JP2012080623A - 車両充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で必要な絶縁を得ることができ、構成の簡略化、安全性の向上、検出精度の向上を図ることができる車両充電器を提供すること。
【解決手段】 ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っている車両充電器において、上記３系統のそれぞれにマイクロコンピュータを設置し、上記３系統相互間において通信可能に構成したもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えは、各種電気車両に搭載されているバッテリを充電する車両充電器に係り、特に、ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っているものにおいて、それぞれにマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）を持たせ、それによって、構成の簡略化、安全性の向上、検出精度の向上を図ることができるように工夫したものに関する。

従来の車両充電器は、例えば、図１４に示すような構成になっている。図１４は、車両１０１と車両充電器１０３の構成を示した図である。上記車両１０１には、高圧バッテリ１０５、バッテリコントローラ１０７、車両コントローラ１０９、制御バッテリ１１１が搭載されている。一方、上記車両充電器１０３側には、メインマイコン１１３、電源回路１１５、制御バッテリ用変電回路１１７、高圧バッテリ用変電回路１１９、ダイオード１２１、制御回路１２３、制御回路１２５、突入防止リレー１２７、判定回路１２９、ダイオードブリッジ１３１、ＰＦＣ（力率改善回路：Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）１３３が搭載されている。

又、上記各構成部品とメインマイコン１１３を結ぶラインには、多数のアイソレーションアンプ１３５、フォトカプラ１３７が設置されている。又、図中符号１３９はＡＣ電源を示すとともに、符号１４０、１４２は接点を示す。

又、上記充電器１０３のＡＣ入力側には、ＡＣ電圧検出部１４１、ＡＣ電流検出部１４３が設けられている。これらＡＣ電圧検出部１４１、ＡＣ電流検出部１４３の検出信号はアイソレーションアンプ１３５、１３５を介してメインマイコン１１３に入力されるように構成されている。又、突入防止リレー１２７の負荷側には電圧検出部１４５が設置されていて、この電圧検出部１４５の検出信号は判定回路１２９に入力される。判定回路１２９はこの検出信号に基づいて突入防止リレー１２７を「ＯＮ」するように構成されている。

又、上記ＰＦＣ１３３にはＰＦＣ温度検出部１４７が設置されているとともにＰＦＣ電圧検出部１４８が設置されている。これらＰＦＣ温度検出部１４７及びＰＦＣ電圧検出部１４８からの検出信号はフォトカプラ１３７、１３７を介してメインマイコン１１３に入力される。又、上記高圧バッテリ用変電回路１１９の二次側には電圧検出部１４４、電流検出部１４６が設けられている。これら電圧検出部１４４、電流検出部１４６からの検出信号は、アイソレーションアンプ１３５、１３５を介してメインマイコン１１３に入力されるように構成されている。
尚、上記ＰＦＣ温度検出部１４７からの検出信号に基づいてＰＦＣ温度を監視して、所定温度を超えた場合には異常停止させるように構成されている。

上記制御バッテリ１１１のＧＮＤは車体アースに接続されているため、安全上（技術基準「道路運送車両の保安基準」）の理由から、高圧バッテリ１０５のＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）と制御バッテリ１１１は絶縁されている必要がある。又、同じく、安全上（電気用品安全法）の理由から、制御バッテリ１１１のような低電圧回路のＧＮＤと、ＡＣ電流整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）との間についても、絶縁されている必要がある。これらの絶縁を実現するために、既に説明した多数のアイソレーションアンプ１３５、フォトカプラ１３７が設置されているものである。
尚、上記高圧バッテリ１０５は通常４００Ｖ程度であり、上記制御バッテリ１１１は１２Ｖ若しくは２４Ｖ程度であり、上記ＡＣ電流整流後のブラス側電位（ＰＨＶ）は１４０Ｖ若しくは２８０Ｖ程度である。

又、従来の場合には、既に説明したように、電圧検出部１４５からの検出信号判定回路１２９に入力し、その判定結果に基づいて上記突入防止リレー１２７を「ＯＮ」するようにしている。
尚、図１４中、高圧バッテリ１０５のＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）の系統は右上がりの二点鎖線を施した領域であり、ＡＣ電流整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）の系統は右下がりの二点鎖線を施した領域であり、それら以外の白抜きの部分が制御バッテリ１１１のＧＮＤの領域である。

図１４に示す従来の構成の場合には、突入防止リレ１２７の起動については、ハードウェアーによる手法を採用しており、それ以外については、アイソレーションアンプ１３５、フォトカプラ１３７を介して、メインマイコン１３に信号を入力させる構成を採用しているものである。

尚、この種の先行技術を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。

特開平１１−２１５６０７号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、高圧バッテリ１０５のＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）と、制御バッテリ１１１のような低電圧回路のＧＮＤと、ＡＣ電流整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）との間について、所望の絶縁状態を得るために、多数のアイソレーションアンプ１３５、フォトカプラ１３７が必要になってしまうという問題があった。その中でも、特に、アイソレーションアンプ１３５は極めて高価であり、それによって、装置のコストが上昇してしまうという問題があった。
又、アイソレーションアンプ１３５、フォトカプラ１３７を使用した場合には、信号の遅延、信号波形の歪等が生じてしまうことがあり、それによって、検出精度が低下してしまうという問題があった。
又、突入防止リレー１２７と判定回路１２９を使用しているために、構成が複雑化してしまい、特に、判定回路１２９については、処理の内容が複雑になればなるほど複雑な回路構成となり、それによって、構成の複雑化、装置の大型化、コストの上昇を来してしまうという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡単な構成で必要な絶縁を得ることができ、構成の簡略化、安全性の向上、検出精度の向上を図ることができる車両充電器を提供することにある。

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１による車両充電器は、ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っている車両充電器において、上記３系統のそれぞれにマイクロコンピュータを設置し、上記３系統相互間において通信可能に構成したことを特徴とするものである。
又、請求項２による車両充電器は、請求項１記載の車両充電器において、上記車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の系統にはメインマイクロコンピュータが設置されていて、上記ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）の系統にはＡＣ用サブマイクロコンピュータが設置されていて、上記車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）の系統にはＨＶ用マイクロコンピュータが設置されていて、上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、それぞれの系統で発生する現象を把握するとともに、上記メインマイクロコンピュータからの指示に基づいて出力を可変できるものであることを特徴とするものである。
又、請求項３による車両充電器は、請求項２記載の車両充電器において、上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、異常検出または異常である旨を受信した場合に、出力停止方向に制御するとともに、その旨をメインマイクロコンピュータに送信するものであることを特徴とするものである。
又、請求項４による車両充電器は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の車両充電器において、上記３系統相互間の通信は多重化されていることを特徴とするものである。

以上述べたように、本願発明の請求項１による車両充電器は、ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っている車両充電器において、上記３系統のそれぞれにマイクロコンピュータを設置し、上記３系統相互間において通信可能に構成しているので、まず、極めて高価なアイソレーションアンプを使用することなく、必要な絶縁状態を維持した状態で所望の通信が可能になったものであり、コストを大幅に低減させることができる。又、複雑な構成をなす判定回路を使用する必要もないので、構成の簡略化、装置の小型化を図ることができる。
又、請求項２による車両充電器は、請求項１記載の車両充電器において、上記車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の系統にはメインマイクロコンピュータが設置されていて、上記ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）の系統にはＡＣ用サブマイクロコンピュータが設置されていて、上記車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）の系統にはＨＶ用マイクロコンピュータが設置されていて、上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、それぞれの系統で発生する現象を把握するとともに、上記メインマイクロコンピュータからの指示に基づいて出力を可変できるように構成されているので、より安全性の高い方向への制御を迅速にとることができる。
又、請求項３による車両充電器は、請求項２記載の車両充電器において、上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、異常検出または異常である旨を受信した場合に、出力停止方向に制御するとともに、その旨をメインマイクロコンピュータに送信するように構成されているので、それによっても、より安全性の高い方向への制御を迅速にとることができる。
又、請求項４による車両充電器は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の車両充電器において、上記３系統相互間の通信は多重化されているので、信頼性の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、車両充電器の構成と車両との関係を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、車両充電器の要部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、メインマイコンとサブマイコンとの間で送受信される信号の形態を示す図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、各系統の機能を説明する図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、図９（ａ）、図９（ｂ）は作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。 従来例を示す図で、車両充電器の構成と車両との関係を示すブロック図である。

以下、図１乃至図１３を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図１は、車両１と車両充電器３を示した図である。上記車両１には、高圧バッテリ５、バッテリーコントローラ７、車両コントローラ９、制御バッテリ１１が搭載されている。一方、上記車両充電器３側には、メインマイコン１３、電源回路１５、制御バッテリ用変電回路１７、高圧バッテリ用変電回路１９、ダイオード２１、制御回路２３、制御回路２５、突入防止リレー２７、ダイオードブリッジ３１、ＰＦＣ３３が搭載されている。
尚、上記制御バッテリ用変電回路１７と制御回路２３とによって制御バッテリ充電回路を構成している。又、上記高圧バッテリ用変電回路１９と制御回路２５とによって高圧バッテリ充電回路を構成している。

又、上記メインマイコン１３とは別に、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３が設置されている。又、上記ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３と上記メインマイコン１３とを結ぶラインには、４個のフォトカプラ５５が設置されている。又、図中符号３９はＡＣ電源を示すとともに符号５７は論理回路であり、又、符号４０、４２は図示しない高圧バッテリーリレーの接点を示す。既に説明した突入防止リレー２７は、両側のＡＣ電源３９とダイオードブリッジ３１を切断するように配置されていて、ＡＣ用サブマイコン５１からの指令により接点を「オン」して、それらをつなげるように機能するものである。
尚、上記メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３に電源を供給する図示しない補助電源が設けられている。

上記メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３の接続関係について、図２を参照して詳細に説明する。まず、メインマイコン１３の送信ポート（Ｔｘ）は、フォトカプラ５５、５５を介して、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３のそれぞれの受信ポート（Ｒｘ）に接続されている。そして、メインマイコン１３から出力されたデータは、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３の両方に送信されて受信されることになる。

又、ＡＣ用サブマイコン５１の送信ポート（Ｔｘ）は、フォトカプラ５５を介してメインマイコン１３の受信ポート（Ｒｘ）に接続されている。又、ＨＶ用サブマイコン５３の送信ポート（Ｔｘ）は、フォトカプラ５５を介してメインマイコン１３の受信ポート（Ｒｘ）に接続されている。そして、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３から出力されたデータは、論理回路５７によって、ワイヤードオア接続されて、メインマイコン１３に入力されるように構成されている。

又、上記ＡＣ電源３９の二次側には、ＡＣ電圧検出部４１、ＡＣ電流検出部４３が設けられている。これらＡＣ電圧検出部４１、ＡＣ電流検出部４３の検出信号は、上記ＡＣ用サブマイコン５１に入力される。又、ＰＦＣ３３にはＰＦＣ温度検出部４７とＰＦＣ電圧検出部４８が設置されている。これらＰＦＣ温度検出部４７とＰＦＣ電圧検出部４８からの検出信号はＡＣ用サブマイコン５１に入力される。その他、制御回路２３、制御バッテリ用変圧器１７とＡＣ用サブマイコン５１との間でも信号の授受が行われる。
尚、上記ＰＦＣ温度検出部４７からの検出信号に基づいてＰＦＣ温度を監視して、所定温度を超えた場合には異常停止させるように構成されている。

又、高圧バッテリ用変電回路１９の二次側には、電圧検出部４４、電流検出部４６が設けられている。これら電圧検出部４４、電流検出部４６からの検出信号は、ＨＶ用サブマイコン４３に入力される。その他、ＨＶ用サブマイコン５３からの出力信号を制御回路２５に出力し、高圧バッテリ用変電回路１９を作動させるように構成されている。
尚、図１、図２中、高圧バッテリ５のＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）の系統は右上がりの二点鎖線を施した領域であり、ＡＣ電流整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）の系統は右下がりの二点鎖線を施した領域であり、それら以外の白抜きの部分が制御バッテリ１１のＧＮＤの領域である。

ここで、メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３との間の通信方法について、図３を参照して説明する。図３はメインマイコン１３から出力される信号（図３中最上位に示す信号）、ＡＣ用サブマイコン５１より送信される信号（図３中最上位から二番目の信号）、ＨＶ用サブマイコン５３より送信される信号（図３中最上位から三番目の信号）、メインマイコン１３によって受信される信号（図３中最下位に示す信号）をそれぞれ示す図である。

まず、メインマイコン１３から出力される信号には、２種類のパケット「１」、「２」があり、「１」のパケットの中には、ＡＣ用サブマイコン５１宛てであることを示すフラグが組み込まれている。又、「２」のパケットの中には、ＨＶ用サブマイコン５３宛てであることを示すフラグが組み込まれている。ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３は、それぞれ受信したバケットの宛先を意味するフラグが自分宛てのデータの場合、そのデータを採用し、採用した場合のみ返信する。
尚、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３の返信は次のメイン側送信完了までの間に行う必要がある。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず、図４のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、ＡＣ電源１３９が投入されると、図示しない補助電源より、メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３に電源が投入される。これによって、メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３相互間において通信が行われるようになる。又、ＡＣ電源１９が投入されたことは、ＡＣ電圧検出部４１、ＡＣ電流検出部４３により検出され、その検出信号はＡＣ用サブマイコン５１ひいてはメインマイコン１３に入力される。

上記メインマイコン１３は、ＡＣ電圧が検出されたことを確認してから、ｔ１秒後に突入防止リレー信号「ＯＮ」指示をＡＣ用サブマイコン５１に出力する。ＡＣ用サブマイコン５１は、メインマイコン１３からの突入防止リレー信号「ＯＮ」指示信号を入力した後、突入防止リレー信号を「ＯＮ」とし、その旨をメインマイコン１３に送信する。上記メインマイコン１３は、同時に、車載システム通信を開始し、バッテリーコントローラ７、車両コントローラ９との間で通信を開始する。

次に、メインマイコン１３は、ＡＣ電圧が検出されたことを確認してから、ｔ２秒後に、ＰＦＣ回路起動信号ＯＮ指示をＡＣ用サブマイコン５１に入力する。上記ＡＣ用サブマイコン５１は、メインマイコン１３からのＰＦＣ回路起動信号ＯＮ指示を入力した後、ＰＦＣ回路起動信号を「ＯＮ」とし、その旨をメインマイコン１３に出力する。

次に、メインマイコン１３は、ＰＦＣ回路起動信号ＯＮ指示を出力した後、ｔ３秒後に、制御バッテリ充電回路起動信号ＯＮ指示をＡＣ用サブマイコン５１に入力する。上記ＡＣ用サブマイコン５１は、メインマイコン１３からの制御バッテリ充電回路起動信号ＯＮ指示を入力した後、制御バッテリ充電回路起動信号を「ＯＮ」とし、その旨をメインマイコン１３に出力する。

次に、メインマイコン１３は、ＰＦＣ回路起動信号ＯＮ指示を出力した後、ｔ４秒後に、高圧バッテリ充電回路起動信号ＯＮ指示をＨＶ用サブマイコン５３に入力する。上記ＨＶ用サブマイコン５３は、メインマイコン１３からの高圧バッテリ充電回路起動信号ＯＮ指示を入力した後、高圧バッテリ充電回路起動信号を「ＯＮ」とし、その旨をメインマイコン１３に出力する。

そして、高圧バッテリ充電出力指示を上げていき、バッテリ電圧と略同じ出力となった時点で、車載システム通信によって、高圧バッテリーリレーを「ＯＮ」する指示を出力する。それによって、バッテリーコントローラ７は、高圧バッテリーリレーを「ＯＮ」とし、その旨をメインマイコン１３に出力する。これによって、高圧バッテリ５と車両充電器３が接続され、高圧バッテリ５に対する充電が開始されることになる。

次に、高圧バッテリ５に対する充電が完了すると、メインマイコン１３は、高圧バッテリ充電出力指示を下げていき、高圧バッテリ５の電流検出が略「０」となったことを確認して、車載システム通信によって、高圧バッテリーリレーを「ＯＦＦ」する指示を出力する。それによって、バッテリーコントーラ７は高圧バッテリーリレーを「ＯＦＦ」とし、その旨をメインマイコン１３に出力する。
そして、ＡＣ電圧検出部４１がＡＣ「ＯＦＦ」を確認すると、突入防止リレー２７を「ＯＦＦ」とし、全出力を停止することになる。
尚、各機能の名称とその機能の内容を図５にまとめて示す。

上記作用を図６乃至図１３のフローチャートを参照して説明する。
まず、図６を参して、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３のメインのフローを説明する。まず、イニシャライズ処理が実行される（ステップＳ１）。すなわち、マイコンレジスタの初期設定を行うとともに１００ｕｓｅｃの割り込み処理を許可する。次に、ステップＳ２に移行して、「受信途絶フラグ」が「ＯＮ」であるか否かが判別される。この「受信途絶フラグ」は受信開始後１ｍｓｅｃの間データが来なくなったタイミングで「ＯＮ」するものである。

上記「受信途絶フラグ」が「ＯＮ」の場合には、ステップＳ３に移行して、受信途絶フラグを「ＯＦＦ」とする。そして、ステップＳ４に移行して、受信データの解析処理を行う。その解析の結果、正常なデータであり、且つ、自分宛てのデータである場合には、出力処理で使用するデータを更新する。具体的には、ＡＣ用サブマイコン５１の場合であれば、「制御バッテリ充電回路起動フラグ」、「ＰＦＣ起動フラグ」、「突入防止リレーフラグ」である。又、ＨＶ用サブマイコン５３の場合であれば、「高圧バッテリ充電回路起動フラグ」、「高圧バッテリ充電出力指示」である。又、メインマイコン１３から出力カットフラグをクリアするデータが出力されている場合には、出力カットフラグを「ＯＦＦ」とする。又、メインマイコン１３から出力カットフラグを「ＯＮ」するデータが出力されている場合には、出力カットフラグを「ＯＮ」とする。

次いで、ステップＳ５に移行して、送信処理を実行する。すなわち、現在のＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３の状態をメインマイコン１３に出力する。具体的には、送信するデータを送信バッファ（ＲＡＭ）にセットし、最初のデータを送信レジスタにセットする。そして、最初のデータを送信し終わると、シリアル送信割り込みが発生する。次に、ステップＳ６に移行して、出力処理が実行される。以下、同様の処理が繰り返し実行される。
尚、ステップＳ２において、受信途絶フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、そのままステップＳ６に移行する。

次に、図７を参照して、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３が１００ｕｓ毎にタイマ割り込みにより実行する処理を説明する。
まず、ステップＳ１１において、Ａ／Ｄ変換を開始する。次いで、ステップＳ１２に移行して、受信開始フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。受信開始フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ１３に移行する。又、受信開始フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１３において、受信中フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。受信中フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ１５に移行する。又、受信中フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１５では、受信中フラグが「ＯＦＦ」とされ、次いで、ステップＳ１７に移行して、受信途絶カウンタを「１」とする。又、ステップＳ１６において、受信途絶カウンタが１０より大きいか否かが判別される。

受信途絶カウンタが１０より大きいと判別された場合には、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８においては、受信途絶フラグを「ＯＮ」、受信開始フラグを「ＯＦＦ」、受信途絶カウンタを「１」とする。又、ステップＳ１６において、受信途絶カウンタが１０より大きくはないと判別された場合には、ステップＳ１９に移行する。一方、ステップＳ１４において、通信異常カウンタが１００００以上であるか否かが判別され、１００００以上であると判別された場合には、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、出力カットフラグが「ＯＮ」される。又、１００００以上ではないと判別された場合には、ステップＳ２１に移行する。

次に、図８を参照してＡＤ変換終了割り込み処理について説明する。まず、ステップＳ３１において、ＡＤ値を保存する。次いで、ステップＳ３２において、異常の有無が判定される。異常であると判別された場合には、ステップＳ３３に移行して、出力カットフラグが「ＯＮ」される。次いで、ステップＳ３４に移行する。そこで、連続起動か否かが判別される。連続起動であると判別された場合には、ステップＳ３５に移行する。そこで、ＡＤスキャンが開始される。

又、ステップＳ３２において、異常判定ではないと判別された場合には、ステップＳ３４に移行する。又、ステップＳ３４において、連続起動ではないと判別された場合には、ステップＳ３５に移行する。

次に、図９を参照して、シリアル受信割り込みとシリアル送信割り込みについて説明する。まず、図９（ａ）を参照して、シリアル受信割り込みについて説明する。まず、ステップＳ４１において、受信中フラグを「ＯＮ」、受信開始フラグを「ＯＮ」、通信異常カウンタを「０」とする。次いで、ステップＳ４２に移行する。そこでは、受信バッファの積み上げが実行される。次いで、ステップＳ４３に移行する。そこでは、受信終了の処理が実行される。

次に、図９（ｂ）を参照して、シリアル送信割り込みについて説明する。まず、ステップＳ５１において、未送信データの有無が判別される。未送信データが有ると判別された場合には、ステップＳ５２に移行して、未送信データ数を１減算される。次いで、ステップＳ５３に移行して、シリアル送信が実行される。一方、ステップＳ５１において、未送信データなしと判別された場合には、ステップＳ５４に移行して、送信終了の処理が実行される。

次に、図１０を参照して、ＡＣ用サブマイコン５１の出力処理について説明する。まず、ステップＳ６１において、出力カットフラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。出力カットフラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ６２に移行して、制御バッテリ充電回路起動信号が「ＯＦＦ」とされる。次いで、ステップＳ６３に移行して、ＰＦＣ起動信号が「ＯＦＦ」とされる。次いで、ステップＳ６４に移行して、突入防止リレーが「ＯＦＦ」とされる。

一方、ステップＳ６１において、出力カットフラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ６５に移行する。そして、制御バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。制御バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ６６に移行する。そこで、制御バッテリ充電回路起動信号が「ＯＮ」される。一方、制御バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ６７に移行する。そこで、制御バッテリ充電回路起動信号が「ＯＦＦ」される。

何れの場合にも、ステップＳ６８に移行する。このステップＳ６８においては、ＰＦＣ起動信号フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。ＰＦＣ起動信号フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ６９に移行する。そこで、ＰＦＣ起動信号が「ＯＮ」される。一方、ＰＦＣ起動信号フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ７０に移行する。そこで、ＰＦＣ起動信号が「ＯＦＦ」される。

何れの場合にも、ステップＳ７１に移行する。このステップＳ７１においては、突入防止リレーフラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。突入防止リレーフラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ７２に移行する。そこで、突入防止リレーが「ＯＮ」される。一方、突入防止リレーフラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ７３に移行する。そこで、突入防止リレーが「ＯＦＦ」される。

次に、図１１を参照して、ＨＶ用サブマイコン５３の出力処理について説明する。
まず、ステップＳ８１において、出力カットフラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。出力カットフラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ８２に移行して、高圧バッテリ充電回路起動信号が「ＯＦＦ」とされる。次いで、ステップＳ８３に移行して、高圧バッテリ充電出力指示が「出力なし」となる。

一方、ステップＳ８１において、出力カットフラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ８４に移行する。そして、高圧バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。高圧バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ８５に移行する。そこで、制御バッテリ充電回路起動信号が「ＯＮ」される。一方、高圧バッテリ充電回路起動フラグが「ＯＮ」ではないと判別された場合には、ステップＳ８６に移行する。そこで、高圧バッテリ充電回路起動信号が「ＯＦＦ」される。

何れの場合にも、ステップＳ８７に移行する。このステップＳ８７においては、高圧バッテリ充電出力指示が「メインマイコン１３からの指示値」となる。

次に、図１２を参照してメインマイコン１３の処理について説明する。まず、ステップＳ９１において、イニシャライズ処理を実行する。次いで、ステップＳ９２に移行して、受信途絶フラグが「ＯＮ」であるか否かが判別される。受信途絶フラグが「ＯＮ」であると判別された場合には、ステップＳ９３に移行して、受信データの解析処理が実行される。
以下、この処理が繰り返し実行される。

又、図１３に示すように、ステップＳ１０１において、充電ステップ処理が実行される。次いで、ステップＳ１０２において、異常処理が実行される。次いで、ステップＳ１０３に移行して、高圧バッテリ充電出力指示値算出処理が実行される。次いで、ステップＳ１０４に移行して、サブマイコン送信処理が実行されるものである。

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、各系統にそれぞれマイコン、すなわち、メインマイコン１３、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３を設けることにより、従来のように、極めて高価なアイソレーションアンプを要することなく、必要な絶縁を保持した状態で必要な送受信を行って、所望の機能を発揮させることができるので、構成の簡略化、コストの低減を図ることができる。
又、複雑な回路構成になる可能性がある判定回路を不要としたことにより、構成の簡略化、コストの低減を図ることができる。
又、ＡＣ電圧検出部４１、ＡＣ電流検出部４３、ＰＦＣ電圧検出部４７からの信号については、アイソレーションアンプを介することなく、且つ、近傍に配置されているＡＣ用サブマイコン５１に入力させるようにしているので、ノイズの影響やアイソレーションアンプに起因した精度劣化を防止することができる。

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記一実施の形態の場合には、ＡＣ用サブマイコン５１、ＨＶ用サブマイコン５３からメインマイコン１３に対して信号の送信が行われる構成を例に挙げて説明したが、その必要がなければ、４個のフォトカプラ５５を減らすことができる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

本発明は、例えば、各種電気車両に搭載されているバッテリを充電する車両充電器に係り、特に、ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っているものにおいて、それぞれにマイコンを持たせ、それによって、構成の簡略化、安全性の向上、検出精度の向上を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、各種電機自動車のバッテリに充電するための車両充電器に好適である。

１ 車両
３ 充電器
１３ メインマイコン
５１ サブマイコン
５３ サブマイコン

Claims (4)

1. ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）、車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）、車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の３系統のＧＮＤを持っている車両充電器において、
   上記３系統のそれぞれにマイクロコンピュータを設置し、
   上記３系統相互間において通信可能に構成したことを特徴とする車両充電器。
2. 請求項１記載の車両充電器において、
   上記車両の制御用バッテリのＧＮＤ（制御ＧＮＤ）の系統にはメインマイクロコンピュータが設置されていて、
   上記ＡＣ電源のダイオードブリッジ整流後のマイナス側電位（ＰＬＶ）の系統にはＡＣ用サブマイクロコンピュータが設置されていて、
   上記車両の高電圧バッテリＧＮＤ（ＨＶ ＧＮＤ）の系統にはＨＶ用マイクロコンピュータが設置されていて、
   上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、それぞれの系統で発生する現象を把握するとともに、上記メインマイクロコンピュータからの指示に基づいて出力を可変できるものであることを特徴とする車両充電器。
3. 請求項２記載の車両充電器において、
   上記ＡＣ用サブマイクロコンピュータと上記ＨＶ用マイクロコンピュータは、異常検出または異常である旨を受信した場合に、出力停止方向に制御するとともに、その旨をメインマイクロコンピュータに送信するものであることを特徴とする車両充電器。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載の車両充電器において、
   上記３系統相互間の通信は多重化されていることを特徴とする車両充電器。
   

Images