(57)【要約】  外部電源（２６０）からの電力を蓄電装置（１１０）の充電電力に変換する充電装置（２００）は、双方向に電力変換可能に構成される。外部充電系のＡＣ／ＤＣコンバータ（２１０）は、電力線（ＡＬＣ１，ＡＬＣ２）の交流電力を補機バッテリ（１８０）の充電電力に変換する。車両走行系のＤＣ／ＤＣコンバータ（１７０）は、蓄電装置（１１０）からの電力を補機バッテリ（１８０）の充電電力に変換する。制御装置（３００）は、補機バッテリの充電要求時には、補機バッテリの出力状態に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１７０）によって蓄電装置（１１０）の電力を変換して補機バッテリ（１８０）を充電する第１の充電と、蓄電装置（２００）およびＡＣ／ＤＣコンバータ（２１０）によって蓄電装置（１１０）の電力を変換して補機バッテリ（１８０）を充電する第２の充電とを選択的に実行する。
2012053084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）に対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
外部電源（２６０）からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、前記第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行するための充電装置（２００）と、
前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と、
前記主蓄電装置および前記電動機の間の経路に接続されて、前記主蓄電装置からの電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための第１の電力変換器（１７０）と、
前記外部電源と接続するための接続部（２５０）および前記主蓄電装置の間の経路に接続されて、前記充電装置による前記第２の電力変換によって得られた電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための、前記第１の電力変換器よりも定格出力が小さい第２の電力変換器（２１０，２１０♯）と、
前記副蓄電装置を充電する場合に、前記副蓄電装置の出力状態に応じて、前記充電装置および前記第２の電力変換器を停止する一方で前記第１の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第１の充電と、前記第１の電力変換器を停止する一方で前記充電装置および前記第２の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第２の充電とを選択的に実行するための制御装置（３００）とを備える、電動車両の電源システム。
【請求項２】
前記制御装置（３００）は、前記副蓄電装置の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに前記第２の充電を選択して前記副蓄電装置を充電する、請求の範囲第１項記載の電動車両の電源システム。
【請求項３】
前記状態値は、前記副蓄電装置の出力可能電力上限値（Ｗｏｕｔ２）、出力電圧（ＶＢ２）または、温度（ＴＢ２）である、請求の範囲第２項記載の電動車両の電源システム。
【請求項４】
前記外部電源（２６０）は交流電力を供給し、
前記充電装置（２００）は、
外部充電時に前記外部電源と接続される第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）と、直流電圧を伝達するための第２の電力線（ＰＬ４）との間で双方向の交流／直流電力変換を行なうための第３の電力変換器（２０２）と、
前記第２の電力線と前記主蓄電装置との間で双方向の直流／直流電力変換を行なうための第４の電力変換器（２０４）とを含み、
前記第２の電力変換において、前記第３の電力変換器および前記第４の電力変換器は、前記主蓄電装置からの電力を交流電力に変換して前記第１の電力線に出力し、
前記第２の電力変換器（２１０）は、前記第２の電力変換によって得られた前記第１の電力線の交流電力を、前記副蓄電装置（１８０）を充電するための直流電力に変換する、請求の範囲第１項記載の電動車両の電源システム。
【請求項５】
前記外部電源（２６０）は交流電力を供給し、
前記充電装置（２００）は、
外部充電時に前記外部電源と接続される第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）の交流電力を直流電力に変換して、直流電圧を伝達するための第２の電力線（ＰＬ４）に出力するための第３の電力変換器（２０２）と、
前記第２の電力線と前記主蓄電装置との間で双方向の直流／直流電力変換を行なうための第４の電力変換器（２０４）とを含み、
前記第２の電力変換において、前記第４の電力変換器は、前記主蓄電装置からの電力を直流電圧変換して前記第２の電力線に出力し、
前記第２の電力変換器（２１０♯）は、前記第２の電力変換によって得られた前記第２の電力線の直流電力を、前記副蓄電装置（１８０）を充電するための直流電力に変換する、請求の範囲第１項記載の電動車両の電源システム。
【請求項６】
前記第１の電力変換器（１７０）の消費電力は、前記第２の電力変換器（２１０,２１０♯）の消費電力および前記充電装置（２００）の前記第２の電力変換による消費電力の和よりも大きい、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項７】
前記第２の電力変換器（２１０,２１０♯）は、外部充電時には、前記外部電源からの電力を源に前記副蓄電装置の充電電力を発生するように構成され、
前記制御装置（３００）は、前記外部充電時には、前記第１の電力変換器（１７０）を停止する一方で前記第２の電力変換器によって前記副蓄電装置（１８０）を充電する第３の充電を実行する、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項８】
外部電源（２６０）によって充電可能な電動車両（１００）であって、
車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）と、
前記電動機に対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と、
前記外部電源からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、前記第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行するための充電装置（２００）と、
前記主蓄電装置および前記電動機の間の経路に接続されて、前記主蓄電装置からの電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための第１の電力変換器（１７０）と、
前記外部電源と接続するための接続部（２５０）および前記主蓄電装置の間の経路に接続されて、前記充電装置による前記第２の電力変換によって得られた電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための、前記第１の電力変換器よりも定格出力が小さい第２の電力変換器（２１０，２１０♯）と、
前記副蓄電装置を充電する場合に、前記副蓄電装置の出力状態に応じて、前記充電装置および前記第２の電力変換器を停止する一方で前記第１の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第１の充電と、前記第１の電力変換器を停止する一方で前記充電装置および前記第２の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第２の充電とを選択的に実行するための制御装置（３００）とを備える、電動車両。
【請求項９】
前記制御装置（３００）は、前記副蓄電装置の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに前記第２の充電を選択して前記副蓄電装置を充電する、請求の範囲第８項記載の電動車両。
【請求項１０】
前記第１の電力変換器（１７０）の消費電力は、前記第２の電力変換器（２１０,２１０♯）の消費電力および前記充電装置（２００）の前記第２の電力変換による消費電力の和よりも大きい、請求の範囲第８項または第９項に記載の電動車両。
【請求項１１】
前記第２の電力変換器（２１０,２１０♯）は、外部充電時には、前記外部電源からの電力を源に前記副蓄電装置の充電電力を発生するように構成され、
前記制御装置（３００）は、前記外部充電時には、前記第１の電力変換器（１７０）を停止する一方で前記第２の電力変換器によって前記副蓄電装置（１８０）を充電する第３の充電を実行する、請求の範囲第８項または第９項に記載の電動車両。
【請求項１２】
車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）を搭載した電動車両の電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
前記電動機対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と
外部電源（２６０）からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、前記第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行するための充電装置（２００）と、
前記主蓄電装置および前記電動機の間の経路に接続されて、前記主蓄電装置からの電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための第１の電力変換器（１７０）と、
前記外部電源と接続するための接続部（２５０）および前記主蓄電装置の間の経路に接続されて、前記充電装置による前記第２の電力変換によって得られた電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するための、前記第１の電力変換器よりも定格出力が小さい第２の電力変換器（２１０，２１０♯）とを備え、
前記制御方法は、
前記副蓄電装置の充電要求を検知するステップ（Ｓ１００）と、
前記充電要求に応答した充電開始時に前記副蓄電装置の出力状態を検出するステップ（Ｓ１２０）と、
検出した前記出力状態に応じて、前記充電装置および前記第２の電力変換器を停止する一方で前記第１の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第１の充電と、前記第１の電力変換器を停止する一方で前記充電装置および前記第２の電力変換器によって前記副蓄電装置を充電する第２の充電とを選択するステップ（Ｓ１３０−Ｓ１５０，Ｓ１５０♯）とを備える、電動車両の電源システムの制御方法。
【請求項１３】
前記選択するステップ（Ｓ１３０−Ｓ１５０，Ｓ１５０♯）は、前記副蓄電装置（１８０）の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに前記第２の充電を選択して前記副蓄電装置を充電する、請求の範囲第１２項記載の電動車両の電源システムの制御方法。
【請求項１４】
前記状態値は、前記副蓄電装置の出力可能電力上限値（Ｗｏｕｔ２）、出力電圧（ＶＢ２）または、温度（Ｔｂ２）である、請求の範囲第１３項記載の電動車両の電源システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両の電源システムおよびその制御方法ならびに電動車両に関し、より特定的には、走行用電動機給電用の主蓄電装置（高圧）と、制御装置を含む補機給電用の副蓄電装置（低圧）とを搭載した、外部電源によって充電可能な電動車両における補機バッテリの充電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池に代表される車載蓄電装置からの電力を用いて電動機によって走行可能に構成された電動車両として、電気自動車やハイブリッド自動車、あるいは燃料電池自動車が知られている。電動車両では、走行用電動機の給電に用いられる高圧の蓄電装置（たとえば、メインバッテリ）と、制御装置を含む補機の給電に用いられる低圧の蓄電装置（たとえば、補機バッテリ）との２種類の蓄電装置が搭載される構成が一般的である。【０００３】
また、近年では、車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって車載蓄電装置を充電可能な電動車両が開発されている。たとえば、特開２００９−２７７７４号公報（特許文献１）には、外部充電の際の充電効率が改善された電動車両の構成が記載されている。【０００４】
具体的には、特許文献１に記載された電動車両は、外部電源によって充電可能なメインバッテリと、メインバッテリの電圧を降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧によって充電される補機バッテリとを備える。そして、車両運転時にはＤＣ／ＤＣコンバータを連続運転する一方で、外部充電時には、ＤＣ／ＤＣコンバータを間欠運転させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータでの消費電力を抑制して、外部充電の充電効率を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動車両では、主蓄電装置（メインバッテリ）の残存容量が低下すると車両走行が不能となる。また、副蓄電装置（補機バッテリ）の電圧低下時には、制御装置を正常に動作させることができなくなることによって、主蓄電装置の残存容量が確保されていても車両走行が不能となる虞がある。特に、車両走行開始に際してシステムを起動する際に、副蓄電装置（補機バッテリ）の出力低下を招かないように考慮する必要がある。【０００７】
通常、電動車両では、外部充電時にはメインバッテリと並列に補機バッテリを外部電源からの電力によって充電する。一方、外部充電時以外では、特許文献１に記載されるように、メインバッテリの出力電力をＤＣ／ＤＣコンバータが降圧することによって補機バッテリが充電される。このＤＣ／ＤＣコンバータは、主蓄電装置から走行用電動機までの通電経路の途中に接続される。一般的に、車両走行中に主蓄電装置および走行用電動機の間で授受される電力は、外部充電の際に外部電源から供給される電力よりも大きい。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータは比較的電力容量が大きく、その消費電力も、外部充電の際に用いる電力変換器よりも大きい。【０００８】
また、主蓄電装置および走行用電動機の間の通電経路には、システム起動時にオンされる比較的大容量のメインリレーが配置されることが一般的である。当該メインリレーをオンするための励磁電流についても、一般的には、補機バッテリの電力によって供給される。このため、外部電源が接続されていない状態で補機バッテリの充電を開始するためには、ＤＣ／ＤＣコンバータおよび／またはメインリレーを作動させるための、補機バッテリの消費電力が大きくなる。【０００９】
このため、補機バッテリの出力の確保が困難な状態では、このような補機バッテリの充電系路を形成するための制御を開始することが困難になる。この結果、補機バッテリの出力低下が著しい場合には、車両走行のための電気システムを起動できなくなる虞がある。【００１０】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、外部充電可能な電動車両において、制御系の電源である副蓄電装置の出力低下時にも、主蓄電装置からの電力による副蓄電装置の充電経路を確実に形成できるような電源システムの構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面では、電動車両の電源システムは、主蓄電装置と、充電装置と、副蓄電装置と、第１の電力変換器と、第２の電力変換器と、制御装置とを備える。主蓄電装置は、車両駆動パワーを発生する電動機に対して入出力される電力を蓄積するように構成される。充電装置は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行可能に構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置の出力電圧よりも低い。第１の電力変換器は、主蓄電装置および電動機の間の経路に接続されて、主蓄電装置からの電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器は、外部電源と接続するための接続部および主蓄電装置の間の経路に接続されて、充電装置による第２の電力変換によって得られた電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器の定格出力は、第１の電力変換器の定格出力よりも小さい。制御装置は、副蓄電装置を充電する場合に、副蓄電装置の出力状態に応じて、充電装置および第２の電力変換器を停止する一方で第１の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第１の充電と、第１の電力変換器を停止する一方で充電装置および第２の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第２の充電とを選択的に実行するように構成される。【００１２】
好ましくは、制御装置は、副蓄電装置の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに第２の充電を選択して副蓄電装置を充電する。【００１３】
さらに好ましくは、状態値は、副蓄電装置の出力可能電力上限値、出力電圧または、温度である。【００１４】
また好ましくは、外部電源は交流電力を供給し、充電装置は、第３の電力変換器および第４の電力変換器を含む。第３の電力変換器は、外部充電時に外部電源と接続される第１の電力線と、直流電圧を伝達するための第２の電力線との間で双方向の交流／直流電力変換を行なうように構成される。第４の電力変換器は、第２の電力線と主蓄電装置との間で双方向の直流／直流電力変換を行なうように構成される。第２の電力変換において、第３の電力変換器および第４の電力変換器は、主蓄電装置からの電力を交流電力に変換して第１の電力線に出力する。そして、第２の電力変換器は、第２の電力変換によって得られた第１の電力線の交流電力を、副蓄電装置を充電するための直流電力に変換する。【００１５】
あるいは好ましくは、外部電源は交流電力を供給し、充電装置は、第３の電力変換器および第４の電力変換器を含む。第３の電力変換器は、外部充電時に外部電源と接続される第１の電力線の交流電力を直流電力に変換して、直流電圧を伝達するための第２の電力線に出力するように構成される。第４の電力変換器は、第２の電力線と主蓄電装置との間で双方向の直流／直流電力変換を行なうように構成される。第２の電力変換において、第４の電力変換器は、主蓄電装置からの電力を直流電圧変換して第２の電力線に出力する。第２の電力変換器は、第２の電力変換によって得られた第２の電力線の直流電力を、副蓄電装置を充電するための直流電力に変換する。【００１６】
好ましくは、第１の電力変換器の消費電力は、第２の電力変換器の消費電力および充電装置第２の電力変換による消費電力の和よりも大きい。【００１７】
また好ましくは、第２の電力変換器は、外部充電時には、外部電源からの電力を源に副蓄電装置の充電電力を発生するように構成される。そして、制御装置は、外部充電時には、第１の電力変換器を停止する一方で第２の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第３の充電を実行する。【００１８】
この発明の他の局面では、外部電源によって充電可能な電動車両は、車両駆動パワーを発生する電動機と、主蓄電装置と、充電装置と、副蓄電装置と、第１の電力変換器と、第２の電力変換器と、制御装置とを備える。主蓄電装置は、電動機に対して入出力される電力を蓄積するように構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置の出力電圧よりも低い。充電装置は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行可能に構成される。第１の電力変換器は、主蓄電装置および電動機の間の経路に接続されて、主蓄電装置からの電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器は、外部電源と接続するための接続部および主蓄電装置の間の経路に接続されて、充電装置による第２の電力変換によって得られた電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器の定格出力は、第１の電力変換器の定格出力よりも小さい。制御装置は、副蓄電装置を充電する場合に、副蓄電装置の出力状態に応じて、充電装置および第２の電力変換器を停止する一方で第１の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第１の充電と、第１の電力変換器を停止する一方で充電装置および第２の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第２の充電とを選択的に実行するように構成される。【００１９】
好ましくは、制御装置は、副蓄電装置の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに第２の充電を選択して副蓄電装置を充電する。【００２０】
また好ましくは、第１の電力変換器の消費電力は、第２の電力変換器の消費電力および充電装置第２の電力変換による消費電力の和よりも大きい。【００２１】
あるいは好ましくは、第２の電力変換器は、外部充電時には、外部電源からの電力を源に副蓄電装置の充電電力を発生するように構成される。そして、制御装置は、外部充電時には、第１の電力変換器を停止する一方で第２の電力変換器によって副蓄電装置を充電する第３の充電を実行する。【００２２】
この発明のさらに他の局面によれば、車両駆動パワーを発生する電動機を搭載した電動車両の電源システムの制御方法であって、電源システムは、主蓄電装置と、充電装置と、副蓄電装置と、第１の電力変換器と、第２の電力変換器とを備える。主蓄電装置は、電動機対して入出力される電力を蓄積するように構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置の出力電圧よりも低い。充電装置は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換する第１の電力変換と、第１の電力変換とは逆方向の電力変換のうちの少なくとも一部である第２の電力変換とを選択的に実行可能に構成される。第１の電力変換器は、主蓄電装置および電動機の間の経路に接続されて、主蓄電装置からの電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器は、外部電源と接続するための接続部および主蓄電装置の間の経路に接続されて、充電装置による第２の電力変換によって得られた電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。第２の電力変換器の定格出力は、第１の電力変換器の定格出力よりも小さい。そして、制御方法は、副蓄電装置の充電要求を検知するステップと、充電要求に応答した充電開始時に副蓄電装置の出力状態を検出するステップと、検出した出力状態に応じて、第１および第２の充電を選択するステップとを備える。第１の充電は、充電装置および第２の電力変換器を停止する一方で第１の電力変換器によって副蓄電装置を充電する。第２の充電は、第１の電力変換器を停止する一方で充電装置および第２の電力変換器によって副蓄電装置を充電する。【００２３】
好ましくは、選択するステップは、副蓄電装置の出力状態を示す状態値が、所定の判定値よりも低いときに第２の充電を選択して副蓄電装置を充電する。【００２４】
また好ましくは、状態値は、副蓄電装置の出力可能電力上限値、出力電圧または、温度である。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、外部充電可能な電動車両およびその電源システムにおいて、制御系の電源である副蓄電装置の出力低下時にも、主蓄電装置からの電力による副蓄電装置の充電経路を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＰＣＵの構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した外部充電用の充電装置の構成例を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態による電源システムにおける補機バッテリ充電制御を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の変形例による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例による電源システムにおける補機バッテリ充電制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１を参照して、電動車両１００は、「主蓄電装置」に対応する蓄電装置１１０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System  Main  Relay）とも称する。）１１５と、ＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、走行用電動機であるモータジェネレータ１３０と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、制御装置３００とを備える。
【００２９】
蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池により構成される。たとえば、蓄電装置１１０の出力電圧は２００Ｖ程度である。あるいは、蓄電装置１１０は、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子によって、あるいは、蓄電素子と二次電池との組み合わせによって構成されてもよい。
【００３０】
制御装置３００は、図示しない、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置、および入出力バッファを含む電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit）により構成される。制御装置３００（以下、ＥＣＵ３００とも称する）は、電動車両１００に搭載された各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００３１】
蓄電装置１１０は、ＳＭＲ１１５を介して、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と接続さされる。電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１は、モータジェネレータ１３０を駆動するためのＰＣＵ１２０に接続される。蓄電装置１１０は、電動車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄える。
【００３２】
ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの他方端は、ＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切替える。
【００３３】
図２は、ＰＣＵ１２０の内部構成の一例を示す図である。
図２を参照して、ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２と、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００３４】
コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１との間で双方向の電力変換を行なう。コンバータ１２１については、直流電圧変換機能を有する電力変換回路（たとえば、双方向のチョッパ回路）の回路構成を任意に適用できる。
【００３５】
インバータ１２２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１に接続される。インバータ１２２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０を駆動する。インバータ１２２については、一般的な三相インバータの回路構成を適用できる。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、モータジェネレータおよびインバータの対が１つ設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータおよびインバータの対を複数備える構成としてもよい。
【００３７】
平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。
【００３８】
再び図１を参照して、モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００３９】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、図示しない減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して、駆動輪１５０に伝達される。駆動輪１５０に伝達されたトルクによって、電動車両１００は走行する。モータジェネレータ１３０は、電動車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。
【００４０】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。
【００４１】
このように、本実施の形態における電動車両１００は、車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、ならびにエンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含むものである点について、確認的に記載する。
【００４２】
図１に示された電動車両１００の構成から、モータジェネレータ１３０、動力伝達ギア１４０および駆動輪１５０を除いた部分によって、電動車両の電源システムが構成される。
【００４３】
電源システムは、さらに、外部電源２６０からの電力によって蓄電装置１１０を外部充電するための構成（外部充電系）として、充電装置２００と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０と、充電リレー２４０と、接続部２５０とを含む。一般的には、外部電源２６０は商用交流電源で構成される。
【００４４】
接続部２５０には、外部電源２６０および電動車両１００を電気的に接続するための充電ケーブル２８０の充電コネクタ２７０が接続される。そして、外部電源２６０からの電力が、充電ケーブル２８０を介して電動車両１００に伝達される。
【００４５】
充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して接続部２５０に接続される。また、充電装置２００は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２と、外部充電時にオンされる充電リレー２４０（以下、ＣＨＲ２４０とも称する）とを介して、蓄電装置１１０と電気的に接続される。
【００４６】
ＣＨＲ２４０は、蓄電装置１１０の正極端子と電力線ＰＬ２との間、および、蓄電装置１１０の負極端子と接地線ＮＬ２との間に接続される。ＣＨＲ２４０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、蓄電装置１１０と充電装置２００との間での通電経路を形成あるいは遮断する。
【００４７】
外部充電時には、ＣＨＲ２４０をオンすることによって、外部電源２６０からの電力によって主蓄電装置１１０および補機バッテリ１８０を充電するための通電経路が形成される。一方、外部充電時以外（非外部充電時）においては、ＣＨＲ２４０をオフすることによって、外部充電系の機器群に対して、蓄電装置１１０の出力電圧が印加されることを回避できる。これにより、外部充電系機器群の寿命を延ばすことができる。同様に、外部充電時には、ＳＭＲ１１５をオフすることによって、外部充電のための電力が、ＳＭＲ１１５よりも下流側の車両走行系の機器群に印加されないようにすることができる。これにより、車両走行系の機器群の寿命が外部充電の影響によって低下することを防止できる。
【００４８】
充電装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＥに基づいて、外部電源２６０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０を充電するための直流電力に変換する。充電装置２００は、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２およびＤＣ／ＤＣ変換器２０４を含む。
【００４９】
ＡＣ／ＤＣ変換器２０２は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電力を直流電力に変換して、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に出力する。すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２は「第３の電力変換器」に対応し、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２は「第１の電力線」に対応する。
【００５０】
ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、直流電圧変換動作によって、電力線ＰＬ４上の直流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換して、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２の間に出力する。すなわち、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、「第４の電力変換器」に対応し、電力線ＰＬ４は「第２の電力線」に対応する。
【００５１】
図３には、充電装置２００の構成例が示される。
図３を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２は、リアクトルＬ１，Ｌ２と、平滑コンデンサＣ３と、ブリッジ回路１１２とを含む。
【００５２】
リアクトルＬ１は、電力線ＡＣＬ１と直列に接続される。リアクトルＬ２は、電力線ＡＣＬ２と直列に接続される。ブリッジ回路１１２は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電圧Ｖａｃを直流電圧に変換して、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に出力する。平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に接続される。
【００５３】
ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、ブリッジ回路１１４，１１６と、トランス１１７とを含む。
【００５４】
ブリッジ回路１１４は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の直流電圧を交流電力に変換して、トランス１１７の一次側に出力する。トランス１１７は、所定の一次／二次側巻線比に従って一次側の交流電圧を電圧変換して、二次側へ出力する。
【００５５】
ブリッジ回路１１６は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、トランス１１７の二次側の交流電圧を直流電圧に変換して、変換した直流電圧Ｖｄｃを、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２の間に出力する。
【００５６】
このようにすると、外部電源２６０および蓄電装置１１０との間で絶縁を確保しながら、外部電源２６０からの交流電圧Ｖａｃ（たとえば１００ＶＡＣ）を、蓄電装置１１０を充電する直流電圧Ｖｄｃに変換することができる。
【００５７】
充電装置２００は、上述の外部充電のための電力変換とは逆方向の電力変換の少なくとも一部を実行するように構成される。図１および図３の例では、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２およびＤＣ／ＤＣ変換器２０４の各々は、双方向に電力変換可能に構成される。
【００５８】
具体的には、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、蓄電装置１１０から電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２に伝達された直流電圧Ｖｄｃを、直流電圧変換して電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に出力する機能をさらに有する。この機能は、ブリッジ回路１１４，１１６を構成する電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって実現できる。
【００５９】
同様に、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２は、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間の直流電圧を、外部電源２６０からの電力と同等の交流電力に変換して、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に出力する機能を有する。この機能は、ブリッジ回路１１２を構成する電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって実現できる。
【００６０】
なお、ブリッジ回路１１２，１１４，１１６における、ＡＣ／ＤＣ変換あるいは、ＤＣ／ＡＣ変換のための電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御については周知のものを適用可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００６１】
再び、図１を参照して、電源システムは、さらに、低電圧系（補機系）の構成として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０と、「副蓄電装置」に対応する補機バッテリ１８０と、補機負荷１９０とを含む。
【００６２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１に接続され、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤに基づいて、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、電力線ＰＬ３を介して補機バッテリ１８０、補機負荷１９０およびＥＣＵ３００などの車両全体の低電圧系に電力を供給する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の動作電力（たとえば、制御用電源の消費電力）についても、補機バッテリ１８０の電力によって電力線ＰＬ３から供給される。
【００６３】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、蓄電装置１１０およびモータジェネレータ１３０の間の経路に接続されて、蓄電装置１１０からの電力を補機バッテリ１８０の充電電力に変換するように構成される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、代表的には、電力用半導体スイッチング素子（図示せず）を含むスイッチングレギュレータであり、公知の任意の回路構成を適用することができる。
【００６４】
補機バッテリ１８０は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ１８０の出力電圧は、蓄電装置１１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。
【００６５】
補機負荷１９０には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１，ＳＥ２に応答した、ＳＭＲ１１５およびＣＨＲ２４０の励磁電流についても、補機バッテリ１８０の電力によって電力線ＰＬ３から供給される。
【００６６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電力線ＰＬ３との間に接続される。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、外部充電時に補機バッテリ１８０を充電する目的で設けられたものを使用することが好ましい。
【００６７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＦにより制御されて外部電源２６０から供給された交流電圧を直流電圧に変換する。これにより、外部充電中には、ＳＭＲ１１５をオフしたままでＤＣ／ＤＣコンバータ１７０を起動することなく、外部充電中に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０からの電力を用いて、補機バッテリ１８０の充電および補機負荷１９０の駆動を行なうことができる。
【００６８】
ここで、電動車両１００において、車両運転中に蓄電装置１１０およびモータジェネレータ１３０の間で授受される電力は、外部充電中に外部電源２６０から蓄電装置１１０に供給される電力よりも大きい。したがって、車両運転中に作動するＳＭＲ１１５の電流容量は、外部充電中に作動するＣＨＲ２４０の電流容量よりも大きい。このため、ＳＭＲ１１５をオンするための消費電力（主に、リレーの励磁電流）は、ＣＨＲ２４０をオンするための消費電力よりも大きい。
【００６９】
同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、車両運転中の補機系への電力を供給するために、上述のように比較的大容量のものが一般的に採用される。これに対して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、外部充電時における低電圧系の電力供給のために設けられる。外部充電時においても、運転者によって補機負荷１９０が運転される場合があるが、その場合の補機負荷１９０の消費電力は車両運転中の消費電力と比較して小さい場合が多い。したがって、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、定格出力が上述のＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の定格出力に比べて小さいものを採用することができる。この結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０の作動時の消費電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の作動時の消費電力よりも小さい。充電装置２００についても、外部充電時の電力変換を目的とするものであるから、その定格電力および作動時の消費電力は、比較的小さい。
【００７０】
ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１１５、ＰＣＵ１２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０、充電装置２００、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０および、ＣＨＲ２４０などを制御するための制御信号を出力する。
【００７１】
ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に含まれるセンサ（図示せず）からの電圧ＶＢ１、温度ＴＢ１および電流ＩＢ１の検出値を受ける。ＥＣＵ３００は、これらの検出値の少なくとも一部に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State  of  Charge）を演算する。さらに、ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０に含まれるセンサ（図示せず）からの電圧ＶＢ２、温度ＴＢ２および電流ＩＢ２のうちの少なくとも一部の検出値を受ける。ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０の検出値に基づいて、補機バッテリ１８０の出力状態を検知することができる。
【００７２】
なお、図１においては、電動車両１００の各機器の制御機能を包括的にＥＣＵ３００に持たせる構成を例示したが、ＥＣＵ３００の機能の一部分を分割配置することも可能である。たとえば、外部充電系の機器（たとえば、充電装置２００およびＣＨＲ２４０）の制御機能については、ＥＣＵ３００とは別個のＥＣＵを設ける構成としてもよい。
【００７３】
外部電源２６０が接続されていない状態で、補機バッテリ１８０の充電が要求された場合には、通常、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０によって蓄電装置１１０からの電力を変換することによって、補機バッテリ１８０の充電電力が発生される。しかしながら、上述のように、補機バッテリ１８０の充電時には、ＳＭＲ１１５のオンおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の動作電力を補機バッテリ１８０から供給することが必要である。このため、補機バッテリ１８０の出力が低下している場合には、補機バッテリ１８０に過大な負担を掛ける虞がある。特に、補機バッテリ１８０の出力が極端に低下している場合には、ＳＭＲ１１５およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０を起動するための電力が確保できず、補機バッテリ１８０の充電を開始できない虞がある。
【００７４】
一方、本実施の形態による電動車両１００では、外部電源２６０が電動車両１００に接続されていない状態（非外部充電時）であっても、充電装置２００による外部充電時とは逆方向の電力変換によって、蓄電装置１１０の出力を交流電力に変換して、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力することができる。したがって、非外部充電時にも、比較的消費電力が小さい外部充電系の機器を用いて、蓄電装置１１０からの電力を低電圧系の電力、すなわち、補機バッテリ１８０の充電電力に変換することが可能である。すなわち、ＣＨＲ２４０、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０を動作させることによって、比較的消費電力が大きいＳＭＲ１１５およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０を停止させたままで、補機バッテリ１８０を充電することができる。
【００７５】
したがって、本実施の形態による電動車両の電源システムでは、補機バッテリ１８０の出力状態を充電制御に反映する。
【００７６】
図４には、本実施の形態による電動車両の電源システムにおける補機バッテリ充電制御を説明するフローチャートが示される。
【００７７】
図４に示すフローチャートは、外部電源２６０が電動車両１００に接続されていない状態（非外部充電時）において、ＥＣＵ３００によって、運転停止時を含めて所定周期毎に実行される。すなわち、外部電源２６０によって補機バッテリ１８０を充電可能な状態においては、補機バッテリの充電要求があるときには、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０によって、外部電源２６０からの電力を用いて補機バッテリ１８０を充電することが優先されるべきである。
【００７８】
図４を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１００により、補機バッテリ１８０の充電要求があるかどうかを判定する。Ｓ１００による判定は、たとえば補機バッテリ１８０のＳＯＣあるいは電圧ＶＢ２に基づいて実行される。補機バッテリ１８０の充電が一旦開始されると、当該充電が完了するまでの間、Ｓ１００はＹＥＳ判定に維持される。
【００７９】
ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０の充電要求がある場合（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１１０に処理を進める。ステップＳ１１０では、補機バッテリ１８０の充電中であるかどうかが判定される。ＥＣＵ３００は、充電開始時には、Ｓ１１０がＮＯ判定とされることによってステップＳ１２０に処理を進める。
【００８０】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０では、補機バッテリの出力状態を示す出力状態値を検出する。この状態値は、一例として、補機バッテリ１８０の出力電力上限値Ｗｏｕｔ２である。たとえば、出力電力上限値Ｗｏｕｔ２は、補機バッテリ１８０の電流ＩＢ２、充電量（ＳＯＣ）、温度ＴＢ２、電圧ＶＢ２等に基づいて算出することができる。
【００８１】
また、状態値を簡易に求めるために、補機バッテリ１８０の電圧ＶＢ２または温度ＴＢ２そのもの、あるいは、両者の組み合わせによって算出されるパラメータ値を、補機バッテリ１８０の出力状態値として検出してもよい。
【００８２】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で検出した補機バッテリ１８０の出力状態値を所定の判定値と比較する。そして出力状態値が判定値よりも低いとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、補機バッテリ１８０の出力が低下していると判断される。したがって、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１５０に処理を進めて、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０による補機バッテリ充電を選択する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１１５のオフおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の停止を維持したままで、ＣＨＲ２４０のオン、ならびに、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０の起動を指示する。
【００８３】
一方、出力状態値が判定値を下回っていないとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０の出力が低下していないと判断する。したがって、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１４０に処理を進めて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０による補機バッテリ充電を選択する。すなわち、ＥＣＵ３００は、外部充電系の機器（ＣＨＲ２４０、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０）を停止したまま、ＳＭＲ１１５のオンおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の起動を指示する。
【００８４】
一旦補機バッテリの充電が開始されると、充電が終了するまでの間、Ｓ１００がＹＥＳ判定されるとともに、Ｓ１１０がＹＥＳ判定される。したがって、充電開始時にステップＳ１２０−Ｓ１５０によって選択された補機バッテリ充電が継続される。
【００８５】
そして、補機バッテリ１８０の充電が完了すると、ステップＳ１００がＮＯ判定される。この結果、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１６０により、補機バッテリの充電要素である、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０の各々を停止させる。さらに、ＣＨＲ２４０を補機バッテリ充電のためにオンした場合には、この段階でＣＨＲ２４０がオフされる。
【００８６】
このように、本発明の実施の形態による電動車両およびその電源システムによれば、補機バッテリ１８０の出力が低下しているときには、消費電力が大きいＳＭＲ１１５およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０を用いることなく、比較的消費電力が小さい、ＣＨＲ２４０、充電装置２００およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０を用いて、補機バッテリ１８０を充電することができる。したがって、補機バッテリ１８０の出力が低下して、補機バッテリ１８０の出力電圧が十分確保できない場合にも、蓄電装置１１０からの電力による補機バッテリ１８０の充電経路を確実に形成することができる。
【００８７】
なお、図１の構成において、ＳＭＲ１１５およびＣＨＲ２４０が配置されていない場合、あるいは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０がＳＭＲ１１５よりも上流側（蓄電装置１１０側）に接続されている場合にも、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の消費電力が、外部充電系によって補機バッテリ１８０を充電する際の消費電力の合計よりも大きいときには、図４に示した補機バッテリ充電制御を適用することができる。
【００８８】
［変形例］
図５は、本発明の実施の形態の変形例による電動車両およびその電源システムの構成を示すブロック図である。
【００８９】
図５を参照して、実施の形態の変形例による電動車両１００♯は、図１に示した電動車両１００と比較して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０に代えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯が配置される点が異なる。すなわち、図５の構成では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯が「第２の電力変換器」に対応する。
【００９０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＦに基づいて、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４上の直流電力を、補機バッテリ１８０の充電電力に変換するように構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯は、外部充電の経路に設けられるため、蓄電装置１１０および走行用電動機（モータジェネレータ１３０）の間の経路に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータ１７０と比較して、定格電力および作動時の消費電力は小さい。
【００９１】
充電装置２００については、蓄電装置１１０からの電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯へ与えるために、外部充電のための電力変換とは逆方向の電力変換のうち、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２による電力変換を確保する必要がある。したがって、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、図１と同様に双方向に電力変換可能に構成される必要がある。
【００９２】
一方で、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２については、外部電源２６０からの交流電力を、直流電力に変換して電力線ＰＬ４に出力する、単方向のみの電力変換機能を有すれば足りる。したがって、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２については、図２に示した回路構成において、ブリッジ回路１１６を、電力用半導体スイッチング素子を用いることなく単なるダイオードブリッジで構成することも可能である。
【００９３】
図５に示した電動車両１００♯のその他の構成は、図１に示した電動車両１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９４】
図６には、本実施の形態の変形例による電動車両の電源システムにおける補機バッテリ充電制御を説明するフローチャートが示される。図６に示すフローチャートによる制御処理は、図４に示すフローチャートによる制御処理に代えて、ＥＣＵ３００によって所定周期で実行される。
【００９５】
図６を参照して、実施の形態の変形例による電動車両での補機バッテリ充電制御では、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１３０のＹＥＳ判定時に、ステップＳ１５０（図４）に代えてステップＳ１５０♯を実行する。その他のステップでの処理については図４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【００９６】
したがって、実施の形態の変形例による電動車両１００♯では、補機バッテリ１８０の出力が低下しているとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２１０♯によって、補機バッテリ１８０を充電することができる。すなわち、図１の構成と同様に、消費電力が大きいＳＭＲ１１５およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７０を用いることなく、補機バッテリ１８０を充電することができる。
【００９７】
したがって、実施の形態の変形例による電動車両１００♯においても、図１に示した電動車両１００と同様に、補機バッテリ１８０の出力が低下して、補機バッテリ１８０の出力電力が十分確保できない場合にも、蓄電装置１１０からの電力による補機バッテリ１８０の充電経路を確実に形成することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態およびその変形例において、電力線ＰＬ１以降（車両走行系）の構成は、図示された構成に限定されるものではない。すなわち、上述したように、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等、車輪駆動力発生用の電動機を搭載した電動車両に対して、共通に適用することができる。
【００９９】
さらに、外部充電のための充電装置２００についても、上述した必要な範囲での双方向の電力変換が可能であれば、任意の回路構成を適用することが可能である点を、確認的に記載する。たとえば、図３には、トランス１１７を用いた絶縁型の充電装置を例示したが、非絶縁型の充電装置を用いることも可能である。
【０１００】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、走行用電動機給電用の主蓄電装置（高圧）と、制御装置を含む補機給電用の副蓄電装置（低圧）とを搭載した、外部電源によって充電可能な電動車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００  電動車両、１１０  蓄電装置、１１２，１１４，１１６  ブリッジ回路、１１５  システムメインリレー（ＳＭＲ）、１１７  トランス、１７０，２１０♯  ＤＣ／ＤＣコンバータ（補機バッテリ充電用）、１２１  コンバータ、１２２  インバータ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギア、１５０  駆動輪、１８０  補機バッテリ、１９０  補機負荷、２００  充電装置、２０２  ＡＣ／ＤＣ変換器、２０４  ＤＣ／ＤＣ変換器、２４０  充電リレー（ＣＨＲ）、２１０  ＡＣ／ＤＣコンバータ（補機バッテリ充電用）、２５０  接続部、２６０  外部電源、２７０  充電コネクタ、２８０  充電ケーブル、３００  制御装置、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＨＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４  電力線、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  平滑コンデンサ、ＩＢ１，ＩＢ２  電流、Ｌ１，Ｌ２  リアクトル、ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ４  接地線、ＰＷＣ，ＰＷＤ，ＰＷＥ，ＰＷＦ，ＰＷＩ，ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ１，ＳＥ２  制御信号、ＴＢ１，ＴＢ２  温度、ＶＢ１，ＶＢ２  電圧、Ｖａｃ  交流電圧、Ｖｄｃ  直流電圧、Ｗｏｕｔ２  出力電力上限値（補機バッテリ）。
【図１】
2012053084.tif 000003
【図２】
2012053084.tif 000004
【図３】
2012053084.tif 000005
【図４】
2012053084.tif 000006
【図５】
2012053084.tif 000007
【図６】
2012053084.tif 000008
【国際調査報告】
2012053084.tif 000009
2012053084.tif 000010
2012053084.tif 000011
2012053084.tif 000012