(57)【要約】【課題】ＤＣインレットのみを備える車両がＡＣ方式の給電設備から電力の供給を受けることを可能にする電力変換ユニットを提供する。【解決手段】電力変換ユニット１００が、車両の直流電力用インレットに接続可能なＤＣコネクタ１０３と、交流電力用ケーブルのコネクタに接続可能なＡＣインレット１０２と、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間に位置する整流回路１１５とを備える。整流回路１１５は、ＡＣインレット１０２側から入力される交流電力を直流電力に変換してＤＣコネクタ１０３側へ出力するように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の直流電力用インレットに接続可能なＤＣコネクタと、
交流電力用ケーブルのコネクタに接続可能なＡＣインレットと、
前記ＡＣインレットと前記ＤＣコネクタとの間に位置し、前記ＡＣインレット側から入力される交流電力を直流電力に変換して前記ＤＣコネクタ側へ出力するように構成される第１電力変換回路とを備える、電力変換ユニット。
【請求項２】
前記ＡＣインレットと前記ＤＣコネクタとの間に位置する絶縁回路と、
前記ＡＣインレットと前記ＤＣコネクタとの間で電流の異常が検知されたときに、前記ＡＣインレットと前記ＤＣコネクタとの間において電流の遮断を行なう遮断装置とをさらに備える、請求項１に記載の電力変換ユニット。
【請求項３】
前記第１電力変換回路は、前記絶縁回路よりも前記ＤＣコネクタ側に位置し、
前記遮断装置は、前記絶縁回路と前記ＤＣコネクタとの間で電流の導通／遮断を切り替える第１スイッチと、前記第１電力変換回路と前記ＤＣコネクタとの間を流れる電流を検出する第１電流センサと、前記第１スイッチを制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記ＡＣインレットに電力が入力されているときに、前記第１電流センサによって前記電流の異常が検知された場合には、前記第１スイッチを遮断状態にすることにより前記電流の遮断を行なう、請求項２に記載の電力変換ユニット。
【請求項４】
前記ＡＣインレットと前記絶縁回路との間に位置し、所定の電力変換を行なう第２電力変換回路をさらに備え、
前記遮断装置は、前記ＡＣインレットと前記絶縁回路との間で電流の導通／遮断を切り替える第２スイッチと、前記第２電力変換回路と前記ＡＣインレットとの間を流れる電流を検出する第２電流センサと、前記第２スイッチを制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記ＤＣコネクタに電力が入力されているときに、前記第２電流センサによって前記電流の異常が検知された場合には、前記第２スイッチを遮断状態にすることにより前記電流の遮断を行なう、請求項２又は３に記載の電力変換ユニット。
【請求項５】
前記絶縁回路は、第１コイルと、前記第１コイルよりも前記ＡＣインレット側に位置する第２コイルとを含む絶縁トランスであり、
前記遮断装置は、前記第１コイル又は前記第２コイルに流れる電流の導通／遮断を切り替えるスイッチと、前記スイッチを制御する制御装置とを含み、
前記スイッチは、前記第１コイル又は前記第２コイルに直列に接続されており、
前記制御装置は、前記電流の異常が検知されたときに、前記スイッチを遮断状態にすることにより前記電流の遮断を行なう、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項６】
前記交流電力用ケーブルは、車載バッテリの充電を行なうための電力を前記車両に供給する給電設備の充電ケーブルであり、
前記ＡＣインレットは、前記充電ケーブルの電力線が接続される電力端子と、前記充電ケーブルのＣＰＬＴ信号線が接続されるＣＰＬＴ信号端子と、前記充電ケーブルのグランド線が接続されるグランド端子とを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項７】
前記第１電力変換回路は、前記ＤＣコネクタ側から入力される直流電力を交流電力に変換して前記ＡＣインレット側へ出力するように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項８】
前記ＤＣコネクタに入力される直流電力から前記第１電力変換回路を経て生成される交流電力を出力するためのコンセントをさらに備える、請求項７に記載の電力変換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全などの観点から、主に電力を動力源とする電動車両（電気自動車、プラグインハイブリッド車等）が増える傾向がある。こうした車両は、給電設備から供給される電力を受電するインレットを備え、インレットが受電した電力によって車載バッテリを充電するように構成される。給電設備の充電ケーブルのコネクタが車両のインレットに接続されることによって、給電設備から充電ケーブルを通じて車両のインレットへ電力を供給することが可能になる。
【０００３】
主な給電方式としては、交流電力供給方式（以下、「ＡＣ方式」とも称する）と、直流電力供給方式（以下、「ＤＣ方式」とも称する）とが知られており、主な給電設備としては普通充電器及び急速充電器が知られている。普通充電器ではＡＣ方式が採用され、急速充電器ではＤＣ方式が採用されている。たとえば、特開２０１０−２３９８２７号公報（特許文献１）には、急速充電器と、直流電力用インレット（以下、「ＤＣインレット」とも称する）を備える車両とが開示されている。急速充電器に接続された直流電力用ケーブル（以下、「ＤＣケーブル」とも称する）を車両のＤＣインレットに接続することによって、急速充電器によって車載バッテリの急速充電を行なうことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、普通充電器は、交流電力用インレット（以下、「ＡＣインレット」とも称する）を備える車両に対する給電設備であると考えられている。このため、ＡＣインレットを備えない車両が、普通充電器によって車載バッテリを充電することは困難である。しかしながら、将来、ＤＣインレットのみを備える車両（以下、「ＤＣ専用車」とも称する）が普及することが考えられる。そうした場合に、ＤＣ専用車で普通充電器を使用できなければ、ＤＣ専用車のユーザの利便性が損なわれるだけでなく、既存の普通充電器（充電インフラ）が有効に利用されなくなるおそれがある。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＤＣインレットのみを備える車両がＡＣ方式の給電設備から電力の供給を受けることを可能にする電力変換ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る電力変換ユニットは、車両の直流電力用インレットに接続可能なＤＣコネクタと、交流電力用ケーブルのコネクタに接続可能なＡＣインレットと、ＡＣインレットとＤＣコネクタとの間に位置する第１電力変換回路とを備える。第１電力変換回路は、ＡＣインレット側から入力される交流電力を直流電力に変換してＤＣコネクタ側へ出力するように構成される。
【０００８】
上記電力変換ユニットを用いることで、ＡＣ方式の給電設備から供給される交流電力を直流電力に変換して車両に供給することが可能になる。このため、上記電力変換ユニットによれば、ＤＣインレットのみを備える車両がＡＣ方式の給電設備から電力の供給を受けることが可能になる。
【０００９】
上記電力変換ユニットは、ＡＣインレットとＤＣコネクタとの間に位置する絶縁回路と、ＡＣインレットとＤＣコネクタとの間で電流の異常が検知されたときに、ＡＣインレットとＤＣコネクタとの間において電流の遮断を行なう遮断装置とをさらに備えてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、電流の異常（たとえば、漏電又は過電流など）が生じたときに遮断装置によって電流を遮断して受電側の回路を保護することができる。
【００１１】
上記電力変換ユニットにおいて、第１電力変換回路は、絶縁回路よりもＤＣコネクタ側に位置してもよい。また、遮断装置は、絶縁回路とＤＣコネクタとの間で電流の導通／遮断を切り替える第１スイッチと、第１電力変換回路とＤＣコネクタとの間を流れる電流を検出する第１電流センサと、第１スイッチを制御する制御装置とを含んでいてもよい。そして、制御装置は、ＡＣインレットに電力が入力されているときに、第１電流センサによって電流の異常が検知された場合には、第１スイッチを遮断状態にすることにより電流の遮断を行なうように構成されてもよい。
【００１２】
上記電力変換ユニットでは、絶縁回路によってＡＣインレット側の回路とＤＣコネクタ側の回路とが電気的に絶縁されているため、絶縁回路よりもＡＣインレット側の回路で過電流が生じても、絶縁回路よりもＤＣコネクタ側の回路に過電流は流れ込まない。また、上記遮断装置の制御装置は、ＡＣインレットに電力が入力されているときに、第１電流センサによって電流の異常が検知されると、第１スイッチを遮断状態にすることにより電流を遮断する。このため、上記遮断装置によれば、ＡＣインレットに電力が入力されているとき（たとえば、ＡＣ方式の給電設備から当該電力変換ユニットを経て車両へ電力が供給されているとき）に電流の異常が生じた場合に、受電側の回路（たとえば、車両の電子回路）を適切に保護することができる。
【００１３】
上記電力変換ユニットは、所定の電力変換を行なう第２電力変換回路をさらに備えてもよい。そして、第２電力変換回路は、ＡＣインレットと絶縁回路との間に位置してもよい。また、遮断装置は、ＡＣインレットと絶縁回路との間で電流の導通／遮断を切り替える第２スイッチと、第２電力変換回路とＡＣインレットとの間を流れる電流を検出する第２電流センサと、第２スイッチを制御する制御装置とを含んでいてもよい。そして、制御装置は、ＤＣコネクタに電力が入力されているときに、第２電流センサによって電流の異常が検知された場合には、第２スイッチを遮断状態にすることにより電流の遮断を行なうように構成されてもよい。
【００１４】
上記電力変換ユニットでは、絶縁回路によってＡＣインレット側の回路とＤＣコネクタ側の回路とが電気的に絶縁されているため、絶縁回路よりもＤＣコネクタ側の回路で過電流が生じても、絶縁回路よりもＡＣインレット側の回路に過電流は流れ込まない。また、上記遮断装置の制御装置は、ＤＣコネクタに電力が入力されているときに、第２電流センサによって電流の異常が検知されると、第２スイッチを遮断状態にすることにより電流を遮断する。このため、上記遮断装置によれば、ＤＣコネクタに電力が入力されているとき（たとえば、車両から当該電力変換ユニットを経て車両外部へ電力が供給されているとき）に電流の異常が生じた場合に、受電側の回路（たとえば、車両からの給電を受ける車両外部の電気負荷）を適切に保護することができる。
【００１５】
上記の絶縁回路は、第１コイルと、第１コイルよりもＡＣインレット側に位置する第２コイルとを含む絶縁トランスであってもよい。また、遮断装置は、第１コイル又は第２コイルに流れる電流の導通／遮断を切り替えるスイッチと、このスイッチを制御する制御装置とを含んでいてもよい。上記スイッチは、第１コイル又は第２コイルに直列に接続されていてもよい。上記制御装置は、電流の異常が検知されたときに、スイッチを遮断状態にすることにより電流の遮断を行なうように構成されてもよい。
【００１６】
上記遮断装置によれば、電流の異常が検知されたときに、絶縁回路の近傍で電流の遮断を行なうことができる。絶縁回路と上記スイッチとの両方で絶縁が行なわれることにより、より確実に受電側の回路の保護が図られる。
【００１７】
遮断装置は、第１コイルに直列に接続された第１スイッチと、第１スイッチを制御する制御装置とを含んでいてもよい。また、遮断装置は、第２コイルに直列に接続された第２スイッチと、第２スイッチを制御する制御装置とを含んでいてもよい。また、遮断装置は、第１スイッチと、第２スイッチと、第１スイッチを制御する制御装置と、第２スイッチを制御する制御装置とを含んでもよい。こうした遮断装置において、第１スイッチを制御する制御装置と第２スイッチを制御する制御装置とは、分割された２つの制御装置であってもよいし、共通の制御装置（すなわち、第１スイッチ及び第２スイッチを制御する単一の制御装置）であってもよい。
【００１８】
上記電力変換ユニットにおいて、ＡＣインレットに接続される交流電力用ケーブルは、車載バッテリの充電を行なうための電力を車両に供給する給電設備の充電ケーブルであってもよい。そして、ＡＣインレットは、充電ケーブルの電力線が接続される電力端子と、充電ケーブルのＣＰＬＴ信号線が接続されるＣＰＬＴ信号端子と、充電ケーブルのグランド線が接続されるグランド端子とを備えていてもよい。こうした電力変換ユニットによれば、車載バッテリの充電を適切に行なうことが可能になる。
【００１９】
上記第１電力変換回路は、ＤＣコネクタ側から入力される直流電力を交流電力に変換してＡＣインレット側へ出力するように構成されてもよい。
【００２０】
上記第１電力変換回路は、双方向に電力変換できる。こうした第１電力変換回路を備える電力変換ユニットによれば、ＡＣ方式の給電設備から当該電力変換ユニットを経て車両に直流電力を供給するだけでなく、車両から当該電力変換ユニットを経て車両外部へ交流電力を供給することも可能になる。
【００２１】
上記電力変換ユニットは、ＤＣコネクタに入力される直流電力から第１電力変換回路を経て生成される交流電力を出力するためのコンセントをさらに備えてもよい。
【００２２】
上記コンセントによれば、コンセントプラグを備える電気負荷に車両の電力を供給することが可能になる。こうしたコンセントを設けることで、ＡＣインレットに接続できない電気負荷にも車両の電力を供給することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本開示によれば、ＤＣインレットのみを備える車両がＡＣ方式の給電設備から電力の供給を受けることを可能にする電力変換ユニットを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の実施の形態１に係る給電システムの全体構成図である。
【図２】図１に示した給電システムで使用される充電ケーブルの外観を示す図である。
【図３】本開示の実施の形態１に係る電力変換ユニットの構成を示す図である。
【図４】図３に示した電力変換ユニットのＡＣインレットの接続面を示す図である。
【図５】図３に示した電力変換ユニットのＤＣコネクタの接続面を示す図である。
【図６】図３に示した電力変換回路の詳細を示す図である。
【図７】本開示の実施の形態２に係る電力変換ユニットの構成を示す図である。
【図８】図７に示した電力変換回路の詳細を示す図である。
【図９】図７に示した電力変換ユニットの構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit）を、「ＥＣＵ」と称する。
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本開示の実施の形態１に係る給電システムの全体構成図である。図１を参照して、この実施の形態に係る給電システムは、電力変換ユニット１００と車両２００と給電設備３００とを備える。電力変換ユニット１００は、車両２００と給電設備３００との間で電力変換を行なうように構成される。
【００２７】
車両２００は、ＤＣ専用車である。すなわち、車両２００はＡＣインレットを備えていない。車両２００は、直流電力用インレット（ＤＣインレット）２１０と、バッテリ２４０（車載バッテリ）と、車両ＥＣＵ２５０とを備える。ＤＣインレット２１０は、端子Ｔ５１〜Ｔ５３及び端子群Ｔ５４を有する。端子Ｔ５１，Ｔ５２は電力端子であり、端子Ｔ５３はグランド端子である。また、端子群Ｔ５４は、複数の信号端子を含む。端子群Ｔ５４に含まれる各信号端子は、信号線を介して車両ＥＣＵ２５０に接続されている。
【００２８】
外部電源（たとえば、系統電源３１１）の電力は、電力変換ユニット１００を経てＤＣインレット２１０の端子Ｔ５１，Ｔ５２に入力される。ＤＣインレット２１０に入力される電力はバッテリ２４０に供給される。ＤＣインレット２１０は、入力される電力に所定の処理を行なう回路（たとえば、図示しないフィルタ回路等）をさらに含む。こうした回路の処理により、バッテリ２４０の充電に適した電力が、ＤＣインレット２１０からバッテリ２４０へ出力される。車両２００は、バッテリ２４０に蓄えられた電力のみを用いて走行可能な電気自動車であってもよいし、バッテリ２４０に蓄えられた電力とエンジン（図示せず）の出力との両方を用いて走行可能なハイブリッド車であってもよい。
【００２９】
給電設備３００は、ＡＣ方式の給電設備である。給電設備３００は、電源装置３１０と充電ケーブル３２０とを備える。電源装置３１０は、系統電源３１１及びコンセント３１２を含んで構成される。系統電源３１１は、電力系統（電力会社等によって提供される電力網）から電力の供給を受ける交流電源（たとえば、電圧１００Ｖ又は２００Ｖの単相交流電源）である。系統電源３１１は、図示しない配線用遮断器（いわゆるブレーカー）を介してコンセント３１２に接続されている。配線用遮断器は、過負荷や短絡などの要因で異常な電流が流れたときに電力経路を遮断し、系統電源３１１からコンセント３１２（ひいては、充電ケーブル３２０）への電力の供給を強制的に停止させるように構成される。電源装置３１０は、コンセントタイプの普通充電器であってもよい。また、コンセント３１２は、住宅の外壁に設けられたコンセント（たとえば、屋外コンセントボックス）であってもよい。
【００３０】
充電ケーブル３２０は、交流電力用ケーブル（ＡＣケーブル）であり、たとえばＡＣ方式の給電で使用される一般的な充電ケーブルである。図２は、充電ケーブル３２０の外観を示す図である。図２を参照して、充電ケーブル３２０は、ＣＣＩＤ（Charging  Circuit  Interrupt  Device）ボックス３２１と、コンセントプラグ３２２と、ＡＣコネクタ３２３とを備える。
【００３１】
再び図１を参照して、コンセントプラグ３２２は端子Ｔ１１〜Ｔ１３を有する。コンセントプラグ３２２がコンセント３１２（プラグ受け）に接続される（たとえば、差し込まれる）と、コンセントプラグ３２２の端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３がそれぞれ系統電源３１１のホットエンド、コールドエンド、グランドに電気的に接続される。
【００３２】
ＣＣＩＤボックス３２１は、リレー３１ａ，３１ｂと、リレー３１ａ，３１ｂを制御する制御装置３２と、ＣＰＬＴ回路３３とを内蔵する。ＡＣコネクタ３２３は、端子Ｔ２１〜Ｔ２５を有する。端子Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３はそれぞれ電線を介して端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３に接続されている。ただし、端子Ｔ１１と端子Ｔ２１とをつなぐ電線にはリレー３１ａが設けられ、端子Ｔ１２と端子Ｔ２２とをつなぐ電線にはリレー３１ｂが設けられている。端子Ｔ１３と端子Ｔ２３とをつなぐ電線はグランド線に相当し、端子Ｔ２３はグランド端子に相当する。ＣＰＬＴ回路３３は、信号線を介して端子Ｔ２４と接続されている。ＣＰＬＴ回路３３と端子Ｔ２４とをつなぐ信号線はＰＩＳＷ信号線に相当し、端子Ｔ２４はＰＩＳＷ信号端子に相当する。また、制御装置３２は、信号線を介して端子Ｔ２５と接続されている。制御装置３２と端子Ｔ２５とをつなぐ信号線はＣＰＬＴ信号線に相当し、端子Ｔ２５はＣＰＬＴ信号端子に相当する。なお、ＣＰＬＴ信号（コントロールパイロット信号）及びＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）は、「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ」の規格に準拠する信号である。
【００３３】
制御装置３２は、ＡＣコネクタ３２３がＡＣインレット（たとえば、電力変換ユニット１００のＡＣインレット）に接続された状態において、他の制御装置（たとえば、電力変換ユニット１００の制御装置）との間で、ＣＰＬＴ信号による通信を行なうように構成される。たとえば、制御装置３２は、ＣＰＬＴ信号を用いて、充電ケーブル３２０の接続状態、及び充電ケーブル３２０の電流容量などを通知することができる。また、制御装置３２は、ＣＰＬＴ信号により、他の制御装置から電力供給の可否などの通知を受けることができる。制御装置３２は、初期においてはリレー３１ａ，３１ｂを遮断状態にしており、電力供給が許可されると、リレー３１ａ，３１ｂを導通状態にする。
【００３４】
ＣＰＬＴ回路３３は、ＡＣコネクタ３２３がＡＣインレット（たとえば、電力変換ユニット１００のＡＣインレット）に接続された状態と接続されていない状態とで信号経路のインピーダンスが変化するように構成される。ＣＰＬＴ回路３３は、こうしたインピーダンスの変化を利用して生成されるＰＩＳＷ信号（すなわち、充電ケーブル３２０が接続／未接続のいずれの状態であるかを示す信号）を制御装置３２に出力する。制御装置３２は、ＣＰＬＴ回路３３から入力されるＰＩＳＷ信号に基づいて充電ケーブル３２０の接続状態（接続／未接続）を判断することができる。
【００３５】
電力変換ユニット１００は、以下に説明する構成により、ＤＣインレットのみを備える車両（ＤＣ専用車）がＡＣ方式の給電設備から電力の供給を受けることを可能にする。図３は、本開示の実施の形態１に係る電力変換ユニット１００の構成を示す図である。
【００３６】
図３を参照して、電力変換ユニット１００は、本体部１０１と、ＡＣインレット１０２と、ＤＣコネクタ１０３とを備える。本体部１０１は、制御装置１１１と、ＡＣ側センサ１１２と、電力変換回路ＰＣ１と、ＤＣ側センサ１１６と、電源回路１２０とを含む。電力変換回路ＰＣ１は、力率改善（ＰＦＣ：Power  Factor  Correction）回路１１３と、絶縁回路１１４と、整流回路１１５と、遮断スイッチ１３１，１３２とを含む。ＡＣインレット１０２は、端子Ｔ３１〜Ｔ３５を有し、充電ケーブル３２０のＡＣコネクタ３２３（図１）に接続可能に構成される。ＤＣコネクタ１０３は、端子Ｔ４１〜Ｔ４３及び端子群Ｔ４４を有し、車両２００のＤＣインレット２１０（図１）に接続可能に構成される。
【００３７】
図４は、ＡＣインレット１０２の接続面を示す図である。図３とともに図４を参照して、ＡＣインレット１０２において、端子Ｔ３１，Ｔ３２は、交流電力が入力される電力端子（ＨＯＴ端子／ＣＯＬＤ端子）である。端子Ｔ３３は、グランド端子であり、本体部１０１内のグランド線に電気的に接続されている。端子Ｔ３４は、ＰＩＳＷ信号端子であり、本体部１０１内のＰＩＳＷ信号線を介して制御装置１１１に接続されている。端子Ｔ３５は、ＣＰＬＴ信号端子であり、本体部１０１内のＣＰＬＴ信号線を介して制御装置１１１に接続されている。
【００３８】
図１及び図３を参照して、ＡＣインレット１０２の端子Ｔ３１〜Ｔ３５は、それぞれ充電ケーブル３２０のＡＣコネクタ３２３の端子Ｔ２１〜Ｔ２５に対応する。ＡＣインレット１０２とＡＣコネクタ３２３とが接続された状態（嵌合状態）においては、ＡＣインレット１０２の端子Ｔ３１〜Ｔ３５がそれぞれＡＣコネクタ３２３の端子Ｔ２１〜Ｔ２５に接続される。端子Ｔ２１，Ｔ２２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが電気的に接続されることによって、系統電源３１１から充電ケーブル３２０を通じてＡＣインレット１０２へ交流電力を供給することが可能になる。端子Ｔ２３と端子Ｔ３３とが電気的に接続されることによって、充電ケーブル３２０のグランド線が本体部１０１内のグランド線と電気的に接続される。端子Ｔ２４と端子Ｔ３４とが電気的に接続されることによって、充電ケーブル３２０のＣＰＬＴ回路３３から出力されるＰＩＳＷ信号が電力変換ユニット１００の制御装置１１１に入力されるようになる。端子Ｔ２５と端子Ｔ３５とが電気的に接続されることによって、充電ケーブル３２０の制御装置３２と電力変換ユニット１００の制御装置１１１との間で、ＣＰＬＴ信号による通信を行なうことが可能になる。なお、ＡＣインレット１０２は、充電ケーブル３２０から受信するＰＩＳＷ信号及びＣＰＬＴ信号を制御装置１１１で処理（又は、認識）できるように変換する回路（図示せず）を有していてもよい。
【００３９】
図５は、ＤＣコネクタ１０３の接続面を示す図である。図５には、一例として、チャデモ方式のＤＣコネクタを示しているが、本開示の技術は、他の方式（ＣＣＳ（Combined  Charging  System）方式、又はＧＢ／Ｔ方式等）のコネクタにも適用可能である。
【００４０】
図３とともに図５を参照して、ＤＣコネクタ１０３において、端子Ｔ４１，Ｔ４２は、直流電力が出力される電力端子（Ｐ（ポジティブ）端子／Ｎ（ネガティブ）端子）である。端子Ｔ４３は、グランド端子であり、本体部１０１内のグランド線に電気的に接続されている。端子群Ｔ４４は、複数の信号端子を含む。端子群Ｔ４４には、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）信号端子や、ＣＮＣＴ信号端子（コネクタ接続確認用端子）などが含まれる。
【００４１】
図１及び図３を参照して、ＤＣコネクタ１０３の端子Ｔ４１〜Ｔ４３及び端子群Ｔ４４は、それぞれ車両２００のＤＣインレット２１０の端子Ｔ５１〜Ｔ５３及び端子群Ｔ５４に対応する。ＤＣコネクタ１０３とＤＣインレット２１０とが接続された状態（嵌合状態）においては、ＤＣコネクタ１０３の端子Ｔ４１〜Ｔ４３がそれぞれＤＣインレット２１０の端子Ｔ５１〜Ｔ５３に接続される。また、端子群Ｔ４４に含まれる各端子も、端子群Ｔ５４の対応する端子に接続される。ＤＣコネクタ１０３とＤＣインレット２１０とが接続されることで、電力変換ユニット１００の制御装置１１１と車両２００の車両ＥＣＵ２５０とが相互通信可能に接続される。
【００４２】
再び図３を参照して、電力変換ユニット１００は、ＡＣインレット１０２から入力される交流電力にＡＣ／ＤＣ変換（交流から直流への変換）を行なってＤＣコネクタ１０３に直流電力を出力するように構成される。ＡＣインレット１０２の端子Ｔ３１，Ｔ３２に入力された交流電力は、ＡＣ側センサ１１２、電力変換回路ＰＣ１（ＰＦＣ回路１１３、絶縁回路１１４、遮断スイッチ１３１，１３２、及び整流回路１１５）、及びＤＣ側センサ１１６を経て、ＤＣコネクタ１０３の端子Ｔ４１，Ｔ４２に出力される。
【００４３】
ＡＣ側センサ１１２は、ＡＣインレット１０２の端子Ｔ３１，Ｔ３２とＰＦＣ回路１１３との間に配置されている。ＡＣ側センサ１１２は、ＡＣインレット１０２に入力される電力の電圧を検出する電圧センサと、ＡＣインレット１０２とＰＦＣ回路１１３との間を流れる電流を検出する電流センサとを含む。
【００４４】
ＰＦＣ回路１１３は、ＡＣインレット１０２側から入力される交流電圧を直流電圧に変換し、さらに、その直流電圧を高周波の交流電圧に変換するように構成される。この電力変換によって、電流の波形が電圧の波形と同位相の正弦波に近づき、力率が改善される。なお、ＰＦＣ回路１１３としては、公知のＰＦＣ回路を採用し得る。ＰＦＣ回路１１３の構成の具体例については後述する（図６参照）。
【００４５】
絶縁回路１１４は、ＰＦＣ回路１１３と整流回路１１５との間に位置する。絶縁回路１１４は、ＡＣインレット１０２側の回路とＤＣコネクタ１０３側の回路とを電気的に絶縁するように構成される。絶縁回路１１４としては、公知の絶縁回路を採用し得る。この実施の形態では、絶縁回路１１４として絶縁トランスを採用する。絶縁回路１１４における電力の伝達は、電流ではなく電圧によって行なわれる。絶縁回路１１４の構成の具体例については後述する（図６参照）。
【００４６】
絶縁回路１１４は、ＡＣインレット１０２側から入力される交流電圧を昇圧してＤＣコネクタ１０３側の回路に印加する。この電圧の印加により、絶縁回路１１４よりもＤＣコネクタ１０３側の回路に電流が流れる。絶縁回路１１４からＤＣコネクタ１０３側へ出力される交流電力は、遮断スイッチ１３１，１３２を介して、整流回路１１５に供給される。
【００４７】
遮断スイッチ１３１，１３２は、絶縁回路１１４と整流回路１１５との間に配置されている。遮断スイッチ１３１，１３２は、絶縁回路１１４と整流回路１１５との間で電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１３１，１３２の状態（導通状態／遮断状態）は、制御装置１１１によって制御される。遮断スイッチ１３１，１３２が導通状態であるときには、絶縁回路１１４から整流回路１１５へ電流が流れることが許容され、遮断スイッチ１３１，１３２が遮断状態であるときには、絶縁回路１１４から整流回路１１５へ電流が流れることが禁止される。この実施の形態に係る遮断スイッチ１３１，１３２は、本開示に係る「第１スイッチ」の一例に相当する。
【００４８】
整流回路１１５は、絶縁回路１１４よりもＤＣコネクタ１０３側に位置し、絶縁回路１１４から供給される交流電力を直流電力に変換するように構成される。整流回路１１５としては、公知の整流回路を採用し得る。整流回路１１５の構成の具体例については後述する（図６参照）。
【００４９】
ＤＣ側センサ１１６は、整流回路１１５とＤＣコネクタ１０３の端子Ｔ４１，Ｔ４２との間に配置されている。ＤＣ側センサ１１６は、ＤＣコネクタ１０３に出力される電力の電圧を検出する電圧センサと、整流回路１１５とＤＣコネクタ１０３との間で電流を検出する電流センサとを含む。この実施の形態に係る整流回路１１５、ＤＣ側センサ１１６の電流センサは、それぞれ本開示に係る「第１電力変換回路」、「第１電流センサ」の一例に相当する。
【００５０】
図６は、電力変換回路ＰＣ１の詳細を示す図である。図３とともに図６を参照して、ＰＦＣ回路１１３は、整流回路１１３ａ及びインバータ１１３ｂを含んで構成される。絶縁回路１１４は、第１コイル１１４ａ及び第２コイル１１４ｂを含む絶縁トランスである。
【００５１】
整流回路１１３ａは、入力される交流電力を整流するとともに昇圧するように構成される。より具体的には、整流回路１１３ａは、２つの上下アームと、２つのリアクトルと、１つの平滑コンデンサを含んで構成される。各上下アームにおいて、上アームはダイオードを含み、下アームはスイッチング素子を含む。下アームのスイッチング素子は、制御装置１１１によって制御される。整流回路１１３ａに含まれる各スイッチング素子が制御装置１１１によって制御されることで、整流回路１１３ａが昇圧チョッパ回路として機能する。
【００５２】
インバータ１１３ｂは、４つのスイッチング素子を含むフルブリッジ回路である。各スイッチング素子は、制御装置１１１によって制御される。インバータ１１３ｂに含まれる各スイッチング素子が制御装置１１１によって制御されることで、整流回路１１３ａからインバータ１１３ｂに入力される直流電力が高周波の交流電力に変換される。
【００５３】
絶縁回路１１４において、第２コイル１１４ｂは、第１コイル１１４ａよりもＡＣインレット１０２側（ＰＦＣ回路１１３側）に位置する。整流回路１１５は遮断スイッチ１３１，１３２を介して絶縁回路１１４の第１コイル１１４ａに接続されており、ＰＦＣ回路１１３は電線を介して絶縁回路１１４の第２コイル１１４ｂに接続されている。第１コイル１１４ａと第２コイル１１４ｂとは互いに電気的に絶縁されている。第２コイル１１４ｂよりもＡＣインレット１０２側（ＰＦＣ回路１１３側）の電力経路と、第１コイル１１４ａよりもＤＣコネクタ１０３側（整流回路１１５側）の電力経路とは、絶縁回路１１４によって電気的に絶縁されている。絶縁回路１１４は、第２コイル１１４ｂに印加される交流電圧を昇圧して第１コイル１１４ａに出力する。
【００５４】
遮断スイッチ１３１及び１３２の各々は、第１コイル１１４ａに直列に接続されており、第１コイル１１４ａに流れる電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１３１，１３２としては、たとえば電磁式のメカニカルリレーを採用できる。ただし、ＳＳＲ（Solid  State  Relay）とも称される半導体リレーを遮断スイッチ１３１，１３２として採用してもよい。半導体リレーの例としては、サイリスタ、トライアック、又はトランジスタ（ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ等）から構成されるリレーが挙げられる。
【００５５】
整流回路１１５は、４つのダイオードを含むダイオードブリッジ回路である。整流回路１１５は、絶縁回路１１４の第１コイル１１４ａから供給される交流電力を直流電力に変換するように構成される。
【００５６】
再び図３を参照して、電力変換ユニット１００において、ＡＣインレット１０２の端子Ｔ３１，Ｔ３２に交流電力が入力されると、電力変換回路ＰＣ１によって直流電力が生成され、生成された直流電力がＤＣコネクタ１０３の端子Ｔ４１，Ｔ４２に出力される。この際、ＡＣインレット１０２とＰＦＣ回路１１３との間を流れる電流がＡＣ側センサ１１２によって検出されるとともに、整流回路１１５とＤＣコネクタ１０３との間を流れる電流がＤＣ側センサ１１６によって検出される。ＡＣ側センサ１１２及びＤＣ側センサ１１６の各々の検出結果は、制御装置１１１に入力される。
【００５７】
制御装置１１１は、演算装置、記憶装置、及び入出力ポート（いずれも図示せず）を含んで構成される。演算装置としては、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を採用できる。記憶装置は、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、各種情報を保存するストレージ（たとえば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリ）とを含む。ストレージには、各種制御で用いられるプログラムのほか、プログラムで使用される各種パラメータも予め格納されている。記憶装置に記憶されているプログラムを演算装置が実行することで、各種制御が実行される。なお、各種制御については、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。
【００５８】
電源回路１２０は、所定の電源から供給される電力を用いて制御装置１１１の駆動電力（すなわち、制御装置１１１を作動させるための電力）を生成し、生成された駆動電力を制御装置１１１に供給するように構成される。電源回路１２０は、本体部１０１内の２次電池（図示せず）の電力を用いて制御装置１１１の駆動電力を生成してもよいし、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間（より特定的には、端子Ｔ３１，Ｔ３２と端子Ｔ４１，Ｔ４２との間）を流れる電力を利用して制御装置１１１の駆動電力を生成してもよい。
【００５９】
この実施の形態に係る制御装置１１１は、充電制御部１１及び遮断制御部１２を含む。充電制御部１１及び遮断制御部１２は、たとえば、演算装置と、演算装置により実行されるプログラムとによって具現化される。この実施の形態では、遮断スイッチ１３１，１３２と、ＤＣ側センサ１１６の電流センサと、制御装置１１１とが、本開示に係る「遮断装置」の一例を構成する。
【００６０】
充電制御部１１は、バッテリ２４０（車載バッテリ）の充電電力を制御するように構成される。より具体的には、充電制御部１１は、ＡＣ側センサ１１２及びＤＣ側センサ１１６の各々の検出結果に基づいてＰＦＣ回路１１３を制御することにより、電力変換ユニット１００の出力電力（ひいては、バッテリ２４０の充電電力）を制御するように構成される。
【００６１】
遮断制御部１２は、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間で電流の異常が検知されたときに、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間において電流の遮断を行なうように構成される。より具体的には、遮断制御部１２は、ＡＣインレット１０２に電力が入力されているとき（たとえば、給電設備３００から電力変換ユニット１００を経て車両２００へ電力が供給されているとき）に、ＤＣ側センサ１１６の電流センサによって電流の異常（たとえば、漏電又は過電流など）が検知された場合には、遮断スイッチ１３１，１３２を遮断状態にすることにより上記電流の遮断を行なうように構成される。遮断制御部１２は、端子Ｔ４１及びＴ４２（Ｐ端子／Ｎ端子）に流れる電流の平衡状態が崩れたときに、電流の異常（より特定的には、漏電）が生じたと判断してもよい。また、遮断制御部１２は、端子Ｔ４１及びＴ４２（Ｐ端子／Ｎ端子）のいずれかにおいて過大な電流が検知されたときに、電流の異常（より特定的には、過電流）が生じたと判断してもよい。
【００６２】
以上説明したように、この実施の形態に係る電力変換ユニット１００は、車両２００のＤＣインレット２１０（直流電力用インレット）に接続可能なＤＣコネクタ１０３と、充電ケーブル３２０（交流電力用ケーブル）のＡＣコネクタ３２３に接続可能なＡＣインレット１０２と、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間に位置する整流回路１１５（第１電力変換回路）とを備える。整流回路１１５は、ＡＣインレット１０２側から入力される交流電力を直流電力に変換してＤＣコネクタ１０３側へ出力するように構成される。上記構成を有する電力変換ユニット１００を用いることで、ＡＣ方式の給電設備３００から供給される交流電力を直流電力に変換して車両２００に供給することが可能になる。このため、上記電力変換ユニット１００によれば、ＤＣインレットのみを備える車両２００が給電設備３００から電力の供給を受けることが可能になる。
【００６３】
この実施の形態に係る電力変換ユニット１００は、ＡＣインレット１０２とＤＣコネクタ１０３との間に位置する絶縁回路１１４を備える。また、制御装置１１１は、ＡＣインレット１０２に電力が入力されているときに、ＤＣ側センサ１１６によって電流の異常が検知された場合には、遮断スイッチ１３１，１３２を遮断状態にすることにより電流の遮断を行なうように構成される。上記構成を有する電力変換ユニット１００では、絶縁回路１１４によってＡＣインレット１０２側の回路とＤＣコネクタ１０３側の回路とが電気的に絶縁されているため、絶縁回路１１４よりもＡＣインレット１０２側の回路で過電流が生じても、絶縁回路１１４よりもＤＣコネクタ１０３側の回路に過電流が流れ込まない。また、制御装置１１１は、電流の異常が検知されると、遮断スイッチ１３１，１３２によって電流を遮断する。このため、たとえばバッテリ２４０の充電中に電流の異常が生じても、受電側の回路（たとえば、車両２００の電子回路）を適切に保護することができる。
【００６４】
この実施の形態に係る電力変換ユニット１００では、遮断スイッチ１３１及び１３２の各々が、絶縁回路１１４（より特定的には、絶縁トランス）の第１コイル１１４ａに直列に接続されており、第１コイル１１４ａに流れる電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。こうした電力変換ユニット１００では、異常電流が検知されたときに、絶縁回路１１４の近傍で電流の遮断を行なうことができる。絶縁回路１１４と遮断スイッチ１３１，１３２との両方で絶縁が行なわれることにより、より確実に受電側の回路の保護が図られる。
【００６５】
この実施の形態に係る電力変換ユニット１００のＡＣインレット１０２は、充電ケーブル３２０の電力線が接続される端子Ｔ３１，Ｔ３２（電力端子）と、充電ケーブル３２０のＣＰＬＴ信号線が接続される端子Ｔ３５（ＣＰＬＴ信号端子）と、充電ケーブル３２０のグランド線が接続される端子Ｔ３３（グランド端子）とを備える。こうした電力変換ユニット１００によれば、バッテリ２４０の充電を適切に行なうことが可能になる。
【００６６】
［実施の形態２］
本開示の実施の形態２に係る電力変換ユニットについて説明する。実施の形態２に係る電力変換ユニットも、たとえば図１に示されるような給電システムに適用できる。実施の形態２は実施の形態１と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。
【００６７】
図７は、本開示の実施の形態２に係る電力変換ユニットの構成を示す図である。図７を参照して、実施の形態２に係る電力変換ユニット１００Ａは、基本的には、実施の形態１に係る電力変換ユニット１００（図３参照）に準ずる構成を有する。ただし、電力変換ユニット１００Ａは、本体部１０１の代わりに、本体部１０１Ａを備える。本体部１０１Ａは、本体部１０１における電力変換回路ＰＣ１及び制御装置１１１の代わりに、電力変換回路ＰＣ２及び制御装置１１１Ａを含む。また、本体部１０１Ａは、スイッチ１７１，１７２、電流センサ１７３、及びコンセント１８０をさらに備える。
【００６８】
電力変換ユニット１００Ａは、ＡＣインレット１０２に交流電力が入力されたときには、入力された交流電力にＡＣ／ＤＣ変換（交流から直流への変換）を行なってＤＣコネクタ１０３に直流電力を出力するように構成される。また、電力変換ユニット１００Ａは、ＤＣコネクタ１０３に直流電力が入力されたときには、入力された直流電力にＤＣ／ＡＣ変換（直流から交流への変換）を行なってＡＣインレット１０２に交流電力を出力するように構成される。電力変換ユニット１００Ａにおける電力変換回路ＰＣ２は、双方向に電力変換可能に構成される。
【００６９】
電力変換回路ＰＣ２は、インバータ１４３と、遮断スイッチ１５１，１５２と、絶縁回路１４４と、遮断スイッチ１６１，１６２と、インバータ１４５とを含んで構成される。電力変換回路ＰＣ２は、双方向コンバータとして機能する。電力変換回路ＰＣ２の構成の具体例については後述する（図８参照）。電力変換ユニット１００Ａにおいて、電力変換回路ＰＣ２のＡＣインレット１０２側にはＡＣ側センサ１１２が設けられており、電力変換回路ＰＣ２のＤＣコネクタ１０３側にはＤＣ側センサ１１６が設けられている。ＡＣ側センサ１１２及びＤＣ側センサ１１６の構成は、たとえば実施の形態１と同じである。この実施の形態に係るインバータ１４５、ＤＣ側センサ１１６の電流センサは、それぞれ本開示に係る「第１電力変換回路」、「第１電流センサ」の一例に相当する。また、この実施の形態に係るインバータ１４３、ＡＣ側センサ１１２の電流センサは、それぞれ本開示に係る「第２電力変換回路」、「第２電流センサ」の一例に相当する。
【００７０】
遮断スイッチ１５１，１５２は、インバータ１４３と絶縁回路１４４との間に配置されている。遮断スイッチ１５１，１５２は、インバータ１４３と絶縁回路１４４との間で電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１５１，１５２の状態（導通状態／遮断状態）は、制御装置１１１Ａによって制御される。遮断スイッチ１５１，１５２が導通状態であるときには、インバータ１４３と絶縁回路１４４とをつなぐ電流経路が接続され、遮断スイッチ１５１，１５２が遮断状態であるときには、インバータ１４３と絶縁回路１４４とをつなぐ電流経路が遮断される。この実施の形態に係る遮断スイッチ１５１，１５２は、本開示に係る「第２スイッチ」の一例に相当する。
【００７１】
遮断スイッチ１６１，１６２は、絶縁回路１４４とインバータ１４５との間に配置されている。遮断スイッチ１６１，１６２は、絶縁回路１４４とインバータ１４５との間で電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１６１，１６２の状態（導通状態／遮断状態）は、制御装置１１１Ａによって制御される。遮断スイッチ１６１，１６２が導通状態であるときには、絶縁回路１４４とインバータ１４５とをつなぐ電流経路が接続され、遮断スイッチ１６１，１６２が遮断状態であるときには、絶縁回路１４４とインバータ１４５とをつなぐ電流経路が遮断される。この実施の形態に係る遮断スイッチ１６１，１６２は、本開示に係る「第１スイッチ」の一例に相当する。
【００７２】
図８は、電力変換回路ＰＣ２の詳細を示す図である。図７とともに図８を参照して、インバータ１４３は、第１インバータ１４３ａ及び第２インバータ１４３ｂを含んで構成される。第１インバータ１４３ａは、４つのスイッチング素子を含むフルブリッジ回路と、２つのリアクトルと、１つの平滑コンデンサを含んで構成される。また、第２インバータ１４３ｂは、４つのスイッチング素子を含むフルブリッジ回路である。また、インバータ１４５も、４つのスイッチング素子を含むフルブリッジ回路である。インバータ１４３及び１４５に含まれる各スイッチング素子は、制御装置１１１Ａによって制御される。
【００７３】
絶縁回路１４４は、第１コイル１４４ａ及び第２コイル１４４ｂを含む絶縁トランスである。第２コイル１４４ｂは、第１コイル１４４ａよりもＡＣインレット１０２側（インバータ１４３側）に位置する。インバータ１４３は遮断スイッチ１５１，１５２を介して絶縁回路１４４の第２コイル１４４ｂに接続されており、インバータ１４５は遮断スイッチ１６１，１６２を介して絶縁回路１４４の第１コイル１４４ａに接続されている。第１コイル１４４ａと第２コイル１４４ｂとは互いに電気的に絶縁されている。第２コイル１４４ｂよりもＡＣインレット１０２側（インバータ１４３側）の電力経路と、第１コイル１４４ａよりもＤＣコネクタ１０３側（インバータ１４５側）の電力経路とは、絶縁回路１４４によって電気的に絶縁されている。
【００７４】
遮断スイッチ１５１及び１５２の各々は、第２コイル１４４ｂに直列に接続されており、第２コイル１４４ｂに流れる電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１６１及び１６２の各々は、第１コイル１４４ａに直列に接続されており、第１コイル１４４ａに流れる電流の導通／遮断を切り替えるように構成される。遮断スイッチ１５１，１５２，１６１，１６２としては、たとえば電磁式のメカニカルリレーを採用できる。ただしこれに限られず、遮断スイッチ１５１，１５２，１６１，１６２として半導体リレーを採用してもよい。
【００７５】
再び図７を参照して、コンセント１８０は、ＤＣコネクタ１０３に入力される直流電力から電力変換回路ＰＣ２を経て生成される交流電力を出力するためのコンセントである。コンセント１８０は、スイッチ１７１，１７２を介して端子Ｔ３１，Ｔ３２に接続されている。スイッチ１７１，１７２の状態（導通状態／遮断状態）は、制御装置１１１Ａによって制御される。電流センサ１７３は、端子Ｔ３１とスイッチ１７１との間に設けられている。電流センサ１７３は、コンセント１８０の電流を計測するように構成される。電流センサ１７３の検出結果は、制御装置１１１Ａへ出力される。上記スイッチ１７１，１７２が導通状態であるときには、端子Ｔ３１，Ｔ３２に出力される電力と同じ電力がコンセント１８０に出力される。また、スイッチ１７１，１７２が遮断状態であるときには、コンセント１８０に電力が出力されなくなる。なお、図７の例では、分岐点Ｄ１よりもスイッチ１７１側に電流センサ１７３が設けられているが、電流センサ１７３は、分岐点Ｄ１よりも端子Ｔ３１側に設けられてもよい。
【００７６】
制御装置１１１Ａは、実施の形態１における制御装置１１１と同じハードウェア構成を有する。すなわち、制御装置１１１Ａも、演算装置及び記憶装置等（いずれも図示せず）を含んで構成される。ただし、制御装置１１１Ａの記憶装置には、制御装置１１１とは異なるプログラムが記憶されており、制御装置１１１とは異なる処理を行なうように構成される。制御装置１１１Ａは、充電制御部１１Ａ、遮断制御部１２Ａ、及び給電制御部１３Ａを含む。充電制御部１１Ａ、遮断制御部１２Ａ、及び給電制御部１３Ａは、たとえば、演算装置と、演算装置により実行されるプログラムとによって具現化される。この実施の形態では、遮断スイッチ１５１，１５２，１６１，１６２と、ＡＣ側センサ１１２の電流センサと、ＤＣ側センサ１１６の電流センサと、制御装置１１１Ａとが、本開示に係る「遮断装置」の一例を構成する。
【００７７】
充電制御部１１Ａは、たとえば図１に示されるバッテリ２４０（車載バッテリ）の充電電力を制御するように構成される。ＡＣインレット１０２に電力が入力されているとき（たとえば、図１に示される給電システムにおいて給電設備３００から電力変換ユニット１００Ａを経て車両２００へ電力が供給されているとき）には、図８に示した電力変換回路ＰＣ２が次のように動作する。
【００７８】
第１インバータ１４３ａは、ＡＣインレット１０２から入力される交流電力を整流して第２インバータ１４３ｂへ出力し、第２インバータ１４３ｂは、第２インバータ１４３ｂから受ける直流電力を高周波の交流電力に変換する。絶縁回路１４４は、第２インバータ１４３ｂの出力（交流電力）をインバータ１４５に伝達し、インバータ１４５は、絶縁回路１４４から受ける交流電力を整流してＤＣコネクタ１０３に出力する。充電制御部１１Ａは、ＡＣ側センサ１１２及びＤＣ側センサ１１６の各々の検出結果に基づいてインバータ１４３及び１４５を制御することにより、電力変換ユニット１００Ａの出力電力（ひいては、バッテリ２４０の充電電力）を制御するように構成される。
【００７９】
遮断制御部１２Ａは、上記のようにＡＣインレット１０２に電力が入力されているときに、ＤＣ側センサ１１６の電流センサによって電流の異常（たとえば、漏電又は過電流など）が検知された場合には、遮断スイッチ１６１，１６２を遮断状態にするように構成される。このため、電流の異常が生じたときに受電側の回路（たとえば、車両２００の電子回路）を保護することができる。
【００８０】
給電制御部１３Ａは、たとえば図１に示される車両２００の電力（たとえば、車載バッテリに蓄電された電力、又は車両２００において発電された電力）を車両外部へ給電するときに、その給電電力を制御するように構成される。給電制御部１３Ａは、車両外部への給電を開始するとき（たとえば、所定の開始条件が成立したとき）にスイッチ１７１，１７２を導通状態にし、車両外部への給電が終了すると（たとえば、所定の終了条件が成立すると）、スイッチ１７１，１７２を遮断状態に戻すように構成される。ＤＣコネクタ１０３に電力が入力されているとき（たとえば、図１に示される給電システムにおいて車両２００から電力変換ユニット１００Ａを経て車両外部へ電力が供給されているとき）には、図８に示した電力変換回路ＰＣ２が次のように動作する。
【００８１】
インバータ１４５は、ＤＣコネクタ１０３から入力される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁回路１４４へ出力する。絶縁回路１４４は、インバータ１４５の出力（交流電力）を第２インバータ１４３ｂに伝達し、第２インバータ１４３ｂは、絶縁回路１４４から受ける交流電力を整流して第１インバータ１４３ａへ出力する。第１インバータ１４３ａは、第２インバータ１４３ｂから受ける直流電力を交流電力に変換してＡＣインレット１０２及びコンセント１８０に出力する。これにより、ＡＣインレット１０２及びコンセント１８０から出力される電力を電気負荷（図示せず）に供給することが可能になる。電気負荷につながるコンセントプラグをコンセント１８０に接続するか、又は、電気負荷につながるＡＣコネクタをＡＣインレット１０２に接続することで、車両２００の電力を電気負荷に供給することができる。電気負荷の例としては、Ｖ２Ｈ（Vehicle  to  Home）スタンド、電化製品（アウトドアで使用される調理器具や照明等）、他の車両の蓄電装置が挙げられる。
【００８２】
遮断制御部１２Ａは、上記のようにＤＣコネクタ１０３に電力が入力されているときに、ＡＣ側センサ１１２の電流センサによって電流の異常（たとえば、漏電又は過電流など）が検知された場合には、遮断スイッチ１５１，１５２を遮断状態にするように構成される。このため、電流の異常が生じたときに受電側の回路（たとえば、電気負荷の電子回路）を保護することができる。
【００８３】
以上説明したように、この実施の形態に係る電力変換ユニット１００Ａによっても、ＡＣ方式の給電設備から供給される交流電力を直流電力に変換して車両に供給することが可能になる。さらに、この実施の形態に係る電力変換ユニット１００Ａによれば、車両から電力変換ユニット１００Ａを経て車両外部へ交流電力を供給することも可能になる。
【００８４】
［他の実施の形態］
電力変換ユニットの構成は、図３及び図７に示した構成に限られず、ＡＣインレット１０２側から入力される交流電力を直流電力に変換してＤＣコネクタ１０３側へ出力できる範囲で適宜変更可能である。
【００８５】
たとえば、本体部１０１Ａ，１０１Ｂにおけるスイッチ１７１，１７２及びコンセント１８０を割愛し、ＡＣインレット１０２のみによって外部への給電を行なうようにしてもよい。また、実施の形態２に係る電力変換ユニット１００Ａ（図７）において、遮断スイッチ１５１，１５２又は遮断スイッチ１６１，１６２を割愛してもよい。
【００８６】
図９は、電力変換ユニットの構成の変形例を示す図である。図９を参照して、電力変換ユニット１００Ｂは、本体部１０１Ａの代わりに、本体部１０１Ｂを備える。本体部１０１Ｂは、本体部１０１Ａにおける電力変換回路ＰＣ２及び制御装置１１１Ａの代わりに、電力変換回路ＰＣ３及び制御装置１１１Ｂを含む。電力変換回路ＰＣ３は、遮断スイッチ１６１及び１６２を割愛したこと以外は、電力変換回路ＰＣ２と同じ構成を有する。電力変換回路ＰＣ３では、絶縁回路１４４とインバータ１４５とが直接的に接続されている。
【００８７】
制御装置１１１Ｂは、実施の形態２における制御装置１１１Ａと同じハードウェア構成を有する。すなわち、制御装置１１１Ｂも、演算装置及び記憶装置等（いずれも図示せず）を含んで構成される。制御装置１１１Ｂは、ＡＣインレット１０２からＤＣコネクタ１０３へ電力が供給されているときには電流の遮断を行なわず、ＤＣコネクタ１０３からＡＣインレット１０２へ電力が供給されているときにのみ電流の遮断を行なう。すなわち、制御装置１１１Ｂは、ＤＣコネクタ１０３に電力が入力されているときに、ＡＣ側センサ１１２の電流センサによって電流の異常（たとえば、漏電又は過電流など）が検知された場合には、遮断スイッチ１５１，１５２を遮断状態にするように構成される。この変形例では、遮断スイッチ１５１，１５２と、ＡＣ側センサ１１２の電流センサと、制御装置１１１Ｂとが、本開示に係る「遮断装置」の一例を構成する。
【００８８】
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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及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。
【符号の説明】
【００８９】
１１，１１Ａ  充電制御部、１２，１２Ａ  遮断制御部、１３Ａ  給電制御部、３１ａ，３１ｂ  リレー、３２  制御装置、３３  ＣＰＬＴ回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ  電力変換ユニット、１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ  本体部、１０２  ＡＣインレット、１０３  ＤＣコネクタ、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ  制御装置、１１２  ＡＣ側センサ、１１３  ＰＦＣ回路、１１３ａ  整流回路、１１３ｂ，１４３，１４５  インバータ、１１４，１４４  絶縁回路、１１４ａ，１４４ａ  第１コイル、１１４ｂ，１４４ｂ  第２コイル、１１５  整流回路、１１６  ＤＣ側センサ、１２０  電源回路、１３１，１３２  遮断スイッチ、１４３ａ  第１インバータ、１４３ｂ  第２インバータ、１５１，１５２，１６１，１６２  遮断スイッチ、１７１，１７２  スイッチ、１７３  電流センサ、１８０  コンセント、２００  車両、２１０  ＤＣインレット、２４０  バッテリ、２５０  車両ＥＣＵ、３００  給電設備、３１０  電源装置、３１１  系統電源、３１２  コンセント、３２０  充電ケーブル、３２１  ＣＣＩＤボックス、３２２  コンセントプラグ、３２３  ＡＣコネクタ、ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３  電力変換回路、Ｔ１１〜Ｔ１３，Ｔ２１〜Ｔ２５，Ｔ３１〜Ｔ３５，Ｔ４１〜Ｔ４３，Ｔ５１〜Ｔ５３  端子、Ｔ４４，Ｔ５４  端子群。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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