JP6576506B1 - 車両の充電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、車両側の普通充電口に接続される充電ガンには抵抗R6・R7が直列接続され、抵抗R7は充電ガンのロック解除ボタン押すことによって開路するスイッチS3が並列接続され、車両側には基準電圧が印加される分圧抵抗R4・R5が接続された電動車両の外部給電装置が開示されている。
以下、本願の実施の形態1における車両の充電装置を図1から図4に基づいて説明する。
図1において、車両用電力変換装置100Aには、例えばDC400Vの主電源電圧Vaaを発生する主バッテリ300からインバータ(略称INV)110を介して給電駆動される走行用モータ200が接続されるとともに、絶縁型の降圧充電装置(略称CHG)302を介して主バッテリ300から充電されて、例えばDC12V系の補助バッテリ電圧Vbを発生する補助バッテリ301が接続され、更には、充電ケーブル900Aを介して地上の商用交流電源と接続されるようになっている。
また、充電ケーブル900Aは、車両外部の電源に接続される受電プラグ901と、この受電プラグ901に対して一対の電源線902a、902bを介して接続されて車両側の充電プラグ190に挿込まれる給電プラグ903を備えるとともに、少なくとも最大充電電流の差異によって異なる複数品種の充電ケーブルが適用されるようになっている。
このロックスイッチ906は、図示しないロック解除ボタンを押すことによって不作動となって、給電プラグ903の抜取り過程では開路又は閉路の不作動状態となり、第1抵抗904と第2抵抗905との直列回路は信号端子を介して給電プラグ903から充電プラグ190に接続されている。
車両用電力変換装置100Aの主体要素となる駆動電力変換回路(略称INV)110は、図示しない三相全波ブリッジ回路を構成する三対の上流開閉素子と下流開閉素子を備え、その直列接続点には三相同期電動機である走行用モータ(略称M)200が接続され、直列上流端は上流側の走行用コンタクタ180uを介して主バッテリ300の正極端子に接続され、直列下流端は下流側の走行用コンタクタ180dを介して主バッテリ300の負極端子に接続されている。
一方、車両用電力変換装置100Aに付加された充電電力変換回路(略称CNV)120には、充電ケーブル900Aを介して地上電源に接続される交流電圧が、一対の充電用コンタクタ190u、190dを介して入力され、この充電電力変換回路120は入力された交流電圧を整流し、電気的に絶縁された直流出力電圧を発生して主バッテリ300を充電するための可変出力電圧の直流電圧発生回路となっている。
そして、上流側と下流側の走行用コンタクタ180u、180dを付勢する電磁コイルM1u、M1dと、一対の充電用コンタクタ190u、190dを付勢する電磁コイルM2u、M2dは充電制御用のマイクロプロセッサBCUによって個別に閉路駆動することができるようになっている。
まず、図2において、充電開始制御回路140Aには、例えばDC12V系の補助バッテリ301の出力電圧である補助バッテリ電圧Vbが直接印加されて、例えばDC5Vの補助安定化電圧Vddを発生する補助定電圧電源141aと、補助バッテリ301から給電開閉素子601aを介して二次電源電圧Vbbが印加されて、例えばDC5Vの安定化電圧Vccを発生する安定化電源122と、この安定化電圧Vccによって動作する充電制御装置121が設けられている。
PNP接合型トランジスタである接続検出トランジスタ142aのエミッタ端子には、補助安定化電圧Vddが印加され、そのベース端子はダイオード142dと、ベース抵抗142bと、充電ケーブル900A内の第2抵抗905と第1抵抗904を介して車体グランド回路GNDに接続されていて、そのエミッタ端子とベース端子との間には開路安定抵抗142cが接続されている。
これによって給電開閉素子601aが閉路すれば、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUは、安定化電圧Vccを受けたことによって運転開始してウォッチドッグ信号WDSを発生し、これに応動するウォッチドッグタイマ123が正常運転信号RUNを発生すると保持起動抵抗144bと中継用接続素子141bを介して給電開閉素子601aが自己保持動作することになる。
なお、NPN接合型トランジスタである中継用接続素子141bのベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗144dが接続されているとともに、充電ケーブル900Aが取外されて車両運転のために電源スイッチ600が閉路されたときには、演算制御装置501が発生する起動指令信号STBによって、運転起動抵抗144cを介して中継用接続素子141bを閉路駆動し、これによって給電開閉素子601aを閉路することもできるようになっている。
給電ダイオード145aは安定化電源122が発生する安定化電源Vccが直列給電抵抗145bを介して充電ケーブル900A内の第1抵抗904と第2抵抗905との直列回路に印加するとともに、直列給電抵抗145bの両端電圧である第1測定電圧V1と第2測定電圧V2は、高抵抗の第1入力抵抗146aと第2入力抵抗146bとを介して多チャンネルAD変換器124の入力端子に接続されている。
この直接給電素子115aは、充電時間規制回路115bを介して閉路駆動されるNPN接合型のトランジスタとして示されている。
従って、補助バッテリ電圧Vbが異常低下していて、充電ケーブル900Aから得られる交流電圧が発生していると、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUが作動していない状態で電磁コイルM2u、M2dが付勢されて、充電用コンタクタ190u、190dが閉路駆動されるようになっていて、これにより、充電電力変換回路120は入力された交流電圧を電気的に絶縁して整流した所定の直流電圧VDCを発生するようになっている。
点灯制御回路147aは、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUが不作動であって、接続検出トランジスタ142aが閉路しているときには低頻度又は短小パルスによる点滅出力を発生するとともに、直接給電素子115aが閉路しているときには直接充電指令出力DDVの出力に応動して連続状態の点灯出力を発生して電源表示器907を点滅又は点灯駆動するようになっている。
まず、図3(a)において、抵抗値がR904である第1抵抗904と、抵抗値がR905である第2抵抗905とは互いに直列接続され、接続検出トランジスタ142aのベース回路を構成するダイオード142dと、抵抗値がR142bであるベース抵抗142bとを介して、補助定電圧電源141aが発生する例えばDC5Vの補助安定化電圧Vddが印加されている。
そして、直列給電抵抗145bの負側電位である第1測定電圧V1は、抵抗値がR146aである第1入力抵抗146aを介して多チャンネルAD変換器124の第1アナログ信号AN1として入力されている。
なお、多チャンネルAD変換器124の電源端子には、駆動電圧Vadとして安定化電圧Vccが印加され、基準電圧端子には基準電圧Vrefとして同じく安定化電圧Vccが印加されている。
ここで、安定化電圧Vccによって直列給電抵抗145bに流入する電流をI0、補助安定化電圧Vddによってベース抵抗142bに流入する電流をΔI0とすると式(1)〜(4)の関係がある。
Vdd−V1−Vd2=ΔI0×R142b ・・・・・・(2)
V2−V1=I0×R145b ・・・・・・・・・・・・・(3)
V1=(I0+ΔI0)×(R905+R904)
=I0×(1+ΔI0/I0)×(R905+R904) ・・(4)
但し、Vd1は給電ダイオード145aの降下電圧、Vd2は接続検出トランジスタ142aのエミッタ端子とベース端子間の降下電圧とダイオード142dの降下電圧との加算値となっている。
ΔI0/I0=(R145b/R142b)×(Vcc−V1−Vd2)
/(Vdd−V1−Vd1)<(R145b/R142b)
<<1 ・・・・・(12)
R905+R904=V1/[I0(1+ΔI0/I0)]
=[R145b×V1/(V2−V1)]/(1+ΔI0/I0)
≒R145b×V1/(V2−V1) ・・・・(5)
また、式(5)を変形すると式(6)が得られる。
V1/V2≒(R904+R905)/(R904+R905+R145b)・・(6)
図3(c)において、この表はロックスイッチ906が閉路している状態において、抵抗値R904は図3(b)の場合と同じ値を適用し、抵抗値R905はロックスイッチ906によって短絡されて0Ωとなっている場合の電圧比率V1/V2の変化を示したものである。
なお、第1および第2測定電圧V1、V2のデジタル変換値は、多チャンネルAD変換器124の基準電圧端子に印加された基準電圧Vref、即ち安定化電圧Vccの値に比例している。
従って、補助バッテリ電圧Vbが異常低下して、安定化電源122が目標とするDC5Vを発生することができない状態においては、得られたデジタル電圧は変動するが、両者の比率であるV1/V2はほぼ一定しており、電源電圧の変動の影響を受けないようになっている。
まず、図1と図2において、車両用電力変換装置100Aの通常運転時には、電源スイッチ600が閉路されると電源リレー601と上位制御装置500の安定化電源502を介して演算制御装置501に給電されてマイクロプロセッサECUが起動し、以降はマイクロプロセッサECUが発生する正常運転信号RUNによって自己保持給電が行われているとともに、起動指令信号STBを発生してモータ制御装置111の安定化電源112と充電制御装置121の安定化電源122に対しても給電されて、モータ制御用のマイクロプロセッサMCUと充電制御用のマイクロプロセッサBCUが制御動作を開始する。
但し、充電制御装置121が充電ケーブル900Aの接続状態を検出しているときはこの情報が図示しないシリアル通信回路を介して演算制御装置501に通報されていて、演算制御装置501のマイクロプロセッサECUは起動指令信号STBを発生せず、マイクロプロセッサECU側からの指令で、モータ制御用のマイクロプロセッサMCUおよび充電制御用のマイクロプロセッサBCUが作動することはないようになっている。
続くステップS403は、図2におけるAC電圧検出回路116が、AC電圧検出信号Vaeを発生したかどうかを判定し、発生しておればYESの判定を行ってステップS404へ移行し、発生していなければNOの判定を行ってステップS401へ復帰する待機ステップとなっている。
ステップS405aは、例えば数100msの待機時間が経過するまではNOの判定を行ってステップS401へ復帰し、この待機時間が経過しても依然としてDC電圧検出信号Vbeが発生しなければYESの判定を行ってステップS406aへ移行する判定ステップである。
続くステップS406bは、図2における直接充電指令出力DDVの発生に伴って、点灯制御回路147aが連続導通状態となってケーブル側電源表示器907又は車両側電源表示器197を連続点灯させるステップである。
ステップS407bは、例えば数分間の一時充電期間が経過したかどうかを判定し、未経過であればNOの判定を行ってステップS406aへ復帰して一時充電を継続し、時間経過であればYESの判定を行ってステップS408aへ移行する判定ステップである。
続くステップS408bは、図2における直接充電指令出力DDVの停止に伴って、点灯制御回路147aが点滅動作状態となるステップである。
ステップS404の判定がYESであったときに移行するステップS405bは、例えば数100msの待機時間が経過するまではNOの判定を行ってステップS404へ復帰し、この待機時間中に引き続くDC電圧検出信号Vbeが発生しておればYESの判定を行ってステップS409aへ移行する判定ステップである。
続くステップS411aは、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUがウォッチドッグ信号WDSを発生し、これに応動する図2のウォッチドッグタイマ123が正常運転信号RUNを発生して、保持起動抵抗144bと中継用接続素子141bを介して駆動素子601bを自己保持駆動する電源制御手段となるステップである。
なお、ウォッチドッグタイマ123は、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUが発生するウォッチドッグ信号WDSのパルス周期が所定値を超過した場合にリセット信号RSTを発生してマイクロプロセッサBCUを初期化して再起動するようになっている。
続くステップS411cは、ステップS411bで算出された電圧比率V1/V2の値が、図3(b)又は図3(c)の下段で示された0.211〜0.651の各数値のどれかの値に対して、例えば±1%の範囲で一致しているかどうかを判定し、一致しておればYESの判定を行ってステップS412へ移行し、一致しているものがなければNOの判定を行ってステップS415bへ移行する判定ステップである。
そして、算出された抵抗値R904の値に応じて充電ケーブル900Aの品種が判定され、例えば、この品種に対応して定められた最大充電電流以下の電流で主バッテリ300に対する充電制御が行われるようになっていて、ステップS412とステップS413は抵抗値検出手段となっている。
ステップS414cは、ロック解除ボタンが押されてロックスイッチ906がオンからオフに変化したことによってYESの判定が行われてステップS415bへ移行し、変化がなければNOの判定を行ってステップS414dへ移行する判定ステップである。
続くステップS416aは、充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUが主バッテリ300に対する充電電流を監視しながら充電電力変換回路120の出力電圧の調整を行う充電制御ステップであり、補助バッテリ301に対する充電制御は降圧充電装置302によって行われるようになっている。
ステップS418bは、主バッテリ300が満充電状態であるかどうかを判定し、満充電状態であればYESの判定を行って、中継端子Cを介して図4CのステップS430へ移行し、満充電状態でなければNOの判定を行って動作終了ステップS420へ移行する判定ステップである。
動作終了ステップS420では、他の制御プログラムを行って、例えば5ms以下の所定時間以内に動作開始ステップS410へ復帰して、以下のステップを繰り返して実行するようになっている。
続くステップS431ではウォッチドッグタイマ123が正常運転信号RUNの発生を停止し、これにより給電開閉素子601aを開路して、安定化電源122への給電が停止する。続くステップS432において、給電プラグ903の抜取りが完了するとYESの判定となって、図4Aの冒頭で示されたケーブル非接続の初期状態に復帰することになる。
また、安定化電源122が立上ってから充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUと協働する多チャンネルAD変換器124は、充電ケーブル900A内の第1抵抗904、又は第1抵抗904と第2抵抗905の直列回路に対する各部の電圧を測定し、これを対比することによって正確な抵抗値の測定が可能となり、補助バッテリ301の電源電圧が異常低下して、安定化電圧Vccが不足しているときであっても、マイクロプロセッサBCUの自己停止電圧以上の電圧であれば、正確な抵抗値の測定が行えて誤った充電制御が行われないようにすることができる効果がある。
なお、直接給電素子115aによる補助バッテリ301の充電では、マイクロプロセッサBCUが作動していない状態であるため、ロックスイッチ906の閉路状態も確認されておらず、これに代わる対策として接続検出トランジスタ142aの閉路持続状態を確認してから実行されるとともに、受電電圧の印加による補助バッテリ301の電圧上昇を待機するための短時間の充電時間に規制するようになっている。
従って、補助バッテリ301の充電状態に対応した電源表示器の点灯制御はマイクロプロセッサBCUによって行われ、マイクロプロセッサBCUが停止した後は、簡単なハードウエア構成の点灯制御回路147aによって点滅又は点灯制御が行われて、充電ケーブル900Aの接続状態と充電中であるかどうかの識別が行えて消費電力が抑制される特徴がある。
次に、実施の形態2による車両の充電装置を図5から図8に基づいて説明する。
車両の充電装置の全体回路ブロック図である図5と、充電開始制御回路を主体とする詳細回路図である図6について、図1と図2のものとの相違点を中心にして、その構成を詳細に説明する。
なお、各図において同一符号は同一又は相当部分を示し、車両用電力変換装置100Aは車両用電力変換装置100Bとなり、充電開始制御回路140Aは充電開始制御回路140Bとなり、充電ケーブル900Aは充電ケーブル900Bとなって、符号末尾の大文字の英字によって実施の形態の区分を示している。
図6において、図2との第1の相違点は、図2における接続検出トランジスタ142aは、補助定電圧電源141aを介して補助バッテリ301から給電されているのに対し、図6における接続検出トランジスタ142aは、補助バッテリ301から直接給電されていて、補助定電圧電源141aが使用されていないことである。その結果、図2における下限電圧検出回路113の下流側に接続されていた接続検出素子114aが不要となって、図6では下限電圧検出回路113の上流側に接続検出トランジスタ142aが接続されている。
また、図2における点灯制御回路147aは、補助定電圧電源141aから接続検出トランジスタ142aを介して給電されていたが、図6では補助バッテリ301から接続検出トランジスタ142aを介して給電されるようになっている。
図7において、抵抗値がR904である第1抵抗904と、抵抗値がR905である第2抵抗905とは互いに直列接続され、接続検出トランジスタ142aのベース回路を構成するダイオード142dと、抵抗値がR142bであるベース抵抗142bとを介して、補助バッテリ301が発生する例えばDC6〜15Vの補助バッテリ電圧Vbが印加されている。そして、ベース抵抗142bの上流側電位であるベース電圧V0は、分圧抵抗148a、148bによって分圧されて第3測定電圧V3となり、これが抵抗値R148cの第3入力抵抗148cを介して第3アナログ信号AN3として多チャンネルAD変換器124に入力されている。
α=V3/V0==R148b/(R148a+R148b) ・・・・・(7)
但し、R142b+R905+R904<<R148a+R148b とする。
Ix=(V0−V1)/R142b=(V3/α−V1)/R142b・・・(8)
Iy=(V2−V1)/R145b ・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)
Ix+Iy=V1/(R904+R905) ・・・・・・・・・・・・・(10)
R904+R905=V1/(Ix+Iy)
=R142b×R145b/[R145b×(V3/(αV1)−1)
+R142b×(V2/V1−1)] ・・・・・・・・・・・・(11)
式(11)において、抵抗値R142b、抵抗値R145b、分圧比αは既知の固定定数であり、第1〜第3測定電圧V1〜V3は、第1〜第3アナログ信号AN1〜AN3として多チャンネルAD変換器124に入力され、そのデジタル変換値が充電制御装置121のマイクロプロセッサBCUに入力されているので、マイクロプロセッサBCUはこれらの固定定数と可変の測定値に基づいて直列合成抵抗R904+R905の値を算出することができる。
まず、図5と図6において、車両用電力変換装置100Bの通常運転時には、電源スイッチ600が閉路されると電源リレー601と上位制御装置500の安定化電源502を介して演算制御装置501に給電されてマイクロプロセッサECUが起動し、以降はマイクロプロセッサECUが発生する正常運転信号RUNによって自己保持給電が行われているとともに、起動指令信号STBを発生してモータ制御装置111の安定化電源112と充電制御装置121の安定化電源122に対しても給電されて、モータ制御用のマイクロプロセッサMCUと充電制御用のマイクロプロセッサBCUが制御動作を開始する。そして、モータ制御装置111は、駆動電力変換回路110を制御して走行用モータ200に対して可変周波数の三相疑似正弦波電圧を印加して力行運転を行うとともに、車両の惰性走行または降坂走行時には走行用モータ200を発電機として主バッテリ300に対する回生充電制御を行うようになっている。
図8Bにおいて、ステップS810からステップS820に至るまでの全ステップと、図4BにおけるステップS410からステップS420までの全ステップとは、ステップS818とステップS418を除いて同一であり、マイクロプロセッサBCU自体の制御動作については、この特定ステップ以外の部分では実施の形態1と実施の形態2との間で差異はない。
従って、マイクロプロセッサBCUによって第1抵抗904の抵抗値を測定するときには、第1抵抗904と第2抵抗905の直列回路に対して安定化電圧が印加されているとともに、補助バッテリ301側からベース抵抗142bに流入する電流は、第3測定電圧V3によって測定されているので、補助バッテリ電圧が変動しても正確に第1抵抗904の抵抗値の算出が行える特徴がある。また、充電ケーブル900Bが接続されていないときには、補助バッテリ301に対する負荷電流が発生せず、充電ケーブル900Bが接続されているときであっても接続検出トランジスタ142aのベース電流及びコレクタ電流が微小であるため、非充電状態における補助バッテリ301の消費電力を抑制することができる特徴がある。
なお、充電完了状態において、充電ケーブル900Bを接続したままで放置されているときには、接続検出トランジスタ142aには充電ケーブル900B内の第1抵抗904を通じてベース電流が流れ、電源表示器を有するものであれば、これが点滅動作を行って微小電力の消費を行うことになるが、これにより充電ケーブル900Bの抜取りを促すことができるようになっている。また、この状態ではマイクロプロセッサBCUも動作状態を持続していて、電源表示器を有するものであればマイクロプロセッサBCUによって電源表示器の断続動作を行うことができる特徴がある。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
113:下限電圧検出回路、115a:直接給電素子、115b:充電時間規制回路、
116:AC電圧検出回路、117:起動禁止回路、120:充電電力変換回路、
121:充電制御装置、122:安定化電源、123:ウォッチドッグタイマ、
124:多チャンネルAD変換器、140A、140B:充電開始制御回路、
141a:補助定電圧電源、142a:接続検出トランジスタ、
142b:ベース抵抗、143:駆動時間制限回路、145a:給電ダイオード、
145b:直列給電抵抗、147a:点灯制御回路、148a:分圧抵抗、
148b:分圧抵抗、180u:走行用コンタクタ(上流)、
180d:走行用コンタクタ(下流)、190:充電プラグ、
190u:充電用コンタクタ、190d:充電用コンタクタ、
197:車両側電源表示器、200:走行用モータ、300:主バッテリ、
301:補助バッテリ、302:降圧充電装置、411a、430:電源制御手段、
413:抵抗値検出手段、415a、415b:充電系コンタクタ制御手段、
417a、417b:表示制御手段、418:停止移行手段、
601a:給電開閉素子(給電リレー)、811a、830:電源制御手段、
812、813:抵抗値検出手段、815a、815b:充電系コンタクタ制御手段、
817a、817b:表示制御手段、818:停止移行手段、
900A、900B:充電ケーブル、901:受電プラグ、
902a、902b:電源線、903:給電プラグ、904:第1抵抗、
905:第2抵抗、906:ロックスイッチ、907:ケーブル側電源表示器。
Claims (8)
- 車載の主バッテリから走行用コンタクタを介して走行用モータに駆動電力を供給する駆動電力変換回路と、車両外部の電源に接続される充電ケーブルが接続されたときに車載の充電用コンタクタを介して前記主バッテリの充電を行う充電電力変換回路と、前記充電ケーブルの接続状態を検出して、前記主バッテリに対する充電経路に設けられた前記充電用コンタクタを開閉制御する充電開始制御回路と、前記主バッテリから降圧充電装置を介して充電される補助バッテリとを備え、
前記充電ケーブルは、車両外部の電源に接続される受電プラグと、前記受電プラグに対して一対の電源線を介して接続されて車両側の充電プラグに挿込まれる給電プラグと、前記給電プラグが前記充電プラグに対して完全に挿入されて、脱落防止用のロック機構が作用したことによって閉路又は開路動作するロックスイッチと、最大充電電流の差異によって異なる複数品種の充電ケーブルに対応した抵抗値を有する第1抵抗と、前記第1抵抗と直列接続され前記ロックスイッチに並列接続された第2抵抗とを有し、前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列回路は信号端子を介して前記給電プラグから前記充電プラグに接続され、
前記充電開始制御回路は、前記補助バッテリから給電開閉素子を介して給電されて所定の第1の安定化電圧を発生する安定化電源と、前記安定化電源によって給電駆動されて前記充電電力変換回路を制御する充電制御装置と、前記補助バッテリから給電されて前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列回路を介して閉路駆動される接続検出トランジスタと、前記接続検出トランジスタが閉路しているときに閉路駆動される前記給電開閉素子と、前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列回路に印加される電圧に比例した電圧が入力される多チャンネルAD変換器とを有し、
前記充電制御装置はマイクロプロセッサを包含し、前記マイクロプロセッサには前記多チャンネルAD変換器によるデジタル信号が入力されて、前記第1抵抗の抵抗値と前記ロックスイッチの開閉状態を判定して、前記給電プラグが前記充電プラグに挿入完了して前記ロックスイッチが動作しているときに前記充電用コンタクタを閉路駆動して充電し、前記ロックスイッチが不作動になると、充電未完了であっても前記充電用コンタクタの駆動を停止するようにしたことを特徴とする車両の充電装置。 - 前記補助バッテリから給電されて所定の第2の安定化電圧を発生する補助定電圧電源を備え、前記安定化電源の出力電圧である前記第1の安定化電圧は、給電ダイオードと直列給電抵抗とを介して前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列回路に対して印加されているとともに、前記接続検出トランジスタは前記補助定電圧電源を介して給電され、前記接続検出トランジスタのベース抵抗の抵抗値は前記直列給電抵抗の抵抗値よりは大きな値となっており、前記直列給電抵抗の両端印加電圧である第1測定電圧と第2測定電圧は、前記多チャンネルAD変換器の第1及び第2アナログ信号として入力され、前記充電制御装置を構成するマイクロプロセッサは、前記第1測定電圧の値と前記第2測定電圧の値と、既知の制御定数である前記直列給電抵抗の抵抗値の値を参照して、前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列合成抵抗を算出し、前記第1抵抗は前記複数品種の充電ケーブルに対応して選択決定されている所定値以下の抵抗値であるのに対し、前記第2抵抗は前記第1抵抗の最大抵抗値よりも大きな抵抗値を有する既知の制御定数となる固定抵抗であり、前記マイクロプロセッサは、前記直列合成抵抗の抵抗値が前記第2抵抗の抵抗値よりも大きいか小さいかによって、前記ロックスイッチが開路又は閉路していると判定し、前記ロックスイッチが開路しているときには、前記直列合成抵抗の値から前記第2抵抗の抵抗値を減算して前記第1抵抗の抵抗値を算出し、前記ロックスイッチが閉路しているときには、前記直列合成抵抗の値が前記第1抵抗の抵抗値であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の車両の充電装置。
- 前記安定化電源の出力電圧である前記第1の安定化電圧は、給電ダイオードと直列給電抵抗とを介して前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列回路に対して印加されているとともに、前記接続検出トランジスタは前記補助バッテリから直接給電され、前記直列給電抵抗の両端印加電圧である第1測定電圧と第2測定電圧は、前記多チャンネルAD変換器の第1及び第2アナログ信号として入力されるとともに、前記接続検出トランジスタのベース抵抗に印加されるベース電圧は、一対の分圧抵抗の抵抗値による所定の分圧比αを掛けた第3測定電圧となって前記多チャンネルAD変換器の第3アナログ信号として入力され、前記分圧比αは、前記第1の安定化電圧の値を前記補助バッテリの最大出力電圧で割って得られる固定の制御定数となっており、前記充電制御装置を構成する前記マイクロプロセッサは、前記第1測定電圧の値と前記第2測定電圧の値と前記第3測定電圧の値と、既知の制御定数である前記直列給電抵抗の抵抗値と、前記ベース抵抗の抵抗値と、前記分圧比αの値を参照して、前記第1抵抗と前記第2抵抗との直列合成抵抗を算出し、前記第1抵抗は前記複数品種の充電ケーブルに対応して選択決定されている所定値以下の抵抗値であるのに対し、前記第2抵抗は前記第1抵抗の最大抵抗よりも大きな抵抗値を有する既知の制御定数となる固定抵抗であり、前記マイクロプロセッサは、前記直列合成抵抗の抵抗値が、前記第2抵抗の抵抗値よりも大きいか小さいかによって、前記ロックスイッチが開路又は閉路していると判定し、前記ロックスイッチが開路しているときには、前記直列合成抵抗の値から前記第2抵抗の抵抗値を減算して前記第1抵抗の抵抗値を算出し、前記ロックスイッチが閉路しているときには、前記直列合成抵抗の値が前記第1抵抗の抵抗値であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の車両の充電装置。
- 前記マイクロプロセッサは、ウォッチドッグタイマと協働して正常運転信号を発生するとともに、前記マイクロプロセッサが制御動作を完了して、ウォッチドッグ信号を停止したことによって前記正常運転信号が停止する電源制御手段を備え、前記給電開閉素子は、前記接続検出トランジスタが閉路しているときに閉路駆動されるとともに、前記正常運転信号が発生しているときにも閉路駆動されて、前記給電開閉素子を介して前記安定化電源に対する自己保持給電が行われ、前記充電開始制御回路は、AC電圧検出回路と前記安定化電源に対する起動禁止回路とを備え、前記AC電圧検出回路は、前記給電プラグと前記充電プラグとを介して前記電源線から得られた交流電源電圧が、所定の閾値AC電圧以上の電圧を発生していることによってAC電圧検出信号を発生し、前記起動禁止回路は、前記接続検出トランジスタと協働して前記AC電圧検出信号が発生しているときに前記給電開閉素子の閉路駆動を許可することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両の充電装置。
- 前記充電電力変換回路は、前記充電用コンタクタを介して地上電源から交流電圧が印加されて、前記充電制御装置が不作動であるときには、前記交流電圧を電気的に絶縁して整流した所定の直流電圧を発生し、
前記充電開始制御回路は、前記補助バッテリからの電圧を検出する下限電圧検出回路と、前記充電用コンタクタに対する直接給電素子を備え、前記下限電圧検出回路は、前記接続検出トランジスタが閉路しているときに動作して、前記補助バッテリの電圧が所定の閾値DC電圧以上であるときにDC電圧検出信号を発生する比較回路であり、前記所定の閾値DC電圧は、前記安定化電源が前記第1の安定化電圧Vccを発生するのに必要とされる補助バッテリ電圧の第二電圧Vb2と、前記安定化電源が前記マイクロプロセッサの電源リセット電圧Vrst(但し、Vrst<Vcc)を発生するのに必要とされる補助バッテリ電圧の第一電圧Vb1(但し、Vb1<Vb2)との間の電圧であって、前記マイクロプロセッサは前記電源リセット電圧Vrst以上の電源電圧において制御動作を行うものであり、前記AC電圧検出回路の前記所定の閾値AC電圧と前記所定の直流電圧は、前記降圧充電装置によって前記補助バッテリを充電することが可能となる最小電圧以上の電圧であり、前記起動禁止回路は、前記DC電圧検出信号と前記AC電圧検出信号が共に発生しているときに閉路動作するものであり、前記直接給電素子は、前記AC電圧検出信号によって前記交流電源電圧が印加されていることが検知され、前記下限電圧検出回路が前記DC電圧検出信号を発生するに至らない低電圧であるときに作用して、前記充電用コンタクタを閉路駆動する開閉素子であって、前記直接給電素子の閉路時間は充電時間規制回路によって制限されていることを特徴とする請求項4に記載の車両の充電装置。 - 前記マイクロプロセッサは、前記接続検出トランジスタが閉路したことにより制御動作を開始し、充電完了して前記充電用コンタクタを開路したとき、又は前記給電プラグが前記充電プラグから抜取られて前記接続検出トランジスタが開路したときまで制御動作を継続し、前記給電プラグ側又は前記充電プラグ側には、ケーブル側電源表示器又は車両側電源表示器である電源表示器が設けられ、前記充電開始制御回路は、前記電源表示器に対する点灯制御回路を備え、
前記点灯制御回路は、前記マイクロプロセッサが不作動であって、前記接続検出トランジスタが閉路しているときには低頻度又は短小パルスによる点滅出力を発生するとともに、前記直接給電素子が閉路しているときには連続状態の点灯出力を発生して前記電源表示器を点滅又は点灯駆動するとともに、前記マイクロプロセッサは、前記電源表示器を給電駆動する表示指令信号を発生して、前記接続検出トランジスタが閉路していて、前記充電用コンタクタが開路している期間において断続動作指令を行い、前記充電用コンタクタが閉路駆動されている期間においては前記補助バッテリの充電状態に応動する複数段階の通電デューティ又は頻度による断続駆動指令信号を発生する表示制御手段を備えていることを特徴とする請求項5に記載の車両の充電装置。 - 前記マイクロプロセッサは、前記接続検出トランジスタと前記起動禁止回路とに直列接続された駆動時間制限回路に応動する前記給電開閉素子を介して、前記安定化電源が前記補助バッテリから給電されて前記第1の安定化電圧を発生したことによって起動され、前記起動禁止回路は、前記AC電圧検出回路が前記AC電圧検出信号を発生していることによって導通して起動許可状態となり、前記駆動時間制限回路は、前記接続検出トランジスタと前記起動禁止回路とが共に閉路状態となってから所定の期間中で閉路状態となり、前記正常運転信号が発生するまでは前記給電開閉素子を閉路駆動し、前記マイクロプロセッサは、前記主バッテリに対する充電電流と充電電圧を監視して、その充電状態が適正状態に到達したかどうかを判定し、適正充電状態に到達して前記充電用コンタクタが開路されると、前記給電プラグが抜かれていなくて前記接続検出トランジスタが作動していても前記マイクロプロセッサが前記ウォッチドッグ信号を停止して自己停止する停止移行手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の車両の充電装置。
- 前記マイクロプロセッサは、前記接続検出トランジスタと前記起動禁止回路に応動する前記給電開閉素子を介して、前記安定化電源が前記補助バッテリから給電されて前記第1の安定化電圧を発生したことによって起動され、前記起動禁止回路は、前記AC電圧検出回路が前記AC電圧検出信号を発生していることによって導通して起動許可状態となり、前記マイクロプロセッサは、前記主バッテリに対する充電電流と充電電圧を監視して、その充電状態が適正状態に到達したかどうかを判定し、適正充電状態に到達して前記充電用コンタクタが開路されるか、充電未完了であっても前記ロックスイッチが不作動となり、前記充電用コンタクタが開路されている場合に、前記給電プラグが挿入されたままで前記接続検出トランジスタが作動しておれば動作を持続し、前記給電プラグが抜かれて前記接続検出トランジスタが不作動となった場合に限ってウォッチドッグ信号を停止して自己停止する停止移行手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の車両の充電装置。
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