JP2011223782A

JP2011223782A - 電源装置

Info

Publication number: JP2011223782A
Application number: JP2010091792A
Authority: JP
Inventors: Sakaki Okamura; 賢樹岡村; Naoyoshi Takamatsu; 直義高松; Daigo Nobe; 大悟野辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-04-12
Also published as: JP5609226B2

Abstract

【課題】簡便な構成によって外部の直流電源によって車両に搭載された二次電池を充電する。
【解決手段】電力を入出力する第１の入出力線４５，４６，４７，４８，４９が接続される二次電池１８と、電力を入出力する第２の入出力線５１，５２，５３，５４，５５が接続されるキャパシタ１９と、を有し、二次電池１８とキャパシタ１９とは第１、第２の入出力線を介して並列に接続され、第１の入力線と第２の入力線との接続点４３，４４とキャパシタ１９との間に設けられる電圧変換器２０と、を含む電源装置１００であって、キャパシタ１９は、外部電源７０と接続される充電端子５８，５９を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置の構成に関する。

近年、ハイブリッド車両や電気自動車が多く用いられるようになってきている。このような電動車両には車両駆動用の電源装置として充放電可能な二次電池が用いられる。二次電池としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが用いられることが多い。電動車両には長い航続距離と高い加減速性能が求められるが、二次電池の重量の関係から、車両に搭載することの出来る二次電池の量をあまり大きくすることが出来ない。このため、二次電池と大容量のキャパシタを並列に接続した電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

二次電池とキャパシタとを並列に接続した電源装置では、車両を始動する際にキャパシタを電動車両の電源系統と接続する必要がある。キャパシタを車両の電源系統に接続する際に、キャパシタの電圧と二次電池或いは電源系統との電圧差が大きいとキャパシタに対して突入電流が流れてキャパシタが損傷を受ける場合がある。このため、キャパシタの電圧が低い場合には、エンジンを始動してモータジェネレータで発電した電力でキャパシタを二次電池と略同様の電圧となるまで予め充電した後にキャパシタと二次電池とを接続し、キャパシタの電圧が二次電池の電圧よりも高い場合には、キャパシタが並列に接続されている電源系統のコンデンサを二次電池の電力で充電してキャパシタと略同電圧となるまで充電し、その後キャパシタと電源系統とを接続する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１５８１７３号公報

特許文献１に記載された従来技術のハイブリッド車両では、キャパシタの出力電力によって直接モータジェネレータを駆動したり、モータジェネレータの逆起電力を直接回生して蓄電したりするため、キャパシタは高圧、大容量のものが必要となり、システムが大型化してしまうという問題があった。そこで、電動車両の電源系統とキャパシタとの間に電圧変換器を接続し、低電圧のキャパシタとする方法が検討されている。

一方、近年、ハイブリッド車両では、車両に搭載している二次電池に外部の電源から充電することが行われるようになって来ている。例えば、商用に１００Ｖ又は２００Ｖの交流電源を車両に接続し、車両に搭載した充電器によって直流に変換するとともに、二次電池を充電することができる電圧に昇圧して二次電池を充電する方法が用いられている。また、近年、二次電池に直接充電できる高圧の直流電力を供給することができる充電ステーションによって二次電池に充電することも多く行われるようになっている。

また、近年、環境への配慮から、太陽電池発電や風力発電、燃料電池といったクリーンな電源が注目されている。そして、このような発電方式で発電した電力を車両の二次電池に充電して走行用の電力とすることが行われようとしている。ところが、このような電力は、その出力が車両の二次電池よりも低圧の直流であり、そのままでは二次電池に充電をすることができず、例えば、車両に別途電圧変換器を搭載する必要があり、電動車両の構造が複雑になってしまうという問題があった。また、近年は、電動車両に太陽電池パネルを搭載し、この太陽電池の出力によって二次電池を充電することが行われようとしているが、この場合でも二次電池よりも低圧の太陽電池によって二次電池を充電するために別途電圧変換器あるいは充電器等が必要となってしまうという問題があった。また、この逆に外部の電源の電圧が二次電池よりも高い場合には、外部の電源の電圧を降圧する電圧変換器や充電器が必要となり構造が複雑になってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、簡便な構成によって外部の直流電源によって車両に搭載された二次電池を充電することを目的とする。

本発明の電源装置は、電力を入出力する第１の入出力線が接続される第１の蓄電装置と、電力を入出力する第２の入出力線が接続される第２の蓄電装置と、を有し、前記第１の蓄電装置と前記第２の蓄電装置とは前記第１、第２の入出力線を介して並列に接続され、前記第１の入力線と第２の入力線との接続点と前記第２の蓄電装置との間に設けられる電圧変換器と、を含む電源装置であって、前記第２の蓄電装置は、外部電源と接続される充電端子を備えていること、を特徴とする。

本発明の電源装置において、前記第２の電源装置と前記充電端子との間にオンオフスイッチを設けたこと、としても好適であるし、前記電圧変換器は複数のスイッチング素子を含み、前記各スイッチング素子と前記スイッチとをオンオフする制御部を備え、前記制御部は、前記電圧変換器のスイッチング素子をオンオフさせて前記第１の蓄電装置の電力によって前記第２の蓄電装置を前記外部電源と略同電圧まで充電する第１の充電手段と、前記第１の充電手段によって前記第２の蓄電装置を充電した後、前記スイッチをオンとして前記外部電源と前記第２の蓄電装置とを接続する外部電源接続手段と、を有すること、としても好適である。

本発明の電源装置において、前記制御部は、前記外部電源接続手段によって前記外部電源と前記第２の蓄電装置とを接続した後、前記電圧変換器のスイッチング素子をオンオフさせて前記外部電源の電力によって前記第１の蓄電装置を充電する第２の充電手段を有すること、としても好適である。

本発明は、簡便な構成によって外部の直流電源によって車両に搭載された二次電池を充電することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における電源装置の構成を示す系統図である。本発明の実施形態における電源装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態における電源装置の動作を示す説明図である。本発明の実施形態における電源装置の制御ブロックを示す説明図である。本発明の他の実施形態における電源装置の構成を示す系統図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態の電源装置について説明する。図１に示すように、電動車両に搭載される本実施形態の電源装置１００は、第１の蓄電装置である充放電可能な二次電池１８と、二次電池１８の電力を昇圧してインバータ１２に供給する昇圧コンバータ３０と、インバータ１２に対して二次電池１８と並列に接続されている第２の蓄電装置であるキャパシタ１９と、キャパシタ１９とインバータ１２との間に接続され、キャパシタ１９の入出力電圧を変換する電圧変換器２０と、キャパシタ１９に設けられた充電端子５６，５７とを備えている。インバータ１２には車両駆動用のモータジェネレータ１１が接続されている。

二次電池１８のプラス側入出力線４８は昇圧コンバータ３０の低圧側入出力線４７に接続され、二次電池１８のマイナス側入出力線４９は昇圧コンバータ３０の基準入出力線４６に接続されている。また、二次電池１８の入出力線４８，４９には二次電池１８と昇圧コンバータ３０とを遮断するシステムメインリレー１７が設けられている。また、二次電池１８のプラス側入出力線４８には放電抵抗１６が直列に挿入された放電抵抗ラインリレー１５が設けられている。昇圧コンバータ３０の低圧側入出力線４７と基準入出力線４６との間には低圧コンデンサ１４が設けられている。

昇圧コンバータ３０は、上アームスイッチング素子３１と、上アームスイッチング素子３１と逆並列に接続された上アームダイオード３２と、上アームスイッチング素子３１と直列に接続された下アームスイッチング素子３３と、下アームスイッチング素子３３と逆並列に接続された下アームダイオード３４と、上アームスイッチング素子３１と下アームスイッチング素子３３との間に接続された低圧側入出力線４７と、低圧側入出力線４７の中に設けられたリアクトル３５と、上アームスイッチング素子３１の低圧側入出力線４７と反対側に接続される高圧側入出力線４５とを含み、下アームスイッチング素子３３は基準入出力線４６に接続されている。昇圧コンバータ３０の高圧側入出力線４５と基準入出力線４６とはそれぞれ、インバータ１２のプラス側入出力線４１、マイナス側入出力線４２にそれぞれ接続点４３，４４で接続されている。インバータ１２の各入出力線４１，４２の間には高圧コンデンサ１３が接続されている。

電圧変換器２０は、二次側上アームスイッチング素子２１と、二次側上アームスイッチング素子２１と逆並列に接続された二次側上アームダイオード２２と、二次側上アームスイッチング素子２１と直列に接続された二次側下アームスイッチング素子２３と、二次側下アームスイッチング素子２３と逆並列に接続された二次側下アームダイオード２４と、一次側上アームスイッチング素子２６と、一次側上アームスイッチング素子２６と逆並列に接続された一次側上アームダイオード２７と、一次側上アームスイッチング素子２６と直列に接続された一次側下アームスイッチング素子２８と、一次側下アームスイッチング素子２８と逆並列に接続された一次側下アームダイオード２９と、二次側上アームスイッチング素子２１と二次側下アームスイッチング素子２３との間と一次側上アームスイッチング素子２６と一次側下アームスイッチング素子２８との間の接続線５３ａに接続されたリアクトル２５と、二次側上アームスイッチング素子２１の一端に接続された二次側入出力線５１と、一次側上アームスイッチング素子２６の一端に接続された一次側入出力線５３と、各下アームスイッチング素子２３，２８の接続線５３ａと反対側に接続される基準入出力線５２とを含んでいる。電圧変換器２０の一次側入出力線５３と基準入出力線５２の一次側はそれぞれキャパシタ１９のプラス側入出力線５４、マイナス側入出力線５５にそれぞれ接続されている。また、電圧変換器２０の二次側入出力線５１と基準入出力線５２の二次側はそれぞれ接続点４３，４４に接続され、二次側入出力線５１は昇圧コンバータ３０の高圧側入出力線４５、インバータ１２のプラス側入出力線４１にそれぞれ電気的に接続され、電圧変換器２０の基準入出力線５２の二次側は昇圧コンバータ３０の基準入出力線４６、インバータ１２のマイナス側入出力線４２と接続されている。

キャパシタ１９のプラス側入出力線５４にはプラス側充電線５６が接続され、キャパシタ１９のマイナス側入出力線５５にはマイナス側充電線５７が接続されている。プラス側充電線５６にはプラス側充電線５６を入り切りする外部電源入力スイッチ６０が設けられている。また、外部電源入力スイッチ６０とマイナス側充電線５７の各一端には、直流の外部電源７０の充電プラグ７１，７２が接続される充電端子５８，５９が設けられている。

二次電池１８のプラス側入出力線４８，マイナス側入出力線４９、昇圧コンバータ３０の低圧側入出力線４７、基準入出力線４６、高圧側入出力線４５は第１の入出力線を構成し、電圧変換器２０の二次側入出力線５１、一次側入出力線５３、基準入出力線５２、キャパシタ１９のプラス側入出力線５４，マイナス側入出力線５５は第２の入出力線を構成する。

二次電池１８の出力側には二次電池１８の出力電圧を検出する電圧センサ６３が設けられ、二次電池１８のプラス側入出力線４８には二次電池１８の入出力電流を検出する電流センサ６２が設けられている。また、キャパシタ１９の出力側には、キャパシタ１９の出力電圧を検出する電圧センサ６５が設けられ、キャパシタ１９のプラス側入出力線５４にはキャパシタ１９の入出力電流を検出する電流センサ６４が設けられている。また、高圧コンデンサ１３には高圧コンデンサ１３の両端の電圧を検出する電圧センサ６１が設けられている。

インバータ１２、昇圧コンバータ３０の各スイッチング素子３１，３３、電圧変換器２０の各スイッチング素子２１，２３，２６，２８、システムメインリレー１７、放電抵抗ラインリレー１５、外部電源入力スイッチ６０は制御部８０に接続され、制御部８０の指令によって動作するよう構成されている。システムメインリレー１７は、制御部８０の指令によって、二次電池１８のプラス側入出力線４８とマイナス側入出力線４９との各接点を同時にオンオフすることもできるし、何れか一方のみの接点をオンオフすることもできる。また、モータジェネレータ１１、各電圧センサ６１，６３，６５、各電流センサ６２，６４、二次電池１８、キャパシタ１９はそれぞれ制御部８０に接続され、制御部８０には各部の電圧値、電流値、モータジェネレータ１１、二次電池１８，キャパシタ１９の状態が入力されるよう構成されている。制御部８０は、内部に信号処理を行うＣＰＵと、制御プログラムやデータを格納する記憶部とを含むコンピュータである。

以上のように構成された電源装置１００に外部電源７０を接続して二次電池１８の充電を行う動作について説明する。電源装置１００を搭載した電動車両は停止しており、高圧コンデンサ１３、キャパシタ１９は放電されてその電圧は略ゼロで、二次電池１８は残存容量（ＳＯＣ）が充電可能な範囲となっている。外部電源７０は、直流電源であって、例えば太陽電池、他の二次電池等で、その電圧は電動車両に搭載されている二次電池１８よりも低圧である。例えば、二次電池１８の電圧が２００Ｖ，或いは３００Ｖである場合に、外部電源７０の電圧が５０Ｖ程度等である。なお、初期状態では、全てのスイッチング素子２１，２３，２６，２８，３１，３３はオフとなっており、各リレー１５，１７もオフとなっている。

図２のステップＳ１０１に示すように、作業者によって外部電源７０の充電プラグ７１，７２がキャパシタ１９の充電端子５８，５９に差し込まれる。すると、図示しない信号線によって外部電源７０が充電端子５８，５９に差し込まれた信号が制御部８０に入力される。すると、図２のステップＳ１０２に示すように、制御部８０は、放電抵抗ラインリレー１５をオンとすると同時に二次電池１８のマイナス側入出力線４９側のシステムメインリレー１７の接点をオンとする。これによって二次電池１８は放電抵抗１６を介して昇圧コンバータ３０に接続される。すると、二次電池１８の電流は、プラス側入出力線４８から放電抵抗ラインリレー１５、放電抵抗１６から昇圧コンバータ３０の低圧側入出力線４７に流れる。そして、リアクトル２５から上アームダイオード３２を通って高圧側入出力線４５に流れ、高圧側入出力線４５から接続点４３を通ってインバータ１２のプラス側入出力線４１に流れ、図２のステップＳ１０３に示すように、高圧コンデンサ１３を充電し始める。この際、二次電池１８のマイナス側入出力線４９はシステムメインリレー１７のマイナス側接点、昇圧コンバータ３０の基準入出力線４６、接続点４４を介してインバータ１２のマイナス側入出力線４２に接続されている。高圧コンデンサ１３を充電すると、図３に示すように、高圧コンデンサ１３の両端の電圧ＶＨは次第に上昇していく。

図２のステップＳ１０４に示すように、制御部８０は、電圧センサ６１によって高圧コンデンサ１３の両端の電圧を取得し、例えば、二次電池１８の電圧ＶＢ等の所定の電圧まで昇圧されたかどうかを監視する。そして、制御部８０は、高圧コンデンサ１３の電圧が、例えば、二次電池１８の電圧ＶＢと略同様の電圧となった場合には、図２のステップＳ１０５に示すように、放電抵抗ラインリレー１５をオフとし、二次電池１８のシステムメインリレー１７のプラス側接点をオンとし、二次電池１８と昇圧コンバータ３０とを放電抵抗１６を介さずに直接接続する。また、図２のステップＳ１０６に示すように、制御部８０は、昇圧コンバータ３０の上アームスイッチング素子３１をオンとし、二次電池１８を充電するために高圧側入出力線４５から二次電池１８のプラス側入出力線４８に大きな電流を流せるように準備する。

制御部８０は、図２のステップＳ１０７に示すように、電圧変換器２０の二次側下アームスイッチング素子２３、一次側上アームスイッチング素子２６、一次側下アームスイッチング素子２８をオフのままとし、二次側上アームスイッチング素子２１をオンオフ動作させる降圧動作を開始し、二次電池１８と略同様の電圧ＶＢに昇圧されている高圧コンデンサ１３の電圧を降圧してキャパシタ１９の充電を開始する。電圧変換器２０の二次側上アームスイッチング素子２１がオンとなると、高圧コンデンサ１３のプラス側は、インバータ１２のプラス側入出力線４１、接続点４３、電圧変換器２０の二次側入出力線５１、二次側上アームスイッチング素子２１を介してリアクトル２５に接続され、高圧コンデンサ１３に蓄電されている電荷はリアクトル２５に電気エネルギとして蓄積される。そして、電圧変換器２０の二次側上アームスイッチング素子２１がオフとなるとリアクトル２５に蓄積された電力は、リアクトル２５、一次側上アームダイオード２７、キャパシタ１９、二次側下アームダイオード２４をつなぐ回路を流れてキャパシタ１９に充電される。この際、電圧変換器２０の一次側入出力線５３の電圧は二次側入出力線５１の電圧よりも降圧されている。どの程度の電圧まで降圧するかは電圧変換器２０の二次側上アームスイッチング素子２１のオンオフのデューティ比によって決まる。初期状態ではキャパシタ１９は放電状態となっており、その電圧は略ゼロとなっていることから、キャパシタ１９の充電開始の際には、二次側上アームスイッチング素子２１のデューティ比を小さくして、キャパシタ１９に突入電流が流れないように、充電を開始する。このキャパシタ１９の充電制御は、電流センサ６４、電圧センサ６５によってキャパシタ１９に流入する電流が最適な充電電流となるようにフィードバック制御をかけるようにしてもよい。

キャパシタ１９の充電を開始すると、図３に示すように、キャパシタ１９の電圧は次第に上昇していく。図２のステップＳ１０８に示すように、制御部８０は電圧センサ６５によってキャパシタ１９の電圧を取得し、キャパシタ１９の電圧が外部電源７０の電圧と略同一の電圧となったどうかを確認する。そして、制御部８０は、キャパシタ１９の電圧が外部電源７０の電圧と略同様の電圧となったら、図２のステップＳ１０９に示すように、外部電源入力スイッチ６０をオンとする。キャパシタ１９の電圧は外部電源７０の電圧と略同一の電圧となっているので、外部電源入力スイッチ６０をオンとする際に大きな突入電流が流れることは無い。

外部電源入力スイッチ６０がオンとなったら、図２のステップＳ１１０に示すように、制御部８０は、一次側下アームスイッチング素子２８をオフ、一次側上アームスイッチング素子２６をオンとしたまま、二次側上アームスイッチング素子２１，二次側下アームスイッチング素子２３をオンオフ動作させて電圧変換器２０の昇圧動作を開始する。昇圧動作は次のように行う。まず、二次側上アームスイッチング素子２１をオフとし、二次側下アームスイッチング素子２３をオンとしてリアクトル２５にエネルギを蓄える。次に二次側下アームスイッチング素子２３をオフとするとリアクトル２５に蓄えられたエネルギによって昇圧された電力が二次側上アームダイオード２２から二次側入出力線５１に流れる。この際、二次側上アームスイッチング素子２１をオンとしてもよい。各スイッチング素子２１，２３のオンオフのデューティを変化させることによって電圧変換器２０の二次側入出力線５１から出力される電力の電圧、電流を変化させることが出来る。図４に示すように、制御部８０は、電圧センサ６１，６８によって高圧コンデンサ１３の電圧ＶＨとキャパシタ１９の電圧ＶＣとを取得し、キャパシタ１９の電圧ＶＣの高圧コンデンサ１３の電圧ＶＨに対する割合を、二次側下アームスイッチング素子２３のオンオフのデューティ比として設定し、電流センサ６４によって取得した電流値と二次電池１８への充電電流との差をデューティ比にフィードバックして二次電池１８に流れる電流を図３に示す二次電池１８の充電電流設定値Ａ_１となるように制御する。

図２のステップＳ１１１に示すように、制御部８０は、二次電池１８の充電を開始したら、二次電池１８の残存容量（ＳＯＣ）を取得する。これは、初期の二次電池１８の残存容量（ＳＯＣ）に電流センサ６２によって取得した電流を積算して残存容量（ＳＯＣ）を計算してもよいし、電圧センサ６３によって二次電池１８の電圧を取得し、電圧と二次電池１８の温度とから存容量（ＳＯＣ）を求めるようにしてもよい。そして、図２のステップＳ１１２に示すように、二次電池１８の残存容量（ＳＯＣ）が、所定の値以上となったら、制御部８０は電圧変換器２０の二次側下アームスイッチング素子２３のオンオフ動作を停止し、電圧変換器２０の各スイッチング素子２１，２３，２６，２８を全てオフとする。そして、図２のステップＳ１１４に示すように、制御部８０は、外部電源入力スイッチ６０をオフとし、図２のステップＳ１１５に示すように、昇圧コンバータ３０の上アームスイッチング素子３１をオフとすると共に、システムメインリレー１７をオフとして、外部電源７０による二次電池１８の充電動作を終了する。

以上、外部電源７０の電圧が二次電池１８の電圧ＶＢよりも低い場合について説明したが、外部電源７０の電圧が二次電池１８の電圧ＶＢと同一又は二次電池１８の電圧ＶＢよりも高い場合には、電圧変換器２０の一次側の各スイッチング素子２６，２８を用い、最初に高圧コンデンサ１３からの電圧を昇圧してキャパシタ１９を外部電源７０の電圧と同様の電圧まで昇圧し、その後、電圧変換器２０の一次側の各スイッチング素子２６，２８をオンオフ動作させて外部電源７０の電圧を高圧コンデンサ１３の電圧ＶＨまで降圧して二次電池１８を充電する。

また、電圧変換器２０によって二次電池１８の電圧ＶＢよりも高い電圧を出力して高圧コンデンサ１３を二次電池１８の電圧ＶＢよりも高い電圧となるまで充電し、その後、昇圧コンバータ３０の上アームスイッチング素子３１をオンオフさせることによって高圧コンデンサ１３の電圧を降圧して二次電池１８を充電するようにしてもよい。

以上説明した実施形態では、電動車両の電源系統に電圧変換器２０を介して並列に接続したキャパシタ１９に外部電源７０との充電端子５８，５９を取り付けるという簡便な構成で、外部の直流電源によって車両に搭載された二次電池１８を充電することができるという効果を奏する。また、電圧変換器２０によって外部電源７０の電圧を昇圧又は降圧して二次電池１８を充電することができるので、多くの種類の電源に広く対応することが出きるという効果がある。また、最初に二次電池１８によってキャパシタ１９の電圧を外部電源の電圧と同じ電圧となるまで充電した後、外部電源入力スイッチ６０をオンとして外部電源７０とキャパシタ１９とを接続するので接続の際に突入電流が流れないようにしてキャパシタ１９の損傷を防止することが出来るという効果を奏する。

図５を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図５に示すように、本実施形態は、図１から図３を参照して説明した実施形態の電圧変換器２０を一次側の各スイッチング素子とダイオードとが無い昇圧のみを行う電圧変換器２０ａとしたものである。外部電源７０の電圧が二次電池１８の電圧よりも低い場合には、図１に示した実施形態の電圧変換器２０のように、外部電源７０の電圧を昇圧、降圧ともに出来る電圧変換器２０ではなく、外部電源７０の電圧を昇圧するだけが出来る電圧変換器２０ａとしてもよい。動作については、先に説明した実施形態と同様で、その効果も同様である。本実施形態は、先に説明した実施形態よりもスイッチング素子やダイオードの数か少なくなるためより簡便な構成で外部電源７０によって二次電池１８を充電することが出来るという効果を奏する。また、二次電池１８の電圧ＶＢが外部電源７０の電圧よりも低い場合には、電圧変換器２０の構成を図１に示す一次側上アームスイッチング素子２６，一次側下アームスイッチング素子２８、各ダイオード２７，２９、リアクトル２５のみで構成され、外部電源７０の電圧を降圧するのみ電圧変換器としてもよい。

以上説明した各実施形態では、第１の蓄電装置を二次電池１８、第２の蓄電装置をキャパシタ１９とした場合について説明したが、第２の蓄電装置を二次電池としてもよいし、第１の蓄電装置をキャパシタとしてもよい。

１１モータジェネレータ、１２インバータ、１３高圧コンデンサ、１４低圧コンデンサ、１５放電抵抗ラインリレー、１６放電抵抗、１７システムメインリレー、１８二次電池、１９キャパシタ、２０，２０ａ電圧変換器、２１二次側上アームスイッチング素子、２２二次側上アームダイオード、２３二次側下アームスイッチング素子、２４二次側下アームダイオード、２５，３５リアクトル、２６一次側上アームスイッチング素子、２７一次側上アームダイオード、２８一次側下アームスイッチング素子、２９一次側下アームダイオード、３０昇圧コンバータ、３１上アームスイッチング素子、３２上アームダイオード、３３下アームスイッチング素子、３４下アームダイオード、４１，４８，５４プラス側入出力線、４３，４４接続点、４５高圧側入出力線、４６，５２基準入出力線、４７低圧側入出力線、４２，４９，５５マイナス側入出力線、５１二次側入出力線、５３ａ接続線、５３一次側入出力線、５６プラス側充電線、５７マイナス側充電線、５８，５９充電端子、６０外部電源入力スイッチ、６１，６３，６５，６８電圧センサ、６２，６４電流センサ、７０外部電源、７１，７２充電プラグ、８０制御部、１００電源装置。

Claims

電力を入出力する第１の入出力線が接続される第１の蓄電装置と、
電力を入出力する第２の入出力線が接続される第２の蓄電装置と、を有し、
前記第１の蓄電装置と前記第２の蓄電装置とは前記第１、第２の入出力線を介して並列に接続され、
前記第１の入力線と第２の入力線との接続点と前記第２の蓄電装置との間に設けられる電圧変換器と、を含む電源装置であって、
前記第２の蓄電装置は、外部電源と接続される充電端子を備えていること、
を特徴とする電源装置。
請求項１に記載の電源装置であって、
前記第２の電源装置と前記充電端子との間にオンオフスイッチを設けたこと、
を特徴とする電源装置。
請求項２に記載の電源装置であって、
前記電圧変換器は複数のスイッチング素子を含み、
前記各スイッチング素子と前記スイッチとをオンオフする制御部を備え、
前記制御部は、
前記電圧変換器のスイッチング素子をオンオフさせて前記第１の蓄電装置の電力によって前記第２の蓄電装置を前記外部電源と略同電圧まで充電する第１の充電手段と、
前記第１の充電手段によって前記第２の蓄電装置を充電した後、前記スイッチをオンとして前記外部電源と前記第２の蓄電装置とを接続する外部電源接続手段と、
を有することを特徴とする電源装置。
請求項３に記載の電源装置であって、
前記制御部は、
前記外部電源接続手段によって前記外部電源と前記第２の蓄電装置とを接続した後、前記電圧変換器のスイッチング素子をオンオフさせて前記外部電源の電力によって前記第１の蓄電装置を充電する第２の充電手段を有すること、
を特徴とする電源装置。