蓄电装置的充电装置以及充电方法制造方法及图纸

充电器（300）包括：将来自充电口（110）的外部电力变换成直流的变换部（310）；将变换部（310）的输出变换成高频交流的变换部（320）；和将由绝缘变压器（330）对变换部（320）的输出进行变压得到的电力变换成直流并输出到蓄电装置（70）的变换部（340）。进而，充电器具备能够将充电器的电路结构在1级充电电路与2级充电电路之间进行切换的切换部（350、360、370、380、390）。切换部通过来自ECU（400）的控制信而控制。ECU根据蓄电装置的SOC控制切换部来将充电器的电路结构切换成1级充电电路以及2级充电电路中的任一方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过从车辆外部的电源供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置充电的技术。
技术介绍
近年来，已知能够通过从车辆外部的电源供给的电力(以下也称为“外部电力”)对搭载于车辆的蓄电装置充电(以下也称为“外部充电”)的车辆。这样的车辆也被称为插电式车辆，通常搭载有将从外部供给的交流转换成直流并将其输出到蓄电装置的充电器。在例如专利文献I (日本特开平8-107607号公报)中公开了这样的充电器的电路结构。专利文献I中公开的充电器具备包含逆变器电路的电力变换装置、开关桥、二极管桥。该充电器通过电力变换装置的开关工作将从车辆外部输入来的交流变换为直流同时 进行功率因数调整，在通过开关桥的开关工作将从电力变换装置输入来的直流变换为高频交流之后，由二极管桥再次将其变换为直流并输出到电池。这样的充电方式，通过2个阶段(2级)进行伴随开关工作的功率因数调整以及向高频交流的变换，因此也称为2级充电。现有技术文献专利文献I :日本特开平8-107607号公报专利文献2 日本特开2009-274479号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，外部充电的方式，除了上述的2级充电以外，还存在被称为I级充电的方式，所述I级充电通过I个阶段(I级)进行伴随开关工作的功率因数调整以及向高频交流的变换这双方。I级充电与2级充电相比，开关损失小而高效，但是另一方面具有输出电流的变动幅度大的特征，由于其影响而使充电完成判定的精度低。另一方面，由2级充电实现的充电，效率较低，但是另一方面具有输出电流的变动幅度较小的特征，充电完成判定的精度较闻。如专利文献I所公开的那样，在作为充电器的电路结构而采用了 2级充电用的电路的情况下，与采用了 I级充电用的电路的情况相比，具有充电效率低这样的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，在通过从车辆外部的电源供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置进行充电的情况下，进行考虑了充电效率的充电。用于解决问题的手段本专利技术涉及的充电装置是搭载于车辆的蓄电装置的充电装置，具备受电部，其接受从车辆外部的电源供给的电力；和充电器，其对从受电部输入来的电力进行变换，将变换后的电力输出到蓄电装置。充电器具备具备第一开关电路的第一变换部；与第一变换部连接并具备第二开关电路的第二变换部；以及切换部，其用于将充电器的电路结构切换成第一充电电路和第二充电电路中的任一方，所述第一充电电路是用于进行使第一开关电路不工作而使第二开关电路工作的第一充电的电路，所述第二充电电路是用于进行使第一开关电路和第二开关电路这双方工作的第二充电的电路。 优选，充电装置还具备控制充电器的控制装置。控制装置基于蓄电装置的蓄电量将充电器的电路结构切换成第一充电电路和第二充电电路中的任一方。优选，在蓄电量小于阈值的情况下，控制装置控制切换部以形成第一充电电路、并且控制第一开关电路和第二开关电路以进行第一充电，在蓄电量大于阈值的情况下，控制装置控制切换部以形成第二充电电路、并且控制第一开关电路和第二开关电路以进行第二充电。优选，阈值被设定为比充电时的蓄电量的目标值低预定值的值。优选，在第二充电中，控制装置基于蓄电装置的两端电压算出蓄电量，判定所算出的蓄电量是否达到目标值。优选，充电器包括用于将由第一变换部变换后的电力供给到第二变换部的正极线以及负极线。切换部包括电容器切换部，该电容器切换部在形成第二充电电路时被切换成在正极线和负极线之间连接电容器的状态，在形成第一充电电路时被切换成在正极线和负极线之间不连接电容器的状态。优选，切换部包括第一电感器切换部，其在形成第二充电电路时被切换成在受电部与第一变换部之间连接第一电感器电路的状态，在形成第一充电电路时被切换成在受电部与第一变换部之间不连接第一电感器电路的状态；和第二电感器切换部，其在形成第一充电电路时被切换成在第一变换部与第二变换部之间连接第二电感器电路的状态，在形成第二充电电路时被切换成在第一变换部与第二变换部之间不连接第二电感器电路的状态。本专利技术的另一方式涉及的充电方法，是搭载于车辆的蓄电装置的充电方法。车辆具备受电部，其接受从车辆外部的电源供给的电力；和充电器，其对从受电部输入来的电力进行变换，将变换后的电力输出到蓄电装置。充电器具备具备第一开关电路的第一变换部；与第一变换部连接并具备第二开关电路的第二变换部；以及切换部，其用于将充电器的电路结构切换成第一充电电路和第二充电电路中的任一方，所述第一充电电路是用于进行使第一开关电路不工作而使第二开关电路工作的第一充电的电路，所述第二充电电路是用于进行使第一开关电路和第二开关电路这双方工作的第二充电的电路。充电方法包括判断是否开始通过电源的电力对蓄电装置充电的外部充电的步骤；和在开始外部充电的情况下控制充电器的步骤。控制充电器的步骤包括如下步骤基于蓄电装置的蓄电量将充电器的电路结构切换成第一充电电路和第二充电电路中的任一方。优选，控制充电器的步骤包括在蓄电量小于阈值的情况下，控制切换部以形成第一充电电路、并且控制第一开关电路和第二开关电路以进行第一充电的步骤；和在蓄电量大于阈值的情况下，控制切换部以形成第二充电电路、并且控制第一开关电路和第二开关电路以进行第二充电的步骤。优选，阈值被设定为比充电时的蓄电量的目标值低预定值的值。优选，充电方法还包括如下步骤在第二充电中，基于蓄电装置的两端电压算出蓄电量，判定所算出的蓄电量是否达到目标值。专利技术的效果根据本专利技术，在通过从车辆外部的电源供给的电力对搭载于车辆的蓄电装置充电的情况下，能够进行考虑了充电效率的充电。附图说明图I是车辆的整体框图。图2是充电器的详细结构图。图3是表示进行I级充电时的充电器的电路结构的图。图4是表示进行2级充电时的充电器的电路结构的图。图5是ECU的功能框图。 图6是表示E⑶的处理流程的图。 图7是表示进行外部充电时的SOC以及充电方式的时间变化的图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号，不重复其说明。图I是本专利技术的实施例的车辆I的整体框图。车辆I是所谓的插电式混合动力车辆。参照图I，该车辆I具备发动机10、第IMG (MotorGenerator :电动发电机)20、第2MG30、动力分配装置40、减速器50、马达驱动装置60、蓄电装置70、驱动轮80。另外，车辆I还具备充电口 110、充电器300、ECU (Electronic Control Unit :电子控制单元)400。发动机10、第1MG20以及第2MG30与动力分配装置40联结。而且，该车辆I通过从发动机10以及第2MG30中的至少一方输出的驱动力来行驶。发动机10产生的动力由动力分配装置40分配到2条路径。即，一条是经由减速器50向驱动轮80传递的路径，另一条是向第1MG20传递的路径。第1MG20以及第2MG30是交流电动机，例如是三相交流同步电动机。第1MG20以及第2MG30由马达驱动装置60来驱动。第1MG20使用由动力分配装置40分配来的发动机10的动力来进行发电。由第1MG20发电产生的电力通过马达驱动装置60从交流变换成直流而蓄积于蓄电装置70。第2MG30使用蓄积于蓄电装置70的电力以及由第1MG20发电产生的电力中的至少一方来产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种搭载于车辆(I)的蓄电装置(70)的充电装置，具备 受电部(110)，其接受从车辆外部的电源(210)供给的电力；和 充电器(300)，其对从所述受电部输入的电力进行变换，将变换后的电力输出到所述蓄电装置， 所述充电器具备 具备第一开关电路(Q1、Q2)的第一变换部(310)；与所述第一变换部连接并具备第二开关电路(Q3 Q6)的第二变换部(320);以及切换部(350、360、370)，其用于将所述充电器的电路结构切换成第一充电电路和第二充电电路中的任一方，所述第一充电电路是用于进行使所述第一开关电路不工作而使所述第二开关电路工作的第一充电的电路，所述第二充电电路是用于进行使所述第一开关电路和所述第二开关电路这双方工作的第二充电的电路。2.根据权利要求I所述的蓄电装置的充电装置，其中， 所述充电装置还具备控制所述充电器的控制装置(400 )， 所述控制装置基于所述蓄电装置的蓄电量将所述充电器的电路结构切换成所述第一充电电路和所述第二充电电路中的任一方。3.根据权利要求2所述的蓄电装置的充电装置，其中， 在所述蓄电量小于阈值的情况下，所述控制装置控制所述切换部以形成所述第一充电电路、并且控制所述第一开关电路和所述第二开关电路以进行所述第一充电， 在所述蓄电量大于所述阈值的情况下，所述控制装置控制所述切换部以形成所述第二充电电路、并且控制所述第一开关电路和所述第二开关电路以进行所述第二充电。4.根据权利要求3所述的蓄电装置的充电装置，其中， 所述阈值被设定为比充电时的所述蓄电量的目标值低预定值的值。5.根据权利要求4所述的蓄电装置的充电装置，其中， 在所述第二充电中，所述控制装置基于所述蓄电装置的两端电压算出所述蓄电量，并判定所算出的所述蓄电量是否达到所述目标值。6.根据权利要求I所述的蓄电装置的充电装置，其中， 所述充电器包括用于将由所述第一变换部变换后的电力供给到所述第二变换部的正极线(PLl)以及负极线(NLl )， 所述切换部包括电容器切换部(370)，该电容器切换部在形成所述第二充电电路时被切换成在所述正极线和所述负极线之间连接电容器(Cl)的状态，在形成所述第一充电电路时被切换成在所述正极线和所述负极线之间不连接所述电容器的状态。7.根据权利要求6所述的蓄电装置的充电装置，其中， 所述切换部包括 第一电感器切换部(350)，其在形成所述第二充电电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山义信，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：