(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端により交流電源に接続され、前記交流電源からの入力電圧を直流電圧へ変換する第１コンバータ回路、前記第１コンバータ回路により変換された直流電圧の昇圧あるいは降圧を行って第２端より出力する第２コンバータ回路、を有する第１電力変換回路と、
送電装置の送電コイルと磁気的に結合することにより、非接触で電力を受電する第１端としての非接触受電コイル、前記非接触受電コイルから受電した交流電圧を直流電圧へ変換して第２端より出力する第３コンバータ回路、を有する第２電力変換回路と、
第２端が負荷に接続され、第１端から入力される直流電圧の昇圧あるいは降圧を行って前記負荷に電力供給を行う第３電力変換回路と、
それぞれ直流電圧を平滑する第１直流コンデンサ、第２直流コンデンサと、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路および前記第３電力変換回路を制御する制御回路と、を備え、
前記第１電力変換回路の第２端および前記第２電力変換回路の第２端とが、統合母線を介して前記第３電力変換回路の第１端に接続され、前記第１直流コンデンサは前記第１コンバータ回路と前記第２コンバータ回路との間に接続され、前記第２直流コンデンサは前記統合母線に接続されて、前記第１電力変換回路あるいは前記第２電力変換回路の少なくとも一方から出力された直流電力を、前記第３電力変換回路を介して前記負荷に対して供給可能に構成され、
前記制御回路は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路、前記第３電力変換回路の少なくとも一つの電力損失を低減するように、前記第１直流コンデンサの直流電圧あるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
電力変換装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路、前記第３電力変換回路の少なくとも一つの電力損失を、第１設定時間毎に検出し、
検出された最新の電力損失が、前記第１設定時間分前において検出した電力損失未満となると、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの電圧指令値に対して設定された補正値を加算し、
検出された最新の電力損失が、前記第１設定時間分前に検出した電力損失以上大きくなると、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの電圧指令値に対して極性を反転させた前記補正値を加算して
前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する第１モードを有する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第３電力変換回路の出力電流を検出する電流検出器を備え、
前記制御回路は、
検出された前記第３電力変換回路の出力電流が最大となるように、
前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する第２モードを有する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記第２モードにおいて、
前記第３電力変換回路の出力電流を第２設定時間毎に検出し、
検出された最新の出力電流が、前記第２設定時間分前において検出された出力電流以上大きくなると、前記第１直流コンデンサの電圧指令値に対して設定された補正値を加算し、
検出された最新の出力電流が、前記第２設定時間分前において検出された出力電流未満となると、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの電圧指令値に対して極性を反転させた前記補正値を加算して、
前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御回路は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路、前記第３電力変換回路の少なくとも一つの電力損失特性を記録した損失特性情報を有し、
前記損失特性情報に基づいて、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する第３モードを有する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記損失特性情報は、
前記第１電力変換回路および前記第２電力変換回路のそれぞれの入力電圧に対応する前記第１電力変換回路および前記第２電力変換回路の電力損失特性が記録され、
前記負荷の電圧に対応する前記第３電力変換回路の電力損失特性が記録される、
請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記負荷の直流電圧を検出する電圧検出器を備え、
前記損失特性情報は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路および前記第３電力変換回路の電力損失特性を、前記第２直流コンデンサの直流電圧値ごとに対応して記録した複数の損失マップから構成され、
前記制御回路は、前記第３モードにおいて、
検出された前記負荷の直流電圧に基づいて、前記第２直流コンデンサの直流電圧の調整可能範囲を演算し、
複数の前記損失マップの内から、演算された前記第２直流コンデンサの前記調整可能範囲内の値に対応した前記損失マップを選出し、
選出された前記損失マップに基づいて、前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記交流電源の電圧を検出する電圧検出器を備え、
前記損失特性情報は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路および前記第３電力変換回路の電力損失特性を、前記第１直流コンデンサの直流電圧値ごとに対応して記録した複数の損失マップから構成され、
前記制御回路は、前記第３モードにおいて、
検出された前記交流電源の電圧に基づいて、前記第１直流コンデンサの直流電圧の調整可能範囲を演算し、
複数の前記損失マップの内から、演算された前記第１直流コンデンサの前記調整可能範囲内の値に対応した前記損失マップを選出し、
選出された前記損失マップに基づいて、前記第１直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記制御回路は、前記第３モードにおいて、
前記第１電力変換回路のみを用いて前記負荷に対して直流電力の供給を行い、
前記第１電力変換回路の前記損失特性情報に基づいて、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記第３モードにおいて、
前記第２電力変換回路のみを用いて、該第２電力変換回路からの直流電力を前記負荷に対して供給させ、
前記第２電力変換回路の前記損失特性情報に基づいて、前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項５または請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記損失特性情報は、
前記第１電力変換回路と前記第２電力変換回路と前記第３電力変換回路との電力損失特性を合計した合計電力損失特性が記録され、
前記制御回路は、前記第３モードにおいて、
前記第１電力変換回路と前記第２電力変換回路とを用いて、該第１電力変換回路と該第２電力変換回路とからの合計直流電力を前記負荷に対して供給させ、
前記合計電力損失特性が記録された前記損失特性情報に基づいて、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項５または請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、
前記第２コンバータ回路のスイッチング素子を制御することにより、前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項１、請求項２、請求項５から請求項７、請求項９から請求項１１、のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、
前記第３電力変換回路のスイッチング素子を制御することにより、前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項１から請求項７、請求項９から請求項１１、のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、
前記第１コンバータ回路のスイッチング素子を制御することにより、前記第１直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項１、請求項２、請求項５、請求項６、請求項８、請求項９、請求項１１、のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１５】
前記制御回路は、
前記第２コンバータ回路のスイッチング素子を制御することにより、前記第１直流コンデンサの直流電圧を調整する、
請求項１から請求項６、請求項８、請求項９、請求項１１、のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１６】
前記第３電力変換回路の出力電流を検出する電流検出器と、
該電力変換装置の環境情報を取得する環境情報センサと、を備え、
前記制御回路は、
前記第１モードと、
検出された前記第３電力変換回路の出力電流が最大となるように、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する第２モードと、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路および前記第３電力変換回路の損失特性を記録した損失特性情報を有して、前記損失特性情報に基づいて、前記第１直流コンデンサあるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する第３モードと、を有し、
取得された前記環境情報に基づいて、前記第１モードと、前記第２モードと前記第３モードとを切り替える、
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項１７】
前記第２設定時間は、前記第３電力変換回路のスイッチング素子のスイッチング間隔に応じて設定された、
請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項１８】
前記第２コンバータ回路は、
前記第１コンバータ回路により変換された直流電圧を交流電圧へ変換するインバータ回路と、前記インバータ回路からの交流電圧を１次側で受電して絶縁し、２次側へ給電する絶縁トランスと、前記絶縁トランスの２次側から受電する交流電圧を直流電圧へ変換する第４コンバータ回路と、を備えた、
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、バッテリに充電された電力によりモータを駆動させて走行するプラグインハイブリッドカー（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の電気自動車が開発されている。これらの電気自動車には、外部の商用電源等からの電力をバッテリに給電する電力供給機能を有する以下のような電力変換装置としての電源装置が搭載されている。【０００３】
即ち、電源装置は、交流電源に接続され、この交流電源から絶縁したリンク電圧を出力する絶縁型ＡＣ／ＤＣコンバータと、このリンク電圧を入力してメインバッテリを充電する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、リンク電圧を入力して負荷に電力供給する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとを備える。制御手段は、メインバッテリの電圧が閾値以下の場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータをスイッチング動作させてリンク電圧をリンク電圧下限値に維持している。メインバッテリの電圧が閾値以上の場合には双方向ＤＣ／ＤＣコンバータをスルー動作させてリンク電圧をメインバッテリの電圧と概ね等しくしている。これにより電源装置における全体の損失が小さくなるように閾値を決定する（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
上記のような電力変換装置は、充電ケーブルなどの接続線を介して、絶縁型ＡＣ／ＤＣコンバータを物理的に交流電源に接続させ、この充電ケーブルを介してメインバッテリおよび負荷を充電しつつ、電力損失を低減させている。しかしながら、充電ケーブル等の接続線を用いて充電を行う有線方式は、例えば、悪天候時における屋外の充電作業において充電ケーブルを取り扱う際に作業性が悪くなる等の課題がある。そのため、例えば道路下に埋設された送電装置の送電コイルから非接触で電力を受電するワイヤレス方式（非接触方式）と、前述のような有線方式（接触方式）との、少なくとも一方を選択的に用いて給電が可能で、且つ、電力損失の低減を行う、以下のような電力変換装置としての車両側装置が提案されている。【０００５】
即ち、車両側装置は、有線接続および／またはワイヤレス接続を介して、インフラストラクチャ側から充電電力を受信するようにサービスする。車両側は、主電磁干渉（ＥＭＩ、Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルタおよび整流器と、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ユニットとを含む有線経路を含む。車両側は、車両パッドと、車両同調回路と、車両パッド減結合整流器と、出力フィルタとを含むワイヤレス経路をさらに含む。車両側は、バルクキャパシタンスと、絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器と、バッテリーとを含む結合経路をさらに含む。ＰＦＣユニットは、ＡＣ供給源の電流内の高調波成分を削減する。ＡＣ電流高調波成分を低減することは、エネルギーサプライヤが、電力網の過剰電力損失を削減して、幹線電圧を実質的に正弦的に維持するのに役立ち得る。ＰＦＣユニットは主ＥＭＩフィルタから信号を受信して、バルクキャパシタンスに力率改善信号を提供する。出力フィルタは、車両パッド減結合整流器から信号を受信して、フィルタリングされた出力信号をバルクキャパシタンスに提供する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２０８１７１号公報（段落［００２０］〜［００４０］、図４〜図６）
【特許文献２】特開２０１６−５２４８９０号公報（段落［０１３６］〜［０１４６］［０２４９］、図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２のような電力変換装置では、有線経路とワイヤレス経路との少なくとも一方の経路からバッテリを充電可能である。しかしながら、通常ＰＦＣユニットは昇圧回路であるため、ＡＣ供給源の電圧が高い場合は、車載バルクキャパシタンス電圧は更に高電圧となる。この場合にワイヤレス方式側の受電電圧が低いと、有線方式側あるいはワイヤレス経路側の一方の電力供給機能を停止しなければならない。そのため、例えば充電時間短縮のために、有線経路とワイヤレス経路との両方から同時にバッテリに充電を行う必要がある場合においても、有線経路側とワイヤレス経路側の受電電圧値によっては、同時に充電を行うことができない場合があるという課題があった。
更に、このような給電を行う電力変換装置では、給電時間の短縮、給電装置側の機器数の削減、等の観点から、給電効率の高効率化が求められている。【０００８】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、有線方式側およびワイヤレス方式側の受電電圧値によらず、有線方式による電力供給機能と、ワイヤレス方式による電力供給機能との電力供給を同時に行うことを可能にして作業性を向上させつつ、電力損失を効果的に低減可能な電力変換装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願に開示される電力変換装置は、
第１端により交流電源に接続され、前記交流電源からの入力電圧を直流電圧へ変換する第１コンバータ回路、前記第１コンバータ回路により変換された直流電圧の昇圧あるいは降圧を行って第２端より出力する第２コンバータ回路、を有する第１電力変換回路と、
送電装置の送電コイルと磁気的に結合することにより、非接触で電力を受電する第１端としての非接触受電コイル、前記非接触受電コイルから受電した交流電圧を直流電圧へ変換して第２端より出力する第３コンバータ回路、を有する第２電力変換回路と、
第２端が負荷に接続され、第１端から入力される直流電圧の昇圧あるいは降圧を行って前記負荷に電力供給を行う第３電力変換回路と、
それぞれ直流電圧を平滑する第１直流コンデンサ、第２直流コンデンサと、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路および前記第３電力変換回路を制御する制御回路と、を備え、
前記第１電力変換回路の第２端および前記第２電力変換回路の第２端とが、統合母線を介して前記第３電力変換回路の第１端に接続され、前記第１直流コンデンサは前記第１コンバータ回路と前記第２コンバータ回路との間に接続され、前記第２直流コンデンサは前記統合母線に接続されて、前記第１電力変換回路あるいは前記第２電力変換回路の少なくとも一方から出力された直流電力を、前記第３電力変換回路を介して前記負荷に対して供給可能に構成され、
前記制御回路は、
前記第１電力変換回路、前記第２電力変換回路、前記第３電力変換回路の少なくとも一つの電力損失を低減するように、前記第１直流コンデンサの直流電圧あるいは前記第２直流コンデンサの直流電圧を調整する、
ものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願に開示される電力変換装置によれば、有線方式側およびワイヤレス方式側の受電電圧値によらず、有線方式による電力供給機能と、ワイヤレス方式による電力供給機能との電力供給を同時に行うことを可能であるため作業性が向上すると共に、電力損失が効果的に低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１による電力変換装置を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１による制御装置の、電力損失低減に関する動作モードである第１モードを示すフロー図である。
【図３】実施の形態２による制御装置の、電力損失低減に関する動作モードである第２モードを示すフロー図である。
【図４】実施の形態３による制御装置の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第１例を示すフロー図である。
【図５】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図６】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図７】実施の形態３による制御装置の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第２例を示すフロー図である。
【図８】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図９】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図１０】実施の形態３による制御装置の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第３例を示すフロー図である。
【図１１】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図１２】実施の形態３による電力変換装置の損失特性情報を示す図である。
【図１３】実施の形態４による電力変換装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１による電力変換装置について図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による電力変換装置１００を示す概略構成図である。
本実施の形態における電力変換装置１００は、電動車両等の内部に搭載される充電器に適用される電源システムであり、電動車両外部の商用交流系統あるいは自家発電機などの電力を、電動車両内部の高圧バッテリ等の負荷６に対して供給するものである。
【００１３】
電力変換装置１００は、第１電力変換回路としての接触方式充電器１０と、第２電力変換回路としての非接触方式充電器２０と、第３電力変換回路としてのＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、制御回路５０と、を備える。
接触方式充電器１０は、充電ケーブル２等の接続線により物理的に商用交流系統あるいは自家発電機等の交流電源１に接続されることで、交流電源１から電力を受電する。
非接触方式充電器２０は、図示しない外部の送電装置から非接触で電力を受電する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、これら接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０から受電する電力を負荷６に対して給電する。
制御回路５０は、これら接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０を制御する。
【００１４】
接触方式充電器１０の出力端子１０ｏｕｔ、および非接触方式充電器２０の出力端子２０ｏｕｔは、統合母線７を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端子３０ｉｎに接続されている。この統合母線７には、第２直流コンデンサとしての統合コンデンサ５が接続されており、接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０から出力される直流電圧を平滑する。この統合母線７に掛かる電圧を直流電圧Ｖｉｎｔとする。
【００１５】
なお、以降の説明において、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のそれぞれを区別する必要がない場合は、単に電力変換回路と称す。
【００１６】
先ず、接触方式充電器１０の詳細構成について説明する。
接触方式充電器１０は、第１コンバータ回路としてのＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、第２コンバータ回路としての絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、を備える。
接触方式充電器１０は、第１端としての入力端子１０ｉｎが充電ケーブル２を介して交流電源１に接続され、第２端としての出力端子１０ｏｕｔが統合母線７を介して統合コンデンサ５に接続されており、交流電源１からの交流電圧Ｖａｃ１を直流電圧Ｖｉｎｔに変換して統合コンデンサ５に出力する。
ここで、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１と絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５との接続点を直流リンクと定義し、この直流リンクに掛かる直流電圧を直流電圧Ｖｌｉｎｋとする。
【００１７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、入力端子１０ｉｎに接続されるリアクトル１２と、フルブリッジコンバータ１３と、から構成される昇圧型コンバータであり、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１を入力として上記直流電圧Ｖｌｉｎｋを出力する。
接触方式充電器１０は、この直流リンクに接続される第１直流コンデンサとしての直流リンクコンデンサ４を備えており、この直流リンクコンデンサ４により直流電圧Ｖｌｉｎｋを平滑する。
【００１８】
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、インバータ回路としてのインバータ１６と、絶縁トランス１８と、第４コンバータ回路としてのコンバータ１７と、から構成される昇圧型と降圧型を兼ねるコンバータである。
インバータ１６は、直流電圧Ｖｌｉｎｋを入力として交流電圧を絶縁トランス１８の第１巻線１８ａに出力する。絶縁トランス１８は、第１巻線１８ａに印加された交流電圧を巻き数比倍してから２次側の第２巻線１８ｂに出力する。コンバータ１７は、絶縁トランス１８の第２巻線１８ｂに出力された交流電圧を入力として、統合コンデンサ５に直流電圧Ｖｉｎｔを出力する。
【００１９】
次に、非接触方式充電器２０の詳細構成について説明する。
非接触方式充電器２０は、第１端としての非接触受電コイル２０ｉｎと、第３コンバータ回路としてのフルブリッジコンバータ２１と、を備える。非接触受電コイル２０ｉｎは、図示しない外部の送電装置が有する送電コイルと磁力により磁気的に結合され、この送電コイルからの電力を非接触で受電する。また、非接触方式充電器２０は、第２端としての出力端子２０ｏｕｔが、統合母線７を介して統合コンデンサ５に接続される。
こうして、非接触方式充電器２０は、外部の送電装置から送られる電力を受電してフルブリッジコンバータ２１で整流し、統合コンデンサ５に直流電圧Ｖｉｎｔを出力する。
【００２０】
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の詳細構成について説明する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、統合コンデンサ５から負荷６の方向に対して降圧変換を行う降圧型コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、第１端としての入力端子３０ｉｎが統合母線７を介して統合コンデンサ５に接続され、第２端としての出力端子３０ｏｕｔが負荷６に接続される。こうして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを入力として、負荷６に直流電圧Ｖｂａｔを出力する。
【００２１】
このように、電力変換装置１００は、交流電源１に充電ケーブル２により物理的に接続される有線方式（接触方式）による接触方式電力供給機能と、外部の送電装置に非接触で接続されるワイヤレス方式（非接触方式）による非接触電力供給機能と、を１つに統合したものである。
そして制御回路５０は、有線方式とワイヤレス方式との両方を用いて充電を行う両方式の電力供給、あるいは有線方式とワイヤレス方式の一方を用いて充電を行う片方式の電力供給、を行うことが可能である。
【００２２】
更に、電力変換装置１００は、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１を検出する電圧検出器７０と、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを検出する電圧検出器７１と、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２を検出する電圧検出器７２と、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを検出する電圧検出器７３と、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔを検出する電圧検出器７４と、負荷６に出力される直流電流Ｉｂａｔを検出する電流検出器７５と、交流電源１からの交流電力Ｐａｃを検出する電力検出器７６と、を備える。
【００２３】
次に、上記のように構成された電力変換装置１００の動作モードについて説明する。
本実施の形態の電力変換装置１００は、車両走行用の高圧バッテリである負荷６に対して、二つの充電動作モードを選択して充電を行う。一つ目は、負荷６に対する定電流充電のＣＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モードである。二つ目は、負荷６に対する定電力充電のＣＰ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｐｏｗｅｒ）モードである。
この動作モードにおいて、制御回路５０は、前述の電圧検出器７０〜７４、電流検出器７５、電力検出器７６により得られた検出値を用いる。
【００２４】
先ず、一つ目のＣＣモードについて説明する。
ＣＣモードでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、負荷６に出力する直流電流Ｉｂａｔを制御する。
制御回路５０によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆと、直流電流Ｉｂａｔの検出値と、の誤差Ｉｂａｔ＿ｅｒｒに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｉｂａｔ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅してオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを算出する。このフィードバック制御によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、統合コンデンサ５の任意の直流電圧Ｖｉｎｔを入力電圧として、直流電流Ｉｂａｔを所望の直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆに制御する。
【００２５】
ＣＣモードでは、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
制御回路５０による絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｉｎｔの検出値と、の誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒに基づいて、絶縁トランス１８に電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅して絶縁トランス１８に電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを算出する。このフィードバック制御によって、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、任意の直流電圧Ｖｌｉｎｋを入力電圧として、直流電圧Ｖｉｎｔを所望の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに制御する。
【００２６】
ＣＣモードでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５側へ出力する直流電圧Ｖｌｉｎｋを制御する。
制御回路５０によるＡＣ／ＤＣコンバータ１１の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｌｉｎｋの検出値と、の誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒに基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＰＦＣを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅してオン時間ＤＵＴＹ＿ＰＦＣを算出する。このフィードバック制御によって、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流電源１の任意の交流電圧Ｖａｃ１を入力電圧として、直流電圧Ｖｌｉｎｋを所望の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆに制御する。
【００２７】
ＣＣモードでは、非接触方式充電器２０は、図示しない送電側コイルから送られる伝送エネルギを受電して、電力源とみなされるように直流電力Ｐｗを統合コンデンサ５に出力する。これは後述するＣＰモードにおいても同様である。
こうして、電力変換装置１００は、ＣＣモードに関する上述の動作によって、負荷６の定電流充電を行う。
【００２８】
次に、二つ目のＣＰモードについて説明する。
ＣＰモードでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
制御回路５０によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｉｎｔの検出値と、の誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅してオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを算出する。このフィードバック制御によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、任意の負荷６への出力電力Ｐｂａｔにおいても、直流電圧Ｖｉｎｔを所望の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに制御する。
【００２９】
ＣＰモードでは、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１との接続点の直流電圧Ｖｌｉｎｋを制御する。
制御回路５０による絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｌｉｎｋの検出値と、の誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒに基づいて、絶縁トランス１８の電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅して絶縁トランス１８に電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを算出する。このフィードバック制御によって、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、統合コンデンサ５の任意の直流電圧Ｖｉｎｔを出力電圧として、入力電圧である直流電圧Ｖｌｉｎｋを所望の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆに制御する。
【００３０】
ＣＰモードでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流電源１から入力される交流電力Ｐａｃを制御する。
制御回路５０によるＡＣ／ＤＣコンバータ１１の制御方法は、公知のフィードバック制御である。制御回路５０は、任意の交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆと、交流電力Ｐａｃの検出値と、の誤差Ｐａｃ＿ｅｒｒに基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＰＦＣを決定する。
例えば、制御回路５０は、誤差Ｐａｃ＿ｅｒｒを、比例積分器などの補償器で増幅してオン時間ＤＵＴＹ＿ＰＦＣを算出する。このフィードバック制御によって、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、任意の直流電圧Ｖｌｉｎｋを出力電圧として、交流電力Ｐａｃを所望の交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆに制御する。
【００３１】
ＣＰモードでは、非接触方式充電器２０は、図示しない送電側コイルから送られる伝送エネルギを受電して、電力源とみなされるように直流電力Ｐｗを統合コンデンサ５に出力する。これは前述のＣＣモードと同様である。
こうして、電力変換装置１００は、ＣＰモードに関する上述の動作によって、接触方式充電器１０が出力する直流電力と、非接触方式充電器２０が出力する直流電力Ｐｗとの合計電力を最大電力として、負荷６を充電する。
【００３２】
電力変換装置１００の制御回路５０は、上述の定電流充電ＣＣモードと定電力充電ＣＰモードとを実施する際に、電力変換装置１００内において生じる電力損失を低減するように制御を行う。
以下、制御回路５０による、電力損失の低減に係る動作について説明する。
【００３３】
電力変換装置１００は、動作条件を表すパラメータとして、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１と絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５との接続点の直流電圧Ｖｌｉｎｋと、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔと、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔと、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２と、を持つ。
【００３４】
交流電圧Ｖａｃ１および交流電圧Ｖａｃ２は交流系統側の状態で決まり、直流電圧Ｖｂａｔは高圧バッテリの種類、充電量等で決まるため、制御回路５０で交流電圧Ｖａｃ１、Ｖａｃ２、および直流電圧Ｖｂａｔを任意に調整することは困難である。
直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋは、交流電圧Ｖａｃ１とＡＣ／ＤＣコンバータ１１の昇圧比とによって決まるため、交流電圧Ｖａｃ１以上の範囲に限り調整することが可能である。また、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔは、負荷６の直流電圧ＶｂａｔとＤＣ／ＤＣコンバータ３０の降圧比とによって決まるため、直流電圧Ｖｂａｔ以上の範囲に限り調整することが可能である。
【００３５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、等の電力変換回路は、発生する電力損失が入力電圧および出力電圧によって変化する場合がある。よって、本実施の形態の電力変換装置１００における回路構成では、直流電圧Ｖｌｉｎｋまたは直流電圧Ｖｉｎｔを調整することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、の入力電圧あるいは出力電圧が変化するため、これにより電力変換装置１００における電力損失が調整可能となる。以上より、本実施の形態では、電力変換装置１００の電力損失低減に係る制御回路５０の制御として、直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆあるいは直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整を行う。
【００３６】
制御回路５０は、この電力損失低減に係る制御において、電力変換回路１０、２０、３０の電力損失Ｐｓを検出し、検出した電力損失Ｐｓに基づいて電力損失低減を行う第１モードと、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から出力される負荷６への出力電流である直流電流Ｉｂａｔを検出し、検出した直流電流Ｉｂａｔに基づいて電力損失低減を行う第２モードと、予め電力変換回路１０、２０、３０の電力損失が記録された損失特性情報Ｊを用いた電力損失低減を行う第３モードと、を有する。
本実施の形態では、制御回路５０による上記第１モードを用いた制御について説明する。
【００３７】
図２は、この実施の形態１による制御回路５０の、電力損失低減に関する動作モードである第１モードにおいて実施される処理を示すフロー図である。
なお、前述のように、電力変換装置１００の電力損失低減の制御において、直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧指令値Ｖｉｎｔの調整が考えられるが、以下の説明においては、直流電圧Ｖｉｎｔの方を調整する制御について説明する。
また、以下において詳細を説明するように、制御回路５０は、電力損失Ｐｓを算出する機能と、少なくとも２回分の電力損失Ｐｓを記録する機能と、直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに、設定された補正値ΔＶｒｅｆを加算する機能と、を備える。
【００３８】
制御回路５０は、電力損失低減に関する第１モードによる制御を開始すると、図２に示す「開始」から「終了」までの処理を繰り返し実施する。繰り返しの条件は、時間計測による予め設定された第１設定時間ｔ１の経過とする。即ち、制御回路５０は、第１モードの実行中において、「開始」から「終了」までの一連の処理を、第１設定時間ｔ１毎に実施する。
制御回路５０は、電力変換装置１００の動作中における電力変換装置１００の電力損失Ｐｓを検出する（ステップＳ１）。
このステップＳ１において、制御回路５０は、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の合計の電力損失Ｐｓを検出して記録する。そして、制御回路５０は、最新の電力損失Ｐｓの検出結果Ｐｓ＿ｍｏｎｉを、Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）とし、上記第１設定時間ｔ１分だけ前に検出された電力損失Ｐｓの検出結果Ｐｓ＿ｍｏｎｉを、Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）として記録する。
【００３９】
なお、電力損失Ｐｓの検出方法としては、例えば非接触方式充電器２０の入力側に電力検出器を設ける（図示せず）。そして、ＣＰモードにおいては、制御回路５０が、接触方式充電器１０に入力される交流電力Ｐａｃの交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆ、および図示しない上記電力検出器により検出された非接触方式充電器２０に入力される交流電力、の合計入力電力と、検出される負荷６の直流電圧Ｖｂａｔおよび検出される負荷６への直流電流Ｉｂａｔから得られる出力電力と、を比較して電力損失Ｐｓを算出するものでもよい。
また例えば、ＣＣモードにおいては、制御回路５０が、上記合計入力電力と、負荷６への直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆおよび検出される負荷６の直流電圧Ｖｂａｔから得られる出力電力と、を比較して電力損失Ｐｓを算出するものでもよい。
また、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力側に電力検出器を設ける。そして、制御回路５０が、接触方式充電器１０の入力側の電力検出器７６、および非接触方式充電器２０の入力側に設けられた図示しない電力検出器から検出された入力電力の、合計入力電力と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力側に設けられた電力検出器から検出された出力電力と、を比較して電力損失Ｐｓを算出してもよい。
【００４０】
次に、制御回路５０は、このようにして検出された電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉの時間的な変化である電力損失変化を算出する。即ち、制御回路５０は、Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）とＰｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）とを比較して、Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）がＰｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）に対して増加しているか、減少しているか、即ち、ＰＳ＿ｍｏｎｉが増加傾向であるか減少傾向であるか、を判断する（ステップＳ２）。
【００４１】
制御回路５０は、今回検出した最新の電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、前回検出した電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）より小さくなると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、予め設定されている補正値ΔＶｒｅｆの極性を維持し（ステップＳ３ａ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して予め設定された極性の補正値ΔＶｒｅｆを加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００４２】
一方、制御回路５０は、今回検出した最新の電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、前回検出した電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）以上となると（ステップＳ２：Ｎｏ）、予め設定されている補正値ΔＶｒｅｆに−１を乗算して補正値ΔＶｒｅｆの極性を反転させ（ステップＳ３ｂ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して、予め設定された極性を反転させた補正値ΔＶｒｅｆを加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００４３】
そして、制御回路５０は、再度、「開始」から「終了」までの一連の処理を実施する。そして制御回路５０は、ステップＳ２において、最新の電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）より小さくなると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、前回の一連の処理において設定された補正値ΔＶｒｅｆの極性を維持し（ステップＳ３ａ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して前回設定された極性の補正値ΔＶｒｅｆを加算する（ステップＳ４）。
【００４４】
一方、制御回路５０は、最新の電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、電力損失Ｐｓ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）以上となると（ステップＳ２：Ｎｏ）、前回の一連の処理において設定された補正値ΔＶｒｅｆの極性を反転させ（ステップＳ３ｂ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して前回設定された極性を反転させた補正値ΔＶｒｅｆを加算する（ステップＳ４）。
【００４５】
このように制御回路５０は、第１モードにおいて、第１設定時間ｔ１毎に電力損失Ｐｓを検出し、電力損失Ｐｓが減少した場合には、前回の補正値ΔＶｒｅｆの極性（初回演算時は予め設定された極性）を保持し、電力損失Ｐｓが増加した場合には前回の補正値ΔＶｒｅｆの極性（初回演算時は予め設定された極性）を反転させて、直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに上記補正値ΔＶｒｅｆを加算することで新たな直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを得る。
この制御を繰り返す事で、電力損失Ｐｓが最小となるように、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔの値が制御される。
【００４６】
ここで、ＣＣモードの場合は、既に説明したように、任意の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｉｎｔの検出値と、の誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒに基づいて、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を構成する絶縁トランス１８の電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを決定する。こうして絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
また、ＣＰモードの場合は、既に説明したように、任意の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｉｎｔの検出値と、の誤差Ｖｉｎｔ＿ｅｒｒに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを決定する。こうして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０により統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
【００４７】
これにより、制御回路５０が修正した直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに直流電圧Ｖｉｎｔが追従するように、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５またはＤＣ／ＤＣコンバータ３０が制御される。結果として、電力変換装置１００の電力損失低減となるように直流電圧Ｖｉｎｔが制御される。
【００４８】
以上では、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する例を示したが、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋについても上記と同様の制御が可能である。
直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを調整する場合は、ステップＳ４において、直流リンクコンデンサ４に対する直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆに補正値ΔＶｒｅｆを加算する。
【００４９】
そして、ＣＣモードの場合は、既に説明したように、任意の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｌｉｎｋの検出値と、の誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒに基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＰＦＣを決定する。
こうしてＡＣ／ＤＣコンバータ１１により直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを制御する。
また、ＣＰモードの場合は、既に説明したように、任意の直流電圧指令値Ｖｌｉｎｋ＿ｒｅｆと、直流電圧Ｖｌｉｎｋの検出値と、の誤差Ｖｌｉｎｋ＿ｅｒｒに基づいて、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の絶縁トランス１８の電圧を印加する時間ＤＵＴＹ＿ＤＡＢを決定する。こうして絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを制御する。
【００５０】
また以上では、ステップＳ１において制御回路５０は、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、の３つの電力変換回路の合計の電力損失Ｐｓ、即ち、電力変換装置１００全体での電力損失Ｐｓを検出した。そして制御回路５０は、電力変換装置１００全体での電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節した。
接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０とを同時に動作させる場合では、接触方式充電器１０において損失が最小となる直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを選択した場合に、非接触方式充電器２０の損失が極端に増大する可能性が想定される。このような場合、上記のように、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の合計損失を減少させる直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを選択することで、効果的に電力損失の低減が可能である。
【００５１】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失の影響が少ない場合では、制御回路５０は、ステップＳ１において、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０との２つの電力変換回路の合計の電力損失Ｐｓを検出して、これら接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０の２つの電力変換回路の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節してもよい。
【００５２】
また例えば、接触方式充電器１０の方を動作させ、非接触方式充電器２０の方を動作させない電力供給動作を行う場合では、接触方式充電器１０のみの電力損失Ｐｓを検出してもよい。この場合、制御回路５０は、接触方式充電器１０の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節する。
また例えば、制御回路５０は、接触方式充電器１０の電力損失ＰｓおよびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓを検出して、これら接触方式充電器１０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節してもよい。
【００５３】
また例えば、非接触方式充電器２０の方を動作させ、接触方式充電器１０の方を動作させない電力供給動作を行う場合では、非接触方式充電器２０のみの電力損失Ｐｓを検出してもよい。この場合、制御回路５０は、非接触方式充電器２０の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節する。
また例えば、制御回路５０は、非接触方式充電器２０の電力損失ＰｓおよびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓを検出して、これら非接触方式充電器２０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節してもよい。
【００５４】
また例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０による電力損失が、電力変換装置１００全体での電力損失において支配的である場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓのみを検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓが低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調節してもよい。
【００５５】
即ち、制御回路５０は、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、の各電力変換回路の内、少なくとも一つの電力変換回路の電力損失Ｐｓを低減するように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔの調節を行うものである。
【００５６】
上記のように構成された本実施の形態の電力変換装置１００によると、接触方式充電器１０の出力端子１０ｏｕｔと非接触方式充電器２０の出力端子２０ｏｕｔとが、統合母線７を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端子３０ｉｎに接続されており、この統合母線７には統合コンデンサ５が接続されている。このように、非接触方式充電器２０は、接触方式充電器１０の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力側に接続される構成となる。  これにより、有線方式側の交流電圧Ｖａｃ１およびワイヤレス方式側の交流電圧Ｖａｃ２の電圧値に依らず、有線方式による電力供給機能と、ワイヤレス方式による電力供給機能との電力供給を同時に行うことが可能となり、作業性が向上する。
【００５７】
更に、制御回路５０は、このような回路構成の電力変換装置１００において、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓの増減を検出し、この電力損失Ｐｓが減少するように、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。このように、接触方式充電器１０内のＡＣ／ＤＣコンバータ１１、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、フルブリッジコンバータ２１、の入力電圧あるいは出力電圧が調整されることにより、電力損失が効果的に低減される。
【００５８】
また、制御回路５０は、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失Ｐｓを、第１設定時間ｔ１毎に検出された電力損失Ｐｓが増加傾向であるか減少傾向であるかを判断し、この判断に基づいて直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
このように、第１設定時間ｔ１毎に定期的に実際の電力損失Ｐｓを検出することで、電力変換装置１００の実際の損失状態に合わせて、精度良く直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調整できる。これにより電力損失が更に効果的に低減される。
【００５９】
また、制御回路５０は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する場合、ＣＣモードにおいては、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチング素子を制御し、ＣＰモードにおいては、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子を制御する。
また、制御回路５０は、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを調整する場合、ＣＣモードにおいては、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１のスイッチング素子を制御し、ＣＰモードにおいては、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチング素子を制御する。
このように、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔの調整において、それぞれ２つのモードを用いて制御が可能であるため、負荷６がバッテリであり、満充電付近においてＣＣモードが必要な場合と、満充電付近でなく供給電力が最大電力となるようにＣＰモードが必要な場合と、に対応させることが可能となる。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、降圧回路を示したが、昇圧回路でもよい。
【００６０】
実施の形態２．
以下、本願の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
実施の形態１では、電力変換回路１０、２０、３０の電力損失Ｐｓを検出し、検出した電力損失Ｐｓに基づいて電力損失低減を行う第１モードについて説明した。
本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から出力される負荷６への出力電流である直流電流Ｉｂａｔを検出し、検出した直流電流Ｉｂａｔに基づいて電力損失低減を行う第２モードについて説明する。
【００６１】
図３は、本実施の形態２による制御回路５０の、電力損失低減に関する動作モードである第２モードにおいて実施される処理を示すフロー図である。なお、以下の説明において、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する例を用いて説明する。
【００６２】
制御回路５０は、直流電流Ｉｂａｔを検出する機能と、少なくとも２回分の直流電流Ｉｂａｔを記録する機能と、直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに、設定された補正値ΔＶｒｅｆを加算する機能と、を備える。
【００６３】
制御回路５０は、電力損失低減に関する第２モードによる制御を開始すると、実施の形態１の図２に示した処理と同様に、第２モードの実行中において、図３に示す「開始」から「終了」までの一連の処理を第２設定時間ｔ２毎に実施する。
なお、この第２モードの第２設定時間ｔ２に対して設定される時間長は、第１モードの第１設定時間ｔ２に対して設定される時間長と同じでもよい。
図３に示すように、制御回路５０は、電力変換装置１００の動作中において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から負荷６に対して出力する直流電流Ｉｂａｔを検出する（ステップＳ１）。
このステップＳ１において、制御回路５０は、直流電流Ｉｂａｔを検出して記録する。そして、制御回路５０は、最新の直流電流Ｉｂａｔの検出結果Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉを、Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）とし、上記第２設定時間ｔ２分だけ前に検出された直流電流Ｉｂａｔの検出結果Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉを、Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）として記録する。
【００６４】
次に、制御回路５０は、算出された直流電流Ｉｂａｔの時間的な変化である直流電流変化を算出する。即ち、制御回路５０は、Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）とＩｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）とを比較して、Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）がＩｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）に対して、増加しているか、減少しているか、即ち、Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉが増加傾向であるか減少傾向であるか、を判断する（ステップＳ２）。
【００６５】
制御回路５０は、検出した最新の直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、前回検出した直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）以上大きくなると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、予め設定されている補正値ΔＶｒｅｆの極性を維持し（ステップＳ３ａ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して予め設定された極性の補正値ΔＶｒｅｆを加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００６６】
一方、制御回路５０は、検出した最新の直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、前回検出した直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）未満となると（ステップＳ２：Ｎｏ）、予め設定されている補正値ΔＶｒｅｆに−１を乗算して補正値ΔＶｒｅｆの極性を反転させ（ステップＳ３ｂ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して、予め設定された極性を反転させた補正値ΔＶｒｅｆを加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００６７】
そして、制御回路５０は、再度、「開始」から「終了」までの一連の処理を実施する。そして制御回路５０は、ステップＳ２において、検出した最新の直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、検出した直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）以上大きくなると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、前回の一連の処理において設定された補正値ΔＶｒｅｆの極性を維持し（ステップＳ３ａ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して前回設定された極性の補正値ΔＶｒｅｆを加算する（ステップＳ４）。
【００６８】
一方、制御回路５０は、検出した最新の直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ）が、検出した直流電流Ｉｂａｔ＿ｍｏｎｉ（ｎ−１）未満となると（ステップＳ２：Ｎｏ）、前回の一連の処理において設定された補正値ΔＶｒｅｆの極性を反転させ（ステップＳ３ｂ）、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに対して前回設定された極性を反転させた補正値ΔＶｒｅｆを加算する（ステップＳ４）。
【００６９】
このように制御回路５０は、第２モードにおいて、第２設定時間ｔ２毎に直流電流Ｉｂａｔを検出し、直流電流Ｉｂａｔが増加した場合には、前回の補正値ΔＶｒｅｆの極性（初回演算時は予め設定された極性）を保持し、直流電流Ｉｂａｔが減少した場合には前回の補正値ΔＶｒｅｆの極性（初回演算時は予め設定された極性）を反転させて、直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに上記補正値ΔＶｒｅｆを加算することで新たな直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを得る。
【００７０】
負荷６は、電動車両内の各機器に対して電力供給可能な高圧バッテリ等の電圧源である。よって、負荷６は、直流電流Ｉｂａｔに依らずほぼ一定の電圧を維持するため、このように負荷６に対する直流電流Ｉｂａｔが最大となるように、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔの値が維持する制御が可能となる。これにより、電力変換装置１００全体での電力損失を最小化できる。
【００７１】
ここで、ＣＣモードの場合は、既に説明したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、負荷６に出力する直流電流Ｉｂａｔを制御する。制御回路５０は、任意の直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆと、直流電流Ｉｂａｔの検出値と、の誤差Ｉｂａｔ＿ｅｒｒに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰを決定する。そのため、上記の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆに補正値ΔＶｒｅｆを加算する機能を実行しても、直流電流Ｉｂａｔは直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆに追従するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のオン時間ＤＵＴＹ＿ＣＨＯＰが調整される。よって、直流電流Ｉｂａｔの変化を抽出することはできない。そのため、本実施の形態では、ＣＣモードは適用対象外であり、ＣＣモードにおける直流電流Ｉｂａｔ検出値による直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整は実施対象外である。
【００７２】
一方、ＣＰモードの場合は、既に説明しているように負荷６に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。負荷６の直流電流Ｉｂａｔは直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆには制御されていない。よって、本実施の形態に記載する、直流電流Ｉｂａｔ検出値による直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整は適用対象となる。なお、すでに説明しているように、ＣＰモードにおける負荷６への伝送電力は、非接触方式充電器２０では図示しない送電側コイルから送られる伝送エネルギ、および、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流電源１から入力する交流電力Ｐａｃ、によって決まる。
【００７３】
なお、前述のように負荷６は電圧源でありほぼ一定の電圧を維持するが、特にＣＰモードにおいて一定の電力で長い時間レンジで負荷６を充電している場合は、直流電圧Ｖｂａｔが上昇すれば直流電流Ｉｂａｔは減少する。そのため、本実施の形態では、制御回路５０が、直流電流Ｉｂａｔを検出する間隔である第２設定時間ｔ２を、負荷６の充電率（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）に依る直流電流Ｉｂａｔの変化に依らない、短い時間レンジに設定している。例えば、この第２設定時間ｔ２を、高周波駆動されるＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のスイッチング間隔に応じて設定してもよい。更に具体的には、第２設定時間ｔ２を、スイッチング素子のスイッチング間隔の整数倍としてもよい。この場合、高周波駆動されるスイッチング素子のスイッチング間隔に準じた第２設定時間ｔ２を得ることができ、短い時間レンジでの直流電流Ｉｂａｔの検出が可能となる。
【００７４】
上記のように構成された本実施の形態の電力変換装置１００によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、有線方式側とワイヤレス方式側の受電電圧値によらず、有線方式による電力供給機能と、ワイヤレス方式による電力供給機能との電力供給を同時に行うことが可能である。
更に、制御回路５０は、検出されたＤＣ／ＤＣコンバータ３０からの出力電流である直流電流Ｉｂａｔが最大となるように、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。このように直流電流Ｉｂａｔが最大、即ち、出力電力が最大となるように各電力変換回路１０、２０、３０が制御されるため、電力変換装置１００全体における電力損失Ｐｓを最小化することが可能となる。
【００７５】
また、制御回路５０は、直流電流Ｉｂａｔを第２設定時間ｔ２毎に検出し、検出された直流電流Ｉｂａｔが増加傾向であるか減少傾向であるかを判断し、この判断に基づいて直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを制御する。
このように、第２設定時間ｔ２毎に定期的に実際の直流電流Ｉｂａｔを検出することで、電力変換装置１００の実際の損失状態に合わせて、精度良く直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調整できる。これにより電力損失が更に効果的に低減される。
【００７６】
さらに、直流電流Ｉｂａｔの検出間隔である第２設定時間ｔ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子のスイッチング間隔に応じて設定されている。こうして第２設定時間ｔ２を短い時間レンジに設定することにより、負荷６の充電率に依る直流電流Ｉｂａｔの変化に依らずに直流電流Ｉｂａｔの変化を検出して、精度よく直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調整できる。
【００７７】
実施の形態３．
以下、本願の実施の形態３を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
これまでに記載した電力変換装置１００の電力損失低減に係る動作モードである第１モードおよび第２モードでは、電力変換回路１０、２０、３０の電力損失Ｐｓ、または負荷６への直流電流Ｉｂａｔを検出する必要がある。いずれも検出手段として電力検出器もしくは電流検出器が必要である。
本実の形態では、電力検出器および電流検出器が不要となる、損失特性情報Ｊを用いた電力損失低減に係る動作モードである第３モードについて説明する。
【００７８】
図４は、本実施の形態３による制御回路５０の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第１例を示すフロー図である。
図５は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔが１００Ｖの時のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失特性を記録した損失特性情報Ｊである。
図６は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔが３００Ｖの時のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失特性を記録した損失特性情報Ｊである。
図７は、本実施の形態３による制御回路５０の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第２例を示すフロー図である。
図８は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、交流電圧Ｖａｃ１が１００Ｖの時の接触方式充電器１０の電力損失特性を記録した損失特性情報である。
図９は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、交流電圧Ｖａｃ１が２００Ｖの時の接触方式充電器１０の電力損失特性を記録した損失特性情報である。
図１０は、本実施の形態３による制御回路５０の、電力損失低減に関する動作モードである第３モードの第３例を示すフロー図である。
図１１は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２が低い時の非接触方式充電器２０の電力損失特性を記録した損失特性情報である。
図１２は、本実施の形態３による電力変換装置１００において、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２が高い時の非接触方式充電器２０の電力損失特性を記録した損失特性情報である。
なお、これら図４〜図１２は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔの方を調整する場合の制御に対応している。
【００７９】
制御回路５０は、図５および図６、図８および図９、図１１および図１２に示すような、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、の電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを有する。
これら損失特性情報Ｊは、電力変換装置１００の試験段階等において予め取得されて制御回路５０に記録されるものであり、横軸は電力変換回路の伝送電力であり、縦軸は電力変換回路の損失を示す。
【００８０】
損失特性情報Ｊは、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔの値（ここでは、Ｖｉｎｔ＝１００、２００Ｖ、３００Ｖ）毎に取得された複数の損失マップＭ（Ｍ１、Ｍ２・・・Ｍ１７、Ｍ１８）から構成される。
なお、ここでは、直流電圧Ｖｉｎｔの値を、１００Ｖ、２００Ｖ、３００Ｖ、の３つの電圧値に変化させた場合における損失マップＭを図示しているが、例えば、直流電圧Ｖｉｎｔの値を１００Ｖ、１２０Ｖ、１４０Ｖ・・・２８０Ｖ、３００Ｖと、更に細かく変化させた場合の損失マップＭが記録されてもよい。
【００８１】
また、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失マップＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔの値（１００Ｖ、負荷電圧が低い時を想定）に対応してそれぞれ記録されている。
また、図６に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失マップＭ４、Ｍ５、Ｍ６は、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔの値（３００Ｖ、負荷電圧が高い時を想定）に対応してそれぞれ記録されている。
なお、ここでは、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔの値が１００Ｖ、３００Ｖ、の２つの電圧値に対応するそれぞれの損失マップＭが記録されているが、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔの値を更に細かく変化させた場合の損失マップＭが記録されてもよい。
【００８２】
先ず、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失を低減する制御について、図４のフロー図、および図５、図６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失特性情報Ｊを用いて説明する。
制御回路５０は、電力損失低減に関する第３モードによる制御の第１例を開始すると、負荷６の直流電圧Ｖｂａｔを検出する（ステップＳ１ａ）。
【００８３】
次に、制御回路５０は、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの設定可能な調整可能範囲Ｓを演算する（ステップＳ２ａ）。
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、負荷６に向かって降圧変換を行う回路構成であるため、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整可能範囲Ｓは、直流電圧Ｖｂａｔ÷直流電圧Ｖｉｎｔから得られるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の降圧比と、検出された直流電圧Ｖｂａｔと、から求められる。
ここで検出された直流電圧Ｖｂａｔが１００Ｖであるとし、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の最大降圧比を７／１０とすると、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整可能範囲Ｓは１４２．８Ｖより上の電圧範囲となる。
【００８４】
次に、制御回路５０は、検出した直流電圧Ｖｂａｔの値に応じた損失マップＭを参照する。本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失マップＭは、図５に示す直流電圧Ｖｂａｔの値が１００Ｖの場合と、図６に示す直流電圧Ｖｂａｔの値が３００Ｖの場合との、２つの場合である。検出された直流電圧Ｖｂａｔの値が１００Ｖであるため、制御回路５０は、直流電圧Ｖｂａｔが１００Ｖの場合の図５の方の損失特性情報Ｊを参照する。
そして制御回路５０は、図５に示す損失マップＭ１、Ｍ２、Ｍ３の内から、演算された統合コンデンサ５の調整可能範囲Ｓ内の値に対応する損失マップＭを選出する。即ち、前述のように、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整可能範囲Ｓは１４２．８Ｖより上の電圧範囲であるため、直流電圧Ｖｉｎｔ＝２００Ｖの損失マップＭ２と、直流電圧Ｖｉｎｔ＝３００Ｖの損失マップＭ３の２つを選出する（ステップＳ３ａ）。
【００８５】
次に、制御回路５０は、ＣＣモードでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の制御に係る直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆを参照し、この直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆと、検出した直流電圧Ｖｂａｔと、からＤＣ／ＤＣコンバータ３０の伝送電力を算出する。
ここで、直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆを８Ａとすると、伝送電力は、直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆ（８Ａ）×直流電圧Ｖｂａｔ（１００Ｖ）＝８００Ｗとなる。
図５において、伝送電力８００Ｗにおける損失マップＭ２、Ｍ３をそれぞれ参照すると、損失が小さくなるのは、直流電圧Ｖｉｎｔを２００Ｖに制御したＭ２の場合である。
よって、制御回路５０は、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを２００Ｖに調整する（ステップＳ４ａ）。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失を低減できる。
【００８６】
なお、ここでは、直流電圧Ｖｉｎｔの値を、１００Ｖ、２００Ｖ、３００Ｖ、の３つの電圧値に変化させた場合における損失マップＭを図示したが、前述のように、直流電圧Ｖｉｎｔの値を１００Ｖ、１２０Ｖ、１４０Ｖ・・・２８０Ｖ、３００Ｖと、更に細かく変化させた場合の損失マップＭが記録されてもよく、この場合、直流電圧Ｖｉｎｔの微調整が可能となる。
【００８７】
なお、ここでは、制御回路５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の伝送電力を直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆと、検出した直流電圧Ｖｂａｔから算出し、算出した伝送電力における損失マップＭ２、Ｍ３の比較を行って統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを制御した。
しかしながら図５に示すように、直流電圧Ｖｂａｔ＝１００Ｖでは、伝送電力の値によらず、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔが低いほうが損失は小さくなる。よって、制御回路５０は、前述の伝送電力の算出を省略してもよい。
【００８８】
上記のように、制御回路５０は、損失特性情報Ｊを用いる第３モードにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失特性情報Ｊを用いる第１例により損失低減に係る制御を行う。
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０による電力損失が、電力変換装置１００全体での電力損失において支配的である場合は、上記のような第１例によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の損失特性情報Ｊのみを用いる制御を行うことで、効率良く電力損失Ｐｓを低減できる。
【００８９】
次に、接触方式充電器１０の電力損失を低減する制御について、図７のフロー図、および図８、図９に示す接触方式充電器１０の損失特性情報Ｊを用いて説明する。
なお、図８に示すように、接触方式充電器１０の損失マップＭ７、Ｍ８、Ｍ９は、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１の値（１００Ｖ、受電電圧が低い時を想定）に対応してそれぞれ記録されている。
また、図９に示すように、接触方式充電器１０の損失マップＭ１０、Ｍ１１、Ｍ１２は、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１の値（２００Ｖ、受電電圧が高い時を想定）に対応してそれぞれ記録されている。
なお、ここでは、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１の値が１００Ｖ、２００Ｖ、の２つの電圧値に対応するそれぞれの損失マップＭが記録されているが、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１の値を更に細かく変化させた場合の損失マップＭが記録されてもよい。
【００９０】
図７に示すように、制御回路５０は、電力損失低減に関する第３モードによる制御の第２例を開始すると、交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１を検出する（ステップＳ１ｂ）。
【００９１】
次に、制御回路５０は、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの設定可能な調整可能範囲Ｓを演算する（ステップＳ２ｂ）。
ここで、制御回路５０は、検出された交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１と、接触方式充電器１０内のＡＣ／ＤＣコンバータ１１および絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の昇降圧比と、に基づいて、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整可能範囲Ｓを算出する。
【００９２】
次に、制御回路５０は、検出した交流電源１の交流電圧Ｖａｃ１の値に応じた損失マップＭを参照する。具体的には、本実施の形態の損失マップＭは、図８に示す交流電圧Ｖａｃ１の値が１００Ｖの場合と、図９に示す交流電圧Ｖａｃ１が２００Ｖの場合との、２つの場合である。そして、制御回路５０は、前述の図４に示したステップＳ３ａと同様に、交流電圧Ｖａｃ１の値に応じた損失マップＭの中から、演算された統合コンデンサ５の調整可能範囲Ｓ内の値に対応する損失マップＭを選出する（ステップＳ３ｂ）。
【００９３】
次に、制御回路５０は、ＣＰモードでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の制御に係る交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆを参照する。そして、この交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆ（伝送電力）における、選出された損失マップＭをそれぞれ参照し、前述の図４に示すステップＳ４ａと同様に、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する（ステップＳ４ｂ）。
なお、前述の図４におけるステップＳ４ａと同様に、制御回路５０は、交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆの参照、即ち、伝送電力の算出を省略してもよい。
【００９４】
上記のように、制御回路５０は、損失特性情報Ｊを用いる第３モードにおいて、接触方式充電器１０の損失特性情報Ｊを用いる第２例により損失低減に係る制御を行う。
例えば、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０のうち、接触方式充電器１０を動作させる場合に、上記のような第２例による接触方式充電器１０の損失特性情報Ｊのみを用いる制御を行うことで、制御回路５０における制御を簡素化して、効率良く電力損失Ｐｓを低減できる。
【００９５】
次に、非接触方式充電器２０の電力損失を低減する制御について、図１０のフロー図、および図１１、図１２に示す非接触方式充電器２０の損失特性情報Ｊを用いて説明する。
なお、図１１に示すように、接触方式充電器１０の損失マップＭ１３、Ｍ１４、Ｍ１５は、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２の値が低い場合に対応してそれぞれ記録されている。
また、図１２に示すように、接触方式充電器１０の損失マップＭ１６、Ｍ１７、Ｍ１８は、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２の値が高い場合に対応してそれぞれ記録されている。
なお、ここでは、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２の値が高い場合と低い場合との２つの電圧値に対応するそれぞれの損失マップＭが記録されているが、交流電圧Ｖａｃ２の値を更に細かく変化させた場合の損失マップＭが記録されてもよい。
【００９６】
図１０に示すように、制御回路５０は、電力損失低減に関する第３モードによる制御の第３例を開始すると、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２を検出する（ステップＳ１ｃ）。
【００９７】
次に、制御回路５０は、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの設定可能な調整可能範囲Ｓを演算する（ステップＳ２ｃ）。
ここで、制御回路５０は、検出された非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２に基づいて、統合コンデンサ５の直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆの調整可能範囲Ｓを算出する。
【００９８】
次に、制御回路５０は、検出した非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２の値に応じた損失マップＭを参照する。具体的には、本実施の形態の損失マップＭは、図１１に示す非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２の値が低い場合と、図１２に示す交流電圧Ｖａｃ２の値が高い場合との、２つの場合である。ここで、制御回路５０は、前述の図４に示したステップＳ３ａと同様に、交流電圧Ｖａｃ２の値に応じた損失マップＭの中から、演算された統合コンデンサ５の調整可能範囲Ｓ内の値に対応する損失マップＭを選出する（ステップＳ３ｃ）。
【００９９】
次に、制御回路５０は、選出された非接触方式充電器２０の損失マップＭをそれぞれ参照し、前述の図４に示すステップＳ４ａと同様に、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する（ステップＳ４ｃ）。
【０１００】
上記のように、制御回路５０は、損失特性情報Ｊを用いる第３モードにおいて、非接触方式充電器２０の損失特性情報Ｊを用いる第３例により損失低減に係る制御を行う。
例えば、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０のうち、非接触方式充電器２０を動作させる場合に、上記のような第３例による非接触方式充電器２０の損失特性情報Ｊのみを用いる制御を行うことで、制御回路５０における制御を簡素化して、効率良く電力損失Ｐｓを低減できる。
【０１０１】
なお、以上では、損失特性情報Ｊの損失マップＭは、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔごとに個別に記録されたものであったが、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋごとに記録されたものであってもよい。この場合、制御回路５０は、この損失特性情報Ｊに基づき、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋを調整する。
【０１０２】
なお、以上の説明において示した損失特性情報Ｊは、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、ごとに電力損失特性が記録されたものであった。しかしながら、損失特性情報Ｊは、このような構成に限定するものではなく、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の合計の電力損失特性を記録したものでもよい。
【０１０３】
例えば、接触方式充電器１０と非接触方式充電器２０とを同時に動作させる場合では、接触方式充電器１０において損失が最小となる直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを選択した場合に、非接触方式充電器２０の損失が極端に増大する可能性が想定される。このような場合、上記のように、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、の合計損失を減少させる合計電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊに基づいて、電力変換装置１００全体での合計電力損失を低減するような直流電圧指令値Ｖｉｎｔ＿ｒｅｆを選択するとよい。
【０１０４】
なお、ＣＣモードにおいて、このように合計電力損失を記録した損失特性情報Ｊを用る場合、制御回路５０は、図４に示したフロー図と同様の制御を行う。この場合、伝送電力を用いて損失マップＭを選出する場合では、ＣＣモードでは、制御回路５０は、図４のステップＳ４において、直流電流指令値Ｉｂａｔ＿ｒｅｆと、検出した直流電圧Ｖｂａｔと、から電力変換装置１００全体の伝送電力を算出する。そして、算出された電力変換装置１００全体の伝送電力に基づき、損失マップＭを選出する。
【０１０５】
また、ＣＰモードにおいて、このように合計電力損失を記録した損失特性情報Ｊを用いる場合で、更に、伝送電力を用いて損失マップＭを選出する場合では、制御回路５０は、非接触受電コイル２０ｉｎの交流電圧Ｖａｃ２および交流電流と、交流電力指令値Ｐａｃ＿ｒｅｆと、から、電力変換装置１００全体の伝送電力を算出する。そして、算出された電力変換装置１００全体の伝送電力に基づき、損失マップＭを選出する。
【０１０６】
以上では、統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する例を示したが、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋについても同様の制御が可能である。この場合、損失特性情報Ｊは、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋの値毎に取得された複数の損失マップＭから構成される。
【０１０７】
上記のように構成された本実施の形態の電力変換装置１００によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、有線方式側およびワイヤレス方式側の受電電圧値によらず、有線方式による電力供給機能と、ワイヤレス方式による電力供給機能との電力供給を同時に行うことが可能である。
更に、制御回路５０は、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを有しており、この損失特性情報Ｊに基づいて、直流リンクコンデンサ４の直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは統合コンデンサ５の直流電圧Ｖｉｎｔを調整する第３モードを有している。このように、電力損失が最小となる直流電圧Ｖｉｎｔの値が損失特性情報Ｊにおいて記録されているため、第３モードによる損失低減の開始から直流電圧Ｖｉｎｔの設定に至るまでの時間を大幅に短縮でき、迅速に電力損失を最小化できる。
【０１０８】
また、損失特性情報Ｊは、入力電圧（交流電圧Ｖａｃ１、Ｖａｃ２）の値に対応する接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０の電力損失特性と、出力電圧（負荷６の直流電圧Ｖｂａｔ）の値に対応するＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失特性と、が記録されたものである。このように、入出力電圧によって変化するコンバータの性質に基づいた損失特性情報Ｊを構成することで、更に精度よく直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを制御できる。
【０１０９】
また損失特性情報Ｊは、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力損失特性を、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔごとに対応して記録された複数の損失マップＭから構成されている。そして、制御回路５０は、これら複数の損失マップＭの内から、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔの調整可能範囲Ｓ内の値に対応した損失マップＭを選出する。このように、実際に設定可能な調整可能範囲Ｓに基づいて直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔの調整を行うため、電力変換装置１００の運転状態を安定化させることができる。
【０１１０】
また制御回路５０は、接触方式充電器１０のみを用いて負荷６に対して直流電力の供給を行う場合では、接触方式充電器１０の電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを用い、非接触方式充電器２０のみを用いて負荷６に対して直流電力の供給を行う場合では、非接触方式充電器２０の電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを用いる。
このように、接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０の内、動作させる方の損失特性情報Ｊを用いた制御をすることで、制御回路５０における制御を簡素化させ、直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔの調整を迅速に行うことができる。
【０１１１】
また、接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０の両方から負荷６に対して直流電力の供給を行う場合では、接触方式充電器１０および非接触方式充電器２０の両方の合計電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを用いることができる。更に、接触方式充電器１０、非接触方式充電器２０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の合計電力損失特性が記録された損失特性情報Ｊを用いることもできる。これにより、電力変換装置１００全体での電力損失を最小化できる。
【０１１２】
実施の形態４．
以下、本願の実施の形態４を、上記実施の形態１〜３と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１３は、実施の形態４による電力変換装置４００を示す概略構成図である。
図に示すように、電力変換装置４００は、当該電力変換装置１００の各電力変換回路１０、２０、３０の温度情報Ｔａ等の環境情報を取得する環境情報センサ４７７を備える。
そして制御回路５０は、この取得された温度情報Ｔａに基づいて、実施の形態１において述べた第１モードと、実施の形態２において述べた第２モードと、実施の形態３において述べた第３モードとを切り替えるものである。
【０１１３】
例えば、制御回路５０が、損失特性情報Ｊを用いた第３モードにより電力損失低減に関する制御を行っていたとする。しかしながら、環境情報センサ４７７によって取得された温度情報Ｔａにより、各電力変換回路１０、２０、２０の温度が上昇されていることが検知されると、制御回路５０は、実際の電力損失Ｐｓを検出して直流電圧Ｖｌｉｎｋあるいは直流電圧Ｖｉｎｔを調整する第１モードに切り替える。
【０１１４】
第３モードにおいて用いる損失特性情報Ｊは、予め試験段階などにおいて取得された電力損失特性に基づいたものであるため、電力変換回路１０、２０、３０の温度が上昇すると、損失特性情報Ｊに記録された電力損失特性と、実際の電力変換回路１０、２０、３０の電力損失特性とにズレが生じる可能性がある。このように、制御回路５０は、実際の電力変換装置１００の運転状態に基づく環境情報を取得し、それに応じたモードを選択することで、更に精度よく電力損失を低減することができる。
【０１１５】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１１６】
１  交流電源、４  直流リンクコンデンサ（第１直流コンデンサ）、５  統合コンデンサ（第２直流コンデンサ）、１０  接触方式充電器（第１電力変換回路）、１１  ＡＣ／ＤＣコンバータ（第１コンバータ回路）、１５  絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２コンバータ回路）、２０  非接触方式充電器（第２電力変換回路）、３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ（第３電力変換回路）、５０  制御回路、４７７  環境情報センサ、１００，４００  電力変換装置。
【図１】
0006896182.tif 000002
【図２】
0006896182.tif 000003
【図３】
0006896182.tif 000004
【図４】
0006896182.tif 000005
【図５】
0006896182.tif 000006
【図６】
0006896182.tif 000007
【図７】
0006896182.tif 000008
【図８】
0006896182.tif 000009
【図９】
0006896182.tif 000010
【図１０】
0006896182.tif 000011
【図１１】
0006896182.tif 000012
【図１２】
0006896182.tif 000013
【図１３】
0006896182.tif 000014