JP2851334B2 - Electric vehicle charging device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、駆動力源として少なくとも一つのモータを
使用し、且つモータの駆動用電源として少なくとも二次
電池を使用する電動車両に係り、特に、二次電池の充電
を行うための装置に関するものである。The present invention relates to an electric vehicle that uses at least one motor as a driving force source and uses at least a secondary battery as a power source for driving the motor. And a device for charging a secondary battery.

［従来の技術］ 従来、駆動力源としてモータを使用する電動車両が知
られている。駆動方式としては、一つのモータで後輪の
み、あるいは前輪のみを駆動する方式、前輪駆動用のモ
ータと後輪駆動用のモータの二つのモータを使用する方
式等種々の方式が知られている。また、モータを駆動す
るための電源としては、鉛蓄電池等の充電可能な二次電
池（以下、バッテリーと称す）のみを使用する方式、バ
ッテリーと発電機を併用するハイブリッド方式等が知ら
れている。そして、駆動方式および電源方式として何れ
の方式を採用した場合においても、車速、アクセル開
度、ブレーキ踏み込み量等の走行状態に応じてモータに
最適な駆動力あるいは制動力を与えるための演算を行う
制御装置が搭載されているのが一般的である。[Prior Art] Conventionally, an electric vehicle using a motor as a driving force source is known. Various driving methods are known, such as a method of driving only the rear wheels or only the front wheels with one motor, a method of using two motors of a front wheel driving motor and a rear wheel driving motor, and the like. . Further, as a power source for driving the motor, a system using only a rechargeable secondary battery (hereinafter referred to as a battery) such as a lead storage battery, a hybrid system using a battery and a generator in combination, and the like are known. . Then, regardless of which method is adopted as the driving method and the power supply method, calculation for giving the optimum driving force or braking force to the motor is performed according to the running state such as the vehicle speed, the accelerator opening, and the brake depression amount. Generally, a control device is mounted.

［発明が解決しようとする課題］ さて、モータの電源であるバッテリーの電圧は、使用
するに従って低下するから、必要に応じて充電を行う必
要があるが、しかしながら、従来の電動車両において
は、バッテリーを充電する場合には次のような問題が生
じていた。即ち、バッテリーを充電する方法として、バ
ッテリーを車両から取り外して充電を行う方法も考えら
れるが、バッテリーは重量も大きく、充電の度毎に取り
外し、取り付けの操作を行うのでは手間がかかり、ユー
ザに必要以上の負担を強いることになるから現実的では
ない。従って、バッテリーを車両に搭載した状態で外部
電源により充電を行うようになされるのが一般的であ
る。[Problems to be Solved by the Invention] Since the voltage of a battery, which is a power source of a motor, decreases as the battery is used, it is necessary to charge the battery as needed. When charging the battery, the following problem has occurred. That is, as a method of charging the battery, a method of removing the battery from the vehicle and charging the battery is conceivable, but the battery is heavy, and it is troublesome to remove and attach the battery every time the battery is charged, and it takes time and effort for the user. It is not realistic because it imposes an unnecessary burden. Therefore, charging is generally performed by an external power supply with the battery mounted on the vehicle.

その場合、次の二つの方法が考えられる。一つは、外
部電源で直流を得、その出力端子とバッテリーの端子と
を接続して外部電源の出力により充電を行う方法である
が、この方法では外部電源内の制御回路により充電制御
が行われるため専用の外部電源のある場所でしか充電す
ることができない。そこで、もう一つの方法として、モ
ータの駆動力あるいは制動力を決定する車載の制御装置
に充電の制御をも行わせることが考えられる。In that case, the following two methods can be considered. One method is to obtain a direct current from an external power supply, connect the output terminal of the battery to the terminal of the battery, and charge the battery using the output of the external power supply.In this method, charging is controlled by a control circuit in the external power supply. It can only be charged in places where there is a dedicated external power supply. Then, as another method, it is conceivable to make a vehicle-mounted control device that determines the driving force or the braking force of the motor also perform charging control.

これによれば専用の外部電源がなくても一般のコンセ
ント等からバッテリーを最適な状態に充電することが可
能となるが、次のような問題が生じる。つまり、充電の
状態を管理し、バッテリーが最適な状態になったときに
充電を終了させるという充電制御の処理を行わせるため
には、充電中制御装置を動作状態にしておかなければな
らない。According to this, it is possible to charge the battery to an optimum state from a general outlet without a dedicated external power supply, but the following problem occurs. That is, in order to manage the state of charging and perform the charging control process of terminating the charging when the battery becomes optimal, the charging control device must be in an operating state.

しかし、一般に、電動車両においては、制御装置の電
源のオン／オフは、限りあるバッテリーの電池容量を有
効に利用し、必要なとき以外には使用できないように、
イグニッションキーのオン／オフと連動するようになさ
れている。However, in general, in an electric vehicle, turning on / off the power of the control device effectively utilizes the limited battery capacity of the battery, and cannot be used except when necessary.
It is linked to the ignition key on / off.

従って、従来の電動車両においては、外部電源からバ
ッテリーを充電する場合には、制御値の電源をオンにし
ておくようにするためにイグニッションスイッチもオン
にしておかなければならず、そしてこのときにはイグニ
ッションキーが差し込まれてドアがロックされていない
状態にあるから、盗難の可能性があった。また、盗難を
防止するために、電動車両を常に監視していなければな
らないものであった。Therefore, in the conventional electric vehicle, when the battery is charged from the external power supply, the ignition switch must be turned on in order to keep the power of the control value on, and at this time, the ignition switch is turned on. Since the key was inserted and the door was unlocked, there was a possibility of theft. Also, in order to prevent theft, the electric vehicle must be constantly monitored.

以上のように、従来の電動車両においてはバッテリー
の充電に関しては種々の問題を抱えていたのである。As described above, the conventional electric vehicle has various problems regarding the charging of the battery.

本発明は、上記の課題を解決するものであって、外部
電源によるバッテリーの充電を、運転者の操作によりイ
グニッションスイッチがオフとされている場合において
も、安全且つ確実に行える電動車両用充電装置を提供す
ることを目的とするものである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to charge a battery by an external power supply safely and reliably even when an ignition switch is turned off by a driver's operation. The purpose is to provide.

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、請求項１記載の電動車
両用充電装置は、 モータを含む負荷と、 前記モータの駆動用電源として少なくとも二次電池を
備える電源装置と、 充電処理及び走行状態に応じて前記モータの駆動力及
び制動力を決定する走行制御処理を行う制御装置と、 運転者のオン操作により前記制御装置に前記電源装置
を接続するイグニッションスイッチ（SW3）とを有する
電動車両において、 イグニッションスイッチのオン／オフの状態に関わら
ず、前記二次電池を外部電源により充電する際には前記
負荷を前記電源装置から切り離し、且つ前記制御装置に
は前記電源装置を接続するスイッチング手段を有する ことを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the electric vehicle charging apparatus according to claim 1, comprising: a load including a motor; and a power supply including at least a secondary battery as a power supply for driving the motor. A control device for performing a traveling control process for determining a driving force and a braking force of the motor according to a charging process and a traveling state; and an ignition switch for connecting the power supply device to the control device by a driver's ON operation ( SW3), the load is disconnected from the power supply device when the secondary battery is charged by an external power supply, regardless of the on / off state of an ignition switch. It has switching means for connecting a power supply device.

請求項２記載の電動車両用充電装置は、請求項１記載
の電動車両用充電装置において、 前記スイッチング手段は、前記二次電池を外部電源に
より充電する際にオンして、前記制御装置に前記電源装
置を接続する第１のスイッチ（SW2）と、 前記二次電池を外部電源により充電する以外の際にオ
ンして、前記イグニッションスイッチとの両方のオンに
より、前記負荷に前記電源装置を接続する第２のスイッ
チ（SW4）とからなる ことを特徴とする。The charging device for an electric vehicle according to claim 2, wherein the switching unit is turned on when the secondary battery is charged by an external power supply, and the switching device turns on the control device. A first switch (SW2) for connecting a power supply device, which is turned on except when the secondary battery is charged by an external power supply, and the power supply device is connected to the load by turning on both the ignition switch. And a second switch (SW4).

［作用および発明の効果］ まず、二次電池を外部電源により充電しない状態、即
ち、コネクタ７に外部電源のプラグが挿入されていない
状態でイグニッションスイッチ（SW3）がオンとされた
場合には、第１のスイッチ（SW2）は切り離されるが、
第２のスイッチ（SW4）は接続され、更にイグニッショ
ンスイッチが接続される。これによって、負荷４には電
源装置（バッテリー５及び発電機６）により電源が供給
される。また、制御装置１にはSW3を介して電源装置
（補助電源２及びコンバータ３）により電源が供給され
るので、制御装置１は車両の走行に係る処理を開始する
ことができる。従って、制御装置１からの信号によりト
ランジスタTrがオンとされ、負荷４が動作することにな
る。[Operation and Effect of the Invention] First, when the ignition switch (SW3) is turned on in a state where the secondary battery is not charged by the external power supply, that is, in a state where the plug of the external power supply is not inserted into the connector 7, The first switch (SW2) is disconnected,
The second switch (SW4) is connected, and further, an ignition switch is connected. As a result, power is supplied to the load 4 from the power supply device (the battery 5 and the generator 6). In addition, since power is supplied to the control device 1 from the power supply device (the auxiliary power supply 2 and the converter 3) via the SW3, the control device 1 can start processing related to the traveling of the vehicle. Therefore, the transistor Tr is turned on by a signal from the control device 1, and the load 4 operates.

次に、イグニッションスイッチ（SW3）がオフとした
状態で二次電池を外部電源により充電する場合、即ち、
イグニッションスイッチ（SW3）がオフとされた状態で
コネクタ７に外部電源のプラグが挿入されている場合、
イグニッションスイッチ及び第２のスイッチ（SW4）が
共に切り離されるので、負荷４は電源装置（バッテリー
５及び発電機６）から切り離される。一方、イグニッシ
ョンスイッチは切り離されるものの、第１のスイッチ
（SW2）は接続されるので、制御装置１にはSW2を介して
電源装置（補助電源２、コンバータ３）から電源が供給
されることになり、制御装置１は二次電池（バッテリー
５）の充電制御処理を開始することができる。Next, when the secondary battery is charged by an external power supply with the ignition switch (SW3) turned off, ie,
If the external power plug is inserted into the connector 7 with the ignition switch (SW3) turned off,
Since both the ignition switch and the second switch (SW4) are disconnected, the load 4 is disconnected from the power supply (battery 5 and generator 6). On the other hand, although the ignition switch is disconnected, the first switch (SW2) is connected, so that power is supplied to the control device 1 from the power supply device (auxiliary power supply 2, converter 3) via SW2. The control device 1 can start the charging control process of the secondary battery (battery 5).

次に、イグニッションスイッチ（SW3）をオンにした
状態で二次電池を外部電源により充電する場合、即ち、
イグニッションスイッチ（SW3）をオンにした状態でコ
ネクタ７に外部電源のプラグを挿入する場合において
は、イグニッションスイッチは接続されるが、第２のス
イッチ（SW4）が切り離されるので、負荷４は電源装置
（バッテリー５及び発電機６）から切り離される。ま
た、このときには第１のスイッチ（SW2）も接続される
ので、制御装置１にはSW3、SW2を介して電源装置（補助
電源２、コンバータ３）から電源が供給されることにな
り、制御装置１は二次電池（バッテリー５）の充電制御
処理を開始することができる。Next, when the secondary battery is charged by an external power supply with the ignition switch (SW3) turned on,
When an external power supply plug is inserted into the connector 7 with the ignition switch (SW3) turned on, the ignition switch is connected, but the second switch (SW4) is disconnected. (The battery 5 and the generator 6). At this time, since the first switch (SW2) is also connected, the control device 1 is supplied with power from the power supply device (the auxiliary power supply 2 and the converter 3) via SW3 and SW2. 1 can start the charge control process of the secondary battery (battery 5).

以上により、運転者がイグニッションスイッチ（SW
3）をオフ操作してイグニッションキーを取り外した状
態においても、外部電源からの二次電池への充電は過不
足なく行われるばかりでなく、モータを含む負荷が電源
装置から切り離されるので、走行を行うことは不可能に
なり、充電中に走行してしまうという危険性を回避する
ことができる。As described above, the driver sets the ignition switch (SW
Even when the ignition key is removed by turning off 3), charging of the secondary battery from the external power supply is not only performed without excess or shortage, but also the load including the motor is disconnected from the power supply device, It becomes impossible to do so, and the danger of running during charging can be avoided.

また、イグニッションスイッチをオンにした状態で充
電が行われる場合においても、自動的に負荷は二次電池
から切り離されるので、走行を行うことは不可能であ
る。Further, even when charging is performed with the ignition switch turned on, the load is automatically disconnected from the secondary battery, so that it is impossible to travel.

このように、外部電源から二次電池に対して充電を行
う場合には、イグニッションスイッチのオン／オフとは
無関係に、制御装置１には自動的に電源が供給され、且
つ負荷４は電源装置から切り離されるので、充電中に誤
って車両が走行することはなく、安全、確実に充電を行
うことができる。As described above, when charging the secondary battery from the external power supply, the power is automatically supplied to the control device 1 irrespective of the ON / OFF of the ignition switch, and the load 4 is connected to the power supply device. Therefore, the vehicle can be safely and reliably charged without being accidentally driven during charging.

更に、充電中にイグニッションキーを差し込んでおく
必要はないので、ドアをロックすることが可能となり、
盗難を防止することも可能となる。Furthermore, it is not necessary to insert the ignition key during charging, so the door can be locked,
It is also possible to prevent theft.

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。[Example] Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings.

第１図は本発明に係る電動車両用充電装置の一実施例
の構成を示す図であり、図中、１は制御装置、２は補助
電源、３はDC−DCコンバータ（以下、単にコンバータと
称す）、４は負荷、５はバッテリー、６は発電機、７は
コネクタ、８は整流回路、９はブレーキセンサ、10はア
クセルセンサ、11は湿度センサ、12は電流センサ、13、
14は制御信号線、15、16、17、18、19は信号線、20は車
速センサ、21は信号線、Trはトランジスタ、D1,D2はダ
イオード、K1,K2,K3,K4はコイル、SW1,SW2,SW3,SW4,SW
5,SW6,SW7はスイッチを示す。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a charging device for an electric vehicle according to the present invention, in which 1 is a control device, 2 is an auxiliary power supply, and 3 is a DC-DC converter (hereinafter simply referred to as a converter). , 4 is a load, 5 is a battery, 6 is a generator, 7 is a connector, 8 is a rectifier circuit, 9 is a brake sensor, 10 is an accelerator sensor, 11 is a humidity sensor, 12 is a current sensor, 13,
14 is a control signal line, 15, 16, 17, 18, and 19 are signal lines, 20 is a vehicle speed sensor, 21 is a signal line, Tr is a transistor, D1, D2 are diodes, K1, K2, K3, K4 are coils, SW1 , SW2, SW3, SW4, SW
5, SW6 and SW7 indicate switches.

第１図において、制御装置１は、マイクロプロセッ
サ、ROM、RAM等で構成され、車両が走行可能な状態にあ
る場合には、車両に必要な駆動力および制動力を求める
と共に、得られた駆動力値および制動力値を制御信号線
13を介して、モータおよびモータドライバ（共に図示せ
ず）を含む負荷４に通知する処理を行い、バッテリー５
に対して外部電源からの充電が行われる場合には、後述
する充電制御の処理を行う。補助電源２は、コンバータ
３と共に制御装置１およびその他の電源となるものであ
り、例えば電圧が12Vのバッテリーで構成される。コン
バータ３は、バッテリー５および発電機６で構成される
電源装置の端子間電圧を直流−直流交換により、例えば
直流12Vに変換するものである。コンバータ３に並列に
補助電源２を設ける理由はコンバータ３を小型、軽量と
するためである。即ち、原理的には補助電源２は必要な
いものであるが、電源車両においてはワイパーやヘッド
ライト等電源を必要とする各種の電気部品が搭載され、
制御装置１を含めたこれらの電気部品に対してコンバー
タ３のみから必要な電力を供給しようとすると、コンバ
ータ３は非常に大型なものである必要があるのに対し
て、補助電源２を配置し、必要とされる電力が小さい場
合にコンバータ３から補助電源２に対して充電を行うよ
うにすれば、大電力が必要とされるときには補助電源２
およびコンバータ３の双方から電力を供給することがで
きるので、コンバータ３は小型、軽量なもので足りるこ
とになるからである。また、電源装置としてはバッテリ
ー５と発電機６を搭載することによって、高速走行に
も、長距離走行にも対応した電源構成とすることができ
る。In FIG. 1, a control device 1 includes a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. When the vehicle is in a runnable state, the control device 1 determines a driving force and a braking force necessary for the vehicle and obtains the obtained driving force. Control signal line for force value and braking force value
13 to notify the load 4 including the motor and the motor driver (both not shown),
When charging is performed from an external power supply, a charging control process described later is performed. The auxiliary power supply 2 serves as the control device 1 and other power supplies together with the converter 3, and is composed of, for example, a battery having a voltage of 12V. The converter 3 converts a voltage between terminals of a power supply device composed of the battery 5 and the generator 6 to, for example, DC 12 V by DC-DC exchange. The reason why the auxiliary power supply 2 is provided in parallel with the converter 3 is to make the converter 3 small and lightweight. That is, although the auxiliary power supply 2 is not required in principle, the power supply vehicle is equipped with various electric components such as wipers and headlights that require a power supply,
In order to supply necessary electric power to these electric components including the control device 1 only from the converter 3, the converter 3 needs to be very large. If the converter 3 charges the auxiliary power supply 2 when the required power is small, the auxiliary power supply 2 can be used when large power is required.
This is because power can be supplied from both the converter 3 and the converter 3, so that the converter 3 needs to be small and lightweight. In addition, by mounting the battery 5 and the generator 6 as the power supply device, a power supply configuration that can support both high-speed running and long-distance running can be provided.

負荷４はモータおよびモータドライバを含むものであ
り、制御信号線13を介して制御装置１から通知される駆
動力または制動力に応じてモータドライバはモータに電
流を供給する。The load 4 includes a motor and a motor driver, and the motor driver supplies a current to the motor according to the driving force or the braking force notified from the control device 1 via the control signal line 13.

バッテリー５は、感電防止の観点から比較的低い電
圧、例えば100V程度の電圧となされ、発電機６と共に負
荷４の電源装置を構成している。コネクタ７は、例えば
商用電源等からなる外部電源（図示せず）からバッテリ
ー５に対して充電を行う場合に、外部電源のプラグ（図
示せず）が挿入されるものであり、車両の適当な位置に
固定されている。整流回路８は外部電源の交流を直流に
変換するものである。The battery 5 has a relatively low voltage, for example, about 100 V from the viewpoint of preventing electric shock, and forms a power supply device of the load 4 together with the generator 6. For charging the battery 5 from an external power supply (not shown) such as a commercial power supply, a connector (not shown) of the external power supply is inserted into the connector 7. Fixed in position. The rectifier circuit 8 converts alternating current of an external power supply into direct current.

ブレーキセンサ９はブレーキの踏み込み量を検知する
ものであり、アクセルセンサ10はアクセルの踏み込み
量、即ちアクセル開度を検知するものであり、車速セン
サは車速を検知するものであり、それぞれ周知のものを
使用することができる。また、温度センサ11はバッテリ
ー５の温度を検知するものであり、電流センサ12は充電
時にバッテリー５に流入する電流値を検知するものであ
り、それぞれ周知のものを使用することができる。ブレ
ーキセンサ９、アクセルセンサ10、車速センサ20、温度
センサ11および電流センサ12の出力は、それぞれ、信号
線18、19、21、15、17を介して制御装置１に取り込まれ
る。また、バッテリー５の端子間電圧は信号線16により
制御装置１に取り込まれる。The brake sensor 9 detects the amount of depression of the brake, the accelerator sensor 10 detects the amount of depression of the accelerator, that is, the accelerator opening, and the vehicle speed sensor detects the vehicle speed. Can be used. The temperature sensor 11 detects the temperature of the battery 5, and the current sensor 12 detects the value of the current flowing into the battery 5 at the time of charging. Outputs of the brake sensor 9, the accelerator sensor 10, the vehicle speed sensor 20, the temperature sensor 11, and the current sensor 12 are taken into the control device 1 via signal lines 18, 19, 21, 15, and 17, respectively. The voltage between the terminals of the battery 5 is taken into the control device 1 through the signal line 16.

Trは、車両が走行のために使用される場合において
は、制御信号線14を介して制御装置１から通知される制
御信号により、オン状態を保つようになされ、D1がバッ
テリー５からの放電時にTrをバイパスして電流を負荷に
供給し、回生制動時にはオン状態のTrにより負荷からバ
ッテリーに充電される。外部電源からバッテリー５に対
して充電が行われる場合においては、バッテリー５の充
電状態に応じたデューティ制御が行われる。Tr is turned on by a control signal notified from the control device 1 via the control signal line 14 when the vehicle is used for traveling, and when D1 is discharged from the battery 5, The current is supplied to the load by bypassing the Tr, and during regenerative braking, the battery is charged from the load by the Tr in the ON state. When charging the battery 5 from an external power supply, duty control is performed according to the state of charge of the battery 5.

SW1およびSW2はコイルK4と共にリレーを形成してお
り、非充電時には、図の実線で示すように共に開路状態
となされ、充電時には図の破線で示すように閉路状態と
なされる。SW1 and SW2 form a relay together with the coil K4. When the battery is not charged, the relay is opened as shown by a solid line in the figure, and when charged, the circuit is closed as shown by a broken line in the figure.

SW3はイグニッションキーのオン／オフと連動するス
イッチがあり、イグニッションキーがオンのときには図
の実線で示すように閉路状態となり、イグニッションキ
ーがオフのときには図の破線で示すように開路状態とな
される。SW3 has a switch that works in conjunction with turning on / off the ignition key. When the ignition key is on, the switch is closed as shown by the solid line in the figure, and when the ignition key is off, the switch is open as shown by the broken line in the figure. .

SW4はコイルK3と共にリレーを形成しており、非充電
時においては図の実線で示すように閉路状態であり、充
電時においては図の破線で示すように開路状態となる。SW4 forms a relay together with coil K3, and is in a closed state as shown by a solid line in the figure during non-charging, and is in an open state as shown by a broken line in FIG.

SW5はコイルK2と共にリレーを形成しており、非充電
時においては図の実線で示すように閉路状態であり、充
電時においては図の破線で示すように開路状態となる。SW5 forms a relay together with the coil K2, and is in a closed state as shown by a solid line in the figure during non-charging, and is in an open state as shown by a broken line in the figure during charging.

SW6およびSW7はコイルK1と共にリレーを形成してお
り、非充電時においては図の実線で示すように発電機６
側に接続され、充電時においては図の破線で示すように
整流開路８側に接続される。SW6 and SW7 form a relay together with the coil K1, and when the battery is not charged, as shown by the solid line in FIG.
And at the time of charging, it is connected to the rectifying open circuit 8 side as shown by the broken line in the figure.

次に、以上の構成における動作について説明する。 Next, the operation in the above configuration will be described.

まず、コネクタ７に外部電源のプラグが挿入されてい
ない状態でイグニッションキーがオンとなされた場合に
は、SW3の端子ａは端子ｂ側に接続される。また、コイ
ルK1,K3,K4には電流が流れないので、SW1,SW2,SW4,SW6
およびSW7の端子ａは端子ｂに接続されている。これに
よってコイルK2には電流が流れるのでSW5の端子ａは端
子ｂに接続される。従って、制御装置１にはSW3を介し
てコンバータ３および補助電源２により電源が供給され
るので、制御装置１は車両の走行に係る処理を開始す
る。このことによって制御信号線14にはハイ（Ｈ）レベ
ルの信号が出力され、Trはオンとなされるので、負荷４
は、バッテリー５および発電機６から構成される電源装
置に接続されることになる。First, when the ignition key is turned on in a state where the plug of the external power supply is not inserted into the connector 7, the terminal a of the switch SW3 is connected to the terminal b. Since no current flows through the coils K1, K3, K4, SW1, SW2, SW4, SW6
And terminal a of SW7 is connected to terminal b. As a result, a current flows through the coil K2, so that the terminal a of the switch SW5 is connected to the terminal b. Accordingly, since power is supplied to the control device 1 from the converter 3 and the auxiliary power supply 2 via the SW3, the control device 1 starts processing related to the traveling of the vehicle. As a result, a high (H) level signal is output to the control signal line 14, and the Tr is turned on.
Is connected to a power supply device composed of the battery 5 and the generator 6.

次に、イグニッションキーをオフにした状態でコネク
タ７に外部電源のプラグが挿入された場合には、SW3の
端子ａは端子ｃ側に接続されてコイルK2は開路状態とな
されるので、SW5の端子ａは端子ｃ側に接続されること
になり、負荷４はバッテリー５および発電機６から切り
離される。また、コイルK3には整流回路８から電流が供
給されるので、SW4の端子ａは端子ｃ側に接続される。
更に、コイルK4には整流回路８から電流が供給されるの
で、SW2の端子ａは端子ｃ側に接続され、制御装置１に
は補助電源２、コンバータ３から電源が供給されること
になる。このときSW1の端子ａも端子ｃ側に接続され
る。また、コイルK1にも電流が流れるのでSW6およびSW7
の端子ａは共に端子ｃ側に接続される。これにより、発
電機６は切り離され、バッテリー５はTrを介して整流回
路８に接続されることになる。また、コンバータ３は整
流回路８を電源として動作する。以上の接続状態におい
て、制御装置１は後述する充電制御処理を行う。Next, when an external power supply plug is inserted into the connector 7 with the ignition key turned off, the terminal a of the switch SW3 is connected to the terminal c and the coil K2 is opened, so that the switch SW5 is turned off. The terminal a is connected to the terminal c, and the load 4 is disconnected from the battery 5 and the generator 6. Since a current is supplied to the coil K3 from the rectifier circuit 8, the terminal a of the switch SW4 is connected to the terminal c.
Further, since a current is supplied from the rectifier circuit 8 to the coil K4, the terminal a of the switch SW2 is connected to the terminal c, and the controller 1 is supplied with power from the auxiliary power supply 2 and the converter 3. At this time, the terminal a of SW1 is also connected to the terminal c. Since current also flows through coil K1, SW6 and SW7
Are connected to the terminal c side. As a result, the generator 6 is disconnected, and the battery 5 is connected to the rectifier circuit 8 via the Tr. The converter 3 operates using the rectifier circuit 8 as a power supply. In the above connection state, the control device 1 performs a charge control process described later.

次に、イグニッションキーをオンにした状態で外部電
源のプラグをコネクタ７に挿入した場合においては、SW
3の端子ａは端子ｌ側に接続されているが、コイルK3に
は電流が流れるのでSW4の端子ａは端子ｃ側に接続され
るので、コイルK2に電流は流れず、SW5の端子ａは端子
ｃ側に接続される。また、このときコイルK1およびK4に
も電流が流れるので、SW1,SW2,SW6およびSW7の端子ａは
それぞれ端子ｃ側に接続される。従って、この場合にも
制御装置１には電源が供給され、負荷４は電源装置から
切り離され、発電機６も切り離され、バッテリー５はTr
を介して整流回路８と接続され、コンバータ３が整流回
路８を電源として動作する。そして、制御装置１は後述
する充電制御処理を行う。Next, when the plug of the external power supply is inserted into the connector 7 with the ignition key turned on, the SW
The terminal a of No. 3 is connected to the terminal l, but the current flows to the coil K3, so the terminal a of SW4 is connected to the terminal c, so that no current flows to the coil K2 and the terminal a of SW5 is Connected to terminal c side. At this time, since current also flows through the coils K1 and K4, the terminals a of SW1, SW2, SW6 and SW7 are respectively connected to the terminal c. Therefore, also in this case, power is supplied to the control device 1, the load 4 is disconnected from the power supply device, the generator 6 is also disconnected, and the battery 5 is connected to the Tr.
And the converter 3 operates using the rectifier circuit 8 as a power supply. Then, the control device 1 performs a charge control process described later.

以上のように、イグニッションキーがオンとなされて
いるかオフとなされているかに関係なく、外部電源から
の充電が行われる場合には制御装置１には電源が接続さ
れ、負荷４は電源装置から切り離されるのである。As described above, regardless of whether the ignition key is turned on or off, when charging from an external power supply is performed, the power supply is connected to the control device 1 and the load 4 is disconnected from the power supply device. It is done.

次に第２図に示すフローチャートを参照して制御装置
１が行う処理について説明する。Next, the processing performed by the control device 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

制御装置１は電源が接続されると、まず、マイクロプ
ロセッサの初期化およびRAMのクリア等の初期設定を行
い（S1）、次に充電中か否かを判断する（S2）。これは
走行制御を行うべきか、充電制御を行うべきかを判断す
るためのものであり、SW1の端子ａが端子ｂに接続され
ているか、端子ｃに接続されているかを検知することに
よって行う。上述したように、SW1の接続状態は外部電
源のプラグがコネクタ７に挿入されているか否かによっ
て決まるから、例えば、SW1の端子ａが端子ｂ側に接続
されているときには充電フラグを０、端子ａが端子ｃ側
に接続されているときには充電フラグを１とすることに
よって、制御装置１はコネクタ７に外部電源のプラグが
挿入されているか否か、即ち充電制御処理が要求されて
いるか否かを判断することができる。When the power supply is connected, the control device 1 first performs initialization such as initialization of a microprocessor and clearing of a RAM (S1), and then determines whether or not charging is being performed (S2). This is for determining whether to perform the traveling control or the charging control, and is performed by detecting whether the terminal a of the SW1 is connected to the terminal b or the terminal c. . As described above, the connection state of SW1 is determined by whether or not the plug of the external power supply is inserted into the connector 7. For example, when the terminal a of SW1 is connected to the terminal b, the charge flag is set to 0, By setting the charging flag to 1 when a is connected to the terminal c, the control device 1 determines whether or not the plug of the external power supply is inserted into the connector 7, that is, whether or not the charging control process is requested. Can be determined.

充電中でない場合には、S3〜S5の走行制御を行う。ま
ず、制御装置１はブレーキセンサ９、アクセルセンサ10
および車速センサ20の値を取り込み（S3）、車両に要求
される駆動力または制動力を決定し（S4）、そして決定
された駆動力値または制動力値を制御信号線13を介して
負荷４を構成するモータドライバに指令する（S5）。具
体的には次のようである。When charging is not being performed, the traveling control of S3 to S5 is performed. First, the control device 1 includes a brake sensor 9 and an accelerator sensor 10
And the value of the vehicle speed sensor 20 is taken in (S3), the driving force or braking force required of the vehicle is determined (S4), and the determined driving force value or braking force value is transmitted to the load 4 via the control signal line 13. (S5). Specifically, it is as follows.

制御装置１はブレーキセンサ９、アクセルセンサ10の
値からブレーキが踏まれているか、アクセルが踏まれて
いるかを判断し、アクセルが踏まれている場合には駆動
力を、ブレーキが踏まれている場合には制動力を決定す
る。駆動力を決定するには、例えば、アクセル踏み込み
量と車速に応じた駆動力値を書き込んだ駆動力マップを
用意し、アクセルセンサ10の出力であるアクセル踏み込
み量と車速センサ20の出力である車速により当該マップ
を参照することで行うことができる。また、制動力を求
めるには、例えば、ブレーキ踏み込み量に応じた制動力
値を書き込んだ制動力マップを用意し、ブレーキセンサ
９の出力であるブレーキ踏み込み量により当該制動力マ
ップを参照することで行うことができる。The control device 1 determines whether the brake is depressed or the accelerator is depressed based on the values of the brake sensor 9 and the accelerator sensor 10, and when the accelerator is depressed, the driving force is determined, and the brake is depressed. In such a case, the braking force is determined. To determine the driving force, for example, a driving force map in which driving force values corresponding to the accelerator depression amount and the vehicle speed are written is prepared, and the accelerator depression amount which is the output of the accelerator sensor 10 and the vehicle speed which is the output of the vehicle speed sensor 20 are provided. Can be performed by referring to the map. Further, in order to obtain the braking force, for example, a braking force map in which a braking force value corresponding to the brake depression amount is written is prepared, and the braking force map is referred to by the brake depression amount output from the brake sensor 9. It can be carried out.

このようにして決定された駆動力、制動力はモータド
ライバに指令され、モータは指令された駆動力または制
動力を発生する電流が供給される。S5の処理が終了する
とS2に戻って上述した処理が繰り返されるが、この繰り
返しは所定時間、例えば5msec毎に行われる。The thus determined driving force and braking force are commanded to the motor driver, and the motor is supplied with a current for generating the commanded driving force or braking force. When the process of S5 is completed, the process returns to S2 and the above-mentioned process is repeated.

S2で充電中と判断された場合には、制御装置１はS6以
下の充電制御を実行する。充電制御では、制御装置１
は、温度センサ11の出力、電流センサ12の出力およびバ
ッテリー５の端子間電圧を取り込む（S6）。そして、バ
ッテリー５の温度が所定の値、例えば50℃、を超える場
合には制御装置１はTrをオフ状態とし、バッテリー５へ
充電を行わないようにする。なぜなら、バッテリー５の
温度が高い場合に充電を行うことは好ましいことではな
いからである。If it is determined in S2 that charging is being performed, the control device 1 executes the charging control in S6 and below. In charging control, the control device 1
Captures the output of the temperature sensor 11, the output of the current sensor 12, and the voltage between the terminals of the battery 5 (S6). Then, when the temperature of the battery 5 exceeds a predetermined value, for example, 50 ° C., the control device 1 turns off the Tr so that the battery 5 is not charged. This is because charging when the temperature of the battery 5 is high is not preferable.

バッテリー５の温度が所定温度以下である場合には、
制御回路１はTrのデューティ比を決定し（S7）、予め定
められた所定の周波数を有し、且つS7で決定されたデュ
ーティ比を有するパルスを制御信号線14を介してTrのベ
ースに供給する（S8）。デューティ比は、バッテリー５
の端子間電圧に対する充電電流が例えば第３図に示す関
係となるように制御される。即ち、充電が開始されたと
きには端子間電圧は低いので、電流量を大きくする必要
があるからデューティ比を大きくして充電電流が流れる
期間を長くするが、充電時間の経過に伴って端子間電圧
が高くなってきた場合には、それに応じて電流量を減少
させるために、デューティ比を小さくして充電電流が流
れる期間を短くする。そして、バッテリー５の端子間電
圧が定格電圧になってから所定の時間t0を経過したとき
Trをオフとし、充電を終了する。これによりバッテリー
５は最適な常態に充電される。When the temperature of the battery 5 is equal to or lower than a predetermined temperature,
The control circuit 1 determines the duty ratio of the Tr (S7), and supplies a pulse having a predetermined frequency and a duty ratio determined in S7 to the base of the Tr via the control signal line 14. (S8). The duty ratio is battery 5
Is controlled so that the charging current with respect to the inter-terminal voltage has the relationship shown in FIG. 3, for example. That is, since the terminal voltage is low when charging is started, the amount of current needs to be increased, so that the duty ratio is increased to extend the period in which the charging current flows. When the charging current increases, the duty ratio is reduced to shorten the period during which the charging current flows in order to reduce the current amount accordingly. Then, when a predetermined time t0 has elapsed since the voltage between the terminals of the battery 5 became the rated voltage.
Turn off Tr and end charging. Thereby, the battery 5 is charged to an optimal normal state.

以上が充電制御の処理であり、当該処理が所定の周
期、例えば、5msec毎に繰り返し行われる。The above is the charging control process, and the process is repeatedly performed at a predetermined cycle, for example, every 5 msec.

以上、本発明の一実施例について説明したが、走行制
御および充電制御の方式については上記実施例に限定さ
れるものではなく、種々の方式を採用することがでるも
のである。特に、走行制御に関しては、従来から種々の
方式が提案されており、いずれの方式を採用してもよい
ものである。また、充電制御に関しても、デューティ制
御に限らず、例えば、バッテリー５の端子間電圧に応じ
てTrの導通度を制御することにより行ってもよいもので
あり、それ以外にも従来知られている充電制御方式を採
用することができるものである。As mentioned above, although one Example of this invention was described, the method of driving | running | working control and charge control is not limited to the said Example, Various methods can be employ | adopted. In particular, various types of traveling control have been conventionally proposed, and any of the methods may be adopted. In addition, the charge control is not limited to the duty control, and may be performed, for example, by controlling the degree of conduction of the Tr in accordance with the voltage between the terminals of the battery 5. It is possible to adopt a charge control method.

上記の実施例においては、SW1,SW2およびSW4はリレー
により電磁的に開閉されるようになされているが、これ
らのスイッチは小電力の回路中に介在されているもので
あるから、マイクロスイッチによって開閉するようにし
てもよいものである。その際、これらのスイッチは外部
電源のプラグがコネクタ７に挿入されたときに自動的に
開閉される必要があるから、例えば、第４図に示すよう
な構成とすることができる。なお、第４図中、７はコネ
クタ、30、31はネジ、32は電線、33はスイッチボック
ス、34、35はネジ、36は電線、37はブラケット、38はス
イッチ作動子、40はプラグを示す。In the above embodiment, SW1, SW2, and SW4 are electromagnetically opened and closed by relays.Since these switches are interposed in a low-power circuit, a microswitch is used. It may be opened and closed. At this time, these switches need to be automatically opened and closed when the plug of the external power supply is inserted into the connector 7, so that, for example, the configuration shown in FIG. 4 can be adopted. In FIG. 4, 7 is a connector, 30 and 31 are screws, 32 is an electric wire, 33 is a switch box, 34 and 35 are screws, 36 is an electric wire, 37 is a bracket, 38 is a switch actuator, and 40 is a plug. Show.

第４図において、コネクタ７からは第１図のＡで示す
電線32が引き出されている。スイッチボックス33の内部
には、第１図のSW1,SW2,SW4の３個のマイクロスイッチ
が収納されている。そしてこれらのスイッチは、図の上
下方向に摺動可能に取り付けられたスイッチ作動子38の
移動に伴って同時に開閉される。即ち、スイッチ作動子
38が図の実線で示すように下の位置にある状態において
はこれらのスイッチは全て端子ａは端子ｂ側に接続さ
れ、図の破線39で示すように上の位置にある状態におい
ては、これらのスイッチは全て端子ａは端子ｃ側に接続
されるようになされる。これらのスイッチに接続される
電線は電線36により引き出されている。そして、コネク
タ７およびスイッチボックス33はネジ30、31、34、35に
よって車両の所定の位置に取り付けられている。スイッ
チ作動子38とコネクタ７との間隔はブラケット37により
所定の間隔に保たれている。In FIG. 4, an electric wire 32 indicated by A in FIG. Inside the switch box 33, three micro switches of SW1, SW2, and SW4 of FIG. 1 are housed. These switches are simultaneously opened and closed with the movement of a switch operator 38 slidably mounted in the vertical direction in the figure. That is, the switch actuator
In the state where 38 is in the lower position as shown by the solid line in the figure, these switches are all connected to the terminal a side of the terminal b, and in the state where they are in the upper position as shown by the broken line 39 in the figure. In all of the switches, the terminal a is connected to the terminal c. Electric wires connected to these switches are drawn by electric wires 36. The connector 7 and the switch box 33 are mounted at predetermined positions on the vehicle by screws 30, 31, 34, and 35. The space between the switch actuator 38 and the connector 7 is maintained at a predetermined space by the bracket 37.

以上の構成において、外部電源からの充電が行われな
い状態においてはスイッチ作動子38は図の実線で示す位
置にあるから、SW1,SW2,SW4は第１図の実線で示す接続
状態であり、外部電源から充電を行うためにプラグ40が
コネクタ７に挿入されるとスイッチ作動子38は第４図の
破線39で示す位置に押し上げられ、SW1,SW2,SW4は第１
図の破線で示す接続状態となる。In the above configuration, when the charging from the external power supply is not performed, the switch operator 38 is at the position shown by the solid line in the figure, so that SW1, SW2, and SW4 are in the connection state shown by the solid line in FIG. When the plug 40 is inserted into the connector 7 for charging from an external power source, the switch operator 38 is pushed up to the position shown by the broken line 39 in FIG. 4, and SW1, SW2, and SW4 are in the first position.
The connection state is indicated by the broken line in the figure.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、外
部電源からバッテリー５に対して充電を行う場合には、
イグニッションキーのオン／オフに関係なく自動的に制
御装置１には電源が供給され、且つ負荷４は電源装置か
ら切り離されるので、充電中に誤って車両を走行させよ
うとしても走行することはなく、演算を確保することが
できるものである。また、バッテリー５に対する充電は
制御装置１により管理されるので、過不足なく確実に行
われる。As is apparent from the above description, according to the present invention, when charging the battery 5 from an external power supply,
Since power is automatically supplied to the control device 1 and the load 4 is disconnected from the power supply device irrespective of whether the ignition key is turned on / off, the vehicle does not run even if the vehicle is accidentally driven during charging. , Calculation can be secured. In addition, since the charging of the battery 5 is managed by the control device 1, it is reliably performed without excess or deficiency.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、充電を行うための回路構成は第１図
に示すものに限るものではなく、要するに、外部電源か
ら充電を行う際には制御装置が動作し、且つ負荷が電源
装置から切り離される構成であればよいものである。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, the circuit configuration for performing charging is not limited to that shown in FIG. 1. In short, the configuration is such that the control device operates when charging is performed from an external power supply and the load is disconnected from the power supply device. It is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明に係る電動車両用充電装置の一実施例の
構成を示す図、第２図は制御装置が行う処理の流れを示
す図、第３図は充電制御処理を説明するための図、第４
図はスイッチとしてマイクロスイッチを使用した場合の
構成例を示す図である。 １……制御装置、２……補助電源、３……DC−DCコンバ
ータ、４……負荷、５……バッテリー、６……発電機、
７……コネクタ、８……整流回路、９……ブレーキセン
サ、10……アクセルセンサ、11……温度センサ、12……
電流センサ、13、14……制御信号線、15、16、17、18、
19……信号線、20……車速センサ、21……信号線、Tr…
…トランジスタ、D1,D2……ダイオード、K1,K2,K3,K4…
…コイル、SW1,SW2,SW3,SW4,SW5,SW6,SW7……スイッ
チ、30、31……ネジ、32……電線、33……スイッチボッ
クス、34、35……ネジ、36……電線、37……ブラケッ
ト、38……スイッチ作動子、40……プラグ。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a charging device for an electric vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a flow of a process performed by a control device, and FIG. 3 is a diagram for explaining a charging control process. Figure, 4th
The figure shows a configuration example when a microswitch is used as a switch. 1 ... Control device, 2 ... Auxiliary power supply, 3 ... DC-DC converter, 4 ... Load, 5 ... Battery, 6 ... Generator,
7 ... connector, 8 ... rectifier circuit, 9 ... brake sensor, 10 ... accelerator sensor, 11 ... temperature sensor, 12 ...
Current sensor, 13, 14, ... control signal line, 15, 16, 17, 18,
19 …… Signal line, 20 …… Vehicle speed sensor, 21 …… Signal line, Tr…
... transistors, D1, D2 ... diodes, K1, K2, K3, K4 ...
... Coil, SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6, SW7 ... Switch, 30,31 ... Screw, 32 ... Wire, 33 ... Switch box, 34,35 ... Screw, 36 ... Wire, 37… Bracket, 38… Switch actuator, 40… Plug.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】モータを含む負荷と、 前記モータの駆動用電源として少なくとも二次電池を備
える電源装置と、 充電処理及び走行状態に応じて前記モータの駆動力及び
制動力を決定する走行制御処理を行う制御装置と、 運転者のオン操作により前記制御装置に前記電源装置を
接続するイグニッションスイッチ（SW3）とを有する電
動車両において、 イグニッションスイッチのオン／オフの状態に関わら
ず、前記二次電池を外部電源により充電する際には前記
負荷を前記電源装置から切り離し、且つ前記制御装置に
は前記電源装置を接続するスイッチング手段を有する ことを特徴とする電動車両用充電装置。1. A load including a motor, a power supply device including at least a secondary battery as a power supply for driving the motor, a charging process and a traveling control process for determining a driving force and a braking force of the motor according to a traveling state. And an ignition switch (SW3) for connecting the power supply device to the control device by a driver's ON operation, regardless of the ON / OFF state of the ignition switch. And a control unit having switching means for connecting the power supply device when the battery is charged by an external power supply. 【請求項２】前記スイッチング手段は、前記二次電池を
外部電源により充電する際にオンして、前記制御装置に
前記電源装置を接続する第１のスイッチ（SW2）と、 前記二次電池を外部電源により充電する以外の際にオン
して、前記イグニッションスイッチとの両方のオンによ
り、前記負荷に前記電源装置を接続する第２のスイッチ
（SW4）とからなる ことを特徴とする請求項１記載の電動車両用充電装置。2. The switching means is turned on when the secondary battery is charged by an external power supply, and a first switch (SW2) for connecting the power supply device to the control device; A second switch (SW4) that is turned on except when charged by an external power supply and is connected to the power supply device to the load when both of the ignition switch and the ignition switch are turned on. The charging device for an electric vehicle according to Claim.