JPH0888907A - 電気車用バッテリ充電装置 - Google Patents
電気車用バッテリ充電装置Info
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- JPH0888907A JPH0888907A JP6219810A JP21981094A JPH0888907A JP H0888907 A JPH0888907 A JP H0888907A JP 6219810 A JP6219810 A JP 6219810A JP 21981094 A JP21981094 A JP 21981094A JP H0888907 A JPH0888907 A JP H0888907A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- charging
- battery
- contactor
- main battery
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、電気車用車載充電器を小形に
することにある。 【構成】主バッテリの充電と補助バッテリの電力供給回
路の共用をした。 【効果】本発明によれば、共用化できる部品が多く、共
用化のため大きな部品を必要としないので、小型にでき
る効果がある。
することにある。 【構成】主バッテリの充電と補助バッテリの電力供給回
路の共用をした。 【効果】本発明によれば、共用化できる部品が多く、共
用化のため大きな部品を必要としないので、小型にでき
る効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電気自動車の主バッテリと補助バ
ッテリの充電に係り、特に商用電源で主バッテリを充電
し、主バッテリ（あるいは商用電源）で補助バッテリに
電力を供給する（あるいは充電する）回路構成に関す
る。
ッテリの充電に係り、特に商用電源で主バッテリを充電
し、主バッテリ（あるいは商用電源）で補助バッテリに
電力を供給する（あるいは充電する）回路構成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来バッテリ駆動車の充電装置として、
特開平6−30505号公報にあるように、インバータを充電
器に使用し、バッテリを充電する技術が知られている。
特開平6−30505号公報にあるように、インバータを充電
器に使用し、バッテリを充電する技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、走行制御とバッテリ充電の切替えをスイッチで行う
ため切替スイッチの通電容量を大きくしておく必要があ
った。
ば、走行制御とバッテリ充電の切替えをスイッチで行う
ため切替スイッチの通電容量を大きくしておく必要があ
った。
【０００４】つまり、充電時の電流は、走行時の約１割
程度であり、充電だけのために大きな切替スイッチを必
要とした。
程度であり、充電だけのために大きな切替スイッチを必
要とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】充電制御と，補助バッテ
リへの電力供給回路を共用化する。
リへの電力供給回路を共用化する。
【０００６】交流−直流変換回路，主バッテリを充電す
る直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）制御回
路用として用いられる低電圧の補助バッテリからなる電
気車用バッテリ充電回路を設け、コンタクタ（Ａ）は、
商用電源から主バッテリを充電する回路を構成し、コン
タクタ（Ｂ）の投入は、主バッテリから補助バッテリを
充電する回路を構成する。
る直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）制御回
路用として用いられる低電圧の補助バッテリからなる電
気車用バッテリ充電回路を設け、コンタクタ（Ａ）は、
商用電源から主バッテリを充電する回路を構成し、コン
タクタ（Ｂ）の投入は、主バッテリから補助バッテリを
充電する回路を構成する。
【０００７】また別の手段として、交流−直流変換回
路，主バッテリを充電する直流−直流変換回路（ＤＣ−
ＤＣコンバータ），制御回路用として用いられる低電圧
の補助バッテリからなる電気車用バッテリ充電回路にお
いて、ゲート回路，マイコン指令で動作するゲート信号
切替回路，マイコンの入力回路に商用電源の印加を認知
する信号や充電開始の信号により主バッテリを充電する
か判定するゲート信号切替回路から構成しておく。
路，主バッテリを充電する直流−直流変換回路（ＤＣ−
ＤＣコンバータ），制御回路用として用いられる低電圧
の補助バッテリからなる電気車用バッテリ充電回路にお
いて、ゲート回路，マイコン指令で動作するゲート信号
切替回路，マイコンの入力回路に商用電源の印加を認知
する信号や充電開始の信号により主バッテリを充電する
か判定するゲート信号切替回路から構成しておく。
【０００８】
【作用】コンタクタ（Ａ）を投入すれば、商用電源から
主バッテリを充電する回路が構成され、コンタクタ
（Ａ）を投入すると、主バッテリから補助バッテリを充
電する回路を構成し、両コンタクタを投入すると、主バ
ッテリと補助バッテリを充電する回路が構成される。
主バッテリを充電する回路が構成され、コンタクタ
（Ａ）を投入すると、主バッテリから補助バッテリを充
電する回路を構成し、両コンタクタを投入すると、主バ
ッテリと補助バッテリを充電する回路が構成される。
【０００９】また別の手段として、スイッチング素子を
含む交流−直流変換回路，直流−直流変換回路（ＤＣ−
ＤＣコンバータ），補助バッテリ充電回路を構成し、ス
イッチング素子を導通させるゲート回路、そしてマイコ
ン指令で動作するゲート信号切替回路により主バッテリ
を充電するか補助バッテリを充電するか判定し充電を行
う。
含む交流−直流変換回路，直流−直流変換回路（ＤＣ−
ＤＣコンバータ），補助バッテリ充電回路を構成し、ス
イッチング素子を導通させるゲート回路、そしてマイコ
ン指令で動作するゲート信号切替回路により主バッテリ
を充電するか補助バッテリを充電するか判定し充電を行
う。
【００１０】
【実施例】以下本発明を図１に従って説明する。
【００１１】図１は主バッテリと補助バッテリの充電を
行う回路を行う。
行う回路を行う。
【００１２】（＋）電源線３と（−）電源線４に、ダイ
オードとスイッチング素子を直列にしたアームからなる
交流−直流変換回路５に商用電源１から交流リアクトル
２を介し、接続する。スイッチング素子は並列にダイオ
ードを有した半導体素子（例えばＩＧＢＴ；絶縁ゲート
バイポーラトランジスタを言う。） このスイッチング素子の通電電流を入力電圧に比例さ
せ、力率１の制御を行う。
オードとスイッチング素子を直列にしたアームからなる
交流−直流変換回路５に商用電源１から交流リアクトル
２を介し、接続する。スイッチング素子は並列にダイオ
ードを有した半導体素子（例えばＩＧＢＴ；絶縁ゲート
バイポーラトランジスタを言う。） このスイッチング素子の通電電流を入力電圧に比例さ
せ、力率１の制御を行う。
【００１３】この入力電力を、（＋）電源線３と（−）
電源線４にコンデンサを接続しておき、エネルギーを蓄
える。
電源線４にコンデンサを接続しておき、エネルギーを蓄
える。
【００１４】コンデンサＣ２，Ｃ３とスイッチング素子
Ｑ３，Ｑ４よりなるハーフブリッジに高周波トランス６
の１次コイル７とコンタクタ（Ａ）１０を直列に接続す
る。２次コイル８はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ
７，Ｑ８からなり（＋）充電線１１（−）充電線１２を
電源とするブリッジに接続する。
Ｑ３，Ｑ４よりなるハーフブリッジに高周波トランス６
の１次コイル７とコンタクタ（Ａ）１０を直列に接続す
る。２次コイル８はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ
７，Ｑ８からなり（＋）充電線１１（−）充電線１２を
電源とするブリッジに接続する。
【００１５】（＋）電源線３と（−）電源線４の入力か
ら（＋）充電線１１（−）充電線１２への出力は、直流
−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１３と呼ばれ
る。
ら（＋）充電線１１（−）充電線１２への出力は、直流
−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１３と呼ばれ
る。
【００１６】スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン，オフ
させ（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）、スイッチン
グ素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８はオフの状態にしておき
ダイオードブリッジとして用いる。
させ（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）、スイッチン
グ素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８はオフの状態にしておき
ダイオードブリッジとして用いる。
【００１７】ダイオードブリッジからの出力は、直流リ
アクトル１４とコンデンサＣ４からなるフィルタ１５を
通り、主バッテリ１６を充電する。高周波トランス６の
３次コイル９は、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６か
らなるダイオードブリッジに接続されリアクトル１７，
コンタクタ（Ｂ）１８を経て、補助バッテリ１９に接続
した補助バッテリ充電回路２０を構成する。
アクトル１４とコンデンサＣ４からなるフィルタ１５を
通り、主バッテリ１６を充電する。高周波トランス６の
３次コイル９は、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６か
らなるダイオードブリッジに接続されリアクトル１７，
コンタクタ（Ｂ）１８を経て、補助バッテリ１９に接続
した補助バッテリ充電回路２０を構成する。
【００１８】コンタクタ（Ａ）１０を閉じ、商用電源１
を印加し、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン，オフさ
せる（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）ことにより、
主バッテリ１６を充電する。
を印加し、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン，オフさ
せる（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）ことにより、
主バッテリ１６を充電する。
【００１９】コンタクタ（Ｂ）１８を閉じれば、補助バ
ッテリ１９も充電が出来る。
ッテリ１９も充電が出来る。
【００２０】コンタクタ（Ａ）１０を開き、コンタクタ
（Ｂ）１８を閉じ、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ
７，Ｑ８をオン，オフさせる（ＰＷＭあるいは周波数を
加減する）ことにより、補助バッテリ１９に電力を供給
する。
（Ｂ）１８を閉じ、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ
７，Ｑ８をオン，オフさせる（ＰＷＭあるいは周波数を
加減する）ことにより、補助バッテリ１９に電力を供給
する。
【００２１】図２は本発明から成る別の充電回路を示
す。
す。
【００２２】図１のスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６をダイ
オードＤ７，Ｄ８にし、（＋）充電線１１（−）充電線
１２にコンデンサＣ５，Ｃ６を接続しスイッチング素子
Ｑ７，Ｑ８とでハーフブリッジを構成しトランス（Ｂ）
２１の１次コイル２２に接続する。２次コイル２３は、
ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６からなるダイオード
ブリッジに接続され、補助バッテリ充電回路２０を構成
する。
オードＤ７，Ｄ８にし、（＋）充電線１１（−）充電線
１２にコンデンサＣ５，Ｃ６を接続しスイッチング素子
Ｑ７，Ｑ８とでハーフブリッジを構成しトランス（Ｂ）
２１の１次コイル２２に接続する。２次コイル２３は、
ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６からなるダイオード
ブリッジに接続され、補助バッテリ充電回路２０を構成
する。
【００２３】主バッタリ１６を充電するには、交流−直
流変換回路５とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を動作させ
る（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）。
流変換回路５とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を動作させ
る（ＰＷＭあるいは周波数を加減する）。
【００２４】補助バッテリ１９を充電するには、スイッ
チング素子Ｑ７，Ｑ８を動作させる（ＰＷＭあるいは周
波数を加減する）。
チング素子Ｑ７，Ｑ８を動作させる（ＰＷＭあるいは周
波数を加減する）。
【００２５】図３は図２の別の回路を示す。
【００２６】直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）１３の出力側は、ダイオードブリッジとする。
（＋）充電線１１から電流センサ２４，コンタクタ
（Ｃ）２５を経て主バッテリ１６に接続する。コンデン
サＣ５，Ｃ６とスイッチング素子Ｑ９，Ｑ１０とでハー
フブリッジを構成しトランス（Ｂ）２１の１次コイル２
２に接続する。スイッチング素子Ｑのゲート信号は、入
力回路２６，マイコン回路２７，選別回路２８，ゲート
回路（Ａ）２９，ゲート回路（Ｂ）３０から構成され
る。
タ）１３の出力側は、ダイオードブリッジとする。
（＋）充電線１１から電流センサ２４，コンタクタ
（Ｃ）２５を経て主バッテリ１６に接続する。コンデン
サＣ５，Ｃ６とスイッチング素子Ｑ９，Ｑ１０とでハー
フブリッジを構成しトランス（Ｂ）２１の１次コイル２
２に接続する。スイッチング素子Ｑのゲート信号は、入
力回路２６，マイコン回路２７，選別回路２８，ゲート
回路（Ａ）２９，ゲート回路（Ｂ）３０から構成され
る。
【００２７】このように、ゲート回路（Ａ）２９，ゲー
ト回路（Ｂ）３０で、主バッテリ１６を充電するとか、
補助バッテリ１９に電力を供給することが出来る。
ト回路（Ｂ）３０で、主バッテリ１６を充電するとか、
補助バッテリ１９に電力を供給することが出来る。
【００２８】この回路図より、入力回路２６，マイコン
回路２７，電流センサ２４，コンタクタ（Ｃ）２５，フ
ィルタ１５を共用化できる。
回路２７，電流センサ２４，コンタクタ（Ｃ）２５，フ
ィルタ１５を共用化できる。
【００２９】図４は制御用電源回路Ｖｃｃを示す。
【００３０】補助バッテリ１９からキースイッチ３２、
そしてダイオードを介して定電圧素子３１に接続、商用
電源１からは小形トランス３３の１次コイル３４に接続
し２次コイル３５から全波整流回路３６を経て、定電圧
素子３１に接続する。
そしてダイオードを介して定電圧素子３１に接続、商用
電源１からは小形トランス３３の１次コイル３４に接続
し２次コイル３５から全波整流回路３６を経て、定電圧
素子３１に接続する。
【００３１】これは、商用電源１により主バッタリ１６
を充電するときの制御用電源Ｖｃｃと、補助バッテリ１
９からの制御用電源Ｖｃｃが同じである。それで入力回
路２６，マイコン回路２７，電流センサ２４などの電子
回路が共用化できる。
を充電するときの制御用電源Ｖｃｃと、補助バッテリ１
９からの制御用電源Ｖｃｃが同じである。それで入力回
路２６，マイコン回路２７，電流センサ２４などの電子
回路が共用化できる。
【００３２】図５は図３のゲート回路に関する詳細図で
ある。
ある。
【００３３】直流電源３７はスイッチング素子Ｑのゲー
ト電圧を供給する、ツェナーダイオードＺＤ１は（＋）
ゲート電圧を決め、トランジスタＴ１はスイッチング素
子Ｑのゲート電圧を供給するか、しないかを選択する、
ホトカプラＰＣ１はトランジスタＴ１の信号である、ホ
トカプラＰＣ２は電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥ
Ｔ２をオンオフさせる。トランジスタＴ２はスイッチン
グ素子Ｑのゲート電圧が不定のときにコレクタ電圧を印
加し、コレクタ−ゲート間コンデンサによる誤点弧を防
止する（つまりキースイッチ３２を投入する前にコンタ
クタ（Ｃ）２５を投入してしまったとき）。
ト電圧を供給する、ツェナーダイオードＺＤ１は（＋）
ゲート電圧を決め、トランジスタＴ１はスイッチング素
子Ｑのゲート電圧を供給するか、しないかを選択する、
ホトカプラＰＣ１はトランジスタＴ１の信号である、ホ
トカプラＰＣ２は電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥ
Ｔ２をオンオフさせる。トランジスタＴ２はスイッチン
グ素子Ｑのゲート電圧が不定のときにコレクタ電圧を印
加し、コレクタ−ゲート間コンデンサによる誤点弧を防
止する（つまりキースイッチ３２を投入する前にコンタ
クタ（Ｃ）２５を投入してしまったとき）。
【００３４】マイコン回路２７のＰ１端子は、スイッチ
ング素子Ｑを動作させるかどうかの信号で、マイコン回
路２７のＰ２端子は充電初期のチェックが良好の時に信
号をだし、マイコン回路２７のＰ３端子はスイッチング
素子Ｑのオンオフ信号である。
ング素子Ｑを動作させるかどうかの信号で、マイコン回
路２７のＰ２端子は充電初期のチェックが良好の時に信
号をだし、マイコン回路２７のＰ３端子はスイッチング
素子Ｑのオンオフ信号である。
【００３５】ＩＮ１はインバータ素子をＢ１はバッファ
素子である。
素子である。
【００３６】
【発明の効果】主バッテリと補助バッテリの充電を共用
したので、共用部品が多く、また共用化のため大きな部
品を必要としないので、小型化できた。
したので、共用部品が多く、また共用化のため大きな部
品を必要としないので、小型化できた。
【００３７】つまり、充電電流と補助バッテリへの電力
供給電流比は数分の１であり、大きさも数十アンペアで
あるため切替スイッチの容量を小さくすることが出来
る。
供給電流比は数分の１であり、大きさも数十アンペアで
あるため切替スイッチの容量を小さくすることが出来
る。
【００３８】バッテリを接続するコンタクタ，電流セン
サ，制御のマイコン部分，フィルタなどが共用される。
サ，制御のマイコン部分，フィルタなどが共用される。
【図１】本発明から成る主バッテリと補助バッテリの充
電回路図である。
電回路図である。
【図２】本発明から成る別の主バッテリと補助バッテリ
の充電回路図である。
の充電回路図である。
【図３】図２の別の回路図である。
【図４】制御用電源回路図である。
【図５】図３の回路の詳細図である。
１…商用電源、２…交流リアクトル、３…（＋）電源
線、４…（−）電源線、５…交流−直流変換回路、６…
高周波トランス、７，２２，３４…１次コイル、８，２
３，３５…２次コイル、９…３次コイル、１０…コンタ
クタ（Ａ）、１１…（＋）充電線、１２…（−）充電
線、１３…直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）、１４…直流リアクトル、１５…フィルタ、１６…
主バッテリ、１７…リアクトル、１８…コンタクタ
（Ｂ）、１９…補助バッテリ、２０…補助バッテリ充電
回路、２１…トランス（Ｂ）、２４…電流センサ、２５
…コンタクタ（Ｃ）、２６…入力回路、２７…マイコン
回路、２８…選別回路、２９…ゲート回路（Ａ）、３０
…ゲート回路（Ｂ）、３１…定電圧素子、３２…キース
イッチ、３３…小形トランス、３６…全波整流回路、３
７…直流電源。
線、４…（−）電源線、５…交流−直流変換回路、６…
高周波トランス、７，２２，３４…１次コイル、８，２
３，３５…２次コイル、９…３次コイル、１０…コンタ
クタ（Ａ）、１１…（＋）充電線、１２…（−）充電
線、１３…直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）、１４…直流リアクトル、１５…フィルタ、１６…
主バッテリ、１７…リアクトル、１８…コンタクタ
（Ｂ）、１９…補助バッテリ、２０…補助バッテリ充電
回路、２１…トランス（Ｂ）、２４…電流センサ、２５
…コンタクタ（Ｃ）、２６…入力回路、２７…マイコン
回路、２８…選別回路、２９…ゲート回路（Ａ）、３０
…ゲート回路（Ｂ）、３１…定電圧素子、３２…キース
イッチ、３３…小形トランス、３６…全波整流回路、３
７…直流電源。
Claims (2)
- 【請求項１】商用電源，力率１制御とエネルギーを蓄え
るコンデンサからなる交流−直流変換回路，主バッテリ
を充電する直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ），制御回路用として用いられる低電圧の補助バッテ
リからなる電気車用バッテリ充電回路において、コンタ
クタ（Ａ）を投入することにより商用電源から主バッテ
リを充電する回路が構成され、コンタクタ（Ｂ）を投入
することにより主バッテリから補助バッテリを充電する
回路が構成されることを特徴とする電気車用バッテリ充
電装置。 - 【請求項２】商用電源，力率１制御とエネルギーを蓄え
るコンデンサからなる交流−直流変換回路，主バッテリ
を充電する直流−直流変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ），制御回路用として用いられる低電圧の補助バッテ
リからなる電気車用バッテリ充電回路において、ゲート
回路，マイコン指令で動作するゲート信号切替回路，マ
イコンの入力回路に商用電源の印加を認知する信号や充
電開始の信号が有ると主バッテリを充電するようゲート
信号切替回路が動作し、その他の条件では補助バッテリ
を充電する回路が構成されることを特徴とする電気車用
バッテリ充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219810A JPH0888907A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 電気車用バッテリ充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219810A JPH0888907A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 電気車用バッテリ充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888907A true JPH0888907A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16741395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6219810A Pending JPH0888907A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 電気車用バッテリ充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888907A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8030882B2 (en) | 2007-06-15 | 2011-10-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Power supply unit |
| JP2012050313A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電気車両用統合型充電装置 |
| WO2012169023A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の電源システムおよび車両 |
| RU2473159C1 (ru) * | 2009-01-15 | 2013-01-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Преобразователь электрической мощности |
| CN103260931A (zh) * | 2010-12-16 | 2013-08-21 | 丰田自动车株式会社 | 电动车辆的电源装置及其控制方法 |
| CN103561998A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-02-05 | 三菱电机株式会社 | 车辆充电系统及车辆充电方法 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6219810A patent/JPH0888907A/ja active Pending
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