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公開番号2025138580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2025022667
出願日2025-02-14
発明の名称電気自動車用電源装置の制御回路及び方法
出願人台達電子工業股ふん有限公司,DELTA ELECTRONICS, INC.
代理人SK弁理士法人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250917BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動車の充電設備に適用される制御回路及び方法を提供する。
【解決手段】電気自動車の充電設備において、制御回路は、信号発生器、PWMユニット、リレー及び感知回路を含む。信号発生器は、電圧信号を生成する。PWMユニットは、パルス幅変調を行い、充電設備と電気自動車との間の制御誘導信号に電気的に接続される。リレーは、PWMユニットを信号発生器によって生成される電圧信号又は参考電圧に接続されるように切り替える。感知回路は、制御誘導信号を感知して感知信号を生成する。制御方法は、第1モード又は第2モードを選択的に実行し、リレーは、第1モードにおいて、PWMユニットを電圧信号に接続するように切り替え、第2モードにおいて、参考電圧に電気的に接続するように切り替える。制御回路は、第1モードと第2モードでの感知信号を比較して誤差値を取得し、第1モードに、誤差値に基づき制御誘導信号を補償する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
電気自動車の充電設備に適用される制御回路であって、前記制御回路は、
電圧信号を生成するように構成される信号発生器と、
パルス幅変調を行い、且つ前記電気自動車の充電設備と電気自動車との間の制御誘導信号に電気的に接続されるように構成されるＰＷＭ（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）ユニットと、
前記電圧信号または参考電圧に電気的に接続されるように前記ＰＷＭユニットを選択的に切り替えるリレーと、
前記制御誘導信号を感知して感知信号を生成するように構成される感知回路とを含み、
前記制御回路は、第１モードまたは第２モードを選択的に実行し、前記第１モードにおいて、前記リレーは、ＰＷＭユニットを前記電圧信号に電気的に接続されるように切り替え、前記第２モードにおいて、前記リレーは、前記ＰＷＭユニットを前記参考電圧に電気的に接続されるように切り替え、
前記制御回路は、前記第１モードでの前記感知信号及び前記第２モードでの前記感知信号を比較することにより誤差値を取得し、前記第１モードを実行する時に、前記誤差値に基づいて前記制御誘導信号を補償する、制御回路。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
更に、制御ユニットを含み、
前記制御ユニットは、前記制御回路が前記第１モードまたは前記第２モードを実行するように、前記リレーの切り替えを制御するように構成され、
前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されていない場合、または前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されているが前記電気自動車を充電していない場合、前記制御ユニットは、前記リレーを制御して前記ＰＷＭユニットを前記参考電圧電気的に接続されるように切り替え、前記制御回路に前記第２モードを実行させる、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記リレーは、それぞれ前記ＰＷＭユニット、前記信号発生器及び前記参考電圧に接続される可動接点、第１固定接点及び第２固定接点を含み、
前記リレーが前記可動接点を前記第１固定接点に接続されるように切り替える場合、前記ＰＷＭユニットは前記信号発生器に電気的に接続され、
前記リレーが前記可動接点を前記第２固定接点に接続されるように切り替える場合、前記ＰＷＭユニットは前記参考電圧に電気的に接続される、請求項１に記載の制御回路。
【請求項４】
前記信号発生器は、前記誤差値に基づいて生成される前記電圧信号を調整することにより、前記制御誘導信号を補償する、請求項１に記載の制御回路。
【請求項５】
前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されている場合、前記電気自動車の充電設備及び前記電気自動車は、前記制御誘導信号が複数の電圧レベルにある時、それぞれ複数の動作を実行し、
前記複数の動作は、前記電気自動車の充電設備と前記電気自動車と間の高周波通信、前記電気自動車の充電設備による前記電気自動車の充電、及び前記電気自動車の充電設備による前記電気自動車の充電停止を含み、
前記参考電圧は、前記複数の電圧レベルを含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項６】
電気自動車の充電設備に適用される制御方法であって、
信号発生器、ＰＷＭユニット、リレー及び感知回路を提供し、前記信号発生器は、電圧信号を生成するように構成され、前記ＰＷＭユニットは、パルス幅変調を行い、且つ前記電気自動車の充電設備と電気自動車との間の制御誘導信号に電気的に接続されるように構成され、前記リレーは、前記ＰＷＭユニットを前記電圧信号または参考電圧に電気的に接続されるように選択的に切り替え、前記感知回路は、前記制御誘導信号を感知するように構成される、ステップ（ａ）と、
第１モードまたは第２モードを選択的に実行し、前記第１モードにおいて、前記リレーを制御して前記ＰＷＭユニットを前記電圧信号に電気的に接続されるように切り替え、前記第２モードにおいて、前記リレーを制御して前記ＰＷＭユニットが前記参考電圧に電気的に接続されるように切り替える、ステップ（ｂ）と、
前記第１モードでの前記感知信号及び前記第２モードでの前記感知信号を比較して誤差値を取得し、前記第１モードを実行する時に、前記誤差値に基づいて前記制御誘導信号を補償する、ステップ（ｃ）とを含む制御方法。
【請求項７】
更に、制御ユニットを利用して前記リレーの切り替えを制御して前記第１モードまたは前記第２モードを実行するステップを含み、
前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されていない場合、または前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されているが前記電気自動車を充電していない場合、前記制御ユニットを利用して前記リレーを制御して前記ＰＷＭユニットを前記参考電圧に電気的に接続されるように切り替え、前記第２モードを実行させる、請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記リレーは、それぞれ前記ＰＷＭユニット、前記信号発生器及び前記参考電圧に接続される可動接点、第１固定接点及び第２固定接点を含み、
前記リレーを制御して前記可動接点を前記第１固定接点に接続されるように切り替える場合、前記ＰＷＭユニットは前記信号発生器に電気的に接続され、
前記リレーを制御して前記可動接点を前記第２固定接点に接続されるように切り替える場合、前記ＰＷＭユニットは前記参考電圧に電気的に接続される、請求項６に記載の制御方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｃ）において、前記誤差値に基づいて前記信号発生器を制御して生成される前記電圧信号を調整することにより、前記制御誘導信号を補償する、請求項６に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記電気自動車の充電設備が前記電気自動車に接続されている場合、前記電気自動車の充電設備及び前記電気自動車は前記制御誘導信号が複数の電圧レベルにある時、それぞれ複数の動作を実行し、
前記複数の動作は、前記電気自動車の充電設備と前記電気自動車との間の高周波通信、前記電気自動車の充電設備による前記電気自動車の充電、及び前記電気自動車の充電設備による前記電気自動車の充電停止を含み、
前記参考電圧は、前記複数の電圧レベルを含む、請求項６に記載の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御回路及び方法に関し、特に、電気自動車の充電設備に適用される制御回路及方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
現在の電気自動車充電システムの応用では、充電ガンと電気自動車のカプラーの接続及び電圧の切り替の時点について、適合性制御が最適化されていないため、カプラーの接続及び制御誘導信号の電圧レベルの切り替えの際に、充電ガンとカプラーの形式の違いにより、制御誘導信号の電圧レベル切り替えの検出に誤差が生じる場合がある。カプラーは、開ループで動作し、互換性に適応する適応性が欠けているため、誤差に応じて調整することができない。そのため、誤差が発生した時に、充電システムが異常動作し、電気自動車が充電できなくなることがある。
【０００３】
そのため、上記の従来技術を改善可能な、電気自動車の充電設備に適用される制御回路及び方法を如何に発明するかが現在の急務である。
【発明の概要】
【発明の概要】
解決しようとする課題
【０００４】
本発明の目的は、参考電圧を導入し、参考電圧及び実際電圧における制御誘導信号の感知信号を比較して誤差を把握し、誤差に基づいて実際電圧における制御誘導信号を補償する、電気自動車の充電設備に適用される制御回路及び方法を提供することを目的とする。これにより、電気自動車の充電設備が閉ループで制御誘導信号を検出する能力を有し、且つ誤差を補償し、誤差による電気自動車の充電過程における中断または異常を回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を実現するために、本発明は、電動車の充電設備に適用される制御回路及び方法を提供する。制御回路は、信号発生器、ＰＷＭユニット、リレー及び感知回路を含む。信号発生器は、電圧信号を生成する。ＰＷＭユニットは、パルス幅変調を行い、且つ制御誘導信号に電気的に接続されるように構成される。リレーは、ＰＷＭユニットを電圧信号または参考電圧に電気的に接続されるように選択的に切り替える。感知回路は、制御誘導信号を感知して感知信号を生成する。制御回路は、第１モードまたは第２モードを選択的に実行し、第１モードにおいて、リレーは、ＰＷＭユニットを電圧信号に電気的に接続されるように切り替え、第２モードにおいて、リレーは、ＰＷＭユニットを前記参考電圧に電気的に接続されるように切り替える。制御回路は、第１モード及び第２モードでの感知信号を比較することにより誤差値を取得し、第１モードを実行する時に、誤差値に基づいて制御誘導信号を補償する。
【０００６】
上記の目的を実現するために、本発明は、更に、電気自動車の充電設備に適用される制御方法であって、
信号発生器、ＰＷＭユニット、リレー及び感知回路を提供し、前記信号発生器は、電圧信号を生成するように構成され、ＰＷＭユニットは、パルス幅変調を行い、且つ電気自動車の充電設備と電気自動車との間の制御誘導信号に電気的に接続されるように構成され、リレーは、ＰＷＭユニットを電圧信号または参考電圧に電気的に接続されるように選択的に切り替え、感知回路は、制御誘導信号を感知するように構成される、ステップ（ａ）と、第１モードまたは第２モードを選択的に実行し、第１モードにおいて、リレーを制御してＰＷＭユニットを電圧信号に電気的に接続されるように切り替え、第２モードにおいて、リレーを制御してＰＷＭユニットが参考電圧に電気的に接続されるように切り替える、ステップ（ｂ）と、第１モードでの感知信号及び第２モードでの前記感知信号を比較して誤差値を取得し、第１モードを実行する時に、誤差値に基づいて制御誘導信号を補償する、ステップ（ｃ）とを含む制御方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
制御誘導信号の異なる状態での波形を示す。
充電過程における制御誘導信号及び電気自動車の充電設備により出力される波形を示す。
充電過程における制御誘導信号及び電気自動車の充電設備により出力される波形を示す。
本発明の一実施例における電気自動車の充電設備に適用される制御回路の構造概念図である。
本発明の一実施例における電気自動車の充電設備に適用される制御方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の特徴および利点のいくつかの例示的な実施例について詳細に説明する。本発明は、異なる状態において様々な変形が可能であり、いずれも本発明の範囲から逸脱しないことを理解されたい。
【０００９】
電気自動車の充電応用において、電気自動車の充電設備と電気自動車は、両者間の制御誘導信号により、ハンドシェイク通信を行い、制御誘導信号の波形及び電圧レベルの変化に応じて、電気自動車の充電設備及び電気自動車は、異なる状態になり、対応する動作を実行する。
【００１０】
図１は、制御誘導信号の異なる状態で波形を示す。図１に示すように、状態Ａにおいて、電気自動車の充電設備は、電気自動車に接続されていない。この時、制御誘導信号ＣＰは、第１電圧レベル（例えば１２Ｖ）にある。状態Ｂ１において、電気自動車の充電設備は電気自動車に接続されているが、電気自動車は電気エネルギーを受け取る準備ができていない。この時、電気自動車側の電圧オフセットによって、制御誘導信号ＣＰが第２電圧レベル（例えば９Ｖ）に低下する。状態Ｂ２において、状態Ｂ１と同様に、電気自動車の充電設備が電気自動車に接続されているが、電気自動車は電気エネルギーを受け取る準備ができていない。この時、制御誘導信号ＣＰは、ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号であり、ＰＷＭ信号のハイレベルは第２電圧レベルにあり、ＰＷＭ信号のローレベルは第３電圧レベル（例えば-１２Ｖ）にある。状態Ｃにおいて、電気自動車の充電設備は電気自動車に接続され、且つ電気自動車は電気エネルギーを受け取る準備ができている。この時、制御誘導信号ＣＰは、ＰＷＭ信号であり、ＰＷＭ信号のハイレベルは、電気自動車側の電圧オフセットによって、第４電圧レベル（例えば６Ｖ）に低下し、ＰＷＭ信号のローレベルは、依然として第３電圧レベル（例えば－１２Ｖ）にある。状態Ｄにおいて、電気自動車の充電設備の接続が切断され、電力を安定的に供給できないかまたはその他の異常作動状況になる可能性があるが、この時、制御誘導信号ＣＰは、０である。状態Ｅにおいて、電気自動車の充電設備は、電力を安定的に供給できないかまたはその他の異常作動状況になる可能性があるが、この時、制御誘導信号ＣＰは、第３電圧レベル（例えば－１２Ｖ）にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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