CN103547474A - 车辆的电源装置 - Google Patents

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Abstract

车辆的电源装置包括：蓄电装置（4）；连接器（34），能够从车辆外部连接电力电缆；变换器（2），用于使旋转电机运转；线圈（L1；L2；L12），在旋转电机的定子线圈以外另外设置；和连接切换部（3；3A；3B；3C），切换蓄电装置、连接器、变换器和线圈的连接关系。在第1动作模式中，连接切换部设定连接关系，以能够不使用线圈而将蓄电装置的电力供给到变换器来驱动旋转电机，在第2动作模式中，连接切换部设定连接关系，以能够使用线圈和变换器构成电压变换电路并在连接器的电压与蓄电装置的电压之间进行电压变换。

Description

车辆的电源装置
技术领域
本发明涉及车辆的电源装置，尤其涉及能够对车辆外部供给电力或能够从车辆外部充电的车辆的电源装置。
背景技术
为了削减温室效应气体，电动汽车/插电式混合动力汽车受到注目。为了普及这些车辆，需要减少部件数来实现成本降低。另外，从通过车辆重量的轻量化来改善能效这一点出发，减少部件数也很重要。
日本特开平06-217416号公报（专利文献1）公开了利用电动汽车的车载变换器作为外部充电时的电力变换器（降压斩波电路）对车载电池充电的可重构的变换器装置。由此，与追加外部充电时的电力变换器相比能够减少部件数。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平06-217416号公报
专利文献2：日本特开平09-065666号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，对将电动汽车/插电式混合动力汽车组装为一部分的智能电网也进行了研究。
在智能电网中，在电力运营商的发电电量有剩余的时间段进行电动汽车/插电式混合动力汽车的充电，在电力需要的峰值时从电动汽车/插电式混合动力汽车放电。
另外，也研究了利用太阳能发电、风力发电这样的能在地上获得的自然能源进行发电的电力对连接于插座的电动汽车等的蓄电池进行充电。
在将电动汽车/插电式混合动力汽车用于这样的用途的情况下，需要根据外部的电压和蓄电池的电压的大小来选定充电电路或放电电路。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制部件数的增加并能够从外部充电或向外部供给电力的车辆的电源装置。
用于解决问题的手段
本发明概括而言是一种车辆的电源装置，具备：蓄电装置；连接器，能够从车辆外部连接电力电缆；变换器，用于使旋转电机运转；线圈，在旋转电机的定子线圈以为另外设置；和连接切换部，切换蓄电装置、连接器、变换器和线圈的连接关系，在第1动作模式中，连接切换部设定连接关系，以能够不使用线圈而将蓄电装置的电力供给到变换器来驱动旋转电机，在第2动作模式中，连接切换部设定连接关系，以能够使用线圈和变换器构成电压变换电路并在连接器的电压与蓄电装置的电压之间进行电压变换。
优选，车辆的电源装置还具备向变换器供给电力的正电力线和负电力线。变换器包括在正电力线与负电力线之间并联连接的多个相的臂。多个相的臂各自具有在正电力线与负电力线之间串联连接的第1开关元件和第2开关元件。连接切换部包括第1开关，当第1开关在第2动作模式中导通时，成为线圈的一端与多个相的臂中的第1臂的第1开关元件和第2开关元件的中间节点连接、且线圈的另一端与蓄电装置或连接器连接的状态。当第1开关在第1动作模式中变为非导通时，成为线圈不构成电压变换电路的状态。
更优选，第1开关设置在线圈的另一端与蓄电装置的正极之间，连接切换部还包括设置在正电力线与蓄电装置的正极之间的第2开关，车辆的电源装置还具备控制装置，所述控制装置在第1动作模式中将第1开关控制为断开状态并将第2开关控制为接通状态，在第2动作模式中将第1开关控制为接通状态并将第2开关控制为断开状态。
进一步优选，连接切换部还包括：第3开关，设置在正电力线与连接器的正极端子之间；和第4开关，设置在负电力线与连接器的负极端子之间，控制装置在第2动作模式中使第3开关和第4开关导通。
更优选，第1开关设置在线圈的另一端与连接器的正极端子之间。车辆的电源装置还具备控制装置，所述控制装置在第1动作模式中将第1开关控制为断开状态，在第2动作模式中将第1开关控制为接通状态。
进一步优选，连接切换部还包括设置在负电力线与连接器的负极端子之间的第2开关。控制装置在第2动作模式中使第2开关导通。
优选，车辆的电源装置还具备控制连接切换部的控制装置。控制装置基于连接器的电压和蓄电装置的电压，对使电压变换电路作为升压电路来动作还是作为降压电路来动作进行切换。
更优选，控制装置基于连接器的电压和蓄电装置的电压，对使用线圈和变换器形成升压电路还是形成降压电路进行切换。
更优选，车辆的电源装置还具备：第2线圈，其在旋转电机的定子线圈和线圈以外另外设置；和向变换器供给电力的正电力线和负电力线。变换器包括在正电力线与负电力线之间并联连接的多个相的臂。多个相的臂各自具有在正电力线与负电力线之间串联连接的第1开关元件和第2开关元件。连接切换部包括：第1开关，当其在第2动作模式中导通时，成为线圈的一端与多个相的臂中的第1臂的第1开关元件和第2开关元件的中间节点连接、且线圈的另一端与蓄电装置连接的状态；和第2开关，当其在第2动作模式中导通时，成为第2线圈的一端与多个相的臂中的第2臂的第1开关元件和第2开关元件的中间节点连接、且第2线圈的另一端与连接器连接的状态。第1开关和第2开关在第1动作模式中变为非导通时，成为在线圈和第2线圈中不流动电流的状态。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够抑制部件数的增加并能够从外部充电或向外部供给电力的车辆的电源装置。
附图说明
图1是表示连接有本发明的车辆的电源装置的电力系统的结构的电路图。
图2是表示实施方式1的车辆的电源装置的结构的电路图。
图3是用于说明图2的控制装置30执行的控制的流程图。
图4是表示实施方式2的车辆的电源装置的结构的电路图。
图5是表示实施方式3的车辆的电源装置的第1例的结构的电路图。
图6是表示实施方式3的车辆的电源装置的第2例的结构的电路图。
图7是用于说明图6的控制装置30C执行的控制的流程图。
图8是表示用于使电力大容量化的第1变形例的结构的电路图。
图9是表示用于使电力大容量化的第2变形例的结构的电路图。
图10是表示用于使电力大容量化的第3变形例的结构的电路图。
标号说明
1车辆，2变换器，3、3A、3B、3C连接切换部，4、106电池，7驱动轮，8马达，10、10A～10F电源装置，11～16开关元件，L1、L2、L4、L12线圈，21～26二极管，30、30A～30C控制装置，34、134连接器，102商用交流电源，104电力调节器，122变压器，126PV-转换器，128电容器，130、132、RA1、RA2、RB1～RB5、RC1、RC2继电器，202电流传感器，NL、NL2、NL3、NL4、PL、PL2、PL3、PL4电力线，UA、VA、WA臂。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或相当部件标注同一标号且不重复关于它们的说明。
图1是表示连接有本发明的车辆的电源装置的电力系统的结构的电路图。
参照图1，该电力系统包括：太阳能电池或蓄电池（以下，仅称为“电池”）106、和设置在商用交流电源102与电池106之间的电力调节器（powerconditioner）104。
电力调节器104包括：次级侧与商用交流电源102连接的AC变压器122、与AC变压器122的初级侧连接的PV-变换器124、将PV-变换器124分别连接于电力线PL、NL的继电器130、132、和连接在电力线PL与电力线NL之间的电容器128。将电容器128的电压、即电力线PL与电力线NL之间的电压称为电压VH。
电力调节器104还包括在电池106的电压与电压VH之间进行电压变换的PV-转换器126。在电池106为太阳能电池的情况下，PV-转换器126将电池106的电压例如从200V升压至400V并向电力线PL、NL输出。
电力线PL、NL上连接有连接器134。连接器134是用于与车辆1进行直流电力的授受的连接点。在对车辆的电池4进行充电的情况下，从连接器134输出电压VH作为向车辆供给的直流链路电压Vdc。另外，在从车辆的电池4取出电力的情况下，从车辆向连接器134输入直流链路电压Vdc。
虽然之后进行详细说明，但是车辆1搭载有包括可充放电的电池4的车辆的电源装置10。变换器从车辆的电源装置10接受电力供给来驱动行驶用马达8。
在本实施方式中，将驱动马达8的变换器配置在连接器134与电池4之间，在用于从车辆外部向电池4充电或从电池4向车辆外部供给电力的电力变换中使用。
此时为了将马达8从变换器完全切离并将变换器重组进电压变换电路中，需要许多开关（或继电器）。在该情况下，追加成本变大。
进而，在开关故障时，也考虑马达与变换器在没有连接的状态下被固定而有可能无法行驶。因此，希望在马达与变换器的连接路径上不设置开关。
［实施方式1］
图2是表示实施方式1的车辆的电源装置的结构的电路图。实施方式1的车辆的电源装置在车载的电池的电压Vb比图1的直流链路电压Vdc低的情况下使用。
参照图2，车辆1包括：车辆的电源装置10、从车辆的电源装置10接受电力供给的马达8、和伴随马达8的旋转而旋转的车轮7。
车辆的电源装置10包括：用于与图1的连接器134连接的连接器34、用于将连接于连接器34的电力线PL3、NL3分别与电力线PL2、NL2连接的继电器RB2、RB3、和与电力线PL2、NL2连接的变换器2。
车辆的电源装置10还包括：用于将电力线PL2、NL2分别与电力线PL4、NL4连接的继电器RA1、RA2、和正极、负极分别与电力线PL4、NL4连接的电池4。电池4例如是镍氢或锂离子等的二次电池。
变换器2从电力线PL2、NL2接受直流电源电压来驱动交流马达8。另外，变换器2将伴随再生制动在交流马达8发电产生的电力经由电力线PL2、NL2返回到电池4。
交流马达8是产生用于驱动车辆的驱动轮7的转矩的马达。在搭载于例如混合动力汽车的情况下，该马达也可以具有被发动机驱动的发电机的性能，并且能够作为电动机使发动机动作而进行发动机的启动。
变换器2包括在电力线PL2、NL2之间并联连接的U相臂UA、V相臂VA和W相臂WA。
U相臂UA包括在电力线PL2、NL2之间串联连接的开关元件11、12、和分别与开关元件11、12反并联连接的二极管21、22。V相臂VA包括在电力线PL2、NL2之间串联连接的开关元件13、14、和分别与开关元件13、14反并联连接的二极管23、24。W相臂WA包括在电力线PL2、NL2之间串联连接的开关元件15、16、和分别与开关元件15、16反并联连接的二极管25、26。
开关元件11、12的连接节点N1与马达8的U相线圈的一端连接。开关元件13、14的连接节点N2与马达8的V相线圈的一端连接。开关元件15、16的连接节点N3与马达8的未图示的W相线圈的一端连接。U相线圈、V相线圈、W相线圈的各另一端共同连接于中性点。
此外，作为开关元件11～16，例如能够使用IGBT（Insulated GateBipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管）元件、功率MOSFET（PowerMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：功率金属-氧化层-半导体场效晶体管）等。
车辆的电源装置10还包括在节点N3与电力线PL4之间串联连接的线圈L1和继电器RB1。继电器RB1在电池4与车辆外部之间进行电力授受时导通。通过线圈L1与W相臂WA构成电压转换器。
继电器RA1、RA2、RB1～RB3构成从控制装置30接受控制信号来切换电池4、连接器34、变换器2和线圈L1的连接关系的连接切换部3。
这样，由于设置了与线圈L1串联而作为开关工作的继电器RB1，所以若设为断开（switch off）状态则在线圈L1中不流动电流。在该情况下变换器2按通常那样进行控制以驱动马达8。
另一方面，在使继电器RB1接通（switch on）的情况下，将继电器RA1控制为断开状态，将继电器RB2、RB3、RA2控制为接通状态。在该状态下，通过适当调整使开关元件15、16互补地接通、断开的占空比，能够在电力线PL4-NL4间电压（电池4的电压）与连接器34的电力线PL3-NL3间电压之间进行DC/DC电压变换。另外，由于能够使用车辆侧的变换器2的一部分进行电压变换，所以在外部充电设备侧不设置这样的电路也可，从而能够以低成本且高安全性设置外部充电设备。此时若将开关元件11～14固定为断开状态，则即使马达8不与变换器切离，在马达8的定子线圈中也不会流动产生马达8的转矩的电流。因此，可以不设置用于将马达8与变换器2切离的开关，有利于削减部件数。此外，也可以设为如下结构：在将节点N3与W相线圈连接的路径上进一步追加设置继电器，能够将W相线圈从节点N3切离。
图3是用于说明图2的控制装置30执行的控制的流程图。参照图2、图3，在利用启动开关等将车辆启动时，开始执行该流程图的处理。在按下启动开关时车辆启动而成为在车辆的操作面板部上“Ready”这一文字显示灯点亮的就绪（Ready-ON）状态。在该状态下，车辆能够行驶。
首先，在步骤S1中，控制装置30将继电器RA2控制为接通状态。接着在步骤S2中，控制装置30判断车辆的动作模式是否为行驶模式。考虑了各种判断动作模式的方法，例如可以设置用户指定模式的开关并读取该开关的设定，也可以在存在与连接器34的连接的情况下判断为充电模式，在不存在的情况下判断为行驶模式，进而除了有无与连接器34连接以外还可以组合车辆的换挡范围是否为停车档来进行判断。
在步骤S2中，在判断为动作模式是行驶模式的情况下处理前进至步骤S3，在判断为不是行驶模式的情况下处理前进至步骤S5。
在处理前进至步骤S3的情况下，将继电器RA1控制为接通状态，接着在步骤S4中控制装置30执行行驶模式的控制。在行驶模式的控制中，例如，通过PWM控制使变换器2的各相臂接通、断开，使马达8旋转。
在处理从步骤S2前进至步骤S5的情况下，在步骤S5中，判断动作模式是否是DC充放电模式。
在步骤S5中判断为动作模式是DC充放电模式的情况下处理前进至步骤S6，在判断为不是DC充放电模式的情况下处理前进至步骤S9。
在处理前进至步骤S6的情况下，将继电器RB1控制为接通状态，接着在步骤S7中将继电器RB2和继电器RB3控制为接通状态。然后，在步骤S8中控制装置30执行DC充放电模式的控制。在DC充放电模式的控制中，例如，使变换器2的W相臂WA的开关元件15、16互补地接通、断开，以将电池4的电压升压来从连接器34输出，或将在连接器34接受的电压降压来对电池4充电。此外，未必需要使开关元件15、16互补地接通、断开，也可以仅使一方接通、断开，另一方通过反并联连接的二极管而流动电流。
此外，在处理从步骤S5前进至步骤S9的情况下，执行个人空间（myroom）模式的控制。个人空间模式被设定为在不行驶不对外部进行充放电的状态下能够使用音响设备、空调等辅机。
在步骤S4、S8、S9的任一处理结束时，在步骤S10中该流程图的处理结束。
如以上说明的那样，实施方式1的车辆的电源系统如图2所示那样，将向用于对车辆外部充放电的连接器34的引出点设为电力线PL2、NL2，并设置了用于使连接器34与电力线PL2、NL2连接的继电器RB2、RB3。
进而，在DC充放电时，将电池4的正极侧电力线PL4经由线圈L1与行驶用的变换器2的3相臂中之一的W相臂WA的中间节点N3连接。
在该结构中，不设置用于将马达8与变换器2切离的开关也可，有利于削减部件数。
另外，由于能够使用车辆侧的变换器2的一部分进行电压变换，所以可以在外部充电设备侧不设置这样的电路，能够以低成本且高安全性设置外部充电设备。
［实施方式2］
图4是表示实施方式2的车辆的电源装置的结构的电路图。实施方式2的车辆的电源装置在车载的电池的电压Vb比图1的直流链路电压Vdc高的情况下使用。
参照图4，车辆的电源装置10A包括：用于与图1的连接器134连接的连接器34、用于将连接于连接器34的电力线NL3与电力线NL2连接的继电器RB3、和与电力线PL2、NL2连接的变换器2。就变换器2的结构而言，由于在图2中已说明，所以不重复说明。
车辆的电源装置10A还包括：用于将电力线PL2、NL2分别与电力线PL4、NL4连接的继电器RA1、RA2、和正极、负极分别与电力线PL4、NL4连接的电池4。电池4例如是镍氢或锂离子等的二次电池。
车辆的电源系统还包括：一端连接于V相臂VA的中间节点N2的线圈L2、和连接在线圈L2的另一端与电力线PL3之间的继电器RC1。
继电器RA1、RA2、RB3、RC1构成从控制装置30A接受控制信号来切换电池4、连接器34、变换器2和线圈L2的连接关系的连接切换部3A。
在图4的车辆的电源装置10A中，由行驶用变换器2和线圈L2构成的电压变换电路从电池4将电压降压并供给到连接器34。
这样，根据实施方式2，在电池电压Vb＞Vdc的情况下，能够得到与实施方式1同样的效果。
［实施方式3］
实施方式3的车辆的电源装置既能够用于车载的电池的电压Vb比图1的直流链路电压Vdc高的情况，也能够用于车载的电池的电压Vb比图1的直流链路电压Vdc低的情况。
图5是表示实施方式3的车辆的电源装置的第1例的结构的电路图。
参照图5，车辆的电源装置10B包括：用于与图1的连接器134连接的连接器34、用于将连接于连接器34的电力线PL3、NL3分别与电力线PL2、NL2连接的继电器RB2、RB3、和与电力线PL2、NL2连接的变换器2。针对变换器2的结构，由于在图2中已说明，所以不重复说明。
车辆的电源装置10B还包括：用于将电力线PL2、NL2分别与电力线PL4、NL4连接的继电器RA1、RA2、和正极、负极分别与电力线PL4、NL4连接的电池4。电池4例如是镍氢或锂离子等的二次电池。
车辆的电源装置10还包括：在节点N3与电力线PL4之间串联连接的线圈L12和继电器RB1、在线圈L12与继电器RB1的连接节点和电力线PL3之间设置的继电器RC1。通过线圈L12和W相臂WA构成电压转换器。继电器RB1在Vb＜Vdc的情况下电池4与车辆外部之间进行电力授受时导通。继电器RC1在Vb＞Vdc的情况下电池4与车辆外部之间进行电力授受时导通。
继电器RA1、RA2、RB1～RB3、RC1构成从控制装置30B接受控制信号来切换电池4、连接器34、变换器2和线圈L2的连接关系的连接切换部3B。虽然未图示，但是控制装置30B从检测电池4的电压Vb的电压传感器和检测被输入到连接器34的直流链路电压Vdc的电压传感器接受电压Vb、Vdc的测定值并判断它们的大小关系，据此切换连接切换部3B来改变电源装置的电路结构。此外，即使没有从电压传感器输入测定值，也可以利用设定开关等向控制装置30B输入电压Vb、Vdc的值。
在图4的车辆的电源装置10B中，在电池电压Vb＜Vdc的情况下，由行驶用变换器2和线圈L12构成的电压变换电路从电池4将电压升压并供给到连接器34。
另外，在车辆的电源装置10B中，在电池电压Vb＞Vdc的情况下，由行驶用变换器2和线圈L12构成的电压变换电路从电池4将电压降压并供给到连接器34。
图6是表示实施方式3的车辆的电源装置的第2例的结构的电路图。
参照图6，车辆的电源装置10C包括：用于与图1的连接器134连接的连接器34、用于将连接于连接器34的电力线PL3、NL3分别与电力线PL2、NL2连接的继电器RB2、RB3、和与电力线PL2、NL2连接的变换器2。就变换器2的结构而言，由于在图2中已说明，所以不反复说明。
车辆的电源装置10C还包括：用于将电力线PL2、NL2分别与电力线PL4、NL4连接的继电器RA1、RA2、和正极、负极分别与电力线PL4、NL4连接的电池4。电池4例如是镍氢或锂离子等的二次电池。
车辆的电源装置10C还包括：在节点N3与电力线PL4之间串联连接的线圈L1和继电器RB1、在节点N2与电力线PL3之间串联连接的线圈L2和继电器RC1、和检测电力线PL3的电流的电流传感器202。
通过线圈L1和W相臂WA构成第1电压转换器。通过线圈L2和V相臂VA构成第2电压转换器。
继电器RB1在Vb＜Vdc的情况下电池4与车辆外部之间进行电力授受时导通。继电器RC1在Vb＞Vdc的情况下电池4与车辆外部之间进行电力授受时导通。
继电器RA1、RA2、RB1～RB3、RC1构成从控制装置30C接受控制信号来切换电池4、连接器34、变换器2和线圈L2的连接关系的连接切换部3C。虽然未图示，但是控制装置30C从检测电池4的电压Vb的电压传感器和检测被输入到连接器34的直流链路电压Vdc的电压传感器接受电压Vb、Vdc的测定值并判断它们的大小关系，据此切换连接切换部3C来改变电源装置的电路结构。此外，即使没有从电压传感器输入测定值，也可以利用设定开关等向控制装置30C输入电压Vb、Vdc的值。
在图6的车辆的电源装置10C中，在电池电压Vb＜Vdc的情况下，由行驶用变换器2和线圈L1构成的电压变换电路从电池4将电压升压并供给到连接器34。
另外，在车辆的电源装置10C中，在电池电压Vb＞Vdc的情况下，由行驶用变换器2和线圈L2构成的电压变换电路从电池4将电压降压并供给到连接器34。
图7是用于说明图6的控制装置30C执行的控制的流程图。参照图6、图7，在车辆利用启动开关等而被启动时，开始该流程图的处理的执行。在按下启动开关时车辆启动并成为在车辆的操作面板部上“Ready”这一文字显示灯点亮的就绪（Ready-ON）状态。在该状态下，车辆能够行驶。
首先，在步骤S21中，控制装置30A将继电器RA2控制为接通状态。接着在步骤S22中，控制装置30A判断车辆的动作模式是否是行驶模式。考虑了各种判断动作模式的方法，例如可以设置用户指定模式的开关并读取该开关的设定，也可以在存在与连接器34的连接的情况下判断为是充电模式、在不存在的情况下判断为是行驶模式，进而除了有无与连接器34连接以外还可以组合车辆的换挡范围是否是停车档来进行判断。
在步骤S22中判断为动作模式是行驶模式的情况下处理前进至步骤S23，在判断为不是行驶模式的情况下处理前进至步骤S25。
在处理前进至步骤S23的情况下，将继电器RA1控制为接通状态，接着在步骤S24中控制装置30A执行行驶模式的控制。在行驶模式的控制中，例如，通过PWM控制使变换器2的各相臂接通、断开，使马达8旋转。
在处理从步骤S22前进至步骤S25的情况下，在步骤S25中，判断动作模式是否是DC充放电模式。
在步骤S25中判断为动作模式是DC充放电模式的情况下处理前进至步骤S26，在判断为不是DC充放电模式的情况下处理前进至步骤S33。
在处理前进至步骤S26的情况下，判断外部电压Vdc与电池电压Vb的大小。在判断为Vdc＞Vb的情况下，处理前进至步骤S27，在Vdc＞Vb不成立的情况下，处理前进至步骤S30。
在处理前进至步骤S27的情况下，将继电器RB1控制为接通状态，接着在步骤S28中将继电器RB2和继电器RB3控制为接通状态。然后，在步骤S29中控制装置30C执行DC充放电模式的控制。在DC充放电模式的控制中，例如，使变换器2的W相臂WA的开关元件15、16互补地接通、断开，以将电池4的电压Vb升压至直流链路电压Vdc并从连接器34输出，或对在连接器34接受的直流链路电压Vdc进行降压来对电池4充电。此外，未必需要使开关元件15、16互补地接通、断开，也可以仅使一方接通、断开，另一方通过反并联连接的二极管而流动电流。
另一方面，在处理从步骤S26前进至步骤S30的情况下，将继电器RA1控制为接通状态，接着在步骤S31中将继电器RC1和继电器RB3控制为接通状态。然后，在步骤S32中控制装置30C执行DC充放电模式的控制。在DC充放电模式的控制中，例如，使变换器2的V相臂VA的开关元件13、14互补地接通、断开，以将电池4的电压Vb降压至直流链路电压Vdc并从连接器34输出，或对在连接器34接受的直流链路电压Vdc进行升压来对电池4充电。此外，未必需要使开关元件15、16互补地接通、断开，也可以仅使一方接通、断开，另一方通过反并联连接的二极管而流动电流。
此外，在处理从步骤S25前进至步骤S33的情况下，执行个人空间模式的控制。个人空间模式被设定为在不行驶不对外部进行充放电的状态下能够使用音响设备、空调等辅机。
在步骤S24、S29、S32、S33中的任一处理结束时，在步骤S34中该流程图的处理结束。
实施方式3的车辆的电源装置，除了实施方式1、2的车辆的电源装置取得的效果以外，即使在电池电压Vb与直流链路电压Vdc的大小关系可反转的情况下，控制装置30B、30C也判断大小关系并改变成适当的电路结构来执行电压变换动作。从而在电池电压Vb与直流链路电压Vdc的大小关系可反转的情况下，也能够对车辆的电池4进行适当充电，或能够从车辆的电池4向外部取出电力。
［其他的变形例］
以下，针对用于使直流充放电的电力大容量化的变形例进行说明。
图8是表示用于使电力大容量化的第1变形例的结构的电路图。
图8所示的车辆的电源装置10D，除了图2所示的车辆的电源装置10以外，还包括在节点N1与电力线PL4之间串联连接的线圈L4和继电器RB4。车辆的电源装置10D的其他结构与图2中说明的车辆的电源装置10同样，所以不重复说明。
车辆的电源装置10D中能够流经图2中示出的电源装置10的2倍的电流。另外，在电流小的情况下仅将继电器RB1、RB4中的一方设为接通状态，在需要大电流的情况下将继电器RB1、RB4这两方设为接通状态，可以根据电流来改变电路结构。
此外在图8的结构的情况下，也可以设为如下结构：在将节点N2与V相线圈连接的路径上进一步追加继电器，能够将V相线圈从节点N2切离。
图9是表示用于使电力大容量化的第2变形例的结构的电路图。
图9所示的车辆的电源装置10E，除了图2所示的车辆的电源装置10以外，还包括在节点N1与节点N3之间连接的继电器RB5。车辆的电源装置10E的其他结构与图2中已说明的车辆的电源装置10同样，所以不反复说明。
图9所示的例子在变换器2的开关元件的每一个的容许电流比允许流经线圈L1的容许电流小的情况下有效。在这样的情况下使继电器RB5导通，将W相臂WA和U相臂UA相对于线圈L1并联连接，使2个开关元件同时接通、断开即可。此外，只要是从U、V、W相臂中选择多个臂则其他的组合也可以。
图10是表示用于使电力大容量化的第3变形例的结构的电路图。
图10所示的车辆的电源装置10F，除了图4所示的车辆的电源装置10A以外，还包括在节点N2与节点N3之间连接的继电器RC2。车辆的电源装置10F的其他结构与图4中已说明的车辆的电源装置10A同样，所以不重复说明。
图10所示的例子与图9同样，在变换器2的开关元件的每一个的容许电流比允许流经线圈L1的容许电流小的情况下有效。在这样的情况下使继电器RC1导通，将W相臂WA和V相臂VA相对于线圈L2并联连接，使2个开关元件同时接通、断开即可。此外，只要是从U、V、W相臂中选择多个臂则其他的组合也可以。
此外，在本实施方式中示出了作为开关的一例使用继电器的方式，但是也可以代替继电器而使用例如半导体电力元件等其他开关。另外，针对设置开关的位置考虑了各种变更。例如，只要能够切断电抗器的电流则可以将继电器的位置变更至电抗器的相反一侧。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而并不是限制性内容。本发明的范围并不是通过上述的说明来表示，而是通过权力要求来表示，与权利要求等同的意思以及权利要求范围内的所有变更都包含在本发明中。

Claims (9)

1.一种车辆的电源装置，具备：
蓄电装置（4）；
连接器（34），能够从车辆外部连接电力电缆；
变换器（2），用于使旋转电机运转；
线圈（L1；L2；L12），在所述旋转电机的定子线圈以外另外设置；和
连接切换部（3；3A；3B；3C），其切换所述蓄电装置、所述连接器、所述变换器及所述线圈的连接关系，
在第1动作模式中，所述连接切换部设定连接关系，以能够不使用所述线圈而将所述蓄电装置的电力供给到所述变换器来驱动所述旋转电机，在第2动作模式中，所述连接切换部设定连接关系，以能够使用所述线圈和所述变换器构成电压变换电路并在所述连接器的电压与所述蓄电装置的电压之间进行电压变换。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源装置，其中，
还具备向所述变换器供给电力的正电力线（PL2）和负电力线（NL2），
所述变换器包括在所述正电力线与所述负电力线之间并联连接的多个相的臂（UA，VA，WA），
所述多个相的臂各自具有在所述正电力线与所述负电力线之间串联连接的第1开关元件和第2开关元件（11～16），
所述连接切换部包括第1开关（RB1；RC1），当所述第1开关（RB1；RC1）在所述第2动作模式中导通时，成为所述线圈的一端与所述多个相的臂中的第1臂（WA；VA）的所述第1开关元件和所述第2开关元件（15，16；13，14）的中间节点（N3；N2）连接、且所述线圈的另一端与所述蓄电装置或所述连接器连接的状态，
当所述第1开关在所述第1动作模式中变为非导通时，成为所述线圈不构成所述电压变换电路的状态。
3.根据权利要求2所述的车辆的电源装置，其中，
所述第1开关（RB1）设置在所述线圈（L1）的另一端与所述蓄电装置的正极（PL4）之间，
所述连接切换部（3）还包括设置在所述正电力线与所述蓄电装置的正极之间的第2开关（RA1），
所述车辆的电源装置还具备控制装置（30），所述控制装置（30）在所述第1动作模式中将所述第1开关控制为断开状态并将所述第2开关控制为接通状态，在所述第2动作模式中将所述第1开关控制为接通状态并将所述第2开关控制为断开状态。
4.根据权利要求3所述的车辆的电源装置，其中，
所述连接切换部（3）还包括：
第3开关（RB2），设置在所述正电力线与所述连接器的正极端子之间；和
第4开关（RB3），设置在所述负电力线与所述连接器的负极端子之间，
所述控制装置（30）在所述第2动作模式中使所述第3开关和所述第4开关导通。
5.根据权利要求2所述的车辆的电源装置，其中，
所述第1开关（RC1）设置在所述线圈的另一端与所述连接器的正极端子（PL3）之间，
所述车辆的电源装置还具备控制装置（30A），所述控制装置（30A）在所述第1动作模式中将所述第1开关控制为断开状态，在所述第2动作模式中将所述第1开关控制为接通状态。
6.根据权利要求5所述的车辆的电源装置，其中，
所述连接切换部（3A）还包括设置在所述负电力线与所述连接器的负极端子之间的第2开关（RB3），
所述控制装置（30A）在所述第2动作模式中使所述第2开关导通。
7.根据权利要求1所述的车辆的电源装置，其中，
所述车辆的电源装置还具备控制所述连接切换部（3B，3C）的控制装置（30B，30C），
所述控制装置基于所述连接器的电压和所述蓄电装置的电压，对使所述电压变换电路作为升压电路来动作还是作为降压电路来动作进行切换。
8.根据权利要求7所述的车辆的电源装置，其中，
所述控制装置（30B）基于所述连接器的电压和所述蓄电装置的电压，对使用所述线圈（L12）和所述变换器（2）形成所述升压电路还是形成所述降压电路进行切换。
9.根据权利要求7所述的车辆的电源装置，其中，
所述车辆的电源装置还具备：
第2线圈（L2），其在所述旋转电机的定子线圈和所述线圈（L1）以外另外设置；和
向所述变换器供给电力的正电力线（PL2）和负电力线（NL2），
所述变换器包括在所述正电力线与所述负电力线之间并联连接的多个相的臂（UA，VA，WA），
所述多个相的臂各自具有在所述正电力线与所述负电力线之间串联连接的第1开关元件和第2开关元件（11～16），
所述连接切换部包括：
第1开关（RB1），当其在所述第2动作模式中导通时，成为所述线圈（L1）的一端与所述多个相的臂中的第1臂（WA）的所述第1开关元件和所述第2开关元件的中间节点（N3）连接、且所述线圈的另一端与所述蓄电装置连接的状态；和
第2开关（RC1），当其在所述第2动作模式中导通时，成为所述第2线圈（L2）的一端与所述多个相的臂中的第2臂（VA）的所述第1开关元件和所述第2开关元件的中间节点（N2）连接、且所述第2线圈的另一端与所述连接器连接的状态，
所述第1开关和所述第2开关（RB1，RC1）在所述第1动作模式中变为非导通时，成为在所述线圈和所述第2线圈中不流动电流的状态。
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