电动车辆充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于电动车辆的充电系统。
【背景技术】
[0002] 在诸如电动车辆或者插入式混合动力车辆的电动车辆中，配置成使用被设置在车 辆内部的充电器来将从车辆外面供给的交流（AC)电力转换为直流（DC)电力，并且直流电 力被充电在车辆内部的高压驱动锂离子电池（充电系统）中。
[0003] 专利文献 1 :JP-A-2011-238428
[0004] 专利文献 2 :JP-A-2012-044813
[0005] 专利文献 3 :JP-A-2010-205478
[0006] 专利文献 4 :JP-A-2012-085481
【发明内容】
[0007] 本发明的一个有利的方面是提供一种电动车辆的充电系统，该电动车辆的充电系 统在不适于充电的温度状态下禁止电池的充电，并且在电池已经被加热到适于充电的温度 之后实施充电。
[0008] 根据本发明的有利的方面，电动车辆的充电系统包括：
[0009] 驱动电池，储存用于驱动电动车辆的电动机的电力；
[0010] 加热器，加热驱动电池；
[0011] 电力供给装置，转换从电动车辆的外面供给的电力并将电力供给至驱动电池或者 加热器；
[0012] 接触器，激活或者去激活所述驱动电池和所述电力供给装置之间的连接；
[0013] 温度检测装置，检测所述驱动电池的温度；以及
[0014] 控制装置，基于由所述温度检测装置检测到的所述温度来控制所述接触器和所述 加热器，
[0015] 其中，所述控制装置
[0016] 控制所述接触器，以便在所述驱动电池的所述温度小于第一预定温度的时候，去 激活所述连接，并且将电传导至所述加热器，并且
[0017] 控制所述接触器，以便在所述驱动电池的所述温度是所述第一预定温度以上的时 候，激活所述连接。
[0018] 电动车辆充电系统可以被配置成进一步包括：
[0019] 辅助电池，将电力供给至所述加热器；以及
[0020] 充电量检测装置，检测所述辅助电池的充电量，
[0021] 其中，所述电能输送装置包括：
[0022] 充电器，转换从所述电动车辆的外面供给的所述电力，并将转换后的所述电力供 给至所述驱动电池；以及
[0023] 电压转换器，被连接至所述充电器，转换由所述充电器转换的所述电力的电压，并 将所述电压输送至所述辅助电池，
[0024] 其中，所述加热器包括能够单独地被激活或者被去激活的多个加热器，或者包括 可变电阻加热器，以便改变加热器输出；并且
[0025] 所述控制装置根据所述辅助电池的所述充电量来改变所述加热器输出。
[0026] 随着所述辅助电池的所述充电量增加，所述控制装置可以增加所述加热器输出。
[0027] 电动车辆充电系统可以被配置成进一步包括：
[0028] 电气组件，被供给有来自所述辅助电池的电力，
[0029] 其中，所述控制装置根据所述辅助电池的所述充电量来判定所述电气组件的操作 或者非操作。
[0030] 所述控制装置可以被配置成，当所述辅助电池的所述充电量是预定充电量以上 时，允许所述电气组件的操作，并且当所述辅助电池的所述充电量是低于所述预定充电量 时，禁止所述电气组件的操作。
[0031] 所述控制装置可以根据所述驱动电池的所述温度来判定是否传导或者停止至所 述加热器的电，并且还可以判定所述电气组件的操作或者非操作。
[0032] 控制装置可以被配置成：
[0033] 当所述驱动电池的所述温度低于第一预定温度时，将电传导至所述加热器，并且 禁止所述电气组件的操作，
[0034] 当所述驱动电池的所述温度是所述第一预定温度以上且还低于第二预定温度时， 将电传导至所述加热器，并且允许所述电气组件的操作，其中，所述第二预定温度高于所述 第一预定温度，并且
[0035] 当所述驱动电池的所述温度是所述第二预定温度以上时，停止所述加热器，并且 允许所述电气组件的操作。
【附图说明】
[0036] 图1是图解根据本发明的电动车辆的充电系统的实施例的实例的配置图。
[0037] 图2是说明在图1中所示的电动车辆的充电系统中所实施的控制的实例的流程 图。
[0038] 图3是说明在图1中所示的电动车辆的充电系统中所实施的控制的图。图3中左 边一幅图是说明相对于辅助电池电压的加热器输出的图表，图3中右边一幅图是说明对于 加热器输出的继电器操作指示的图。
【具体实施方式】
[0039] 不较佳的是高压驱动锂离子电池（以下称为驱动电池）在超低温状态（诸如低 于-30°C的温度状态）的时候在其中流过电流。这是因为当被用作驱动电池的锂离子电池 单元在超低温下被充电时，来自正极的锂离子更不易于被负极吸收，易于出现金属锂的沉 积，并且可能发生诸如短路的问题。
[0040] 充电系统因此被设置，以便在构成驱动电池的多个电池单元的最小电池单元温度 低于-30°c的情况下不操作，因此驱动电池不能被充电。换句话说，驱动电池在低于-30°c 的环境中不能被充电。
[0041] 当从车辆外面，诸如从家用交流电源插座，对驱动电池充电时，因此所推荐的是， 在低于-30°c的环境中，驱动电池被首先加热，并且在驱动电池已经至少达到低温状态（诸 如从大约-30 °C到0°C的温度状态）之后，开始充电。
[0042] 用于加热电池而不显著地改变现有的车辆配置的配置是理想的。此外，理想的是 在加热驱动电池的时候使用电气组件的电源的辅助电力，同时中断用于对驱动电池充电的 尚压电路。
[0043] 随后参考图1至3B说明关于根据本发明的实例的电动车辆的充电系统的实施例。
[0044] 图1是图解实施例的电动车辆的充电系统的配置图。图2是说明在图1中所示的 电动车辆的充电系统中所实施的控制的实例的流程图。图3A和图3B是说明在图1中所示 的电动车辆的充电系统中所实施的控制的图。图3A是说明相对于辅助电池电压的加热器 输出的图表，图3B是说明对于加热器输出的继电器操作指示的图。
[0045] 虽然在本实施例中，具有高压驱动锂离子电池的电动车辆、插入式混合动力车辆 等等都可以被应用作为电动车辆，但是以下说明是基于电动车辆的。
[0046] 随后说明其中超低温状态被定义为低于-30°C的温度状态、低温状态被定义 为-30°C以上但是低于0°C的温度状态、并且正常温度状态被定义为从0°C到60°C的温度状 态的实施例。超低温状态是不适于对驱动电池11充电的温度状态。
[0047] 实施例的电动车辆的充电系统配备有包括高压驱动锂离子电池（以下称为驱动 电池）11的电池组10,其储存用于驱动电动车辆的电动机（未图示）的电力。电池组10 装备有控制驱动电池11和如下所述的充电器21之间的连接（激活或者去激活）的接触器 12、检测驱动电池11的温度的温度传感器（温度检测装置）13、由加热驱动电池11的多个 加热器构成的加热器单元14、以及由对应于各个加热器、并且激活或者去激活各个加热器 的多个继电器构成的继电器单元15。
[0048] 实施例的电动车辆的充电系统装备有将从车辆外面供给的交流电力转换为直流 电力的充电器21，该直流电力被供给至驱动电池11。充电器21经由接触器12被连接至驱 动电池11。
[0049] 当使用从车辆外面供给的电力对驱动电池11充电（以下称为外部充电）时，举例 来说，用于电动车辆的充电电缆31的插头32被插入到外部电源的插座端口中，并且交流电 力从外部电源被供给至充电器21。充电器21将被供给的电力转换为高压直流电压（以下 称为直流高压），该直流高压接着被输出。然而，当接触器12被激活时，驱动电池11被供给 有转换后的直流高压并被充电。举例来说，充电器21将从作为外部电源的家用电源供给的 交流100V转换为直流300V的直流高压，该直流300V的直流高压接着被输出。
[0050] 实施例的电动车辆的充电系统还装备有被连接至充电器21的DC-DC转换器（电 压转换器）22和辅助电池23,DC-DC转换器将由充电器21转换的直流高压转换为用于供给 的低压直流电压（以下称为直流低压），并且辅助电池23被供给有由DC-DC转换器22转换 的直流低压并被充电。检测充电状态（充电量）的电压传感器（充电量检测装置）24被设 置于辅助电池23。举例来说，DC-DC转换器22将直流300V的直流高压转换为直流12V的 直流低压，该直流12V的直流低压接着被输出。
[0051] 当从车辆外面对辅助电池23充电时，DC-DC转换器22将从充电器21供给的直流 高压转换为直流低压，该直流低压接着被供给至辅助电池23。注意，在除了当从车辆外面充 电时以外的时候，DC-DC转换器22还可以将从驱动电池11供给的直流高压转换为直流低 压，并将这个直流低压供给至辅助电池23。也就是说，将直流高压供给至DC-DC转换器22 的源可以被切换。举例来说，用于切换供给源的转换器（未图示）可以被设置，并且当从车 辆外面进行充电时，供给源可以被切换为充电器21。
[0052] 注意，本发明的电力供给设备通过充电器21和DC-DC转换器22被配置，被配置成 使从车辆外面供给的电力能够被转换并被供给至驱动电池11、加热器单元14等等。电力供 给设备（充电器21和DC-DC转换器22)可以被配置为如图1中所示的单个单元，或者可以 被配置为分离的独立单元。举例来说，作为辅助电池23,在超低温状态下没有充电或者放电 问题的铅电池等等是理想的。
[0053] 实施例的电动车辆的充电系统装备有ECU(电子控制单元；控制装置）25,并且通 过E⑶25来进行如下所述的控制。举例来说，E⑶25基于来自驱动电池11的温度传感器 13的温度T、以及来自辅助电池23的电压传感器24的电压V，来控制接触器12、继电器单 元15、以及还有被设置于电动车辆的诸如空调设施和照明装置的电气组件26。被储存在辅 助电池23中的电力在这个被进行的时候被供给以操作ECU25,并且该电力还在加热器单 元14的加热器、或者电气组件26等等在操作中的时候被供给。
[0054] 随后参考图1和图2中所示的流程图说明关于由实施例的电动车辆的充电系统实 施的控制的实例。
[0055]步骤S1
[0056] 做出关于充电电缆31的插头32是否被插入到外部电源的插座端口中的检查。如 果被插入（插头：〇N)，则处理进行至步骤S2,如果没有被插入，则处理结束。举例来说，插 头32的插入或者未插入可以通过ECU25检测交流电力是否被供给至充电器21来被确定。
[0057] 充电器21和DC-DC转换器22通过将充电电缆31的插头32插入到外部电源的插 座端