JP2000197274A - 電気自動車のバッテリ充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータへ駆動電力を供給するバッテリを充電
する際、小型で安価な電流開閉手段を用いて充電の開始
・停止を制御する。 【解決手段】 電磁リレーＲＹのリレー接点５２ａを閉
として、ＤＣ１２Ｖ系バッテリから直流電圧を入力する
と、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４によるブリッジ回路に
よって交流に変換され、トランス５１ｂによって所定の
電圧に昇圧された後、ダイオードＤ５〜Ｄ８によるブリ
ッジ回路によって整流され、高圧バッテリ１０Ａの充電
が開始される。その後、所定の充電時間が経過したと
き、電磁リレーＲＹのリレー接点５２ａを開とし、トラ
ンス５１ｂからの交流電圧出力を遮断することで充電を
停止する。電磁リレーＲＹは、交流電圧を開閉するた
め、小型で安価なリレーを用いることができ、コスト低
減、艤装スペースの節約、重量軽減を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータへ駆動電力
を供給するバッテリを充電する電気自動車のバッテリ充
電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気自動車には、モータのみを
走行駆動源とする純粋な電気自動車と、エンジンとモー
タとを併用するハイブリッド車とがあるが、モータに電
力を供給する主バッテリが放電してしまった場合、モー
タのみを走行駆動源とする純粋な電気自動車は勿論のこ
と、基本的に外部充電の必要の無いハイブリッド車にお
いても、エンジン始動をモータによって行うため、走行
不能となってしまう。従って、ハイブリッド車において
も、緊急時に、通常の車載の充電システムとは別に、主
バッテリを充電可能な手段を備える必要がある。

【０００３】緊急用の主バッテリに対する充電手段とし
ては、例えば、自車搭載の直流１２Ｖ系バッテリ電源と
他のガソリンエンジン車等に搭載される直流１２Ｖ系バ
ッテリ電源とを併用して自車両の主バッテリを充電する
充電器が知られており、また、特開平８−２２３７０６
号公報には、商用電源に接続される整流回路の直流出力
の一方を開閉スイッチを介してモータの固定励磁巻線に
接続し、整流回路の直流出力の他方を、直流電源（主バ
ッテリ）とモータの固定子巻線との間のインバータに並
列接続される４象限チョッパ回路の直流電源接続端に接
続することで、商用電源の使用を前提として専用バッテ
リ充電器を廃止する技術が開示されている。

【０００４】また、緊急時、電気自動車のモータに電力
を供給する主バッテリを充電する場合には、主バッテリ
の残存容量に基づいて充電時間を定め、この充電時間だ
け充電を行う場合があり、このような場合、充電用の直
流電圧を出力する整流回路と主バッテリとの間に、電磁
リレー或いはスイッチ等の電流開閉手段を設けること
で、充電の開始・停止を制御するようにしている。

【０００５】例えば、図３に示すように、直流入力電圧
を交流電圧に変換して所定の電圧に昇圧する変換回路部
１５１と、この変換回路部１５１からの交流電圧出力を
整流して直流に変換する整流回路部１５２とを一体的に
ユニット化して形成した充電器１５０を用い、電磁リレ
ーを用いて主バッテリの充電の開始・停止を制御する場
合には、充電器１５０と主バッテリ１００Ａとを充電用
タイマ１７０によって限時動作する電磁リレー１６０の
リレー接点を介して接続する。

【０００６】そして、自車搭載の直流１２Ｖ系バッテリ
１００Ｂと他のガソリンエンジン車等に搭載される直流
１２Ｖ系バッテリ２００とを併用する等してＤＣ１２Ｖ
系バッテリからの直流電圧を充電器１５０の変換回路部
１５１に供給すると、変換回路部１５１の入力フィルタ
１５１ａを介してトランジスタブリッジ回路１５１ｂに
入力されて交流電圧に変換され、トランス１５１ｃによ
って所定の電圧に昇圧される。

【０００７】トランス１５１ｃからの交流出力は、充電
用タイマ１７０によって閉成された電磁リレー１６０の
リレー接点を介してダイオードブリッジによる整流回路
部１５２に入力され、この整流回路部１５２で整流・平
滑された直流出力によって主バッテリ１００Ａが充電さ
れる。その後、充電用タイマ１７０にセットされた所定
の充電時間が経過すると、電磁リレー１６０のリレー接
点が開となり、整流回路部１５２からの直流出力を遮断
して充電を終了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充電器
と主バッテリとの間に介装される電磁リレーでは、主バ
ッテリの充電停止時に高電圧の直流電流を遮断するた
め、接点解離時に大きなアーク放電が発生し、接点の消
耗を招いて接触信頼性が低下する。このため、充電器と
主バッテリとの間に介装される電磁リレーは、直流電流
を遮断する際に発生するアーク放電に耐えられるよう接
点容量を大きくし、且つ確実に遮断が可能なよう接点間
の間隙を確保する必要があり、さらに、接点閉成時の接
触信頼性を確保するため、接点の接触圧も比較的高くす
る必要がある。

【０００９】従って、必然的に、起磁力の大きなリレー
コイルを有する大型で高価なリレーを使用せざるを得
ず、コストが上昇するばかりでなく、艤装上の制約や重
量増を招くといった問題がある。電磁リレーに代えて操
作スイッチを使用する場合も同様であり、電磁リレーに
比較して小型化を図れるものの、接点の接触信頼性を確
保するにはアーク放電に対して接点を保護する消孤回路
が必要となり、この消孤回路には、高電圧の直流電圧を
遮断する際の大きなアークエネルギーを吸収するために
大容量の回路部品を使用せざるを得ない。

【００１０】すなわち、主バッテリを充電する整流直流
出力を電磁リレーやスイッチ等の電流開閉手段を用いて
遮断し、主バッテリの充電を停止する従来の技術では、
コスト上昇、艤装上の制約、重量増を回避することは困
難である。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、モータへ駆動電力を供給するバッテリを充電する
際、小型で安価な電流開閉手段を用いて充電の開始・停
止を制御することのできる電気自動車のバッテリ充電装
置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、直流入力電圧を交流電圧に
変換して所定の電圧レベルに昇圧する変換回路部と、上
記変換回路部から出力される交流電圧を直流電圧に変換
し、モータへ駆動電力を供給する主バッテリを充電する
ための充電電流を出力する整流回路部と、上記変換回路
部と上記整流回路部との間に介装され、上記変換回路部
から上記整流回路部への交流出力を開閉する交流開閉部
とを備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記交流開閉部を、所定の充電時間で限時
動作する電磁リレーによって構成することを特徴とす
る。

【００１４】すなわち、請求項１記載の発明では、モー
タへ駆動電力を供給するための主バッテリを充電する場
合、充電開始に際して交流開閉部を閉状態として変換回
路部と整流回路部とを接続し、変換回路部で直流入力電
圧を交流電圧に変換して昇圧した後、整流回路部で交流
電圧を整流して主バッテリへ供給する。そして、主バッ
テリへの充電を停止する場合には、交流開閉部を開状態
として変換回路部と整流回路部とを切り離し、変換回路
部から整流回路部への交流出力を遮断する。

【００１５】この場合、請求項２記載の発明では、交流
開閉部を所定の充電時間で限時動作する電磁リレーによ
って構成し、所定の充電時間だけ主バッテリを充電して
過充電を防止する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の一
形態に係わり、図１はバッテリ充電装置の構成図、図２
はハイブリッド車のシステム構成図である。

【００１７】図２は電気自動車の制御システムを示し、
本形態ではエンジンとモータとを併用するハイブリッド
車の制御システムを示す。このハイブリッド車は、エン
ジン１と、エンジン１の起動及び発電・動力アシストを
担うモータＡと、エンジン１の出力軸１ａにモータＡを
介して連結されるプラネタリギヤユニット３と、このプ
ラネタリギヤユニット３の機能を制御し、発進・後進時
の駆動力源になるとともに減速時の回生エネルギーの回
収を担うモータＢと、変速及びトルク増幅を行なって走
行時の動力変換機能を担う動力変換機構４とを基本構成
とする駆動系を備えている。

【００１８】プラネタリギヤユニット３は、サンギヤ３
ａ、このサンギヤ３ａに噛合するピニオンを回転自在に
支持するキャリア３ｂ、ピニオンと噛合するリングギヤ
３ｃを有するシングルピニオン式のプラネタリギヤであ
り、サンギヤ３ａとキャリア３ｂとを締結・解放するロ
ックアップクラッチ２が併設されている。

【００１９】また、動力変換機構４としては、歯車列を
組み合わせた変速機や流体トルクコンバータを用いた変
速機等を用いることが可能であるが、入力軸４ａに軸支
されるプライマリプーリ４ｂと出力軸４ｃに軸支される
セカンダリプーリ４ｄとの間に駆動ベルト４ｅを巻装し
てなるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を採用することが
望ましく、以下、動力変換機構４をＣＶＴ４として説明
する。

【００２０】すなわち、本形態のハイブリッド車の駆動
系では、サンギヤ３ａとキャリア３ｂとの間にロックア
ップクラッチ２を介装したプラネタリギヤユニット３が
エンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ４の入力軸４ａとの間
に配置されており、プラネタリギヤユニット３のサンギ
ヤ３ａがエンジン１の出力軸１ａに一方のモータＡを介
して結合されるとともにキャリア３ｂがＣＶＴ４の入力
軸４ａに結合され、リングギヤ３ｃに他方のモータＢが
連結されている。そして、ＣＶＴ４の出力軸４ｃに減速
歯車列５を介してデファレンシャル機構６が連設され、
このデファレンシャル機構６に駆動軸７を介して前輪或
いは後輪の駆動輪８が連設された構成となっている。

【００２１】この場合、前述したようにエンジン１及び
モータＡをプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａへ
結合するとともにリングギヤ３ｃにモータＢを結合して
キャリア３ｂから出力を得るようにし、さらに、キャリ
ア３ｂからの出力をＣＶＴ４によって変速及びトルク増
幅して駆動輪８に伝達するようにしているため、２つの
モータＡ，Ｂは発電と駆動力供給との両方に使用するこ
とができ、比較的小出力のモータを使用することができ
る。

【００２２】また、走行条件に応じてロックアップクラ
ッチ２の締結によりプラネタリギヤユニット３のサンギ
ヤ３ａとキャリア３ｂとを結合することで、間に２つの
モータＡ，Ｂが配置された、エンジン１からＣＶＴ４に
至るエンジン直結の駆動軸を形成することができ、効率
よくＣＶＴ４に駆動力を伝達し、或いは駆動輪８側から
の制動力を利用することができる。

【００２３】尚、ロックアップクラッチ２の締結・解放
時のプラネタリギヤユニット３を介したエンジン１及び
モータＡ，Ｂのトルク伝達や発電による電気の流れにつ
いては、本出願人が先に提出した特願平１０−４０８０
号に詳述されている。

【００２４】以上のハイブリッド車を制御するハイブリ
ッド制御システムは、システム全体を統括するハイブリ
ッドＥＣＵ（ＨＥＶ＿ＥＣＵ）２０を中心とし、モータ
Ａを駆動制御するモータＡコントローラ２１、モータＢ
を駆動制御するモータＢコントローラ２２、エンジン１
を駆動制御するエンジンＥＣＵ（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）２
３、ロックアップクラッチ２及びＣＶＴ４の制御を行う
トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）２４、モ
ータＡ，Ｂへ電力を供給する主バッテリ（高圧バッテ
リ）１０Ａの電力管理を主として行うバッテリマネージ
メントユニット（ＢＡＴ＿ＭＵ）２５が第１の多重通信
ライン３０によってＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に結合され、ブ
レーキ制御を行うブレーキＥＣＵ（ＢＲＫ＿ＥＣＵ）２
６が専用の第２の多重通信ライン３１によってＨＥＶ＿
ＥＣＵ２０に結合されている。

【００２５】ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０は、ハイブリッド制御
システム全体の制御を行うものであり、ドライバの運転
操作状況を検出するセンサ・スイッチ類、例えば、図示
しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル
ペダルセンサ（ＡＰＳ）１１、図示しないブレーキペダ
ルの踏み込みによってＯＮするブレーキスイッチ１２、
変速機のセレクト機構部１３の操作位置がＰレンジ又は
ＮレンジのときにＯＮし、Ｄレンジ，Ｒレンジ等の走行
レンジにセットされているときにＯＦＦするインヒビタ
スイッチ１４等が接続されている。

【００２６】そして、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０では、各セン
サ・スイッチ類からの信号や各ＥＣＵから送信されたデ
ータに基づいて必要な車両駆動トルクを演算して駆動系
のトルク配分を決定し、多重通信によって各ＥＣＵに制
御指令を送信する。

【００２７】尚、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０には、車速、エン
ジン回転数、バッテリ充電状態等の車両の運転状態を表
示する各種メータ類や、異常発生時に運転者に警告する
ためのウォーニングランプ等からなる表示器２７が接続
されている。この表示器２７は、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４に
も接続されており、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に異常が発生し
たとき、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に代ってＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２
４が異常時制御を行い、表示器２７に異常表示を行う。

【００２８】一方、モータＡコントローラ２１は、モー
タＡを駆動するためのインバータを備えるものであり、
基本的に、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０から多重通信によって送
信されるサーボＯＮ／ＯＦＦ指令や回転数指令によって
モータＡの定回転数制御を行う。また、モータＡコント
ローラ２１からは、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に対し、モータ
Ａのトルク、回転数、及び電流値等をフィードバックし
て送信し、更に、トルク制限要求や電圧値等のデータを
送信する。

【００２９】モータＢコントローラ２２は、モータＢを
駆動するためのインバータを備えるものであり、基本的
に、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０から多重通信によって送信され
るサーボＯＮ／ＯＦＦ（正転、逆転を含む）指令やトル
ク指令（力行、回生）によってモータＢの定トルク制御
を行う。また、モータＢコントローラ２２からは、ＨＥ
Ｖ＿ＥＣＵ２０に対し、モータＢのトルク、回転数、及
び電流値等をフィードバックして送信し、更に、電圧値
等のデータを送信する。

【００３０】Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３は、基本的にエンジン
１のトルク制御を行うものであり、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０
から多重通信によって送信される正負のトルク指令、燃
料カット指令、エアコンＯＮ／ＯＦＦ許可指令、燃料カ
ット指令等の制御指令、及び、実トルクフィードバック
データ、車速、インヒビタスイッチ１４による変速セレ
クト位置（Ｐ，Ｎレンジ等）、ＡＰＳ１１の信号による
アクセル全開データやアクセル全閉データ、ブレーキス
イッチ１２のＯＮ，ＯＦＦ状態、ＡＢＳを含むブレーキ
作動状態等に基づいて、図示しないインジェクタからの
燃料噴射量、ＥＴＣ（電動スロットル弁）によるスロッ
トル開度、Ａ／Ｃ（エアコン）等の補機類のパワー補正
学習、燃料カット等を制御する。

【００３１】また、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３では、ＨＥＶ＿
ＥＣＵ２０に対し、エンジン１の制御トルク値、燃料カ
ットの実施、燃料噴射量に対する全開増量補正の実施、
エアコンのＯＮ，ＯＦＦ状態、図示しないアイドルスイ
ッチによるスロットル弁全閉データ等をＨＥＶ＿ＥＣＵ
２０にフィードバックして送信すると共に、エンジン１
の暖機要求等を送信する。

【００３２】Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４は、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２
０から多重通信によって送信されるＣＶＴ４の目標プラ
イマリプーリ回転数、ＣＶＴ入力トルク指示、ロックア
ップ要求等の制御指令、及び、Ｅ／Ｇ回転数、アクセル
開度、インヒビタスイッチ１４による変速セレクト位
置、ブレーキスイッチ１２のＯＮ，ＯＦＦ状態、エアコ
ン切替許可、ＡＢＳを含むブレーキ作動状態、アイドル
スイッチによるエンジン１のスロットル弁全閉データ等
の情報に基づいて、ロックアップクラッチ２の締結・解
放を制御すると共にＣＶＴ４の変速比を制御する。

【００３３】また、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４からは、ＨＥＶ
＿ＥＣＵ２０に対し、車速、入力制限トルク、ＣＶＴ４
のプライマリプーリ回転数及びセカンダリプーリ回転
数、ロックアップ完了、インヒビタスイッチ１４に対応
する変速状態等のデータをフィードバックして送信する
と共に、ＣＶＴ４の油量をアップさせるためのＥ／Ｇ回
転数アップ要求、低温始動要求等を送信する。

【００３４】ＢＡＴ＿ＭＵ２５は、いわゆる電力管理ユ
ニットであり、モータＡ，Ｂの電源となる高圧バッテリ
１０Ａや各種補機類及び制御用機器の電源となる低圧バ
ッテリ１０Ｂ（図１参照）を管理する上での各種制御、
すなわち、バッテリ充放電制御、ファン制御、外部充電
制御等を行い、高圧バッテリ１０Ａの残存容量、電圧、
電流制限値等のデータや外部充電中を示すデータを多重
通信によってＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に送信する。また、高
圧バッテリ１０Ａを外部から充電する場合には、コンタ
クタ９を切り換えて高圧バッテリ１０ＡとモータＡコン
トローラ２１及びモータＢコントローラ２２とを切り離
す。

【００３５】ＢＲＫ＿ＥＣＵ２６は、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２
０から多重通信によって送信される回生可能量、回生ト
ルクフィードバック等の情報に基づいて、必要な制動力
を演算し、ブレーキ系統の油圧を制御するものであり、
ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に対し、回生量指令（トルク指
令）、車速、油圧、ＡＢＳを含むブレーキ作動状態等を
フィードバックして送信する。

【００３６】ここで、モータＡ，Ｂに電力を供給する高
圧バッテリ１０Ａは、例えば複数のセルを有する単位電
池を複数個組み合わせた組電池として構成され、公称電
圧２４０Ｖのバッテリとなっている。そして、車両の走
行中、モータＡによる発電電力やモータＢからの回生電
力によって高圧バッテリ１０Ａが充電される一方、長期
間の車両放置等で高圧バッテリ１０Ａの能力が低下し、
充電が必要となった場合には、図１に示すように、自車
搭載の低圧バッテリ１０Ｂと救援車の低圧バッテリ７０
とを併用し、トランクルーム内などに設置される充電器
５０によって充電することができる。

【００３７】充電器５０は、直流入力電圧を交流電圧に
変換して所定の電圧に昇圧する変換回路部５１と、この
変換回路部５１からの交流電圧出力を整流して直流に変
換し、高圧バッテリ１０Ａを充電する整流回路部５３と
を基本構成とし、さらに、変換回路部５１から整流回路
部５３への交流出力を開閉し、充電に必要な所定時間だ
け変換回路部５１と整流回路部５３とを接続する交流開
閉部５２を備えた構成となっている。

【００３８】変換回路部５１は、ＮＰＮ形トランジスタ
ＴＲ１〜ＴＲ４によるブリッジ回路を基本とするＤＣ−
ＡＣインバータであり、直流電圧を入力するための入力
フィルタ５１ａとブリッジ回路出力を昇圧するトランス
５１ｂとを備えている。入力フィルタ５１ａの正極入力
側には、自車搭載の低圧バッテリ（ＤＣ１２Ｖ系）１０
Ｂの正極側がヒューズＦ１を介して接続され、入力フィ
ルタ５１ａの接地側に低圧バッテリ１０Ｂの負極側が接
続される。

【００３９】また、入力フィルタ５１ａの出力側には、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のコレクタが共通接続さ
れ、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の各エミッタが、それ
ぞれ、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４のコレクタに接続さ
れると共にトランス５１ｂの一次側に接続されている。
トランジスタＴＲ３，ＴＲ４の各エミッタは共通接続さ
れて入力フィルタ５１ａの接地側に接続され、各トラン
ジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４のコレクタ−エ
ミッタ間には、それぞれフライホイールダイオードＤ
１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が接続されている。

【００４０】また、各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，Ｔ
Ｒ３，ＴＲ４のベースは、ＢＡＴ＿ＭＵ２５内の図示し
ない制御回路に接続され、この制御回路からの信号によ
って各トランジスタがＯＮ，ＯＦＦされ、インバータと
しての動作が制御されるようになっている。

【００４１】交流開閉部５２は、本形態においては常開
のリレー接点５２ａを有する小型の電磁リレーＲＹによ
って構成され、リレー接点５２ａがトランス５１ｂの二
次側の一端と整流回路部５３との間に介装され、リレー
コイル５２ｂが充電用タイマ６０に接続されている。充
電用タイマ６０は、例えばＢＡＴ＿ＭＵ２５によって制
御され、ＢＡＴ＿ＭＵ２５で検出した高圧バッテリ１０
Ａの残存容量に応じた充電時間がセットされる。そし
て、充電用タイマ６０にセットされた充電時間だけ、電
磁リレーＲＹのリレーコイル５２ｂが通電され、リレー
接点５２ａが閉成されてトランス５１ｂの二次側と整流
回路部５３とが接続される。

【００４２】整流回路部５３は、本形態ではダイオード
Ｄ５〜Ｄ８によるブリッジ型全波整流回路である。すな
わち、ダイオードＤ５のアノード側とダイオードＤ７の
カソード側とが共通接続されてトランス５１ｂの二次側
の一端に接続され、ダイオードＤ６のアノード側とダイ
オードＤ８のカソード側とが共通接続されてトランス５
１ｂの二次側の他端に接続されている。

【００４３】また、ダイオードＤ５のカソード側とダイ
オードＤ６のカソード側とが共通接続されてヒューズＦ
３を介して高圧バッテリ１０Ａの正極側に接続され、こ
の高圧バッテリ１０Ａの負極側に、ダイオードＤ７のア
ノード側とダイオードＤ８のアノード側とが共通接続さ
れている。さらに、ダイオードＤ５，Ｄ６のカソード側
すなわちブリッジのプラス出力側と、ダイオードＤ７，
Ｄ８のアノード側すなわちブリッジのマイナス出力側と
の間に、平滑用コンデンサＣ２が介装されている。尚、
高圧バッテリ１０Ａの負極側（接地側）は、低圧バッテ
リ１０Ｂの負極側（接地側）とは絶縁されている。

【００４４】以上のハイブリッド車では、長期間の走行
や車両放置等によって高圧バッテリ１０Ａのバッテリ容
量が低下した場合、このバッテリ容量の低下がＢＡＴ＿
ＭＵ２５によって検知され、表示器２７に充電の警告が
表示される。この場合には、自車搭載の低圧バッテリ１
０Ｂと他のガソリンエンジン車等の救援車に搭載したＤ
Ｃ１２Ｖ系のバッテリとを併用して高圧バッテリ１０Ａ
を充電する。

【００４５】すなわち、図示しないブースターケーブル
等を用いて自車の１２Ｖ系低圧バッテリ１０Ｂと救援車
のＤＣ１２Ｖ系バッテリ７０とを互いに同極同士で接続
し、図示しない充電スイッチをＯＮにする。すると、入
力フィルタ５１ａを介して入力されるＤＣ１２Ｖ系バッ
テリからの直流電圧がトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４によ
るブリッジ回路によって交流に変換され、トランス５１
ｂによって所定の交流電圧に昇圧される。本形態では、
高圧バッテリ１０Ａの公称電圧がＤＣ２４０Ｖであるた
め、トランス５１ｂの出力は略２００Ｖの交流電圧であ
る。

【００４６】同時に、ＢＡＴＡ＿ＭＵ２５によって充電
用タイマ６０に高圧バッテリ１０Ａの残存容量に応じた
充電時間がセットされ、充電用タイマ６０の出力によっ
て電磁リレーＲＹのリレーコイル５２ｂが通電され、リ
レー接点５２ａが閉成してトランス５１ｂ二次側の交流
電圧が整流回路部５３に入力される。これにより、トラ
ンス５１ｂからの交流電圧が整流回路部５３のダイオー
ドＤ５〜Ｄ８からなるブリッジ回路によって全波整流さ
れてコンデンサＣ２で平滑され、略２８０Ｖの直流電圧
となって高圧バッテリ１０Ａを充電する。

【００４７】そして、充電用タイマ６０にセットされた
充電時間が経過すると、充電用タイマ６０の出力がＯＦ
Ｆとなり、電磁リレーＲＹのリレーコイル５２ｂへの通
電が停止されてリレー接点５２ａが開状態に復帰し、変
換回路部５１と整流回路部５３とが切り離され、充電が
停止される。

【００４８】この際、電磁リレーＲＹのリレー接点５２
ａは、トランス５１ｂ二次側の交流出力を遮断するた
め、従来のように整流後の高電圧の直流出力をリレー接
点で遮断する場合に比較し、接点間に大きなアークが飛
ぶこともなく、安価で小型のリレーを採用することがで
きる。

【００４９】尚、電磁リレーＲＹに代えて操作スイッチ
を用いた場合においても、接点の接触信頼性確保のため
に大容量の高価な回路部品を用いた消孤回路を設ける必
要がなく、小型で安価な操作スイッチを使用することが
できる。

【００５０】すなわち、高圧バッテリ１０Ａの充電を停
止させるに際して、極性の変化する交流電圧を遮断する
ため、接点解離に伴うアーク放電の発生が抑制されて接
点の消耗が少ないため、直流電圧を遮断する場合に比較
して大幅に接点寿命が延び、接触信頼性を確保しつつ小
型で安価な電流開閉手段を用いることができる。これに
より、コスト低減を達成することができるばかりでな
く、艤装スペースの節約、重量軽減を図ることが可能と
なる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータへ駆動電力を供給するための主バッテリを充電する
場合、充電開始に際して交流開閉部を閉状態として変換
回路部と整流回路部とを接続し、変換回路部で直流入力
電圧を交流電圧に変換して昇圧した後、整流回路部で交
流電圧を整流して主バッテリへ供給する。そして、主バ
ッテリへの充電を停止する場合には、交流開閉部を開状
態として変換回路部と整流回路部とを切り離し、変換回
路部から整流回路部への交流出力を遮断するため、整流
直流出力を遮断して主バッテリの充電を停止させる場合
に比較し、接点解離に伴うアーク放電の発生が抑制され
て接点の消耗が少なく、接触信頼性を確保しつつ小型で
安価な電流開閉手段を用いて主バッテリに対する充電の
開始・停止を制御することができ、コスト低減、艤装ス
ペースの節約、重量軽減を図ることが可能となる。

【００５２】この場合、請求項２記載の発明では、交流
開閉部を所定の充電時間で限時動作する電磁リレーによ
って構成することで、主バッテリの残存容量に見合った
適正な時間だけ充電を行うことができ、過充電を防止し
て安全性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バッテリ充電装置の構成図

【図２】ハイブリッド車のシステム構成図

【図３】従来のバッテリ充電装置の構成図

【符号の説明】

１０Ａ…高圧バッテリ（主バッテリ） １０Ｂ…低圧バッテリ ５０ …充電器 ５１ …変換回路部 ５２ …交流開閉部 ５３ …整流回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA04 BA01 CA01 CA11 CC02 FA06 GC04 5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 PI24 PO01 PO10 PO15 PU08 PU22 PU24 PU25 PU29 PV09 PV23 QN03 QN12 TI02 TR19 TU17 TZ07 UB05 UB08 UB11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流入力電圧を交流電圧に変換して所定
   の電圧レベルに昇圧する変換回路部と、 上記変換回路部から出力される交流電圧を直流電圧に変
   換し、モータへ駆動電力を供給する主バッテリを充電す
   るための充電電流を出力する整流回路部と、 上記変換回路部と上記整流回路部との間に介装され、上
   記変換回路部から上記整流回路部への交流出力を開閉す
   る交流開閉部とを備えたことを特徴とする電気自動車の
   バッテリ充電装置。
2. 【請求項２】 上記交流開閉部を、所定の充電時間で限
   時動作する電磁リレーによって構成することを特徴とす
   る請求項１記載の電気自動車のバッテリ充電装置。