JP2000295716A - 昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置 - Google Patents
昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ
充電装置において、バッテリ充電器の不必要な増設を回
避し、また、バッテリ過放電以外の原因により走行不能
となった故障車を自車で救援する場合に、故障車のバッ
テリが持つエネルギを回収することができ、小容量のバ
ッテリで済み、小型・軽量化を図る。 【解決手段】 降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２と、同素子の中点から取り出したチョ
ークコイルＬから成るチョッパを用いて、自車１のバッ
テリＢＡＴ１の電圧が他車２のバッテリＢＡＴ２の電圧
よりも高い時に、コンタクタＭ１−１，Ｍ１−２をオン
とし、スイッチング素子Ｑ１を動作させることで、バッ
テリＢＡＴ１からバッテリＢＡＴ２を降圧充電する。ま
た、スイッチング素子Ｑ２を動作させることで、バッテ
リＢＡＴ２からバッテリＢＡＴ１を昇圧充電する。
充電装置において、バッテリ充電器の不必要な増設を回
避し、また、バッテリ過放電以外の原因により走行不能
となった故障車を自車で救援する場合に、故障車のバッ
テリが持つエネルギを回収することができ、小容量のバ
ッテリで済み、小型・軽量化を図る。 【解決手段】 降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２と、同素子の中点から取り出したチョ
ークコイルＬから成るチョッパを用いて、自車１のバッ
テリＢＡＴ１の電圧が他車２のバッテリＢＡＴ２の電圧
よりも高い時に、コンタクタＭ１−１，Ｍ１−２をオン
とし、スイッチング素子Ｑ１を動作させることで、バッ
テリＢＡＴ１からバッテリＢＡＴ２を降圧充電する。ま
た、スイッチング素子Ｑ２を動作させることで、バッテ
リＢＡＴ２からバッテリＢＡＴ１を昇圧充電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新都市交通システ
ム等に用いられているようなバッテリ式電気車両に適用
される昇圧／降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ
充電装置に関する。
ム等に用いられているようなバッテリ式電気車両に適用
される昇圧／降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ
充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バッテリを駆動源として搭載し軌
道に沿って走行する電気車両、例えば、電気工作車や検
査・測定車等のユーザにおいて、新たな増車が要求され
る場合、軌道の延長や作業内容の変化等の要因によっ
て、既納車と同じ仕様で納品することはほとんどなく、
また、搭載されるバッテリの仕様も異なることが多い。
このため、バッテリ充電器（地上据置型、準定電圧方
式）も既納品とは別の仕様が必要となる。また、電圧の
異なる複数のバッテリ間で双方向に昇圧充電又は降圧充
電を行うには、２組のチョツパ回路を別個に必要とし、
構成が複雑になる。
道に沿って走行する電気車両、例えば、電気工作車や検
査・測定車等のユーザにおいて、新たな増車が要求され
る場合、軌道の延長や作業内容の変化等の要因によっ
て、既納車と同じ仕様で納品することはほとんどなく、
また、搭載されるバッテリの仕様も異なることが多い。
このため、バッテリ充電器（地上据置型、準定電圧方
式）も既納品とは別の仕様が必要となる。また、電圧の
異なる複数のバッテリ間で双方向に昇圧充電又は降圧充
電を行うには、２組のチョツパ回路を別個に必要とし、
構成が複雑になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
受電容量（ＫＶＡ値）は特に変わらないのに、バッテリ
出力電圧が異なることにより、バッテリ充電器の共通使
用が不可能となるため、現実的には３台、４台と増車さ
れた場合、バッテリ充電器を増設せざるを得ず、設備費
が嵩み、また、充電設備の運用も複雑化していた。さら
には、何らかの異常又はバッテリ過放電により走行不能
となった故障車（他車とする）を正常な車（自車とす
る）で救援する場合に、自車のバッテリに大きな負担を
かけることなく、他車を牽引走行したり他車のバッテリ
に給電するといったことが、簡単な構成にて行える車載
型バッテリ充電装置の実現が望まれていた。
受電容量（ＫＶＡ値）は特に変わらないのに、バッテリ
出力電圧が異なることにより、バッテリ充電器の共通使
用が不可能となるため、現実的には３台、４台と増車さ
れた場合、バッテリ充電器を増設せざるを得ず、設備費
が嵩み、また、充電設備の運用も複雑化していた。さら
には、何らかの異常又はバッテリ過放電により走行不能
となった故障車（他車とする）を正常な車（自車とす
る）で救援する場合に、自車のバッテリに大きな負担を
かけることなく、他車を牽引走行したり他車のバッテリ
に給電するといったことが、簡単な構成にて行える車載
型バッテリ充電装置の実現が望まれていた。
【０００４】本発明は、上記問題を解消するものであ
り、バッテリ充電器の不必要な増設を回避することがで
きて設備費の削減が図れ、また、何らかの異常又はバッ
テリ過放電により走行不能となった故障車を自車で救援
（牽引走行や他車のバッテリに給電）する場合に、故障
車のバッテリが持つエネルギを回収することができ、可
能な限り小容量のバッテリを搭載すればよく、小型・軽
量化が図れ、しかも多目的に活用することが可能な昇降
圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置を提供
することを目的とする。
り、バッテリ充電器の不必要な増設を回避することがで
きて設備費の削減が図れ、また、何らかの異常又はバッ
テリ過放電により走行不能となった故障車を自車で救援
（牽引走行や他車のバッテリに給電）する場合に、故障
車のバッテリが持つエネルギを回収することができ、可
能な限り小容量のバッテリを搭載すればよく、小型・軽
量化が図れ、しかも多目的に活用することが可能な昇降
圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、自車又は他車のいずれか一方に
搭載された充電器と自車および他車の双方に搭載された
バッテリとの間で昇降圧チョッパを用いていずれか一方
から他方を充電することが可能な車載型双方向バッテリ
充電装置であって、自車又は他車のいずれか一方に搭載
されたバッテリの出力端子間に、開閉動作される第１コ
ンタクタを介して直列に接続される降圧動作用及び昇圧
動作用のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の
各々に並列接続され、該素子のオン時に流れる電流とは
逆向きの電流が該素子のオフ時に流れることを許容する
ダイオードと、前記スイッチング素子の中点に一端が接
続され、他端が前記第１コンタクタと同じ開閉動作をす
る第２コンタクタを介して他車又は自車のバッテリに接
続される昇圧及び降圧動作に共用されるチョークコイル
とを備え、前記自車のバッテリ電圧が他車又は自車のい
ずれか一方のバッテリ電圧よりも高い時に、前記第１及
び第２コンタクタをオンとし、前記降圧動作用のスイッ
チング素子をオン／オフさせることで、自車又は他車の
バッテリから他車又は自車のバッテリを降圧充電し、ま
た、昇圧動作用のスイッチング素子をオン／オフさせる
ことで、他車又は自車のバッテリから自車又は他車のバ
ッテリを昇圧充電するようにしたものである。
に、請求項１の発明は、自車又は他車のいずれか一方に
搭載された充電器と自車および他車の双方に搭載された
バッテリとの間で昇降圧チョッパを用いていずれか一方
から他方を充電することが可能な車載型双方向バッテリ
充電装置であって、自車又は他車のいずれか一方に搭載
されたバッテリの出力端子間に、開閉動作される第１コ
ンタクタを介して直列に接続される降圧動作用及び昇圧
動作用のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の
各々に並列接続され、該素子のオン時に流れる電流とは
逆向きの電流が該素子のオフ時に流れることを許容する
ダイオードと、前記スイッチング素子の中点に一端が接
続され、他端が前記第１コンタクタと同じ開閉動作をす
る第２コンタクタを介して他車又は自車のバッテリに接
続される昇圧及び降圧動作に共用されるチョークコイル
とを備え、前記自車のバッテリ電圧が他車又は自車のい
ずれか一方のバッテリ電圧よりも高い時に、前記第１及
び第２コンタクタをオンとし、前記降圧動作用のスイッ
チング素子をオン／オフさせることで、自車又は他車の
バッテリから他車又は自車のバッテリを降圧充電し、ま
た、昇圧動作用のスイッチング素子をオン／オフさせる
ことで、他車又は自車のバッテリから自車又は他車のバ
ッテリを昇圧充電するようにしたものである。
【０００６】上記構成においては、降圧動作用及び昇圧
動作用のスイッチング素子と同素子の中点から取り出し
たチョークコイルから成る１組の昇圧及び降圧チョッパ
を用いて、自車のバッテリ電圧が他車のバッテリ電圧よ
りも高い時に、第１及び第２コンタクタをオンとし、降
圧動作用のスイッチング素子を動作させることで、チョ
ッパ作用により、自車のバッテリから他車のバッテリを
降圧充電することができる。これにより、バッテリ過放
電の故障車に対して給電することができる。また、昇圧
動作用のスイッチング素子を動作させることで、他車の
バッテリから自車のバッテリを昇圧充電することができ
る。これにより、故障車を牽引する場合に、故障車のバ
ッテリの持つエネルギを回収することができる。なお、
自車と他車とは相対的な関係にあり、互いに入れ替わっ
たものをも含む。
動作用のスイッチング素子と同素子の中点から取り出し
たチョークコイルから成る１組の昇圧及び降圧チョッパ
を用いて、自車のバッテリ電圧が他車のバッテリ電圧よ
りも高い時に、第１及び第２コンタクタをオンとし、降
圧動作用のスイッチング素子を動作させることで、チョ
ッパ作用により、自車のバッテリから他車のバッテリを
降圧充電することができる。これにより、バッテリ過放
電の故障車に対して給電することができる。また、昇圧
動作用のスイッチング素子を動作させることで、他車の
バッテリから自車のバッテリを昇圧充電することができ
る。これにより、故障車を牽引する場合に、故障車のバ
ッテリの持つエネルギを回収することができる。なお、
自車と他車とは相対的な関係にあり、互いに入れ替わっ
たものをも含む。
【０００７】また、請求項２の発明は、上記請求項１に
記載の構成において、前記直列に接続された降圧動作用
及び昇圧動作用のスイッチング素子が、さらに前記第１
及び第２コンタクタとは別の第３コンタクタを介して他
車又は自車のバッテリの出力端子間に接続可能とされ、
かつ、前記直列に接続されたスイッチング素子の中点に
一端が接続されたチョークコイルの他端を前記第３コン
タクタと同じ開閉動作をする第４コンタクタを介して自
車又は他車のバッテリに接続可能とされており、前記他
車又は自車のバッテリ電圧が自車又は他車のバッテリ電
圧よりも高い時に、前記第３及び第４コンタクタをオン
とし、前記降圧動作用のスイッチング素子をオン／オフ
させることで、他車又は自車のバッテリから自車又は他
車のバッテリを降圧充電し、また、昇圧動作用のスイッ
チング素子をオン／オフさせることで、自車又は他車の
バッテリから他車又は自車のバッテリを昇圧充電するよ
うにしたものである。
記載の構成において、前記直列に接続された降圧動作用
及び昇圧動作用のスイッチング素子が、さらに前記第１
及び第２コンタクタとは別の第３コンタクタを介して他
車又は自車のバッテリの出力端子間に接続可能とされ、
かつ、前記直列に接続されたスイッチング素子の中点に
一端が接続されたチョークコイルの他端を前記第３コン
タクタと同じ開閉動作をする第４コンタクタを介して自
車又は他車のバッテリに接続可能とされており、前記他
車又は自車のバッテリ電圧が自車又は他車のバッテリ電
圧よりも高い時に、前記第３及び第４コンタクタをオン
とし、前記降圧動作用のスイッチング素子をオン／オフ
させることで、他車又は自車のバッテリから自車又は他
車のバッテリを降圧充電し、また、昇圧動作用のスイッ
チング素子をオン／オフさせることで、自車又は他車の
バッテリから他車又は自車のバッテリを昇圧充電するよ
うにしたものである。
【０００８】上記構成においては、請求項１の作用に加
えて、他車のバッテリ電圧が自車のバッテリ電圧よりも
高い時に、第３及び第４コンタクタをオンとし、降圧動
作用のスイッチング素子を動作させることで、他車のバ
ッテリから自車のバッテリを降圧充電することができ
る。また、昇圧動作用のスイッチング素子を動作させる
ことで、自車のバッテリから他車のバッテリを昇圧充電
することができる。こうして、自車又は他車のいずれの
バッテリの電圧が高いかに応じて、所定の組のコンタク
タをオンして、降圧動作用又は昇圧動作用のスイッチン
グ素子のいずれかを動作させることで、所望の充電動作
を行うことができる。コンタクタの動作はバッテリ電圧
検出結果に基づいて自動的に行うようにしてもよい。ま
た、いずれのバッテリを降圧又は昇圧で充電するか（ス
イッチング素子へのオン／オフ信号付与）は、多くの場
合、オペレータが自車と他車の異常状況を把握している
から、オペレータが指示するようにすればよい。
えて、他車のバッテリ電圧が自車のバッテリ電圧よりも
高い時に、第３及び第４コンタクタをオンとし、降圧動
作用のスイッチング素子を動作させることで、他車のバ
ッテリから自車のバッテリを降圧充電することができ
る。また、昇圧動作用のスイッチング素子を動作させる
ことで、自車のバッテリから他車のバッテリを昇圧充電
することができる。こうして、自車又は他車のいずれの
バッテリの電圧が高いかに応じて、所定の組のコンタク
タをオンして、降圧動作用又は昇圧動作用のスイッチン
グ素子のいずれかを動作させることで、所望の充電動作
を行うことができる。コンタクタの動作はバッテリ電圧
検出結果に基づいて自動的に行うようにしてもよい。ま
た、いずれのバッテリを降圧又は昇圧で充電するか（ス
イッチング素子へのオン／オフ信号付与）は、多くの場
合、オペレータが自車と他車の異常状況を把握している
から、オペレータが指示するようにすればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態によ
る、車載型双方向バッテリ充電装置について、図１を参
照して説明する。本充電装置は、自車１に搭載されたバ
ッテリＢＡＴ１と他車２又は充電器（請求項でいう他
車）に搭載されたバッテリＢＡＴ２との間で昇降圧チョ
ッパを用いていずれか一方から他方を双方向に充電する
ことが可能なものである。自車１のバッテリＢＡＴ１の
出力端子間に、開閉動作される第１コンタクタＭ１−１
を介して直列に降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２が接続される。このスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ２の各々に並列に、該素子のオン時に流れる電
流とは逆向きの電流を該素子のオフ時に流すダイオード
Ｄ１，Ｄ２が接続されている。また、スイッチング素子
Ｑ１，Ｑ２の中点に、昇圧及び降圧動作に共用されるチ
ョークコイルＬの一端が接続され、その他端は第１コン
タクタＭ１−１と同じ開閉動作をする第２コンタクタＭ
１−２を介して他車２のバッテリＢＡＴ２に接続され
る。
る、車載型双方向バッテリ充電装置について、図１を参
照して説明する。本充電装置は、自車１に搭載されたバ
ッテリＢＡＴ１と他車２又は充電器（請求項でいう他
車）に搭載されたバッテリＢＡＴ２との間で昇降圧チョ
ッパを用いていずれか一方から他方を双方向に充電する
ことが可能なものである。自車１のバッテリＢＡＴ１の
出力端子間に、開閉動作される第１コンタクタＭ１−１
を介して直列に降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２が接続される。このスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ２の各々に並列に、該素子のオン時に流れる電
流とは逆向きの電流を該素子のオフ時に流すダイオード
Ｄ１，Ｄ２が接続されている。また、スイッチング素子
Ｑ１，Ｑ２の中点に、昇圧及び降圧動作に共用されるチ
ョークコイルＬの一端が接続され、その他端は第１コン
タクタＭ１−１と同じ開閉動作をする第２コンタクタＭ
１−２を介して他車２のバッテリＢＡＴ２に接続され
る。
【００１０】上記構成において、自車１のバッテリＢＡ
Ｔ１の電圧（Ｖｂ１）が他車２のバッテリＢＡＴ２の電
圧（Ｖｂ２）よりも高い時に、第１及び第２コンタクタ
Ｍ１−１，Ｍ１−２をオンとし、降圧動作用のスイッチ
ング素子Ｑ１をオン／オフさせることで、チョッパ作用
により、自車１のバッテリＢＡＴ１から他車２のバッテ
リＢＡＴ２を降圧充電する（その時の電流を実線と破線
で示す）。この充電動作は、他車２がバッテリ過放電の
故障車のような場合に給電する時に使用される。
Ｔ１の電圧（Ｖｂ１）が他車２のバッテリＢＡＴ２の電
圧（Ｖｂ２）よりも高い時に、第１及び第２コンタクタ
Ｍ１−１，Ｍ１−２をオンとし、降圧動作用のスイッチ
ング素子Ｑ１をオン／オフさせることで、チョッパ作用
により、自車１のバッテリＢＡＴ１から他車２のバッテ
リＢＡＴ２を降圧充電する（その時の電流を実線と破線
で示す）。この充電動作は、他車２がバッテリ過放電の
故障車のような場合に給電する時に使用される。
【００１１】また、昇圧動作用のスイッチング素子Ｑ２
をオン／オフさせることで、チョッパ作用により、他車
２のバッテリＢＡＴ２から自車１のバッテリＢＡＴ１を
昇圧充電するようにしている（その時の電流を一点鎖線
と二点鎖線で示す）。この充電動作は、他車２が走行不
能の故障車であって、自車１で牽引する場合で、他車２
のバッテリＢＡＴ２のエネルギを回収する時に使用され
る。こうして、１組の昇圧及び降圧チョッパを用いるだ
けの簡単な構成により、双方向に充電が行える。なお、
自車１と他車２とは相対的な関係にあり、互いに入れ替
わったものであってもよい。
をオン／オフさせることで、チョッパ作用により、他車
２のバッテリＢＡＴ２から自車１のバッテリＢＡＴ１を
昇圧充電するようにしている（その時の電流を一点鎖線
と二点鎖線で示す）。この充電動作は、他車２が走行不
能の故障車であって、自車１で牽引する場合で、他車２
のバッテリＢＡＴ２のエネルギを回収する時に使用され
る。こうして、１組の昇圧及び降圧チョッパを用いるだ
けの簡単な構成により、双方向に充電が行える。なお、
自車１と他車２とは相対的な関係にあり、互いに入れ替
わったものであってもよい。
【００１２】また、前記直列のスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２が、さらに前記第１及び第２コンタクタＭ１−１，
Ｍ１−２とは別の第３コンタクタＭ２−１を介して他車
２のバッテリＢＡＴ２の出力端子間に接続可能とされ、
かつ、チョークコイルＬの他端を第３コンタクタＭ２−
１と同じ開閉動作をする第４コンタクタＭ２−２を介し
て自車１のバッテリＢＡＴ１に接続可能とされている。
Ｑ２が、さらに前記第１及び第２コンタクタＭ１−１，
Ｍ１−２とは別の第３コンタクタＭ２−１を介して他車
２のバッテリＢＡＴ２の出力端子間に接続可能とされ、
かつ、チョークコイルＬの他端を第３コンタクタＭ２−
１と同じ開閉動作をする第４コンタクタＭ２−２を介し
て自車１のバッテリＢＡＴ１に接続可能とされている。
【００１３】この構成において、他車２のバッテリＢＡ
Ｔ２の電圧（Ｖｂ２）が自車１のバッテリＢＡＴ１の電
圧（Ｖｂ１）よりも高い時に、第３及び第４コンタクタ
Ｍ２−１，Ｍ２−２をオンとし、降圧動作用のスイッチ
ング素子Ｑ１をオン／オフさせることで、他車２のバッ
テリＢＡＴ２から自車１のバッテリＢＡＴ１を降圧充電
する。また、昇圧動作用のスイッチング素子Ｑ２をオン
／オフさせることで、自車１のバッテリＢＡＴ１から他
車２のバッテリＢＡＴ２を昇圧充電する。
Ｔ２の電圧（Ｖｂ２）が自車１のバッテリＢＡＴ１の電
圧（Ｖｂ１）よりも高い時に、第３及び第４コンタクタ
Ｍ２−１，Ｍ２−２をオンとし、降圧動作用のスイッチ
ング素子Ｑ１をオン／オフさせることで、他車２のバッ
テリＢＡＴ２から自車１のバッテリＢＡＴ１を降圧充電
する。また、昇圧動作用のスイッチング素子Ｑ２をオン
／オフさせることで、自車１のバッテリＢＡＴ１から他
車２のバッテリＢＡＴ２を昇圧充電する。
【００１４】以上のようにして、自車１又は他車２のい
ずれのバッテリの電圧が高いかに応じて、所定の組のコ
ンタクタをオンして、降圧動作用又は昇圧動作用のスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２のいずれかを動作させること
で、所望の充電動作を得ることができる。また、コンタ
クタＭ１−１，Ｍ１−２の組、コンタクタＭ２−１，Ｍ
２−２の組の動作は、後述のようにバッテリ電圧検出結
果に基づいて自動的に行うようにすればよい。また、い
ずれのバッテリを降圧又は昇圧で充電するか（スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート端子へのオン／オフ信号付
与）についても、自車１と他車２の異常状況の検出結果
に応じて自動的に適宜に行われるようにすることができ
る。
ずれのバッテリの電圧が高いかに応じて、所定の組のコ
ンタクタをオンして、降圧動作用又は昇圧動作用のスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２のいずれかを動作させること
で、所望の充電動作を得ることができる。また、コンタ
クタＭ１−１，Ｍ１−２の組、コンタクタＭ２−１，Ｍ
２−２の組の動作は、後述のようにバッテリ電圧検出結
果に基づいて自動的に行うようにすればよい。また、い
ずれのバッテリを降圧又は昇圧で充電するか（スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート端子へのオン／オフ信号付
与）についても、自車１と他車２の異常状況の検出結果
に応じて自動的に適宜に行われるようにすることができ
る。
【００１５】また、本装置には上記動作を制御するため
の演算ユニット５が備えられ、この演算ユニット５に
は、各バッテリ電圧（ＶＦ１，ＶＦ２）、カレントセン
サＣＳによる検出電流（ＣＦ）が入力される。バッテリ
ＢＡＴ１の電圧ＶＦ１（ＶＦ２）が高い場合に、コンタ
クタＭ１−１，Ｍ１−２（Ｍ２−１，Ｍ２−２）はオン
となる。自車１の充電プラグを他車２（又は定置式充電
器）の充電用プラグを接続すれば、演算ユニット５は、
その電圧の差を検出し、コンタクタＭ１−１，Ｍ１−
２、またはＭ２−１，Ｍ２−２をオンさせ、次に、自車
１（他車２）のバッテリを充電する操作指示が入力され
ると、ＶＦ１（ＶＦ２）が設定電圧になるまで、定電
圧、定電流充電を行う。
の演算ユニット５が備えられ、この演算ユニット５に
は、各バッテリ電圧（ＶＦ１，ＶＦ２）、カレントセン
サＣＳによる検出電流（ＣＦ）が入力される。バッテリ
ＢＡＴ１の電圧ＶＦ１（ＶＦ２）が高い場合に、コンタ
クタＭ１−１，Ｍ１−２（Ｍ２−１，Ｍ２−２）はオン
となる。自車１の充電プラグを他車２（又は定置式充電
器）の充電用プラグを接続すれば、演算ユニット５は、
その電圧の差を検出し、コンタクタＭ１−１，Ｍ１−
２、またはＭ２−１，Ｍ２−２をオンさせ、次に、自車
１（他車２）のバッテリを充電する操作指示が入力され
ると、ＶＦ１（ＶＦ２）が設定電圧になるまで、定電
圧、定電流充電を行う。
【００１６】なお、本発明は上記実施形態の構成に限ら
れず種々の変形が可能であり、例えば、いずれのバッテ
リを降圧又は昇圧で充電するか（スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２のゲート端子へのオン／オフ信号付与）は、多
くの場合、オペレータが自車１と他車２の異常状況を把
握しているから、オペレータが指示するようにしてもよ
い。
れず種々の変形が可能であり、例えば、いずれのバッテ
リを降圧又は昇圧で充電するか（スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２のゲート端子へのオン／オフ信号付与）は、多
くの場合、オペレータが自車１と他車２の異常状況を把
握しているから、オペレータが指示するようにしてもよ
い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る昇降
圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置によれ
ば、 （１）降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチング素子と
共用のチョークコイルから成る１組のチョッパ回路を用
いるだけの簡単な構成により、自車のバッテリと他車の
バッテリとの間で双方向に充電することができる。 （２）既に納入している電気車両（既納車）用の充電器
から充電を受けることができる（充電器が流用できる）
ので、各車両に搭載のバッテリ電圧が異なっていても、
新たな充電設備を増設する必要がなく、設備費を削減す
ることができる。 （３）相手である故障車の（他車）を車庫まで救援・牽
引走行する場合等に、相手のバッテリの持つエネルギを
自車のバッテリに回収することができ、従って、自車に
搭載するバッテリは最低限の容量のものでよく、軽量
化、小型化が可能となる。 （４）バッテリ過放電により走行不能になった車に対し
ても、給電が行える。 （５）昇圧での充電動作は力率が高いものとなり、効率
が良い。
圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置によれ
ば、 （１）降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチング素子と
共用のチョークコイルから成る１組のチョッパ回路を用
いるだけの簡単な構成により、自車のバッテリと他車の
バッテリとの間で双方向に充電することができる。 （２）既に納入している電気車両（既納車）用の充電器
から充電を受けることができる（充電器が流用できる）
ので、各車両に搭載のバッテリ電圧が異なっていても、
新たな充電設備を増設する必要がなく、設備費を削減す
ることができる。 （３）相手である故障車の（他車）を車庫まで救援・牽
引走行する場合等に、相手のバッテリの持つエネルギを
自車のバッテリに回収することができ、従って、自車に
搭載するバッテリは最低限の容量のものでよく、軽量
化、小型化が可能となる。 （４）バッテリ過放電により走行不能になった車に対し
ても、給電が行える。 （５）昇圧での充電動作は力率が高いものとなり、効率
が良い。
【００１８】また、請求項２の発明によれば、上記効果
に加えて、自車又は他車のいずれのバッテリの電圧が高
いかに応じてコンタクタを切換えて、降圧動作用又は昇
圧動作用のスイッチング素子のいずれかを動作させるこ
とで、適宜に必要な充電動作を行うことができる。
に加えて、自車又は他車のいずれのバッテリの電圧が高
いかに応じてコンタクタを切換えて、降圧動作用又は昇
圧動作用のスイッチング素子のいずれかを動作させるこ
とで、適宜に必要な充電動作を行うことができる。
【図１】 本発明の一実施形態による昇降圧チョッパに
よる車載型双方向バッテリ充電装置の構成図である。
よる車載型双方向バッテリ充電装置の構成図である。
１ 自車 ２ 他車 ＢＡＴ１，ＢＡＴ２ バッテリ Ｍ１−１ 第１コンタクタ Ｍ１−２ 第２コンタクタ Ｍ２−１ 第３コンタクタ Ｍ２−２ 第４コンタクタ Ｑ１ 降圧動作用のスイッチング素子 Ｑ２ 昇圧動作用のスイッチング素子 Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｌ チョークコイル
Claims (2)
- 【請求項１】 自車又は他車のいずれか一方に搭載され
た充電器と自車および他車双方に搭載されたバッテリと
の間で昇降圧チョッパを用いていずれか一方から他方を
充電することが可能な車載型双方向バッテリ充電装置で
あって、 自車又は他車のいずれか一方に搭載されたバッテリの出
力端子間に、開閉動作される第１コンタクタを介して直
列に接続される降圧動作用及び昇圧動作用のスイッチン
グ素子と、 前記スイッチング素子の各々に並列接続され、該素子の
オン時に流れる電流とは逆向きの電流が該素子のオフ時
に流れることを許容するダイオードと、 前記スイッチング素子の中点に一端が接続され、他端が
前記第１コンタクタと同じ開閉動作をする第２コンタク
タを介して他車又は自車のバッテリに接続される昇圧及
び降圧動作に共用されるチョークコイルとを備え、 前記自車のバッテリ電圧が他車又は自車のいずれか一方
のバッテリ電圧よりも高い時に、前記第１及び第２コン
タクタをオンとし、前記降圧動作用のスイッチング素子
をオン／オフさせることで、自車又は他車のバッテリか
ら他車又は自車のバッテリを降圧充電し、また、昇圧動
作用のスイッチング素子をオン／オフさせることで、他
車又は自車のバッテリから自車又は他車のバッテリを昇
圧充電するようにしたことを特徴とする昇降圧チョッパ
による車載型双方向バッテリ充電装置。 - 【請求項２】 前記直列に接続された降圧動作用及び昇
圧動作用のスイッチング素子が、さらに前記第１及び第
２コンタクタとは別の第３コンタクタを介して他車又は
自車のバッテリの出力端子間に接続可能とされ、かつ、 前記直列に接続されたスイッチング素子の中点に一端が
接続されたチョークコイルの他端を前記第３コンタクタ
と同じ開閉動作をする第４コンタクタを介して自車又は
他車のバッテリに接続可能とされており、 前記他車又は自車のバッテリ電圧が自車又は他車のバッ
テリ電圧よりも高い時に、前記第３及び第４コンタクタ
をオンとし、前記降圧動作用のスイッチング素子をオン
／オフさせることで、他車又は自車のバッテリから自車
又は他車のバッテリを降圧充電し、また、昇圧動作用の
スイッチング素子をオン／オフさせることで、自車又は
他車のバッテリから他車又は自車のバッテリを昇圧充電
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の昇降
圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09618699A JP3604582B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09618699A JP3604582B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295716A true JP2000295716A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3604582B2 JP3604582B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=14158294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09618699A Expired - Fee Related JP3604582B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 昇降圧チョッパによる車載型双方向バッテリ充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014212613A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両および電力供給システム |
| JP2014230373A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置及び電圧変換方法 |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP09618699A patent/JP3604582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014212613A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両および電力供給システム |
| JP2014230373A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置及び電圧変換方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3604582B2 (ja) | 2004-12-22 |
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