JP5206387B2 - プラグイン車両用充電システム及び充電制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、充電ケーブル差込口に差し込まれた充電ケーブルを介して車両外部から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に対して電力を供給するプラグイン車両用充電システム及び該システムを構成する充電制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術は、充電ケーブルに設けられたケーブル側コネクタの外部端子間に接続されたケーブル側コンデンサと、車両に設けられた車両側コネクタの外部端子間に接続された車両側コンデンサと、これらケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されることで構成される交流回路を流れる交流電流を検出する検出回路とを備える。さらに、この充電システムは、充電開始前に交流回路に交流電圧を印加して、検出回路にて交流電流を検出する場合には、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が互いに電気的に接続されていると判断して充電(電力供給)開始する一方、検出回路にて交流電流を検出できない場合には、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が互いに電気的に接続されていないと判断して充電(電力供給)開始しない充電制御装置を備える。これにより、充電制御装置は、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が機械的だけでなく電気的にも接続されていることを確認したうえで充電を開始することができるようになる。
また、SAE(Society Automotive Engineers)にて、電気自動車の充電ケーブル規格の標準化が進められている。図4に、この充電ケーブル規格に適う一般的な充電システム100の概略構成を示す。なお、図4では、便宜上、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタを図示しておらず、ケーブル側装置120及び充電制御装置150がCPLT線及びGND線にて互いに接続された状態を示している。
ケーブル側装置120は、発振器121、抵抗器R122(「1[kΩ]」)、検出回路123等々を有して構成されている。このうち、発振器121はGND電位にて接地されており、図示しないプラグがこれも図示しない家庭用電源のコンセントに接続され、ケーブル側装置120に電源が供給されると、このGND電位を基準とした電圧レベル「±12[V]」の固定幅で、且つ、周波数「1[kHz]」のPWM信号であるCPLT(Control Pilot)信号を生成・出力する。また、抵抗器R122はCPLT信号を分圧し、検出回路123はCPLT信号の分圧レベルを検出する。
一方、充電制御装置150は、検出回路151、ダイオードD153、抵抗器R154(2.74[kΩ])及びR156(「1.3[kΩ]」)、並びにスイッチS157等々を有する。このうち、検出回路151は、ダイオードD153を介して入力されるCPLT信号の分圧レベルや周波数(デューティ比)を検出する。抵抗器R154は、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されると、GND電位に接続される。また、抵抗器R156は、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されると、スイッチS157を介してGND電位に接地される。
ここで、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されていない状態で、充電ケーブルのプラグが家庭用電源のコンセントに差し込まれ、ケーブル側装置120に電源が供給されると、ケーブル側装置120は、直流「12[V]」の電圧レベルにてCPLT信号を生成・出力する。
ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが接続され、その結果、ケーブル側装置及び充電制御装置がCPLT線及びGND線にて接続されたとする。これら両コネクタを接続すると同時に抵抗器R154がGND電位にて接地されるため、発振器121にて生成・出力されたCPLT信号は抵抗器R122及び抵抗器R154によって分圧され、その分圧レベルは「12[V]」から「9[V]」に低下する。
検出回路151によってCPLT信号の分圧レベルが「9[V]」に低下したことを検出すると、充電制御装置150は、ケーブル側装置120及び充電制御装置150がCPLT線及びGND線にて接続されたと判断し、図示しない二次電池の充電準備を開始する。
充電準備を完了すると、充電制御装置150はスイッチS157をオンとする。このスイッチS157がオンとされると、発振器121にて生成・出力されたCPLT信号は、抵抗器R122並びに抵抗器R154及び抵抗器R156によって分圧され、その分圧レベルは、「9[V]」から「6[V]」に低下する。そして、充電制御装置150は、充電制御を開始する。
検出回路123によってCPLT信号の電圧レベルが「6[V]」に低下したことを検出すると、ケーブル側装置120は、充電準備が完了して充電制御が開始されたと判断する。
このように、上記充電システム100では、ケーブル側装置120及び充電制御装置150は、CPLT信号の分圧レベル及びデューティ比を用いて、コンセント及びプラグ間の接続状態、両コネクタ間の接続状態、及びバッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつバッテリへの電力を供給する。
特開平5−276676号公報
ところで、上記文献1に記載の技術では、上記車両側コネクタの外部端子はむき出しとなっている。そのため、その外部端子に誤って触れるようなことがあると、車両側コンデンサに蓄積されていた電荷によって感電するおそれがある。あるいは、その外部端子に導体が触れて導通すると、車両側コンデンサに蓄積されていた電荷によってショートするおそれがある。
その点、上記一般的な充電システム100において、図示しない電源線のコネクタ部分にリレー等を設け、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタの非接続時にそのリレーをオフとすることで、上記課題を解決することが考えられる。
また、上記一般的な充電システム100では、ケーブル側装置120及び充電制御装置150間をCPLT線及びGND線の2本の信号線にて接続することで閉回路を構成しているが、実際に車両に搭載する場合には次のように構成することが考えられる。すなわち、ケーブル側装置120及び充電制御装置150間をCPLT線でのみ接続するとともに、ケーブル側装置120のGNDを車両との接続部近傍のボデーGNDに接地し、充電制御装置150のGNDをバッテリのマイナス端子に接続する。なお、このバッテリは、ハイブリッド車や電気自動車の駆動モータ用の高電圧バッテリではなく、車載制御装置等に電源を供給する通常の乗用車に搭載されている補機バッテリである。そして、補機バッテリのマイナス端子を、補機バッテリの設置箇所近傍のボデーGNDに接地する。このようにして、ケーブル側装置120のGNDと充電制御装置150のGNDは、電線で直接に接続されず、車体のボデーGNDを通して接続されることとなる。
共通のGND電位に接続する必要がなくなるため、ハーネスを削減することができるようになるとともに、別個のボデーGND電位に接続されているため、ケーブル側装置120で故障が生じた場合に高電圧電流が充電制御装置150に流れないようにすることができるようになる。
ただし、このような構成では、ケーブル側装置120のGND電位と充電制御装置150のGND電位との間に電位差(浮き)が生じることがある。この浮きが生じると、充電制御装置150によるCPLT信号の分圧レベルは所定の電圧レベルとならないことがある。すると、ケーブル側装置120は、充電制御装置150の充電制御状態を認知(把握)することができなくなる。その結果、充電制御装置150による充電制御が正常に行われなくなってしまうことがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことのできるプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置を提供することにある。
こうした目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置と、前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置とを備え、前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記充電ケーブルの通電状態及び前記バッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつ、前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給するプラグイン車両用充電システムであって、前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記プラグイン車両の車体の異なる部位にそれぞれ接地されており、前記充電制御装置は、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、前記充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、請求項5に記載の発明では、充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置との間で、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記バッテリの充電制御の状態及び前記充電ケーブルの通電状態を互いに通知・確認しつつ前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給し、前記プラグイン車両の車体の前記ケーブル側装置とは異なる部位に接地され、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、当該充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする。
上記通知信号は、ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて生成・出力される一方、上記通知信号の基準分圧レベルは、充電制御装置の接地電位を基準として検出される。そのため、上記通知信号の基準分圧レベルは、ケーブル側装置の接地電位と充電制御装置の接地電位との電位差を反映する。こうした電位差を反映する通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比が変更されるため、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御装置は、充電制御状態を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、バッテリの充電制御の状態を正しく認知(把握)することができるようになる。したがって、上記請求項1に記載の構成あるいは上記請求項5に記載の構成によれば、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことができるようになる。
また、上記請求項1に記載の構成において、請求項2に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項5に記載の充電制御装置において、請求項6に記載の発明のように、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。これら請求項2に記載の構成あるいは請求項6に記載の構成によれば、充電制御装置は、外部電源からの電力受入準備が完了した旨を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、外部電源からの電力受入準備が完了した旨を正しく認知(把握)することができるようになる。
また、上記請求項1または2に記載の構成において、請求項3に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項5または6に記載の充電制御装置において、請求項7に記載の発明のように、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。これら請求項3に記載の構成あるいは請求項7に記載の構成によれば、充電制御装置は、充電ケーブルを介して外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、充電ケーブルを介して外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知正しく認知(把握)することができるようになる。
なお、上記請求項1〜3のいずれかに記載の構成において、請求項4に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項5〜7のいずれかに記載の構成において、請求項8に記載の発明のように、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することとしてもよい。
以下、本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置の一実施の形態について、図1〜図3を参照しつつ説明する。図1は、本実施の形態の概略構成を示すブロック図である。まず、図1を参照して、プラグイン車両用充電システム(以下、単に充電システムとも記載)1の構成について説明する。なお、本実施の形態は、エンジン及びモータの2つの動力源を有し、モータ駆動用の二次電池(充電池)を家庭用電源にて充電することで電気自動車(EV)としても走行可能な、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車(PHV)40に適用されている。
図1に示されるように、充電システム1は、プラグ10、ケーブル側装置20、充電ケーブル30、プラグイン・ハイブリッド車両(以下、単に車両と記載)40に搭載された充電制御装置50等々を備えて構成されている。
プラグ10は、例えば家庭用電源等の車両外の図示しない外部電源に設けられた充電ケーブル差込口(以下、コンセントとも記載)に差込可能な形状を有しており、外部電源から交流にて電力の供給を受けるための2本の端子とケーブル側装置20の接地電位を外部電源の接地電位と共通にするための1本の端子を有している。このプラグ10がコンセントに差し込まれることで、ケーブル側装置20(ひいては二次電池)は外部電源から交流にて電力の供給を受けることが可能になるとともに、その接地電位は外部電源の接地電位と共通とされる。なお、本実施の形態では、外部電源として家庭用電源を採用しているが、他に例えば充電スタンドに設置される電源であってもよい。
また、ケーブル側装置20は、充電ケーブル30に一体的に設けられ、発振器21、抵抗器R22、検出回路23、リレー24、及び図示しない判断制御回路等々を有する。
このうち、発振器21は、抵抗器R22、CPLT線31及びGND線32にそれぞれ接続されている。そして、発振器21は、上記プラグ10が上記コンセントに差し込まれ、家庭用電源等から電源が供給されると、「12[V]」の固定幅の直流信号(すなわち、周波数「0[Hz]」のPWM(Pulse Width Modulation)信号)をCPLT信号として生成・出力する。また、発振器21は、判断制御回路から指令を受けると、直流信号に替えて、電圧レベル「±12[V]」の固定幅で、且つ、周波数「1[Hz]」のPWM(Pulse Width Modulation)信号をCPLT信号として生成・出力する(発振を開始する)。なお、このCPLT信号が特許請求の範囲に記載の通知信号に相当する。
抵抗器R22は、電気抵抗値が「1k[Ω]」の適宜の抵抗素子で構成されており、上記発振器21の後段に接続されている。そして、抵抗器R22は、後述する充電制御装置50を構成する抵抗器(例えばR54及びR55等)とともに、CPLT信号の電圧レベルを分圧する(以下、分圧レベルと記載する)。
検出回路23は、適宜の電圧レベル検出回路で構成され、抵抗器R22後段に接続されている。検出回路23は、発振器21から出力されるCPLT信号の抵抗器R22後段における分圧レベルを検出し、この検出したCPLT信号の分圧レベルを図示しない判断制御回路に出力する。
リレー24は、公知のリレーであり、電源線33上に設けられている。このリレー24は判断制御回路によってそのオンオフが制御(通電制御)されている。
判断制御回路は、適宜の電子回路によって構成され、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルに基づいて、充電ケーブル30の通電状態及びバッテリの充電制御の状態を確認・通知する。
具体的には、判断制御回路は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第1電圧レベル帯(本実施の形態では「12[V]±1[V]」)に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続されていない非接続状態にある」と判断する。
また、判断制御回路は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第2電圧レベル帯(本実施の形態では「9[V]±1[V]」)に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。なお、この旨が通知されたと判断すると、判断制御回路は、上記CPLT信号を発振させる指令を発振器21に対し出力する。
また、判断制御回路は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯(本実施の形態では「6[V]±1[V]」)に収まると判断する場合、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。この旨通知されたと判断すると、判断制御回路は、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始する。
充電ケーブル30は、CPLT信号用の信号線であるCPLT線31、外部電源及びケーブル側装置20の接地電位をとるための信号線であるGND線32、外部電源から電力の供給を受けるための信号線である電源線33、及び車両40に設けられた車両側コネクタ44と接続するためのコネクタであるケーブル側コネクタ34を有して構成されている。
ケーブル側コネクタ34が車両側コネクタ44に接続されると、CPLT線31は、車両40に設けられた信号線41に接続され、この信号線41は充電制御装置50の端子52aに接続される。また、GND線32は、車両40内に設けられた信号線42に接続され、この信号線42は車両40の車体の適宜の箇所に接地される(ボデー電位GND1)。そのため、外部電源及びケーブル側装置20はボデー電位GND1に接地されることになる。また、電源線33は、車両40内に設けられた信号線43に接続され、この信号線43は、車両40に搭載された図示しない車載充電器に接続される。そのため、車載充電器は、信号線43から交流の電力の供給を受けると、直流の電力に変換して、図示しない充電池を充電する。
充電制御装置50は、周知のCPU51、端子52a、端子52b及び各種素子等々を有して構成されている。ここで、一般に、車載制御装置は、図示しない補機バッテリによって電源が供給され、車載制御装置のGNDは、補機バッテリのマイナス側に接続される。この補機バッテリのマイナス側は、補機バッテリが設置されている近傍のボデーGNDに接地される。したがって、充電制御装置50も一般の車載制御装置と同様に、端子52bが補機バッテリのマイナス側に接続され、そのマイナス側がボデーGNDに接続されている。つまり、充電制御装置50のGNDは、車両40の車体の適宜の部位に接地されることとなる(ボデー電位GND2)。この部位は、上記ケーブル側装置20が接地される部位とは電気的に繋がっているものの、場所が異なっている。また、充電制御装置50は、端子52aにおける電圧レベルが「0[V]」から「12[V]」に変化すると起動する。
このうち、CPU51は、ポートaを有しており、このポートaにおける電圧レベルを検出(A/D変換)する。
図1に示されるように、ケーブル側コネクタ34が車両側コネクタ44に接続されると、第1経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオード53(0.7[V])→抵抗器R54(160[kΩ])→抵抗器R55(39[kΩ])→端子52b→ボデー電位GND2」が構成される。この第1経路に対し、ケーブル側装置20(発振器21)から上記CPLT信号が出力されると、CPU51は、ポートaにて、抵抗器R22、R54、及びR55による上記CPLT信号の分圧レベルを検出する。
ここで、ボデー電位GND1及びボデー電位GND2が同電位である場合、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは下式(1)から「11.94[V]」となり、ポートaにおける電圧レベルは下式(2)から「2.20[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=(39[kΩ]+160[kΩ])/(1[kΩ]+160[kΩ]+39[kΩ])×(12[V]−0.7[V])+0.7[V]=11.94[V]・・・(1)
ポートaにおける電圧レベル=39[kΩ]/(1[kΩ]+160[kΩ]+39[kΩ])×(12[V]−0.7[V])=2.20[V]・・・(2)
そのため、CPU51は、ポートaにおける電圧レベルがおよそ「2.20[V]」である場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」と判断する。
なお、上記検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルは、端子52aにおける電圧レベルと同一である。そのため、実際には、ケーブル側装置20は、端子52aにおける電圧レベルが「11.94[V]」であるか否かの判断に基づいて「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」か否かを判断することは可能である。しかしながら、本実施の形態では、ケーブル側装置20は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第1電圧レベル帯に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続されていない非接続状態にある」と判断する。
また、CPU51は出力ポートbを有しており、このポートbはMOSトランジスタTr57のゲート電極に接続されている。CPU51は、ポートaにおける電圧レベルに基づき「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」と判断しない場合、ポートbにおける電圧レベルを論理Lレベルとする。ポートbにおける電圧レベルが論理Lレベルとされると、MOSトランジスタTr57はオフとされ、抵抗器R56はボデー電位GND2に接地されない。
一方、CPU51は、ポートaにおける電圧レベルに基づき「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」と判断する場合、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとする。ポートbにおける電圧レベルが論理Hレベルとされると、MOSトランジスタTr57はオンとされ、抵抗器R56はボデー電位GND2に接地される。すると、第2経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオード53(0.7[V])→抵抗器R56(2.74[kΩ])→MOSトランジスタTr57→端子52b→ボデー電位GND2」が構成される。第1経路及びこの第2経路の合成抵抗値は「2.70[kΩ]」であるため、ボデー電位GND1及びボデー電位GND2が同電位である場合、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは下式(3)から「8.95[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=2.70[kΩ]/(1[kΩ]+2.70[kΩ])×(12[V]−0.7[V])+0.7[V]=8.95[V]・・・(3)
すると、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第2電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。
このように、CPU51は、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置20に通知する。
また、CPU51は、いわゆるインプットキャプチャであるポートcを有しており、このポートcで、PWM信号が入力されたことを検出する。具体的には、CPU51は、ポートcに入力される信号に含まれる立ち上がり及び立ち下がりを検出し、検出する立ち上がりの間の時間を計時することでPWM信号の周期を算出し、立ち上がり及び立ち下がり間の時間を計時することで信号の幅を算出し、これらからデューティ比を算出する。図1に示されるように、ケーブル側コネクタ34が車両側コネクタ44に接続されると、第3経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオード53→ポートc」が構成される。この第3経路に対し、ケーブル側装置20(発振器21)から上記CPLT信号が出力されると、CPU51は、ポートcにて、上記CPLT信号のデューティ比を検出する。
既述したように、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50から通知されたと判断すると、上記CPLT信号を発振させる指令を発振器21に対し出力する。そのため、CPU51は、ポートcに入力されるCPLT信号に発振が確認されると、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置20が確認したと判断することができる。
また、CPU51はポートd1〜d3を有しており、これらポートd1〜d3は、MOSトランジスタTr59a〜59cのゲート電極にそれぞれ接続されている。CPU51は、ポートcに入力されるCPLT信号の発振の有無に基づき「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置20が確認したと判断しない場合、ポートd1〜d3における電圧レベルをそれぞれ論理Lレベルとする。ポートd1〜d3における電圧レベルがそれぞれ論理Lレベルとされると、MOSトランジスタTr59a〜59cはそれぞれオフとされ、抵抗器R58a〜58cはそれぞれボデー電位GND2に接地されない。
一方、CPU51は、ポートcに入力されるCPLT信号の発振の有無に基づき「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置20が確認したと判断する場合、上記車載充電器に指令を出力し、外部電源からの電力受入準備を開始する。
そして、CPU51は、外部電源からの電力受入準備が完了すると、ポートbに加えポートd1及びポートd2における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとするとともに、ポートd3における電圧レベルを論理Lレベルとする。ポートd1及びd2における電圧レベルがそれぞれ論理Hレベルとされると、MOSトランジスタTr58a及びTr58bはそれぞれオンとされ、抵抗器R58a及び58bはそれぞれボデー電位GND2に接地される。すると、第4経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオードD53(0.7[V])→抵抗器R58a(1.6[kΩ])→MOSトランジスタTr59a→端子52b→ボデー電位GND2」、及び第5経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオードD53(0.7[V])→抵抗器R58b(6.2[kΩ])→MOSトランジスタTr59b→端子52b→ボデー電位GND2」がそれぞれ構成される。第1経路及び第2経路並びに第4経路及び第5経路の合成抵抗値は「0.865[kΩ]」であるため、ボデー電位GND1及びボデー電位GND2が同電位である場合、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは下式(4)から「5.94[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=0.865[kΩ]/(1[kΩ]+0.865[kΩ])×(12[V]−0.7[V])+0.7[V]=5.94[V]・・・(4)
すると、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まることから、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。このように、CPU51は、ポートbに加えポートd1及びポートd2における電圧レベルを論理Hレベルとするとともにポートd3における電圧レベルを論理Lレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置20に通知する。ちなみに、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。
ところで、ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44が接続されると、外部電源及びケーブル側装置20はボデー電位GND1に接地される。また、充電制御装置50はボデー電位GND2に接地されている。これらボデー電位GND1及びボデー電位GND2は、同一の車両の車体に接地されてはいるものの、接地される部位が異なるため、ケーブル側装置20の接地電位と充電制御装置50の接地電位との間に電位差(いわゆる浮き)が生じる。この浮きが生じると、充電制御装置50によるCPLT信号の分圧レベルは上記第1〜第3電圧レベル帯のいずれかに収まらなくなることがあり、ケーブル側装置20は、充電制御装置50の充電制御状態を認知(把握)することができなくなる。その結果、充電制御装置による充電制御が正常に行われなくなってしまうことがある。
以下、具体的に説明する。既述したように、充電制御装置50(CPU51)は、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置20に通知する。そして、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第2電圧レベル帯に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。
ここで例えば、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が「2[V]」だけ高電位であったとする。このとき、第1経路及び第2経路の合成抵抗値は「2.70[kΩ]」であること及び下式(5)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは、「9.49[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=2.70[kΩ]/(1[kΩ]+2.70[kΩ])×(12[V]−0.7[V]−2[V])+0.7[V]+2[V]=9.49[V]・・・(5)
また例えば、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が「2[V]」だけ低電位であったとする。このとき、第1経路及びこの第2経路の合成抵抗値は「2.70[kΩ]」であること及び下式(6)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは「8.41[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=2.70[kΩ]/(1[kΩ]+2.70[kΩ])×(12[V]−0.7[V]+2[V])+0.7[V]−2[V]=8.41[V]・・・(6)
上式(5)及び(6)から分かるように、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が「2[V]」だけ高電位あるいは低電位であっても、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第2電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたとのケーブル側装置20による判断結果に影響はない。ケーブル側装置20は、充電制御装置50の充電制御状態を正しく認知(把握)することができている。
また、既述したように、充電制御装置50(CPU51)は、ポートbに加えポートd1及びポートd2における電圧レベルを論理Hレベルとするとともにポートd3における電圧レベルを論理Lレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置20に通知する。そして、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まると判断する場合、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。
ここで例えば、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が「2[V]」だけ高電位であったとする。このとき、第1経路及び第2経路並びに第4経路及び第5経路の合成抵抗値は「0.865[kΩ]」であること及び下式(7)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは「7.01[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=0.865[kΩ]/(1[kΩ]+0.865[kΩ])×(12[V]−0.7[V]−2[V])+0.7[V]+2[V]=7.01[V]・・・(7)
また例えば、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が「2[V]」だけ低電位であったとする。このとき、第1経路及び第2経路並びに第4経路及び第5経路の合成抵抗値は「0.865[kΩ]」であること及び下式(8)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは「4.87[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=0.865[kΩ]/(1[kΩ]+0.865[kΩ])×(12[V]−0.7[V]+2[V])+0.7[V]−2[V]=4.87[V]・・・(8)
上式(7)及び(8)から分かるように、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が「2[V]」だけ高電位あるいは低電位となると、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まらないことから、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたとケーブル側装置20によって判断されず、この判断結果に影響を大きく及ぼす。ケーブル側装置20は、充電制御装置50の充電制御状態を正しく認知(把握)することができなくなる。その結果、充電制御装置50による充電制御は正常に行われなくなってしまう。
そこで、本実施の形態では、充電制御装置50は、初期状態におけるCPLT信号の分圧レベルを初期分圧レベルとして記憶保持するとともに、このCPLT信号の初期分圧レベルに応じて分圧比を変更して充電制御を行うこととした。なお、初期状態とは、充電ケーブル差込口にプラグ10が差し込まれ、ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44が互いに接続された状態、ケーブル側装置20(発振器21)から充電制御装置50へCPLT信号として直流信号が出力されている状態を意味する。また、この初期分圧レベルが特許請求の範囲に記載の基準分圧レベルに相当する。
ここで、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が例えば「2[V]」だけ高電位であるとすると、CPU51のポートaにおける電圧レベルは下式(9)から「1.81[V]」となる。
ポートaにおける電圧レベル=39[kΩ]/(1[kΩ]+160[kΩ]+39[kΩ])×(12[V]−0.7[V]−2[V])=1.81[V]・・・(9)
また、既述したように、ボデー電位GND1及びボデー電位GND2が同電位であるとすると、CPU51のポートaにおける電圧レベルは上式(2)から「2.20[V]」となる。
また、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が例えば「2[V]」だけ低電位であるとすると、CPU51のポートaにおける電圧レベルは下式(10)から「2.59[V]」となる。
ポートaにおける電圧レベル=39[kΩ]/(1[kΩ]+160[kΩ]+39[kΩ])×(12[V]−0.7[V]+2[V])=2.59[V]・・・(10)
このように、CPLT信号の分圧レベル(=CPU51のポートaにおける電圧レベル)は、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が高電位であるほど小さくなる一方、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が低電位であるほど大きくなることが、発明者らによって確認されている。
こうした傾向を踏まえ、本実施の形態では、CPU51は、外部電源からの電力受入準備が完了すると、CPLT信号の初期分圧レベルの閾値への到達態様を判断する。
CPLT信号の初期分圧レベルが第2閾値(「1.89[V]」)を下回ると判断する場合、すなわちボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が高電位である場合、CPU51は、ポートb及びポートd1〜d3における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとする。ポートb及びポートd1〜d3における電圧レベルが論理Hレベルとされると、MOSトランジスタTr57及びTr59a〜59cはそれぞれオンとされ、抵抗器R56及びR58a〜R58cはそれぞれボデー電位GND2に接地される。すると、第2経路並びに第4経路及び第5経路に加え、さらに第6経路「発振器21→抵抗器R22→充電ケーブル30(CPLT線31)→ケーブル側コネクタ34→車両側コネクタ44→信号線41→端子52a→ダイオードD53(0.7[V])→抵抗器R58c(4.3[kΩ])→MOSトランジスタTr59c→端子51b→ボデー電位GND2」も構成される。ここで、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が例えば「2V」だけ高電位であるとすると、第1経路及びこれら経路の合成抵抗値は「0.72[kΩ]」であること及び下式(11)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは「6.59[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=0.72[kΩ]/(1[kΩ]+0.72[kΩ])×(12[V]−0.7[V]−2[V])+0.7[V]+2[V]=6.59[V]・・・(11)
上式(11)から分かるように、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が例えば「2V」だけ高電位であっても、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。
また、CPLT信号の初期分圧レベルが第2閾値(「1.89[V]」)以上であり、且つ、第1閾値(「2.52[V])以下であると判断する場合、すなわちボデー電位GND1及びボデー電位GND2がほぼ同電位である場合、CPU51は、ポートbに加えポートd1及びポートd2における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとするとともに、ポートd3における電圧レベルを論理Lレベルとする。この場合の作動については割愛するが、ボデー電位GND1とボデー電位GND2との電位差が「±2[V]」よりも小さな範囲であるとすると、端子52aにおける電圧レベルは「5.08[V]」以上且つ「6.80[V]」以下となることが発明者らによって確認されている。したがって、ボデー電位GND1及びボデー電位GND2がほぼ同電位である場合、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。
また、CPLT信号の初期分圧レベルが第1閾値(「2.52[V]」)を上回ると判断する場合、すなわちボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が低電位である場合、CPU51は、ポートb及びポートd1における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとするとともに、ポートd2及びd3における電圧レベルを論理Lレベルとする。ポートb及びd1における電圧レベルが論理Hレベルとされると、MOSトランジスタTr57及びTr59aはそれぞれオンとされ、抵抗器R56及びR58aはそれぞれボデー電位GND2に接地される。すると、第2経路並びに第4経路がそれぞれ構成される。ここで、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2の電位が例えば「2[V]」だけ低電位であるとすると、第1経路及びこれら経路の合成抵抗値は「1.00[kΩ]」であること及び下式(12)から、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルは「5.35[V]」となる。
端子52aにおける電圧レベル=1.00[kΩ]/(1[kΩ]+1.00[kΩ])×(12[V]−0.7[V]+2[V])+0.7[V]−2[V]=5.35[V]・・・(12)
上式(12)から分かるように、ボデー電位GND1に対してボデー電位GND2が「2[V]」だけ低電位であっても、検出回路23によって検出されるCPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。
以上のように構成されたプラグイン車両用充電システムを構成する充電制御装置50の動作について、図2及び図3を併せ参照して説明する。なお、図2は、充電制御装置50によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートであり、図3は、CPLT信号の分圧レベルの推移例を示すタイミングチャートである。
図3に示されるように、充電ケーブルのプラグ10が充電ケーブル差込口に差し込まれると、ケーブル側装置20を構成する発振器21が「12[V]」の固定幅の直流信号をCPLT信号として生成・出力する(時刻t11)。そして、ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44が互いに接続されると(時刻t12)、充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルが「0[V]」から「12[V]に変化する。充電制御装置50の端子52aにおける電圧レベルが「0[V]」から「12[V]に変化することで、CPU51が起動し、図2に示す処理が実行開始される。
図2に示す処理の実行開始時には、充電制御装置50(CPU51)は、上記初期状態にある。そのため、CPU51は、ステップS11の処理として、CPLT信号の分圧レベル、すなわち端子52aにおける分圧レベル、ひいてはポートaにおける電圧レベルを検出し、これを記憶保持する。なお、こうしたCPLT信号の初期分圧レベルの検出及び記憶保持は、時刻t12に実行される。
CPLT信号の初期分圧レベルの検出及び記憶保持を実行すると、CPU51は、ポートaにおける電圧レベルに基づいて「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」か否かを判断する。具体的には、CPU51は、ポートaにおける電圧レベルがおよそ「2.20[V]」であるか否かを判断し、およそ「2.20[V]」であると判断する場合、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」と判断する。
「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」と判断すると、CPU51は、続くステップS12の処理として、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとすることで、MOSトランジスタTr57をオンとする。すると、上記第2経路が構成される結果、図3に示されるように、CPLT信号の分圧レベル(ポートaにおける電圧レベル)は、時刻t13においておよそ「9[V]」に変化する。このように、CPU51は、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置20に通知する。
CPU51は、上記通知を終えると、続くステップS13の判断処理として、CPLT信号の発振を検出するか否かを判断する。具体的には、CPU51は、ポートcに入力される信号の発振の有無を繰り返し判断し、発振があると判断する(ステップS13の判断処理で「Yes」)まで待機する。
一方、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、CPLT信号の分圧レベルが第2電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。そして、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、CPLT信号の電圧レベルを発振させる指令を発振器21に対し出力する。すると、CPLT信号は、図3に示すように、時刻t14において発振開始する。
CPU51は、ポートcに入力される信号に発振を確認する(ステップS13の判断処理で「Yes」)と、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置20が確認したと判断する。そして、CPU51は、上記車載充電器に指令を出力し、外部電源からの電力受入準備を開始する。
上記車載充電器に指令を出力すると、CPU51は、続くステップS14の判断処理として、車載充電器の電力受入準備が完了したか否かを繰り返し判断し、完了したと判断する(ステップS14の判断処理で「Yes」)まで待機する。
外部電源からの電力受入準備が完了したと判断する場合(ステップS14の判断処理で「Yes」)、CPU51は、続くステップS15の判断処理として、CPLT信号の初期分圧レベルの閾値への到達態様を判断する。
具体的には、CPLT信号の初期分圧レベルが第1閾値(「2.52[V]」)を上回ると判断する場合、CPU51は、ポートd1における電圧レベルを論理Hレベルとすることで、トランジスタTr59aをオンとする。なお、CPU51は、先のステップS12の処理において、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとし、トランジスタTr57をオンとしている。すると、上記第4経路が構成される結果、図3に示されるように、CPLT信号の分圧レベル(ポートaにおける電圧レベル)は、時刻t15においておよそ「6[V]」に変化する。このように、CPU51は、ポートd1における電圧レベルを論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置20に通知する。
一方、CPLT信号の初期分圧レベルが第2閾値(「1.89[V]」)以上であり、且つ、第1閾値(「2.52[V])以下であると判断する場合、CPU51は、ポートd1及びd2における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとすることで、トランジスタTr59a及び59bをそれぞれオンとする。なお、CPU51は、先のステップS12の処理において、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとし、トランジスタTr57をオンとしている。すると、上記第4経路及び第5経路が構成される結果、図3に示されるように、CPLT信号の分圧レベル(ポートaにおける電圧レベル)は、時刻t15においておよそ「6[V]」に変化する。このように、CPU51は、ポートd1及びd2における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置20に通知する。
他方、CPLT信号の初期分圧レベルが第2閾値(「1.89[V]」)を下回ると判断する場合、CPU51は、ポートd1〜d3における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとすることで、トランジスタTr59a〜59cをそれぞれオンとする。なお、CPU51は、先のステップS12の処理において、ポートbにおける電圧レベルを論理Hレベルとし、トランジスタTr57をオンとしている。すると、上記第4経路〜第6経路が構成される結果、図3に示されるように、CPLT信号の分圧レベル(ポートaにおける電圧レベル)は、時刻t15においておよそ「6[V]」に変化する。このように、CPU51は、ポートd1〜d3における電圧レベルをそれぞれ論理Hレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置20に通知する。
ケーブル側装置20(判断制御回路)は、CPLT信号の分圧レベルが第3電圧レベル帯に収まるか否かを判断し、収まると判断すると、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置50によって通知されたと判断する。そして、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、上記リレー24をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始する。
以上説明した上記実施の形態では、充電制御装置50は、ケーブル側装置20がボデー電位GND1の電位を基準として「12[V]」にてCPLT信号を生成・出力している初期状態にて、ボデー電位GND2の電位を基準としてポートaにおける電圧レベルを検出し、記憶保持する。そして、充電制御装置50は、この記憶保持したポートaにおける電圧レベルに応じて分圧比を変更することで、バッテリの充電制御の状態をケーブル側装置20に通知することとした。記憶保持したポートaにおける電圧レベルは、ボデー電位GND1とボデー電位GND2の電位差を反映する。こうした電位差を反映する、記憶保持したポートaにおける電圧レベルに応じて分圧比を変更するため、ボデー電位GND1とボデー電位GND2との間に浮きが生じた場合であっても、充電制御装置50は、充電制御状態を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置20は、バッテリの充電制御の状態を正しく認知(把握)することができるようになる。したがって、ボデー電位GND1とボデー電位GND2との間に浮きが生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことができるようになる。
なお、本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
上記実施の形態では、充電制御装置50(CPU51)が「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置20に通知すると、ケーブル側装置20(判断制御回路)は、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置50によって通知されたと認知していたが、ボデー電位GND1とボデー電位GND2との間の浮きに起因して、このような通知や認知を正しく行なえず、ひいては充電制御を正常に行なうことができなくなる場合も考えられる。そこで、充電制御装置50は、バッテリの充電制御の状態のうち、「ケーブル側コネクタ34及び車両側コネクタ44は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置20に通知する際に、上記CPLT信号の初期分圧レベルに応じて分圧比を変更して充電制御を行うこととしてもよい。
本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置の一実施の形態について、その概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態によって生成・出力されるCPLT信号の推移例を示すタイミングチャートである。 充電ケーブル規格に適う一般的な充電システムの一例について、その概略構成を示すブロック図である。
符号の説明
1、100…充電システム、10…プラグ、20、120…ケーブル側装置、21、121…発振器、R22、R122…抵抗器、23、123…検出回路、24…リレー、30…充電ケーブル、31…CPLT線、32…GND線、33…電源線、34…ケーブル側コネクタ、40…プラグイン車両、41〜43…信号線、50、150…充電制御装置、51、151…CPU、52a、52b…端子、D53、D153…ダイオード、R54〜R56、R58a〜R58c、R154、R156…抵抗器、Tr57、Tr59a〜Tr59c…MOSトランジスタ、S157…スイッチ

Claims (8)

  1. 充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置と、
    前記充電ケーブルと一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置とを備え、
    前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記充電ケーブルの通電状態及び前記バッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつ、前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給するプラグイン車両用充電システムであって、
    前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記プラグイン車両の車体の異なる部位にそれぞれ接地されており、
    前記充電制御装置は、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、前記充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
  2. 請求項1に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
    前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
  3. 請求項1または2に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
    前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
    前記充電制御装置は、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
  5. 充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
    前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置との間で、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記バッテリの充電制御の状態及び前記充電ケーブルの通電状態を互いに通知・確認しつつ前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給し、
    前記プラグイン車両の車体の前記ケーブル側装置とは異なる部位に接地され、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、当該充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した前記通知信号の基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする充電制御装置。
  6. 請求項5に記載の充電制御装置において、
    前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とする充電制御装置。
  7. 請求項5または6に記載の充電制御装置において、
    前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とする充電制御装置。
  8. 請求項5〜7のいずれか一項に記載の前記充電制御装置において、
    前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することを特徴とする前記充電制御装置。
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