JPH0739013A - 電気車および電気車用充電器 - Google Patents

電気車および電気車用充電器

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JPH0739013A
JPH0739013A JP5178819A JP17881993A JPH0739013A JP H0739013 A JPH0739013 A JP H0739013A JP 5178819 A JP5178819 A JP 5178819A JP 17881993 A JP17881993 A JP 17881993A JP H0739013 A JPH0739013 A JP H0739013A
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JP
Japan
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driving
electric vehicle
circuit
charging
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP5178819A
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English (en)
Inventor
Taizo Miyazaki
泰三 宮崎
Ryozo Masaki
良三 正木
Satoru Kaneko
金子  悟
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Fumio Tajima
文男 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、走行中センサが故障しても、
駆動回路が停止しない電気車を提供することである。 【構成】電気車は駆動を行うための駆動回路、及び充電
を行うための充電回路とを備え、前記駆動回路及び前記
充電回路は同時に働くことがないよう、回路切り替え手
段によって排他制御され、駆動回路の優先順位が充電回
路よりも高く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気車の充電手段に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電気車の充電時には、不用意に電気車が
動き出さないようにするため、駆動回路が働かないよう
な安全装置を備えた物がある。実開平3−45001号公報
は、電動車に充電用のケーブルを備え、ケーブルがきち
んと収納された状態でなければ駆動回路に電源が供給さ
れない構成になっている。
【0003】また、電源線の断線や、相順判別といった
状態検出手段も安全上必要不可欠であるが、価格などの
面から、外付け回路,外付けセンサなどが極力少なくな
ることが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の例では、駆
動中ケーブルの収納検知センサが故障した場合、危険な
場合がある。例えばケーブル収納検知センサが故障し、
「収納されていない」という信号を発生した場合、駆動
回路が停止する。この故障が長い下り坂で起こった場
合、回生制動が効かなくなり、また電動パワーステアリ
ング装着車では突然運転性能が劣化する。
【0005】本発明の第1の目的は、走行中センサが故
障しても、駆動回路が停止しない電気車を提供すること
である。
【0006】また本発明の第2の目的は、ハードウェア
の追加の少ない電源線の状態検出手段を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的は、例
えば、自動車を走行駆動する駆動力発生手段として電動
機を備え、該電動機は車載されたバッテリにより電力が
供給される電気車において、電気車は駆動を行うための
駆動回路、及び充電を行うための充電回路とを備え、前
記駆動回路及び前記充電回路は同時に働くことがないよ
う、回路切り替え手段によって排他制御され、駆動回路
の優先順位が充電回路よりも高く設定することによって
実現可能である。
【0008】上記の第2の目的は、例えば、自動車を走
行駆動する駆動力発生手段として電動機を備え、該電動
機は車載されたバッテリにより電力が供給される電気車
において、交流電源から充電時、各相電圧を検出する相
電圧検出手段を有し、該相電圧検出手段より得られる相
電圧が、あらかじめ定められた位相になったときにパル
スを発生するパルス発生手段を有し、該パルス発生手段
より発生したパルス信号を監視するパルス信号監視手段
を備え、該パルス信号の欠損を該パルス信号監視手段で
検出することによって実現可能である。
【0009】
【作用】本発明では、駆動回路の優先順位を充電回路よ
り高く設定する。このことによって、不意に駆動回路が
停止する危険性を少なくできる。
【0010】また、本来電気自動車が信号処理のために
必ず作成する、相電圧の位相に応じて発生されるパルス
を電源線の状態検出に利用することで、既存回路を有効
に用いることができ、目的を達成するためのハードウェ
アの追加が少なくてすむ。このことにより低価格化,軽
量化が図れる。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【0012】図1は、本発明による電気車の概念図を示
す。ここで1は本発明の対象となる電気車、2は外部商
用交流電源11と電気車1とを接続するコネクタであ
る。
【0013】3は駆動回路、4は充電回路であり、どち
らを働かせるかは切り替え手段5によって決定される。
なお、駆動回路3,充電回路4とは共通部分は例外とし
て、同時に働くことがないよう排他制御される。また、
センサや切り替え手段5の故障などによって両方を駆動
するような結果が生じた場合は、駆動回路3側を優先す
る。
【0014】6はコネクタ非接続検知手段、7は相電圧
検出手段である。コネクタ非接続検知手段6は切り替え
手段5の入力として用いられ、相電圧検出手段7は断線
等を検出するため充電回路4に入力される。
【0015】8は駆動状態検知手段であり、走行してい
るときに駆動状態信号を発生する。一般的には速度セン
サや、モータの励磁状態を検出する磁気センサを用い
る。
【0016】9は強制充電スイッチであり、センサ類の
故障時に強制的に充電回路の方を働かせ、充電可能状態
に移行するために設けられた物である。10は強制充電
状態表示インディケータであり、強制充電スイッチ9が
オン状態の時にドライバーに知らせる物である。
【0017】次に、具体的にどのように駆動状態と充電
状態を切り替えるかについて説明する。
【0018】例として、切り替え手段5の入力として速
度信号V,コネクタ非接続信号DRを用いた場合につい
て示す。なお、用いる記号については表1にまとめてい
る。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】切り替え手段5は、V,DR、そして強制
充電スイッチ状態Fの状態によって、駆動可能信号D
E,充電可能信号DE、そして、故障信号Mulを発生す
る。
【0022】各入力状態において出力,DE,CE,M
ulがどのように決定されるかを示した物が表2である。
この真理値表は、次のルールに従ってつくられた。
【0023】1.DEとCEとは排他制御される。
【0024】2.強制充電スイッチがオンならばCEも
1 3.原則として強制充電スイッチがオフならばDEが1 4.止まっていて、しかもコネクタがつながっていれば
CEが1 5.動いており、しかもコネクタがつながっていればM
ulが1(故障) 以上をMil信号を用いて図示した物が図2である。
【0025】このような構成をとることで、不意に駆動
回路が停止したりしない安全性の高い電気車が実現可能
である。
【0026】上記した例では、駆動状態信号は速度信号
を用いていたが、キースイッチの状態を駆動状態信号と
して用いる方法も考えられる。例えば、キースイッチが
オンの状態になっているときに、駆動状態信号を発生す
る構成としても差し支えない。さらに安全のため、キー
スイッチが入っているときに、無条件に充電回路の作動
を禁止する構成にしても本発明の主旨は達成できる。
【0027】つぎに、電源線の断線を検出する手段につ
いて説明する。
【0028】図3は立ち上がりゼロクロス点による断線
検知手段を示した物である。なお、ここで立ち上がりゼ
ロクロス点とは、相電圧と中性点電圧との差電圧が負か
ら正に変わる瞬間を意味している。また、図3は概要を
示す物であるので、図示した回路記号が必ずしも実際と
一致するとは限らない。
【0029】12は電圧検出器、13は比較器、14は
単安定マルチバイブレータ、15はレベルシフト回路、
16は加算器、17はフリップフロップである。
【0030】21は波形整形器であり、相電圧を検出
し、デジタル信号として処理できるように相電圧波形を
整形する。また、立ち上がりゼロクロス点も検出し、パ
ルスを発生する。
【0031】一般に充電器は内部での制御のため波形整
形器21を備えている。そのためこの部分は本発明の目
的のために新たにつけ加える必要はない。
【0032】22はパルスカウンタであり、加算器16
によって加算された各相のパルスの個数を検知する。
【0033】23は相パルス記憶器であり、各相におい
て発生したパルスの個数を検出する。また24はパルス
信号監視器であり、パルスカウンタ23が3つのパルス
を検出したときに相パルス記憶器23を参照し、ある相
のパルスが検出されていなければその相が断線している
と判断する。
【0034】図4は波形整形器の出力信号について示し
た図である。なお、ここではU相についてのみ示してい
るが、V,W相においても全く同様である。
【0035】検出した相電圧Uは、中性点電圧を基準と
して描いている。この相電圧から、波形整形器21によ
り、矩形波Ur と、パルスUp が作られる。
【0036】本図からも分かるように、相電圧Uが知性
点電圧より高ければ、矩形波信号Ur はHレベルとな
り、さもなければLレベルになる。また矩形波信号Ur
の立ち上がりエッジでUp はパルスを発生する。
【0037】このようにして作られたパルスUp ,V
p ,Wp は加算器16によって加算され、全体相パルス
列Tとなる。図5は全体相パルス列T、及びUp ,V
p ,Wp のタイミングチャートである。
【0038】どの相も欠落していないとき、相順が順方
向の時、Up の後には必ずVp が、その後にはWp
が、そしてその後に再びUp が検出される。すなわち
全体相パルス列Tを3回検出すると、Up ,Vp ,Wp
は必ず1回ずつ検出される。逆に全体相パルス列Tを3
回検出されたとき、ある相のパルスが検出されなかった
とすると、その相が断線していると結論づけることがで
きる。
【0039】正常時パルス検出数の例を表3に示す。こ
の表のように、Tのカウント数が3の時に各相のカウン
ト数を調べ、各相共に1個ずつ検出していれば正常と判
断できる。また、Tのカウント数が4になったとき強制
的にリセットすることで、常時断線状態を監視できる。
【0040】
【表3】
【0041】図3におけるパルス信号監視手段24は、
パルスが入ったことを記憶する記憶素子からなってお
り、ここから出力される信号Ud ,Vd ,Wd を参照す
れば、常に電源線が正常か否かを判断できる。
【0042】以上、電源線の断線検知手段について説明
したが、立ち上がりゼロクロス点を用いた相順判定手段
も容易に実現可能である。
【0043】図6は、相順判定手段の動作原理を示す。
電源の相順がU,V,Wである時には、Up 検出時にW
r はHレベルとなる。一方、相順がU,V,Wである時
には、Up 検出時にWr はLレベルとなる。これを用い
て相順が判定できる。
【0044】図7が相順判定回路の一例である。これは
フリップフロップひとつで実現可能なほど単純である。
相順がU,V,Wの時を順方向と呼ぶことにすると、順
方向の時NrmがHレベルになるため、容易に相順を判
定できる。
【0045】これまで、立ち上がりゼロクロス点を用い
て電源状態を検出する方法を述べてきたが、立ち下がり
ゼロクロス点を用いても差し支えない。また、立ち上が
りと立ち下がり両方のゼロクロス点を検出する構成にし
ても、本発明による主旨は変わらない。
【0046】上記のようにゼロクロス点を用いて電源線
の状態を検出する方法は、新たに付加するハードウェア
が少ないという利点がある。図3では、説明を簡単にす
るためパルスカウンタ22をはじめとする信号処理部品
は外付けハードウェアで実現する構成としたが、これら
はマイコン内で容易に実現可能な物である。現在のよう
に車のコントロール用に必ずマイコンを積んでいると言
ってよい状況では、外付け部分を全くなくすることがで
きる。
【0047】以上のように本方式による電源線状態検出
手段は、ハードウェアの増加量が少なく、安価に実現可
能という利点がある。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、駆動時に故障などの理
由で誤って充電状態に移行するといった危険を防止する
ことができるため、安全性の高い電気車が実現可能であ
る。
【0049】また、充電器に元々必要な中性点電圧との
クロス点信号を電源線の状態検出に用いるので、ハード
ウェアの増加が少なく、安価,軽量化が図れるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気車の概念図である。
【図2】表2を実現する回路図である。
【図3】立ち上がりゼロクロス点による断線検出手段を
示す図である。
【図4】波形整形器の出力を示す図である。
【図5】全体相パルス列の説明図である。
【図6】相順判定手段を示す図である。
【図7】相順判定回路図である。
【符号の説明】
1…電気車、2…コネクタ、3…駆動回路、4…充電回
路、5…切り替え手段、6…コネクタ非接続検知手段、
7…相電圧検出手段、8…駆動状態検知手段、9…強制
充電スイッチ、11…商用交流電源、21…波形整形
器、22…パルスカウンタ、23…相パルス記憶器、2
4…パルス信号監視器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 信義 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 田島 文男 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動車を走行駆動する駆動力発生手段とし
    て電動機を備え、該電動機は車載されたバッテリにより
    電力が供給される電気車において、 電気車は駆動を行うための駆動回路、及び充電を行うた
    めの充電回路とを備え、前記駆動回路及び前記充電回路
    は同時に働くことがないように、回路切り替え手段によ
    って排他制御され、駆動回路の優先順位が充電回路より
    も高く設定されたことを特徴とする電気車。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記回路切り替え手段
    は外部電源との接続時に発生する外部電源接続信号、及
    び電気車が運転状態の時に発生する運転信号とを入力
    し、前記外部電源接続信号及び駆動信号から、車内充電
    回路と駆動回路の切り替えを行うことを特徴とする電気
    車。
  3. 【請求項3】請求項1において、強制充電スイッチを備
    えたことを特徴とする電気車。
  4. 【請求項4】請求項1において、キースイッチを入れて
    いるときは充電回路が動作しないことを特徴とする電気
    車。
  5. 【請求項5】自動車を走行駆動する駆動力発生手段とし
    て電動機を備え、該電動機は車載されたバッテリにより
    電力が供給される電気車において、 交流電源から充電時、各相電圧を検出する相電圧検出手
    段を有し、該相電圧検出手段より得られる相電圧と中性
    点電圧との差信号の符号が、負から正に反転したとき及
    び正から負に反転したときの少なくとも一方にパルスを
    発生するパルス発生手段を有し、該パルス発生手段より
    発生したパルス信号を監視するパルス信号監視手段を備
    え、該パルス信号の欠損を該パルス信号監視手段で検出
    することにより電源線の断線を検知することを特徴とす
    る電気車用充電器。
  6. 【請求項6】請求項5において、該交流電源が3相であ
    って、ある相のパルス信号入力時に、別の1相の電位と
    中性点電圧との大小関係を検出することにより、相順を
    判断することを特徴とする電気車用充電器。
JP5178819A 1993-07-20 1993-07-20 電気車および電気車用充電器 Pending JPH0739013A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5178819A JPH0739013A (ja) 1993-07-20 1993-07-20 電気車および電気車用充電器

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JP5178819A JPH0739013A (ja) 1993-07-20 1993-07-20 電気車および電気車用充電器

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JPH0739013A true JPH0739013A (ja) 1995-02-07

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ID=16055220

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JP5178819A Pending JPH0739013A (ja) 1993-07-20 1993-07-20 電気車および電気車用充電器

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JP (1) JPH0739013A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002127809A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Isuzu Motors Ltd 冷凍・冷蔵車
WO2018061814A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002127809A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Isuzu Motors Ltd 冷凍・冷蔵車
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