專利名稱：充電系統(tǒng)、電動(dòng)車輛以及充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電系統(tǒng)、電動(dòng)車輛以及充電器，尤其涉及診斷設(shè)置在電動(dòng)車輛中的繼電器的故障狀態(tài)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái),開(kāi)發(fā)出設(shè)置電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的電動(dòng)車輛。在對(duì)電動(dòng)車輛上裝載的電池等的蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)，從外部的充電器延長(zhǎng)的充電線連接到電動(dòng)車輛的充電口。此外，對(duì)于設(shè)置引擎以及電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合型的電動(dòng)車輛而言，也開(kāi)發(fā)出通過(guò)外部的充電器對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電的所謂插入式的電動(dòng)車輛。在這種設(shè)置在電動(dòng)車輛中的充電口處，由于施加有蓄電裝置的端子電壓，因此有必要在暴露充電口進(jìn)行充電操作時(shí)確保安全。為此，在連接蓄電裝置和充電口的通電線上設(shè)置繼電器，通過(guò)在除充電以外的時(shí)間 斷開(kāi)繼電器來(lái)防止端子電壓施加到充電口。這樣，為了確保安全而在通電線上設(shè)置的繼電器，由于在充電期間供應(yīng)有大電流，因此繼電器可能會(huì)發(fā)生熔接故障或熔斷故障。因此，提出在充電結(jié)束后將繼電器切換到斷開(kāi)狀態(tài)的同時(shí)監(jiān)視伴隨繼電器斷開(kāi)而發(fā)生的電壓變動(dòng)的充電系統(tǒng)(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。通過(guò)使用這種充電系統(tǒng)，可以檢測(cè)繼電器的熔接故障?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2010-238576號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，專利文獻(xiàn)I中記載的充電系統(tǒng)通過(guò)使用充電器內(nèi)的電壓傳感器診斷繼電器的熔接故障。如此，在利用從電壓傳感器輸出的電壓時(shí)，需要通過(guò)移動(dòng)平均處理等的濾波處理從電壓去除噪聲部分。然而，通過(guò)電壓傳感器檢測(cè)到的電壓不僅用于繼電器的故障診斷還用于蓄電裝置的充電控制，因此難以設(shè)定用于處理電壓的濾波特性。也就是說(shuō)，在供給有大充電電力的充電期間，由于會(huì)產(chǎn)生大噪聲，因此要求重視穩(wěn)定性的濾波特性，而在停止電力供給的繼電器的故障診斷時(shí)，要求重視響應(yīng)性的濾波特性。因此，在設(shè)定重視穩(wěn)定性的濾波特性的情況下，會(huì)難以迅速進(jìn)行繼電器的故障診斷，而在設(shè)定重視響應(yīng)性的濾波特性的情況下，會(huì)損害充電期間被濾波處理的電壓的穩(wěn)定性。本發(fā)明的目的在于，在不損害充電期間被濾波處理的電壓的穩(wěn)定性的情況下，迅速執(zhí)行繼電器的故障診斷。本發(fā)明的充電系統(tǒng)是這樣一種充電系統(tǒng)將連接到蓄電裝置的充電口設(shè)置在電動(dòng)車輛中，將設(shè)置有產(chǎn)生充電電力的電力控制部的充電器連接到所述充電口，使用所述充電器對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電，其特征在于，包含一對(duì)通電線，通過(guò)所述充電口連接所述蓄電裝置和所述電力控制部，并從所述電力控制部向所述蓄電裝置供給充電電力；繼電器，設(shè)置在所述蓄電裝置和所述充電口之間的所述一對(duì)通電線中的至少一根通電線上，并且切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)；電壓測(cè)量單元，連接在所述繼電器和所述電力控制部之間的所述一對(duì)通電線上，并且測(cè)量所述通電線之間的電壓；繼電器診斷單元，在停止對(duì)所述蓄電裝置的充電的狀態(tài)下，將所述繼電器切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，并且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的變化狀態(tài)診斷所述繼電器的故障狀態(tài)；電壓處理單元，在對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理，并且在對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。本發(fā)明的電動(dòng)車輛是這樣一種電動(dòng)車輛設(shè)置有可自由拆卸地連接充電器的充電口，裝載有通過(guò)一對(duì)通電線連接到所述充電口的蓄電裝置，其特征在于，包含繼電器，設(shè)置在所述一對(duì)通電線的至少一根通電線上，并且切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)；電壓測(cè)量單元，連接在所述繼電器和所述充電口之間的所述一對(duì)通電線上，并對(duì)所述通電線之間的電壓進(jìn)行測(cè)量；電壓處理單元，通過(guò)預(yù)定的濾波器對(duì)通過(guò)所述電壓測(cè)量單元測(cè)量的所述電壓進(jìn)行處理，在所述充電器連接到所述充電口而對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理，另外，在停止對(duì)所述蓄電裝置的充電的狀態(tài)下所述繼電器被切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的變化狀態(tài)而對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。本發(fā)明的充電器是這樣一種充電器通過(guò)連接到電動(dòng)車輛而使用，該電動(dòng)車輛具有通過(guò)一對(duì)受電線連接到充電口的蓄電裝置和設(shè)置在所述一對(duì)受電線中的至少一根受電線上的繼電器，其特征在于，包含接頭，可自由拆卸地連接到所述充電口 ；電力控制部，通過(guò)一對(duì)供電線連接到所述接頭，并產(chǎn)生充電電力；電壓測(cè)量單元，連接到所述一對(duì)供電線，并對(duì)所述供電線之間的電壓進(jìn)行測(cè)量；電壓處理單元，通過(guò)預(yù)定的濾波器對(duì)通過(guò)所述電壓測(cè)量單元測(cè)量的所述電壓進(jìn)行處理，在所述接頭連接到所述充電口的狀態(tài)下，從所述電力控制部供給充電電力而對(duì)所述蓄電裝置充電時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理，在所述接頭連接到所述充電口的同時(shí)停止從所述電力控制部供給電力的狀態(tài)下，所述繼電器被切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的變化狀態(tài)而對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)，通過(guò)第一濾波器對(duì)電壓進(jìn)行處理，并且在對(duì)繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)，通過(guò)響應(yīng)性比第一濾波器高的第二濾波器對(duì)電壓進(jìn)行處理。由此，在不損害充電期間被濾波處理的電壓的穩(wěn)定性的情況下，可迅速執(zhí)行繼電器的故障診斷。


圖I是示出通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充電系統(tǒng)以及 充電器進(jìn)行的充電情況的說(shuō)明圖。圖2是示出構(gòu)成充電系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概況圖。圖3是示出構(gòu)成充電系統(tǒng)的充電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概況圖。圖4是示出充電器連接到電動(dòng)車輛的狀態(tài)的概況圖。
圖5是示出在充電期間的電壓的變化情況的說(shuō)明圖。圖6是示出執(zhí)行繼電器診斷控制的充電系統(tǒng)的主要部分的概況圖。圖7是示出繼電器診斷控制的執(zhí)行順序的說(shuō)明圖。圖8是示出在使用被第一濾波器處理后的電壓執(zhí)行繼電器診斷控制的情況下的診斷情況的說(shuō)明圖。圖9是示出在使用被第一濾波器處理后的電壓執(zhí)行繼電器診斷控制的情況下的診斷情況的說(shuō)明圖。圖10是示出第一濾波器和第二濾波器的特性差異的說(shuō)明圖。圖11是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的充電系統(tǒng)的主要部分的概況圖。 圖12是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的充電系統(tǒng)的主要部分的概況圖。符號(hào)說(shuō)明10充電系統(tǒng)11充電器12電動(dòng)車輛13電池(蓄電裝置)15 充電口30受電線(通電線)31受電線(通電線)32、33 繼電器41電力控制部42供電接頭(接頭)43供電線(通電線)44供電線(通電線)45電壓傳感器(電壓測(cè)量單元)50電壓處理部(電壓處理單元)51繼電器控制部(繼電器控制單元)52繼電器診斷部(繼電器診斷單元)60充電系統(tǒng)61充電器70充電系統(tǒng)71電動(dòng)車輛
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I是示出通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充電系統(tǒng)10以及充電器11進(jìn)行的充電情況的說(shuō)明圖。此外，圖2是示出構(gòu)成充電系統(tǒng)10的電動(dòng)車輛12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概況圖。此外，圖3是示出構(gòu)成充電系統(tǒng)10的充電器11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概況圖。如圖I所示，在電動(dòng)車輛12上裝載有作為蓄電裝置的電池13，當(dāng)對(duì)電池13進(jìn)行充電時(shí)，充電器11的充電線纜14連接到電動(dòng)車輛12的充電口 15。如圖2所示，電動(dòng)車輛12具有作為動(dòng)力源的電動(dòng)發(fā)電機(jī)20，電動(dòng)發(fā)電機(jī)20通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸21連接到驅(qū)動(dòng)輪22。此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)20和電池13通過(guò)對(duì)直流電和交流電進(jìn)行雙向變換的逆變器23而連接。電池13和逆變器23通過(guò)電力線24和25連接，電力線24、25上設(shè)置有主繼電器26和27。此外，電動(dòng)車輛12的充電口 15是由設(shè)置在車身側(cè)部的可自由開(kāi)關(guān)的充電蓋28以及容納在充電蓋28的內(nèi)側(cè)的受電接頭29構(gòu)成的。在受電接頭29處設(shè)置一對(duì)受電端子29a和29b。一個(gè)受電端子29a通過(guò)受電線(通電線)30連接到正極側(cè)的電力線24，另一個(gè)受電端子29b通過(guò)受電線(通電線)31連接到負(fù)極側(cè)的電力線25。此外，在受電線30、31上設(shè)置切換到接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)的第一繼電器32和第二繼電器33。此夕卜，在受電接頭29設(shè)置信號(hào)端子29c，在信號(hào)端子29c連接有通信線34。此外，在電動(dòng)車輛12設(shè)置全面控制整個(gè)車輛的車輛控制單元35、控制電池13的電池控制單元36以及控制逆變器23的電機(jī)控制單元37。這些控制單元35 37通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)38相互連接。需要說(shuō)明的是，各個(gè)控制單元35 37由CPU或(和)存儲(chǔ)器等構(gòu)成。如圖3所示，在充電器11設(shè)置有根據(jù)外部電源40供給的交流電生成直流電(充電電力)的電力控制部41。該電力控制部41由整流電路、變壓器、開(kāi)關(guān)電路等構(gòu)成。此外， 設(shè)置在充電器11的充電線纜14的前端設(shè)置有相對(duì)于受電接頭29可自由拆卸的供電接頭(接頭)42。在該供電接頭42設(shè)置有與受電接頭29的受電端子29a、29b對(duì)應(yīng)的一對(duì)供電端子42a、42b。一個(gè)供電端子42a通過(guò)供電線(通電線)43連接到電力控制部41的正極端子41a，另一個(gè)供電端子42b通過(guò)供電線(通電線)44連接到電力控制部41的負(fù)極端子41b。此外，在充電器11設(shè)置有測(cè)量供電線43和供電線44之間的電壓Vl的電壓傳感器(電壓測(cè)量單元)45。此外，在供電接頭42設(shè)置有信號(hào)端子42c，在信號(hào)端子42c上連接有通信線46。此外，在充電器11設(shè)置有由CPU或(和)存儲(chǔ)器等構(gòu)成的充電控制單元47，通過(guò)充電控制單元47控制電力控制部41。圖4是示出充電器11連接到電動(dòng)車輛11的狀態(tài)的概況圖。如圖4所示，在將充電線纜14連接到充電口 15時(shí)，打開(kāi)車體的充電蓋28并露出受電接頭29，針對(duì)受電接頭29連接充電線纜14的充電接頭42。由此，達(dá)到通過(guò)供電線43、44和受電線30、31連接電力控制部41和電池13的同時(shí)，通過(guò)通信線34、46連接車輛控制單元35和充電控制單元47的狀態(tài)。然后，充電控制單元47對(duì)應(yīng)于電池13的目標(biāo)充電狀態(tài)SOC(例如100% )設(shè)置目標(biāo)電壓(例如400V)，在電池13的端子電壓達(dá)到目標(biāo)電壓之前，從電力控制部41向電池13供應(yīng)充電電力。需要說(shuō)明的是，在充電器11連接到電動(dòng)車輛12的充電期間，可使用充電器11 一側(cè)的電壓傳感器45對(duì)供電線43、44之間的電壓Vl ( S卩，電池13的端子電壓)進(jìn)行測(cè)量。這里，圖5是示出充電期間的電壓Vl的變化情況的說(shuō)明圖。如圖5中的虛線所示，由于在充電期間供電線43、44供應(yīng)有大充電電力(例如400V、100A)，從電壓傳感器45輸出的電壓Vl會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的噪聲。由于這樣的噪聲的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致在充電期間的電池13的端子電壓的誤判定，因此需要對(duì)電壓Vl執(zhí)行濾波處理來(lái)去除噪聲成分。由此，如圖3和圖4所示，充電控制單元47具有對(duì)電壓Vl進(jìn)行預(yù)定濾波處理的電壓處理部(電壓處理單元)50。該電壓處理部50通過(guò)對(duì)電壓Vl實(shí)施移動(dòng)平均處理或加權(quán)平均處理等的第一濾波處理，從而如圖5中的實(shí)線所示，生成從電壓Vl去除了干擾成分的電壓Va。這樣，通過(guò)使用被第一濾波器實(shí)施了處理的電壓Va，可適當(dāng)?shù)嘏卸姵?3的端子電壓，從而可防止電池13的充電不足或過(guò)充電。
如前所述，在對(duì)電動(dòng)車輛12的電池13進(jìn)行充電時(shí)，在打開(kāi)充電蓋28露出受電接頭29之后，需要針對(duì)受電接頭29連接充電線纜14的供電接頭42。也就是說(shuō)，在電動(dòng)車輛12上連接充電線纜14時(shí)，連接到電池13的受電端子29a、29b會(huì)暫時(shí)暴露在外。因此，在受電線30、31上設(shè)置有可被稱為連接器的繼電器32、33，并且在受電端子29a、29b暴露在外的情況下控制繼電器32、33處于斷開(kāi)狀態(tài)。由此，在施加有高壓電的狀態(tài)下不會(huì)露出受電端子29a、29b，可確保充電操作時(shí)的安全。然而，由于在充電期間在受電線30、31流過(guò)大電流，因此受電線30、31上的繼電器32、33可能會(huì)發(fā)生熔接故障或熔斷故障。因此，車輛控制單元35通過(guò)在電池13的充電結(jié)束之后實(shí)施繼電器診斷控制，可檢測(cè)繼電器32、33是否發(fā)生熔接故障或熔斷故障。以下，關(guān)于繼電器診斷控制進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示出執(zhí)行繼電器診斷控制的充電系統(tǒng)10的主要部分的概況圖。需 要說(shuō)明的是，在圖6中，對(duì)于和圖4中示出的部件相同的部件，使用相同的符號(hào)并且省略對(duì)其的說(shuō)明。如圖6所示，車輛控制單元35具有控制各繼電器32、33的動(dòng)作狀態(tài)的繼電器控制部(繼電器診斷單元)51。該繼電器控制部51控制繼電器32、33的電磁線圈(未圖示)的通電，并且將各繼電器32、33切換到接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)。此外，充電控制單元47具有的電壓處理部50具有響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器。然后，電壓處理部50通過(guò)在繼電器診斷控制期間對(duì)電壓Vl實(shí)施移動(dòng)平均處理或加權(quán)平均處理等的第二濾波處理，生成從電壓Vl去除了噪聲成分的電壓Vb。此外，車輛控制單元35具有檢測(cè)繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障的繼電器診斷部(繼電器診斷單元)52。該繼電器診斷部52輸入有來(lái)自繼電器控制部51的各繼電器32、33的控制情況，同時(shí)輸入有來(lái)自電壓處理部50的實(shí)施了濾波處理的電壓Vb。然后，繼電器診斷部52基于伴隨各繼電器32、33的切換而發(fā)生的電壓Vb的變化狀態(tài)，對(duì)繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障進(jìn)行診斷。圖7是示出繼電器診斷控制的執(zhí)行順序。需要說(shuō)明的是，在圖7中，將進(jìn)行濾波處理前的電壓Vl用虛線表示，將進(jìn)行濾波處理后的電壓Vb用實(shí)線表示。此外，在以下的說(shuō)明中，將繼電器32記載為第一繼電器，將繼電器33記載為第二繼電器。如圖7所示，當(dāng)對(duì)電池13的充電結(jié)束時(shí)，在將第二繼電器33保持在接通狀態(tài)(ON)的同時(shí)將第一繼電器32切換到斷開(kāi)狀態(tài)(OFF)。然后，判斷在對(duì)第一繼電器32進(jìn)行斷開(kāi)操作的預(yù)定時(shí)間Tal(例如I秒)內(nèi)，電壓Vb是否下降到預(yù)定的判定電壓L(例如270V)以下。在預(yù)定時(shí)間Tal內(nèi)電壓Vb下降到判定電壓L以下的情況(符號(hào)a)下，也就是說(shuō)，在確認(rèn)伴隨第一繼電器32的斷開(kāi)，受電端子29a、29b之間的電壓下降的情況下，判定第一繼電器32沒(méi)有發(fā)生熔接故障。另一方面，在預(yù)定時(shí)間Tal內(nèi)電壓Vb沒(méi)有下降到判定電壓L的情況下，也就是說(shuō)，在不能確認(rèn)伴隨第一繼電器32的斷開(kāi)的預(yù)定的電壓下降的情況下，判定第一繼電器32發(fā)生熔接故障。如此，在診斷出熔接故障的情況下，為了向駕駛員通知故障的發(fā)生，將警告燈53點(diǎn)亮。接著，在將第二繼電器33保持在接通狀態(tài)的同時(shí)將第一繼電器32切換到接通狀態(tài)。然后，判斷在對(duì)第一繼電器32進(jìn)行接通操作的預(yù)定時(shí)間Tbl(例如0.5秒)內(nèi)，電壓Vb是否升高到預(yù)定的判定電壓H(例如300V)以上。在預(yù)定時(shí)間Tbl內(nèi)電壓Vb升高到判定電壓H以上的情況(符號(hào)b)下，也就是說(shuō)，在確認(rèn)伴隨第一繼電器32的接通，受電端子29a、29b之間的電壓升高的情況下，判定第一繼電器32沒(méi)有發(fā)生熔斷故障。另一方面，在預(yù)定時(shí)間Tbl內(nèi)電壓Vb沒(méi)有升高到判定電壓H的情況下，也就是說(shuō)，不能確認(rèn)伴隨第一繼電器32的接通的預(yù)定的電壓升高的情況下，判定第一繼電器32發(fā)生熔斷故障。如此，在診斷出熔斷故障的情況下，為了向駕駛員通知故障的發(fā)生，將警告燈53點(diǎn)亮。接著，在將第一繼電器32保持在接通狀態(tài)的同時(shí)將第二繼電器33切換到斷開(kāi)狀態(tài)。然后，判斷在對(duì)第二繼電器33進(jìn)行斷開(kāi)操作的預(yù)定時(shí)間Ta2(例如I秒)內(nèi)，電壓Vb是否降低到預(yù)定的判定電壓L以下。在預(yù)定時(shí)間Ta2內(nèi)電壓Vb下降到判定電壓L以下的情況(符號(hào)c)下，也就是說(shuō)，在確認(rèn)伴隨第二繼電器33的斷開(kāi)，受電端子29a、29b之間的電壓下降的情況下，判定第二繼電器33沒(méi)有發(fā)生熔接故障。另一方面，在預(yù)定時(shí)間Ta2內(nèi)電壓Vb沒(méi)有降低到判定電壓L的情況下，也就是說(shuō)，在不能確認(rèn)伴隨第二繼電器33的斷開(kāi)的預(yù)定的電壓下降的情況下，判定第二繼電器33發(fā)生熔接故障。如此，在診斷出熔接故障的情況下，為了向駕駛員通知故障的發(fā)生，將警告燈53點(diǎn)亮。接著，在將第一繼電器32保持在接通狀態(tài)的同時(shí)將第二繼電器33切換到接通狀態(tài)。然后，判定在對(duì)第二繼電器33進(jìn)行接通操作的預(yù)定時(shí)間Tb2 (例如O. 5秒)內(nèi)，電壓Vb是否升高到判定電壓H以上。在預(yù)定時(shí)間Tb2內(nèi)電壓Vb升高到判定電壓H以上的情況(符號(hào)d)下，也就是說(shuō)，在確認(rèn)伴隨第二繼電器33的接通，受電端子29a、29b之間的電壓升高 的情況下，判定第二繼電器33沒(méi)有發(fā)生熔斷故障。另一方面，在預(yù)定時(shí)間Tb2內(nèi)電壓Vb沒(méi)有升高到判定電壓H的情況下，也就是說(shuō)，在不能確認(rèn)伴隨第二繼電器33的接通的預(yù)定的電壓升高的情況下，判定第二繼電器33發(fā)生熔斷故障。如此，在診斷出熔斷故障的情況下，為了向駕駛員通知故障的發(fā)生，將警告燈53點(diǎn)亮。這樣，在繼電器診斷控制期間，使用響應(yīng)性比充電時(shí)的第一濾波器高的第二濾波器對(duì)電壓Vl進(jìn)行處理，由于使用被第二濾波器處理后的電壓Vb，因此可迅速且可靠地實(shí)施繼電器診斷控制。這里，圖8和圖9是示出在使用被第一濾波器處理后的電壓Va執(zhí)行繼電器診斷控制的情況下的診斷情況的說(shuō)明圖。如圖8所示，在使用由具有大時(shí)間常數(shù)的第一濾波器處理后的電壓Va的情況下，即使在沒(méi)有發(fā)生熔接故障或熔斷故障的情況下，也不能在預(yù)定時(shí)間Tal、Tbl、Ta2、Tb2內(nèi)使電壓發(fā)生變化，難以迅速且準(zhǔn)確地診斷繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障。此外，如圖9所示，即使在使用由具有大延遲的第一濾波器處理后的電壓Va的情況下，也不能在預(yù)定時(shí)間Tal、Tbl、Ta2、Tb2內(nèi)使電壓發(fā)生變化，難以迅速且準(zhǔn)確地診斷繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障。與此相對(duì)，如圖7所示，在使用由響應(yīng)性比第一濾波器高的第二濾波器處理后的電壓Vb的情況下，可以在預(yù)定時(shí)間Tal、Tbl、Ta2、Tb2內(nèi)使電壓發(fā)生變化，從而可迅速且準(zhǔn)確地診斷繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障。這里，圖10是示出第一濾波器和第二濾波器的特性差異的說(shuō)明圖。如圖10所示，在從電力控制部41供應(yīng)大充電電力的充電期間，由于在來(lái)自電壓傳感器45的電壓信號(hào)中產(chǎn)生強(qiáng)大的噪聲，因此，通過(guò)使用具有大時(shí)間常數(shù)或延遲的第一濾波器，根據(jù)重視穩(wěn)定性的濾波特性將電壓Vl變換為電壓Va。另一方面，在停止從電力控制部41的電力供應(yīng)的繼電器診斷期間，由于在來(lái)自電壓傳感器45的電壓信號(hào)中不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的噪聲，因此通過(guò)使用具有小時(shí)間常數(shù)或延遲的第二濾波器，根據(jù)重視響應(yīng)性的濾波特性將電壓Vl變換為電壓Vb0如此，通過(guò)對(duì)充電期間的濾波器和繼電器診斷期間的濾波器進(jìn)行切換，從而在充電期間基于重視穩(wěn)定性的濾波特性可高精度地檢測(cè)出電壓的絕對(duì)值，在繼電器診斷期間基于重視響應(yīng)性的濾波特性可快速地檢測(cè)出電壓的相對(duì)變化情況。 需要說(shuō)明的是，在前述的說(shuō)明中，在繼電器診斷控制中將300V作為判定電壓H的示例，這是因?yàn)槌潆姞顟B(tài)SOC為0%時(shí)，電池13的端子電壓顯示為300V。也就是說(shuō)，不論電池13的充電狀態(tài)SOC如何，由于電池13的端子電壓被保持在300V以上，因此如果兩個(gè)繼電器32、33都接通，則可通過(guò)電壓傳感器45立即檢測(cè)到300V以上的電壓，所以將作為下限電壓的300V設(shè)置為判定電壓H。如此，通過(guò)將判定電壓H設(shè)置為電池13的下限電壓，可在縮短判定時(shí)間的同時(shí)可靠地檢測(cè)繼電器32、33的熔斷故障。需要說(shuō)明的是，判定電壓H不限于300V，只要是電池13的下限電壓以上的值，可采用其它值。此外，在繼電器診斷控制中雖然將270V作為判定電壓L的示例，但是不限于此，只要是電池13的下限值以下的值，可采用其它值。此外，雖然在圖6所示的情況下繼電器診斷部52安裝在車輛控制單元35內(nèi)，但是不限于此，可將繼電器診斷部52安裝在充電控制單元47內(nèi)。這里，圖11是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的充電系統(tǒng)60的主要部分的概況圖。此外，圖11中示出的充電系統(tǒng)60由本發(fā)明的其它實(shí)施方式的充電器61構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，在圖11中，對(duì)于與圖6中示出的部件相同的部件，使用同樣的符號(hào)并且省略對(duì)其的說(shuō)明。如圖11所示，在電動(dòng)車輛12的車輛控制單元35中安裝有繼電器控制部51，在充電器61的充電控制單元47中安裝有電壓處理部50和繼電器診斷部52。在通過(guò)這樣的充電系統(tǒng)60執(zhí)行繼電器診斷控制時(shí)，通過(guò)通信線46從繼電器控制部51向繼電器診斷部52輸入各繼電器32、33的控制情況。此外，從電壓處理部50向繼電器診斷部52輸入被第二濾波器處理后的電壓Vb。然后，繼電器診斷部52基于伴隨各繼電器32、33的切換而發(fā)生的電壓Vb的變化狀態(tài)，對(duì)繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障進(jìn)行診斷。如此，即使在繼電器診斷部52被安裝在充電控制單元47內(nèi)的情況下，通過(guò)電壓處理部50切換充電期間和繼電器診斷期間的濾波特性，可得到如前述相同的效果。此外，雖然在圖6所示的情況下在充電器11內(nèi)設(shè)置電壓傳感器45的同時(shí)，將電壓處理部50安裝在充電控制單元47內(nèi)，但是不限于此，也可在電動(dòng)車輛12內(nèi)設(shè)置電壓傳感器45的同時(shí)，將電壓處理部50安裝在車輛控制單元35內(nèi)。這里，圖12是示出本發(fā)明其它實(shí)施方式的充電系統(tǒng)70的主要部分的概況圖。此外，在圖12中示出的充電系統(tǒng)70由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)車輛71構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，在圖12中，對(duì)于與圖6中示出的部件相同的部件，使用相同的符號(hào)并且省略對(duì)其的說(shuō)明。如圖12所示，電動(dòng)車輛71中設(shè)置有測(cè)量受電線30、31之間的電壓Vl的電壓傳感器45。此外，電動(dòng)車輛71的車輛控制單元35中安裝有電壓處理部50、繼電器控制部51以及繼電器診斷部52。在通過(guò)這樣的充電系統(tǒng)70執(zhí)行繼電器診斷控制時(shí)，繼電器診斷部52接收來(lái)自同一車輛控制單元35中的繼電器控制部51的各繼電器32、33的控制情況的同時(shí)，接收來(lái)自同一車輛控制單元35中的電壓處理部50的被第二濾波器處理后的電壓Vb。然后，繼電器診斷部52基于伴隨各繼電器32、33的切換而發(fā)生的電壓Vb的變化狀態(tài)，對(duì)繼電器32、33的熔接故障或熔斷故障進(jìn)行診斷。如此，即使在電動(dòng)車輛71中設(shè)置電壓傳感器45的同時(shí)，在車輛控制單元35中安裝電壓處理部50的情況下，也可通過(guò)電壓處理部50切換充電期間和繼電器診斷期間的濾波特性，得到與前述相同的效果。本發(fā)明不限于前述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下可進(jìn)行各種變化是可不言自明的。在前述的說(shuō)明中，雖然在電池13的充電結(jié)束后實(shí)施繼電器診斷控制，但是不限于此，也可在電池13的充電前實(shí)施繼電器診斷控制。此外，對(duì)于通過(guò)電壓處理部50進(jìn)行的濾波處理而言，雖然列舉了移動(dòng)平均處理或加權(quán)平均處理，但是不限于這些處理方法。此外，可使用電路以硬件方式實(shí)施濾波處理，也可使用程序以軟件方式實(shí)施濾波處理。此夕卜，可準(zhǔn)備多個(gè)在充電時(shí)使用的濾波器，可根據(jù)充電情況區(qū)分使用濾波器。此外，雖然圖示的電動(dòng)車輛12是僅具有電動(dòng)發(fā)電機(jī)20作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)車輛，但是也可以是具有電動(dòng)發(fā)電機(jī)20以及引擎作為驅(qū)動(dòng)源的混合動(dòng)力型電動(dòng)車輛。此外，雖然蓄電裝置采用鋰離子二次電池或鎳氫二次電池等的電池13，但是不限于此，蓄電裝置也可使用鋰離子電容器或雙電層電容器等的電容器。此外，在前述的說(shuō)明中，雖然在電池13的正極和負(fù)極這兩側(cè)都設(shè)置有繼電器32、33，但是對(duì)于只在電池13的正極側(cè)設(shè)置繼電器32的電動(dòng)車輛，或者對(duì)于只在電池13的負(fù)極側(cè)設(shè)置繼電器33的電動(dòng)車輛，均可應(yīng)用本發(fā)明。需要 說(shuō)明的是，從提高充電操作時(shí)的安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在電池13的正極和負(fù)極這兩側(cè)都設(shè)置繼電器32、33。
權(quán)利要求
1.一種充電系統(tǒng)，將連接到蓄電裝置的充電口設(shè)置在電動(dòng)車輛中，將設(shè)置有產(chǎn)生充電電力的電力控制部的充電器連接到所述充電口，使用所述充電器對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電，其特征在于，包含 一對(duì)通電線，通過(guò)所述充電口連接所述蓄電裝置和所述電力控制部，并從所述電力控制部向所述蓄電裝置供給充電電力； 繼電器，設(shè)置在所述蓄電裝置和所述充電口之間的所述一對(duì)通電線中的至少一根通電線上，并且切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)； 電壓測(cè)量單元，連接在所述繼電器和所述電力控制部之間的所述一對(duì)通電線上，并且測(cè)量所述通電線之間的電壓； 繼電器診斷單元，在停止對(duì)所述蓄電裝置的充電的狀態(tài)下，將所述繼電器切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，并且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的變化狀態(tài)診斷所述繼電器的故障狀態(tài)； 電壓處理單元，在對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理，并且在對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。
2.一種電動(dòng)車輛，設(shè)置有可自由拆卸地連接充電器的充電口，裝載有通過(guò)一對(duì)通電線連接到所述充電口的蓄電裝置，其特征在于，包含 繼電器，設(shè)置在所述一對(duì)通電線的至少一根通電線上，并且切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)； 電壓測(cè)量單元，連接在所述繼電器和所述充電口之間的所述一對(duì)通電線上，并對(duì)所述通電線之間的電壓進(jìn)行測(cè)量； 電壓處理單元，通過(guò)預(yù)定的濾波器對(duì)通過(guò)所述電壓測(cè)量單元測(cè)量的所述電壓進(jìn)行處理， 在所述充電器連接到所述充電口而對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理， 另外，在停止對(duì)所述蓄電裝置的充電的狀態(tài)下所述繼電器被切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的變化狀態(tài)而對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。
3.一種充電器，通過(guò)連接到電動(dòng)車輛而使用，該電動(dòng)車輛具有通過(guò)一對(duì)受電線連接到充電口的蓄電裝置和設(shè)置在所述一對(duì)受電線中的至少一根受電線上的繼電器，其特征在于，包含 接頭，可自由拆卸地連接到所述充電口 ； 電力控制部，通過(guò)一對(duì)供電線連接到所述接頭，并產(chǎn)生充電電力； 電壓測(cè)量單元，連接到所述一對(duì)供電線，并對(duì)所述供電線之間的電壓進(jìn)行測(cè)量； 電壓處理單元，通過(guò)預(yù)定的濾波器對(duì)通過(guò)所述電壓測(cè)量單元測(cè)量的所述電壓進(jìn)行處理， 在所述接頭連接到所述充電口的狀態(tài)下，從所述電力控制部供給充電電力而對(duì)所述蓄電裝置充電時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)第一濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理，在所述接頭連接到所述充電口的同時(shí)停止從所述電力控制部供給電力的狀態(tài)下，所述繼電器被切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)，且基于伴隨所述繼電器的切換而發(fā)生的所述電壓的 變化狀態(tài)而對(duì)所述繼電器的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷時(shí)，所述電壓處理單元通過(guò)響應(yīng)性比所述第一濾波器高的第二濾波器對(duì)所述電壓進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明在不損害充電期間被濾波處理的電壓的穩(wěn)定性的情況下，迅速實(shí)施繼電器的故障診斷。在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，充電器的供電線連接到電動(dòng)車輛的受電線。受電線上設(shè)置有繼電器。此外，充電器中設(shè)置有測(cè)量供電線之間的電壓的電壓傳感器。此外，充電器中設(shè)置有對(duì)電壓進(jìn)行濾波處理的電壓處理部。在從電力控制部供給充電電力的充電期間，通過(guò)重視穩(wěn)定性的第一濾波器對(duì)電壓進(jìn)行濾波處理。此外，在基于伴隨繼電器的開(kāi)關(guān)而發(fā)生的電壓變化對(duì)繼電器實(shí)施故障診斷時(shí)，通過(guò)響應(yīng)性比第一濾波器高的第二濾波器來(lái)對(duì)電壓進(jìn)行濾波處理。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102868188SQ201210222030
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者大伴洋祐 申請(qǐng)人:富士重工業(yè)株式會(huì)社