CN110323795A - 车辆用电源装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆用电源装置，能够防止设置在车辆内部的电源与直流电源的充电口连接的路径上的电容器放电。具备：快速充电口，其连接直流电源；电容器，其连接在快速充电口的正极与负极之间；电负载，其与电池连接；第一开关，其接通和断开电池的正极与电容器连接的路径；第二开关，其接通和断开电池的正极与快速充电口的正极连接的路径；第三开关，其接通和断开电池的负极与电容器连接的路径；第四开关，其接通和断开电池的负极与快速充电口的负极连接的路径；第五开关，其接通和断开第一开关与电负载连接的路径；以及第六开关，其接通和断开第三开关与电负载连接的路径。

Description

车辆用电源装置
技术领域
本发明涉及车辆用电源装置。
背景技术
已知能降低混入车载电路的噪声的逆变器装置。在专利文献1中，为了降低从直流电源供应给逆变器的电力中包含的噪声，形成了包含电容器的降噪电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2017-184328号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在从设置在车辆外部的充电设备的电源通过充电口对车辆内部的电源充电的情况下，若是在充电路径上设置有降噪电路，则会向该电路中的电容器蓄电。万一在从电容器到充电口和充电设备的路径上发生接地故障时，则蓄积在电容器中的电荷可能会从电容器中放电。
因此，本发明的目的在于提供一种车辆用电源装置，能够防止设置在车辆内部的电源与直流电源的充电口连接的路径上的电容器放电。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的车辆用电源装置通过车辆具备的直流电源的充电口从车辆外部的电源向车辆内部的电源供电，上述车辆用电源装置具备：电容器，其连接在上述直流电源的充电口的正极与负极之间；电负载，其与上述车辆内部的电源连接；第一开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述电容器连接的路径；第二开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述直流电源的充电口的正极连接的路径；第三开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述电容器连接的路径；第四开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述直流电源的充电口的负极连接的路径；第五开关，其接通和断开上述第一开关与上述电负载连接的路径；以及第六开关，其接通和断开上述第三开关与上述电负载连接的路径，上述第一开关和上述第五开关被并联连接到上述第二开关，上述第三开关和上述第六开关被并联连接到上述第四开关，上述电容器的一端连接到上述第一开关与上述第五开关的连接路径，上述电容器的另一端连接到上述第三开关与上述第六开关的连接路径。
发明效果
这样，根据本发明，能够防止设置在车辆内部的电源与直流电源的充电口连接的路径上的电容器放电。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的车辆用电源装置的框图。
图2是本发明的一个实施例的车辆用电源装置的电路图。
图3是示出本发明的一个实施例的车辆用电源装置的开关的变化的时序图。
图4是本发明的一个实施例的第1其它方式的车辆用电源装置的电路图。
图5是本发明的一个实施例的第2其它方式的车辆用电源装置的电路图。
图6是示出本发明的一个实施例的第2其它方式的车辆用电源装置的开关的变化的时序图。
图7是本发明的一个实施例的第3其它方式的车辆用电源装置的电路图。
图8是示出本发明的一个实施例的第3其它方式的车辆用电源装置的开关的变化的时序图。
附图标记说明
1 车辆
4 电负载
6 控制部
7 充电器
8 普通充电口(交流电源的充电口)
9 快速充电口(直流电源的充电口)
10 直流电源
11 第一开关
12 第二开关
13 第三开关
14 第四开关
15 第五开关
16 第六开关
17 第七开关
18 第八开关
21 第一二极管
22 第二二极管
31、32、33 电容器
41 第一切换开关
42 第二切换开关
51 电池(电源)。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的车辆用电源装置通过车辆具备的直流电源的充电口从车辆外部的电源向车辆内部的电源供电，车辆用电源装置构成为，具备：电容器，其连接在直流电源的充电口的正极与负极之间；电负载，其与车辆内部的电源连接；第一开关，其接通和断开车辆内部的电源的正极与电容器连接的路径；第二开关，其接通和断开车辆内部的电源的正极与直流电源的充电口的正极连接的路径；第三开关，其接通和断开车辆内部的电源的负极与电容器连接的路径；第四开关，其接通和断开车辆内部的电源的负极与直流电源的充电口的负极连接的路径；第五开关，其接通和断开第一开关与电负载连接的路径；以及第六开关，其接通和断开第三开关与电负载连接的路径，第一开关和第五开关被并联连接到第二开关，第三开关和第六开关被并联连接到第四开关，电容器的一端连接到第一开关与第五开关的连接路径，电容器的另一端连接到第三开关与第六开关的连接路径。
从而，能够防止设置在车辆内部的电源与直流电源的充电口连接的路径上的电容器放电。
【实施例】
下面，参照附图，详细说明本发明的实施例的车辆用电源装置。
在图1中，搭载有本发明的一个实施例的车辆用电源装置的车辆1包含：马达2、逆变器3、电负载4、电池组5以及控制部6。
马达2例如由同步型马达构成，该同步型马达具备埋入有多个永磁铁的转子和缠绕有定子线圈的定子。在马达2中，通过对定子线圈施加三相交流电压而在定子中形成旋转磁场，通过该旋转磁场使转子旋转，生成驱动力。
逆变器3在控制部6的控制下将三相交流电压供应给马达2。逆变器3基于从控制部6输入的转矩指令值生成三相交流电压并将其输出给马达2。
电负载4包括搭载于车辆1并利用从电池组5供应的电力来动作的各种装置，例如包含音频装置、导航装置、空调装置、仪表类显示装置以及前照灯等照明装置。
电池组5向逆变器3、电负载4等供电。电池组5例如具备作为电源的电池51(参照图2)，电池51包括镍蓄电池、锂蓄电池等。
逆变器3、电负载4并联连接于电池组5。充电器7与逆变器3、电负载4并联地连接于电池组5。充电器7将供应给作为交流电源的充电口的普通充电口8的交流的电力转换为直流的电力。
在电池组5上设置有作为直流电源10的充电口的快速充电口9，通过在快速充电口9连接设置在车辆1外部的充电设备的直流电源10的充电连接器，从而利用从直流电源10供应的电力来对电池51(参照图2)进行充电。快速充电口9检测是否连接有直流电源10的充电连接器，并通知给控制部6。
在电池组5上设置有：检测电池51(参照图2)的电压的未图示的电压传感器、检测电池51的温度的未图示的温度传感器以及检测电池51的充电电流和放电电流的未图示的电流传感器等。
控制部6由计算机单元构成，该计算机单元具备：CPU(Central Processing Unit；中央处理器)、RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory；只读存储器)、闪存、输入端口以及输出端口。
在控制部6的ROM中存储有各种控制常数、各种映射等、以及用于使该计算机单元作为控制部6发挥功能的程序。即，通过由CPU执行存储在ROM中的程序，从而该计算机单元作为控制部6发挥功能。
在控制部6的输入端口连接有包含上述的快速充电口9、电压传感器、温度传感器以及电流传感器在内的各种传感器类。另一方面，在控制部6的输出端口连接有包含逆变器3、电负载4以及电池组5在内的各种控制对象类。
在图2中，为了降低供应给逆变器3的电力中包含的噪声，在逆变器3中设置有包含电容器31、电容器32、电容器33的降噪电路。
在电池51的正极与逆变器3连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第一开关11。在电池51的正极与快速充电口9的正极连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第二开关12。
在电池51的负极与逆变器3连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第三开关13。在电池51的负极与快速充电口9的负极连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第四开关14。
在第一开关11与电负载4连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第五开关15。在第三开关13与电负载4连接的路径上连接有接通和断开该连接路径的第六开关16。
第一开关11和第五开关15被并联连接于第二开关12。第三开关13和第六开关16被并联连接于第四开关14。
逆变器3的一端连接到第一开关11与第五开关15的连接路径。逆变器3的另一端连接到第三开关13与第六开关16的连接路径。
充电器7的正极连接在第五开关15与电负载4之间，充电器7的负极连接在第六开关16与电负载4之间。
通过控制部6来将第一开关11、第二开关12、第三开关13、第四开关14、第五开关15以及第六开关16开启(设为接通状态)、关断(设为断开状态)。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16设为断开状态。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第二开关12和第四开关14设为接通状态。
这样一来，能够在从快速充电口9充电的期间，从充电路径中除去电容器31、电容器32、电容器33，能够防止从电容器31、电容器32、电容器33放电。通过防止从电容器31、电容器32、电容器33放电，从而，能够防止在从电容器31、电容器32、电容器33到车辆1的快速充电口9和直流电源10的充电设备的路径上的漏电。
另外，能够在从快速充电口9充电的期间向电负载4供电，能够一边使用空调、加热器等电气设备，一边进行充电。
参照图3来说明如上所述构成的本实施例的车辆用电源装置的动作。
在图3中，当在时刻t1关断点火开关时，第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16被关断。
在时刻t2，当车辆1外部的直流电源10的充电连接器连接到快速充电口9，充电开始的操作完成时，供电状态被开启。
当供电状态开启后，在时刻t3，第二开关12和第四开关14被开启。
在时刻t4，当充电完成时，供电状态被关断。当供电状态关断后，在时刻t5，充电路径的开关全部被关断。
在时刻t6，当开启点火开关时，第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16被开启，从电池51向逆变器3、电负载4供电。
如图4所示，本实施例的第1其它方式具备：第一二极管21，其使电流从快速充电口9的正极向电负载4的方向流动；以及第二二极管22，其使电流从电负载4向快速充电口9的负极的方向流动。
第一二极管21连接于快速充电口9的正极与电负载4的连接路径。第二二极管22连接于快速充电口9的负极与电负载4的连接路径。
与上述的实施例同样，当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16设为断开状态。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第二开关12和第四开关14设为接通状态。
这样，通过设置第一二极管21和第二二极管22，能够防止来自电容器31、电容器32、电容器33的逆流。
如上所述构成的该第1其它方式的车辆用电源装置的动作成为与图3同样的动作。
如图5所示，本实施例的第2其它方式具备：第七开关17，其接通和断开第二开关12与电负载4连接的路径；以及第八开关18，其接通和断开第四开关14与电负载4连接的路径。
第二开关12、第七开关17被并联连接于第一开关11、第五开关15。第四开关14、第八开关18被并联连接于第三开关13、第六开关16。
通过控制部6来将第七开关17、第八开关18开启(设为接通状态)、关断(设为断开状态)。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16设为断开状态。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第二开关12、第四开关14、第七开关17以及第八开关18设为接通状态。
这样一来，能够在从快速充电口9充电的期间，从充电路径中除去电容器31、电容器32、电容器33，能够防止从电容器31、电容器32、电容器33放电。通过防止从电容器31、电容器32、电容器33放电，从而，能够防止在从电容器31、电容器32、电容器33到车辆1的快速充电口9和直流电源10的充电设备的路径上的漏电。
另外，在除了从快速充电口9充电的期间以外的情况下，也能够防止从电容器31、电容器32、电容器33放电。因此，在驾驶员进行快速充电口9与车辆1外部的充电设备的直流电源10的连接或切断操作的过程中，能够防止在从电容器31、电容器32、电容器33到车辆1的快速充电口9和直流电源10的充电设备的路径上的漏电。
另外，能够在从快速充电口9充电的期间向电负载4供电，能够一边使用空调、加热器等电气设备，一边进行充电。
参照图6来说明如上所述构成的该第2其它方式的车辆用电源装置的动作。
在图6中，当在时刻t1关断点火开关时，第一开关11和第三开关13和第五开关15和第六开关16被关断。
在时刻t2，当车辆1外部的直流电源10的充电连接器连接到快速充电口9，充电开始的操作完成时，供电状态被开启。
当供电状态开启后，在时刻t3，第二开关12、第四开关14、第七开关17以及第八开关18被开启。
在时刻t4，当充电完成时，供电状态被关断。当供电状态关断后，在时刻t5，充电路径的开关全部被关断。
在时刻t6，当开启点火开关时，第一开关11、第三开关13、第五开关15以及第六开关16被开启，从电池51向逆变器3、电负载4供电。
如图7所示，本实施例的第3其它方式具备：第一切换开关41，其切换第一连接状态和第二连接状态，上述第一连接状态是第一开关11与电负载4连接的状态，上述第二连接状态是第二开关12与电负载4连接的状态；以及第二切换开关42，其切换第三连接状态和第四连接状态，上述第三连接状态是第三开关13与电负载4连接的状态，上述第四连接状态是第四开关14与电负载4连接的状态。
第一切换开关41、第二切换开关42是通过控制部6来切换连接状态的。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第一开关11和第三开关13设为断开状态。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第二开关12和第四开关14设为接通状态。
当检测到在快速充电口9连接有车辆1外部的直流电源10的充电连接器时，控制部6将第一切换开关41设为第二连接状态，将第二切换开关42设为第四连接状态。
这样一来，能够在从快速充电口9充电的期间，从充电路径中除去电容器31、电容器32、电容器33，能够防止从电容器31、电容器32、电容器33放电。通过防止从电容器31、电容器32、电容器33放电，从而，能够防止在从电容器31、电容器32、电容器33到车辆1的快速充电口9和直流电源10的充电设备的路径上的漏电。
另外，在除了从快速充电口9充电的期间以外的情况下，也能够防止从电容器31、电容器32、电容器33放电。因此，在驾驶员进行快速充电口9与车辆1外部的充电设备的直流电源10的连接或切断操作的过程中，能够防止在从电容器31、电容器32、电容器33到车辆1的快速充电口9和直流电源10的充电设备的路径上的漏电。
另外，能够在从快速充电口9充电的期间向电负载4供电，能够一边使用空调、加热器等电气设备，一边进行充电。
参照图8来说明如上所述构成的该第3其它方式的车辆用电源装置的动作。
在图8中，当在时刻t1关断点火开关时，第一开关11和第三开关13被关断，第一切换开关41被设为第二连接状态，第二切换开关42被设为第四连接状态。
在时刻t2，当车辆1外部的直流电源10的充电连接器连接到快速充电口9，充电开始的操作完成时，供电状态被开启。
当供电状态开启后，在时刻t3，第二开关12和第四开关14被开启。
在时刻t4，当充电完成时，供电状态被关断。当供电状态关断后，在时刻t5，充电路径的开关全部被关断。
在时刻t6，当开启点火开关时，第一开关11和第三开关13被开启，第一切换开关41被设为第一连接状态，第二切换开关42被设为第三连接状态，从电池51向逆变器3、电负载4供电。
虽然公开了本发明的实施例，但很显然，本领域技术人员能不脱离本发明的范围地加以变更。旨在将所有这种修改和等价物包含在所附的权利要求中。

Claims (7)

1.一种车辆用电源装置，通过车辆具备的直流电源的充电口从车辆外部的电源向车辆内部的电源供电，
上述车辆用电源装置的特征在于，
具备：
电容器，其连接在上述直流电源的充电口的正极与负极之间；
电负载，其与上述车辆内部的电源连接；
第一开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述电容器连接的路径；
第二开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述直流电源的充电口的正极连接的路径；
第三开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述电容器连接的路径；
第四开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述直流电源的充电口的负极连接的路径；
第五开关，其接通和断开上述第一开关与上述电负载连接的路径；以及
第六开关，其接通和断开上述第三开关与上述电负载连接的路径，
上述第一开关和上述第五开关被并联连接到上述第二开关，
上述第三开关和上述第六开关被并联连接到上述第四开关，
上述电容器的一端连接到上述第一开关与上述第五开关的连接路径，
上述电容器的另一端连接到上述第三开关与上述第六开关的连接路径。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，
具备：
第一二极管，其使电流从上述直流电源的充电口的正极向上述电负载的方向流动；以及
第二二极管，其使电流从上述电负载向上述直流电源的充电口的负极的方向流动，
上述第一二极管连接到上述直流电源的充电口的正极与上述电负载的连接路径，上述第二二极管连接到上述直流电源的充电口的负极与上述电负载的连接路径。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用电源装置，
具备控制部，上述控制部控制上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关、上述第四开关、上述第五开关以及上述第六开关的接通和断开，
上述控制部在从上述车辆外部的电源通过上述直流电源的充电口对上述车辆内部的电源进行充电时，将上述第一开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关设为断开状态，将上述第二开关和上述第四开关设为接通状态。
4.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，
具备：
第七开关，其接通和断开上述第二开关与上述电负载连接的路径；以及
第八开关，其接通和断开上述第四开关与上述电负载连接的路径，
上述第二开关和上述第七开关被并联连接到上述第一开关和上述第五开关，
上述第四开关和上述第八开关被并联连接到上述第三开关和上述第六开关。
5.根据权利要求4所述的车辆用电源装置，
具备控制部，上述控制部控制上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关、上述第四开关、上述第五开关、上述第六开关、上述第七开关以及上述第八开关的接通和断开，
上述控制部在从上述车辆外部的电源通过上述直流电源的充电口对上述车辆内部的电源进行充电时，将上述第一开关、上述第三开关、上述第五开关以及上述第六开关设为断开状态，将上述第二开关、上述第四开关、上述第七开关以及上述第八开关设为接通状态。
6.一种车辆用电源装置，通过车辆具备的直流电源的充电口从车辆外部的电源向车辆内部的电源供电，
上述车辆用电源装置的特征在于，
具备：
电容器，其连接在上述直流电源的充电口的正极与负极之间；
电负载，其与上述车辆内部的电源连接；
第一开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述电容器连接的路径；
第二开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的正极与上述直流电源的充电口的正极连接的路径；
第三开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述电容器连接的路径；
第四开关，其接通和断开上述车辆内部的电源的负极与上述直流电源的充电口的负极连接的路径；
第一切换开关，其切换第一连接状态和第二连接状态，上述第一连接状态是上述第一开关与上述电负载连接的状态，上述第二连接状态是上述第二开关与上述电负载连接的状态；以及
第二切换开关，其切换第三连接状态和第四连接状态，上述第三连接状态是上述第三开关与上述电负载连接的状态，上述第四连接状态是上述第四开关与上述电负载连接的状态，
上述电容器的一端连接到上述第一开关与上述第一切换开关的连接路径，
上述电容器的另一端连接到上述第三开关与上述第二切换开关的连接路径。
7.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，
具备控制部，上述控制部控制上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关、上述第四开关的接通和断开以及上述第一切换开关和上述第二切换开关的连接状态，
上述控制部在从上述车辆外部的电源通过上述直流电源的充电口对上述车辆内部的电源进行充电时，将上述第一开关和上述第三开关设为断开状态，将上述第二开关和上述第四开关设为接通状态，将上述第一切换开关设为上述第二连接状态，将上述第二切换开关设为上述第四连接状态。
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