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WO2015181991A1 - 充電器 - Google Patents

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Publication number
WO2015181991A1
WO2015181991A1 PCT/JP2014/064546 JP2014064546W WO2015181991A1 WO 2015181991 A1 WO2015181991 A1 WO 2015181991A1 JP 2014064546 W JP2014064546 W JP 2014064546W WO 2015181991 A1 WO2015181991 A1 WO 2015181991A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
output
forced stop
circuit
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/064546
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修 武井
鳥羽　章夫
八須　康明
政和 鷁頭
西田　廣治
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2016523089A priority Critical patent/JPWO2015181991A1/ja
Priority to EP14893248.6A priority patent/EP3151364A4/en
Priority to PCT/JP2014/064546 priority patent/WO2015181991A1/ja
Publication of WO2015181991A1 publication Critical patent/WO2015181991A1/ja
Priority to US15/179,399 priority patent/US20160285290A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H02J4/25—
    • H02J7/60—
    • H02J7/80—
    • H02J7/927—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters

Definitions

  • the present invention relates to a charger suitable as an in-vehicle charger or the like.
  • Patent Document 1 discloses a technique related to charging of a battery of an electric vehicle.
  • the charger may perform an abnormal charging operation. As a result, an electric shock accident may occur.
  • the charger may be provided with a forcible stop circuit that forcibly stops the charging by detecting the abnormality of the charging operation and forcibly stopping the inverter.
  • a technique related to inverter stop control for example, Patent Document 2 is available.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technical means that makes it possible to reliably stop charging when an abnormality in charging operation is detected.
  • the present invention provides a power conversion unit that converts AC power into DC power and supplies the vehicle-mounted battery, a forced stop unit that forcibly stops the power conversion unit when a forced stop signal is acquired, and the forced stop unit
  • a charger comprising: an operation confirmation unit that confirms whether or not the device operates normally and outputs information indicating the result.
  • the forced stop means it is confirmed whether or not the forced stop means operates normally, and information indicating the result is output.
  • the output information is displayed, the user can recognize that the forced stop means does not operate normally.
  • the user can take measures such that the forced stop means operates normally or a forced stop. Therefore, according to the charger of the present invention, it is possible to forcibly stop charging when an abnormality in the charging operation is detected.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a DC / DC converter 10 of the charger 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a charger control unit 40 of the charger 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a safety control unit 42 of the charger 1.
  • FIG. 4 is a time chart showing an operation example of a check unit 422 of the charger 1. It is a time chart which shows the operation example of the check part 422 when the mask 43 of the charger 1 is not operating normally.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a charger 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the charger 1 is a device that charges the battery 2.
  • the battery 2 is an in-vehicle battery mounted on an electric vehicle, for example.
  • the charger 1 is mounted on an electric vehicle together with the battery 2, for example.
  • the AC power source 3 is, for example, a 100V commercial AC power source distributed to each home.
  • the charger 1 includes a DC / DC (direct current / direct current) converter 10, an AC / DC (alternating current / direct current) converter 20, an electrolytic capacitor 30, and a charger controller 40.
  • the AC power supply 3 is connected to the input terminal of the AC / DC converter 20.
  • the AC / DC converter 20 is a circuit that converts AC power supplied from the AC power source 3 into DC power and outputs the DC power.
  • the AC / DC converter 20 includes a voltage detector that detects a voltage in the circuit and a current detector that detects a current in the circuit.
  • the AC / DC converter 20 delivers the detection results of the voltage detector and the current detector to the charger control unit 40.
  • the AC / DC converter 20 includes a switching element such as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; field effect transistor having a metal-oxide film-semiconductor structure).
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • the AC / DC converter 20 operates by being supplied with a gate voltage for turning on / off the switching element from the charger control unit 40.
  • the electrolytic capacitor 30 is connected in parallel to the output terminal of the AC / DC converter 20.
  • the electrolytic capacitor 30 smoothes the output voltage of the AC / DC converter 20.
  • the output terminal of the AC / DC converter 20 is connected to the input terminal of the DC / DC converter 10 via the electrolytic capacitor 30.
  • the battery 2 is connected to the output terminal of the DC / DC converter 10.
  • the DC / DC converter 10 converts a DC power output from the AC / DC converter 20 and supplied to the DC / DC converter 10 through the electrolytic capacitor 30 into a DC power to be supplied to the battery 2 and outputs the DC power. It is.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the DC / DC converter 10.
  • the DC / DC converter 10 includes an inverter 11 and a rectifier circuit 12.
  • the inverter 11 includes switching elements (n-channel MOSFETs in FIG. 2) 111 to 114, freewheeling diodes 116 to 119, a transformer 13, a capacitor 14, and a current detector 15.
  • the drain of the switching element 111 and the drain of the switching element 113 are connected to the high potential side DC bus Pi on the input side.
  • the source of the switching element 112 and the source of the switching element 114 are connected to the low potential side DC bus Ni on the input side.
  • the source of the switching element 111 is connected to the drain of the switching element 112. This connection point is connected to one end of the primary side winding of the transformer 13.
  • the source of the switching element 113 is connected to the drain of the switching element 114.
  • This connection point is connected to one electrode plate of the capacitor 14.
  • the other electrode plate of the capacitor 14 is connected to the other end of the primary side winding of the transformer 13 via the current detector 15.
  • the current detector 15 is a device that detects an alternating current generated in the primary side winding of the transformer 13.
  • the current detector 15 delivers the detection result (data indicating the current value) to the charger control unit 40.
  • the free-wheeling diodes 116 to 119 are connected in antiparallel to the switching elements 111
  • a gate voltage for turning on / off the switching elements 111 to 114 is supplied from the charger control unit 40 to each gate.
  • the inverter 11 converts the input DC power into AC power and outputs the AC power to the secondary winding of the transformer 13. This will be described in more detail.
  • the switching elements 111 and 114 are turned on and the switching elements 112 and 113 are turned off, positive charges are stored in the electrode plate on the transformer 13 side in the capacitor 14. After that, when the switching elements 111 and 114 are turned off and the switching elements 112 and 113 are turned on, the positive charges stored in the electrode plate on the transformer 13 side in the capacitor 14 are discharged to the switching element 112 side, and the transformer 13 in the capacitor 14 is discharged.
  • a positive charge is stored in the opposite electrode plate. Thereafter, when switching elements 111 and 114 are turned on and switching elements 112 and 113 are turned off, positive charges stored in the electrode plate on the side opposite to transformer 13 in capacitor 14 are discharged to switching element 114 side, and capacitor 14 A positive charge is stored in the electrode plate on the transformer 13 side.
  • AC power is generated in the primary winding of the transformer 13.
  • the transformer 13 induces AC power generated in the primary winding to the secondary winding and outputs it.
  • the inverter 11 outputs AC power.
  • the transformer 13 insulates the input side and the output side in the inverter 11 (that is, the AC power source 3 and the battery 2 are insulated).
  • the rectifier circuit 12 is a circuit that converts AC power induced in the secondary winding of the transformer 13 (that is, the output of the inverter 11) into DC power and outputs the DC power.
  • the rectifier circuit 12 includes diodes 121 to 124, a capacitor 125, and a current detector 126.
  • the diodes 121 to 124 form a full-wave rectification diode bridge. This will be described in more detail.
  • the cathode of the diode 121 and the cathode of the diode 123 are connected to the output-side high potential side DC bus Po.
  • the anode of the diode 122 and the anode of the diode 124 are connected to the low potential side DC bus No on the output side.
  • the anode of the diode 121 is connected to the cathode of the diode 122.
  • the anode of the diode 123 is connected to the cathode of the diode 124.
  • a connection point between the diode 121 and the diode 122 is connected to one end of the secondary winding of the transformer 13, and a connection point between the diode 123 and the diode 124 is connected to the other end of the secondary winding of the transformer 13. It is connected.
  • the capacitor 125 is inserted between the high potential side DC bus Po on the output side and the low potential DC bus No on the output side. Capacitor 125 smoothes the voltage rectified by diodes 121-124.
  • a current detector 126 is provided on the low potential side DC bus No on the output side between the diode bridge formed by the diodes 121 to 124 and the capacitor 125.
  • the current detector 126 is a device that detects the output current of the rectifier circuit 12.
  • the current detector 126 delivers the detection result (data indicating the current value) to the charger control unit 40.
  • the charger control unit 40 is a circuit that controls each unit of the charger 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the charger control unit 40. As shown in FIG. 3, the charger controller 40 includes a DC / DC converter controller 41, a safety controller 42, a mask 43, and a gate drive unit 44.
  • the charger control unit 40 includes means for controlling the AC / DC converter 20, but the description thereof is omitted because it is not related to the present invention.
  • the DC / DC converter control unit 41 is a circuit that controls a charging operation (specifically, a power conversion operation) by the DC / DC converter 10 (more precisely, the inverter 11). More specifically, the DC / DC converter control unit 41 applies pulses to the switching elements 111 to 114 based on detection results (data indicating current values) of the current detectors 15 and 126 and information from the external control unit 4. Generate a signal.
  • the external control unit 4 is, for example, an ECU (engine control unit) of an electric vehicle on which the charger 1 is mounted. Examples of the information from the external control unit 4 given to the DC / DC converter control unit 41 include information indicating charging start.
  • the pulse signal generated by the DC / DC converter control unit 41 is a signal for controlling the charging operation, and specifically, a signal for controlling the on / off timing of the switching elements 111 to 114.
  • the DC / DC converter control unit 41 outputs the generated pulse signal for each of the switching elements 111 to 114 to the mask 43.
  • the mask 43 is a circuit that forcibly cuts off the pulse signal given from the DC / DC converter control unit 41 in accordance with the forced stop signal given from the safety control unit 42.
  • the inverter 11 stops and the charging operation stops. That is, the mask 43 serves as a forced stop unit that forcibly stops the charging operation in response to the forced stop signal.
  • the mask 43 is, for example, an AND circuit.
  • a logical product circuit is provided for each of the switching elements 111 to 114.
  • One of the two input terminals of the AND circuit is connected to the DC / DC converter control unit 41, and the other is connected to the safety control unit 42.
  • An output terminal of the AND circuit is connected to the gate drive unit 44 and the safety control unit 42.
  • the AND circuit outputs a pulse signal output from the DC / DC converter control unit 41 when the forced stop signal is not given from the safety control unit 42, while the L level signal is output when the forced stop signal is given. Output a signal.
  • the gate drive unit 44 is a device that receives a signal from the mask 43 for each of the switching elements 111 to 114 and outputs a gate voltage for each of the switching elements 111 to 114 based on the signal.
  • the gate drive unit 44 outputs, for example, a gate voltage that turns on the switching elements 111 to 114 when an H level signal is applied, and turns off the switching elements 111 to 114 when an L level signal is applied. Output voltage. In the example of FIG. 3, only the switching element 111 is displayed for convenience.
  • the safety control unit 42 is a circuit that performs control to forcibly stop the operation of the charger 1 when an abnormality occurs in the charger 1.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the safety control unit 42.
  • the safety control unit 42 includes a safety main control unit 421 and a check unit 422.
  • the safety main control unit 421 is a main circuit of the safety control unit 42.
  • the safety main control unit 421 is based on detection results (data indicating current values) of the current detectors 15 and 126 and information from the external control unit 4 (for example, information indicating each state of the electric vehicle such as a body temperature). Then, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the charger 1. Specifically, when the current detected by the current detectors 15 and 126 exceeds a predetermined threshold current (that is, when the current is an overcurrent), or the information indicating the vehicle body temperature from the external control unit 4 When the indicated value exceeds the threshold value, the safety main control unit 421 determines that an abnormality has occurred in the charger 1.
  • a predetermined threshold current that is, when the current is an overcurrent
  • the safety main control unit 421 determines that an abnormality has occurred in the charger 1.
  • the safety main control unit 421 normally outputs an H level signal to the mask 43.
  • the safety main control unit 421 outputs an L level signal (that is, a forced stop signal for forcibly stopping the charging operation) to the mask 43.
  • the safety main control unit 421 receives the output signal of the check unit 422. In addition, the safety main control unit 421 sends information such as a control result to the external control unit 4.
  • the check unit 422 is a circuit that checks whether the forced stop means (that is, the mask 43 in the present embodiment) operates normally and outputs information indicating the result.
  • the check unit 422 is, for example, a D flip-flop.
  • a D flip-flop is provided for each of the switching elements 111 to 114.
  • the output signal of the AND circuit corresponding to the switching element 111 is input to the clock terminal of the D flip-flop corresponding to the switching element 111.
  • the output signal of the AND circuit corresponding to each of the switching elements 112 to 114 is input to the clock terminal of each D flip-flop corresponding to the switching elements 112 to 114.
  • the output signal of the safety main control unit 421 is input to the D terminal of each D flip-flop.
  • the inversion output terminal (Q bar) of each D flip-flop is connected to the safety main control unit 421.
  • the check unit 422 is an operation in which the mask 43 forcibly stops the charging operation in a state in which the safety main control unit 421 outputs a forced stop signal (that is, an operation that blocks a pulse signal supplied from the DC / DC converter control unit 41). ) Is output normally to the safety main control unit 421 (that is, an error signal indicating that the mask 43 is out of order). For example, when the output signal of the check unit 422 is at the H level, the safety main control unit 421 determines that the signal is an error signal.
  • the safety main control unit 421 outputs a forcible stop signal when an abnormality occurs in the charger 1 and determines whether or not to acquire an error signal from the check unit 422. Even in a state where no abnormality has occurred in 1, a forced stop signal is output for a predetermined time (approximately several milliseconds), and it is determined whether or not to acquire an error signal from the check unit 422.
  • a predetermined time approximately several milliseconds
  • the external control unit 4 transmits information indicating the start of charging to the DC / DC converter control unit 41 and the safety main control unit 421.
  • the DC / DC converter control unit 41 receives the information indicating the start of charging
  • the DC / DC converter control unit 41 outputs each pulse signal for turning on / off the switching elements 111 to 114 to the mask 43.
  • the safety main control unit 421 receives information indicating the start of charging
  • the safety main control unit 421 outputs an H level signal to the mask 43 and the check unit 422.
  • the mask 43 performs an AND operation on the pulse signal from the DC / DC converter control unit 41 and the H level signal from the safety main control unit 421, and is the same pulse signal as the pulse signal from the DC / DC converter control unit 41. Is output to the gate drive unit 44 and the check unit 422.
  • the gate drive unit 44 generates and outputs gate voltages of the switching elements 111 to 114 based on the applied pulse signal.
  • the switching elements 111 to 114 are turned on / off according to the gate voltage, whereby the inverter 11 operates. As a result, the battery 2 is charged.
  • FIG. 5 is a time chart showing an operation example of the check unit 422.
  • safety main control unit 421 acquires information indicating an abnormality of charger 1 (for example, a detection result indicating an overcurrent from current detectors 15 and 126) in a state where an H level signal is output.
  • the safety main control unit 421 changes the output signal from the H level to the L level when the information indicating the abnormality of the charger 1 is acquired.
  • the mask 43 performs an AND operation between the pulse signal from the DC / DC converter control unit 41 and the L level signal from the safety main control unit 421.
  • the mask 43 Since the signal from the safety main control unit 421 is at the L level, the mask 43 sends the L level signal to the gate drive unit 44 and the check unit 422 regardless of the signal level of the pulse signal from the DC / DC converter control unit 41. Output.
  • the gate drive unit 44 outputs a gate voltage for turning off the switching elements 111 to 114 in accordance with the L level input signal. Thereby, the inverter 11 stops. As a result, charging to the battery 2 is interrupted.
  • the safety main control unit 421 when the safety main control unit 421 outputs a forced stop signal, the output signal of the mask 43 is held at the L level, so that no pulse signal is input to the clock terminal of the check unit 422. For this reason, the check unit 422 outputs an L level signal to the safety main control unit 421 even after the safety main control unit 421 outputs a forced stop signal.
  • the safety main control unit 421 determines that the mask 43 is operating normally because the safety main control unit 421 does not acquire an H level error signal from the check unit 422 while the forced stop signal is being output.
  • FIG. 6 is a time chart showing an operation example of the check unit 422 when the mask 43 is not operating normally.
  • the mask 43 outputs a pulse signal without blocking the pulse signal output from the DC / DC converter control unit 421 even when the forced stop signal is acquired from the safety main control unit 421.
  • the check unit 422 changes the output signal from the L level to the H level at the rising edge of the first pulse signal from the mask 43 after the signal from the safety main control unit 421 changes from the H level to the L level.
  • the signal held in the changed state and held at the H level (error signal) is output to the safety main control unit 421. Since the safety main control unit 421 obtains an error signal from the check unit 422 in a state where the forced stop signal is being output, the safety main control unit 421 determines that the mask 43 is not operating normally. Then, the safety main control unit 421 transmits information indicating that the mask 43 is not operating normally to the external control unit 4. The external control unit 4 gives a warning (for example, display or sound indicating an error) indicating that the mask 43 is not operating normally to the user. In accordance with the warning, the user removes the charger 1 from the AC power source 3 and repairs or replaces the mask 43.
  • a warning for example, display or sound indicating an error
  • the safety main control unit 421 changes the output from the H level to the L level after a predetermined time has elapsed from the start of charging (for example, several minutes after the start of charging) in a state where the charger 1 is performing a normal charging operation. Change and hold for a predetermined time (for example, about several milliseconds).
  • a predetermined time for example, about several milliseconds.
  • the check unit 422 outputs an L-level signal when an L-level signal is applied to the clock terminal in a state in which a forced stop signal is applied from the safety main control unit 421.
  • the check unit 422 outputs an H level signal when the pulse signal rises.
  • the safety main control unit 421 determines that the mask 43 operates normally when the H level signal is not acquired from the check unit 422 in the state where the forced stop signal is output, and the H level from the check unit 422 is determined.
  • the safety main control unit 421 transmits information indicating the determination result to the external control unit 4.
  • the safety main control unit 421 changes the output from the L level to the H level after a lapse of a predetermined time (for example, several milliseconds) after starting the output of the L level signal.
  • the inverter 11 temporarily It stops and charging is temporarily interrupted.
  • the charger 1 of the present embodiment it is notified to the user whether or not the battery has been normally stopped forcibly when an abnormality of the charging operation occurs.
  • the user can recognize that the forced stop has not been normally performed, and can remove the charger 1 from the AC power source and repair or replace the forced stop means (specifically, the mask 43). For this reason, according to the charger 1 according to the present embodiment, the charging can be reliably forcibly stopped when an abnormality in the charging operation is detected.
  • the charger 1 according to the present embodiment determines whether or not the forced stop of the charger 1 is normally performed when an abnormality of the charging operation occurs in a state where the charger 1 is normally performing the charging operation. Can be confirmed.
  • the user can quickly know that the forced stop of the charger 1 is not normally performed (that is, that the mask 43 is broken) before the abnormality in the charging operation occurs. Thereby, the user can repair or replace the forced stop means in advance. Therefore, according to the charger 1 according to the present embodiment, it is possible to avoid the continuation of charging in a state where it cannot be forcibly stopped when an abnormality in the charging operation is detected. As a result, an electric shock accident such as a user can be avoided.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a charger control unit 40A of the charger 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the charger control unit 40A according to the present embodiment is in accordance with the first embodiment in that the output signal of the safety control unit 42 is output not only to the mask 43 but also to the DC / DC converter control unit 41. Different from the charger control unit 40.
  • the DC / DC converter control unit 41 can grasp that the safety main control unit 421 outputs a forced stop signal (that is, the DC / DC converter 10 stops). For this reason, the DC / DC converter control unit 41 can grasp in advance that information fed back to the DC / DC converter control unit 41 (for example, detection results of the current detectors 15 and 126, etc.) changes. .
  • the DC / DC converter receives the forced stop signal from the safety control unit 421
  • the DC / DC converter adjusts the control of the charging operation according to the forced stop signal. Therefore, the DC / DC converter control unit 41 can perform stable control in consideration of changes in the fed back information.
  • the charger 1A according to the present embodiment is the same as the charger 1 according to the first embodiment except that the output signal of the safety control unit 42 is also output to the DC / DC converter control unit 421. The effect similar to the charger 1 by 1 embodiment is acquired.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the charger control unit 40B of the charger 1B according to the third embodiment of the present invention.
  • the charger control unit 40B according to the present embodiment is a charger according to the first embodiment in that a safety control unit 42B is provided instead of the safety control unit 42, and a mask 43B is provided instead of the mask 43.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the safety control unit 42B.
  • the safety control unit 42B is different from the safety control unit 42 according to the first embodiment in that a safety main control unit 421B is provided instead of the safety main control unit 421, and a check unit 422B is provided instead of the check unit 422.
  • the mask 43B includes an AND circuit 43B1, an AND circuit 43B2, and an OR circuit 43B3.
  • the check unit 422B includes D flip-flops 422B1 and 422B2.
  • the AND circuit 43B1 performs an AND operation on the output signal of the DC / DC converter control unit 41 (pulse signal for each of the switching elements 111 to 114) and the output signal STOP1 of the safety main control unit 421B, and ORs the operation results.
  • This circuit outputs to the circuit 43B3 and the D flip-flop 422B1.
  • the AND circuit 43B2 performs an AND operation on the output signal of the DC / DC converter control unit 41 (pulse signal for each of the switching elements 111 to 114) and the output signal STOP2 of the safety main control unit 421B, and ORs the operation results.
  • This circuit outputs to the circuit 43B3 and the D flip-flop 422B2.
  • the OR circuit 43B3 is a circuit that performs an OR operation on the output signal of the AND circuit 43B1 and the output signal of the AND circuit 43B2, and outputs the operation result to the gate drive unit 44.
  • the AND circuits 43B1 and 43B2 and the OR circuit 43B3 are provided for each of the switching elements 111 to 114.
  • the D flip-flop 422B1 is a circuit for confirming whether the logical product circuit 43B1 operates normally
  • the D flip-flop 422B2 is a circuit for confirming whether the logical product circuit 43B2 operates normally.
  • the output signal STOP1 of the safety main control unit 421B is given to the D terminal of the D flip-flop 422B1, and the output signal of the AND circuit 43B1 is given to the clock terminal of the D flip-flop 422B1.
  • the output signal STOP2 of the safety main control unit 421B is given to the D terminal of the D flip-flop 422B2, and the output signal of the AND circuit 43B2 is given to the clock terminal of the D flip-flop 422B2.
  • Each of the D flip-flops 422B1 and 422B2 outputs the calculation result from the inverted output terminal to the safety main control unit 421B.
  • D flip-flops 422B1 and 422B2 are also provided for each switching element 111-114.
  • FIG. 10 is a time chart showing an operation example of the mask 43B and the check unit 422B when the charger 1B is forcibly stopped.
  • the safety main control unit 421B outputs an H level output signal STOP1 and an H level output signal STOP2. Since both the output signal STOP1 and the output signal STOP2 are at the H level, the AND circuits 43B1 and 43B2 output the same pulse signal as the pulse signal output by the DC / DC converter control unit 41. Since the same pulse signal is input, the OR circuit 43B3 outputs the same pulse signal as the input pulse signal.
  • the gate drive unit 44 outputs a gate voltage according to the pulse signal output from the DC / DC converter control unit 41.
  • the D flip-flop 422B1 outputs the signal held at the L level from the inverted output terminal to the safety main control unit 421B because the output signal STOP1 is at the H level at the rising edge of the pulse output from the AND circuit 43B1.
  • the D flip-flop 422B2 outputs the signal held at the L level from the inverted output terminal to the safety main control unit 421B because the output signal STOP2 is at the H level at the rising edge of the pulse output from the AND circuit 43B2.
  • both the output signal STOP1 and the output signal STOP2 are simultaneously changed from the H level to the L level.
  • the AND circuit 43B1 outputs an L level signal.
  • the AND circuit 43B2 outputs an L level signal.
  • the OR circuit 43B3 outputs an L level signal when both input signals are at the L level. Therefore, in this case, the gate drive unit 44 outputs a gate voltage according to the L level signal. As a result, the charger 1 stops.
  • the safety main control unit 421B When the safety main control unit 421B outputs the L level output signal STOP1 (forced stop signal for the AND circuit 431B), the output signal of the AND circuit 43B1 becomes L level, so that a pulse is applied to the clock terminal of the D flip-flop 422B1. No signal is input. For this reason, the D flip-flop 422B1 outputs an L-level signal to the safety main control unit 421B even after the safety main control unit 421B outputs a forced stop signal for the AND circuit 43B1. Similarly, the D flip-flop 422B2 outputs an L level signal to the safety main control unit 421B even after the safety main control unit 421B outputs a forced stop signal (L level output signal STOP2) to the AND circuit 43B2.
  • L level output signal STOP1 forced stop signal for the AND circuit 431B
  • the safety main control unit 421B does not acquire an H level error signal from the D flip-flops 422B1 and 422B2 in a state where the forced stop signal for the AND circuit 43B1 and the forced stop signal for the AND circuit 43B2 are output. (To be more precise, the logical product circuits 43B1 and 43B2) are determined to be operating normally.
  • FIG. 11 is a time chart showing an operation example of the mask 43B and the check unit 422B when checking the operation of the mask 43B.
  • the safety main control unit 421B sets the output signal STOP1 to H after a predetermined time has elapsed from the start of charging (for example, several minutes after the start of charging) in a state where information indicating an abnormality of the charger 1 has not been acquired.
  • the level is changed from L level to L level and held for a predetermined time (for example, about several milliseconds).
  • the AND circuit 43B1 While the output signal STOP1 is held at the L level, the AND circuit 43B1 outputs an L level signal.
  • the D flip-flop 422B1 outputs an L level signal because no pulse signal is input to the clock terminal while the output signal STOP1 is at the L level.
  • the safety main control unit 421B does not acquire an H level error signal from the D flip-flop 422B1 in a state where the forcible stop signal is output to the AND circuit 43B1, and therefore determines that the AND circuit 43B1 operates normally.
  • the safety main control unit 421B changes the output signal STOP1 from the L level to the H level and holds it after a predetermined time has passed (several milliseconds).
  • the safety main controller 421B changes the output signal STOP1 from the L level to the H level, and simultaneously changes the output signal STOP2 from the H level to the L level and holds it for a predetermined time (about several milliseconds).
  • the AND circuit 43B2 outputs an L level signal.
  • the D flip-flop 422B2 outputs an L level signal because no pulse signal is input to the clock terminal while the output signal STOP2 is at the L level.
  • the safety main control unit 421B determines that the AND circuit 43B2 operates normally because it does not acquire an H level error signal from the D flip-flop 422B2 in a state where the forcible stop signal is output to the AND circuit 43B2. Further, the safety main control unit 421B changes the output signal STOP2 from the L level to the H level after a predetermined time has passed since the output signal STOP2 was changed to the L level (several milliseconds).
  • the OR circuit 43B3 receives a pulse signal from the AND circuit 43B2 when the output signal STOP1 is at the L level, and receives a pulse signal from the AND circuit 43B1 when the output signal STOP2 is at the L level. Accordingly, the OR circuit 43B3 outputs the same pulse signal as the pulse signal output from the DC / DC converter control unit 41 to the gate drive unit 44 even during the operation confirmation of the mask 43B.
  • FIG. 12 is a time chart showing an operation example of the mask 43B and the check unit 422B when the logical product circuit 43B1 is not operating normally as a result of checking the operation of the mask 43B. It is assumed that the AND circuit 43B1 outputs a pulse signal without interrupting the pulse signal output from the DC / DC converter control unit 41 even if the forcible stop signal for the AND circuit 43B1 is acquired from the safety main control unit 421. . In the example of FIG. 12, the D flip-flop 422B1 changes the output signal from the L level to the H level at the time of the rising of the first pulse signal from the AND circuit 43B1 after the output signal STOP1 changes from the H level to the L level.
  • the H level signal (error signal) is output to the safety main controller 421B.
  • the D flip-flop 422B1 changes the output signal from the H level to the L level at the rising edge of the first pulse signal from the AND circuit 43B1 after the output signal STOP1 changes from the L level to the H level.
  • the L level signal is output to the safety main control unit 421B.
  • the safety main control unit 421B obtains an H-level error signal from the D flip-flop 422B1 in a state where the forcible stop signal is output to the AND circuit 43B1, and therefore determines that the AND circuit 43B1 does not operate normally.
  • the logical product circuit 43B2 and the logical sum circuit 43B3 are the same as described in FIG.
  • the mask 43B (more precisely, the AND circuits 43B1 and 43B2) is normal without temporarily stopping the inverter 11 (that is, temporarily stopping charging). It is possible to confirm whether or not to operate.
  • the charger 1B according to the present embodiment except that it is confirmed whether or not the mask 43B operates normally without temporarily stopping the inverter 11 (that is, temporarily stopping charging), Since it is the same as that of the charger 1 by 1st Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment is acquired.
  • the safety main control units 421 and 421B confirm the operation of the masks 43 and 43B after a predetermined time has elapsed from the start of charging (for example, after several minutes).
  • the timing for confirming the operation of the masks 43 and 43B is not limited to this.
  • the safety main control units 421 and 421B may check the operation of the masks 43 and 43B at the start of charging. By checking the operation of the masks 43 and 43B at the start of charging, it is possible to avoid starting charging while the masks 43 and 43B are out of order. Further, the safety main control units 421 and 421B may perform the operation confirmation of the masks 43 and 43B a plurality of times during charging.
  • the safety main control units 421 and 421B check the operation of the masks 43 and 43B at predetermined time intervals from the start of charging. More specifically, it is preferable to check the operation of the masks 43 and 43B at a rate of once in one hour in consideration of MTBF (Mean Time Between Failure). By performing the operation confirmation of the masks 43 and 43B a plurality of times, the failure of the masks 43 and 43B can be found earlier. Further, the safety main control units 421 and 421B may change the timing of checking the operation of the masks 43 and 43B with time.
  • MTBF Green Time Between Failure
  • the safety main control units 421 and 421B check the operation of the masks 43 and 43B at a rate of once for a plurality of times of charging while the years have not passed since the chargers 1 to 1B were manufactured. I do.
  • the safety main control units 421 and 421B check the operation of the masks 43 and 43B for each charge.
  • the safety main control units 421 and 421B check the operation of the masks 43 and 43B every time they are charged, and the masks 43 and 43B every hour during charging. The operation confirmation of 43B is performed.
  • the probability of failure of the masks 43 and 43B increases with the passage of time since the manufacture of the chargers 1 to 1B. Accordingly, the operation of the masks 43 and 43B according to the probability of failure of the masks 43 and 43B is changed by changing the timing of operation confirmation of the masks 43 and 43B according to the passage of time since the manufacture of the chargers 1 to 1B. Confirmation can be made.
  • the operation check of the masks 43 and 43B according to the passage of time since the manufacture of the chargers 1 to 1B is performed by checking the calendar function installed in the chargers 1 to 1B or information from the external control unit 4. It may be realized based on (for example, vehicle inspection information). Further, the safety main control units 421 and 421B may check the operation of the masks 43 and 43B at a timing according to a user operation.
  • the chargers 1 to 1B are forcibly stopped by the masks 43 and 43B (more specifically, the logical operation circuit).
  • the means for forcibly stopping the charger is not limited to this, and any means for forcibly stopping the charging operation according to the forcible stop signal may be used.
  • the chargers 1 to 1B in the above embodiments are mounted on an electric vehicle.
  • the chargers 1 to 1B may be installed on the ground.
  • the battery 2 is mounted on an electric vehicle, the AC power source 3 and the chargers 1 to 1B are provided on the ground, and the battery 2 is charged by connecting the output terminals of the chargers 1 to 1B to the battery 2. That's it. Also in this aspect, the same effects as those in the above embodiments can be obtained.
  • Safety main control unit 422, 422B ... Check unit, 422B1, 422B2 ... D flip-flop, 111, 112 , 113, 114 ... switching elements, 116, 117, 118, 119 ... freewheeling diodes, 121, 1 2,123,124 ... diode.

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Abstract

　充電動作の異常を検知したときに充電動作を確実に強制停止することができる充電器を提供する。マスク４３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１からのパルス信号と、安全主制御部４２１からの信号とが与えられる。マスク４３は、それらの信号の論理積演算結果をゲートドライブユニット４４とチェック部４２２に出力する。安全主制御部４２１は、充電動作の異常を示す情報を取得していない状態において、所定のタイミングで出力信号を一時的にＨレベルからＬレベルに変化させて所定時間保持する。この間、マスク４３の出力がＬレベルにならずにパルス信号が出力されると、チェック部４２２は、Ｈレベルの信号を出力する。安全主制御部４２１は、チェック部４２２からＨレベルの信号を取得すると、マスク４３は正常に動作していない、と判断する。

Description

充電器
　この発明は、車載用充電器等として好適な充電器に関する。
　電気自動車に搭載されたバッテリを充電する充電器がある。この種の充電器は、例えば、バッテリとともに電気自動車に搭載される。この充電器は、外部の電源（例えば、家庭に配電される商用電源）から供給される電力を直流電力に変換し、その後、インバータを含むＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータによりバッテリに供給すべき直流電力に変換する。電気自動車のバッテリの充電に関する技術として、例えば、特許文献１がある。
特開２０１０－１６１８５６号公報 特開２０１０－２８４０５１号公報
　バッテリの充電時に車両の故障が発生した場合、充電器は、異常な充電動作を行う虞がある。その結果、感電事故が発生する虞がある。この感電事故の発生を回避するため、充電器には、充電動作の異常を検知するとインバータを強制的に停止させて充電を強制的に停止する強制停止回路が設けられることがある。なお、インバータの停止制御に関する技術として、例えば、特許文献２がある。
　しかし、強制停止回路が故障していると、充電器は、充電動作の異常を検知したときにインバータを強制的に停止させることができない。その結果、充電を強制停止することができない。
　この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、充電動作の異常を検知したときに充電を確実に強制停止することを可能にする技術的手段を提供することを目的としている。
　本発明は、交流電力を直流電力に変換して車載バッテリに供給する電力変換部と、強制停止信号を取得したとき前記電力変換部を強制的に停止させる強制停止手段と、前記強制停止手段が正常に動作するか否かを確認し、その結果を示す情報を出力する動作確認手段と、を具備することを特徴とする充電器を提供する。
　本発明によれば、強制停止手段が正常に動作するか否かの確認が行われ、その結果を示す情報が出力される。その出力された情報が表示等されると、ユーザは、強制停止手段が正常に動作しないことを認識することができる。これにより、ユーザは、強制停止手段が正常に動作するような措置や強制停止させる措置を行うことができる。従って、本発明の充電器によれば、充電動作の異常を検知したときに充電を確実に強制停止することができる。
この発明の第１実施形態である充電器１の構成を示すブロック図である。 同充電器１のＤＣ／ＤＣコンバータ１０の構成を示す回路図である。 同充電器１の充電器制御部４０の構成を示すブロック図である。 同充電器１の安全制御部４２の構成を示すブロック図である。 同充電器１のチェック部４２２の動作例を示すタイムチャートである。 同充電器１のマスク４３が正常に動作していなかった場合のチェック部４２２の動作例を示すタイムチャートである。 この発明の第２実施形態である充電器１Ａの充電器制御部４０Ａの構成を示すブロック図である。 この発明の第３実施形態である充電器１Ｂの充電器制御部４０Ｂの構成を示すブロック図である。 同充電器１Ｂの安全制御部４２Ｂの構成を示すブロック図である。 同充電器１Ｂを強制停止するときのマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。 同充電器１Ｂのマスク４３Ｂの動作確認を行うときのマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。 同充電器１Ｂのマスク４３Ｂの動作確認を行った結果、論理積回路４３Ｂ１が正常に動作していなかった場合におけるマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。
　以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　図１は、この発明の第１実施形態による充電器１の構成を示す図である。充電器１は、バッテリ２を充電する装置である。バッテリ２は、例えば、電気自動車に搭載される車載バッテリである。充電器１は、例えば、バッテリ２とともに電気自動車に搭載される。交流電源３は、例えば、各家庭に配電される１００Ｖの商用の交流電源である。充電器１は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ１０、ＡＣ／ＤＣ（交流／直流）コンバータ２０、電解コンデンサ３０および充電器制御部４０を含んでいる。
　ＡＣ／ＤＣコンバータ２０の入力端子には、交流電源３が接続される。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、交流電源３から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する回路である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、その回路内の電圧を検出する電圧検出器およびその回路内の電流を検出する電流検出器を含んでいる。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、それら電圧検出器および電流検出器の検出結果を充電器制御部４０に引き渡す。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；金属－酸化膜－半導体構造の電界効果トランジスタ）などのスイッチング素子を含んでいる。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、充電器制御部４０から当該スイッチング素子をオン／オフするゲート電圧が与えられることにより動作する。
　電解コンデンサ３０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０の出力端子に並列に接続されている。電解コンデンサ３０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧を平滑化する。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の入力端子には、電解コンデンサ３０を介してＡＣ／ＤＣコンバータ２０の出力端子が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力端子には、バッテリ２が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０から出力されて電解コンデンサ３０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１０に供給される直流電力を、バッテリ２に供給すべき直流電力に変換して出力する回路である。
　図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の構成を示す回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、インバータ１１および整流回路１２を含んでいる。インバータ１１は、スイッチング素子（図２では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ）１１１～１１４、還流ダイオード１１６～１１９、トランス１３、コンデンサ１４および電流検出器１５を含んでいる。
　スイッチング素子１１１のドレインおよびスイッチング素子１１３のドレインは、入力側の高電位側直流母線Ｐｉに接続されている。スイッチング素子１１２のソースおよびスイッチング素子１１４のソースは入力側の低電位側直流母線Ｎｉに接続されている。スイッチング素子１１１のソースはスイッチング素子１１２のドレインに接続されている。この接続点は、トランス１３の１次側巻線の一端に接続されている。スイッチング素子１１３のソースはスイッチング素子１１４のドレインに接続されている。この接続点は、コンデンサ１４の一方の極板に接続されている。コンデンサ１４の他方の極板は、電流検出器１５を介してトランス１３の１次側巻線の他端に接続されている。電流検出器１５は、トランス１３の１次側巻線に生じる交流電流を検出する装置である。電流検出器１５は、検出結果（電流値を示すデータ）を充電器制御部４０に引き渡す。還流ダイオード１１６～１１９は、スイッチング素子１１１～１１４の各々に対して逆並列に接続されている。
　スイッチング素子１１１～１１４の各々のゲートには、それらをオン／オフさせるためのゲート電圧が充電器制御部４０から与えられる。スイッチング素子１１１～１１４がオン／オフされることにより、インバータ１１は、入力される直流電力を交流電力に変換してトランス１３の２次側巻線に出力する。より詳細に説明する。スイッチング素子１１１および１１４がオンし、スイッチング素子１１２および１１３がオフすると、コンデンサ１４におけるトランス１３側の極板に正の電荷が蓄えられる。その後、スイッチング素子１１１および１１４がオフし、スイッチング素子１１２および１１３がオンすると、コンデンサ１４におけるトランス１３側の極板に蓄えられた正の電荷がスイッチング素子１１２側に放電され、コンデンサ１４におけるトランス１３と反対側の極板に正の電荷が蓄えられる。さらにその後、スイッチング素子１１１および１１４がオンし、スイッチング素子１１２および１１３がオフすると、コンデンサ１４におけるトランス１３と反対側の極板に蓄えられた正の電荷がスイッチング素子１１４側に放電され、コンデンサ１４におけるトランス１３側の極板に正の電荷が蓄えられる。これを繰り返すことにより、トランス１３の１次側巻線に交流電力が生じる。そして、トランス１３は、１次側巻線に生じた交流電力を２次側巻線に誘導して出力する。このようにして、インバータ１１は交流電力を出力する。また、トランス１３は、インバータ１１内においてその入力側と出力側とを絶縁している（すなわち、交流電源３とバッテリ２とを絶縁している）。
　整流回路１２は、トランス１３の２次側巻線に誘導された交流電力（すなわち、インバータ１１の出力）を直流電力に変換して出力する回路である。整流回路１２は、ダイオード１２１～１２４、コンデンサ１２５および電流検出器１２６を含んでいる。
　ダイオード１２１～１２４は、全波整流のダイオードブリッジを形成している。より詳細に説明する。ダイオード１２１のカソードおよびダイオード１２３のカソードは、出力側の高電位側直流母線Ｐｏに接続されている。ダイオード１２２のアノードおよびダイオード１２４のアノードは、出力側の低電位側直流母線Ｎｏに接続されている。ダイオード１２１のアノードはダイオード１２２のカソードに接続されている。ダイオード１２３のアノードはダイオード１２４のカソードに接続されている。ダイオード１２１とダイオード１２２との接続点は、トランス１３の２次側巻線の一端に接続されており、ダイオード１２３とダイオード１２４との接続点は、トランス１３の２次側巻線の他端に接続されている。
　コンデンサ１２５は、出力側の高電位側直流母線Ｐｏと出力側の低電位直流母線Ｎｏとの間に介挿されている。コンデンサ１２５は、ダイオード１２１～１２４により整流された電圧を平滑化する。
　ダイオード１２１～１２４によるダイオードブリッジとコンデンサ１２５との間の出力側の低電位側直流母線Ｎｏには、電流検出器１２６が設けられている。電流検出器１２６は、整流回路１２の出力電流を検出する装置である。電流検出器１２６は、検出結果（電流値を示すデータ）を充電器制御部４０に引き渡す。
　次に、充電器制御部４０について詳述する。充電器制御部４０は、充電器１の各部を制御する回路である。図３は、充電器制御部４０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、充電器制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１、安全制御部４２、マスク４３、ゲートドライブユニット４４を含んでいる。なお、充電器制御部４０にはＡＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する手段も含まれているが、本発明との関連が薄いためその説明を省略する。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０（より正確にはインバータ１１）による充電動作（具体的には電力変換動作）を制御する回路である。より詳細に説明すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、電流検出器１５および１２６の検出結果（電流値を示すデータ）や外部制御部４からの情報に基づいてスイッチング素子１１１～１１４毎にパルス信号を生成する。外部制御部４は、例えば、充電器１が搭載されている電気自動車のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）などである。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１に与えられる外部制御部４からの情報は、例えば、充電開始を示す情報などが挙げられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の生成するパルス信号は、充電動作を制御するための信号であり、具体的にはスイッチング素子１１１～１１４のオン／オフのタイミングを制御する信号である。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、生成したスイッチング素子１１１～１１４毎のパルス信号をマスク４３に出力する。
　マスク４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１から与えられるパルス信号を安全制御部４２から与えられる強制停止信号に応じて強制的に遮断する回路である。パルス信号が遮断されると、インバータ１１は停止し、充電動作は停止する。つまり、マスク４３は、強制停止信号に応じて、充電動作を強制的に停止させる強制停止手段の役割を果たす。マスク４３は、例えば、論理積回路である。論理積回路は、スイッチング素子１１１～１１４毎に設けられている。論理積回路の２つの入力端子のうちの一方は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１に接続されており、他方は、安全制御部４２に接続されている。論理積回路の出力端子は、ゲートドライブユニット４４と安全制御部４２に接続されている。論理積回路は、安全制御部４２から強制停止信号が与えられていないときにＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力するパルス信号を出力する一方、強制停止信号が与えられているときにＬレベルの信号を出力する。
　ゲートドライブユニット４４は、スイッチング素子１１１～１１４毎にマスク４３から信号を受け取り、その信号に基づいてスイッチング素子１１１～１１４毎にゲート電圧を出力する装置である。ゲートドライブユニット４４は、例えば、Ｈレベルの信号が与えられたときにスイッチング素子１１１～１１４をオンさせるゲート電圧を出力し、Ｌレベルの信号が与えられたときにスイッチング素子１１１～１１４をオフさせるゲート電圧を出力する。図３の例では、便宜のため、スイッチング素子１１１のみを表示している。
　安全制御部４２は、充電器１に異常が発生したときに充電器１の動作を強制的に停止させる制御を行う回路である。図４は、安全制御部４２の構成を示すブロック図である。安全制御部４２は、安全主制御部４２１およびチェック部４２２を含んでいる。
　安全主制御部４２１は、安全制御部４２の主回路である。安全主制御部４２１は、電流検出器１５および１２６の検出結果（電流値を示すデータ）や外部制御部４からの情報（例えば、車体温度などの電気自動車の各状態を示す情報）に基づいて、充電器１に異常が発生したか否かを判断する。具体的には、電流検出器１５および１２６により検出された電流が所定の閾値電流を上回っていた場合（すなわち、過電流であった場合）や、外部制御部４からの車体温度を示す情報の示す値が閾値を超えた場合に、安全主制御部４２１は、充電器１に異常が発生したと判断する。
　安全主制御部４２１は、通常時、Ｈレベルの信号をマスク４３に出力する。充電器１に異常が発生すると、安全主制御部４２１は、Ｌレベルの信号（すなわち、充電動作を強制的に停止させる強制停止信号）をマスク４３に出力する。また、安全主制御部４２１は、チェック部４２２の出力信号を受け取る。また、安全主制御部４２１は、制御結果などの情報を外部制御部４に送る。
　チェック部４２２は、強制停止手段（すなわち本実施形態におけるマスク４３）が正常に動作するか否かを確認し、その結果を示す情報を出力する回路である。チェック部４２２は、例えば、Ｄフリップフロップである。Ｄフリップフロップは、スイッチング素子１１１～１１４毎に設けられている。スイッチング素子１１１に対応するＤフリップフロップのクロック端子には、スイッチング素子１１１に対応する論理積回路の出力信号が入力される。同様に、スイッチング素子１１２～１１４に対応する各Ｄフリップフロップのクロック端子には、スイッチング素子１１２～１１４の各々に対応する論理積回路の出力信号が入力される。各ＤフリップフロップのＤ端子には、安全主制御部４２１の出力信号が入力される。各Ｄフリップフロップの反転出力端子（Ｑバー）は、安全主制御部４２１に接続されている。チェック部４２２は、安全主制御部４２１が強制停止信号を出力している状態においてマスク４３が充電動作を強制停止させる動作（すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１から与えられるパルス信号を遮断する動作）を正常に行わないことを検知した場合、その旨を示す信号（すなわち、マスク４３が故障していることを示すエラー信号）を安全主制御部４２１に出力する。安全主制御部４２１は、例えば、チェック部４２２の出力信号がＨレベルのときエラー信号であると判断する。
　本実施形態では、安全主制御部４２１は、充電器１に異常が発生したときに強制停止信号を出力し、チェック部４２２からエラー信号を取得するか否かを判断するだけでなく、充電器１に異常が発生していない状態においても、所定時間（数ミリ秒程度）強制停止信号を出力し、チェック部４２２からエラー信号を取得するか否かを判断する。
　以上が、充電器１の構成である。
　次に、充電器１の動作を説明する。
　まず、ユーザが充電器１を交流電源３に接続すると、外部制御部４は、充電開始を示す情報をＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１および安全主制御部４２１に送信する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、充電開始を示す情報を受け取ると、スイッチング素子１１１～１１４をオン／オフさせるための各パルス信号をマスク４３に出力する。安全主制御部４２１は、充電開始を示す情報を受け取ると、Ｈレベルの信号をマスク４３およびチェック部４２２に出力する。マスク４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１からのパルス信号と安全主制御部４２１からのＨレベルの信号との論理積演算を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１からのパルス信号と同じパルス信号をゲートドライブユニット４４とチェック部４２２に出力する。ゲートドライブユニット４４は、与えられたパルス信号に基づいてスイッチング素子１１１～１１４のゲート電圧を生成して出力する。このゲート電圧に従ってスイッチング素子１１１～１１４がオン／オフすることにより、インバータ１１が動作する。その結果、バッテリ２が充電される。
　図５は、チェック部４２２の動作例を示すタイムチャートである。チェック部４２２は、安全主制御部４２１からＨレベルの信号が与えられている状態（通常時）においてマスク４３からパルス信号が与えられると、そのパルス信号の立ち上がり時にＬレベルの信号を反転出力端子から出力する。
　次に、充電器１の強制停止動作について説明する。安全主制御部４２１は、Ｈレベルの信号を出力している状態において、充電器１の異常を示す情報（例えば、電流検出器１５および１２６から過電流を示す検出結果）を取得したとする。安全主制御部４２１は、充電器１の異常を示す情報を取得したことを契機として、出力信号をＨレベルからＬレベルに変化させる。マスク４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１からのパルス信号と安全主制御部４２１からのＬレベルの信号との論理積演算を行う。安全主制御部４２１からの信号がＬレベルであるため、マスク４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１からのパルス信号の信号レベルに関わらず、Ｌレベルの信号をゲートドライブユニット４４およびチェック部４２２に出力する。ゲートドライブユニット４４は、Ｌレベルの入力信号に従って、スイッチング素子１１１～１１４をオフするゲート電圧を出力する。これにより、インバータ１１は停止する。その結果、バッテリ２への充電が中断される。
　図５に示すように、安全主制御部４２１が強制停止信号を出力すると、マスク４３の出力信号はＬレベルに保持されるため、チェック部４２２のクロック端子にはパルス信号が入力されない。このため、チェック部４２２は、安全主制御部４２１が強制停止信号を出力した後もＬレベルの信号を安全主制御部４２１に出力する。安全主制御部４２１は、強制停止信号を出力している状態においてチェック部４２２からＨレベルのエラー信号を取得しないため、マスク４３は正常に動作していると判断する。
　次に、充電器１の強制停止動作が行われた時に、マスク４３が正常に動作していなかった場合について説明する。図６は、マスク４３が正常に動作していなかった場合のチェック部４２２の動作例を示すタイムチャートである。図６に示すように、マスク４３は、例えば、安全主制御部４２１から強制停止信号を取得しても、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４２１の出力するパルス信号を遮断せずにパルス信号を出力したとする。これは、マスク４３の論理積演算が正常に行われていない状態である。この場合、チェック部４２２は、安全主制御部４２１からの信号がＨレベルからＬレベルに変化した後のマスク４３からの最初のパルス信号の立ち上がりの時点において、出力信号をＬレベルからＨレベルに変化させて保持し、そのＨレベルに保持した信号（エラー信号）を安全主制御部４２１に出力する。安全主制御部４２１は、強制停止信号を出力している状態においてチェック部４２２からエラー信号を取得するため、マスク４３は正常に動作していないと判断する。そして、安全主制御部４２１は、マスク４３が正常に動作していない旨を示す情報を、外部制御部４に送信する。外部制御部４は、ユーザに対してマスク４３が正常に動作していない旨を示す警告（例えば、エラーを示す表示や音声）を行う。ユーザは、その警告に従って、充電器１を交流電源３から取り外し、マスク４３の修理や交換を行う。
　次に、充電器１が正常に充電動作をしている状態においてマスク４３が正常に動作するか否かを事前に確認する動作について説明する。安全主制御部４２１は、充電器１が正常に充電動作を行っている状態において、充電開始から所定時間経過後（例えば、充電開始から数分後など）に、出力をＨレベルからＬレベルに変化させて所定時間（例えば、数ミリ秒程度）保持する。これにより、マスク４３は、当該マスク４３が正常に動作可能であればＬレベルに保持した信号を出力し、当該マスク４３が正常に動作可能でないならばパルス信号を出力する。チェック部４２２は、安全主制御部４２１から強制停止信号が与えられている状態において、クロック端子にＬレベルの信号が与えられるとＬレベルの信号を出力する。一方、チェック部４２２は、クロック端子にパルス信号が与えられるとパルス信号の立ち上がり時にＨレベルの信号を出力する。そして、安全主制御部４２１は、強制停止信号を出力している状態において、チェック部４２２からＨレベルの信号を取得しない場合、マスク４３は正常に動作すると判断し、チェック部４２２からＨレベルの信号を取得した場合、マスク４３は正常に動作しないと判断する。マスク４３は正常に動作しないと判断した場合、安全主制御部４２１は、判断結果を示す情報を外部制御部４に送信する。安全主制御部４２１は、Ｌレベルの信号の出力を開始してから所定時間経過後（例えば、数ミリ秒後）、出力をＬレベルからＨレベルに変化させる。
　なお、安全主制御部４２１がマスク４３の動作確認のために強制停止信号を出力している所定時間（数ミリ秒）の間、マスク４３が正常に動作しているとインバータ１１は一時的に停止し、充電は一時的に中断される。
　このように、本実施形態の充電器１によれば、充電動作の異常が発生したときに正常に強制停止したか否かがユーザに報知される。ユーザは、正常に強制停止が行われなかったことを認識することができ、充電器１を交流電源から取り外し、強制停止手段（具体的にはマスク４３）の修理や交換を行うことができる。このため、本実施形態による充電器１によれば、充電動作の異常を検知したときに充電を確実に強制停止することができる。さらに、本実施形態による充電器１は、充電動作の異常が発生したときに充電器１の強制停止が正常に行われるか否かを充電器１が正常に充電動作を行っている状態において事前に確認することができる。このため、ユーザは、充電器１の強制停止が正常に行われないこと（すなわち、マスク４３が故障していること）を、充電動作の異常が発生する前にいち早く知ることができる。これにより、ユーザは、事前に強制停止手段の修理や交換を行うことができる。従って、本実施形態による充電器１によれば、充電動作の異常を検知したときに強制停止できない状態での充電の継続を回避することができる。その結果、ユーザ等の感電事故を回避することができる。
　＜第２実施形態＞
　図７は、この発明の第２実施形態による充電器１Ａの充電器制御部４０Ａの構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態による充電器制御部４０Ａは、安全制御部４２の出力信号がマスク４３だけでなくＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１にも出力される点において第１実施形態による充電器制御部４０と異なる。
　本実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、安全主制御部４２１が強制停止信号を出力したこと（すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１０が停止すること）を把握することができる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１にフィードバックされる情報（例えば、電流検出器１５および１２６の検出結果など）が変化することを事前に把握することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータは、強制停止信号を安全制御部４２１から受け取ると、その強制停止信号に応じて充電動作の制御の調整を行う。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１は、そのフィードバックされる情報が変化することを考慮して安定した制御を行うことができる。
　また、本実施形態による充電器１Ａは、安全制御部４２の出力信号がＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４２１にも出力される点を除いて第１実施形態による充電器１と同様であるから、第１実施形態による充電器１と同様の効果が得られる。
　＜第３実施形態＞
　図８は、この発明の第３実施形態による充電器１Ｂの充電器制御部４０Ｂの構成を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態による充電器制御部４０Ｂは、安全制御部４２に代えて安全制御部４２Ｂを、マスク４３に代えてマスク４３Ｂを設けた点において第１実施形態による充電器制御部４０と異なる。また、図９は、安全制御部４２Ｂの構成を示すブロック図である。安全制御部４２Ｂは、安全主制御部４２１に代えて安全主制御部４２１Ｂを、チェック部４２２に代えてチェック部４２２Ｂを設けた点において第１実施形態による安全制御部４２と異なる。
　マスク４３Ｂは、論理積回路４３Ｂ１、論理積回路４３Ｂ２および論理和回路４３Ｂ３を含んでいる。また、チェック部４２２Ｂは、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１および４２２Ｂ２を含んでいる。
　論理積回路４３Ｂ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力信号（スイッチング素子１１１～１１４毎のパルス信号）と安全主制御部４２１Ｂの出力信号ＳＴＯＰ１との論理積演算を行い、演算結果を論理和回路４３Ｂ３およびＤフリップフロップ４２２Ｂ１に出力する回路である。論理積回路４３Ｂ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力信号（スイッチング素子１１１～１１４毎のパルス信号）と安全主制御部４２１Ｂの出力信号ＳＴＯＰ２との論理積演算を行い、演算結果を論理和回路４３Ｂ３およびＤフリップフロップ４２２Ｂ２に出力する回路である。論理和回路４３Ｂ３は、論理積回路４３Ｂ１の出力信号と論理積回路４３Ｂ２の出力信号との論理和演算を行い、演算結果をゲートドライブユニット４４に出力する回路である。また、論理積回路４３Ｂ１および４３Ｂ２および論理和回路４３Ｂ３は、スイッチング素子１１１～１１４毎に設けられている。
　Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、論理積回路４３Ｂ１が正常に動作するか否かを確認する回路であり、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２は、論理積回路４３Ｂ２が正常に動作するか否かを確認する回路である。Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１のＤ端子には、安全主制御部４２１Ｂの出力信号ＳＴＯＰ１が与えられ、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１のクロック端子には、論理積回路４３Ｂ１の出力信号が与えられる。Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２のＤ端子には、安全主制御部４２１Ｂの出力信号ＳＴＯＰ２が与えられ、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２のクロック端子には、論理積回路４３Ｂ２の出力信号が与えられる。Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１および４２２Ｂ２は、各々、演算結果を反転出力端子から安全主制御部４２１Ｂに出力する。また、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１および４２２Ｂ２もスイッチング素子１１１～１１４毎に設けられている。
　次に、充電器１Ｂの動作を説明する。図１０は、充電器１Ｂを強制停止するときのマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。まず、通常時の動作を説明する。通常時、安全主制御部４２１Ｂは、Ｈレベルの出力信号ＳＴＯＰ１とＨレベルの出力信号ＳＴＯＰ２を出力している。出力信号ＳＴＯＰ１および出力信号ＳＴＯＰ２が共にＨレベルであるため、論理積回路４３Ｂ１および４３Ｂ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１が出力するパルス信号と同じパルス信号を出力する。論理和回路４３Ｂ３は、同一のパルス信号が入力されるため、入力されたパルス信号と同じパルス信号を出力する。従って、通常時、ゲートドライブユニット４４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力するパルス信号に従ったゲート電圧を出力する。この場合、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、論理積回路４３Ｂ１から出力されるパルスの立ち上がり時に出力信号ＳＴＯＰ１がＨレベルであるため、Ｌレベルで保持した信号を反転出力端子から安全主制御部４２１Ｂに出力する。同様に、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２は、論理積回路４３Ｂ２から出力されるパルスの立ち上がり時に出力信号ＳＴＯＰ２がＨレベルであるため、Ｌレベルで保持した信号を反転出力端子から安全主制御部４２１Ｂに出力する。
　次に、充電器１Ｂの強制停止動作について説明する。安全主制御部４２１Ｂは、充電器１の異常を示す情報を取得すると、図１０に示すように、出力信号ＳＴＯＰ１および出力信号ＳＴＯＰ２の両方を同時にＨレベルからＬレベルに変化させる。出力信号ＳＴＯＰ１がＬレベルであると、論理積回路４３Ｂ１は、Ｌレベルの信号を出力する。同様に、出力信号ＳＴＯＰ２がＬレベルであると、論理積回路４３Ｂ２は、Ｌレベルの信号を出力する。論理和回路４３Ｂ３は、入力信号が共にＬレベルであると、Ｌレベルの信号を出力する。従って、この場合、ゲートドライブユニット４４は、Ｌレベルの信号に従ったゲート電圧を出力する。その結果、充電器１は、停止する。
　安全主制御部４２１ＢがＬレベルの出力信号ＳＴＯＰ１（論理積回路４３１Ｂに対する強制停止信号）を出力すると、論理積回路４３Ｂ１の出力信号はＬレベルとなるため、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１のクロック端子にはパルス信号が入力されない。このため、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、安全主制御部４２１Ｂが論理積回路４３Ｂ１に対する強制停止信号を出力した後もＬレベルの信号を安全主制御部４２１Ｂに出力する。同様に、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２は、安全主制御部４２１Ｂが論理積回路４３Ｂ２に対する強制停止信号（Ｌレベルの出力信号ＳＴＯＰ２）を出力した後もＬレベルの信号を安全主制御部４２１Ｂに出力する。安全主制御部４２１Ｂは、論理積回路４３Ｂ１に対する強制停止信号および論理積回路４３Ｂ２に対する強制停止信号を出力している状態においてＤフリップフロップ４２２Ｂ１および４２２Ｂ２からＨレベルのエラー信号を取得しないため、マスタ４３Ｂ（より正確には、論理積回路４３Ｂ１および４３Ｂ２）は正常に動作していると判断する。
　次に、マスク４３Ｂが正常に強制停止動作をするか否かを充電器１が正常に充電動作をしている状態において事前に確認することについて説明する。図１１は、マスク４３Ｂの動作確認を行うときのマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。まず、安全主制御部４２１Ｂは、充電器１の異常を示す情報を取得していない状態において、充電開始から所定時間経過後（例えば、充電開始から数分後など）に、出力信号ＳＴＯＰ１をＨレベルからＬレベルに変化させて所定時間（例えば、数ミリ秒程度）保持する。出力信号ＳＴＯＰ１がＬレベルに保持されている間、論理積回路４３Ｂ１は、Ｌレベルの信号を出力する。そして、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、出力信号ＳＴＯＰ１がＬレベルの間、クロック端子にパルス信号が入力されないため、Ｌレベルの信号を出力する。安全主制御部４２１Ｂは、論理積回路４３Ｂ１に対する強制停止信号を出力している状態においてＤフリップフロップ４２２Ｂ１からＨレベルのエラー信号を取得しないため、論理積回路４３Ｂ１は正常に動作すると判断する。
　安全主制御部４２１Ｂは、所定時間経過後（数ミリ秒後）、出力信号ＳＴＯＰ１をＬレベルからＨレベルに変化させて保持する。安全主制御部４２１Ｂは、出力信号ＳＴＯＰ１をＬレベルからＨレベルに変化させると同時に、出力信号ＳＴＯＰ２をＨレベルからＬレベルに変化させて所定時間（数ミリ秒程度）保持する。出力信号ＳＴＯＰ２がＬレベルに保持されている間、論理積回路４３Ｂ２は、Ｌレベルの信号を出力する。そして、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ２は、出力信号ＳＴＯＰ２がＬレベルの間、クロック端子にパルス信号が入力されないため、Ｌレベルの信号を出力する。安全主制御部４２１Ｂは、論理積回路４３Ｂ２に対する強制停止信号を出力している状態においてＤフリップフロップ４２２Ｂ２からＨレベルのエラー信号を取得しないため、論理積回路４３Ｂ２は正常に動作すると判断する。また、安全主制御部４２１Ｂは、出力信号ＳＴＯＰ２をＬレベルに変化させてから所定時間経過後（数ミリ秒後）、出力信号ＳＴＯＰ２をＬレベルからＨレベルに変化させる。
　論理和回路４３Ｂ３には、出力信号ＳＴＯＰ１がＬレベルのときに論理積回路４３Ｂ２からパルス信号が入力され、出力信号ＳＴＯＰ２がＬレベルのときに論理積回路４３Ｂ１からパルス信号が入力される。従って、論理和回路４３Ｂ３は、マスク４３Ｂの動作確認を行っている最中においてもＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力するパルス信号と同じパルス信号をゲートドライブユニット４４に出力する。
　図１２は、マスク４３Ｂの動作確認を行った結果、論理積回路４３Ｂ１が正常に動作していなかった場合におけるマスク４３Ｂおよびチェック部４２２Ｂの動作例を示すタイムチャートである。論理積回路４３Ｂ１は、安全主制御部４２１から論理積回路４３Ｂ１に対する強制停止信号を取得しても、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部４１の出力するパルス信号を遮断せずにパルス信号を出力したとする。図１２の例では、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、出力信号ＳＴＯＰ１がＨレベルからＬレベルに変化した後の論理積回路４３Ｂ１からの最初のパルス信号の立ち上がりの時点において、出力信号をＬレベルからＨレベルに変化させ、そのＨレベルの信号（エラー信号）を安全主制御部４２１Ｂに出力する。その後、Ｄフリップフロップ４２２Ｂ１は、出力信号ＳＴＯＰ１がＬレベルからＨレベルに変化した後の論理積回路４３Ｂ１からの最初のパルス信号の立ち上がりの時点において、出力信号をＨレベルからＬレベルに変化させ、そのＬレベルの信号を安全主制御部４２１Ｂに出力する。安全主制御部４２１Ｂは、論理積回路４３Ｂ１に対する強制停止信号を出力している状態においてＤフリップフロップ４２２Ｂ１からＨレベルのエラー信号を取得するため、論理積回路４３Ｂ１は正常に動作しないと判断する。なお、論理積回路４３Ｂ２および論理和回路４３Ｂ３は、図１１の説明と同様である。
　このように、本実施形態による充電器１Ｂは、インバータ１１を一時的に停止（すなわち、充電を一時的に停止）することなくマスク４３Ｂ（より正確には、論理積回路４３Ｂ１および４３Ｂ２）が正常に動作するか否かの確認を行うことができる。
　また、インバータ１１を一時的に停止（すなわち、充電を一時的に停止）することなくマスク４３Ｂが正常に動作するか否かの確認を行う点を除いて、本実施形態による充電器１Ｂは、第１実施形態による充電器１と同様であるから、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　＜他の実施形態＞
　以上、この発明の第１から第３実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
（１）上記各実施形態による安全主制御部４２１および４２１Ｂは、充電開始から所定時間経過後（例えば、数分後）にマスク４３および４３Ｂの動作確認を行っていた。しかし、マスク４３および４３Ｂの動作確認を行うタイミングは、これに限られない。例えば、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、マスク４３および４３Ｂの動作確認を充電開始時に行っても良い。マスク４３および４３Ｂの動作確認を充電開始時に行うことにより、マスク４３および４３Ｂが故障している状態で充電を開始することを回避することができる。また、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、マスク４３および４３Ｂの動作確認を充電中において複数回行っても良い。例えば、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、充電開始から所定時間間隔毎にマスク４３および４３Ｂの動作確認を行う、という具合である。より具体的には、ＭＴＢＦ（Ｍｅａｎ　Ｔｉｍｅ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｆａｉｌｕｒｅ：平均故障間隔）を考慮して１時間以内に１回の割合でマスク４３および４３Ｂの動作確認を行うのが良い。マスク４３および４３Ｂの動作確認を複数回行うことにより、マスク４３および４３Ｂの故障をより早く発見することができる。また、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、マスク４３および４３Ｂの動作確認を行うタイミングを時間とともに変化させても良い。例えば、充電器１～１Ｂが製造されてからあまり年月が経過していない間、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、複数回の充電に対して１回の割合でマスク４３および４３Ｂの動作確認を行う。充電器１～１Ｂが製造されてから年月が経過すると、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、充電毎にマスク４３および４３Ｂの動作確認を行う。充電器１～１Ｂが製造されてからさらに年月が経過すると、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、充電毎にマスク４３および４３Ｂの動作確認を行うとともに、充電中において１時間毎にマスク４３および４３Ｂの動作確認を行う、という具合である。充電器１～１Ｂが製造されてからの年月が経過すると、マスク４３および４３Ｂの故障する確率が増大すると考えられる。従って、充電器１～１Ｂが製造されてからの年月の経過に従ってマスク４３および４３Ｂの動作確認のタイミングを変化させることで、マスク４３および４３Ｂの故障する確率に応じたマスク４３および４３Ｂの動作確認を行うことができる。なお、充電器１～１Ｂが製造されてからの年月の経過に従ったマスク４３および４３Ｂの動作確認は、充電器１～１Ｂに搭載されているカレンダ機能や、外部制御部４からの情報（例えば、車検情報）などに基づいて実現すれば良い。また、安全主制御部４２１および４２１Ｂは、ユーザの操作に応じたタイミングでマスク４３および４３Ｂの動作確認を行っても良い。
（２）上記各実施形態では、マスク４３および４３Ｂ（より具体的には論理演算回路）により充電器１～１Ｂを強制停止していた。しかし、充電器を強制停止させる手段は、これに限られず、強制停止信号に応じて充電動作を強制的に停止させるものであれば良い。
（３）上記各実施形態における充電器１～１Ｂは、電気自動車に搭載されていた。しかし、充電器１～１Ｂは、地上に設置されても良い。例えば、バッテリ２は電気自動車に搭載され、交流電源３と充電器１～１Ｂは地上に設けられ、充電器１～１Ｂの出力端子をバッテリ２に接続することによりバッテリ２の充電が行われる、という具合である。この態様においても、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
　１，１Ａ，１Ｂ…充電器、２…バッテリ、３…交流電源、４…外部制御部、１０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１…インバータ、１２…整流回路、１３…トランス、１４，１２５…コンデンサ、１５，１２６…電流検出器、２０…ＡＣ／ＤＣコンバータ、３０…電解コンデンサ、４０，４０Ａ，４０Ｂ…充電器制御部、４１…ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部、４２，４２Ｂ…安全制御部、４３，４３Ｂ…マスク、４３Ｂ１，４３Ｂ２…論理積回路、４３Ｂ３…論理和回路、４４…ゲートドライブユニット、４２１，４２１Ｂ…安全主制御部、４２２，４２２Ｂ…チェック部、４２２Ｂ１，４２２Ｂ２…Ｄフリップフロップ、１１１，１１２，１１３，１１４…スイッチング素子、１１６，１１７，１１８，１１９…還流ダイオード、１２１，１２２，１２３，１２４…ダイオード。

Claims (6)

  1. 　交流電力を直流電力に変換して車載バッテリに供給する電力変換部と、
    　強制停止信号を取得したとき前記電力変換部を強制的に停止させる強制停止手段と、
    　前記強制停止手段が正常に動作するか否かを確認し、その結果を示す情報を出力する動作確認手段と、
    　を具備することを特徴とする充電器。
  2. 　前記強制停止信号を出力する強制停止信号出力手段をさらに有し、
    　前記強制停止信号出力手段は、前記電力変換部の異常を検知していない状態において、前記強制停止信号を所定時間出力することを特徴とする請求項１に記載の充電器。
  3. 　前記強制停止信号出力手段は、前記強制停止信号を所定時間出力することを定期的に行うことを特徴とする請求項２に記載の充電器。
  4. 　前記強制停止手段は、前記強制停止信号を取得していないときに前記電力変換部を制御するためのパルス信号を出力する一方、前記強制停止信号を取得すると前記パルス信号の出力を停止し、
    　前記動作確認手段は、前記強制停止信号出力手段の出力信号と前記強制停止手段の出力信号とを用いた演算を行い、前記強制停止信号が出力されている状態において前記強制停止手段がパルス信号の出力を継続している場合、前記強制停止手段が正常に動作しない旨を示す信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
  5. 　前記電力変換部を制御するためのパルス信号を生成して前記強制停止手段に与える電力変換部制御手段をさらに具備し、
    　前記強制停止信号出力手段は、前記強制停止信号を前記強制停止手段と前記電力変換部制御手段とに出力し、
    　前記電力変換部制御手段は、前記強制停止信号出力手段から受け取る前記強制停止信号に応じて前記電力変換部の制御を調整することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
  6. 　前記強制停止信号出力手段は、前記電力変換部の異常を検知していない状態において、第１の強制停止信号を所定時間出力し、前記第１の強制停止信号の出力の終了に伴って、第２の強制停止信号を所定時間出力し、
    　前記強制停止手段は、
    　前記電力変換部を制御するためのパルス信号と前記第１の強制停止信号の論理積演算を行い、その演算結果を示す信号を出力する第１の論理積回路と、
    　前記電力変換部を制御するためのパルス信号と前記第２の強制停止信号の論理積演算を行い、その演算結果を示す信号を出力する第２の論理積回路と、
    　前記第１の論理積回路と前記第２の論理積回路の各々から出力される信号の論理和演算を行い、その演算結果を示す信号を前記電力変換部を動作させる駆動回路に出力する論理和回路と、を有し、
    　前記動作確認手段は、
    　前記第１の強制停止信号と前記第１の論理積回路の出力信号とを用いた演算を行い、前記第１の強制停止信号が出力されている状態において前記第１の論理積回路からの前記電力変換部を制御するためのパルス信号の出力が継続している場合、前記第１の論理積回路が正常に動作しない旨を示す信号を出力する第１の動作確認回路と、
    　前記第２の強制停止信号と前記第２の論理積回路の出力信号とを用いた演算を行い、前記第２の強制停止信号が出力されている状態において前記第２の論理積回路からの前記電力変換部を制御するためのパルス信号の出力が継続している場合、前記第２の論理積回路が正常に動作しない旨を示す信号を出力する第２の動作確認回路と、
    　を有することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
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