JP2013110775A - 充電器検定装置および移動体模擬装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動体模擬装置と、移動体模擬装置の制御ユニットおよびデータ収集ユニットに接続された制御処理装置とを備える。制御処理装置は、移動体模擬装置の制御ユニットに、パラメータを設定し、設定されたパラメータに従って実行された、充電器に対する移動体の模擬シーケンスが終了したときに、データ収集ユニットが収集したデータに基づいて、充電器の充電シーケンスの応答タイミングが、所定の基準に適合しているか否かを検定し、検定結果を表形式で表示出力する。
【選択図】図1
Description
(1)充電器の給電ケーブルと電気自動車とがコネクタで接続され、充電器の充電開始ボタンが押されると、充電器から電気自動車へ制御信号を出力し、充電器に接続されたことが電気自動車に通知され、
(2)電気自動車は、充電器に接続されたことを通知されると、電気自動車から充電器へ通信を開始し、電気自動車に接続されたことが充電器に通知され、
(3)充電器から電気自動車へ通信を開始し、
(4)電気自動車は、充電可能であることを充電器に通知し、
(5)充電器は、充電電流を送る直流電源ラインの絶縁確認を行い、
(6)絶縁確認終了後、充電器から電気自動車へ制御信号を送信し、充電器が充電可能状態になったことを電気自動車に通知し、
(7)電気自動車は充電リレーをオンし、充電器を車載電池に接続し、
(8)電気自動車は、充電電流指令値を充電器に通知し、
(9)充電器は、通知された充電電流指令値に従って、充電電流を流す。
交流電源の交流を直流に変換し、移動体の搭載電池を充電する充電器に接続され、前記充電器に対する車両のシーケンスを模擬する移動体模擬装置であって、
前記充電器の出力する充電電流が流れる直流電源ラインと、
前記充電器との間で通信される種々の信号が流れる信号ラインと、
前記直流電源ラインに挿入されて移動体の充電リレーを模擬し、前記信号ライン上の前記種々の信号の一つである、前記充電器からの信号によりオン・オフされるリレーと、
前記搭載電池を模擬する可逆型の直流/交流・変換器を有し、前記直流/交流・変換器の直流側端子が前記リレーに接続された回生負荷ユニットと、
前記信号ラインに接続され、前記充電器と通信するとともに、前記回生負荷ユニットを制御して、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスを実行する制御ユニットと、
前記直流電源ライン上の計測された電圧値および電流値と、前記信号ライン上の前記種々の信号とを、データとして収集するデータ収集ユニットとを備え、
前記直流/交流・変換器の交流側端子は、前記交流電源に接続され、
前記直流/交流・変換器は、
前記リレーがオンされる前に、前記交流電源の交流を直流に変換して前記直流側端子に直流電圧を出力し、充電前の搭載電池の電圧を模擬し、
前記リレーがオンされた後に、前記充電器からの直流を交流に変換し、前記直流側端子の直流電圧が充電時の搭載電池の電圧を模擬し、変換された交流を前記交流側端子から前記交流電源に回生する。
前記移動体模擬装置と、
前記移動体模擬装置の前記制御ユニットおよび前記データ収集ユニットに接続された、制御処理装置とを備え、
前記制御処理装置は、
前記移動体模擬装置の制御ユニットに、パラメータを設定し、
設定された前記パラメータに従って実行された、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスが終了したときに、前記データ収集ユニットが収集した前記データに基づいて、前記充電器の充電シーケンスの応答タイミングが、所定の基準に適合しているか否かを検定し、検定結果を表形式で表示出力する。
図1に示すように、被検定対象である充電器10を検定する充電器検定装置20は、車両模擬装置30と、制御処理装置40とから構成される。
充電器10は、交流電源50の交流を直流に変換するパワーユニット102と、パワーユニット102を制御するシーケンス制御部104とを備えている。
車両模擬装置30は、実車両が無い状態で充電器10の充電シーケンスを確認するために、充電器10に対する車両のシーケンスを模擬する装置である。
充電リレー314は、直流電源ライン310に挿入され、車両の充電リレーを模擬するものである。
回生負荷ユニット320は、充電リレー314に接続され、車載電池を模擬するものである。この回生負荷ユニット320は、交流と直流とを可逆的に変換可能な交流/直流・変換器(以下、可逆型交直変換器という)322と、可逆型交直変換器322の動作を制御するシーケンス制御部324とを有している。
制御ユニット330は、回生負荷ユニット320を制御するとともに、信号ライン312を経て充電器10のシーケンス制御部104と通信して、車両のシーケンスを模擬する。
データ収集ユニット350は、信号ライン312上の信号、および直流電源ライン310上の電圧値,電流値を、データとして収集する。このためには、信号ライン312はデータ収集ユニット350に接続され、直流電源ライン310は、計測ライン316および計測ユニット340を介して、データ収集ユニット350に接続される。電圧値は、直流電源ライン310に計測ライン316を接続することにより、電流値は、直流電源ライン310に設けた変成器318を計測ライン316に接続することにより、取出される。
計測ユニット340は、直流電源ライン310とデータ収集ユニット350との間を絶縁し、電流値,電圧値をデータ収集ユニット350および制御ユニット330に送る。
制御処理装置40は、制御部402,メモリ404,パラメータファイル406,パラメータ設定部408,検定部410,表示処理部412,入力部414,出力部416を備えている。
制御部402は、車両模擬装置30の模擬シーケンス動作を制御するために、車両模擬装置30の制御ユニット330と通信する。
メモリ404は、データ収集ユニット350からの収集データ、検定部410の検定結果、およびCPUで実行されるプログラムが格納される。
パラメータファイル406には、模擬動作パターン,充電電流指令パターン,電圧指令パターンが、予め記述される。
パラメータ設定部408は、入力部414からの選択指示により、模擬動作パターン,充電電流指令パターン,電圧指令パターンを、パラメータファイル406から選択して、車両模擬装置30の制御ユニット330に設定する。設定されたパラメータは、制御ユニット330のメモリ336に格納される。
検定部410は、車両模擬装置30の模擬動作中に、データ収集ユニット350で収集され、転送されてきたデータに基づいて、模擬動作終了後に充電器10の充電シーケンスの応答タイミングが基準に適合するか否か、および計測された電圧値,電流値が基準に定められた精度に入っているか否かを検定する。検定結果は、メモリ404に格納される。
表示処理部412は、メモリ404から検定結果を読出し、表形式に作成し、出力部416に表示させる。また、メモリ404から収集データを選択して読出し、時間軸を共通にしたタイミングチャートを作成する。タイミングチャートは、模擬シーケンス動作中にほぼリアルタイムで表示したり、模擬シーケンスが終了した後に表示することができる。
出力部416は、表示処理部412で形成されたタイミングチャートおよび表を出力表示する。
入力部414は、制御部402へ各種の指示を入力する。
図3に示される概略的な動作フローに従って、図1の充電器検定装置20の基本動作を説明する。
充電器検定装置20のオペレータは、充電器10の給電コネクタ60aを車両模擬装置30の受電コネクタ60bに接続する。
車両模擬装置30の制御ユニット330の処理部334は、設定された充電電流指令パターン,電圧指令パターンに従い、回生負荷ユニット320を運転状態にする。
電圧指令値 ≧ 計測電圧値 の場合、整流器動作
電圧指令値 < 計測電圧値 の場合、インバータ動作
制御処理装置40の出力部416であるディスプレイには、検定結果を示す表のみならず、検定結果を検証するためのタイミングチャート、模擬シーケンス動作を確認できるタイミングチャート、模擬シーケンス動作中のログメッセージ等を表示する。
制御処理装置40の制御部402は、表示処理部412に検定結果を表形式で作成させる(ステップS7)。表示処理部412で作成された表形式の検定結果レポートは、出力部414のディスプレイ上に表示される(ステップS8)。オペレータは、検定結果をディスプレイ上で、確認することができる。また、出力部416のプリンタに出力させることもできる。
オペレータは、検定結果からデータの発生タイミングや、データの状況などを検証したい場合がある。このため、制御処理装置40の制御部402は、検証したいデータをメモリ404から選択して読出し、表示処理部412に送る。表示処理部412では、各データを、時間軸を共通にしたタイミングチャートに作成し(ステップS7)、出力部416に表示する(ステップS8)。また、プリンタに出力させることもできる。
模擬動作終了後に、オペレータは、検定結果を検証するために、データを表形式で出力部416に表示することもできる(ステップS7,S8)。
模擬シーケンス動作中に模擬シーケンス動作の進行状況を確認するために、所定のデータをデータ収集ユニット350のメモリ356から読出して、制御処理装置40の表示処理部412に送る。表示処理部412では、各データを時間軸を共通にしたタイミングチャートに作成し、ディスプレイ上に表示することもできる(ステップS7,S8)。これにより、オペレータは、模擬シーケンスの進行中のデータの状況を同時に確認することができる。
模擬動作中、車両模擬装置30から制御処理装置40に通信されるログメッセージは、制御処理装置40の制御部402に送られ、出力部416に表示される。オペレータは、表示されたログメッセージを見て、模擬シーケンスの動作を逐一確認することができる。
充電器検定装置20のオペレータは、充電器10の給電コネクタ60aを、車両模擬装置30の受電コネクタ60bに接続する。
パターン2は、充電タイムアップもしくは停止ボタンで、停止へ移行するパターンである。なお、停止とは、模擬動作を停止させる充電器上の充電停止ボタン116を押しての停止を意味する。
パターン3は、充電開始前の車両異常発生で、停止へ移行するパターンである。
パターン4は、充電開始前の充電器異常発生で、停止へ移行するパターンである。
パターン5は、充電中の車両異常発生で、停止へ移行するパターンである。
パターン6は、充電中の充電器異常発生で、停止へ移行するパターンである。
パターン7は、車両応答の遅れにより充電器がタイムアウトをして、停止へ移行するパターンである。
模擬運転中の回生負荷ユニット320による車載電池の模擬動作を説明する。
模擬運転開始から終了までに、CAN信号ライン312a上の信号(デジタル)、制御信号ライン312b上の信号(デジタル)、直流電源ライン310上の電圧値,電流値(アナログ)を、データ収集ユニット350に収集する。直流電源ライン310上の電圧値,電流値は、計測ライン316から計測ユニット340を経て、データ収集ユニット350に収集される。
パソコン420は、模擬動作中に転送されたデータをメモリに格納する。模擬動作が終了すると、パソコン420は、車両模擬装置30のデータ収集ユニット350に、検定動作終了を通知する。データは、複数種類存在する。複数種類のデータの中から所定のデータを選択して、メモリから読出して解析する。
検定ポイント時間が3990msの場合は否、
検定ポイント時間が4000msの場合は良、
検定ポイント時間が4200msの場合は良、
検定ポイント時間が4210msの場合は否、
検定ポイント時間が−10msの場合は否である。
充電電流指令値が20Aの場合に、計測電流値が19.81Aであれば良、
充電電流指令値が50Aの場合に、計測電流値が50.19Aであれば良、
充電電流指令値が60Aの場合に、計測電流値が60.00Aであれば良、
充電電流指令値が125Aの場合に、計測電流値が125.38Aであれば良、
計測電流値が125Aの場合に、現在出力電流値が124.90Aであれば良である。
パソコン420のディスプレイ426への表示処理について、模擬シーケンス動作中および模擬シーケンス動作後について、それぞれ説明する。
・タイミングチャート
メモリに格納された複数種類のデータから所定のデータを選択して100mSの周期で読出し、時間軸を共通にしたタイミングチャートを作成し、ディスプレイ426に表示させる。オペレータは、このようなタイミングチャートにより、模擬動作中のシーケンスを視覚的に同時に確認できる。
車両模擬装置30からパソコン420に通信されるログメッセージは、ディスプレイ426に表示される。オペレータは、表示されたログメッセージを見て、模擬シーケンスの動作を逐一確認することができる。
・検定結果レポート
充電器10の充電シーケンスの応答タイミングの検定結果、および充電電流許容誤差,計測誤差の検定結果を、表形式でディスプレイに表示する。これにより、オペレータは、検定結果を確認できる。
パソコン420で設定された模擬動作パターンを、ディスプレイ426に表示する。オペレータは、実施されている模擬動作パターンをディスプレイ上で確認できる。
オペレータは、検定結果を見て、状況を確認したい場合がある。例えば、検定結果は「良」であったが、微妙なタイミングの信号状況を見て、パラメータを変更したらどうなるかを、検証してみる。あるいは、電圧,電流の挙動は、どのようであったかを検証する。また、検定結果が「否」の場合に、その状況を検証する等である。
例えば、図10の直流電圧にカーソルを移動し、カーソルの位置の電圧値を表示させる。これにより、どの時刻に何ボルトの電圧が計測されたのかを確認できる。
例えば、図10において、車両CAN通信開始から充電器CAN通信開始までの検定ポイント時間を拡大表示させる。
例えば、図10において、2本のカーソルを移動し、カーソル間の相対時間を確認する。
ディスプレイ426に表示された表あるいはチャートは、プリンタ428で出力することもできる。また、全データを、ファイルに保存し、必要なときに取出すことができる。
12 チョッパ回路
13 直流/直流・変換回路
14 インバータ/整流器
20 充電器検定装置
30 車両模擬装置
40 制御処理装置
50 交流電源
60a 給電コネクタ
60b 受電コネクタ
102 パワーユニット
104 シーケンス制御部
106 給電ケーブル
110,310 直流電源ライン
112,312 信号ライン
114 充電開始ボタン
116 充電停止ボタン
316 計測ライン
320 回生負荷ユニット
322 可逆型交直変換器
324 シーケンス制御部
330 制御ユニット
340 計測ユニット
350 データ収集ユニット
402 制御部
404 メモリ
406 パラメータファイル
408 パラメータ設定部
410 検定部
412 表示処理部
414 入力部
416 出力部
420 パソコン
422 パソコン本体
424 キーボード
426 ディスプレイ
428 プリンタ
Claims (6)
- 交流電源の交流を直流に変換し、移動体の搭載電池を充電する充電器に接続され、前記充電器に対する車両のシーケンスを模擬する移動体模擬装置であって、
前記充電器の出力する充電電流が流れる直流電源ラインと、
前記充電器との間で通信される種々の信号が流れる信号ラインと、
前記直流電源ラインに挿入されて移動体の充電リレーを模擬し、前記信号ライン上の前記種々の信号の一つである、前記充電器からの信号によりオン・オフされるリレーと、
前記搭載電池を模擬する可逆型の直流/交流・変換器を有し、前記直流/交流・変換器の直流側端子が前記リレーに接続された回生負荷ユニットと、
前記信号ラインに接続され、前記充電器と通信するとともに、前記回生負荷ユニットを制御して、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスを実行する制御ユニットと、
前記直流電源ライン上の計測された電圧値および電流値と、前記信号ライン上の前記種々の信号とを、データとして収集するデータ収集ユニットとを備え、
前記直流/交流・変換器の交流側端子は、前記交流電源に接続され、
前記直流/交流・変換器は、
前記リレーがオンされる前に、前記交流電源の交流を直流に変換して前記直流側端子に直流電圧を出力し、充電前の搭載電池の電圧を模擬し、
前記リレーがオンされた後に、前記充電器からの直流を交流に変換し、前記直流側端子の直流電圧が充電時の搭載電池の電圧を模擬し、変換された交流を前記交流側端子から前記交流電源に回生する、移動体模擬装置。 - 前記制御ユニットは、予め設定されたパラメータに従って、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスを実行する、請求項1に記載の移動体模擬装置。
- 前記パラメータは、
前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスを指示する模擬動作パターンと、
前記信号ラインを経て前記充電器に与えられ、前記充電器の出力する充電電流を指示する充電電流指令パターンと、
前記回生負荷ユニットに与えられ、前記回生負荷ユニットの直流/交流・変換器の直流側端子の電圧を指示し、前記搭載電池の充電時の電圧を模擬する電圧指令パターンと、
を少なくとも含む請求項2に記載の移動体模擬装置。 - 請求項3に記載の移動体模擬装置と、
前記移動体模擬装置の前記制御ユニットおよび前記データ収集ユニットに接続された、制御処理装置とを備え、
前記制御処理装置は、
前記移動体模擬装置の制御ユニットに、前記パラメータを設定し、
設定された前記パラメータに従って実行された、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスが終了したときに、前記データ収集ユニットが収集した前記データに基づいて、前記充電器の充電シーケンスの応答タイミングが、所定の基準に適合しているか否かを検定し、検定結果を表形式で表示出力する、
充電器検定装置。 - 前記制御処理装置は、前記計測された電圧値および電流値の誤差が、所定の基準に適合しているか否かを検定し、検定結果を表形式で表示出力する、請求項4に記載の充電器検定装置。
- 前記制御処理装置は、前記充電器に対する移動体の模擬シーケンスの実行中および終了時のいずれか一方または双方に、前記データ収集ユニットが収集している前記データの中から選択されたデータを、所定の形式で表示出力する請求項5に記載の充電器検定装置。
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