JP5445317B2 - 充電システム - Google Patents

Description

本発明は、車輪駆動用の電動機を制御する車両制御装置と車載機器の制御を行う要素制御装置との間を電気回路で接続した車両に搭載された蓄電装置を充電する充電システムであり、特に、車両の充電時には車両制御装置が電気回路を介して外部の充電装置との間で情報の授受を行えるようにした充電システムに関するものである。

現在、電動機により車輪を駆動して走行する電気自動車が知られており、この電気自動車に搭載された電動機はモータとして動作することにより車両を加速し、発電機として動作することにより減速を実現している。
このような電気自動車の他にも、車両に搭載のエンジンに駆動される発電機の発電出力及び蓄電装置（バッテリ）の放電出力により電動機を駆動して走行するシリーズハイブリッド車や、エンジンの機械出力と電動機の出力とを併用して走行するシリーズパラレルハイブリッド車が知られている。これら電動機で駆動の車両は従来の内燃機関のみで走行する車両と比較して蓄電装置の電力放出や充電処理がなされる頻度が比較的高い。このような車両の増加に伴い、蓄電装置の充電を比較的短時間で行うことができる急速充電器の設置が増加している。

ところで、特許文献１（特開２００９−１７１７１３号公報）には急速充電器の一例が開示される。ここでは、外部電源から延びる連結器を車両の充電口のコネクタに接続することで、このコネクタに続く車内の充電回路を介し蓄電装置を充電可能に切換えた際に、充電制御部によりコネクタ側が実際に給電状態にあるか否かを検知している。この際、給電状態にあると充電回路を停止状態から充電状態に切換え、一方、充電口のコネクタに連結器が接続されたとしても電力が実際に供給されない非給電状態が生じたままであると、充電制御部へのバッテリからの給電を断つようにしている。これにより、充電制御部が無駄な充電制御を長時間行うことを排除し、無駄な電力消費を防止している。

ところで、車両は車載機器（車両の要素）を制御する複数の要素制御装置を備える。これら複数の要素制御装置は、電気回路、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムにより相互の制御データの授受を行っている。
なお、自動車の複数の要素制御装置をＣＡＮ通信システムにより連結して、制御処理や他の要素制御装置と相互に通信を行う場合、各要素制御装置は制御処理を実行するＣＰＵと、このＣＰＵから与えられる送信データをＣＡＮ通信システムの２線式通信ラインに出力すると共に、２線式通信ライン上のデータをＣＰＵに入力させる通信ドライバーとを設ける。更に、２線式通信ラインの両端には終端抵抗が接続され、この終端抵抗は２線式通信ラインの両端に配置された２つの要素制御装置の内部にそれぞれ設けられ、これによりＣＡＮ通信システムが適正作動している。

ところで、車両の蓄電装置（バッテリ）を外部の急速充電器に接続して、急速充電する場合、車輪駆動用の電動機を駆動制御する車両制御装置が所定の充電制御モードに切り換わり、蓄電装置の急速充電制御を行っている。
例えば、図８に示すように、車両２００の車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２０１は他の複数の要素制御装置（ＥＣＵ）２０２、２０３および端部の要素制御装置（ＥＣＵ）２０５と電気回路であるＣＡＮ通信システム２３０により接続され、相互にデータの授受を行う。ここで、ＣＡＮ通信システム２３０の一端の車両制御装置２０１と他端の要素制御装置２０５とは内部に不図示の終端抵抗を備え、これによりＣＡＮ通信システム２３０の両端のマスターとして機能し、ＣＡＮ通信を可能としている。

このような車両２００の急速充電では、急速充電器２１０より延びる連結器２１１のコネクタ２１２を車両の充電口２１３の車体側コネクタ２１４に結合することで、急速充電器２１０より車両２００のバッテリ２２０に達する給電ライン２２１を接続可能とする。 この両コネクタ２１２、２１４の接続により給電ライン２２１の他に、急速充電器２１０側の不図示の外部電源制御手段からの外部送信線（連結器２１１内に支持される）が、車両２００の車両制御手段２０１にＣＡＮ通信システム２３０とは別の２線式通信ライン２４０を介して接続される。この場合、充電開始信号ｓｓを車両制御装置に送信する送信ラインと、充電許可信号ｓｋを外部電源制御手段（不図示）に送信する送信ラインとが接続する。なお、車両制御装置２０１には両コネクタ２１２、２１４の機械的結合を検出して出力するコネクタ接続信号ｓｃの送信ラインが接続されている。

特開２００９−１７１７１３号公報

しかし、急速充電器２１０からの外部送信線（連結器２１１内に支持される）を車両制御装置２０１の第２の電気回路であるＣＡＮ通信ライン２４０に接続することで、制御信号の授受を行うようにした場合、次のような問題が生じる。
即ち、車両側の車両制御装置２０１は第１、第２のＣＡＮ通信ライン２３０、２４０における一端のマスターとして機能する必要がある。このため、車両制御装置２０１は内部のマイコン（ＣＰＵ）に対し、それぞれのＣＡＮ通信ラインのＣＡＮトランシーバ２０７、２０８を設ける必要があり、構成が複雑化し、大型化し、コスト増を招くこととなる。

特に、急速充電器２１０の接続時において、車体側コネクタ２１４に急速充電器２１０の連結器側コネクタ２１２が結合される際に生じるスパークやノイズがＣＡＮ通信システム２３０、２４０、車両制御装置２０１、要素制御装置（ＥＣＵ）２０２、２０３に伝播され、その影響で故障や制御の不安定化が生じるという問題があり、解決が望まれている。

本発明は、以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、車両制御装置や他の制御装置を互いに接続する電気回路に対し、充電器の連結器を車両の充電口に接続する際に生じるスパークやノイズが生じることに起因して、電気回路側の制御装置に故障や制御の不安定が生じることを防止できる充電システムを提供することにある。

この発明の請求項１は、車両のバッテリの制御を行うバッテリ制御装置と、該バッテリ制御装置と第１電気回路を介して制御情報の授受を行う車両制御装置と、前記第１電気回路から分岐される第２電気回路を介して前記バッテリ制御装置と制御情報の授受を行う充電装置とを備える充電システムにおいて、
前記第１電気回路は前記車両制御装置に含まれる第１終端抵抗と、前記バッテリ制御装置に含まれる第２終端抵抗と、前記第１電気回路から前記第１終端抵抗を断接する第１切替手段とを有し、
前記第２電気回路は前記充電装置に含まれる第３終端抵抗と、前記第１電気回路から第２電気回路を断接する第２切替手段とを有し、
前記車両制御装置は、前記充電装置と前記車両との接続を検出する接続検出部と、前記第１及び第２切替手段の切替作動を制御する切替制御部とを有し、
前記切替制御部は、前記接続検出部により接続が検出された場合に前記第１切替手段を接から断へ作動させると共に前記第２切替手段を断から接へ作動させる、ことを特徴とする充電システム。

この発明の請求項２は、請求項１に記載の充電システムにおいて、前記第１切替手段は前記車両制御装置内に配設されることを特徴とする。

この発明の請求項３は、請求項１又は２に記載の充電システムにおいて、前記第２電気回路は、前記車両に配設される車両側回路と前記充電装置に配設される充電側回路から構成され、前記車両側回路と前記第２切替手段とは前記車両制御装置内に配設される、ことを特徴とする。

この発明の請求項４は、請求項３に記載の充電システムにおいて、前記充電装置は該充電装置から前記車両に搭載されたバッテリに電力を供給するケーブルを有し、前記充電側回路の一部は前記ケーブル内に配設される、ことを特徴とする。

この発明の請求項５は、請求項１乃至４のうちの何れか一つに記載の充電システムにおいて、前記ケーブルの一端にはコネクタが取付けられ、
前記接続検出部は、前記コネクタが前記車両に接続されたときに前記充電装置と前記車両とが接続されたと検出する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、充電装置と車両との接続を接続検出部が検出した後に車両制御装置が第１及び第２切替手段の切替作動を実行するため、たとえ充電装置側からスパーク電流が発せられたとしても、その時点で切替作動が実行されてない。このため、スパーク電流が第１電気回路、バッテリ制御装置及び車両制御装置に伝播されることを防ぎ、第１電気回路、バッテリ制御装置及び車両制御装置の損傷を回避し、ノイズが生じることに起因する制御の不安定化を防止できる。

請求項２の発明によれば、第１切替手段が車両制御装置内に配設されるため、第１切替手段が故障した場合には車両制御装置のみを交換すればよく修理を行いやすい。

請求項３の発明によれば、車両側回路と第２切替手段とを車両制御装置内に配設することができるため、回路を構成しやすくなる。また、第２切替手段或いは車両側回路の損傷時には車両制御装置ごと交換することが可能になり修理が行いやすくなる。

請求項４の発明によれば、充電側回路の一部がケーブル内に配設されるため、充電側回路の保護が図れる。

請求項５の発明によれば、コネクタが接続されたときに接続検出部は接続を検出するため、第１電気回路、バッテリ制御装置及び車両制御装置への充電装置からのスパークの伝播を確実に回避することができる。

本発明の一実施形態である急速充電システムの全体構成図である。 図１の急速充電システムで用いる電気回路の通常走行時の制御機能を説明するブロック図である。 図１の急速充電システムで用いる電気回路の急速充電時の制御機能を説明するブロック図である。 図１の急速充電システムを搭載する車両の充電器接続状態での概略構成図である。 図１の急速充電システムで用いる急速充電器の連結器のケーブル部分の拡大断面斜視図である。 図１の急速充電システムで用いる車両制御手段が行う急速充電処理の際の処理順序を説明するブロック図である。 図１の急速充電システムで用いる車両制御手段が行う充電器制御ルーチンのフローチャートである。 従来の急速充電システムを搭載する車両の充電器接続状態での概略構成図である。

以下、本発明が適用された急速充電システムを実現する実施の形態を説明する。
図１は本発明の急速充電システムを構成する車両１の全体構成を示した。
この急速充電システムは、電気自動車である車両１（図４参照）が搭載する蓄電装置であるバッテリ５の蓄電容量（ＳＯＣ）を所定の回復容量まで充電装置としての急速充電器１２により比較的短時間で充電処理するよう機能できる。
車両１は車両制御装置２２を搭載し、この車両制御装置２２は走行時において不図示の車輪駆動用の電動機を制御し、車両のバッテリ５の充電を行う場合は充電制御モードで充電制御する機能を備える。更に、この車両１は車両制御装置２２以外にも車載機器（車両の要素）の制御を行う要素制御装置（３２、３３、３４）を複数搭載し、これら車両制御装置２２及び複数の要素制御装置３２〜３４は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムを成す第１電気回路Ａ１により相互に制御信号の授受を行うよう接続されている。

ここで、要素制御装置３２〜３４とは、車両１の搭載機器（要素）であるドアロック部やキーレスエントリー、ヘッドライト、ドアミラー、ワイパー等の電装品をトータルに制御する電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２、走行駆動系の駆動系制御手段（ＭＣＵ）３３、車両のバッテリ５の充電容量ＳＯＣ、セル電圧／温度、電池異常の各値を演算するバッテリ制御手段（ＢＭＵ）３４であり、これら以外の不図示の車載機器（車両の要素）の制御手段が接続されても良い。
図２、３に示すように、車両１の走行時において、車両制御装置２２は第１電気回路Ａ１の２線式通信ライン３を共通のバスラインとして用いて、要素制御装置３２〜３４と信号の授受を行う。ここで、２線式通信ライン３であるＣＡＮＨ３０１とＣＡＮＬ３０２に反転信号を送出し、両Ｈ、Ｌライン３０１、３０２の電圧差から、通信ライン上のデータが“１”であるか“０”であるかを判定し、これらにより各種データの授受を行っている。

一方、充電時において、車両１は外部電源６を備えた急速充電器１２（図１参照）の設置場所に移動し、そこで急速充電器１２の連結器接続手段１９が車両の充電口１３（図４参照）に接続されることで急速充電システムを構成する。この場合、急速充電器１２の接続操作に応じて、第１電気回路Ａ１には分岐状態で第２電気回路Ａ２が接続される。これにより、車両制御装置２２は急速充電器１２の外部電源制御手段（ＣＧＥＣＵ）７と第２電気回路Ａ２及び第１電気回路Ａ１を介して相互に接続され、これに応じて、車両制御装置２２が後述する充電モードｍｃで制御を行う。
車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２、電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２及びその他の要素制御装置（３３、３４）は共に、図２、３に示すように、車載機器（車両の要素）を制御するＣＡＮコントローラ１１０を内蔵するマイコン１００と、ＣＡＮコントローラ１１０の送信端子ＴＸＤと受信端子ＲＸＤとが接続されるＣＡＮトランシーバ１２０とを有している。

ここでＣＡＮコントローラ１１０はＣＡＮ通信を制御し、マイコン１００はＣＡＮコントローラ１１０を制御するとともに、それぞれが担当する車載機器（車両の要素）の制御を行う。
ＣＡＮコントローラ１１０に接続されたＣＡＮトランシーバ１２０は、他の要素制御装置３３、３４との間でデータを送受信するものであり、送受信回路を内部に備える。ＣＡＮトランシーバ１２０と２線式通信ライン３の一方の端子ＣＡＮＨは通信線のＣＡＮＨ３０１に接続され、他方の端子ＣＡＮＬは通信線１３のＣＡＮＬ３０２に接続される。このＣＡＮトランシーバ１２０により、２線式通信ライン３上でデータの授受を行なっている。

図２、３に示すように、車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２と電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２とは２線式通信ライン３（ネットワークバス）のマスターＥＣＵとして両側端ｐ１に接続される。これら車両制御装置２２と電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２とは、例えば１２０Ωの第１、第２終端抵抗４、４’により互いに接続される。これにより、ＣＡＮ通信システムを成す第１電気回路Ａ１は、その代表的標準ネットワークプロトコルであるＣＡＮプロトコルを用い、ここに接続された車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２、電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２、その他の要素制御装置３３、３４の相互間での通信を安定して行っている。
図１に示すように、２線式通信ライン３のＣＡＮＨ３０１とＣＡＮＬ３０２の車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２側の各一端部ｐ１間は一対の第１スイッチ（第１切替手段）２３に挟まれた状態の終端抵抗４を介して接続されている。

一対の第１スイッチ２３は常閉（通常時接続）のスイッチで、車両制御装置２２のマイコン１００からのオン（切断出力）により閉じ（切断）に切り換わり（図３参照）、この際、車両制御装置２２の終端抵抗４を切り、マスターの機能を排除するよう構成される。 ここで、電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２の終端抵抗４’は常時終端抵抗として機能するが、車両制御装置２２の終端抵抗４は後述する充電モードｍｃでの制御に入ると、一対の第１スイッチ２３（図２参照）が切断されることで、終端抵抗の機能が排除されるよう構成されている。

図１〜図３に示すように、車両制御装置２２と電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２以外の複数の要素制御装置３３、３４は、それぞれの端子ＣＡＮＨと端子ＣＡＮＬ間が３ＫΩの抵抗で接続され、これにより各要素制御装置を保護している。
ところで、車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２はマイコン１００とＣＡＮコントローラ１１０とＣＡＮトランシーバ１２０とを有する。ここでマイコン１００は制御対象である電動機２１を制御する定常モードｍｎ（図２参照）と、充電リレー２９をオンしてバッテリ５の急速充電を行なう充電モードｍｃ（図３参照）とに切替えて行う。

図２に示すように、車両１が定常モードｍｎで駆動する場合には、車両制御装置２２は各センサから入力されたデータをデジタル化してＣＡＮコントローラ１１０より第１電気回路Ａ１に送信する。あるいは、ＣＡＮコントローラ１１０を介して２線式通信ライン３上から得た情報（データ）を元にして、電動機２１や各車載機器を制御する。
図３に示すように、充電モードｍｃに切り換わると、車両制御装置２２は車載のバッテリ５の急速充電のため、充電リレー２９を接合に切換え制御を行う。更に、バッテリ制御手段（ＢＭＵ）３４と信号の授受を行い、バッテリ５の充電容量ＳＯＣ、セル電圧／温度、電池異常の各状態情報に応じて車載のバッテリ５の充電制御を行う。
なお、図１中符号Ｃ１は第１スイッチ断続時の緩衝用のコンデンサを示し、符号Ｄ１〜Ｄ３は２線式通信ライン３のＣＡＮＨ３０１とＣＡＮＬ３０２におけるゼロ電位設定用のダイオード列を示し、符号ＲＣは外乱となる高周波信号を阻止する高周波チョークコイルを示す。

更に、図１に示すように、ＣＡＮＨ３０１とＣＡＮＬ３０２における各一端部ｐ１はそれぞれ分岐して各分岐通信線２６を延出し、各第２スイッチ（第２切替手段）２４を介して後述の車体側コネクタ１４に設けた各分岐通信用接点２５に接続する。
各第２スイッチ２４は車両制御装置２２のマイコン１００からのオン（接続出力）により開き（接続）に切り換わり、車体側コネクタ１４に設けた各分岐通信用接点２５に後述の２本の給電側送信線９の接続接点２７が接することで、第１電気回路Ａ１に対し、分岐状態で第２電気回路Ａ２が連結され、この第２電気回路Ａ２を介して外部電源制御手段７が接続される（図３参照）。
なお、図１中符号ｒｓは抵抗、Ｃ２はコンデンサで、これらの働きで第２スイッチ２４の接続切換え時のノイズ発生を低減している。

ところで、図４に示すように、車両１の外壁には充電口１３が形成される。充電口１３には車体側コネクタ１４（図１参照）が取付けられ、この車体側コネクタ１４には適時に車外の急速充電器１２より延出する連結器１１の先端の連結器側コネクタ１５が接続可能である。両コネクタ１４、１５は不図示の機械的係合部を機械的に操作することで係合、解除可能に形成され、これらにより連結器接続手段１９が構成されている。
図１に示すように、車体側コネクタ１４には一対の分岐通信用接点２５が取付けられ、更に、車両制御装置２２のマイコン１００から延びる充電開始信号ｓｓを伝達する充電開始信号線ｋ２および充電許可信号ｓｋを伝達する充電許可信号線ｋ３の各接点ｇ１、ｇ２が取付けられる。更に、車体側コネクタ１４には同コネクタに連結器側コネクタ１５が機械的に接続した状態に達すると、コネクタ接続信号ｓｃを信号線ｋ１を介してマイコン１００に入力できる接続検知接点ｇ３が取付けられる。更に、バッテリ５に急速充電リレー２９を介して達する車内給電線１６の接続接点１７が取付けられる。

このような車両１は適時に急速充電器１２を備えた車両駐車位置に移動する。ここで、図１に示すように、急速充電器１２から延びる連結器１１の先端に設けられた連結器側コネクタ１５が車体側コネクタ１４に接続される。
急速充電器１２はその本体に充電制御の指示を行う操作パネル１２１を備え、本体内部に外部電源制御手段７を備え、本体より延びるケーブル状の連結器１１を備える。操作パネル１２１に接続された外部電源制御手段７は不図示の電力制御回路を介して外部電源６からの電力を外部給電線（高電圧線）８側に供給、遮断するよう制御する。この外部給電線８は連結器１１に支持された状態で延出し、その先端が連結器側コネクタ１５の給電接点１８に達する。

外部電源制御手段７は車両制御装置２２と同様に、図２、図３に示すようにマイコン１００とＣＡＮコントローラ１１０とＣＡＮトランシーバ１２０とを有する。ここでのマイコン１００は操作パネル１２１からの給電指示の入力を受けることで制御対象である不図示の充電制御回路を所定の充電モードｍｃ（図３参照）で駆動制御する。
ＣＡＮトランシーバ１２０の一対の端子ＣＡＮＨ、ＣＡＮＬは一対の給電側送信線９を連結器１１に支持された状態で延出し、図１に示すように、連結器側コネクタ１５の一対の接続接点２７に接続する。
図３に示すように、外部電源制御手段７は、第２スイッチ２４がオン（接続）した際に、第２電気回路Ａ２を介して第１電気回路Ａ１に接続され、車両制御装置２２に代えてマスターとして機能する。その際、ＣＡＮトランシーバ１２０の近傍側の一方及び他方の端子ＣＡＮＨ、ＣＡＮＬ間を接続する終端抵抗２８が車両制御装置２２側の終端抵抗４に代えて使用されることとなる。この終端抵抗２８も終端抵抗４と同様に、１２０Ωのものが採用され、これにより、外部電源制御手段７、車両制御装置２２を含むＣＡＮ通信システム２がＣＡＮプロトコルを使用して相互通信を行うことが可能となる。

なお、図１に示すように、急速充電器１２の本体より延びるケーブル状の連結器１１の先端の連結器側コネクタ１５には、外部電源制御手段７の一対の給電側送信線９に接続する一対の接続接点２７と、外部電源制御手段７から延び、充電開始信号ｓｓを伝達する充電開始信号線ｋ２および充電許可信号ｓｋを伝達する充電許可信号線ｋ３の各接点ｇ１１、ｇ２１とが取付けられる。更に、急速充電器１２より延びる外部給電線８の先端の給電接点１８が取付けられる。

上述のような充電システムを備えた車両１が定常モードｍｎにある場合の制御を説明する。
この場合、第１電気回路Ａ１は２線式通信ライン３の両端にマスターとしての車両制御装置２２と電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２を備え、ＣＡＮプロトコルを使用して相互に制御信号の授受を行い、担当する各車載機器の制御を行う。同時に、その他の要素制御装置３３、３４もそれぞれ対象とする車載機器（車両の要素）の制御を行い、定常のＥＶ走行を行う。
これに対し、車載のバッテリ５の蓄電容量（ＳＯＣ）が低下し、所定の回復容量に接近したとの情報が、バッテリ制御手段（ＢＭＵ）３４より車両制御装置２２に入力されるとする。この際、車両１は急速充電器１２を備えた施設に移動し、そこで、急速充電器１２によりバッテリ５を急速充電し、蓄電容量（ＳＯＣ）の回復を図ることとなる。

ここでは、まず、急速充電器１２の本体より延びるケーブル状の連結器１１の先端の連結器側コネクタ１５を車両の充電口１３の車体側コネクタ１４に結合させ、不図示の機械的係合手段を操作者が操作することで連結器接続手段１９が両コネクタ１４、１５を確実に締結する。この車両１と急速充電器１２の接続により、第１電気回路Ａ１に分岐状態で第２電気回路Ａ２と接続される。
次に、この際の挙動を図６の急速充電処理順序説明図、及び図７の充電器制御ルーチンに沿って説明する。

車両１が急速充電器１２の設置エリアに停車した後、操作者が急速充電器１２のボタン操作により充電開始指令を入力する（図６中の（ａ）参照）。更に、操作者が車体側コネクタ１４に急速充電器１２の連結器側コネクタ１５を機械的に結合する（図６中の（ｂ）参照）。これにより、車体側コネクタ１４に連結器側コネクタ１５が結合した状態が接続検知接点ｇ３（図１参照）で検知されると車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２の制御処理は図７の充電器制御ルーチンのステップｓ１に達する。

ここで車体側コネクタ１４に連結器側コネクタ１５が結合した状態が接続検知接点ｇ３（図１参照）で検知されると、その情報は急速充電開始信号（コネクタ接続信号）ｓｃとして車両制御装置２２に入力される（図６中の（ａ）参照）。ここで、急速充電開始信号（コネクタ接続信号）ｓｃの入力前はステップｓ５に進み、入力後はステップｓ２に進む。
急速充電開始信号（コネクタ接続信号）ｓｃの入力後にステップｓ２達すると、ここでは、車体側コネクタ１４に連結器側コネクタ１５が結合されることで一対の分岐通信用接点２５（図１参照）に給電側送信線９の一対の接続接点２７が接続したと見做し、これを車両制御装置２２が確認したこととなる（図６中の（ａ）参照）。なお、この時点において、各分岐通信線２６の第２スイッチ２４は切断状態にある。

このため、一対の分岐通信用接点２５に一対の接続接点２７が接触する際に、スパークやノイズが発生したとしても、このスパーク等が第１電気回路Ａ１の２線式通信ライン３側に伝わることはない。即ち、この際、スパーク等が生じても、これに起因して第１電気回路Ａ１側の車両制御装置２２や複数の要素制御装置３２〜３４が損傷したり、不安定な制御をし、故障することを確実に防止できる。
更に、このステップｓ２では、急速充電開始準備処理に入る。急速充電開始準備処理では、まず、車両制御装置２２が第１スイッチ２３、２３のオフ（遮断）、第２スイッチ２４、２４のオン（接続）を出力する（図６中の（ｃ）参照）。

これにより急速充電器１２の外部電源制御手段７が第２電気回路Ａ２を介して第１電気回路Ａ１の２線式通信ライン３に接続され、車両制御装置２２における終端抵抗４は切断される。すると外部電源制御手段７が第２電気回路Ａ２を介して２線式通信ライン３の一端のマスターとして機能し、車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２は両マスター７、３２間の一つの要素制御手段として機能できる。
この後、車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２が外部電源制御手段７とデータの授受を開始でき、急速充電器１２の制御データを確実に受信でき、急速充電を的確に監視できる。

次いで、車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）２２が外部電源制御手段７に急速充電許可（禁止）信号ｓｋを出力する（図６中の（ｄ）参照）。車両制御装置２２からの急速充電許可信号ｓｋを受けることで外部電源制御手段７は車両１が外部電力の充電を受け入れる体制に入ったことを確認できる。
次いで、車両制御装置２２は急速充電許可（禁止）信号ｓｋの送信後、急速充電の準備、車両１の状態情報を取り込み、外部電源制御手段７との充電制御体制に入る（図６中の（ｅ）参照）。
一方、外部電源制御手段７は急速充電許可（禁止）信号ｓｋの受信に応じて、急速充電器１２の充電準備処理、車両１の状態情報の確認後、急速充電器１２を充電開始状態に切換え、その充電開始（停止）信号ｓｓを車両制御装置２２に出力する（図６中の（ｆ）参照）。

この後、ステップｓ３に進み、急速充電電流制御処理に進む。
ここで車両制御装置２２は、充電開始（停止）信号ｓｓを受け、外部充電器１２が充電体制に入ったとして、車両側の給電回路の急速充電リレー２９をオンに切換え制御する。 この後、車両制御装置２２は、バッテリ５の蓄電容量（ＳＯＣ）、セル電圧／温度、電池異常の各値を制御手段ＢＭＵから受け取り、これら入力情報に応じた制御値により急速充電コンタクタを制御する（図６中の（ｇ）参照）。これにより、急速充電電流／電圧を車両制御装置２２と外部電源制御手段７との間で調整し、バッテリ５を急速充電し、目標の蓄電容量（ＳＯＣ）に回復させる（図６中の（ｈ）参照）。

バッテリ５の蓄電容量（ＳＯＣ）が所定値を上回るとステップｓ４に達する。ここでは、充電処理を停止し、この電流停止を受け、外部電源制御手段７は外部充電器１２を充電停止に切換え、操作パネル１２１の表示灯を所定時間点灯し、これに応じて、操作者は連結器接続手段１９の機械的係合手段を解除し、車体側コネクタ１４よりの連結器側コネクタ１５を外す。
これに応じて車両制御装置２２が一対の第１スイッチ２３をオン処理し、２線式通信ライン３のＣＡＮＨ３０１とＣＡＮＬ３０２を終端抵抗４により接続し、第２スイッチ２４をオフ処理し、分岐通信線２６を切断して車体側コネクタ１４側と非接続状態を保持する。この切換え処理により、第１電気回路Ａ１より第２電気回路Ａ２が分断され、２線式通信ライン３の両端にマスターとしての車両制御装置２２と電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）３２を備えた第１電気回路Ａ１に戻され、定常モードｍｎでの制御に入る。

この後、ステップｓ５に進むと、ここでは、充電モード継続か否かの判断に入る。コネクタ接続信号ｓｃがオンの間はステップｓ１に戻り、一方、コネクタ接続信号ｓｃがオフでは今回の制御を終了する。
このように、図１の充電システムでは、車体側コネクタ１４に連結器側コネクタ１５が結合されることで、分岐通信用接点２５に給電側送信線９の接続接点２７が接続し、その際発せられるコネクタ接続信号ｓｃに応じて、車両制御装置２２が第１スイッチ２３を接続より断に切換え第２スイッチ２４を断より接続に切換える。
この切替えにより、外部電源制御手段７の給電側送信線９に設けた終端抵抗２８が車両制御装置２２の終端抵抗４に代わって第２電気回路Ａ２の一端の終端抵抗として機能し、その際外部電源制御手段７がマスターとして駆動する。

このように、車体側コネクタ１４に連結器側コネクタ１５が結合されることで車両制御装置２２が急速充電器１２の外部電源制御手段７を容易に第２電気回路Ａ２を介して第１電気回路Ａ１側に接続するよう制御するので、充電制御中において、外部電源制御手段７と車両制御装置２２との信号の授受を容易に行え、別途の相互通信ラインを設ける必要がなく、システム構成の簡素化を図れ、コスト増を抑制できる。
更に、図１に示した充電システムでは、第１スイッチ２３を断に切換え、第２スイッチ２４を接続に切換えた後に、外部給電線８及び車内給電線１６に直列接続の急速充電リレー２９をオンして、接続に切換えて急速充電器１２による蓄電装置の充電を開始でき、充電条件を十分に確認した上で充電を開始でき、以後の充電制御中も車両制御装置２２と外部電源制御手段７とが確実にデータの授受を行え、急速充電を安全に行える。

更に、図１に示した充電システムでは、車両制御装置２２からの急速充電許可信号ｓｋを受けることで外部電源制御手段７は車両側が外部電力の充電を受け入れる体制に入ったことを容易に確認でき、急速充電を安全に行える。
更に、車両制御装置２２が外部電源制御手段７からの充電開始信号ｓｓを受けることで、この車両制御装置２２は急速充電器１２がバッテリ５の充電を開始できる体制にあることを容易に確認でき、急速充電リレー２９を接続に切換える処理を安全に行える。

上述のところにおいて、車両は電気自動車（ＥＶ）として説明したが、その他の電動機の出力により車輪を駆動して走行する車両である、シリーズハイブリッド車やシリーズパラレルハイブリッド車でも良く、いずれの場合も図１の充電システムを適用することで同様の作用効果が得られる。

１ 車両
３ ２線式通信ライン（通信線）
４、４’ 第１、第２終端抵抗
５ バッテリ（蓄電装置）
６ 外部電源
７ 外部電源制御手段
８ 外部給電線
９ 給電側送信線
１１ 連結器
１２ 急速充電器
１３ 充電口
１４ 車体側コネクタ
１５ 連結器側コネクタ
１６ 車内給電線
１７ 接続接点
１８ 給電接点
１９ 連結器接続手段
２１ 電動機
２２ 車両制御装置（ＥＶＥＣＵ）
２３ 第１スイッチ
２４ 第２スイッチ
２５ 分岐通信用接点
２６ 分岐通信線（車両側回路）
２７ 接続接点
２８ 第３終端抵抗
２９ 急速充電リレー
３２ 電子機器制御手段（ＥＴＡＣＳ）
３３ 駆動系制御手段（要素制御装置：ＭＣＵ）
３４ バッテリ制御手段（要素制御装置：ＢＭＵ）
ｍｃ 充電モード
ｍｎ 定常モード
ｐ１ 通信線の一端部
ｓａ 急速充電許可信号
ｓｃ コネクタ接続信号
ｓｓ 充電開始信号
Ａ１ 第１電気回路
Ａ２ 第２電気回路

Claims (5)

1. 車両のバッテリの制御を行うバッテリ制御装置と、該バッテリ制御装置と第１電気回路を介して制御情報の授受を行う車両制御装置と、前記第１電気回路から分岐される第２電気回路を介して前記バッテリ制御装置と制御情報の授受を行う充電装置とを備える充電システムにおいて、
   前記第１電気回路は前記車両制御装置に含まれる第１終端抵抗と、前記バッテリ制御装置に含まれる第２終端抵抗と、前記第１電気回路から前記第１終端抵抗を断接する第１切替手段とを有し、
   前記第２電気回路は前記充電装置に含まれる第３終端抵抗と、前記第１電気回路から第２電気回路を断接する第２切替手段とを有し、
   前記車両制御装置は、前記充電装置と前記車両との接続を検出する接続検出部と、前記第１及び第２切替手段の切替作動を制御する切替制御部とを有し、
   前記切替制御部は、前記接続検出部により接続が検出された場合に前記第１切替手段を接から断へ作動させると共に前記第２切替手段を断から接へ作動させる、ことを特徴とする充電システム。
2. 前記第１切替手段は前記車両制御装置内に配設される、ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記第２電気回路は、前記車両に配設される車両側回路と前記充電装置に配設される充電側回路から構成され、前記車両側回路と前記第２切替手段とは前記車両制御装置内に配設される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。
4. 前記充電装置は該充電装置から前記車両に搭載されたバッテリに電力を供給するケーブルを有し、前記充電側回路の一部は前記ケーブル内に配設される、ことを特徴とする請求項３に記載の充電システム。
5. 前記ケーブルの一端にはコネクタが取付けられ、
   前記接続検出部は、前記コネクタが前記車両に接続されたときに前記充電装置と前記車両とが接続されたと検出する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つに記載の充電システム。

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