JP2014193082A - 給電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給電システム10のECU61は、電動車両11からインバータ装置12への給電の停止後に外部給電コンタクタ部33の溶着有無を検知し、外部給電コンタクタ部33の溶着を検知した場合に電動車両11の起動を禁止する。ECU61は、電動車両11からインバータ装置12への給電の開始を指示する給電開始信号を含む第1の信号を受信した場合に、溶着検知を実施させる。ECU61は、第2の信号を受信した場合に、電動車両11からインバータ装置12への給電および外部給電コンタクタ部33の溶着検知を禁止し、かつ警報を出力し、かつ外部給電コンタクタ部33を遮断し、かつバッテリコンタクタ部31を遮断する。
【選択図】図1
Description
各コンタクタは、相互の電力伝達の実行時には導通状態とされ、充電パドルがインレットから離脱している電力伝達の実行停止時には遮断状態とされる。
各コンタクタにおいては、導通時の遮断指示などに起因する接点の溶着によって遮断異常が発生する虞があり、電気自動車から住宅の充放電器への給電の終了後などにおいて、溶着の発生有無を検知することが望まれている。
しかしながら、単に給電終了後に溶着検知を実行することが設定されているだけでは、溶着検知の実行後の給電再開指示やコンタクタ遮断要求などによって、溶着検知の実行が中断され、この中断を報知する警報が頻繁に出力されてしまい、ユーザに煩わしさを与えてしまう虞がある。
(1)本発明の一態様に係る給電システムは、電動車両(例えば、実施の形態での電動車両11)と、該電動車両に着脱可能な外部給電装置(例えば、実施の形態でのインバータ装置12)と、を備える給電システムであって、前記電動車両は、電源(例えば、実施の形態での発電装置21)と、蓄電装置(例えば、実施の形態でのバッテリ22)と、前記電動車両と前記外部給電装置との接続と遮断とを切替可能な外部給電コンタクタ(例えば、実施の形態での外部給電コンタクタ部33)と、前記外部給電コンタクタの溶着有無を検知する溶着検知手段(例えば、実施の形態でのECU61、ステップS02)と、制御手段(例えば、実施の形態でのECU61)と、を備え、前記制御手段は、前記電動車両から前記外部給電装置への給電の停止後に前記溶着検知手段によって前記外部給電コンタクタの溶着有無を検知させ、前記外部給電コンタクタの溶着が検知された場合に前記電動車両の起動を禁止し、前記制御手段は、通常の遮断要求である第1の信号を受信した場合に、前記溶着検知手段による検知を実施させ、前記制御手段は、即遮断要求である第2の信号を受信した場合は、前記電動車両から前記外部給電装置への給電および前記溶着検知手段による前記外部給電コンタクタの溶着有無の検知の実行を禁止し、かつ警報を出力し、かつ前記外部給電コンタクタを遮断する。
また、外部給電コンタクタの溶着が検知された場合に、次回の電動車両の起動を禁止することに加えて、第2の信号を受信した場合に直ちに外部給電コンタクタを遮断することによって、給電システムの所望の安全性を確保することができる。
インバータ装置12は、例えば、電動車両11に設けられた給電口11aに着脱可能に嵌合される給電コネクタ12aを備えている。
給電コネクタ12aは、例えば、給電口11aに設けられた複数の端子に電気的に接続可能な複数のコネクタピンを備えている。
発電装置21は、内燃機関の動力により回転駆動される発電機の回転角に基づいて同期がとられた信号に応じてインバータの通電を切り替え、発電機から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
なお、電圧調整器23は、例えば、バッテリ22側に平滑コンデンサ23aを備えている。
また、電圧調整器23は、例えば、バッテリ22側の端子間電圧を検出する電圧センサ(図示略)を備えている。
例えば、走行用モータ24は、各相のコイルに交流の相電流が通電されることで力行運転を行ない、変速機(T/M)24aを介して駆動輪Wを駆動する。また、電動車両11の減速時などにおいて駆動輪側から駆動力が伝達されることで発電運転(回生運転)を行ない、発電電力(回生電力)を出力する。
空調機器27は、インバータから出力される交流電力によって駆動される電動コンプレッサを用いて車室内の温度および湿度の状態を調節する。
バッテリプリチャージ部30は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ41およびプリチャージ抵抗42により構成されている。
そして、バッテリプリチャージ部30は、正極側バッテリコンタクタ43の両端に(つまり、正極側バッテリコンタクタ43に並列に)接続されている。
外部給電プリチャージ部32は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ51およびプリチャージ抵抗52により構成されている。
そして、外部給電プリチャージ部32は、正極側外部給電コンタクタ53の両端に(つまり、正極側外部給電コンタクタ53に並列に)接続されている。
例えば、ECU61は、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号に基づき、走行用モータ24の目標トルクを算出し、実際に走行用モータ24から出力されるトルクを目標トルクに一致させるようにして、走行用モータ24に通電される電流に対するフィードバック制御などを実行する。
また、パワースイッチ72は、運転者の操作に応じて発電装置21の起動を指示する指令信号(PSW)を出力する。
また、アクセルペダル開度センサ74は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに応じたアクセルペダルのストローク量(アクセル開度)を検出する。
また、ブレーキペダルスイッチは、運転者によるブレーキペダルの操作有無を検出する。
そして、算出した各種の状態量に基づいて、バッテリプリチャージ部30およびバッテリコンタクタ部31の導通および遮断を制御することによって、バッテリ22の充電および放電を制御する。
例えば、ECU61は、外部給電プリチャージ部32および外部給電コンタクタ部33の導通および遮断を制御することによって、インバータ装置12への給電を制御する。
これによって、電動車両11に設けられた給電口11aに嵌合された給電コネクタ12aを介して電動車両11の電源(例えば、発電装置21と、バッテリ22となど)から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を外部負荷13に供給可能である。
なお、インバータ81は、例えば、平滑コンデンサ81aを介して外部給電コンタクタ部33に接続されている。
例えば、インバータ制御装置82は、インバータスイッチ82aのON操作に応じて出力される信号によって、インバータ81を電動車両11から給電可能な給電受付状態にする。さらに、インバータスイッチ82aのOFF操作に応じて出力される信号によって、給電受付状態のインバータ81を電動車両11からの給電を許可しない給電停止受付状態に切り替える。
電磁ロック83は、インバータ制御装置82の制御によって、インバータ81の正極側および負極側の入力端子と、電動車両11の正極側および負極側の高圧ライン(HV+),(HV−)との間の電気的な接続と遮断とを切り替える。
また、電動車両11の給電口11aは、給電コネクタ12aの各コネクタピンに接続される各端子を備え、制御装置34のECU61は、適宜の信号線によって給電口11aの各端子に接続されている。
これらにより、電動車両11のECU61と、インバータ制御装置82とは、電動車両11の給電口11aにインバータ装置12の給電コネクタ12aが嵌合され、この嵌合に伴って給電口11aの複数の端子に給電コネクタ12aの複数のコネクタピンが接続された状態において、相互に各種の信号を送受信可能である。
また、インバータ装置12の所定の動作電圧範囲は、例えば、インバータ装置12が適正に動作可能な入力電圧の範囲などである。
例えば、ECU61は、外部給電プリチャージ部32および外部給電コンタクタ部33において、各コンタクタ41,43,44の何れかひとつ以外を遮断に指示した状態で、何れかひとつを導通と遮断とに切り替えることを指示する。そして、この切り替え時にインバータ電圧センサ84により検出されるインバータ電圧VIの変化に基づいて、何れかひとつに溶着が発生しているか否かを検知する。
例えば、ECU61は、次回車両起動禁止フラグのフラグ値に「1」を設定して、不揮発性メモリーなどの記憶部(図示略)に書き込み、次回の電動車両11の起動を指示する指令が発生した場合に、この次回車両起動禁止フラグのフラグ値を参照して、電動車両11の起動を禁止する。
例えば、第2の信号は、外部給電コンタクタ部33の正極側外部給電コンタクタ53または負極側外部給電コンタクタ54の溶着有無の検知が不可能となる異常の発生に伴って電動車両11側あるいはインバータ装置12側から出力される。
また、例えば、インバータ装置12の漏電に起因して電動車両11からインバータ装置12への給電が停止した場合には、インバータ装置12側から外部給電コンタクタ部33の遮断を要求する第2の信号が出力される。
また、例えば、バッテリコンタクタ部31の遮断が要求される電動車両11の異常に起因して電動車両11からインバータ装置12への給電が停止した場合には、電動車両11側から外部給電コンタクタ部33の遮断を要求する第2の信号が出力される。
先ず、図2に示すステップS01においては、外部給電が停止されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS01の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS02に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS06に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
次に、ステップS04においては、外部給電コンタクタ部33の遮断を指示する。
次に、ステップS05においては、バッテリコンタクタ部31の遮断を指示し、エンドに進む。
そして、ステップS07においては、外部給電コンタクタ部33の溶着発生が検知されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08に進む。
次に、ステップS08においては、次回の電動車両11の起動禁止を示す次回車両起動禁止フラグのフラグ値に「1」を設定して、このフラグ値を不揮発性メモリーなどの記憶部(図示略)に書き込み、上述したステップS05に進む。
そして、時刻t3においてバッテリコンタクタ部31が遮断から接続に切り替えられた後に、時刻t4において電圧調整器23による車両側での電圧調整が可能になると、外部給電の実行待機状態になる。
そして、時刻t6において外部給電の実行が開始された後に、時刻t7においてインバータスイッチ82aがOFF操作されると、外部給電の実行が停止される。
そして、外部給電コンタクタ部33の遮断を要求する第2の信号を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、警報が出力され、かつ外部給電コンタクタ部33が遮断される。この場合、さらに、バッテリコンタクタ部31が遮断されてもよい。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、外部給電コンタクタ部33に対して溶着検知が開始される。
ただし、第2の信号の信号を受信した場合には、直ちに溶着検知の実行を中断する。
そして、時刻t9において、パワースイッチ72がオンからオフに切り替えられ、バッテリコンタクタ部31に対して溶着検知が開始され、電圧調整器23による車両側での電圧調整が禁止される。
また、外部給電コンタクタ部33の溶着発生が検知された場合に次回の電動車両11の起動を禁止することに加えて、即遮断要求である第2の信号を受信した場合に直ちに外部給電コンタクタ部33を遮断することによって、給電システム10の所望の安全性を確保することができる。さらに、第2の信号を受信した場合、外部給電コンタクタ部33の溶着発生の有無にかかわらずに、バッテリコンタクタ部31を遮断することによって、電動車両11の給電口11aからインバータ装置12の給電コネクタ12aが取り外されるときの安全性を向上させることができる。
11 電動車両
12 インバータ装置(外部給電装置)
21 発電装置(電源)
22 バッテリ(蓄電装置)
23 電圧調整器
24 走行用モータ
31 バッテリコンタクタ部(バッテリコンタクタ)
33 外部給電コンタクタ部(外部給電コンタクタ)
34 制御装置
61 ECU(制御手段、溶着検知手段)
75 バッテリ電圧センサ
84 インバータ電圧センサ
Claims (2)
- 電動車両と、該電動車両に着脱可能な外部給電装置と、を備える給電システムであって、
前記電動車両は、
電源と、
蓄電装置と、
前記電動車両と前記外部給電装置との接続と遮断とを切替可能な外部給電コンタクタと、
前記外部給電コンタクタの溶着有無を検知する溶着検知手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電動車両から前記外部給電装置への給電の停止後に前記溶着検知手段によって前記外部給電コンタクタの溶着有無を検知させ、前記外部給電コンタクタの溶着が検知された場合は前記電動車両の起動を禁止し、
前記制御手段は、通常の遮断要求である第1の信号を受信した場合に、前記溶着検知手段による検知を実施させ、
前記制御手段は、即遮断要求である第2の信号を受信した場合は、前記電動車両から前記外部給電装置への給電および前記溶着検知手段による前記外部給電コンタクタの溶着有無の検知の実行を禁止し、かつ警報を出力し、かつ前記外部給電コンタクタを遮断することを特徴とする給電システム。 - 前記電動車両は、前記蓄電装置の接続と遮断とを切り替え可能なバッテリコンタクタを備え、
前記制御手段は、即遮断要求である前記第2の信号を受信した場合は、前記電動車両から前記外部給電装置への給電および前記溶着検知手段による前記外部給電コンタクタの溶着有無の検知の実行を禁止し、かつ警報を出力し、かつ前記外部給電コンタクタを遮断し、かつ前記バッテリコンタクタを遮断することを特徴とする請求項1に記載の給電システム。
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