KR-20260061041-A - CHARGING DEVICE FOR VEHICLE

Abstract

충전 인렛은, 교류 충전 커넥터와 직류 충전 커넥터에 공유된다. 구동 회로는, AND 회로로부터 Hi 신호가 입력되면, DC 충전 릴레이를 접속하고, Lo 신호가 입력되면 DC 충전 릴레이를 차단한다. AND 회로는, NOT 회로로부터 Hi 신호가 입력되고, 또한, 컨트롤러로부터 Hi 신호가 입력되었을 때, Hi 신호를 출력한다. 충전 인렛의 전력 입력 단자에 인가된 교류 전압은, 제어 회로의 필터를 통과하여 정류 회로에서 정류되어, NOT 회로에 Hi 신호가 출력된다. NOT 회로는, Hi 신호를 Lo 신호로 반전하여 AND 회로에 출력한다.

Inventors

• 아사바 고타로

Assignees

• 도요타 지도샤（주）

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20251023

Priority Date

20241025

Claims (5)

1. 직류 충전 커넥터 및 교류 충전 커넥터에 공유되는 충전 인렛과, 상기 충전 인렛의 전력 입력 단자에 DC 충전 릴레이를 개재하여 전기적으로 접속되며, 상기 직류 충전 커넥터로부터 공급되는 직류 전력을 배터리에 공급하는 직류 충전 계통과, 상기 전력 입력 단자에 AC 충전 릴레이를 개재하여 전기적으로 접속되며, 상기 교류 충전 커넥터로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 상기 배터리에 공급하는 교류 충전 계통과, 상기 DC 충전 릴레이의 개폐를 제어하는 제어 회로를 구비하고, 상기 제어 회로는, 상기 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있을 때, 상기 DC 충전 릴레이의 접속을 금지하는, 차량의 충전 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 입력 단자에 공유 전력선이 접속되어 있으며, 상기 직류 충전 계통은, 상기 공유 전력선에 접속되는 직류 전력선을 포함하며, 상기 교류 충전 계통은, 상기 공유 전력선에 접속되는 교류 전력선을 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 공유 전력선을 흐르는 전력이 교류 전력인 경우, 상기 DC 충전 릴레이의 접속을 금지하는, 차량의 충전 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 전력 입력 단자에 교류 전압이 인가되었을 때, 소정 주파수 이상의 상기 교류 전압을 통과시키거나, 혹은, 설정 주파수대의 상기 교류 전압을 통과시키는, 필터와, 상기 필터로부터 출력된 교류 전압을 정류하는 정류 회로와, 상기 정류 회로의 전압 신호를 반전하는 NOT 회로와, 상기 NOT 회로의 출력 신호 및 상기 DC 충전 릴레이의 제어 신호가 입력되는 AND 회로와, 상기 AND 회로의 출력 신호에 의거하여 상기 DC 충전 릴레이를 구동하는 구동 회로를 포함하는, 차량의 충전 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 DC 충전 릴레이의 제어 신호는, 상기 DC 충전 릴레이가 접속될 때, 하이 레벨 신호로 되고, 상기 DC 충전 릴레이가 차단될 때, 로우 레벨 신호로 되며, 상기 구동 회로는, 하이 레벨 신호가 입력되었을 때, 상기 DC 충전 릴레이를 접속 상태로 하는, 차량의 충전 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 DC 충전 릴레이 및 상기 AC 충전 릴레이를 제어하는 제어 장치를, 추가로 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 충전 인렛에 상기 직류 충전 커넥터가 접속되어 있을 때, 상기 DC 충전 릴레이를 접속하는 것과 함께 상기 AC 충전 릴레이를 차단하는 제어 신호를 출력하며, 상기 충전 인렛에 상기 교류 충전 커넥터가 접속되어 있을 때, 상기 DC 충전 릴레이를 차단하는 것과 함께 상기 AC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호를 출력하고, 상기 제어 회로는, 상기 DC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호를 수신하면, 하이 레벨 신호를 상기 AND 회로에 출력하는 컨트롤러를 추가로 포함하는, 차량의 충전 장치.

Description

차량의 충전 장치{CHARGING DEVICE FOR VEHICLE} 본 개시는, 차량의 충전 장치에 관한 것이다. 일본국 공개특허 특개2013-230022호 공보에는, 차량 외부의 직류 전원 및 차량 외부의 교류 전원에 접속 가능한 전동 차량이 개시되어 있다. 이하, 교류를 「AC」, 직류를 「DC」라고 칭하는 경우가 있다. 상기 공보에 개시된 전동 차량은, DC 충전 커넥터를 접속 가능한 DC 인렛과, AC 충전 커넥터를 접속 가능한 AC 인렛을 구비한다. DC 인렛에 DC 충전 커넥터가 접속되면, DC 인렛과 배터리의 사이에 배치된 릴레이(DC 충전 릴레이)가 접속되는 것과 함께, AC 인렛과 배터리의 사이에 배치된 릴레이(AC 충전 릴레이)가 차단되어, DC 전원에 의한 충전(DC 충전)이 가능하게 된다. AC 인렛에 AC 충전 커넥터가 접속되면, DC 충전 릴레이가 차단되는 것과 함께 AC 충전 릴레이가 접속되어, AC 전원에 의한 충전(AC 충전)이 가능하게 된다. 상기 공보에 기재된 전동 차량에서는, DC 충전과 AC 충전에 있어서, 충전 커넥터 및 인렛이 다르다. 이 때문에, AC 충전 중에, 잘못하여 DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되어도, 배터리의 전압(직류 전력)은 DC 인렛에 인가되지만, 배터리의 전압이 AC 전원의 충전 계통에 인가되는 일은 없다. DC 충전과 AC 충전의 인렛을 공유하는 전동 차량에서는, AC 충전 중에 잘못하여 DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되면, 배터리의 전압(직류 전력)이 AC 전원의 충전 계통에 인가되는 경우가 있다. AC 전원의 충전 계통에 배터리의 전압이 인가되면, 당해 충전 계통이 고장날 우려가 있다. 본 개시의 목적은, DC 충전과 AC 충전의 인렛을 공유하는 차량에 있어서, AC 충전 중에 DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되는 것을 억제하는 것이다. 본 개시의 차량의 충전 장치는, 충전 인렛과, 직류 충전 계통과, 교류 충전 계통과, 제어 회로를 구비한다. 충전 인렛은, 직류 충전 커넥터 및 교류 충전 커넥터에 공유된다. 직류 충전 계통은, 충전 인렛의 전력 입력 단자에 DC 충전 릴레이를 개재하여 전기적으로 접속되며, 직류 충전 커넥터로부터 공급되는 직류 전력을 배터리에 공급한다. 교류 충전 계통은, 전력 입력 단자에 AC 충전 릴레이를 개재하여 전기적으로 접속되며, 교류 충전 커넥터로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리에 공급한다. 제어 회로는, DC 충전 릴레이의 개폐를 제어한다. 제어 회로는, 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있을 때, DC 충전 릴레이의 접속을 금지한다. 이 구성에 의하면, 직류 충전 계통에 의해 DC 충전이 가능하고, 교류 충전 계통에 의해 AC 충전이 가능하다. 제어 회로는, DC 충전 릴레이의 개폐를 제어한다. 제어 회로는, 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있을 때, DC 충전 릴레이의 접속을 금지한다. DC 충전 릴레이는, 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있을 때, 접속이 금지된다. 따라서, 이 충전 장치에 의하면, AC 충전 중에 DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되는 것을 억제할 수 있다. 상기의 충전 장치에 있어서, 전력 입력 단자에 공유 전력선이 접속되어 있어도 된다. 직류 충전 계통은, 공유 전력선에 접속되는 직류 전력선을 포함하며, 교류 충전 계통은, 공유 전력선에 접속되는 교류 전력선을 포함하여도 된다. 그리고, 제어 회로는, 공유 전력선을 흐르는 전력이 교류 전력인 경우, DC 충전 릴레이의 접속을 금지하도록 하여도 된다. 이 구성에 의하면, 충전 인렛의 전력 입력 단자에 접속된 공유 전력선으로부터 직류 전력선과 교류 전력선이 분기되어, 배터리에 전력이 공급된다. 제어 회로는, 공유 전력선을 흐르는 전력이 교류 전력인 경우, DC 충전 릴레이의 접속을 금지하므로, AC 충전 중에 DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되는 것을 억제할 수 있다. 제어 회로는, 필터와, 정류 회로와, NOT 회로와, AND 회로와, 구동 회로를 포함하여도 된다. 필터는, 전력 입력 단자에 교류 전압이 인가되었을 때, 소정 주파수 이상의 교류 전압을 통과시키나, 혹은, 설정 주파수대의 교류 전압을 통과시킨다. 정류 회로는, 필터로부터 출력된 교류 전압을 정류하여, 직류 전압을 출력한다. NOT 회로는, 전압 신호를 반전한다. AND 회로에는, NOT 회로의 출력 신호 및 DC 충전 릴레이의 제어 신호가 입력된다. 구동 회로는, AND 회로의 출력 신호에 의거하여 DC 충전 릴레이를 구동한다. 이 구성에 의하면, 제어 회로는, 필터나 정류 회로 등의, 비교적 고전압이어도 신뢰성을 담보할 수 있는 회로와, 논리 회로에 의해 구성되어 있다. 따라서, 신뢰성을 담보하면서 교류 전압(교류 전력)을 검출 가능한 고기능의 마이크로 컴퓨터를 사용하지 않고, 제어 회로를 구성할 수 있다. DC 충전 릴레이의 제어 신호는, DC 충전 릴레이가 접속될 때, 하이 레벨 신호로 되고, DC 충전 릴레이가 차단될 때, 로우 레벨 신호로 되어도 된다. 그리고, 구동 회로는, 하이 레벨 신호가 입력되었을 때, DC 충전 릴레이를 접속 상태로 하여도 된다. 이 구성에 의하면, 전력 입력 단자에 교류 전압(교류 전력)이 인가되고, 교류 전압의 주파수가 소정 주파수 이상, 혹은, 설정 주파수대이면, 교류 전압이 필터를 통과하여, 정류 회로에 입력된다. 정류 회로는, 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 정류한다. 정류 회로로부터 출력된 직류 전압은, 하이 레벨 전압 신호(하이 레벨 신호)로서 NOT 회로에 입력된다. NOT 회로에서 하이 레벨 신호가 로우 레벨 신호로 반전되어 AND 회로에 입력된다. 전력 입력 단자에 교류 전압이 인가되어 있을 때에는, NOT 회로로부터 로우 레벨 신호가 AND 회로에 입력된다. 이 때문에, 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있는 경우, DC 충전 릴레이의 제어 신호가 하이 레벨 신호여도, AND 회로로부터는 로우 레벨 신호가 출력되어, DC 충전 릴레이의 접속이 금지된다. 한편, 전력 입력 단자에 직류 전압(직류 전력)이 인가되어 있는 경우에는, 직류 전압은 필터에서 감쇠되어 필터를 통과하지 않아, 정류 회로에 입력되는 전압 레벨은 대략 0[V]이다. 전력 입력 단자에 전력이 공급되어 있지 않은 경우, 정류 회로에 입력되는 전압 레벨은 0[V]이다. 이들의 경우, 정류 회로로부터 출력되는 직류 전압은 0[V]이며, 로우 레벨 전압 신호(로우 레벨 신호)가 NOT 회로에 입력된다. NOT 회로에서 로우 레벨 신호가 하이 레벨 신호로 반전되어 AND 회로에 입력된다. 전력 입력 단자에 직류 전압이 인가되어 있는 경우, 혹은, 전력 입력 단자에 전력이 공급되어 있지 않은 경우, NOT 회로로부터 하이 레벨 신호가 AND 회로에 입력된다. 이 때문에, DC 충전 릴레이의 제어 신호가 하이 레벨 신호가 되면, AND 회로로부터 하이 레벨 신호가 출력되어, DC 충전 릴레이가 접속된다. 충전 장치는, DC 충전 릴레이 및 AC 충전 릴레이를 제어하는 제어 장치를, 추가로 구비하여도 된다. 제어 장치는, 충전 인렛에 직류 충전 커넥터가 접속되어 있을 때, DC 충전 릴레이를 접속하는 것과 함께 AC 충전 릴레이를 차단하는 제어 신호를 출력하여도 된다. 충전 인렛에 교류 충전 커넥터가 접속되어 있을 때에는, 제어 장치는, DC 충전 릴레이를 차단하는 것과 함께 AC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호를 출력하여도 된다. 그리고, 제어 회로는, DC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호를 수신하면, 하이 레벨 신호를 AND 회로에 출력하는 컨트롤러를 추가로 포함하여도 된다. 이 구성에 의하면, 충전 인렛에 직류 충전 커넥터가 접속되면, DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되는 것과 함께 AC 충전 릴레이가 차단 상태가 되어, DC 충전이 가능하게 된다. 충전 인렛에 교류 충전 커넥터가 접속되면, DC 충전 릴레이가 차단 상태가 되는 것과 함께 AC 충전 릴레이가 접속 상태가 되어, AC 충전이 가능하게 된다. 제어 회로의 컨트롤러는, DC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호를 제어 장치로부터 수신하면, 하이 레벨 신호를 AND 회로에 출력한다. 충전 인렛에 직류 충전 커넥터가 접속되어 있을 때, NOT 회로의 출력은 하이 레벨 신호이므로, 제어 장치로부터 DC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호가 출력되면, DC 충전 릴레이가 접속 상태가 되어, DC 충전이 가능하게 된다. 충전 인렛에 교류 충전 커넥터가 접속되어 AC 충전이 행해지고 있을 경우, 전력 입력 단자에 교류 전력이 공급되어 있으므로, NOT 회로의 출력은 로우 레벨 신호가 된다. 문제 등에 의해, DC 충전 릴레이를 접속하는 제어 신호 등이 출력되어, 컨트롤러로부터 하이 레벨 신호가 출력되어도, NOT 회로의 출력은 로우 레벨 신호이며, AND 회로로부터 하이 레벨 신호는 출력되지 않아, DC 충전 릴레이는 접속 상태로 되지 않는다. 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부의 도면과 관련되어서 이해되는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다. 도 1은, 본 실시형태와 관련되는 충전 장치를 탑재한 차량의 개략적인 전체 구성도이다. 도 2는, 제어 회로에 있어서의, NOT 회로의 출력 신호를 설명하는 도면이다. 도 3은, 제어 회로에 있어서의, AND 회로의 출력 신호를 설명하는 도면이다. 이하, 본 개시의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다. 도 1은, 본 실시형태와 관련되는 충전 장치를 탑재한 차량(1)의 개략적인 전체 구성도이다. 본 실시형태와 관련되는 차량(1)은, 엔진(내연 기관)을 구비하지 않는 BEV(Battery Electric Vehicle)이다. 차량(1)은, 엔진을 구비한 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)여도 된다. 차량(1)은, 전력 제어 유닛(PCU : Power Control Unit)(10)과, 회전 전기기기인 모터 제너레이터(MG : Motor Gener