JP2016527862A - 電気自動車用充電器 - Google Patents

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Abstract

電気自動車用バッテリー充電器(1)は、容器(2)と、容器(2)に格納され、入力が外部電源ライン(L)に接続でき、出力が電気自動車(V)のバッテリーに接続できる第1電源ユニット(3)と、容器(2)に格納され、第1電源ユニットに機能的に接続される電子制御ユニット(4)と、容器(2)に格納されて電子制御ユニット(4)に機能的に接続され、入力が外部電源ライン(L)に接続でき、出力が電気自動車(V)のバッテリーに接続できる第2電源ユニット(6)を備える。

Description

本発明は電気自動車用バッテリー充電器に関するものである。
電気自動用バッテリー充電器、すなわち通常の電力供給線および電気自動車のバッテリーに接続され、バッテリーを充電するための機器の使用が知られている。
とりわけ、このバッテリー充電器は通常の電力供給線から入力される交流電圧を直流の出力に変換できる。
具体的には、一般的なバッテリー充電器は、各電子制御ユニットによって制御されるバッテリーに出力電圧を供給できる電源ユニットを含む。
より具体的には、電子制御ユニットは従来のCAN(コントローラ・エリア・ネットワーク)バスによって車両のステーションに接続され、一般的に事前に定義された制御信号を受信することができる車両ステーションと通信するインターフェースを含む。
また、電子制御ユニットは、車両ステーションからの制御信号を解読し電源ユニットの制御信号に変換することができるDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)タイプなどの内部制御装置を装備する。
具体的には、制御装置は、単純に電源ユニットのオンオフ切り替えの命令を出すとともに、供給電力の調節や、電源装置自体のテスト動作を実行することができる。
周知のように、バッテリー充電器の最大出力電力は、電源ラインからの最大入力電流(一般的には、16A 未満)によって制限される。
その結果、従来型のバッテリー充電器は、3000Wから3500Wの最大電力を供給することができ、一般的には、電気自動車のバッテリー充電にいくらか長い時間を必要とする。
この欠点を克服するために、同一あるいは異なる位相の電源ラインから電源を供給する2つのバッテリー充電器を並列に同時使用する方法が知られている。
あるいは、より大きな電力を供給できる電源装置を有する単一のバッテリー充電器を使用することも知られている。
しかしながら、そのような解決策にはいくつかの問題がある。
具体的には、並列の2つのバッテリー充電器を使用するには必然的にコストがかかる。
実際には、バッテリー充電器の電源装置は故障することがあり、その場合、故障したバッテリー充電器を交換する必要がある。
具体的には、大きな出力電力を供給できる電源装置を装備する単一のバッテリー充電器を使用する場合、故障したバッテリー充電器を交換しない限り、車両の充電が不可能となることを意味する。
また、2つのバッテリー充電器の並列使用には、大きなスペースが必要となる。
本発明の主な目的は、低コストで、全体寸法を低減しつつ、従来の充電器よりも大きな電力を供給できる電気自動車用バッテリー充電器を提供することである。
本発明の他の目的は、2つの並列充電器を使用するよりも高い効率を可能にする電気自動車用バッテリー充電器を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、従来技術の記述された欠点を克服できる、簡単、合理的、容易、効果的、かつ低価格となる自動車用のバッテリー充電器を提供することである。
上記の目的は、請求項1に記載された本電気自動車用のバッテリー充電器によって達成される。
本発明のその他の特徴および利点は、好ましいが排他的ではない電気自動車用のバッテリー充電器の実施形態の説明、明示的であるが限定的でない本発明によるバッテリー充電器の機能ダイヤグラムを示す図1を含む、表が組み込まれた図面の例からより明確なものとなるであろう。
これらの図を参照すると、参照番号１は、電気自動車のバッテリーを充電するために使用するバッテリー充電器を全体的に示すものである。
バッテリー充電器１は、すべての電子機器を収容することができる寸法に縮小された外装容器２を含む。
具体的に、バッテリー充電器１は、容器２の内部に収容された第1電源ユニット３を装備する。
第1電源ユニット３は、入力が外部電源ラインＬに接続することができるとともに、出力が電動自動車Ｖの1つ以上のバッテリーＢに接続できる。
例えば、第1電源ユニット３は、供給ラインＬからの交流を直流に変換する第1変換ユニット３ａ、直流を交流に変換する第2変換ユニット３ｂ、変圧器３ｃ、車両ＶのバッテリーＢに接続され、交流を直流に変換する第３変換ユニット３ｄを装備する。
バッテリー充電器１は、容器２の内部に格納され、第1電源ユニット自体を操作するため、例えば特定バス5を用いて第1電源ユニット３に機能的に接続される電子制御ユニット４を装備する。
有利には、バッテリー充電器１は容器２の内部に収容される第2電源ユニット６を備える。
具体的には、第2電源ユニット６は電子制御ユニット４に機能的に接続され、入力が外部電源ラインＬに接続でき、出力が電気自動車ＶのバッテリーＢに接続できる。
第2電源ユニット６は、例えば、供給ラインＬからの交流を直流に変換することができる第1変換ユニット６ａ、直流を交流に変換することができる第２変換ユニット６ｂ、変圧器６ｃ、車両ＶのバッテリーＢに接続され、交流を直流に変換することができる第3変換ユニット６ｄを装備する。
電子制御ユニット４は、第1電源ユニット３と第2電源ユニット６の両方を操作できるパイロット機器７を含む。
電子制御ユニット４は、例えば、図面の参照番号9によって示される一般的なCAN(コントローラ・エリア・ネットワーク)バスを経由して、車両ＶのステーションＣと通信できる通信インターフェース８を含む。
パイロット機器７は、車両ＶのステーションＣからの制御信号を解釈し、第1電源ユニット３と第2電源ユニット６の制御信号に変換できる、DSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)タイプなどの内部制御装置を備える。
パイロット機器７は、例えば、電源ユニット３と６の一方又は両方の「ON」と「OFF」の指令を切り替え、これらによって供給される電力を調節し、または電源ユニットそのもののテスト操作を実行できる。
有利には、2つの別個の電源ユニット３と６と、一つの電子制御ユニット４の使用は、一般的なバッテリー充電器と比較してより大きな電力の供給を可能とし、且つ、低コストおよび全体寸法の縮減を確保する。
さらに、より大きな出力を持つ単一のバッテリー充電器の使用と比較して、本発明の充電器では2つの電源ユニットの1つに影響を与える故障が発生した場合でも、車両のバッテリーの充電が可能である。
第1電源ユニット３と第2電源ユニット６からの総出力は、6000Wから7000Wの間が望ましい。
バッテリー充電器１は、電子制御ユニット４と第1および第2電源ユニット３及び６との間に機能的に配置された遮断手段１０を装備する。
具体的には、後者に影響を与える故障が発生した場合、遮断手段１０は、電子制御ユニット４と第1電源ユニット３または第2電源ユニット６との間の電力接続を切断できる。
遮断手段１０は、ヒューズ又はエネルギーの逆流をサポートする適切な電気部品を装備することが望ましい。
具体的には、遮断手段１０は、第1および第2電源ユニット３及び６と電源線Ｌとの間に配置される。
さらに、遮断手段１０は、第1および第2電源ユニット３及び６と車両ＶのバッテリーＢとの間に配置される。
このようなヒューズや電気部品１０は、第1電源ユニット３または第2電源ユニット６からの過電流から電子制御ユニット４を保護する。
提案された目的を、記載された発明が実際にどのように達成するかを確認した。
特に、本発明のバッテリー充電器は一般的な充電器よりも大きな電力を供給することが可能であり、且つ、低コストおよび寸法の縮減を確保することができる。
さらに、より大きな出力を持つ単一の充電器の使用と比較して、本発明の充電器では2つの電源ユニットの1つに影響を与える故障が発生した場合でも車両のバッテリーの充電を可能とする。

Claims (7)

  1. 容器(2)と、前記容器(2)に格納され、入力が少なくとも外部電源ライン(L)に接続でき、出力が少なくとも電気自動車(V)のバッテリーに接続できる少なくとも第1電源ユニット(3)と、前記容器(2)に格納され、前記第1電源ユニットに機能的に接続される少なくとも電子制御ユニット(4)と、を備え、前記容器(2)に格納されて前記電子制御ユニット(4)に機能的に接続され、入力が少なくとも外部電源ライン(L)に接続でき、出力が少なくとも電気自動車(V)のバッテリーに接続できる少なくとも第２電源ユニット(6)を備えることを特徴とする電気自動車用バッテリー充電器(1)。
  2. 前記電子制御ユニット(4)は、前記第1電源ユニット(3)と第2電源ユニット(6)のパイロット機器(７)を備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー充電器(1)。
  3. 前記電子制御ユニット(4)は、前記車両（Ｖ）のステーション(C)に接続可能であり、前記ステーション(C)と通信可能な少なくとも通信インタフェース(8)を含むことを特徴とする先行する１又はそれ以上の請求項に記載のバッテリー充電器(1)。
  4. 第1電源ユニット(3)と第2電源ユニット(6)の総出力が6000Wから7000Wの間であることを特徴とする先行する１又はそれ以上の請求項に記載のバッテリー充電器(1)。
  5. 前記電子制御ユニット(4)と前記第1及び第2電源ユニット(3、6)との間に機能的に接続された遮断手段(10)をさらに備え、前記遮断手段(10)は、故障が発生した場合、前記第1及び第2電源ユニット(3、6)の間、並びに、前記電源供給線(L)と前記バッテリー(B)との間の少なくとも一つの電気接続を切断できることを特徴とする先行する１又はそれ以上の請求項に記載のバッテリー充電器(1)。
  6. 前記遮断手段(10)が、前記電源ライン(L)及び／または前記バッテリー(B)からのエネルギー逆流をサポートする少なくとも電気部品を含むことを特徴とする請求項5に記載のバッテリー充電器(1)。
  7. 前記遮断手段(10)は、少なくともヒューズを含むことを特徴とする請求項5及び6の1つ以上によるバッテリー充電器(1)。
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