(57)【要約】  外部から電源が入力されていない状態でも装置を起動させる。  ステップＳ４では、上位制御部１１５から充電開始スタートを示す情報を受信した後に、充電制御部１０９は開閉器１１０をＯＮさせる信号を開閉機制御回路１１３へ送信する。これにより、開閉器１１０がＯＮされ、充電回路１０３へ車両外部からのＡＣ電源１００が入力される。ステップＳ５では、充電制御部１０９は、車両の上位制御部１１５との通信ＣＡＮにより車両の状態情報および充電状態情報から、スイッチＳＷ２をＯＮさせ、電源回路１０６の電力入力源としてＡＣ電源１００の電力を供給する。ステップＳ９では、充電制御部１０９は、スイッチＳＷ３をＯＮさせ、電源回路１０６の電力入力源として高電圧バッテリ１０１の電力を供給する。
2017056685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の電源から供給される電力を変換して低電圧バッテリおよび高電圧バッテリを充電するコンバータ回路と、
前記コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路と、
前記電源または前記高電圧バッテリより電力の供給を受けて前記コンバータ制御回路に電力を供給する電源回路とを備える充電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電制御装置において、
前記電源は、交流電源であり、
前記コンバータ回路はＡＣ−ＤＣコンバータである充電制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の充電制御装置において、
前記電源回路は、前記電源から電力が供給されている場合は、前記電源より電力の供給を受けて前記コンバータ制御回路に電力を供給し、前記電源から電力が供給されていない場合は、前記高電圧バッテリより電力の供給を受けて前記コンバータ制御回路に電力を供給する充電制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電制御装置において、
前記低電圧バッテリより電力の供給を受けて前記電源からの電力供給を開始させる充電制御部をさらに備える充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両は、低電圧バッテリおよび高電圧バッテリを備えている。そして、車載用の電源回路は、低電圧バッテリから電源の供給を受けて、マイコンやリレー等の電装品を駆動する為の電源を供給する。しかし、低電圧バッテリは電圧変動が大きく、低電圧バッテリの電圧が大きく低下した場合においても電源回路は動作する必要があるが、この場合、入力電流の増加を招き、トランスや回路素子が大型化/高コスト化する。このため、低電圧バッテリの替わりに外部の交流電源を入力して、マイコンに供給する電源を生成する充電システムがある（特許文献1参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５５０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術では、外部から電源が入力されていない状態ではマイコンに電源を供給することができず、充電システムを起動させることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による充電制御装置は、外部の電源から供給される電力を変換して低電圧バッテリおよび高電圧バッテリを充電するコンバータ回路と、コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路と、電源または高電圧バッテリより電力の供給を受けてコンバータ制御回路に電力を供給する電源回路とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部から電源が入力されていない状態でも装置を起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】充電システムの全体システム図である。
【図２】充電システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に適用した例で説明する。図１は、本実施形態に係わる充電システムの全体システムを示す図である。
【０００９】
図１に示すように、充電システムは車両外部と車両内部に大別される。車両外部は、ＡＣ電源１００と、電源供給回路１０７とを有する。
【００１０】
車両外部の構成について説明する。
ＡＣ電源１００は、家庭用交流電源である。なお、本実施形態では家庭用交流電源であるが、車両内の複数の直流電源のうちの一つであってもよい。
【００１１】
電源供給回路１０７は、ＡＣ電源１００を後述する充電回路１０３へ中継する開閉器１１０と、この開閉器１１０のスイッチングを制御する開閉器制御回路１１３とを有する。開閉器制御回路１１３は、後述する充電制御部１０９との間で通信ＣＰＬＴにより通信し、充電制御部１０９の指令を受けて、開閉器１１０ を開閉制御する。
【００１２】
車両内部の構成について説明する。車両内部は、車両全体を統括制御する上位制御部１１５と、充電回路１０３と、高電圧バッテリ１０１と、低電圧バッテリ１０２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４とを有する。上位制御部１１５は、車両内部における上位の制御を行うもので、例えば制御用マイコンである。
【００１３】
充電回路１０３の詳細は後述するが、車両外部からＡＣ電源１００の電力供給を入力源として、これをＤＣ電源に変換して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４および高電圧バッテリ１０１に供給する。低電圧バッテリ１０２には、充電回路１０３から出力される高電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ１０４により降圧して供給される。
【００１４】
電動車両には、通常、高電圧バッテリ１０１と低電圧バッテリ１０２の２種類のバッテリが設けられる。高電圧バッテリ１０１は、例えば電動車両の駆動モータなどの高電圧の負荷用の電源として主に使用される。 低電圧バッテリ１０２は、例えばカーオーディオ機器、ワイパーなど車両内の各種低電圧の負荷用の電源として主に使用される。
【００１５】
充電回路１０３について説明する。充電回路１０３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５と、コンバータ制御回路１１２と、充電制御部１０９と、電源回路１０６と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３とより構成される。ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５は、車両外部のＡＣ電源１００から受けたＡＣ電力をＤＣ電力に変換して、高電圧バッテリ１０１及びＤＣ−ＤＣコンバータ１０４に供給する。
【００１６】
コンバータ制御回路１１２は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５に対して、高電圧バッテリ１０１を充電するための電力を制御する。 充電制御部１０９は、マイコンによって構成され、後述のフローチャートで示す処理を実行する。まず、車両上位の上位制御部１１５と通信ＣＡＮによって通信し、充電ケーブルの接続状態、供給可能な最大電流、電力供給の可否の通知を行う。また、開閉器制御回路１１３との間で通信ＣＰＬＴによって通信を行い、充電の開始/停止の要求通知を行う。また、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５を駆動するコンバータ制御回路１１２へドライブ制御信号を出力する。
【００１７】
電源回路１０６は、例えば図示はしていないが変圧器、整流回路、平滑用コンデンサ等によって構成され、車両外部からのＡＣ電源１００がスイッチＳＷ２を介して入力される。そして、充電制御部１０９の駆動用電源やコンバータ制御回路１１２の駆動用電源など各種の電源を生成し供給する。
【００１８】
スイッチＳＷ１は、電動車両の起動時に上位制御部１１５の指令でＯＮされる。そして、スイッチＳＷ１のＯＮに伴って充電制御部１０９は低電圧バッテリ１０２から電源の供給を受け、充電制御部１０９が起動される。これにより、充電制御部１０９は動作可能になり、電源供給回路１０７の開閉器制御回路１１３から送信される通信ＣＰＬＴを認識する。また、通信ＣＡＮを介して車両上位の上位制御部１１５と通信して充電可であれば、通信ＣＰＬＴにより開閉器制御回路１１３へ通知を行い、開閉器１１０をＯＮさせて、車両外部からのＡＣ電源１００の電力を充電回路１０３へ供給する。
【００１９】
充電制御部１０９は、前述した開閉器制御回路１１３の制御により開閉器１１０をＯＮすることで、車両外部からＡＣ電源１００の電力が充電回路１０３へ供給可能となった場合に、スイッチＳＷ２をＯＮする。そして、電源回路１０６の電力入力源として車両外部からのＡＣ電源１００の電力を供給する。
【００２０】
また、充電制御部１０９は、車両が走行中であり、充電可の場合に、スイッチＳＷ３をＯＮする。これにより、電源回路１０６の電力入力源として高電圧バッテリ１０１からの電力を供給する。
【００２１】
図２を参照して、本実施形態に係わる充電システムの動作を説明する。図２は、充電制御部１０９の動作を示すフローチャートである。電動車両が起動されると、上位制御部１１５の指令でスイッチＳＷ１がＯＮされる。なお、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３はＯＦＦ状態である。そして、スイッチＳＷ１のＯＮに伴って充電制御部１０９は低電圧バッテリ１０２から電源の供給を受け、充電制御部１０９が起動される。
【００２２】
充電制御部１０９が起動されると、ステップＳ１では、低電圧バッテリ１０２から電源の供給を受けた充電制御部１０９は、開閉器制御回路１１３との間で通信ＣＰＬＴを行うと共に、通信ＣＡＮを介して車両上位の上位制御部１１５と通信を行い、充電ケーブルの接続状態、供給可能な最大電流、電力供給の可否の通知等の状態取得処理を行う。
【００２３】
ステップＳ２では、電源供給回路１０７と充電回路１０３間で給電プラグが接続されたかを検知する。この検知は、電源供給回路１０７と充電回路１０３との間で通信ＣＰＬＴによる状態取得情報から充電ケーブルの接続状態を判定する。給電プラグが接続されていれば、ステップＳ３へ進み、接続されていなければステップＳ７へ進む。
【００２４】
ステップＳ３では、充電可否の判定を行う。具体的には、充電制御部１０９が通信ＣＰＬＴにより電源供給回路１０７から受信した情報、上位制御部１１５と通信ＣＡＮにより取得した車両状態の情報から充電可否を判定する。充電不可の場合はステップＳ２へ戻り、充電可の場合はステップＳ４へ進む。
【００２５】
ステップＳ４では、上位制御部１１５から通信ＣＡＮにより充電開始スタートを示す情報を受信した後に、充電制御部１０９は通信ＣＰＬＴにより開閉器１１０をＯＮさせる信号を開閉器制御回路１１３へ送信する。これにより、開閉器１１０がＯＮされ、充電回路１０３へ車両外部からＡＣ電源１００が入力される。
【００２６】
ステップＳ５では、充電制御部１０９は、車両の上位制御部１１５との通信ＣＡＮにより車両の状態情報および充電状態情報から、スイッチＳＷ２をＯＮし、電源回路１０６の電力入力源として車両外部からＡＣ電源１００の電力を供給する。ＡＣ電源１００から電力の供給を受けた電源回路１０６は、各種の電源を生成してコンバータ制御回路１１２や充電制御部１０９へ電力を供給する。このとき、スイッチＳＷ１、ＳＷ３はＯＦＦ状態である。
【００２７】
ステップＳ６では、コンバータ制御回路１１２を駆動し、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５/ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御することで、充電動作を開始する。 ステップＳ７では、電源供給回路１０７との通信ＣＰＬＴによる状態取得情報と車両の上位制御部１１５との通信ＣＡＮによる車両状態情報から、車両が走行中か否かを判定する。走行中でなければステップＳ２へ戻り、走行中であればステップＳ８へ進む。
【００２８】
ステップＳ８では、上述したステップＳ３と同様に、充電可否の判定を行う。充電不可の場合はステップＳ２へ戻り、充電可の場合はステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、充電制御部１０９は、スイッチＳＷ３をＯＮし、電源回路１０６の電力入力源として高電圧バッテリ１０１の電力を供給する。このとき、スイッチＳＷ１、ＳＷ２はＯＦＦ状態である。
【００２９】
ステップＳ１０では、充電制御部１０９は、通信ＣＡＮを介して車両の上位制御部１１５と通信し、上位制御部１１５から車両の状態情報および充電状態情報を取得し、電源回路１０６へＳＷ２/ＳＷ３を介し電力供給する給電処理の可否を判定する。給電可能の場合はステップＳ６へ戻り、給電不可の場合はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をＯＦＦし、電力の供給を停止する。
【００３０】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）充電回路１０３は、外部のＡＣ電源１００から供給される電力を変換して低電圧バッテリ１０２および高電圧バッテリ１０１を充電するＡＣ−ＤＣコンバータ１０５と、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５を制御するコンバータ制御回路１１２と、ＡＣ電源１００若しくは高電圧バッテリ１０１より電力の供給を受けてコンバータ制御回路１１２に電力を供給する電源回路１０６とを備える。これにより、ＡＣ電源１００が入力されていない状態でも充電回路１０３を起動させることができる。
【００３１】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態を次のように変形して実施することができる。
（１）車両外部からＡＣ電源１００か供給される例で説明したが直流電源を供給するようにしてもよい。この場合、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０５はＤＣ−ＤＣコンバータを使用し、電源回路１０６内の変圧器、整流回路、平滑用コンデンサ等の構成は不要になる。
【００３２】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態と変形例を組み合わせた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１００  ＡＣ電源
１０１  高電圧バッテリ
１０２  低電圧バッテリ
１０３  充電回路
１０４  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０５  ＡＣ−ＤＣコンバータ
１０６  電源回路
１０９  充電制御部
１１０  開閉器
１１２  コンバータ制御回路
１１３  開閉器制御回路
１１５  上位制御部
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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