072]32接觸器控制部
[0073]33測量控制部
[0074]34熔化判定部
[0075]35警告部
[0076]LSP驅(qū)動正電極側(cè)線
[0077]LSN驅(qū)動負電極側(cè)線
[0078]LCP、LCP1、LCP2、LCP3充電正電極側(cè)DC 線
[0079]LCN、LCNl、LCN2、LCN3充電負電極側(cè)DC 線
【具體實施方式】
[0080]下面將參考圖1至12描述本發(fā)明的實施例。根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置還能夠應用于除了高壓電池之外的電池。在下面的描述中，“電池”包括高壓電池。
[0081]圖1是根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置應用到的具有充電功能的電動車輛的實例的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0082]如圖1所示，本發(fā)明應用到的車輛100包括:電池I，電池控制單元(B⑶)2，逆變器3，電動發(fā)電機(MG) 4，控制逆變器3的電機控制單元(MCU) 5，和控制整個車輛的電子控制單元(ECU)6。車輛100是通過使用驅(qū)動設置在車輛100的兩側(cè)上的驅(qū)動輪110的電機4而行駛的電動車輛或電動汽車。當車輛減速時，電動發(fā)電機4用作發(fā)電機。
[0083]電池I設置有多個電池模塊(未示出)，各個電池模塊包括諸如鋰離子電池這樣的多個二次電池。另外，例如，監(jiān)控蓄電池組元的充電和放電的狀態(tài)(充電狀態(tài)，下文中稱為S0C)、溫度等，并且當需要時使得能夠?qū)⑵胶夥烹姂糜谛铍姵亟M元的組元控制單元(CXU，未示出)設置在每個電池模塊中。此外，電池控制單元(BCU)2構(gòu)造成基于來自組元控制單元的輸出信號監(jiān)控和控制電池I的溫度、充電和放電的狀態(tài)等。
[0084]逆變器3將三相驅(qū)動電力供給到電動發(fā)電機4，例如，以控制電動發(fā)電機4的旋轉(zhuǎn)。電動發(fā)電機4的旋轉(zhuǎn)輸出傳遞到車輛100的驅(qū)動輪110，以驅(qū)動車輛100。當車輛減速時，電動發(fā)電機4用作發(fā)電機(再生操作)，并且然后，來自電動發(fā)電機4的三相AC電力通過逆變器3轉(zhuǎn)換成直流，以存儲在電池I中。
[0085]電機控制單元(MCU)5控制逆變器3，以控制電動發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動和再生操作。即，基于再生命令或來自電子控制單元ECU的轉(zhuǎn)矩命令的控制信號，電機控制單元5通過控制逆變器3而控制電動發(fā)電機4的旋轉(zhuǎn)輸出，以將三相AC電力供給到電動發(fā)電機4。即使在再生時，電機控制單元(MCU)5也控制逆變器3的操作，以將來自電動發(fā)電機4的三相AC電力轉(zhuǎn)換為直流，以對電池I充電。
[0086]電池控制單元(B⑶)2、電機控制單元(M⑶)5和電子控制單元(E⑶)6通過CAN互相通信。電池控制單元2和電機控制單元5分別基于通過CAN從ECU傳遞的控制信號來控制電池I和逆變器3。
[0087]本發(fā)明應用到的電動車輛使得電池I不僅能夠通過使用如上所述的來自電動發(fā)電機4的再生電力充電、而且能夠通過來自外部充電器的電力充電。
[0088]雖然一些裝置利用設置在電動車輛中的充電器通過使用100V/200V的AC電源并且將100V/200V的AC電力轉(zhuǎn)換為直流而對電池充電，但是即使當使用200V的AC電源時，這種裝置也需要大約7小時以將電池從0%的充電狀態(tài)(SOC)充到100%的充電狀態(tài)。由于該原因，能夠通過使用來自外部的具有大電力的直流在大約30分鐘內(nèi)直接對電池充電的充電功能引起了注意，并從而已經(jīng)逐漸設置了具有該功能的充電站。
[0089]圖1示出了這種外部充電器(充電站)7和充電連接器8。連接器8由電動車輛中的連接器插座(充電連接器)8a和外部充電器7中的連接器插頭(所謂的“槍”或電源連接器)構(gòu)成(參見圖2和9)。當電池充電時，外部充電器7中的連接器插頭8b嵌合到電動車輛中的連接器插座8a內(nèi)。
[0090]到目前為止，雖然描述了所謂的電動汽車(EV)作為本發(fā)明應用到的電動車輛的實例，但是本發(fā)明還能夠應用于混合動力汽車(PHEV)的電池的充電。雖然圖1示出了驅(qū)動輪110作為電動車輛100的后輪，但是下面的車輛也是可用的:前輪120構(gòu)造為驅(qū)動輪的車輛；前輪120和后輪110均構(gòu)造成驅(qū)動的車輛;和四個車輪獨立驅(qū)動的車輛。如上所述構(gòu)造的各個車輛可以設置有對應數(shù)量的電動發(fā)電機。
[0091]圖2示出本發(fā)明應用到的電動車輛中的充電電路的構(gòu)造的實例(實施例1)的概要。
[0092 ] 在圖2中，電池與MCU/逆變器3之間的DC線由分別連接到電池I的正電極和負電極輸出端子的驅(qū)動DC線LSP和LSN表示。為了說明的目的，用于充電的、比正電極側(cè)接觸器11和負電極側(cè)接觸器12靠近電池的、要連接到驅(qū)動DC線LSP和LSN的充電DC線的部分分別由LCPl和LCNl表示，并且比正電極側(cè)接觸器11和負電極側(cè)接觸器12靠近連接器插座8a的充電DC線的部分分別由LCP2和LCN2表示。另外，外部充電器側(cè)的電池充電DC線分別由LCP3和LCN3表示。將LCP1、LCP2和LCP3整體稱為正電極側(cè)充電DC線LCP，并且將LCNl、LCN2和LCN3整體稱為負電極側(cè)充電DC線LCN ο正電極側(cè)和負電極側(cè)充電DC線LCP和LCN具有分別由正電極側(cè)連接點CCP和負電極側(cè)連接點CCN表示的與驅(qū)動DC線LSP和LSN的連接點。
[0093](實施例1)
[0094]首先，下面將描述實施例1的構(gòu)造，以描述根據(jù)本發(fā)明的充電接觸器的熔化檢查裝置的操作和構(gòu)造。
[0095]首先將詳細描述圖2的電路。
[0096]圖2所示的電路包括位于電池I與逆變器3之間的正電極側(cè)和負電極側(cè)上的驅(qū)動DC線(LSP和LSN)。正電極側(cè)和負電極側(cè)上的主接觸器9和10分別串聯(lián)(in series)插入正電極側(cè)和負電極側(cè)上的DC線LSP和LSN。當電動發(fā)電機4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，主接觸器閉合，并且然后直流電力從電池I供給到逆變器3。逆變器3將直流電力轉(zhuǎn)換成三相AC電力，以將三相AC電力供給到電動發(fā)電機4。逆變器3也將車輛減速時由電動發(fā)電機4產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換成直流電力以對電池I充電的同時閉合主接觸器9和1。
[0097]平滑電容器13連接在驅(qū)動DC線LSP與LSN之間的比主接觸器9和10靠近逆變器的位置處，以減小在重疊于驅(qū)動DC線LSP和LSN上的逆變器3和電動發(fā)電機4中產(chǎn)生的噪音。當放電開關(guān)15閉合時，放電電阻器14(稱為Rl，并且電阻值也表示為Rl)使得平滑電容器13能夠放出電荷。當車輛停止時，平滑電容器在主接觸器9和10斷開以停止從電池I對逆變器的直流電力的供給之后放出電荷。電壓測量儀16測量驅(qū)動DC線LSP與LSN之間的比主接觸器9和10靠近逆變器的位置處的電壓，或平滑電容器13的端子之間的電壓Vc。
[0098]主接觸器9包括一個繼電器(主繼電器)9a以及并聯(lián)連接的一個繼電器(預充電繼電器)9b與電阻器9c的串聯(lián)電路。當車輛開始操作時，在主接觸器10閉合之后，主接觸器9的預充電繼電器9b首先閉合，使得平滑電容器13充電。電阻器9c限制來自電池的大電流，以防止繼電器熔化。在平滑電容器13充電之后，主繼電器9a閉合以使得車輛變?yōu)檎２僮鳡顟B(tài)。在圖2的實例中，雖然主接觸器9和10分別設置在正電極側(cè)DC線LSP和負電極側(cè)DC線LSN中，但是與該構(gòu)造相反的構(gòu)造也是可用的。即，主接觸器9和10可以分別設置在負電極側(cè)DC線LSN和正電極側(cè)DC線LSP中。
[0099]電池充電DC線(LCP和LCN)由電動車輛100側(cè)的DC線(LCP1、LCP2、LCN1和LCN2)和外部充電器側(cè)的DC線(LCP3和LCN3)構(gòu)成。DC線LCPl和LCNl分別在主接觸器9和10與逆變器3之間的連接點CCP和CCN處連接到驅(qū)動DC線LSP和LSN JC線LCP2和LCN2將正電極側(cè)充電接觸器11和負電極側(cè)充電接觸器12與用于對電動車輛100側(cè)充電的連接器插座相連接。
[0100]外部充電器側(cè)的DC線LCP3和LCN3將外部充電器7側(cè)的連接器插頭(槍)8b與外部充電器7相連接。即，電池充電DC線LCP和LCN包括通過連接器8(連接器插座8a和連接器插頭8b)互相連接的車輛側(cè)的DC線LCP1、LCP2、LCN1和LCN2以及外部充電器側(cè)的DC線LCP3和LCN3。用于充電的正電極側(cè)接觸器11和負電極側(cè)接觸器12分別用于斷開或接通電池充電DC線LCP和LCN。
[0101]各個主接觸器9和10以及充電連接器11和12使用常閉繼電器，并且放電開關(guān)15使用常閉開關(guān)。繼電器和開關(guān)包括例如MOSFET或者機械繼電器和開關(guān)。從而，當車輛停止動作完成，且電源停止時，接觸器和開關(guān)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。
[0102]電壓測量儀(端子之間電壓測量單元)17測量連接器插座8a的端子之間的電壓或用于充電的DC線LCP2與LCN2之間的電壓。
[0103]在外部充電器7側(cè)，電壓測量儀18設置成測量外部充電器側(cè)的DC線LCP3與LCN3之間的電壓。電阻器19(稱為R2，并且電阻值也表示為R2)設置成:當充電完成以打開接觸器11和12時，在外部充電器的DC輸出停止之后，立即放出殘留在DC線LCP3和LCN3的雜散電容中的電荷，使得DC線LCP3與LCN3之間的電壓或連接器插頭8b的端子之間的電壓減小到規(guī)定值以下。為了安全，如果連接器插頭Sb的端子之間的電壓是規(guī)定值以上，則連接器8由連接器鎖定單元鎖定，以防止連接器插頭8b被移除。
[0104]當外部充電器7的連接器插頭(槍)8b結(jié)合到電動車輛100側(cè)的連接器插座8a以充電時，連接了信號線20，以使得電動車輛的電子控制單元(ECU)6和外部充電器側(cè)的控制單元(未示出)通過CAN互相通信。當進行充電時，表示電動車輛側(cè)的準備操作完成的信號、和表示電池的SOC變?yōu)?00%并且用于結(jié)束充電的操作完成的信號通過信號線傳送到外部充電器側(cè)。從外部充電器7側(cè)，表不用于充電的直流電力的輸出的信號開始，并且關(guān)于由電壓測量儀18測量的外部充電器的端子之間的電壓的數(shù)據(jù)傳送到車輛100側(cè)的電子控制單元(ECU)60
[0105]電機控制單元(