JP5742483B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は車両に関し、より特定的には、車両から車両外部の電力網への電力供給制御に関する。 The present invention relates to a vehicle, and more particularly to power supply control from a vehicle to a power network outside the vehicle.
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置(たとえば二次電池やキャパシタなど)を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels using driving force generated from electric power stored in the power storage device as an environment-friendly vehicle. Such vehicles include, for example, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like. And the technique which charges the electrical storage apparatus mounted in these vehicles with a commercial power source with high electric power generation efficiency is proposed.
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源(以下、単に「外部電源」とも称する。)から車載の蓄電装置の充電(以下、単に「外部充電」とも称する。)が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口とを電力ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。 In a hybrid vehicle as well as an electric vehicle, a vehicle capable of charging an in-vehicle power storage device (hereinafter also simply referred to as “external charging”) from a power source outside the vehicle (hereinafter also simply referred to as “external power source”). It has been known. For example, a so-called “plug-in hybrid vehicle” is known in which a power storage device can be charged from a general household power source by connecting an outlet provided in a house and a charging port provided in the vehicle with a power cable. Yes. This can be expected to increase the fuel consumption efficiency of the hybrid vehicle.
また、このような外部充電が可能な車両においては、スマートグリッドなどに見られるように、車両を電力供給源として考え、車両外部の一般の電気機器や電力網に対して車両から電力を供給する構想が検討されている。 In addition, in such a vehicle that can be externally charged, the vehicle is considered as a power supply source as seen in smart grids, etc., and a concept for supplying electric power from the vehicle to general electrical equipment and a power network outside the vehicle. Is being considered.
特開2007−267561号公報(特許文献1)は、電気自動車において車両と車両との間で充電を行なうための、緊急充電システムについて開示する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-267561 (Patent Document 1) discloses an emergency charging system for charging between vehicles in an electric vehicle.
一般的に、電力の供給および受容を行なう場合に、電力線の一方を接地電位に電気的に接続して、供給される電源電圧を安定させる手法が採用されることがある。そして、受電を行なう電気機器によっては、受電を行なうための条件として、電力線が接地電位に接続されているか否かが判定される場合がある。そのため、車両から他の電気機器へ電力を供給する際に、給電を行なう電力線の一方を接地電位に接続することが必要とされる場合がある。 In general, when power is supplied and received, a technique may be employed in which one of the power lines is electrically connected to a ground potential to stabilize the supplied power supply voltage. Depending on the electric device that receives power, it may be determined whether the power line is connected to the ground potential as a condition for receiving power. Therefore, when power is supplied from the vehicle to another electrical device, it may be necessary to connect one of the power lines to which power is supplied to the ground potential.
一方で、スマートグリッドのように、車両以外の他の電源からも電力が供給される電力網に対して、車両からの電力を供給する場合がある。他の電源がたとえば商用電源である場合には、発電所または変電所などにおいて電力線が接地電位に接続されるのが一般的である。このような場合に、車両において電力線の一方を接地電位に接続すると、他の電源の出力端子間で短絡が生じる可能性がある。 On the other hand, there is a case where power from a vehicle is supplied to a power network to which power is supplied also from a power source other than the vehicle, such as a smart grid. When the other power source is, for example, a commercial power source, the power line is generally connected to a ground potential at a power plant or a substation. In such a case, if one of the power lines is connected to the ground potential in the vehicle, a short circuit may occur between the output terminals of the other power sources.
そのため、車両から電力を供給する際には、接続される電力網において他の電源が存在している場合(以下、「並列運転」とも称する。)、あるいは車両のみから電力が供給される場合(以下、「単独運転」とも称する。)のいずれの場合であるかによって、電力線の接地電位への接続を選択的に切換えることが必要とされる。 Therefore, when power is supplied from the vehicle, when another power source exists in the connected power network (hereinafter also referred to as “parallel operation”), or when power is supplied only from the vehicle (hereinafter referred to as “power supply”). In some cases, it is necessary to selectively switch the connection of the power line to the ground potential.
しかしながら、特開2007−267561号公報(特許文献1)においては、このような電力線の接地電位への接続は考慮されていない。 However, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-267561 (Patent Document 1) does not consider such connection of the power line to the ground potential.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力供給が可能な車両において、電力を供給する対象の状態に応じて適切な接地状態を形成することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to form an appropriate grounding state in a vehicle capable of supplying electric power according to the state of an object to which electric power is supplied. It is.
本発明による車両は、電力源と、接続部と、切換部とを備え、外部への電力供給が可能である。接続部は、電力源に複数の電力線を介して結合されるとともに、車両外部の電力網と接続する。切換部は、接続部に接続された電力網の状態に基づいて、複数の電力線の少なくとも1つについての接地電位への電気的な接続および非接続とを切換える。 The vehicle according to the present invention includes a power source, a connection unit, and a switching unit, and can supply power to the outside. The connecting unit is coupled to the power source via a plurality of power lines and is connected to a power network outside the vehicle. The switching unit switches between electrical connection and non-connection to the ground potential for at least one of the plurality of power lines based on the state of the power network connected to the connection unit.
好ましくは、車両は、切換部を制御するための制御装置をさらに備える。制御装置は、電力網に車両以外の他の電源から電力が供給されている場合は、電力線を接地電位と非接続状態にするように切換部を制御し、電力網に他の電源から電力が供給されていない場合は、電力線を接地電位と接続状態にするように切換部を制御する。 Preferably, the vehicle further includes a control device for controlling the switching unit. When power is supplied to the power network from a power source other than the vehicle, the control device controls the switching unit so that the power line is disconnected from the ground potential, and power is supplied to the power network from the other power source. If not, the switching unit is controlled so that the power line is connected to the ground potential.
好ましくは、車両は、複数の電力線間の電圧を検出するための電圧検出部をさらに備える。制御装置は、電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、他の電源からの電力供給の有無を認識する。 Preferably, the vehicle further includes a voltage detection unit for detecting a voltage between the plurality of power lines. The control device recognizes the presence or absence of power supply from another power source based on the voltage detected by the voltage detection unit.
好ましくは、制御装置は、電圧検出部によって検出された電圧が予め定められた基準値を上回る場合は、他の電源から電力が供給されていると認識して切換部を非接続状態とし、電圧検出部によって検出された電圧が基準値を下回る場合は、切換部を接続状態とする。 Preferably, when the voltage detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined reference value, the control device recognizes that power is being supplied from another power source and sets the switching unit in a disconnected state. When the voltage detected by the detection unit is lower than the reference value, the switching unit is connected.
好ましくは、制御装置は、複数の電力線の各々と接地電位との間のインピーダンスに基づいて、他の電源からの電力供給の有無を認識する。 Preferably, the control device recognizes the presence / absence of power supply from another power source based on the impedance between each of the plurality of power lines and the ground potential.
好ましくは、制御装置は、インピーダンスのいずれも、予め定められたしきい値より大きい場合には、他の電源からの電力が供給されていないと認識して切換部を接続状態とする。 Preferably, if any of the impedances is greater than a predetermined threshold value, the control device recognizes that power from another power source is not supplied and places the switching unit in the connected state.
好ましくは、電力源は、蓄電装置を含む。
好ましくは、電力源は、内燃機関と、内燃機関により駆動されることによって発電する回転電機とをさらに含む。
Preferably, the power source includes a power storage device.
Preferably, the power source further includes an internal combustion engine and a rotating electrical machine that generates electric power when driven by the internal combustion engine.
好ましくは、車両は、さらに、接続部に接続された車両以外の他の電源からの電力を用いて蓄電装置の充電が可能である。車両は、蓄電装置への充電を行なう場合には、他の電源からの交流電力を、蓄電装置を充電するための直流電力に変換し、車両外部へ電力供給を行なう場合には、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換するための電力変換装置をさらに備える。 Preferably, the vehicle can further charge the power storage device using electric power from a power source other than the vehicle connected to the connection portion. When charging the power storage device, the vehicle converts AC power from another power source into DC power for charging the power storage device, and when power is supplied to the outside of the vehicle, the power storage device The apparatus further includes a power conversion device for converting the direct current power into alternating current power.
好ましくは、他の電源は単相3線式である。制御装置は、電力網に他の電源から電力が供給されている場合には複数の電力線から等電位である中性点を接地電位と非接続状態とし、電力網に他の電源から電力が供給されていない場合には中性点を接地電位と接続状態にするように切換部を制御する。 Preferably, the other power source is a single-phase three-wire system. When power is supplied from another power source to the power grid, the control device sets the neutral point, which is equipotential from a plurality of power lines, to a state disconnected from the ground potential, and power is supplied from the other power source to the power network. If not, the switching unit is controlled so that the neutral point is connected to the ground potential.
本発明によれば、電力供給が可能な車両において、電力を供給する対象の状態に応じて適切な接地状態を形成することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle which can supply electric power, a suitable grounding state can be formed according to the state of the object which supplies electric power.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に従う車両100の全体ブロック図である。図1を参照して、車両100は、蓄電装置110と、システムメインリレーSMR115と、駆動装置であるPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130と、動力伝達ギア140と、駆動輪150と、エンジン160と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300とを備える。
FIG. 1 is an overall block diagram of a
蓄電装置110は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置110は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
The
蓄電装置110は、電力線PL1,NL1を介してPCU120に接続される。そして、蓄電装置110は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、蓄電装置110は、モータジェネレータ130で発電された電力を蓄電する。蓄電装置110の出力はたとえば200V程度である。
蓄電装置110には、いずれも図示しないが、蓄電装置110の電圧および入出力電流を検出するための電圧センサや電流センサが設けられる。検出された電圧VBおよび電流IBは、ECU300へ出力される。ECU300は、これらの検出値に基づいて、蓄電装置110の充電状態(以下、SOC(State of Charge)とも称する。)を演算する。
Although not shown,
SMR115に含まれるリレーは、蓄電装置110と電力線PL1,NL1との間に接続される。そして、SMR115は、ECU300からの制御信号SE1に基づいて、蓄電装置110とPCU120との間での電力の供給と遮断とを切換える。
Relay included in
PCU120は、いずれも図示しないが、コンバータ、インバータなどが含まれる。コンバータは、ECU300からの制御信号PWCにより制御されて蓄電装置110からの電圧を変換する。インバータは、ECU300からの制御信号PWIにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ130を駆動する。
Although not shown, the
モータジェネレータ130は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
モータジェネレータ130の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア140を介して駆動輪150に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪150の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電装置110の充電電力に変換される。
The output torque of
また、モータジェネレータ130は、動力伝達ギア140を介してエンジン160にも結合される。そして、ECU300は、エンジン160およびモータジェネレータ130を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が得られるようにする。この場合、エンジン160の回転による発電電力を用いて、蓄電装置110を充電することも可能である。
なお、図1においては、モータジェネレータおよびインバータのペアが1つ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータおよびインバータの数はこれに限定されない。2つより多くのモータジェネレータおよびインバータのペアとしてもよい。さらに、本実施の形態においては、エンジン160は必須の構成ではない。
Although FIG. 1 shows a configuration in which one motor generator and inverter pair is provided, the number of motor generators and inverters is not limited to this. There may be more than two motor generator and inverter pairs. Furthermore, in the present embodiment,
すなわち、本実施の形態における車両100は、車両駆動力発生用の電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含む。
That is,
ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両100および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
車両100は、外部電源500からの電力によって蓄電装置110を充電するための構成として、さらに、インレット220と、電力変換装置200と、充電リレーCHR210と、電圧センサ230と、リレーRY10とを含む。
インレット220は、車両100の外表面に設けられる。インレット220には、電力ケーブル400のコネクタ410が接続される。そして、外部電源500からの電力が、電力ケーブル400を介して車両100に伝達される。
電力ケーブル400は、コネクタ410に加えて、外部電源500のコンセント510に接続するためのプラグ420と、コネクタ410およびプラグ420とを電気的に結ぶ電線部430とを含む。また、図1には示さないが、電線部430には、外部電源500からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置(Charging Circuit Interrupt Device:CCID)が含まれてもよい。
In addition to
電力変換装置200は、電力線ACL1,ACL2を介して、インレット220に接続される。また、電力変換装置200は、電力線PL2,NL2によって、充電リレーCHR210を介して蓄電装置110に接続される。
電力変換装置200は、ユーザからの外部充電および外部給電のいずれかを実行する選択信号SELに基づいてECU300が設定する制御信号PWDにより制御される。電力変換装置200は、外部充電の際には、インレット220から供給される交流電力を蓄電装置110の充電電力に変換する。また、電力変換装置200は、車両から電力を供給する外部給電の場合には、蓄電装置110からの直流電力を交流電力に変換する。なお、電力変換装置200は、モータジェネレータ130により発電されかつPCU120で変換された直流電力を変換して給電することも可能である。
The
CHR210は、ECU300からの制御指令SE2によって制御され、外部充電および外部給電が行なわれるときに閉成される。
電圧センサ230は、電力線ACL1,ACL2の間の電圧VACを検出し、その検出値をECU300へ出力する。
リレーRY10は、ECU300からの制御信号SE10によって制御される。リレーRY10は、接地線GNDを介して、電力線ACL2をボディアース240へ選択的に接続する。接地線GNDは、電力ケーブル400を介して、外部電源500が接続される接地電位530に接続される。
Relay RY10 is controlled by a control signal SE10 from
外部電源500は、たとえば発電所や変電所から供給される商用電源などの系統電源である。外部電源500は、遮断装置520を介して電力網に接続されている。遮断装置520は、外部電源500に異常等が発生した場合に、電力網から外部電源500を切り離し、電力網に存在する他の機器等へ影響がおよばないようにする。遮断装置520が遮断されると、接地電位530も電力網から切り離される。
The
電気機器600は、電力網から電力を受けて動作する任意の機器である。電気機器600は、たとえば、家屋であってもよいし個別の電化製品であってもよい。また、電気機器600は、車両100以外の他の車両であってもよい。
The
電気機器600は、電力網の電力線AC1,AC2および接地線GNDと接続される。電気機器600においては、電力網からの接地線GNDはボディアース610と接続される。
また、電気機器600は、接地判定部620を有する場合がある。接地判定部620は、電力網からの電力線AC1,AC2および接地線GNDが接続されて、電力網の電力線AC1,AC2の一方が接地電位に接続されているか否かを判定するグランドチェック機能を有する。もし電力網の電力線AC1,AC2の両方とも接地電位に接続されていない場合には、各電力線の電位が安定しなくなってしまうおそれがあるので、接地判定部620は、このグランドチェック機能によって、電力網の電力線AC1,AC2の一方が接地電位に接続されていることが検出された場合に限って、電力網からの電力を電気機器内へ供給する。言い換えれば、接地判定部620は、電力網の電力線AC1,AC2の両方とも接地電位に接続されていない場合には、電力網からの電力を電気機器内へ供給しない。
In addition, the
このような構成において、外部電源500が電力網に接続されている場合および接続されていない場合の、電力の供給経路と問題点について図2および図3を用いて説明する。
In such a configuration, the power supply path and problems when the
図2は、外部電源500が電力網に接続されている場合の図である。図2を参照して、遮断装置520の各接点が閉成されると、電気機器600には、外部電源500からの電力が実線の矢印AR11のように供給される。車両100が外部充電を行なう場合には、外部電源500からの電力が実線の矢印AR10のように供給される。
FIG. 2 is a diagram when the
また、外部電源500とともに車両100からも電力が供給される「並列運転」の場合には、車両100からの電力は、電力網を介して破線の矢印AR12のように電気機器600へ供給される。
Further, in the case of “parallel operation” in which electric power is supplied from the
このとき、車両100のボディアース240および電気機器600のボディアース610は、接地線GNDを介して接地電位530に結合されるとともに、電力線AC2にも接続される。そのため、車両100および電気機器600において、各ボディアースに対する電力線AC1,AC2の電位は安定したものになる。
At this time, body ground 240 of
一方、図3のように、外部電源500が故障等によって電力網から切り離され、車両100のみから電気機器600へ電力を供給する「単独運転」が行なわれる場合には、電力は実線の矢印AR20のような経路で供給される。しかしながら、この状態では、電力網の電力線AC1,AC2のいずれも接地線GNDとは非接続の状態となっているため、接地線GNDに対する電力網の電力線AC1,AC2の電位が不安定となってしまうおそれがある。さらに、電気機器600が、図1で説明したようなグランドチェック機能を有している場合には、車両100からの電力を用いて電気機器600を作動させることができない可能性がある。
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the
そのため、図3のように、電力網あるいは電気機器に対して車両100からの電力を単独運転で供給する場合には、接地線GNDに対する電力線AC1,AC2の電位を確定させることが必要となる。
Therefore, as shown in FIG. 3, when the electric power from the
そこで、本実施の形態においては、車両による単独運転の場合に、図1で説明したリレーRY10を用いて、電力線ACL1,ACL2の一方を接地線GNDと接続することにより、電力網の電力線AC1,AC2の電位を確定させる接地切換制御を実行する。なお、図1においては、電力線ACL2を接地線GND接続する場合を例としているが、電力線ACL1を接地線GNDと接続するようにしてもよい。 Therefore, in the present embodiment, in the case of single operation by a vehicle, one of power lines ACL1 and ACL2 is connected to ground line GND using relay RY10 described in FIG. The ground switching control for determining the potential is executed. In FIG. 1, the power line ACL2 is connected to the ground line GND as an example, but the power line ACL1 may be connected to the ground line GND.
ここで、外部電源500における接地された電力線が常に車両100の電力線ACL2に接続される場合であれば、リレーRY10を常に閉成した状態とすることも可能である。しかしながら、電力網の接続状態によっては、図1における電力線AC1が車両のACL2に接続され、電力線AC2が車両のACL1に接続される場合もあり得る。その場合に、リレーRY10が常に閉成状態であると、外部電源500の出力端子間が短絡した状態となってしまうので、故障等の要因となったり周囲へ影響がおよんだりする可能性がある。したがって、電力線ACL1,ACL2のいずれが接地線GNDと接続されていたとしても、電力網に他の電源が接続されていない場合、すなわち車両100の単独運転である場合に限って、リレーRY10を閉成することが望ましい。
Here, if the grounded power line in
図4は、本実施の形態において、ECU300で実行される接地切換制御を説明するための機能ブロック図である。図4の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ECU300によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the ground switching control executed by
図1および図4を参照して、ECU300は、充放電判定部310と、単独運転判定部320と、充放電制御部330と、リレー制御部340とを含む。
Referring to FIGS. 1 and 4,
充放電判定部310は、ユーザによって設定される選択信号SELを受ける。充放電判定部310は、選択信号SELにより、外部充電および外部給電のいずれを行なうかを判定し、その判定結果である判定信号DETを充放電制御部330およびリレー制御部340へ出力する。たとえば、外部充電が選択された場合には判定信号DETはオンに設定され、外部給電が選択された場合には判定信号DETはオフに設定される。
The charge /
単独運転判定部320は、電圧センサ230で検出された電圧VACを受ける。単独運転判定部320は、電力ケーブル400がインレット220に接続されている場合に、外部給電を実行していない状態における電圧VACが所定の電圧値より小さいときに、電力網に他の電源が接続されていない「単独運転」状態であると判定する。一方、電圧VACが所定の電圧値以上の場合には、電力網に他の電源が接続されている「並列運転」であると判定する。そして、単独運転判定部320は、その判定信号FLGをリレー制御部340へ出力する。
The isolated
なお、上記では、単独運転判定部320は電圧VACによって単独運転であるか否かを判定したが、単独運転の判定については、たとえば、各電力線と接地線との間のインピーダンスを計測し、そのインピーダンスの比較によって判定してもよい。各電力線と接地線との間のインピーダンスにより判定する場合には、すべての電力線についてインピーダンスが所定の値よりも大きい場合に、単独運転であると判定できる。また、インピーダンスにより判定する場合には、外部電源および車両の両方から電力供給している途中で外部電源が切り離された場合についても認識することができる。あるいは、図示しない電力系統連係リレーを用いて単独運転の判定を行なってもよい。
In the above description, the single
充放電制御部330は、充放電判定部310からの判定信号DETを受ける。充放電制御部330は、判定信号DETが外部充電を示している場合には、制御信号SE2によりCHR210を閉成するとともに、外部電源500からの交流電力を直流電力に変換するように制御信号PWDを生成し、電力変換装置200を制御して蓄電装置110を充電する。一方、判定信号DETが外部給電を示している場合には、充放電制御部330は、制御信号SE2によりCHR210を閉成するとともに、蓄電装置110からの直流電力を交流電力に変換するように制御信号PWDを生成し、電力変換装置200を制御して電力網に電力を供給する。
The charge /
リレー制御部340は、充放電判定部310からの判定信号DET、および単独運転判定部320からの判定信号FLGとを受ける。リレー制御部340は、判定信号DETにより外部給電が示されており、かつ判定信号FLGにより単独運転が示されている場合には、電力線ACL2と接地線GNDとを接続するように、制御信号SE10を生成してリレーRY10を閉成する。そうでない場合には、リレー制御部340は、リレーRY10を開放するように制御信号SE10を出力する。
図5は、本実施の形態において、ECU300で実行される接地切換制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図5に示すフローチャートは、ECU300に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)を構築して処理を実現することも可能である。
FIG. 5 is a flowchart for illustrating details of the ground switching control process executed by
図1および図5を参照して、ECU300は、ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、ユーザにより設定される選択信号SELに基づいて、外部給電が選択されたか否かを判定する。
Referring to FIGS. 1 and 5,
外部給電が選択されていない場合、すなわち、外部充電が選択された場合(S100にてNO)は、処理がS110に進められ、ECU300は、制御信号SE10によりリレーRY10を開放し、電力線ACL2と接地線GNDとを非接続とする。
If external power feeding is not selected, that is, if external charging is selected (NO in S100), the process proceeds to S110, and
外部給電が選択されている場合(S100にてYES)は、処理がS120に進められて、ECU300は、次に、電力網に他の電源が接続されていない「単独運転」であるか否かを判定する。
If external power feeding has been selected (YES in S100), the process proceeds to S120, and
「単独運転」である場合(S120にてYES)は、処理がS130に進められ、ECU300は、制御信号SE10によりリレーRY10を閉成し、電力線ACL2と接地線GNDとを接続する。
If it is “single operation” (YES in S120), the process proceeds to S130, and
一方、「単独運転」でない場合、すなわち「並列運転」である場合(S120にてNO)は、処理がS140に進められ、ECU300は、制御信号SE10によりリレーRY10を開放し、電力線ACL2と接地線GNDとを非接続とする。
On the other hand, when it is not “independent operation”, that is, when it is “parallel operation” (NO in S120), the process proceeds to S140, and
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、車両から外部給電を行なう場合に、電力を供給する対象の状態に応じて適切な接地状態を形成することができる。具体的には、電力網において車両からの電力のみが供給される「単独運転」の場合には、車両から電力を供給する電力線のいずれか一方が接地線と接続される。これにより、電力線の電位を安定させることができるとともに、グランドチェック機能を有する電気機器に対して電力を供給することが可能となる。 By performing control according to the above-described processing, when external power feeding is performed from the vehicle, an appropriate grounding state can be formed according to the state of the target to which power is supplied. Specifically, in the case of “single operation” in which only power from the vehicle is supplied in the power network, one of the power lines supplying power from the vehicle is connected to the ground line. As a result, the potential of the power line can be stabilized, and power can be supplied to an electrical device having a ground check function.
また、「単独運転」ではない場合には、車両から電力を供給する電力線のいずれも接地線から切り離された状態とされ、それによって外部電源の短絡を防止することができる。 Further, when it is not “single operation”, any power line supplying power from the vehicle is disconnected from the ground line, thereby preventing a short circuit of the external power source.
[変形例]
外部電源が、図1の外部電源500のような単相2線式の場合には、接地線GNDは2本の電力線のいずれか一方に接続される。しかしながら、外部電源が単相3線式のような場合に対応したシステムにおいては、接地線は2つの電力線から等電位の中性点に接続される場合がある。このような場合には、車両側においても、接地線は電力線ACL1,ACL2から等電位の中性点に接続することが必要となる。
[Modification]
When the external power source is a single-phase two-wire system such as the
図6は、電力網に単相3線式の外部電源500Aが用いられる場合の、本実施の形態に従う車両100Aの全体ブロック図である。図6は、外部電源として単相3線式の外部電源500Aが用いられている点、および、リレーRY10が、電力線ACL1,ACL2の間に直列に接続された、同容量のコンデンサC1,C2の接続ノードNTRと接地線GNDとを選択的に接続するように構成される点以外は、図1の構成と同様である。図6において、図1と重複する部分の要素の説明は繰り返さない。
FIG. 6 is an overall block diagram of
外部電源500Aは、単相3線式の交流電源であり、一般的には、単相トランスの二次側出力巻線(L1+L2)の中間点PNが接地電位530に接続され、各出力巻線の他方端P1,P2が電力線AC1,AC2にそれぞれ接続される。このような接続とすることで、たとえば、P1−PN間およびP2−PN間では単相AC100Vを取出すことが可能であり、P1−P2間では単相AC200Vを取出すことが可能となる。
The
このような構成においては、上述のように、電力線AC1,AC2から等電位となる中間点(中性点)PNが接地電位に接続される。そのため、車両100Aおよび電気機器600Aにおいても、電力線から等電位となる点が各ボディアースの電位となるように構成される。
In such a configuration, as described above, the intermediate point (neutral point) PN that is equipotential from the power lines AC1 and AC2 is connected to the ground potential. Therefore, the
したがって、車両100Aから単独運転で電力網へ電力を供給する場合には、電力線ACL1,ACL2から等電位とされる接続ノードNTRを、リレーRY10によって接地線GNDと接続することによって、各電力線の電位を安定とすることができる。さらに、単相3線式に対応したグランドチェック機能を有する電気機器に対しても、適切に電力を供給することが可能となる。
Therefore, when electric power is supplied from
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100,100A 車両、110 蓄電装置、115 SMR、120 PCU、130 モータジェネレータ、140 動力伝達ギア、150 駆動輪、160 エンジン、200 電力変換装置、210 CHR、220 インレット、230 電圧センサ、240,610 ボディアース、300 ECU、310 充放電判定部、320 単独運転判定部、330 充放電制御部、340 リレー制御部、400 電力ケーブル、410 コネクタ、420 プラグ、430 電線部、500,500A 外部電源、510 コンセント、520 遮断装置、530 接地電位、600,600A 電気機器、620 接地判定部、AC1,AC2,ACL1,ACL2,PL1,PL2,NL1,NL2 電力線、C1,C2 コンデンサ、GND 接地線、L1,L2 出力巻線、NTR 接続ノード、P1,P2 端子、PN 中間点、RY10 リレー。
100, 100A vehicle, 110 power storage device, 115 SMR, 120 PCU, 130 motor generator, 140 power transmission gear, 150 driving wheel, 160 engine, 200 power converter, 210 CHR, 220 inlet, 230 voltage sensor, 240, 610 body Earth, 300 ECU, 310 Charge / discharge determination unit, 320 Independent operation determination unit, 330 Charge / discharge control unit, 340 Relay control unit, 400 Power cable, 410 connector, 420 plug, 430 Electric wire unit, 500, 500A External power supply, 510
Claims (8)
電力源と、
前記電力源に複数の電力線を介して結合されるとともに、車両外部の電力網と接続するための接続部と、
前記接続部に接続された前記電力網の状態に基づいて、前記複数の電力線の少なくとも1つについての接地電位への電気的な接続および非接続とを切換える切換部と、
前記切換部を制御するための制御装置と、
前記複数の電力線間の電圧を検出するための電圧検出部とを備え、
前記制御装置は、前記電力網に前記車両以外の他の電源から電力が供給されている場合は、前記電力線を接地電位と非接続状態にするように前記切換部を制御し、前記電力網に前記他の電源から電力が供給されていない場合は、前記電力線を接地電位と接続状態にするように前記切換部を制御し、
前記制御装置は、前記電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、前記他の電源からの電力供給の有無を認識する、車両。 A vehicle capable of supplying power to the outside,
A power source,
The power source is coupled to the power source via a plurality of power lines, and a connection unit for connecting to a power network outside the vehicle;
A switching unit that switches between electrical connection to and disconnection from the ground potential for at least one of the plurality of power lines based on the state of the power network connected to the connection unit;
A control device for controlling the switching unit;
A voltage detection unit for detecting a voltage between the plurality of power lines ,
The control device controls the switching unit so that the power line is disconnected from a ground potential when power is supplied to the power network from a power source other than the vehicle. If the power is not supplied from the power source, the switching unit is controlled so that the power line is connected to the ground potential,
Wherein the control device, based on the voltage detected by the voltage detecting section, we recognize the presence or absence of power supply from the other power supply, the vehicle.
電力源と、
前記電力源に複数の電力線を介して結合されるとともに、車両外部の電力網と接続するための接続部と、
前記接続部に接続された前記電力網の状態に基づいて、前記複数の電力線の少なくとも1つについての接地電位への電気的な接続および非接続とを切換える切換部と、
前記切換部を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電力網に前記車両以外の他の電源から電力が供給されている場合は、前記電力線を接地電位と非接続状態にするように前記切換部を制御し、前記電力網に前記他の電源から電力が供給されていない場合は、前記電力線を接地電位と接続状態にするように前記切換部を制御し、
前記制御装置は、前記複数の電力線の各々と接地電位との間のインピーダンスに基づいて、前記他の電源からの電力供給の有無を認識する、車両。 A vehicle capable of supplying power to the outside,
A power source,
The power source is coupled to the power source via a plurality of power lines, and a connection unit for connecting to a power network outside the vehicle;
A switching unit that switches between electrical connection to and disconnection from the ground potential for at least one of the plurality of power lines based on the state of the power network connected to the connection unit;
A control device for controlling the switching unit,
The control device controls the switching unit so that the power line is disconnected from a ground potential when power is supplied to the power network from a power source other than the vehicle. If the power is not supplied from the power source, the switching unit is controlled so that the power line is connected to the ground potential,
The said control apparatus is a vehicle which recognizes the presence or absence of the electric power supply from said other power supply based on the impedance between each of these electric power lines and ground potential.
内燃機関と、
前記内燃機関により駆動されることによって発電する回転電機とをさらに含む、請求項5に記載の車両。 The power source is
An internal combustion engine;
The vehicle according to claim 5 , further comprising a rotating electric machine that generates electric power by being driven by the internal combustion engine.
前記車両は、
前記蓄電装置への充電を行なう場合には、前記他の電源からの交流電力を、前記蓄電装置を充電するための直流電力に変換し、車両外部へ電力供給を行なう場合には、前記蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換するための電力変換装置をさらに備える、請求項5に記載の車両。 The vehicle is further capable of charging the power storage device using power from a power source other than the vehicle connected to the connection unit,
The vehicle is
When charging the power storage device, AC power from the other power source is converted to DC power for charging the power storage device, and when power is supplied to the outside of the vehicle, the power storage device The vehicle according to claim 5 , further comprising a power conversion device for converting direct current power from the power into alternating current power.
前記制御装置は、前記電力網に前記他の電源から電力が供給されている場合には前記複数の電力線から等電位である中性点を接地電位と非接続状態とし、前記電力網に前記他の
電源から電力が供給されていない場合には前記中性点を接地電位と接続状態にするように前記切換部を制御する、請求項1〜4のいずれかに記載の車両。 The other power source is a single-phase three-wire system,
When the power is supplied from the other power source to the power network, the control device sets a neutral point that is equipotential from the plurality of power lines to a state not connected to a ground potential, and supplies the power source to the other power source. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein when the electric power is not supplied from the vehicle, the switching unit is controlled so that the neutral point is connected to a ground potential.
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