CN112217245B - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够恰当地进行充放电的电源装置。在电源装置(1)中，电池切换部(50)是能够通过切换串联连接继电器(56)、并联连接继电器(51)、并联连接继电器(52)以及并联连接继电器(53)从而切换为将第1电池(11)和第2电池(12)串联连接的串联电路、或者将第1电池(11)和第2电池并联连接的并联电路的电路。控制部(60)在对第1电池和第2电池进行充电的情况下，控制电池切换部(50)切换为并联电路(Q1)，并且根据施加到第1阴极端子(cd1)以及第1阳极端子(ad1)的电压来控制并联连接继电器，进一步根据施加到第2阴极端子(cd2)及第2阳极端子(ad2)的电压来控制并联连接继电器。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及电源装置。
背景技术
以往，作为电源装置，例如在专利文献1中记载了一种快速充电装置，其具备第一电池模块和第二电池模块，在对第一电池模块及第二电池模块进行充放电的情况下，将第一电池模块及第二电池模块串联或并联连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2018-33263号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
然而，上述专利文献1所记载的快速充电装置希望例如在第一电池模块和第二电池模块的充电率不同的状态下，在将第一电池模块以及第二电池模块并联连接的情况下，能够恰当地进行充电。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够恰当地进行充放电的电源装置。
用于解决问题的技术手段
为了解决上述问题，实现目的，本发明所涉及的特征在于，具备：第1电池，所述第1电池被搭载于车辆且能够存储电力；第2电池，所述第2电池被搭载于所述车辆且能够存储电力；切换部，所述切换部能够通过切换串联连接开关、第1并联连接开关、第2并联连接开关以及第3并联连接开关，从而切换为将所述第1电池和所述第2电池串联连接的串联电路或者将所述第1电池和所述第2电池并联连接的第1并联电路；输入部，所述输入部被与外部充电器连接，并输入从所述外部充电器供给的电力；以及控制部，所述控制部控制所述切换部，并切换为所述串联电路或所述第1并联电路，所述串联连接开关被设置在所述第2电池的正极和所述第1电池的负极之间，将所述第2电池的正极和所述第1电池的负极之间导通或切断，所述第1并联连接开关具有第1寄生二极管，所述第1寄生二极管的第1阴极端子与所述第1电池的正极连接，并且所述第1寄生二极管的第1阳极端子与所述输入部的正极连接，所述第1并联连接开关将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间导通或切断，所述第2并联连接开关具有第2寄生二极管，所述第2寄生二极管的第2阴极端子与所述第2电池的正极连接，并且所述第2寄生二极管的第2阳极端子与所述输入部的正极连接，所述第2并联连接开关将所述第2电池的正极与所述输入部的正极之间导通或切断，所述第3并联连接开关被设置在所述第1电池的负极和所述第2电池的负极之间，将所述第1电池的负极和所述第2电池的负极之间导通或切断，在对所述第1电池和所述第2电池进行充电的情况下，所述控制部控制所述切换部来切换为所述第1并联电路，并根据施加于所述第1阴极端子和所述第1阳极端子的电压来控制所述第1并联连接开关，再根据施加于所述第2阴极端子和所述第2阳极端子的电压来控制所述第2并联连接开关。
在上述电源装置中，优选地，在对所述第1电池和所述第2电池进行充电时，在施加到所述第1阴极端子的电压小于施加到所述第1阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第1并联连接开关接通，将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间导通，在施加到所述第1阴极端子的电压为施加到所述第1阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第1并联连接开关断开，将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间切断，在施加到所述第2阴极端子的电压小于施加到所述第2阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第2并联连接开关接通，将所述第2电池的正极和所述输入部的正极之间导通，在施加到所述第2阴极端子的电压为施加到所述第2阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第2并联连接开关断开，将所述第2电池的正极和所述输入部的正极之间切断。
在上述电源装置中，优选地，所述第3并联连接开关具有第3寄生二极管，所述第3寄生二极管的第3阴极端子经由所述串联连接开关而与所述第2电池的正极连接且所述第3寄生二极管的第3阳极端子与所述第2电池的负极连接，在施加到所述第3阴极端子的电压小于施加到所述第3阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关接通，将所述第2电池的正极和负极之间导通，在施加到所述第3阴极端子的电压为施加到所述第3阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关断开，将所述第2电池的正极和负极之间切断。
在上述电源装置中，优选地，所述切换部能够通过切换第4并联连接开关、第5并联连接开关以及第3并联连接开关，从而切换为将所述第1电池和所述第2电池并联连接的第2并联电路，在对所述第1电池和所述第2电池进行充电的情况下，所述控制部控制所述切换部，利用所述第1并联电路和所述第2电联电路中的一个电路进行充电，并且不用所述第1并联电路和所述第2并联电路中的另一个电路进行充电。
发明效果
本发明所涉及的电源装置在第1电池的充电率和第2电池的充电率不同的状态下形成并联电路来进行电池充电时，能够抑制从第1电池或第2电池中的一者向另一者逆流的电流，其结果，能够恰当地进行充放电。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的电源装置的结构例的概要图。
图2是示出实施方式所涉及的电源装置的一部分的结构例的概要图。
图3是示出实施方式所涉及的串联电路的结构例的概要图。
图4是示出实施方式所涉及的并联电路的结构例的概要图。
图5是示出实施方式所涉及的电源装置的一部分的结构例的电路图。
图6是示出实施方式所涉及的电压监视电路的结构例的电路图。
图7是示出实施方式所涉及的电压监视电路的结构例的电路图。
图8是示出实施方式所涉及的400V充电的动作例的流程图。
图9是示出实施方式的变形例所涉及的电源装置的结构例的概要图。
符号说明
11第1电池
12第2电池
56串联连接继电器(串联连接开关)
51并联连接继电器(第1并联连接开关)
51a并联连接继电器(第4并联连接开关)
52并联连接继电器(第2并联连接开关)
52a并联连接继电器(第5并联连接开关)
53并联连接继电器(第3并联连接开关)
50电池切换部(切换部)
21 400V输入部(输入部)
P串联电路
Q1并联电路(第1并联电路)
Q2并联电路(第2并联电路)
60控制部
D1第1寄生二极管
D2第2寄生二极管
D3第3寄生二极管
cd1第1阴极端子
ad1第1阳极端子
cd2第2阴极端子
ad2第2阳极端子
cd3第3阴极端子
ad3第3阳极端子
具体实施方式
参照附图并对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细的说明。本发明并不被以下的实施方式所记载的内容限定。另外，在以下记载的结构要素中，包含本领域技术人员可以容易想到的内容以及实质上相同的内容。并且，以下记载的结构能够适当组合。此外，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
[实施方式]
参照附图对实施方式所涉及的电源装置1进行说明。图1是示出实施方式所涉及的电源装置1的结构例的概要图。图2是示出实施方式所涉及的电源装置1的一部分的结构例的概要图。图3是示出实施方式所涉及的串联电路P的结构例的概要图。图4是示出实施方式所涉及的并联电路Q1的结构例的概要图。图5是示出实施方式所涉及的电源装置1的一部分的结构例的电路图。图6是示出实施方式所涉及的电压监视电路61的结构例的电路图。图7是示出实施方式所涉及的电压监视电路63的结构例的电路图。
电源装置1搭载于车辆，向设置于该车辆的前PCU(Power Control Unit：功率控制单元)3、后PCU 4等负载部供给电力。在此，车辆例如是EV(Electric Vehicle：电动车辆)、HEV(Hybrid Electric Vehicle：混合动力汽车)、PHEV(Plug-in Hybrid ElectricVehicle：插电式混合动力汽车)等电动车辆。电源装置1例如将外部充电器的连接器与车辆的400V输入部21连接，将经由400V输入部21从外部充电器供给的电力向电池单元10充电。然后，电源装置1将已充电的电力供给到前PCU 3及后PCU 4等负载部。以下，对电源装置1进行详细说明。
如图1～图5所示，电源装置1例如具备电池单元10、作为输入部的400V输入部21、主切换部30、充电切换部40、作为切换部的电池切换部50以及控制部60。
电池单元10是能够对直流电进行充放电的蓄电池的集合体。电池单元10例如构成为包括第1电池11和第2电池12。第1电池11是能够对直流电力进行充放电的蓄电池，具有多个电池单元。各电池单元分别由能够充放电的二次电池构成，例如由锂离子电池构成。各电池单元与相邻的电池单元相互串联连接。
第2电池12被与上述第1电池11同等地构成。即，第2电池12是能够对直流电力进行充放电的蓄电池，具有多个电池单元。第2电池12的各电池单元分别由能够充放电的二次电池构成，例如由锂离子电池构成。第2电池12的各电池单元与相邻的电池单元相互串联连接。第2电池12具有与第1电池11同等的放电容量。
电池单元10被切换为使第1电池11和第2电池12串联连接的串联电路P(参照图3)或使第1电池11和第2电池12并联连接的并联电路Q1(参照图4)。电池单元10在被切换为串联电路P或并联电路Q1的状态下与外部充电器连接，将从该外部充电器供给的电力进行充电。另外，电池单元10在被切换为串联电路P的状态下与前PCU 3及后PCU 4连接，将充电后的电力供给到前PCU 3及后PCU 4。
充电输入部20是输入从外部充电器供给的电力的充电端口。充电输入部20构成为包括作为输入部的400V输入部21和800V输入部22(参照图1)。400V输入部21对应于400V电压的外部充电器。400V输入部21经由充电切换部40(充电继电器41、并联连接继电器51)而与电池单元10连接。400V输入部21通过将外部充电器的连接器插入而与该外部充电器电连接，输入从该外部充电器供给的电力。400V输入部21将已输入的电力经由充电切换部40向电池单元10输出。
800V输入部22对应于800V电压的外部充电器。800V输入部22经由充电切换部40(充电继电器43、44)而与电池单元10连接。800V输入部22通过插入外部充电器的连接器而与该外部充电器电连接，输入从该外部充电器供给的电力。800V输入部22将已输入的电力经由充电切换部40向电池单元10输出。
主切换部30对在电池单元10与前PCU 3及后PCU 4之间流动的电流进行导通或切断。主切换部30构成为包括：主继电器31、主继电器32、主继电器33以及主继电器34。主继电器31～34例如是N沟道型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effecttransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，对电流进行导通或切断。主继电器31设置在第1电池11的正极与前PCU 3的正极之间。主继电器31被控制部60接通，对从第1电池11的正极向前PCU 3流动的电流进行导通。另外，主继电器31被控制部60断开，切断从第1电池11的正极流向前PCU 3的电流。主继电器32设置在第2电池12的负极和前PCU3的负极之间。主继电器32被控制部60接通，对从第2电池12的负极向前PCU 3流动的电流进行导通。另外，主继电器32被控制部60断开，切断从第2电池12的负极向前PCU 3流动的电流。
主继电器33设置在第1电池11的正极与后PCU 4的正极之间。主继电器33被控制部60接通，对从第1电池11的正极向后PCU 4流动的电流进行导通。另外，主继电器33被控制部60断开，切断从第1电池11的正极流向后PCU 4的电流。主继电器34设置在第2电池12的负极和后PCU 4的负极之间。主继电器34被控制部60接通，对从第2电池12的负极向后PCU 4流动的电流进行导通。另外，主继电器34被控制部60断开，切断从第2电池12的负极向后PCU 4流动的电流。
充电切换部40对在充电输入部20与电池单元10之间流动的电流进行导通或者切断。充电切换部40构成为包括：充电继电器41、并联连接继电器51、充电继电器43以及充电继电器44。充电继电器41、43、44以及并联连接继电器51例如是N沟道型的MOSFET，对电流进行导通或者切断。
并联连接继电器51设置在第1电池11的正极与400V输入部21的正极之间。并联连接继电器51被控制部60接通，对从第1电池11的正极向400V输入部21的正极流动的电流进行导通。另外，并联连接继电器51被控制部60断开，切断从第1电池11的正极向400V输入部21的正极流动的电流。
充电继电器41设置在第1电池11和第2电池12的负极与400V输入部21的负极之间。充电继电器41被控制部60接通，对从第1电池11以及第2电池12的负极向400V输入部21的负极流动的电流进行导通。另外，充电继电器41被控制部60断开，切断从第1电池11以及第2电池12的负极向400V输入部21的负极流动的电流。
充电继电器43设置在第1电池11的正极和800V输入部22的正极之间。充电继电器43被控制部60接通，对从第1电池11的正极向800V输入部22的正极流动的电流进行导通。另外，充电继电器43被控制部60断开，切断从第1电池11的正极向800V输入部22的正极流动的电流。
充电继电器44设置在第2电池12的负极和800V输入部22的负极之间。充电继电器44被控制部60接通，对从第2电池12的负极向800V输入部22的负极流动的电流进行导通。另外，充电继电器44被控制部60断开，切断从第2电池12的负极向800V输入部22的负极流动的电流。
电池切换部50切换第1电池11与第2电池12的连接。电池切换部50构成为包括：并联连接继电器51、并联连接继电器52、并联连接继电器53以及串联连接继电器56。
串联连接继电器56设置在第2电池12的正极与第1电池11的负极之间。串联连接继电器56被控制部60接通，将第2电池12的正极与第1电池11的负极之间导通。另外，串联连接继电器56被控制部60断开，将第2电池12的正极与第1电池11的负极之间切断。
并联连接继电器51设置在第1电池11的正极与400V输入部21的正极之间。并联连接继电器51具有第1寄生二极管D1，该第1寄生二极管D1的第1阴极端子cd1与第1电池11的正极连接，且第1寄生二极管D1的第1阳极端子ad1与400V输入部21的正极以及第2电池12的正极连接。并联连接继电器51被控制部60接通，对第1电池11的正极与400V输入部21的正极以及第2电池12的正极之间进行导通。另外，并联连接继电器51被控制部60断开，将第1电池11的正极与400V输入部21的正极以及第2电池12的正极之间切断。
并联连接继电器52设置在第2电池12的正极与400V输入部21的正极之间。并联连接继电器52具有第2寄生二极管D2，该第2寄生二极管D2的第2阴极端子cd2与第2电池12的正极连接，且第2寄生二极管D2的第2阳极端子ad2与400V输入部21的正极以及第1电池11的正极连接。并联连接继电器52被控制部60接通，对第2电池12的正极与400V输入部21的正极以及第1电池11的正极之间进行导通。另外，并联连接继电器52被控制部60断开，将第2电池12的正极与400V输入部21的正极以及第1电池11的正极之间切断。
并联连接继电器53设置在第1电池11的负极与第2电池12的负极之间。并联连接继电器53具有第3寄生二极管D3。第3寄生二极管D3的第3阴极端子cd3与第1电池11的负极连接，且经由串联连接继电器56而与第2电池12的正极连接。第3寄生二极管D3的第3阳极端子ad3与第2电池12的负极连接，且经由充电继电器41而与400V输入部21的负极连接。并联连接继电器53被控制部60接通，将第1电池11的负极与第2电池12的负极以及400V输入部21的负极之间导通。另外，并联连接继电器53被控制部60断开，将第1电池11的负极与第2电池12的负极及400V输入部21的负极之间切断。
电池切换部50通过切换上述并联连接继电器51、并联连接继电器52、并联连接继电器53以及串联连接继电器56，从而切换为将第1电池11和第2电池12串联连接的串联电路P，或者切换为将第1电池11和第2电池12并联连接的并联电路Q1。
如图3所示，电池切换部50例如通过将串联连接继电器56接通，并且将并联连接继电器51、并联连接继电器52以及并联连接继电器53断开，从而形成将第1电池11以及第2电池12串联连接而成的串联电路P。另外，如图4所示，电池切换部50通过将并联连接继电器51、并联连接继电器52以及并联连接继电器53接通，并且将串联连接继电器56断开，从而形成将第1电池11以及第2电池12并联连接而成的并联电路Q1。
控制部60控制主切换部30、充电切换部40以及电池切换部50。控制部60构成为包含以公知的微型计算机为主体的电子电路，该微型计算机包含CPU、构成存储部的ROM、RAM以及接口。控制部60控制主切换部30，对在电池单元10与前PCU 3及后PCU 4之间流动的电流进行导通或切断。控制部60控制充电切换部40，对在400V输入部21或800V输入部22与电池单元10之间流动的电流进行导通或切断。控制部60控制电池切换部50，将第1电池11与第2电池12的连接切换为串联电路P或并联电路Q1。
控制部60构成为包括电压监视电路61～63(参照图5)。电压监视电路61是监视并联连接继电器51的电压的电路。电压监视电路61基于对第1阴极端子cd1以及第1阳极端子ad1施加的电压来控制并联连接继电器51。如图6所示，电压监视电路61具有升压电路61a、比较电路61b和驱动电路61c。升压电路61a连接到400V输入部21和驱动电路61c，并且基于从400V输入部21供给的电力将驱动电路61c升压。
比较电路61b输出在并联连接继电器51的端子间施加的电压的比较结果。比较电路61b的正极端子与第1寄生二极管D1的第1阳极端子ad1连接，负极端子与第1寄生二极管D1的第1阴极端子cd1连接。比较电路61b将施加于第1阴极端子cd1的电压与施加于第1阳极端子ad1的电压的比较结果输出至驱动电路61c。比较电路61b例如在施加于第1阴极端子cd1的电压小于施加于第1阳极端子ad1的电压的情况下，将接通并联连接继电器51的接通信号向驱动电路61c输出。另一方面，比较电路61b在施加于第1阴极端子cd1的电压为施加于第1阳极端子ad1的电压以上的情况下，将断开并联连接继电器51的断开信号输出至驱动电路61c。
驱动电路61c用于接通或断开并联连接继电器51。驱动电路61c与比较电路61b的输出端子以及并联连接继电器51的栅极端子连接，基于比较电路61b的比较结果将并联连接继电器51接通或者断开。驱动电路61c例如在从比较电路61b输出了接通信号的情况下，对并联连接继电器51的栅极端子施加接通电压，使该并联连接继电器51接通。由此，第1电池11的正极与400V输入部21的正极及第2电池12的正极之间导通。另一方面，驱动电路61c在从比较电路61b输出断开信号的情况下，对并联连接继电器51的栅极端子施加断开电压，使该并联连接继电器51断开。由此，第1电池11的正极与400V输入部21的正极以及第2电池12的正极之间被切断。
如图5所示，电压监视电路62是监视并联连接继电器52的电压的电路。电压监视电路62是与上述的电压监视电路61相同的结构以及动作。即，电压监视电路62基于施加于第2阴极端子cd2以及第2阳极端子ad2的电压来控制并联连接继电器52。电压监视电路62例如在施加于第2阴极端子cd2的电压小于施加于第2阳极端子ad2的电压的情况下，接通并联连接继电器52，将第2电池12的正极与400V输入部21的正极以及第1电池11的正极之间导通。另一方面，电压监视电路62在施加于第2阴极端子cd2的电压为施加于第2阳极端子ad2的电压以上的情况下，断开并联连接继电器52，将第2电池12的正极与400V输入部21的正极以及第1电池11的正极之间切断。
如图5所示，电压监视电路63是监视并联连接继电器53的电压的电路。电压监视电路63例如如图7所示，具有偏置电源63a、比较电路63b、逻辑与电路63c以及驱动电路63d。偏置电源63a是对比较电路63b的正极施加规定的电压(例如10V)的电源。在串联连接继电器56断开的情况下，在并联连接继电器53的第3阴极端子cd3与第3阳极端子ad3之间没有电位差，但在该情况下，偏置电源63a为了接通并联连接继电器53而对第3阳极端子ad3侧施加规定的电压(例如10V)。即，为了满足在第3阳极端子ad3与第3阴极端子cd3的电位差为零时在第3阳极端子ad3的电压大于第3阴极端子cd3的电压的情况下接通这样的条件，偏置电源63a对第3阳极端子ad3侧施加规定的电压(例如10V)。
比较电路63b输出在并联连接继电器53的端子间施加的电压的比较结果。比较电路63b的正极端子经由偏置电源63a而与第3寄生二极管D3的第3阳极端子ad3连接，负极端子与第3寄生二极管D3的第3阴极端子cd3连接。比较电路63b将施加于第3阴极端子cd3的电压与施加于第3阳极端子ad3的电压的比较结果输出到逻辑与电路63c。比较电路63b例如在施加到第3阴极端子cd3的电压小于施加到第3阳极端子ad3的电压的情况下，将接通并联连接继电器53的接通信号输出到逻辑与电路63c。另一方面，比较电路63b在施加于第3阴极端子cd3的电压为施加于第3阳极端子ad3的电压以上的情况下，将断开并联连接继电器53的断开信号输出到逻辑与电路63c。
逻辑与电路63c是计算两个信号的逻辑积的电路。逻辑与电路63c对接通或断开并联连接继电器53的外部信号和从比较电路63b输出的接通信号或断开信号的逻辑积进行运算。在此，外部信号是用于在从并联电路Q1切换为串联电路P时，在接通串联连接继电器56之前，使并联连接继电器53为断开状态以防止短路的信号。逻辑与电路63c在外部信号为接通且从比较电路63b输出接通信号的情况下，将接通并联连接继电器53的接通信号输出至驱动电路63d。另一方面，在外部信号或者从比较电路63b输出的信号的至少一方为断开的情况下，逻辑与电路63c将断开并联连接继电器53的断开信号输出至驱动电路63d。
驱动电路63d使并联连接继电器53接通或断开。驱动电路63d连接于逻辑与电路63c的输出端子及并联连接继电器53的栅极端子，基于逻辑与电路63c的输出结果使并联连接继电器53接通或断开。驱动电路63d例如在从逻辑与电路63c输出了接通信号的情况下，对并联连接继电器53的栅极端子施加接通电压，使该并联连接继电器53接通。由此，第2电池12的正极与负极之间导通。另一方面，驱动电路63d在从逻辑与电路63c输出了断开信号的情况下，对并联连接继电器53的栅极端子施加断开电压，使该并联连接继电器53断开。由此，第2电池12的正极与负极之间被切断。
接着，对电源装置1的400V充电的动作例进行说明。图8是示出实施方式所涉及的400V充电的动作例的流程图。在电源装置1中，控制部60判定400V充电是否已开始(步骤S1)。控制部60例如在并联连接继电器51、52中，在400V输入部21侧的电压高于电池单元10侧的情况下，判定为外部充电器的连接器已与400V输入部21连接并开始充电。具体而言，在电压监视电路61中的施加于第1阳极端子ad1的电压为施加于第1阴极端子cd1的电压以上并且电压监视电路62中的施加于第2阳极端子ad2的电压为施加于第2阴极端子cd2的电压以上的情况下，控制部60判定为已开始充电。
控制部60在已开始400V充电的情况下(步骤S1；是)，形成并联电路Q1(步骤S2)。控制部60例如通过将并联连接继电器51、并联连接继电器52以及并联连接继电器53接通，并且将串联连接继电器56断开，从而形成将第1电池11以及第2电池12并联连接而成的并联电路Q1。
接着，控制部60判定电流是否从第1电池11逆流(步骤S3)。例如在电压监视电路61中的施加于第1阴极端子cd1的电压为施加于第1阳极端子ad1的电压以上的情况下，控制部60判定为电流从第1电池11逆流(步骤S3；是)，断开并联连接继电器51(步骤S4)。另一方面，控制部60在施加于第1阴极端子cd1的电压小于施加于第1阳极端子ad1的电压的情况下，判定为电流未从第1电池11逆流(步骤S3；否)，使并联连接继电器51的接通继续。
接着，控制部60判定电流是否从第2电池12逆流(步骤S5)。例如在电压监视电路62中的施加于第2阴极端子cd2的电压为施加于第2阳极端子ad2的电压以上的情况下，控制部60判定为电流从第2电池12逆流(步骤S5；是)，断开并联连接继电器52(步骤S6)。另一方面，在施加到第2阴极端子cd2的电压小于施加到第2阳极端子ad2的电压的情况下，控制部60判定为电流未从第2电池12逆流(步骤S5；否)，使并联连接继电器52的接通继续。
接着，控制部60接通充电切换部40(步骤S7)。控制部60例如接通充电继电器41，对构成并联电路Q的第1电池11以及第2电池12进行充电(步骤S8)。接着，控制部60判定充电是否结束(步骤S9)。控制部60在充电已结束的情况下(步骤S9；是)，将充电切换部40断开，结束400V充电处理。控制部60在充电未结束的情况下(步骤S9；否)，返回上述步骤S3，再次判定电流是否从第1电池11逆流。此外，在上述的步骤S1中，控制部60在400V充电未开始的情况下(步骤S1；否)，则结束400V充电处理。
如以上那样，实施方式所涉及的电源装置1具备：第1电池11、第2电池12、电池切换部50、充电输入部20以及控制部60。第1电池11是搭载于车辆且能够蓄积电力的蓄电池。第2电池12是搭载于所述车辆且能够蓄电电力的蓄电池。电池切换部50是能够通过切换串联连接继电器56、并联连接继电器51、并联连接继电器52以及并联连接继电器53，从而切换为将第1电池11和第2电池12串联连接的串联电路P、或者将第1电池11和第2电池12并联连接的并联电路Q1的电路。充电输入部20与外部充电器连接，输入从该外部充电器供给的电力。控制部60控制电池切换部50，切换为串联电路P或并联电路Q1。
串联连接继电器56设置在第2电池12的正极与第1电池11的负极之间，将第2电池12的正极与第1电池11的负极之间导通或切断。并联连接继电器51具有第1寄生二极管D1，该第1寄生二极管D1的第1阴极端子cd1与第1电池11的正极连接，且第1寄生二极管D1的第1阳极端子ad1与充电输入部20的正极连接，将第1电池11的正极与充电输入部20的正极之间导通或切断。并联连接继电器52具有第2寄生二极管D2，第2寄生二极管D2的第2阴极端子cd2与第2电池12的正极连接，且第2寄生二极管D2的第2阳极端子ad2与充电输入部20的正极连接，将第2电池12的正极与充电输入部20的正极之间导通或切断。并联连接继电器53设置在第1电池11的负极与第2电池12的负极之间，将第1电池11的负极与第2电池12的负极之间导通或切断。控制部60在对第1电池11和第2电池12进行充电的情况下，控制电池切换部50切换为并联电路Q1，基于施加于第1阴极端子cd1以及第1阳极端子ad1的电压来控制并联连接继电器51，进一步地，基于施加于第2阴极端子cd2及第2阳极端子ad2的电压来控制并联连接继电器52。
根据该结构，电源装置1在第1电池11的充电率与第2电池12的充电率不同的状态下形成并联电路Q1并进行电池充电时，能够抑制从第1电池11和第2电池12中的一方向另一方逆流的电流(冲击电流)。在该情况下，电源装置1无需如以往那样考虑接通继电器的顺序，因此能够抑制装置的动作变复杂。电源装置1通过并联连接继电器51、52来抑制逆流，因此与以往的利用二极管来抑制逆流的情况相比，能够抑制损耗。电源装置1由于并联连接继电器51还作为充电用的继电器而发挥功能，因此能够抑制继电器的个数的增加，能够抑制装置的大型化。电源装置1在串联连接继电器56接通的情况下，第1阴极端子cd1的电压变得比第1阳极端子ad1的电压大，并联连接继电器51断开，因此能够防止并联连接继电器51以及串联连接继电器56同时接通，能够防止第1电池11短路。电源装置1能够形成串联电路P而向负载部供给电力。其结果，电源装置1能够恰当地进行充放电。
在上述电源装置1中，控制部60在对构成并联电路Q1的第1电池11和第2电池12进行充电时，在施加到第1阴极端子cd1的电压小于施加到第1阳极端子ad1的电压的情况下，将并联连接继电器51接通，将第1电池11的正极与充电输入部20的正极之间导通。另一方面，控制部60在施加于第1阴极端子cd1的电压为施加于第1阳极端子ad1的电压以上的情况下，断开并联连接继电器51，将第1电池11的正极与充电输入部20的正极之间切断。同样地，控制部60在施加到第2阴极端子cd2的电压小于施加到第2阳极端子ad2的电压的情况下，接通并联连接继电器52，将第2电池12的正极与充电输入部20的正极之间导通。另一方面，控制部60在施加于第2阴极端子cd2的电压为施加于第2阳极端子ad2的电压以上的情况下，将并联连接继电器52断开，将第2电池12的正极与充电输入部20的正极之间切断。
根据该结构，电源装置1例如即使在第1电池11的充电率高于第2电池12的充电率时形成并联电路Q1，也能够抑制从第1电池11的正极向第2电池12的正极逆流的电流。另外，电源装置1即使在第2电池12的充电率高于第1电池11的充电率时形成并联电路Q1，也能够抑制从第2电池12的正极向第1电池11的正极逆流的电流。
在上述电源装置1中，并联连接继电器53具有第3寄生二极管D3，第3寄生二极管D3的第3阴极端子cd3经由串联连接继电器56而与第2电池12的正极连接，且第3寄生二极管D3的第3阳极端子ad3与第2电池12的负极连接。控制部60在施加到第3阴极端子cd3的电压小于施加到第3阳极端子ad3的电压的情况下，将并联连接继电器53接通，将第2电池12的正极与负极之间导通。另一方面，控制部60在施加于第3阴极端子cd3的电压为施加于第3阳极端子ad3的电压以上的情况下，将并联连接继电器53断开，将第2电池12的正极与负极之间切断。根据该结构，电源装置1能够防止第2电池12短路。
[变形例]
接着将说明本实施方式的变形例。此外，在实施方式的变形例中，对与实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。图9是示出实施方式的变形例所涉及的电源装置1A的结构例的概要图。电源装置1A在具备与400V和800V电压的外部充电器对应的通用输入部23这一点上与实施方式的电源装置1不同。
在电源装置1A中，充电切换部40构成为还包含充电继电器45。充电继电器45设置在通用输入部23的正极与第2电池12的正极之间。充电继电器45在经由通用输入部23进行400V充电时被控制部60接通，将从通用输入部23的正极向第2电池12的正极流动的电流导通。另外，充电继电器43在经由通用输入部23进行800V充电时被控制部60断开，将从通用输入部23的正极向第2电池12的正极流动的电流切断。
在电源装置1A中，电池切换部50被构成为还包含：并联连接继电器51a、并联连接继电器52a、并联连接继电器53。电池切换部50能够通过切换并联连接继电器51a、并联连接继电器52a以及并联连接继电器53，从而切换为将第1电池11和第2电池12并联连接的作为第2并联电路的并联电路Q2。电池切换部50例如通过将并联连接继电器51a、并联连接继电器52a以及并联连接继电器53接通并且将串联连接继电器56断开，从而形成将第1电池11以及第2电池12并联连接的并联电路Q2。
在对第1电池11和第2电池12进行400V充电的情况下，控制部60控制电池切换部50，通过并联电路Q1和并联电路Q2中的一个电路进行充电，并且不通过并联电路Q1和并联电路Q2中的另一个电路进行充电。控制部60例如在经由400V输入部21对第1电池11和第2电池12进行400V充电的情况下，控制电池切换部50形成并联电路Q1，利用该并联电路Q1进行充电，并且不通过并联电路Q2的电路进行充电。另一方面，控制部60在经由通用输入部23对第1电池11和第2电池12进行400V充电的情况下，控制电池切换部50形成并联电路Q2，利用该并联电路Q2进行充电，并且不通过并联电路Q1的电路进行充电。
如上所述，实施方式的变形例所涉及的电源装置1A中，电池切换部50能够通过切换并联连接继电器51a、并联连接继电器52a以及并联连接继电器53，从而切换为将第1电池11和第2电池12并联连接的并联电路Q2。在对第1电池11和第2电池12进行充电的情况下，控制部60控制电池切换部50，通过并联电路Q1和并联电路Q2中的一个电路进行充电，并且不通过并联电路Q1和并联电路Q2中的另一个电路进行充电。这样，电源装置1A也可以构成为具备与400V和800V电压的外部充电器对应的通用输入部23。
此外，在上述说明中，对各继电器是N沟道型的MOSFET的例子进行了说明，但并不限定于此，也可以是其他的开关。

Claims (5)

1.一种电源装置，其特征在于，具备：
第1电池，所述第1电池被搭载于车辆且能够存储电力；
第2电池，所述第2电池被搭载于所述车辆且能够存储电力；
切换部，所述切换部能够通过切换串联连接开关、第1并联连接开关、第2并联连接开关以及第3并联连接开关，从而切换为将所述第1电池和所述第2电池串联连接的串联电路或者将所述第1电池和所述第2电池并联连接的第1并联电路；
输入部，所述输入部与外部充电器连接，并输入从所述外部充电器供给的电力；以及
控制部，所述控制部控制所述切换部，并切换为所述串联电路或所述第1并联电路，
所述串联连接开关被设置在所述第2电池的正极和所述第1电池的负极之间，将所述第2电池的正极和所述第1电池的负极之间导通或切断，
所述第1并联连接开关具有第1寄生二极管，所述第1寄生二极管的第1阴极端子与所述第1电池的正极连接，并且所述第1寄生二极管的第1阳极端子与所述输入部的正极连接，所述第1并联连接开关将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间导通或切断，
所述第2并联连接开关具有第2寄生二极管，所述第2寄生二极管的第2阴极端子与所述第2电池的正极连接，并且所述第2寄生二极管的第2阳极端子与所述输入部的正极连接，所述第2并联连接开关将所述第2电池的正极与所述输入部的正极之间导通或切断，
所述第3并联连接开关被设置在所述第1电池的负极和所述第2电池的负极之间，将所述第1电池的负极和所述第2电池的负极之间导通或切断，
在对所述第1电池和所述第2电池进行充电的情况下，所述控制部控制所述切换部从而切换为所述第1并联电路，并根据施加于所述第1阴极端子和所述第1阳极端子的电压来控制所述第1并联连接开关，再根据施加于所述第2阴极端子和所述第2阳极端子的电压来控制所述第2并联连接开关。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
在对所述第1电池和所述第2电池进行充电时，在施加到所述第1阴极端子的电压小于施加到所述第1阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第1并联连接开关接通，将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间导通，
在施加到所述第1阴极端子的电压为施加到所述第1阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第1并联连接开关断开，将所述第1电池的正极和所述输入部的正极之间切断，
在施加到所述第2阴极端子的电压小于施加到所述第2阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第2并联连接开关接通，将所述第2电池的正极和所述输入部的正极之间导通，
在施加到所述第2阴极端子的电压为施加到所述第2阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第2并联连接开关断开，将所述第2电池的正极和所述输入部的正极之间切断。
3.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述第3并联连接开关具有第3寄生二极管，所述第3寄生二极管的第3阴极端子经由所述串联连接开关而与所述第2电池的正极连接，且所述第3寄生二极管的第3阳极端子与所述第2电池的负极连接，
在施加到所述第3阴极端子的电压小于施加到所述第3阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关接通，将所述第2电池的正极和负极之间导通，
在施加到所述第3阴极端子的电压为施加到所述第3阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关断开，将所述第2电池的正极和负极之间切断。
4.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述第3并联连接开关具有第3寄生二极管，所述第3寄生二极管的第3阴极端子经由所述串联连接开关而与所述第2电池的正极连接，且所述第3寄生二极管的第3阳极端子与所述第2电池的负极连接，
在施加到所述第3阴极端子的电压小于施加到所述第3阳极端子的电压的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关接通，将所述第2电池的正极和负极之间导通，
在施加到所述第3阴极端子的电压为施加到所述第3阳极端子的电压以上的情况下，所述控制部将所述第3并联连接开关断开，将所述第2电池的正极和负极之间切断。
5.如权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述切换部能够通过切换第4并联连接开关、第5并联连接开关以及第3并联连接开关，从而切换为将所述第1电池和所述第2电池并联连接的第2并联电路，
在对所述第1电池和所述第2电池进行充电的情况下，所述控制部控制所述切换部，并利用所述第1并联电路和所述第2并联电路中的一个电路来进行充电，并且不用所述第1并联电路和所述第2并联电路中的另一个电路来进行充电。
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