(57)【要約】【課題】低コストの車載充電装置を提供する。【解決手段】この車載充電装置では、バッテリ１１を充電した後にコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させる場合は、スイッチ７をオンするとともにスイッチ８ａ，８ｂをオフし、コンデンサＣ１の端子間電圧ＶＩをインバータ３によって交流電圧に変換して絶縁トランス４の１次巻線４ａに与え、２次巻線４ｂに現れる交流電圧を整流器５によって直流電圧に変換して抵抗素子６に印加する。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷は、１つの抵抗素子６を介して放電される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の入力端子を含み、バッテリを充電する場合に充電プラグに接続される充電コネクタと、
外部から前記第１および第２の入力端子に印加された交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換回路の出力端子間に接続された第１のコンデンサと、
前記第１のコンデンサの端子間電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータの出力電圧を受ける１次巻線と、前記１次巻線と絶縁された２次巻線とを含む絶縁トランスと、
前記２次巻線の端子間電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、
前記整流器の出力端子間に接続された第２のコンデンサと、
放電用の抵抗素子と、
前記バッテリを充電する場合は前記第２のコンデンサの端子間に前記バッテリを接続し、前記バッテリの充電が終了した後は、前記第２のコンデンサの端子間に前記抵抗素子を接続して前記第１および第２のコンデンサを放電させる切換回路とを備える、車載充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車載充電装置に関し、特に、車両外部の電源からの電力でバッテリを充電する車載充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両外部の電源からの電力でバッテリを充電することが可能な車両について各種提案されている。このような車両には充電装置が搭載されており、充電装置には直流電圧を安定化させるためのコンデンサが設けられている。
【０００３】
このような充電装置では、バッテリの充電が終了した後にコンデンサに蓄積された電荷を放置すると他の機器が損傷する恐れがあるので、充電の終了後はコンデンサに蓄積された電荷を抵抗素子を介して放電している（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、充電装置が複数のコンデンサを含む場合に、各コンデンサ毎に放電用の抵抗素子を設けると部品点数が多くなり、コスト高になると言う問題がある。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、低コストの車載充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車載充電装置は、第１および第２の入力端子を含み、バッテリを充電する場合に充電プラグに接続される充電コネクタと、外部から第１および第２の入力端子に印加された交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、ＡＣ／ＤＣ変換回路の出力端子間に接続された第１のコンデンサと、第１のコンデンサの端子間電圧を交流電圧に変換するインバータと、インバータの出力電圧を受ける１次巻線と、１次巻線と絶縁された２次巻線とを含む絶縁トランスと、２次巻線の端子間電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、整流器の出力端子間に接続された第２のコンデンサと、放電用の抵抗素子と、バッテリを充電する場合は第２のコンデンサの端子間にバッテリを接続し、バッテリの充電が終了した後は、第２のコンデンサの端子間に抵抗素子を接続して第１および第２のコンデンサを放電させる切換回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る車載充電装置では、第１および第２のコンデンサの電荷を１つの抵抗素子を介して放電させる。したがって、第１および第２のコンデンサの各々に放電用の抵抗素子を設けた場合に比べ、部品点数を低減し、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施の形態による車載充電装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した車載充電装置のディスチャージ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】
【００１０】
本願の一実施の形態による車載充電装置は、図１に示すように、充電コネクタＣＣ、ＡＣ／ＤＣ変換回路１、電圧検出器２、コンデンサＣ１、インバータ３、絶縁トランス４、整流器５、コンデンサＣ２、抵抗素子６、スイッチ７、充電リレー８、電圧検出器９、出力端子Ｔ３，Ｔ４、および制御回路１０を備える。
【００１１】
充電コネクタＣＣは、入力端子Ｔ１，Ｔ２を含み、バッテリ１１を充電するときに充電プラグ(図示せず)に接続される。端子１ａ，１ｂは、充電プラグを介して外部の交流電源に接続される。外部の交流電源は、充電時に交流電力を充電プラグを介して車載充電装置に供給する。ＡＣ／ＤＣ変換回路１は、制御回路１０によって制御され、外部の交流電源から端子Ｔ１，Ｔ２間に印加された交流電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧を正側出力端子１ａおよび負側出力端子１ｂ間に出力する。電圧検出器２は、端子１ａ，１ｂ間の直流電圧ＶＩを検出し、検出値を示す信号を制御回路１０に与える。コンデンサＣ１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１の出力端子１ａ，１ｂ間に接続され、端子１ａ，１ｂ間の直流電圧に充電されて直流電圧を安定化させる。
【００１２】
絶縁トランス４は、互いに絶縁された１次巻線４ａと２次巻線４ｂを含む。インバータ３は、トランジスタＱ１〜Ｑ４およびダイオードＤ１〜Ｄ４を含む。トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタはともに正側出力端子１ａに接続され、それらのエミッタはそれぞれ絶縁トランス４の１次巻線４ａの一方端子および他方端子に接続される。トランジスタＱ３，Ｑ４のコレクタはそれぞれ絶縁トランス４の１次巻線４ａの一方端子および他方端子に接続され、それらのエミッタはともに負側出力端子１ｂに接続される。ダイオードＤ１〜Ｄ４は、それぞれトランジスタＱ１〜Ｑ４に逆並列に接続される。トランジスタＱ１〜Ｑ４の各々は、制御回路１０によってオン／オフ制御される。
【００１３】
インバータ３は、コンデンサＣ１の端子間の直流電圧を交流電圧に変換して絶縁トランス４の１次巻線４ａの端子間に与える。絶縁トランス４の２次巻線４ｂの端子間には、１次巻線４ａに与えられた交流電圧と巻線比に応じた値の交流電圧が現われる。
【００１４】
整流器５は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４を含む。ダイオードＤ１１，Ｄ１２のアノードはそれぞれ絶縁トランス４の２次巻線４ｂの一方端子および他方端子に接続され、それらのカソードはともに正側出力端子５ａに接続される。ダイオードＤ１３，Ｄ１４のカソードはそれぞれ絶縁トランス４の２次巻線４ｂの一方端子および他方端子に接続され、それらのアノードはともに負側出力端子５ｂに接続される。
【００１５】
整流器５は、絶縁トランス４の２次巻線４ｂの端子間に現れる交流電圧を整流して直流電圧を生成し、その直流電圧を端子５ａ，５ｂ間に出力する。コンデンサＣ２は、端子５ａ，５ｂ間に接続され、整流器５の出力電圧を平滑化および安定化させる。
【００１６】
抵抗素子６およびスイッチ７は、端子５ａ，５ｂ間に直列接続される。スイッチ７は、制御回路１０によって制御され、バッテリ１１を充電する場合はオフされ、バッテリ１１の充電が終了した後にコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させる場合はオンする。抵抗素子６は、スイッチ７がオンしたときに、コンデンサＣ１，Ｃ２からの電流を流し、コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電気エネルギーを熱エネルギーに変換する。
【００１７】
充電リレー８は、スイッチ８ａ，８ｂを含む。スイッチ８ａは端子５ａ，Ｔ３間に接続され、スイッチ８ｂは端子５ｂ，Ｔ４間に接続される。スイッチ８ａ，８ｂは、制御回路１０によって制御され、バッテリ１１を充電する場合はオンされ、バッテリ１１の充電が終了した後にコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させる場合はオフする。スイッチ７，８ａ，８ｂは、切換回路を構成する。
【００１８】
電圧検出器９は、出力端子Ｔ３，Ｔ４間の直流電圧ＶＯを検出し、その検出値を示す信号を制御回路１０に与える。出力端子Ｔ３，Ｔ４は、それぞれバッテリ１１の正極および負極に接続される。制御回路１０は、電圧検出器２，９の出力信号などに基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換回路１、インバータ３、スイッチ７、および充電リレー８を制御する。
【００１９】
次に、この車載充電装置の動作について説明する。バッテリ１１を充電する場合は、充電プラグが充電コネクタＣＣに接続される。この場合は、スイッチ７はオフされ、スイッチ８ａ，８ｂはともにオンされる。外部の交流電源から充電プラグおよび充電コネクタ１を介して供給される交流電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路１によって直流電圧に変換され、その直流電圧にコンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１の端子間電圧は、インバータ３によって交流電圧に変換されて絶縁トランス４の１次巻線４ａに与えられる。絶縁トランス４の２次巻線４ｂには、交流電圧が現われる。
【００２０】
２次巻線４ｂの端子間に現れる交流電圧は、整流器５によって整流されて直流電圧に変換される。整流器５から出力される直流電流によってコンデンサＣ２およびバッテリ１１が充電される。電圧検出器９の検出値すなわちバッテリ１１の端子間電圧ＶＯが目標電圧に到達した場合は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１およびインバータ３の運転が停止されてバッテリ１１の充電が停止される。
【００２１】
バッテリ１１の充電が終了した場合は、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させるディスチャージ処理が開始される。
【００２２】
図２は、ディスチャージ処理時における制御回路１０の動作を示すフローチャートである。制御回路１０は、ステップＳ１において充電リレー８を遮断する（すなわちスイッチ８ａ，８ｂをオフする）とともに、スイッチ７をオンさせる。これにより、バッテリ１１が放電用の抵抗素子６から切り離されるとともに、抵抗素子６がコンデンサＣ２の端子間に接続され、コンデンサＣ２の電荷が抵抗素子６を介して放電される。
【００２３】
ステップＳ２において制御回路１０は、インバータ３の運転を開始する。これにより、コンデンサＣ１の端子間電圧ＶＩがインバータ３によって交流電圧に変換される。インバータ３の出力電圧は、絶縁トランス４を介して整流器５に与えられ、整流器５によって直流電圧に変換されてコンデンサＣ２の端子間に与えられる。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷は抵抗素子６を介して放電され、コンデンサＣ１の端子間電圧ＶＩは低下する。
【００２４】
ステップＳ３において制御回路１０は、コンデンサＣ１の端子間電圧ＶＩが所定のしきい値電圧ＶＴＨ以下であるか否かを判別し、ＶＩ≦ＶＴＨになった場合はステップＳ４でインバータ３の運転を停止し、ディスチャージ処理を停止する。
【００２５】
この実施の形態では、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を１つの抵抗素子６を介して放電させるので、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を２つの抵抗素子を用いて別々に放電させる場合に比べ、部品数を低減し、低コスト化を図ることができる。
【００２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００２７】
ＣＣ  充電コネクタ、Ｔ１，Ｔ２  入力端子、１  ＡＣ／ＤＣ変換回路、２，９  電圧検出器、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、３  インバータ、Ｑ１〜Ｑ４  トランジスタ、４  絶縁トランス、４ａ  １次巻線、４ｂ  ２次巻線、５  整流器、Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ１１〜Ｄ１４  ダイオード、６  抵抗素子、７，８ａ，８ｂ  スイッチ、８  充電リレー、Ｔ３，Ｔ４  出力端子、１０  制御回路、１１  バッテリ。
【図１】
2015027125.tif 000003
【図２】
2015027125.tif 000004