(57)【要約】  充放電装置は、二次電池と電気的に接続されるように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと電気的に接続されたインバータと、インバータと電気的に接続された主充電端子と、主充電端子の電圧を検出するように動作する電圧検出回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータと電圧検出回路と電気的に接続される制御回路とを備える。制御回路は、主充電端子に入力された電圧で二次電池を充電する際に、電圧検出回路で検出された電圧が直流電圧である場合に、インバータが電圧を実質的にそのままＤＣ／ＤＣコンバータに供給してかつＤＣ／ＤＣコンバータが二次電池を充電することと、インバータが電圧を変換してＤＣ／ＤＣコンバータに供給する直流電圧変換回路として機能させてかつＤＣ／ＤＣコンバータが二次電池を充電することを電圧に応じて切り替えるように動作する。この充放電装置は、簡単な構成で軽量な充電ケーブルにより二次電池間で電力を融通することを可能にする。
2014196121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と電気的に接続されるように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータと電気的に接続されたインバータと、
前記インバータと電気的に接続された主充電端子と、
前記主充電端子の電圧を検出するように動作する電圧検出回路と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記インバータと前記電圧検出回路と電気的に接続される制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記二次電池に蓄積された電力により直流電圧を出力し、
前記インバータが前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された前記直流電圧を交流電圧に変換する、
ように前記インバータと前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するよう動作し、
前記制御回路は、前記主充電端子に入力された電圧で前記二次電池を充電する際に、前記電圧検出回路で検出された前記電圧が交流電圧である場合に、
前記インバータが整流回路または力率改善回路として動作させて直流電圧を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給し、
前記供給された直流電圧により前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記二次電池を充電する、
ように前記インバータと前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するよう動作し、
前記制御回路は、前記主充電端子に入力された前記電圧で前記二次電池を充電する際に、前記電圧検出回路で検出された前記電圧が直流電圧である場合に、
前記インバータが前記電圧を実質的にそのまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給してかつ前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記二次電池を充電することと、
前記インバータが前記電圧を変換して前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給する直流電圧変換回路として機能させてかつ前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記二次電池を充電することと、
を前記電圧に応じて切り替えるように動作する、充放電装置。
【請求項２】
前記電圧検出回路は、前記主充電端子に入力された前記電圧で前記二次電池を充電する際に、前記電圧検出回路で検出された前記電圧が前記直流電圧である場合に前記直流電圧の極性を判別するように動作し、
前記制御回路は、前記主充電端子に入力された前記電圧で前記二次電池を充電する際に、前記電圧検出回路で検出された前記電圧が前記直流電圧である場合に、前記直流電圧の前記極性に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータに一定の極性で前記電圧が供給されるように前記インバータを制御するように動作する、請求項１に記載の充放電装置。
【請求項３】
前記二次電池に接続されるように構成された副リレーと、
前記副リレーを介して前記二次電池と電気的に接続されるように構成された副充電端子と、
をさらに備え、
前記充放電装置は、他の二次電池に接続されるように構成された他の充放電装置と共に用いられるように構成されており、
前記他の充放電装置は、
前記他の二次電池に接続されるように構成された他の副リレーと、
前記他の副リレーを介して前記他の二次電池と電気的に接続されるように構成された他の副充電端子と、
を備え、
前記主充電端子は、前記二次電池を前記他の二次電池に蓄積された電力により充電する際に、前記他の副充電端子と充電ケーブルで接続されるように構成されており、
前記制御回路は、前記二次電池を前記他の二次電池に蓄積された前記電力により充電する際に、前記他の副リレーをオンにするように動作する、請求項１に記載の充放電装置。
【請求項４】
前記他の充放電装置は、前記他の副リレーをオンオフする他の制御回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記二次電池を前記他の二次電池に蓄積された前記電力により充電する際に、前記他の制御回路と通信を行って、前記他の制御回路に前記他の副リレーをオンオフさせるように動作する、請求項３に記載の充放電装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記二次電池を前記他の二次電池に蓄積された前記電力により充電する際に、
前記二次電池の充電率を得て、
前記他の制御回路と通信を行って前記他の二次電池の他の充電率を得て、
前記充電率と前記他の充電率に基づいて前記二次電池の充電を終了するか否かを判断する、
ように動作する、請求項４に記載の充放電装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記二次電池の充電率を得て、
前記他の制御回路との通信により前記他の二次電池の他の充電率を得て、
前記充電率が前記他の充電率より大きい場合は、前記他の二次電池を充電するように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する、
ように動作する、請求項４に記載の充放電装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記充電率が前記他の充電率以下である場合は、前記二次電池を前記他の二次電池に蓄積された前記電力により充電するように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するように動作する、請求項６に記載の充放電装置。
【請求項８】
前記制御回路は前記他の制御回路と無線で通信を行うように動作する、請求項４に記載の充放電装置。
【請求項９】
前記他の充放電装置は、
前記他の二次電池に接続されるように構成された他のＤＣ／ＤＣコンバータと、
少なくとも前記他のＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記他の二次電池と電気的に接続されるように構成された他の主充電端子と、
前記他のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された他の制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記主充電端子と前記他の副充電端子とが前記充電ケーブルで接続されるとともに、前記他の主充電端子と前記副充電端子とが他の充電ケーブルで接続されている場合に、
前記他の二次電池に蓄積された前記電力で前記二次電池を充電するように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、
前記他の二次電池に蓄積された前記電力で前記二次電池を充電するように前記他のＤＣ／ＤＣコンバータを制御させるように前記他の制御回路を制御する、
ように動作する、請求項３に記載の充放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の充電および放電が可能な充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を蓄積する電動車両において、使用中にその電力が不十分になった場合、他の電動車両から応急的に電力を受ける充電システムが例えば特許文献１に記載されている。【０００３】
図１４は特許文献１に記載されている従来の充電システム５０１の構成図である。充電システム５０１は、電動車両１０１、１０３と、緊急充電用ケーブル１２５とを備える。電動車両１０１、１０３のそれぞれは、バッテリ１０５と、制御部１０７と、正極側コンタクタ１０９と、プリチャージコンタクタ１１１と、プリチャージ抵抗１１３と、負極側コンタクタ１１５と、接続口１２３とを備えている。接続口１２３は、端子１１７、１１９、１２１を有する。【０００４】
正極側コンタクタ１０９、プリチャージコンタクタ１１１および負極側コンタクタ１１５は、制御部１０７により、導通・遮断を切換え制御される。更に、制御部１０７は接続口１２３の端子１２１と接続されている。緊急充電用ケーブル１２５のコネクタ１２７、１２９がそれぞれの接続口１２３と接続されることにより、制御部１０７と緊急充電用ケーブル１２５の制御部とが通信可能に構成されている。【０００５】
電動車両１０１、１０３のそれぞれはオンボードチャージャ１３１を備えていてもよい。プラグ１３３が商用電源（交流電源）と接続されると、オンボードチャージャ１３１は交流電源から得られた交流を直流に変換し、バッテリ１０５に充電電流を供給することができる。【０００６】
緊急充電用ケーブル１２５は、給電用ケーブル１３５と、受電用ケーブル１３７と、制御ボックス１３９とから構成されている。また、制御ボックス１３９には、昇降圧回路と制御部が格納される。【０００７】
次に、電動車両１０１のバッテリ１０５に蓄えられた電力で電動車両１０３のバッテリ１０５を充電する場合の充電システム５０１の動作について説明する。制御ボックス１３９の制御部は、電動車両１０１の給電側であるバッテリ１０５充電率ＳＯＣ１と、電動車両１０３の受電側であるバッテリ１０５充電率ＳＯＣ２との大小関係を比較する。【０００８】
充電率ＳＯＣ１が充電率ＳＯＣ２以下である場合は、充電率ＳＯＣ１の低いバッテリ１０５から充電率ＳＯＣ２の高いバッテリ１０５に充電しようとしている状態または、充電率の等しいバッテリ１０５間で充電しようとしている状態であるので、制御ボックス１３９の制御部は電動車両１０１のバッテリ１０５で電動車両１０３のバッテリ１０５を充電する接続を誤接続と判定する。【０００９】
充電率ＳＯＣ１が充電率ＳＯＣ２より大きい場合は、制御部１０７が、まず、プリチャージコンタクタ１１１および負極側コンタクタ１１５をＯＮ状態とする。プリチャージ抵抗１１３が挿入されることにより、接続直後の突入電流により大電流が流れることを防止する。その後、正極側コンタクタ１０９をＯＮ状態とし、プリチャージコンタクタ１１１をＯＦＦ状態とする。これにより、電動車両１０１、１０３のバッテリ１０５間の充放電である「車両間充電」が開始される。【００１０】
特許文献１には、充電システム５０１において車両１０１の使用中に電力が不十分となった場合、緊急で他の電動車両１０３から電力を受電することができると記載されている。充電システム５０１は、車両間充電を開始する際に、車両間充電開始時にプリチャージコンタクタ１１１をＯＮ状態としていることから、車両間で大電流を流す。したがって、大電流に対応した太いケーブルが給電用ケーブル１３５と受電用ケーブル１３７に必要になり、緊急充電用ケーブル１２５が重くなる。ゆえに、緊急充電用ケーブル１２５を例えば電動車両１０１に搭載して走行すると、緊急充電用ケーブル１２５の重さの分、効率が低下し、走行距離が短くなる可能性がある。さらに、緊急充電用ケーブル１２５の制御ボックス１３９内には電力を制御するための昇降圧回路が独立して設けられているので、緊急充電用ケーブル１２５の全体構成が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１８８５８８号公報
【発明の概要】
【００１２】
充放電装置は、二次電池と電気的に接続されるように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと電気的に接続されたインバータと、インバータと電気的に接続された主充電端子と、主充電端子の電圧を検出するように動作する電圧検出回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータと電圧検出回路と電気的に接続される制御回路とを備える。制御回路は、主充電端子に入力された電圧で二次電池を充電する際に、電圧検出回路で検出された電圧が直流電圧である場合に、インバータが電圧を実質的にそのままＤＣ／ＤＣコンバータに供給してかつＤＣ／ＤＣコンバータが二次電池を充電することと、インバータが電圧を変換してＤＣ／ＤＣコンバータに供給する直流電圧変換回路として機能させてかつＤＣ／ＤＣコンバータが二次電池を充電することとを電圧に応じて切り替えるように動作する。
【００１３】
この充放電装置は、簡単な構成で軽量な充電ケーブルにより二次電池間で電力を融通することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における充放電装置のブロック回路図である。
【図２】図２は実施の形態１における充放電装置のブロック回路図である。
【図３】図３は実施の形態１における充放電装置の動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは実施の形態１における充放電装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは実施の形態１における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図４Ｃ】図４Ｃは実施の形態１における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施の形態２における充放電装置のブロック回路図である。
【図６】図６は実施の形態２における充放電装置の動作を示すフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態２における充放電装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態２における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図７Ｃ】図７Ｃは実施の形態２における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態３における充放電装置のブロック回路図である。
【図９】図９は実施の形態３における充放電装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは実施の形態３における充放電装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは実施の形態３における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは実施の形態３における充放電装置のさらに他の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態４における充放電装置のブロック回路図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは実施の形態４における充放電装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは実施の形態４における充放電装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】図１３Ａは実施の形態４における充放電装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは実施の形態４における充放電装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は従来の充電システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における充放電装置１１のブロック回路図である。実施の形態１では、充放電装置１１は電動車両に搭載され、電動車両等の車両に搭載された二次電池１３と共に用いられるように構成されている。図１では、充放電装置１１は商用の交流電源２５から供給される交流電力を二次電池１３に充電する。
【００１６】
充放電装置１１は、二次電池１３と電気的に接続されるように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と電気的に接続されたインバータ１７と、インバータ１７と電気的に接続された主充電端子１９と、インバータ１７と電気的に接続された電圧検出回路２１と、制御回路２３を備える。制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５とインバータ１７と電圧検出回路２１と電気的に接続されている。制御回路２３は、主充電端子１９から二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出した主充電端子１９の電圧である主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば、インバータ１７が整流回路として機能するように制御する。その後、制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により二次電池１３の充電を制御する。一方、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば、制御回路２３は、インバータ１７が主充電端子電圧Ｖｏを実質的にそのまま出力するように制御する。その後、制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により二次電池１３の充電を制御する。
【００１７】
これにより、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であるか直流電圧であるかに応じてインバータ１７を制御するので、主充電端子１９から入力される電力が直流であっても交流であっても二次電池１３を充電することができる。その結果、商用の交流電源２５から二次電池１３を充電する回路構成をそのまま転用して、電動車両等の他の車両から応急的に直流電力を受電して二次電池１３を充電することができる。転用された回路構成により大電流が流れることがなくなり、太い充電ケーブルが不要となる。さらに、制御回路２３により他の車両からの電力の充電制御が可能となるので、昇降圧回路を独立して設ける必要もない。これらのことから、簡単な構成で軽量な充電ケーブルにより、車両間で電力を融通することが可能な充放電装置１１が得られる。
【００１８】
以下、より具体的に実施の形態１における充放電装置１１の構成、動作について説明する。
【００１９】
充放電装置１１は電動車両である車両に搭載されるように構成されている。充放電装置１１は、車両に搭載されてかつ車両を駆動するための電力を蓄える二次電池１３と共に用いられるように構成されている。二次電池１３は、例えばリチウムイオンバッテリからなり、車両を駆動するモータと電気的に接続されている。したがって、二次電池１３に蓄積された電力によりモータを駆動することで車両を走行させる。なお、満充電時において二次電池１３の電圧である二次電池電圧Ｖｂは、１００Ｖの実効電圧の商用の交流電源２５のピーク電圧（１４１Ｖ）に近い約１３０Ｖとしている。なお、交流電源２５の実効電圧やピーク電圧、二次電池１３の満充電時の二次電池電圧Ｖｂは上記の電圧に限定されるものではない。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は電圧が入出力されるポート１５Ａ〜１５Ｄを有し、ポート１５Ａ、１５Ｂ間に入力された直流電圧を変換して、変換された直流電圧をポート１５Ｃ、１５Ｄから出力することができ、かつポート１５Ｃ、１５Ｄ間に入力された直流電圧を変換して、変換された直流電圧をポート１５Ａ、１５Ｂから出力することができる双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ａ、１５Ｂは二次電池１３と電気的に接続されるように構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５はポート１５Ａ、１５Ｂから出力された電力で二次電池１３の充電を行うとともに、二次電池１３に蓄積された電力を車両の駆動以外に使用する場合に二次電池１３に蓄積された電力をポート１５Ａ、１５Ｂに入力することで二次電池１３の放電を行う機能を有する。インバータ１７から主リレー１８を介して主充電端子１９に至る１００Ｖ程度の電圧と放電時の二次電池電圧Ｖｂとの差が大きいので、両者が電気的に直接接続されないように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５はポート１５Ａ、１５Ｂがポート１５Ｃ、１５Ｄから絶縁された絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００２１】
主リレー１８は、主充電端子１９に何も接続されない時に、二次電池１３からの電力が不用意に主充電端子１９から出力されないようにするために設けられる。
【００２２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の二次電池１３が接続されないポート１５Ｃ、１５Ｄには平滑コンデンサ２７およびインバータ１７が電気的に接続されている。インバータ１７は、ブリッジ接続されたスイッチング素子２９、３１、３３、３５よりなるブリッジ回路で構成されている。スイッチング素子２９は接続点１７Ａ、１７Ｃの間に直列に接続されている。スイッチング素子３１は接続点１７Ｂ、１７Ｃの間に直列に接続されている。スイッチング素子３３は接続点１７Ａ、１７Ｄの間に直列に接続されている。スイッチング素子３５は接続点１７Ｂ、１７Ｄの間に直列に接続されている。スイッチング素子２９、３１は接続点１７Ｃで互いに直列に接続されている。スイッチング素子２９、３３は接続点１７Ａで互いに直列に接続されている。スイッチング素子３１、３５は接続点１７Ｂで互いに直列に接続されている。スイッチング素子３３、３５は接続点１７Ｄで互いに直列に接続されている。これらのスイッチング素子は例えば電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子よりなり、互いに並列に接続されたスイッチと寄生ダイオードとを有する。具体的には、スイッチング素子２９は、スイッチ２９Ｓと、スイッチ２９Ｓと並列に接続された寄生ダイオード２９Ｄとを有する。スイッチング素子３１は、スイッチ３１Ｓと、スイッチ３１Ｓと並列に接続された寄生ダイオード３１Ｄとを有する。スイッチング素子３３は、スイッチ３３Ｓと、スイッチ３３Ｓと並列に接続された寄生ダイオード３３Ｄとを有する。スイッチング素子３５は、スイッチ３５Ｓと、スイッチ３５Ｓと並列に接続された寄生ダイオード３５Ｄとを有する。寄生ダイオード２９Ｄのアノードとカソードは接続点１７Ｃと接続点１７Ａにそれぞれ接続されている。寄生ダイオード３１Ｄのアノードとカソードは接続点１７Ｂと接続点１７Ｃにそれぞれ接続されている。寄生ダイオード３３Ｄのアノードとカソードは接続点１７Ｄと接続点１７Ａにそれぞれ接続されている。寄生ダイオード３５Ｄのアノードとカソードは接続点１７Ｂと接続点１７Ｄにそれぞれ接続されている。なお、寄生ダイオード２９Ｄ、３１Ｄ、３３Ｄ、３５Ｄに、それらより応答速度の速い外付けのダイオードをそれぞれ並列に接続してもよい。接続点１７Ａ、１７ＢはＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄにそれぞれ接続されている。平滑コンデンサ２７は接続点１７Ａ、１７Ｂ間に接続されている。制御回路２３はスイッチ信号ＳＷ１によりスイッチ２９Ｓ、３１Ｓ、３３Ｓ、３５Ｓをオンオフさせることができる。以降、スイッチング素子２９、３１、３３、３５をオンオフさせることはスイッチ２９Ｓ、３１Ｓ、３３Ｓ、３５Ｓをオンオフさせることと定義する。これらの寄生ダイオードにより、インバータ１７は、主充電端子１９に接続された商用の交流電源２５（交流１００Ｖ）により二次電池１３を充電する場合に、スイッチング素子２９、３１、３３、３５の全てをオフにすることで整流回路として動作する。
【００２３】
インバータ１７は、二次電池１３に蓄積された電力を車両の駆動以外に使用する場合は、次のように動作する。
【００２４】
まず、二次電池１３の電力を商用の交流電源２５の代わりとして車両すなわち充放電装置１１の主充電端子１９から出力する際には、制御回路２３はスイッチ信号ＳＷ１でスイッチング素子２９、３５の組とスイッチング素子３１、３３の組とを交流電源２５の周波数で互いに交互にオンオフさせる。これにより、インバータ１７の接続点１７Ｃ、１７Ｄ間に矩形波の電圧が発生する。インバータ１７の接続点１７Ｃ、１７Ｄにはフィルタ回路３７が接続されている。フィルタ回路３７によりインバータ１７の接続点１７Ｃ、１７Ｄ間に発生した矩形波の電圧が正弦波の交流波形を有する交流電圧に変換されて主充電端子１９から出力される。フィルタ回路３７はインダクタ３７Ｌとコンデンサとを有する。
【００２５】
次に、二次電池１３の電力を直流電力として主充電端子１９から出力する場合は、充放電装置１１は以下のように動作する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は二次電池１３に蓄積された電力から所望の直流電圧をポート１５Ｃ、１５Ｄ間に生成する。制御回路２３はインバータ１７のスイッチング素子２９、３５をオンにしてスイッチング素子３１、３３をオフにする。その結果、主充電端子１９から所望の直流電圧を出力させることができる。
【００２６】
二次電池１３をインバータ１７とＤＣ／ＤＣコンバータ１５により充電する場合は、交流電源２５を主充電端子１９に接続する。一般的な商用の交流電源２５によるこの充電を普通充電と定義する。
【００２７】
実施の形態１における充放電装置１１は、インバータ１７やＤＣ／ＤＣコンバータ１５を介さずに二次電池１３を直接充電する急速充電を行うことができる。急速充電を行うために、実施の形態１の充放電装置１１は副充電端子３９を備える。副充電端子３９は副リレー４１を介して二次電池１３に直接電気的に接続される。すなわち、副リレー４１は二次電池１３に直接的に接続され、副充電端子３９は副リレー４１に直接的に接続されている。車外の急速充電器を副充電端子３９に接続して、急速充電器から電力を二次電池１３に供給することで急速充電を行う。
【００２８】
急速充電器は二次電池１３を急速に充電するために大電流を流す。そのため、副充電端子３９から副リレー４１を経由して二次電池１３に至るまでの経路には大電流に対応した太い配線が用いられる。
【００２９】
主充電端子１９には、主充電端子電圧Ｖｏを検出するために電圧検出回路２１が電気的に接続されている。電圧検出回路２１は、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であるか交流電圧であるかを判別することができる。電圧検出回路２１は、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であればその電圧値を主充電端子電圧Ｖｏとして出力し、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であればその実効値を主充電端子電圧Ｖｏとして出力する。なお、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には、交流電圧値は実効値ではなく、ピーク値などの交流電圧に対応する他の値であってもよい。主充電端子１９は接点１９Ａ、１９Ｂを有する。主充電端子電圧Ｖｏは接点１９Ａ、１９Ｂ間の電圧である。例えば、接点１９Ａの電位が接点１９Ｂの電位より高い場合に主充電端子電圧Ｖｏは正であると定義し、接点１９Ａの電位が接点１９Ｂの電位より低い場合に主充電端子電圧Ｖｏは負であると定義する。主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合は、電圧検出回路２１は主充電端子電圧Ｖｏの極性すなわち主充電端子電圧Ｖｏが正であるか負であるか判別することができる。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５とインバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５と主リレー１８と副リレー４１と電圧検出回路２１は制御回路２３と電気的に接続されている。制御回路２３は、マイクロコンピュータと、メモリを含む周辺回路とから構成され、主充電端子電圧Ｖｏを取り込むとともに、スイッチ信号ＳＷ１によりインバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５のオン、オフ動作を制御する。さらに、制御回路２３は主リレー信号Ｒｔ１により主リレー１８のオン、オフ動作を制御する。加えて、制御回路２３は副リレー信号Ｒ１により副リレー４１のオン、オフ動作も制御する。また、制御回路２３は、制御信号ＣＮＴ１によりＤＣ／ＤＣコンバータ１５の制御を行なうとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を介して制御信号ＣＮＴ１により二次電池１３の電圧である二次電池電圧Ｖｂを取り込む。
【００３１】
制御回路２３には、アンテナ４３が電気的に接続されている。制御回路２３はアンテナ４３を介して他の二次電池に接続された他の充放電装置と無線により通信を行うことができる。これにより、制御回路２３は他の充放電装置の他の制御回路へ無線でデータ信号ＤＡＴ１を送信できる。また、制御回路２３は他の制御回路から無線で他のデータ信号を受信できる。このように、制御回路２３と他の制御回路はそれらの間で無線通信を行うことで、二次電池１３と他の二次電池の状態や充放電装置１１と他の充放電装置の動作状態などを検知することができる。また、充放電装置１１と他の充放電装置との間の通信を無線通信で行うことより充放電装置１１と他の充放電装置との間における通信配線が不要となり構成が簡単になる。
【００３２】
なお、充放電装置１１と他の充放電装置との間の通信は無線通信に限定されるものではなく、独立した通信配線を用いても以下の動作を行うことは可能である。また、独立した通信配線を用いずに、電源線を介した通信を用いてもよい。この場合は電力と通信の信号との分離を行うために、例えばフィルタ回路３７で信号を分離してもよい。
【００３３】
次に、充放電装置１１の動作について説明する。
【００３４】
まず、交流電源２５により普通充電を行う充放電装置１１の動作について述べる。
【００３５】
商用の交流電源２５（交流１００Ｖ、ピーク電圧１４１Ｖ）は、主充電端子１９に接続される。ユーザによる操作で充電開始の指示が制御回路２３に対して与えられると、制御回路２３は主リレー１８をオンにするように主リレー信号Ｒｔ１を出力する。主リレー信号Ｒｔ１により主リレー１８がオンになり、電圧検出回路２１には主充電端子の電圧である主充電端子電圧Ｖｏが印加される。
【００３６】
電圧検出回路２１は主充電端子電圧Ｖｏを検出して、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であるか交流電圧であるかを示す信号と、主充電端子電圧Ｖｏの電圧値を示す信号を制御回路２３へ出力する。これにより制御回路２３は電圧検出回路２１から取り込んだ主充電端子電圧Ｖｏが交流であることを検知することができる。その結果、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能させるように制御する。具体的には、制御回路２３はスイッチング素子２９、３１、３３、３５を全てオフにするようにスイッチ信号ＳＷ１を出力する。これにより、スイッチング素子２９、３１、３３、３５の寄生ダイオード２９Ｄ、３１Ｄ、３３Ｄ、３５Ｄによりブリッジ回路が形成され、インバータ１７は整流回路として機能する。
【００３７】
整流回路として機能しているインバータ１７で整流されて出力される電圧は平滑コンデンサ２７で平滑されてＤＣ／ＤＣコンバータ１５に入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は二次電池１３の電圧である二次電池電圧Ｖｂを計測してその電圧値を制御信号ＣＮＴ１により制御回路２３に出力する。その結果、制御回路２３は二次電池電圧Ｖｂに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１５をフィードバック制御し、二次電池１３の充電を行なう。そして、制御回路２３は二次電池電圧Ｖｂが所定の満充電電圧に至れば充電を停止する。
【００３８】
このような動作により、充放電装置１１により二次電池１３の普通充電が行われる。
【００３９】
次に、急速充電での充放電装置１１の動作について説明する。
【００４０】
副充電端子３９に前述の急速充電器から延びる急速充電用コネクタが接続されると、急速充電器は送電開始信号を無線で出力する。制御回路２３は送電開始信号をアンテナ４３によりデータ信号ＤＡＴ１として受信すると、副リレー４１をオンにする。その結果、急速充電器と二次電池１３とが電気的に直接接続される。
【００４１】
次に、制御回路２３は充電の準備ができたことをデータ信号ＤＡＴ１により急速充電器に送信する。これを受け、急速充電器は二次電池１３への電力の供給を開始して二次電池１３の充電を開始する。この場合、充放電装置１１は二次電池１３への充電の制御を行なわず、充電制御は急速充電器が行う。
【００４２】
二次電池１３の充電が完了すると、急速充電器は二次電池１３の充電が完了した旨をデータ信号ＤＡＴ１として制御回路２３へ送信する。これを受け、制御回路２３は副リレー４１をオフにする。
【００４３】
このような動作により、二次電池１３の急速充電が行われる。
【００４４】
次に、車両を駆動する以外の目的、例えば商用の交流電圧で動作する家電機器を使用するために、二次電池１３の電力を主充電端子１９から放電する場合の充放電装置１１の動作について説明する。
【００４５】
まず、ユーザにより主充電端子１９に家電機器が接続される。次に、例えばユーザによる操作で交流電力供給の指示が制御回路２３に与えられると、制御回路２３は、主リレー１８をオンにするとともに、電圧検出回路２１で検出される主充電端子電圧Ｖｏが家電機器を動作させるために必要な交流電圧（例えば１００Ｖ、６０Ｈｚ）になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御してポート１５Ｃ、１５Ｄ間に直流電圧を出力させる。制御回路２３はスイッチ信号ＳＷ１でインバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５のオンオフ制御を行ない、接続点１７Ｃ、１７Ｄ間に矩形波の電圧を発生させる。フィルタ回路３７は接続点１７Ｃ、１７Ｄ間の矩形波の電圧を正弦波の交流電圧に変換して主充電端子１９から出力する。
【００４６】
このような動作により、二次電池電圧Ｖｂを交流電圧に変換して主充電端子１９から出力することができる。
【００４７】
なお、制御回路２３は二次電池電圧Ｖｂを監視することで、二次電池１３が過放電にならないようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。これにより、二次電池１３の劣化を抑制することができる。
【００４８】
次に、主充電端子１９から直流電力を出力する充放電装置１１の動作について説明する。
【００４９】
まず、ユーザにより主充電端子１９に電子機器が接続される。次に、ユーザによる操作で直流電力供給の指示が制御回路２３に与えられると、制御回路２３は、まず、主リレー１８をオンにする。次に、制御回路２３は、インバータ１７のスイッチング素子２９、３５をオンにするとともに、スイッチング素子３１、３３をオフにするようにスイッチ信号ＳＷ１を出力する。これにより、インバータ１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力電圧を実質的にそのまま主充電端子１９へ出力する。制御回路２３は電圧検出回路２１で検出される主充電端子電圧Ｖｏが、電子機器を動作させるために必要な直流電圧になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。このような動作により、二次電池電圧Ｖｂを上記直流電圧に変換して主充電端子１９から出力することができる。
【００５０】
なお、この場合も、制御回路２３は二次電池電圧Ｖｂを監視し、二次電池１３が過放電にならないように制御する。これにより、二次電池１３の劣化を抑制することができる。
【００５１】
次に、二次電池１３に蓄積されている電力の残量が低下し、他の車両の二次電池から供給された電力で二次電池１３を充電する充放電装置１１の動作について説明する。図２は、他の車両に搭載された他の充放電装置５１に接続された充放電装置１１の回路図である。
【００５２】
他の車両に搭載された他の充放電装置５１は充放電装置１１と同じ構成を備える。具体的には、充放電装置５１は他の二次電池５３が接続できるように構成されている。二次電池５３は、二次電池１３と同様に例えばリチウムイオンバッテリからなり、他の車両の他のモータと電気的に接続されている。なお、二次電池５３の電圧である二次電池電圧Ｖｂａも、二次電池電圧Ｖｂと同様、満充電時に約２００Ｖとなる。
【００５３】
他のＤＣ／ＤＣコンバータ５５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と同様に、双方向絶縁型の構成を有し、ポート５５Ａ〜５５Ｄを有する。二次電池５３のポート５５Ａ、５５ＢにはＤＣ／ＤＣコンバータ５５と電気的に接続されるように構成されている。
【００５４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５５の二次電池５３が接続されないポート５５Ｃ、５５Ｄには他の平滑コンデンサ６７および他のインバータ５７が電気的に接続されている。インバータ５７は、ブリッジ回路を構成するように接続されたスイッチング素子６９、７１、７３、７５で構成されている。インバータ５７は、インバータ１７と同様に動作する。インバータ５７には他のフィルタ回路７７が接続される。フィルタ回路７７は、フィルタ回路３７と同様に、インダクタ７７Ｌとコンデンサから構成される。また、フィルタ回路７７と主充電端子５９との間には主リレー５８が電気的に接続されている。主リレー５８は主リレー１８と同じ構成を有する。
【００５５】
充放電装置５１は、二次電池５３の急速充電を行うために、他の副充電端子７９を備える。副充電端子７９は副リレー８１を介して二次電池５３に直接電気的に接続されるように構成されている。副充電端子７９から副リレー８１を経由して二次電池５３に至るまでの経路に限っては大電流に対応した太い配線が用いられる。
【００５６】
なお、主充電端子５９には主充電端子電圧Ｖｏａを検出するために他の電圧検出回路６１が電気的に接続されている。電圧検出回路６１は、電圧検出回路２１と同様に、主充電端子電圧Ｖｏａが直流であるか交流であるかを判別することができる。主充電端子電圧Ｖｏａが直流電圧である場合は、主充電端子電圧Ｖｏａの極性を判別することができる。
【００５７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５５とインバータ５７のスイッチング素子６９、７１、７３、７５と主リレー５８と副リレー８１と電圧検出回路６１は制御回路６３と電気的に接続されている。制御回路６３も、制御回路２３と同様に、マイクロコンピュータと、メモリを含む他の周辺回路とから構成され、主充電端子電圧Ｖｏａを取り込むとともに、スイッチ信号ＳＷ２によりインバータ５７のスイッチング素子６９、７１、７３、７５のオン、オフ動作を制御する。さらに、制御回路６３は主リレー信号Ｒｔ２により主リレー５８のオン、オフ動作を制御する。加えて、制御回路６３は副リレー信号Ｒ２により副リレー８１のオン、オフ動作も制御する。また、制御回路６３は制御信号ＣＮＴ２によりＤＣ／ＤＣコンバータ５５の制御を行なうとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を介して制御信号ＣＮＴ２により二次電池５３の二次電池電圧Ｖｂａを取り込む。
【００５８】
制御回路６３には他のアンテナ８３が電気的に接続されている。したがって、制御回路６３はアンテナ８３を介して、例えば充放電装置１１の制御回路２３と無線により通信を行うことができる。これにより、制御回路６３は制御回路２３へ無線でデータ信号ＤＡＴ２を送信できる。また、制御回路６３は制御回路２３から無線でデータ信号ＤＡＴ１を受信できる。
【００５９】
充放電装置１１、５１は、二次電池１３に蓄積されている電力が不足している場合に二次電池５３に蓄積されている電力で二次電池１３を充電し、二次電池５３に蓄積されている電力が不足している場合に二次電池１３に蓄積されている電力で二次電池５３を充電することができる。この動作を充放電装置１１、５１間で電力を融通する電力融通と呼ぶ。充放電装置５１は、充放電装置１１との電力融通以外の動作は、上記した充放電装置１１の動作と同様に動作する。
【００６０】
次に、充放電装置５１から充放電装置１１へ電力を融通する場合の充放電装置１１、５１の動作について説明する。
【００６１】
まず、図２に示すように、ユーザにより、充電ケーブル８５が副充電端子７９と主充電端子１９との間で接続される。この段階では、まだ電力融通が行われていないので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は停止している。
【００６２】
充電ケーブル８５は、副充電端子３９と嵌合する形状のコネクタと、主充電端子１９と嵌合する形状のコネクタと、を備える。いずれのコネクタも、極性が逆に接続されないような構造、例えばコネクタの一部に設けられた突起を有する。なお、車両間で電力を融通する際に、急速充電ではなく普通充電が行われるので、充電ケーブル８５は急速充電用の太いケーブルである必要がない。従って、充電ケーブル８５が軽量化され、これを車両に積載しても、重いケーブルを積載する場合に比べ、車両走行の効率低下を抑制することができる。
【００６３】
次に、ユーザは、充放電装置１１において、他の車両からの電力融通を開始するスイッチを操作する。このスイッチは制御回路２３に接続されている。これにより、制御回路２３は、スイッチング素子２９、３１、３３、３５を全てオフにした後、副リレー８１をオンにするようにデータ信号ＤＡＴ１を充放電装置５１に送信する。データ信号ＤＡＴ１を受け、制御回路６３は副リレー８１をオンにする。この結果、二次電池５３の二次電池電圧Ｖｂａ（直流電圧）がインバータ１７に印加される。
【００６４】
次に、制御回路２３は、図２に示すように、スイッチング素子３１、３３をオフに維持したままスイッチング素子２９、３５をオンにする。これにより、インバータ１７は、二次電池電圧Ｖｂａを実質的にそのまま出力するように制御されるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄには二次電池電圧Ｖｂａが印加される。ここで、インバータ１７が、二次電池電圧Ｖｂａ（直流電圧）を実質的にそのまま出力するとは、インバータ１７に入力されるその直流電圧が、インバータ１７における内部抵抗などに起因した電圧降下の範囲内でそのまま出力されることであると定義する。
【００６５】
次に、制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５に印加された二次電池電圧Ｖｂａを、二次電池１３を充電するための電圧に変換して出力させる。これにより、二次電池５３から供給された電力が二次電池１３に充電されるので、車両間（充放電装置１１、５１間）の電力融通が行われる。このとき、充電ケーブル８５には図２に示すように、充放電装置５１の副充電端子７９から充放電装置１１の主充電端子１９に電力が供給される。
【００６６】
制御回路２３、６３は、電力融通の間、二次電池１３、５３の充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２をそれぞれ監視する。それと同時に、制御回路２３は、制御回路６３が監視している二次電池５３の充電率ＳＯＣ２を通信により取り込む。そして、制御回路２３は、充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２に基づいて、必要な電力融通が完了すれば、二次電池１３の充電終了を判断する。
【００６７】
なお、実施の形態１において、二次電池１３の充電率ＳＯＣ１とは、二次電池１３で蓄積できる電力の総量（容量）に対する、二次電池１３に蓄積されて使用可能な電力の量の割合であり、百分率で表される。制御回路２３は二次電池１３の充放電電流の時間積分に基づいて充電率ＳＯＣ１を求める。制御回路６３は同様に二次電池５３の充電率ＳＯＣ２を求める。
【００６８】
制御回路２３は、例えば以下の条件（１）〜（３）のいずれかにより充電が完了すると判断することができる。
【００６９】
条件（１）：二次電池５３（充放電装置５１）から二次電池１３（充放電装置１１）に供給する電力量である電力融通量をユーザが設定し、その電力融通量だけ二次電池１３が充電された場合に制御回路２３は充電が完了したと判断する。
【００７０】
条件（２）：他の車両の現在地から目的地まで走行可能な電力量（マージン含む）を制御回路６３が設定する。設定された電力量を二次電池５３に残し、二次電池５３に蓄積されている電力量から設定された電力量を引いた残りの電力量を充放電装置１１（二次電池１３）に供給した場合に、制御回路２３は充電が完了したと判断する。
【００７１】
条件（３）：二次電池５３に十分な電力量が蓄積されており、車両が現在地から目的地まで走行可能な電力量（マージン含む）を制御回路２３が設定し、設定された電力量が二次電池５３から二次電池１３へ供給された場合に制御回路２３は充電が完了したと判断する。
【００７２】
なお、制御回路２３が充電の完了を判断する条件は上記の条件（１）〜（３）に限られるものではなく、他の条件を適用してもよい。
【００７３】
上記のような充放電装置１１、５１は以下のように充電終了時に動作する。制御回路２３は、二次電池１３の充電率ＳＯＣ１を得る。制御回路２３は、制御回路６３との通信により二次電池５３の他の充電率ＳＯＣ２を得る。制御回路２３は、充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２に基づいて二次電池１３の充電が終了したか否かを判断する。これにより、充電される二次電池１３の過充電や、二次電池５３の過放電を避けることができるとともに、必要以上の電力を融通することを避けることができる。
【００７４】
なお、実施の形態１では制御回路２３は充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２に基づいて充電の終了を判断するが、これに限定されるものではない。例えば、充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２が二次電池電圧Ｖｂ、Ｖｂａにそれぞれ比例している場合は、制御回路２３は二次電池電圧Ｖｂ、Ｖｂａに基づいて充電の終了を判断してもよい。
【００７５】
ここで、以上に説明した充放電装置１１の全体的な動作について説明する。図３は充放電装置１１の動作のフローチャートである。なお、図３に示す動作では、電力融通を行う場合は、電力を受ける車両と、電力を供給する他の車両との双方でそれら車両を起動させるメインスイッチやイグニションスイッチ等のスイッチがオンになっており、かつ、ユーザにより両方の車両が二次電池１３、５３（充放電装置１１、５１）間で電力を融通する電力融通モードに設定されている。
【００７６】
制御回路２３が、ユーザによる二次電池１３の充電を開始する指令を受けると図３のフローチャートを実行する。なお、図３のフローチャートは、制御回路２３に内蔵されるマイクロコンピュータのメインルーチンから呼び出されて実行されるサブルーチンである。
【００７７】
図３のフローチャートによるサブルーチンが実行されると、制御回路２３は、まず、インバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５の全てをオフにする（ステップＳ１１）。
【００７８】
次に、制御回路２３は、主リレー１８をオンにし、充放電装置５１の制御回路６３に副リレー８１をオンにするように指令する（ステップＳ１２）。具体的には、制御回路２３は主リレー１８をオンにするための主リレー信号Ｒｔ１を主リレー１８へ出力するとともに、副リレー８１をオンにするデータ信号ＤＡＴ１を充放電装置５１へ送信する。これにより、電力融通モードであれば、主リレー１８と副リレー８１がオンになり、インバータ１７に二次電池５３の二次電池電圧Ｖｂａが印加される。なお、電力融通モードでなければ、電力融通を行うための他の車両が存在しないので、充放電装置５１の制御回路６３はステップＳ１２の動作により送信されたデータ信号ＤＡＴ１を無視し、データ信号ＤＡＴ１を受けても何もしない。
【００７９】
次に、制御回路２３は電圧検出回路２１から主充電端子電圧Ｖｏを取り込み（ステップＳ１３）、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば（ステップＳ１５のＹｅｓ）、商用の交流電源２５から二次電池１３を充電するために、制御回路２３は、後述するステップＳ２５以降の動作を行う。なお、この時点で、二次電池１３を充電するための商用の交流電源２５とは異なる電圧や周波数を有する交流電圧が印加された場合、制御回路２３は規格外の電力であると判断し、ユーザに警告を出してもよい。図３に示す動作では、制御回路２３は、交流電源２５の交流電圧や周波数が変動しても二次電池１３を充電できるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。
【００８０】
ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧でなければ（ステップＳ１５のＮｏ）、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御回路２３は、後述するステップＳ２１以降の動作を行う。
【００８１】
一方、ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧でなければ（ステップＳ１７のＮｏ）、主充電端子１９には交流電圧も直流電圧も印加されていないので、制御回路２３は主充電端子１９に充電ケーブル８５が接続されていないと判断し、ユーザに対して未接続信号を出力して（ステップＳ１９）、図３のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。ユーザはこれにより、接続状態を確認して再度充電操作を行うことができる。
【００８２】
ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御回路２３はスイッチング素子３１、３３をオフに維持したままスイッチング素子２９、３５をオンにする（ステップＳ２１）。その結果、インバータ１７は主充電端子電圧Ｖｏを実質的にそのまま出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄには主充電端子電圧Ｖｏが印加されるので、次に、制御回路２３は二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する（ステップＳ２５）。これにより、主充電端子１９から供給される直流電力で二次電池１３へ充電できる。この際、主充電端子１９に接続される直流電力源は、図２で示す他の二次電池５３であってもよいし、それ以外の、例えば太陽電池で発電した直流電力源、あるいは据え置き型の蓄電ユニットからの直流電力源であってもよい。いずれの場合であっても、制御回路２３は、二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。
【００８３】
一方、交流電源２５が主充電端子１９に接続されており、ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御回路２３はステップＳ２５において二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。この場合は、ステップＳ２１の動作が行われずスイッチング素子２９、３１、３３、３５はオフに維持されているので、インバータ１７はブリッジ接続されているスイッチング素子２９、３１、３３、３５の寄生ダイオード２９Ｄ、３１Ｄ、３３Ｄ、３５Ｄにより整流回路として機能する。従って、交流電源２５からの交流電力がインバータ１７で整流され、平滑コンデンサ２７で平滑されてＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄに供給される。したがって、交流電源２５からの交流電力で二次電池１３を充電することができる。
【００８４】
このように、図３に示すフローチャートでのサブルーチンを実行することで、主充電端子１９に接続される電源が交流電源２５であっても、上記した直流電力源であっても、他の二次電池５３であっても、制御回路２３により自動的に最適条件で二次電池１３を充電することが可能となり、ユーザにとって極めて容易に、電力融通を含めた二次電池１３の充電が可能になる。
【００８５】
上記の図３に示すフローチャートにより充放電装置１１は以下のように動作する。制御回路２３は、主充電端子１９から二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出した主充電端子１９の主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば、インバータ１７が整流回路として機能するように制御した後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により二次電池１３の充電を制御する。また、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば、インバータ１７が上記直流電圧を実質的にそのまま出力するように制御した後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により二次電池１３の充電を制御する。なお、充電終了動作については、上記したとおりである。
【００８６】
実施の形態１では、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能するように制御しているが、インバータ１７を力率改善回路として機能するように制御してもよい。すなわち、整流回路で主充電端子電圧Ｖｏを直流に変換すると、平滑コンデンサ２７に脈流が印加される。脈流の電圧の変動を低減するには大容量の平滑コンデンサ２７が必要となり、充放電装置１１が大型化する。
【００８７】
実施の形態１では、インバータ１７がフィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとともに力率改善回路として機能するように、制御回路２３がスイッチング素子２９、３１、３３、３５のスイッチング動作を行なうよう制御する。その結果、平滑コンデンサ２７を大型化することがなくなる。また、このような動作は制御回路２３のソフトウエアのみによって実現できるので他の回路を追加することもなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５へ入力される電圧の安定化を図ることができ、さらに、高調波の抑制も可能となる。
【００８８】
なお、本実施の形態１のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が二次電池１３を充電する場合は、二次電池１３の容量が大きいと、脈動が存在しても充放電動作に大きな影響を及ぼさない場合もある。この場合には、制御回路２３はインバータ１７を力率改善回路ではなく整流回路として機能させてもよい。
【００８９】
また、実施の形態１では、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば、インバータ１７がその直流電圧を実質的にそのまま出力するように制御しているが、以下の理由で、インバータ１７がフィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとともに直流電圧変換回路として機能するように制御してもよい。
【００９０】
二次電池１３が放電した状態から充電する場合、充電する前では二次電池電圧Ｖｂは低い状態にある。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５はポート１５Ｃ、１５Ｄに入力される電圧である平滑コンデンサ２７の電圧を降圧して二次電池１３を充電する。ゆえに、平滑コンデンサ２７の電圧は二次電池電圧Ｖｂよりも高くする必要がある。
【００９１】
実施の形態１では、二次電池電圧Ｖｂの満充電電圧（約１３０Ｖ）は、交流電源２５のピーク電圧（１４１Ｖ）に近い。満充電電圧はピーク電圧よりも僅かに低いので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、平滑コンデンサ２７の電圧（約１４１Ｖ）を昇圧することなく常に降圧することで二次電池１３を満充電にすることができる。
【００９２】
双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加された直流電圧を降圧してポート１５Ａ、１５Ｂ間に出力し、ポート１５Ａ、１５Ｂ間に印加された直流電圧を昇圧してポート１５Ｃ、１５Ｄ間に出力することができる。しかし、ポート１５Ｃ、１５Ｄ間の電圧とポート１５Ａ、１５Ｂ間の電圧の高低関係はＤＣ／ＤＣコンバータ１５の回路構成で決まり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチング素子のオンオフの制御では容易に変更できない。すなわち、実施の形態１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加された直流電圧を昇圧してポート１５Ａ、１５Ｂ間に出力し、ポート１５Ａ、１５Ｂ間に印加された直流電圧を降圧してポート１５Ｃ、１５Ｄ間に出力することは困難である。したがって、満充電電圧が例えば２００Ｖ等の平滑コンデンサ２７の電圧より高い場合には、平滑コンデンサ２７の電圧と二次電池電圧Ｖｂが近づくと、二次電池１３の充電が困難になる。そこで、平滑コンデンサ２７の電圧と二次電池電圧Ｖｂが近づいた場合、制御回路２３がインバータ１７をフィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとともに直流電圧変換回路である昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして動作させるようにスイッチング素子２９、３１、３３、３５をオンオフさせ、平滑コンデンサ２７の電圧を上げることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は降圧動作を継続することができ、二次電池１３を満充電にすることが可能となる。
【００９３】
ゆえに、二次電池１３の条件によっては、制御回路２３はインバータ１７が昇圧コンバータとして機能するように制御してもよい。
【００９４】
これらのことから、主充電端子１９の主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には、制御回路２３はインバータ１７を整流回路と力率改善回路のいずれか一方として機能させる。また、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合には、制御回路２３はインバータ１７が上記直流電圧を実質的にそのまま出力するようにインバータ１７を制御するか、または、インバータ１７が直流電圧変換回路として機能するようにインバータ１７を制御する。
【００９５】
図４Ａは充放電装置１１の上記の動作を示すフローチャートである。なお、図４Ａのフローチャートは、図３に示すフローチャートと同様にメインルーチンから実行されるサブルーチンである。図４Ａにおいて、図３に示すフローチャートと同じ動作には同じ参照番号を付す。
【００９６】
図４Ａに示すサブルーチンが実行されると、制御回路２３は、まず、図３に示すフローチャートと同様にステップＳ１１からステップＳ１５までの動作を行う。
【００９７】
制御回路２３は、ステップＳ１５で主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、インバータ１７を力率改善回路として機能させるよう制御する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７では、具体的には、上記したように、インバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５を繰り返しオンオフさせるように制御することで、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌを用いてインバータ１７を力率改善回路として機能させる。その後、制御回路２３は図３に示すフローチャートと同様にステップＳ２５の動作を行う。
【００９８】
一方、ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧ではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。
【００９９】
ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御回路２３は、スイッチング素子３３をオフに維持してかつスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせる（ステップＳ２９）。その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、インバータ１７は主充電端子電圧Ｖｏを昇圧して平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路として機能する。これにより、平滑コンデンサ２７の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１５の入力電圧に適した値とすることができる。その後、制御回路２３は、図３に示すフローチャートと同様にステップＳ２５の動作を行う。
【０１００】
ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧ではない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、制御回路２３は図３に示すフローチャートと同様にステップＳ１９の動作を行う。
【０１０１】
図４Ａに示す動作により、平滑コンデンサ２７の大型化と他の回路の追加を行うことなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５へ入力される電圧の安定化を図ることができる。さらに、二次電池１３の満充電電圧が平滑コンデンサ２７の電圧よりも高い場合は、制御回路２３がインバータ１７を直流電圧変換回路（昇圧コンバータ）として機能するように制御することで、様々な満充電電圧を有する二次電池１３を充放電する充放電装置１１を実現できる。
【０１０２】
図４Ｂは充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図４Ｂにおいて、図３と図４Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図４Ｂに示す動作では、制御回路２３は図４Ａに示すステップＳ２７の動作を行わず、図３に示す動作と同様に、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能させるように制御する。
【０１０３】
図４Ｃは充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図４Ｃにおいて、図３と図４Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図４Ｃに示す動作では、制御回路２３は、図４Ａに示すステップＳ２７の動作を行い、かつ、ステップＳ２９の動作に代わって図３に示すステップＳ２１の動作を行う。
【０１０４】
以上の構成、動作により、商用の交流電源２５から二次電池１３を充電する回路をそのまま転用して、他の電動車両から応急的に直流電力を受電することができる。この際、回路を転用するので、大電流が流れることがなくなり充電ケーブル８５を太くする必要がなくなる。さらに、制御回路２３により他の電動車両からの電力の充電制御が可能となるので、別途、昇降圧回路を独立して設ける必要もない。これらのことから、簡単な構成で軽量な充電ケーブル８５により、電動車両間で電力を融通することが可能な充放電装置１１が得られる。図３、図４Ａから図４Ｃに示す動作では、制御回路２３、６３は充放電装置１１のＤＣ／ＤＣコンバータ１５と充放電装置５１のＤＣ／ＤＣコンバータ５５のうちのＤＣ／ＤＣコンバータ１５のみを動作させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を動作させない。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５のうちの一方を動作させないことにより、二次電池５３の電力の損失を低減することができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態１では、二次電池５３から二次電池１３へ電力を充電する場合について述べたが、二次電池１３から二次電池５３電力を充電する場合は、充電ケーブル８５を充放電装置１１の副充電端子３９と充放電装置５１の主充電端子５９との間に接続し、制御回路６３により、図３、図４Ａから図４Ｃに示す動作のいずれか１つの動作を行う。
【０１０６】
また、実施の形態１では、他の二次電池５３の電力で二次電池１３を充電する際、インバータ１７は二次電池５３の二次電池電圧Ｖｂａ（直流電圧）を実質的にそのまま出力するように制御される。このとき、制御回路２３はステップ２１においてスイッチング素子２９、３５の両方をオンにするが、ステップＳ２１においてスイッチング素子３５だけをオンにし他のスイッチング素子２９、３１、３３をオフにしてもよい。この場合、スイッチング素子２９がオフであっても寄生ダイオード２９Ｄを介して直流電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ１５に印加される。この動作では、スイッチング素子２９の制御が不要になるものの、寄生ダイオード２９Ｄにより損失が発生するので、図３に示すステップＳ２１ではスイッチング素子２９、３５の両方をオンにすることが望ましい。
【０１０７】
また、実施の形態１では、他の二次電池５３に蓄積されている電力で二次電池１３を充電する場合、充電ケーブル８５を充放電装置１１の主充電端子１９と充放電装置５１の副充電端子７９との間に接続している。充電ケーブル８５は、充放電装置１１の主充電端子１９と充放電装置５１の主充電端子５９の間に接続してもよい。これにより、副充電端子３９を備えない電動車両であっても電力融通が可能となる。
【０１０８】
但し、この場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５が共に絶縁型であるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５の両方を動作させる必要がある。ゆえに、電力融通を行うことによる損失が大きくなるので、充放電装置１１が副充電端子３９を備えている場合は、充電ケーブル８５を充放電装置１１の主充電端子１９と充放電装置５１の副充電端子７９との間に接続して、制御回路２３、６３はＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５のうちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のみを動作させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を動作させないことが望ましい。すなわち、充放電装置１１は、二次電池１３と副リレー４１を介して電気的に接続される副充電端子３９をさらに備える。他の充放電装置５１は、二次電池５３と他の副リレー８１を介して電気的に接続される他の副充電端子７９を備える。副リレー４１は制御回路２３によりオンオフ制御がなされる。二次電池１３を他の二次電池５３の電力により充電する際には、副充電端子７９と主充電端子１９とが充電ケーブル８５で接続され、かつ、副リレー８１がオンにされる。そして、制御回路２３がＤＣ／ＤＣコンバータ１５により二次電池１３を充電する動作を行う。
【０１０９】
なお、副充電端子３９を備える場合は、高い二次電池電圧Ｖｂが副充電端子３９に常時には印加されないように、二次電池１３と副充電端子３９との間に副リレー４１が設けられている。
【０１１０】
実施の形態１では、制御回路２３は、副リレー８１のオンオフ制御を行なう他の制御回路６３との間で通信を行うが、これは通信を行わなくてもよい。通信を行わない場合には、車両と他の車両において、電力融通のための、副リレー４１、８１のオンオフ、充電の開始、終了操作などをユーザにより行う。但し、ユーザによる操作では過充電や過放電の可能性がある上、操作も複雑になるので、実施の形態１のように通信による充放電装置１１、５１の相互制御を行う構成が望ましい。
【０１１１】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２における充放電装置１１、５１の直流電力充電時のブロック回路図である。図５において、図１と図２に示す充放電装置１１、５１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１１２】
実施の形態２にける充放電装置１１の電圧検出回路２１は、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合にその極性を区別して出力する機能を備える。制御回路２３は、直流電圧の極性に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１５に正常な電圧が印加されるようにインバータ１７を制御する。これにより、充電ケーブル８５にて極性を区別する必要がなくなり、そのために、逆挿しを防ぐための充電ケーブル８５のコネクタに突起などを形成する構成も不要となるので、より簡単な構成の充電ケーブル８５により、電動車両間で電力を融通することが可能となる。
【０１１３】
以下、実施の形態２における充放電装置１１の構成の詳細について説明する。実施の形態２における充放電装置１１では、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧の場合に、電圧検出回路２１は直流電圧の電圧値だけでなく、直流電圧の極性も出力する。したがって、実施の形態２における電圧検出回路２１は、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合にはその電圧値（実施の形態２では実効値）を出力し、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合にはその直流電圧の符号を含む電圧値を出力することができる。
【０１１４】
次に、他の充放電装置５１の他の二次電池５３が蓄積している電力を二次電池１３へ充電する際の充放電装置１１、５１の動作について説明する。
【０１１５】
ユーザが充放電装置５１の副充電端子７９と主充電端子１９とを充電ケーブル８５で接続する際に、図５の破線円に示すように、副充電端子７９の正極が主充電端子１９の負極である接点１９Ｂと接続され、副充電端子７９の負極が主充電端子１９の正極である接点１９Ａと接続されている。それに対して、図２に示す回路では副充電端子７９の正極が主充電端子１９の正極である接点１９Ａと接続され、副充電端子７９の負極が主充電端子１９の負極である接点１９Ｂと接続されている。このように、図２に示す回路に対して、図５に示す回路では充電ケーブル８５が主充電端子１９に逆の向きに挿入されている。接点１９Ａの電位が接点１９Ｂの電位より高い場合に主充電端子電圧Ｖｏは正であり、接点１９Ａの電位が接点１９Ｂの電位より低い場合に主充電端子電圧Ｖｏは負であると定義する。
【０１１６】
図６は、この状態で他の二次電池５３の電力を二次電池１３へ充電する充放電装置１１の動作を示すフローチャートである。なお、図６において、図３と図４Ａから図４Ｃに示す動作と同じ動作には同じ参照番号を付す。図６に示すフローチャートも実施の形態１と同様に、メインルーチンから実行されるサブルーチンである。
【０１１７】
図６に示すフローチャートに示すサブルーチンが実行されると、制御回路２３は図３に示すフローチャートと同様にステップＳ１１〜Ｓ１５までの動作を行う。ステップＳ１５において充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、図３に示すフローチャートと同様にステップＳ２５の動作を行う。
【０１１８】
ステップＳ１５において充電端子電圧Ｖｏが交流電圧ではない場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ５１）。もし、主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧である場合には（ステップＳ５１のＹｅｓ）、充放電装置１１は図３に示す動作と同様にステップＳ２１、Ｓ２５の動作を行う。
【０１１９】
一方、ステップＳ５１において主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧ではない場合には（ステップＳ５１のＮｏ）、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３において主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧である場合には（ステップＳ５３のＹｅｓ）、制御回路２３はスイッチング素子２９、３５をオフに維持してスイッチング素子３１、３３をオンにする（ステップＳ５５）。
【０１２０】
図５はインバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５におけるステップＳ５５でのオンオフ状態を示す。図５に示すように、充電ケーブル８５が図３と逆方向に主充電端子１９に挿入されて、二次電池５３の正極に主充電端子１９の負極である接点１９Ｂに接続されていても、スイッチング素子３３がオンでスイッチング素子３５がオフであるので、主充電端子１９の接点１９ＢはＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃに正しく接続される。
【０１２１】
同様に、充電ケーブル８５が図３と逆方向に主充電端子１９に挿入されて、二次電池５３の負極に主充電端子１９の正極である接点１９Ａが接続されていても、スイッチング素子３１がオンでスイッチング素子２９がオフであるので、主充電端子１９の接点１９ＡはＤＣ／ＤＣコンバータ１５の負極のポート１５Ｄに正しく接続される。
【０１２２】
すなわち、図６に示すステップＳ２１、Ｓ５１〜Ｓ５５の動作により、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏの極性に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５に正常な電圧が印加されるようにインバータ１７を制御する。その結果、充電ケーブル８５がユーザにより逆方向に主充電端子１９に挿入されても、正常な電力融通が可能となるので、充電ケーブル８５に極性を区別するための構造を付加する必要がなくなる。したがって、充電ケーブル８５の構成を実施の形態１に比べ、さらに容易にすることができる。
【０１２３】
図６において、ステップＳ５３において主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧ではない場合には（ステップＳ５３のＮｏ）、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧でも直流電圧でもないので、制御回路２３は主充電端子１９には充電ケーブル８５が接続されていないと判断し、図３に示す動作と同様にステップＳ１９の動作を行う。
【０１２４】
なお、実施の形態２においても、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能するように制御している。実施の形態１と同様に、制御回路２３はインバータ１７を力率改善回路として機能させるように制御してもよく、これにより、脈流の脈動の低減が可能となる。
【０１２５】
図７Ａは実施の形態２における充放電装置１１、５３の他の動作のフローチャートである。図７Ａにおいて、図６と同じ動作には同じ参照番号を付す。
【０１２６】
ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御回路２３はインバータ１７を力率改善回路として機能させるように制御する（ステップＳ２７）。この動作は、図４Ａに示すステップＳ２７の動作と同じである。その後、制御回路２３はステップＳ２５の動作を行う。
【０１２７】
また、実施の形態２においても、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であれば、インバータ１７を直流電圧変換回路として機能するように制御してもよい。ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧ではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ５１）。
【０１２８】
ステップＳ５１において主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧である場合には（ステップＳ５１のＹｅｓ）、制御回路２３は、スイッチング素子３３をオフに維持してかつスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせる（ステップＳ２９）。その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、インバータ１７は主充電端子電圧Ｖｏを昇圧して平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路として機能する。その後、制御回路２３はステップＳ２５の動作を行う。
【０１２９】
一方、ステップＳ５１において主充電端子電圧Ｖｏが正の直流電圧でなければ（ステップＳ５１のＮｏ）、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ５３）。
【０１３０】
ステップＳ５３において主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧である場合には（ステップＳ５３のＹｅｓ）、制御回路２３は、スイッチング素子２９をオフに維持してスイッチング素子３１をオンに維持した状態で、スイッチング素子３３、３５を所定の周期で交互にオンオフさせる（ステップＳ５７）。その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、インバータ１７は主充電端子電圧Ｖｏを昇圧して平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路として機能する。その後、制御回路２３は、ステップＳ２５以降の動作を行う。
【０１３１】
ステップＳ５３において主充電端子電圧Ｖｏが負の直流電圧ではない場合には（ステップＳ５３のＮｏ）、制御回路２３は、ステップＳ１９の動作を行う。
【０１３２】
以上の構成、動作により、充電ケーブル８５にて極性を区別する必要がなくなり、そのために、逆挿しを防ぐために充電ケーブル８５のコネクタに突起などを形成する構成も不要となる。したがって、より簡単な構成の充電ケーブル８５により、電動車両間で電力を融通することが可能な充放電装置１１が得られる。
【０１３３】
図７Ｂは実施の形態２における充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図７Ｂにおいて、図６と図７Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図７Ｂに示す動作では、制御回路２３は図７Ａに示すステップＳ２７の動作を行わず、図６に示す動作と同様に、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能させるように制御する。
【０１３４】
図７Ｃは実施の形態２における充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図７Ｃにおいて、図６と図７Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図７Ｃに示す動作では、制御回路２３は、図７Ａに示すステップＳ２７の動作を行い、かつ、ステップＳ２９、Ｓ５７の動作に代わって、それぞれ図６に示すステップＳ２１、Ｓ５５の動作を行う。
【０１３５】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における充放電装置１１の直流電力充電時のブロック回路図である。図８において、図１と図２に示す充放電装置１１、５１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１３６】
実施の形態３における充放電装置１１、５１の制御回路２３、６３は、二次電池１３、５３の充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２をそれぞれ求めることができる。制御回路２３は、制御回路６３との通信により二次電池５３の充電率ＳＯＣ２を得ることができる。制御回路２３は、充電率ＳＯＣ１が充電率ＳＯＣ２より大きい場合は、他の二次電池５３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する。
【０１３７】
これにより、充電率ＳＯＣ２が少ない、すなわち電力残量が少ない他の二次電池５３の電力をさらに放電してしまう可能性を低減するとともに、充電率ＳＯＣ１の大きい二次電池１３の電力を、本来電力融通を必要とする他の二次電池５３へ正常に充電することができる。さらに、充電ケーブル８５の接続方向によらず電力残量の大きい二次電池から小さい二次電池へ電力を供給する電力融通を行うことができる。
【０１３８】
以下、実施の形態３における充放電装置１１の詳細について説明する。図８に示す充放電装置１１、５１では、二次電池１３の充電率ＳＯＣ１が二次電池５３の充電率ＳＯＣ２より大きい。この場合、図８に示すように、充放電装置１１から充放電装置５１へ電力が供給される。
【０１３９】
図９は、図８に示す充電ケーブル８５が接続された充放電装置１１、５１の電力融通の動作のフローチャートである。図９において、図３に示す動作と同じ動作には同じ参照番号を付す。図９に示すフローチャートも実施の形態１と同様に、メインルーチンから実行されるサブルーチンである。
【０１４０】
図９に示すフローチャートのサブルーチンが実行されると、図３に示す動作と同様にステップＳ１１〜Ｓ１９の動作を行う。ステップＳ１５において充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、図３に示す動作と同様にステップＳ２５の動作を行う。
【０１４１】
ステップＳ１５において充電端子電圧Ｖｏが交流電圧ではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御回路２３は充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２を取り込む（ステップＳ６１）。
【０１４２】
充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２は以下のよう求めている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５は二次電池１３、５３に流れる電流を検出する電流センサをそれぞれ内蔵している。制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５に内蔵された電流センサの出力を制御信号ＣＮＴ１により取り込み、その出力を時間積分することで充電率ＳＯＣ１を定期的に更新して求める。同様に、制御回路６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５に内蔵される電流センサの出力を制御信号ＣＮＴ２により取り込み、その出力を時間積分することで充電率ＳＯＣ２を定期的に更新して求める。
【０１４３】
ステップＳ６１において、制御回路２３は充電率ＳＯＣ１を求めて取り込む。一方、制御回路２３は、制御回路６３が求めた充電率ＳＯＣ２を制御回路２３へ送信するように制御回路６３にデータ信号ＤＡＴ１で要求する。制御回路６３はデータ信号ＤＡＴ１を受け、制御回路６３が充電率ＳＯＣ２をデータ信号ＤＡＴ２として制御回路２３へ送信する。制御回路１３はデータ信号ＤＡＴ２を受信することにより充電率ＳＯＣ２を取り込む。
【０１４４】
なお、充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２を制御回路２３、６３がそれぞれ求めるが、これに限定されない。例えばＤＣ／ＤＣコンバータ１５が制御用のマイクロコンピュータを内蔵している場合は、そのマイクロコンピュータが充電率ＳＯＣ１を求めてもよい。このような構成とすることで、複数のマイクロコンピュータが必要になるものの、制御回路２３の演算負担が軽減される。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５が制御用のマイクロコンピュータを内蔵している場合には、そのマイクロコンピュータが充電率ＳＯＣ２を求めてもよい。
【０１４５】
次に、制御回路２３は、スイッチング素子３１、３３をオフに維持した状態でスイッチング素子２９、３５をオンにする（ステップＳ２１）。
【０１４６】
次に、制御回路２３は充電率ＳＯＣ１と充電率ＳＯＣ２を比較する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３において充電率ＳＯＣ１が他の充電率ＳＯＣ２以下であれば（ステップＳ６３のＮｏ）、二次電池５３から供給された電力で二次電池１３を充電する（ステップＳ２５）。
【０１４７】
一方、ステップＳ６３において充電率ＳＯＣ１が他の充電率ＳＯＣ２より大きい場合（ステップＳ６３のＹｅｓ）、制御回路２３は、二次電池１３の電力を他の二次電池５３へ供給するために、すなわち二次電池１３を放電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する（ステップＳ６５）。その結果、二次電池５３の電力が、さらに放電されてしまう可能性を低減することができる。ステップＳ６５において、二次電池１３からの電力はＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ａ、１５Ｂ間に供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５はポート１５Ｃ、１５Ｄから二次電池５３を充電するために電力を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５から出力された電力はインバータ１７のスイッチング素子２９、３５とフィルタ回路３７と主充電端子１９と充電ケーブル８５と副充電端子７９と副リレー８１とを介して二次電池５３に供給されて二次電池５３を充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のこのような動作は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が双方向型であるため実現できる。その後、図９のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。
【０１４８】
ステップＳ６５の動作では、二次電池５３の充電制御を制御回路６３ではなく制御回路２３が行なっている。この動作の詳細について説明する。
【０１４９】
制御回路２３が他の充放電装置５１に接続されている他の二次電池５３の充電制御を行なうためには、二次電池５３の二次電池電圧Ｖｂａと充電率ＳＯＣ２と、二次電池５３に流れる充電電流などが必要となる。このうち、二次電池５３に流れる充電電流はＤＣ／ＤＣコンバータ１５に流れる電流と誤差範囲内で実質的に同じであるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５に内蔵される電流センサにより得られる。二次電池電圧Ｖｂａは主充電端子電圧Ｖｏと誤差範囲内で実質的に同じであるので電圧検出回路２１により求めることができる。
【０１５０】
二次電池５３の充電率ＳＯＣ２は制御回路２３が直接求めてはいない。制御回路２３は、制御回路６３が求めていた最新の充電率ＳＯＣ２から出発して電流センサの出力を時間積分する演算を行い、充電率ＳＯＣ２を定期的に更新して求める。求められた充電率ＳＯＣ２を制御回路６３へも送信する。このようにして、制御回路２３は、他の充電率ＳＯＣ２に基づく二次電池５３の充電制御を行うことができる。
【０１５１】
なお、このような動作は、実施の形態１、２においても実施されている。すなわち、実施の形態１では他の二次電池５３が放電しているが、それに伴う充電率ＳＯＣ２の更新を上記した動作により行なっている。
【０１５２】
また、実施の形態３において、ステップＳ６５の動作（二次電池１３から他の二次電池５３へ電力融通を行う）も行うことによって、充電ケーブル８５の接続自由度が増す。すなわち、ユーザは、二次電池１３、５３の電力残量を意識せずに、充電ケーブル８５で主充電端子１９に副充電端子７９を接続するだけで二次電池１３、５３のうちより充電率の大きい二次電池から充電率の小さい二次電池に電力を融通できる。さらに、ステップＳ２１の前に実施の形態２での主充電端子電圧Ｖｏの極性の判別をさらに行うことで、充電ケーブル８５のコネクタの接続方向を意識する必要がなくなり、より簡単な取り扱いで二次電池１３、５３間の電力融通が可能となる。具体的には、主充電端子電圧Ｖｏが正の場合には、制御回路２３は図９に示す動作を行う。主充電端子電圧Ｖｏが負である場合には、ステップＳ２１において制御回路２３はスイッチング素子３１、３３をオフに維持してスイッチング素子２９、３５をオンにする代わりに、スイッチング素子２９、３５をオフに維持してスイッチング素子３１、３３をオンにする。これにより、主充電端子電圧Ｖｏの極性に関わらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃは二次電池５３の正極に接続され、ポート１５Ｄは二次電池５３の負極に接続される。
【０１５３】
なお、充電ケーブル８５を充放電装置５１の主充電端子５９と充放電装置１１の副充電端子３９の間に接続した場合においても、制御回路６３が図９に示す上記の動作を行うことで、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５で二次電池５３の充放電が行われ、充電ケーブル８５の接続自由度は増す。
【０１５４】
また、本実施の形態３においても、主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧であれば、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能するように制御している。実施の形態１、２と同様に、制御回路２３はインバータ１７を力率改善回路として機能するように制御してもよく、これにより、脈流の脈動の低減が可能となる。図１０Ａは、実施の形態３における充放電装置１１、５１でインバータ１７を力率改善回路として機能させる動作のフローチャートである。図１０Ａにおいて、図９と同じ動作には同じ参照番号を付す。
【０１５５】
ステップＳ１５において主充電端子電圧Ｖｏが交流電圧である場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、図４Ａに示す動作と同様に制御回路２３はインバータ１７を力率改善回路として機能するように制御する（ステップＳ２７）。その後、制御回路２３はステップＳ２５の動作を行う。
【０１５６】
図１０Ａに示す動作では、主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合に、制御回路２３はインバータ１７を直流電圧変換回路として機能させるように制御する。
【０１５７】
ステップＳ１５において充電端子電圧Ｖｏが交流電圧ではない場合に（ステップＳ１５のＮｏ）、図９に示す動作と同様に、制御回路２３はステップＳ１７、Ｓ１９、Ｓ６１の動作を行う。
【０１５８】
ステップＳ１７において主充電端子電圧Ｖｏが直流電圧である場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、図９に示すフローチャートでは制御回路２３はステップＳ２１の動作を行うが、図１０Ａに示す動作は、二次電池１３の充電時もしくは放電時に、制御回路２３はインバータ１７を直流電圧変換回路として動作させるので、制御回路２３は図９に示すステップＳ２１の動作を行わない。
【０１５９】
次に、制御回路２３は、充電率ＳＯＣ１と充電率ＳＯＣ２を比較する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３において充電率ＳＯＣ１が充電率ＳＯＣ２より大きくなければ（ステップＳ６３のＮｏ）、制御回路２３は、実施の形態１と同様に、スイッチング素子３３をオフに維持してかつスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせる（ステップＳ２９）。その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、インバータ１７は主充電端子電圧Ｖｏを昇圧して平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路である昇圧コンバータとして機能する。その後、制御回路２３は二次電池５３の電力を二次電池１３へ充電する動作を行う（ステップＳ２５）。
【０１６０】
一方、ステップＳ６３において充電率ＳＯＣ１が充電率ＳＯＣ２より大きい場合（ステップＳ６３のＹｅｓ）、制御回路２３は、スイッチング素子３３をオフに維持してスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせる（ステップＳ６７）。その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間の電圧を降圧して主充電端子１９に出力する直流電圧変換回路である降圧コンバータとして機能する。なお、ステップＳ６７におけるスイッチング素子３５をオンにする動作、および、スイッチング素子２９、３１をスイッチングさせる動作は、いずれもステップＳ２９の動作と同じである。しかし、制御回路２３によるスイッチング素子２９、３１のスイッチング波形を変えることにより、インバータ１７は昇圧コンバータとしても、降圧コンバータとしても動作させることができる。ゆえに、図１０Ａに示す動作では、制御回路２３は、インバータ１７が昇圧動作と降圧動作の両方を行うことができる直流電圧変換回路として機能するように制御する。その後、制御回路２３は二次電池１３を放電させて主充電端子１９から出力された電圧で二次電池５３を充電する。
【０１６１】
以上の構成、動作により、充電率ＳＯＣ２が少ないすなわち電力残量が少ない二次電池５３の電力をさらに放電してしまう可能性を低減するとともに、充電率ＳＯＣ１の大きい二次電池１３の電力を、本来電力融通を必要とする二次電池５３へ正常に充電することが可能な充放電装置１１が実現できる。さらに、充電ケーブル８５の接続方向によらず電力残量の大きい二次電池から電力残量の小さい二次電池へ電力融通が可能な充放電装置１１が実現できる。
【０１６２】
なお、電力残量については、実施の形態３の図９におけるステップＳ６３では、制御回路２３は充電率ＳＯＣ１と充電率ＳＯＣ２の比較を行って二次電池１３、５３の電力残量を比較している。たとえば充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２が二次電池１３、５３の二次電池電圧Ｖｂ、Ｖｂａと比例していれば、制御回路２３は、二次電池電圧Ｖｂ、Ｖｂａを比較することで二次電池１３、５３の電力残量を比較してもよい。
【０１６３】
図１０Ｂは充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図１０Ｂにおいて、図９と図１０Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図１０Ｂに示す動作では、制御回路２３は図１０Ａに示すステップＳ２７の動作を行わず、図９に示す動作と同様に、制御回路２３はインバータ１７を整流回路として機能させるように制御する。
【０１６４】
図１０Ｃは充放電装置１１のさらに他の動作のフローチャートである。図１０Ｃにおいて、図９と図１０Ａに示す動作と同様の動作には同じ参照番号を付す。図１０Ｃに示す動作では、制御回路２３は、図１０Ａに示すステップＳ２７の動作を行い、ステップＳ２９、Ｓ６７の動作を行わずに図９に示すステップＳ２１の動作を行う。
【０１６５】
（実施の形態４）
図１１は実施の形態４における充放電装置１１の直流電力充電時のブロック回路図である。図１１において、図１と図２に示す充放電装置１１、５１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１６６】
図１１において、充放電装置１１の主充電端子１９と他の充放電装置５１の他の副充電端子７９とが充電ケーブル８５で接続されるとともに、充放電装置５１の他の主充電端子５９と充放電装置１１の副充電端子３９とが他の充電ケーブル８７で接続される。制御回路２３、６３は、二次電池５３の電力を二次電池１３へ充電するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５をそれぞれ制御する。これにより、二次電池５３から放電される電力は充電ケーブル８５、８７により二系統で二次電池１３へ供給され、二次電池１３の電力融通が早く行われる。
【０１６７】
図１２Ａと図１２Ｂは実施の形態４における充放電装置１１、５１の動作のフローチャートである。図１２Ａと図１２Ｂにおいて、図３と同じ動作には同じ参照番号を付す。図１２Ａと図１２Ｂに示すフローチャートも実施の形態１と同様に、メインルーチンから実行されるサブルーチンである。
【０１６８】
ユーザにより充電ケーブル８５、８７の二系統の電力融通を開始する指示が制御回路２３に与えられると、図１２Ａと図１２Ｂのフローチャートに示すサブルーチンが実行される。その結果、制御回路２３は、まずインバータ１７のスイッチング素子２９、３１、３３、３５をオフにするとともに、データ信号ＤＡＴ１を制御回路６３に送信することで制御回路６３がインバータ５７のスイッチング素子６９、７１、７３、７５をオフにする（ステップＳ７０）。
【０１６９】
次に、制御回路２３は主リレー１８、５８と副リレー４１、８１をオンにする（ステップＳ７１）。制御回路２３は副リレー４１と接続されているので、副リレー信号Ｒ１により、直接、副リレー４１をオンにする。一方、充放電装置５１の副リレー８１は制御回路２３と直接接続されていないので、制御回路２３は、副リレー８１をオンにするようにデータ信号ＤＡＴ１を制御回路６３へ送信する。これを受け、制御回路６３が副リレー信号Ｒ２により副リレー８１をオンにする。制御回路２３は主リレー１８、５８も副リレー４１、８１と同様に制御する。
【０１７０】
次に、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａを取り込む（ステップＳ７３）。具体的には、主充電端子電圧Ｖｏａは制御回路６３が取り込み、データ信号ＤＡＴ２として制御回路２３へ送信することで、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏａを得られる。
【０１７１】
次に、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの少なくとも一方が交流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ７５）。ステップＳ７５においてもし、主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの少なくとも一方が交流電圧であれば（ステップＳ７５のＹｅｓ）、制御回路２３は主充電端子１９、５９の少なくとも一方に商用の交流電源２５が接続されていると判断する。この状態は二系統による電力融通の状態ではないので、制御回路２３は主リレー１８、５８と副リレー４１、８１をオフにし（ステップＳ７７）、接続エラー信号を出力する（ステップＳ７９）。これにより、ユーザは二系統の電力融通に対する接続間違いを知ることができる。そして、制御回路２３は図１２Ａと図１２Ｂのサブルーチンを終了して、メインルーチンに戻る。
【０１７２】
一方、ステップＳ７５において主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａがともに交流電圧ではない場合（ステップＳ７５のＮｏ）、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの両方が直流電圧であるか否かを判断する（ステップＳ８１）。ステップＳ８１において主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの少なくとも一方が直流電圧でなければ（ステップＳ８１のＮｏ）、主充電端子１９、５９の少なくとも一方に電圧が印加されておらず未接続であると判断する。そして、制御回路２３は未接続信号を出力し（ステップＳ１９）、メインルーチンに戻る。
【０１７３】
一方、ステップＳ８１において主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの両方が直流電圧である場合（ステップＳ８１のＹｅｓ）、制御回路２３は充電ケーブル８５、８７の二系統による電力融通による二次電池１３の充電が可能であると判断する。そして、制御回路２３は、スイッチング素子３１、３３をオフに維持してスイッチング素子２９、３５をオンにする（ステップＳ２１）。その後、制御回路２３は、充放電装置５１のスイッチング素子７１、７３をオフに維持してスイッチング素子６９、７５をオンにする指令をデータ信号ＤＡＴ１として制御回路６３に送信する。データ信号ＤＡＴ１を受け、制御回路６３がスイッチング素子７１、７３をオフに維持してスイッチング素子６９、７５をオンにする。図１１にステップＳ８３の動作を行った充放電装置１１、５１の状態を示す。図１１において、主充電端子１９、５９がＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１７４】
次に、図１２Ａと図１２Ｂに示すように、制御回路２３は主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高いか否かを判断する（ステップＳ８５）。これにより、電圧の低い二次電池からの電力で電圧の高い二次電池を充電することを防止できる。すなわち、ステップＳ８５において主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高い場合（ステップＳ８５のＹｅｓ）、制御回路２３は二次電池５３の電力を二次電池１３へ充電するように制御する。
【０１７５】
ここで、以下の動作により、主充電端子電圧Ｖｏは二次電池電圧Ｖｂａと誤差範囲内で実質的に等しく、主充電端子電圧Ｖｏａは二次電池電圧Ｖｂと誤差範囲内で実質的に等しい。まず、ステップＳ７０で全てのスイッチング素子２９、３１、３３、３５、６９、７１、７３、７５がオフになっている。したがって、インバータ１７の電圧が主充電端子１９に印加されることはなく、インバータ５７の電圧が主充電端子５９に印加されることはない。次に、ステップＳ７１で副リレー４１、８１がオンになる。その結果、主充電端子１９には充電ケーブル８５と副充電端子７９と副リレー８１を介して二次電池５３が電気的に接続される。同様に、主充電端子５９には充電ケーブル８７と副充電端子３９と副リレー４１を介して二次電池１３が電気的に接続される。ゆえに、電圧検出回路２１は他の二次電池電圧Ｖｂａを主充電端子電圧Ｖｏとして検出し、電圧検出回路６１は二次電池電圧Ｖｂを主充電端子電圧Ｖｏａとして検出している。
【０１７６】
ステップＳ８５において主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高い場合（ステップＳ８５のＹｅｓ）、上記のことから、二次電池電圧Ｖｂａが二次電池電圧Ｖｂより高いので、制御回路２３は、二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を駆動する（ステップＳ８７）。そして、制御回路２３は、二次電池５３を放電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５５を駆動する（ステップＳ８９）。ステップＳ８９の動作では、具体的には制御回路２３が、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を駆動するようにデータ信号ＤＡＴ１を制御回路６３に送信することで実行される。
【０１７７】
このような動作により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５の両方で電力融通の動作が行われる。両方のＤＣ／ＤＣコンバータ１５、５５を動作させる必要があるものの、充電ケーブル８５、８７の２本で軽量かつ簡単な構成で早く二次電池１３、５３間での電力融通を行うことが可能となる。
【０１７８】
その後、制御回路２３は図１２Ａと図１２Ｂのサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。
【０１７９】
一方、ステップＳ８５において充電端子電圧Ｖｏが充電端子電圧Ｖｏａより高くない場合（ステップＳ８５のＮｏ）、制御回路２３は、二次電池１３を放電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する（ステップＳ９１）。そして、制御回路２３は、二次電池５３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５５を駆動する（ステップＳ９３）。これにより、二次電池電圧Ｖｂと他の二次電池電圧Ｖｂａの大小関係が逆転しても、それに対応して電力融通を行うことができる。
【０１８０】
その後、制御回路２３は図１２Ａと図１２Ｂのサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。
【０１８１】
なお、実施の形態４においては、図１２Ａと図１２Ｂに示すステップＳ７９において主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの少なくとも一方が交流電圧であれば、制御回路２３は接続エラー信号を出力し、二次電池１３への充電を行わない。ゆえに、インバータ１７には交流電圧が印加されないので、制御回路２３、６３はインバータ１７またはインバータ５７を力率改善回路として機能させる必要がない。
【０１８２】
また、本実施の形態４においても、実施の形態１〜３と同様に、主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａが直流電圧であれば、制御回路２３（６３）はインバータ１７、５７を直流電圧変換回路として機能するように制御してもよい。図１３Ａと図１３Ｂは実施の形態４における充放電装置１１、５１の他の動作のフローチャートである。図１３Ａと図１３Ｂにおいて、図１２Ａと図１２Ｂと同じ動作には同じ参照番号を付す。
【０１８３】
ステップＳ８１において主充電端子電圧Ｖｏ、Ｖｏａの両方が直流電圧である場合（ステップＳ８１のＹｅｓ）、制御回路２３はインバータ１７、５７を直流電圧変換回路として機能させるように制御する。従って、制御回路２３は図１２Ａと図１２Ｂに示すステップＳ２１、Ｓ８３の動作は行わない。
【０１８４】
次に、制御回路２３は、主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高いか否かを判断する（ステップＳ８５）。ステップＳ８５において、主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高くない場合（ステップＳ８５のＮｏ）、制御回路２３は、二次電池１３を放電するために、図１０Ａに示す動作と同様に、スイッチング素子３３をオフに維持してスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせ、その結果、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間の電圧を降圧して主充電端子１９に出力する直流電圧変換回路である降圧コンバータとして動作させる（ステップＳ６７）。その後、制御回路２３は、二次電池１３を放電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する（ステップＳ９１）。その後、制御回路２３は、インバータ５７が昇圧コンバータとして動作するように制御回路６３にデータ信号ＤＡＴ１を送信して指令する。データ信号ＤＡＴ１を受けて、制御回路６３はスイッチング素子７３をオフに維持してスイッチング素子７５をオンに維持した状態でスイッチング素子６９、７１を所定の周期で交互にオンオフさせる。その結果、インバータ５７は、フィルタ回路７７のインダクタ７７Ｌとの組み合せで、主充電端子電圧Ｖｏａを昇圧して平滑コンデンサ６７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ５５のポート５５Ｃ、５５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路である昇圧コンバータとして動作させる（ステップＳ９５）。その後、制御回路２３は二次電池５３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５５を動作させる（ステップＳ９３）。これにより、２系統による他の二次電池５３の充電が行われる。
【０１８５】
一方、ステップＳ８５において主充電端子電圧Ｖｏが主充電端子電圧Ｖｏａより高い場合（ステップＳ８５のＹｅｓ）、制御回路２３は、二次電池１３を充電するために、スイッチング素子３３をオフに維持してかつスイッチング素子３５をオンに維持した状態でスイッチング素子２９、３１を所定の周期で交互にオンオフさせる。その結果、インバータ１７は、フィルタ回路３７のインダクタ３７Ｌとの組み合せで、主充電端子電圧Ｖｏを昇圧して平滑コンデンサ２７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ１５のポート１５Ｃ、１５Ｄ間に印加する直流電圧変換回路である昇圧コンバータとして動作させる（ステップＳ２９）。その後、二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御する（ステップＳ８７）。その後、制御回路２３は、データ信号ＤＡＴ１を制御回路６３に送信することで、スイッチング素子７３をオフに維持してかつスイッチング素子７５をオンに維持した状態でスイッチング素子６９、７１を所定の周期で交互にオンオフさせる。その結果、インバータ５７は、フィルタ回路７７のインダクタ７７Ｌとの組み合せで、平滑コンデンサ６７の両端すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ５５のポート５５Ｃ、５５Ｄ間に印加の電圧を降圧して主充電端子５９に出力する直流電圧変換回路である降圧コンバータとして動作する（ステップＳ９７）。その後、制御回路２３は二次電池５３を放電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５５を動作させる（ステップＳ８９）。これにより、２系統による二次電池１３の充電が行われる。
【０１８６】
以上の構成、動作により、他の二次電池５３から放電される電力は、軽量かつ簡単な構成の充電ケーブル８５、８７により、二系統で二次電池１３へ供給される。従って、二次電池１３の電力融通を早く行うことが可能な充放電装置１１、５１が得られる。
【０１８７】
なお、実施の形態４においては、二次電池電圧Ｖｂ、Ｖｂａに基づいて二次電池１３、５３のいずれを充電するかを判断しているが、実施の形態３と同様に、二次電池１３、５３の充電率ＳＯＣ１、ＳＯＣ２の比較により二次電池１３、５３のいずれを充電するかを判断してもよい。
【０１８８】
また、実施の形態４では、上記したように充電方向を判断して電力融通を行っている。充電方向を判断せずに、ユーザが指定した充電方向と逆方向の充電が必要な場合は警告を発してもよい。この場合、ユーザが意図しない電力融通が行われてしまう可能性を低減することができる。
【０１８９】
また、実施の形態４において、実施の形態２の構成、動作を組み合わせてもよい。この場合、充電ケーブル８５を逆方向に主充電端子１９と副充電端子７９に接続し、もしくは充電ケーブル８７を逆方向に主充電端子５９と副充電端子３９に接続しても、正常に電力融通を行うことが可能となる。
【０１９０】
上述のように、充放電装置１１は、二次電池１３と電気的に接続されるように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と電気的に接続されたインバータ１７と、インバータ１７と電気的に接続された主充電端子１８と、主充電端子１９の電圧を検出するように動作する電圧検出回路２１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５とインバータ１７と電圧検出回路２１と電気的に接続される制御回路２３とを備える。制御回路２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が二次電池１３に蓄積された電力により直流電圧を出力し、インバータ１７がＤＣ／ＤＣコンバータ１７から出力された直流電圧を交流電圧に変換するようにインバータ１７とＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御するよう動作する。制御回路２３は、主充電端子５９に入力された電圧で二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出された電圧が交流電圧である場合に、インバータ１７が整流回路または力率改善回路として動作させて直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１５に供給し、供給された直流電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータ１５が二次電池１３を充電するようにインバータ１７とＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御するよう動作する。さらに、制御回路２３は、主充電端子１９に入力された電圧で二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出された電圧が直流電圧である場合に、（１）インバータ１７が電圧を実質的にそのままＤＣ／ＤＣコンバータ１５に供給してかつＤＣ／ＤＣコンバータ１５が二次電池１３を充電することと、（２）インバータ１７が電圧を変換してＤＣ／ＤＣコンバータ１５に供給する直流電圧変換回路として機能させてかつＤＣ／ＤＣコンバータ１５が二次電池１３を充電することとを、上記電圧に応じて切り替えるように動作する。
【０１９１】
電圧検出回路２１は、主充電端子１９に入力された電圧で二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出された電圧が直流電圧である場合に直流電圧の極性を判別するように動作してもよい。この場合には、制御回路２３は、主充電端子１９に入力された電圧で二次電池１３を充電する際に、電圧検出回路２１で検出された電圧が直流電圧である場合に、直流電圧の極性に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１５に一定の極性で電圧が供給されるようにインバータ１７を制御するように動作する。
【０１９２】
充放電装置１１は、二次電池１３に接続されるように構成された副リレー４１と、副リレー４１を介して二次電池１３と電気的に接続されるように構成された副充電端子３９とをさらに備えてもよい。充放電装置１１は、他の二次電池５３に接続されるように構成された他の充放電装置５１と共に用いられるように構成されていてもよい。他の充放電装置５１は、他の二次電池５３に接続されるように構成された他の副リレー８１と、他の副リレー８１を介して他の二次電池５３と電気的に接続されるように構成された他の副充電端子７９とを備える。主充電端子５９は、二次電池１３を他の二次電池５３に蓄積された電力により充電する際に、他の副充電端子７９と充電ケーブル８５で接続されるように構成されている。制御回路２３は、二次電池１３を他の二次電池５３に蓄積された電力により充電する際に、他の副リレー８１をオンにするように動作する。
【０１９３】
他の充放電装置１１は、他の副リレー８１をオンオフする他の制御回路６３をさらに備えてもよい。制御回路２３は、二次電池１３を他の二次電池５３に蓄積された電力により充電する際に、他の制御回路６３と通信を行って、他の制御回路６３に他の副リレー８１をオンオフさせるように動作する。
【０１９４】
制御回路は２３、二次電池１３を他の二次電池５３に蓄積された電力により充電する際に、二次電池の１３の充電率ＳＯＣ１を得て、他の制御回路６３と通信を行って他の二次電池５３の他の充電率ＳＯＣ２を得て、充電率ＳＣ１、ＳＯＣ２に基づいて二次電池１３の充電を終了するか否かを判断するように動作してもよい。
【０１９５】
制御回路は、充電率ＳＯＣ１が他の充電率ＳＯＣ２より大きい場合は、他の二次電池５３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御するように動作してもよい。
【０１９６】
制御回路２３は、充電率ＳＯＣ１が他の充電率ＳＯＣ２以下である場合は、二次電池１３を他の二次電池５３に蓄積された電力により充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御するように動作してもよい。
【０１９７】
制御回路２３は他の制御回路６３と無線で通信を行うように動作してもよい。
【０１９８】
他の充放電装置５１は、他の二次電池５３に接続されるように構成された他のＤＣ／ＤＣコンバータ５５と、少なくとも他のＤＣ／ＤＣコンバータ５５を介して他の二次電池５３と電気的に接続されるように構成された他の主充電端子５９と、他のＤＣ／ＤＣコンバータ５５に接続された他の制御回路６３とを備えてもよい。制御回路２３は、主充電端子１９と他の副充電端子５９とが充電ケーブル８５で接続されるとともに、他の主充電端子５９と副充電端子７９とが他の充電ケーブル８７で接続されている場合に、他の二次電池５３に蓄積された電力で二次電池１３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１５を制御し、他の二次電池５３に蓄積された電力で二次電池１３を充電するように他のＤＣ／ＤＣコンバータ５５を制御させるように他の制御回路６３を制御するように動作してもよい。
【０１９９】
また、実施の形態１〜４では、充放電装置１１は電動車両に搭載されるように構成されているが、これに限定されず、例えば蓄電システムなどの、一般の二次電池の間で電力融通を行う場合における充放電装置等に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０２００】
本発明にかかる充放電装置は、軽量で簡単な構成の充電ケーブルで電動車両間の電力融通が可能となるので、特に電動車両の緊急電力融通が必要な充放電装置として有用である。
【符号の説明】
【０２０１】
１１    充放電装置
１３    二次電池
１５    ＤＣ／ＤＣコンバータ
１７    インバータ
１９    主充電端子
２１    電圧検出回路
２３    制御回路
３９    副充電端子
４１    副リレー
５３    二次電池（他の二次電池）
５５    ＤＣ／ＤＣコンバータ（他のＤＣ／ＤＣコンバータ）
５９    主充電端子（他の主充電端子）
６３    制御回路（他の制御回路）
７９    副充電端子（他の副充電端子）
８１    副リレー（他の副リレー）
８５    充電ケーブル
８７    充電ケーブル（他の充電ケーブル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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