JP6515895B2 - 充電システムおよび電動車両 - Google Patents

Description

本開示は、車両外部の充電設備を用いた車載の蓄電装置の充電中に地絡が発生した場合の充電システムおよび電動車両の制御に関する。

電動車両に搭載される蓄電装置を車両の外部の充電設備を用いて充電する技術が公知である。このような技術として、たとえば、特開２０１０−２３９８４５号公報（特許文献１）には、車両外部の充電設備を用いた充電中に、充電設備に設けられる地絡検出装置によって地絡が検出された場合に、漏電遮断器を用いて車載バッテリへの給電を遮断する技術が開示される。

特開２０１０−２３９８４５号公報

しかしながら、充電設備に設けられる地絡検出装置によって地絡が検出された場合、充電設備から電動車両に搭載される蓄電装置までの間が電気的に接続されているため、充電設備および電動車両のいずれにおいて地絡が発生しているかを判別することができない。そのため、電動車両が使用可能であるか否かを判別することができない。

本開示は、上述した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、車両外部の充電設備を用いた車載の蓄電装置の充電中に地絡が発生した場合に車両が使用可能であるか否かを判別する充電システムおよび電動車両を提供することである。

本開示のある局面に係る充電システムは、駆動用モータに電力を供給する蓄電装置を搭載した電動車両と、電動車両の外部に設けられ、蓄電装置を充電する充電設備とを備える。充電設備は、電源と、電動車両に接続可能な充電コネクタと、充電コネクタが電動車両に接続された場合に、電源の電力を用いて蓄電装置を充電する充電装置と、蓄電装置の充電中に、電源から蓄電装置までの充電経路における地絡を検出するための第１検出装置と含む。充電設備は、充電中に、第１検出装置によって地絡が検出された場合には、蓄電装置の充電を停止して、地絡が検出されたことを示す異常情報を電動車両に送信する。充電経路は、電源と充電コネクタとを接続する第１経路と、充電コネクタが電動車両に接続されたときに第１経路と蓄電装置とを接続する第２経路とを含む。電動車両は、第２経路における地絡を検出するための第２検出装置と、充電設備から異常情報を受信した場合には、充電コネクタの接続が解除された後に、第２検出装置を用いた地絡検出を実行する第２制御装置とを含む。

このようにすると、充電設備から異常情報を受信した場合には、充電コネクタの接続が解除された後に、第２検出装置を用いて地絡検出が実行されるため、充電設備を用いた充電中に発生した地絡が電動車両において発生したものであるか否かを判別することができる。

ある実施の形態においては、電動車両は、利用者に情報を報知するするため報知装置をさらに含む。報知装置は、異常情報を受信した場合には、第２経路における地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報を報知する。

このようにすると、異常情報を受信した場合に、電動車両において地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報が報知されるので、車両において地絡が発生しているか否かに応じて適切な情報を利用者に報知することができる。

本開示の他の局面に係る電動車両は、電動車両を駆動するための駆動用モータと、駆動用モータに電力を供給する蓄電装置と、電動車両における地絡を検出するための検出装置と、電動車両の外部に設けられる充電設備を用いた充電中に、充電設備から地絡が検出されたことを示す異常情報を受信した場合には、電動車両と充電設備との接続が解除された後に、検出装置を用いた地絡検出を実行する制御装置とを備える。

このようにすると、充電設備から異常情報を受信した場合には、電動車両と充電設備との接続が解除された後に、検出装置を用いて地絡検出が実行されるため、充電設備を用いた充電中に発生した地絡が電動車両において発生したものであるか否かを判別することができる。

ある実施の形態においては、電動車両は、利用者に情報を報知するための報知装置をさらに含む。報知装置は、異常情報を受信した場合には、電動車両における地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報を報知する。

このようにすると、異常情報を受信した場合に、電動車両において地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報が報知されるので、車両において地絡が発生しているか否かに応じて適切な情報を利用者に報知することができる。

本開示によると、車両外部の充電設備を用いた車載の蓄電装置の充電中に地絡が発生した場合に車両が使用可能であるか否かを判別する充電システムおよび電動車両を提供することができる。

本実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る充電システムの詳細な構成を示すブロック図である。 本実施の形態における車両に搭載された地絡検出装置の構成の一例を示す図である。 本実施の形態における充電スタンドの制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。 本実施の形態における車両のＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 車両において地絡が検出される場合の表示画面の一例を示す図である。 車両において地絡が検出されない場合の表示画面の一例を示す図である。 充電スタンドの制御装置の動作と車両のＥＣＵの動作とを説明するための図である。

以下、本開示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。

また、以下に説明する実施の形態では、車両は、駆動源としてモータジェネレータとエンジンとを搭載したハイブリッド車両を一例として説明するが、車両としては、少なくともモータジェネレータを駆動源とする電動車両であればよい。

図１は、本実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態における充電システム１は、車両２と、充電スタンド２００と、充電ケーブル３００と、充電コネクタ３１０とを備える。

充電スタンド２００が車両２の外部に設けられる充電設備に対応する。充電スタンド２００には、充電ケーブル３００の一方端が接続される。充電ケーブル３００の他方端には、充電コネクタ３１０が設けられる。充電コネクタ３１０の端部は、車両２に設けられるインレット９４に嵌合可能な形状を有している。充電コネクタ３１０がインレット９４に接続されると、充電スタンド２００を用いた車両２に搭載されるバッテリ（図２参照）の充電が可能になる。以下の説明において、このような充電スタンド２００を用いた充電を外部充電と記載する。

車両２のインレット９４に充電コネクタ３１０が接続された状態で充電スタンド２００を用いた充電が行われる場合、充電スタンド２００は、電源（図２参照）から供給される交流電力を直流電力に変換して、変換された直流電力を充電ケーブル３００および充電コネクタ３１０を経由して車両２に供給する。このように車両２に供給される直流電力によって車両２に搭載されるバッテリ（図２参照）が充電される。

図２は、本実施の形態に係る充電システム１の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示すように、車両２は、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）１０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）２０と、動力分割装置３０と、エンジン４０と、駆動輪５０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、地絡検出装置７２と、表示装置８０と、スタートスイッチ８２と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）９０と、充電リレー（以下、ＣＨＲと記載する）９２と、インレット９４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを含む。

エンジン４０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であって、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて制御される。ＥＣＵ１００は、エンジン４０の状態（たとえば、エンジン回転速度等）に基づいて気筒に供給される燃料量や燃料の噴射タイミング、あるいは、気筒内の混合気の点火タイミング等を制御する。

第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ１０は、動力分割装置３０によって分割されたエンジン４０の動力を用いて発電するジェネレータ（発電装置）としての機能を有する。第１ＭＧ１０の発電電力は、ＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０に供給される。また、第１ＭＧ１０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン４０の出力軸４４を回転させる。これによって、第１ＭＧ１０は、エンジン４０を始動するスタータとしての機能を有する。

第２ＭＧ２０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪５０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ２０は、制動時に回生発電を行なうためのジェネレータとしての機能を有する。第２ＭＧ２０の発電電力は、ＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０に供給される。

動力分割装置３０は、エンジン４０の発生する動力を、出力軸５２を経由した駆動輪５０への経路と、第１ＭＧ１０への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置３０は、たとえば、サンギヤＳと、キャリアＣＡと、リングギヤＲと、ピニオンギヤＰとを含む遊星歯車機構である。サンギヤＳは、第１ＭＧ１０のロータに連結される。リングギヤＲは、第２ＭＧ２０のロータに連結される。ピニオンギヤＰは、サンギヤＳとリングギヤＲとに噛合する。キャリアＣＡは、ピニオンギヤＰが自転かつ公転できるようにピニオンギヤＰを保持するとともに、エンジン４０の出力軸４４に連結される。このようにして、エンジン４０と、第１ＭＧ１０と、第２ＭＧ２０とは、動力分割装置３０によって機械的に接続される。

このような構成を有する車両２は、エンジン４０および第２ＭＧ２０のうちの少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０を駆動する。また、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０が発電した交流電力を直流電力に変換し、バッテリ７０を充電する。たとえば、ＰＣＵ６０は、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）と、インバータの直流リンク側とバッテリ７０との間で直流電圧変換を実行するためのコンバータ（図示せず）とを含むように構成される。

バッテリ７０は、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ１０および／または第２ＭＧ２０により発電された電力を用いて充電される他、充電スタンド２００から供給される電力を用いて充電される。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成でき、かつ、充電が可能な蓄電装置であればよく、たとえば、キャパシタ等であってもよい。

ＳＭＲ９０は、ＰＣＵ６０とバッテリ７０との間の第１電力線に設けられる。ＳＭＲ９０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、第１電力線を導通状態（オン状態）および遮断状態（オフ状態）のうちのいずれかの状態に切り替える。

ＣＨＲ９２は、第１電力線のうちのＳＭＲ９０とＰＣＵ６０との間の部分から分岐してインレット９４に接続される第２電力線に設けられる。ＣＨＲ９２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、第２電力線を導通状態（オン状態）および遮断状態（オフ状態）のうちのいずれかの状態に切り替える。ＣＨＲ９２は、たとえば、上述した充電スタンド２００を用いてバッテリ７０を充電する際にオン状態に切り替えられる。

インレット９４には、接続検出装置９６が設けられる。接続検出装置９６は、インレット９４に充電コネクタ３１０が接続されたか否かを検出する。接続検出装置９６は、充電コネクタ３１０が接続されたことが検出された場合には、充電コネクタ３１０が接続されたことを示す信号ＣｃをＥＣＵ１００に送信する。接続検出装置９６は、たとえば、インレット９４に充電コネクタ３１０が接続されることによって回路抵抗が機械的に変化する構成や接触センサ等によって実現される。

ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両２が所望の運転状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、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）により処理することも可能である。

ＥＣＵ１００は、車両２が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン４０、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の動作状態を制御する制御装置である。

表示装置８０は、たとえば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成される。表示装置８０には、たとえば、タッチパネル等の入力装置が設けられてもよい。表示装置８０は、運転者が視認可能な位置、たとえば、インストルメントパネル上部に設置されたコンビネーションメータ内の位置に設けられる。表示装置８０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて車両２に関する様々な情報（たとえば、利用者に注意喚起するための画像情報や文字情報など）を表示する。

スタートスイッチ８２は、利用者がＲｅａｄｙ−Ｏｎ操作あるいはＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ操作を行なうための入力装置である。スタートスイッチ８２が操作されることによって、スタートスイッチ８２が操作されたことを示す信号がＥＣＵ１００に送信される。

Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ操作とは、車両システム（車両２を走行させるための機器）を起動することによって、車両２をＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態（走行可能状態）にするための操作である。Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ操作とは、車両システムを停止することによって、車両２をＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態（走行不能状態）にするための操作である。

Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態では、一部の機能が休止状態のＥＣＵ１００が起動するとともにＳＭＲ９０がオン状態になることによって、第２ＭＧ２０に対して電力供給可能な状態になる。このとき、ＥＣＵ１００は、運転者のアクセルペダル操作に応じて車両２の駆動力が発生するように第２ＭＧ２０を駆動する。

Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態では、ＥＣＵ１００の一部の機能が休止状態となり、ＳＭＲ９０がオフ状態になることによって、第２ＭＧ２０に対して電力供給が不可能な状態になる。そのため、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態では、運転者がアクセルペダル操作を行なっても車両２に駆動力は生じない。

ＥＣＵ１００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態のときにスタートスイッチ８２が操作されたことを示す信号を受信すると、車両２をＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態にする。ＥＣＵ１００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態のときにスタートスイッチ８２が操作されたことを示す信号を受信すると、車両２をＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態にする。

地絡検出装置７２は、インレット９４とバッテリ７０とを接続する車両側の充電経路において地絡が発生しているか否かを検出する。地絡検出装置７２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて地絡検出を行なう。地絡検出装置７２は、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

図３は、本実施の形態における車両２に搭載された地絡検出装置７２の構成の一例を示す図である。図３に示すように、地絡検出装置７２は、電池監視マイコン５１２と、検出回路５１４とを含む。なお、図３においては、バッテリ７０および地絡検出装置７２以外の図２に示した構成については省略する。また、図３に示す絶縁抵抗Ｒｉは、車両２の高圧系システム（ＰＣＵ６０およびバッテリ７０など）とボディ（ＧＮＤ）との間の絶縁抵抗を示す。

検出回路５１４は、信号発生部である発振回路５１６と、増幅回路５１８と、フィルタ回路５２０と、検出抵抗Ｒ１と、カップリングコンデンサであるコンデンサＣ３とを含む。

発振回路５１６は、検出抵抗Ｒ１の一方端に接続される。発振回路５１６は、電池監視マイコン５１２からのパルス指令に基づいて、所定周波数で変化するパルス信号を検出抵抗Ｒ１の一方端との接続ノードに出力する。検出抵抗Ｒ１の他方端は、コンデンサＣ３の一方端に接続される。すなわち、検出抵抗Ｒ１は、発振回路５１６と、コンデンサＣ３との間に接続される。コンデンサＣ３の他方端は、バッテリ７０の負極線に接続される。

検出抵抗Ｒ１の他方端とコンデンサＣ３の一方端との接続ノードｅには、増幅回路５１８が接続される。増幅回路５１８は、接続ノードｅからのパルス信号を増幅してフィルタ回路５２０に出力する。フィルタ回路５２０は、たとえば、バンドパスフィルタであって、増幅回路５１８から入力されるパルス信号から所定の周波数帯のパルス信号を抽出して電池監視マイコン５１２に出力する。所定の周波数帯は、たとえば、発振回路５１６から出力されるパルス信号の周波数に合わせて設定される。

電池監視マイコン５１２は、発振回路５１６を制御する。また、電池監視マイコン５１２は、フィルタ回路５２０から出力される信号の電圧を検出して、検出された電圧に基づいて絶縁抵抗Ｒｉの低下を検出する。電池監視マイコン５１２は、発振指令部５２６と、ピークホールド部５２８とを含む。

発振指令部５２６は、発振回路５１６に対してパルス信号を発生するよう指示を与える。ピークホールド部５２８は、フィルタ回路５２０から出力されたパルス信号の所定のサンプリング周期におけるピーク電圧（最大電圧）を検出し、検出されたピーク電圧を波高値ＶｐとしてＥＣＵ１００に送信する。所定のサンプリング周期は、少なくともパルス信号のピークに対応する電圧が検出できる周期であればよく、特に限定されない。

ＥＣＵ１００は、電池監視マイコン５１２から受信する波高値Ｖｐに基づいて絶縁抵抗Ｒｉの低下により地絡が発生しているか否かを判定する。

地絡が発生していない正常状態である場合には、絶縁抵抗Ｒｉ＞＞検出抵抗Ｒ１となるため、ピークホールド部５２８において検出されるピーク電圧は、発振回路５１６から出力される信号の電圧のピーク電圧と等しくなる。一方、絶縁抵抗Ｒｉの低下時には、分圧が生じてピークホールド部５２８において検出されるピーク電圧は、正常状態と比較して低下する。そのため、ＥＣＵ１００は、波高値Ｖｐがしきい値Ｖｐ（０）よりも小さい場合には、地絡が発生していると判定する。なお、しきい値Ｖｐ（０）は、たとえば、予め定められた値であって、少なくとも地絡が発生していない状態である場合のピーク電圧よりも小さい値である。

なお、本実施の形態においては、ＥＣＵ１００が、地絡が発生しているか否かを判定するものとして説明したが、たとえば、電池監視マイコン５１２が判定してもよい。

図２に戻って、充電スタンド２００は、制御装置２０２と、電力変換装置２０４と、地絡検出回路２０６と、電源２０８とを備える。

電源２０８は、１００Ｖあるいは２００Ｖ等の交流電源である。電力変換装置２０４は、制御装置２０２からの制御信号に応じて、電源２０８から供給される交流電力を直流電力に変換する。

地絡検出回路２０６は、充電スタンド２００を用いたバッテリ７０の外部充電中に、地絡が発生しているか否かを検出する。地絡検出回路２０６は、たとえば、２つの電力線を同じ抵抗値を有する２つの抵抗体を接続した直列回路と、２つの抵抗体を接続する接続ノード（中性点）を接地する接地線とを有し、接地線に地絡電流が流れるか否かによって、地絡が発生しているか否かを検出する。地絡検出回路２０６は、地絡が発生していること（すなわち、接地線に地絡電流が流れたこと）が検出された場合には、地絡が検出されたことを示す信号を制御装置２０２に送信する。

制御装置２０２は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。制御装置２０２は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、充電スタンド２００が所望の動作状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、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）により処理することも可能である。

なお、充電ケーブル３００には、図示しない通信線が含まれる。充電スタンド２００の制御装置２０２と、車両２のＥＣＵ１００とは、充電コネクタ３１０がインレット９４に接続されたときに当該通信線を経由して相互に通信することによって情報を授受する。制御装置２０２と、ＥＣＵ１００とは、たとえば、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信あるいはＰＬＣ（Power Line Communication）通信等の所定の通信方式に従って通信する。

また、充電スタンド２００には、たとえば、充電開始スイッチ（図示せず）が設けられている。制御装置２０２は、利用者により充電開始スイッチが操作された場合に充電シーケンスを開始する。

以下に、本実施の形態に係る充電システム１において実施される充電シーケンスの一例について説明する。

車両２のＥＣＵ１００は、インレット９４に充電コネクタ３１０が接続されたことを検出した場合に、ＳＭＲ９０およびＣＨＲ９２をいずれもオン状態にすることによってバッテリ７０を充電可能な状態にする。

充電スタンド２００の制御装置２０２は、利用者により充電開始スイッチが操作されると、ＥＣＵ１００との通信を開始し、ＥＣＵ１００側からバッテリ７０の最大電圧や電池容量等の電池情報を受信するとともに、充電スタンド２００の最大電圧や最大電流等の充電器情報を送信する。

ＥＣＵ１００および制御装置２０２の各々は、受信した情報に基づいて充電が可能であるか否かを判断する。双方で充電が可能であると判定された場合に、制御装置２０２は、電力変換装置２０４を動作させて充電を開始する。

ＥＣＵ１００は、バッテリ７０のＳＯＣ（State Of Charge）がしきい値を超えると制御装置２０２に対して充電の停止要求を示す信号を送信する。制御装置２０２は、当該信号を受信する場合に、電力変換装置２０４の動作を停止する。

なお、ＥＣＵ１００は、たとえば、バッテリ７０の電流、電圧、あるいは、電池温度等基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、電流と、電圧と、電池温度とに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてバッテリのＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、たとえば、バッテリ７０の充電電流と放電電流とを積算することによってバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。

以上のような構成を有する充電システム１において、充電スタンド２００を用いたバッテリ７０の充電中に地絡検出回路２０６によって地絡が発生していることが検出された場合、充電スタンド２００の制御装置２０２は、充電を停止する。

しかしながら、充電スタンド２００の地絡検出回路２０６によって地絡が検出された場合、充電スタンド２００からバッテリ７０までの間が電気的に接続されているため、充電スタンド２００および車両２のいずれにおいて地絡が発生しているかを判別することができない。そのため、電動車両が使用可能であるか否かを判別することができない。

そこで、本実施の形態においては、充電スタンド２００の制御装置２０２は、車両２に搭載されたバッテリ７０の充電中に、地絡検出回路２０６によって地絡が検出された場合に、バッテリ７０の充電を停止するとともに、地絡が検出されたことを示す異常情報を車両２に送信する。車両２のＥＣＵ１００は、充電スタンド２００から異常情報を受信した場合、充電コネクタ３１０の接続が解除された後に、車両２の地絡検出装置７２を用いた地絡検出を実行する。

このようにすると、車両２が充電スタンド２００から電気的に切り離された状態で、地絡検出装置７２を用いた地絡検出を実行することができる。そのため、車両２において地絡が発生しているか否かを判別することによって、充電スタンド２００を用いた充電中に発生した地絡が車両２において発生したものであるか否かを判別することができる。

以下、図４を用いて充電スタンド２００の制御装置２０２で実行される制御処理について説明する。図４は、本実施の形態における充電スタンド２００の制御装置２０２で実行される制御処理を示すフローチャートである。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記載する）１００にて、制御装置２０２は、充電中であるか否かを判定する。制御装置２０２は、たとえば、充電コネクタ３１０が車両２に接続され、かつ、電力変換装置２０４を動作させている場合（すなわち、充電電流が流れている場合）に充電中であると判定する。充電中であると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。

Ｓ１０２にて、制御装置２０２は、地絡検出回路２０６を用いた地絡検出処理を実行する。なお、地絡検出方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１０４にて、制御装置２０２は、地絡が検出されたか否かを判定する。制御装置２０２は、地絡検出回路２０６から地絡が検出されたことを示す信号を受信した場合に、地絡が検出されたと判定する。地絡が検出されたと判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、制御装置２０２は、充電を停止する。制御装置２０２は、電力変換装置２０４の動作を停止させて充電を停止する。Ｓ１０８にて、制御装置２０２は、地絡の検出により充電が停止されたことを示す異常情報を車両２のＥＣＵ１００に送信する。

なお、図４のフローチャートにおいて、充電中でない場合（Ｓ１００にてＮＯ）や、地絡が検出されない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。なお、制御装置２０２は、たとえば、図示しないメインルーチンにおいてバッテリ７０の充電が正常に終わったと判定される場合には、図４のフローチャートに示される制御処理を割り込み処理により終了する。

次に、図５を用いて車両２のＥＣＵ１００で実行される制御処理について説明する。図５は、本実施の形態における車両２のＥＣＵ１００で実行される制御処理を示すフローチャートである。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、外部充電中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、充電コネクタ３１０が車両２に接続され、ＳＭＲ９０およびＣＨＲ９２がオン状態であって、バッテリ７０に充電電流が供給される場合に外部充電中であると判定する。外部充電中であると判定される場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１００は、充電スタンド２００から異常情報を受信するか否かを判定する。異常情報を受信したと判定される場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ９０およびＣＨＲ９２をオフ状態にする。このとき、車両２は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態になる。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１００は、充電コネクタ３１０の接続が解除されたか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、接続検出装置９６から受信する信号に基づいて充電コネクタ３１０の接続が解除されたか否かを判定する。充電コネクタ３１０の接続が解除されたと判定される場合（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ１００は、車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、車両２が走行可能状態になる操作（たとえば、スタートスイッチ８２へのＲｅａｄｙ−Ｏｎ操作）が行なわれた場合に、車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態であると判定する。車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態であると判定される場合（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ１００は、地絡検出装置７２を用いた地絡検出処理を開始する。なお、地絡検出装置７２を用いた地絡検出については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ１００は、車両２側で地絡が発生しているか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、地絡検出装置７２から受信する信号（波高値Ｖｐを示す信号）に基づいて車両２側で地絡が発生していると判定する。車両２側で地絡が発生していると判定される場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４に移される。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ１００は、表示処理（１）を実行する。表示処理（１）は、たとえば、車両２に異常があることを示す情報を表示装置８０に表示させる処理である。ＥＣＵ１００は、たとえば、図６に示すように、「ハイブリッドシステムチェック結果 ＜異常あり＞」という内容の文字情報を表示装置８０に表示させる。ＥＣＵ１００は、車両２側で地絡が発生していると判定する場合には、図６に示す文字情報を表示した後に、車両２の停止を促す旨の情報を表示してもよい。なお、図６に示した文字情報は一例であり、特に図６に示す内容に限定されるものではない。

なお、Ｓ２１２にて、車両２側で地絡が発生していないと判定される場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２１６にて、ＥＣＵ１００は、地絡検出処理を開始してから所定の検出期間が経過したか否かを判定する。所定の検出期間は、地絡検出処理を開始してから車両２側で地絡が発生しているか否かの判定を確定できる期間よりも長い期間であって、予め定められた期間である。地絡検出処理を開始してから所定の検出期間が経過したと判定される場合（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、処理はＳ２１８に移される。

Ｓ２１８にて、ＥＣＵ１００は、表示処理（２）を実行する。表示処理（２）は、たとえば、車両２に異常がないことを示す情報を表示装置８０に表示させる処理であって、表示処理（１）とは、異なる内容の情報を報知する処理である。ＥＣＵ１００は、たとえば、図７に示すように、「ハイブリッドシステムチェック結果 ＜異常なし＞」という内容の文字情報を表示装置８０の表示画面に表示させる。なお、図７に示した文字情報は一例であり、図６の内容と異なる情報であればよく、特に、図７に示す内容に限定されるものではない。

また、図５のフローチャートにおいて、外部充電中でない場合や（Ｓ２００にてＮＯ）、異常情報を受信しない場合は（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。なお、ＥＣＵ１００は、たとえば、図示しないメインルーチンにおいてバッテリ７０の外部充電が正常に終わったと判定される場合には、図５のフローチャートに示される制御処理を割り込み処理により終了する。

また、Ｓ２０６にて、充電コネクタ３１０の接続が解除されていない場合（Ｓ２０６にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２０６に戻す。さらに、Ｓ２０８にて、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態でないと判定される場合（Ｓ２０８にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２０８に戻す。また、Ｓ２１６にて、地絡検出処理が開始されてから所定の検出期間が経過していないと判定される場合（Ｓ２１６にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２１２に戻す。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る充電システム１の動作について図８を参照しつつ説明する。

図８は、充電スタンド２００の制御装置２０２の動作と車両２のＥＣＵ１００の動作とを説明するための図である。

図８に示すように、利用者が充電スタンド２００の充電コネクタ３１０を車両２のインレット９４に接続すると、車両２のＥＣＵ１００は、インレット９４に充電コネクタ３１０が接続されたことを検出する。ＥＣＵ１００は、インレット９４に充電コネクタ３１０が接続されたことを検出すると、ＳＭＲ９０およびＣＨＲ９２をオン状態にして待機する。

利用者が充電スタンド２００の充電開始スイッチを操作した場合に、充電が開始される。充電スタンド２００においては、充電中に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、地絡検出処理が実行される（Ｓ１０２）。一方、車両２においては、外部充電中に（Ｓ２００にてＹＥＳ）、異常情報を受信するか否かの判定が行われる（Ｓ２０２）。

充電スタンド２００において、地絡の発生が検出された場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、充電が停止されるとともに（Ｓ１０６）、異常情報が制御装置２０２からＥＣＵ１００に送信される（Ｓ１０８）。

車両２において、異常情報を受信すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、ＳＭＲ９０およびＣＨＲ９２がオフ状態にされ（Ｓ２０４）、充電コネクタ３１０のインレット９４への接続が解除されるか否かが判定される（Ｓ２０６）。

ここで、たとえば、充電が異常終了したことに利用者が気づかずに充電コネクタ３１０をインレット９４から取り外して、車両２に乗り込む場合を想定する。この場合、充電コネクタ３１０の接続が解除されることが検出されるため（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。

利用者が車両２に乗り込んだ後にスタートスイッチ８２を操作することにより車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態になると（Ｓ２０８てにＹＥＳ）、地絡検出装置７２を用いた地絡検出が開始され（Ｓ２１０）、車両側で地絡が発生したか否かが判定される（Ｓ２１２）。

所定の検出期間が経過するまでに（Ｓ２１６にてＮＯ）、車両２側で地絡が発生していると判定される場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、表示処理（１）が実行される（Ｓ２１４）。これにより、表示装置８０の表示画面には、図６に示される文字情報が表示されることとなる。

車両２において地絡の発生が検出された場合には、車両２が一旦停止され、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ操作が行われるときには、その後、たとえば、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ操作が受付けられないなどして、車両２の走行が抑制されることが望ましい。

一方、地絡が検出されないまま（Ｓ２１２にてＮＯ）、所定の検出期間が経過した場合（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、表示処理（２）が実行される（Ｓ２１８）。これにより、表示装置８０の表示画面には、図７に示される文字情報が表示されることとなる。また、地絡が検出されないので、車両２を使用することが可能となる。

以上のようにして、本実施の形態に係る充電システムによると、車両２のＥＣＵ１００は、充電スタンド２００の制御装置２０２から異常情報を受信した場合には、充電コネクタ３１０の接続が解除された後に、地絡検出装置７２を用いて地絡検出を実行する。そのため、充電スタンド２００を用いた充電中に発生した地絡が車両２において発生したものであるか否かを判別することができる。したがって、車両外部の充電設備を用いた車載の蓄電装置の充電中に地絡が発生した場合に車両が使用可能であるか否かを判別する充電システムおよび電動車両を提供することができる。

また、車両が使用可能であるか否かを判別することにより、車両２の利便性を向上させることができる。たとえば、充電スタンド２００を用いた充電中に地絡が検出された場合でも、検出された地絡が車両２において発生したものでないときには、利用者は、制限を受けることなく車両２の使用が可能となる。

さらに、車両２側で地絡が発生している場合には、ハイブリッドシステムに異常がある旨の表示がされるなど、車両２において地絡が検出されたか否かに応じて異なる内容の情報が報知される。そのため、車両２において地絡が発生しているか否かに応じて適切な情報を利用者に報知することができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態においては、表示処理（１）および表示処理（２）は、いずれも予め定められた文字情報を表示装置８０に表示するものとして説明したが、文字情報に代えて、イラスト、アイコンあるいは警告灯などの画像情報を表示装置８０に表示するものとしてもよい。たとえば、表示処理（１）においては、充電コネクタ３１０の再接続を促す画像情報が表示され、表示処理（２）においては、車両２の停止を促す画像情報が表示されるようにしてもよい。

上述の実施の形態においては、表示処理（１）および表示処理（２）は、いずれも情報を表示装置８０に表示することによって利用者に情報を報知するものとして説明したが、たとえば、表示装置８０に代えてスピーカ等を介して音声や所定パターンの警告音を発生させることによって利用者に情報を報知してもよい。

さらに、上述の実施の形態においては、充電スタンド２００は、電源２０８の交流電力を電力変換装置２０４を用いて直流電力に変換して車両２に供給するものとして説明したが、電源２０８の交流電力を車両２に供給するものであってもよい。この場合、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置が車両２側に設けられ、充電スタンド２００から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７０を充電する。

さらに、上述の実施の形態においては、充電スタンド２００の地絡検出回路２０６による地絡検出方法と、車両２の地絡検出装置７２の地絡検出方法とが異なるものとして説明したが、充電スタンド２００側の地絡検出方法を車両２側の地絡検出方法と同じ方法としてもよいし、車両２側の地絡検出方法を充電スタンド２００側の地絡検出方法と同じにしてもよい。

さらに、上述の実施の形態においては、異常情報を受信し、充電コネクタ３１０の接続が解除された後に、車両２がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態になると表示処理（１）を実行するものとして説明したが、たとえば、スタートスイッチ８２が操作されたときに表示処理（１）を実行するものとしてもよい。

さらに、上述の実施の形態において、充電スタンド２００の制御装置２０２は、利用者により充電スタンド２００における充電開始スイッチが操作された場合に充電を開始するものとして説明した、制御装置２０２は、たとえば、タイマーにより時間を計測し、計測された時間が設定された充電開始時刻になる場合に充電を開始するものとしてもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
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て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。

１ 充電システム、２ 車両、１０ 第１ＭＧ、２０ 第２ＭＧ、３０ 動力分割装置、４０ エンジン、４４，５２ 出力軸、５０ 駆動輪、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、７２ 地絡検出装置、８０ 表示装置、８２ スタートスイッチ、９２ ＣＨＲ、９４ インレット、９６ 接続検出装置、１００ ＥＣＵ、２００ 充電スタンド、２０２ 制御装置、２０４ 電力変換装置、２０６ 地絡検出回路、２０８ 電源、３００ 充電ケーブル、３１０ 充電コネクタ、５１２ 電池監視マイコン、５１４ 検出回路、５１６ 発振回路、５１８ 増幅回路、５２０ フィルタ回路、５２６ 発振指令部、５２８ ピークホールド部。

Claims (2)

1. 駆動用モータに電力を供給する蓄電装置を搭載した電動車両と、
   前記電動車両の外部に設けられ、前記蓄電装置を充電する充電設備とを備え、
   前記充電設備は、
   電源と、制御装置と、
   前記電動車両に接続可能な充電コネクタと、
   前記充電コネクタが前記電動車両に接続された場合に、前記電源の電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電装置と、
   前記蓄電装置の充電中に、前記電源から前記蓄電装置までの充電経路における地絡を検出するための第１検出装置と含み、
   前記充電設備の前記制御装置は、前記充電中に、前記第１検出装置によって前記地絡が検出された場合には、前記蓄電装置の充電を停止して、前記地絡が検出されたことを示す異常情報を前記電動車両に送信し、
   前記充電経路は、前記電源と前記充電コネクタとを接続する第１経路と、前記充電コネクタが前記電動車両に接続されたときに前記第１経路と前記蓄電装置とを接続する第２経路とを含み、
   前記電動車両は、
   前記第２経路における地絡を検出するための第２検出装置と、
   前記充電設備から前記異常情報を受信した場合には、前記充電コネクタの接続が解除された後に、前記第２検出装置を用いた地絡検出を実行するＥＣＵと、
   利用者に情報を報知するための報知装置とを含み、
   前記報知装置は、
   前記異常情報を受信した場合には、前記第２経路における前記地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報を報知し、
   前記第２経路における前記地絡が検出されたときに、前記電動車両に異常があることを示す情報を報知し、
   前記第２経路における前記地絡が検出されないときに、前記電動車両が使用可能であることを示す情報を報知する、充電システム。
2. 電動車両を駆動するための駆動用モータと、
   前記駆動用モータに電力を供給する蓄電装置と、
   前記電動車両における地絡を検出するための第２検出装置と、
   前記電動車両の外部に設けられる充電設備を用いた充電中に、前記充電設備の制御装置から地絡が検出されたことを示す異常情報を受信した場合には、前記電動車両と前記充電設備との接続が解除された後に、前記第２検出装置を用いた前記電動車両における地絡検出を実行するＥＣＵと、
   利用者に情報を報知するための報知装置とを備え、
   前記報知装置は、
   前記異常情報を受信した場合には、前記電動車両における前記地絡が検出されたか否かによって異なる内容の情報を報知し、
   前記電動車両における前記地絡が検出されたときに、前記電動車両に異常があることを示す情報を報知し、
   前記電動車両における前記地絡が検出されないときに、前記電動車両が使用可能であることを示す情報を報知する、電動車両。

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