采用為使主電池更快速充電而斷開耗盡的輔助電池的方法的混合動力車輛的制作方法
【專利摘要】副DC/DC轉換器(115)將充電器(110)的輸出電壓轉換為輔助電池(70)的輸出的電平，并將輸出電壓輸出到與PLG?ECU(82)和輔助電池(70)連接的電源線(155p)。當副輔助電池(70)的電壓等于或低于規(guī)定值時，控制單元(97)中斷從電源線(155p)到輔助電池(70)的電流路徑。
【專利說明】
采用為使主電池更快速充電而斷開耗盡的輔助電池的方法的混合動力車輛
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及車輛，并且更特別地涉及一種采用通過充電電纜從外部電源提供的電力來充電的車輛。
【背景技術】
[0002]WO 2011/016135(PTL I)公開了一種從車輛的外部對安裝于車輛上的輔助電池供電的供應電力的技術。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005][PTL IJffO 2011/016135

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術問題
[0007]然而，當輔助電池的電壓低時，可以通過輔助電池取用從車輛的外部提供的電力，致使對車輛充電所需的系統(tǒng)起動困難。
[0008]因此，本發(fā)明的一個目標是提供一種甚至當輔助電池的電壓低時仍可快速啟動對車輛充電所需的系統(tǒng)的車輛。
[0009]問題的解決方法
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種以通過充電電纜從外部電源提供的電力來充電的車輛，所述車輛包括:可再充電的主蓄電裝置和可再充電的副蓄電裝置，被配置為將從外部電源提供的電力轉換為用于對主蓄電裝置充電的電力的充電器，控制充電的充電控制器，被配置為將充電器的輸出電壓轉換為副蓄電裝置的輸出的電平并將輸出電壓輸出到與充電控制器和副蓄電裝置連接的電源線的副電壓轉換器，以及當副蓄電裝置的電壓等于或低于規(guī)定值時中斷從電源線到副蓄電裝置的電流路徑的控制單元。
[0011]從而，當副蓄電裝置的電壓等于或低于規(guī)定值時，電流不流向副蓄電裝置，但流向充電控制器，以使充電控制器能夠成為可操作。
[0012]優(yōu)選，車輛進一步包括被連接在充電器和主蓄電裝置之間的繼電器。當充電控制器變得可由通過電源線傳送的電力操作時，充電控制器使繼電器被接通。
[0013]從而，主蓄電裝置能夠被充電。
[0014]優(yōu)選，車輛進一步包括主電壓轉換器，其被配置為當副蓄電裝置的SOC等于或低于規(guī)定值時，將主蓄電裝置的輸出電壓轉換成副蓄電裝置的輸出的電平，并且將輸出電壓輸出到電源線。主電壓轉換器的輸出電流大于副電壓轉換器的輸出電流。
[0015]從而，當副蓄電裝置的SOC低時，副蓄電裝置能夠通過使用主電壓轉換器而被快速充電。
[0016]優(yōu)選，當副蓄電裝置的電壓高于規(guī)定值時，控制單元使電流路徑導通。
[0017]從而，當副蓄電裝置的電壓高于規(guī)定值時，電力也能夠被提供給充電控制器，同時副蓄電裝置被充電。
[0018]優(yōu)選，控制單元由從充電器提供的電力來操作。
[0019]從而，甚至當副蓄電裝置已被耗盡時，控制單元也能夠被操作。
[0020]優(yōu)選，充電電纜包括被設置于用于從外部電源對車輛供應電力的電路徑上的中斷器，以及產(chǎn)生導頻信號并傳送導頻信號到充電控制器并基于由充電控制器控制的導頻信號的電勢而控制中斷器的中斷控制單元。充電控制器包括:從副蓄電裝置而不通過電源線接收電力并基于由中斷控制單元建立的導頻信號的狀態(tài)通過控制導頻信號的電勢來控制中斷器的CPU，以及可以由用戶的操作來控制的升壓開關。當升壓開關被接通時，通過對導頻信號的電勢的控制，使中斷器處于導通。
[0021 ]從而，甚至當副蓄電裝置已被耗盡時，可以通過充電電纜而將來自外部電源的電力用于車輛中。
[0022]優(yōu)選，控制單元檢測被連接到副蓄電裝置的節(jié)點的電壓，并且基于節(jié)點的電壓判定副蓄電裝置是否已被移除。
[0023]從而，若副蓄電裝置遇盜竊，則可以檢測出盜竊。
[0024]發(fā)明的有利效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，甚至當輔助電池的電壓低時，對車輛充電所需的系統(tǒng)可被快速起動。
【附圖說明】
[0026]圖1為示出車輛和充電電纜的配置的框圖。
[0027]圖2為示出充電電纜的配置的圖。
[0028]圖3為示出充電電纜連接控制單元的配置的圖。
[0029]圖4為表示當輔助電池未被耗盡時通過使用外部電力起動車輛的充電系統(tǒng)的操作程序的流程圖。
[0030]圖5為用于圖示出在起動車輛的充電系統(tǒng)的過程中在其中電流流動的方向的圖。
[0031]圖6為用于圖示出在起動車輛的充電系統(tǒng)的過程中在其中電流流動的方向的圖。
[0032]圖7為表示判定輔助電池是否已被移除的程序的流程圖。
[0033]圖8為表示當輔助電池已被耗盡時，通過使用外部電力起動車輛的充電系統(tǒng)的操作程序的流程圖。
[0034]圖9為用于圖示出在輔助電池被充電時在其中電流流動的方向的圖。
【具體實施方式】
[0035]本發(fā)明的實施例將參考附圖描述如下。
[0036]第一實施例
[0037]參閱圖1，車輛100包括主電池10、電力控制單元(P⑶)20、電動發(fā)電機30、動力傳輸齒輪40、驅動輪50、以及由多個ECU(電子控制單元)所組成的控制器。
[0038]主電池10典型地由諸如鋰離子電池或鎳-金屬氫化物電池的二次電池所構成。舉例說明，主電池10的輸出電壓約為200V。
[0039]P⑶20將存儲于主電池10中的電力轉換成用于控制電動發(fā)電機30的驅動的電力。舉例說明，電動發(fā)電機30由永久磁鐵型三相同步電動機來實施。PCU 20被構成為包括逆變器26。
[°04°]電動發(fā)電機30的輸出扭矩通過由減速齒輪或動力分配裝置構成的動力傳輸齒輪40被傳送到驅動輪，據(jù)此車輛100行駛。于車輛100的再生制動時，電動發(fā)電機30可以通過驅動輪50的轉動力而產(chǎn)生電力。通過PCU20將所產(chǎn)生的電力轉變成用于對主電池10充電的電力。
[0041]進一步，在裝備有除電動發(fā)電機30以外的發(fā)動機(未示出)的混合動力車輛中，發(fā)動機和電動發(fā)電機30的協(xié)調(diào)操作允許產(chǎn)生車輛100所必要的車輛驅動電力。在這種情況下，也有可能通過使用由發(fā)動機轉動產(chǎn)生的電力給主電池10充電。具體地，車輛100表示一種裝備有用于產(chǎn)生驅動車輛的電力的電動機的車輛，并且包括在其中車輛驅動電力由發(fā)動機和電動機產(chǎn)生的混合動力車輛，以及未裝備有發(fā)動機的電動車輛和燃料電池車輛。
[0042]電力控制單元(P⑶)20包括轉換器CNV、平滑電容器CO和逆變器26。
[0043]轉換器CNV被配置為進行電源線153p的DC電壓VL和電源線154p的DC電壓VH之間的DC(直流電流)電壓轉換。
[0044]電源線153p和接地線153g分別通過系統(tǒng)主繼電器SMRl和SMR2被電連接到主電池10的正電極端子和負電極端子。平滑電容器CO被連接到電源線154p并且使DC電壓平滑。類似地，平滑電容器Cl被連接到電源線153p并且使DC電壓VL平滑。
[0045]轉換器CNV被配置為包括電力半導體開關元件(下文中也被簡稱為“開關元件”)Q1和Q2、電抗器LA和平滑電容器Cl的斬波電路，如圖1所示。反向并聯(lián)的二極管分別被連接到開關元件Ql和Q2，并且因而轉換器CNV能夠實行電源線153p和154p之間的雙向電壓轉換。
[0046]逆變器26為一般的三相逆變器，并且因而未示出其詳細的電路結構。舉例說明，逆變器26被配置以使得針對各相而布置上和下臂(arm)元件，并且各相的上和下臂元件之間的節(jié)點被連接到電動發(fā)電機30的對應相的定子線圈繞組。
[0047]當車輛100正在行駛(下文中將被簡稱為“于車輛行駛時”)時，逆變器26的每個開關元件被控制為由MG-E⑶81接通/關斷，據(jù)此電源線154p上的DC電壓被轉換為三相AC(交流電流)電壓并被提供給電動發(fā)電機30。作為替換，于車輛100再生制動時，逆變器26的每個開關元件被控制為由MG-ECU 81接通/關斷，如此使來自電動發(fā)電機30的AC電壓被轉換為DC電壓并輸出到電源線154p。
[0048]作為構成控制器的ECU，圖1圖示出于車輛行駛時用于控制車輛100的操作的HV-E⑶80，用于控制PCU 20的操作的MG-E⑶81，以及用于控制外部充電操作的PLG-ECU 82(充電控制器)。
[0049]至于電動發(fā)電機30的控制，HV-ECU80和MG-ECU81被分等級配置，在其中MG-ECU 81根據(jù)來自HV-ECU 80的操作命令值來控制PCU 20以驅動電動發(fā)電機30。
[0050]每個E⑶由電子控制單元構成，所述電子控制單元包括CPU(中央處理器)和未示出的存儲器，并被配置為基于存儲于存儲器中的映射和程序使用由各種傳感器檢測的值而進行操作。至少ECU中的一部分可以被配置為由諸如電子電路的硬件實行規(guī)定的數(shù)字/邏輯操作。當從電源線155p提供低電壓系統(tǒng)的電源電壓時，每個ECU操作。
[0051 ] 車輛100進一步包括主DC/DC轉換器60、輔助電池70、電源線155p、繼電器RL3和RL4及輔助負載90作為低電壓系統(tǒng)(輔助系統(tǒng))的配置。輔助電池70被連接于電源線155p和接地線155g之間。舉例說明，輔助電池70由鉛電池所構成。輔助電池70的輸出電壓對應于低電壓系統(tǒng)的電源電壓Vs。電源電壓Vs的額定值低于主電池10的輸出電壓，并且例如近于12V。
[0052]從輔助電池70到電源線155p的路徑設置有二極管D3。從電源線155p到輔助電池70的路徑設置有二極管D2和晶體管TRl。
[0053]主DC/DC轉換器60被配置為降低對應于主電池10的輸出電壓的DC電壓VL，將其轉換為輔助電池70的輸出電壓電平的DC電壓。主DC/DC轉換器60的輸出額定電壓Vi被設定以使輔助電池70能夠被充電。
[0054]主DC/DC轉換器60典型地為包括半導體開關元件(未示出)的開關調(diào)節(jié)器，且公知的任意電路配置都可以應用于其中。主DC/DC轉換器60的輸出側被連接到電源線155p。主DC/DC轉換器60的輸入側被連接到電源線153p和接地線153g。
[0055 ]低電壓系統(tǒng)的輔助負載90被連接到電源線15 5p。例如，輔助負載90包括音頻設備、導航設備及照明裝置(危險燈、車內(nèi)燈、車頭燈等等)。每當于車輛行駛時和外部充電時，輔助負載90根據(jù)用戶操作而操作并消耗電力。
[0056]繼電器RL3被電連接于電源線155p和HV-ECU 80、MG-ECU81之間。繼電器RL4被電連接于電源線155p和PLG-E⑶82之間。至于PLG-E⑶82，外部充電所需的最小電路元件被配置為從輔助電池70連續(xù)地接收電力而不通過繼電器RL4，而除這些以外的任何電路元件則被配置為通過繼電器RL4接收電力，其結果是降低待機電力。
[0057]繼電器RL3響應于點火開關的操作而被接通/關斷。繼電器RL4于進行外部充電時被接通，并且于沒有進行外部充電時被關斷。
[0058]進一步，車輛100包括充電器110、車輛進電口(inlet)270、包括副DC/DC轉換器115的副驅動單元98及繼電器RLl和RL2，作為主電池1的外部充電的配置(這些下文中被稱為“充電系統(tǒng)”)。
[0059]充電器110通過電力線ACLl和ACL2被連接到車輛進電口 270。
[0060]充電器110將通過電力線ACLl和ACL2傳送的來自外部電源402的AC電壓轉換成用于給主電池10充電的DC電壓。轉換的DC電壓被輸出穿過電源線152p和接地線152g。
[0061 ]車輛進電口 270被連接到充電電纜300的充電連接器310。充電電纜300的插頭320被連接到與外部電源402連接的電出口 400。
[0062]繼電器RLl被電連接于電源線152p和主電池10的正電極之間。繼電器RL2被電連接于接地線152g和主電池1的負電極之間。
[0063]于車輛行駛時，系統(tǒng)主繼電器SMRl和SMR2被接通，而繼電器RLl和RL2被關斷。在外部充電時，通常，系統(tǒng)主繼電器SMRl和SMR2被關斷，而繼電器RLl和RL2被接通。要注意在隨后將要描述的第二實施例中，在外部充電時，系統(tǒng)主繼電器SMRl和SMR2也被接通。
[0064]gljDC/DC轉換器115將由充電器110轉換的DC電壓(主電池10的充電電壓)轉換成輔助電池70的輸出電壓電平的DC電壓。換言之，副DC/DC轉換器115的額定輸出電壓Vi和主DC/DC轉換器60相等。副DC/DC轉換器115的輸出通過二極管Dl被提供到電源線155p。如同主DC/DC轉換器60，副DC/DC轉換器115由包括半導體開關元件(未示出)的開關調(diào)節(jié)器所構成，且公知的任意電路配置都可以應用于其中。
[0065]副DC/DC轉換器115的輸出電流被限制于由充電時使用的部件所消耗的最小電流(大約10A)。另一方面，主DC/DC轉換器60的輸出電流被設定為于行駛時使用的部件所需的電流(10A以上的電流)。
[0066]圖2為示出充電電纜300配置的圖。
[0067]參閱圖2，充電電纜300包括設置于靠近車輛的端部上的充電連接器310、設置于靠近外部電源的端部上的插頭320、充電電路中斷裝置(下文中也被稱作“CCID”)330、以及將裝置互相連接并且輸入和輸出電力及控制信號的電力線單元340。
[0068]電力線單元340包括將插頭320連接到CCID330的電力線單元340A，及將充電連接器310連接到CCID 330的電力線單元340B。電力線單元340還包括用于傳送來自外部電源402的電力的電力線350。
[0069]充電電纜300經(jīng)由充電電纜300靠近外部電源的插頭320被連接到外部電源402(如，商用電源)的電出口(outlet)400。被設置于車輛10車體上的車輛進電口270被連接到靠近車輛的充電電纜300的充電連接器310，以將電力從外部電源402傳送到車輛10。
[0070]當充電連接器310被插入車輛100的車輛進電口270中時，電力線單元340內(nèi)的電力線350被連接到電力線ACLl和ACL2，充電連接器310通過接地線L2和連接信號線路L3被連接至IJPLG-ECU 825，并且導頻電路334通過控制導頻線LI被連接到Plg-Ecu 82。
[0071]充電連接器310檢測車輛進電口 270和充電連接器310之間的連接狀態(tài)，并且通過連接信號線L3輸出顯示PLG-E⑶82的連接狀態(tài)的電纜連接信號CNCT。
[0072]CCID 330包括CCID繼電器332和控制導頻電路334XCID繼電器332被插入到充電電纜300內(nèi)的電力線350中。CCID繼電器332由控制導頻電路334所控制。當CCID繼電器332關斷時，充電電纜300內(nèi)的電路徑被中斷。另一方面，當CCID繼電器332接通時，電力能夠從外部電源402被提供到車輛1。
[0073]控制導頻電路334通過控制導頻線LI將導頻信號CPLT經(jīng)由充電連接器310和車輛進電口 270輸出到PLG-ECU82。導頻信號CPLT要通知車輛100的PLG-ECU82的是來自控制導頻電路334的充電電纜300的額定電流。進一步，PLG-E⑶82通過控制導頻信號CPLT的電壓而遠程控制CCID繼電器332。就是說，控制導頻電路334基于導頻信號CPLT的電勢的變化而控制CCID繼電器332。
[0074]圖3為示出充電電纜連接控制單元92配置的圖。
[0075]充電電纜連接控制單元92控制充電電纜300和車輛100之間的連接。充電電纜連接控制單元92被包括于隨后將要描述的PLG-ECU82內(nèi)的控制塊中。
[0076]充電電纜連接控制單元92包括用于控制導頻信號CPLT的電勢的電阻電路502，輸入緩沖器504、506，以及CPU508。
[0077]該配置通過直接從輔助電池70接收電力而操作，而不是通過繼電器RL4。當輔助電池70被耗盡時，CPU508不操作。
[0078]電阻電路502包括下拉電阻器R2、R3及開關SW2。下拉電阻器R2被連接于用于導頻信號CPLT通信的控制導頻線LI和車輛接地512之間。下拉電阻器R3和開關SW2也被串聯(lián)于控制導頻線LI和車輛接地512之間。響應于來自CPU508的控制信號S2而控制開關SW2為接通或關斷。
[0079]升壓開關SSl與開關SW2被并聯(lián)設置。升壓開關SSl由駕駛員的操作接通。例如，升壓開關SSl由瞬時開關構成。
[0080]輸入緩沖器504接收控制導頻線LI上的導頻信號CPLT，并且將接收的導頻信號CPLT輸出到CPU508。輸入緩沖器506從被連接到充電連接器310的連接信號線路L3接收電纜連接信號CNCT，并且將接收的電纜連接信號CNCT輸出到CPU508。
[0081]電纜連接信號CNCT的電勢隨著將充電連接器310連接到車輛進電口270的操作而變化。因此，通過檢測電纜連接信號CNCT的電勢，CPU508能夠檢測充電連接器310的連接狀態(tài)。CPU508進一步通過檢測導頻信號CPLT的振蕩狀態(tài)和占空比來檢測充電電纜300的額定電流。
[0082]當電纜連接信號CNCT的電勢顯示車輛進電口270和充電連接器310正被連接在一起，且由導頻信號CPLT表示的充電電纜300的額定電流適合于車輛100時，CPU508通過由控制信號S2使開關SW2接通來降低導頻信號CPLT的電勢。從而，CPU508能夠遠程控制CCID繼電器332以將其接通。然后電力通過充電電纜300從外部電源402被傳送到車輛100。
[0083]當CCID繼電器332的觸點閉合時，來自外部電源402的AC電力被供給圖1所示的充電器110。然后，CPU508輸出控制信號到充電器110并且使充電器100進行電力轉換。
[0084](于充電起動期間的操作)
[0085]圖4為表示當輔助電池70未被耗盡時通過使用外部電力起動車輛100的充電系統(tǒng)(下文中被稱為充電起動)的操作程序的流程圖。圖5和6為圖示出在起動車輛100的充電系統(tǒng)的過程中在其中電流流動的方向的圖。
[0086]此處，車輛100的充電系統(tǒng)的起動意指:包括副DC/DC轉換器115的副驅動單元98、PLG-E⑶82和充電器110正在操作或者成為可操作，并且繼電器RFl、RF2和RL4被接通。
[0087]如圖5和6所示，PLG-E⑶82包括控制塊A和控制塊B?？刂茐KA通過從輔助電池70直接接收電力而操作，而不是通過電源線155p和繼電器RL4。圖3所示的配置被包括于控制塊A中。控制塊B于繼電器RL4接通時通過接收通過電源線155p傳送的電力的供應而操作。因此，如果繼電器RL4不接通，控制塊B不能夠接收電力的供應并且不操作。
[0088]副驅動單元98包括副DC/DC轉換器115、控制單元97及電壓傳感器96。副驅動單元98和充電器110以來自外部電源402的電力來操作。
[0089 ] 參閱圖4至6，在步驟S1I中，如果輔助電池70未被耗盡，PLG-E⑶82內(nèi)控制±夬六中所包括的CPU508通過接收輔助電池70的電力而操作。當充電連接器310被連接到車輛進電口270時，CPU508基于從充電連接器310傳送的電纜連接信號CNCT和從控制導頻電路334傳送的導頻信號CPLT使開關SW2被接通。從而，導頻信號CPLT的電勢被降低，CCID繼電器332被打開，并且電力從外部電源402被傳送到充電器110。
[0090]在步驟S102中，副驅動單元98中包括的控制單元97進一步使繼電器RL4被接通。從而，PLG-ECU82被連接到電源線155p。
[0091]在步驟S103中，副驅動單元98中包括的控制單元97使副DC/DC轉換器115操作及主DC/DC轉換器60停止。就是說，在主DC/DC轉換器60中，開關元件保持關斷，并且因而不會招致與電力轉換相關的電力損耗。
[0092]在步驟S104中，副驅動單元98中包括的電壓傳感器96檢測輔助電池70的電壓。如果輔助電池70的電壓等于或低于規(guī)定值，處理進行到步驟S105，而如果輔助電池70的電壓高于規(guī)定值時，處理進行到步驟S108。
[0093]在步驟S105中，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl將被關斷。從而，如圖5所示，從副DC/DC轉換器115輸出到電源線155p的電流被輸出到輔助負載90和PLG-ECU82的控制塊B，但不流向輔助電池70。結果是，輸出到電源線155p的電流不被低電壓的輔助電池70所取用，以使電力能夠被提供至ljPLG-ECU82的控制塊B。此處，如果輔助電池70的電壓高于電源線155p的電壓，則電流也從輔助電池70流向電源線155p。
[0094]在步驟S106中，PLG-E⑶82內(nèi)的已接收電力的供應的控制塊B使繼電器RLl和RL2被接通以建立車輛100的充電系統(tǒng)的起動狀態(tài)(準備開啟(Ready-ON)狀態(tài))。從而，采用來自充電器110的DC電壓對主電池10充電。
[0095]在步驟S107中，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl被接通。從而，如圖6所示，從副DC/DC轉換器115輸出到電源線155p的電流被輸出到輔助負載90和PLG-ECU82，并且流向輔助電池70。電流流過輔助電池70能夠防止輔助電池70的耗盡。在此狀態(tài)下，由于車輛100的充電系統(tǒng)的起動狀態(tài)已經(jīng)被建立，如果輸出到電源線15 5p的電流被低電壓的輔助電池70取用將不成問題。
[0096]在步驟S108中，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl被接通。從而，如圖6所示，從副DC/DC轉換器115輸出到電源線155p的電流被輸出到輔助負載90和PLG-ECU82，并流向輔助電池70。由于輔助電池70的電壓比規(guī)定值更高(高電壓)，則輸出到電源線155p的電流也流向PLG-ECU82，而不優(yōu)先流向輔助電池70。結果是，電力能夠被提供到PLG-E⑶82的控制塊B，以使外部充電處理能夠被進行并且輔助電池70被充電。
[0097]在步驟S109中，PLG-ECU82內(nèi)的控制塊B使繼電器RLl和RL2被接通以建立車輛100的充電系統(tǒng)的起動狀態(tài)(準備開啟狀態(tài))。通過處于接通狀態(tài)的繼電器RLl和RL2，以通過由充電器110將來自外部電源402的AC電力轉換所獲得的DC電壓而對主電池10充電。
[0098](盜竊檢測)
[0099]輔助電池70被安裝于其可被容易地移除的位置，以便于電池的更換。進一步，輔助電池70重量輕且體積小，并且因而易遭遇盜竊。為此，根據(jù)此實施例的車輛100具有通知駕駛員輔助電池70是否已被移除的功能。
[0100]圖7為表示判定輔助電池70是否已被移除的程序的流程圖。
[0101]例如，當充電電纜300正被連接到車輛100且車輛100沒有在被充電時執(zhí)行該程序。
[0102]在步驟S301中，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl被關斷。
[0103]在步驟S302中，副驅動單元98中包括的電壓傳感器96檢測被連接到輔助電池70的節(jié)點NDl的電壓。如果輔助電池70已被盜竊所移除，由電壓傳感器96檢測的電壓為“0V”(接地電壓)。如果輔助電池70未被移除，由電壓傳感器96檢測的電壓為輔助電池70的電壓。此處，當因為晶體管TRl已被關斷而由電壓傳感器96檢測的電壓為輔助電池70的電壓時，如果晶體管TRl已被接通，則由電壓傳感器96檢測的電壓可以不是輔助電池70的電壓。
[0104]在步驟S303中，如果檢測的電壓為“0V”，則處理進行到步驟S304。
[0105]在步驟S304中，副驅動單元98中包括的控制單元97判定輔助電池70已被盜竊所移除，并且通過包含液晶顯示器等等的通知裝置89通知駕駛員輔助電池70已被移除。
[0106]如上所述，在該實施例中，如果輔助電池的電壓等于或低于規(guī)定值，則從副DC/DC轉換器到輔助電池的電流路徑被中斷，從而由于對輔助電池取用來自外部電源的電力來避免起動對車輛充電所需的系統(tǒng)的困難。
[0107]要注意在除了圖4的步驟S107和S108中的充電的時間段期間，諸如以定時器充電前待機期間，及于充電完成后充電電纜300從車輛100被斷開之前，可以通過使晶體管TRl被接通而對輔助電池70充電。由于除了用于充電，輔助電池70的電力還被用于開/關門檢測、鑰匙驗證及主電池10的溫度調(diào)節(jié)，因此可以防止輔助電池70的耗盡。進行主電池10的溫度的調(diào)節(jié)為的是防止主電池10的劣化，并且防止當駕駛員進入車輛時起動能力的降低。
[0108]第二實施例
[0109]圖8為表示當輔助電池70已被耗盡時通過使用外部電力起動車輛100的充電系統(tǒng)(下文中被稱為充電起動)的操作程序的流程圖。圖9為圖示出于輔助電池70被充電時在其中電流流動的方向的圖。
[0110]在步驟S201中，如果輔助電池70已被耗盡，則PLG-ECU82內(nèi)的CPU508不操作。替代地，與開關SW2并聯(lián)設置的升壓開關SSl由駕駛員接通。從而，導頻信號CPLT的電勢被降低，并且CCID繼電器332以類似于當?shù)谝粚嵤├膱D4的步驟SlOl中開關SW2接通時的方法而被接通。
[0111]在步驟S102中，以類似于第一實施例的方式，副驅動單元98內(nèi)的控制單元97進一步使繼電器RL4被接通。從而，PLG-E⑶82被連接到電源線155p。
[0112]在步驟S103中，以類似于第一實施例的方式，副驅動單元98內(nèi)的控制單元97使副DC/DC轉換器115操作及主DC/DC轉換器60停止。
[0113]在步驟S202中，副驅動單元98中包括的電壓傳感器96檢測輔助電池70的電壓。輔助電池70的電壓等于或低于規(guī)定值，并且處理進行到步驟S105。
[0114]在步驟S105中，以類似于第一實施例的方式，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl被關斷。從而，如圖5所示，從副DC/DC轉換器115輸出到電源線155p的電流被輸出到輔助負載90和PLG-ECU82，但不流向輔助電池70。結果是，輸出到電源線155p的電流不被低電壓的輔助電池70所取用，以使能夠對整個PLG-ECU82提供電力并且能夠執(zhí)行外部充電處理。
[0115]在步驟S106中，PLG-ECU82內(nèi)的控制塊B使繼電器RLl和RL2被接通以建立車輛100的充電系統(tǒng)的起動狀態(tài)(準備開啟狀態(tài))。從而，以來自充電器110的DC電壓對主電池10充電。
[0116]在步驟S203中，PLG-ECU82內(nèi)的控制塊B判定輔助電池70的SOC(充電狀態(tài))是否等于或低于規(guī)定值。例如，控制塊B基于輔助電池70的電壓估計輔助電池70的S0C。如果輔助電池70的SOC等于或低于規(guī)定值，則處理進行到步驟S204，而輔助電池70的SOC高于規(guī)定值時，處理進行到步驟S205。
[0117]在步驟S204中，PLG-ECU82內(nèi)的控制塊B使系統(tǒng)主繼電器SMRl和SMR2被接通，使副DC/DC轉換器115停止及主DC/DC轉換器60操作，并使晶體管TRl被接通。這樣做是因為，當輔助電池70的SOC低時，諸如當輔助電池70已被耗盡時，與采用從副DC/DC轉換器115輸出的小電流(大約1A)給輔助電池70充電相比，采用從主DC/DC轉換器60輸出的大電流(10A或更高)給輔助電池70充電更有效率。
[0118]從而，如圖9所示，從主DC/DC轉換器60輸出到電源線155p的電流流向輔助負載90、PLG-E⑶82和輔助電池70。輔助電池70因此被充電。
[0119]在步驟S107中，副驅動單元98中包括的控制單元97使晶體管TRl被接通。從而，從副DC/DC轉換器115輸出到電源線155p的電流被輸出到輔助負載90和PLG-E⑶82，并流向輔助電池70。這樣做是因為，當輔助電池70的SOC高時，采用從副DC/DC轉換器115輸出的小電流(大約1A)給輔助電池70充電的效率并不是無效的。
[0120]如上所述，根據(jù)該實施例，當輔助電池已被耗盡時，車輛和充電電纜之間的電連接能夠由升壓開關的操作來完成。
[0121 ]計劃適當?shù)貙⒋颂幑_的實施例結合在一起。應當理解為此處所公開的實施例在各個方面為說明性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求的各項限定，而不是由上述實施例的描述所限定，并且旨在包括與權利要求的各項等價的范圍及意義內(nèi)的任何修改。
[0122]參考標號清單
[0123]10主電池；20PCU; 26逆變器;30電動發(fā)電機;40動力傳輸齒輪；50驅動輪;60主DC/DC轉換器;70輔助電池;80HV-ECU; 81MG-ECU; 82PLG-ECU; 90輔助負載;92充電電纜連接控制單元;96電壓傳感器;97控制單元;98副驅動單元;100車輛;110充電器；115副DC/DC轉換器；152g、153g、155g接地線；152p、153p、154p、155p電源線；270車輛進電 P ； 300充電電纜;310充電連接器;320插頭；330CCID ； 332CCID繼電器;334控制導頻電路;340電力線單元；350電力線;400電出口；402外部電源;502電阻電路;504、506輸入緩沖器;508CPU; 512車輛接地；0)、(:1平滑電容器<附轉換器;1^電抗器;01、02電力半導體開關元件;此1、此2、1^3、此4、SMR1、SMR2繼電器;D1、D2、D3 二極管;TRl晶體管;R2、R3電阻器;SW2開關;SSl升壓開關。
【主權項】
1.一種采用通過充電電纜從外部電源提供的電力來充電的車輛，包括: 可再充電的主蓄電裝置和可再充電的副蓄電裝置； 充電器，其被配置為將從所述外部電源提供的電力轉換為用于對所述主蓄電裝置充電的電力； 充電控制器，其控制充電； 副電壓轉換器，其被配置為將所述充電器的輸出電壓轉換為所述副蓄電裝置的輸出的電平，并且將所述輸出電壓輸出到與所述充電控制器和所述副蓄電裝置連接的電源線；以及 控制單元，當所述副蓄電裝置的電壓等于或低于規(guī)定值時，所述控制單元中斷從所述電源線到所述副蓄電裝置的電流路徑。2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，進一步包括被連接在所述充電器和所述主蓄電裝置之間的繼電器，其中 當所述充電控制器變得可由通過所述電源線傳送的電力操作時，所述充電控制器使所述繼電器將被接通。3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，進一步包括主電壓轉換器，其被配置為當所述副蓄電裝置的SOC等于或低于規(guī)定值時，將所述主蓄電裝置的輸出電壓轉換為所述副蓄電裝置的輸出的電平，并且將所述輸出電壓輸出到所述電源線，其中 所述主電壓轉換器的輸出電流大于所述副電壓轉換器的輸出電流。4.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 當所述副蓄電裝置的電壓高于所述規(guī)定值時，所述控制單元使所述電流路徑導通。5.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 所述控制單元由從所述充電器提供的電力來操作。6.根據(jù)權利要求5所述的車輛，其中 所述充電電纜包括 中斷器，被設置于用于從所述外部電源對所述車輛供應電力的電路徑上，以及 中斷控制單元，其產(chǎn)生導頻信號并傳送所述導頻信號到所述充電控制器，并且基于由所述充電控制器控制的所述導頻信號的電勢而控制所述中斷器，以及 所述充電控制器包括: CPU，其從所述副蓄電裝置而不通過所述電源線接收電力，并且基于由所述中斷控制單元建立的所述導頻信號的狀態(tài)通過控制所述導頻信號的電勢而控制所述中斷器，以及 升壓開關，其可以由用戶的操作所控制，其中當所述升壓開關被接通時，通過對所述導頻信號的電勢的控制而使所述中斷器處于導通。7.根據(jù)權利要求5所述的車輛，其中 所述控制單元檢測被連接到所述副蓄電裝置的節(jié)點的電壓，并且基于所述節(jié)點的電壓判定所述副蓄電裝置是否已被移除。
【文檔編號】B60L11/18GK105917548SQ201480072661
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月3日
【發(fā)明人】益田智員, 井上智博
【申請人】豐田自動車株式會社