JP2021180534A - Electric vehicle charging device - Google Patents
Electric vehicle charging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021180534A JP2021180534A JP2020083041A JP2020083041A JP2021180534A JP 2021180534 A JP2021180534 A JP 2021180534A JP 2020083041 A JP2020083041 A JP 2020083041A JP 2020083041 A JP2020083041 A JP 2020083041A JP 2021180534 A JP2021180534 A JP 2021180534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- cable
- temperature
- battery
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 11
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電気自動車の蓄電池(バッテリ)を充電する電気自動車用充電装置に関するものである。 The present invention relates to a charging device for an electric vehicle that charges a storage battery (battery) of the electric vehicle.
従来、例えば、特許文献1には、電気自動車用充電装置が開示されている。この電気自動車用充電装置は、交流電力(AC電力)を直流電力(DC電力)に変換するAC/DC電力変換部、及びこのAC/DC電力変換部の出力側に接続されたソケット等を有している。ソケットには、充電ケーブルの一端に接続されたプラグが着脱自在に接続される。充電ケーブルの他端には、ケーブル設置型充電制御装置を介して、電気自動車の充電口に着脱自在に挿着されるコネクタが接続されている。ケーブル設置型充電制御装置は、電気自動車に搭載されたバッテリの充電を監視(モニタリング)し、取得した充電関連情報を端末装置に提供してバッテリの充電を制御するものである。プラグ内には、プラグピンの温度を測定する温度センサが設けられている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a charging device for an electric vehicle. This charging device for electric vehicles has an AC / DC power conversion unit that converts AC power (AC power) into DC power (DC power), a socket connected to the output side of the AC / DC power conversion unit, and the like. doing. A plug connected to one end of the charging cable is detachably connected to the socket. At the other end of the charging cable, a connector that is detachably inserted and detached from the charging port of the electric vehicle is connected via a cable-installed charging control device. The cable-installed charge control device monitors (monitors) the charge of the battery mounted on the electric vehicle, and provides the acquired charge-related information to the terminal device to control the charge of the battery. A temperature sensor for measuring the temperature of the plug pin is provided in the plug.
そして、AC/DC変換部から出力された直流電力は、ソケットに接続されたプラグを介して、充電ケーブルへ入力される。入力された直流電力は、ケーブル設置型充電制御装置を介して、コネクタから出力される。出力された直流電力は、電気自動車の充電口から入力され、バッテリが急速充電される。急速充電中、ケーブル設置型充電制御装置は、温度センサにより測定されたプラグピンの温度が一定レベル以上であれば、そのプラグピンが過熱状態であると判断して、充電電力の減少又は充電を中断するための制御を行う。 Then, the DC power output from the AC / DC conversion unit is input to the charging cable via the plug connected to the socket. The input DC power is output from the connector via the cable-installed charge control device. The output DC power is input from the charging port of the electric vehicle, and the battery is quickly charged. During rapid charging, the cable-mounted charge control device determines that the plug pin is overheated if the temperature of the plug pin measured by the temperature sensor is above a certain level, and the charging power is reduced or charging is interrupted. Control for.
特許文献1に開示された電気自動車用充電装置では、充電ケーブルの一端に接続されたプラグの温度監視を行い、過熱状態にあれば、充電電力を減少又は中断する制御を行い、そのプラグの加熱による火災の発生を防止しているが、充電時間が長くなる課題があった。 In the electric vehicle charging device disclosed in Patent Document 1, the temperature of the plug connected to one end of the charging cable is monitored, and if it is in an overheated state, the charging power is controlled to be reduced or interrupted, and the plug is heated. However, there was a problem that the charging time became long.
近年、利便性の観点から、急速充電装置を用いた電気自動車の充電時間を短縮することが要望されている。充電時間を短縮するためには、充電電流を大きくすれば良い。しかし、充電電流を大きくすれば、その充電電流を伝送するための充電ケーブルの線径が太くなり、操作性に難がでてくる。これに対し、充電ケーブルの線径を太くすることなく、充電電流を大きくすれば、ケーブル温度が上昇してケーブルが劣化する恐れがあるので、ケーブルを冷却することが必要になる。しかし、ケーブル冷却に関しても、液冷ケーブルを採用する等、価格面でデメリットがある。 In recent years, from the viewpoint of convenience, it has been desired to shorten the charging time of an electric vehicle using a quick charging device. In order to shorten the charging time, the charging current may be increased. However, if the charging current is increased, the wire diameter of the charging cable for transmitting the charging current becomes thicker, which makes operability difficult. On the other hand, if the charging current is increased without increasing the wire diameter of the charging cable, the cable temperature may rise and the cable may deteriorate, so it is necessary to cool the cable. However, there are also disadvantages in terms of price, such as the adoption of liquid-cooled cables for cable cooling.
電気自動車用急速充電装置に使用される充電ケーブルには、安全性の観点から、定格電流が規定されており、その定格電流を超えて充電ができなかった。しかし、近年の研究から、定格電流を超えた増加電流(以下「ブースト電流」という。)を充電ケーブルに流しても、ケーブル温度が、許容される上限温度を越えなければ、安全性に問題がないことが証明されている。 From the viewpoint of safety, the charging cable used for the quick charging device for electric vehicles has a rated current specified, and charging cannot exceed the rated current. However, recent research has shown that even if an increased current exceeding the rated current (hereinafter referred to as "boost current") is passed through the charging cable, if the cable temperature does not exceed the allowable upper limit temperature, there is a safety problem. Proven not to be.
そこで、本発明の電気自動車用充電装置では、安全性を確保しつつ、ブースト電流を用いてバッテリを充電させるために、以下の構成を採用している。
即ち、本発明の電気自動車用充電装置は、充電電流指令に基づき交流電力を直流電力に変換して、電気自動車のバッテリを充電する充電電流を生成するAC/DC電力変換部と、前記バッテリに接続される充電コネクタを有し、前記充電電流を前記充電コネクタ側へ伝送し、前記充電コネクタを介して前記バッテリを充電する充電ケーブルと、前記充電ケーブルのケーブル温度を検出するケーブル温度センサと、前記ケーブル温度センサで検出された前記ケーブル温度に基づき、前記ケーブル温度が、許容される上限温度よりも低ければ、前記充電ケーブルの定格電流を超えたブースト電流にて前記バッテリの充電を行わせるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する充電制御部と、を備えることを特徴とする。
Therefore, in the charging device for an electric vehicle of the present invention, the following configuration is adopted in order to charge the battery by using the boost current while ensuring the safety.
That is, the charging device for an electric vehicle of the present invention has an AC / DC power conversion unit that converts AC power into DC power based on a charging current command to generate a charging current for charging the battery of the electric vehicle, and the battery. A charging cable having a charging connector to be connected, transmitting the charging current to the charging connector side, and charging the battery via the charging connector, a cable temperature sensor for detecting the cable temperature of the charging cable, and a cable temperature sensor. Based on the cable temperature detected by the cable temperature sensor, if the cable temperature is lower than the allowable upper limit temperature, the battery is charged with a boost current exceeding the rated current of the charging cable. It is characterized by including a charge control unit that outputs the charge current command of the above and controls the AC / DC power conversion unit.
本発明によれば、充電ケーブルの定格電流を超えたブースト電流での充電が可能となり、電気自動車に搭載されたバッテリの充電時間を短縮することができる。これにより、利便性が著しく向上する。 According to the present invention, it is possible to charge with a boost current exceeding the rated current of the charging cable, and it is possible to shorten the charging time of the battery mounted on the electric vehicle. This significantly improves convenience.
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 The embodiments for carrying out the present invention will become clear when the following description of preferred embodiments is read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are for illustration purposes only and do not limit the scope of the present invention.
(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1における電気自動車用充電装置の構成を示す概略の回路図である。
(Structure of Example 1)
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a charging device for an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention.
この電気自動車用充電装置(以下単に「充電装置」という。)1は、交流電源20から供給される交流電力を直流電力に変換し、充電ケーブル21の端末に接続された充電コネクタ22及び電気自動車の充電口24を介して、電気自動車に搭載されたバッテリ25を急速充電するための装置である。充電コネクタ22は、充電ガンとも言われ、電気自動車の充電口24に着脱自在に挿着されるものであり、内部の接触子付近に、充電ケーブル21の温度を検出するためのケーブル温度センサ23が内蔵されている。ケーブル温度センサ23は、温度により抵抗値が変化するサーミスタ等の感温素子により構成されている。
The electric vehicle charging device (hereinafter, simply referred to as “charging device”) 1 converts the AC power supplied from the AC power source 20 into DC power, and has a
充電装置1は、交流電力を入力する入力部2を有し、この入力部2の出力側に、AC/DC電力変換部3及び出力部4が直列に接続されている。AC/DC電力変換部3は、入力部2から入力される交流電力を直流電力に変換し、充電電流指令S13に基づき、通常の定格電流、この定格電流を超えたブースト電流、又は、停止状態の零電流のいずれかを出力するものである。出力部4は、AC/DC電力変換部3の出力電流を充電ケーブル21へ送出するものである。
The charging device 1 has an input unit 2 for inputting AC power, and an AC / DC power conversion unit 3 and an output unit 4 are connected in series to the output side of the input unit 2. The AC / DC power conversion unit 3 converts the AC power input from the input unit 2 into DC power, and based on the charging current command S13, the normal rated current, the boost current exceeding this rated current, or the stopped state. It outputs one of the zero currents of. The output unit 4 sends the output current of the AC / DC power conversion unit 3 to the
充電装置1には、更に、操作部5、周囲温度センサ6、及び充電制御部10が設けられている。操作部5は、充電の開始・中止等の情報を入力するものであり、キーボード等により構成されている。周囲温度センサ6は、充電装置1の内部又は外部の周囲温度を検出するものであり、温度により抵抗値が変化するサーミスタ等の感温素子により構成されている。
The charging device 1 is further provided with an operation unit 5, an ambient temperature sensor 6, and a
充電制御部10は、充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3に与えて、このAC/DC電力変換部3の出力電流を制御するものであり、ケーブル温度計測部11、周囲温度計測部12、及び充電電流指令部13等を有している。ケーブル温度計測部11は、ケーブル温度センサ23の出力信号から、充電ケーブル21のケーブル温度を計測し、このケーブル温度を充電電流指令部13へ与えるものである。周囲温度計測部12は、周囲温度センサ6の出力信号から、充電装置1の周囲温度を計測し、この周囲温度を充電電流指令部13へ与えるものである。
The
充電電流指令部13は、計測されたケーブル温度及び周囲温度を入力し、ケーブル温度が、許容される上限温度(例えば、ブーストモード充電継続可能なケーブル温度Kmax1、あるいは、ブーストモード充電開始可能なケーブル温度Kmax2)、又は、周囲温度が、許容される設定温度(例えば、ブーストモード充電継続可能な周囲温度Lmax1、あるいは、ブーストモード充電開始可能な周囲温度Lmax2)よりも低ければ、充電ケーブル21の定格電流を超えた「ブーストモード充電」を行わせるための充電電流指令S13を出力し、充電中に、ケーブル温度が、許容される上限温度(例えば、異常判定のケーブル温度Kmax3)、又は、周囲温度が、許容される設定温度(例えば、異常判定の周囲温度Lmax3)を超えた時に、温度異常を検出して、「充電終了」の充電電流指令S13を出力し、AC/DC電力変換部3を制御する機能を有している。更に、充電電流指令部13は、バッテリ25への充電時間を計測する充電時間計測部(例えば、タイマ)13aを有し、このタイマ13aで計測された充電時間に基づき、ブースト電流による充電時間が上限時間(例えば、ブーストモード充電最大時間Tmax)を超えると、「定格電流充電」の充電電流指令S13を出力してAC/DC電力変換部3を制御する等の機能を有している。
The charging
このような充電電流指令部13を有する充電制御部10は、中央処理装置(CPU)を有するプロセッサや、半導体素子等の個別回路により、構成されている。
The
(実施例1の動作)
図2A〜図2Gは、図1の充電装置1を用いた充電シーケンスを示すパターン図である。各図2A〜図2Gにおいて、横軸は充電時間、及び、縦軸は充電電流(A)であり、充電制御部10の制御により、以下の制御が行われる。
(Operation of Example 1)
2A to 2G are pattern diagrams showing a charging sequence using the charging device 1 of FIG. 1. In FIGS. 2A to 2G, the horizontal axis represents the charging time and the vertical axis represents the charging current (A), and the following control is performed by the control of the
図2Aのパターン図は、充電シーケンス(充電時間条件での充電制御)を示している。充電の設定時間を例えば30分とする。先ず、定格電流を超えたブースト電流でのブーストモードで充電し、ブーストモード充電最大時間Tmax(分)の到達により、充電電流を制限して定格電流まで下げ、残り時間(30−Tmax)分の間、充電する。 The pattern diagram of FIG. 2A shows a charging sequence (charging control under charging time conditions). The set charging time is, for example, 30 minutes. First, charge in boost mode with a boost current that exceeds the rated current, and when the maximum charging time Tmax (minutes) in boost mode is reached, the charging current is limited and lowered to the rated current, and the remaining time (30-Tmax) is reached. Charge for a while.
図2Bのパターン図は、充電シーケンス(ケーブル温度条件での充電制御(1))を示している。充電の設定時間を例えば30分とする。ブーストモードでの充電中に、ケーブル温度が上昇して、許容される上限温度(例えば、ブーストモード充電継続可能なケーブル温度Kmax1)を超えたため、30分の残りの時間(30−α)分は、定格電流に制限して充電する。 The pattern diagram of FIG. 2B shows a charging sequence (charging control (1) under cable temperature conditions). The set charging time is, for example, 30 minutes. During charging in boost mode, the cable temperature rises and exceeds the permissible upper limit temperature (eg, cable temperature Kmax1 for continuous boost mode charging), so the remaining 30 minutes (30-α) , Limit to the rated current and charge.
図2Cのパターン図は、充電シーケンス(ケーブル温度条件での他の充電制御(2))を示している。充電の設定時間を例えば30分とする。ケーブル温度が、許容される上限温度(例えば、ブーストモード充電開始可能なケーブル温度Kmax2)を超えているため、充電電流を制限して定格電流にて充電を行う。α分後、ケーブル温度が、ケーブル温度Kmax2まで下がったので、ブーストモードで充電する。ブーストモードでの充電中、ケーブル温度がケーブル温度Kmax1まで上昇すると、充電電流を制限して定格電流まで下げ、残り時間(30−α−Tmax)分の間、充電する。つまり、充電制御部10は、ブーストモードでの充電、及びその後の定格電流での充電において、ケーブル温度が上限温度(例えば、ケーブル温度Kmax1)を超えないようにフィードバック制御を行う。
The pattern diagram of FIG. 2C shows a charging sequence (another charging control (2) under cable temperature conditions). The set charging time is, for example, 30 minutes. Since the cable temperature exceeds the allowable upper limit temperature (for example, the cable temperature Kmax2 at which boost mode charging can be started), the charging current is limited and charging is performed at the rated current. After α minutes, the cable temperature dropped to the cable temperature Kmax2, so charging is performed in boost mode. When the cable temperature rises to the cable temperature Kmax1 during charging in the boost mode, the charging current is limited to the rated current, and the battery is charged for the remaining time (30-α-Tmax). That is, the
図2Dのパターン図は、充電シーケンス(ケーブル温度条件での充電制御(保護))を示している。ケーブル温度が、許容される上限温度(例えば、異常判定のケーブル温度Kmax3)よりも低いので、ブーストモードで充電を行う。ブーストモードでの充電中に、温度異常が発生(例えば、短絡事故等によってケーブル温度が急激に上昇)し、ケーブル温度Kmax3に達すると、保護のために充電を停止する。 The pattern diagram of FIG. 2D shows a charging sequence (charging control (protection) under cable temperature conditions). Since the cable temperature is lower than the allowable upper limit temperature (for example, the cable temperature Kmax3 for determining an abnormality), charging is performed in the boost mode. During charging in the boost mode, when a temperature abnormality occurs (for example, the cable temperature rises sharply due to a short circuit accident or the like) and the cable temperature reaches Kmax3, charging is stopped for protection.
図2Eのパターン図は、充電シーケンス(周囲温度条件での充電制御(1))を示している。充電の設定時間を例えば30分とする。周囲温度が、ブーストモード充電継続可能な周囲温度Lmax1よりも低い場合、ブーストモードで充電する。α分後、周囲温度が上昇して周囲温度Lmax1に達すると、残り時間(30−α)分の間、定格電流にて充電する。これにより、周囲温度が低下していく。 The pattern diagram of FIG. 2E shows a charging sequence (charging control (1) under ambient temperature conditions). The set charging time is, for example, 30 minutes. When the ambient temperature is lower than the ambient temperature Lmax1 at which boost mode charging can be continued, charging is performed in boost mode. After α minutes, when the ambient temperature rises and reaches the ambient temperature Lmax1, charging is performed at the rated current for the remaining time (30-α). As a result, the ambient temperature decreases.
図2Fのパターン図は、充電シーケンス(周囲温度条件での他の充電制御(2))を示している。充電の設定時間を例えば30分とする。周囲温度が、許容される設定温度(例えば、ブーストモード充電開始可能な周囲温度Lmax2)を超えているため、充電電流を制限して定格電流にて充電を行う。α分後、周囲温度が、周囲温度Lmax2まで低下したので、ブーストモードで充電する。ブーストモードでの充電中、周囲温度が周囲温度Lmax1まで上昇すると、充電電流を制限して定格電流まで下げ、残り時間(30−α−Tmax)分の間、充電する。つまり、充電制御部10は、ブーストモードでの充電、及びその後の定格電流での充電において、周囲温度が設定温度(例えば、設定温度Lmax1)を超えないようにフィードバック制御を行う。
The pattern diagram of FIG. 2F shows a charging sequence (another charging control (2) under ambient temperature conditions). The set charging time is, for example, 30 minutes. Since the ambient temperature exceeds the allowable set temperature (for example, the ambient temperature Lmax2 at which boost mode charging can be started), the charging current is limited and charging is performed at the rated current. After α minutes, the ambient temperature dropped to the ambient temperature Lmax2, so charging is performed in boost mode. When the ambient temperature rises to the ambient temperature Lmax1 during charging in the boost mode, the charging current is limited to the rated current, and the battery is charged for the remaining time (30-α-Tmax). That is, the
図2Gのパターン図は、充電シーケンス(周囲温度条件での充電制御(保護))を示している。周囲温度が、許容される設定温度(例えば、異常判定の周囲温度Lmax3)よりも低いので、ブーストモードで充電を行う。ブーストモードでの充電中に、温度異常が発生(例えば、短絡事故等によって周囲温度が急激に上昇)し、周囲温度Lmax3に達すると、保護のために充電を停止する。 The pattern diagram of FIG. 2G shows a charging sequence (charging control (protection) under ambient temperature conditions). Since the ambient temperature is lower than the allowable set temperature (for example, the ambient temperature Lmax3 for determining an abnormality), charging is performed in the boost mode. During charging in the boost mode, when a temperature abnormality occurs (for example, the ambient temperature rises sharply due to a short circuit accident or the like) and the ambient temperature reaches Lmax3, charging is stopped for protection.
図3(A),(B)は、図1の充電装置1における充電動作を示すフローチャートである。
図1の充電装置1では、以下の図3(A)のステップST1〜ST9又は図3(B)のステップST10〜ST11に従い、電気自動車のバッテリ25への充電動作を行う。
3A and 3B are flowcharts showing a charging operation in the charging device 1 of FIG.
In the charging device 1 of FIG. 1, the
図3(A)のステップST1において、図1の操作部5により充電開始操作を行うと、ステップST2へ進む。ステップST2において、図1の充電電流指令部13は、ケーブル温度計測部11で計測されたケーブル温度、及び周囲温度計測部12で計測された周囲温度に基づき、ブーストモード充電開始判定を行う。充電電流指令部13は、ケーブル温度が、図2Cのブーストモード充電開始可能なケーブル温度Kmax2よりも低い時、又は、周囲温度が、図2Fのブーストモード充電開始可能な周囲温度Lmax2よりも低い時には、ブーストモード充電開始可能と判定し(Y)、「ブーストモード充電」の充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3へ出力してステップST3へ進み、それ以外の時には、ブーストモード充電開始不可と判定し(N)、「定格電流充電」の充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3へ出力してステップST6へ進む。
In step ST1 of FIG. 3A, when the charging start operation is performed by the operation unit 5 of FIG. 1, the process proceeds to step ST2. In step ST2, the charging
ステップST3において、AC/DC電力変換部3は、入力部2から入力された交流電力を直流電力に変換し、充電ケーブル21の定格電流よりも大きいブースト電流を生成する。生成されたブースト電流は、出力部4から充電ケーブル21へ出力され、充電コネクタ22及び電気自動車の充電口24を介して、バッテリ25へ供給される。これにより、バッテリ25のブーストモード充電が行われ、ステップST4へ進む。
In step ST3, the AC / DC power conversion unit 3 converts the AC power input from the input unit 2 into DC power, and generates a boost current larger than the rated current of the charging
ステップST4において、充電制御部10は、例えば、電気自動車から送られてくるバッテリ電圧信号等に基づき、バッテリ25の充電終了判定を行い、判定結果が「充電終了」の時には(Y)、ステップST9へ進んで充電終了の処理を行い、判定結果が「充電未終了」の時には(N)、ステップST5へ進む。
In step ST4, the
ステップST5において、充電電流指令部13は、タイマ13aで計測された充電時間、ケーブル温度計測部11で計測されたケーブル温度、及び周囲温度計測部12で計測された周囲温度に基づき、ブーストモード充電終了判定を行う。充電電流指令部13は、ブーストモード充電時間が、図2A、図2C又は図2Fのブーストモード充電最大時間Tmaxを超えている時、ケーブル温度が図2Bのブーストモード充電継続可能なケーブル温度Kmax1を超えている時、又は、周囲温度が図2Eのブーストモード充電継続可能な周囲温度Lmax1を超えている時、ブースモード充電終了と判定(Y)してステップST6へ進む。それ以外の時には、ブースモード充電が未終了と判定(N)し、ステップST3へ戻ってブースモード充電とステップST4の充電終了判定を繰り返す。
In step ST5, the charging
ステップST6において、充電電流指令部13は、「定格電流充電」の充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3へ出力する。すると、AC/DC電力変換部3は、ブースト電流よりも低い定格電流を生成する。生成された定格電流は、出力部4から充電ケーブル21へ出力され、充電コネクタ22及び電気自動車の充電口24を介して、バッテリ25へ供給される。これにより、図2A、図2B、図2C、図2E又は図2Fに示すバッテリ25への定格充電が行われ、ステップST7へ進む。
In step ST6, the charging
ステップST7において、充電制御部10は、例えば、電気自動車から送られてくるバッテリ電圧信号等に基づき、バッテリ25の充電終了判定を行い、判定結果が「充電終了」の時には(Y)、ステップST9へ進んで充電終了の処理を行い、判定結果が「充電未終了」の時には(N)、ステップST8へ進む。
In step ST7, the
ステップST8において、充電電流指令部13は、ケーブル温度計測部11で計測されたケーブル温度、及び周囲温度計測部12で計測された周囲温度に基づき、ブーストモード充電再開判定を行う。充電電流指令部13は、ケーブル温度が、図2Cのブーストモード充電開始可能なケーブル温度Kmax2よりも低い時、又は、周囲温度が、図2Fのブーストモード充電開始可能な周囲温度Lmax2よりも低い時には、ブーストモード充電再開可能と判定し(Y)、「ブーストモード充電」の充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3へ出力して前記ステップST3に戻り、それ以外の時には、ブーストモード充電再開不可と判定し(N)、「定格電流充電」の充電電流指令S13をAC/DC電力変換部3へ出力して前記ステップST6に戻る。
In step ST8, the charging current
図3(B)のステップST10において、図1の操作部5によって充電中止操作が行われると、充電制御部10の制御により、ステップST9へ進んで充電処理が終了する。又、ステップST11において、充電電流指令部13は、図3(A)のステップST3のブーストモード充電中、あるいは、ステップST6の定格電流充電中に、ケーブル温度が、図2Dの異常判定のケーブル温度Kmax3を超えた時に、又は、周囲温度が、図2Gの異常判定の周囲温度Lmax3を超えた時に、温度異常を検出して、「充電終了」の充電電流指令S13を出力し、保護のためにステップST9へ進んで充電処理を終了させる。
In step ST10 of FIG. 3B, when the charging stop operation is performed by the operation unit 5 of FIG. 1, the charging
(実施例1の効果)
本実施例1によれば、充電ケーブル21の定格電流を超えたブースト電流での充電が可能となり、電気自動車に搭載されたバッテリ25の充電時間を短縮することができる。これにより、利便性が著しく向上する。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, charging with a boost current exceeding the rated current of the charging
(変形例)
本発明は、上記実施例1に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。
(a) 図1の充電装置1は、図示以外の構成に変形しても良い。例えば、充電制御部10は、ケーブル温度センサ23で検出されたケーブル温度に基づき、そのケーブル温度が、許容される上限温度よりも低ければ、充電ケーブル21の定格電流を超えたブースト電流にてバッテリ25の充電を行わせるための充電電流指令S13を出力してAC/DC電力変換部3を制御する構成に変形しても、実施例1と略同様の効果が得られる。
(b) 図2A〜図2Gは、図示以外の充電シーケンスに変形しても良い。
(c) 図3の充電動作のフローチャートは、前記(a)に記載された充電装置1における構成の変形に応じて、処理内容を変更できる。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-mentioned Example 1, and various usage forms and modifications are possible. Examples of this usage mode and modification include the following (a) to (c).
(A) The charging device 1 shown in FIG. 1 may be modified into a configuration other than that shown in the figure. For example, the
(B) FIGS. 2A to 2G may be transformed into a charging sequence other than those shown.
(C) The flowchart of the charging operation of FIG. 3 can change the processing content according to the modification of the configuration in the charging device 1 described in the above (a).
1 電気自動車用充電装置
3 AC/DC電力変換部
5 操作部
6 周囲温度センサ
10 充電制御部
11 ケーブル温度計測部
12 周囲温度計測部
13 充電電流指令部
13a タイマ
20 交流電力
21 充電ケーブル
22 充電コネクタ
23 ケーブル温度センサ
24 電気自動車の充電口
25 バッテリ
1 Charging device for electric vehicles 3 AC / DC power conversion unit 5 Operation unit 6
Claims (6)
前記バッテリに接続される充電コネクタを有し、前記充電電流を前記充電コネクタ側へ伝送し、前記充電コネクタを介して前記バッテリを充電する充電ケーブルと、
前記充電ケーブルのケーブル温度を検出するケーブル温度センサと、
前記ケーブル温度センサで検出された前記ケーブル温度に基づき、前記ケーブル温度が、許容される上限温度よりも低ければ、前記充電ケーブルの定格電流を超えた増加電流にて前記バッテリの充電を行わせるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する充電制御部と、
を備えることを特徴とする電気自動車用充電装置。 An AC / DC power converter that converts AC power to DC power based on the charging current command and generates a charging current that charges the battery of an electric vehicle.
A charging cable having a charging connector connected to the battery, transmitting the charging current to the charging connector side, and charging the battery via the charging connector.
A cable temperature sensor that detects the cable temperature of the charging cable, and
Based on the cable temperature detected by the cable temperature sensor, if the cable temperature is lower than the allowable upper limit temperature, the battery is charged with an increased current exceeding the rated current of the charging cable. A charge control unit that outputs the charge current command to control the AC / DC power conversion unit, and
A charging device for an electric vehicle characterized by being equipped with.
前記バッテリへの充電時間を計測する充電時間計測部を有し、
前記充電時間計測部で計測された前記充電時間に基づき、前記増加電流による前記充電時間が上限時間を超えると、前記定格電流にて前記バッテリの充電を行わせるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の電気自動車用充電装置。 The charge control unit
It has a charging time measuring unit that measures the charging time of the battery.
Based on the charging time measured by the charging time measuring unit, when the charging time due to the increased current exceeds the upper limit time, the charging current command for charging the battery with the rated current is output. Controls the AC / DC power conversion unit.
The charging device for an electric vehicle according to claim 1.
前記バッテリへの充電時間を計測する充電時間計測部を有し、
前記ケーブル温度センサで検出された前記ケーブル温度と、前記充電時間計測部で計測される設定時間と、に基づき、前記増加電流による前記バッテリへの充電中に、前記ケーブル温度が前記上限温度を超えると、前記設定時間内の残存時間の間、前記定格電流にて前記バッテリの充電を行わせるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の電気自動車用充電装置。 The charge control unit
It has a charging time measuring unit that measures the charging time of the battery.
Based on the cable temperature detected by the cable temperature sensor and the set time measured by the charging time measuring unit, the cable temperature exceeds the upper limit temperature while charging the battery with the increased current. And, during the remaining time within the set time, the AC / DC power conversion unit is controlled by outputting the charging current command for charging the battery with the rated current.
The charging device for an electric vehicle according to claim 1.
前記充電制御部は、
前記周囲温度センサで検出された前記周囲温度が、許容される設定温度を超えると、前記定格電流にて前記バッテリの充電を行わせ、前記充電中に温度異常が発生した場合には、前記充電を停止させるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する、
ことを特徴とする電気自動車用充電装置。 It has an ambient temperature sensor for detecting the ambient temperature of the charging device for an electric vehicle according to claim 1.
The charge control unit
When the ambient temperature detected by the ambient temperature sensor exceeds an allowable set temperature, the battery is charged with the rated current, and when a temperature abnormality occurs during the charging, the charging is performed. The AC / DC power conversion unit is controlled by outputting the charging current command for stopping the operation.
A charging device for electric vehicles that is characterized by this.
前記周囲温度が前記設定温度よりも低下した場合、又は、前記ケーブル温度が前記上限温度よりも低下した場合、前記定格電流から前記増加電流へ切り替えて前記バッテリの充電を行わせるための前記充電電流指令を出力して前記AC/DC電力変換部を制御する、
ことを特徴とする請求項4記載の電気自動車用充電装置。 The charge control unit
When the ambient temperature is lower than the set temperature, or when the cable temperature is lower than the upper limit temperature, the charging current for switching from the rated current to the increasing current to charge the battery. Output a command to control the AC / DC power conversion unit.
The charging device for an electric vehicle according to claim 4.
前記増加電流へ切り替えて前記バッテリの充電を行わせる場合、前記周囲温度が前記設定温度を超えないように、又は、前記ケーブル温度が前記上限温度を超えないように、フィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項5記載の電気自動車用充電装置。 The charge control unit
When switching to the increased current to charge the battery, feedback control is performed so that the ambient temperature does not exceed the set temperature or the cable temperature does not exceed the upper limit temperature.
The charging device for an electric vehicle according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020083041A JP7454445B2 (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric vehicle charging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020083041A JP7454445B2 (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric vehicle charging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021180534A true JP2021180534A (en) | 2021-11-18 |
JP7454445B2 JP7454445B2 (en) | 2024-03-22 |
Family
ID=78510609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020083041A Active JP7454445B2 (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric vehicle charging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7454445B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117154294A (en) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 上海派能能源科技股份有限公司 | Battery pack heating and charging control method and device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3552614B2 (en) | 1999-11-11 | 2004-08-11 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply circuit |
JP2001339803A (en) | 2000-05-24 | 2001-12-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | Charging device for hybrid electric vehicle |
DE102009034886A1 (en) | 2009-07-27 | 2011-02-03 | Rwe Ag | Charging cable plug for connecting an electric vehicle to a charging station |
US9515498B2 (en) | 2012-03-08 | 2016-12-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Charging cable |
JP7035738B2 (en) | 2018-04-06 | 2022-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicles and how to charge the vehicle |
-
2020
- 2020-05-11 JP JP2020083041A patent/JP7454445B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117154294A (en) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 上海派能能源科技股份有限公司 | Battery pack heating and charging control method and device |
CN117154294B (en) * | 2023-10-31 | 2024-01-26 | 上海派能能源科技股份有限公司 | Battery pack heating and charging control method and device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7454445B2 (en) | 2024-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9620981B2 (en) | Method and system for controlling charging of an energy storage device | |
CN109755987B (en) | Battery charging method, battery charger and charging combination | |
EP3021098A1 (en) | Evse with cordset handle temperature measurement | |
CN105610124B (en) | EVSE handle with automatic thermal shut-off through NTC to ground | |
JP5495407B1 (en) | Electronic device, charger and electronic device system | |
US7671564B2 (en) | Integrated circuit for controlling charging, charging device using the integrated circuit, and method for detecting connection of secondary battery | |
EP1964235B1 (en) | Battery full-charge detection for charge-and-play circuits | |
US10320226B2 (en) | Solar photovoltaic generation device | |
US11043830B2 (en) | Vehicle and electric power control device for vehicle | |
US9707846B2 (en) | Connection system | |
JP6623193B2 (en) | Method and apparatus for charging a vehicle battery | |
US20150207353A1 (en) | Electronic device | |
JP2021180534A (en) | Electric vehicle charging device | |
CN114128076A (en) | Temperature-monitored plug-in connector component for charging | |
JP5118534B2 (en) | Charger | |
CN107078540B (en) | Method for preparing an emergency energy storage device for operation | |
CN114425957A (en) | Vehicle and charger | |
JP2009225493A (en) | Method of charging battery, and charger used for it | |
JP6492552B2 (en) | Power control device, power control system, and power storage device | |
JP2010057250A (en) | Charging system and charging device | |
SE0950423A1 (en) | Determination of charging time | |
US10985605B2 (en) | Power management circuit and electronic device thereof and power supply method thereof | |
JP5919517B2 (en) | In-vehicle charger | |
WO2015150894A1 (en) | Vehicle | |
JP2007267559A (en) | Charging method for secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240311 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7454445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |