專利名稱：車輛的充電系統(tǒng)及包含該車輛的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于車輛的充電系統(tǒng)及包含該車輛的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛，特別是關(guān)于構(gòu)成為能夠通過(guò)車輛外部電源對(duì)搭載于車輛的蓄電裝置充電的車輛的充電系統(tǒng)及包含該車輛的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
作為構(gòu)成為能夠使用以二次電池為代表的車載蓄電裝置儲(chǔ)蓄的電力驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車輛，公知電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力車輛、燃料電池車輛等。并且，關(guān)于這些電動(dòng)車輛，提出了通過(guò)車輛外部電源(以下，也簡(jiǎn)稱為“外部電源”，還將外部電源對(duì)車載蓄電裝置的充電也簡(jiǎn)稱為“外部充電”。)對(duì)車載蓄電裝置充電的結(jié)構(gòu)。特開2009-27774號(hào)公報(bào)(特許文獻(xiàn)1)，公開了改善外部充電時(shí)的效率的車輛。此車輛包含能夠通過(guò)外部電源充電的電池、對(duì)電池的電壓降壓并輸出的DC/DC轉(zhuǎn)換器、通過(guò) DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓充電且對(duì)輔機(jī)負(fù)載供給電力的輔機(jī)電池、以及控制裝置?？刂蒲b置，在車輛運(yùn)行時(shí)，連續(xù)運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器，在外部充電時(shí)間歇運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器。根據(jù)此車輛，因?yàn)樵谕獠砍潆姇r(shí)間歇運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器，所以能夠抑制外部充電時(shí)的損失并且對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電(參照特許文獻(xiàn)1)。特許文獻(xiàn)1 特開2009-27774號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
上述公報(bào)中公開的車輛中，能夠通過(guò)在外部充電時(shí)，間歇運(yùn)行在車輛運(yùn)行時(shí)生成輔機(jī)電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器，抑制外部充電時(shí)的損失，提高充電效率。但是，外部充電時(shí)，因?yàn)閮H僅是執(zhí)行充電控制的控制器和最小必要限度的顯示功能等的一部分的輔機(jī)動(dòng)作，和車輛運(yùn)行時(shí)相比需要的輔機(jī)電力小，所以，在低負(fù)荷的外部充電時(shí)使用車輛運(yùn)行時(shí)使用的大的 DC/DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，效率差。并且，因?yàn)?，在外部充電時(shí)對(duì)輔機(jī)電池充電時(shí)，由于輔機(jī)電池的內(nèi)部電阻消耗電力，從而產(chǎn)生損失，所以理想的是，在外部充電時(shí)，能夠不對(duì)輔機(jī)電池充電，而僅僅供給必要的輔機(jī)電力。進(jìn)一步的，因?yàn)椋奢o機(jī)負(fù)載的電阻成分等消耗的電力與電壓的2次方成比例，所以外部充電時(shí)的輔機(jī)電壓高時(shí)，相應(yīng)地輔機(jī)負(fù)載的消耗電力也會(huì)變大，充電效率惡化。此處，本發(fā)明是為了解決此課題而作出的，其目的是，提供能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步提高外部充電時(shí)的充電效率的車輛充電系統(tǒng)及包含該車輛的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。根據(jù)本發(fā)明，充電系統(tǒng)，是構(gòu)成為能夠由車輛外部的外部電源對(duì)在車輛搭載的蓄電裝置進(jìn)行充電的車輛充電系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)換器，輔機(jī)電源，二極管，電流傳感器，控制裝置。 轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成為在由外部電源對(duì)蓄電裝置充電的外部充電時(shí)，對(duì)從外部電源供給的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換而向輔機(jī)負(fù)載供給。輔機(jī)電源，儲(chǔ)存向輔機(jī)負(fù)載供給的電力。二極管，用于在外部充電時(shí)防止輔機(jī)電源的充電并且允許輔機(jī)電源的放電。電流傳感器，用于檢測(cè)輔機(jī)電源的放電?？刂蒲b置，用于基于電流傳感器的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)輔機(jī)電源的放電并且調(diào)整轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。優(yōu)選的，控制裝置，控制轉(zhuǎn)換器，使得在電流傳感器的檢測(cè)值為零時(shí)，降低轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。進(jìn)一步優(yōu)選的，控制裝置，控制轉(zhuǎn)換器，使得在電流傳感器的檢測(cè)值為非零時(shí)，增加轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。優(yōu)選的，控制裝置，控制轉(zhuǎn)換器，使得在檢測(cè)出電流傳感器的異常時(shí)，將轉(zhuǎn)換器的輸出電壓設(shè)為預(yù)定的最大值。優(yōu)選的，充電系統(tǒng)，還包含DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成為在車輛能夠行駛的系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，對(duì)從蓄電裝置輸出的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，向輔機(jī)負(fù)載供給電力。然后，在外部充電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換器不足以供給輔機(jī)負(fù)載的動(dòng)作電力的情況下，DC/DC轉(zhuǎn)換器也動(dòng)作。優(yōu)選的，外部電源是交流電源，轉(zhuǎn)換器由AC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。并且，根據(jù)本發(fā)明，電源車輛，包含上述任一個(gè)的充電系統(tǒng)，和使用由充電系統(tǒng)充電的蓄電裝置儲(chǔ)蓄的電力，產(chǎn)生行駛轉(zhuǎn)矩的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在本發(fā)明中，因?yàn)樵O(shè)置了在外部充電時(shí)防止輔機(jī)電源的充電并且允許輔機(jī)電源的放電的二極管，所以在外部充電時(shí)，不進(jìn)行輔機(jī)電源的充電。進(jìn)一步的，因?yàn)樵O(shè)置檢測(cè)輔機(jī)電源的放電的電流傳感器，基于電流傳感器的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)輔機(jī)電源的放電并且調(diào)整轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，所以在外部充電時(shí)，能夠在輔助電源不放電的范圍內(nèi)，降低轉(zhuǎn)換器的輸出電壓也就是對(duì)輔機(jī)負(fù)載的供給電壓。如此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)外部充電時(shí)的充電效率的進(jìn)一步的提高。


圖1是適用了本發(fā)明的實(shí)施方式一的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的全體框圖。圖2是用于說(shuō)明圖1所示的系統(tǒng)主繼電器以及繼電器的接通/斷開的圖表。圖3是用于說(shuō)明圖1所示的控制器的控制構(gòu)造的流程圖。圖4是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定次數(shù)反復(fù)執(zhí)行如圖3 所示的一連串的處理的流程圖。圖5是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行如圖3 所示的一連串的處理的流程圖。圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式二的控制器的控制構(gòu)造的流程圖。圖7是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定次數(shù)反復(fù)執(zhí)行如圖6 所示的一連串的處理的流程圖。圖8是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行如圖6 所示的一連串的處理的流程圖。圖9是用于說(shuō)明輔機(jī)負(fù)載的動(dòng)作電力不足的情況下的各關(guān)聯(lián)設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài)的圖表。圖10適用了實(shí)施方式四的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的全體框圖。 具體實(shí)施例
以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。并且，對(duì)于圖中同一或者相當(dāng)部分，給予同一符號(hào)，不再重復(fù)其說(shuō)明。實(shí)施方式一圖1是適用了本發(fā)明的實(shí)施方式一的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的全體框圖。參照?qǐng)D1， 此電動(dòng)車輛100，包含主蓄電裝置10、系統(tǒng)主繼電器SMR、車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12、主DC/DC轉(zhuǎn)換器14、輔機(jī)負(fù)載16、輔機(jī)用蓄電裝置18。并且，電動(dòng)車輛100，還包含充電器20、充電輸入口 22、AC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)、二極管26、電流傳感器沘、繼電器RL1，RL2、控制器30。主蓄電裝置10連接于電源線34，在連接車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12的電源線36和電源線 34之間連接系統(tǒng)主繼電器SMR。將主DC/DC轉(zhuǎn)換器14連接于電源線36和輔機(jī)電源線38 之間。將輔機(jī)負(fù)載16連接于輔機(jī)電源線38。輔機(jī)用蓄電裝置18經(jīng)由二極管沈，連接于輔機(jī)電源線38。更詳細(xì)的，將輔機(jī)電源裝置18的正極連接于二極管的陽(yáng)極，將二極管的陰極連接于輔機(jī)電源線38。繼電器RL2與二極管沈并聯(lián)連接。并且，充電器20連接于電源線34和充電輸入口 22之間。AC/DC轉(zhuǎn)換器M，連接于配設(shè)在充電器20和充電輸入口 22之間的電源線32，AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出端，經(jīng)由繼電器RLl連接于輔機(jī)電源線38。主蓄電裝置10是能夠再充電的直流電源，例如，由鎳氫或者鋰離子等二次電池構(gòu)成。主蓄電裝置10，在接通系統(tǒng)主繼電器SMR時(shí)，向車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12以及主DC/DC轉(zhuǎn)換器 14供給電力。并且，主蓄電裝置10，接受在車輛的制動(dòng)時(shí)由車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12發(fā)電的再生電力進(jìn)行充電。進(jìn)一步的，主蓄電裝置10，在由車輛外部的交流電源50(例如商用系統(tǒng)電源) 進(jìn)行電動(dòng)車輛100的充電時(shí)(外部充電時(shí))，由充電器20充電。并且，也可以采用大容量的電容器作為主蓄電裝置10，只要是能夠暫時(shí)的儲(chǔ)存從車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12接受的再生電力和/ 或從交流電源50供給的電力，向車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12以及主DC/DC轉(zhuǎn)換器14供給此儲(chǔ)存的電力即可。系統(tǒng)主繼電器SMR，在車輛能夠行駛的系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)(以下，也簡(jiǎn)稱為“車輛運(yùn)行時(shí)”)接通，在外部充電時(shí)斷開。車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12，從主蓄電裝置10接受電力的供給產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力。具體的，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12，包含產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)、和從主蓄電裝置 10接受電力的供給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的變換器(都未圖示)。并且，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12，也可以進(jìn)一步的包含能夠?qū)?lái)自主蓄電裝置10輸出的電力升壓，向變換器供給的升壓轉(zhuǎn)換器。并且，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12，也可以是進(jìn)一步包含產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，和使用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力發(fā)電的發(fā)電機(jī)(如此的系統(tǒng)，一般稱為“混合動(dòng)力系統(tǒng)”。)。或者，也可以是車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12，以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力源，根據(jù)需要通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。主DC/DC轉(zhuǎn)換器14，在車輛運(yùn)行時(shí)，將來(lái)自主蓄電裝置10輸出的電力電壓轉(zhuǎn)換為輔機(jī)負(fù)載16的電壓水平，供給到輔機(jī)負(fù)載16以及輔機(jī)用蓄電裝置18。輔機(jī)負(fù)載16，包含在車輛搭載的各種輔機(jī)。并且，在外部充電時(shí)，僅僅是執(zhí)行充電控制的控制器30 (后述)和最小必要限度的顯示功能等的一部分輔機(jī)動(dòng)作，外部充電時(shí)的輔機(jī)負(fù)載16的負(fù)荷的大小，比車輛運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷小。并且，輔機(jī)負(fù)載16，在車輛運(yùn)行時(shí)，從主DC/DC轉(zhuǎn)換器14以及輔機(jī)用蓄電裝置18接受電力的供給，在外部充電時(shí)，從AC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)(后述)接受電力的供給。輔機(jī)用蓄電裝置18，是能夠再充電的直流電源，例如，由鉛蓄電池構(gòu)成。輔機(jī)用蓄電裝置18，在車輛運(yùn)行時(shí)，經(jīng)由二極管沈以及車輛運(yùn)行時(shí)接通的繼電器RL2，向輔機(jī)負(fù)載16 供給電力，在蓄電量降低的情況下，通過(guò)主DC/DC轉(zhuǎn)換器14被充電。外部充電時(shí)，通過(guò)斷開繼電器RL2，禁止輔機(jī)用蓄電裝置18的充電，如后所述，通過(guò)AC/DC轉(zhuǎn)換器M調(diào)整輔機(jī)電源線38的電壓，使得輔機(jī)用蓄電裝置18不放電。另一方面，充電輸入口 22，構(gòu)成為能夠與連接于車輛外部的交流電源50的連接器 52連接，接受從交流電源50供給的交流電力。充電器20，外部充電時(shí)，將來(lái)自交流電源50 供給的交流電力變換為預(yù)定的充電電壓(直流)對(duì)主蓄電裝置10充電。充電器20，例如， 由公知的AC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。AC/DC轉(zhuǎn)換器24，在外部充電時(shí)，將來(lái)自交流電源50供給的交流電力電壓轉(zhuǎn)換為輔機(jī)負(fù)載16的電壓水平(直流)，向輔機(jī)負(fù)載16供給。此處，AC/DC轉(zhuǎn)換器M，按照從控制器30給予的電壓指令值VccJf AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc控制為電壓指令值Vcc。 并且，如上所述，因?yàn)?，在外部充電時(shí)，僅僅是控制器30和最小必要限度的顯示功能等的一部分的輔機(jī)動(dòng)作，與車輛運(yùn)行時(shí)相比，需要的輔機(jī)電力小，所以此AC/DC轉(zhuǎn)換器24，能夠采用比車輛運(yùn)行時(shí)生成輔機(jī)電壓的主DC/DC轉(zhuǎn)換器14更小型的轉(zhuǎn)換器。繼電器RL1，在車輛運(yùn)行時(shí)斷開，在外部充電時(shí)接通。設(shè)置二極管沈，用于在外部充電時(shí)防止輔機(jī)用蓄電裝置18的充電并且允許輔機(jī)用蓄電裝置18的放電。也就是說(shuō)，在外部充電時(shí)，通過(guò)斷開繼電器RL2，防止從輔機(jī)電源線38向輔機(jī)用蓄電裝置18的通電，允許從輔機(jī)用蓄電裝置18向輔機(jī)電源線38的通電。電流傳感器觀，檢測(cè)從輔機(jī)用蓄電裝置18輸出的電流Ib，向控制器30輸出此檢測(cè)值。設(shè)置此電流傳感器觀，用于外部充電時(shí)檢測(cè)輔機(jī)用蓄電裝置18的放電。在輔機(jī)電源線38的電壓(AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc)低于輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓的時(shí)候，由電流傳感器觀檢測(cè)出非零的電流。另一方面，在輔機(jī)電源線38的電壓高于輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓的時(shí)候，由電流傳感器觀檢測(cè)出零的電流?？刂破?0，接受來(lái)自電流傳感器28的電流Λ的檢測(cè)值。并且，控制器30，通過(guò)后述的方法，在外部充電時(shí)，基于電流Λ的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)輔機(jī)電源的放電，并且，調(diào)整AC/ DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓。更詳細(xì)的，控制器30，基于電流Λ的檢測(cè)值，設(shè)定表示轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vc的目標(biāo)值的電壓指令值Vcc，使得能夠在輔機(jī)用蓄電裝置18不放電的范圍內(nèi)盡可能的降低AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc。并且，控制器30，向AC/DC轉(zhuǎn)換器M輸出此設(shè)定的電壓指令值Vcc。圖2是用于說(shuō)明圖1所示的系統(tǒng)主繼電器SMR以及繼電器RL1，RL2的接通/斷開的圖表。參照?qǐng)D2，在外部充電時(shí)，斷開系統(tǒng)主繼電器SMR，分別接通、斷開繼電器RL1，RL2。 由此，在外部充電時(shí)，從AC/DC轉(zhuǎn)換器M向輔機(jī)負(fù)載16供給電力，并且不對(duì)輔機(jī)用蓄電裝置18充電。另一方面，在車輛運(yùn)行時(shí)，接通系統(tǒng)主繼電器SMR，分別斷開、接通繼電器RL1， RL2。如此，在車輛運(yùn)行時(shí)，將AC/DC轉(zhuǎn)換器M從輔機(jī)電源線觀電切斷，從主DC/DC轉(zhuǎn)換器 14以及輔機(jī)用蓄電裝置18向輔機(jī)負(fù)載16供給電力。并且，在輔機(jī)用蓄電裝置18的充電量降低的情況下，通過(guò)主DC/DC轉(zhuǎn)換器14向輔機(jī)用蓄電裝置18充電。再次參照?qǐng)D1，此實(shí)施方式一中，設(shè)置連接在充電輸入口 22和輔機(jī)電源線38之間的AC/DC轉(zhuǎn)換器M，在外部充電時(shí)，從AC/DC轉(zhuǎn)換器M向輔機(jī)負(fù)載16供給電力。此AC/DC轉(zhuǎn)換器24，能夠采用比主DC/DC轉(zhuǎn)換器14小型的轉(zhuǎn)換器。并且，在輔機(jī)用蓄電裝置18和輔機(jī)電源線38之間，設(shè)置二極管沈以及與之并聯(lián)的繼電器RL2，在外部充電時(shí)，斷開繼電器RL2。如此，在外部充電時(shí)，防止輔機(jī)用蓄電裝置 18的充電。進(jìn)一步的，設(shè)置檢測(cè)從輔機(jī)用蓄電裝置18輸出的電流Λ的電流傳感器觀。并且， 控制器30，通過(guò)后述的方法，基于電流Λ的檢測(cè)值，設(shè)定表示轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vc的目標(biāo)值的電壓指令值Vcc，使得能夠在輔機(jī)用蓄電裝置18不放電的范圍內(nèi)盡可能的降低AC/DC 轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc。由此，在外部充電時(shí)，能夠防止輔機(jī)用蓄電裝置18的充放電， 并且，盡可能的降低輔機(jī)電壓，能夠?qū)⑼獠砍潆姇r(shí)的輔機(jī)負(fù)載16的消耗電力抑制為最小限度。圖3是用于說(shuō)明圖1所示的控制器30的控制構(gòu)造的流程圖。參照?qǐng)D3，在開始外部充電的時(shí)候，控制器30，將通過(guò)AC/DC轉(zhuǎn)換器M向輔機(jī)供給電壓(輔機(jī)供給電壓)也就是AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc設(shè)定為預(yù)定的最大值(步驟S10)。更詳細(xì)的，控制器30， 將表示AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc的目標(biāo)值的電壓指令值Vcc設(shè)定為比輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓充分高的預(yù)定值。然后，控制器30，判定由電流傳感器觀檢測(cè)的電流Λ是否為0安培(A)(步驟 S20)。也就是說(shuō)，控制器30，判定輔機(jī)用蓄電裝置18的放電電流是否是0。然后，在判定為電流Λ為OA的時(shí)候(步驟S20中為是)，控制器30，使輔機(jī)供給電壓的設(shè)定值降低Δ Vl (步驟S30)。更詳細(xì)的，控制器30，使電壓指令值Vcc降低八Vl0然后，控制器30，判定電流Λ是否大于OA(步驟S40)。也就是說(shuō)，控制器30，判定輔機(jī)用蓄電裝置18是否在放電。在判定為電流Λ不大于0Α，也就是電流Λ為OA的時(shí)候 (步驟S40中為否)，返回處理到步驟S30，再次使電壓指令值Vcc降低Δ VI。在步驟S40中判定為電流Λ大于OA的時(shí)候(步驟S40中為是)，控制器30，使輔機(jī)供給電壓的設(shè)定值提高AV2(步驟S50)。更詳細(xì)的，控制器30，使電壓指令值Vcc提高 AV2。然后，控制器30，再次判定電流Λ是否大于OA(步驟S60)。也就是說(shuō)，控制器30， 判定輔機(jī)用蓄電裝置18是否正在放電。然后，判定為電流Λ沒(méi)有大于0Α，也就是說(shuō)電流 Ib為OA的時(shí)候(步驟S60中否)，移動(dòng)處理到步驟S70，完成一連串的處理。通過(guò)以上的處理，能夠在輔機(jī)用蓄電裝置18不放電的范圍內(nèi)盡可能的降低從AC/ DC轉(zhuǎn)換器M向輔機(jī)負(fù)載16供給的電壓。此結(jié)果是，能夠抑制外部充電時(shí)的輔機(jī)負(fù)載16的消耗電力，提高充電效率。并且，在輔機(jī)用蓄電裝置18在車輛運(yùn)行中充分的充電之后，馬上實(shí)施外部充電的情況等，能夠預(yù)測(cè)到輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓變動(dòng)(降低到穩(wěn)定電壓)的情況下，也可以是直到輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓穩(wěn)定為止，反復(fù)執(zhí)行圖3所示的一連串的處理。圖4是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定次數(shù)反復(fù)執(zhí)行如圖 3所示的一連串的處理的流程圖。參照?qǐng)D4，此流程圖，是在圖3所示的流程圖中，進(jìn)一步的包含步驟S2，S62，S64。也就是說(shuō)，在開始外部充電之后，控制器30，將計(jì)數(shù)器i設(shè)置為0 (步驟S2)，然后，移動(dòng)處理到步驟SlO。并且，在步驟S60中，判定為電流Λ不大于0，也就是電流Λ為OA的時(shí)候(步驟S60中否)，控制器30，將計(jì)數(shù)器加上1 (步驟S6》。然后，控制器30，判定計(jì)數(shù)器i是否大于預(yù)定值N(步驟S64)。此預(yù)定值N，對(duì)應(yīng)于輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓穩(wěn)定需要的時(shí)間設(shè)計(jì)。然后，在計(jì)數(shù)器i在N以下的時(shí)候(步驟S64中否)，返回處理到步驟S30，再次變更輔機(jī)供給電壓的設(shè)定值。另一方面，在步驟S64中判定為計(jì)數(shù)器i為大于N的時(shí)候(步驟S64中是)，處理移動(dòng)到步驟S70，完成一連串的處理。并且，圖4中，雖然是以預(yù)定次數(shù)重復(fù)執(zhí)行如圖3所示的一連串的處理，但是，使用時(shí)間取代處理次數(shù)也可以。圖5是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行如圖3 所示的一連串的處理的流程圖。參照?qǐng)D5，此流程圖，是在圖3所示的流程圖中，進(jìn)一步包含步驟S4，S66。也就是說(shuō)，開始外部充電的時(shí)候，控制器30，設(shè)置計(jì)時(shí)值t為0 (步驟S4)。 然后，移動(dòng)處理到步驟S10。并且，在步驟S60中，判定為電流Λ不大于0，也就是電流Λ為OA的時(shí)候(步驟 S60中否)，控制器30，判定計(jì)時(shí)值t是否大于預(yù)定時(shí)間T (步驟S66)。此預(yù)定時(shí)間T，對(duì)應(yīng)于輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓穩(wěn)定需要的時(shí)間設(shè)計(jì)。然后，在計(jì)時(shí)值t在預(yù)定時(shí)間T以下的時(shí)候(步驟S66中否)，返回處理到步驟 S30，再次變更輔機(jī)供給電壓的設(shè)定值。另一方面，在判定為步驟S66中計(jì)時(shí)值t大于預(yù)定時(shí)間T的時(shí)候(步驟S66中是)，處理移動(dòng)到步驟S70，完成一連串的處理。如上所述，在實(shí)施方式一中，因?yàn)樵O(shè)置了二極管沈，所以在外部充電時(shí)不能進(jìn)行輔機(jī)用蓄電裝置18的充電。進(jìn)一步的，設(shè)置檢測(cè)輔機(jī)用蓄電裝置18的放電的電流傳感器觀， 基于電流傳感器觀的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)輔機(jī)用蓄電裝置18的放電，并且，調(diào)整AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc。更詳細(xì)的是，基于電流傳感器28的檢測(cè)值，由控制器30控制AC/DC 轉(zhuǎn)換器對(duì)，使得在輔機(jī)用蓄電裝置18不放電的范圍內(nèi)，AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc也就是對(duì)輔機(jī)負(fù)載16的供給電壓降低。如此，根據(jù)此實(shí)施方式一，能夠?qū)崿F(xiàn)外部充電時(shí)的充電效率的進(jìn)一步提高。實(shí)施方式二在實(shí)施方式一中，在外部充電時(shí)，能夠通過(guò)電流傳感器觀檢測(cè)輔機(jī)用蓄電裝置18 的放電的有無(wú)，在輔機(jī)用蓄電裝置18不放電的范圍內(nèi)，盡可能的降低從AC/DC轉(zhuǎn)換器M對(duì)輔機(jī)負(fù)載16供給的電壓。但是，在電流傳感器觀異常的情況下，不能夠檢測(cè)輔機(jī)用蓄電裝置18的放電的有無(wú)，不能判斷將輔機(jī)供給電壓(AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓)降低到什么水平為好。此處，本實(shí)施方式二中，在檢測(cè)到電流傳感器觀的異常的情況下，設(shè)定AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓為預(yù)定的最大值。實(shí)施方式二中電動(dòng)車輛的全體結(jié)構(gòu)，與圖1中所示的實(shí)施方式一的電動(dòng)車輛1相同。圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式二的控制器30的控制構(gòu)造的流程圖。參照?qǐng)D6，此流程圖，在如圖3所示的流程圖中，進(jìn)一步包含步驟S15。也就是說(shuō)，在步驟SlO中，將輔機(jī)供給電壓也就是AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓設(shè)定為預(yù)定的最大值時(shí)，控制器30，判定是否檢測(cè)出電流傳感器觀的異常(步驟SM)。電流傳感器觀的異常，通過(guò)電流傳感器觀的自診斷功能檢測(cè)也可以，基于來(lái)自電流傳感器28的信號(hào)，在控制器30中檢測(cè)也可以。
然后，在步驟S15中判定為檢測(cè)出電流傳感器觀的異常的時(shí)候(步驟S15中是)， 控制器30，不進(jìn)行之后的處理，移動(dòng)處理到步驟S70。也就是說(shuō)，此情況下，設(shè)定電壓指令值Vcc為預(yù)定的最大值(步驟S10)，控制AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc (輔機(jī)供給電壓) 為其最大值。并且，在步驟S15中，沒(méi)有檢測(cè)到電流傳感器觀的異常的情況(步驟S15中否)，移動(dòng)處理到步驟S20。圖7是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定次數(shù)反復(fù)執(zhí)行如圖 6所示的一連串的處理的流程圖。參照?qǐng)D7，此流程圖，是在圖6所示的流程圖中，進(jìn)一步包含步驟S2，S25，S62，S64，S68。關(guān)于步驟S2，S62，S64，是如圖4中說(shuō)明的情況。在步驟S20中判定為電流Λ為OA的時(shí)候(步驟S20中為是)，控制器30，判定是否檢測(cè)到電流傳感器觀的異常(步驟S2Q。然后，判定為檢測(cè)到電流傳感器觀的異常的時(shí)候(步驟S25中是)，控制器30，移動(dòng)處理到步驟S68，在沒(méi)有檢測(cè)到電流傳感器28的異常的情況(步驟S25中否)，移動(dòng)處理到步驟S30。在步驟S15或者S25中，判定為檢測(cè)到電流傳感器28的異常的時(shí)候(步驟S15或者S25中是)，控制器30將輔機(jī)供給電壓也就是AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc設(shè)定為預(yù)定的最大值(步驟S68)。更詳細(xì)的，控制器30，將電壓指令值Vcc設(shè)定為比輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓充分高的預(yù)定值。然后，控制器30，移動(dòng)處理到步驟S70。并且，步驟S64中判定為計(jì)數(shù)器i在N以下的時(shí)候(步驟S64中否)，返回步驟 S25，再次判定是否檢測(cè)出電流傳感器觀的異常。圖8是表示直到輔機(jī)用蓄電裝置18的電壓的穩(wěn)定為止，以預(yù)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行如圖 6所示的一連串的處理的流程圖。參照?qǐng)D8，此流程圖，是在圖6所示的流程圖中，進(jìn)一步包含步驟S4，S25，S66，S68。也就是說(shuō)，在步驟S66中判定計(jì)時(shí)值t在預(yù)定時(shí)間T以下的時(shí)候(步驟S66中否)，返回步驟S25，再次判定是否檢測(cè)出電流傳感器28的異常。然后，在步驟S15或者S25中，判定為檢測(cè)到電流傳感器觀的異常的時(shí)候(步驟 S15或者S25中是)，移動(dòng)處理到步驟S68，將輔機(jī)供給電壓設(shè)定為預(yù)定的最大值。如上所述，根據(jù)此實(shí)施方式二，因?yàn)樵跈z測(cè)到電流傳感器觀的異常的情況下，設(shè)定輔機(jī)供給電壓(AC/DC轉(zhuǎn)換器M的輸出電壓Vc)為預(yù)定的最大值，所以能夠防止因?yàn)殡娏鱾鞲衅饔^異常，使得輔機(jī)用蓄電裝置18放電。實(shí)施方式三此實(shí)施方式三中，在外部充電時(shí)，在由于輔機(jī)負(fù)載16的負(fù)載變動(dòng)，通過(guò)AC/DC轉(zhuǎn)換器M不足以提供輔機(jī)負(fù)載16的動(dòng)作電力的情況下，使主DC/DC轉(zhuǎn)換器14動(dòng)作。圖9是用于說(shuō)明輔機(jī)負(fù)載16的動(dòng)作電力不足的情況下的各關(guān)聯(lián)設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài)的圖表。參照?qǐng)D9，在外部充電時(shí)輔機(jī)負(fù)載16的動(dòng)作電力不足的情況下，接通系統(tǒng)主繼電器 SMR，分別接通、斷開繼電器RL1，RL2。然后，AC/DC轉(zhuǎn)換器M動(dòng)作，并且主DC/DC轉(zhuǎn)換器14 也動(dòng)作。由此，能夠除了從車輛外部的交流電源50經(jīng)由AC/DC轉(zhuǎn)換器M供給輔機(jī)電力的路徑之外，還確保從交流電源50依次經(jīng)由充電器20、系統(tǒng)主繼電器SMR以及主DC/DC轉(zhuǎn)換器14供給輔機(jī)電力的路徑，從交流電源50向輔機(jī)負(fù)載16供給必要的電力。根據(jù)此實(shí)施方式三，因?yàn)橥獠砍潆姇r(shí)，在由于輔機(jī)負(fù)載16的負(fù)載變動(dòng)，通過(guò)AC/DC 轉(zhuǎn)換器M不足以提供輔機(jī)負(fù)載16的動(dòng)作電力的情況下，使主DC/DC轉(zhuǎn)換器14動(dòng)作，所以能夠確保輔機(jī)負(fù)載16的動(dòng)作電力并且防止輔機(jī)用蓄電裝置18的放電。實(shí)施方式四此實(shí)施方式4中，表示外部電源為直流電源的情況下，取代所述AC/DC轉(zhuǎn)換器24， 設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。圖10是適用了實(shí)施方式四的充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的全體框圖。參照?qǐng)D10，此電動(dòng)車輛100A，在圖1所示的電動(dòng)車輛100的結(jié)構(gòu)中，取代AC/DC轉(zhuǎn)換器M，包含副DC/DC轉(zhuǎn)換
25 ο副DC/DC轉(zhuǎn)換器25，在外部充電時(shí)，將從車輛外部的直流電源51供給的直流電力電壓轉(zhuǎn)換為輔機(jī)負(fù)載16的電壓水平，向輔機(jī)負(fù)載16供給。此處，副DC/DC轉(zhuǎn)換器25，按照從控制器30給予的電壓指令值Vcc，將副DC/DC轉(zhuǎn)換器25的輸出電壓Vc控制為電壓指令值Vcc。并且，是關(guān)于此副DC/DC轉(zhuǎn)換器25，與AC/DC轉(zhuǎn)換器M同樣，也能夠采用比車輛運(yùn)行時(shí)生成輔助電壓的主DC/DC轉(zhuǎn)換器14更小型的轉(zhuǎn)換器。并且，電動(dòng)車輛100A的其他的結(jié)構(gòu)，與電動(dòng)車輛100相同。根據(jù)此實(shí)施方式四，也能夠得到與所述實(shí)施方式1 3同樣的效果。并且，所述實(shí)施方式中，AC/DC轉(zhuǎn)換器24，對(duì)應(yīng)于此發(fā)明中“轉(zhuǎn)換器”的一個(gè)實(shí)施例，副DC/DC轉(zhuǎn)換器25，也對(duì)應(yīng)于此發(fā)明中“轉(zhuǎn)換器”的一個(gè)實(shí)施例。并且，輔機(jī)用蓄電裝置 18,對(duì)應(yīng)于此發(fā)明中“輔機(jī)電源，，的一個(gè)實(shí)施例，控制器30，對(duì)應(yīng)于此發(fā)明的“控制裝置，，的一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步的，主DC/DC轉(zhuǎn)換器14，對(duì)應(yīng)于此發(fā)明中“DC/DC轉(zhuǎn)換器”的一個(gè)實(shí)施例。此處展示的實(shí)施例，所有的點(diǎn)均為示例，絕對(duì)不能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍，不是由上述的實(shí)施例中的說(shuō)明，而是由權(quán)利要求的范圍展示，與權(quán)利要求的范圍均等的意義以及范圍內(nèi)的所有變更均包含其中。符號(hào)的說(shuō)明10主蓄電裝置、12車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、14主DC/DC轉(zhuǎn)換器、16輔機(jī)負(fù)載、18輔機(jī)用蓄電裝置、20充電器、22充電輸入口、24AC/DC轉(zhuǎn)換器、25副DC/DC轉(zhuǎn)換器J6 二極管、28電流傳感器、30控制器、32，34，36電源線、觀輔機(jī)電源線、50交流電源、51直流電源、52連接器、 100，100A電動(dòng)車輛、SMR系統(tǒng)主繼電器、RLl，RL2繼電器。
權(quán)利要求
1.一種車輛的充電系統(tǒng)，是構(gòu)成為能夠由車輛外部的外部電源(50，51)對(duì)在車輛搭載的蓄電裝置(10)進(jìn)行充電的車輛的充電系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)換器04，25)，構(gòu)成為在由所述外部電源對(duì)所述蓄電裝置充電的外部充電時(shí)，對(duì)從所述外部電源供給的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換而向輔機(jī)負(fù)載(16)供給；輔機(jī)電源(18)，儲(chǔ)存向所述輔機(jī)負(fù)載供給的電力；二極管(26)，用于在所述外部充電時(shí)防止所述輔機(jī)電源的充電并且允許所述輔機(jī)電源的放電；電流傳感器( )，用于檢測(cè)所述輔機(jī)電源的放電；以及控制裝置(30)，用于基于所述電流傳感器的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)所述輔機(jī)電源的放電并且調(diào)整所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，控制所述轉(zhuǎn)換器，使得在所述電流傳感器的檢測(cè)值為零時(shí)，降低所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，控制所述轉(zhuǎn)換器，使得在所述電流傳感器的檢測(cè)值為非零時(shí)，增加所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，控制所述轉(zhuǎn)換器，使得在檢測(cè)出所述電流傳感器的異常時(shí)，將所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓設(shè)為預(yù)定的最大值。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，還包含DC/DC轉(zhuǎn)換器(14)，該DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成為在車輛能夠行駛的系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，對(duì)從所述蓄電裝置輸出的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，向所述輔機(jī)負(fù)載供給電力，在所述外部充電時(shí)，通過(guò)所述轉(zhuǎn)換器不足以供給所述輔機(jī)負(fù)載的動(dòng)作電力的情況下， 所述DC/DC轉(zhuǎn)換器也動(dòng)作。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述外部電源是交流電源(50)，所述轉(zhuǎn)換器由AC/DC轉(zhuǎn)換器04)構(gòu)成。
7.一種電動(dòng)車輛，包含如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)；和使用在由所述充電系統(tǒng)充電的蓄電裝置(10)儲(chǔ)蓄的電力，產(chǎn)生行駛轉(zhuǎn)矩的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(12)。
全文摘要
AC/DC轉(zhuǎn)換器(24)，構(gòu)成為在通過(guò)交流電源(50)對(duì)主蓄電裝置(10)充電的外部充電時(shí)，將從交流電源(50)供給的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，向輔機(jī)負(fù)載(16)供給。輔機(jī)用蓄電裝置(18)，儲(chǔ)存向輔機(jī)負(fù)載(16)供給的電力。二極管(26)，在外部充電時(shí)，防止輔機(jī)用蓄電裝置(18)的充電，并且，允許輔機(jī)用蓄電裝置(18)的充電。電流傳感器(28)，檢測(cè)輔機(jī)用蓄電裝置(18)的放電。控制器(30)，基于電流傳感器(28)的檢測(cè)值，確認(rèn)有無(wú)輔機(jī)用蓄電裝置(18)的放電，并且調(diào)整AC/DC轉(zhuǎn)換器(24)的輸出電壓(Vc)。
文檔編號(hào)B60L1/00GK102574470SQ20098016160
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者杉山義信, 松本直美, 板垣憲治, 洪遠(yuǎn)齡, 片岡義和 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社