CN103958262B - 电动车辆的充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的电动车辆的充电装置具备:车辆侧充电连接器,其以能装卸的方式与设置于车辆外部的充电器中的充电器侧连接器连接;正极以及负极的车辆侧充电线,其对上述车辆侧充电连接器和能够从上述充电器进行充电的蓄电装置之间进行连接;二极管,其设置在上述车辆侧充电线上,将从上述充电器朝向上述蓄电装置的方向设为正方向;和电阻器,其设置在车辆内部,在上述二极管和上述车辆侧充电连接器之间,对正极的上述车辆侧充电线和负极的上述车辆侧充电线进行连接。

Description

电动车辆的充电装置
技术领域
本发明涉及电动车辆的充电装置。
本申请基于2011年12月9日申请的日本国特愿2011-270005号,以及2012年5月28日申请的日本国特愿2012-120641号主张优先权,在此援引其内容。
背景技术
以往,例如,已知以下车辆驱动装置:即,在与外部充电器连接的充电端口和电池之间设置导通切断用的继电器(接触器:contactor),除了防止充电端口的活动头露出之外,还基于与充电端口连接的逆变器电路的平滑电容器的电压来探测充电端口的短路状态(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2010-41794号公报
发明概要
发明要解决的课题
但是,上述现有技术涉及的车辆驱动装置所具备的导通切断用的继电器一般形成通过电磁力来进行高压接点保持的构造,但是如果由于例如充电端口和外部充电器之间的短路等而在高压接点部中流过给定以上的大电流,则有时会产生电磁斥力。
相对于产生这样的问题,例如,在使继电器的对应短路电流性能增大来抑制电磁斥力的产生的情况下,由于费用会发生增加,所以有时为了防止在高压接点部中流过给定以上的大电流而在充电端口和电池之间设置逆流防止用的二极管。
但是,在逆流防止用的二极管中,除了在短路产生所导致的异常状态(即击穿状态)中产生逆流的电流之外,即使是正常状态,也存在逆流的微小电流。由此,对于逆流防止用的二极管,希望恰当地判定正常状态、和短路产生所导致的异常状态。
例如,在基于由设置在外部充电器侧的电压传感器检测的电压来进行短路探测的情况下,考虑在正常状态的二极管中逆流的微小电流,需要为了根据从电压传感器输出的电压的检测结果来判定二极管的正常状态和异常状态的判定阈值。
但是,如果相对于外部充电器侧的电压传感器的阻抗不明确,则不能对二极管的正常状态的电压进行规定,难以恰当地设定判定阈值。
此外,例如,已知以下装置:即,检测从车辆侧的接触器的断路状态下的外部充电器侧向车辆侧施加高压后的充电连接器的电压变化(例如,放电速度),并基于该检测结果来执行电路的绝缘判定。
但是,在这样的装置中,如果在与车辆侧的接触器相比更靠近充电连接器侧的正极以及负极间连接电阻器,则该电阻器作为所谓的放电电阻来发挥作用,有时存在放电速度超出给定的正常范围而增大的情况,会误检测为产生了绝缘不良。
发明内容
本发明鉴于上述状况而作出,其目的在于提供一种能够恰当地判定有无异常状态的电动车辆的充电装置。
用于解决课题的手段
在本发明涉及的方案的电动车辆的充电装置中,为了达成上述目而采用以下的构成。
(1)本发明的一方案涉及的电动车辆的充电装置,具备能够从车辆外部的充电器进行充电的蓄电装置,该电动车辆的充电装置具备:车辆侧充电连接器,其以能装卸的方式与设置于上述充电器中的充电器侧连接器连接;正极以及负极的车辆侧充电线,其对上述车辆侧充电连接器和上述蓄电装置之间进行连接;二极管,其被设置在上述车辆侧充电线上,将从上述充电器朝向上述蓄电装置的方向设为正方向;和电阻器,其被设置在车辆内部,在上述二极管和上述车辆侧充电连接器之间,对正极的上述车辆侧充电线和负极的上述车辆侧充电线进行连接。
(2)在上述(1)的方案中,也可以是,进一步具备设置在上述车辆侧充电连接器和上述电阻器之间,在执行充电时被连接的接触器。
(3)在上述(1)的方案中,也可以是,进一步具备能够对上述蓄电装置和上述电阻器之间的导通进行切断的接触器。
(4)在上述(1)至(3)中任一项的方案中,上述电阻器也可以具有与和由非击穿状态的上述二极管的反方向偏置所产生的反方向电流相对应的电阻值相同的电阻值。
(5)在上述(4)的方案中,也可以具备:蓄电电压检测部件,其检测上述蓄电装置的电压;电压获取部件,其获取上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压;和异常判定部件,其在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为连接状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比由上述蓄电电压检测部件检测出的上述蓄电装置的电压的1/2高的情况下,判定上述二极管为击穿状态。
(6)在上述(5)的方案中,上述异常判定部件,在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为开放状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压不足由上述蓄电电压检测部件检测出的上述蓄电装置的电压的1/2的情况下,将上述接触器设为连接状态,之后,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比由上述蓄电电压检测部件检测的上述蓄电装置的电压的1/2高的情况下,判定上述二极管为击穿状态;具备第2异常判定部件,该第2异常判定部件,在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为开放状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压为由上述蓄电电压检测部件检测的上述蓄电装置的电压的1/2以上的情况下,将上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压作为存储电压来存储,将上述接触器设为连接状态,之后,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比上述存储电压高的情况下,判定上述二极管为击穿状态。
发明效果
根据上述(1)的方案,例如在基于在车辆侧检测出的电压(例如,蓄电装置的正极和负极之间的电压)和在车辆外部的充电器侧检测出的电压(例如,充电器侧连接器的正极和负极之间的电压)之间的比较等来判定有无击穿状态等二极管的异常状态时,即使充电器侧的电阻值不明确,与不具备电阻器的情况相比,也能够恰当地判定有无异常状态。
即,在不具备电阻器的情况下,在二极管为击穿状态(即,由反方向偏置产生的反方向电流对应的电阻值为零或者比正常时小)下,在车辆外部的充电器侧检测出的电压成为与在车辆侧检测出的电压相等或者相近的值,与此相对地,在即使二极管为正常状态,而相比于二极管所具有的等效的电阻值,充电器侧的电阻值显著大的情况下,在车辆侧检测出的电压和在车辆外部的充电器侧检测出的电压会大致相同,难以判定有无异常状态。
相对于此,通过具备电阻器,从而车辆外部的充电器侧的正极和负极之间的电阻值成为将处于并联关系的电阻器和充电器之间的各电阻值进行合成后得到的值,如果二极管为正常状态,则即使充电器的电阻值不明确,在充电器侧检测出的电压,根据电阻器的电阻值,与不具备电阻器的情况相比,成为更小的值。
另一方面,即使具备电阻器,在二极管为击穿状态时,由于在车辆外部的充电器侧检测出的电压成为与在车辆侧检测出的电压相等或者相近的值,因此能够容易地判定有无异常状态。
根据上述(2)的方案,通过仅仅在正极以及负极的车辆侧充电线之间设置电阻器的简单构成,能够抑制构成所需的费用的增大,并且能够恰当地判定有无二极管的异常状态。
在该情况下,例如,能够基于在车辆侧检测的电压(蓄电装置的两极间的电压等)和在充电器侧检测的电压(充电器侧连接器的两极间的电压等)之间的比较等来判定有无二极管的异常状态。
该电阻器,例如,在从搭载于电动车辆的蓄电装置的正极开始,经由正极的车辆侧充电线上的二极管以及充电用接触器(接触器)、正极的车辆侧以及充电器侧的各连接器、充电器侧的电压传感器、负极的充电器侧以及车辆侧的各连接器、和负极的车辆侧充电线上的充电用接触器(接触器),至蓄电装置的负极的闭环电路中,对正极的车辆侧充电线上的二极管以及充电用接触器之间、和负极的车辆侧充电线进行连接。
通过具备该电阻器,从而车辆外部的充电器侧的正极和负极之间的电阻值,成为对处于并联关系的电阻器和充电器之间的各电阻值进行合成后得到的值。由此,如果二极管为正常状态,则即使充电器的电阻值不明确,在充电器侧检测出的电压,根据电阻器的电阻值,与不具备电阻器的情况相比,成为更小的值。
另一方面,即使具备电阻器,在二极管为击穿状态时,在车辆外部的充电器侧检测出的电压成为与在车辆侧检测出的电压相等或者相近的值。
根据这些电压的变化,能够容易地判定有无二极管的异常状态。
另外,例如,在不具备电阻器的情况下,在二极管为击穿状态(即,由反方向偏置产生的反方向电流对应的电阻值为零或者比正常时小)下,在车辆外部的充电器侧检测出的电压成为与在车辆侧检测的电压相等或者相近的值。
除此以外,即使二极管为正常状态,在与二极管所具有的等效的电阻值相比,充电器侧的电阻值显著大的情况下,在车辆侧检测的电压和在车辆外部的充电器侧检测的电压成为大致相同。
由此,在不具备电阻器的情况下,较为难以判定有无二极管的异常状态。
因此,根据上述(2)的方式,即使包括电压传感器的内部阻抗在内的充电器侧的电阻值不明确,例如也不需要将具有已知的内部阻抗的电压传感器设置在充电器的两极间等的应对措施,能够恰当地判定有无异常状态。
进一步地,在判定为二极管为击穿状态等异常状态的情况下,通过迅速地将充电用接触器设为开放状态,即使在充电用接触器和充电器之间产生短路,也能够防止在充电用接触器中产生电磁斥力,安全地取下充电器侧以及车辆侧的各连接器。
进一步地,即使是对充电用接触器的开放状态下从充电器侧向车辆侧施加高压后的充电器侧连接器的两极间的电压变化(例如,放电速度)进行检测,并基于该检测结果来执行闭环电路的绝缘判定的情况下,也能够通过电阻器来防止放电速度增大而超出给定的正常范围,防止误检测为产生了绝缘不良。
根据上述(4)的方案,能够将判定有无二极管的异常状态的处理简化。
根据上述(5)的方案,即使充电器侧的电阻值不明确,在与正常状态的二极管所具有的等效的电阻值相比,充电器侧的电阻值显著大的情况下,由电压获取部件获取的充电器侧连接器的正极和负极之间的电压能够视为至少成为蓄电装置的电压的1/2以下。
由此,在充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比蓄电装置的电压的1/2高的情况下,能够恰当地判定为二极管为击穿状态。
根据上述(6)的方案,伴随着接触器(充电用接触器)从开放状态变化为连接状态,在由电压获取部件获取的充电器侧连接器的正极和负极之间的电压变化得较高的情况下,能够恰当地判定二极管为击穿状态。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的构成图。
图2A是表示本发明的实施方式的比较例涉及的电动车辆的充电装置的充电器侧电压和充电器侧的电阻值RQ之间的关系的例子的图。
图2B是表示本发明的实施方式的实施例涉及的电动车辆的充电装置的充电器侧电压和充电器侧的电阻值RQ之间的关系的例子的图。
图3是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的动作的流程图。
图4A是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的车辆侧电压(电池电压Vbat)、充电器侧电压(输出电压)Vout、外部充电接触器的接通/断开状态、和二极管短路标记的关系的例子的图。
图4B是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的车辆侧电压(电池电压Vbat)、充电器侧电压(输出电压)Vout、外部充电接触器的接通/断开状态、和二极管短路标记的关系的例子的图。
图4C是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的车辆侧电压(电池电压Vbat)、充电器侧电压(输出电压)Vout、外部充电接触器的接通/断开状态、和二极管短路标记的关系的例子的图。
图4D是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的车辆侧电压(电池电压Vbat)、充电器侧电压(输出电压)Vout、外部充电接触器的接通/断开状态、和二极管短路标记的关系的例子的图。
图5A是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的充电器侧电压(输出电压)、二极管的等效的电阻值RD、和电阻器的电阻值R1的关系的例子的图。
图5B是表示本发明的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的充电器侧电压(输出电压)、二极管的等效的电阻值RD、和电阻器的电阻值R1的关系的例子的图。
图6是本发明的另外的实施方式涉及的电动车辆的充电装置的构成图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一实施方式涉及的电动车辆的充电装置。
本实施方式的电动车辆的充电装置10,例如如图1所示,具备搭载于电动车辆2的车辆侧充电装置3,该车辆侧充电装置3具备:能够由车辆外部的充电器1进行充电的电池11;和由电池11的电力来输出车辆行驶用的驱动力电动机12。
充电器1,例如具备按照能够装卸的方式与设置在车辆侧充电装置3中的正极以及负极的车辆侧充电连接器3p、3n连接的正极以及负极的充电器侧连接器1p、1n。并且,在正极以及负极的充电器侧连接器1p、1n间,经由二极管13通过电源装置14施加给定的电压。
此外,充电器1具备充电器侧电压传感器15,该充电器侧电压传感器15检测正极以及负极的充电器侧连接器1p、1n之间的输出电压(充电器侧电压)Vout,并输出检测结果的信号。
车辆侧充电装置3,具备例如按照能够装卸的方式与设置在车辆外部的充电器1中的正极以及负极的充电器侧连接器1p、1n连接的正极以及负极的车辆侧充电连接器3p、3n。
并且,在对车辆侧充电连接器3p、3n和电池11之间进行连接的正极以及负极的车辆侧充电线21p、21n上,设置以能够通过断开以及连接(闭合)对导通进行电断接的方式而串联连接的正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n。
并且,在正极的车辆侧充电线21p上,在正极侧接触器22p和电池11之间,连接将从正极侧接触器22p朝向电池11的方向设为正方向的二极管(D)23。
进一步地,在正极的车辆侧充电线21p上,在正极侧接触器22p和电池11之间,将由串联连接的预充电接触器24a以及预充电电阻24b构成的预充电部24相对于二极管(D)23并联连接。
并且,在正极以及负极的车辆侧充电连接器3p、3n和正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n之间,设置与正极的车辆侧充电线21p和负极的车辆侧充电线21n连接的电阻器25。
该电阻器25,例如,具有与和由非击穿状态(即正常状态)的二极管(D)23的反方向偏置产生的反方向电流相对应的电阻值RD(例如,40kΩ等)相同的电阻值R1
此外,车辆侧充电装置3具备车辆侧电压传感器26,该车辆侧电压传感器26检测电池11的端子间电压即电池电压Vbat(车辆侧电压),并输出检测结果的信号。
并且,车辆侧充电装置3具备处理装置27,该处理装置27基于从充电器侧电压传感器15输出的信号、和从车辆侧电压传感器26输出的信号,探测二极管(D)23是否为击穿状态等异常状态。
处理装置27,例如,在未执行从充电器1向电池11的充电的状态,并且正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n为连接(闭合)状态下,在由充电器侧电压传感器15检测的充电器侧电压Vout比由车辆侧电压传感器26检测的电池电压Vbat的1/2高的情况下,判定为二极管(D)23为击穿状态。
以下,说明上述实施方式的电动车辆的充电装置10涉及的实施例以及比较例。
实施例是上述实施方式的电动车辆的充电装置10,具备对正极的车辆侧充电线21p和负极的车辆侧充电线21n进行连接的电阻器25,在比较例中,省略该电阻器25。
在这些实施例以及比较例中,在充电器1中,被设定为在充电器侧连接器1p、1n间未由电源装置14施加给定的电压的状态,并且,将充电器侧连接器1p、1n与车辆侧充电连接器3p、3n连接,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n设定为连接(闭合)状态。
在该状态下,在不存在在二极管(D)23中逆流的逆电流的情况下,由充电器侧电压传感器15检测的充电器侧电压Vout成为零。
但是,实际上,由于存在在二极管(D)23中逆流的逆电流,所以由充电器侧电压传感器15检测的充电器侧电压Vout成为零以上的值。
但是,在比较例中,如果充电器1侧的电阻值RQ不明确,则不能规定充电器侧电压Vout的值。
并且,在二极管(D)23为击穿状态(即,相对于由反方向偏置产生的反方向电流的等效的电阻值RD为零或者比正常时小)下,在车辆外部的充电器1侧检测的充电器侧电压Vout成为与在车辆侧检测的电池电压Vbat相等或者相近的值。
相对于此,在即使二极管(D)23为正常状态,而与二极管(D)23所具有的等效的电阻值RD相比,充电器1侧的电阻值RQ显著大的情况下,电池电压Vbat和充电器侧电压Vout会大致相同,难以判定有无二极管(D)23的异常状态。
另一方面,在实施例中,通过具备电阻器25,车辆外部的充电器1侧的充电器侧连接器1p、1n间的电阻值R,例如如下述数式(1)所示,成为将并联关系的电阻器25和充电器1的各电阻值R1、RQ合成后得到的值。
与此相伴,如果二极管(D)23为正常状态,则即使充电器1侧的电阻值RQ不明确,在充电器1侧检测的充电器侧电压Vout,相应于电阻器25的电阻值R1,与不具备电阻器25的比较例的情况相比,成为更小的值。
并且,即使具备电阻器25,在二极管(D)23为击穿状态时,在充电器1侧检测的充电器侧电压Vout成为与在车辆侧检测的电池电压Vbat相等或者相近的值,所以能够容易地判定有无二极管(D)23的异常状态。
(数式1)
R = R Q · R 1 R Q + R 1 . . . ( 1 )
更详细来说,如果在实施例中二极管(D)23为正常状态,则在充电器1侧检测的充电器侧电压Vout成为在下述数式(2)中记述的上限电压VoutH。
并且,在下述数式(2)中,例如,在电阻器25的电阻值R1和二极管(D)23所具有的等效的电阻值RD相同,并且,与各电阻值RD、R1相比,充电器1侧的电阻值RQ显著大的情况下,上限电压VoutH近似于电池电压Vbat的1/2。
(数式2)
VoutH = Vbat · R R D + R . . . ( 2 )
因此,在充电器侧电压Vout比电池电压Vbat的1/2高的情况下,能够恰当地判定二极管(D)23为击穿状态等异常状态。
此外,在例如图2A、2B中,对于比较例以及实施例,考虑电池电压Vbat以及车辆侧电压传感器26的检测误差,示出为了判定有无二极管(D)23的击穿状态而对充电器侧电压Vout设定的给定的短路异常判定阈值。
在该情况下,在比较例中,在充电器1侧的电阻值RQ为给定值RA以上时,如果在二极管(D)23的特性基础上,具有逆电流成为最大的特性,则由于充电器侧电压传感器15的检测误差的缘故,故而无法判定二极管(D)23是正常还是异常。
相对于此,在实施例中,通过具备具有与二极管(D)23所具有的等效的电阻值RD相同的电阻值R1的电阻器25,不管充电器1侧的电阻值RQ如何,如果二极管(D)23为正常,则充电器侧电压Vout成为电池电压Vbat的1/2以下,能够准确地判定二极管(D)23是正常还是异常。
此外,处理装置27,例如,在未执行从充电器1向电池11的充电的状态,并且正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n为开放状态下,在充电器侧电压Vout不足电池电压Vbat的1/2的情况下,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n设为连接(闭合)状态。
并且,在由充电器侧电压传感器15检测出的充电器侧电压Vout比电池电压Vbat的1/2高的情况下,判定为二极管(D)23为击穿状态。
进一步地,处理装置27,例如,在未执行从充电器1向电池11的充电的状态,并且正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n为开放状态下,在充电器侧电压Vout为电池电压Vbat的1/2以上的情况下,将充电器侧电压Vout作为存储电压来存储。
并且,在将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n设为连接状态后,在由充电器侧电压传感器15检测出的充电器侧电压Vout(即,充电器侧电压Vout的本次值)比存储电压高的情况下,判定为二极管(D)23为击穿状态。
另外,电动车辆2具备:功率驱动单元(PDU)31,其具备基于电池11的电压来控制电动机12的通电的逆变器等;和将电池11的电压降压后施加至辅机类等的负载33的DC-DC转换器32。
本实施方式的电动车辆的充电装置10具备上述构成,接着,说明该电动车辆的充电装置10的动作。
首先,例如在图3所示的步骤S01中,判定充电器侧电压Vout是否不足电池电压Vbat的1/2。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S02。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,进入后述的步骤S07。
并且,在步骤S02中,将外部充电接触器,即正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态。
并且,在步骤S03中,判定从将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态开始是否经过了给定的延迟时间。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S04。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,重复执行步骤S03的判定处理。
并且,在步骤S04中,判定充电器侧电压Vout是否为电池电压Vbat的1/2以下。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S05,在该步骤S05中,确定二极管(D)23为正常状态,容许由车辆外部的充电器1对电池11进行的充电,进入结束。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,进入步骤S06,在该步骤S06中,确定二极管(D)23为异常状态(即,击穿状态),禁止由车辆外部的充电器1对电池11进行的充电,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从连接(闭合)状态切换为开放状态,进入结束。
此外,在步骤S07中,将该时间点的充电器侧电压Vout作为存储电压(充电器侧电压Vout的存储值)来存储。
并且,在步骤S08中,将外部充电接触器,即正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态。
并且,在步骤S09中,判定从将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态开始是否经过了给定的延迟时间。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S10。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,重复执行步骤S09的判定处理。
并且,在步骤S10中,判定在该时间点由充电器侧电压传感器15检测的充电器侧电压Vout(充电器侧电压Vout的本次值)是否为存储电压(充电器侧电压Vout的存储值)以下。
该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S11,在该步骤S11中,确定二极管(D)23为正常状态,容许由车辆外部的充电器1对电池11进行的充电,进入结束。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,进入步骤S12,在该步骤S12中,确定二极管(D)23为异常状态(即,击穿状态),禁止由车辆外部的充电器1对电池11进行的充电,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从连接(闭合)状态切换为开放状态,进入结束。
即,例如如图4A所示,上述步骤S05所示的状态,在从时刻t0起至到达时刻t1之前,充电器侧电压Vout不足电池电压Vbat的1/2。
并且,伴随于在时刻t1中将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态,即使充电器侧电压Vout变高,充电器侧电压Vout也成为电池电压Vbat的1/2以下。
此外,例如,在上述步骤S06所示的状态下,例如如图4B所示,在从时刻t0至到达时刻t1之前,充电器侧电压Vout不足电池电压Vbat的1/2。
并且,伴随着在时刻t1中将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态,充电器侧电压Vout成为超出电池电压Vbat的1/2变高的状态。
在该情况下,在时刻t2中,将二极管短路标记的标记值从“0”切换为“1”,确定二极管(D)23为异常状态(即,击穿状态)。
进一步地,在时刻t3中,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从连接(闭合)状态切换为开放状态。
此外,例如,在上述步骤S11所示的状态下,例如如图4C所示,在从时刻t0至到达时刻t1之前,充电器侧电压Vout比电池电压Vbat的1/2大。
并且,即使在时刻t1中将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态,也能维持充电器侧电压Vout不变地使之比电池电压Vbat的1/2更大。
在该步骤S11中,以初始状态下充电器侧电压Vout和电池电压Vbat不同作为前提,如果充电器侧电压Vout的本次值和上次值(即存储值)不发生变化,则判断为没有发生二极管(D)23的异常状态(即,击穿状态)。
此外,例如,在上述步骤S12所示的状态下,例如如图4D所示,在从时刻t0至到达时刻t1之前,充电器侧电压Vout比电池电压Vbat的1/2大。
并且,伴随于在时刻t1中将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态切换为连接(闭合)状态,充电器侧电压Vout变化得较高。
在该情况下,在时刻t2中,将二极管短路标记的标记值从“0”切换为“1”,确定二极管(D)23为异常状态(即,击穿状态)。
进一步地,在时刻t3中,将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从连接(闭合)状态切换为开放状态。
另外,例如如图5A、5B所示,在电池电压Vbat为给定电压Va,且根据充电器1侧的电阻值RQ而电阻器25的电阻值R1无限地接近上述数式(1)表示的电阻值R的情况下,即与各电阻值RD、R1相比,充电器1侧的电阻值RQ显著大的情况下,充电器侧电压Vout伴随电阻器25的电阻值R1的增大而向增大倾向进行变化,并且,充电器侧电压Vout伴随二极管(D)23所具有的等效的电阻值RD的增大而向降低倾向进行变化。
并且,如果二极管(D)23为正常,电阻器25的电阻值R1和二极管(D)23所具有的等效的电阻值RD相同,则充电器侧电压Vout成为电池电压Vbat的1/2以下。
在该情况下,电池电压Vbat的检测值,根据电池电压Vbat的真值以及车辆侧电压传感器26的检测误差α(%),如例如下述数式(3)所示那样记述。
此外,充电器侧电压Vout的检测值,根据充电器侧电压Vout的真值以及充电器侧电压传感器15的检测误差β(%),如例如下述数式(4)所示那样记述。
并且,在根据充电器1侧的电阻值RQ,而电阻器25的电阻值R1无限地接近上述数式(1)所示的电阻值R的情况下,充电器侧电压Vout的真值和电池电压Vbat的真值如例如下述数式(5)所示那样记述。
(数式3)
(数式4)
(数式5)
并且,能够判定二极管(D)23为异常状态(即,击穿状态)的条件,如例如下述数式(6)所示那样记述,该条件,对于电阻器25的电阻值R1,如例如下述数式(7)所示那样记述。
(数式6)
Vbat(检测值:)>Vout(检测值:)…(6)
(数式7)
R 1 > R D · 100 - α α + β . . . ( 7 )
如上所述,根据本实施方式的电动车辆的充电装置10,在基于在车辆侧检测的电池电压Vbat和在车辆外部的充电器1侧检测的充电器侧电压Vout之间的比较等来判定有无击穿状态等二极管(D)23的异常状态时,即使充电器1侧的电阻值RQ不明确,也能够恰当地判定有无异常状态。
即,即使充电器1侧的电阻值RQ不明确,如果二极管(D)23为正常,则充电器侧电压Vout也能够视为至少成为电池电压Vbat的1/2以下。
由此,在充电器侧电压Vout比电池电压Vbat的1/2高的情况下,能够恰当地判定为二极管(D)23为击穿状态。
此外,伴随于将正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n从开放状态变化为连接(闭合)状态,在充电器侧电压Vout变化得较高的情况下,能够恰当地判定二极管(D)23为击穿状态。
以下,参照图6来说明本发明的另外的实施方式涉及的电动车辆的充电装置。另外,在以下的说明中,针对与上述的实施方式相同或者同等的构成部分附加相同的符号,简化或省略其说明。
在本实施方式的电动车辆的充电装置10中,在比正极侧接触器22p以及负极侧接触器22n更靠电池11侧,设置对正极的车辆侧充电线21p上的正极侧接触器22p以及二极管(D)23之间、和负极的车辆侧充电线21n上的负极侧接触器22n以及电池11之间进行连接的电阻器25。
换言之,正极侧接触器22p设置在电阻器25和车辆侧充电连接器3p之间,负极侧接触器22n设置在电阻器25和车辆侧充电连接器3n之间。即,在本实施方式中,设置电阻器25的位置与上述的实施方式不同。
根据本实施方式,即使包括充电器侧电压传感器15的内部阻抗在内的充电器1侧的电阻值不明确,也不需要例如将具有已知的内部阻抗的电压传感器设置在充电器1的两极间等应对措施,能够恰当地判定有无异常状态。
并且,通过在正极以及负极的车辆侧充电线21p、21n之间设置电阻器25这样简单的构成,能够抑制构成所需的费用的增大,并且恰当地判定二极管(D)23有无异常状态。
进一步地,在判定为二极管(D)23为击穿状态等异常状态的情况下,通过迅速地将各接触器22p、22n设为开放状态,从而即使在各接触器22p、22n和充电器1之间产生短路,也能够防止在各接触器22p、22n中产生电磁斥力,能够安全地取下充电器1侧以及电动车辆2侧的各连接器1p、1n、3p、3n。
进一步地,即使是检测各接触器22p、22n的开放状态下从充电器1侧向电动车辆2侧施加高压后的充电器侧连接器1p、1n之间的电压变化(例如,放电速度),并基于该检测结果来执行电路的绝缘判定的情况,也能够通过电阻器25来防止放电速度增大超出给定的正常范围,能够防止误检测为产生了绝缘不良。
即,由于电阻器25被配置在比各接触器22p、22n更靠近电池11侧,所以即使在各接触器22p、22n的开放状态下从充电器1侧向电动车辆2侧进行高压施加的情况下,也能防止该电阻器25作为所谓的放电电阻发挥作用。
因此,能够恰当地检测高压施加后的充电器侧连接器1p、1n之间的电压变化(例如,放电速度)(即,没有电阻器25所引起的放电),能够基于该检测结果精度良好地检测有无绝缘不良。
另外,本发明的技术范围不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围中,包含对上述实施方式施加各种变更。即,上述实施方式的构成只不过是一例,能够进行适当变更。
符号说明:
1  充电器
1p,1n  充电器侧连接器
3p,3n  车辆侧充电连接器
10  电动车辆的充电装置
11  电池(蓄电装置)
15  充电器侧电压传感器(电压获取部件)
21p,21n  车辆侧充电线
22p  正极侧接触器(继电器,充电用接触器)
22n  负极侧接触器(继电器,充电用接触器)
23  二极管
25  电阻器
26  车辆侧电压传感器(蓄电电压检测部件)
27  处理装置(异常判定部件,第2异常判定部件)
步骤S06  异常判定部件
步骤S12  第2异常判定部件

Claims (6)

1.一种电动车辆的充电装置,具备能够从车辆外部的充电器进行充电的蓄电装置;以能装卸的方式与设置于上述充电器中的充电器侧连接器连接的车辆侧充电连接器;对上述车辆侧充电连接器和上述蓄电装置之间进行连接的正极以及负极的车辆侧充电线;和被设置在上述车辆侧充电线上,将从上述充电器朝向上述蓄电装置的方向设为正方向的二极管,所述电动车辆的充电装置的特征在于,具备:
电阻器,其被设置在车辆内部,在上述二极管和上述车辆侧充电连接器之间,对正极的上述车辆侧充电线和负极的上述车辆侧充电线进行连接。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的充电装置,其特征在于,
进一步具备设置在上述车辆侧充电连接器和上述电阻器之间,在执行充电时被连接的接触器。
3.根据权利要求1所述的电动车辆的充电装置,其特征在于,
进一步具备能够对上述蓄电装置和上述电阻器之间的导通进行切断的接触器。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电动车辆的充电装置,其特征在于,
上述电阻器具有与和由非击穿状态的上述二极管的反方向偏置所产生的反方向电流相对应的电阻值相同的电阻值。
5.根据权利要求4所述的电动车辆的充电装置,其特征在于,
具备:
蓄电电压检测部件,其检测上述蓄电装置的电压;
电压获取部件,其获取上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压;和
异常判定部件,其在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为连接状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比由上述蓄电电压检测部件检测的上述蓄电装置的电压的1/2高的情况下,判定上述二极管为击穿状态。
6.根据权利要求5所述的电动车辆的充电装置,其特征在于,
上述异常判定部件,在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为开放状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压不足由上述蓄电电压检测部件检测的上述蓄电装置的电压的1/2的情况下,将上述接触器设为连接状态,之后,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比由上述蓄电电压检测部件检测的上述蓄电装置的电压的1/2高的情况下,判定上述二极管为击穿状态,
该电动车辆的充电装置具备第2异常判定部件,该第2异常判定部件,在未执行从上述充电器向上述蓄电装置的充电的状态,并且上述接触器为开放状态下,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压为由上述蓄电电压检测部件检测出的上述蓄电装置的电压的1/2以上的情况下,将上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压存储作为存储电压,将上述接触器设为连接状态,之后,在由上述电压获取部件获取的上述充电器侧连接器的正极和负极之间的电压比上述存储电压更高的情况下,判定上述二极管为击穿状态。
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