CN102318176A - 电源装置 - Google Patents
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Abstract
一种电源装置(2)，具有：与电池并联连接的电容器(10)；与电容器(10)串联连接的两个开关电路(31、32)；与两个开关电路(31、32)中的一个开关电路并联连接的预充电开关电路(33)；和控制部(14)，其在电容器(10)的电压比电池(1)的电压低时，控制预充电开关电路(33)和开关电路(32)，进行电容器(10)的预充电电流限制。
Description
技术领域
本发明涉及具有电容器和电池的混合结构的电源装置。
背景技术
由于近年来的电池技术的进步，混合动力车的普及迅速发展。这样的混合动力车采用通过电池驱动电动机等、并将减速时的能量向电源再生的电源系统。在这样的电源系统中，由于新型电池的出现、小型轻量化以及高输出密度化，从密封铅电池向Ni氢电池、进而向Li离子电池发展。在任何一种电池中为提高能量密度，都在进行电池活性物质的开发，或者高电容而且高输出的电池结构的开发，努力实现输出密度高、使用时间更长的电源。
但是，在汽车领域中，一直在进行进一步改善燃料消耗率(燃费)的努力，但是能够预想到有今后也为了削减二氧化碳等的排放物而在现有的汽车中追加新的燃料消耗率改善功能的倾向。因此，正在朝向需要更低损失的电源即内部电阻小的电源的方向发展。
在蓄电池(二次电池)中实现上述那样的低电阻的电源的情况下，其最大输出电流的小的程度成为问题。因此不需要输出电流限制的大电容电化学电容器的必要性升高。作为其一例，一般公知有双电荷层(电偶极子层)电容器(EDLC)。双电荷层电容器表示用于平滑等的电容器和电池的中间的特性。另外，作为比表示双电荷层电容器和电池的中间的特性更高能量密度的电容器，可以举出掺杂有锂离子的混合电容器(HC)。
关于这些电容器，公知有虽然能量密度小但是输出密度比电池高因而适用于对瞬间输出提出要求的怠速停止系统的例子。但是，因为通常电容器自放电较大，所以以与铅蓄电池等的电池的混合结构使用。在连接铅蓄电池和电容器的开关中，使用机械式的继电器或者MOSFET(metal oxide field-effect transistor，金属氧化物场效应晶体管)等的半导体开关元件。
但是，因为电容器的自放电较大，所以例如在长期保管后再起动时，在铅蓄电池和电容器之间容易产生大的电位差。这样当在有电位差的状态下接通铅蓄电池与电容器之间的开关时，因为电容器的内部电阻小，所以从铅蓄电池流出过大的电流，由此造成铅蓄电池的寿命缩短。
作为防止这样的过大的电流流动的方法，公知有与开关并联设置限制电阻和开关，通过经由限制电阻向电容器流过电流来限制充电电流的方法(预充电)(例如参照专利文献1)。
另外，也公知有代替限制电阻而与开关并联设置半导体开关元件，使用该半导体开关元件实现预充电功能的结构(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2005-312156号公报
专利文献2：日本国特开2007-143221号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，当通过限制电阻预充电数百～数千F的大电容电容器时，由于CR的时间常数而发生充电时间变得过长的问题。此外，为缩短该充电时间而需要减小限制电阻的电阻值，但是在减小限制电阻值而导致流过更大的电流的情况下，不得不配合电流值使限制电阻的额定电力值增大。因此，引起限制电阻的大型化和高成本化，进而也需要追加处理限制电阻的发热的冷却结构。
另一方面，在代替限制电阻而仅用半导体开关元件进行预充电的结构的情况下，需要以不超过半导体开关元件的额定电容的方式控制半导体开关元件的控制电压。因此，要流过数十到数百A的大电流是困难的，预充电时间变长。另外，需要探讨监视半导体开关元件的温度等的冷却关系。
用于解决课题的技术手段
本发明的电源装置的第一方式，具有：与电池并联连接的电容器；与电容器串联连接的两个开关电路；与两个开关电路中的一个开关电路并联连接的预充电开关电路；和控制部，其在电容器的电压比电池的电压低时，对预充电开关电路以及两个开关电路中的至少一个开关电路进行控制，进行电容器的预充电电流限制。
此外，与电容器串联连接的两个开关电路和预充电开关电路，各自具有一个半导体开关元件或者并联连接的多个半导体开关元件。
进而也可以在预充电电流限制时，对构成与电容器串联连接的各开关电路的半导体开关元件进行断开(OFF)控制，并且对构成预充电开关电路的半导体开关元件进行导通(ON)控制，使得预充电开关电路，和不与该预充电开关电路并联连接的开关电路的半导体开关元件的内置二极管成为通电状态。
另外也可以，在预充电电流限制时，对构成预充电开关电路的半导体开关元件进行导通控制，并且对在与电容器串联连接的两个开关电路之中的、与预充电开关电路并联连接的开关电路的半导体开关元件进行PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，对另一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制。
进而也可以对构成预充电开关电路的半导体开关元件进行PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，对构成预充电开关电路的半导体开关元件的栅极电压进行控制，调整该半导体开关元件的导通电阻。
另外也可以使电容器为掺杂有锂离子的混合电容器。在这种情况下，在预充电电流限制时，对预充电开关电路的各半导体开关元件阶段地进行导通控制，使混合电容器的内部电阻发生疑似增加。
本发明的电源装置的第二方式，具有：与电池并联连接的电容器；与电容器串联连接的，包括一个半导体开关元件或者并联连接的多个半导体开关元件的两个开关电路；和控制部，其在电容器的电压比电池的电压低时，控制各开关电路的半导体开关元件使得由两个开关电路分担电流限制时的损失，进行电容器的预充电电流限制。
此外也可以，在预充电电流限制时，对一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制，并且对另一个开关电路的半导体开关元件进行PWM控制，使得一个开关电路的半导体开关元件的内置二极管，和另一个开关电路成为通电状态。
也可以在预充电电流限制时，对一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制，并且控制另一个开关电路的半导体开关元件的栅极电压，使得一个开关电路的半导体开关元件的内置二极管，和另一个开关电路成为通电状态。
发明的效果
根据本发明，能够抑制电池劣化和实现电源装置的小型化，能够在短时间内将电容器充电到可使用的状态。
附图说明
图1是在旋转电机的驱动中使用本发明的第一实施方式的电源装置的情况下的概略框图。
图2是表示预充电时的充电电流路径的附图。
图3是表示控制过程的流程图。
图4是表示分别用并联连接的多个MOSFET构成充电切断用MOSFET31和放电切断用MOSFET32的情况的附图。
图5是说明本发明的第二实施方式的电源装置的附图。
图6是说明本发明的第三实施方式的电源装置的附图。
具体实施方式
下面参照附图说明用于实施本发明的实施方式。
—第一实施方式—
图1是在旋转电机的驱动中使用本发明的第一实施方式的电源装置的情况下的概略框图。在图1中，电源装置2，通过继电器5a、5b与逆变器装置4连接。旋转电机3通过逆变器装置4旋转驱动。旋转电机3构成车辆的怠速停止系统中发动机起动用的起动电动机或者电动发电机。
电源装置2具有与铅蓄电池等的蓄电池1并联连接的电容器10、充电切断用MOSFET31、放电切断用MOSFET32、预充电用MOSFET33、栅极驱动器12、控制部14、电压检测部16、温度检测部18、电流检测部20。
在本实施方式中，作为电容器10使用双电荷层电容器，但是只要是需要与双电荷层电容器同样的保护控制的大容量电容器，本发明都能够应用。电容器10由多个单元组成。在本实施方式中，通过在各MOSFET31～33中使用N沟道(通道)MOSFET形成低电阻的结构，但是，显然各MOSFET的全部或者任何一个使用P沟道MOSFET也可以，只要是能够实现同样的功能的元件，都可以应用。
另外，在放电切断用MOSFET32、充电切断用MOSFET31以及预充电用MOSFET33使用N沟道MOSFET的情况下，对于驱动MOSFET的栅极的栅极驱动器12，能够使用升压型栅极驱动器。升压型栅极驱动器，只要是能够进行充电泵(灌注泵)型等N沟道MOSFET的栅极驱动的元件即可，使用什么样的元件都可以。
控制部14进行电源装置整体的控制，使用专用的IC或者通用的微计算机，但是只要是能够实现同样的功能的设备即可，并不限于此。控制部14，在控制栅极驱动器12的控制功能之外，还具有各部电压的监视功能、调整电容器10的各单元电压的平衡开关功能、向上级的通信功能等。
作为控制部14监视的各部电压，有蓄电池1的总电压、通过电压检测部16检测出的电容器10的各单元电压或总电压、电流检测部20的输出、温度检测部18的输出等。来自各部的输出，通过在控制部14设置的A/D转换器进行A/D转换并取入。另外，作为向上级通信的功能，只要是CAN(Controller Area Network)、I2C(Inter-IntegratedCircuit)、SPI(System Packet Interface)等必要的功能，什么样的都可以。在本实施方式中，将旋转电机3起动时的起动信号(IGN信号)通过通信功能从上级输入。
在本实施方式中，作为电流检测部20，使用通过霍尔(ホ一ル)元件进行电流检测的组件，但是也可以通过从放电切断用MOSFET32到充电切断用MOSFET31的两端电压的差动放大器检测、或者分流电阻的电压测定、或者变流器的电压测定等进行电流检测。另外，检测出的电流值，设想是通过在控制部14中内置的A/D转换器取得的，但是只要是能够实现同样的功能的方式，任意的都可以。
温度检测部18，能够考虑为通过将NTC热敏电阻(热变阻器)或者PTC热敏电阻与电阻串联连接的分压的检测、或者通过温度IC的检测等，但是只要是能够实现与此同样的功能方式都可以。作为温度检测的对象，可以考虑电容器单元、安装有MOSFET的基板、框体等，也可以根据需要追加。此外，图1的温度检测部18，检测安装有MOSFET的基板的温度。温度检测值，设想通过在控制部14内内置的A/D转换器取得，但是只要是能够实现同样的功能的设备，什么样的都可以。
在电力路径中，在从电容器10向蓄电池1的+侧的供给路径中，设置与电容器10串联连接的放电切断用MOSFET32和充电切断用MOSFET31。在充电切断用MOSFET31上并联连接预充电用MOSFET33。此外根据需要，也可以将放电切断用MOSFET32和充电切断用MOSFET31以及预充电用MOSFET33中的某一个移动到接地侧，也可以在+侧或者接地侧通过追加而增加MOSFET。
放电切断用MOSFET32构成为：体二极管321的正向(顺方向)与电容器10的放电电流方向相反。充电切断用MOSFET31以及预充电用MOSFET33构成为：体二极管311、333的正向与对电容器10的充电电流方向相反。
因为充电切断用MOSFET31具有反向连接的体二极管311，所以即使断开(OFF)充电切断用MOSFET31，来自电容器10的放电电流也能够在正向流过体二极管311，不切断放电电流。作为切断放电电流的开关，串联设置放电切断用MOSFET32。当断开放电切断用MOSFET32时，放电电流被切断。但是，因为体二极管321的正向是充电电流方向的同方向，所以即使断开放电切断用MOSFET32，充电电流也能够流过体二极管321。这样，通过反向串联连接两个MOSFET31、32，能够对充电电流和放电电流双方进行切断、非切断操作。
此外，在图1表示的例子中，将充电切断用MOSFET31配置在电源线侧(+侧)，将放电切断用MOSFET32配置在电容器1侧，但是反过来配置也可以。
在通常使用状态亦即蓄电池1和电容器10之间无电位差，不进行预充电的状态下，充电切断用MOSFET31、放电切断用MOSFET32以及预充电用MOSFET33全部成为导通(ON)状态。因为在IGN起动时在旋转电机3中流过大电流，所以对于充电切断用MOSFET31以及放电切断用MOSFET32使用与大电流对应的MOSFET。
接着叙述本实施方式中的控制方法。图2是表示预充电时的充电电流路径的附图。在图2中，表示对于控制方法的说明所必要的电容器10、蓄电池1和MOSFET31～33。图3是表示控制过程的流程图，控制程序在控制部14中执行。
当向控制部14从上级输入起动信号IGN时。前进到步骤S100。在步骤S100，控制部14比较蓄电池1的总电压与电容器10的总电压，判断它们的电位差是否在预先设定的电位差阈值以上。亦即，判定电容器10的电压是否比蓄电池1的电压低，是否需要预充电。作为电位差阈值，可以考虑放电切断用MOSFET32的体二极管321的正向电压(例如0.5V)，但是不一定限于该电压。
当在步骤S100判定为蓄电池1和电容器10的电位差比电位差阈值小时，前进到步骤S120，将各MOSFET31～33设定为导通状态，亦即设定为能够自由地进行电容器1的充放电的通常使用状态。其后前进到步骤S130，作为电源装置的通常的动作开始。
另一方面，当在步骤S100判定为在电位差阈值以上时，前进到步骤S115，执行用于预充电动作的处理。在步骤S115，为进行预充电动作，控制部14指令栅极驱动器12，使充电切断用MOSFET31和放电切断用MOSFET32成为断开状态，使预充电用MOSFET33成为导通状态。此时，充电电流沿用虚线表示的路径流入电容器10。
在断开状态的放电切断用MOSFET32中，充电电流仅通过体二极管321。另一方面，对于断开状态的充电切断用MOSFET31，充电电流不能通过，经由导通状态的预充电用MOSFET33流入电容器10。这样，进行电容器10的充电。此外，控制预充电用MOSFET33使得通过通常必要的电压保持导通状态，但是也可以通过调整栅极电压而调整预充电用MOSFET33的导通电阻，将充电电流调整为最佳值。
例如，在预充电时的元件温度变得过高的情况下，降低栅极电压而降低充电电流值。另外，也可以对预充电用MOSFET33的栅极施加PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)脉冲，通过PWM控制调整充电电流量。
在现有技术中，为了进行预充电时的电流限制，必须仅由限制电阻或者预充电用的半导体开关元件(与预充电用MOSFET33相当)负担损失。另外，因为限制电阻、预充电用半导体开关元件的允许损失小，所以难于流过数十到数百A的大电流。
但是，在本实施方式中，预充电时的电流限制中的损失，由放电切断用MOSFET32的体二极管321的损失，和预充电用MOSFET33的导通电阻的损失分担，由此能够将散热分散到两个MOSFET31、32，提高散热性能。进而，因为在电容器10中有内部电阻，所以也通过该内部电阻的损失分担。
在图2表示的结构中，在电容器中流过大电流的情况下的各MOSFET32、33和电容器10的损失W(32)、W(33)、W(10)的大小，为W(32)＞W(33)≥W(10)的顺序，具有在原来作为大电流通电用而散热性优良的设计的放电切断用MOSFET32中分散损失的优点。
此外，在上述实施方式中，以对于电容器10使用双电荷层电容器的情况为例进行了说明，但是对于电容器10使用在负极中掺杂锂离子的混合电容器的情况下，预充电时阶段地急剧地进行对预充电用MOSFET33的栅极的电压施加。在混合电容器的情况下，当阶段地急剧提升充电开始时的电流时，可以看到端子电压相对于开放电压大幅降低的现象。亦即，通过阶段地升高电流，能够疑似地(虚拟地)使内部电阻增加。
可知，该内部电阻的疑似的增加，如果是预充电动作时间程度，则继续。因此，在电容器10使用混合电容器的情况下，阶段地急剧地进行对预充电用MOSFET33的栅极的电压施加，使内部电阻疑似增加，能够增大电容器10负担的损失。其结果是，关于损失的放电切断用MOSFET32和预充电用MOSFET33的负担量变小，即使在蓄电池1和电容器10之间的电位差变得更大，预充电电流更大的情况下，也能够容易地应对。
在图1、2表示的例子中，对于充电切断用MOSFET31、放电切断用MOSFET32、预充电用MOSFET33使用一个MOSFET。但是也可以如图4所示，分别用并联连接的多个MOSFET构成设想通常使用时流过大电流的充电切断用MOSFET31和放电切断用MOSFET32。显然，对于预充电用MOSFET33，也可以用并联连接的多个MOSFET构成。另外，也可以将并联连接的充电切断用MOSFET31和预充电用MOSFET33制成一体，作为该一体化的组件，使用能够分别驱动栅极的单片组件。
如上所述，在本实施方式中，在具有与蓄电池1并联连接的电容器10的电源装置中，具有与电容器10串联连接的充电切断用MOSFET31和放电切断用MOSFET32以及与充电切断用MOSFET31并联连接的预充电用MOSFET33，在电容器10的电压比蓄电池1的电压低时，用预充电用MOSFET33和放电切断用MOSFET32分担电流限制时的损失。
这样，因为能够减少各个MOSFET的负担，所以能够提高散热性，并且能够在预充电时继续流过大电流。其结果是，将预充电电流值限制为对于蓄电池1不成为负担的值，在抑制蓄电池1的温度上升、劣化的同时，能够以短时间将电容器10充电到可使用的状态。
此外，MOSFET31、32具有进行电容器10的电力路径的开闭的开关电路的功能，通过仅在该MOSFET32的二极管321上流过预充电时的电流，MOSFET32也作为分担损失的元件起作用。
另外，通过用并联连接的多个MOSFET构成作为开关电路的MOSFET31、32的各个，能够容易地应对大电流，而且，能够将MOSFET32中的损失分散到更多元件。此外，对于预充电用MOSFET33也通过用并联连接的多个MOSFET构成，能够使损失更加分散，能够利用额定电容小的MOSFET。另外，取代对预充电用MOSFET33的简单导通控制，也可以调整栅极电压，或者进行PWM控制，将预充电电流值调整到希望的值。
—第二实施方式—
图5是说明本发明的第二实施方式的电源装置的附图，是与第一实施方式中的图2对应的附图。此外，其他的结构与第一实施方式相同，省略说明。在第二实施方式中，如图5所示，在从电容器10到蓄电池1的+侧的供给路径中，设置与电容器10串联连接的放电切断用MOSFET32和充电切断用MOSFET31。此外，与第一实施方式的情况相同，也可以根据需要将MOSFET31、32的某一个移动到接地侧，也可以在+侧或者接地侧通过追加而增加MOSFET。
通常使用时，使MOSFET31、32的两方都成为导通状态。在预充电时，如图5所示，使放电切断用MOSFET32断开，并且对于充电切断用MOSFET31的栅极进行PWM控制。其结果是，充电电流如虚线所示通过放电切断用MOSFET32的体二极管321和充电切断用MOSFET31，流入电容器10。充电切断用MOSFET31中的PWM控制，根据蓄电池1和电容器10的电位差调整。
在第二实施方式中，通过用与大电流对应的MOSFET31、32和电容器10的内部电阻分担损失，能够提高散热性能。另外，在预充电中流过大电流的情况下的各MOSFET31、32和电容器10的损失W(31)、W(32)、W(10)的大小，为W(32)≥W(31)＞W(10)的顺序，具有在原来与大电流对应散热性优良的设计的放电切断用MOSFET32以及充电切断用MOSFET31分散损失的优点。
如上所述，在第二实施方式中，在具有与蓄电池1并联连接的电容器10的电源装置中，作为开关电路具有与电容器10串联连接的充电切断用MOSFET31以及放电切断用MOSFET32，在电容器10的电压比蓄电池1的电压低时，用充电切断用MOSFET31和放电切断用MOSFET32分担电流限制时的损失。
这样，因为能够减少各个MOSFET的负担，所以能够提高散热性，同时能够在预充电时继续流过大电流。其结果是，将预充电电流值限制为对于蓄电池1不成为负担的值，在抑制蓄电池1的温度上升、劣化的同时，能够以短时间将电容器10充电到可使用的状态。进而，与第一实施方式比较时，因为省略了预充电用MOSFET33，所以能够进一步实现低成本化和小型化。
此外，也可以使预充电用MOSFET33与充电切断用MOSFET31并联连接，以3个MOSFET分担损失。此时，不仅对预充电用MOSFET33进行简单导通控制，而且进行调整栅极电压这样的控制，或者也可以进行PWM控制。另外，如在第一实施方式中记载的那样，也可以用并联连接的多个MOSFET构成MOSFET31～33。
—第三实施方式—
图6是说明本发明的第三实施方式的电源装置的附图，是与第一实施方式中的图2对应的附图。在上述的第一实施方式中，作为半导体开关元件使用MOSFET，但是在本实施方式中，作为电容器10使用高电压的电容器模块，代替MOSFET而使用IGBT(insulated gate bipolartransistor，绝缘栅双极晶体管)模块。
如图6所示，在从电容器10到蓄电池1的+侧的供给路径中，设置与电容器10串联连接的放电切断用IGBT42和充电切断用IGBT41。在充电切断用IGBT41并联连接预充电用IGBT43。亦即将图2中表示的MOSFET31～33置换为IGBT41～43。
此外，也可以根据需要将放电切断用IGBT42和充电切断用IGBT41以及预充电用IGBT43的某一个移动到接地侧，也可以在+侧或者接地侧通过追加增加IGBT。另外，对于高电压的电容器10，应用混合电容器。通过使用比双电荷层电容器最大单元电压高的混合电容器，能够减低串联单元数。
放电切断用IGBT42构成为体二极管与电容器10的放电电流方向反向地连接。另一方面，充电切断用IGBT41和预充电用IGBT43构成为体二极管与对电容器10的充电电流方向反向地连接。此外，在本实施方式中因为是高电压，所以也可以代替预充电用IGBT43而使用预充电用继电器。
接着说明第三实施方式中的控制方法。在通常使用状态下，充电切断用IGBT41、放电切断用IGBT42以及预充电用IGBT43这3个都为导通状态。在输入来自外部的起动信号ING后，比较电容器10的总电压和蓄电池1的电压，在电容器10的电压比蓄电池1的电压低的情况下进行预充电动作。作为此时的判定基准的电位差阈值，设定为放电切断用IGBT42的体二极管的正向(顺方向)电压(例如0.5V)以上，但是也可以根据需要变更。
预充电时流向电容器10的充电电流路径如图6的虚线所示，充电电流在通过放电切断用IGBT42的体二极管后，通过预充电用IGBT43流入电容器10。如上所述，混合电容器通过阶段地控制电流能够使内部电阻疑似增加。因此，通过阶段地驱动预充电用IGBT43，使内部电阻疑似增加，能够增大电容器10负担的损失的量。其结果是，即使在蓄电池1与电容器10之间的电位差大的情况下，也能够充分应对。
在上述的例子中，在预充电用IGBT43上阶段地施加通常必要的栅极电压，但是也可以通过调整栅极电压来调整预充电用IGBT43的导通电阻，或者通过在预充电用IGBT43的栅极施加PWM脉冲，通过PWM控制调整预充电电流。
在现有技术中，为进行预充电时的电流限制，必须仅由限制电阻或者半导体开关元件(MOSFET)负担损失。进而，因为限制电阻、开关元件的允许损失小，所以具有难于流过数十到数百A的大电流这样的缺点。但是，在本实施方式中，通过用与大电流放电对应的放电切断用IGBT42、预充电用IGBT43和电容器10的内部电阻分担损失，能够提高散热性能。
在本实施方式中，在预充电中流过大电流的情况下的电容器10(混合电容器)、IGBT42、43的损失W(10)、W(42)、W(43)，为W(10)＞W(42)＞W(43)的顺序，具有在原来用于大电流放电的散热性优良的设计的放电切断用IGBT42分散损失的优点。另外，因为在预充电时能够流过大电流，所以能够在短时间内将电容器10充电到可使用的状态。进而，因为代替在现有技术中用的继电器、限制电阻而使用半导体开关元件，所以能够实现小型化、低成本化。
此外，在代替预充电用IGBT43而使用预充电用继电器的情况下，在预充电时关闭继电器。通过放电切断用IGBT42和电容器10的内部电阻分担损失。
在上述的实施方式中，以在车辆的怠速停止系统中应用的情况为例进行了说明，但是不限于此，也可以在向各种负载供给电力的混合动力结构的电源装置中应用。此外，以上的说明不过是一例，在不损示本发明的特征的基础上，本发明不限于上述实施方式。另外，也可以将实施方式与一个或者多个变形例进行组合。
下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文字合并于本发明。
日本国专利申请2009年第34019号(2009年2月17日申请)
Claims (11)
1.一种电源装置，其特征在于，具有：
与电池并联连接的电容器；
与所述电容器串联连接的两个开关电路；
与所述两个开关电路中的一个开关电路并联连接的预充电开关电路；和
控制部，其在所述电容器的电压比所述电池的电压低时，对所述预充电开关电路以及所述两个开关电路中的至少一个开关电路进行控制，进行所述电容器的预充电电流限制。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于：
与所述电容器串联连接的两个开关电路和所述预充电开关电路，各自具有一个半导体开关元件或者并联连接的多个半导体开关元件。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，在所述预充电电流限制时，对构成与所述电容器串联连接的各开关电路的半导体开关元件进行断开控制，并且对构成所述预充电开关电路的半导体开关元件进行导通控制，使得所述预充电开关电路，和不与该预充电开关电路并联连接的开关电路的半导体开关元件的内置二极管成为通电状态。
4.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，在所述预充电电流限制时，对构成所述预充电开关电路的半导体开关元件进行导通控制，并且对在与所述电容器串联连接的两个开关电路之中的、与所述预充电开关电路并联连接的开关电路的半导体开关元件进行PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，对另一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制。
5.如权利要求3或4所述的电源装置，其特征在于：
对构成所述预充电开关电路的半导体开关元件进行PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)控制。
6.如权利要求3或4所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，对构成所述预充电开关电路的半导体开关元件的栅极电压进行控制，调整该半导体开关元件的导通电阻。
7.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：
所述电容器是掺杂有锂离子的混合电容器。
8.如权利要求7所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，在预充电电流限制时，对所述预充电开关电路的各半导体开关元件阶段地进行导通控制，使所述混合电容器的内部电阻发生疑似增加。
9.一种电源装置，其特征在于，具有：
与电池并联连接的电容器；
与所述电容器串联连接的，包括一个半导体开关元件或者并联连接的多个半导体开关元件的两个开关电路；和
控制部，其在所述电容器的电压比所述电池的电压低时，控制各开关电路的半导体开关元件使得由所述两个开关电路分担电流限制时的损失，进行所述电容器的预充电电流限制。
10.如权利要求9所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，在所述预充电电流限制时，对一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制，并且对另一个开关电路的半导体开关元件进行PWM控制，使得所述一个开关电路的半导体开关元件的内置二极管，和所述另一个开关电路成为通电状态。
11.如权利要求9所述的电源装置，其特征在于：
所述控制部，在所述预充电电流限制时，对一个开关电路的半导体开关元件进行断开控制，并且控制另一个开关电路的半导体开关元件的栅极电压，使得所述一个开关电路的半导体开关元件的内置二极管，和所述另一个开关电路成为通电状态。
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