JP2010187468A - 充電装置、充電方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行う。
【解決手段】車載充電器１０は、商用電力を用いて電力を発生する充電電力発生回路３２−１および３２−２を有する。CPU４２は、商用電力の電圧に応じて、充電電力発生回路３２−１および３２−２のうちの所定の充電電力発生回路３２に、電力を発生させる。Ｐ端子３６およびＮ端子３７は、充電電力発生回路３２により発生された電力を加算して充電電力としてバッテリに出力する。本発明は、例えば、電動車両の充電装置に適用することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、充電装置、充電方法、およびプログラムに関し、特に、入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行うことができるようにした充電装置、充電方法、およびプログラムに関する。

現在開発中のプラグインハイブリット自動車（PHEV）や電気自動車（EV）は、DC200V乃至DC334Vのような高電圧で大容量のバッテリを搭載し、これにより、数Km乃至100KmのEV走行を可能にしている。このような自動車においてバッテリの残存容量が少なくなると、ユーザは、充電ステーション、駐車場、ショッピングモール等に設置されている、DC高電圧・高電流出力および自動車との通信制御による充電電流・電圧制御が可能なDC急速充電器や、一般家庭の汎用コンセントなどに接続して商用電源（AC100V・AC200V等）を使用する車載型のACプラグ充電器などの高電圧充電器でバッテリを充電する。このような高電圧充電器としては、様々なものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

DC急速充電器により充電が行われる場合、DC急速充電器と自動車の間で通信を行うことにより、充電電流・電圧が制御される。そのため車種に応じた充電制御が可能である。また、DC急速充電器により充電が行われる場合、DC急速充電器への入力電源、即ち、充電電力の元電源を専用の三相交流電源に固定可能であるため、充電電力を元電源に応じて切替制御する必要がない。

これに対して、ACプラグ充電器は、商用電源を使用するため、充電電力の元電源が変化する場合がある。例えば、汎用コンセントから供給される商用電源は、昼間、単相AC100Vであるが、夜間には、安価な深夜電力である単相AC200Vとなる場合がある。従って、ACプラグ充電器は、充電電力の元電源となる商用電源のAC電圧を判別し、商用電源の電力を超えないように充電電力を切替制御している。

また、ACプラグ充電器は、最大定格出力電力（最大電圧・最大電流）内で電流、電圧、電力の各制御を組み合わせてバッテリを充電する。具体的には、ACプラグ充電器は、トランスが磁束飽和しないように最大定格出力電力の50%乃至70%前後で電力変換効率が最大となるように回路設計されるのが通常である。また、充電電力の元電源として入力される商用電源の電圧の種類が、例えば、AC100VとAC200Vの２種類である場合、ACプラグ充電器を構成する１系統の整流回路、PFC（Power Factor Controller）、およびDC-DC変換器は、AC200Vのブレーカ電流容量を超えないように設計される。

図１は、以上のように設計されたACプラグ充電器における充電電力と電力変換効率の関係の一例を示している。なお、図１のグラフでは、横軸が、商用電力の電圧がAC200Vである場合の最大定格出力電力を１としたときの充電電力を表し、縦軸が電力変換効率を表している。また、図１の例では、充電電力が、商用電力の電圧がAC200Vであるときの最大定格出力電力の70%である場合に、電力変換効率が最大となるようにACプラグ充電器が設計されている。

特開２００７−１２４８０７号公報

図１において、商用電力の電圧がAC100Vである場合の最大定格出力電力は0.5となる。従って、図１に示した関係を有するように設計されたACプラグ充電器では、ACプラグ充電器に入力される商用電力の電圧がAC100Vである場合、AC200Vである場合に比べて最大電力変換効率は低下する。その結果、エネルギー（energy）の損失が多く発生する。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行うことができるようにするものである。

本発明の一側面の充電装置は、入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段と、前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる制御手段と、前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力手段とを備える。

本発明の一側面の充電装置においては、入力電力の電圧に応じて、入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段が、充電電力を発生するように制御され、充電電力発生手段により発生された充電電力が加算されて電池に出力される。

従って、入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行うことができる。

この充電電力発生手段は、例えば充電電力発生回路により構成され、制御手段は、例えば、CPU（Central Processing Unit）により構成され、出力手段は、例えば、端子により構成される。

前記出力手段は、前記充電電力の電流を加算して出力することができる。

これにより、電力変換効率を向上させることができる。

前記出力手段は、前記充電電力の電圧を加算して出力することができる。

これにより、回路規模を削減することができる。

前記充電電力発生手段は、前記入力電力を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された前記入力電力をDC-DC変換する変換手段とを備え、前記制御手段は、前記整流手段により整流された前記入力電力に基づいて、前記整流手段が正常であるかどうかを判定し、正常であると判定された整流手段を備える前記充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させることができる。

これにより、正常な充電電力発生手段のみを用いて充電電力を発生させることができる。

整流手段は、例えばPFC（Power Factor Controller）モジュールにより構成され、変換手段は、例えば、DC-DC変換器により構成される。

前記制御手段は、さらに、前記変換手段により変換された前記入力電力と、前記電池で必要な充電電力とに基づいて、前記電池へ必要な充電電力を供給可能であるかどうかを判定し、正常であると判定された整流手段と、供給可能であると判定された変換手段を備える前記充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させることができる。

これにより、より正常な充電電力発生手段のみを用いて充電電力を発生させることができる。

本発明の一側面の充電方法は、入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段を備える充電装置が、前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる制御ステップと、前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力ステップとを含む。

本発明の一側面の充電方法においては、入力電力の電圧に応じて、入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段が、充電電力を発生するように制御され、充電電力発生手段により発生された充電電力が加算されて電池に出力される。

従って、入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行うことができる。

この制御ステップは、例えばCPUにより入力電力の電圧に応じて充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に充電電力を発生させる制御ステップにより構成され、出力ステップは、例えば、充電電力発生手段により発生された充電電力を加算して電池に出力する端子による出力ステップにより構成される。

本発明の一側面のプログラムは、入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段と、前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力手段とを備える充電装置を制御するコンピュータに、前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる処理を実行させる。

以上のように、本発明の一側面によれば、入力電圧が変化する場合であっても高効率で充電を行うことができる。

従来の充電電力と電力変換効率の関係の一例を示す図である。 本発明を適用した車両の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図２の車載充電器の詳細構成例を示す図である。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 車載充電器の充電処理を説明するフローチャートである。 図６のAC100V用マスタ回路確認処理の詳細について説明するフローチャートである。 充電電力と電力変換効率の関係の例を示す図である。 図２の車載充電器の他の詳細構成例を示す図である。

［車両の一実施の形態の構成例］
図２は、本発明を適用した車両の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図２の車両１は、バッテリ（電池）１３を動力源とする電動車両である。車両１のバッテリ１３の充電は、急速充電および通常充電の２種類の充電方法により行うことができる。急速充電は、車両１のバッテリ１３を専用の急速充電装置（不図示）に接続し、短時間で充電を行う充電方法である。一方、通常充電は、専用の充電ケーブルを介して、車両１の車載充電器１０を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される商用電力を用いて、車載充電器１０がバッテリ１３の充電を行う充電方法である。

チャージコンダクタ１１は、BMU１２からの指令にしたがって、車載充電器１０とバッテリ１３を接続し、車載充電器１０で生成された充電電力をバッテリ１３に供給したり、車載充電器１０とバッテリ１３の接続を解除したりする。

BMU（Battery Management Unit）１２は、車載充電器１０および急速充電装置とCAN（Controller Area Network）に準拠した通信を行い、バッテリ１３の通常充電および急速充電の制御を行う。また、BMU１２は、ECU（Electronic Control UnitまたはEngine Control Unit）１７などの車両１の他の車載部品ともCANに準拠した通信を行う。

バッテリ１３の電力は、インバータ１４により直流から交流に変換され、車両１の走行を駆動するモータ１５に供給される。また、バッテリ１３の電力は、DC-DC変換器１６により、所定の電圧に変換され、ECU１７などの直流電力で駆動される車載部品に供給される。

表示部１８は、例えば、カーナビケーション装置のモニタ、インストルメントパネル、または、専用のモニタなどにより構成され、ECU１７の制御の基に、各種の情報を表示する。

入力部１９は、例えば、各種のスイッチ、ボタン、キーなどの入力装置により構成される。ユーザは、入力部１９を操作することにより、各種の指令をECU１７に与える。ECU１７は、必要に応じて、与えられた指令をBMU１２などの他の車載部品に供給したり、与えられた指令に基づいて、他の車載部品の制御を行ったりする。

なお、図示していないが、表示部１８および入力部１９も、バッテリ１３の電力を利用して動作する。

［車載充電器の詳細構成例］
図３は、図２の車載充電器１０の詳細構成例を示している。

図２において、車載充電器１０は、入力端子３１−１および３１−２、充電電力発生回路３２−１および３２−２、電流検出回路（ＣＳ）３３−１および３３−２、抵抗３４、Ｐ端子３６、Ｎ端子３７、AC入力電圧判別回路３８、自立電源回路３９、リレー（ＲＹ）４０−１および４０−２、スイッチ制御部４１−１および４１−２、CPU４２、IIVTモニタ回路４３、並びに閾値記憶部（ＴＨ）４４により構成される。

車載充電器１０は、車載充電器１０に入力される商用電力の電圧がAC100Vのときに最適な設計が行われた２つの充電電力発生回路３２−１および３２−２を、車載充電器１０に入力される商用電力の電圧に応じて使い分け、バッテリ１３の充電を行う。但し、本実施の形態では、車載充電器１０は、充電電力発生回路３２−１をマスタ（主）の充電電力発生回路とし、充電電力発生回路３２−２をサブ（副）の充電電力発生回路として、充電電力発生回路３２−１を充電電力発生回路３２−２より優先的に使用する。

なお、以下では、入力端子３１−１および３１−２を特に区別する必要がない場合、それらをまとめて入力端子３１という。同様に、充電電力発生回路３２−１および３２−２、電流検出回路３３−１および３３−２、リレー４０−１および４０−２、スイッチ制御部４１−１および４１−２を、それぞれ、充電電力発生回路３２、電流検出回路３３、リレー４０、スイッチ制御部４１という。

車載充電器１０の入力端子３１は、コンセントに接続され、入力端子３１には、コンセントの先にある電源から商用電力が入力される。この商用電力は、充電電力発生回路３２と自立電源回路３９に供給される。

充電電力発生回路３２−１は、PFCモジュール６１−１およびDC-DC変換器６２−１により構成される。また、充電電力発生回路３２−２は、PFCモジュール６１−２およびDC-DC変換器６２−２により構成される。

なお、以下では、PFCモジュール６１−１およびPFCモジュール６１−２を特に区別する必要がない場合、それらをまとめてPFCモジュール６１という。同様に、DC-DC変換器６２−１および６２−２もDC-DC変換器６２という。

PFCモジュール６１は、チョッパ回路などにより構成される。PFCモジュール６１は、CPU４２からの指令に応じて、入力端子３１から供給される商用電力を整流するとともに、商用電力に含まれる高調波を抑制し、商用電力の力率を改善する。PFCモジュール６１−１は、その結果得られる電力をDC-DC変換器６２−１および６２−２に供給する。

DC-DC変換器６２−１は、DC-AC変換器７１、変圧整流回路７２、および平滑回路７３により構成され、PFCモジュール６１から出力される電力をDC-DC変換する。

DC-AC変換器７１は、直列に接続された２つのMOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、直列に接続された２つのコンデンサ、および１つのコンデンサが並列に接続されることにより構成される。DC-AC変換器７１は、スイッチ制御部４１−１から供給されるパルスに基づいて２つのMOSFETをオンオフすることにより、PFCモジュール６１から出力されるDC電圧をAC電圧に変換する。なお、DC-AC変換器７１は、２つのMOSFETからなるハーフブリッジ回路を備えるのではなく、４つのMOSFETからなるフルブリッジ回路を備えるようにしてもよい。

変圧整流回路７２は、DC-AC変換器７１において直列に接続される２つのMOSFETの間に一端が接続され、直列に接続される２つのコンデンサの間に他端が接続される１つのコイルと、そのコイルに対向して配置され、両端にLLD（Low Loss Diodes）が接続された１つのコイルとにより構成される。変圧整流回路７２は、DC-AC変換器７１で変換されたAC電圧を変圧するとともに整流し、その結果得られる電力を平滑回路７３に出力する。

平滑回路７３は、変圧整流回路７２の１つのLLDの一端に接続される１つのコイル、および、そのコイルの他端に一端が接続され、変圧整流回路７２のコイルの所定の位置に他端が接続されるコンデンサにより構成される。平滑回路７３は、変圧整流回路７２から出力される電力のDC電圧を平滑化する。

平滑回路７３のコイルとコンデンサが接続される接続点には、チャージコンダクタ１１と接続するＰ端子３６も接続され、平滑回路７３で平滑化されたDC電圧のプラス側は、Ｐ端子３６に直接印加される。

また、充電電力発生回路３２−１の平滑回路７３のコンデンサのコイルと接続されない一端は、電流検出回路３３−１を介して、チャージコンダクタ１１と接続するＮ端子３７に接続され、充電電力発生回路３２−２の平滑回路７３のコンデンサのコイルと接続されない一端は、電流検出回路３３−２および３３−１を介して、Ｎ端子に接続される。これにより、平滑回路７３で平滑化されたDC電圧のマイナス側は、電流検出回路３３を介してＮ端子３７に印加される。

その結果、Ｐ端子３６およびＮ端子３７では、充電電力発生回路３２−１の平滑回路７３の出力電流と充電電力発生回路３２−２の平滑回路７３の出力電流が加算され、充電電流としてチャージコンダクタ１１に供給される。

電流検出回路３３−１は、充電電流の電流値を検出し、電流検出回路３３−２は、充電電力発生回路３２−２の平滑回路７３の出力電流の電流値を検出する。抵抗３４の一端はＰ端子３６に接続され、他端はＮ端子に接続される。

AC入力電圧判別回路３８は、入力端子３１−１および３１−２に接続される。AC入力電圧判別回路３８は、入力端子３１間の電圧を検出し、商用電力の電圧がAC100Vであるか、AC200Vであるかを判別する。そして、AC入力電圧判別回路３８は、判別結果をCPU４２に供給する。

自立電源回路３９は、入力端子３１から入力される商用電力により所定の電力を生成する。自立電源回路３９は、生成された電力を、リレー４０を介してスイッチ制御部４１に供給するとともに、CPU４２に供給する。

リレー４０は、CPU４２からの指令に応じて、自立電源回路３９からの電力をスイッチ制御部４１に供給したり、自立電源回路３９からの電力のスイッチ制御部４１への供給を停止したりする。

スイッチ制御部４１−１は、パルストランス/ドライブ回路８１−１およびPWMIC（Pulse Width Modulation Integrated Circuit）８２−１により構成され、スイッチ制御部４１−２は、パルストランス/ドライブ回路８１−２およびPWMIC８２−２により構成される。

なお、以下では、パルストランス/ドライブ回路８１−１および８１−２を特に区別する必要がない場合、それらをまとめてパルストランス/ドライブ回路８１という。また、同様に、PWMIC８２−１および８２−２をPWMIC８２という。

パルストランス/ドライブ回路８１−１は、PWMIC８２−１の制御により、所定のタイミングで所定のパルスを、充電電力発生回路３２−１のDC-AC変換器７１に供給する。PWMIC８２−１は、自立電源回路３９からリレー４０−１を介して電力が供給されると起動する。また、PWMIC８２−１は、動作クロックを発生し、その動作クロックを用いて、CPU４２からの指令にしたがってパルストランス/ドライブ回路８１−１を制御する。PWMIC８２−１は、この動作クロックをスイッチ制御部４１−２のPWMIC８２−２に供給する。これにより、スイッチ制御部４１−１とスイッチ制御部４１−２のスイッチングが同期する。

パルストランス/ドライブ回路８１−２は、パルストランス/ドライブ回路８１−１と同様に、PWMIC８２−２の制御により、所定のタイミングで所定のパルスを、充電電力発生回路３２−２のDC-AC変換器７１に供給する。PWMIC８２−２は、PWMIC８２−１と同様に、自立電源回路３９−２からリレー４０−２を介して電力が供給されると起動する。PWMIC８２−２は、PWMIC８２−１から供給される動作クロックを用いて、CPU４２からの指令にしたがってパルストランス/ドライブ回路８１−２を制御する。

CPU４２は、自立電源回路３９から電力が供給されると起動し、所定のプログラムにしたがって各種の処理を行う。具体的には、CPU４２は、リレー４０によるスイッチ制御部４１への電力の供給の有無を制御する。CPU４２は、PFCモジュール６１の出力電圧を検出する。CPU４２は、AC入力電圧判別回路３８から判別結果を取得する。また、CPU４２は、IIVTモニタ回路４３から判定結果、および、電流検出回路３３−１により検出された電流値を取得する。

さらに、CPU４２は、PFCモジュール６１およびスイッチ制御部４１の動作を制御する。具体的には、CPU４２は、例えば、AC入力電圧判別回路３８からの判別結果がAC100Vである場合、充電電力発生回路３２−１および３２−２のうちのいずれか一方を動作させ、AC200Vである場合、充電電力発生回路３２−１および３２−２の両方を動作させる。

また、CPU４２は、IIVTモニタ回路４３から取得された電流値に基づいて、充電電力発生回路３２−１の出力電流と、充電電力発生回路３２−２の出力電流が同一となるように、スイッチ制御部４１の動作を制御する。これにより、電力変換効率を向上させることができる。

IIVTモニタ回路４３は、抵抗３４の所定の位置の電圧値を測定することにより、Ｐ端子とＮ端子に印加される充電電圧の電圧値を検出する。IIVTモニタ回路４３は、電流検出回路３３により検出された電流値を取得する。IIVTモニタ回路４３は、充電電圧/電流の検出値を用いて各種の判定を行い、判定結果をCPU４２に供給する。また、IIVTモニタ回路４３は、電流検出回路３３により検出された電流値をCPU４２に供給する。

閾値記憶部４４は、IIVTモニタ回路４３での判定に用いられる閾値を記憶し、IIVTモニタ回路４３に供給する。

［車載充電器の充電処理の説明］
図４乃至図９は、車載充電器１０の充電処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ１１において、AC入力電圧判別回路３８は、入力端子３１の電圧を検出し、入力端子３１にAC電圧が印加されたかどうかを判定する。ステップＳ１１で入力端子３１にAC電圧が印加されていないと判定された場合、即ち、車載充電器１０が電源に接続されていない場合、入力端子３１にAC電圧が印加されるまで待機する。

ステップＳ１１で入力端子３１にAC電圧が印加されたと判定された場合、即ち、車載充電器１０が電源に接続されている場合、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、自立電源回路３９は、入力端子３１から入力される商用電力により所定の電力を生成し、その電力をCPU４２に供給することにより、CPU４２を起動させる。

ステップＳ１３において、CPU４２は、BMU１２に接続を要求する。BMU１２は、CPU４２から接続の要求を受信すると、接続の許可をCPU４２に通知する。ステップＳ１４において、CPU４２は、BMU１２への接続が許可されたかどうか、即ちBMU１２から接続の許可が通知されたかどうかを判定する。

ステップＳ１４でBMU１２への接続が許可されていないと判定された場合、ステップＳ１５において、CPU４２は、BMU１２に接続を所定回数要求したかどうか、即ち、ステップＳ１３乃至Ｓ１５の処理を所定回数繰り返したかどうかを判定する。ステップＳ１５でBMU１２に接続を所定回数要求していないと判定された場合、処理はステップＳ１３に戻り、接続が許可されるか、または、CPU４２が接続を所定回数要求するまで、ステップＳ１３乃至Ｓ１５の処理が繰り返される。

ステップＳ１５でBMU１２に接続を所定回数要求したと判定された場合、ステップＳ１６において、CPU４２は、BMU１２に通信エラーを通知し、処理を終了する。

一方、ステップＳ１４でBMU１２への接続が許可されたと判定された場合、ステップＳ１７において、AC入力電圧判別回路３８は、入力端子３１の電圧を検出し、入力端子３１の電圧はAC100Vであるかどうかを判定する。

ステップＳ１７で入力端子３１の電圧はAC100Vであると判定された場合、ステップＳ１８において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているAC100Vフラグをオンにし、処理をステップＳ２２に進める。

また、ステップＳ１７で入力端子３１の電圧はAC100Vではないと判定された場合、ステップＳ１９において、AC入力電圧判別回路３８は、入力端子３１の電圧はAC200Vであるかどうかを判定する。ステップＳ１９で入力端子３１の電圧はAC200Vであると判定された場合、ステップＳ２０において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているAC200Vフラグをオンにし、処理をステップＳ２２に進める。

一方、ステップＳ１９で入力端子３１の電圧はAC200Vではないと判定された場合、ステップＳ２１において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されている入力電圧異常フラグをオンにし、処理をステップＳ２２に進める。

ステップＳ２２において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているAC100Vフラグ、AC200Vフラグ、および入力電圧異常フラグからなる入力電圧フラグをBMU１２に送信する。BMU１２は、CPU４２から送信されてくる入力電圧フラグを受信し、その入力電圧フラグのうちの入力電圧異常フラグがオフであるとき、充電開始命令をCPU４２に送信する。

ステップＳ２３において、CPU４２は、BMU１２から充電開始命令を受信したかどうかを判定する。ステップＳ２３で充電開始命令を受信していないと判定された場合、ステップＳ２４において、CPU４２は、入力電圧フラグを所定回数送信したかどうか、即ち、ステップＳ２２乃至Ｓ２４の処理が所定回数行われたかどうかを判定する。ステップＳ２４で入力電圧フラグを所定回数送信していないと判定された場合、処理はステップＳ２２に戻り、充電開始命令が受信されるか、または、入力電圧フラグが所定回数送信されるまで、ステップＳ２２乃至Ｓ２４の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ２３で充電開始命令を受信したと判定された場合、ステップＳ２５において、CPU４２は、バッテリ１３への接続をBMU１２に要求する。BMU１２は、CPU４２から送信されてくるバッテリ１３への接続要求を受信すると、チャージコンダクタ１１を制御し、車載充電器１０のＰ端子３６とＮ端子３７をバッテリ１３に接続する。そして、BMU１２は、バッテリ１３への接続の完了通知をCPU４２に送信する。

図５のステップＳ２６において、CPU４２は、バッテリ１３への接続の完了通知を受信したかどうかを判定する。ステップＳ２６でバッテリ１３への接続の完了通知を受信していないと判定された場合、ステップＳ２７において、CPU４２は、バッテリ１３への接続を所定回数要求したかどうか、即ちステップＳ２５乃至Ｓ２７の処理を所定回数行ったかどうかを判定する。

ステップＳ２７において、CPU４２は、バッテリ１３への接続を所定回数要求していないと判定された場合、図４のステップＳ２５に戻り、バッテリ１３への接続の完了通知を受信するか、または、バッテリ１３への接続を所定回数要求するまで、ステップＳ２５乃至Ｓ２７の処理が繰り返される。ステップＳ２７でバッテリ１３への接続を所定回数要求したと判定された場合、処理は終了する。

一方、ステップＳ２６でバッテリ１３への接続の完了通知を受信したと判定された場合、ステップＳ２８において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値をBMU１２に要求する。BMU１２は、CPU４２から送信されてくる充電電圧/電流の命令値の要求を受信すると、充電電圧/電流の命令値をCPU４２に送信する。

ステップＳ２９において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値を受信したかどうかを判定する。ステップＳ２９で充電電圧/電流の命令値を受信していないと判定された場合、ステップＳ３０において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値を所定回数要求したかどうか、即ちステップＳ２８乃至Ｓ３０の処理を所定回数行ったかどうかを判定する。

ステップＳ３０で充電電圧/電流の命令値を所定回数要求していないと判定された場合、処理はステップＳ２８に戻り、CPU４２が充電電圧/電流の命令値を受信するか、または、充電電圧/電流の命令値を所定回数要求するまで、ステップＳ２８乃至Ｓ３０の処理が繰り返される。ステップＳ３０で充電電圧/電流の命令値を所定回数要求したと判定された場合、処理は終了する。

また、ステップＳ２９で充電電圧/電流の命令値を受信したと判定された場合、ステップＳ３１において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値に対応する電力は、入力端子３１の電圧で規定される電力の範囲内であるかどうかを判定する。具体的には、例えば、CPU４２は、入力端子３１の電圧がAC100Vである場合、充電電圧/電流の命令値に対応する電力が1.5kW以下であるかどうかを判定し、入力端子３１の電圧がAC200Vである場合、充電電圧/電流の命令値に対応する電力が2.4kW以下であるかどうかを判定する。

ステップＳ３１で、充電電圧/電流の命令値に対応する電力は、入力端子３１の電圧で規定される電力の範囲内ではないと判定された場合、ステップＳ３２において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されている充電命令値エラーフラグをオンにする。ステップＳ３３において、CPU４２は、充電命令値エラーフラグをBMU１２に送信し、処理を終了する。

一方、ステップＳ３０で、充電電圧/電流の命令値に対応する電力は、入力端子３１の電圧で規定される電力の範囲内であると判定された場合、CPU４２は、その命令値を、IIVTモニタ回路４３に供給し、閾値記憶部４４に記憶させる。そして、ステップＳ３４において、CPU４２は、図示せぬメモリからAC100Vフラグを読み出し、AC100Vフラグがオンされているかどうかを判定する。

ステップＳ３４でAC100Vフラグがオンされていると判定された場合、図６のステップＳ３５において、CPU４２は、マスタの充電電力発生回路である充電電力発生回路３２−１のPFCモジュール６１−１に動作許可信号を送信する。これにより、PFCモジュール６１−１は動作を開始する。

ステップＳ３６において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１の出力電圧の値を検出し、その出力電圧の値は所定値（例えば、372V）であるかどうかを判定する。

ステップＳ３６でPFCモジュール６１−１の出力電圧の値は所定値であると判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１が正常であると判断し、処理をステップＳ３７に進める。

ステップＳ３７において、車載充電器１０は、充電電力発生回路３２−１のDC-DC変換器６２−１の動作を確認するAC100V用マスタ回路確認処理を行う。このAC100V用マスタ回路確認処理の詳細については、後述する図１０を参照して説明する。

一方、ステップＳ３６でPFCモジュール６１−１の出力電圧の値は所定値ではないと判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１は正常ではないと判断し、処理をステップＳ３８に進める。ステップＳ３８において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１に動作停止信号を送信する。これにより、PFCモジュール６１−１は動作を停止する。

ステップＳ３９において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているマスタPFCモジュールエラーフラグをオンにする。ステップＳ４０において、CPU４２は、マスタPFCモジュールエラーフラグをBMU１２に送信する。ステップＳ４１において、CPU４２は、サブの充電電力発生回路である充電電力発生回路３２−２のPFCモジュール６１−２に動作許可信号を送信する。これにより、PFCモジュール６１−２は動作を開始する。

ステップＳ４２において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２の出力電圧の値を検出し、その出力電圧の値は所定値（例えば、372V）であるかどうかを判定する。ステップＳ４１でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値ではないと判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−２が正常ではないと判断し、処理をステップＳ４３に進める。

ステップＳ４３において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２に動作停止信号を送信する。これにより、PFCモジュール６１−２は動作を停止する。ステップＳ４４において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているサブPFCモジュールエラーフラグをオンにする。ステップＳ４５において、CPU４２は、サブPFCモジュールエラーフラグをBMU１２に送信し、処理を終了する。

一方、ステップＳ４２でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値であると判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−２が正常であると判断し、処理をステップＳ４６に進める。ステップＳ４６において、車載充電器１０は、充電電力発生回路３２−２のDC-DC変換器６２−２の動作を確認するAC100V用サブ回路確認処理を行う。このAC100V用サブ回路確認処理の詳細については後述する。

ステップＳ３７のAC100V用マスタ回路確認処理またはステップＳ４６のAC100V用サブ回路確認処理の後、処理はステップＳ４７に進み、CPU４２は、充電電圧/充電電流の命令値の充電電圧/充電電流をバッテリ１３に供給可能であると判断されたDC-DC変換器６２（以下、対象DC-DC変換器６２という）により生成される充電電圧/電流の値が、充電電圧/電流の命令値になるように、DC-DC変換器６２の制御値を設定する。そして、CPU４２は、この制御値を対象DC-DC変換器６２に対応するスイッチ制御部４１のPWMIC８２に供給する。

具体的には、例えば、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値に比例した電圧信号を、制御値を表す信号として対象DC-DC変換器６２に対応するPWMIC８２に供給する。PWMIC８２は、CPU４２から供給される制御値にしたがって、パルストランス/ドライブ回路８１を制御し、これにより対象DC-DC変換器６２を制御する。

ステップＳ４７の処理後、処理は図７のステップＳ４８において、IIVTモニタ回路４３は、対象DC-DC変換器６２により生成された充電電圧/電流の値は、閾値記憶部４４に閾値として記憶されている充電電圧/電流の命令値に対して所定の誤差範囲内にあるかどうかを判定する。

ステップＳ４８で、対象DC-DC変換器６２により生成された充電電圧/電流は充電電圧/電流の命令値に対して所定の誤差範囲内にあると判定された場合、ステップＳ４９において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値の更新値をBMU１２に要求する。BMU１２は、CPU４２から送信されてくる充電電圧/電流の命令値の更新値の要求を受信すると、充電電圧/電流の命令値の更新値をCPU４２に送信する。

ステップＳ４９において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値の更新値を受信したかどうかを判定し、充電電圧/電流の命令値の更新値を受信していないと判定した場合、充電電圧/電流の命令値の更新値を受信するまで待機する。

一方、ステップＳ４９で充電電圧/電流の命令値の更新値を受信したと判定された場合、ステップＳ５１において、IIVTモニタ回路４３は、対象DC-DC変換器６２により生成される充電電圧/電流の値は、充電電圧/電流の命令値の更新値に対して所定の範囲内にあるかどうかを判定する。

ステップＳ５１において、対象DC-DC変換器６２により生成される充電電圧/電流は、充電電圧/電流の命令値の更新値に対して所定の範囲内にあると判定された場合、CPU４２は、その命令値の更新値を、IIVTモニタ回路４３に供給し、閾値記憶部４４に記憶させる。

ステップＳ５２において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２により生成される充電電圧/電流が充電電圧/電流の命令値になるように、DC-DC変換器６２の制御値を設定する。そして、CPU４２は、この制御値を対象DC-DC変換器６２に対応するスイッチ制御部４１のPWMIC８２に供給する。

ステップＳ５３において、CPU４２は、BMU１２から充電の終了が命令されたかどうかを判定し、充電の終了が命令されていないと判定した場合、処理をステップＳ４８に戻す。そして、BMU１２から充電の終了が命令されるまで、ステップＳ４９乃至Ｓ５３の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ５３で充電の終了が命令されたと判定された場合、ステップＳ５４において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するスイッチ制御部４１のPWMIC８２に動作停止信号を送信する。PWMIC８２は、動作停止信号を受信すると、対象DC-DC変換器６２にパルスが出力されないように、パルストランス/ドライブ回路８１を制御する。従って、対象DC-DC変換器６２の動作が停止する。

ステップＳ５５において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するリレー４０をオフにする。即ち、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するリレー４０を制御し、自立電源回路３９からの電力のPWMIC８２への供給を停止する。ステップＳ５６において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するPFCモジュール６１に動作停止信号を送信し、処理は終了する。

また、ステップＳ４７で、対象DC-DC変換器６２により生成された充電電圧/電流の値は、充電電圧/電流の命令値に対して所定の誤差範囲内にないと判定された場合、または、ステップＳ５０で、対象DC-DC変換器６２により生成される充電電圧/電流の値は、充電電圧/電流の命令値の更新値に対して所定の範囲内にないと判定された場合、処理はステップＳ５７に進む。ステップＳ５７において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するスイッチ制御部４１のPWMIC８２に動作停止信号を送信する。

ステップＳ５８において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するリレー４０をオフにする。ステップＳ５９において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するPFCモジュール６１に動作停止信号を送信する。ステップＳ６０において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されている充電命令値エラーフラグをオンにする。ステップＳ６１において、CPU４２は、充電命令値エラーフラグをBMU１２に送信し、処理を終了する。

一方、図５のステップＳ３４でAC100Vフラグがオンされていないと判定された場合、即ち、AC200Vフラグがオンされている場合、処理は図８のステップＳ６２に進む。ステップＳ６２において、CPU４２は、充電電力発生回路３２−１のPFCモジュール６１−１に動作許可信号を送信する。

ステップＳ６３において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１の出力電圧の値を検出し、その出力電圧の値は所定値（例えば、372V）であるかどうかを判定する。ステップＳ６３でPFCモジュール６１−１の出力電圧の値は所定値であると判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１が正常であると判断し、ステップＳ６４において、PFCモジュール６１−１に動作停止信号を送信する。

ステップＳ６５において、CPU４２は、充電電力発生回路３２−２のPFCモジュール６１−２に動作許可信号を送信する。ステップＳ６６において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２の出力電圧の値を検出し、その出力電圧の値は所定値（例えば、372V）であるかどうかを判定する。

ステップＳ６５でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値であると判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１とPFCモジュール６１−２の両方が正常であると判断し、処理をステップＳ７２に進める。

一方、ステップＳ６５でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値ではないと判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１は正常であるが、PFCモジュール６１−２は正常ではないと判断し、処理をステップＳ６７に進める。ステップＳ６７において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２に動作停止信号を送信する。

ステップＳ６８において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているサブPFCモジュールエラーフラグをオンにする。ステップＳ６９において、CPU４２は、充電電力を半分にすることを要求する1/2電力制限要求と、充電電圧/電流の命令値の更新値を要求する充電電圧/電流の命令値の更新要求をBMU１２に送信する。BMU１２は、CPU４２から送信されてくる1/2電力制限要求と充電電圧/電流の命令値の更新要求を受信すると、更新前の充電電圧/電流の命令値に対応する電力が、更新後の充電電圧/電流の命令値に対応する電力の半分になるように、充電電圧/電流の命令値を更新し、その更新値をCPU４２に送信する。

ステップＳ７０において、CPU４２は、充電電圧/電流の命令値の更新値を受信したかどうかを判定する。ステップＳ７０で充電電圧/電流の命令値の更新値を受信していないと判定された場合、処理はステップＳ６９に戻り、充電電圧/電流の命令値の更新値を受信するまで、ステップＳ６９およびＳ７０の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ７０で充電電圧/電流の命令値の更新値を受信したと判定された場合、ステップＳ７１において、充電電圧/電流の命令値の更新値は正当であるかどうか、即ち、充電電圧/電流の命令値の更新値に対応する電力が、更新前の充電電圧/電流の命令値に対応する電力の半分になっているかどうかを判定する。ステップＳ７０で充電電圧/電流の命令値の更新値は正当ではないと判定された場合、処理は図７のステップＳ６０に進み、以降の処理が行われる。

また、ステップＳ７１で充電電圧/電流の命令値の更新値は正当であると判定された場合、処理はステップＳ７２に進む。ステップＳ７２において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１に動作許可信号を送信する。

以上により、PFCモジュール６１−１とPFCモジュール６１−２の両方が正常である場合、PFCモジュール６１−１とPFCモジュール６１−２の両方が動作し、PFCモジュール６１−１は正常であるが、PFCモジュール６１−２は正常ではない場合、正常なPFCモジュール６１−１だけが動作する。ステップＳ７１の処理後、処理は図９のステップＳ８３に進む。

一方、ステップＳ６３でPFCモジュール６１−１の出力電圧の値は所定値ではないと判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１が正常ではないと判断し、処理をステップＳ７３に進める。ステップＳ７３において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１に動作停止信号を送信する。

ステップＳ７４において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているマスタPFCモジュールエラーフラグをオンにする。ステップＳ７５乃至Ｓ７７の処理は、ステップＳ６９乃至Ｓ７１の処理と同様であるので、説明は省略する。ステップＳ７７で充電電圧/電流の命令値の更新値は正当ではないと判定された場合、処理は図７のステップＳ６０に進み、以降の処理が行われる。

一方、ステップＳ７７で充電電圧/電流の命令値の更新値は正当であると判定された場合、処理はステップＳ７８に進む。ステップＳ７８において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２に動作許可信号を送信する。

ステップＳ７９において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２の出力電圧の値を検出し、その出力電圧の値は所定値（例えば、372V）であるかどうかを判定する。ステップＳ７９でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値であると判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１は正常ではないが、PFCモジュール６１−２は正常であると判断し、処理を図９のステップＳ８３に進める。なお、このとき、正常ではないPFCモジュール６１−１の動作はステップＳ７２の処理により停止されているが、正常なPFCモジュール６１−２は動作したままである。

一方、ステップＳ７９でPFCモジュール６１−２の出力電圧の値は所定値ではないと判定された場合、CPU４２は、PFCモジュール６１−１とPFCモジュール６１−２の両方が正常ではないと判断し、処理をステップＳ８０に進める。ステップＳ８０において、CPU４２は、PFCモジュール６１−２に動作停止信号を送信する。

ステップＳ８１において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているサブPFCモジュールエラーフラグをオンにする。ステップＳ８２において、CPU４２は、両方のPFCモジュール６１のエラーをBMU１２に通知し、処理を終了する。

図９のステップＳ８３において、車両充電器１０は、正常なPFCモジュール６１に対応するDC-DC変換器６２の動作を確認するAC200V用回路確認処理を行う。このAC200V用回路確認処理の詳細については後述する。

ステップＳ８４において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２により生成される充電電圧/電流の値が充電電圧/電流の命令値になるように、DC-DC変換器６２の制御値を設定する。ステップＳ８５において、CPU４２は、対象DC-DC変換器６２に対応するスイッチ制御部４１のPWMIC８２に動作許可信号を送信し、処理を図７のステップＳ４８に進める。

次に、図１０を参照して、図６のステップＳ３７のAC100V用マスタ回路確認処理の詳細について説明する。

ステップＳ１０１において、CPU４２は、リレー４０−１をオンにする。即ち、CPU４２は、リレー４０−１を制御し、自立電源回路３９からの電力をPWMIC８２−１に供給させる。

ステップＳ１０２において、CPU４２は、スイッチ制御部４１−１のPWMIC８２−１に動作許可信号を送信する。PWMIC８２−１は、動作許可信号を受信すると、所定の制御値にしたがって、パルストランス/ドライブ回路８１−１を制御し、これにより、DC-DC変換器６２−１を制御する。

ステップＳ１０３において、IIVTモニタ回路４３は、DC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流の値は、閾値記憶部４４に閾値として記憶されている充電電圧/電流の命令値に対して適性であるかどうかを判定する。具体的には、IIVTモニタ回路４３は、バッテリ１３から車載充電器１０へ逆流が発生する可能性があるほど、DC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流が充電電圧/電流の命令値に対して小さい場合や、バッテリ１３への充電が過電圧/電流の充電となるほど、DC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流が充電電圧/電流の命令値に対して大きい場合、DC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流は、充電電圧/電流の命令値に対して適性ではないと判定し、それ以外の場合適正であると判定する。

ステップＳ１０３でDC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流は、充電電圧/電流の命令値に対して適性であると判定された場合、IIVTモニタ回路４３は、その判定結果をCPU４２に供給する。CPU４２は、この判定結果に基づいて、DC-DC変換器６２−１は充電電圧/充電電流の命令値の充電電圧/充電電流をバッテリ１３に供給可能であると判断し、処理を図６のステップＳ３７に戻してステップＳ４７に進める。

一方、ステップＳ１０３でDC-DC変換器６２−１により生成された充電電圧/電流は、充電電圧/電流の命令値に対して適性ではないと判定された場合、IIVTモニタ回路４３は、その判定結果をCPU４２に供給し、処理をステップＳ１０４に進める。

ステップＳ１０４において、CPU４２は、スイッチ制御部４１−１に動作停止信号を送信する。ステップＳ１０５において、CPU４２は、リレー４０−１をオフにする。ステップＳ１０６において、CPU４２は、PFCモジュール６１−１に動作停止信号を送信する。

ステップＳ１０７において、CPU４２は、図示せぬメモリに記憶されているマスタ充電エラーフラグをオンにする。ステップＳ１０８において、CPU４２は、マスタ充電エラーフラグをBMU１２に送信し、処理を図６のステップＳ４１に進める。

なお、図示は省略するが、図６のステップＳ４６のAC100V用サブ回路確認処理、図９のステップＳ８３のAC200V用回路確認処理も、図１０のAC100V用マスタ回路確認処理と同様に行われる。

但し、AC100V用サブ回路確認処理では、図１０のAC100V用マスタ回路確認処理においてマスタの充電電力発生回路である充電電力発生回路３２−１に対応するリレー４０−１、DC-DC変換器６２−１、スイッチ制御部４１−１に関わる処理が、サブの充電電力発生回路である充電電力発生回路３２−２に対応するリレー４０−２、DC-DC変換器６２−２、スイッチ制御部４１−２に関わる処理として行われ、ステップＳ１０８の処理後、処理は終了する。

また、AC200V用回路確認処理では、図１０のAC100V用マスタ回路確認処理においてマスタの充電電力発生回路である充電電力発生回路３２−１に対応するリレー４０−１、DC-DC変換器６２−１、スイッチ制御部４１−１に関わる処理が、正常であると判断されたPFCモジュール６１を備える充電電力発生回路３２に対応するリレー４０、DC-DC変換器６２、スイッチ制御部４１に関わる処理として行われ、ステップＳ１０８の処理後、処理は終了する。

以上のように、車載充電器１０は、車載充電器１０に供給される商用電力の電圧がAC100Vのときに最適な設計が行われた２つの充電電力発生回路３２を設け、商用電力の電圧がAC100Vである場合には、片方の充電電力発生回路３２を使用し、AC200Vである場合には、両方の充電電力発生回路３２を使用し、両方の充電電力発生回路３２で発生された電力を、電流を加算することにより加算して充電電力とするので、商用電力の電圧がAC100VであってもAC200Vであっても、充電電力の電力変換効率は変化せず、高効率で充電を行うことができる。即ち、車載充電器１０によれば、商用電力の電圧が変化することで、車載充電器１０の最大定格出力電力が変化する場合であっても、電力変換効率は変化せず、高効率で充電を行うことができる。

［車載充電器による効果の詳細説明］

以下に、車載充電器１０による効果について具体的に説明する。

図１１は、商用電力の電圧がAC100Vである場合とAC200Vである場合の充電電力と電力変換効率の関係の例を示している。

図１１Ａは、商用電力の電圧がAC100Vである場合の充電電力と電力変換効率の関係を示しており、図１１Ｂは、商用電力の電圧がAC100Vである場合の充電電力と電力変換効率の関係を示している。

なお、図１１Ａおよび図１１Ｂのグラフでは、横軸が、商用電力の電圧がAC200Vである場合の最大定格出力電力を１としたときの充電電力を表し、縦軸が電力変換効率を表している。また、図１１の例では、充電電力が、商用電力の電圧がAC100Vであるときの最大定格出力電力の70%である場合に、電力変換効率が最大となるように充電電力発生回路３２が設計されている。

この場合、商用電力の電圧がAC100Vであると、図１１Ａに示すように、充電電力と電力変換効率の関係を示す線は、充電電力が最大定格出力電力の70%（0.35）であるときに、電力変換効率が最大値（図１１Ａの例では、0.8から0.9までの値）をとる曲線となる。

一方、商用電力の電圧がAC200Vである場合には、図１１Ａに示した充電電力と電力変換効率の関係を有する充電電力発生回路３２が２つ使用されるので、図１１Ｂに示すように、充電電力と電力変換効率の関係を示す線は、商用電力の電圧がAC100Vである場合と同一となる。詳細には、充電電力と電力変換効率の関係を示す線は、充電電力が最大定格出力電力の70%（0.7）であるときに、電力変換効率が最大値（図１１Ａの例では、0.8から0.9までの値）をとる曲線となる。

以上のように、車載充電器１０では、商用電力の電圧がAC100Vである場合も、AC200Vである場合も、充電電力と電力変換効率の関係が同一となり、図１に示したように、商用電力の電圧がAC100Vである場合に最大電力変換効率が低下してしまうことがない。従って、車載充電器１０は、従来に比べて高効率で充電を行うことができる。

［車両充電器の他の詳細構成例］
図１２は、図２の車載充電器１０の他の詳細構成例を示している。

図１２に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。

図１２の車載充電器１０の構成は、主に、DC-DC変換器６２−１および６２−２の平滑回路７３の代わりに平滑回路１０２が、電流検出回路３３−１および３３−２の代わりに電流検出回路１０３が、リレー４０−１および４０−２の代わりにリレー１０４が、スイッチ制御部４１−１および４１−２の代わりにスイッチ制御部１０５が、CPU４２の代わりにCPU１０６が、IIVTモニタ回路４３の代わりにIIVTモニタ回路１０７が設けられている点が図３の構成と異なる。

図１２の車載充電器１０は、充電電力発生回路３２−１および３２−２の出力電流を加算することにより、充電電力発生回路３２−１および３２−２で生成される電力を加算し、充電電力としてバッテリ１３に供給する図３の車載充電器１０とは異なり、充電電力発生回路１０１−１および１０１−２の出力電圧を加算することにより、充電電力発生回路３２−１および３２−２で生成される電力を加算し、充電電力としてバッテリ１３に供給する。

充電電力発生回路１０１−１は、車載充電器１０に供給される商用電力の電圧がAC100Vのときに最適な設計が行われており、PFCモジュール６１−１およびDC-DC変換器１１１−１により構成される。また、充電電力発生回路１０１−２は、車載充電器１０に供給される商用電力の電圧がAC100Vのときに最適な設計が行われており、PFCモジュール６１−２およびDC-DC変換器１１１−２により構成される。

なお、以下では、充電電力発生回路１０１−１および１０１−２を特に区別する必要がない場合、それらをまとめて充電電力発生回路１０１という。同様に、DC-DC変換器１１１−１および１１１−２もDC-DC変換器１１１という。

DC-DC変換器１１１は、DC-AC変換器７１および変圧整流回路７２により構成される。

平滑回路１０２は、DC-DC変換器１１１−１，１１１−２の変圧整流回路７２のコイルの所定の位置にそれぞれ接続される第１のコイル、第２のコイル、DC-DC変換器１１１−１の変圧整流回路７２とＰ端子の間に配置される第３のコイル、および、Ｐ端子とＮ端子の間に配置されるコンデンサにより構成される。

また、平滑回路１０２の第１のコイルのDC-DC変換器１１１−１と接続されない一端は、DC-DC変換器１１１−２の１つのLLDの一端に接続され、平滑回路１０２の第２のコイルのDC-DC変換器１１１−２と接続されない一端は、電流検出回路１０３を介してＮ端子３７に接続される。

以上により、平滑回路１０２において、DC-DC変換器１１１−１の変圧整流回路７２で得られるDC電圧と、DC-DC変換器１１１−２の変圧整流回路７２で得られるDC電圧が平滑化されるとともに、加算され、充電電圧としてチャージコンダクタ１１に供給される。

電流検出回路１０３は、平滑回路１０２の出力電流の電流値を充電電流の電流値として検出する。

リレー１０４は、リレー４０と同様に、CPU４２からの指令に応じて、自立電源回路３９からの電力をスイッチ制御部１０５に供給したり、自立電源回路３９からの電力のスイッチ制御部１０５への供給を停止したりする。

スイッチ制御部１０５は、パルストランス/ドライブ回路１２１およびPWMIC１２２により構成される。

パルストランス/ドライブ回路１２１は、PWMIC１２２の制御により、所定のタイミングで所定のパルスを、充電電力発生回路１０１−１および１０１−２のDC-AC変換器７１に供給する。PWMIC１２２は、自立電源回路３９からリレー１０４を介して電力が供給されると起動する。また、PWMIC１２２は、動作クロックを発生し、その動作クロックを用いて、CPU１０６からの指令にしたがってパルストランス/ドライブ回路１２１を制御する。

CPU１０６は、自立電源回路３９から電力が供給されると起動し、所定のプログラムにしたがって各種の処理を行う。具体的には、CPU１０６は、リレー１０４によるスイッチ制御部１０５への電力の供給の有無を制御する。CPU１０６は、PFCモジュール６１の出力電圧を検出する。CPU１０６は、AC入力電圧判別回路３８から判別結果を取得する。また、CPU１０６は、IIVTモニタ回路４３から判定結果を取得する。

さらに、CPU１０６は、PFCモジュール６１およびスイッチ制御部１０５の動作を制御する。具体的には、CPU１０６は、例えば、AC入力電圧判別回路３８からの判別結果がAC100Vである場合、充電電力発生回路１０１−１および１０１−２のうちのいずれか一方を動作させ、AC200Vである場合、充電電力発生回路１０１−１および１０１−２の両方を動作させる。

IIVTモニタ回路１０７は、図３のIIVTモニタ回路４３と同様に、抵抗３４の所定の位置の電圧値を測定することにより、Ｐ端子とＮ端子に印加される充電電圧の電圧値を検出する。IIVTモニタ回路１０７は、電流検出回路１０３により検出された電流値を取得する。IIVTモニタ回路１０７は、充電電圧/電流の検出値を用いて各種の判定を行い、判定結果をCPU１０６に供給する。

以上のように、図１２の車載充電器１０は、充電電流ではなく充電電圧を加算するので、電流検出回路、リレー、スイッチ制御部を共通化し、回路規模を削減することができる。

これに対して、図３の車載充電器１０は、図１２の車載充電器１０に比べて回路規模は大きいが、電力変換効率は良い。

なお、図１２の車載充電器１０による充電処理は、図４乃至図１０を参照して説明した充電処理と同様であるので、説明は省略する。

上述した車載充電器１０には、２つの充電電力発生回路が設けられたが、充電電力発生回路の数は、２以上であればよい。

また、本実施の形態では、商用電力の電圧がAC100VまたはAC200Vであるものとしたが、商用電力の電圧が、これ以外（例えば、AC240V）である場合にも、本発明を適用することができる。但し、充電電力発生回路は、想定される商用電力の電圧に応じた所定の電圧時に最適となるように設計変更する必要がある。

さらに、本発明は、例えば、電動車両およびハイブリッド車など、動力源の少なくとも一部にバッテリを用いる車両のバッテリの充電を制御する装置に適用することができる。

なお、本明細書において、充電処理は、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１０ 車載充電器， ３２ 充電電力発生回路， ３６ Ｐ端子， ３７ Ｎ端子， ４２ CPU， ６１ PFCモジュール, ６２ DC-DC変換器， １０１ 充電電力発生回路， １０２ 平滑回路， １０６ CPU， １１１ DC-DC変換器

Claims (7)

1. 入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段と、
   前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる制御手段と、
   前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力手段と
   を備える充電装置。
2. 前記出力手段は、前記充電電力の電流を加算して出力する
   請求項１に記載の充電装置。
3. 前記出力手段は、前記充電電力の電圧を加算して出力する
   請求項１に記載の充電装置。
4. 前記充電電力発生手段は、
   前記入力電力を整流する整流手段と、
   前記整流手段により整流された前記入力電力をDC-DC変換する変換手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記整流手段により整流された前記入力電力に基づいて、前記整流手段が正常であるかどうかを判定し、正常であると判定された整流手段を備える前記充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる
   請求項１に記載の充電装置。
5. 前記制御手段は、さらに、前記変換手段により変換された前記入力電力と、前記電池で必要な充電電力とに基づいて、前記電池へ必要な充電電力を供給可能であるかどうかを判定し、正常であると判定された整流手段と、供給可能であると判定された変換手段を備える前記充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる
   請求項４に記載の充電装置。
6. 入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段を備える充電装置が、
   前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる制御ステップと、
   前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力ステップと
   を含む充電方法。
7. 入力電力を用いて充電電力を発生する複数の充電電力発生手段と、前記充電電力発生手段により発生された前記充電電力を加算して電池に出力する出力手段とを備える充電装置を制御するコンピュータに、
   前記入力電力の電圧に応じて、複数の前記充電電力発生手段のうちの所定の充電電力発生手段に、前記充電電力を発生させる
   処理を実行させるためのプログラム。

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