JP2010206864A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷駆動電圧のフレキシブルな設定を容易にすること。
【解決手段】接続部130Aは、発電機152とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Aは、接続部130Aに設けられ、直流電力の変換を行う。接続部130Bは、DC/DCコンバータ106Aの発電機152側にて接続部130Aに接続することにより、発電機152と二次電池を有する電源部(主電源108Aおよび副電源108B)とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Bは、接続部130Bに設けられ、直流電力の変換を行う。接続部130Cは、DC/DCコンバータ106Aのコンプレッサ駆動モータ154側にて接続部130Aに接続することにより、電源部とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Cは、接続部130Cに設けられ、直流電力の変換を行う。
【選択図】図2
【解決手段】接続部130Aは、発電機152とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Aは、接続部130Aに設けられ、直流電力の変換を行う。接続部130Bは、DC/DCコンバータ106Aの発電機152側にて接続部130Aに接続することにより、発電機152と二次電池を有する電源部(主電源108Aおよび副電源108B)とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Bは、接続部130Bに設けられ、直流電力の変換を行う。接続部130Cは、DC/DCコンバータ106Aのコンプレッサ駆動モータ154側にて接続部130Aに接続することにより、電源部とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する。DC/DCコンバータ106Cは、接続部130Cに設けられ、直流電力の変換を行う。
【選択図】図2
Description
本発明は、電源装置に関し、特に自動車などの車両に用いられる電源装置に関する。
近年、環境保護の観点からハイブリッドカーおよび電気自動車が注目されており、その開発が急速に進められている。これらの自動車は、二次電池を有する電源からの直流電力を交流電力に変換して、交流電力でモータを駆動することにより、駆動輪の駆動力を得る構成を有する。
図10は、上記構成を動力源として有する自動車に用いられる従来の電源装置の構成の一例を示すブロック図である。
図10の電源装置は、コンバータ10、インバータ20、DC/DCコンバータ30および電源40を有する。電源40は二次電池を有する。コンバータ10は、発電機50から供給された交流電力を直流電力に変換して直流電力を出力する。電源40は、DC/DCコンバータ30を介して、コンバータ10とインバータ20との中間点60に接続されている。DC/DCコンバータ30は、図示されない電子制御装置(ECU)からの信号に従って、コンバータ10から出力された直流電力を降圧して降圧された直流電力で電源40の二次電池を充電したり、電源40からの直流電力を昇圧して昇圧された直流電力を出力したりする。インバータ20は、コンバータ10あるいはDC/DCコンバータ30から出力された直流電力を交流電力に変換して交流電力を出力する。インバータ20から出力された交流電力は負荷としてのモータ70に供給され、これによりモータ70が駆動されて駆動輪の駆動力が得られる。
このような構成は、例えば特許文献1に記載されている。
特許第4048995号公報
しかしながら、上記従来の電源装置は二次電池で車両を駆動することを目指したものである。そのため、基幹系(図10においては、発電機50からモータ70へ電力を供給する系統)の電圧をできるだけ高圧に設定するのが一般的である。さらに、効率化および電流削減の観点から、発電機側の電圧と負荷側の電圧とを同一とするために基幹系においては電圧変換が行われない。よって、例えば空調用のコンプレッサのようにフレキシブルに電圧設定をすることが望ましい負荷を駆動するシステムにおいては、上記従来の電源装置を適用しても、負荷駆動電圧をフレキシブルに設定することが困難であるという問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、負荷駆動電圧のフレキシブルな設定を容易にすることができる電源装置を提供することを目的とする。
本発明の電源装置は、発電機と負荷とを電気的に接続する第1の接続部と、前記第1の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第1のDC/DC変換部と、前記第1のDC/DC変換部の発電機側にて前記第1の接続部に接続することにより、前記発電機と二次電池を有する電源部とを電気的に接続する第2の接続部と、前記第2の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第2のDC/DC変換部と、前記第1のDC/DC変換部の負荷側にて前記第1の接続部に接続することにより、前記電源部と前記負荷とを電気的に接続する第3の接続部と、前記第3の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第3のDC/DC変換部と、を有する構成を採る。
本発明によれば、負荷駆動電圧のフレキシブルな設定を容易にすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る電源装置を有する電源システムの構成を示すブロック図である。
図1は本発明の実施の形態1に係る電源装置を有する電源システムの構成を示すブロック図である。
図1において、電源システムは、コンバータ102、インバータ104、DC/DCコンバータ106A、106B、106C、106D、主電源108A、副電源108B、ECU110、バッテリセンサ112A、112B、発電機152およびコンプレッサ駆動モータ154を有する。上記構成要素のうち、コンバータ102、インバータ104、DC/DCコンバータ106A〜106D、主電源108A、副電源108B、ECU110、バッテリセンサ112A、112Bは、電源装置を構成する。
発電機152はモータ(例えば三相モータ)を有する。このモータは、典型的にはモータジェネレータにおけるモータであり、車両のエンジン始動時に作動するスタータとしての機能と、車両の減速時あるいは制動時に駆動輪から伝達された動力によって回転して運動エネルギを電気エネルギ(回生エネルギ)に変換する発電機としての機能と、を兼備する。このエネルギ変換により生成された交流電力はコンバータ102に供給される。
負荷としてのコンプレッサ駆動モータ154は、例えば車室内空調用のコンプレッサを駆動するためのモータ(例えば三相モータ)である。つまり、このコンプレッサはモータ駆動型のコンプレッサであり、したがって、インバータ制御およびこまめなオンオフ制御が可能となり、エンジン駆動型のコンプレッサに比べて大幅なエネルギ効率化を実現することができる。
第1の電源部としての主電源108Aおよび第2の電源部としての副電源108Bは電源部を構成する。主電源108Aは、副電源108Bに比べて過負荷および過充電に強いタイプの二次電池(例えば、Pb系電池)のセルユニットを含む。副電源108Bは、主電源108Aに比べて充放電特性の優れたタイプの二次電池(例えば、Ni系電池、Li系電池、コンデンサなど)のセルユニットを含む。
なお、主電源108Aおよび副電源108Bはいずれも、単一のセルユニットから構成されていてもよいし、複数のセルユニットを直列接続することにより構成されていてもよい。
また、副電源108Bに蓄えられた電力は、駆動輪の駆動に用いられない場合、副電源108Bの容量を低減させ、サイズを小型化することができる。
コンバータ102の入力端子は発電機152に接続され、コンバータ102の出力端子はDC/DCコンバータ106A、106Bに接続されている。コンバータ102は、AC/DC変換部として、発電機152から供給された交流電力から直流電力を生成する。
インバータ104の入力端子はDC/DCコンバータ106A、106Cに接続され、インバータ104の出力端子はコンプレッサ駆動モータ154に接続されている。インバータ104は、DC/AC変換部として、DC/DCコンバータ106Aにより昇圧された直流電力から交流電力を生成し、また、DC/DCコンバータ106Cにより昇圧された直流電力から交流電力を生成する。生成された交流電力はコンプレッサ駆動モータ154に供給され、これによりコンプレッサ駆動モータ154が回転してコンプレッサ(図示せず)の駆動力が得られる。また、インバータ104は、ECU110からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
DC/DCコンバータ106Aの発電機側端子はコンバータ102の出力端子に接続され(140)、DC/DCコンバータ106Aの負荷側端子はインバータ104の入力端子に接続されている。DC/DCコンバータ106Aは、第1のDC/DC変換部として、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。また、DC/DCコンバータ106Aは、ECU110からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
コンバータ102の出力端子は、DC/DCコンバータ106A、106Bの発電機側端子に接続されている。DC/DCコンバータ106Bの電源側端子は、副電源108Bが接続された副電源系に接続され(144B)、副電源系はさらにDC/DCコンバータ106Dを介して主電源108Aに接続される(144A)とともに、DC/DCコンバータ106Cを介してインバータ104に接続され(142)ている。DC/DCコンバータ106Bは、第2のDC/DC変換部として、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。また、DC/DCコンバータ106Bは、ECU110からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
DC/DCコンバータ106Cの電源側端子は、DC/DCコンバータ106Dを介して主電源108Aに接続される(144A)とともに副電源108Bに接続され(144B)ている。DC/DCコンバータ106Cの負荷側端子は、DC/DCコンバータ106Aとインバータ104との間にてインバータ104の入力端子に接続され(142)ている。DC/DCコンバータ106Cは、第3のDC/DC変換部として、DC/DCコンバータ106Dの出力である直流電力の変換(通常は昇圧)を行い、また、副電源108Bから供給された直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。また、DC/DCコンバータ106Cは、ECU110からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
DC/DCコンバータ106Dの電源側端子は主電源108Aに接続され、DC/DCコンバータ106Dの発電機・負荷側端子はDC/DCコンバータ106B、106Cの各電源側端子に接続されている。DC/DCコンバータ106Dは、第4のDC/DC変換部として、副電源系の直流電力の変換(通常は降圧)を行い、また、主電源108Aからの直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。また、DC/DCコンバータ106Dは、ECU110からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
バッテリセンサ112Aは、主電源108Aのバッテリ状態(例えば、充電電圧、充放電電流、温度など)を検知して、検知されたバッテリ状態を示す通知信号をECU110に送信する。バッテリセンサ112Bは、副電源108Bのバッテリ状態を検知して、検知されたバッテリ状態を示す通知信号をECU110に送信する。
ECU110は、発電機152の発電状態を示す通知信号、主電源108Aおよび副電源108Bのバッテリ状態を示す通知信号、負荷出力を示す通知信号、ならびにコンプレッサ駆動モータ154の回転角を示す通知信号などに基づいて、DC/DCコンバータ106A〜106Dおよびインバータ104をそれぞれ制御するための制御信号を生成して、生成された制御信号をDC/DCコンバータ106A〜106Dおよびインバータ104にそれぞれ送信することにより、DC/DCコンバータ106A〜106Dおよびインバータ104の動作を制御する。
なお、コンプレッサ駆動モータ154の回転角は、図示されない回転角センサによって検知される。
また、発電状態を示す通知信号は、発電の有無のみを示すものであってもよいし、起電力の大きさを示すものであってもよい。
また、通知信号に示される負荷出力は、例えば空調に関するものであれば、例えば空調駆動時の駆動電力である。
ECU110は、DC/DCコンバータ106A〜106Dおよびインバータ104を、例えば下記のように動作させる制御信号を生成し、DC/DCコンバータ106A〜106Dおよびインバータ104に送信する。
インバータ104は、コンプレッサ駆動モータ154を駆動する必要があるときに駆動される。インバータ104により交流電力に変換される直流電力は、DC/DCコンバータ106AまたはDC/DCコンバータ106Cから出力される直流電力である。
発電機152により発電された電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動する場合には、DC/DCコンバータ106Aが駆動される。DC/DCコンバータ106Aは、コンバータ102の出力である直流電力を昇圧して、昇圧された直流電力を出力する。これにより、発電機152の起電力の少なくとも一部は、蓄電されることなくコンプレッサ駆動モータ154に供給される。このとき、DC/DCコンバータ106Aの出力電圧は、コンプレッサ駆動モータ154に供給される電力が最適値となるよう適宜調節される。例えばコンプレッサ動作を上昇させる場合は、インバータ104による回転数を上げるとともにDC/DCコンバータ106A、106Cの昇圧幅も引き上げることによって、VV−VF(Variable Voltage - Variable Frequency)制御が行われる。
これにより、効率的な電力供給を行うことができる。
DC/DCコンバータ106Aの昇圧幅は、発電機152およびコンプレッサ駆動モータ154の定格電圧によって設定され、発電機152およびコンプレッサ駆動モータ154の定格電圧をフレキシブルに設定することができる。
電源部から放電された電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動する場合には、DC/DCコンバータ106Cが駆動される。DC/DCコンバータ106Cは、副電源108Bからの直流電力を昇圧して、昇圧された直流電力を出力する。これにより、電源部から放電された電力は、エンジンが作動しているか否かにかかわらず、コンプレッサ駆動モータ154に供給される。このとき、DC/DCコンバータ106Cの出力電圧は、DC/DCコンバータ106Aの動作と同様、コンプレッサ駆動モータ154に供給される電力が最適値となるよう適宜調節される。
DC/DCコンバータ106Cの昇圧幅は、副電源108Bの電源電圧およびコンプレッサ駆動モータ154の定格電圧によって設定され、副電源108Bの電源電圧およびコンプレッサ駆動モータ154の定格電圧は互いにフレキシブルに設定することができる。
また、DC/DCコンバータ106Cの駆動は電源部のバッテリ状態などに応じて制御可能であるため、電源部の充電電圧もフレキシブルに設定することができる。例えば、副電源108Bの充電電圧が高いときには、副電源108Bからコンプレッサ駆動モータ154への電力供給が積極的に行われるような制御を行うことができる。
なお、発電機152からコンプレッサ駆動モータ154への電力供給と電源部からコンプレッサ駆動モータ154への電力供給とは、別々にも同時にも行うこともできる。これらの電力供給の同時実行は特に、コンプレッサ駆動モータ154が停止状態から起動状態となり突入電流が大きくなった場合に負荷を分散させることができる点で、有利である。
発電機152の起電力の少なくとも一部を蓄電する場合には、DC/DCコンバータ106Cは駆動されずにDC/DCコンバータ106Bが駆動される。
この場合、DC/DCコンバータ106Bは、コンバータ102の出力である直流電力を降圧して、降圧された直流電力を出力する。これにより、発電機152の起電力を副電源108Bに供給し、副電源108Bを充電することができる。このとき、DC/DCコンバータ106Dを駆動することにより、発電機152の起電力を主電源108Aにも供給し、主電源108Aを充電することもできる。
DC/DCコンバータ106B、106Dの駆動は電源部のバッテリ状態などに応じて制御可能であるため、電源部の充電電圧もフレキシブルに設定することができる。
なお、発電機152からコンプレッサ駆動モータ154への電力供給と発電機152から電源部への電力供給とは、別々にも同時に行うこともできる。これらの電力供給を別々に行うか同時に行うか、また、同時に行う場合はどのように電力を配分するかについては、例えば発電状態に基づいて決定することができる。
上記動作の説明においては、DC/DCコンバータ106A、106Cが昇圧を行い、DC/DCコンバータ106Bが降圧を行い、DC/DCコンバータ106Dが昇降圧を行う場合を例として示した。ただし、DC/DCコンバータ106A〜106Cの動作は昇圧または降圧の一方のみに限定されるものではない。
上記動作およびそれに伴う上記効果は、特にDC/DCコンバータ106A〜106Cのデルタ(Δ)構造によって実現される。図2は、本実施の形態の電源システムの要部構成であるDC/DCコンバータ106A〜106CのΔ構造を示す図である。
第1の接続部としての接続部130Aは、発電機152とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する基幹系を形成するよう構成され、接続部130AにはDC/DCコンバータ106Aが設けられている。
第2の接続部としての接続部130Bは、発電機152と電源部(主電源108Aおよび副電源108B)とを電気的に接続する充電系を形成するよう構成され、接続部130BにはDC/DCコンバータ106Bが設けられている。
第3の接続部としての接続部130Cは、電源部とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する放電系を形成するよう構成され、接続部130CにはDC/DCコンバータ106Cが設けられている。
さらに、接続部130A、130Bは中間部(中間点140)にて相互に接続され、接続部130A、130Cは中間部(中間点142)にて相互に接続され、接続部130B、130Cは中間部(中間点144A、144B)にて相互に接続されている。
このように、発電機152とコンプレッサ駆動モータ154とを電気的に接続する接続部130AにDC/DCコンバータ106Aが設けられているため、接続部130Aを介して供給される電圧をECU(図1におけるECU110)によりフレキシブルに制御することができる。
また、接続部130A〜130CにそれぞれDC/DCコンバータ106A〜106Cが配設されているため、接続部130B、130Cを介して供給される電圧もECU(図1におけるECU110)によりフレキシブルに制御することができる。
よって、コンプレッサ駆動モータ154の駆動電圧ならびに主電源108Aおよび副電源108Bの充電電圧のフレキシブルな設定を容易にすることができる。
また、接続部130B、130Cの中間部(中間点144A、144B)は、主電源108AにはDC/DCコンバータ(図1におけるDC/DCコンバータ106D)を介して接続される一方、副電源108Bには直接的に接続されている。これにより、副電源108Bの充電時には電力をDC/DCコンバータ106Aを経由させずDC/DCコンバータ106Bのみ経由させることができ、副電源108Bの放電時には電力をDC/DCコンバータ106Aを経由させずDC/DCコンバータ106Cのみ経由させることができる。したがって、充放電時の電力ロスを削減することができる。
また、接続部130Bは、コンバータ(図1におけるコンバータ102)とDC/DCコンバータ106Aとの間に位置する中間部(中間点140)にて接続部130Aに接続され、接続部130Cは、DC/DCコンバータ106Aとインバータ(図1におけるインバータ104)との間に位置する中間部(中間点142)にて接続部130Bに接続されている。このため、直流電力のみが制御される簡素な構成を有するΔ構造を実現することができる。
さらに、接続部130B、130Cが中間部(中間点144A、144B)にて相互にかつ電源部に接続されているため、Δ構造と電源部との接続を簡素化することができる。
また、DC/DCコンバータ106A〜106Cをそれぞれモジュール化することにより、様々な特性を有するDC/DCコンバータを電源装置に組み込むことができる。
なお、発電機152については、その構成上、発電電圧が高くなるとその内部構造に耐圧性が要求され、絶縁構造が複雑になったり廃熱が困難になったりするなど、品質確保のための構造が複雑になる。さらに、埃または湿気により絶縁構造部が劣化した場合には、短絡発生の可能性が増大する。したがって、品質確保のためにできるだけ発電電圧を低く設定することが通常は望ましい。
また、負荷(本実施の形態ではコンプレッサ駆動モータ154)については、できるだけ高い効率性が要求される。よって、抵抗損を低く抑えて効率を高めるために、駆動電圧を高めて駆動電流を低く設定することが通常は望ましい。このようにすると、配線の細線化または軽量化を実現することができる。
また、バッテリ(本実施の形態では主電源108Aおよび副電源108B)については、セル単位電圧が一定(例えばLi系の場合は3V程度であり、Ni系の場合は1.2V程度)であるため、その電圧を高めるには相当数のセルユニットを直列接続する必要がある。このような組電池の充放電を制御する場合には、直列接続された多数のセルユニットを複数のブロックに分割してブロックごとに充放電管理を行わないと、バッテリモジュールの劣化を招くことがある。セルユニット間で充電容量または放電特性にバラツキがある状態で充放電を繰り返すと、特性が劣るセルユニットに歪みが集積化され、その結果バッテリモジュールの有効バッテリ容量が減少することとなるためである。そこで、電源部の電圧はできるだけ低く設定することが通常は望ましい。しかしその一方で、バッテリ電圧を下げると充放電電流が大きくなりバッテリの内部またはその周辺構造での抵抗損が増大することから、バッテリ電圧をできるだけ高く設定することも望まれる。
そこで、本実施の形態では、通常は、DC/DCコンバータ106A〜106Dの昇降圧をECU110により制御して、主電源108Aの電圧<副電源108Bの電圧≦発電機152の電圧≦コンプレッサ駆動モータ154の電圧、という関係を構築させる。これにより、上記のように発電機、負荷およびバッテリについての望ましい電圧設定を実現することができる。
なお、DC/DCコンバータ106A〜106Dの昇降圧をECU110で制御することにより構築される電圧設定関係は、上記のものに限定されず、適宜変更可能である。
また、本実施の形態は、発電機152の定格電圧とコンプレッサ駆動モータ154の定格電圧とが異なる場合を前提としているため、電圧変換可能なDC/DCコンバータ106Aをそれらの間に配置した構成を採っている。ただし、それらの定格電圧が同一である場合には、DC/DCコンバータ106Aに代えてスイッチを配置した構成であっても本実施の形態の上記構成と同様の作用効果を実現することができる。
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、実施の形態1の電源システムと同様である。よって、実施の形態1で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態2に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、実施の形態1の電源システムと同様である。よって、実施の形態1で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、充電系におけるDC/DCコンバータが複数のコンバータモジュールの並列接続によって構成されている点で、実施の形態1と相違する。
図3は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるDC/DCコンバータ106BおよびECU110の代わりに、DC/DCコンバータ206BおよびECU210を有する。DC/DCコンバータ206Bは、並列接続された複数のコンバータモジュール206B−1〜206B−N(Nは2以上の整数)を有する。
なお、図3には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、実施の形態1と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。
ECU210は、DC/DCコンバータ206Bに、より具体的には、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nに、制御信号を送信することにより、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nの同時動作を制御する。これ以外の点では、ECU210の機能はECU110と同一である。
コンバータモジュール206B−1〜206B−Nは、DC/DCコンバータのモジュールであり、相互に並列接続されている。各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nは、コンバータ102により生成された直流電圧を降圧する。また、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nは、ECU210からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って同時に動作する。よって、DC/DCコンバータ206Bは、第2のDC/DC変換部としての機能を有する。
このように、充電系において、複数のコンバータモジュール206B−1〜206B−Nは並列接続されて同時に動作する。このため、DC/DCコンバータ206Bを流れる電流は個々のコンバータモジュール206B−1〜206B−Nに分散されるため、DC/DCコンバータ206Bを1モジュールで構成する場合に比べて、1モジュールあたりの負荷を軽減させ、1モジュールあたりの発熱量を大幅に抑制することができ、サイズの小型化が可能となる。
また、充電系においては比較的多数のコンバータモジュールを用いるとともに放電系においては比較的少数のコンバータモジュールを用いるため、充電に伴うコンバータモジュールの負荷の軽減とΔ構造全体における部品点数の削減との両立を図ることができる。
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態3に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、放電系におけるDC/DCコンバータが複数のコンバータモジュールの並列接続によって構成されている点で、実施の形態1と相違する。
図4は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるDC/DCコンバータ106CおよびECU110の代わりに、DC/DCコンバータ306CおよびECU310を有する。DC/DCコンバータ306Cは、並列接続された複数のコンバータモジュール306C−1〜306C−M(Mは2以上の整数)を有する。
なお、図4には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、上記実施の形態と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。
ECU310は、DC/DCコンバータ306Cに、より具体的には、各コンバータモジュール306C−1〜306C−Mに、制御信号を送信することにより、各コンバータモジュール306C−1〜306C−Mの同時動作を制御する。これ以外の点では、ECU310の機能はECU110と同一である。
コンバータモジュール306C−1〜306C−Mは、DC/DCコンバータのモジュールであり、相互に並列接続されている。各コンバータモジュール306C−1〜306C−Mは、電源部から放電された直流電圧を昇圧する。また、各コンバータモジュール306C−1〜306C−Mは、ECU310からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って同時に動作する。よって、DC/DCコンバータ306Cは、第3のDC/DC変換部としての機能を有する。
このように、放電系において、複数のコンバータモジュール306C−1〜306C−Mは並列接続されて同時に動作する。このため、DC/DCコンバータ306Cを流れる電流は個々のコンバータモジュール306C−1〜306C−Mに分散されるため、DC/DCコンバータ306Cを1モジュールで構成する場合に比べて、1モジュールあたりの負荷を軽減させ、1モジュールあたりの発熱量を大幅に抑制することができ、サイズの小型化が可能となる。
また、充電系においては比較的少数のコンバータモジュールを用いるとともに放電系においては比較的多数のコンバータモジュールを用いるため、放電に伴うコンバータモジュールの負荷の軽減とΔ構造全体における部品点数の削減との両立を図ることができる。
(実施の形態4)
以下、本発明の実施の形態4に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態4に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、複数の副電源が並列配置されている点で、実施の形態1と相違する。
図5は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるECU110の代わりにECU410を有し、さらに、実施の形態2、3と同様に、DC/DCコンバータ206B、306Cを有する。また、電源部は、複数の副電源108B−1、108B−2、108B−3を有する。そして、副電源108B−1〜108B−3のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ112B−1、112B−2、112B−3が設けられている。
なお、図5には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、上記実施の形態と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。また、本実施の形態では、副電源と同数のコンバータモジュールを充電系および放電系のそれぞれに設ける必要があるが、その数は、必ずしも3である必要はなく、適宜変更して実施することができる。
バッテリセンサ112B−1〜112B−3はいずれも、実施の形態1におけるバッテリセンサ112Bと同一である。
副電源108B−1〜108B−3はいずれも、実施の形態1における副電源108Bと同一である。副電源108B−1〜108B−3の組合せは、第2の電源部を構成する。
ECU410は、DC/DCコンバータ206B、306Cに、より具体的には、各コンバータモジュール206B−1〜206B−3、306C−1〜306C−3に、制御信号を送信することにより、各コンバータモジュール206B−1〜206B−3、306C−1〜306C−3の動作を制御する。これ以外の点では、ECU410の機能はECU110と同一である。
充電系において、コンバータモジュール206B−1の電源側端子は、副電源108B−1が接続された副電源系に接続され(144B−1)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−1は、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
コンバータモジュール206B−2の電源側端子は、副電源108B−2が接続された副電源系に接続され(144B−2)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−2は、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
コンバータモジュール206B−3の電源側端子は、副電源108B−3が接続された副電源系に接続され(144B−3)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−3は、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
また、各コンバータモジュール206B−1〜206B−3は、ECU410からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。したがって、コンバータモジュール206B−1〜206B−3は、個別に動作可能である。
このような充電系の構成により、副電源108B−1〜108B−3のうち例えば副電源108B−1のみ充電電力が不足しているときにコンバータモジュール206B−1のみを動作させて発電電力を副電源108B−1のみに充電させるなど、副電源108B−1〜108B−3の充電の個別管理を実現することができる。また、副電源108B−1〜108B−3の充電電力を平準化させることができる。
また、コンバータモジュール206B−1〜206B−3のうち複数のモジュールを同時に動作させた場合には、DC/DCコンバータ206Bにおける電流の流れを分散させることができる。
放電系において、コンバータモジュール306C−1の電源側端子は、DC/DCコンバータを介して主電源に接続されるとともに副電源108B−1に接続され(144B−1)ている。コンバータモジュール306C−1の負荷側端子は、インバータ104の入力端子に接続され(142)ている。コンバータモジュール306C−1は、主電源または副電源108B−1から供給された直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。
コンバータモジュール306C−2の電源側端子は、DC/DCコンバータを介して主電源に接続されるとともに副電源108B−2に接続され(144B−2)ている。コンバータモジュール306C−2の負荷側端子は、インバータ104の入力端子に接続され(142)ている。コンバータモジュール306C−2は、主電源または副電源108B−2から供給された直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。
コンバータモジュール306C−3の電源側端子は、DC/DCコンバータを介して主電源に接続されるとともに副電源108B−3に接続され(144B−3)ている。コンバータモジュール306C−3の負荷側端子は、インバータ104の入力端子に接続され(142)ている。コンバータモジュール306C−3は、主電源または副電源108B−3から供給された直流電力の変換(通常は昇圧)を行う。
また、各コンバータモジュール306C−1〜306C−3は、ECU410からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。したがって、コンバータモジュール306C−1〜306C−3は、個別に動作可能である。
このような放電系の構成により、例えば副電源108B−1の充電電力がその他の副電源108B−2、108B−3よりも多いときにコンバータモジュール306C−1のみを動作させて副電源108B−1の充電電力のみを放電させるなど、副電源108B−1〜108B−3の放電の個別管理を実現することができる。また、副電源108B−1〜108B−3の充電電力を平準化させることができる。
また、コンバータモジュール306C−1〜306C−3のうち複数のモジュールを同時に動作させた場合には、DC/DCコンバータ306Cにおける電流の流れを分散させることができる。
以上のように、本実施の形態によれば、副電源108B−1〜108B−3が並列に配置され、副電源系が複線化されている。よって、全てのセルユニットを直列接続する場合に比べて、全体としての充電容量を増大させることができる。さらに、大電力(例えば数十kW)であり且つ瞬時的(例えば数秒から数十秒)に発生する傾向のある回生エネルギを効率的に充電することができる。さらに、充電容量を減らすことなく直列接続段数を減らすことができるため、直列接続に起因する劣化(例えば実施の形態1で説明した有効バッテリ容量の低減など)を抑制することができる。また、副電源108B−1〜108B−3のいずれかに不具合が発生しても、システム全体としては動作を維持することができる。
また、本実施の形態によれば、副電源系の並列化に伴って充電系および放電系も並列化されている。このため、充電および放電を同時に実行することができる。例えば、コンバータモジュール206B−1のみを動作させて副電源108B−1のみを充電させつつ、コンバータモジュール306C−2のみを動作させて副電源108B−2のみを放電させることができる。これにより、発電電力を電源部に蓄電しながら電源部に既に蓄電されている電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動することができる。さらに、副電源108B−1〜108B−3の充電電力の平準化を高速に行うこともできる。
なお、本実施の形態の変形例として、複数の副電源108B−1〜108B−3のうちいずれかに代えて、実施の形態1における主電源と同様の主電源を配置した構成を採ることができる。この構成では、この主電源からの放電電力は、コンプレッサ駆動モータ154の駆動には用いられず、他の車載電気機器の駆動に用いられる。よって、例えば副電源108B−1に代えてこの主電源を配置した場合には、この主電源とコンプレッサ駆動モータ154とは電気的を接続する必要はなく、放電系において対応するコンバータモジュール306C−1を設ける必要もない。さらに、この場合は、充電系において対応するコンバータモジュール206B−1の制御電圧とその他のコンバータモジュール206B−2、206B−3の制御電圧とを異ならせる。具体的には、コンバータモジュール206B−2、206B−3については出力電圧を副電源108B−2、108B−3の定格電圧に整合させ、コンバータモジュール206B−1については出力電圧をこの主電源の定格電圧に整合させる。このようにすることで、この主電源の充電の際に、発電機152からこの主電源への供給電力を、DC/DCコンバータ206Bのみ経由させることができる。したがって、主電源の充電時の電力ロスを削減することができる。
(実施の形態5)
以下、本発明の実施の形態5に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態5に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、複数の副電源が並列配置されている点で、実施の形態4と同様であるが、複数の副電源と放電系のDC/DCコンバータとの接続がスイッチ制御される点で、実施の形態4と相違する。
図6は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるECU110の代わりにECU510を有し、実施の形態4と同様に、DC/DCコンバータ206B、副電源108B−1〜108B−Nおよびバッテリセンサ112B−1〜112B−Nを有する。また、スイッチ部514が設けられている。スイッチ部514は、複数のスイッチ514−1、514−2〜514−Nを有する。
なお、図6には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、上記実施の形態と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。
バッテリセンサ112B−1〜112B−Nはいずれも、実施の形態1におけるバッテリセンサ112Bと同一である。
副電源108B−1〜108B−Nはいずれも、実施の形態1における副電源108Bと同一である。副電源108B−1〜108B−Nの組合せは、第2の電源部を構成する。
ECU510は、DC/DCコンバータ206Bおよびスイッチ部514に、より具体的には、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nおよび各スイッチ514−1〜514−Nに、制御信号を送信することにより、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nおよび各スイッチ514−1〜514−Nの動作を制御する。これ以外の点では、ECU510の機能はECU110と同一である。
充電系において、コンバータモジュール206B−1の電源側端子は、副電源108B−1が接続された副電源系に接続され(144B−1)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−1は、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
コンバータモジュール206B−2の電源側端子は、副電源108B−2が接続された副電源系に接続され(144B−2)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−2は、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
コンバータモジュール206B−Nの電源側端子は、副電源108B−Nが接続された副電源系に接続され(144B−N)、その副電源系はさらにDC/DCコンバータを介して主電源に接続されている。コンバータモジュール206B−Nは、コンバータ102により生成された直流電力の変換(通常は降圧)を行う。
また、各コンバータモジュール206B−1〜206B−Nは、ECU510からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。したがって、コンバータモジュール206B−1〜206B−Nは、個別に動作可能である。
このような充電系の構成により、副電源108B−1〜108B−Nのうち例えば副電源108B−1のみ充電電力が不足しているときにコンバータモジュール206B−1のみを動作させて発電電力を副電源108B−1のみに充電させるなど、副電源108B−1〜108B−Nの充電の個別管理を実現することができる。また、副電源108B−1〜108B−Nの充電電力を平準化させることができる。
また、コンバータモジュール206B−1〜206B−Nのうち複数のモジュールを同時に動作させた場合には、DC/DCコンバータ206Bにおける電流の流れを分散させることができる。
放電系において、電源部とDC/DCコンバータ106Cとの間には、スイッチ部514が設けられている。
スイッチ部514において、スイッチ514−1は、中間点144B−1とDC/DCコンバータ106Cとの間に設けられている。よって、スイッチ514−1がオンのときは、副電源108B−1からの放電を行うことができ、スイッチ514−1がオフのときは、副電源108B−1からの放電を行うことはできない。
スイッチ514−2は、中間点144B−2とDC/DCコンバータ106Cとの間に設けられている。よって、スイッチ514−2がオンのときは、副電源108B−2からの放電を行うことができ、スイッチ514−2がオフのときは、副電源108B−2からの放電を行うことはできない。
スイッチ514−Nは、中間点144B−NとDC/DCコンバータ106Cとの間に設けられている。よって、スイッチ514−Nがオンのときは、副電源108B−Nからの放電を行うことができ、スイッチ514−Nがオフのときは、副電源108B−Nからの放電を行うことはできない。
各スイッチ514−1〜514−Nは、ECU510からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。したがって、スイッチ514−1〜514−Nは、個別に動作可能である。
このような放電系の構成により、副電源108B−1〜108B−Nのうち1つを選択的にDC/DCコンバータ106Cに接続することができる。
よって、例えば副電源108B−1の充電電力がその他の副電源108B−2〜108B−Nよりも多いときにスイッチ514−1のみをオンさせて副電源108B−1の充電電力のみを放電させるなど、副電源108B−1〜108B−Nの放電の個別管理を実現することができる。また、副電源108B−1〜108B−Nの充電電力を平準化させることができる。
また、充電および放電を同時に実行することができる。例えば、コンバータモジュール206B−1のみを動作させて副電源108B−1のみを充電させつつ、スイッチ514−2のみを動作させて副電源108B−2のみを放電させることができる。これにより、発電電力を電源部に蓄電しながら電源部に既に蓄電されている電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動することができる。さらに、副電源108B−1〜108B−Nの充電電力の平準化を高速に行うこともできる。
なお、本実施の形態の変形例として、複数の副電源108B−1〜108B−Nのうちいずれかに代えて、実施の形態1における主電源と同様の主電源を配置した構成を採ることができる。この構成では、この主電源からの放電電力は、コンプレッサ駆動モータ154の駆動には用いられず、他の車載電気機器の駆動に用いられる。よって、例えば副電源108B−1に代えてこの主電源を配置した場合には、この主電源とコンプレッサ駆動モータ154とは電気的を接続する必要はなく、放電系において対応するスイッチ514−1を設ける必要もない。さらに、この場合は、充電系において対応するコンバータモジュール206B−1の制御電圧とその他のコンバータモジュール206B−2〜206B−Nの制御電圧とを異ならせる。具体的には、コンバータモジュール206B−2〜206B−Nについては出力電圧を副電源108B−2〜108B−Nの定格電圧に整合させ、コンバータモジュール206B−1については出力電圧をこの主電源の定格電圧に整合させる。このようにすることで、この主電源の充電の際に、発電機152からこの主電源への供給電力を、DC/DCコンバータ206Bのみ経由させることができる。したがって、主電源の充電時の電力ロスを削減することができる。
(実施の形態6)
以下、本発明の実施の形態6に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態6に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、商用電源から電源部を充電するための構成を有する点で、実施の形態1と相違する。
図7は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるECU110の代わりにECU610を有する。また、商用電源プラグ656からの交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換部としてのコンバータ620が設けられている。
なお、図7には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、上記実施の形態と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。
ECU610は、給電状態(商用電源からの給電の有無)を示す通知信号に基づいて、各DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ106A〜106Cおよび図示されないDC/DCコンバータを含む)、インバータ104およびコンバータ620をそれぞれ制御するための制御信号を生成して、生成された制御信号を各DC/DCコンバータ、インバータ104およびコンバータ620にそれぞれ送信することにより、各DC/DCコンバータ、インバータ104およびコンバータ620の動作を制御する。これ以外の点では、ECU610の機能はECU110と同一である。
コンバータ620は、商用電源プラグ656と電源部とを電気的に接続する接続部630Dに設けられ、商用電源プラグ656から供給された交流電力から直流電力を生成する。コンバータ620の出力端子は、DC/DCコンバータ106A、106Bの発電機側端子に接続され(646)ている。
よって、DC/DCコンバータ106Aおよびインバータ104が駆動されているときには、車外から取り込まれた電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動することができ、DC/DCコンバータ106Bが駆動されているときには、車外から取り込まれた電力で電源部を充電することができる。
また、接続部630Dは、充電系のDC/DCコンバータ106Bの前段に接続されている。このため、基幹系のDC/DCコンバータ106Aを駆動して充電系のDC/DCコンバータ106Bを駆動しない場合には、車外から取り込まれた電力でコンプレッサ駆動モータ154を駆動している間、電源部の充電を停止させることができる。従来技術(例えば特許第3082528号公報参照)では、車外から電力を取り込む間は強制的に電源部の充電が行われるため、電源部の劣化の原因となる可能性がある。しかし、本実施の形態では、そのような可能性をなくすことができる。
図8は、コンバータ620の内部回路を示すブロック図である。
コンバータ620は、過電流からの保護のためのヒューズ621と、給電状態を検出する電力検出回路622と、商用電源プラグ656との接続・切断を切り替えるスイッチ部623(スイッチ623A、623B)と、交流電力を高周波化するインバータ624と、インバータ624を制御する制御部625と、一次側と二次側とを絶縁するトランス626と、交流電力を整流して直流電力を得る例えばブリッジ整流回路などの整流器627と、を有する。
電力検出回路622は、検出された給電状態を示す通知信号をECU610に送信するよう構成されている。また、スイッチ部623および制御部625は、ECU610からの制御信号を受信するよう構成され、この制御信号に従って動作する。
本実施の形態によれば、コンバータ620の後段にDC/DCコンバータ106Bが位置している。このため、商用電源プラグ656から電源部に供給する電力をDC/DCコンバータ106Bにて調整することができる。よって、充電器の主要構成であるDC/DCコンバータをコンバータ620に設ける必要がないため、コンバータ620の内部構成を簡略化することができる。
また、交流電力がインバータ624で高周波化されるため、トランス626を小型化することができる。
(実施の形態7)
以下、本発明の実施の形態7に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態7に係る電源システムについて説明する。本実施の形態の電源システムは構成上、上記実施の形態の電源システムと同様である。よって、上記実施の形態で説明したものと同一の構成要素に言及するときには、同一の参照番号を付すことにより、その構成要素についての詳細な説明を省略する。
本実施の形態は、商用電源から電源部を充電するための構成を有する点で、実施の形態6と同様であるが、複数の副電源が並列配置されている点で、実施の形態6と相違する。なお、後者の点では本実施の形態は実施の形態4と同様である。
図9は、本実施の形態の電源システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の電源システムは、実施の形態1の電源システムにおけるECU110の代わりにECU710を有し、実施の形態7と同様にコンバータ620を有する。また、本実施の形態の電源システムは、実施の形態4と同様にDC/DCコンバータ206B、306C、副電源108B−1、108B−2およびバッテリセンサ112B−1、112B−2を有する。
なお、図9には図示されていないが、本実施の形態の電源システムは、上記実施の形態と同様に、主電源、主電源のバッテリ状態を検知するバッテリセンサ、および第4のDC/DC変換部としてのDC/DCコンバータを有する。また、本実施の形態では、副電源と同数のコンバータモジュールを充電系および放電系のそれぞれに設ける必要があるが、その数は、必ずしも2である必要はなく、適宜変更して実施することができる。
ECU710は、給電状態を示す通知信号に基づいて、各DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ106A、206B、306Cおよび図示されないDC/DCコンバータを含む)、インバータ104およびコンバータ620をそれぞれ制御するための制御信号を生成して、生成された制御信号を各DC/DCコンバータ、インバータ104およびコンバータ620にそれぞれ送信することにより、各DC/DCコンバータ、インバータ104およびコンバータ620の動作を制御する。また、ECU710は、DC/DCコンバータ206B、306Cに、より具体的には、各コンバータモジュール206B−1、206B−2、306C−1、306C−2に、制御信号を送信することにより、各コンバータモジュール206B−1、206B−2、306C−1、306C−2の動作を制御する。これ以外の点では、ECU710の機能はECU110と同一である。
本実施の形態によれば、コンバータ620の後段にコンバータモジュール206B−1、206B−2が位置している。このため、商用電源プラグ656から電源部に供給する電力をDC/DCコンバータ206B−1、206B−2にて調整することができる。よって、充電器の主要構成であるDC/DCコンバータをコンバータ620に設ける必要がないため、コンバータ620の内部構成を簡略化することができる。本実施の形態のように副電源系が複線化されている構成において充電器が直接的に電源部に接続される場合には、充電器において副電源108B−1、108B−2のそれぞれに対してDC/DCコンバータを設ける必要がある。しかし、本実施の形態では、そのような必要がないため、全体構成を簡易な構成とすることができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することができる。
なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成および動作などについての説明は例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更および追加が可能であることは明らかである。
本発明に係る電源装置は、負荷駆動電圧のフレキシブルな設定を容易にすることができ、自動車などの車両において負荷をモータ駆動するための電源装置として有用である。
102、620 コンバータ
104 インバータ
106A〜106D、206B、306C DC/DCコンバータ
108A 主電源
108B、108B−1〜108B−N 副電源
110、210、310、410、510、610、710 ECU
112A、112B、112B−1〜112B−N バッテリセンサ
130A〜130D 接続部
206B−1〜206B−N、306C−1〜306C−M コンバータモジュール
514 スイッチ部
514−1〜514−N スイッチ
104 インバータ
106A〜106D、206B、306C DC/DCコンバータ
108A 主電源
108B、108B−1〜108B−N 副電源
110、210、310、410、510、610、710 ECU
112A、112B、112B−1〜112B−N バッテリセンサ
130A〜130D 接続部
206B−1〜206B−N、306C−1〜306C−M コンバータモジュール
514 スイッチ部
514−1〜514−N スイッチ
Claims (11)
- 発電機と負荷とを電気的に接続する第1の接続部と、
前記第1の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第1のDC/DC変換部と、
前記第1のDC/DC変換部の発電機側にて前記第1の接続部に接続することにより、前記発電機と二次電池を有する電源部とを電気的に接続する第2の接続部と、
前記第2の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第2のDC/DC変換部と、
前記第1のDC/DC変換部の負荷側にて前記第1の接続部に接続することにより、前記電源部と前記負荷とを電気的に接続する第3の接続部と、
前記第3の接続部に設けられ、直流電力の変換を行う第3のDC/DC変換部と、
を有する電源装置。 - 前記第2および第3の接続部は、前記第2および第3のDC/DC変換部の双方の電源側にて相互にかつ前記電源部に接続されている、
請求項1記載の電源装置。 - 直流電力の変換を行う第4のDC/DC変換部をさらに有し、
前記電源部は第1の電源部と第2の電源部とを有し、
前記第2および第3の接続部は、前記第1の電源部には前記第4のDC/DC変換部を介して接続され、前記第2の電源部には直接的に接続されている、
請求項2記載の電源装置。 - 前記第1の接続部に設けられ、交流電力から直流電力を生成するAC/DC変換部と、
前記第1の接続部に設けられ、直流電力から交流電力を生成するDC/AC変換部と、をさらに有し、
前記第2の接続部は、前記AC/DC変換部と前記第1のDC/DC変換部との間にて前記第1の接続部に接続され、
前記第3の接続部は、前記第1のDC/DC変換部と前記DC/AC変換部との間にて前記第1の接続部に接続されている、
請求項1記載の電源装置。 - 前記第2のDC/DC変換部は、並列接続された複数のDC/DCコンバータを有する、
請求項1記載の電源装置。 - 前記第3のDC/DC変換部は、並列接続された複数のDC/DCコンバータを有する、
請求項1記載の電源装置。 - 前記電源部は、K(Kは2以上の整数)個のセルユニットを有し、
前記第2のDC/DC変換部は、前記電源部の別々のセルユニットに接続されたK個のDC/DCコンバータを有し、
前記第3のDC/DC変換部は、前記電源部の別々のセルユニットに接続されたK個のDC/DCコンバータを有する、
請求項1記載の電源装置。 - 前記電源部は、N(Nは2以上の整数)個のセルユニットを有し、
前記第2のDC/DC変換部は、前記電源部の別々のセルユニットに接続されたN個のDC/DCコンバータを有し、
前記第3の接続部において前記電源部と前記第3のDC/DC変換部との間に設けられ、前記電源部の別々のセルユニットと前記第3のDC/DC変換部との接続および切断をそれぞれ行うN個のスイッチをさらに有する、
請求項1記載の電源装置。 - 前記第2の接続部に接続することにより、商用電源プラグと前記電源部とを電気的に接続する第4の接続部と、
前記第4の接続部に設けられ、交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換部と、
をさらに有する請求項1記載の電源装置。 - 前記第4の接続部は、前記第2のDC/DC変換部の発電機側にて前記第2の接続部に接続されている、
請求項9記載の電源装置。 - 前記電源部は、N(Nは2以上の整数)個のセルユニットを有し、
前記第2のDC/DC変換部は、前記電源部の別々のセルユニットに接続されたN個のDC/DCコンバータを有する、
請求項10記載の電源装置。
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JP2009046523A JP2010206864A (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 電源装置 |
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JP2009046523A JP2010206864A (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 電源装置 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009046523A Pending JP2010206864A (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 電源装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2009
- 2009-02-27 JP JP2009046523A patent/JP2010206864A/ja active Pending
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