WO2022162754A1

WO2022162754A1 - 車載充電器及びｃｐｌｔ信号の波高値取得方法

Info

Publication number: WO2022162754A1
Application number: PCT/JP2021/002708
Authority: WO
Inventors: 頼正前田; 英彦木下
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-08-04

Abstract

本開示技術に係る車載充電器（３）は、ＣＰＬＴ信号を生成するＣＰＬＴ回路の一部を構成するＥＶ／ＰＨＥＶ側回路（３１）と、外部電源からのＡＣをＤＣに変換するＡＣＤＣ変換部（３２）と、充電制御を行う演算部（３３）と、を備え、前記演算部（３３）は、前記ＣＰＬＴ信号のサンプリングデータからヒストグラムを作成し、作成した前記ヒストグラムから、前記ＣＰＬＴ信号の波高値を検知することを特徴とする。

Description

車載充電器及びＣＰＬＴ信号の波高値取得方法

　本開示技術は、車載充電器及びＣＰＬＴ信号の波高値取得方法に関する。

　電気をエネルギー源とし電動機を動力源として走行するクルマとして、いわゆる電気自動車が知られている。電気自動車にはＥＶ、ＰＨＥＶ、及びレンジエクステンダーといった種類があるが、いずれのクルマもバッテリを搭載し外部から充電が可能である。

　電気自動車の充電には、ＡＣ充電（以下、「普通充電」という）とＤＣ充電（以下、「急速充電」という）とがある。普通充電は、クルマ外のＡＣ電源からのＡＣを、クルマに搭載された車載充電器によりＤＣに変換してバッテリへ供給する。急速充電は、クルマ外のＡＣ電源からのＡＣを、クルマ外の急速充電器でＤＣに変換してバッテリへ供給する。本開示技術は、この普通充電で用いる車載充電器に関する。

　電気自動車の普通充電は、ＩＥＣ６１８５１、ＩＥＣ６２１９６－２、及びＳＡＥＪ１７７２の国際標準規格が定められている。これらの規格によれば普通充電は、コンセント直差しのｍｏｄｅ１と充電器とクルマとが手順を踏んだ上で電力の供給が行われるｍｏｄｅ２及びｍｏｄｅ３とが規定されている。ｍｏｄｅ２又はｍｏｄｅ３の普通充電において、クルマと充電器との情報のやり取りは、コントロールパイロット信号（以下、「ＣＰＬＴ信号」という）を用いて行われる。

　ＣＰＬＴ信号が流れるＣＰＬＴ回路は、充電ステーション（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下「ＥＶＳＥ」という）側の回路であるＥＶＳＥ側回路と、クルマ側の回路であるＥＶ／ＰＨＥＶ側回路と、で構成される。充電時に両回路は接続され、一つの回路となる。ＥＶＳＥ側回路は、ＣＰＬＴ信号の発信源となるオシレータＶｇなどを備えている。ＥＶ／ＰＨＥＶ側回路は、回路の合成抵抗値を変えてＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐを変えるための開閉スイッチＳ２などを備えている。ＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐは、充電準備完了などのクルマの状態を表し、原則的にはＥＶＳＥ側が測定し利用する。またＣＰＬＴ信号は、ＥＶＳＥ側回路のオシレータＶｇによりパルス幅変調信号（以下「ＰＷＭ信号」という）の形をとる。ＥＶＳＥは、ＰＷＭ信号の周期Ｔとパルス幅Ｐ_Ｗの比であるデューティサイクルによって、利用可能な電流値をＥＶ／ＰＨＥＶへ通知する。

　ＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐを正確に把握する技術は、いくつか開示されている。例えば特許文献１に係るＥＶＳＥは、ＣＰＬＴ信号が周期的なパルス信号となっている状態でパルス周期の全てでサンプリングを行う充電制御部を備え、パルス幅内にある所定の範囲の電圧のサンプリングを有効点として識別する（特許文献１の請求項１）。また特許文献１に係るＥＶＳＥは、パルス幅内の有効点が所定数以上の場合にのみＣＰＬＴ信号の電位があるものとして認識する（特許文献１の請求項２）。

特開２０１８－１５７６８５号公報

　特許文献１に例示されるＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐを求める方法においては、あらかじめサンプリングを有効点として識別するための所定の電圧範囲（以下、「有効電圧範囲」という）が定められている。前述の国際標準規格によれば、ＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐの許容誤差は±１［Ｖ］と決められている。よって、特許文献１における有効電圧範囲も、公称値±１［Ｖ］であると考えられる。ここで公称値とは、前述の国際標準規格に規定した状態ごとの値であり、例えば状態Ｂでは９［Ｖ］、状態Ｃでは６［Ｖ］、状態Ｄでは３［Ｖ］である。よって、有効電圧範囲は、９±１［Ｖ］、６±１［Ｖ］、３±１［Ｖ］の複数が存在する。

　ＣＰＬＴ回路が故障なく正常に機能している場合は、先行技術に係る方法を用いても問題とはならない。しかし故障など何らかの原因でＣＰＬＴ回路が正常に動作しないことがある。この場合、ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａがいずれの有効電圧範囲にも入らないことが起こりうる。ＣＰＬＴ回路が正常か否かにかかわらず、クルマ側でＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを正確に把握する技術が求められている。特にＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａがいずれの有効電圧範囲にも入らない場合においても、クルマ側でＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを正確に把握する技術が求められている。
　本開示技術は上記課題を解決し、いずれの有効電圧範囲にも入らない場合においてもＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを正確に把握する車載充電器を提供することを目的とする。

　本開示技術に係る車載充電器は、ＣＰＬＴ信号を生成するＣＰＬＴ回路の一部を構成するＥＶ／ＰＨＥＶ側回路と、外部電源からのＡＣをＤＣに変換するＡＣＤＣ変換部と、充電制御を行う演算部と、を備え、前記演算部は、前記ＣＰＬＴ信号のサンプリングデータからヒストグラムを作成し、作成した前記ヒストグラムから、前記ＣＰＬＴ信号の波高値を検知することを特徴とする。

　本開示技術に係る車載充電器３は上記の特徴を有するため、有効電圧範囲にも入らない場合においてもクルマ側でＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを正確に把握できる。

図１は、ＥＶＳＥと接続されたＥＶ／ＰＨＥＶの構成例を示すブロック図である。図２は、ＣＰＬＴ信号の一例を示したグラフである。図２Ａは、ＣＰＬＴ信号の時系列グラフである。図２Ｂは、ＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐと充電対象のＥＶ／ＰＨＥＶの状態との関係を表した表（前述の国際標準規格からの抜粋）である。図２Ｃは、各状態（Ａ～Ｄ）について定められたＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐの上限値、公称値、及び下限値を示した表である。図３は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法を示す概念図である。図４は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法の手順を示すフローチャートである。図５は、実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法におけるヒストグラムの階級の定義を示した表である。

　本開示技術に係る車載充電器３及びＣＰＬＴ信号の波高値取得方法は、以下の実施の形態ごとに記載した説明により明らかにされる。

実施の形態１．
　図１は、ＥＶＳＥと接続されたＥＶ／ＰＨＥＶの構成例を示すブロック図である。図１には、ＥＶ／ＰＨＥＶである車両１と、ＥＶＳＥである外部電源２と、が示されている。ＥＶ／ＰＨＥＶである車両１は、車載充電器３と、メインバッテリ４と、インバータ５と、モータ６と、負荷７と、コントローラ９とを備える。本開示技術は、車載充電器３に関するものである。
　外部電源２は、ＥＶＳＥ側回路２１を備える。車載充電器３は、ＥＶ／ＰＨＥＶ側回路３１と、ＡＣＤＣ変換部３２と、演算部３３と、を備える。

　車載充電器３は、ＡＣＤＣ変換部３２において外部電源２からのＡＣをＤＣに変換し、メインバッテリ４へＤＣを供給しメインバッテリ４を充電する。モータ６は、インバータ５を介してメインバッテリ４に蓄えられた電力を用いて駆動される。車載充電器３はＥＶ／ＰＨＥＶ側回路３１を有し、ＥＶＳＥ側回路２１を有する外部電源２と接続されると、１つのＣＰＬＴ回路を構成する。ＣＰＬＴ回路により生成されるＣＰＬＴ信号は、ｍｏｄｅ２又はｍｏｄｅ３の普通充電において、車両１と外部電源２との情報のやり取りのために用いられる。車載充電器３は、演算部３３を備え充電制御を行う。より具体的に演算部３３は、ＣＰＬＴ信号のデューティサイクルを測定し、利用可能な電流値を把握し、充電制御を実施する。実施の形態１に係る車載充電器３の演算部３３は、デューティサイクルの測定のほか、ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを算出し、出力する。演算部３３は、専用のハードウエアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、ＭＣＵ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。コントローラ９は、演算部３３よりも上位の制御器であり、車載充電器３、インバータ５、及びモータ６を制御する。

　図２は、ＣＰＬＴ信号の一例を示したグラフである。
　図２Ａは、ＣＰＬＴ信号の時系列グラフである。図２Ａが示すとおりＣＰＬＴ信号は、最初は１２［Ｖ］の定電位信号である。ＣＰＬＴ信号は、ＥＶ／ＰＨＥＶの状態に応じて、低電位側Ｖ_Ｂａｓｅが－１２Ｖであり高電位側Ｖ_Ｔｏｐが９［Ｖ］、６［Ｖ］又は３［Ｖ］と変動するＰＷＭ信号となる。
　図２Ｂは、前述の国際標準規格に定められた、ＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐと車両１の状態（Ａ～Ｆ）との関係を表した表である。ＣＰＬＴ信号が１２［Ｖ］の定電位信号のときは、車両１が接続されていない状態（Ａ）であることを示す。ＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐが９［Ｖ］のときは、車両１が接続されているが充電が許可されていない状態（Ｂ）であることを示す。ＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐが６［Ｖ］のときは、充電が許可され室内充電エリアの換気は要求されていない状態（Ｃ）であることを示す。ＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐが３［Ｖ］のときは、充電が許可され室内充電エリアの換気が要求されている状態（Ｄ）であることを示す。ＣＰＬＴ信号が０［Ｖ］に落ちているときは、外部電源２が接続されていない、外部電力が使用不能、又は外部電源２のその他のエラーが生じている状態（Ｅ）であることを示す。ＣＰＬＴ信号が低電位側Ｖ_Ｂａｓｅである－１２［Ｖ］の定電位信号のときは、外部電源２が使用不能、又は外部電源２のその他のエラーが生じている状態（Ｆ）であることを示す。
　図２Ｃは、前述の国際標準規格に定められた、各状態（Ａ～Ｄ）について定められたＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐの上限値、公称値、及び下限値を示した表である。各状態（Ａ～Ｄ）についての波高値Ｖｔｏｐの下限値から上限値までの範囲は、それぞれ有効な電圧範囲である。図２Ｃに示されているとおり有効な電圧範囲以外の範囲、例えば１０－１１［Ｖ］、７－８［Ｖ］、４－５［Ｖ］及び２［Ｖ］未満の電圧範囲は、それぞれＩｎｖａｌｉｄ（異常状態で無効）と定められている。

　図３は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値Ｖｔｏｐを検出するアルゴリズムの概念図である。より具体的に図３は、ＣＰＬＴ信号をサンプリングして得た測定電圧値データのヒストグラムである。図３に示されたグラフの横軸は、ＣＰＬＴ信号の測定電圧値を１２ビットのＡＤコンバータによって０から４０９５のデジタル値に量子化したものを３ビット幅の階級（Ｃ_０，　Ｃ_１，　Ｃ_２，　…，Ｃ_ｎ）で表示したものである。図３に示した例では、階級の個数が１２ビットを３ビットで割った９ビット（５１２個）となっている（Ｃ_０，　Ｃ_１，　Ｃ_２，　…，Ｃ_５１１）。階級の幅をビット単位で定義することは、ヒストグラムをビット演算のみで作成できるため、有効な手法である。図３に示されたグラフの縦軸は、ヒストグラムの度数（ｆ（Ｃ_０），　ｆ（Ｃ_１），　…，ｆ（Ｃ_ｎ））である。測定したＣＰＬＴ信号をデジタル信号へ変換するＡＤコンバータは、ＣＰＬＴ信号の電圧範囲よりも少し大きめのもの、例えば－１５［Ｖ］から＋１５［Ｖ］まで対応できるものを用いてもよい。すなわちＡＤコンバータは、＋１５［Ｖ］に４０９５のデジタル値を対応させ、－１５［Ｖ］に０のデジタル値を対応させてもよい。あるいはＡＤコンバータは、負の電圧をすべて０のデジタル値に対応させてもよい。

　車載充電器３は、予め定めた時間長の時間窓でサンプリングしたＣＰＬＴ信号のヒストグラムを作成する（図３参照）。ここで車載充電器３は、時間窓が重ならないよう予め定めた時間長ごとにヒストグラムを作成してもよいし、移動平均のように時間窓が重なるタイミングでヒストグラムを逐次作成してもよい。車載充電器３は、予め定めた時間長で時間窓を決める方法の代わりに、ヒストグラムに使用するサンプリングデータの個数を予め決める方法を採用してもよい。

　車載充電器３は、作成したヒストグラムについて階級の上から下へ向かって以下に示す２つの条件をともに満たす階級群を探索する。階級群の探索は、図３に示すヒストグラム中の四角で囲んだ「演算窓」を移動させることで行う。演算窓の幅である階級の個数は、予め決めておく。1つ目の条件は、階級群の右端にあたる最上の階級の度数が１以上であること、である。２つ目の条件は、階級群に含まれるすべての階級の度数の合計が所定の閾値以上であること、である。

　上記２つの条件を満たす階級群が求められた場合に車載充電器３は、階級群に属するＣＰＬＴ信号のサンプリングデータの平均値を求める。本開示技術に係る方法は、この求めた平均値をＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａとして算出する。

　図４は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法の手順を示すフローチャートである。図４に示すとおりＣＰＬＴ信号の波高値取得方法の手順は、現在の時間窓でのヒストグラムを作成するステップＳＴ１と、ヒストグラム中に演算窓を設定するステップＳＴ２と、演算窓中の最上の階級の度数が１以上であるかを判断するステップＳＴ３と、演算窓中の全階級の度数の合計が所定の閾値以上であるかを判断するステップＳＴ４と、演算窓中のデータの平均を算出し出力するステップＳＴ５と、を有する。

　車載充電器３の演算部３３は、現在の時間窓でのヒストグラムを作成するステップＳＴ１を実施する。現在の時間窓とは、例えば現在を含む過去１０［ｍｓｅｃ］の長さとする。ＣＰＬＴ信号がＰＷＭ信号となるとき、その周波数は１［ｋＨｚ］であることが前述の国際標準規格に定められている。したがって時間窓の長さを１０［ｍｓｅｃ］とすれば、ＰＷＭ信号状のＣＰＬＴ信号の１０周期分でヒストグラムが想定される。また、ＣＰＬＴ信号をサンプリングするＡＤコンバータのサンプリング周期は、例えば５［μｓｅｃ］程度のものを採用してよい。ＡＤコンバータのサンプリング周期を５［μｓｅｃ］とすることは、ＰＷＭ信号状のＣＰＬＴ信号の１周期分を２００点サンプリングすることに相当する。この場合のヒストグラムは、２０００点のサンプリングデータからなるものが想定される。
　ここで「ヒストグラムを作成する」との表現は、本開示技術を理解しやすくするために用いたものであり、実際にヒストグラムのグラフをどこかに表示したりする趣旨ではない。

　前述のとおりヒストグラムは、ＣＰＬＴ信号の測定電圧値を、例えば１２ビットのＡＤコンバータによって０から４０９５のデジタル値に量子化したものを対象とする。また、ヒストグラムの階級は、例えば３ビット幅の階級（Ｃ_０，　Ｃ_１，　Ｃ_２，　…，Ｃ_５１１）とする。この場合、ＡＤコンバータのサンプリング結果が例えば｛００００　０１１０　１０００｝であれば、この１２ビット中の上位９ビット｛００００　０１１０　1｝だけに着目し、１＋４＋８＝１３であることから、このデータが属する階級はＣ_１３であると判断できる。すなわちサンプリング値の上位９ビットが、そのままサンプル値が属する階級の番号となっている。このようにヒストグラムの階級をビット単位で定義することは、ヒストグラム演算を簡単に実施できる。

　車載充電器３の演算部３３は、ヒストグラム中に演算窓を設定するステップＳＴ２を実施する。演算窓とは、図３に示す四角で囲んだ領域である。図３の例において演算窓の幅は、２０個分の階級としている。演算窓の初期位置は、ヒストグラムの右端を含む領域であり、（Ｃ_４９２，Ｃ_４９３，　…，Ｃ_５１０，Ｃ_５１１）である。

　車載充電器３の演算部３３は、演算窓中の最上の階級の度数が１以上であるかを判断するステップＳＴ３を実施する。前述の１つ目の条件は、この演算窓中の最上の階級の度数が１以上であるかを判断するステップＳＴ３によって判断される。すなわち演算部３３は、ｆ（Ｃ_５１１）≧１が真（ＹＥＳ）か偽（ＮＯ）かを判断する。
　ＮＯの場合、すなわち最上の階級の度数が１以上でない場合、演算窓を１つ左にシフトしてステップＳＴ２へ戻る。この場合、演算窓は（Ｃ_４９１，Ｃ_４９２，　…，Ｃ_５０９，Ｃ_５１０）に設定される。
　ＹＥＳの場合、すなわち最上の階級の度数が１以上のときは、次のステップＳＴ３へ進む。

　車載充電器３の演算部３３は、演算窓中の全階級の度数の合計が所定の閾値以上であるかを判断するステップＳＴ４を実施する。前述の２つ目の条件は、この演算窓中の全階級の度数の合計が所定の閾値Ｓ以上であるかを判断するステップＳＴ４によって判断される。所定の閾値Ｓは、例えばヒストグラムの全サンプリング数の５分の１である４０、などと決めてよい。結局、演算部３３は、以下の式が真（ＹＥＳ）か偽（ＮＯ）かを判断する。

　ＮＯの場合、すなわち度数の合計が所定の閾値以上でない場合、演算窓を１つ左にシフトしてステップＳＴ２へ戻る。この場合、演算窓は（Ｃ_４９１，Ｃ_４９２，　…，Ｃ_５０９，Ｃ_５１０）に設定される。
　ＹＥＳの場合、すなわち度数の合計が所定の閾値以上の時は、次のステップＳＴ５へ進む。

　車載充電器３の演算部３３は、演算窓中のデータの平均を算出し出力するステップＳＴ５を実施する。このときの演算窓は、前述の１つ目の条件と２つ目の条件とを満たす階級群を選択している。演算部３３は演算窓中のデータの平均値を算出し、この求めた平均値をＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａとして出力する。演算部３３の処理がステップＳＴ５まで完了した後、演算部３３の処理は次の時間窓に移りステップＳＴ１まで戻る。この演算部３３の処理は、車両１のスイッチが切られるまで繰り返される。
　車載充電器３の演算部３３は、演算窓中のデータの平均値に代えて、演算窓中のデータのメディアン（中央値）、最頻値、又はその他の代表値を用いてＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａとして出力してもよい。
　車載充電器３の演算部３３は、ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを、例えばコントローラ９へ出力してもよい。

　実施の形態１に係る車載充電器３は、求めたＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａが、図２Ｃに示す無効の範囲にある場合でも算出して出力することを特徴とする。ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａが図２Ｃに示す無効の範囲にある場合、実施の形態１に係る車載充電器３は、ＣＰＬＴ回路などに何らかの故障が生じていると判断し、コントローラ９を介して警告を発することができる。

　以上のように実施の形態１に係る車載充電器３は上記構成を備えるため、有効電圧範囲にも入らない場合においてもクルマ側でＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを正確に把握できる。また、ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａが無効の範囲にある場合でも、実施の形態１に係る車載充電器３はＣＰＬＴ回路などに何らかの故障が生じていると判断し、警告を発することができる、という効果を奏する。

実施の形態２．
　実施の形態１に係る車載充電器３は、本開示技術に係る車載充電器３の必要最小限の構成を備えたものである。実施の形態２に係る車載充電器３は、実施の形態１に係る車載充電器３と同じ構成を備え、演算部３３が実施する演算窓中のデータの平均を算出し出力するステップＳＴ５に工夫を加えたものである。実施の形態２の説明において、実施の形態１で使用した構成要素の符号は、同じものを採用する。また実施の形態２の説明において、重複する説明は適宜省略する。

　図３に示すように演算部３３が作成するヒストグラムには、ＣＰＬＴ信号がＰＷＭ信号となっている場合、左端に低電位側Ｖ_Ｂａｓｅに相当する山が出現する。本開示技術に係る車載充電器３が本来意図するものは、ＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐの値を求めることであるから、ステップＳＴ５における演算窓中のデータに低電位側Ｖ_Ｂａｓｅのデータを含めたくない。特に、クルマが状態ＤでありＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐと低電位側Ｖ_Ｂａｓｅとが近い場合、演算窓に両方のデータが含まれる懸念がある。
　そこで実施の形態２に係る車載充電器３は、ステップＳＴ５における演算窓中のデータの中で、低電位側Ｖ_Ｂａｓｅに係るデータが含まれている可能性のある階級にあらかじめマスキングをしておき、平均値、メディアン（中央値）、最頻値、又はその他の代表値の計算に影響しないよう工夫する。

　以上のように実施の形態２に係る車載充電器３は上記工夫を施しているため、実施の形態１に係る車載充電器３が有する効果のほか、演算窓に低電位側Ｖ_Ｂａｓｅに係るデータが含まれている場合でも本来意図するＣＰＬＴ信号の高電位側Ｖ_Ｔｏｐの値を求めることができるという効果を奏する。

実施の形態３．
　実施の形態３に係る車載充電器３は、実施の形態１に係る車載充電器３と同じ構成を備える。実施の形態３に係る車載充電器３は、ＣＰＬＴ信号が定電位信号かＰＭＷ信号かを判断し、ＰＷＭ信号のときのみ図４に示した処理フローを実施する。実施の形態３の説明において、実施の形態１で使用した構成要素の符号は、同じものを採用する。また実施の形態３の説明において、重複する説明は適宜省略する。

　図２Ａが示すようにＣＰＬＴ信号は、ＰＷＭ信号となったときに初めて負の電位となり、低電位側Ｖ_Ｂａｓｅが負の－１２Ｖとなる。したがって実施の形態３に係る車載充電器３は、ＣＰＬＴ信号が負の電位となったことをトリガーとして、ＰＷＭ信号となったことを判断できる。実施の形態３に係る車載充電器３は、ＣＰＬＴ信号がＰＷＭ信号となったと判断した後に、図４で示した処理フローを実施する。なお、ＣＰＬＴ信号がＰＷＭ信号ではない場合、通常のＡＤ変換により検出される電圧値に基づいて、ＣＰＬＴ信号の測定波高値Ｖａを求めればよい。通常のＡＤ変換により検出される電圧値を用いることは、サンプリング点数が少なくてすむため、短時間で処理が完了する。

　以上のように実施の形態３に係る車載充電器３は上記工夫を施しているため、実施の形態１に係る車載充電器３が有する効果のほか、ＣＰＬＴ信号が定電位信号の場合に短時間で処理が完了するという効果を奏する。
　また、実施の形態３の工夫は、実施の形態２の工夫と同時に実施することもできる。

実施の形態４．
　実施の形態４に係る車載充電器３は、実施の形態１に係る車載充電器３と同じ構成を備える。実施の形態４に係る車載充電器３は、演算部３３が作成するヒストグラムに工夫を施す。実施の形態４の説明において、実施の形態１で使用した構成要素の符号は、同じものを採用する。また実施の形態４の説明において、重複する説明は適宜省略する。

　図５は、実施の形態４に係るCPLT信号の波高値取得方法におけるヒストグラムの階級の定義を示した表である。図５が示すとおり実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法では、ヒストグラムの階級を、前述の国際標準規格に定められた車の状態の単位で定義することを特徴とする。図５の表の右側の２列は、図２Ｃと同じであることに留意する。図５の左側の列は、対応するヒストグラムの階級を示す。図５の左端から２列目と３列目は、それぞれＡＤコンバータのデジタル値の下限値と上限値とを示している。なお、図５の例ではＡＤコンバータの入力は０Ｖ～１５Ｖとし、デジタル値の下限値と上限値とは、上位９ビットの値を示している。

　実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法では、演算窓の幅は１階級分とする。すなわち、実施の形態４において作成するヒストグラムの階級は、前述のＡＤコンバータの何ビット分かとして数えた場合には均等ではないが、演算窓の幅は定義したヒストグラムの階級の数で数える。実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法では、ヒストグラムのピークが属する階級が、そのまま前述の第１の条件と第２の条件とを満たす階級群であるとみなす。

　図５に示した表において、ヒストグラムの階級がＣ_０の説明は、「マスキングのため不使用」と記載している。これは、実施の形態２に係る工夫を施したことと同義である。

　実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法において、ヒストグラムの定義を少し変形したものとなる。したがって、実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法は、実施の形態１に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法と同様の効果を奏する。
　また、実施の形態４に係るＣＰＬＴ信号の波高値取得方法は、実施の形態３に係る工夫を同時に実施してもよい。

　本開示技術は、電気をエネルギー源とし電動機を動力源として走行する電気自動車に適用できる技術であり、産業上の利用可能性がある。

　１　車両、　２　外部電源、　３　車載充電器、　４　メインバッテリ、　５　インバータ、　６　モータ、　７　負荷、　９　コントローラ、　２１　ＥＶＳＥ側回路、　３１　ＰＨＥＶ側回路、　３２　ＡＣＤＣ変換部、　３３　演算部。

Claims

　ＣＰＬＴ信号を生成するＣＰＬＴ回路の一部を構成するＥＶ／ＰＨＥＶ側回路と、
　外部電源からのＡＣをＤＣに変換するＡＣＤＣ変換部と、
　充電制御を行う演算部と、を備え、
　前記演算部は、前記ＣＰＬＴ信号のサンプリングデータからヒストグラムを作成し、
　作成した前記ヒストグラムから、前記ＣＰＬＴ信号の波高値を検知する車載充電器。
　前記演算部は、前記ヒストグラムから、
　階級群の右端にあたる最上の階級の度数が１以上であり、かつ、前記階級群に含まれるすべての階級の度数の合計が所定の閾値以上であるときに、前記サンプリングデータのうち前記階級群に含まれるデータで前記波高値を検知する請求項１に記載の車載充電器。
　前記演算部は、前記ヒストグラムから、
　前記ＣＰＬＴ信号の低電位側に係るデータが含まれている可能性のある階級にあらかじめマスキングをして前記波高値を検知する請求項１に記載の車載充電器。
　前記演算部は、前記ＣＰＬＴ信号が定電位信号かＰＷＭ信号かを判断し、
　前記ＣＰＬＴ信号が前記ＰＷＭ信号と判断したときに前記ヒストグラムを作成する請求項１に記載の車載充電器。
　現在の時間窓でのヒストグラムを作成するステップと、
　前記ヒストグラム中に演算窓を設定するステップと、
　前記演算窓の中の最上の階級の度数が１以上であるかを判断するステップと、
　前記演算窓の中の全階級の度数の合計が所定の閾値以上であるかを判断するステップと、
　前記演算窓の中のデータの平均を算出し出力するステップと、を有するＣＰＬＴ信号の波高値取得方法。