在使第1以及第2繼電器（RL1、RL2）斷開并使繼電器（RL3）接通時，充電器（200）通過經(jīng)由絕緣變壓器（260）使外部電源（400）與主電池（10）之間電絕緣的電力變換路徑，對主電池（10）進(jìn)行充電。另一方面，在使第1以及第2繼電器（RL1、RL2）接通并使第3繼電器（RL3）斷開時，充電器（200）通過繞開絕緣變壓器（260）而將外部電源（400）與主電池（10）之間電連接的電力變換路徑，對主電池（10）進(jìn)行充電。其結(jié)果，充電器（200）通過繼電器（RL1~RL3）的接通斷開控制，能夠選擇性地適用通過絕緣變壓器（260）確保絕緣性能的外部充電、和繞開絕緣變壓器（260）而使高效率優(yōu)先的外部充電。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及，更特定地涉及由車輛外部的電源對車載蓄電裝置充電的充電系統(tǒng)及其控制。
技術(shù)介紹
在通過來自以二次電池為代表的蓄電裝置的電力來驅(qū)動車輛驅(qū)動用電動機(jī)的電動汽車、混合動力汽車等電動車輛中，提出了通過車輛外部的電源(以下，簡稱為“外部電源”)對車載蓄電裝置進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)。以下，將由外部電源進(jìn)行的蓄電裝置的充電也稱為“外部充電”。例如，在日本特開平8-88908號公報(專利文獻(xiàn)I)中，記載了從商用電源經(jīng)由絕緣變壓器對車載電池充電的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)I中，電池充電器共用控制車輛驅(qū)動用電動機(jī)的逆變器的部件而構(gòu)成。·另外，在日本特開2009-274479號公報(專利文獻(xiàn)2)中，作為用于從外部電源對車載蓄電裝置充電的充電器，記載了包含絕緣變壓器330的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，在日本特開2009-225587號公報(專利文獻(xiàn)3)中，也記載了用于通過外部電源對搭載于電動車輛的主電池進(jìn)行外部充電的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)3中，示出了用于從外部電源對主電池充電的通電路徑、和行駛時在主電池與車輛驅(qū)動用電動機(jī)之間形成的通電路徑獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特開平8-88908號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-274479號公報專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-225587號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題在專利文獻(xiàn)廣3中，關(guān)于將來自外部電源的電力變換成車載蓄電裝置的充電電力的充電器，例示了包含絕緣變壓器的結(jié)構(gòu)。若包含絕緣變壓器來構(gòu)成充電器，則能夠切實(shí)地將車載電氣設(shè)備從外部電源絕緣。特別是，在外部充電時，在產(chǎn)生通過繼電器將車載蓄電裝置與車載電氣設(shè)備之間電連接的需要的情況下，從安全性方面考慮，能夠確保在外部電源和車載電氣設(shè)備之間切實(shí)地絕緣這一點(diǎn)有利。另一方面，由于發(fā)生絕緣變壓器中的電力損失，因此在使用了包含絕緣變壓器的充電器的情況下，擔(dān)心外部充電的效率降低。本專利技術(shù)是為了解決這樣的問題而完成的專利技術(shù)，本專利技術(shù)的目的在于，提供一種電動車輛，其在通過外部電源對車載蓄電裝置充電時，能夠根據(jù)狀況選擇性地適用確保絕緣性能的外部充電、和使效率優(yōu)先的非絕緣的外部充電。用于解決問題的手段本專利技術(shù)的一種方式，電動車輛具備蓄電裝置，其用于蓄積相對于車輛驅(qū)動用電動機(jī)輸入輸出的電力；和充電器，其用于通過外部電源對蓄電裝置充電。充電器包括第I電力變換路徑，其經(jīng)由絕緣機(jī)構(gòu)，使外部電源與蓄電裝置之間電絕緣而將來自外部電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力；第2電力變換路徑，其繞開絕緣機(jī)構(gòu)而將外部電源與蓄電裝置之間電連接，將來自外部電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力；以及第I開關(guān)。絕緣機(jī)構(gòu)構(gòu)成為在使一次側(cè)和二次側(cè)電絕緣之后傳遞電能。第I開關(guān)設(shè)置成用于在外部充電時選擇性地形成第I電力變換路徑和第2電力變換路徑中的一方。優(yōu)選，電動車輛還具備電負(fù)載，其利用蓄電裝置的電力進(jìn)行工作；和第2開關(guān)，其連接在蓄電裝置與電負(fù)載之間。充電器與第2開關(guān)的接通斷開對應(yīng)地執(zhí)行第I電力變換路徑和第2電力變換路徑的選擇。更優(yōu)選，充電器控制第I開關(guān)，以使得在第2開關(guān)接通時選擇第I電力變換路徑， 而在第2開關(guān)斷開時選擇第2電力變換路徑。優(yōu)選，絕緣機(jī)構(gòu)由通過電磁感應(yīng)在一次側(cè)與二次側(cè)之間傳遞電能的絕緣變壓器構(gòu)成。更優(yōu)選，充電器還包括第I電力變換器、第2電力變換器、第3電力變換器和平滑電感器。第I電力變換器構(gòu)成為將來自外部電源的電力變換為直流電壓并輸出到第I電源配線與第I接地配線之間。第2電力變換器構(gòu)成為在選擇了第I電力變換路徑時，將直流電壓變換為交流電壓并輸出到絕緣變壓器的一次側(cè)。第3電力變換器構(gòu)成為在選擇了第I電力變換路徑時，將絕緣變壓器的二次側(cè)的交流電壓變換為蓄電裝置的充電電壓并輸出到第2電源配線與第2接地配線之間。平滑電感器連接在第2電源配線與蓄電裝置之間。第2電力變換器以及第3電力變換器各自構(gòu)成為包含多個開關(guān)元件。第3電力變換器在選擇了第2電力變換路徑時停止工作。第2電力變換器在選擇了第2電力變換路徑時進(jìn)行工作，以使得通過多個開關(guān)元件的一部分以及平滑電感器構(gòu)成非絕緣型斬波電路，所述非絕緣型斬波電路將來自第I電力變換器的直流電壓變換為蓄電裝置的充電電壓。更優(yōu)選，第I開關(guān)具有第I開關(guān)元件、第2開關(guān)元件和第3開關(guān)元件。第I開關(guān)元件連接在絕緣變壓器的一次側(cè)與第2電源配線之間。第2開關(guān)元件連接在第I接地配線與第2接地配線之間。第3開關(guān)元件插入連接在絕緣變壓器的一次側(cè)的通電路徑中。第I開關(guān)元件以及第2開關(guān)元件在選擇了第I電力變換路徑時斷開，而在選擇了第2電力變換路徑時接通。第3開關(guān)元件在選擇了第I電力變換路徑時接通，而在選擇了第2電力變換路徑時斷開。或者，更優(yōu)選，第I開關(guān)具有第I開關(guān)元件、第2開關(guān)元件和第3開關(guān)元件。第I開關(guān)元件連接在絕緣變壓器的一次側(cè)的一方的配線與第2電源配線之間。第2開關(guān)元件連接在絕緣變壓器的一次側(cè)的另一方的配線與第2接地配線之間。第3開關(guān)元件插入連接在絕緣變壓器的一次側(cè)的通電路徑中。第I開關(guān)元件以及第2開關(guān)元件在選擇了第I電力變換路徑時斷開，而在選擇了第2電力變換路徑時接通。第3開關(guān)元件在選擇了第I電力變換路徑時接通，而在選擇了第2電力變換路徑時斷開。并且，第2電力變換器在選擇了第2電力變換路徑時進(jìn)行工作，以使得構(gòu)成非絕緣型斬波電路、并且將第I接地配線和第2接地配線電連接。或者，更優(yōu)選，充電器還包括第I電力變換器、第2電力變換器、第3電力變換器和平滑電感器。第I電力變換器構(gòu)成為將來自外部電源的電力變換為與電壓指令值相應(yīng)的直流電壓并輸出到第I電源配線與第I接地配線之間。第2電力變換器構(gòu)成為包含多個開關(guān)元件，以使在選擇了第I電力變換路徑時，將直流電壓變換為交流電壓并輸出到絕緣變壓器的一次側(cè)。第3電力變換器構(gòu)成為在選擇了第I電力變換路徑時，將絕緣變壓器的二次側(cè)的交流電壓變換為蓄電裝置的充電電壓并輸出到第2電源配線與第2接地配線之間。平滑電感器連接在第2電源配線與蓄電裝置之間。第I開關(guān)在選擇了第2電力變換路徑時，將第I電源配線與第2電源配線之間、以及第I接地配線與第2接地配線之間電連接。第2電力變換器以及第3電力變換器在選擇了第2電力變換路徑時停止工作。并且，第I電力變換器的電壓指令值在選擇了第2電力變換路徑時被設(shè)定成與蓄電裝置的充電電壓相當(dāng)。特別是在這樣的結(jié)構(gòu)中，第I開關(guān)具有第I開關(guān)元件和第2開關(guān)元件。第I開關(guān)元件連接在第I電源配線與第2電源配線之間，在選擇了第I電力變換路徑時斷開，而在選擇了第2電力變換路徑時接通。第2開關(guān)元件連接在第I接地配線與第2接地配線之間，在選擇了第I電力變換路徑時斷開，而在選擇了第2電力變換路徑時接通。 或者，優(yōu)選，絕緣機(jī)構(gòu)包括電容器、第3開關(guān)和第4開關(guān)。第3開關(guān)設(shè)置在電容器的兩極端子與一次側(cè)之間。第4開關(guān)設(shè)置在電容器的兩極端子與二次側(cè)之間。更優(yōu)選，充電器還包括第I電力變換器。第I電力變換器構(gòu)成為將來自外部電源的電力變換為用于對蓄電裝置充電的直流電力并輸出到絕緣機(jī)構(gòu)的一次側(cè)。蓄電裝置在外部充電時與絕緣機(jī)構(gòu)的二次側(cè)電連接。并且，第I開關(guān)被配置成繞開第3開關(guān)以及第4開關(guān)而將絕緣機(jī)構(gòu)的一次側(cè)和二次側(cè)電連接。特別是在這樣的結(jié)構(gòu)中，第I開關(guān)被控制成在選擇了第I電力變換路徑時固定為斷開，而在選擇了第2電力變換路徑時固定為接通。第3開關(guān)被控制成在選擇了第I電力變換路徑時與第4開本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：洪遠(yuǎn)齡，
申請(專利權(quán))人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：
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