JP2021016276A - 電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１において、共通電源端子３２は、車両Ｖの外部の直流電源ＤＣの電源端子（正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎ）及び車両Ｖの外部の交流電源ＡＣの電源端子（第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２）に共通に接続可能な形状である。ＡＣ電源ラインは、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介して共通電源端子３２及びバッテリ１０を接続する。ＤＣ電源ラインは、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずに共通電源端子３２及びバッテリ１０を接続する。制御部８０は、例えば、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣの場合、ＤＣ電源ラインに切り替え、且つ、共通電源端子３２に接続される電源が交流電源ＡＣの場合、ＡＣ電源ラインに切り替えることで、共通電源端子３２に入力された電力をバッテリ１０に充電する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関する。
従来、電源装置として、例えば、特許文献１には、ＡＣ充電用のＡＣインレットと、ＤＣ充電用のＤＣインレットとを備える電動車両が記載されている。この電動車両は、複数のインレットを備えることにより、ＡＣ電源及びＤＣ電源に対応することができる。
特開２０１５−１００１８５号公報
ところで、上述の特許文献１に記載の電動車両は、例えば、複数のインレットを備えることで電源装置が大型化するおそれがあり、この点で更なる改善の余地がある。
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる電源装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、車両に搭載され電力を蓄電するバッテリと、前記車両の外部の直流電源の電源端子及び前記車両の外部の交流電源の電源端子に共通に接続可能な形状であり、充電の際には前記直流電源の前記電源端子又は前記交流電源の前記電源端子の一方に接続され電力を入力する共通電源端子と、前記共通電源端子に入力された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部を介して前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するＡＣ電源ラインと、前記ＡＣ／ＤＣ変換部を介さずに前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するＤＣ電源ラインと、前記共通電源端子から前記バッテリに流れる電流の経路を前記ＤＣ電源ライン又は前記ＡＣ電源ラインの一方に切り替える切替部と、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを判定した判定結果に基づいて前記切替部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源の場合、前記ＤＣ電源ラインに切り替え、且つ、前記共通電源端子に接続される電源が前記交流電源の場合、前記ＡＣ電源ラインに切り替えることで、前記共通電源端子に入力された電力を前記バッテリに充電することを特徴とする。
上記電源装置において、前記直流電源の通信端子に接続可能であり且つ前記交流電源の通信端子に接続可能であり、前記直流電源及び前記交流電源から信号を入力する共通通信端子を備え、前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを表す信号を前記共通通信端子を介して受信することが好ましい。
本発明に係る電源装置は、共通電源端子に接続される電源の種類に応じてＤＣ電源ライン又はＡＣ電源ラインの一方に切り替え、共通電源端子に入力された電力をバッテリに充電することにより、直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる。
図１は、実施形態に係る電源装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る電源装置の動作例（その１）を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る電源装置の動作例（その２）を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る電源装置の動作例を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態〕
図面を参照しながら実施形態に係る電源装置１について説明する。図１は、実施形態に係る電源装置１の構成例を示すブロック図である。図２は、実施形態に係る電源装置１の動作例（その１）を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る電源装置１の動作例（その２）を示すブロック図である。図４は、実施形態に係る電源装置１の動作例を示すフローチャートである。電源装置１は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの外部に設置された外部充電器から供給される電力をバッテリ１０に充電し、充電した電力を負荷部（図示省略）に供給するものである。以下、電源装置１について詳細に説明する。
電源装置１は、例えば、図１に示すように、バッテリ１０と、電池ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０と、インレット３０と、電源ボックスＢＸとを備えている。
バッテリ１０は、直流電力を充放電可能な蓄電池であり、複数の電池セルを有する。各電池セルは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セルは、隣接する電池セルと互いに直列に接続されている。バッテリ１０は、電源ボックスＢＸ及び負荷部に接続され、当該電源ボックスＢＸを介して供給される電力を充電（蓄電）し、充電した電力を負荷部に供給する。バッテリ１０は、電池ＥＣＵ２０に接続され、当該電池ＥＣＵ２０により残容量等が監視される。
電池ＥＣＵ２０は、バッテリ１０を監視するものである。電池ＥＣＵ２０は、例えば、バッテリ１０の総電圧や残容量、入出力電流、バッテリ１０の各電池セルの電圧等を監視する。電池ＥＣＵ２０は、電源ボックスＢＸの制御部８０に接続され、バッテリ１０の監視結果を当該制御部８０に出力する。
インレット３０は、外部充電器としての直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣが接続可能な充電ポートである。インレット３０は、外部充電器のコネクタＣが挿し込まれる開口部（図示省略）と、当該開口部を閉塞する蓋部（図示省略）と、ロック機構（図示省略）と、共通通信端子３１と、共通電源端子３２とを備えている。インレット３０は、開口部に外部充電器のコネクタＣが挿し込まれることで、外部充電器と接続される。
ロック機構は、外部充電器のコネクタＣが開口部に挿し込まれないようにするものである。ロック機構は、例えば、蓋部により開口部を閉塞することで、外部充電器のコネクタＣが開口部に挿し込まれないようにする。ロック機構は、制御部８０に接続され、当該制御部８０からロック駆動信号を受信した場合、蓋部により開口部を閉塞する。
共通通信端子３１は、通信接点３１ａを有する。通信接点３１ａは、直流電源ＤＣの通信端子Ｔｃ１に接続可能であり、且つ、交流電源ＡＣの通信端子Ｔｃ２に接続可能な接点である。つまり、通信接点３１ａは、直流電源ＤＣの通信端子Ｔｃ１及び交流電源ＡＣの通信端子Ｔｃ２の両方に接続可能な共通の接点である。通信接点３１ａは、例えば、インレット３０の開口部に直流電源ＤＣのコネクタＣ１が挿し込まれた状態で、直流電源ＤＣの通信端子Ｔｃ１に接続され、直流電源ＤＣから信号を入力する。また、通信接点３１ａは、インレット３０の開口部に交流電源ＡＣのコネクタＣ２が挿し込まれた状態で、交流電源ＡＣの通信端子Ｔｃ２に接続され、交流電源ＡＣから信号を入力する。
共通電源端子３２は、直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣの電源端子に接続されるものである。共通電源端子３２は、直流電源ＤＣの電源端子（正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎ）、及び、交流電源ＡＣの電源端子（第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２）に対して共通に接続可能な形状である。共通電源端子３２は、第１電源接点３２ａと、第２電源接点３２ｂとを有する。第１電源接点３２ａは、直流電源ＤＣの正極端子Ｔｐに接続可能であり、第２電源接点３２ｂは、直流電源ＤＣの負極端子Ｔｎに接続可能である。また、第１電源接点３２ａは、交流電源ＡＣの第１端子Ｔ１に接続可能であり、第２電源接点３２ｂは、交流電源ＤＣの第２端子Ｔ２に接続可能である。つまり、第１電源接点３２ａ及び第２電源接点３２ｂは、直流電源ＤＣの正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎ、並びに、交流電源ＡＣの第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２の両方に接続可能な共通の接点である。
第１電源接点３２ａ及び第２電源接点３２ｂは、充電の際には直流電源ＤＣの電源端子又は交流電源ＡＣの電源端子の一方に接続される。第１電源接点３２ａ及び第２電源接点３２ｂは、例えば、インレット３０の開口部に直流電源ＤＣのコネクタＣ１が挿し込まれた状態で、直流電源ＤＣの正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎに接続され、直流電源ＤＣから電力を入力する。また、第１電源接点３２ａ及び第２電源接点３２ｂは、インレット３０の開口部に交流電源ＡＣのコネクタＣ２が挿し込まれた状態で、交流電源ＡＣの第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２に接続され、交流電源ＡＣから電力を入力する。
電源ボックスＢＸは、インレット３０から入力された電力をバッテリ１０に供給するものである。電源ボックスＢＸは、筐体４０と、ＤＣ電源ラインＬ１と、ＡＣ電源ラインＬ２と、切替部５０と、ＡＣ／ＤＣ変換部６０と、検出部７０と、制御部８０とを備えている。
筐体４０は、樹脂等の材料により形成され、各種電子部品を収容するものである。筐体４０は、例えば、この各種電子部品として切替部５０、ＡＣ／ＤＣ変換部６０、検出部７０、及び、制御部８０を収容する。
ＤＣ電源ラインＬ１は、図２に示すように、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずにインレット３０の共通電源端子３２とバッテリ１０の電極端子１１とを接続する経路である。ＤＣ電源ラインＬ１は、例えば、インレット３０及び切替部５０の間を接続する接続線Ｋ１、Ｋ２と、切替部５０及びバッテリ１０を接続する接続線Ｋ３、Ｋ４とを含んで構成される。具体的には、ＤＣ電源ラインＬ１は、インレット３０の第１電源接点３２ａ及びリレー５１を接続する接続線Ｋ１と、インレット３０の第２電源接点３２ｂ及びリレー５２を接続する接続線Ｋ２と、バッテリ１０の正極１１ｐ及びリレー５１を接続する接続線Ｋ３と、バッテリ１０の負極１１ｎ及びリレー５２を接続する接続線Ｋ４とを含んで構成される。
ＡＣ電源ラインＬ２は、図３に示すように、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介してインレット３０の共通電源端子３２とバッテリ１０の電極端子１１とを接続する経路である。ＡＣ電源ラインＬ２は、インレット３０と切替部５０との間に位置する分岐点Ｐ１、Ｐ２で分岐し、切替部５０とバッテリ１０との間に位置する合流点Ｐ３、Ｐ４で合流しており、図２に示すＤＣ電源ラインＬ１の一部を共有している。ＡＣ電源ラインＬ２は、例えば、ＤＣ電源ラインＬ１の接続線Ｋ１、Ｋ２の一部と、ＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力入力側の接続線Ｅ１、Ｅ２と、ＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力出力側の接続線Ｅ３、Ｅ４と、ＤＣ電源ラインＬ１の接続線Ｋ３、Ｋ４の一部とを含んで構成される。
具体的には、ＡＣ電源ラインＬ２は、インレット３０の第１電源接点３２ａから分岐点Ｐ１までの間の接続線Ｋ１と、インレット３０の第２電源接点３２ｂから分岐点Ｐ２までの間の接続線Ｋ２と、分岐点Ｐ１及びＡＣ／ＤＣ変換部６０を接続する接続線Ｅ１と、分岐点Ｐ２及びＡＣ／ＤＣ変換部６０を接続する接続線Ｅ２とを含んで構成される。ＡＣ電源ラインＬ２は、更に、ＡＣ／ＤＣ変換部６０及び合流点Ｐ３を接続する接続線Ｅ３と、ＡＣ／ＤＣ変換部６０及び合流点Ｐ４を接続する接続線Ｅ４と、合流点Ｐ３からバッテリ１０の正極１１ｐまでの間の接続線Ｋ３と、合流点Ｐ４からバッテリ１０の負極１１ｎまでの間の接続線Ｋ４とを含んで構成される。
切替部５０は、ＤＣ電源ラインＬ１又はＡＣ電源ラインＬ２の一方に切り替えるものである。切替部５０は、リレー５１と、リレー５２とを備えている。リレー５１は、ＤＣ電源ラインＬ１において上流側に設けられ、インレット３０の第１電源接点３２ａとバッテリ１０の正極１１ｐとの間に位置している。リレー５１は、スイッチ５１ａと、コイル５１ｂとを有している。スイッチ５１ａは、第１接点Ｍ１と、第２接点Ｎ１とを有する。第１接点Ｍ１は、インレット３０の第１電源接点３２ａに接続され、第２接点Ｎ１は、バッテリ１０の正極１１ｐに接続されている。スイッチ５１ａは、第１接点Ｍ１及び第２接点Ｎ１を接続（ＯＮ）することで、インレット３０の第１電源接点３２ａ及びバッテリ１０の正極１１ｐを接続する。一方、スイッチ５１ａは、第１接点Ｍ１及び第２接点Ｎ１を遮断（ＯＦＦ）することで、インレット３０の第１電源接点３２ａ及びバッテリ１０の正極１１ｐを遮断する。
コイル５１ｂは、スイッチ５１ａをＯＮ又はＯＦＦするものである。コイル５１ｂは、スイッチ５１ａに対向して配置され、磁力によりスイッチ５１ａをＯＮ又はＯＦＦする。コイル５１ｂは、制御部８０に接続され、当該制御部８０からリレー駆動信号が出力された場合、磁力によりスイッチ５１ａをＯＮする。一方、コイル５１ｂは、制御部８０からリレー駆動信号が出力されていない場合、磁力が作用せずスイッチ５１ａがＯＦＦとなる。
リレー５２は、ＤＣ電源ラインＬ１において下流側に設けられ、インレット３０の第２電源接点３２ｂとバッテリ１０の負極１１ｎとの間に位置している。リレー５２は、スイッチ５２ａと、コイル５２ｂとを有している。スイッチ５２ａは、第１接点Ｍ２と、第２接点Ｎ２とを有する。第１接点Ｍ２は、インレット３０の第２電源接点３２ｂに接続され、第２接点Ｎ２は、バッテリ１０の負極１１ｎに接続されている。スイッチ５２ａは、第１接点Ｍ２及び第２接点Ｎ２を接続（ＯＮ）することで、インレット３０の第２電源接点３２ｂ及びバッテリ１０の負極１１ｎを接続する。一方、スイッチ５２ａは、第１接点Ｍ２及び第２接点Ｎ２を遮断（ＯＦＦ）することで、インレット３０の第２電源接点３２ｂ及びバッテリ１０の負極１１ｎを遮断する。
コイル５２ｂは、スイッチ５２ａをＯＮ又はＯＦＦするものである。コイル５２ｂは、スイッチ５２ａに対向して配置され、磁力によりスイッチ５２ａをＯＮ又はＯＦＦする。コイル５２ｂは、制御部８０に接続され、当該制御部８０からリレー駆動信号が出力された場合、磁力によりスイッチ５２ａをＯＮする。一方、コイル５２ｂは、制御部８０からリレー駆動信号が出力されていない場合、磁力が作用せずスイッチ５２ａがＯＦＦとなる。
そして、切替部５０は、リレー５１、５２をＯＮに切り替えることで、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずにインレット３０及びバッテリ１０を接続し、インレット３０からバッテリ１０に流れる電流の経路をＤＣ電源ラインＬ１に切り替える。切替部５０は、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替えた場合、ＡＣ電源ラインＬ２を遮断している。つまり、切替部５０は、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替えた場合、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介してインレット３０の共通電源端子３２とバッテリ１０の電極端子１１とを接続する経路を遮断している。
切替部５０は、リレー５１、５２をＯＦＦに切り替えることで、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介してインレット３０及びバッテリ１０を接続し、インレット３０からバッテリ１０に流れる電流の経路をＡＣ電源ラインＬ２に切り替える。切替部５０は、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替えた場合、ＤＣ電源ラインＬ１を遮断している。つまり、切替部５０は、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替えた場合、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずにインレット３０の共通電源端子３２とバッテリ１０の電極端子１１とを接続する経路を遮断している。
ＡＣ／ＤＣ変換部６０は、交流電力を直流電力に変換するものである。ＡＣ／ＤＣ変換部６０は、当該ＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力入力側の接続線Ｅ１、Ｅ２が、インレット３０と切替部５０との間を接続する接続線Ｋ１、Ｋ２に分岐点Ｐ１、Ｐ２で接続され、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力出力側の接続線Ｅ３、Ｅ４が、切替部５０とバッテリ１０とを接続する接続線Ｋ３、Ｋ４に合流点Ｐ３、Ｐ４で接続されている。つまり、ＡＣ／ＤＣ変換部６０は、当該ＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力入力側の接続線Ｅ１、Ｅ２が、インレット３０と切替部５０との間の接続線Ｋ１、Ｋ２から分岐し、且つ、電力出力側の接続線Ｅ３、Ｅ４が、切替部５０とバッテリ１０との間の接続線Ｋ３、Ｋ４に合流して接続されている。
ＡＣ／ＤＣ変換部６０は、絶縁トランス６１と、１次回路６２と、２次回路６３とを備えている。絶縁トランス６１は、交流電力を変圧するものであり、１次コイル６１ａと、２次コイル６１ｂとを有している。１次コイル６１ａは、２次コイル６１ｂと絶縁された状態で、当該２次コイル６１ｂと対向して配置されている。１次コイル６１ａは、１次回路６２に接続され、当該１次回路６２から交流電力が出力される。１次コイル６１ａは、１次回路６２から出力された電力を、電磁誘導作用により２次コイル６１ｂに伝達する。２次コイル６１ｂは、２次回路６３に接続され、電磁誘導作用により１次コイル６１ａから伝達された電力を２次回路６３に出力する。
１次回路６２は、インレット３０を介して入力した交流電力を別の交流電力に変換する回路である。１次回路６２は、例えば、インレット３０を介して入力した交流電力を整流回路（図示省略）により一旦直流電力に整流し、整流された直流電力をスイッチング素子（図示省略）により別の交流電力に変換する。１次回路６２は、変換した交流電力を１次コイル６１ａに出力する。なお、１次回路６２は、直流電源ＤＣがインレット３０に接続されＤＣ電源ラインＬ１で電力をバッテリ１０に供給する場合、スイッチング素子をＯＦＦしておくことで、直流電源ＤＣがＡＣ／ＤＣ変換部６０を介してショートすることを防止する。
２次回路６３は、２次コイル６１ｂから出力される交流電力を整流及び平滑化する回路である。２次回路６３は、例えば、２次コイル６１ｂから出力された交流電力を整流回路（図示省略）により直流電力に整流し、整流された直流電力を平滑化回路（図示省略）により平滑化してバッテリ１０に出力する。
検出部７０は、電源装置１の検出対象を検出するものである。検出部７０は、端子電圧センサ７１と、バッテリ電圧センサ７２と、電流センサ７３とを備えている。端子電圧センサ７１は、共通電源端子３２に印加される電圧を検出するセンサである。端子電圧センサ７１は、一端がＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力入力側の接続線Ｅ１に接続され、且つ、他端がＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力入力側の接続線Ｅ２に接続されている。端子電圧センサ７１は、インレット３０に直流電源ＤＣが装着され、ＤＣ電源ラインＬ１を介してバッテリ１０に電力を供給する場合、インレット３０の共通電源端子３２に印加される直流電圧を検出する。また、端子電圧センサ７１は、インレット３０に交流電源ＡＣが装着され、ＡＣ電源ラインＬ２を介してバッテリ１０に電力を供給する場合、インレット３０の共通電源端子３２に印加される交流電圧を検出する。端子電圧センサ７１は、制御部８０に接続され、検出した電圧を制御部８０に出力する。
バッテリ電圧センサ７２は、バッテリ１０に印加される電圧を検出するセンサである。バッテリ電圧センサ７２は、一端がＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力出力側の接続線Ｅ３に接続され、且つ、他端がＡＣ／ＤＣ変換部６０の電力出力側の接続線Ｅ４に接続されている。バッテリ電圧センサ７２は、インレット３０に直流電源ＤＣが装着され、ＤＣ電源ラインＬ１を介してバッテリ１０に電力を供給する場合、直流電源ＤＣによりバッテリ１０に印加される電圧を検出する。また、バッテリ電圧センサ７２は、インレット３０に交流電源ＡＣが装着され、ＡＣ電源ラインＬ２を介してバッテリ１０に電力を供給する場合、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介して交流電源ＡＣによりバッテリ１０に印加される電圧を検出する。バッテリ電圧センサ７２は、制御部８０に接続され、検出した電圧を制御部８０に出力する。
電流センサ７３は、バッテリ１０に流れる電流を検出するセンサである。電流センサ７３は、バッテリ１０の正極１１ｐ及びリレー５１を接続する接続線Ｋ３に設けられている。電流センサ７３は、ＤＣ電源ラインＬ１及びＡＣ電源ラインＬ２おいて、バッテリ１０の正極１１ｐに流れる電流を検出する。電流センサ７３は、制御部８０に接続され、検出した電流を制御部８０に出力する。
電源装置１は、ＤＣ電源ラインＬ１及びＡＣ電源ラインＬ２において、端子電圧センサ７１、バッテリ電圧センサ７２、及び、電流センサ７３を用いて、それぞれ電圧及び電流を検出することができる。これにより、電源装置１は、ＤＣ電源ラインＬ１及びＡＣ電源ラインＬ２において、各センサを共用することができるので、従来よりも各センサの個数を削減（半減）することができる。
制御部８０は、各種電子部品を制御するものである。制御部８０は、ＣＰＵ、記憶部を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。制御部８０は、バッテリ１０を充電する場合、バッテリ電圧センサ７２により検出された電圧、及び、電流センサ７３により検出された電流に基づいてバッテリ１０を充電する。
制御部８０は、ＡＣ／ＤＣ変換部６０に接続され、当該ＡＣ／ＤＣ変換部６０を制御する。制御部８０は、例えば、１次回路６２のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、整流回路により整流された直流電力を交流電力に変換する。
制御部８０は、インレット３０に接続され、インレット３０のロック機構を制御する。制御部８０は、例えば、充電終了の際にリレー５１、５２のスイッチ５１ａ、５２ａが溶着してＯＮ固着故障した場合、ロック機構を駆動し当該ロック機構の蓋部により開口部を閉塞するためのロック駆動信号をロック機構に送信する。
制御部８０は、インレット３０の共通通信端子３１を介して、直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号を受信する。制御部８０は、例えば、インレット３０に直流電源ＤＣが装着された場合、インレット３０の共通通信端子３１を介して、直流電源ＤＣが接続されたことを表す識別信号を直流電源ＤＣから受信する。また、制御部８０は、インレット３０に交流電源ＡＣが装着された場合、インレット３０の共通通信端子３１を介して、交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号を交流電源ＡＣから受信する。
制御部８０は、切替部５０に接続され、インレット３０の共通通信端子３１を介して受信した識別信号、及び、端子電圧センサ７１から受信した電圧に基づいて切替部５０を制御する。制御部８０は、例えば、直流電源ＤＣが接続されたことを表す識別信号、及び、端子電圧センサ７１から直流電源ＤＣの適正な電圧を受信した場合、切替部５０のリレー５１、５２をＯＮし、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を駆動しないことにより、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替え、インレット３０に入力された電力をバッテリ１０に充電する。一方、制御部８０は、交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号、及び、端子電圧センサ７１から交流電源ＡＣの適正な電圧を受信した場合、切替部５０のリレー５１、５２をＯＦＦし、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を駆動することにより、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替え、インレット３０に入力された電力をバッテリ１０に充電する。このように、制御部８０は、各電源から出力される識別信号、及び、端子電圧センサ７１から出力される電圧に基づいてバッテリ１０の充電を行うので、切替部５０をＯＮした状態でＡＣ充電を行う等の誤った動作を回避することができる。
なお、制御部８０は、直流電源ＤＣが接続されたことを表す識別信号、及び、端子電圧センサ７１から直流電源ＤＣの不適正な電圧を受信した場合、切替部５０のリレー５１、５２をＯＦＦし、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を駆動しない。また、制御部８０は、交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号、及び、端子電圧センサ７１から交流電源ＡＣの不適正な電圧を受信した場合、切替部５０のリレー５１、５２をＯＦＦし、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を駆動しない。制御部８０は、直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号を受信していない場合、切替部５０のリレー５１、５２をＯＦＦし、且つ、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を駆動しない。
次に、電源装置１の動作例について説明する。図４は、実施形態に係る電源装置１の動作例を示すフローチャートである。制御部８０は、インレット３０に外部充電器が接続されたか否かを判定する（ステップＳ１）。制御部８０は、インレット３０に外部充電器が接続された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、直流電源ＤＣが接続されたか、又は、交流電源ＡＣが接続されたかを判定する（ステップＳ２）。制御部８０は、例えば、直流電源ＤＣが接続されたことを表す識別信号を受信した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、端子電圧センサ７１から直流電源ＤＣの適正な電圧を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部８０は、端子電圧センサ７１から直流電源ＤＣの適正な電圧を受信した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替える（ステップＳ４）。制御部８０は、例えば、リレー５１、５２をＯＮに切り替えることで、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずにインレット３０及びバッテリ１０を接続し、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替える。そして、制御部８０は、ＤＣ電源ラインＬ１を介して直流電源ＤＣから供給される電力をバッテリ１０に充電する（ステップＳ５）。
制御部８０は、上述のステップＳ２で、交流電源ＡＣが接続されたことを表す識別信号を受信した場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、端子電圧センサ７１から交流電源ＡＣの適正な電圧を受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。制御部８０は、端子電圧センサ７１から交流電源ＡＣの適正な電圧を受信した場合（ステップ６；Ｙｅｓ）、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替える（ステップＳ７）。制御部８０は、例えば、リレー５１、５２をＯＦＦに切り替えることで、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介してインレット３０及びバッテリ１０を接続し、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替える。そして、制御部８０は、ＡＣ電源ラインＬ２を介して交流電源ＡＣから供給される電力をバッテリ１０に充電する（ステップＳ５）。
制御部８０は、上述のステップＳ１で、インレット３０に外部充電器が接続されていない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、インレット３０に外部充電器が接続されるまで待機する。また、制御部８０は、上述のステップＳ３で、端子電圧センサ７１から直流電源ＤＣの適正な電圧を受信しない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、車両Ｖに搭載された表示部や音声出力部等からエラーを報知する（ステップＳ８）。また、制御部８０は、上述のステップＳ６で、端子電圧センサ７１から交流電源ＡＣの適正な電圧を受信しない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、車両Ｖに搭載された表示部や音声出力部等からエラーを報知する（ステップＳ９）。
以上のように、実施形態に係る電源装置１は、バッテリ１０と、共通電源端子３２と、ＡＣ／ＤＣ変換部６０と、ＤＣ電源ラインＬ１と、ＡＣ電源ラインＬ２と、切替部５０と、制御部８０とを備える。バッテリ１０は、車両Ｖに搭載され電力を蓄電する。共通電源端子３２は、車両Ｖの外部の直流電源ＤＣの電源端子（正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎ）及び車両Ｖの外部の交流電源ＡＣの電源端子（第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２）に共通に接続可能な形状である。共通電源端子３２は、充電の際には直流電源ＤＣの電源端子（正極端子Ｔｐ及び負極端子Ｔｎ）又は交流電源ＡＣの電源端子（第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２）の一方に接続され電力を入力する。ＡＣ／ＤＣ変換部６０は、共通電源端子３２に入力された交流電力を直流電力に変換する。ＡＣ電源ラインＬ２は、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介して共通電源端子３２及びバッテリ１０を接続する。ＤＣ電源ラインＬ１は、ＡＣ／ＤＣ変換部６０を介さずに共通電源端子３２及びバッテリ１０を接続する。切替部５０は、共通電源端子３２からバッテリ１０に流れる電流の経路をＤＣ電源ラインＬ１又はＡＣ電源ラインＬ２の一方に切り替える。制御部８０は、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣのいずれかであるかを判定した判定結果に基づいて切替部５０を制御する。制御部８０は、例えば、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣの場合、ＤＣ電源ラインＬ１に切り替え、且つ、共通電源端子３２に接続される電源が交流電源ＡＣの場合、ＡＣ電源ラインＬ２に切り替えることで、共通電源端子３２に入力された電力をバッテリ１０に充電する。
この構成により、電源装置１は、直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣが装着されるインレット３０において、当該インレット３０の共通電源端子３２を共通化することができ、当該インレット３０を小型化することができる。電源装置１は、例えば、インレット３０の共通電源端子３２の数を半数にすることができ、この共通電源端子３２に接続される配索線の増加を抑制することができる。電源装置１は、インレット３０の小型化により車両Ｖの意匠の自由度を向上させることができると共に、部品コストを抑制することができる。また、電源装置１は、インレット３０に装着されるコネクタＣの小型化を実現できる。電源装置１は、ＡＣ電源ラインＬ２とＤＣ電源ラインＬ１とを一部共通化することができ、配索線を削減することができ、軽量化することができる。このように、電源装置１は、装置の大型化を抑制することができ、且つ、配索性を向上でき、この結果、直流電源ＤＣと交流電源ＡＣとを適正に使い分けることができる。
上記電源装置１は、更に、共通通信端子３１を備える。共通通信端子３１は、直流電源ＤＣの通信端子Ｔｃ１に接続可能であり且つ交流電源ＡＣの通信端子Ｔｃ２に接続可能であり、直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣから信号を入力する。制御部８０は、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣのいずれかであるかを表す信号を共通通信端子３１を介して受信する。この構成により、電源装置１は、直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣが装着されるインレット３０において、当該インレット３０の共通通信端子３１を共通化することができ、当該インレット３０を小型化することができる。これにより、電源装置１は、装置の大型化を抑制することができ、且つ、配索性を向上できる。
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。電源装置１は、共通通信端子３１を備える例について説明したが、これに限定されず、共通通信端子３１を備えずに、直流電源ＤＣ及び交流電源ＡＣに対してそれぞれ異なる別々の通信端子を備える構成としてもよい。
また、制御部８０は、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣのいずれかであるかを表す信号を共通通信端子３１を介して受信する例について説明したが、これに限定されない。制御部８０は、例えば、共通電源端子３２に接続される電源が直流電源ＤＣ又は交流電源ＡＣのいずれかであるかを表す信号を、無線通信やプッシュボタンの押圧等により受信するようにしてもよい。
また、ロック機構は、例えば、蓋部により開口部を閉塞することで、外部充電器のコネクタＣが開口部に挿し込まれないようにする例について説明したが、これに限定されず、ぞの他の方法によりロック機構を実現してもよい。
１ 電源装置
１０ バッテリ
３１ 共通通信端子
３１ａ 通信接点
３２ 共通電源端子
３２ａ 第１電源接点
３２ｂ 第２電源接点
５０ 切替部
６０ ＡＣ／ＤＣ変換部
８０ 制御部
Ｌ１ ＤＣ電源ライン
Ｌ２ ＡＣ電源ライン
ＤＣ 直流電源
ＡＣ 交流電源
Ｖ 車両

Claims (2)

  1. 車両に搭載され電力を蓄電するバッテリと、
    前記車両の外部の直流電源の電源端子及び前記車両の外部の交流電源の電源端子に共通に接続可能な形状であり、充電の際には前記直流電源の前記電源端子又は前記交流電源の前記電源端子の一方に接続され電力を入力する共通電源端子と、
    前記共通電源端子に入力された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換部を介して前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するＡＣ電源ラインと、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換部を介さずに前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するＤＣ電源ラインと、
    前記共通電源端子から前記バッテリに流れる電流の経路を前記ＤＣ電源ライン又は前記ＡＣ電源ラインの一方に切り替える切替部と、
    前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを判定した判定結果に基づいて前記切替部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源の場合、前記ＤＣ電源ラインに切り替え、且つ、前記共通電源端子に接続される電源が前記交流電源の場合、前記ＡＣ電源ラインに切り替えることで、前記共通電源端子に入力された電力を前記バッテリに充電することを特徴とする電源装置。
  2. 前記直流電源の通信端子に接続可能であり且つ前記交流電源の通信端子に接続可能であり、前記直流電源及び前記交流電源から信号を入力する共通通信端子を備え、
    前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを表す信号を前記共通通信端子を介して受信する請求項１に記載の電源装置。
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