(57)【要約】【課題】電圧変換器を別途設けることなく太陽電池の発電電力を用いて蓄電装置を充電可能な電源システムを提供する。【解決手段】太陽電池２２から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３がオンされ、充電装置２０の平滑コンデンサＣ２に太陽電池２２が並列接続される。また、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２がそれぞれオン，オフされる。コンバータＥＣＵ２は、太陽電池２２から充電装置２０を介して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に供給される電力をコンバータ８−２で昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬならびにコンバータ８−１を介して蓄電装置６−１を充電するように、コンバータ８−１，８−２を制御する。【選択図】図１
2008312382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、
充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第２のコンバータと、
前記第１および第２のコンバータを制御する制御装置と、
前記第２のコンバータと前記第２の蓄電装置との間に接続され、車両外部の電源から前記第２の蓄電装置を充電可能に構成された充電装置と、
太陽電池とを備え、
前記充電装置は、
当該充電装置を前記電源に接続可能に構成された接続部と、
当該電源システムを前記電源と絶縁するための絶縁トランスとを含み、
前記太陽電池は、前記絶縁トランスと前記接続部との間に接続され、
前記制御装置は、前記充電装置を介して入力される前記太陽電池からの出力電力を前記第２のコンバータにより昇圧して前記電力線および前記第１のコンバータを順次介して前記第１の蓄電装置へ出力するように、前記第１および第２のコンバータを制御する、電源システム。
【請求項２】
負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、
充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第２のコンバータと、
前記第１および第２のコンバータを制御する制御装置と、
車両外部の電源から前記第１または第２の蓄電装置を充電可能に構成された充電装置と、
前記第１のコンバータと前記第１の蓄電装置との間または前記第２のコンバータと前記第２の蓄電装置との間に前記充電装置を接続可能に構成された選択装置と、
太陽電池とを備え、
前記充電装置は、
当該充電装置を前記電源に接続可能に構成された接続部と、
当該電源システムを前記電源と絶縁するための絶縁トランスとを含み、
前記太陽電池は、前記絶縁トランスと前記接続部との間に接続され、
前記選択装置により前記第１のコンバータと前記第１の蓄電装置との間に前記充電装置が接続されているとき、前記制御装置は、前記充電装置を介して入力される前記太陽電池からの出力電力を前記第１のコンバータにより昇圧して前記電力線および前記第２のコンバータを順次介して前記第２の蓄電装置へ出力するように、前記第１および第２のコンバータを制御し、
前記選択装置により前記第２のコンバータと前記第２の蓄電装置との間に前記充電装置が接続されているとき、前記制御装置は、前記充電装置を介して入力される前記太陽電池からの出力電力を前記第２のコンバータにより昇圧して前記電力線および前記第１のコンバータを順次介して前記第１の蓄電装置へ出力するように、前記第１および第２のコンバータを制御する、電源システム。
【請求項３】
前記第１の蓄電装置の充電状態を示す第１の状態量が前記第２の蓄電装置の充電状態を示す第２の状態量よりも低いとき、前記制御装置は、前記第２のコンバータと前記第２の蓄電装置との間に前記充電装置を接続するように前記選択装置を制御し、
前記第２の状態量が前記第１の状態量よりも低いとき、前記制御装置は、前記第１のコンバータと前記第１の蓄電装置との間に前記充電装置を接続するように前記選択装置を制御する、請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記太陽電池と前記充電装置との接続／切離しを切替可能に構成された切替部をさらに備え、
前記充電装置は、
前記接続部から入力される電力を整流可能に構成された第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電圧を交流電圧に変換して前記絶縁トランスへ出力可能に構成されたインバータ部と、
前記第１の整流部と前記インバータ部との間に設けられる平滑コンデンサと、
前記絶縁トランスから出力される交流電圧を整流して出力可能に構成された第２の整流部とをさらに含み、
前記太陽電池は、前記切替部を介して前記平滑コンデンサに並列に接続され、
前記制御装置は、前記太陽電池の出力電圧が前記平滑コンデンサの端子間電圧よりも高いとき、前記太陽電池を前記充電装置に接続するように前記切替部を制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記太陽電池と前記充電装置との接続／切離しを切替可能に構成された切替部をさらに備え、
前記太陽電池は、前記電源から前記接続部に与えられる電力を入力するための電力線に前記切替部を介して接続され、
前記制御装置は、前記接続部に前記電源が接続されていないとき、前記太陽電池を前記充電装置に接続するように前記切替部を制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電源システムと、
前記電源システムから電力の供給を受けて車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両。
【請求項７】
負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換可能に構成された第２のコンバータと、
車両外部の電源から前記第１または第２の蓄電装置を充電可能に構成された充電装置と、
太陽電池とを備え、
前記充電装置は、
当該充電装置を前記電源に接続可能に構成された接続部と、
当該電源システムを前記電源と絶縁するための絶縁トランスとを含み、
前記太陽電池は、前記絶縁トランスと前記接続部との間に接続され、
前記制御方法は、
前記太陽電池から前記第１の蓄電装置を充電するステップと、
前記太陽電池から前記第２の蓄電装置を充電するステップとを含み、
前記第１の蓄電装置を充電するステップは、
前記第２のコンバータと前記第２の蓄電装置との間に前記充電装置を電気的に接続するステップと、
前記充電装置を介して入力される前記太陽電池からの出力電力を前記第２のコンバータにより昇圧して前記電力線および前記第１のコンバータを順次介して前記第１の蓄電装置へ出力するように、前記第１および第２のコンバータを制御するステップとを有し、
前記第２の蓄電装置を充電するステップは、
前記第１のコンバータと前記第１の蓄電装置との間に前記充電装置を電気的に接続するステップと、
前記充電装置を介して入力される前記太陽電池からの出力電力を前記第１のコンバータにより昇圧して前記電力線および前記第２のコンバータを順次介して前記第２の蓄電装置へ出力するように、前記第１および第２のコンバータを制御するステップとを有する、電源システムの制御方法。
【請求項８】
前記第１の蓄電装置の充電状態を示す第１の状態量と前記第２の蓄電装置の充電状態を示す第２の状態量とを比較するステップをさらに含み、
前記第１の状態量が前記第２の状態量よりも低いとき、前記第１の蓄電装置を充電するステップが実行され、
前記第２の状態量が前記第１の状態量よりも低いとき、前記第２の蓄電装置を充電するステップが実行される、請求項７に記載の電源システムの制御方法。
【請求項９】
前記充電装置は、
前記接続部から入力される電力を整流可能に構成された第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電圧を交流電圧に変換して前記絶縁トランスへ出力可能に構成されたインバータ部と、
前記第１の整流部と前記インバータ部との間に設けられる平滑コンデンサと、
前記絶縁トランスから出力される交流電圧を整流して出力可能に構成された第２の整流部とをさらに含み、
前記制御方法は、
前記太陽電池の出力電圧と前記平滑コンデンサの端子間電圧とを比較するステップと、
前記太陽電池の出力電圧が前記平滑コンデンサの端子間電圧よりも高いとき、前記平滑コンデンサに並列に前記太陽電池を電気的に接続するステップとをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の電源システムの制御方法。
【請求項１０】
前記接続部に前記電源が接続されているか否かを判定するステップと、
前記接続部に前記電源が接続されていないと判定されたとき、前記電源から前記接続部に与えられる電力を入力するための電力線に前記太陽電池を電気的に接続するステップとをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の電源システムの制御方法。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の電源システムの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の蓄電装置および太陽電池を含む電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに複数の蓄電装置および太陽電池を含む電源システムの制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１０５０２号公報（特許文献１）は、交流電源から充電可能な複数の蓄電池を備えた電源システムを開示する。この電源システムは、整流回路と、複数の蓄電池と、複数の昇降圧コンバータとを備える。整流回路は、交流電源からの交流電力を整流して直流母線へ出力する。複数の昇降圧コンバータは、複数の蓄電池に対応して設けられ、直流母線と対応の蓄電池との間で電圧変換を行なう（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０５０２号公報
【特許文献２】特開平１０−３１５２５号公報
【特許文献３】特開平８−３１７５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エネルギーの多様化に伴ない、温暖化ガス排出量を削減可能な太陽電池が注目されている。太陽電池の発電電力を用いて電池などの蓄電装置を充電する場合、太陽電池から出力される電力を蓄電装置の電圧レベルに電圧変換する電圧変換器が必要となるところ、このような電圧変換器を別途設けることは、システムのコスト上昇を招く。
【０００４】
特開２００２−１０５０２号公報では、太陽電池の発電電力を用いて複数の蓄電池をさらに充電する場合のシステムコストの低減手法については検討されていない。
【０００５】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電圧変換器を別途設けることなく太陽電池の発電電力を用いて蓄電装置を充電可能な電源システムおよびそれを備えた車両を提供することである。
【０００６】
また、この発明の別の目的は、電圧変換器を別途設けることなく太陽電池の発電電力を用いて蓄電装置を充電可能な電源システムの制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、電源システムは、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータと、制御装置と、充電装置と、太陽電池とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能に構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。制御装置は、第１および第２のコンバータを制御する。充電装置は、第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に接続され、車両外部の電源から第２の蓄電装置を充電可能に構成される。充電装置は、接続部と、絶縁トランスとを含む。接続部は、当該充電装置を車両外部の電源に接続可能に構成される。絶縁トランスは、当該電源システムを車両外部の電源と絶縁する。太陽電池は、絶縁トランスと接続部との間に接続される。そして、制御装置は、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第２のコンバータにより昇圧して電力線および第１のコンバータを順次介して第１の蓄電装置へ出力するように、第１および第２のコンバータを制御する。
【０００８】
また、この発明によれば、電源システムは、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータと、制御装置と、充電装置と、選択装置と、太陽電池とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能に構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。制御装置は、第１および第２のコンバータを制御する。充電装置は、車両外部の電源から第１または第２の蓄電装置を充電可能に構成される。選択装置は、第１のコンバータと第１の蓄電装置との間または第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に充電装置を接続可能に構成される。充電装置は、接続部と、絶縁トランスとを含む。接続部は、当該充電装置を車両外部の電源に接続可能に構成される。絶縁トランスは、当該電源システムを車両外部の電源と絶縁する。太陽電池は、絶縁トランスと接続部との間に接続される。そして、選択装置により第１のコンバータと第１の蓄電装置との間に充電装置が接続されているとき、制御装置は、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第１のコンバータにより昇圧して電力線および第２のコンバータを順次介して第２の蓄電装置へ出力するように、第１および第２のコンバータを制御する。一方、選択装置により第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に充電装置が接続されているとき、制御装置は、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第２のコンバータにより昇圧して電力線および第１のコンバータを順次介して第１の蓄電装置へ出力するように、第１および第２のコンバータを制御する。
【０００９】
好ましくは、第１の蓄電装置の充電状態を示す第１の状態量が第２の蓄電装置の充電状態を示す第２の状態量よりも低いとき、制御装置は、第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に充電装置を接続するように選択装置を制御する。一方、第２の状態量が第１の状態量よりも低いとき、制御装置は、第１のコンバータと第１の蓄電装置との間に充電装置を接続するように選択装置を制御する。
【００１０】
好ましくは、電源システムは、切替部をさらに備える。切替部は、太陽電池と充電装置との接続／切離しを切替可能に構成される。充電装置は、第１および第２の整流部と、インバータ部と、平滑コンデンサとをさらに含む。第１の整流部は、接続部から入力される電力を整流可能に構成される。インバータ部は、第１の整流部から出力される直流電圧を交流電圧に変換して絶縁トランスへ出力可能に構成される。平滑コンデンサは、第１の整流部とインバータ部との間に設けられる。第２の整流部は、絶縁トランスから出力される交流電圧を整流して出力可能に構成される。太陽電池は、切替部を介して平滑コンデンサに並列に接続される。制御装置は、太陽電池の出力電圧が平滑コンデンサの端子間電圧よりも高いとき、太陽電池を充電装置に接続するように切替部を制御する。
【００１１】
また、好ましくは、電源システムは、切替部をさらに備える。切替部は、太陽電池と充電装置との接続／切離しを切替可能に構成される。太陽電池は、電源から接続部に与えられる電力を入力するための電力線に切替部を介して接続される。制御装置は、接続部に電源が接続されていないとき、太陽電池を充電装置に接続するように切替部を制御する。
【００１２】
また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの電源システムと、電源システムから電力の供給を受けて車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。
【００１３】
また、この発明によれば、制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法である。電源システムは、充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータと、充電装置と、太陽電池とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能に構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と電力線との間で電圧変換可能に構成される。充電装置は、車両外部の電源から第１または第２の蓄電装置を充電可能に構成される。充電装置は、接続部と、絶縁トランスとを含む。接続部は、当該充電装置を車両外部の電源に接続可能に構成される。絶縁トランスは、当該電源システムを車両外部の電源と絶縁する。太陽電池は、絶縁トランスと接続部との間に接続される。そして、制御方法は、太陽電池から第１の蓄電装置を充電するステップと、太陽電池から第２の蓄電装置を充電するステップとを含む。第１の蓄電装置を充電するステップは、第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に充電装置を電気的に接続するステップと、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第２のコンバータにより昇圧して電力線および第１のコンバータを順次介して第１の蓄電装置へ出力するように、第１および第２のコンバータを制御するステップとを有する。第２の蓄電装置を充電するステップは、第１のコンバータと第１の蓄電装置との間に充電装置を電気的に接続するステップと、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第１のコンバータにより昇圧して電力線および第２のコンバータを順次介して第２の蓄電装置へ出力するように、第１および第２のコンバータを制御するステップとを有する。
【００１４】
好ましくは、制御方法は、第１の蓄電装置の充電状態を示す第１の状態量と第２の蓄電装置の充電状態を示す第２の状態量とを比較するステップをさらに含む。そして、第１の状態量が第２の状態量よりも低いとき、第１の蓄電装置を充電するステップが実行される。一方、第２の状態量が第１の状態量よりも低いとき、第２の蓄電装置を充電するステップが実行される。
【００１５】
好ましくは、充電装置は、第１および第２の整流部と、インバータ部と、平滑コンデンサとをさらに含む。第１の整流部は、接続部から入力される電力を整流可能に構成される。インバータ部は、第１の整流部から出力される直流電圧を交流電圧に変換して絶縁トランスへ出力可能に構成される。平滑コンデンサは、第１の整流部とインバータ部との間に設けられる。第２の整流部は、絶縁トランスから出力される交流電圧を整流して出力可能に構成される。制御方法は、太陽電池の出力電圧と平滑コンデンサの端子間電圧とを比較するステップと、太陽電池の出力電圧が平滑コンデンサの端子間電圧よりも高いとき、平滑コンデンサに並列に太陽電池を電気的に接続するステップとをさらに含む。
【００１６】
また、好ましくは、制御方法は、接続部に電源が接続されているか否かを判定するステップと、接続部に電源が接続されていないと判定されたとき、電源から接続部に与えられる電力を入力するための電力線に太陽電池を電気的に接続するステップとをさらに含む。
【００１７】
また、この発明によれば、記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、上述したいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、第１および第２の蓄電装置と、第１および第２の蓄電装置と電力線との間にそれぞれ設けられる第１および第２のコンバータとが備えられる。また、第２のコンバータと第２の蓄電装置との間に接続され、車両外部の電源から第２の蓄電装置を充電可能に構成された充電装置が備えられる。そして、充電装置に含まれる絶縁トランスと充電装置を車両外部の電源に接続可能に構成された接続部との間に太陽電池が接続され、充電装置を介して入力される太陽電池からの出力電力を第２のコンバータにより昇圧して電力線および第１のコンバータを順次介して第１の蓄電装置へ出力するように第１および第２のコンバータが制御されるので、太陽電池の出力電力を充電対象の蓄電装置の電圧レベルに変換するための電圧変換器を別途設ける必要がない。また、第１および第２のコンバータのスイッチング動作に伴ない発生するノイズが絶縁トランスにより抑制され、太陽電池へ及ばない。
【００１９】
したがって、この発明によれば、電圧変換器を新設することなく太陽電池の出力電力を用いて蓄電装置を充電することができる。その結果、システムコストの上昇を抑えることが可能となる。また、太陽電池へのノイズの影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による車両の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、電源システム１と、駆動力発生部３とを備える。駆動力発生部３は、インバータ４０−１，４０−２と、モータジェネレータ４２−１，４２−２と、動力伝達機構４４と、駆動軸４６とを含む。インバータ４０−１，４０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続される。そして、インバータ４０−１，４０−２は、電源システム１から供給される直流電力を受けてモータジェネレータ４２−１，４２−２をそれぞれ駆動する。また、インバータ４０−１，４０−２は、それぞれモータジェネレータ４２−１，４２−２が発電する交流電力を直流電力に変換して電源システム１へ出力する。
【００２２】
なお、各インバータ４０−１，４０−２は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ４０−１，４０−２は、図示されないＨＶ＿ＥＣＵ（Hybrid Vehicle Electronic Control Unit）からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。
【００２３】
モータジェネレータ４２−１，４２−２は、それぞれインバータ４０−１，４０−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータ４２−１，４２−２は、外部からの回転力を受けて発電する。モータジェネレータ４２−１，４２−２は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機から成る。また、モータジェネレータ４２−１，４２−２は、動力伝達機構４４と連結され、動力伝達機構４４にさらに連結される駆動軸４６を介して車輪（図示せず）と連結される。
【００２４】
なお、駆動力発生部３がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータ４２−１，４２−２は、動力伝達機構４４または駆動軸４６を介してエンジン（図示せず）にも連結される。そして、ＨＶ＿ＥＣＵによって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータ４２−１，４２−２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。なお、モータジェネレータ４２−１，４２−２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。
【００２５】
一方、電源システム１は、蓄電装置６−１，６−２と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンバータ８−１，８−２と、平滑コンデンサＣ１と、電流センサ１０−１，１０−２と、電圧センサ１２−１，１２−２，１８と、コンバータＥＣＵ２とを含む。また、電源システム１は、充電装置２０と、太陽電池２２と、電圧センサ２４と、電流センサ２６と、システムリレーＳＲ３とをさらに含む。
【００２６】
蓄電装置６−１，６−２は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池から成る。蓄電装置６−１は、システムリレーＳＲ１の一方端に接続され、蓄電装置６−２は、システムリレーＳＲ２の一方端に接続される。なお、蓄電装置６−１，６−２の少なくとも一方を電気二重層キャパシタで構成してもよい。
【００２７】
システムリレーＳＲ１は、蓄電装置６−１と正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１との間に配設され、コンバータＥＣＵ２からの信号ＳＥ１に応じてオン／オフされる。システムリレーＳＲ２は、蓄電装置６−２と正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に配設され、コンバータＥＣＵ２からの信号ＳＥ２に応じてオン／オフされる。
【００２８】
コンバータ８−１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ８−２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ２に基づいて、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００２９】
電流センサ１０−１は、正極線ＰＬ１に流れる電流Ｉ１を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。電圧センサ１２−１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１間の電圧Ｖ１を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。電流センサ１０−２は、正極線ＰＬ２に流れる電流Ｉ２を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。電圧センサ１２−２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２間の電圧Ｖ２を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３０】
平滑コンデンサＣ１は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈを検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３１】
充電装置２０は、充電プラグ３０と、コイルＬ１，Ｌ２と、ＡＣ／ＤＣ変換部３２と、平滑コンデンサＣ２と、ＤＣ／ＡＣ変換部３４と、絶縁トランス３６と、整流部３８と、電圧センサ３３とを含む。
【００３２】
充電プラグ３０は、車両外部の電源２８（たとえば系統電源）から供給される電力を受電するための電力インターフェースであり、電源２８から交流電力を受電する。コイルＬ１，Ｌ２は、ノイズフィルタとして機能するとともに、ＡＣ／ＤＣ変換部３２とともに電源２８からの電力を昇圧して正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ３へ出力する昇圧チョッパ回路のリアクトルとしても機能する。
【００３３】
ＡＣ／ＤＣ変換部３２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換部３２は、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＩ１に基づいて、電源２８から充電プラグ３０に与えられる交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ３へ出力する。
【００３４】
平滑コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ３と負極線ＮＬ３との間に接続され、正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ３間に含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ３３は、正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ３間の電圧Ｖｃ（平滑コンデンサＣ２の端子間電圧に相当する。）を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３５】
ＤＣ／ＡＣ変換部３４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換部３４は、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＩ２に基づいて、正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ３から供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス３６へ出力する。
【００３６】
絶縁トランス３６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換部３４および整流部３８に接続される。そして、絶縁トランス３６は、ＤＣ／ＡＣ変換部３４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流部３８へ出力する。整流部３８は、絶縁トランス３６から出力される交流電力を直流電力に整流して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。
【００３７】
太陽電池２２は、システムリレーＳＲ３を介して平滑コンデンサＣ２に並列に接続される。より具体的には、正極線ＰＬ３に一方端が接続されたシステムリレーＳＲ３の他方端に太陽電池２２の正電極が接続され、負極線ＮＬ３に太陽電池２２の負電極が接続される。そして、太陽電池２２は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電圧を発生する。
【００３８】
システムリレーＳＲ３は、正極線ＰＬ３と太陽電池２２の正電極との間に配設される。そして、システムリレーＳＲ３は、コンバータＥＣＵ２からの信号ＳＥ３によってオン／オフされる。電圧センサ２４は、太陽電池２２から出力される電圧Ｖｓを検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。電流センサ２６は、太陽電池２２から出力される電流Ｉｓを検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３９】
コンバータＥＣＵ２は、上述した各センサによって検出される各検出値に基づいて、後述する制御構造に従って駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれコンバータ８−１，８−２へ出力する。
【００４０】
ここで、コンバータＥＣＵ２は、車両外部の電源２８から蓄電装置６−２の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３をオフさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力するとともに、システムリレーＳＲ２をオンさせるための信号ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ２へ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２は、電源２８から充電装置２０およびシステムリレーＳＲ２を順次介して蓄電装置６−２を充電するように、充電装置２０を駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して充電装置２０へ出力する。
【００４１】
また、コンバータＥＣＵ２は、電源２８から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３をオフさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力するとともに、システムリレーＳＲ１をオンさせるための信号ＳＥ１を生成してシステムリレーＳＲ１へ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２は、電源２８から充電装置２０、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−１ならびにシステムリレーＳＲ１を順次介して蓄電装置６−１を充電するように、駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成するとともにコンバータ８−１，８−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００４２】
また、コンバータＥＣＵ２は、太陽電池２２から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３をオンさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力するとともに、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へそれぞれ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２は、太陽電池２２から充電装置２０、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−１ならびにシステムリレーＳＲ１を順次介して蓄電装置６−１を充電するように、充電装置２０のＤＣ／ＡＣ変換部３４を駆動するための駆動信号ＰＷＩ２、およびコンバータ８−１，８−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００４３】
図２は、図１に示したコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。なお、コンバータ８−２の構成および動作は、コンバータ８−１と同様であるので、以下ではコンバータ８−１の構成および動作について説明する。図２を参照して、コンバータ８−１は、チョッパ回路４８−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１１とを含む。チョッパ回路４８−１は、トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、コイルＬ１１とを含む。
【００４４】
正母線ＬＮ１Ａは、一方端がトランジスタＱ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。
【００４５】
トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、トランジスタＱ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、トランジスタＱ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。コイルＬ１１は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続ノードに接続される。
【００４６】
配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がコイルＬ１１に接続される。平滑コンデンサＣ１１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃに含まれる電力変動成分を低減する。
【００４７】
そして、チョッパ回路４８−１は、コンバータＥＣＵ２（図示せず）からの駆動信号ＰＷＣ１に応じて、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１から受ける直流電力を昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給し、また、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの電圧を降圧して正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１へ供給することができる。
【００４８】
以下、コンバータ８−１の電圧変換動作（昇圧動作）について説明する。コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂをオフ状態に維持し、かつ、トランジスタＱ１Ａを所定のデューティー比でオン／オフさせる。トランジスタＱ１Ａのオン期間においては、正極線ＰＬ１から配線ＬＮ１Ｂ、コイルＬ１１、ダイオードＤ１Ｂ、および正母線ＬＮ１Ａを順次介して主正母線ＭＰＬへ電流が流れる。同時に、正極線ＰＬ１から配線ＬＮ１Ｂ、コイルＬ１１、トランジスタＱ１Ａ、および負母線ＬＮ１Ｃを順次介してポンプ電流が流れる。コイルＬ１１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。そして、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移すると、コイルＬ１１は、蓄積した電磁エネルギーをダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出する。その結果、コンバータ８−１から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてコイルＬ１１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。
【００４９】
このようなコンバータ８−１の電圧変換動作を制御するため、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ａのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１ＡおよびトランジスタＱ１Ｂのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１Ｂから成る駆動信号ＰＷＣ１を生成する。
【００５０】
図３は、図１に示したコンバータＥＣＵ２による充電制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。
【００５１】
図３を参照して、コンバータＥＣＵ２は、車両外部の電源２８または太陽電池２２から蓄電装置６−１，６−２への充電が要求されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。たとえば、コンバータＥＣＵ２は、利用者により充電開始スイッチが操作されると充電要求が有ったものと判定することができる。コンバータＥＣＵ２は、充電は要求されていないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、以降の一連の処理を実行することなく、メインルーチンへ処理を返す。
【００５２】
一方、ステップＳ１０において蓄電装置６−１，６−２への充電が要求されていると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、車両外部の電源２８から蓄電装置の充電を実施するか否かを判定する（ステップＳ２０）。たとえば、コンバータＥＣＵ２は、充電プラグ３０が電源２８に接続されているときや、さらに利用者により急速充電スイッチが操作されたときなどに電源２８からの充電を実施するものと判定することができる。
【００５３】
ステップＳ２０において電源２８からの充電を実施しないと判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２は、太陽電池２２の出力電圧を示す電圧Ｖｓと平滑コンデンサＣ２の端子間電圧を示す電圧Ｖｃとを比較する（ステップＳ３０）。
【００５４】
電圧Ｖｓが電圧Ｖｃよりも高いと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、システムリレーＳＲ３をオンさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力する（ステップＳ４０）。さらに、コンバータＥＣＵ２は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する（ステップＳ５０）。
【００５５】
そして、コンバータＥＣＵ２は、太陽電池２２から充電装置２０を介して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ電力を供給するように充電装置２０（より具体的には、ＤＣ／ＡＣ変換部３４）を制御する。さらに、コンバータＥＣＵ２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に供給される電力をコンバータ８−２で昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬならびにコンバータ８−１を順次介して蓄電装置６−１へ出力するように、コンバータ８−１，８−２を制御する（ステップＳ６０）。
【００５６】
これにより、太陽電池２２から充電装置２０、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−１ならびにシステムリレーＳＲ１を順次介して蓄電装置６−１が充電される。
【００５７】
一方、ステップＳ２０において車両外部の電源２８からの充電を実施すると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、システムリレーＳＲ３をオフさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力する（ステップＳ７０）。そして、コンバータＥＣＵ２は、蓄電装置６−２を充電するときは、システムリレーＳＲ２をオンさせ、電源２８から充電装置２０およびシステムリレーＳＲ２を介して蓄電装置６−２を充電するように充電装置２０を制御する。また、コンバータＥＣＵ２は、蓄電装置６−１を充電するときは、システムリレーＳＲ１をオンさせ、電源２８から充電装置２０、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、ならびにコンバータ８−１を介して蓄電装置６−１を充電するように、充電装置２０およびコンバータ８−１，８−２を制御する（ステップＳ８０）。これにより、車両外部の電源２８から蓄電装置６−１，６−２の少なくとも一方が充電される。
【００５８】
図４は、図１に示したコンバータＥＣＵ２によるコンバータ８−１，８−２の制御の構造を示した機能ブロック図である。図４を参照して、コンバータＥＣＵ２は、目標値設定部５０と、電圧制御部５２−１と、電流制御部５２−２とを含む。
【００５９】
目標値設定部５０は、太陽電池２２から蓄電装置６−１への充電が行なわれるとき、電圧Ｖｓ，Ｖ１，Ｖ２および電流Ｉｓの各検出値に基づいて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標電圧ＶＲ、およびコンバータ８−２によって制御される電流Ｉ２の目標電流ＩＲ２を算出する。たとえば、目標値設定部５０は、電圧Ｖ１，Ｖ２のうちの最大電圧よりも少なくとも高い適当な電圧を目標電圧ＶＲとして設定することができる。また、目標値設定部５０は、電圧Ｖｓおよび電流Ｉｓに基づいて太陽電池２２の出力電力を算出し、その算出値を電圧Ｖ２で除算した値を目標電流ＩＲ２とすることができる。
【００６０】
また、目標値設定部５０は、車両外部の電源２８から蓄電装置６−１への充電が行なわれるときも、目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２を設定する。たとえば、目標値設定部５０は、目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２として予め規定された値を設定することができる。
【００６１】
電圧制御部５２−１は、減算部５４−１，５８−１と、比例積分制御部５６−１と、変調部６０−１とを含む。減算部５４−１は、目標電圧ＶＲから電圧Ｖｈを減算し、その演算結果を比例積分制御部５６−１へ出力する。比例積分制御部５６−１は、目標電圧ＶＲと電圧Ｖｈとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部５８−１へ出力する。
【００６２】
減算部５８−１は、電圧Ｖ１を目標電圧ＶＲで除算した値から比例積分制御部５６−１の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令Ｔｏｎ１として変調部６０−１へ出力する。なお、電圧Ｖ１／目標電圧ＶＲは、コンバータ８−１の理論昇圧比の逆数である。
【００６３】
変調部６０−１は、デューティー指令Ｔｏｎ１と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ１をコンバータ８−１のトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂ（図２）へ出力する。
【００６４】
なお、変調部６０−１に入力されるデューティー指令Ｔｏｎ１は、コンバータ８−１の上アームを構成するトランジスタＱ１Ｂのオンデューティー比に相当し、０から１までの値をとる。そして、コンバータ８−１は、デューティー指令Ｔｏｎ１が大きいほど昇圧比が低くなるように制御され、デューティー指令Ｔｏｎ１が小さいほど昇圧比が高くなるように制御される。
【００６５】
電流制御部５２−２は、減算部５４−２，５８−２と、比例積分制御部５６−２と、変調部６０−２とを含む。減算部５４−２は、目標電流ＩＲ２から電流Ｉ２を減算し、その演算結果を比例積分制御部５６−２へ出力する。比例積分制御部５６−２は、目標電流ＩＲ２と電流Ｉ２との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部５８−２へ出力する。
【００６６】
減算部５８−２は、電圧Ｖ２を目標電圧ＶＲで除算した値から比例積分制御部５６−２の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令Ｔｏｎ２として変調部６０−２へ出力する。なお、電圧Ｖ２／目標電圧ＶＲは、コンバータ８−２の理論昇圧比の逆数である。
【００６７】
変調部６０−２は、デューティー指令Ｔｏｎ２と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ２を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ２をコンバータ８−２のトランジスタＱ２Ａ，Ｑ２Ｂへ出力する。
【００６８】
このコンバータＥＣＵ２によるコンバータ８−１，８−２の制御においては、太陽電池２２または車両外部の電源２８から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、コンバータ８−２の目標電流ＩＲ２（蓄電装置６−１の充電電流に相当する。）が設定され、電流Ｉ２が目標電流ＩＲ２に一致するようにコンバータ８−２が電流制御される。また、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標電圧ＶＲが設定され、電圧Ｖｈが目標電圧ＶＲに一致するようにコンバータ８−１が電圧制御される。なお、車両外部の電源２８から蓄電装置６−２の充電が行なわれるときは、コンバータ８−１，８−２は動作しない。
【００６９】
以上のように、この実施の形態１においては、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に充電装置２０が接続される。そして、太陽電池２２から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３によって充電装置２０の平滑コンデンサＣ２に並列に太陽電池２２が電気的に接続され、充電装置２０を介して入力される太陽電池２２からの出力電力がコンバータ８−２によって昇圧されて主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬならびにコンバータ８−１を介して蓄電装置６−１へ出力される。
【００７０】
したがって、この実施の形態１によれば、太陽電池２２の出力電力を蓄電装置６−１の電圧レベルに変換するための電圧変換器を別途設けることなく、太陽電池２２から蓄電装置６−１を充電することができる。その結果、システムコストの上昇を抑えることが可能となる。また、コンバータ８−２のスイッチング動作に伴ない発生するノイズが充電装置２０の絶縁トランス３６により抑制されるので、太陽電池２２へのノイズの影響を抑制することができる。
【００７１】
［実施の形態２］
実施の形態１では、太陽電池２２は、充電装置２０の平滑コンデンサＣ２に並列に接続されるものとしたが、実施の形態２では、太陽電池２２は、コイルＬ１，Ｌ２と充電プラグ３０との間に接続される。
【００７２】
図５は、実施の形態２による車両の全体ブロック図である。図５を参照して、この車両１００Ａは、図１に示した実施の形態１による車両１００の構成において、電源システム１に代えて電源システム１Ａを備える。電源システム１Ａでは、太陽電池２２と充電装置２０との接続箇所が電源システム１と異なる。また、電源システム１Ａは、電源システム１の構成において、コンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ａを含む。
【００７３】
太陽電池２２は、システムリレーＳＲ３を介してコイルＬ１，Ｌ２と充電プラグ３０との間に接続される。より具体的には、コイルＬ１と充電プラグ３０との間に配設される電力線ＡＣＬ１に一方端が接続されたシステムリレーＳＲ３の他方端に太陽電池２２の正電極が接続され、コイルＬ２と充電プラグ３０との間に配設される電力線ＡＣＬ２に太陽電池２２の負電極が接続される。
【００７４】
コンバータＥＣＵ２Ａは、太陽電池２２から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、システムリレーＳＲ３をオンさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力するとともに、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へそれぞれ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２Ａは、太陽電池２２から充電装置２０、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−１ならびにシステムリレーＳＲ１を順次介して蓄電装置６−１を充電するように、充電装置２０を駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２、およびコンバータ８−１，８−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００７５】
なお、車両外部の電源２８から蓄電装置６−１，６−２の充電が行なわれるときのコンバータＥＣＵ２Ａの動作は、実施の形態１におけるコンバータＥＣＵ２と同じである。
【００７６】
図６は、図５に示したコンバータＥＣＵ２Ａによる充電制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。
【００７７】
図６を参照して、このフローチャートは、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３０を含まない構成から成る。すなわち、ステップＳ２０において車両外部の電源２８から蓄電装置の充電を実施しないと判定されたとき（ステップＳ２０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、ステップＳ４０へ処理を進め、システムリレーＳＲ３をオンさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力する。
【００７８】
すなわち、充電プラグ３０が車両外部の電源２８に接続されておらず、電源２８から蓄電装置の充電を実施しないと判定されると、システムリレーＳＲ３がオンされて、太陽電池２２が充電装置２０に電気的に接続される。一方、充電プラグ３０が電源２８に接続されており、電源２８から蓄電装置の充電を実施するものと判定されると、システムリレーＳＲ３がオフされて、太陽電池２２が充電装置２０から電気的に切離される。
【００７９】
なお、コンバータＥＣＵ２Ａは、たとえば、電圧センサ３１によって検出される電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧Ｖｉに基づいて、充電プラグ３０が車両外部の電源２８に接続されているか否かを判断することができる。
【００８０】
以上のように、この実施の形態２においても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
［実施の形態３］
実施の形態１では、太陽電池２２から蓄電装置の充電が行なわれるとき、充電装置２０を介して供給される太陽電池２２からの出力電力をコンバータ８−２で昇圧する必要があるので、太陽電池２２から蓄電装置６−２を充電することはできない。そこで、この実施の形態３では、太陽電池２２から蓄電装置６−１，６−２の双方を充電可能な構成が示される。
【００８２】
図７は、実施の形態３による車両の全体ブロック図である。図７を参照して、この車両１００Ｂは、図１に示した実施の形態１による車両１００の構成において、電源システム１に代えて電源システム１Ｂを備える。電源システム１Ｂは、電源システム１の構成において、システムリレーＳＲ４をさらに含み、コンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ｂを含む。
【００８３】
システムリレーＳＲ４は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。リレーＲＹ１は、充電装置２０の正極側出力端子と正極線ＰＬ１との間に接続される。リレーＲＹ２は、充電装置２０の正極側出力端子と正極線ＰＬ２との間に接続される。そして、各リレーＲＹ１，ＲＹ２は、コンバータＥＣＵ２Ｂからの信号ＳＥ４によってオン／オフされる。
【００８４】
太陽電池２２から蓄電装置６−２の充電が行なわれるとき、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。また、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ３をオンさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力する。さらに、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する。
【００８５】
そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、太陽電池２２から充電装置２０、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１、コンバータ８−１、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−２ならびにシステムリレーＳＲ２を順次介して蓄電装置６−２を充電するように、充電装置２０のＤＣ／ＡＣ変換部３４を駆動するための駆動信号ＰＷＩ２、およびコンバータ８−１，８−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００８６】
一方、太陽電池２２から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、太陽電池２２から充電装置２０、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２、コンバータ８−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−１ならびにシステムリレーＳＲ１を順次介して蓄電装置６−１を充電するように、駆動信号ＰＷＩ２，ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００８７】
なお、車両外部の電源２８から蓄電装置６−１の充電が行なわれるとき、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。また、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ３をオフさせるための信号ＳＥ３を生成してシステムリレーＳＲ３へ出力する。さらに、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、電源２８から充電装置２０およびシステムリレーＳＲ１を介して蓄電装置６−１を充電するように、充電装置２０を駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して充電装置２０へ出力する。
【００８８】
また、車両外部の電源２８から蓄電装置６−２の充電が行なわれるとき、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。また、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する。そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、電源２８から充電装置２０およびシステムリレーＳＲ２を介して蓄電装置６−２を充電するように、駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して充電装置２０へ出力する。
【００８９】
図８は、図７に示したコンバータＥＣＵ２Ｂによる充電制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。
【００９０】
図８を参照して、このフローチャートは、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ４５，Ｓ５５，Ｓ９０，Ｓ１００，Ｓ１１０をさらに含む。すなわち、ステップＳ４０においてシステムリレーＳＲ３がオンされると、コンバータＥＣＵ２Ｂは、蓄電装置６−１の充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」と称する。）を示す状態量ＳＯＣ１と蓄電装置６−２のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ２とを比較する（ステップＳ４５）。なお、状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２については、蓄電装置６−１，６−２の電圧や充放電電流、温度などに基づいて、公知の手法を用いて算出することができる。
【００９１】
ステップＳ４５において状態量ＳＯＣ２の方が状態量ＳＯＣ１よりも少ないと判定されると（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へそれぞれ出力する（ステップＳ９０）。さらに、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する（ステップＳ１００）。
【００９２】
そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、太陽電池２２から充電装置２０を介して正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１へ電力を供給するように充電装置２０（より具体的には、ＤＣ／ＡＣ変換部３４）を制御する。さらに、コンバータＥＣＵ２Ｂは、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に供給される電力をコンバータ８−１で昇圧して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬならびにコンバータ８−２を順次介して蓄電装置６−２へ出力するように、コンバータ８−１，８−２を制御する（ステップＳ１１０）。
【００９３】
これにより、状態量ＳＯＣ２が状態量ＳＯＣ１よりも少ないとき、太陽電池２２から充電装置２０、リレーＲＹ１、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１、コンバータ８−１、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ、コンバータ８−２ならびにシステムリレーＳＲ２を順次介して蓄電装置６−２が充電される。
【００９４】
一方、ステップＳ４５において状態量ＳＯＣ１が状態量ＳＯＣ２以下であると判定されると（ステップＳ４５においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、ステップＳ５０へ処理を移行し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をそれぞれオン，オフさせるための信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へそれぞれ出力する。さらに、コンバータＥＣＵ２Ｂは、システムリレーＳＲ４のリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせるための信号ＳＥ４を生成してシステムリレーＳＲ４へ出力する（ステップＳ５５）。そして、コンバータＥＣＵ２Ｂは、ステップＳ６０へ処理を移行する。
【００９５】
これにより、状態量ＳＯＣ１が状態量ＳＯＣ２以下のとき、太陽電池２２から蓄電装置６−１が充電される。
【００９６】
以上のように、この実施の形態３によれば、システムリレーＳＲ４を設けたので、太陽電池２２の出力電力を蓄電装置６−１，６−２の電圧レベルに変換するための電圧変換器を別途設けることなく、太陽電池２２から蓄電装置６−１，６−２の双方を充電することができる。
【００９７】
なお、特に図示しないが、実施の形態２に示した電源システム１ＡにおいてシステムリレーＳＲ４を設けてもよい。
【００９８】
また、上記の各実施の形態においては、コンバータ８−１を電圧制御（電圧フィードバック制御）し、コンバータ８−２を電流制御（電流フィードバック制御）するものとしたが、コンバータ８−１を電流制御し、コンバータ８−２を電圧制御するようにしてもよい。
【００９９】
なお、上記において、コンバータＥＣＵ２，２Ａ，２Ｂにおける制御は、実際には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、図３，６，８に示したフローチャートの各ステップおよび図４に示した制御構造を備えるプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行して図３，６，８に示したフローチャートおよび図４に示した制御構造に従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、図３，６，８に示したフローチャートの各ステップおよび図４に示した制御構造を備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。
【０１００】
なお、上記において、蓄電装置６−１，６−２は、この発明における「第１および第２の蓄電装置」の一実施例に対応し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬは、この発明における「電力線」の一実施例に対応する。また、コンバータ８−１，８−２は、この発明における「第１および第２のコンバータ」の一実施例に対応し、コンバータＥＣＵ２，２Ａ，２Ｂは、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。
【０１０１】
さらに、充電プラグ３０は、この発明における「接続部」の一実施例に対応し、システムリレーＳＲ４は、この発明における「選択装置」の一実施例に対応する。また、さらに、システムリレーＳＲ３は、この発明における「切替部」の一実施例に対応し、ＡＣ／ＤＣ変換部３２は、この発明における「第１の整流部」の一実施例に対応する。また、さらに、ＤＣ／ＡＣ変換部３４は、この発明における「インバータ部」の一実施例に対応し、平滑コンデンサＣ２は、この発明における「平滑コンデンサ」の一実施例に対応する。また、さらに、整流部３８は、この発明における「第２の整流部」の一実施例に対応する。
【０１０２】
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、上記した実施の形態の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。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】この発明の実施の形態１による車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すコンバータの概略構成図である。
【図３】図１に示すコンバータＥＣＵによる充電制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示すコンバータＥＣＵによるコンバータの制御の構造を示した機能ブロック図である。
【図５】実施の形態２による車両の全体ブロック図である。
【図６】図５に示すコンバータＥＣＵによる充電制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施の形態３による車両の全体ブロック図である。
【図８】図７に示すコンバータＥＣＵによる充電制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１Ａ，１Ｂ  電源システム、２，２Ａ，２Ｂ  コンバータＥＣＵ、３  駆動力発生部、６−１，６−２  蓄電装置、８−１，８−２  コンバータ、１０−１，１０−２，２６  電流センサ、１２−１，１２−２，１８，２４，３１，３３  電圧センサ、２０  充電装置、２２  太陽電池、２８  電源、３０  充電プラグ、３２  ＡＣ／ＤＣ変換部、３４  ＤＣ／ＡＣ変換部、３６  絶縁トランス、３８  整流部、４０−１，４０−２  インバータ、４２−１，４２−２  モータジェネレータ、４４  動力伝達機構、４６  駆動軸、４８−１  チョッパ回路、５０  目標値設定部、５２−１  電圧制御部、５２−２  電流制御部、５４−１，５４−２，５８−１，５８−２  減算部、５６−１，５６−２  比例積分制御部、６０−１，６０−２  変調部、１００，１００Ａ，１００Ｂ  車両、ＭＰＬ  主正母線、ＭＮＬ  主負母線、ＳＲ１〜ＳＲ４  システムリレー、ＲＹ１，ＲＹ２  リレー、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１  平滑コンデンサ、ＰＬ１〜ＰＬ３  正極線、ＮＬ１〜ＮＬ３  負極線、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１１  コイル、ＬＮ１Ａ  正母線、ＬＮ１Ｃ  負母線、ＬＮ１Ｂ  配線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ  トランジスタ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ  ダイオード、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  電力線。
【図１】
2008312382.tif 000003
【図２】
2008312382.tif 000004
【図３】
2008312382.tif 000005
【図４】
2008312382.tif 000006
【図５】
2008312382.tif 000007
【図６】
2008312382.tif 000008
【図７】
2008312382.tif 000009
【図８】
2008312382.tif 000010