JP2010238576A

JP2010238576A - 充電システム、充電器、およびリレーの閉固着を検出する方法

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Publication number: JP2010238576A
Application number: JP2009086199A
Authority: JP
Inventors: Hiroomi Funakoshi; 博臣舩越
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP5104803B2; WO2010113904A1

Abstract

【課題】電動車両側に追加的なコストをかけることなくリレーの閉固着を検出でき、かつ充電中以外はリレーを確実に開放できる技術を提供する。
【解決手段】リレー２０５Ａ，２０５Ｂを、車両側コネクタ２０１を介して充電器１００から給電される制御用電力により動作させる。電気自動車２００は、車載バッテリ２０３の充電開始に先立ってリレー２０５Ａ，２０５Ｂを閉成制御し、車載バッテリ２０３の充電終了後にリレー２０５Ａ，２０５Ｂを開放制御する。一方、充電器１００は、車載バッテリ２０３の充電開始に先立って充電器側コネクタ１０１を介して制御用電力の供電を開始し、車載バッテリ２０３の充電終了による充電用電力の供電停止後も、制御用電力の供電を継続する。また、充電用電力の出力電圧を計測し電気自動車２００に通知する。電気自動車２００はこの計測値に基づいてリレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両の充電システムに関し、特に、電動車両の車両側コネクタおよび車載バッテリ間のリレーの閉固着を検出する技術に関する。

近年、駐車場、専用の充電スタンド等、様々な箇所に設置された充電器による充電が可能な電動車両の開発が進んでいる。このような電動車両では、通常、充電に際して充電器の充電器側コネクタが装着される車両側コネクタと車載バッテリとの間の充電用ラインにリレーが配置されており、充電中以外は、このリレーを開放することにより、車両側コネクタの端子に車載バッテリの電圧が印加されないように工夫されている。

しかしながら、リレーを開放制御したにもかかわらず、故障等の理由により、リレーが閉成したまま開放しない場合がある。この現象は閉固着あるいは溶着と呼ばれている。特許文献１には、モータ、インバータ等の負荷と車載バッテリとの間の電力ラインを構成する正極側および負極側ラインのそれぞれに配置されたリレーが両方とも溶着する前に、少なくとも片方のリレーの溶着を検出することが可能なリレー溶着検出装置が開示されている。このリレー溶着検出装置は、一方のリレーを閉成制御するとともに他方のリレーを開放制御し、そのときの負荷への入力電圧を電圧計で計測することによって、一方のリレーの溶着を検出する。また、開閉制御するリレーを入れ替えて同様の処理を行うことによって他方のリレーの溶着も検出する。

特開２００６−３１０２１９号公報

特許文献１に記載のリレー溶着検出装置を電動車両の車両側コネクタおよび車載バッテリ間のリレーの閉固着検出に適用することも可能である。しかし、この場合、電動車両に、車載バッテリの出力電圧を計測する電圧計とは別に、車両側コネクタおよびリレー間の充電用ラインの電圧を計測する電圧計を搭載する必要が生じるため、電動車両側に、リレーの閉固着検出のための追加的なコストがかかる。また、リレーの開閉制御は、例えば電動車両に搭載されたＥＣＵ（エレクトリックコントロールユニット）が行うことになるが、このＥＣＵが誤作動して、充電中でないにもかかわらずリレーを閉成制御した場合に、車両側コネクタの端子に車載バッテリの電圧が印加されてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電動車両側に追加的なコストをかけることなくリレーの閉固着を検出でき、かつ充電中以外はリレーを確実に開放できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、電動車両の車両側コネクタおよび車載バッテリ間の充電用ラインに配置されたリレーを、車両側コネクタを介して充電器から給電される制御用電力により動作させる。電動車両は、車載バッテリの充電開始に先立って、リレーを閉成制御し、車両側コネクタを介して充電器から給電される充電用電力により車載バッテリが充電されるのを待ち、車載バッテリの充電終了後に、リレーを開放制御するとともに、充電器から通知された充電用電力の出力電圧の計測値に基づいてリレーの閉固着を検出する。一方、充電器は、車載バッテリの充電開始に先立って、車両側コネクタに装着された充電器側コネクタを介して制御用電力の供電を開始し、車載バッテリの充電終了による充電用電力の供電停止後も、制御用電力の供電を継続するとともに、充電用電力の出力電圧を計測し電動車両に通知する。

例えば、本発明は、電動車両と、前記電動車両の車載バッテリに充電用電力を供電する充電器と、を有する充電システムであって、
前記電動車両は、
充電用電力および制御用電力を給電するための車両側コネクタと、
前記車両側コネクタおよび前記車載バッテリ間の充電用ラインに配置され、前記制御用電力で動作するリレーと、
前記電動車両に搭載された補助バッテリで動作し、前記リレーの開閉を制御するリレー制御手段と、
前記リレーの閉固着を検出する検出手段と、
前記充電器と通信を行うための車両側通信手段と、を備え、
前記充電器は、
前記充電用電力および前記制御用電力を供電するための充電器側コネクタと、
前記充電用電力の出力電圧を計測する計測手段と、
前記車両側コネクタに装着された前記充電器側コネクタを介して、前記電動車両に、前記充電用電力および前記制御用電力を供電する電力供給手段と、
前記電動車両と通信を行うための充電器側通信手段と、を備え、
前記電力供給手段は、
前記車載バッテリの充電終了による前記充電用電力の供電停止後も、前記制御用電力の供電を継続し、
前記リレー制御手段は、
前記車載バッテリの充電開始に先立って前記リレーを閉成制御するとともに、前記車載バッテリの充電終了後に前記リレーを開放制御し、
前記計測手段は、
前記充電器側通信手段を介して前記電動車両に、前記充電用電力の出力電圧の計測値を送信し、
前記検出手段は、
前記車両側通信手段を介して前記電動車両から受信した前記車載バッテリの充電終了後における前記充電用電力の出力電圧の計測値に基づいて、前記リレーの閉固着を検出する。

このような充電システムにおいて、
前記充電器は、前記車載バッテリの充電開始に先立って前記充電器側コネクタと前記車両側コネクタとをロックし、操作者より受け付けた解除操作に応じて、当該ロックを解除するロック手段をさらに備えてもよい。ここで、前記検出手段は、前記車両側通信手段を介して前記充電器に、前記リレーの閉固着の検出結果を送信する。また、前記電力供給手段は、前記充電器側通信手段を介して前記電動車両から受信した検出結果が前記リレーの閉固着を示している場合に、前記解除操作の有無にかかわらず、前記ロック手段による前記ロックを持続させる。

また、このような充電システムにおいて、
前記リレーは、前記充電用ラインを構成する正極側および負極側ラインの一方に配置された第一のリレーと、前記正極側および負極側ラインの他方に配置された第二のリレーと、を備えて構成されてもよい。

この場合、前記リレー制御手段は、前記車載バッテリの充電開始に先立って前記第一および第二のリレーを閉成制御するとともに、前記車載バッテリの充電終了後、第一の監視時間を経過するまで、前記第一のリレーを開放制御して前記第二のリレーを閉成制御のままとし、次いで第二の監視時間を経過するまで、前記第一のリレーを閉成制御して前記第二のリレーを開放制御する。

また、前記検出手段は、前記車載バッテリの充電終了後の前記第一の監視時間内に前記計測手段により計測された前記充電用電力の出力電圧に基づいて、前記第一のリレーの閉固着を検出するとともに、前記第一の監視時間経過後の前記第二の監視時間内に前記計測手段により計測された前記充電用電力の出力電圧に基づいて、前記第二のリレーの閉固着を検出する。

なお、前記第一および第二の監視時間は、前記電力供給手段が前記充電用電力の供電停止後に、前記充電器側通信手段を介して前記電動車両に通知してもよい。

本発明によれば、電動車両側に追加的なコストをかけることなくリレーの閉固着を検出でき、かつ充電中以外はリレーを確実に開放できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気自動車の充電システムの概略構成図である。図２は、図１に示す電気自動車の充電システムの充電動作を説明するためのフロー図である。図３（Ａ）は、図１に示す電気自動車２００の第一の変形例を示す図であり、図３（Ｂ）は、図１に示す電気自動車２００の第二の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気自動車の充電システムの概略構成図である。

図示するように、本実施の形態に係る充電システムは、充電器１００と、電気自動車２００と、を有する。

まず、電気自動車２００について説明する。電気自動車２００は、車両側コネクタ２０１と、車載バッテリ２０３と、補助バッテリ２０４と、リレー２０５Ａ，２０５Ｂと、リレー制御部２０６と、通信部２０７と、閉固着検出部２０８と、を有する。

車両側コネクタ２０１は、一対の充電用ライン（例えば４００Ｖ電源ライン）２０２Ａ，２０２Ｂ、一対の制御電力用ライン（例えば１２Ｖ電源ライン）２０２Ｃ，２０２Ｄ、および通信ライン２０２Ｅの端子を各々備える。後述の充電器側コネクタ１０１が車両側コネクタ２０１に装着されると、これらの端子がそれぞれ後述の充電器側コネクタ１０１の対応端子と当接する。これにより、一対の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂ、一対の制御電力用ライン２０２Ｃ，２０２Ｄ、および通信ライン２０２Ｅが、それぞれ、充電器１００の一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ、一対の制御電力用ライン１０２Ｃ，１０２Ｄ、および通信ライン１０２Ｅと電気的に接続される。

車載バッテリ２０３は、モータ、インバータ等の駆動系に駆動用電力を供電するためのバッテリである。

補助バッテリ２０４は、図示していないＥＣＵ等の制御系に制御用電力を供電するためのバッテリである。

一方のリレー２０５Ａは、一対の制御電力用ライン２０２Ｃ，２０２Ｄを介して充電器１００から給電される制御用電力により動作する。このリレー２０５Ａは、正極側の充電用ライン２０２Ａに挿入されており、後述のリレー制御部２０６の制御により開閉することで、正極側の充電用ライン２０２Ａを切断または接続する。

他方のリレー２０５Ｂは、一対の制御電力用ライン２０２Ｃ，２０２Ｄを介して充電器１００から給電される制御用電力により動作する。このリレー２０５Ｂは、負極側の充電用ライン２０２Ｂに挿入されており、後述のリレー制御部２０６の制御により開閉することで、負極側の充電用ライン２０２Ｂを切断または接続する。

リレー制御部２０６は、補助バッテリ２０４から給電される制御用電力で動作し、リレー２０５Ａ，２０５Ｂのそれぞれを開閉制御する。このようなリレー制御部２０６は、例えばＥＣＵの機能の一部として実現される。

通信部２０７は、通信ライン２０２Ｅを介して充電器１００と通信を行う。

閉固着検出部２０８は、通信部２０７を介して充電器１００から送られてくる充電用電力の出力電圧の計測値に基づいて、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着を検出する。なお、閉固着検出部２０８は、例えばＥＣＵの機能の一部として実現されるものでもよい。

つぎに、充電器１００について説明する。充電器１００は、充電器側コネクタ１０１と、充電ケーブル１０２と、交直変換部１０３と、ＥＬＢ（漏電遮断器）１０４と、ラッチ部１０５と、通信部１０６と、電圧計１０７と、主制御部１０８と、制御系電源１０９と、を有する。

充電器側コネクタ１０１は、一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ、一対の制御電力用ライン１０２Ｃ，１０２Ｄ、および通信ライン１０２Ｅの端子を各々備える。充電器側コネクタ１０１が車両側コネクタ２０１に装着されると、前述したように、これらの端子がそれぞれ車両側コネクタ２０１の対応端子と当接する。これにより、一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ、一対の制御電力用ライン１０２Ｃ，１０２Ｄ、および通信ライン１０２Ｅが、それぞれ、電気自動車２００の一対の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂ、一対の制御電力用ライン２０２Ｃ，２０２Ｄ、および通信ライン２０２Ｅと電気的に接続される。

充電ケーブル１０２は、一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ、一対の制御電力用ライン１０２Ｃ，１０２Ｄ、および通信ライン１０２Ｅを収容する。なお、充電ケーブル１０２の先端には、充電器側コネクタ１０１が取り付けられる。

交直変換部１０３は、ＥＬＢ１０４を介して交流電源３００から給電される交流電力を直流電力に変換する。

ＥＬＢ１０４は、交流電源３００および交直変換部１０３間に配置され、主制御部１０８の制御により、交流電源３００から交直変換部１０３に給電される交流電力を遮断する。

ラッチ部１０５は、操作者の所定の操作（以下、ロック操作と呼ぶ）により車両側コネクタ２０１に装着された充電器側コネクタ１０１を車両側コネクタ２０１にロック（固定）する。また、ラッチ部１０５は、操作者の所定の操作（以下、リリース操作と呼ぶ）により、車両側コネクタ２０１への充電器側コネクタ１０１の装着ロックをリリース（解除）する。また、ラッチ部１０５は、主制御部１０８からの指示に従い、操作者からのリリース操作の受付の有効・無効を設定する。

通信部１０６は、通信ライン１０２Ｅを介して電気自動車２００と通信を行う。

電圧計１０７は、充電用電力の出力電圧、すなわち一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ間の電圧を計測する。

主制御部１０８は、充電器１００の各部を統括制御する。

制御系電源１０９は、通信部１０６、主制御部１０８等の制御系に制御用電力を供電するための電源である。この制御系電源１０９は、バッテリでもよいし、あるいは交流電源３００から給電される交流を整流することで生成された電源であってもよい。また、この制御系電源１０９は、一対の制御電力用ライン１０２Ｃ，１０２Ｄを介して、充電器側コネクタ１０１から電気自動車２００のリレー２０５Ａ，２０５Ｂ等に、制御用電力を供電する。

次に、本実施の形態に係る電気自動車の充電システムの充電動作を説明する。

図２は、図１に示す電気自動車の充電システムの充電動作を説明するためのフロー図である。このフローは、ラッチ部１０５により充電器側コネクタ１０１と車両側コネクタ２０１とがロックされた状態において、充電器１００が、図示していない操作パネル等を介して操作者より充電開始の指示を受け付けることにより開始される。

まず、充電器１００において、主制御部１０８は、ラッチ部１０５にリリース操作の受付無効を指示する。これを受けて、ラッチ部１０５は、操作者からのリリース操作の有無にかかわらず、充電器側コネクタ１０１と車両側コネクタ２０１との装着ロックを維持する（Ｓ１０１）。それから、主制御部１０８は、通信部１０６および充電器側コネクタ１０１を介して電気自動車２００に充電開始通知を送信する（Ｓ１０２）。

つぎに、電気自動車２００において、リレー制御部２０６は、車両側コネクタ２０１および通信部２０７を介して充電器１００から充電開始通知を受信すると（Ｓ２０１）、車両側コネクタ２０１を介して充電器１００から給電される制御用電力で動作する一対のリレー２０５Ａ，２０５Ｂを閉成制御する（Ｓ２０２）。これにより、一対の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂが、充電器１００の一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂと接続し、車載バッテリ２０３の充電準備が完了する。

それから、リレー制御部２０６は、通信部２０７および車両側コネクタ２０１を介して充電器１００に、準備完了通知を送信する（Ｓ２０３）。

つぎに、充電器１００において、主制御部１０８は、充電器側コネクタ１０１および通信部１０６を介して電気自動車２００から準備完了通知を受信すると（Ｓ１０３）、ＥＬＢ１０４を制御して交直変換部１０３を交流電源３００に接続する。これにより、交直変換部１０３から一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂに充電用電力が出力され、車載バッテリ２０３の充電が開始される（Ｓ１０４）。

その後、主制御部１０８は、電圧計１０７の計測値等に基づいて所定の充電終了条件を満足したか否かを判断する（Ｓ１０５）。そして、充電終了条件を満足したならば（Ｓ１０５でＹＥＳ）、ＥＬＢ１０４を制御して交直変換部１０３を交流電源３００から切断する。これにより、交直変換部１０３から一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂへの充電用電力の出力が停止され、車載バッテリ２０３の充電が終了する（Ｓ１０６）。

それから、主制御部１０８は、通信部１０６および充電器側コネクタ１０１を介して、電気自動車２００に、電圧計１０７によって逐次計測される充電用電力の出力電圧の通知を開始する（Ｓ１０７）。また、主制御部１０８は、通信部１０６および充電器側コネクタ１０１を介して、電気自動車２００に、一方のリレー２０５Ａの閉固着検出のための第一の監視時間および他方のリレー２０５Ｂの閉固着検出のための第二の監視時間の指定を伴う充電終了通知を送信する（Ｓ１０８）。

なお、電圧計１０７の計測値の電気自動車２００への通知開始（Ｓ１０７）は、車載バッテリ２０３の充電開始後（Ｓ１０４）、直ちに実施してもよい。

つぎに、電気自動車２００において、通信部２０７は、車両側コネクタ２０１を介して充電器１００から充電終了通知を受信すると（Ｓ２０４）、この充電終了通知をリレー制御部２０６および閉固着検出部２０８に渡す。

これを受けて、リレー制御部２０６は、一方のリレー２０５Ａを開放制御し、他方のリレー２０５Ｂを閉成のままとする（Ｓ２０５）。このとき、リレー２０５Ａが閉固着していなければ、正極側の充電用ライン２０２Ａのみが切断され、充電器１００の一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ間の電圧が低くなる。

一方、閉固着検出部２０８は、充電終了通知で指定された第一の監視時間が経過するまでの間（Ｓ２０７でＮＯ）、車両側コネクタ２０１および通信部２０７を介して充電器１００から受信する電圧計１０７の計測値を監視して、一方のリレー２０５Ａが閉固着しているか否かを判断する（Ｓ２０６）。具体的には、第一の監視時間内に、電圧計１０７の計測値が所定量（例えば充電終了直前の計測値の半分に相当する量）以上低下した場合は、一方のリレー２０５Ａが閉固着していないと判断する。これに対して、電圧計１０７の計測値の低下量が所定量未満の場合は、一方のリレー２０５Ａが閉固着していると判断する。

つぎに、リレー制御部２０６は、充電終了通知で指定された第一の監視時間の経過後（Ｓ２０７でＹＥＳ）、一方のリレー２０５Ａを閉成制御し、他方のリレー２０５Ｂを開放制御する（Ｓ２０８）。このとき、リレー２０５Ｂが閉固着していなければ、負極側の充電用ライン２０２Ｂのみが切断され、充電器１００の一対の充電用ライン１０２Ａ，１０２Ｂ間の電圧が低くなる。

一方、閉固着検出部２０８は、充電終了通知で指定された第二の監視時間が経過するまでの間（Ｓ２１０でＮＯ）、車両側コネクタ２０１および通信部２０７を介して充電器１００から受信する電圧計１０７の計測値を監視して、他方のリレー２０５Ｂが閉固着しているか否かを判断する（Ｓ２０９）。具体的には、第二の監視時間内に、電圧計１０７の計測値が所定量（例えば充電終了直前の計測値の半分に相当する量）以上低下した場合は、他方のリレー２０５Ｂが閉固着していないと判断する。これに対して、電圧計１０７の計測値の低下量が所定値未満の場合は、他方のリレー２０５Ｂが閉固着していると判断する。

つぎに、リレー制御部２０６は、充電終了通知で指定された第二の監視時間の経過後（Ｓ２１０でＹＥＳ）、リレー２０５Ａ，リレー２０５Ｂの両方を開放制御する（Ｓ２１１）。また、閉固着制御部２０８は、通信部２０７および車両側コネクタ２０１を介して充電器１００に、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着の判断結果を送信する（Ｓ２１２）。

ここで、閉固着の判断結果を、電気自動車２００の図示していない表示部に表示してもよい。また、閉固着の判断結果が、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの双方が閉固着していることを示しているならば、ＥＣＵが、操作者によるイグニッション操作の有無にかかわらず、イグニッションをオフにするように制御してもよい。

つぎに、充電器１００において、主制御部１０８は、充電器側コネクタ１０１および通信部１０６を介して電気自動車２００から、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着の判断結果を受信すると（Ｓ１０９）、この判断結果が、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの両方がともに閉固着していることを示している否かを判断する（Ｓ１１０）。この際、充電器１００の図示していない表示部に、この判断結果を表示してもよい。

この判断結果が、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの少なくとも一方が閉固着していないことを示している場合（Ｓ１１０でＮＯ）、主制御部１０８は、ラッチ部１０５にリリース操作の受付有効を指示する。これを受けて、ラッチ部１０５は、操作者からのリリース操作の受付を有効にする（Ｓ１１１）。

その結果、操作者は、リリース操作を行って、充電器側コネクタ１０１と車両側コネクタ２０１との装着ロックを解除し、充電器側コネクタ１０１を車両側コネクタ２０１から引き抜くことが可能となる。そして、充電器側コネクタ１０１が車両側コネクタ２０１から引き抜かれると、充電器１００からリレー２０５Ａ，２０５Ｂへの制御用電力の供電が停止する。このため、たとえリレー制御部２０６が誤作動してリレー２０５Ａ，２０５Ｂを閉成制御した場合でも、制御用電力が供電されないリレー２０５Ａ，２０５Ｂの少なくとも一方は開放したままとなる。

一方、この判断結果が、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの両方がともに閉固着していることを示している場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）、主制御部１０８は、ラッチ部１０５にリリース操作の受付有効を指示することなく、このフローを終了する。

その結果、ラッチ部１０５は、リリース操作の受付が無効のままとなり、操作者からのリリース操作に有無にかかわらず、充電器側コネクタ１０１と車両側コネクタ２０１との装着ロックが維持される。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態では、充電器１００は、車載バッテリ２０３の充電開始に先立って、車両側コネクタ２０１に装着された充電器側コネクタ１０１を介して制御用電力の供電を開始し、それから、充電器側コネクタ１０１を介して充電用電力を供電して車載バッテリ２０３を充電する。そして、車載バッテリ２０３の充電終了による充電用電力の供電停止後も、所定の監視時間、電気自動車２００への制御用電力の供電を継続する。

一方、電気自動車２００では、車両側コネクタ２０１および車載バッテリ２０３間の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂに配置されたリレー２０５Ａ，２０５Ｂを、車両側コネクタ２０１を介して充電器１００から給電される制御用電力により動作させる。また、電気自動車２００は、車載バッテリ２０３の充電開始に先立ってリレー２０５Ａ，２０５Ｂを閉成制御し、車両側コネクタ２０１を介して充電器１００から給電される充電用電力により車載バッテリ２０３が充電されるのを待つ。そして、車載バッテリ２０３の充電終了後、所定の監視時間内に、リレー２０５Ａ，２０５Ｂを交互に開放制御する。この間、充電器１００は、電気自動車２００への制御用電力の供電を継続しつつ、充電用電力の出力電圧を計測し、この計測値を電気自動車２００に通知する。電気自動車２００は、充電器１００から通知された充電用電力の出力電圧の計測値に基づいてリレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着を検出する。

したがって、本実施の形態によれば、車両側コネクタ２０１およびリレー２０５Ａ，２０５Ｂ間の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂの電圧を計測する電圧計を電気自動車２００に追加することなく、充電システムの構成を利用して、電気自動車２００のリレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着を検出できる。また、充電器側コネクタ１０１が車両側コネクタ２０１に装着されていない場合、すなわち充電中以外は、たとえリレー制御部２０６が誤作動してリレー２０５Ａ，２０５Ｂを閉成制御した場合でも、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの少なくとも一方を確実に開放しておくことができる。

また、本実施の形態において、充電器１００は、充電中、車両側コネクタ２０１に装着された充電器側コネクタ１０１を車両側コネクタ２０１にロックする。そして、電気自動車２００のリレー２０５Ａ，２０５Ｂ両方の閉固着が検出されたならば、充電終了後も、操作者のリリース操作にかかわらず装着ロックを維持する。

したがって、本実施の形態によれば、車両側コネクタ２０１に車載バッテリ２０３の電圧が印加されたまま、この車両側コネクタ２０１から充電器側コネクタ１０１が引き抜かれる事態が発生するのを防止できる。

また、本実施の形態では、電気自動車２００において、充電用電力を車載バッテリ２０３に供電する正極側および負極側の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂのそれぞれにリレー２０５Ａ，２０５Ｂを配置している。そして、電気自動車２００は、車載バッテリ２０３の充電終了後、第一の監視時間を経過するまで、一方のリレー２０５Ａを開放制御して他方のリレー２０５Ｂを閉成のままとし、その間に充電器１００から逐次通知される電圧計１０７の計測値を監視して、一方のリレー２０５Ａの閉固着を判断する。ついで第一の監視時間の経過後、第二の監視時間を経過するまで、一方のリレー２０５Ａを閉成制御して他方のリレー２０５Ｂを開放制御し、その間に充電器１００から逐次通知される電圧計１０７の計測値を監視して、他方のリレー２０５Ｂの閉固着を判断する。

このように、本実施の形態によれば、リレー２０５Ａ，２０５Ｂそれぞれの閉固着を個別に検出することができる。

また、本実施の形態において、充電器１００は、車載バッテリ２０３の充電終了後、電気自動車２００に、第一、第二の監視時間の指定を伴う充電終了通知を送信する。したがって、本実施の形態によれば、リレー２０５Ａ，２０５Ｂそれぞれの閉固着の判断をより確実に行うことが可能となる。

なお、上記実施の形態では、まず、一方のリレー２０５Ａを開放制御して他方のリレー２０５Ｂを閉成のままとし、ついで、一方のリレー２０５Ａを閉成制御して他方のリレー２０５Ｂを開放制御することにより、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの順番で閉固着を判断している。しかし、本発明はこれに限定されない。まず、一方のリレー２０５Ａを閉成のままとして他方のリレー２０５Ｂを開放制御し、ついで、一方のリレー２０５Ａを開放制御して他方のリレー２０５Ｂを閉成制御することにより、リレー２０５Ｂ，２０５Ａの順番で閉固着を判断してもよい。

また、上記実施の形態では、充電用電力を車載バッテリ２０３に供電する正極側および負極側の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂのそれぞれに個別に動作するリレー２０５Ａ，２０５Ｂを配置した場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば図３（Ａ）に示すように、正極側の充電用ライン２０２Ａにのみリレー２０５Ａを配置してもよいし、あるいは、負極側の充電用ライン２０２Ｂにのみリレー２０５Ｂを配置してもよい。また、図３（Ｂ）に示すように、正極側および負極側の充電用ライン２０２Ａ，２０２Ｂの両方を同時に切断および接続できるように開閉動作するリレー２０５Ｃを配置してもよい。これらの場合、電気自動車２００において、リレー制御部２０６は、車載バッテリ２０３の充電終了後、充電器１００からの制御用電力の給電が継続する所定の監視時間、リレー２０５Ｃを開放制御する。また、閉固着検出部２０８は、この所定の監視時間を経過するまでの間に充電器１００から逐次通知される電圧計１０７の計測値を監視して、リレー２０５Ｃの閉固着を判断する。

一方、充電器１００において、主制御部１０８は、車載バッテリ２０３の充電終了後、所定の監視時間を経過するまでの間、電気自動車２００への制御用電力の給電を継続し、通信部１０６および充電器側コネクタ１０１を介して電気自動車２００に、電圧計１０７で逐次計測される充電用電力の出力電圧の測定値を通知する。

また、上記実施の形態では、リレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着の判断を、電気自動車２００側で行っているが、本発明はこれに限定されない。リレー２０５Ａ，２０５Ｂの閉固着の判断を、充電器１００側で行い、その判断結果を充電器１００から電気自動車２００に通知するようにしてもよい。

また、本発明は、電気自動車２００のみならず、搭載されたバッテリの外部電源からの充電機能を有する電動車両に広く適用できる。

１００：充電器、１０１：充電器側コネクタ、１０２：充電ケーブル、１０２Ａ,１０２Ｂ：充電用ライン、１０２Ｃ，１０２Ｄ：制御電力用ライン、１０２Ｅ：通信ライン、１０３：交直変換部、１０４：ＥＬＢ、１０５：ラッチ部、１０６：通信部、１０７：電圧計、１０８：主制御部、１０９：制御系電源、２００：電気自動車、２０１：車両側コネクタ、２０２Ａ，２０２Ｂ：充電用ライン、２０２Ｃ，２０２Ｄ：制御電力用ライン、２０２Ｅ：通信ライン、２０３：車載バッテリ、２０４：補助バッテリ、２０５Ａ〜２０５Ｃ：リレー、２０６：リレー制御部、２０７：通信部、２０８：閉固着検出部、３００：交流電源

Claims

電動車両と、前記電動車両の車載バッテリに充電用電力を供電する充電器と、を有する充電システムであって、
前記電動車両は、
充電用電力および制御用電力を給電するための車両側コネクタと、
前記車両側コネクタおよび前記車載バッテリ間の充電用ラインに配置され、前記制御用電力で動作するリレーと、
前記電動車両に搭載された補助バッテリで動作し、前記リレーの開閉を制御するリレー制御手段と、
前記リレーの閉固着を検出する検出手段と、
前記充電器と通信を行うための車両側通信手段と、を備え、
前記充電器は、
前記充電用電力および前記制御用電力を供電するための充電器側コネクタと、
前記充電用電力の出力電圧を計測する計測手段と、
前記車両側コネクタに装着された前記充電器側コネクタを介して、前記電動車両に前記充電用電力および前記制御用電力を供電する電力供給手段と、を備え、
前記電力供給手段は、
前記車載バッテリの充電終了による前記充電用電力の供電停止後も、前記制御用電力の供電を継続し、
前記リレー制御手段は、
前記車載バッテリの充電開始に先立って前記リレーを閉成制御するとともに、前記車載バッテリの充電終了後に前記リレーを開放制御し、
前記計測手段は、
前記充電器側通信手段を介して前記電動車両に、前記充電用電力の出力電圧の計測値を送信し、
前記検出手段は、
前記車両側通信手段を介して前記充電器から受信した前記車載バッテリの充電終了後における前記充電用電力の出力電圧の計測値に基づいて、前記リレーの閉固着を検出する
ことを特徴とする充電システム。
請求項１に記載の充電システムであって、
前記充電器は、
前記車載バッテリの充電開始に先立って前記充電器側コネクタと前記車両側コネクタとをロックし、操作者より受け付けた解除操作に応じて、当該ロックを解除するロック手段をさらに備え、
前記検出手段は、
前記車両側通信手段を介して前記充電器に、前記リレーの閉固着の検出結果を送信し、
前記電力供給手段は、
前記充電器側通信手段を介して前記電動車両から受信した検出結果が前記リレーの閉固着を示している場合に、前記解除操作の有無にかかわらず、前記ロック手段による前記ロックを持続させる
ことを特徴とする充電システム。
請求項１または２に記載の充電システムであって、
前記リレーは、
前記充電用ラインを構成する正極側および負極側ラインの一方に配置された第一のリレー、および前記正極側および負極側ラインの他方に配置された第二のリレーで構成され、
前記リレー制御手段は、
前記車載バッテリの充電開始に先立って前記第一および第二のリレーを閉成制御するとともに、前記車載バッテリの充電終了後、第一の監視時間を経過するまで、前記第一のリレーを開放制御して前記第二のリレーを閉成制御のままとし、次いで第二の監視時間を経過するまで、前記第一のリレーを閉成制御して前記第二のリレーを開放制御し、
前記検出手段は、
前記車載バッテリの充電終了後の前記第一の監視時間内に前記計測手段により計測された前記充電用電力の出力電圧に基づいて、前記第一のリレーの閉固着を検出するとともに、前記第一の監視時間経過後の前記第二の監視時間内に前記計測手段により計測された前記充電用電力の出力電圧に基づいて、前記第二のリレーの閉固着を検出する
ことを特徴とする充電システム。
請求項３に記載の充電システムであって、
前記電力供給手段は、
前記充電用電力の供電停止後、前記充電器側通信手段を介して前記電動車両に、前記第一および第二の監視時間を通知する
ことを特徴とする充電システム。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の充電器。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電動車両。
電動車両と、前記電動車両の車載バッテリを充電する充電器と、を有する充電システムにおいて、前記電動車両の車両側コネクタおよび前記車載バッテリ間の充電用ラインに配置されたリレーの閉固着を検出する方法であって、
前記リレーは、
前記車両側コネクタを介して前記充電器から給電される制御用電力により動作し、
前記電動車両は、
前記車載バッテリの充電開始に先立って、前記リレーを閉成制御するステップ、
前記車両側コネクタを介して前記充電器から給電される充電用電力により前記車載バッテリが充電されるステップ、
前記車載バッテリの充電終了後に、前記リレーを開放制御するステップ、および
前記充電器から通知された前記充電用電力の出力電圧の計測値に基づいて、前記リレーの閉固着を検出するステップを実施し、
前記充電器は、
前記充電用電力の供電開始に先立って、前記車両側コネクタに装着された当該充電器の充電器側コネクタを介して、前記制御用電力の供電を開始するステップ、
前記充電器側コネクタを介して前記充電用電力を供電するステップ、および
前記充電用電力の供電停止後、前記制御用電力の供電を継続するとともに、前記充電用電力の出力電圧を計測し、前記電動車両に当該計測値を通知するステップを実施する
ことを特徴とするリレーの閉固着を検出する方法。