JP2017184374A

JP2017184374A - 充電装置

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Publication number: JP2017184374A
Application number: JP2016066062A
Authority: JP
Inventors: 高橋　知宏; Tomohiro Takahashi; 知宏高橋; 純司湊; Junji Minato
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-10-05
Also published as: WO2017169185A1

Abstract

【課題】電池の電圧が最低出力電圧未満の場合の急速充電をより簡易な構成で実現すること。
【解決手段】外部直流電源３００から入力された直流電力に対して変圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、外部直流電源３００から入力された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電池２００へ供給するか、または、外部直流電源３００から入力された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介さずに電池２００へ供給するかを切り替えるリレー２２と、リレー２２を制御する充電制御回路２１と、を備える。充電制御回路２２は、電池２００の電圧が外部直流電源３００の最低出力電圧未満である場合、外部直流電源３００から入力された直流電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電池へ供給されるようにリレー２２を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電源からの電力を電池へ供給する充電装置に関する。

現在、例えば電気自動車（ＥＶ）またはプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）に搭載された電池を短時間で充電可能な急速充電器が普及している。このような急速充電器では、最低出力電圧（例えば、５０Ｖ）が規定されているため、電池の電圧が最低出力電圧未満である場合、急速充電を行うことができない。

そこで、例えば特許文献１には、充電時に複数の電池を直列に接続するように複数のスイッチを切り替えることで、電池の電圧を急速充電器の最低出力電圧以上に増加させ、急速充電を実現する技術が開示されている。

特開２０１４−１９３０３３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、複数の電池を直列にすることで高電圧となるため、保護や絶縁のための構成を設ける必要がある。また、特許文献１の技術では、複数の電池を直列に切り替えるためのスイッチを多数設ける必要がある。

本発明の目的は、電池の電圧が急速充電器の最低出力電圧未満の場合の急速充電をより簡易な構成で実現できる充電装置を提供することである。

本発明の一態様に係る充電装置は、外部直流電源から入力された直流電力に対して変圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して電池へ供給するか、または、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給するかを切り替える切替部と、前記切替部を制御する充電制御部と、を備え、前記充電制御部は、前記電池の電圧が前記外部直流電源の最低出力電圧未満である場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記切替部を制御する構成を採る。

本発明の一態様に係る充電装置は、外部交流電源から入力された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、外部直流電源から入力された直流電力または前記ＡＣ／ＤＣコンバータから入力された直流電力に対して変圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するか、または、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するかを切り替える第１切替部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を電池へ供給するか、または、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記電池へ供給するかを切り替える第２切替部と、前記第１切替部および前記第２切替部を制御する充電制御部と、を備え、前記充電制御部は、前記外部直流電源から直流電力が入力され、前記電池の電圧が前記外部直流電源の最低出力電圧未満である場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記第１切替部および前記第２切替部を制御する構成を採る。

本発明によれば、電池の電圧が最低出力電圧以未満の場合の急速充電をより簡易な構成で実現できる。

本発明の実施の形態１に係る充電装置とその周辺の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る充電装置の充電制御回路の動作例を示すフローチャート本発明の実施の形態１に係る充電装置の第１リレーおよび第２リレーの切り替え例を示す図本発明の実施の形態１に係る充電装置の第１リレーおよび第２リレーの切り替え例を示す図本発明の実施の形態２に係る充電装置とその周辺の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態２に係る充電装置の充電制御回路の動作例を示すフローチャート本発明の実施の形態２に係る充電装置のリレーの切り替え例を示す図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。

まず、図１を用いて、本実施の形態に係る充電装置１００とその周辺の構成について説明する。図１は、本実施の形態の充電装置１００とその周辺の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示す充電装置１００および電池２００は、例えばＥＶ（Electric Vehicle）またはＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）といった車両に搭載される。一方、図１に示す外部直流電源３００および外部交流電源４００は、車両の外部（例えば、駐車場、施設等）に存在する。

電池２００は、充電装置１００と電気的に接続され、充電装置１００からの直流電力を入力する。これにより、電池２００は充電される。電池２００としては、例えば、鉛電池、リチウムイオン電池などが挙げられる。本実施の形態において、電池２００は定格４８Ｖであり、ＳＯＣ（State Of Charge）等に応じて充電電圧が３６Ｖ〜６０Ｖとなる。

なお、電池２００の状態（例えば、電圧、ＳＯＣ（State Of Charge）等）は図示しない電池監視部によって監視される。電池監視部は、適宜、電池２００の状態を示す情報を充電制御回路２１へ出力する。これにより、充電制御回路２１は、電池２００の状態を適宜認識できる。

外部直流電源３００（例えば、急速充電器）は、充電装置１００と電気的に接続され、充電装置１００に直流電力を出力する。外部直流電源３００には、最低出力電圧（例えば、５０Ｖ）が規定されている。よって、外部直流電源３００は、その最低出力電圧以上の電圧で直流電力を出力する。

外部交流電源４００（例えば、家庭用交流電源）は、充電装置１００と電気的に接続され、充電装置１００に交流電力を出力する。

なお、外部直流電源３００および外部交流電源４００の内部構成は、公知であるので、図示を省略するとともに、ここでの説明を省略する。

また、図示は省略しているが、外部直流電源３００および外部交流電源４００は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などにより、充電装置１００の充電制御回路２１と接続されている。

また、図１では、説明の便宜上、外部直流電源３００および外部交流電源４００の両方が充電装置１００に接続されている状態を図示しているが、実際の充電時には、外部直流電源３００または外部交流電源４００のいずれか一方が充電装置１００に接続される。

充電装置１００は、急速充電用コネクタ１０、普通充電用コネクタ１１、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２、第１リレー１５（第１切替部の一例）、第２リレー１６（第２切替部の一例）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７、充電制御回路２１（充電制御部の一例）を有する。

急速充電用コネクタ１０は、外部直流電源３００と接続され、外部直流電源３００からの直流電力を入力する。急速充電用コネクタ１０は、外部直流電源３００と接続された場合、その旨を示す信号を充電制御回路２１へ出力する。これにより、充電制御回路２１は、充電装置１００に外部直流電源３００が接続されたことを認識できる。

普通充電用コネクタ１１は、外部交流電源４００と接続され、外部交流電源４００からの交流電力を入力する。普通充電用コネクタ１１は、外部交流電源４００と接続された場合、その旨を示す信号を充電制御回路２１へ出力する。これにより、充電制御回路２１は、充電装置１００に外部交流電源４００が接続されたことを認識できる。

ＡＣ／ＤＣコンバータ１２は、普通充電用コネクタ１１から入力された交流電力を直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２は、ＡＣフィルタ１３と、ＰＦＣ（Power Factor Correction：力率改善回路）１４とを有する。

ＡＣフィルタ１３は、普通充電用コネクタ１１から入力した交流電力のノイズを除去する。

ＰＦＣ１４は、ＡＣフィルタ１３から入力した交流電力を直流電力に整流し、力率の改善を行う。

第１リレー１５は、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給するか、または、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２（ＰＦＣ１４）から出力された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給するかを切り替える。第１リレー１５は、充電制御回路２１により制御されることで、接点Ａまたは接点Ｂのいずれかに接続される。

第１リレー１５が接点Ａに接続されている場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２（ＰＦＣ１４）から出力された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給される。一方、第１リレー１５が接点Ｂに接続されている場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給される。

第２リレー１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７（整流回路２０）から出力された直流電力を電池２００へ供給するか、または、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力を電池２００へ供給するかを切り替える。第２リレー１６は、充電制御回路２１により制御されることで、接点Ａまたは接点Ｂのいずれかに接続される。

第２リレー１６が接点Ａに接続されている場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７（整流回路２０）から出力された直流電力は、電池２００へ供給される。一方、第２リレー１６が接点Ｂに接続されている場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力は、電池２００へ供給される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、急速充電用コネクタ１０から入力された直流電力またはＡＣ／ＤＣコンバータ１２（ＰＦＣ１４）から入力された直流電力に対して変圧を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ブリッジ回路１８と、絶縁トランス１９と、整流回路２０とを有する。

ブリッジ回路１８は、ＰＦＣ１４または急速充電用コネクタ１０から直流電力を入力し、交流電力に変換する。

絶縁トランス１９は、図示は省略するが、磁性材からなるコアと、コアに巻回された１次コイルおよび２次コイルとを含む。絶縁トランス１９は、ブリッジ回路１８からの交流電力を、１次コイルと２次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換する。

整流回路２０は、絶縁トランス１９からの交流電力を直流電力に整流する。

充電制御回路２１は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、第１リレー１５、第２リレー１６、およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７等を制御する。図１において、充電制御回路２１に繋がる破線は、充電制御回路２１と他のデバイスとの通信の流れを示している。なお、充電制御回路２１が行う制御処理の詳細については、図２を用いて後述する。

以上、充電装置１００とその周辺の構成について説明した。

次に、図２を用いて、充電装置１００の充電制御回路２１の動作例について説明する。図２は、充電制御回路２１の動作例を示すフローチャートである。

まず、充電制御回路２１は、外部交流電源４００が普通充電用コネクタ１１に接続されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

外部交流電源４００が普通充電用コネクタ１１に接続された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、フローはステップＳ１０２へ進み、普通充電が行われる。ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の普通充電については後述する。

外部交流電源４００が普通充電用コネクタ１１に接続されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、充電制御回路２１は、外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続されたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続されていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、フローは、ステップＳ１０１へ戻る。外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、フローはステップＳ１０７へ進み、急速充電が行われる。ステップＳ１０７〜Ｓ１１５の急速充電については後述する。

ここで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の普通充電について説明する。

まず、充電制御回路２１は、第１リレー１５を接点Ａに接続するように制御し（ステップＳ１０２）、かつ、第２リレー１６を接点Ａに接続するように制御する（ステップＳ１０３）。これにより、図１に示すように、第１リレー１５は接点Ａに接続され、第２リレー１６は接点Ａに接続される。この場合、外部交流電源４００から普通充電用コネクタ１１に入力された電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２およびＤＣ／ＤＣコンバータ１７を経て、電池２００へ供給される。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の電圧に応じた電力を出力するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１７を駆動させる（ステップＳ１０４）。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、充電制御回路２１は、電池２００のＳＯＣが所定値に達した場合、電池２００の充電が完了したと判定し、電池２００のＳＯＣが所定値に達していない場合、電池２００の充電が完了していないと判定する。

充電が完了していない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、フローはステップＳ１０４へ戻る。充電が完了した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、フローは終了する。

以上、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の普通充電について説明した。

次に、ステップＳ１０７〜Ｓ１１６の急速充電について説明する。

まず、充電制御回路２１は、電池２００の電圧が所定値未満（所定範囲外）であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここでいう所定値は、外部直流電源３００の最低出力電圧（例えば、５０Ｖ）である。

電池２００の電圧が所定値未満ではない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、フローはステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２以降については後述する。

電池２００の電圧が所定値未満である場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、充電制御回路２１は、第１リレー１５を接点Ｂに接続するように制御し（ステップＳ１０８）、かつ、第２リレー１６を接点Ａに接続するように制御する（ステップＳ１０９）。これにより、図３に示すように、第１リレー１５は接点Ｂに接続され、第２リレー１６は接点Ａに接続される。この場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を経て、電池２００へ供給される。

次に、充電制御回路２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２のＰＦＣ１４から出力される電圧に相当する電圧を外部直流電源３００に要求する（ステップＳ１１０）。これにより、外部直流電源３００は、ＰＦＣ１４から出力される電圧に相当する電圧で電力の出力を行う。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の電圧に応じた電力を出力するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１７を駆動させる（ステップＳ１１１）。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。例えば、充電制御回路２１は、電池２００のＳＯＣが所定値に達した場合、電池２００の充電が完了したと判定し、電池２００のＳＯＣが所定値に達していない場合、電池２００の充電が完了していないと判定する。

なお、ステップＳ１１６の判定処理を行う理由は、外部直流電源３００の最低出力電圧が電池２００の最大充電電圧（例えば６０Ｖ）よりも大きい（例えば、１５０Ｖ）場合に対応するためである。

充電が完了していない場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、フローはステップＳ１０７へ戻る。充電が完了した場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、フローは終了する。

なお、充電中に充電中止操作がなされた場合には、本フローから離脱し、充電動作を停止する。

ステップＳ１０７の判定の結果、電池２００の電圧が所定値未満ではない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、充電制御回路２１は、第１リレー１５を接点Ａに接続するように制御し（ステップＳ１１２）、かつ、第２リレー１６を接点Ｂに接続するように制御する（ステップＳ１１３）。これにより、図４に示すように、第１リレー１５は接点Ａに接続され、第２リレー１６は接点Ｂに接続される。この場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を経ずに、急速充電用コネクタ１０から直接電池２００へ供給される。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の電圧に応じた電力を出力するように外部直流電源３００に要求する（ステップＳ１１４）。これにより、外部直流電源３００は、電池２００の電圧に応じた電力の出力を行う。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。例えば、充電制御回路２１は、電池２００のＳＯＣが所定値に達した場合、電池２００の充電が完了したと判定し、電池２００のＳＯＣが所定値に達していない場合、電池２００の充電が完了していないと判定する。

充電が完了していない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、フローはステップＳ１１４へ戻る。充電が完了した場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、フローは終了する。

以上、ステップＳ１０７〜Ｓ１１６の急速充電について説明した。

以上、充電装置１００の充電制御回路２１の動作例について説明した。

上述したように、本実施の形態の充電装置１００では、充電制御回路２１が、電池２００の電圧が所定値未満（所定範囲外）である場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電池２００へ供給されるように第１リレー１５および第２リレー１６を制御する。よって、本実施の形態の充電装置１００では、保護や絶縁のための構成や多数のスイッチを設ける必要がないため、より簡易な構成で電池２００の電圧が最低出力電圧未満の場合の急速充電を実現できる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。

まず、図５を用いて、本実施の形態に係る充電装置１０１とその周辺の構成について説明する。図５は、本実施の形態の充電装置１０１とその周辺の構成の一例を示すブロック図である。図５において、図１と同じ構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

実施の形態１の充電装置１００は、普通充電と急速充電のいずれにも対応可能であるが、本実施の形態の充電装置１０１は、急速充電のみに対応する。なお、充電装置１０１は、例えばＥＶまたはＰＨＶといった車両に搭載される。

図５に示すように、充電装置１０１は、急速充電用コネクタ１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７、充電制御回路２１、リレー２２を有する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである場合、外部に直流電力を供給することも可能である。

リレー２２は、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給するか、または、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力を電池２００へ供給するかを切り替える。リレー２２は、充電制御回路２１により制御されることで、接点Ａまたは接点Ｂのいずれかに接続される。

リレー２２が接点Ａに接続されている場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７（ブリッジ回路１８）へ供給される。一方、リレー２２が接点Ｂに接続されている場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された直流電力は、電池２００へ供給される。

以上、充電装置１０１とその周辺の構成について説明した。

次に、図６を用いて、充電装置１０１の充電制御回路２１の動作例について説明する。図６は、充電制御回路２１の動作例を示すフローチャートである。

まず、充電制御回路２１は、外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続されていない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、フローは、ステップＳ２０１へ戻る。

外部直流電源３００が急速充電用コネクタ１０に接続された場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、充電制御回路２１は、電池２００の電圧が所定値未満（所定範囲外）であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここでいう所定値は、外部直流電源３００の最低出力電圧（例えば、５０Ｖ）である。

電池２００の電圧が所定値未満ではない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、フローはステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６以降については後述する。

電池２００の電圧が所定値未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、充電制御回路２１は、リレー２２を接点Ａに接続するように制御する（ステップＳ２０３）。これにより、図５に示すように、リレー２２は接点Ａに接続される。この場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を経て、電池２００へ供給される。

次に、充電制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７の入力に適切な電圧を外部直流電源３００に要求する（ステップＳ２０４）。ここで外部直流電源３００に要求される電圧は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７における損失が最も小さくなる電圧（換言すれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７における変換効率が最も高い電圧）が好ましい。上記要求により、外部直流電源３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７の入力に適切な電圧で電力の出力を行う。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の電圧に応じた電力を出力するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１７を駆動させる（ステップＳ２０５）。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。例えば、充電制御回路２１は、電池２００のＳＯＣが所定値に達した場合、電池２００の充電が完了したと判定し、電池２００のＳＯＣが所定値に達していない場合、電池２００の充電が完了していないと判定する。

なお、ステップＳ２０９の判定処理を行う理由は、外部直流電源３００の最低出力電圧が電池２００の最大充電電圧（例えば６０Ｖ）よりも大きい（例えば、１５０Ｖ）場合に対応するためである。

充電が完了していない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、フローはステップＳ２０２へ戻る。充電が完了した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、フローは終了する。

ステップＳ２０２の判定の結果、電池２００の電圧が所定値未満ではない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、充電制御回路２１は、リレー２２を接点Ｂに接続するように制御する（ステップＳ２０６）。これにより、図７に示すように、リレー２２は接点Ｂに接続される。この場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を経ずに、急速充電用コネクタ１０から直接電池２００へ供給される。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の電圧に応じた電力を出力するように外部直流電源３００に要求する（ステップＳ２０７）。これにより、外部直流電源３００は、電池２００の電圧に応じた電力の出力を行う。

次に、充電制御回路２１は、電池２００の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。例えば、充電制御回路２１は、電池２００のＳＯＣが所定値に達した場合、電池２００の充電が完了したと判定し、電池２００のＳＯＣが所定値に達していない場合、電池２００の充電が完了していないと判定する。

充電が完了していない場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、フローはステップＳ２０７へ戻る。充電が完了した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、フローは終了する。

上述したように、本実施の形態の充電装置１０１では、充電制御回路２１が、電池２００の電圧が所定値未満（所定範囲外）である場合、外部直流電源３００から急速充電用コネクタ１０に入力された電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電池２００へ供給されるようにリレー２２を制御する。よって、本実施の形態の充電装置１００では、保護や絶縁のための構成や多数のスイッチを設ける必要がないため、より簡易な構成で電池２００の電圧が最低出力電圧未満の場合の急速充電を実現できる。

なお、本発明は、上記実施の形態１、２に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

また、上述した充電装置１００、１０１の機能は、コンピュータプログラムにより実現されうる。例えば、充電制御回路２１は、所定の記憶装置（図示略）に記憶されたプログラムをＲＡＭ（Random Access Memory。図示略）にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をＲＡＭから順次読み出して実行することにより、充電装置１００の機能が実現される。また、プログラムを実行する際、ＲＡＭまたは記憶装置には、各実施の形態で述べた各種処理で得られた情報が記憶され、適宜利用される。

本発明は、電源から入力された電力を電池へ供給する充電装置に有用である。

１０急速充電用コネクタ
１１普通充電用コネクタ
１２ＡＣ／ＤＣコンバータ
１３ＡＣフィルタ
１４ＰＦＣ
１５第１リレー
１６第２リレー
１７ＤＣ／ＤＣコンバータ
１８ブリッジ回路
１９絶縁トランス
２０整流回路
２１充電制御回路
２２リレー
１００、１０１充電装置
２００電池
３００外部直流電源
４００外部交流電源

Claims

外部直流電源から入力された直流電力に対して変圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して電池へ供給するか、または、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給するかを切り替える切替部と、
前記切替部を制御する充電制御部と、
を備え、
前記充電制御部は、
前記電池の電圧が前記外部直流電源の最低出力電圧未満である場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記切替部を制御する、
充電装置。
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記切替部を制御した場合、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおける損失が小さくなる電圧を前記外部直流電源に要求する、
請求項１に記載の充電装置。
前記充電制御部は、
前記電池の電圧が前記外部直流電源の最低出力電圧より大きい場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給されるように前記切替部を制御する、
請求項１または２に記載の充電装置。
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給されるように前記切替部を制御した場合、前記電池の電圧に応じた直流電力を出力するように前記外部直流電源に要求する、
請求項３に記載の充電装置。
外部交流電源から入力された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
外部直流電源から入力された直流電力または前記ＡＣ／ＤＣコンバータから入力された直流電力に対して変圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記外部直流電源から入力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するか、または、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するかを切り替える第１切替部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を電池へ供給するか、または、前記外部直流電源から入力された直流電力を前記電池へ供給するかを切り替える第２切替部と、
前記第１切替部および前記第２切替部を制御する充電制御部と、
を備え、
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から直流電力が入力され、前記電池の電圧が前記外部直流電源の最低出力電圧未満である場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記第１切替部および前記第２切替部を制御する、
充電装置。
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記電池へ供給されるように前記第１切替部および前記第２切替部を制御した場合、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧に相当する電圧を前記外部直流電源に要求する、
請求項５に記載の充電装置。
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から直流電力が入力され、前記電池の電圧が前記所定範囲内である場合、前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給されるように前記第１切替部および前記第２切替部を制御する、
請求項５または６に記載の充電装置。
前記充電制御部は、
前記外部直流電源から入力された直流電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに前記電池へ供給されるように前記切替部を制御した場合、前記電池の電圧に応じた直流電力を出力するように前記外部直流電源に要求する、
請求項７に記載の充電装置。