JP2009194986A - 車両の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を充電する際の充電効率の低下を防ぐことが可能な車両の充電装置を提供する。
【解決手段】整流回路５１は商用電源９０からの交流電力を整流してノードＮＤ１，ＮＤ２間に出力する。昇圧コンバータ１２Ｂは、ノードＮＤ１と接地ノードとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂの接続点と、ノードＮＤ１とに接続されるリアクトルＬ１Ｂとを含み、電圧ＶＬＢを電圧ＶＨに変換する。昇圧コンバータ１２Ａは、電圧ＶＨを電圧ＶＬＡに変換する。制御装置３０は、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂのスイッチング動作と昇圧コンバータ１２Ａとを制御し、かつ選択部（接続部４０Ａ，４０Ｂ、システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＲ１Ｇ）を制御して、バッテリＢＡ，ＢＢのうちの選択されたバッテリを充電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の充電装置に関し、特に、車両に搭載された複数の蓄電装置を外部電源により充電するための充電装置に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車などのように、電源装置を搭載し、その電力でモータを駆動する車両が注目されている。

このような車両では、外部から充電可能な構成とすることも検討されている。たとえば特開平８−１２６１２１号公報（特許文献１）には、電気自動車に搭載されて、駆動用モータのコイルをリアクトルとして使用する充電装置が開示されている。この充電装置は、２個の車両駆動用永久磁石モータと、その２個の永久磁石モータごとに設けられ当該永久磁石モータのコイルに流れる電流を制御する２個のインバータと、その永久磁石モータに電力を供給するバッテリと、２個のモータの各々の中性点に商用電源を接続する接続回路と、制御回路とを備える。制御回路は、インバータの回路素子を制御して、永久磁石モータの３相のコイルに互いに等しい電流を商用電源から流し、これらのコイルを昇圧用リアクトルとしてバッテリに対し充電を行なう。
特開平８−１２６１２１号公報 特開平９−２３３７１０号公報 特開２００７−１１０８５６号公報 特開２０００−３５４３３１号公報

車両に搭載された蓄電装置を充電するために家庭等の商用電源を用いて蓄電装置を充電することが検討されている。

車両に搭載されたモータおよびそれを駆動するインバータは、大きな電力を扱うのに適した構成を有している。しかしながら、家庭等の商用電源は、車両の走行時にモータおよびインバータによって蓄電装置に供給される電力に比べて小さな電力しか供給できない。このため、特開平８−１２６１２１号公報に記載された充電方法にしたがって蓄電装置を充電する場合には、インバータが受ける電力に対してインバータ等の損失が相対的に大きくなる。言い換えると充電効率が低下する可能性がある。外部電源から充電損失をできる限り少なくして充電を行なうことができるのが望ましい。

本発明の目的は、車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を充電する際の充電効率の低下を防ぐことが可能な車両の充電装置を提供することである。

本発明は要約すれば、車両負荷と、車両負荷に直流電力を供給する第１および第２の蓄電装置とを備える車両の外部の交流電源から交流電力を受けて、第１および第２の蓄電装置を充電する充電装置である。充電装置は、整流回路と、第１のコンバータと、第２のコンバータと、選択部と、制御部とを備える。整流回路は、車両負荷に接続される第１のノードと、第２のノードとを有する。整流回路は、交流電源からの交流電力を整流して、整流された交流電力を第１および第２のノード間に出力する。第１のコンバータは、第１のノードと接地ノードとの間に直列に接続される第１および第２のスイッチング素子と、第１および第２のスイッチング素子の接続点と、第１のノードとに接続されるリアクトルとを含む。第１のコンバータは、第１および第２のスイッチング素子がスイッチング動作を行なうことによって、第２のノードと接地ノードとの間の第１の電圧と、第２のノードと接地ノードとの間の第２の電圧とを相互に変換する。第２のコンバータは、第２の電圧を第１および第２の蓄電装置を充電するための充電電圧に変換して出力する。選択部は、充電電圧を第１および第２の蓄電装置のいずれか一方に選択的に供給可能に構成される。制御部は、第１および第２のスイッチング素子のスイッチング動作と第２のコンバータとを制御し、かつ選択部を制御して、第１および第２の蓄電装置のうちの選択された蓄電装置を充電する。

好ましくは、制御部は、交流電源の力率が実質的に１に達するようにスイッチング動作を制御する。

好ましくは、第１の電圧は、前記充電電圧よりも低い。制御部は、第２の電圧が充電電圧よりも高くなるようにスイッチング動作を制御する。

好ましくは、制御部は、充電電圧が一定になるように、第１および第２のコンバータを制御する。

好ましくは、制御部は、選択された蓄電装置が第１および第２の蓄電装置の間で切り換わるように選択部を制御することによって、第１および第２の蓄電装置を充電する。

本発明によれば、車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を充電する場合において、充電効率の低下を防ぐことが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。
図１を参照して、車両１は、蓄電装置であるバッテリＢＡ，ＢＢと、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂと、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＨと、電圧センサ１０Ａ，１０Ｂ，１３，２１Ａ，２１Ｂと、インバータ１４，２２と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。

平滑用コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ａは、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬＡを検出して、その検出した電圧ＶＬＡを制御装置３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２Ａは、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。

昇圧コンバータ１２Ａは、一方端が電源ラインＰＬ１Ａに接続されるリアクトルＬ１Ａと、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａにそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１Ａ，Ｄ２Ａとを含む。

リアクトルＬ１Ａの他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１ＡのエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのコレクタに接続される。ダイオードＤ１ＡのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａのコレクタと接続され、ダイオードＤ１ＡのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａのエミッタと接続される。ダイオードＤ２ＡのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのコレクタと接続され、ダイオードＤ２ＡのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのエミッタと接続される。

平滑用コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ１Ｂと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端間の電圧ＶＬＢを検出して、その検出した電圧ＶＬＢを制御装置３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧を昇圧する。

昇圧コンバータ１２Ｂは、一方端が電源ラインＰＬ１Ｂに接続されるリアクトルＬ１Ｂと、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂにそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１Ｂ，Ｄ２Ｂとを含む。

リアクトルＬ１Ｂの他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１ＢのエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのコレクタに接続される。ダイオードＤ１ＢのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのコレクタと接続され、ダイオードＤ１ＢのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのエミッタと接続される。ダイオードＤ２ＢのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのコレクタと接続され、ダイオードＤ２ＢのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのエミッタと接続される。

平滑用コンデンサＣＨは、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂによって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検出して、その検出した電圧ＶＨを制御装置３０に出力する。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２Ｂまたは１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２Ｂまたは１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んだり、自動変速機を組み込んだりしてもよい。

車両１は、さらに、バッテリＢＡの正極側に設けられる接続部４０Ａと、バッテリＢＡの負極側に設けられる接続部であるシステムメインリレーＳＭＲＧとを含む。接続部４０Ａは、バッテリＢＡの正極と電源ラインＰＬ１Ａとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢと、システムメインリレーＳＭＲＢに対して並列に接続され、かつ互いに直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲＰおよび制限抵抗Ｒ０とを含む。システムメインリレーＳＭＲＧは、バッテリＢＡの負極（接地ラインＳＬ１）と接地ラインＳＬ２との間に接続される。

システムメインリレーＳＭＲＰ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧは、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。

電圧センサ１０Ａは、バッテリＢＡの端子間の電圧ＶＢＡを測定する。図示しないが、電圧センサ１０ＡとともにバッテリＢＡの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を監視するために、バッテリＢＡに流れる電流を検知する電流センサが設けられている。バッテリＢＡとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。

車両１は、さらに、バッテリＢＢの正極側に設けられる接続部４０Ｂと、バッテリＢＢの負極側に設けられる接続部であるシステムメインリレーＳＲ１Ｇとを含む。接続部４０Ｂは、バッテリＢＢの正極と電源ラインＰＬ１Ｂとの間に接続されるシステムメインリレーＳＲ１Ｂと、システムメインリレーＳＲ１Ｂに対して並列接続され、かつ互いに直列に接続されたシステムメインリレーＳＲ１Ｐおよび制限抵抗Ｒ１とを含む。システムメインリレーＳＲ１Ｇは、バッテリＢＢの負極と接地ラインＳＬ２との間に接続される。

システムメインリレーＳＲ１Ｐ，ＳＲ１Ｂ，ＳＲ１Ｇは、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ４〜ＣＯＮＴ６にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。

電圧センサ１０Ｂは、バッテリＢＢの端子間の電圧ＶＢＢを測定する。図示しないが、電圧センサ１０ＢとともにバッテリＢＢの充電状態を監視するために、各バッテリに流れる電流を検知する電流センサが設けられている。バッテリＢＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。

接地ラインＳＬ２は、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの中を通ってインバータ１４および２２側に延びている。

インバータ１４は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２とに接続されている。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂから昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このとき昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、その検出したモータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２とに接続されている。インバータ２２は、車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂの出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このとき昇圧コンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、その検出したモータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。

電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ２との間にはエアコン６２およびＤＣ／ＤＣコンバータ６４が並列的に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ２との間の直流電圧を所定の大きさを有する直流電圧（たとえばＤＣ１２Ｖ）に変換して、その変換された直流電圧を補機バッテリ６６に出力する。補機バッテリ６６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４からの出力電圧により充電される。

この車両１においては、たとえばバッテリＢＡを、モータジェネレータＭＧ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ６４等を動作させるための主バッテリとして用い、バッテリＢＢを、これらの負荷の動作のためにバッテリＢＡとともに電力を供給する副バッテリとして用いる。したがってバッテリＢＡの蓄電容量はバッテリＢＢの蓄電容量より大きい。ただし、本発明は互いに蓄電容量が異なる蓄電装置に対してのみ適用されるものと限定されない。したがって、バッテリＢＢの蓄電容量がバッテリＢＡの蓄電容量と同じであってもよい。

制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および回転速度、電圧ＶＢＡ，ＶＢＢ，ＶＬＡ，ＶＬＢ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂに対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵＢ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤＢおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ２とを出力する。

この車両に搭載される蓄電装置（バッテリＢＡ，ＢＢ）は、外部から充電が可能である。このために、車両１は、さらに、電力入力インレット５０と、整流回路５１と、充電用リレーであるリレーＳＲＣＨとを含む。

電力入力インレット５０は、車両外部の商用電源９０をこの車両１に接続するための端子である。この車両１においては、電力入力インレット５０に接続される車両外部の商用電源９０からバッテリＢＡまたはＢＢを充電することができる。なお、商用電源９０としては、たとえば家庭等の商用電源（たとえば交流１００Ｖ）を用いることができる。

整流回路５１は、商用電源９０からの交流電力を整流して出力する。具体的には整流回路５１はダイオードブリッジ整流器である。整流回路５１は２つの出力ノードであるノードＮＤ１，ＮＤ２を有する。ノードＮＤ１，ＮＤ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ１Ｂにそれぞれ接続される。

リレーＳＲＣＨは、電源ラインＰＬ１Ａと、バッテリＢＢの正極との間に接続される。リレーＳＲＣＨは、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ７に応じて導通／非導通状態が制御される。

以上の説明に基づいて、本実施の形態における車両の充電装置を説明する。車両の充電装置は、車両負荷（インバータ１４，２２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２）と、その車両負荷に直流電力を供給するバッテリＢＡ，ＢＢとを備える車両１の外部の交流電源（商用電源９０）から交流電力を受けて、バッテリＢＡ，ＢＢを充電する充電装置である。本実施の形態における車両の充電装置は、整流回路５１と、昇圧コンバータ１２Ｂ，１２Ａと、選択部（接続部４０Ａ，４０Ｂ、システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＲ１Ｇ）と、制御装置３０とを備える。

整流回路５１は、車両負荷に接続されるノードＮＤ１と、ノードＮＤ２とを有する。整流回路５１は、商用電源９０からの交流電力を整流して、整流された交流電力をノードＮＤ１，ＮＤ２間に出力する。

昇圧コンバータ１２Ｂは、ノードＮＤ１と接地ノード（接地ラインＳＬ）との間に直列に接続される第１および第２のスイッチング素子であるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂと、リアクトルＬ１Ｂとを含む。リアクトルＬ１は、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂの接続点と、ノードＮＤ１とに接続される。昇圧コンバータ１２Ｂは、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂがスイッチング動作を行なうことによって、ノードＮＤ２と接地ノードとの間の電圧ＶＬＢと、ノードＮＤ２と接地ノードとの間の電圧ＶＨとを相互に変換する。

昇圧コンバータ１２Ａは、電圧ＶＨを変換して、バッテリＢＡ，ＢＢを充電するための電圧ＶＬＡに変換して出力する。

接続部４０Ａ，４０ＢおよびシステムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＲ１Ｇは、電圧ＶＬＡ）をバッテリＢＡ，ＢＢのいずれか一方に選択的に供給可能に構成された選択部である。

制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂに含まれるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂのスイッチング動作、および昇圧コンバータ１２Ａ（ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａのスイッチング動作）を制御し、かつ上記選択部を制御して、バッテリＢＡ，ＢＢのうちの選択されたバッテリを充電する。

バッテリＢＡの充電時において、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧを導通状態に設定し、かつ、システムメインリレーＳＲ１Ｐ，ＳＲ１Ｂ，ＳＲ１ＧおよびリレーＳＲＣＨを非導通状態に設定する。そして、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂを昇圧回路として動作させる。なお、後に詳細に説明するが、昇圧コンバータ１２Ｂは力率改善回路（ＰＦＣ；Power Factor Controller）としても機能する。

「力率」とは交流電力の効率に関して定義された値である。交流電力の場合、電圧と電流の積によって算出される電力のすべてが負荷で消費される電力にならないことが多い。電圧および電流の位相差によって、その消費電力が異なる。力率とは、具体的には皮相電力（電圧実効値と電流実効値の積）に対する有効電力（負荷で消費される電力）の割合である。なお電圧および電流の位相差をθとすると力率はｃｏｓθと示される。理想的な状態では、力率は１（θ＝０）である。本実施の形態では昇圧コンバータ１２Ｂは商用電源９０（交流電源）の力率を１にする（あるいは力率を１に近づける）力率制御を行なう。

さらに制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ａを降圧回路として動作させる。これにより、バッテリＢＡに充電電圧が供給される。

一方、バッテリＢＢの充電時において、制御装置３０は、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇを導通状態に設定し、かつ、システムメインリレーＳＭＲＰ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＲ１Ｐ，ＳＲ１Ｂを非導通状態に設定する。バッテリＢＡの充電時と同様に制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂを昇圧回路（および力率改善回路）として動作させるとともに、昇圧コンバータ１２Ａを降圧回路として動作させる。これにより、バッテリＢＢに充電電圧が供給される。

以上説明したように、車両１は、バッテリＢＡ、ＢＢを充電するために車両１の内部で発電できるよう構成されている。本実施の形態によれば、このように構成された車両に、電力入力インレット５０、整流回路５１およびリレーＳＲＣＨを追加することによって、外部電源からの電力によりバッテリＢＡ、ＢＢを充電できる。すなわち本実施の形態によれば、既存の車両（その内部で発電することにより蓄電装置を充電可能に構成された車両を意味し、たとえばハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等である）の構成に少ない数の部品を追加することによって、外部電源により蓄電装置を充電するための充電回路を構成できる。

上述のように、商用電源９０によりバッテリＢＡまたはＢＢが充電される時において、昇圧コンバータ１２Ｂは昇圧回路および力率改善回路として機能する。特に昇圧コンバータ１２Ｂが力率改善回路としても動作するので、力率を実質的に１に等しくすることができる。この場合、力率に関する上記の説明において「負荷で消費される電力」を「バッテリＢＡまたはＢＢに蓄積される電力」と置き換えることができる。すなわち、本実施の形態によれば、昇圧コンバータ１２Ｂを力率改善回路として動作させることにより充電効率をより高めることができる。

また、昇圧コンバータ１２Ｂが力率改善回路としても動作することにより、商用電源９０の電圧波形に高調波が重畳するのを回避できる。一般的に商用電源に接続して使用される電気機器は、商用周波数での使用を前提に作られている。したがって、その電気機器に商用電源９０に高調波が重畳された電圧波形が印加されると、その電気機器の動作の不具合が生じる可能性がある。しかし本実施の形態によれば、昇圧コンバータ１２Ｂが力率改善回路としても動作するので、たとえば、車両１の充電によって、商用電源９０に接続された電気機器（たとえば家電製品）に動作の不具合が生じるのを防ぐことができる。

次に、昇圧コンバータ１２Ｂの動作についてより詳細に説明する。図２は、図１に示す車両１のうちの昇圧コンバータ１２Ｂおよびその周辺部分を示した図である。図２を参照しながら、昇圧コンバータ１２Ｂおよびその周辺部分の構成を確認的に再度説明する。

整流回路５１の２つの出力ノードＮＤ２，ＮＤ１はリアクトルＬ１Ｂの一方端および電源ラインＰＬ２にそれぞれ接続される。リアクトルＬ１Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂにそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１Ｂ，Ｄ２Ｂとは、昇圧コンバータ１２Ｂを構成する。ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂの各々のスイッチング動作が制御装置３０（図１参照）により制御される。これにより昇圧コンバータ１２Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端の電圧を昇圧する。平滑用コンデンサＣＨは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に接続され、昇圧コンバータ１２Ｂにより昇圧された電圧を平滑化する。

図３は、図２に示した昇圧コンバータ１２Ｂの第１の動作を示す図である。図３を参照して、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂがオン状態となり、ＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂがオフ状態となる。このときの電流の経路を破線の矢印により示す。整流回路５１から出た電流は、電源ラインＰＬ２、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ、およびリアクトルＬ１Ｂを経由して整流回路５１に戻る。なお、このように電流が流れることでリアクトルＬ１Ｂにエネルギが蓄積される。

図４は、図２に示した昇圧コンバータ１２Ｂの第２の動作を示す図である。図４を参照して、第２の動作では、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂがいずれもオフ状態となる。このときの電流の経路を図３と同様に破線の矢印により示す。電流は接地ラインＳＬ２からダイオードＤ２Ｂおよび整流回路５１を通り電源ラインＰＬ２に流れる。このときには、リアクトルＬ１Ｂに蓄積されたエネルギが放出され、平滑用コンデンサＣＨがその放出されたエネルギ（電力）を蓄積する。

なお図２には、昇圧コンバータ１２Ｂの構成を示すための破線の枠が示されてあるが、図３および図４では、図が煩雑になるのを避けるために、この破線の枠を示していない。

図２〜図４を参照して、昇圧コンバータ１２Ｂは、上記第１および第２の動作を交互に繰返すことによって、平滑用コンデンサＣ２の両端の電圧を昇圧して、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間にその昇圧された電圧を出力する。また、平滑用コンデンサＣＨはその昇圧された電圧を平滑化する。なお、昇圧された電圧の大きさは、たとえば、制御装置３０がＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのオンデューティ（オン時間とオフ時間との和に対するオン時間の比）を制御することによって制御される。

次に昇圧コンバータ１２Ｂによる力率制御について説明する。ここで図２に戻り、商用電源９０の電圧をＶと表し、商用電源９０に流れる電流（商用電源９０と整流回路５１との間に流れる電流）をｉと表すことにする。

図５は、図２に示した電圧Ｖおよび電流ｉの理想的な状態を示す波形図である。図５を参照して、理想的な状態では電圧Ｖの波形および電流ｉの波形はともに正弦波である。さらに、電流ｉの位相は電圧Ｖの位相に一致する。この場合、力率は１となる。

図６は、力率が低い状態での電圧Ｖおよび電流ｉを示す波形図である。図６を参照して、電圧Ｖの波形はほぼ正弦波であるが、電流ｉの波形は、尖った波形である。電流ｉの波形から、短時間に大きな電流が流れることが分かる。たとえば力率制御を特に行なっていないスイッチング電源において、図６に示した電圧波形および電流波形が得られることがある。

ここで、商用電源９０と整流回路５１との間の電力線は抵抗成分を有しているので、電流が流れることによって電圧降下が発生する。図６に示した波形を有する電流ｉが流れた場合、電源ラインでの電圧降下は、電流が流れたときのみ発生する。したがって図６に示した電圧Ｖの波形では、ピークの部分が平坦である。すなわち電圧波形が歪む。このことは、電圧Ｖの波形に高調波が重畳していることを示す。

図７は、昇圧コンバータ１２Ｂによる力率制御を説明するための図である。図７および図２を参照して、電流ｉのピークが正弦波状に変化し、かつその正弦波の位相が電圧の位相と同相となるように、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのオンオフのタイミングが制御される。これによって、力率を理想値である１に実質的に等しくなるよう制御できる。なお、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのオンオフのタイミングの制御については、公知のさまざまな方法を適用できる。

本実施の形態では、整流回路５１の２つの出力ノードＮＤ２，ＮＤ１をリアクトルＬ１Ｂの一方端および電源ラインＰＬ２にそれぞれ接続する。これによって、昇圧コンバータ１２Ｂを力率改善回路として動作させることが可能になる。

図８は、整流回路５１と昇圧コンバータ１２Ｂとの接続形態の比較例を説明する図である。図８を参照して、整流回路５１の２つの出力ノードＮＤ１，ＮＤ２は、平滑用コンデンサＣ２の２つの端子にそれぞれ接続される。なお、昇圧コンバータ１２Ｂの構成自体は図２に示した構成と同様である。ただし図８では、この比較例に直接的に関係する昇圧コンバータ１２Ｂの構成要素として、リアクトルＬ１Ｂ、ダイオードＤ１ＢおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのみを示す。
。図８に示した整流回路５１および昇圧コンバータ１２Ｂはコンデンサ入力型の整流回路を構成する。しかし、この回路では力率制御を実現できない。つまり力率制御が可能な点において、図２に示した回路は図８に示した回路よりも優れている。

なお、車両１に搭載された蓄電装置を充電するための構成として、図９に示した構成も考えられる。図９を参照して、車両１Ａは、整流回路５１およびリレーＳＲＣＨを含まない点で図１に示した車両１と異なる。車両１Ａは、さらに、電力入力インレット５０の２つの端子が、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１およびモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２にそれぞれ接続される点において、車両１と異なる。なお車両１Ａの他の部分の構成は車両１の対応する部分の構成と同様である。

バッテリＢＡ、ＢＢは車両１Ａの非走行時（たとえば駐車時）に充電される。車両１Ａにおいては、２つのモータジェネレータのステータコイル（より厳密にはステータコイルの漏れインダクタンス）、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２Ａ、１２Ｂにより充電器が構成される。

ただし、商用電源９０が家庭等の商用電源である場合、商用電源９０からの電力は車両走行時にバッテリＢＡ，ＢＢに充電される電力（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発電による電力）よりはるかに小さい。したがって、バッテリＢＡ，ＢＢの充電は長時間かけて行なわれると予想される。

一方、モータの動作効率をできるだけ高めるため、ステータコイルの漏れインダクタンスは小さい。インバータ１４、２２の各々には３つのアーム（３相アーム）が含まれている。漏れインダクタンスが小さいため、インバータ１４，２２を動作させることによって商用電源９０からの交流電力を直流電力に変換する場合には、各インバータにおいて３つのアームを同時に駆動する必要がある。

各インバータに含まれるアームには、たとえば大電流制御が可能なＩＧＢＴ素子が用いられる。ＩＧＢＴ素子を動作させることによってドライブ損失が生じる。なおドライブ損失の大きさは一般的にはＩＧＢＴ素子に流れる電流には依存しない。各インバータでは、３つのアームが同時に駆動されるため、そのドライブ損失が全体的に大きくなる。一方、インバータ１４，２２に入力される電力は小さい。このため、充電効率が低下する。

さらに、インバータは、モータジェネレータを駆動するために最適化されている。たとえばインバータ（ＩＧＢＴ素子）のスイッチング速度を高めるほど、モータジェネレータに印加される逆起電力も高くなる。この逆起電力によるモータジェネレータへの影響（たとえば逆起電力がモータジェネレータの耐圧を超えることによるモータジェネレータの絶縁性能の低下）を回避するために、逆起電力は低いほうが好ましい。したがって、インバータ（ＩＧＢＴ素子）のスイッチング速度を遅くする。しかしながら、インバータのスイッチング速度を遅くすることによってＩＧＢＴ素子の過渡損失（たとえばスイッチング損失）が大きくなる。この理由によっても充電効率が低下する。

また、上述のように、図９に示した車両１Ａでは、ステータコイルの漏れインダクタンスを利用してバッテリＢＡ、ＢＢが充電される。漏れインダクタンスは、モータの構造上生じるものであるため、漏れインダクタンスの大きさはモータジェネレータごとに異なり得る。したがって、漏れインダクタンスの大きさを制御することは困難である。

また、外部電源からの電力をモータの中性点に供給するためには、その中性点から電力線を引き出す必要がある。しかしながら、外部電源による蓄電装置の充電を行なわない車両にとって、中性点から電力線を引き出すことは不要である。

一方、本実施の形態によれば、インバータ１４，２２を駆動することなくバッテリＢＡ，ＢＢを充電できるので、上述のような、インバータに含まれるＩＧＢＴ素子に起因するドライブ損失および過渡損失を抑制できる。これによって商用電源９０からの電力が小さくても高い充電効率でバッテリＢＡ，ＢＢを充電できる。

特に、本実施の形態では、昇圧コンバータ１２Ｂに昇圧動作を行なわせるとともに昇圧コンバータ１２Ａに降圧動作を行なわせる。昇圧コンバータ１２Ｂ、１２Ａは、これらの動作を最適に行なうように設計されている。したがって、昇圧コンバータ１２Ｂ、１２Ａの動作時の損失を小さくできる。よって、本実施の形態によれば、充電効率を高めることができる。

さらに、本実施の形態によれば、ステータコイルの漏れインダクタンスを利用しなくてもバッテリＢＡ、ＢＢの充電が可能である。つまり本実施の形態によれば、バッテリの充電に際して不確定要素が多い部品を利用しなくてもよい。これにより、バッテリＢＡ，ＢＢの充電を安定的に行なうことができる。

さらに、本実施の形態によれば、整流回路の２つの出力端がリアクトルＬ１Ｂの一方端と、電源ラインＰＬ２とにそれぞれ接続される。これにより、昇圧コンバータ１２Ｂを力率改善回路として動作させることができる。これによって、力率を実質的に１に等しくする（厳密に１でなくてもよく、１に近い値（たとえば０．９８等）であってもよい）ことができる。さらに、昇圧コンバータ１２Ｂを力率改善回路として動作させることにより商用電源９０の電圧波形に高調波が重畳するのを抑制できる。したがって、たとえば商用電源９０に接続される他の電気製品の動作への影響を回避することが可能になる。

さらに、本実施の形態によれば、モータジェネレータの中性点から電力線を引き出す必要がない。これにより、たとえば外部電源による蓄電装置の充電が可能な車両と、外部電源による蓄電装置の充電が不要な車両とで、同じ構成を有するモータ（中性点から電力線が引き出されていないモータ）を用いることができる。

次に、バッテリＢＡ，ＢＢの充電についてより詳しく説明する。上述のように、本実施の形態に従う車両１ではバッテリＢＡを負荷を動作させるための主バッテリとして用い、バッテリＢＢをバッテリＢＡとともに電力を供給する副バッテリとして用いる場合がある。そこで以下では、昇圧コンバータ１２Ａを「マスタ側昇圧コンバータ」、昇圧コンバータ１２Ｂを「スレーブ側昇圧コンバータ」と呼ぶ場合もある。

また、以下では、リレー（システムメインリレーおよび充電用リレーを含む）が導通状態になることを「リレーがオンする」とも称し、リレーが非導通状態になることを「リレーがオフする」とも称する。

図１０は、バッテリＢＡの充電時における昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの動作を説明するための図である。

図１０を参照して、商用電源９０からの交流電力（たとえばＡＣ１００Ｖ）は整流回路５１により整流される。システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧがオンするとともに、システムメインリレーＳＲ１ＧおよびリレーＳＲＣＨがオフする。なお、図示しないがシステムメインリレーＳＲ１Ｂもオフする。

そして、昇圧コンバータ１２Ｂ（スレーブ側昇圧コンバータ）は、平滑用コンデンサＣ２の両端間の電圧（たとえばＤＣ１４４Ｖ）を昇圧して、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間（平滑用コンデンサＣＨの両端間）に、たとえば４００〜５００Ｖ程度の直流電圧を出力する。一方、昇圧コンバータ１２Ａは、平滑用コンデンサＣＨの両端間の電圧を降圧する。バッテリＢＡはその降圧された電圧（たとえばＤＣ３００Ｖ）によって充電される。

図１１は、バッテリＢＢの充電時における昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの動作を説明するための図である。

図１１を参照して、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇがオンするとともに、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧがオフする。この場合にもシステムメインリレーＳＲ１Ｂはオフしている。そして、バッテリＢＡの充電時と同様に、昇圧コンバータ１２Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端間の電圧を昇圧して、平滑用コンデンサＣＨの両端間に、その昇圧された電圧を出力する。一方、昇圧コンバータ１２Ａは、平滑用コンデンサＣＨの両端間の電圧を降圧する。これにより、バッテリＢＢは、昇圧コンバータ１２Ａからの電圧によって充電される。

このように、本実施の形態では、昇圧コンバータ１２Ｂおよび昇圧コンバータ１２Ａの各々の電圧変換動作を組み合わせることによって、昇圧コンバータ１２Ｂに入力された電圧と、バッテリＢＡ，ＢＢの充電電圧とが異なる場合においても、バッテリＢＡ，ＢＢを充電できる。すなわち、本実施の形態では、昇圧コンバータ１２Ｂが、その入力電圧をバッテリＢＡ，ＢＢの充電電圧以上の電圧まで昇圧して電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に出力するとともに、昇圧コンバータ１２Ａが、その電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間の電圧をバッテリＢＡ（およびＢＢ）の充電電圧まで降圧する。したがって、バッテリＢＡ，ＢＢの充電電圧が商用電源９０の電圧より高い場合においても、バッテリＢＡ，ＢＢの充電が可能になる。

また、制御装置３０によって、昇圧コンバータ１２Ｂ，１２Ａは、バッテリＢＡ（およびバッテリＢＢ）の充電電圧が一定に保たれるようにその充電電圧を制御する。これにより、バッテリＢＡ，ＢＢの充電状態を所望の状態にするためのバッテリＢＡ，ＢＢの充電制御を安定させることができる。

なお、本実施の形態では、バッテリＢＡ，ＢＢは別々に充電されるが、この理由は以下の通りである。バッテリＢＡ，ＢＢの充電開始時において、バッテリＢＡの残存容量とバッテリＢＢの残存容量とが互いに異なることが考えられる。すなわち、バッテリＢＡの電圧とバッテリＢＢの電圧とが異なることが考えられる。バッテリＢＡ，ＢＢを同時に充電するためには、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇを一斉にオンする必要がある。しかし、この場合、高電圧のバッテリから低電圧のバッテリに電流（この電流は大きいと考えられる）が流れることによって、これらのリレー、あるいは電源ライン等への影響が懸念される。バッテリＢＡ、ＢＢを別々に充電することによって、２つのバッテリを直接的に結ぶ電流経路が形成されないので、このような問題が生じるのを防ぐことができる。

図１２は、本実施の形態に従う車両の充電装置が実行するバッテリＢＡ，ＢＢの充電制御を説明するフローチャートである。なおこのフローチャートに示す処理は、たとえば電力入力インレット５０に商用電源９０が接続されたときにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１２および図１を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１において制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧをオンし、かつ、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇをオフする。なお、システムメインリレーＳＲ１Ｂはオフしている。

ステップＳ２において、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂ（スレーブ側コンバータ）に昇圧動作および力率制御を行なわせるとともに、昇圧コンバータ１２Ａ（マスタ側コンバータ）に降圧動作および充電制御を行なわせる。

ステップＳ３において、制御装置３０は、電圧センサ１０Ａが検出したバッテリＢＡの電圧ＶＢＡ等に基づいて、バッテリＢＡのＳＯＣ値であるＳＯＣＡが目標値に到達したか否かを判定する。この目標値は、たとえば満充電状態を示すＳＯＣ値（たとえば１００％）であると予め設定される。

ＳＯＣＡが目標値に到達していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。一方、ＳＯＣＡが目標値に到達した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ４に進む。

処理がステップＳ４に進むということはバッテリＢＡの充電が完了したことを意味する。ステップＳ４において、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂを停止する。

ステップＳ５において、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧをオフする。ステップＳ６において、制御装置３０は、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇをオンする。

ステップＳ７において、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ｂ（スレーブ側コンバータ）に昇圧動作および力率制御を行なわせるとともに、昇圧コンバータ１２Ａ（マスタ側コンバータ）に降圧動作および充電制御を行なわせる。

ステップＳ８において、制御装置３０は、電圧センサ１０Ｂが検出したバッテリＢＢの電圧ＶＢＢ等に基づいて、バッテリＢＢのＳＯＣ値であるＳＯＣＢが目標値に到達したか否かを判定する。この目標値は、ＳＯＣＡの目標値と同様に、たとえば満充電状態を示すＳＯＣ値（たとえば１００％）であると予め設定される。

ＳＯＣＢが目標値に到達していない場合（ステップＳ８においてＮＯ）、処理はステップＳ７に戻る。一方、ＳＯＣＢが目標値に到達した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、処理はステップＳ９に進む。

処理がステップＳ９に進むということはバッテリＢＢの充電が完了したことを意味する。ステップＳ９において、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂを停止する。ステップＳ１０において、制御装置３０は、リレーＳＲＣＨおよびシステムメインリレーＳＲ１Ｇをオフする。ステップＳ１０の処理が終了すると全体の処理が終了する。

以上説明したように、本実施の形態では、昇圧コンバータ１２Ｂに昇圧動作を行なわせるとともに昇圧コンバータ１２Ａに降圧動作を行なわせる。昇圧コンバータ１２Ｂ，１２Ａは、これらの動作を最適に行なうように設計されている。したがって、昇圧コンバータ１２Ｂ，１２Ａの動作時の損失を小さくできる。よって、本実施の形態によれば、充電効率を高めることができる。

また、本実施の形態では、昇圧コンバータ１２Ｂを力率改善回路として動作させることにより充電効率をより高めることができる。

なお、本実施の形態では、バッテリＢＡ、ＢＢの順に充電処理が実行されるが、これらのバッテリを充電する順番は、この順と逆でもよい。

また、図１には、動力分配機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムに本発明を適用した例を示した。しかし本発明は、車両負荷と、その車両負荷に並列的に設けられかつ車両負荷に直流電力を供給する第１および第２の蓄電装置を備える車両に適用可能である。

したがって、本発明が適用可能な車両の構成は図１に示した構成に限定されるものではない。たとえば本発明は、発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、発電機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型ハイブリッド自動車や、モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。 図１に示す車両１のうちの昇圧コンバータ１２Ｂおよびその周辺部分を示した図である。 図２に示した昇圧コンバータ１２Ｂの第１の動作を示す図である。 図２に示した昇圧コンバータ１２Ｂの第２の動作を示す図である。 図２に示した電圧Ｖおよび電流ｉの理想的な状態を示す波形図である。 力率が低い状態での電圧Ｖおよび電流ｉを示す波形図である。 昇圧コンバータ１２Ｂによる力率制御を説明するための図である。 整流回路５１と昇圧コンバータ１２Ｂとの接続形態の比較例を説明する図である。 車両１に搭載された蓄電装置を充電するための他の構成を示した図である。 バッテリＢＡの充電時における昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの動作を説明するための図である。 バッテリＢＢの充電時における昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂの動作を説明するための図である。 本実施の形態に従う車両の充電装置が実行するバッテリＢＡ，ＢＢの充電制御を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 車両、１Ａ 車両、２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０Ａ，１０Ｂ，１３，２１Ａ，２１Ｂ 電圧センサ、１２Ａ，１２Ｂ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、２４，２５ 電流センサ、３０ 制御装置、４０Ａ，４０Ｂ 接続部、５０ 電力入力インレット、５１ 整流回路、６２ エアコン、６４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、６６ 補機バッテリ、９０ 商用電源、ＢＡ，ＢＢ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２，ＣＨ 平滑用コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ｂ ダイオード、Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＮＤ１，ＮＤ２ ノード、ＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂ，ＰＬ２ 電源ライン、Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂ ＩＧＢＴ素子、Ｒ０，Ｒ１ 制限抵抗、ＳＬ１，ＳＬ２ 接地ライン、ＳＭＲＰ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＲ１Ｐ，ＳＲ１Ｂ，ＳＲ１Ｇ システムメインリレー、ＳＲＣＨ リレー。

Claims (5)

1. 車両負荷と、前記車両負荷に直流電力を供給する第１および第２の蓄電装置とを備える車両の外部の交流電源から交流電力を受けて、前記第１および第２の蓄電装置を充電する充電装置であって、
   前記車両負荷に接続される第１のノードと、第２のノードとを有し、前記交流電源からの前記交流電力を整流して、整流された前記交流電力を前記第１および第２のノード間に出力する整流回路と、
   前記第１のノードと接地ノードとの間に直列に接続される第１および第２のスイッチング素子と、前記第１および第２のスイッチング素子の接続点と、前記第１のノードとに接続されるリアクトルとを含み、第１および第２のスイッチング素子がスイッチング動作を行なうことによって、前記第２のノードと接地ノードとの間の第１の電圧と、前記第２のノードと接地ノードとの間の第２の電圧とを相互に変換する第１のコンバータと、
   前記第２の電圧を前記第１および第２の蓄電装置を充電するための充電電圧に変換して出力する第２のコンバータと、
   前記充電電圧を前記第１および第２の蓄電装置のいずれか一方に選択的に供給可能に構成された選択部と、
   前記第１および第２のスイッチング素子の前記スイッチング動作と前記第２のコンバータとを制御し、かつ前記選択部を制御して、前記第１および第２の蓄電装置のうちの選択された蓄電装置を充電する制御部とを備える、車両の充電装置。
2. 前記制御部は、前記交流電源の力率が実質的に１に達するように前記スイッチング動作を制御する、請求項１に記載の車両の充電装置。
3. 前記第１の電圧は、前記充電電圧よりも低く、
   前記制御部は、前記第２の電圧が前記充電電圧よりも高くなるように前記スイッチング動作を制御する、請求項１または２に記載の車両の充電装置。
4. 前記制御部は、前記充電電圧が一定になるように、前記第１および第２のコンバータを制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の充電装置。
5. 前記制御部は、前記選択された蓄電装置が前記第１および第２の蓄電装置の間で切り換わるように前記選択部を制御することによって、前記第１および第２の蓄電装置を充電する、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の充電装置。

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