(57)【要約】      （修正有）【課題】充電時の損失を低減できる車両の電源装置を提供する。【解決手段】車両Ｖの電源装置１は、高圧バッテリＢＨが設けられた高電圧回路１０と、低圧外部充電器ＣＬが接続される低圧外部端子２７が設けられた低電圧回路２０と、高圧電圧回路１０と低電圧回路２０との間に設けられたＶＣＵ３０と、ＶＣＵ３０を制御するＥＣＵ６０及びゲートドライブ回路５０と、ＶＣＵ３０を迂回し高電圧回路１０及び低電圧回路２０を接続するバイパス線７１と、バイパス線７１に設けられ低電圧回路２０側から高電圧回路１０側への電流を通過させるバイパスダイオード７２と、を備える。ＥＣＵ６０は、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電時において、高圧バッテリＢＨの電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧より低い場合には、ＶＣＵを停止させ、バイパス線７１を介して低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給する。【選択図】図１
2019004593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蓄電器が設けられた第１回路と、
第２外部充電器が接続される第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器と、
前記電圧変換器を制御する制御装置と、
前記第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値を取得する第１充電パラメータ取得手段と、を備える車両の電源装置であって、
前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線と、
前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオードと、を備え、
前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記第２外部充電器の充電電圧と関連付けられた判定値より小さい場合には、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給することを特徴とする車両の電源装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記判定値以上である場合には、前記電圧変換器に昇圧動作を実行させることによって前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項３】
第１蓄電器が設けられた第１回路と、
第２外部充電器が接続される第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器と、
前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える車両の電源装置であって、
前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線と、
前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオードと、を備え、
前記第１蓄電器の満充電時電圧は前記第２外部充電器の充電電圧よりも高く、
前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時には、始めは、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給し、その後前記第１蓄電器が満充電になるまでの間は、前記電圧変換器に昇圧動作を実行させ、前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給することを特徴とする車両の電源装置。
【請求項４】
前記電圧変換器は、前記第１回路側に印加される電圧を降圧して前記第２回路側に出力する降圧機能をさらに有し、
前記第２回路には車両用補機が接続され、
前記車両用補機には、前記第２外部充電器による外部充電時においては当該第２外部充電器からの電流が供給され、車両走行時においては前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１蓄電器からの電流が供給されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車両の電源装置。
【請求項５】
前記第１回路には、前記第２外部充電器よりも充電電圧の高い第１外部充電器が接続され、
前記第１蓄電器には、前記第１外部充電器による外部充電時においては当該第１外部充電器からの電流が供給されることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の車両の電源装置。
【請求項６】
前記第１回路には、前記第２外部充電器よりも充電電圧の高い第１外部充電器が接続され、
前記制御装置は、前記第１外部充電器による外部充電時には、前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１外部充電器から前記車両用補機へ電流を供給することを特徴とする請求項４に記載の車両の電源装置。
【請求項７】
前記第２回路には前記第１蓄電器よりも満充電時電圧の低い第２蓄電器が設けられ、
前記第２蓄電器には、前記第１外部充電器による外部充電時においては前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１外部充電器からの電流が供給され、前記第２外部充電器による外部充電時においては前記第２外部充電器からの電流が供給されることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両の電源装置。
【請求項８】
第１蓄電器が設けられた第１回路と、
第２蓄電器が設けられた第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器と、
前記第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値を取得する第１充電パラメータ取得手段と、
前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える車両の電源装置であって、
前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線と、
前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオードと、
前記制御装置は、前記第２蓄電器による前記第１蓄電器の充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記第２蓄電器の電圧と関連付けられた判定値よりも小さい場合には、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２蓄電器から前記第１蓄電器へ電流を供給することを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両は、バッテリから供給される電力を用いてモータを駆動することによって走行する。また電動車両に搭載されるバッテリは、普通充電設備や急速充電設備等の車両外部の充電器から供給される電力で充電できる。
【０００３】
特許文献１には、このような外部充電器を用いた外部充電において、充電効率を向上することを目的とした技術が示されている。特許文献１には、外部充電器とバッテリとの間に昇圧コンバータが設けられた車両において、外部充電器側の電圧よりもバッテリ側の電圧の方が低い場合には、昇圧コンバータのパワー素子のゲートを遮断し整流動作を実行させることにより、外部充電器からバッテリへ電流を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術によれば、充電時にゲートを遮断し続けることにより、その分スイッチング損失を抑制できる。しかしながら特許文献１の技術では、充電時にはリアクトルと還流ダイオードに定常的に電流が流れ続けることになる。このため特許文献１の技術では、還流ダイオードのサイズを大きくせざるを得ず、ひいてはパワーモジュール全体を大型化する必要が生じる。また特許文献１の技術では、リアクトル損失も発生するため、充電効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、電力供給源から蓄電器へ電圧変換器を介して電流を供給することによって蓄電器を充電するものであって、充電時の損失を低減できる車両の電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）車両（例えば、後述の車両Ｖ，ＶＡ）の電源装置（例えば、後述の電源装置１，１Ａ）は、第１蓄電器（例えば、後述の高圧バッテリＢＨ）が設けられた第１回路（例えば、後述の高電圧回路１０）と、第２外部充電器（例えば、後述の低圧外部充電器ＣＬ）が接続される第２回路（例えば、後述の低電圧回路２０，２０Ａ）と、前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器（例えば、後述のＶＣＵ３０）と、前記電圧変換器を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ６０，６０Ａ）と、前記第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値を取得する第１充電パラメータ取得手段（例えば、後述のセンサユニットＳＨ）と、前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線（例えば、後述のバイパス線７１）と、前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオード（例えば、後述のバイパスダイオード７２）と、を備え、前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記第２外部充電器の充電電圧と関連付けられた判定値より小さい場合には、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給する。
【０００８】
（２）この場合、前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記判定値以上である場合には、前記電圧変換器に昇圧動作を実行させることによって前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給することが好ましい。
【０００９】
（３）車両（例えば、後述の車両Ｖ，ＶＡ）の電源装置（例えば、後述の電源装置１，１Ａ）は、第１蓄電器（例えば、後述の高圧バッテリＢＨ）が設けられた第１回路（例えば、後述の高電圧回路１０）と、第２外部充電器（例えば、後述の低圧外部充電器ＣＬ）が接続される第２回路（例えば、後述の低電圧回路２０，２０Ａ）と、前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器（例えば、後述のＶＣＵ３０）と、前記電圧変換器を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ６０，６０Ａ）と、前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線（例えば、後述のバイパス線７１）と、前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオード（例えば、後述のバイパスダイオード７２）と、を備え、前記第１蓄電器の満充電時電圧は前記第２外部充電器の充電電圧よりも高く、前記制御装置は、前記第２外部充電器による外部充電時には、始めは、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給し、その後前記第１蓄電器が満充電になるまでの間は、前記電圧変換器に昇圧動作を実行させ、前記第２外部充電器から前記第１蓄電器へ電流を供給する。
【００１０】
（４）この場合、前記電圧変換器は、前記第１回路側に印加される電圧を降圧して前記第２回路側に出力する降圧機能をさらに有し、前記第２回路には車両用補機（例えば、後述の車両用補機２２）が接続され、前記車両用補機には、前記第２外部充電器による外部充電時においては当該第２外部充電器からの電流が供給され、車両走行時においては前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１蓄電器からの電流が供給されることが好ましい。
【００１１】
（５）この場合、前記第１回路には、前記第２外部充電器よりも充電電圧の高い第１外部充電器（例えば、後述の高圧外部充電器ＣＨ）が接続され、前記第１蓄電器には、前記第１外部充電器による外部充電時においては当該第１外部充電器からの電流が供給されることが好ましい。
【００１２】
（６）この場合、前記第１回路には、前記第２外部充電器よりも充電電圧の高い第１外部充電器（例えば、後述の高圧外部充電器ＣＨ）が接続され、前記制御装置は、前記第１外部充電器による外部充電時には、前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１外部充電器から前記車両用補機へ電流を供給することが好ましい。
【００１３】
（７）この場合、前記第２回路には前記第１蓄電器よりも満充電時電圧の低い第２蓄電器（例えば、後述の低圧バッテリＢＬ）が設けられ、前記第２蓄電器には、前記第１外部充電器による外部充電時においては前記電圧変換器に降圧動作を実行させることによって前記第１外部充電器からの電流が供給され、前記第２外部充電器による外部充電時においては前記第２外部充電器からの電流が供給されることが好ましい。
【００１４】
（８）車両（例えば、後述の車両ＶＡ）の電源装置（例えば、後述の電源装置１Ａ）は、第１蓄電器（例えば、後述の高圧バッテリＢＨ）が設けられた第１回路（例えば、後述の高電圧回路１０）と、第２蓄電器（例えば、後述の低圧バッテリＢＬ）が設けられた第２回路（例えば、後述の低電圧回路２０）と、前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第２回路側に印加される電圧を昇圧して前記第１回路側に出力する昇圧機能を有する電圧変換器（例えば、後述のＶＣＵ３０）と、前記第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値を取得する第１充電パラメータ取得手段（例えば、後述のセンサユニットＳＨ）と、前記電圧変換器を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ６０Ａ）と、前記電圧変換器を迂回し前記第１回路及び前記第２回路を接続するバイパス線（例えば、後述のバイパス線７１）と、前記バイパス線に設けられ前記第２回路側から前記第１回路側への電流を通過させるダイオード（例えば、後述のバイパスダイオード７２）と、前記制御装置は、前記第２蓄電器による前記第１蓄電器の充電時において、前記第１充電パラメータの値が前記第２蓄電器の電圧と関連付けられた判定値よりも小さい場合には、前記電圧変換器を停止させ、前記バイパス線を介して前記第２蓄電器から前記第１蓄電器へ電流を供給する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、第１蓄電器が設けられる第１回路と第２外部充電器が接続される第２回路とを、昇圧機能を有する電圧変換器で接続する。また本発明では、これら第１回路と第２回路とを接続し電圧変換器を迂回するバイパス線を設け、このバイパス線には第２回路側から第１回路側への電流を通過させるダイオードを設ける。そして制御装置は、第２外部充電器による外部充電時において、第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値が第２外部充電器の充電電圧と関連付けられた判定値より小さい場合には、電圧変換器を停止させ、第２外部充電器と第１蓄電器との間の電位差を利用してバイパス線を介して第２外部充電器から第１蓄電器へ電流を供給する。したがって本発明によれば、第１蓄電器の低電圧時には、電圧変換器を迂回して外部充電を行うことができるので、その分だけ外部充電時の損失を低減できる。
【００１６】
（２）上述のバイパス線を介した外部充電は、第１充電パラメータの値が判定値より小さい場合に限られる。そこで本発明では、第２外部充電器による外部充電時において、第１充電パラメータの値が判定値以上である場合には、電圧変換器に昇圧動作を実行させることによって第２外部充電器から第１蓄電器へ電流を供給する。これにより、例えば、第１蓄電器としてその満充電時電圧が第２外部充電器の充電電圧よりも高いものが用いられている場合であっても、第２外部充電器を用いた外部充電によって第１蓄電器を満充電にすることができる。
【００１７】
（３）本発明では、第１蓄電器が設けられる第１回路と第２外部充電器が接続される第２回路とを、昇圧機能を有する電圧変換器で接続する。また本発明では、これら第１回路と第２回路とを接続し電圧変換器を迂回するバイパス線を設け、このバイパス線には第２回路側から第１回路側への電流を通過させるダイオードを設ける。そして制御装置は、第２外部充電器によって、その満充電時電圧が第２外部充電器の充電電圧よりも高い第１蓄電器の外部充電を行う場合、始めは、電圧変換器を停止させ、バイパス線を介して第２外部充電器から第１蓄電器へ電流を供給する。これにより、外部充電初期の間は、電圧変換器を迂回して外部充電を行うことができるので、その分だけ外部充電時の損失を低減できる。またこのバイパス線を介した外部充電によって第１蓄電器の電圧がある程度上昇した後、第１蓄電器が満充電になるまでの間は、電圧変換器に昇圧動作を実行させることにより、第１蓄電器の電圧が充電電圧よりも高い満充電時電圧に至るまで外部充電を継続できる。以上により本発明によれば、第１蓄電器の満充電時電圧が第２外部充電器の充電電圧よりも高い場合であっても、外部充電時の損失を低減しながら第１蓄電器を満充電にすることができる。
【００１８】
（４）本発明では、電圧変換器として降圧機能を有するものを用い、また車両用補機を第２回路に接続する。また本発明では、第２外部充電器による外部充電時においては、車両用補機には第２外部充電器からの電流を供給し、車両走行時においては、車両用補機には電圧変換器に降圧動作を実行させることによって第１蓄電器からの電流を供給する。これにより、外部充電時には電圧変換器を介さない分だけ損失を低減して車両用補機を駆動でき、また車両走行時には電圧変換器に降圧動作をさせることで車両用補機を駆動できる。
【００１９】
（５）本発明では、第２外部充電器を第２回路に接続させ、またこの第２外部充電器よりも充電電圧の高い第１外部充電器を第１回路に接続させる。これにより、第１外部充電器による外部充電時には、電圧変換器を介さずに第１外部充電器から第１蓄電器に直接電流を供給できるので、その分だけ損失を低減できる。すなわち、充電電圧の異なる第１及び第２外部充電器が併用される場合もあるところ、本発明では充電電圧の高低に応じて上述のような位置に第１、第２外部充電器を接続させることにより、どちらの外部充電器が用いられた場合であっても損失の少ない外部充電を実現できる。
【００２０】
（６）本発明では、第１外部充電器による外部充電時には、電圧変換器に降圧動作を実行させることによって第１外部充電器から車両用補機へ電流を供給する。これにより、第１及び第２外部充電器のどちらが用いられた場合であっても、車両用補機に電流を供給し、これを駆動することができる。
【００２１】
（７）本発明では、第１蓄電器を第１回路に設け、またこの第１蓄電器よりも満充電時電圧の低い第２蓄電器を第２回路に設ける。そして第１外部充電器による外部充電時においては、第１蓄電器には電圧変換器を介さずに第１外部充電器からの電流を直接供給しつつ、第２蓄電器には電圧変換器に降圧動作を実行させることによって第１外部充電器からの電流を供給する。これにより、第１外部充電器が用いられた場合には、少なくとも第１蓄電器に対しては電圧変換器を介さない低損失な外部充電を実現できる。一方、第２外部充電器による外部充電時においては、第１蓄電器にはその第１電圧に応じて電圧変換器又はバイパス線を介して第２外部充電器からの電流を供給しつつ、第２蓄電器には電圧変換器を介さずに第２外部充電器からの電流を直接供給する。これにより、第２外部充電器が用いられた場合には、第２蓄電器に対しては電圧変換器を介さない低損失な外部充電を実現しつつ、第１蓄電器に対してもその電圧に応じてできるだけ損失を低減した外部充電を実現することができる。
【００２２】
（８）本発明では、第１蓄電器が設けられる第１回路と第２蓄電器が設けられる第２回路とを、昇圧機能を有する電圧変換器で接続する。また、これら第１回路と第２回路とを接続し電圧変換器を迂回するバイパス線を設け、このバイパス線には第２回路側から第１回路側への電流を通過させるダイオードを設ける。そして制御装置は、第２蓄電器による第１蓄電器の充電時において、第１蓄電器の蓄電量と相関のある第１充電パラメータの値が第２蓄電器の電圧と関連付けられた判定値よりも小さい場合には、電圧変換器を停止させ、第２蓄電器と第１蓄電器との間の電位差を利用してバイパス線を介して第２蓄電器から第１蓄電器へ電流を供給する。したがって本発明によれば、第１蓄電器の低電圧時には、電圧変換器を迂回して第２蓄電器から第１蓄電器へ電流を供給できるので、その分だけ第２蓄電器を電力供給源とした充電時の損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電源装置を搭載する電動車両と２つの外部充電器との構成を示す図である。
【図２】低圧外部充電器による外部充電の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図３】昇圧動作時における電流の流れを説明するための回路図である。
【図４】高圧外部充電による外部充電の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図５】降圧動作時における電流の流れを説明するための回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電源装置を搭載する電動車両と２つの外部充電器との構成を示す図である。
【図７】車両走行時における高圧バッテリの充電の具体的な手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源装置１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）と、この車両Ｖに対する２種類の外部充電器ＣＨ，ＣＬとの構成を示す図である。
【００２５】
第１外部充電器としての高圧外部充電器ＣＨ及び第２外部充電器としての低圧外部充電器ＣＬは、それぞれ、充電を主目的とする施設である充電ステーション、商業施設、及び公共施設等に設置された急速充電器である。これら外部充電器ＣＨ，ＣＬは、それぞれ所定の充電電圧の直流を、充電ケーブルを介して車両Ｖの電源装置１へ出力する。高圧外部充電器ＣＨの充電電圧は、低圧外部充電器ＣＬの充電電圧よりも高い。以下では、例えば高圧外部充電器ＣＨの充電電圧は１０００［Ｖ］とし、低圧外部充電器ＣＬの充電電圧は５００［Ｖ］とした場合について説明するが、本発明はこれに限るものではない。
【００２６】
高圧外部充電器ＣＨの正負極の両端子は、その充電ケーブルの先端に設けられた充電コネクタを車両Ｖのインレット（図示せず）に接続すると、電源装置１に設けられる後述の高圧外部正極端子１５及び高圧外部負極端子１６に接続される。また低圧外部充電器ＣＬの正負極の両端子は、その充電ケーブルの先端に設けられた充電コネクタを車両Ｖのインレットに接続すると、電源装置１に設けられる後述の低圧外部正極端子２５及び低圧外部負極端子２６に接続される。
【００２７】
また外部充電器ＣＨ（ＣＬ）は、電源装置１の両端子１５，１６（２５，２６）に接続すると、外部充電器ＣＨ（ＣＬ）から電源装置１へ電力の供給が可能になり、また外部充電器ＣＨ（ＣＬ）と電源装置１の後述のＥＣＵ６０との間で電力線を介した通信であるＰＬＣ通信を行うことが可能になる。
【００２８】
なお図１には、説明の便宜上２つの外部充電器ＣＨ，ＣＬが両方とも車両Ｖに接続された状態を図示するが、これら２つの外部充電器ＣＨ，ＣＬは、１つの車両Ｖに対して同時に接続することができず、何れかのみを選択的に接続することが可能となっている。すなわち高圧外部充電器ＣＨを車両Ｖに接続した場合には、低圧外部充電器ＣＬを同じ車両Ｖに接続することができず、また低圧外部充電器ＣＬを車両Ｖに接続した場合には、低圧外部充電器ＣＬを同じ車両Ｖに接続することができないようになっている。
【００２９】
車両Ｖは、その駆動輪（図示せず）と機械的に連結された走行モータＭと、この走行モータＭに電力を供給する電源装置１と、を備える。走行モータＭは、例えば、三相交流モータである。
【００３０】
電源装置１は、第１蓄電器としての高圧バッテリＢＨが設けられた高電圧回路１０と、車両用補機２２が接続された低電圧回路２０と、電圧変換器３０（以下、「ＶＣＵ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０」との略称を用いる）と、バイパス回路７０と、インバータ４０と、ＶＣＵ３０とインバータ４０とを接続する主正極線ＭＰＬ及び主負極線ＭＮＬと、ＶＣＵ３０及びインバータ４０に設けられる複数のスイッチング素子を駆動するゲートドライブ回路５０と、電流センサＣＳと、これらを制御する電子制御モジュールであるＥＣＵ６０と、を備える。
【００３１】
高電圧回路１０は、高圧バッテリＢＨの正極と主正極線ＭＰＬとを接続する正極線ＰＬＨと、高圧バッテリＢＨの負極と主負極線ＭＮＬとを接続する負極線ＮＬＨと、正極線ＰＬＨに設けられた正極コンタクタ１１と、負極線ＮＬＨに設けられた負極コンタクタ１２と、正極線ＰＬＨのうち正極コンタクタ１１よりも主正極線ＭＰＬ側に設けられた高圧外部正極端子１５と、負極線ＮＬＨのうち負極コンタクタ１２よりも主負極線ＭＮＬ側に設けられた高圧外部負極端子１６と、を含む。
【００３２】
高圧バッテリＢＨは、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この高圧バッテリＢＨとして、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
【００３３】
なお以下では、高圧バッテリＢＨとして、その満充電時電圧は低圧外部充電器ＣＬの出力電圧よりも高くかつ高圧外部充電器ＣＨの出力電圧よりも低いものを用いた場合について説明する。より具体的には、高圧バッテリＢＨの満充電時電圧は、例えば８００［Ｖ］とするが、本発明はこれに限るものではない。
【００３４】
またこの高圧バッテリＢＨには、センサユニットＳＨが設けられている。センサユニットＳＨは、高圧バッテリＢＨの充電率（バッテリの残容量の満充電容量に対する割合を百分率で表したものであり、以下では「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）」という）を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた検出信号ｂｈをＥＣＵ６０へ送信する複数のセンサで構成される。より具体的には、センサユニットＳＨは、高圧バッテリＢＨの電圧を検出する電圧センサ、高圧バッテリＢＨの電流を検出する電流センサ、及び高圧バッテリＢＨの温度を検出する温度センサ等によって構成される。外部充電の実行中や走行中における高圧バッテリＢＨのＳＯＣは、センサユニットＳＨからの検出信号ｂｈを用いた既知のアルゴリズムに基づいて、例えばＥＣＵ６０において逐次算出される。
【００３５】
コンタクタ１１，１２は、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して高圧バッテリＢＨと端子１５，１６及び線ＭＰＬ，ＭＮＬとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して高圧バッテリＢＨと端子１５，１６及び線ＭＰＬ，ＭＮＬとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ１１，１２は、ＥＣＵ６０から送信される指令信号に応じて開閉する。なお負極コンタクタ１２は、コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。
【００３６】
高圧外部正極端子１５及び高圧外部負極端子１６には、それぞれ高圧外部充電器ＣＨの正極出力端子及び負極出力端子が接続される。以下では、これら２つの端子１５，１６をまとめて高圧外部端子１７ともいう。
【００３７】
低電圧回路２０は、低圧外部正極端子２５及び低圧外部負極端子２６と、低圧外部正極端子２５とＶＣＵ３０の低圧側正極端子３１とを接続する正極線ＰＬＬと、低圧外部負極端子２６とＶＣＵ３０の低圧側負極端子３２とを接続する負極線ＮＬＬと、これら正極線ＰＬＬ及び負極線ＮＬＬに接続された車両用補機２２と、を含む。
【００３８】
車両用補機２２は、バッテリヒータ、エアコンインバータ、及びＤＣ−ＤＣコンバータ等の複数の補機類と、これら補機類を駆動するための電源となる補機バッテリ（例えば、鉛バッテリ）と、等によって構成される。
【００３９】
低圧外部正極端子２５及び低圧外部負極端子２６には、それぞれ低圧外部充電器ＣＬの正極出力端子及び負極出力端子が接続される。以下では、これら２つの端子２５，２６をまとめて低圧外部端子２７ともいう。
【００４０】
ＶＣＵ３０は、高電圧回路１０と低電圧回路２０との間に設けられる。ＶＣＵ３０の低圧側正極端子３１及び低圧側負極端子３２は、それぞれ上述のように低電圧回路２０の正極線ＰＬＬ及び負極線ＮＬＬに接続される。ＶＣＵ３０の高圧側正極端子３３及び高圧側負極端子３４は、それぞれ主正極線ＭＰＬ及び主負極線ＭＮＬを介して高電圧回路１０の正極線ＰＬＨ及び負極線ＮＬＨに接続される。
【００４１】
ＶＣＵ３０は、リアクトルＬと、平滑コンデンサＣ１と、ハイアーム素子３Ｈと、ローアーム素子３Ｌと、負母線３５と、を組み合わせて構成される双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００４２】
負母線３５は、低圧側負極端子３２と高圧側負極端子３４とを接続する配線である。平滑コンデンサＣ１は、その一端側が低圧側正極端子３１に接続され、その他端側が負母線３５に接続される。リアクトルＬは、その一端側が低圧側正極端子３１に接続され、その他端側がハイアーム素子３Ｈとローアーム素子３Ｌとの接続ノードに接続される。
【００４３】
ハイアーム素子３Ｈは、ハイアームスイッチング素子３６と、このハイアームスイッチング素子３６に並列に接続されたダイオード３７とを備える。ローアーム素子３Ｌは、ローアームスイッチング素子３８と、このローアームスイッチング素子３８に並列に接続されたダイオード３９とを備える。これらスイッチング素子３６，３８は、高圧側正極端子３３と負母線３５との間に直列に接続される。ハイアームスイッチング素子３６のコレクタは高圧側正極端子３３に接続される。ローアームスイッチング素子３８のエミッタは負母線３５に接続される。ダイオード３７の順方向は、リアクトルＬから高圧側正極端子３３へ向かう向きである。ダイオード３９の順方向は、負母線３５からリアクトルＬへ向かう向きである。なお、これらスイッチング素子３６，３８には、それぞれＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子が用いられる。
【００４４】
ハイアームスイッチング素子３６及びローアームスイッチング素子３８は、それぞれＥＣＵ６０からの制御信号に基づいてゲートドライブ回路５０によって生成されるゲート駆動信号によってオン又はオフにされる。
【００４５】
以上のように構成されたＶＣＵ３０によれば、ゲートドライブ回路５０から所定のタイミングで生成したゲート駆動信号でスイッチング素子３６，３８をオン／オフ駆動することにより、後に詳細に説明するように、昇圧機能と降圧機能を発揮する。昇圧機能とは、低圧側の端子間３１，３２に印加される電圧を昇圧して高圧側の端子間３３，３４に出力する機能をいい、これにより低電圧回路２０から高電圧回路１０及びインバータ４０へ電流が流れる。また降圧機能とは、高圧側の端子間３３，３４に印加される電圧を降圧して低圧側の端子３１，３２に出力する機能をいい、これにより高電圧回路１０及びインバータ４０から低電圧回路２０へ電流が流れる。
【００４６】
バイパス回路７０は、ＶＣＵ３０を迂回し高電圧回路１０と低電圧回路２０とを接続するバイパス線７１と、このバイパス線７１に設けられ低電圧回路２０から高電圧回路１０への電流を通過させるバイパスダイオード７２と、を備える。このようなバイパス回路７０を設けることにより、低電圧回路２０側の電圧が高電圧回路１０及びインバータ４０側の電圧よりも高い場合には、ＶＣＵ３０の駆動を停止した状態（より具体的には、ＶＣＵ３０の両スイッチング素子３６，３８をオフにした状態）であっても、低電圧回路２０側から高電圧回路１０及びインバータ４０側へ電流を流すことができる。
【００４７】
インバータ４０は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータである。インバータ４０は、その一方において主正極線ＭＰＬ及び主負極線ＭＮＬに接続され、他方において走行モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。
【００４８】
インバータ４０は、走行モータＭのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子ＵＨ及びロー側Ｕ相スイッチング素子ＵＬと、走行モータＭのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子ＶＨ及びロー側Ｖ相スイッチング素子ＶＬと、走行モータＭのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子ＷＨ及びロー側Ｗ相スイッチング素子ＷＬと、を相毎にブリッジ接続して構成されるブリッジ回路と、平滑コンデンサＣ２と、を備える。電流センサＣＳは、走行モータＭの各相の電流を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ６０へ送信する。
【００４９】
車両の走行時には、ＥＣＵ６０は、電流センサＣＳの検出信号を用いてトルク電流指令信号を生成し、ゲートドライブ回路５０に入力する。ゲートドライブ回路５０は、ＥＣＵ６０からのトルク電流指令信号に基づいて各スイッチング素子ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬに対する駆動信号を生成し、これらスイッチング素子を所定の位相で駆動する。これにより走行モータＭのステータコイルに回転磁界が発生し、走行モータＭの出力軸が回転する。
【００５０】
次に、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電の具体的な手順について説明する。
図２は、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電の具体的な手順を示すフローチャートである。図２に示す処理は、例えば、低圧外部充電器ＣＬが低圧外部端子２７に接続されたことにより、低圧外部充電器ＣＬから電源装置１への電力の供給と低圧外部充電器ＣＬとＥＣＵ６０との間のＰＬＣ通信とが可能な状態になり、さらにコンタクタ１１，１２がオンにされたことに応じて、ＥＣＵ６０において実行される。
【００５１】
始めにＳ１では、ＥＣＵ６０は、センサユニットＳＨからの検出信号ｂｈを用いて高圧バッテリＢＨの電圧を取得し、この高圧バッテリＢＨの電圧は低圧外部充電器ＣＬの充電電圧（本実施形態では、５００［Ｖ］）より低いか否かを判別する。ＥＣＵ６０は、Ｓ１の判別結果がＹＥＳである場合にはＳ２に移り、ＮＯである場合にはＳ４に移る。
【００５２】
Ｓ２では、ＥＣＵ６０は、ＶＣＵ３０の駆動を停止させ、バイパス回路７０を利用したバイパス充電を実行し、Ｓ３に移る。上述のように高圧バッテリＢＨの電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧より低い場合には、ＶＣＵ３０の駆動を停止すると、バイパス線７１を介して低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流が供給され、これにより高圧バッテリＢＨが充電される。なおこのバイパス充電の実行時には、高圧バッテリＢＨにはバイパス線７１を介して低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給され、同時に車両用補機２２には低電圧回路２０を介して低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給される。
【００５３】
Ｓ３では、ＥＣＵ６０は、高圧バッテリＢＨの電圧は低圧外部充電器ＣＬの充電電圧以上であるか否かを判別する。ＥＣＵ６０は、Ｓ３の判別結果がＹＥＳである場合にはＳ４に移り、ＮＯである場合にはＳ２に戻りバイパス充電を継続する。
【００５４】
Ｓ４では、ＥＣＵ６０は、ＶＣＵ３０に昇圧動作を実行させ、ＶＣＵ３０の昇圧機能を利用して低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給することにより高圧バッテリＢＨを充電する昇圧充電を実行し、Ｓ５に移る。
【００５５】
図３は、昇圧動作時における電流の流れを説明するための回路図である。
先ず、ＶＣＵ３０のローアームスイッチング素子３８をオンにすると、低圧外部充電器ＣＬから供給される電流Ｉ１によってリアクトルＬにエネルギが蓄積され、また平滑コンデンサＣ２から高圧バッテリＢＨへ電流が流れる。その後、ローアームスイッチング素子３８をオフにすると、リアクトルＬに蓄積されたエネルギは放電電流Ｉ２としてダイオード３７を介して高圧バッテリＢＨに流れ、また平滑コンデンサＣ２にエネルギが蓄積される。昇圧動作時は、以上のような手順によって所定の周期でローアームスイッチング素子３８をオン／オフにすることによって、低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給する。なおこの昇圧動作時には、ハイアームスイッチング素子３６は、所定の周期でオン／オフにするか又はオフにし続ける。
【００５６】
図２に戻り、Ｓ４では、ＥＣＵ６０は、以上のような手順によってＶＣＵ３０に昇圧動作を実行させることにより、低圧外部充電器ＣＬからの電流によって高圧バッテリＢＨを充電する。なお、この昇圧充電の実行時には、高圧バッテリＢＨにはＶＣＵ３０を介して低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給され、同時に車両用補機２２には低電圧回路２０を介して低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給される。
【００５７】
Ｓ５では、ＥＣＵ６０は、高圧バッテリＢＨが満充電に達したか否かを判別する。ＥＣＵ６０は、Ｓ５の判別結果がＹＥＳである場合には図２の処理を終了し、ＮＯである場合にはＳ４に戻り昇圧充電を継続して行う。なお、Ｓ５において高圧バッテリＢＨが満充電に達したか否かを判断する主体は、ＥＣＵ６０であってもよいし低圧外部充電器ＣＬであってもよい。
【００５８】
次に、高圧外部充電器ＣＨによる外部充電の具体的な手順について説明する。
図４は、高圧外部充電器ＣＨによる外部充電の具体的な手順を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば、高圧外部充電器ＣＨが高圧外部端子１７に接続されたことにより、高圧外部充電器ＣＨから電源装置１への電力の供給と高圧外部充電器ＣＨとＥＣＵ６０との間のＰＬＣ通信とが可能な状態になり、さらにコンタクタ１１，１２がオンにされたことに応じて、ＥＣＵ６０において実行される。
【００５９】
始めにＳ１１では、ＥＣＵ６０は、ＶＣＵ３０に降圧動作を実行させ、ＶＣＵ３０の降圧機能を利用して高圧外部充電器ＣＨから車両用補機２２へ電流を供給することにより車両用補機２２に電流を供給しつつ、高圧バッテリＢＨを充電する降圧給電を実行し、Ｓ１２に移る。
【００６０】
図５は、降圧動作時における電流の流れを説明するための図である。
先ず、ＶＣＵ３０のハイアームスイッチング素子３６をオンにすると、高圧外部充電器ＣＨから供給される電流Ｉ１がハイアームスイッチング素子３６を流れ、この電流Ｉ１によってリアクトルＬ及び平滑コンデンサＣ１にエネルギが蓄積され、また車両用補機２２が駆動される。その後、ハイアームスイッチング素子３６をオフにすると、リアクトルＬに蓄積されたエネルギは放電電流Ｉ２として車両用補機２２に供給され、また平滑コンデンサＣ１に蓄積された電荷も車両用補機２２に供給される。降圧動作時は、以上のような手順によって所定の周期でハイアームスイッチング素子３６をオン／オフにすることによって、高圧外部充電器ＣＨから車両用補機２２へ電流を供給する。なおこの降圧動作時には、ローアームスイッチング素子３８は、所定の周期でオン／オフにするか又はオフにし続ける。
【００６１】
図４に戻り、Ｓ１１では、ＥＣＵ６０は、以上のような手順によってＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることにより、高圧外部充電器ＣＨから車両用補機２２へ電流を供給する。なお上述のように高圧外部充電器ＣＨの充電電圧は、高圧バッテリＢＨの満充電時電圧よりも高い。このため、この降圧給電時には、高圧バッテリ２には、高圧外部充電器ＣＨから電流がＶＣＵ３０を介さずに直接供給される。
【００６２】
Ｓ１２では、ＥＣＵ６０は、高圧バッテリＢＨが満充電に達したか否かを判別する。ＥＣＵ６０は、Ｓ１２の判別結果がＹＥＳである場合には図４の処理を終了し、ＮＯである場合にはＳ１１に戻り降圧給電を継続して行う。なお、Ｓ１２の判断主体は、上述のＳ５と同様にＥＣＵ６０であってもよいし高圧外部充電器ＣＨであってもよい。
【００６３】
なお、車両走行時において、すなわち外部充電器ＣＨ，ＣＬが何れも電源装置１に接続されていない状態で、高圧バッテリＢＨから車両用補機２２に電流を供給するための手順は、上記Ｓ１１の降圧給電と同じであるので、説明を省略する。すなわち、車両走行時においては、ＥＣＵ６０は、ＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることによって高圧バッテリＢＨから車両用補機２２に電流が供給される。
【００６４】
本実施形態の電源装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）電源装置１では、高電圧回路１０と低電圧回路２０とを接続しＶＣＵ３０を迂回するバイパス線７１を設け、このバイパス線７１には低電圧回路２０側から高電圧回路１０側への電流を通過させるバイパスダイオード７２を設ける。そしてＥＣＵ６０は、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電時において、高圧バッテリＢＨの電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧より低い場合には、ＶＣＵ３０の駆動を停止させ、この電位差を利用してバイパス線７１を介して低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給する。したがって電源装置１によれば、高圧バッテリＢＨの低電圧時には、ＶＣＵ３０を迂回して外部充電を行うことができるので、その分だけ外部充電時の損失を低減できる。
【００６５】
（２）電源装置１では、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電時において、高圧バッテリＢＨの電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧以上である場合には、ＶＣＵ３０に昇圧動作を実行させることによって低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給する。これにより、例えば、高圧バッテリＢＨとしてその満充電時電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧よりも高いものが用いられている場合であっても、低圧外部充電器ＣＬを用いた外部充電によって高圧バッテリＢＨを満充電にすることができる。
【００６６】
（３）ＥＣＵ６０は、低圧外部充電器ＣＬによって、その満充電時電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧よりも高い高圧バッテリＢＨの外部充電を行う場合、始めは、ＶＣＵ３０を停止させ、バイパス線７１を利用したバイパス充電を実行する。これにより、外部充電初期の間は、ＶＣＵ３０を迂回して外部充電を行うことができるので、その分だけ外部充電時の損失を低減できる。またこのバイパス線７１を介した外部充電によって高圧バッテリＢＨの電圧がある程度上昇した後、高圧バッテリＢＨが満充電になるまでの間は、ＶＣＵ３０の昇圧機能を利用した昇圧充電を実行することにより、高圧バッテリＢＨの電圧が充電電圧よりも高い満充電時電圧に至るまで外部充電を継続できる。以上により電源装置１によれば、高圧バッテリＢＨの満充電時電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧よりも高い場合であっても、外部充電時の損失を低減しながら高圧バッテリＢＨを満充電にすることができる。
【００６７】
（４）電源装置１では、低圧外部充電器ＣＬによる外部充電時においては、車両用補機２２には低圧外部充電器ＣＬからの電流を供給し、車両走行時においては、車両用補機２２にはＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることによって高圧バッテリＢＨからの電流を供給する。これにより、外部充電時にはＶＣＵ３０を介さない分だけ損失を低減して車両用補機２２を駆動でき、また車両走行時にはＶＣＵ３０に降圧動作をさせることで車両用補機２２を駆動できる。
【００６８】
（５）電源装置１では、低圧外部充電器ＢＬが接続される低圧外部端子２７を低電圧回路２０に設け、またこの低圧外部充電器ＣＬよりも充電電圧の高い高圧外部充電器ＣＨが接続される高圧外部端子１７を高電圧回路１０に設ける。これにより、高圧外部充電器ＣＨによる外部充電時には、ＶＣＵ３０を介さずに高圧外部充電器ＣＨから高圧バッテリＢＨに直接電流を供給できるので、その分だけ損失を低減できる。すなわち、充電電圧の異なる外部充電器ＣＨ，ＣＬが併用される場合もあるところ、電源装置１では充電電圧の高低に応じて上述のような位置に外部端子１７，２７を設けることにより、どちらの外部充電器ＣＨ，ＣＬが用いられた場合であっても損失の少ない外部充電を実現できる。
【００６９】
（６）電源装置１では、高圧外部充電器ＣＨによる外部充電時には、ＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることによって高圧外部充電器ＣＨから車両用補機２２へ電流を供給する。これにより、外部充電器ＣＨ，ＣＬのどちらが用いられた場合であっても、車両用補機２２に電流を供給し、これを駆動することができる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図６は、本実施形態に係る電源装置１Ａを搭載する電動車両ＶＡ（以下、単に「車両ＶＡ」という）とこの車両ＶＡに対する２種類の外部充電器ＣＨ，ＣＬとの構成を示す図である。なお以下の説明において、上記第１実施形態の車両Ｖ及び電源装置１と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
電源装置１Ａは、図１に示す電源装置１に対し低圧バッテリＢＬをさらに備える点と、低電圧回路２０Ａの構成とが異なる。低電圧回路２０Ａは、低圧バッテリＢＬの正極とＶＣＵ３０の低圧側正極端子３１とを接続する正極線ＰＬＬと、低圧バッテリＢＬの負極とＶＣＵ３０の低圧側負極端子３２とを接続する負極線ＮＬＬと、正極線ＰＬＬに設けられた正極コンタクタ２３Ａと、負極線ＮＬＬに設けられた負極コンタクタ２４Ａと、正極線ＰＬＬのうち正極コンタクタ２３ＡよりもＶＣＵ３０側に設けられた低圧外部正極端子２５と、負極線ＮＬＬのうち負極コンタクタ２４ＡよりもＶＣＵ３０側に設けられた低圧外部負極端子２６と、正極線ＰＬＬ及び負極線ＮＬＬのうち低圧外部端子２７よりもＶＣＵ３０側に接続された車両用補機２２と、を含む。
【００７２】
低圧バッテリＢＬは、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この高圧バッテリＢＨとして、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
【００７３】
なお以下では、低圧バッテリＢＬとして、その満充電時電圧は低圧外部充電器ＣＬの出力電圧より低いものを用いた場合について説明する。より具体的には、低圧バッテリＢＬの満充電時電圧は、例えば、２６０［Ｖ］とするが、本発明はこれに限るものではない。
【００７４】
また高圧バッテリＢＨと低圧バッテリＢＬとでは、満充電時電圧の他、以下のような相違がある。高圧バッテリＢＨは、低圧バッテリＢＬよりも出力重量密度は低いが、エネルギ重量密度は高い。すなわち、高圧バッテリＢＨはエネルギ重量密度の点で低圧バッテリＢＬよりも優れ、低圧バッテリＢＬは出力重量密度の点で低圧バッテリＢＬよりも優れる。なお、エネルギ重量密度とは、単位重量あたりの電力量［Ｗｈ／ｋｇ］であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力［Ｗ／ｋｇ］である。したがって、エネルギ重量密度が優れている高圧バッテリＢＨは、高容量を主目的とした蓄電器であり、出力重量密度が優れている低圧バッテリＢＬは、高出力を主目的とした蓄電器である。
【００７５】
またこの低圧バッテリＢＬには、センサユニットＳＬが設けられている。センサユニットＳＬは、低圧バッテリＢＬのＳＯＣを取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた検出信号ｂｌをＥＣＵ６０Ａへ送信する複数のセンサで構成される。より具体的には、センサユニットＳＬは、低圧バッテリＢＬの電圧を検出する電圧センサ、低圧バッテリＢＬの電流を検出する電流センサ、及び低圧バッテリＢＬの温度を検出する温度センサ等によって構成される。外部充電の実行中や走行中における低圧バッテリＢＬのＳＯＣは、センサユニットＳＬからの検出信号ｂｌを用いた既知のアルゴリズムに基づいて、例えばＥＣＵ６０Ａにおいて逐次算出される。
【００７６】
コンタクタ２３Ａ，２４Ａは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して低圧バッテリＢＬと低圧外部端子２７及び線ＭＰＬ，ＭＮＬとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して低圧バッテリＢＬと低圧外部端子２７及び線ＭＰＬ，ＭＮＬとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２３Ａ，２４Ａは、ＥＣＵ６０Ａから送信される指令信号に応じて開閉する。なお負極コンタクタ２４Ａは、コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。
【００７７】
電源装置１Ａにおいて、低圧外部充電器ＣＬにより外部充電を行う手順について説明する。
先ず、低圧外部充電器ＣＬを用いて、高圧バッテリＢＨの充電を行いながら車両用補機２２に電力を供給する手順は、図２を参照して説明した手順と同じである。すなわち、高圧バッテリＢＨの電圧が低圧外部充電器ＣＬの充電電圧より低い間はＶＣＵ３０の駆動を停止してバイパス充電（図２のＳ２参照）を行い、高圧バッテリＢＨの電圧が充電電圧以上になったらＶＣＵ３０に昇圧動作を実行させて昇圧充電（図２のＳ４参照）を行うことにより、高圧バッテリＢＨ及び車両用補機２２には低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給される。また上述のように低圧バッテリＢＬの満充電時電圧は低圧外部充電器ＣＬの充電電圧よりも低い。このため、本実施形態の電源装置１Ａでは、上述のようにして低圧外部充電器ＣＬから車両用補機２２に電流を供給している間は、低圧バッテリＢＬにも低圧外部充電器ＣＬからの電流が供給される。電源装置１Ａでは、以上の手順により、低圧外部充電器ＣＬから高圧バッテリＢＨ、低圧バッテリＢＬ、及び車両用補機２２に同時に電流を供給することができる。
【００７８】
次に、電源装置１Ａにおいて、高圧外部充電器ＣＨにより外部充電を行う手順について説明する。
先ず、高圧外部充電器ＣＨを用いて、高圧バッテリＢＨの充電を行いながら車両用補機２２に電力を供給する手順は、図４を参照して説明した手順と同じである。すなわち、ＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることにより、高圧バッテリＢＨには高圧外部充電器ＣＨから直接電流を供給しつつ、車両用補機２２には高圧外部充電器ＣＨからＶＣＵ３０を介して電流を供給する（図４のＳ１１参照）。また本実施形態の電源装置１Ａでは、このようにして降圧給電を行うと、車両用補機２２とともに低圧バッテリＢＬにも高圧外部充電器ＣＨからＶＣＵ３０を介して電流が供給される。電源装置１Ａでは、以上の手順により高圧外部充電器ＣＨから高圧バッテリＢＨ、低圧バッテリＢＬ、及び車両用補機２２に同時に電流を供給することができる。
【００７９】
次に、電源装置１Ａにおいて、車両走行時に、低圧バッテリＢＬにより高圧バッテリＢＨの充電を行う手順について説明する。
図７は、車両走行時における高圧バッテリＢＨの充電の具体的な手順を示すフローチャートである。図７に示す処理は、車両走行時、すなわち外部充電器ＣＨ，ＣＬが何れも接続されていない状態で、高圧バッテリＢＬの充電要求が生じたことされたことに応じて、ＥＣＵ６０Ａにおいて実行される。ここで高圧バッテリＢＬの充電要求が生じる場合とは、具体的には、例えば高圧バッテリＢＨのＳＯＣが著しく低下しておりかつ低圧バッテリＢＬのＳＯＣが満充電に近い場合である。
【００８０】
始めにＳ２１では、ＥＣＵ６０Ａは、センサユニットＳＨ，ＳＬからの検出信号ｂｈ，ｂｌを用いて高圧バッテリＢＨ及び低圧バッテリＢＬの電圧を取得し、この高圧バッテリＢＨの電圧は低圧バッテリＢＬの電圧より低いか否かを判別する。ＥＣＵ６０Ａは、Ｓ２１の判別結果がＹＥＳである場合にはＳ２２に移り、ＮＯである場合にはＳ２３に移る。
【００８１】
Ｓ２２では、ＥＣＵ６０Ａは、ＶＣＵ３０の駆動を停止させ、バイパス回路７０を利用したバイパス充電を実行し、Ｓ２４に移る。電源装置１Ａでは、高圧バッテリＢＨの電圧が低圧バッテリＢＬの電圧より低い場合には、ＶＣＵ３０の駆動を停止すると、バイパス線７１を介して低圧バッテリＢＬから高圧バッテリＢＨへ電流が供給され、これにより高圧バッテリＢＨが充電される。なおこのバイパス充電の実行時には、高圧バッテリＢＨにはバイパス線７１を介して低圧バッテリＢＬからの電流が供給される。
【００８２】
Ｓ２３では、ＥＣＵ６０Ａは、ＶＣＵ３０に昇圧動作を実行させ、ＶＣＵ３０の昇圧機能を利用して低圧バッテリＢＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給することにより高圧バッテリＢＨを充電する昇圧充電を実行し、Ｓ２４に移る。なおＳ２３における昇圧充電の具体的な手順は、図２のＳ４と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００８３】
Ｓ２４では、ＥＣＵ６０Ａは、高圧バッテリＢＨの充電が完了したか否かを判別する。ＥＣＵ６０Ａは、センサユニットＳＨ，ＳＬからの検出信号ｂｈ，ｂｌを用いてバッテリＢＨ，ＢＬの各々のＳＯＣを算出し、これらＳＯＣを用いて高圧バッテリＢＨの充電が完了したか否かを判別する。ＥＣＵ６０Ａは、Ｓ２４の判別結果がＹＥＳである場合には図７の処理を終了し、ＮＯである場合にはＳ２１に戻る。
【００８４】
本実施形態の電源装置１Ａによれば、以下の効果を奏する。
（７）電源装置１Ａでは、高電圧回路１０と低電圧回路２０Ａとを接続しＶＣＵ３０を迂回するバイパス線７１を設け、このバイパス線７１には低電圧回路２０Ａ側から高電圧回路１０側への電流を通過させるバイパスダイオード７２を設ける。そしてＥＣＵ６０Ａは、低圧バッテリＢＬによる高圧バッテリＢＨの充電時において、低圧バッテリＢＬの電圧が高圧バッテリＢＨの電圧よりも高い場合には、ＶＣＵ３０の駆動を停止させ、この電位差を利用してバイパス線７１を介して低圧バッテリＢＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給する。したがって電源装置１Ａによれば、高圧バッテリＢＨの低電圧時には、ＶＣＵ３０を迂回して低圧バッテリＢＬから高圧バッテリＢＨへ電流を供給できるので、その分だけ低圧バッテリＢＬを電力供給源とした充電時の損失を低減できる。
【００８５】
（８）電源装置１Ａでは、高圧外部充電器ＣＨによる外部充電時においては、高圧バッテリＢＨにはＶＣＵ３０を介さずに高圧外部充電器ＣＨからの電流を直接供給しつつ、低圧バッテリＢＬにはＶＣＵ３０に降圧動作を実行させることによって高圧外部充電器ＣＨからの電流を供給する。これにより、高圧外部充電器ＣＨが用いられた場合には、少なくとも高圧バッテリＢＨに対してはＶＣＵ３０を介さない低損失な外部充電を実現できる。一方、低圧外部充電器ＢＬによる外部充電時においては、高圧バッテリＢＨにはその電圧に応じてＶＣＵ３０又はバイパス線７１を介して低圧外部充電器ＣＬからの電流を供給しつつ、低圧バッテリＢＬにはＶＣＵ３０を介さずに低圧外部充電器ＣＬからの電流を直接供給する。これにより、低圧外部充電器ＣＬが用いられた場合には、低圧バッテリＢＬに対してはＶＣＵ３０を介さない低損失な外部充電を実現しつつ、高圧バッテリＢＨに対してもその電圧に応じてできるだけ損失を低減した外部充電を実現することができる。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【００８７】
例えば、上記第１実施形態の図２に示す処理において、Ｓ１やＳ３では、センサユニットＳＨを用いて取得した高圧バッテリＢＨの電圧と低圧外部充電器ＣＬの充電電圧とを比較したが、本発明はこれに限らない。高圧バッテリＢＨの電圧は、高圧バッテリＢＨのＳＯＣと正の相関がある。すなわち、高圧バッテリＢＨの電圧が高くなるほどそのＳＯＣも高くなる。そこで上述のＳ１やＳ３では、センサユニットＳＨを用いて取得した高圧バッテリＢＨのＳＯＣを、低圧外部充電器ＣＬの充電電圧と関連付けられた判定値と比較しても同等の効果を奏する。
【００８８】
また例えば、上記第２実施形態の図７に示す処理において、Ｓ２１では、センサユニットＳＨ，ＳＬを用いて取得した高圧バッテリＢＨの電圧と低圧バッテリＢＬの電圧とを比較したが、本発明はこれに限らない。上記のように各バッテリＢＨ，ＢＬの電圧は、各々のＳＯＣと正の相関がある。そこで上記Ｓ２１では、センサユニットＳＨを用いて取得した高圧バッテリＢＨのＳＯＣを、低圧バッテリＢＬの電圧と関連付けられた判定値と比較しても同等の効果を奏する。
【符号の説明】
【００８９】
Ｖ，ＶＡ…電動車両（車両）
１，１Ａ…電源装置
１０…高電圧回路（第１回路）
ＢＨ…高圧バッテリ（第１蓄電器）
１７…高圧外部端子
ＳＨ…センサユニット（第１充電パラメータ取得手段）
２０，２０Ａ…低電圧回路（第２回路）
２２…車両用補機
２７…低圧外部端子
ＢＬ…低圧バッテリ（第２蓄電器）
ＳＬ…センサユニット
３０…ＶＣＵ（電圧変換器）
３１…低圧側正極端子
３２…低圧側負極端子
３３…高圧側正極端子
３４…高圧側負極端子
７０…バイパス回路
７１…バイパス線（バイパス線）
７２…バイパスダイオード（ダイオード）
６０，６０Ａ…ＥＣＵ（制御装置）
ＣＨ…高圧外部充電器（第１外部充電器）
ＣＬ…低圧外部充電器（第２外部充電器）
【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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