JP2022039051A - 給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１蓄電装置と、第１蓄電装置とは種類の異なる第２蓄電装置とを充電できる給電装置を提供する。【解決手段】給電装置１２は、系統端子２０と、第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６との接続に用いられるインレット２１と、ＡＣ／ＤＣ変換回路２５と、第１接続線２６と、第２接続線２７と、第３接続線２８と、を備え、インレットは、第１端子２２と、第２端子２３と、第３端子２４と、を有し、ＡＣ／ＤＣ変換回路は、１次側回路３３と、１次側巻線３５と、第１端３７、第２端３８及び中間タップ３９を有する２次側巻線３６と、を含むトランス３４と、第１レグ配線４１と、第１上アームスイッチング素子４３と、第１下アームスイッチング素子４４と、第２レグ配線４２と、第２上アームスイッチング素子４５と、第２下アームスイッチング素子４６と、を有する２次側回路４０と、コイル４７と、中間配線４８と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、給電装置に関する。

特許文献１には、系統電源に接続される給電装置の一例である電力変換設備が記載されている。この電力変換設備は、系統電源からの電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を蓄電装置の一例であるメインバッテリに供給する。電力変換設備は、スイッチング素子を備え、スイッチング素子のデューティ比を制御することによって、メインバッテリに供給される直流電力の電圧を制御する。

国際公開第２０１２／１２７６７３号

ここで、例えば蓄電装置の種類や容量の違い等によって、第１蓄電装置と第２蓄電装置とで充電に必要な電圧が異なる場合がある。給電装置では、利便性の向上のために、このような第１蓄電装置と第２蓄電装置との双方を充電したい要望がある。

本発明の目的は、第１蓄電装置と、第１蓄電装置とは電圧が異なる第２蓄電装置とを充電できる給電装置を提供することにある。

上記課題を解決する給電装置は、系統電力を出力する系統電源との接続に用いられる系統端子と、第１蓄電装置及び第２蓄電装置との接続に用いられるインレットと、前記系統端子に入力される前記系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、前記インレットと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路とを接続する第１接続線、第２接続線及び第３接続線と、を備え、前記インレットは、前記第１接続線に接続される第１端子と、前記第２接続線に接続される第２端子と、前記第３接続線に接続される第３端子と、を有し、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路は、前記系統端子に接続される１次側回路と、前記１次側回路に接続される１次側巻線と、第１端、第２端及び中間タップを有する２次側巻線と、を含むトランスと、前記２次側巻線の前記第１端に接続された第１レグ配線と、前記第１レグ配線によって互いに直列に接続された第１上アームスイッチング素子及び第１下アームスイッチング素子と、前記２次側巻線の前記第２端に接続された第２レグ配線と、前記第２レグ配線によって互いに直列に接続された第２上アームスイッチング素子及び第２下アームスイッチング素子と、を有する２次側回路と、前記第２接続線に接続されるコイルと、前記中間タップと前記コイルとを接続する中間配線と、を有し、前記第１上アームスイッチング素子及び前記第２上アームスイッチング素子は、前記第１接続線と接続され、前記第１下アームスイッチング素子及び前記第２下アームスイッチング素子は、前記第３接続線と接続される。

上記構成によれば、第１端子と第３端子との端子間に供給される直流電力の電圧は、第１端子と第２端子との端子間に供給される直流電力の電圧、及び、第２端子と第３端子との端子間に供給される直流電力の電圧よりも高い。そのため、例えば、第１蓄電装置を第１端子と第３端子との端子間に接続することによって、第１蓄電装置を充電できる。第１蓄電装置の電圧よりも低い第２蓄電装置を、第１端子と第２端子との端子間、又は、第２端子と第３端子との端子間に接続することによって、第２蓄電装置を充電できる。このように、第１蓄電装置の電圧又は第２蓄電装置の電圧が異なっていたとしても、第１蓄電装置と第２蓄電装置とで接続される端子を変えることによって、第１蓄電装置と、第１蓄電装置とは電圧が異なる第２蓄電装置とを充電できる。

上記給電装置は、前記第１端子と前記第３端子との端子間の電圧を検出する第１蓄電装置用センサを備えてもよい。
上記構成によれば、第１蓄電装置用センサが電圧を検出することによって、第１端子と第３端子との端子間に第１蓄電装置が接続されたことを把握できる。

上記給電装置は、前記第１端子と前記第２端子との端子間の電圧、及び、前記第２端子と前記第３端子との端子間の電圧のうち少なくとも一方を検出する第２蓄電装置用センサを備えてもよい。

上記構成によれば、第２蓄電装置用センサが電圧を検出することによって、第１端子と第２端子との端子間、又は、第２端子と第３端子との端子間に、第２蓄電装置が接続されたことを把握できる。

上記給電装置は、前記第１接続線と前記第３接続線とに接続される第１蓄電装置用コンデンサと、前記第１蓄電装置用コンデンサと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を切断する第１蓄電装置用リレーとを備えてもよい。

上記構成によれば、第１蓄電装置にコンデンサが接続されていない場合でも、第１蓄電装置用コンデンサによって、第１蓄電装置を充電できる。
また、第１端子と第２端子との端子間、又は、第２端子と第３端子との端子間に第２蓄電装置が接続される場合、第１蓄電装置用コンデンサとＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を第１蓄電装置用リレーが切断することによって、第１蓄電装置用コンデンサによる影響を受けることなく、第２蓄電装置を充電できる。

上記給電装置は、前記第１接続線と前記第２接続線とに接続される又は前記第２接続線と前記第３接続線とに接続される第２蓄電装置用コンデンサと、前記第２蓄電装置用コンデンサと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を切断する第２蓄電装置用リレーとを備えてもよい。

上記構成によれば、第２蓄電装置にコンデンサが接続されていない場合でも、第２蓄電装置用コンデンサによって、第２蓄電装置を充電できる。
また、第１端子と第３端子との端子間に第１蓄電装置が接続される場合、第２蓄電装置用コンデンサとＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を第２蓄電装置用リレーが切断することによって、第２蓄電装置用コンデンサの影響を受けることなく、第１蓄電装置を充電できる。

本発明によれば、第１蓄電装置と、第１蓄電装置とは電圧が異なる第２蓄電装置とを充電できる。

第１実施形態の給電装置を備える電源システムを示す回路図。 第２実施形態の給電装置を備える電源システムを示す回路図。

＜第１実施形態＞
以下、給電装置の第１実施形態について図を参照しながら説明する。第１実施形態の給電装置は、電源システムを構成する装置である。電源システムは、例えば、車両に設けられた蓄電装置に電力を供給するためのシステムである。

図１に示すように、電源システム１０は、系統電源１１と、給電装置１２とを備える。電源システム１０は、第１車両１３に設けられた第１蓄電装置１４及び第２車両１５に設けられた第２蓄電装置１６に電力を供給する。

系統電源１１は、例えば、３相の系統電力を出力する電源であるが、単相の系統電力を出力する電源でもよい。系統電源１１が供給可能な系統電力の最大値は、電力会社との契約内容又は他の電力システムの使用状況などに応じて変動する。

第１蓄電装置１４は、例えば、二次電池、電気二重層キャパシタなどである。
第１蓄電装置１４の電圧である第１電圧Ｖ１は、第１蓄電装置１４の種類、ＳＯＣなどに応じて変動する。例えば、第１蓄電装置１４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、第１電圧Ｖ１は異なる。第１電圧Ｖ１は、第１蓄電装置１４のＳＯＣが高くなるほど、高くなる。第１蓄電装置１４は、該第１蓄電装置１４を充電するために必要な電圧の直流電力が入力されることによって充電される。第１蓄電装置１４を充電するために必要な電圧は、例えば第１電圧Ｖ１よりも高い。

第２蓄電装置１６は、例えば、二次電池、電気二重層キャパシタなどである。
第２蓄電装置１６の電圧である第２電圧Ｖ２は、第２蓄電装置１６の種類、ＳＯＣなどに応じて変動する。例えば、第２蓄電装置１６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、第２電圧Ｖ２は異なる。第２電圧Ｖ２は、第２蓄電装置１６のＳＯＣが高くなるほど、高くなる。第２蓄電装置１６は、該第２蓄電装置１６を充電するために必要な電圧の直流電力が入力されることによって充電される。第２蓄電装置１６を充電するために必要な電圧は、例えば第２電圧Ｖ２よりも高い。

第１蓄電装置１４と第２蓄電装置１６とは、互いに電圧が異なる蓄電装置である。そのため、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とは、互いに異なる電圧である。第１実施形態では、第１電圧Ｖ１は、第２電圧Ｖ２よりも大きい。詳細には、第１電圧Ｖ１の最小値は、第２電圧Ｖ２の最大値よりも大きい。例えば、第１蓄電装置１４の公称電圧は、第２蓄電装置１６の公称電圧のおよそ２倍である。

第１実施形態では、第１車両１３は、第１蓄電装置１４の他に、第１コンデンサ１７を有する。第１コンデンサ１７は、第１蓄電装置１４と並列に接続される。
第１蓄電装置１４が充電される場合、第１コンデンサ１７には、第１蓄電装置１４を充電するために必要な電圧の直流電力が入力される。この場合、第１コンデンサ１７によって、この直流電力に含まれるノイズが低減され、その電圧が安定化される。すなわち、第１コンデンサ１７は、第１蓄電装置１４を充電するために必要な電圧を維持するためのコンデンサであり、給電装置１２からの出力電圧が変動することを抑制するコンデンサである。

第１実施形態では、第２車両１５は、第２蓄電装置１６の他に、第２コンデンサ１８を有する。第２コンデンサ１８は、第２蓄電装置１６と並列に接続される。
第２蓄電装置１６が充電される場合、第２コンデンサ１８には、第２蓄電装置１６を充電するために必要な電圧の直流電力が入力される。この場合、第２コンデンサ１８によって、この直流電力に含まれるノイズが低減され、その電圧を安定化される。すなわち、第２コンデンサ１８は、第２蓄電装置１６を充電するために必要な電圧を維持するためのコンデンサであり、給電装置１２からの出力電圧が変動することを抑制するコンデンサである。

給電装置１２は、第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６を充電する装置である。
給電装置１２は、系統電源１１との接続に用いられる系統端子２０を備える。系統電源１１が系統端子２０に接続されることによって、系統電力が給電装置１２に入力される。

第１実施形態では、給電装置１２は、３相の系統電力を出力する系統電源１１に対応するために、系統端子２０を３つ備える。給電装置１２は、単相の系統電力を出力する系統電源１１に対応する場合、系統端子２０を２つ備える。

給電装置１２は、第１車両１３との接続及び第２車両１５との接続に用いられるインレット２１を備える。インレット２１に第１車両１３又は第２車両１５が接続されることによって、給電装置１２と第１蓄電装置１４又は第２蓄電装置１６とが電気的に接続される。

インレット２１は、第１車両１３との接続及び第２車両１５との接続に用いられる第１端子２２と、第２端子２３と、第３端子２４とを有する。各端子２２、２３、２４は、給電装置１２に対し、第１蓄電装置１４を電気的に接続するための端子であり、第２蓄電装置１６を電気的に接続するための端子である。

給電装置１２は、第１端子２２と第３端子２４との端子間に、第１蓄電装置１４が接続されるように構成される。給電装置１２は、第１端子２２と第２端子２３との端子間に、第２蓄電装置１６が接続されるように構成される。第１実施形態では、給電装置１２と第１蓄電装置１４との接続、及び、給電装置１２と第２蓄電装置１６との接続において、第１端子２２が共用される。このため、給電装置１２には、第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６の一方が、排他的に接続される。各端子２２、２３、２４と第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６との接続関係は、例えば、インレット２１における各端子２２、２３、２４の配置、形状などによって決めることができる。

第１実施形態では、第１端子２２は、第１蓄電装置１４の正極端子又は第２蓄電装置１６の正極端子に接続される。第２端子２３は、第２蓄電装置１６の負極端子に接続される。第３端子２４は、第１蓄電装置１４の負極端子に接続される。第１端子２２及び第３端子２４がそれぞれ第１蓄電装置１４の正極端子及び負極端子に接続されることによって、給電装置１２と第１蓄電装置１４との間で電力の授受が可能となる。第１端子２２及び第２端子２３がそれぞれ第２蓄電装置１６の正極端子及び負極端子に接続されることによって、給電装置１２と第２蓄電装置１６との間で電力の授受が可能となる。

給電装置１２は、第２端子２３と第３端子２４との端子間に、第２蓄電装置１６が接続されるように構成されてもよい。この場合では、給電装置１２と第１蓄電装置１４との接続、及び、給電装置１２と第２蓄電装置１６との接続において、第３端子２４が共用される。また、この場合では、第１端子２２は、第１蓄電装置１４の正極端子に接続される。第２端子２３は、第２蓄電装置１６の正極端子に接続される。第３端子２４は、第１蓄電装置１４の負極端子又は第２蓄電装置１６の負極端子に接続される。給電装置１２は、第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続可能、且つ、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続可能に構成されてもよい。

給電装置１２は、系統端子２０に入力される系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路２５を備える。ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、例えば、系統電力を昇圧しつつ整流することによって、系統電力を直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換回路２５については、後述する。

給電装置１２は、インレット２１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５とを接続する第１接続線２６、第２接続線２７及び第３接続線２８を備える。第１接続線２６は、第１端子２２とＡＣ／ＤＣ変換回路２５とを接続する。第２接続線２７は、第２端子２３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５とを接続する。第３接続線２８は、第３端子２４とＡＣ／ＤＣ変換回路２５とを接続する。

給電装置１２は、第１端子２２と第３端子２４との端子間の電圧を検出する第１蓄電装置用センサ２９を備える。第１接続線２６と第３接続線２８とに接続される。第１蓄電装置用センサ２９は、第１端子２２と第３端子２４とに接続される第１蓄電装置１４と並列に接続される。第１蓄電装置用センサ２９は、第１蓄電装置１４の電圧である第１電圧Ｖ１を検出するセンサである。

給電装置１２は、第１端子２２と第２端子２３との端子間の電圧を検出する第２蓄電装置用センサ３０を備える。第１実施形態では、第２蓄電装置用センサ３０は、第１接続線２６と第２接続線２７とに接続される。第２蓄電装置用センサ３０は、第１端子２２と第２端子２３とに接続される第２蓄電装置１６と並列に接続される。第２蓄電装置用センサ３０は、第２蓄電装置１６の電圧である第２電圧Ｖ２を検出するセンサである。

第２蓄電装置用センサ３０は、第２端子２３と第３端子２４との端子間の電圧を検出してもよい。この場合、第２蓄電装置用センサ３０は、第２接続線２７と第３接続線２８とに接続される。

第２蓄電装置用センサ３０は、２つ設けられてもよい。この場合、一方の第２蓄電装置用センサ３０は第１接続線２６と第２接続線２７とに接続され、他方の第２蓄電装置用センサ３０は第２接続線２７と第３接続線２８とに接続される。このように、第２蓄電装置用センサ３０は、第１端子２２と第２端子２３との端子間の電圧、及び、第２端子２３と第３端子２４との端子間の電圧のうち少なくとも一方を検出するセンサである。

給電装置１２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２５を制御する制御部３１を備える。制御部３１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２５を制御することによって、給電装置１２による充電を制御する。

制御部３１は、第１蓄電装置用センサ２９と第２蓄電装置用センサ３０とに接続され、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを取得する。制御部３１は、第１蓄電装置用センサ２９から第１電圧Ｖ１を取得することによって、第１端子２２と第３端子２４との端子間に第１蓄電装置１４が接続されたことを検知する。第１実施形態では、制御部３１は、第２蓄電装置用センサ３０から第２電圧Ｖ２を取得することによって、第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続されたことを検知する。制御部３１は、第２接続線２７と第３接続線２８とに接続された第２蓄電装置用センサ３０から第２電圧Ｖ２を取得することによって、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続されたことを検知することもできる。

制御部３１は、α：コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサ、β：各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは、γ：それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。

次に、ＡＣ／ＤＣ変換回路２５について説明する。
ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、系統端子２０に接続される１次側回路３３を有する。１次側回路３３は、系統端子２０から入力される系統電力を交流電力に電力変換するいわゆるＡＣ／ＡＣ変換を行う。１次側回路３３は、例えば、マトリックスコンバータであるが、これに限定されない。１次側回路３３は、制御部３１によって制御される。制御部３１は、１次側回路３３による電力変換を制御する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、トランス３４を有する。トランス３４は、１次側回路３３に接続される１次側巻線３５と、２次側巻線３６とを含む。２次側巻線３６は、第１端３７と、第２端３８と、中間タップ３９とを有する。トランス３４は、例えば、１次側回路３３で変換された交流電力を昇圧する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、２次側巻線３６に接続される２次側回路４０を有する。２次側回路４０は、第１レグ配線４１と、第２レグ配線４２と、第１上アームスイッチング素子４３と、第１下アームスイッチング素子４４と、第２上アームスイッチング素子４５と、第２下アームスイッチング素子４６とを有する。

第１レグ配線４１は、第１端３７に接続される。第１レグ配線４１は、第１上アームスイッチング素子４３と第１下アームスイッチング素子４４とを直列に接続する。
第２レグ配線４２は、第２端３８に接続される。第２レグ配線４２は、第２上アームスイッチング素子４５と第２下アームスイッチング素子４６とを直列に接続する。

各スイッチング素子４３、４４、４５、４６は、例えば、ＭＯＳＦＥＴであり、ボディダイオードを有する。各スイッチング素子４３、４４、４５、４６は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、ＩＧＢＴでもよい。各スイッチング素子４３、４４、４５、４６は、制御部３１によって制御される。制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御する。

両上アームスイッチング素子４３、４５は、第１接続線２６に接続される。両下アームスイッチング素子４４、４６は、第３接続線２８に接続される。
ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、第２接続線２７に接続されるコイル４７を有する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、中間タップ３９とコイル４７とを接続する中間配線４８を有する。コイル４７は、第２接続線２７と中間配線４８との間に位置する。
ＡＣ／ＤＣ変換回路２５は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することにより、第１蓄電装置１４の充電に必要な電圧の直流電力を出力したり、第２蓄電装置１６の充電に必要な電圧の直流電力を出力したりする。

次に、第１実施形態の給電装置１２の動作について、２次側回路４０に注目しながら説明する。
制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、インレット２１に接続される車両に給電、すなわち第１蓄電装置１４又は第２蓄電装置１６を充電する。制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御することによって、電力変換を行う。

まず、第１端子２２と第３端子２４との端子間に第１蓄電装置１４が接続された場合について考える。
制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第１蓄電装置１４を充電できる。例えば、制御部３１は、第１上アームスイッチング素子４３及び第２下アームスイッチング素子４６と、第１下アームスイッチング素子４４及び第２上アームスイッチング素子４５とを交互にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、系統電力を第１蓄電装置１４の充電に必要な電圧の直流電力に変換し、その直流電力を第１端子２２と第３端子２４との端子間に出力する。これにより、第１蓄電装置１４が充電される。この場合では、制御部３１は、２次側回路４０のうち上アームと下アームとを駆動させる。

次に、第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続された場合について考える。
制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第２蓄電装置１６を充電できる。例えば、制御部３１は、両下アームスイッチング素子４４、４６をＯＦＦさせた状態で、両上アームスイッチング素子４３、４５を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、系統電力を第２蓄電装置１６の充電に必要な電圧の直流電力に変換し、その直流電力を第１端子２２と第２端子２３との端子間に出力する。これにより、第２蓄電装置１６が充電される。この場合では、制御部３１は、２次側回路４０のうち上アームを駆動させる。

第１実施形態では、第１蓄電装置１４の充電に必要な電圧は第２蓄電装置１６の充電に必要な電圧のおよそ２倍であるため、給電装置１２の出力電力が一定とすると、第１端子２２が共用される場合、第３接続線２８に流れる電流は、第１接続線２６及び第２接続線２７に流れる電流のおよそ半分となる。そのため、第１実施形態では、第３接続線２８の径を、第１接続線２６の径及び第２接続線２７の径よりも小さくできる。

次に、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続された場合について考える。この場合、給電装置１２は、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続されるように構成されている。

制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第２蓄電装置１６を充電できる。例えば、制御部３１は、両上アームスイッチング素子４３、４５をＯＦＦさせた状態で、両下アームスイッチング素子４４、４６を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、系統電力を第２蓄電装置１６の充電に必要な電圧の直流電力に変換し、その直流電力を第２端子２３と第３端子２４との端子間に出力する。この場合では、制御部３１は、２次側回路４０のうち下アームを駆動させる。これにより、第２蓄電装置１６が充電される。

例えば、制御部３１は、第１蓄電装置１４を充電する場合と同様に各スイッチング素子４３、４４、４５、４６をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、系統電力を第２蓄電装置１６の充電に必要な電圧の直流電力に変換し、その直流電力を第２端子２３と第３端子２４との端子間に出力する。この場合では、第１端子２２と第３端子２４との間の電圧が第１蓄電装置１４の充電に必要な電圧となり、第２端子２３と第３端子２４との間の電圧が第１蓄電装置１４の充電に必要な電圧の半分の電圧となる。これにより、第２蓄電装置１６が充電される。

第１蓄電装置１４の充電中では、第１蓄電装置１４のＳＯＣが変化することによって、第１蓄電装置１４の充電に適した電圧が変化する。第２蓄電装置１６の充電中では、第２蓄電装置１６のＳＯＣが変化することによって、第２蓄電装置１６の充電に適した電圧が変化する。そのため、第１蓄電装置１４の充電中では、制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御することによって、第１蓄電装置１４のＳＯＣの変化に追従させるように、給電装置１２の出力電圧を変化させる。同様に、第２蓄電装置１６の充電中では、制御部３１は、各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御することによって、第２蓄電装置１６のＳＯＣの変化に追従させるように、給電装置１２の出力電圧を変化させる。

第１電圧Ｖ１は、第２蓄電装置１６のＳＯＣが最大である場合の第２電圧Ｖ２よりも大きい。すなわち、第１電圧Ｖ１は、変化する第２電圧Ｖ２の電圧範囲よりも大きい電圧である。第２電圧Ｖ２は、第１蓄電装置１４のＳＯＣが最小である場合の第１電圧Ｖ１よりも小さい。すなわち、第２電圧Ｖ２は、変化する第１電圧Ｖ１の電圧範囲よりも小さい電圧である。

以上のことから、制御部３１が各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御しても、第１端子２２と第３端子２４との端子間に、第２蓄電装置１６の充電に適した電圧の直流電力を供給することが難しい。制御部３１が各スイッチング素子４３、４４、４５、４６のデューティ比を制御しても、第１端子２２と第２端子２３との端子間及び第２端子２３と第３端子２４との端子間に、第１蓄電装置１４の充電に適した電圧の直流電力することが難しい。そのため、給電装置１２は、第１蓄電装置１４と第２蓄電装置１６とで接続される端子を変えることで、第１蓄電装置１４の充電に適した電圧の直流電力を第１蓄電装置１４に供給し、第２蓄電装置１６の充電に適した電圧の直流電力を第２蓄電装置１６に供給することを可能としている。

次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）第１端子２２と第３端子２４との端子間に供給される直流電力の電圧は、第１端子２２と第２端子２３との端子間に供給される直流電力の電圧よりも高い。そのため、第１蓄電装置１４を第１端子２２と第３端子２４との端子間に接続することによって、第１蓄電装置１４を充電できる。第１蓄電装置１４とは電圧が異なる第２蓄電装置１６を、第１端子２２と第２端子２３との端子間に接続することによって、第２蓄電装置１６を充電できる。

また、第２端子２３と第３端子２４との端子間に供給される直流電力の電圧は、第１端子２２と第２端子２３との端子間に供給される直流電力の電圧と同じである。そのため、第２蓄電装置１６を第２端子２３と第３端子２４との端子間に接続することによっても、第２蓄電装置１６を充電できる。

以上のように、第１蓄電装置１４の電圧又は第２蓄電装置１６の電圧が異なっていたとしても、第１蓄電装置１４と第２蓄電装置１６とで接続される端子を変えることによって、第１蓄電装置１４と、第１蓄電装置１４とは電圧が異なる第２蓄電装置１６とを充電できる。すなわち、給電装置１２によれば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とがデューティ比の制御によって対応できない電圧であったとしても、第１蓄電装置１４と第２蓄電装置１６とを充電できる。

（１－２）第１端子２２と第３端子２４との端子間の電圧を検出する第１蓄電装置用センサ２９が第１電圧Ｖ１を検出することによって、第１端子２２と第３端子２４との端子間に第１蓄電装置１４が接続されたことを把握できる。

（１－３）第１端子２２と第２端子２３との端子間の電圧を検出する第２蓄電装置用センサ３０が第２電圧Ｖ２を検出することによって、第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続されたことを把握できる。第２端子２３と第３端子２４との端子間の電圧を検出する第２蓄電装置用センサ３０が第２電圧Ｖ２を検出することによって、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続されたことを把握できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、車両に設けられていたコンデンサが給電装置１２に設けられている点で異なる。第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明し、共通する点についてはその説明を省略する。

図２に示すように、給電装置１２は、第１蓄電装置用コンデンサ５１を備える。第１蓄電装置用コンデンサ５１は、第１接続線２６と第３接続線２８とに接続される。第１蓄電装置用コンデンサ５１は、第１端子２２と第３端子２４との端子間に接続される第１蓄電装置１４と並列に接続される。第１蓄電装置用コンデンサ５１は、第１実施形態の第１コンデンサ１７と同様の機能を有する。

給電装置１２は、第１蓄電装置用リレー５２を備える。第２実施形態では、第１蓄電装置用リレー５２は、ＡＣリレーである。第１蓄電装置用リレー５２は、例えば、第１蓄電装置用コンデンサ５１と直列に接続される。第１蓄電装置用リレー５２は、第１接続線２６と第３接続線２８との間に設けられる。第１蓄電装置用リレー５２は、制御部３１によってＯＮ／ＯＦＦされる。第１蓄電装置用リレー５２は、第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。

給電装置１２は、第２蓄電装置用コンデンサ５３を備える。第２実施形態では、第２蓄電装置用コンデンサ５３は、第１接続線２６と第２接続線２７とに接続される。第２蓄電装置用コンデンサ５３は、第１端子２２と第２端子２３との端子間に接続される第２蓄電装置１６と並列に接続される。第２蓄電装置用コンデンサ５３は、第２実施形態の第２コンデンサ１８と同様の機能を有する。

第２蓄電装置用コンデンサ５３は、第２接続線２７と第３接続線２８とに接続されてもよい。この場合、給電装置１２は、第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続されるように構成される。第２蓄電装置用コンデンサ５３は、第２端子２３と第３端子２４との端子間に接続される第２蓄電装置１６と並列に接続される。

第２蓄電装置用コンデンサ５３は、２つ設けられてもよい。この場合、一方の第２蓄電装置用コンデンサ５３は第１接続線２６と第２接続線２７とに接続され、他方の第２蓄電装置用コンデンサ５３は第２接続線２７と第３接続線２８とに接続される。

給電装置１２は、第２蓄電装置用リレー５４を備える。第２実施形態では、第２蓄電装置用リレー５４は、ＡＣリレーである。第２蓄電装置用リレー５４は、例えば、第２蓄電装置用コンデンサ５３と直列に接続される。第２実施形態では、第２蓄電装置用リレー５４は、第１接続線２６と第２接続線２７との間に設けられる。第２蓄電装置用リレー５４は、制御部３１によってＯＮ／ＯＦＦされる。第２蓄電装置用リレー５４は、第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。

第２蓄電装置用コンデンサ５３が第２接続線２７と第３接続線２８とに接続される場合、第２蓄電装置用リレー５４は、第２接続線２７と第３接続線２８との間に設けられる。
第２蓄電装置用コンデンサ５３が２つ設けられる場合、第２蓄電装置用リレー５４は２つ設けられる。この場合、一方の第２蓄電装置用リレー５４は第１接続線２６と第２接続線２７との間に設けられ、他方の第２蓄電装置用リレー５４は第２接続線２７と第３接続線２８との間に設けられる。一方の第２蓄電装置用リレー５４は、一方の第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断し、他方の第２蓄電装置用リレー５４は他方の第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。

次に、第２実施形態の給電装置１２の動作について、２次側回路４０に注目しながら説明する。
第１端子２２と第３端子２４との端子間に第１蓄電装置１４が接続された場合、制御部３１は、第２蓄電装置用リレー５４によって第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。この状態で、制御部３１は、第１実施形態と同様に各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第１蓄電装置１４を充電する。第１蓄電装置１４の充電が完了すると、制御部３１は、両リレー５２、５４をＯＦＦさせる。

第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続された場合、制御部３１は、第１蓄電装置用リレー５２によって第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。第２蓄電装置用リレー５４が２つ設けられている場合には、制御部３１は、第２接続線２７と第３接続線２８との間に設けられる第２蓄電装置用リレー５４を第１蓄電装置用リレー５２と併せてＯＦＦさせる。この状態で、制御部３１は、第１実施形態と同様に各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第２蓄電装置１６を充電する。第２蓄電装置１６の充電が完了すると、制御部３１は、両リレー５２、５４をＯＦＦさせる。

第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続された場合、制御部３１は、第１蓄電装置用リレー５２によって第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を切断する。第２蓄電装置用リレー５４が２つ設けられている場合には、制御部３１は、第１接続線２６と第２接続線２７との間に設けられる第２蓄電装置用リレー５４を第１蓄電装置用リレー５２と併せてＯＦＦさせる。この状態で、制御部３１は、第１実施形態と同様に各スイッチング素子４３、４４、４５、４６を制御することによって、系統電源１１を用いて第２蓄電装置１６を充電する。第２蓄電装置１６の充電が完了すると、制御部３１は、両リレー５２、５４をＯＦＦさせる。

第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２－１）第１蓄電装置１４に第１コンデンサ１７が接続されていない場合でも、第１蓄電装置用コンデンサ５１によって、第１蓄電装置１４を充電できる。また、第１蓄電装置１４に第１コンデンサ１７が接続されている場合でも、第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を第１蓄電装置用リレー５２が切断することによって、第１蓄電装置用コンデンサ５１による影響を受けることなく、第１蓄電装置１４を充電できる。すなわち、第１コンデンサ１７の有無にかかわらず、第１蓄電装置１４を充電できる。

第１端子２２と第２端子２３との端子間に第２蓄電装置１６が接続される場合、第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を第１蓄電装置用リレー５２が切断することによって、第１蓄電装置用コンデンサ５１による影響を受けることなく、第２蓄電装置１６を充電できる。第２端子２３と第３端子２４との端子間に第２蓄電装置１６が接続される場合でも、第１蓄電装置用コンデンサ５１とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を第１蓄電装置用リレー５２が切断することによって、第１蓄電装置用コンデンサ５１による影響を受けることなく、第２蓄電装置１６を充電できる。

（２－２）第２蓄電装置１６に第２コンデンサ１８が接続されていない場合でも、第２蓄電装置用コンデンサ５３によって、第２蓄電装置１６を充電できる。また、第２蓄電装置１６に第２コンデンサ１８が接続されている場合でも、第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を第２蓄電装置用リレー５４が切断することによって、第２蓄電装置用コンデンサ５３による影響を受けることなく、第２蓄電装置１６を充電できる。すなわち、第２コンデンサ１８の有無にかかわらず、第２蓄電装置１６を充電できる。

第１端子２２と第３端子２４との端子間に第１蓄電装置１４が接続される場合、第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続を第２蓄電装置用リレー５４が切断することによって、第２蓄電装置用コンデンサ５３による影響を受けることなく、第１蓄電装置１４を充電できる。

上述した第１実施形態及び第２実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第１実施形態、第２実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

○第２実施形態において、第２蓄電装置用リレー５４が省略されてもよい。第２蓄電装置用リレー５４によって第２蓄電装置用コンデンサ５３とＡＣ／ＤＣ変換回路２５との接続が接続されなくとも、第１端子２２と第３端子２４との端子間に接続された第１蓄電装置１４に充電することはできる。

○端子間の電圧を検出することによって第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６の接続を検知する構成に限らず、その他のセンサによって第１蓄電装置１４及び第２蓄電装置１６の接続を検知する構成でもよい。

〇各端子２２、２３、２４に接続される蓄電装置は、車両に搭載される装置に限らず、その他の蓄電装置でもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。

（Ａ）制御部は、第１上アームスイッチング素子、第１下アームスイッチング素子、第２上アームスイッチング素子及び第２下アームスイッチング素子を制御することによって第１端子と第３端子との端子間に所定電圧の直流電力を供給し、第１上アームスイッチング素子、第１下アームスイッチング素子、第２上アームスイッチング素子及び第２下アームスイッチング素子を制御することによって第１端子と第２端子との端子間又は第２端子と第３端子との端子間に所定電圧よりも低い電圧の直流電力を供給する。これによれば、制御部が各スイッチング素子を制御することによって、直流電力が供給される端子間を変えることができる。これにより、デューティ比の制御で対応可能な電圧範囲よりも広い電圧範囲に対応できる。

（Ｂ）制御部は、第１端子と第３端子との端子間に第１蓄電装置が接続されている場合に、第１上アームスイッチング素子及び第２下アームスイッチング素子と、第１下アームスイッチング素子及び前記第２上アームスイッチング素子とを交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これによれば、第１端子と第３端子との端子間に接続された第１蓄電装置を充電できる。

（Ｃ）制御部は、第１端子と第２端子との端子間に第２蓄電装置が接続されている場合に、第１下アームスイッチング素子と第２下アームスイッチング素子とをＯＦＦさせた状態で、第１上アームスイッチング素子と第２上アームスイッチング素子とを交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これによれば、第１端子と第２端子との端子間に接続された第２蓄電装置を充電できる。

１１…系統電源、１２…給電装置、１４…第１蓄電装置、１６…第２蓄電装置、２０…系統端子、２１…インレット、２２…第１端子、２３…第２端子、２４…第３端子、２５…ＡＣ／ＤＣ変換回路、２６…第１接続線、２７…第２接続線、２８…第３接続線、２９…第１蓄電装置用センサ、３０…第２蓄電装置用センサ、３３…１次側回路、３４…トランス、３５…１次側巻線、３６…２次側巻線、３７…第１端、３８…第２端、３９…中間タップ、４０…２次側回路、４１…第１レグ配線、４２…第２レグ配線、４３…第１上アームスイッチング素子、４４…第１下アームスイッチング素子、４５…第２上アームスイッチング素子、４６…第２下アームスイッチング素子、４７…コイル、４８…中間配線、５１…第１蓄電装置用コンデンサ、５２…第１蓄電装置用リレー、５３…第２蓄電装置用コンデンサ、５４…第２蓄電装置用リレー。

Claims (5)

1. 系統電力を出力する系統電源との接続に用いられる系統端子と、
   第１蓄電装置及び第２蓄電装置との接続に用いられるインレットと、
   前記系統端子に入力される前記系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、
   前記インレットと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路とを接続する第１接続線、第２接続線及び第３接続線と、
   を備え、
   前記インレットは、
   前記第１接続線に接続される第１端子と、
   前記第２接続線に接続される第２端子と、
   前記第３接続線に接続される第３端子と、
   を有し、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換回路は、
   前記系統端子に接続される１次側回路と、
   前記１次側回路に接続される１次側巻線と、第１端、第２端及び中間タップを有する２次側巻線と、を含むトランスと、
   前記２次側巻線の前記第１端に接続された第１レグ配線と、前記第１レグ配線によって互いに直列に接続された第１上アームスイッチング素子及び第１下アームスイッチング素子と、前記２次側巻線の前記第２端に接続された第２レグ配線と、前記第２レグ配線によって互いに直列に接続された第２上アームスイッチング素子及び第２下アームスイッチング素子と、を有する２次側回路と、
   前記第２接続線に接続されるコイルと、
   前記中間タップと前記コイルとを接続する中間配線と、
   を有し、
   前記第１上アームスイッチング素子及び前記第２上アームスイッチング素子は、前記第１接続線と接続され、
   前記第１下アームスイッチング素子及び前記第２下アームスイッチング素子は、前記第３接続線と接続される給電装置。
2. 前記第１端子と前記第３端子との端子間の電圧を検出する第１蓄電装置用センサを備える請求項１に記載の給電装置。
3. 前記第１端子と前記第２端子との端子間の電圧、及び、前記第２端子と前記第３端子との端子間の電圧のうち少なくとも一方を検出する第２蓄電装置用センサを備える請求項１又は請求項２に記載の給電装置。
4. 前記第１接続線と前記第３接続線とに接続される第１蓄電装置用コンデンサと、
   前記第１蓄電装置用コンデンサと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を切断する第１蓄電装置用リレーとを備える請求項１から請求項３の何れか一項に記載の給電装置。
5. 前記第１接続線と前記第２接続線とに接続される又は前記第２接続線と前記第３接続線とに接続される第２蓄電装置用コンデンサと、
   前記第２蓄電装置用コンデンサと前記ＡＣ／ＤＣ変換回路との接続を切断する第２蓄電装置用リレーとを備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の給電装置。

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