(57)【要約】【課題】機能安全を担保するとともに、ヒューズの溶断を容易に判定可能な充電器を提供する。【解決手段】一端がバッテリ３００の正極側に接続され、他端がバッテリ３００に電力を供給するための電源２００側に接続されるヒューズ１３０と、ヒューズ１３０の一端の電圧を第１電圧として計測する第１電圧検出手段１５２と、ヒューズ１３０の他端の電圧を第２電圧として計測する第２電圧検出手段１５４と、第１電圧と第２電圧とによりヒューズ１３０の溶断を判定する制御手段１２０とを備えることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がバッテリ（３００）の正極側に接続され、他端が前記バッテリに電力を供給するための電源（２００）側に接続されるヒューズ（１３０）と、
前記ヒューズの前記一端の電圧を第１電圧として計測する第１電圧検出手段（１５２）と、
前記ヒューズの前記他端の電圧を第２電圧として計測する第２電圧検出手段（１５４）と、
前記第１電圧と前記第２電圧とにより前記ヒューズの溶断を判定する制御手段（１２０）とを備えることを特徴とする充電器（１００）。
【請求項２】
前記ヒューズの前記一端と前記バッテリの正極側とを接続する第１配線（１４２）と、
前記ヒューズの前記他端と前記バッテリに電力を供給するための前記電源側とを接続する第２配線（１４４）と、
前記バッテリの負極側と前記電源側とを接続する第３配線（１４６）とをさらに備え、
前記第１電圧検出手段は、前記第１配線の電位と前記第３配線の電位とを入力してそれらの電位差を前記第１電圧として前記制御手段に出力する第１処理部（１５２）を備え、
前記第２電圧検出手段は、前記第２配線の電位と前記第３配線の電位とを入力してそれらの電位差を前記第２電圧として前記制御手段に出力する第２処理部（１５４）を備えることを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項３】
前記第１電圧検出手段と並列接続され、前記ヒューズの前記一端の電圧を第３電圧として計測する第３電圧検出手段（１５６）、及び、前記第２電圧検出手段と並列接続され、前記ヒューズの前記他端の電圧を第４電圧として計測する第４電圧検出手段（１５８）の少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の機能安全についての規格がＩＳＯ２６２６２として適用され始めている。機能安全とは、人間等に危害を及ぼす危険を、機能や装置の働きにより許容可能な程度に低減することをいう。ＩＳＯ２６２６２では、自動車の安全要求と安全対策を指定する指標としてＡＳＩＬ（Automotive  Safety  Integrity  Level）が定められている。ＡＳＩＬではＡ〜Ｄの４段階での安全性レベルが定められており、Ｄが最も厳しいものとなっている。メーカーは、車両を構成する部品ごとに安全性レベルを設定し、各部品を安全性レベルを満たすように設計・製造することが要求される。
【０００３】
従来、下記特許文献１に記載されているように、ＥＶやＰＨＶにおいて、走行用バッテリの電圧を検出するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７０５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の充電装置では、電圧の検出回路が故障した場合にはバッテリへ印加される電圧の検出ができなくなり、過充電のおそれが生ずる。したがって、機能安全を担保することができない。ここで、一般的に、充電器の出力端には、過電流からバッテリを保護するためのヒューズが設けられる。しかしながら、特許文献１記載の充電装置にヒューズを設けた場合には、ヒューズの溶断を判定する必要があり、そのための回路を別途設けることは回路の複雑化やコスト上昇を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、機能安全を担保するとともに、ヒューズの溶断を容易に判定可能な充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明は、充電器であって、一端がバッテリの正極側に接続され、他端がバッテリに電力を供給するための電源側に接続されるヒューズと、ヒューズの一端の電圧を第１電圧として計測する第１電圧検出手段と、ヒューズの他端の電圧を第２電圧として計測する第２電圧検出手段と、第１電圧と第２電圧とによりヒューズの溶断を判定する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、第１電圧検出手段と第２電圧検出手段とのいずれかが故障した場合においても、充電器からバッテリへ印加される電圧を計測することができる。したがって、バッテリの過充電を防ぐことができ、機能安全が担保される。さらに、第１電圧検出手段と第２電圧検出手段とによりヒューズの両端の電圧を計測するものとしたため、第１電圧検出手段により計測された第１電圧と第２電圧検出手段により計測された第２電圧とによりヒューズの溶断を容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の回路ブロック図である。
【図２】変形例の回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態にかかる充電器は、ＥＶやＰＨＶ等の車両に搭載されるバッテリを、家庭用電源や商用電源等により充電するための充電器として具体化している。
【００１１】
図１に示すように、充電器１００の一端には交流電源２００が電源接続部１０２を介して接続される。充電器１００の他端には、交流電源２００により充電されるバッテリ３００が、正極側接続部１０４と負極側接続部１０６とを介して接続される。
【００１２】
充電器１００には、電力変換回路１１０及び電力変換回路制御マイコン１２０が設けられている。また、図示しない力率改善回路、整流・平滑化回路、プリチャージリレー等が設けられてもよい。
【００１３】
交流電源２００から電力変換回路１１０へ入力された交流電流は、直流電流への変換及び昇圧がなされ、バッテリ３００へ出力される。その結果として、バッテリ３００の充電が行われる。
【００１４】
充電器１００には、バッテリ３００を過電流入力から保護するためのヒューズ１３０が設けられている。ヒューズ１３０の一端と正極側接続部１０４とは、第１配線１４２により接続されている。一方、ヒューズ１３０の他端と電力変換回路１１０とは、第２配線１４４により接続されている。また、電力変換回路１１０と負極側接続部１０６とは、第３配線１４６により接続されている。
【００１５】
充電器１００には、第１配線１４２と第３配線１４６に接続された第１電圧検出器１５２と、第２配線１４４と第３配線１４６とに接続された第２電圧検出器１５４とが設けられている。第１電圧検出器１５２には、第１配線１４２の電位と第３配線１４６の電位とが入力され、第１電圧検出器１５２は、第１配線１４２の電位と第３配線１４６の電位との電位差を第１電圧として検出する。一方、第２電圧検出器１５４には、第２配線１４４の電位と第３配線１４６の電位とが入力され、第２電圧検出器１５４は、第２配線１４４の電位と第３配線１４６の電位との電位差を第２電圧として検出する。
【００１６】
第１電圧検出器１５２が検出した第１電圧、及び、第２電圧検出器１５４が検出した第２電圧は、電力変換回路制御マイコン１２０に入力される。電力変換回路制御マイコン１２０は、第１電圧の値と第２電圧の値との差を監視し、その差が、ヒューズ１３０による電圧降下値を超える所定値以上となった場合に、ヒューズ１３０が溶断したと判定する。ヒューズ１３０が溶断したと判定した場合には、電力変換回路制御マイコン１２０は、電力変換回路１１０に対して変電を停止する制御信号を出力する。
【００１７】
また、電力変換回路制御マイコン１２０は、入力された第１電圧の値及び第２電圧の値を監視し、バッテリ３００へ印加される電圧が所定値となるよう、電力変換回路１１０に対して電圧を調節するための制御信号を出力する。なお、バッテリ３００へ印加される電圧の値は、第１電圧の値を優先的に用いてもよいし、第２電圧の値からヒューズ１３０による電圧降下値を除算した値を優先的に用いてもよい。また、第１電圧の値と、第２電圧の値からヒューズ１３０による電圧降下値を除算した値との平均値を用いてもよい。
【００１８】
上記構成としたことで、本実施形態は以下の効果を奏する。
【００１９】
第１電圧を検出する第１電圧検出器１５２と第２電圧を検出する第２電圧検出器１５４とが互いに独立しているため、第１電圧検出器１５２及び第２電圧検出器１５４の一方が故障したとしても、故障していない他方によりバッテリ３００へ印加される電圧を計測することができる。したがって、バッテリ３００の過充電を防止することができ、機能安全を担保することができる。
【００２０】
第１電圧と第２電圧との差によりヒューズ１３０の溶断を判定するため、ヒューズ１３０の溶断の判定を容易に行うことが可能であるとともに、ヒューズ１３０の溶断を判定する機能のみを持つ回路部品を別途設ける必要がなくなる。したがって、回路の簡略化が可能となり、製造コストの低減が期待できる。
【００２１】
＜変形例＞
上記実施形態では、第１電圧検出器１５２と第２電圧検出器１５４とを設けるものとしたが、図２に示すように、第１電圧検出器１５２に並列接続される第３電圧検出器１５６、及び、第２電圧検出器１５４に並列接続される第４電圧検出器１５８を設けてもよい。この場合、第３電圧検出器１５６は第１配線１４２の電位と第３配線１４６の電位との電位差を第３電圧として検出し、第４電圧検出器１５８は第２配線１４４の電位と第３配線１４６の電位との電位差を第４電圧として検出する。第１〜４電圧は、電力変換回路制御マイコン１２０に入力される。電力変換回路制御マイコン１２０は、第１〜４電圧を用いてバッテリ３００への印加電圧、及び、ヒューズ１３０の溶断を判定する。
【００２２】
なお、第１〜４電圧のいずれを用いてバッテリ３００への印加電圧を決定するかは、任意に設定することができ、第１〜４電圧のいずれの組み合わせを用いてヒューズ１３０の溶断を判定するかについても、任意に設定することができる。
【００２３】
上記構成とすることで、１つの電圧検出回路が故障した場合でも、ヒューズ１３０の溶断を判定することが可能となる。
【００２４】
上記変形例では、電圧検出器を４つ設けるものとしたが、コスト等を勘案し、電圧検出器を３つ設けるものとしてもよい。この場合は、第１電圧検出器１５２及び第２電圧検出器１５４に加えて、第３電圧検出器１５６を設けるとよい。
【００２５】
なお、第１電圧検出器１５２と並列接続される電圧検出器の数を２以上としてもよいし、第２電圧検出器１５４と並列接続される電圧検出器の数を２以上としてもよい。
【００２６】
上記実施形態では、第１電圧検出器１５２と第２電圧検出器１５４とを用いてバッテリ３００への印加電圧を検出するとともに、ヒューズ１３０の溶断を判定可能としたが、当回路は充電器１００以外にも適用可能である。すなわち、ヒューズ１３０を用いるとともに電圧の測定を要する回路ならば、充電器１００に限らず、如何なる回路においても適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１００…充電器、１２０…電力変換回路制御マイコン、１３０…ヒューズ、１５２…第１電圧検出器、１５４…第２電圧検出器、２００…交流電源、３００…バッテリ。
【図１】
2015053841.tif 000003
【図２】
2015053841.tif 000004