JP6978380B2

JP6978380B2 - 充電管理装置

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Publication number: JP6978380B2
Application number: JP2018106392A
Authority: JP
Inventors: 亨森本
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2038-06-01
Also published as: JP2019213322A; US20190366865A1; US10994627B2; CN110549887A; CN110549887B

Description

本発明は、充電管理装置に関し、詳しくは、蓄電装置と、インレットと、を備える車両に搭載される充電管理装置に関する。

従来、この種の充電管理装置としては、外部充電設備（ＡＣ充電器）からの電力で車両の蓄電装置（バッテリ）を充電する外部充電の状態を管理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、外部充電設備を、外部充電設備を接地する充電設備側アース線の断線を検出する断線検知回路を備えるものとすることにより、外部充電設備で充電設備側アース線の断線を検出している。

特開２０１７−１５６３５号公報

しかしながら、上述の充電管理装置では、車体を接地する車両側アース線と外部充電設備側アース線とを接続する場合において、断線などにより車両側アース線と外部充電設備側アース線とを接続できない異常が生じても、車両でその異常を検出することができない。そのため、規格などで車両において車両側アース線と外部充電設備側アース線との接続の異常を検出する必要がある場合に対応することができない。

本発明の充電管理装置では、車両において、車両側アース線と外部充電設備側アース線との接続に異常が生じているか否かを検出することを主目的とする。

本発明の充電管理装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の充電管理装置は、
蓄電装置と、外部充電設備のコネクタが接続されている状態で前記外部充電設備からの電力を前記蓄電装置へ供給するインレットと、を備える車両に搭載され、
前記外部充電設備の前記コネクタと前記インレットとが接続されている状態で行なわれる前記外部充電設備からの電力による前記蓄電装置への充電の状態を管理する充電管理装置であって、
前記外部充電設備は、前記コネクタに、所定電圧が印加される電力線と、前記外部充電設備を接地する設備側アース線と、前記電力線と前記設備側アース線とに接続された第１抵抗と、を内蔵し、
前記車両は、前記インレットに、前記コネクタが接続されている状態で車体を接地する車両側アース線と前記設備側アース線とを接続するアース用端子と、前記コネクタが接続されている状態で前記車両側アース線と前記電力線とを接続する第１端子と、前記コネクタが接続されている状態で前記設備側アース線に接続される第２端子と、を内蔵し、
前記充電管理装置は、更に、
一端が前記第２端子に接続される第２抵抗と、
前記第２抵抗の他端と前記車両側アース線との間の電圧を調整する電圧調整回路と、
前記電圧調整回路を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第２抵抗の前記他端がハイインピーダンスとなるように、または、前記第２抵抗の前記他端と前記車両側アース線との間の電圧が値０となるように、前記電圧調整回路を制御している場合において、前記第２端子の電圧から前記車両側アース線の電圧を減じた電圧差が負の所定値であるときには、前記アース用端子に前記車両側アース線と前記設備側アース線とを接続できない異常が生じていると判定する、
ことを要旨とする。

この本発明の充電管理装置では、外部充電設備は、コネクタに、所定電圧が印加される電力線と、外部充電設備を接地する設備側アース線と、電力線と設備側アース線とに接続された第１抵抗と、を内蔵している。車両は、インレットに、コネクタが接続されている状態で車体を接地する車両側アース線と設備側アース線とを接続するアース用端子と、コネクタが接続されている状態で車両側アース線と電力線とを接続する第１端子と、コネクタが接続されている状態で設備側アース線に接続される第２端子と、を内蔵している。充電管理装置は、更に、一端が第２端子に接続される第２抵抗と、第２抵抗の他端と車両側アース線との間の電圧を調整する電圧調整回路と、電圧調整回路を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、第２抵抗の他端がハイインピーダンスとなるように、または、第２抵抗の他端と車両側アース線との間の電圧が値０となるように電圧調整回路を制御している場合において、第２端子の電圧から車両側アース線の電圧を減じた電圧差が負の所定値であるときには、アース用端子に車両側アース線と設備側アース線とを接続できない異常が生じていると判定する。これにより、車両において車両側アース線と充電設備側アース線との接続の異常が生じているか否かを検出することができる。

こうした本発明の充電管理装置において、前記電圧差が前記負の所定値であるときに検出信号を出力する負電圧検出回路、を備え、前記制御装置は、前記検出信号が入力されたときに、前記アース用端子に前記車両側アース線と前記設備側アース線とを接続できない異常が生じていると判定してもよい。制御装置とは別個に負電圧検出回路を設けることにより、制御装置が第２端子の電圧から車両側アース線の電圧を減じた電圧差を検出できない場合でも、車両において車両側アース線と充電設備側アース線との接続の異常が生じているか否かを検出することができる。

また、本発明の充電管理装置において、前記負電圧検出回路は、前記第２端子にカソードが接続されたダイオードと、正極が前記ダイオードのアノードに接続され負極が前記車両側アース線に接続された直流電源と、を有していてもよい。こうすれば、第２端子の電圧から車両側アース線の電圧を減じた電圧差が正の値であるときに、ダイオードにより第２端子から直流電源へ電流が流れることを抑制できる。

本発明の一実施例としての充電管理装置を搭載した車両２０が充電スタンド１０からの電力で充電されている様子を説明するための説明図である。車両２０と充電スタンド１０との接続関係の一例を示す構成図である。充電ＥＣＵ３４により実行される判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の充電スタンド１０の接続状態や電源２８のオンオフの状態，抵抗Ｒ４のＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１側の一端の電圧ＶＲ４，検出電圧ＡＤ１，トランジスタＴｒのオンオフの状態、検出電圧ＡＤ２の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の電源オン処理中における電流の流れを説明するための説明図である。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の電源オフ処理中における電流の流れを説明するための説明図である。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の充電スタンド１０の接続状態や電源２８のオンオフの状態，抵抗Ｒ４のＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１側の一端の電圧ＶＲ４，検出電圧ＡＤ１，トランジスタＴｒのオンオフの状態、検出電圧ＡＤ２の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の電源オン処理中における電流の流れを説明するための説明図である。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の電源オフ処理中における電流の流れを説明するための説明図である。変形例の車両１２０と充電スタンド１０との接続関係の一例を示す構成図である。変形例の車両２２０と充電スタンド１０との接続関係の一例を示す構成図である。変形例の車両３２０と充電スタンド１０との接続関係の一例を示す構成図である。

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。

図１は、本発明の一実施例としての充電管理装置を搭載した車両２０が充電スタンド１０からの電力で充電されている様子を説明するための説明図である。図２は、車両２０と充電スタンド１０との接続関係の一例を示す構成図である。実施例の車両２０は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車として構成されており、走行用の動力源としてモータ（図示せず）と、バッテリ２２と、インレット２４と、抵抗Ｒ４と、電圧調整回路２６と、負電圧検出回路３０と、充電ＥＣＵ３４と、を備える。

バッテリ２２は、例えば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いる。バッテリ２２は、図示しないモータと電力をやりとりする。

インレット２４は、車体の外表面に形成された凹部である収容部２２ａに収容されている。収容部２２ａには、収容部２２ａを覆う蓋部２２ｂが回転可能に取り付けられている。蓋部２２ｂは、インレット２４への水や粉塵などの侵入を抑制している。インレット２４は、充電ライン２５によりバッテリ２２に接続されている。したがって、外部充電設備としての充電スタンド１０の接続コネクタ１６がインレット２４に接続されているときに、充電スタンド１０からの高圧の直流電圧を直接入力してバッテリ２２を急速充電するように構成されている。充電ライン２５には、充電リレー（以下、「ＣＨＲ」という）２７が取り付けられている。ＣＨＲ２７は、充電ＥＣＵ３４によってオンオフが制御される。ＣＨＲ２７がオンとなることにより、バッテリ２２は、充電スタンド１０からの直流電圧で充電可能な状態となる。

ここで、充電スタンド１０の構成について説明する。充電スタンド１０は電力変換部１２や電源１４、抵抗Ｒ１，接続コネクタ１６と、を備えている。

電力変換部１２は、商用電力系統からの交流電圧を直流電圧に変換する。電力変換部１２の出力端子に接続された電力線ＰＬ１は、接続コネクタ１６が車両２０のインレット２４に接続された状態で車両２０の充電ライン２５に接続されて、直流電圧を充電ライン２５に印加する。

電源１４は、電力線ＰＬ２に抵抗ＲＰＬを介して接続されると共に充電スタンド１０全体を接地するスタンド側アース線ＰＥ１との間に接続されている。電源１４は、電力線ＰＬ２に電圧Ｖｃｈｒの直流電圧を印加する。なお、電圧Ｖｃｈｒは、例えば、充電スタンド１０の規格により電圧（例えば、１１Ｖ，１２Ｖ，１３Ｖなど）に設定される。

接続コネクタ１６は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，スイッチＳＷ１を内蔵している。抵抗Ｒ１は、電力線ＰＬ２に接続されると共にスタンド側アース線ＰＥ１にスイッチＳＷ１を介して接続されている。抵抗Ｒ２は、一端がスタンド側アース線ＰＥ１に接続されている。以上、充電スタンド１０の構成について説明した。

インレット２４は、アース用端子ＰＥ，検出用端子ＣＣ１，ＣＣ２，抵抗Ｒ３を内蔵している。アース用端子ＰＥは、車体を接地する車両側アース線ＰＥ２に接続されている。アース用端子ＰＥは、接続コネクタ１６がインレット２４に接続されている状態でスタンド側アース線ＰＥ１と車両側アース線ＰＥ２とを接続している。検出用端子ＣＣ１は、抵抗Ｒ３を介して車両側アース線ＰＥ２に接続されている。検出用端子ＣＣ１は、接続コネクタ１６がインレット２４に接続されている状態で電力線ＰＬ２に接続されている。検出用端子ＣＣ２は、充電ＥＣＵ３４と抵抗Ｒ１１を介して接続されている。検出用端子ＣＣ２は、接続コネクタ１６がインレット２４に接続されている状態で抵抗Ｒ２を介してスタンド側アース線ＰＥ１に接続されている。

抵抗Ｒ４は、一端が検出用端子ＣＣ２に接続されている。

電圧調整回路２６は、抵抗Ｒ４の他端と車両側アース線ＰＥ２とに接続され、電源２８と、ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１と、ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８と、を備える。電源２８は、正極がＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１のエミッタに接続され、負極が車両側アース線ＰＥ２に接続されている。電源２８は、ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１のエミッタに電圧Ｖｓｕｐの直流電圧を印加する。ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１は、ベースが抵抗Ｒ５を介してエミッタに接続されると共に抵抗Ｒ６を介してＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２のコレクタに接続されている。電圧Ｖｓｕｐは、充電ＥＣＵ３４の動作電圧とした予め定められた電圧と同一の電圧（例えば、１１Ｖ，１２Ｖ，１３Ｖなど）に設定される。ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１は、コレクタが抵抗Ｒ４の他端に接続されている。ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２は、ベースが抵抗Ｒ７を介して充電ＥＣＵの制御信号Ｓｂｐが印加される信号線Ｌｓに接続されている。ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２は、エミッタが車両側アース線ＰＥ２に接続されている。抵抗Ｒ８は、信号線Ｌｓと車両側アース線ＰＥ２とに接続されている。こうして構成された電圧調整回路２６は、制御信号Ｓｂｐが所定のオン電圧となるとＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２，ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１がオンとなり電源２８の電圧を抵抗Ｒ４の他端へ印加し、制御信号Ｓｂｐが所定のオフ電圧となるとＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２，ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１がオフとなり電源２８の電圧の抵抗Ｒ４の他端へ印加を停止して、抵抗Ｒ４の他端をハイインピーダンスとする。

負電圧検出回路３０は、検出用端子ＣＣ２と車両側アース線ＰＥ２との間に接続され、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、「トランジスタ」という）Ｔｒと、ダイオードＤと、電源３２と、抵抗Ｒ９，Ｒ１０と、を備えている。トランジスタＴｒは、ゲートが車両側アース線ＰＥ２に接続されており、ソースが検出用端子ＣＣ２に接続されている。ダイオードＤは、カソードがトランジスタＴｒのドレインに接続されている。ダイオードＤは、検出用端子ＣＣ２から電源３２へ電流が流れることを抑制している。電源３２は、正極が抵抗Ｒ９，Ｒ１０を介してダイオードＤのアノードに接続されており、負極が車両側アース線ＰＥ２に接続されている。電源３２は、抵抗Ｒ９の一端に電圧Ｖｄｅｔ（例えば、４Ｖ，５Ｖ，６Ｖなど）の直流電圧を印加する。抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０との接続点の検出電圧ＡＤ２は、充電ＥＣＵ３４に入力されている。こうして構成された負電圧検出回路３０は、検出用端子ＣＣ２の電圧ＶＣＣ２を車両側アース線ＰＥ２の電圧（値０）から減じた電圧差ｄＶがトランジスタＴｒの閾値電圧Ｖｔｈ（正の値）より低いときには、トランジスタＴｒがオフとなる。このとき、抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０との接続点の検出電圧ＡＤ２は、電圧Ｖｄｅｔより若干低い電圧Ｖ２となる。電圧差ｄＶが閾値電圧Ｖｔｈ以上であるときには、トランジスタＴｒがオンとなる。このとき、抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０との接続点の検出電圧ＡＤ２は、検出用端子ＣＣ２の電圧ＶＣＣ２近傍の電圧となる。

充電ＥＣＵ３４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，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。充電ＥＣＵ３４には、検出用端子ＣＣ２から抵抗Ｒ１１を介して入力される検出電圧ＡＤ１や抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０との接続点の電圧である検出電圧ＡＤ２などが入力ポートを介して入力されている。充電ＥＣＵ３４からは、ＣＨＲ２７への制御信号やＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２への制御信号Ｓｂｐなどが出力ポートを介して出力されている。また、充電ＥＣＵ３４には、接続コネクタ１６がインレット２４に接続されているときに、図示しないＣＡＮ回路を介して充電スタンド１０の図示しないＣＡＮ回路と通信可能となっている。充電ＥＣＵ３４は、充電スタンド１０に充電の開始を指示する充電開始指令を送信したり、バッテリ２２の状態を送信したり、バッテリ２２の異常時に充電スタンド１０に充電の停止を指示する充電停止指令を送信したりする。

こうして構成された実施例の車両２０では、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが接続されているときに、ＣＨＲ２７をオンとして、充電スタンド１０に充電開始指令を送信する。充電開始指令を受信した充電スタンド１０は、電力線ＰＬ１に直流電圧を印加して充電ライン２５を介してバッテリ２２を充電する外部充電を開始する。

次に、こうして構成された実施例の車両２０の動作、特に、アース用端子ＰＥの異常を判定する際の動作について説明する。図３は、充電ＥＣＵ３４により実行される判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、車両２０の駐車中に所定時間毎（例えば、数１０ｍｓｅｃ毎）に実行されている。ここで、車両２０は、図示しないシフトレンジが駐車レンジであるときに駐車中であると判定する。本ルーチンの実行中は、充電スタンド１０の接続コネクタ１６が内蔵するスイッチＳＷ１はオンとなっている。

本ルーチンが実行されると、充電ＥＣＵ３４のＣＰＵは、電源２８の電圧Ｖｓｕｐを抵抗Ｒ４に印加する電源オン処理を実行する（ステップＳ１００）。電源オン処理では、制御信号Ｓｂｐをオン電圧として、ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２，ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１をオンとする。

続いて、検出電圧ＡＤ１を入力し（ステップＳ１１０）、入力された検出電圧ＡＤ１が電圧Ｖ１であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。電圧Ｖ１は、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが未接続の状態で、ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２，ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１をオンとしたときに抵抗Ｒ１１を介して充電ＥＣＵ３４に入力される電圧である。充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが未接続であるときには、検出電圧ＡＤ１は、電圧Ｖ１と同一となる。したがって、ステップＳ１２０の処理は、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが未接続でないか否かを判定する処理となる。

ステップＳ１２０で検出電圧ＡＤ１が電圧Ｖ１であるときには、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが未接続であると判定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０で検出電圧ＡＤ１が電圧Ｖ１でないときには、検出電圧ＡＤ１が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。所定範囲は、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが接続されているときに検出電圧ＡＤ１がとり得る電圧の範囲として予め定められた範囲であり、例えば、３Ｖ以上９Ｖ未満の範囲などとされる。充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが接続されると、検出電圧ＡＤ１は、電圧Ｖ１より低く車両側アース線ＰＥ２の電圧（値０）より高い電圧となり、電圧Ｖ１や電流の経路上の各抵抗の抵抗値、電源２８や各抵抗の製造誤差などに定まる。所定範囲は、こうした検出電圧ＡＤ１がとり得る電圧を範囲を考慮して定められている。

ステップＳ１３０で検出電圧ＡＤ１が所定範囲内であるときには、充電スタンド１０の接続コネクタ１６と車両２０のインレット２４とが接続されていると判定する（ステップＳ１５０）。

続いて、電源２８をオフとする電源オフ処理を実行する（ステップＳ１６０）。電源オフ処理では、制御信号Ｓｂｐをオフ電圧として、ＮＰＮバイポーラトランジスタＢＰ２，ＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１をオフとする。

続いて、検出電圧ＡＤ２を入力し（ステップＳ１７０）、検出電圧ＡＤ２が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、検出電圧ＡＤ２が値０であるか否かを判定する理由について説明する。

図４は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の充電スタンド１０の接続状態や電源２８のオンオフ処理の状態，抵抗Ｒ４のＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１側の一端の電圧ＶＲ４，検出電圧ＡＤ１，トランジスタＴｒのオンオフの状態、検出電圧ＡＤ２の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。図５は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の電源オン処理中における電流の流れを説明するための説明図である。図６は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合の電源オフ処理中における電流の流れを説明するための説明図である。図５，図６の太線の矢印は、電流の流れを示している。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合、図４，図５に示すように、電源オン処理を実行しているとき（時間ｔ１〜ｔ２）には、検出電圧ＡＤ１が正の値となるから、トランジスタＴｒはオフとなり、検出電圧ＡＤ２は電圧Ｖ２となり、充電スタンド１０側および車両２０側のそれぞれで閉じた電流の流れが形成される。電源オフ処理を実行しているとき（時間ｔ２〜ｔ３）には、図４，図６に示すように、電圧ＶＲ４が値０となり、検出電圧ＡＤ１が値０となるから、トランジスタＴｒのオフが継続し、検出電圧ＡＤ２は電圧Ｖ２を維持し、充電スタンド１０側のみで閉じた電流の流れが形成される。このように、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常である場合には、電源オフ処理を実行したときに検出電圧ＡＤ２が電圧Ｖ２で維持される。

図７は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の充電スタンド１０の接続状態や電源２８のオンオフの状態，抵抗Ｒ４のＰＮＰバイポーラトランジスタＢＰ１側の一端の電圧ＶＲ４，検出電圧ＡＤ１，トランジスタＴｒのオンオフの状態、検出電圧ＡＤ２の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。図８は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の電源オン処理中における電流の流れを説明するための説明図である。図９は、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に断線などの異常が生じた場合の電源オフ処理中における電流の流れを説明するための説明図である。なお、図８，図９の太線の矢印は、電流の流れを示している。アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に異常が生じている場合には、図７，図８に示すように、電源オン処理を実行しているとき（時間ｔ４〜ｔ５）には、検出電圧ＡＤ１が正の値となるから、トランジスタＴｒはオフとなり、検出電圧ＡＤ２は電圧Ｖ２となり、充電スタンド１０側の電流の流れの一部が車両２０側に流れていく。電源オフ処理を実行しているとき（時間ｔ５〜ｔ６）には、図７，図９に示すように、電圧ＶＲ４が負の電圧Ｖ５近傍となり、検出電圧ＡＤ１が負の電圧Ｖ５となり、トランジスタＴｒがオンとなり、検出電圧ＡＤ２が値０となる。このように、電源オフ処理を実行した場合において、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常であるときには検出電圧ＡＤ２が電圧Ｖ２となり、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に異常が生じているときには検出電圧ＡＤ２が値０となる。したがって、検出電圧ＡＤ２が値０であるか否かを判定することにより、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に異常が生じているかを判定することができる。こうした理由により、ステップＳ１８０で、検出電圧ＡＤ２が値０であるか否かを判定しているのである。

ステップＳ１８０で検出電圧ＡＤ２が値０でないときには、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続が正常であると判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１８０で検出電圧ＡＤ２が値０であるときには、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に異常が生じていると判定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続、即ち、車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１との接続に異常が生じているか否かを検出することができる。

ステップＳ１３０で検出電圧ＡＤ１が所定範囲外であるときには、充電ＥＣＵ３４に何らかの異常が生じていると判定して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。これにより、アース用端子ＰＥと車両側アース線ＰＥ２との接続に異常が生じているか否かと、充電ＥＣＵ３４に異常が生じているか否かとを判別することができる。

以上説明した実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、充電スタンド１０は、接続コネクタ１６に、電圧Ｖｃｈｒが印加される電力線ＰＬ２と、充電スタンド１０を接地するスタンド側アース線ＰＥ１と、電力線ＰＬ２とスタンド側アース線ＰＥ１とに接続された抵抗Ｒ１と、を内蔵している。車両２０は、インレット２４に、接続コネクタ１６が接続されている状態で車体を接地する車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１とを接続するアース用端子ＰＥと、接続コネクタ１６が接続されている状態で車両側アース線ＰＥ２と電力線ＰＬ２とを接続する検出用端子ＣＣ１と、接続コネクタ１６が接続されている状態で抵抗Ｒ２を介してスタンド側アース線ＰＥ１に接続される検出用端子ＣＣ２と、を内蔵する。そして、一端が検出用端子ＣＣ２に接続される抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ４の他端と車両側アース線ＰＥ２との間の電圧を調整する電圧調整回路２６と、電圧調整回路２６を制御する充電ＥＣＵ３４と、を備え、充電ＥＣＵ３４は、抵抗Ｒ４の他端がハイインピーダンスとなるように電圧調整回路２６を制御している場合において、検出電圧ＡＤ１（検出用端子ＣＣ２の電圧から車両側アース線ＰＥ２の電圧を減じた電圧）が負の電圧Ｖ５であるときには、アース用端子ＰＥに車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１とを接続できない異常が生じていると判定する。これにより、車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１との接続に異常が生じているか否かを検出することができる。

また、実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、検出電圧ＡＤ１が負の所定値であるときに値０の検出電圧ＡＤ２を出力する負電圧検出回路３０、を備え、検出電圧ＡＤ２が値０であるときに、アース用端子ＰＥに車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１とを接続できない異常が生じていると判定することにより、充電ＥＣＵ３４で検出用端子ＣＣ２の電圧ＶＣＣ２を車両側アース線ＰＥ２の電圧から減じた電圧差ｄＶを検出できない場合でも、車両２０において車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１との接続の異常が生じているか否かを検出することができる。

更に、負電圧検出回路３０は、検出用端子ＣＣ２にカソードが接続されたダイオードＤと、正極がダイオードＤのアノードに接続され負極が車両側アース線ＰＥ２に接続された電源３２と、を有してるから、検出用端子ＣＣ２から電源３２へ電流が流れることを抑制できる。

実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、負電圧検出回路３０を備えているが、図１０の変形例の車両１２０に例示するように、負電圧検出回路３０を備えていないものとしてもよい。この場合、充電ＥＣＵ３４において、電源オフ処理を実行している場合において、検出電圧ＡＤ１が負の電圧であるときには、アース用端子ＰＥに車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１とを接続できない異常が生じていると判定すればよい。

実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、電圧調整回路２６を備えているが、図１１の変形例の車両２２０に例示するように、電圧調整回路２６に代えて電圧調整回路２２６を備えていてもよい。電圧調整回路２２６は、抵抗Ｒ４の他端と車両側アース線ＰＥ２との間に出力電圧を調整可能な電源２２８を備えている。電源２２８は、充電ＥＣＵ３４により制御されている。こうすれば、ステップＳ１６０の電源オフ処理に代えて電源２２８により抵抗Ｒ４の他端の電圧を値０に調整すればよい。これにより、車両側アース線ＰＥ２とスタンド側アース線ＰＥ１との接続の異常が生じているか否かを検出することができる。更に、図１２の変形例の車両３２０に例示するように、車両２２０の構成のうち負電圧検出回路３０を備えていなくてもよい。

実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、抵抗ＲＰＬ，Ｒ２，Ｒ３を備えているものとしたが、抵抗ＲＰＬ，Ｒ２，Ｒ３を備えていなくてもよい。

実施例の充電管理装置が搭載された車両２０では、蓄電装置として、バッテリ２２を備えているが、バッテリ２２に代えて、キャパシタを備えていてもよい。

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、バッテリ２２が「蓄電装置」に相当し、インレット２４が「インレット」に相当し、充電スタンド１０が「外部充電設備」に相当し、接続コネクタ１６が「コネクタ」に相当し、電力線ＰＬ２が「電力線」に相当し、スタンド側アース線ＰＥ１が「設備側アース線」に相当し、抵抗Ｒ１が「第１抵抗」に相当し、アース用端子ＰＥが「アース用端子」に相当し、検出用端子ＣＣ１が「第１端子」に相当し、検出用端子ＣＣ２が「第２端子」に相当し、抵抗Ｒ４が「第２抵抗」に相当し、電圧調整回路２６が「電圧調整回路」に相当し、充電ＥＣＵ３４が「制御装置」に相当する。また、負電圧検出回路３０が「負電圧検出回路」に相当する。更に、ダイオードＤが「ダイオード」に相当し、電源２８が「直流電源」に相当する。

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。

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。

本発明は、充電管理装置の製造産業などに利用可能である。

１０充電スタンド、１２電力変換部、１４，３２，２２８電源、１６接続コネクタ、２０，１２０，２２０，３２０車両、２２バッテリ、２２ａ収容部、２２ｂ蓋部、２４インレット、２５充電ライン、２６，２２６電圧調整回路、２７充電リレー（ＣＨＲ）、２８電源、３０負電圧検出回路、３４充電用電子制御ユニット（充電ＥＣＵ）、ＢＰ１ＰＮＰバイポーラトランジスタ、ＢＰ２ＮＰＮバイポーラトランジスタ、Ｄダイオード、ＰＥアース用端子、ＣＣ１，ＣＣ２検出用端子、ＰＥアース用端子、ＰＥ１スタンド側アース線、ＰＥ２車両側アース線、ＰＬ１，ＰＬ２電力線、Ｒ１〜Ｒ１０，ＲＰＬ抵抗、ＳＷ１スイッチ、ＴｒＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（トランジスタ）。

Claims

蓄電装置と、外部充電設備のコネクタが接続されている状態で前記外部充電設備からの電力を前記蓄電装置へ供給するインレットと、を備える車両に搭載され、
前記外部充電設備の前記コネクタと前記インレットとが接続されている状態で行なわれる前記外部充電設備からの電力による前記蓄電装置への充電の状態を管理する充電管理装置であって、
前記外部充電設備は、前記コネクタに、所定電圧が印加される電力線と、前記外部充電設備を接地する設備側アース線と、前記電力線と前記設備側アース線とに接続された第１抵抗と、を内蔵し、
前記車両は、前記インレットに、前記コネクタが接続されている状態で車体を接地する車両側アース線と前記設備側アース線とを接続するアース用端子と、前記コネクタが接続されている状態で前記車両側アース線と前記電力線とを接続する第１端子と、前記コネクタが接続されている状態で前記設備側アース線に接続される第２端子と、を内蔵し、
前記充電管理装置は、更に、
一端が前記第２端子に接続される第２抵抗と、
前記第２抵抗の前記他端と前記車両側アース線との間の電圧を調整する電圧調整回路と、
前記電圧調整回路を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第２抵抗の前記他端がハイインピーダンスとなるように、または、前記第２抵抗の前記他端と前記車両側アース線との間の電圧が値０となるように前記電圧調整回路を制御している場合において、前記第２端子の電圧から前記車両側アース線の電圧を減じた電圧差が負の所定値であるときには、前記アース用端子に前記車両側アース線と前記設備側アース線とを接続できない異常が生じていると判定する、
充電管理装置。
請求項１記載の充電管理装置であって、
前記電圧差が前記負の所定値であるときに検出信号を出力する負電圧検出回路、
を備え、
前記制御装置は、前記検出信号が入力されたときに、前記アース用端子に前記車両側アース線と前記設備側アース線とを接続できない異常が生じていると判定する、
充電管理装置。
請求項２記載の充電管理装置であって、
前記負電圧検出回路は、
前記第２端子にカソードが接続されたダイオードと、
正極が前記ダイオードのアノードに接続され負極が前記車両側アース線に接続された直流電源と、
を有する、
充電管理装置。