车辆的充电控制装置以及车辆
2020-01-12

车辆的充电控制装置以及车辆

连接电路(504)的开关(SW3),连接在从充电接入口(270)中的导频信号(CPLT)的输入端子(T1)分支出的信号线(L2)、与连接于车辆地线(518)的接地线(L3)之间,根据来自CPU(512)的控制信号来接通/断开。CPU(512),在连接器(310)与充电接入口(270)非连接时,使开关(SW3)接通,通过此时导频信号(CPLT)的电位有无变化来进行控制导频线(L1)的断线检测。

并且,发动机100、第一MGllO和第二MG120经由由行星齿轮构成的动力分配机构130而连结,由此如图2所示,发动机100、第一MGllO和第二MG120的转速成为在列线图中以直线连结的关系。

另外,本发明的另外的目的在于提供一种能够检测对导频信号进行通信的控制线的断线的车辆。

优选的是,车辆还具备充电器,该充电器用于将从车辆外部的电源供给的电力变换为蓄电装置的电压等级来对蓄电装置充电。

图10是示出了图3中示出的第一和第二变换器210、220以及第一和第二MG110、120的零相等效电路的图。各个第一变换器210和第二变换器220,如图3所示由三相桥式电路构成,各变换器中的六个开关元件的接通/断开的组合存在八种模式。该八种开关模式之中的两种,其相间电压为零,这样的电压状态称为零电压矢量。关于零电压矢量,能够将上臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态(全部接通或者断开),也能够将下臂的三个开关元件看作彼此相同的开关状态。

应该认为,本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示,包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

EVSE控制装置334,在插头320连接于电源插座400时,通过从电源402供给的电力来动作。并且,EVSE控制装置334,产生经由控制导频线向车辆的E⑶170发送的导频信号CPLT,当连接器310连接于充电接入口270、且导频信号CPLT的电位降低至规定值时,按规定的占空因数(脉冲宽度对振荡周期的比)使导频信号CPLT振荡。

在上述中,充电接入口270对应于本发明中的“车辆接入口”的一个实施例,输入端子Tl对应于本发明中的“接收导频信号的端子”的一个实施例。此外,信号线L2对应于本发明中的“分支线”的一个实施例,开关SW3对应于本发明中的“开关”的一个实施例。而且,CPU512对应于本发明中的“断线检测装置”的一个实施例,限位开关312对应于本发明中的“连接信号生成电路”的一个实施例。此外,而且,充电盖检测装置290对应于本发明中的“开闭检测装置”的一个实施例,车速检测装置292对应于本发明中的“车辆速度检测装置”的一个实施例。

并且,第一变换器210将从发动机200供给的直流电流变换为交流电流并向第一MGllO供给。另外,第一变换器210将由第一MGllO发电产生的交流电力变换为直流电力并向转换器200供给。 第二变换器220也由与第一变换器210同样的结构构成,各相臂的两个npn型晶体管的连接点被连接到第二MG120中的对应的线圈端即与中性点122不同的端部。

于是,本发明是为了解决相关课题而做出的,其目的在于提供一种能够检测对导频信号进行通信的控制线的断线的车辆的充电控制装置。

在从蓄电装置150向第一MGl10或第二MG120供给电力时,转换器200基于来自E⑶170的控制信号,对从蓄电装置150放电的电压进行升压并向第一MGllO或第二MG120供给。另外,在对蓄电装置150充电时,转换器200对从第一MGllO或第二MGl20供给的电压进行降压并向蓄电装置150输出。

然后,当导频信号CPLT的电位降低至V3时,从EVSE控制装置334向电磁线圈606供给电流,CCID330的继电器332被接通。然后,虽然没有特别图示,但DFR被接通,执行从电源402向蓄电装置150的充电。

在该时刻,充电电缆300的连接器310没有连接于车辆侧的充电接入口270,导频信号CPLT的电位为Vl(例如12V),导频信号CPLT处于非振荡状态。

此外,在上述的实施方式中,对能够利用动力分配机构300将发动机100的动力分配并传递至驱动轮160和第一MGllO的串联型/并联型的混合动力车辆进行了说明,但本发明也能够适用于其他形式的混合动力车辆。也就是说,例如,本发明能够适用于如下车辆等:仅为了驱动第一MGllO而使用发动机100、仅以第二MG120来产生车辆的驱动力的所谓的串联型的混合动力车;在发动机100生成的动能中仅回收再生能量来作为电能的混合动力车;将发动机作为主动力、电机根据需要进行辅助的电机辅助型的混合动力车等。 此外,在上述中,将来自电源402的交流电力提供到中性点112、122,使第一和第二变换器210、220以及第一和第二MG110、120作为单相PWM转换器进行动作,由此对蓄电装置150充电,但也可以将用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的电压变换器和整流器另外并列地连接于蓄电装置150。

在车辆侧设有电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171检测充电接入口270与LC滤波280之间的电力线对间的电压VAC,将其检测值输出至E⑶170。电流传感器172检测流向DFR260与第一MGllO的中性点112的电力线的电流IAC,将其检测值输出至E⑶170。电流传感器172也可以设置于DFR260与第二MG120的中性点122的电力线。

图11是搭载有用于从电源402对蓄电装置150充电的专用的充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图。参照图11,该电气系统,在图3中示出的电气系统中还具备充电器294。充电器294连接于SMR250与转换器200之间的电力线,在充电器294的输入侧经由DFR260和LC滤波器280连接有充电口270。并且,在从电源402向蓄电装置150充电时,充电器294基于来自ECU170的控制信号,将从电源402供给的充电电力变换到蓄电装置150的电压等级并向蓄电装置150输出,对蓄电装置150充电。

车辆的充电控制装置以及车辆

EVSE控制装置(334)生成导频信号(CPLT)并向车辆发送。电阻电路(502)与传送导频信号(CPLT)的控制导频线(L1)连接,被构成为能够根据车辆的状态将导频信号(CPLT)的电位降低到规定的电位。下拉电阻(R4)和开关(SW2)在控制导频线(L1)与接地线(L2)之间串联连接。CPU(508)在检测出导频信号(CPLT)的异常时接通开关(SW2)。

图5是示出了由图4所示的EVSE控制装置产生的导频信号的波形的图;

DFR260设置在与中性点112、122连接的电力线对和与LC滤波器280连接的电力线对之间。DFR260是用于执行充电插口270与电气系统之间的电连接/电切断的继电器,由ECU170进行接通/断开控制。即,在车辆行驶时,DFR260被断开,电气系统与充电插口270被电切断。另一方面,当从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时,DFR260被接通,充电插口270与电气系统被电连接。

并且,当检测出额定电流、蓄电装置150的充电准备完成时,CPU508激活向开关SWl输出的控制信号。由此,导频信号CPLT的电位下降到V3,在CCID330中继电器332被接通。然后,CPU508接通DFR260。由此,来自电源402的交流电力被提供给第一MGllO的中性点112和第二MG120的中性点122(都未图示),执行蓄电装置150的充电控制。

优选的是,车辆的充电控制装置还包括继电器。继电器设置在用于从车辆外部的电源向车辆供给电力的充电电缆上,按照提供的指令进行接通/断开。EVSE控制装置包括检测导频信号的电位的第一电压检测装置,当由第一电压检测装置检测出的电位降低到规定电位时,向继电器输出连接指令。

图1是作为应用了本发明的实施方式的充电控制装置的车辆的一例而示出的插电式混合动力车的整体框图。参照图1,该混合动力车包括发动机100、第一MG(MotorGenerator)110、第二MG120、动力分配机构130、减速器140、蓄电装置150、驱动轮160、以及ECU170。

在车辆侧设有电压传感器171和电流传感器172。电压传感器171检测充电插口270与LC滤波280之间的电力线对间的电压VAC,将其检测值输出至E⑶170。电流传感器172检测流通DFR260与第一MGllO的中性点112的电力线的电流IAC,将其检测值输出至E⑶170。电流传感器172也可以设置于DFR260与第二MG120的中性点122的电力线。

该占空因数基于能够从电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流来设定。

此外,根据本发明,车辆构成为能够从车辆外部的电源对车辆驱动用的蓄电装置进行充电,该车辆包括控制导频线、电位操作电路以及电阻元件。控制导频线用于传送信号,所述信号为在车辆外部生成的导频信号、且通过在该车辆中对其进行电位操作从而能够在车辆外部识别该车辆的状态。电位操作电路连接于控制导频线,构成为能够根据该车辆的状态将导频信号的电位降低到规定电位。电阻元件在比预先确定的控制导频线的断线可检测范围更靠从车辆外部输入导频信号的输入端子一侧,配置在控制导频线与接地节点之间,当检测出导频信号的异常时使控制导频线的电位降低到规定电位。

优选的是,导频信号经由充电电缆提供给车辆,所述充电电缆用于从车辆外部的电源向车辆供给电力。电阻元件设置在连接充电电缆的车辆的车辆插口的附近。

图6是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图。参照图6,CCID330,除了继电器332和EVSE控制装置334以外,还包括电磁线圈606和漏电检测器608。EVSE控制装置334包括振荡器602、电阻兀件Rl和电压传感器604。

图6是用于更详细地说明图4所示的充电机构的图;

SMR250设置在蓄电装置150与转换器200之间。SMR250是用于执行蓄电装置150与电气系统之间的电连接/电切断的继电器,由ECU170进行接通(on)/断开(off)控制。即,在车辆行驶时和从车辆外部的电源对蓄电装置150进行充电时,SMR250被接通,蓄电装置150与电气系统电连接。另一方面,在车辆系统停止时,SMR250被断开,蓄电装置150与电气系统电切断。

图9是搭载有用于从电源对蓄电装置进行充电的专用充电器的插电式混合动力车的电气系统的整体结构图;

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