CN108944492A - 车辆的电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆的电源装置，即使是在进行外部充电的期间内低压蓄电池发生了某些问题的情况下，也能在低压蓄电池中确保为了执行使外部充电结束的充电停止处理所必需的电压。车辆的电源装置具备高压蓄电池、与高压蓄电池相比为低电压的低压蓄电池、和入口，将外部电源的馈电连接器与入口连接，能够从外部电源向高压蓄电池及低压蓄电池中的至少某一个即充电对象供给电力。电源装置具备控制充电对象的充电的充电控制机构、和检测低压蓄电池的电压的蓄电池电压传感器。当在将馈电连接器与入口连接、并从外部电源向充电对象供给电力的期间内低压蓄电池电压值(VL)成为充电停止阈值(Vabort)以下时，充电控制机构停止从外部电源向充电对象的电力供给。

Description

车辆的电源装置
技术领域
本发明涉及车辆的电源装置。更具体而言，涉及能够将两个蓄电装置中的至少某一个作为充电对象而从外部电力供给源供给电力的车辆的电源装置。
背景技术
利用储存在蓄电池内的电力来行驶的电动车辆大都主要具备向行驶马达和空调设备等供给电力的高压蓄电池、和向照明、导航系统及电子控制单元等所谓辅机类供给电力的低压蓄电池这两种蓄电池。若是在车辆行驶中的话，则利用搭载于车辆上的发电机来进行这些蓄电池的充电，若是在车辆停止中的话，则通过将普通充电设备或快速充电设备等车辆外部的电力供给源与车辆连接来进行这些蓄电池的充电。
专利文献1示出了一种技术：在利用外部的电力供给源对高压蓄电池和低压蓄电池进行充电的期间，若低压蓄电池发生了某些异常、且其电压下降了的话，则执行使对低压蓄电池施加的充电电压比通常时降低的故障安全(fail-safe)处理来继续外部充电。根据专利文献1的技术，能够防止对发生了异常的低压蓄电池施加过剩的充电电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-239670号公报
发明内容
可是，在低压蓄电池或电力转换器(其在外部充电时使从外部的电力供给源供给的电力的电压下降而向低压蓄电池供给)等发生了异常的情况下，即使继续进行如专利文献1的技术所述的故障安全处理，有时低压蓄电池的电压也会继续下降。
另外，当结束外部充电时，执行在外部充电设备与车辆之间进行通信、或者将外部充电设备的连接器与车辆的入口(inlet)之间的锁定解除的各种各样的充电停止处理，在这些充电停止处理之中利用低压蓄电池的电力的处理较多。然而，在如上所述那样低压蓄电池或其电力转换器等发生了某些异常、在进行外部充电的期间内低压蓄电池的电压继续下降的情况下，有无法再利用低压蓄电池的电力来适当地执行上述充电停止处理之虞。
本发明以提供一种车辆的电源装置为目的，即使是在利用外部电力供给源进行低压蓄电池和高压蓄电池的外部充电的期间内低压蓄电池发生了某些问题的情况下，也能在低压蓄电池中确保为了执行使外部充电结束的充电停止处理所必需的电压。
(1)车辆(例如后述的车辆V)的电源装置(例如后述的电源装置1)具备第1蓄电装置(例如后述的高压蓄电池2)、与该第1蓄电装置相比为低电压的第2蓄电装置(例如后述的低压蓄电池3)、和入口(例如后述的入口51)，将外部电力供给源(例如后述的外部电源80)的连接器(例如后述的馈电连接器83)与所述入口连接，能够从该外部电力供给源向所述第1蓄电装置及所述第2蓄电装置中的至少某一个即充电对象供给电力。所述电源装置的特征在于，具备控制所述充电对象的充电的充电控制机构(例如后述的充电ECU60及蓄电池ECU62)、和检测所述第2蓄电装置的电压的电压检测机构(例如后述的蓄电池电压传感器33)，当在将所述连接器与所述入口连接、并从所述外部电力供给源向所述充电对象供给电力的期间内，所述第2蓄电装置的电压值(例如后述的低压蓄电池电压值VL)成为规定的充电停止阈值(例如后述的充电停止阈值Vabort)以下时，所述充电控制机构停止从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给。
(2)这种情况下，优选地，所述电源装置还具备锁定机构(例如后述的连接器锁定机构53)，该锁定机构通过驱动电磁致动器(例如后述的锁定马达533)而能够切换锁定状态和解锁状态，所述锁定状态是在所述连接器与所述入口连接的状态下限制该连接器向拔出方向(例如后述的拔出方向832)移动的状态，所述解锁状态是不限制所述移动的状态，所述充电控制机构利用所述第2蓄电装置的电力来驱动所述电磁致动器，并执行从所述解锁状态切换成所述锁定状态的锁定处理(例如后述图4的S2的连接器锁定处理)或从所述锁定状态切换成所述解锁状态的锁定解除处理(例如后述图5的S34的连接器锁定解除处理)。
(3)这种情况下，优选地，所述充电控制机构在所述第2蓄电装置的电压值成为所述充电停止阈值以下的情况下，在停止从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给之后执行所述锁定解除处理。
(4)这种情况下，优选地，所述电源装置具备转换输入电力并将其供给至所述第2蓄电装置的电力转换器(例如后述的DC/DC转换器32)、和检测所述电力转换器的异常的异常检测机构(例如后述的充电ECU60)，即使是在从所述外部电力供给源向所述充电对象供给电力的期间内检测到所述电力转换器的异常的情况下，所述充电控制机构在所述第2蓄电装置的电压值比所述充电停止阈值大的期间内也继续从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给。
(5)这种情况下，优选地，所述电源装置具备将所述外部电力供给源与所述第1蓄电装置连接的第1电力线(例如后述的第1电力线21p、21n)、和将所述第1电力线与所述第2蓄电装置连接的第2电力线(例如后述的第2电力线31p、31n)，所述电力转换器设置于所述第2电力线。
(6)这种情况下，优选地，经由所述电力转换器向所述第2蓄电装置供给所述第1蓄电装置的电力。
发明效果
(1)本发明的电源装置当在将外部电力供给源的连接器与入口连接、并将第1蓄电装置及第2蓄电装置中的至少某一个作为充电对象来供给电力的期间内，第2蓄电装置的电压值成为充电停止阈值以下时，停止从外部电力供给源向充电对象的电力供给。由此，在第2蓄电装置发生了某些问题、从而在利用外部电力供给源的外部充电中其电压值下降了的情况下，能够在第2蓄电装置的电压值与充电停止阈值相比大幅下降之前停止向充电对象的外部充电。因此，根据本发明，即使在第2蓄电装置或其周边装置发生了某些问题、从而第2蓄电装置的电压下降了的情况下，也能够在第2蓄电装置中至少确保了充电停止阈值程度的电压的状态下停止外部充电，因此能够在外部充电停止之后，利用该第2蓄电装置的电力来适当地进行充电停止处理。
(2)本发明的电源装置具备锁定机构，该锁定机构通过驱动电磁致动器而能够切换限制连接器向拔出方向移动的锁定状态和不限制该移动的解锁状态。由此，能够防止在将连接器与入口连接并向充电对象进行外部充电的期间内连接器从入口意外拔出。另外，本发明的电源装置利用第2蓄电装置的电力来驱动电磁致动器，执行从解锁状态切换成锁定状态的锁定处理或从锁定状态切换成解锁状态的锁定解除处理。若利用与第2蓄电装置相比为高电压的第1蓄电装置的电力来执行锁定处理和锁定解除处理的话，则需要降低第1蓄电装置的电压，有电力损失变大之虞，而在本发明的电源装置中，能够抑制伴随锁定处理和锁定解除处理的电力损失。另外，如上所述，在本发明的电源装置中，即使是在外部充电中第2蓄电装置的电压下降了的情况下，也能够确保充电停止阈值程度的电压。因此，根据本发明的电源装置，即使在第2蓄电装置或其周边装置发生了某些问题的情况下也能够适当地执行锁定处理和锁定解除处理，从而便利性高。因此，根据本发明的电源装置，能够在提高便利性的同时抑制电力损失。
(3)本发明的电源装置当在外部充电中第2蓄电装置的电压值成为充电停止阈值以下时，在停止从外部电力供给源向充电对象的电力供给之后执行锁定解除处理。根据本发明的电源装置，通过按照这种顺序执行锁定解除处理，能够防止在未停止从外部电力供给源向充电对象的电力供给的状态下将连接器从入口取下。另外，根据本发明的电源装置，即使是在外部充电中第2蓄电装置的电压下降了的情况下，也能够在停止了外部充电的时间点确保充电停止阈值程度的电压，因此也不会在外部充电停止之后，无法适当地执行锁定解除处理、无法将连接器从入口拔出。
(4)本发明的电源装置即使是在外部充电中向第2蓄电装置供给电力的电力转换器发生了异常的情况下，在第2蓄电装置的电压值比充电停止阈值大的期间内也不停止向充电对象的外部充电而是使其继续。即，在本发明的电源装置中，即使在向第2蓄电装置供给电力的电力转换器发生了异常的情况下，只要第2蓄电装置的电压值比充电停止阈值大，就能够继续第1蓄电装置的外部充电。
(5)本发明的电源装置将外部电力供给源与第1蓄电装置用第1电力线连接，将该第1电力线与第2蓄电装置用第2电力线连接，并将上述电力转换器设置于该第2电力线。由此，能够从外部电力供给源或第1蓄电装置经由电力转换器向第2蓄电装置供给电力。另外，通过在这样的位置设置电力转换器，即使是在外部充电中电力转换器发生了异常的情况下，也能够继续第1蓄电装置的充电。
(6)本发明的电源装置将来自与第2蓄电装置相比为高电压的第1蓄电装置的电力经由电力转换器供给至第2蓄电装置。由此，在第2蓄电装置的剩余容量下降了的情况下，能够供给来自第1蓄电装置的电力来适当地对第2蓄电装置进行充电。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式的电源装置的车辆及其充电系统的结构的图。
图2是彼此连接的状态下的馈电连接器及入口的剖视图。
图3是表示连接器锁定机构的内部结构的图。
图4是表示外部充电控制处理的具体步骤的流程图。
图5是表示外部充电中断处理的具体步骤的流程图。
图6是外部充电中断处理的时序图。
附图标记说明
S…充电系统
C…外部充电器
V…车辆
1…电源装置
2…高压蓄电池(第1蓄电装置)
21p、21n…第1电力线
3…低压蓄电池(第2蓄电装置)
31p、31n…第2电力线
32…DC/DC转换器(电力转换器)
33…蓄电池电压传感器(电压检测机构)
51…入口
53…连接器锁定机构(锁定机构)
533…锁定马达(电磁致动器)
60…充电ECU(充电控制机构、异常检测机构)
62…蓄电池ECU(充电控制机构)
80…外部电源(外部电力供给源)
83…馈电连接器(连接器)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示具备本实施方式的电源装置1的电动车辆V(以下简称为“车辆V”)及其充电系统S的结构的图。充电系统S由车辆V和外部充电器C组合构成。
外部充电器C具备：输出直流的外部电源80；控制外部电源80的输出的外部充电控制装置81；经由电力线82与直流电源80连接的馈电连接器83；和用于进行经由电力线82的通信即PLC通信的PLC调制解调器84。
外部充电控制装置81经由PLC调制解调器84在与搭载于车辆V上的后述的充电ECU60之间进行PLC通信，并基于通过该PLC通信获得的信息来控制外部电源80的输出。
使用者在利用外部充电器C对搭载于车辆V上的后述的蓄电池2、3进行充电时，将馈电连接器83与设置在车辆V上的后述的入口51连接。另外，若将馈电连接器83与入口51连接，则首先外部充电器C侧的电力线82与车辆V侧的后述的通信线路55电连接，由此，成为在外部充电器C及车辆V之间进行控制导频信号(以下称为“CPLT信号”)的发送接收的PLC通信能够实现的状态。
在此，所谓CPLT信号是包含与可否从外部电源80向车辆V侧供给电力有关的信息、与外部电源80的额定电流有关的信息、与在车辆V侧请求的充电量有关的信息、以及与来自车辆V侧的充电停止请求有关的信息等、在外部充电器C与车辆V之间进行外部充电所必需的信息的脉冲信号。
另外，在如上所述那样能够实现外部充电器C及车辆V之间的PLC通信之后，基于该PLC通信在车辆V中接通(ON)后述的主接触器22p、22n，并进一步接通(ON)馈电接触器56p、56n，由此，外部充电器C侧的电力线82与车辆V侧的第1电力线21p、21n电连接。由此，成为能够从外部充电器C的外部电源80向车辆V的蓄电池2、3供给电力(以下也简称为“外部充电”)的状态。
车辆V具备：与未图示的驱动轮机械连结的行驶马达70；与该行驶马达70连接的逆变器71；和作为这些行驶马达70及逆变器71和搭载于车辆V上的电气设备的电力供给源的电源装置1。
行驶马达70例如是三相交流马达。行驶马达70在从电源装置1的高压蓄电池2经由逆变器71被供给电力时产生驱动力。另外，行驶马达70通过进行再生运转来生成电力。通过行驶马达70的再生运转而生成的电力经由逆变器71供给至电源装置1的高压蓄电池2和低压蓄电池3，对这些蓄电池2、3进行充电。
逆变器71与后述的第1电力线21p、21n连接，经由这些第1电力线21p、21n将从高压蓄电池2供给的直流转换成三相的交流，并将其供给至行驶马达70。另外，当进行行驶马达70的再生运转时，将从行驶马达70供给的交流转换成直流，并将其供给至高压蓄电池2和低压蓄电池3。
电源装置1具备：高压蓄电池2；与该高压蓄电池2相比为低电压的低压蓄电池3；与外部充电器C连接的外部充电单元5；将外部充电单元5与高压蓄电池2连接的正极侧第1电力线21p及负极侧第1电力线21n(以下将其统称为“第1电力线21p、21n”)；将这些第1电力线21p、21n与低压蓄电池3连接的正极侧第2电力线31p及负极侧第2电力线31n(以下将其统称为“第2电力线31p、31n”)；设置在这些第2电力线31p、31n上的DC/DC转换器32；和控制蓄电池2、3的外部充电的充电ECU60及蓄电池ECU62。
高压蓄电池2是能够进行将化学能转换成电能的放电、以及将电能转换成化学能的充电这两者的二次电池。以下，对作为该高压蓄电池2而使用通过锂离子在电极间移动来进行充放电的所谓锂离子蓄电池的情况进行说明，但本发明并不局限于此。
在从高压蓄电池2向外部充电单元5延伸的第1电力线21p、21n中的、与连接第2电力线31p、31n和逆变器71的部分相比靠高压蓄电池2侧的部分，设有使这些第1电力线21p、21n断开、连接的正极侧主接触器22p及负极侧主接触器22n(以下将其统称为“主接触器22p、22n”)。
这些主接触器22p、22n是在未输入来自外部的指令信号的状态下打开的常开型。这些主接触器22p、22n根据来自蓄电池ECU62的指令信号而闭合。更具体而言，这些主接触器22p、22n例如在车辆V行驶中于高压蓄电池2与逆变器71之间进行充放电的情况下、在将来自外部充电器C的电力向高压蓄电池2供给来进行高压蓄电池2的外部充电的情况下、或者在将高压蓄电池2的电力向低压蓄电池3供给来进行低压蓄电池3的充电的情况下等，根据来自蓄电池ECU62的指令信号而闭合。
低压蓄电池3与上述高压蓄电池2同样地是能够进行放电和充电这两者的二次电池。以下，对作为该低压蓄电池3而使用对电极使用了铅的铅蓄电池的情况进行说明，但本发明并不限于此。
此外，高压蓄电池2及低压蓄电池3使用具有彼此不同的特性的蓄电池。更具体而言，对于高压蓄电池2，使用与低压蓄电池3相比较输出电压及输出密度更高且电池容量更大的蓄电池。
DC/DC转换器32对第1电力线21p、21n侧或低压蓄电池3侧的输出电压进行升压或降压。
另外，在第2电力线31p、31n中的与DC/DC转换器32相比靠低压蓄电池3侧的部分，设有对低压蓄电池3的正负极端子间的电压进行检测的蓄电池电压传感器33。该蓄电池电压传感器33向充电ECU60和蓄电池ECU62发送与低压蓄电池3的正负极端子间的电压值VL对应的检测信号。
外部充电单元5具备：能够连接馈电连接器83的入口51；保护该入口51的充电盖52；限制与入口51连接的馈电连接器83移动的连接器锁定机构53；用于在外部充电控制装置81与充电ECU60之间进行PLC通信的PLC调制解调器54；将PLC调制解调器54与入口51连接的通信线路55；设置在第1电力线21p、21n上的正极侧馈电接触器56p及负极侧馈电接触器56n(以下将其统称为“馈电接触器56p、56n”)；和检测入口51的正负极端子间的电压的入口电压传感器57。该外部充电单元5设置在车辆V的侧部。
在入口51上设有第1电力线21p、21n及通信线路55的端子。当将馈电连接器83与入口51连接时，外部充电器C侧的电力线82与车辆V侧的第1电力线21p、21n及通信线路55电连接，由此，能够实现从外部充电器C的外部电源80向车辆V的蓄电池2、3的电力供给、和外部充电器C的外部充电控制装置81与车辆V的充电ECU60之间的相互的PLC通信。
充电盖52为板状，通过设置在车辆V的未图示的车身上的铰链52a而能够开闭地被轴支承。当关闭充电盖52时，该充电盖52构成车辆V的外面板的一部分，由此能够保护入口51。另外，当打开充电盖52时，入口51露出于外部，由此，使用者能够将馈电连接器83与入口51连接。
馈电接触器56p、56n设置在第1电力线21p、21n中的与连接第2电力线31p、31n和逆变器71的部分相比靠入口51侧的部分，使这些第1电力线21p、21n断开、连接。这些馈电接触器56p、56n是在未输入来自外部的指令信号的状态下打开的常开型。这些馈电接触器56p、56n根据来自充电ECU60的指令信号而闭合。更具体而言，这些馈电接触器56p、56n例如在将馈电连接器83与入口51连接而进行蓄电池2、3的外部充电的情况下，根据来自充电ECU60的指令信号而闭合。
入口电压传感器57设置在第1电力线21p、21n中的与馈电接触器56p、56n相比靠入口51侧的部分。入口电压传感器57向充电ECU60发送与入口51的正负极端子间的电压值Vin相应的检测信号。
接着，参照图2及图3对馈电连接器83与入口51之间的连接构造进行说明。
图2是馈电连接器83及入口51的剖视图。在图2中，示出彼此连接的状态下的馈电连接器83及入口51的局部的、沿着与馈电连接器83的插入方向831及拔出方向832平行的面的剖视图。
在馈电连接器83上设有平板状的连接器闩锁834，该连接器闩锁834从在连接时与入口51相对的顶端面833向入口51侧突出地延伸。在该连接器闩锁834的顶端部设有向图2中的下方突出的爪部835。此外，在馈电连接器83上，设有供使用者在将馈电连接器83从入口51拔出时操作的未图示的解除开关。此外，当按压该解除开关时，连接器闩锁834的顶端部会向图2中的上方翘起。
入口51具备：对第1电力线21p、21n及通信线路55(参照图1)的端子进行保护的圆柱状的端子部512；设置在该端子部512的图2中的上方的凸部513；和从图2中的上方覆盖端子部512的保护罩514。在保护罩514与端子部512之间形成有间隙，当将馈电连接器83与入口51连接时，该间隙成为供连接器闩锁834插入的闩锁插入部518。另外，保护罩514中的与馈电连接器83为相反侧的基端部516成为凸缘状，在该基端部516上通过螺钉517安装有箱状的连接器锁定机构53。
连接器锁定机构53具备从其壳体531的顶端面531a突出隐没自如的棒状的锁定销532。该锁定销532能够通过之后参照图3说明的机构而从顶端面531a向闩锁插入部518的内部侧突出、或向顶端面531a侧退避。此外，在图2中，示出使锁定销532向闩锁插入部518的内部侧突出后的状态。
将馈电连接器83与入口51连接、直到由连接器锁定机构53将该馈电连接器83锁定为止的步骤如下所述。首先，使用者将馈电连接器83向入口51的内部沿着插入方向831插入。于是，设置在馈电连接器83上的电力线82(参照图1)的端子与设置在入口51上的第1电力线21p、21n及通信线路55(参照图1)的端子相接触，另外，形成在连接器闩锁834的顶端部的爪部835卡定于设置在入口51上的凸部513。另外，在这样将馈电连接器83与入口51连接之后，连接器锁定机构53使锁定销532向闩锁插入部518的内部侧突出。于是，如图2所示，锁定销532的顶端部卡定于连接器闩锁834的顶端部的上表面。由此，馈电连接器83在与入口51连接的状态下成为向其拔出方向832的移动受到了限制的锁定状态。此外，在该锁定状态下，连接器闩锁834的顶端部夹在凸部513与锁定销532之间，因此即使按压上述解除开关，也无法将连接器闩锁834的爪部835从凸部513取下。
接着，将馈电连接器83的锁定状态解除、直到将馈电连接器83从入口51拔出为止的步骤如下所述。首先，连接器锁定机构53使锁定销532向顶端面531a侧退避。于是，锁定销532的顶端部从连接器闩锁834的顶端部的上表面离开。由此，馈电连接器83在与入口51连接的状态下成为向其拔出方向832的移动未受到限制的解锁状态。另外，在成为解锁状态之后，使用者通过按压设置在馈电连接器83上的解除开关而将连接器闩锁834的爪部835从凸部513取下，并进一步将馈电连接器83从入口51沿着拔出方向832拔出。
图3是表示连接器锁定机构53的壳体531的内部结构的图。
连接器锁定机构53具备：锁定销532；锁定马达533；通过由锁定马达533产生的旋转力使锁定销532进退的动力传递机构534；检测锁定销532的位置的销位置传感器539；和收纳这些部件的箱状壳体531。
锁定马达533例如是直流马达。锁定马达533根据来自充电ECU60的指令信号使其轴533a正转或反转。锁定销532以能够进退的方式设置在形成于壳体531的顶端面531a上的贯穿孔531b内。
动力传递机构534具备：设置在锁定马达533的轴533a上的第1锥齿轮535；与该第1锥齿轮535啮合的第2锥齿轮536；与设置在第2锥齿轮536上的小齿轮(pinion)啮合的第3小齿轮537；与该第3小齿轮537啮合的第4小齿轮538；和与该第4小齿轮538啮合且设置在锁定销532的基端部的齿条(rack gear)(未图示)。由此，在连接器锁定机构53中，当使锁定马达533正转时，第2锥齿轮536向图3中的逆时针方向旋转，锁定销532从顶端面531a突出，成为锁定状态。另外，当使锁定马达533反转时，第2锥齿轮536向图3中的顺时针方向旋转，锁定销532向顶端面531a侧退避，成为解锁状态。
销位置传感器539是具备如下部件的限位开关：以能够突出隐没的方式设有柱塞539a的开关盒539b；设置在该开关盒539b的内部的开关(未图示)；和设置在开关盒539b中的柱塞539a侧的侧部上的杆539c。
销位置传感器539的杆539c在锁定销532从顶端面531a突出而成为锁定状态时，向开关盒539b侧倾倒，将柱塞539a向开关盒539b侧按压，开关盒539b内部的开关成为接通状态，向充电ECU60发送表示是锁定状态这一情况的低电平信号。另外，销位置传感器539的杆539c在锁定销532向顶端面531a侧退避而成为解锁状态时，从开关盒539b侧离开，柱塞539a通过未图示的弹簧而从开关盒539b突出，开关盒539b内部的开关变成断开状态，向充电ECU60发送表示是解锁状态这一情况的高电平信号。在充电ECU60中，通过利用来自该销位置传感器539的信号，能够判别是锁定状态还是解锁状态。
返回至图1，充电ECU60是具备如下部件的微型计算机：对各种传感器的检测信号进行A/D转换的I/O接口；对外部充电控制装置81与自身之间的PLC通信处理、后述图4的外部充电控制处理、及图5的外部充电中断处理等的各种程序进行存储的RAM和ROM；按照上述程序执行各种运算处理的CPU；以及根据CPU的运算处理结果进行各种致动器的通电控制的驱动电路。
另外，蓄电池ECU62是具备如下部件的微型计算机：对各种传感器的检测信号进行A/D转换的I/O接口；存储各种程序的RAM和ROM；按照上述程序执行各种运算处理的CPU；以及根据CPU的运算处理结果进行各种致动器的通电控制的驱动电路。
这些充电ECU60和蓄电池ECU62等控制装置经由交换各种控制信息的总线型网络即CAN总线64而相互连接，在它们之间能够实现必要的控制信息的发送接收。
在高压蓄电池2上设有对其电池单元电压、输出电流、及温度等进行检测的传感器(未图示)。另外，在低压蓄电池3上，除了上述的蓄电池电压传感器33之外，还设有对其输出电流和温度等进行检测的传感器(未图示)。
蓄电池ECU62基于对这些高压蓄电池2和低压蓄电池3的状态进行检测的传感器的检测信号，来监视这些蓄电池2、3的充电率(用百分比表示蓄电池的剩余容量相对于满电容量的比例的参数，以下称为“SOC(State Of Charge)”)。
图4是表示外部充电控制处理的具体步骤的流程图。图4的处理例如在车辆停止中以由使用者利用外部充电器C进行了用于进行外部充电的预备操作(例如打开充电盖52的操作)为契机，而通过充电ECU60及蓄电池ECU62来执行。
首先，在S1中，充电ECU60判别馈电连接器83是否已与入口51连接。在S1的判别为否的情况下，充电ECU60结束本次的处理，并在规定时间之后再次执行S1的处理。在S1的判别为是的情况下则转移到S2。
在S2中，充电ECU60执行连接器锁定处理并转移到S3，连接器锁定处理是指，利用低压蓄电池3的电力来驱动锁定马达533正转，将连接器锁定机构53从解锁状态切换成锁定状态。由此，能够防止在进行外部充电的期间内馈电连接器83从入口51意外拔出。接着，在S3中，充电ECU60闭合馈电接触器56p、56n并转移到S4。由此，外部充电器C的外部电源80与车辆V的蓄电池2、3电连接，成为能够实现这些蓄电池2、3的外部充电的状态。
在S4中，充电ECU60执行外部充电处理，外部充电处理是指，从蓄电池ECU62取得高压蓄电池2及低压蓄电池3的SOC，根据各个SOC将这些蓄电池2、3中的至少某一个决定为充电对象，并将来自外部电源80的电力供给至所决定的充电对象。在此，在充电对象包括高压蓄电池2的情况下，蓄电池ECU62闭合主接触器22p、22n，将来自外部电源80的电力供给至高压蓄电池2，对其进行充电。
另外，在充电对象包括低压蓄电池3的情况下，充电ECU60驱动DC/DC转换器32，将来自外部电源80的电力降压后供给至低压蓄电池3，对其进行充电。另外，充电ECU60在进行低压蓄电池3的外部充电的期间内，检测DC/DC转换器32有无异常。更具体而言，充电ECU60将DC/DC转换器32的输入侧的电压值及/或电流值与输出侧的电压值及/或电流值进行比较，在输出侧的值相对于输入侧的值成为规定范围外的情况下，判断为DC/DC转换器32发生了异常。而且，当充电ECU60在进行低压蓄电池3的外部充电的期间内检测到DC/DC转换器32的异常时，例如通过停止DC/DC转换器32的驱动来切断外部电源80与低压蓄电池3之间的导通，停止向低压蓄电池3的电力供给。此外，如上所述，来自外部电源80的电力能够不经由DC/DC转换器32而供给至高压蓄电池2。因此，优选的是，即使在检测到DC/DC转换器32异常的情况下，也继续向高压蓄电池2的电力供给。
此外，执行该S4的外部充电处理，直到基于充电ECU60与外部充电控制装置81之间的PLC通信而确定的充电量的充电完成为止，或者直到通过以下说明的外部充电中断处理而强制结束为止。
图5是表示外部充电中断处理的具体步骤的流程图。在执行上述S4中的外部充电控制处理的期间内、即将来自外部电源的电力向充电对象供给的期间内，通过充电ECU60以规定的周期反复执行图5的处理。
在S31中，充电ECU60基于蓄电池电压传感器33的检测信号取得当前的低压蓄电池电压值VL，并判别该低压蓄电池电压值VL是否为规定的充电停止阈值Vabort以下。在S31的判别为否的情况下，充电ECU60结束本次的处理，并在规定时间之后再次执行S31的处理。在S31的判别为是的情况下则转移到S32。在此，上述充电停止阈值Vabort设定为锁定马达533的最低工作电压值与规定的正容限值合计后的值(Vabort＝锁定马达533的最低工作电压值+容限值)。因此，在S31的判别为是的情况下，低压蓄电池电压值VL正在接近锁定马达533的最低工作电压值，若继续对该状态置之不理的话，则近期之内有低压蓄电池电压值VL低于最低工作电压值之虞。
在S32中，充电ECU60为了停止从外部电源80向充电对象的电力供给，而利用PLC通信向外部充电控制装置81发送表示请求使来自外部电源80的电力供给停止的意思的PLCT信号(中断请求)。外部充电控制装置81根据接收到来自充电ECU60的中断请求的情况而使外部电源80的输出电压下降到0。
在S33中，充电ECU60基于入口电压传感器57的检测信号取得当前的入口端电压值Vin，并判别该入口端电压值Vin是否为被设定成比0稍大的值的锁定解除阈值Vrock以下。在S33的判别为否的情况下，充电ECU60结束本次的处理，并在规定时间之后再次执行S31的处理。在S33的判别为是的情况下，充电ECU60判断为从外部电源80向充电对象的电力供给已停止，并转移到S34。
在S34中，充电ECU60执行连接器锁定解除处理并转移到S35，连接器锁定解除处理是指，利用低压蓄电池3的电力来驱动锁定马达533反转，将连接器锁定机构53从锁定状态切换成解锁状态。在此之后，使用者能够将馈电连接器83从入口51拔出。在该连接器锁定解除处理中，为了使基于连接器锁定机构53实现的对馈电连接器83的锁定确实地解除，充电ECU60优选为直到以下两个解除结束条件中的某一个满足为止，将用于驱动锁定马达533反转的指令信号向锁定马达533的驱动器输入，持续驱动锁定马达533反转。
所谓第1解除结束条件是指，在销位置传感器539的信号电平从意味着锁定状态的低电平切换成意味着解锁状态的高电平之后，进一步经过规定的解除检测后指示继续时间。充电ECU60在开始驱动锁定马达533反转之后，在判断为满足该第1解除结束条件的情况下，判断为基于连接器锁定机构53实现的对馈电连接器83的锁定已被解除，并结束锁定马达533的反转驱动。
所谓第2解除结束条件是指，在开始锁定马达533的反转驱动之后经过规定的解除指示继续时间。为了不依赖销位置传感器539的状态地确实地解除锁定，该解除指示继续时间优选为与直到满足第1解除结束条件为止所花费的平均时间相比设定得足够长。即使在销位置传感器539的信号电平因某些原因而未从低电平切换成高电平的情况下，充电ECU60在判断为满足第2解除结束条件的情况下，也判断为基于连接器锁定机构53实现的对馈电连接器83的锁定已被解除，并结束锁定马达533的反转驱动。
在S35中，充电ECU60通过利用低压蓄电池3的电力来执行上述连接器锁定解除处理以外的充电停止处理，并结束该处理。在此，所谓利用低压蓄电池3的电力执行的充电停止处理具体包括：用于结束PLC通信的处理、判定主接触器22p、22n有无熔接的处理、以及经由未图示的远程信息处理·导航装置进行的向服务器发送车辆信息的处理等。
图6是外部充电中断处理的时序图。在图6中，示出在进行外部充电的期间内低压蓄电池3或DC/DC转换器32发生异常、且从时刻t1起低压蓄电池电压值VL开始逐渐下降的情况。在此，作为在进行外部充电的期间低压蓄电池电压值VL下降的异常，例如可以列举低压蓄电池3的断线、短路和DC/DC转换器32的开关元件的故障等。
低压蓄电池电压值VL从时刻t1起逐渐下降，并在时刻t2成为充电停止阈值Vabort以下。因此，在时刻t2，充电ECU60根据电压值VL成为阈值Vabort以下的情况(参照图5的S31)，为了停止来自外部电源80的电力供给而请求外部充电的中断(参照图5的S32)。外部充电控制装置81接收该中断请求并使外部电源80的输出电压向0下降。因此，入口端电压值Vin从时刻t3起开始下降。
之后在时刻t4，充电ECU60根据入口端电压值Vin成为锁定解除阈值Vrock以下的情况而判断为外部充电已停止(参照图5的S33)。
之后在时刻t5，充电ECU60根据外部充电已停止的情况而开始连接器锁定解除处理(参照图5的S34)。更具体而言，从时刻t5起，充电ECU60向驱动器发送用于驱动锁定马达533反转的信号。由此，锁定马达533反转，锁定销532开始从锁定状态侧向解锁状态侧退避。之后在时刻t6，根据锁定销532已退避的情况，销位置传感器539的信号电平从意味着锁定状态的低电平变化成意味着解锁状态的高电平。之后在时刻t7，充电ECU60根据在销位置传感器539的信号电平成为高电平之后经过了解除检测后指示继续时间T4的情况，判断为满足第1解除结束条件、连接器锁定机构53已从锁定状态切换成解锁状态，并结束锁定马达533的反转驱动。由此，连接器锁定解除处理结束。
另外，在图6中，用虚线表示在根据满足第2解除结束条件的情况而结束了连接器锁定解除处理的情况下实现的信号变化。如图6中的虚线所示，即使在销位置传感器539的信号电平因某些原因而未从低电平切换成高电平的情况下，充电ECU60在从开始锁定马达533的反转驱动的时刻t5起经过了解除指示继续时间T3的情况下，也判断为满足第2解除结束条件、连接器锁定机构53已从锁定状态切换成解锁状态，并结束锁定马达533的反转驱动。
根据本实施方式的电源装置1，发挥以下效果。
(1)当在将外部电源80的馈电连接器83与入口51连接、并将高压蓄电池2及低压蓄电池3中的至少某一个作为充电对象来供给电力的期间内，低压蓄电池电压值VL成为充电停止阈值Vabort以下时，电源装置1停止从外部电源80向充电对象的电力供给。由此，在低压蓄电池3发生了某些问题、从而在利用外部电源80的外部充电中其电压值VL下降了的情况下，能够在电压值VL与充电停止阈值Vabort相比大幅下降之前停止向充电对象的外部充电。因此，根据电源装置1，即使在低压蓄电池3或其周边装置发生了某些问题、从而其电压值VL下降了的情况下，也能够在低压蓄电池3中至少确保了充电停止阈值Vabort程度的电压的状态下停止外部充电，因此在外部充电停止之后，能够利用该低压蓄电池3的电力来适当地进行充电停止处理(图5的S34～S35的处理)。
(2)电源装置1具备连接器锁定机构53，该连接器锁定机构53通过驱动锁定马达533而能够切换限制馈电连接器83向拔出方向832移动的锁定状态和不限制该移动的解锁状态。由此，能够防止在将馈电连接器83与入口51连接而向充电对象进行外部充电的期间内馈电连接器83从入口51意外拔出。另外，电源装置1利用低压蓄电池3的电力来驱动锁定马达533，执行从解锁状态切换成锁定状态的连接器锁定处理或从锁定状态切换成解锁状态的连接器锁定解除处理。若利用与低压蓄电池3相比为高电压的高压蓄电池2的电力来执行连接器锁定处理和连接器锁定解除处理的话，则需要降低高压蓄电池2的电压，有电力损失变大之虞，而在电源装置1中，能够抑制伴随连接器锁定处理和连接器锁定解除处理的电力损失。另外，如上所述，在电源装置1中，即使是在外部充电中低压蓄电池3的电压下降了的情况下，也能确保充电停止阈值Vabort程度的电压。因此，根据电源装置1，即使在低压蓄电池3或其周边装置发生了某些问题的情况下也能够适当地执行连接器锁定处理和连接器锁定解除处理，从而便利性高。因此，根据电源装置1，能够在提高便利性的同时抑制电力损失。
(3)当在外部充电中低压蓄电池电压值VL成为充电停止阈值Vabort以下时，电源装置1在停止从外部电源80向充电对象的电力供给之后执行连接器锁定解除处理。根据电源装置1，通过按照这种顺序执行连接器锁定解除处理，能够防止在未停止从外部电源80向充电对象的电力供给的状态下将馈电连接器83从入口51取下。另外，根据电源装置1，即使是在外部充电中低压蓄电池3的电压下降了的情况下，也能够在停止了外部充电的时间点确保充电停止阈值Vabort程度的电压，因此也不会在外部充电停止之后，无法适当地执行连接器锁定解除处理、无法将馈电连接器83从入口51拔出。
(4)即使是在外部充电中向低压蓄电池3供给电力的DC/DC转换器32发生了异常的情况下，电源装置1在低压蓄电池电压值VL比充电停止阈值Vabort大的期间内也不停止向充电对象的外部充电而是使其继续。即，在电源装置1中，即使在向低压蓄电池3供给电力的DC/DC转换器32发生了异常的情况下，只要低压蓄电池电压值VL比充电停止阈值Vabort大，就能够继续高压蓄电池2的外部充电。
(5)电源装置1将外部电源80与高压蓄电池2用第1电力线21p、21n连接，将这些第1电力线21p、21n与低压蓄电池3用第2电力线31p、31n连接，并将上述DC/DC转换器32设置在该第2电力线31p、31n上。由此，能够从外部电源80或高压蓄电池2经由DC/DC转换器32向低压蓄电池3供给电力。另外，通过在这样的位置设置DC/DC转换器32，即使是在外部充电中DC/DC转换器32发生了异常的情况下，也能够继续高压蓄电池2的充电。
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限于此。在本发明的主旨的范围内也可以适当地变更细节的构成。例如，在上述实施方式中对作为外部电力供给源而使用输出直流的外部电源80的情况进行了说明，但本发明并不限于此。本发明也可以使用输出交流的外部电源来作为外部电力供给源。

Claims (6)

1.一种车辆的电源装置，其具备第1蓄电装置、与该第1蓄电装置相比为低电压的第2蓄电装置、和入口，将外部电力供给源的连接器与所述入口连接，能够从该外部电力供给源向所述第1蓄电装置及所述第2蓄电装置中的至少某一个即充电对象供给电力，所述车辆的电源装置的特征在于，具备：
充电控制机构，其控制所述充电对象的充电；和
电压检测机构，其检测所述第2蓄电装置的电压，
当在将所述连接器与所述入口连接、并从所述外部电力供给源向所述充电对象供给电力的期间内，所述第2蓄电装置的电压值成为规定的充电停止阈值以下时，所述充电控制机构停止从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源装置，其特征在于，
还具备锁定机构，该锁定机构通过驱动电磁致动器而能够切换锁定状态和解锁状态，所述锁定状态是在所述连接器与所述入口连接的状态下限制该连接器向拔出方向移动的状态，所述解锁状态是不限制所述移动的状态，
所述充电控制机构利用所述第2蓄电装置的电力来驱动所述电磁致动器，并执行从所述解锁状态切换成所述锁定状态的锁定处理或从所述锁定状态切换成所述解锁状态的锁定解除处理。
3.根据权利要求2所述的车辆的电源装置，其特征在于，
所述充电控制机构在所述第2蓄电装置的电压值成为所述充电停止阈值以下的情况下，在停止从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给之后执行所述锁定解除处理。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆的电源装置，其特征在于，具备：
转换输入电力并将其供给至所述第2蓄电装置的电力转换器；和
检测所述电力转换器的异常的异常检测机构，
即使是在从所述外部电力供给源向所述充电对象供给电力的期间内检测到所述电力转换器的异常的情况下，所述充电控制机构在所述第2蓄电装置的电压值比所述充电停止阈值大的期间内也继续从所述外部电力供给源向所述充电对象的电力供给。
5.根据权利要求4所述的车辆的电源装置，其特征在于，具备：
第1电力线，其将所述外部电力供给源与所述第1蓄电装置连接；和
第2电力线，其将所述第1电力线与所述第2蓄电装置连接，
所述电力转换器设置于所述第2电力线。
6.根据权利要求4所述的车辆的电源装置，其特征在于，
经由所述电力转换器向所述第2蓄电装置供给所述第1蓄电装置的电力。
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