JP2015082858A - Charge control device for battery mounting vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バッテリ搭載車両の充電制御装置に関する。 The present invention relates to a charging control device for a battery-equipped vehicle.
電気モータによって走行する電気自動車(EV車)や電気モータとガソリンエンジンとの併用によって走行するプラグインハイブリッド車(PHV車)の普及が始まっている。これらEV車やPHV車には、電気モータを駆動する電力を蓄えるためのバッテリが搭載されており、バッテリへの充電を行うための各種充電方式が考案されている。 The popularization of electric vehicles (EV vehicles) driven by electric motors and plug-in hybrid vehicles (PHV vehicles) driven by the combined use of electric motors and gasoline engines has begun. These EV vehicles and PHV vehicles are equipped with a battery for storing electric power for driving an electric motor, and various charging methods for charging the battery have been devised.
例えば、非特許文献1に記載の国際標準規格IEC61851−1のモード2と呼ばれる充電方式においては、図6に示されるように、充電器601のプラグ602を家庭用コンセント603に接続すると共に充電ケーブル604の先端のコネクタ605を車両606のインレット607に挿入し、当該充電ケーブル604を経由して充電器601と車両606の充電制御装置(充電制御ECU)608との間の制御信号のやり取りや、車載バッテリ609への充電電力の供給が行われる。
For example, in the charging method called mode 2 of the international standard IEC 61851-1 described in Non-Patent
上記IEC61851−1のモード2においては、タイプ1とタイプ2という2種類の充電ケーブルが規定されており、タイプ1とタイプ2では充電制御ECUがケーブルの接続状態を検知するための検知信号の規格等が異なっている。充電制御ECUを開発する際には、単一のECUによって両方のタイプの充電ケーブルに対応可能であるようにすれば、タイプ1に対応するECUとタイプ2に対応するECUとを別々に開発するのに比べて、検査費用や管理費用を大幅に節約することができる。
In mode 2 of the IEC 61851-1, two types of charging cables of
単一の充電制御ECUによって2種類の充電ケーブルに対応するためには、充電ケーブルが車両に接続された際に、充電制御ECUが接続されているケーブルの種別を判定できるようにする必要がある。しかしながら、IEC61851−1のモード2において規定される検知信号は、充電ケーブルの各接続状態に所定の電圧値をそれぞれ対応させたアナログ信号であり、検知信号の電圧値に基づいてケーブルの種別を判定しようとすると、アナログ信号に必然的に存在する誤差に起因してケーブルの種別を誤判定してしまう可能性がある。 In order to support two types of charging cables by a single charging control ECU, it is necessary to be able to determine the type of the cable to which the charging control ECU is connected when the charging cable is connected to the vehicle. . However, the detection signal defined in mode 2 of IEC 61851-1 is an analog signal in which a predetermined voltage value is associated with each connection state of the charging cable, and the type of the cable is determined based on the voltage value of the detection signal. Attempting to do so may result in erroneous determination of the cable type due to an error that inevitably exists in the analog signal.
この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる充電制御装置(充電制御ECU)を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a charge control device (charge control ECU) that can reliably determine the type of the charge cable.
上記の課題を解決するために、この発明に係るバッテリ搭載車両の充電制御装置は、第1の端子および第2の端子を備え、当該第1、第2の端子のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、検知信号が第1、第2の端子のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。 In order to solve the above-described problems, a charging control device for a battery-equipped vehicle according to the present invention includes a first terminal and a second terminal, and a charger is connected to one of the first and second terminals. A detection signal for detecting the connection state of the extending charging cable is input, and the type of the charging cable is determined based on whether the detection signal is input to the first terminal or the second terminal.
検知信号が第1の端子に入力される場合には、検知信号を第1の種別の充電ケーブルのものとして解釈し、検知信号が第2の端子に入力される場合には、検知信号を第2の種別の充電ケーブルのものとして解釈してもよい。 When the detection signal is input to the first terminal, the detection signal is interpreted as that of the first type of charging cable, and when the detection signal is input to the second terminal, the detection signal is You may interpret as a thing of the charge cable of 2 types.
検知信号は、充電ケーブルの各接続状態に所定の電圧値をそれぞれ対応させたアナログ信号であり、充電制御装置は、第1の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第1のマップと、第2の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第2のマップとを有し、検知信号が第1の端子に入力される場合には、第1のマップを使用して検知信号を解釈し、検知信号が第2の端子に入力される場合には、第2のマップを使用して検知信号を解釈してもよい。 The detection signal is an analog signal in which a predetermined voltage value is associated with each connection state of the charging cable, and the charging control device indicates the correspondence between each connection state of the first type of charging cable and each voltage value. A first map that is defined and a second map that defines a correspondence relationship between each connection state of the second type of charging cable and each voltage value, and a detection signal is input to the first terminal. In some cases, the detection signal may be interpreted using the first map, and when the detection signal is input to the second terminal, the detection signal may be interpreted using the second map.
第1の種別の充電ケーブルはIEC61851−1のモード2のタイプ1の充電ケーブルであり、第2の種別の充電ケーブルはIEC61851−1のモード2のタイプ2の充電ケーブルであってもよい。
The first type charging cable may be an IEC 61851-1 mode 2
この発明に係るバッテリ搭載車両の充電制御装置によれば、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。 According to the charging control device for a battery-equipped vehicle according to the present invention, the type of the charging cable can be reliably determined.
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態.
この発明の実施の形態に係るバッテリ搭載車両の充電制御ECU10の構成を図1に模式的に示す。
充電制御ECU10は、IEC61851−1のモード2の充電方式に対応する電気自動車に搭載されるものであり、その内部にマイクロコンピュータ11を備えている。マイクロコンピュータ11の第1ピンP1はコネクタ12の第1端子T1に接続されており、第2ピンP2はコネクタ12の第2端子T2に接続されている。また、第1ピンP1と第1端子T1との間の信号線には抵抗R4を介して+5Vの直流電源VDCが接続されており、第2ピンP2と第2端子T2との間の信号線には抵抗R4’を介して+5Vの直流電源VDC’が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment.
FIG. 1 schematically shows the configuration of the
The
コネクタ12の第1端子T1または第2端子T2のいずれか一方には、図示しない充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力される。マイクロコンピュータ11は、検知信号が第1端子T1と第2端子T2のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。より具体的には、検知信号が第1端子T1に入力される場合には、IEC61851−1のモード2のタイプ1の充電ケーブルが接続されたと判定し、検知信号が第2端子T2に入力される場合には、IEC61851−1のモード2のタイプ2の充電ケーブルが接続されたと判定する。
A detection signal for detecting a connection state of a charging cable extending from a charger (not shown) is input to either the first terminal T1 or the second terminal T2 of the
また、充電制御ECU10の第3端子T3は、ECU10の筐体に接地されており、第4端子T4には、図示しない充電器の制御ユニットとの間でやり取りされる制御信号(パイロット信号)が入出力される。マイクロコンピュータ11は、制御信号の入出力を仲介するインターフェース回路13を操作して、充電器の制御ユニットとの間で制御信号をやり取りする。
The third terminal T3 of the
(タイプ1の充電ケーブルへの対応例)
まず、上記の充電制御ECU10を、IEC61851−1のモード2のタイプ1の充電ケーブルに対応する電気自動車100に搭載した構成を図2に模式的に示す。
(Example of support for
First, FIG. 2 schematically shows a configuration in which the above-described
充電器200から延びる充電ケーブル30の先端に取り付けられた充電コネクタ40は、5つの接点C1’〜C5’を有している。各接点C1’〜C5’には信号線L1’〜L5’が接続されており、それぞれAC電力線L1’、L2’、機器接地線L3’、制御パイロット線L4’、近接検知線L5’と名付けられている。
The
AC電力線L1’、L2’は、充電器200から電気自動車100に供給される交流電力を伝達する信号線である。機器接地線L3’は充電器200の筐体に接地されている。制御パイロット線L4’は、充電器200の制御ユニット(図示せず)と電気自動車100の充電制御ECU10との間でやり取りされる制御信号を伝達する信号線である。近接検知線L5’は充電ケーブル30の接続状態を検知するための検知信号を伝達する信号線であり、この図に示されるタイプ1の充電ケーブル30の場合には、抵抗R6と、抵抗R7およびスイッチS3を介して機器接地線L3’に接続されている。
The AC power lines L <b> 1 ′ and L <b> 2 ′ are signal lines that transmit AC power supplied from the
スイッチS3は、充電コネクタ40のラッチ・アンド・リリース・ボタン(図示せず)と機械的に連動しており、充電コネクタ40が車両インレット20に挿入された状態でユーザによってラッチ・アンド・リリース・ボタンが操作されると開状態となり、それ以外の時は閉状態である。
The switch S3 is mechanically interlocked with a latch and release button (not shown) of the
一方、電気自動車100の車両インレット20は、5つの接点C1〜C5を有している。各接点C1〜C5には信号線L1〜L5が接続されており、それぞれチャージャー線L1、L2、シャーシ接地線L3、制御パイロット線L4、近接検知線L5と名付けられている。また、この図に示されるタイプ1の充電ケーブル用のインレット20の場合には、シャーシ接地線L3と近接検知線L5との間に抵抗R5が接続されている。
On the other hand, the vehicle inlet 20 of the
充電ケーブル30が未接続の状態、すなわち充電コネクタ40が車両インレット20に挿入されていない状態では、充電制御ECU10の内部の直流電源VDCから抵抗R4、R5を経由して接地に至る電流経路が形成されており、近接検知線L5に接続されているコネクタ12の第1端子T1の電圧は、直流電源VDCの出力電圧である+5Vを抵抗R4とR5で分圧した電圧である。一方、コネクタ12の第2端子T2の電圧は、直流電源VDC’の出力電圧である+5Vである。
When the
ユーザによって充電コネクタ40が車両インレット20に挿入されて充電ケーブル30が接続状態になると、充電コネクタ40の各接点C1’〜C5’と車両インレット20の各接点C1〜C5とが電気的に接続され、信号線L1’〜L5’と信号線L1〜L5とが電気的に接続される。この際、近接検知線L5’とL5が接続されることによって、当初から形成されていた直流電源VDCから抵抗R4、R5を経由して接地に至る電流経路と並列に、直流電源VDCから抵抗R6、スイッチS3を経由して接地に至る電流経路が新たに形成され、近接検知線L5に接続されている第1端子T1の電圧が変化する。一方、第2端子T2の電圧は+5Vのままである。
When the
マイクロコンピュータ11は、第1端子T1に接続されている自身の第1ピンP1の電圧変化を検出することにより、タイプ1の充電ケーブルが接続されたと判定する。そして、図3に示されるような電圧マップを使用して検知信号(第1端子T1の電圧)を解釈し、充電ケーブル30の接続状態を検知する。
The
図3に示される電圧マップは、タイプ1の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示したものであり、IEC61851−1規格において規定されている抵抗値であるR4=330Ω、R5=2700Ω、R6=150Ω、R7=330Ω、許容誤差+/−10%を用いて計算したものである。例えば、充電ケーブル30が未接続の場合には、検知信号電圧は4.5V(4.3〜4.6V)となり、充電ケーブル30が接続されて半勘合状態の場合には、検知信号電圧は2.8V(2.6〜2.9V)となる。
The voltage map shown in FIG. 3 shows the correspondence between the connection state of the
(タイプ2の充電ケーブルへの対応例)
次に、上記の充電制御ECU10を、IEC61851−1のモード2のタイプ2の充電ケーブルに対応する電気自動車300に搭載した構成を図4に模式的に示す。
(Example of support for type 2 charging cable)
Next, FIG. 4 schematically shows a configuration in which the above-described
充電器400から延びる充電ケーブル430の先端に取り付けられた充電コネクタ440は、5つの接点C1’〜C5’を有している。各接点C1’〜C5’には、電力線L1’、L2’、機器接地線L3’、制御パイロット線L4’、近接検知線L5’がそれぞれ接続されている。また、この図に示されるタイプ2の充電ケーブル430の場合には、近接検知線L5’は抵抗Rcを介して機器設置線L3’に接続されており、抵抗Rcの値は充電ケーブル430の電流容量に応じて4種類規定されている。具体的には、電流容量13Aの場合は1500Ω、20Aの場合は680Ω、32Aの場合は220Ω、63Aの場合は100Ωであり、各抵抗値の許容誤差は+/−3%以内である。
The charging
一方、電気自動車300の車両インレット320の5つの接点C1〜C5には、チャージャー線L1、L2、シャーシ接地線L3、制御パイロット線L4、近接検知線L5がそれぞれ接続されている。なお、図2に示されるタイプ1用のインレット20の場合には、シャーシ接地線L3と近接検知線L5との間に抵抗R5が接続されていたが、この図に示されるタイプ2用のインレット320の場合には、シャーシ接地線L3と近接検知線L5との間には何も接続されていない。
On the other hand, charger lines L1 and L2, chassis ground line L3, control pilot line L4, and proximity detection line L5 are connected to five contact points C1 to C5 of
充電ケーブル430が未接続の状態、すなわち充電コネクタ440が車両インレット320に挿入されていない状態では、コネクタ12の第1端子T1の電圧は直流電源VDCの出力電圧である+5Vであり、第2端子T2の電圧も直流電源VDC’の出力電圧である+5Vである。
When the charging
ユーザによって充電コネクタ440が車両インレット320に挿入されて充電ケーブル430が接続状態になると、充電コネクタ440の各接点C1’〜C5’と車両インレット320の各接点C1〜C5とが電気的に接続され、信号線L1’〜L5’と信号線L1〜L5とが電気的に接続される。この際、近接検知線L5’とL5が接続されることによって、直流電源VDC’から抵抗R4’、Rcを経由して接地に至る電流経路が形成され、近接検知線L5に接続されている第2端子T2の電圧が変化する。一方、第1端子T1の電圧は+5Vのままである。
When the charging
マイクロコンピュータ11は、第2端子T2に接続されている自身の第2ピンP1の電圧変化を検出することにより、タイプ2の充電ケーブルが接続されたと判定する。そして、図5に示されるような電圧マップを使用して検知信号(第2端子T2の電圧)を解釈し、充電ケーブル430の接続状態を検知する。
The
図5に示される電圧マップは、タイプ2の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示したものであり、抵抗R4’=330Ω、許容誤差+/−10%として計算したものである。例えば、充電ケーブル430が未接続の場合には、検知信号電圧は5.0V(4.9〜5.1V)となり、充電ケーブル430が接続されてその電流容量が13Aの場合には、検知信号電圧は4.1V(3.9〜4.3V)となる。
The voltage map shown in FIG. 5 shows the correspondence between the connection state of the type 2 charging cable and the detection signal voltage, and is calculated as a resistance R4 ′ = 330Ω and an allowable error of +/− 10%. is there. For example, when the charging
以上説明したように、この実施の形態に係る充電制御ECU10は、第1端子T1と第2端子T2を備え、第1端子T1または第2端子T2のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、検知信号が第1端子T1と第2端子T2のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。これにより、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。
As described above, the charging
上記の実施の形態では、本発明をIEC61851−1のモード2の充電方式に適用した例について説明したが、本発明の適用可能な範囲はこれに限定されるものではなく、その他の充電方式においても、本発明と同様の方法によって充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。 In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the charging method of mode 2 of IEC 61851-1 has been described. However, the applicable range of the present invention is not limited to this, and in other charging methods In addition, the type of the charging cable can be reliably determined by the same method as in the present invention.
10 充電制御ECU(充電制御装置)、30,430 充電ケーブル、100,300 電気自動車(バッテリ搭載車両)、200,400 充電器、T1 第1端子(第1の端子)、T2 第2端子(第2の端子)。 10 Charging Control ECU (Charging Control Device), 30,430 Charging Cable, 100,300 Electric Vehicle (Battery-equipped Vehicle), 200,400 Charger, T1 First Terminal (First Terminal), T2 Second Terminal (First 2 terminals).
Claims (4)
第1の端子および第2の端子を備え、該第1、第2の端子のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、
前記検知信号が前記第1、第2の端子のどちらに入力されるかに基づいて、前記充電ケーブルの種別を判定する、充電制御装置。 A charge control device for a battery-equipped vehicle,
A detection signal for detecting a connection state of the charging cable extending from the charger is input to one of the first terminal and the second terminal.
A charging control device that determines a type of the charging cable based on whether the detection signal is input to the first terminal or the second terminal.
前記充電制御装置は、前記第1の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第1のマップと、前記第2の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第2のマップとを有し、
前記検知信号が前記第1の端子に入力される場合には、前記第1のマップを使用して前記検知信号を解釈し、前記検知信号が前記第2の端子に入力される場合には、前記第2のマップを使用して前記検知信号を解釈する、請求項2に記載の充電制御装置。 The detection signal is an analog signal in which a predetermined voltage value is associated with each connection state of the charging cable,
The charging control device includes: a first map that defines a correspondence relationship between each connection state and each voltage value of the first type charging cable; each connection state and each voltage of the second type charging cable; A second map that defines the correspondence with the value,
When the detection signal is input to the first terminal, the detection signal is interpreted using the first map, and when the detection signal is input to the second terminal, The charging control device according to claim 2, wherein the detection signal is interpreted using the second map.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019198146A (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 三菱電機株式会社 | Charging device for vehicle |
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2013
- 2013-10-21 JP JP2013218330A patent/JP2015082858A/en active Pending
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