JP2012066781A

JP2012066781A - 車両用電源装置

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Publication number: JP2012066781A
Application number: JP2010215404A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sugita; 英樹杉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: JP5183709B2

Abstract

【課題】使用バッテリが変更となった場合でも、負荷や補機類の流用を可能として、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮を可能にした車両用電源装置を得る。
【解決手段】モータ１との間でインバータ２を介して電力授受を行い、且つ負荷としての空調制御装置５および補機用電力変換装置６に電力供給するために電力を蓄える電源装置３と、電源装置３から空調制御装置５および補機用電力変換装置６に電力供給するために、通流率制御により昇圧比を設定する電力変換装置４とを備える。補機用電力変換装置６は、補機類に電力供給する補機用電源装置７に電力供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電源装置の電力を変換する。空調制御装置５と補機用電力変換装置６との入力電圧仕様を同一として、電力変換装置４は、各入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、永久磁石式交流同期モータからなる回転電機を駆動する車両用電源装置に関し、特に空調装置を含む車載負荷に電力供給するとともに、充電装置を介して充電するための車両用電源装置に関するものである。

従来から、車両に搭載された電源装置において、永久磁石式交流同期モータからなる回転電機（以下、単に「モータ」という）を駆動するための電力を獲得可能な車両用電源装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の従来装置においては、バッテリ（電源装置）とモータとの間に電力変換器（インバータ）を接続し、バッテリ電力を電力変換器で昇圧することにより、モータが必要とする電力を供給している。また、バッテリ電力からモータの必要電力を効率的に生成するために、電力変換器で昇圧した供給電力を制御している。

一方、モータ駆動用の要求電力を獲得するために昇圧タイプの電力変換器を用いるのと同様に、車両の負荷や補機類への負荷供給電力をバッテリから効率的に配分するために電力変換器を使用することも考えられる。

しかしながら、一般的に、バッテリから負荷や補機類につながるラインの電圧は、バッテリの電圧仕様に依存する。したがって、たとえば使用バッテリの仕様が変更となった場合には、バッテリに接続されている負荷や補機類の入力電圧の仕様も変わることになるので、負荷や補機類の再設計または新規開発が必要となる。

また、モータを駆動して推進力を得るような電気自動車や、ハイブリッド自動車において、採用・搭載することを目的に開発が進められているバッテリは、日々変化している。たとえば、バッテリの価格、性能、サイズなど、種々の要素がバッテリ採用に関わる案件として挙げられるが、概してバッテリは高価であることから、より安価なバッテリが求められる傾向も見られる。

仮に安価なバッテリに差し替える場合、バッテリの出力電圧仕様が変更されると、上述のように、バッテリに接続されている負荷や補機類も、新しいバッテリの電圧仕様に合わせた入力電圧と整合するように再開発する必要が生じる。したがって、バッテリの変更時には、バッテリ単体以外にも、追加の開発リードタイム、開発コストがかかる、という問題があり、一度採用したバッテリを容易に変更しにくい、という懸案事項があった。

特許第３７５０６８１号公報

従来の車両用電源装置は、安価なバッテリに差し替えるなどによってバッテリの出力電圧仕様が変更されると、負荷や補機類の再開発が必要となるので、バッテリの変更時に、バッテリ単体のみならず追加の開発リードタイムおよび開発コストがかかることから、一度採用したバッテリを容易に変更しにくい、という課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、使用バッテリが変更となった場合でも、負荷や補機類の流用を可能として、これらの再設計または新規開発を不要とすることにより、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮することのできる車両用電源装置を得ることを目的とする。

この発明に係る車両用電源装置は、車両に搭載されたモータとの間でインバータを介して電力授受を行うとともに、車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、電力を蓄える電源装置と、電源装置の電力を負荷に供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置と、を備え、負荷は、車両の空調を制御する空調制御装置と、車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置と、補機用電源装置に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電源装置の電力を変換する補機用電力変換装置と、を含み、空調制御装置および補機用電力変換装置の入力電圧仕様は同一に設定され、電力変換装置は、空調制御装置と補機用電力変換装置との入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御するものである。

この発明によれば、空調制御装置と補機用電力変換装置との入力電圧仕様を同一として、電力変換装置が空調制御装置と補機用電力変換装置との入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御することのより、接続される電源装置が仕様変更となった場合でも、負荷（空調制御装置や補機用電力変換装置など）や補機類を現行のまま流用することを可能とし、これらの再設計または新規開発を不要とすることができるので、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮を図ることが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。図１内の電力変換装置の処理手順を概略的に示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による電圧制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２による処理手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による電流制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３による処理手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４による電圧制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態５による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５による電圧制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態６に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態６による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態６による電圧制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態７に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態７による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態７による電圧制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態８に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態８による処理手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態８による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態８による電源投入制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態９に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態９による処理手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態９による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態９による故障検出時処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１０による状態検出処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１０による電流制御処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１１に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１１による処理手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１１による状態検出処理を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図である。なお、車両用電源装置が搭載された車両については、煩雑さを回避するために、図示を省略する。

図１において、車両用電源装置は、車両の駆動力を発生するモータ１（永久磁石式交流同期モータからなる回転電機）と、モータ１への供給電力を直流から交流に変換するインバータ２と、インバータ２に接続された電源装置３および電力変換装置４と、電力変換装置４に接続された空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８と、補機用電力変換装置６からの補機類への負荷供給電力を蓄える補機用電源装置７と、充電装置８に充電電力を供給する充電口９と、を備えている。

電源装置３は、自身の蓄積電力を、インバータ２を介してモータ１に供給し、且つモータ１の回生電力を蓄えるとともに、負荷および補機類を動作させるために蓄積電力を供給する。ここでは、電源装置３としてリチウムイオン電池を使用し、補機用電源装置７として鉛蓄電池を使用するものとするが、これらに限定されることはなく、他の電源手段であってもよい。

電力変換装置４は、電源装置３の蓄積電力を車両の負荷（空調制御装置５）および補機類（補機用電力変換装置６、補機用電源装置７）に供給するために、通流率を制御することにより昇圧比を設定して、電源装置３からの電力を変換する。
空調制御装置５は、負荷としてヒータおよびエアコンコンプレッサ（図示せず）の少なくとも一方を有し、電力変換装置４からの給電により車両の空調を制御する。

補機用電力変換装置６は、電源装置３から電力変換装置４を介して供給される電力を、補機用電源装置７に供給するために、通流率を制御することにより昇圧比を設定して、電力を変換する。
充電装置８は、充電口９から供給される電力を交流から直流に変換し、且つ直流変換制御を行い、電力変換装置４を介して電源装置３に充電を行う。

なお、ここでは、車両の負荷として、空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８を示しているが、対象とする負荷および補機類がこれらに限定されることはなく、また、図示されたすべてのものが含まれる必要もなく、その他の負荷手段であってもよい。

次に、図２〜図４を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
図２は図１内の電力変換装置４の処理手順を概略的に示すフローチャートである。
図２において、電力変換装置４は、まず状態検出処理により、制御処理の実行に必要な情報（検出電圧Ｖ）を取得する（ステップＳ１）。
続いて、取得した状態情報（検出電圧Ｖ）に基づく電圧制御処理を行い、負荷への電力供給を行い（ステップＳ２）、図２の処理を終了する。

図３は図２内の状態検出処理（ステップＳ１）の処理手順を概略的に示すフローチャートである。
図３において、電力変換装置４は、電力変換装置４の負荷側、すなわち、空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８が接続された端子側の検出電圧Ｖを取得して（ステップＳ１１）、直ちにリターンする。

図４は図２内の電圧制御処理（ステップＳ２）を概略的にフローチャートである。
図４において、電力変換装置４は、まず、状態検出処理（ステップＳ１）で取得した電力変換装置４の負荷側の検出電圧Ｖを、所定電圧Ｖｔｈ（目標電圧に相当）と比較して、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１において、Ｖ＜Ｖｔｈ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電力変換装置４の出力電圧が大きくなるように、電圧指示値を増加するための電圧制御を行う（ステップＳ２２）。
一方、ステップＳ２１において、Ｖ≧Ｖｔｈ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、検出電圧Ｖが、Ｖ＞Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３において、Ｖ＞Ｖｔｈ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電力変換装置４の出力電圧が小さくなるように、電圧指示値を減少させるための電圧制御を行う（ステップＳ２４）。
一方、ステップＳ２３において、Ｖ＝Ｖｔｈ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ２４を実行せずに、図４の電圧制御処理を抜け出てリターンする。

なお、電圧指示値の具体的な指定方法としては、電力変換装置４内のスイッチング素子のスイッチング周期（すなわち、デューティ）を指定する手法や、直接電圧値を指定する手法などが挙げられるが、特にこれらに限定されることはなく、他の手法を適用してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図４）に係る車両用電源装置は、車両に搭載されたモータ１との間でインバータ２を介して電力授受を行うとともに、車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、電力を蓄える電源装置３と、電源装置３の電力を負荷に供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置４と、を備えている。

また、負荷として、車両の空調を制御する空調制御装置５と、車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置７と、補機用電源装置７に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電源装置３の電力を変換する補機用電力変換装置６と、を備えている。

空調制御装置５および補機用電力変換装置６の入力電圧仕様は同一に設定されている。
電力変換装置４は、空調制御装置５と補機用電力変換装置６との入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御する。

これにより、接続される電源装置３（使用バッテリ）が仕様変更となった場合でも、空調制御装置５や補機用電力変換装置６などの負荷や補機類を現行のまま流用することが可能となり、これらの再設計または新規開発が不要となるので、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮を図ることが可能となる。
この結果、一度採用した電源装置を容易には変更しにくいという、従来からの懸案事項を排除することができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１〜図４）では、充電装置８から電源装置３への充電時の電流制御について考慮しなかったが、図５〜図８に示すように、電力変換装置１４において、充電装置８からの充電時の検出電流Ｉ［Ａ］に基づく電流制御処理を行うようにしてもよい。

以下、図５〜図８を参照しながら、この発明の実施の形態２について説明する。
図５はこの発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図５において、電力変換装置１４は、電源装置３の蓄積電力を負荷および補機類に供給するとともに、充電装置８から電源装置３への充電時に、検出電流Ｉに基づき充電電力を制御する。

次に、図６〜図８を参照しながら、図５に示したこの発明の実施の形態２による電力変換装置１４の動作について説明する。
図６はこの発明の実施の形態２による電力変換装置１４の処理手順を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１は、前述（図２参照）と同様の状態検出処理である。

図６において、電力変換装置１４は、まず状態検出処理により、充電時の電流制御処理の実行に必要な情報（検出電流Ｉ）を取得する（ステップＳ１）。
続いて、取得情報に基づいて電流制御処理を行い（ステップＳ３）、図６の処理を終了する。

図７は図６内の状態検出処理（ステップＳ１）を概略的に示すフローチャートである。
図７において、電力変換装置１４は、電源装置３側の電流値（検出電流Ｉ）を取得して（ステップＳ１２）、直ちにリターンする。

図８は図６内の電流制御処理（ステップＳ３）を概略的に示すフローチャートである。
図８において、電力変換装置１４は、まず、状態検出処理（ステップＳ１）で取得した電力変換装置１４の電源装置３側の検出電流Ｉを、所定電流Ｉｔｈ（目標電流に相当）と比較して、Ｉ＜Ｉｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、Ｉ＜Ｉｔｈ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電力変換装置１４の出力電流が大きくなるように、電流指示値を増加するための電流制御を行う（ステップＳ３２）。
一方、ステップＳ３１において、Ｉ≧Ｉｔｈ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、検出電流Ｉが、Ｉ＞Ｉｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において、Ｉ＞Ｉｔｈ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電力変換装置１４の出力電流が小さくなるように、電流指示値を減少させるための電流制御を行う（ステップＳ３４）。
一方、ステップＳ３３において、Ｉ＝Ｉｔｈ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ３４を実行せずに、図８の電圧制御処理を抜け出てリターンする。

なお、電流指示値の具体的な指定方法としては、電力変換装置１４内のスイッチング素子のスイッチング周期（すなわち、デューティ）を指定する手法や、直接電流値を指定する手法などが挙げられるが、特にこれらに限定されることはなく、他の手法を適用してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態２（図５〜図８）に係る車両用電源装置は、車両に搭載されたモータ１との間でインバータ２を介して電力授受を行うとともに、車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、電力を蓄える電源装置３と、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置１４と、を備えている。

また、負荷として、車両の空調を制御する空調制御装置５と、車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置７と、補機用電源装置７に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電源装置３の電力を変換する補機用電力変換装置６と、電源装置３を充電するために、充電口９からの供給電力を交流から直流に変換し、且つ直流変換制御を行う充電装置８と、を備えている。

充電装置８は、電源装置３に充電する場合には、出力電圧が所定値となるように電圧制御を行う。
電力変換装置１４は、電源装置３の電力を空調制御装置５および補機用電力変換装置６に供給し、且つ充電装置８が出力する充電電力を電源装置３に充電するために、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換し、充電装置８を介して電源装置３に充電する場合には、電源装置３に流れる電流値（検出電流Ｉ）を制御量として電流制御を行う。

これにより、充電口９から供給される電力を、充電装置８および電力変換装置１４を介して電源装置３に引き込み、確実且つ安定した充電制御を実現することが可能となる。
また、電力変換装置１４を介して電源装置３と充電装置８とが接続されるので、接続される電源装置３が仕様変更となった場合でも、充電装置を現行のまま流用することを可能とし、再設計または新規開発を不要とすることができるので、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮を図ることが可能となる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２（図１〜図８）では、負荷への給電時の電圧制御または電源装置３への充電時の電流制御の一方のみを考慮したが、図９〜図１１に示すように、電力変換装置２４において、検出電圧Ｖに基づく電圧制御処理および検出電流Ｉに基づく電流制御処理の両方を行うようにしてもよい。

以下、図９〜図１１を参照しながら、この発明の実施の形態３について説明する。
図９はこの発明の実施の形態３に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１、図５参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図９において、電力変換装置２４は、電源装置の蓄積電力を負荷および補機類に供給するために電源装置の電力を変換し、電圧制御を行うとともに、充電装置８から電源装置３への充電時に、検出電流Ｉに基づき充電電力を制御する。

次に、図１０および図１１を参照しながら、図９に示したこの発明の実施の形態３による電力変換装置２４の動作について説明する。
図１０はこの発明の実施の形態３による電力変換装置２４の処理手順を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１〜Ｓ３は、前述（図２、図６参照）と同様の処理である。

図１０において、電力変換装置２４は、まず状態検出処理により、制御処理の実行に必要な情報（検出電圧Ｖ、検出電流Ｉ）を取得する（ステップＳ１）。
続いて、充電装置８からの情報を取得することにより、現在の状態が充電時であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４において、充電時である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電流制御処理を行い（ステップＳ３）、図１０の処理を終了する。
一方、ステップＳ４において、充電時でない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、電圧制御処理を行い（ステップＳ２）、図１０の処理を終了する。

図１１は図１０内の状態検出処理（ステップＳ１）を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１、Ｓ１２は、前述（図２、図６参照）と同様の処理である。
図１１において、電力変換装置２４は、負荷側（空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８が接続された側）の検出電圧Ｖを取得し（ステップＳ１１）、また、電源装置３側の検出電流Ｉを取得する。

以下、図１１の状態検出処理に続いて、充電時の場合は電流制御処理（ステップＳ３）へと進み、充電時以外の場合は電圧制御処理（ステップＳ２）へと進む。
電圧制御処理（ステップＳ２）および電流制御処理（ステップＳ３）については、前述の実施の形態１、２（図４、図８）で説明した通りなので、ここでは詳述を省略する。

以上のように、この発明の実施の形態３（図９〜図１１）に係る車両用電源装置は、車両に搭載されたモータ１との間でインバータ２を介して電力授受を行うとともに、車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、電力を蓄える電源装置３と、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置２４と、を備えている。

また、負荷としては、車両の空調を制御する空調制御装置５と、車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置７と、補機用電源装置７に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電源装置３の電力を変換する補機用電力変換装置６と、電源装置３を充電するために、充電口９からの供給電力を交流から直流に変換し、且つ直流変換制御を行う充電装置８と、を備えている。

空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８の入力電圧仕様は同一に設定されている。
充電装置８は、電源装置３に充電する場合には、出力電圧が所定値となるように電圧制御を行う。

電力変換装置２４は、電源装置３の電力を空調制御装置５および補機用電力変換装置６に供給し、且つ充電装置８が出力する充電電力を電源装置３に充電するために、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する。
また、電力変換装置２４は、空調制御装置５と補機用電力変換装置６と充電装置８の入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御するとともに、充電装置８を介して電源装置３に充電する場合には、電源装置３に流れる電流値（検出電流Ｉ）を制御量として電流制御を行う。

これにより、接続される電源装置３が仕様変更となった場合でも、負荷（空調制御装置５や補機用電力変換装置６、充電装置８など）や補機類を現行のまま流用することが可能となり、これらの再設計または新規開発を不要とすることができるので、開発コストの削減や開発リードタイムの短縮を図ることが可能となる。
また、充電口９から供給される電力を、充電装置８と電力変換装置２４を介して電源装置３に引き込み、確実且つ安定した充電制御を実現することが可能となる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態１、３（図１〜図４、図９〜図１１）では、特に言及しなかったが、図１２〜図１４に示すように、電源装置３の充電状態Ｃを検出する電源充電状態検出装置３３を設け、電力変換装置３４は、電源装置３の充電状態Ｃに応じて、負荷および補機類に対して出力制限を行うようにしてもよい。

以下、図１２〜図１４を参照しながら、この発明の実施の形態４について説明する。
図１２はこの発明の実施の形態４に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１、図９参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図１２において、電源装置３には、電源装置３の充電状態Ｃ（充電状態に相当する電力量または電圧値）を検出する電源充電状態検出装置３３が設けられており、検出された充電状態Ｃは、電力変換装置３４に入力されている。

電力変換装置３４は、電源装置３の蓄積電力を負荷および補機類に供給するために電源装置３の電力を変換するとともに、電源装置３の充電状態Ｃに応じて、負荷（空調制御装置５、補機用電力変換装置６）への負荷供給電力を制限する。

次に、図１３および図１４を参照しながら、図１２に示したこの発明の実施の形態４による電力変換装置３４の動作について説明する。
図１３は電力変換装置３４による状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は、前述（図３、図１１参照）と同様の電圧取得処理である。

図１３において、電力変換装置３４は、負荷側（空調制御装置５、補機用電力変換装置６および充電装置８が接続された側）の検出電圧Ｖを取得する（ステップＳ１１）。
続いて、電源装置の充電状態Ｃを取得して（ステップＳ１３）、図１３の状態検出処理を抜け出てリターンする。

図１４は電力変換装置３４による電圧制御処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４は、前述（図４参照）と同様の処理である。
図１４において、電力変換装置３４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを所定電圧Ｖｔｈと比較するとともに、状態検出処理（図１３）で取得した電源装置３の充電状態Ｃを所定値Ｃｔｈ（充電状態に対応する下限値）と比較し、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「Ｃ＜Ｃｔｈ」の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５において、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「Ｃ＜Ｃｔｈ」（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、出力電圧が小さくなるように、電圧指示値を減少させるための電圧制御を行い（ステップＳ２４）、リターンする。
一方、ステップＳ２５において、「Ｖ≦Ｖｔｈ」且つ「Ｃ≧Ｃｔｈ」（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２２において、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たす（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、出力電圧が大きくなるように、電圧指示値を増加させるための電圧制御を行い（ステップＳ２２）、リターンする。
一方、ステップＳ２２において、Ｖ＝Ｖｔｈ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ２２を実行せずに、リターンする。

なお、ここでは、電力変換装置３４は、電源装置３の充電状態Ｃに応じて、負荷および補機類への負荷供給電力を制限（ステップＳ２４）したが、電力変換装置３４から負荷および補機類に対して出力制限の実行を要求してもよい。
たとえば、電力変換装置３４は、空調制御装置５および補機用電力変換装置６に対して動作電力制限の実行を要求するようにしてもよい。

以上のように、この発明の実施の形態４（図１２〜図１４）に係る車両用電源装置は、電源装置３の充電状態Ｃを検出する電源充電状態検出装置３３を備えている。
電力変換装置３４は、電源充電状態検出装置３３により検出された充電状態に応じて、空調制御装置５および補機用電力変換装置６への負荷供給電力を制限するか、または、空調制御装置５および補機用電力変換装置６に対して動作電力制限の実行を要求する。

これにより、充電状態Ｃ（たとえば、電源装置３の充電量）が所定値Ｃｔｈよりも低下している場合には、駆動系に優先して電源装置３の電力を供給できるようにするために、電力変換装置３４により負荷供給電力を抑制する、という制御も可能となるので、電源装置３の電力の浪費を抑制して、好適な電力供給を実現することができる。

実施の形態５．
なお、上記実施の形態４（図１２〜図１４）では、電源装置３の充電状態Ｃに応じて負荷および補機類に対して出力制限したが、図１５〜図１７に示すように、モータ状態検出装置４２を設け、モータ状態Ｄが力行状態（または、回生状態）を示す場合に、負荷および補機類に対して出力制限を行うようにしてもよい。

以下、図１５〜図１７を参照しながら、この発明の実施の形態５について説明する。
図１５はこの発明の実施の形態５に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１、図９、図１２参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図１５において、インバータ２には、モータ状態Ｄを検出するモータ状態検出装置４２が設けられており、検出されたモータ状態Ｄ（モータ１の力行または回生状態）は、電力変換装置４４に入力されている。

電力変換装置４４は、電源装置３の蓄積電力を負荷および補機類に供給するために電源装置３の電力を変換するとともに、モータ状態Ｄが力行状態（または、回生状態）を示す場合に、負荷（空調制御装置５、補機用電力変換装置６）への負荷供給電力を制限する。

次に、図１６および図１７を参照しながら、図１５に示したこの発明の実施の形態５による電力変換装置４４の動作について説明する。
図１６は電力変換装置４４による状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は前述と同様の電圧取得処理である。

図１６において、電力変換装置４４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを取得し（ステップＳ１１）、続いて、モータ状態検出装置４２からモータ状態Ｄ（力行または回生状態）を取得して（ステップＳ１４）、図１６の状態検出処理を抜け出てリターンする。

図１７は電力変換装置４４による電圧制御処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４は、前述（図４、図１４参照）と同様の処理である。
図１７において、電力変換装置４４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを所定電圧Ｖｔｈと比較するとともに、状態検出処理（図１６）で取得したモータ状態Ｄを確認し、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「モータ状態Ｄが力行状態」の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２６において、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「モータ状態Ｄが力行状態」（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、出力電圧が小さくなるように、電圧指示値を減少させるための電圧制御を行い（ステップＳ２４）、リターンする。
一方、ステップＳ２６において、「Ｖ≦Ｖｔｈ」且つ「モータ状態Ｄが力行状態でない」（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。

なお、図１７においては、モータ状態Ｄが力行状態の場合に電力変換装置４４の供給電力を制限（ステップＳ２４）したが、モータ状態Ｄが回生状態の場合に同様の出力抑制制御を実行してもよい。
また、モータ状態Ｄに応じた電力変換装置４４の制御内容も、図１７に示したものに限定されることはなく、他の制御を適用してもよい。
さらに、上記説明では、電力変換装置４４が負荷および補機類への負荷供給電力を制限したが、たとえば電力変換装置４４が負荷および補機類に対して出力制限の実行を要求してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態５（図１５〜図１７）に係る車両用電源装置は、インバータ２からモータ状態Ｄを検出するモータ状態検出装置４２を備えている。
電力変換装置４４は、モータ状態検出装置４２により検出されたモータ状態Ｄがモータ１の力行状態または回生状態を示す場合に、空調制御装置５および補機用電力変換装置６への負荷供給電力を制限するか、または、空調制御装置５および補機用電力変換装置６に対して動作電力制限の実行を要求する。

これにより、たとえばモータ１の力行時には、駆動系に優先して電源装置３の電力を供給できるようにすることができ、電力変換装置４４は負荷供給電力を抑制するという制御も可能となるので、電源装置３の電力浪費を抑制して、好適な電力供給を実現することができる。

実施の形態６．
なお、上記実施の形態４（図１２〜図１４）では、電源装置３の充電状態Ｃに応じて負荷および補機類に対して出力制限したが、図１８〜図２０に示すように、急速充電装置５１を設け、急速充電装置５１による急速充電状態Ｅに応じて、負荷および補機類に対して出力制限を行うようにしてもよい。

以下、図１８〜図２０を参照しながら、この発明の実施の形態６について説明する。
図１８はこの発明の実施の形態６に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１、図９、図１２、図１５参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図１８において、電源装置３と電力変換装置５４との接続ラインには、急速充電装置５１が接続されており、急速充電装置５１には、急速充電口５２が接続されている。
急速充電装置５１は、急速充電口５２から電力を取り込み、電源装置３に対する急速充電を制御するとともに、急速充電状態Ｅを電力変換装置５４に入力する。

電力変換装置５４は電源装置の蓄積電力を負荷および補機類に供給するために電源装置の電力を変換するとともに、急速充電装置５１からの急速充電状態Ｅに応じて、負荷および補機類に対して出力抑制を行う。

次に、図１９および図２０を参照しながら、図１８に示したこの発明の実施の形態６による電力変換装置５４の動作について説明する。
図１９は電力変換装置５４による状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は前述と同様の電圧取得処理である。

図１９において、電力変換装置５４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを取得し（ステップＳ１１）、続いて、急速充電装置５１による急速充電の実行有無を示す急速充電状態Ｅを取得して（ステップＳ１５）、リターンする。

図２０は電力変換装置５４による電圧制御処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４は前述と同様の処理である。
図２０において、電力変換装置５４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを所定電圧Ｖｔｈと比較するとともに、状態検出処理（図１９）で取得した急速充電状態Ｅを確認し、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「急速充電状態Ｅの実行中」の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７において、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「急速充電状態Ｅの実行中」（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、出力電圧が小さくなるように、電圧指示値を減少させるための電圧制御を行い（ステップＳ２４）、リターンする。
一方、ステップＳ２７において、「Ｖ≦Ｖｔｈ」且つ「急速充電状態Ｅの実行中でない」（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。

なお、図２０においては、急速充電状態Ｅに応じて、負荷および補機類への負荷供給電力を制限したが、たとえば、負荷および補機類に対して出力制限の実行を要求してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態６（図１８〜図２０）に係る車両用電源装置は、電源装置３への急速充電を制御する急速充電装置５１を備えている。
電力変換装置５４は、急速充電装置５１による急速充電時を示す急速充電状態Ｅに応じて、空調制御装置５および補機用電力変換装置６への負荷供給電力を制限するか、または、空調制御装置５および補機用電力変換装置６に対して動作電力制限の実行を要求する。

これにより、急速充電装置５１による急速充電時に負荷が動作する場合でも、電力変換装置５４が負荷供給電力を抑制するので、電源装置３への充電を確実に行うことが可能となる。

実施の形態７．
なお、上記実施の形態４（図１２〜図１４）では、電源充電状態検出装置３３からの充電状態Ｃに応じて負荷および補機類に対して出力制限したが、電源充電状態検出装置３３を用いずに、図２１〜図２３に示すように、充電装置６８による充電状態Ｆに応じて、負荷および補機類に対して出力制限を行うようにしてもよい。

以下、図２１〜図２３を参照しながら、この発明の実施の形態７について説明する。
図２１はこの発明の実施の形態７に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図１、図９、図１２、図１５、図１８参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図２１において、充電装置６８は、充電口９から供給される電力を交流から直流に変換し且つ直流変換制御を行うとともに、電源装置３への充電時に充電状態Ｆを電力変換装置６４に入力する。
電力変換装置６４は、充電装置６８による充電状態Ｆに応じて、負荷および補機類に対して出力制限を行う。

次に、図２２および図２３を参照しながら、図２１に示したこの発明の実施の形態７による電力変換装置６４の動作ついて説明する。
図２２は電力変換装置６４による状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は、前述と同様の電圧取得処理である。

図２２において、電力変換装置６４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを取得し（ステップＳ１１）、続いて、充電装置６８による充電の実行有無を示す充電状態Ｆを取得して（ステップＳ１６）、リターンする。

図２３はこの発明の実施の形態７における電圧制御処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４は前述と同様の処理である。
図２３において、電力変換装置６４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを所定電圧Ｖｔｈと比較するとともに、状態検出処理（図２２）で取得した充電状態Ｆを確認し、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「充電状態Ｆの実行中」の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２８）。

ステップＳ２８において、「Ｖ＞Ｖｔｈ」または「充電状態Ｆの実行中」（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、出力電圧が小さくなるように、電圧指示値を減少させるための電圧制御を行い（ステップＳ２４）、リターンする。
一方、ステップＳ２８において、「Ｖ≦Ｖｔｈ」且つ「充電状態Ｆの実行中でない」（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、続いて、Ｖ＜Ｖｔｈの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。

なお、図２３においては、充電状態Ｆ（充電装置６８による充電実行状態）に応じて、電力変換装置６４が負荷および補機類への負荷供給電力を制限したが、たとえば、電力変換装置６４が負荷および補機類に対して出力制限の実行を要求してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態７（図２１〜図２３）に係る車両用電源装置の電力変換装置６４は、充電装置６８から電源装置３への充電状態を認識した場合には、空調制御装置５および補機用電力変換装置６への負荷供給電力を制限するか、または、空調制御装置５および補機用電力変換装置６に対して動作電力制限の実行を要求する。

これにより、充電装置６８から電源装置３への充電時に負荷が動作する場合でも、電力変換装置６４が負荷供給電力を抑制するので、電源装置３への充電を確実に行うことが可能となる。

実施の形態８．
なお、上記実施の形態１〜７では、特に言及しなかったが、図２４〜図２７に示すように、電力変換装置７４および負荷（空調制御装置７５、補機用電力変換装置７６、充電装置７８）の電源投入を制御する電源投入制御装置７１を設け、電源装置３への充電状態または非充電状態に応じて各装置の電源投入タイミングを変更してもよい。

以下、図２４〜図２７を参照しながら、この発明の実施の形態８について説明する。
図２４はこの発明の実施の形態８に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図２４において、電力変換装置７４、空調制御装置７５、補機用電力変換装置７６および充電装置７８には、電源投入制御装置７１が接続されている。
電源投入制御装置７１は、各装置７４〜７８の状態（充電装置７８からの充電要求状態Ｇを含む）を取得して、各装置７４〜７８の電源投入タイミングを制御する。

電力変換装置７４は、電源投入制御装置７１により電源投入されて、電源装置３の蓄積電力を変換して負荷および補機類に供給する。
空調制御装置７５は、電源投入制御装置７１により電源投入されるヒータおよびエアコンコンプレッサの少なくとも一方を有し、車両の空調を制御する。
補機用電力変換装置７６は、電源投入制御装置７１により電源投入され、電力変換装置７４を介して供給される電源装置３の電力を変換して補機用電源装置７に供給する。
充電装置７８は、電源投入制御装置７１により電源投入されて、充電口９から供給される電力を交流から直流に変換し且つ直流変換制御を行う。

図２５はこの発明の実施の形態８による電源投入制御装置７１および電力変換装置７４の処理手順を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２は、前述と同様の電圧制御処理である。
図２５において、電源投入制御装置７１および電力変換装置７４は、まず、状態検出処理により、制御処理の実行に必要な情報（充電要求状態Ｇを含む）を取得する（ステップＳ１０）。

続いて、電源投入制御装置７１は、状態検出処理（ステップＳ１０）で取得した情報（充電要求状態Ｇ）に基づき電圧制御処理を行い、電力変換装置７４の電源投入状態と、充電装置７８、空調制御装置７５および補機用電力変換装置７６の電源投入状態とを制御する（ステップＳ５）。
最後に、電力変換装置７４は、電圧制御処理Ｓ２を行い（ステップＳ２）、図２５の処理を終了する。

図２６は図２５内の状態検出処理（ステップＳ１０）を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は、前述と同様の電圧取得処理である。
図２６において、まず、電力変換装置７４は、負荷側の検出電圧Ｖを取得する（ステップＳ１１）。
続いて、電源投入制御装置７１は、充電装置から充電要求状態Ｇを取得して（ステップＳ１７）、リターンする。

図２７は電源投入制御装置７１による電源投入制御処理（ステップＳ５）を概略的に示すフローチャートである。
図２７において、電源投入制御装置７１は、まず、状態検出処理（ステップＳ１０）で取得した充電要求状態Ｇを確認し、充電要求状態Ｇの実行中であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。

ステップＳ５１において、充電要求状態Ｇの実行中（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、充電要求状態Ｇに応答するために、まず第１に充電装置７８の電源を投入し（ステップＳ５２）、続いて、第２に電力変換装置７４の電源を投入して（ステップＳ５３）、リターンする。

一方、充電要求時以外の場合であって、ステップＳ５１において、充電要求状態Ｇの実行中でない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、まず第１に電力変換装置７４の電源を投入し（ステップＳ５４）、続いて、第２に空調制御装置７５および補機用電力変換装置７６の電源を投入して（ステップＳ５５）、リターンする。

以上のように、この発明の実施の形態８（図２４〜図２７）に係る車両用電源装置は、電力変換装置７４の電源投入状態と、空調制御装置７５、補機用電力変換装置７６および充電装置７８の電源投入状態とを制御する電源投入制御装置７１を備えている。

電源投入制御装置７１は、電源装置３への充電時に電源を投入する場合には、第１に充電装置７８の電源を投入し（ステップＳ５２）、第２に電力変換装置の電源を投入するので（ステップＳ５３）、電力源に近い位置にある充電装置７８から順に電源を投入することとなり、確実で安定な動作を実現することが可能となる。

また、電源投入制御装置７１は、電力変換装置７４の電源投入状態と、空調制御装置７５および補機用電力変換装置７６の電源投入状態とを制御し、電源装置３への充電時以外に電源を投入する場合には、第１に電力変換装置７４の電源を投入し（ステップＳ５４）、第２に空調制御装置７５および補機用電力変換装置７６の電源を投入するので（ステップＳ５５）、同様に、電力源に近い位置にある装置から順に電源を投入することとなり、確実で安定な動作を実現することが可能となる。

実施の形態９．
なお、上記実施の形態１〜８では、特に言及しなかったが、電力変換装置の異常発生時に負荷や補機類の制御動作が不能となる事態に速やかに対処するために、図２８〜図３１に示すように、電力変換装置２４の故障状態を検出する故障検出装置８１と、故障検出装置８１からの故障検出結果Ｈに応じて故障の有無を報知する故障状態報知装置８２とを設けてもよい。

以下、図２８〜図３１を参照しながら、この発明の実施の形態９について説明する。
図２８はこの発明の実施の形態９に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
ここでは、代表的に実施の形態３（図９）の回路構成に適用した場合を示しているが、前述の実施の形態１〜８のいずれの回路構成にも適用可能なことは言うまでもない。

一般に、電力変換装置２４に異常が発生すると、その下に接続されている負荷や補機類の制御動作が不可能になり、場合によっては車両の機能不全状態に陥る可能性があるので、このような異常状態に速やかに対処して、異常状態のまま車両を使用し続けることを未然に防止する必要がある。

図２８において、故障検出装置８１は、電力変換装置２４の故障状態を検出する。
故障状態報知装置８２は、故障検出装置８１から出力される故障検出結果Ｈに応じて、電力変換装置２４の故障の有無状態を報知する。
をそれぞれ示す。

なお、ここでは詳述しないが、故障検出としては、電力変換装置２４の内部故障を想定しており、任意の公知手法が適用可能である。
たとえば、故障状態報知装置８２は、電力変換装置２４の出力過電圧、出力過電流、過熱などから故障検出が可能であるが、検出する故障形態は、これらに限定されることはなく、他の任意の故障パラメータを適用してもよい。

図２９はこの発明の実施の形態９による電力変換装置２４、故障検出装置８１および故障状態報知装置８２の処理手順を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ２は、前述と同様の電圧制御処理である。
図２９において、電力変換装置２４および故障検出装置８１は、まず、状態検出処理により、制御処理の実行に必要な情報（電力変換装置２４の状態パラメータを含む）を取得する（ステップＳ２０）。

続いて、電力変換装置２４は、状態検出処理（ステップＳ２０）で取得した情報に基づいて電圧制御処理を行う（ステップＳ２）。
最後に、故障検出装置８１および故障状態報知装置８２は、状態検出処理（ステップＳ２０）で取得した情報（状態パラメータ）に基づき故障検出時処理を行い、電力変換装置２４の故障の有無を示す故障検出結果Ｈを生成し、故障検出結果Ｈに応じた報知を実行して（ステップＳ６）、図２９の処理を終了する。

図３０は図２９内の状態検出処理（ステップＳ２０）を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１は、前述と同様の電圧取得処理である。
図３０において、まず、電力変換装置２４は、負荷側の検出電圧Ｖを取得する（ステップＳ１１）。
続いて、故障検出装置８１は、電力変換装置２４の故障状態（状態パラメータ）を取得して（ステップＳ１８）、リターンする。

図３１は故障検出装置８１および故障状態報知装置８２による故障検出時処理（ステップＳ６）を概略的に示すフローチャートである。
図３１において、故障検出装置８１は、上述のように電力変換装置２４の故障検出結果Ｈを出力し、故障状態報知装置８２は、故障検出結果Ｈを確認して電力変換装置２４が故障状態であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。

ステップＳ６１において、故障検出結果Ｈが故障状態を示す（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、故障状態報知装置８２は、故障状態報知を実行して（ステップＳ６２）、リターンする。
一方、ステップＳ６１において、故障検出結果Ｈが故障状態を示していない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、故障状態報知装置８２は、故障状態報知を停止して（ステップＳ６３）、リターンする。

以上のように、この発明の実施の形態９（図２８〜図３１）に係る車両用電源装置は、電力変換装置２４の故障状態を検出する故障検出装置８１と、故障検出装置からの故障検出結果Ｈに応じて電力変換装置２４の故障の有無を報知する故障状態報知装置８２とを備えている。

これにより、電力変換装置２４に異常が発生すると、故障検出装置８１および故障状態報知装置８２により故障状態が報知されるので、至急修理を必要とする状態であることを促すことができる。
したがって、負荷や補機類の動作不能状態のまま車両を使用され続けることを未然に防止することができる。

実施の形態１０．
なお、上記実施の形態２、３（図５〜図１１）では、充電装置８から電源装置３への充電時における電流制御の停止条件について言及しなかったが、図３２および図３３に示すように、検出電流Ｉおよび充電状態Ｃ（図１２参照）が電流制御停止条件を満たす場合には、電源装置３の過充電を防止するために、電力変換装置による電流制御を停止してもよい。

以下、図１２、図３２および図３３を参照しながら、この発明の実施の形態１０について説明する。
なお、この発明の実施の形態１０に係る車両用電源装置としては、前述の図１２の処理機能構成を適用することができるので、便宜的に、図１２内の電力変換装置３４の制御動作として説明する。

図３２はこの発明の実施の形態１０による電力変換装置３４の状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１２、Ｓ１３は、前述（図７、図１３参照）と同様の処理である。
図３２において、電力変換装置３４は、電源装置３側の検出電流Ｉを取得するとともに（ステップＳ１２）、電源充電状態検出装置３３から、電源装置３の充電状態Ｃを取得して（ステップＳ１３）、リターンする。

図３３はこの発明の実施の形態１０による電力変換装置３４の電流制御処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ３１〜Ｓ３４は、前述（図８参照）と同様の処理である。
図３３において、電力変換装置３４は、電源装置３側の検出電流Ｉを所定電流Ｉｔｈ’（電流制御の下限値）と比較するとともに、状態検出処理（図３２）で取得した電源装置３の充電状態Ｃを所定値Ｃｔｈ’（電流制御の上限値）と比較し、「Ｉ＜Ｉｔｈ’」且つ「Ｃ＞Ｃｔｈ’」の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５において、「Ｉ＜Ｉｔｈ’」且つ「Ｃ＞Ｃｔｈ’」（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電源装置３の過充電を防止するために、電流制御を停止して（ステップＳ３６）、リターンする。

一方、ステップＳ３５において、「Ｉ≧Ｉｔｈ’」または「Ｃ≦Ｃｔｈ’」（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、前述の電流制御（ステップＳ３１〜Ｓ３４）に移行する。
すなわち、検出電流Ｉが所定電流Ｉｔｈよりも小さい場合には、出力電流が大きくなるように、電流指示値を増加させるように電流制御し（ステップＳ３１、Ｓ３２）、検出電流Ｉが所定電流Ｉｔｈよりも大きい場合には、出力電流が小さくなるように、電流指示値を減少させるように電流制御して（ステップＳ３３、Ｓ３４）、リターンする。

なお、図３３においては、電流制御実行の判定条件として、電源装置３の充電状態Ｃと電源装置３に流れる電流値（検出電流Ｉ）との両方を用いたが、これに限定されることはなく、いずれか一方の条件のみを用いてもよい。

以上のように、この発明の実施の形態１０（図１２、図３２、図３３）に係る車両用電源装置は、電源装置３の充電状態Ｃを検出する電源充電状態検出装置３３を備えている。
電力変換装置３４は、電源充電状態検出装置３３により検出された充電状態Ｃに応じて、電源装置３への充電時に電源装置３に流れる電流値（検出電流Ｉ）に基づき、電流制御（電源装置３への充電電力の供給）を停止する。

これにより、電源装置３への充電時において、電源装置３への過充電を抑制して、電源装置３の破壊や、車両の損傷などの事態を未然に防止することが可能となる。

実施の形態１１．
なお、上記実施の形態３（図９〜図１１）では、特に言及しなかったが、図３４〜図３６に示すように、電力変換装置９４において、充電装置９８からの充電電力Ｊと負荷および補機類（空調制御装置９５、補機用電力変換装置９６）への負荷供給電力Ｋとを比較して、電圧制御と電流制御とを選択するように構成してもよい。

以下、図３４〜図３６を参照しながら、この発明の実施の形態１１について説明する。
図３４はこの発明の実施の形態１１に係る車両用電源装置の処理機能構成を示すブロック図であり、前述（図９）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図３４において、電力変換装置９４は、電源装置３の蓄積電力を負荷および補機類に供給するために電源装置３の電力を変換し、且つ充電時には充電装置９８からの充電電力を電源装置３に供給する。
また、電力変換装置９４は、制御選択手段（図３５とともに後述する）を含み、充電電力Ｊと負荷供給電力Ｋとの比較結果に応じて、電圧制御と電流制御とを選択する。

空調制御装置９５は、電力変換装置９４から給電されるヒータおよびエアコンコンプレッサの少なくとも一方を有し、車両の空調を制御するとともに、自身に対する負荷供給電力Ｋを電力変換装置９４に入力する。

補機用電力変換装置９６は、電力変換装置９４を介して供給される電源装置３の電力を変換して補機用電源装置７に供給するとともに、自身に対する負荷供給電力Ｋを電力変換装置９４に入力する。
充電装置９８は、充電口９から供給される電力を交流から直流に変換し且つ直流変換制御を行うとともに、自身からの充電電力Ｊを電力変換装置９４に入力する。

図３５はこの発明の実施の形態１１による電力変換装置９４の処理手順を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１〜Ｓ３は前述（図１０参照）と同様の処理である。
図３５において、電力変換装置９４は、まず、状態検出処理により、制御処理の実行に必要な情報（充電電力Ｊ、負荷供給電力Ｋを含む）を取得する（ステップＳ１）。

続いて、電力変換装置９４は、状態検出処理（ステップＳ１）の取得情報、すなわち、空調制御装置９５および補機用電力変換装置９６からの負荷供給電力Ｋ（総合電力値）と、充電装置９８から取得した充電電力Ｊとを比較し、Ｊ≧Ｋの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、充電電力Ｊが負荷供給電力Ｋ以上であって、Ｊ≧Ｋ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電流制御処理を行い（ステップＳ３）、図３５の処理を終了する。
一方、ステップＳ７において、充電電力Ｊが負荷供給電力Ｋよりも小さく、Ｊ＜Ｋ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、電圧制御処理を行い（ステップＳ２）、図３５の処理を終了する。

図３６は図３５内の状態検出処理を概略的に示すフローチャートであり、ステップＳ１１、Ｓ１２は、前述（図１１参照）と同様の処理である。
図３６において、電力変換装置９４は、まず、負荷側の検出電圧Ｖを取得し（ステップＳ１１）、また、電源装置側の検出電流Ｉを取得する（ステップＳ１２）。

続いて、充電装置９８から充電電力Ｊの情報を取得し（ステップＳ１９ａ）、空調制御装置９５および補機用電力変換装置９６から負荷供給電力Ｋの情報を取得して（ステップＳ１９ａ）、リターンする。
以下、電力変換装置９４は、図３５内のステップＳ７において、充電電力Ｊと負荷供給電力Ｋの情報比較に基づき、電流制御または電圧制御のいずれを実行するかを判定する。

なお、ここでは、充電電力Ｊの情報を充電装置９８から取得し、負荷供給電力Ｋの情報を負荷（空調制御装置９５および補機用電力変換装置９６）から直接取得したが、充電電力Ｊおよび負荷供給電力Ｋの情報取得方法は、これらに限定されることはなく、他の手法を適用してもよい。

たとえば、電力変換装置９４と充電装置９８との間の電圧および電流値、または、電力変換装置９４と負荷との間の電圧および電流値、を検出した結果から、充電電力Ｊまたは負荷供給電力Ｋを推定演算してもよい。

また、負荷（空調制御装置９５および補機用電力変換装置９６）または充電装置９８の動作開始前に事前に各電力情報を取得しておき、電力変換装置９４においては、既知の電力情報に基づき電流制御または電圧制御のいずれを実行するかを決定し、動作のための準備が整ってから、負荷または充電装置９８に動作開始を要求するような手法を適用してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態１１（図３４〜図３６）に係る車両用電源装置の電力変換装置９４は、電圧制御または電流制御を選択する制御選択手段（ステップＳ７）を備えており、充電装置９８からの充電電力Ｊと、空調制御装置９５および補機用電力変換装置９６への負荷供給電力Ｋとを比較して、充電電力Ｊが負荷供給電力Ｋ以上の場合には電流制御を実行し（ステップＳ３）、充電電力Ｊが負荷供給電力Ｋよりも小さい場合には電圧制御を実行する（ステップＳ２）。

これにより、電力変換装置９４は、充電電力Ｊと負荷供給電力Ｋとのバランスを確認したうえで、好適な電力供給制御を実現することが可能となる。

１モータ、２インバータ、３電源装置、４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、９４電力変換装置、５、７５、９５空調制御装置、６、７６、９６補機用電力変換装置、７、７８補機用電源装置、８、６８、９８充電装置、３３電源充電状態検出装置、４２モータ状態検出装置、５１急速充電装置、７１電源投入制御装置、８１故障検出装置、８２故障状態報知装置、Ｃ、Ｆ充電状態、Ｃｔｈ、Ｃｔｈ’ 所定値、Ｄモータ状態、Ｅ急速充電状態、Ｇ充電要求状態、Ｈ故障検出結果、Ｉ検出電流、Ｉ［Ａ］検出電流、Ｉｔｈ、Ｉｔｈ’ 所定電流、Ｊ充電電力、Ｋ負荷供給電力、Ｖ検出電圧、Ｖｔｈ所定電圧。

Claims

車両に搭載されたモータとの間でインバータを介して電力授受を行うとともに、前記車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、
電力を蓄える電源装置と、
前記電源装置の電力を前記負荷に供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置と、を備え、
前記負荷は、
前記車両の空調を制御する空調制御装置と、
前記車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置と、
前記補機用電源装置に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して前記電源装置の電力を変換する補機用電力変換装置と、を含み、
前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置の入力電圧仕様は同一に設定され、
前記電力変換装置は、前記空調制御装置と前記補機用電力変換装置との前記入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御することを特徴とする車両用電源装置。
車両に搭載されたモータとの間でインバータを介して電力授受を行うとともに、前記車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、
電力を蓄える電源装置と、
通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置と、を備え、
前記負荷は、
前記車両の空調を制御する空調制御装置と、
前記車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置と、
前記補機用電源装置に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して前記電源装置の電力を変換する補機用電力変換装置と、
前記電源装置を充電するために、充電口からの供給電力を交流から直流に変換し、且つ直流変換制御を行う充電装置と、を含み、
前記充電装置は、前記電源装置に充電する場合には、出力電圧が所定値となるように電圧制御を行い、
前記電力変換装置は、
前記電源装置の電力を前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に供給し、且つ前記充電装置が出力する充電電力を前記電源装置に充電するために、前記通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換し、
前記充電装置を介して前記電源装置に充電する場合には、前記電源装置に流れる電流値を制御量として電流制御を行うことを特徴とする車両用電源装置。
車両に搭載されたモータとの間でインバータを介して電力授受を行うとともに、前記車両の負荷に電力供給を行う車両用電源装置であって、
電力を蓄える電源装置と、
通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換する電力変換装置と、を備え、
前記負荷は、
前記車両の空調を制御する空調制御装置と、
前記車両の補機類に電力を供給するための補機用電源装置と、
前記補機用電源装置に電力を供給するために、通流率制御により昇圧比を設定して前記電源装置の電力を変換する補機用電力変換装置と、
前記電源装置を充電するために、充電口からの供給電力を交流から直流に変換し、且つ直流変換制御を行う充電装置と、を含み、
前記空調制御装置、前記補機用電力変換装置および前記充電装置の入力電圧仕様は同一に設定され、
前記充電装置は、前記電源装置に充電する場合には、出力電圧が所定値となるように電圧制御を行い、
前記電力変換装置は、
前記電源装置の電力を前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に供給し、且つ前記充電装置が出力する充電電力を前記電源装置に充電するために、前記通流率制御により昇圧比を設定して電力を変換し、
前記空調制御装置と前記補機用電力変換装置と前記充電装置の前記入力電圧仕様に応じた電圧を出力するように電圧制御するとともに、
前記充電装置を介して前記電源装置に充電する場合には、前記電源装置に流れる電流値を制御量として電流制御を行うことを特徴とする車両用電源装置。
前記電源装置の充電状態を検出する電源充電状態検出装置を備え、
前記電力変換装置は、前記電源充電状態検出装置により検出された充電状態に応じて、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置への負荷供給電力を制限するか、または、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に対して動作電力制限の実行を要求することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車両用電源装置。
前記インバータからモータ状態を検出するモータ状態検出装置を備え、
前記電力変換装置は、前記モータ状態検出装置により検出されたモータ状態が前記モータの力行状態または回生状態を示す場合に、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置への負荷供給電力を制限するか、または、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に対して動作電力制限の実行を要求することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車両用電源装置。
前記電源装置への急速充電を制御する急速充電装置を備え、
前記電力変換装置は、前記急速充電装置による急速充電状態に応じて、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置への負荷供給電力を制限するか、または、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に対して動作電力制限の実行を要求することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車両用電源装置。
前記電力変換装置は、前記充電装置から前記電源装置への充電状態を認識した場合には、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置への負荷供給電力を制限するか、または、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置に対して動作電力制限の実行を要求することを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置。
前記電力変換装置の電源投入状態と、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置の電源投入状態とを制御する電源投入制御装置を備え、
前記電源投入制御装置は、前記電源装置への充電時以外に電源を投入する場合には、第１に前記電力変換装置の電源を投入し、第２に前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置の電源を投入することを特徴とする請求項１または請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載の車両用電源装置。
前記電力変換装置の電源投入状態と、前記空調制御装置、前記補機用電力変換装置および前記充電装置の電源投入状態とを制御する電源投入制御装置を備え、
前記電源投入制御装置は、前記電源装置への充電時に電源を投入する場合には、第１に前記充電装置の電源を投入し、第２に前記電力変換装置の電源を投入することを特徴とする請求項２または請求項３または請求項７に記載の車両用電源装置。
前記電力変換装置の故障状態を検出する故障検出装置と、
前記故障検出装置からの故障検出結果に応じて前記電力変換装置の故障の有無を報知する故障状態報知装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の車両用電源装置。
前記電源装置の充電状態を検出する電源充電状態検出装置を備え、
前記電力変換装置は、前記電源充電状態検出装置により検出された充電状態に応じて、前記電源装置への充電時に前記電源装置に流れる電流値に基づき、前記電源装置への充電電力の供給を停止することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用電源装置。
前記電力変換装置は、電圧制御または電流制御を選択する制御選択手段を含み、
前記充電装置からの充電電力と、前記空調制御装置および前記補機用電力変換装置への負荷供給電力とを比較して、
前記充電電力が前記負荷供給電力以上の場合には電流制御を実行し、
前記充電電力が前記負荷供給電力よりも小さい場合には電圧制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置。