(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再充電が可能な第１の蓄電装置と、
外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記第１の蓄電装置を充電するように構成された非絶縁型の充電装置と、
前記第１の蓄電装置に対して前記充電装置と並列に接続され、前記第１の蓄電装置からの電力を用いて、車両の駆動力を発生するように構成された駆動装置と、
前記第１の蓄電装置と前記駆動装置とを結ぶ経路上に介挿された第１の開閉器と、
前記第１の蓄電装置に対して前記第１の開閉器と並列に、前記第１の蓄電装置と前記充電装置とを結ぶ経路上に介挿された第２の開閉器と、
前記第１の開閉器と前記駆動装置とを結ぶ経路に、前記駆動装置と並列に接続される補機装置と、
前記第１の開閉器および前記第２の開閉器の開閉を制御するための制御装置と、
前記充電装置に接続された補機モータとを備え、
前記充電装置は、
前記制御装置によって制御され、前記第１の蓄電装置からの電力を前記補機モータを駆動するための電力に変換する第１の電力変換動作と、前記外部電源からの電力を前記第１の蓄電装置を充電するための電力に変換する第２の電力変換動作とを選択的に行なうように構成された電力変換器を含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第１の蓄電装置が充電される期間に、前記第１の開閉器を開放するとともに前記第２の開閉器を閉成するように制御し、さらに前記第２の電力変換動作を行なうように前記電力変換器を制御する、車両。
【請求項２】
前記第１の蓄電装置と前記充電装置とを電気的に接続する正極線および負極線をさらに備え、
前記充電装置は、リアクトルと、前記外部電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路とをさらに含み、
前記整流回路は、整流された直流電力を出力するための正極端および負極端を含み、
前記電力変換器は、前記補機モータに電力を出力するための複数相の出力端を含み、
前記正極端は、前記リアクトルを経由して前記複数相の出力端のうちのいずれか１つに接続され、
前記負極端は、前記負極線に接続される、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記充電装置は、
前記正極端が接続された前記電力変換器の出力端および前記補機モータを結ぶ経路上に介挿された第３の開閉器をさらに含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第１の蓄電装置を充電する場合に、前記第３の開閉器を開放するように制御する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記補機モータは、車両用エアコンを駆動するためのモータであり、前記第１の蓄電装置から供給される電力を受けて動作する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記補機装置および前記制御装置に接続され、前記制御装置へ電源を供給するための第２の蓄電装置をさらに備え、
前記補機装置は、
前記第１の蓄電装置からの電力を前記第２の蓄電装置の充電電力に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第１の蓄電装置を充電する第１のモードと、前記第１の蓄電装置からの電力によって前記第２の蓄電装置を充電する第２のモードとを交互に実行し、かつ前記第１のモードを実行する期間では、前記第１の開閉器を開放するとともに前記第２の開閉器を閉成するように制御する一方で、前記第２のモードを実行する期間では、前記第１の開閉器を閉成するとともに前記第２の開閉器を開放するように制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項６】
前記制御装置および外部電源の間に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備え、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータは、前記外部電源からの電力によって前記第１の蓄電装置が充電される期間に、前記外部電源からの交流電力を前記制御装置へ供給される直流電力に変換する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項７】
前記補機装置および前記制御装置に接続され、前記制御装置へ電源を供給するための第２の蓄電装置と、
前記第２の蓄電装置および外部電源の間に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備え、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータは、前記外部電源からの電力によって前記第１の蓄電装置が充電される期間に、前記外部電源からの交流電力を前記第２の蓄電装置を充電するための直流電力に変換する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記第１の蓄電装置は複数個設けられ、
前記第２の開閉器は、前記複数個の第１の蓄電装置にそれぞれ対応して複数個設けられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、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車両の充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する電動車両が注目されている。この電動車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの電動車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。
【０００３】
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。
【０００４】
特開２００７−１９５３３６号公報（特許文献１）には、車両外部からバッテリを充電可能な車両において、車両用エアコンなどの車両用補機として使用される補機モータを駆動するインバータを、外部充電時の充電器として利用する構成が開示される。特開２００７−１９５３３６号公報（特許文献１）によれば、外部充電用の専用充電器を別個に車両に搭載する必要がないので、車両重量の増加を抑えつつ、外部電源によって車両に搭載された蓄電装置の充電が可能な車両が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９５３３６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００７−１９５３３６号公報（特許文献１）に開示された構成においては、外部電源から充電を行なう際に、車両を駆動するための駆動装置（コンバータ、インバータおよびモータジェネレータなど）が、充電回路系と接続されたままの状態となっている。
【０００７】
これらの駆動装置は外部電源のアースに対して浮遊容量を有しているので、特開２００７−１９５３３６号公報（特許文献１）に開示された回路構成では、充電装置のスイッチングや外部電源の周波数成分によって車両ボデーの対地電位が変動するため、車両ボデーと外部電源アースとの間での、漏洩電流を増大させるおそれがあるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題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蓄電装置を搭載した車両において、外部充電時に車両ボデーと外部電源のアースとの間で発生する漏洩電流を抑制可能な充電システムの構成を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両は、再充電が可能な第１の蓄電装置と、非絶縁型の充電装置と、駆動装置と、第１の開閉器と、第２の開閉器と、補機装置と、制御装置とを備える。非絶縁型の充電装置は、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して第１の蓄電装置を充電するように構成される。駆動装置は、第１の蓄電装置に対して充電装置と並列に接続され、第１の蓄電装置から供給される電力を用いて、車両の駆動力を発生するように構成される。第１の開閉器は、第１の蓄電装置と駆動装置とを結ぶ経路上に介挿される。第２の開閉器は、第１の蓄電装置に対して第１の開閉器と並列に、第１の蓄電装置と充電装置とを結ぶ経路上に介挿される。補機装置は、第１の開閉器と駆動装置とを結ぶ経路に駆動装置と並列に接続される。制御装置は、第１の開閉器および第２の開閉器の開閉を制御する。そして、制御装置は、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置が充電される期間に、第１の開閉器を開放するとともに第２の開閉器を閉成するように制御する。
【００１０】
本発明の車両によれば、車両は、車両に搭載された第１の蓄電装置から供給される電力によって駆動される車両であって、非絶縁型の充電装置を用いて、外部電源から供給される電力によって第１の蓄電装置の充電が可能である。そして、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置が充電される（外部充電）期間には、第１の開閉器の接点を開放することによって、駆動装置および補機装置が、第１の蓄電装置および充電装置により構成される充電回路系から電気的に切り離される。これにより、外部充電期間において、第１の蓄電装置の充電動作に関与しない駆動装置および補機装置の有する浮遊容量が充電回路系から切り離される。充電装置が「非絶縁型」の充電装置の場合、充電回路系の浮遊容量のために、車両ボデーの対地電圧が充電装置のスイッチング動作や外部電源の周波数成分によって変動することに起因して、車両ボデーからアースに漏洩電流が発生する。この漏洩電流が大きくなると、漏電遮断器の誤動作を招いたり、電力効率の悪化などに影響を及ぼしたりするおそれがある。そのため、外部充電期間において、充電回路系に接続される浮遊容量を削減することによって、この漏洩電流の発生を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、車両は、補機モータをさらに備える。また、充電装置は、制御装置によって制御され、第１の蓄電装置からの電力を補機モータを駆動するための電力に変換する第１の電力変換動作と、外部電源からの電力を第１の蓄電装置を充電するための電力に変換する第２の電力変換動作とを選択的に行なうように構成された電力変換器を含む。そして、制御装置は、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置を充電する期間に、第２の電力変換動作を行なうように電力変換器を制御する。
【００１２】
このような構成とすることで、外部充電期間には、補機モータを駆動するための電力変換器を、充電装置における電力変換器として利用することができる。これによって、外部充電のための個別の充電装置を追加することが不要となるので、部品コストの削減および車両重量の増加を防止することができる。
【００１３】
好ましくは、車両は、第１の蓄電装置と充電装置とを電気的に接続する正極線および負極線をさらに備える。また、充電装置は、リアクトルと、外部電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路とをさらに含む。整流回路は、整流された直流電力を出力するための正極端および負極端を含む。電力変換器は、補機モータに電力を出力するための複数相の出力端を含む。そして、正極端は、リアクトルを経由して複数相の出力端のうちのいずれか１つに接続され、負極端は、負極線に接続される。
【００１４】
このような構成とすることで、リアクトルと補機モータを駆動するための電力変換器とによって、直流チョッパ回路が形成される。そして、整流回路とこの直流チョッパ回路とによって、外部電源から供給される電力を整流および昇圧することで、第１の蓄電装置を充電するための電力を供給する充電装置を形成することができる。また、整流回路の負極端を第１の蓄電装置と充電装置とを電気的に接続する負極線に接続することで、車両ボデーに対する正極線および負極線の電位が、電力変換器のスイッチング動作によって変動しないようにすることができる。これによって、電力変換器のスイッチング動作に起因する漏洩電流を低減することができる。
【００１５】
好ましくは、充電装置は、正極端が接続された電力変換器の出力端および補機モータを結ぶ経路上に介挿された第３の開閉器をさらに含む。そして、制御装置は、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置を充電する場合に、第３の開閉器を開放するように制御する。
【００１６】
このような構成とすることで、外部充電時に、充電回路系から補機モータを電気的に切り離すことができる。これによって、充電回路系に接続される浮遊容量をさらに削減できるので、外部充電時の漏洩電流をさらに低減することができる。
【００１７】
好ましくは、補機モータは、車両用エアコンを駆動するためのモータであり、第１の蓄電装置から供給される電力を受けて動作する。
【００１８】
このような構成とすることで、外部充電期間には、車両用エアコンを駆動するためのモータを駆動する電力変換器（インバータ）を、充電装置における電力変換器として利用することができる。
【００１９】
好ましくは、充電装置は、外部電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路と、整流回路により整流された電力を昇圧するための昇圧回路とを含む。そして、制御装置は、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置を充電する期間に、昇圧回路の出力電圧が第１の蓄電装置を充電できる電圧となるように、昇圧回路を制御する。
【００２０】
このような構成とすることで、外部充電時に、第１の蓄電装置を充電するための専用の充電装置を備える場合でも、第１の蓄電装置の充電期間において、充電回路系に接続される浮遊容量が削減できるので、漏洩電流を低減することができる。
【００２１】
好ましくは、昇圧回路は、非絶縁型直流チョッパ回路である。
比較的簡易な回路である非絶縁型の直流チョッパ回路により、昇圧回路を構成することができる。
【００２２】
好ましくは、車両は、制御装置へ電源を供給するための第２の蓄電装置をさらに備える。補機装置は、第１の蓄電装置からの電力を第２の蓄電装置の充電電力に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを含む。制御装置は、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置を充電する第１のモードと、第１の蓄電装置からの電力によって第２の蓄電装置を充電する第２のモードとを交互に実行する。そして、制御装置は、第１のモードを実行する期間では、第１の開閉器を開放するとともに第２の開閉器を閉成するように制御する一方で、第２のモードを実行する期間では、第１の開閉器を閉成するとともに第２の開閉器を開放するように制御する。
【００２３】
このような構成とすることで、外部充電を行なう際に、第１の蓄電装置と、制御装置へ電源を供給するための第２の蓄電装置の両方を、時系列的に交互に充電することができる。漏洩電流を低減するために、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む補機装置が第１の蓄電装置から切り離されると、第２の蓄電装置の充電が行なわれないので、第１の蓄電装置を充電する期間には、第２の蓄電装置の電力が制御装置によって消費される。この場合に、第２の蓄電装置の充電量が低下して制御装置への給電ができなくなると、外部充電の継続が不可能となるおそれがある。そのため、所定の期間で、第１の蓄電装置の充電動作と第２の蓄電装置の充電動作とを交互に行なうように制御することで、第２の蓄電装置の充電電力を確保しつつ、外部充電を継続することができる。
【００２４】
好ましくは、車両は、制御装置および外部電源の間に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備える。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータは、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置が充電される期間に、外部電源からの交流電力を制御装置へ供給される直流電力に変換する。
【００２５】
このような構成とすることで、外部充電時には、外部電源から供給される電力によって、制御装置を直接駆動することができる。そのため、制御装置によって第２の蓄電装置の電力が消費されることが抑制されるとともに、第１の蓄電装置の充電動作と第２の蓄電装置の充電動作とを切替えることなく、外部充電を継続して行なうことができる。
【００２６】
好ましくは、車両は、制御装置へ電源を供給するための第２の蓄電装置と、第２の蓄電装置および外部電源の間に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備える。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータは、外部電源からの電力によって第１の蓄電装置が充電される期間に、外部電源からの交流電力を第２の蓄電装置を充電するための直流電力に変換する。
【００２７】
このような構成とすることで、外部充電時に、第１の蓄電装置が充電されるとともに、ＡＣ／ＤＣコンバータによって外部電源からの電力で第２の蓄電装置が充電される。これによって、外部充電中における制御装置の消費電力が、第２の蓄電装置により継続して供給できるので、第１の蓄電装置の充電動作と第２の蓄電装置の充電動作とを切替えることなく、外部充電を継続して行なうことができる。
【００２８】
好ましくは、第１の蓄電装置は複数個設けられる。また、第２の開閉器は、複数個の第１の蓄電装置にそれぞれ対応して複数個設けられる。
【００２９】
このような構成とすることで、車両を駆動するための蓄電装置が複数備えられた場合においても、外部充電時に、充電回路系に接続される浮遊容量を削減できるので、この漏洩電流を低減することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、外部電源によって充電可能な蓄電装置を搭載した車両において、外部充電時に車両ボデーと外部電源のアースとの間で発生する漏洩電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態１に従う車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図２】比較例である車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図３】図２の車両において、外部電源から供給される電力によって蓄電装置が充電される際の、外部電源の電圧が正の場合の等価回路を示す図である。
【図４】図３の回路において、外部電源の交流電圧を直流電圧に変換する場合の、Ｕ相アームおよびＶ相アームのスイッチング状態を説明するための図である。
【図５】図４における状態１のスイッチング状態の等価回路を示す図である。
【図６】図４における状態２のスイッチング状態の等価回路を示す図である。
【図７】図４における状態３のスイッチング状態の等価回路を示す図である。
【図８】状態１〜３の場合の、車両ボデーに対するＳ１およびＳ２の電位を示す図である。
【図９】図１の車両において、外部電源から供給される電力によって蓄電装置が充電される場合の等価回路を示す図である。
【図１０】図９において、上アームがＯＮの状態での外部電源の交流電圧が正の場合の等価回路を示す図である。
【図１１】図９において、上アームがＯＦＦの状態での外部電源の交流電圧が正の場合の等価回路を示す図である。
【図１２】図９において、上アームがＯＮの状態での外部電源の交流電圧が負の場合の等価回路を示す図である。
【図１３】図９において、上アームがＯＦＦの状態での外部電源の交流電圧が負の場合の等価回路を示す図である。
【図１４】図９の回路における、Ｓ１およびＳ２の電位を示す図である。
【図１５】図９の回路において、電源の周波数成分の変動が発生に起因する漏洩電流の一例を示す図である。
【図１６】実施の形態１において、ＥＣＵで実行される充電開始制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】実施の形態１の変形例に従う充電専用の充電装置を備えた車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図１８】ダイオードブリッジを有する絶縁型充電装置の他の例を示す図である。
【図１９】フルブリッジ型インバータを有する絶縁型充電装置の例を示す図である。
【図２０】ハーフブリッジ型インバータを有する絶縁型充電装置の例を示す図である。
【図２１】実施の形態２における、充電切替制御の概要を説明するためのタイムチャートである。
【図２２】実施の形態２において、ＥＣＵで実行される充電切替制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２３】実施の形態３に従う車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図２４】実施の形態３において、ＥＣＵで実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２５】実施の形態３において、充電専用の充電装置を備えた車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図２６】実施の形態４に従う車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図２７】実施の形態４において、ＥＣＵで実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２８】実施の形態４において、充電専用の充電装置を備えた車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図２９】実施の形態５に従う車両を含む充電システムの全体ブロック図である。
【図３０】実施の形態５において、ＥＣＵで実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明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、図中同一また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。
【００３３】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に従う車両１００を含む充電システムの全体ブロック図である。図１においては、車両１００の一例としてハイブリッド自動車が示されるが、車両１００は外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力を用いて走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１００には、ハイブリッド自動車の他に、たとえば電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。
【００３４】
図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１０と、システムメインリレー（System  Main  Relay）ＳＭＲ１，ＳＭＲ２と、駆動装置であるＰＣＵ（Power  Control  Unit）２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４０と、動力分割装置４２と、駆動輪４４と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）とも称する。）３０と、補機装置２８と、充電装置５０とを含む。
【００３５】
蓄電装置１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００３６】
蓄電装置１０の正極端および負極端は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を介して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのＰＣＵ２０に接続される。そして、蓄電装置１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２０に供給する。また、蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電する。さらに、蓄電装置１０は、充電装置５０によって変換された外部電源７０からの電力によって充電される。
【００３７】
システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、蓄電装置１０とＰＣＵ２０とを結ぶ正極線ＰＬ１および負極線ＮＬにそれぞれ挿入接続される。そして、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、ＥＣＵ３０からの制御指令ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１０とＰＣＵ２０との間での電力の供給と遮断とを切替える。
【００３８】
ＰＣＵ２０は、コンバータ２２と、インバータ２１−１，２１−２と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００３９】
コンバータ２２は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線対ＰＬ１，ＮＬと電力線対ＰＬ２，ＮＬとの間で電力変換を行なう。
【００４０】
インバータ２１−１，２１−２は、互いに並列して電力線対ＰＬ２，ＮＬに接続される。インバータ２１−１は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１を駆動する。インバータ２１−２は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００４１】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２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。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割装置４２に連結される。動力分割装置４２は遊星歯車（図示しない）を含む。遊星歯車は、いずれも図示しないが、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン４０のクランクシャフト（図示せず）に連結される。サンギヤは、モータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータＭＧ２の回転軸および駆動輪４４に連結される。この動力分割装置４２によって、エンジン４０が発生する動力は、駆動輪４４へ伝達される経路の動力と、モータジェネレータＭＧ１へ伝達される経路の動力とに分割される。
【００４２】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割装置４２によって分割されたエンジン４０の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１０の充電状態ＳＯＣ（State  of  Charge）が低下すると、エンジン４０が始動されてモータジェネレータＭＧ１により発電が行なわれる。そして、その発電された電力が蓄電装置１０へ供給される。
【００４３】
一方、モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置１０から供給される電力およびモータジェネレータＭＧ１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、駆動輪４４に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギが駆動輪４４からモータジェネレータＭＧ２に伝達され、モータジェネレータＭＧ２が駆動されることによってモータジェネレータＭＧ２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、車両の運動エネルギを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。
【００４４】
コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬの間に設けられ、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬの間に設けられ、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ間の電圧変動を減少させる。
【００４５】
補機装置２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と、補機負荷２５とを含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとに接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、蓄電装置１０から供給される直流電圧を電圧変換する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、電力線対Ｐ１，Ｎ１を経由して、補機負荷２５およびＥＣＵ３０に電源電流を供給するとともに、補機用バッテリ２４に充電電流を供給する。外部充電時などで、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が開放され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が電圧変換動作を中止しているときには、補機用バッテリ２４から補機負荷２５およびＥＣＵ３０に対して電力の供給が行なわれる。
【００４６】
充電装置５０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を介して、蓄電装置１０の正極端および負極端に接続される。また、充電装置５０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２により、車両１００に設けられた接続部７５に接続される。そして、充電装置５０は、接続部７５に接続される車両外部の外部電源７０からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１０を充電する。
【００４７】
充電装置５０は、整流回路であるダイオードブリッジ８０と、リレーＲＹ３，ＲＹ４，ＲＹ５と、リアクトルＬ１と、インバータ５５とを含む。また、インバータ５５は、スイッチング素子を含んで構成される、Ｕ相アーム５１と、Ｖ相アーム５２と、Ｗ相アーム５３とを含む。スイッチング素子は、代表的にはＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor）、もしくはＧＴＯ（Gate  Turn  Off  Thyristor）などが用いられる。なお、本実施の形態においては、スイッチング素子としてＩＧＢＴを使用した場合を例として説明する。
【００４８】
Ｕ相アーム５１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２と、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１１，Ｄ１２とを含む。ダイオードＤ１１のカソードはスイッチング素子Ｑ１１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１１のアノードはスイッチング素子Ｑ１１のエミッタと接続される。ダイオードＤ１２のカソードはスイッチング素子Ｑ１２のコレクタと接続され、ダイオードＤ１２のアノードはスイッチング素子Ｑ１２のエミッタと接続される。
【００４９】
Ｖ相アーム５２は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４と、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１３，Ｄ１４とを含む。ダイオードＤ１３のカソードはスイッチング素子Ｑ１３のコレクタと接続され、ダイオードＤ１３のアノードはスイッチング素子Ｑ１３のエミッタと接続される。ダイオードＤ１４のカソードはスイッチング素子Ｑ１４のコレクタと接続され、ダイオードＤ１４のアノードはスイッチング素子Ｑ１４のエミッタと接続される。
【００５０】
Ｗ相アーム５３は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６と、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１５，Ｄ１６とを含む。ダイオードＤ１５のカソードはスイッチング素子Ｑ１５のコレクタと接続され、ダイオードＤ１５のアノードはスイッチング素子Ｑ１５のエミッタと接続される。ダイオードＤ１６のカソードはスイッチング素子Ｑ１６のコレクタと接続され、ダイオードＤ１６のアノードはスイッチング素子Ｑ１６のエミッタと接続される。
【００５１】
またインバータ５５は、たとえば車両１００の室内を空調するためのエアコンの補機モータ６０を駆動するための駆動装置にも用いられる。インバータ５５は、車両１００が通常の走行を行なう場合には、蓄電装置１０からの直流電力を交流電力に変換して補機モータ６０を駆動する。このように、補機モータ駆動用のインバータ５５を、外部充電時の充電装置として利用することによって、外部充電のための別個の充電装置を設けなくてもよく、部品点数削減によるコスト低減および車両重量増加の防止をすることができる。
【００５２】
インバータ５５のＵ相アーム５１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続ノードは、出力端ＵＴを介して、補機モータ６０のＵ相コイルＵ３の一方端と接続される。また、インバータ５５のＶ相アーム５２のスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の接続ノードは、出力端ＶＴを介して、補機モータ６０のＶ相コイルＶ３の一方端と接続される。インバータ５５のＷ相アーム５３のスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６の接続ノードは、出力端ＷＴを介して、補機モータ６０のＷ相コイルＷ３の一方端と接続される。
【００５３】
ダイオードブリッジ８０は、ダイオードＤ１〜Ｄ４を含み、外部電源７０からの交流電力を直流電力に整流する。
【００５４】
直列接続されたダイオードＤ１およびＤ２と、直列接続されたダイオードＤ３およびＤ４とが、ダイオードブリッジ８０の正極端ＰＴおよび負極端ＮＴの間に並列に接続される。ダイオードＤ１およびＤ２の接続ノードに外部電源７０からの電力線ＡＣＬ１が接続される。ダイオードＤ３およびＤ４の接続ノードに外部電源７０からの電力線ＡＣＬ２が接続される。
【００５５】
ダイオードブリッジ８０の正極端ＰＴは、リレーＲＹ３およびリアクトルＬ１を経由して、インバータ５５の出力端のうちの１つに接続される。図１においては、正極端ＰＴがインバータ５５のＵ相の出力端ＵＴと接続される例を示すが、正極端ＰＴがＶ相の出力端ＶＴまたはＷ相の出力端ＷＴのいずれかと接続されるようにしてもよい。
【００５６】
ダイオードブリッジ８０の負極端ＮＴは、リレーＲＹ４を経由して、蓄電装置１０とインバータ５５とを接続する負極線ＮＬに接続される。
【００５７】
このように接続することで、リアクトルＬ１とインバータ５５のＵ相アーム５１とによって、直流チョッパ回路が構成される。
【００５８】
リレーＲＹ３，ＲＹ４は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＥ３により制御され、外部電源７０からの電力の供給と遮断とを切替える。リレーＲＹ３，ＲＹ４は、外部電源７０からの電力によって蓄電装置１０を充電する場合に接点が閉じられる。
【００５９】
リレーＲＹ５は、ダイオードブリッジ８０の正極端ＰＴが接続されたインバータ５５の出力端と、補機モータ６０とを結ぶ経路上に介挿される。そして、リレーＲＹ５は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＥ４により制御される。そして、リレーＲＹ５は、外部電源７０からの電力によって蓄電装置１０を充電する場合に接点が開放される。なお、図１においては、リレーＲＹ５は、Ｕ相の出力端ＵＴと補機モータ６０のＵ相コイルＵ３とを結ぶ経路に設けられる例を示すが、ダイオードブリッジ８０の正極端ＰＴが、Ｖ相の出力端ＶＴまたはＷ相の出力端ＷＴに接続される場合には、それぞれＶ相の出力端ＶＴと補機モータ６０のＶ相コイルＶ３とを結ぶ経路、Ｗ相の出力端ＷＴと補機モータ６０のＷ相コイルＷ３とを結ぶ経路に設けられる。
【００６０】
ＥＣＵ３０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御指令の出力を行なうとともに、車両１００および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）で構築して処理することも可能である。
【００６１】
ＥＣＵ３０は、ＰＣＵ２０、インバータ５５およびＤＣ／ＤＣコンバータ２３などを駆動するための制御信号を生成して出力する。また、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびリレーＲＹ１〜ＲＹ５を制御するための制御信号ＳＥ１〜ＳＥ４を出力する。
【００６２】
図２には、比較例として、上記の特開２００７−１９５３３６号公報に記載された回路と同様の車両１００＃を含む充電システムの全体ブロック図が示される。なお、図２においては、図１との比較を容易にするために、同様の機能を有する要素については同じ参照符号が付されており、重複する参照符号の要素についての説明は繰り返さない。
【００６３】
図２を参照して、車両１００＃においては、ダイオードブリッジ８０は配置されず、外部電源７０からの電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２は、リレーＲＹ３，ＲＹ４およびリアクトルＬ１，Ｌ２を経由して、それぞれインバータ５５のＵ相の出力端ＵＴおよびＶ相の出力端ＶＴに直接接続される。そして、Ｖ相の出力端ＶＴと補機モータ６０のＶ相コイルＶ３とを結ぶ経路に、リレーＲＹ５と同様にリレーＲＹ６が配置される。なお、図２においては、Ｕ相の出力端ＵＴおよびＶ相の出力端ＶＴに接続される例が示されるが、インバータ５５の出力端のうちの２つの出力端であればどのような組み合わせであってもよい。
【００６４】
このように接続することで、外部電源７０から蓄電装置１０に電力を供給する場合には、インバータ５５は、リアクトルＬ１，Ｌ２およびＵ相アーム５１，Ｖ相アーム５２により、フルブリッジ構成のコンバータとして機能する。
【００６５】
また、車両１００＃においては、図１におけるリレーＲＹ１，ＲＹ２は設けられておらず、インバータ５５は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２とＰＣＵ２０とを結ぶ経路に、ＰＣＵ２０と並列に接続される。このため、外部電源７０から蓄電装置１０に電力を供給する場合には、ＰＣＵ２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が、蓄電装置１０およびインバータ５５と電気的に接続されたままの状態となる。
【００６６】
なお、図２においては、図１における補機装置２８および補機用バッテリ２４が記載されていないが、実際には図１と同様に補機装置２８および補機用バッテリ２４が設けられるものとする。
【００６７】
この図２に示す比較例の問題点について、図３〜図８を用いて説明する。
図３は、図２の車両１００＃において、外部電源７０から供給される電力によって蓄電装置１０が充電される際の、外部電源７０の電圧Ｖａｃが正の場合の等価回路を示す図である。
【００６８】
図３を参照して、Ｃｐ１およびＣｍ１は、車両ボデーに対するインバータ５５の浮遊容量である。Ｃｐ１は正側すなわち正極線ＰＬ１側の浮遊容量を示し、一方Ｃｍ１は負側すなわち負極線ＮＬ側の浮遊容量を示す。また、同様に、Ｃｐ２およびＣｍ２は、ＰＣＵ２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の、車両ボデーに対する正側および負側のそれぞれの浮遊容量を示す。
【００６９】
車両１００＃においては、インバータ５５とＰＣＵ２０とが常に接続された状態であるので、ＰＣＵ２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２などの駆動系の浮遊容量を考慮する必要がある。
【００７０】
図３の回路において、外部電源７０の交流電圧を直流電圧に変換する場合には、Ｕ相アームおよびＶ相アームのスイッチング素子は、図４に示すような３つのスイッチング状態を取り得る。すなわち、Ｕ相アームおよびＶ相アームのいずれも上アームがオフ（すなわち、下アームがオン）の状態（図４中の状態１）、Ｕ相アームは上アームがオンでありＶアーム相は上アームがオフの状態（図４中の状態２）、およびＵ相アームおよびＶ相アームのいずれも上アームがオンの状態（図４中の状態３）である。なお、外部電源７０の電圧Ｖａｃが負の場合には、状態２に代えて、Ｕ相アームは上アームがオフでありＶアーム相は上アームがオンの状態を取り得る。
【００７１】
図４における状態１〜状態３のスイッチング状態の等価回路を、図５〜図７にそれぞれ示す。
【００７２】
図５においては、図３のＵ相アーム５１およびＶ相アーム５２の下アームがオン状態なので、リアクトルＬ１，Ｌ２の外部電源７０とは反対の端部が、いずれも負極線ＮＬに接続された回路となる。この回路では、回路を流れる電流Ｉａｃは、図５中の矢印のように、リアクトルＬ１，Ｌ２を経由して流れる。
【００７３】
図６においては、Ｕ相アームは上アームがオンでありＶアーム相は下アームがオンの状態なので、リアクトルＬ１は正極線ＰＬ１に接続され、リアクトルＬ２は負極線ＮＬに接続された回路となる。この回路では、回路を流れる電流Ｉａｃは、図６中の矢印のように、リアクトルＬ１、蓄電装置１０およびリアクトルＬ２を経由して流れる。
【００７４】
図７においては、Ｕ相アームおよびＶ相アームの上アームがオン状態なので、リアクトルＬ１，Ｌ２の外部電源７０とは反対の端部が、いずれも正極線ＰＬ１に接続された回路となる。この回路では、回路を流れる電流Ｉａｃは、図７中の矢印のように、リアクトルＬ１，Ｌ２を経由して流れる。
【００７５】
図８は、図５〜図７のそれぞれの場合における、図中のＳ１（すなわち、正極線ＰＬ１）の車両ボデーに対する電位ＶＳ１、および図中のＳ２（すなわち、負極線ＮＬ）の車両ボデーに対する電位ＶＳ２を示した図である。
【００７６】
図８からわかるように、車両１００＃においては、状態１〜３のようなインバータ５５のＵ相およびＶ相のスイッチング状態によって、Ｓ１およびＳ２の電位が変動する。その変動する電位差は、最大で蓄電装置１０の電圧Ｖｂに相当する。
【００７７】
また、図８の各状態におけるＳ１およびＳ２の電位は、外部電源７０の交流電圧Ｖａｃの項を含んでいる。そのため、Ｓ１およびＳ２の電位は、同じスイッチング状態であっても、交流電圧Ｖａｃの周波数成分によっても変動する。
【００７８】
したがって、上記のスイッチングおよび電源周波数成分に起因するＳ１およびＳ２の電位の変動によって、図５〜図７中のＳ３の電位が変動するので、車両ボデーとアース間にその変動に応じた漏洩電流Ｉｌｅａｋが流れることになる。この漏洩電流Ｉｌｅａｋが大きくなると、たとえば漏電遮断器（図示せず）の誤動作などが発生して充電ができなくなったり、充電効率に影響を及ぼしたりするおそれがある。
【００７９】
したがって、外部充電時に蓄電装置１０の充電動作に関与する充電回路系から、充電動作に関与しない機器の浮遊容量をできるだけ切り離すことによって、漏洩電流Ｉｌｅａｋを抑制することが必要となる。
【００８０】
図９には、図１の車両１００において、外部電源７０から供給される電力によって蓄電装置１０が充電される場合の等価回路が示される。
【００８１】
図１および図９を参照して、車両１００においては、外部電源７０からの電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２は、ダイオードブリッジ８０に接続される。そして、ダイオードブリッジ８０の正極端ＰＴは、リアクトルＬ１を介して、インバータ５５のＵ相アームの上アームと下アームの接続ノードに接続される。また、ダイオードブリッジ８０の負極端ＮＴは、負極線ＮＬに接続される。
【００８２】
車両１００においては、外部電源７０から供給される電力によって蓄電装置１０を充電する場合には、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が閉じられるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が開放される。これにより、駆動系の浮遊容量Ｃｐ２，Ｃｍ２が充電回路系から切り離され、充電回路系に接続される浮遊容量は充電装置５０側のＣｐ１，Ｃｍ１のみとなる。
【００８３】
また、車両１００においては、補機装置２８についても、上述のようにシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２とＰＣＵ２０とを結ぶ経路に接続される。このような構成とすることで、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を開放することによって、充電回路系から補機装置２８の浮遊容量をさらに切り離すことができる。したがって、これによって漏洩電流の発生をさらに抑制することができる。
【００８４】
さらに、車両１００においては、リレーＲＹ５によって補機モータ６０との接続が遮断できるので、補機モータ６０の浮遊容量をさらに充電回路系から切り離すことができる。このようにすることで、外部充電時において、充電回路系に接続される浮遊容量を最小化することができる。なお、リレーＲＹ５については、必ずしも必須ではなく、補機モータ６０の浮遊容量が小さい場合には、その配置を省略してもよい。
【００８５】
なお、図９においては、外部電源７０からの交流電力がダイオードブリッジ８０（図１）により整流される構成となっているが、図１の充電装置５０が図２の比較例で示したようにインバータ５５のＵ相アーム５１およびＶ相アーム５２を使用するフルブリッジ構成の回路である場合でも、上述の説明と同様にシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を開放することで、駆動系の浮遊容量Ｃｐ２，Ｃｍ２を充電回路系から切り離すことができる。
【００８６】
次に、図１０〜図１５を用いて、充電装置５０が図９で示される構成である場合の利点について説明する。
【００８７】
図９において、外部電源７０の交流電圧Ｖａｃが正の場合の等価回路を図１０および図１１に示す。交流電圧Ｖａｃが正の場合には、電流Ｉａｃは、ダイオードブリッジ８０のダイオードＤ１およびＤ４を流れる。
【００８８】
図１０は、Ｕ相アームの上アームがオン（下アームがオフ）の場合の等価回路である。この場合には、リアクトルＬ１の一方端は正極線ＰＬ１に接続される。そして、回路を流れる電流は、リアクトルＬ１および蓄電装置１０を経由して流れる。
【００８９】
一方、図１１は、Ｕ相アームの上アームがオフ（下アームがオン）の場合の等価回路である。この場合には、リアクトルＬ１の一方端は負極線ＮＬに接続される。そして、回路を流れる電流は、リアクトルＬ１を経由して流れる。
【００９０】
図１０および図１１の場合においては、負極線ＮＬは、いずれも外部電源７０のアースに直接接続されるためＳ２の電位は常にゼロとなる。また、Ｓ１の電位についても、蓄電装置１０の電圧Ｖｂとなる。
【００９１】
また、外部電源７０の交流電圧Ｖａｃが負の場合の等価回路を図１２および図１３に示す。交流電圧Ｖａｃが負の場合には、電流Ｉａｃは、ダイオードブリッジ８０のダイオードＤ２およびＤ３を流れる。
【００９２】
図１２は、Ｕ相アームの上アームがオン（下アームがオフ）の場合の等価回路である。この場合には、リアクトルＬ１の一方端は正極線ＰＬ１に接続され、リアクトルＬ１の他方端は、外部電源７０のアースに接続される。そして、回路を流れる電流は、リアクトルＬ１および蓄電装置１０を経由して流れる。
【００９３】
一方、図１１は、Ｕ相アームの上アームがオフ（下アームがオン）の場合の等価回路である。この場合には、リアクトルＬ１の一方端は負極線ＮＬに接続され、リアクトルＬ１の他方端は、外部電源７０のアースに接続される。そして、回路を流れる電流は、リアクトルＬ１を経由して流れる。
【００９４】
図１２および図１３の場合においては、Ｓ２の電位は常に−Ｖａｃとなり、Ｓ１の電位は常にＶｂ−Ｖａｃとなる。
【００９５】
図１４は、図１０、図１１、図１２および図１３の場合の、Ｓ１およびＳ２の電位をまとめた図である。
【００９６】
図１４を参照して、外部電源７０の交流電圧Ｖａｃが正および負のいずれの場合であっても、Ｕ相アームのスイッチングによって、Ｓ１およびＳ２の電位は変動しない。そのため、スイッチングに起因する漏洩電流Ｉｌｅａｋの発生が抑制できる。
【００９７】
また、交流電圧Ｖａｃが正の場合では、Ｓ１およびＳ２の電位に交流電圧Ｖａｃの項が含まれていないため、電源の周波数成分による変動も発生しない。そのため、交流電圧Ｖａｃが正の場合では、電源の周波数成分に起因する漏洩電流Ｉｌｅａｋの発生が抑制できる。
【００９８】
ただし、交流電圧Ｖａｃが負の場合では、Ｓ１およびＳ２の電位に交流電圧Ｖａｃの項が含まれる。そのため、たとえばＳ２の電位については、図１５のように電源の周波数成分の変動が発生するので、これに起因する漏洩電流Ｉｌｅａｋが発生する。しかしながら、車両１００においては、上述のように、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を開放することにより、充電回路系に接続される浮遊容量を削減できるので、図２の車両１００＃と比較して、漏洩電流Ｉｌｅａｋを抑制することができる。
【００９９】
図１６は、実施の形態１において、ＥＣＵ３０で実行される充電開始制御処理を説明するためのフローチャートである。図１６および以降の図２２，図２４，図２７，図３０で後述するフローチャートは、ＥＣＵ３０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【０１００】
図１および図１６を参照して、ＥＣＵ３０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００において、外部充電の開始条件が成立したか否かを判定する。外部充電の開始条件には、たとえば、接続部７５に充電ケーブル（図示せず）が接続されたこと、図示しない電圧センサによって電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧が所定以上となったことが検出されたこと、または操作者によって充電開始操作が行なわれたことなどがある。
【０１０１】
外部充電の開始条件が成立した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、Ｓ１１０にて、制御信号ＳＥ１を出力することによって、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を開放する。これによって、駆動系のＰＣＵ２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、そして補機装置２８が、蓄電装置１０および充電装置５０から電気的に切り離される。
【０１０２】
次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ１２０にて、制御信号ＳＥ２を出力することによって、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を閉じる。これによって、充電装置５０と蓄電装置１０とが電気的に接続される。
【０１０３】
その後、ＥＣＵ３０は、Ｓ１３０にて、充電装置５０を制御して、実際の充電動作を開始する。具体的には、ＥＣＵ３０は、制御信号ＳＥ３によりリレーＲＹ３，ＲＹ４の接点を閉じるとともに、制御信号ＳＥ４によりリレーＲＹ５の接点を開放する。そして、ＥＣＵ３０は、インバータ５５に対して制御信号ＰＷＥを出力することにより、Ｕ相アーム５１を所定のデューティで制御する。これにより、ダイオードブリッジ８０にて整流された外部電源７０からの電源電圧が、蓄電装置１０を充電するために必要な電圧に変換される。
【０１０４】
一方、外部充電の開始条件が成立していない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、Ｓ１１０〜Ｓ１３０の処理がスキップされ、メインルーチンに処理が戻される。
【０１０５】
以上のような制御処理に従って充電動作を行なうことにより、外部充電時に、蓄電装置に充電を行なう充電回路系に接続される浮遊容量が削減できるので、車両ボデーからアースに流れる漏洩電流を抑制することができる。
【０１０６】
[実施の形態１の変形例]
図１に示された車両１００では、充電装置５０として、エアコン用の補機モータ６０を駆動するためのインバータ５５を利用する構成を説明した。このような構成では、上述のように充電用の新たな追加機器が少なくできるという利点がある。しかし、本発明は、図１のような補機モータ６０を駆動するための駆動装置を利用する形態には限定されない。たとえば、外部充電専用の充電装置が備えられる構成としてもよい。このように、専用の充電装置を備える構成では、たとえば、運転直前に充電動作を完了させるとともに、充電中に車内を空調するいわゆるプレ空調を行なう場合のように、外部充電中にエアコン用のインバータ５５を利用することができない場合であっても、外部充電とプレ空調とが並行して実行できるという利点がある。
【０１０７】
図１７は、図１のエアコン用のインバータ５５を利用した充電装置５０に代えて、充電専用の充電装置９５を備えた車両１００Ａを含む充電システムの全体ブロック図である。図１７において、図１と重複する構成要素については同じ参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１０８】
図１７を参照して、車両１００Ａは、非絶縁型の充電装置９５を含む。充電装置９５は、接続部７５を介して外部電源７０と接続される。そして、充電装置９５は、外部電源７０からの交流電力を直流電力に変換して、蓄電装置１０を充電する。
【０１０９】
充電装置９５は、リレーＲＹ７，ＲＹ８と、整流回路であるダイオードブリッジ８５と、昇圧回路９６とを含む。
【０１１０】
リレーＲＹ７，ＲＹ８は、接続部７５とダイオードブリッジ８５とを結ぶ電力線対ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に介挿される。リレーＲＹ７，ＲＹ８は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＥ７によって制御される。そして、リレーＲＹ７，ＲＹ８は、外部電源７０からの電力の供給と遮断とを切替える。リレーＲＹ７，ＲＹ８は、外部電源７０から供給される電力によって蓄電装置１０を充電する場合に接点が閉じられる。
【０１１１】
ダイオードブリッジ８５は、ダイオードＤ３１〜Ｄ３４を含み、外部電源７０からの交流電力を直流電力に整流する。
【０１１２】
直列接続されたダイオードＤ３１およびＤ３２と、直列接続されたダイオードＤ３３およびＤ３４とが、ダイオードブリッジ８５の正極端ＰＴ１および負極端ＮＴ１の間に並列に接続される。ダイオードＤ３１およびＤ３２の接続ノードに外部電源７０からの電力線ＡＣＬ１がリレーＲＹ７を経由して接続される。ダイオードＤ３３およびＤ３４の接続ノードに外部電源７０からの電力線ＡＣＬ２がリレーＲＹ８を経由して接続される。
【０１１３】
昇圧回路９６は、リアクトルＬ１１と、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２と、ダイオードＤ２１，Ｄ２２と、コンデンサＣ３とを含み、直流チョッパ回路を構成する。昇圧回路９６は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＰＷＦにより制御される。そして、昇圧回路９６は、ダイオードブリッジ８５によって整流された外部電源７０からの電源電圧を所望の電圧に昇圧する。
【０１１４】
スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に直列に接続される。ダイオードＤ２１，Ｄ２２は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２とそれぞれ並列に接続される。ダイオードＤ２１のカソードはスイッチング素子Ｑ２１のコレクタと接続され、ダイオードＤ２１のアノードはスイッチング素子Ｑ２１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２２のカソードはスイッチング素子Ｑ２２のコレクタと接続される。ダイオードＤ２２のアノードはスイッチング素子Ｑ２２のエミッタと接続される。
【０１１５】
リアクトルＬ１１は、一方端がダイオードブリッジ８５の正極端ＰＴ１に接続されるとともに、他方端がスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２の接続ノードに接続される。ダイオードブリッジ８５の負極端ＮＴ１は、負極線ＮＬに接続される。
【０１１６】
コンデンサＣ３は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に、直列接続されたスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２と並列に設けられる。コンデンサＣ３は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ間の電圧変動を減少させる。
【０１１７】
以上のような構成においても、図１６で示した制御処理に従って、外部充電時にはシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を開放するように制御することで、充電回路系に接続される浮遊容量が削減できるので、車両ボデーからアースに流れる漏洩電流を抑制することができる。
【０１１８】
なお、上述の充電装置９５においては、整流器と直流チョッパとを含む構成の場合について説明したが、充電装置９５の構成は非絶縁型であれば上記の構成に限定されない。たとえば、充電装置９５の構成に加えて、図１８のように昇圧回路９６とリレーＲＹ１，ＲＹ２との間に、降圧回路９７をさらに備える構成としてもよい。このような構成では、外部電源７０の電圧Ｖａｃが蓄電装置１０の電圧よりも高い場合であっても充電が可能となる。また、図１８のダイオードブリッジ８５および昇圧回路９６に代えて、図１９のようなフルブリッジコンバータ回路８６を有する構成や、図２０のようなハーフブリッジコンバータ回路８７を有する構成としてもよい。なお、絶縁トランスを有するような絶縁型の充電装置の場合は、車両に搭載される機器が対地と絶縁されるので上記のような漏洩電流の問題は発生しない。ただし、絶縁型は非絶縁型と比較して構造がやや複雑であり、コストが増加したり、トランスにより重量が増加するといったデメリットがあるため、コスト面からは構造がシンプルな非絶縁型の充電装置を採用することが好ましい。
【０１１９】
[実施の形態２]
上述した、実施の形態１における車両１００，１００Ａにおいては、外部充電を行なう場合に、充電回路系に接続される浮遊容量を削減するためにシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を開放した。本実施の形態においては、ＥＣＵ３０および補機用バッテリ２４へ電源を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２とＰＣＵ２０とを結ぶ経路に接続されている。そのため、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が開放された状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３からＥＣＵ３０および補機負荷２５へ電源を供給することができないので、補機用バッテリ２４に蓄えられた電力からＥＣＵ３０および補機負荷２５に電源が供給される。
【０１２０】
そうすると、メインバッテリである蓄電装置１０の充電中に、補機用バッテリ２４の電力が消費されてしまう。そのため、蓄電装置１０の充電を継続して実行すると、補機用バッテリ２４の電力の低下によってＥＣＵ３０への電源が供給できなくなり、結果として蓄電装置１０を充電できなくなってしまうおそれがある。
【０１２１】
そのため、実施の形態２においては、外部充電を行なう際に、外部電源７０から蓄電装置１０への充電動作と、蓄電装置１０から補機用バッテリ２４への充電動作とを交互に切替え、蓄電装置１０および補機用バッテリ２４の両方を充電する充電切替制御を行なう。このようにすることで、外部充電の途中で補機用バッテリ２４の電力を使い切ってしまうことが防止できる。
【０１２２】
図２１は、上記の充電切替制御の概要を説明するためのタイムチャートである。図２１においては、横軸には時間が示され、縦軸にはリレーＲＹ１，ＲＹ２およびシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の開閉状態が示される。図２１においては、リレーＲＹ１，ＲＹ２およびシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、ＯＮの状態で接点が閉じられ、ＯＦＦの状態で接点が開放される。
【０１２３】
図１および図２１を参照して、外部充電開始の条件が成立すると、時刻ｔ１において、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が閉じられる。そして、ＥＣＵ３０によって充電装置５０が制御されることにより、外部電源７０から供給される電力によって、まずメインバッテリである蓄電装置１０の充電が開始される。
【０１２４】
次に、所定期間が経過した時刻ｔ２において、充電装置５０が停止されるとともに、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が開放される。そして、引き続いてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が閉じられるとともに、ＥＣＵ３０によりＤＣ／ＤＣコンバータ２３が制御されて、蓄電装置１０から供給される電力によって補機用バッテリ２４の充電が開始される。
【０１２５】
さらに、所定期間が経過した時刻ｔ３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が停止されるとともに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が開放される。そして、再びリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が閉じられ、ＥＣＵ３０によって充電装置５０が制御されることによって、蓄電装置１０の充電が開始される。
【０１２６】
なお、上述の説明では、所定期間が経過したことによって、蓄電装置１０および補機用バッテリ２４を切替える場合について説明したが、この所定期間については、時間経過によるものには限定されない。たとえば、図示しないセンサを用いて検出された補機用バッテリ２４のＳＯＣが所定値以下となった条件によって所定期間を設定するようにし、この設定された所定期間に従って補機用バッテリ２４を充電するようにしてもよい。
【０１２７】
また、リレーＲＹ１，ＲＹ２およびシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を切替える際には、両方が同時にオン状態にならないように、両方ともがオフ状態となるデッドタイムを設けるようにしてもよい。
【０１２８】
図２２は、ＥＣＵ３０において実行される充電切替制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図２２は、実施の形態１の図１６で示したフローチャートに、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１１５，Ｓ１２５，Ｓ１３５が追加されたものとなっている。図２２において、図１６と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１２９】
図１および図２２を参照して、ＥＣＵ３０は、Ｓ１００にて外部充電の開始条件が成立している場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、Ｓ１０１に処理を進める。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１０１にて、充電経過時間や、補機用バッテリ２４の充電状態などによって、蓄電装置１０および補機用バッテリ２４のいずれを充電するかを選択する。
【０１３０】
次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ１０２にて、Ｓ１０１で選択された充電対象バッテリが、蓄電装置１０であるか否かを判定する。
【０１３１】
充電対象バッテリが蓄電装置１０である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）は、処理がＳ１０３に進められ、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を停止して、補機用バッテリ２４の充電を中断する。なお、もともとＤＣ／ＤＣコンバータ２３が停止していた場合には、そのまま停止状態が維持される。
【０１３２】
その後、図１６同様に、処理がＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０と進められ、蓄電装置１０の充電が行なわれる。
【０１３３】
一方、充電対象バッテリが補機用バッテリ２４である場合（Ｓ１０２にてＮＯ）は、次に処理がＳ１０４に進められ、ＥＣＵ３０は、充電装置５０を停止することによって、蓄電装置１０の充電を中断する。
【０１３４】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１１５にてリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を開放するとともに、引き続いてＳ１２５にてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を閉じる。その後、ＥＣＵ３０は、Ｓ１３５にて、制御信号ＰＷＤを出力することによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を制御する。これにより、ＥＣＵ３０は、補機用バッテリ２４の充電を開始する。
【０１３５】
なお、図１７に示された実施の形態１の変形例においても、本実施の形態２を適用することができる。
【０１３６】
以上のような処理に従って制御を行なうことにより、外部充電を行なう際に、外部電源７０から供給される電力による蓄電装置１０の充電動作と、蓄電装置１０から供給される電力による補機用バッテリ２４の充電動作とを、所定期間ごとに交互に切替えて実行することができる。これによって、外部充電時の漏洩電流を抑制しつつ、補機用バッテリ２４についても充電を行なうことができる。この結果、補機用バッテリ２４のＳＯＣ不足によって、外部充電ができなくなることが防止できる。
【０１３７】
[実施の形態３]
実施の形態２では、蓄電装置１０の充電と、補機用バッテリ２４の充電とを時系列的に切替えることによって、蓄電装置１０および補機用バッテリ２４の両方を充電する構成について説明した。
【０１３８】
実施の形態３においては、図１または図１７に示される構成に、小容量（たとえば、数十Ｗ程度）のＡＣ／ＤＣコンバータをさらに設置することにより、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオン状態にすることなく、外部充電中に蓄電装置１０および補機用バッテリ２４の両方を充電可能な構成について説明する。
【０１３９】
図２３は、実施の形態３に従う車両１００Ｂを含む充電システムの全体ブロック図である。図２３は、図１で示された車両１００に、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０が追加されたものとなっている。図２３において、図１と重複する構成要素については同じ参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１４０】
図２３を参照して、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、電力線対ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および補機用バッテリ２４に接続される。ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、外部電源７０からの交流電圧Ｖａｃ（たとえば、１００Ｖや２００Ｖ）を、補機用バッテリ２４を充電できる直流電圧（たとえば、１２Ｖや２４Ｖ）に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、整流機能および降圧機能を備えていれば、どのような構成であっても構わない。
【０１４１】
次に、図２４を用いて、実施の形態３における充電開始制御について説明する。
図２４は、実施の形態３において、ＥＣＵ３０で実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図２４は、実施の形態１の図１６のフローチャートにステップＳ１２１が追加されたものとなっている。図２４において、図１６と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１４２】
図２３および図２４を参照して、ＥＣＵ３０は、Ｓ１１０にてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を開放し、Ｓ１２０にてリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を閉じると、次にＳ１２１にてＡＣ／ＤＣコンバータ９０を駆動する。これによって、外部電源７０からの電力によって補機用バッテリ２４の充電が開始される。
【０１４３】
その後、ＥＣＵ３０は、Ｓ１３０にて充電装置５０を制御することによって、蓄電装置１０の充電を開始する。
【０１４４】
以上に述べたように、外部電源７０から供給される電力によって補機用バッテリ２４の充電を行なう専用のＡＣ／ＤＣコンバータ９０を備える構成とすることによって、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオン状態にすることなく、外部充電中に蓄電装置１０および補機用バッテリ２４の両方を充電することが可能となる。
【０１４５】
なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０が、たとえば変圧器とダイオードブリッジとを備えたスイッチング素子を含まないような構成であり、ＥＣＵ３０による駆動制御が不要である場合には、外部電源７０を接続部７５に接続した時点で補機用バッテリ２４の充電が開始される。このような場合には、ステップＳ１２１は不要となる。
【０１４６】
また、図１７に示される車両１００Ａのように、蓄電装置１０専用の充電装置９５を備える構成についても、本実施の形態３が適用できる。
【０１４７】
図２５に示される車両１００Ｃは、図１７に示される車両１００Ａに、車両１００Ｂと同様のＡＣ／ＤＣコンバータ９０が追加された構成となっている。車両１００Ｃにおいても、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、電力線対ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および補機用バッテリ２４に接続される。
【０１４８】
このように、外部電源７０からの電力を用いた補機用バッテリ２４の充電専用のＡＣ／ＤＣコンバータ９０を備える構成とすることで、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオン状態にすることなく漏洩電流が低減できるとともに、外部充電中に蓄電装置１０および補機用バッテリ２４の両方を充電することが可能となる。さらに、リレーＲＹ１，ＲＹ２とシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２との切替えが不要なので、実施の形態２と比較して蓄電装置１０の充電時間を短縮することができる。
【０１４９】
[実施の形態４]
実施の形態４では、実施の形態３と同様に個別のＡＣ／ＤＣコンバータ９０を備えることに加えて、外部充電中には、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０からＥＣＵ３０および補機負荷２５に直接電力が供給される構成について説明する。
【０１５０】
図２６は、実施の形態４に従う車両１００Ｄを含む充電システムの全体ブロック図である。図２６においては、車両１００Ｄは、図１で示された車両１００に、図２３同様にＡＣ／ＤＣコンバータ９０を含むとともにリレーＲＹ９をさらに含む。図２６において、図１および図２３と重複する構成要素については同じ参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１５１】
図２６を参照して、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、電力線対ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および電力線対Ｐ１，Ｎ１に接続される。
【０１５２】
リレーＲＹ９は、電力線Ｐ１上の、補機用バッテリ２４の正極端と、ＥＣＵ３０および補機負荷２５の正極端とを結ぶ経路に介挿される。リレーＲＹ９は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＥ８によって制御される。そして、リレーＲＹ９は、補機用バッテリ２４からＥＣＵ３０および補機負荷２５への電力の供給と遮断とを切替える。
【０１５３】
図２７は、実施の形態４において、ＥＣＵ３０で実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図２７は、実施の形態３の図２４のフローチャートにステップＳ１２２がさらに追加されたものとなっている。図２７において、図１６および図２４と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１５４】
図２６および図２７を参照して、ＥＣＵ３０は、Ｓ１１０にてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点を開放し、Ｓ１２０にてリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を閉じると、次にＳ１２１にてＡＣ／ＤＣコンバータ９０を駆動する。これによって、外部電源から、ＥＣＵ３０および補機負荷２５に電力が供給される。
【０１５５】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１２２にて、制御信号ＳＥ８を出力して、リレーＲＹ９の接点を開放する。これによって、補機用バッテリ２４と、ＥＣＵ３０および補機負荷２５とが電気的に切り離されるので、外部充電中に補機用バッテリ２４の電力が消費されるのを抑制することができる。
【０１５６】
その後、処理がＳ１３０に進められ、ＥＣＵ３０は、充電装置５０を制御することによって蓄電装置１０の充電を開始する。
【０１５７】
なお、図示しないが、補機用バッテリ２４のＳＯＣが不足している場合には、ＲＹ９の接点を閉じることによって、補機用バッテリ２４の充電をあわせて行なうようにしてもよい。
【０１５８】
また、図１７に示される車両１００Ａのように、蓄電装置１０専用の充電装置９５を備える構成についても、本実施の形態４が適用できる。
【０１５９】
図２８に示される車両１００Ｅは、図１７に示される車両１００Ａに、車両１００Ｄと同様のＡＣ／ＤＣコンバータ９０およびリレーＲＹ９が追加された構成となっている。車両１００Ｅにおいても、ＡＣ／ＤＣコンバータ９０は、電力線対ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および電力線対Ｐ１，Ｎ１に接続される。
【０１６０】
このように、外部電源７０からＥＣＵ３０および補機負荷２５に電力を供給するためのＡＣ／ＤＣコンバータ９０と、リレーＲＹ９とを備える構成とすることで、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオン状態にすることなく漏洩電流が抑制できるとともに、、補機用バッテリ２４の消費を抑制しつつ蓄電装置１０を充電することが可能となる。さらに、リレーＲＹ１，ＲＹ２とシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２との切替えが不要なので、実施の形態２と比較して蓄電装置１０の充電時間を短縮することができる。
【０１６１】
[実施の形態５]
実施の形態１〜４においては、車両がメインバッテリとして１つの蓄電装置１０を備える構成について説明したが、車両がメインバッテリを複数備える構成とすることもできる。
【０１６２】
実施の形態５においては、車両がメインバッテリとして２つの蓄電装置を備える場合について説明する。なお、車両が３つ以上の蓄電装置を備える構成としてもよい。
【０１６３】
図２９は、実施の形態５に従う車両１００Ｆを含む充電システムの全体ブロック図である。図２９においては、図１の車両１００の構成に加えて、蓄電装置１１と、システムメインリレーＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２と、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２とがさらに含まれる。さらに、ＰＣＵ２０がＰＣＵ２０Ａに置き換わったものとなっている。図２９において、図１と重複する構成要素については同じ参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１６４】
図２９を参照して、車両１００Ｆは、図１の車両１００の構成に加えて、システムメインリレーＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２と、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２とをさらに含む。さらに、車両１００Ｆは、図１におけるＰＣＵ２０に代えてＰＣＵ２０Ａを含む。
【０１６５】
ＰＣＵ２０Ａは、図１におけるＰＣＵ２０の構成に加えて、コンバータ２６およびコンデンサＣ１１をさらに含む。
【０１６６】
コンバータ２６は、コンバータ２２と並列的に、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬに接続される。また、コンバータ２６は、蓄電装置１１と接続される。
【０１６７】
コンデンサＣ１１は、コンバータ２６と蓄電装置１１とを結ぶ、正極線ＰＬ３および負極線ＮＬの間に設けられ、正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ間の電圧変動を減少させる。
【０１６８】
蓄電装置１１は、蓄電装置１０と同様に、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。なお、蓄電装置１１は、蓄電装置１０と全く同一である必要はなく、容量、出力電圧等が異なっていてもよい。
【０１６９】
システムメインリレーＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２は、蓄電装置１１とコンバータ２６とを結ぶ正極線ＰＬ３および負極線ＮＬにそれぞれ介挿される。そして、システムメインリレーＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２は、ＥＣＵ３０からの制御指令ＳＥ５に基づいて、蓄電装置１１とコンバータ２６との間での電力の供給と遮断とを切替える。
【０１７０】
外部充電が行なわれる際には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２の接点がすべて開放されることによって、ＰＣＵ２０Ａ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２および補機装置２８が、蓄電装置１０，１１および充電装置５０から電気的に切り離される。これによって、外部充電の際に充電回路系に接続される浮遊容量が最小化される。
【０１７１】
リレーＲＹ１１は、一方端が蓄電装置１１の正極端に接続されるとともに、他方端が充電装置５０の正極端に接続される。また、リレーＲＹ１２は、一方端が蓄電装置１１の負極端と接続されるとともに、他方端が充電装置５０の負極端に接続される。そして、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＥ６によって制御され、蓄電装置１１と充電装置５０との間の電力の供給と遮断とを切替える。なお、外部充電を行なう際に、蓄電装置１０を充電する場合にはリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が閉じられるとともに、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２の接点が開放される。一方、蓄電装置１１を充電する場合にはリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点が開放されるとともに、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２の接点が閉じられる。
【０１７２】
図３０は、実施の形態５において、ＥＣＵ３０で実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【０１７３】
図２９および図３０を参照して、ＥＣＵ３０は、ステップ２００において、外部充電の開始条件が成立したか否かを判定する。外部充電の開始条件には、たとえば、接続部に充電ケーブル（図示せず）が接続されたこと、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧が所定以上となったこと、または操作者によって充電開始操作が行なわれたことなどがある。
【０１７４】
外部充電の開始条件が成立した場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、Ｓ２１０にて、制御信号ＳＥ１およびＳＥ５を出力することによって、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２の接点を開放する。これによって、駆動系のＰＣＵ２０ＡおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、そして補機装置２８が、蓄電装置１０，１１および充電装置５０から電気的に切り離される。
【０１７５】
次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ２２０にて、蓄電装置１０，１１のうち、どちらの蓄電装置を充電するかを選択する。この蓄電装置の選択手法は、たとえば、蓄電装置１０，１１のそれぞれの充電状態（ＳＯＣ，電圧など）に応じて選択してもよいし、蓄電装置１０，１１のどちらかを優先的に充電するようにしてもよい。
【０１７６】
そして、Ｓ２３０に処理が進められ、ＥＣＵ３０は、Ｓ２２０で選択された充電対象の蓄電装置が蓄電装置１０であるか否かを判定する。
【０１７７】
充電対象の蓄電装置が蓄電装置１０である場合（Ｓ２３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２４０に進められ、ＥＣＵ３０は、制御信号ＳＥ６を出力することによって、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２の接点を開放する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ２５０にて、制御信号ＳＥ２を出力することによって、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を閉じる。これによって、充電装置５０と蓄電装置１０とが電気的に接続されるとともに、充電装置５０と蓄電装置１１とが電気的に切り離される。
【０１７８】
その後、ＥＣＵ３０は、Ｓ２６０にて、充電装置５０を制御することによって、実際の充電動作を開始する。具体的には、ＥＣＵ３０は、制御信号ＳＥ３によりリレーＲＹ３，ＲＹ４の接点を閉じるとともに、制御信号ＳＥ４によりリレーＲＹ５の接点を開放する。そして、ＵＣＵ３０は、インバータ５５に対して制御信号ＰＷＥを出力することにより、Ｕ相アーム５１を所定のデューティで制御する。これによって、ダイオードブリッジ８０にて整流された外部電源７０からの電源電圧が、蓄電装置１０を充電するために必要な電圧に変換される。
【０１７９】
一方、充電対象の蓄電装置が蓄電装置１１である場合（Ｓ２３０にてＮＯ）は、処理がＳ２５０に進められ、ＥＣＵ３０は、制御信号ＳＥ２を出力することによって、リレーＲＹ１，ＲＹ２の接点を開放する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ２５５にて、制御信号ＳＥ６を出力することによって、リレーＲＹ１１，ＲＹ１２の接点を閉じる。これによって、充電装置５０と蓄電装置１１とが電気的に接続されるとともに、充電装置５０と蓄電装置１０とが電気的に切り離される。
【０１８０】
その後、Ｓ２６０に処理が進められ、ＥＣＵ３０は、充電装置５０を制御することによって、実際に蓄電装置１１の充電動作を開始する。
【０１８１】
一方、外部充電の開始条件が成立していない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、Ｓ２１０〜Ｓ２６０の処理がスキップされ、メインルーチンに処理が戻される。
【０１８２】
以上のような制御処理に従って充電動作を行なうことにより、複数の蓄電装置を備える車両においても、外部充電時に充電回路系に接続される浮遊容量を削減することができるので、車両ボデーからアースに流れる漏洩電流が抑制できる。
【０１８３】
なお、このような複数の蓄電装置を備える車両においても、上述した実施の形態１の変形例と同様に、蓄電装置１０，１１の専用の充電装置９５を備える構成とすることもできる。さらに、実施の形態２〜４を、複数の蓄電装置を備える車両に適用することもできる。
【０１８４】
なお、本実施の形態およびその変形例において、ＰＣＵ２０以降の負荷の構成は、図示された構成に限定されるものではない。たとえば、ＰＣＵ２０の構成については、コンバータ２２を省略して、蓄電装置１０の出力電圧をそのままインバータ２１−１，２１−２の直流側電圧とすることも可能である。また上述のように、車両駆動力を発生する構成についても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とを搭載した車両に対して、共通に適用することができる。
【０１８５】
なお、本実施の形態におけるＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２は、本発明の「第１のリレー」の一例である。本実施の形態におけるＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ１１，ＲＹ１２は、本発明の「第２のリレー」の一例である。本実施の形態におけるＲＹ５は、本発明の「第３のリレー」の一例である。また、本実施の形態における蓄電装置１０，１１および補機用バッテリ２４は、それぞれ本発明における「第１の蓄電装置」および「第２の蓄電装置」の一例である。本実施の形態におけるインバータ５５は、本発明における「電力変換器」の一例である。
【０１８６】
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。
【符号の説明】
【０１８７】
１０，１１ 蓄電装置、２１−１，２１−２，５５  インバータ、２２，２６  コンバータ、２３  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２４  補機用バッテリ、２５  補機負荷、２８  補機装置、３０  ＥＣＵ、４０  エンジン、４２  動力分割装置、４４  駆動輪、５０，９５  充電装置、５１  Ｖ相アーム、５２  Ｕ相アーム、５３  Ｗ相アーム、６０  補機モータ、７０  外部電源、７５  接続部、８０，８５  ダイオードブリッジ、８６  フルブリッジコンバータ回路、８７  ハーフブリッジコンバータ回路、９０  ＡＣ／ＤＣコンバータ、９６  昇圧回路、９７  降圧回路、１００，１００Ａ〜１００Ｆ  車両、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  電力線、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ１１  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１〜Ｄ３４  ダイオード、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＮＬ  負極線、ＮＴ，ＮＴ１  負極端、Ｐ１，Ｎ１  電力線、ＰＬ１〜ＰＬ３  正極線、ＰＴ，ＰＴ１  正極端、Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１，Ｑ２２  スイッチング素子、ＲＹ１〜ＲＹ９，ＲＹ１１，ＲＹ１２  リレー、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ１１，ＳＭＲ１２  システムメインリレー、Ｕ３  Ｕ相コイル、ＵＴ，ＶＴ，ＷＴ  出力端、Ｖ３  Ｖ相コイル、Ｗ３  Ｗ相コイル。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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