JP2013192376A - On-vehicle charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輌に搭載されているバッテリを宅内の商用電源により充電する車載用充電装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle charging apparatus that charges a battery mounted on a vehicle with a commercial power source in a house.
近年、電気自動車等の車輌に搭載されているバッテリを、自宅等の宅内の商用電源を用いて充電することが行われている。商用電源は、エアコン等の様々な電気機器にも電力を供給するので、使用する電気機器の数が増える等により、電源供給回路に流れる電流が過電流となる可能性がある。過電流となった場合には、電源供給回路が遮断されて商用電源からの電源の供給が停止して停電状態になる。また、これ以外にも、発電所または変電所の電力の送電システムに障害が発生した場合には、商用電源への電力の供給が停止して停電状態になる。 In recent years, a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle is charged using a commercial power source in a house such as a home. Since the commercial power supply also supplies power to various electrical devices such as air conditioners, the current flowing through the power supply circuit may become an overcurrent due to an increase in the number of electrical devices used. In the case of an overcurrent, the power supply circuit is cut off, the supply of power from the commercial power supply is stopped, and a power failure occurs. In addition to this, when a failure occurs in the power transmission system of the power plant or substation, the supply of power to the commercial power supply stops and a power failure occurs.
従来、充電中に停電になった場合に、停電継続時間に応じて、充電を開始する時間を制御する充電システムが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、停電継続時間が長いほど充電を開始する時間を遅延させるので、充電時に停電状態になった場合に不安定な供給電力による充電再開時の誤動作を防ぐことができる。 Conventionally, when a power failure occurs during charging, a charging system is known that controls the time to start charging according to the duration of power failure (for example, Patent Document 1). In patent document 1, since the time to start charging is delayed as the power failure duration time is longer, it is possible to prevent malfunction at the time of resuming charging due to unstable supply power when the power failure state occurs during charging.
しかしながら、特許文献1においては、停電した要因に関わりなく充電を再開するので、地震等の災害発生による発電所または変電所の電力の送電システムに障害が発生して大規模な停電が生じた後に充電を再開した際に、災害に伴う電力送電システムまたは電気自動車の不具合により通電火災等の危険性が高まるという問題がある。 However, in Patent Document 1, since charging is resumed regardless of the cause of the power failure, after a large-scale power failure occurs due to a failure in the power transmission system of the power plant or substation due to a disaster such as an earthquake. When charging is resumed, there is a problem that the risk of fire and the like increases due to a failure of the power transmission system or the electric vehicle accompanying a disaster.
本発明の目的は、停電の要因を考慮して充電を再開することにより、通電火災等の危険性を回避することができる車載用充電装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the vehicle-mounted charging device which can avoid dangers, such as an energization fire, by restarting charging in consideration of the factor of a power failure.
本発明の車載用充電装置は、車輌に搭載されているバッテリを商用電源と宅内のブレーカと前記バッテリとを接続する電源ラインを介して前記商用電源により充電する車載用充電装置であって、前記電源ラインの通電状態を検出する検出部と、前記バッテリの充電中に停電した際に前記バッテリの充電を中止して、前記検出部による前記通電状態の検出結果より前記ブレーカの遮断による停電であるのか、または、前記商用電源と前記ブレーカとの間の前記電源ラインに設けられている宅外の遮断機の遮断による停電であるのかを推定するとともに、前記遮断機の遮断による停電であると推定した場合には停電から復旧後に前記バッテリの充電の中止を継続する制御部と、を具備する構成を採る。 The in-vehicle charging apparatus of the present invention is an in-vehicle charging apparatus that charges a battery mounted on a vehicle with the commercial power source via a power source line that connects a commercial power source, a breaker in a house, and the battery. A detection unit for detecting the energization state of the power supply line, and a power failure due to interruption of the breaker based on a detection result of the energization state by the detection unit when the power failure occurs during charging of the battery. Or whether it is a power outage due to the interruption of an off-site circuit breaker provided in the power line between the commercial power source and the breaker, and is estimated to be a power outage due to the interruption of the circuit breaker In such a case, a configuration is adopted that includes a control unit that continues to stop charging the battery after recovery from a power failure.
本発明によれば、停電の要因を考慮して充電を再開することにより、通電火災等の危険性を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid danger such as energization fire by resuming charging in consideration of the cause of power failure.
<充電システムの構成>
本発明の実施の形態1における充電システム1の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態における充電システム1を示す図である。
<Configuration of charging system>
A configuration of charging system 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a charging system 1 in the present embodiment.
充電システム1は、車輌10と、家屋20と、柱状トランス30と、変電所40と、発電所50とから主に構成される。
The charging system 1 mainly includes a
車輌10は、バッテリ11及び車載用充電装置100を有している。車輌10は、バッテリ11を動力源として走行する。車載用充電装置100は、車輌10に搭載されているバッテリ11を、ブレーカ盤22を介して商用電源により充電する。ここで、商用電源とは、発電所50から変電所40、柱状トランス30及びブレーカ盤22を経由してコンセント21に届けられる電源を言う。なお、車載用充電装置100の構成の詳細については後述する。
The
家屋20は、コンセント21及びブレーカ盤22を有している。家屋20は、例えば車輌10の所有者の自宅である。家屋20には、車輌10に搭載されている車載用充電装置100と接続するコンセント21が設けられている。なお、家屋20は、車輌10の所有者の自宅に限らず、商用電源を供給することが可能な任意のものでよい。
The
コンセント21は、商用電源と接続しており、プラグとソケットとの挿抜により、車載用充電装置100と商用電源とを、接続状態と非接続状態とにする。
The
ブレーカ盤22は、通常状態において、スイッチ22aを閉じて柱状トランス30から供給される商用電源をコンセント21に供給している。ブレーカ盤22は、過電流が流れた際には、スイッチ22aを開放して、コンセント21への電源の供給を停止する。ブレーカ盤22は、商用電源によりバッテリ11を充電している場合において過電流が流れた際には、スイッチ22aを開放して、商用電源とバッテリ11とを接続する電源ラインを遮断する。これにより、停電状態になる。
In the normal state, the
柱状トランス30は、例えば路傍の電柱に設けられている。柱状トランス30は、変電所40から供給される電源の電圧を商用電源の電圧(例えば100V)に変圧してブレーカ盤22に供給している。
The
変電所40は、遮断装置41を有している。変電所40は、発電所50から供給される電源の電圧及び周波数を変換して柱状トランス30に供給している。
The
遮断装置41は、宅外の遮断機であり、変電所40のシステムに障害が発生した際に、柱状トランス30への電源の供給を停止する。遮断装置41は、商用電源によりバッテリ11を充電している場合において変電所40のシステムに障害が発生した際には、柱状トランス30への電源の供給を停止することにより、商用電源とバッテリ11とを接続する電源ラインを遮断する。これにより、停電状態になる。
The
発電所50は、遮断装置51を有している。発電所50は、発電により電源を変電所40に供給している。
The
遮断装置51は、宅外の遮断機であり、発電所50のシステムに障害が発生した際に変電所40への電源の供給を停止する。遮断装置51は、商用電源によりバッテリ11を充電している場合において発電所50のシステムに障害が発生した際には、変電所40への電源の供給を停止することにより、商用電源とバッテリ11とを接続する電源ラインを遮断する。これにより、停電状態になる。
The shut-off
<車載用充電装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る車載用充電装置100の構成について、図1及び図2を用いて説明する。
<Configuration of in-vehicle charger>
The configuration of in-
図2は、本実施の形態に係る車載用充電装置100の構成を示すブロック図である。なお、図2では、車載用充電装置100とともに外部電源である交流の商用電源Vp及びバッテリ11も記載する。また、図2において、図1と同一構成の部分には同一符号を付している。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the in-
車載用充電装置100は、制御部101と、記憶部102と、充電器103と、メインリレー104と、メインリレー105と、外部入力部106とを有する。
The in-
充電器103は、交流の商用電源Vpを直流に変換してバッテリ11に供給するものであり、抵抗201と、電圧検出部202と、コンデンサ203と、整流回路204と、充電調整回路205とを有する。
The
制御部101は、電圧検出部202において検出した電圧の検出結果を取得する。制御部101は、充電中に停電した際に、メインリレー104及びメインリレー105を開放(OFFに)して、バッテリ11に対する充電を中止させる。そして、制御部101は、電圧検出部202から取得した検出結果が示す電圧が所定値まで降下する時間を計測し、計測した時間と閾値との比較結果に基づいて、停電の要因を推定する。具体的には、制御部101は、電圧検出部202から取得した検出結果により、ブレーカ盤22の遮断による停電であるのか、または、商用電源とブレーカ盤22との間の電源ラインに設けられている宅外の遮断装置41または遮断装置51の遮断による停電であるのかを推定する。
The
制御部101は、停電から復旧した際に、推定した停電の要因に基づいて、メインリレー104及びメインリレー105の開閉を制御する。具体的には、制御部101は、遮断装置41または遮断装置51の遮断による停電であると推定した場合には、停電から復旧後にバッテリ11に対する充電の中止を継続する。一方、制御部101は、ブレーカ盤22の遮断による停電であると推定した場合には、停電から復旧後にバッテリ11に対する充電を再開する。
When the
制御部101は、推定した停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させ、充電が完了した際に記憶部102に記憶している停電の要因及び充電中停電フラグをクリアさせる。ここで、充電中停電フラグは、充電中に停電になった回数を示す。制御部101は、充電調整回路205からフィードバックされたバッテリ11の状態を考慮して、充電調整回路205における昇圧及び充電調整回路205からの出力電力量を制御する。
The
制御部101は、停電から復旧後に、バッテリ11の充電の中止を継続している場合において、外部入力部106から通知信号が入力した場合に、メインリレー104及びメインリレー105を閉じて、バッテリ11に対する充電を再開させる。
The
記憶部102は、制御部101から入力した停電の要因及び充電中停電フラグを記憶している。
The
切替部であるメインリレー104は、充電調整回路205とバッテリ11との間のプラス電位側に設けられ、制御部101の制御に従って開閉する。メインリレー104が開放された場合には、商用電源Vpとバッテリ11とを非接続状態にし、メインリレー104が閉じられた場合には、商用電源Vpとバッテリ11とを接続状態にする。
The
切替部であるメインリレー105は、充電調整回路205とバッテリ11との間のマイナス電位側に設けられ、制御部101の制御に従って開閉する。メインリレー105が開放された場合には、充電調整回路205の出力とバッテリ11とを非接続状態にし、メインリレー105が閉じられた場合には、充電調整回路205の出力とバッテリ11とを接続状態にする。
The
外部入力部106は、バッテリ11の充電を再開させる指示を外部より受け付けた際に、充電を再開させる指示を受けたことを通知する通知信号を制御部101に出力する。
When the
抵抗201は、商用電源Vpと電源ラインにおける電圧検出部202の接続箇所との間において、電源ラインに並列に存在している抵抗成分である。抵抗201及びコンデンサ203により定まる時定数で、コンデンサ203に蓄積されている電力を徐々に放電させることができる。ここで、電源ラインは、商用電源Vpとバッテリ11との間を電気的に接続するラインである。電源ラインは、交流の電力を伝達するための2本のライン(L側ラインL1とN側ラインL2)で構成されている。
The
検出部である電圧検出部202は、コンデンサ203の電圧を検出し、検出した電圧の検出結果を制御部101に出力する。検出したコンデンサ203の電圧は、電源ラインの通電状態を示している。
A
コンデンサ203は、整流回路204の入力側に設けられている。コンデンサ203は、電源ラインのL側ラインL1とN側ラインL2との間に並列に接続されている。コンデンサ203は、Xコンデンサと称されることもある。
The
整流回路204は、入力側のダイオード204a及びダイオード204bと、出力側のダイオード204c及びダイオード204dとを有している。整流回路204は、コンセント21を介して商用電源Vpから供給された交流電力を全波整流することにより直流電力に変換して充電調整回路205に供給する。
The
充電調整回路205は、整流回路204から供給された直流電力の力率を改善し、バッテリ11の状態を制御部101にフィードバックし、制御部101の制御に従って、直流電力を昇圧するとともにバッテリ11へ供給する電力量を調整する。
The
<停電の要因の推定方法>
本実施の形態における停電の要因の推定方法について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、本実施の形態における停電の要因の推定方法を示すフロー図である。図4は、本実施の形態における電圧検出部202により検出した電圧Vcと時間との関係を示す図である。
<Method of estimating the cause of power outage>
A method for estimating the cause of a power failure in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a method for estimating the cause of a power failure in the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the voltage Vc detected by the
まず、車載用充電装置100は、充電中であるか否かを判定する(ステップST301)。
First, in-
充電中でない場合(ステップST301:NO)には、車載用充電装置100は、処理を終了する。
When charging is not in progress (step ST301: NO), in-
充電中である場合(ステップST301:YES)には、車載用充電装置100は、充電終了条件がそろったか否かを判定する(ステップST302)。例えば、車載用充電装置100は、バッテリ11が満充電の状態であるか否かを判定する。
If charging is in progress (step ST301: YES), in-
充電終了条件がそろった場合(ステップST302:YES)には、車載用充電装置100は、記憶部102に記憶されている停電の要因及び充電中停電フラグをクリアして(ステップST303)、充電を正常に終了する。
When the charging end conditions are met (step ST302: YES), the on-
充電終了条件がそろっていない場合(ステップST302:NO)には、車載用充電装置100は、交流(AC)電源の供給が止まった(停電した)か否かを判定する(ステップST304)。
When the charge termination conditions are not met (step ST302: NO), the in-
交流電源の供給が止まっていない場合(ステップST304:NO)には、車載用充電装置100は、ステップST302に処理を戻す。
If supply of AC power has not stopped (step ST304: NO), in-
交流電源の供給が止まった場合(ステップST304:YES)には、制御部101は、メインリレー104及びメインリレー105を開放(オフに)する(ステップST305)。
When the supply of AC power is stopped (step ST304: YES),
次に、電圧検出部202は、コンデンサ203の電圧Vcを検出する(ステップST306)。
Next,
次に、制御部101は、検出したコンデンサ203の電圧Vcの絶対値が整流回路204のダイオード204aの順方向電圧Vfとダイオード204bの順方向電圧Vfとの総和2Vf以下であるか否かを判定する(ステップST307)。
Next, the
コンデンサ203の電圧Vcの絶対値が2Vf以下でない場合(ステップST307:NO)には、車載用充電装置100は、ステップST306に処理を戻す。
When the absolute value of voltage Vc of
コンデンサ203の電圧Vcの絶対値が2Vf以下の場合(ステップST307:YES)には、制御部101は、時間Tcの計測を開始する(ステップST308)。
When the absolute value of voltage Vc of
次に、制御部101は、コンデンサ203の電圧Vcの絶対値が閾値Vt以下になったか否かを判定する(ステップST309)。
Next,
コンデンサ203の電圧Vcの絶対値が閾値Vt以下でない場合(ステップST309:NO)には、制御部101は、ステップST308に処理を戻して時間Tcの計測を継続する。
When the absolute value of voltage Vc of
コンデンサ203の電圧Vcの絶対値が閾値Vt以下の場合(ステップST309:YES)には、制御部101は、計測した時間Tcが所定時間Ttを経過しているか否かを判定する(ステップST310)。
When the absolute value of voltage Vc of
計測した時間Tcが所定時間Ttを経過していない場合(ステップST310:NO)には、制御部101は、柱状トランス30よりも前の、変電所40及び発電所50を含む送電システムにおける障害が要因の停電(以下「伝送システム停電」と記載する)であると判定する(ステップST311)。
When the measured time Tc has not passed the predetermined time Tt (step ST310: NO), the
次に、制御部101は、停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させる(ステップST312)。
Next, the
一方、計測した時間Tcが所定時間Ttを経過している場合(ステップST310:YES)には、制御部101は、ブレーカ盤22のスイッチ22aが開放されたことによる停電(以下「ブレーカ停電」と記載する)であると判定する(ステップST313)。
On the other hand, when the measured time Tc has passed the predetermined time Tt (step ST310: YES), the
次に、制御部101は、停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させる(ステップST312)。
Next, the
ここで、図4を用いて、停電の要因の推定方法についてさらに詳細に説明する。なお、図4において、T0は、停電した時刻である。T1は、コンデンサ203の電圧が整流回路204のダイオード204aの順方向電圧Vfとダイオード204bの順方向電圧Vfとの加算値2Vfに到達した時刻である。T2は、伝送システム停電において、コンデンサ203の電圧が閾値Vtに到達した時刻である。T3は、ブレーカ停電において、コンデンサ203の電圧が閾値Vtに到達した時刻である。
Here, the estimation method of the cause of a power failure will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 4, T 0 is the time of power failure. T 1 is the time when the voltage of the
図4より、制御部101は、停電した時刻T0から電圧検出部202で検出したコンデンサ203の電圧が2Vfになる時刻T1まで待ってから時間Tcの計測を開始する。
As shown in FIG. 4, the
図4の場合、制御部101は、破線S1で示すように、コンデンサ203の電圧が2Vfまで降下した時刻T1から閾値Vtまで降下した時刻T2までの時間Tcが閾値Ttに達しない場合(Tc=(T2−T1)≦Tt)には、伝送システム停電であると判定する。
In FIG. 4, the
一方、制御部101は、破線S2で示すように、コンデンサ203の電圧が2Vfまで降下した時刻T1から閾値Vtまで降下した時刻T3までの時間Tcが閾値Ttを超える場合(Tc=T3−T1>Tt)には、ブレーカ停電であると判定する。
On the other hand, the
上記のように停電の要因を推定する理由は、ブレーカ盤22とメインリレー104、105との間の電源ラインにおいてコンデンサ203に蓄積されている電力が放電する時間よりも、柱状トランス30とメインリレー104、105との間の電源ラインにおいてコンデンサ203に蓄積されている電力が放電する時間の方が短いためである。従って、充電システム1に応じて適切な閾値Ttを設定することにより、停電の要因を推定することができる。
The reason for estimating the cause of the power failure as described above is that the
<停電後の充電の再開方法>
本実施の形態における停電後の充電の再開方法について、図5を用いて説明する。図5は、本実施の形態における停電後の充電の再開方法を示すフロー図である。
<How to resume charging after a power failure>
A method for resuming charging after a power failure in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a method for resuming charging after a power failure in the present embodiment.
まず、ユーザによる充電動作中断の指示があったか否かを判定する(ステップST501)。 First, it is determined whether or not the user has instructed to interrupt the charging operation (step ST501).
充電動作中断の指示があった場合(ステップST501:YES)には、制御部101は、記憶部102に記憶している充電中停電フラグをクリアする(ステップST502)。
When there is an instruction to interrupt the charging operation (step ST501: YES),
次に、車載用充電装置100は、車輌10が動かされたか否かを判定する(ステップST503)。
Next, in-
車輌10が動かされていない場合(ステップST503:NO)には、車載用充電装置100は、ステップST503の処理を繰り返す。
When
車輌10が動かされた場合(ステップST503:YES)には、制御部101は、記憶部102に記憶されている、ブレーカ停電の回数をクリアし(ステップST504)、処理を終了する。
When
一方、ステップST501において、充電動作中断の指示が無い場合(ステップST501:NO)には、車載用充電装置100は、停電から復旧して交流(AC)電源の供給が再開されたか否かを判定する(ステップST505)。
On the other hand, when there is no instruction to interrupt the charging operation in step ST501 (step ST501: NO), in-
交流電源の供給が再開されていない場合(ステップST505:NO)には、車載用充電装置100は、ステップST501の処理に戻す。
If the supply of AC power has not been resumed (step ST505: NO), in-
一方、交流電源の供給が再開された場合(ステップST505:YES)(停電から復旧した場合)には、制御部101は、記憶部102に記憶されている最新の停電の要因を参照して、ブレーカ停電であるか否かを判定する(ステップST506)。
On the other hand, when the supply of AC power is resumed (step ST505: YES) (when recovered from a power failure), the
ブレーカ停電ではない場合(ステップST506:NO)には、制御部101は、メインリレー104及びメインリレー105を開放したままの状態にして、充電を再開せずに(ステップST507)、処理を終了する。
When it is not a breaker power failure (step ST506: NO), the
ブレーカ停電である場合(ステップST506:YES)には、制御部101は、記憶部102に記憶されているブレーカ停電の回数Nbを読み出す(ステップST508)。
When it is a breaker power failure (step ST506: YES),
次に、制御部101は、読み出したブレーカ停電の回数Nbが閾値Na以下であるか否かを判定する(ステップST509)。
Next,
読み出したブレーカ停電の回数Nbが閾値Na以下である場合(ステップST509:YES)には、制御部101は、メインリレー104及びメインリレー105を閉じて(ONして)(ステップST510)、充電を開始する。
When the number Nb of read breaker power failures is equal to or less than the threshold value Na (step ST509: YES), the
一方、読み出したブレーカ停電の回数Nbが閾値Naより大きい場合(ステップST509:NO)には、制御部101は、インフラが不良であると判断し、充電電力制限モードに移行してバッテリ11に供給する電力を制限する(ステップST511)。即ち、制御部101は、読み出したブレーカ停電の回数Nbが閾値Naより大きい場合には、読み出したブレーカ停電の回数Nbが閾値Na以下の場合に比べて、バッテリ11に供給する電力を小さくする。
On the other hand, when the number Nb of the read breaker power outages is larger than the threshold value Na (step ST509: NO), the
また、制御部101は、メインリレー104及びメインリレー105を閉じて(ONして)(ステップST512)、制限を加えた電力で充電を開始させる。
In addition, the
<本実施の形態の効果>
本実施の形態によれば、停電の要因を考慮して充電を再開することにより、通電火災等の危険性を回避することができる。
<Effects of the present embodiment>
According to the present embodiment, it is possible to avoid danger such as energization fire by resuming charging in consideration of the cause of power failure.
また、本実施の形態によれば、ブレーカ停電が頻発する場合には制限を加えて充電を再開するので、インフラが不良の場所において安定した充電を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, when breaker power failures occur frequently, charging is resumed with restriction, so that stable charging can be performed in a place where the infrastructure is defective.
また、本実施の形態によれば、従来より備えられているXコンデンサを停電の要因を推定するために用いるコンデンサと兼用する場合には、停電の要因を推定するための新たな部品を用意する必要がなく、部品点数及び製造コストの増大を抑制することができる。 In addition, according to the present embodiment, when the conventionally provided X capacitor is also used as a capacitor used for estimating the cause of a power failure, a new part for estimating the cause of the power failure is prepared. There is no need, and the increase in the number of parts and the manufacturing cost can be suppressed.
また、本実施の形態によれば、コンデンサの電圧が整流回路の入力側のダイオードの順方向電圧の総和まで降下した際に、停電要因を推定するための時間の計測を開始する。即ち、整流回路はダイオードの順方向電圧の総和以上放電ができないことから、コンデンサの電圧が整流回路の入力側のダイオードの順方向電圧の総和まで降下した際の電圧を基準として停電要因を推定する。これにより、通電状態の検出に誤差が生じることを防ぐことができる。 In addition, according to the present embodiment, when the voltage of the capacitor drops to the sum of the forward voltages of the diodes on the input side of the rectifier circuit, the measurement of the time for estimating the power failure factor is started. That is, since the rectifier circuit cannot discharge more than the sum of the forward voltages of the diodes, the cause of the power failure is estimated based on the voltage when the capacitor voltage drops to the sum of the forward voltages of the diodes on the input side of the rectifier circuit. . Thereby, it can prevent that an error arises in detection of an energized state.
(実施の形態2)
<充電システムの構成>
図6は、本発明の実施の形態2に係る充電システム6の構成を示す図である。
(Embodiment 2)
<Configuration of charging system>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of charging
図6に示す充電システム6は、図1に示す実施の形態1における充電システム1に対して、通電確認部601を追加し、車輌10の代わりに車輌60を有し、車載用充電装置100の代わりに車載用充電装置600を有し、制御部101の代わりに制御部602を有し、充電器103の代わりに充電器603を有する。なお、図6において、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
The
充電システム6は、家屋20と、柱状トランス30と、変電所40と、発電所50と、車輌60とから主に構成される。
The
車輌60は、バッテリ11及び車載用充電装置600を有している。車輌60は、バッテリ11を動力源として走行する。車載用充電装置600は、車輌60に搭載されているバッテリ11を家屋20内の図示しない商用電源により充電する。なお、車載用充電装置600の構成の詳細については後述する。
The
家屋20は、コンセント21及びブレーカ盤22を有している。家屋20は、例えば車輌60の所有者の自宅である。家屋20には、車輌60に搭載されている車載用充電装置600と接続するコンセント21が設けられている。
The
コンセント21は、図示しない商用電源と接続しており、プラグとソケットとの挿抜により、車載用充電装置600と商用電源とを、接続状態と非接続状態とにする。
The
<車載用充電装置の構成>
本発明の実施の形態2に係る車載用充電装置600の構成について、図6を用いて説明する。
<Configuration of in-vehicle charger>
The configuration of in-
車載用充電装置600は、記憶部102と、メインリレー104と、メインリレー105と、外部入力部106と、通電確認部601と、制御部602と、充電器603とを有する。
The in-
検出部である通電確認部601は、制御部602からの指示に従って、通電確認信号を生成し、生成した通電確認信号を電源ラインに対して商用電源に向けて送出する。通電確認部601は、通電確認信号を送出してから所定時間内における通電確認信号の受信の有無の検出結果を制御部602に出力する。通電確認信号の受信の有無は、電源ラインの通電状態を示している。
The
外部入力部106は、バッテリ11の充電を再開させる指示を外部より受け付けた際に、充電を再開させる指示を受けたことを通知する通知信号を制御部602に出力する。
When the
制御部602は、充電中に停電した際に、メインリレー104及びメインリレー105を開放(OFFに)して、バッテリ11に対する充電を中止させるとともに、通電確認信号の生成を通電確認部601に指示する。制御部602は、通電確認信号の受信の有無の検出結果に基づいて、停電の要因を推定する。具体的には、制御部602は、通電確認部601により通電確認信号の受信無しを検出した場合には、ブレーカ盤22の遮断による停電であると推定し、通電確認部601により通電確認信号の受信有りを検出した場合には、遮断装置41または遮断装置51の遮断による停電であると推定する。
When a power failure occurs during charging, the
制御部602は、推定した停電の要因に基づいて、メインリレー104及びメインリレー105の開閉を制御する。制御部602は、推定した停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させ、充電が完了した際に記憶部102に記憶している停電の要因及び充電中停電フラグをクリアさせる。
The
制御部602は、停電から復旧後に、バッテリ11の充電の中止を継続している場合において、外部入力部106から通知信号が入力した場合に、メインリレー104及びメインリレー105を閉じて、バッテリ11に対する充電を再開させる。
The
充電器603は、交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力の力率を改善し、制御部602の制御に従って直流電力を昇圧するとともにバッテリ11へ供給する電力を調整する。
The
<停電の要因の推定方法>
本実施の形態における停電の要因の推定方法について、図7を用いて説明する。図7は、本実施の形態における停電の要因の推定方法を示すフロー図である。
<Method of estimating the cause of power outage>
A method for estimating the cause of a power failure in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a method for estimating the cause of a power failure in the present embodiment.
まず、車載用充電装置600は、充電中であるか否かを判定する(ステップST701)。
First, in-
充電中でない場合(ステップST701:NO)には、車載用充電装置600は、処理を終了する。
If charging is not in progress (step ST701: NO), in-
充電中である場合(ステップST701:YES)には、車載用充電装置600は、充電終了条件がそろったか否かを判定する(ステップST702)。例えば、車載用充電装置600は、バッテリ11が満充電になったか否かを判定する。
If charging is in progress (step ST701: YES), in-
充電終了条件がそろった場合(ステップST702:YES)には、車載用充電装置600は、記憶部102に記憶されている停電の要因及び充電中停電フラグをクリアして(ステップST703)、充電を正常に終了する。
When the charging termination conditions are met (step ST702: YES), the on-
充電終了条件がそろっていない場合(ステップST702:NO)には、車載用充電装置600は、交流(AC)電源の供給が止まった(停電した)か否かを判定する(ステップST704)。
If the charging termination conditions are not met (step ST702: NO), in-
交流電源の供給が止まっていない場合(ステップST704:NO)には、車載用充電装置600は、ステップST702に処理を戻す。
If the supply of AC power has not stopped (step ST704: NO), in-
交流電源の供給が止まった場合(ステップST704:YES)には、制御部602は、メインリレー104及びメインリレー105を開放(オフに)する(ステップST705)。
When the supply of AC power is stopped (step ST704: YES),
次に、通電確認部601は、通電確認信号を商用電源に向けて送信する(ステップST706)。
Next, the
次に、通電確認部601は、通電確認信号を送信してから所定時間内に通電確認信号を受信したか否かを判定する(ステップST707)。
Next, the
通電確認信号を受信した場合(ステップST707:YES)には、制御部602は、伝送システム停電であると判定する(ステップST708)。
When the energization confirmation signal is received (step ST707: YES), the
次に、制御部602は、停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させる(ステップST709)。
Next, the
一方、通電確認信号を受信しない場合(ステップST707:NO)には、制御部602は、ブレーカ停電であると判定する(ステップST710)。
On the other hand, when an energization confirmation signal is not received (step ST707: NO),
次に、制御部602は、停電の要因及び充電中停電フラグを記憶部102に記憶させる(ステップST709)。
Next, the
上記のように停電の要因を推定する理由は、ブレーカ停電の場合には送信された通電確認信号は戻ってこないのに対して、伝送システム停電の場合には送信された通電確認信号は柱状トランス30を経由して戻ってくるためである。 The reason for estimating the cause of the power failure as described above is that the transmitted power confirmation signal does not return in the case of a breaker power failure, whereas the transmitted power confirmation signal is not transmitted in the case of a transmission system power failure. This is because it returns via 30.
なお、本実施の形態における停電後の充電の再開方法は図5と同一であるので、その説明を省略する。 Note that the method for resuming charging after a power failure in this embodiment is the same as that in FIG.
<本実施の形態の効果>
本実施の形態によれば、停電の要因を考慮して充電を再開することにより、通電火災等の危険性を回避することができる。
<Effects of the present embodiment>
According to the present embodiment, it is possible to avoid danger such as energization fire by resuming charging in consideration of the cause of power failure.
また、本実施の形態によれば、ブレーカ停電が頻発する場合には制限を加えて充電を再開するので、インフラが不良の場所において安定した充電を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, when breaker power failures occur frequently, charging is resumed with restriction, so that stable charging can be performed in a place where the infrastructure is defective.
本発明にかかる車載用充電装置は、車輌に搭載されているバッテリを宅内の商用電源により充電するのに好適である。 The vehicle-mounted charging device according to the present invention is suitable for charging a battery mounted on a vehicle with a commercial power source in a house.
11 バッテリ
100 車載用充電装置
101 制御部
102 記憶部
103 充電器
104、105 メインリレー
106 外部入力部
201 抵抗
202 電圧検出部
203 コンデンサ
204 整流回路
205 充電調整回路
204a、204b、204c、204d ダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電源ラインの通電状態を検出する検出部と、
前記バッテリの充電中に停電した際に前記バッテリの充電を中止して、前記検出部による前記通電状態の検出結果より前記ブレーカの遮断による停電であるのか、または、前記商用電源と前記ブレーカとの間の前記電源ラインに設けられている宅外の遮断機の遮断による停電であるのかを推定するとともに、前記遮断機の遮断による停電であると推定した場合には停電から復旧後に前記バッテリの充電の中止を継続する制御部と、
を具備する車載用充電装置。 A vehicle-mounted charging device that charges a battery installed in a vehicle with a commercial power source via a power line connecting a commercial power source, a breaker in a house, and the battery,
A detection unit for detecting an energization state of the power line;
When the power failure occurs during charging of the battery, the charging of the battery is stopped and the power failure is detected due to the breaker being cut off from the detection result of the energized state, or between the commercial power source and the breaker It is estimated whether there is a power outage due to the interruption of an off-site circuit breaker provided in the power line in the meantime, and if it is estimated that the power outage is due to the interruption of the circuit breaker, the battery is charged after recovery from the power outage A control unit that continues the cancellation of
A vehicle-mounted charging device comprising:
前記ブレーカの遮断による停電であると推定した場合には停電から復旧後に前記バッテリの充電を再開する
請求項1記載の車載用充電装置。 The controller is
The in-vehicle charging device according to claim 1, wherein when the power failure is estimated due to the breaker being cut off, the charging of the battery is resumed after recovery from the power failure.
前記ブレーカの遮断による停電であると推定した回数が閾値以上の場合には、前記バッテリの充電を再開する際に、前記回数が閾値未満の場合に比べて前記バッテリに供給する電力を制限する
請求項2記載の車載用充電装置。 The controller is
The power supplied to the battery is limited when restarting charging of the battery when the number of times estimated to be a power failure due to the breaker being cut off is greater than or equal to the threshold, compared to when the number of times is less than the threshold. Item 3. A vehicle-mounted charging device according to Item 2.
前記検出部は、
前記コンデンサの電圧を前記通電状態として検出し、
前記制御部は、
前記バッテリの充電中に停電した際に、前記検出部により検出した電圧が所定値まで降下する時間が所定時間よりも長い場合には前記ブレーカの遮断による停電であると推定し、前記検出部により検出した電圧が所定値まで降下する時間が所定時間以下の場合には前記遮断機の遮断による停電であると推定する
請求項1記載の車載用充電装置。 Further comprising a capacitor connected in parallel to the power line;
The detector is
Detecting the voltage of the capacitor as the energized state;
The controller is
When a power failure occurs during charging of the battery, if the voltage detected by the detection unit falls to a predetermined value for a longer time than a predetermined time, it is estimated that the power failure is caused by the breaker being cut off. The in-vehicle charging device according to claim 1, wherein when the detected voltage falls to a predetermined value for a predetermined time or less, it is estimated that a power failure occurs due to the circuit breaker being cut off.
前記検出部は、
前記整流回路の入力側に設けられ、
前記制御部は、
前記検出部により検出した電圧が前記整流回路の入力側のダイオードの順方向電圧の総和まで降下した際に前記所定時間の計測を開始する
請求項4記載の車載用充電装置。 Further comprising a rectifier circuit that converts the AC power supplied from the commercial power source into DC power by full-wave rectification by four diodes and supplies the DC power to the battery;
The detector is
Provided on the input side of the rectifier circuit;
The controller is
The in-vehicle charging device according to claim 4, wherein measurement of the predetermined time is started when the voltage detected by the detection unit drops to a sum of forward voltages of diodes on the input side of the rectifier circuit.
前記バッテリの充電中に停電した際に、前記電源ラインに対して前記商用電源に向けて通電確認信号を送出するとともに、前記電源ラインからの前記通電確認信号の受信の有無を前記通電状態として検出し、
前記制御部は、
前記検出部において前記通電確認信号の受信無しを検出した場合に前記ブレーカの遮断による停電であると推定し、前記検出部において前記通電確認信号の受信有りを検出した場合に前記遮断機の遮断による停電であると推定する
請求項1記載の車載用充電装置。 The detector is
When a power failure occurs while charging the battery, an energization confirmation signal is sent to the commercial power supply to the power supply line, and the presence / absence of reception of the energization confirmation signal from the power supply line is detected as the energization state. And
The controller is
When the detection unit detects that the energization confirmation signal is not received, it is estimated that a power failure occurs due to the breaker being cut off. When the detection unit detects that the energization confirmation signal is received, the circuit breaker is shut off. The in-vehicle charging device according to claim 1, wherein the on-vehicle charging device is estimated to be a power failure.
前記制御部は、
停電から復旧後に前記バッテリの充電の中止を継続している際に、前記外部入力部においてバッテリの充電を再開させる指示を受けた場合には前記バッテリの充電を再開させる
請求項1記載の車載用充電装置。 An external input unit,
The controller is
The in-vehicle use according to claim 1, wherein the battery charging is resumed when receiving an instruction to resume the battery charging at the external input unit while continuing to stop the battery charging after recovery from a power failure. Charging device.
前記制御部は、
前記バッテリの充電を中止する際は前記切替部により前記電源ラインを非接続状態とし、前記バッテリを充電する際は前記切替部により前記電源ラインを接続状態とするように制御する
請求項1記載の車載用充電装置。
A switching unit that switches the power line between a connected state and a disconnected state;
The controller is
The control unit is configured to control the power supply line to be disconnected by the switching unit when the battery charging is stopped, and to connect the power supply line by the switching unit when charging the battery. In-vehicle charger.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014057471A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device and vehicle |
JP2015089337A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 本田技研工業株式会社 | Methods and systems for charging electric vehicle |
CN112550046A (en) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | Charging control method with power failure self-recovery function and power supply control device |
-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012057149A patent/JP2013192376A/en active Pending
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