(57)【要約】【課題】車載蓄電装置を外部充電する際における電力供給先が適切に設定されるように電源システムを構成することによって、外部充電時の効率を高める。【解決手段】リレーＲＬ１，ＲＬ２をオンすることによって、外部電源４００からの電力を源とする充電器１１０の出力電圧によって、メインバッテリ１０が外部充電される。一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフすることによって、ＰＣＵ２０に対してメインバッテリ１０および充電器１１０の出力電圧が印加されないので、ＰＣＵ２０の保護機能を非作動とできる。したがって、外部電源４００からの電力を源とするＤＣ／ＤＣコンバータ６０からの電源電圧Ｖｉは、リレーＲＬ４のオフによって、ＰＣＵ２０へは伝達されない。ＰＣＵ２０の制御電源の停止により、外部充電の効率を高めることができる。【選択図】図３
2010279159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外部の外部電源によって充電可能に構成された電動車両の電源システムであって、
再充電可能な蓄電装置と、
前部外部電源によって前記蓄電装置を充電する外部充電時に、前記外部電源からの供給電力を前記蓄電装置の充電電力に変換する充電器と、
前記蓄電装置および車両駆動力発生用の電動機の間に接続されて、前記電動機を駆動制御するように構成された電力制御ユニットと、
前記外部充電時に、前記充電器および前記蓄電装置の間を電気的に接続するための接続手段と、
前記外部充電時に、前記充電器および前記蓄電装置と前記電力制御ユニットとの間を電気的に切離すための切離手段と、
前記外部充電時に、前記外部電源からの供給電力を源に、前記蓄電装置の出力電圧よりも低い、補機系の電源電圧を供給するための電圧供給手段と、
前記外部充電時に、前記電圧供給手段から前記電力制御ユニットの制御電源に対する前記電源電圧の供給を遮断するための電圧遮断手段とを備える、電動車両の電源システム。
【請求項２】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記切離手段は、前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含み、
前記接続手段は、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、
前記第２の接地配線と前記第１の接地配線との間に接続された第２の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、
前記正極端子と前記コンバータの入力側とを前記第１の主開閉器を介することなく接続する第３の電源配線と、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記外部充電時には、前記第１の主開閉器および前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第２の主開閉器、前記第１および前記第２の開閉器、ならびに、前記第１の補助開閉器はオンし、
前記電動車両の走行時には、前記第１および前記第２の開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および第２の補助開閉器はオンする、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項３】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記第１の接地配線は、前記第２の接地配線と直接電気的に接続され、
前記切離手段は、前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含み、
前記接続手段は、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、
前記第２の電源配線と前記コンバータの入力側とを電気的に接続する第３の電源配線と、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記外部充電時には、前記第１の主開閉器および前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第２の主開閉器、前記第１の開閉器、および前記第１の補助開閉器はオンし、
前記電動車両の走行時には、前記第１および前記第２の主開閉器、前記第１の開閉器、ならびに前記第１および第２の補助開閉器はオンする、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項４】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記切離手段は、
前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含み、
前記接続手段は、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、
前記第２の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、
前記第２の電源配線から前記コンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、前記第２の電源配線および前記コンバータの入力側の間に接続される第１の整流素子と、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記電源システムは、
前記第１の電源配線から前記コンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、前記第１の電源配線および前記コンバータの入力側の間に接続される第２の整流素子をさらに備え、
前記外部充電時には、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の開閉器ならびに前記第１の補助開閉器はオンし、
前記電動車両の走行時には、前記第１および前記第２の開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および前記第２の補助開閉器はオンする、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項５】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記第１の接地配線は、前記第２の接地配線と直接電気的に接続され、
前記切離手段は、前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含み、
前記接続手段は、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、
前記第２の電源配線から前記コンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、前記第１の電源配線および前記コンバータの入力側の間に接続される第１の整流素子と、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記電源システムは、
前記第１の電源配線から前記コンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、前記第１の電源配線および前記コンバータの入力側の間に接続される第２の整流素子をさらに備え、
前記外部充電時には、前記第１の主開閉器および前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第２の主開閉器、前記第１の開閉器、および前記第１の補助開閉器はオンし、
前記電動車両の走行時には、前記第１の開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および前記第２の補助開閉器はオンする、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項６】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記切離手段は、
前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含み、
前記接続手段は、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、
前記第２の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、
前記蓄電装置の正極端子と前記コンバータの入力側とを電気的に接続するための第３の電源配線と、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記電圧供給手段は、前記第３の電源配線に介挿接続された第３の補助開閉器をさらに含み、
前記外部充電時には、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の開閉器ならびに前記第１の補助開閉器はオンし、
前記電動車両の走行時には、前記第１および前記第２の開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および第２の補助開閉器はオンし、
前記外部充電時および前記走行時の各々において、前記第３の補助開閉器は、前記電源電圧の供給状態に基づいてオンオフが制御される、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項７】
前記電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、
前記充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に前記充電電力を出力し、
前記切離手段は、
前記第１の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、
前記第１の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含み、
前記接続手段は、
前記第２の電源配線と前記蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、
前記第２の接地配線と前記蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含み、
前記電圧供給手段は、
前記外部電源からの供給電力を前記電源電圧に変換するための補助コンバータと、
前記電動車両の内部で前記電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、
前記補助コンバータの出力電圧を前記低圧電源配線へ伝達するための伝達手段とを含み、
前記電源システムは、
入力側の直流電圧を変換することによって前記電源電圧を出力するように構成された、前記補助コンバータよりも電力容量および消費電力が大きいコンバータと、
前記蓄電装置の正極端子と前記コンバータの入力側とを電気的に接続するための第３の電源配線と、
前記コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含み、
前記電圧遮断手段は、前記低圧電源配線と前記電力制御ユニットの前記制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含み、
前記外部充電時には、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および前記第２の補助開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の開閉器はオンし、かつ、前記コンバータが停止する一方で前記補助コンバータが動作し、
前記電動車両の走行時には、前記第１および前記第２の開閉器がオフする一方で、前記第１および前記第２の主開閉器ならびに前記第１および第２の補助開閉器はオンし、かつ、前記補助コンバータが停止する一方で前記コンバータが動作する、請求項１記載の電動車両の電源システム。
【請求項８】
前記伝達手段は、前記補助コンバータの出力側と前記低圧電源配線との間に、前記補助コンバータの出力側から前記低圧電源配線へ向かう方向を順方向として接続された整流素子を有する、請求項７記載の電動車両の電源システム。
【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に関し、より特定的には、車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置を搭載した電動車両の電源システムに関する。
【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車両駆動用電動機を駆動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、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する）によって、車載蓄電装置を充電する構成が提案されている。また、以下では外部電源による蓄電装置の充電を単に「外部充電」とも称する。
【０００３】
たとえば、特開２０００−５９９１９号公報には、外部充電が可能な電気自動車のバッテリ充電装置として、エアコンモータ制御用のエアコンリレーを介して、外部充電時の充電回路の整流器を、外部充電の対象となる主バッテリに接続する構成が記載される。この構成では、ヒューズが切れることにより整流器の端子間電圧が上昇して主バッテリに過電圧が印加される状況となると、リレー駆動回路からリレーのオフ信号を出力されることによって、充電回路が遮断される。
【０００４】
これにより、特許文献１の構成では、新たなリレー等を付加することなく、過電圧時に確実にバッテリと充電回路との接続を切断することによってモータ駆動回路を保護するような外部充電が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５９９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたバッテリ充電装置の構成では、主バッテリ（蓄電装置）の外部充電時に、主バッテリの充電電力が、モータ駆動用の電力変換回路（インバータ等）にも印加されることとなる。
【０００７】
一方で、外部充電中には駆動モータを動作させる必要がないため、外部充電の効率を高めるためには、電力変換回路の制御系回路についても完全に停止させることが好ましい。  
【０００８】
しかしながら、特許文献１の構成では、外部充電時にも駆動インバータ（電力変換回路）に主バッテリの充電電圧が共通に印加される。このため、制御系回路を停止させると、誤動作等に備えたインバータの保護制御機能が正常に動作しないことから、電源変動やノイズ影響等によって、過電圧や過電流による機器故障が発生する虞がある。
【０００９】
したがって、特許文献１の構成では、外部充電時にも駆動インバータ（電力変換回路）の制御系回路への電源供給を継続する必要がある。このため、外部充電の効率が低下する。
【００１０】
この発明は、上記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、外部電源によって充電可能な電動車両について、車載蓄電装置を外部充電する際における電力供給先が適切に設定されるように電源システムを構成することによって、外部充電時の効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による電動車両の電源システムは、車両外部の外部電源によって充電可能に構成された電動車両の電源システムであって、再充電可能な蓄電装置と、充電器と、電力制御ユニットと、接続手段と、切離手段と、電圧供給手段と、電圧遮断手段とを備える。充電器は、前部外部電源によって蓄電装置を充電する外部充電時に、外部電源からの供給電力を蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。電力制御ユニットは、蓄電装置および車両駆動力発生用の電動機の間に接続されて、電動機を駆動制御するように構成される。接続手段は、外部充電時に、充電器および蓄電装置の間を電気的に接続する。切離手段は、外部充電時に、充電器および蓄電装置と電力制御ユニットとの間を電気的に切離す。電圧供給手段は、外部充電時に、外部電源からの供給電力を源に、蓄電装置の出力電圧よりも低い補機系の電源電圧を供給する。電圧遮断手段は、外部充電時に、電圧供給手段から電力制御ユニットの制御電源に対する電源電圧の供給を遮断する。
【００１２】
上記電動車両の電源システムによれば、蓄電装置の外部充電時に、外部電源からの電力を源に補機系の電源電圧を発生可能とした上で、電力制御ユニットを蓄電装置および充電器から電気的に切離すことができる。これにより、低電圧系（補機系）の回路・機器の動作を確保した上で、電力制御ユニットの制御電源の停止により、外部充電の効率を高めることができる。すなわち、車載蓄電装置を外部充電する際における電力供給先が適切に設定されるように電源システムを構成することによって、外部充電時の効率を高めることである。
【００１３】
好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含む。接続手段は、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、第２の接地配線と第１の接地配線との間に接続された第２の開閉器とを含む。電圧供給手段は、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、正極端子とコンバータの入力側とを第１の主開閉器を介することなく接続する第３の電源配線と、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。そして、外部充電時には、第１の主開閉器および第２の補助開閉器がオフする一方で、第２の主開閉器、第１および第２の開閉器、ならびに、第１の補助開閉器はオンする。一方、電動車両の走行時には、第１および第２の開閉器がオフする一方で、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器はオンする。
【００１４】
このようにすると、第１および第２の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で、蓄電装置を外部充電できる。すなわち、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させるとともに、第１および第２の開閉器をオフすることによって外部充電のための充電器を保護できる。
【００１５】
また好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。さらに、第１の接地配線は、第２の接地配線と直接電気的に接続される。切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含む。接続手段は、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器とを含む。電圧供給手段は、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、第２の電源配線とコンバータの入力側とを電気的に接続する第３の電源配線と、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。そして、電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。そして、外部充電時には、第１の主開閉器および第２の補助開閉器がオフする一方で、第２の主開閉器、第１の開閉器、および第１の補助開閉器はオンする。一方、電動車両の走行時には、第１および第２の主開閉器、第１の開閉器、ならびに第１および第２の補助開閉器はオンする。
【００１６】
このようにすると、第２の主開閉器を充電器の負極出力側の開閉器として兼用した上で、第１の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で蓄電装置を外部充電できる。このため、開閉器の配置個数を削減した上で、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させることができる。
【００１７】
あるいは好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。さらに、切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含む。接続手段は、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、第２の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含む。電圧供給手段は、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、第２の電源配線からコンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、第２の電源配線およびコンバータの入力側の間に接続される第１の整流素子と、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。さらに、電源システムは、第１の電源配線からコンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、第１の電源配線およびコンバータの入力側の間に接続される第２の整流素子をさらに備える。そして、外部充電時には、第１および第２の主開閉器ならびに第２の補助開閉器がオフする一方で、第１および第２の開閉器ならびに第１の補助開閉器はオンする。一方、電動車両の走行時には、第１および第２の開閉器がオフする一方で、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器はオンする。
【００１８】
このようにすると、第１および第２の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で蓄電装置を外部充電できる。このため、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させることができるとともに、第１の整流素子が逆バイアスされることによって、外部充電用の充電器を高電圧（蓄電装置の出力電圧）の印加から保護できる。
【００１９】
好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。そして、第１の接地配線は、第２の接地配線と直接電気的に接続される。さらに、切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器を含む。接続手段は、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器と、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器とを含む。電圧供給手段は、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、第２の電源配線からコンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、第１の電源配線およびコンバータの入力側の間に接続される第１の整流素子と、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。さらに、電源システムは、第２の整流素子を備える。第２の整流素子は、第１の電源配線からコンバータの入力側へ向かう方向を順方向として、第１の電源配線およびコンバータの入力側の間に接続される。そして、外部充電時には、第１の主開閉器および第２の補助開閉器がオフする一方で、第２の主開閉器、第１の開閉器、および第１の補助開閉器はオンする。一方、電動車両の走行時には、第１の開閉器がオフする一方で、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器はオンする。
【００２０】
このようにすると、第２の主開閉器を充電器の負極出力側の開閉器として兼用した上で、第１の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で蓄電装置を外部充電できる。このため、開閉器の配置個数を削減した上で、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させるとともに、第１の整流素子が逆バイアスされることによって、外部充電用の充電器を高電圧（蓄電装置の出力電圧）の印加から保護できる。
【００２１】
また好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。さらに、切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含む。接続手段は、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、第２の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含む。電圧供給手段は、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、蓄電装置の正極端子とコンバータの入力側とを電気的に接続するための第３の電源配線と、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。電圧供給手段は、第３の電源配線に介挿接続された第３の補助開閉器をさらに含む。そして、外部充電時には、第１および第２の主開閉器ならびに第２の補助開閉器がオフする一方で、第１および第２の開閉器ならびに第１の補助開閉器はオンする。一方、電動車両の走行時には、第１および第２の開閉器がオフする一方で、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器はオンする。さらに、外部充電時および走行時の各々において、第３の補助開閉器は、電源電圧の供給状態に基づいてオンオフが制御される。
【００２２】
このようにすると、第１および第２の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で蓄電装置を外部充電できる。このため、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させることができるとともに、第１および第２の開閉器をオフすることによって、外部充電用の充電器を高電圧（蓄電装置の出力電圧）の印加から保護できる。さらに、外部充電時および車両走行時のそれぞれにおいて、電源電圧の供給状態に応じて第３の補助開閉器をオフできるので、補機系（低電圧系）の消費電力を削減できる。すなわち、外部充電の効率向上および車両走行時の燃費向上を図ることができる。
【００２３】
あるいは好ましくは、電力制御ユニットは、第１の電源配線および第１の接地配線から給電され、充電器は、第２の電源配線および第２の接地配線の間に充電電力を出力する。さらに、切離手段は、第１の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の主開閉器と、第１の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の主開閉器とを含む。接続手段は、第２の電源配線と蓄電装置の正極端子との間に接続された第１の開閉器と、第２の接地配線と蓄電装置の負極端子との間に接続された第２の開閉器とを含む。電圧供給手段は、外部電源からの供給電力を電源電圧に変換するための補助コンバータと、電動車両の内部で電源電圧を伝達するための低圧電源配線と、補助コンバータの出力電圧を低圧電源配線へ伝達するための伝達手段（１９５）とを含む。電源システムは、入力側の直流電圧を変換することによって電源電圧を出力するように構成されたコンバータと、蓄電装置の正極端子とコンバータの入力側とを電気的に接続するための第３の電源配線と、コンバータの出力側と低圧電源配線との間に接続された第１の補助開閉器とを含む。電圧遮断手段は、低圧電源配線と電力制御ユニットの制御電源との間に接続された第２の補助開閉器を含む。そして、外部充電時には、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器がオフする一方で、第１および第２の開閉器はオンし、かつ、コンバータが停止する一方で補助コンバータが動作する。一方、電動車両の走行時には、第１および第２の開閉器がオフする一方で、第１および第２の主開閉器ならびに第１および第２の補助開閉器はオンし、かつ、補助コンバータが停止する一方でコンバータが動作する。そして、コンバータは、補助コンバータよりも電力容量および消費電力が大きい。
【００２４】
このようにすると、第１および第２の主開閉器をオフすることによって、電力制御ユニットに電圧が印加されない状態で蓄電装置を外部充電できる。このため、外部充電時に電力制御ユニットの制御電源を停止可能な電源システムの構成を実現できる。また、車両走行時には、蓄電装置の電力を用いて電動車両を走行させることができるとともに、第１および第２の開閉器をオフすることによって、外部充電用の充電器を高電圧（蓄電装置の出力電圧）の印加から保護できる。さらに、外部充電時には補助コンバータによって補機系（低電圧系）の電源電圧を供給できるので、電力容量および消費電力が相対的に大きいコンバータを停止することができる。このため、外部充電の効率をさらに高めることができる。
【００２５】
さらに好ましくは、伝達手段は、補助コンバータの出力側と低圧電源配線との間に、補助コンバータの出力側から低圧電源配線へ向かう方向を順方向として接続された整流素子を有する。
【００２６】
このようにすると、補助コンバータが停止される車両走行時には整流素子が逆バイアスされるので、補助コンバータへの電圧印加を防止して回路保護を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、外部電源によって充電可能な電動車両について、車載蓄電装置の外部充電する際における電力供給先が適切に設定されるように電源システムを構成することによって、外部充電時の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の比較例による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図３】本発明の実施の形態１による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図４】図３に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図５】図３に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図７】図６に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図８】図６に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図１０】図９に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図１１】図９に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図１３】図１２に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図１４】図１２に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態５による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図１６】図１５に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図１７】図１５に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態６による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【図１９】図１８に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【図２０】図１８に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は原則として繰返さないものとする。
【００３０】
［比較例の説明］
まず図１および図２を用いて、本発明の実施の形態による電動車両の電源システムに対する比較例としての電源システム構成を説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態の比較例による電動車両の電源システム構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１を参照して、電動車両１００は、メインバッテリ１０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ）２０と、全体ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２１と、モータジェネレータ３０と、動力伝達ギア４０と、駆動輪５０とを備える。
【００３３】
メインバッテリ１０は、「蓄電装置」の代表例として示され、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、メインバッテリ１０の出力電圧は２００Ｖ程度である。あるいは、電気自動車用キャパシタによって、あるいは二次電池とキャパシタとの組合せによって、「蓄電装置」を構成してもよい。
【００３４】
ＰＣＵ２０は、メインバッテリ１０の蓄積電力を、モータジェネレータ３０を駆動制御するための電力に変換する。たとえば、モータジェネレータ３０は、永久磁石型の三相同期電動機で構成され、かつ、ＰＣＵ２０は、インバータ２６を含むように構成される。
【００３５】
モータジェネレータ３０の出力トルクは、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４０を介して駆動輪に伝達されて電動車両１００を走行させる。モータジェネレータ３０は、電動車両１００の回生制動動作時には、駆動輪５０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、ＰＣＵ２０によってメインバッテリ１０の充電電力に変換される。
【００３６】
また、モータジェネレータ３０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３０を協調的に動作させることによって、必要な電動車両１００の車両駆動力が発生される。この際には、エンジンの回転による発電電力を用いて、メインバッテリ１０を充電することも可能である。
【００３７】
すなわち、電動車両１００は、車両駆動力発生用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、エンジンを搭載しない電気自動車、燃料電池車等を含む。
【００３８】
図示された電動車両１００の構成から、モータジェネレータ３０、動力伝達ギア４０および、駆動輪５０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。以下では、電源システムの構成を詳細に説明する。
【００３９】
電力制御ユニット（ＰＣＵ）２０は、コンバータＣＮＶと、平滑コンデンサＣ０と、インバータ２６と、内部電源回路２２と、ＭＧ（Motor  Generator）−ＥＣＵ２５とを含む。
【００４０】
コンバータＣＮＶは、電源配線１５３ｐの直流電圧ＶＬと、電源配線１５４ｐの直流電圧ＶＨとの間で直流電圧変換を行なうように構成される。直流電圧ＶＬおよびＶＨは、電圧センサ１６３および１６４によってそれぞれ検出される。
【００４１】
電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇは、システムメインリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２をそれぞれ介して、メインバッテリ１０の正極端子および負極端子とそれぞれ電気的に接続される。平滑コンデンサＣ０は、電源配線１５４ｐに接続されて直流電圧を平滑する。同様に平滑コンデンサＣ１は電源配線１５３ｐに接続されて、直流電圧ＶＬを平滑する。
【００４２】
コンバータＣＮＶは、図１に示すように、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング」とも称する）Ｑ１，Ｑ２と、リアクトルＬ１と平滑コンデンサＣ１とを含むチョッパ回路として構成される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にはそれぞれ逆並列ダイオードが接続されているため、コンバータＣＮＶは、電源配線１５３ｐおよび電源配線１５４ｐの間で双方向の電圧変換を実行できる。あるいは、上アーム素子であるスイッチング素子Ｑ１をオンに固定する一方で下アーム素子であるスイッチング素子Ｑ２をオフに固定して、電源配線１５４ｐおよび１５３ｐの電圧を同一（ＶＨ＝ＶＬ）とするように、コンバータＣＮＶを動作させることもできる。
【００４３】
インバータ２６は、一般的な三相インバータであるので、詳細な回路構成については図示を省略する。たとえば、各相に上アーム素子および下アーム素子を配置するとともに、各相での上下アーム素子の接続点がモータジェネレータ３０の対応相の固定子コイル巻線と接続されるように、インバータ２６は構成される。
【００４４】
電動車両１００の走行時には、インバータ２６は、各スイッチング素子がＭＧ−ＥＣＵ２５によってオンオフ制御されることによって、電源配線１５４ｐの直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータ３０へ供給する。あるいは、電動車両１００の回生制動動作時には、インバータ２６は、モータジェネレータ３０からの交流電圧を直流電圧に変換して、電源配線１５４ｐへ出力するように、各スイッチング素子がＭＧ−ＥＣＵ２５によってオンオフ制御される。
【００４５】
全体ＥＣＵ２１は、電動車両１００の車両走行時および外部充電時における制御を統括する機能を有するブロックとして包括的に表記される。全体ＥＣＵ２１は、電源配線１５６ｐから電源電圧Ｖｉを供給されることによって動作する。
【００４６】
一方で、ＭＧ−ＥＣＵ２５は、車両全体での制御機能のうちの、ＰＣＵ２０に関連する制御機能を実現するための機能部分を別個に記載したものである。ＭＧ−ＥＣＵ２５は、全体ＥＣＵ２１とは異なり、ＰＣＵ２０内の内部電源回路２２から動作電源が供給されるように構成される。
【００４７】
なお、全体ＥＣＵ２１およびＭＧ−ＥＣＵ２５は、図示しない内蔵メモリに予め記憶されたプログラムの実行による所定の演算処理や電子回路等のハードウェアによる所定の演算処理によって、所望の制御機能を達成するように構成される。
【００４８】
ＭＧ−ＥＣＵ２５は、全体ＥＣＵ２１からの動作指令に従ってモータジェネレータ３０を駆動するように、コンバータＣＮＶおよびインバータ２６の制御指示を発生する。内部電源回路２２は、補機バッテリ７０の出力電圧に相当する電源電圧Ｖｉを源に、ＰＣＵ２０内の制御系回路を含む各種機器の動作電力を供給するように構成される。ＭＧ−ＥＣＵ２５も、内部電源回路２２から動作電力を供給される。すなわち、内部電源回路２２は、ＰＣＵ２０の制御電源に相当する。
【００４９】
ＭＧ−ＥＣＵ２５は、さらに、ＰＣＵ２０内に過電流が発生した際にスイッチング素子を強制的にターンオフする等の保護機能を有している。したがって、ＭＧ−ＥＣＵ２５が動作電力を供給されることにより動作している際には、ノイズ影響等によってスイッチング素子が誤動作しても保護機能の動作によって、スイッチング素子の故障を回避できる。あるいは、内部電源回路２２からの電力供給によって動作する図示しない保護回路によって、上記保護機能（以下では、「ＰＣＵ保護機能」とも称する）が実現されてもよい。
【００５０】
一方で、内部電源回路２２が停止、すなわち、ＰＣＵ２０の制御電源が停止されている状態では、ＰＣＵ保護機能は作動しない。このような状態で、ＰＣＵ２０がメインバッテリ１０と電気的に接続されていると、ノイズによる誤動作や電圧変動によって、ＰＣＵ２０内に過電圧や過電流が発生することをＰＣＵ保護機能によって適切に防止できないため、スイッチング素子等に故障が発生する可能性がある。
【００５１】
電動車両１００の電源システムは、さらに、低電圧系（補機系）の構成として、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０と、補機バッテリ７０と、電源配線１５５ｐ，１５６ｐと、リレーＲＬ３とを含む。補機バッテリ７０は、電源配線１５５ｐおよび接地配線１５５ｇに接続される。補機バッテリ７０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７０の出力電圧は、低電圧系の電源電圧Ｖｉに相当する。この電源電圧Ｖｉは、メインバッテリ１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、メインバッテリ１０の出力電圧に相当する直流電圧ＶＬを降圧することにおり電源電圧Ｖｉを出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の出力側は、電源配線１５５ｐと接続される。
【００５３】
電源配線１５５ｐおよび１５６ｐの間には、リレーＲＬ３が電気的に接続される。電源配線１５６ｐは、電動車両１００の低電圧系回路へ動作電源電圧Ｖｉを供給するために配置される。すなわち、全体ＥＣＵ２１の他にも、電源電圧Ｖｉによって動作する、図示しない低電圧系（補機系）の回路・機器群が接続されている。
【００５４】
さらに、電動車両１００の電源システムは、メインバッテリ１０（蓄電装置）の外部充電のための構成として、充電コネクタ１０５と、充電器１１０と、リレーＲＬ１，ＲＬ２とを含む。
【００５５】
充電コネクタ１０５は、外部電源４００と接続された状態である充電ケーブルの充電プラグ４１０と接続されることによって、外部電源４００と電気的に接続される。なお、充電ケーブルには、外部電源４００の充電経路を遮断するためのリレー４０５が内蔵されているものとする。一般的には、外部電源４００は商用交流電源で構成される。
【００５６】
なお、図１に示す構成に代えて、外部電源４００と電動車両１００とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して、外部電源４００から電動車両１００へ電力を供給してもよい。このような外部充電を行なう場合でも、外部電源４００からの供給電力を変換する充電器１１０以降の構成は共通化できる。
【００５７】
電源配線１５１は、充電コネクタ１０５および充電器１１０の間を電気的に接続する。電源配線１５１には電圧センサ１６１が設けられる。充電器１１０は、電源配線１５１に伝達された、外部電源４００からの交流電圧を、メインバッテリ１０を充電するための直流電圧に変換する。変換された直流電圧は、電源配線１５２ｐおよび接地配線１５２ｇの間へ出力される。電源配線１５２ｐおよび接地配線１５２ｇの間には、充電器１１０の出力電圧を検出するための電圧センサ１６２が接続されている。
【００５８】
なお、充電器１１０の出力は、ダイオード１５５を介して電源配線１５２ｐへ伝達される。すなわち、電源配線１５２ｐから充電器１１０への流入電流は、ダイオード１５５によりブロックされる。
【００５９】
リレーＲＬ１は、電源配線１５２ｐおよび電源配線１５３ｐの間に電気的に接続される。リレーＲＬ２は、接地配線１５２ｇおよび接地配線１５３ｇの間に電気的に接続される。
【００６０】
リレーＲＬ１〜ＲＬ３およびシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の各々は、代表的には、図示しない励磁回路による励磁電流の供給時に導通（オン）する一方で、励磁電流の非供給時には開放（オフ）される電磁リレーにより構成される。但し、通電経路の導通（オン）／遮断（オフ）を制御可能な開閉器であれば、任意の回路要素を当該リレーもしくはシステムメインリレーとして使用することができる。したがって、以下では、これらのリレーおよびシステムメインリレーを総称して「開閉器」とも称する。
【００６１】
図２には、外部充電時および通常の外部充電終了後の車両走行時における、各開閉器のオンオフが示される。
【００６２】
図２および図１を参照して、外部充電時には、リレーＲＬ１およびＲＬ２がオンされる。したがって、外部電源４００からの交流電力を充電器１１０によって変換した直流電圧が、電源配線１５３ｐへ伝達される。さらに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンすることによって、電源配線１５３ｐに伝達された充電器１１０からの直流電圧は、メインバッテリ１０の充電に用いられる。
【００６３】
なお、電源配線１５３ｐの直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０へも伝達される。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、外部電源４００から供給された電力によって、電源電圧Ｖｉを発生できる。さらに、リレーＲＬ３がオンされているので、外部電源４００からの供給電力を源に発生された電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路群および機器群へ供給される。
【００６４】
一方で、車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオンされる一方で、リレーＲＬ１，ＲＬ２はオフされる。
【００６５】
これにより、リレーＲＬ１，ＲＬ２によって、電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇから充電器１１０を切離すとともに、メインバッテリ１０からの出力電圧が、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を介して電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇに伝達される。すなわち、メインバッテリ１０と電気的に接続された電源配線１５３ｐ上の電力が、ＰＣＵ２０によってモータジェネレータ３０の駆動制御に用いられるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０によって低電圧系の電源電圧Ｖｉの供給に用いられる状態で、電動車両１００は走行する。
【００６６】
また、リレーＲＬ３のオンによって、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０の内部電源回路２２を含む低電圧回路系へ、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０および／または補機バッテリ７０からの電源電圧Ｖｉが供給される。
【００６７】
しかしながら、図１に示した比較例の構成では、外部充電時にも、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオンされるため、電源配線１５３ｐからＰＣＵ２０へ電力が供給される。この結果、電源配線１５３ｐおよび１５４ｐにメインバッテリ１０の出力電圧が印加される。このような状態で、ＭＧ−ＥＣＵ２５を含む、ＰＣＵ２０の制御回路系の動作を停止させると、コンバータＣＮＶおよびインバータ２６のスイッチング素子等に誤動作や電圧変動が生じた場合に、ＰＣＵ保護機能を動作させることができない。
【００６８】
したがって、図１に示した比較例の構成では、モータジェネレータ３０を動作させる必要がない外部充電時においても、特許文献１と同様に、ＰＣＵ２０の制御電源を供給する必要がある。この結果、当該制御電源での電力消費によって外部充電の効率が低下する。
【００６９】
以下に説明する本実施の形態による電源システムでは、比較例での問題点を解消するべく、メインバッテリ１０の外部充電時における通電経路を適切に設定することによって、外部充電の効率向上を図る。
【００７０】
［実施の形態１］
図３は、本発明の実施の形態１による電動車両の電源システムの構成を説明する回路図である。
【００７１】
図３および図１の比較から理解されるように、実施の形態１による電動車両の電源システムは、比較例の電源システムに対して、充電器１１０と電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇとの間の接続、ならびに、電源配線１５３ｐとＤＣ／ＤＣコンバータ６０との間の接続が異なる。さらに、電源配線１５６ｐおよび内部電源回路２２の間に、リレーＲＬ４がさらに設けられる。
【００７２】
リレーＲＬ１は、電源配線１５２ｐとメインバッテリ１０の正極端子との間に電気的に接続される。すなわち、リレーＲＬ１がオンすると、電源配線１５２ｐは、電源配線１５３ｐを介することなく、メインバッテリ１０の正極端子と電気的に接続される。リレーＲＬ２は、接地配線１５２ｇおよび１５３ｇの間に電気的に接続される。メインバッテリ１０の正極端子は、図１と同様に、システムメインリレーＳＭＲ１を介して電源配線１５３ｐと電気的に接続される。
【００７３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側は、電源配線１５８ｐおよび接地配線１５８ｇによって、メインバッテリ１０の正極端子および接地配線１５３ｇとそれぞれ電気的に接続される。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、システムメインリレーＳＭＲ１を介することなく、メインバッテリ１０の正極端子と電気的に接続される。電動車両１００のその他の部分の構成は、図１に示した比較例と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【００７４】
図４は、図３に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【００７５】
図４を参照して、実施の形態１による電動車両の電源システムでは、外部充電時にはリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３およびシステムメインリレーＳＭＲ２がオンされる一方で、システムメインリレーＳＭＲ１およびリレーＲＬ４は、オフされる。
【００７６】
したがって、外部充電時には、充電器１１０の出力電圧は、リレーＲＬ１，ＲＬ２を介してメインバッテリ１０に直接印加される。これにより、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる。
【００７７】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側は、電源配線１５８ｐによってメインバッテリ１０の正極端子と接続されているので、外部電源４００からの供給電力を源とする充電器１１０の出力電圧から、電源電圧Ｖｉを発生することができる。リレーＲＬ３のオンにより、この電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【００７８】
一方で、システムメインリレーＳＭＲ１がオフされているので、電源配線１５３ｐは、充電器１１０およびメインバッテリ１０から電気的に切離される。これにより、ＰＣＵ２０にメインバッテリ１０からの電圧が印加されない状態で、外部充電を実行できる。この結果、比較例（図１）とは異なり、ＰＣＵ保護機能を非作動としても、ＰＣＵ２０に故障が発生することを防止できる。したがって、リレーＲＬ４をオフすることにより、内部電源回路２２への電源電圧Ｖｉの供給が遮断されることによって、ＰＣＵ２０の制御電源が停止される。この結果、消費電力が低減するので、外部充電の効率が高められる。
【００７９】
すなわち、実施の形態１による電源システムでは、リレーＲＬ１，ＲＬ２およびシステムメインリレーＳＭＲ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、および、リレーＲＬ３によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【００８０】
車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンすることによって、メインバッテリ１０とＰＣＵ２０とが電気的に接続される。これにより、メインバッテリ１０の電力は、電動車両１００の走行に用いることができる。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、電源配線１５８ｐによってメインバッテリ１０の正極端子と接続されているので、メインバッテリ１０の電力を用いて低電圧系の電源電圧Ｖｉを発生することができる。さらに、リレーＲＬ４をオンすることにより、内部電源回路２２によってＰＣＵ２０の制御電源が供給される。これにより、ＰＣＵ２０は、全体ＥＣＵ２１からの動作指令に従ってモータジェネレータ３０が動作するように、コンバータＣＮＶおよびインバータ２６を制御することができる。
【００８１】
以上説明したように、実施の形態１による電動車両の電源システムでは、メインバッテリ１０の外部充電時に、外部電源４００からの電力を源に電源電圧Ｖｉを発生可能とした上で、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができる。これにより、低電圧系（補機系）の回路・機器の動作を確保した上で、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により、外部充電の効率を高めることができる。
【００８２】
また、車両走行時には、リレーＲＬ１，ＲＬ２のオフによって、メインバッテリ１０の出力電圧が充電器１１０に印加されることを防止できる。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用する一方で、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護を図ることができる。
【００８３】
なお、図３に示したＰＣＵ２０については、コンバータＣＮＶの配置を省略する構成とすることも可能である。
【００８４】
図５は、図３に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図５に示された電源システムの変形例は、図３に示された実施の形態１による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えてＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。
【００８５】
図５を参照して、ＰＣＵ２０♯は、図３に示したＰＣＵ２０の構成から、コンバータＣＮＶおよび電圧センサ１６４を除いた構成を有する。すなわち、ＰＣＵ２０♯では、メインバッテリ１０からの出力電圧に相当する直流電圧ＶＬが、インバータ２６にそのまま入力され、直流電圧ＶＬを振幅とする擬似交流電圧によってモータジェネレータ３０が駆動供給されることになる。
【００８６】
図５に示した、実施の形態１の変形例による電源システムにおいても、図４に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態１による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【００８７】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【００８８】
図６を図３と比較して、実施の形態２による電動車両の電源システムでは、図３に示した実施の形態１による電源システムと比較して、リレーＲＬ２の配置が省略される点が異なる。すなわち、接地配線１５３ｇは、リレーを介することなく、接地配線１５２ｇと電気的に接続される。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側の電源配線１５８ｐは、電源配線１５２ｐと電気的に接続される。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、リレーＲＬ１を介して、メインバッテリ１０の正極端子と電気的に接続される。
【００８９】
図６に示された上記以外の部分の構成は、図３に示した実施の形態１による構成と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【００９０】
図７は、図６に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【００９１】
図７を参照して、実施の形態２による電動車両の電源システムでは、外部充電時にはリレーＲＬ１，ＲＬ３およびシステムメインリレーＳＭＲ２がオンされる一方で、システムメインリレーＳＭＲ１およびリレーＲＬ４は、オフされる。
【００９２】
外部充電時には、充電器１１０の出力電圧は、リレーＲＬ１およびシステムリレーＳＭＲ２を介してメインバッテリ１０に伝達される。これにより、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる。
【００９３】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側は、電源配線１５２ｐと接続されているので、外部電源４００からの供給電力を源とする充電器１１０の出力電圧から、電源電圧Ｖｉを発生することができる。リレーＲＬ３のオンにより、この電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【００９４】
一方で、実施の形態１（図３，４）と同様に、システムメインリレーＳＭＲ１がオフさることにより、電源配線１５３ｐは、メインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離される。したがって、実施の形態１と同様に、外部充電時にＰＣＵ保護機能を非作動とできるので、リレーＲＬ４をオフすることができる。この結果、ＰＣＵ２０の制御電源を停止することによって、外部充電の効率が高められる。
【００９５】
すなわち、実施の形態１による電源システムでは、リレーＲＬ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、および、リレーＲＬ３によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【００９６】
また、車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。さらに、リレーＲＬ１をオンすることによって、メインバッテリ１０の出力電圧を、電源配線１５８ｐを介してＤＣ／ＤＣコンバータ６０へ伝達することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の出力電圧は、リレーＲＬ３，ＲＬ４のオンによって、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０内の制御系回路を含む低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。このように、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用することができる。
【００９７】
以上説明したように、実施の形態２による電動車両の電源システムでは、リレーＲＬ２の配置を省略した上で、実施の形態１と同様に、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により外部充電の効率を高めることができる。すなわち、実施の形態１による効果に加えて、開閉器の個数の削減によるコスト低下を図ることができる。
【００９８】
一方で、車両走行時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０へメインバッテリ１０からの電力を供給するためにリレーＲＬ１をオンさせる必要がある。このため、リレーＲＬ２の配置が省略されていることと併せて、車両走行時には、充電器１１０にメインバッテリ１０の出力電圧が印加される。したがって、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護については、実施の形態１による電源システムよりも不利である。
【００９９】
図８は、図６に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図８に示された電源システムの変形例は、図６に示された実施の形態２による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えて、ＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。ＰＣＵ２０♯は、図５に示した構成と同一であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１００】
図８に示した電源システムにおいても、図７に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態２による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【０１０１】
［実施の形態３］
図９は、本発明の実施の形態３による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【０１０２】
図９を図３と比較して、実施の形態３による電動車両の電源システムでは、図３に示した実施の形態１による電源システムと比較して、リレーＲＬ２が、メインバッテリ１０の負極端子と接地配線１５２ｇとの間に電気的に接続される点で異なる。
【０１０３】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側の接続が、実施の形態１とは異なる。具体的には、電源配線１５８ｐは、ダイオード１９１，１９２を介して、電源配線１５３ｐ，１５２ｐとそれぞれ電気的に接続される。同様に、接地配線１５８ｇは、ダイオード１９３，１９４を介して、接地配線１５２ｇ，１５３ｇとそれぞれ電気的に接続される。ダイオード１９１〜１９４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０から電源配線１５２ｐ，１５３ｐへの電流流入をブロックする方向に接続されている。
【０１０４】
図９の上記以外の部分の構成は、図３に示した実施の形態１による構成と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１０５】
図１０は、図９に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【０１０６】
図１０を参照して、実施の形態３による電動車両の電源システムでは、外部充電時にはリレーＲＬ１〜ＲＬ３がオンされる一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびリレーＲＬ４は、オフされる。
【０１０７】
外部充電時には、充電器１１０の出力電圧が、リレーＲＬ１，ＲＬ２を介してメインバッテリ１０に伝達されるので、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる。
【０１０８】
さらに、充電器１１０の出力電圧は、ダイオード１９２および１９３を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側へ伝達される。したがって、外部電源４００からの供給電力を源とする充電器１１０の出力電圧から、電源電圧Ｖｉを発生することができる。リレーＲＬ３のオンにより、この電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【０１０９】
一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオフされることにより、実施の形態１，２と同様に、電源配線１５３ｐは、充電器１１０およびメインバッテリ１０から電気的に切離される。したがって、実施の形態１，２と同様に、外部充電時にリレーＲＬ４をオフすることができる。これにより、ＰＣＵ２０の制御電源を停止することによって、外部充電の効率が高められる。
【０１１０】
すなわち、実施の形態１による電源システムでは、リレーＲＬ１，ＲＬ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ダイオード１９２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、および、リレーＲＬ３によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【０１１１】
また、車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。さらに、ダイオード１９１，１９４のオンによって、メインバッテリ１０の出力電圧は、電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇから、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側へ伝達される。
【０１１２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の出力電圧は、リレーＲＬ３，ＲＬ４のオンによって、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０内の回路を含む、低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用することができる。
【０１１３】
さらに、リレーＲＬ１，ＲＬ２がオフされるので、車両走行時には、充電器１１０をメインバッテリ１０から電気的に切離すことができる。また、ダイオード１９２，１９３が逆バイアスされるので、充電器１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０からも電気的に切離される。
【０１１４】
以上説明したように、実施の形態３による電動車両の電源システムでは、実施の形態１，２と同様に、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができるので、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により外部充電の効率を高めることができる。すなわち、実施の形態１による効果に加えて、開閉器の個数削減によるコスト低下を図ることができる。
【０１１５】
また、車両走行時には、リレーＲＬ１，ＲＬ２によってメインバッテリ１０の出力電圧が充電器１１０に印加されることを防止できるとともに、ダイオード１９２，１９３の配置によって、電源配線１５２ｐに電圧が印加されることを確実に防止できる。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用する一方で、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護を図ることができる。
【０１１６】
図１１は、図９に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図１１に示された電源システムの変形例は、図９に示された実施の形態３による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えて、ＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。ＰＣＵ２０♯は、図５に示した構成と同一であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１１７】
図１１に示した電源システムにおいても、図１０に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態３による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【０１１８】
［実施の形態４］
図１２は、本発明の実施の形態４による電動車両の電源システムの構成を説明するブロック図である。
【０１１９】
図１２を図６と比較して、実施の形態４による電動車両の電源システムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側の接続が、図６に示した実施の形態２と異なる。具体的には、電源配線１５８ｐは、ダイオード１９１，１９２を介して、電源配線１５３ｐ，１５２ｐとそれぞれ電気的に接続される。一方、接地配線１５８ｇは、接地配線１５２ｇと直接電気的に接続される。
【０１２０】
図１２の上記以外の部分の構成は、図６に示した実施の形態２による構成と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１２１】
図１３は、図１２に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【０１２２】
図１３を参照して、実施の形態４による電動車両の電源システムでは、外部充電時には各開閉器は、実施の形態２（図７）と同様に制御される。具体的には、充電器１１０の出力電圧は、リレーＲＬ１およびシステムリレーＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０に伝達される。これにより、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる。
【０１２３】
さらに、充電器１１０の出力電圧は、ダイオード１９２を介して、電源配線１５２ｐからＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側へ伝達される。したがって、外部電源４００からの供給電力を源とする充電器１１０の出力電圧から、電源電圧Ｖｉを発生することができる。リレーＲＬ３のオンにより、この電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【０１２４】
一方で、実施の形態２（図６，７）と同様に、システムメインリレーＳＭＲ１がオフさることにより、メインバッテリ１０と電源配線１５３ｐとが電気的に切離される。したがって、実施の形態１〜３と同様に、外部充電時にＰＣＵ２０の制御電源を停止できるので、リレーＲＬ４をオフすることができる。すなわち、ＰＣＵ２０の制御電源を停止することによって、外部充電の効率が高められる。
【０１２５】
実施の形態４による電源システムでは、リレーＲＬ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ダイオード１９２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、および、リレーＲＬ３によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【０１２６】
車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。さらに、実施の形態２（図７）とは異なり、リレーＲＬ１をオフしても、ダイオード１９１によって、電源配線１５３ｐから電源配線１５８ｐへ、メインバッテリ１０の出力電圧を伝達することができる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の出力電圧は、リレーＲＬ３，ＲＬ４のオンによって、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０内の回路を含む、低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。また、この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用することができる。
【０１２７】
さらに、リレーＲＬ１がオフされるので、車両走行時には、充電器１１０をメインバッテリ１０から電気的に切離すことができる。また、ダイオード１９２が逆バイアスされるので、充電器１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０からも電気的に切離される。
【０１２８】
以上説明したように、実施の形態４による電動車両の電源システムでは、実施の形態１〜３と同様に、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができるので、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により外部充電の効率を高めることができる。さらに、実施の形態２と同様に、リレーＲＬ２の配置を省略できるので、低コスト化を図ることができる。
【０１２９】
また、車両走行時には、オフされたリレーＲＬ１および、逆バイアスされたダイオード１９２によって、メインバッテリ１０を充電器１１０から切離すとともに、電源配線１５２ｐに電圧が印加されることを確実に防止できる。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用する一方で、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護を図ることができる。
【０１３０】
図１４は、図１３に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図１４に示された電源システムの変形例は、図１２に示された実施の形態４による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えて、ＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。ＰＣＵ２０♯は、図５等に示した構成と同一であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１３１】
図１４に示した電源システムにおいても、図１３に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態４による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【０１３２】
［実施の形態５］
図１５は、実施の形態５による電動車両の電源システムの構成を示すブロック図である。
【０１３３】
図１５を図９と比較して、実施の形態５による電動車両の電源システムでは、図９に示した実施の形態３による電源システムと比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側の接続が異なる。具体的には、ダイオード１９１〜１９４の配置が省略されるとともに、電源配線１５８ｐは、リレーＲＬ５を介して、メインバッテリ１０の正極端子と電気的に接続される。接地配線１５８ｇは。メインバッテリ１０の負極端子と電気的に接続される。
【０１３４】
図１５の上記以外の部分の構成は、図９に示した実施の形態３による構成と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１３５】
図１６は、図１５に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【０１３６】
図１６を参照して、実施の形態５による電動車両の電源システムでは、実施の形態３（図１０）と同様に、外部充電時にはリレーＲＬ１〜ＲＬ３がオンされる一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびリレーＲＬ４は、オフされる。リレーＲＬ５は、基本的にはオンされる。
【０１３７】
これにより、充電器１１０の出力電圧が、リレーＲＬ１，ＲＬ２を介してメインバッテリ１０に伝達されるので、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる。
【０１３８】
さらに、リレーＲＬ５をオンすることによって、充電器１１０の出力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側へ伝達される。したがって、外部電源４００からの供給電力を源とする充電器１１０の出力電圧から、電源電圧Ｖｉを発生することができる。リレーＲＬ３のオンにより、この電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【０１３９】
一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオフされることにより、メインバッテリ１０と電源配線１５３ｐとを電気的に切離すことができる。したがって、実施の形態１〜４と同様に、外部充電時にリレーＲＬ４をオフすることができるので、ＰＣＵ２０の制御電源を停止することによって、外部充電の効率が高められる。
【０１４０】
すなわち、実施の形態５による電源システムでは、リレーＲＬ１，ＲＬ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ダイオード１９２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、および、リレーＲＬ３，ＲＬ５によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【０１４１】
なお、リレーＲＬ５の配置により、外部充電時に、電源電圧Ｖｉの供給状態に応じてリレーＲＬ５をオフさせて、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を停止することができる。たとえば、補機バッテリ７０の残容量が十分であるとき（ＳＯＣが所定値以上）等、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を停止しても低電圧系（補機系）の動作電力を供給できる場合には、リレーＲＬ５をオフすることによって、外部充電の効率をさらに向上させることが可能である。
【０１４２】
一方、車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。さらに、リレーＲＬ５によって、メインバッテリ１０の出力電圧は、電源配線１５３ｐからＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側へ伝達される。したがって、メインバッテリ１０の電力を用いて発生された電源電圧Ｖｉを、リレーＲＬ３，ＲＬ４のオンによって、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０内の回路を含む、低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用することができる。
【０１４３】
さらに、リレーＲＬ１，ＲＬ２がオフされるので、車両走行時には、充電器１１０をメインバッテリ１０から電気的に切離すことができる。
【０１４４】
また、リレーＲＬ５のオンオフは、車両走行時においても、外部充電時と同様に、電源電圧Ｖｉの供給状態に応じて制御可能である。すなわち、電源電圧Ｖｉの供給に支障が生じない範囲でＤＣ／ＤＣコンバータ６０の動作を停止させることができるので、電動車両のエネルギ効率（燃費）を向上することができる。
【０１４５】
以上説明したように、実施の形態５による電動車両の電源システムでは、実施の形態１〜４と同様に、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができるので、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により外部充電の効率を高めることができる。
【０１４６】
また、車両走行時には、リレーＲＬ１，ＲＬ２によってメインバッテリ１０の出力電圧が充電器１１０に印加されることを防止できる。したがって、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用する一方で、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護を図ることができる。
【０１４７】
さらに、リレーＲＬ５の配置によって、外部充電時および車両走行時の両方において、電源電圧Ｖｉの供給に支障が生じない範囲でＤＣ／ＤＣコンバータ６０の動作を停止させることができる。この結果、外部充電の効率向上、および、車両走行時の燃費向上を図ることができる。
【０１４８】
図１７は、図１５に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図１７に示された電源システムの変形例は、図１５に示された実施の形態５による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えて、ＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。ＰＣＵ２０♯は、図５等に示した構成と同一であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１４９】
図１７に示した電源システムにおいても、図１６に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態５による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【０１５０】
［実施の形態６］
図１８は、実施の形態６による電動車両の電源システムの構成を示す回路図である。
【０１５１】
図１８を図１５と比較して、実施の形態６による電動車両の電源システムでは、図１５に示した実施の形態５による電源システムと比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０とは別個に、外部充電時に使用するＤＣ／ＤＣコンバータ１１５が配置される点が異なる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、外部電源４００からの供給電力を源に、電源電圧Ｖｉに相当する直流電圧を発生するように構成される。たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、充電器１１０に内蔵される。
【０１５２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０と比較して、電力容量が小さい、小型のコンバータで構成される。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５の消費電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の消費電力よりも低い。
【０１５３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５の出力端子は、ダイオード１９５を介して電源配線１５６ｐと電気的に接続される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、外部充電時には使用されないので、電源配線１５８ｐおよび接地配線１５８ｇは、図１の比較例と同様に、電源配線１５６ｐの入力側端子を電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇと接続する。
【０１５４】
図１８の上記以外の部分の構成は、図１５に示した実施の形態５による構成と同様であるので詳細な説明は繰返さない。
【０１５５】
図１９は、図１８に示した電源システムにおける各開閉器のオンオフを説明する図表である。
【０１５６】
図１９を参照して、実施の形態６による電動車両の電源システムでは、実施の形態５（図１６）と同様に、外部充電時にはリレーＲＬ１，ＲＬ２がオンされる一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２はオフされる。
【０１５７】
これにより、充電器１１０の出力電圧が、リレーＲＬ１，ＲＬ２を介してメインバッテリ１０に伝達される一方で、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオフされることにより、電源配線１５３ｐは、充電器１１０およびメインバッテリ１０から電気的に切離される。
【０１５８】
したがって、実施の形態１〜５と同様に、外部電源４００からの供給電力によってメインバッテリ１０を充電できる一方で、外部充電時にリレーＲＬ４をオフできる。この結果、ＰＣＵ２０の制御電源を停止することにより、外部充電の効率が高められる。
【０１５９】
外部充電時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５が、外部電源４００からの交流電圧を直流電圧に変換することによって、あるいは、充電器１１０の出力電圧を降圧することによって、電源電圧Ｖｉに相当する直流電圧を発生する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５からの直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５から電源配線１５６ｐへ向かう方向を順方向とするダイオード１９５によって、電源配線１５６ｐへ供給される。そして、電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。
【０１６０】
したがって、外部充電時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の動作を停止するとともに、リレーＲＬ３をオフすることができる。上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、外部充電時専用であるので、車両走行時に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータ６０よりも、電力容量および消費電力が小さい。
【０１６１】
この結果、実施の形態６による電源システムの構成では、外部電源４００からの供給電力を源とするＤＣ／ＤＣコンバータ１１５の出力電圧によって、電源電圧Ｖｉを発生するとともに、低電圧系の消費電力の低減により外部充電時の効率を向上できる。
【０１６２】
すなわち、実施の形態６による電源システムでは、リレーＲＬ１，ＲＬ２によって「接続手段」が構成されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２によって「切離手段」が構成される。また、電源配線１５６ｐ，１５８ｐ、ダイオード１９５（伝達手段）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５、およびリレーＲＬ３によって「電圧供給手段」が構成されるとともに、リレーＲＬ４によって「電圧遮断手段」が構成される。
【０１６３】
一方、車両走行時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオンによって、メインバッテリ１０は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０が動作して、電源配線１５３ｐ，１５８ｐによって伝達されたメインバッテリ１０の出力電圧を、低電圧系の電源電圧Ｖｉへ変換する。そして、リレーＲＬ３，ＲＬ４がオンされるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０からの電源電圧Ｖｉは、電源配線１５６ｐから、ＰＣＵ２０内の回路を含む低電圧系（補機系）の回路・機器群へ供給される。この結果、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００の走行に使用することができる。
【０１６４】
さらに、リレーＲＬ１，ＲＬ２がオフされるので、車両走行時には、充電器１１０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができる。さらに、ダイオード１９５が逆バイアスされるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５には電源電圧Ｖｉが印加されない。
【０１６５】
以上説明したように、実施の形態６による電動車両の電源システムでは、実施の形態１〜５と同様に、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができるので、ＰＣＵ２０の制御電源の停止により外部充電の効率を高めることができる。さらに、外部充電専用の小容量のＤＣ／ＤＣコンバータ１１５を別個配置することにより、外部充電の効率をさらに改善できる。
【０１６６】
また、車両走行時には、メインバッテリ１０の電力を電動車両１００を走行させる一方で、充電器１１０を始めとする外部充電のための回路群の保護を図ることができる。
【０１６７】
図２０は、図１８に示した電源システムの構成の変形例を説明するブロック図である。
図２０に示された電源システムの変形例は、図１８に示された実施の形態５による電源システムと比較して、ＰＣＵ２０に代えて、ＰＣＵ２０♯が配置される点のみが異なる。ＰＣＵ２０♯は、図５等に示した構成と同一であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１６８】
図２０に示した電源システムにおいても、図１９に従って各開閉器を外部充電時および車両走行時のそれぞれでオンオフすることによって、実施の形態６による電源システムと同様の効果を享受することができる。
【０１６９】
以上説明したように、本実施の形態１〜６による電動車両の電源システムでは、メインバッテリ１０の外部充電時に、ＰＣＵ２０をメインバッテリ１０および充電器１１０から電気的に切離すことができるので、ＰＣＵ２０の制御電源を停止できる。すなわち、車載蓄電装置であるメインバッテリ１０を外部充電する際における電力供給先が適切に設定されるように電源システムを構成することによって、外部充電時の効率を高めることができる。
【０１７０】
なお、実施の形態１〜６において、システムメインリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２は、「第１の主開閉器」および「第２の主開閉器」にそれぞれ対応し、リレーＲＬ１およびＲＬ２は、「第１の開閉器」および「第２の開閉器」にそれぞれ対応する。さらに、リレーＲＬ３、ＲＬ４およびＲＬ５は、「第１の補助開閉器」、「第２の補助開閉器」、および
「第３の補助開閉器」にそれぞれ対応する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は「コンバータ」に対応し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は「補助コンバータ」に対応する。
【０１７１】
さらに、電力制御ユニット２０と接続される電源配線１５３ｐおよび接地配線１５３ｇは、「第１の電源配線」および「第１の接地配線」にそれぞれ対応し、充電器１０の出力側の電源配線１５２ｐおよび接地配線１５２ｇは、「第２の電源配線」および「第２の接地配線」にそれぞれ対応する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側の電源配線１５８ｐは「第３の電源配線」に対応し、低電圧系の電源配線１５６ｐは「低圧電源配線」に対応する。
【０１７２】
また、本実施の形態において、電源配線１５３ｐ以降（負荷側）の構成は、図示された構成に限定されるものではなく、車両駆動力を発生する構成を含めて任意の構成とすることができる。すなわち、本発明は、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、および、エンジンを搭載したハイブリッド自動車を含めて、外部充電可能な蓄電装置と、当該蓄電装置の電力によって駆動可能に構成された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。
【０１７３】
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】
【０１７４】
本発明は、車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置を搭載した電動車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７５】
１０  メインバッテリ、２１  全体ＥＣＵ、２２  内部電源回路、２５  ＭＧ−ＥＣＵ、２６  インバータ、３０  モータジェネレータ、４０  動力伝達ギア、５０  駆動輪、６０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０  補機バッテリ、１００  電動車両、１０５  充電コネクタ、１１０  充電器（外部充電）、１１５  ＤＣ／ＤＣコンバータ（外部充電時専用）、１５１  電源配線（ＡＣ）、１５２ｇ，１５３ｇ，１５５ｇ，１５８ｇ  接地配線、１５２ｐ，１５３ｐ  電源配線（ＶＬ系）、１５５ｐ，１５６ｐ  電源配線（低電圧系）、１５４ｐ  電源配線（ＶＨ系）、１５５  ダイオード（充電器出力側ブロックダイオード）、１５８ｐ  電源配線（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、１６１〜１６４  電圧センサ、１９０〜１９５  ダイオード、４００  外部電源、４０５  リレー、４１０  充電プラグ、Ｃ０，Ｃ１  平滑コンデンサ、ＣＮＶ  コンバータ、Ｌ１  リアクトル、Ｑ１，Ｑ２  電力用半導体スイッチング素子、ＲＬ１〜ＲＬ５，ＳＭＲ１，ＳＭＲ２  開閉器（リレー、システムメインリレー）、ＶＨ  直流電圧、Ｖｉ  電源電圧（低電圧系）、ＶＬ  直流電圧（メインバッテリ出力電圧）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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