特許ウォッチ

公開番号2024131450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041714
出願日2023-03-16
発明の名称充電システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類B60L 53/66 20190101AFI20240920BHJP(車両一般)
要約【課題】充電に先立つ電気自動車と給電装置との間のハンドシェイクプロトコルを簡略化する。
【解決手段】自動車コントローラは、バッテリの充電に先立って充電電圧を給電装置のコントローラ(給電コントローラ)へ通知する。充電電圧を受信した給電コントローラは、自身の定格出力電圧と充電電圧の低い方の供給電圧まで給電装置の出力端の電圧を高めつつ出力端の正極と負極の間で漏電の有無を調べる漏電チェックを実行する。自動車コントローラは給電コントローラが漏電チェックを実行している間に出力端の電圧をモニタして供給電圧を特定する。自動車コントローラは、(1)供給電圧が充電電圧に等しい場合は供給電圧の電力でバッテリを充電し、(2)供給電圧が充電電圧よりも低い場合は昇圧コンバータを駆動して供給電圧を充電電圧まで高めてから給電装置の電力でバッテリを充電する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリを有する自動車と、前記バッテリを充電する給電装置を含んでいる充電システムであり、
前記自動車は、前記バッテリの充電に先立って前記バッテリを充電するのに適した充電電圧を前記給電装置へ通知し、
前記充電電圧を受信した前記給電装置は、自身の定格出力電圧と前記充電電圧の低い方の供給電圧まで前記給電装置の出力端の電圧を高めつつ前記出力端の正極と負極の間で漏電の有無を調べる漏電チェックを実行し、漏電チェックで漏電が検知されなければ前記供給電圧で前記バッテリへの給電を開始し、
前記自動車は前記給電装置が前記漏電チェックを実行している間に前記出力端の電圧をモニタして前記供給電圧を特定するとともに、
（１）前記供給電圧が前記充電電圧に等しい場合は前記供給電圧の電力で前記バッテリを充電し、
（２）前記供給電圧が前記充電電圧よりも低い場合は昇圧コンバータで前記供給電圧を前記充電電圧まで高めて前記給電装置の電力で前記バッテリを充電する、
充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、バッテリを有する自動車と、バッテリを充電する給電装置を含んでいる充電システムに関する。
電池車を含む。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
バッテリを備えた電気自動車が急速に普及している。電気自動車の普及に伴い、給電装置（充電スタンド）も普及していくことが見込まれる。今後、給電装置に接続される複数の電気自動車において、各電気自動車が搭載するバッテリの定格電圧が異なる可能性が出てくる。給電装置も、古いタイプは給電電圧が低く、新しいタイプは給電電圧が高い可能性がある。充電に先立って給電装置と電気自動車の間で情報をやり取りし、給電装置の出力電圧と、電力を受ける電気自動車が受け入れ可能な電圧を一致させることが必要となる。一般に、データ通信（あるいは電力の授受）に先立って、データ通信の変数（あるいは送電電力に関する変数）を調整することはハンドシェイクと呼ばれる。給電装置と自動車の間でも充電に先立ってハンドシェイクが行われる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－４７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気自動車は、給電装置から得られる電力の電圧（供給電圧）がバッテリの充電に適した電圧（充電電圧）に等しければ、給電装置から送られてくる電力をそのままバッテリへ送ればよい。電気自動車は、供給電圧が充電電圧よりも低ければ給電装置から送られてくる電力の電圧を昇圧してからでないとバッテリを充電できない。電気自動車は、充電に先立って給電装置の供給電圧を知る必要がある。電気自動車は、前述したハンドシェイクによって給電電圧を知る。本明細書は、充電に先立って電気自動車と給電装置との間で行われるハンドシェイクプロトコルを簡略化する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、バッテリを有する自動車と、バッテリを充電する給電装置を含んでいる充電システムを開示する。自動車は、バッテリの充電に先立ってバッテリを充電するのに適した電圧（充電電圧）を給電装置へ通知する。充電電圧を受信した給電装置は、自身の定格出力電圧（最大出力電圧）と充電電圧の低い方の供給電圧まで給電装置の出力端（電力出力端）の電圧を高めつつ出力端の正極と負極の間で漏電の有無を調べる漏電チェックを実行する。そのような漏電チェックは、例えば、電気自動車のバッテリ充電に関する国際規格（ＧＢ／Ｔ１８４８７）等で定められている。
【０００６】
給電装置は、漏電チェックで漏電が検知されなければ供給電圧でバッテリへの給電を開始する。自動車は給電装置が漏電チェックを実行している間に出力端の電圧をモニタして供給電圧を特定するとともに、（１）供給電圧が充電電圧に等しい場合は供給電圧の電力でバッテリを充電する。あるいは、自動車は、（２）供給電圧が充電電圧よりも低い場合は昇圧コンバータで供給電圧を充電電圧まで高めてから、給電装置の電力でバッテリを充電する。
【０００７】
本明細書が開示する技術では、給電装置が実施する漏電チェックの際に自動車が給電装置の出力端電圧をモニタし、供給電圧を特定する。本明細書が開示する技術によれば、ハンドシェイクにおいて給電装置が自動車へ供給電圧を通知するプロトコルを省くことができる。
【０００８】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例の充電システムのブロック図である。
自動車と給電装置が実施する充電処理のフロー図である（自動車と給電装置の間のハンドシェイクプロトコルを含む）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して実施例の充電システム２を説明する。図１に、充電システム２のブロック図を示す。実施例の充電システム２は、電気自動車１００と給電装置２００で構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許