车辆用充电装置制造方法及图纸

具备：非接触受电部(3)，非接触地接受高频交流电力；有线受电部(2)，连接于低频交流的外部电源(21)；对交流电力进行整流的整流器(5)及其后级的电力变换器(6)；以及受电部切换单元(4)，以将两个受电部中的某一个受电部的电力输出到整流器(5)的方式进行切换，在整流器(5)与电力变换器(6)之间设置去除高频分量的高频去除单元(7)，电力变换器(6)在从非接触受电部(3)接受电力的情况下，进行使输入到电力变换器(6)的电压升压或者降压而输出恒定的电压的电阻变换动作，在从有线受电部(2)接受电力的情况下，进行改善从外部电源(21)输入的电力的功率因数而输出恒定的电压的功率因数改善动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从车辆外部的电源对搭载于车辆的蓄电池进行充电的车辆用充电装置。
技术介绍
利用磁场共振、电磁感应等磁耦合的非接触供电技术被期待为从外部电源对电动汽车、插电式混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车等搭载蓄电池的车辆的蓄电池进行充电的技术。利用该技术，已知具备与有线充电和非接触充电这两方对应的功能的车辆用充电装置，其中，在所述有线充电下，用导线电缆将外部电源(50Hz或者60Hz的交流电源)与车辆连接，对蓄电池进行充电，在所述非接触充电下，不直接连接于外部电源。作为具备有线充电和非接触充电这两方的以往的车辆用充电装置，公开了例如如图6那样的充电装置。在图6中，在有线充电的情况下，从外部电源将交流电力通过受电端子101以及电抗器102向整流部103输入。此处，整流部103包括开关元件，所以与电抗器102一起构成升压斩波电路，对所输入的50Hz或者60Hz的交流电力进行整流，并且进行升压，进行功率因数改善。其结果，从整流部103输出恒定电压的直流电力，通过逆变器104变换为高频交流电力。通过逆变器104变换的交流电力经由绝缘变压器105被输入到包括开关元件的二极管桥型的整流部106，并被变换为直流电压，对搭载于车辆的蓄电池进行充电。另一方面，非接触充电用的非接触受电部107包括受电线圈108和整流部109，非接触受电部107的输出端的一方通过电抗器110，与整流部106的包括开关元件的支路的中点连接，另一端与整流部106的低压侧连接。电抗器110和整流部106的包括开关元件的支路构成升压斩波电路，所以从非接触受电部107输出的电力在被升压之后，对搭载于车辆的蓄电池进行充电。另外，还公开了如下结构(参照例如专利文献1)：去除图6的电抗器110，在支路的中点与蓄电池之间配置电抗器，构成降压斩波电路，在使从非接触受电部输出的电力降压之后，对搭载于车辆的蓄电池进行充电。另外，在其它以往的车辆用充电装置中，具有将功率因数改善电路连接于整流电路的后级而构成的共同电力变换部，在整流电路的前级，能够切换地连接用于有线充电的有线受电部和用于非接触充电的非接触受电部。在有线充电的情况下，来自外部电源的交流电力通过包括电抗器和电容器的滤波器电路，被输入到所述整流电路。所输入的50Hz或者60Hz的交流电力在通过整流电路被整流之后，通过所述功率因数改善电路变换为恒定电压的直流电力，对蓄电池进行充电。另一方面，在非接触充电的情况下，来自外部电源的交流电力在设置于外部的非接触充电型充电器中通过整流电路被整流，成为脉动电流电力(pulsating electric power)，通过高频逆变器变换为脉动电流的高频交流电力，向送电线圈送出。由此，在送电线圈中产生高频磁场，与车辆侧的非接触受电部的受电线圈磁耦合，对非接触受电部供给电力。所接受的电力是脉动电流的高频交流电力，在通过所述整流电路整流之后，通过所述功率因数改善电路变换为恒定电压的直流电力，对蓄电池进行充电(参照例如专利文献2)。专利文献1：国际公开WO2010/131348号(第14页～第15页、图9、图7)专利文献2：日本特开2012－130193号公报(第13页～第14页、图4)
技术实现思路
在如上所述的车辆用充电装置中，在有线充电和非接触充电下具有共同的电力变换部，所以相比于将有线充电装置和非接触充电装置这两方单独地搭载于车辆的情况，具有能够减小搭载容积、而且能够实现低成本化的优点，但在鉴于有线充电和非接触充电的特性的情况下，在上述以往技术中，由于如下那样的理由，存在尚不是最佳的结构这样的课题。即，在专利文献1所记载的车辆用充电装置中，为了改善有线充电时的功率因数，对仅在有线充电下使用的整流部使用开关元件，而且对非接触受电部设置仅在非接触充电下使用的整流部。另外，在用作共同的电力变换部的整流部中，尽管在有线充电下不使用开关元件，但为了非接触充电的升压或者降压而必须使用开关元件，开关元件数量变多，存在成本方面、控制的复杂性这样的问题、需要非接触充电专用的整流部而未充分共同化这样的问题。另外，在专利文献2所记载的车辆用充电装置中，在有线充电和非接触充电这两方下进行功率因数改善动作的功率因数改善电路被共同化。但是，在车辆用的非接触充电下，从逆变器送出到送电线圈的交流电力的频率为大致20kHz～150kHz这样的高频。为了将该高频交流电力和有线充电的50Hz或者60Hz的交流电力通过仅由同一整流电路和功率因数改善电路构成的共同电力变换部变换为恒定电压的直流电力，多少需要些工夫，但在专利文献2中没有记载这点，存在对策并不充分这样的问题。而且，未针对在非接触充电下送电线圈与受电线圈的位置偏移、由蓄电池的充电状态产生的蓄电池的等效电阻的变化所致的效率下降等非接触充电特有的特性变化进行应对，所以存在在非接触充电时无法以充分高的效率对蓄电池进行充电这样的问题点。本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于得到如下车辆用充电装置：能够应对有线充电和非接触充电，并实现开关元件数量的减少，与非接触充电的特性变化对应地以充分高的效率对蓄电池进行充电。本专利技术涉及的车辆用充电装置具备：非接触受电部，通过与高频交变磁场的磁耦合而接受高频交流电力；有线受电部，连接于低频交流的外部电源；整流器，对从非接触受电部以及有线受电部输出的交流电力进行整流；电力变换器，连接于整流器的后级；以及受电部切换单元，以将非接触受电部和有线受电部中的某一个受电部的电力向整流器输出的方式进行切换，所述车辆用充电装置用从电力变换器输出的直流电力对蓄电池进行充电，其中，在整流器与电力变换器之间设置有高频去除单元，该高频去除单元去除整流器的输出电力所包含的高频分量，电力变换器在从非接触受电部接受电力的情况下，进行电阻变换动作，在从有线受电部接受电力的情况下，进行功率因数改善动作，在所述电阻变换动作中，使输入到电力变换器的电压升压或者降压，输出恒定的电压，在所述功率因数改善动作中，改善从外部电源输入的电力的功率因数，输出恒定的电压。根据本专利技术的车辆用充电装置，在整流器与电力变换器之间设置有去除整流器的输出电力所包含的高频分量的高频去除单元，电力变换器在从非接触受电部接受电力的情况下，进行电阻变换动作，在从有线受电部接受电力的情况下，进行功率因数改善动作，在所述电阻变换动作中，使输入到电力变换器的电压升压或者降压，输出恒定的电压，在所述功率因数改善动作中，改善从外部电源输入的电力的功率因数，输出恒定的电压，所以通过设置高频去除单元，从而输入到电力变换器的电力仅为低频分量，能够容易地进行有线充电时的功率因数改善动作、非接触充电时的电阻变换动作。另外，能够在有线充电和非接触充电下使用同一电力变换器，同时改变功能来进行动作，构筑对两方最佳的系统。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的车辆用充电装置的电路图。图2是示出图1的电力变换器的一个例子的电路图。图3是示出本专利技术的实施方式1的车辆用充电装置的有线充电时的各部电压波形的概念图。图4是示出本专利技术的实施方式1的车辆用充电装置的非接触充电时的各部电压波形的概念图。图5是示出本专利技术的实施方式2的车辆用充电装置的电路图。图6是示出以往的车辆用充电装置的电路图。图7是示出本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用充电装置，具备：非接触受电部，通过与高频交变磁场的磁耦合而接受高频交流电力；有线受电部，连接于低频交流的外部电源；整流器，对从所述非接触受电部以及所述有线受电部输出的交流电力进行整流；电力变换器，连接于所述整流器的后级；以及受电部切换单元，以将所述非接触受电部和所述有线受电部中的某一个受电部的电力向所述整流器输出的方式进行切换，所述车辆用充电装置用从所述电力变换器输出的直流电力对蓄电池进行充电，所述车辆用充电装置的特征在于，在所述整流器与所述电力变换器之间设置有高频去除单元，该高频去除单元去除所述整流器的输出电力所包含的高频分量，所述电力变换器在从所述非接触受电部接受电力的情况下进行电阻变换动作，在从所述有线受电部接受电力的情况下进行功率因数改善动作，所述电阻变换动作是使输入到所述电力变换器的电压升压或者降压而输出恒定的电压的动作，所述功率因数改善动作是改善从所述外部电源输入的电力的功率因数而输出恒定的电压的动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 JP 2014-0841851.一种车辆用充电装置，具备：非接触受电部，通过与高频交变磁场的磁耦合而接受高频交流电力；有线受电部，连接于低频交流的外部电源；整流器，对从所述非接触受电部以及所述有线受电部输出的交流电力进行整流；电力变换器，连接于所述整流器的后级；以及受电部切换单元，以将所述非接触受电部和所述有线受电部中的某一个受电部的电力向所述整流器输出的方式进行切换，所述车辆用充电装置用从所述电力变换器输出的直流电力对蓄电池进行充电，所述车辆用充电装置的特征在于，在所述整流器与所述电力变换器之间设置有高频去除单元，该高频去除单元去除所述整流器的输出电力所包含的高频分量，所述电力变换器在从所述非接触受电部接受电力的情况下进行电阻变换动作，在从所述有线受电部接受电力的情况下进行功率因数改善动作，所述电阻变换动作是使输入到所述电力变换器的电压升压或者降压而输出恒定的电压的动作，所述功率因数改善动作是改善从所述外部电源输入的电力的功率因数而输出恒定的电压的动作。2.根据权利要求1所述的车辆用充...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本贞行，薮本卓哉，永井孝佳，大西良孝，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP