充電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種充電器(1A)，在對車載電池進(jìn)行充電的充電器中，能夠?qū)崿F(xiàn)與所要求的安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低。充電器(1A)具有AC/DC轉(zhuǎn)換器(10)，該AC/DC轉(zhuǎn)換器(10)將從外部交流電源(2)提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并進(jìn)行輸出；DC/DC轉(zhuǎn)換器(20)，該DC/DC轉(zhuǎn)換器(20)將AC/DC轉(zhuǎn)換器(10)輸出的直流電進(jìn)行變壓并提供給車載電池(3)；以及安全控制部(50),該安全控制部(50)以檢測到車載電池在充電過程中發(fā)生異常為契機(jī)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器(20)強(qiáng)制停止，之后使AC/DC轉(zhuǎn)換器(10)正常停止。
【專利說明】
充電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及對電池進(jìn)行充電的充電器，特別是涉及對以電動機(jī)為動力源進(jìn)行行駛的車輛的電池進(jìn)行充電的充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]這種車輛的具體示例例如為電動汽車、混合動力汽車。這種車輛中，作為電動機(jī)的電源搭載有對人體而言危險的高電壓電池，并且用于對該車載電池進(jìn)行充電的車載充電器也涉及高電壓，因此需要充分考慮安全性。作為汽車用功能安全標(biāo)準(zhǔn)之一例如有2011年正式頒布的IS026262(參照非專利文獻(xiàn)1)<JS026262的目的是將風(fēng)險抑制在放心、可接受的程度。IS026262中規(guī)定了要具有在檢測出異常時使車載充電器的全部功能強(qiáng)制停止的功能。這種車載充電器一般是由AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)連接而成的結(jié)構(gòu)，該充電器中設(shè)有在異常發(fā)生時使AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器兩者強(qiáng)制停止的功能。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)
[0003]非專利文獻(xiàn)I 互聯(lián)網(wǎng)
<URL:http://www.jar1.0r.jp/tabid/112/Default.aspx>

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0004]IS026262中只要求與目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低方法即可。與之相對地，在檢測出異常時使AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器兩者強(qiáng)制停止的結(jié)構(gòu)中，盡管降低風(fēng)險效果較高，但會導(dǎo)致高成本化，此外，也可能導(dǎo)致與目標(biāo)安全水準(zhǔn)相比形成超規(guī)格。
[0005]本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種在對車載電池進(jìn)行充電的充電器中能夠?qū)崿F(xiàn)與所要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低的技術(shù)。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0006]為了解決所述問題，本發(fā)明使充電器的安全控制部執(zhí)行如下的處理，該充電器具有AC/DC轉(zhuǎn)換器、與該AC/DC轉(zhuǎn)換器串聯(lián)連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器、以及在異常發(fā)生時進(jìn)行用于確保安全的控制的安全控制部。即，安全控制部以接收到對車載電池在充電過程中發(fā)生了異常進(jìn)行通知的異常檢測信號為契機(jī)，使AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方優(yōu)先停止。
[0007]例如，在對于充電器要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)是“即使在車載電池的充電過程中發(fā)生了某種異常，也要至少避免車載電池的破損”時，只要使DC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)先停止即可。與之相對地，在目標(biāo)安全水準(zhǔn)所要求的是“即使在車載電池的充電過程中發(fā)生某種異常，也要至少避免充電器的破損(具體的是AC/DC轉(zhuǎn)換器所包含的平滑化電容器的破損)”時，只要使AC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)先停止即可。
[0008]在由AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行串聯(lián)連接而成的車載電池用充電器中，一般會與對充電器整體的動作進(jìn)行控制的安全控制部分開地設(shè)置控制器(以下稱為轉(zhuǎn)換器控制部)，該控制器與車載電池的充電狀況相對應(yīng)地對AC/DC轉(zhuǎn)換器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器的動作進(jìn)行控制。在這種結(jié)構(gòu)的充電器中，設(shè)置屏蔽電路，該屏蔽電路以從安全控制部接收到有效電平的強(qiáng)制停止指示信號為契機(jī)，斷開從轉(zhuǎn)換器控制部向AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方輸出的驅(qū)動信號，使安全控制部執(zhí)行如下處理:以接收到異常檢測信號為契機(jī)向屏蔽電路提供有效電平的強(qiáng)制停止指示信號，向轉(zhuǎn)換器控制部提供對驅(qū)動信號的輸出停止進(jìn)行指示的停止指示。根據(jù)這樣的方式，與分別對AC/DC轉(zhuǎn)換器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置屏蔽電路的方式相比，能夠以低成本來實現(xiàn)所要求的安全水準(zhǔn)。
[0009]一般而言，安全控制部與控制器控制部之間的通信通過串行總線進(jìn)行。因此，即使使安全控制部同時進(jìn)行有效電平的強(qiáng)制停止指示信號的輸出以及所述停止指示的輸出，也能使所述預(yù)先確定的那一方的轉(zhuǎn)換器率先停止(即，時間上優(yōu)先停止)。此外，也可在輸出強(qiáng)制停止指示信號之后，使安全控制部執(zhí)行輸出所述停止指示的處理，以使得預(yù)先確定的那一方的轉(zhuǎn)換器可靠地率先停止。
發(fā)明效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，在對車載電池進(jìn)行充電的充電器中，能夠高效地實現(xiàn)與所要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的充電器IA的構(gòu)成示例的圖。
圖2是表示充電器IA具有的屏蔽電路60的構(gòu)成示例的圖。
圖3是表示充電器IA的動作示例的時序圖。
圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式的充電器IB的構(gòu)成示例的圖。
【具體實施方式】
[0012]以下，對于本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
(A:第I實施方式)
圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的充電器IA的構(gòu)成示例的圖。
充電器IA是搭載于電動汽車、混合動力汽車等作為動力源具有電動機(jī)的車輛上的車載充電器，并且是對向所述電動機(jī)提供電力的車載電池3進(jìn)行充電的裝置。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則充電器IA通過電源線纜等與一般家庭用的交流電源(也即是、單相100V的交流電源)即外部交流電源2進(jìn)行連接，將從外部交流電源2提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并對車載電池3進(jìn)行充電。圖1中除了充電器IA以外，還圖示了充電器IA的充電對象的車載電池3、監(jiān)視車載電池3的充電狀況的充電監(jiān)視部4、以及外部交流電源2。
[0013]充電監(jiān)視部4例如是BCU(電池控制單元)。充電監(jiān)視部4對車載電池3的充電狀態(tài)(例如電池剩余量等)進(jìn)行監(jiān)視，并將表示該監(jiān)視結(jié)果的數(shù)據(jù)經(jīng)由CAN-BUS提供給充電器1A。此外，充電監(jiān)視部4還對車載電池3的充電過程中是否發(fā)生某種異常(車載電池3中所包含的電容器的極板間電壓的異常上升、高電位短路、接地短路等)進(jìn)行監(jiān)視。而且，在車載電池3的充電正常進(jìn)行的期間，充電監(jiān)視部4向充電器IA提供非有效電平(例如Low電平)的異常檢測信號AR，以檢測到某種異常發(fā)生(施加過高電壓等)為契機(jī)，充電監(jiān)視部4將異常檢測信號AR的信號電平切換為有效電平(High電平)。也即是，本實施方式的充電監(jiān)視部4起到異常檢測單元的作用，該異常檢測單元對車載電池3的充電過程中是否發(fā)生異常進(jìn)行監(jiān)視，并在檢測到異常發(fā)生時向充電器IA(更準(zhǔn)確地說是后述的安全控制部50)進(jìn)行通知。此外，對于車載電池3的充電狀態(tài)的監(jiān)視以及充電過程中的異常監(jiān)視，只要適當(dāng)?shù)厥褂靡延械墓夹g(shù)即可。
[0014]關(guān)于本實施方式的充電器IA的目標(biāo)安全水準(zhǔn)指的是“即使車載電池的充電過程中發(fā)生了某種異常，也要至少避免車載電池的破損”。本實施方式的充電器IA構(gòu)成為能夠盡可能以低成本來實現(xiàn)與此目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低。如圖1所示，充電器IA包含AC/DC轉(zhuǎn)換器10、DC/DC轉(zhuǎn)換器20、AC/DC控制部30、DC/DC控制部40、安全控制部50以及屏蔽電路60。
[0015]AC/DC轉(zhuǎn)換器10將從外部交流電源2提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出。AC/DC轉(zhuǎn)換器10由二極管110_1?110_2、續(xù)流二極管110_3?110_4、FET110_5?110_6、平滑化電容器110_7以及電抗器110_8?110_9構(gòu)成。電抗器110_?110_9為了使高次諧波衰減而設(shè)置。二極管110_1?110_2以及FET110_5?110_6構(gòu)成PFC電路，該P(yáng)FC電路將從外部交流電源2提供的交流電壓進(jìn)行整流并將直流電壓提供至平滑化電容器110_7 oFETll0_5?110_6中的各個FET在有效電平的驅(qū)動信號被提供至柵極時成為導(dǎo)通，在非有效電平的驅(qū)動信號被提供至柵極時成為斷開。
[0016]平滑化電容器110_7是為了對從該P(yáng)FC電路輸出的直流電壓進(jìn)行平滑化而設(shè)置的電解電容器。續(xù)流二極管110_3?110_4與FET110_5?110_6進(jìn)行逆并聯(lián)連接，當(dāng)FET110_5?110_6進(jìn)行導(dǎo)通/斷開切換時使由電抗器110_8?110_9中儲存的電磁能產(chǎn)生的電流回流至輸入電源(本實施方式中為外部交流電源2)側(cè)。
[0017]AC/DC控制部30例如是CPU(中央處理單元)，根據(jù)車載電池3的充電狀態(tài)進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換器10的動作控制。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則AC/DC控制部30將提供給FETl 10_5?110_6各自的柵極的驅(qū)動信號gal?ga2的信號電平從有效電平(例如High電平)切換至非有效電平(例如Low電平)，或者進(jìn)行反向切換，以使得從AC/DC轉(zhuǎn)換器1輸出與車載電池3的充電狀態(tài)相對應(yīng)的優(yōu)選的電壓或者電流。由此實現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換器10的動作控制。
[0018]DC/DC轉(zhuǎn)換器20與AC/DC轉(zhuǎn)換器10進(jìn)行串聯(lián)連接。DC/DC轉(zhuǎn)換器20由逆變器121以及整流器122構(gòu)成。逆變器121由FET121—5?121—8、續(xù)流二極管121—I?121—4以及變壓器121_9構(gòu)成。逆變器121是如下電路，該電路將對AC/DC轉(zhuǎn)換器10的平滑化電容器110_7充電的直流電壓作為電源電壓，并利用FET121—5?121—8對該電源電壓進(jìn)行開關(guān)，從而將交流電壓輸出至變壓器121_9的一次繞組。FET121_5?121_8中的各個FET也在有效電平的驅(qū)動信號被提供至柵極時成為導(dǎo)通，在非有效電平的驅(qū)動信號被提供至柵極時成為斷開。
[0019]變壓器121_9從二次繞組向整流器122輸出與提供至一次繞組的交流電壓相對應(yīng)的交流電壓。整流器122通過二極管122—I?122—4，將從變壓器121_9的二次繞組輸出的交流電壓進(jìn)行整流并將直流電壓提供至車載電池3。
[0020]DC/DC控制部40與AC/DC控制部30同樣是CPU。此外，以下有時將AC/DC控制部30和DC/DC控制部40兩者統(tǒng)稱為“轉(zhuǎn)換器控制部”。DC/DC控制部40輸出驅(qū)動信號gbl?gb4，該驅(qū)動信號用于切換逆變器121所包含的開關(guān)元件(本實施方式中的FET121—5?121—8)的導(dǎo)通/斷開。通過根據(jù)車載電池3的充電狀態(tài)對這些開關(guān)元件的開關(guān)周期進(jìn)行調(diào)整，從而從DC/DC轉(zhuǎn)換器20向車載電池3提供與車載電池3的充電狀態(tài)相對應(yīng)的優(yōu)選的電壓或者電流。如圖1所示，驅(qū)動信號gbl?gb4分別經(jīng)由屏蔽電路60作為驅(qū)動信號Gbl?Gb4提供給所述各開關(guān)元件。
[0021 ] 安全控制部50與AC/DC控制部30同樣是CPU，并經(jīng)由串行總線(圖1中省略圖示)與AC/DC控制部30和DC/DC控制部40進(jìn)行連接。安全控制部50以從充電監(jiān)視部4接收到有效電平的異常檢測信號AR為契機(jī)，進(jìn)行用于確保安全的控制。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則安全控制部50在從充電監(jiān)視部4接收到非有效電平的異常檢測信號AR的期間，向屏蔽電路60輸出非有效電平的強(qiáng)制停止指示信號SS。而且，安全控制部50以接收到有效電平的異常檢測信號AR為契機(jī)，將強(qiáng)制停止指示信號SS的信號電平切換成有效電平，之后，經(jīng)由串行總線對AC/DC控制部30指示停止AC/DC轉(zhuǎn)換器10，并且經(jīng)由串行總線對DC/DC控制部40指示停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
[0022]使安全控制部50進(jìn)行這種安全控制的理由是為了以盡可能低的成本來實現(xiàn)與所述目標(biāo)安全水準(zhǔn)(也即是，即使車載電池的充電過程中發(fā)生某種異常，也要至少避免車載電池的破損)相對應(yīng)的級別的風(fēng)險降低。對于通過使安全控制部50執(zhí)行這種安全控制從而能實現(xiàn)與上述目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別的風(fēng)險降低的理由，將在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]屏蔽電路60是如下電路，該電路在接收到非有效電平的強(qiáng)制停止指示信號SS的期間，使DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號gbl?gb4作為驅(qū)動信號Gbl?Gb4原樣通過，以強(qiáng)制停止指示信號SS變成有效電平為契機(jī)使驅(qū)動信號Gbl?Gb4斷開(也即是，將驅(qū)動信號Gbl?Gb4維持在非有效電平)，并使逆變器121強(qiáng)制停止。也即是，本實施方式中，如果在車載電池3的充電過程中發(fā)生某種異常，則首先在時間上優(yōu)先停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20，之后停止AC/DC轉(zhuǎn)換器10。
[0024]作為屏蔽電路60的具體電路結(jié)構(gòu)可考慮各種結(jié)構(gòu)。例如，如圖2(a)所示，可考慮如下方式:利用對逆變器121所包含的多個開關(guān)元件分別各設(shè)置一個的與門來構(gòu)成屏蔽電路60。此外，圖2(a)中只圖示了與逆變器121所包含的4個FET中的FET121_5對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。如圖2(a)所示，向與門的一個輸入端子提供利用反相器使強(qiáng)制停止指示信號SS實施邏輯非后的信號，向另一個輸入端子提供從DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號以用于對與該與門相對應(yīng)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通/斷開控制。因此，在從安全控制部50輸出非有效電平的強(qiáng)制停止指示信號SS的期間，從DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號gb I通過所述AND門，并作為驅(qū)動信號Gb I提供至FET121_5的柵極。而且，如果強(qiáng)制停止指示信號SS從非有效電平切換至有效電平，則從DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號gbl在屏蔽電路60中被斷開，驅(qū)動信號Gbl維持在Low電平。因此，F(xiàn)ET121_5維持在斷開狀態(tài)。關(guān)于FET121—6?121—8也相同。如果FET121—6?121—8全部維持在斷開狀態(tài)，則逆變器121停止。
[0025]作為屏蔽電路60的其他構(gòu)成例，考慮如下方式:例如利用與逆變器121所包含的開關(guān)元件分別相對應(yīng)的脈沖變壓器62、整流器64及開關(guān)元件66;以及經(jīng)由開關(guān)元件66向脈沖變壓器62的一次側(cè)供電的電源68來構(gòu)成屏蔽電路60。此外，圖2(b)中與圖2(a)同樣，僅圖示了與FET121_5對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。向脈沖變壓器62的一次繞組的一端提供DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號gbl，另一端經(jīng)由開關(guān)元件66與電源68連接。開關(guān)元件66的導(dǎo)通/斷開根據(jù)使強(qiáng)制停止指示信號SS實施邏輯非后的信號(圖2(b)中以符號/SS表示的信號)進(jìn)行切換。也即是，如果強(qiáng)制停止指示信號SS是非有效電平則開關(guān)元件66變成導(dǎo)通，反之如果是有效電平則開關(guān)元件66變成斷開。
[0026]如果開關(guān)元件66變成導(dǎo)通，則與DC/DC控制部40輸出的驅(qū)動信號gbl相對應(yīng)地而在脈沖變壓器62的二次繞組上產(chǎn)生的電壓由整流器64進(jìn)行整流，并提供至FET121-5以作為切換該FET121-5的導(dǎo)通/斷開的驅(qū)動信號Gbl。與之相對地，如果開關(guān)元件66為斷開，則向脈沖變壓器62的一次側(cè)的供電斷開，驅(qū)動信號Gbl也斷開。如圖2(a)所示，在使用與門的結(jié)構(gòu)的屏蔽電路60中，在與門破損時，有可能無法斷開向逆變器121進(jìn)行的驅(qū)動信號Gbl?Gb4的提供。與之相對地，如果如圖2(b)所示采用使用了脈沖變壓器的結(jié)構(gòu)的屏蔽電路60，則能夠可靠地斷開向逆變器121進(jìn)行的驅(qū)動信號Gbl?Gb4的提供，且能夠可靠地強(qiáng)制停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
[0027]圖3是表示充電器IA的動作示例的時序圖。如圖3所示，若在車載電池3的充電過程中，在某一時刻t0發(fā)生某種異常，則通過充電監(jiān)視部4檢測出異常的發(fā)生，充電監(jiān)視部4將異常檢測信號AR從非有效電平切換為有效電平。如果異常檢測信號AR從非有效電平切換為有效電平，則安全控制部50首先將強(qiáng)制停止指示信號SS從非有效電平切換為有效電平，之后(例如延遲At)向AC/DC控制部30以及DC/DC控制部40提供停止指示。如圖3所示，從時刻t0起經(jīng)過時間Δ t為止，AC/DC控制部30以及DC/DC控制部40持續(xù)進(jìn)行驅(qū)動信號的輸出，而若強(qiáng)制停止指示信號SS從非有效電平切換為有效電平，則驅(qū)動信號gbl?gb4通過屏蔽電路60被斷開，因此DC/DC轉(zhuǎn)換器20立即停止，而AC/DC轉(zhuǎn)換器10延遲時間Δ t后停止。
[0028]由此，安全控制部50在車載電池3的充電過程中發(fā)生某種異常時，優(yōu)先停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20，因此能夠可靠地避免車載電池3的過充電等，并且能夠可靠地避免車載電池3的破損。但是，如果進(jìn)行這種控制，則會向AC/DC轉(zhuǎn)換器10所包含的平滑化電容器110_7施加過高的電壓，難免會使平滑化電容器110_7破損。因此，為了使得即使假設(shè)發(fā)生了平滑化電容器110_7的破損，其影響也不會波及周圍，優(yōu)選堅固地構(gòu)成充電器IA的殼體。
[0029]如果設(shè)置AC/DC轉(zhuǎn)換器用與DC/DC轉(zhuǎn)換器用的各個屏蔽電路(也即是，如果采用當(dāng)異常發(fā)生時使AC/DC轉(zhuǎn)換器與DC/CD轉(zhuǎn)換器兩者同時強(qiáng)制停止的結(jié)構(gòu))，當(dāng)然能夠在避免平滑化電容器110_7的破損的同時，避免車載電池3的破損。但是，這種結(jié)構(gòu)中，相對于針對充電器IA所要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)會導(dǎo)致超規(guī)格，從而與充電器IA相比成本也會上升相當(dāng)于設(shè)置AC/DC轉(zhuǎn)換器用屏蔽電路的量。也即是，根據(jù)本實施方式的充電器1A，能夠以低成本實現(xiàn)與目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低，該目標(biāo)安全水準(zhǔn)是“即使在充電過程中發(fā)生了某種異常的情況下，也要至少避免車載電池的破損”。
[0030](B:第2實施方式)
第I實施方式中，為了以低成本實現(xiàn)與“即使在充電過程中發(fā)生了某種異常的情況下，也要至少避免車載電池的破損”的目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的風(fēng)險降低，在車載電池3的充電過程中發(fā)生了異常時，使DC/DC轉(zhuǎn)換器20的停止比AC/DC轉(zhuǎn)換器10的停止更優(yōu)先。但是，在比起保護(hù)車載電池3更優(yōu)先保護(hù)AC/DC轉(zhuǎn)換器10的平滑化電容器110_7的情況下，也即是在被要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)是“即使在充電過程中發(fā)生了某種異常時，也要至少避免充電器的破損(更準(zhǔn)確地說是AC/DC轉(zhuǎn)換器所包含的平滑化電容器的破損)”的情況下，只要使AC/DC轉(zhuǎn)換器10的停止比DC/DC轉(zhuǎn)換器20的停止更優(yōu)先即可。具體而言，只要使用圖4所示的充電器IB以取代圖1所示的充電器IA即可。
[0031]充電器IB的結(jié)構(gòu)與充電器IA的結(jié)構(gòu)的不同點在于:具有電壓監(jiān)視部70這一點；將AC/DC控制部30輸出的驅(qū)動信號gal?ga2經(jīng)由屏蔽電路60作為驅(qū)動信號Gal?Ga2提供給AC/DC轉(zhuǎn)換器10這一點；以及以電壓監(jiān)視部70輸出的異常檢測信號AR切換為有效電平為契機(jī)向安全控制部50輸出有效電平的強(qiáng)制停止指示信號SS這一點。此外，作為圖4的屏蔽電路60的結(jié)構(gòu)，例如考慮將圖2(a)或者圖2(b)中的驅(qū)動信號gbl替換為驅(qū)動信號gal，將驅(qū)動信號Gb I替換為驅(qū)動信號Ga I的結(jié)構(gòu)。
[0032]電壓監(jiān)視部70包含對平滑化電容器110_7的極板間電壓進(jìn)行測量的電壓傳感器；將該電壓傳感器的輸出電壓與預(yù)定的閾值電壓進(jìn)行比較的比較器；以及產(chǎn)生該閾值電壓并提供給所述比較器的恒定電壓發(fā)生電路(圖4中均省略圖示)。例如，所述比較器中，若電壓傳感器的輸出電壓小于所述閾值電壓，則輸出Low電平信號，相反地若電壓傳感器的輸出電壓在所述閾值電壓以上，則輸出High電平信號。該比較器的輸出信號作為異常檢測信號AR提供給安全控制部50。也即是，充電監(jiān)視部70起到異常檢測部的作用，該異常檢測部對車載電池3充電過程中是否發(fā)生異常進(jìn)行監(jiān)視，并在檢測到異常發(fā)生時向安全控制部50進(jìn)行通知。此外，關(guān)于所述閾值電壓只要預(yù)先根據(jù)平滑化電容器110_7的耐壓進(jìn)行確定即可。
[0033]根據(jù)本實施方式，在車載電池3的充電過程中發(fā)生平滑化電容器110_7的極板間電壓達(dá)到所述閾值電壓這一異常時，能夠優(yōu)先停止AC/DC轉(zhuǎn)換器10，并能夠可靠地避免平滑化電容器110_7的破損。此時，能夠可靠地保護(hù)AC/DC轉(zhuǎn)換器1的平滑化電容器110_7，但另一方面由于停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20較慢，因此可能會導(dǎo)致車載電池3破損。但是，可以認(rèn)為車載電池3的替換與充電器整體的替換相比能夠容易且低成本地進(jìn)行。因此，在從成本方面等考慮比起保護(hù)車載電池3更優(yōu)先保護(hù)充電器整體時，優(yōu)選采用本實施方式。根據(jù)本實施方式，與使AC/DC轉(zhuǎn)換器與DC/DC轉(zhuǎn)換器兩者進(jìn)行強(qiáng)制停止的方式相比，也能夠以低成本來實現(xiàn)與所要求的目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低。
[0034](C:變形)
以上對于本發(fā)明的第I以及第2實施方式進(jìn)行了說明，但這些實施方式也可進(jìn)行以下的變形。
(I)所述各實施方式中，設(shè)置了用于使AC/DC轉(zhuǎn)換器10和DC/DC轉(zhuǎn)換器20中的一方進(jìn)行強(qiáng)制停止的屏蔽電路60，在利用屏蔽電路60使該一方進(jìn)行強(qiáng)制停止后再經(jīng)由AC/DC控制部30(或者DC/DC控制部40)使另一方進(jìn)行停止。也即是，所述各實施方式中，從硬件結(jié)構(gòu)以及時間性兩方面考慮優(yōu)先地使AC/DC轉(zhuǎn)換器10和DC/DC轉(zhuǎn)換器20中的一方進(jìn)行停止。但是，由于安全控制部50與AC/DC控制部30(或者DC/DC控制部40)之間的數(shù)據(jù)交換經(jīng)由串行總線進(jìn)行，因此即使在強(qiáng)制停止指示信號從非有效電平切換至有效電平的同時，對AC/DC控制部30(或者DC/DC控制部40)發(fā)出停止指示，也是前者的強(qiáng)制停止處理率先執(zhí)行。因此，也可使安全控制部50同時執(zhí)行強(qiáng)制停止指示信號從非有效電平到有效電平的切換以及對AC/DC控制部30(或者DC/DC控制部40)發(fā)出停止指示的處理。
[0035]此外，也可省略屏蔽電路60，對于AC/DC轉(zhuǎn)換器10和DC/DC轉(zhuǎn)換器20中作為優(yōu)先停止而確定的那一方，經(jīng)由AC/DC控制部30 (或者DC/DC控制部40)使其停止。其原因是，S卩使在這種方式下，通過對AC/DC控制部30和DC/DC控制部40中的一方(也即是，對AC/DC轉(zhuǎn)換器1和DC/DC轉(zhuǎn)換器20中優(yōu)先停止的那一方的動作進(jìn)行控制的轉(zhuǎn)換器控制部)發(fā)出停止指示后，對進(jìn)行另一方的動作控制的轉(zhuǎn)換器控制部發(fā)出停止指示，從而能夠在時間上使AC/DC轉(zhuǎn)換器10和DC/DC轉(zhuǎn)換器20中預(yù)先確定的那一方優(yōu)先停止。
[0036](2)所述第I以及第2實施方式中，與對AC/DC轉(zhuǎn)換器10的動作進(jìn)行控制的AC/DC控制部30分開地，設(shè)置了對DC/DC轉(zhuǎn)換器20的動作進(jìn)行控制的DC/DC控制部40。但是，也可設(shè)置同時具備AC/DC轉(zhuǎn)換器10的動作控制的功能和進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器20的動作控制的功能的I個CPU作為轉(zhuǎn)換器控制部，以取代AC/DC控制部30以及DC/DC控制部40。此外，也可使安全控制部兼?zhèn)渌鲛D(zhuǎn)換器控制部的功能。也就是說，只要是將如下部分組合成的車載充電器即可，這些部分包括:將從外部交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出的AC/DC轉(zhuǎn)換器;將AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的直流電進(jìn)行變壓并提供至車載電池3的DC/DC轉(zhuǎn)換器；以及根據(jù)車載電池的充電狀況對AC/DC轉(zhuǎn)換器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器的動作進(jìn)行控制的安全控制部，該安全控制部以接收到對車載電池3在充電過程中發(fā)生了異常進(jìn)行通知的異常檢測信號AR為契機(jī)使AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方率先停止，之后使另一方進(jìn)行停止(也即是，使預(yù)先確定的那一方轉(zhuǎn)換器優(yōu)先停止)。
[0037](3)所述各實施方式中對本發(fā)明用于車載充電器的適用例進(jìn)行了說明，當(dāng)然本發(fā)明也可適用于設(shè)置于充電站的充電器。其原因是，即使是設(shè)置于充電站的充電器，同樣要求在充電過程中發(fā)生異常時對于車載電池、平滑化電容器進(jìn)行保護(hù)，并且同樣優(yōu)選能夠以低成本來實現(xiàn)與目標(biāo)安全水準(zhǔn)相對應(yīng)的級別下的風(fēng)險降低。
標(biāo)號說明
[0038]1A、1B 充電器
2外部交流電源 3車載電池 4充電監(jiān)視部 10 AC/DC轉(zhuǎn)換器 20 DC/DC轉(zhuǎn)換器 30 AC/DC控制部 40 DC/DC控制部 50安全控制部 60屏蔽電路 70電壓監(jiān)視部
【主權(quán)項】
1.一種充電器，其特征在于，具有: AC/DC轉(zhuǎn)換器，該AC/DC轉(zhuǎn)換器將從外部交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并進(jìn)行輸出； DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器將所述AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的直流電進(jìn)行變壓并提供給車載電池；以及 安全控制部，該安全控制部以接收到對所述車載電池在充電過程中發(fā)生了異常進(jìn)行通知的異常檢測信號為契機(jī)，使所述AC/DC轉(zhuǎn)換器和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方優(yōu)先停止。2.如權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)換器控制部，該轉(zhuǎn)換器控制部根據(jù)所述車載電池的充電狀況，輸出用于對所述AC/DC轉(zhuǎn)換器和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器分別進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動信號；以及 屏蔽電路，該屏蔽電路在從所述安全控制部接收到非有效電平的強(qiáng)制停止指示信號的期間使從所述轉(zhuǎn)換器控制部向所述AC/DC轉(zhuǎn)換器和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方輸出的驅(qū)動信號通過，以接收到有效電平的強(qiáng)制停止指示信號為契機(jī)使從所述轉(zhuǎn)換器控制部向所述AC/DC轉(zhuǎn)換器和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器中預(yù)先確定的那一方輸出的驅(qū)動信號斷開， 所述安全控制部以接收到所述異常檢測信號為契機(jī)，將提供給所述屏蔽電路的強(qiáng)制停止指示信號從非有效電平切換至有效電平，并且將指示停止輸出驅(qū)動信號的停止指示提供給所述轉(zhuǎn)換器控制部。3.如權(quán)利要求2所述的充電器，其特征在于， 所述安全控制部在將所述強(qiáng)制停止指示信號從非有效電平切換至有效電平之后，將所述停止指示提供給所述轉(zhuǎn)換器控制部。
【文檔編號】H02J7/00GK105830304SQ201480067931
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年5月30日
【發(fā)明人】武井修, 鳥羽章夫, 八須康明, 鹢頭政和, 西田廣治
【申請人】富士電機(jī)株式會社