電動車輛的充電裝置制造方法

電動車輛的充電裝置制造方法
【專利摘要】本發明的電動車輛的充電裝置具備：車輛側充電連接器，其以能裝卸的方式與設置于車輛外部的充電器中的充電器側連接器連接；正極以及負極的車輛側充電線，其對上述車輛側充電連接器和能夠從上述充電器進行充電的蓄電裝置之間進行連接；二極管，其設置在上述車輛側充電線上，將從上述充電器朝向上述蓄電裝置的方向設為正方向；和電阻器，其設置在車輛內部，在上述二極管和上述車輛側充電連接器之間，對正極的上述車輛側充電線和負極的上述車輛側充電線進行連接。
【專利說明】電動車輛的充電裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動車輛的充電裝置。
[0002]本申請基于2011年12月9日申請的日本國特愿2011-270005號，以及2012年5月28日申請的日本國特愿2012-120641號主張優先權，在此援引其內容。
【背景技術】
[0003]以往，例如，已知以下車輛驅動裝置:即，在與外部充電器連接的充電端口和電池之間設置導通切斷用的繼電器(接觸器:contactor)，除了防止充電端口的活動頭露出之夕卜，還基于與充電端口連接的逆變器電路的平滑電容器的電壓來探測充電端口的短路狀態(例如，參照專利文獻I)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本國特開2010-41794號公報發明概要
[0007]發明要解決的課題
[0008]但是，上述現有技術涉及的車輛驅動裝置所具備的導通切斷用的繼電器一般形成通過電磁力來進行高壓接點保持的構造，但是如果由于例如充電端口和外部充電器之間的短路等而在高壓接點部中流過給定以上的大電流，則有時會產生電磁斥力。
[0009]相對于產生這樣的問題，例如，在使繼電器的對應短路電流性能增大來抑制電磁斥力的產生的情況下，由于費用會發生增加，所以有時為了防止在高壓接點部中流過給定以上的大電流而在充電端口和電池之間設置逆流防止用的二極管。
[0010]但是，在逆流防止用的二極管中，除了在短路產生所導致的異常狀態(即擊穿狀態)中產生逆流的電流之外，即使是正常狀態，也存在逆流的微小電流。由此，對于逆流防止用的二極管，希望恰當地判定正常狀態、和短路產生所導致的異常狀態。
[0011 ] 例如，在基于由設置在外部充電器側的電壓傳感器檢測的電壓來進行短路探測的情況下，考慮在正常狀態的二極管中逆流的微小電流，需要為了根據從電壓傳感器輸出的電壓的檢測結果來判定二極管的正常狀態和異常狀態的判定閾值。
[0012]但是，如果相對于外部充電器側的電壓傳感器的阻抗不明確，則不能對二極管的正常狀態的電壓進行規定，難以恰當地設定判定閾值。
[0013]此外，例如，已知以下裝置:即，檢測從車輛側的接觸器的斷路狀態下的外部充電器側向車輛側施加高壓后的充電連接器的電壓變化(例如，放電速度)，并基于該檢測結果來執行電路的絕緣判定。
[0014]但是，在這樣的裝置中，如果在與車輛側的接觸器相比更靠近充電連接器側的正極以及負極間連接電阻器，則該電阻器作為所謂的放電電阻來發揮作用，有時存在放電速度超出給定的正常范圍而增大的情況，會誤檢測為產生了絕緣不良。[0015]
【發明內容】

[0016]本發明鑒于上述狀況而作出，其目的在于提供一種能夠恰當地判定有無異常狀態的電動車輛的充電裝置。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]在本發明涉及的方案的電動車輛的充電裝置中，為了達成上述目而采用以下的構成。
[0019](I)本發明的一方案涉及的電動車輛的充電裝置，具備能夠從車輛外部的充電器進行充電的蓄電裝置，該電動車輛的充電裝置具備:車輛側充電連接器，其以能裝卸的方式與設置于上述充電器中的充電器側連接器連接；正極以及負極的車輛側充電線，其對上述車輛側充電連接器和上述蓄電裝置之間進行連接；二極管，其被設置在上述車輛側充電線上，將從上述充電器朝向上述蓄電裝置的方向設為正方向；和電阻器，其被設置在車輛內部，在上述二極管和上述車輛側充電連接器之間，對正極的上述車輛側充電線和負極的上述車輛側充電線進行連接。
[0020](2)在上述(I)的方案中，也可以是，進一步具備設置在上述車輛側充電連接器和上述電阻器之間，在執行充電時被連接的接觸器。
[0021](3)在上述(I)的方案中，也可以是，進一步具備能夠對上述蓄電裝置和上述電阻器之間的導通進行切斷的接觸器。
[0022](4)在上述⑴至⑶中任一項的方案中，上述電阻器也可以具有與和由非擊穿狀態的上述二極管的反方向偏置所產生的反方向電流相對應的電阻值相同的電阻值。
[0023](5)在上述(4)的方案中，也可以具備:蓄電電壓檢測部件，其檢測上述蓄電裝置的電壓；電壓獲取部件，其獲取上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓；和異常判定部件，其在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為連接狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比由上述蓄電電壓檢測部件檢測出的上述蓄電裝置的電壓的1/2高的情況下，判定上述二極管為擊穿狀態。
[0024](6)在上述(5)的方案中，上述異常判定部件，在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為開放狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓不足由上述蓄電電壓檢測部件檢測出的上述蓄電裝置的電壓的1/2的情況下，將上述接觸器設為連接狀態，之后，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比由上述蓄電電壓檢測部件檢測的上述蓄電裝置的電壓的1/2高的情況下，判定上述二極管為擊穿狀態；具備第2異常判定部件，該第2異常判定部件，在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為開放狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓為由上述蓄電電壓檢測部件檢測的上述蓄電裝置的電壓的1/2以上的情況下，將上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓作為存儲電壓來存儲，將上述接觸器設為連接狀態，之后，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比上述存儲電壓高的情況下，判定上述二極管為擊穿狀態。
[0025]發明效果
[0026]根據上述⑴的方案，例如在基于在車輛側檢測出的電壓(例如，蓄電裝置的正極和負極之間的電壓)和在車輛外部的充電器側檢測出的電壓(例如，充電器側連接器的正極和負極之間的電壓)之間的比較等來判定有無擊穿狀態等二極管的異常狀態時，即使充電器側的電阻值不明確，與不具備電阻器的情況相比，也能夠恰當地判定有無異常狀態。
[0027]S卩，在不具備電阻器的情況下，在二極管為擊穿狀態(S卩，由反方向偏置產生的反方向電流對應的電阻值為零或者比正常時小)下，在車輛外部的充電器側檢測出的電壓成為與在車輛側檢測出的電壓相等或者相近的值，與此相對地，在即使二極管為正常狀態，而相比于二極管所具有的等效的電阻值，充電器側的電阻值顯著大的情況下，在車輛側檢測出的電壓和在車輛外部的充電器側檢測出的電壓會大致相同，難以判定有無異常狀態。
[0028]相對于此，通過具備電阻器，從而車輛外部的充電器側的正極和負極之間的電阻值成為將處于并聯關系的電阻器和充電器之間的各電阻值進行合成后得到的值，如果二極管為正常狀態，則即使充電器的電阻值不明確，在充電器側檢測出的電壓，根據電阻器的電阻值，與不具備電阻器的情況相比，成為更小的值。
[0029]另一方面，即使具備電阻器，在二極管為擊穿狀態時，由于在車輛外部的充電器側檢測出的電壓成為與在車輛側檢測出的電壓相等或者相近的值，因此能夠容易地判定有無異常狀態。
[0030]根據上述(2)的方案，通過僅僅在正極以及負極的車輛側充電線之間設置電阻器的簡單構成，能夠抑制構成所需的費用的增大，并且能夠恰當地判定有無二極管的異常狀態。
[0031]在該情況下，例如，能夠基于在車輛側檢測的電壓(蓄電裝置的兩極間的電壓等)和在充電器側檢測的電壓(充電器側連接器的兩極間的電壓等)之間的比較等來判定有無二極管的異常狀態。
[0032]該電阻器，例如，在從搭載于電動車輛的蓄電裝置的正極開始，經由正極的車輛側充電線上的二極管以及充電用接觸器(接觸器)、正極的車輛側以及充電器側的各連接器、充電器側的電壓傳感器、負極的充電器側以及車輛側的各連接器、和負極的車輛側充電線上的充電用接觸器(接觸器)，至蓄電裝置的負極的閉環電路中，對正極的車輛側充電線上的二極管以及充電用接觸器之間、和負極的車輛側充電線進行連接。
[0033]通過具備該電阻器，從而車輛外部的充電器側的正極和負極之間的電阻值，成為對處于并聯關系的電阻器和充電器之間的各電阻值進行合成后得到的值。由此，如果二極管為正常狀態，則即使充電器的電阻值不明確，在充電器側檢測出的電壓，根據電阻器的電阻值，與不具備電阻器的情況相比，成為更小的值。
[0034]另一方面，即使具備電阻器，在二極管為擊穿狀態時，在車輛外部的充電器側檢測出的電壓成為與在車輛側檢測出的電壓相等或者相近的值。
[0035]根據這些電壓的變化，能夠容易地判定有無二極管的異常狀態。
[0036]另外，例如，在不具備電阻器的情況下，在二極管為擊穿狀態(即，由反方向偏置產生的反方向電流對應的電阻值為零或者比正常時小)下，在車輛外部的充電器側檢測出的電壓成為與在車輛側檢測的電壓相等或者相近的值。
[0037]除此以外，即使二極管為正常狀態，在與二極管所具有的等效的電阻值相比，充電器側的電阻值顯著大的情況下，在車輛側檢測的電壓和在車輛外部的充電器側檢測的電壓成為大致相同。[0038]由此，在不具備電阻器的情況下，較為難以判定有無二極管的異常狀態。
[0039]因此，根據上述⑵的方式，即使包括電壓傳感器的內部阻抗在內的充電器側的電阻值不明確，例如也不需要將具有已知的內部阻抗的電壓傳感器設置在充電器的兩極間等的應對措施，能夠恰當地判定有無異常狀態。
[0040]進一步地，在判定為二極管為擊穿狀態等異常狀態的情況下，通過迅速地將充電用接觸器設為開放狀態，即使在充電用接觸器和充電器之間產生短路，也能夠防止在充電用接觸器中產生電磁斥力，安全地取下充電器側以及車輛側的各連接器。
[0041]進一步地，即使是對充電用接觸器的開放狀態下從充電器側向車輛側施加高壓后的充電器側連接器的兩極間的電壓變化(例如，放電速度)進行檢測，并基于該檢測結果來執行閉環電路的絕緣判定的情況下，也能夠通過電阻器來防止放電速度增大而超出給定的正常范圍，防止誤檢測為產生了絕緣不良。
[0042]根據上述(4)的方案，能夠將判定有無二極管的異常狀態的處理簡化。
[0043]根據上述(5)的方案，即使充電器側的電阻值不明確，在與正常狀態的二極管所具有的等效的電阻值相比，充電器側的電阻值顯著大的情況下，由電壓獲取部件獲取的充電器側連接器的正極和負極之間的電壓能夠視為至少成為蓄電裝置的電壓的1/2以下。
[0044]由此，在充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比蓄電裝置的電壓的1/2高的情況下，能夠恰當地判定為二極管為擊穿狀態。
[0045]根據上述(6 )的方案，伴隨著接觸器(充電用接觸器)從開放狀態變化為連接狀態，在由電壓獲取部件獲取的充電器側連接器的正極和負極之間的電壓變化得較高的情況下，能夠恰當地判定二極管為擊穿狀態。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1是本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的構成圖。
[0047]圖2A是表示本發明的實施方式的比較例涉及的電動車輛的充電裝置的充電器側電壓和充電器側的電阻值Rq之間的關系的例子的圖。
[0048]圖2B是表示本發明的實施方式的實施例涉及的電動車輛的充電裝置的充電器側電壓和充電器側的電阻值R?之間的關系的例子的圖。
[0049]圖3是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的動作的流程圖。
[0050]圖4A是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的車輛側電壓(電池電壓Vbat)、充電器側電壓(輸出電壓)Vout、外部充電接觸器的接通/斷開狀態、和二極管短路標記的關系的例子的圖。
[0051]圖4B是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的車輛側電壓(電池電壓Vbat)、充電器側電壓(輸出電壓)Vout、外部充電接觸器的接通/斷開狀態、和二極管短路標記的關系的例子的圖。
[0052]圖4C是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的車輛側電壓(電池電壓Vbat)、充電器側電壓(輸出電壓)Vout、外部充電接觸器的接通/斷開狀態、和二極管短路標記的關系的例子的圖。
[0053]圖4D是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的車輛側電壓(電池電壓Vbat)、充電器側電壓(輸出電壓)Vout、外部充電接觸器的接通/斷開狀態、和二極管短路標記的關系的例子的圖。
[0054]圖5A是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的充電器側電壓(輸出電壓)、二極管的等效的電阻值RD、和電阻器的電阻值R1的關系的例子的圖。
[0055]圖5B是表示本發明的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的充電器側電壓(輸出電壓)、二極管的等效的電阻值RD、和電阻器的電阻值R1的關系的例子的圖。
[0056]圖6是本發明的另外的實施方式涉及的電動車輛的充電裝置的構成圖。
【具體實施方式】
[0057]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的一實施方式涉及的電動車輛的充電裝置。
[0058]本實施方式的電動車輛的充電裝置10,例如如圖1所75,具備搭載于電動車輛2的車輛側充電裝置3，該車輛側充電裝置3具備:能夠由車輛外部的充電器I進行充電的電池11 ;和由電池11的電力來輸出車輛行駛用的驅動力電動機12。
[0059]充電器1，例如具備按照能夠裝卸的方式與設置在車輛側充電裝置3中的正極以及負極的車輛側充電連接器3p、3n連接的正極以及負極的充電器側連接器lp、ln。并且，在正極以及負極的充電器側連接器lp、ln間，經由二極管13通過電源裝置14施加給定的電壓。
[0060]此外，充電器I具備充電器側電壓傳感器15，該充電器側電壓傳感器15檢測正極以及負極的充電器側連接器lp、In之間的輸出電壓(充電器側電壓)Vout，并輸出檢測結果的信號。
[0061]車輛側充電裝置3，具備例如按照能夠裝卸的方式與設置在車輛外部的充電器I中的正極以及負極的充電器側連接器lp、ln連接的正極以及負極的車輛側充電連接器3p、3n。
[0062]并且，在對車輛側充電連接器3p、3n和電池11之間進行連接的正極以及負極的車輛側充電線21p、21n上，設置以能夠通過斷開以及連接(閉合)對導通進行電斷接的方式而串聯連接的正極側接觸器22p以及負極側接觸器22η。
[0063]并且，在正極的車輛側充電線21ρ上，在正極側接觸器22ρ和電池11之間，連接將從正極側接觸器22ρ朝向電池11的方向設為正方向的二極管(D) 23。
[0064]進一步地，在正極的車輛側充電線21ρ上，在正極側接觸器22ρ和電池11之間，將由串聯連接的預充電接觸器24a以及預充電電阻24b構成的預充電部24相對于二極管(D) 23并聯連接。
[0065]并且，在正極以及負極的車輛側充電連接器3p、3n和正極側接觸器22p以及負極側接觸器22η之間，設置與正極的車輛側充電線21ρ和負極的車輛側充電線21η連接的電阻器25。
[0066]該電阻器25，例如，具有與和由非擊穿狀態(即正常狀態)的二極管(D) 23的反方向偏置產生的反方向電流相對應的電阻值Rd (例如，40k Ω等)相同的電阻值R1。
[0067]此外，車輛側充電裝置3具備車輛側電壓傳感器26，該車輛側電壓傳感器26檢測電池11的端子間電壓即電池電壓Vbat (車輛側電壓)，并輸出檢測結果的信號。
[0068]并且，車輛側充電裝置3具備處理裝置27，該處理裝置27基于從充電器側電壓傳感器15輸出的信號、和從車輛側電壓傳感器26輸出的信號，探測二極管(D) 23是否為擊穿狀態等異常狀態。
[0069]處理裝置27，例如，在未執行從充電器I向電池11的充電的狀態，并且正極側接觸器22p以及負極側接觸器22η為連接(閉合)狀態下，在由充電器側電壓傳感器15檢測的充電器側電壓Vout比由車輛側電壓傳感器26檢測的電池電壓Vbat的1/2高的情況下，判定為二極管(D) 23為擊穿狀態。
[0070]以下，說明上述實施方式的電動車輛的充電裝置10涉及的實施例以及比較例。
[0071]實施例是上述實施方式的電動車輛的充電裝置10，具備對正極的車輛側充電線21ρ和負極的車輛側充電線21η進行連接的電阻器25，在比較例中，省略該電阻器25。
[0072]在這些實施例以及比較例中，在充電器I中，被設定為在充電器側連接器1ρ、1η間未由電源裝置14施加給定的電壓的狀態，并且，將充電器側連接器1ρ、1η與車輛側充電連接器3ρ、3η連接，將正極側接觸器22ρ以及負極側接觸器22η設定為連接(閉合)狀態。
[0073]在該狀態下，在不存在在二極管(D) 23中逆流的逆電流的情況下，由充電器側電壓傳感器15檢測的充電器側電壓Vout成為零。 [0074]但是，實際上，由于存在在二極管(D) 23中逆流的逆電流，所以由充電器側電壓傳感器15檢測的充電器側電壓Vout成為零以上的值。
[0075]但是，在比較例中，如果充電器I側的電阻值Rq不明確，則不能規定充電器側電壓Vout的值。
[0076]并且，在二極管(D) 23為擊穿狀態(即，相對于由反方向偏置產生的反方向電流的等效的電阻值Rd為零或者比正常時小)下，在車輛外部的充電器I側檢測的充電器側電壓Vout成為與在車輛側檢測的電池電壓Vbat相等或者相近的值。
[0077]相對于此，在即使二極管(D) 23為正常狀態，而與二極管(D) 23所具有的等效的電阻值Rd相比，充電器I側的電阻值Rq顯著大的情況下，電池電壓Vbat和充電器側電壓Vout會大致相同，難以判定有無二極管(D)23的異常狀態。
[0078]另一方面，在實施例中，通過具備電阻器25，車輛外部的充電器I側的充電器側連接器lp、ln間的電阻值R，例如如下述數式(I)所示，成為將并聯關系的電阻器25和充電器I的各電阻值Rp Rq合成后得到的值。
[0079]與此相伴，如果二極管(D)23為正常狀態，則即使充電器I側的電阻值RqF明確，在充電器I側檢測的充電器側電壓Vout，相應于電阻器25的電阻值R1，與不具備電阻器25的比較例的情況相比，成為更小的值。
[0080]并且，即使具備電阻器25，在二極管(D) 23為擊穿狀態時，在充電器I側檢測的充電器側電壓Vout成為與在車輛側檢測的電池電壓Vbat相等或者相近的值，所以能夠容易地判定有無二極管(D) 23的異常狀態。
[0081](數式I)
【權利要求】
1.一種電動車輛的充電裝置，具備能夠從車輛外部的充電器進行充電的蓄電裝置，該電動車輛的充電裝置的特征在于，具備: 車輛側充電連接器，其以能裝卸的方式與設置于上述充電器中的充電器側連接器連接； 正極以及負極的車輛側充電線，其對上述車輛側充電連接器和上述蓄電裝置之間進行連接； 二極管，其被設置在上述車輛側充電線上，將從上述充電器朝向上述蓄電裝置的方向設為正方向；和 電阻器，其被設置在車輛內部，在上述二極管和上述車輛側充電連接器之間，對正極的上述車輛側充電線和負極的上述車輛側充電線進行連接。
2.根據權利要求1所述的電動車輛的充電裝置，其特征在于， 進一步具備設置在上 述車輛側充電連接器和上述電阻器之間，在執行充電時被連接的接觸器。
3.根據權利要求1所述的電動車輛的充電裝置，其特征在于， 進一步具備能夠對上述蓄電裝置和上述電阻器之間的導通進行切斷的接觸器。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的電動車輛的充電裝置，其特征在于， 上述電阻器具有與和由非擊穿狀態的上述二極管的反方向偏置所產生的反方向電流相對應的電阻值相同的電阻值。
5.根據權利要求4所述的電動車輛的充電裝置，其特征在于， 具備: 蓄電電壓檢測部件，其檢測上述蓄電裝置的電壓； 電壓獲取部件，其獲取上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓；和 異常判定部件，其在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為連接狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比由上述蓄電電壓檢測部件檢測的上述蓄電裝置的電壓的1/2高的情況下，判定上述二極管為擊穿狀態。
6.根據權利要求5所述的電動車輛的充電裝置，其特征在于， 上述異常判定部件，在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為開放狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓不足由上述蓄電電壓檢測部件檢測的上述蓄電裝置的電壓的1/2的情況下，將上述接觸器設為連接狀態，之后，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比由上述蓄電電壓檢測部件檢測的上述蓄電裝置的電壓的1/2高的情況下，判定上述二極管為擊穿狀態， 該電動車輛的充電裝置具備第2異常判定部件，該第2異常判定部件，在未執行從上述充電器向上述蓄電裝置的充電的狀態，并且上述接觸器為開放狀態下，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓為由上述蓄電電壓檢測部件檢測出的上述蓄電裝置的電壓的1/2以上的情況下，將上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓存儲作為存儲電壓，將上述接觸器設為連接狀態，之后，在由上述電壓獲取部件獲取的上述充電器側連接器的正極和負極之間的電壓比上述存儲電壓更高的情況下，判定上`述二極管為擊穿狀態。
【文檔編號】H01M10/48GK103958262SQ201280056600
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2011年12月9日
【發明者】中島昌俊, 藤田曉 申請人:本田技研工業株式會社