JP2017034938A5 - - Google Patents

Description

本実施の形態において、第１充電装置８０は第１充電方式（例えばＣＨＡｄｅＭＯ方式）を採用した充電装置であり、第２充電装置９０は第２充電方式（例えばＣＳＳ方式）を採用した充電装置である。第１充電装置８０及び第２充電装置９０は、採用されている充電方式が異なることから、それぞれに設けられる充電ケーブル８１，９１の先端部分、いわゆる充電ガン８２，９２の形状が異なっている。これに対して本実施の形態に係る車両１には、第１充電装置８０の充電ガン８２を接続可能な第１インレット１１と、第２充電装置９０の充電ガン９２を接続可能な第２インレット１２とを備えている。このため車両１は、バッテリ２を充電するために、充電方式が異なる第１充電装置８０及び第２充電装置９０のいずれをも利用することができる。ただし、車両１の第１インレット１１及び第２インレット１２には、いずれか一方にのみ充電ガン８２又は９２を接続することができ、同時的に２つの充電ガン８２及び９２を接続することはできない。即ち車両１は、第１充電装置８０及び第２充電装置９０の２つを同時的に利用してバッテリ２の充電を行うことはできない。

また第２インレット１２に充電ガン９２が接続された場合、充電ケーブル９１の一又は複数の信号線は、充電制御ユニット２０内の一又は複数の信号線１０７，１０８に対して電気的に接続される。信号線１０７，１０８は、充電方式判定部２１を経て、コンバータ２２に接続されている。一又は複数の信号線１０７，１０８には、例えば第２充電装置９０との通信を行うための通信線（ＣＰＬＴ）、第２インレット１２に対する充電ガン９２の接続検知に関する信号を伝達する信号線、又は、第２インレット１２に接続された充電ガン９２をロックするための制御信号を伝達する信号線等が含まれ得る。

充電方式判定部２１は、第１嵌合検知部２１ａの検知結果及び第２嵌合検知部２１ｂの検知結果に基づいて、第１充電方式による充電を行うか又は第２充電方式による充電を行うかを判定し、判定結果をコンバータ２２の変換部３０へ通知する。充電方式判定部２１は、第１インレット１１に対する充電ガン８２の接続を第１嵌合検知部２１ａが検知した場合、第１充電方式による充電を行う旨を変換部３０へ通知する。充電方式判定部２１は、第２インレット１２に対する充電ガン９２の接続を第２嵌合検知部２１ｂが検知した場合、第２充電方式による充電を行う旨を変換部３０へ通知する。また、第１インレット１１に充電ガン８２が接続されておらず、且つ、第２インレット１２に充電ガン９２が接続されていない場合、充電方式判定部２１は、充電を行わない旨を変換部３０へ通知する。

コンバータ２２のロック制御部３１は、第２インレット１２に充電ガン９２が接続された後、第２充電装置９０からバッテリ２への充電が行われている状態において充電ガン９２が第２インレット１２から取り外されることを防止するために、充電ガン９２を第２インレット１２に接続された状態でロックする制御を行う。このため第２インレット１２には、例えばアクチュエータなどを利用したロック機構が備えられている。第２インレット１２及びコンバータ２２の間に設けられる信号線１０７，１０８には、このアクチュエータの動作を制御するための信号線が含まれており、この信号線はロック制御部３１に接続されている。ロック制御部３１は、変換部３０から与えられる命令に応じて、第２インレット１２のロック機構にロック又はアンロックを行わせる制御信号を出力する。なお第１インレット１１にも同様のロック機構が備えられており、このロック機構の制御は第１充電制御部１０により行われる。

これに対して第１充電方式では、第１充電装置８０及び車両１の間で、ＣＡＮのプロトコルに従った通信が行われる。このため第１充電装置８０の充電ケーブル８１にはＣＡＮの通信線（ＣＡＮバス）が含まれており、第１インレット１１及び第１充電制御部１０の間に設けられる信号線１０３，１０４にはＣＡＮバスが含まれている。なおＣＡＮのプロトコルでは差動信号が授受されるため、実際のＣＡＮバスは２本の通信線で構成されるが、図４においてＣＡＮバスは１本の線として略して記載している。

コンバータ２２のＣＡＮ通信部３５は、第１インレット１１及び第１充電制御部１０の間に設けられるＣＡＮバスに接続されており、ＣＡＮプロトコルに従った通信により第１充電制御部１０との通信を行うことができる。ＣＡＮ通信部３５は、変換部３０から与えられた送信情報を電気信号に変換してＣＡＮバスへ出力することにより情報の送信を行うと共に、ＣＡＮバスの電位をサンプリングして得られた受信情報を変換部３０へ与える。

コンバータ２２の入出力監視部３６は、第１インレット１１及び第１充電制御部１０の間に設けられるＣＡＮバス以外の信号線、例えばＣＨＡｄｅＭＯ方式のアナログ信号線を介して授受される信号を監視すると共に、必要に応じてこれらの信号線に信号を出力する。即ち入出力監視部３６は、第２充電方式での充電を行う際に、充電開始停止１、充電開始停止２、コネクタ接続確認及び充電許可禁止等のアナログ信号線に対する信号の出力及び監視を行うことによって、第１充電制御部１０との情報交換を行う。

コンバータ２２の変換部３０は、コンバータ２２内の各部から与えられる情報を取得すると共に、各部の動作を制御することによって、第１充電方式に従った通信と、第２充電方式に従った通信との変換を行う。変換部３０は、ＣＰＬＴ制御部３２、ＣＰＬＴ観測部３３及びＰＬＣ通信部３４により、第２インレット１２に充電ケーブル９１を介して接続された第２充電装置９０との間で、第２充電方式に従った通信を行うことができる。また変換部３０は、ＣＡＮ通信部３５及び入出力監視部３６により、第１充電制御部１０との間で第１充電方式に従った通信を行うことができる。よって変換部３０は、第２充電方式に従った通信にて第２充電装置９０から受信した情報を、第１充電方式の通信に適した情報に変換して第１充電制御部１０へ送信すると共に、第１充電方式に従った通信にて第１充電制御部１０から受信した情報を、第２充電方式に適した情報に変換して第２充電装置９０へ送信することができる。

また変換部３０は、信号遮断リレー２３の導通／遮断を切り替える制御を行う。充電方式判定部２１から第１充電方式にて充電を行う旨の通知が与えられた場合、変換部３０は、信号遮断リレー２３を導通状態とする。これにより直流遮断リレー１３は、第１充電制御部１０が出力する制御信号に応じて導通／遮断の切り替えが行われる。なおこのときに交換部３０は、ＣＰＬＴ制御部３２、ＣＰＬＴ観測部３３及びＰＬＣ通信部３４によるＣＰＬＴの通信線を介した通信を行わず、ＣＡＮ通信部３５による第１充電制御部１０との通信を行わない。この状態において車両１のバッテリ２の充電は、第１充電制御部１０により制御され、第１充電方式に従って第１充電装置８０からバッテリ２への充電が行われる。

次いで、充電制御ユニット２０は、信号遮断リレー２３を遮断状態とし（ステップＳ１３）、第２充電装置９０との間で安全確認を行い（ステップＳ１４）、プリチャージを行う（ステップＳ１５）。安全確認及びプリチャージの結果に問題が無いことが確認された場合、充電制御ユニット２０は、入出力監視部３６にてアナログ信号線に含まれる充電開始停止２の信号をオン状態とする（ステップＳ１６）。その後、充電制御ユニット２０は、信号遮断リレー２３を導通状態とする（ステップＳ１７）。

次いで、変換部３０は、電圧計にて検出された充電電圧を取得し（ステップＳ１０２）、検出されたバッテリ電圧を取得する（ステップＳ１０３）。そして、変換部３０は、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３にて取得した直流電圧及びバッテリ電圧の電圧差が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。充電電圧及びバッテリ電圧の電圧差が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、変換部３０は、第２充電装置９０が供給する直流電圧を変更させるための情報をＰＬＣ通信部３４にて第２充電装置９０へ送信し（ステップＳ１０５）、処理をステップＳ１０２へ戻す。第２充電装置９０は、車両１から送信された情報を受信し、受信した情報に従って、直流電圧の電圧を変更する。

これに対して第２充電方式で充電を行うべきと充電方式判定部２１判定した場合、充電制御ユニット２０は、信号遮断リレー２３を遮断状態とした後、第１充電制御部１０が直流遮断リレー１３を導通状態とする信号を出力するタイミングより遅いタイミングで、信号遮断リレー２３を導通状態とする。これにより信号遮断リレー２３が導通状態とされた際に、第１充電制御部１０からの制御信号が直流遮断リレー１３へ伝達され、直流遮断リレー１３が導通状態となる。よって第２充電方式で充電を行う場合には、第１充電方式の場合よりも遅いタイミングで直流遮断リレー１３を導通させることが可能となり、第２充電方式に適したタイミングでバッテリ２への電力供給を開始することができる。

また本実施の形態に係る車載充電システムでは、第１インレット１１又は第２インレット１２のいずれか一方に充電ケーブル８１，９１の充電ガン８２，９２が接続された場合に、他方への接続を禁止する。例えば車両１の充電口に第１インレット１１及び第２インレット１２が並べて配置されている場合に、第１インレット１１又は第２インレット１２のいずれか一方を覆い隠す位置へスライドするスライドカバー３などを設けることで接続禁止を実現することができる。これにより、第１インレット１１及び第２インレット１２の両方にそれぞれ充電ケーブル８１，９１が接続されることを防止できる。なお接続禁止をスライドカバー３にて行う構成は一例であり、これ以外の構成を採用してもよい。