JP2021141762A - Vehicle charging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の充電装置に関する。 The present invention relates to a vehicle charging device.
走行用のモータを備えた電動車両として、外部電源から供給される電力を車載バッテリに充電することが可能な充電装置を搭載した車両が知られている。この車両では、外部充電中に、外部電源からのノイズが電源ラインを介して車両側に侵入することに加えて、外部電源からの電力供給に伴い、充電器でノイズが発生することがある。 As an electric vehicle equipped with a traveling motor, a vehicle equipped with a charging device capable of charging an in-vehicle battery with electric power supplied from an external power source is known. In this vehicle, in addition to noise from an external power source entering the vehicle side through a power supply line during external charging, noise may be generated in the charger due to power supply from the external power source.
特許文献1には、外部電源と充電器との間にノイズフィルタを設けた充電装置が開示されている。特許文献1に記載の構成では、充電器を、取り付け部材を介して車体に固定するとともに、この充電器と第1接地線で接続されたノイズフィルタによって、外部電源から電源ラインに侵入するノイズを除去し、かつ充電器で発生する放射ノイズを除去する。 Patent Document 1 discloses a charging device in which a noise filter is provided between an external power source and a charger. In the configuration described in Patent Document 1, the charger is fixed to the vehicle body via a mounting member, and noise entering the power supply line from an external power source is generated by a noise filter connected to the charger by a first ground wire. Remove and remove the radiated noise generated by the charger.
ところで、上述した電動車両として、モータと車載バッテリと充電器と補機と補機バッテリと2つのDC/DCコンバータとを備えるものが知られている。例えば、車載バッテリが第1電力ラインを介してモータと接続され、充電器が第1電力ラインに接続されている車両において、第2電力ラインと接続された補機と、第2電力ラインを介して補機と接続された補機バッテリと、第1電力ラインの電力を電圧の降下を伴って第2電力ラインに供給可能な第1DC/DCコンバータと、充電器側に設けられるとともに主に充電時に使用される第2DC/DCコンバータと、を備える。 By the way, as the above-mentioned electric vehicle, a vehicle including a motor, an in-vehicle battery, a charger, an auxiliary machine, an auxiliary machine battery, and two DC / DC converters is known. For example, in a vehicle in which an in-vehicle battery is connected to a motor via a first power line and a charger is connected to the first power line, an auxiliary device connected to the second power line and an auxiliary device connected to the second power line are used. Auxiliary battery connected to the auxiliary machine, a first DC / DC converter that can supply the power of the first power line to the second power line with a voltage drop, and a charge mainly provided on the charger side. It includes a second DC / DC converter that is sometimes used.
この車両では、外部充電中、第2DC/DCコンバータを介して補機バッテリに電力供給が可能である。また、補機には車載ラジオや車載テレビなどが含まれる。そのため、外部充電中の車載ラジオや車載テレビの聴感性能を保証するために、第2DC/DCコンバータと補機バッテリとの間にノイズフィルタを設けることが考えられる。 In this vehicle, power can be supplied to the auxiliary battery via the second DC / DC converter during external charging. In addition, the auxiliary equipment includes an in-vehicle radio and an in-vehicle television. Therefore, in order to guarantee the auditory performance of the in-vehicle radio or the in-vehicle television during external charging, it is conceivable to provide a noise filter between the second DC / DC converter and the auxiliary battery.
しかしながら、第2DC/DCコンバータと補機バッテリとが常時接続された車両である場合、ノイズフィルタにおいて車載ラジオや車載テレビの周波数帯域の性能を考慮する必要がある。そのため、ノイズフィルタが高コスト化してしまう。 However, in the case of a vehicle in which the second DC / DC converter and the auxiliary battery are always connected, it is necessary to consider the performance of the frequency band of the in-vehicle radio or the in-vehicle television in the noise filter. Therefore, the cost of the noise filter increases.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ノイズフィルタの高コスト化を抑制することができる車両の充電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle charging device capable of suppressing an increase in the cost of a noise filter.
本発明は、走行用のモータと高電圧系電力ラインを介して接続された高電圧バッテリと、車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方を含む低電圧機器と低電圧系電力ラインを介して接続された低電圧バッテリと、を備えた車両に搭載され、前記高電圧系電力ラインを介して前記高電圧バッテリと接続され、外部電源からの電力を用いて前記高電圧バッテリを充電する外部充電が可能な充電器と、前記高電圧系電力ラインと前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第1DC/DCコンバータと、前記充電器と前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記充電器からの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第2DC/DCコンバータと、を備えた車両の充電装置であって、前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間に、ノイズフィルタと、切替スイッチと、が直列に設けられており、前記ノイズフィルタは、前記切替スイッチよりも前記第2DC/DCコンバータ側に設けられ、前記切替スイッチは、前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間を通電可能に接続した接続状態と、前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間を通電不能に切断した切断状態との間で切り替わり、前記高電圧バッテリへの外部充電中に、前記車載ラジオと前記車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動する場合には、前記第2DC/DCコンバータを作動させつつ、前記切替スイッチを前記切断状態とすることを特徴とする。 The present invention is via a high voltage battery connected via a traveling motor and a high voltage system power line, and a low voltage device including at least one of an in-vehicle radio and an in-vehicle television and a low voltage system power line. External charging that is mounted on a vehicle equipped with a connected low-voltage battery, is connected to the high-voltage battery via the high-voltage power line, and charges the high-voltage battery using power from an external power source. Is connected to the high voltage system power line and the low voltage system power line, and the power of the high voltage system power line can be supplied to the low voltage system power line with a voltage step-down. A second DC / DC converter connected to the charger and the low-voltage power line, and capable of supplying power from the charger to the low-voltage power line with voltage step-down. A noise filter and a changeover switch are provided between the second DC / DC converter, the low-voltage device, and the low-voltage battery in the low-voltage power line. The noise filter is provided in series with the second DC / DC converter side of the changeover switch, and the changeover switch is the second DC / DC converter and the low voltage in the low voltage system power line. The connection state in which the device and the low-voltage battery are connected so as to be energized, and the second DC / DC converter in the low-voltage system power line and the low-voltage device and the low-voltage battery are disconnected so as not to be energized. When at least one of the in-vehicle radio and the in-vehicle television operates during the external charging of the high-voltage battery by switching between the disconnected states, the second DC / DC converter is operated. The changeover switch is set to the disconnected state.
本発明では、外部充電中に車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動する場合、第2DC/DCコンバータを作動させつつ、切替スイッチを切断状態とすることが可能である。このように外部充電中に切替スイッチによってノイズフィルタが車載ラジオおよび車載テレビから切り離されるため、ノイズフィルタにおいて車載ラジオや車載テレビの周波数帯域の性能を考慮する必要がなくなる。これにより、ノイズフィルタの低コスト化が可能である。 In the present invention, when at least one of the in-vehicle radio and the in-vehicle television operates during external charging, it is possible to turn off the changeover switch while operating the second DC / DC converter. Since the noise filter is separated from the in-vehicle radio and the in-vehicle television by the changeover switch during external charging in this way, it is not necessary to consider the performance of the frequency band of the in-vehicle radio or the in-vehicle television in the noise filter. This makes it possible to reduce the cost of the noise filter.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における車両の充電装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the vehicle charging device according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
図1は、実施形態における車両の充電装置を模式的に示す概略構成図である。実施形態における充電装置1は、走行用動力源としてモータ(図示せず)を備えた車両100に搭載される。車両100では、外部電源200から供給される電力を高電圧バッテリ10に充電することが可能である。また、車両100では高電圧バッテリ10に蓄えられた電力を走行用のモータに供給することが可能である。図示しないがモータは、例えば同期発電電動機として構成されており、車両100のデファレンシャルギヤを介して駆動輪に連結されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a vehicle charging device according to an embodiment. The charging device 1 in the embodiment is mounted on a
車両100は、高電圧バッテリ10と、充電器11と、低電圧バッテリ12と、第1DC/DCコンバータ13と、第2DC/DCコンバータ14と、システムメインリレー(SMR)15と、充電リレー(CHR)16と、メイン電子制御ユニット(以下「メインECU」という)17と、を備える。
The
高電圧バッテリ10は、走行用のモータに供給するための電力を蓄える車載バッテリである。この高電圧バッテリ10は、高電圧系電力ライン18を介してインバータおよび走行用のモータと電気的に接続されている。高電圧系電力ライン18におけるシステムメインリレー15と第1DC/DCコンバータ13との間には、インバータや空調装置が接続されている。そのため、高電圧バッテリ10は高電圧系電力ライン18およびインバータを介してモータと接続されている。インバータはモータの駆動に用いられる。モータはメインECU17によってインバータの複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。なお、高電圧系電力ライン18に接続された空調装置が高電圧機器に含まれる。
The high-
また、高電圧バッテリ10は、組電池により構成され、例えば定格電圧が200V,250V,300Vなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池により構成されている。車両100が外部充電する際、高電圧バッテリ10は充電器11を介して外部電源200と電気的に接続される。
Further, the
充電器11は、高電圧系電力ライン18に接続されており、車両側コネクタ19が外部電源200の電源側コネクタ210と接続されているときに、外部電源200からの電力を用いて高電圧バッテリ10を充電することができるように構成されている。この充電器11は、車両側コネクタ19が電源側コネクタ210に接続されている場合に、充電用電子制御ユニット(以下「充電ECU」という)20によって制御されることにより、外部電源200からの電力を高電圧バッテリ10に供給する。外部電源200は交流電源である。充電器11は交流電力を直流電力に変換して出力する。つまり、高電圧系電力ライン18には、充電器11から直流電力が供給される。
The
低電圧バッテリ12は、低電圧系電力ライン21に接続されており、例えば定格電圧が12Vなどの鉛蓄電池により構成されている。この低電圧バッテリ12は補機22に電力を供給する補機バッテリである。低電圧系電力ライン21には、低電圧バッテリ12に加えて補機22が接続されているとともに、充電ECU20と、補機用電子制御ユニット(以下「補機ECU」という)23と、メインECU17とが接続されている。また、図1に示すように、低電圧系電力ライン21のうち第2DC/DCコンバータ14の出力側には、充電制御基板24が接続されている。充電制御基板24には、充電ECU20が実装されている。
The low-
補機22には、車載ラジオや、車載テレビや、ヘッドライトや、ルームランプや、オーディオシステムや、パワーウインドウや、シートヒータなどが含まれる。本発明の「低電圧機器」には、補機22における車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方が含まれる。この補機22は低電圧系電力ライン21を介して低電圧バッテリ12と常時接続されている。なお、低電圧系電力ライン21に接続された機器が低電圧機器に含まれる。
The
補機ECU23は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、通信ポートとを備える。図1に示すように、補機ECU23はメインECU17と通信ポートを介して接続されている。また、補機ECU23には、各種センサからの信号、例えば低電圧バッテリ12の電圧を検出する電圧センサ(図示せず)からの電圧や、補機22や充電ECU20やメインECU17からの消費電力などの信号が入力される。つまり、補機ECU23は電圧センサからの信号により低電圧バッテリ12の電圧が所定値よりも低下しているか否かを判定することができる。さらに、補機ECU23は、補機22や充電ECU20やメインECU17からの消費電力に基づいて、低電圧機器の総消費電力を演算することができる。このように、補機ECU23は補機22での電力消費量に基づいて低電圧バッテリ12の充電状態(SOC)を把握することができる。そして補機ECU23からは、補機22への制御信号などが出力される。
The
第1DC/DCコンバータ13は、充電装置1のメインDC/DCコンバータであり、図1に示すように、高電圧系電力ライン18と低電圧系電力ライン21とに接続されている。この第1DC/DCコンバータ13は、メインECU17によって制御されることにより作動して、高電圧系電力ライン18の電力を電圧の降圧を伴って低電圧系電力ライン21に供給する。実施形態では、第1DC/DCコンバータ13は高電圧系電力ライン18から供給された電力を、電圧が12Vに降圧された電力に変換して出力する。
The first DC /
第2DC/DCコンバータ14は、充電時の効率向上および第1DC/DCコンバータ13の信頼性向上のため、充電時の使用を主目的としたサブDC/DCコンバータである。図1に示すように、第2DC/DCコンバータ14は、充電器11と低電圧系電力ライン21とに接続されている。この第2DC/DCコンバータ14は、外部充電時に充電ECU20によって制御されることにより作動して、充電器11からの電力(高電圧系電力ライン18の電力)を電圧の降圧を伴って低電圧系電力ライン21に供給する。例えば、第2DC/DCコンバータ14は、充電器11から供給された電力を、電圧が12Vに降圧された電力に変換して出力する。このように実施形態では、第2DC/DCコンバータ14の定格出力は、第1DC/DCコンバータ13の定格出力と同じである。また、第2DC/DCコンバータ14が作動して電圧が12Vに降圧された電力を出力することにより、充電制御基板24が駆動する。なお、第2DC/DCコンバータ14は充電器11に内蔵され、高電圧系電力ライン18における第1DC/DCコンバータ13によりも充電器2側と低電圧系電力ライン21とに接続された構成であってもよい。
The second DC / DC converter 14 is a sub-DC / DC converter mainly intended for use during charging in order to improve efficiency during charging and improve reliability of the first DC /
システムメインリレー15は、高電圧の電源リレーであり、図1に示すように、高電圧系電力ライン18における高電圧バッテリ10と第1DC/DCコンバータ13との間に設けられている。このシステムメインリレー15は、メインECU17によって制御されることにより、オンオフが切り替わり、高電圧バッテリ10側と第1DC/DCコンバータ13側との接続および切断(接続の解除)を行なう。
The system
例えば、システムメインリレー15がオンの場合、システムメインリレー15が閉じて、高電圧バッテリ10と第1DC/DCコンバータ13との間の高電圧系電力ライン18が通電可能に接続される。一方、システムメインリレー15がオフの場合、システムメインリレー15が開いて、高電圧バッテリ10と第1DC/DCコンバータ13との間の高電圧系電力ライン18が通電不能に切断される。なお、高電圧系電力ライン18におけるシステムメインリレー15と第1DC/DCコンバータ13との間には上述したインバータが接続されているため、システムメインリレー15が切断状態である場合、インバータおよびモータは高電圧バッテリ10から電気的に切り離される。
For example, when the system
充電リレー16は、図1に示すように、高電圧系電力ライン18における高電圧バッテリ10と充電器11との間に設けられている。この充電リレー16は、充電ECU20によって制御されることにより、オンオフが切り替わり、高電圧バッテリ10側と充電器11および第2DC/DCコンバータ14側との接続および切断(接続の解除)を行なう。
As shown in FIG. 1, the charging
例えば、充電リレー16がオンの場合、充電リレー16が閉じて、充電器11と高電圧バッテリ10との間の高電圧系電力ライン18が通電可能に接続される。一方、充電リレー16がオフの場合、充電リレー16が開いて、充電器11と高電圧バッテリ10との間の高電圧系電力ライン18が通電不能に切断される。
For example, when the charging
充電ECU20は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、通信ポートとを備える。充電ECU20には、充電器11に取り付けられた各種センサからの信号や、車両側コネクタ19に取り付けられて車両側コネクタ19と電源側コネクタ210とが接続されているときにその接続を検出する接続検出センサからの接続検出信号などが入力される。そして充電ECU20からは、充電器11への制御信号と、第2DC/DCコンバータ14への制御信号と、充電リレー16への制御信号などが出力される。また、充電ECU20はメインECU17と通信ポートを介して接続されている。
The charging
充電制御基板24は、低電圧系電力ライン21を介して供給される電力によって作動する。例えば、第2DC/DCコンバータ14が作動する場合には、第2DC/DCコンバータ14から出力された電力(第2DC/DCコンバータ14で電圧が12Vに降圧された電力)によって充電制御基板24が作動する。この充電制御基板24が作動することによって、充電ECU20が作動する。つまり、充電制御基板24は低電圧機器に含まれる。そして、充電制御基板24は、充電ユニット25に含まれている。
The
充電ユニット25は、充電器11と、第2DC/DCコンバータ14と、充電リレー16と、車両側コネクタ19と、充電ECU20と、充電制御基板24と、ノイズフィルタ26と、切替スイッチ27とを含んで構成されている。
The charging
ノイズフィルタ26は、第2DC/DCコンバータ14から低電圧系電力ライン21に出力された電力に含まれるノイズを除去するフィルタ部(フィルタ回路)である。このノイズフィルタ26は、外部充電中に車載ラジオまたは車載テレビが使用されていない状況下で、第2DC/DCコンバータ14を介して低電圧バッテリ12および補機22に電力が供給される状態において、その電力供給に伴うノイズを除去することができる機能を有している。つまり、ノイズフィルタ26は、補機22に含まれる車載ラジオや車載テレビの周波数帯域の性能を考慮せずに構成されたものである。そのため、図1に示すように、ノイズフィルタ26は、低電圧系電力ライン21における第2DC/DCコンバータ14と切替スイッチ27との間に設けられている。
The
具体的には、ノイズフィルタ26と切替スイッチ27とは、低電圧系電力ライン21における第2DC/DCコンバータ14と低電圧バッテリ12および補機22との間に設けられている。そのうえで、ノイズフィルタ26は第2DC/DCコンバータ14と切替スイッチ27との間に設けられている。つまり、低電圧系電力ライン21では、第2DC/DCコンバータ14と低電圧バッテリ12および補機22との間において、ノイズフィルタ26と切替スイッチ27とが直列に配置されている。そして、ノイズフィルタ26が切替スイッチ27よりも第2DC/DCコンバータ14側に配置されている。
Specifically, the
切替スイッチ27は、外部充電中に使用するDC/DCコンバータを、第2DC/DCコンバータ14と第1DC/DCコンバータ13とに切り替えるスイッチである。この切替スイッチ27は、メインECU17によって制御されることにより、低電圧バッテリ12および補機22と第2DC/DCコンバータ14との間の低電圧系電力ライン21が通電可能に接続された接続状態と、低電圧バッテリ12および補機22と第2DC/DCコンバータ14との間の低電圧系電力ライン21が通電不能に切断された切断状態との間で切り替わる。
The
例えば、切替スイッチ27がオンの場合、切替スイッチ27が閉じて、ノイズフィルタ26と低電圧バッテリ12および補機22との間の低電圧系電力ライン21が通電可能に接続される。一方、切替スイッチ27がオフの場合、切替スイッチ27が開いて、ノイズフィルタ26と低電圧バッテリ12および補機22との間の低電圧系電力ライン21が通電不能に切断される。
For example, when the
メインECU17は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、通信ポートなどを備える。メインECU17には、各種センサからの信号が入力される。メインECU17に入力される信号としては、例えばモータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサからのモータの回転子の回転位置や、高電圧バッテリ10の電圧や電流を検出する電圧センサや電流センサからの電圧や電流などの信号が挙げられる。例えば、メインECU17は電流センサからの高電圧バッテリ10の電流の積算値に基づいて高電圧バッテリ10のSOCを演算する。
The
また、メインECU17には、図1に示すように、イグニッションスイッチ31からのイグニッション信号や、外部電源200からの電力を用いた低電圧機器および高電圧機器の作動用の電力の確保(以下、「マイルームモード」という)を指示するマイルームモードスイッチ32からのスイッチ信号などが入力される。さらに、シフトポジションセンサからのシフトポジションや、アクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度や、ブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジションや、車速センサからの車速などの信号がメインECU17に入力される。そして、メインECU17からは、各種制御信号が出力される。メインECU17から出力される信号としては、例えばインバータの複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、第1DC/DCコンバータ13への制御信号や、システムメインリレー15への制御信号や、切替スイッチ27への制御信号などを挙げられる。上述したようにメインECU17は充電ECU20や補機ECU23と通信ポートを介して接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
このように構成された車両100では、充電ECU20は、自宅や充電ステーションなどの充電場所に駐車しているときに、車両側コネクタ19と外部電源200の電源側コネクタ210とが接続されると、充電リレー16をオンにして、外部電源200からの電力を用いて高電圧バッテリ10が充電されるように充電器11を制御する。外部電源200からの電力を用いて充電器11によって高電圧バッテリ10を充電する外部充電を行なう。また、充電装置1は、メインECU17と、充電ECU20と、補機ECU23とを含んで構成された制御装置を備えている。なお、この説明では、メインECU17と充電ECU20と補機ECU23とを特に区別しない場合には単に制御装置と記載する場合がある。
In the
ここで、外部充電中において、イグニッションオフ状態では、基本的に、システムメインリレー15はオフ(切断状態)とされている。したがって、イグニッションオフ状態で外部充電する際に、高電圧系電力ライン18から低電圧系電力ライン21に電力を供給する必要があるときには、制御装置は、第1DC/DCコンバータ13と第2DC/DCコンバータ14とのうち第2DC/DCコンバータ14だけを作動する第1給電処理を実行する。第1給電処理では、メインECU17が切替スイッチ27をオン(接続状態)、かつシステムメインリレー15をオフ(切断状態)にするとともに、充電ECU20が充電リレー16をオン(接続状態)、かつ第2DC/DCコンバータ14を作動させる。第1給電処理中は、第1DC/DCコンバータ13が停止しているものの、第2DC/DCコンバータ14が作動し、かつ切替スイッチ27がオン状態であるため、低電圧系電力ライン21に接続された低電圧機器(例えば充電ECU20)は、第2DC/DCコンバータ14または低電圧バッテリ12から供給される電力によって作動することが可能である。
Here, during external charging, the system
一方、外部充電中にイグニッションオフ状態からイグニッションオン状態に切り替わる場合に、高電圧系電力ライン18から低電圧系電力ライン21に電力を供給する必要があるときには、制御装置は、上述した第1給電処理から第2給電処理に切り替える。この場合、制御装置は、システムメインリレー15をオン(接続状態)にして、第1DC/DCコンバータ13と第2DC/DCコンバータ14とのうち第1DC/DCコンバータ13だけを作動する第2給電処理を実行する。第2給電処理では、メインECU17が切替スイッチ27をオン(接続状態)、かつシステムメインリレー15をオン(接続状態)にするとともに第1DC/DCコンバータ13を作動させ、充電ECU20が充電リレー16をオン(接続状態)、かつ第2DC/DCコンバータ14を停止させる。第2給電処理中は、第2DC/DCコンバータ14が停止しているものの、切替スイッチ27がオン状態であるため、低電圧系電力ライン21に接続された低電圧機器(例えば充電ECU20)は、第1DC/DCコンバータ13または低電圧バッテリ12から供給される電力によって作動することが可能である。
On the other hand, when it is necessary to supply power from the high voltage
さらに、イグニッションオン状態で外部充電中に、補機22に含まれる車載ラジオや車載テレビが作動する場合に、高電圧系電力ライン18から低電圧系電力ライン21に電力を供給する必要があるときには、制御装置は、上述した第2給電処理から第3給電処理に切り替える。この場合、制御装置は、切替スイッチ27をオフ(切断状態)にして、第1DC/DCコンバータ13と第2DC/DCコンバータ14とを両方とも作動する第3給電処理を実行する。第3給電処理では、メインECU17が切替スイッチ27をオフ(切断状態)、かつシステムメインリレー15をオン(接続状態)にするとともに第1DC/DCコンバータ13を作動させ、充電ECU20が充電リレー16をオン(接続状態)、かつ第2DC/DCコンバータ14を作動させる。第3給電処理中は、切替スイッチ27がオフ状態であるものの、第2DC/DCコンバータ14が作動しているため、充電ECU20は、第2DC/DCコンバータ14から供給される電力によって作動することが可能である。
Further, when it is necessary to supply power from the high voltage
また、実施形態では、第2DC/DCコンバータ14の定格出力(例えば電圧が12Vの電力を生成)が第1DC/DCコンバータ13の定格出力(例えば電圧が12Vの電力を生成)と同じであることから、第1給電処理で低電圧系電力ライン21に供給可能な電力の電圧は、第2給電処理および第3給電処理で低電圧系電力ライン21に供給可能な電力の電圧と同じ大きさである。その際、第2DC/DCコンバータ14から低電圧系電力ライン21に出力される電流は例えば10A程度であり、第1DC/DCコンバータ13から低電圧系電力ライン21に出力される電流は例えば120A程度である。つまり、各コンバータから低電圧系電力ライン21に供給される電力量は、第1DC/DCコンバータ13のほうが第2DC/DCコンバータ14よりも大きい。
Further, in the embodiment, the rated output of the second DC / DC converter 14 (for example, generating power having a voltage of 12V) is the same as the rated output of the first DC / DC converter 13 (for example, generating power having a voltage of 12V). Therefore, the voltage of the power that can be supplied to the low voltage
図2は、充電制御フローを示すフローチャート図である。図2に示す制御は、外部充電時に制御装置によって実行される。なお、図2に示す充電制御を開始する際、切替スイッチ27がオン状態(接続状態)、かつシステムメインリレー15がオフ状態(切断状態)である。
FIG. 2 is a flowchart showing a charge control flow. The control shown in FIG. 2 is executed by the control device at the time of external charging. When the charging control shown in FIG. 2 is started, the
外部電源200からの電力を高電圧バッテリ10に充電する際、制御装置は、充電リレー16を接続する(ステップS1)。ステップS1では、充電ECU20によって充電リレー16が切断状態から接続状態に切り替えられる。
When charging the
また、制御装置は、充電リレー16を接続後、第2DC/DCコンバータ14を作動する(ステップS2)。ステップS2では、充電ECU20によって第2DC/DCコンバータ14が停止状態から作動状態に切り替えられる。このステップS2の処理を実施中の制御状態が、上述した第1給電処理中である。
Further, the control device operates the second DC / DC converter 14 after connecting the charging relay 16 (step S2). In step S2, the charging
そして、第2DC/DCコンバータ14を作動後、制御装置は、第1DC/DCコンバータ13を作動する必要があるか否かを判定する(ステップS3)。ステップS3では、第1DC/DCコンバータ13の作動必要性を判断するために、例えば低電圧バッテリ12の電圧が所定値以下であるか否かが判定される。低電圧バッテリ12の電圧が所定値よりも低い場合には、ステップS3で肯定的に判定される。あるいは、ステップS3では、イグニッションスイッチ31からの信号に基づいて、イグニッションオフ状態からイグニッションオン状態に切り替わったか否かが判定される。イグニッションオン状態となる場合に、ステップS3で肯定的に判定される。
Then, after operating the second DC / DC converter 14, the control device determines whether or not it is necessary to operate the first DC / DC converter 13 (step S3). In step S3, in order to determine the necessity of operating the first DC /
第1DC/DCコンバータ13を作動する必要がない場合(ステップS3:No)、この制御ルーチンはステップS3の判定処理を繰り返す。 When it is not necessary to operate the first DC / DC converter 13 (step S3: No), this control routine repeats the determination process of step S3.
第1DC/DCコンバータ13を作動する必要がある場合(ステップS3:Yes)、制御装置は、第2DC/DCコンバータ14を停止する(ステップS4)。ステップS4では、充電ECU20によって第2DC/DCコンバータ14が作動状態から停止状態に切り替えられる。
When it is necessary to operate the first DC / DC converter 13 (step S3: Yes), the control device stops the second DC / DC converter 14 (step S4). In step S4, the charging
第2DC/DCコンバータ14を停止後、制御装置は、システムメインリレー15を接続する(ステップS5)。ステップS5では、メインECU17によって、システムメインリレー15が切断状態から接続状態に切り替えられる。
After stopping the second DC / DC converter 14, the control device connects the system main relay 15 (step S5). In step S5, the
システムメインリレー15を接続後、制御装置は、第1DC/DCコンバータ13を作動する(ステップS6)。ステップS6では、メインECU17によって第1DC/DCコンバータ13が停止状態から作動状態に切り替えられる。このステップS6の処理を実施中の制御状態が、上述した第2給電処理中である。
After connecting the system
そして、第1DC/DCコンバータ13を作動後、制御装置は、車載ラジオと車載テレビ(TV)とのうちの少なくとも一方が作動するか否かを判定する(ステップS7)。ステップS7では、車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動されたか否かが、メインECU17によって判定される。メインECU17は、マイルームモードスイッチ32からの信号に基づいて、車載ラジオまたは車載テレビが作動されたか否かを判定することできる。マイルームモードスイッチ32がオンの場合に、ステップS7で肯定的に判定される。
Then, after operating the first DC /
車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動していない場合(ステップS7:No)、この制御ルーチンはステップS7の判定処理を繰り返す。 When at least one of the in-vehicle radio and the in-vehicle television is not operating (step S7: No), this control routine repeats the determination process in step S7.
一方、車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動する場合(ステップS7:Yes)、制御装置は、第2DC/DCコンバータ14を作動する(ステップS8)。ステップS8では、充電ECU20によって第2DC/DCコンバータ14が停止状態から作動状態に切り替えられる。
On the other hand, when at least one of the in-vehicle radio and the in-vehicle television operates (step S7: Yes), the control device operates the second DC / DC converter 14 (step S8). In step S8, the charging
第2DC/DCコンバータ14を作動後、制御装置は、切替スイッチ27を切断する(ステップS9)。ステップS9では、メインECU17によって切替スイッチ27が接続状態から切断状態に切り替えられる。このステップS9の処理を実施中の制御状態が、上述した第3給電処理中である。そして、このステップS9の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
After operating the second DC / DC converter 14, the control device disconnects the changeover switch 27 (step S9). In step S9, the
以上説明した通り、実施形態によれば、外部充電中に補機22に含まれる車載ラジオまたは車載テレビが作動する場合、切替スイッチ27によってノイズフィルタ26を低電圧バッテリ12および補機22から切り離すことができる。そのため、ノイズフィルタ26において車載ラジオや車載テレビの周波数帯域の性能を考慮する必要がなくなる。これにより、ノイズフィルタ26の低コスト化が可能である。
As described above, according to the embodiment, when the vehicle-mounted radio or the vehicle-mounted television included in the
なお、上述した実施形態では、車両100がモータのみを動力源とする例について説明したが、モータとエンジンとを備えたハイブリッド車両にも充電装置1を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which the
1 充電装置
10 高電圧バッテリ
11 充電器
12 低電圧バッテリ
13 第1DC/DCコンバータ
14 第2DC/DCコンバータ
15 システムメインリレー(SMR)
16 充電リレー(CHR)
17 メインECU
18 高電圧系電力ライン
19 車両側コネクタ
20 充電ECU
21 低電圧系電力ライン
22 補機
23 補機ECU
24 充電制御基板
25 充電ユニット
26 ノイズフィルタ
27 切替スイッチ
31 イグニッションスイッチ
32 マイルームモードスイッチ
1 Charging
16 Charging relay (CHR)
17 Main ECU
18 High-
21 Low-
24
Claims (1)
車載ラジオと車載テレビとのうちの少なくとも一方を含む低電圧機器と低電圧系電力ラインを介して接続された低電圧バッテリと、
を備えた車両に搭載され、
前記高電圧系電力ラインを介して前記高電圧バッテリと接続され、外部電源からの電力を用いて前記高電圧バッテリを充電する外部充電が可能な充電器と、
前記高電圧系電力ラインと前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第1DC/DCコンバータと、
前記充電器と前記低電圧系電力ラインとに接続され、前記充電器からの電力を電圧の降圧を伴って前記低電圧系電力ラインに供給可能な第2DC/DCコンバータと、
を備えた車両の充電装置であって、
前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間に、ノイズフィルタと、切替スイッチと、が直列に設けられており、
前記ノイズフィルタは、前記切替スイッチよりも前記第2DC/DCコンバータ側に設けられ、
前記切替スイッチは、前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間を通電可能に接続した接続状態と、前記低電圧系電力ラインにおける前記第2DC/DCコンバータと前記低電圧機器および前記低電圧バッテリとの間を通電不能に切断した切断状態との間で切り替わり、
前記高電圧バッテリへの外部充電中に、前記車載ラジオと前記車載テレビとのうちの少なくとも一方が作動する場合には、前記第2DC/DCコンバータを作動させつつ、前記切替スイッチを前記切断状態とする
ことを特徴とする車両の充電装置。 A high-voltage battery connected to a driving motor via a high-voltage power line,
A low-voltage device including at least one of an in-vehicle radio and an in-vehicle television, a low-voltage battery connected via a low-voltage power line, and a low-voltage battery.
Installed in vehicles equipped with
An externally rechargeable charger that is connected to the high-voltage battery via the high-voltage power line and charges the high-voltage battery using power from an external power source.
A first DC / DC converter connected to the high voltage system power line and the low voltage system power line and capable of supplying the power of the high voltage system power line to the low voltage system power line with a voltage step-down.
A second DC / DC converter connected to the charger and the low-voltage power line and capable of supplying power from the charger to the low-voltage power line with a voltage step-down.
It is a vehicle charging device equipped with
A noise filter and a changeover switch are provided in series between the second DC / DC converter in the low-voltage power line, the low-voltage device, and the low-voltage battery.
The noise filter is provided on the second DC / DC converter side of the changeover switch.
The changeover switch has a connection state in which the second DC / DC converter in the low voltage system power line is connected to the low voltage device and the low voltage battery so as to be energized, and the changeover switch is the first in the low voltage system power line. Switching between the 2DC / DC converter and the disconnected state in which the low-voltage device and the low-voltage battery are disconnected without being energized.
When at least one of the in-vehicle radio and the in-vehicle television operates during the external charging of the high-voltage battery, the changeover switch is set to the disconnected state while operating the second DC / DC converter. A vehicle charging device characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020039227A JP2021141762A (en) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | Vehicle charging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020039227A JP2021141762A (en) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | Vehicle charging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021141762A true JP2021141762A (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77669725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020039227A Pending JP2021141762A (en) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | Vehicle charging device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021141762A (en) |
-
2020
- 2020-03-06 JP JP2020039227A patent/JP2021141762A/en active Pending
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