者断开连接的移动接点。根据本发明的车辆用电力装置可以被配置成检测该至少一个固定接点和至少一个移动接点之间是否存在焊缝(接点焊缝)。希望根据本发明的车辆用电力装置(例如，控制部)在检测到存在焊缝之后，禁止启动电力转换器1。例如，可以禁止启动电力转换器1，直到车辆用电力装置被复位或者不再存在检测到接点焊缝为止。

Claims (8)

1.一种车辆用电力装置，其包括：
电力转换器，其包括第一端口和第二端口，并且被配置成至少将来自所述第一端口的电力转换成直流电力，以通过所述第二端口将所述直流电力供给至电驱动车辆所装配的蓄电池；
电气线缆，其包括第一电线和第二电线，所述第一电线和所述第二电线各自的第一端与所述第二端口连接；
连接器，其包括第一电极和第二电极，并且被配置成将所述第一电极和所述第二电极能够拆卸地连接至所述电驱动车辆的插口；
保持器，其被配置成以所述连接器和所述插口之间的非连接状态来保持所述连接器；以及
电压生成部，其被配置成在所述保持器所保持的所述连接器的第一电极和第二电极之间施加电压，
其中，所述连接器还包括连接器侧开闭器，所述连接器侧开闭器被配置成将所述电力转换器的第二端口与所述第一电极和所述第二电极之间的电气连接接通和断开，
所述保持器还包括第一电压测定部，所述第一电压测定部被配置成测量所述保持器所保持的所述连接器的第一电极和第二电极之间的电压，以及
所述电力转换器还包括：
第二电压测定部，其被配置成在所述保持器保持所述连接器的状态下，测量所述第二端口的电压，以及
控制部，其被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器以使得所述电气连接断开期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器以使得所述电气连接接通期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果。
2.根据权利要求1所述的车辆用电力装置，其中，所述电力转换器还被配置成将从所述蓄电池经由所述第二端口所供给的直流电力转换成所述第一端口用的电力，以经由所述第一端口将该电力供给至外部。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电力装置，其中，所述保持器还包括放电电路，所述放电电路包括放电装置和开关的串联电路，并且所述放电电路被配置成根据所述控制部的控制而临时连接在所述保持器所保持的所述连接器的第一电极和第二电极之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用电力装置，其中，所述保持器设置有所述电压生成部。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆用电力装置，其中，
所述连接器侧开闭器包括被配置成通过所述控制部分别进行控制的第一开关和第二开关，所述第一开关被配置成根据所述控制部的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器的第二端口与所述第一电极之间的电气连接接通和断开，所述第二开关被配置成根据所述控制部的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器的第二端口与所述第二电极之间的电气连接接通和断开，以及
所述控制部被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器以使得所述第一开关和所述第二开关两者断开期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果；控制所述连接器侧开闭器以使得所述第一开关和所述第二开关分别断开和接通期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器以使得所述第一开关和所述第二开关分别接通和断开期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆用电力装置，其中，
所述连接器侧开闭器包括被配置成通过所述控制部一起进行控制的第一开关和第二开关，所述第一开关被配置成根据所述控制部的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器的第二端口与所述第一电极之间的电气连接接通和断开，所述第二开关被配置成根据所述控制部的接通控制和断开控制分别使所述电力转换器的第二端口与所述第二电极之间的电气连接接通和断开，以及
所述控制部被配置成基于以下测量结果来检测所述连接器侧开闭器是否存在故障：控制所述连接器侧开闭器以使得所述第一开关和所述第二开关两者断开期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果；以及控制所述连接器侧开闭器以使得所述第一开关和所述第二开关两者接通期间的所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆用电力装置，其中，还包括连接器检测部，所述连接器检测部被配置成检测是否通过所述保持器来保持所述连接器，以及
所述控制部被配置成进行以下操作：
在通过所述连接器检测部检测到从所述连接器与所述保持器分离的状态到通过所述保持器保持所述连接器的状态的变化时，
控制所述连接器侧开闭器以使得所述电气连接接通，之后基于所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果来检测所述连接器侧开闭器是否存在故障，以及
还控制所述连接器侧开闭器以使得所述电气连接断开，之后基于所述第一电压测定部和所述第二电压测定部的测量结果来检测所述连接器侧开闭器是否存在故障。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆用电力装置，其中，所述连接器侧开闭器包括移动构件和至少一个固定接点，其中，所述移动构件具有被配置成与所述至少一个固定接点电气连接或者断开的至少一个移动接点。
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