JP5716638B2 - Power supply - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関及び走行用の電動機を備えたハイブリッド車で、内燃機関や触媒装置を加熱するためのヒータに電力を供給する電力供給装置に関する。   The present invention relates to a power supply device that supplies electric power to a heater for heating an internal combustion engine or a catalyst device in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a traveling electric motor.

従来、内燃機関及び走行用の電動機を備えたハイブリッド車で、内燃機関や触媒装置を加熱するためのヒータに電力を供給する電力供給装置として、例えば特許文献１に開示されているヒータ付触媒の電源装置がある。   Conventionally, as a power supply device that supplies electric power to a heater for heating an internal combustion engine or a catalyst device in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a driving electric motor, for example, a catalyst with a heater disclosed in Patent Document 1 is used. There is a power supply.

このヒータ付触媒の電源装置は、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒を加熱するためのヒータに電力を供給する装置である。ここで、触媒は、所定温度に達しないと活性化せず充分な浄化機能を発揮できない。そのため、触媒の温度が低いときであっても、短時間で充分な浄化機能が得られるように、ヒータによって加熱する構成がとられている。   This power supply device for a catalyst with a heater is a device that supplies electric power to a heater for heating a catalyst that purifies exhaust gas of an internal combustion engine. Here, the catalyst is not activated unless it reaches a predetermined temperature, and a sufficient purification function cannot be exhibited. Therefore, even when the temperature of the catalyst is low, the heater is heated so that a sufficient purification function can be obtained in a short time.

ヒータ付触媒の電源装置は、バッテリと、ＤＣ−ＤＣコンバータと、コンデンサと、スイッチとを備えている。バッテリは、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端に接続されている。コンデンサは、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に接続されている。スイッチは、コンデンサとヒータの間に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータは、バッテリの出力する直流電圧１２Ｖを１２０Ｖに昇圧してコンデンサを充電する。そして、内燃機関始動時の所定時間だけスイッチがオンし、コンデンサからヒータに電力を供給する。これにより、ヒータを発熱させ触媒を加熱することができる。   The power supply device for a catalyst with a heater includes a battery, a DC-DC converter, a capacitor, and a switch. The battery is connected to the input terminal of the DC-DC converter. The capacitor is connected to the output terminal of the DC-DC converter. The switch is connected between the capacitor and the heater. The DC-DC converter boosts the DC voltage 12V output from the battery to 120V to charge the capacitor. Then, the switch is turned on for a predetermined time when the internal combustion engine is started, and power is supplied from the capacitor to the heater. Thereby, a heater can be made to generate heat and a catalyst can be heated.

特開平０７−０１１９４１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-011941

ところで、前述したヒータ付触媒の電源装置を車両に適用する場合、車両に搭載された各種電子装置に電力を供給する１２Ｖの低電圧バッテリを用いることになる。低電圧バッテリの出力する直流電圧を昇圧してコンデンサを充電する際、低電圧バッテリの電圧が大きく低下する。そのため、低電圧バッテリだけでなく車両に搭載されている各種電子装置にも大きなストレスが加わる。その結果、低電圧バッテリや各種電子装置の寿命を縮めてしまうという問題があった。また、前述したヒータ付触媒の電源装置を車両に適用する場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路やスイッチを新たに設けなければならない。そのため、車両が大型化するとともにコストアップしてしまうという問題もあった。   By the way, when the above-described heater-equipped catalyst power supply device is applied to a vehicle, a 12V low-voltage battery that supplies power to various electronic devices mounted on the vehicle is used. When the DC voltage output from the low voltage battery is boosted to charge the capacitor, the voltage of the low voltage battery is greatly reduced. Therefore, great stress is applied not only to the low-voltage battery but also to various electronic devices mounted on the vehicle. As a result, there has been a problem that the lifetime of low-voltage batteries and various electronic devices is shortened. Further, when the above-described heater-equipped catalyst power supply apparatus is applied to a vehicle, a DC-DC converter circuit and a switch must be newly provided. For this reason, there is a problem that the vehicle becomes large and costs increase.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、車両に搭載された各種電子装置に電力を供給する低電圧バッテリを用いることなく、しかも、新たに設ける回路を極力抑えることができる電力供給装置を提供することも目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and without using a low-voltage battery for supplying power to various electronic devices mounted on a vehicle, and capable of suppressing a newly provided circuit as much as possible. It is also an object to provide a supply device.

そこで、本発明は、この課題を解決すべく、内燃機関及び走行用の電動機を備えたハイブリッド車において、走行用の電動機に供給する電力を蓄える蓄電装置を外部電源によって充電するための充電装置を利用することで、車両に搭載された各種電子装置に電力を供給する低電圧バッテリを用いることなく、しかも、新たに設ける回路を極力抑えられることを見出すことができる。   Therefore, in order to solve this problem, the present invention provides a charging device for charging a power storage device that stores electric power to be supplied to a traveling motor with an external power source in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a traveling motor. By using it, it is possible to find out that a newly provided circuit can be suppressed as much as possible without using a low-voltage battery that supplies power to various electronic devices mounted on the vehicle.

すなわち、請求項１に記載の電力供給装置は、内燃機関及び走行用の電動機を備えたハイブリッド車で、内燃機関、及び、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒装置の少なくともいずれかを加熱するためのヒータに電力を供給する電力供給装置において、外部電源に接続され、外部電源の出力する交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路と、整流回路に接続され、整流回路の出力する直流電圧を昇圧し出力する昇圧回路と、昇圧回路に接続され、昇圧回路の出力する昇圧した直流電圧を、トランスを介して絶縁した状態で異なる電圧に変換し出力する直流電圧変換回路と、昇圧回路及び直流電圧変換回路に接続され、昇圧回路及び直流電圧変換回路を制御する制御回路と、を備え、外部電源によって走行用の電動機に供給する電力を蓄える蓄電装置を充電するための充電装置と、昇圧回路と直流電圧変換回路の接続点にヒータを接続する接続回路と、を有し、制御回路は、昇圧回路を制御して整流回路の出力する直流電圧を昇圧させるとともに、接続回路を制御して昇圧回路と直流電圧変換回路の接続点にヒータを接続し、昇圧回路からヒータに電力を供給することを特徴とする。 In other words, the power supply device according to claim 1 is a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a traveling electric motor for heating at least one of the internal combustion engine and a catalyst device for purifying exhaust gas of the internal combustion engine. In a power supply device for supplying power to the heater of the rectifier, a rectifier circuit connected to an external power source and rectifying an AC voltage output from the external power source to convert it to a DC voltage, and a DC connected to the rectifier circuit and output from the rectifier circuit A booster circuit that boosts and outputs a voltage, a DC voltage converter circuit that is connected to the booster circuit, converts the boosted DC voltage output from the booster circuit to a different voltage in an insulated state via a transformer, and a booster circuit And a control circuit that is connected to the DC voltage conversion circuit and controls the booster circuit and the DC voltage conversion circuit, and stores electric power to be supplied to the electric motor for traveling by an external power source. That possess a charging device for charging the power storage device, and a connection circuit connecting the heater to the connection point between the booster circuit DC voltage converter, the control circuit outputs control to the rectifier circuit to the booster circuit The DC voltage is boosted, a connection circuit is controlled, a heater is connected to a connection point between the boost circuit and the DC voltage conversion circuit, and power is supplied from the boost circuit to the heater .

この構成によれば、走行用の電動機に供給する電力を蓄える蓄電装置を外部電源によって充電するための充電装置を利用することで、車両に搭載された各種電子装置に電力を供給する低電圧バッテリを用いることなく、しかも、新たに設ける回路を極力抑えることができる。   According to this configuration, the low-voltage battery that supplies power to various electronic devices mounted on the vehicle by using the charging device for charging the power storage device that stores the power to be supplied to the electric motor for traveling by the external power source In addition, a newly provided circuit can be suppressed as much as possible.

請求項２に記載の電力供給装置は、制御回路は、直流電圧変換回路を制御して動作を停止させるとともに、昇圧回路を制御して整流回路の出力する直流電圧を蓄電装置の充電時よりも高い電圧に昇圧させることを特徴とする。この構成によれば、蓄電装置の充電時よりも高い電圧で、外部電源から昇圧回路を介してヒータに電力を供給することができる。そのため、ヒータに流れる電流を抑えることができる。従って、ヒータに接続される配線を細くすることができる。 In the power supply device according to claim 2 , the control circuit controls the direct-current voltage conversion circuit to stop the operation, and controls the booster circuit so that the direct-current voltage output from the rectifier circuit is higher than when the power storage device is charged. It is characterized by boosting to a high voltage. According to this configuration, electric power can be supplied from the external power supply to the heater via the booster circuit at a higher voltage than when the power storage device is charged. Therefore, the current flowing through the heater can be suppressed. Therefore, the wiring connected to the heater can be made thin.

請求項３に記載の電力供給装置は、制御回路は、外部電源から整流回路に交流電圧が供給されている状態でハイブリッド車の始動が予告されたとき又はハイブリッド車が始動したとき、昇圧回路からヒータに電力を供給することを特徴とする。この構成によれば、ハイブリッド車の始動予告時又は始動時に、昇圧回路からヒータに確実に電力を供給することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the power supply apparatus according to claim 3 , wherein the control circuit is configured to start from the booster circuit when the start of the hybrid vehicle is notified in a state where the AC voltage is supplied from the external power source to the rectifier circuit or when the hybrid vehicle is started. Electric power is supplied to the heater. According to this configuration, it is possible to reliably supply power to the heater from the booster circuit at the time of starting or starting the hybrid vehicle.

請求項４に記載の電力供給装置は、昇圧回路は、昇圧した直流電圧を平滑化するコンデンサを有し、制御回路は、コンデンサに蓄えられた電荷を放電することでヒータに電力を供給することを特徴とする。感電防止の観点から、コンデンサに蓄積された電荷は、放電しなければならない。従来、コンデンサに蓄積された電荷は、直流電圧変換回路を動作させて放電していた。この場合、直流電圧変換回路に大電流が流れ、温度が上昇することになる。そのため、直流電圧変換回路の電流容量や放熱性を上げる必要があった。しかし、この構成によれば、コンデンサに蓄えられた電荷をヒータに電力供給することで放電する。そのため、直流電圧変換回路を動作させ放電する必要がない。従って、電流容量や放熱性を上げることなく直流電圧変換回路を構成することができる。 The power supply device according to claim 4 , wherein the booster circuit has a capacitor that smoothes the boosted DC voltage, and the control circuit supplies power to the heater by discharging the charge stored in the capacitor. It is characterized by. From the viewpoint of preventing electric shock, the charge accumulated in the capacitor must be discharged. Conventionally, the electric charge accumulated in the capacitor has been discharged by operating the DC voltage conversion circuit. In this case, a large current flows through the DC voltage conversion circuit and the temperature rises. Therefore, it is necessary to increase the current capacity and heat dissipation of the DC voltage conversion circuit. However, according to this configuration, the electric charge stored in the capacitor is discharged by supplying power to the heater. Therefore, it is not necessary to operate and discharge the DC voltage conversion circuit. Therefore, a DC voltage conversion circuit can be configured without increasing current capacity and heat dissipation.

請求項５に記載の電力供給装置は、制御回路は、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、ヒータが所定温度に達してから電力供給終了時までの間、コンデンサに蓄えられた電荷を放電することでヒータに電力を供給することを特徴とする。この構成によれば、コンデンサに蓄えられた電荷を確実に放電させることができる。そのため、感電を確実に防止することができる。 In the power supply device according to claim 5 , the control circuit is configured from a predetermined time before the end of power supply to the end of power supply, or from when the heater reaches a predetermined temperature until the end of power supply. Electricity is supplied to the heater by discharging the electric charge stored in the capacitor. According to this configuration, the charge stored in the capacitor can be reliably discharged. Therefore, electric shock can be reliably prevented.

第１実施形態の電力供給装置の回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply apparatus of 1st Embodiment. 図１の電力供給装置において高電圧バッテリを充電しているときの回路図である。It is a circuit diagram when charging the high voltage battery in the power supply apparatus of FIG. 図１の電力供給装置においてヒータに電力を供給しているときの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram when power is supplied to a heater in the power supply device of FIG. 1. 第１実施形態の電力供給装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the electric power supply apparatus of 1st Embodiment. 参考形態の電力供給装置の回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply apparatus of a reference form . 図４の電力供給装置において高電圧バッテリを充電しているときの回路図である。It is a circuit diagram when charging the high voltage battery in the electric power supply apparatus of FIG. 図４の電力供給装置においてヒータに電力を供給しているときの回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram when power is supplied to a heater in the power supply device of FIG. 4. 参考形態の電力供給装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the power supply apparatus of a reference form . 参考形態に対する変形形態の電力供給装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the electric power supply apparatus of the deformation | transformation form with respect to a reference form . 参考形態に対する変形形態の電力供給装置の回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply apparatus of the modification with respect to a reference form . 参考形態に対する別の変形形態の電力供給装置の回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply apparatus of another modification with respect to a reference form . 参考形態に対するさらに別の変形形態の電力供給装置の回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply apparatus of another modification with respect to a reference form .

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
（第１実施形態）
次に、第１実施形態の電力供給装置について説明する。まず、図１を参照して第１実施形態の電力供給装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態の電力供給装置の回路図である。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
(First embodiment)
Next, the power supply device of the first embodiment will be described. First, the configuration of the power supply apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of the power supply apparatus of the first embodiment.

図１に示す電力供給装置１は、エンジン（内燃機関）及び走行用のモータ（電動機）を備えたハイブリッド車において、エンジンの排気ガスを浄化する触媒装置を加熱するためのヒータに電力を供給する装置である。電力供給装置１は、充電装置１０と、ヒータ接続スイッチ１１（接続回路）とを備えている。   A power supply device 1 shown in FIG. 1 supplies power to a heater for heating a catalyst device that purifies exhaust gas of an engine in a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine) and a motor (motor) for traveling. Device. The power supply device 1 includes a charging device 10 and a heater connection switch 11 (connection circuit).

充電装置１０は、走行用のモータに供給する電力を蓄える高電圧バッテリＢ１（蓄電装置）を、家庭用交流電源ＡＣ１（外部電源）によって充電するための装置である。充電装置１０及び高電圧バッテリＢ１は、ハイブリッド車に搭載されている。充電装置１０は、整流回路１００と、昇圧回路１０１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２（直流電圧変換回路）と、制御回路１０３とを備えている。   The charging device 10 is a device for charging a high voltage battery B1 (power storage device) that stores electric power to be supplied to a traveling motor with a home AC power supply AC1 (external power source). The charging device 10 and the high voltage battery B1 are mounted on a hybrid vehicle. The charging device 10 includes a rectifier circuit 100, a booster circuit 101, a DC-DC converter circuit 102 (DC voltage conversion circuit), and a control circuit 103.

整流回路１００は、ケーブルを介して家庭用交流電源ＡＣ１に接続され、家庭用交流電源ＡＣ１の出力する交流電圧を整流して直流電圧に変換する回路である。整流回路１００は、ダイオード１００ａ〜１００ｄを備えている。ダイオード１００ａ〜１００ｄは、交流電圧を整流する素子である。ダイオード１００ａ、１００ｂ及びダイオード１００ｃ、１００ｄは、それぞれ直列接続されている。具体的には、ダイオード１００ａ、１００ｃのアノードが、ダイオード１００ｂ、１００ｄのカソードにそれぞれ接続されている。直列接続された２組のダイオード１００ａ、１００ｂ及びダイオード １００ｃ、１００ｄは、並列接続されている。ダイオード１００ａ、１００ｂ及びダイオード１００ｃ、１００ｄの直列接続点は、ケーブルを介して家庭用交流電源ＡＣ１に接続されている。また、ダイオード１００ａ、１００ｃのカソードとダイオード１００ｂ、１００ｄのアノードは、昇圧回路１０２にそれぞれ接続されている。   The rectifier circuit 100 is a circuit that is connected to a home AC power supply AC1 via a cable and rectifies an AC voltage output from the home AC power supply AC1 to convert it into a DC voltage. The rectifier circuit 100 includes diodes 100a to 100d. The diodes 100a to 100d are elements that rectify an AC voltage. The diodes 100a and 100b and the diodes 100c and 100d are respectively connected in series. Specifically, the anodes of the diodes 100a and 100c are connected to the cathodes of the diodes 100b and 100d, respectively. Two sets of diodes 100a and 100b and diodes 100c and 100d connected in series are connected in parallel. The series connection point of the diodes 100a and 100b and the diodes 100c and 100d is connected to the home AC power supply AC1 via a cable. The cathodes of the diodes 100a and 100c and the anodes of the diodes 100b and 100d are connected to the booster circuit 102, respectively.

昇圧回路１０１は、整流回路１００に接続され、整流回路１００の出力する直流電圧を昇圧し出力する回路である。昇圧回路１０１は、コイル１０１ａと、ＩＧＢＴ１０１ｂと、ダイオード１０１ｃと、コンデンサ１０１ｄとを備えている。   The booster circuit 101 is connected to the rectifier circuit 100 and boosts and outputs a DC voltage output from the rectifier circuit 100. The booster circuit 101 includes a coil 101a, an IGBT 101b, a diode 101c, and a capacitor 101d.

コイル１０１ａは、電流が流れることでエネルギーを蓄積、放出するとともに電圧を誘起する素子である。コイル１０１ａの一端はダイオード１００ａ、１００ｃのカソードに、他端はＩＧＢＴ１０１ｂ及びダイオード１０１ｃにそれぞれ接続されている。   The coil 101a is an element that induces a voltage while accumulating and releasing energy when a current flows. One end of the coil 101a is connected to the cathodes of the diodes 100a and 100c, and the other end is connected to the IGBT 101b and the diode 101c.

ＩＧＢＴ１０１ｂは、オン、オフすることでコイル１０１ａにエネルギーを蓄積、放出させるためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１０１ｂのコレクタはコイル１０１ａの他端に、ＩＧＢＴ１０１ｂのエミッタはダイオード１００ｂ、１００ｄのアノードにそれぞれ接続されている。また、ゲートは、制御回路１０３に接続されている。   The IGBT 101b is a switching element for storing and releasing energy in the coil 101a by turning on and off. The collector of the IGBT 101b is connected to the other end of the coil 101a, and the emitter of the IGBT 101b is connected to the anodes of the diodes 100b and 100d. The gate is connected to the control circuit 103.

ダイオード１０１ｃは、ＩＧＢＴ１０１ｂがオフし、コイル１０１ａに蓄積されたエネルギーが放出されるときに発生する電流を流すための素子である。ダイオード１０１ｃのアノードはコイル１０１ａの他端とＩＧＢＴ１０１ｂのエミッタに、カソードはコンデンサ１０１ｄにそれぞれ接続されている。   The diode 101c is an element for flowing a current generated when the IGBT 101b is turned off and the energy stored in the coil 101a is released. The anode of the diode 101c is connected to the other end of the coil 101a and the emitter of the IGBT 101b, and the cathode is connected to the capacitor 101d.

コンデンサ１０１ｄは、昇圧した直流電圧を平滑化するための素子である。コンデンサ１０１ｄの一端はダイオード１０１ｃのカソードに、他端はＩＧＢＴ１０１ｂのエミッタに接続されている。さらに、コンデンサ１０１ｄの両端は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２に接続されている。   The capacitor 101d is an element for smoothing the boosted DC voltage. One end of the capacitor 101d is connected to the cathode of the diode 101c, and the other end is connected to the emitter of the IGBT 101b. Furthermore, both ends of the capacitor 101 d are connected to the DC-DC converter circuit 102.

ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２は、昇圧回路１０１に接続され、昇圧回路１０１の出力する昇圧した直流電圧を、後述するトランス１０２ａを介して絶縁した状態で、高電圧バッテリＢ１の充電に適した、わずかに低い直流電圧に変換し出力する回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２は、トランス１０２ａと、ＩＧＢＴ１０２ｂ〜１０２ｅと、ダイオード１０２ｆ〜１０２ｉと、コイル１０２ｊと、コンデンサ１０２ｋとを備えている。   The DC-DC converter circuit 102 is connected to the booster circuit 101, and is a little suitable for charging the high-voltage battery B1 in a state where the boosted DC voltage output from the booster circuit 101 is insulated through a transformer 102a described later. It is a circuit that converts to a low DC voltage and outputs it. The DC-DC converter circuit 102 includes a transformer 102a, IGBTs 102b to 102e, diodes 102f to 102i, a coil 102j, and a capacitor 102k.

トランス１０２ａは、１次側に入力される交流電圧を絶縁した状態で降圧し、２次側から出力する素子である。トランス１０２ａは、１次巻線Ｗ１と、２次巻線Ｗ２とを備えている。１次巻線Ｗ１と２次巻線Ｗ２の巻数比はｎ１：ｎ２（ｎ１≧ｎ２）に設定されている。   The transformer 102a is an element that steps down the AC voltage input to the primary side in an insulated state and outputs it from the secondary side. The transformer 102a includes a primary winding W1 and a secondary winding W2. The turn ratio of the primary winding W1 and the secondary winding W2 is set to n1: n2 (n1 ≧ n2).

ＩＧＢＴ１０２ｂ〜１０２ｅは、昇圧回路１０１に接続され、スイッチングすることで、昇圧回路１０１の出力する昇圧した直流電圧を交流電圧に変換してトランス１０２ａの１次巻線Ｗ１に印加するスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｃ及びＩＧＢＴ１０２ｄ、１０２ｅは、それぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｄのエミッタが、ＩＧＢＴ１０２ｃ、１０２ｅのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された２組のＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｃ及びＩＧＢＴ１０２ｄ、１０２ｅは、コンデンサ１０１ｄに並列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｄのコレクタがコンデンサ１０１ｄの一端に、ＩＧＢＴ１０２ｃ、１０２ｅのエミッタがコンデンサ１０１ｄの他端にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｃの直列接続点は１次巻線Ｗ１の一端に、ＩＧＢＴ１０２ｄ、１０２ｅの直列接続点は１次巻線Ｗ１の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１０２ｂ〜１０２ｅのゲートは、制御回路１０３にそれぞれ接続されている。   The IGBTs 102b to 102e are switching elements that are connected to the booster circuit 101 and switch to convert the boosted DC voltage output from the booster circuit 101 into an AC voltage and apply it to the primary winding W1 of the transformer 102a. The IGBTs 102b and 102c and the IGBTs 102d and 102e are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 102b and 102d are connected to the collectors of the IGBTs 102c and 102e, respectively. The two sets of IGBTs 102b and 102c and IGBTs 102d and 102e connected in series are connected in parallel to the capacitor 101d. Specifically, the collectors of the IGBTs 102b and 102d are connected to one end of the capacitor 101d, and the emitters of the IGBTs 102c and 102e are connected to the other end of the capacitor 101d. The series connection point of the IGBTs 102b and 102c is connected to one end of the primary winding W1, and the series connection point of the IGBTs 102d and 102e is connected to the other end of the primary winding W1. The gates of the IGBTs 102b to 102e are connected to the control circuit 103, respectively.

ダイオード１０２ｆ〜１０２ｉは、トランス１０２ａの２次巻線Ｗ２に接続され、２次巻線Ｗ２の出力する交流電圧を整流する素子である。ダイオード１０２ｆ、１０２ｇ及びダイオード１０２ｈ、１０２ｉは、それぞれ直列接続されている。具体的には、ダイオード１０２ｆ、１０２ｈのアノードが、ダイオード１０２ｇ、１０２ｉのカソードにそれぞれ接続されている。直列接続された２組のダイオード１０２ｆ、１０２ｇ及びダイオード１０２ｈ、１０２ｉは、並列接続されている。ダイオード１０２ｆ、１０２ｇの直列接続点は２次巻線Ｗ２の一端に、ダイオード１０２ｈ、１０２ｉの直列接続点は２次巻線Ｗ２の他端にそれぞれ接続されている。また、ダイオード１０２ｆ、１０２ｈのカソードはコイル１０２ｊに、ダイオード１０２ｇ、１０２ｉのアノードはコンデンサ１０２ｋにそれぞれ接続されている。   The diodes 102f to 102i are elements that are connected to the secondary winding W2 of the transformer 102a and rectify the AC voltage output from the secondary winding W2. The diodes 102f and 102g and the diodes 102h and 102i are respectively connected in series. Specifically, the anodes of the diodes 102f and 102h are connected to the cathodes of the diodes 102g and 102i, respectively. Two sets of diodes 102f and 102g and diodes 102h and 102i connected in series are connected in parallel. The series connection point of the diodes 102f and 102g is connected to one end of the secondary winding W2, and the series connection point of the diodes 102h and 102i is connected to the other end of the secondary winding W2. The cathodes of the diodes 102f and 102h are connected to the coil 102j, and the anodes of the diodes 102g and 102i are connected to the capacitor 102k.

コイル１０２ｊ及びコンデンサ１０２ｋは、ダイオード１０２ｆ〜１０２ｉに接続され、ダイオード１０２ｆ〜１０２ｉによって整流された直流電圧を平滑化する素子である。コイル１０２ｊの一端は、ダイオード１０２ｆ、１０２ｈのカソードに接続されている。コンデンサ１０２ｋの一端はコイル１０２ｊの他端に、他端はダイオード１０２ｇ、１０２ｉのアノードにそれぞれ接続されている。また、コンデンサ１０２ｋの一端は高電圧バッテリＢ１の正極端に、他端は高電圧バッテリＢ１の負極端にそれぞれ接続されている。   The coil 102j and the capacitor 102k are elements that are connected to the diodes 102f to 102i and smooth the DC voltage rectified by the diodes 102f to 102i. One end of the coil 102j is connected to the cathodes of the diodes 102f and 102h. One end of the capacitor 102k is connected to the other end of the coil 102j, and the other end is connected to the anodes of the diodes 102g and 102i. One end of the capacitor 102k is connected to the positive terminal of the high voltage battery B1, and the other end is connected to the negative terminal of the high voltage battery B1.

制御回路１０３は、昇圧回路１０１、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２及びヒータ接続スイッチ１１に接続され、外部から入力される交流電源接続信号及び車両始動信号に基づいて、昇圧回路１０１、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２及びヒータ接続スイッチ１１を制御する制御する回路である。ここで、交流電源接続信号は、家庭用交流電源ＡＣ１がケーブルを介して充電装置１０に接続され、家庭用交流電源ＡＣ１から整流回路１００に交流電圧が供給されるとオン状態となり、家庭用交流電源ＡＣ１が充電装置１０から外され、家庭用交流電源ＡＣ１から整流回路１００に交流電圧が供給されなくなるとオフ状態になる。つまり、家庭用交流電源ＡＣ１と充電装置１０の接続状態を示す信号である。車両始動信号は、ハイブリッド車の始動が予告されたとき、又は、ハイブリッド車が始動したときオン状態になる。具体的には、ハイブリッド車を始動するためにイグニッションスイッチを押したとき、高電圧バッテリＢ１をモータの駆動装置（図略）に接続するためのリレーをオンしたとき、又は、数分後に車両に乗り込むため事前にエアコンを動作させたとき等にオン状態になる。つまり、車両始動信号は、ハイブリッド車の始動予告時又は始動時を示す信号である。制御回路１０３は、ＩＧＢＴ１０１ｂ、１０２ｂ〜１０２ｅのゲートにそれぞれ接続されている。また、ヒータ接続スイッチ１１に接続されている。   The control circuit 103 is connected to the booster circuit 101, the DC-DC converter circuit 102, and the heater connection switch 11, and based on the AC power supply connection signal and the vehicle start signal input from the outside, the booster circuit 101, the DC-DC converter circuit 102 is a circuit for controlling the heater 102 and the heater connection switch 11. Here, the AC power source connection signal is turned on when the home AC power source AC1 is connected to the charging device 10 via a cable and an AC voltage is supplied from the home AC power source AC1 to the rectifier circuit 100. When power supply AC1 is disconnected from charging device 10 and AC voltage is no longer supplied from home AC power supply AC1 to rectifier circuit 100, the power supply AC1 is turned off. That is, the signal indicates the connection state between the home AC power supply AC1 and the charging device 10. The vehicle start signal is turned on when the start of the hybrid vehicle is notified or when the hybrid vehicle is started. Specifically, when the ignition switch is pressed to start the hybrid vehicle, the relay for connecting the high voltage battery B1 to the motor drive device (not shown) is turned on, or after a few minutes It turns on when the air conditioner is operated in advance to get in. In other words, the vehicle start signal is a signal that indicates the start time or start time of the hybrid vehicle. The control circuit 103 is connected to the gates of the IGBTs 101b and 102b to 102e, respectively. Further, it is connected to the heater connection switch 11.

ヒータ接続スイッチ１１は、制御回路１０３に接続され、制御回路１０３によって制御され、昇圧回路１０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２の接続点にヒータＨ１を接続する素子である。ヒータ接続スイッチ１１の一端は、コンデンサ１０１ｄとＩＧＢＴ１０２ｂ、１０２ｄの接続点に接続されている。また、他端は、ヒータＨ１の一端に接続され、ヒータＨ１の他端はコンデンサ１０１ｄとＩＧＢＴ１０２ｃ、１０２ｅの接続点に接続されている。さらに、制御端は、制御回路１０３に接続されている。   The heater connection switch 11 is an element that is connected to the control circuit 103, controlled by the control circuit 103, and connects the heater H <b> 1 to a connection point between the booster circuit 101 and the DC-DC converter circuit 102. One end of the heater connection switch 11 is connected to a connection point between the capacitor 101d and the IGBTs 102b and 102d. The other end is connected to one end of the heater H1, and the other end of the heater H1 is connected to a connection point between the capacitor 101d and the IGBTs 102c and 102e. Further, the control end is connected to the control circuit 103.

次に、図２〜図４を参照して電力供給装置の動作について説明する。ここで、図２は、図１の電力供給装置において高電圧バッテリを充電しているときの回路図である。図３は、図１の電力供給装置においてヒータに電力を供給しているときの回路図である。図４は、第１実施形態の電力供給装置の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the power supply apparatus will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a circuit diagram when the high-voltage battery is charged in the power supply apparatus of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram when power is supplied to the heater in the power supply apparatus of FIG. 1. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the power supply apparatus of the first embodiment.

図２に示す制御回路１０３は、図４に示すように、交流電源接続信号がオン状態か否かを判断する（Ｓ１００）。交流電源接続信号がオン状態のとき、制御回路１０３は、整流回路１００の出力する直流電圧を昇圧して直流電圧Ｖ１１を出力するように昇圧回路１０１を制御する（Ｓ１０１）。具体的には、ＩＧＢＴ１０１ｂのスイッチングを制御する。また、昇圧回路１０２の出力する直流電圧Ｖ１１を、トランス１０２ａを介して絶縁した状態で、高電圧バッテリＢ１の充電に適した、Ｖ１１よりもわずかに低い直流電圧Ｖ１２に変換して出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を制御する（Ｓ１０２）。具体的には、ＩＧＢＴ１０２ｂ〜１０２ｅのスイッチングを制御する。これにより、家庭用交流電源ＡＣ１から高電圧バッテリＢ１を充電することができる。   As shown in FIG. 4, the control circuit 103 shown in FIG. 2 determines whether or not the AC power supply connection signal is on (S100). When the AC power supply connection signal is in the ON state, the control circuit 103 controls the booster circuit 101 to boost the DC voltage output from the rectifier circuit 100 and output the DC voltage V11 (S101). Specifically, the switching of the IGBT 101b is controlled. Further, the DC voltage V11 output from the booster circuit 102 is converted into a DC voltage V12 slightly lower than V11, which is suitable for charging the high voltage battery B1, while being insulated through the transformer 102a, and then output. The DC-DC converter circuit 102 is controlled (S102). Specifically, the switching of the IGBTs 102b to 102e is controlled. Thereby, high voltage battery B1 can be charged from household AC power supply AC1.

その後、制御回路１０３は、車両始動信号がオン状態か否かを判断する（Ｓ１０３）。車両始動信号がオン状態のとき、図３に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０１の動作を停止する（Ｓ１０４）。具体的には、ＩＧＢＴ１０２ｂ〜１０２ｅのスイッチングを停止する。また、ヒータ接続スイッチ１１をオンし、昇圧回路１０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２の接続点にヒータＨ１を接続する（Ｓ１０５）。そして、整流回路１００の出力する直流電圧を昇圧して、高電圧バッテリＢ１の充電時の電圧Ｖ１１よりも高い電圧Ｖ１３を出力するように昇圧回路１０１を制御する（Ｓ１０６）。具体的には、ＩＧＢＴ１０１ｂをスイッチングする際のオンデューティ比を制御する。その後、制御回路１０３は、ヒータＨ１が目標温度に達する電力供給終了時の所定時間前、又は、ヒータＨ１が目標温度より低い所定温度に達したときに、昇圧回路１０１の動作を停止する（Ｓ１０７）。具体的には、ＩＧＢＴ１０１ｂのスイッチングを停止する。以降、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、ヒータＨ１が所定温度に達してから電力供給終了時までの間、コンデンサ１０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ１に電力を供給する（Ｓ１０８）。これにより、ヒータＨ１の温度が目標温度に達する。なお、所定時間及び所定温度は、コンデンサに１０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ１の温度が目標温度に達するように予め設定されているものである。   Thereafter, the control circuit 103 determines whether or not the vehicle start signal is on (S103). When the vehicle start signal is on, the operation of the DC-DC converter circuit 101 is stopped as shown in FIG. 3 (S104). Specifically, the switching of the IGBTs 102b to 102e is stopped. Further, the heater connection switch 11 is turned on, and the heater H1 is connected to the connection point between the booster circuit 101 and the DC-DC converter circuit 102 (S105). Then, the DC voltage output from the rectifier circuit 100 is boosted, and the booster circuit 101 is controlled so as to output a voltage V13 higher than the voltage V11 when the high voltage battery B1 is charged (S106). Specifically, the on-duty ratio when switching the IGBT 101b is controlled. Thereafter, the control circuit 103 stops the operation of the booster circuit 101 before a predetermined time at the end of power supply when the heater H1 reaches the target temperature or when the heater H1 reaches a predetermined temperature lower than the target temperature (S107). ). Specifically, the switching of the IGBT 101b is stopped. Thereafter, the heater H1 is discharged by the discharge of the electric charge accumulated in the capacitor 101d between a predetermined time before the end of power supply and the end of power supply, or until the end of power supply after the heater H1 reaches a predetermined temperature. Electric power is supplied to (S108). Thereby, the temperature of the heater H1 reaches the target temperature. The predetermined time and the predetermined temperature are set in advance so that the temperature of the heater H1 reaches the target temperature by discharging the electric charge accumulated in the capacitor 101d.

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、電力供給装置１は、走行用のモータに供給する電力を蓄える高電圧バッテリＢ１を、家庭用交流電源ＡＣ１によって充電するための充電装置１０を利用してヒータＨ１に電力を供給する。そのため、従来のように、車両に搭載された各種電子装置に電力を供給する低電圧バッテリを用いることはない。しかも、ヒータ接続スイッチ１１を追加するともに、制御回路１０３の動作を若干変更するだけでよい。従って、新たに設ける回路を極力抑えて電力供給装置を構成することができる。   Next, the effect will be described. According to the first embodiment, the power supply device 1 uses the charging device 10 for charging the high-voltage battery B1 that stores power to be supplied to the traveling motor by the home AC power supply AC1 to the heater H1. Supply power. Therefore, unlike the prior art, a low-voltage battery that supplies power to various electronic devices mounted on the vehicle is not used. Moreover, it is only necessary to add the heater connection switch 11 and slightly change the operation of the control circuit 103. Therefore, it is possible to configure the power supply device while minimizing the newly provided circuit.

また、第１実施形態によれば、制御回路１０３は、昇圧回路１０１を制御して整流回路１００の出力する直流電圧を昇圧させるとともに、ヒータ接続スイッチ１１を制御して昇圧回路１０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２の接続点にヒータＨ１を接続する。そのため、家庭用交流電源ＡＣ１から昇圧回路１０１を介してヒータＨ１に電力を供給することできる。   Further, according to the first embodiment, the control circuit 103 controls the booster circuit 101 to boost the DC voltage output from the rectifier circuit 100 and also controls the heater connection switch 11 to control the booster circuit 101 and the DC-DC. The heater H1 is connected to the connection point of the converter circuit 102. Therefore, electric power can be supplied from the household AC power supply AC1 to the heater H1 via the booster circuit 101.

また、第１実施形態によれば、制御回路１０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を制御して動作を停止させるとともに、昇圧回路１０１を制御して整流回路１００の出力する直流電圧を高電圧バッテリＢ１の充電時よりも高い電圧に昇圧させる。そのため、高電圧バッテリＢ１の充電時よりも高い電圧でヒータＨ１に電力を供給することができる。従って、ヒータＨ１に流れる電流を抑えることができる。その結果、ヒータＨ１に接続されるケーブルを細くすることができる。   In addition, according to the first embodiment, the control circuit 103 controls the DC-DC converter circuit 102 to stop the operation, and also controls the booster circuit 101 to output the DC voltage output from the rectifier circuit 100 to the high voltage battery. The voltage is boosted to a higher voltage than when B1 is charged. Therefore, electric power can be supplied to the heater H1 at a higher voltage than when the high voltage battery B1 is charged. Therefore, the current flowing through the heater H1 can be suppressed. As a result, the cable connected to the heater H1 can be thinned.

また、第１実施形態によれば、制御回路１０３は、家庭用交流電源ＡＣ１から整流回路１００に交流電圧が供給されている状態でハイブリッド車の始動が予告されたとき又はハイブリッド車が始動したとき、昇圧回路１０２からヒータＨ１に電力を供給する。そのため、ハイブリッド車の始動予告時又は始動時に、昇圧回路１０１からヒータＨ１に確実に電力を供給することができる。従って、ハイブリッド車の始動直後であっても、触媒装置を加熱でき排気ガスを確実に浄化することができる。   Further, according to the first embodiment, the control circuit 103 is used when the start of the hybrid vehicle is notified in the state where the AC voltage is supplied from the home AC power supply AC1 to the rectifier circuit 100 or when the hybrid vehicle is started. Then, electric power is supplied from the booster circuit 102 to the heater H1. Therefore, it is possible to reliably supply electric power from the booster circuit 101 to the heater H1 at the time of starting or starting the hybrid vehicle. Therefore, even immediately after the start of the hybrid vehicle, the catalyst device can be heated and the exhaust gas can be reliably purified.

さらに、第１実施形態によれば、制御回路１０３は、コンデンサ１０１ｄに蓄えられた電荷を放電することでヒータＨ１に電力を供給する。感電防止の観点から、コンデンサ１０１ｄに蓄積された電荷は、放電しなければならない。従来、コンデンサ１０１ｄに蓄積された電荷は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を動作させて放電していた。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２に大電流が流れ、温度が上昇することになる。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２の電流容量や放熱性を上げる必要があった。しかし、制御回路１０３は、コンデンサ１０１ｄに蓄えられた電荷をヒータＨ１に電力供給することで放電する。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を動作させ放電する必要がない。従って、電流容量や放熱性を上げることなくＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を構成することができる。   Furthermore, according to the first embodiment, the control circuit 103 supplies power to the heater H1 by discharging the electric charge stored in the capacitor 101d. From the viewpoint of preventing electric shock, the charge accumulated in the capacitor 101d must be discharged. Conventionally, the electric charge accumulated in the capacitor 101d has been discharged by operating the DC-DC converter circuit 102. In this case, a large current flows through the DC-DC converter circuit 102 and the temperature rises. Therefore, it is necessary to increase the current capacity and heat dissipation of the DC-DC converter circuit 102. However, the control circuit 103 is discharged by supplying the electric charge stored in the capacitor 101d to the heater H1. Therefore, there is no need to operate and discharge the DC-DC converter circuit 102. Therefore, the DC-DC converter circuit 102 can be configured without increasing current capacity and heat dissipation.

加えて、第１実施形態によれば、制御回路１０３は、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、ヒータＨ１が所定温度に達してから電力供給終了時までの間、コンデンサ１０１ｄに蓄えられた電荷を放電することでヒータＨ１に電力を供給する。そのため、コンデンサ１０１ｄに蓄えられた電荷を確実に放電させることができる。従って、感電事故を確実に防止することができる。   In addition, according to the first embodiment, the control circuit 103 performs a period from a predetermined time before the end of power supply to the end of power supply, or from when the heater H1 reaches a predetermined temperature until the end of power supply. Meanwhile, electric power is supplied to the heater H1 by discharging the electric charge stored in the capacitor 101d. For this reason, the electric charge stored in the capacitor 101d can be reliably discharged. Therefore, an electric shock accident can be reliably prevented.

なお、第１実施形態では、昇圧回路１０１を制御して整流回路１００の出力する直流電圧を高電圧バッテリＢ１の充電時のＶ１１よりも高い直流電圧Ｖ１３に昇圧させ、ヒータＨ１に電力を供給する例を挙げているが、これに限られるものではない。高電圧バッテリＢ１の充電時と同一の直流電圧Ｖ１１でヒータＨ１に電力を供給するようにしてもよい。この場合、ヒータＨ１に流れる電流が増加することとなるが、それ以外では同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the booster circuit 101 is controlled to boost the DC voltage output from the rectifier circuit 100 to a DC voltage V13 higher than V11 when the high voltage battery B1 is charged, and power is supplied to the heater H1. Although an example is given, it is not limited to this. You may make it supply electric power to the heater H1 with the same DC voltage V11 at the time of charge of the high voltage battery B1. In this case, the current flowing through the heater H1 increases, but otherwise the same effect can be obtained.

また、第１実施形態では、エンジンの排気ガスを浄化する触媒装置を加熱するためのヒータに電力を供給する例を挙げているが、これに限られるものではない。冷えたエンジンを加熱するためのヒータに電力を供給する場合にも適用することができる。冷えたエンジン及び触媒装置の少なくともいずれかを加熱するためのヒータに電力を供給する場合に適用することができる。   In the first embodiment, an example is described in which electric power is supplied to a heater for heating a catalyst device that purifies the exhaust gas of the engine. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a case where power is supplied to a heater for heating a cold engine. The present invention can be applied when electric power is supplied to a heater for heating at least one of a cold engine and a catalyst device.

さらに、第１実施形態では、昇圧回路１０１及びＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２がＩＧＢＴによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。ＦＥＴによって構成されていてもよい。スイッチング素子によって構成されていればよい。   Further, in the first embodiment, an example is given in which the booster circuit 101 and the DC-DC converter circuit 102 are composed of IGBTs, but the present invention is not limited to this. You may be comprised by FET. What is necessary is just to be comprised by the switching element.

加えて、第１実施形態では、充電装置１０の制御回路１０３がヒータ接続スイッチ１１を制御する例を挙げているが、これに限られるものではない。制御回路１０３以外の別の回路がヒータ接続スイッチ１１を制御するようにしてもよい。   In addition, in the first embodiment, an example in which the control circuit 103 of the charging apparatus 10 controls the heater connection switch 11 is described, but the present invention is not limited to this. Another circuit other than the control circuit 103 may control the heater connection switch 11.

（参考形態）
次に、参考形態の電力供給装置について説明する。参考形態の電力供給装置は、第１実施形態の電力供給装置が、家庭用交流電源からヒータに電力を供給するのに対して、高電圧バッテリからヒータに電力を供給するようにしたものである。参考形態の電力供給装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の構成、及び、制御回路の動作を除いて第１実施形態の電力供給装置と同一である。 ( Reference form )
Next, a power supply device of a reference form will be described. The power supply device of the reference form is configured to supply power to the heater from a high-voltage battery, while the power supply device of the first embodiment supplies power to the heater from a household AC power source. . The power supply device of the reference form is the same as the power supply device of the first embodiment except for the configuration of the DC-DC converter circuit and the operation of the control circuit.

まず、図５を参照して電力供給装置の構成について説明する。ここで、図５は、参考形態における電力供給装置の回路図である。 First, the configuration of the power supply apparatus will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a circuit diagram of the power supply apparatus according to the reference embodiment .

図５に示すように、電力供給装置２は、充電装置２０と、ヒータ接続スイッチ２１（接続回路）とを備えている。   As shown in FIG. 5, the power supply device 2 includes a charging device 20 and a heater connection switch 21 (connection circuit).

充電装置２０は、整流回路２００と、昇圧回路２０１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２（直流電圧変換回路）と、制御回路２０３とを備えている。   The charging device 20 includes a rectifier circuit 200, a booster circuit 201, a DC-DC converter circuit 202 (DC voltage conversion circuit), and a control circuit 203.

整流回路２００は、ダイオード２００ａ〜２００ｄを備えている。昇圧回路２０１は、コイル２０１ａと、ＩＧＢＴ２０１ｂと、ダイオード２０１ｃと、コンデンサ２０１ｄとを備えている。整流回路２００及び昇圧回路２０１は、第１実施形態の整流回路１００及び昇圧回路１０１と同一構成である。   The rectifier circuit 200 includes diodes 200a to 200d. The booster circuit 201 includes a coil 201a, an IGBT 201b, a diode 201c, and a capacitor 201d. The rectifier circuit 200 and the booster circuit 201 have the same configuration as the rectifier circuit 100 and the booster circuit 101 of the first embodiment.

ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２は、昇圧回路２０１に接続され、昇圧回路２０１の出力する昇圧した直流電圧を、後述するトランス２０２ａを介して絶縁した状態で、高電圧バッテリＢ２（蓄電装置）の充電に適した、わずかに低い直流電圧に変換し出力する回路である。また、逆に、高電圧バッテリＢ２の出力する直流電圧を、トランス２０２ａを介して絶縁した状態で、より高い直流電圧に変換し出力する回路でもある。つまり、双方向に電力を変換する回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２は、トランス２０２ａと、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅと、ダイオード２０２ｆ〜２０２ｉと、巻数切替えスイッチ２０２ｊと、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎと、ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒと、コイル２０２ｓと、コンデンサ２０２ｔとを備えている。   The DC-DC converter circuit 202 is connected to the booster circuit 201 and charges the high-voltage battery B2 (power storage device) in a state where the boosted DC voltage output from the booster circuit 201 is insulated via a transformer 202a described later. It is a suitable circuit that converts to a slightly lower DC voltage and outputs it. On the contrary, it is also a circuit that converts the DC voltage output from the high-voltage battery B2 into a higher DC voltage and outputs it while being insulated through the transformer 202a. That is, it is a circuit that converts power bidirectionally. The DC-DC converter circuit 202 includes a transformer 202a, IGBTs 202b to 202e, diodes 202f to 202i, a turn number switching switch 202j, IGBTs 202k to 202n, diodes 202o to 202r, a coil 202s, and a capacitor 202t. Yes.

トランス２０２ａは、１次側に入力される交流電圧を絶縁した状態で降圧し、２次側から出力する素子である。また、逆に、２次側に入力された交流電圧を絶縁した状態で昇圧し、１次側から出力する素子でもある。トランス２０２ａは、１次巻線Ｗ１１、Ｗ１２と、２次巻線Ｗ２とを備えている。１次巻線Ｗ１２は、１次巻線Ｗ１１を共用して構成されている。１次巻線Ｗ１１と２次巻線Ｗ２の巻数比はｎ１１：ｎ２（ｎ１１≧ｎ２）に設定されている。１次巻線Ｗ１２と２次巻線Ｗ２の巻数比はｎ１２：ｎ２（ｎ１２＞ｎ１１）に設定されている。   The transformer 202a is an element that steps down the AC voltage input to the primary side in an insulated state and outputs the voltage from the secondary side. Conversely, it is also an element that boosts an alternating voltage input to the secondary side in an insulated state and outputs it from the primary side. The transformer 202a includes primary windings W11 and W12 and a secondary winding W2. The primary winding W12 is configured to share the primary winding W11. The turns ratio of the primary winding W11 and the secondary winding W2 is set to n11: n2 (n11 ≧ n2). The turns ratio of the primary winding W12 and the secondary winding W2 is set to n12: n2 (n12> n11).

ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅは、昇圧回路２０１に接続され、高電圧バッテリＢ２を充電するときに、スイッチングすることで、昇圧回路２０１の出力する昇圧した直流電圧を交流電圧に変換し、巻線切替えスイッチ２０２ｊを介してトランス２０２ａの１次巻線Ｗ１１に印加するスイッチング素子である。ＩＧＢＴ２０２ｂ、２０２ｃ及びＩＧＢＴ２０２ｄ、２０２ｅは、それぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｂ、２０２ｄのエミッタがＩＧＢＴ２０２ｃ、２０２ｅのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された２組のＩＧＢＴ２０２ｂ、２０２ｃ及びＩＧＢＴ２０２ｄ、２０２ｅは、コンデンサ１０１ｄに並列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｂ、２０２ｄのコレクタがコンデンサ２０１ｄの一端に、ＩＧＢＴ２０２ｃ、２０２ｅのエミッタがコンデンサ２０１ｄの他端にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ２０２ｂ、２０２ｃの直列接続点は、１次巻線Ｗ１１、Ｗ１２の一端に、ＩＧＢＴ２０２ｄ、２０２ｅの直列接続点は、巻数切替え回路２０２ｊにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅのゲートは、制御回路１０３にそれぞれ接続されている。   The IGBTs 202b to 202e are connected to the booster circuit 201 and are switched when charging the high voltage battery B2, thereby converting the boosted DC voltage output from the booster circuit 201 into an AC voltage, and switching the winding changeover switch 202j. And a switching element applied to the primary winding W11 of the transformer 202a. The IGBTs 202b and 202c and the IGBTs 202d and 202e are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 202b and 202d are connected to the collectors of the IGBTs 202c and 202e, respectively. Two sets of IGBTs 202b and 202c and IGBTs 202d and 202e connected in series are connected in parallel to the capacitor 101d. Specifically, the collectors of the IGBTs 202b and 202d are connected to one end of the capacitor 201d, and the emitters of the IGBTs 202c and 202e are connected to the other end of the capacitor 201d. The series connection point of the IGBTs 202b and 202c is connected to one end of the primary windings W11 and W12, and the series connection point of the IGBTs 202d and 202e is connected to the winding number switching circuit 202j. The gates of the IGBTs 202b to 202e are connected to the control circuit 103, respectively.

ダイオード２０２ｆ〜２０２ｉは、ヒータＨ２に電力を供給するときに、巻線切替えスイッチ２０２ｊを介してトランス２０２ａの１次巻線Ｗ１２に接続され、１次巻線Ｗ１２の出力する交流電圧を整流する素子である。ダイオード２０２ｆ〜２０２ｉは、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅにそれぞれ並列接続されている。具体的には、ダイオード２０２ｆ〜２０２ｉのアノードがＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅのエミッタに、カソードがＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅのコレクタにそれぞれ接続されている。   The diodes 202f to 202i are connected to the primary winding W12 of the transformer 202a via the winding changeover switch 202j when supplying power to the heater H2, and rectify the AC voltage output from the primary winding W12. It is. The diodes 202f to 202i are connected in parallel to the IGBTs 202b to 202e, respectively. Specifically, the anodes of the diodes 202f to 202i are connected to the emitters of the IGBTs 202b to 202e, and the cathodes are connected to the collectors of the IGBTs 202b to 202e.

巻数切替えスイッチ２０２ｊは、高電圧バッテリＢ２を充電するときと、ヒータＨ２に電力を供給するときとでトランス２０２ａの巻数を切替える素子である。具体的には、高電圧バッテリＢ２を充電するときに、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅを１次巻線Ｗ１１に接続し、ヒータＨ２に電力を供給するときに、１次巻線Ｗ１２をダイオード２０２ｆ〜２０２ｉに接続する。巻数切替えスイッチ２０２の一端はＩＧＢＴ２０２ｄ、２０２ｅの直列接続点に、他端は１次巻線Ｗ１１、Ｗ１２の他端にそれぞれ接続されている。また、制御端は、制御回路２０３に接続されている。   The number-of-turns switch 202j is an element that switches the number of turns of the transformer 202a between charging the high-voltage battery B2 and supplying power to the heater H2. Specifically, when charging the high voltage battery B2, the IGBTs 202b to 202e are connected to the primary winding W11, and when supplying power to the heater H2, the primary winding W12 is connected to the diodes 202f to 202i. To do. One end of the winding number changeover switch 202 is connected to the series connection point of the IGBTs 202d and 202e, and the other end is connected to the other ends of the primary windings W11 and W12. The control end is connected to the control circuit 203.

ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎは、コイル２０２ｓ及びコンデンサ２０２ｔに接続され、ヒータＨ２に電力を供給するときに、スイッチングすることで、コイル２０２ｓ及びコンデンサ２０２ｔによって平滑化された高電圧バッテリＢ２の出力する直流電圧を交流電圧に変換してトランス２０２ａの２次巻線Ｗ２に印加するスイッチング素子である。ＩＧＢＴ２０２ｋ、２０２ｌ及びＩＧＢＴ２０２ｍ、２０２ｎは、それぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｋ、２０２ｍのエミッタが、ＩＧＢＴ２０２ｌ、２０２ｎのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された２組のＩＧＢＴ２０２ｋ、２０２ｌ及びＩＧＢＴ２０２ｍ、２０２ｎは、並列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｋ、２０２ｍのコレクタがコイル２０２ｓに、ＩＧＢＴ２０２ｌ、２０２ｎのエミッタがコンデンサ２０２ｔにそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ２０２ｋ、２０２ｌの直列接続点は２次巻線Ｗ２の一端に、ＩＧＢＴ２０２ｍ、２０２ｎの直列接続点は２次巻線Ｗ２の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのゲートは、制御回路２０３にそれぞれ接続されている。   The IGBTs 202k to 202n are connected to the coil 202s and the capacitor 202t, and are switched when supplying power to the heater H2, thereby switching the DC voltage output from the high voltage battery B2 smoothed by the coil 202s and the capacitor 202t to AC. This switching element converts the voltage into a secondary winding W2 of the transformer 202a. The IGBTs 202k and 202l and the IGBTs 202m and 202n are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 202k and 202m are connected to the collectors of the IGBTs 202l and 202n, respectively. Two sets of IGBTs 202k and 202l and IGBTs 202m and 202n connected in series are connected in parallel. Specifically, the collectors of the IGBTs 202k and 202m are connected to the coil 202s, and the emitters of the IGBTs 202l and 202n are connected to the capacitor 202t. The series connection point of the IGBTs 202k and 202l is connected to one end of the secondary winding W2, and the series connection point of the IGBTs 202m and 202n is connected to the other end of the secondary winding W2. The gates of the IGBTs 202k to 202n are connected to the control circuit 203, respectively.

ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒは、トランス２０２ａの２次巻線Ｗ２に接続され、高電圧バッテリＢ２を充電するときに、２次巻線Ｗ２の出力する交流電圧を整流する素子である。ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒは、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎにそれぞれ並列接続されている。具体的には、ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒのアノードがＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのエミッタに、カソードがＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのコレクタにそれぞれ接続されている。   The diodes 202o to 202r are elements that are connected to the secondary winding W2 of the transformer 202a and rectify the AC voltage output from the secondary winding W2 when charging the high-voltage battery B2. The diodes 202o to 202r are connected in parallel to the IGBTs 202k to 202n, respectively. Specifically, the anodes of the diodes 202o to 202r are connected to the emitters of the IGBTs 202k to 202n, and the cathodes are connected to the collectors of the IGBTs 202k to 202n.

コイル２０２ｓ及びコンデンサ２０２ｔは、ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒによって整流された直流電圧を平滑化する素子である。また、逆に、高電圧バッテリＢ２の出力する直流電圧を平滑化する素子でもある。コイル２０２ｓの一端は、ダイオード２０２ｏ、２０２ｑのカソードに接続されている。コンデンサ２０２ｔの一端はコイル２０２ｓの他端に、他端はダイオード２０２ｐ、２０２ｒのアノードにそれぞれ接続されている。また、コンデンサ２０２ｔの一端は高電圧バッテリＢ２の正極端に、他端は高電圧バッテリＢ２の負極端にそれぞれ接続されている。   The coil 202s and the capacitor 202t are elements that smooth the DC voltage rectified by the diodes 202o to 202r. Conversely, it is also an element that smoothes the DC voltage output from the high-voltage battery B2. One end of the coil 202s is connected to the cathodes of the diodes 202o and 202q. One end of the capacitor 202t is connected to the other end of the coil 202s, and the other end is connected to the anodes of the diodes 202p and 202r. One end of the capacitor 202t is connected to the positive terminal of the high voltage battery B2, and the other end is connected to the negative terminal of the high voltage battery B2.

次に、動作について説明する。図６〜図８を参照して電力供給装置の動作について説明する。ここで、図６は、図４の電力供給装置において高電圧バッテリを充電しているときの回路図である。図７は、図４の電力供給装置においてヒータに電力を供給しているときの回路図である。図８は、参考形態の電力供給装置の動作を説明するためのフローチャートである。 Next, the operation will be described. The operation of the power supply apparatus will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a circuit diagram when the high-voltage battery is charged in the power supply apparatus of FIG. FIG. 7 is a circuit diagram when power is supplied to the heater in the power supply apparatus of FIG. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the power supply device according to the reference embodiment .

図６に示す制御回路２０３は、図８に示すように、交流電源接続信号がオン状態か否かを判断する（Ｓ２００）。交流電源接続信号がオン状態のとき、制御回路２０３は、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅを１次巻線Ｗ１１に接続するように巻数切替えスイッチ２０２ｊを制御する（Ｓ２０１）。そして、整流回路２００の出力する直流電圧を昇圧して直流電圧Ｖ２１を出力するように昇圧回路２０１を制御する（Ｓ２０２）。具体的には、ＩＧＢＴ２０１ｂのスイッチングを制御する。また、昇圧回路２０２の出力する直流電圧Ｖ２１を、トランス２０２ａを介して絶縁した状態で、高電圧バッテリＢ２の充電に適した、Ｖ２１よりもわずかに低い直流電圧Ｖ２２に変換して出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を制御する（Ｓ２０３）。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅのスイッチングを制御する。これにより、家庭用交流電源ＡＣ２から高電圧バッテリＢ２を充電することができる。   As shown in FIG. 8, the control circuit 203 shown in FIG. 6 determines whether or not the AC power supply connection signal is on (S200). When the AC power supply connection signal is on, the control circuit 203 controls the winding number changeover switch 202j so as to connect the IGBTs 202b to 202e to the primary winding W11 (S201). Then, the booster circuit 201 is controlled to boost the DC voltage output from the rectifier circuit 200 and output the DC voltage V21 (S202). Specifically, the switching of the IGBT 201b is controlled. Further, the DC voltage V21 output from the booster circuit 202 is converted into a DC voltage V22 slightly lower than V21, which is suitable for charging the high-voltage battery B2, while being insulated through the transformer 202a, and is output. The DC-DC converter circuit 202 is controlled (S203). Specifically, the switching of the IGBTs 202b to 202e is controlled. Thereby, high voltage battery B2 can be charged from household AC power supply AC2.

その後、制御回路２０３は、交流電源接続信号がオフ状態か否かを判断する（Ｓ２０４）。そして、交流電源接続信号がオフ状態のとき、さらに車両始動信号がオン状態か否かを判断する（Ｓ２０５）。車両始動信号がオン状態のとき、図７に示すように、昇圧回路２０１の動作を停止する（Ｓ２０６）。具体的には、ＩＧＢＴ２０１ｂのスイッチングを停止する。また、ヒータ接続スイッチ２１をオンし、昇圧回路２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の接続点にヒータＨ２を接続する（Ｓ２０７）。さらに、１次巻線Ｗ１２にダイオード２０２ｆ〜２０２ｉを接続するように巻数切替えスイッチ２０２ｊを制御する（Ｓ２０８）。そして、高電圧バッテリＢ２の直流電圧Ｖｄｃを、トランス２０２ａを介して絶縁した状態で、直流電圧Ｖ２３に変換して出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を制御する（Ｓ２０９）。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのスイッチングを制御する。１次巻線が巻数比の大きいＷ１２に切替ったことから、高電圧バッテリＢ２の充電時の電圧Ｖ２１よりも高い電圧Ｖ２３を出力することができる。その後、制御回路２０３は、ヒータＨ２が目標温度に達する電力供給終了時の所定時間前、又は、ヒータＨ１が目標温度より低い所定温度に達したときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の動作を停止する（Ｓ２１０）。具体的には、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのスイッチングを停止する。以降、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、ヒータＨ２が所定温度に達してから電力供給終了時までの間、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ２に電力を供給する（Ｓ２１１）。これにより、ヒータＨ２の温度が目標温度に達する。なお、所定時間及び所定温度は、コンデンサに２０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ２の温度が目標温度に達するように予め設定されているものである。   Thereafter, the control circuit 203 determines whether or not the AC power supply connection signal is off (S204). When the AC power supply connection signal is off, it is further determined whether or not the vehicle start signal is on (S205). When the vehicle start signal is on, the operation of the booster circuit 201 is stopped as shown in FIG. 7 (S206). Specifically, the switching of the IGBT 201b is stopped. Further, the heater connection switch 21 is turned on, and the heater H2 is connected to the connection point between the booster circuit 201 and the DC-DC converter circuit 202 (S207). Further, the winding number changeover switch 202j is controlled so that the diodes 202f to 202i are connected to the primary winding W12 (S208). Then, the DC-DC converter circuit 202 is controlled so as to convert the DC voltage Vdc of the high voltage battery B2 into the DC voltage V23 and output it while being insulated via the transformer 202a (S209). Specifically, the switching of the IGBTs 202k to 202n is controlled. Since the primary winding is switched to W12 having a large turn ratio, the voltage V23 higher than the voltage V21 at the time of charging the high voltage battery B2 can be output. Thereafter, the control circuit 203 stops the operation of the DC-DC converter circuit 202 for a predetermined time before the end of power supply when the heater H2 reaches the target temperature or when the heater H1 reaches a predetermined temperature lower than the target temperature. (S210). Specifically, the switching of the IGBTs 202k to 202n is stopped. Thereafter, the heater H2 is discharged by the discharge of the electric charge accumulated in the capacitor 201d from the predetermined time before the end of the power supply until the end of the power supply, or until the end of the power supply after the heater H2 reaches the predetermined temperature. Is supplied with power (S211). As a result, the temperature of the heater H2 reaches the target temperature. The predetermined time and the predetermined temperature are set in advance so that the temperature of the heater H2 reaches the target temperature by discharging the electric charge accumulated in the capacitor 201d.

次に、効果について説明する。参考形態によれば、制御回路２０３は、昇圧回路２０１を制御して動作を停止させるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を制御して、高電圧バッテリＢ２の出力する直流電圧を、トランス２０２ａを介して絶縁した状態で異なる電圧に変換させ、ヒータ接続スイッチ２１を制御して昇圧回路２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回２０２路の接続点にヒータＨ２を接続する。そのため、家庭用交流電源ＡＣ２からの電力供給が停止した場合であっても、高電圧バッテリＢ２からＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を介してヒータＨ２に電力を供給することができる。 Next, the effect will be described. According to the reference mode , the control circuit 203 controls the booster circuit 201 to stop the operation and also controls the DC-DC converter circuit 202 so that the DC voltage output from the high voltage battery B2 is passed through the transformer 202a. In the insulated state, the voltage is converted to a different voltage, and the heater connection switch 21 is controlled to connect the heater H2 to the connection point between the booster circuit 201 and the DC-DC converter circuit 202. Therefore, even when the power supply from the home AC power supply AC2 is stopped, the power can be supplied from the high voltage battery B2 to the heater H2 via the DC-DC converter circuit 202.

また、参考形態によれば、制御回路２０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２からヒータＨ２に電力を供給する際、巻数切替えスイッチ２０２ｊを制御してトランス２０２ａの巻数を切替える。トランス２０２ａの巻数を切替えることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の出力電圧を変えることができる。そのため、家庭用交流電源ＡＣ２からの電力供給が停止した場合であっても、適切な電圧で、高電圧バッテリＢ２からＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を介してヒータＨ２に電力を供給することができる。 Further, according to the reference embodiment , when supplying power from the DC-DC converter circuit 202 to the heater H2, the control circuit 203 controls the turn number switch 202j to switch the number of turns of the transformer 202a. The output voltage of the DC-DC converter circuit 202 can be changed by switching the number of turns of the transformer 202a. Therefore, even when the power supply from the home AC power supply AC2 is stopped, the power can be supplied from the high voltage battery B2 to the heater H2 via the DC-DC converter circuit 202 with an appropriate voltage.

また、参考形態によれば、制御回路２０３は、巻数切替え後のＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の出力電圧が、巻数切替え前のＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の出力電圧より高くなるように巻数切替えスイッチ２０２ｊを制御する。より高い電圧で、ヒータＨ２に電力を供給することができる。そのため、ヒータＨ２に流れる電流を抑えることができる。従って、ヒータＨ２に接続されるケーブルを細くすることができる。 Further, according to the reference mode , the control circuit 203 uses the winding number changeover switch 202j so that the output voltage of the DC-DC converter circuit 202 after the winding number switching is higher than the output voltage of the DC-DC converter circuit 202 before the winding number switching. To control. Electric power can be supplied to the heater H2 at a higher voltage. Therefore, the current flowing through the heater H2 can be suppressed. Therefore, the cable connected to the heater H2 can be thinned.

また、参考形態によれば、制御回路２０３は、家庭用交流電源ＡＣ２から整流回路２００に交流電圧が供給されていない状態でハイブリッド車の始動が予告されたとき又はハイブリッド車が始動したとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２からヒータＨ２に電力を供給する。そのため、家庭用交流電源ＡＣ２から電力供給が停止した場合であっても、ハイブリッド車の始動時に、高電圧バッテリＢ２からＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を介してヒータＨ２に確実に電力を供給することができる。従って、ハイブリッド車の始動直後であっても、触媒装置を加熱でき排気ガスを確実に浄化することができる。 Further, according to the reference mode , the control circuit 203 is configured such that when the start of the hybrid vehicle is notified in the state where the AC voltage is not supplied from the home AC power supply AC2 to the rectifier circuit 200 or when the hybrid vehicle is started, -Electric power is supplied from the DC converter circuit 202 to the heater H2. Therefore, even when the power supply from the home AC power supply AC2 is stopped, the power can be reliably supplied from the high voltage battery B2 to the heater H2 via the DC-DC converter circuit 202 when the hybrid vehicle is started. it can. Therefore, even immediately after the start of the hybrid vehicle, the catalyst device can be heated and the exhaust gas can be reliably purified.

さらに、参考形態によれば、制御回路２０３は、コンデンサ２０１ｄに蓄えられた電荷を放電することでヒータＨ２に電力を供給する。感電防止の観点から、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷は、放電しなければならない。従来、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を動作させて放電していた。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２に大電流が流れ、温度が上昇することになる。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の電流容量や放熱性を上げる必要があった。しかし、制御回路２０３は、コンデンサ２０１ｄに蓄えられた電荷をヒータＨ２に電力供給することで放電する。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を動作させ放電する必要がない。従って、電流容量や放熱性を上げることなくＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を構成することができる。 Further, according to the reference embodiment , the control circuit 203 supplies power to the heater H2 by discharging the electric charge stored in the capacitor 201d. From the viewpoint of preventing electric shock, the electric charge accumulated in the capacitor 201d must be discharged. Conventionally, the charge accumulated in the capacitor 201d has been discharged by operating the DC-DC converter circuit 202. In this case, a large current flows through the DC-DC converter circuit 202 and the temperature rises. Therefore, it is necessary to increase the current capacity and heat dissipation of the DC-DC converter circuit 202. However, the control circuit 203 discharges by supplying the electric charge stored in the capacitor 201d to the heater H2. Therefore, there is no need to operate and discharge the DC-DC converter circuit 202. Therefore, the DC-DC converter circuit 202 can be configured without increasing current capacity and heat dissipation.

加えて、参考形態によれば、制御回路２０３は、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、ヒータＨ２が所定温度に達してから電力供給終了時までの間、コンデンサ２０１ｄに蓄えられた電荷を放電することでヒータＨ２に電力を供給する。そのため、コンデンサ２０１ｄに蓄えられた電荷を確実に放電させることができる。従って、感電事故を確実に防止することができる。 In addition, according to the reference mode , the control circuit 203 is configured to perform a period from a predetermined time before the end of power supply to the end of power supply, or from the time when the heater H2 reaches a predetermined temperature until the end of power supply. Electric power is supplied to the heater H2 by discharging the electric charge stored in the capacitor 201d. Therefore, the electric charge stored in the capacitor 201d can be reliably discharged. Therefore, an electric shock accident can be reliably prevented.

なお、参考形態では、ヒータＨ２への電力供給終了時の所定時間前にＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の動作を停止し、以降、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ２に電力を供給する例を挙げているが、これに限られるものではない。図９に示すように、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ２に電力を供給した後に、高電圧バッテリＢ２からヒータＨ２に電力を供給するようにしてもよい。図９を参照して説明する。図９に示すステップＳ２２０〜Ｓ２２３は、参考形態におけるステップＳ２００〜Ｓ２０３と同一である。制御回路２０３は、交流電源接続信号がオフ状態か否かを判断する（Ｓ２２４）。そして、交流電源接続信号がオフ状態のとき、ヒータ接続スイッチ２１をオンし、昇圧回路２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２の接続点にヒータＨ２を接続する（Ｓ２２５）。その結果、コンデンサ２０１ｄに蓄積された電荷の放電によってヒータＨ２に電力を供給する（Ｓ２２６）。その後、車両始動信号がオン状態か否かを判断する（Ｓ２２７）。車両始動信号がオン状態のとき、昇圧回路２０１の動作を停止する（Ｓ２２８）。また、１次巻線Ｗ１２にダイオード２０２ｆ〜２０２ｉを接続するように巻数切替えスイッチ２０２ｊを制御する（Ｓ２２９）。そして、高電圧バッテリＢ２の直流電圧Ｖｄｃを、トランス２０２ａを介して絶縁した状態で、直流電圧Ｖ２３に変換して出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を制御する（Ｓ２３０）。 In the reference embodiment , the operation of the DC-DC converter circuit 202 is stopped a predetermined time before the end of the supply of power to the heater H2, and thereafter, the power is supplied to the heater H2 by discharging the charge accumulated in the capacitor 201d. Although an example is given, it is not limited to this. As shown in FIG. 9, power may be supplied from the high voltage battery B2 to the heater H2 after power is supplied to the heater H2 by discharging the electric charge accumulated in the capacitor 201d. This will be described with reference to FIG. Steps S220 to S223 shown in FIG. 9 are the same as steps S200 to S203 in the reference embodiment . The control circuit 203 determines whether or not the AC power supply connection signal is off (S224). When the AC power supply connection signal is off, the heater connection switch 21 is turned on, and the heater H2 is connected to the connection point between the booster circuit 201 and the DC-DC converter circuit 202 (S225). As a result, electric power is supplied to the heater H2 by discharging the electric charge accumulated in the capacitor 201d (S226). Thereafter, it is determined whether or not the vehicle start signal is on (S227). When the vehicle start signal is on, the operation of the booster circuit 201 is stopped (S228). Further, the winding number changeover switch 202j is controlled so that the diodes 202f to 202i are connected to the primary winding W12 (S229). Then, the DC-DC converter circuit 202 is controlled so as to convert the DC voltage Vdc of the high voltage battery B2 into the DC voltage V23 in an insulated state via the transformer 202a (S230).

また、参考形態では、トランス２０２ａの１次巻線Ｗ１２が、１次巻線Ｗ１１を
共用して構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図１０に示すように、トランス２０２ｕの１次巻線Ｗ１１と１次巻線Ｗ１２をそれぞれ別々に独立して設けてもよい。この場合、高電圧バッテリＢ２を充電するときには、１次巻線Ｗ１１の両端をＩＧＢＴ２０２ｂ〜２０２ｅに、ヒータＨ２に電力を供給するときには、１次巻線Ｗ１２の両端をダイオード２０２ｆ〜２０２ｉに接続するように巻数切替えスイッチ２０２ｖの構成を変更すればよい。 In the reference embodiment , the primary winding W12 of the transformer 202a is configured to share the primary winding W11. However, the configuration is not limited thereto. As shown in FIG. 10, the primary winding W11 and the primary winding W12 of the transformer 202u may be provided separately and independently. In this case, both ends of the primary winding W11 are connected to the IGBTs 202b to 202e when charging the high voltage battery B2, and both ends of the primary winding W12 are connected to the diodes 202f to 202i when supplying power to the heater H2. Further, the configuration of the winding number changeover switch 202v may be changed.

また、参考形態では、高電圧バッテリＢ２の充電時と、ヒータＨ２への電力供給時で、トランス２０２ａの１次巻線の巻数を切替える例を挙げているが、これに限られるものではない。図１１に示すように、２次巻線の巻数を切替えるようにしてもよい。この場合、トランス２０２ｘの１次巻線Ｗ１と２次巻線Ｗ２１の巻数比をｎ１：ｎ２１（ｎ１≧ｎ２）に、１次巻線Ｗ１と２次巻線Ｗ２２の巻数比をｎ１：ｎ２２（ｎ２２＜ｎ２１）に設定し、高電圧バッテリＢ２を充電するときには、２次巻線Ｗ２１をダイオード２０２ｏ〜２０２ｒに、ヒータＨ２に電力を供給するときには、２次巻線Ｗ２２をＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎに接続するように巻数切替えスイッチ２０２ｙの構成を変更すればよい。なお、前述した１次巻線の場合と同様に、２次巻線Ｗ２１と２次巻線Ｗ２２をそれぞれ別々に独立して設けてもよい。 In the reference mode , an example is given in which the number of turns of the primary winding of the transformer 202a is switched between charging the high-voltage battery B2 and supplying power to the heater H2, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 11, the number of turns of the secondary winding may be switched. In this case, the turns ratio of the primary winding W1 and the secondary winding W21 of the transformer 202x is n1: n21 (n1 ≧ n2), and the turns ratio of the primary winding W1 and the secondary winding W22 is n1: n22 ( When n22 <n21) is set and the high voltage battery B2 is charged, the secondary winding W21 is connected to the diodes 202o to 202r, and when the electric power is supplied to the heater H2, the secondary winding W22 is connected to the IGBTs 202k to 202n. Thus, the configuration of the winding number changeover switch 202y may be changed. As in the case of the primary winding described above, the secondary winding W21 and the secondary winding W22 may be provided separately and independently.

また、参考形態では、トランス２０２ａの２次巻線Ｗ２にＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎと、ダイオード２０２ｏ〜２０２ｒとが接続される例を挙げているが、これに限られるものではない。図１２に示すように、ＩＧＢＴ２０２ｋ〜２０２ｎのうち、対角状に配置される例えばＩＧＢＴ２０２ｌ、２０２ｍを省略してもよい。この場合でも、高電圧バッテリＢ２からＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２を介してヒータＨ２に電力を供給することができる。これにより、回路を簡素化してコストを抑えることができる。 In the reference mode , an example in which the IGBTs 202k to 202n and the diodes 202o to 202r are connected to the secondary winding W2 of the transformer 202a is described, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 12, among the IGBTs 202k to 202n, for example, the IGBTs 202l and 202m arranged diagonally may be omitted. Even in this case, power can be supplied from the high voltage battery B2 to the heater H2 via the DC-DC converter circuit 202. Thereby, a circuit can be simplified and cost can be suppressed.

さらに、参考形態では、昇圧回路２０１及びＤＣ−ＤＣコンバータ回路２０２がＩＧＢＴによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。ＦＥＴによって構成されていてもよい。スイッチング素子によって構成されていればよい。 Further, in the reference form , an example is given in which the booster circuit 201 and the DC-DC converter circuit 202 are configured by IGBTs, but the present invention is not limited to this. You may be comprised by FET. What is necessary is just to be comprised by the switching element.

加えて、参考形態では、充電装置２０の制御回路２０３がヒータ接続スイッチ２１を制御する例を挙げているが、これに限られるものではない。制御回路２０３以外の別の回路がヒータ接続スイッチ２１を制御するようにしてもよい。 In addition, in the reference mode , an example is given in which the control circuit 203 of the charging device 20 controls the heater connection switch 21, but is not limited thereto. Another circuit other than the control circuit 203 may control the heater connection switch 21.

１、２・・・電力供給装置、１０、２０・・・充電装置、１００、２００・・・整流回路、１００ａ〜１００ｄ、２００ａ〜２００ｄ・・・ダイオード、１０１、２０１・・・昇圧回路、１０１ａ、２０１ａ・・・コイル、１０１ｂ、２０１ｂ・・・ＩＧＢＴ、１０１ｃ、２０１ｃ・・・ダイオード、１０１ｄ、２０１ｄ・・・コンデンサ、１０２、２０２・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ回路（直流電圧変換回路）、１０２ａ、２０２ａ・・・トランス、Ｗ１、Ｗ１１、Ｗ１２・・・１次巻線、Ｗ２、Ｗ２１、Ｗ２２・・・２次巻線、１０２ｂ〜１０２ｅ、２０２ｂ〜２０２ｅ、２０２ｋ〜２０２ｎ・・・ＩＧＢＴ、１０２ｆ〜１０２ｉ、２０２ｆ〜２０２ｉ、２０２ｏ〜２０２ｒ・・・ダイオード、１０２ｊ、２０２ｓ・・・コイル、１０２ｋ、２０２ｔ・・・コンデンサ、２０２ｊ・・・巻数切替えスイッチ（巻数切替え回路）、１０３、２０３・・・制御回路、１１、２１・・・ヒータ接続スイッチ（接続回路）、ＡＣ１、ＡＣ２・・・家庭用交流電源（外部電源）、Ｂ１、Ｂ２・・・高電圧バッテリ（蓄電装置）、Ｈ１、Ｈ２・・・ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Electric power supply apparatus 10, 20 ... Charging apparatus, 100, 200 ... Rectifier circuit, 100a-100d, 200a-200d ... Diode, 101, 201 ... Booster circuit, 101a , 201a ... coil, 101b, 201b ... IGBT, 101c, 201c ... diode, 101d, 201d ... capacitor, 102, 202 ... DC-DC converter circuit (DC voltage converter circuit), 102a , 202a ... transformer, W1, W11, W12 ... primary winding, W2, W21, W22 ... secondary winding, 102b-102e, 202b-202e, 202k-202n ... IGBT, 102f ˜102i, 202f˜202i, 202o˜202r... Diode, 102j, 202s... Coil, 102 , 202t ... capacitor, 202j ... turn number switch (turn number switch circuit), 103, 203 ... control circuit, 11, 21 ... heater connection switch (connection circuit), AC1, AC2 ... home AC power supply (external power supply), B1, B2 ... high voltage battery (power storage device), H1, H2 ... heater

Claims (5)

内燃機関及び走行用の電動機を備えたハイブリッド車で、前記内燃機関、及び、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒装置の少なくともいずれかを加熱するためのヒータに電力を供給する電力供給装置において、
外部電源に接続され、前記外部電源の出力する交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路に接続され、前記整流回路の出力する直流電圧を昇圧し出力する昇圧回路と、前記昇圧回路に接続され、前記昇圧回路の出力する昇圧した直流電圧を、トランスを介して絶縁した状態で異なる電圧に変換し出力する直流電圧変換回路と、前記昇圧回路及び前記直流電圧変換回路に接続され、前記昇圧回路及び前記直流電圧変換回路を制御する制御回路と、を備え、前記外部電源によって走行用の前記電動機に供給する電力を蓄える蓄電装置を充電するための充電装置と、
前記昇圧回路と前記直流電圧変換回路の接続点に前記ヒータを接続する接続回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記昇圧回路を制御して前記整流回路の出力する直流電圧を昇圧させるとともに、前記接続回路を制御して前記昇圧回路と前記直流電圧変換回路の接続点に前記ヒータを接続し、前記昇圧回路から前記ヒータに電力を供給することを特徴とする電力供給装置。 In a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor for traveling, a power supply device that supplies power to a heater for heating at least one of the internal combustion engine and a catalyst device that purifies exhaust gas of the internal combustion engine ,
A rectifier circuit connected to an external power supply and rectifying an AC voltage output from the external power supply and converting it to a DC voltage; a booster circuit connected to the rectifier circuit and boosting and outputting the DC voltage output from the rectifier circuit; A DC voltage conversion circuit that is connected to the booster circuit and converts the boosted DC voltage output from the booster circuit into a different voltage in an insulated state via a transformer, and the booster circuit and the DC voltage converter circuit And a control circuit for controlling the booster circuit and the DC voltage conversion circuit, and a charging device for charging a power storage device that stores electric power to be supplied to the electric motor for traveling by the external power source, and
A connection circuit for connecting the heater to a connection point of the booster circuit and the DC voltage conversion circuit;
I have a,
The control circuit controls the booster circuit to boost the DC voltage output from the rectifier circuit, and controls the connection circuit to connect the heater to a connection point between the booster circuit and the DC voltage conversion circuit. A power supply device that supplies power to the heater from the booster circuit . 前記制御回路は、前記直流電圧変換回路を制御して動作を停止させるとともに、前記昇圧回路を制御して前記整流回路の出力する直流電圧を前記蓄電装置の充電時よりも高い電圧に昇圧させることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。 The control circuit controls the DC voltage conversion circuit to stop the operation, and controls the booster circuit to boost the DC voltage output from the rectifier circuit to a voltage higher than that during charging of the power storage device. The power supply apparatus according to claim 1 . 前記制御回路は、前記外部電源から前記整流回路に交流電圧が供給されている状態で前記ハイブリッド車の始動が予告されたとき又は前記ハイブリッド車が始動したとき、前記昇圧回路から前記ヒータに電力を供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給装置。 The control circuit supplies power from the booster circuit to the heater when the start of the hybrid vehicle is notified in a state where an AC voltage is supplied from the external power source to the rectifier circuit or when the hybrid vehicle is started. The power supply device according to claim 1 , wherein the power supply device is supplied. 前記昇圧回路は、昇圧した直流電圧を平滑化するコンデンサを有し、
前記制御回路は、前記コンデンサに蓄えられた電荷を放電することで前記ヒータに電力を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給装置。 The booster circuit has a capacitor that smoothes the boosted DC voltage,
The power supply apparatus according to claim 1 , wherein the control circuit supplies power to the heater by discharging electric charge stored in the capacitor. 前記制御回路は、電力供給終了時の所定時間前から電力供給終了時までの間、又は、前記ヒータが所定温度に達してから電力供給終了時までの間、前記コンデンサに蓄えられた電荷を放電することで前記ヒータに電力を供給することを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。 The control circuit discharges the electric charge stored in the capacitor from a predetermined time before the end of power supply to the end of power supply or from the time when the heater reaches a predetermined temperature to the end of power supply. The electric power supply apparatus according to claim 4 , wherein electric power is supplied to the heater.
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