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Hintergrund der Erfindung
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1.Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Ladesystem sowie ein Elektrofahrzeug, insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Technologie, die vor einem Schweißfehler eines Relais warnt.
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2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
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In den letzten Jahren sind Elektrofahrzeuge entwickelt worden, die mit einem Elektromotor für den Antrieb des Fahrzeugs ausgestattet sind. Das Elektrofahrzeug ist dabei mit einer elektrischen Speichervorrichtung, wie zum Beispiel einer Batterie, ausgerüstet. Beim Laden der elektrischen Speichervorrichtung wird ein Stromversorgungsverbinder, der von einer elektrischen Ladevorrichtung ausgeht, mit einem Stromversorgungsverbinder auf der Empfangsseite des Elektrofahrzeugs verbunden.
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Ferner ist auf dem Gebiet der hybridelektrischen Fahrzeuge, die für den Antrieb sowohl mit einem Verbrennungsmotor als auch mit einem Elektromotor ausgerüstet sind, ein sog. Plug-in- oder Steckdosen-Fahrzeug in der Entwicklung, dessen elektrische Speichervorrichtung mittels einer externen elektrischen Ladevorrichtung aufgeladen werden kann.
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Da eine Klemmenspannung der elektrischen Speichervorrichtung an den Stromaufnahmeverbinder angelegt wird, der an dem Elektrofahrzeug vorgesehen ist, so ist es erforderlich, die Sicherheit während eines Ladebetriebs zu gewährleisten, bei der der Stromaufnahmeverbinder freiliegt.
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Daher ist ein Relais in einer stromführenden Leitung vorgesehen, welche die elektrische Speichervorrichtung und den Stromaufnahmeverbinder miteinander verbindet. Wenn kein Ladebetrieb durchgeführt wird, ist das Relais ausgeschaltet, sodass der Stromaufnahmeverbinder dagegen geschützt ist, dass eine Klemmenspannung angelegt wird.
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Da ein starker Strom dem Relais zugeführt wird, der in der stromführenden Leitung während des Ladevorgangs vorgesehen ist, kann ein Schweißfehler beim Relais auftreten. Somit ist ein elektrisches Ladesystem vorgeschlagen worden, bei dem das Relais in den Trennzustand geschaltet wird, nachdem der Ladevorgang beendet worden ist. Ferner wird eine Spannungsänderung während der Relaisunterbrechung überwacht (vgl. beispielsweise die Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
JP 2010- 238 576 A ). Durch die Verwendung eines derartigen elektrischen Ladesystems ist es möglich, einen Schweißfehler des Relais zu detektieren.
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Wenn ein Schweißfehler des Relais detektiert wird, kann eine Klemmenspannung der elektrischen Speichervorrichtung an den Stromaufnahmeverbinder angelegt werden. Daher ist es erforderlich, einen Benutzer, beispielsweise einen Fahrer, zu warnen. Es ist jedoch nicht wünschenswert, einen Benutzer kontinuierlich und ohne Grund zu warnen, wenn ein Schweißfehler des Relais detektiert wird.
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Wenn beispielsweise eine Warnung kontinuierlich während eines Schweißfehlers gegeben wird und eine neue Warnung aufgrund eines anderen Fehlers abgegeben wird, kann der Benutzer diesen neuen Fehler missverstehen. Daher ist es erforderlich, eine Warnung ordnungsgemäß in Abhängigkeit von der jeweiligen Situation auszugeben, anstatt eine Warnung einfach dann abzugeben, wenn ein Schweißfehler des Relais vorliegt.
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Die
US 2010 / 0 295 506 A1 betrifft das kontaktlose induktive Laden eines Fahrzeugs, welches zwei Relais aufweist. Ein Warnsignal wird nur dann ausgegeben, wenn beide Relais verschweißt sind.
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Die
US 2003 / 0 007 305 A1 beschreibt eine Verschweißungsüberprüfung für Relais eines Fahrzeugs. Es wird das Einschalten bzw. Ausschalten eines Fahrzeugs durch Drehen eines Zündschlüsselschlüsselschalters beschrieben. Ein Warnton (Buzzer) und eine Display-Anzeige werden immer gleichzeitig ausgegeben.
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Die
JP 2009 - 136 110 A beschreibt eine Ladesteuerung für ein Fahrzeug, die einen Nutzer schützen soll, wenn ein Fehler in einer Ladeschaltung zum Laden eines Kondensators in einem Fahrzeug auftrtitt. Eine Verriegelungseinrichtung fixiert einen Deckel, wenn eines von zwei Relais, oder beide Relais verschweißt sind.
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DE 10 2006 000 144 A1 beschreibt eine Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Gleichstromleistungsversorgung zur Bestimmung eines Leistungsfehlers eines Relais.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht, und die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ordnungsgemäß eine Warnung abzugeben, die sich auf einen Schweißfehler bezieht, der bei einem Relais auftritt.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem elektrischen Ladesystem gemäß Anspruch 1 und einem Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 3. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 und 4 angegeben.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Ladesystem angegeben, bei dem ein Elektrofahrzeug mit einem Stromaufnahmeverbinder versehen ist, der mit einer elektrischen Speichervorrichtung über eine Relaiseinheit verbunden ist, und der Stromaufnahmeverbinder ist an einen Stromversorgungsverbinder einer elektrischen Ladeeinrichtung angeschlossen, sodass der elektrischen Speichervorrichtung ein Ladestrom von der elektrischen Ladeeinrichtung zugeführt wird.
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Das elektrische Ladesystem weist Folgendes auf:
- - eine Informationsspeichereinheit, die Informationen hinsichtlich eines Schweißfehlers oder eines Kontaktfehlers speichert, der bei der Relaiseinheit auftreten kann;
- - eine Verbindungs-Abtasteinheit, die den Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder und dem Stromversorgungsverbinder detektiert;
- - eine Abdeckung, die den Stromaufnahmeverbinder abdeckt;
- - eine erste Warneinheit, die einen Warnton abgibt, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in dem ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit vorliegt, und die keinen Warnton abgibt, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in dem ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit vorliegt, und
- - eine zweite Warneinheit, die ein Warnlichtsignal abgibt, wenn ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit auftritt, und zwar unabhängig vom Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder und dem Stromversorgungsverbinder.
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Die Relaiseinheit weist ein erstes Relais, das bei einer von einem Paar von stromführenden Leitungen vorgesehen ist, welche die elektrische Speichervorrichtung und den Stromaufnahmeverbinder miteinander verbinden, sowie ein zweites Relais auf, das bei der anderen von dem Paar von stromführenden Leitungen vorgesehen ist.
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Der der von der ersten Warneinheit abgegebene Warnton, wenn ein Schweißfehler sowohl beim ersten Relais als auch beim zweiten Relais auftritt, unterscheidet sich von dem von der ersten Warneinheit abgegebenen Warnton, wenn ein Schweißfehler bei einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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Ein von der zweiten Warneinheit abgegebenes Warnlichtsignal, wenn ein Schweißfehler sowohl bei dem ersten Relais als auch dem zweiten Relais auftritt, unterscheidet sich von dem von der zweiten Warneinheit abgegebenen Warnlichtsignal, wenn ein Schweißfehler bei einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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In einem Zustand, in welchem ein Schweißfehler oder Kontaktfehler bei der Relaiseinheit vorliegt und der Stromaufnahmeverbinder nicht von der Abdeckung abgedeckt ist, gibt die erste Warneinheit einen Warnton ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist, und gibt keinen Warnton ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist.
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Das elektrische Ladesystem weist eine Abdeckung auf, die den Stromaufnahmeverbinder abdeckt. In einem Zustand, in welchem ein Schweißfehler in der Relaiseinheit auftritt und der Stromaufnahmeverbinder nicht von der Abdeckung abgedeckt ist, gibt die Warneinheit eine Warnung ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist, und stoppt die Abgabe einer Warnung, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist.
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Weiterhin kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, der die Abdeckung in einer Position zum Abdecken des Stromaufnahmeverbinders fixiert, wenn ein Schweißfehler sowohl bei dem ersten Relais als auch dem zweiten Relais auftritt, und die Fixierung der Abdeckung löst, wenn ein Schweißfehler an einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Elektrofahrzeug angegeben, bei dem ein Stromaufnahmeverbinder vorgesehen ist, der mit einer elektrischen Speichervorrichtung über eine Relaiseinheit verbunden ist und mit einem Stromversorgungsverbinder einer elektrischen Ladeeinrichtung verbunden wird, wenn die elektrische Speichervorrichtung geladen wird.
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Das Elektrofahrzeug weist Folgendes auf:
- - eine Informationsspeichereinheit, die Informationen hinsichtlich eines Schweißfehlers oder eines Kontaktfehlers speichert, der bei der Relaiseinheit auftreten kann;
- - eine Verbindungs-Abtasteinheit, die den Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder und dem Stromversorgungsverbinder detektiert;
- - eine Abdeckung, die den Stromaufnahmeverbinder abdeckt;
- - eine erste Warneinheit, die einen Warnton abgibt, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in dem ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit vorliegt, und die keinen Warnton abgibt, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in dem ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit vorliegt, und
- - eine zweite Warneinheit, die ein Warnlichtsignal abgibt, wenn ein Schweißfehler bei der Relaiseinheit auftritt, und zwar unabhängig vom Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder und dem Stromversorgungsverbinder.
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Die Relaiseinheit weist ein erstes Relais, das bei einer von einem Paar von stromführenden Leitungen vorgesehen ist, welche die elektrische Speichervorrichtung und den Stromaufnahmeverbinder miteinander verbinden, sowie ein zweites Relais auf, das bei der anderen von dem Paar von stromführenden Leitungen vorgesehen ist.
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Der von der ersten Warneinheit abgegebene Warnton, wenn ein Schweißfehler sowohl beim ersten Relais als auch beim zweiten Relais auftritt, unterscheidet sich von dem von der ersten Warneinheit abgegebenen Warnton, wenn ein Schweißfehler bei einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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Ein von der zweiten Warneinheit abgegebenes Warnlichtsignal, wenn ein Schweißfehler sowohl bei dem ersten Relais als auch dem zweiten Relais auftritt, unterscheidet sich von dem von der zweiten Warneinheit abgegebenen Warnlichtsignal, wenn ein Schweißfehler bei einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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In einem Zustand, in welchem ein Schweißfehler oder Kontaktfehler bei der Relaiseinheit vorliegt und der Stromaufnahmeverbinder nicht von der Abdeckung abgedeckt ist, gibt die Warneinheit eine Warnung ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist, und unterbricht die Abgabe einer Warnung, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist.
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Weiterhin kann ist ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, der die Abdeckung in einer Position zum Abdecken des Stromaufnahmeverbinders fixiert, wenn ein Schweißfehler sowohl an dem ersten Relais als auch an dem zweiten Relais auftritt, und löst die Fixierung der Abdeckung, wenn ein Schweißfehler an einem von dem ersten Relais und dem zweiten Relais auftritt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt die Warneinheit in einem Zustand, in welchem ein Schweißfehler in der Relaiseinheit auftritt, eine Warnung ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in welchem ein Schweißfehler in der Relaiseinheit auftritt, und stoppt die Abgabe einer Warnung, wenn der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder in einem Zustand verbunden ist, in dem ein Schweißfehler in der Relaiseinheit auftritt.
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Mit anderen Worten, es wird eine Warnung in einem Zustand gestoppt oder unterbrochen, in dem der Stromaufnahmeverbinder mit dem Stromversorgungsverbinder verbunden ist, da ein Benutzer nicht mit dem Stromaufnahmeverbinder in Kontakt kommt, sodass die Sicherheit gewährleistet ist. Wenn auf diese Weise eine übermäßige Warnung in einem sicheren Zustand gestoppt ist, so ist es möglich, eine ordnungsgemäße Warnung an den Benutzer abzugeben, ohne Unbehagen hervorzurufen.
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Weiterhin verhindert das Stoppen einer übermäßigen Warnung in einem sicheren Zustand, dass ein Benutzer eine neue Warnung in irrtümlicher Weise wahrnimmt, wenn diese aufgrund des Auftretens eines anderen Fehlers abgegeben wird als die Warnung, die von einem Schweißfehler herrührt. Daher wird es dem Benutzer ermöglicht, in geeigneter Weise mit dem anderen Fehler umzugehen.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigen
- 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Falles, in welchem das Laden mit einem elektrischen Ladesystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
- 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer inneren Konstruktion eines Elektrofahrzeugs, welche das elektrische Ladesystem bildet;
- 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer inneren Konstruktion einer elektrischen Ladevorrichtung, welche das elektrische Ladesystem bildet;
- 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem die elektrische Ladevorrichtung mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist;
- 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Hauptteilen in dem elektrischen Ladesystem, welche eine Relaisdiagnose-Steuerung durchführen;
- 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ausführungsschritte bei der Relaisdiagnose-Steuerung;
- 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Hauptteilen in dem Elektrofahrzeug, welche eine Fehlerfestellungssteuerung durchführen;
- 8 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Ausführungsschritte bei der Fehlerfeststellungssteuerung;
- 9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung von Ausführungsschritten bei der Fehlerfeststellungssteuerung;
- 10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem kein Schweißfehler bei den Relais auftritt;
- 11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei einem der Relais auftritt;
- 12 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei einem der Relais auftritt;
- 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei einem der Relais auftritt;
- 14 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem ein Schweißfehler bei beiden Relais auftritt;
- 15 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei beiden Relais auftritt;
- 16 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei beiden Relais auftritt; und
- 17 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration eines Elektrofahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Falles, in welchem das Laden mit einem elektrischen Lade-system 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.
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2 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der inneren Konstruktion eines Elektrofahrzeugs 11, welche das elektrische Ladesystem 10 bildet. 3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer inneren Konstruktion einer elektrischen Ladevorrichtung 12, welche das elektrische Ladesystem 10 bildet.
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Wie in 1 dargestellt, ist das Elektrofahrzeug 11 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Batterie 13 als elektrische Speichervorrichtung ausgerüstet. Wenn die Batterie 13 geladen wird, so wird ein Ladekabel 14 der elektrischen Ladevorrichtung 12 mit einem Ladeanschluss 15 des Elektrofahrzeugs 11 verbunden.
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Wie in 2 dargestellt, weist das Elektrofahrzeug 11 einen Motor-Generator 20 für den Antrieb des Elektrofahrzeugs auf, der mit den Antriebsrädern 22 über eine Antriebsachse 21 verbunden ist. Der Motor-Generator 20 wird mit der Batterie 13 über einen Inverter 23 verbunden, der Gleichstrom und Wechselstrom in bidirektionaler Weise umwandelt. Die Batterie 13 und der Inverter 23 sind über stromführende Leitungen beziehungsweise Stromleitungen 24 und 25 miteinander verbunden. Die elektrischen Stromleitungen 24 und 25 sind mit Hauptrelais 26 beziehungsweise 27 ausgerüstet.
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Der Ladeanschluss 15 des Elektrofahrzeugs 11 weist eine Abdeckung oder einen Ladedeckel 28 auf, der an einer Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet ist und geöffnet und geschlossen werden kann und einen Stromaufnahmeverbinder 29 aufweist, der im Innenraum des Ladedeckels 28 untergebracht ist. Der Stromaufnahmeverbinder 29 besitzt ein Paar von Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b.
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Der Stromaufnahmeanschluss 29a ist mit der elektrischen Stromleitung 24 auf der Seite einer positiven Elektrode verbunden, und zwar über eine Stromaufnahmeleitung oder eine stromführende Leitung 30. Der Stromaufnahmeanschluss 29b ist mit der elektrischen Stromleitung 25 auf der Seite einer negativen Elektrode verbunden, und zwar über eine Stromaufnahmeleitung oder stromführende Leitung 31.
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Die Stromaufnahmeleitung hat ein erstes Relais (Relaiseinheit) 32, während die Stromaufnahmeleitung 31 ein zweites Relais (Relaiseinheit) 33 aufweist. Der Stromaufnahmeverbinder 29 hat ferner einen Signalanschluss 29c, und der Signalanschluss 29c ist mit einer Kommunikationsleitung 34 verbunden.
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Das Elektrofahrzeug 11 weist ferner Folgendes auf: eine Fahrzeugsteuereinheit 35, die in integraler Weise das gesamte Fahrzeug steuert; eine Batteriesteuereinheit 36, welche die Batterie 13 steuert, und eine Motorsteuereinheit 37, die den Inverter 23 steuert. Die Steuereinheit 35 bis 37 sind miteinander über ein Kommunikationsnetz 38 verbunden. Jede von den Steuereinheiten 35 bis 37 ist mit einer Zentraleinheit (CPU) einem Speicher und dergleichen ausgerüstet.
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Wie in 3 dargestellt, weist die elektrische Ladevorrichtung 12 eine Stromsteuerung 41 auf, welche Wechselstrom von einer externen Stromquelle in Gleichstrom beziehungsweise Ladestrom umwandelt. Die Stromsteuerung 41 weist eine Gleichrichterschaltung, einen elektrischen Transformator, eine Schalteinrichtung und dergleichen auf.
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Das eine Ende des Ladekabels 14 der elektrischen Ladevorrichtung 12 ist mit einem Stromversorgungsverbinder 42 versehen, der an dem Stromaufnahmeverbinder 29 anbringbar und von diesem lösbar ist. Der Stromaufnahmeverbinder 42 besitzt ein Paar von Stromversorgungsanschlüssen 42a und 42b, welche den Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b des Stromaufnahmeverbinders 29 entsprechen.
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Der Stromversorgungsanschluss 42a ist mit einem positiven Elektrodenanschluss 41a der Stromsteuerung 41 über eine Stromzuführungsleitung 43 verbunden, während der Stromversorgungsanschluss 42b mit einem negativen Elektrodenanschluss 41b der Stromsteuerung 41 über eine Stromzuführungsleitung 44 verbunden ist. Die elektrische Ladevorrichtung 12 besitzt einen Spannungssensor 45, der eine Spannung V1 zwischen den Stromversorgungs- oder Stromzuführungsleitungen 43 und 44 detektiert.
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Der Stromversorgungsverbinder 42 hat einen Signalanschluss 42c der mit einer Kommunikationsleitung 46 verbunden ist. Die elektrische Ladevorrichtung 12 weist eine Ladesteuereinheit 47 auf, die mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Speicher und dergleichen ausgerüstet ist. Die Ladesteuereinheit 47 steuert die Stromsteuerung 41.
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4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in welchem die elektrische Ladevorrichtung 12 mit dem Elektrofahrzeug 11 verbunden ist. Wenn das Ladekabel 14 mit dem Ladeanschluss 15 verbunden ist, so wird, wie in 4 dargestellt, der Stromaufnahmeverbinder 29 freigelegt durch das Öffnen des Ladedeckels 28, der an dem Fahrzeugkörper angebracht wird, und der Stromversorgungsverbinder 42 des Ladekabels 14 ist mit dem Stromaufnahme-verbinder 29 verbunden.
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Somit ist die Stromsteuerung 41 mit der Batterie 13 über die Stromzuführungsleitungen 43 und 44 sowie die Stromaufnahmeleitungen 30 und 31 verbunden, und die Fahrzeugsteuereinheit 35 ist an die Ladesteuereinheit 47 über die Kommunikationsleitungen 34 und 46 angeschlossen.
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Die Ladesteuereinheit 47 gibt dann eine Zielspannung, beispielsweise 400 Volt vor, was einem Zielladezustand der Batterie 13 entspricht, beispielsweise 100 %, und liefert den Ladestrom von der Ladestromsteuerung 41 zu der Batterie 13, bis die Klemmenspannung der Batterie 13 die Zielspannung erreicht.
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Beim Laden, bei dem die elektrische Ladevorrichtung 12 mit dem Elektrofahrzeug 11 verbunden ist, kann die Spannung V1 zwischen den Stromzuführungsleitungen 43 und 44, welches die Klemmenspannung der Batterie 13 ist, mit dem Spannungssensor 45 der elektrischen Ladevorrichtung 12 gemessen werden.
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Wie bereits erwähnt, ist es dann, wenn die elektrische Ladevorrichtung 12 mit dem Elektrofahrzeug 11 verbunden ist, erforderlich, den Stromaufnahmeverbinder 29 zur Außenseite freizulegen, indem man den Ladedeckel 28 öffnet, der ihn verdeckt.
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Wenn daher die elektrische Ladevorrichtung 12 mit dem Elektrofahrzeug 11 verbunden ist, werden die Stromaufnahmeanschlüsse 29a und 29b, die mit der Batterie 13 verbunden sind, vorübergehend freigelegt. Daher sind die Stromaufnahmeleitungen 30 und 31 mit den Relais 32 und 33 versehen, die zwischen einem Verbindungszustand und einem Unterbrechungszustand geschaltet werden.
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In einem Zustand, in welchem die Stromaufnahmeanschlüsse 29a und 29b durch das Öffnen des Ladedeckels 28 freigelegt sind, werden die Relais 32 und 33, die auch als Schaltschütze bezeichnet werden, in den Unterbrechungszustand geschaltet, in welchem eine Stromleitung blockiert ist.
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Somit werden die Stromaufnahmeanschlüsse 29a und 29b nicht freigelegt, wenn eine hohe Spannung an diese angelegt ist, sodass die Sicherheit beim Ladebetrieb gewährleistet ist.
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Da ein starker Strom durch die Stromaufnahmeleitungen 30 und 31 während des Ladens hindurchfließt, kann ein Schweißfehler oder ein Anschmelzfehler oder Kontaktfehler an den Relais 32 und 33 der Stromaufnahmeleitungen 30 und 31 auftreten.
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Nachdem die Batterie 13 geladen worden ist, führt die Fahrzeugsteuereinheit 35 daher eine Relaisdiagnose-Steuerung durch, um festzustellen, ob ein Schweißfehler oder Schmelzfehler aufgetreten ist oder nicht. Die Relaisdiagnose-Steuerung wird nachstehend im Einzelnen erläutert.
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5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Hauptteilen des elektrischen Ladesystems 10, das die Relaisdiagnose-Steuerung durchführt. Die Komponenten in 5, die die gleichen sind wie die Komponenten in 4, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine erneute Beschreibung entfällt hier. Wie in 5 dargestellt, besitzt die Fahrzeugsteuereinheit 35 eine Relaissteuerung 50, welche den Betriebszustand der Relais 32 und 33 steuert.
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Diese Relaissteuerung 50 steuert die Stromleitung zu einer nicht dargestellten Magnetspule der Relais 32 und 33 und schaltet die Relais 32 und 33 zwischen dem Verbindungszustand und dem Unterbrechungszustand hin und her. Die Fahrzeugsteuereinheit 35 besitzt ferner eine Relaisdiagnose-Einheit 51, welche das Auftreten eines Schweißfehlers und eines Schmelzfehlers in den Relais 32 und 33 detektiert.
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Die Relaisdiagnose-Einheit 51 erhält Steuerungszustände der Relais 32 und 33 von der Relaissteuerung 50 sowie die Spannung V1 von der elektrischen Ladevorrichtung 12 über die Kommunikationsleitungen 34 und 46.
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Die Relaisdiagnose-Einheit 51 prüft, ob ein Schweißfehler oder ein Schmelzfehler (Kontaktfehler) in den Relais 32 und 33 vorliegt, und zwar auf der Basis einer Änderung der Spannung V1 aufgrund des Umschaltens der Relais 32 und 33.
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Die Fahrzeugsteuereinheit 35 weist ferner einen Informationsspeicher (Informationsspeichereinheit) 52 auf. Wenn bestimmt wird, dass ein Schweißfehler oder Schmelzfehler auftritt, wird die Information über den Schweißfehler oder den Schmelzfehler in dem Informationsspeicher 52 gespeichert.
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6 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ausführungsschritte der Relaisdiagnose-Steuerung. Wenn das Laden der Batterie 13 beendet ist, dann wird, wie in 6 angedeutet, das erste Relais 32 in den Unterbrechungszustand (OFF) geschaltet, während das zweite Relais 33 im Verbindungszustand (ON) gehalten wird. Dann wird bestimmt, ob die Spannung V1 unter eine vorbestimmte Bestimmungsspannung L von beispielsweise 270 Volt fällt, und zwar innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Ta1 von beispielsweise 1 Sekunde, in der das erste Relais 32 unterbrochen ist. Wenn die Spannung V1 innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer Ta1 unter die Bestimmungsspannung L fällt (vgl. das Bezugszeichen a), das heißt, wenn ein Spannungsabfall zwischen den Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b bei der Unterbrechung des ersten Relais 32 bestätigt wird, so wird bestimmt, dass kein Schweißfehler bei dem ersten Relais 32 vorliegt.
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Wenn andererseits die Spannung V1 innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer Ta1 nicht unter die Bestimmungsspannung L fällt, d.h. wenn der vorbestimmte Spannungsabfall bei der Unterbrechung des ersten Relais 32 nicht bestätigt wird, so wird bestimmt, dass ein Schweißfehler beim ersten Relais 32 vorliegt. Wenn ein Schweißfehler detektiert wird, so wird die Information über den Schweißfehler dem Informationsspeicher 52 der Fahrzeugsteuereinheit 35 gespeichert.
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Dann wird das erste Relais 32 in den Verbindungszustand umgeschaltet, während das zweite Relais 33 im Verbindungszustand gehalten wird. Es wird bestimmt, ob die Spannung V1 eine vorbestimmte Bestimmungsspannung H von beispielsweise 300 Volt überschreitet oder nicht, und zwar innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Tb 1 von beispielsweise 0,5 Sekunden, in der das erste Relais 32 verbunden ist.
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Wenn die Spannung V1 die Bestimmungsspannung H in der vorbestimmten Zeitdauer Tb 1 überschritten wird (wie mit dem Bezugszeichen b angeben), d.h., wenn ein Spannungsanstieg zwischen den Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b bei einer Verbindung des ersten Relais 32 bestätigt wird, so wird bestimmt, dass kein Schweißfehler oder Schmelzfehler beim ersten Relais 32 vorliegt.
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Wenn andererseits die Spannung V1 in der vorbestimmten Zeitdauer Tb 1 nicht auf die Bestimmungsspannung H ansteigt, das heißt, wenn der vorbestimmte Spannungsanstieg bei der Verbindung des ersten Relais nicht bestätigt wird, dann wird bestimmt, dass ein Schmelzfehler oder Schweißfehler beim ersten Relais 32 vorliegt. Wenn ein solcher Schweißfehler oder Schmelzfehler detektiert wird, so wird die Information über diesen Schweißfehler in dem Informationsspeicher 52 der Fahrzeugsteuereinheit 35 abgespeichert.
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Dann wird das zweite Relais 33 in den Unterbrechungszustand geschaltet, während das erste Relais 32 in dem Verbindungszustand gehalten wird. Es wird bestimmt, ob die Spannung V1 unter die vorgegebene Bestimmungsspannung L abfällt oder nicht, und zwar innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Ta2 von beispielsweise einer Sekunde, in der das zweite Relais 33 unterbrochen ist.
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Wenn die Spannung V1 unter die Bestimmungsspannung L während der vorgegebenen Zeitdauer Ta2 abfällt (wie mit dem Bezugszeichen c angeben), d.h., wenn ein Spannungsabfall zwischen den Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b bei einer Unterbrechung des zweiten Relais 33 bestätigt wird, so wird bestimmt, dass kein Schweißfehler beim zweiten Relais 33 vorliegt.
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Wenn andererseits die Spannung V1 innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer Ta2 nicht unter die Bestimmungsspannung L abfällt, d.h., wenn ein vorbestimmter Spannungsabfall bei der Unterbrechung des zweiten Relais 33 nicht bestätigt wird, so wird bestimmt, dass ein Schweißfehler bei dem zweiten Relais 33 aufgetreten ist. Wenn ein solcher Schweißfehler detektiert wird, so wird die Information über den Schweißfehler in dem Informationsspeicher 52 der Fahrzeugsteuereinheit 35 gespeichert.
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Dann wird das zweite Relais 33 in den Verbindungszustand geschaltet, während das erste Relais 32 im Verbindungszustand gehalten wird. Innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Tb2 von beispielsweise 0,5 Sekunden, in der das zweite Relais 33 verbunden ist, wird bestimmt, ob die Spannung V1 die vorgegebene Bestimmungsspannung H überschreitet oder nicht.
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Wenn die Spannung V1 die Bestimmungsspannung H in der vorgegebenen Zeitdauer Tb2 (wie mit dem Bezugszeichen d angeben) überschreitet, d.h., wenn ein Spannungsanstieg zwischen den Stromaufnahmeanschlüssen 29a und 29b bei der Verbindung des zweiten Relais 33 bestätigt wird, so wird bestimmt, dass kein Schmelzfehler oder Schweißfehler in dem zweiten Relais 33 aufgetreten ist.
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Wenn andererseits die Spannung V1 während der vorgegebenen Zeitdauer Tb2 nicht auf die Bestimmungsspannung H ansteigt, d.h., wenn der vorgegebene Spannungsanstieg bei der Verbindung des zweiten Relais 33 nicht bestätigt wird, so wird bestimmt, dass ein Schmelzfehler oder Schweißfehler in dem zweiten Relais 33 aufgetreten ist. Wenn ein derartiger Schweißfehler detektiert wird, so wird die Information hinsichtlich des Schweißfehlers in dem Informationsspeicher 52 der Fahrzeugsteuereinheit 35 gespeichert. Bei der vorstehenden Beschreibung ist die Bestimmungsspannung H in der Relaisdiagnose-Steuerung beispielsweise mit 300 Volt vorgegebenen.
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Dies deswegen, weil die Klemmenspannung der Batterie 13 auf 300 Volt geht, wenn der Ladungszustand 0 % ist. Das bedeutet, unabhängig von dem Ladungszustand der Batterie 13 wird die Klemmenspannung der Batterie 13 auf einem Wert von 300 Volt oder mehr gehalten.
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Wenn daher die Relais 32 und 33 verbunden sind, so wird eine Spannung von 300 Volt oder mehr unmittelbar von dem Spannungssensor 45 detektiert. Daher wird die Bestimmungsspannung auf 300 Volt gesetzt, was die untere Grenzspannung darstellt. Wenn man die Bestimmungsspannung auf die untere Grenzspannung der Batterie 13 setzt, ist es möglich, in zuverlässiger Weise Schmelzfehler oder Schweißfehler an den Relais 32 und 33 mit einer kürzeren Bestimmungszeit zu detektieren. Die Bestimmungsspannung H ist nicht auf 300 Volt limitiert, und es kann auch ein anderer Wert, der gleich der oder höher als die untere Grenzspannung der Batterie 13 ist, verwendet werden.
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Weiterhin wird die Bestimmungsspannung L in der Relaisdiagnose-Steuerung auf 270 Volt gesetzt, ohne dass eine diesbezügliche Einschränkung vorliegt. Es kann auch ein anderer Wert verwendet werden, der niedriger ist als die untere Grenzspannung der Batterie 13.
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Wenn ein Schweißfehler an den Relais 32 und 33 auftritt, so kann in der oben beschriebenen Weise eine hohe Spannung an den Stromaufnahmeverbinder 29 angelegt werden, und somit ist es erforderlich, einen Benutzer, wie zum Beispiel einen Fahrer, über einen Schweißfehler des Relais 32 beziehungsweise 33 zu informieren, um die Sicherheit während des Ladebetriebs zu gewährleisten.
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Wenn ein Schweißfehler der Relais 32 beziehungsweise 33 bei der Relaisdiagnose-Steuerung detektiert wird, so informiert die Fahrzeugsteuereinheit 35 den Benutzer über das Auftreten des Schweißfehlers unter Verwendung eines später noch beschriebenen Warnsummers 53 oder dergleichen.
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Eine Fehlerbenachrichtigungssteuerung zur Benachrichtigung über einen Schweiß-fehler wird nachstehend näher erläutert. Die Fehlerbenachrichtigungssteuerung wird ständig durchgeführt, unabhängig von einem Betriebszustand eines Zündschalters, der ein Fahrzeugsystem aktiviert.
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7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Hauptteilen in dem Elektrofahrzeug, welche die Fehlerbenachrichtigungssteuerung durchführen. In 7 sind die gleichen Komponenten wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass eine erneute Beschreibung hier entfallen kann. Wie in 7 dargestellt, weist das Elektrofahrzeug 11 einen Warnsummer oder eine erste Warneinheit 53 auf, die einen Warnton abgibt, sowie eine Warnlampe oder zweite Warneinheit 54, die ein Warnlichtsignal abgibt.
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Das Elektrofahrzeug 11 besitzt ferner ein Verriegelungs-Betätigungsorgan oder einen Verriegelungsmechanismus 55, der den Ladedeckel 28 in der Schließstellung fixiert, wie es in 7 angedeutet ist. Der Ladedeckel 28 hat einen Anschlag 28a, der derart angeordnet ist, dass er dem Verriegelungs-Betätigungsorgan 55 gegenüberliegt. Das Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 besitzt einen nicht dargestellten Eingriffshaken, der mit dem Anschlag 28a in Eingriff kommt.
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Wenn der Ladedeckel 28 in der Schließstellung geschlossen ist, so hält der Eingriffshaken des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 den Anschlag 28a des Ladedeckels 28 fest, und der Ladedeckel 28 ist in der Schließstellung fixiert. Das Elektrofahrzeug 11 hat ferner einen Deckelöffner 56, der beim Öffnen des Ladedeckels 28 betätigt wird.
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Wenn ein Benutzer den Deckelöffner 56 betätigt, wird ein Auslösesignal an das Verriegelungs-Betätigungsorgan 55 über die Fahrzeugsteuereinheit 35 geschickt, und das Verriegelungs-Betätigungsorgan 55 aktiviert den Eingriffshaken in eine zurückgezogene Stellung, um den Anschlag 28a des Ladedeckels 28 freizugeben.
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Auf diese Weise führt das Verriegelungs-Betätigungsorgan 55 einen Auslösebetrieb durch, und zwar auf der Basis des Betriebs des Deckelöffners 56, sodass der Ladedeckel 28 geöffnet werden kann.
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Das Elektrofahrzeug 11 besitzt ferner einen Deckelsensor 57, der den Öffnungs-/Schließzustand des Ladedeckels 28 detektiert, sowie einen Verbindungssensor oder eine Verbindungs-Abtasteinheit 58, die einen Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder 29 und dem Stromversorgungsverbinder 42 detektiert.
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Als nächstes werden die Ausführungsschritte bei der Fehler-Benachrichtigungssteuerung erläutert. Die 8 und 9 zeigen Flussdiagramme zur Erläuterung der Ausführungsschritte bei der Fehler-Benachrichtigungssteuerung. Die Flussdiagramme gemäß 8 und 9 hängen jeweils miteinander zusammen, und zwar an den Verbindungsstellen, die mit den Symbolen (a) und (b) markiert sind.
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Wie in 8 dargestellt, wird im Schritt S1 bestimmt, ob ein Schweißfehler bei einem der Relais 32 und 33 vorliegt, und zwar auf der Basis von Fehlerinformation, die in dem Informationsspeicher 52 gespeichert ist. Wenn im Schritt S1 bestimmt wird, dass ein Schweißfehler vorliegt, so geht der Ablauf zum Schritt S2 weiter, in welchem bestimmt wird, ob der Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt.
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Wenn im Schritt S2 bestimmt wird, dass ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt, so geht der Ablauf zum Schritt S3 weiter. Auf der Basis eines Ausgangssignals von dem Deckelsensor 57 wird im Schritt S3 bestimmt, ob der Ladedeckel 28 geschlossen ist oder nicht.
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Wenn im Schritt S3 bestimmt wird, dass der Ladedeckel 28 geschlossen ist, so geht der Ablauf zum Schritt S4 weiter, in welchem der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 gesperrt wird. Im folgenden Schritt S5 leuchtet die Warnlampe auf. Im anschließenden Schritt S6 wird bestimmt, ob der Deckelöffner 55 betätigt wird oder nicht.
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Wenn im Schritt 6 bestimmt wird, dass der Deckelöffner 56 betätigt wird, so geht der Ablauf zum Schritt S7 weiter, in welchem der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 56 nicht durchgeführt wird und der Warnsummer 52 einen Ton mit geringem Volumen für eine kurze Zeitdauer abgibt. Wenn im Schritt S6 bestimmt wird, dass der Deckelöffner 56 nicht betätigt wird, so verlässt der Ablauf die Routine, ohne dass ein Warnton abgegeben wird.
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Auf diese Weise wird dann, wenn beide Relais verschweißt sind, d.h., wenn eine hohe Spannung an dem Stromaufnahmeverbinder 29 anliegt, die Warnlampe 54 zum Aufleuchten gebracht, um dann den Benutzer über das Risiko zu informieren, während der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 gesperrt wird und der Ladedeckel 28 in der Schließstellung fixiert wird, um es nicht zu ermöglichen, dass der Stromaufnahmeverbinder 29 freigelegt wird.
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Wenn der ferner der Deckelöffner 56 betätigt wird, um den Ladedeckel 28 zu öffnen, wird der Benutzer über das Risiko informiert, indem ein Warnton von dem Warnsummer 53 abgeben wird, und zwar zusätzlich zu dem Aufleuchten der Warnlampe 54. Der Warnsummer 53 kann einen Warnton abgeben, wenn ein Versuch gemacht wird, den Ladedeckel 28 mit Gewalt zu öffnen, und zwar zusätzlich, wenn der Deckelöffner 56 betätigt wird.
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Wenn im Schritt S3 bestimmt wird, dass der Ladedeckel 28 offen ist, so geht der Ablauf zum Schritt S8 weiter, in welchem der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht wird. Im folgenden Schritt S9 leuchtet die Warnlampe 54 auf. Im folgenden Schritt S10 wird bestimmt, ob der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist.
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Wenn im Schritt S10 bestimmt wird, dass der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so geht der Ablauf zum Schritt S11 weiter, in welchem der Warnsummer 53 abgeschaltet wird. Wenn im Schritt S 10 bestimmt wird, dass der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so geht der Ablauf zum Schritt S12 weiter, in welchem der Warnsummer 53 einen Ton mit großem Volumen abgibt.
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Wenn eine hohe Spannung an dem Stromaufnahmeverbinder 29 anliegt, und zwar aufgrund eines Schweißfehlers der Relais 32 und 33, jedoch der Ladedeckel 28 geöffnet ist, so wird auf diese Weise die Warnlampe zum Leuchten gebracht, um den Benutzer zu alarmieren, und der Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder 29 und dem Stromversorgungsverbinder 42 wird untersucht.
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Wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 nicht mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, d.h., wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 freiliegt, an dem eine hohe Spannung anliegt, so gibt der Warnsummer 53 einen Ton mit großem Volumen ab, um den Benutzer über das Risiko zu informieren.
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Wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, d.h., wenn der Stromaufnahmeverbinder 29, an dem eine hohe Spannung anliegt, nicht freiliegt, so unterbricht der Warnsummer 53 die Abgabe des Warntons, da es unwahrscheinlich ist, dass der Benutzer mit dem Stromaufnahmeverbinder 29 in Kontakt kommt.
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Wenn im Schritt S2 bestimmt wird, dass ein Schweißfehler nur bei einem der Relais 32 und 33 vorliegt, so geht der Ablauf zum Schritt S13 weiter, der den Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht. Beim folgenden Schritt S14 leuchtet die Warnlampe 54 auf. Beim anschließenden Schritt S15 wird bestimmt, ob der Ladedeckel 28 geöffnet ist oder nicht.
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Wenn bestimmt, dass der Ladedeckel 28 geschlossen ist, so geht der Ablauf zum Schritt S16 weiter, in welchem der Warnsummer 53 ausgeschaltet wird. Wenn im Schritt S15 bestimmt wird, dass der Ladedeckel 28 geöffnet ist, so geht der Ablauf zum Schritt S17 weiter, in welchem bestimmt wird, ob der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist.
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Wenn im Schritt S17 bestimmt wird, dass der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so geht der Ablauf zum Schritt S16 weiter, in welchem der Warnsummer 53 ausgeschaltet wird. Wenn im Schritt S 17 bestimmt wird, dass der Stromaufnahmeverbinder 29 nicht mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so geht der Ablauf zum Schritt S18 weiter, in welchem der Warnsummer 53 einen Ton mit mittlerem Volumen abgibt.
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Wenn daher nur eines von den Relais 32 und 33 verschweißt ist, d.h., wenn eine hohe Spannung aktuell nicht an dem Stromaufnahmeverbinder 29 anliegt, aber danach daran angelegt werden kann, so wird auf diese Weise das Öffnen des Ladedeckels 28 ermöglicht, während die Warnlampe 54 leuchtet, um den Benutzer zu alarmieren.
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Wenn der Ladedeckel 28 durch den Betrieb des Deckelöffners 56 geöffnet wird, so wird der Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder 29 und dem Stromversorgungsverbinder 42 untersucht.
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Wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 nicht mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, d.h., wenn der Stromaufnahmeverbinder 29, an den eine hohe Spannung angelegt werden kann, freiliegt, so gibt der Warnsummer 53 einen Warnton mit mittlerem Volumen ab, um den Benutzer über das Risiko zu informieren.
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Wenn andererseits der Stromaufnahmeverbinder 29, an den eine hohe Spannung angelegt werden kann, nicht freiliegt, so stoppt der Warnsummer 53 die Abgabe des Warntons, da es unwahrscheinlich ist, dass der Benutzer mit dem Stromaufnahmeverbinder 29 in Kontakt kommt.
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Wenn im Schritt S1 bestimmt wird, dass ein Schweißfehler bei keinem der Relais 32 und 33 vorliegt, so ist es unwahrscheinlich, dass eine hohe Spannung an den Stromaufnahmeverbinder 29 angelegt wird, und somit geht der Ablauf zum Schritt S19 weiter, der den Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht. Die Warnlampe wird im folgenden Schritt S20 ausgeschaltet, und der Warnsummer 53 wird im Schritt S21 ausgeschaltet.
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Als nächstes wird die oben beschriebene Fehler-Benachrichtigungssteuerung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch weiter erläutert. 10 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem ein Schweiß-fehler bei keinem der Relais 32 und 33 vorliegt. Die 11 bis 13 zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler beim Relais 32 vorliegt.
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Die 14 bis 16 zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt. In den 10 bis 16 sind die gleichen Komponenten wie bei der Darstellung in 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass eine erneute Beschreibung entbehrlich ist.
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Im Folgenden wird auf 10 Bezug genommen. Wenn ein Schweißfehler bei keinem der Relais 32 und 33 vorliegt, so ist es unwahrscheinlich, dass eine hohe Spannung an den Stromaufnahmeverbinder 29 angelegt wird, und somit wird der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht.
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Dann werden die Warnlampe 54 und der Warnsummer 53 ausgeschaltet. In diesem Falle kann der Ladedeckel 28 durch Betätigen des Deckelöffners 56 geöffnet werden, sodass der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden werden kann.
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Im Folgenden wird auf 11 Bezug genommen. Wenn ein Schweißfehler beim Relais 32 vorliegt, wird der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht, während die Warnlampe 54 leuchtet, um den Benutzer zu alarmieren. In einem Zustand, in dem ein Schweißfehler bei dem Relais 32 vorliegt, wird eine hohe Spannung sofort an den Stromaufnahmeverbinder 29 angelegt, wenn ein Schweißfehler auch beim Relais 33 auftritt.
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Wenn das Laden in einem solchem Zustand sofort gesperrt wird, so wird die Benutzbarkeit des Elektrofahrzeugs 11 signifikant beeinträchtigt. Somit wird der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 ermöglicht, während die Warnlampe 54 leuchtet, um einen Benutzer zu alarmieren.
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Im Folgenden wird auf 12 Bezug genommen. Wenn der Ladedeckel 28 durch die Betätigung des Deckelöffners 56 geöffnet wird, so werden die Anschlüsse des Stromaufnahmeverbinders 29, an den eine hohe Spannung angelegt werden kann, freigelegt. Somit leuchtet die Warnlampe 54, und auch der Warnsummer 53 gibt einen Warnton mit mittlerem Volumen ab.
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Im Folgenden wird auf 13 Bezug genommen. Wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, sind die Anschlüsse des Stromaufnahmeverbinders 29 durch den Stromversorgungsverbinder 42 abgedeckt. Während somit die Warnlampe 54 weiterleuchtet, wird der Warnsummer 53 ausgeschaltet.
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Wenn Schweißfehler beim Relais 32 auftritt, aber der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so hört der Warnsummer 53 auf, einen Warnton abzugeben. Das bedeutet, in einem Zustand, in dem die Sicherheit gewährleistet ist, wird der Warnsummer 53 ausgeschaltet, um eine unnötige Warnung zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, den Benutzer über das Risiko zu informieren, ohne Unbehagen zu verbreiten.
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Da ferner der Warnsummer 53 in einem Zustand ausgeschaltet wird, in welchem die Sicherheit gewährleistet ist, so nimmt der Benutzer eine neue Warnung, die von der Ladevorrichtung oder dergleichen abgeben wird, nicht in irrtümlicher Weise wahr, und zwar aufgrund eines anderen Fehlers als der Warnung vor einem Schweißfehler, und der Benutzer kann in geeigneter Weise mit dem anderen Fehler umgehen.
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Während die 11 bis 13 einen Zustand zeigen, in welchem ein Schweißfehler beim Relais 32 vorliegt, kann die gleiche Fehler-Benachrichtigungssteuerung auch dann durchgeführt werden, wenn der Schweißfehler nur bei dem Relais 33 auftritt.
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Im Folgenden wird auf 14 Bezug genommen. Wenn ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt, so ist eine hohe Spannung bereits an den Stromaufnahmeverbinder 29 angelegt.
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Somit leuchtet die Warnlampe 54 um den Benutzer über das Risiko zu informieren, und der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 wird gesperrt. Wenn der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 gesperrt ist, aber der Deckelöffner 56 betätigt wird, so gibt, wie bereits erwähnt, der Warnsummer 53 einen Warnton ab, um den Benutzer über das Risiko zu informieren.
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Im Folgenden wird auf 15 Bezug genommen. Wenn ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt und der Ladedeckel 28 geöffnet wird, dann wird der Stromaufnahmeverbinder 29, an dem eine hohe Spannung anliegt, freigelegt. Somit leuchtet die Warnlampe 54, und auch der Warnsummer 53 gibt einen Ton mit großem Volumen ab.
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Im Folgenden wird auf 16 Bezug genommen. Wenn dann der Stromaufnahme-verbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden wird, sind die Anschlüsse des Stromaufnahmeverbinders 29 von dem Stromversorgungsverbinder 42 abgedeckt. Während somit die Warnlampe 54 weiter leuchtet, wird der Warnsummer 53 ausgeschaltet.
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Wenn daher ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt, aber der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, so unterbricht der Warnsummer 53 die Abgabe eines Warntons. Das bedeutet, in einem Zustand, in welchem die Sicherheit gewährleistet ist, wird der Warnsummer 53 ausgeschaltet, um eine übermäßige und unnötige Warnung zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, den Benutzer über das Risiko zu informieren, ohne diesem Unbehagen zu bereiten.
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Da weiterhin der Warnsummer 53 in einem Zustand ausgeschaltet ist, in welchem die Sicherheit gewährleistet ist, so nimmt der Benutzer nicht irrtümlich eine neue Warnung, die von einem Ladegerät oder dergleichen aufgrund eines anderen Fehlers abgeben wird, als Warnung aufgrund eines Schweißfehlers wahr, und er kann daher in geeigneter Weise mit dem anderen Fehler umgehen.
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Wie bereits erwähnt, gibt der Warnsummer 53 einen Warnton ab, wenn der Stromaufnahmeverbinder nicht mit dem Stromversorgungsverbinder 42 verbunden ist, und zwar in einem Zustand, in welchem ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt, und unterbricht die Abgabe eines Warntons, wenn der Stromaufnahmeverbinder 29 mit dem Stromversorgungsverbinder 42 in einem Zustand verbunden ist, in welchem ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt.
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Insbesondere dann, wenn der Stromaufnahmeverbinder 29, an den eine hohe Spannung angelegt werden kann, von dem Stromversorgungsverbinder 42 abgedeckt wird, ist die Sicherheit gewährleistet, und somit unterbricht der Warnsummer 53 die Abgabe eines Warntons, um eine überflüssige Warnung zu verhindern. Infolgedessen ist es möglich, eine Warnung an den Benutzer ordnungsgemäß abzugeben, ohne diesem Unbehagen zu bereiten.
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Wenn weiterhin ein Schweißfehler bei beiden Relais 32 und 33 vorliegt, so wird der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 gesperrt. Somit wird der Stromaufnahmeverbinder 29, an dem eine hohe Spannung anliegt, nicht freigelegt, sodass es möglich ist, die Sicherheit des elektrischen Ladesystems 10 und des Elektrofahrzeugs 11 zu steigern. Wenn ein Schweißfehler bei einem der Relais 32 und 33 auftritt, so wird der Auslösebetrieb des Verriegelungs-Betätigungsorgans 55 zugelassen, sodass es möglich ist, den Ladedeckel 28 zu öffnen, um die Batterie 13 zu laden.
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Auch wenn somit die elektrische Energie der Batterie 13 in einem Zustand erschöpft ist, in welchem ein Schweißfehler bei einem der Relais 32 und 33 vorliegt, so ist es möglich, die Batterie 13 zu laden und das Elektrofahrzeug in einen Wartungsbereich oder dergleichen zu fahren, um die Benutzbarkeit des Elektrofahrzeugs 11 zu verbessern.
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Das Volumen des Warntons, der von dem Warnsummer 53 abgeben wird, wenn beide Relais 32 und 33 verschweißt sind, ist höher als das Volumen des Warntons, der dann von dem Warnsummer 53 abgeben wird, wenn eines der Relais 32 und 33 angeschweißt oder angeschmolzen ist.
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Außerdem geht die Warnlampe 54 in den Beleuchtungszustand, wenn eines von den beiden Relais 32 und 33 angeschweißt ist, und geht in einen Blitzzustand, der auffälliger ist als der normale Leuchtzustand, wenn beide Relais 32 und 33 angeschweißt sind.
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Durch das Ändern der Warnung in Abhängigkeit von dem Grad des Risikos, das auf diese Weise eintritt, ist es möglich, den Benutzer zuverlässig über das Risiko zu informieren. Während bei der vorstehenden Beschreibung der Warnton, der von dem Warnsummer 53 abgeben wird, hinsichtlich des Volumens geändert wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Alternativ kann der Warnton, der von dem Warnsummer 53 abgeben wird, auch im Hinblick auf den Rhythmus, den Ton, die Melodie oder dergleichen verändert werden.
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Bei der vorstehenden Beschreibung ist es so, dass die Warnlampe 54 leuchtet oder blitzt, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Alternativ kann das von der Warnlampe 54 emittierte Licht auch hinsichtlich der Intensität, der Farbe, des Blitzintervalls oder dergleichen verändert werden.
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Während gemäß der obigen Beschreibung ein Ladedeckel 28 verwendet wird, der an dem Körper des Elektrofahrzeugs 11 als Abdeckung geöffnet und geschlossen werden kann, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Alternativ kann eine Verbinderkappe 61 als Abdeckung verwendet werden, die lösbar an dem Stromaufnahmeverbinder angebracht wird.
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17 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration eines Elektrofahrzeugs 60 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 17 sind die gleichen Komponenten wie bei der Darstellung in 7 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass diese nicht erneut beschrieben werden.
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Im Folgenden wird auf 17 Bezug genommen. Die Verbinderkappe (Abdeckung) 61 ist lösbar an dem Stromaufnahmeverbinder 29 angebracht, der innerhalb des Ladedeckels 28 untergebracht ist. Beim Laden wird der Stromaufnahmeverbinder 29 des Elektrofahrzeugs 60 freigelegt durch das Öffnen des Ladedeckels 28 und das anschließende Abnehmen der Verbinderkappe 61. Das Elektrofahrzeug 60 besitzt ferner einen Kappensensor 62, der den Montagezustand der Verbinderkappe 61 detektiert.
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Das Elektrofahrzeug 60 besitzt ferner ein Verriegelungs-Betätigungsorgan oder einen Verriegelungsmechanismus 63, der die Verbinderkappe 61 in einem Montagezustand fixiert, der in 17 dargestellt ist. Das Verriegelungs-Betätigungsorgan 63 besitzt einen zurückziehbaren Verriegelungsstift 63a. Der Verriegelungsstift 63a bewegt sich in eine vorstehende Position beziehungsweise eine zurückgezogene Position, und zwar in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der Fahrzeugsteuereinheit 35.
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Wenn der Verriegelungsstift 53 zu der Verbinderkappe 61 vorsteht, ermöglicht dies eine Fixierung der Verbinderkappe 61 in der Montageposition. Durch das Zurückziehen des Verriegelungsstifts 63 von der Verbinderkappe 61 ist es möglich, die Fixierung der Verbinderkappe 61 zu lösen, sodass die Verbinderkappe 61 abgenommen werden kann.
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Auf diese Weise kann ein ähnlicher Effekt wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden, wenn die Verbinderkappe 61 des Stromaufnahmeverbinders 29 als Abdeckung verwendet wird. Insbesondere wird die oben beschriebene Fehler-Benachrichtigungssteuerung unter der Voraussetzung durchgeführt, dass der Schließzustand des Ladedeckels 28 ersetzt wird durch den Montagezustand der Verbinderkappe 61; andererseits wird der geöffnete Zustand des Ladedeckels 28 ersetzt durch den abgenommenen Zustand der Verbinderkappe 61, sodass eine ähnliche Wirkung wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden kann.
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Während bei der vorstehenden Beschreibung der Verriegelungsstift 63a von dem Verriegelungs-Betätigungsorgan 63 vorsteht, um die Verbinderkappe 61 zu fixieren, ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Verbinderkappe 61 kann in der Montageposition auch mit einer anderen Komponente fixiert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Während bei der vorstehenden Beschreibung die Fahrzeugsteuereinheit 35 die Relaisdiagnose-Einheit 51 und den Informationsspeicher 52 aufweisen, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Alternativ kann auch die Ladesteuereinheit 47 der elektrischen Ladevorrichtung 12 die Relaisdiagnose-Einheit 51 und den Informationsspeicher 52 aufweisen. Während bei der vorstehenden Beschreibung der Spannungssensor 45 bei der elektrischen Ladevorrichtung 12 vorgesehen ist, um die Spannung zwischen den Stromzuführungsleitungen 43 und 44 zu messen, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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Alternativ kann ein Spannungssensor in dem Elektrofahrzeug 11 vorgesehen sein, um eine Spannung zwischen den Stromaufnahmeleitungen 30 und 31 zu messen. Während bei der vorstehenden Beschreibung ein Warnsummer 53 als erste Warneinheit und eine Warnlampe 54 als zweite Warneinheit verwendet werden, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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Alternativ kann die Warnlampe 54 als erste Warneinheit und der Warnsummer 53 als zweite Warneinheit verwendet werden. Alternativ kann ferner ein Display oder eine Anzeigeeinrichtung als erste Warneinheit beziehungsweise als zweite Warneinheit verwendet werden. Der Warnsummer 53 und die Warnlampe 54 sind vorzugsweise in der Nähe des Ladeanschlusses 15 angeordnet.
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Während bei der vorstehenden Beschreibung ein Verbindungssensor als Verbindungs-Abtasteinheit verwendet wird, um den Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder 29 und dem Stromversorgungsverbinder 42 zu detektieren, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Alternativ kann der Verbindungszustand zwischen dem Stromaufnahmeverbinder 29 und dem Stromversorgungsverbinder 42 auch mit anderen Mitteln detektiert werden.
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Da beispielsweise das Verbinden des Stromaufnahmeverbinders 29 und des Stromversorgungsverbinders 42 dafür sorgt, dass die Fahrzeugsteuereinheit 35 über die Kommunikationsleitungen 34 und 46 mit der Ladesteuereinheit 47 verbunden wird, ist es möglich, den Verbindungszustand zwischen den beiden Verbindern 29 und 42 auf der Basis des Verbindungszustands zwischen den Steuereinheiten 35 und 47 zu detektieren.
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Auf diese Weise kann, indem man die Fahrzeugsteuereinheit 35 und die Ladesteuereinheit 47 als Verbindungs-Abtasteinheit verwendet, der Verbindungszustand zwischen den Verbindern 29 und 42 detektiert werden, ohne den Verbindungssensor 58 zu verwenden.
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Während bei der vorstehenden Beschreibung das Verriegelungs-Betätigungsorgan 55 verwendet wird, um den Ladedeckel 28 in der Schließstellung zu fixieren, und zwar durch den Eingriff des Eingriffshakens mit dem Anschlag 28a, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt; der Verriegelungsmechanismus kann auch mit anderen Komponenten realisiert werden.
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Während bei der vorstehenden Beschreibung die positive Elektrode und die negative Elektrode der Batterie 13 mit Relais 32 beziehungsweise 33 versehen sind, kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Elektrofahrzeug zur Anwendung gelangen, das nur ein Relais 32 an der positiven Elektrode aufweist, beziehungsweise bei einem Elektrofahrzeug, das nur ein Relais 33 an der negativen Elektrode aufweist.
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Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit während des Ladebetriebs ist es jedoch bevorzugt, dass sowohl die positive Elektrode als auch die negative Elektrode der Batterie 13 mit Relais 32 beziehungsweise 33 versehen sind. Während bei der vorstehenden Beschreibung die Relaisdiagnosesteuerung durchgeführt wird, nachdem das Laden der Batterie 13 beendet worden ist, so ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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Alternativ kann die Relaisdiagnosesteuerung auch vor dem Laden der Batterie durchgeführt werden. Das dargestellte Elektrofahrzeug 11 ist ein Elektrofahrzeug, das nur einen Motor-Generator 20 für den Antrieb besitzt, aber es kann sich dabei auch um ein Elektrofahrzeug vom Hybridtyp handeln, was sowohl einen Motor-Generator als auch einen Verbrennungsmotor für den Antrieb aufweist.
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Auch wenn die Batterie 13 eine aufladbare Lithium-Ionen-Batterie ist, so kann auch eine aufladbare Nickelmetall-Hydrid-Batterie oder dergleichen als elektrische Speichervorrichtung verwendet werden, wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Alternativ kann ein Kondensator, wie zum Beispiel ein Lithium-Ionen-Kondensator oder ein Kondensator mit elektrischer Doppelschicht als elektrische Speichervorrichtung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrisches Ladesystem
- 11
- Elektrofahrzeug
- 12
- elektrische Ladevorrichtung
- 13
- Batterie
- 14
- Ladekabel
- 15
- Ladeanschluss
- 20
- Motor-Generator
- 21
- Antriebsachse
- 22
- Antriebsräder
- 23
- Inverter
- 24
- elektrische Stromleitung
- 25
- elektrische Stromleitung
- 26
- Hauptrelais
- 27
- Hauptrelais
- 28
- Ladedeckel
- 28a
- Anschlag
- 29
- Stromaufnahmeverbinder
- 29a
- Stromaufnahmeanschluss
- 29b
- Stromaufnahmeanschluss
- 29c
- Signalanschluss
- 30
- Stromaufnahmeleitung
- 31
- Stromaufnahmeleitung
- 32
- Relais
- 33
- Relais
- 34
- Kommunikationsleitung
- 35
- Fahrzeugsteuereinheit
- 36
- Batteriesteuereinheit
- 37
- Motorsteuereinheit
- 38
- Kommunikationsnetz
- 40
- externe Stromquelle
- 41
- Stromsteuerung
- 41a
- positiver Elektrodenanschluss
- 41b
- negativer Elektrodenanschluss
- 42
- Stromversorgungsverbinder
- 42a
- Stromversorgungsanschluss
- 42b
- Stromversorgungsanschluss
- 42c
- Signalanschluss
- 43
- Stromzuführungsleitung
- 44
- Stromzuführungsleitung
- 45
- Spannungssensor
- 46
- Kommunikationsleitung
- 47
- Ladesteuereinheit
- 50
- Relaissteuerung
- 51
- Relaisdiagnose-Einheit
- 52
- Informationsspeicher
- 53
- Warnsummer
- 54
- Warnlampe
- 55
- Verriegelungs-Betätigungsorgan
- 56
- Deckelöffner
- 57
- Deckelsensor
- 58
- Verbindersensor
- 60
- Elektrofahrzeug
- 61
- Verbinderkappe
- 62
- Kappensensor
- 63
- Verriegelungs-Betätigungsorgan
- 63a
- Verriegelungsstift
