JP2012249409A - 電気自動車充電用の充電器及び充電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 充電対象の電気自動車との間で充電制御に使用する制御データの通信を行う第1通信部13と、電気自動車に搭載されている蓄電池21に脈流の充電電流を供給する充電回路部11と、充電回路部11の電流供給を制御データに基づいて制御する制御回路部12を備え、第1通信部13が、充電開始前に、少なくとも充電電流の所定時間単位毎の積算値または平均値で与えられる電流指標値の目標値である目標電流指標値を含む制御データを、電気自動車から取得し、制御回路部12が、制御データに基づいて充電電流の電流指標値が目標電流指標値となるように制御する。
【選択図】 図1
Description
Imax0×Zi+Vb≦Vbmax
11: 充電回路部
12: 制御回路部
13: 第1通信部
14,15,24: 電流計
16,25: 電圧計
17: 充電ケーブル
17a: 電源ケーブル
17b: 通信ケーブル
18: 充電コネクタ
19: ユーザインターフェース部
19a: 操作部
19b: 表示部
20: 車載充電装置
21: 蓄電池
22: 第2通信部
23: 制御データ設定部
26: 充電ソケット
30: 商用交流電源
31,32: チョークコイル
34: スイッチング素子
35: 全波整流回路
36: 平滑コンデンサ
37: コイル
38: コンデンサ
41,42: 絶対値演算部
43: 制御値設定部
44: 乗算器
45: 減算器
46: PI演算部
47: 制御パルス信号出力部
47a: ノコギリ波発生器
47b: 比較器
48: 電流積算器
49: 比較器
N1: 接続ノード
S: 制御パルス信号
S1,S2: 充電停止信号
S3: 充電停止通知
T1: 出力端子
Claims (21)
- 充電対象の電気自動車との間で充電制御に使用する制御データの通信を行う第1通信部と、
前記電気自動車に搭載されている蓄電池に脈流の充電電流を供給する充電回路部と、
前記充電回路部の電流供給を前記制御データに基づいて制御する制御回路部と、を備え、
前記第1通信部は、充電開始前に、少なくとも前記充電電流の所定時間単位毎の積算値または平均値で与えられる電流指標値の目標値である目標電流指標値を含む前記制御データを、前記電気自動車から取得し、
前記制御回路部は、前記制御データに基づいて前記充電電流の前記電流指標値を前記目標電流指標値となるように制御することを特徴とする電気自動車充電用の充電器。 - 充電開始後に、前記第1通信部が、前記蓄電池の充電の進行に伴い更新される前記制御データを前記電気自動車から順次取得し、
前記制御回路部が、前記電流指標値を順次取得した前記制御データに含まれる前記目標電流指標値となるように制御することを特徴とする請求項1に記載の充電器。 - 前記第1通信部は、充電開始前に、前記充電回路部が脈流の充電電流を供給する脈流充電である旨の情報を前記電気自動車に送信した後、前記制御データを前記電気自動車から受信することを特徴とする請求項1または2に記載の充電器。
- 前記制御回路部は、充電開始直後の一定期間において、前記充電電流の電流指標値を前記目標電流指標値に向けて徐々に増加させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の充電器。
- 前記充電回路部は、最終段にLC型の低域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の充電器。
- 前記制御回路部は、前記充電電流の測定値に基づいて前記電流指標値を算出し、前記制御データに基づいて調整される制御値によって、前記充電回路部に設けられた昇圧回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比を制御するように構成され、前記電流指標値が前記目標電流指標値を所定の誤差範囲を超えて超過する場合は、前記電流指標値が低下するように前記制御値を調整するフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の充電器。
- 前記制御データは、前記充電電流の最大電流上限値を含み、
前記制御回路部が、前記制御データに基づいて前記充電電流を前記最大電流上限値以下となるように制御することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の充電器。 - 前記制御回路部は、前記充電電流の測定値に基づいて前記ピーク値及び前記電流指標値を算出し、前記制御データに基づいて調整される制御値によって、前記充電回路部に設けられた昇圧回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比を制御するように構成され、前記電流指標値が前記目標電流指標値を所定の誤差範囲を超えて超過する場合は前記電流指標値が低下するように、更に、前記充電電流のピーク値が前記最大電流上限値と所定の誤差範囲内で等しいか、或いは、超過する場合は、前記ピーク値が低下するように、前記制御値を調整する前記制御値を調整するフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の充電器。
- 前記制御データは、前記充電電流の前記電流指標値の指示値を含み、
前記制御回路部は、前記充電電流の測定値から前記電流指標値を算出し、前記電流指標値の算出値が、前記電流指標値の指示値から所定の誤差範囲を超えて乖離している場合に、前記充電電流の供給を停止する制御を行うことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の充電器。 - 前記制御データは、前記充電電流の最大電流上限値を含み、
前記制御回路部は、前記充電電流の測定値から前記充電電流のピーク値を算出し、前記ピーク値が、前記最大電流上限値より所定の誤差範囲を超えて大きい場合に、前記充電電流の供給を停止する制御を行うことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の充電器。 - 前記制御データは、前記充電電流のピーク値、ボトム値、或いは、所定時間単位毎の積算値または平均値で与えられる電流判定値に対する充電停止下限値を含み、
前記制御回路部は、前記充電電流の測定値から前記電流判定値を算出し、前記電流判定値が、前記充電停止下限値以下である場合に、前記充電電流の供給を停止して充電動作を終了する制御を行うことを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の充電器。 - 前記第1通信部が前記電気自動車から充電停止指示を受信すると、前記制御回路部は、前記充電電流の供給を停止する制御を行うことを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の充電器。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の充電器から供給される充電電流により、電気自動車側において車載蓄電池の充電を行う車載充電装置であって、
前記充電器と前記制御データの通信を行う第2通信部と、
充電開始前に、前記蓄電池の電気的仕様と内部状態の少なくとも何れか一方に基づき前記制御データに含まれる設定値を設定し、充電開始後に前記内部状態の変化に応じて逐次前記設定値を更新する制御データ設定部と、を備えることを特徴とする充電装置。 - 前記制御データ設定部は、充電開始前及び充電開始後において順次、前記蓄電池の最新の内部状態を取得して、前記内部状態に基づき前記制御データに含まれる設定値を算出し、
前記第2通信部は、充電開始前及び充電開始後において順次、算出された前記制御データの設定値を前記充電器に送信することを特徴とする請求項13に記載の充電装置。 - 前記充電電流によって前記蓄電池に印加される充電電圧を測定する電圧計を備え、
前記制御データ設定部は、前記充電電圧のピーク値が、所定の閾値を超える場合は、前記制御データに含まれる前記設定値の内の少なくとも前記目標電流指標値の設定値を低下させることを特徴とする請求項13または14に記載の充電装置。 - 前記充電電流によって前記蓄電池に印加される充電電圧を測定する電圧計を備え、
前記制御データ設定部は、前記制御データに前記充電電流の最大電流上限値が含まれる場合、前記充電電圧のピーク値が、所定の閾値を超える場合は、前記制御データに含まれる前記設定値の内の前記最大電流上限値の設定値を低下させることを特徴とする請求項15に記載の充電装置。 - 前記制御データ設定部は、前記制御データに前記充電電流の最大電流上限値が含まれる場合、前記蓄電池の内部状態である電池電圧と内部インピーダンスに基づいて、前記最大電流上限値と前記内部インピーダンスの積と前記電池電圧の和が、前記電池電圧の上限値を超えないように、且つ、前記最大電流上限値が前記蓄電池の許容最大電流値を超えないように、前記最大電流上限値を設定することを特徴とする請求項13〜16の何れか1項に記載の充電装置。
- 前記制御データ設定部は、充電開始前に、前記充電器が脈流の充電電流を供給する脈流充電方式の充電器であること確認した後、前記制御データの設定値を算出して、前記第2通信部を介して前記充電器に送信することを特徴とする請求項13〜17の何れか1項に記載の充電装置。
- 前記充電器側から供給される前記充電電流を測定する電流計を備え、
前記制御データ設定部は、前記充電電流の測定値に基づいて前記電流指標値を算出し、
前記第2通信部は、前記制御データ設定部が算出した前記電流指標値を、前記電流指標値の指示値として、前記充電器に送信することを特徴とする請求項13〜18の何れか1項に記載の充電装置。 - 前記充電器側から供給される前記充電電流を測定する電流計を備え、
前記第2通信部は、前記充電器側において前記充電電流の測定値に基づいて算出された前記電流指標値を受信し、
前記制御データ設定部は、電気自動車側で測定した前記充電電流に基づいて、前記電流指標値を算出し、前記充電器側で算出された前記電流指標値と比較し、両者の前記電流指標値が所定の誤差範囲を超えて乖離している場合に、前記充電電流の供給を停止する充電停止指示を、前記第2通信部を介して、前記充電器に送信することを特徴とする請求項13〜18の何れか1項に記載の充電装置。 - 前記充電器側から供給される前記充電電流を測定する電流計を備え、
前記制御データ設定部は、充電開始前及び充電開始後において順次、前記蓄電池の最新の内部状態を取得して、前記内部状態に基づき前記充電電流の最大電流上限値を算出し、電気自動車側で測定した前記充電電流に基づいて、前記充電電流のピーク値を算出し、前記ピーク値と前記最大電流上限値と比較し、前記ピーク値が所定の誤差範囲を超えて前記最大電流上限値を超過している場合に、前記充電電流の供給を停止する充電停止指示を、前記第2通信部を介して、前記充電器に送信することを特徴とする請求項13〜20の何れか1項に記載の充電装置。
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