JP6962861B2 - Charging system - Google Patents
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Description
本発明は、充電システムに関し、詳しくは、第1,第2蓄電装置と、メインリレーと、を有する電力装置に搭載される充電システムに関する。 The present invention relates to a charging system, and more particularly to a charging system mounted on a power device having first and second power storage devices and a main relay.
従来、この種の充電システムとしては、蓄電装置とメインリレー(システムメインリレー)とを有する電力装置に搭載され、コネクタ(インレット)と、充電用リレー(充電リレー)と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。蓄電装置は、負荷(PCU)へ電力を供給する。メインリレーは、蓄電装置と負荷との間の第1電力ラインに設けられている。コネクタには、開閉可能な蓋が設けられており、蓋が開かれた状態で外部の直流電源(外部電源)に接続される。充電用リレーは、第1電力ラインの正極側ラインとコネクタの正極とを接続する第2電力ラインの正極側ラインに設けられた正極側リレーと、第2電力ラインの負極側ラインとに設けられた負極側リレーと、を備える。このシステムでは、充電用リレーの正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが溶着しているか否かの判断が実行されていないときや正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが固着しているときには、蓋が閉じられているときのみ負荷の作動を許可する。このとき、外部の直流電源からの電力を用いた蓄電装置の充電を禁止している。 Conventionally, as a charging system of this type, a system that is mounted on a power device having a power storage device and a main relay (system main relay) and is provided with a connector (inlet) and a charging relay (charging relay) has been proposed. (See, for example, Patent Document 1). The power storage device supplies power to the load (PCU). The main relay is provided in the first power line between the power storage device and the load. The connector is provided with a lid that can be opened and closed, and is connected to an external DC power supply (external power supply) with the lid open. The charging relays are provided on the positive electrode side relay provided on the positive electrode side line of the second power line connecting the positive electrode side line of the first power line and the positive electrode side of the connector, and on the negative electrode side line of the second power line. It is equipped with a negative electrode side relay. In this system, when it is not executed whether or not only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is welded, or only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay is stuck. When doing, allow the load to operate only when the lid is closed. At this time, charging of the power storage device using electric power from an external DC power source is prohibited.
上述の充電システムでは、充電用リレーの正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが溶着しているか否かの判断が実行されていなかったり、正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが固着しているときには、外部の直流電源からの電力を用いて蓄電装置を充電することができないから、蓄電装置の蓄電量が低下しているときに蓄電量の回復を図ることができない。そのため、コネクタの蓋が閉じられて負荷の作動が許可されているときでも、蓄電装置の蓄電量が不足して負荷を作動させることができなできなくなる場合がある。 In the above-mentioned charging system, it is not executed whether or not only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is welded, or only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay is executed. When is stuck, the power storage device cannot be charged using the electric power from the external DC power source, so that the power storage amount cannot be recovered when the power storage amount of the power storage device is low. Therefore, even when the lid of the connector is closed and the operation of the load is permitted, the amount of electricity stored in the power storage device may be insufficient and the load may not be operated.
本発明の充電システムは、充電用リレーの正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが溶着しているか否かの判断が実行されていなかったり、充電用リレーの正極側リレーおよび負極側リレーのうちの一方のみが固着している場合において、負荷が作動できなくなることを抑制することを主目的とする。 In the charging system of the present invention, it is not executed whether or not only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is welded, or the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay are not executed. The main purpose is to prevent the load from becoming inoperable when only one of them is stuck.
本発明の充電システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The charging system of the present invention has adopted the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明の充電システムは、
負荷へ電力を供給する第1蓄電装置と、前記負荷と前記第1蓄電装置との間の第1電力ラインに設けられたメインリレーと、前記第1蓄電装置より定格電圧が低く前記第1電力ラインにDCDCコンバータを介して接続され補機へ電力を供給する第2蓄電装置と、を備える電力装置に搭載され、
外部の交流電源に接続される第1コネクタと、
前記外部の交流電源から前記第1コネクタを介して供給される交流電力を用いて前記第1蓄電装置および前記第2蓄電装置を充電する外部交流充電を実行する交流充電装置と、
外部の直流電源に接続される第2コネクタと、
前記第1電力ラインの正極側ラインと前記第2コネクタの正極とを接続する第2電力ラインの正極側ラインに設けられた正極側リレーと、前記第2電力ラインの負極側ラインに設けられた負極側リレーと、を有する充電用リレーと、
前記メインリレーと前記交流充電装置と前記充電用リレーとを制御する制御装置と、
を備える充電システムであって、
前記制御装置は、前記外部交流充電の実行要求がなされている際に、前記充電用リレーの前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのいずれか一方のみが閉固着する片極固着異常が発生しているか否かの判断が未完了である第1条件、または、前記片極固着異常が発生している第2条件、が成立している場合において、前記メインリレーのオン要求がないとき、または、前記メインリレーのオン要求があり且つ前記第2蓄電装置の電圧が所定電圧以上であるときには、前記メインリレーをオフした状態での前記交流充電装置による前記外部交流充電の実行を許可する、
ことを要旨とする。
The charging system of the present invention
The first power storage device that supplies power to the load, the main relay provided in the first power line between the load and the first power storage device, and the first power storage device having a lower rated voltage than the first power storage device. It is mounted on a power device that includes a second power storage device that is connected to the line via a DCDC converter and supplies power to auxiliary equipment.
The first connector connected to the external AC power supply,
An AC charging device that executes external AC charging to charge the first power storage device and the second power storage device using AC power supplied from the external AC power supply via the first connector.
A second connector connected to an external DC power supply,
A positive electrode side relay provided on the positive electrode side line of the second power line connecting the positive electrode side line of the first power line and the positive electrode side of the second connector, and a negative electrode side line of the second power line. A charging relay having a negative electrode side relay,
A control device that controls the main relay, the AC charging device, and the charging relay,
It is a charging system equipped with
When the control device is requested to execute the external AC charging, a one-pole sticking abnormality occurs in which only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is closed and stuck. When the first condition in which the determination as to whether or not the relay is not completed or the second condition in which the one-pole sticking abnormality occurs is satisfied, there is no request to turn on the main relay, or When there is a request to turn on the main relay and the voltage of the second power storage device is equal to or higher than a predetermined voltage, the AC charging device is allowed to execute the external AC charging with the main relay turned off.
The gist is that.
この本発明の充電システムでは、外部交流充電の実行要求がなされている際に、充電用リレーの正極側リレーおよび負極側リレーのいずれか一方のみが閉固着する片極固着異常が発生しているか否かの判断が未完了である第1条件、または、片極固着異常が発生している第2条件、が成立している場合において、メインリレーのオン要求がないとき、または、メインリレーのオン要求があり且つ第2蓄電装置の電圧が所定電圧以上であるときには、メインリレーをオフした状態での交流充電装置による外部交流充電の実行を許可する。「所定電圧」は、第2蓄電装置の蓄電量が過度に低下しているか否かを判定するための閾値である。メインリレーのオン要求がないときには、メインリレーをオンしないことから、ユーザがコネクタを触っても差し支えない。また、第2蓄電装置の電圧が所定電圧以上であるときには、補機の消費電力が小さく、外部交流充電で第2蓄電装置を充電することで第2蓄電装置の蓄電量の低下を抑制できる。そのため、メインリレーをオンして第1蓄電装置の電力をDCDCコンバータを介して第2蓄電装置へ供給して第2蓄電装置を充電する必要がなく、メインリレーをオフしても差し支えない。したがって、外部交流充電の実行要求がなされている際に、第1条件または第2条件が成立している場合において、メインリレーのオン要求がないとき、または、メインリレーのオン要求があり且つ第2蓄電装置の電圧が所定電圧以上であるときには、メインリレーをオフした状態での交流充電装置による外部交流充電の実行を許可することにより、外部交流充電により第1,第2蓄電装置を充電することができ、第1,第2蓄電装置の蓄電量の低下を抑制して、負荷が作動する機会をより多くすることができる。 In the charging system of the present invention, is there a one-pole sticking abnormality in which only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is closed and stuck when an execution request for external AC charging is made? When there is no request to turn on the main relay in the case where the first condition in which the judgment of whether or not it is incomplete or the second condition in which the one-pole sticking abnormality occurs is satisfied, or the main relay When there is an ON request and the voltage of the second power storage device is equal to or higher than a predetermined voltage, the AC charging device is allowed to execute external AC charging with the main relay turned off. The "predetermined voltage" is a threshold value for determining whether or not the amount of electricity stored in the second power storage device is excessively reduced. When there is no request to turn on the main relay, the main relay is not turned on, so the user can touch the connector. Further, when the voltage of the second power storage device is equal to or higher than a predetermined voltage, the power consumption of the auxiliary machine is small, and by charging the second power storage device by external AC charging, it is possible to suppress a decrease in the storage amount of the second power storage device. Therefore, it is not necessary to turn on the main relay and supply the electric power of the first power storage device to the second power storage device via the DCDC converter to charge the second power storage device, and the main relay may be turned off. Therefore, when the execution request for external AC charging is made, the first condition or the second condition is satisfied, there is no on request for the main relay, or there is an on request for the main relay, and the second condition is met. 2 When the voltage of the power storage device is equal to or higher than the predetermined voltage, the first and second power storage devices are charged by external AC charging by permitting the execution of external AC charging by the AC charging device with the main relay turned off. This makes it possible to suppress a decrease in the amount of electricity stored in the first and second power storage devices, and to increase the chances of the load operating.
こうした本発明の充電システムにおいて、前記制御装置は、前記外部交流充電の実行要求がなされている際に、前記第1条件、または、前記第2条件、が成立しいる場合において、前記メインリレーのオン要求があり且つ前記第2蓄電装置の電圧が所定電圧未満であるときには、前記メインリレーをオフした状態での前記外部交流充電の実行と前記補機の駆動とを禁止する。第2蓄電装置の電圧が所定電圧未満であるときには、補機の消費電力が大きく、外部交流充電を実行しても第2蓄電装置の蓄電量の低下を抑制できないと考えられる。したがって、外部交流充電の実行要求がなされている際に、第1条件、または、第2条件が成立しいる場合において、メインリレーのオン要求があり且つ第2蓄電装置の電圧が所定電圧未満であるときには、メインリレーをオフした状態での外部交流充電の実行と補機の駆動とを禁止することにより、第2蓄電装置の蓄電量の更なる低下を抑制できる。 In such a charging system of the present invention, the control device of the main relay receives the first condition or the second condition when the execution request of the external AC charging is made. When there is an ON request and the voltage of the second power storage device is less than a predetermined voltage, the execution of the external AC charging and the driving of the auxiliary machine with the main relay turned off are prohibited. When the voltage of the second power storage device is less than a predetermined voltage, the power consumption of the auxiliary device is large, and it is considered that the decrease in the storage amount of the second power storage device cannot be suppressed even if the external AC charging is executed. Therefore, when the execution request for external AC charging is made and the first condition or the second condition is satisfied, the main relay is requested to be turned on and the voltage of the second power storage device is less than a predetermined voltage. At some point, by prohibiting the execution of external AC charging and the driving of auxiliary equipment with the main relay turned off, it is possible to suppress a further decrease in the amount of electricity stored in the second power storage device.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.
図1は、本発明の一実施例としての充電システムを搭載した電力装置20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電力装置20は、電気自動車などに搭載され、図示するように、モータ32と、パワー制御ユニット(以下、「PCU」という)34と、メインバッテリ36と、システムメインリレーSMRと、装置側コネクタ60,62と、AC充電器66と、充電用リレーCHR,DCRと、補機バッテリ80と、DC/DCコンバータ82と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)50と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
モータ32は、例えば同期発電電動機として構成されている。PCU34は、インバータなどを有し、モータ32の駆動に用いられると共に電力ライン39aに接続されている。モータ32は、PCU34がECU50により制御されることにより、回転駆動される。
The
メインバッテリ36は、例えば定格電圧が200Vや250Vなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン39aに接続されている。
The
システムメインリレーSMRは、電力ライン39aにおけるメインバッテリ36とPCU34との間に設けられている。このシステムメインリレーSMRは、電力ライン39aの正極側ラインに設けられた正極側リレーSMRBと、電力ライン39aの負極側ラインに設けられた負極側リレーSMRGと、プリチャージ用抵抗Rおよびプリチャージ用リレーSMRPが負極側リレーSMRGをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路SMRCと、を備える。ここで、プリチャージ回路SMRCは、メインバッテリ36からPCU34側に電力を供給する際に、正極側リレーSMRBと負極側リレーSMRGとをオンする前に電力ライン39aに取り付けるコンデンサ37を充電する(プリチャージを行なう)ための回路である。システムメインリレーSMRは、ECU50によってオンオフ制御されることにより、メインバッテリ36側とPCU34やコンデンサ37側との接続および接続の解除を行なう。
The system main relay SMR is provided between the
装置側コネクタ60,62は、電力装置20の筐体に設けられた充電口64に配置されている。装置側コネクタ60は、外部の交流電源90からの電力ライン91が接続される電源側コネクタ92と接続可能に構成されている。装置側コネクタ62は、外部の直流電源94からの電力ライン95が接続される電源側コネクタ96と接続可能に構成されている。
The device-
AC充電器66は、図示しないが、外部の交流電源90から装置側コネクタ60を介して電力ライン61へ供給された交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータやAC/DCコンバータから出力される直流電力を昇圧して電力ライン39aへ出力する第1DC/DCコンバータ,AC/DCコンバータから出力される直流電力を降圧して電力ライン67aへ出力する第2DC/DCコンバータなどを備える。AC充電器66は、ECU50により制御されている。
Although not shown, the
充電用リレーCHRは、電力ライン39aにおけるメインバッテリ36とAC充電器66やコンデンサ38との間に設けられている。この充電用リレーCHRは、電力ライン39aの正極側ラインに設けられた正極側リレーCHRBと、電力ライン39aの負極側ラインに設けられた負極側リレーCHRGと、プリチャージ抵抗Rおよびプリチャージ用リレーCHRPが負極側リレーCHRGをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路CHRCと、を備える。ここで、プリチャージ回路CHRCは、AC充電器66からの電力を用いてメインバッテリ36を充電する際に、正極側リレーCHRBと負極側リレーCHRGとをオンする前にコンデンサ38を充電する(プリチャージを行なう)ための回路である。また、プリチャージ用抵抗Rは、プリチャージ回路SMRCとプリチャージ回路CHRCとで共用されている。充電用リレーCHRは、ECU50によってオンオフ制御されることにより、メインバッテリ36側とAC充電器66やコンデンサ38側との接続および接続の解除を行なう。
The charging relay CHR is provided between the
充電用リレーDCRは、システムメインリレーSMRとPCU34との間と装置側コネクタ62とに接続される電力ライン39bに設けられている。充電用リレーDCRは、電力ライン39bの正極側ラインに設けられた正極側リレーDCRBと、電力ライン39bの負極側ラインに設けられた負極側リレーDCRGと、を備える。充電用リレーDCRは、ECU50によってオンオフ制御されることにより、システムメインリレーSMRやDC/DCコンバータ82と装置側コネクタ62との接続および接続の解除を行なう。
The charging relay DCR is provided on the
補機バッテリ80は、例えば定格電圧が12Vや15Vなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、DC/DCコンバータ82を介して電力ライン39aに接続されると共に電力ライン67aに接続されている。補機バッテリ80は、電力ライン67aに接続された補機84へ電力を供給する。
The
ECU50は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
Although not shown, the
ECU50には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ECU50に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する回転位置センサからのモータ32の回転子の回転位置θmや、メインバッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサ36aからのメインバッテリ36の電圧Vmb,メインバッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサ36bからのメインバッテリ36の電流Imb,メインバッテリ36に取り付けられた温度センサからのメインバッテリ36の温度Tmbを挙げることができる。また、コンデンサ37の端子間に取り付けられた電圧センサ37aからのコンデンサ37の電圧VL1や、コンデンサ38の端子間に取り付けられた電圧センサ38aからのコンデンサ38の電圧VL2も挙げることができる。さらに、装置側コネクタ62に印加される電圧を検出する電圧センサ39cからのコネクタ電圧Vcや、装置側コネクタ60,62に取り付けられると共に装置側コネクタ60,62と電源側コネクタ92,94との接続を検出する図示しない接続検出センサからの接続検出信号、装置側コネクタ60,62の漏電を検知する漏電検知装置からの漏電検知信号なども挙げることができる。補機バッテリ80の端子間に取り付けられた電圧センサ80aからの補機電圧Vaも挙げることができる。加えて、起動スイッチ52からの起動信号も挙げることができる。
Signals from various sensors are input to the
ECU50からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ECU50から出力される信号としては、例えば、PCU34への制御信号や、システムメインリレーSMRへの制御信号,充電用リレーCHRへの制御信号,充電用リレーDCRへの制御信号,AC充電器66への制御信号,DC/DCコンバータ82への制御信号を挙げることができる。ECU50は、電流センサ36bからのメインバッテリ36の電流Imbの積算値に基づいてメインバッテリ36の蓄電割合SOCmbを演算している。
Various control signals are output from the
こうして構成された実施例の電力装置20では、ECU50は、ユーザにより起動スイッチ52がオンされると、システムメインリレーSMRをオンしてレディオンする(作動可能とする)。システムメインリレーSMRをオンする際の接続処理では、正極側リレーSMRBおよびプリチャージ用リレーSMRPをオンしてコンデンサ37のプリチャージ(充電)を行なった後に、負極側リレーSMRGをオンすると共にプリチャージ用リレーSMRPをオフする。なお、コンデンサ37のプリチャージ(充電)は、正極側リレーSMRBおよびプリチャージ用リレーSMRPのオンによって、メインバッテリ36の正極,正極側リレーSMRB,コンデンサ37,プリチャージ用リレーSMRP,プリチャージ用抵抗R,メインバッテリ36の負極からなる閉回路が形成されることにより、行なわれる。そして、その後に、起動スイッチ52がオフされると、システムメインリレーSMRをオフしてレディオフする。
In the
実施例の電力装置20では、起動スイッチ52がオフのときに、ユーザにより装置側コネクタ62と電源側コネクタ96とが接続されると、ECU50は、充電用リレーDCRに閉固着異常が生じているか否かを判定する。充電用リレーDCRの閉固着異常の判定は、以下のように行なわれる。
In the
ECU50は、システムメインリレーSMRをオンとするようにシステムメインリレーSMRへ制御信号を出力し、充電用リレーDCRをオフとするように充電用リレーDCRへ制御信号を出力する。そして、電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref1(例えば、0V,5V,10Vなど)を超えているときには、充電用リレーDCRの正極側リレーDCRB,負極側リレーDCRGが共に閉固着している両極閉固着異常が発生していると判定する。電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref1以下であるときには、両極閉固着異常が発生しておらず、充電用リレーDCRの正極側リレーDCRB,負極側リレーDCRGのうちのいずれかだけが閉固着する片極閉固着異常が発生している、または、正極側リレーDCRB,負極側リレーDCRGの両方が閉固着していないと判定する。
The
次に、システムメインリレーSMRをオンとするようにシステムメインリレーSMRへ制御信号を出力し、充電用リレーDCRの正極側リレーDCRBをオフ,負極側リレーDCRGをオンとするように充電用リレーDCRへ制御信号を出力する。そして、電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref2(例えば、0V,5V,10Vなど)を超えているときには、正極側リレーDCRGBが閉固着している片極閉固着異常が発生していると判定する。電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref2以下であるときには、正極側リレーDCRGBが閉固着している片極閉固着異常が発生していないと判定する。
Next, a control signal is output to the system main relay SMR so as to turn on the system main relay SMR, the positive electrode side relay DCRB of the charging relay DCR is turned off, and the negative electrode side relay DCRG is turned on. Outputs a control signal to. Then, when the voltage Vc from the
さらに、システムメインリレーSMRをオンとするようにシステムメインリレーSMRへ制御信号を出力し、充電用リレーDCRの正極側リレーDCRBをオン,負極側リレーDCRGをオフとするように充電用リレーDCRへ制御信号を出力する。そして、電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref3(例えば、0V,5V,10Vなど)を超えているときには、負極側リレーDCRGが閉固着している片極閉固着異常が発生していると判定する。電圧センサ39cからの電圧Vcが判定電圧Vref3以下であるときには、負極側リレーDCRGが閉固着している片極閉固着異常が発生していないと判定する。
Further, a control signal is output to the system main relay SMR so as to turn on the system main relay SMR, the positive electrode side relay DCRB of the charging relay DCR is turned on, and the negative electrode side relay DCRG is turned off to the charging relay DCR. Outputs a control signal. Then, when the voltage Vc from the
ECU50は、充電用リレーDCRに両極閉固着異常および片極閉固着異常が発生していないと判定したときには、外部の直流電源94からの電力でメインバッテリ36を充電する外部DC充電の実行を許可して、システムメインリレーSMRおよび充電用リレーDCRを共にオンするようにシステムメインリレーSMRおよび充電用リレーDCRへ制御信号を出力して、外部DC充電を実行する。ECU50は、メインバッテリ36が満充電である(メインバッテリ36の電圧Vmbや蓄電割合SOCmbが満充電電圧Vmbflや満充電割合SOCmbflに至った)ときなどには、システムメインリレーSMRおよび充電用リレーDCRをオフするようにシステムメインリレーSMRおよび充電用リレーDCRへ制御信号を出力して、外部DC充電の実行を終了する。充電用リレーDCRに両極閉固着異常または片極閉固着異常が発生しているときには、充電用リレーDCRとシステムメインリレーSMRを共にオフし、外部DC充電を禁止する。
When the
また、実施例の電力装置20では、起動スイッチ52がオフのときに、ユーザにより装置側コネクタ60と電源側コネクタ92とが接続されると、ECU50は、後述する外部の交流電源90からの電力でメインバッテリ36と補機バッテリ80とを充電する外部AC充電を許可するか否かを判定する許否判定処理を実行する。そして、外部AC充電が許可されているときには、充電用リレーCHRをオンし、AC充電器66からの電力でメインバッテリ36と補機バッテリ80とを充電する。ECU50は、メインバッテリ36が満充電である(メインバッテリ36の電圧Vmbや蓄電割合SOCmbが満充電電圧Vmbflや満充電割合SOCmbflに至った)ときなどには、充電用リレーCHRをオフして、外部AC充電の実行を終了する。
Further, in the
次に、こうして構成された実施例の電力装置の20の動作、特に、外部AC充電を許可するか否かを判定する許否判定処理について説明する。図2は、ECU50により実行される許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、起動スイッチ52がオフの状態で装置側コネクタ60と電源側コネクタ92とが接続されたときに実行される。
Next, the operation of 20 of the electric power device of the embodiment configured in this way, particularly the permission / rejection determination process for determining whether or not to allow external AC charging will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a permission / rejection determination routine executed by the
本ルーチンが実行されると、ECU50のCPUは、上述した充電用リレーDCRの閉固着異常の判定で充電用リレーDCRに両極閉固着異常が生じているか否かの判定が既になされているか否かと、充電用リレーDCRに両極閉固着異常が発生しているか否かと、装置側コネクタ62に漏電が発生したことを示す漏電履歴があるか否かを判定する処理を実行する(ステップS100)。両極閉固着異常の判定がなされていないときや、両極閉固着異常が発生しているときや、装置側コネクタ62に漏電が発生したことを示す漏電履歴があるときには、外部AC充電を実行するためにシステムメインリレーSMRをオンすると、ユーザが装置側コネクタ62に接触したときにメインバッテリ36の電圧がユーザへ印加される可能性があると判断して、電力装置20の起動を禁止して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。こうした処理により、その後、起動スイッチ52がオンされたときに電力装置20が起動されないから、ユーザの保護を図ることができる。
When this routine is executed, the CPU of the
ステップS100で両極閉固着異常が生じているか否かの判定が既になされており、且つ、充電用リレーDCRに両極閉固着異常が発生しておらず、且つ、漏電履歴がないときには、続いて、上述した充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定が既になされているか否かと、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かと、を判定する(ステップS110)。充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定がなされており、且つ、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生していないときには、充電用リレーDCRが閉固着していないからユーザが装置側コネクタ62に接触してもメインバッテリ36の電圧がユーザへ印加されることはないと判断して、外部AC充電を許可して(ステップS160)、本ルーチンを終了する。この場合、その後のシステムメインリレーSMRの接続も許可する。こうした処理により、外部AC充電を実行することができる。
When it has already been determined in step S100 whether or not the bipolar closed sticking abnormality has occurred, the bipolar closed sticking abnormality has not occurred in the charging relay DCR, and there is no electric leakage history, then, It is determined whether or not the above-mentioned charging relay DCR has already been determined whether or not a unipolar closed sticking abnormality has occurred, and whether or not a unipolar closed sticking abnormality has occurred in the charging relay DCR. (Step S110). When it is determined whether or not the charging relay DCR has a unipolar closure abnormality, and the charging relay DCR does not have a unipolar closure abnormality, the charging relay DCR is closed and stuck. It is determined that the voltage of the
ステップS110で、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定が既になされていて、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生していると判定されているときには、続いて、何らかの要因でシステムメインリレーSMRの接続要求があるか否かを判定する(ステップS120)。システムメインリレーSMRの接続要求がないときには、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているもののシステムメインリレーSMRの接続要求がななくシステムメインリレーSMRがオンされてないことから、ユーザが装置側コネクタ62に接触してもメインバッテリ36の電圧がユーザへ印加されることはないと判断して、外部AC充電を許可して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。この場合、その後、システムメインリレーSMRがオンされるとメインバッテリ36の電圧がユーザへ印加される可能性があることから、システムメインリレーSMRの接続は不許可とする。これにより、ユーザの保護を図りつつ、外部AC充電を実行することができる。
In step S110, when it has already been determined whether or not a unipolar closure abnormality has occurred in the charging relay DCR, and it has been determined that a unipolar closure abnormality has occurred in the charging relay DCR. Subsequently, it is determined whether or not there is a connection request for the system main relay SMR for some reason (step S120). When there is no connection request for the system main relay SMR, the charging relay DCR has a one-sided closed sticking abnormality, but there is no connection request for the system main relay SMR and the system main relay SMR is not turned on. Determines that the voltage of the
ステップS120でシステムメインリレーSMRの接続要求があると判定されたときには、続いて、電圧センサ80aからの補機電圧Vaを入力し(ステップS130)、補機電圧Vaが判定電圧Vrefaより高いか否かを判定する(ステップS140)。ここで、判定電圧Vrefaは、AC充電器66からの電力で補機バッテリ80を充電しても補機84の駆動により補機バッテリ80の電圧が低下してバッテリ上がりが発生する可能性がある否かを判定するための閾値であり、補機電圧Vaの定格電圧より若干低い電圧(例えば、定格電圧が12Vの場合、11Vなど)に設定される。補機電圧Vaが判定電圧Vrefaより高いときには、補機バッテリ80にバッテリ上がりが発生する可能性はないと判断して、外部AC充電を許可して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。この場合、その後、システムメインリレーSMRがオンされるとメインバッテリ36の電圧がユーザへ印加される可能性があることから、システムメインリレーSMRの接続は不許可とする。これにより、ユーザの保護を図りつつ、外部AC充電を実行することができる。
When it is determined in step S120 that there is a connection request for the system main relay SMR, the auxiliary voltage Va from the
ステップS140で補機バッテリVaが判定電圧Vrefa以下であるときには、AC充電器66からの電力で補機バッテリ80を充電しても補機84の駆動により補機バッテリ80の電圧が低下してバッテリ上がりが発生する可能性があると判断して、外部AC充電を不許可にして(ステップS180)、本ルーチンを終了する。この場合、その後のシステムメインリレーSMRの接続は不許可とし、補機84の駆動を停止させる。これにより、補機バッテリ80のバッテリ上がりを抑制することができる。
When the auxiliary battery Va is equal to or lower than the determination voltage Vrefa in step S140, even if the
このように、ステップS110で充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定がなされていなかったり、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生している場合であって、ステップS120でシステムメインリレーSMRの接続要求がないと判定されたときや、ステップS120でシステムメインリレーSMRの接続要求があると判定されてステップS140で補機電圧Vaが判定電圧Vrefaより高いと判定されたときには、外部AC充電を許可し、AC充電器66からの電力でメインバッテリ36を充電する。これにより、ステップS110で充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定がなされていなかったり、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生している場合に、一律に外部AC充電を不許可にするものに比して、AC充電器66からの電力でメインバッテリ36を充電する機会を増加させることができる。これにより、メインバッテリ36の蓄電量を回復させることができ、モータ32やPCU34が駆動できなくなることを抑制できる。
As described above, in step S110, it is not determined whether or not the charging relay DCR has a unipolar closed sticking abnormality, or the charging relay DCR has a unipolar closed sticking abnormality. When it is determined in step S120 that there is no connection request for the system main relay SMR, or in step S120 it is determined that there is a connection request for the system main relay SMR and the auxiliary voltage Va is higher than the determination voltage Vrefa in step S140. When it is determined, external AC charging is permitted, and the
以上説明した実施例の充電システムを搭載した電力装置20によれば、ユーザにより装置側コネクタ60と電源側コネクタ92とが接続されている際に、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生しているか否かの判定がなされていなかったり、充電用リレーDCRに片極閉固着異常が発生している場合において、システムメインリレーSMRの接続要求がないとき、または、システムメインリレーSMRの接続要求があり且つ補機バッテリ80補機電圧Vaが判定電圧Vrefaより高いときには、外部AC充電を許可にすると共にシステムメインリレーSMRをオフすることにより、モータ32やPCU34が駆動できなくなることを抑制できる。
According to the
実施例の充電システムを搭載した電力装置20では、ステップS100で装置側コネクタ62に漏電が発生したことを示す漏電履歴があるか否かを判定しているが、装置側コネクタ62に漏電が発生したことを示す漏電履歴があるか否かは判定しなくてもよい。
In the
実施例の充電システムを搭載した電力装置20では、蓄電装置としてメインバッテリ36を備えているが、メインバッテリ36に代えてキャパシタを備えていてもよい。同様に、補機バッテリ80に代えてキャパシタを備えていてもよい。
The
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、メインバッテリ36が「第1蓄電装置」に相当し、システムメインリレーSMRが「メインリレー」に相当し、補機バッテリ80が「第2蓄電装置」に相当し、電力装置20が「電力装置」に相当し、装置側コネクタ60が「第1コネクタ」に相当し、AC充電器66が「交流充電装置」に相当し、装置側コネクタ62が「第2コネクタ」に相当し、正極側リレーDCRBが「正極側リレー」に相当し、負極側リレーDCRGが「負極側リレー」に相当し、充電用リレーDCRが「充電用リレー」に相当する。
The correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Regarding the correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem, the invention described in the column of means for solving the problem in the examples is carried out. Since it is an example for specifically explaining the form for solving the problem, the elements of the invention described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be performed based on the description in the column, and the examples are the inventions described in the column of means for solving the problem. It is just a concrete example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to examples, the present invention is not limited to these examples, and various embodiments are used without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be done.
本発明は、充電システムの製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of charging systems and the like.
20 電力装置、32 モータ、34 PCU、36 メインバッテリ、36a,37a,38a,39c,80a 電圧センサ、36b 電流センサ、37,38 コンデンサ、39a,39b,61,67a,91,95 電力ライン、50 電子制御ユニット(ECU)、52 起動スイッチ、60,62 装置側コネクタ、66 AC充電器、80 補機バッテリ、82 DC/DCコンバータ、84 補機、90 交流電源、92,96 電源側コネクタ、94 直流電源、CHR,DCR 充電用リレー、SMR システムメインリレー、CHRB,DCRB,SMRB 正極側リレー、CHRG,DCRG,SMRG 負極側リレー、CHRP,SMRP プリチャージ用リレー、R プリチャージ用抵抗。 20 power unit, 32 motors, 34 PCU, 36 main battery, 36a, 37a, 38a, 39c, 80a voltage sensor, 36b current sensor, 37,38 capacitor, 39a, 39b, 61, 67a, 91,95 power line, 50 Electronic control unit (ECU), 52 start switch, 60, 62 device side connector, 66 AC charger, 80 auxiliary battery, 82 DC / DC converter, 84 auxiliary, 90 AC power supply, 92, 96 power supply side connector, 94 DC power supply, CHR, DCR charging relay, SMR system main relay, CHRB, DCRB, SMRB positive side relay, CHRG, DCRG, SMRG negative side relay, CHRP, SMRP precharge relay, R precharge resistor.
Claims (1)
外部の交流電源に接続される第1コネクタと、
前記外部の交流電源から前記第1コネクタを介して供給される交流電力を用いて前記第1蓄電装置および前記第2蓄電装置を充電する外部交流充電を実行する交流充電装置と、
外部の直流電源に接続される第2コネクタと、
前記第1電力ラインの正極側ラインと前記第2コネクタの正極とを接続する第2電力ラインの正極側ラインに設けられた正極側リレーと、前記第2電力ラインの負極側ラインに設けられた負極側リレーと、を有する充電用リレーと、
前記メインリレーと前記交流充電装置と前記充電用リレーとを制御する制御装置と、
を備える充電システムであって、
前記制御装置は、前記外部交流充電の実行要求がなされている際に、前記充電用リレーの前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのいずれか一方のみが閉固着する片極固着異常が発生しているか否かの判断が未完了である第1条件、または、前記片極固着異常が発生している第2条件、が成立している場合において、前記メインリレーのオン要求がないとき、または、前記メインリレーのオン要求があり且つ前記第2蓄電装置の電圧が所定電圧以上であるときには、前記メインリレーをオフした状態での前記交流充電装置による前記外部交流充電の実行を許可する、
充電システム。 The first power storage device that supplies power to the load, the main relay provided in the first power line between the load and the first power storage device, and the first power storage device having a lower rated voltage than the first power storage device. It is mounted on a power device that includes a second power storage device that is connected to the line via a DCDC converter and supplies power to auxiliary equipment.
The first connector connected to the external AC power supply,
An AC charging device that executes external AC charging to charge the first power storage device and the second power storage device using AC power supplied from the external AC power supply via the first connector.
A second connector connected to an external DC power supply,
A positive electrode side relay provided on the positive electrode side line of the second power line connecting the positive electrode side line of the first power line and the positive electrode side of the second connector, and a negative electrode side line of the second power line. A charging relay having a negative electrode side relay,
A control device that controls the main relay, the AC charging device, and the charging relay,
It is a charging system equipped with
When the control device is requested to execute the external AC charging, a one-pole sticking abnormality occurs in which only one of the positive electrode side relay and the negative electrode side relay of the charging relay is closed and stuck. When the first condition in which the determination as to whether or not the relay is not completed or the second condition in which the one-pole sticking abnormality occurs is satisfied, there is no request to turn on the main relay, or When there is a request to turn on the main relay and the voltage of the second power storage device is equal to or higher than a predetermined voltage, the AC charging device is allowed to execute the external AC charging with the main relay turned off.
Charging system.
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