DE112014005231B4

DE112014005231B4 - Ladegerät

Info

Publication number: DE112014005231B4
Application number: DE112014005231.0T
Authority: DE
Inventors: Osamu TAKEI; Akio Toba; Yasuaki Hachisu; Masakazu Gekinozu; Hiroji Nishida
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2022-04-07
Anticipated expiration: 2034-05-31
Also published as: US10195949B2; WO2015181988A1; CN105830304B; US20160280083A1; JPWO2015181988A1; DE112014005231T5; CN105830304A; JP6299866B2

Abstract

Ladegerät (1A, 1B), umfassend:einen Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10), der eine Wechselstromleistung, die von einer externen Wechselstromversorgung (2) geliefert wird, in eine Gleichstromleistung umwandelt und die Gleichstromleistung ausgibt;einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20), der die von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) ausgegebene Gleichstromleistung umwandelt und die umgewandelte Gleichstromleistung an eine in ein Fahrzeug eingebaute Batterie (3) liefert; undeine Sicherheitssteuereinheit (50), die mit dem Empfang eines Fehlerfeststellsignals, das meldet, dass während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie (3) ein Fehler aufgetreten ist, als Auslöser vorrangig einen vorherbestimmten Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) anhält,wobei das Ladegerät (1A, 1B) ferner umfasst:eine Wandlersteuereinheit, die ein Antriebssignal zum Antrieb eines jeden Wandlers aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) gemäß einem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie (3) ausgibt, undeine Maskenschaltung (60), die den Durchgang eines Antriebssignals, das von der Wandlersteuereinheit an den vorherbestimmten Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) ausgegeben wird, gestattet, während sie von der Sicherheitssteuereinheit (50) ein Zwangsanhaltebefehlssignal mit einem nichtaktiven Pegel empfängt, und das Antriebssignal mit dem Empfang eines Zwangsanhaltebefehlssignals mit einem aktiven Pegel als Auslöser unterbricht, wobeidie Sicherheitssteuereinheit (50) mit dem Empfang des Fehlerfeststellsignals als Auslöser das Zwangsanhaltebefehlssignal, das an die Maskenschaltung (60) angelegt wird, von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel umschaltet und einen Anhaltebefehl, der das Anhalten der Antriebssignalausgabe befiehlt, an die Wandlersteuereinheit anlegt,wobei die Sicherheitssteuereinheit (50) den Anhaltebefehl an die Wandlersteuereinheit anlegt, nachdem das Zwangsanhaltebefehlssignal von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel umgeschaltet wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladegerät, das eine Batterie lädt, und betrifft insbesondere ein Ladegerät, das eine Batterie eines Fahrzeugs lädt, welches mit einem Elektromotor als Kraftquelle fährt.
Allgemeiner Stand der Technik
Bestimmte Beispiele für diese Art von Fahrzeug beinhalten ein Elektrofahrzeug und ein Hybridfahrzeug. In diese Art von Fahrzeug ist eine Batterie mit einer für den menschlichen Körper gefährlichen Spannung als Stromquelle eingebaut, und verwendet auch ein in das Fahrzeug eingebautes Ladegerät zum Laden der in das Fahrzeug eingebauten Batterie eine hohe Spannung, weshalb die Sicherheit hinreichend berücksichtigt werden muss. ISO26262, im Jahr 2011 offiziell verlautbart, ist als ein funktionaler Sicherheitsstandard für Kraftfahrzeuge inkludiert (siehe das Internet,
„URL: http://www.jari.or.jp/tabid/112/Default.aspx“). Eine Aufgabe von ISO 26262 ist, die Gefahr in einem solchen Ausmaß zu steuern, dass sie akzeptierbar ist. In ISO 26262 ist das Bereitstellen einer Funktion bestimmt, die alle Funktionen des in das Fahrzeug eingebauten Ladegeräts zwangsweise anhält, wenn ein Fehler festgestellt wird. Diese Art von in ein Fahrzeug eingebautem Ladegerät ist im Allgemeinen so aufgebaut, dass ein Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler in Reihe verbunden sind, und es ist vorstellbar, dass in dem Ladegerät eine Funktion bereitgestellt ist, die bei Auftreten eines Fehlers sowohl den Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler als auch den Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler anhält.
JP 2014 – 27 854 A offenbart einen Lade-/ Entladeverbinder, der einen Akkumulator elektrisch mit einer Lade-/Entladevorrichtung 100 verbindet; eine Steuerung zum Steuern eines Kabels und eines Leistungsumwandlungsteils; und einen Abnormalitätserfassungsteil zum Ausgeben eines Abnormalitätserfassungssignals zum Stoppen des Betriebs des Leistungsumwandlungsteils an die Steuerung und/oder den Leistungsumwandlungsteil, wenn die Ausgabe von einem Komparator und ein EIN-Signal von der Steuerung in eine UND-Schaltung eingegeben werden.
JP H10 - 313 546 A offenbart eine Stromversorgung. Wenn eine Stoppoperation für die Stromversorgung durchgeführt wird, wird ein Stoppsignal von einem Stoppsignalgenerator ausgegeben. Ein Schaltschütz wird von der Seite eines Wechselrichters auf die Seite einer handelsüblichen Wechselstromversorgung geschaltet. Ein AC-Eingangsunterbrecher und ein DC-Eingangsunterbrecher werden ausgeschaltet und der Wandler wird gestoppt. Danach entlädt ein Wechselrichter die elektrische Ladung, die in einem Gleichstrom-Elektrolytkondensator während der mit einem ersten Verzögerungselement verzögerten Zeit verbleibt, und wird einzeln betrieben.
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
In ISO 26262 genügt es, wenn Maßnahmen zur Gefahrenverminderung bei einer Stufe ergriffen werden, die einer Zielsicherheitsanforderungsstufe entspricht. Diesbezüglich stellt ein derartiger Aufbau, dass bei Feststellung eines Fehlers sowohl der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler als auch der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler angehalten werden, eine bedeutende Gefahrenverminderungswirkung bereit, doch führt er zu einem Kostenanstieg und kann im Vergleich zu der Zielsicherheitsanforderungsstufe eine Überdimensionierung bestehen.
Die Erfindung, die unter Berücksichtigung der bisher beschriebenen Probleme erdacht wurde, hat die Aufgabe, eine Technologie bereitzustellen, die ermöglicht, dass bei einem Ladegerät, das eine in ein Fahrzeug eingebaute Batterie lädt, eine Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der erforderlichen Zielsicherheitsanforderungsstufe ausgeführt wird.
Lösung des Problems
Zur Lösung des bisher beschriebenen Problems bringt die Erfindung eine Sicherheitssteuereinheit eines Ladegeräts mit einem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler, einem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, der in Reihe mit dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler verbunden ist, und der Sicherheitssteuereinheit, die die Sicherheit steuert, wenn ein Fehler auftritt, dazu, den folgenden Prozess auszuführen. Das heißt, die Sicherheitssteuereinheit bringt einen vorherbestimmten aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vorrangig zum Anhalten, wenn ein Fehlerfeststellsignal, das meldet, dass während des Ladens einer in das Fahrzeug eingebauten Batterie ein Fehler aufgetreten ist, als Auslöser empfangen wird.
Wenn zum Beispiel eine Zielsicherheitsanforderungsstufe, die von dem Ladegerät verlangt wird, lautet, dass „zumindest eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt“, genügt es, wenn vorrangig der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler zum Anhalten gebracht wird. Im Gegensatz dazu genügt es dann, wenn als es als Zielsicherheitsanforderungsstufe nötig ist, dass „zumindest eine Beschädigung des Ladegeräts (genauer, eine Beschädigung eines Glättungskondensators, der in dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler enthalten ist) vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie ein Fehler auftritt“, dass vorrangig der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler angehalten wird.
Ein in ein Fahrzeug eingebautes Batterieladegerät, das mit einem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und einem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, die in Reihe verbunden sind, ausgeführt ist, ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass eine Steuereinheit (nachstehend eine Wandlersteuereinheit), die die Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers und des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers gemäß dem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vornimmt, von einer Sicherheitssteuereinheit, die die Steuerung des Betriebs des gesamten Ladegeräts vornimmt, gesondert bereitgestellt ist. Es genügt, wenn in einem Ladegerät mit dieser Art von Aufbau eine Maskenschaltung bereitgestellt ist, die ein Antriebssignal, welches von der Wandlersteuereinheit an einen vorherbestimmten aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler ausgegeben wird, unterbricht, wenn von der Sicherheitssteuereinheit ein Zwangsanhaltebefehlssignal mit einem aktiven Pegel als Auslöser empfangen wird, und dass die Sicherheitssteuereinheit dazu gebracht wird, mit dem Empfang eines Fehlerfeststellsignals als Auslöser einen Prozess des Anlegens des Zwangsanhaltebefehlssignals mit dem aktiven Pegel an die Maskenschaltung und des Anlegens eines Anhaltebefehls, der das Anhalten der Antriebssignalausgabe befiehlt, an die Wandlersteuereinheit auszuführen. Nach dieser Art von Gesichtspunkt kann die erforderliche Sicherheitsanforderungsstufe bei geringeren Kosten verwirklicht werden, als bei einem Gesichtspunkt, bei dem für jedes aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler eine Maskenschaltung bereitgestellt ist.
Im Allgemeinen wird die Kommunikation zwischen der Sicherheitssteuereinheit und der Steuerungssteuereinheit über einen seriellen Bus vorgenommen. Daher ist es selbst dann, wenn die Sicherheitssteuereinheit dazu gebracht wird, zeitgleich eine Ausgabe des Zwangsanhaltebefehlssignals mit dem aktiven Pegel und eine Ausgabe des Anhaltebefehls vorzunehmen, möglich, den vorherbestimmten Wandler zuerst zum Anhalten zu bringen (d.h., mit zeitlichem Vorrang zum Anhalten zu bringen). Damit der vorherbestimmte Wandler sicher zuerst zum Anhalten gebracht wird, kann die Sicherheitssteuereinheit dazu gebracht werden, einen Prozess des Ausgebens des Anhaltebefehls nach dem Ausgeben eines Zwangsanhaltebefehlssignals auszuführen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach der Erfindung kann die Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß einer erforderlichen Zielsicherheitsanforderungsstufe in einem Ladegerät, das eine in das Fahrzeug eingebaute Batterie lädt, leistungsfähig verwirklicht werden.
Figurenliste

1: 1 ist ein Diagramm, das ein Aufbaubeispiel eines Ladegeräts 1A einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2: 2 ist ein Diagramm, das ein Aufbaubeispiel einer Maskenschaltung 60, die in dem Ladegerät 1A enthalten ist, zeigt.
3: 3 ist ein Timingdiagramm, das ein Beispiel für einen Betrieb des Ladegeräts 1A zeigt.
4: 4 ist ein Diagramm, das ein Aufbaubeispiel eines Ladegeräts 1B einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung gegeben werden.
A: Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm, das ein Aufbaubeispiel eines Ladegeräts 1A einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Ladegerät 1A, das ein in ein Fahrzeug eingebautes Ladegerät ist, das in ein Fahrzeug mit einem Elektromotor als Kraftquelle wie etwa ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug eingebaut ist, ist eine Vorrichtung, die eine in das Fahrzeug eingebaute Batterie 3, die dem Elektromotor Strom liefert, lädt. Zur näheren Beschreibung wird das Ladegerät 1A über ein Stromkabel oder dergleichen mit einer externen Wechselstromversorgung 2, bei der es sich um eine Netzwechselstromversorgung (das heißt, eine Einzelphasen-100V-Wechselstromversorgung) handelt, angeschlossen, und wandelt es die Wechselstromleistung, die von der externen Wechselstromversorgung 2 geliefert wird, in eine Gleichstromleistung um und lädt es dadurch die in das Fahrzeug eingebaute Batterie 3. Neben dem Ladegerät 1A sind in 1 die durch das Ladegerät 1A geladene in das Fahrzeug eingebaute Batterie 3, eine Ladeüberwachungseinheit 4, die den Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 überwacht, und die externe Wechselstromversorgung 2 gezeigt.
Die Ladeüberwachungseinheit 4 ist zum Beispiel eine BCU (Batteriesteuereinheit). Die Ladeüberwachungseinheit 4 überwacht den Ladezustand (zum Beispiel die Restladung) der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 und stellt dem Ladegerät 1A über einen CAN-Bus Daten bereit, die das Ergebnis der Überwachung ausdrücken. Außerdem nimmt die Ladeüberwachungseinheit 4 während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 eine Überwachung des Vorhandenseins oder andernfalls des Auftretens irgendeines Fehlers (abnormaler Anstieg der Spannung zwischen Polplatten eines Kondensators, der in der in das Fahrzeug 3 eingebauten Batterie enthalten ist, Versorgungsausfall, Erdschluss oder dergleichen) vor. Ferner legt die Ladeüberwachungseinheit 4 ein Fehlerfeststellsignal AR mit einem nichtaktiven Pegel (einem niedrigen Pegel) an das Ladegerät 1A an, während das Laden der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 normal vorgenommen wird, und schaltet sie den Pegel des Fehlerfeststellsignals AR mit der Feststellung des Auftretens irgendeines Fehlers (Anlegung einer übermäßig hohen Spannung oder dergleichen) als Auslöser zu einem aktiven Pegel (einem hohen Pegel) um. Das heißt, die Ladeüberwachungseinheit 4 dieser Ausführungsform erfüllt die Aufgabe eines Fehlerfeststellmittels, das während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 das Vorhandensein oder andernfalls das Auftreten eines Fehlers überwacht und eine Meldung an das Ladegerät 1A (genauer, eine später beschriebene Sicherheitssteuereinheit 50) vornimmt, wenn das Auftreten eines Fehlers festgestellt wird. Es reicht aus, wenn eine bestehende allgemein bekannte Technologie wie passend angewendet wird, um den Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 zu überwachen und einen Fehler während des Ladens zu überwachen.
Die Zielsicherheitsanforderungsstufe des Ladegeräts 1A dieser Ausführungsform ist, dass „zumindest eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt“. Das Ladegerät 1a dieser Ausführungsform ist so ausgebildet, dass die Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß dieser Zielsicherheitsanforderungsstufe bei so geringen Kosten wie möglich verwirklicht werden kann. Wie in 1 gezeigt weist das Ladegerät 1A einen Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10, einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20, eine Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30, eine Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40, eine Sicherheitssteuereinheit 50 und eine Maskenschaltung 60 auf.
Der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 wandelt eine Wechselstromleistung, die von der externen Wechselstromquelle 2 geliefert wird, in eine Gleichstromleistung um und gibt die Gleichstromleistung aus. Der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 besteht aus Dioden 110_1 und 110_2, Freilaufdioden 110_3 und 110_4, FETs 110_5 und 110_6, einem Glättungskondensator 110_7 und Drosselspulen 110_8 und 110_9. Die Drosselspulen 110_8 und 110_9 sind bereitgestellt, um eine hohe Frequenz zu dämpfen. Die Dioden 110_1 und 110_2 und die FETs 110_5 und 110_6 bilden eine PFC-Schaltung, die eine Wechselstromspannung, die von der externen Wechselstromversorgung 2 geliefert wird, gleichrichtet und dem Glättungskondensator 110_7 eine Gleichstromspannung liefert. Jeder der FETs 110_5 und 110_6 wird eingeschaltet, wenn ein Antriebssignal mit einem aktiven Pegel an sein Gate angelegt wird, und abgeschaltet, wenn ein Antriebssignal mit einem nichtaktiven Pegel an das Gate angelegt wird.
Der Glättungskondensator 110_7 ist ein elektrolytischer Kondensator, der bereitgestellt ist, um den Gleichstromspannungsausgang von der PFC-Schaltung zu glätten. Die Freilaufdioden 110_3 und 110_4 sind antiparallel an die FETs 110_5 und 110_6 angeschlossen und verursachen einen Rückfluss des Stroms, der durch elektromagnetische Energie in den Drosselspulen 110_8 und 110_9 angesammelt wird, wenn die FETs 110_5 und 110_6 ein- und ausgeschaltet werden, zu der Seite der Eingangsstromversorgung (bei dieser Ausführungsform der externen Wechselstromversorgung 2).
Die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 ist zum Beispiel eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und nimmt eine Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 gemäß dem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 vor. Zur näheren Beschreibung schaltet die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 den Pegel der Antriebssignale ga1 und ga2, die an die Gates der FETs 110_5 und 110_6 angelegt werden, jeweils von einem aktiven Pegel (zum Beispiel einem H-Pegel) zu einem nichtaktiven Pegel (zum Beispiel einem L-Pegel) oder umgekehrt um, damit von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 eine bevorzugte Spannung oder ein bevorzugter Strom gemäß dem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 ausgegeben wird. Daher wird die Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 verwirklicht.
Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 ist in Reihe mit dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 verbunden. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 202 besteht aus einem Inverter 121 und einem Gleichrichter 122. Der Inverter 121 ist aus FETs 121_5 bis 121_8, Freilaufdioden 121_1 bis 121_4, und einem Transformator 121_9 gebildet. Der Inverter 121 ist eine Schaltung, die mit der Gleichstromspannung, mit der der Glättungskondensator 110_7 des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 als Stromversorgungsspannung geladen ist, eine Wechselstromspannung an eine primäre Wicklung des Transformators 121_9 ausgibt, indem sie die Stromversorgungsspannung unter Verwendung der FETs 121_5 bis 121_8 umschaltet. Auch jeder der FETs 121_5 bis 121_8 wird eingeschaltet, wenn ein Antriebssignal mit einem aktiven Pegel an sein Gate angelegt wird, und ausgeschaltet, wenn ein Antriebssignal mit einem nichtaktiven Pegel an das Gate angelegt wird.
Der Transformator 121_9 gibt eine Wechselstromspannung gemäß der an die primäre Wicklung angelegten Wechselstromspannung von einer sekundären Wicklung an den Gleichrichter 122 aus. Der Gleichrichter 122 nimmt unter Verwendung der Dioden 121_1 bis 121_4 eine Gleichrichtung des Wechselstromausgangs von der sekundären Wicklung des Transformators 121_9 vor und liefert der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 eine Gleichstromspannung.
Wie die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 ist die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 eine CPU. Nachstehend können die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 gesammelt als „die Wandlersteuereinheiten“ bezeichnet werden. Die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 gibt Antriebssignale gb1 bis gb4 zum Ein- und Ausschalten von Schaltelementen, die in dem Inverter 121 enthalten sind, (bei dieser Ausführungsform die FETs 121_5 bis 121_8) aus. Durch den Umschaltzyklus der Schaltelemente, der gemäß dem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 reguliert wird, wird von dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 eine bevorzugte Spannung oder ein bevorzugter Strom gemäß dem Ladezustand an die in das Fahrzeug eingebaute Batterie 3 geliefert. Wie in 1 gezeigt werden die Antriebssignale gb1 bis gb4 jeweils einzeln über die Maskenschaltung 60 als Antriebssignale Gb1 bis Gb4 an die Schaltelemente angelegt.
Wie die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 ist die Sicherheitssteuereinheit 50 eine CPU, die über einen seriellen Bus (in 1 weggelassen) an die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 angeschlossen ist. Die Sicherheitssteuereinheit 50 nimmt mit dem Empfang des Fehlerfeststellsignals AR mit dem aktiven Pegel von der Ladeüberwachungseinheit 4 als Auslöser eine Steuerung hinsichtlich der Sicherheit vor. Zur näheren Beschreibung gibt die Sicherheitssteuereinheit 50 ein Zwangsanhaltebefehlssignal SS mit einem nichtaktiven Pegel an die Maskenschaltung 60 aus, während es das Fehlerfeststellsignal AR mit dem nichtaktiven Pegel von der Ladeüberwachungseinheit 4 erhält. Ferner schaltet die Sicherheitssteuereinheit 50 den Pegel des Zwangsanhaltebefehlssignals SS mit dem Empfang des Fehlerfeststellsignals AR mit einem aktiven Pegel als Auslöser zu einem aktiven Pegel um, und weist die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 anschließend über den seriellen Bus an, den Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 anzuhalten, und weist sie die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 über den seriellen Bus an, den Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 anzuhalten.
Der Grund, warum die Sicherheitssteuereinheit 50 veranlasst wird, diese Art der Sicherheitsteuerung vorzunehmen, ist, die Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der vorher beschriebenen Zielsicherheitsanforderungsstufe (das heißt, dass zumindest ein Schaden der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt) bei so geringen Kosten wie möglich vorzunehmen. Nachstehend wird der Grund dafür beschrieben werden, warum die Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der bisher beschriebenen Zielsicherheitsanforderungsstufe verwirklicht werden kann, indem die Sicherheitssteuereinheit 50 zur Ausführung dieser Art von Sicherheitssteuerung gebracht wird.
Die Maskenschaltung 60 ist eine Schaltung, die einen unveränderten Durchgang der Antriebssignale gb1 bis gb4, die von der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegeben werden, als Antriebssignale Gb1 bis Gb4 gestattet, während sie das Zwangsanhaltebefehlssignal SS mit dem nichtaktiven Pegel erhält, und die Antriebssignale Gb1 bis Gb4 mit dem Umschalten des Zwangsanhaltebefehlssignals SS zu dem aktiven Pegel als Auslöser unterbricht (das heißt, die Antriebssignale Gb1 bis Gb4 bei dem nichtaktiven Pegel behält), wodurch der Inverter 121 zwangsweise angehalten wird. Das heißt, diese Ausführungsform ist so gestaltet, dass bei Auftreten irgendeines Fehlers während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 zuerst dem Anhalten des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 zeitlicher Vorrang eingeräumt wird, und danach der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 angehalten wird.
Für den spezifischen Aufbau der Maskenschaltung 60 sind verschiedene Aufbauten vorstellbar. Zum Beispiel ist wie in 2(a) gezeigt ein derartiger Gesichtspunkt vorstellbar, dass die Maskenschaltung 60 mit UND-Gattern, die jeweils einzeln für die mehreren in dem Inverter 121 enthaltenen Schaltelemente bereitgestellt sind, ausgeführt ist. In 2(a) ist nur ein Aufbau gezeigt, der dem FET 121_5 der vier in dem Inverter 121 enthaltenen FETs entspricht. Wie in 2(a) gezeigt wird ein Signal, bei dem es sich um das durch einen Inverter logisch umgekehrte Zwangsanhaltebefehlssignal SS handelt, an eine Eingangsklemme des UND-Gatters angelegt, und wird das Antriebssignal, das von der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegeben wird, um das Ein- und Ausschalten des Schaltelements, das dem UND-Gatter entspricht, zu steuern, an die andere Eingangsklemme angelegt. Daher verläuft das von der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegebene Antriebssignal gb1 durch das UND-Gatter, während von der Sicherheitssteuereinheit 50 das Zwangsanhaltebefehlssignal SS mit dem nichtaktiven Pegel ausgegeben wird, und wird es als das Antriebssignal Gb1 an das Gate des FET 121_5 angelegt. Ferner, wenn das Zwangsanhaltebefehlssignal SS von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel wechselt, wird das Antriebssignal gb1, das von der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegeben wird, in der Maskenschaltung 60 unterbrochen und wird das Antriebssignal Gb1 bei dem niedrigen Pegel behalten. Daher wird der FET 121_5 in einem Aus-Zustand behalten. Das Gleiche gilt für die FETs 121_6 bis 121_8. Wenn alle FETs 121_5 bis 121_8 in dem Aus-Zustand behalten werden, hält der Inverter 121 an.
Ein Gesichtspunkt, bei dem die Maskenschaltung 60 aus einem Impulstransformator 62, einem Gleichrichter 64 und einem Schaltelement 66, die jedem in dem Inverter 121 enthaltenen Schaltelement entsprechen, und einer Stromversorgung 68, die einer primären Seite des Impulstransformators 62 über das Schaltelement 66 Strom liefert, gebildet ist, ist als anderes Aufbaubeispiel für die Maskenschaltung 60 vorstellbar. Auf die gleiche Weise wie in 2(a) ist in 2 (b) nur ein Aufbau gezeigt, der dem FET 121_5 entspricht. Das von der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegebene Antriebssignal gb1 wird an ein Ende einer primären Wicklung des Impulstransformators 62 angelegt, während das andere Ende über das Schaltelement 66 an die Stromversorgung 68 angeschlossen ist. Das Schaltelement 66 wird durch ein Signal, bei dem es sich um das logisch umgekehrte Zwangsanhaltebefehlssignal handelt (ein Signal, das in 2 (b) durch das Bezugszeichen /SS angegeben ist), ein- und ausgeschaltet. Das heißt, das Schaltelement 66 befindet sich in einem Ein-Zustand, wenn sich das Zwangsanhaltebefehlssignal SS bei dem nichtaktiven Pegel befindet, und das Schaltelement 66 befindet sich umgekehrt in einem Aus-Zustand, wenn sich das Zwangsanhaltebefehlssignal SS bei dem aktiven Pegel befindet.
Wenn sich das Schaltelement 66 in dem Ein-Zustand befindet, wird eine Spannung, die gemäß dem Antriebssignal gb1, welches durch die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 ausgegeben wird, in einer sekundären Wicklung des Impulstransformators 62 erzeugt wird, durch den Gleichrichter 64 gleichgerichtet und als das Antriebssignal Gb1, das den FET 121_5 ein -und ausschaltet, an den FET 121_5 angelegt. Im Gegensatz dazu ist dann, wenn sich das Schaltelement 66 in dem Aus-Zustand befindet, die Stromversorgung an die primäre Seite des Impulstransformators 62 unterbrochen, wodurch auch das Antriebssignal Gb1 unterbrochen ist. Falls die Maskenschaltung 60 wie in 2(a) den Aufbau aufweist, bei dem ein UND-Gatter verwendet wird, besteht die Gefahr, dass die Lieferung der Antriebssignale Gb1 bis Gb4 an den Inverter 121 nicht unterbrochen werden kann, wenn das UND-Gatter nicht mehr funktioniert. Im Gegensatz dazu kann durch Einsetzen der Maskenschaltung 60 mit dem Aufbau, bei dem wie in 2(b) gezeigt ein Impulstransformator 62 verwendet wird, die Lieferung der Antriebssignale Gb1 bis Gb4 zu dem Inverter 121 sicher unterbrochen werden und kann der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 sicher zwangsweise angehalten werden.
3 ist ein Timingdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Ladegeräts 1A zeigt. Wie in 3 gezeigt wird dann, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 zu einer Zeit t0 irgendein Fehler auftritt, das Auftreten des Fehlers durch die Ladeüberwachungseinheit 4 festgestellt und schaltet die Ladeüberwachungseinheit 4 das Fehlerfeststellsignal AR von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel um. Wenn das Fehlerfeststellsignal AR von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel wechselt, schaltet die Sicherheitssteuereinheit 50 zuerst das Zwangsanhaltebefehlssignal SS von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel um und legt die Sicherheitssteuereinheit 50 anschließend (zum Beispiel Δt später) einen Anhaltebefehl an die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 an. Wie in 3 gezeigt setzen die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 die Ausgabe der Antriebssignale bis zum Ablauf der Zeit Δt von der Zeit t0 fort, doch wenn das Zwangsanhaltebefehlssignal SS von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel wechselt, werden die Antriebssignale gb1 bis gb4 durch die Maskenschaltung 60 unterbrochen, weshalb der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 sofort anhält und der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 um die Zeit Δt später anhält.
Da die Sicherheitssteuereinheit 50 auf diese Weise dem Anhalten des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 Vorrang einräumt, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 irgendein Fehler auftritt, kann ein Überstrom und dergleichen der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 sicher vermieden werden und kann eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 sicher vermieden werden. Natürlich wird bei der Ausführung dieser Art von Steuerung eine übermäßig hohe Spannung an den Glättungskondensator 110_7, der in dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 enthalten ist, angelegt und kann es sein, dass eine Beschädigung des Glättungskondensators 110_7 unvermeidlich ist. Daher wird bevorzugt, dass ein Gehäuse des Ladegeräts 1A robust ausgeführt ist, damit sich unter der hypothetischen Annahme des Auftretens einer Beschädigung des Glättungskondensators 110_7 deren Auswirkung nicht bis zu der Peripherie erstreckt.
Selbstverständlich kann durch Bereitstellen einer Maskenschaltung für jeden aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (das heißt, durch eine derartige Ausführung, dass der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler gleichzeitig zwangsweise angehalten werden, wenn ein Fehler auftritt) eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 vermieden werden, während eine Beschädigung des Glättungskondensators 110_7 vermieden wird. Doch durch diese Art von Aufbau besteht eine Überdimensionierung in Bezug auf die Zielsicherheitsanforderungsstufe, die für das Ladegerät 1A benötigt wird, und steigen die Kosten verglichen mit jenen des Ladegeräts 1A um die Kosten für die Bereitstellung einer Maskenschaltung für den Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler an. Das heißt, durch das Ladegerät 1A dieser Ausführungsform kann eine Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der Zielsicherheitsanforderungsstufe, dass „zumindest eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt“, bei geringen Kosten verwirklicht werden.
B: Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform wird zur Verwirklichung der Gefahrenverminderung gemäß der Zielsicherheitsanforderungsstufe, dass „zumindest eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt“, bei geringen Kosten dem Anhalten des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers Vorrang vor dem Anhalten des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers eingeräumt, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 ein Fehler auftritt. Doch wenn dem Schutz des Glättungskondensators 110_7 des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 Vorrang vor dem Schutz der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 eingeräumt wird, das heißt, wenn die erforderliche Zielsicherheitsanforderungsstufe lautet, dass „zumindest eine Beschädigung des Ladegeräts (genauer, eine Beschädigung des Glättungskondensators, der in dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler enthalten ist) vermieden werden soll, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie irgendein Fehler auftritt“, genügt es, dass dem Anhalten des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 Vorrang vor dem Anhalten des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 eingeräumt wird. Insbesondere genügt es, dass anstelle des in 1 gezeigten Ladegeräts 1A ein in 4 gezeigtes Ladegerät 1B verwendet wird.
Der Aufbau des Ladegeräts 1B unterscheidet sich von dem Aufbau des Ladegeräts 1A darin, dass das Ladegerät 1B eine Spannungsüberwachungseinheit 70 aufweist, die Antriebssignale ga1 und ga2, die durch die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 ausgegeben werden, über die Maskenschaltung 60 als Antriebssignals Ga1 und Ga2 an den Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 ausgegeben werden, und die Sicherheitssteuereinheit 50 dazu gebracht wird, das Zwangsanhaltebefehlssignal SS mit dem aktiven Pegel auszugeben, wenn als Auslöser ein Fehlerfeststellsignal AR, das durch die Spannungsüberwachungseinheit 70 ausgegeben wird, zu dem aktiven Pegel wechselt. Als Aufbau für die Maskenschaltung 60 in 14 ist ein Aufbau vorstellbar, bei dem das Antriebssignal gb2 in 2(a) oder 2 (b) durch das Antriebssignal ga12 ersetzt ist und das Antriebssignal Gb2 durch das Antriebssignal Ga1 ersetzt ist.
Die Spannungsüberwachungseinheit 70 weist einen Spannungssensor, der die Spannung zwischen Polplatten des Glättungskondensators 770_7 misst, einen Vergleicher, der die Ausgangsspannung des Spannungssensors mit einer vorherbestimmten Schwellenspannung vergleicht, und eine Konstantspannungserzeugungsschaltung, die die Schwellenspannung erzeugt und die Schwellenspannung an den Vergleicher anlegt, auf (alle in 4 weggelassen). Zum Beispiel gibt der Vergleicher ein Signal mit einem niedrigen Pegel aus, wenn die Ausgangsspannung des Spannungssensors niedriger als die Schwellenspannung ist, und gibt der Vergleicher umgekehrt ein Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn die Ausgangsspannung des Spannungssensors gleich oder höher als die Schwellenspannung ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers wird als das Fehlerfeststellsignal AR an die Sicherheitssteuereinheit 50 angelegt. Das heißt, die Spannungsüberwachungseinheit 70 erfüllt die Aufgabe eines Fehlerfeststellmittels, das das Vorhandensein oder andernfalls ein Auftreten eines Fehlers während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 überwacht, und nimmt eine Meldung an die Sicherheitssteuereinheit 50 vor, wenn sie das Auftreten eines Fehlers feststellt. Es genügt, wenn die Schwellenspannung gemäß der Durchschlagsspannung des Glättungskondensators 110_7 bestimmt ist.
Nach dieser Ausführungsform wird vorrangig der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 angehalten, wenn während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 ein Fehler wie etwa der Umstand, dass die Spannung zwischen den Polplatten des Glättungskondensators 110_7 den Schwellenwert erreicht, auftritt, wodurch eine Beschädigung des Glättungskondensators 110_7 sicher vermieden werden kann. Obwohl der Glättungskondensator 110_7 des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 sicher geschützt werden kann, besteht in diesem Fall die Gefahr, dass eine Beschädigung der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 verursacht werden wird, da das Anhalten des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 verzögert ist. Es kann jedoch angenommen werden, dass ein Austausch der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 leichter und billiger als ein Austausch des gesamten Ladegeräts vorgenommen werden kann. Folglich ist der Einsatz dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn angesichts der Kosten und dergleichen dem Schutz des gesamten Ladegeräts Vorrang vor dem Schutz der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 eingeräumt wird. Auch nach dieser Ausführungsform kann eine Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der erforderlichen Zielsicherheitsanforderungsstufe bei geringeren Kosten als jenen des Gesichtspunkts, bei dem sowohl der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler als auch der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler zwangsweise angehalten werden, verwirklicht werden.
C: Abwandlungen
Bis jetzt wurde eine Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung gegeben, doch können diese Ausführungsformen wie folgt abgewandelt werden.
(1) Bei jeder der bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen ist die Maskenschaltung 60 zum zwangsweisen Anhalten eines aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 bereitgestellt und wird nach dem zwangsweisen Anhalten des einen Wandlers durch die Maskenschaltung 60 der andere Wandler über die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 (oder die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40) zwangsweise angehalten. Das heißt, bei jeder der bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen wird einer aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 sowohl hinsichtlich des Aufbaus als auch der Zeit vorrangig angehalten. Doch der Datenaustausch zwischen der Sicherheitssteuereinheit 50 und der Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 (oder der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40) wird über einen seriellen Bus vorgenommen, weshalb dann, wenn zeitgleich mit dem Umschalten des Zwangsanhaltebefehlssignals von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel ein Anhaltebefehl an die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 (oder die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40) angelegt wird, der durch erstgenanntes angeregte Zwangsanhalteprozess zuerst ausgeführt wird. Daher kann es sein, dass die Sicherheitssteuereinheit 50 dazu gebracht wird, gleichzeitig das Umschalten des Zwangsanhaltebefehlssignals von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel und das Anlegen eines Anhaltebefehls an die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 (oder die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40) vorzunehmen.
Außerdem kann die Maskenschaltung 60 weggelassen werden und der eine aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20, dessen Anhalten als vorrangig bestimmt ist, auch über die Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 (oder die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40) angehalten werden. Dies liegt daran, dass diese Art von Gesichtspunkt auch so gestaltet ist, dass der vorherbestimmte eine aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20 mit einem zeitlichen Vorrang angehalten werden kann, indem nach dem Anlegen eines Anhaltebefehls an eine aus der Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 (das heißt, die Wandlersteuereinheit, die die Steuerung des Betriebs des einen aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 10 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 20, der vorrangig angehalten werden soll, vornimmt), ein Anhaltebefehl an die Wandlersteuereinheit, die die Steuerung des Betriebs des anderen Wandlers vornimmt, angelegt wird.
(2) Bei der bis jetzt beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform ist die Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40, die die Steuerung des Betriebs des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 vornimmt, von der Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30, die die Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 vornimmt, getrennt bereitgestellt. Es kann jedoch eine CPU, die die Aufgabe der Vornahme der Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 und die Aufgabe der Vornahme der Steuerung des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 20 kombiniert, als Wandlersteuereinheit eingesetzt werden und anstelle der Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 30 und der Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit 40 bereitgestellt werden. Außerdem kann eine Sicherheitssteuereinheit dazu gebracht werden, die Aufgabe einer Wandlersteuereinheit einzubeziehen. Das heißt, es genügt, ein in das Fahrzeug eingebautes Ladegerät bereitzustellen, in dem ein Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler, der eine Wechselstromleistung, die von einer externen Wechselstromversorgung geliefert wird, in eine Gleichstromleistung umwandelt und die Gleichstromleistung ausgibt, ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, der die von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler ausgegebene Gleichstromleistung umwandelt und die umgewandelte Gleichstromleistung an die in das Fahrzeug eingebaute Batterie 3 liefert, und eine Sicherheitssteuereinheit, die die Steuerung des Betriebs des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers und des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers gemäß dem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie vornimmt, mit dem Empfang des Fehlerfeststellsignals AR, das meldet, dass während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie 3 ein Fehler aufgetreten ist, als Auslöser zuerst einen vorherbestimmten aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler anhält, und anschließend den anderen Wandler zum Anhalten bringt (das heißt, den vorherbestimmten Wandler vorrangig zum Anhalten bringt), kombiniert sind.
(3) Bei jeder der bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen wurde eine Beschreibung eines Beispiels gegeben, bei dem die Erfindung auf ein in ein Fahrzeug eingebautes Ladegerät angewendet wird, doch kann die Erfindung selbstverständlich auch auf ein Ladegerät, das in eine Ladestation eingebaut ist, angewendet werden. Dies liegt daran, dass auch im Fall eines Ladegeräts, das in eine Ladestation eingebaut ist, nach wie vor ein Bedarf an einem Schutz der in das Fahrzeug eingebauten Batterie und des Glättungskondensators, wenn während des Ladens ein Fehler auftritt, besteht, und es nach wie vor wünschenswert ist, dass die Gefahrenverminderung bei einer Stufe gemäß der Zielsicherheitsanforderungsstufe bei geringen Kosten verwirklicht werden kann.
Bezugszeichenliste

1A, 1B: Ladegerät,
2: externe Wechselstromversorgung,
3: in das Fahrzeug eingebaute Batterie,
4: Ladeüberwachungseinheit,
10: Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler,
20: Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler,
30: Wechselstrom/Gleichstrom-Steuereinheit,
40: Gleichstrom/Gleichstrom-Steuereinheit,
50: Sicherheitssteuereinheit,
60: Maskenschaltung,
70: Spannungsüberwachungseinheit

Claims

Ladegerät (1A, 1B), umfassend: einen Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10), der eine Wechselstromleistung, die von einer externen Wechselstromversorgung (2) geliefert wird, in eine Gleichstromleistung umwandelt und die Gleichstromleistung ausgibt; einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20), der die von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) ausgegebene Gleichstromleistung umwandelt und die umgewandelte Gleichstromleistung an eine in ein Fahrzeug eingebaute Batterie (3) liefert; und eine Sicherheitssteuereinheit (50), die mit dem Empfang eines Fehlerfeststellsignals, das meldet, dass während des Ladens der in das Fahrzeug eingebauten Batterie (3) ein Fehler aufgetreten ist, als Auslöser vorrangig einen vorherbestimmten Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) anhält, wobei das Ladegerät (1A, 1B) ferner umfasst: eine Wandlersteuereinheit, die ein Antriebssignal zum Antrieb eines jeden Wandlers aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) gemäß einem Ladezustand der in das Fahrzeug eingebauten Batterie (3) ausgibt, und eine Maskenschaltung (60), die den Durchgang eines Antriebssignals, das von der Wandlersteuereinheit an den vorherbestimmten Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) ausgegeben wird, gestattet, während sie von der Sicherheitssteuereinheit (50) ein Zwangsanhaltebefehlssignal mit einem nichtaktiven Pegel empfängt, und das Antriebssignal mit dem Empfang eines Zwangsanhaltebefehlssignals mit einem aktiven Pegel als Auslöser unterbricht, wobei die Sicherheitssteuereinheit (50) mit dem Empfang des Fehlerfeststellsignals als Auslöser das Zwangsanhaltebefehlssignal, das an die Maskenschaltung (60) angelegt wird, von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel umschaltet und einen Anhaltebefehl, der das Anhalten der Antriebssignalausgabe befiehlt, an die Wandlersteuereinheit anlegt, wobei die Sicherheitssteuereinheit (50) den Anhaltebefehl an die Wandlersteuereinheit anlegt, nachdem das Zwangsanhaltebefehlssignal von dem nichtaktiven Pegel zu dem aktiven Pegel umgeschaltet wurde.
Ladegerät (1A, 1B) nach Anspruch 1, wobei der vorherbestimmte Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) ist.
Ladegerät (1A, 1B) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Maskenschaltung (60) ein Schaltelement (66), das gemäß dem Zwangsanhaltesignal ein- und ausgeschaltet wird, einen Impulstransformator (62), wobei ein Ende einer primären Wicklung über das Schaltelement (66) an eine Stromversorgung (68) angeschlossen ist, während das Antriebssignal, das von der Wandlersteuereinheit ausgegeben wird, an ein anderes Ende der primären Wicklung angelegt wird, und einen Gleichrichter (64), der das Antriebssignal, das an den vorherbestimmten Wandler aus dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (10) und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (20) ausgegeben wird, erzeugt, indem er die Wechselstromleistung, die in einer sekundären Wicklung des Impulstransformators (62) induziert wird, gleichrichtet, aufweist.