CN102474108A - 充电装置 - Google Patents

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Abstract

在电缆卷轴(30)的辊筒(502)的内部设置有控制导频电路(332)以及温度传感器(342)。温度传感器(342)检测收卷于辊筒(502)的充电电缆(20)的温度并将其向控制导频电路(332)输出。控制导频电路(332)根据充电电缆(20)的电流容许值生成具有预先确定的占空比的导频信号，经由充电电缆(20)向车辆发送。另外，控制导频电路(332)基于从温度传感器(342)接受的充电电缆(20)的温度的检测值，改变导频信号的占空比。

Description

充电装置
技术领域
本发明涉及充电装置，尤其涉及用于向构成为能通过车辆外部的电源进行充电的车辆供给充电电力的充电装置。
背景技术
日本特开2009-77535号公报(专利文献1)公开了用于向构成为能通过车辆外部的电源(以下也将其简称为“外部电源”，进而也将由外部电源进行的车载蓄电装置的充电简称为“外部充电”。)进行充电的车辆从外部电源供给电力的车辆充电***。在该车辆充电***中，充电电缆包括CCID(Charging Circuit Interrupt Device，充电电路中断设备)，CCID包括控制导频电路。
当充电电缆的插头连接于外部电源、且充电电缆的连接器连接于车辆的连接器时，控制导频电路生成具有预先确定的占空比的导频信号CPLT，将其生成的导频信号CPLT经由控制导频线向车辆发送。
在此，通过导频信号CPLT的占空比，向车辆通知充电电缆的电流容许值(额定电流)。并且，在车辆中执行充电控制以使得充电电流不超过该电流容许值(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2009-77535号公报
专利文献2：日本特开2000-255248号公报
专利文献3：日本特开2003-244832号公报
专利文献4：日本特开平8-33121号公报
发明内容
发明要解决的课题
在设置有能收卷充电电缆的卷轴的情况下，当在充电电缆被收卷于卷轴的状态下进行外部充电时，充电电缆恐会过热。并且，在充电电缆过热了的情况下，需要在车辆中执行的充电控制中向车辆通知以使得降低充电电流，然而在上述公报中对于此点没有特别研究。
于是，本发明是为了解决相关课题而完成的，其目的在于提供一种能够防止充电电流过热的充电装置。
用于解决课题的手段
根据本发明，一种充电装置，用于从车辆外部的外部电源向构成为能够通过外部电源进行充电的车辆供给电力，该充电装置具备充电电缆、卷轴、温度传感器、和控制装置。充电电缆能将外部电源与车辆电连接。卷轴能收卷充电电缆。温度传感器设置于卷轴，用于检测充电电缆的温度。控制装置构成为能够根据预先确定的充电电缆的电流容许值来生成具有预先确定的占空比的脉冲信号，将其生成的脉冲信号向车辆发送。并且，控制装置根据由温度传感器检测出的充电电缆的温度，改变脉冲信号的占空比。
优选，随着由温度传感器检测出的充电电缆的温度变高，控制装置在充电电缆的电流容许值变小的方向上改变占空比。
另外，根据本发明，一种充电装置，用于从车辆外部的外部电源向构成为能够通过外部电源进行充电的车辆供给电力，该充电装置具备充电电缆、卷轴、和控制装置。充电电缆能将外部电源与车辆电连接。卷轴能收卷充电电缆。控制装置构成为能够根据预先确定的充电电缆的电流容许值来生成具有预先确定的占空比的脉冲信号，将其生成的脉冲信号向车辆发送。并且，控制装置根据由卷轴收卷的充电电缆的收卷量，改变脉冲信号的占空比。
优选，随着由卷轴收卷的充电电缆的收卷量变多，控制装置在充电电缆的电流容许值变小的方向上改变占空比。
优选，充电装置还具备插头和插头温度传感器。插头用于将充电电缆连接于外部电源。插头温度传感器用于检测插头的温度。并且，控制装置还根据由插头温度传感器检测出的插头的温度来改变脉冲信号的占空比。
另外，优选，充电装置还具备电压传感器。电压传感器用于检测外部电源的电压。并且，控制装置还根据外部电源的电压下降来改变脉冲信号的占空比。
发明的效果
在本发明中，设置有能收卷充电电缆的卷轴。并且，根据由设置于卷轴的温度传感器检测出的充电电缆的温度，或者根据由卷轴收卷的充电电缆的收卷量，能够改变通过占空比对充电电缆的电流容许值进行通知的脉冲信号(导频信号CPLT)的占空比，因此使用脉冲信号向车辆通知充电电缆的温度状况，在充电电缆有过热危险的情况下，能够在车辆的充电控制中进行使充电电流降低等的对应。因此，根据本发明，能够防止充电电缆的过热。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的使用了充电装置的车辆充电***的整体图。
图2是使用充电装置由外部电源进行充电的车辆的整体框图。
图3是用于说明充电***的电气构成的图。
图4是充电电缆内部的概略构成图。
图5是示出了由控制导频电路产生的导频信号的波形的图。
图6是外部充电时的导频信号以及开关的时间图。
图7是示出了图1所示的电缆卷轴的构成的图。
图8是示出了充电电缆的电流容许值和导频信号的占空比的关系的图。
图9是示出了充电电缆的温度和导频信号的占空比的关系的图。
图10是用于说明与导频信号的生成相关的处理步骤的流程图。
图11是示出了变形例中的、充电电缆的电流容许值和导频信号的占空比的关系的图。
图12是示出了变形例中的、充电电缆的温度和导频信号的占空比的关系的图。
图13是示出了实施方式2中的电缆卷轴的构成的图。
图14是示出了由电缆卷轴收卷的充电电缆的收卷量和导频信号的占空比的关系的图。
图15是用于说明实施方式2中的与导频信号的生成相关的处理步骤的流程图。
图16是示出了充电电缆的收卷量和导频信号的占空比的关系的图。
图17是示出了实施方式3中的电缆卷轴的构成的图。
图18是示出了插头的温度和导频信号的占空比的关系的图。
图19是示出了实施方式4中的电缆卷轴的构成的图。
图20是示出了外部电源的电压和导频信号的占空比的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对于图中相同或相当部分附加相同的符号，不再重复对它的说明。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的使用了充电装置的车辆充电***的整体图。参照图1，该车辆充电***具备充电装置10和车辆60。车辆60为搭载有蓄电装置和电动机作为行驶用动力源的电动车辆，例如为电动汽车、混合动力汽车等。车辆60构成为能够使用充电装置10通过外部电源(未图示)对蓄电装置进行充电。
充电装置10包括充电电缆20、电缆卷轴30、连接器40和插头50。充电电缆20是用于从外部电源向车辆60供给充电电力的电力线。充电电缆20能够通过插头50和连接器40分别与外部电源以及车辆60连接，能将外部电源和车辆60电连接。
电缆卷轴30构成为能够收卷充电电缆20，能够根据外部电源与车辆60的距离自由地引出充电电缆20。连接器40是用于将充电电缆20连接于车辆60的端子，插头50是用于将充电电缆20连接于外部电源的端子。另外，也可以不设置插头50而将充电电缆20固定连接于外部电源。
(车辆60的构成)
图2是使用充电装置10通过外部电源进行充电的车辆60的整体框图。在图2中，作为一例，表示了车辆60为混合动力汽车的情况。参照图2，车辆60包括发动机110、动力分配装置120、电动发电机130、150、减速器140、驱动轴160和驱动轮170。另外，车辆60还包括蓄电装置180、升压转换器190、变换器(inverter)200、210、AC/DC转换器220、***口(inlet)230和ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)240。
发动机110以及电动发电机130、150连接于动力分配装置120。而且，车辆60利用来自发动机110以及电动发电机150中的至少一方的驱动力来行驶。发动机110所产生的动力由动力分配装置120分为2条路径。即，一条是经由减速器140向驱动轴160传递的路径，另一条是向电动发电机130传递的路径。
电动发电机130是交流旋转电机，例如是三相交流同步电动机。电动发电机130使用由动力分配装置120分配来的发动机110的动力来发电。例如，在蓄电装置180的充电状态(也称为“SOC(State Of Charge)”)变得低于预先设定的值时，发动机110起动，通过电动发电机130进行发电。而且，由电动发电机130发电所得的电力由变换器200从交流变换为直流，由升压转换器190对其降压而蓄积于蓄电装置180。
电动发电机150是交流旋转电机，例如是三相交流同步电动机。电动发电机150使用在蓄电装置180中蓄积的电力以及由电动发电机130发电所得的电力中的至少一方来产生车辆的驱动力。而且，电动发电机150的驱动力经由减速器140被传递至驱动轴160。
另外，在车辆制动时，使用车辆的运动能量来驱动电动发电机150，使电动发电机150作为发电机工作。由此，电动发电机150作为将制动能量变换为电力的再生制动器工作。而且，由电动发电机150发电所得的电力被蓄积于蓄电装置180。
动力分配装置120由包括太阳轮、小齿轮、行星架和齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮以及齿圈啮合。行星架能够自转地支持小齿轮，并且连接于发动机110的曲轴。太阳轮连接于电动发电机130的旋转轴。齿圈连接于电动发电机150的旋转轴以及减速器140。
蓄电装置180是能够再充电的直流电源，例如包括镍氢或锂离子等的二次电池。在蓄电装置180中，除由电动发电机130、150发电所得的电力外，还蓄积从外部电源(未图示)供给并从***口230输入的电力。另外，作为蓄电装置180，也能采用大容量的电容器。
升压转换器190基于来自ECU240的控制信号，将提供到变换器200、210的直流电压调整为蓄电装置180的电压以上。升压转换器190例如由升压斩波电路构成。
变换器200基于来自ECU240的控制信号，将由电动发电机130发电所得的电力变换为直流电力而向升压转换器190输出。变换器210基于来自ECU240的控制信号，将从升压转换器190供给的电力变换为交流电力而向电动发电机150输出。另外，在发动机110起动时，变换器210将从升压转换器190供给的电力变换为交流电力而向电动发电机130输出。另外，变换器210在车辆制动时，将由电动发电机150发电所得的电力变换为直流电力而向升压转换器190输出。
AC/DC转换器220在进行使用了充电装置10(图1)的外部充电时，将经由连接于***口230的充电装置10从外部电源供给的充电电力(交流)变换为直流而向蓄电装置180输出。***口230是用于将充电装置10连接于车辆60的接口。***口230在连接有充电装置10的连接器40(图1)时，将该旨意向ECU24通知。另外，***口230将从充电装置10供给的充电电力向AC/DC转换器220输出。
ECU240生成用于驱动升压转换器190以及电动发电机130、150的控制信号，将其生成的控制信号向升压转换器190以及变换器200、210输出。另外，ECU240在外部充电时，生成用于驱动AC/DC转换器220的控制信号并向AC/DC转换器220输出，使得从***口230接受充电电力而对蓄电装置180充电。
(充电***的构成)
图3是用于说明充电***的电气构成的图。参照图3，在外部充电时，车辆与外部电源通过充电装置10连接。充电装置10包括充电电缆20、连接器40、插头50和CCID(Charging Circuit Interrupt Device)310。插头50连接于外部电源402的插座400。
连接器40连接于车辆60(图1)的***口230。在连接器40设置有限位开关320，当连接器40连接于***口230时限位开关320工作。而且，与限位开关320的工作相伴的信号电平变化的电缆连接信号PISW被输入到车辆60的ECU240。
CCID310包括CCID继电器330、控制导频电路332和温度传感器342。CCID继电器330设置于充电电缆20，由控制导频电路332进行接通/断开。温度传感器342设置于电缆卷轴30(图1)。温度传感器342检测充电电缆20的温度。将其检测值向控制导频电路332输出。
控制导频电路332经由连接器40和***口230向车辆的ECU240输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于向车辆的ECU240通知充电电缆20的电流容许值(额定电流)，并且基于由ECU240操作的导频信号CPLT的电位从ECU240远程操作CCID继电器330的信号。而且，控制导频电路332基于导频信号CPLT的电位变化来控制CCID继电器330。
控制导频电路332包括振荡器334、电阻元件R1、电压传感器336和CPLT-ECU338。振荡器334基于从CPLT-ECU338接受的指令，生成以规定的频率(例如1kHz)及预定的占空比振荡的导频信号CPLT。电压传感器336检测导频信号CPLT的电位，将其检测值向CPLT-ECU338输出。
CPLT-ECU338接受电压传感器336以及温度传感器342的各检测值。并且，CPLT-ECU338在由电压传感器336检测到的导频信号CPLT的电位处于规定的电位V1(例如12V)附近时，控制振荡器334使其生成非振荡的导频信号CPLT。另外，CPLT-ECU338在导频信号CPLT的电位从V1下降时，控制振荡器334使其生成以规定的频率以及预定的占空比振荡的导频信号CPLT。
另外，导频信号CPLT的电位，如后所述，通过由ECU240的电阻电路380切换电阻值而***作。另外，占空比是基于预先确定的充电电缆20的电流容许值而设定的。而且，如后所述，基于充电电缆20的电流容许值而设定的占空比，根据由温度传感器342检测到的充电电缆20的温度而变更。而且，当导频信号CPLT的电位降低到规定的电位V3(例如6V)附近时，控制导频电路332使CCID继电器330接通。
控制导频电路332在插头50连接于插座400时接受从外部电源402供给的电力来进行工作。
另一方面，在车辆侧，在***口230和AC/DC转换器220(图2)之间的电力线上设置有DFR(Dead Front Relay，固定面板继电器)350和LC滤波器360。DFR350是用于进行***口230和AC/DC转换器220的电连接/电切断的继电器，由来自ECU240的控制信号进行接通/断开。即，在外部充电时，DFR350接通，***口230与AC/DC转换器220电连接。LC滤波器360设置在DFR350和***口230之间，防止相应于AC/DC转换器220的开关工作而产生的高频噪音向充电电缆20输出。
电压传感器370在外部充电时，检测外部电源402的电压VAC，向ECU240输出该检测值。电流传感器372在外部充电时，检测从外部电源402供给的电流IAC，向ECU240输出该检测值。
ECU240包括电阻电路380、输入缓冲器382、384和CPU(ControlProcessing Unit，中央处理单元)386。电阻电路380包括下拉电阻R2、R3和开关SW1、SW2。下拉电阻R2以及开关SW1串联连接于对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1和车辆地线388之间。下拉电阻R3以及开关SW2也串联连接于控制导频线L1和车辆地线388之间。并且，开关SW1、SW2根据来自CPU386的控制信号而接通/断开。
由该电阻电路380操作导频信号CPLT的电位。具体而言，当连接器40连接于***口230时，由CPU386接通开关SW1，电阻电路380通过下拉电阻R2使导频信号CPLT的电位降低至规定的电位V2(例如9V)。并且，当在车辆中充电准备完成时，由CPU386接通开关SW2，电阻电路380通过下拉电阻R2、R3使导频信号CPLT的电位降低至规定的电位V3。这样，通过使用电阻电路380操作导频信号CPLT的电位，能够从ECU240远程操作CCID310的CCID继电器330。
输入缓冲器382接收控制导频线L1的导频信号CPLT，并向CPU386输出该接收到的导频信号CPLT。输入缓冲器384从连接于连接器40的限位开关320的信号线L3接收电缆连接信号PISW，并向CPU386输出该接收到的电缆连接信号PISW。
另外，从ECU240对信号线L3施加电压，当连接器40连接于***口230时，使限位开关320接通，由此信号线L3的电位变为接地电平。即，电缆连接信号PISW是在连接器40连接于***口230时变为L(逻辑低)电平、在非连接时变为H(逻辑高)电平的信号。
CPU386基于电缆连接信号PISW和导频信号CPLT判定外部电源402与车辆的连接。具体而言，CPU386基于从输入缓冲器384接收的电缆连接信号PISW来检测***口230与连接器40的连接，基于有无从输入缓冲器382接收的导频信号CPLT的输入来检测插头50与插座400的连接。
CPU386在基于电缆连接信号PISW检测到***口230和连接器40连接时，接通开关SW1。由此，导频信号CPLT的电位从V1下降，从而使导频信号CPLT振荡，CPU386基于导频信号CPLT的占空比，检测充电电缆20的电流容许值。
当检测到充电电缆20的容许值、蓄电装置180的充电准备完成时，CPU386接通开关SW2。由此，导频信号CPLT的电位下降至V3，在CCID310中CCID继电器330被接通。此后，CPU386接通DFR350。由此，来自外部电源402的电力被提供到AC/DC转换器220(图2)，基于由电压传感器370检测到的电压VAC以及由电流传感器372检测到的电流IAC，在使电流IAC不超过通过导频信号CPLT的占空比而通知的充电电缆20的电流容许值的范围内，由CPU386执行充电控制。
图4是充电电缆20的内部的概略构成图。参照图4，在充电电缆20的内部配设有电力线506、控制导频线L1和接地线L2(图3)。电力线506对从外部电源402供给的充电电力进行送电。控制导频线L1传输导频信号CPLT。接地线L2与车辆外部的地线连接。
图5是示出了由控制导频电路332产生的导频信号CPLT的波形的图。参照图5，导频信号CPLT按规定的周期T振荡。这里，基于预先确定的充电电力20的电流容许值(额定电流)，设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。而且，根据由脉冲宽度Ton相对于周期T之比表示的占空比，从控制导频电路332向车辆60的ECU240通知充电电缆20的电流容许值。
另外，电流容许值根据每种充电电缆而确定，若充电电缆的种类不同则电流容许值也不同，所以导频信号CPLT的占空比也不同。而且，车辆60的ECU240，通过经由控制导频线L1接收从设置于充电电缆20的控制导频电路332发送的导频信号CPLT，并检测该接收到的导频信号CPLT的占空比，从而能够检测充电电缆20的电流容许值，执行充电控制以使得充电电流不超过该电流容许值。稍后进行详细说明，导频信号CPLT的占空比根据由在充电装置10的电缆卷轴30设置的温度传感器342检测的充电电流20的温度而变更。
图6是外部充电时的导频信号CPLT以及开关SW1、SW2的时间图。参照图6，在时刻t1，当充电电缆20的插头50连接于外部电源402的插座400时，控制导频电路332从外部电源402接受电力并产生导频信号CPLT。
另外，在该时刻，充电电缆20的连接器40没有连接于车辆60的***口230，导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，导频信号CPLT处于非振荡状态。
在时刻t2，当连接器40连接于***口230时，由于电阻电路380的下拉电阻R2而使导频信号CPLT的电位下降至V2(例如9V)。于是，在时刻t3，控制导频电路332使导频信号CPLT振荡。然后，当在车辆60的CPU386中基于导频信号CPLT的占空比检测到充电电缆20的电流容许值、充电控制的准备完成时，在时刻t4，由CPU386接通开关SW2。于是，由于电阻电路380的下拉电阻R3使导频信号CPLT的电位进一步下降至V3(例如6V)。
而且，若导频信号CPLT的电位下降至V3，则由控制导频电路332接通CCID310的CCID继电器330。此后，在车辆60中接通DFR350，并执行从外部电源402向蓄电装置180的充电。
(电缆卷轴30的构成)
图7是示出了图1所示的电缆卷轴30的构成的图。参照图7，电缆卷轴30包括辊筒502、充电电缆20、控制导频电路332和温度传感器342。充电电缆20以收卷于辊筒502的方式而被收卷，能够引出连接器40侧。
控制导频电路332及温度传感器342设置于例如辊筒502的内部。并且，温度传感器342紧贴于例如辊筒502的内周，检测收卷于辊筒502的充电电缆20的温度并将其向控制导频电路332输出。
控制导频电路332如上述那样生成导频信号CPLT，将其生成的导频信号CPLT向充电电缆20的控制导频线L1(图3、4)输出。在此，控制导频电路332如后所述，基于从温度传感器342接受的充电电缆20的温度的检测值，根据需要来改变导频信号CPLT的占空比。
图8是示出了充电电缆20的电流容许值和导频信号CPLT的占空比的关系的图。参照图8，与预先确定的充电电缆20的电流容许值成正比例地设定导频信号CPLT的占空比。虽然没有特别图示，但可以以使导频信号CPLT的占空比阶段性变化的方式设定占空比。
将充电电缆20的电流容许值和导频信号CPLT的占空比的这种关系预先准备为映射图(map)，通过控制导频电路332，基于充电电缆20的电流容许值来设定导频信号CPLT的占空比。
在此，在本实施方式1中，基于充电电缆20的电流容许值设定的导频信号CPLT根据由温度传感器342检测到的充电电缆20的温度而变更。即，当在充电电缆20收卷于电缆卷轴30的状态下进行外部充电时，由于充电电缆20的放热不足会使充电电缆20过热。并且，在充电电缆20过热了的情况下，需要降低充电电力，在本实施方式1中，由温度传感器342检测收卷于电缆卷轴30的充电电缆20的温度，随着充电电缆20的温度升高，在充电电缆20的电流容许值变小的方向上改变导频信号CPLT的占空比。由此，在车辆60的充电控制中充电电流得以降低，充电电缆20的加热得以避免。
图9是示出了充电电缆20的温度和导频信号CPLT的占空比的关系的图。在该图9中，作为一例对充电电缆20的电流容许值为A1、导频信号CPLT的占空比为D1的情况(图8)进行了表示，但占空比为D1以外的值时也与该图9所示的关系同样。
参照图9，当由温度传感器342检测到的充电电缆20的温度超过充电电缆20的额定温度T1时，以与温度上升相应地占空比变小的方式改变占空比。并且，将具有该改变后的占空比的导频信号CPLT向车辆60传送。虽然没有特别图示，但也可以不设置改变占空比的温度阈值，以与温度上升相应地占空比变小的方式改变占空比。
将导频信号CPLT的占空比和充电电缆20的温度的这种关系预先准备为映射图，基于由温度传感器342检测到的充电电缆20的温度，通过控制导频电路332改变导频信号CPLT的占空比。
图10是用于说明与导频信号CPLT的生成相关的处理步骤的流程图。参照图10，控制导频电路332使用规定图8所示关系的预先准备好的映射图，基于充电电缆20的电流容许值来设定导频信号CPLT的占空比(步骤S10)。
接着，由设置于电缆卷轴30的温度传感器342检测充电电缆20的温度(步骤S20)。然后，控制导频电路332判定检测出的充电电缆20的温度是否为充电电缆20的额定温度T1以上(步骤S30)。
若判定为充电电缆20的温度为额定温度T1以上(步骤S30中“是”)，则控制导频电路332使用规定图9所示关系的预先准备好的映射图，基于在步骤S20中检测到的充电电缆20的温度来改变导频信号CPLT的占空比(步骤S40)。另一方面，若在步骤S30中判定为充电电缆20的温度低于额定温度T1(步骤S30中“否”)，则控制导频电路332不执行步骤S40的处理而向步骤S50推进处理。
然后，控制导频电路332生成具有在步骤S40中改变了的占空比(没有在步骤S40中改变占空比的情况下，为在步骤S10中设定的占空比)的导频信号CPLT(步骤S50)。
如上所述，在本实施方式1中，能够根据由设置于电缆卷轴30的温度传感器342检测到的充电电缆20的温度来改变导频信号CPLT的占空比，因此使用导频信号CPLT向车辆60通知充电电缆20的温度状况，在充电电缆20恐会过热的情况下，能够在车辆侧的充电控制中做出使充电电流降低的对应。因此，根据本实施方式1，能够防止充电电缆20的过热。
[变形例]
在上述中，如图8所示，以充电电缆20的电流容许值越小则导频信号CPLT的占空比变小的方式设定占空比，以该关系为前提，如图9所示，设为了以若充电电缆20的温度超过额定温度T1则占空比变小的方式改变占空比。
另一方面，如图11所示，设为以充电电缆20的电流容许值越小则导频信号CPLT的占空比变大的方式设定占空比，以该关系为前提，如图12所示，可以以若充电电缆20的温度超过额定温度T2则占空比变大的方式改变占空比。
[实施方式2]
因为由电缆卷轴收卷的充电电缆的收卷量越多，则充电电缆的放热性越差，所以充电电缆过热的危险越高。于是，在本实施方式2中，根据由电缆卷轴收卷的充电电缆20的收卷量来改变导频信号CPLT的占空比。
本实施方式2中的充电***的整体构成和电气构成以及使用充电装置进行充电的车辆的构成，与实施方式1相同。
图13是示出了实施方式2中的电缆卷轴的构成的图。参照图13，电缆卷轴30A在图7所示的实施方式1中的电缆卷轴30的构成中，分别代替温度传感器342和控制导频电路332而包括收卷传感器510和控制导频电路332A。
收卷传感器510是用于检测充电电缆20的收卷量的传感器。例如，以充电电缆20被全部引出时的辊筒502的旋转位置为基准，能够基于辊筒502的旋转量来推定收卷量。收卷量的推定可以通过收卷传感器510来进行，也可以通过控制导频电路332A来进行。
控制导频电路332A生成导频信号CPLT并将其向充电电缆20的控制导频线L1(图3、4)输出。控制导频电路332A与实施方式1中的控制导频电路332同样地，使用图8所示的关系，基于充电电缆20的电流容许值来设定导频信号CPLT的占空比。
在此，在实施方式1中，基于充电电缆20的电流容许值设定的导频信号CPLT的占空比，根据由温度传感器342检测到的充电电缆20的温度而变更，但在本实施方式2中，如以下说明的那样，所述占空比根据使用收卷传感器510检测到的充电电缆20的收卷量而变更。
图14是示出了由电缆卷轴30A收卷的充电电缆20的收卷量和导频信号CPLT的占空比的关系的图。在该图14中，也作为一例对充电电缆20的电流容许值为A1、导频信号CPLT的占空比为D1的情况(图8)进行了表示，但占空比为D1以外的值时也与该图14所示的关系同样。
参照图14，当使用收卷传感器510检测到的充电电缆20的收卷量超过预先确定的收卷量R1时，以与收卷量的增加相应地占空比变小的方式改变占空比。并且，将具有该改变后的占空比的导频信号CPLT向车辆60传送。虽然没有特别图示，但也可以不设置改变占空比的阈值(收卷量R1)，以与收卷量的增加相应地占空比变小的方式改变占空比。
将导频信号CPLT的占空比和由电缆卷轴30A收卷的充电电缆20的收卷量的这种关系预先准备为映射图，控制导频电路332A基于使用收卷传感器510检测到的充电电缆20的收卷量，改变导频信号CPLT的占空比。
图15是用于说明实施方式2中的与导频信号CPLT的生成相关的处理步骤的流程图。参照图15，控制导频电路332A使用规定图8所示关系的预先准备好的映射图，基于充电电缆20的电流容许值来设定导频信号CPLT的占空比(步骤S110)。
接着，使用设置于电缆卷轴30的收卷传感器510，检测由电缆卷轴30A收卷的充电电缆20的收卷量(步骤S120)。然后，控制导频电路332A判定检测出的充电电缆20的收卷量是否为预定量以上(步骤S130)。该预定量是基于例如充电电缆20的电流容许值而预先确定的。
若判定为充电电缆20的收卷量为预定量以上(步骤S130中“是”)，则控制导频电路332A使用规定图14所示关系的预先准备好的映射图，基于在步骤S120中检测到的充电电缆20的收卷量来改变导频信号CPLT的占空比(步骤S40)。另一方面，若在步骤S130中判定为充电电缆20的收卷量少于预定量(步骤S130中“否”)，则控制导频电路332A不执行步骤S140的处理而向步骤S150推进处理。
然后，控制导频电路332A生成具有在步骤S140中改变了的占空比(没有在步骤S140中改变占空比的情况下，为在步骤S110中设定的占空比)的导频信号CPLT(步骤S150)。
另外，在以如图11所示充电电缆20的电流容许值越小则导频信号CPLT的占空比变大的方式设定占空比的情况下，如图16所示，也可以以若充电电缆20的收卷量超过预定量R2则占空比变大的方式改变占空比。
如上所述，在本实施方式2中，能够根据由电缆卷轴30A收卷的充电电缆20的收卷量来改变导频信号CPLT的占空比，因此使用导频信号CPLT向车辆60通知充电电缆20的温度状况，在充电电缆20恐会过热的情况下，能够在车辆侧的充电控制中做出使充电电流降低的对应。因此，根据本实施方式2，也能够防止充电电缆20的过热。
[实施方式3]
与充电电缆20一起，与外部电源的连接端子即插头50也存在过热的危险。于是，在本实施方式3中，在所述实施方式1或2的基础上，还检测插头50的温度，还根据插头50的温度来改变导频信号CPLT的占空比。
图17是示出了实施方式3中的电缆卷轴的构成的图。参照图17，电缆卷轴30B在图7所示的实施方式1中的电缆卷轴30的构成中，代替控制导频电路332而包括控制导频电路332B。另外，在插头50上设置温度传感器512。
温度传感器512检测插头50的温度。由温度传感器512检测的温度的检测值经由未图示的信号线被发送到控制导频电路332B。控制导频电路332B除了实施方式1中说明的控制导频电路332的功能以外，还进而根据由温度传感器512检测到的插头50的温度来改变导频信号CPLT的占空比。
图18是示出了插头50的温度和导频信号CPLT的占空比的关系的图。在该图18中，也作为一例对充电电缆20的电流容许值为A1、导频信号CPLT的占空比为D1的情况(图8)进行了表示，但占空比为D1以外的值时也与该图18所示的关系同样。
参照图18，当由温度传感器512检测到的插头50的温度超过预先确定的温度T3时，以与温度上升相应地占空比变小的方式改变占空比。并且，将具有该改变后的占空比的导频信号CPLT向车辆60传送。虽然没有特别图示，但也可以不设置改变占空比的温度阈值，以与温度上升相应地占空比变小的方式改变占空比。
如上所述，根据本实施方式3，还能够根据由设置于插头50的温度传感器512检测到的插头50的温度来改变导频信号CPLT的占空比，所以也能够防止插头50的过热。
[实施方式4]
在本实施方式4中，在所述实施方式1或2的基础上，还检测外部电源的电压，当外部电源的电压下降大时，进而以充电电缆20的电流容许值变小的方式改变导频信号CPLT的占空比。
图19是示出了实施方式4中的电缆卷轴的构成的图。参照图19，电缆卷轴30C在图7所示的实施方式1中的电缆卷轴30的构成中，还包括电压传感器514，代替控制导频电路332而包括控制导频电路332C。
电压传感器514设置于例如辊筒502的内部，检测与插头50连接的外部电源402(图3)的电压并将其向控制导频电路332C输出。控制导频电路332C除了实施方式1中说明的控制导频电路332的功能以外，如以下说明的那样，还进而根据电压传感器514的检测值来改变导频信号CPLT的占空比。
图20是示出了外部电源的电压和导频信号CPLT的占空比的关系的图。在该图20中，也作为一例对充电电缆20的电流容许值为A1、导频信号CPLT的占空比为D1的情况(图8)进行了表示，但占空比为D1以外的值时也与该图20所示的关系同样。
参照图20，电压V1表示外部电源正常时的电压。当外部电源的电压低于电压V2(从电压V1起的电压下降量ΔV)时，以导频信号CPLT的占空比变小的方式改变占空比。并且，将具有该改变后的占空比的导频信号CPLT向车辆60传送。
如上所述，根据本实施方式4，还能够根据外部电源的电压下降来改变导频信号CPLT的占空比，所以能够避免外部电源电压下降时的异常充电。
在上述的各实施方式中，车辆60设为了使用AC/DC转换器220对从外部电源402供给的充电电力进行电压变换，但也可以不设置车辆的转换器，将从***口230来的电力线对分别连接到电动发电机130、150的中性点，通过变换器200、210来调整中性点间的电压，由此对从外部电源402供给的充电电力进行电压变换。
另外，在上述中，车辆60设为了是搭载发动机和电动发电机作为行驶用的动力源的混合动力汽车，但本发明的适用范围不限定于混合动力汽车，也包括没有搭载发动机的电动汽车、搭载燃料电池作为直流电源的燃料电池汽车等。
在上述中，电缆卷轴30、30A～30C各自对应于本发明中的“卷轴”的一个实施例，温度传感器342对应于本发明中的“温度传感器”的一个实施例。另外，控制导频电路332、332A～332C各自对应于本发明中的“控制装置”的一个实施例，温度传感器512对应于本发明中的“插头温度传感器”的一个实施例。而且，电压传感器514对应于本发明中的“电压传感器”的一个实施例。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有方面都是例示的而非限定性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内所进行的全部的变更。
附图标记的说明
10充电装置；20充电电缆；30、30A～30C电缆卷轴；40连接器；50插头；60车辆；110发动机；120动力分配装置；130、150电动发电机；140减速器；160驱动轴；170驱动轮；180蓄电装置；190升压转换器；200、210变换器；220AC/DC转换器；230***口；240ECU；310CCID；320限位开关；330CCID继电器；332、332A～332C控制导频电路；334振荡器；336、370、514电压传感器；338CPLT-ECU；342、512温度传感器；350DFR；360LC滤波器；372电流传感器；380电阻电路；382、384输入缓冲器；386CPU；388车辆地线；400插座；402外部电源；502辊筒；506电力线；510收卷传感器；R1电阻元件；R2、R3下拉电阻；SW1、SW2开关；L1控制导频线；L2接地线。

Claims (6)

1.一种充电装置，用于从车辆外部的外部电源(402)向构成为能够通过所述外部电源进行充电的车辆(60)供给电力，该充电装置具备：
能将所述外部电源与所述车辆电连接的充电电缆(20)；
能收卷所述充电电缆的卷轴(30)；
温度传感器(342)，其设置于所述卷轴，用于检测所述充电电缆的温度；和
控制装置(332)，其构成为能够根据预先确定的所述充电电缆的电流容许值来生成具有预先确定的占空比的脉冲信号(CPLT)，并将其生成的脉冲信号向所述车辆发送，
所述控制装置根据由所述温度传感器检测到的所述充电电缆的温度，改变所述脉冲信号的占空比。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其中，
随着由所述温度传感器检测到的所述充电电缆的温度变高，所述控制装置在所述充电电缆的电流容许值变小的方向上改变所述占空比。
3.一种充电装置，用于从车辆外部的外部电源(402)向构成为能够通过所述外部电源进行充电的车辆(60)供给电力，该充电装置具备：
能将所述外部电源与所述车辆电连接的充电电缆(20)；
能收卷所述充电电缆的卷轴(30A)；和
控制装置(332A)，其构成为能够根据预先确定的所述充电电缆的电流容许值来生成具有预先确定的占空比的脉冲信号(CPLT)，并将其生成的脉冲信号向所述车辆发送，
所述控制装置根据由所述卷轴收卷的所述充电电缆的收卷量，改变所述脉冲信号的占空比。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其中，
随着由所述卷轴收卷的所述充电电缆的收卷量变多，所述控制装置在所述充电电缆的电流容许值变小的方向上改变所述占空比。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的充电装置，其中，还具备：
用于将所述充电电缆连接于所述外部电源的插头(50)；和
用于检测所述插头的温度的插头温度传感器(512)，
所述控制装置(332B)还根据由所述插头温度传感器检测到的所述插头的温度来改变所述脉冲信号的占空比。
6.根据权利要求1～4的任一项所述的充电装置，其中，
还具备用于检测所述外部电源的电压的电压传感器(514)，
所述控制装置(332C)还根据所述外部电源的电压下降来改变所述脉冲信号的占空比。
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