JP5183778B2 - 車両充電システム - Google Patents

Description

この発明は、車両充電システムに関し、特に、車両外部からの充電が可能な駆動用電池を搭載した車両に対する充電を行う車両充電システムに関するものである。

近年においては、環境にやさしい自動車として電気自動車やハイブリッド自動車が開発されている。このような自動車は、従来の自動車同様に制御回路を動作させる補機用電池に加え、その電力により走行モータを動作させる駆動用電池を有している。このため、補機用電池に加えて駆動用電池を充電する必要がある。

補機用電池の充電を行なう場合は、制御回路により補機用電池充電装置を制御し、その制御回路への電力供給は駆動用電池が担っている。駆動用電池の充電を行なう場合は、制御回路により駆動用電池充電装置を制御し、その制御回路への電力供給は補機用電池が担っている。また、駆動用電池はリチウムイオン電池などで構成されており、その充電は、駆動用電池を構成する各セルの情報を元に、車両の充電制御部からの制御に従って駆動用電池充電装置により行われる。

例えば、特開２００８−１４９８９７号公報（特許文献１）には、補機用電池からの電力と駆動用電池からの電力とを用いて制御電源回路への電力供給を行ない、補機用電池を充電する車両充電システムが開示されている。

特開２００８−１４９８９７号公報

しかし、特許文献１に開示された車両充電システムにおいては、補機用電池からの電力供給が不可能な場合で、かつ、駆動用電池からの電力供給も不可能な場合、補機用電池充電装置ならびに駆動用電池充電装置の制御電源回路への電力供給が絶たれることになる。従って、補機用電池充電装置、並びに駆動用電池充電装置が動作できない。その結果、補機用電池、並びに駆動用電池の充電を行うことができない。すなわち、少なくとも補機電池を外部の充電装置などで充電するまで、車両が動作できないという問題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、車内に搭載された電池からの電力供給が不可能な場合においても、まずは、補機用電池への充電を可能とすることにより、補機用電池を電力供給源とする充電制御回路を動作させ、補機用電池の電圧が予め定められた電圧以上になったら、駆動用電池充電装置により駆動用電池の充電を可能とする車両充電システムを提供することを目的とする。

この発明に係る車両充電システムは、車両の走行モータに給電する駆動用電池と、前記車両の補機に給電する補機用電池と、前記駆動用電池と前記補機用電池各々の充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部により制御され、前記駆動用電池を充電する駆動用電池充電装置と、前記充電制御部により制御され、前記補機用電池を充電する補機用電池充電装置と、を備えた車両充電システムであって、
前記駆動用電池充電装置は、第１の制御回路と、前記第１の制御回路に電力を供給する第１の電源回路と、前記駆動用電池の充電が可能な第１の充電回路と、から構成され、前記第１の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第１の制御回路に供給する手段を有し、
前記補機用電池充電装置は、第２の制御回路と、前記第２の制御回路に電力を供給する第２の電源回路と、前記補機用電池の充電が可能な第２の充電回路と、から構成され、前記第２の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第２の制御回路に供給する手段を有する車両充電システムにおいて、
前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値以上の場合、前記充電制御部の制御により前記駆動用電池から前記補機用電池を充電し、前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値未満の場合、前記外部電源からの電力を前記第２の制御回路に供給し、前記充電制御部により制御されることなく単独で前記補機用電池を充電するものである。

この発明に係る車両充電システムは、前記のように構成されており、車両に搭載された電池からの電力供給が不可能な場合においても、充電制御部への電力供給が行なわれ、駆動用電池の充電を可能とする。

この発明の実施の形態１に係る車両充電システムの全体構成を示すブロック図である。

以下、この発明に係る車両充電システムの好適な実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態により発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更を含むものである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両充電システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、車両充電システム１は、外部電源接続ケーブル２と、駆動用電池充電装置３と、駆動用電池４と、補機用電池充電装置５と、補機用電池６と、充電制御部７とを備えている。

車両充電システム１は、自動車などの車両（図示せず）に搭載される。車両は、駆動用電池４の電力を用いて走行モータ（図示せず）を駆動し、走行する。補機用電池６は、車両に設けられた補機（ランプ、ワイパーモータ、パワーウィンドウモータ、車載コンピュータなど）に電力を供給する。

家屋８には、商用電源などの外部電源９が設けられている。車両充電システム１は、外部電源接続ケーブル２を介して外部電源９に接続される。

駆動用電池充電装置３は、第１の制御回路１０と、第１の電源回路１１と、第１の充電回路１２とを有している。第１の電源回路１１は外部電源９と共に、補機用電池６からの電力を第１の制御回路１０に供給する手段を有している。

駆動用電池充電装置３は、第１の充電回路１２により、外部電源接続ケーブル２を介して、外部電源９から供給される電力で、駆動用電池４を充電する。駆動用電池充電装置３と駆動用電池４との間には電力供給を接続、切断できる開閉手段のスイッチ１３を有している。このスイッチ１３は、第１の制御回路１０により制御されて動作する。

また、補機用電池充電装置５は、第２の制御回路１４と、第２の電源回路１５と、第２の充電回路１６とを有している。第２の電源回路１５は外部電源９と共に、補機用電池６からの電力を第２の制御回路１４に供給する手段を有している。

補機用電池充電装置５は、第２の充電回路１６により、第１の内部電源接続ケーブル１７を介して駆動用電池４から、または第２の内部電源接続ケーブル１８を介して、駆動用電池充電装置３から供給される電力で、補機用電池６を充電する。

次に、本実施の形態による車両充電システム１の充電処理フローについて図１により詳細に説明する。
補機用電池充電装置５の第２の電源回路１５は、第２の制御回路１４に電力を供給し、第２の制御回路１４が動作を開始する。第２の制御回路１４は、まず、補機用電池６の電圧を測定する。測定した電圧が予め定められた値以上だった場合、充電制御部７からの制御により、第１の内部電源接続ケーブル１７を介して、駆動用電池４からの電力により、補機用電池６を充電する。

次に、第２の制御回路１４は、測定した補機用電池６の電圧が予め定められた値未満の場合、すなわち補機用電池６のバッテリ上がりなどにより補機が動作できない状態で、外部電源９からの電力供給により第２の電源回路１５が動作した場合には、充電制御部７に関わらず、単独での制御により、第２の内部電源接続ケーブル１８を介して、駆動用電池充電装置３からの電力により、補機用電池６を充電する。同様に、駆動用電池充電装置３は、外部電源９からの電力供給により第１の電源回路１１が動作し、充電制御部７に関わらず、単独での制御により、スイッチ１３により駆動用電池４への充電路を断路し、第２の内部電源接続ケーブル１８を介して、外部電源９からの電力により、補機用電池充電装置５に電力を供給する。

このように、本実施の形態においては、たとえ補機用電池６および駆動用電池４からの電力供給が不可能な場合においても、補機用電池充電装置５は、外部電源９を用いて、第２の電源回路１５から供給する電力により、第２の制御回路１４を充電制御部７の動作に関わらず単独で動作させることができる。これにより、常に、補機用電池充電装置５は、外部電源９を用いて、駆動用電池充電装置３の供給する電力により、補機用電池６を充電することができる。

なお、本実施の形態では、外部電源９が商用電源である例を説明したが、外部電源９は急速充電が可能な高圧直流電源でもよい。また、駆動用電池４が、急速充電が可能な高圧直流電源であってもよい。

また、本実施の形態では、車両として自動車を例に挙げたが、駆動用電池を有する車両であれば、船舶などの任意の他の車両にも適用することができる。また、自動車として、電気自動車とハイブリッド自動車を例に挙げたが、駆動用電池を有する自動車であれば、任意の自動車に適用することができる。

上述するように、実施の形態１に係る車両充電システムによれば、車両内の電池からの駆動用電池充電装置３の第１の制御回路１０への電力供給が絶たれた時にも、外部電源９からの電力供給により、駆動用電池４、補機用電池６への充電が可能となり、環境にやさしい電気自動車やハイブリッド自動車の普及につなげることができる。

１ 車両充電システム、２ 外部電源接続ケーブル、３ 駆動用電池充電装置、４ 駆動用電池、５ 補機用電池充電装置、６ 補機用電池、７ 充電制御部、８ 家屋、９ 外部電源、１０ 第１の制御回路、１１ 第１の電源回路、１２ 第１の充電回路、１３ スイッチ、１４ 第２の制御回路、１５ 第２の電源回路、１６ 第２の充電回路、１７ 第１の内部電源接続ケーブル、１８ 第２の内部電源接続ケーブル

Claims (3)

1. 車両の走行モータに給電する駆動用電池と、
   前記車両の補機に給電する補機用電池と、
   前記駆動用電池と前記補機用電池各々の充電を制御する充電制御部と、
   前記充電制御部により制御され、前記駆動用電池を充電する駆動用電池充電装置と、
   前記充電制御部により制御され、前記補機用電池を充電する補機用電池充電装置と、
   を備えた車両充電システムであって、
   前記駆動用電池充電装置は、
   第１の制御回路と、
   前記第１の制御回路に電力を供給する第１の電源回路と、
   前記駆動用電池の充電が可能な第１の充電回路と、から構成され、
   前記第１の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第１の制御回路に供給する手段を有し、
   前記補機用電池充電装置は、
   第２の制御回路と、
   前記第２の制御回路に電力を供給する第２の電源回路と、
   前記補機用電池の充電が可能な第２の充電回路と、から構成され、
   前記第２の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第２の制御回路に供給する手段を有する車両充電システムにおいて、
   前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値以上の場合、前記充電制御部の制御により前記駆動用電池から前記補機用電池を充電し、前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値未満の場合、前記外部電源からの電力を前記第２の制御回路に供給し、前記充電制御部により制御されることなく単独で前記補機用電池を充電することを特徴とする車両充電システム。
2. 前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値以上の場合、前記第１の充電回路により前記駆動用電池を充電し、前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値未満の場合、外部電源からの電力を前記第１の制御回路に供給し、前記駆動用電池充電装置と前記駆動用電池を断路することを特徴とする請求項１に記載の車両充電システム。
3. 車両の走行モータに給電する駆動用電池と、
   前記車両の補機に給電する補機用電池と、
   前記駆動用電池と前記補機用電池各々の充電を制御する充電制御部と、
   前記充電制御部により制御され、前記駆動用電池を充電する駆動用電池充電装置と、
   前記充電制御部により制御され、前記補機用電池を充電する補機用電池充電装置と、
   を備えた車両充電システムであって、
   前記駆動用電池充電装置は、
   第１の制御回路と、
   前記第１の制御回路に電力を供給する第１の電源回路と、
   前記駆動用電池の充電が可能な第１の充電回路と、から構成され、
   前記第１の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第１の制御回路に供給する手段を有し、
   前記補機用電池充電装置は、
   第２の制御回路と、
   前記第２の制御回路に電力を供給する第２の電源回路と、
   前記補機用電池の充電が可能な第２の充電回路と、から構成され、
   前記第２の電源回路は、少なくとも外部電源からの電力を前記第２の制御回路に供給する手段を有する車両充電システムにおいて、
   前記駆動用電池充電装置は、前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値以上の場合、前記第１の充電回路により前記駆動用電池を充電すると共に、前記補機用電池の電圧が予め定められた一定値未満の場合、外部電源からの電力を前記第１の制御回路に供給して前記駆動用電池充電装置と前記駆動用電池を断路し、
   前記補機用電池充電装置は、前記充電制御部により制御されることなく単独で前記補機用電池を充電することを特徴とする車両充電システム。

Images