JP7411388B2 - Electric vehicle charging system, charging cable and electric vehicle power system - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両の充電システム、充電ケーブル及び電動車両の電源システムに関する。 The present invention relates to a charging system for an electric vehicle, a charging cable, and a power supply system for an electric vehicle.
EV(Electric Vehicle)、HEV(Hybrid Electric Vehicle)などの電動車両は、一般に、走行用の電力を蓄積する第1バッテリと、第1バッテリよりも低い電圧(例えば12V系)を出力する第2バッテリとを備える。第2バッテリは、エンジンの補機、各種のECU(Electronic Control Unit)、リレーなど、走行モータ以外の様々な機器に電力を供給する。電動車両の中には、充電ケーブルが接続可能なインレットを備え、商用電源などの外部電源を導いて第1バッテリを充電できる車両がある。 Electric vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and HEVs (Hybrid Electric Vehicles) generally have a first battery that stores power for driving, and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery (for example, 12V system). Equipped with. The second battery supplies power to various devices other than the travel motor, such as engine auxiliary equipment, various ECUs (Electronic Control Units), and relays. Some electric vehicles are equipped with an inlet to which a charging cable can be connected, and the first battery can be charged by introducing an external power source such as a commercial power source.
電動車両は、第2バッテリの電力を用いてシステムを起動させるため、第2バッテリの電力の枯渇は回避しなければならない。一般に、電動車両のシステム動作中においては、第1バッテリの電力あるいは走行エネルギーに基づく発電機の発電電力が電源ラインへ供給され、充電残量が低い場合に第2バッテリが充電される。 Since the electric vehicle uses the power of the second battery to start the system, depletion of the power of the second battery must be avoided. Generally, during system operation of an electric vehicle, the power of the first battery or the power generated by the generator based on the running energy is supplied to the power supply line, and the second battery is charged when the remaining charge is low.
特許文献1には、駐車中における第2バッテリの枯渇を回避する機能を有する充電システムが示されている。この充電システムは、駐車中において定期的に車両のシステムを起動し、第1バッテリの電力で第2バッテリの充電が行われる。さらに、駐車中において第1バッテリの充電残量が少ない場合には、外部電源が接続されているときのみ、第2バッテリの充電が行われる。
充電ケーブルを用いて外部電源から第1バッテリの充電を行う場合を想定する。この場合、例えば充電の完了後又はタイマー充電の待機中に、電動車両のシステムが停止しつつ、充電ケーブルが電動車両に接続されている状況が生じえる。システムが停止していても、電動車両の幾つかの機器が第2バッテリの電力を消費する。したがって、第2バッテリの充電残量が少ないと、外部電源が接続されているにも拘らず、第2バッテリが枯渇してしまう恐れがある。第2バッテリが枯渇すると、走行不可になることに加え、電動車両によっては充電ケーブルのロックが解除不能になる場合もある。ロックの解除が不能になると、牽引等により電動車両をずらすことも困難となり、ブースターケーブルの長さが足りないと、他の車両から電気を分け与えることも困難となる。 Assume that the first battery is charged from an external power source using a charging cable. In this case, for example, after charging is completed or while waiting for timer charging, a situation may arise where the system of the electric vehicle is stopped and the charging cable is connected to the electric vehicle. Even when the system is stopped, some devices of the electric vehicle consume power from the second battery. Therefore, if the remaining charge of the second battery is low, there is a risk that the second battery will be exhausted even though the external power source is connected. When the second battery is depleted, not only the electric vehicle becomes unable to run, but also the charging cable may become unable to be unlocked depending on the electric vehicle. If it becomes impossible to release the lock, it becomes difficult to move the electric vehicle by towing, etc., and if the booster cable is not long enough, it becomes difficult to share electricity from other vehicles.
一方、特許文献1の充電システムでは、第2バッテリの枯渇を回避するために、外部電源の接続中、定期的に車両のシステムが起動され、外部電源から第2バッテリへ電力が送られる。しかしながら、システムの起動時には、メインリレーが切り替えられ、第1バッテリの高電圧端子がシステムに接続される。メインリレーは、開閉動作により接点が消耗するため、メインリレーの切り替えは少ない方が望ましい。
On the other hand, in the charging system of
本発明は、電動車両のシステムの起動を要さずに、外部電源が接続されている場合に、第2バッテリの枯渇を抑制できる電動車両の充電システム、充電ケーブル、並びに、電動車両の電源システムを提供することを目的とする。 The present invention provides a charging system for an electric vehicle, a charging cable, and a power supply system for an electric vehicle that can suppress depletion of a second battery when an external power source is connected without requiring activation of the system of the electric vehicle. The purpose is to provide
請求項1記載の発明は、
走行用の電力を蓄積する第1バッテリと、前記第1バッテリよりも低い電圧を出力する第2バッテリとを有する電動車両に搭載され、充電用コネクタと、前記第1バッテリを充電する車載充電器とを有する電源システムと、
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスとを有し、前記充電用コネクタに接続可能な充電ケーブルと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記第2バッテリの充電用電圧の伝送制御を行う制御部を含み、前記ケーブルを介して前記充電用電圧を出力可能であり、
前記電源システムは、前記充電用コネクタの端子のうち、前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記充電用電圧を前記第2バッテリ側へ送る伝送線を含み、
前記制御部は、前記充電電力の伝送停止中である場合に、前記充電用電圧を伝送することを特徴とする電動車両の充電システムである。
The invention according to
An on-vehicle charger that is mounted on an electric vehicle that has a first battery that stores electric power for running and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery, and that charges the charging connector and the first battery. a power supply system having;
A charging cable connectable to the charging connector, comprising a cable through which charging power of the first battery is transmitted, and a control box located in the middle of the cable to switch between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box includes a control unit that performs transmission control of the charging voltage of the second battery, and is capable of outputting the charging voltage via the cable,
The power supply system includes a transmission line that sends the charging voltage to the second battery from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input,
The charging system for an electric vehicle is characterized in that the control unit transmits the charging voltage when transmission of the charging power is stopped.
請求項2記載の発明は、走行用の電力を蓄積する第1バッテリと、前記第1バッテリよりも低い電圧を出力する第2バッテリとを有する電動車両に搭載され、充電用コネクタと、前記第1バッテリを充電する車載充電器とを有する電源システムと、
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスとを有し、前記充電用コネクタに接続可能な充電ケーブルと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記ケーブルを介して前記第2バッテリの充電用電圧を出力可能
であり、
前記電源システムは、前記充電用コネクタの端子のうち、前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記充電用電圧を前記第2バッテリ側へ送る伝送線を含み、
前記ケーブルは、前記制御ボックスと前記車載充電器との間で通信信号を伝送する第1信号線を含み、
前記制御ボックスは、前記第1信号線を介して前記充電用電圧を出力し、
前記電源システムは、
前記第1信号線の端子と前記車載充電器とを結ぶ第2信号線を有し、
前記充電用電圧が送られる前記伝送線が前記第2信号線に接続されていることを特徴とする電動車両の充電システムである。
The invention according to
A charging cable connectable to the charging connector, comprising a cable through which charging power of the first battery is transmitted, and a control box located in the middle of the cable to switch between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box is capable of outputting a charging voltage for the second battery via the cable,
The power supply system includes a transmission line that sends the charging voltage to the second battery from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input,
The cable includes a first signal line that transmits a communication signal between the control box and the on-board charger,
The control box outputs the charging voltage via the first signal line,
The power supply system includes:
a second signal line connecting the terminal of the first signal line and the on-vehicle charger;
The charging system for an electric vehicle is characterized in that the transmission line through which the charging voltage is sent is connected to the second signal line.
請求項3記載の発明は、走行用の電力を蓄積する第1バッテリと、前記第1バッテリよりも低い電圧を出力する第2バッテリと、充電用コネクタとを有する電動車両に接続可能な充電ケーブルであって、
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、
前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記第2バッテリの充電用電圧の伝送制御を行う制御部を含み、前記ケーブルを介して前記充電用電圧を出力可能であり、
前記制御部は、前記充電電力の伝送停止中である場合に、前記充電用電圧を伝送することを特徴とする充電ケーブルである。
The invention according to
a cable through which charging power of the first battery is transmitted;
a control box located in the middle of the cable and switching between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box includes a control unit that performs transmission control of the charging voltage of the second battery, and is capable of outputting the charging voltage via the cable,
The charging cable is characterized in that the control unit transmits the charging voltage when transmission of the charging power is stopped.
請求項4記載の発明は、
走行用の電力を蓄積する第1バッテリと、前記第1バッテリよりも低い電圧を出力する第2バッテリとを有する電動車両に搭載される電動車両の電源システムであって、
前記第1バッテリの充電電力が入力される充電用コネクタと、
前記充電用コネクタから前記充電電力と通信信号とを受けて前記第1バッテリを充電する車載充電器と、
前記充電用コネクタの端子のうち前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記車載充電器へ前記通信信号を伝送する信号線と、
前記信号線に接続され、前記第2バッテリ側へ前記第2バッテリの充電用電圧を送る伝送線と、
を含むことを特徴とする。
The invention according to
A power supply system for an electric vehicle mounted on an electric vehicle having a first battery that stores power for running and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery,
a charging connector into which charging power of the first battery is input;
an on-vehicle charger that receives the charging power and communication signal from the charging connector to charge the first battery;
a signal line that transmits the communication signal to the in-vehicle charger from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input;
a transmission line that is connected to the signal line and sends a voltage for charging the second battery to the second battery side;
It is characterized by including.
本発明によれば、充電ケーブルの制御ボックスから第2バッテリの充電用電圧が電動車両へ伝送される。さらに、第1バッテリの充電電力が入力される端子とは別の端子から充電用電圧が第2バッテリ側へ送られる。したがって、充電ケーブルを介して外部電源が接続されている場合に、電動車両のシステムを起動しなくても、第2バッテリを充電し、第2バッテリの電力の枯渇を抑制できる。 According to the present invention, the charging voltage of the second battery is transmitted from the control box of the charging cable to the electric vehicle. Further, a charging voltage is sent to the second battery from a terminal different from the terminal to which the charging power of the first battery is input. Therefore, when the external power source is connected via the charging cable, the second battery can be charged without starting the system of the electric vehicle, and depletion of power in the second battery can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態の電動車両及び充電ケーブルを示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electric vehicle and a charging cable according to an embodiment of the present invention.
<電動車両>
本実施形態の電動車両1は、EV又はPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等であり、駆動輪2と、駆動輪2の動力を発生する走行モータ3と、走行用の電力を蓄積する第1バッテリ11と、走行モータ3を駆動するインバータ4と、第1バッテリ11が出力する走行用の電源電圧よりも低い機器用の電源電圧(例えば12V系)を出力する第2バッテリ16と、走行用の電源電圧を機器用の電源電圧に変換するDC/DCコンバータ7と、走行用の動力の一部を用いて機器用の電源電圧を生成する発電機8と、電動車両1を制御する車両制御部9と、走行モータ3以外の電気機器6と、各部に電源電圧を供給する電源システム10と、内燃機関を有する場合には内燃機関の補機とを備える。車両制御部9は、複数のECU(Electronic Control Unit)を含む。第1バッテリ11は例えばリチウムイオン蓄電池などであり高電圧バッテリと呼んでもよい。第2バッテリ16は例えば鉛蓄電池又はリチウムイオン蓄電池などであり、機器用バッテリ又は補機用バッテリと呼んでもよい。
<Electric vehicle>
The
電源システム10は、第1バッテリ11の電圧が出力される第1電源ラインL1と、機器用の電源電圧が出力される第2電源ラインL2とを備える。第1電源ラインL1には、インバータ4、第1バッテリ11、車載充電器13の出力端子、並びに、DC/DCコンバータ7の入力端子が接続される。第2電源ラインL2には、第2バッテリ16、車両制御部9、電気機器6、図示略の補機、DC/DCコンバータ7の出力端子、発電機8の出力端子が接続される。車両制御部9において、ECUは降圧回路を介して第2電源ラインL2に接続されていてもよい。
The
電源システム10は、さらに、第1電源ラインL1を開閉可能なシステムメインリレーRsと、外部電源を入力可能なインレット12と、外部電源を受けて第1バッテリ11を充電する車載充電器13と、インレット12を介して入力された第2バッテリ16の充電用電圧を第2バッテリ16側へ送る伝送線L3とを備える。
The
システムメインリレーRsは、第2バッテリ16の電力を用いて車両制御部9が開閉駆動する。システムメインリレーRsは、第1バッテリ11とインバータ4との間で、かつ、第1バッテリ11とDC/DCコンバータ7との間に配置され、第1バッテリ11とインバータ4及びDC/DCコンバータ7とを接続又は切断する。システムメインリレーRsが開閉されても、車載充電器13と第1バッテリ11とは切断されない。
System main relay Rs is driven to open and close by
インレット12は、充電ケーブル50のコネクタ部51を接続可能な充電用コネクタであり、第1バッテリ11の充電電力が伝送される電力線L11、L12の端子と、通信信号が伝送される信号線L13の端子とを含む。信号線L13は、本発明に係る第1信号線の一例に相当する。
The inlet 12 is a charging connector to which the
車載充電器13には、インレット12の電力線L11、L12と信号線L13とが接続されている。車載充電器13は、電力線L11、L12を介してインレット12から外部電源を受け、第1電源ラインL1を介して第1バッテリ11に充電電流を出力する。車載充電器13は、信号線L13を介して充電ケーブル50の制御ボックス60と通信し、制御ボックス60の動作と連携して第1バッテリ11を充電する。
The on-
車載充電器13は、充電ケーブル50の制御ボックス60と通信する充電制御部と、第1バッテリ11への充電動作を禁止する禁止フラグと、充電の予約時間を計時するタイマーとが含まれる。なお、タイマーは、車両制御部9に含まれ、予約充電の際には、車両制御部9で予約時間の計時が行われ、予約の開始時刻に達したら車両制御部9から車載充電器13へ充電開始の指令が送られる構成としてもよい。
The on-
第2バッテリ16には、電圧、温度、充放電電流及び充電率(SOC:State Of Charge)を監視するバッテリ管理部16aが設けられる。バッテリ管理部16aから車載充電器13へ第2バッテリ16の充電率の情報が送られる。なお、充電率の情報は、車載充電器13を介さずに、別の経路で充電ケーブル50の制御ボックス60へ送られてもよい。
The
伝送線L3は、インレット12の信号線L13と第2電源ラインL2との間を接続し、第2バッテリ16の充電用電圧を、信号線L13から第2電源ラインL2へ送ることができる。伝送線L3には、第2電源ラインL2と信号線L13とを切り離すことが可能なスイッチが設けられている。スイッチとしては、逆流電流防止用のダイオードD1を採用でき、この場合、ダイオードD1は、信号線L13の電圧と第2電源ラインL2の電圧とに応じて自動で伝送線L3を開閉できる。
The transmission line L3 connects the signal line L13 of the inlet 12 and the second power line L2, and can send the voltage for charging the
<充電ケーブル>
本発明の実施形態に係る電動車両1の充電システムは、前述した電動車両1の電源システム10と、電動車両1に接続可能な充電ケーブル50とを備える。充電ケーブル50は、インレット12に接続されるコネクタ部51と、商用電源などの外部電源から第1バッテリ11の充電電力を伝送するケーブル52a、52bと、ケーブル52a、52bの途中に位置し充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックス60とを備える。コネクタ部51は、充電プラグとも呼ばれる。制御ボックス60は、CCID(Charge Circuit Interrupt Device)とも呼ばれる。充電ケーブル50は、電源プラグ53を介して外部電源に接続される構成であってもよいし、外部電源に固定的に接続された構成であってもよい。
<Charging cable>
A charging system for an
制御ボックス60と外部電源との間のケーブル52bには、第1バッテリ11の充電電力(外部電源電圧)が伝送される電力線L21、L22が含まれる。制御ボックス60とコネクタ部51との間のケーブル52aには、第1バッテリ11の充電電力が伝送される電力線L21、L22と、通信信号が伝送される信号線L23とが含まれる。信号線L23は、本発明に係る第2信号線の一例に相当する。
The
制御ボックス60は、電力線L21、L22を開閉するスイッチRcと、スイッチRcを開閉制御するSW制御部62と、車載充電器13と通信を行う通信部63と、第2バッテリ16の充電用電圧の伝送制御を行う制御部64と、動作状態等を表示する表示部65と、外部電源電圧から制御ボックス60内の各部の電源電圧を生成するAC/DCコンバータ66と、第2バッテリ16の充電用電圧(例えば15V)を生成するDC/DCコンバータ67、DC/DCコンバータ67の出力端子と信号線L23とを接続又は切断するスイッチSW1とを備える。外部電源が交流電源である場合、DC/DCコンバータ67は、AC/DCコンバータ66の出力から充電用電圧を生成する構成としてもよい。
The
SW制御部62は、第1バッテリ11への充電電力の伝送を禁止する充電禁止フラグを有し、充電禁止フラグが無効値で、車載充電器13から送電要求があった場合に、スイッチRcを閉じて充電電力を伝送する。
The
通信部63は、車載充電器13との間で通信信号をやり取りする。通信信号には、車載充電器13から制御ボックス60に送られる送電要求、車載充電器13から制御ボックス60に送られる第2バッテリ16の充電率情報、並びに、制御ボックス60から車載充電器13へ送られる充電禁止の設定指令及び充電禁止の設定解除指令などが含まれる。
The
制御部64は、後述の第2バッテリ16の充電制御処理を実行し、条件に応じてDC/DCコンバータ67を動作させ、スイッチSW1を開閉する。
The
<第1バッテリの充電処理>
外部電源を用いて第1バッテリ11を充電するには、充電ケーブル50のコネクタ部51をインレット12に接続し、ユーザが電動車両1の操作部(操作パネル等)を操作して車載充電器13に充電開始指令を入力することで、充電処理が開始される。あるいは、ユーザが操作部を操作して充電開始時刻を設定し、その時刻に達して車載充電器13に充電開始指令が入力されることで、充電処理が開始される。充電処理の開始時、車載充電器13は車載充電器13内の充電禁止フラグが無効値であるか確認し、無効値であれば、充電ケーブル50の制御ボックス60へ送電要求を送信する。一方、充電禁止フラグが有効値であれば、車載充電器13は、充電禁止フラグが無効値に切り替わるまで動作を中断し、無効値に切り替わったら、充電ケーブル50の制御ボックス60へ送電要求を送信する。
<Charging process of the first battery>
To charge the
制御ボックス60においてSW制御部62が通信部63を介して送電要求を受け取ると、SW制御部62は、SW制御部62内の充電禁止フラグが無効値であるか確認し、無効値であれば、スイッチRcを閉じる。これにより、電力線L21、L22を介して充電電力が伝送される。一方、充電禁止フラグが有効値であれば、SW制御部62は、車載充電器13からの送電要求に拒絶応答する。そして、充電禁止フラグが無効値に切り替わるまで、送電要求と拒絶応答とが繰り返される。
When the
スイッチRcを閉じる制御が行われて充電電力が伝送されると、車載充電器13は、充電電力から第1バッテリ11の充電電流を生成し、第1バッテリ11に出力する。そして、第1バッテリ11が充電される。充電が継続され、第1バッテリ11が例えば満充電になったり充電終了時間に達するなど、充電完了のトリガーがあると、車載充電器13は充電電流の出力を停止し、制御ボックス60に送電停止要求を送る。SW制御部62は、通信部63を介して送電停止要求を受けると、スイッチRcを開いて充電電力の伝送を停止する。そして、第1バッテリ11の充電処理が終了する。
When control is performed to close the switch Rc and charging power is transmitted, the on-
充電処理中、信号線L23、L13には、通信信号が伝送されるが、通信信号は第2電源ラインL2の電圧よりも低いので、ダイオードD1により信号線L13と第2電源ラインL2とは切り離され、伝送線L3には電流が流れない。 During the charging process, a communication signal is transmitted to the signal lines L23 and L13, but since the communication signal is lower than the voltage of the second power line L2, the signal line L13 and the second power line L2 are separated by the diode D1. Therefore, no current flows through the transmission line L3.
<第2バッテリの充電制御処理>
図2は、充電ケーブルの制御部が実行する充電制御処理の手順を示すフローチャートである。制御ボックス60の制御部64は、コネクタ部51がインレット12に接続されている状態で、図2の充電制御処理を実行する。
<Second battery charging control process>
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of charging control processing executed by the control unit of the charging cable. The
充電制御処理において、制御部64は、SW制御部62の状態と、車載充電器13からの第2バッテリ16の充電率情報とから、第1バッテリ11の充電電力の伝送停止中で、かつ、第2バッテリ16の充電率が閾値未満か否か判別する(ステップS1、S2)。第1バッテリ11の充電電力の伝送停止中の状況には、第1バッテリ11の充電完了後や、第1バッテリ11のタイマー充電の待機中などが含まれる。ステップS2の閾値は、第2バッテリ16の充電率が低いときの値に設定されている。判別の結果、第1バッテリ11の充電電力の伝送停止中で、さらに、第2バッテリ16の充電率が閾値未満であれば、制御部64は、第2バッテリ16の充電用電圧を伝送するために処理を次のステップに進める。一方、第1バッテリ11の充電電力の伝送中か、あるいは、第2バッテリ16の充電率が閾値以上であれば、制御部64は、処理をステップS1に戻す。
In the charging control process, the
次のステップに処理が進むと、制御部64は、電動車両1と制御ボックス60との双方に、第1バッテリ11の充電を禁止する設定処理を行う(ステップS3)。具体的には、制御部64は、SW制御部62の充電禁止フラグを有効値に変更する。SW制御部62は、充電禁止フラグが有効値である場合、車載充電器13から充電要求があっても要求を拒絶し、スイッチRcを閉じない。さらに、制御部64は、通信部63を介して車載充電器13の充電禁止フラグを有効値に変更する設定指令を出力する。車載充電器13は充電禁止フラグが有効値である場合に、タイマー充電の設定時刻に達しても充電要求を送信せず、充電禁止フラグが無効値に変わるのを待機する。
When the process proceeds to the next step, the
次に、制御部64は、DC/DCコンバータ67を駆動し、さらに、スイッチSW1をオンすることで第2バッテリ16の充電用電圧の伝送を開始する(ステップS4)。これにより、充電用電圧が信号線L23を介して電動車両1に送られる。さらに、充電用電圧が、電動車両1の信号線L13、伝送線L3及びダイオードD1を介して、第2電源ラインL2に送られ、第2バッテリ16が充電される。なお、充電用電圧が信号線L23に出力されている期間に信号線L23から通信部63を切り離すスイッチが設けられてもよい。同様に、充電用電圧が信号線L13に出力されている期間に信号線L13から車載充電器13を切り離すスイッチが設けられていてもよい。
Next, the
制御部64は、充電の状態を第1時間継続する(ステップS5)。充電制御処理中、電動車両1のシステムは休止しており、第2バッテリ16の電力消費は僅かであるため、第1時間は例えば数秒~数分など短い時間でよい。第1時間が経過したら、制御部64は、スイッチSW1をオフ、DC/DCコンバータ67の駆動を停止することで、第2バッテリ16の充電用電圧の伝送を終了する(ステップS6)。
The
充電を終了したら、制御部64は、電動車両1と制御ボックス60との双方に、第1バッテリ11の充電許可の設定処理を行う(ステップS7)。具体的には、制御部64は、SW制御部62の充電禁止フラグを無効値に変更する。さらに、制御部64は、通信部63を介して車載充電器13の充電禁止フラグを無効値に変更する設定解除指令を出力する。これらの充電許可の設定により、第1バッテリ11の充電処理が可能となる。
After the charging is finished, the
次に、制御部64は、第2時間の経過を待機し(ステップS8)、待機後に処理をステップS1に戻す。第2時間は、電動車両1のシステム休止中に第2電源ラインL2から消費される電力量と、ステップS5の第1時間に充電される電力量とから、第2バッテリ16の充電率が低下しない時間に設定されるとよい。システム休止中の暗電流は少ないため、第2時間としては比較的に長い時間に設定できる。
Next, the
そして、第2時間が経過したら、制御部64は、処理をステップS1に戻して、ステップS1からの処理を繰り返す。このような充電制御処理により、電動車両1のシステム休止中、外部電源が接続されているのに、第2バッテリ16の電力が枯渇し、電動車両1が走行不能な状態に陥ることを抑制できる。
Then, after the second time period has elapsed, the
以上のように、本実施形態の電動車両1の充電システム、充電ケーブル50及び電動車両1の電源システム10によれば、充電ケーブル50の制御ボックス60から第2バッテリ16の充電用電圧がケーブル52bを介して電動車両1へ伝送される。なお、第2バッテリ16の充電用電圧は第1バッテリ11の充電電力の電圧よりも低くてよい。さらに、電動車両1の電源システム10では、第1バッテリ11の充電電力が入力される端子とは別の端子から充電用電圧が第2バッテリ16側へ送られる。したがって、充電ケーブル50を介して外部電源が接続されている場合に、電動車両1のシステムを起動(システムメインリレーRsの閉状態への切り替え)しなくても、第2バッテリ16を充電し、第2バッテリ16の電力の枯渇を抑制できる。
As described above, according to the charging system of the
さらに、本実施形態の電動車両1の充電システム、充電ケーブル50及び電動車両1の電源システム10によれば、充電ケーブル50の制御ボックス60に、第2バッテリ16の充電制御を行う制御部64が含まれる。したがって、電動車両1のシステムが休止した状態のまま、電動車両1の第2バッテリ16の消費電力を増大させることなく、第2バッテリ16を充電することができる。
Furthermore, according to the charging system for the
さらに、本実施形態の電動車両1の充電システム、充電ケーブル50及び電動車両1の電源システム10によれば、制御ボックス60の制御部64は、第1バッテリ11の充電中ではなく、加えて、第2バッテリ16の充電率が閾値未満の場合に、第2バッテリ16の充電用電圧を出力させる。第1バッテリ11の充電中でない期間を選択することで、第1バッテリ11の充電時に使用される伝送線を流用して充電用電圧を伝送できる。また、第2バッテリ16の充電率が閾値未満の場合に限定することで、第2バッテリ16の充電のために、第1バッテリ11の充電が遅延したり充電量が減ったりすることを最小限に抑制できる。
Furthermore, according to the charging system for the
さらに、本実施形態の電動車両1の充電システム、充電ケーブル50及び電動車両1の電源システム10によれば、制御ボックス60と車載充電器13との間の信号線L23、L13を介して第2バッテリ16の充電用電圧が伝送される。さらに、電源システム10では、充電用電圧の伝送線L3が、信号線L13と第2電源ラインL2との間に接続されている。したがって、インレット12及びコネクタ部51の端子数を増加させることなく、制御ボックス60内の構成要素の追加と、電源システム10の伝送線L3等の追加のみで、外部電源を利用した第2バッテリ16の充電機能を実現できる。
Furthermore, according to the charging system for the
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、第2バッテリ16の充電用電圧が、信号線L23、L13を介して伝送される構成を示したが、ケーブル52bとインレット12とに別の伝送線を設け、この伝送線を介して充電用電圧が伝送される構成としてもよい。この伝送線は、第2バッテリ16の充電用電圧専用の伝送線であってもよい。また、上記実施形態では、第1バッテリ11の充電中でない期間に、第2バッテリ16の充電用電圧が伝送される構成を示したが、第1バッテリ11の充電中に充電用電圧が伝送されてもよい。また、第1バッテリ11の充電処理が一旦中断され、中断中に第2バッテリ16の充電用電圧が伝送されてもよい。また、上記実施形態では、第2バッテリ16の充電率が閾値未満の場合に充電用電圧が伝送される構成を示したが、第2バッテリ16の充電率に関係なく充電用電圧が伝送される構成としてもよい。この場合、第2バッテリ16の充電率情報を、制御ボックス60へ送るための構成を省略できる。また、上記実施形態では、第2バッテリ16の充電用電圧が、直接に第2バッテリ16に出力される構成を示した。しかし、充電用電圧は、例えば5V等の低い電圧とし、第2バッテリ16の前段に昇圧回路を設け、昇圧回路を介して第2バッテリ16へ送られる構成としてもよい。この場合、制御部64の電源電圧(AC/DCコンバータ66の出力)を第2バッテリ16の充電用電圧としてもよく、この場合、制御ボックス60のDC/DCコンバータ67を省略できる。その他、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the charging voltage of the
1 電動車両
2 駆動輪
3 走行モータ
4 インバータ
6 電気機器
7 DC/DCコンバータ
8 発電機
9 車両制御部
10 電源システム
11 第1バッテリ
12 インレット(充電用コネクタ)
13 車載充電器
16 第2バッテリ
16a バッテリ管理部
D1 ダイオード
Rs システムメインリレー
L1 第1電源ライン
L2 第2電源ライン
L3 伝送線
L11、L12、L21、L22 電力線
L13、L23 信号線
50 充電ケーブル
51 コネクタ部
52a、52b ケーブル
60 制御ボックス
Rc、SW1 スイッチ
62 SW制御部
63 通信部
64 制御部
66 AC/DCコンバータ
67 DC/DCコンバータ
1
13 On-
Claims (4)
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスとを有し、前記充電用コネクタに接続可能な充電ケーブルと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記第2バッテリの充電用電圧の伝送制御を行う制御部を含み、前記ケーブルを介して前記充電用電圧を出力可能であり、
前記電源システムは、前記充電用コネクタの端子のうち、前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記充電用電圧を前記第2バッテリ側へ送る伝送線を含み、
前記制御部は、前記充電電力の伝送停止中である場合に、前記充電用電圧を伝送することを特徴とする電動車両の充電システム。 An on-vehicle charger that is mounted on an electric vehicle that has a first battery that stores electric power for running and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery, and that charges the charging connector and the first battery. a power supply system having;
A charging cable connectable to the charging connector, comprising a cable through which charging power of the first battery is transmitted, and a control box located in the middle of the cable to switch between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box includes a control unit that performs transmission control of the charging voltage of the second battery, and is capable of outputting the charging voltage via the cable,
The power supply system includes a transmission line that sends the charging voltage to the second battery from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input,
A charging system for an electric vehicle, wherein the control unit transmits the charging voltage when transmission of the charging power is stopped.
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスとを有し、前記充電用コネクタに接続可能な充電ケーブルと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記ケーブルを介して前記第2バッテリの充電用電圧を出力可能であり、
前記電源システムは、前記充電用コネクタの端子のうち、前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記充電用電圧を前記第2バッテリ側へ送る伝送線を含み、
前記ケーブルは、前記制御ボックスと前記車載充電器との間で通信信号を伝送する第1信号線を含み、
前記制御ボックスは、前記第1信号線を介して前記充電用電圧を出力し、
前記電源システムは、
前記第1信号線の端子と前記車載充電器とを結ぶ第2信号線を有し、
前記充電用電圧が送られる前記伝送線が前記第2信号線に接続されていることを特徴とする電動車両の充電システム。 An on-vehicle charger that is mounted on an electric vehicle that has a first battery that stores electric power for running and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery, and that charges the charging connector and the first battery. a power supply system having;
A charging cable connectable to the charging connector, comprising a cable through which charging power of the first battery is transmitted, and a control box located in the middle of the cable to switch between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box is capable of outputting a charging voltage for the second battery via the cable,
The power supply system includes a transmission line that sends the charging voltage to the second battery from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input,
The cable includes a first signal line that transmits a communication signal between the control box and the on-board charger,
The control box outputs the charging voltage via the first signal line,
The power supply system includes:
a second signal line connecting the terminal of the first signal line and the on-vehicle charger;
A charging system for an electric vehicle, wherein the transmission line through which the charging voltage is sent is connected to the second signal line.
前記第1バッテリの充電電力が伝送されるケーブルと、
前記ケーブルの途中に位置し前記充電電力の伝送と停止とを切り替える制御ボックスと、
を備え、
前記制御ボックスは、前記第2バッテリの充電用電圧の伝送制御を行う制御部を含み、前記ケーブルを介して前記充電用電圧を出力可能であり、
前記制御部は、前記充電電力の伝送停止中である場合に、前記充電用電圧を伝送することを特徴とする充電ケーブル。 A charging cable connectable to an electric vehicle, comprising a first battery that stores power for running, a second battery that outputs a voltage lower than the first battery, and a charging connector,
a cable through which charging power of the first battery is transmitted;
a control box located in the middle of the cable and switching between transmitting and stopping the charging power;
Equipped with
The control box includes a control unit that performs transmission control of the charging voltage of the second battery, and is capable of outputting the charging voltage via the cable,
The charging cable, wherein the control unit transmits the charging voltage when transmission of the charging power is stopped.
前記第1バッテリの充電電力が入力される充電用コネクタと、
前記充電用コネクタから前記充電電力と通信信号とを受けて前記第1バッテリを充電する車載充電器と、
前記充電用コネクタの端子のうち前記充電電力が入力される端子とは別の端子から前記車載充電器へ前記通信信号を伝送する信号線と、
前記信号線に接続され、前記第2バッテリ側へ前記第2バッテリの充電用電圧を送る伝送線と、
を含むことを特徴とする電動車両の電源システム。 A power supply system for an electric vehicle mounted on an electric vehicle having a first battery that stores power for running and a second battery that outputs a voltage lower than the first battery,
a charging connector into which charging power of the first battery is input;
an on-vehicle charger that receives the charging power and communication signal from the charging connector to charge the first battery;
a signal line that transmits the communication signal to the in-vehicle charger from a terminal of the charging connector that is different from a terminal to which the charging power is input;
a transmission line that is connected to the signal line and sends a voltage for charging the second battery to the second battery side;
A power supply system for an electric vehicle, comprising:
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