JP2021191203A - Power system and charger - Google Patents

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Abstract

To provide a power system and a charger, capable of suitably charging a target power storage device using at least one of a system power supply and a power supply power storage device.SOLUTION: A power system 10 charges a vehicle power storage device 21 as a target power storage device using at least one of a system power supply 11 and a power supply power storage device 12. The power system 10 comprises: a charger 30 having, as a charging mode for charging the vehicle power storage device 21, a first system mode using the system power supply 11, a second system mode using both of the system power supply 11 and the power supply power storage device 12, and a power supply mode using the power supply power storage device 12; and a control ECU 120 for controlling the charging mode. The control ECU 120 controls the charging mode on the basis of a target SOC Xa and a power supply SOC Xb and switches the charging mode in response to variation in the target SOC Xa during charging of the vehicle power storage device 21.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力システム及び充電装置に関する。 The present invention relates to a power system and a charging device.

例えば特許文献1には、電源用蓄電装置としての蓄電池を系統電源としての電力系統に系統連系させた電力システムについて記載されている。当該電力システムでは、電源用蓄電装置から出力される電力は、系統電力に変換されて電力系統に出力され、系統電力として負荷に供給される。 For example, Patent Document 1 describes a power system in which a storage battery as a power storage device is connected to a power system as a system power source. In the power system, the power output from the power storage device is converted into system power, output to the power system, and supplied to the load as system power.

特開2019−68618号公報JP-A-2019-68618

ここで、電源用蓄電装置を有する電力システムでは、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を電源として用いて対象蓄電装置を充電することが考えられる。この場合、状況に応じて、対象蓄電装置の充電に用いる電源を切り替えたい場合がある。 Here, in a power system having a power storage device, it is conceivable to use at least one of the system power supply and the power storage device as a power source to charge the target power storage device. In this case, it may be desired to switch the power source used for charging the target power storage device depending on the situation.

特に、対象蓄電装置を充電する場合、対象蓄電装置の充電に伴い対象蓄電装置のSOCが変化する。すると、対象蓄電装置の充電に適した電力が変化し、その結果充電に適した電力を供給することができなかったり、意図しない電力が供給されたりすることが生じ得る。 In particular, when the target power storage device is charged, the SOC of the target power storage device changes as the target power storage device is charged. Then, the electric power suitable for charging the target power storage device changes, and as a result, it may not be possible to supply the electric power suitable for charging, or unintended electric power may be supplied.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を好適に充電することができる電力システム及び充電装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a power system and a charging device capable of suitably charging a target power storage device using at least one of a system power supply and a power storage device. It is to be.

上記目的を達成する電力システムは、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するものであって、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第1系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第2系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置と、前記対象蓄電装置のSOCである対象SOC、及び、前記電源用蓄電装置のSOCである電源SOCに基づいて、前記充電モードを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象SOCの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする。 A power system that achieves the above object charges a target power storage device using at least one of a system power supply and a power storage device, and uses the system power supply as a charging mode for charging the target power storage device. A charging device having one system mode, a second system mode using both the system power supply and the power storage device, and a power supply mode using the power power storage device, and a target that is the SOC of the target power storage device. A control unit that controls the charging mode based on the SOC and the power supply SOC that is the SOC of the power storage device is provided, and the control unit changes the target SOC during charging of the target power storage device. The charging mode is switched according to the above.

かかる構成によれば、対象蓄電装置を充電する充電モードとして、第1系統モード、第2系統モード及び電源モードがあるため、系統電源又は電源用蓄電装置のいずれか一方を用いて対象蓄電装置を充電したり、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電したりすることができる。また、対象SOC及び電源SOCに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。 According to this configuration, there are a first system mode, a second system mode, and a power supply mode as charging modes for charging the target power storage device. Therefore, the target power storage device is used by using either the system power supply or the power storage device. It can be charged or the target power storage device can be charged using both the system power supply and the power storage device. Further, by controlling the charging mode based on the target SOC and the power supply SOC, it is possible to select an appropriate charging mode according to the situation.

特に、対象蓄電装置の充電中、対象SOCは変化する。対象SOCが変化すると、対象蓄電装置の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、対象蓄電装置の充電中、対象SOCの変化に応じて充電モードが切り替わるため、対象SOCの変化に伴う対象蓄電装置の充電に適した電力の変化に充電モードを追従させることができる。したがって、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。 In particular, the target SOC changes during charging of the target power storage device. When the target SOC changes, the power suitable for charging the target power storage device also changes. In this regard, according to this configuration, since the charging mode is switched according to the change of the target SOC during charging of the target power storage device, the charging mode is set to the change of the power suitable for charging the target power storage device due to the change of the target SOC. It can be made to follow. Therefore, the target power storage device can be suitably charged.

上記電力システムについて、前記制御部は、前記対象SOCが予め定められた系統対象閾値よりも低く且つ前記電源SOCが予め定められた電源閾値以上である場合には前記充電モードを前記第2系統モードに設定し、前記対象SOCが前記系統対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記第1系統モードに設定するとよい。 With respect to the power system, the control unit sets the charging mode to the second system mode when the target SOC is lower than the predetermined system target threshold value and the power supply SOC is equal to or higher than the predetermined power supply threshold value. When the target SOC is equal to or higher than the system target threshold value, the charging mode may be set to the first system mode.

かかる構成によれば、対象SOCが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、対象SOCが系統対象閾値よりも低く且つ電源SOCが電源閾値以上である場合には充電モードが第2系統モードに設定される。これにより、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電することができるため、大電力に対応できる。 According to this configuration, the charging mode is set when the target SOC is lower than the system target threshold value and the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value, in response to the fact that the power suitable for charging tends to increase as the target SOC becomes lower. It is set to the second system mode. As a result, the target power storage device can be charged using both the system power supply and the power storage device, so that a large amount of electric power can be supported.

また、充電モードを第2系統モードにする条件として、電源SOCが電源閾値以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置が劣化したりすることを抑制できる。 Further, as a condition for setting the charging mode to the second system mode, it is included that the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value. As a result, inconveniences caused by the discharge of the power storage device even though the power storage amount is small, for example, sufficient power cannot be supplied or the power power storage device deteriorates. It is possible to suppress the operation.

一方、対象SOCが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象SOCが系統対象閾値以上である場合には充電モードが第1系統モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置を使用することなく充電に適した電力を供給することができる。 On the other hand, when the target SOC is higher than the target SOC, the power suitable for charging tends to be smaller, and when the target SOC is equal to or higher than the system target threshold value, the charging mode is set to the first system mode. As a result, it is possible to supply electric power suitable for charging without using a power storage device.

上記電力システムについて、前記制御部は、前記対象SOCが前記系統対象閾値よりも低く且つ前記電源SOCが前記電源閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第1系統モードに設定するとよい。 For the power system, the control unit may set the charging mode to the first system mode when the target SOC is lower than the system target threshold value and the power supply SOC is lower than the power supply threshold value.

かかる構成によれば、対象SOCが系統対象閾値よりも低い場合であっても電源SOCが電源閾値よりも低い場合には、電源用蓄電装置を使用することなく、系統電源のみを用いて対象蓄電装置の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、対象蓄電装置の充電を行うことができる。 According to this configuration, even if the target SOC is lower than the system target threshold value, if the power supply SOC is lower than the power supply threshold value, the target power storage is performed using only the system power supply without using the power storage device. The device is charged. As a result, it is possible to charge the target power storage device while suppressing the inconvenience caused by the discharge of the power power storage device even though the power storage amount of the power power storage device is small.

上記電力システムについて、前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、前記対象SOCが予め定められた第1対象値以下である場合には第1電力であり、前記対象SOCが前記第1対象値よりも高い第2対象値以上である場合には第2電力であり、前記第1対象値から前記第2対象値に向かうに従って低下するものであり、前記系統電源が出力可能な最大電力である系統最大電力は、前記第1電力よりも高く且つ前記第2電力よりも低く、前記系統対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記系統最大電力となる前記対象SOCであるとよい。 With respect to the power system, the power suitable for charging the target power storage device is the first power when the target SOC is equal to or less than a predetermined first target value, and the target SOC is the first target value. When it is higher than the second target value, it is the second power, which decreases from the first target value toward the second target value, and is the maximum power that can be output by the system power supply. The system maximum power is higher than the first power and lower than the second power, and the system target threshold is the target SOC in which the power suitable for charging the target power storage device is the system maximum power. good.

かかる構成によれば、対象蓄電装置の充電に適した電力が系統最大電力となるまでは充電モードが第2系統モードとなり、対象蓄電装置の充電に適した電力が系統最大電力よりも小さくなると、充電モードが第2系統モードから第1系統モードに切り替わる。これにより、系統最大電力が第1電力と第2電力との間に設定されている状況下において対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。 According to this configuration, the charging mode becomes the second system mode until the power suitable for charging the target power storage device becomes the system maximum power, and when the power suitable for charging the target power storage device becomes smaller than the system maximum power, The charging mode switches from the second system mode to the first system mode. Thereby, the target power storage device can be suitably charged under the condition that the maximum system power is set between the first power and the second power.

上記電力システムについて、前記制御部は、前記充電モードが前記第2系統モードである場合には、前記対象SOCの変化に応じて、前記系統電源から出力される系統電力を前記系統最大電力に維持しつつ前記電源用蓄電装置から出力される電源電力を可変制御するとよい。 Regarding the power system, when the charging mode is the second system mode, the control unit maintains the system power output from the system power supply at the system maximum power in response to a change in the target SOC. While doing so, it is preferable to variably control the power supply power output from the power storage device.

かかる構成によれば、系統電力が系統最大電力に維持されるため、電源電力をなるべく小さくすることができる。これにより、電源用蓄電装置の充放電を抑制でき、それを通じて電源用蓄電装置の劣化を抑制できる。 According to such a configuration, since the system power is maintained at the system maximum power, the power supply power can be reduced as much as possible. As a result, charging / discharging of the power storage device can be suppressed, and deterioration of the power storage device can be suppressed through this.

上記電力システムについて、前記制御部は、前記電源SOCが予め定められた電源閾値以上である状況下において前記対象SOCが予め定められた電源対象閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第2系統モードに設定する一方、前記電源SOCが前記電源閾値以上である状況下において前記対象SOCが前記電源対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記電源モードに設定するとよい。 With respect to the power system, the control unit sets the charging mode to the second charging mode when the target SOC is lower than the predetermined power target threshold in a situation where the power SOC is equal to or higher than the predetermined power threshold. On the other hand, when the target SOC is equal to or higher than the power target threshold in a situation where the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value, the charging mode may be set to the power supply mode.

かかる構成によれば、対象SOCが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、電源SOCが電源閾値以上であり且つ対象SOCが電源対象閾値よりも低い場合には充電モードが第2系統モードに設定される。これにより、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電することができるため、大電力に対応できる。 According to this configuration, the charging mode is set when the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value and the target SOC is lower than the power supply target threshold value, in response to the fact that the power suitable for charging tends to increase when the target SOC becomes low. It is set to the second system mode. As a result, the target power storage device can be charged using both the system power supply and the power storage device, so that a large amount of electric power can be supported.

一方、対象SOCが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、電源SOCが電源閾値以上であり且つ対象SOCが電源対象閾値以上である場合には充電モードが電源モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置のみを用いて充電に適した電力を供給することができる。 On the other hand, in response to the fact that the power suitable for charging tends to decrease as the target SOC increases, the charging mode is set to the power mode when the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value and the target SOC is equal to or higher than the power supply target threshold value. Will be done. As a result, it is possible to supply power suitable for charging using only the power storage device.

また、充電モードを第2系統モード又は電源モードに設定する条件として、電源SOCが電源閾値以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置が劣化したりすることを抑制できる。 Further, as a condition for setting the charging mode to the second system mode or the power supply mode, it is included that the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value. As a result, inconveniences caused by the discharge of the power storage device even though the power storage amount is small, for example, sufficient power cannot be supplied or the power power storage device deteriorates. It is possible to suppress the operation.

上記電力システムについて、前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、前記対象SOCが予め定められた第1対象値以下である場合には第1電力であり、前記対象SOCが前記第1対象値よりも高い第2対象値以上である場合には第2電力であり、前記第1対象値から前記第2対象値に向かうに従って低下するものであり、前記電源用蓄電装置が出力可能な最大電力である電源最大電力は、前記第1電力よりも高く且つ前記第2電力よりも低く、前記電源対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記電源最大電力となる前記対象SOCであるとよい。 With respect to the power system, the power suitable for charging the target power storage device is the first power when the target SOC is equal to or less than a predetermined first target value, and the target SOC is the first target value. When it is higher than the second target value, it is the second power, which decreases from the first target value toward the second target value, and is the maximum power that can be output by the power storage device. The maximum power source power is higher than the first power source and lower than the second power source, and the power source target threshold is the target SOC in which the power suitable for charging the target power storage device is the power source maximum power. It would be nice to have it.

かかる構成によれば、対象蓄電装置の充電に適した電力が電源最大電力となるまでは充電モードが第2系統モードとなり、対象蓄電装置の充電に適した電力が電源最大電力よりも小さくなると、充電モードが第2系統モードから電源モードに切り替わる。これにより、電源最大電力が第1電力と第2電力との間に設定されている状況下において、電源用蓄電装置を優先して使用しつつ、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。 According to this configuration, the charging mode is the second system mode until the power suitable for charging the target power storage device becomes the maximum power supply, and when the power suitable for charging the target power storage device becomes smaller than the maximum power supply power. The charging mode switches from the second system mode to the power mode. As a result, in a situation where the maximum power source power is set between the first power source and the second power source, it is possible to suitably charge the target power storage device while preferentially using the power storage device. ..

上記電力システムについて、前記充電装置は、第1の1次側巻線、及び、前記電源用蓄電装置が接続される第1中間タップを有する第1の2次側巻線を備えた第1トランスと、前記第1の1次側巻線と直列に接続された第2の1次側巻線、及び、前記対象蓄電装置が接続される第2中間タップを有する第2の2次側巻線を備えた第2トランスと、前記系統電源と接続されるとともに前記第1の1次側巻線及び前記第1の2次側巻線の直列接続体に接続された電力変換回路であって、1次側スイッチング素子を有する1次側回路と、前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、前記第1中間タップと前記電源用蓄電装置との間に設けられる第1の2次側コイルと、前記第1の2次側巻線に接続された第1の2次側スイッチング素子とを有する第1の2次側回路と、前記第1の2次側回路と前記対象蓄電装置との間に設けられる電力変換回路であって、前記第2中間タップと前記対象蓄電装置との間に設けられる第2の2次側コイルと、前記第2の2次側巻線に接続された第2の2次側スイッチング素子と、を有する第2の2次側回路と、前記第1の2次側回路及び前記第2の2次側回路の間に設けられた中間コンデンサと、を備え、前記制御部は、前記1次側スイッチング素子、前記第1の2次側スイッチング素子、及び前記第2の2次側スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御するとよい。 For the power system, the charging device is a first transformer comprising a first primary winding and a first secondary winding having a first intermediate tap to which the power storage device is connected. And a second primary winding connected in series with the first primary winding, and a second secondary winding having a second intermediate tap to which the target power storage device is connected. A power conversion circuit connected to the system power supply and connected to a series connection of the first primary winding and the first secondary winding. A primary side circuit having a primary side switching element and a power conversion circuit connected to the power storage device, the first two provided between the first intermediate tap and the power storage device. A first secondary circuit having a secondary coil and a first secondary switching element connected to the first secondary winding, the first secondary circuit, and the target power storage. A power conversion circuit provided between the device and a second secondary coil provided between the second intermediate tap and the target power storage device, and connected to the second secondary winding. A second secondary circuit having a second secondary switching element, and an intermediate capacitor provided between the first secondary circuit and the second secondary circuit. The control unit may control the charging mode by controlling the primary side switching element, the first secondary side switching element, and the second secondary side switching element.

かかる構成によれば、1次側スイッチング素子、第1の2次側スイッチング素子、第2の2次側スイッチング素子を制御することにより、充電モードを制御しつつ対象蓄電装置の充電を行うことができる。 According to such a configuration, by controlling the primary side switching element, the first secondary side switching element, and the second secondary side switching element, it is possible to charge the target power storage device while controlling the charging mode. can.

上記電力システムについて、前記充電装置は、前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するAC/DC変換回路と、前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、第1変換スイッチング素子を有する第1変換回路と、前記AC/DC変換回路及び前記第1変換回路の双方に接続された電力変換回路であって、第2変換スイッチング素子を有する第2変換回路と、前記AC/DC変換回路と前記第2変換回路との間に設けられ、前記第1変換回路に接続された中間コンデンサと、を備え、前記第2変換回路によって変換された直流電力を前記対象蓄電装置に出力するものであり、前記制御部は、前記AC/DC変換回路、前記第1変換スイッチング素子及び前記第2変換スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御するとよい。 Regarding the power system, the charging device is an AC / DC conversion circuit that converts system power output from the system power supply into DC power, and a power conversion circuit connected to the power storage device. A first conversion circuit having a conversion switching element, a power conversion circuit connected to both the AC / DC conversion circuit and the first conversion circuit, the second conversion circuit having a second conversion switching element, and the above. An intermediate capacitor provided between the AC / DC conversion circuit and the second conversion circuit and connected to the first conversion circuit is provided, and the DC power converted by the second conversion circuit is used as the target power storage device. The control unit may control the charging mode by controlling the AC / DC conversion circuit, the first conversion switching element, and the second conversion switching element.

かかる構成によれば、AC/DC変換回路、第1変換回路の第1変換スイッチング素子及び第2変換回路の第2変換スイッチング素子を制御することによって、充電モードを制御しつつ対象蓄電装置を充電できる。 According to this configuration, the target power storage device is charged while controlling the charging mode by controlling the AC / DC conversion circuit, the first conversion switching element of the first conversion circuit, and the second conversion switching element of the second conversion circuit. can.

上記目的を達成する充電装置は、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するのに用いられ、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第1系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第2系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有するものであって、前記対象蓄電装置のSOCである対象SOC、及び、前記電源用蓄電装置のSOCである電源SOCに基づいて、前記充電モードを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象SOCの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする。 The charging device that achieves the above object is used to charge the target power storage device using at least one of the system power supply and the power storage device, and the system power supply is used as the charging mode for charging the target power storage device. It has one system mode, a second system mode using both the system power supply and the power storage device, and a power supply mode using the power power storage device, and is the SOC of the target power storage device. A control unit that controls the charging mode based on the target SOC and the power supply SOC that is the SOC of the power storage device is provided, and the control unit changes the target SOC during charging of the target power storage device. The charging mode is switched accordingly.

かかる構成によれば、対象蓄電装置を充電する充電モードとして、第1系統モード、第2系統モード及び電源モードがあるため、系統電源又は電源用蓄電装置のいずれか一方を用いて対象蓄電装置を充電したり、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電したりすることができる。また、対象SOC及び電源SOCに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。 According to this configuration, there are a first system mode, a second system mode, and a power supply mode as charging modes for charging the target power storage device. Therefore, the target power storage device is used by using either the system power supply or the power storage device. It can be charged or the target power storage device can be charged using both the system power supply and the power storage device. Further, by controlling the charging mode based on the target SOC and the power supply SOC, it is possible to select an appropriate charging mode according to the situation.

特に、対象蓄電装置の充電中、対象SOCは変化する。対象SOCが変化すると、対象蓄電装置の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、対象蓄電装置の充電中、対象SOCの変化に応じて充電モードが切り替わるため、対象SOCの変化に伴って対象蓄電装置の充電に適した電力が変化した場合であっても、当該充電に適した電力に対して充電モードを追従させることができる。したがって、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。 In particular, the target SOC changes during charging of the target power storage device. When the target SOC changes, the power suitable for charging the target power storage device also changes. In this regard, according to this configuration, the charging mode is switched according to the change of the target SOC while the target power storage device is being charged. Therefore, when the power suitable for charging the target power storage device changes with the change of the target SOC. Even if there is, the charging mode can be made to follow the electric power suitable for the charging. Therefore, the target power storage device can be suitably charged.

この発明によれば、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を好適に充電することができる。 According to the present invention, the target power storage device can be suitably charged by using at least one of the system power supply and the power storage device.

第1実施形態の充電装置及び電力システムの概要を示す回路図。The circuit diagram which shows the outline of the charging device and the electric power system of 1st Embodiment. 第1実施形態の充電制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the charge control process of 1st Embodiment. 対象SOCと充電に適した電力との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the target SOC and the electric power suitable for charging. 車両用蓄電装置の充電中の目標電力、系統目標電力及び電源目標電力の時間変化を示すグラフ。The graph which shows the time change of the target power, the system target power, and the power source target power during charging of the power storage device for a vehicle. 第2実施形態の充電制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the charge control process of 2nd Embodiment. 第3実施形態の充電装置の概要を示す回路図。The circuit diagram which shows the outline of the charging device of 3rd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、電力システム及び充電装置の第1実施形態について説明する。本実施形態では、充電装置は、工場や商業施設などに設置されている。すなわち、本実施形態の電力システムは、家庭用ではなく商業用または産業用である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the electric power system and the charging device will be described. In this embodiment, the charging device is installed in a factory, a commercial facility, or the like. That is, the power system of this embodiment is not for home use but for commercial or industrial use.

図1及び図2に示すように、本実施形態の電力システム10は、車両20に設けられた対象蓄電装置としての車両用蓄電装置21を充電するものであり、系統電源11とは異なる電源用蓄電装置12と、充電装置30と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the power system 10 of the present embodiment charges a vehicle power storage device 21 as a target power storage device provided in the vehicle 20, and is for a power source different from the system power supply 11. It includes a power storage device 12 and a charging device 30.

系統電源11は、例えば3相の系統電力Paを出力するものである。系統電源11が供給可能な系統電力Paの最大値である系統最大電力Pamaxは、電力会社との契約内容又は他の電力システムの電力使用状況等に応じて変動する。 The grid power supply 11 outputs, for example, a three-phase grid power Pa. The maximum grid power Pamax, which is the maximum value of the grid power Pa that can be supplied by the grid power supply 11, varies depending on the contents of the contract with the power company, the power usage status of other power systems, and the like.

電源用蓄電装置12は、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。電源用蓄電装置12の電圧である電源電圧Vpは、電源用蓄電装置12のSOC(充電状態)に応じて変動する。一例としては、電源電圧Vpは、電源用蓄電装置12のSOCが高くなるに従って高くなる。詳細には、電源電圧Vpは、最小電源電圧Vpminから最大電源電圧Vpmaxまでの範囲内に亘って変動する。 The power storage device 12 is, for example, a secondary battery or an electric double layer capacitor. The power supply voltage Vp, which is the voltage of the power storage device 12, varies depending on the SOC (charging state) of the power storage device 12. As an example, the power supply voltage Vp increases as the SOC of the power storage device 12 increases. Specifically, the power supply voltage Vp varies over the range from the minimum power supply voltage Vpmin to the maximum power supply voltage Vpmax.

車両20は、対象蓄電装置としての車両用蓄電装置21の他に、車両用蓄電装置21の制御を行う車両ECU22と、を備えている。
車両用蓄電装置21は、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。本実施形態では、充電電圧Vrの直流電力が車両用蓄電装置21に入力されることにより、車両用蓄電装置21の充電が行われる。このため、充電電圧Vrは、車両用蓄電装置21の電圧であり、車両用蓄電装置21が充電するのに必要な要求電圧といえる。また、充電電圧Vrは、負荷の要求電圧ともいえる。
The vehicle 20 includes, in addition to the vehicle power storage device 21 as the target power storage device, a vehicle ECU 22 that controls the vehicle power storage device 21.
The vehicle power storage device 21 is, for example, a secondary battery or an electric double layer capacitor. In the present embodiment, the DC power of the charging voltage Vr is input to the vehicle power storage device 21 to charge the vehicle power storage device 21. Therefore, the charging voltage Vr is the voltage of the vehicle power storage device 21, and can be said to be the required voltage required for the vehicle power storage device 21 to charge. Further, the charging voltage Vr can be said to be the required voltage of the load.

車両用蓄電装置21の電圧である充電電圧Vrは、車両用蓄電装置21の種類やSOC(充電状態)に応じて変動する。例えば、車両用蓄電装置21がリチウムイオン電池である場合と鉛蓄電池である場合とで充電電圧Vrは異なる。また、一般的に、充電電圧Vrは、車両用蓄電装置21のSOCが高くなるに従って高くなる。 The charging voltage Vr, which is the voltage of the vehicle power storage device 21, varies depending on the type of the vehicle power storage device 21 and the SOC (charging state). For example, the charging voltage Vr differs depending on whether the vehicle power storage device 21 is a lithium ion battery or a lead storage battery. Further, in general, the charging voltage Vr increases as the SOC of the vehicle power storage device 21 increases.

ここで、本電力システム10において想定される充電電圧Vrの最小値を最小充電電圧Vrminといい、充電電圧Vrの最大値を最大充電電圧Vrmaxという。充電電圧Vrは、最小充電電圧Vrminから最大充電電圧Vrmaxまでの範囲内に亘って変動する。 Here, the minimum value of the charging voltage Vr assumed in the power system 10 is referred to as the minimum charging voltage Vrmin, and the maximum value of the charging voltage Vr is referred to as the maximum charging voltage Vrmax. The charging voltage Vr varies over the range from the minimum charging voltage Vrmin to the maximum charging voltage Vrmax.

本実施形態では、最小電源電圧Vpminは最小充電電圧Vrminよりも低く、最大電源電圧Vpmaxは最小充電電圧Vrminよりも高い。詳細には、Vpmin<Vrmin<Vpmax<Vrmaxとなっている。このため、両蓄電装置12,21のSOCに応じて、電源電圧Vpが充電電圧Vrよりも低くなる場合と、電源電圧Vpが充電電圧Vrよりも高くなる場合とがある。なお、電源用蓄電装置12及び車両用蓄電装置21の具体的な構成は任意である。 In the present embodiment, the minimum power supply voltage Vpmin is lower than the minimum charge voltage Vrmin, and the maximum power supply voltage Vpmax is higher than the minimum charge voltage Vrmin. Specifically, Vpmin <Vrmin <Vpmax <Vrmax. Therefore, depending on the SOCs of both power storage devices 12 and 21, the power supply voltage Vp may be lower than the charging voltage Vr, or the power supply voltage Vp may be higher than the charging voltage Vr. The specific configuration of the power storage device 12 and the vehicle power storage device 21 is arbitrary.

なお、最大充電電圧Vrmaxは、最大電源電圧Vpmaxよりも高く設定されている。これにより、本電力システム10に適用可能な車両用蓄電装置21の範囲を広げることができる。したがって、汎用性の向上を図ることができる。 The maximum charging voltage Vrmax is set higher than the maximum power supply voltage Vpmax. This makes it possible to expand the range of the vehicle power storage device 21 applicable to the power system 10. Therefore, it is possible to improve versatility.

車両ECU22は、車両用蓄電装置21の充電に関する制御を行うものである。車両ECU22は、充電装置30と電気的に接続可能に構成されている。車両ECU22は、充電装置30と電気的に接続された場合には、充電装置30と通信を行うことにより、車両用蓄電装置21のSOCなどの必要な情報を送信する。 The vehicle ECU 22 controls the charging of the vehicle power storage device 21. The vehicle ECU 22 is configured to be electrically connectable to the charging device 30. When the vehicle ECU 22 is electrically connected to the charging device 30, the vehicle ECU 22 communicates with the charging device 30 to transmit necessary information such as the SOC of the vehicle power storage device 21.

充電装置30は、車両20と電気的に接続するのに用いられる負荷接続部としてのコネクタ40を有している。コネクタ40が車両20に接続されることにより、充電装置30と、車両用蓄電装置21及び車両ECU22とが電気的に接続される。コネクタ40は、負荷と充電装置30とを接続するための接続部ともいえる。 The charging device 30 has a connector 40 as a load connecting portion used for electrically connecting to the vehicle 20. By connecting the connector 40 to the vehicle 20, the charging device 30, the vehicle power storage device 21, and the vehicle ECU 22 are electrically connected. The connector 40 can be said to be a connection portion for connecting the load and the charging device 30.

図2に示すように、コネクタ40は、車両用蓄電装置21の正極端子に接続される正極負荷入力端子41と、車両用蓄電装置21の負極端子に接続される負極負荷入力端子42と、車両ECU22と接続される制御端子43と、を有している。 As shown in FIG. 2, the connector 40 includes a positive electrode load input terminal 41 connected to the positive electrode terminal of the vehicle power storage device 21, a negative electrode load input terminal 42 connected to the negative electrode terminal of the vehicle power storage device 21, and a vehicle. It has a control terminal 43 connected to the ECU 22.

充電装置30は、負極蓄電入力端子35と負極負荷入力端子42とを接続する負極配線44を有している。これにより、電源用蓄電装置12と車両用蓄電装置21との負極同士が電気的に接続される。 The charging device 30 has a negative electrode wiring 44 that connects the negative electrode storage input terminal 35 and the negative electrode load input terminal 42. As a result, the negative electrodes of the power storage device 12 and the vehicle power storage device 21 are electrically connected to each other.

本実施形態では、説明の便宜上、コネクタ40の数は1つとする。ただし、これに限られず、充電装置30は、互いに並列に接続された複数のコネクタ40を有しており、複数の車両20と同時に接続可能となっている構成でもよい。この場合、充電装置30は、複数の車両20に対して同時に電力供給を行うことができる。 In this embodiment, the number of connectors 40 is one for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to this, and the charging device 30 may have a plurality of connectors 40 connected in parallel to each other and may be configured to be connectable at the same time as the plurality of vehicles 20. In this case, the charging device 30 can supply electric power to a plurality of vehicles 20 at the same time.

以上のとおり、充電装置30は、系統電源11、電源用蓄電装置12及び車両20(詳細には車両用蓄電装置21)に接続可能に構成されている。そして、充電装置30は、系統電源11及び電源用蓄電装置12の少なくとも一方を用いて車両用蓄電装置21の充電を行うものである。充電装置30の詳細な構成については後述する。 As described above, the charging device 30 is configured to be connectable to the system power supply 11, the power storage device 12, and the vehicle 20 (specifically, the vehicle power storage device 21). Then, the charging device 30 charges the vehicle power storage device 21 by using at least one of the system power supply 11 and the power storage device 12. The detailed configuration of the charging device 30 will be described later.

充電装置30について以下に詳細に説明する。
図1に示すように、充電装置30は、フィルタ回路50と、第1トランス60と、第2トランス70と、1次側回路80と、第1の2次側回路としての昇圧回路90と、第2の2次側回路としての降圧回路100と、制御ECU120と、を備えている。
The charging device 30 will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the charging device 30 includes a filter circuit 50, a first transformer 60, a second transformer 70, a primary side circuit 80, and a booster circuit 90 as a first secondary side circuit. A step-down circuit 100 as a second secondary circuit and a control ECU 120 are provided.

フィルタ回路50は、系統入力端子31〜33から入力された系統電力Paに含まれるノイズを低減するものである。フィルタ回路50は、例えばフィルタインダクタ51とフィルタコンデンサ52とを有するLC回路である。ただし、これに限られず、フィルタ回路50の具体的な構成は任意である。 The filter circuit 50 reduces noise included in the system power Pa input from the system input terminals 31 to 33. The filter circuit 50 is an LC circuit having, for example, a filter inductor 51 and a filter capacitor 52. However, the present invention is not limited to this, and the specific configuration of the filter circuit 50 is arbitrary.

第1トランス60は、第1の1次側巻線61及び第1の2次側巻線62を有している。すなわち、第1トランス60は、所謂絶縁型である。
第1の2次側巻線62は、第1中間タップ62aを有している。第1中間タップ62aは電源用蓄電装置12に接続される。詳細には、第1中間タップ62aは、正極蓄電入力端子34に接続されている。これにより、第1中間タップ62aは、電源用蓄電装置12の正極端子に接続されることとなる。
The first transformer 60 has a first primary winding 61 and a first secondary winding 62. That is, the first transformer 60 is a so-called insulated type.
The first secondary winding 62 has a first intermediate tap 62a. The first intermediate tap 62a is connected to the power storage device 12. Specifically, the first intermediate tap 62a is connected to the positive electrode storage input terminal 34. As a result, the first intermediate tap 62a is connected to the positive electrode terminal of the power storage device 12.

第2トランス70は、第2の1次側巻線71及び第2の2次側巻線72を有している。すなわち、第2トランス70は、所謂絶縁型である。第1の1次側巻線61と第2の1次側巻線71とは直列に接続されている。 The second transformer 70 has a second primary winding 71 and a second secondary winding 72. That is, the second transformer 70 is a so-called insulated type. The first primary winding 61 and the second primary winding 71 are connected in series.

第2の2次側巻線72は、第2中間タップ72aを有している。第2中間タップ72aは車両20に接続される。詳細には、第2中間タップ72aは、コネクタ40に接続されており、より具体的には正極負荷入力端子41に接続されている。 The second secondary winding 72 has a second intermediate tap 72a. The second intermediate tap 72a is connected to the vehicle 20. Specifically, the second intermediate tap 72a is connected to the connector 40, and more specifically, to the positive electrode load input terminal 41.

1次側回路80は、系統入力端子31〜33と両トランス60,70との間に設けられている。1次側回路80は、フィルタ回路50を介して系統入力端子31〜33に接続されており、フィルタ回路50によってノイズが低減された系統電力Paが1次側回路80に入力される。1次側回路80は、両1次側巻線61,71の直列接続体に接続されている。 The primary side circuit 80 is provided between the system input terminals 31 to 33 and both transformers 60 and 70. The primary side circuit 80 is connected to the system input terminals 31 to 33 via the filter circuit 50, and the system power Pa whose noise is reduced by the filter circuit 50 is input to the primary side circuit 80. The primary side circuit 80 is connected to a series connection body of both primary side windings 61 and 71.

1次側回路80は、例えばマトリックスコンバータである。1次側回路80は、1次側コイル81u〜81wと、1次側スイッチング素子82ua〜82wbと、を備えている。1次側回路80は、1次側スイッチング素子82ua〜82wbが周期的にON/OFFすることにより、交流の電力変換を行う。 The primary circuit 80 is, for example, a matrix converter. The primary side circuit 80 includes primary side coils 81u to 81w and primary side switching elements 82ua to 82wb. The primary side circuit 80 performs AC power conversion by periodically turning ON / OFF the primary side switching elements 82ua to 82wb.

1次側コイル81u〜81wは、フィルタ回路50(詳細にはフィルタインダクタ51)を介して、系統入力端子31〜33に接続されている。
1次側スイッチング素子82ua〜82wbは、順方向及び逆方向の双方の電圧をON/OFFすることができる双方向スイッチング素子である。1次側スイッチング素子82ua〜82wbの具体的な構成は任意であるが、例えば互いに並列に接続された複数のIGBT又はMOSFET及びダイオードを有するとよい。
The primary coil 81u to 81w are connected to the system input terminals 31 to 33 via the filter circuit 50 (specifically, the filter inductor 51).
The primary side switching elements 82ua to 82wb are bidirectional switching elements capable of turning both forward and reverse voltages on and off. The specific configuration of the primary side switching elements 82ua to 82wb is arbitrary, but it is preferable to have, for example, a plurality of IGBTs or MOSFETs and diodes connected in parallel with each other.

1次側スイッチング素子82ua〜82wbは、1次側上アームスイッチング素子82ua,82va,82waと、1次側接続線83u,83v,83wによって1次側上アームスイッチング素子82ua,82va,82waと直列に接続された1次側下アームスイッチング素子82ub,82vb,82wbとによって構成されている。 The primary side switching elements 82ua to 82wb are connected in series with the primary side upper arm switching elements 82ua, 82va, 82wa by the primary side upper arm switching elements 82ua, 82va, 82wa and the primary side connecting lines 83u, 83v, 83w. It is composed of connected primary side lower arm switching elements 82ub, 82vb, 82wb.

1次側上アームスイッチング素子82ua,82va,82waと1次側下アームスイッチング素子82ub,82vb,82wbとの直列接続体は、互いに並列に接続されているとともに両1次側巻線61,71の直列接続体に対して並列に接続されている。1次側コイル81u,81v,81wは1次側接続線83u,83v,83wに接続されている。 The series connection body of the primary side upper arm switching elements 82ua, 82va, 82wa and the primary side lower arm switching elements 82ub, 82vb, 82wb are connected in parallel with each other and of both primary side windings 61, 71. It is connected in parallel to the series connector. The primary side coils 81u, 81v, 81w are connected to the primary side connection lines 83u, 83v, 83w.

昇圧回路90は、例えば電源用蓄電装置12から出力される電力を昇圧するものである。昇圧回路90は、第1の2次側巻線62の中間タップである第1中間タップ62aと電源用蓄電装置12との間に設けられた第1の2次側コイルとしての昇圧コイル91と、第1の2次側巻線62に接続された第1の2次側スイッチング素子としての昇圧スイッチング素子92〜95と、を備えている。 The booster circuit 90 boosts the power output from, for example, the power storage device 12. The booster circuit 90 includes a booster coil 91 as a first secondary coil provided between the first intermediate tap 62a, which is an intermediate tap of the first secondary winding 62, and the power storage device 12. , A step-up switching element 92 to 95 as a first secondary side switching element connected to the first secondary side winding 62.

昇圧コイル91は、第1中間タップ62aと正極蓄電入力端子34とを接続する配線上に設けられている。
昇圧スイッチング素子92〜95は、例えばn型のMOSFETやIGBTである。ただし、これに限られず、昇圧スイッチング素子92〜95の具体的な構成は任意である。
The boost coil 91 is provided on the wiring connecting the first intermediate tap 62a and the positive electrode storage input terminal 34.
The step-up switching elements 92 to 95 are, for example, n-type MOSFETs and IGBTs. However, the present invention is not limited to this, and the specific configuration of the step-up switching elements 92 to 95 is arbitrary.

昇圧スイッチング素子92〜95は、例えば昇圧上アームスイッチング素子92,94と、昇圧接続線96,97を介して昇圧上アームスイッチング素子92,94と直列に接続された昇圧下アームスイッチング素子93,95とによって構成されている。 The step-up switching elements 92 to 95 are, for example, the step-up upper arm switching elements 92, 94 and the step-up lower arm switching elements 93, 95 connected in series with the step-up upper arm switching elements 92, 94 via the step-up connection lines 96, 97. It is composed of and.

第1の2次側巻線62の一端は第1昇圧接続線96に接続されており、第1の2次側巻線62の他端は第2昇圧接続線97に接続されている。これにより、昇圧スイッチング素子92〜95が第1の2次側巻線62に接続されることとなる。 One end of the first secondary winding 62 is connected to the first boost connection line 96, and the other end of the first secondary winding 62 is connected to the second boost connection line 97. As a result, the step-up switching elements 92 to 95 are connected to the first secondary winding 62.

昇圧回路90は、両第1昇圧スイッチング素子92,93の直列接続体と、両第2昇圧スイッチング素子94,95の直列接続体とを並列に接続する第1昇圧配線98及び第2昇圧配線99を有している。第1昇圧配線98は、両昇圧上アームスイッチング素子92,94を接続し、第2昇圧配線99は、両昇圧下アームスイッチング素子93,95を接続している。第2昇圧配線99は負極配線44に接続されている。 The booster circuit 90 is a first booster wiring 98 and a second booster wiring 99 that connect a series connection body of both first booster switching elements 92 and 93 and a series connection body of both second booster switching elements 94 and 95 in parallel. have. The first booster wiring 98 connects both booster upper arm switching elements 92 and 94, and the second booster wiring 99 connects both booster lower arm switching elements 93 and 95. The second booster wiring 99 is connected to the negative electrode wiring 44.

降圧回路100は、例えば昇圧回路90から出力される直流電力を降圧させるものである。降圧回路100は、第2の2次側巻線72の中間タップである第2中間タップ72aと車両用蓄電装置21との間に設けられた第2の2次側コイルとしての降圧コイル101と、第2の2次側巻線72に接続された第2の2次側スイッチング素子としての降圧スイッチング素子102〜105と、を備えている。 The step-down circuit 100 steps down the DC power output from, for example, the step-up circuit 90. The step-down circuit 100 includes a step-down coil 101 as a second secondary coil provided between the second intermediate tap 72a, which is an intermediate tap of the second secondary winding 72, and the vehicle power storage device 21. , The step-down switching elements 102 to 105 as the second secondary side switching element connected to the second secondary side winding 72 are provided.

降圧コイル101は、第2中間タップ72aと正極負荷入力端子41とを接続する配線上に設けられている。
降圧スイッチング素子102〜105は、例えばn型のMOSFETやIGBTである。ただし、これに限られず、降圧スイッチング素子102〜105の具体的な構成は任意である。
The step-down coil 101 is provided on the wiring connecting the second intermediate tap 72a and the positive electrode load input terminal 41.
The step-down switching elements 102 to 105 are, for example, n-type MOSFETs and IGBTs. However, the present invention is not limited to this, and the specific configuration of the step-down switching elements 102 to 105 is arbitrary.

降圧スイッチング素子102〜105は、例えば降圧上アームスイッチング素子102,104と、降圧接続線106,107を介して降圧上アームスイッチング素子102,104と直列に接続された降圧下アームスイッチング素子103,105とによって構成されている。 The step-down switching elements 102 to 105 are, for example, the step-down upper arm switching elements 102, 104 and the step-down lower arm switching elements 103, 105 connected in series with the step-down upper arm switching elements 102, 104 via the step-down connecting lines 106, 107. It is composed of and.

第2の2次側巻線72の一端は第1降圧接続線106に接続されており、第2の2次側巻線72の他端は第2降圧接続線107に接続されている。これにより、降圧スイッチング素子102〜105が第2の2次側巻線72に接続されることとなる。 One end of the second secondary winding 72 is connected to the first step-down connection line 106, and the other end of the second secondary winding 72 is connected to the second step-down connection line 107. As a result, the step-down switching elements 102 to 105 are connected to the second secondary winding 72.

降圧回路100は、両第1降圧スイッチング素子102,103の直列接続体と、両第2降圧スイッチング素子104,105の直列接続体とを並列に接続する第1降圧配線108及び第2降圧配線109を有している。第1降圧配線108は、両降圧上アームスイッチング素子102,104を接続し、第2降圧配線109は、両降圧下アームスイッチング素子103,105を接続している。 The step-down circuit 100 is a first step-down wiring 108 and a second step-down wiring 109 that connect a series connection body of both first step-down switching elements 102 and 103 and a series connection body of both second step-down switching elements 104 and 105 in parallel. have. The first step-down wiring 108 connects both step-down upper arm switching elements 102 and 104, and the second step-down wiring 109 connects both step-down lower arm switching elements 103 and 105.

昇圧回路90と降圧回路100とは接続されている。詳細には、第1降圧配線108と第1昇圧配線98とが接続されており、第2降圧配線109と第2昇圧配線99とが接続されている。これにより、昇圧回路90から出力された電力は降圧回路100に入力され、当該降圧回路100によって電圧値を下げる変換が行われる。 The step-up circuit 90 and the step-down circuit 100 are connected. Specifically, the first step-down wiring 108 and the first step-up wiring 98 are connected, and the second step-down wiring 109 and the second step-up wiring 99 are connected. As a result, the electric power output from the step-up circuit 90 is input to the step-down circuit 100, and the step-down circuit 100 performs conversion to lower the voltage value.

充電装置30は、昇圧回路90と降圧回路100との間に設けられた中間コンデンサ110を備えている。中間コンデンサ110の一端は、第1昇圧配線98及び第1降圧配線108に接続されており、中間コンデンサ110の他端は、第2昇圧配線99及び第2降圧配線109に接続されている。 The charging device 30 includes an intermediate capacitor 110 provided between the step-up circuit 90 and the step-down circuit 100. One end of the intermediate capacitor 110 is connected to the first step-up wiring 98 and the first step-down wiring 108, and the other end of the intermediate capacitor 110 is connected to the second step-up wiring 99 and the second step-down wiring 109.

かかる構成においては、昇圧スイッチング素子92〜95は、中間コンデンサ110を介して降圧回路100(詳細には降圧スイッチング素子102〜105)に接続されているとも言える。また、降圧スイッチング素子102〜105は、中間コンデンサ110を介して昇圧回路90(詳細には昇圧スイッチング素子92〜95)に接続されているとも言える。 In such a configuration, it can be said that the step-up switching elements 92 to 95 are connected to the step-down circuit 100 (specifically, the step-down switching elements 102 to 105) via the intermediate capacitor 110. Further, it can be said that the step-down switching elements 102 to 105 are connected to the step-up circuit 90 (specifically, the step-up switching elements 92 to 95) via the intermediate capacitor 110.

制御ECU120は、1次側回路80、昇圧回路90、及び降圧回路100を制御するものである。制御ECU120は、1次側スイッチング素子82ua〜82wb、昇圧スイッチング素子92〜95、及び降圧スイッチング素子102〜105を制御することにより、系統電源11及び電源用蓄電装置12の少なくとも一方を用いて車両用蓄電装置21の充電を行うように構成されている。 The control ECU 120 controls the primary side circuit 80, the step-up circuit 90, and the step-down circuit 100. The control ECU 120 controls the primary side switching elements 82ua to 82wb, the step-up switching elements 92 to 95, and the step-down switching elements 102 to 105, thereby using at least one of the system power supply 11 and the power storage device 12 for the vehicle. It is configured to charge the power storage device 21.

制御ECU120の具体的なハードウェア構成は任意である。例えば、制御ECU120は、スイッチング制御を行うための専用のハードェア回路を有する構成でもよいし、スイッチング制御を行うための制御プログラムや必要な情報が記憶されたメモリと、制御プログラムに基づいてスイッチング制御を行うCPUとを有する構成でもよい。 The specific hardware configuration of the control ECU 120 is arbitrary. For example, the control ECU 120 may be configured to have a dedicated hardware circuit for performing switching control, or may perform switching control based on a memory in which a control program for performing switching control and necessary information are stored, and a control program. It may be configured to have a CPU to perform.

充電装置30は、電源電圧Vpを検出する電源電圧センサ121と、充電電圧Vrを検出する充電電圧センサ122と、を備えている。電源電圧センサ121は、両蓄電入力端子34,35間の電圧を検出することにより電源電圧Vpを検出し、その検出結果を制御ECU120に出力する。充電電圧センサ122は、両負荷入力端子41,42間の電圧を検出することにより充電電圧Vrを検出し、その検出結果を制御ECU120に出力する。これにより、制御ECU120は、電源電圧Vp及び充電電圧Vrを把握できる。 The charging device 30 includes a power supply voltage sensor 121 that detects the power supply voltage Vp, and a charging voltage sensor 122 that detects the charging voltage Vr. The power supply voltage sensor 121 detects the power supply voltage Vp by detecting the voltage between the two storage input terminals 34 and 35, and outputs the detection result to the control ECU 120. The charging voltage sensor 122 detects the charging voltage Vr by detecting the voltage between the two load input terminals 41 and 42, and outputs the detection result to the control ECU 120. As a result, the control ECU 120 can grasp the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr.

また、制御ECU120は、制御端子43を介して車両ECU22と接続されており、車両ECU22と通信を行うことができる。例えば、車両ECU22は、制御ECU120に対して要求電力を通知する。制御ECU120は、要求電力と同一の電力又は要求電力に近い電力を供給するように1次側回路80、昇圧回路90及び降圧回路100を制御する。 Further, the control ECU 120 is connected to the vehicle ECU 22 via the control terminal 43, and can communicate with the vehicle ECU 22. For example, the vehicle ECU 22 notifies the control ECU 120 of the required power. The control ECU 120 controls the primary side circuit 80, the step-up circuit 90, and the step-down circuit 100 so as to supply the same power as the required power or a power close to the required power.

制御ECU120によるスイッチング制御について以下に詳細に説明する。
本実施形態の充電装置30は、車両用蓄電装置21の充電を行う充電モードとして、少なくとも系統電源11を用いて車両用蓄電装置21の充電を行う系統モードと、電源用蓄電装置12を用いて車両用蓄電装置21の充電を行う電源モードと、を有している。系統モードは、系統電源11を用いる第1系統モードと、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いる第2系統モードと、を含む。制御ECU120は、1次側スイッチング素子82ua〜82wb、昇圧スイッチング素子92〜95及び降圧スイッチング素子102〜105を制御することにより充電モードを制御する。
The switching control by the control ECU 120 will be described in detail below.
The charging device 30 of the present embodiment uses, as a charging mode for charging the vehicle power storage device 21, a system mode for charging the vehicle power storage device 21 using at least the system power supply 11 and a power power storage device 12. It has a power supply mode for charging the vehicle power storage device 21. The grid mode includes a first grid mode in which the grid power supply 11 is used and a second grid mode in which both the grid power supply 11 and the power storage device 12 are used. The control ECU 120 controls the charging mode by controlling the primary side switching elements 82ua to 82wb, the step-up switching elements 92 to 95, and the step-down switching elements 102 to 105.

詳細には、制御ECU120は、系統モードでは、1次側スイッチング素子82ua〜82wb、昇圧スイッチング素子92〜95、降圧スイッチング素子102〜105を周期的にON/OFFさせることにより、系統電源11、又は、系統電源11及び電源用蓄電装置12を用いて車両用蓄電装置21の充電を行う。 Specifically, in the system mode, the control ECU 120 periodically turns on / off the primary side switching elements 82ua to 82wb, the step-up switching elements 92 to 95, and the step-down switching elements 102 to 105, so that the system power supply 11 or , The system power supply 11 and the power storage device 12 are used to charge the vehicle power storage device 21.

詳細には、制御ECU120は、系統電力Paの電力変換が行われるように1次側スイッチング素子82ua〜82wbを周期的にON/OFFさせる。
そして、制御ECU120は、第1トランス60から出力される交流電力が直流電力に変換され、且つ、中間コンデンサ110に入力される中間電圧Vmが電源電圧Vp及び充電電圧Vrよりも高い値となるように昇圧スイッチング素子92〜95を周期的にON/OFFさせる。
Specifically, the control ECU 120 periodically turns ON / OFF the primary side switching elements 82ua to 82wb so that the power conversion of the system power Pa is performed.
Then, in the control ECU 120, the AC power output from the first transformer 60 is converted into DC power, and the intermediate voltage Vm input to the intermediate capacitor 110 becomes a value higher than the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr. The step-up switching elements 92 to 95 are periodically turned ON / OFF.

中間電圧Vmは、最大電源電圧Vpmaxよりも高い電圧に設定されている。また、本実施形態の中間電圧Vmは、充電電圧Vrよりも高い電圧であり、詳細には最大充電電圧Vrmaxよりも高く設定されている。制御ECU120は、中間電圧Vmと電源電圧Vpとの電圧比に対応させて昇圧スイッチング素子92〜95のデューティ比を制御する。 The intermediate voltage Vm is set to a voltage higher than the maximum power supply voltage Vpmax. Further, the intermediate voltage Vm of the present embodiment is a voltage higher than the charging voltage Vr, and is specifically set higher than the maximum charging voltage Vrmax. The control ECU 120 controls the duty ratios of the step-up switching elements 92 to 95 in correspondence with the voltage ratio between the intermediate voltage Vm and the power supply voltage Vp.

制御ECU120は、中間電圧Vmの直流電力が、充電電圧Vrの直流電力に変換されるように降圧スイッチング素子102〜105を周期的にON/OFFさせる。すなわち、制御ECU120は、系統モード時では、中間電圧Vmが電源電圧Vp及び充電電圧Vrよりも高くなるように昇圧回路90を制御し、中間電圧Vmの直流電力が充電電圧Vrの直流電力となるように降圧回路100を制御する。 The control ECU 120 periodically turns on / off the step-down switching elements 102 to 105 so that the DC power of the intermediate voltage Vm is converted into the DC power of the charging voltage Vr. That is, in the system mode, the control ECU 120 controls the booster circuit 90 so that the intermediate voltage Vm is higher than the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr, and the DC power of the intermediate voltage Vm becomes the DC power of the charging voltage Vr. The step-down circuit 100 is controlled in this way.

なお、昇圧スイッチング素子92〜95及び降圧スイッチング素子102〜105のスイッチング態様については任意であるが、例えば、制御ECU120は、昇圧スイッチング素子92〜95のスイッチングパターンを第1パターンと第2パターンとに交互に切り替える。第1パターンは、第1昇圧上アームスイッチング素子92及び第2昇圧下アームスイッチング素子95がON状態であり且つ第1昇圧下アームスイッチング素子93及び第2昇圧上アームスイッチング素子94がOFF状態であるスイッチングパターンである。第2パターンは、第1昇圧上アームスイッチング素子92及び第2昇圧下アームスイッチング素子95がOFF状態であり且つ第1昇圧下アームスイッチング素子93及び第2昇圧上アームスイッチング素子94がON状態であるスイッチングパターンである。 The switching modes of the step-up switching elements 92 to 95 and the step-down switching elements 102 to 105 are arbitrary, but for example, the control ECU 120 uses the switching patterns of the step-up switching elements 92 to 95 as the first pattern and the second pattern. Switch alternately. In the first pattern, the first boosting upper arm switching element 92 and the second boosting lower arm switching element 95 are in the ON state, and the first boosting lower arm switching element 93 and the second boosting upper arm switching element 94 are in the OFF state. It is a switching pattern. In the second pattern, the first booster upper arm switching element 92 and the second booster lower arm switching element 95 are in the OFF state, and the first booster lower arm switching element 93 and the second booster arm switching element 94 are in the ON state. It is a switching pattern.

ここで、降圧回路100から車両用蓄電装置21に向けて流れる電流は、降圧スイッチング素子102〜105のデューティ比に応じて変化する。このため、制御ECU120は、降圧スイッチング素子102〜105のデューティ比を制御することにより、車両用蓄電装置21を充電する電力を制御することができる。 Here, the current flowing from the step-down circuit 100 toward the vehicle power storage device 21 changes according to the duty ratio of the step-down switching elements 102 to 105. Therefore, the control ECU 120 can control the electric power for charging the vehicle power storage device 21 by controlling the duty ratios of the step-down switching elements 102 to 105.

また、系統電源11から降圧回路100に入力される電力が、降圧回路100から出力される電力よりも小さい場合、不足分を補うように電源用蓄電装置12の電力が昇圧回路90を介して降圧回路100に入力される。一方、系統電源11から降圧回路100に入力される電力が、降圧回路100から出力される電力以上である場合には、電源用蓄電装置12の電力は降圧回路100に入力されない。そして、系統電源11から昇圧回路90を介して降圧回路100に入力される電力は、1次側スイッチング素子82ua〜82wbのデューティ比に応じて変化する。したがって、降圧回路100から出力される電力に対応させて、1次側スイッチング素子82ua〜82wbのデューティ比を制御することにより、充電モードを第1系統モードと第2系統モードとに切り替えることができる。 Further, when the power input from the system power supply 11 to the step-down circuit 100 is smaller than the power output from the step-down circuit 100, the power of the power storage device 12 is stepped down via the step-up circuit 90 so as to make up for the shortage. It is input to the circuit 100. On the other hand, when the power input from the system power supply 11 to the step-down circuit 100 is equal to or greater than the power output from the step-down circuit 100, the power of the power storage device 12 is not input to the step-down circuit 100. Then, the electric power input from the system power supply 11 to the step-down circuit 100 via the step-up circuit 90 changes according to the duty ratio of the primary side switching elements 82ua to 82wb. Therefore, the charging mode can be switched between the first system mode and the second system mode by controlling the duty ratios of the primary side switching elements 82ua to 82wb in correspondence with the electric power output from the step-down circuit 100. ..

かかる構成によれば、充電装置30に入力された系統電力Paは、1次側回路80及び第1トランス60によって昇圧されて昇圧回路90に入力される。そして、昇圧回路90に入力された電力は、昇圧回路90及び中間コンデンサ110によって整流されるとともに降圧される。また、必要に応じて、電源用蓄電装置12の電力が中間電圧Vmの直流電力に昇圧されて中間コンデンサ110に入力される。これにより、中間コンデンサ110には、中間電圧Vmの直流電力が入力される。この場合、中間コンデンサ110によって昇圧回路90から出力される直流電力が安定化しているともいえる。 According to such a configuration, the system power Pa input to the charging device 30 is boosted by the primary side circuit 80 and the first transformer 60 and input to the booster circuit 90. Then, the electric power input to the booster circuit 90 is rectified and stepped down by the booster circuit 90 and the intermediate capacitor 110. Further, if necessary, the power of the power storage device 12 is boosted to the DC power of the intermediate voltage Vm and input to the intermediate capacitor 110. As a result, DC power with an intermediate voltage of Vm is input to the intermediate capacitor 110. In this case, it can be said that the DC power output from the booster circuit 90 is stabilized by the intermediate capacitor 110.

そして、中間コンデンサ110によって電圧が安定化された中間電圧Vmの直流電力は、降圧回路100に入力され、降圧回路100によって充電電圧Vrに降圧されて車両用蓄電装置21に入力される。これにより、少なくとも系統電源11を用いた車両用蓄電装置21への電力供給、すなわち車両用蓄電装置21の充電が行われる。 Then, the DC power of the intermediate voltage Vm whose voltage is stabilized by the intermediate capacitor 110 is input to the step-down circuit 100, is stepped down to the charging voltage Vr by the step-down circuit 100, and is input to the vehicle power storage device 21. As a result, power is supplied to the vehicle power storage device 21 using at least the system power supply 11, that is, the vehicle power storage device 21 is charged.

なお、1次側回路80は、1次側スイッチング素子82ua〜82wbが周期的にON/OFFすることにより、系統電力Pa(換言すれば系統電源11から降圧回路100に入力される電力)を調整するように構成されているともいえる。 The primary side circuit 80 adjusts the system power Pa (in other words, the power input from the system power supply 11 to the step-down circuit 100) by periodically turning ON / OFF the primary side switching elements 82ua to 82wb. It can be said that it is configured to do so.

次に電源モードについて説明する。
制御ECU120は、電源モードでは、昇圧スイッチング素子92〜95及び降圧スイッチング素子102〜105の双方を周期的にON/OFFさせることにより、電源用蓄電装置12を用いて充電を行う。
Next, the power mode will be described.
In the power supply mode, the control ECU 120 periodically turns on / off both the step-up switching elements 92 to 95 and the step-down switching elements 102 to 105 to charge the power storage device 12.

詳細には、制御ECU120は、中間電圧Vmが電源電圧Vp及び充電電圧Vrよりも高くなるように昇圧回路90(詳細には昇圧スイッチング素子92〜95)を制御する。すなわち、制御ECU120は、昇圧回路90を用いて電源電圧Vpの直流電力を中間電圧Vmの直流電力への昇圧変換を行う。なお、中間電圧Vmの制御は、昇圧スイッチング素子92〜95のデューティ比を制御することによって実現される。 Specifically, the control ECU 120 controls the booster circuit 90 (specifically, the boost switching elements 92 to 95) so that the intermediate voltage Vm becomes higher than the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr. That is, the control ECU 120 uses the booster circuit 90 to boost-convert the DC power of the power supply voltage Vp into the DC power of the intermediate voltage Vm. The control of the intermediate voltage Vm is realized by controlling the duty ratios of the step-up switching elements 92 to 95.

そして、制御ECU120は、中間電圧Vmの直流電力が充電電圧Vrの直流電力に変換され、且つ、必要な電力(電源目標電力Pbt)が車両用蓄電装置21に入力されるように降圧回路100(詳細には降圧スイッチング素子102〜105のデューティ比)を制御する。 Then, the control ECU 120 converts the DC power of the intermediate voltage Vm into the DC power of the charging voltage Vr, and the required power (power supply target power Pbt) is input to the vehicle power storage device 21 so that the step-down circuit 100 ( In detail, the duty ratio of the step-down switching elements 102 to 105) is controlled.

一方、制御ECU120は、電源モードでは1次側スイッチング素子82ua〜82wbについては周期的にON/OFFさせることなく、常時OFF状態とする。つまり、制御ECU120は、充電モードが電源モードである場合には系統電力Paが両トランス60,70に向けて伝送されないように1次側スイッチング素子82ua〜82wbをOFF状態にしているといえる。 On the other hand, in the power supply mode, the control ECU 120 does not periodically turn ON / OFF the primary side switching elements 82ua to 82wb, but always keeps them OFF. That is, it can be said that the control ECU 120 turns off the primary side switching elements 82ua to 82wb so that the system power Pa is not transmitted to both transformers 60 and 70 when the charging mode is the power supply mode.

ここで、本実施形態では、車両20がコネクタ40に接続された場合、制御ECU120は、車両用蓄電装置21を充電する充電制御処理を実行する。制御ECU120は、充電制御処理では、車両用蓄電装置21のSOCである対象SOCXaと、電源用蓄電装置12のSOCである電源SOCXbとに基づいて充電モードを制御する。 Here, in the present embodiment, when the vehicle 20 is connected to the connector 40, the control ECU 120 executes a charge control process for charging the vehicle power storage device 21. In the charge control process, the control ECU 120 controls the charge mode based on the target SOCXa which is the SOC of the vehicle power storage device 21 and the power supply SOCXb which is the SOC of the power power storage device 12.

以下、充電制御処理について図2を用いて説明する。
図2に示すように、制御ECU120は、まずステップS101にて、現段階において車両用蓄電装置21の充電に適した電力である要求電力Prqを把握する。
Hereinafter, the charge control process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the control ECU 120 first grasps the required power Prq, which is the power suitable for charging the vehicle power storage device 21 at the present stage, in step S101.

ここで、図3に示すように、要求電力Prqは、対象SOCXaに応じて変動する。詳細には、要求電力Prqは、対象SOCXaが第1対象値Xa1以下である場合には一定値の第1電力Prq1であり、対象SOCXaが第1対象値Xa1よりも大きくなると徐々に低下する。そして、要求電力Prqは、第2対象値Xa2以上である場合には再度一定値の第2電力Prq2となる。第2電力Prq2は、第1電力Prq1よりも小さい。 Here, as shown in FIG. 3, the required power Prq fluctuates according to the target SOCXa. Specifically, the required power Prq is a constant value of the first power Prq1 when the target SOCXa is equal to or less than the first target value Xa1, and gradually decreases when the target SOCXa becomes larger than the first target value Xa1. Then, when the required power Prq is equal to or higher than the second target value Xa2, the required power Prq becomes the second power Prq2 having a constant value again. The second power Prq2 is smaller than the first power Prq1.

つまり、車両用蓄電装置21の充電に適した電力は、対象SOCXaが第1対象値Xa1以下である場合には第1電力Prq1であり、対象SOCXaが第2対象値Xa2以上である場合には第2電力Prq2であり、第1対象値Xa1から第2対象値Xa2に向かうに従って低下している。 That is, the electric power suitable for charging the vehicle power storage device 21 is the first electric power Prq1 when the target SOCXa is the first target value Xa1 or less, and when the target SOCXa is the second target value Xa2 or more. It is the second electric power Prq2, and decreases from the first target value Xa1 toward the second target value Xa2.

本実施形態では、図3に示すように、系統最大電力Pamax及び電源用蓄電装置12が出力可能な最大電力である電源最大電力Pbmaxは、第1電力Prq1と第2電力Prq2との間に設定されている。つまり、系統最大電力Pamax及び電源最大電力Pbmaxは、第2電力Prq2よりも大きく且つ第1電力Prq1よりも小さい。電源最大電力Pbmaxは、電源用蓄電装置12の仕様や規格などによって決められている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the system maximum power Pamax and the power supply maximum power Pbmax, which is the maximum power that can be output by the power storage device 12, are set between the first power Prq1 and the second power Prq2. Has been done. That is, the system maximum power Pamax and the power supply maximum power Pbmax are larger than the second power Prq2 and smaller than the first power Prq1. The maximum power source power Pbmax is determined by the specifications and standards of the power storage device 12.

ここで、対象SOCXaのうち要求電力Prqが系統最大電力PamaxとなるSOCを系統対象閾値Xat1という。本実施形態では、系統最大電力Pamaxは状況に応じて変動するため、系統対象閾値Xat1は変動し得る。 Here, among the target SOCXa, the SOC in which the required power Prq is the system maximum power Pamax is referred to as the system target threshold value Xat1. In the present embodiment, since the system maximum power Pamax fluctuates depending on the situation, the system target threshold value Xat1 may fluctuate.

また、対象SOCXaのうち要求電力Prqが電源最大電力PbmaxとなるSOCを電源対象閾値Xat2という。系統最大電力Pamaxと電源最大電力Pbmaxとの大小関係は任意である。また、系統最大電力Pamaxと電源最大電力Pbmaxとは同一であってもよい。 Further, among the target SOCXa, the SOC in which the required power Prq is the maximum power power Pbmax is referred to as the power supply target threshold value Xat2. The magnitude relationship between the system maximum power Pamax and the power supply maximum power Pbmax is arbitrary. Further, the system maximum power Pamax and the power supply maximum power Pbmax may be the same.

制御ECU120は、ステップS101では、現在の対象SOCXaを把握し、その把握結果から現在の対象SOCXaに対応する要求電力Prqを把握する。
対象SOCXaを把握する具体的な構成は任意であるが、例えば制御ECU120は、充電電圧センサ122によって検出される充電電圧Vrに基づいて対象SOCXaを推定する構成でもよいし、車両ECU22との通信によって対象SOCXaを取得する構成でもよい。
In step S101, the control ECU 120 grasps the current target SOCXa, and grasps the required power Prq corresponding to the current target SOCXa from the grasping result.
The specific configuration for grasping the target SOCXa is arbitrary, but for example, the control ECU 120 may be configured to estimate the target SOCXa based on the charging voltage Vr detected by the charging voltage sensor 122, or may be configured to estimate the target SOCXa by communication with the vehicle ECU 22. It may be configured to acquire the target SOCXa.

また、対象SOCXaから要求電力Prqを把握する構成は任意であるが、例えば制御ECU120は、対象SOCXaと要求電力Prqとが対応付けられたマップデータを有し、当該マップデータを参照することにより、対象SOCXaに対応する要求電力Prqを把握してもよい。 Further, the configuration for grasping the required power Prq from the target SOCXa is arbitrary, but for example, the control ECU 120 has map data in which the target SOCXa and the required power Prq are associated with each other, and by referring to the map data, the control ECU 120 has. The required power Prq corresponding to the target SOCXa may be grasped.

図2に示すように、制御ECU120は、ステップS101の実行後は、ステップS102に進み、今回把握された要求電力Prqが、供給可能電力Pmax以下であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 2, the control ECU 120 proceeds to step S102 after the execution of step S101, and determines whether or not the required power Prq grasped this time is equal to or less than the supplyable power Pmax.

供給可能電力Pmaxとは、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いて供給できる最大の電力である。詳細には、供給可能電力Pmaxは、系統最大電力Pamaxと電源最大電力Pbmaxとを合わせた電力である。 The power that can be supplied, Pmax, is the maximum power that can be supplied by using both the system power supply 11 and the power storage device 12. Specifically, the supplyable power Pmax is the combined power of the system maximum power Pamax and the power supply maximum power Pbmax.

制御ECU120は、要求電力Prqが供給可能電力Pmax以下である場合には、ステップS103にて、目標電力Ptを要求電力Prqに設定してステップS105に進む。 When the required power Prq is equal to or less than the supplyable power Pmax, the control ECU 120 sets the target power Pt to the required power Prq in step S103 and proceeds to step S105.

一方、制御ECU120は、要求電力Prqが供給可能電力Pmaxよりも大きい場合には、ステップS104にて、目標電力Ptを供給可能電力Pmaxに設定してステップS105に進む。 On the other hand, when the required power Prq is larger than the supplyable power Pmax, the control ECU 120 sets the target power Pt to the supplyable power Pmax in step S104 and proceeds to step S105.

制御ECU120は、ステップS105では、目標電力Ptが系統最大電力Pamax以下であるか否かを判定する。
ここで、系統最大電力Pamaxとなる対象SOCXaが系統対象閾値Xat1である点、及び、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも高くなると要求電力Prq(換言すれば目標電力Pt)が小さくなる点に着目すれば、ステップS105の処理は、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1以上であるか否かの判定処理ともいえる。
In step S105, the control ECU 120 determines whether or not the target power Pt is equal to or less than the system maximum power Pamax.
Here, pay attention to the point that the target SOCXa having the system maximum power Pamax is the system target threshold value Xat1 and the required power Prq (in other words, the target power Pt) becomes smaller when the target SOCXa becomes higher than the system target threshold value Xat1. Therefore, the process of step S105 can be said to be a process of determining whether or not the target SOCXa is equal to or higher than the system target threshold value Xat1.

制御ECU120は、目標電力Ptが系統最大電力Pamax以下である場合、換言すれば対象SOCXaが系統対象閾値Xat1以上である場合には、充電モードを第1系統モードに設定する。詳細には、制御ECU120は、ステップS106にて、系統電源11から出力される系統電力Paの目標値である系統目標電力Patを目標電力Ptに設定する。そして、制御ECU120は、ステップS107にて、電源用蓄電装置12から出力される電源電力Pbの目標値である電源目標電力Pbtを「0」に設定して、ステップS114に進む。 The control ECU 120 sets the charging mode to the first system mode when the target power Pt is equal to or less than the system maximum power Pamax, in other words, when the target SOCXa is equal to or more than the system target threshold value Xat1. Specifically, in step S106, the control ECU 120 sets the system target power Pat, which is the target value of the system power Pa output from the system power supply 11, to the target power Pt. Then, in step S107, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt, which is the target value of the power supply power Pb output from the power storage device 12, to “0”, and proceeds to step S114.

一方、目標電力Ptが系統最大電力Pamaxよりも大きい場合、換言すれば対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも低い場合、制御ECU120は、ステップS108及びステップS109にて、充電モードを第2系統モードに設定する処理を実行する。 On the other hand, when the target power Pt is larger than the system maximum power Pamax, in other words, when the target SOCXa is lower than the system target threshold value Xat1, the control ECU 120 changes the charging mode to the second system mode in steps S108 and S109. Execute the setting process.

詳細には、制御ECU120は、ステップS108にて、系統目標電力Patを系統最大電力Pamaxに設定する。そして、制御ECU120は、ステップS109にて、電源目標電力Pbtを、目標電力Ptから系統最大電力Pamaxを差し引いた値に設定する。 Specifically, the control ECU 120 sets the system target power Pat to the system maximum power Pamax in step S108. Then, in step S109, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt to a value obtained by subtracting the system maximum power Pamax from the target power Pt.

その後、制御ECU120は、ステップS110に進み、電源用蓄電装置12の放電が可能か否かを判定する。詳細には、制御ECU120は、現在の電源用蓄電装置12のSOCである電源SOCXbを把握し、電源SOCXbが予め定められた電源閾値Xbt以上であるか否かを判定する。 After that, the control ECU 120 proceeds to step S110 to determine whether or not the power storage device 12 can be discharged. Specifically, the control ECU 120 grasps the power supply SOCXb which is the SOC of the current power storage device 12, and determines whether or not the power supply SOCXb is equal to or higher than a predetermined power supply threshold value Xbt.

電源閾値Xbtは任意であり、例えば「0」を含む。また、電源閾値Xbtは、対象SOCXaに応じて変化する可変値であってもよい。例えば、対象SOCXaが低くなると電源用蓄電装置12からの放電量が大きくなり易いことに対応させて、電源閾値Xbtは、対象SOCXaが低くなるに従って高くなるように設定されていてもよい。 The power threshold value Xbt is arbitrary and includes, for example, "0". Further, the power supply threshold value Xbt may be a variable value that changes according to the target SOCXa. For example, the power supply threshold value Xbt may be set to increase as the target SOCXa decreases, in response to the fact that the amount of discharge from the power storage device 12 tends to increase as the target SOCXa decreases.

なお、制御ECU120は、ステップS110では、電源電圧Vpが予め定められた閾値電圧以上であるか否かを判定してもよい。この場合、閾値電圧は、電源閾値Xbtに対応した電圧に設定されているとよい。なお、電源SOCXbと電源電圧Vpとが対応している点に着目すれば、電源電圧Vpが閾値電圧以上であるか否かの判定と、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上であるか否かを判定とは等価である。 In step S110, the control ECU 120 may determine whether or not the power supply voltage Vp is equal to or higher than a predetermined threshold voltage. In this case, the threshold voltage may be set to a voltage corresponding to the power supply threshold Xbt. Focusing on the fact that the power supply SOCXb and the power supply voltage Vp correspond to each other, it is determined whether or not the power supply voltage Vp is equal to or higher than the threshold voltage and whether or not the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt. Is equivalent to.

電源SOCXbが電源閾値Xbt以上である場合、制御ECU120は、電源用蓄電装置12が放電可能であると判定し、充電モードを第2系統モードに維持したままステップS114に進む。 When the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 determines that the power storage device 12 can be discharged, and proceeds to step S114 while maintaining the charging mode in the second system mode.

一方、電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合、制御ECU120は、目標電力Ptを変更するとともに、充電モードを第2系統モードから第1系統モードに変更する。詳細には、制御ECU120は、ステップS111にて、目標電力Ptを系統目標電力Patに変更し、ステップS112にて、系統目標電力Patを系統最大電力Pamaxに設定する。そして、制御ECU120は、ステップS113にて、電源目標電力Pbtを「0」に設定して、ステップS114に進む。なお、本実施形態では、電源目標電力Pbtを「0」に設定することが充電モードを第1系統モードに設定することになる。 On the other hand, when the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 changes the target power Pt and changes the charging mode from the second system mode to the first system mode. Specifically, the control ECU 120 changes the target power Pt to the system target power Pat in step S111, and sets the system target power Pat to the system maximum power Pamax in step S112. Then, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt to “0” in step S113, and proceeds to step S114. In this embodiment, setting the power supply target power Pbt to "0" means setting the charging mode to the first system mode.

ステップS114では、制御ECU120は、目標電力Ptが車両用蓄電装置21に入力されるように、1次側スイッチング素子82ua〜82wb、昇圧スイッチング素子92〜95、降圧スイッチング素子102〜105のスイッチング制御を行う。 In step S114, the control ECU 120 controls switching of the primary side switching elements 82ua to 82wb, the step-up switching elements 92 to 95, and the step-down switching elements 102 to 105 so that the target power Pt is input to the vehicle power storage device 21. conduct.

詳細には、制御ECU120は、充電モードが第1系統モードである場合には、系統電源11から目標電力Ptが供給されるように1次側スイッチング素子82ua〜82wbのデューティ比を制御する。これにより、系統電力Paが目標電力Ptとなる。 Specifically, when the charging mode is the first system mode, the control ECU 120 controls the duty ratios of the primary side switching elements 82ua to 82wb so that the target power Pt is supplied from the system power supply 11. As a result, the grid power Pa becomes the target power Pt.

そして、制御ECU120は、整流と電圧変換とが行われるように昇圧スイッチング素子92〜95のデューティ比を制御し、目標電力Ptが車両用蓄電装置21に入力されるように降圧スイッチング素子102〜105のデューティ比を制御する。 Then, the control ECU 120 controls the duty ratios of the step-up switching elements 92 to 95 so that rectification and voltage conversion are performed, and the step-down switching elements 102 to 105 so that the target power Pt is input to the vehicle power storage device 21. Controls the duty ratio of.

また、制御ECU120は、充電モードが第2系統モードである場合には、系統電源11から系統目標電力Patが供給され且つ電源用蓄電装置12から電源目標電力Pbtが供給されて目標電力Ptの直流電力が車両用蓄電装置21に入力されるように各スイッチング素子82ua〜82wb,92〜95,102〜105を制御する。 Further, in the control ECU 120, when the charging mode is the second system mode, the system target power Pat is supplied from the system power supply 11 and the power supply target power Pbt is supplied from the power storage device 12, and the DC of the target power Pt. The switching elements 82ua to 82wb, 92 to 95, 102 to 105 are controlled so that the electric power is input to the vehicle power storage device 21.

詳細には、制御ECU120は、系統電源11から系統目標電力Patが供給されるように1次側スイッチング素子82ua〜82wbのデューティ比を制御する。これにより、系統電力Paが系統目標電力Patとなる。 Specifically, the control ECU 120 controls the duty ratio of the primary side switching elements 82ua to 82wb so that the system target power Pat is supplied from the system power supply 11. As a result, the grid power Pa becomes the grid target power Pat.

そして、制御ECU120は、整流と電圧変換とが行われるように昇圧スイッチング素子92〜95のデューティ比を制御し、目標電力Ptが車両用蓄電装置21に入力されるように降圧スイッチング素子102〜105のデューティ比を制御する。これにより、電源用蓄電装置12から出力される電源電力Pbが電源目標電力Pbtとなる。 Then, the control ECU 120 controls the duty ratios of the step-up switching elements 92 to 95 so that rectification and voltage conversion are performed, and the step-down switching elements 102 to 105 so that the target power Pt is input to the vehicle power storage device 21. Controls the duty ratio of. As a result, the power supply power Pb output from the power storage device 12 becomes the power supply target power Pbt.

その後、制御ECU120は、ステップS115にて、充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件は、例えば対象SOCXaが100%となったことである。ただし、充電終了条件は任意であり、例えば予め定められた期間が経過したことや、充電装置30に対して充電終了操作が行われたことでもよい。 After that, the control ECU 120 determines in step S115 whether or not the charging end condition is satisfied. The charging end condition is, for example, that the target SOCXa is 100%. However, the charging end condition is arbitrary, and may be, for example, that a predetermined period has elapsed or that the charging end operation has been performed on the charging device 30.

制御ECU120は、充電終了条件が成立した場合には、ステップS116に進み、充電を停止させる処理を実行して、本充電制御処理を終了する。詳細には、制御ECU120は、各スイッチング素子82ua〜82wb,92〜95,102〜105の周期的なON/OFFを停止させる。 When the charging end condition is satisfied, the control ECU 120 proceeds to step S116, executes a process of stopping charging, and ends the main charge control process. Specifically, the control ECU 120 stops periodic ON / OFF of each switching element 82ua to 82wb, 92 to 95, 102 to 105.

一方、制御ECU120は、充電終了条件が成立していない場合には、ステップS101に戻る。これにより、制御ECU120は、再度現在の対象SOCXaに対応した要求電力Prqを把握し、充電モードを設定する。つまり、制御ECU120は、充電終了条件が成立するまで、繰り返し要求電力Prqを把握し、その把握結果に対応した充電モードを設定して、要求電力Prq又は系統最大電力Pamaxで車両用蓄電装置21の充電が行われるように制御している。 On the other hand, if the charging end condition is not satisfied, the control ECU 120 returns to step S101. As a result, the control ECU 120 again grasps the required power Prq corresponding to the current target SOCXa and sets the charging mode. That is, the control ECU 120 repeatedly grasps the required power Prq until the charging end condition is satisfied, sets the charging mode corresponding to the grasped result, and uses the required power Prq or the system maximum power Pamax to determine the vehicle power storage device 21. It is controlled so that charging is performed.

次に本実施形態の作用について図4に示す例を用いて説明する。図4は、目標電力Pt、系統目標電力Pat及び電源目標電力Pbtの時間変化の一例を示すグラフである。なお、図4の例では、電源用蓄電装置12は放電可能であるとし、充電開始タイミングを「0」とする。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the example shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing an example of time changes of the target power Pt, the system target power Pat, and the power supply target power Pbt. In the example of FIG. 4, it is assumed that the power storage device 12 can be discharged, and the charging start timing is set to “0”.

充電開始タイミングにおける対象SOCXaが第1対象値Xa1以下である場合、目標電力Ptは第1電力Prq1に設定される。この場合、対象SOCXaは系統対象閾値Xat1よりも低いため、充電モードとして第2系統モードが設定される。そして、系統目標電力Patが系統最大電力Pamaxに設定されて系統電源11から系統最大電力Pamaxが供給されるとともに、第1電力Prq1と系統最大電力Pamaxとの差分が電源電力Pbとして電源用蓄電装置12から供給される。これにより、第1電力Prq1が車両用蓄電装置21に供給される。 When the target SOCXa at the charging start timing is equal to or less than the first target value Xa1, the target power Pt is set to the first power Prq1. In this case, since the target SOCXa is lower than the system target threshold value Xat1, the second system mode is set as the charging mode. Then, the system target power Pat is set to the system maximum power Pamax, the system maximum power Pamax is supplied from the system power supply 11, and the difference between the first power Prq1 and the system maximum power Pamax is used as the power supply power Pb. It is supplied from 12. As a result, the first electric power Prq1 is supplied to the vehicle power storage device 21.

その後、車両用蓄電装置21の充電に伴い、対象SOCXaが高くなる。そして、対象SOCXaが第1対象値Xa1よりも高くなったt1のタイミングから、要求電力Prqが小さくなる。この場合、系統電力Paは系統最大電力Pamaxに維持されつつ、電源電力Pbが小さくなることにより、車両用蓄電装置21に入力される電力が小さくなる。つまり、本実施形態の制御ECU120は、第2系統モード時には、系統電力Paを系統最大電力Pamaxに維持しつつ、電源電力Pbを可変制御することにより、要求電力Prqの変化に追従する。 After that, the target SOCXa becomes higher as the vehicle power storage device 21 is charged. Then, the required power Prq becomes smaller from the timing of t1 when the target SOCXa becomes higher than the first target value Xa1. In this case, the system power Pa is maintained at the system maximum power Pamax, and the power supply power Pb becomes smaller, so that the power input to the vehicle power storage device 21 becomes smaller. That is, in the second system mode, the control ECU 120 of the present embodiment follows the change of the required power Prq by variably controlling the power supply power Pb while maintaining the system power Pa at the system maximum power Pamax.

その後、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1となったt2のタイミングにて、充電モードが第2系統モードから第1系統モードに切り替わり、系統電源11のみを用いて車両用蓄電装置21の充電が行われる。そして、例えば対象SOCXaが100%となったt3のタイミングにて、車両用蓄電装置21の充電が終了する。 After that, at the timing of t2 when the target SOCXa becomes the system target threshold value Xat1, the charging mode is switched from the second system mode to the first system mode, and the vehicle power storage device 21 is charged using only the system power supply 11. .. Then, for example, at the timing of t3 when the target SOCXa becomes 100%, the charging of the vehicle power storage device 21 is completed.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1−1)電力システム10は、系統電源11及び電源用蓄電装置12の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置としての車両用蓄電装置21を充電する。電力システム10は、車両用蓄電装置21を充電する充電モードとして、系統電源11を用いる第1系統モードと、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いる第2系統モードと、電源用蓄電装置12を用いる電源モードと、を有する充電装置30と、充電モードを制御する制御部としての制御ECU120と、を備えている。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects are obtained.
(1-1) The power system 10 uses at least one of the system power supply 11 and the power storage device 12 to charge the vehicle power storage device 21 as the target power storage device. The power system 10 has a first system mode in which the system power supply 11 is used, a second system mode in which both the system power supply 11 and the power storage device 12 are used, and a power storage mode as charging modes for charging the vehicle power storage device 21. It includes a charging device 30 having a power supply mode using the device 12, and a control ECU 120 as a control unit for controlling the charging mode.

制御ECU120は、車両用蓄電装置21のSOCである対象SOCXaと、電源用蓄電装置12のSOCである電源SOCXbとに基づいて充電モードを制御するものであり、車両用蓄電装置21の充電中、対象SOCXaの変化に応じて充電モードを切り替える。 The control ECU 120 controls the charging mode based on the target SOCXa which is the SOC of the vehicle power storage device 21 and the power supply SOCXb which is the SOC of the power power storage device 12, and is during charging of the vehicle power storage device 21. The charging mode is switched according to the change of the target SOCXa.

かかる構成によれば、車両用蓄電装置21を充電する充電モードとして、第1系統モード、第2系統モード及び電源モードがあるため、系統電源11又は電源用蓄電装置12のいずれか一方を用いて車両用蓄電装置21を充電したり、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いて車両用蓄電装置21を充電したりすることができる。また、対象SOCXa及び電源SOCXbに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。 According to this configuration, since the charging mode for charging the vehicle power storage device 21 includes the first system mode, the second system mode, and the power supply mode, either the system power supply 11 or the power storage device 12 is used. The vehicle power storage device 21 can be charged, or the vehicle power storage device 21 can be charged using both the system power supply 11 and the power supply power storage device 12. Further, by controlling the charging mode based on the target SOCXa and the power supply SOCXb, it is possible to select an appropriate charging mode according to the situation.

特に、車両用蓄電装置21の充電中、車両用蓄電装置21のSOCは変化する。車両用蓄電装置21のSOCが変化すると、車両用蓄電装置21の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、車両用蓄電装置21の充電中、車両用蓄電装置21のSOCの変化に応じて充電モードが切り替わるため、車両用蓄電装置21のSOCの変化に伴う車両用蓄電装置21の充電に適した電力の変化に充電モードを追従させることができる。したがって、車両用蓄電装置21の充電を好適に行うことができる。 In particular, the SOC of the vehicle power storage device 21 changes during charging of the vehicle power storage device 21. When the SOC of the vehicle power storage device 21 changes, the electric power suitable for charging the vehicle power storage device 21 also changes. In this regard, according to this configuration, since the charging mode is switched according to the change in the SOC of the vehicle power storage device 21 while the vehicle power storage device 21 is being charged, the vehicle power storage is accompanied by the change in the SOC of the vehicle power storage device 21. The charging mode can be made to follow a change in power suitable for charging the device 21. Therefore, the vehicle power storage device 21 can be suitably charged.

(1−2)制御ECU120は、対象SOCXaが予め定められた系統対象閾値Xat1よりも低く且つ電源SOCXbが予め定められた電源閾値Xbt以上である場合には充電モードを第2系統モードに設定する。一方、制御ECU120は、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1以上である場合には充電モードを第1系統モードに設定する。 (1-2) When the target SOCXa is lower than the predetermined system target threshold value Xat1 and the power supply SOCXb is equal to or higher than the predetermined power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 sets the charging mode to the second system mode. .. On the other hand, when the target SOCXa is equal to or higher than the system target threshold value Xat1, the control ECU 120 sets the charging mode to the first system mode.

かかる構成によれば、対象SOCXaが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも低く且つ電源SOCXbが電源閾値Xbt以上である場合には充電モードが第2系統モードに設定される。これにより、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いて車両用蓄電装置21を充電することができるため、大電力に対応できる。 According to this configuration, when the target SOCXa is low, the power suitable for charging tends to be large, and when the target SOCXa is lower than the system target threshold value Xat1 and the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt, charging is performed. The mode is set to the second system mode. As a result, the vehicle power storage device 21 can be charged using both the system power supply 11 and the power power storage device 12, so that a large amount of electric power can be supported.

また、充電モードを第2系統モードにする条件として、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置12の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置12の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置12が劣化したりすることを抑制できる。 Further, as a condition for setting the charging mode to the second system mode, it is included that the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt. As a result, inconveniences caused by the discharge of the power storage device 12 even though the power storage amount of the power storage device 12 is small, for example, sufficient power supply cannot be performed, or the power storage device cannot be supplied with sufficient power. It is possible to prevent the 12 from deteriorating.

一方、対象SOCXaが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1以上である場合には充電モードが第1系統モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置12を使用することなく充電に適した電力を供給することができる。 On the other hand, when the target SOCXa is higher than the target SOCXa, the power suitable for charging tends to be smaller, and when the target SOCXa is equal to or higher than the system target threshold value Xat1, the charging mode is set to the first system mode. As a result, it is possible to supply electric power suitable for charging without using the power storage device 12.

(1−3)制御ECU120は、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも低く且つ電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合には充電モードを第1系統モードに設定する。 (1-3) When the target SOCXa is lower than the system target threshold value Xat1 and the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 sets the charging mode to the first system mode.

かかる構成によれば、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも低い場合であっても電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合には、電源用蓄電装置12を使用することなく、系統電源11のみを用いて車両用蓄電装置21の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置12の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置12の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、車両用蓄電装置21の充電を行うことができる。 According to this configuration, even if the target SOCXa is lower than the system target threshold value Xat1, if the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, only the system power supply 11 is used without using the power storage device 12. It is used to charge the vehicle power storage device 21. As a result, the vehicle power storage device 21 can be charged while suppressing the inconvenience caused by the discharge of the power power storage device 12 even though the power storage amount of the power power storage device 12 is small.

(1−4)車両用蓄電装置21の充電に適した電力は、対象SOCXaが予め定められた第1対象値Xa1以下である場合には第1電力Prq1であり、対象SOCXaが第1対象値Xa1よりも高い第2対象値Xa2以上である場合には第2電力Prq2である。そして、車両用蓄電装置21の充電に適した電力は、第1対象値Xa1から第2対象値Xa2に向かうに従って低下する。そして、系統電源11が出力可能な最大電力である系統最大電力Pamaxは、第1電力Prq1よりも高く且つ第2電力Prq2よりも低く、系統対象閾値Xat1は、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が系統最大電力Pamaxとなる対象SOCXaである。 (1-4) The electric power suitable for charging the vehicle power storage device 21 is the first electric power Prq1 when the target SOCXa is equal to or less than the predetermined first target value Xa1, and the target SOCXa is the first target value. When the second target value is Xa2 or higher, which is higher than Xa1, the second power is Prq2. Then, the electric power suitable for charging the vehicle power storage device 21 decreases from the first target value Xa1 to the second target value Xa2. The system maximum power Pamax, which is the maximum power that the system power supply 11 can output, is higher than the first power Prq1 and lower than the second power Prq2, and the system target threshold value Xat1 is suitable for charging the vehicle power storage device 21. This is the target SOCXa whose power is the maximum power of the system Pamax.

かかる構成によれば、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が系統最大電力Pamaxとなるまでは充電モードが第2系統モードとなり、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が系統最大電力Pamaxよりも小さくなると、充電モードが第2系統モードから第1系統モードに切り替わる。これにより、系統最大電力Pamaxが第1電力Prq1と第2電力Prq2との間に設定されている状況下において車両用蓄電装置21の充電を好適に行うことができる。 According to this configuration, the charging mode is the second system mode until the power suitable for charging the vehicle power storage device 21 reaches the system maximum power Pamax, and the power suitable for charging the vehicle power storage device 21 is the system maximum power. When it becomes smaller than Pamax, the charging mode is switched from the second system mode to the first system mode. Thereby, the vehicle power storage device 21 can be suitably charged under the condition that the system maximum power Pamax is set between the first power Prq1 and the second power Prq2.

(1−5)制御ECU120は、充電モードが第2系統モードである場合には、対象SOCXaの変化に応じて、系統電力Paを系統最大電力Pamaxに維持しつつ電源用蓄電装置12から出力される電源電力Pbを可変制御する。 (1-5) When the charging mode is the second system mode, the control ECU 120 is output from the power storage device 12 while maintaining the system power Pa at the system maximum power Pamax according to the change of the target SOCXa. The power supply power Pb is variably controlled.

かかる構成によれば、系統電力Paが系統最大電力Pamaxに維持されるため、電源電力Pbをなるべく小さくすることができる。これにより、電源用蓄電装置12の充放電を抑制でき、それを通じて電源用蓄電装置12の劣化を抑制できる。 According to such a configuration, since the system power Pa is maintained at the system maximum power Pamax, the power supply power Pb can be reduced as much as possible. As a result, charging / discharging of the power storage device 12 can be suppressed, and deterioration of the power storage device 12 can be suppressed through the charging / discharging.

(1−6)電源閾値Xbtは、対象SOCXaが低くなるに従って高くなるように設定されている。
かかる構成によれば、対象SOCXaが低くなるほど、車両用蓄電装置21の充電に必要な電源用蓄電装置12の蓄電量が大きくなることに対応させて、電源閾値Xbtは、対象SOCXaが低くなるに従って高くなるように設定されている。これにより、第2系統モードの途中で、電源用蓄電装置12の蓄電量が枯渇するなどといった不都合を抑制できる。
(1-6) The power supply threshold value Xbt is set to increase as the target SOCXa decreases.
According to this configuration, the lower the target SOCXa, the larger the amount of electricity stored in the power storage device 12 required for charging the vehicle power storage device 21, and the power threshold value Xbt becomes lower as the target SOCXa becomes lower. It is set to be high. As a result, it is possible to suppress inconveniences such as exhaustion of the stored amount of the power storage device 12 in the middle of the second system mode.

(1−7)充電装置30は、第1の1次側巻線61及び第1の2次側巻線62を有する第1トランス60と、第2の1次側巻線71及び第2の2次側巻線72を有する第2トランス70と、を備えている。両1次側巻線61,71は直列に接続されている。第1の2次側巻線62は、電源用蓄電装置12が接続される第1中間タップ62aを有している。第2の2次側巻線72は、車両用蓄電装置21が接続される第2中間タップ72aを有している。 (1-7) The charging device 30 includes a first transformer 60 having a first primary winding 61 and a first secondary winding 62, and a second primary winding 71 and a second. It includes a second transformer 70 having a secondary winding 72. Both primary windings 61 and 71 are connected in series. The first secondary winding 62 has a first intermediate tap 62a to which the power storage device 12 is connected. The second secondary winding 72 has a second intermediate tap 72a to which the vehicle power storage device 21 is connected.

充電装置30は、系統電源11に接続され且つ両1次側巻線61,71の直列接続体に接続される電力変換回路である1次側回路80と、第1の2次側回路としての昇圧回路90と、第2の2次側回路としての降圧回路100と、昇圧回路90と降圧回路100との間に設けられた中間コンデンサ110と、を備えている。1次側回路80は、1次側スイッチング素子82ua〜82wbを有している。昇圧回路90は、第1中間タップ62aと電源用蓄電装置12との間に設けられる第1の2次側コイルとしての昇圧コイル91と、第1の2次側巻線62に接続された第1の2次側スイッチング素子としての昇圧スイッチング素子92〜95と、を備えている。降圧回路100は、第2中間タップ72aと車両用蓄電装置21との間に設けられる第2の2次側コイルとしての降圧コイル101と、第2の2次側巻線72に接続された第2の2次側スイッチング素子としての降圧スイッチング素子102〜105と、を備えている。制御ECU120は、各スイッチング素子82ua〜82wb,92〜95,102〜105を制御することにより、充電モードを制御する。 The charging device 30 is a primary side circuit 80 which is a power conversion circuit connected to a system power supply 11 and connected to a series connection body of both primary side windings 61 and 71, and as a first secondary side circuit. It includes a step-up circuit 90, a step-down circuit 100 as a second secondary circuit, and an intermediate capacitor 110 provided between the step-up circuit 90 and the step-down circuit 100. The primary side circuit 80 has primary side switching elements 82ua to 82wb. The booster circuit 90 is connected to a booster coil 91 as a first secondary coil provided between the first intermediate tap 62a and the power storage device 12 and a first secondary winding 62. The step-up switching elements 92 to 95 as the secondary side switching element of No. 1 are provided. The step-down circuit 100 is connected to a step-down coil 101 as a second secondary side coil provided between the second intermediate tap 72a and the vehicle power storage device 21 and a second secondary winding 72. The step-down switching elements 102 to 105 as the secondary side switching element of No. 2 are provided. The control ECU 120 controls the charging mode by controlling each switching element 82ua to 82wb, 92 to 95, 102 to 105.

かかる構成によれば、各スイッチング素子82ua〜82wb,92〜95,102〜105を制御することにより、充電モードを制御しつつ車両用蓄電装置21の充電を行うことができる。 According to such a configuration, by controlling each of the switching elements 82ua to 82wb, 92 to 95, 102 to 105, it is possible to charge the vehicle power storage device 21 while controlling the charging mode.

(第2実施形態)
本実施形態では、充電制御処理が第1実施形態と異なっている。その異なる点について図5を用いて説明する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the charge control process is different from that in the first embodiment. The difference will be described with reference to FIG.

図5に示すように、制御ECU120は、ステップS103又はステップS104の処理の実行後は、ステップS201にて、車両用蓄電装置21が放電可能であるか否かを判定する。ステップS201の判定処理は、第1実施形態のステップS110の処理と同様である。 As shown in FIG. 5, after executing the process of step S103 or step S104, the control ECU 120 determines in step S201 whether or not the vehicle power storage device 21 can be discharged. The determination process of step S201 is the same as the process of step S110 of the first embodiment.

制御ECU120は、車両用蓄電装置21が放電できないと判定した場合、詳細には電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合には、充電モードを第1系統モードに設定する。詳細には、制御ECU120は、ステップS202に進み、目標電力Ptが系統最大電力Pamax以下であるか否かを判定する。 When the control ECU 120 determines that the vehicle power storage device 21 cannot be discharged, in detail, when the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 sets the charging mode to the first system mode. Specifically, the control ECU 120 proceeds to step S202 and determines whether or not the target power Pt is equal to or less than the system maximum power Pamax.

目標電力Ptが系統最大電力Pamax以下である場合には、制御ECU120は、ステップS203にて、系統目標電力Patを目標電力Ptに設定し、ステップS206に進む。 When the target power Pt is equal to or less than the system maximum power Pamax, the control ECU 120 sets the system target power Pat to the target power Pt in step S203, and proceeds to step S206.

一方、目標電力Ptが系統最大電力Pamaxよりも大きい場合には、制御ECU120は、ステップS204に進み、目標電力Ptを系統最大電力Pamaxに変更する。そして、制御ECU120は、ステップS205にて系統目標電力Patを系統最大電力Pamaxに設定して、ステップS206に進む。 On the other hand, when the target power Pt is larger than the system maximum power Pamax, the control ECU 120 proceeds to step S204 and changes the target power Pt to the system maximum power Pamax. Then, the control ECU 120 sets the system target power Pat to the system maximum power Pamax in step S205, and proceeds to step S206.

制御ECU120は、ステップS206では、電源目標電力Pbtを「0」に設定する。これにより、充電モードが第1系統モードに設定される。その後、制御ECU120は、ステップS114に進む。 In step S206, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt to “0”. As a result, the charging mode is set to the first system mode. After that, the control ECU 120 proceeds to step S114.

図5に示すように、電源用蓄電装置12が放電可能である場合、詳細には電源SOCXbが電源閾値Xbt以上である場合には、制御ECU120は、ステップS201を肯定判定し、ステップS207に進み、目標電力Ptが電源最大電力Pbmax以下であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 5, when the power storage device 12 can be discharged, specifically, when the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 positively determines step S201 and proceeds to step S207. , It is determined whether or not the target power Pt is equal to or less than the maximum power supply power Pbmax.

ここで、既に説明したとおり、対象SOCXaのうち要求電力Prqが電源最大電力Pbmaxとなる値を電源対象閾値Xat2という。この電源対象閾値Xat2と、対象SOCXaが電源対象閾値Xat2よりも高くなると要求電力Prq(換言すれば目標電力Pt)が低くなる点とに着目すれば、制御ECU120は、ステップS207では、対象SOCXaが電源対象閾値Xat2以上であるか否かを判定しているといえる。 Here, as already described, the value of the target SOCXa in which the required power Prq is the power supply maximum power Pbmax is referred to as the power supply target threshold value Xat2. Focusing on the power supply target threshold value Xat2 and the point that the required power Prq (in other words, the target power Pt) becomes lower when the target SOCXa becomes higher than the power supply target threshold value Xat2, the control ECU 120 has the target SOCXa in step S207. It can be said that it is determined whether or not the power supply target threshold value is Xat2 or higher.

制御ECU120は、目標電力Ptが電源最大電力Pbmax以下である場合、換言すれば対象SOCXaが電源対象閾値Xat2以上である場合には、充電モードを電源モードに設定する。詳細には、制御ECU120は、ステップS208にて、電源用蓄電装置12から出力される電源電力Pbの目標値である電源目標電力Pbtを目標電力Ptに設定する。そして、制御ECU120は、ステップS209にて、系統電源11から出力される系統電力Paの目標値である系統目標電力Patを「0」に設定して、ステップS209に進む。本実施形態では、系統目標電力Patを「0」に設定することが、充電モードを電源モードに設定することになる。 The control ECU 120 sets the charging mode to the power supply mode when the target power Pt is equal to or less than the maximum power supply power Pbmax, in other words, when the target SOCXa is equal to or greater than the power supply target threshold value Xat2. Specifically, in step S208, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt, which is the target value of the power supply power Pb output from the power storage device 12, to the target power Pt. Then, in step S209, the control ECU 120 sets the system target power Pat, which is the target value of the system power Pa output from the system power supply 11, to “0”, and proceeds to step S209. In the present embodiment, setting the system target power Pat to "0" means setting the charging mode to the power supply mode.

一方、目標電力Ptが電源最大電力Pbmaxよりも大きい場合、換言すれば対象SOCXaが電源対象閾値Xat2よりも低い場合、制御ECU120は、ステップS210及びステップS211にて、充電モードを第2系統モードに設定する処理を実行する。 On the other hand, when the target power Pt is larger than the power supply maximum power Pbmax, in other words, when the target SOCXa is lower than the power supply target threshold value Xat2, the control ECU 120 sets the charging mode to the second system mode in steps S210 and S211. Execute the setting process.

詳細には、制御ECU120は、ステップS210にて、電源目標電力Pbtを電源最大電力Pbmaxに設定する。そして、制御ECU120は、ステップS211にて、系統目標電力Patを、目標電力Ptから電源最大電力Pbmaxを差し引いた値に設定し、ステップS114に進む。なお、ステップS114以降の処理は第1実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。 Specifically, the control ECU 120 sets the power supply target power Pbt to the power supply maximum power Pbmax in step S210. Then, in step S211 the control ECU 120 sets the system target power Pat to a value obtained by subtracting the power supply maximum power Pbmax from the target power Pt, and proceeds to step S114. Since the processing after step S114 is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

次に本実施形態の作用について説明する。
電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合、充電モードが第1系統モードに設定される。これにより、系統電源11のみを用いて車両用蓄電装置21の充電が行われる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the charging mode is set to the first system mode. As a result, the vehicle power storage device 21 is charged using only the system power supply 11.

一方、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上である場合、充電モードが電源モード又は第2系統モードのいずれかに設定される。詳細には、対象SOCXaが電源対象閾値Xat2以上である場合には、充電モードは電源モードに設定され、対象SOCXaが電源対象閾値Xat2よりも低い場合には、充電モードは第2系統モードに設定される。 On the other hand, when the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt, the charging mode is set to either the power supply mode or the second system mode. Specifically, when the target SOCXa is equal to or higher than the power supply target threshold value Xat2, the charging mode is set to the power supply mode, and when the target SOCXa is lower than the power supply target threshold value Xat2, the charging mode is set to the second system mode. Will be done.

以上詳述した本実施形態によれば、(1−2)などの効果に代えて、以下の効果を奏する。
(2−1)制御ECU120は、電源SOCXbが予め定められた電源閾値Xbt以上である状況下において対象SOCXaが電源対象閾値Xat2よりも低い場合には充電モードを第2系統モードに設定する。一方、制御ECU120は、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上である状況下において対象SOCXaが電源対象閾値Xat2以上である場合には充電モードを電源モードに設定する。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects are exhibited in place of the effects such as (1-2).
(2-1) The control ECU 120 sets the charging mode to the second system mode when the target SOCXa is lower than the power supply target threshold value Xat2 in a situation where the power supply SOCXb is equal to or higher than a predetermined power supply threshold value Xbt. On the other hand, the control ECU 120 sets the charging mode to the power supply mode when the target SOCXa is the power supply target threshold value Xat2 or more in the situation where the power supply SOCXb is the power supply threshold value Xbt or more.

かかる構成によれば、対象SOCXaが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上であり且つ対象SOCXaが電源対象閾値Xat2よりも低い場合には充電モードが第2系統モードに設定される。これにより、系統電源11及び電源用蓄電装置12の双方を用いて車両用蓄電装置21を充電することができるため、大電力に対応できる。 According to this configuration, when the target SOCXa is low, the power suitable for charging tends to be large, and when the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt and the target SOCXa is lower than the power supply target threshold value Xat2, charging is performed. The mode is set to the second system mode. As a result, the vehicle power storage device 21 can be charged using both the system power supply 11 and the power power storage device 12, so that a large amount of electric power can be supported.

一方、対象SOCXaが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象SOCXaが電源対象閾値Xat2以上である場合には充電モードが電源モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置12のみを用いて充電に適した電力を供給することができる。 On the other hand, when the target SOCXa is higher than the target SOCXa, the power suitable for charging tends to be smaller, and when the target SOCXa is equal to or higher than the power supply target threshold value Xat2, the charging mode is set to the power supply mode. As a result, it is possible to supply electric power suitable for charging using only the power storage device 12.

また、充電モードを第2系統モード又は電源モードに設定する条件として、電源SOCXbが電源閾値Xbt以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置12の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置12の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置12が劣化したりすることを抑制できる。 Further, as a condition for setting the charging mode to the second system mode or the power supply mode, it is included that the power supply SOCXb is equal to or higher than the power supply threshold value Xbt. As a result, inconveniences caused by the discharge of the power storage device 12 even though the power storage amount of the power storage device 12 is small, for example, sufficient power cannot be supplied, or the power storage device cannot be supplied with sufficient power. It is possible to prevent the 12 from deteriorating.

(2−2)制御ECU120は、電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合には、対象SOCXaに関わらず充電モードを第1系統モードに設定する。
かかる構成によれば、電源SOCXbが電源閾値Xbtよりも低い場合には、対象SOCXaに関わらず、系統電源11のみを用いて車両用蓄電装置21の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置12の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置12の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、車両用蓄電装置21の充電を行うことができる。
(2-2) When the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the control ECU 120 sets the charging mode to the first system mode regardless of the target SOCXa.
According to this configuration, when the power supply SOCXb is lower than the power supply threshold value Xbt, the vehicle power storage device 21 is charged using only the system power supply 11 regardless of the target SOCXa. As a result, the vehicle power storage device 21 can be charged while suppressing the inconvenience caused by the discharge of the power power storage device 12 even though the power storage amount of the power power storage device 12 is small.

(2−3)電源用蓄電装置12が出力可能な最大電力である電源最大電力Pbmaxは、第1電力Prq1よりも高く且つ第2電力Prq2よりも低い。電源対象閾値Xat2は、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が電源最大電力Pbmaxとなる対象SOCXaである。 (2-3) The power supply maximum power Pbmax, which is the maximum power that can be output by the power storage device 12, is higher than the first power Prq1 and lower than the second power Prq2. The power supply target threshold value Xat2 is a target SOCXa in which the power suitable for charging the vehicle power storage device 21 is the power supply maximum power Pbmax.

かかる構成によれば、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が電源最大電力Pbmaxとなるまでは充電モードが第2系統モードとなり、車両用蓄電装置21の充電に適した電力が電源最大電力Pbmaxよりも小さくなると、充電モードが第2系統モードから電源モードに切り替わる。これにより、電源最大電力Pbmaxが第1電力Prq1と第2電力Prq2との間に設定されている状況下において、電源用蓄電装置12を優先して使用しつつ、車両用蓄電装置21の充電を好適に行うことができる。したがって、系統電源11への負担を低減できる。 According to this configuration, the charging mode is the second system mode until the electric power suitable for charging the vehicle power storage device 21 reaches the power supply maximum power Pbmax, and the power suitable for charging the vehicle power storage device 21 is the power supply maximum power. When it becomes smaller than Pbmax, the charging mode is switched from the second system mode to the power mode. As a result, under the condition that the maximum power source power Pbmax is set between the first power source Prq1 and the second power source Prq2, the vehicle power storage device 21 is charged while preferentially using the power power storage device 12. It can be preferably performed. Therefore, the burden on the system power supply 11 can be reduced.

詳述すると、系統電源11が、本電力システム10だけではなく他の装置などにも用いられる場合、他の装置の使用状況や系統電源11の契約内容などによっては、系統電源11への負担、すなわち本電力システム10が引き出す系統電力Paを低減したい場合がある。この点、本構成によれば、系統電源11よりも電源用蓄電装置12が優先的に用いられるため、本電力システム10が引き出す系統電力Paを低減できる。したがって、系統電源11への負担を低減できる。 More specifically, when the system power supply 11 is used not only for the main power system 10 but also for other devices, the burden on the system power supply 11 may vary depending on the usage status of the other devices and the contract details of the system power supply 11. That is, there is a case where it is desired to reduce the system power Pa drawn by the main power system 10. In this respect, according to this configuration, since the power storage device 12 is preferentially used over the system power supply 11, the system power Pa drawn by the power system 10 can be reduced. Therefore, the burden on the system power supply 11 can be reduced.

(第3実施形態)
本実施形態では、充電装置30の構成が第1実施形態と異なっている。その異なる点について図6を用いて説明する。
(Third Embodiment)
In the present embodiment, the configuration of the charging device 30 is different from that of the first embodiment. The difference will be described with reference to FIG.

図6に示すように、本実施形態の充電装置30は、フィルタ回路50と、AC/DC変換回路200と、第1変換回路230と、第2変換回路240と、中間コンデンサ110と、制御ECU120と、を備えている。 As shown in FIG. 6, the charging device 30 of the present embodiment includes a filter circuit 50, an AC / DC conversion circuit 200, a first conversion circuit 230, a second conversion circuit 240, an intermediate capacitor 110, and a control ECU 120. And have.

なお、充電装置30は電力システム10の1つの構成であることを鑑みると、電力システム10がAC/DC変換回路200と、第1変換回路230と、第2変換回路240と、中間コンデンサ110と、制御ECU120とを備えているとも言える。 Considering that the charging device 30 has one configuration of the power system 10, the power system 10 includes an AC / DC conversion circuit 200, a first conversion circuit 230, a second conversion circuit 240, and an intermediate capacitor 110. , It can be said that the control ECU 120 is provided.

AC/DC変換回路200は、系統電源11から出力される系統電力Paを直流電力に変換するものである。
本実施形態のAC/DC変換回路200は、1次側巻線202及び2次側巻線203を有するトランス201と、トランス201に対して1次側に設けられた1次側マトリックスコンバータ210と、トランス201に対して2次側に設けられた2次側フルブリッジ回路220と、を有している。すなわち、本実施形態のAC/DC変換回路200は、デュアルアクティブブリッジ形式のマトリックスコンバータである。
The AC / DC conversion circuit 200 converts the system power Pa output from the system power supply 11 into DC power.
The AC / DC conversion circuit 200 of the present embodiment includes a transformer 201 having a primary winding 202 and a secondary winding 203, and a primary matrix converter 210 provided on the primary side of the transformer 201. , A secondary side full bridge circuit 220 provided on the secondary side with respect to the transformer 201. That is, the AC / DC conversion circuit 200 of this embodiment is a dual active bridge type matrix converter.

1次側マトリックスコンバータ210は、1次側巻線202に接続されているとともに、系統入力端子31〜33に接続されている。これにより、1次側マトリックスコンバータ210は、系統入力端子31〜33を介して系統電源11に接続される。1次側マトリックスコンバータ210は、交流電力の双方向変換を可能に構成されている。 The primary side matrix converter 210 is connected to the primary side winding 202 and is also connected to the system input terminals 31 to 33. As a result, the primary side matrix converter 210 is connected to the system power supply 11 via the system input terminals 31 to 33. The primary side matrix converter 210 is configured to enable bidirectional conversion of AC power.

1次側マトリックスコンバータ210は、1次側スイッチング素子211〜216を備えている。1次側マトリックスコンバータ210は、1次側スイッチング素子211〜216が周期的にON/OFFすることにより交流の電力変換を行う。例えば、1次側マトリックスコンバータ210は、系統電力Paを所定電圧の交流電力に変換してトランス201の1次側巻線202に向けて出力したり、トランス201から入力された交流電力を系統電力Paに変換して系統電源11に出力したりする。 The primary side matrix converter 210 includes primary side switching elements 211 to 216. The primary side matrix converter 210 performs AC power conversion by periodically turning ON / OFF the primary side switching elements 211 to 216. For example, the primary side matrix converter 210 converts the grid power Pa into AC power of a predetermined voltage and outputs it to the primary side winding 202 of the transformer 201, or the AC power input from the transformer 201 is the system power. It is converted to Pa and output to the system power supply 11.

1次側スイッチング素子211〜216は、順方向及び逆方向の双方の電圧をON/OFFすることができる双方向スイッチング素子である。1次側スイッチング素子211〜216の具体的な構成は任意であるが、例えば互いに並列に接続された複数のIGBT又はMOSFET及びダイオードを有するとよい。 The primary side switching elements 211 and 216 are bidirectional switching elements capable of turning both forward and reverse voltages on and off. The specific configuration of the primary switching elements 211 to 216 is arbitrary, but it may have, for example, a plurality of IGBTs or MOSFETs and diodes connected in parallel with each other.

1次側スイッチング素子211〜216は、1次側上アームスイッチング素子211,212,213と、1次側接続線217,218,219によって1次側上アームスイッチング素子211,212,213と直列に接続された1次側下アームスイッチング素子214,215,216とによって構成されている。1次側上アームスイッチング素子211,212,213と1次側下アームスイッチング素子214,215,216との直列接続体は、互いに並列に接続された状態で1次側巻線202に接続されている。 The primary side switching elements 211 and 216 are connected in series with the primary side upper arm switching elements 211,212, 213 by the primary side upper arm switching elements 211,212,213 and the primary side connecting lines 217,218,219. It is composed of connected primary side lower arm switching elements 214, 215 and 216. The series connection body of the primary side upper arm switching elements 211,212, 213 and the primary side lower arm switching elements 214,215,216 is connected to the primary side winding 202 in a state of being connected in parallel with each other. There is.

系統入力端子31〜33は、フィルタ回路50を介して1次側接続線217〜219に接続されている。これにより、1次側マトリックスコンバータ210に系統電力Paが入力される。 The system input terminals 31 to 33 are connected to the primary side connection lines 217 to 219 via the filter circuit 50. As a result, the system power Pa is input to the primary side matrix converter 210.

トランス201は、1次側マトリックスコンバータ210と2次側フルブリッジ回路220との間に設けられており、交流電力の電圧変換を行う。なお、変圧比は、1次側巻線202と2次側巻線203との巻数比に対応する。 The transformer 201 is provided between the primary side matrix converter 210 and the secondary side full bridge circuit 220, and performs voltage conversion of AC power. The transformation ratio corresponds to the turns ratio between the primary winding 202 and the secondary winding 203.

2次側フルブリッジ回路220は、2次側巻線203及び中間コンデンサ110に接続されている。2次側フルブリッジ回路220は、AC/DCの双方向変換を可能に構成されている。2次側フルブリッジ回路220は、2次側上アームスイッチング素子221,222と、2次側接続線225,226を介して2次側上アームスイッチング素子221,222に直列接続された2次側下アームスイッチング素子223,224と、を有している。2次側スイッチング素子221〜224は例えばn型のMOSFETである。ただし、これに限られず、2次側スイッチング素子221〜224の具体的な構成は任意である。 The secondary side full bridge circuit 220 is connected to the secondary side winding 203 and the intermediate capacitor 110. The secondary side full bridge circuit 220 is configured to enable bidirectional conversion of AC / DC. The secondary side full bridge circuit 220 is a secondary side connected in series to the secondary side upper arm switching elements 221 and 222 and the secondary side upper arm switching elements 221 and 222 via the secondary side connection lines 225 and 226. It has lower arm switching elements 223 and 224. The secondary side switching elements 221 to 224 are, for example, n-type MOSFETs. However, the present invention is not limited to this, and the specific configuration of the secondary side switching elements 221 to 224 is arbitrary.

2次側巻線203は、2次側接続線225,226に接続されている。これにより、トランス201(詳細には2次側巻線203)から出力される交流電力は2次側フルブリッジ回路220に入力される。 The secondary winding 203 is connected to the secondary connection lines 225 and 226. As a result, the AC power output from the transformer 201 (specifically, the secondary winding 203) is input to the secondary full bridge circuit 220.

2次側フルブリッジ回路220は、2次側スイッチング素子221〜224が周期的にON/OFFすることにより電力変換を行う。例えば、2次側フルブリッジ回路220は、トランス201から入力される交流電力を直流電力に変換したり、中間コンデンサ110側から入力される直流電力を交流電力に変換したりする。 The secondary side full bridge circuit 220 performs power conversion by periodically turning ON / OFF the secondary side switching elements 221 to 224. For example, the secondary side full bridge circuit 220 converts the AC power input from the transformer 201 into DC power, or converts the DC power input from the intermediate capacitor 110 side into AC power.

すなわち、AC/DC変換回路200は、1次側スイッチング素子211〜216及び2次側スイッチング素子221〜224が周期的にON/OFFすることにより、交流電力及び直流電力間の双方向変換を行う。 That is, the AC / DC conversion circuit 200 performs bidirectional conversion between AC power and DC power by periodically turning ON / OFF the primary side switching elements 211 to 216 and the secondary side switching elements 221 to 224. ..

第1変換回路230は、電源用蓄電装置12に接続された電力変換回路である。本実施形態の第1変換回路230は、例えば直流電力の双方向変換が可能な双方向コンバータである。 The first conversion circuit 230 is a power conversion circuit connected to the power storage device 12. The first conversion circuit 230 of the present embodiment is, for example, a bidirectional converter capable of bidirectional conversion of DC power.

第1変換回路230は、例えば第1変換スイッチング素子231〜234を有する。詳細には、第1変換回路230は、第1上アーム変換スイッチング素子231,232と、第1下アーム変換スイッチング素子233,234と、両者を直列に接続する第1変換接続線235,236と、を備えている。両第1変換接続線235,236は正極蓄電入力端子34に接続されており、両第1下アーム変換スイッチング素子233,234は負極蓄電入力端子35に接続されている。そして、第1変換回路230は、両第1変換接続線235,236と正極蓄電入力端子34とをつなぐ2つのライン上に設けられた第1変換コイル237,238を有している。 The first conversion circuit 230 includes, for example, first conversion switching elements 231 to 234. Specifically, the first conversion circuit 230 includes a first upper arm conversion switching element 231,232, a first lower arm conversion switching element 233, 234, and a first conversion connection line 235, 236 connecting both in series. , Is equipped. Both first conversion connection lines 235 and 236 are connected to the positive electrode storage input terminal 34, and both first lower arm conversion switching elements 233 and 234 are connected to the negative electrode storage input terminal 35. The first conversion circuit 230 has first conversion coils 237 and 238 provided on two lines connecting both first conversion connection lines 235 and 236 and the positive electrode storage input terminal 34.

本実施形態の第1変換スイッチング素子231〜234は、逆方向の電流が流れることを可能とするダイオードを有している。当該ダイオードは、例えばMOSFETのボディダイオードである。ただし、これに限られず、上記ダイオードは、第1変換スイッチング素子231〜234に対して外付けされたものでもよい。 The first conversion switching element 231 to 234 of the present embodiment has a diode that allows a current to flow in the opposite direction. The diode is, for example, a body diode of a MOSFET. However, the present invention is not limited to this, and the diode may be externally attached to the first conversion switching element 231 to 234.

本実施形態の第1変換回路230は、電源用蓄電装置12に蓄電された直流電力を昇圧する昇圧回路である。第1変換回路230は、第1変換スイッチング素子231,233と第1変換コイル237とを有する回路と、第1変換スイッチング素子232,234と第1変換コイル238とを有する回路とからなる2つの回路が並列接続された双方向コンバータである。 The first conversion circuit 230 of the present embodiment is a booster circuit that boosts the DC power stored in the power storage device 12. The first conversion circuit 230 includes two circuits including a circuit having a first conversion switching element 231 and 233 and a first conversion coil 237, and a circuit having a first conversion switching element 232 and 234 and a first conversion coil 238. It is a bidirectional converter in which circuits are connected in parallel.

第1変換回路230は、第1変換スイッチング素子231〜234が周期的にON/OFFすることにより直流電力の双方向変換を行う。第1変換回路230は、例えば電源用蓄電装置12に蓄電された直流電力を昇圧してAC/DC変換回路200又は第2変換回路240に出力したり、AC/DC変換回路200又は第2変換回路240から入力される直流電力を降圧して電源用蓄電装置12に出力したりする。 The first conversion circuit 230 performs bidirectional conversion of DC power by periodically turning ON / OFF the first conversion switching elements 231 to 234. For example, the first conversion circuit 230 boosts the DC power stored in the power storage device 12 and outputs it to the AC / DC conversion circuit 200 or the second conversion circuit 240, or the AC / DC conversion circuit 200 or the second conversion. The DC power input from the circuit 240 is stepped down and output to the power storage device 12.

例えば、第1変換スイッチング素子231,234がON状態であり且つ第1変換スイッチング素子232,233がOFF状態であるスイッチングパターンを第1パターンとし、第1変換スイッチング素子231,234がOFF状態であり且つ第1変換スイッチング素子232,233がON状態であるスイッチングパターンを第2パターンとする。この場合、第1変換回路230は、第1変換スイッチング素子231〜234が第1パターンと第2パターンとで交互にスイッチングが行われることにより、電源用蓄電装置12に蓄電された直流電力を昇圧する。 For example, the switching pattern in which the first conversion switching elements 231 and 234 are in the ON state and the first conversion switching elements 232 and 233 are in the OFF state is set as the first pattern, and the first conversion switching elements 231 and 234 are in the OFF state. The switching pattern in which the first conversion switching elements 232 and 233 are in the ON state is defined as the second pattern. In this case, in the first conversion circuit 230, the first conversion switching elements 231 to 234 alternately switch between the first pattern and the second pattern to boost the DC power stored in the power storage device 12. do.

第2変換回路240は、第2変換スイッチング素子241〜244を有する。詳細には、第2変換回路240は、第2上アーム変換スイッチング素子241,242と、第2下アーム変換スイッチング素子243,244と、両者を直列に接続する第2変換接続線245,246と、を備えている。両第2変換接続線245,246は正極負荷入力端子41に接続されており、両第2下アーム変換スイッチング素子243,244は負極負荷入力端子42に接続されている。これにより、第2変換回路240と車両用蓄電装置21とが接続される。第2変換回路240は、両第2変換接続線245,246と正極負荷入力端子41とをつなぐライン上に設けられた第2変換コイル247,248を有している。 The second conversion circuit 240 has a second conversion switching element 241 to 244. Specifically, the second conversion circuit 240 includes a second upper arm conversion switching element 241,242, a second lower arm conversion switching element 243, 244, and a second conversion connection line 245, 246 that connects both in series. , Is equipped. Both second conversion connection lines 245 and 246 are connected to the positive electrode load input terminal 41, and both second lower arm conversion switching elements 243 and 244 are connected to the negative electrode load input terminal 42. As a result, the second conversion circuit 240 and the vehicle power storage device 21 are connected. The second conversion circuit 240 has second conversion coils 247 and 248 provided on a line connecting both second conversion connection lines 245 and 246 and the positive electrode load input terminal 41.

第2変換回路240は、AC/DC変換回路200及び第1変換回路230の双方に接続されている。詳細には、充電装置30は、AC/DC変換回路200と第2変換回路240とを接続する正極配線LN1及び負極配線LN2を備えている。正極配線LN1及び負極配線LN2は、2次側フルブリッジ回路220と、第2上アーム変換スイッチング素子241及び第2下アーム変換スイッチング素子243の直列接続体と、第2上アーム変換スイッチング素子242及び第2下アーム変換スイッチング素子244の直列接続体と、を接続している。 The second conversion circuit 240 is connected to both the AC / DC conversion circuit 200 and the first conversion circuit 230. Specifically, the charging device 30 includes a positive electrode wiring LN1 and a negative electrode wiring LN2 that connect the AC / DC conversion circuit 200 and the second conversion circuit 240. The positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2 include a secondary side full bridge circuit 220, a series connection of a second upper arm conversion switching element 241 and a second lower arm conversion switching element 243, a second upper arm conversion switching element 242, and a second upper arm conversion switching element 242. The second lower arm conversion switching element 244 is connected to the series connection body.

そして、第1変換回路230は、正極配線LN1及び負極配線LN2に接続されている。この場合、AC/DC変換回路200及び第1変換回路230は、互いに並列に接続された状態で第2変換回路240に接続されているともいえる。 The first conversion circuit 230 is connected to the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2. In this case, it can be said that the AC / DC conversion circuit 200 and the first conversion circuit 230 are connected to the second conversion circuit 240 in a state of being connected in parallel to each other.

第2変換回路240は電力変換回路であり、例えば直流電力の電圧変換を行うDC/DCコンバータ回路である。本実施形態では、第2変換回路240は、直流電力の双方向変換が可能な双方向コンバータである。詳細には、第2変換回路240は、互いに直列に接続された第2変換スイッチング素子241,243と第2変換コイル247とを有する回路と、互いに直列に接続された第2変換スイッチング素子242,244と第2変換コイル248とを有する回路とが並列接続された双方向コンバータである。 The second conversion circuit 240 is a power conversion circuit, for example, a DC / DC converter circuit that performs voltage conversion of DC power. In the present embodiment, the second conversion circuit 240 is a bidirectional converter capable of bidirectional conversion of DC power. Specifically, the second conversion circuit 240 includes a circuit having a second conversion switching element 241,243 and a second conversion coil 247 connected in series with each other, and a second conversion switching element 242 connected in series with each other. It is a bidirectional converter in which a circuit having 244 and a second conversion coil 248 is connected in parallel.

第2変換回路240は、第2変換スイッチング素子241〜244が周期的にON/OFFすることにより直流電力の双方向変換を行う。第2変換回路240は、例えばAC/DC変換回路200から入力される直流電力及び第1変換回路230から入力される直流電力の少なくとも一方を降圧して車両用蓄電装置21に向けて出力したり、車両用蓄電装置21に蓄電された直流電力を昇圧してAC/DC変換回路200又は第1変換回路230に向けて出力したりする。 The second conversion circuit 240 performs bidirectional conversion of DC power by periodically turning ON / OFF the second conversion switching elements 241 to 244. For example, the second conversion circuit 240 steps down at least one of the DC power input from the AC / DC conversion circuit 200 and the DC power input from the first conversion circuit 230 and outputs them to the vehicle power storage device 21. The DC power stored in the vehicle power storage device 21 is boosted and output to the AC / DC conversion circuit 200 or the first conversion circuit 230.

例えば、第2変換スイッチング素子241,244がON状態であり且つ第2変換スイッチング素子242,243がOFF状態であるスイッチングパターンを第1パターンとし、第2変換スイッチング素子241,244がOFF状態であり且つ第2変換スイッチング素子242,243がON状態であるスイッチングパターンを第2パターンとする。この場合、第2変換回路240は、各変換スイッチング素子241〜244が第1パターンと第2パターンとで交互にスイッチングが行われることにより電力変換を行う。 For example, the switching pattern in which the second conversion switching elements 241,244 are in the ON state and the second conversion switching elements 242 and 243 are in the OFF state is set as the first pattern, and the second conversion switching elements 241,244 are in the OFF state. The switching pattern in which the second conversion switching elements 242 and 243 are in the ON state is defined as the second pattern. In this case, the second conversion circuit 240 performs power conversion by alternately switching the first pattern and the second pattern in the conversion switching elements 241 to 244.

中間コンデンサ110は、AC/DC変換回路200と第2変換回路240との間に設けられている。詳細には、中間コンデンサ110は、正極配線LN1及び負極配線LN2に接続されている。 The intermediate capacitor 110 is provided between the AC / DC conversion circuit 200 and the second conversion circuit 240. Specifically, the intermediate capacitor 110 is connected to the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2.

ここで、既に説明したとおり、第1変換回路230は正極配線LN1及び負極配線LN2に接続されている。このため、中間コンデンサ110と第1変換回路230とは、正極配線LN1及び負極配線LN2を介して接続されている。 Here, as described above, the first conversion circuit 230 is connected to the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2. Therefore, the intermediate capacitor 110 and the first conversion circuit 230 are connected via the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2.

なお、本実施形態では、図6に示すように、中間コンデンサ110は、正極配線LN1及び負極配線LN2における第1変換回路230との接続点よりも第2変換回路240側に設けられているが、これに限られず、上記接続点よりもAC/DC変換回路200側に設けられていてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the intermediate capacitor 110 is provided on the second conversion circuit 240 side of the connection point with the first conversion circuit 230 in the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2. However, the present invention is not limited to this, and may be provided on the AC / DC conversion circuit 200 side of the connection point.

本実施形態の制御ECU120は、AC/DC変換回路200、第1変換回路230及び第2変換回路240、詳細には各スイッチング素子211〜216,221〜224,231〜234,241〜244を制御することにより充電モードの制御を行う。 The control ECU 120 of the present embodiment controls the AC / DC conversion circuit 200, the first conversion circuit 230 and the second conversion circuit 240, specifically, each switching element 211 to 216, 221 to 224, 231 to 234, 241 to 244. By doing so, the charging mode is controlled.

本実施形態の制御ECU120によるスイッチング制御について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、以下の説明では、系統モードのうち系統電力Paのみを用いて車両用蓄電装置21の充電を行うモードを第1系統モードとし、系統モードのうち系統電力Pa及び電源用蓄電装置12の双方を用いて充電を行うモードを第2系統モードとする。 The switching control by the control ECU 120 of the present embodiment will be described in detail below. For convenience of explanation, in the following description, the mode for charging the vehicle power storage device 21 using only the system power Pa among the system modes is set as the first system mode, and the system power Pa and the power storage for the power supply among the system modes. The mode in which charging is performed using both of the devices 12 is defined as the second system mode.

本実施形態の制御ECU120は、第1系統モードである場合には、中間コンデンサ110に印加される中間電圧Vmが第1供給時中間電圧Vm1aとなるようにAC/DC変換回路200を制御する。詳細には、制御ECU120は、AC/DC変換回路200から第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力が出力されるように1次側スイッチング素子211〜216及び2次側スイッチング素子221〜224をPWM制御する。これにより、1次側スイッチング素子211〜216及び2次側スイッチング素子221〜224が周期的にON/OFFしてAC/DC変換が行われる。すなわち、制御ECU120は、系統電力Paが第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力に変換されるようにAC/DC変換回路200を制御する。 The control ECU 120 of the present embodiment controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the intermediate voltage Vm applied to the intermediate capacitor 110 becomes the first supply-time intermediate voltage Vm1a in the first system mode. Specifically, the control ECU 120 PWMs the primary side switching elements 211 to 216 and the secondary side switching elements 221 to 224 so that the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a is output from the AC / DC conversion circuit 200. Control. As a result, the primary side switching elements 211 to 216 and the secondary side switching elements 221 to 224 are periodically turned ON / OFF to perform AC / DC conversion. That is, the control ECU 120 controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the system power Pa is converted into the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a.

ここで、第1供給時中間電圧Vm1aは、電源電圧Vp及び充電電圧Vrよりも高く設定されている。既に説明したとおり、本実施形態では、電源電圧Vp及び充電電圧Vrは変動するため、本実施形態の第1供給時中間電圧Vm1aは、最大電源電圧Vpmax及び最大充電電圧Vrmaxよりも高く設定されている。 Here, the first supply-time intermediate voltage Vm1a is set higher than the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr. As described above, in the present embodiment, the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr fluctuate, so that the first supply-time intermediate voltage Vm1a of the present embodiment is set higher than the maximum power supply voltage Vpmax and the maximum charging voltage Vrmax. There is.

詳細には、制御ECU120は、第1供給時中間電圧Vm1a及びトランス201の巻数比などに基づいて、1次側スイッチング素子211〜216のデューティ比を算出し、そのデューティ比で1次側スイッチング素子211〜216を周期的にON/OFFさせる。また、制御ECU120は、トランス201から出力された交流電力が直流電力に変換されるように2次側スイッチング素子221〜224を周期的にON/OFFさせる。なお、2次側フルブリッジ回路220は、PWM制御されることにより交流電力を直流電力に整流するPWM整流回路ともいえる。 Specifically, the control ECU 120 calculates the duty ratio of the primary side switching elements 211 to 216 based on the first supply intermediate voltage Vm1a, the turns ratio of the transformer 201, and the like, and the primary side switching element is calculated based on the duty ratio. 211-216 are periodically turned ON / OFF. Further, the control ECU 120 periodically turns ON / OFF the secondary side switching elements 221 to 224 so that the AC power output from the transformer 201 is converted into DC power. The secondary side full bridge circuit 220 can also be said to be a PWM rectifier circuit that rectifies AC power into DC power by PWM control.

かかる構成によれば、AC/DC変換回路200から第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力が出力される。これにより、中間コンデンサ110には、第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力によって電荷が蓄積され、正極配線LN1及び負極配線LN2間の電圧は、中間コンデンサ110によって第1供給時中間電圧Vm1aに維持される。すなわち、中間コンデンサ110は、第2変換回路240の前段の電圧を安定化させるものとして機能している。 According to such a configuration, the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a is output from the AC / DC conversion circuit 200. As a result, electric charges are accumulated in the intermediate capacitor 110 by the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a, and the voltage between the positive electrode wiring LN1 and the negative electrode wiring LN2 is maintained at the first supply intermediate voltage Vm1a by the intermediate capacitor 110. Will be done. That is, the intermediate capacitor 110 functions to stabilize the voltage in the previous stage of the second conversion circuit 240.

制御ECU120は、第1系統モードである場合、AC/DC変換回路200から出力される第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力が充電電圧Vrの直流電力に変換されるように第2変換回路240を制御する。詳細には、既に説明したとおり、第1供給時中間電圧Vm1aは充電電圧Vrよりも高く設定されている。このため、制御ECU120は、第2変換スイッチング素子241〜244をPWM制御することにより直流電力の降圧変換を行う。これにより、第2変換回路240によって変換された充電電圧Vrの直流電力が車両用蓄電装置21に入力され、車両用蓄電装置21が充電される。 When the control ECU 120 is in the first system mode, the second conversion circuit 240 is converted so that the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a output from the AC / DC conversion circuit 200 is converted into the DC power of the charging voltage Vr. To control. In detail, as already described, the first supply-time intermediate voltage Vm1a is set higher than the charging voltage Vr. Therefore, the control ECU 120 performs step-down conversion of DC power by PWM controlling the second conversion switching elements 241 to 244. As a result, the DC power of the charging voltage Vr converted by the second conversion circuit 240 is input to the vehicle power storage device 21, and the vehicle power storage device 21 is charged.

ちなみに、制御ECU120は、第1系統モードである場合には、第1変換回路230を停止させる。詳細には、制御ECU120は、第1供給時中間電圧Vm1aの直流電力が電源用蓄電装置12に供給されないように第1変換スイッチング素子231〜234をOFF状態に維持する。すなわち、制御ECU120は、第1系統モードである場合には、第1変換回路230についてはPWM制御を行わない。このため、第1変換スイッチング素子231〜234は周期的にON/OFFしない。 Incidentally, the control ECU 120 stops the first conversion circuit 230 in the first system mode. Specifically, the control ECU 120 keeps the first conversion switching elements 231 to 234 in the OFF state so that the DC power of the first supply intermediate voltage Vm1a is not supplied to the power storage device 12. That is, when the control ECU 120 is in the first system mode, the control ECU 120 does not perform PWM control for the first conversion circuit 230. Therefore, the first conversion switching elements 231 to 234 are not periodically turned ON / OFF.

制御ECU120は、第2系統モードである場合、中間電圧Vmが第2供給時中間電圧Vm1bとなるようにAC/DC変換回路200を制御する。詳細には、制御ECU120は、系統電力Paが第2供給時中間電圧Vm1bの直流電力に変換されるようにAC/DC変換回路200を制御する。この制御態様は、第1系統モード時と同様である。 The control ECU 120 controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the intermediate voltage Vm becomes the second supply-time intermediate voltage Vm1b in the second system mode. Specifically, the control ECU 120 controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the system power Pa is converted into the DC power of the second supply intermediate voltage Vm1b. This control mode is the same as in the first system mode.

制御ECU120は、第2系統モードである場合、電源用蓄電装置12の電力が第2供給時中間電圧Vm1bの直流電力に変換されるように第1変換回路230を制御する。
ここで、第2供給時中間電圧Vm1bは、電源電圧Vp及び充電電圧Vrよりも高く設定されている。既に説明したとおり、本実施形態では、電源電圧Vp及び充電電圧Vrは変動するため、本実施形態の第2供給時中間電圧Vm1bは、最大電源電圧Vpmax及び最大充電電圧Vrmaxよりも高く設定されている。このため、制御ECU120は、第1変換スイッチング素子231〜234をPWM制御することにより直流電力の昇圧変換を行う。第2供給時中間電圧Vm1bと第1供給時中間電圧Vm1aとの大小関係は任意であり、例えば同一でもよいし、異なっていてもよい。
In the second system mode, the control ECU 120 controls the first conversion circuit 230 so that the power of the power storage device 12 is converted into the DC power of the second supply intermediate voltage Vm1b.
Here, the second supply-time intermediate voltage Vm1b is set higher than the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr. As described above, in the present embodiment, the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr fluctuate, so that the second supply-time intermediate voltage Vm1b of the present embodiment is set higher than the maximum power supply voltage Vpmax and the maximum charging voltage Vrmax. There is. Therefore, the control ECU 120 performs boost conversion of DC power by PWM controlling the first conversion switching elements 231 to 234. The magnitude relationship between the second supply intermediate voltage Vm1b and the first supply intermediate voltage Vm1a is arbitrary, and may be the same or different, for example.

既に説明したとおり、第2変換回路240は、AC/DC変換回路200と第1変換回路230との双方に接続されている。このため、第2変換回路240には、AC/DC変換回路200から出力される直流電力と、第1変換回路230から出力される直流電力との双方が入力される。 As described above, the second conversion circuit 240 is connected to both the AC / DC conversion circuit 200 and the first conversion circuit 230. Therefore, both the DC power output from the AC / DC conversion circuit 200 and the DC power output from the first conversion circuit 230 are input to the second conversion circuit 240.

そして、制御ECU120は、第2系統モードである場合、AC/DC変換回路200及び第1変換回路230の双方から出力される第2供給時中間電圧Vm1bの直流電力が充電電圧Vrの直流電力に変換されるように第2変換回路240を制御する。これにより、車両用蓄電装置21が充電される。 When the control ECU 120 is in the second system mode, the DC power of the second supply intermediate voltage Vm1b output from both the AC / DC conversion circuit 200 and the first conversion circuit 230 becomes the DC power of the charging voltage Vr. The second conversion circuit 240 is controlled so as to be converted. As a result, the vehicle power storage device 21 is charged.

制御ECU120は、電源モードでは、第1変換スイッチング素子231〜234及び第2変換スイッチング素子241〜244を周期的にON/OFFさせることにより、電源用蓄電装置12を用いて車両用蓄電装置21を充電する。 In the power supply mode, the control ECU 120 periodically turns on / off the first conversion switching elements 231 to 234 and the second conversion switching elements 241 to 244, thereby using the power storage device 12 to turn on and off the vehicle power storage device 21. Charge.

詳細には、制御ECU120は、中間電圧Vmが電源電圧Vp及び充電電圧Vrの双方よりも高くなるように第1変換回路230(第1変換スイッチング素子231〜234)を制御する。そして、制御ECU120は、中間電圧Vmの直流電力が充電電圧Vrの直流電力に変換されるように第2変換回路240(第2変換スイッチング素子241〜244)を制御する。 Specifically, the control ECU 120 controls the first conversion circuit 230 (first conversion switching elements 231 to 234) so that the intermediate voltage Vm is higher than both the power supply voltage Vp and the charging voltage Vr. Then, the control ECU 120 controls the second conversion circuit 240 (second conversion switching elements 241 to 244) so that the DC power of the intermediate voltage Vm is converted into the DC power of the charging voltage Vr.

一方、制御ECU120は、電源モードである場合には、AC/DC変換回路200を停止させる。詳細には、制御ECU120は、第1変換回路230から出力された電力が系統電源11に還流しないように1次側スイッチング素子211〜216及び2次側スイッチング素子221〜224の少なくとも一方(本実施形態では双方)をOFF状態に維持する。すなわち、制御ECU120は、電源モード時には、AC/DC変換回路200についてはPWM制御を行わない。このため、1次側スイッチング素子211〜216及び2次側スイッチング素子221〜224は周期的にON/OFFしない。 On the other hand, the control ECU 120 stops the AC / DC conversion circuit 200 in the power supply mode. Specifically, the control ECU 120 has at least one of the primary side switching elements 211 to 216 and the secondary side switching elements 221 to 224 so that the power output from the first conversion circuit 230 does not return to the system power supply 11 (this implementation). In the form, both) are maintained in the OFF state. That is, the control ECU 120 does not perform PWM control on the AC / DC conversion circuit 200 in the power supply mode. Therefore, the primary side switching elements 211 to 216 and the secondary side switching elements 221 to 224 are not periodically turned ON / OFF.

以上詳述した本実施形態によれば、(1−6)に代えて以下の作用効果を奏する。
(3−1)充電装置30は、AC/DC変換回路200と、第1変換回路230と、第2変換回路240と、中間コンデンサ110と、を備えている。AC/DC変換回路200は、系統電源11から出力される系統電力Paを直流電力に変換する。第1変換回路230は、電源用蓄電装置12に接続される電力変換回路であって、第1変換スイッチング素子231〜234を有している。第2変換回路240は、AC/DC変換回路200及び第1変換回路230の双方に接続された電力変換回路であって、第2変換スイッチング素子241〜244を有している。充電装置30は、第2変換回路240によって変換された直流電力を車両用蓄電装置21に向けて出力するものである。制御ECU120は、AC/DC変換回路200、第1変換回路230の第1変換スイッチング素子231〜234及び第2変換回路240の第2変換スイッチング素子241〜244を制御することによって充電モードを制御する。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects are exhibited in place of (1-6).
(3-1) The charging device 30 includes an AC / DC conversion circuit 200, a first conversion circuit 230, a second conversion circuit 240, and an intermediate capacitor 110. The AC / DC conversion circuit 200 converts the system power Pa output from the system power supply 11 into DC power. The first conversion circuit 230 is a power conversion circuit connected to the power storage device 12, and includes first conversion switching elements 231 to 234. The second conversion circuit 240 is a power conversion circuit connected to both the AC / DC conversion circuit 200 and the first conversion circuit 230, and has the second conversion switching elements 241 to 244. The charging device 30 outputs the DC power converted by the second conversion circuit 240 toward the vehicle power storage device 21. The control ECU 120 controls the charging mode by controlling the AC / DC conversion circuit 200, the first conversion switching elements 231 to 234 of the first conversion circuit 230, and the second conversion switching elements 241 to 244 of the second conversion circuit 240. ..

かかる構成によれば、AC/DC変換回路200及び両変換スイッチング素子231〜234,241〜244を制御することによって、充電モードを制御しつつ車両用蓄電装置21を充電できる。 According to such a configuration, by controlling the AC / DC conversion circuit 200 and both conversion switching elements 231 to 234 and 241 to 244, the vehicle power storage device 21 can be charged while controlling the charging mode.

なお、一例としては、制御ECU120は、系統電源11から出力される系統電力Paが直流電力に変換されるようにAC/DC変換回路200を制御する。そして、制御ECU120は、AC/DC変換回路200から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置21に向けて出力するように第2変換スイッチング素子241〜244を周期的にON/OFFさせる。これにより、充電モードが第1系統モードとなる。 As an example, the control ECU 120 controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the system power Pa output from the system power supply 11 is converted into DC power. Then, the control ECU 120 periodically turns on / off the second conversion switching elements 241 to 244 so that the DC power output from the AC / DC conversion circuit 200 is step-down converted and output to the vehicle power storage device 21. Let me. As a result, the charging mode becomes the first system mode.

また、制御ECU120は、系統電源11から出力される系統電力Paが直流電力に変換されるようにAC/DC変換回路200を制御し、第1変換スイッチング素子231〜234が周期的にON/OFFすることにより、電源用蓄電装置12の直流電力を昇圧変換する。そして、制御ECU120は、AC/DC変換回路200から出力される直流電力及び第1変換回路230から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置21に向けて出力するように第2変換スイッチング素子241〜244を周期的にON/OFFさせる。これにより、充電モードが第2系統モードとなる。 Further, the control ECU 120 controls the AC / DC conversion circuit 200 so that the system power Pa output from the system power supply 11 is converted into DC power, and the first conversion switching elements 231 to 234 are periodically turned ON / OFF. By doing so, the DC power of the power storage device 12 is boosted and converted. Then, the control ECU 120 performs a second conversion so that the DC power output from the AC / DC conversion circuit 200 and the DC power output from the first conversion circuit 230 are step-down converted and output to the vehicle power storage device 21. The switching elements 241 to 244 are periodically turned ON / OFF. As a result, the charging mode becomes the second system mode.

そして、制御ECU120は、電源用蓄電装置12の直流電力が昇圧変換されるように第1変換スイッチング素子231〜234を周期的にON/OFFさせ、第1変換回路230から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置21に向けて出力されるように第2変換スイッチング素子241〜244を周期的にON/OFFさせる。これにより、充電モードが電源モードとなる。 Then, the control ECU 120 periodically turns on / off the first conversion switching elements 231 to 234 so that the DC power of the power storage device 12 is boosted and converted, and the DC power output from the first conversion circuit 230 is generated. The second conversion switching elements 241 to 244 are periodically turned ON / OFF so as to be step-down converted and output to the vehicle power storage device 21. As a result, the charging mode becomes the power supply mode.

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。また、技術的に矛盾が生じない範囲内で、上記各実施形態及び下記別例を適宜組み合わせてもよい。
○ 制御ECU120は、要求電力Prqを介することなく直接対象SOCXaと系統対象閾値Xat1とを比較し、その比較結果に基づいて充電モードを設定してもよい。例えば、制御ECU120は、対象SOCXaと系統対象閾値Xat1とを比較し、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1以下である場合には充電モードを第2系統モードに設定し、対象SOCXaが系統対象閾値Xat1よりも高い場合には充電モードを第1系統モードに設定してもよい。
In addition, each of the above-mentioned embodiments may be changed as follows. Further, as long as there is no technical contradiction, each of the above embodiments and the following alternative examples may be appropriately combined.
○ The control ECU 120 may directly compare the target SOCXa and the system target threshold value Xat1 without going through the required power Prq, and set the charging mode based on the comparison result. For example, the control ECU 120 compares the target SOCXa with the system target threshold value Xat1, and if the target SOCXa is equal to or less than the system target threshold value Xat1, sets the charging mode to the second system mode, and the target SOCXa is from the system target threshold value Xat1. If the value is high, the charging mode may be set to the first system mode.

○ 系統対象閾値Xat1は、要求電力Prqが系統最大電力Pamaxとなる対象SOCXaに限られず任意である。例えば、系統対象閾値Xat1は、系統最大電力Pamaxに関わらず一定の固定値であってもよい。 ○ The system target threshold value Xat1 is not limited to the target SOCXa in which the required power Prq is the system maximum power Pamax, and is arbitrary. For example, the system target threshold value Xat1 may be a constant fixed value regardless of the system maximum power Pamax.

○ 電源対象閾値Xat2は、要求電力Prqが電源最大電力Pbmaxとなる対象SOCXaに限られず任意である。例えば、電源対象閾値Xat2は、対象SOCXa又は電源SOCXbに応じて変化する可変値であってもよいし、対象SOCXa及び電源SOCXbに関わらず一定の固定値であってもよい。 ○ The power supply target threshold value Xat2 is not limited to the target SOCXa in which the required power Prq is the power supply maximum power Pbmax, and is arbitrary. For example, the power supply target threshold value Xat2 may be a variable value that changes according to the target SOCXa or the power supply SOCXb, or may be a constant fixed value regardless of the target SOCXa and the power supply SOCXb.

○ 系統対象閾値Xat1と電源対象閾値Xat2とは、異なっていてもよいし、同一であってもよい。
○ 電源閾値Xbtは、対象SOCXaに関わらず一定の固定値であってもよい。この場合、電源閾値Xbtは、「0」であってもよいし、「0」以外であってもよい。
○ The system target threshold value Xat1 and the power supply target threshold value Xat2 may be different or the same.
○ The power threshold value Xbt may be a constant fixed value regardless of the target SOCXa. In this case, the power supply threshold value Xbt may be "0" or other than "0".

○ 車両ECU22が、現在の対象SOCXaに対応する要求電力Prqを把握する構成でもよい。この場合、車両ECU22は、要求電力Prqに関する情報を制御ECU120に送信するとよい。そして、制御ECU120は、ステップS101では、車両ECU22から要求電力Prqに関する情報を受信することにより当該要求電力Prqを把握する構成でもよい。 ○ The vehicle ECU 22 may be configured to grasp the required power Prq corresponding to the current target SOCXa. In this case, the vehicle ECU 22 may transmit information regarding the required power Prq to the control ECU 120. Then, in step S101, the control ECU 120 may be configured to grasp the required power Prq by receiving information about the required power Prq from the vehicle ECU 22.

○ 制御ECU120は、充電モードが第2系統モードである場合、系統電力Paを可変させることにより要求電力Prqの変化に追従してもよいし、系統電力Pa及び電源電力Pbの双方を可変させることにより要求電力Prqの変化に追従してもよい。つまり、第2系統モード時において、系統最大電力Pamaxを維持することは必須ではない。 ○ When the charging mode is the second system mode, the control ECU 120 may follow the change of the required power Prq by changing the system power Pa, or may change both the system power Pa and the power supply power Pb. It may follow the change of the required power Prq. That is, it is not essential to maintain the system maximum power Pamax in the second system mode.

○ 1次側回路80は、AC/AC変換することができればよく、その具体的な構成については実施形態のものに限られず任意である。
○ 昇圧回路90は、第1トランス60から出力(換言すれば伝送)される交流電力を直流電力に変換すること、及び、電源用蓄電装置12から出力される電力を昇圧することが可能に構成されていればよく、その具体的な構成は任意である。
○ The primary side circuit 80 may be AC / AC converted, and its specific configuration is not limited to that of the embodiment and is arbitrary.
○ The booster circuit 90 is configured to be capable of converting AC power output (in other words, transmitted) from the first transformer 60 into DC power and boosting the power output from the power storage device 12. The specific configuration is arbitrary.

○ 降圧回路100は、中間コンデンサ110を介して昇圧回路90から出力される直流電力を降圧することができればよく、その具体的な構成は任意である。
○ AC/DC変換回路200の具体的な回路構成は第3実施形態のものに限られず任意である。例えば、AC/DC変換回路200は、交流電力の双方向変換が可能な構成に限られず、系統電力Paを直流電力に変換する片方向の変換回路であってもよい。一例としては、AC/DC変換回路200は、1次側マトリックスコンバータ210及びトランス201に代えて、ダイオードブリッジを有する整流回路でもよい。また、AC/DC変換回路200は、2次側フルブリッジ回路220に代えて、ハーフブリッジ回路を有する構成でもよいし、ダイオードブリッジ回路を有する構成でもよい。要は、AC/DC変換回路200は、系統電力Paを所望の電圧の直流電力に変換できればよい。
○ The step-down circuit 100 only needs to be able to step down the DC power output from the step-up circuit 90 via the intermediate capacitor 110, and its specific configuration is arbitrary.
○ The specific circuit configuration of the AC / DC conversion circuit 200 is not limited to that of the third embodiment and is arbitrary. For example, the AC / DC conversion circuit 200 is not limited to a configuration capable of bidirectional conversion of AC power, and may be a one-way conversion circuit that converts system power Pa into DC power. As an example, the AC / DC conversion circuit 200 may be a rectifier circuit having a diode bridge instead of the primary side matrix converter 210 and the transformer 201. Further, the AC / DC conversion circuit 200 may have a configuration having a half bridge circuit or a diode bridge circuit instead of the secondary side full bridge circuit 220. In short, the AC / DC conversion circuit 200 may convert the system power Pa into DC power having a desired voltage.

○ 第1変換回路230は、電源用蓄電装置12の電力を電圧変換することができればその具体的な回路構成は任意である。例えば、第1変換回路230はハーフブリッジ回路を有する構成でもよい。また、第1変換回路230は双方向コンバータに限られず、片方向の電圧変換のみを行う構成でもよい。 ○ The specific circuit configuration of the first conversion circuit 230 is arbitrary as long as the power of the power storage device 12 can be converted into voltage. For example, the first conversion circuit 230 may have a configuration having a half-bridge circuit. Further, the first conversion circuit 230 is not limited to the bidirectional converter, and may be configured to perform only one-way voltage conversion.

○ 第2変換回路240は、AC/DC変換回路200又は第1変換回路230から入力される直流電力を電圧変換することができればその具体的な回路構成は任意である。また、第2変換回路240は、AC/DC変換回路200又は第1変換回路230から入力される直流電力を電圧変換することができる一方、車両用蓄電装置21の電力を電圧変換することができない回路であってもよい。すなわち、第2変換回路240は、片方向の電圧変換のみを行う構成でもよい。 ○ The specific circuit configuration of the second conversion circuit 240 is arbitrary as long as the DC power input from the AC / DC conversion circuit 200 or the first conversion circuit 230 can be voltage-converted. Further, the second conversion circuit 240 can voltage-convert the DC power input from the AC / DC conversion circuit 200 or the first conversion circuit 230, but cannot voltage-convert the power of the vehicle power storage device 21. It may be a circuit. That is, the second conversion circuit 240 may be configured to perform only one-way voltage conversion.

○ 電源用蓄電装置の数は任意であり、2つ以上であってもよい。すなわち、電源用蓄電装置は1つの場合と複数の場合との双方を含む。この場合、電力システム10は、複数の電源用蓄電装置のうち一部の電源用蓄電装置と系統電源11とを用いて車両用蓄電装置21への電力供給を行う構成でもよいし、複数の電源用蓄電装置全てと系統電源11とを用いて車両用蓄電装置21への電力供給を行う構成でもよい。すなわち、電力システム10が複数の電源用蓄電装置を有する場合には、系統モードは、系統電源11、又は、系統電源11と複数の電源用蓄電装置のうち少なくとも1つとを用いて充電を行うモードであればよい。 ○ The number of power storage devices is arbitrary, and may be two or more. That is, the power storage device includes both one case and a plurality of cases. In this case, the power system 10 may be configured to supply power to the vehicle power storage device 21 by using a part of the power power storage devices and the system power supply 11 among the plurality of power supply power storage devices, or the power supply system 10 may be configured to supply power to the vehicle power storage device 21. The power storage device 21 may be supplied with electric power by using all the power storage devices and the system power supply 11. That is, when the power system 10 has a plurality of power storage devices, the system mode is a mode in which charging is performed using the system power source 11 or at least one of the system power source 11 and the plurality of power storage devices. It should be.

○ 第1系統モード又は第2系統モードのいずれか一方を省略してもよい。
○ 電源モードを省略してもよい。
○ 電源用蓄電装置12は充電装置30の一部でもよい。すなわち、充電装置30は、電源用蓄電装置12を備えていなくてもよいし、備えていてもよい。
○ Either one of the first system mode and the second system mode may be omitted.
○ The power mode may be omitted.
○ The power storage device 12 may be a part of the charging device 30. That is, the charging device 30 may or may not include the power storage device 12.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)電源閾値は、対象SOCが低くなるに従って高くなるように設定されているとよい。
Next, a suitable example that can be grasped from the above embodiment and another example will be described below.
(B) The power supply threshold value may be set so as to increase as the target SOC decreases.

10…電力システム、11…系統電源、12…電源用蓄電装置、20…車両、21…車両用蓄電装置、30…充電装置、31〜33…系統入力端子、34,35…蓄電入力端子、40…コネクタ、41,42…負荷入力端子、43…制御端子、50…フィルタ回路、60…第1トランス、61…第1の1次側巻線、62…第1の2次側巻線、62a…第1中間タップ、70…第2トランス、71…第2の1次側巻線、72…第2の2次側巻線、72a…第2中間タップ、80…1次側回路、82ua〜82wb…1次側スイッチング素子、90…昇圧回路(第1の2次側回路)、92〜95…昇圧スイッチング素子、100…降圧回路(第2の2次側回路)、102〜105…降圧スイッチング素子、110…中間コンデンサ、120…制御ECU、121…電源電圧センサ、122…充電電圧センサ、200…AC/DC変換回路、230…第1変換回路、231〜234…第1変換スイッチング素子、240…第2変換回路、241〜244…第2変換スイッチング素子、Pa…系統電力、Pamax…系統最大電力、Pat…系統目標電力、Pb…電源電力、Pbmax…電源最大電力、Pbt…電源目標電力、Xa…対象SOC、Xa1…第1対象値、Xa2…第2対象値、Xat1…系統対象閾値、Xat2…電源対象閾値、Xb…電源SOC、Xbt…電源閾値、Prq…要求電力(充電に適した電力)、Prq1…第1電力、Prq2…第2電力、Vm…中間電圧。 10 ... Power system, 11 ... System power supply, 12 ... Power storage device, 20 ... Vehicle, 21 ... Vehicle power storage device, 30 ... Charging device, 31-33 ... System input terminal, 34, 35 ... Power storage input terminal, 40 ... Connector, 41, 42 ... Load input terminal, 43 ... Control terminal, 50 ... Filter circuit, 60 ... First transformer, 61 ... First primary winding, 62 ... First secondary winding, 62a ... 1st intermediate tap, 70 ... 2nd transformer, 71 ... 2nd primary winding, 72 ... 2nd secondary winding, 72a ... 2nd intermediate tap, 80 ... 1st circuit, 82ua ~ 82wb ... primary side switching element, 90 ... step-up circuit (first secondary side circuit), 92-95 ... step-up switching element, 100 ... step-down circuit (second secondary side circuit), 102-105 ... step-down switching Element, 110 ... Intermediate capacitor, 120 ... Control ECU, 121 ... Power supply voltage sensor, 122 ... Charging voltage sensor, 200 ... AC / DC conversion circuit, 230 ... First conversion circuit, 231 to 234 ... First conversion switching element, 240 ... second conversion circuit, 241 to 244 ... second conversion switching element, Pa ... system power, Pamax ... system maximum power, Pat ... system target power, Pb ... power supply power, Pbmax ... power supply maximum power, Pbt ... power supply target power, Xa ... target SOC, Xa1 ... first target value, Xa2 ... second target value, Xat1 ... system target threshold, Xat2 ... power target threshold, Xb ... power SOC, Xbt ... power threshold, Prq ... required power (suitable for charging) Power), Prq1 ... 1st power, Prq2 ... 2nd power, Vm ... Intermediate voltage.

Claims (10)

系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電する電力システムであって、
前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第1系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第2系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置と、
前記対象蓄電装置のSOCである対象SOC、及び、前記電源用蓄電装置のSOCである電源SOCに基づいて、前記充電モードを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象SOCの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする電力システム。
A power system that charges a target power storage device using at least one of a grid power supply and a power storage device.
As the charging mode for charging the target power storage device, a first system mode using the system power supply, a second system mode using both the system power supply and the power storage device, and a power supply mode using the power power storage device. And, with a charging device,
A control unit that controls the charging mode based on the target SOC, which is the SOC of the target power storage device, and the power supply SOC, which is the SOC of the power storage device.
Equipped with
The control unit is a power system characterized in that the charging mode is switched according to a change in the target SOC while the target power storage device is being charged.
前記制御部は、前記対象SOCが予め定められた系統対象閾値よりも低く且つ前記電源SOCが予め定められた電源閾値以上である場合には前記充電モードを前記第2系統モードに設定し、前記対象SOCが前記系統対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記第1系統モードに設定する請求項1に記載の電力システム。 When the target SOC is lower than the predetermined system target threshold value and the power supply SOC is equal to or higher than the predetermined power supply threshold value, the control unit sets the charging mode to the second system mode, and the control unit sets the charging mode to the second system mode. The power system according to claim 1, wherein when the target SOC is equal to or higher than the system target threshold value, the charging mode is set to the first system mode. 前記制御部は、前記対象SOCが前記系統対象閾値よりも低く且つ前記電源SOCが前記電源閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第1系統モードに設定する請求項2に記載の電力システム。 The power system according to claim 2, wherein the control unit sets the charging mode to the first system mode when the target SOC is lower than the system target threshold and the power supply SOC is lower than the power supply threshold. .. 前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、
前記対象SOCが予め定められた第1対象値以下である場合には第1電力であり、前記対象SOCが前記第1対象値よりも高い第2対象値以上である場合には第2電力であり、前記第1対象値から前記第2対象値に向かうに従って低下するものであり、
前記系統電源が出力可能な最大電力である系統最大電力は、前記第1電力よりも高く且つ前記第2電力よりも低く、
前記系統対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記系統最大電力となる前記対象SOCである請求項2又は請求項3に記載の電力システム。
The electric power suitable for charging the target power storage device is
When the target SOC is equal to or less than a predetermined first target value, it is the first power, and when the target SOC is equal to or higher than the second target value higher than the first target value, the second power is used. Yes, it decreases from the first target value toward the second target value.
The system maximum power, which is the maximum power that the system power supply can output, is higher than the first power and lower than the second power.
The power system according to claim 2 or 3, wherein the system target threshold value is the target SOC in which the power suitable for charging the target power storage device is the system maximum power.
前記制御部は、前記充電モードが前記第2系統モードである場合には、前記対象SOCの変化に応じて、前記系統電源から出力される系統電力を前記系統最大電力に維持しつつ前記電源用蓄電装置から出力される電源電力を可変制御する請求項4に記載の電力システム。 When the charging mode is the second system mode, the control unit is used for the power source while maintaining the system power output from the system power supply at the system maximum power in response to a change in the target SOC. The power system according to claim 4, wherein the power supply power output from the power storage device is variably controlled. 前記制御部は、前記電源SOCが予め定められた電源閾値以上である状況下において前記対象SOCが予め定められた電源対象閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第2系統モードに設定する一方、前記電源SOCが前記電源閾値以上である状況下において前記対象SOCが前記電源対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記電源モードに設定する請求項1に記載の電力システム。 The control unit sets the charging mode to the second system mode when the target SOC is lower than the predetermined power target threshold in a situation where the power SOC is equal to or higher than the predetermined power threshold. On the other hand, the power system according to claim 1, wherein the charging mode is set to the power supply mode when the target SOC is equal to or higher than the power supply target threshold value in a situation where the power supply SOC is equal to or higher than the power supply threshold value. 前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、
前記対象SOCが予め定められた第1対象値以下である場合には第1電力であり、前記対象SOCが前記第1対象値よりも高い第2対象値以上である場合には第2電力であり、前記第1対象値から前記第2対象値に向かうに従って低下するものであり、
前記電源用蓄電装置が出力可能な最大電力である電源最大電力は、前記第1電力よりも高く且つ前記第2電力よりも低く、
前記電源対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記電源最大電力となる前記対象SOCである請求項6に記載の電力システム。
The electric power suitable for charging the target power storage device is
When the target SOC is equal to or less than a predetermined first target value, it is the first power, and when the target SOC is equal to or higher than the second target value higher than the first target value, the second power is used. Yes, it decreases from the first target value toward the second target value.
The maximum power source, which is the maximum power that can be output by the power storage device, is higher than the first power and lower than the second power.
The power system according to claim 6, wherein the power supply target threshold value is the target SOC in which the power suitable for charging the target power storage device is the power supply maximum power.
前記充電装置は、
第1の1次側巻線、及び、前記電源用蓄電装置が接続される第1中間タップを有する第1の2次側巻線を備えた第1トランスと、
前記第1の1次側巻線と直列に接続された第2の1次側巻線、及び、前記対象蓄電装置が接続される第2中間タップを有する第2の2次側巻線を備えた第2トランスと、
前記系統電源と接続されるとともに前記第1の1次側巻線及び前記第1の2次側巻線の直列接続体に接続された電力変換回路であって、1次側スイッチング素子を有する1次側回路と、
前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、前記第1中間タップと前記電源用蓄電装置との間に設けられる第1の2次側コイルと、前記第1の2次側巻線に接続された第1の2次側スイッチング素子とを有する第1の2次側回路と、
前記第1の2次側回路と前記対象蓄電装置との間に設けられる電力変換回路であって、前記第2中間タップと前記対象蓄電装置との間に設けられる第2の2次側コイルと、前記第2の2次側巻線に接続された第2の2次側スイッチング素子と、を有する第2の2次側回路と、
前記第1の2次側回路及び前記第2の2次側回路の間に設けられた中間コンデンサと、
を備え、
前記制御部は、前記1次側スイッチング素子、前記第1の2次側スイッチング素子、及び前記第2の2次側スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御する請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の電力システム。
The charging device is
A first transformer having a first primary winding and a first secondary winding having a first intermediate tap to which the power storage device is connected.
It comprises a second primary winding connected in series with the first primary winding and a second secondary winding having a second intermediate tap to which the target power storage device is connected. With the second transformer
A power conversion circuit connected to the system power supply and connected to a series connection of the first primary winding and the first secondary winding, and has a primary switching element 1. Next side circuit and
A power conversion circuit connected to the power storage device, the first secondary coil provided between the first intermediate tap and the power storage device, and the first secondary side winding. A first secondary circuit having a first secondary switching element connected to a wire, and
A power conversion circuit provided between the first secondary side circuit and the target power storage device, and a second secondary coil provided between the second intermediate tap and the target power storage device. A second secondary circuit having a second secondary switching element connected to the second secondary winding.
An intermediate capacitor provided between the first secondary circuit and the second secondary circuit,
Equipped with
Of claims 1 to 7, the control unit controls the charging mode by controlling the primary side switching element, the first secondary side switching element, and the second secondary side switching element. The power system according to any one.
前記充電装置は、
前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するAC/DC変換回路と、
前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、第1変換スイッチング素子を有する第1変換回路と、
前記AC/DC変換回路及び前記第1変換回路の双方に接続された電力変換回路であって、第2変換スイッチング素子を有する第2変換回路と、
前記AC/DC変換回路と前記第2変換回路との間に設けられ、前記第1変換回路に接続された中間コンデンサと、
を備え、前記第2変換回路によって変換された直流電力を前記対象蓄電装置に出力するものであり、
前記制御部は、前記AC/DC変換回路、前記第1変換スイッチング素子及び前記第2変換スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御する請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の電力システム。
The charging device is
An AC / DC conversion circuit that converts the system power output from the system power supply into DC power,
A power conversion circuit connected to the power storage device, the first conversion circuit having the first conversion switching element, and the first conversion circuit.
A power conversion circuit connected to both the AC / DC conversion circuit and the first conversion circuit, the second conversion circuit having the second conversion switching element, and the second conversion circuit.
An intermediate capacitor provided between the AC / DC conversion circuit and the second conversion circuit and connected to the first conversion circuit, and
The DC power converted by the second conversion circuit is output to the target power storage device.
The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit controls the charging mode by controlling the AC / DC conversion circuit, the first conversion switching element, and the second conversion switching element. Power system.
系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するのに用いられるものであって、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第1系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第2系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置であって、
前記対象蓄電装置のSOCである対象SOC、及び、前記電源用蓄電装置のSOCである電源SOCに基づいて、前記充電モードを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象SOCの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする充電装置。
It is used to charge the target power storage device using at least one of the system power supply and the power storage device, and as a charging mode for charging the target power storage device, a first system mode using the system power supply and a first system mode using the system power supply. A charging device having a second system mode in which both the system power supply and the power storage device are used, and a power supply mode in which the power power storage device is used.
A control unit that controls the charging mode based on the target SOC, which is the SOC of the target power storage device, and the power supply SOC, which is the SOC of the power storage device, is provided.
The control unit is a charging device characterized in that the charging mode is switched according to a change in the target SOC while the target power storage device is being charged.
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