CN113767564A - 电源装置、车辆及切换控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够降低单相电源的连接所引起的漏电流的电源装置。电源装置(1)具备:第一至第四端子(101A、101B、101C、102)；第一负载部(103A)，设置于第一及第四电力线(A1、A2)；第二负载部(103B)，设置于第二及第五电力线(B1、B2)；第三负载部(103C)，设置于第三及第六电力线(C1、C2)；多个电容部(A3、B3、C3、A4、B4、C4)，分别设置于第一至第六电力线(A1、B1、C1、A2、B2、C2)中的每一个电力线与接地(G)之间；以及开关部(105～106)，将第四至第六电力线中的至少一个电力线(B2、C2)切换为导通和非导通中的一方，开关部(105～106)在单相电源(20)连接于第一和第四端子(101A、102)的情况下，使电力线(B2、C2)成为非导通。

Description

电源装置、车辆及切换控制装置
技术领域
本发明涉及电源装置、车辆及切换控制装置。
背景技术
在电源装置(例如，搭载于电动车辆的充电器)方面，根据在全球开展搭载电源装置的产品的观点，要求构成为能够在世界各国的各种基础设施中进行动作。也就是说，在基础设施中，既存在单相电源的结构，又存在三相电源的结构，所以要求以能够在这两方进行动作的方式构成电源装置(例如，参照专利文献1)。
在这样的电源装置中，与三相电源的各电源对应地设置负载部。这些负载部分别设置于非接地侧的非接地电力线及接地侧的接地电力线。在各负载部中的、非接地电力线与接地线之间及接地电力线与接地线之间，分别设置有电容部。另外，与各非接地电力线连接的非接地端子与三相电源的各电源对应地设置有3个，相对于此，与各接地电力线连接的接地端子设置有1个。也就是说，各接地电力线与1个接地端子并联连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-169350号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述电源装置中，在作为外部电源而连接单相电源的情况下，有时会成为单相电源的非接地端部连接于接地端子，并且单相电源的接地端部连接于非接地端子的逆接状态。在单相电源不是逆接状态而是正接状态的情况下，仅对与1个非接地端子对应的非接地电力线供给电力，相对于此，在单相电源是逆接状态的情况下，对3个接地电力线供给电力。
因此，供给单相电源的电力的电力线与接地线之间的总电容根据单相电源处于正接状态还是逆接状态而不同。具体而言，在单相电源处于正接状态的情况下，该总电容为仅1个非接地电力线中的电容部的电容，相对于此，在处于逆接状态的情况下，是3个接地电力线中的每个接地电力线的、即共3个电容部的总电容。也就是说，单相电源处于逆接状态的情况下的电容部实质上具有处于正接状态的情况下的电容部的3倍的电容。
由此，当单相电源成为逆接状态时，与正接状态时相比，通过电容部产生的漏电流(例如，接触电流)有可能会增大。在专利文献1所记载的结构中，未设想单相电源成为逆接状态，所以从降低漏电流的观点来看，存在改善的余地。
本发明的目的在于提供能够降低单相电源的连接所引起的漏电流的电源装置、车辆及切换控制装置。
解决问题的方案
本发明的电源装置能够连接单相电源及三相电源，所述电源装置具备：
第一端子，连接于第一电力线，且能够连接于所述单相电源的非接地端部、所述单相电源的接地端部、以及所述三相电源的第一非接地端部中的一个端部；
第二端子，连接于第二电力线，且能够连接于所述三相电源的第二非接地端部；
第三端子，连接于第三电力线，且能够连接于所述三相电源的第三非接地端部；
第四端子，连接于第四电力线、第五电力线及第六电力线，且能够连接于所述单相电源的所述非接地端部、所述单相电源的所述接地端部、以及所述三相电源的接地端部中的一个端部；
第一负载部，设置于所述第一电力线及所述第四电力线；
第二负载部，设置于所述第二电力线及所述第五电力线；
第三负载部，设置于所述第三电力线及所述第六电力线；
多个电容部，设置于所述第一电力线、所述第二电力线、所述第三电力线、所述第四电力线、所述第五电力线及所述第六电力线中的每一个电力线与接地之间；以及
开关部，将所述第四电力线、所述第五电力线及所述第六电力线中的至少一个电力线切换为导通和非导通中的一方，
所述开关部在所述单相电源连接于所述第一端子及所述第四端子的情况下，使所述电力线成为非导通。
本发明的车辆具备：
电池组件；以及
上述电源装置。
本发明的切换控制装置为电源装置的切换控制装置，所述电源装置能够连接单相电源及三相电源，且具备开关部，该开关部将至少被供给所述三相电源的电力的3个负载部中的各接地电力线中的至少一个接地电力线切换为导通和非导通中的一方，所述切换控制装置具备：
获取部，获取与所述电源装置连接的电源的信息；以及
切换部，在与所述电源装置连接的电源是所述单相电源的情况下，以使所述各接地电力线中的至少一个接地电力线成为非导通的方式切换所述开关部。
发明效果
根据本发明，能够降低单相电源的连接所引起的漏电流。
附图说明
图1是表示应用本发明的第一实施方式的电源装置的车辆的图。
图2是表示在图1中单相电源以正接状态连接的状态的图。
图3是表示在图1中单相电源以逆接状态连接的状态的图。
图4是表示电源装置中的开关切换控制的动作例的流程图。
图5是表示应用第一实施方式中的变形例的电源装置的车辆的图。
图6是表示应用本发明的第二实施方式的电源装置的车辆的图。
图7是表示在图6中单相电源以正接状态连接的状态的图。
图8是表示在图6中单相电源以逆接状态连接的状态的图。
图9是表示电源装置中的开关切换控制的动作例的流程图。
图10是表示应用第二实施方式中的变形例的电源装置的车辆的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的第一实施方式进行详细说明。图1是表示应用本发明的第一实施方式的电源装置100的车辆1的图。
如图1所示，电源装置100例如是用于对搭载于车辆1的电池组件2进行充电的充电装置，通过从外部的交流电源供给电力来进行动作。电源装置100构成为能够与作为外部电源的单相电源和三相电源10连接。
在图1中，表示具有以与接地线G连接的中性点N1为中心而进行Y型连接的第一交流电源10A、第二交流电源10B及第三交流电源10C的三相电源10连接于电源装置100的例子。第一交流电源10A、第二交流电源10B及第三交流电源10C的各接地端部连接于中性点N1。接地线G是与接地对应的线。
电源装置100具有第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C、第四端子102、交流滤波器103A、103B、103C、功率因数校正电路104A、104B、104C、第一开关105、第二开关106、电源检测部107及控制部108等。
第一端子101A连接于三相电源10中的第一交流电源10A的第一非接地端部L1。另外，第一端子101A连接于电源装置100中的第一电力线A1。
第二端子101B连接于三相电源10中的第二交流电源10B的第二非接地端部L2。另外，第二端子101B连接于电源装置100中的第二电力线B1。
第三端子101C与三相电源10中的第三交流电源10C的第三非接地端部L3连接。另外，第三端子101C连接于电源装置100中的第三电力线C1。
第四端子102连接于与三相电源10的接地端部对应的三相电源10的中性点N1，也就是说接地线G。另外，第四端子102通过电力线D连接于电源装置100中的第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2。在电力线D、第一电力线A1、第二电力线B1及第三电力线C1设置有电源检测部107。
交流滤波器103A、103B、103C及功率因数校正电路104A、104B、104C是用于将从单相电源或者三相电源10供给的电力转换为充电至电池组件2的电力的电路。此外，也可以是，整流电路、DC/DC(直流/直流)转换电路等电路包含于电源装置100。
交流滤波器103A及功率因数校正电路104A设置于第一电力线A1及第四电力线A2。交流滤波器103A对应于本发明的“第一负载部”。
也就是说，交流滤波器103A及功率因数校正电路104A是与第一交流电源10A对应的电路。在三相电源10连接于电源装置100的情况下，第一电力线A1用作与电力供给对应的电力线，第四电力线A2用作与接地对应的电力线。第四电力线A2对应于本发明的“接地电力线”。
另外，交流滤波器103A在与输出级对应的部分处具有第一电容部A3及第二电容部A4。第一电容部A3连接于第一电力线A1与接地线G之间。第二电容部A4连接于第四电力线A2与接地线G之间。
交流滤波器103B及功率因数校正电路104B设置于第二电力线B1及第五电力线B2。交流滤波器103B对应于本发明的“第二负载部”。
也就是说，交流滤波器103B及功率因数校正电路104B是与第二交流电源10B对应的电路。在三相电源10连接于电源装置100的情况下，第二电力线B1用作与电力供给对应的电力线，第五电力线B2用作与接地对应的电力线。第五电力线B2对应于本发明的“接地电力线”。
另外，交流滤波器103B在与输出级对应的部分处具有第三电容部B3及第四电容部B4。第三电容部B3连接于第二电力线B1与接地线G之间。第四电容部B4连接于第五电力线B2与接地线G之间。
交流滤波器103C及功率因数校正电路104C设置于第三电力线C1及第六电力线C2。交流滤波器103C对应于本发明的“第三负载部”。
也就是说，交流滤波器103C及功率因数校正电路104C是与第三交流电源10C对应的电路。在三相电源10连接于电源装置100的情况下，第三电力线C1用作与电力供给对应的电力线，第六电力线C2用作与接地对应的电力线。第六电力线C2对应于本发明的“接地电力线”。
另外，交流滤波器103C在与输出级对应的部分处具有第五电容部C3及第六电容部C4。第五电容部C3连接于第三电力线C1与接地线G之间。第六电容部C4连接于第六电力线C2与接地线G之间。
第一电容部A3、第二电容部A4、第三电容部B3、第四电容部B4、第五电容部C3及第六电容部C4对应于本发明的“多个电容部”。此外，第一电容部A3、第二电容部A4、第三电容部B3、第四电容部B4、第五电容部C3及第六电容部C4的电容均为相同。另外，在各功率因数校正电路的输出级也同样地，在6个电力线中的每一个电力线与接地线之间分别设置有多个电容部(省略附图标记)。
另外，如图2所示，在电源装置100连接于单相电源20的情况下，单相电源20的非接地端部L及接地端部N2连接于第一端子101A和第四端子102中的一个端子。接地端部N2还连接于接地线G。
在处于单相电源20的非接地端部L连接于第一端子101A，且单相电源20的接地端部N2连接于第四端子102的正接状态的情况下，单相电源20中的电力通过第一电力线A1供给至电源装置100。也就是说，在单相电源20处于正接状态的情况下，第一电力线A1用作与电力供给对应的电力线，第四电力线A2用作与接地对应的电力线。
另外，如图3所示，在处于单相电源20的接地端部N2连接于第一端子101A，且单相电源20的非接地端部L连接于第四端子102的逆接状态的情况下，单相电源20中的电力通过第四电力线A2供给至电源装置100。也就是说，在单相电源20处于逆接状态的情况下，第四电力线A2用作与电力供给对应的电力线，第一电力线A1用作与接地对应的电力线。
此外，即使单相电源20处于逆接状态，本实施方式的电源装置100也能够与正接状态时同样地进行动作。
第一开关105及第二开关106例如是继电器元件。第一开关105及第二开关106对应于本发明的“开关部”。
此外，第一开关105及第二开关106不限于继电器元件，只要是半导体开关元件(例如，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和FET(FieldEffect Transistor，场效应晶体管))等能够将电力线切换为导通、非导通的元件，就可以是任意的元件。
第一开关105设置于第五电力线B2，切换第五电力线B2的导通和非导通。第一开关105设置于第五电力线B2中的交流滤波器103B的前级，也就是说第四电容部B4的前级。
第二开关106设置于第六电力线C2，切换第六电力线C2的导通和非导通。第二开关106设置于第六电力线C2中的交流滤波器103C的前级，也就是说第六电容部C4的前级。
电源检测部107检测与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电源的种类。电源检测部107例如是检测第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102的各电压值的公知的电压检测电路。电源检测部107设置于第一电力线A1、第二电力线B1、第三电力线C1及电力线D。
此外，电源检测部107也可以是检测第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102的各电流值的电流检测电路。
控制部108具备未图示的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)及输入输出电路。控制部108构成为基于预先设定的程序，基于电源检测部107的检测结果，控制第一开关105及第二开关106的状态。控制部108对应于本发明的“切换控制装置”、“获取部”及“切换部”。
控制部108在单相电源20连接于第一端子101A和第四端子102的情况下，以使第一开关105及第二开关106成为非导通的方式进行控制。
具体而言，控制部108在初始状态下使第一开关105及第二开关106成为非导通。控制部108在电源连接于电源装置100的情况下，获取电源检测部107检测到的电压值，判定与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电源的种类。
在与电源装置100连接的电源是单相电源20的情况下，如图2和图3所示，第一端子101A及第四端子102连接于单相电源20的非接地端部L或者接地端部N2。在该情况下，电源检测部107检测与供给至第一电力线A1或者电力线D的电力对应的电压值。控制部108基于该电压值，判定为与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电源的种类是单相电源20。
控制部108在判定为电源的种类是单相电源20的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。在初始状态下，第一开关105及第二开关106为非导通，所以在该情况下，第一开关105及第二开关106的非导通的状态被保持。
在第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态是逆接状态的情况下，通过第四端子102对电源装置100供给电力。因此，当第一开关105及第二开关106成为导通时，除了第四电力线A2之外，第五电力线B2及第六电力线C2也被供给电力。
在该情况下，在第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2与接地线G之间，分别连接有电容部，所以被供给电力的各电力线的电容部的总电容与正接状态的情况相比会增大。
具体而言，在单相电源20处于正接状态的情况下(参照图2)，不会对第二电力线B1及第三电力线C1供给电力，因此，被供给单相电源20的电力的电力线中的与接地线G之间的电容为仅第一电力线A1中的电容部的电容。
相对于此，在处于逆接状态的情况下，被供给电力的电力线是第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2这3个电力线，分别设置有电容部。因此，3个电力线中的与接地线G之间的总电容是3个电容部之和。也就是说，单相电源20处于逆接状态的情况下的电容部具有处于正接状态的情况下的电容部的3倍的电容。
由此，当单相电源20成为逆接状态时，通过电容部产生的漏电流(例如，接触电流等)与正接状态时相比有可能会大幅增大。
但是，在本实施方式中，在连接有单相电源20的情况下，第一开关105及第二开关106成为非导通，所以不会对第五电力线B2及第六电力线C2供给单相电源20的电力。也就是说，在连接有单相电源20的情况下，仅对第一电力线A1或者第四电力线A2供给电力，所以作为电力供给对象的电力线与接地线G之间的总电容为仅第一电力线A1或者第四电力线A2中的电容部的电容。
其结果，能够防止单相电源20成为逆接状态时的过多的漏电流的产生。即，在本实施方式中，能够降低单相电源20的连接所引起的漏电流。
另外，在与电源装置100连接的电源是三相电源10的情况下，如图1所示，各电源10A、10B、10C连接于第一端子101A、第二端子101B及第三端子101C中的一个端子。在该情况下，控制部108基于由电源检测部107检测的第一电力线A1、第二电力线B1及第三电力线C1的电压值，判定为与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电源的种类是三相电源10。
控制部108在判定为电源的种类是三相电源10的情况下，使第一开关105及第二开关106成为导通。
通过这样做，在与电源装置100连接的电源是三相电源10的情况下，第五电力线B2及第六电力线C2与接地线G导通，所以能够使电源装置100进行所期望的动作。
对如以上那样构成的电源装置100中的开关切换控制的动作例进行说明。图4是表示电源装置100中的开关切换控制的动作例的流程图。图4中的处理例如在规定的电源连接到电源装置100时适当地被执行。此外，图4中的处理在第一开关105及第二开关106为非导通的状态下开始。规定的电源是三相电源10或者单相电源20。
如图4所示，控制部108获取由电源检测部107检测到的电压值(步骤S101)。接下来，控制部108判定电源的种类是否是单相电源20(步骤S102)。
在判定为电源的种类是单相电源20的情况下(步骤S102，是)，控制部108使第一开关105及第二开关106成为非导通(步骤S103)。也就是说，控制部108使第一开关105及第二开关106保持非导通状态。
另一方面，在电源的种类不是单相电源20的情况下(步骤S102，否)，也就是说，在电源的种类是三相电源10的情况下，控制部108使第一开关105及第二开关106成为导通(步骤S104)。
在步骤S103或步骤S104之后，本控制结束。
根据如以上那样构成的本实施方式，在电源的种类是单相电源20的情况下，第一开关105及第二开关106成为非导通，所以不会通过第五电力线B2及第六电力线C2供给电力。其结果，能够防止单相电源20成为逆接状态时的过多的漏电流的产生。即，在本实施方式中能够降低单相电源20的连接所引起的漏电流。
另外，在第五电力线B2和第六电力线C2上设置第一开关105和第二开关106，所以仅在降低漏电流所需的部位设置开关。因此，能够简化电源装置100的结构。
另外，在电源的种类是单相电源20的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通，在电源的种类是三相电源10的情况下，使第一开关105及第二开关106成为导通。即，基于电源的种类进行第一开关105及第二开关106的控制，所以能够简化电源装置100的开关控制。
另外，第一开关105及第二开关106设置于电容部的前级，所以在比电容部更靠近电源的位置处配置第一开关105及第二开关106。因此，能够防止对漏电流的产生路径所包含的电容部供给电力。
然而，为了减少接触电流，可考虑减少电力线中的电容部的数量。在减少电力线中的电容部的数量的情况下，电源装置100中的噪声性能会恶化，所以需要另行设置噪声对策用的部件，进而有造成成本增大及大型化之虞。
但是，在本实施方式中，通过设置简易的电源检测部107，能够降低接触电流，所以无需减少电容部的数量。其结果，能够抑制电源装置100的成本增大及大型化。
此外，在上述第一实施方式中，在初始状态下，使第一开关105及第二开关106成为非导通的状态，但本发明不限于此，也可以使第一开关105及第二开关106处于导通的状态。
在该情况下，在由电源检测部107检测到在第一电力线A1或者电力线D中流过的电流值达到规定值时，控制部108判定为电源的种类是单相电源20。该电流值是如下的电流值，即，在电源检测部107检测电压值的情况下，与该电压值对应的电流值。规定值例如可设定为，作为漏电流在实际应用上没有问题的水平的电流值。
而且，控制部108在判定为电源的种类是单相电源20的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
通过上述方式也能够降低单相电源20的连接所引起的漏电流。
另外，在该结构中，在由电源检测部107检测到电流值达到规定值的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通，但本发明不限于此。例如，控制部108也可以根据由电源检测部107检测到在第一电力线A1或者电力线D中流过的电流值(与电压值相当的电流值)，判定为电源的种类是单相电源20，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
但是，在初始状态下使第一开关105及第二开关106成为导通，所以当单相电源20在逆接状态下连接到电源装置100时，通过第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2产生漏电流。因此，从降低漏电流的观点来看，优选地，在由电源检测部107检测的电流达到规定值之前，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
另外，在上述第一实施方式中，作为第一负载部、第二负载部及第三负载部，例示了交流滤波器103A、103B、103C，但本发明不限于此。例如，第一负载部、第二负载部及第三负载部也可以是功率因数校正电路104A、104B、104C。另外，第一负载部、第二负载部及第三负载部也可以是分别设置于比功率因数校正电路104A、104B、104C更靠电池组件2侧的位置的电力转换器(例如DC/DC转换器)。
该结构既可以应用于具有图1等所示的3个交流滤波器的结构，例如也可以如图5所示应用于仅具有1个交流滤波器103D的结构。
交流滤波器103D设置于与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电力线。与第四端子102连接的电力线D在通过了交流滤波器103D之后，分支为第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2。而且，在第五电力线B2及第六电力线C2上设置第一开关105及第二开关106。
在这样的结构中，若在电力线D中的与交流滤波器103D对应的电容部的前级设置开关，则第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2全部成为非导通，所以会影响到所有的负载部的动作。
因此，在具有交流滤波器103D的结构的情况下，在与功率因数校正电路对应的电容部的前级设置第一开关105及第二开关106，从而能够抑制对所有的负载部的动作造成影响。
另外，在上述第一实施方式中，电源检测部107设置于电源装置100的内部，但本发明不限于此，也可以设置于电源装置100的外部。
作为电源检测部107设置于电源装置100的外部的结构，除了如上所述检测各端子的电压值等的装置之外，还可举出与电源装置100连接，并且具有通信功能的装置。
这样的装置具有发送表示电源的种类的电源信息的发送部。控制部108获取该电源信息，在与电源装置100连接的电源是单相电源20的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。即使是这样的结构，也能够降低单相电源20的连接所引起的漏电流。
以下，基于附图，对本发明的第二实施方式进行详细说明。图6是表示应用本发明的第二实施方式的电源装置100的车辆1的图。
如图6所示，电源装置100例如是用于对搭载于车辆1的电池组件2进行充电的充电装置，通过从外部的交流电源供给电力来进行动作。电源装置100构成为作为外部电源而能够连接单相电源及三相电源10。
在图6中，表示具有以与接地线G连接的中性点N1为中心进行Y型连接的第一交流电源10A、第二交流电源10B及第三交流电源10C的三相电源10连接于电源装置100的例子。第一交流电源10A、第二交流电源10B及第三交流电源10C的各接地端部连接于中性点N1。接地线G是与接地对应的线。
电源装置100具有第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C、第四端子102、交流滤波器103A、103B、103C、功率因数校正电路104A、104B、104C、第一开关105、第二开关106、逆接检测部109及控制部108等。第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C、第四端子102、交流滤波器103A、103B、103C、功率因数校正电路104A、104B、104C、第一开关105、第二开关106与上述第一实施方式相同。另外，逆接检测部109连接于与第四端子102连接的电力线D。
另外，如图7所示，与第一实施方式同样地，在电源装置100连接于单相电源20的情况下，单相电源20的非接地端部L及接地端部N2连接于第一端子101A和第四端子102中的一个端子。接地端部N2还连接于接地线G。
另外，如图8所示，与第一实施方式同样地，在处于单相电源20的接地端部N2连接于第一端子101A，单相电源20的非接地端部L连接于第四端子102的逆接状态的情况下，单相电源20中的电力通过第四电力线A2被供给至电源装置100。
逆接检测部109检测第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态是逆接状态的情况。逆接检测部109例如是包括将第四端子102(电力线D)与接地线G之间进行连接的电阻元件等的公知的电压检测电路，检测电阻元件的第四端子102侧的端部中的电压值。
此外，逆接检测部109也可以是检测在接地线G中流过的电流值的电流检测电路。在逆接检测部109是电流检测电路的情况下，逆接检测部109配置于接地线G上或者将接地线G与各电容部进行中继的电力线上。
控制部108具备未图示的CPU、ROM、RAM及输入输出电路。控制部108构成为基于预先设定的程序，根据逆接检测部109的检测结果，控制第一开关105及第二开关106的状态。
控制部108在第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态是逆接状态的情况下，以使第一开关105及第二开关106成为非导通的方式进行控制。
具体而言，控制部108在初始状态下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。控制部108在电源连接于电源装置100的情况下，获取逆接检测部109检测到的电压值，判定第一端子101A及第四端子102与电源的连接状态是否是逆接状态。
在与电源装置100连接的电源是单相电源20，连接状态是逆接状态的情况下，如图8所示，第四端子102连接于单相电源20的非接地端部L。在该情况下，逆接检测部109检测与由单相电源20供给的电力对应的电压值。控制部108基于该电压值，判定为第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态是逆接状态。
控制部108在判定为该连接状态是逆接状态的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。在初始状态下，第一开关105及第二开关106为非导通，所以在该情况下，第一开关105及第二开关106的非导通的状态被保持。
在第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态是逆接状态的情况下，通过第四端子102对电源装置100供给电力。因此，当第一开关105及第二开关106成为导通时，除了第四电力线A2之外，第五电力线B2及第六电力线C2也被供给电力。
在该情况下，在第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2与接地线G之间，分别连接有电容部，所以被供给电力的各电力线的电容部的总电容与正接状态的情况相比会增大。
具体而言，在单相电源20处于正接状态的情况下(参照图7)，不会对第二电力线B1及第三电力线C1供给电力，因此，被供给单相电源20的电力的电力线中的与接地线G之间的电容为仅第一电力线A1中的电容部的电容。
相对于此，在处于逆接状态的情况下，被供给电力的电力线是第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2这3个电力线，分别设置有电容部。因此，3个电力线中的与接地线G之间的总电容是3个电容部之和。也就是说，单相电源20处于逆接状态的情况下的电容部具有处于正接状态的情况下的电容部的3倍的电容。
由此，当单相电源20成为逆接状态时，通过电容部产生的漏电流(例如，接触电流等)与正接状态时相比有可能会大幅增大。
但是，在本实施方式中，在处于逆接状态的情况下，第一开关105及第二开关106成为非导通，所以不会对第五电力线B2及第六电力线C2供给单相电源20的电力。也就是说，在处于逆接状态的情况下，仅对第四电力线A2供给电力，所以作为电力供给对象的电力线与接地线G之间的总电容为仅第四电力线A2中的电容部的电容。即，在本实施方式中，能够降低使单相电源20成为逆接状态时的漏电流。
另外，在与电源装置100连接的电源是单相电源20，且连接状态是正接状态的情况下，如图7所示，第四端子102与接地线G导通。在该情况下，控制部108基于由逆接检测部109检测的接地线G的电压值，判定为第一端子101A及第四端子102与单相电源20的连接状态不是逆接状态。
另外，在与电源装置100连接的电源是三相电源10的情况下，如图1所示，第四端子102与接地线G导通。在该情况下，控制部108基于由逆接检测部109检测的接地线G的电压值，判定为第一端子101A及第四端子102与电源的连接状态不是逆接状态。
控制部108在判定为第一端子101A及第四端子102与电源的连接状态不是逆接状态的情况下，使第一开关105及第二开关106成为导通。
通过这样做，在与电源装置100连接的电源是三相电源10的情况下，第五电力线B2及第六电力线C2与接地线G导通，所以能够使电源装置100进行所期望的动作。
另外，在与电源装置100连接的电源是单相电源20的情况下，能够在使用与第二电力线B1及第五电力线B2对应的第二负载部、和与第三电力线C1及第六电力线C2对应的第三负载部时，使电源装置100进行所期望的动作。
此外，为了在电源是单相电源20的情况下使用第二负载部和第三负载部，需要以能够将单相电源20的电力，也就是说供给至第一电力线A1的电力供给至第二电力线B1及第三电力线C1的方式构成电源装置100。
作为这样的结构，例如，可举出具有使将第一电力线A1与第二电力线B1或者第三电力线C1进行连接的电力线成为导通、非导通的开关的结构。该开关以仅在将单相电源20的电力供给至第二负载部或者第三负载部的情况下成为导通的方式受到控制。
另外，在第一端子101A及第四端子102与单相电源20处于正接状态的情况下，控制部108也可以使第一开关105及第二开关106保持非导通状态。这是因为在无需对第二负载部及第三负载部供给电力的情况下，无需使第一开关105及第二开关106导通。
另外，控制部108也可以在第一端子101A及第四端子102与单相电源20处于逆接状态的情况下，进行对用户告知处于逆接状态这一情况的控制。
作为告知处于逆接状态的控制，可举出对设置于电源装置100的外部的告知部(便携终端、信息娱乐装置等)输出告知处于逆接状态这一情况的告知指令的控制。
通过这样做，用户能够容易地认识到单相电源20处于逆接状态。
对如以上那样构成的电源装置100中的开关切换控制的动作例进行说明。图9是表示电源装置100中的开关切换控制的动作例的流程图。图9中的处理例如在规定的电源连接到电源装置100时适当地被执行。此外，图9中的处理在第一开关105及第二开关106为非导通的状态下开始。规定的电源是三相电源10或者单相电源20。
如图9所示，控制部108获取由逆接检测部109检测到的电压值(步骤S201)。接下来，控制部108判定单相电源20的连接状态是否是逆接状态(步骤S202)。
在判定为连接状态是逆接状态的情况下(步骤S202，是)，控制部108使第一开关105及第二开关106成为非导通(步骤S203)。也就是说，控制部108使第一开关105及第二开关106保持非导通状态。
另一方面，在连接状态不是逆接状态的情况下(步骤S202，否)，控制部108使第一开关105及第二开关106成为导通(步骤S204)。此外，在与电源装置100连接的电源是三相电源10的情况下，也可以在步骤S201之后，转移至步骤S204的处理。
在步骤S203或步骤S204之后，本控制结束。
根据如以上那样构成的本实施方式，在使单相电源20成为逆接状态时，第一开关105及第二开关106成为非导通，所以不会通过第五电力线B2及第六电力线C2供给电力。其结果，能够降低使单相电源20成为逆接状态时的漏电流。
另外，在第五电力线B2和第六电力线C2上设置第一开关105和第二开关106，所以仅在降低漏电流所需的部位设置开关。因此，能够简化电源装置100的结构。
另外，在单相电源20处于逆接状态的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通，在单相电源20不处于逆接状态的情况下，使第一开关105及第二开关106成为导通。即，基于单相电源20是否处于逆接状态进行第一开关105及第二开关106的控制，所以能够简化电源装置100的开关控制。
另外，第一开关105及第二开关106设置于电容部的前级，所以在比电容部更靠近电源的位置处配置第一开关105及第二开关106。因此，能够防止对漏电流的产生路径所包含的电容部供给电力。
然而，为了减少接触电流，可考虑减少电力线中的电容部的数量。在减少电力线中的电容部的数量的情况下，电源装置100中的噪声性能会恶化，所以需要另行设置噪声对策用的部件，进而有造成成本增大及大型化之虞。
但是，在本实施方式中，通过设置简易的逆接检测部109，能够降低接触电流，所以无需减少电容部的数量。其结果，能够抑制电源装置100的成本增大及大型化。
此外，在上述第二实施方式中，在初始状态下，使第一开关105及第二开关106成为非导通的状态，但本发明不限于此，也可以使第一开关105及第二开关106处于导通的状态。
在该情况下，在由逆接检测部109检测到电流值达到规定值的情况下，控制部108判定为单相电源20的连接状态是逆接状态。该电流值是如下的电流值，即，在逆接检测部109检测电压值的情况下，与该电压值对应的电流值。规定值例如可设定为，作为漏电流在实际应用上没有问题的水平的电流值。
然后，控制部108在判定为单相电源20的连接状态是逆接状态的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
通过上述方式也能够降低使单相电源20处于逆接状态时的漏电流。
另外，在该结构中，在由逆接检测部109检测到电流值达到规定值的情况下，使第一开关105及第二开关106成为非导通，但本发明不限于此。例如，控制部108也可以根据由逆接检测部109检测到电流值(与电压值相当的电流值)，判定为是逆接状态，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
但是，在初始状态下使第一开关105及第二开关106成为导通，所以当电源连接到电源装置100时，通过第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2产生漏电流。因此，从降低漏电流的观点来看，优选地，在由逆接检测部109检测的电流达到规定值之前，使第一开关105及第二开关106成为非导通。
另外，在上述第二实施方式中，作为第一负载部、第二负载部及第三负载部，例示了交流滤波器103A、103B、103C，但本发明不限于此。例如，第一负载部、第二负载部及第三负载部也可以是功率因数校正电路104A、104B、104C。另外，第一负载部、第二负载部及第三负载部也可以是分别设置于比功率因数校正电路104A、104B、104C更靠电池组件2侧的位置的电力转换器(例如DC/DC转换器)。
该结构既可以应用于具有图6等所示的3个交流滤波器的结构，例如也可以如图10所示，应用于仅具有1个交流滤波器103D的结构。
交流滤波器103D设置于与第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C及第四端子102连接的电力线。与第四端子102连接的电力线D在通过了交流滤波器103D之后，分支为第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2。而且，在第五电力线B2及第六电力线C2上设置第一开关105及第二开关106。
在这样的结构中，若在电力线D中的与交流滤波器103D对应的电容部的前级设置开关，则第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2全部成为非导通，所以会影响到所有的负载部的动作。
因此，在具有交流滤波器103D的结构的情况下，在与功率因数校正电路对应的电容部的前级设置第一开关105及第二开关106，从而能够抑制对所有的负载部的动作造成影响。
另外，在上述第二实施方式中，逆接检测部109设置于电源装置100的内部，但本发明不限于此，也可以设置于电源装置100的外部。
另外，在上述第二实施方式中，设为可以在第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2中的一个电力线上设置有开关，但本发明不限于此，开关也可以配置于比第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2被电连接的汇流点更靠外部电源侧的位置。
另外，在上述各实施方式中，第一开关105及第二开关106设置于电力线中的负载部的前级，但本发明不限于此，也可以设置于负载部的内部。
另外，在上述各实施方式中，在第五电力线B2及第六电力线C2上设置有开关，但本发明不限于此，也可以在第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2中的每一个电力线上都设置有开关。但是，从使连接有单相电源20的电源装置100进行动作的观点来看，优选地，在电源装置100进行动作的过程中，使第四电力线A2的开关处于导通状态。
另外，也可以在第四电力线A2、第五电力线B2及第六电力线C2中的一个电力线上设置有开关。但是，从使连接有单相电源20时的电源装置100进行动作的观点来看，优选地，在第五电力线B2和第六电力线C2中的一方设置开关。另外，从降低漏电流的观点来看，优选地，在第五电力线B2及第六电力线C2这两个电力线上都设置开关。
另外，在上述各实施方式中，控制部108设置于电源装置100的内部，但本发明不限于此，也可以设置于电源装置100的外部。
另外，在上述各实施方式中，多个电容部设置于负载部的输出级，但本发明不限于此，也可以设置于除此以外的部位。
另外，在上述各实施方式中，作为三相电源而例示了Y型连接的结构，但本发明不限于此，也可以是三角形连接的结构。
另外，在上述各实施方式中，作为电源装置而例示了对搭载于车辆1的电池组件2进行充电的充电装置，但本发明不限于此，也可以是充电装置以外的装置。
另外，在上述各实施方式中，电源装置100搭载于车辆1，但本发明不限于此，也可以搭载于车辆1以外的装置。另外，在上述实施方式中，设置有接地线G，但本发明不限于此。也可以构成为将车体用作接地，将各电力线进行接地。
另外，在上述各实施方式中，电源装置100具有第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C、第四端子102，但本发明不限于此，第一端子101A、第二端子101B、第三端子101C、第四端子102也可以配置于电源装置之外。
另外，上述各实施方式的电源装置100具有交流滤波器103A、103B及103C，但本发明不限于此，电源装置只要至少具有交流滤波器103A、103B(对应于本发明的“第一负载部”、“第二负载部”)即可。在该情况下同样地，第一负载部及第二负载部既可以是功率因数校正电路104A、104B，也可以是分别设置于比功率因数校正电路104A、104B更靠电池组件2侧的位置的电力转换器(例如DC/DC转换器)。
也就是说，本发明的电源装置可以构成为，能够连接于单相电源或者三相电源的外部电源，具有交流滤波器103A(对应于第一负载部)和交流滤波器103B(对应于第二负载部)，交流滤波器103A通过中性线(对应于第一中性线)电连接于外部电源(在第一实施方式的情况下，外部电源的接地端部)，交流滤波器103B通过中性线(对应于第二中性线)与第一中性线上的汇流点(电连接第四电力线A2和第五电力线B2的点)电连接。在该情况下，在第一中性线与接地线G之间配置第一电容部A3，在第二中性线与接地线G之间配置第二电容部A4。另外，在该情况下，也可以构成为在中性线上具有开关。另外，在第一实施方式的情况下，开关部配置于比上述汇流点更靠交流滤波器103A侧的位置。
在此，中性线是指，用于将交流滤波器与外部电源的非接地端部进行连接的连接线(在第二实施方式中，用于在正接状态时将交流滤波器与外部电源的非接地端部进行连接的连接线)。本发明的中性线无需包括将电源装置的交流滤波器与外部电源的非接地端部进行连接的连接线的全部连接线，只要至少包括其一部分即可。在本发明的电源装置中，第一中性线是指用于将第一负载部与外部电源进行电连接的中性线，第二中性线是指用于将第二负载部与外部电源进行电连接的中性线。更具体地，第二中性线是将上述第一中性线上的汇流点与第二负载部进行连接的线。
另外，在第一实施方式的情况下，开关既可以以在第一中性线电连接到单相电源的接地端部(在第二实施方式的情况下，外部电源的非接地端部)时被切断的方式进行控制，也可以以在第一中性线电连接到三相电源的接地端部(在是二实施方式的情况下，外部电源的接地端部)时导通的方式进行控制。
此外，上述实施方式都仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本发明。
在2019年3月26日提出的日本专利申请特愿2019-059137及日本专利申请特愿2019-059143中包含的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
本发明的电源装置作为能够降低单相电源的连接所引起的漏电流的电源装置、车辆及切换控制装置是有用的。
附图标记说明
1 车辆
2 电池组件
10 三相电源
10A 第一交流电源
10B 第二交流电源
10C 第三交流电源
20 单相电源
100 电源装置
101A 第一端子
101B 第二端子
101C 第三端子
102 第四端子
103A 交流滤波器
103B 交流滤波器
103C 交流滤波器
104A 功率因数校正电路
104B 功率因数校正电路
104C 功率因数校正电路
105 第一开关
106 第二开关
107 电源检测部
108 控制部
109 逆接检测部
A1 第一电力线
A2 第四电力线
A3 第一电容部
A4 第二电容部
B1 第二电力线
B2 第五电力线
B3 第三电容部
B4 第四电容部
C1 第三电力线
C2 第六电力线
C3 第五电容部
C4 第六电容部
D 电力线
G 接地线

Claims (16)

1.一种电源装置，能够连接单相电源及三相电源，所述电源装置具备：
第一端子，连接于第一电力线，且能够连接于所述单相电源的非接地端部、所述单相电源的接地端部、以及所述三相电源的第一非接地端部中的一个端部；
第二端子，连接于第二电力线，且能够连接于所述三相电源的第二非接地端部；
第三端子，连接于第三电力线，且能够连接于所述三相电源的第三非接地端部；
第四端子，连接于第四电力线、第五电力线及第六电力线，且能够连接于所述单相电源的所述非接地端部、所述单相电源的所述接地端部、以及所述三相电源的接地端部中的一个端部；
第一负载部，设置于所述第一电力线及所述第四电力线；
第二负载部，设置于所述第二电力线及所述第五电力线；
第三负载部，设置于所述第三电力线及所述第六电力线；
多个电容部，设置于所述第一电力线、所述第二电力线、所述第三电力线、所述第四电力线、所述第五电力线及所述第六电力线中的每一个电力线与接地之间；以及
开关部，将所述第四电力线、所述第五电力线及所述第六电力线中的至少一个电力线切换为导通和非导通中的一方，
所述开关部在所述单相电源连接于所述第一端子和所述第四端子的情况下，使所述电力线成为非导通。
2.如权利要求1所述的电源装置，其中，
所述开关部设置于所述第五电力线和所述第六电力线中的至少一个电力线。
3.如权利要求1所述的电源装置，其中，
具备电源检测部，该电源检测部检测与所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子及所述第四端子连接的电源的种类。
4.如权利要求1所述的电源装置，其中，
具备控制部，所述控制部以如下方式进行控制：在电源的种类是所述单相电源的情况下，使所述开关部成为非导通；在所述电源的种类是所述三相电源的情况下，使所述开关部成为导通。
5.如权利要求1所述的电源装置，其中，
所述开关部设置于与所述电力线对应的电容部的前级。
6.如权利要求1所述的电源装置，其中，
所述第一负载部、所述第二负载部及所述第三负载部是用于将从所述单相电源或者所述三相电源供给的电力转换为充电至电池组件的电力的电路。
7.如权利要求1所述的电源装置，其中，
所述开关部在是如下状态的情况下，使所述电力线成为非导通，所述状态是所述单相电源的接地端部连接于所述第四端子，并且所述单相电源的非接地端部连接于所述第一端子的状态。
8.如权利要求7所述的电源装置，其中，
具备逆接检测部，所述逆接检测部检测所述第一端子及所述第四端子与所述单相电源的连接状态为逆接状态的情况。
9.如权利要求7所述的电源装置，其中，
具备控制部，所述控制部以如下方式进行控制：在所述第一端子及所述第四端子与所述单相电源的连接状态是逆接状态的情况下，使所述开关部成为非导通；在所述连接状态不是逆接状态的情况下，使所述开关部成为导通。
10.一种车辆，具备：
电池组件；以及
权利要求1所述的电源装置。
11.一种切换控制装置，其为电源装置的切换控制装置，所述电源装置能够连接单相电源及三相电源，且具备开关部，该开关部将至少被供给所述三相电源的电力的3个负载部中的各接地电力线中的至少一个接地电力线切换为导通和非导通中的一方，所述切换控制装置具备：
获取部，获取与所述电源装置连接的电源的信息；以及
切换部，在与所述电源装置连接的电源是所述单相电源的情况下，以使所述各接地电力线中的至少一个接地电力线成为非导通的方式切换所述开关部。
12.一种电源装置，能够连接于单相电源或者三相电源的外部电源，且具有第一负载部和第二负载部，在所述电源装置中，
所述第一负载部通过第一中性线电连接于所述外部电源的接地端部，
所述第二负载部通过第二中性线与所述第一中性线上的汇流点电连接，
所述电源装置具有：
第一电容部，设置于所述第一中性线与接地之间；
第二电容部，设置于所述第二中性线与所述接地之间；以及
开关部，配置于所述第一中性线上，
所述开关部配置于比所述汇流点更靠所述第一负载部侧的位置。
13.如权利要求12所述的电源装置，其中，
所述开关部在所述第一中性线电连接于所述单相电源的接地端部的情况下被切断。
14.如权利要求12所述的电源装置，其中，
所述开关部在所述第一中性线电连接于所述三相电源的接地端部的情况下被导通。
15.如权利要求12所述的电源装置，其中，
还具有第三负载部，
所述第三负载部通过第三中性线与所述汇流点电连接。
16.如权利要求12所述的电源装置，其中，
所述第一负载部及所述第二负载部是交流滤波器或者功率因数校正电路或者直流/直流转换器。
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