(57)【要約】【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータの後段にＰＦＣ回路を設けた充電装置において、充電装置から蓄電池への電流出力に伴う放射ノイズの低減を図るとともに、蓄電池からの突入電流の流れ込みを抑制する。【解決手段】商用電源１００から供給される電力を全波整流する全波整流回路２０と、直流電力を所定の周波数の高調波に変換するインバータ３１と、電圧を変換するトランス３６と、交流電力を全波整流するダイオード３７，３８と、昇圧リアクトル、昇圧ダイオード４４、昇圧スイッチ４３、及び、平滑コンデンサ４５を備える昇圧チョッパ回路４１と、商用電源１００の出力電流を出力電圧と同位相になるように、昇圧スイッチ４３のオンオフ制御を行うコントローラ部５０と、を備え、昇圧チョッパ回路４１から出力される電流により蓄電池１１０を充電する充電装置１０であって、昇圧チョッパ回路４１の出力電流を平滑化する平滑リアクトル４６を備えることを特徴とする。【選択図】      図１
2015173524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（１００）から供給される交流電力を全波整流する第１整流回路（２０）と、
前記第１整流回路から出力される直流電力を所定の周波数の高調波に変換するインバータ（３１）と、
前記インバータの出力電圧を変換するトランス（３６）と、
前記トランスから出力される交流電力を全波整流する第２整流回路（３７，３８）と、
前記第２整流回路から出力される直流電力が入力される第１リアクトル（４２）、前記第１リアクトルに直列に接続される昇圧ダイオード（４４）、前記第１リアクトル及び前記昇圧ダイオードの接続点と基準電位との間に設けられた昇圧スイッチ（４３）、及び、前記昇圧ダイオードのカソードと前記基準電位との間に設けられた平滑コンデンサ（４５）を備える昇圧チョッパ回路（４１）と、
前記交流電源の出力電流を前記交流電源の出力電圧と同位相になるように、前記昇圧スイッチのオンオフ制御を行う昇圧制御手段（５０）と、
を備え、前記昇圧チョッパ回路から出力される電流により蓄電池（１１０）を充電する充電装置（１０）であって、
前記昇圧チョッパ回路の出力電流を平滑化する第２リアクトル（４６）を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記第２リアクトルと、前記昇圧チョッパ回路と前記第２リアクトルとの間に設けられる降圧スイッチ（６１）と、前記降圧スイッチ及び前記第２リアクトルの接続点と前記基準電位との間に設けられた降圧ダイオード（６２）と、を有する降圧チョッパ回路（６０）と、
前記蓄電池の充電率が所定値より低い場合に、前記降圧チョッパ回路の動作を停止させる降圧制御手段（５０）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電装置は、前記蓄電池との接続状態が切替可能であって、
前記昇圧チョッパ回路と前記第２リアクトルとの間に逆流防止ダイオード（４７）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記トランス及び前記第２整流回路は、センタタップ型全波整流回路を構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池の充電を行う充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラグインハイブリット自動車や電気自動車に搭載される充電装置は、商用電源などの交流電源から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力に変換し、その直流電力で蓄電池を充電する。
【０００３】
充電装置は、交流電源から効率的に電力を取り出すとともに、交流電源側へのノイズの混入を抑制するため、ＰＦＣ回路（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を備えているものが一般的である。一般的な充電装置において、ＰＦＣ回路は充電装置においてＤＣ／ＤＣコンバータよりも交流電源側に設けられており、ＰＦＣ回路の出力をＤＣ／ＤＣコンバータに入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータによって電圧の昇降圧を行う。ＰＦＣ回路には入力電流の変動（リプル電流）が小さい、昇圧チョッパ回路が一般的に用いられている。
【０００４】
ＰＦＣ回路としての昇圧チョッパ回路は、リアクトルと、そのリアクトルに磁気エネルギをためるためのスイッチを有しており、スイッチがオフ状態とされているときに電流が出力され、スイッチがオン状態とされていると電流の出力が停止される。このため、昇圧チョッパ回路の出力電流のリプル電流は大きいものとなる。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される電圧を平滑化するために、ＰＦＣ回路とＤＣ／ＤＣコンバータとの間に大容量のコンデンサが設けられている。このコンデンサを省略した構成とするために、ＤＣ／ＤＣコンバータをＰＦＣ回路より交流電源側に設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５１４８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータをＰＦＣ回路より交流電源側に設けた構成では、上記大容量のコンデンサが省略化できるという利点がある反面、充電装置の出力側に昇圧チョッパ回路が設けられる構成となる。昇圧チョッパ回路の出力電流が充電装置の出力電流として出力される結果、充電装置の出力電流のリプル電流の振幅が大きくなり、リプル電流の変動周期の逆数の奇数倍に相当する周波数を有するノイズが、充電装置及び蓄電池の外部に放射される。この放射ノイズが外部の電気機器（例えば、車載ラジオ）に悪影響を与えると考えられる。ここで、昇圧チョッパ回路の出力電流を平滑化する平滑コンデンサの容量を大きくすることで、充電装置の出力電流のリプル電流を低減することも考えられるが、蓄電池からその平滑コンデンサに対して大きな突入電流が流れ込むこととなり問題となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータの後段にＰＦＣ回路を設けた充電装置において、充電装置から蓄電池への電流出力に伴う放射ノイズの低減を図るとともに、蓄電池からの突入電流の流れ込みを抑制することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、交流電源（１００）から供給される交流電力を全波整流する第１整流回路（２０）と、前記第１整流回路から出力される直流電力を所定の周波数の高調波に変換するインバータ（３１）と、前記インバータの出力電圧を変換するトランス（３６）と、前記トランスから出力される交流電力を全波整流する第２整流回路（３７，３８）と、前記第２整流回路から出力される直流電力が入力される第１リアクトル（４２）、前記第１リアクトルに直列に接続される昇圧ダイオード（４４）、前記第１リアクトル及び前記昇圧ダイオードの接続点と基準電位との間に設けられた昇圧スイッチ（４３）、及び、前記昇圧ダイオードのカソードと前記基準電位との間に設けられた平滑コンデンサ（４５）を備える昇圧チョッパ回路（４１）と、前記交流電源の出力電流を前記交流電源の出力電圧と同位相の正弦波になるように、前記昇圧スイッチのオンオフ制御を行う昇圧制御手段（５０）と、を備え、前記昇圧チョッパ回路から出力される電流により蓄電池（１１０）を充電する充電装置（１０）であって、前記昇圧チョッパ回路の出力電流を平滑化する第２リアクトル（４６）を備えることを特徴とする。
【０００９】
インバータ、トランス、第２整流回路を備えるＤＣ／ＤＣコンバータの後段にＰＦＣ回路としての昇圧チョッパ回路を設ける構成とすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧を平滑化する大容量のコンデンサを省略可能とした。ただし、この構成では、昇圧チョッパ回路の出力電流が蓄電池へと出力されるため、出力電流のリプル電流の振幅が大きいものとなり、そのリプル電流に起因した放射ノイズが問題となる。ここで、昇圧チョッパ回路の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサの容量を大きくすることで、充電装置の出力電流のリプル電流を低減（ひいては放射ノイズの低減）することも考えられるが、蓄電池からその平滑コンデンサに対して大きな突入電流が流れ込むこととなり問題となる。
【００１０】
そこで、第２リアクトルを昇圧チョッパ回路の後段に直列に挿入する。その第２リアクトルにより、充電装置から出力される出力電流のリプル電流の振幅を減衰させ、リプル電流に起因した放射ノイズを低減し、放射ノイズが充電装置の外部の電気機器に与える悪影響を抑制する。また、直列に挿入されたリアクトルは突入電流を抑制する働きがあるため、蓄電池からの突入電流の流れ込みを抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の充電装置を示す電気回路図。
【図２】充電装置における入力電圧・入力電流・出力電圧を示すタイミングチャート。
【図３】第２実施形態の充電装置を示す電気回路図。
【図４】降圧制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。本実施形態は、商用電源から供給される交流電力を車載蓄電池に充電可能なプラグインハイブリッド車両の車載充電装置に具体化されている。図１は、本実施形態の充電装置の電気回路図を示す図面である。
【００１３】
充電装置１０は、全波整流回路２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、ＰＦＣ部４０及びコントローラ部５０を備え、商用電源１００から交流電力を供給され、その交流電力を直流電力に変換し、蓄電池１１０に対して充電を行う。蓄電池１１０は、例えば、複数個のリチウムイオン蓄電池を直列接続した組電池である。
【００１４】
全波整流回路２０は、ダイオードブリッジ回路２１を備え、商用電源１００から入力される交流電圧の全波整流を行う。また、全波整流回路２０は、ダイオードブリッジ回路２１の後段にリアクトル２３，コンデンサ２４からなるローパスフィルタ２２を備える。ローパスフィルタ２２は、主たる目的として、後段（蓄電池１１０側）のＤＣ／ＤＣコンバータ３０が備えるインバータ３１の動作に伴って発生する高調波が商用電源１００に流れ込むことを抑制するために、その高調波を減衰させる。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、インバータスイッチ３２〜３５から構成されるインバータ３１を備え、全波整流回路２０によって変換された直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換する。
【００１６】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、インバータ３１の後段にトランス３６を備える。トランス３６は、インバータ３１から供給される交流電圧を一次側コイル３６ａの巻数と二次側コイル３６ｂの巻数との比（巻数比）に応じて変換するとともに、商用電源１００側と蓄電池１１０側とを絶縁する。
【００１７】
また、トランス３６の二次側コイル３６ｂの中間部分には、センタタップＣＴが設けられている。センタタップＣＴは、蓄電池１１０側の基準電圧に接続されている。また、二次側コイル３６ｂの両端には、二次側コイル３６ｂからＰＦＣ部４０に電流が流れるようにダイオード３７，３８がそれぞれ設けられており、トランス３６とダイオード３７，３８とでセンタタップ型全波整流回路を形成している。
【００１８】
ＰＦＣ部４０は、昇圧リアクトル４２、昇圧スイッチ４３、昇圧ダイオード４４及び平滑コンデンサ４５から構成される昇圧チョッパ回路４１を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電圧を昇圧して蓄電池１１０に出力する。
【００１９】
具体的には、昇圧スイッチ４３をオン状態にすると、昇圧リアクトル４２にＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電圧が印加され、昇圧リアクトル４２及び昇圧スイッチ４３に流れる電流が増加していく。そして、昇圧スイッチ４３をオフ状態にすると、昇圧ダイオード４４を介して昇圧リアクトル４２から平滑コンデンサ４５に電流が流れる。昇圧チョッパ回路４１によって昇圧された電力は、蓄電池１１０へと入力される。
【００２０】
コントローラ部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータであり、上記インバータ３１及びＰＦＣ部４０の制御を行う。
【００２１】
コントローラ部５０は、インバータ３１の出力電流の周波数が所定値となるように、インバータスイッチ３２〜３５のオンオフ制御を行う。インバータ３１により直流電圧を高周波（例えば４０ｋＨｚ）に変換することで、トランス３６を小型化し、また、トランス３６における損失を低減することができる。コントローラ部５０は、スイッチングの間隔を最大パルス幅に固定し、インバータスイッチ３２〜３５のスイッチング制御を行う。
【００２２】
また、コントローラ部５０は、商用電源１００から充電装置１０への入力電流Ｉｉｎの波形が入力電圧Ｖｉｎと同周期で同位相の正弦波になるように、昇圧スイッチ４３に対してＰＷＭ制御を行う。具体的には、ＰＦＣ部４０の出力電圧Ｖｏｕｔ、充電装置１０への入力電流Ｉｉｎ及び入力電圧Ｖｉｎに基づいて、フィードバック制御を行うことで、充電装置１０への入力電圧Ｖｉｎに対して、入力電流Ｉｉｎを同周期で同位相の正弦波とすることができる。
【００２３】
ここで、昇圧チョッパ回路４１の出力電流は、昇圧スイッチ４３がオフ状態とされている間に出力され、昇圧スイッチ４３がオン状態とされている間は出力が停止される。このため、平滑コンデンサ４５の容量を大容量としない限り、昇圧チョッパ回路４１から蓄電池１１０へリプル電流の大きな出力電流が出力されることになる。このリプル電流の大きな出力電流の出力に伴って、そのリプル電流の変動周期の逆数の奇数倍の周波数を有する電磁波が充電装置１０及び蓄電池１１０の外部に対しノイズとして放射される。
【００２４】
本実施形態では、このノイズの放射を抑制することを目的とし、ＰＦＣ部４０において、昇圧チョッパ回路４１と蓄電池１１０との間に平滑リアクトル４６を設ける構成とした。平滑リアクトル４６は、リプル電流の大きな出力電流を滑らかに繋ぐように作用する。
【００２５】
図２に充電装置１０における入力電圧Ｖｉｎ、入力電流Ｉｉｎ、出力電流Ｉｏｕｔの時間変化を表すタイミングチャートを示す。ＰＦＣ部４０の動作に伴い、入力電流Ｉｉｎは入力電圧Ｖｉｎに対して同一周期であり同位相の正弦波に近い波形となっている。このため、充電装置１０は、商用電源１００から効率よく電力を取り出すことができる。
【００２６】
また、出力電流Ｉｏｕｔは、正弦波を全波整流した場合の脈動直流電流に近い波形となっている。ここで、出力電流Ｉｏｕｔが入力電流Ｉｉｎを全波整流した波形（図２の破線）と比べて立ち上がりより遅れるように歪んだ波形となっているのは、平滑リアクトル４６を挿入した事による位相遅れが原因である。
【００２７】
図１の説明に戻り、本実施形態では、蓄電池１１０と充電装置１０との間に、蓄電池１１０と充電装置１０との接続を遮断状態及び導通状態に切り替えるスイッチ１１１を設ける構成とした。このスイッチ１１１は、例えば、プラグインハイブリッド車において、充電用ケーブルが充電装置１０に接続されたことを検知してオン状態とされる。
【００２８】
このスイッチ１１１をオフ状態からオン状態とすると、平滑コンデンサ４５に蓄えられている電荷は０であるため、蓄電池１１０から平滑コンデンサ４５に電流が流れ込む。平滑コンデンサ４５が充電されると流れ込み電流は減少する。この流れ込み電流の減少に伴って平滑リアクトル４６の自己誘導作用により平滑リアクトル４６に逆起電圧が生じる（ＬＣ直列共振）。
【００２９】
つまり、平滑コンデンサ４５には、蓄電池１１０の端子電圧と平滑リアクトル４６に生じる逆起電圧の和に相当する電圧が入力されることとなる。平滑リアクトル４６に生じる逆起電圧は、蓄電池１１０の端子電圧と等しいため、平滑コンデンサ４５に印加される電圧は、蓄電池１１０の端子電圧の２倍の値となる。平滑コンデンサ４５に蓄電池１１０の出力電圧の２倍に相当する高電圧が印加されることで、平滑コンデンサ４５に損傷を与えることが懸念される。また、昇圧ダイオード４４に対して逆方向に出力電圧の２倍に相当する高電圧が印加されることで、昇圧ダイオード４４に損傷を与えることが懸念される。
【００３０】
そこで、本実施形態では、平滑リアクトル４６の前段に逆流防止ダイオード４７を設ける構成とした。逆流防止ダイオード４７により、スイッチ１１１オフ時において平滑リアクトル４６から蓄電池１１０の負極側への電流の流れ込むことを防止し、平滑リアクトル４６における逆起電圧の発生を抑制する。
【００３１】
以下、本実施形態における効果を説明する。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後段に昇圧チョッパ回路４１を設ける構成とすることで、昇圧チョッパ回路をＤＣ／ＤＣコンバータの前段に設けた場合に必要な平滑化コンデンサを省略可能とした。ただし、この構成では、昇圧チョッパ回路４１の出力電流が蓄電池１１０へと出力されるため、出力電流のリプル電流の振幅が大きいものとなり、そのリプル電流に起因した放射ノイズが問題となる。ここで、昇圧チョッパ回路４１の出力電流を平滑化する平滑コンデンサ４５の容量を大きくするだけでは、蓄電池１１０からその平滑コンデンサ４５に対して大きな突入電流が流れ込むこととなり問題となる。
【００３３】
そこで、平滑リアクトル４６を昇圧チョッパ回路４１の後段に直列に挿入し、その平滑リアクトル４６により電流の高調波成分を減衰させる。これにより、充電装置１０から出力される出力電流のリプル電流の振幅を減衰させ、リプル電流に起因した放射ノイズを低減し、放射ノイズが充電装置１０の外部の電気機器に与える悪影響を抑制する。また、直列に挿入されたリアクトルは突入電流を抑制する働きがあるため、蓄電池１１０から充電装置１０への突入電流の流れ込みを抑制することもできる。
【００３４】
スイッチ１１１により充電装置１０と蓄電池１１０とを接続すると、平滑リアクトル４６と平滑コンデンサ４５との間で共振が発生し、平滑コンデンサ４５に対して蓄電池１１０の電圧と等しい逆起電圧が生じる。このため、昇圧チョッパ回路４１を構成する平滑コンデンサ４５や、昇圧ダイオード４４など、平滑リアクトル４６から見て商用電源１００側の素子に、蓄電池１１０の出力電圧の２倍の電圧が印加されることとなり、これらの素子に損傷が発生するおそれがある。そこで、逆流防止ダイオード４７を備える構成とすることで、上記充電装置１０と蓄電池１１０との接続時における逆向きの電流の発生を抑制し、素子へのダメージを抑制することができる。
【００３５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０における電圧変換手段及び全波整流手段として、センタタップ型全波整流回路を用いる構成とした。センタタップ型全波整流回路は、トランスの後段にダイオードブリッジを設ける構成と比較して、全波整流に必要なダイオード（整流素子）の数を、４個から２個に低減することができ、充電装置１０に用いる回路素子の個数を低減することができる。また、整流時において電流が流れるダイオードの数を２個から１個に低減することができるため、ダイオードにおける電力損失を低減することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
第１実施形態における充電装置１０では、図２に示すように充電装置１０から蓄電池１１０へ出力される出力電流Ｉｏｕｔは、０Ａから最大値まで周期的に変動する脈動直流電流となる。蓄電池１１０に流れる脈動直流電流の変動に伴って、蓄電池１１０の内部抵抗における逆起電圧が変化するため、蓄電池１１０に流れる脈動直流電流が最大値となるときに、蓄電池１１０の端子電圧は最大値となる。
【００３７】
蓄電池に電流を流し充電を行う際、蓄電池の充電率が上昇する過程において、蓄電池の開放端電圧が上昇していく。一般的に、充電装置から蓄電池に充電を行う場合、蓄電池に対する過充電を抑制するため、蓄電池の端子電圧が所定電圧に達した時点で充電装置から蓄電池への電流出力を停止させる制御を行う。蓄電池に脈動直流電流を流す場合、その脈動直流電流と同一の実効値の一定電流を流す場合に比べて、蓄電池の端子電圧が変動する結果として早いタイミングで蓄電池への電流出力が停止され、充電率が低い状態で充電が停止されることとなる。このため、脈動直流電流によって蓄電池を充電する場合、一定電流によって蓄電池を充電する場合に比べて、使用可能な充電容量が小さくなるという不都合が生じる。
【００３８】
そこで、図３に示すように、本実施形態の充電装置１０ａでは、昇圧チョッパ回路４１の後段に降圧チョッパ回路６０を設け、充電装置１０ａから蓄電池１１０に対して一定電流を出力可能な構成とした。これにより、蓄電池１１０において使用可能な充電容量を大きくすることができる。なお、図３に示す充電装置１０ａでは、図１に示す充電装置１０と同一の構成については同一の符号を付した。また以下の説明において、第１実施形態において既に説明した事項について説明は省略する。
【００３９】
降圧チョッパ回路６０は、降圧スイッチ６１と、降圧ダイオード６２と、降圧リアクトル６３とから構成される。降圧スイッチ６１がオン状態とされると、降圧リアクトル６３が磁化され自己誘導によって電流の流れを妨げる。降圧スイッチ６１がオフ状態とされると、降圧リアクトル６３の自己誘導に伴い降圧リアクトル６３から電流が出力される。
【００４０】
コントローラ部５０ａは、充電装置１０ａの出力電流Ｉｏｕｔ、即ち、降圧チョッパ回路６０の出力電流について、その検出値を取得する。そして、その取得した検出値に基づいて、降圧チョッパ回路６０の出力電流が所定量となるように降圧スイッチ６１のＰＷＭ制御を行う。この制御によって、充電装置１０から一定電流が蓄電池１１０に対して出力される。
【００４１】
上述のように、降圧チョッパ回路６０を動作させ、蓄電池１１０に一定電流を出力すると蓄電池１１０に充電可能な充電容量が増加するという効果がある。一方で、降圧チョッパ回路６０を動作させることで、降圧チョッパ回路６０における電力損失が生じる。ここで、降圧チョッパ回路６０を動作させることに伴う電力損失とは、例えば、降圧ダイオード６２に電流が流れることによって生じる電力損失である。また、降圧チョッパ回路６０の動作に伴い蓄電池１１０に流れる電流が減少することで、蓄電池１１０における充電速度が低下する。これら降圧チョッパ回路６０の動作に伴う不都合を解消するために、蓄電池１１０の充電率が所定値となるまでは、降圧チョッパ回路６０の動作を停止させ、脈動直流電流によって蓄電池１１０を充電する構成とした。ここで、降圧チョッパ回路６０の動作を停止させるとは、降圧スイッチ６１を常時オン状態にすることを言う。
【００４２】
蓄電池１１０の充電率が低い状態において降圧チョッパ回路６０を停止させることで、蓄電池１１０を早く充電することが可能になる。また、降圧チョッパ回路６０を動作させることに伴う電力損失を低減させることができる。そして、蓄電池１１０の充電率が所定値以上となると、降圧チョッパ回路６０を動作させ、一定電流によって蓄電池１１０が満充電状態となるまで充電する。
【００４３】
図４に、降圧制御処理を表すフローチャートを示す。この降圧制御は、コントローラ部５０ａによって所定周期ごとに行われる。
【００４４】
ステップＳ１１において、蓄電池１１０の充電率を取得する。蓄電池１１０の充電率は、蓄電池１１０の出力電圧及び蓄電池１１０に流れる通電電流などに基づいて算出することができる。ステップＳ１２において、蓄電池１１０の充電率が所定値（例えば、９０％）以上か否かを判定する。蓄電池１１０の充電率が所定値未満の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３において、降圧スイッチ６１の制御について降圧スイッチ６１を常時オン状態にするように設定し、処理を終了する。蓄電池１１０の充電率が所定値以上の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、降圧スイッチ６１の制御について降圧チョッパ回路６０の出力電流が所定の一定電流となるようにＰＷＭ制御を行うように設定し、処理を終了する。
【００４５】
第２実施形態における充電装置１０では、第１実施形態において説明した効果に加え、以下のような効果を備える。
【００４６】
蓄電池１１０における過充電を抑制するために、蓄電池１１０の端子電圧には上限電圧が設けられている。ここで、昇圧チョッパ回路４１の出力電流は脈動しているため、脈動電流がピークとなるときに、蓄電池１１０の端子電圧が大きく上昇し、端子電圧の上限電圧を超える場合がある。このような場合、蓄電池１１０が満充電状態となっていないにも関わらず、充電が停止されることとなり、蓄電池１１０の使用可能な容量が減ることとなる。そこで、昇圧チョッパ回路４１の後段に降圧チョッパ回路６０を挿入し、その降圧チョッパ回路６０の出力電圧が上限電圧以下の所定電圧となるようにＰＷＭ制御（定電圧制御）を行うことで、満充電状態となるまで蓄電池１１０に対して充電を行うことが可能になる。
【００４７】
また、蓄電池１１０の充電率が所定値より低い場合には、降圧チョッパ回路６０の動作を停止させ、昇圧チョッパ回路４１の出力を降圧することなく蓄電池１１０に出力する構成とした。これにより、降圧チョッパ回路６０を動作させることによる電力損失を低減することができるとともに、蓄電池１１０の充電速度を向上させることができる。
【００４８】
ここで、降圧チョッパ回路６０を構成する降圧リアクトル６３は、第１実施形態における平滑リアクトル４６としての作用を兼ね備えるものである。このような構成とすることで、部品点数を削減するとともに、リアクトルを複数設けた場合に増加する抵抗成分による電力損失を低減することが可能になる。
【００４９】
（他の実施形態）
・トランス３６とダイオード３７，３８によって構成されるセンタタップ型全波整流回路を設けたが、これを変更してもよい。例えば、トランス３６の後段にダイオードブリッジを設け、全波整流を行う構成としてもよい。
【００５０】
・第２実施形態において、蓄電池１１０の充電率が所定値を超えたことを条件として、降圧チョッパ回路６０を動作させる構成としたが、これに代えて、蓄電池１１０に流れる電流が所定値より減少した場合や、蓄電池１１０の端子間電圧が所定値より大きくなった場合に降圧チョッパ回路６０を動作させる構成としてもよい。
【００５１】
・第２実施形態において、降圧チョッパ回路６０の出力電流が一定電流となるように制御する構成としたが、これに代えて、降圧チョッパ回路６０の出力電圧が一定電圧となるように制御する構成としてもよい。
【００５２】
・第２実施形態において、降圧チョッパ回路６０の出力電流が一定電流となるように制御する構成としたが、これに代えて、降圧チョッパ回路６０の出力電流を脈動電流とし、その脈動電流の変動幅を、昇圧チョッパ回路４１の出力する脈動電流の変動幅に比べて、小さくするように制御する構成としてもよい。このような構成としても、蓄電池１１０の端子電圧が脈動電流のピークにおいて過上昇するという課題を解決することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…充電装置、２０…全波整流回路、３１…インバータ、３６…トランス、３７…ダイオード、３８…ダイオード、４１…昇圧チョッパ回路、４２…昇圧リアクトル、４３…昇圧スイッチ、４４…昇圧ダイオード、４５…平滑コンデンサ、４６…平滑リアクトル、１００…商用電源、１１０…蓄電池。
【図１】
2015173524.tif 000003
【図２】
2015173524.tif 000004
【図３】
2015173524.tif 000005
【図４】
2015173524.tif 000006