JP2013085394A - 電動車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動車両100Aは、メインバッテリ110と、充電インレット190Aと、第1の電力変換ユニット120とを備える。第1の電力変換ユニット120は、インレット190Aに伝達された直流電力を交流電力に変換するための第2の電力変換ユニット128と、第2の電力変換ユニットからの交流電力を一次側に受ける絶縁トランス121と、絶縁トランス121の二次側に伝達される交流電力をメインバッテリ110を充電するための直流電力に変換する第3の電力変換ユニット129とを含む。好ましくは、電動車両100Aは、第2の電力変換ユニット128と充電インレット190Aとの間に設けられ、電力伝達経路を開閉可能なリレーRA1,RA2をさらに備える。
【選択図】図3
Description
図1は、実施の形態1の電動車両の充電システム10の構成を説明するブロック図である。
電力変換設備200は、本来は、直流電力源210からの直流電力を、系統電源400と同等の交流電力に変換するための、いわゆるパワーコンディショナとしての機能を有するものである。したがって、上記車両充電モードおよび車両発電モードのいずれも選択されていない場合における、電力変換設備200の通常動作は、以下のとおりである。
図1、図2を参照して、電動車両100は、動作モードとしてモードM1〜M3を有する。モードM1では、充電ケーブル300によって電動車両100および電力変換設備200が接続された状態で、電力変換設備200からの電力によって、電動車両100のメインバッテリ110を充電することができる。モードM1では動作内容としては「車両充電」を実行する。この時の使用電源としては系統電源400(および直流電力源210)電力が供給される。
電力変換設備200は、リレーRAC1,RAC2をオンした状態でインバータ230を動作させることによって、系統電源400からの電力を用いてメインバッテリ110の充電電力を発生することができる。具体的には、インバータ230は、電力線PLdの交流電圧Vacを、直流電圧VIに変換して電力線PLcに出力するように制御される。これにより、系統電源400からの交流電力を源とする直流電力が電力線PLbに発生され、かつ、コネクタ290および充電ケーブル300を介して、充電インレット190へ伝達される。モードM1(車両充電)での直流電圧VIの指令値は、メインバッテリ110の充電に適した値に設定される。
モードM2では、リレーRPVをオンする一方でリレーRAC1,RAC2をオフすることにより、系統電源400からの電力を用いることなく、直流電力源210の電力のみを用いてメインバッテリ110を充電することができる。この場合には、系統電源400を用いない、すなわち、電気料金が発生しない外部充電が実現できる。
電動車両100において、制御装置105は、充電リレーRA1,RA2をオンするとともに、電力変換ユニット120を動作させる。一方で、システムリレーSR1,SR2はオフされる。電力変換ユニット120は、制御装置105によって、メインバッテリ110の出力電圧を直流電圧VHに変換して正極母線PL1に出力するように制御される。正極母線PL3の直流電圧VHは、充電インレット190および充電ケーブル300を介して、電力変換設備200のコネクタ290へ伝達される。
図3は、実施の形態2の電動車両の充電システム10Aの構成を説明するブロック図である。
図3、図7を参照して、電動車両100Aは、動作モードとしてモードM1〜M4を有する。モードM1〜M3については、図2で説明したモードM1〜M3と同じであるので説明は繰返さない。なおモードM1〜M3では、交流直流電力変換ユニット122は動作停止している。
実施の形態3では、補機バッテリにメインバッテリから送電するDC/DCコンバータを外部DC充電用のDC/DCコンバータと共用することで部品点数を減らす例を紹介する。
Claims (4)
- 蓄電装置と、
直流電力源および系統電源の間に設けられた電力変換設備に対して、充電ケーブルによって電気的に接続可能に構成された充電インレットと、
前記充電インレットに伝達された直流電力を前記蓄電装置の充電電力に変換するための第1の電力変換ユニットとを備え、
前記第1の電力変換ユニットは、
前記充電インレットに伝達された直流電力を交流電力に変換するための第2の電力変換ユニットと、
前記第2の電力変換ユニットからの交流電力を一次側に受ける絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの二次側に伝達される交流電力を前記蓄電装置を充電するための直流電力に変換する第3の電力変換ユニットとを含む、電動車両。 - 前記第2の電力変換ユニットと前記充電インレットとの間に設けられ、電力伝達経路を開閉可能な開閉手段をさらに備える、請求項1に記載の電動車両。
- 前記充電インレットは、
外部から直流電力を入力するための直流端子と、
外部から交流電力を入力するための交流端子とを含み、
前記開閉手段は、前記直流端子と前記第2の電力変換ユニットとの間に設けられ、
前記交流端子に直結され、外部から与えられた交流電力を直流電力に変換して前記第2の電力変換ユニットの前記開閉手段に接続されている端子に変換後の直流電力を出力する第4の電力変換ユニットをさらに備える、請求項2に記載の電動車両。 - 前記絶縁トランスは、
複数のタップが設けられた巻線を有し、
前記第1の電力変換ユニットは、
前記複数のタップを切換えることによって前記絶縁トランスの電圧比を変更するタップ切換手段をさらに含み、
前記第2の電力変換ユニットおよび前記第3の電力変換ユニットは、前記充電インレットから前記蓄電装置に充電が行なわれる際の電力伝達方向とは逆方向にも電力伝達が可能に構成され、
前記電動車両は、
補機バッテリと、
前記第2の電力変換ユニットと前記充電インレットとの間に設けられた電力伝達経路と前記補機バッテリとを接続するための開閉可能な開閉手段と、
外部充電モードと補機使用モードとの切換えに応じて、前記開閉手段と前記第2の電力変換ユニットと前記第3の電力変換ユニットと前記タップ切換手段とを連動して制御する制御装置とをさらに備える、請求項1に記載の電動車両。
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