JP2013115998A - Charging system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly protect a contactor and a charge circuit by preventing welding at a contactor terminal part by a large current when a current is cut off.SOLUTION: The charging system includes an emergency stop abnormality detecting means 12 and a low current detecting means 17 in a charge circuit 1. It includes a first switching means 5 which cuts off a power source 4 that is driving a part of or entire charge circuit 1 when emergency stop abnormality is detected, thereby a current value in the charge circuit 1 decreases, and a second switching means 6 which, in a case where a cut off command is issued from a control means 3 to cut off connection by a contactor 2 or the emergency stop abnormality is detected by the emergency stop abnormality detecting means 12, holds the cut off command, and transmits the cut off command that is held to a drive circuit 18 of the contactor 2 only when the low current detecting means 17 detects that a current value in the charge circuit 1 has a predetermined value or less. Thus, the contactor 2 and the charge circuit 1 are properly protected.

Description

本発明は、コンタクタによる切断時に充電回路中の電流値が一定値以下となることを保証し、コンタクタの溶着その他の機器損傷を防ぐ機構を備えた充電システムに関するものである。   The present invention relates to a charging system provided with a mechanism that ensures that a current value in a charging circuit is equal to or less than a predetermined value when disconnected by a contactor, and prevents contactor welding and other equipment damage.

従来より、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両の充電方法には、通常充電及び急速充電の二種類のものがある。このような急速充電が可能な充電システムには、例えば特許文献1に記載のものを挙げることができる。当該充電システムは通常充電用の充電回路と急速充電用の充電回路とを持ち、相互に切り替えが可能な構成となっている。   Conventionally, there are two types of charging methods for electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles: normal charging and quick charging. Examples of such a charging system capable of rapid charging include those described in Patent Document 1. The charging system has a charging circuit for normal charging and a charging circuit for quick charging, and can be switched between each other.

このような充電回路においては、充電回路側と充電対象となる車両側とにそれぞれリレー接点を有するコンタクタが設けられ、双方のコンタクタを通じて充電回路と車両とを接続する場合がある。   In such a charging circuit, there are cases where contactors having relay contacts are provided on the charging circuit side and the vehicle side to be charged, respectively, and the charging circuit and the vehicle are connected through both contactors.

一方、急速充電では車両用のバッテリーを短時間で充電するため、充電回路中には極めて大きな電流が流れる。そのため、コンタクタの接続を切断する際に回路に大きな電流が流れていた場合コンタクタの端子部においてアーク放電が起こり、端子部が溶着してしまうという問題がある。   On the other hand, in rapid charging, a vehicular battery is charged in a short time, and thus a very large current flows in the charging circuit. Therefore, when a large current flows through the circuit when disconnecting the contactor, there is a problem that arc discharge occurs at the terminal portion of the contactor and the terminal portion is welded.

このような問題を防ぐため、急速充電規格の一例として車両側コンタクタの切断の際に回路中の電流が所定値以下(例えば、○○A以下)であることを確認するように定めている。   In order to prevent such a problem, as an example of the quick charge standard, it is determined to confirm that the current in the circuit is equal to or less than a predetermined value (for example, ◯ A or less) when the vehicle-side contactor is disconnected.

特開2010−213535号公報JP 2010-213535 A

しかしながら、充電回路側のコンタクタについてはこのような規格がないため、充電回路中を大きな電流が流れている状態でコンタクタが切断される可能性がある。このため、コンタクタを適切に保護するためには、充電回路側コンタクタの切断時に充電回路に大きな電流が流れていないことを保証し、端子部の溶着を防げることが望ましい。   However, since there is no such standard for the contactor on the charging circuit side, there is a possibility that the contactor is disconnected while a large current is flowing through the charging circuit. For this reason, in order to protect the contactor appropriately, it is desirable to ensure that a large current does not flow through the charging circuit when the charging circuit side contactor is disconnected, and to prevent welding of the terminal portion.

また、漏電や地絡などの緊急停止異常が発生したときには通常充電回路への電力供給の停止とコンタクタの切断をほぼ同時に行うが、電力供給の停止のタイミングが遅れた場合にも充電回路中の大電流によりコンタクタが溶着する可能性がある。従って、このような場合にもコンタクタの端子部を保護しながらも迅速に充電を停止できることが望ましい。   Also, when an emergency stop abnormality such as electric leakage or ground fault occurs, the power supply to the charging circuit is normally stopped and the contactor is disconnected almost simultaneously, but even if the power supply stop timing is delayed, Contactor may be welded by large current. Therefore, in such a case, it is desirable that charging can be stopped quickly while protecting the contactor terminal portion.

本発明は以上のような課題を解決し、コンタクタ及び充電回路の適切な保護を可能にする充電システムを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a charging system that enables appropriate protection of a contactor and a charging circuit.

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明の充電システムは、充電回路と、当該充電回路と充電対象とをリレー接点により断接するコンタクタと、当該コンタクタによる断接及び前記充電回路の駆動を制御する制御手段とを有する充電システムにおいて、前記充電回路中の緊急停止異常の発生を検出する緊急停止異常検出手段と、前記充電回路中の電流値が一定値以下であることを検出する低電流検出手段とを備え、さらに前記緊急停止異常検出手段により緊急停止異常が検出されるに伴って前記充電回路の一部または全部を駆動している電源を遮断し前記充電回路中の電流値が減少するようにした第一の切替手段と、前記制御手段によりコンタクタによる接続を切断する切断指令が発せられている場合または前記緊急停止異常検出手段により緊急停止異常が検出されている場合には前記切断指令を保持し、前記低電流検出手段によって前記充電回路中の電流値が一定値以下であることが検出されている場合にのみ前記保持している切断指令を前記コンタクタに伝達するようにした第二の切替手段とを有することを特徴とする。   That is, the charging system of the present invention includes a charging circuit, a contactor that connects and disconnects the charging circuit and a charging target by a relay contact, and a control unit that controls connection and disconnection by the contactor and driving of the charging circuit. The emergency stop abnormality detecting means for detecting the occurrence of an emergency stop abnormality in the charging circuit, and the low current detecting means for detecting that the current value in the charging circuit is a predetermined value or less, further comprising the emergency A first switching unit that cuts off a power source that drives part or all of the charging circuit and detects a current value in the charging circuit when an emergency stop abnormality is detected by the stop abnormality detecting unit. And when the disconnection command for disconnecting the contactor is issued by the control means, or the emergency stop abnormality is detected by the emergency stop abnormality detection means. The cutting command is held, and the holding command is held only when the current value in the charging circuit is detected to be a certain value or less by the low current detecting means. And a second switching means adapted to transmit to the terminal.

緊急停止異常とは、漏電・地絡を含む、緊急に充電を停止させる必要が生じるような故障である。前記緊急停止異常検出手段は、単数または複数の箇所・手段で前記緊急停止異常を検出する。   An emergency stop abnormality is a failure that requires an emergency stop of charging, including electric leakage and ground faults. The emergency stop abnormality detection means detects the emergency stop abnormality at one or more places / means.

このように構成することにより、前記コンタクタによる切断時に前記充電回路中の電流値が一定値以下となっていることを保証することが可能である。そのため、切断時の大電流により前記コンタクタのリレー接点部が溶着してしまうという従来の不具合を回避し、確実に前記コンタクタを保護することができる。   By configuring in this way, it is possible to ensure that the current value in the charging circuit is below a certain value when disconnected by the contactor. For this reason, it is possible to avoid the conventional problem that the relay contact portion of the contactor is welded due to a large current at the time of disconnection, and to protect the contactor with certainty.

また、緊急停止異常が検出された際には、前記第二の切替手段と平行して前記第一の切替手段によって前記充電回路中の電源を遮断し前記充電回路中の電流を低下させるため、コンタクタ及び充電回路の両方を適切に保護することができる。   Further, when an emergency stop abnormality is detected, in order to reduce the current in the charging circuit by cutting off the power supply in the charging circuit by the first switching means in parallel with the second switching means, Both the contactor and the charging circuit can be adequately protected.

また、緊急停止異常の検出に伴い前記充電回路の電源を迅速に遮断し前記充電回路を適切に保護するためには、前記充電システムは前記制御手段と独立なハードウェア構成部分を有し、当該ハードウェア構成部分が前記制御手段を介さずに前記第一の切替手段を実現することが望ましい。   Further, in order to quickly shut off the power supply of the charging circuit and appropriately protect the charging circuit with the detection of an emergency stop abnormality, the charging system has a hardware component independent of the control means, It is desirable that the hardware component realizes the first switching means without going through the control means.

さらに、このようなハードウェア構成部分を簡易に実現するためには、前記第一の切替手段として前記電源と当該電源により駆動される前記充電回路との間にスイッチを備え、前記緊急停止異常検出手段の検出結果を一定の電圧として保持し、当該電圧と前記電源の電圧との偏差もしくは当該偏差により生じる電流によって前記スイッチの切り替えを行うことで前記充電回路に流入する電流を制御するように構成することが好ましい。   Further, in order to easily realize such a hardware component, a switch is provided between the power source and the charging circuit driven by the power source as the first switching unit, and the emergency stop abnormality detection is performed. The detection result of the means is held as a constant voltage, and the current flowing into the charging circuit is controlled by switching the switch according to a deviation between the voltage and the voltage of the power source or a current caused by the deviation It is preferable to do.

また、前記第二の切替手段を実現するに当たって制御手段の負担を軽減し迅速に前記保持している切断指令または接続指令をコンタクタに伝達するためには、前記充電システムは前記制御手段と独立なハードウェア構成部分を有し、当該ハードウェア構成部分が前記制御手段による切断指令または接続指令を受け取り、当該指令をもとに前記制御手段を介さず前記第二の切替手段を実現することが望ましい。   In order to reduce the burden on the control means and to quickly transmit the held disconnection command or connection command to the contactor in realizing the second switching means, the charging system is independent of the control means. It is desirable to have a hardware component, and that the hardware component receives a disconnection command or a connection command from the control unit, and realizes the second switching unit without using the control unit based on the command. .

さらに、このようなハードウェア構成部分を簡易に実現するとともに、コンタクタによる接続時においても緊急停止異常状態で前記充電回路と前記充電対象とが接続されることを防ぐためには、前記第二の切替手段として前記緊急停止異常検出手段による検出結果と前記制御手段による前記コンタクタへの指令との論理演算によって前記保持すべき指令を生成し、当該指令及び前記低電流検出手段による検出結果を論理回路の入力とすることによりコンタクタへ伝達すべき指令を出力として得るように構成することが好ましい。   Further, in order to easily realize such a hardware component and prevent the charging circuit and the charging target from being connected in an emergency stop abnormal state even when connected by a contactor, the second switching is performed. As a means, the instruction to be held is generated by a logical operation of the detection result by the emergency stop abnormality detection means and the instruction to the contactor by the control means, and the instruction and the detection result by the low current detection means are It is preferable to configure so that a command to be transmitted to the contactor is obtained as an output by using the input.

本発明の充電システムは以上説明した構成であるから、コンタクタによる切断時に充電回路中の電流値が一定値以下となっていることを保証し、コンタクタのリレー接点部の溶着を確実に防ぐことが可能である。   Since the charging system of the present invention has the configuration described above, it is possible to ensure that the current value in the charging circuit is below a certain value when disconnected by the contactor, and to reliably prevent welding of the contact points of the contactor. Is possible.

本発明の一実施形態に係る充電システムの全体を表した回路図及びブロック図。The circuit diagram and block diagram showing the whole charging system which concerns on one Embodiment of this invention. 同充電システムにおいて第一の切替手段を実現するハードウェア構成部分の回路図。The circuit diagram of the hardware component part which implement | achieves a 1st switching means in the charging system. 同充電システムにおいて第二の切替手段を実現するハードウェア構成部分の回路図。The circuit diagram of the hardware component part which implement | achieves a 2nd switching means in the charging system. 同充電システムの典型的な動作パターンを模式的に表したグラフ。A graph schematically showing a typical operation pattern of the charging system.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る充電システム7は、図1に示されるように、充電回路1と、充電回路1と充電対象との接続端子に取り付けられたコンタクタ2と、充電回路1の駆動及びコンタクタ2による断接を制御する制御手段3と、充電回路1の駆動に用いられる電源4と、充電回路1中に設置された緊急停止異常検出手段12及び低電流検出手段17と、第一の切替手段5及び第二の切替手段6とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the charging system 7 according to the present embodiment includes a charging circuit 1, a contactor 2 attached to a connection terminal between the charging circuit 1 and a charging target, driving of the charging circuit 1 and the contactor 2. Control means 3 for controlling connection / disconnection, power supply 4 used for driving the charging circuit 1, emergency stop abnormality detecting means 12 and low current detecting means 17 installed in the charging circuit 1, and first switching means 5 And the second switching means 6.

充電回路1は、直流電力源11から得られた電流をコンバータ13により交流に変換し、変圧器15により適切な電圧に変換した後、全波整流回路16を用いて再び直流に変換し、当該直流電流を充電対象に送電する一般的な充電回路である。コンバータ13にはIGBT14(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)が含まれており、ゲート端子にかかる電圧により開閉するスイッチの役割を果たしている。   The charging circuit 1 converts the current obtained from the direct current power source 11 into alternating current by the converter 13, converts it to an appropriate voltage by the transformer 15, converts it to direct current again using the full-wave rectifier circuit 16, and This is a general charging circuit that transmits a direct current to a charging target. The converter 13 includes an IGBT 14 (insulated gate bipolar transistor), and plays a role of a switch that opens and closes by a voltage applied to the gate terminal.

コンタクタ2は、充電回路1と充電対象とのリレー接点による断接を行う機器であって、断接を制御するためのコンタクタ駆動回路18を有している。   The contactor 2 is a device for connecting / disconnecting the charging circuit 1 and the charging target by a relay contact, and includes a contactor driving circuit 18 for controlling the connection / disconnection.

制御手段3は、前記IGBT14のゲート端子にかかる電圧を制御することによる充電回路1の駆動及びコンタクタ2に対して切断指令または接続指令を発することによるコンタクタ2の断接制御を担当する部分であり、典型的にはBMU(Battery Management Unit)やCPU(Central Processing Unit)等が用いられる。   The control means 3 is a part in charge of driving the charging circuit 1 by controlling the voltage applied to the gate terminal of the IGBT 14 and connection / disconnection control of the contactor 2 by issuing a disconnection command or a connection command to the contactor 2. Typically, a BMU (Battery Management Unit), a CPU (Central Processing Unit), or the like is used.

電源4は、図2の充電回路駆動基板22を通じて少なくとも前記IGBT14の制御に関する電力を供給している。このため、電源4を遮断することで全てのIGBTが電流を通さない状態となり、充電回路中の電流値を減少させることが可能である。   The power supply 4 supplies at least power related to the control of the IGBT 14 through the charging circuit drive board 22 of FIG. For this reason, by cutting off the power supply 4, all the IGBTs do not pass current, and the current value in the charging circuit can be reduced.

緊急停止異常検出手段12は充電回路1中該当部分の電流値を計測し、一定値以上の電流が計測された場合に緊急停止異常検出信号S1を発信する。もっとも本発明における緊急停止異常はこのような過電流に限定されるものではなく、また緊急停止異常検出手段12は複数設けられた緊急停止異常検出器から構成されるものでもよい。その場合にはそれぞれの検出器が発する信号の論理演算によって1の緊急停止異常検出信号S1を生成する。   The emergency stop abnormality detection means 12 measures the current value of the corresponding part in the charging circuit 1, and sends an emergency stop abnormality detection signal S1 when a current greater than a certain value is measured. However, the emergency stop abnormality in the present invention is not limited to such an overcurrent, and the emergency stop abnormality detection means 12 may be composed of a plurality of emergency stop abnormality detectors. In that case, one emergency stop abnormality detection signal S1 is generated by a logical operation of signals generated by the respective detectors.

低電流検出手段17は充電回路1中該当部分の電流値を計測し、電流値が一定値以下であることを検出した場合に低電流検出信号S2を発する。低電流検出手段17は複数の低電流検出器から構成されてもよく、その場合にはそれぞれの検出器が発する信号の論理演算によって1の低電流検出信号S2を生成する。   The low current detection means 17 measures the current value of the corresponding part in the charging circuit 1 and issues a low current detection signal S2 when it is detected that the current value is below a certain value. The low current detection means 17 may be composed of a plurality of low current detectors. In that case, one low current detection signal S2 is generated by logical operation of signals generated by the respective detectors.

次に、第一の切替手段5及び第二の切替手段6の具体的構成について説明する。第一の切替手段のハードウェア構成部分105は、図2の回路構成によって実現されている。以下図2、図3における回路はデジタル回路であり、電圧はHまたはLのいずれかの値を取る。トランジスタ21はスイッチとして用いられており、典型的にはPNP型トランジスタが用いられる。緊急停止異常検出信号S1がH(正常状態)の時のみ電源4からトランジスタ21のエミッタ‐コレクタ間に電流が流れる状態となるため、電源4から充電回路駆動基板22への通電が可能な状態となる。一方充電回路駆動基板22へ電力を供給する配線は制御手段3に接続されており、制御手段3から送られる電圧がH(ゲート駆動状態)のときのみ充電回路駆動基板22に電力が供給される構成となっている。前記スイッチ部分にはリレー等を用いるように構成してもよい。   Next, specific configurations of the first switching unit 5 and the second switching unit 6 will be described. The hardware configuration part 105 of the first switching means is realized by the circuit configuration of FIG. Hereinafter, the circuits in FIGS. 2 and 3 are digital circuits, and the voltage takes one of H and L values. The transistor 21 is used as a switch, and typically a PNP transistor is used. Only when the emergency stop abnormality detection signal S1 is H (normal state), a current flows between the power source 4 and the emitter-collector of the transistor 21, so that the power source 4 can be energized to the charging circuit drive substrate 22. Become. On the other hand, the wiring for supplying power to the charging circuit drive board 22 is connected to the control means 3, and power is supplied to the charging circuit drive board 22 only when the voltage sent from the control means 3 is H (gate drive state). It has a configuration. A relay or the like may be used for the switch portion.

第二の切替手段のハードウェア構成部分106は、図3の回路構成によって実現されている。ANDゲート31は前記緊急停止異常検出信号S1及び制御手段3からのコンタクタ断接信号S3(Hが接続指令を、Lが切断指令を表す)を入力とし、出力をラッチ回路の一つであるD‐ラッチ32の入力としている。一方D‐ラッチ32は低電流検出信号S2(Hが低電流状態を表す)をラッチ信号として受け取り、ラッチ信号がHの時のみ入力信号を出力としてコンタクタ駆動回路18へ伝達する。D‐ラッチ32は典型的には当該機能を有する集積回路によって実現される。   The hardware configuration part 106 of the second switching means is realized by the circuit configuration of FIG. The AND gate 31 receives the emergency stop abnormality detection signal S1 and the contactor connection / disconnection signal S3 from the control means 3 (H represents a connection command, L represents a disconnection command), and an output is one of latch circuits D The input of the latch 32. On the other hand, the D-latch 32 receives the low current detection signal S2 (H represents a low current state) as a latch signal, and transmits the input signal to the contactor drive circuit 18 as an output only when the latch signal is H. The D-latch 32 is typically realized by an integrated circuit having this function.

次に、以上のように構成された充電システム7の停止時の典型的な動作を図4に即して説明する。   Next, a typical operation when the charging system 7 configured as described above is stopped will be described with reference to FIG.

図4左側のグラフ41は、充電完了による通常停止時または通常停止異常発生時における充電システム7の典型的な動作を示したものである。ここで通常停止異常とは、充電終了による通常停止と同様のプロセスによって充電動作を停止させる異常をいう。充電完了もしくは通常停止異常の発生により図中A時点において制御手段3により充電動作の停止処理が開始されると、出力電流が減少する。B時点において出力電流が5Aになると低電流検出信号S3がHとなるが、制御手段3によるコンタクタ断接信号S3が依然としてHである(接続指令が出ている)ためコンタクタ2は接続された状態を保つ。C時点において制御手段3によるコンタクタ断接信号S3がLとなる(切断指令が出る)と、D‐ラッチ32の出力信号がLとなりコンタクタ2は安全に切断される。   A graph 41 on the left side of FIG. 4 shows a typical operation of the charging system 7 at the time of a normal stop due to the completion of charging or when a normal stop abnormality occurs. Here, the normal stop abnormality refers to an abnormality that stops the charging operation by the same process as the normal stop due to the end of charging. When the charging operation is stopped by the control means 3 at time A in the figure due to the completion of charging or the occurrence of a normal stop abnormality, the output current decreases. When the output current becomes 5A at time B, the low current detection signal S3 becomes H. However, since the contactor disconnection signal S3 by the control means 3 is still H (connection command is issued), the contactor 2 is connected. Keep. When the contactor connection / disconnection signal S3 by the control means 3 becomes L (disconnect command is issued) at time C, the output signal of the D-latch 32 becomes L and the contactor 2 is safely disconnected.

図4右側のグラフ42は、緊急停止の場合の充電システム7の典型的な動作を示したものである。重故障が検出されると、図中D時点において制御手段3による充電動作の停止処理が開始されると同時に、第一の切り替え手段5により電源4が遮断され、IGBT14への駆動電力供給が停止する。このため出力電流は急速に低下し、E時点において出力電流が5Aになると低電流検出信号S3がHとなり、D‐ラッチ32の出力信号がLとなるためコンタクタ2は安全に切断される。   A graph 42 on the right side of FIG. 4 shows a typical operation of the charging system 7 in the case of an emergency stop. When a serious failure is detected, the charging operation stop process by the control means 3 is started at the point D in the figure, and at the same time, the power source 4 is shut off by the first switching means 5 and the drive power supply to the IGBT 14 is stopped. To do. For this reason, the output current rapidly decreases. When the output current becomes 5 A at the time point E, the low current detection signal S3 becomes H and the output signal of the D-latch 32 becomes L, so that the contactor 2 is safely disconnected.

以上のように、本実施形態に係る充電システム7は、充電回路1と、当該充電回路1と充電対象とをリレー接点により断接するコンタクタ2と、当該コンタクタ2による断接及び前記充電回路1の駆動を制御する制御手段3とを有する充電システムにおいて、前記充電回路1中の緊急停止異常の発生を検出する緊急停止異常検出手段12と、前記充電回路1中の電流値が一定値以下であることを検出する低電流検出手段17とを備え、さらに前記緊急停止異常検出手段12により緊急停止異常が検出されるに伴って前記充電回路1の一部または全部を駆動している電源4を遮断し前記充電回路1中の電流値が減少するようにした第一の切替手段5と、前記制御手段3によりコンタクタ2による接続を切断する切断指令が発せられている場合または前記緊急停止異常検出手段12により緊急停止異常が検出されている場合には前記切断指令を保持し、前記低電流検出手段17によって前記充電回路1中の電流値が一定値以下であることが検出されている場合にのみ前記保持している切断指令を前記コンタクタ2に伝達するようにした第二の切替手段6とを有するように構成したものである。   As described above, the charging system 7 according to the present embodiment includes the charging circuit 1, the contactor 2 that connects and disconnects the charging circuit 1 and the charging target by the relay contact, the connection and disconnection by the contactor 2, and the charging circuit 1. In the charging system having the control means 3 for controlling the driving, the emergency stop abnormality detecting means 12 for detecting the occurrence of the emergency stop abnormality in the charging circuit 1 and the current value in the charging circuit 1 are below a certain value. And a low-current detection means 17 for detecting this, and further, when the emergency stop abnormality is detected by the emergency stop abnormality detection means 12, the power supply 4 driving part or all of the charging circuit 1 is shut off. The first switching means 5 that reduces the current value in the charging circuit 1 and the disconnection command for disconnecting the contactor 2 from the control means 3 are issued. If the emergency stop abnormality detection means 12 detects an emergency stop abnormality, the disconnection command is held, and the current value in the charging circuit 1 is less than a predetermined value by the low current detection means 17. The second switching means 6 is configured to transmit the held cutting command to the contactor 2 only when it is detected.

このように構成することにより、前記コンタクタ2による切断時に前記充電回路1中の電流値が一定値以下となっていることを保証することが可能である。そのため、切断時の大電流により前記コンタクタ2のリレー接点部が溶着してしまうという従来の不具合を回避し、確実に前記コンタクタ2を保護することができる。   By configuring in this way, it is possible to ensure that the current value in the charging circuit 1 is below a certain value when disconnected by the contactor 2. Therefore, it is possible to avoid the conventional problem that the relay contact portion of the contactor 2 is welded due to a large current at the time of disconnection, and to protect the contactor 2 with certainty.

また、緊急停止異常が検出された際には、前記第二の切替手段6と平行して前記第一の切替手段5によって前記充電回路1中の電源4を遮断し前記充電回路1中の電流を低下させるため、充電回路1及びコンタクタ2の両方を適切に保護することができる。   In addition, when an emergency stop abnormality is detected, the power source 4 in the charging circuit 1 is shut off by the first switching unit 5 in parallel with the second switching unit 6 and the current in the charging circuit 1 is Therefore, both the charging circuit 1 and the contactor 2 can be properly protected.

また、前記充電システム7は前記制御手段3と独立なハードウェア構成部分105を有し、当該ハードウェア構成部分105が前記制御手段3を介さずに前記第一の切替手段5を実現しているため、緊急停止異常の検出に伴い前記充電回路1の電源4を迅速に遮断し前記充電回路1を適切に保護することが可能である。   The charging system 7 includes a hardware component 105 independent of the control unit 3, and the hardware component 105 realizes the first switching unit 5 without the control unit 3. Therefore, the power supply 4 of the charging circuit 1 can be quickly shut down with the detection of an emergency stop abnormality, and the charging circuit 1 can be appropriately protected.

さらに、上記のハードウェア構成部分105は、前記第一の切替手段5として前記電源4と当該電源4により駆動される前記充電回路1との間にスイッチとして用いるトランジスタ21を備え、前記緊急停止異常検出手段12の検出結果を一定の電圧として保持し、当該電圧と前記電源4の電圧との偏差もしくは当該偏差により生じる電流によって前記トランジスタ21の切り替えを行うことで前記充電回路駆動基板22を通じて前記充電回路1に流入する電流を制御するように構成され、簡易なハードウェア回路による構成となっている。   Further, the hardware component 105 includes a transistor 21 used as a switch between the power source 4 and the charging circuit 1 driven by the power source 4 as the first switching unit 5, and the emergency stop abnormality The detection result of the detection means 12 is held as a constant voltage, and the charging is performed through the charging circuit drive substrate 22 by switching the transistor 21 by a deviation between the voltage and the voltage of the power supply 4 or a current generated by the deviation. The circuit is configured to control the current flowing into the circuit 1 and is configured by a simple hardware circuit.

また、前記前記充電システム7は前記制御手段3と独立なハードウェア構成部分106を有し、当該ハードウェア構成部分106が前記制御手段3による切断指令または接続指令を受け取り、当該指令をもとに前記制御手段3を介さず前記第二の切替手段6を実現しているため、制御手段3の負担を軽減し、迅速に前記保持している切断指令または接続指令をコンタクタ2に伝達することができる。   The charging system 7 has a hardware component 106 that is independent of the control means 3, and the hardware component 106 receives a disconnection command or a connection command from the control means 3, and based on the command. Since the second switching unit 6 is realized without the control unit 3, the burden on the control unit 3 can be reduced and the held disconnection command or connection command can be quickly transmitted to the contactor 2. it can.

さらに、上記のハードウェア構成部分106は、前記第二の切替手段6として前記緊急停止異常検出手段12による検出結果と前記制御手段3による前記コンタクタ2への指令とのANDゲート31による論理演算によって前記保持すべき指令を生成し、当該指令及び前記低電流検出手段17による検出結果を論理回路すなわちD‐ラッチ32の入力とすることによりコンタクタ2へ伝達すべき指令を出力として得るように構成されており、簡易なハードウェア回路による構成となっているとともに、コンタクタによる接続時においても緊急停止異常状態で前記充電回路と前記充電対象とが接続されることを防いでいる。   Further, the hardware component 106 described above is a logical operation by the AND gate 31 of the detection result by the emergency stop abnormality detecting unit 12 and the command to the contactor 2 by the control unit 3 as the second switching unit 6. The command to be held is generated, and the command to be transmitted to the contactor 2 is obtained as an output by using the command and the detection result by the low current detection means 17 as an input of a logic circuit, that is, the D-latch 32. In addition, it is configured by a simple hardware circuit and prevents the charging circuit and the charging target from being connected in an emergency stop abnormal state even when connected by a contactor.

なお、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   The specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

1…充電回路
2…コンタクタ
3…制御手段
4…電源
5…第一の切替手段
6…第二の切替手段
7…充電システム
11…直流電力源
12…緊急停止異常検出手段
13…コンバータ
14…IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)
15…変圧器
16…全波整流回路
17…低電流検出手段
18…コンタクタ駆動回路
21…トランジスタ
22…充電回路駆動基板
31…ANDゲート
32…D‐ラッチ
41…通常停止時または通常停止異常発生時の動作グラフ
42…緊急停止時の動作グラフ
105…第一の切替手段のハードウェア構成部分
106…第二の切替手段のハードウェア構成部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging circuit 2 ... Contactor 3 ... Control means 4 ... Power supply 5 ... 1st switching means 6 ... 2nd switching means 7 ... Charging system 11 ... DC power source 12 ... Emergency stop abnormality detection means 13 ... Converter 14 ... IGBT (Insulated gate bipolar transistor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Transformer 16 ... Full wave rectifier circuit 17 ... Low current detection means 18 ... Contactor drive circuit 21 ... Transistor 22 ... Charging circuit drive board 31 ... AND gate 32 ... D-latch 41 ... When a normal stop or a normal stop abnormality occurs Operation graph 42 ... Operation graph 105 at emergency stop ... Hardware component 106 of the first switching means 106 Hardware component of the second switching means

Claims (5)

充電回路と、当該充電回路と充電対象とをリレー接点により断接するコンタクタと、当該コンタクタによる断接及び前記充電回路の駆動を制御する制御手段とを有する充電システムにおいて、前記充電回路中の緊急停止異常の発生を検出する緊急停止異常検出手段と、前記充電回路中の電流値が一定値以下であることを検出する低電流検出手段とを備え、さらに前記緊急停止異常検出手段により緊急停止異常が検出されるに伴って前記充電回路の一部または全部を駆動している電源を遮断し前記充電回路中の電流値が減少するようにした第一の切替手段と、前記制御手段によりコンタクタによる接続を切断する切断指令が発せられている場合または前記緊急停止異常検出手段により緊急停止異常が検出されている場合に前記切断指令を保持し、前記低電流検出手段によって前記充電回路中の電流値が一定値以下であることが検出されている場合にのみ保持している前記切断指令を前記コンタクタに伝達するようにした第二の切替手段とを有することを特徴とする充電システム。 In a charging system comprising: a charging circuit; a contactor for connecting and disconnecting the charging circuit and a charging target by a relay contact; and a control means for controlling connection and disconnection by the contactor and driving of the charging circuit. An emergency stop abnormality detecting means for detecting the occurrence of an abnormality and a low current detecting means for detecting that the current value in the charging circuit is equal to or less than a predetermined value, and further, an emergency stop abnormality is detected by the emergency stop abnormality detecting means. A first switching unit that cuts off a power source that drives a part or all of the charging circuit as it is detected, and a current value in the charging circuit decreases; and a connection by a contactor by the control unit The disconnection command is held when a disconnection command for disconnecting is issued or when an emergency stop abnormality is detected by the emergency stop abnormality detection means. Second switching means configured to transmit the disconnection command held only when the current value in the charging circuit is detected to be equal to or less than a predetermined value by the low current detection means, to the contactor; A charging system comprising: 請求項1に記載の充電システムであって、前記制御手段と独立なハードウェア構成部分を有し、当該ハードウェア構成部分が前記制御手段を介さずに前記第一の切替手段を実現することを特徴とする充電システム。 2. The charging system according to claim 1, further comprising a hardware component independent of the control unit, wherein the hardware component realizes the first switching unit without the control unit. Characteristic charging system. 請求項2に記載の充電システムであって、前記第一の切替手段として前記電源と当該電源により駆動される前記充電回路との間にスイッチを備え、前記緊急停止異常検出手段の検出結果を一定の電圧として保持し、当該電圧と前記電源の電圧との偏差もしくは当該偏差により生じる電流によって前記スイッチの切り替えを行うことで前記充電回路に流入する電流を制御するようにしたことを特徴とする充電システム。 The charging system according to claim 2, wherein the first switching unit includes a switch between the power source and the charging circuit driven by the power source, and the detection result of the emergency stop abnormality detecting unit is constant. And the current flowing into the charging circuit is controlled by switching the switch according to a deviation between the voltage and the voltage of the power source or a current generated by the deviation. system. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の充電システムであって、前記制御手段と独立なハードウェア構成部分を有し、当該ハードウェア構成部分が前記制御手段による切断指令または接続指令を受け取り、当該指令をもとに前記制御手段を介さず前記第二の切替手段を実現することを特徴とする充電システム。 4. The charging system according to claim 1, further comprising a hardware component independent of the control unit, wherein the hardware component receives a disconnection command or a connection command from the control unit. A charging system that realizes the second switching means without using the control means based on the command. 請求項4に記載の充電システムであって、前記第二の切替手段として前記緊急停止異常検出手段による検出結果と前記制御手段による前記コンタクタへの指令との論理演算によって前記保持すべき指令を生成し、当該指令及び前記低電流検出手段による検出結果を論理回路の入力とすることによりコンタクタへ伝達すべき指令を出力として得るようにした充電システム。 5. The charging system according to claim 4, wherein the command to be held is generated by a logical operation of a detection result by the emergency stop abnormality detection unit and a command to the contactor by the control unit as the second switching unit. The charging system is configured to obtain, as an output, a command to be transmitted to the contactor by using the command and the detection result by the low current detection means as an input of a logic circuit.
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