CN101421897B - 电源装置和电源装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

蓄电装置(CA)，相对于电源线(PL1)和接地线(PL2)而与蓄电池(B)并联连接。服务插头(SVP)在内部包含阻抗(R2)，通过安装于蓄电装置(CA)而使阻抗(R2)连接于继电器电路(RL1)的接点间。服务插头(SVP)，构成与设置于蓄电装置(CA)的通常的安全插头不同的部件。在蓄电装置(CA)的残留电荷大致为零时，由作业者适当地将服务插头(SVP)安装于蓄电装置(CA)来代替通常的安全插头。由此，在由于蓄电装置(CA)的检查维护等而使蓄电装置(CA)成为过放电状态的情况下，通过在安装了内部具有限流装置的服务插头(SVP)的状态下起动车辆系统，能够防止冲击电流产生。

Description

电源装置和电源装置的控制方法
技术领域
本发明涉及电源装置和电源装置的控制方法，特别涉及能够从二次电池和电容器(capacitor)供给电力的电源装置和电源装置的控制方法。
背景技术
最近，作为环保汽车，混合动力汽车(Hybrid Vehicle)和电动汽车(Electric Vehicle)受到关注。混合动力汽车是在以往的发动机之外，还将直流电源、逆变器和由逆变器驱动的电机作为动力源的汽车。即，通过驱动发动机获得动力源，并且通过将来自于直流电源的直流电压由逆变器转换为交流电压、用该转换了的交流电压使电机旋转，从而获得动力源。
此外，电动汽车是将直流电源、逆变器和由逆变器驱动的电机作为动力源的汽车。
在这样的混合动力汽车或电动汽车中，为了使车辆恰当地行驶并提高能量效率，要求供给与其电机的负载相应的电力、在再生时高效地回收能量。
为了应对这样的要求，例如日本特开2004-15866号公报中公开了一种混合动力型车辆，其将并联地连接了二次电池和电容器的蓄电装置作为电机的电力供给源而搭载。
根据该技术，控制蓄电装置的充放电成为使得二次电池的发热量最大的蓄电装置的剩余容量。因此，即使在需要通过固定电力进行蓄电装置的充电的情况下，也能够使二次电池的温度在短时间内上升而提高蓄电装置的放电可能输出和充电可能输入。
此外，日本特开2004-312926号公报中公开了一种车辆的控制装置，其从电容器和介由了电力转换电路的二次电池的任一方供给电力而驱动电动机。
根据该技术，车辆的控制装置包括：与电动机的负载的状态相应地控制电力转换电路的工作的控制单元。于是，因为在控制单元根据负载的状态使电力转换电路不工作时，能够使电力从电容器供给至电动机，所以不产生电力转换电路中的能量损失，能够提高燃料消耗率。另一方面，当控制单元使电力转换电路工作时，能够由二次电池进行电力供给，所以能够使电动机产生足够驱动车辆的驱动力，能够防止车辆的行驶性能降低。
在此，如上述的专利文献那样具备电容器和二次电池作为电动机的电力供给源的车辆的控制装置，有时会在车辆系统停止后进行残留于电容器的电荷的放电。例如在电源装置的保养作业中，为了确保作业安全性而使残留于电容器的电荷放电后再进行检查维护的例子就符合这种情况。
因而，由于在下次的车辆系统的起动时电容器处于过放电状态，所以随着驾驶者开启点火装置，转换器工作，进行从蓄电池向电容器的充电。
然而，因为此时的电容器的电压处于大致为零的状态，所以由于与蓄电池的电压差，过大的电流(冲击电流)有可能流入电容器。该冲击电流，可能使电容器内部过热而损伤，并使用于连接电容器和电源线的继电器熔敷。因此，会出现如下问题：考虑到这样的冲击电流的产生，在使电容器放电后不能立即使车辆系统起动。
于是，为了避免这样的冲击电流，有效的是，设置用于控制电容器的充放电电流的限流装置。作为限流装置，例如可以应用阻抗和电抗器等。
然而，在将大容量的电容器作为电力供给源的车辆的控制装置中，因为电容器自身的输出密度高，所以设置的限流装置也需要阻抗高的大型限流装置。这会助长装置的体型大型化。
因此，本发明是为了解决相关课题而作出的，其目的是提供能够以小型的装置构成来实现高安全性的电源装置及电源装置的控制方法。
发明内容
根据本发明，电源装置，具备：设置为能够向电源线供给电力的电源，设置于电源线和电机之间，驱动控制电机的驱动电路，相对于电源线与电源并联连接的蓄电装置，在闭状态时电连接蓄电装置和电源线的开闭装置，和控制开闭装置的开闭动作的控制装置。蓄电装置包括：继电器电路，该继电器电路被配置为，在当开闭装置处于闭状态时包含电源线和蓄电装置而形成的电流路径上，与开闭装置串联连接；和第1连接部件，该第1连接部件被构成为能够从外部装卸，随着安装于继电器电路，介由阻抗元件将继电器电路的接点间连接，另一方面，随着从继电器电路脱离，使继电器电路的接点间非导通。控制装置，当蓄电装置的电源电压成为预定的阈值以下时，随着第1连接部件被安装于继电器电路，使开闭装置成为闭状态。
根据上述的电源装置，介由被构成为能够从外部装卸的第1连接部件而设置蓄电装置的限流装置，由此，与在电源装置的内部常设限流装置相比，能够以小型的装置构成防止冲击电流的产生。
优选，蓄电装置还包括第2连接部件，该第2连接部件被构成为能够从外部装卸，随着被安装于继电器电路，使继电器电路的接点间直接连接，另一方面，随着从继电器脱离，使继电器电路的接点间非导通。第1连接部件，在蓄电装置的电源电压成为预定的阈值以下时，在第2连接部件从继电器电路脱离后，被安装于继电器电路。第2连接部件，在随着使开闭装置成为闭状态，蓄电装置的电源电压变为与电源线的电压大致相同时，在第1连接部件从继电器电路脱离后，被安装于继电器电路。
根据上述电源装置，当蓄电装置的电源电压为预定的阈值以下时，安装在内部包括限流装置的第1连接部件来代替通常的第2连接部件，所以能够以小型的装置构成可靠地防止冲击电流的产生。
优选，控制装置包括判定第1连接部件是否已被安装于继电器电路的判定部。判定部包括：检测从外部指定了蓄电装置的充电要求的充电要求检测部，和检测继电器电路的接点间的导通或非导通的继电器电路检测部；当检测到蓄电装置的充电要求已被指定且检测到继电器电路的接点间的导通时，判定为第1连接部件安装于继电器电路。
根据上述电源装置，能够可靠地判定设置有蓄电装置的限流装置。
优选，蓄电装置还包括开关电路，该开关电路与第1连接部件安装于继电器电路联动而被操作为闭状态。控制装置包括判定第1连接部件是否安装于继电器电路的判定部。判定部，当开关电路为闭状态时，判定为第1连接部件安装于继电器电路。
根据上述电源装置，能够可靠地判定设置有蓄电装置的限流装置。
根据本发明的另一方面，电源装置的控制方法是向电源线供给电力的电源装置的控制方法。电源装置包括：设置为能够向电源线供给电力的电源、设置于电源线和电机之间而驱动控制电机的驱动电路、相对于电源线而与电源并联连接的蓄电装置、和在闭状态时电连接蓄电装置和电源线的开闭装置。蓄电装置包括继电器电路，该继电器电路被配置为在当开闭装置处于闭状态时包含电源线和蓄电装置而形成的电流路径上，与开闭装置串联连接。电源装置的控制方法具备：继电器电路控制步骤，随着第1连接部件安装于继电器电路，介由阻抗元件将继电器电路的接点间连接；开闭控制步骤，当蓄电装置的电源电压成为预定的阈值以下时，随着第1连接部件安装于继电器电路，使开闭装置成为闭状态。
根据上述电源装置的控制方法，通过介由被构成为能够从外部装卸的第1连接部件而设置蓄电装置的限流装置，与在电源装置的内部常设限流装置相比，能够以小型的装置构成防止冲击电流的产生。
优选，继电器电路控制步骤包括：当蓄电装置的电源电压成为预定的阈值以下时，随着第2连接部件从继电器电路脱离而使继电器电路的接点间非导通的步骤；在第2连接部件从继电器电路脱离后，随着第1连接部件安装于继电器电路，介由阻抗元件连接继电器电路的接点间的步骤；在随着使开闭装置成为闭状态，蓄电装置的电源电压变为与电源线的电压大致相同时，随着第1连接部件从继电器电路脱离，使继电器电路的接点间非导通的步骤；随着在第1连接部件从继电器电路脱离后第2连接部件被安装于继电器电路，将继电器电路的接点间直接连接的步骤。
根据上述电源装置的控制方法，在蓄电装置的电源电压为预定的阈值以下时，安装在内部包含限流装置的第1连接部件来代替通常的第2连接部件，所以能够以小型的装置构成可靠地防止冲击电流的产生。
优选，开闭控制步骤包括判定第1连接部件是否安装于继电器电路的判定步骤。判定步骤包括：检测从外部指定了蓄电装置的充电要求的充电要求检测步骤；检测继电器电路的接点间的导通或非导通的继电器电路检测步骤；和当检测到指定了蓄电装置的充电要求、且检测到继电器电路的接点间的导通时，判定为第1连接部件安装于继电器电路的步骤。
根据上述电源装置的控制方法，能够可靠地判定设置有蓄电装置的限流装置。
优选，蓄电装置还包括开关电路，该开关电路与第1连接部件安装于继电器电路联动而被操作为闭状态。开闭控制步骤包括判定第1连接部件是否安装于继电器电路的判定步骤。判定步骤，在开关电路为闭状态时，判定为第1连接部件安装于继电器电路。
根据上述电源装置的控制方法，能够可靠地判定设置有蓄电装置的限流装置。
根据本发明，在具有被配置为能够向第1电源线和第2电源线供给电力的电源和蓄电装置的电源装置中，能够以小型的装置构成防止冲击电流的产生。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电源装置适用的电机驱动装置的概略框图。
图2是用于说明图1中的服务插头(service plug)的详细构造的图。
图3是用于说明图2的控制装置的判定电容器充电模式是否被选择的判定动作的流程图。
图4是用于说明本发明的实施方式的蓄电装置的充电动作的流程图。
图5是用于说明本发明的实施方式的变更例所涉及的服务插头、安全插头和蓄电装置的详细构造的图。
图6是用于说明本发明的实施方式的变更例中的判定电容器充电模式是否被选择的判定动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，图中相同或相当的部分附加相同符号，不重复其说明。
图1是应用本发明的实施方式的电源装置的电机驱动装置的概略框图。
参照图1，电机驱动装置具备：蓄电池B、升压转换器12、蓄电装置CA、电容(condenser)C0、逆变器14、31、电压传感器10、11、13、电流传感器24、28、系统继电器SRB1～SRB3、SRC1、SRC2、阻抗R1、和控制装置30。
发动机ENG以汽油等燃料的燃烧能量作为动力源而产生驱动力。发动机ENG产生的驱动力，如图1的粗斜线所示，由动力分配机构PSD分配于两条路径。一方是介由没有图示的减速器传送至驱动车轮的驱动轴的路径。另一方是向电动发电机MG1传送的路径。
电动发电机MG1、MG2能够既作为发电机又作为电动机发挥作用，不过如下所示，电动发电机MG1主要作为发电机而动作，电动发电机MG2主要作为电动机而动作。
详细地讲，电动发电机MG1是三相交流旋转器，在加速时作为起动发动机ENG的起动器使用。此时，电动发电机MG1接受来自于蓄电池B的电力的供给而作为电动机驱动，使发动机ENG起转而起动。
进而，在发动机ENG起动后，电动发电机MG1通过介由动力分配机构PSD所传送的发动机ENG的驱动力而旋转发电。
电动发电机MG1发电所得的电力，分开用于车辆的运行状态和蓄电装置CA的蓄电能量。例如，在通常行驶时和急加速时，电动发电机MG1发电所得的电力，直接成为使电动发电机MG2驱动的电力。另一方面，当蓄电装置CA的蓄电能量低于预定值时，电动发电机MG1发电所得的电力，由逆变器14从交流电力转换为直流电力，积蓄于蓄电装置CA。
电动发电机MG2是三相交流旋转器，通过积蓄于蓄电装置CA的电力和电动发电机MG1发电所得的电力的至少某一方而驱动。电动发电机MG2的驱动力，介由减速器传送至车轮的驱动轴。由此，电动发电机MG2协助发动机ENG而使车辆行驶，或仅通过自己的驱动力而使车辆行驶。
此外，在车辆的再生制动时，电动发电机MG2介由减速器通过车轮而旋转，作为发电机动作。此时，由电动发电机MG2发电所得的再生电力，介由逆变器31充电至蓄电装置CA。
蓄电池B由镍氢电池或锂离子电池等二次电池构成。除此之外，蓄电池B也可以是燃料电池。保险丝(fuse)元件FS，与蓄电池B串联地配设，与没有图示的服务插头构成用于断开高电压电路的电路开闭装置。电压传感器10检测从蓄电池B输出的直流电压Vb，将该检测出的直流电压Vb输出至控制装置30。
系统继电器SRB1和阻抗R1串联地连接于蓄电池B的正极和升压转换器12之间。系统继电器SRB2在蓄电池B的正极和升压转换器12之间并联地连接于系统继电器SRB1和阻抗R1。系统继电器SRB3连接于蓄电池B的负极和升压转换器12之间。
系统继电器SRB1～SRB3，通过来自于控制装置30的信号SEB而被接通/断开。更具体地讲，系统继电器SRB1～SRB3，通过来自于控制装置30的H(逻辑高)电平的信号SEB而被接通，通过来自于控制装置30的L(逻辑低)电平的信号SEB而被断开。
升压转换器12，将从蓄电池B供给的直流电压Vb升压至具有任意的程度的升压电压，向电容C0供给。更具体地讲，升压转换器12，当从控制装置30接收了信号PWMC时，将按照信号PWMC升压了的直流电压Vb供给至电容C0。此外，升压转换器12，当从控制装置30接收了信号PWMC时，将介由电容C0从逆变器14和/或逆变器31供给的直流电压进行降压，向蓄电池B充电。
蓄电装置CA相对于电源线PL1和接地线PL2与蓄电池B并联连接。蓄电装置CA包括串联连接的电容器(capacitor)C1、C2。电容器C1、C2，例如由双电层电容器构成。电压传感器11检测蓄电装置CA的两端的电压(以下也称端子间电压)Vc，向控制装置30输出。
另外，在本发明中，蓄电装置CA，如后面所述，通过安装在内部具有阻抗R2的服务插头SVP，介由阻抗R2电连接于电源线PL1、PL2。
系统继电器SRC1连接于电源线PL1和电容器C1的正电极之间。系统继电器SRC2连接于接地线PL2和电容器C2的负电极之间。系统继电器SRC1、SRC2通过来自于控制装置30的信号SEC而被接通/断开。更具体地讲，系统继电器SRC1、SRC2通过来自于控制装置30的H(高)电平的信号SEC而被接通，通过来自于控制装置30的L(低)电平的信号SEC而被断开。
电容C0使由升压转换器12升压的直流电压平滑化，将该平滑化了的直流电压向逆变器14、31供给。电压传感器13检测电容C0的两端的电压Vm(相当于逆变器14、31的输入电压)，将该检测出的电压Vm向控制装置30输出。
逆变器14，当介由电容C0从升压转换器12或蓄电装置CA被供给了直流电压时，基于来自于控制装置30的控制信号PWMI1将直流电压转换为三相交流电压而驱动电动发电机MG1。由此，电动发电机MG1被驱动使得产生由转矩指令值TR1所指定的转矩。
此外，逆变器14，将搭载有电机驱动装置的混合动力汽车的再生制动时电动发电机MG1发电所得的交流电压基于来自于控制装置30的信号PWMI1转换为直流电压，将该转换了的直流电压介由电容C0向蓄电装置CA或升压转换器12供给。另外，这里所说的再生制动包括：驾驶混合动力汽车的驾驶员进行了脚制动操作的情况下的再生发电所伴随的制动、虽然没有进行脚制动操作却通过在行驶中关闭加速踏板而使其一边再生发电一边使车辆减速(或中止加速)。
逆变器31，当介由电容C0从升压转换器12或电容器C1被供给了直流电压时，基于来自于控制装置30的控制信号PWMI2将直流电压转换为交流电压而驱动电动发电机MG2。由此，电动发电机MG2被驱动使得产生由转矩指令值TR2所指定的转矩。
此外，逆变器31，将搭载有电机驱动装置的混合动力汽车的再生制动时电动发电机MG2发电所得的交流电压基于来自于控制装置30的信号PWMI2而转换为直流电压，将该转换了的直流电压介由电容C0向蓄电装置CA或升压转换器12供给。
电流传感器24，检测电动发电机MG1中流过的电机电流MCRT1，将该检测出的电机电流MCRT1向控制装置30输出。电流传感器28，检测电动发电机MG2中流过的电机电流MCRT2，将该检测出的电机电流MCRT2向控制装置30输出。
控制装置30，从没有图示的外部ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)接收转矩指令值TR1、TR2和电机转速MRN1、MRN2，从点火钥匙(没有图示)接收信号IG和信号ST，从加速踏板位置传感器(没有图示)接收加速踏板位置AP，从变速杆位置传感器(没有图示)接收变速杆位置SP。另外，信号IG和信号ST包括H电平或L电平。
此外，控制装置30从电压传感器10接收直流电压Vb，从电压传感器11接收蓄电装置CA的端子间电压Vc，从电压传感器13接收电压Vm，从电流传感器24接收电机电流MCRT1，从电流传感器28接收电机电流MCRT2。
控制装置30，基于逆变器14的输入电压Vm、转矩指令值TR1和电机电流MCRT1，生成用于在逆变器14驱动电动发电机MG1时开关控制逆变器14的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)元件(没有图示)的信号PWMI1，将该生成的信号PWMI1向逆变器14输出。
此外，控制装置30，基于逆变器31的输入电压Vm、转矩指令值TR2和电机电流MCRT2，生成用于在逆变器31驱动电动发电机MG2时开关控制逆变器31的IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)元件(没有图示)的信号PWMI2，将该生成的信号PWMI2向逆变器31输出。
另外，控制装置30，在逆变器14驱动电动发电机MG1时，基于蓄电池B的直流电压Vb、逆变器14的输入电压Vm、转矩指令值TR1和电机转速MRN1生成用于开关控制升压转换器12的IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)元件(没有图示)的信号PWMC，将该生成的信号PWMC向升压转换器12输出。
另外，控制装置30，在逆变器31驱动电动发电机MG2时，基于蓄电池B的直流电压Vb、逆变器31的输入电压Vm、转矩指令值TR2以及电机转速MRN2，生成用于开关控制升压转换器12的IGBT元件(图未示)的信号PWMC，将该生成的信号PWMC向升压转换器12输出。
此外，控制装置30，在搭载有电机驱动装置的混合动力汽车的再生制动时，基于逆变器31的输入电压Vm、转矩指令值TR2和电机电流MCRT2，生成用于将电动发电机MG2发电所得的交流电压转换为直流电压的信号PWMI2，将该生成的信号PWMI2向逆变器31输出。
如上所述，在本发明的电机驱动装置中，在使电动发电机MG1、MG2以动力运转模式驱动时所需要的电力，在积蓄于蓄电池B的电力之外，还使用积蓄于蓄电装置CA的电力。此外，将在使电动发电机MG1、MG2以再生模式驱动时发电所得的电力，向蓄电池B和蓄电装置CA充电。特别地，因为构成蓄电装置CA的电容器C1、C2采用大容量的双电层电容器，所以能够迅速地将电力供给至电动发电机MG1、MG2，能够提高电机驱动时的响应性。其结果是，能够确保车辆的行驶性能。
另一方面，在将双电层电容器搭载于电机驱动装置的情况下，有起因于蓄电装置CA的端子间电压Vc和系统电压(相当于电源线PL1—接地线PL2间的电压Vm)的电压差而产生冲击电流的可能性。
例如在电源装置的保养作业中，对蓄电装置CA，有在使残留于电容器C1、C2的电荷放电后进行检查维护的程序。这是为了确保作业安全性。因此，在检查维护结束时，电容器C1、C2都处于过放电状态，蓄电装置CA的端子间电压Vc大致为零。
因而，如果在保养作业结束后接通系统继电器SRC1、SRC2而进行通常的车辆系统的起动，则有由于蓄电装置CA的端子间电压Vc和系统电压Vm的电压差使得过大的冲击电流通过蓄电装置CA的可能性。由于该冲击电流通过，电容器C1、C2有过热而损伤的危险。此外，对于系统继电器SRC1、SRC2也有接点间熔敷的危险。因而，现状是产生了这样的问题：在进行了蓄电装置CA的检查维护后不能马上起动车辆系统。
作为避免这样的蓄电装置CA的过放电所引发的冲击电流的方法，作为一例，可以列举：使串联地设置于蓄电池B的正极侧的系统继电器SRB1的阻抗R1作为限制蓄电装置CA的充放电电流的限流装置而发挥作用。在本构成中，通过在接通系统继电器SRB1、SRB3的状态下起动车辆系统，流入蓄电装置CA的冲击电流通过阻抗R1得到限制。
此外，作为其他例，可以列举：使蓄电装置CA侧的系统继电器SRC1、SRC2成为与蓄电池B侧的系统继电器SRB1～SRB3和阻抗R1同样的构成。根据本构成，冲击电流通过串联地设置于系统继电器SRC1的阻抗得到限制。
然而在这些构成中，由于蓄电装置CA自身的输出密度高，所以需要阻抗高的大型阻抗，从而导致电源装置的大型化。此外，在上述其他例的在蓄电装置CA侧的系统继电器设置阻抗的构成中，由于会增设系统继电器，所以无法避免装置的体型进一步大型化。
于是，本发明的电源装置，其特征性的构成是：作为用于限制蓄电装置CA的充放电电流的限流装置，在被构成为能够从外部装卸的服务插头SVP的内部设置阻抗R2。
由此，服务插头SVP，如后面所述，构成与为了将蓄电装置CA从电源装置断开而设置的通常的安全插头不同的部件。而且，当蓄电装置CA的残留电荷大致为零时，作业者适当地将其安装于蓄电装置CA来代替通常的安全插头。其结果是，相对于将限流装置设置于电源装置的内部的构成，能够抑制装置的体型大型化。
详细地讲，参照图1，电源装置还具备：串联连接于蓄电装置CA的继电器电路RL1和用于接通/断开继电器电路RL1的服务插头SVP。
继电器电路RL1配设于电容器C1和电容器C2的中间位置。继电器电路RL1通过服务插头SVP被卸下而成为非导通状态。由此，蓄电装置CA在该中间位置从电源线PL1和接地线PL2断开。
此外，继电器电路RL1通过服务插头SVP被安装而成为导通状态。由此，确保蓄电装置CA与电源线PL1和接地线PL2的电连接。
而且，服务插头SVP在内部包括阻抗R2。如图1所示，通过服务插头SVP被安装，阻抗R2连接于继电器电路RL1的接点间。由此，在服务插头SVP的安装时，电容器C1、C2介由阻抗R2串联地连接于电源线PL1和接地线PL2之间。即，阻抗R2构成蓄电装置CA的限流装置。
因而，在电容器C1、C2由于蓄电装置CA的检查维护等而成为过放电状态的情况下，通过在安装了内部具有限流装置的服务插头SVP的状态下起动车辆系统，能够防止冲击电流产生。
图2是用于说明图1中的服务插头SVP的详细构造的图。
参照图2，服务插头SVP具有从支撑部件突出的三个插头端子40、42、44和阻抗R2。
插头端子40、42、44由导体构成。其中的插头端子40和插头端子42介由配置于支撑部件内部的阻抗R2电连接。
在蓄电装置CA中，对应于插头端子40、42的插口部60、62和对应于插头端子44的插口部64设置于容纳电容器C1、C2的壳体的外表面上。
插口部60在壳体内部与电容器C1的负电极电连接。插口部62在壳体内部与电容器C2的正电极电连接。插口部60、62构成图1的继电器电路RL1的接点。因而，通过将服务插头SVP按照图中的箭头LN1所示的方法安装于蓄电装置CA，插头端子40、42被嵌入插口部60、62，继电器电路RL1闭合。此时，阻抗R2连接于继电器电路RL1的接点间。
此外，在蓄电装置CA中，对应于插头端子44的插口部64设置于壳体的外表面上。插口部64构成设置于连接控制装置30和接地电位的信号线66上的开关电路。开关电路随着插头端子44嵌入插口部64而导通。而且，当开关电路导通时，表示信号线66连接于接地电位的H电平的信号ILK被输入至控制装置30。在本发明中，信号ILK，构成指示插头已安装于蓄电装置CA的信号，随着服务插头SVP和后述的安全插头SFP的任一方被安装而成为H电平。
如上所述，通过将插头端子40、42、44嵌入插口部60、62、64，使阻抗R2介于接点间，继电器电路RL1导通，同时H电平的的信号ILK被输入至控制装置30。
另外，除了上述服务插头SVP之外，为了电连接/断开电源线PL1和接地线PL2与蓄电装置CA，通常，在电源装置中设有安全插头SFP。
安全插头SFP，如图2所示，由与服务插头SVP大致相同的形状构成，具有从支撑部件突出的三个插头端子50、52、54。其中的插头端子50、52，由互相导通的导体构成。不过，在插头端子50、52之间没有连接上述的阻抗R2。
因而，通过按照图中的箭头LN2的方向将插头端子50、52、54嵌入插口部60、62、64，接点间闭合、继电器电路RL1导通，同时信号ILK介由通信线66被输入至控制装置30。
在以上的构成中，例如当进行蓄电装置CA的检查维护等时，首先在安全插头SFP被安装了的状态下进行电容器C1、C2的残留电荷的放电。然后，在使蓄电装置CA的端子间电压Vc大致为零的状态下进行作业。进而，在作业结束后，作业者从设置于蓄电装置CA的壳体外表面的插口部60、62、64拔出安全插头SFP，并另外将服务插头SVP嵌入于插口部60、62、64。
控制装置30，从蓄电装置CA接收H电平的信号ILK，从点火钥匙接收信号IG和ST，从加速踏板位置传感器和变速杆位置传感器接收加速踏板位置AP和变速杆位置SP。
而且，控制装置30，在随着点火钥匙被开启而接收H电平的信号IG时，基于信号ILK、加速踏板位置AP和变速杆位置SP，通过后述方法判定作业者是否选择了指定蓄电装置CA的充电要求的电容器充电模式。此时，如果判定为选择了电容器充电模式，则控制装置30允许车辆系统的起动。
即，控制装置30，通过后述方法将H电平的信号SEB输出至蓄电池B侧的系统继电器SRB1～SRB3，接通系统继电器SRB1～SRB3。此外，控制装置30，将H电平的信号SEC输出至蓄电装置CA侧的系统继电器SRC1、SRC2，接通系统继电器SRC1、SRC2。由此，蓄电装置CA电连接于电源线PL1和接地线PL2，成为能够接受由电源线PL1和接地线PL2供给的电力的状态。
而且，当随着点火钥匙被旋转至开启位置，信号ST成为H电平时，电动发电机MG1接受来自于蓄电池B的电力的供给，作为电动机驱动，使发动机ENG起转而起动。蓄电装置CA通过由升压转换器12所升压的直流电压Vb被充电。此外，在发动机ENG的起动后，电动发电机MG1发电所得的电力由逆变器14从交流电力转换为直流电力而积蓄于蓄电装置CA。
另一方面，如果判定为电容器充电模式没有被选择，则控制装置30禁止车辆系统的起动。这是为了防止在作业者没有要求蓄电装置CA的充电的情况下、以及虽然作业者要求充电但服务插头SVP被没有安装的情况下，由于车辆系统起动而产生冲击电流。
图3是用于说明图2的控制装置30的判定电容器充电模式是否被选择的判定动作的流程图。
参照图3，首先，随着点火钥匙被开启(步骤S01)，控制装置30将信号IG成为H电平的时刻作为起点(t＝0)开始计时动作(步骤S02)。
接着，控制装置30，当在时刻t接收变速杆位置SP和加速踏板位置AP时(步骤S03)，判定各自是否被操作至预定的位置。另外，预定的位置，作为用于作业者指定电容器充电模式的手段而事先设定。
进而，控制装置30，在变速杆位置SP和加速踏板位置AP被操作至预定的位置时，计测出从点火钥匙被开启的时刻到变速杆位置SP和加速踏板位置AP被输入的时刻t为止的期间(时间)t。然后，判定该计测的期间t是否为预定的阈值T1以下(步骤S04)。
如果在步骤S04中判定为期间t为预定的阈值T1以下，即判定为在点火钥匙被开启后的预定的期间T1内变速杆位置SP和加速踏板位置AP被操作至预定的位置，则控制装置30进一步判定信号ILK是否为H电平(步骤S05)。
然后，如果在步骤S05中判定为信号ILK为H电平，即判定为插头已安装于蓄电装置CA，则控制装置30判定为电容器充电模式被选择(步骤S06)。
另一方面，当在步骤S04中判定为期间t超过预定的阈值T1时，或当在步骤S05中判定为信号ILK为L电平时，控制装置30判定为电容器充电模式没有被选择。
如上所述，根据通过作业者的操作而指定电容器充电模式、且插头机械性地安装于蓄电装置CA，控制装置30判定为电容器充电模式被选择。另外，在作业者的操作中从点火钥匙被开启到变速杆位置SP和加速踏板位置AP的输入为止设置时间限制，是为了避免由于在通常的车辆系统的起动中变速杆位置SP和加速踏板位置AP被操作至预定的位置而错误地判定为电容器充电模式被指定。
图4是用于说明本发明的实施方式的蓄电装置CA的充电动作的流程图。
参照图4，首先，与点火钥匙被开启相应地(步骤S10)，控制装置30判定来自于电压传感器11的蓄电装置CA的端子间电压Vc是否为预定的基准值Vstd以下(步骤S11)。预定的基准值Vstd，例如设定为包括电容器C1、C2为过放电状态时的端子间电压Vc(相当于大致为零)。
如果在步骤S11中判定为端子间电压Vc高于预定的基准值Vstd，则控制装置30将H电平的信号SEB输出至蓄电池B侧的系统继电器SRB1～SRB3，接通系统继电器SRB1～SRB3(步骤S21)。
此时，如果突然将高电压的蓄电池B连接于负载，则有大电流(冲击电流)瞬间性流过的危险。因而，在电源供给开始的时刻，以通过设置于系统继电器SRB1的阻抗R1防止冲击电流的顺序，接通/断开系统继电器SRB1～SRB3。具体地讲，首先，系统继电器SRB1和系统继电器SRB3被接通。由此，系统继电器SRB1将来自于蓄电池B的直流电流介由阻抗R1供给至升压转换器12。接着，在系统继电器SRB1、SRB3被接通的状态下，系统继电器SRB2被接通。系统继电器SRB2将来自于蓄电池B的直流电流直接供给至升压转换器12。最后，只断开系统继电器SRB1。
然后，控制装置30输出H电平的信号SEC，接通蓄电装置CA侧的系统继电器SRC1、SRC2(步骤S22)。由于蓄电装置CA被连接，电机驱动装置成为能够开始系统起动的RDY状态(步骤S23)，之后执行通常的系统起动动作。
另一方面，如果在步骤S11中判定为端子间电压Vc为预定的基准值Vstd以下，则控制装置30判定电容器充电模式是否被选择(步骤S12)。另外，步骤S12的判定动作，按照图3的步骤S01～S06执行。
如果在步骤S12中判定电容器充电模式被选择，则控制装置30将H电平的信号SEB输出至系统继电器SRB1～SRB3，接通系统继电器SRB1～SRB3(步骤S13)。另外，系统继电器SRB1～SRB3按照与步骤S21相同的顺序被接通/断开。
接着，控制装置30输出H电平的信号SEC，接通蓄电装置CA侧的系统继电器SRC1、SRC2(步骤S14)。然后，当与点火钥匙被旋转至开启位置相应地信号ST成为H电平时(步骤S15)，执行车辆系统起动动作(步骤S16)。
由此，电动发电机MG1接受来自于蓄电池B的电力的供给，作为电动机驱动，使发动机ENG起转而起动。蓄电装置CA通过由升压转换器12所升压的直流电压Vb被充电。此外，在发动机ENG的起动后，电动发电机MG1发电所得的电力由逆变器14从交流电力转换为直流电力而积蓄于蓄电装置CA。
控制装置30继续进行该蓄电装置CA的充电动作直到系统电压Vm和蓄电装置CA的端子间电压Vc之间的电压差成为预定值V1以下。最后，控制装置30确认系统电压Vm和蓄电装置CA的端子间电压Vc之间的电压差已缩减至预定值V1以下(步骤S17)，生成表示蓄电装置CA的充电已结束的信号CMP而输出至显示单元(步骤S18)。
作业者，当通过显示单元得知蓄电装置CA的充电已结束时，关闭点火钥匙，停止车辆系统(步骤S19)，将安装于蓄电装置CA的插头从服务插头SVP更换为通常的安全插头SFP(步骤S20)。具体地讲，作业者从设置于蓄电装置CA的壳体外表面的插口部60、62、64拔出服务插头SVP，并且重新将安全插头SFP嵌合于插口部60、62、64。
再次返回步骤S12，当判定为电容器充电模式没有被选择时，控制装置30禁止车辆系统的起动。具体地讲，控制装置30将指示系统起动异常的诊断标志设定为开启而输出(步骤S24)。
(变更例)
最后，作为本发明的实施方式的变更例，对判定电容器充电模式是否被选择了的判定动作的其他实施例进行说明。
图5是用于说明本发明的实施方式的变更例所涉及的服务插头SVP1、安全插头SFP1和蓄电装置CA1的详细构造的图。
参照图5，服务插头SVP1具有从支撑部件突出的两个插头端子40、42和阻抗R2。
插头端子40和插头端子42介由配置于支撑部件内部的阻抗R2电连接。
在蓄电装置CA1中，对应于插头端子40、42的插口部60、62和按钮式的开关SW设置于收纳电容器C1、C2的壳体的外表面上。
插口部60在壳体内部与电容器C1的负电极电连接。插口部62在壳体内部与电容器C2的正电极电连接。插口部60、62构成继电器电路RL1的接点。因而，通过将服务插头SVP1按照图中的箭头LN1所示的方法安装于蓄电装置CA，插头端子40、42被嵌入插口部60、62，继电器电路RL1闭合。此时，阻抗R2连接于继电器电路RL1的接点间。
关于按钮式的开关SW，在将插头端子40、42嵌入插口部60、62时，服务插头SVP1的支撑部件抵接于开关SW的端部，使该端部在图中的箭头LN3的方向移动，由此该开关SW被操作(按下)。开关SW，与控制装置30A电连接，生成指示已被操作的信号，向控制装置30A输出。
安全插头SFP1，与服务插头SVP1同样地，具有从支撑部件突出的两个插头端子50、52。只不过在插头端子50和插头端子52之间没有连接阻抗R2。
此外，安全插头SFP1，相对于服务插头SVP1，设置有插头端子的支撑部件的侧面的形状有所不同。
具体地讲，当按照图中的箭头LN2的方向将插头端子50、52嵌合于插口部60、62时，安全插头SFP1的支撑部件不抵接设置于蓄电装置CA的壳体外表面的开关SW的端部。因而，开关SW在安全插头SFP1的安装时不会被操作。
在以上的构成中，例如当进行蓄电装置CA1的检查维护等时，首先在安全插头SFP1已被安装的状态下进行电容器C1、C2的残留电荷的放电。然后，在使蓄电装置CA1的端子间电压Vc大致为零的状态下进行作业。进而，在作业结束后，作业者从设置于蓄电装置CA1的壳体外表面的插口部60、62拔出安全插头SFP1，并且新将服务插头SVP1嵌合于插口部60、62。此时，设置于壳体外表面的开关SW也同时被操作。
控制装置30A，当从蓄电装置CA1接收表示开关SW已被操作的信号时，判定为作业者选择了指定蓄电装置CA的充电要求的电容器充电模式。即，控制装置30A，通过判别安装于蓄电装置CA1的插头的种类而判定电容器充电模式被选择。然后，与判定为电容器充电模式已被选择相应地，控制装置30A允许车辆系统的起动。
以下，对控制装置30A的判定电容器充电模式是否被选择的判定动作进行说明。图6是用于说明本发明的实施方式的变更例中的判定电容器充电模式是否被选择的判定动作的流程图。
参照图6，首先，当点火钥匙被开启时(步骤S30)，控制装置30A基于来自于蓄电装置CA1的表示开关SW已被操作的信号而判定服务插头SVP1是否已被安装(步骤S31)。
当在步骤S31中表示开关SW已被操作的信号被输入时，控制装置30A判定为电容器充电模式被选择(步骤S32)。另一方面，当表示开关SW已被操作的信号没有被输入时，控制装置30A判定为电容器充电模式没有被选择。
如上所述，根据本发明的实施方式，能够不使冲击电流产生而向已成为过放电状态的蓄电装置充电。而且，通过使蓄电装置的限流装置成为能够从电源装置装卸的构成，相对于在电源装置内部常设限流装置的构成，能够使电源装置小型化。
另外，在本实施方式中，说明了适用于能够通过动力分配机构将发动机的动力分配并传送至车轴和发电机的串联/并联型混合动力汽车的例子。但是本发明也能够适用于：为驱动发电机而使用发动机、仅通过使用由发电机发电所得的电力的电机而产生车轴的驱动力的串联型混合动力汽车，仅通过电机行驶的电动汽车。在这些构成中均为车轴与电机或发电机连接，能够回收减速时的再生能量而积蓄于蓄电池和电容器，所以都能够应用本发明。
应该认识到，此次公开的实施方式，在所有方面都是例示的而非限制性的。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求所表示，与权利要求等同的意思和范围内的所有变更都包括在内。
本发明，能够适用于具有被配设为能够向第1电源线和第2电源线供给电力的电源和蓄电装置的电源装置和电源装置的控制方法。

Claims (8)

1.一种电源装置，具备：
设置为能够向电源线(PL1、PL2)供给电力的电源(B)，
设置于所述电源线(PL1、PL2)和电机(MG1、MG2)之间，驱动控制所述电机(MG1、MG2)的驱动电路(14、31)，
相对于所述电源线(PL1、PL2)与所述电源(B)并联连接的蓄电装置(CA)，
在闭状态时电连接所述蓄电装置(CA)和所述电源线(PL1、PL2)的开闭装置(SRC1、SRC2)，和
控制所述开闭装置(SRC1、SRC2)的开闭动作的控制装置(30)；
所述蓄电装置(CA)包括：
继电器电路(RL1)，该继电器电路(RL1)被配置为，在当所述开闭装置(SRC1、SRC2)处于闭状态时包含所述电源线(PL1、PL2)和所述蓄电装置(CA)而形成的电流路径上，与所述开闭装置(SRC1、SRC2)串联连接，和
第1连接部件(SVP)，该第1连接部件(SVP)被构成为能够从外部装卸，随着安装于所述继电器电路(RL1)，介由阻抗元件(R2)将所述继电器电路(RL1)的接点间连接，另一方面，随着从所述继电器电路(RL1)脱离，使所述继电器电路(RL1)的接点间非导通；
所述控制装置(30)，当所述蓄电装置(CA)的电源电压成为预定的阈值以下时，随着所述第1连接部件(SVP)被安装于所述继电器电路(RL1)，使所述开闭装置(SRC1、SRC2)成为闭状态。
2.如权利要求1所述的电源装置，
所述蓄电装置(CA)还包括第2连接部件(SFP)，该第2连接部件(SFP)被构成为能够从外部装卸，随着安装于所述继电器电路(RL1)，使所述继电器电路(RL1)的接点间直接连接，另一方面，随着从所述继电器电路(RL1)脱离，使所述继电器电路(RL1)的接点间非导通；
所述第1连接部件(SVP)，在所述蓄电装置(CA)的电源电压成为所述预定的阈值以下时，在所述第2连接部件(SFP)从所述继电器电路(RL1)脱离后，被安装于所述继电器电路(RL1)；
所述第2连接部件(SFP)，在随着使所述开闭装置(SRC1、SRC2)成为闭状态，所述蓄电装置(CA)的电源电压变为与所述电源线(PL1、PL2)的电压大致相同时，在所述第1连接部件(SVP)从所述继电器电路(RL1)脱离后，被安装于所述继电器电路(RL1)。
3.如权利要求2所述的电源装置，
所述控制装置(30)包括判定所述第1连接部件(SVP)是否安装于所述继电器电路(RL1)的判定部；
所述判定部包括：
检测从外部指定了所述蓄电装置(CA)的充电要求的充电要求检测部，和
检测所述继电器电路(RL1)的接点间的导通或非导通的继电器电路检测部；
当检测到指定了所述蓄电装置(CA)的充电要求、且检测到所述继电器电路(RL1)的接点间的导通时，判定为所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)。
4.如权利要求2所述的电源装置，
所述蓄电装置(CA)还包括开关电路(SW)，该开关电路(SW)与所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)联动而被操作为闭状态；
所述控制装置(30)包括判定所述第1连接部件(SVP)是否安装于所述继电器电路(RL1)的判定部；
所述判定部，当所述开关电路(SW)为闭状态时，判定为所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)。
5.一种电源装置的控制方法，是向电源线(PL1、PL2)供给电力的电源装置的控制方法；
所述电源装置包括：
设置为能够向电源线(PL1、PL2)供给电力的电源(B)，
设置于所述电源线(PL1、PL2)和电机(MG1、MG2)之间，驱动控制所述电机(MG1、MG2)的驱动电路(14、31)，
相对于所述电源线(PL1、PL2)与所述电源(B)并联连接的蓄电装置(CA)，和
在闭状态时电连接所述蓄电装置(CA)和所述电源线(PL1、PL2)的开闭装置(SRC1、SRC2)；
所述蓄电装置(CA)包括：
继电器电路(RL1)，该继电器电路(RL1)被配置为，在当所述开闭装置(SRC1、SRC2)处于闭状态时包含所述电源线(PL1、PL2)和所述蓄电装置(CA)而形成的电流路径上，与所述开闭装置(SRC1、SRC2)串联连接，和
第1连接部件(SVP)，该第1连接部件(SVP)被构成为能够从外部装卸，随着安装于所述继电器电路(RL1)，介由阻抗元件(R2)将所述继电器电路(RL1)的接点间连接，另一方面，随着从所述继电器电路(RL1)脱离，使所述继电器电路(RL1)的接点间非导通；
所述电源装置的控制方法具备：
继电器电路控制步骤，随着第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)，而介由阻抗元件(R2)将所述继电器电路(RL1)的接点间连接，
开闭控制步骤，当所述蓄电装置(CA)的电源电压成为预定的阈值以下时，随着所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)而使所述开闭装置(SRC1、SRC2)成为闭状态。
6.如权利要求5所述的电源装置的控制方法，
所述蓄电装置(CA)还包括第2连接部件(SFP)，该第2连接部件(SFP)被构成为能够从外部装卸，
所述继电器电路控制步骤包括：
当所述蓄电装置(CA)的电源电压成为所述预定的阈值以下时，随着第2连接部件(SFP)从所述继电器电路(RL1)脱离而使所述继电器电路(RL1)的接点间非导通的步骤，
在所述第2连接部件(SFP)从所述继电器电路(RL1)脱离后，随着所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)而介由所述阻抗元件(R2)连接所述继电器电路(RL1)的接点间的步骤，
在随着使所述开闭装置(SRC1、SRC2)成为闭状态，所述蓄电装置(CA)的电源电压变为与所述电源线(PL1、PL2)的电压大致相同时，随着所述第1连接部件(SVP)从所述继电器电路(RL1)脱离，使所述继电器电路(RL1)的接点间非导通的步骤，
随着所述第1连接部件(SVP)从所述继电器电路(RL1)脱离后所述第2连接部件(SFP)安装于所述继电器电路(RL1)，将所述继电器电路(RL1)的接点间直接连接的步骤。
7.如权利要求6所述的电源装置的控制方法，
所述开闭控制步骤包括判定所述第1连接部件(SVP)是否安装于所述继电器电路(RL1)的判定步骤；
所述判定步骤包括：
检测从外部指定了所述蓄电装置(CA)的充电要求的充电要求检测步骤，
检测所述继电器电路(RL1)的接点间的导通或非导通的继电器电路检测步骤，
当检测到指定了所述蓄电装置(CA)的充电要求、且检测到所述继电器电路(RL1)的接点间的导通时，判定为所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)的步骤。
8.如权利要求6所述的电源装置的控制方法，
所述蓄电装置(CA)还包括开关电路(SW)，该开关电路(SW)与所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)而联动而被操作为闭状态；
所述开闭控制步骤包括判定所述第1连接部件(SVP)是否安装于所述继电器电路(RL1)的判定步骤；
所述判定步骤，当所述开关电路(SW)为闭状态时，判定为所述第1连接部件(SVP)安装于所述继电器电路(RL1)。
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