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JP2013198289A - Power supply system - Google Patents

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JP2013198289A
JP2013198289A JP2012062836A JP2012062836A JP2013198289A JP 2013198289 A JP2013198289 A JP 2013198289A JP 2012062836 A JP2012062836 A JP 2012062836A JP 2012062836 A JP2012062836 A JP 2012062836A JP 2013198289 A JP2013198289 A JP 2013198289A
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JP
Japan
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power supply
voltage
inverter
power
fuel cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012062836A
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Japanese (ja)
Inventor
Morio Kayano
守男 茅野
Hiroshi Igarashi
大士 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Abstract

【課題】システム構成が大型化することを防止し、外部への給電を統合的に制御する。
【解決手段】給電システム10は、燃料電池車両11の制御装置34と、インバータ装置12のインバータ制御装置82と、を備える。制御装置34は、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合によって接続状態となるVCC信号電圧ラインLHによって、12Vバッテリ29の電力による基準電圧をインバータ制御装置82に印加する。インバータ制御装置82は、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合によって接続状態となるVINV信号電圧ラインLLおよびCONNECT信号ラインLAによって、基準電圧を給電情報に応じて分圧して得られる電圧を制御装置34に印加する。
【選択図】図1
An object of the present invention is to prevent an increase in the size of a system configuration and to integrally control power supply to the outside.
A power supply system includes a control device of a fuel cell vehicle and an inverter control device of an inverter device. The control device 34 applies a reference voltage based on the power of the 12V battery 29 to the inverter control device 82 through the VCC signal voltage line LH that is connected by fitting the power supply port 11a and the power supply connector 12a. The inverter control device 82 controls the voltage obtained by dividing the reference voltage according to the power supply information by the VINV signal voltage line LL and the CONNECT signal line LA that are connected by fitting between the power supply port 11a and the power supply connector 12a. Apply to device 34.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、給電システムに関する。   The present invention relates to a power feeding system.

従来、例えば、系統電源の電力によって運転される燃料電池システムに対して、系統電源の停電時には、この燃料電池システムのインバータに燃料電池車両の蓄電池を接続し、燃料電池システムのインバータに接続された負荷装置に燃料電池車両から給電する電力供給システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, for example, in the case of a power failure of the system power supply for a fuel cell system operated by the power of the system power supply, the storage battery of the fuel cell vehicle is connected to the inverter of the fuel cell system and is connected to the inverter of the fuel cell system A power supply system that supplies power to a load device from a fuel cell vehicle is known (see, for example, Patent Document 1).

特許第4520959号公報Japanese Patent No. 4520959

ところで、上記従来技術に係る電力供給システムによれば、系統電源の停電時には燃料電池システムのインバータを制御する制御装置に対しても電源が必要であり、この電源を予め燃料電池システムに備える場合には、システムが大型化してしまうという問題が生じる。   By the way, according to the power supply system according to the above prior art, a power source is also required for the control device that controls the inverter of the fuel cell system in the event of a power failure of the system power source. This causes a problem that the system becomes large.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、システム構成が大型化することを防止し、外部への給電を統合的に制御することが可能な給電システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power feeding system that can prevent the system configuration from becoming large and can integrally control power feeding to the outside.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項1に係る給電システムは、電動車両(例えば、実施の形態での燃料電池車両11)と、該電動車両に着脱可能な外部給電装置(例えば、実施の形態でのインバータ装置12)と、を備える給電システムであって、前記電動車両は、電源(例えば、実施の形態での燃料電池スタック21、バッテリ22)と、前記電源の電力により駆動する走行用モータ(例えば、実施の形態での走行用モータ24)と、補機用電源(例えば、実施の形態での12Vバッテリ29)と、前記補機用電源の電力により作動する制御手段(例えば、実施の形態での制御装置34)と、を備え、前記外部給電装置は、前記電源に接続されている前記電動車両の給電口(例えば、実施の形態での給電口11a)に嵌合可能な給電コネクタ(例えば、実施の形態での給電コネクタ12a)と、外部制御手段(例えば、実施の形態でのインバータ制御装置82)と、を備え、前記制御手段は、前記給電口と前記給電コネクタとの嵌合によって接続状態となる第1信号電圧ライン(例えば、実施の形態でのVCC信号電圧ラインLH)によって、前記補機用電源の電力による基準電圧を前記外部制御手段に印加する基準電圧印加回路(例えば、実施の形態での制御装置34が兼ねる)を備え、前記外部制御手段は、前記給電口と前記給電コネクタとの嵌合によって接続状態となる第2信号電圧ライン(例えば、実施の形態でのVINV信号電圧ラインLL、CONNECT信号ラインLA)によって、前記基準電圧を給電情報に応じて分圧して得られる分圧電圧を前記制御手段に印加する給電情報入力回路(例えば、実施の形態でのインバータ制御装置82、インバータ電圧センサ84)を備える。   In order to solve the above problems and achieve the object, a power feeding system according to claim 1 of the present invention is an electric vehicle (for example, the fuel cell vehicle 11 in the embodiment) and is attachable to and detachable from the electric vehicle. An electric power supply system including an external power supply device (for example, the inverter device 12 in the embodiment), wherein the electric vehicle includes a power source (for example, the fuel cell stack 21 and the battery 22 in the embodiment), and the A traveling motor driven by the power of the power source (for example, the traveling motor 24 in the embodiment), an auxiliary power source (for example, the 12V battery 29 in the embodiment), and the power of the auxiliary power source Control means (for example, the control device 34 in the embodiment) that operates, and the external power feeding device is a power feeding port (for example, a power feeding port in the embodiment) of the electric vehicle connected to the power source. 11 ) And a power supply connector (for example, the power supply connector 12a in the embodiment) and an external control means (for example, the inverter control device 82 in the embodiment). A reference voltage based on the power of the auxiliary power supply is supplied to the external control means by a first signal voltage line (for example, a VCC signal voltage line LH in the embodiment) that is connected by fitting the mouth and the power supply connector. And a reference voltage application circuit (for example, the control device 34 in the embodiment also serves as a power supply), and the external control means is connected to the power supply port and the power supply connector to be connected to the second signal voltage. The reference voltage is obtained by dividing the reference voltage according to the power supply information by a line (for example, the VINV signal voltage line LL and the CONNECT signal line LA in the embodiment). Comprising a feeding information input circuit for applying a voltage to said control means (e.g., the inverter control device 82 in the embodiment, the inverter voltage sensor 84).

さらに、本発明の請求項2に係る給電システムでは、前記外部給電装置は、A/Dコンバータを備え、前記基準電圧印加回路は、前記補機用電源の電圧を前記A/Dコンバータの基準電圧に相当する電圧に分圧して得られる電圧を、前記基準電圧とする。   Furthermore, in the power supply system according to claim 2 of the present invention, the external power supply device includes an A / D converter, and the reference voltage application circuit supplies the voltage of the auxiliary power supply to the reference voltage of the A / D converter. A voltage obtained by dividing the voltage into a voltage corresponding to is used as the reference voltage.

本発明の請求項1に係る給電システムによれば、電動車両の外部に電源を備える必要無しに、基準電圧を外部制御手段に印加することができ、システム構成が大型化および複雑化することを防止し、装置構成に要する費用が嵩むことを防止しつつ、電動車両から外部給電装置を介した外部負荷への給電を制御手段によって統合的かつ集中的に制御することができる。   According to the power supply system of the first aspect of the present invention, the reference voltage can be applied to the external control means without the need to provide a power source outside the electric vehicle, and the system configuration is increased in size and complexity. It is possible to control the power supply from the electric vehicle to the external load via the external power supply device in an integrated and centralized manner by the control means while preventing the cost required for the device configuration from increasing.

本発明の請求項2に係る給電システムによれば、制御手段は、外部給電装置のA/Dコンバータの基準電圧を制御することができ、第2信号電圧ラインによって外部制御手段から印加される分圧電圧の信号を、例えば電動車両に搭載された他の補機負荷およびセンサなどから出力される電圧信号と同様に扱うことができる。
これにより、例えば電動車両に備えられるA/Dコンバータと外部給電装置のA/Dコンバータとを共通化したり、動作精度を向上させることができる。
According to the power supply system of the second aspect of the present invention, the control means can control the reference voltage of the A / D converter of the external power supply apparatus, and is supplied from the external control means by the second signal voltage line. The voltage signal can be handled in the same manner as a voltage signal output from, for example, other auxiliary loads and sensors mounted on the electric vehicle.
Thereby, for example, the A / D converter provided in the electric vehicle and the A / D converter of the external power feeding device can be made common, or the operation accuracy can be improved.

本発明の実施の形態に係る給電システムの構成図である。It is a lineblock diagram of an electric supply system concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る給電システムのインバータ電圧センサにより検出されるインバータ電圧(検出値)VIとECUにおいて取得されるVINV信号の電圧との対応関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correspondence of the inverter voltage (detection value) VI detected by the inverter voltage sensor of the electric power feeding system which concerns on embodiment of this invention, and the voltage of the VINV signal acquired in ECU. 本発明の実施の形態に係る給電システムのVCC信号およびIGP信号およびインバータ出力許可信号の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the VCC signal of the electric power feeding system which concerns on embodiment of this invention, an IGP signal, and an inverter output permission signal.

以下、本発明の一実施形態に係る給電システムについて添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施の形態による給電システム10は、例えば図1に示すように、燃料電池車両11と、この燃料電池車両11とは別体に設けられたインバータ装置12と、を備えて構成され、外部の交流機器などの外部負荷13に対して電力を供給する。   A power feeding system 10 according to the present embodiment is configured to include a fuel cell vehicle 11 and an inverter device 12 provided separately from the fuel cell vehicle 11 as shown in FIG. Electric power is supplied to an external load 13 such as an AC device.

燃料電池車両11は、例えば、車両後部のトランクルーム内などに燃料電池車両11の電源に接続された給電口11aを備え、インバータ装置12をトランクルーム内などに搭載可能である。
インバータ装置12は、例えば、燃料電池車両11に設けられた給電口11aに着脱可能に嵌合される給電コネクタ12aを備えている。
そして、給電コネクタ12aは、後述するように、給電口11aに設けられた複数の端子に電気的に接続可能な複数のコネクタピンを備えている。
The fuel cell vehicle 11 includes, for example, a power supply port 11a connected to the power source of the fuel cell vehicle 11 in the trunk room at the rear of the vehicle, and the inverter device 12 can be mounted in the trunk room.
The inverter device 12 includes, for example, a power supply connector 12 a that is detachably fitted to a power supply port 11 a provided in the fuel cell vehicle 11.
As will be described later, the power supply connector 12a includes a plurality of connector pins that can be electrically connected to a plurality of terminals provided in the power supply port 11a.

燃料電池車両11とインバータ装置12とは、燃料電池車両11の給電口11aにインバータ装置12の給電コネクタ12aが嵌合され、この嵌合に伴って給電口11aの複数の端子に給電コネクタ12aの複数のコネクタピンが接続されることによって、電気的に接続される。   In the fuel cell vehicle 11 and the inverter device 12, the power supply connector 12a of the inverter device 12 is fitted to the power supply port 11a of the fuel cell vehicle 11, and the power supply connector 12a is connected to a plurality of terminals of the power supply port 11a along with this fitting. Electrical connection is established by connecting a plurality of connector pins.

また、インバータ装置12は、例えば、外部負荷13を電気的に接続可能な電力出力部12bを備え、給電コネクタ12aから入力された燃料電池車両11の直流電力を交流電力に変換して、この変換後の交流電力を電力出力部12bから外部負荷13に供給可能である。   The inverter device 12 includes, for example, a power output unit 12b that can be electrically connected to the external load 13, and converts the DC power of the fuel cell vehicle 11 input from the power supply connector 12a into AC power. Later AC power can be supplied from the power output unit 12b to the external load 13.

燃料電池車両11は、例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22と、電圧調整器(VCU)23と、走行用モータ24と、パワードライブユニット(PDU)25と、エアポンプ26と、エアポンプ用インバータ(APINV)27と、ダウンバータ(DV)28と、12Vバッテリ29と、バッテリプリチャージ部30およびバッテリコンタクタ部31と、外部給電プリチャージ部32および外部給電コンタクタ部33と、制御装置34と、を備えて構成されている。   The fuel cell vehicle 11 includes, for example, a fuel cell stack 21, a battery 22, a voltage regulator (VCU) 23, a travel motor 24, a power drive unit (PDU) 25, an air pump 26, and an air pump inverter (APINV). ) 27, downverter (DV) 28, 12V battery 29, battery precharge unit 30 and battery contactor unit 31, external power supply precharge unit 32 and external power supply contactor unit 33, and control device 34. Configured.

燃料電池スタック21は、例えば、陽イオン交換膜などからなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極(アノード)と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極(カソード)とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成されている。そして、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。   The fuel cell stack 21 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane composed of a cation exchange membrane, a fuel electrode (anode) composed of an anode catalyst and a gas diffusion layer, and an oxygen electrode (cathode) composed of a cathode catalyst and a gas diffusion layer. And an electrolyte electrode structure sandwiched between a plurality of fuel cell units sandwiched between a pair of separators. And the laminated body of the fuel cell is pinched | interposed from the both sides of the lamination direction by a pair of end plate.

燃料電池スタック21のカソードには酸素を含む酸化剤ガス(反応ガス)である空気がエアポンプ26から供給可能であり、アノードには水素を含む燃料ガス(反応ガス)が高圧の水素タンク(図示略)などから供給可能である。
そして、反応ガスの供給時に、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流電力を発生する。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
Air, which is an oxidant gas (reaction gas) containing oxygen, can be supplied from the air pump 26 to the cathode of the fuel cell stack 21, and a fuel tank (reaction gas) containing hydrogen is a high-pressure hydrogen tank (not shown) to the anode. ) Or the like.
Then, during the supply of the reaction gas, hydrogen ionized by the catalytic reaction on the anode catalyst of the anode moves to the cathode through the moderately humidified solid polymer electrolyte membrane, and the electrons generated along with this movement Is taken out to an external circuit to generate DC power. At this time, at the cathode, hydrogen ions, electrons and oxygen react to produce water.

バッテリ22は、例えば、高圧系のリチウムイオン型などの2次電池であり、電圧調整器23を介して燃料電池スタック21に接続されている。   The battery 22 is, for example, a high-voltage lithium ion type secondary battery, and is connected to the fuel cell stack 21 via a voltage regulator 23.

電圧調整器23は、例えば、DC−DCコンバータなどを備え、燃料電池スタック21とバッテリ22との間での電力の授受に対して電圧調整を行なう。
なお、電圧調整器23は、例えば、バッテリ22側に平滑コンデンサ23aを備えている。
The voltage regulator 23 includes, for example, a DC-DC converter and the like, and performs voltage regulation for power exchange between the fuel cell stack 21 and the battery 22.
The voltage regulator 23 includes, for example, a smoothing capacitor 23a on the battery 22 side.

走行用モータ24は、例えば、U相、V相、W相の3相のDCブラシレスモータであって、パワードライブユニット25による制御に応じて力行運転および発電運転可能である。
例えば、走行用モータ24は、各相のコイルに交流の相電流が通電されることで力行運転を行ない、変速機(T/M)24aを介して駆動輪Wを駆動する。また、燃料電池車両11の減速時などにおいて駆動輪側から駆動力が伝達されることで発電運転(回生運転)を行ない、発電電力(回生電力)を出力する。
The traveling motor 24 is, for example, a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase DC brushless motor, and is capable of powering operation and power generation operation according to control by the power drive unit 25.
For example, the traveling motor 24 performs a power running operation by applying an alternating phase current to the coils of each phase, and drives the drive wheels W via the transmission (T / M) 24a. Further, when the fuel cell vehicle 11 is decelerated, a driving force is transmitted from the driving wheel side to perform a power generation operation (regenerative operation) and output generated power (regenerative power).

パワードライブユニット25は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを具備するパルス幅変調(PWM)によるインバータを備えて構成されている。   The power drive unit 25 includes, for example, a bridge circuit formed by bridge connection using a plurality of switching elements such as transistors, and an inverter using pulse width modulation (PWM) including a smoothing capacitor.

このインバータは、例えば走行用モータ24の力行運転時において、制御装置34から出力されるPWM信号に基づき、各相毎に対をなす各スイッチング素子のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。これによって、バッテリ22から電圧調整器23を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック21から供給される直流電力を3相交流電力に変換し、走行用モータ24の各相のコイルへの通電を順次転流させることで交流の各相電流を通電する。   For example, during the power running operation of the traveling motor 24, the inverter switches on (conductive) / off (blocked) each switching element that forms a pair for each phase based on the PWM signal output from the control device 34. As a result, the DC power supplied from the battery 22 via the voltage regulator 23 or the DC power supplied from the fuel cell stack 21 is converted into three-phase AC power and energized to the coils of each phase of the traveling motor 24. Are sequentially commutated to energize each phase current of AC.

一方、例えば走行用モータ24の発電運転時において、インバータは、走行用モータ24のロータの回転角に基づいて同期がとられたゲート信号に応じて各スイッチング素子をオン(導通)/オフ(遮断)させ、走行用モータ24から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。   On the other hand, for example, during power generation operation of the traveling motor 24, the inverter turns each switching element on (conductive) / off (cut off) in accordance with a gate signal synchronized based on the rotation angle of the rotor of the traveling motor 24. The AC generated power output from the traveling motor 24 is converted into DC power.

エアポンプ26は、例えば、エアポンプ用インバータ27から出力される交流電力によって回転駆動されるポンプ駆動用モータ(図示略)を備える電動コンプレッサであって、外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気を反応ガスとして燃料電池スタック21のカソードに供給する。   The air pump 26 is, for example, an electric compressor including a pump driving motor (not shown) that is rotationally driven by AC power output from the air pump inverter 27. The air pump 26 takes in air from the outside and compresses the compressed air. To the cathode of the fuel cell stack 21 as a reaction gas.

エアポンプ用インバータ27は、例えば、パルス幅変調(PWM)によるPWMインバータなどであり、制御装置34から出力される制御信号に基づき、バッテリ22から電圧調整器23を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック21から供給される直流電力によって、エアポンプ26のポンプ駆動用モータを回転駆動し、ポンプ駆動用モータの回転数を制御する。   The air pump inverter 27 is, for example, a pulse width modulation (PWM) PWM inverter or the like, and based on a control signal output from the control device 34, direct current power or fuel supplied from the battery 22 via the voltage regulator 23. The pump drive motor of the air pump 26 is rotationally driven by the DC power supplied from the battery stack 21 to control the rotation speed of the pump drive motor.

ダウンバータ28は、例えば、DC−DCコンバータなどを備え、バッテリ22の高圧の端子間電圧あるいは燃料電池スタック21から電圧調整器23を介して印加される高圧の電圧を低圧の所定電圧(12V)まで降圧して、降圧後の所定電圧の電力によって12Vバッテリ29を充電する。   The downverter 28 includes, for example, a DC-DC converter or the like, and converts a high voltage between the terminals of the battery 22 or a high voltage applied from the fuel cell stack 21 via the voltage regulator 23 to a predetermined low voltage (12 V). The 12V battery 29 is charged with the predetermined voltage power after step-down.

12Vバッテリ29は、例えば、制御装置34および各種補機類からなる電気負荷を駆動するための低圧の所定電圧の電力を出力する。   The 12V battery 29 outputs, for example, low-voltage predetermined voltage power for driving an electric load including the control device 34 and various auxiliary machines.

バッテリプリチャージ部30およびバッテリコンタクタ部31は、例えば、バッテリ22と、電圧調整器23およびダウンバータ28との間に設けられている。
バッテリプリチャージ部30は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ41およびプリチャージ抵抗42により構成されている。
The battery precharge unit 30 and the battery contactor unit 31 are provided between the battery 22, the voltage regulator 23, and the downverter 28, for example.
The battery precharge unit 30 includes, for example, a precharge contactor 41 and a precharge resistor 42 connected in series.

バッテリコンタクタ部31は、例えば、燃料電池車両11の正極側の高圧ライン(HV+)においてバッテリ22の正極端子に接続された正極側バッテリコンタクタ43と、負極側の高圧ライン(HV−)においてバッテリ22の負極端子に接続された負極側バッテリコンタクタ44と、により構成されている。
そして、バッテリプリチャージ部30は、正極側バッテリコンタクタ43の両端に(つまり、正極側バッテリコンタクタ43に並列に)接続されている。
The battery contactor unit 31 includes, for example, a positive battery contactor 43 connected to the positive terminal of the battery 22 in the high voltage line (HV +) on the positive electrode side of the fuel cell vehicle 11 and a battery 22 in the high voltage line (HV−) on the negative electrode side. And a negative electrode side battery contactor 44 connected to the negative electrode terminal.
The battery precharge unit 30 is connected to both ends of the positive battery contactor 43 (that is, in parallel to the positive battery contactor 43).

外部給電プリチャージ部32および外部給電コンタクタ部33は、例えば、バッテリプリチャージ部30およびバッテリコンタクタ部31と、給電口11aとの間に設けられている。
外部給電プリチャージ部32は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ51およびプリチャージ抵抗52により構成されている。
The external power supply precharge unit 32 and the external power supply contactor unit 33 are provided, for example, between the battery precharge unit 30 and the battery contactor unit 31 and the power supply port 11a.
The external power feeding precharge unit 32 includes, for example, a precharge contactor 51 and a precharge resistor 52 connected in series.

外部給電コンタクタ部33は、例えば、燃料電池車両11の正極側の高圧ライン(HV+)において正極側バッテリコンタクタ43に接続された正極側外部給電コンタクタ53と、負極側の高圧ライン(HV−)において負極側バッテリコンタクタ44に接続された負極側外部給電コンタクタ54と、により構成されている。
そして、外部給電プリチャージ部32は、正極側外部給電コンタクタ53の両端に(つまり、正極側外部給電コンタクタ53に並列に接続されている。
The external power supply contactor 33 includes, for example, a positive-side external power supply contactor 53 connected to the positive-side battery contactor 43 in the positive-side high-voltage line (HV +) of the fuel cell vehicle 11 and a negative-side high-voltage line (HV−). A negative-side external power supply contactor 54 connected to the negative-side battery contactor 44.
The external power supply precharge unit 32 is connected to both ends of the positive electrode side external power supply contactor 53 (that is, connected in parallel to the positive electrode side external power supply contactor 53).

そして、各コンタクタ41,43,44,51,53,54は、例えば、制御装置34から出力される制御信号に基づき、導通および遮断を切り替え可能である。   And each contactor 41,43,44,51,53,54 can switch conduction | electrical_connection and interruption | blocking based on the control signal output from the control apparatus 34, for example.

制御装置34は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの電子回路により構成されるECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)61を備えている。   The control device 34 includes an ECU (Electronic Control Unit) 61 configured by an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit).

ECU61は、例えば、パワードライブユニット25の電力変換動作を制御することによって走行用モータ24の力行運転および発電運転を制御する。
例えば、ECU61は、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号に基づき、走行用モータ24の目標トルクを算出し、実際に走行用モータ24から出力されるトルクを目標トルクに一致させるようにして、走行用モータ24に通電される電流に対するフィードバック制御などを実行する。
The ECU 61 controls the power running operation and the power generation operation of the traveling motor 24 by controlling the power conversion operation of the power drive unit 25, for example.
For example, the ECU 61 calculates the target torque of the travel motor 24 based on signals output from various sensors, switches, and the like so that the torque actually output from the travel motor 24 matches the target torque. The feedback control for the current supplied to the traveling motor 24 is performed.

ECU61は、例えば、エアポンプ用インバータ27の電力変換動作や反応ガスの流路に設けられた各種バルブの開閉や電圧調整器23の電圧調整動作などを制御することによって、燃料電池スタック21への反応ガスの供給および燃料電池スタック21の発電量を制御する。   The ECU 61 controls the reaction to the fuel cell stack 21 by controlling the power conversion operation of the air pump inverter 27, the opening and closing of various valves provided in the reaction gas flow path, the voltage adjustment operation of the voltage regulator 23, and the like. The gas supply and the power generation amount of the fuel cell stack 21 are controlled.

ECU61は、例えば、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号、さらに、インバータ制御装置82から出力される信号などに基づき、バッテリ22を含む高圧電装系の監視および保護などの制御を行なう。   The ECU 61 controls, for example, monitoring and protection of the high-voltage equipment system including the battery 22 based on, for example, signals output from various sensors and switches, and further, a signal output from the inverter control device 82.

例えば、ECU61は、イグニッションスイッチ71およびパワースイッチ72などの各指令信号と、速度センサ73およびアクセルペダル開度センサ74およびブレーキペダルスイッチ(図示略)などの各検出信号とに基づき、燃料電池車両11の運転状態を制御する。   For example, the ECU 61 uses the fuel cell vehicle 11 based on command signals such as an ignition switch 71 and a power switch 72 and detection signals such as a speed sensor 73, an accelerator pedal opening sensor 74, and a brake pedal switch (not shown). Control the operating state of

なお、イグニッションスイッチ71は、運転者の操作に応じて燃料電池車両11の起動および停止を指示する指令信号(IGSW)を出力する。
また、パワースイッチ72は、運転者の操作に応じて燃料電池スタック21の起動(例えば、エアポンプ26の起動など)を指示する指令信号(PSW)を出力する。
The ignition switch 71 outputs a command signal (IGSW) instructing start and stop of the fuel cell vehicle 11 according to the operation of the driver.
Further, the power switch 72 outputs a command signal (PSW) instructing activation of the fuel cell stack 21 (for example, activation of the air pump 26, etc.) according to the operation of the driver.

また、速度センサ73は、燃料電池車両11の速度を検出する。
また、アクセルペダル開度センサ74は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに応じたアクセルペダルのストローク量(アクセル開度)を検出する。
また、ブレーキペダルスイッチは、運転者によるブレーキペダルの操作有無を検出する。
The speed sensor 73 detects the speed of the fuel cell vehicle 11.
The accelerator pedal opening sensor 74 detects the stroke amount (accelerator opening) of the accelerator pedal according to the depression of the accelerator pedal by the driver.
The brake pedal switch detects whether the driver has operated the brake pedal.

また、例えば、ECU61は、バッテリ22の端子間電圧(バッテリ電圧)VBを検出するバッテリ電圧センサ75および電流IBを検出するバッテリ電流センサ76および温度TBを検出するバッテリ温度センサ77の各検出信号に基づき、残容量SOC(State Of Charge)などの各種の状態量を算出する。
そして、算出した各種の状態量に基づいて、バッテリプリチャージ部30およびバッテリコンタクタ部31の導通および遮断を制御することによって、バッテリ22の充電および放電を制御する。
Further, for example, the ECU 61 detects each detection signal of the battery voltage sensor 75 that detects the voltage (battery voltage) VB between the terminals of the battery 22, the battery current sensor 76 that detects the current IB, and the battery temperature sensor 77 that detects the temperature TB. Based on this, various state quantities such as remaining capacity SOC (State Of Charge) are calculated.
Then, based on the various state quantities calculated, the battery precharge unit 30 and the battery contactor unit 31 are controlled to be turned on and off, thereby controlling the charging and discharging of the battery 22.

なお、ECU61には、各種のセンサやスイッチなどとともに、燃料電池車両11の各種の状態を表示する計器類からなるメータ78が接続されている。   Note that the ECU 61 is connected to a meter 78 made up of instruments for displaying various states of the fuel cell vehicle 11 together with various sensors and switches.

さらに、ECU61は、後述するように、燃料電池車両11に接続されたインバータ装置12への給電およびインバータ装置12の電力変換動作を制御するとともに、インバータ装置12の異常有無を検知する。
例えば、ECU61は、外部給電プリチャージ部32および外部給電コンタクタ部33の導通および遮断を制御することによって、インバータ装置12への給電を制御する。
Further, as will be described later, the ECU 61 controls the power supply to the inverter device 12 connected to the fuel cell vehicle 11 and the power conversion operation of the inverter device 12, and detects whether the inverter device 12 is abnormal.
For example, the ECU 61 controls power supply to the inverter device 12 by controlling conduction and interruption of the external power supply precharge unit 32 and the external power supply contactor unit 33.

インバータ装置12は、例えば、少なくとも1つ以上のインバータ81と、インバータ制御装置82と、を備えて構成されている。   For example, the inverter device 12 includes at least one inverter 81 and an inverter control device 82.

インバータ81は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを備え、インバータ制御装置82から出力されるスイッチング指令信号に基づき、各スイッチング素子のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。これによって、燃料電池車両11に設けられた給電口11aに嵌合された給電コネクタ12aを介して燃料電池車両11の電源(例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22となど)から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を外部負荷13に供給可能である。
なお、インバータ81は、例えば、平滑コンデンサ81aを介して外部給電コンタクタ部33に接続されている。
The inverter 81 includes, for example, a bridge circuit formed by a bridge connection using a plurality of switching elements such as transistors and a smoothing capacitor. Based on a switching command signal output from the inverter control device 82, each switching element is turned on (conducted). ) / Off (blocking). Thus, direct current supplied from the power source of the fuel cell vehicle 11 (for example, the fuel cell stack 21 and the battery 22) via the power supply connector 12a fitted to the power supply port 11a provided in the fuel cell vehicle 11. The power can be converted into AC power, and the converted AC power can be supplied to the external load 13.
The inverter 81 is connected to the external power supply contactor unit 33 through, for example, a smoothing capacitor 81a.

インバータ制御装置82は、例えば、燃料電池車両11のECU61から供給される制御用電力によって作動し、ECU61から出力される各種の指令信号に応じて、インバータ81の電力変換動作および給電コネクタ12aの電磁ロック83の動作を制御することによって外部負荷13への給電を制御する。   The inverter control device 82 is operated by, for example, control power supplied from the ECU 61 of the fuel cell vehicle 11, and in response to various command signals output from the ECU 61, the inverter 81 and the power supply connector 12 a electromagnetically. The power supply to the external load 13 is controlled by controlling the operation of the lock 83.

また、インバータ制御装置82は、例えば、インバータ81の入力電圧(インバータ電圧VI)を検出するインバータ電圧センサ84の検出信号に基づき、インバータ装置12の状態に係る情報の信号(例えば、後述するインバータ電圧のVINV信号など)を出力する。   Further, the inverter control device 82, for example, based on the detection signal of the inverter voltage sensor 84 that detects the input voltage (inverter voltage VI) of the inverter 81, an information signal related to the state of the inverter device 12 (for example, an inverter voltage described later) Output a VINV signal, etc.).

インバータ制御装置82は、例えば、給電コネクタ12aに備えられた各コネクタピンP1〜P10に接続された各端子と、給電コネクタ12aの電磁ロック83を駆動するための電力を供給する電磁ロック83の入力端子P11に接続された端子と、給電コネクタ12aに設けられたマイクロスイッチなどの断線検知回路(図示略)の出力端子P12に接続された端子と、を備えている。   For example, the inverter control device 82 inputs the terminals connected to the connector pins P1 to P10 provided in the power supply connector 12a and the electromagnetic lock 83 that supplies power for driving the electromagnetic lock 83 of the power supply connector 12a. A terminal connected to the terminal P11; and a terminal connected to an output terminal P12 of a disconnection detection circuit (not shown) such as a microswitch provided in the power supply connector 12a.

そして、燃料電池車両11の給電口11aは、給電コネクタ12aの各コネクタピンP1〜P10に接続される各端子を備え、制御装置34のECU61は、適宜の信号線によって給電口11aの各端子に接続された各端子を備えている。   The power supply port 11a of the fuel cell vehicle 11 includes terminals connected to the connector pins P1 to P10 of the power supply connector 12a, and the ECU 61 of the control device 34 is connected to each terminal of the power supply port 11a by an appropriate signal line. It has each connected terminal.

なお、給電コネクタ12aのコネクタピンP2は、例えば、制御装置34のECU61からインバータ制御装置82へと出力されるインバータ出力許可信号、つまりインバータ装置12から外部負荷13への電力の出力許可を指示する信号の供給に用いられる。   The connector pin P2 of the power supply connector 12a instructs, for example, an inverter output permission signal output from the ECU 61 of the control device 34 to the inverter control device 82, that is, an output permission of power from the inverter device 12 to the external load 13. Used for signal supply.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP4は、例えば、制御装置34のECU61およびインバータ制御装置82において接地された電位を示すLG信号、つまり燃料電池車両11からインバータ装置12への給電の許可および禁止を指示する信号の供給に用いられる。   The connector pin P4 of the power supply connector 12a is, for example, an LG signal indicating a potential grounded in the ECU 61 and the inverter control device 82 of the control device 34, that is, permission and prohibition of power supply from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12. Used to supply a signal to indicate.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP5は、例えば、燃料電池車両11の電源(例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22となど)の負極側の高圧ライン(HV−)に接続され、燃料電池車両11からインバータ装置12への負極側の高圧の給電に用いられる。
また、給電コネクタ12aのコネクタピンP6は、例えば、燃料電池車両11の電源(例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22となど)の正極側の高圧ライン(HV+)に接続され、燃料電池車両11からインバータ装置12への正極側の高圧の給電に用いられる。
The connector pin P5 of the power supply connector 12a is connected to, for example, a high-voltage line (HV−) on the negative electrode side of the power source (for example, the fuel cell stack 21 and the battery 22) of the fuel cell vehicle 11, and the fuel cell vehicle 11 is used for high-voltage power supply on the negative electrode side from 11 to the inverter device 12.
The connector pin P6 of the power supply connector 12a is connected to, for example, a high-voltage line (HV +) on the positive electrode side of the power source (for example, the fuel cell stack 21 and the battery 22) of the fuel cell vehicle 11, and the fuel cell vehicle 11 Is used for high-voltage power supply on the positive electrode side to the inverter device 12.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP7は、例えば、インバータ制御装置82から制御装置34のECU61へと出力されるSTOP/CONNECT信号(以下、単に、CONNECT信号と呼ぶ)、つまり給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合有無を示す嵌合信号の供給に用いられる。   The connector pin P7 of the power supply connector 12a is, for example, a STOP / CONNECT signal (hereinafter simply referred to as a CONNECT signal) output from the inverter control device 82 to the ECU 61 of the control device 34, that is, the power supply port 11a and the power supply connector. It is used to supply a fitting signal indicating whether or not it is fitted with 12a.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP8は、例えば、制御装置34のECU61からインバータ制御装置82へと出力されるVCC信号、つまりECU61からインバータ制御装置82へと供給される制御用電圧に応じた所定の制御用電圧(5V)の信号の供給に用いられる。   The connector pin P8 of the power supply connector 12a is, for example, a predetermined voltage corresponding to a VCC signal output from the ECU 61 of the control device 34 to the inverter control device 82, that is, a control voltage supplied from the ECU 61 to the inverter control device 82. Is used to supply a control voltage (5 V) signal.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP9は、例えば、インバータ制御装置82から制御装置34のECU61へと出力されるVINV信号、つまりインバータ電圧センサ84により検出されたインバータ電圧(検出値)VIに応じた電圧の信号の供給に用いられる。   The connector pin P9 of the power supply connector 12a corresponds to, for example, a VINV signal output from the inverter control device 82 to the ECU 61 of the control device 34, that is, an inverter voltage (detected value) VI detected by the inverter voltage sensor 84. Used to supply voltage signals.

また、給電コネクタ12aのコネクタピンP10は、例えば、制御装置34のECU61からインバータ制御装置82へと出力されるIPG信号、つまりECU61からインバータ制御装置82へと供給される制御用電圧に応じた所定の制御用電圧(12V)の信号の供給に用いられる。   The connector pin P10 of the power supply connector 12a is, for example, a predetermined value corresponding to an IPG signal output from the ECU 61 of the control device 34 to the inverter control device 82, that is, a control voltage supplied from the ECU 61 to the inverter control device 82. Is used to supply a control voltage (12V) signal.

なお、VCC信号は、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合によって接続状態となるコネクタピンP8に接続されたVCC信号電圧ラインLHによってECU61からインバータ制御装置82へと所定の制御用電圧を印加する。   The VCC signal is applied with a predetermined control voltage from the ECU 61 to the inverter control device 82 by the VCC signal voltage line LH connected to the connector pin P8 that is connected by the fitting between the power supply port 11a and the power supply connector 12a. To do.

VCC信号の所定の制御用電圧(5V)は、例えば、燃料電池車両11の制御装置34において、この制御装置34を駆動するために12Vバッテリ29から供給される電力による所定電圧(12V)をインバータ制御装置82に具備されるA/Dコンバータ(図示略)の基準電圧に相当する電圧に分圧して得られる。   For example, in the control device 34 of the fuel cell vehicle 11, the predetermined control voltage (5V) of the VCC signal is converted from the predetermined voltage (12V) by the power supplied from the 12V battery 29 in order to drive the control device 34. It is obtained by dividing the voltage to a voltage corresponding to a reference voltage of an A / D converter (not shown) provided in the control device 82.

また、VINV信号は、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合によって接続状態となるコネクタピンP9に接続されるVINV信号電圧ラインLLによってインバータ制御装置82からECU61へと、燃料電池車両11からインバータ装置12への給電状態に応じた電圧を印加する。
なお、VINV信号電圧ラインLLは、例えば、燃料電池車両11の制御装置34において、所定のプルアップ抵抗RLによってVCC信号電圧ラインLHに接続されている。
Further, the VINV signal is transmitted from the inverter control device 82 to the ECU 61 and from the fuel cell vehicle 11 to the inverter by the VINV signal voltage line LL connected to the connector pin P9 that is connected by the fitting between the power supply port 11a and the power supply connector 12a. A voltage according to the power supply state to the device 12 is applied.
The VINV signal voltage line LL is connected to the VCC signal voltage line LH by a predetermined pull-up resistor RL in the control device 34 of the fuel cell vehicle 11, for example.

そして、VINV信号の電圧は、例えば図2に示すように、燃料電池車両11の制御装置34において、VCC信号の所定の制御用電圧(5V)を、燃料電池車両11からインバータ装置12への給電状態、例えばインバータ電圧(検出値)VIに応じて分圧して得られる。
例えば、給電口11aと給電コネクタ12aとが正常に嵌合している状態において、インバータ電圧(検出値)VIがゼロから所定の最大電圧Vaまでの正常電圧範囲内である場合に、ECU61において取得されるVINV信号の電圧は0.5(V)〜4.5(V)の電圧範囲内となる。
For example, as shown in FIG. 2, the voltage of the VINV signal is obtained by supplying a predetermined control voltage (5 V) of the VCC signal from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12 in the control device 34 of the fuel cell vehicle 11. It is obtained by dividing the voltage according to the state, for example, the inverter voltage (detected value) VI.
For example, the ECU 61 acquires the inverter voltage (detected value) VI in a normal voltage range from zero to a predetermined maximum voltage Va in a state where the power supply port 11a and the power supply connector 12a are normally fitted. The voltage of the VINV signal is in the voltage range of 0.5 (V) to 4.5 (V).

また、例えば下記表1に示すように、給電口11aと給電コネクタ12aとの間で正極側および負極側の互いの高圧ライン(HV+,HV−)が接続されていない場合(非嵌合)や、インバータ装置12におけるVINV信号電圧ラインLLやインバータ電圧センサ84などで断線が生じている場合に、ECU61において取得されるVINV信号の電圧はVCC信号の所定の制御用電圧(5V)に等しくなる。
また、例えば、給電口11aと給電コネクタ12aとの間で正極側および負極側の互いの高圧ライン(HV+,HV−)が短絡している場合や、インバータ装置12におけるインバータ電圧センサ84などで短絡が生じている場合に、ECU61において取得されるVINV信号の電圧はゼロとなる。
For example, as shown in Table 1 below, when the high-voltage lines (HV +, HV−) on the positive electrode side and the negative electrode side are not connected (non-fitted) between the power supply port 11a and the power supply connector 12a, When the disconnection occurs in the VINV signal voltage line LL or the inverter voltage sensor 84 in the inverter device 12, the voltage of the VINV signal acquired in the ECU 61 becomes equal to the predetermined control voltage (5V) of the VCC signal.
Further, for example, when the high-voltage lines (HV +, HV−) on the positive electrode side and the negative electrode side are short-circuited between the power supply port 11a and the power supply connector 12a, or short-circuited by the inverter voltage sensor 84 or the like in the inverter device 12. When this occurs, the voltage of the VINV signal acquired in the ECU 61 becomes zero.

Figure 2013198289
Figure 2013198289

また、CONNECT信号は、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合によって接続状態となるコネクタピンP7に接続されるCONNECT信号ラインLAによってインバータ制御装置82からECU61へとCONNECT信号ラインLAの接続状態に応じた電圧を印加する。
なお、CONNECT信号電圧ラインLAは、例えば、燃料電池車両11の制御装置34において、所定のプルアップ抵抗RAによってVCC信号電圧ラインLHに接続されている。
The CONNECT signal is connected to the ECU 61 from the inverter controller 82 to the ECU 61 by the CONNECT signal line LA connected to the connector pin P7 that is connected by the fitting of the power supply port 11a and the power supply connector 12a. Apply the appropriate voltage.
The CONNECT signal voltage line LA is connected to the VCC signal voltage line LH by a predetermined pull-up resistor RA in the control device 34 of the fuel cell vehicle 11, for example.

そして、CONNECT信号の電圧は、例えば上記表1に示すように、燃料電池車両11の制御装置34において、VCC信号の所定の制御用電圧(5V)をCONNECT信号ラインLAの接続状態に応じて分圧して得られる。
例えば、給電口11aと給電コネクタ12aとが正常に嵌合している場合に、ECU61において取得されるCONNECT信号の電圧は1(V)〜4(V)の電圧範囲内となる。
Then, as shown in Table 1 above, for example, the voltage of the CONNECT signal is obtained by dividing the predetermined control voltage (5 V) of the VCC signal according to the connection state of the CONNECT signal line LA in the control device 34 of the fuel cell vehicle 11. Obtained by pressing.
For example, when the power supply port 11a and the power supply connector 12a are normally fitted, the voltage of the CONNECT signal acquired in the ECU 61 is in the voltage range of 1 (V) to 4 (V).

また、例えば、給電口11aと給電コネクタ12aとの間で正極側および負極側の互いのCONNECT信号ラインLAが接続されていない場合(非嵌合)や、インバータ装置12においてCONNECT信号ラインLAの断線が生じている場合に、ECU61において取得されるCONNECT信号の電圧はVCC信号の所定の制御用電圧(5V)に等しくなる。
また、例えば、CONNECT信号ラインLAで短絡が生じている場合に、ECU61において取得されるCONNECT信号の電圧はゼロとなる。
Further, for example, when the CONNECT signal line LA on the positive electrode side and the negative electrode side is not connected between the power supply port 11a and the power supply connector 12a (not fitted), or the CONNECT signal line LA is disconnected in the inverter device 12. Is generated, the voltage of the CONNECT signal acquired in the ECU 61 becomes equal to the predetermined control voltage (5 V) of the VCC signal.
For example, when a short circuit occurs in the CONNECT signal line LA, the voltage of the CONNECT signal acquired in the ECU 61 becomes zero.

つまり、例えば上記表1に示すように、VINV信号およびCONNECT信号において短絡が生じている場合(ショート)に、ECU61において取得されるVINV信号およびCONNECT信号の各電圧はゼロとなる。   That is, for example, as shown in Table 1 above, when a short circuit occurs in the VINV signal and the CONNECT signal (short circuit), the voltages of the VINV signal and the CONNECT signal acquired in the ECU 61 are zero.

本実施の形態による給電システム10は上記構成を備えており、次に、この給電システム10の動作、特に、ECU61の動作について説明する。   The power feeding system 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the power feeding system 10, particularly the operation of the ECU 61 will be described.

なお、燃料電池車両11の制御装置34と、インバータ装置12のインバータ制御装置82とは、それぞれA/Dコンバータを備えている。   The control device 34 of the fuel cell vehicle 11 and the inverter control device 82 of the inverter device 12 each include an A / D converter.

例えば図3に示すように、時刻t1において、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合状態でイグニッションスイッチ71がオンとされると、指令信号IGSWはオフから燃料電池車両11の起動を指示するオンに切り替わる。
このとき、ECU61からインバータ制御装置82へと出力されるVCC信号およびIPG信号がオフからオンに切り替わり、ECU61からインバータ制御装置82へと供給される各制御用電圧に応じた所定の各制御用電圧(5V),(12V)がインバータ制御装置82に印加開始される。
For example, as shown in FIG. 3, at time t1, when the ignition switch 71 is turned on with the power supply port 11a and the power supply connector 12a fitted, the command signal IGSW instructs the start of the fuel cell vehicle 11 from OFF. Switch on.
At this time, the VCC signal and the IPG signal output from the ECU 61 to the inverter control device 82 are switched from OFF to ON, and predetermined control voltages corresponding to the control voltages supplied from the ECU 61 to the inverter control device 82 Application of (5V) and (12V) to the inverter control device 82 is started.

そして、時刻t2において、例えばインバータ制御装置82などから出力される外部給電要求、つまり燃料電池車両11からインバータ装置12への給電の実行要求を取得すると、時刻t3において、バッテリプリチャージ部30のプリチャージコンタクタ41と負極側バッテリコンタクタ44とを遮断から接続に切り替える。これによって、バッテリプリチャージ部30のプリチャージ抵抗42による通電(プリチャージ)を開始する。   At time t2, for example, when an external power supply request output from, for example, the inverter control device 82, that is, an execution request for power supply from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12, is acquired, the precharge of the battery precharge unit 30 is performed at time t3. The charge contactor 41 and the negative electrode side battery contactor 44 are switched from cutoff to connection. Thus, energization (precharge) by the precharge resistor 42 of the battery precharge unit 30 is started.

そして、時刻t4において、プリチャージコンタクタ41を接続から遮断に切り替えるとともに、正極側バッテリコンタクタ43を遮断から接続に切り替える。   At time t4, the precharge contactor 41 is switched from connection to disconnection, and the positive battery contactor 43 is switched from disconnection to connection.

そして、時刻t5において、例えば、外部給電プリチャージ部32のプリチャージコンタクタ51と負極側外部給電コンタクタ54とを遮断から接続に切り替える。これによって、外部給電プリチャージ部32のプリチャージ抵抗52による通電(プリチャージ)を開始する。   At time t5, for example, the precharge contactor 51 and the negative electrode side external power supply contactor 54 of the external power supply precharge unit 32 are switched from cutoff to connection. Thereby, energization (precharge) by the precharge resistor 52 of the external power feeding precharge unit 32 is started.

そして、時刻t6において、例えば、プリチャージコンタクタ51を接続から遮断に切り替えるとともに、正極側外部給電コンタクタ53を遮断から接続に切り替えると、燃料電池車両11からインバータ装置12への給電の実行を指示するインバータ出力許可信号を出力する。
これによって、燃料電池車両11からインバータ装置12への高圧の給電を開始する。
At time t6, for example, when the precharge contactor 51 is switched from connection to disconnection and the positive-side external power supply contactor 53 is switched from disconnection to connection, execution of power supply from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12 is instructed. An inverter output permission signal is output.
As a result, high-voltage power supply from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12 is started.

ここで、インバータ制御装置82は、例えば、ECU61から出力されるインバータ出力許可信号を取得していない場合にはインバータ81の電力変換動作を停止させており、このインバータ出力許可信号を取得した場合にインバータ81の電力変換動作を作動させる。   Here, for example, when the inverter output permission signal output from the ECU 61 is not acquired, the inverter control device 82 stops the power conversion operation of the inverter 81, and when the inverter output permission signal is acquired, The power conversion operation of the inverter 81 is activated.

上述したように、本実施の形態による給電システム10によれば、インバータ制御装置82の電源を燃料電池車両11の外部に備える必要無しに、システム構成が大型化および複雑化することを防止し、装置構成に要する費用が嵩むことを防止しつつ、燃料電池車両11からインバータ装置12を介した外部負荷13への給電を、車両側の制御装置34によって統合的かつ集中的に制御することができる。   As described above, according to the power supply system 10 according to the present embodiment, the system configuration can be prevented from becoming large and complicated without the need for providing the power source of the inverter control device 82 outside the fuel cell vehicle 11. Power supply from the fuel cell vehicle 11 to the external load 13 via the inverter device 12 can be controlled in an integrated and centralized manner by the vehicle-side control device 34 while preventing the cost required for the device configuration from increasing. .

さらに、車両側の制御装置34によってインバータ装置12のA/Dコンバータの基準電圧を制御することができ、例えばVINV信号電圧ラインLLやCONNECT信号ラインLAなどによってインバータ制御装置82から印加されるVINV信号やCONNECT信号などの電圧の信号を、例えば燃料電池車両11に搭載された他の補機負荷およびセンサなどから出力される電圧信号と同様に扱うことができる。
これにより、例えば燃料電池車両11に備えられるA/Dコンバータとインバータ装置12のA/Dコンバータとで基準電圧を共通化することによって、動作精度を向上させることができる。
Further, the reference voltage of the A / D converter of the inverter device 12 can be controlled by the control device 34 on the vehicle side. For example, the VINV signal applied from the inverter control device 82 by the VINV signal voltage line LL, the CONNECT signal line LA, or the like. And a voltage signal such as a CONNECT signal can be handled in the same manner as a voltage signal output from, for example, other auxiliary loads and sensors mounted on the fuel cell vehicle 11.
Thereby, for example, by making the reference voltage common between the A / D converter provided in the fuel cell vehicle 11 and the A / D converter of the inverter device 12, the operation accuracy can be improved.

なお、上述した実施の形態において、給電システム10は燃料電池車両11を備えるとしたが、これに限定されず、燃料電池車両11の代わりに、例えばハイブリッド車両などの他の電動車両を備えてもよい。
これに伴い、インバータ装置12に給電する車両側の電源は、燃料電池スタック21やバッテリ22の他に、電動車両に搭載されたキャパシタや内燃機関により駆動される発電機などであってもよい。
In the above-described embodiment, the power feeding system 10 includes the fuel cell vehicle 11. However, the present invention is not limited to this, and another electric vehicle such as a hybrid vehicle may be included instead of the fuel cell vehicle 11. Good.
Accordingly, the vehicle-side power source that supplies power to the inverter device 12 may be a capacitor mounted on an electric vehicle, a generator driven by an internal combustion engine, or the like, in addition to the fuel cell stack 21 and the battery 22.

なお、上述した実施の形態において、VINV信号の電圧は、VCC信号の所定の制御用電圧(5V)をインバータ電圧(検出値)VIに応じて分圧して得られるとし、CONNECT信号の電圧は、VCC信号の所定の制御用電圧(5V)をCONNECT信号ラインLAの接続状態に応じて分圧して得られるとしたが、これに限定されず、燃料電池車両11からインバータ装置12への給電状態の情報(給電情報)、例えばインバータ制御装置82から出力されるインバータ装置12の異常を示す信号などの他の情報に応じてVCC信号の所定の制御用電圧(5V)を分圧して得られるとしてもよい。   In the above-described embodiment, the voltage of the VINV signal is obtained by dividing a predetermined control voltage (5 V) of the VCC signal according to the inverter voltage (detection value) VI, and the voltage of the CONNECT signal is The predetermined control voltage (5V) of the VCC signal is obtained by dividing the voltage according to the connection state of the CONNECT signal line LA. However, the present invention is not limited to this, and the power supply state from the fuel cell vehicle 11 to the inverter device 12 is not limited. Even if it is obtained by dividing the predetermined control voltage (5 V) of the VCC signal according to other information such as information (power supply information), for example, a signal indicating abnormality of the inverter device 12 output from the inverter control device 82 Good.

10 給電システム
11 燃料電池車両(電動車両)
11a 給電口
12 インバータ装置(外部給電装置)
12a 給電コネクタ
21 燃料電池スタック(電源)
22 バッテリ(電源)
24 走行用モータ
29 12Vバッテリ(補機用電源)
34 制御装置(制御手段、基準電圧印加回路)
61 ECU
82 インバータ制御装置(外部制御手段、給電情報入力回路)
84 インバータ電圧センサ(給電情報入力回路)
10 Power Supply System 11 Fuel Cell Vehicle (Electric Vehicle)
11a Power feeding port 12 Inverter device (external power feeding device)
12a Feed connector 21 Fuel cell stack (power supply)
22 Battery (Power)
24 Traveling motor 29 12V battery (Power supply for auxiliary equipment)
34 Control device (control means, reference voltage application circuit)
61 ECU
82 Inverter control device (external control means, power supply information input circuit)
84 Inverter voltage sensor (power supply information input circuit)

Claims (2)

電動車両と、該電動車両に着脱可能な外部給電装置と、を備える給電システムであって、
前記電動車両は、
電源と、
前記電源の電力により駆動する走行用モータと、
補機用電源と、
前記補機用電源の電力により作動する制御手段と、を備え、
前記外部給電装置は、
前記電源に接続されている前記電動車両の給電口に嵌合可能な給電コネクタと、
外部制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記給電口と前記給電コネクタとの嵌合によって接続状態となる第1信号電圧ラインによって、前記補機用電源の電力による基準電圧を前記外部制御手段に印加する基準電圧印加回路を備え、
前記外部制御手段は、前記給電口と前記給電コネクタとの嵌合によって接続状態となる第2信号電圧ラインによって、前記基準電圧を給電情報に応じて分圧して得られる分圧電圧を前記制御手段に印加する給電情報入力回路を備えることを特徴とする給電システム。
An electric power supply system comprising an electric vehicle and an external electric power supply device that can be attached to and detached from the electric vehicle,
The electric vehicle is
Power supply,
A traveling motor driven by the power of the power source;
Auxiliary power supply,
Control means that operates by the power of the auxiliary power source,
The external power feeding device is
A power supply connector that can be fitted to a power supply port of the electric vehicle connected to the power source;
An external control means,
The control means applies a reference voltage based on the power of the auxiliary power supply to the external control means by a first signal voltage line that is connected by fitting the power supply port and the power supply connector. With
The external control means uses the second signal voltage line that is connected by the fitting of the power supply port and the power supply connector to divide the reference voltage according to power supply information to obtain a divided voltage obtained by the control means. A power supply system comprising a power supply information input circuit to be applied to the power supply.
前記外部給電装置は、A/Dコンバータを備え、
前記基準電圧印加回路は、前記補機用電源の電圧を前記A/Dコンバータの基準電圧に相当する電圧に分圧して得られる電圧を、前記基準電圧とすることを特徴とする請求項1に記載の給電システム。
The external power supply device includes an A / D converter,
2. The reference voltage application circuit according to claim 1, wherein the reference voltage is a voltage obtained by dividing the voltage of the auxiliary power supply into a voltage corresponding to the reference voltage of the A / D converter. The power supply system described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013198288A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Honda Motor Co Ltd Power supply system
WO2018020675A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 日産自動車株式会社 Vehicle system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013198288A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Honda Motor Co Ltd Power supply system
WO2018020675A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 日産自動車株式会社 Vehicle system
CN109562698A (en) * 2016-07-29 2019-04-02 日产自动车株式会社 Vehicular system
CN109562698B (en) * 2016-07-29 2020-02-07 日产自动车株式会社 Vehicle system
US10723236B2 (en) 2016-07-29 2020-07-28 Nissan Motor Co., Ltd. Electrical vehicle system with converters to share power between fuel, cell, high voltage battery and low voltage battery

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