JP2016197960A - Charge control device and charge control method for secondary cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池の充電制御装置及び充電制御方法に関し、特に、電気自動車に搭載された二次電池を車両外部の電力源から充電する充電制御装置及び充電制御方法に関するものである。 The present invention relates to a charging control device and a charging control method for a secondary battery, and more particularly to a charging control device and a charging control method for charging a secondary battery mounted on an electric vehicle from a power source outside the vehicle.
近年、低炭素社会の実現に向けて電動モータのみで走行する電気自動車(EV:Electric Vehicle)、および、エンジンおよび電動モータのいずれでも走行可能なプラグインハイブリッド車(Plug-in Hybrid Vehicle)が注目されている。このような電気自動車、および、プラグインハイブリッド車には、タイヤへ伝達される駆動力を発生させるための電動機を備えている。この電動機を駆動するエネルギーは車両に備えた二次電池から供給される。この二次電池は車両の外部から充電可能となっている。以下、上記の電動機のみで走行する電気自動車、あるいは、プラグインハイブリッド車を総称して「電気自動車」という。電気自動車に搭載した二次電池の充電は、車両が備える車両側コネクタに、車両外部に設置した給電スタンドが備える給電コネクタを接続することで行なっている。 In recent years, electric vehicles (EV: Electric Vehicle) that run only with electric motors and plug-in hybrid vehicles (Plug-in Hybrid Vehicles) that can run with either engine or electric motors are attracting attention for the realization of a low-carbon society. Has been. Such an electric vehicle and a plug-in hybrid vehicle are provided with an electric motor for generating a driving force transmitted to the tire. The energy for driving the electric motor is supplied from a secondary battery provided in the vehicle. This secondary battery can be charged from the outside of the vehicle. Hereinafter, the electric vehicle or the plug-in hybrid vehicle that travels only by the electric motor is collectively referred to as an “electric vehicle”. Charging of the secondary battery mounted on the electric vehicle is performed by connecting a power supply connector provided in a power supply stand installed outside the vehicle to a vehicle-side connector provided in the vehicle.
上記の給電スタンドには、特許文献1(段落「0014」、図1参照。)に示すように、一般にAC(交流)2OOV出力の商用電源が用いられているので、車両の二次電池を充電するためには、車両側で交流(AC)電力を直流(DC)電力に変換するAC/DCコンバータが必要である。現在は、このように、商用電源のAC電力を車両側に設けられたAC/DCコンバータでDC電力に変換して車両側の二次電池を充電する技術が汎用的である。また、特許文献2(段落「0046」〜「0048」、図1参照。)には、車両外に設けられた充放電器3によって、ソーラーパネル4、蓄電池5、電力系統6(商用電源と推量される。)等の出力電力が、それぞれ、DC/DCコンバータ11、DC/DCコンバータ12、AC/DCコンバータ13で所定のDC電力に変換されて、電気自動車2の二次電池が充電されることが記載されている。
As described in Patent Document 1 (paragraph “0014”, see FIG. 1), a commercial power supply with AC (alternating current) 2 OOV output is generally used for the above-described power supply stand. To do so, an AC / DC converter that converts alternating current (AC) power to direct current (DC) power on the vehicle side is required. At present, a technique for charging the secondary battery on the vehicle side by converting the AC power of the commercial power source into DC power by an AC / DC converter provided on the vehicle side is widely used. In Patent Document 2 (paragraphs “0046” to “0048”, see FIG. 1), a
また、特許文献1及び特許文献2は、電気自動車と充電制御装置とを電気的に接触させて充電を行っているが、特許文献3に示すように、電磁誘導を利用して、電気自動車と充電制御装置とを電気的に非接触状態で充電を行うものもある。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, charging is performed by bringing an electric vehicle and a charging control device into electrical contact with each other, but as shown in Patent Document 3, using electromagnetic induction, Some charge the charging control device in an electrically non-contact state.
商用電源を利用して電気自動車に搭載された二次電池を充電するためには、例えば、特許文献1に記載の給電スタンドに電力を送電するための送電用ケーブルの敷設や、給電スタンドの配電設備の設置を行わなければならず、給電スタンドの設置場所によっては、高額な敷設費用・設置費用を要する場合がある。また、特許文献2に記載のようにDC電力充電方式に変更するためには、車両側の充電設備を、汎用的なAC電力充電方式からDC電力充電方式に変更するか、汎用的なAC電力充電方式と特殊なDC電力充電方式とを併用する充電設備を備えなければならず、車両側にとって、経費負担になる。 In order to charge a secondary battery mounted on an electric vehicle using a commercial power source, for example, laying of a power transmission cable for transmitting power to a power supply station described in Patent Document 1 or distribution of a power supply station Equipment must be installed, and depending on where the power supply stand is installed, expensive installation and installation costs may be required. In order to change to the DC power charging method as described in Patent Document 2, the vehicle-side charging facility is changed from a general AC power charging method to a DC power charging method, or a general AC power charging method is used. A charging facility that uses both a charging method and a special DC power charging method must be provided, which is a cost burden for the vehicle.
そこで、本発明は、特に、上述したような汎用的なAC電力充電方式の電気自動車を車両外部の電力源から充電する充電制御装置の構成において、電力源を二次電池とし、二次電池の出力のDC電力をAC電力として出力するためのインバータを設け、このインバータの出力の充電経路を車両側コネクタに接続するようにして、商用電源のように送電用ケーブルを敷設することもなく、また、配電設備の構成も簡単であるので、設置費用が安価にできる充電制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention particularly provides a secondary battery in which the power source is a secondary battery in the configuration of the charge control device for charging a general-purpose AC power charging electric vehicle as described above from a power source outside the vehicle. An inverter for outputting the output DC power as AC power is provided, and the charging path of the output of the inverter is connected to the vehicle-side connector so that a power transmission cable is not laid like a commercial power supply. An object of the present invention is to provide a charging control device that can be installed at low cost because the configuration of the power distribution equipment is simple.
また、上記のインバータ出力の充電経路途中に磁気回路部を構成し、電気自動車の充電中には充電開始信号により磁気回路部が動作し、電気自動車側の二次電池の充電が終了すると、感知手段に設けられた磁気センサーが磁気回路部の動作が停止したことを感知してインバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフするようにして、インバータに電源を供給する二次電池の消耗を抑制する充電制御装置を提供することを目的とする。 In addition, a magnetic circuit unit is configured in the middle of the charging path of the inverter output, and the magnetic circuit unit is operated by a charging start signal during charging of the electric vehicle. When the charging of the secondary battery on the electric vehicle side is completed, the detection is performed. The magnetic sensor provided in the means senses that the operation of the magnetic circuit section has stopped, and the inverter power switch provided in the inverter is turned off to suppress the consumption of the secondary battery that supplies power to the inverter. An object is to provide a charge control device.
また、本発明は、充電制御装置の出力端部のコネクタに充電スイッチを設け、磁気センサーが磁気回路部の動作が停止したことを感知してインバータ電源スイッチをオフするとともに、充電スイッチもオフにして、充電制御装置の出力端部から出力される電流を完全に遮断するようにして、インバータに電源を供給する二次電池の消耗をさらに抑制する充電制御装置を提供することを目的とする。 In addition, the present invention provides a charge switch at the connector of the output end of the charge control device, and when the magnetic sensor senses that the operation of the magnetic circuit unit has stopped, the inverter power switch is turned off and the charge switch is also turned off. Thus, an object of the present invention is to provide a charge control device that further suppresses the consumption of a secondary battery that supplies power to an inverter so as to completely cut off the current output from the output end of the charge control device.
また、本発明は、上述の電気自動車用の制御装置の構成部品(特に、磁気回路部)の形状、大きさ、性能(容量、電流値、電圧値等。)を適宜変更して、電気自動車用途の二次電池以外にも、様々な技術分野の二次電池への充電制御を行うことができる充電制御装置を提供することにある。 Further, the present invention appropriately changes the shape, size, and performance (capacity, current value, voltage value, etc.) of the components (particularly, the magnetic circuit portion) of the control device for the electric vehicle described above, and the electric vehicle. Another object of the present invention is to provide a charge control device capable of performing charge control on secondary batteries in various technical fields in addition to secondary batteries used.
上記の目的を達成するため、本発明の電気自動車充電制御装置において、二次電池と、該二次電池の出力の直流電力を交流電力に変換するインバータとを設けたことを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, in the electric vehicle charging control device of the present invention, the first feature is that a secondary battery and an inverter that converts the DC power of the output of the secondary battery into AC power are provided. To do.
また、本発明の電気自動車充電制御装置において、前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチと、前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部と、該磁気回路部の動作停止を感知する感知手段とを備え、前記二次電池による前記電気自動車の充電動作中は前記磁気回路部が動作しており、前記二次電池による前記電気自動車の充電動作が終了すると前記磁気回路部の動作が停止し、前記感知手段は、前記磁気回路部の動作停止を感知して前記インバータ電源スイッチをオフすることを第2の特徴とする。 In the electric vehicle charging control apparatus of the present invention, an inverter power switch provided in the inverter, a magnetic circuit unit provided in a charging path of an output of the inverter, and sensing for detecting operation stop of the magnetic circuit unit And the magnetic circuit unit is operating during the charging operation of the electric vehicle by the secondary battery, and the operation of the magnetic circuit unit is stopped when the charging operation of the electric vehicle by the secondary battery is completed. A second feature of the present invention is that the sensing means senses the stop of the operation of the magnetic circuit unit and turns off the inverter power switch.
また、本発明の電気自動車充電制御装置において、前記インバータの充電経路の出力端部に充電スイッチを設け、該充電スイッチは、前記磁気回路部が動作中はオン状態にあり、前記感知手段が前記磁気回路部の動作停止を感知すると、前記感知手段からの制御信号によりオフされることを第3の特徴とする。 Further, in the electric vehicle charging control device of the present invention, a charging switch is provided at an output end of the charging path of the inverter, the charging switch is in an on state while the magnetic circuit unit is in operation, and the sensing means is A third feature is that when the operation stop of the magnetic circuit unit is detected, it is turned off by a control signal from the detecting means.
また、本発明の電気自動車充電制御装置において、前記磁気回路部は、前記インバータの充電経路の一部がコイルとして形成され、該コイルは環状鉄心に巻回され、該環状鉄心に永久磁石が取付けられた構成をなし、前記電気自動車の充電中は、前記コイルと前記環状鉄心とで構成される電磁石の磁界と、前記永久磁石の磁界とが打ち消し合うことで、前記磁気センサーが磁気を感知せずに前記インバータのインバータ電源スイッチのオン状態を維持し、前記電気自動車の充電が終了すると、前記電磁石の磁界が消失することで、前記磁気センサーが前記永久磁石の磁気を感知して、前記インバータ電源スイッチをオフすることを、第4の特徴とする。 Further, in the electric vehicle charging control apparatus according to the present invention, the magnetic circuit unit is formed such that a part of the charging path of the inverter is formed as a coil, the coil is wound around an annular iron core, and a permanent magnet is attached to the annular iron core. During the charging of the electric vehicle, the magnetic sensor detects the magnetism by canceling out the magnetic field of the electromagnet composed of the coil and the annular iron core and the magnetic field of the permanent magnet. Without turning on the inverter power switch of the inverter, and when the charging of the electric vehicle is completed, the magnetic field of the electromagnet disappears, so that the magnetic sensor senses the magnetism of the permanent magnet, and the inverter The fourth feature is to turn off the power switch.
また、本発明の電気自動車充電制御装置において、前記電気自動車の充電中は、前記コイルと前記環状鉄心で構成される電磁石の磁力と、前記永久磁石の磁力とが打ち消し合うことで、前記磁気センサーが磁気を感知せずに前記インバータ電源スイッチ及び前記充電スイッチのオン状態を維持し、前記電気自動車の充電が終了すると、前記電磁石の磁力が消失することで、前記磁気センサーが前記永久磁石の磁気を感知して前記インバータ電源スイッチ及び前記充電スイッチをオフすることを、第5の特徴とする。 Further, in the electric vehicle charging control device according to the present invention, during the charging of the electric vehicle, the magnetic force of the electromagnet composed of the coil and the annular iron core and the magnetic force of the permanent magnet cancel each other, so that the magnetic sensor If the inverter power switch and the charging switch are kept on without sensing magnetism, and the charging of the electric vehicle is completed, the magnetic force of the electromagnet disappears, and the magnetic sensor detects the magnetism of the permanent magnet. The fifth feature is that the inverter power switch and the charge switch are turned off by detecting the above.
また、本発明の充電制御装置において、二次電池と、該二次電池の出力の直流電力を交流電力に変換するインバータと、該インバータに設けられたインバータ電源スイッチと、前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部と、該磁気回路部の動作停止を感知する感知手段とを備え、前記二次電池による充電動作中は前記磁気回路部が動作しており、前記二次電池による充電動作が終了すると前記磁気回路部の動作が停止し、前記感知手段は、前記磁気回路部の動作停止を感知して前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフすることを第1の特徴とする。 Further, in the charge control device of the present invention, a secondary battery, an inverter that converts DC power output from the secondary battery into AC power, an inverter power switch provided in the inverter, and charging of the output of the inverter A magnetic circuit unit provided in the path; and a sensing unit that senses stoppage of the operation of the magnetic circuit unit, and the magnetic circuit unit is operating during the charging operation by the secondary battery. When the charging operation ends, the operation of the magnetic circuit unit stops, and the sensing means senses the operation stop of the magnetic circuit unit and turns off an inverter power switch provided in the inverter. To do.
また、本発明の充電制御装置において、前記インバータの充電経路の出力端部に充電スイッチを設け、該充電スイッチは、前記磁気回路部が動作中はオン状態にあり、前記感知手段が前記磁気回路部の動作停止を感知すると、前記感知手段からの制御信号によりオフされることを第2の特徴とする。 In the charging control device of the present invention, a charging switch is provided at an output end of the charging path of the inverter, the charging switch is in an on state while the magnetic circuit unit is in operation, and the sensing means is the magnetic circuit. The second feature is that when the operation stop of the unit is sensed, it is turned off by the control signal from the sensing means.
また、本発明の充電制御方法において、インバータで二次電池の出力の直流電力を交流電力に変換するステップと、前記インバータの交流電力出力動作が終了すると、前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部の動作が終了することを感知して、前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフするステップとを備えることを特徴とする。 Further, in the charge control method of the present invention, the step of converting the DC power of the output of the secondary battery into AC power by the inverter and the AC power output operation of the inverter are completed, provided in the charging path of the output of the inverter. And detecting the end of the operation of the magnetic circuit unit and turning off the inverter power switch provided in the inverter.
本発明によれば、汎用的なAC電力充電方式の電気自動車を車両外部の電力源を用いて充電する電気自動車充電制御装置において、電力源を二次電池とし、二次電池の出力のDC電力をAC電力として出力するためのインバータを設け、このインバータの出力の充電経路を車両側コネクタに接続するようにしたので、商用電源のように送電用ケーブルを敷設することもなく、また、配電設備の構成も簡単であり、充電制御装置の設置費用が安価にできるという、従来技術にはない顕著な効果を奏することができる。 According to the present invention, in an electric vehicle charging control apparatus that charges a general-purpose AC power charging electric vehicle using a power source outside the vehicle, the power source is a secondary battery, and the DC power of the output of the secondary battery is Is provided as an AC power, and the charging path of the output of this inverter is connected to the vehicle-side connector, so that there is no need to install a power transmission cable as in the case of a commercial power supply. This configuration is also simple, and it is possible to achieve a remarkable effect that the conventional technology does not have, such that the installation cost of the charge control device can be reduced.
また、本発明によれば、上記のインバータ出力の充電経路途中に磁気回路部を構成し、電気自動車の充電中は充電開始信号により磁気回路部が動作し、電気自動車の充電が終了すると、感知手段に設けられた磁気センサーが前記磁気回路部の動作が停止したことを感知して前記インバータのインバータ電源スイッチをオフするようにして、前記インバータに電源を供給する前記二次電池の消耗を抑制することができるという、従来技術にはない顕著な効果を奏することができる。 According to the present invention, the magnetic circuit unit is configured in the middle of the charging path for the inverter output, and the magnetic circuit unit is operated by the charging start signal during charging of the electric vehicle. The magnetic sensor provided in the means senses that the operation of the magnetic circuit unit has stopped and turns off the inverter power switch of the inverter, thereby suppressing the consumption of the secondary battery that supplies power to the inverter. It is possible to achieve a remarkable effect that is not possible with the prior art.
また、本発明によれば、前記電気自動車充電制御装置の出力端部に充電スイッチを設け、前記磁気センサーが前記磁気回路部の動作が停止したことを感知して前記インバータのインバータ電源スイッチをオフするとともに、前記充電スイッチもオフにして、前記電気自動車充電制御装置と前記電気自動車との電流経路を遮断する構成にして、インバータに電源を供給する二次電池の消耗をさらに抑制することができるという、従来技術にはない顕著な効果を奏することができる。 Further, according to the present invention, a charging switch is provided at an output end of the electric vehicle charging control device, and the magnetic sensor detects that the operation of the magnetic circuit unit has stopped, and the inverter power switch of the inverter is turned off. In addition, the charging switch is also turned off to cut off the current path between the electric vehicle charging control device and the electric vehicle, so that consumption of the secondary battery that supplies power to the inverter can be further suppressed. The remarkable effect which is not in the prior art can be produced.
また、本発明によれば、前記充電制御装置において、前記電気自動車用の制御装置の構成部品(特に、磁気回路部)の形状、大きさ、性能(容量、電流値、電圧値等。)を適宜変更して、電気自動車用途の二次電池以外にも、様々な技術分野の二次電池への充電制御を行うことができるという、従来技術にはない顕著な効果を奏することができる。 Further, according to the present invention, in the charging control device, the shape, size, and performance (capacity, current value, voltage value, etc.) of the components (particularly, the magnetic circuit unit) of the control device for the electric vehicle. It is possible to obtain a remarkable effect that is not possible in the prior art that charging can be controlled to secondary batteries in various technical fields in addition to secondary batteries for electric vehicles by appropriately changing.
以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。なお、共通の構成要素には、同一の符号が付されている。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to preferred embodiments. However, the following embodiment is merely an example embodying the present invention, and the present invention is not limited to this. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common component.
[第一実施形態]
図1に、本発明の第一実施形態の電気自動車充電制御装置の構成を示す。図1に示すように、本発明の第一実施形態における電気自動車充電制御装置1は、充電制御装置側二次電池2と、充電制御装置側二次電池2に接続された充電制御装置側インバータ3と、一端が充電制御装置側インバータ3の出力端に接続され、他端が充電制御装置側コネクタ5に接続された充電ケーブル4とを備えている。
[First embodiment]
In FIG. 1, the structure of the electric vehicle charge control apparatus of 1st embodiment of this invention is shown. As shown in FIG. 1, the electric vehicle charge control device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a charge control device side secondary battery 2 and a charge control device side inverter connected to the charge control device side secondary battery 2. 3 and a charging
充電制御装置側二次電池2は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池等で構成された二次電池であり、DC(直流)電力を出力する。充電制御装置側インバータ3は、充電制御装置側二次電池2の出力である直流(DC)電力を交流(AC)電力に変換するDC/AC変換器である。なお、このようなDC/AC変換器は、直流電力から交流電力を電気的に生成する電源回路、いわゆる、インバータとして公知のものである。 The charge control device side secondary battery 2 is a secondary battery composed of a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, a nickel zinc battery, or the like, and outputs DC (direct current) power. The charging control device side inverter 3 is a DC / AC converter that converts direct current (DC) power, which is an output of the charging control device side secondary battery 2, into alternating current (AC) power. Such a DC / AC converter is known as a power supply circuit that electrically generates AC power from DC power, a so-called inverter.
充電制御装置側インバータ3の出力は、電気自動車6への充電経路となっており、充電ケーブル4で構成されている。充電ケーブル4の出力端には充電制御装置側コネクタ5が接続されており、この充電制御装置側コネクタ5が電気自動車6の車両側コネクタ7に接続され、電気自動車6に搭載された車両側二次電池9を充電することができる。
The output of the charging control device side inverter 3 is a charging path to the electric vehicle 6, and is constituted by the charging
電気自動車6には、車両側コネクタ7に接続された車両側充電器8、車両側充電器8で充電される車両側二次電池9、車両側二次電池9の出力を変換して電動機11に伝える車両側インバータ10、充電、走行、制動、その他の制御を行う車両側制御部12等を備えている。
The electric vehicle 6 includes a vehicle-side charger 8 connected to the vehicle-side connector 7, a vehicle-side
車両側二次電池9は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池等の二次電池である。車両側インバータ10は、車両側二次電池9から出力されるDC電力をAC電力に変換して電動機11に供給し、電動機11を駆動する。
The vehicle side
なお、前述したように、電気自動車6は、電動機11のみで走行する電気自動車(EV車)でもよいし、さらに、電動機11が出力するAC電力をDC電力に変換して車両側二次電池9に充電し、エンジンおよび電動機11のいずれでも走行可能なプラグインハイブリッド車(PHV車)でもよい。
As described above, the electric vehicle 6 may be an electric vehicle (EV vehicle) that runs only by the
前述したように、このような構成を備えた電気自動車は、汎用的であり、当業者には周知のものである。 As described above, the electric vehicle having such a configuration is general-purpose and well known to those skilled in the art.
このように、本発明の第一実施形態の電気自動車充電制御装置1においては、電力源を二次電池とし、二次電池の出力のDC電力をAC電力として出力するための充電制御装置側インバータ3を設け、この充電制御装置側インバータ3の出力の充電経路の充電ケーブル4に接続された充電制御装置側コネクタ5を車両側コネクタ7に接続する構成にしたので、商用電源を用いる場合に比べ、送電用ケーブルを敷設することもなく、また、配電設備の構成も簡単であるので、充電制御装置の設置費用を安価にすることができる。
As described above, in the electric vehicle charging control device 1 according to the first embodiment of the present invention, the power source is a secondary battery, and the charging control device side inverter for outputting DC power of the output of the secondary battery as AC power. 3, and the charging control device side connector 5 connected to the charging
ここで、本発明の第一実施形態の電気自動車充電制御装置1においては、電気自動車6の充電(電気自動車6に搭載された車両側二次電池9の充電)が終了すると、充電電流が流れなくなる、つまり、電気自動車充電制御装置1の充電ケーブル4に充電制御装置側インバータ3からの出力電流が流れなくなることを想定している。しかしながら、充電制御装置側インバータ3には、充電制御装置側二次電池2から常時電源が供給されているので、電気自動車6を充電していないときも、充電制御装置側インバータ3自体には不要な電流(2A程度の電流。)が流れ続けている。したがって、充電制御装置側インバータ3に電源を供給している充電制御装置側二次電池2の消耗を早めてしまうことになる。
Here, in the electric vehicle charging control device 1 of the first embodiment of the present invention, when charging of the electric vehicle 6 (charging of the vehicle-side
[第二実施形態]
そこで、本発明の第二実施形態の電気自動車充電制御装置20においては、電気自動車6を充電していないときは、充電制御装置側インバータ21の電源をオフする構成にした。
[Second Embodiment]
Therefore, in the electric vehicle charging
図2に、本発明の第二実施形態における電気自動車充電制御装置20の構成を示す。図3に、本発明の第二実施形態における電気自動車充電制御装置20の磁気回路部の構成を示す。
In FIG. 2, the structure of the electric vehicle
図2に示すように、本発明の第二実施形態における電気自動車充電制御装置20において、第一実施形態における電気自動車充電制御装置1と異なる点は、充電制御装置側インバータ21の出力の充電経路の途中に磁気回路部13を設け、この磁気回路部13の動作停止を感知する感知手段14を設け、感知手段14が、電気自動車6の充電が終了し磁気回路部13の動作が停止することを感知して、充電制御装置側インバータ21に設けられた充電制御装置側インバータ電源スイッチ21aをオフして、電気自動車6の非充電中は、充電制御装置側インバータ21に不要な電流が流れないようにしたことである。
As shown in FIG. 2, the electric vehicle charging
充電制御装置側インバータ21の出力は、電気自動車6への充電経路となっており、この充電経路の途中に磁気回路部13が構成されている。この磁気回路部13は、図3に示すように、充電ケーブル4の一部をコイル13aとし、このコイル13aは環状鉄心13bに巻回され、環状鉄心13bには永久磁石13cが取付けられた構成をなしている。コイル13aと環状鉄心13bとで電磁石13dを形成している。
The output of the charging control
電気自動車6の非充電時は、充電制御装置側インバータ21から電流が出力されないので、充電ケーブル4、つまり、磁気回路部13のコイル13bに電流が流れないので、電磁石13dは電磁石として動作せず、磁界を発生しない。
When the electric vehicle 6 is not charged, no current is output from the charging control
電気自動車6の充電中は、充電制御装置側インバータ21から充電電流が出力されるので、充電ケーブル4、つまり、コイル13aに電流が流れるので、電磁石13dが励磁され、磁界を発生する。ここで、永久磁石13cの生成する磁界と、充電中の電磁石13dの生成する磁界とが打ち消し合うように、予め、充電電流量等から、コイル13aの巻数、永久磁石13cの保磁力、極性の向き等が算出されて、磁気回路部13が構成されている。
While the electric vehicle 6 is being charged, a charging current is output from the charging control
従って、電気自動車6の充電中に充電制御装置側インバータ21から充電ケーブル4を介して車両側二次電池9に充電電流が流れている期間中は、励磁された電磁石13dの生成する磁界によって、永久磁石13cの磁界を打ち消しているので、磁気センサーを備えた感知手段14は、磁気を感知しない。なお、磁気センサーは、当業者には周知のものであり、周知の磁気センサーを用いた本発明の感知手段14の具体的な回路構成は、説明をするまでもなく容易に実施可能である。
Therefore, during the period when the charging current flows from the charging control
感知手段14は、磁気を感知しないときは、充電制御装置側インバータ21に設けられたインバータ電源スイッチ21aをオンにするように構成されているので、電気自動車6の充電期間中は、充電制御装置側インバータ21のインバータ電源スイッチ21aはオフされず、オン状態を維持する。つまり、気自動車6の充電期間中は、充電制御装置側インバータ21に設けられた充電制御装置側インバータ21に、充電制御装置側二次電池2から電源が供給され続けている。
Since the sensing means 14 is configured to turn on the
そして、電気自動車6(車両側二次電池9)の充電が終了すると、充電制御装置側インバータ21からの充電電流が流れなくなる、つまり、コイル13aに電流が流れなくなるので、電磁石13dは非励磁されて電磁石としての動作が停止され、電磁石13dで発生されていた磁界は消失される。そうすると、永久磁石13cの磁気が感知手段14に備えられた磁気センサーで感知され、感知手段14は、充電制御装置側インバータ21に設けられたインバータ電源スイッチ21aに充電終了信号を送信し、この充電終了信号を受信したインバータ電源スイッチ21aはオフされ、充電制御装置側二次電池2から充電制御装置側インバータ21への電源供給が停止され、充電制御装置側インバータ21には電流が一切流れなくなる。
When the charging of the electric vehicle 6 (vehicle-side secondary battery 9) is completed, the charging current from the charging control device-
ここで、電気自動車6の充電開始時には、例えば、電気自動車6のユーザーの充電開始操作を感知して、不図示の手段により生成された充電開始信号が磁気回路部13やインバータ電源スイッチ21a、電気自動車6に送信されて、磁気回路部13がオン状態となり、また、インバータ電源スイッチ21aがオンになり、電気自動車6への充電が開始される。
Here, when charging of the electric vehicle 6 is started, for example, a charging start operation of a user of the electric vehicle 6 is sensed, and a charging start signal generated by means (not shown) is transmitted to the
なお、本発明においては、電気自動車6に充電中、充電制御装置側インバータ21から充電電流が出力され、コイル13aに電流が流れて電磁石13dが励磁されて電磁石として動作する(磁界が発生する)ことを、磁気回路部13の動作と定義し、充電が終了し、充電制御装置側インバータ21からの充電電流が停止し、コイル13aに電流が流れなくなり、電磁石13dが非励磁され電磁石として動作しなくなる(磁界が消失する)ことを、磁気回路部13の動作停止と定義する。
In the present invention, while the electric vehicle 6 is being charged, a charging current is output from the charging control
このように、電気自動車6の充電中は、充電制御装置側インバータ21から充電ケーブル4、つまりコイル13aに電流が流れて電磁石13dで発生される磁界と、永久磁石13で発生される磁界とが打ち消し合うことで、感知手段14に設けられた磁気センサーが磁気を感知せずに、充電制御装置側インバータ21に設けられたインバータ電源スイッチ21aのオン状態を維持し、電気自動車6の充電が終了すると、電磁石13dの磁界が消失することで、感知手段14に設けられた磁気センサーが永久磁石13cの磁気を感知して、インバータ電源スイッチ21aをオフするように構成した。
Thus, while the electric vehicle 6 is being charged, a magnetic field generated by the
[第三実施形態]
本発明の第三実施形態の電気自動車充電制御装置30においては、第二実施形態の電気自動車充電制御装置20において、充電装置側コネクタ5に充電スイッチ31を設け、非充電中は、充電スイッチ31をオフにして、確実に充電電流の遮断を行うようにしたものである。
[Third embodiment]
In the electric vehicle charging
図4に、本発明の第三実施形態における電気自動車充電制御装置30の構成を説明するブロック図を示す。充電制御装置側コネクタ5には、公知のリレー等で構成された充電スイッチ31が設けられている。電気自動車6の車両側二次電池9の充電中は、第二実施形態における電気自動車充電制御装置20と同様にインバータ電源スイッチ21aをオンにするとともに、充電スイッチ31をオンにして充電制御装置側インバータ21の出力電流が充電制御装置側コネクタ5を介して電気自動車6の車両側二次電池9に供給され、この車両側二次電池9の充電が終了すると、感知手段14が磁気回路部13の動作停止を感知して、インバータ電源スイッチ21aをオフするとともに、充電スイッチ31もオフし、電気自動車充電制御装置30と電気自動車6とが、電気的に完全に遮断される。
In FIG. 4, the block diagram explaining the structure of the electric vehicle
なお、充電スイッチ21aは、第二実施形態の電気自動車充電制御装置20で説明した充電開始信号によってオンされる。また、充電スイッチ21aは、公知のリレーに限らず、同様の機能を備えた公知の手段であればよい。
The charging
[第四実施形態]
以上、電気自動車充電制御装置を例にとって説明してきたが、本発明の第四実施形態の充電制御装置は、充電する対象を電気自動車に限らず、様々な技術分野において利用できるようにしたものであり、本発明の第一〜第三実施形態の電気自動車充電制御装置1,20,30の構成を利用して、対象とする充電用の二次電池の規格・構成等に応じて、充電制御装置側二次電池、充電制御装置側インバータ、磁気回路部、充電ケーブル、充電制御装置側コネクタ等、充電制御装置を構成する部品の形状、大きさ、性能(容量、電流、電圧等。)等を適宜変更すればよい。
[Fourth embodiment]
The electric vehicle charging control device has been described above as an example, but the charging control device according to the fourth embodiment of the present invention is not limited to an electric vehicle and can be used in various technical fields. Yes, using the configuration of the electric vehicle charging
1,20,30 電気自動車充電制御装置
2 充電制御装置側二次電池、
3,21 充電制御装置側インバータ
4 充電ケーブル
5 充電制御装置側コネクタ
6 電気自動車
7 車両側コネクタ
8 車両側充電器
9 車両側二次電池
10 車両側インバータ
11 電動機
12 車両側制御部
13 磁気回路部
13a コイル
13b 環状鉄心
13c 永久磁石
13d 電磁石
14 感知手段
21a インバータ電源スイッチ
31 充電スイッチ
1, 20, 30 Electric vehicle charge control device 2 Charge control device side secondary battery,
3, 21 Charge control
Claims (8)
二次電池と、
該二次電池の出力の直流電力を交流電力に変換するインバータとを備えた
ことを特徴とする電気自動車充電制御装置。 An electric vehicle charging control device for charging a secondary battery mounted on an electric vehicle,
A secondary battery,
An electric vehicle charging control device comprising: an inverter that converts DC power output from the secondary battery into AC power.
前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部と、
該磁気回路部の動作停止を感知する感知手段とを備え、
前記二次電池による前記電気自動車の充電動作中は前記磁気回路部が動作しており、前記二次電池による前記電気自動車の充電動作が終了すると前記磁気回路部の動作が停止し、前記感知手段は、前記磁気回路部の動作停止を感知して前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフする
ことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車充電制御装置。 An inverter power switch provided in the inverter;
A magnetic circuit unit provided in the charging path of the output of the inverter;
Sensing means for sensing the operation stop of the magnetic circuit unit,
The magnetic circuit unit is operating during the charging operation of the electric vehicle by the secondary battery, and when the charging operation of the electric vehicle by the secondary battery is completed, the operation of the magnetic circuit unit is stopped, and the sensing means The electric vehicle charging control device according to claim 1, wherein when the operation stop of the magnetic circuit unit is detected, an inverter power switch provided in the inverter is turned off.
該充電スイッチは、前記磁気回路部が動作中はオン状態にあり、前記感知手段が前記磁気回路部の動作停止を感知すると、前記感知手段からの制御信号によりオフされる
ことを特徴とする請求項2に記載の電気自動車充電制御装置。 A charging switch is provided at the output end of the charging path of the inverter,
The charge switch is in an on state while the magnetic circuit unit is in operation, and is turned off by a control signal from the sensing unit when the sensing unit senses that the magnetic circuit unit has stopped operating. Item 3. The electric vehicle charging control device according to Item 2.
前記電気自動車の充電中は、前記コイルと前記環状鉄心とで構成される電磁石の磁界と、前記永久磁石の磁界とが打ち消し合うことで、前記磁気センサーが磁気を感知せずに前記インバータ電源スイッチのオン状態を維持し、
前記電気自動車の充電が終了すると、前記電磁石の磁界が消失することで、前記磁気センサーが前記永久磁石の磁気を感知して、前記インバータ電源スイッチをオフする
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電気自動車充電制御装置。 The magnetic circuit portion is configured such that a part of the charging path of the inverter is formed as a coil, the coil is wound around an annular iron core, and a permanent magnet is attached to the annular iron core,
During charging of the electric vehicle, the magnetic field of the electromagnet composed of the coil and the annular core and the magnetic field of the permanent magnet cancel each other, so that the magnetic sensor does not sense magnetism and the inverter power switch Keep on
3. When charging of the electric vehicle is completed, the magnetic field of the electromagnet disappears, so that the magnetic sensor senses the magnetism of the permanent magnet and turns off the inverter power switch. Item 4. The electric vehicle charging control device according to Item 3.
前記電気自動車の充電が終了すると、前記電磁石の磁界が消失することで、前記磁気センサーが前記永久磁石の磁気を感知して前記充電スイッチをオフする
ことを特徴とする請求項4に記載の電気自動車充電制御装置。 During charging of the electric vehicle, the magnetic field of the electromagnet composed of the coil and the annular core and the magnetic field of the permanent magnet cancel each other, so that the magnetic sensor does not sense magnetism and the charging switch is turned on. Maintain state,
5. The electricity according to claim 4, wherein when the charging of the electric vehicle is finished, the magnetic sensor loses its magnetic field, so that the magnetic sensor senses the magnetism of the permanent magnet and turns off the charging switch. Automobile charging control device.
該二次電池の出力の直流電力を交流電力に変換するインバータと、
該インバータに設けられたインバータ電源スイッチと、
前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部と、
該磁気回路部の動作停止を感知する感知手段とを備え、
前記二次電池による充電動作中は前記磁気回路部が動作しており、前記二次電池による充電動作が終了すると前記磁気回路部の動作が停止し、前記感知手段は、前記磁気回路部の動作停止を感知して前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフすることを特徴とする充電制御装置。 A secondary battery,
An inverter that converts the DC power output from the secondary battery into AC power;
An inverter power switch provided on the inverter;
A magnetic circuit unit provided in the charging path of the output of the inverter;
Sensing means for sensing the operation stop of the magnetic circuit unit,
During the charging operation by the secondary battery, the magnetic circuit unit is operating, and when the charging operation by the secondary battery is completed, the operation of the magnetic circuit unit is stopped, and the sensing means operates the magnetic circuit unit. A charging control device that senses a stop and turns off an inverter power switch provided in the inverter.
該充電スイッチは、前記磁気回路部が動作中はオン状態にあり、前記感知手段が前記磁気回路部の動作停止を感知すると、前記感知手段からの制御信号によりオフされる
ことを特徴とする請求項6に記載の充電制御装置。 A charging switch is provided at the output end of the charging path of the inverter,
The charge switch is in an on state while the magnetic circuit unit is in operation, and is turned off by a control signal from the sensing unit when the sensing unit senses that the magnetic circuit unit has stopped operating. Item 7. The charge control device according to Item 6.
前記インバータの交流電力出力動作が終了すると、前記インバータの出力の充電経路に設けられた磁気回路部の動作が終了することを感知して、前記インバータに設けられたインバータ電源スイッチをオフするステップとを備える
ことを特徴とする充電制御方法。 Converting the DC power of the output of the secondary battery into AC power with an inverter;
Detecting that the operation of the magnetic circuit unit provided in the charging path for the output of the inverter is completed when the AC power output operation of the inverter is completed, and turning off the inverter power switch provided in the inverter; A charge control method comprising:
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JP2015077071A JP2016197960A (en) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | Charge control device and charge control method for secondary cell |
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