(57)【要約】【課題】短時間でキャパシタから電荷を抜くことができる車両搭載充電装置を提供する。【解決手段】制御装置２０は、メインコンバータ１２とサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６とを制御する。制御装置２０は車両１００外部から充電ポート６５を経由した第１蓄電装置３０への充電の終了後に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動する。制御装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動させて、１次側キャパシタ１４に蓄電された電荷を第２蓄電装置４０に移すように、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された第１蓄電装置および第２蓄電装置と、
接続器が接続される充電接続部と、
前記第１蓄電装置と前記充電接続部との間に設けられた第１変換器と、
前記第１変換器と前記充電接続部とを結ぶ充電経路に接続されたキャパシタと、
前記充電経路からの電力を変換して前記第２蓄電装置に充電する第２変換器と、
前記第１変換器と前記第２変換器とを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は車両外部から前記充電接続部および第１変換器を経由した前記第１蓄電装置への充電の終了後に、前記第２変換器を駆動して前記キャパシタに蓄電された電荷を前記第２蓄電装置に移すように、前記第２変換器を制御する、車両搭載充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド自動車など電池を搭載する車両に用いられ、特に二次電池などへ車両外部から充電を行なう車両搭載充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両搭載充電装置としては、車両の外部から電力を受電することを可能とするものが知られている（特許文献１：特開２０１１−２０５７５５号公報参照）。
【０００３】
このような充電装置に用いられる回路には、キャパシタと放電回路とが設けられている。充電中に電荷を蓄積するキャパシタには、放電回路の放電抵抗がスイッチを介して設けれている。キャパシタは、スイッチにより放電抵抗から切断／接続可能とされている。そして充電完了後、スイッチにより放電抵抗を接続してキャパシタに蓄積された残留電荷を放電する。
【０００４】
また、特開２０１２−２４９４５５号公報（特許文献２）は、充電接続部とバッテリとの間にキャパシタを設けたものを記載する。キャパシタは、充電開始前に蓄電された電荷を放電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０５７５５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように構成された従来技術の車両搭載充電装置では、キャパシタの残留電荷は、放電抵抗により電気エネルギから熱エネルギに変換されて放電される。放電抵抗によってエネルギの変換を行なうためには所定の時間が必要である。このため、短時間でキャパシタに蓄積された電荷を抜くことができなかった。
【０００７】
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、短時間でキャパシタから電荷を抜くことができる車両搭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】
【０００８】
本発明による車両搭載充電装置は、車両に搭載された第１蓄電装置および第２蓄電装置と、接続器が接続される充電接続部と、第１蓄電装置と充電接続部との間に設けられた第１変換器と、第１変換器と充電接続部とを結ぶ充電経路に接続されたキャパシタと、充電経路からの電力を変換して第２蓄電装置に充電する第２変換器と、第１変換器と第２変換器とを制御する制御装置とを備え、制御装置は車両外部から充電接続部および第１変換器を経由した第１蓄電装置への充電の終了後に、第２変換器を駆動してキャパシタに蓄電された電荷を第２蓄電装置に移すように、第２変換器とを制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による車両搭載充電装置によれば、第２変換器を駆動して、キャパシタに蓄積された電荷を第２蓄電装置に移すことで、短時間でキャパシタから電荷を抜いて放電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に従う車両搭載充電装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の車両搭載充電装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に従う車両搭載充電装置の構成を説明するブロック図である。以下の実施の形態では車両１００が電気自動車である場合について説明するが、本発明の車両は、例えばハイブリッド車両など、電気自動車以外であってもよく、電動車両であれば電気自動車に限定されない。
【００１３】
図１を参照して、車両１００は、充電器１０と、制御装置２０と、第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置４０と、システムメインリレーＳＭＲとを備える。
【００１４】
また、車両１００の充電器１０は、充電接続部に該当する充電ポート６５を備える。充電ポート６５は、図示しない充電ケーブルの先端の接続器に該当する充電コネクタ６０を車両１００の外部から装着することにより、外部電源５０と充電器１０とを接続する。
【００１５】
充電器１０には、外部電源５０から延設された充電ケーブル先端の接続器、充電ポート６５を経由して、充電に用いられる電力が供給される。外部電源５０と充電器１０との間には、プラグリレー７０が設けられている。プラグリレー７０は、リレーの開閉動作に伴って切断／接続されて外部電源５０から充電器１０への電力を遮断可能としている。
【００１６】
充電器１０は、第１蓄電装置３０と充電ポート６５との間に設けられた第１変換器に該当するメインコンバータ１２と、メインコンバータ１２と充電ポート６５との間の充電経路８０に設けられた１次側キャパシタ１４とを含む。さらに充電器１０は、第２変換器に該当するサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、１次側キャパシタ１４と充電ポート６５との間に設けられたＰＦＣ昇圧回路１８とを含む。
【００１７】
この充電器１０は、充電ポート６５と、ＰＦＣ昇圧回路１８との間に接続される電圧センサ１１と電流センサ１３とを含む。この充電器１０は、さらにメインコンバータ１２と、システムメインリレーＳＭＲとの間に接続される２次側キャパシタ２４と、電圧センサ１５と、電流センサ１７とを含む。この充電器１０は、さらにサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、第２蓄電装置４０との間の電圧センサ２１と電流センサ２３とを含む。
【００１８】
そして、メインコンバータ１２と充電ポート６５とを結ぶ充電経路８０には、１次側キャパシタ１４が接続されている。
【００１９】
また、各電圧センサ１１，１５，２１は、充電器１０の回路内の電圧の値を検出してそれぞれ制御装置２０に送信する。さらに、各電流センサ１３，１７，２３は、充電器１０の回路内の電流の値を検出してそれぞれ制御装置２０に送信する。なお、各電圧センサ１１，１５，２１、各電流センサ１３，１７，２３は、必須ではなくたとえば、設けられていなくてもよい。
【００２０】
制御装置２０は、メインコンバータ１２と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、システムメインリレーＳＭＲとに制御信号を出力する。メインコンバータ１２と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６とは、それぞれ制御装置２０からの制御信号に応答して駆動される。
【００２１】
また、システムメインリレーＳＭＲは、開閉を制御する制御装置２０からの制御信号に応じて充電器１０と第１蓄電装置３０との間の遮断／接続を行なう。
【００２２】
そして、制御装置２０は、ＰＦＣ昇圧回路１８とメインコンバータ１２とを制御して、車両１００の外部から充電ポート６５を経由した第１蓄電装置３０への充電を行なう。充電の終了後に、制御装置２０はサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動して、１次側キャパシタ１４に蓄電された電荷を第２蓄電装置４０に移すように、メインコンバータ１２と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６とを制御する。
【００２３】
図２は、図１の車両搭載充電装置の動作を説明するフローチャートである。
図１，図２を参照して、制御装置２０は、メインコンバータ１２などを駆動する制御信号を出力して充電制御を開始する。ステップＳ１では、制御装置２０によって外部電源５０から第１蓄電装置３０への外部充電が完了したか否かを判定する。
【００２４】
制御装置２０が外部電源５０から第１蓄電装置３０への外部充電を完了したと判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置２０は、ステップＳ２に処理を進め、制御装置２０が第１蓄電装置３０への外部充電が完了していないと判定した場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１の処理が繰り返される。
【００２５】
ステップＳ２では、制御装置２０によりメインコンバータ１２の１次側（外部電源５０側）に位置する１次側キャパシタ１４の電圧が予め設定されたしきい値以上であるか否かが判定される。制御装置２０が１次側キャパシタ１４の電圧が予め設定されたしきい値以上であると判定した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進め、しきい値以上であると判定した場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４に処理を進める。
【００２６】
ステップＳ３では、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６の駆動により、１次側キャパシタ１４に蓄電された電荷が第２蓄電装置４０に移される（図１に示す白抜き矢印参照）。そして、制御装置２０は処理をステップＳ２に戻す。
【００２７】
ステップＳ４では、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６の駆動が停止されて、制御装置２０は、図示しないメインルーチンなどに処理を戻す。
【００２８】
このように、制御装置２０は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動して、１次側キャパシタ１４に蓄積された電荷を第２蓄電装置４０に移す。電荷は、第２蓄電装置４０に充電される場合と同様のスピードで短時間で１次側キャパシタ１４から抜かれる。
【００２９】
上述してきたように、本実施の形態は、車両１００に搭載された第１蓄電装置３０およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、充電ケーブルの充電コネクタ６０が接続される充電ポート６５と、第１蓄電装置３０と充電ポート６５との間に設けられたメインコンバータ１２と、メインコンバータ１２と充電ポート６５とを結ぶ充電経路８０に接続された１次側キャパシタ１４と、充電経路８０からの電力を変換して第２蓄電装置４０に充電するサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、メインコンバータ１２とサブＤＣ／ＤＣコンバータ１６とを制御する制御装置２０とを備える。
【００３０】
制御装置２０は車両１００の外部から充電ポート６５および第１変換器を経由した第１蓄電装置３０への充電の終了後に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動する。制御装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６を駆動させて、１次側キャパシタ１４に蓄電された電荷を第２蓄電装置４０に移すように、サブＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御する。なお、このとき、メインコンバータ１２は駆動されていない。
【００３１】
このため、１次側キャパシタ１４に蓄積された電荷が第２蓄電装置４０に移されて１次側キャパシタ１４から抜かれ、短時間で放電を完了することができる。
【００３２】
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、上記した実施の形態の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】
【００３３】
１０  充電器、１１，１５，２１  電圧センサ、１２  メインコンバータ、１３，１７，２３  電流センサ、  １４  １次側キャパシタ、１６  サブＤＣ／ＤＣコンバータ、１８  ＰＦＣ昇圧回路、２０  制御装置、２４  ２次側キャパシタ、ｆ３０  第１蓄電装置、４０  第２蓄電装置、５０  外部電源、６０  充電コネクタ、６５  充電ポート、７０  プラグリレー、８０  充電経路、１００  車両、ＳＭＲ  システムメインリレー。
【図１】
2015029374.tif 000003
【図２】
2015029374.tif 000004