JP6106729B1 - 車両用電源装置およびその故障診断方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】家庭用コンセント等の外部電源の故障や車載充電器の通電経路の故障の原因特定作業を容易にする故障診断部を提供する。【解決手段】外部電源１１に充電ケーブル１９を介して接続されるインレット１８と、電気機器２０に接続されるアウトレット２５と、インレット１８と高電圧バッテリ１３との間に設けられ、交流電力を直流電力に変換する車載充電器１６と、アウトレット２５と高電圧バッテリ１３との間に設けられ、直流電力を交流電力に変換するＶ２Ｌインバータ２３と、充電ケーブル１９を用いてインレット１８とアウトレット２５とが接続された状態のもとで、通電経路の故障を診断する故障診断部４６と、を有する。【選択図】図１
Description
本発明は、蓄電デバイスを備える車両用電源装置およびその故障診断方法に関する。
外部電源による充電が可能な電気自動車として、電動モータのみを動力源として備えた電気自動車だけでなく、電動モータおよびエンジンを動力源として備えたハイブリッド型の電気自動車（所謂プラグインハイブリッド）がある。これらの電気自動車には交流電力を直流電力に変換する車載充電器が搭載されており、充電時には車載充電器を介して外部電源から蓄電デバイスに電力が供給される（特許文献１および２参照）。
ところで、外部電源が故障していた場合には、車載充電器に対する電力供給を正常に行うことができないため、電気自動車は充電異常を検出して外部充電を中止することが一般的である。また、車載充電器に接続される通電経路が断線していた場合であっても、車載充電器に対する電力供給を正常に行うことができないため、電気自動車は充電異常を検出して外部充電を中止することになる。
前述したように、電気自動車によって充電異常が検出された場合には、充電異常に対して適切に対処するため、充電異常の原因を特定することが必要となっていた。しかしながら、家庭用コンセント等の外部電源が故障していた場合には、その故障状況を電気自動車が把握することは困難であった。また、車載充電器の通電経路が故障していた場合であっても、外部充電時のみ通電される通電経路の故障状況を電気自動車が把握することは困難であった。
本発明の目的は、異常原因の特定作業を容易にすることにある。
本発明の車両用電源装置は、蓄電デバイスを備える車両用電源装置であって、外部電源を用いて前記蓄電デバイスを充電する際に、前記外部電源に充電ケーブルを介して接続されるインレットと、前記蓄電デバイスから外部機器に電力を供給する際に、前記外部機器に接続されるアウトレットと、前記インレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、交流電力を直流電力に変換する第１電力変換器と、前記アウトレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、直流電力を交流電力に変換する第２電力変換器と、前記充電ケーブルを用いて前記インレットと前記アウトレットとが接続された状態のもとで、通電経路の故障を診断する故障診断部と、を有する。
本発明の車両用電源装置の故障診断方法は、蓄電デバイスを備える車両用電源装置の故障診断方法であって、前記車両用電源装置は、外部電源を用いて前記蓄電デバイスを充電する際に、前記外部電源に充電ケーブルを介して接続されるインレットと、前記蓄電デバイスから外部機器に電力を供給する際に、前記外部機器に接続されるアウトレットと、前記インレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、交流電力を直流電力に変換する第１電力変換器と、前記アウトレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、直流電力を交流電力に変換する第２電力変換器と、を有する車両用電源装置であり、前記充電ケーブルを用いて前記インレットと前記アウトレットとが接続された状態のもとで、通電経路の故障を診断する故障診断ステップ、を有する。
本発明によれば、充電ケーブルを用いてインレットとアウトレットとが接続された状態のもとで通電経路の故障を診断する。これにより、車両側における故障の有無を特定することができ、異常原因の特定作業を容易にすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用電源装置１０を示す概略図である。また、図１に示される車両用電源装置１０によって、本発明の一実施の形態である車両用電源装置の故障診断方法が実行される。なお、図示する車両用電源装置１０は、外部電源１１による充電が可能な電気自動車１２に搭載される車両用電源装置である。この車両用電源装置１０が適用される電気自動車１２として、例えば、電動モータのみを動力源として備えた電気自動車や、電動モータおよびエンジンを動力源として備えたハイブリッド型の電気自動車（所謂プラグインハイブリッド車両）がある。
図１に示すように、車両用電源装置１０は、図示しない駆動用モータ等に電力を供給する高電圧バッテリ（蓄電デバイス）１３を有している。高電圧バッテリ１３には、外部電源１１から電力を導入する外部充電系１４が接続されている。この外部充電系１４は、高電圧バッテリ１３に通電ライン１５ａ，１５ｂを介して接続される車載充電器１６と、車載充電器１６に通電ライン（第１通電経路）１７ａ，１７ｂを介して接続されるインレット１８と、を有している。外部電源１１を用いて高電圧バッテリ１３を充電する際には、充電ケーブル１９のコネクタ１９ａが電気自動車１２のインレット１８に接続され、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが外部電源１１のコンセント１１ａに接続される。そして、外部電源１１から出力される交流電力は、第１電力変換器である車載充電器１６を介して高電圧バッテリ１３に供給される。車載充電器１６は、複数のスイッチング素子等によって構成される所謂ＡＣ／ＤＣコンバータであり、交流電力を直流電力に変換する機能を有している。なお、インレット１８には、インレットカバー１８ａが開閉自在に設けられている。
また、高電圧バッテリ１３には、外部の電気機器（外部機器）２０に電力を供給する電力供給系２１が接続されている。この電力供給系２１は、高電圧バッテリ１３に通電ライン２２ａ，２２ｃを介して接続されるＶ２Ｌインバータ２３と、Ｖ２Ｌインバータ２３に通電ライン（第２通電経路）２４ａ，２４ｂを介して接続されるアウトレット２５と、を有している。高電圧バッテリ１３から電気機器２０に電力を供給する際には、電気機器２０のプラグ２０ａが電気自動車１２のアウトレット２５に接続される。そして、高電圧バッテリ１３から出力される直流電力は、第２電力変換器であるＶ２Ｌインバータ２３を介して電気機器２０に供給される。Ｖ２Ｌインバータ２３は、複数のスイッチング素子等によって構成されており、直流電力を交流電力に変換する機能を有している。なお、アウトレット２５には、アウトレットカバー２５ａが開閉自在に設けられている。
このように、電気自動車１２に組み込まれる電力供給系２１は、Ｖ２ＬシステムやＶ２Ｈシステムと呼ばれている。Ｖ２Ｌとは、「Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｌｏａｄ」を略記したものであり、電気自動車１２から外部の電気機器２０に電力を供給することを意味している。また、Ｖ２Ｈとは、「Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｈｏｍｅ」を略記したものであり、電気自動車１２から家庭内の電気機器に電力を供給することを意味している。
外部充電系１４や電力供給系２１の作動状況を把握するため、通電ライン１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂ，２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂには各種センサＳ１〜Ｓ８が設けられている。インレット１８と車載充電器１６とを接続する通電ライン１７ａ，１７ｂには、電圧センサＳ１および電流センサＳ２が設けられている。車載充電器１６と高電圧バッテリ１３とを接続する通電ライン１５ａ，１５ｂには、電圧センサＳ３および電流センサＳ４が設けられている。この通電ライン１５ａ，１５ｂには、導通状態と遮断状態とに切り替えられるリレーＲ１が設けられている。また、アウトレット２５とＶ２Ｌインバータ２３とを接続する通電ライン２４ａ，２４ｂには、電圧センサＳ５および電流センサＳ６が設けられている。Ｖ２Ｌインバータ２３と高電圧バッテリ１３とを接続する通電ライン２２ａ，２２ｃには、電圧センサＳ７および電流センサＳ８が設けられている。この通電ライン２２ａ，２２ｃには、導通状態と遮断状態とに切り替えられるリレーＲ２が設けられている。
高電圧バッテリ１３は、互いに並列接続される複数のバッテリパック（蓄電体）３０，３１を有している。各バッテリパック３０，３１の正極端子には正極ライン３２が接続されており、各バッテリパック３０，３１の負極端子には負極ライン３３が接続されている。正極ライン３２および負極ライン３３には、導通状態と遮断状態とに切り替えられるリレー（スイッチ）Ｒ３が設けられている。リレーＲ３を導通状態に切り替えることによってバッテリパック３０，３１は電気的に接続される一方、リレーＲ３を遮断状態に切り替えることによってバッテリパック３０，３１は電気的に分離される。すなわち、リレーＲ３を遮断状態に切り替えることにより、外部充電系１４に接続されるバッテリパック３０と電力供給系２１に接続されるバッテリパック３１とは電気的に分離される。また、高電圧バッテリ１３には、バッテリ電圧を検出する電圧センサＳ９が組み込まれており、バッテリ電流を検出する電流センサＳ１０が組み込まれている。
車両用電源装置１０は、外部充電系１４および電力供給系２１の作動状態を制御するコントローラ４１を有している。コントローラ４１は、車載充電器１６、Ｖ２Ｌインバータ２３、およびリレーＲ１〜Ｒ３等に制御信号を出力し、外部充電系１４および電力供給系２１の作動状態を制御する。また、コントローラ４１には、外部充電系１４および電力供給系２１の各種センサＳ１〜Ｓ１０が接続されている。さらに、コントローラ４１には、乗員や作業者に対して情報を通知するディスプレイ４２が接続されており、走行システムの起動時や停止時に運転手に操作される起動スイッチ４３が接続されている。なお、コントローラ４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータや、各種アクチュエータの制御電流を生成する駆動回路部等によって構成されている。
コントローラ４１は、外部電源１１を用いて高電圧バッテリ１３を充電する際に、外部充電に関する充電異常を検出するとともに充電異常の発生原因を特定する故障診断制御を実行する。このような故障診断制御を実行するため、コントローラ４１には、充電異常検出部４４、作業指示部４５および故障診断部４６の各機能部が設けられている。後述するように、充電異常検出部４４は、車載充電器１６に対する交流電力の入力状況に基づいて、外部充電時における充電異常の有無を検出する。また、作業指示部４５は、外部充電時の充電異常が検出された後に、作業者に向けて充電ケーブル１９の接続作業を指示する。さらに、故障診断部４６は、充電ケーブル１９の接続作業が指示された後に、所定の手順に沿って通電ライン１７ａ，１７ｂ等の通電経路における断線等の故障を診断する。
［故障診断制御］
以下、コントローラ４１によって実行される故障診断制御について説明する。図２〜図４は故障診断制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図２〜図４に示されるフローチャートは、符号Ａ，Ｂの箇所で互いに接続されている。また、図２および図３に示すように、破線で囲まれるステップＸ１〜Ｘ３は、作業者によって実行されるステップである。なお、図２〜図４においては、リレーＲ１〜Ｒ３の導通状態が「ＣＬＯＳＥ」と記載されており、リレーＲ１〜Ｒ３の遮断状態が「ＯＰＥＮ」と記載されている。さらに、以下の説明では、リレーＲ１〜Ｒ３の導通状態について「閉じる」と記載し、リレーＲ１〜Ｒ３の遮断状態について「開く」と記載する。
以下、コントローラ４１によって実行される故障診断制御について説明する。図２〜図４は故障診断制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図２〜図４に示されるフローチャートは、符号Ａ，Ｂの箇所で互いに接続されている。また、図２および図３に示すように、破線で囲まれるステップＸ１〜Ｘ３は、作業者によって実行されるステップである。なお、図２〜図４においては、リレーＲ１〜Ｒ３の導通状態が「ＣＬＯＳＥ」と記載されており、リレーＲ１〜Ｒ３の遮断状態が「ＯＰＥＮ」と記載されている。さらに、以下の説明では、リレーＲ１〜Ｒ３の導通状態について「閉じる」と記載し、リレーＲ１〜Ｒ３の遮断状態について「開く」と記載する。
故障診断制御を開始する際の電気自動車１２の初期状態としては、起動スイッチ４３がＯＦＦ操作された状態であり、高電圧バッテリ１３の充電状態ＳＯＣが満充電以外の状態であり、インレット１８に対して充電ケーブル１９が接続されていない状態である。また、故障診断制御を開始する際の電気自動車１２の初期状態としては、リレーＲ１，Ｒ２が開かれた状態であり、リレーＲ３が閉じられた状態であり、車載充電器１６が停止した状態であり、Ｖ２Ｌインバータ２３が停止した状態である。
電気自動車１２に対して外部充電を行うため、図２に示すように、ステップＸ１では、作業者によって、充電ケーブル１９のコネクタ１９ａが電気自動車１２のインレット１８に接続される。続くステップＸ２では、作業者によって、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが外部電源１１のコンセント１１ａに接続される。このように、外部電源１１と電気自動車１２とが充電ケーブル１９を介して接続されると、ステップＳ１０に進み、充電ケーブル１９が正常に接続されているか否かがコントローラ４１によって判定される。ステップＳ１０においては、例えば、接触状態を検出するスイッチを用いることにより、インレット１８に対するコネクタ１９ａの接続状況を判定することが可能である。ステップＳ１０において、充電ケーブル１９が正常に接続されていないと判定された場合には、ステップＳ１１に進み、作業者に対して充電ケーブル１９の接続確認を促すメッセージがディスプレイ４２に表示される。一方、ステップＳ１０において、充電ケーブル１９が正常に接続されていると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、車載充電器１６の作動開始によって外部充電が開始される。
続いて、ステップ（充電異常検出ステップ）Ｓ１３では、車載充電器１６に入力される充電電圧および充電電流が正常であるか否かが判定される。つまり、ステップＳ１３においては、電圧センサＳ１によって検出される充電電圧が所定範囲内であり、かつ電流センサＳ２によって検出される充電電流が所定範囲内であるか否かが判定される。このように、ステップＳ１３においては、車載充電器１６に対する交流電力の入力状況に基づいて、外部充電に関する充電異常の有無が判定される。ステップＳ１３において、充電電圧および充電電流が所定範囲内であり、充電異常が発生していないと判定された場合には、ステップＳ１４に進み、所定の充電状態ＳＯＣに到達するまで車載充電器１６の作動状態が継続される。一方、ステップＳ１３において、充電電圧と充電電流との少なくともいずれか一方が所定範囲外であり、充電異常が発生していると判定された場合には、ステップＳ１５に進み、車載充電器１６が停止されて外部充電が中止される。
このように、外部充電に関する充電異常が検出されると、図３に示すように、ステップ（作業指示ステップ）Ｓ１６に進み、充電ケーブル１９を用いたインレット１８とアウトレット２５との接続作業を指示するメッセージがディスプレイ４２に表示される。続くステップＸ３では、メッセージを受けた作業者によって、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが外部電源１１のコンセント１１ａから外され、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが電気自動車１２のアウトレット２５に接続される。
図５（ａ）〜（ｃ）は充電異常検出後における充電ケーブル１９の接続状態を示す説明図である。図５（ａ）に示すように、外部充電時には、充電ケーブル１９のコネクタ１９ａが電気自動車１２のインレット１８に接続されており、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが外部電源１１のコンセント１１ａに接続されている。そして、充電ケーブル１９の接続作業を指示するメッセージがディスプレイ４２に表示されると、図５（ｂ）に矢印Ｘａで示すように、メッセージを受けた作業者によって、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが外部電源１１のコンセント１１ａから外される。また、図５（ｃ）に矢印Ｘｂで示すように、メッセージを受けた作業者によって、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂが電気自動車１２のアウトレット２５に接続される。このように、充電異常が検出された後には、ディスプレイ４２に接続作業を指示するメッセージが表示されるため、メッセージを受けて充電ケーブル１９を操作する作業者により、外部充電系１４と電力供給系２１とが電気的に接続されることになる。
このように、ディスプレイ４２に接続作業を指示するメッセージが表示され、作業者に対して充電ケーブル１９の接続作業が促されると、ステップＳ１７に進み、充電ケーブル１９のプラグ１９ｂがアウトレット２５に接続されているか否かが判定される。ステップＳ１７においては、例えば、Ｖ２Ｌインバータ２３を作動状態と停止状態とに切り替え、このときに電圧センサＳ１が検出する電圧の変化に基づいて、充電ケーブル１９がアウトレット２５に接続されているか否かを判定することができる。すなわち、Ｖ２Ｌインバータ２３の出力電圧と電圧センサＳ１の検出電圧とが一致した場合には、外部充電系１４と電力供給系２１とが電気的に接続されていること、つまり充電ケーブル１９がアウトレット２５に接続されていることが判定される。なお、ステップＳ１７において、接触状態を検出するスイッチを用いることにより、アウトレット２５に対するプラグ１９ｂの接続状況を判定することを可能である。
ステップＳ１７において、充電ケーブル１９がアウトレット２５に接続されていないと判定された場合には、ステップＳ１６に戻り、再びディスプレイ４２に対して接続作業を指示するメッセージが表示される。一方、ステップＳ１７において、充電ケーブル１９がアウトレット２５に接続されていると判定された場合には、ステップＳ１８以降の各ステップに進み、充電異常の発生原因を特定するための処理（以下、原因特定処理と記載する。）が行われる。なお、後述するステップＳ１８〜Ｓ２３によって、本発明の一実施の形態である車両用電源装置の故障診断方法の故障診断ステップが構成されている。前述した原因特定処理を実行するため、ステップＳ１８に進んでリレーＲ３が開かれ、ステップＳ１９に進んでリレーＲ１が閉じられ、ステップＳ２０に進んでリレーＲ２が閉じられる。さらに、ステップＳ２１に進んでＶ２Ｌインバータ２３が駆動され、ステップＳ２２に進んで車載充電器１６が駆動される。
ここで、図６は原因特定処理における車両用電源装置１０の作動状態を示す概略図である。図６に示すように、原因特定処理においては、リレーＲ１，Ｒ２が閉じられており、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６との双方が駆動されている。このように、充電ケーブル１９を介してＶ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とが接続された状態のもとで、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６との双方が駆動されるため、電力供給系２１から外部充電系１４に電流を流すことができる。すなわち、バッテリパック３１からＶ２Ｌインバータ２３に供給された電力は、充電ケーブル１９および車載充電器１６を介してバッテリパック３０に供給される。
このように、電力供給系２１から外部充電系１４に電力が供給された状態のもとで、図４に示すように、ステップＳ２３では、車載充電器１６による高電圧バッテリ１３の充電が正常に行われているか否かが判定される。ステップＳ２３においては、例えば、車載充電器１６の出力電力が所定の閾値以上である場合に、車載充電器１６による充電が正常に行われていると判定される。一方、車載充電器１６の出力電力が所定の閾値を下回る場合に、車載充電器１６による充電に異常が認められると判定される。なお、車載充電器１６の出力電力は、電圧センサＳ３の検出電圧と電流センサＳ４の検出電流とを乗算することで求められる。
ステップＳ２３において、車載充電器１６による充電が正常に行われていると判定された場合には、ステップＳ２４に進んでＶ２Ｌインバータ２３が停止され、ステップＳ２５に進んで車載充電器１６が停止される。車載充電器１６による充電が正常に行われる状況とは、Ｖ２Ｌインバータ２３から充電ケーブル１９を介して車載充電器１６に電力が正常に供給された状況である。すなわち、車両側の外部充電系１４や電力供給系２１が正常に機能しており、通電ライン１７ａ，１７ｂ、充電ケーブル１９および通電ライン２４ａ，２４ｂからなる通電経路５０が正常に機能している状況である。この場合には、車両側ではなく外部電源側に故障発生の虞がある状況であると推定されるため、ステップＳ２６に進み、他の外部電源を用いた充電作業を指示するメッセージがディスプレイ４２に表示される。
一方、ステップＳ２３において、車載充電器１６による充電に異常が認められると判定された場合には、ステップＳ２７に進んでＶ２Ｌインバータ２３が停止され、ステップＳ２８に進んで車載充電器１６が停止される。車載充電器１６による充電に異常が認められる状況とは、Ｖ２Ｌインバータ２３から充電ケーブル１９を介して車載充電器１６に対して電力が正常に供給されなかった状況である。すなわち、外部充電系１４、電力供給系２１或いは充電ケーブル１９に故障発生の虞がある状況、つまり通電ライン１７ａ，１７ｂ、充電ケーブル１９および通電ライン２４ａ，２４ｂからなる通電経路５０に断線等が発生している虞のある状況である。このため、ステップＳ２９に進み、外部充電系１４、電力供給系２１および充電ケーブル１９の故障に対応する故障コードが保存され、続くステップＳ３０では、販売店での点検作業を指示するメッセージがディスプレイ４２に表示される。また、車両側の外部充電系１４や電力供給系２１に故障発生の虞があることから、ステップＳ３１において車載充電器１６の作動が禁止され、ステップＳ３２においてＶ２Ｌインバータ２３の作動が禁止される。
［まとめ］
前述したように、充電ケーブル１９を介してインレット１８とアウトレット２５とを接続した状態のもとで、コントローラ４１によって通電経路５０の故障を診断している。これにより、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とを接続することができるため、外部電源１１を使用することなく、充電異常の発生原因が車両側に存在するか否かを診断することができる。このように、充電異常を発生させた原因が車両側であるか否かを特定することができるため、異常原因の特定作業つまりトラブルシューティングが極めて容易となる。
前述したように、充電ケーブル１９を介してインレット１８とアウトレット２５とを接続した状態のもとで、コントローラ４１によって通電経路５０の故障を診断している。これにより、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とを接続することができるため、外部電源１１を使用することなく、充電異常の発生原因が車両側に存在するか否かを診断することができる。このように、充電異常を発生させた原因が車両側であるか否かを特定することができるため、異常原因の特定作業つまりトラブルシューティングが極めて容易となる。
すなわち、充電異常が検出された場合には、充電ケーブル１９の接続作業を指示するメッセージがディスプレイ４２に表示される。これにより、図６に示すように、充電ケーブル１９がインレット１８とアウトレット２５とに接続され、充電ケーブル１９を介してＶ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とが接続される。続いて、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とを接続した状態のもとで、Ｖ２Ｌインバータ２３を駆動することにより、Ｖ２Ｌインバータ２３を車載充電器１６の電源として機能させることができる。これにより、外部電源１１を使用することなく外部充電系１４に通電することができるため、充電異常の発生原因が車両側（電気自動車側）に存在するか否かを診断することができる。このように、充電異常を発生させた原因が車両側であるか否かを特定することができるため、異常原因の特定作業つまりトラブルシューティングが極めて容易となる。
前述の説明では、原因特定処理において、Ｖ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６との双方を駆動しているが、これに限られることはなく、Ｖ２Ｌインバータ２３だけを駆動しても良い。この場合であっても、充電ケーブル１９を介してＶ２Ｌインバータ２３と車載充電器１６とが接続されるため、Ｖ２Ｌインバータ２３の出力電圧を車載充電器１６の入力側に印加することができる。すなわち、Ｖ２Ｌインバータ２３の出力電圧と電圧センサＳ１の検出電圧とを比較することにより、通電ライン１７ａ，１７ｂ、充電ケーブル１９および通電ライン２４ａ，２４ｂからなる通電経路５０の断線等の故障を診断することができる。
また、図６に示すように、故障診断制御においては、高電圧バッテリ１３に組み込まれたリレーＲ３が開かれている。すなわち、故障診断制御においては、外部充電系１４に接続されるバッテリパック３０と、電力供給系２１に接続されるバッテリパック３１とが電気的に分離されている。このように、故障診断時に充電されるバッテリパック３０と、故障診断時に放電されるバッテリパック３１とを切り離すことにより、バッテリパック３０，３１の電圧を安定させることができ、故障診断の精度を向上させることができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。蓄電デバイスとしてバッテリを採用しているが、これに限られることはなく、蓄電デバイスとしてキャパシタを採用しても良い。また、前述の説明では、高電圧バッテリ１３にリレーＲ３を組み込んでいるが、これに限られることはなく、高電圧バッテリ１３からリレーＲ３を削減しても良い。高電圧バッテリ１３からリレーＲ３を削減した場合には、故障診断制御を実行する際に外部充電系１４と電力供給系２１との間で電力が循環することになる。また、前述の説明では、スイッチとして、機械的な接点を備えたリレーＲ３を採用しているが、これに限られることはなく、機械的な接点を持たない半導体スイッチを採用しても良い。
前述の説明では、通電ラインのそれぞれに、電圧センサと電流センサとを設けているが、これに限られることはない。例えば、車載充電器１６の入力側に接続される通電ライン１７ａ，１７ｂから、電圧センサＳ１と電流センサＳ２との少なくともいずれか一方を削減しても良い。車載充電器１６の出力側に接続される通電ライン１５ａ，１５ｂから、電圧センサＳ３と電流センサＳ４との少なくともいずれか一方を削減しても良い。また、Ｖ２Ｌインバータ２３の出力側に接続される通電ライン２４ａ，２４ｂから、電圧センサＳ５と電流センサＳ６との少なくともいずれか一方を削減しても良い。Ｖ２Ｌインバータ２３の入力側に接続される通電ライン２２ａ，２２ｃから、電圧センサＳ７と電流センサＳ８との少なくともいずれか一方を削減しても良い。
前述の説明では、充電異常の発生原因を特定するための処理において、車載充電器１６の出力電力が正常であるか否かを判定しているが、これに限られることはない。例えば、車載充電器１６の出力電圧に基づいて車載充電器１６による充電が正常であるか否かを判定しても良く、車載充電器１６の出力電流に基づいて車載充電器１６による充電が正常であるか否かを判定しても良い。また、充電異常の発生原因を特定するための処理において、電圧センサＳ１，Ｓ５の検出電圧を比較することで電圧センサＳ１，Ｓ５の故障を診断しても良く、電流センサＳ２，Ｓ６の検出電流を比較することで電流センサＳ２，Ｓ６の故障を診断しても良い。
前述の説明では、ディスプレイ４２を用いて作業者に接続作業を指示しているが、これに限られることはなく、スピーカから音声メッセージを発することによって作業者に接続作業を指示しても良い。また、前述の説明では、外部電源１１を用いて高電圧バッテリ１３を充電する際に、電気自動車１２のインレット１８に対して充電ケーブル１９を接続しているが、これに限られることはない。例えば、インレット１８に対して充電ケーブル１９が固定される電気自動車１２においては、故障診断制御を実行する際に、電気自動車１２から延びる充電ケーブル１９がアウトレット２５に接続される。
前述の説明では、ステップＳ１８〜Ｓ２３によって構成される故障診断ステップにおいて、車載充電器１６とＶ２Ｌインバータ２３との双方を作動させているが、これに限られることはない。例えば、故障診断ステップにおいて、通電経路５０の故障診断が可能であれば、車載充電器１６とＶ２Ｌインバータ２３との双方を停止させても良く、車載充電器１６とＶ２Ｌインバータ２３との一方を作動させても良い。また、故障診断ステップにおいて、リレーＲ１，Ｒ２を閉じ、リレーＲ３を開いているが、これに限られることはない。例えば、故障診断ステップにおいて、通電経路５０の故障診断が可能であれば、リレーＲ１を開いても良く、リレーＲ２を開いても良く、リレーＲ３を閉じても良い。
１０ 車両用電源装置
１１ 外部電源
１３ 高電圧バッテリ（蓄電デバイス）
１６ 車載充電器（第１電力変換器）
１７ａ，１７ｂ 通電ライン（第１通電経路）
１８ インレット
２０ 電気機器（外部機器）
２３ Ｖ２Ｌインバータ（第２電力変換器）
２４ａ，２４ｂ 通電ライン（第２通電経路）
２５ アウトレット
３０ バッテリパック（蓄電体）
３１ バッテリパック（蓄電体）
４１ コントローラ
４４ 充電異常検出部
４５ 作業指示部
４６ 故障診断部
５０ 通電経路
Ｒ３ リレー（スイッチ）
Ｓ１３ 充電異常検出ステップ
Ｓ１６ 作業指示ステップ
Ｓ１３〜Ｓ２３ 故障診断ステップ
１１ 外部電源
１３ 高電圧バッテリ（蓄電デバイス）
１６ 車載充電器（第１電力変換器）
１７ａ，１７ｂ 通電ライン（第１通電経路）
１８ インレット
２０ 電気機器（外部機器）
２３ Ｖ２Ｌインバータ（第２電力変換器）
２４ａ，２４ｂ 通電ライン（第２通電経路）
２５ アウトレット
３０ バッテリパック（蓄電体）
３１ バッテリパック（蓄電体）
４１ コントローラ
４４ 充電異常検出部
４５ 作業指示部
４６ 故障診断部
５０ 通電経路
Ｒ３ リレー（スイッチ）
Ｓ１３ 充電異常検出ステップ
Ｓ１６ 作業指示ステップ
Ｓ１３〜Ｓ２３ 故障診断ステップ
Claims (14)
- 蓄電デバイスを備える車両用電源装置であって、
外部電源を用いて前記蓄電デバイスを充電する際に、前記外部電源に充電ケーブルを介して接続されるインレットと、
前記蓄電デバイスから外部機器に電力を供給する際に、前記外部機器に接続されるアウトレットと、
前記インレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、交流電力を直流電力に変換する第１電力変換器と、
前記アウトレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、直流電力を交流電力に変換する第２電力変換器と、
前記充電ケーブルを用いて前記インレットと前記アウトレットとが接続された状態のもとで、通電経路の故障を診断する故障診断部と、
を有する、車両用電源装置。 - 請求項１記載の車両用電源装置において、
前記充電ケーブルを用いた前記インレットと前記アウトレットとの接続作業を作業者に指示する作業指示部、を有する、車両用電源装置。 - 請求項２記載の車両用電源装置において、
前記第１電力変換器に対する交流電力の入力状況に基づいて充電異常を検出する充電異常検出部、を有し、
前記作業指示部は、前記充電異常検出部によって充電異常が検出された後に、前記充電ケーブルを用いた前記インレットと前記アウトレットとの接続作業を作業者に指示する、車両用電源装置。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記故障診断部は、前記第２電力変換器を作動させて通電経路の故障を診断する、車両用電源装置。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記故障診断部は、前記第１電力変換器と前記第２電力変換器とを作動させて通電経路の故障を診断する、車両用電源装置。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記インレットと前記第１電力変換器とを接続する第１通電経路と、
前記アウトレットと前記第２電力変換器とを接続する第２通電経路と、
を有し、
前記故障診断部は、前記第１通電経路、前記充電ケーブルおよび前記第２通電経路からなる通電経路の故障を診断する、車両用電源装置。 - 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記蓄電デバイスは、互いに並列接続される複数の蓄電体と、前記複数の蓄電体を電気的に分離する遮断状態に切り替えられるスイッチと、を備え、
前記スイッチを遮断状態に切り替えることにより、前記複数の蓄電体は、前記第１電力変換器に接続される蓄電体と、前記第２電力変換器に接続される蓄電体とに分離される、車両用電源装置。 - 請求項７記載の車両用電源装置において、
前記故障診断部は、通電経路の故障を診断する際に、前記スイッチを遮断状態に切り替える、車両用電源装置。 - 蓄電デバイスを備える車両用電源装置の故障診断方法であって、
前記車両用電源装置は、
外部電源を用いて前記蓄電デバイスを充電する際に、前記外部電源に充電ケーブルを介して接続されるインレットと、
前記蓄電デバイスから外部機器に電力を供給する際に、前記外部機器に接続されるアウトレットと、
前記インレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、交流電力を直流電力に変換する第１電力変換器と、
前記アウトレットと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、直流電力を交流電力に変換する第２電力変換器と、
を有する車両用電源装置であり、
前記充電ケーブルを用いて前記インレットと前記アウトレットとが接続された状態のもとで、通電経路の故障を診断する故障診断ステップ、を有する、車両用電源装置の故障診断方法。 - 請求項９記載の車両用電源装置の故障診断方法において、
前記充電ケーブルを用いた前記インレットと前記アウトレットとの接続作業を作業者に指示する作業指示ステップ、を有する、車両用電源装置の故障診断方法。 - 請求項１０記載の車両用電源装置の故障診断方法において、
前記第１電力変換器に対する交流電力の入力状況に基づいて充電異常を検出する充電異常検出ステップ、を有し、
前記充電異常検出ステップによって充電異常が検出された後に、前記作業指示ステップにおいて、前記充電ケーブルを用いた前記インレットと前記アウトレットとの接続作業が作業者に指示される、車両用電源装置の故障診断方法。 - 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の車両用電源装置の故障診断方法において、
前記故障診断ステップにおいて、前記第２電力変換器を作動させる、車両用電源装置の故障診断方法。 - 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の車両用電源装置の故障診断方法において、
前記故障診断ステップにおいて、前記第１電力変換器と前記第２電力変換器とを作動させる、車両用電源装置の故障診断方法。 - 請求項９〜１３のいずれか１項に記載の車両用電源装置の故障診断方法において、
前記車両用電源装置は、
前記インレットと前記第１電力変換器とを接続する第１通電経路と、
前記アウトレットと前記第２電力変換器とを接続する第２通電経路と、
を有する車両用電源装置であり、
前記故障診断ステップにおいて、前記第１通電経路、前記充電ケーブルおよび前記第２通電経路からなる通電経路の故障が診断される、車両用電源装置の故障診断方法。
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