开闭装置、开闭系统及控制方法制造方法及图纸

一种开闭装置，是搭载于车辆、且配置于与直流电源连接的连接器与蓄电池之间的开闭装置，包括：电输送路径，将连接器与蓄电池连接；半导体继电器，设置于电输送路径；开闭器，设置于电输送路径；第一传感器，测定流过半导体继电器的电流或半导体继电器的电压；以及控制部，控制半导体继电器的开闭，开闭器由来自外部的控制信号控制，控制部基于控制信号和第一传感器的测定值来控制半导体继电器。传感器的测定值来控制半导体继电器。传感器的测定值来控制半导体继电器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开闭装置、开闭系统及控制方法


[0001]本公开涉及开闭装置、开闭系统及控制方法。

技术介绍

[0002]搭载于插电式混合动力车(以下，称为PHEV(Plug
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in Hybrid Electric Vehicle))或电动汽车(以下，称为EV(Electric Vehicle))的二次电池通过外部电源进行充电。在专利文献1中公开了一种即使充电线短路也能够防止短路电流的产生的电动车辆的充电系统。具体而言，参照图1，电动车辆12的充电系统包括车辆侧连接器30、充电线开闭器28p及28n、车辆侧充电线46p及46n、以及行驶用电池24。另外，充电系统包括：车辆侧电压传感器38，设置于车辆侧充电线46p及46n间；以及充电器侧电压传感器66，设置于将直流电源60及充电器侧连接器62电连接(以下，简称为连接)的充电器侧充电线72p及72n间。充电系统进一步包括二极管32、绕过二极管32的旁路线48、配置于旁路线48的旁路线开闭器34及电阻元件36、以及电子控制装置(ECU(Electronic Control Unit))40。
[0003]充电系统在充电线产生了短路的情况下，能够通过二极管32防止从行驶用电池24向快速充电器14的逆流电流(短路电流)。另外，充电系统能够在开始充电之前判定有无绝缘故障(短路等)。在进行快速充电的情况下，车辆侧连接器30与充电器侧连接器62连接，对充电线开闭器28p及28n、以及旁路线开闭器34输出关闭指令。此时，在由车辆侧电压传感器38及充电器侧电压传感器66检测到的电压之差超过规定的阈值的情况下，电子控制装置40判定为在充电线开闭器28p或28n、旁路线48或电阻元件36中可能存在绝缘故障(短路等)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2012
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228060号公报

技术实现思路

[0007]本公开的一方面所涉及的开闭装置是搭载于车辆、且配置于与直流电源连接的连接器与蓄电池之间的开闭装置，包括：电输送路径，将连接器与蓄电池连接；半导体继电器，设置于电输送路径；开闭器，设置于电输送路径；传感器，测定流过半导体继电器的电流或半导体继电器的电压；以及控制部，控制半导体继电器的开闭，开闭器由来自外部的控制信号控制，控制部基于控制信号和传感器的测定值来控制半导体继电器。
[0008]本公开的另一方面所涉及的开闭系统包括上述的开闭装置、以及向开闭装置输入控制信号的开闭器控制部。
[0009]本公开的又一方面所涉及的控制方法是搭载于车辆、且配置于与直流电源连接的连接器与蓄电池之间的开闭装置的控制方法，开闭装置包括：电输送路径，将连接器与蓄电池连接；半导体继电器，设置于电输送路径；以及开闭器，设置于电输送路径，该控制方法包括：第一控制步骤，根据控制信号控制开闭器；测定步骤，测定流过半导体继电器的电流或半导体继电器的电压；以及第二控制步骤，基于控制信号和通过测定步骤得到的测定值来
控制半导体继电器。
附图说明
[0010]图1是示出能够防止短路电流的现有的充电系统的框图。
[0011]图2是示出本公开的第一实施方式所涉及的开闭装置的结构的框图。
[0012]图3是示出半导体继电器中使用的MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)的结构的截面图。
[0013]图4是示出在图3所示的MOSFET中以源极电压为基准向漏极施加负电压时的电压
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电流特性的图表。
[0014]图5是示出在图2所示的结构中对蓄电池进行充电时的动作的流程图。
[0015]图6是示出图2所示的开闭装置的动作的时序图。
[0016]图7是示出减小了阈值的情况下的效果的时序图。
[0017]图8是示出本公开的第二实施方式所涉及的开闭装置的结构的框图。
[0018]图9是示出图8所示的开闭装置的动作(短路产生)的时序图。
[0019]图10是示出图8所示的开闭装置的动作(短路的误检测)的时序图。
[0020]图11是示出本公开的第三实施方式所涉及的开闭装置的结构的框图。
[0021]图12是示出图11所示的开闭装置的故障判定部的动作的流程图。
[0022]图13是示出图11所示的开闭装置的动作(正常状态)的时序图。
[0023]图14是示出图11所示的开闭装置的动作(半导体继电器的接通固定状态)的时序图。
[0024]图15是示出图11所示的开闭装置的动作(半导体继电器的断开固定状态)的时序图。
[0025]图16是示出变形例所涉及的开闭装置的结构的框图。
具体实施方式
[0026][本公开要解决的技术问题][0027]在专利文献1所记载的充电系统中，在行驶用电池24快速充电时，大电流流过二极管32。因此，导通电阻值比较大的二极管32的发热量大，需要追加用于冷却二极管32的机构，存在为此花费费用的问题。另外，除了充电线开闭器28p及28n的开闭控制之外，在开始快速充电之前，为了确认蓄电池的电压，需要对旁路线开闭器34进行接通断开控制，还存在用于快速充电的控制复杂的问题。
[0028]因此，本公开的目的在于提供不需要特别的冷却机构，不使用于快速充电的控制复杂化，就能够切断短路电流的开闭装置、开闭系统及控制方法。
[0029][本公开的效果][0030]根据本公开，能够提供不需要特别的冷却机构，不使用于快速充电的控制复杂化，就能够切断短路电流的开闭装置、开闭系统及控制方法。
[0031][本公开的实施方式的说明][0032]列出本公开的实施方式的内容进行说明。也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意组合。
[0033](1)本公开的第一方面所涉及的开闭装置是搭载于车辆、且配置于与直流电源连接的连接器与蓄电池之间的开闭装置，包括：电输送路径，将连接器与蓄电池连接；半导体继电器，设置于电输送路径；开闭器，设置于电输送路径；第一传感器，测定流过半导体继电器的电流或半导体继电器的电压；以及控制部，控制半导体继电器的开闭，开闭器由来自外部的控制信号控制，控制部基于控制信号和第一传感器的测定值来控制半导体继电器。由此，在电输送路径产生了短路的情况下，能够迅速地将电输送路径切断(开路)，能够防止短路电流从蓄电池流出。另外，由于半导体继电器的导通电阻比较小，因此不需要如经由二极管供给充电电流的结构那样设置特别的冷却机构。
[0034](2)优选控制部包括基于第一传感器的测定值来判定有无电输送路径的短路的判定部，基于控制信号和判定部的判定结果来控制半导体继电器的开闭。由此，能够不变更设置于充电线(电输送路径)的开闭器的控制，而在通常时按照控制信号控制半导体继电器，在短路产生时将半导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种开闭装置，是搭载于车辆、且配置于与直流电源连接的连接器与蓄电池之间的开闭装置，所述开闭装置包括：电输送路径，将所述连接器与所述蓄电池连接；半导体继电器，设置于所述电输送路径；开闭器，设置于所述电输送路径；第一传感器，测定流过所述半导体继电器的电流或所述半导体继电器的电压；以及控制部，控制所述半导体继电器的开闭，所述开闭器由来自外部的控制信号控制，所述控制部基于所述控制信号和所述第一传感器的测定值来控制所述半导体继电器。2.根据权利要求1所述的开闭装置，其中，所述控制部包括基于所述第一传感器的所述测定值来判定有无所述电输送路径的短路的判定部，所述控制部基于所述控制信号和所述判定部的判定结果来控制所述半导体继电器的开闭。3.根据权利要求2所述的开闭装置，其中，所述第一传感器包括电压传感器，所述电压传感器测定所述半导体继电器的输入端子及输出端子间的电压，所述判定部基于由所述电压传感器测定的所述电压来判定有无所述电输送路径的短路。4.根据权利要求2或3所述的开闭装置，其中，所述控制部接受由所述判定部判定为所述电输送路径短路后，不考虑所述控制信号而进行所述半导体继电器的开闭控制。5.根据权利要求4所述的开闭装置，其中，所述半导体继电器的所述开闭控制是打开所述半导体继电器的切断控制。6.根据权利要求5所述的开闭装置，其中，所述开闭装置进一步包括复位部，所述复位部接受由所述判定部判定为所述电输送路径短路后，输出复位信号，所述控制部接受所述复位信号被输入后，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲田直也，广田贵久，
申请(专利权)人：住友电装株式会社株式会社自动网络技术研究所，
类型：发明
国别省市：