JP2011015532A - Charger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charger for detecting battery voltage with a simple structure.SOLUTION: The charger is provided with a smoothing capacitor generating first output voltage, a power converting part outputting power used for converting inputted power and generating the first output voltage to the capacitor, a relay part which is driven in accordance with an applied relay signal and permits or does not permit relay of the first output voltage, a charging battery charged by applying the first output voltage when relay of the first output voltage is permitted in the relay part, a battery information managing unit detecting second output voltage which is actually outputted from the charging battery and outputs it as battery information obtained by making the second output voltage into digital information, a power converting part information managing unit receiving the battery information via a communication line, and a control part controlling the power converting part based on the first output voltage inputted via an analog signal line and generating and outputting the relay signal by using the first output voltage and using the battery information received via the power converting part managing unit.

Description

本発明は、車載用の充電装置に関し、特に、突入電流の発生又は充電電池の放電を防止させる際に用いて好適のものである。   The present invention relates to a vehicle-mounted charging device, and is particularly suitable for use in preventing the occurrence of an inrush current or discharging of a rechargeable battery.

従来より、車両に搭載される装置の電力供給手段として、再充電可能な充電電池が用いられている。かかる充電電池は、商用電源からの外部電力を直流電力へ変換させる充電装置によって充電される。   Conventionally, rechargeable rechargeable batteries have been used as power supply means for devices mounted on vehicles. Such a rechargeable battery is charged by a charging device that converts external power from a commercial power source into DC power.

特開平02−303335号公報(特許文献1)には、かかる充電装置の制御方法が紹介されている。図7に示す如く、当該充電装置10は、充電器11(特許請求の範囲における電力変換部)と、充電器11の後段に設けられたコンデンサ12と、電源ラインLaに接続されたバッテリスイッチ13(特許請求の範囲におけるリレー部)と、バッテリスイッチ13を介して接続されたバッテリ14と、コンデンサ電圧Vc及びバッテリ電圧Vbを比較させバッテリスイッチ13を制御させる制御回路15とから構成される。また、当該充電装置10は、入力側に交流電力ACが接続され、出力側にインバータINV及び負荷LDが接続され、かかる構成により、充電器11が制御回路15によって制御され、負荷LDを適宜に制御させる装置である。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-303335 (Patent Document 1) introduces a method for controlling such a charging device. As shown in FIG. 7, the charging device 10 includes a charger 11 (a power converter in the claims), a capacitor 12 provided at a subsequent stage of the charger 11, and a battery switch 13 connected to the power supply line La. (Relay part in a claim), the battery 14 connected via the battery switch 13, and the control circuit 15 which compares the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb, and controls the battery switch 13. In addition, the charging device 10 is connected to the AC power AC on the input side, and connected to the inverter INV and the load LD on the output side. With this configuration, the charger 11 is controlled by the control circuit 15, and the load LD is appropriately adjusted. It is a device to be controlled.

かかる充電装置で10では、コンデンサ電圧Vcとバッテリ電圧Vbとを比較させ、双方の電圧が一致するように充電器11を制御させる。そして、当該充電装置10は、コンデンサ電圧Vcとバッテリ電圧Vbとの電圧値が異なる場合、バッテリスイッチ13を開状態とさせ、コンデンサ電圧Vcとバッテリ電圧Vbとの電圧値が一致する場合、バッテリスイッチ13を閉状態とさせ、これにより、突入電流の発生を防止させている。   In such a charging device 10, the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb are compared, and the charger 11 is controlled so that both voltages match. Then, the charging device 10 opens the battery switch 13 when the voltage values of the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb are different, and when the voltage values of the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb match, 13 is in a closed state, thereby preventing the occurrence of an inrush current.

特開平02−303335号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-303335

しかしながら、特許文献1に係る技術では、バッテリ電圧Vbを検出する信号ラインLdが必要となるため、回路構成の複雑化を招くとの問題が生じる。また、信号ラインLdではアナログ信号が送信されるため、当該信号にノイズが重畳されてしまうと、制御回路15では、コンデンサ電圧Vcとバッテリ電圧Vbとの比較処理が適切に行われなくなるとの問題が生じる。特に、バッテリ電圧Vbを検出する信号ラインLdは、コンデンサ電圧を検出する信号ラインLbよりも長くなるので、ノイズの影響を受けやすくなる。このとき、制御回路15にて双方の電圧が一致していると判定されたとしても、ノイズによる誤判定を含んでいる場合もあるので、実際のバッテリ電圧Vbがコンデンサ電圧Vcより大きい場合には、バッテリ電圧が放電され、コンデンサ12へ突入電流が流れ込むとの問題が発生する。   However, the technique according to Patent Document 1 requires a signal line Ld for detecting the battery voltage Vb, which causes a problem that the circuit configuration is complicated. In addition, since an analog signal is transmitted through the signal line Ld, if noise is superimposed on the signal, the control circuit 15 cannot appropriately perform the comparison process between the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb. Occurs. In particular, since the signal line Ld for detecting the battery voltage Vb is longer than the signal line Lb for detecting the capacitor voltage, the signal line Ld is easily affected by noise. At this time, even if it is determined by the control circuit 15 that both voltages are the same, there may be an erroneous determination due to noise, so if the actual battery voltage Vb is greater than the capacitor voltage Vc, A problem arises in that the battery voltage is discharged and an inrush current flows into the capacitor 12.

本発明は上記課題に鑑み、簡素な構成でバッテリ電圧を検出できる充電装置の提供を第1の目的とする。また、突入電流の発生又は充電電池の放電を防止させ得る充電装置の提供を第2の目的とする。   In view of the above problems, a first object of the present invention is to provide a charging device capable of detecting a battery voltage with a simple configuration. A second object of the present invention is to provide a charging device that can prevent the occurrence of an inrush current or the discharge of a rechargeable battery.

上記課題を解決するため、本発明では次のような充電装置の構成とする。即ち、第1の出力電圧を生成させる平滑コンデンサと、入力された電力を変換させ前記第1の出力電圧を生成させるために用いられる電力を前記コンデンサへ出力させる電力変換部と、印加されたリレー信号に応じて駆動され前記第1の出力電圧の中継を許可又は不許可とさせるリレー部と、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継が許可された際に当該第1の出力電圧が印加されることによって充電される充電電池と、前記充電電池から実際に出力される第2の出力電圧を検出し当該第2の出力電圧をデジタル情報化したバッテリ情報として出力させるバッテリ情報管理ユニットと、通信回線を介して前記バッテリ情報を受信する電力変換部情報管理ユニットと、アナログ信号ラインを介して入力された前記第1の出力電圧に基づき前記電力変換部を制御させ且つ前記第1の出力電圧を用いると供に前記電力変換部管理ユニットを介して受信したバッテリ情報を用いて前記リレー信号を生成出力させる制御部とを備えることとする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration of the charging device. That is, a smoothing capacitor that generates a first output voltage, a power conversion unit that converts input power and outputs power used to generate the first output voltage to the capacitor, and an applied relay A relay unit that is driven in response to a signal and permits or disallows relaying of the first output voltage; and when the relay unit permits relaying of the first output voltage, the first output voltage And a battery information management unit that detects a second output voltage that is actually output from the charging battery and outputs the second output voltage as battery information that has been converted into digital information. And a power conversion unit information management unit that receives the battery information via a communication line, and a first output voltage based on the first output voltage that is input via an analog signal line. And further comprising a control unit for generating and outputting said relay signal using the battery information received through the power conversion unit management unit to test the use of and the first output voltage to control the power conversion unit.

好ましくは、前記バッテリ情報は、CAN通信によるデジタル信号回線を用いて送受信されることとする。   Preferably, the battery information is transmitted and received using a digital signal line by CAN communication.

好ましくは、前記制御回路は、前記第1の出力電圧が前記第2の出力電圧をデジタル化させる際に生じ得る最大誤差と前記バッテリ情報の示す電圧値との和によって算出される許容電圧値未満の場合、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継を不許可とさせるリレー信号を出力させ、前記第1の出力電圧が前記許容電圧以上の場合、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継を許可とさせるリレー信号を出力させることとする。   Preferably, the control circuit is less than an allowable voltage value calculated by a sum of a maximum error that can occur when the first output voltage digitizes the second output voltage and a voltage value indicated by the battery information. In this case, the relay unit outputs a relay signal that disallows relaying of the first output voltage. When the first output voltage is equal to or higher than the allowable voltage, the relay unit outputs the first signal. A relay signal that allows relaying of the output voltage is output.

本発明に係る充電装置によると、バッテリ情報管理ユニットから送信されたバッテリ情報は、デジタル信号によって構成されるので、当該情報のエラーチェックが受信時に実施され、これにより、通信回線の長さに関わらず、受信する情報の精度が十分に保障される。   According to the charging device of the present invention, since the battery information transmitted from the battery information management unit is constituted by a digital signal, an error check of the information is performed at the time of reception. Therefore, the accuracy of the received information is sufficiently guaranteed.

かかる充電装置では、コンデンサ電圧が充電電池に印加される際、実際のバッテリ電圧がコンデンサ電圧より大きくなったとしても、双方の電位差はバッテリ情報管理ユニットで規定される分解能の1LSB分未満に抑えられるので、バッテリ電圧から平滑コンデンサへ流れ込む突入電流は、十分に低く抑えられ、充電電池の放電が抑制される。   In such a charging apparatus, when the capacitor voltage is applied to the rechargeable battery, even if the actual battery voltage becomes larger than the capacitor voltage, the potential difference between the two is suppressed to less than 1 LSB of the resolution defined by the battery information management unit. Therefore, the inrush current that flows from the battery voltage to the smoothing capacitor is suppressed sufficiently low, and the discharge of the rechargeable battery is suppressed.

また、本発明に係る充電装置によると、近年の車両に搭載されたCAN通信によるデジタル通信回線を用いることにより、電力変換部の制御回路では、バッテリ情報管理ユニットで検出されたバッテリ情報を共有することが可能となり、これにより、バッテリ電圧Vbを受信するための不要な信号ラインの増設から免れる。   According to the charging device of the present invention, the battery information detected by the battery information management unit is shared in the control circuit of the power conversion unit by using a digital communication line by CAN communication installed in a recent vehicle. This eliminates the need for an additional signal line for receiving the battery voltage Vb.

実施例1に係る充電装置の回路構成を示す図。1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a charging device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る動作処理を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating operation processing according to the first embodiment. 実施例1に係るバッテリ電圧とコンデンサ電圧とを示すタイムチャート。3 is a time chart showing a battery voltage and a capacitor voltage according to the first embodiment. 実施例2に係る充電装置の回路構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of a charging device according to a second embodiment. 実施例2に係る動作処理を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating operation processing according to the second embodiment. 実施例2に係るバッテリ電圧とコンデンサ電圧とを示すタイムチャート。5 is a time chart showing battery voltage and capacitor voltage according to Embodiment 2. 従来例に係る充電装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the charging device which concerns on a prior art example.

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。図1に示す如く、充電装置100は、電力変換部110と平滑コンデンサ120とリレー部130と充電電池と制御部150とから構成され、当該制御部150には、電力変換部情報管理ユニットCMUと他の情報管理ユニットPMUとが内蔵されている。また、電力変換部情報管理ユニットCMUには、バッテリ情報管理ユニットBMUとホスト制御ユニットHCUとがデジタル通信回線を介して接続されている。また、電力変換部110の出力側には電源ラインLaが設けられ、制御部150と平滑コンデンサ120との間には信号ラインLbが設けられ、制御部150とリレー部130との間には信号ラインLcが設けられ、バッテリ情報管理ユニットBMUと制御部150の内蔵ECU(Electric Control Unit)との間にはCAN通信によるデジタル信号回線Ldが設けられている。尚、同図に示す如く、充電装置100の入力側には、商用電源とされる交流電源AC及びフィルタ回路FLが便宜的に示され、出力側には、負荷LDが示されている。また、充電装置100の出力側と負荷LDとの間には、DC−DC変換回路又はインバータ回路等の電力変換回路を負荷の種類に応じて適宜設けても良い。更に、後段の負荷LDは、電気自動車等の車輪駆動用モータとしても良く、この他、燃料ポンプ用モータ、他のアクチュエータ等、その用途を問うものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the charging device 100 includes a power conversion unit 110, a smoothing capacitor 120, a relay unit 130, a rechargeable battery, and a control unit 150. The control unit 150 includes a power conversion unit information management unit CMU and Another information management unit PMU is built in. In addition, a battery information management unit BMU and a host control unit HCU are connected to the power conversion unit information management unit CMU via a digital communication line. Further, a power line La is provided on the output side of the power conversion unit 110, a signal line Lb is provided between the control unit 150 and the smoothing capacitor 120, and a signal is provided between the control unit 150 and the relay unit 130. A line Lc is provided, and a digital signal line Ld by CAN communication is provided between the battery information management unit BMU and the built-in ECU (Electric Control Unit) of the control unit 150. As shown in the figure, an AC power source AC and a filter circuit FL, which are commercial power sources, are shown on the input side of the charging apparatus 100 for convenience, and a load LD is shown on the output side. Further, a power conversion circuit such as a DC-DC conversion circuit or an inverter circuit may be appropriately provided between the output side of the charging apparatus 100 and the load LD according to the type of load. Further, the load LD at the rear stage may be a wheel driving motor for an electric vehicle or the like, and the application thereof such as a fuel pump motor and other actuators is not limited.

電力変換部110は、フィルタ回路FLから入力された電力を変換させ、第1の出力電圧を生成させるために用いられる電力を平滑コンデンサ120へ出力させる。ここで、第1の出力電圧は、以下、コンデンサ電圧Vcと呼ぶこととする。本実施の形態に係る電力変換部110は、力率改善回路111と昇降圧回路113とから構成される。このうち、力率改善回路111は、電圧と電流の位相を調整させ、力率の改善を図る。また、当該力率改善回路111は、入力された電力の電流位相と電圧位相を一致させ、且つ、電圧の昇圧作用を与える機能を担う。昇降圧回路113は、直流電圧をパルス電圧へ変換させるHブリッジ回路と、当該パルス電圧の電圧レベルを変更させるトランス回路と、当該パルス電圧のパルス幅を変更させコンデンサ電圧Vcを適宜に調整させる出力電圧調整回路とから構成されている。   The power conversion unit 110 converts the power input from the filter circuit FL and outputs the power used to generate the first output voltage to the smoothing capacitor 120. Here, the first output voltage is hereinafter referred to as a capacitor voltage Vc. The power conversion unit 110 according to the present embodiment includes a power factor correction circuit 111 and a step-up / down circuit 113. Of these, the power factor correction circuit 111 adjusts the phase of voltage and current to improve the power factor. The power factor correction circuit 111 has a function of making the current phase and voltage phase of the input power coincide with each other and giving a voltage boosting action. The step-up / down circuit 113 includes an H-bridge circuit that converts a DC voltage into a pulse voltage, a transformer circuit that changes the voltage level of the pulse voltage, and an output that changes the pulse width of the pulse voltage and appropriately adjusts the capacitor voltage Vc. And a voltage adjusting circuit.

平滑コンデンサ120は、電力変換部110から出力されたパルス状の電圧を平滑化させ、これにより、略一定値に調整されたコンデンサ電圧Vcを生成出力させる。かかる平滑コンデンサ120は、電界コンデンサ、フィルムコンデンサ、セラミックコンデンサ等、その種類を問うものではない。但し、小型化を図る上で、適宜な種類のコンデンサを用いるのが好ましい。   The smoothing capacitor 120 smoothes the pulse voltage output from the power converter 110, thereby generating and outputting the capacitor voltage Vc adjusted to a substantially constant value. The smoothing capacitor 120 is not limited to the type of electric field capacitor, film capacitor, ceramic capacitor, or the like. However, in order to reduce the size, it is preferable to use an appropriate type of capacitor.

リレー部130は、印加されたリレー信号に応じて駆動され、コンデンサ電圧Vcの中継を許可又は不許可の状態に切り替える。かかるリレー部130は、信号入力部と電圧入力部と電圧出力部との端子を備える。そして、当該リレー部130は、信号ラインLcを介して信号入力端子が制御部150に接続され、一方の電源ラインLaを介して電圧入力部が電力変換部110に接続され、他方の電源ラインLaを介して電圧出力部が負荷側の回路へ接続される。そして、リレー部130にてコンデンサ電圧Vcの中継を不許可とさせるリレー信号(以下、オフ信号と呼ぶ。)が入力されると、当該リレー部130では、電圧入力部と電圧出力部との電気的接続を解き、コンデンサ電圧Vcの中継を不許可状態とさせる。一方、リレー部130にてコンデンサ電圧Vcの中継を許可とさせるリレー信号(以下、オン信号と呼ぶ。)が入力されると、当該リレー部130では、電圧入力部と電圧出力部との電気的接続を行い、コンデンサ電圧Vcの中継を許可状態とさせる。   The relay unit 130 is driven according to the applied relay signal, and switches the relay of the capacitor voltage Vc to a permitted or not permitted state. The relay unit 130 includes terminals for a signal input unit, a voltage input unit, and a voltage output unit. The relay unit 130 has a signal input terminal connected to the control unit 150 through the signal line Lc, a voltage input unit connected to the power conversion unit 110 through one power supply line La, and the other power supply line La. The voltage output unit is connected to the circuit on the load side via. When a relay signal (hereinafter referred to as an “off signal”) that prohibits relaying of the capacitor voltage Vc in the relay unit 130 is input, in the relay unit 130, the electrical connection between the voltage input unit and the voltage output unit is performed. The connection of the capacitor voltage Vc is disallowed. On the other hand, when a relay signal (hereinafter referred to as an ON signal) that permits relaying of the capacitor voltage Vc in the relay unit 130 is input, the relay unit 130 electrically connects the voltage input unit and the voltage output unit. Connection is made and relaying of the capacitor voltage Vc is permitted.

充電電池140は、一端が電源ラインLaに接続され、他端がグランド電位に接続される。かかる充電電池140は、リレー部130がオン状態に切換わると、コンデンサ電圧Vcが充電電池140の陽極へ印加され、当該充電電池140が充電されることとなる。尚、かかる充電電池140は、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、この他、種々の充電可能な電池が用いられる。   The rechargeable battery 140 has one end connected to the power supply line La and the other end connected to the ground potential. In the charging battery 140, when the relay unit 130 is switched on, the capacitor voltage Vc is applied to the anode of the charging battery 140, and the charging battery 140 is charged. As the rechargeable battery 140, a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, and various other rechargeable batteries are used.

制御部150は、図示の如く、一次側制御回路151とシリアルインタフェイス回路152と二次側制御回路153とから構成される。また、一次側制御回路151は、シリアルインタフェイス回路152を介して二次側制御回路153へ接続される。更に、二次側制御回路153は、アナログ信号ラインLb及び信号ラインLc及び通信回線Ldに接続される。このうち、二次側制御回路153は、昇降圧回路113の動作を制御させる役割を担い、アナログ信号ラインLbを介して入力されたコンデンサ電圧Vcに基づき、電力変換部110を適宜に制御させる。また、当該二次側制御回路153は、電力変換部情報管理ユニットCMU(Battery-Charging Management Unit)が内蔵され、一次側制御回路151及び二次側制御回路153で必要とされるデジタル情報を通信回線Ldから受信し、更に、両制御回路151,153で生成された情報をデジタル情報として通信回線Ldに送信させる。尚、二次側制御回路153で必要な情報とは、例えば、バッテリ情報等のデジタル情報を指す。かかる二次側制御回路153では、入力されたコンデンサ電圧Vcを用いると供に、電力変換部管理ユニットCMUを介して受信したバッテリ情報を用い、オン信号又はオフ信号の何れかを示すリレー信号を生成出力させる。一次側制御回路151は、力率改善回路111で必要とされる情報を管理する情報管理ユニットPMU(Power-Factor-Correction Management Unit)が内蔵されている。尚、かかる情報は、両情報管理ユニットCMU,PMUがシリアルインタフェイス回路152を介して接続されることにより、電力変換部情報管理ユニットCMUの取得した情報のうちから共有可能な情報が割り当てられる。そして、一次側制御回路151では、電力変換部情報管理ユニットCMUとの共有情報、二次側制御回路153で生成されたパラメータを用いて、力率改善回路111の動作を制御させる。尚、近年の技術では、一次側制御回路又は二次側制御回路は、ワンチップ化されたDSP(Digital Signal Processor)やマイコン(Micro
Computer)が用いられる。尚、これらの素子を、以下、DSP等と呼ぶ。
The control unit 150 includes a primary side control circuit 151, a serial interface circuit 152, and a secondary side control circuit 153 as shown in the figure. Further, the primary side control circuit 151 is connected to the secondary side control circuit 153 via the serial interface circuit 152. Further, the secondary side control circuit 153 is connected to the analog signal line Lb, the signal line Lc, and the communication line Ld. Among these, the secondary side control circuit 153 plays a role of controlling the operation of the step-up / down circuit 113 and appropriately controls the power conversion unit 110 based on the capacitor voltage Vc input via the analog signal line Lb. Further, the secondary side control circuit 153 has a built-in power conversion unit information management unit CMU (Battery-Charging Management Unit) to communicate digital information required by the primary side control circuit 151 and the secondary side control circuit 153. Information received from the line Ld and further generated by the control circuits 151 and 153 is transmitted to the communication line Ld as digital information. Note that the information necessary for the secondary control circuit 153 refers to digital information such as battery information, for example. The secondary side control circuit 153 uses the input capacitor voltage Vc and uses the battery information received via the power conversion unit management unit CMU to generate a relay signal indicating either an on signal or an off signal. Generate and output. The primary control circuit 151 includes an information management unit PMU (Power-Factor-Correction Management Unit) that manages information required by the power factor correction circuit 111. Such information is assigned sharable information from the information acquired by the power conversion unit information management unit CMU by connecting both information management units CMU and PMU via the serial interface circuit 152. Then, the primary side control circuit 151 controls the operation of the power factor correction circuit 111 by using information shared with the power conversion unit information management unit CMU and the parameters generated by the secondary side control circuit 153. In recent technology, the primary side control circuit or the secondary side control circuit is a one-chip DSP (Digital Signal Processor) or microcomputer (Micro
Computer) is used. These elements are hereinafter referred to as DSPs.

尚、二次側制御回路153で検出されるコンデンサ電圧Vcの電圧値は、二次側制御回路153に内蔵されるAD変換回路によってデジタル化される。かかるデジタル化された電圧値は、AD変換回路の分解能を向上させることにより、実際のコンデンサ電圧Vcの電圧値に近いものとされる。また、二次側制御回路153と平滑コンデンサ120との距離は比較的近い位置にレイアウトされるため、コンデンサ電圧Vcを伝達させるアナログ信号ラインLbも短縮化されている。従って、二次側制御回路153には、ノイズの少ない実際の電圧値に近いコンデンサ電圧が入力されることとなる。   The voltage value of the capacitor voltage Vc detected by the secondary side control circuit 153 is digitized by an AD conversion circuit built in the secondary side control circuit 153. Such a digitized voltage value is made close to the actual voltage value of the capacitor voltage Vc by improving the resolution of the AD conversion circuit. Further, since the distance between the secondary side control circuit 153 and the smoothing capacitor 120 is laid out at a relatively close position, the analog signal line Lb for transmitting the capacitor voltage Vc is also shortened. Therefore, the capacitor voltage close to the actual voltage value with less noise is input to the secondary side control circuit 153.

バッテリ情報管理ユニットBMU(Battery Management Unit)は、充電電池140から実際に出力される第2の出力電圧を検出し、当該第2の出力電圧をデジタル情報化した電圧情報値として出力させる。尚、第2の出力電圧は、以下、バッテリ電圧Vbと呼ぶこととし、バッテリ情報管理ユニットBMUから出力されるバッテリ電圧Vbに相当する情報は、以下、バッテリ情報と呼ぶこととする。   The battery information management unit BMU (Battery Management Unit) detects the second output voltage actually output from the rechargeable battery 140, and outputs the second output voltage as a voltage information value converted into digital information. The second output voltage is hereinafter referred to as battery voltage Vb, and information corresponding to the battery voltage Vb output from the battery information management unit BMU is hereinafter referred to as battery information.

バッテリ情報は、デジタル情報を構成するデータフレーム長が10ビットとされるとすると、所定範囲の電圧値を10ビットに相当する分解能で表現されることとなる。従って、0V〜1023Vの範囲について10ビットの分解能で表現すると、当該デジタル情報は、直近の電圧情報値の間隔が1Vとされるため、実際のバッテリ電圧Vbとの検出誤差が1V未満に抑えられる。また、このようにデジタル化されたバッテリ情報は、通常、データフレームの他、エラーフレームを構成データとしているのが一般的である。当該エラーフレームには、ビットエラー,ACKエラー,フォーマットエラー等が割り当てられ、当該エラーフレームを具備するバッテリ情報は、送信側又は受信側のECUで適宜にエラー検出がなされる。即ち、デジタル化された情報は、受信側のECUでもエラーチェックが行なわれるので、回線の途中で後発的に生じたノイズを含むバッテリ情報は排除され、毀損の無いバッテリ情報のみが二次側制御回路153で処理される。従って、二次側制御回路153で受信許可されたバッテリ情報は、通信回線の長さに関わらず、その品質が保たれる。   Assuming that the data frame length constituting the digital information is 10 bits, the battery information is expressed with a voltage value in a predetermined range with a resolution corresponding to 10 bits. Therefore, when the range of 0V to 1023V is expressed with a resolution of 10 bits, the interval between the latest voltage information values of the digital information is set to 1V, so that the detection error from the actual battery voltage Vb can be suppressed to less than 1V. . In addition, the battery information digitized in this way generally has an error frame as a configuration data in addition to a data frame. Bit errors, ACK errors, format errors, and the like are assigned to the error frames, and the battery information including the error frames is appropriately detected by the transmission side or reception side ECU. In other words, since the digitized information is also checked for errors by the ECU on the receiving side, battery information including noise that occurred later in the circuit is eliminated, and only battery information without damage is controlled on the secondary side. Processed by the circuit 153. Therefore, the quality of the battery information permitted to be received by the secondary side control circuit 153 is maintained regardless of the length of the communication line.

かかる構成を具備する充電装置100では、以下の如く動作する。即ち、フィルタ回路FLから全波整流化された電力が充電装置100へ入力されると、電力変換部110では、所定のパルス幅に設定したパルス電圧を出力させる。そして、平滑コンデンサ120では、かかるパルス電圧を平滑化させ、略一定のコンデンサ電圧Vcを出力させる。   The charging device 100 having such a configuration operates as follows. That is, when electric power subjected to full-wave rectification from the filter circuit FL is input to the charging device 100, the power converter 110 outputs a pulse voltage set to a predetermined pulse width. The smoothing capacitor 120 smoothes the pulse voltage and outputs a substantially constant capacitor voltage Vc.

このとき、制御部150から出力されたリレー信号がオン信号の場合、コンデンサ電圧Vcが充電電池140及び負荷LDへ印加され、これにより、充電電池140が充電されると供に、後段の負荷LDが駆動される。   At this time, when the relay signal output from the control unit 150 is an ON signal, the capacitor voltage Vc is applied to the rechargeable battery 140 and the load LD, whereby the rechargeable battery 140 is charged and the subsequent load LD. Is driven.

一方、制御部150から出力されたリレー信号がオフ信号の場合、コンデンサ電圧Vcは、リレー部130より後段の電源ラインLaに印加されなくなり、充電電池140及び負荷LDへコンデンサ電圧Vcが印加されなくなる。   On the other hand, when the relay signal output from the control unit 150 is an off signal, the capacitor voltage Vc is not applied to the power line La downstream from the relay unit 130, and the capacitor voltage Vc is not applied to the rechargeable battery 140 and the load LD. .

そして、何れの信号の場合にあっても、制御部150では、信号ラインLbを介してコンデンサ電圧Vcを検出し、通信回線Ldを介してバッテリ情報を検出する。その後、制御部150では、コンデンサ電圧Vc及びバッテリ情報に基づいて論理演算処理を行い、リレー信号をON信号又はオフ信号に切替え、かかる適宜なリレー信号を出力させる。   In any case, the control unit 150 detects the capacitor voltage Vc via the signal line Lb and detects the battery information via the communication line Ld. Thereafter, the control unit 150 performs logical operation processing based on the capacitor voltage Vc and the battery information, switches the relay signal to an ON signal or an OFF signal, and outputs the appropriate relay signal.

上述の如く、本実施の形態に係る充電装置100によると、バッテリ情報管理ユニットBMUから送信されたバッテリ情報は、デジタル信号によって構成されるので、当該情報のエラーチェックが受信時にも実施され、これにより、通信回線の長さに関わらず、受信する情報の精度が十分に保障される。また、制御部150で検出されるコンデンサ電圧Vcの電圧値は、当該電圧値をデジタル化させるAD変換回路の分解能を向上させることにより、実際のコンデンサ電圧Vcの電圧値に近いものとされ、これにより、当該制部150では、双方の電圧の比較処理が正確に実施される。   As described above, according to the charging device 100 according to the present embodiment, the battery information transmitted from the battery information management unit BMU is constituted by a digital signal, so that an error check of the information is also performed at the time of reception. Thus, the accuracy of the received information is sufficiently ensured regardless of the length of the communication line. Further, the voltage value of the capacitor voltage Vc detected by the control unit 150 is close to the actual voltage value of the capacitor voltage Vc by improving the resolution of the AD conversion circuit that digitizes the voltage value. Thus, in the control unit 150, the comparison processing of both voltages is accurately performed.

かかる充電装置100では、実際のバッテリ電圧Vbがコンデンサ電圧Vcより大きくなったとしても、双方の電位差はバッテリ情報管理ユニットBMUで規定される分解能の1LSB分未満に抑えられるので、バッテリ電圧140から平滑コンデンサ120へ流れ込む突入電流は、十分に低く抑えられる。   In such a charging apparatus 100, even if the actual battery voltage Vb becomes larger than the capacitor voltage Vc, the potential difference between the two is suppressed to less than 1 LSB of the resolution defined by the battery information management unit BMU. The inrush current flowing into the capacitor 120 is sufficiently low.

尚、上述した通信回線は、CAN通信(Controller Area Network)によるデジタル通信回線とし、バッテリ情報は、当該CAN通信によるデジタル通信回線を用いて送受信されるのが好ましい。かかるCAN通信によるデジタル通信回線は、CANバスとも呼ばれ、近年の技術において、産業ロボット,FA機器,医療用機器,船舶,車両等に広く用いられている。   The communication line described above is preferably a digital communication line based on CAN communication (Controller Area Network), and the battery information is preferably transmitted / received using the digital communication line based on the CAN communication. Such a digital communication line by CAN communication is also called a CAN bus, and is widely used in industrial robots, FA devices, medical devices, ships, vehicles and the like in recent technologies.

例えば、車両で用いられるCAN通信(Controller Area Network)について説明すると、かかる車両を構成する各種装置(バッテリパック,速度計,充電装置,点火装置等)は、当該装置を駆動制御させるECU(Electric Control Unit)が各々設けられており、これらのECUがCAN通信によって各情報の共有が可能とされている。かかる如く、CAN通信によるネットワークが構築された車両では、機構的な制御に頼っていた近代の自動車技術と異なり、電気信号の通信技術を利用することによって、種々の情報に基づき各装置の制御が実現される。   For example, a CAN communication (Controller Area Network) used in a vehicle will be described. Various devices (battery pack, speedometer, charging device, ignition device, etc.) constituting the vehicle are controlled by an ECU (Electric Control). Unit) is provided, and these ECUs can share information by CAN communication. As described above, in a vehicle in which a network by CAN communication is constructed, unlike modern automobile technology that relies on mechanical control, each device can be controlled based on various information by using electrical signal communication technology. Realized.

また、かかるCAN通信によるネットワークは、現代の車両等へ既に配備されているものであり、本実施の形態に係る充電装置100の搭載を以って新たにCAN通信を構築させるものではない。即ち、本実施の形態に係る充電装置100を車両へ搭載させる場合、CAN通信によるネットワークと二次側制御回路153の電力変換部情報管理ユニットCMUとを接続させることにより、同図に示す通信回線が容易に実現される。また、電力変換部情報管理ユニットCMUにおける信号の送受信を規定するプログラムが必要と成るが、かかるプログラムは、リプログラミング装置をCAN通信ネットワークへ接続させることにより、当該プログラムのアップデートが容易に行われる。   Further, such a network by CAN communication is already deployed in a modern vehicle or the like, and does not newly establish CAN communication by mounting the charging device 100 according to the present embodiment. That is, when the charging apparatus 100 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, the communication line shown in FIG. 5 is obtained by connecting the CAN communication network and the power conversion unit information management unit CMU of the secondary side control circuit 153. Is easily realized. In addition, a program that defines transmission / reception of signals in the power conversion unit information management unit CMU is required, and the program can be easily updated by connecting the reprogramming device to the CAN communication network.

かかるCAN通信を用いた充電装置100によると、電力変換部110を制御する制御部150では、バッテリ情報管理ユニットBMUで検出されたバッテリ情報を共有することが可能となり、これにより、充電装置100では、バッテリ電圧Vbを受信するための不要な信号ラインの増設から免れる。即ち、当該充電装置100は、信号ライン及び通信回線に係る回路網の簡素化が図られる。   According to the charging device 100 using CAN communication, the control unit 150 that controls the power conversion unit 110 can share battery information detected by the battery information management unit BMU. Thus, the unnecessary signal line for receiving the battery voltage Vb is avoided. That is, the charging device 100 can simplify the circuit network related to the signal line and the communication line.

上述の如く、実施の形態に係る充電装置100では、バッテリ情報が所定のビット数にて分解されるので、1LSB分に相当するバッテリ電圧Vbの検出誤差が生じてしまう。従って、当該実施の形態に係る充電装置100では、最大で1LSB分に相当する電圧の検出誤差が発生し、低値に抑えられているとはいえども、コンデンサに電流が流れ込む現象が起こり得る(所謂、突入電流)。そこで、本実施例では、かかる問題を回避すべく検討された、充電装置の改変例について説明する。尚、以下の実施例では、バッテリ電圧Vbをデジタル化させる際に生じ得る検出誤差のうち最大の検出誤差を最大誤差Δαとして説明する。かかる最大誤差Δαは、所定範囲の電位差を所定ビットで分解させた際における1LSB分に相当する電位差を指す。また、かかる最大誤差Δαとバッテリ情報の示す電圧値との和によって算出される電圧値を許容電圧Vaと呼ぶこととする。   As described above, in battery charger 100 according to the embodiment, since battery information is decomposed by a predetermined number of bits, a detection error of battery voltage Vb corresponding to 1 LSB occurs. Therefore, in charging device 100 according to the present embodiment, a voltage detection error corresponding to a maximum of 1 LSB occurs, and a phenomenon may occur in which current flows into the capacitor even though it is suppressed to a low value ( So-called inrush current). Therefore, in this embodiment, a modification example of the charging device that has been studied to avoid such a problem will be described. In the following embodiments, the maximum detection error among the detection errors that can occur when the battery voltage Vb is digitized will be described as the maximum error Δα. The maximum error Δα indicates a potential difference corresponding to 1 LSB when a potential difference in a predetermined range is decomposed by a predetermined bit. A voltage value calculated by the sum of the maximum error Δα and the voltage value indicated by the battery information is referred to as an allowable voltage Va.

以下、図2及び図3を参照して本実施例に係る充電装置について説明する。尚、本実施例に適用される充電装置100は、図1にて説明された充電装置の構成と同様である。また、二次側制御回路153,一次制御回路151は、上述の如く、ワンチップ化されたDSP等とされ、内部にCPU及びメモリ回路及びAD変換回路及びクロック回路等が適宜に内蔵されている。このうち、メモリ回路には、制御用プログラム又はパラメータ等が適宜に格納されている。そして、二次側制御回路153は、当該制御プログラムを起動させ、制御プログラムによって指令された処理を実行させる。   Hereinafter, the charging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In addition, the charging device 100 applied to a present Example is the same as that of the structure of the charging device demonstrated in FIG. Further, as described above, the secondary side control circuit 153 and the primary control circuit 151 are a one-chip DSP or the like, and a CPU, a memory circuit, an AD conversion circuit, a clock circuit, and the like are appropriately incorporated therein. . Among these, the memory circuit appropriately stores a control program or parameters. Then, the secondary side control circuit 153 activates the control program and executes processing instructed by the control program.

図2は、制御用プログラムによって実現される二次側制御回路の動作処理が示されている。先ず、電源オフとされた二次側制御回路153に電源が投入されると、所定のタイミングにて当該制御プログラムが起動される。その後直ちに、二次側制御回路153は、オフ信号とされたリレー信号を出力させ、リレー部130をオフ状態とさせる(S11)。かかる場面では、充電電池140には、平滑コンデンサ120からのコンデンサ電圧Vcは印加されていない。   FIG. 2 shows an operation process of the secondary side control circuit realized by the control program. First, when power is turned on to the secondary side control circuit 153 that is turned off, the control program is started at a predetermined timing. Immediately thereafter, the secondary-side control circuit 153 outputs the relay signal that has been turned off, and causes the relay unit 130 to be turned off (S11). In such a scene, the capacitor voltage Vc from the smoothing capacitor 120 is not applied to the rechargeable battery 140.

その後、プレチャージ処理(S12)を実行させ、一次側制御回路151では力率改善回路111を駆動させ、一方、二次側制御回路153では昇降圧回路153を駆動させる。かかる二次側制御回路153では、シリアルインタフェイス回路152によって、一次制御回路151の動作に同期して昇降圧回路113の動作を制御する。かかる処理の場合、リレー部130が遮断されているので、平滑コンデンサ120は、比較的素早く規定値へチャージされる。   Thereafter, the precharge process (S12) is executed, and the primary side control circuit 151 drives the power factor correction circuit 111, while the secondary side control circuit 153 drives the step-up / down circuit 153. In the secondary side control circuit 153, the operation of the step-up / down circuit 113 is controlled by the serial interface circuit 152 in synchronization with the operation of the primary control circuit 151. In such a process, since the relay unit 130 is cut off, the smoothing capacitor 120 is charged to the specified value relatively quickly.

かかる後、二次側制御回路153では、AD変換回路へアクセスし、コンデンサ電圧Vcの値を検出する(S13)。また、当該二次側制御回路153では、電力変換部情報管理ユニットCMUを介してバッテリ情報を認識する(S14)。   Thereafter, the secondary control circuit 153 accesses the AD conversion circuit and detects the value of the capacitor voltage Vc (S13). Further, the secondary side control circuit 153 recognizes the battery information through the power conversion unit information management unit CMU (S14).

かかる処理後、コンデンサ電圧Vcが規定値に到達したか否かを判別するプレチャージ判別処理を実行させる(S15)。かかる処理では、バッテリ電圧Vcが許容電圧値(Vi+Δα)未満の場合、S11の処理へ戻されるので、二次側制御回路153では、オフ信号を示すリレー信号を出力させ、リレー部130にてコンデンサ電圧Vcの中継を不許可とさせる。この場合、バッテリ電圧Vcが許容電圧Va以上にチャージされるまで、S11〜S15までの処理が繰り返される。   After this process, a precharge determination process is performed to determine whether or not the capacitor voltage Vc has reached a specified value (S15). In this process, when the battery voltage Vc is less than the allowable voltage value (Vi + Δα), the process returns to the process of S11. Therefore, the secondary control circuit 153 outputs a relay signal indicating an off signal, and the relay unit 130 The relay of the voltage Vc is not permitted. In this case, the processes from S11 to S15 are repeated until the battery voltage Vc is charged to the allowable voltage Va or higher.

一方、バッテリ電圧Vcが許容電圧Va以上の場合、S16の処理へ移行されるので、二次側制御回路153では、オン信号を示すリレー信号を出力させ、リレー部130にてコンデンサ電圧Vcの中継を許可とさせる。この場合、充電電池140を充電させ且つ負荷LDを駆動させるように、力率改善回路111及び昇降圧回路113が制御される(S17)。   On the other hand, when the battery voltage Vc is equal to or higher than the allowable voltage Va, the process proceeds to S16. Therefore, the secondary control circuit 153 outputs a relay signal indicating an ON signal, and the relay unit 130 relays the capacitor voltage Vc. Is allowed. In this case, the power factor correction circuit 111 and the step-up / step-down circuit 113 are controlled so as to charge the rechargeable battery 140 and drive the load LD (S17).

図3(a)には、コンデンサ電圧Vcとバッテリ情報Viと充電電池から出力される実際のバッテリ電圧Vbとが示されている。また、図3(b)には、二次側制御回路151から出力されるリレー信号の状態が示されている。尚、時刻t1〜t2の期間は、プレチャージ処理S11が実施される期間であるとし、時刻t2以後は、通常制御処理S17が実施されるものとする。   FIG. 3A shows the capacitor voltage Vc, the battery information Vi, and the actual battery voltage Vb output from the rechargeable battery. FIG. 3B shows the state of the relay signal output from the secondary side control circuit 151. Note that the period from time t1 to t2 is a period during which the precharge process S11 is performed, and the normal control process S17 is performed after the time t2.

図3(a)に示す如く、バッテリ電圧Vbは急激に変動しないので、略一定値を推移する。また、バッテリ情報Viにあっても、バッテリ電圧Vbに倣って略一定値に保たれる。コンデンサ電圧Vcは、プレチャージ処理に応じて平滑コンデンサ120に電荷がチャージされるので、図示の如く、時刻t1から時刻t2に至るまで電圧値が上昇する。このとき、リレー信号は、オフ信号とされている。   As shown in FIG. 3 (a), the battery voltage Vb does not fluctuate abruptly, and thus changes to a substantially constant value. Even in the battery information Vi, the battery information Vi is maintained at a substantially constant value following the battery voltage Vb. Since the capacitor voltage Vc is charged with the smoothing capacitor 120 in accordance with the precharge process, the voltage value increases from time t1 to time t2, as shown in the figure. At this time, the relay signal is an off signal.

その後、時刻t2を参照すると、コンデンサ電圧Vcが許容電圧Vaに到達し、かかる時刻では、リレー信号がオフ信号からオン信号へと切り替えられている。また、時刻t2以後にあっては、リレー信号がオン信号に保たれており、制御部150では通常制御処理S17が実施されるので、図示の如く、コンデンサ電圧Vcが略一定値の許容電圧Vaに維持される。   Thereafter, referring to time t2, the capacitor voltage Vc reaches the allowable voltage Va, and at this time, the relay signal is switched from the off signal to the on signal. Further, after time t2, the relay signal is kept on, and the control unit 150 performs the normal control process S17. Therefore, as shown in the figure, the capacitor voltage Vc is an allowable voltage Va having a substantially constant value. Maintained.

バッテリ情報Viは、デジタル情報という性質上、その情報値が離散値とされる。従って、当該バッテリ情報は、実際のバッテリ電圧Vbを表現させる場合、ビット数に応じて分解された電圧値(例えば、V0=0〔v〕,V1=1〔v〕,・・・・・,Vn=n〔v〕,Vn+1=n+1〔v〕)の中から、プログラムの処理によって所定の値が選択される。ここで、実際のバッテリ電圧Vbがn番目の電圧情報値とn+1番目の電圧情報値との間の電圧値とされる場合、バッテリ情報Viは、n番目の電圧情報値またはn+1番目の電圧情報値の何れか一方で表現されることとなる。同図では、バッテリ電圧Vbが中間的な電圧値とされる場合、バッテリ電圧Viは、複数段階に設定された電圧情報値のうち低値側の直近電圧情報値がバッテリ電圧Vbに相当する検出値とされる。かかる場合、n番目の電圧情報値とn+1番目の電圧情報値との間を示すバッテリ電圧Vbは、バッテリ情報管理ユニットBMUにて、n番目の電圧情報値として認識されるため、バッテリ情報Viの示す電圧情報値より常に大きな電圧値とされる。   The information value of the battery information Vi is a discrete value due to the nature of digital information. Therefore, when the battery information represents the actual battery voltage Vb, the voltage values decomposed according to the number of bits (for example, V0 = 0 [v], V1 = 1 [v],..., Vn = n [v], Vn + 1 = n + 1 [v]), a predetermined value is selected by program processing. Here, when the actual battery voltage Vb is a voltage value between the nth voltage information value and the (n + 1) th voltage information value, the battery information Vi is the nth voltage information value or the (n + 1) th voltage information. One of the values will be expressed. In the same figure, when the battery voltage Vb is an intermediate voltage value, the battery voltage Vi is detected from the voltage information values set in a plurality of stages in which the lowest voltage information value on the lower value side corresponds to the battery voltage Vb. Value. In such a case, the battery voltage Vb indicating between the nth voltage information value and the (n + 1) th voltage information value is recognized as the nth voltage information value by the battery information management unit BMU. The voltage value is always larger than the indicated voltage information value.

しかし、本実施例に係る充電装置100では、コンデンサ電圧Vcがn+1番目の電圧情報値に相当する許容電圧Vaと一致するよう制御されるので、コンデンサ電圧Vcは、リレー部130がオン状態とされる期間において、実際のバッテリ電圧Vbを下回ることは起こり得ない。   However, in the charging apparatus 100 according to the present embodiment, since the capacitor voltage Vc is controlled so as to match the allowable voltage Va corresponding to the (n + 1) th voltage information value, the relay unit 130 is turned on in the capacitor voltage Vc. During the period, the actual battery voltage Vb cannot fall below.

また、バッテリ電圧Vbが中間的な電圧値とされる場合、複数段階に設定された電圧値のうち直近の電圧値をバッテリ情報Viとする処理も考えられ得る。かかる場合、n番目の電圧情報値とn+1番目の電圧情報値との間を示すバッテリ電圧Vbは、n番目の電圧情報値をVnとし、n+1番目の電圧情報値をVn+1とすると、Vb<(Vn + Vn+1)/2のときn番目の電圧情報値として認識され、Vb≧(Vn + Vn+1)/2のときn+1番目の電圧情報値として認識される。この場合、Vb<(Vn + Vn+1)/2のときにバッテリ情報Viがn番目の電圧情報値を示すが、本実施例に係る充電装置100では、上述の如く、コンデンサ電圧Vcがn+1番目の電圧情報値に相当する許容電圧Vaと一致するよう制御されるので、コンデンサ電圧Vcは、リレー部130がオン状態とされる期間において、実際のバッテリ電圧Vbを下回ることは起こり得ない。   Further, when the battery voltage Vb is an intermediate voltage value, a process in which the latest voltage value among the voltage values set in a plurality of stages is set as the battery information Vi can be considered. In this case, the battery voltage Vb between the nth voltage information value and the n + 1th voltage information value is represented by Vb <(, where the nth voltage information value is Vn and the n + 1th voltage information value is Vn + 1. When Vn + Vn + 1) / 2, it is recognized as the nth voltage information value, and when Vb ≧ (Vn + Vn + 1) / 2, it is recognized as the n + 1th voltage information value. In this case, when Vb <(Vn + Vn + 1) / 2, the battery information Vi indicates the nth voltage information value. However, in the charging device 100 according to the present embodiment, as described above, the capacitor voltage Vc is the n + 1th voltage information value. Since the control is performed so as to match the allowable voltage Va corresponding to the voltage information value, the capacitor voltage Vc cannot fall below the actual battery voltage Vb during the period when the relay unit 130 is turned on.

更に、コンデンサ電圧Vcがn+1番目の電圧値に相当する許容電圧Vaを下回る場合、コンデンサ電圧Vcは、リレー部130がオフ状態とされるので、充電電池140から平滑コンデンサ120に突入電流が流れることもない。   Further, when the capacitor voltage Vc falls below the allowable voltage Va corresponding to the (n + 1) th voltage value, the inrush current flows from the rechargeable battery 140 to the smoothing capacitor 120 because the relay unit 130 is turned off. Nor.

上述の如く、本実施例に係る充電装置100によると、コンデンサ電圧Vcは、バッテリ電圧Vbに対応するバッテリ情報Viよりも最大誤差Δα分上回った時に限り、リレー部130がオン状態とされるので、かかる充電装置100では、平滑コンデンサ120と充電電池140とが導通されている時は常にコンデンサ電圧Vcがバッテリ電圧Vbより高くなり、これにより、充電電池Vbから平滑コンデンサ120へ流れ込む突入電流の発生が防止され、充電電池の放電が抑制される。   As described above, according to the charging device 100 according to the present embodiment, the relay unit 130 is turned on only when the capacitor voltage Vc exceeds the battery information Vi corresponding to the battery voltage Vb by the maximum error Δα. In such a charging device 100, the capacitor voltage Vc is always higher than the battery voltage Vb when the smoothing capacitor 120 and the rechargeable battery 140 are in conduction, thereby generating an inrush current flowing from the rechargeable battery Vb into the smoothing capacitor 120. Is prevented, and discharging of the rechargeable battery is suppressed.

尚、本実施例に係る充電装置100では、許容電圧Va=バッテリ情報Vi+最大誤差Δαとし、当該最大誤差Δαは、所定分解能の1LSB分に相当する電圧情報値としている。しかし、特許請求の範囲に記される充電装置は、かかる技術に限定されるものではない。例えば、N≧1と仮定すると、(許容電圧Va)=(バッテリ情報Vi)+{N×(最大誤差Δα)}としても良く、この他、最大誤差Δαは、所定分解能の1LSB分以上の電圧情報値として設定しても良い。また、かかるコンデンサ電圧Vcが許容電圧Va以上となるように、制御部150によって電力変換部110を制御させても良い。   In the charging apparatus 100 according to the present embodiment, the allowable voltage Va = battery information Vi + maximum error Δα, and the maximum error Δα is a voltage information value corresponding to 1 LSB of a predetermined resolution. However, the charging device described in the scope of claims is not limited to such a technique. For example, assuming that N ≧ 1, (allowable voltage Va) = (battery information Vi) + {N × (maximum error Δα)} may be used. In addition, the maximum error Δα is a voltage equal to or higher than 1LSB with a predetermined resolution. It may be set as an information value. Further, the power conversion unit 110 may be controlled by the control unit 150 such that the capacitor voltage Vc is equal to or higher than the allowable voltage Va.

図4には、実施例1に係る充電装置の改変例が示されている。かかる充電装置200は、図示の如く、実施例1の制御部150が制御部250へと置換えられ、実施例1のリレー部130がリレー部230へと置換えられている。また、実施例1の信号ラインLcの替わりに信号ラインLc1,Lc2が設けられている。以下、上述した同一構成については同一符号を付し、かかる構成の説明を省略することとする。   FIG. 4 shows a modification of the charging device according to the first embodiment. In the charging apparatus 200, as shown in the figure, the control unit 150 of the first embodiment is replaced with a control unit 250, and the relay unit 130 of the first embodiment is replaced with a relay unit 230. Further, signal lines Lc1 and Lc2 are provided instead of the signal line Lc in the first embodiment. Hereinafter, the same reference numerals will be given to the same components described above, and description of such components will be omitted.

図4に示す如く、充電装置200は、電力変換部110と平滑コンデンサ120とリレー部230と充電電池140と制御部250とから構成され、当該制御部250には、電力変換部情報管理ユニットCMUと他の情報管理ユニットPMUとが内蔵されている。また、電力変換部情報管理ユニットCMUには、バッテリ情報管理ユニットBMUとホスト制御ユニットHCUとがデジタル通信回線を介して接続されている。また、電力変換部110の出力側には電源ラインLaが設けられ、制御部250と平滑コンデンサ120との間には信号ラインLbが設けられ、制御部250とリレー部230との間には信号ラインLc1,Lc2が各々設けられ、バッテリ電圧情報管理ユニットBMUと制御部250の内蔵ECUとの間にはCAN通信によるデジタル信号回線Ldが設けられている。   As shown in FIG. 4, the charging device 200 includes a power conversion unit 110, a smoothing capacitor 120, a relay unit 230, a rechargeable battery 140, and a control unit 250. The control unit 250 includes a power conversion unit information management unit CMU. And other information management unit PMU. In addition, a battery information management unit BMU and a host control unit HCU are connected to the power conversion unit information management unit CMU via a digital communication line. Further, a power supply line La is provided on the output side of the power conversion unit 110, a signal line Lb is provided between the control unit 250 and the smoothing capacitor 120, and a signal is provided between the control unit 250 and the relay unit 230. Lines Lc1 and Lc2 are provided, and a digital signal line Ld by CAN communication is provided between the battery voltage information management unit BMU and the built-in ECU of the control unit 250.

リレー部230は、リレー装置231のみから成る第1のリレー経路Rt1と、リレー装置232及び抵抗233の直列回路とされる第2のリレー経路Rt2とから構成され、かかる第1のリレー経路Rt1と第2のリレー経路Rt2は並列接続されている。また、当該リレー部230は、電源ラインLaに介挿され、平滑コンデンサ120と充電電池140との間にレイアウトされる。更に、リレー装置231の信号入力部には、信号ラインLc1が接続され、リレー装置232の信号入力部には、信号ラインLc2が接続される。   The relay unit 230 includes a first relay path Rt1 including only the relay device 231 and a second relay path Rt2 that is a series circuit of the relay device 232 and the resistor 233. The first relay path Rt1 The second relay path Rt2 is connected in parallel. Further, the relay unit 230 is inserted in the power supply line La, and is laid out between the smoothing capacitor 120 and the rechargeable battery 140. Further, the signal line Lc 1 is connected to the signal input unit of the relay device 231, and the signal line Lc 2 is connected to the signal input unit of the relay device 232.

制御部250は、図示の如く、一次側制御回路151とシリアルインタフェイス回路152と二次側制御回路253とから構成される。また、一次側制御回路151は、シリアルインタフェイス回路152を介して二次側制御回路153へ接続される。更に、二次側制御回路253は、信号ラインLb及び信号ラインLc1,Lc2及び通信回線Ldに接続される。即ち、二次側制御回路253は、信号ラインLc1を介してリレー装置231に接続され、信号ラインLc2を介してリレー装置232に接続される。当該二次側制御回路253は、昇降圧回路113の動作を制御させる役割を担い、信号ラインLbを介して入力されたコンデンサ電圧Vcに基づき、昇降圧回路113を適宜に制御させる。また、二次側制御回路253は、電力変換部情報管理ユニットCMU(Battery-Charging Management Unit)が内蔵され、一次側制御回路151及び二次側制御回路253で必要とされるデジタル情報を通信回線Ldから受信し、更に、両制御回路151,253で生成された情報をデジタル情報として通信回線Ldに送信させる。かかる二次側制御回路253では、入力されたコンデンサ電圧Vcを用いると供に、電力変換部管理ユニットCMUを介して受信したバッテリ情報を用い、オン信号又はオフ信号の何れかの示すリレー信号S1,S2を生成出力させる。ここで、リレー信号S1とは、リレー装置231を駆動させる信号であって、信号ラインLc1へ出力される。また、リレー信号S2とは、リレー装置232を駆動させる信号であって、信号ラインLc2へ出力される。   The control unit 250 includes a primary side control circuit 151, a serial interface circuit 152, and a secondary side control circuit 253 as shown in the figure. Further, the primary side control circuit 151 is connected to the secondary side control circuit 153 via the serial interface circuit 152. Further, the secondary side control circuit 253 is connected to the signal line Lb, the signal lines Lc1 and Lc2, and the communication line Ld. That is, the secondary side control circuit 253 is connected to the relay device 231 via the signal line Lc1, and is connected to the relay device 232 via the signal line Lc2. The secondary side control circuit 253 plays a role of controlling the operation of the step-up / down circuit 113 and appropriately controls the step-up / down circuit 113 based on the capacitor voltage Vc inputted through the signal line Lb. Further, the secondary side control circuit 253 includes a power conversion unit information management unit CMU (Battery-Charging Management Unit), and transmits digital information required by the primary side control circuit 151 and the secondary side control circuit 253 to the communication line. The information received from Ld and further generated by both control circuits 151 and 253 is transmitted as digital information to the communication line Ld. The secondary side control circuit 253 uses the input capacitor voltage Vc and also uses the battery information received via the power conversion unit management unit CMU and uses either the on signal or the off signal to indicate the relay signal S1. , S2 is generated and output. Here, the relay signal S1 is a signal for driving the relay device 231 and is output to the signal line Lc1. The relay signal S2 is a signal for driving the relay device 232 and is output to the signal line Lc2.

かかる構成を具備する充電装置100では、以下の如く動作する。即ち、フィルタ回路FLから全波整流化された電力が充電装置100へ入力されると、電力変換部110では、所定のパルス幅に設定したパルス電圧を出力させる。そして、平滑コンデンサ120では、かかるパルス電圧を平滑化させ、略一定のコンデンサ電圧Vcを出力させる。   The charging device 100 having such a configuration operates as follows. That is, when electric power subjected to full-wave rectification from the filter circuit FL is input to the charging device 100, the power converter 110 outputs a pulse voltage set to a predetermined pulse width. The smoothing capacitor 120 smoothes the pulse voltage and outputs a substantially constant capacitor voltage Vc.

このとき、リレー信号S1がオン信号,リレー信号S2がオフ信号の場合(以下、S=ON∩OFFと示す)、コンデンサ電圧Vcが第1のリレー経路Rt1を介して充電電池140及び負荷LDへ印加され、これにより、充電電池140が充電されると供に、後段の負荷LDが駆動される。この場合、平滑コンデンサ120から充電電池140へ至るまでに消費される電力は少ないので、充電電池140にはコンデンサ電圧Vcと略同値の電圧が印加される。   At this time, when the relay signal S1 is an ON signal and the relay signal S2 is an OFF signal (hereinafter, S = ON∩OFF), the capacitor voltage Vc is supplied to the rechargeable battery 140 and the load LD via the first relay path Rt1. As a result, when the rechargeable battery 140 is charged, the subsequent load LD is driven. In this case, since the power consumed from the smoothing capacitor 120 to the rechargeable battery 140 is small, a voltage substantially equal to the capacitor voltage Vc is applied to the rechargeable battery 140.

一方、リレー信号S1がオフ信号,リレー信号S2がオン信号の場合(以下、S=OFF∩ONと示す)、コンデンサ電圧Vcが第2のリレー経路Rt2を介して充電電池140及び負荷LDへ印加され、この場合にも、充電電池140が充電されると供に、後段の負荷LDが駆動される。但し、第2のリレー経路Rt2には抵抗233が設けられているので、平滑コンデンサ120から充電電池140へ至るまでに消費される電力は、先の場合に比べて大きくなる。従って、充電電池140には、コンデンサ電圧Vcから所定の電圧降下を受けた低い電圧が印加される。   On the other hand, when the relay signal S1 is an OFF signal and the relay signal S2 is an ON signal (hereinafter, S = OFF∩ON), the capacitor voltage Vc is applied to the rechargeable battery 140 and the load LD via the second relay path Rt2. In this case as well, when the rechargeable battery 140 is charged, the subsequent load LD is driven. However, since the resistor 233 is provided in the second relay path Rt2, the power consumed from the smoothing capacitor 120 to the rechargeable battery 140 is larger than in the previous case. Therefore, a low voltage that is subjected to a predetermined voltage drop from the capacitor voltage Vc is applied to the rechargeable battery 140.

他方、制御部250から出力されたリレー信号が双方供にオフ信号の場合(以下、S=OFF∩OFFと示す)、コンデンサ電圧Vcは、リレー部230より後段の電源ラインLaに印加されなくなり、充電電池140及び負荷LDへコンデンサ電圧Vcが印加されなくなる。   On the other hand, when the relay signals output from the control unit 250 are both off signals (hereinafter referred to as S = OFF∩OFF), the capacitor voltage Vc is not applied to the power supply line La downstream from the relay unit 230. The capacitor voltage Vc is not applied to the rechargeable battery 140 and the load LD.

そして、何れの信号の場合にあっても、制御部250では、信号ラインLbを介してコンデンサ電圧Vcを検出し、通信回線Ldを介してバッテリ情報Viを検出する。その後、制御部250では、コンデンサ電圧Vc及びバッテリ情報に基づいて論理演算処理を行い、リレー信号S1及びS2をON信号又はオフ信号に各々切替え、かかる適宜な組合せとされたリレー信号を出力させる。   In any case, the control unit 250 detects the capacitor voltage Vc through the signal line Lb and detects the battery information Vi through the communication line Ld. Thereafter, the control unit 250 performs logic operation processing based on the capacitor voltage Vc and the battery information, switches the relay signals S1 and S2 to the ON signal or the OFF signal, respectively, and outputs the relay signals in an appropriate combination.

尚、実施例1と同様、バッテリ情報を伝送させる通信回線Ldは、CAN通信(Controller Area
Network)によるデジタル通信回線とし、バッテリ情報Viは、当該CAN通信によるデジタル通信回線を用いて送受信されるのが好ましい。
As in the first embodiment, the communication line Ld for transmitting battery information is connected to CAN communication (Controller Area
The battery information Vi is preferably transmitted / received using the digital communication line by CAN communication.

二次側制御回路253,一次制御回路151は、上述の如く、ワンチップ化されたDSP等とされ、内部にCPU及びメモリ回路及びAD変換回路及びクロック回路等が適宜に内蔵されている。このうち、メモリ回路には、制御用プログラム又はパラメータ等が適宜に格納されている。そして、二次側制御回路253は、当該制御プログラムを起動させ、制御プログラムによって指令された処理を実行させる。   As described above, the secondary side control circuit 253 and the primary control circuit 151 are a one-chip DSP or the like, and a CPU, a memory circuit, an AD conversion circuit, a clock circuit, and the like are appropriately incorporated therein. Among these, the memory circuit appropriately stores a control program or parameters. Then, the secondary side control circuit 253 activates the control program and executes processing instructed by the control program.

図5は、制御用プログラムによって実現される二次側制御回路の動作処理が示されている。先ず、電源オフとされた二次側制御回路253に電源が投入されると、所定のタイミングにて当該制御プログラムが起動される。その後直ちに、二次側制御回路253は、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕を出力させ、リレー部230の何れの経路もオフ状態とさせる(S21)。かかる場面では、充電電池140には、平滑コンデンサ120からの電圧は印加されていない。   FIG. 5 shows an operation process of the secondary side control circuit realized by the control program. First, when power is turned on to the secondary side control circuit 253 that is turned off, the control program is started at a predetermined timing. Immediately thereafter, the secondary side control circuit 253 outputs a relay signal [S = OFF∩OFF], and turns off any path of the relay unit 230 (S21). In such a scene, the voltage from the smoothing capacitor 120 is not applied to the rechargeable battery 140.

その後、実施例1と同様、プレチャージ処理(S12)を実行させ、コンデンサ電圧Vcの値を検出し(S13)、バッテリ情報Viを認識する(S14)。   Thereafter, as in the first embodiment, the precharge process (S12) is executed, the value of the capacitor voltage Vc is detected (S13), and the battery information Vi is recognized (S14).

かかる処理後、コンデンサ電圧Vcと許容電圧(Vi+Δα)との関係を判別するプレチャージ判別処理を実行させる(S25)。かかる処理では、バッテリ電圧Vcが許容電圧値(Vi+Δα)未満の場合、S12の処理へ戻されるので、二次側制御回路253では、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕を出力させ、リレー部230にてコンデンサ電圧Vcの中継を不許可とさせる。   After this process, a precharge determination process for determining the relationship between the capacitor voltage Vc and the allowable voltage (Vi + Δα) is executed (S25). In this process, when the battery voltage Vc is less than the allowable voltage value (Vi + Δα), the process returns to the process of S12. Therefore, the secondary control circuit 253 outputs the relay signal [S = OFF∩OFF], and the relay unit 230 The relay of the capacitor voltage Vc is prohibited.

一方、バッテリ電圧Vcが許容電圧(Vi+Δα)と等しくなった場合、S26の処理へ移行されるので、二次側制御回路253では、リレー信号〔S=ON∩OFF〕を出力させ、第1のリレー経路Rt1を介してコンデンサ電圧Vcの中継を許可とさせる。この場合、充電電池140を充電させ且つ負荷LDを駆動させるように、力率改善回路111及び昇降圧回路113が制御される(S27)。   On the other hand, when the battery voltage Vc becomes equal to the allowable voltage (Vi + Δα), the process proceeds to S26. Therefore, the secondary side control circuit 253 outputs the relay signal [S = ON〕 OFF], and the first The relay of the capacitor voltage Vc is permitted through the relay path Rt1. In this case, the power factor correction circuit 111 and the step-up / step-down circuit 113 are controlled so as to charge the rechargeable battery 140 and drive the load LD (S27).

これに対し、バッテリ電圧Vcが許容電圧Vaを更に上回った場合、S28の処理へ移行される。二次側制御回路253では、リレー信号〔S=OFF∩ON〕を出力させ、第2のリレー経路Rt2を介してコンデンサ電圧Vcの中継を許可とさせる。この場合、力率改善回路111及び昇降圧回路113ではコンデンサ電圧Vcを低下させる制御が行われ(S29)、コンデンサ電圧Vcが許容電圧値Vaに一致するまで、かかる充電装置の異常時制御処理が維持される(S30)。   On the other hand, when the battery voltage Vc further exceeds the allowable voltage Va, the process proceeds to S28. The secondary side control circuit 253 outputs a relay signal [S = OFF∩ON], and permits the relay of the capacitor voltage Vc through the second relay path Rt2. In this case, the power factor correction circuit 111 and the step-up / step-down circuit 113 perform control to reduce the capacitor voltage Vc (S29), and the control process at the time of abnormality of the charging device is performed until the capacitor voltage Vc matches the allowable voltage value Va. Is maintained (S30).

次に、図6を参照し、コンデンサ電圧Vcが応答良く許容電圧Vaに一致する場合について説明する。図6(a)には、コンデンサ電圧Vcとバッテリ情報Viと充電電池から出力される実際のバッテリ電圧Vbとが示されている。また、図6(b)には、二次側制御回路253から出力されるリレー信号S1,S2の状態が示されている。尚、時刻t1〜t2の期間は、プレチャージ処理S12が実施される期間であるとし、時刻t2以後は、通常制御処理S27が実施されるものとし、時刻t3以後は、異常時制御処理S29が実施されるものとし、   Next, a case where the capacitor voltage Vc matches the allowable voltage Va with good response will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows the capacitor voltage Vc, the battery information Vi, and the actual battery voltage Vb output from the rechargeable battery. FIG. 6B shows the states of the relay signals S1 and S2 output from the secondary side control circuit 253. Note that the period from time t1 to t2 is a period in which the precharge process S12 is performed, the normal control process S27 is performed after the time t2, and the abnormality control process S29 is performed after the time t3. Shall be implemented,

図6(a)に示す如く、コンデンサ電圧Vcは、プレチャージ処理に応じて平滑コンデンサ120に電荷がチャージされるので、図示の如く、時刻t1から時刻t2に至るまで電圧値が上昇する。このとき、二次側制御回路253は、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕を出力させている。   As shown in FIG. 6A, since the capacitor voltage Vc is charged with the smoothing capacitor 120 in accordance with the precharge process, the voltage value rises from time t1 to time t2, as shown. At this time, the secondary side control circuit 253 outputs a relay signal [S = OFF∩OFF].

その後、時刻t2を参照すると、コンデンサ電圧Vcが許容電圧値Vaに到達し、かかる時刻では、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕からリレー信号〔S=ON∩OFF〕へと切り替えられている。また、時刻t2以後にあっては、リレー信号〔S=ON∩OFF〕に保たれているので、制御部250では通常制御処理S27が実施され、これにより、コンデンサ電圧Vcが略一定値の許容電圧Vaに維持される。   Thereafter, referring to time t2, the capacitor voltage Vc reaches the allowable voltage value Va, and at this time, the relay signal [S = OFF∩OFF] is switched to the relay signal [S = ON∩OFF]. Since the relay signal [S = ON∩OFF] is maintained after time t2, the control unit 250 executes the normal control process S27, whereby the capacitor voltage Vc is allowed to be a substantially constant value. The voltage Va is maintained.

次に、コンデンサ電圧Vcが何らかの事情で許容電圧Vaより大きくなる場合について説明する。図6(c)には、コンデンサ電圧Vcとバッテリ情報Viと充電電池140から出力される実際のバッテリ電圧Vbとが示されている。また、図6(d)には、二次側制御回路253から出力されるリレー信号S1,S2の状態が示されている。   Next, a case where the capacitor voltage Vc becomes higher than the allowable voltage Va for some reason will be described. FIG. 6C shows the capacitor voltage Vc, the battery information Vi, and the actual battery voltage Vb output from the rechargeable battery 140. FIG. 6D shows the states of the relay signals S1 and S2 output from the secondary side control circuit 253.

図6(c)に示す如く、コンデンサ電圧Vcは、プレチャージ処理に応じてコンデンサに電荷がチャージされるので、図示の如く、時刻t1から時刻t2に至るまで電圧値が上昇する。このとき、二次制御回路253は、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕を出力させている。   As shown in FIG. 6C, since the capacitor voltage Vc is charged with the capacitor according to the precharge process, the voltage value increases from time t1 to time t2, as shown. At this time, the secondary control circuit 253 outputs a relay signal [S = OFF∩OFF].

その後、時刻t2を参照すると、コンデンサ電圧Vcが許容電圧値Vaより更に高い電圧値に到達し、かかる時刻にて、リレー信号〔S=OFF∩OFF〕からリレー信号〔S=OFF∩ON〕へと切り替えられている。かかる場合の時刻t2以後にあっては、リレー信号〔S=OFF∩ON〕とされるので、制御部250にて異常時制御処理S29が実施され、コンデンサ電圧Vcは、図示の如く、当該電圧値が減少することとなる。かかる後、時刻t3に到達すると、リレー信号〔S=ON∩OFF〕に切り替えられ、制御部250では通常制御処理S27が実施されるので、コンデンサ電圧Vcは、略一定値の許容電圧Vaに維持される。尚、図6(c)を参照すると、プレチャージ期間におけるコンデンサ電圧Vcは、図6(a)のコンデンサ電圧より急激に上昇している。かかる現象は、冬場などバッテリ温度が低い場合に見られ、コンデンサ電圧Vcが許容電圧Vaより高くなる原因の一つとされる。   Thereafter, referring to time t2, the capacitor voltage Vc reaches a voltage value higher than the allowable voltage value Va, and at this time, the relay signal [S = OFF∩OFF] changes to the relay signal [S = OFF∩ON]. It has been switched. Since the relay signal [S = OFF∩ON] after time t2 in such a case, the control unit 250 performs the abnormality control process S29, and the capacitor voltage Vc is the voltage as shown in the figure. The value will decrease. After that, when the time t3 is reached, the relay signal [S = ON〕 OFF] is switched, and the control unit 250 performs the normal control process S27, so that the capacitor voltage Vc is maintained at a substantially constant allowable voltage Va. Is done. Note that referring to FIG. 6C, the capacitor voltage Vc in the precharge period rises more rapidly than the capacitor voltage in FIG. Such a phenomenon is seen when the battery temperature is low, such as in winter, and is one of the causes that the capacitor voltage Vc becomes higher than the allowable voltage Va.

上述の如く、バッテリ情報Viは、離散化した電圧情報値の中から最適な値が選択される。従って、バッテリ情報Viは、n番目の電圧情報値またはn+1番目の電圧情報値の何れか一方で表現されるため、実際のバッテリ電圧Vbを下回る場合がある。   As described above, an optimum value is selected as the battery information Vi from the discretized voltage information values. Therefore, since the battery information Vi is expressed by either the nth voltage information value or the n + 1th voltage information value, it may be lower than the actual battery voltage Vb.

しかし、かかるリレー部230を制御させる充電装置200にあっても、コンデンサ電圧Vcがn+1番目の電圧情報値に相当する許容電圧Va以上となるように制御されるので、コンデンサ電圧Vcは、リレー部130がオン状態とされる期間において、実際のバッテリ電圧Vbを下回ることは起こり得ない。また、コンデンサ電圧Vcがn+1番目の電圧情報値に相当する許容電圧Vaを下回る場合、コンデンサ電圧Vcは、全てのリレー経路がオフ状態とされるので、充電電池140から平滑コンデンサ120に突入電流が流れることもない。   However, even in the charging device 200 that controls the relay unit 230, the capacitor voltage Vc is controlled to be equal to or higher than the allowable voltage Va corresponding to the (n + 1) th voltage information value. During the period in which 130 is turned on, the actual battery voltage Vb cannot be lowered. Further, when the capacitor voltage Vc is lower than the allowable voltage Va corresponding to the (n + 1) th voltage information value, the capacitor voltage Vc has an inrush current from the rechargeable battery 140 to the smoothing capacitor 120 because all relay paths are turned off. There is no flow.

本実施例に係る充電装置200によると、コンデンサ電圧Vcは、バッテリ電圧Vbに対応するバッテリ情報Viよりも最大誤差Δαを超えている場合に限り、リレー部130がオン状態とされるので、かかる充電装置100では、平滑コンデンサ120と充電電池140とが導通されている時はコンデンサ電圧Vcがバッテリ電圧Vbより常に高くなり、これにより、充電電池Vbから平滑コンデンサ120へ流れ込む突入電流の発生が防止される。   According to the charging device 200 according to the present embodiment, the relay unit 130 is turned on only when the capacitor voltage Vc exceeds the maximum error Δα with respect to the battery information Vi corresponding to the battery voltage Vb. In the charging device 100, when the smoothing capacitor 120 and the charging battery 140 are in conduction, the capacitor voltage Vc is always higher than the battery voltage Vb, thereby preventing an inrush current flowing from the charging battery Vb into the smoothing capacitor 120. Is done.

尚、上述した実施の形態は、本発明の具体例を表現したに過ぎず、本発明は、かかる実施の形態で説明される技術的範囲に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、通信プロトコルとしてCAN通信を具体的に挙げているが、これに限らず、LIN(Local Interconnect Network)、FlexRay、MOST等を適用させることも可能である。   The above-described embodiment is merely a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the technical scope described in the embodiment. For example, in the present embodiment, CAN communication is specifically cited as a communication protocol, but the present invention is not limited to this, and LIN (Local Interconnect Network), FlexRay, MOST, and the like can also be applied.

100 充電装置
110 電力変換部
120 平滑コンデンサ
130 リレー部
140 充電電池
150 制御部
BMU バッテリ情報管理ユニット
CMU 電力変換部情報管理ユニット
Ld 通信回線
Δα 最大誤差
Va 許容電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Charging device 110 Power conversion part 120 Smoothing capacitor 130 Relay part 140 Rechargeable battery 150 Control part BMU Battery information management unit CMU Power conversion part information management unit Ld Communication line Δα Maximum error Va Allowable voltage

Claims (3)

第1の出力電圧を生成させる平滑コンデンサと、入力された電力を変換させ前記第1の出力電圧を生成させるために用いられる電力を前記コンデンサへ出力させる電力変換部と、印加されたリレー信号に応じて駆動され前記第1の出力電圧の中継を許可又は不許可とさせるリレー部と、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継が許可された際に当該第1の出力電圧が印加されることによって充電される充電電池と、前記充電電池から実際に出力される第2の出力電圧を検出し当該第2の出力電圧をデジタル情報化したバッテリ情報として出力させるバッテリ情報管理ユニットと、通信回線を介して前記バッテリ情報を受信する電力変換部情報管理ユニットと、アナログ信号ラインを介して入力された前記第1の出力電圧に基づき前記電力変換部を制御させ且つ前記第1の出力電圧を用いると供に前記電力変換部管理ユニットを介して受信したバッテリ情報を用いて前記リレー信号を生成出力させる制御部とを備えることを特徴とする充電装置。   A smoothing capacitor that generates a first output voltage; a power converter that converts input power to generate the first output voltage; and a power converter that outputs the power to the capacitor; and an applied relay signal And a relay unit that is driven in response to permitting or disallowing relaying of the first output voltage, and when the relay unit permits relaying of the first output voltage, the first output voltage is applied And a battery information management unit that detects a second output voltage that is actually output from the rechargeable battery and outputs the second output voltage as battery information that is converted into digital information. A power conversion unit information management unit that receives the battery information via a communication line; and the power based on the first output voltage input via an analog signal line. And a controller that generates and outputs the relay signal using the battery information received through the power converter management unit when the converter is controlled and the first output voltage is used. Charging device. 前記バッテリ情報は、CAN通信によるデジタル信号回線を用いて送受信されることを特長とする請求項1に記載の充電装置。   The charging apparatus according to claim 1, wherein the battery information is transmitted and received using a digital signal line by CAN communication. 前記制御回路は、前記第1の出力電圧が前記第2の出力電圧をデジタル化させる際に生じ得る最大誤差と前記バッテリ情報の示す電圧値との和によって算出される許容電圧未満の場合、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継を不許可とさせるリレー信号を出力させ、前記第1の出力電圧が前記許容電圧以上の場合、前記リレー部にて前記第1の出力電圧の中継を許可とさせるリレー信号を出力させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の充電装置。   The control circuit, when the first output voltage is less than the allowable voltage calculated by the sum of the maximum error that can occur when digitizing the second output voltage and the voltage value indicated by the battery information, When the relay unit outputs a relay signal that disallows relaying of the first output voltage, and the first output voltage is greater than or equal to the allowable voltage, the relay unit relays the first output voltage. The charging device according to claim 1 or 2, wherein a relay signal for permitting the operation is output.
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