JP6394368B2

JP6394368B2 - Electric car

Info

Publication number: JP6394368B2
Application number: JP2014260142A
Authority: JP
Inventors: 尭志野沢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP2016123149A

Description

本明細書が開示する技術は、走行用のモータを備える電気自動車に関する。なお、本明細書における「電気自動車」には、エンジンを備えず走行用のモータだけを備える電気自動車と、走行用のモータとエンジンを共に備えるハイブリッド車の双方を含む。 The technology disclosed in this specification relates to an electric vehicle including a motor for traveling. It should be noted that the “electric vehicle” in this specification includes both an electric vehicle that does not include an engine and includes only a traveling motor, and a hybrid vehicle that includes both a traveling motor and an engine.

特許文献１に、メインバッテリと、前記メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、前記メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、前記メインバッテリと前記電力制御ユニットの間で、前記メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、前記メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、前記サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、前記スイッチよりも前記電力制御ユニット側の前記メイン電源配線と前記サブ電源配線の間を接続しており、前記サブ電源配線から前記メイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能なＤＣ−ＤＣコンバータを備える電気自動車が開示されている。 Patent Document 1 discloses a main battery, a main power supply wiring connected to the main battery, a power control unit including a smoothing capacitor for smoothing a voltage of the main power supply wiring, and between the main battery and the power control unit. A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring, a sub-battery having a lower voltage than the main battery, a sub-power supply wiring connected to the sub-battery, and the power control unit side of the switch than the switch An electric vehicle is disclosed that includes a DC-DC converter that is connected between a main power supply wiring and the sub power supply wiring and is capable of performing a step-up operation for boosting power from the sub power supply wiring to the main power supply wiring. Yes.

上記のような電気自動車において、スイッチを非導通から導通へ切り換える際に、メインバッテリの電圧と、電力制御ユニットの平滑コンデンサの電圧が相違していると、スイッチが導通に切り換わった直後に、メイン電源配線に大きな突入電流が流れる。そこで、スイッチを非導通から導通に切り換える前に、メインバッテリの電圧と平滑コンデンサの電圧が一致するように、平滑コンデンサのプリチャージを行う必要がある。特許文献１の電気自動車では、スイッチが非導通から導通に切り換わる前に、ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を行うことによって、サブバッテリから電力を供給して平滑コンデンサのプリチャージを行うことができる。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータでは内部のインダクタやトランスによって出力電流の急変が抑制されているため、平滑コンデンサに大きな突入電流が流れることはない。 In the electric vehicle as described above, when switching the switch from non-conduction to conduction, if the voltage of the main battery and the voltage of the smoothing capacitor of the power control unit are different, immediately after the switch switches to conduction, A large inrush current flows in the main power supply wiring. Therefore, before switching the switch from non-conduction to conduction, it is necessary to precharge the smoothing capacitor so that the voltage of the main battery matches the voltage of the smoothing capacitor. In the electric vehicle of Patent Document 1, before the switch is switched from non-conduction to conduction, the DC-DC converter performs a step-up operation, so that power can be supplied from the sub-battery and the smoothing capacitor can be precharged. . In this case, in the DC-DC converter, the sudden change of the output current is suppressed by the internal inductor and transformer, so that a large inrush current does not flow through the smoothing capacitor.

特開２００７−３１８８４９号公報JP 2007-318849 A

サブバッテリからの電力供給によって平滑コンデンサにプリチャージする場合、サブバッテリの充電電力量が大幅に低減する場合がある。本明細書では、サブバッテリの充電電力量の低減を抑制しつつ、平滑コンデンサのプリチャージを行うことが可能な技術を提供する。 When precharging the smoothing capacitor by supplying power from the sub-battery, the charging power amount of the sub-battery may be significantly reduced. The present specification provides a technique capable of precharging a smoothing capacitor while suppressing a reduction in charging power amount of a sub-battery.

本明細書が開示する電気自動車は、メインバッテリと、メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、メインバッテリと電力制御ユニットの間で、メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、サブバッテリの電圧を検出する電圧センサと、サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、スイッチよりも電力制御ユニット側のメイン電源配線とサブ電源配線の間を接続しており、サブ電源配線からメイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な第１ＤＣ−ＤＣコンバータと、スイッチよりもメインバッテリ側のメイン電源配線とサブ電源配線の間を接続しており、メイン電源配線からサブ電源配線へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能な第２ＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。その電気自動車は、スイッチが非導通の状態で、第１ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータが降圧動作を行うことで、平滑コンデンサのプリチャージを行うことが可能である。その電気自動車は、平滑コンデンサのプリチャージを行う際に、サブバッテリの電圧に基づいて、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。 An electric vehicle disclosed in this specification includes a main battery, a main power supply wiring connected to the main battery, a power control unit including a smoothing capacitor that smoothes a voltage of the main power supply wiring, a main battery, and a power control unit. A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring, a sub-battery lower than the main battery, a voltage sensor for detecting the voltage of the sub-battery, a sub-power supply wiring connected to the sub-battery, and a switch Is connected between the main power supply wiring and the sub power supply wiring on the power control unit side, and includes a first DC-DC converter capable of boosting operation for boosting power from the sub power supply wiring to the main power supply wiring, and a switch. Is also connected between the main power supply wiring on the main battery side and the sub power supply wiring. By lowering the source wiring and a second 2DC-DC converter capable of buck operation supplying power. In the electric vehicle, the smoothing capacitor can be precharged by the step-up operation of the first DC-DC converter and the step-down operation of the second DC-DC converter while the switch is non-conductive. . The electric vehicle is configured to adjust at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty ratio of the second DC-DC converter based on the voltage of the sub-battery when precharging the smoothing capacitor. ing.

上記の電気自動車では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を行うことで、サブ電源配線から電力制御ユニット側のメイン電源配線に電力を供給して、平滑コンデンサのプリチャージを行うことができる。この際に、上記の電気自動車では、サブバッテリから第１ＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力制御ユニットに電力が供給されるだけでなく、第２ＤＣ−ＤＣコンバータが降圧動作を行うことで、メインバッテリからも第２ＤＣ−ＤＣコンバータ、第１ＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力制御ユニットに電力が供給される。このような構成とすることによって、サブバッテリのみから電力を供給して平滑コンデンサをプリチャージする場合に比べて、サブバッテリの充電電力量が低減することを抑制することができる。なお、この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータでは内部のインダクタやトランスによって出力電流の急変が抑制されているため、平滑コンデンサに大きな突入電流が流れることはない。 In the above-described electric vehicle, the first DC-DC converter performs a step-up operation, so that power can be supplied from the sub power supply wiring to the main power supply wiring on the power control unit side, and the smoothing capacitor can be precharged. At this time, in the above-described electric vehicle, not only power is supplied from the sub-battery to the power control unit via the first DC-DC converter, but also the second DC-DC converter performs step-down operation so that the main battery Also, power is supplied to the power control unit via the second DC-DC converter and the first DC-DC converter. By adopting such a configuration, it is possible to suppress a reduction in the charging power amount of the sub-battery compared to a case where power is supplied only from the sub-battery and the smoothing capacitor is precharged. In this case, in the first DC-DC converter, since a sudden change in the output current is suppressed by the internal inductor and transformer, a large inrush current does not flow through the smoothing capacitor.

上記のように平滑コンデンサのプリチャージを行う場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータを介してサブ電源配線から電力制御ユニットへ供給される電力と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータを介してメインバッテリからサブ電源配線へ供給される電力のバランスに応じて、サブバッテリの充電電力量が変化する。サブ電源配線から電力制御ユニットに供給される電力が、メインバッテリからサブ電源配線に供給される電力より大きい場合、その不足分はサブバッテリから放電されるため、サブバッテリの充電電力量が低減する。逆に、メインバッテリからサブ電源配線へ供給される電力が、サブ電源配線から電力制御ユニットへ供給される電力よりも大きい場合、その超過分はサブバッテリに充電されるため、サブバッテリの充電電力量は増加する。サブバッテリの充電電力量の増減は、サブバッテリの電圧の増減から判別することができる。上記の電気自動車では、平滑コンデンサのプリチャージを行う際に、サブバッテリの電圧に基づいて、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比の少なくとも一方を調整することで、サブバッテリの充電電力量が平滑コンデンサのプリチャージによって低減してしまうことを抑制することができる。 When precharging the smoothing capacitor as described above, the power supplied from the sub power supply wiring to the power control unit via the first DC-DC converter and the main battery to the sub power supply wiring via the second DC-DC converter. Depending on the balance of the supplied power, the charging power amount of the sub battery changes. When the power supplied from the sub power supply wiring to the power control unit is larger than the power supplied from the main battery to the sub power supply wiring, the shortage is discharged from the sub battery, so that the charging power amount of the sub battery is reduced. . Conversely, if the power supplied from the main battery to the sub power supply wiring is larger than the power supplied from the sub power supply wiring to the power control unit, the excess is charged to the sub battery, so the sub battery charging power The amount increases. The increase / decrease in the amount of charging power of the sub battery can be determined from the increase / decrease in the voltage of the sub battery. In the above-described electric vehicle, when precharging the smoothing capacitor, by adjusting at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty ratio of the second DC-DC converter based on the voltage of the sub-battery, It can suppress that the charge electric energy of a sub battery reduces by the precharge of a smoothing capacitor.

本明細書が開示する技術の詳細およびさらなる改良は発明を実施するための形態の欄において詳細に説明する。 Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in detail in the section of Detailed Description.

実施例の電気自動車２の電気系統のブロック図である。It is a block diagram of the electric system of the electric vehicle 2 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の電気自動車２における平滑コンデンサ１４のプリチャージの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the precharge of the smoothing capacitor 14 in the electric vehicle 2 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of the modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の別の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of another modification of the 1st DC-DC converter 28 and the 2nd DC-DC converter 30 of an Example. 実施例の電気自動車２において平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際にＥＣＵ６０が行う処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process which ECU60 performs when performing the precharge of the smoothing capacitor 14 in the electric vehicle 2 of an Example. 実施例の電気自動車２において平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際にＥＣＵ６０が行う別の処理を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating another process performed by the ECU 60 when the smoothing capacitor 14 is precharged in the electric vehicle 2 according to the embodiment.

幾つかの実施形態では、電気自動車は、平滑コンデンサのプリチャージを行う際に、サブバッテリの電圧が下限電圧を下回らないように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。このような構成とすることによって、サブバッテリの充電電力量が平滑コンデンサのプリチャージによって過度に低減してしまうことを抑制することができる。 In some embodiments, when the electric vehicle performs precharging of the smoothing capacitor, the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty of the second DC-DC converter are set such that the voltage of the sub-battery does not fall below the lower limit voltage. It is configured to adjust at least one of the ratios. By adopting such a configuration, it is possible to suppress an excessive reduction in the charging power amount of the sub-battery due to the precharge of the smoothing capacitor.

幾つかの実施形態では、電気自動車は、平滑コンデンサのプリチャージを行う際に、サブバッテリの電圧が実質的に低下しないように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータのデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。このような構成とすることによって、サブバッテリの充電電力量が平滑コンデンサのプリチャージによって低減してしまうことを抑制することができる。 In some embodiments, the electric vehicle has a duty ratio of the first DC-DC converter and a duty of the second DC-DC converter so that the sub-battery voltage is not substantially reduced when the smoothing capacitor is precharged. It is configured to adjust at least one of the ratios. By adopting such a configuration, it is possible to suppress a reduction in the charging power amount of the sub-battery due to the precharge of the smoothing capacitor.

図１に、実施例の電気自動車２の電気系統のブロック図を示す。本実施例の電気自動車２は、エンジン（図示せず）の動力を利用して走行することもできるし、メインバッテリ４の電力を利用して走行することもできる、ハイブリッド車である。エンジンの動力を利用して走行する場合には、エンジンが発生させた動力の一部を駆動輪（図示せず）に伝達する一方、エンジンの動力の残りを用いて第１モータ６で発電し、第１モータ６で発電した電力で第２モータ８を駆動することで、駆動輪を回転させる。なお、エンジンを始動させる際には、メインバッテリ４からの電力を第１モータ６に供給し、第１モータ６をセルモータとして機能させる。メインバッテリ４の電力を利用して走行する場合には、メインバッテリ４からの電力で第２モータ８を駆動することで、駆動輪を回転させる。 In FIG. 1, the block diagram of the electric system of the electric vehicle 2 of an Example is shown. The electric vehicle 2 of the present embodiment is a hybrid vehicle that can travel using the power of an engine (not shown) or can travel using the power of the main battery 4. When traveling using the power of the engine, a part of the power generated by the engine is transmitted to drive wheels (not shown), while the remainder of the power of the engine is used to generate power by the first motor 6. The driving wheel is rotated by driving the second motor 8 with the electric power generated by the first motor 6. In addition, when starting an engine, the electric power from the main battery 4 is supplied to the 1st motor 6, and the 1st motor 6 is functioned as a cell motor. When traveling using the power of the main battery 4, the drive wheels are rotated by driving the second motor 8 with the power from the main battery 4.

メインバッテリ４は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。本実施例では、メインバッテリ４の電圧は３００Ｖ程度である。電気自動車２は、エンジンの動力を用いて第１モータ６で発電し、第１モータ６で発電した電力をメインバッテリ４に充電することができる。また、走行中の電気自動車２が減速する際に、第２モータ８で回生発電し、第２モータ８で発電した電力をメインバッテリ４に充電することもできる。メインバッテリ４には、メインバッテリ４の電圧を測定する電圧センサ４ａが取り付けられている。 The main battery 4 is a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. In this embodiment, the voltage of the main battery 4 is about 300V. The electric vehicle 2 can generate power with the first motor 6 using the power of the engine, and charge the main battery 4 with the power generated by the first motor 6. Further, when the traveling electric vehicle 2 decelerates, the regenerative power generation can be performed by the second motor 8, and the power generated by the second motor 8 can be charged to the main battery 4. A voltage sensor 4 a that measures the voltage of the main battery 4 is attached to the main battery 4.

メインバッテリ４は、メイン電源配線１０を介して、電力制御ユニット（ＰＣＵ）１２に接続されている。メイン電源配線１０は、メインバッテリ４の正極端子に接続された正極線１０ａと、メインバッテリ４の負極端子に接続された負極線１０ｂを備えている。 The main battery 4 is connected to a power control unit (PCU) 12 via a main power supply wiring 10. The main power supply wiring 10 includes a positive line 10 a connected to the positive terminal of the main battery 4 and a negative line 10 b connected to the negative terminal of the main battery 4.

ＰＣＵ１２は、メインバッテリ４と第１モータ６および第２モータ８の間に設けられている。ＰＣＵ１２は、平滑コンデンサ１４と、電圧センサ１４ａと、コンバータ１６と、インバータ１８を備えている。平滑コンデンサ１４は、メイン電源配線１０の電圧を平滑化する。電圧センサ１４ａは、平滑コンデンサ１４の電圧を測定する。コンバータ１６は、メインバッテリ４から供給される電力の電圧を、必要に応じて第１モータ６や第２モータ８の駆動に適した電圧まで昇圧する。また、コンバータ１６は、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力の電圧を、メインバッテリ４への充電に適した電圧まで降圧することもできる。本実施例では、第１モータ６や第２モータ８の駆動に用いる電圧は６００Ｖ程度である。インバータ１８は、メインバッテリ４から供給される直流電力を、第１モータ６や第２モータ８の駆動のための三相交流電力に変換する。また、インバータ１８は、第１モータ６や第２モータ８が発電した三相交流電力を、メインバッテリ４へ充電するための直流電力に変換することもできる。 The PCU 12 is provided between the main battery 4 and the first motor 6 and the second motor 8. The PCU 12 includes a smoothing capacitor 14, a voltage sensor 14 a, a converter 16, and an inverter 18. The smoothing capacitor 14 smoothes the voltage of the main power supply wiring 10. The voltage sensor 14 a measures the voltage of the smoothing capacitor 14. The converter 16 boosts the voltage of the power supplied from the main battery 4 to a voltage suitable for driving the first motor 6 and the second motor 8 as necessary. Converter 16 can also step down the voltage of the power generated by first motor 6 or second motor 8 to a voltage suitable for charging main battery 4. In this embodiment, the voltage used to drive the first motor 6 and the second motor 8 is about 600V. The inverter 18 converts the DC power supplied from the main battery 4 into three-phase AC power for driving the first motor 6 and the second motor 8. The inverter 18 can also convert the three-phase AC power generated by the first motor 6 and the second motor 8 into DC power for charging the main battery 4.

メインバッテリ４とＰＣＵ１２の間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）２０が設けられている。ＳＭＲ２０は、メイン電源配線１０の正極線１０ａの導通と非導通を切り換えるスイッチ２０ａと、メイン電源配線１０の負極線１０ｂの導通と非導通を切り換えるスイッチ２０ｂを備えている。すなわち、ＳＭＲ２０は、メイン電源配線１０の導通と非導通を切り換える。 A system main relay (SMR) 20 is provided between the main battery 4 and the PCU 12. The SMR 20 includes a switch 20a that switches between conduction and non-conduction of the positive electrode line 10a of the main power supply wiring 10, and a switch 20b that switches between conduction and non-conduction of the negative electrode line 10b of the main power supply wiring 10. That is, the SMR 20 switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring 10.

電気自動車２は、メインバッテリ４よりも低電圧のサブバッテリ２２を備えている。サブバッテリ２２は、鉛電池等の二次電池である。本実施例では、サブバッテリ２２の電圧は１３Ｖ〜１４．５Ｖ程度である。サブバッテリ２２は、サブ電源配線２４を介して、パワーステアリングやエアコン等の補機２６に接続されている。サブ電源配線２４は、サブバッテリ２２の正極端子に接続された正極線２４ａと、サブバッテリ２２の負極端子に接続された負極線２４ｂを備えている。サブ電源配線２４の負極線２４ｂは、接地電位を提供する。サブバッテリ２２には、サブバッテリ２２の電圧を測定する電圧センサ２２ａが取り付けられている。 The electric vehicle 2 includes a sub battery 22 having a lower voltage than the main battery 4. The sub battery 22 is a secondary battery such as a lead battery. In the present embodiment, the voltage of the sub-battery 22 is about 13V to 14.5V. The sub battery 22 is connected to an auxiliary device 26 such as a power steering or an air conditioner via a sub power supply wiring 24. The sub power supply wiring 24 includes a positive line 24 a connected to the positive terminal of the sub battery 22 and a negative line 24 b connected to the negative terminal of the sub battery 22. The negative electrode line 24b of the sub power supply wiring 24 provides a ground potential. A voltage sensor 22 a that measures the voltage of the sub battery 22 is attached to the sub battery 22.

ＳＭＲ２０よりもＰＣＵ１２側のメイン電源配線１０と、サブ電源配線２４は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して接続されている。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作を行うこともできるし、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作を行うこともできる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、いわゆる双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであり、昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータである。電気自動車２では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力をサブバッテリ２２に充電することができる。また、電気自動車２では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、サブバッテリ２２の電力を利用して第１モータ６や第２モータ８を駆動することができる。 The main power supply wiring 10 closer to the PCU 12 than the SMR 20 and the sub power supply wiring 24 are connected via a first DC-DC converter 28. The first DC-DC converter 28 can perform a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24, or power is supplied by boosting from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. The step-up operation can also be performed. The first DC-DC converter 28 is a so-called bidirectional DC-DC converter, and is a step-up / step-down DC-DC converter. In the electric vehicle 2, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation to charge the sub-battery 22 with the electric power generated by the first motor 6 and the second motor 8 regardless of the conduction / non-conduction of the SMR 20. Can do. In the electric vehicle 2, the first DC-DC converter 28 performs the step-up operation, so that the electric power of the sub-battery 22 is used to control the first motor 6 and the second motor 8 regardless of the conduction / non-conduction of the SMR 20. Can be driven.

ＳＭＲ２０よりもメインバッテリ４側のメイン電源配線１０と、サブ電源配線２４は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を介して接続されている。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作を行うことができる。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、いわゆる単方向ＤＣ−ＤＣコンバータであり、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータである。電気自動車２では、ＳＭＲ２０が導通している際に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作を行うことで、メインバッテリ４からの電力や、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力を、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の両方を介して、サブバッテリ２２に充電することができる。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の何れか一方のみを介してサブバッテリ２２に充電する場合に比べて、サブバッテリ２２に供給される電流を大きくすることができ、サブバッテリ２２の充電に要する時間を短縮することができる。 The main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 and the sub power supply wiring 24 are connected via a second DC-DC converter 30. The second DC-DC converter 30 can perform a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. The second DC-DC converter 30 is a so-called unidirectional DC-DC converter, and is a step-down DC-DC converter. In the electric vehicle 2, when the SMR 20 is conducting, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation. The electric power generated by the first motor 6 and the second motor 8 can be charged to the sub-battery 22 via both the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. In this case, the current supplied to the sub-battery 22 can be increased as compared with the case where the sub-battery 22 is charged via only one of the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. The time required for charging the sub-battery 22 can be shortened.

電気自動車２は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０を備えている。ＥＣＵ６０には、電圧センサ４ａ、１４ａ、２２ａ等の、電気自動車２に搭載された各種のセンサの検出信号が入力される。ＥＣＵ６０は、ＰＣＵ１２、ＳＭＲ２０、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０等の、電気自動車２の電気系統を構成する各種の構成要素の動作を制御する。 The electric vehicle 2 includes an electronic control unit (ECU) 60. The ECU 60 receives detection signals from various sensors mounted on the electric vehicle 2 such as the voltage sensors 4a, 14a, and 22a. The ECU 60 controls the operation of various components constituting the electric system of the electric vehicle 2 such as the PCU 12, the SMR 20, the first DC-DC converter 28, the second DC-DC converter 30, and the like.

図２に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の概略の構成を示す。以下の説明では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８に関して、メイン電源配線１０側（すなわち、ＰＣＵ１２側）を一次側といい、サブ電源配線２４側（すなわち、サブバッテリ２２側）を二次側という。同様に、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０に関して、メイン電源配線１０側（すなわち、メインバッテリ４側）を一次側といい、サブ電源配線２４側（すなわち、サブバッテリ２２側）を二次側という。 FIG. 2 shows a schematic configuration of the first DC-DC converter 28 and the second DC-DC converter 30. In the following description, regarding the first DC-DC converter 28, the main power supply wiring 10 side (that is, the PCU 12 side) is referred to as a primary side, and the sub power supply wiring 24 side (that is, the sub battery 22 side) is referred to as a secondary side. Similarly, with respect to the second DC-DC converter 30, the main power supply wiring 10 side (that is, the main battery 4 side) is referred to as a primary side, and the sub power supply wiring 24 side (that is, the sub battery 22 side) is referred to as a secondary side.

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、一次側フィルタ３２と、一次側回路３４と、トランス３６と、二次側回路３８と、二次側フィルタ４０と、制御回路４２を備えている。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。一次側フィルタ３２と、一次側回路３４と、トランス３６と、二次側回路３８と、二次側フィルタ４０と、制御回路４２は、筐体５６内に収容されている。 The first DC-DC converter 28 includes a primary filter 32, a primary circuit 34, a transformer 36, a secondary circuit 38, a secondary filter 40, and a control circuit 42. The first DC-DC converter 28 is an insulated DC-DC converter. The primary filter 32, the primary circuit 34, the transformer 36, the secondary circuit 38, the secondary filter 40, and the control circuit 42 are accommodated in the housing 56.

一次側フィルタ３２は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のメイン電源配線１０側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、一次側フィルタ３２は、コンデンサ３２ａを備えている。 The primary filter 32 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side of the first DC-DC converter 28. In the present embodiment, the primary filter 32 includes a capacitor 32a.

一次側回路３４は、スイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、それぞれのスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに並列に接続された還流ダイオード３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを備えている。スイッチング素子３４ａとスイッチング素子３４ｂは直列に接続されており、スイッチング素子３４ｃとスイッチング素子３４ｄは直列に接続されている。一次側回路３４は、スイッチング回路ということもできる。 The primary side circuit 34 includes switching elements 34a, 34b, 34c, 34d and free-wheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h connected in parallel to the respective switching elements 34a, 34b, 34c, 34d. The switching element 34a and the switching element 34b are connected in series, and the switching element 34c and the switching element 34d are connected in series. The primary circuit 34 can also be called a switching circuit.

トランス３６は、一次側コイル３６ａと、二次側コイル３６ｂを備えている。トランス３６では、一次側コイル３６ａから二次側コイル３６ｂへ降圧して電力を供給することもできるし、二次側コイル３６ｂから一次側コイル３６ａへ昇圧して電力を供給することもできる。一次側コイル３６ａの一端は、スイッチング素子３４ａとスイッチング素子３４ｂの間に接続されており、一次側コイル３６ａの他端は、スイッチング素子３４ｃとスイッチング素子３４ｄの間に接続されている。 The transformer 36 includes a primary side coil 36a and a secondary side coil 36b. In the transformer 36, power can be supplied by stepping down from the primary side coil 36a to the secondary side coil 36b, or power can be supplied by stepping up from the secondary side coil 36b to the primary side coil 36a. One end of the primary side coil 36a is connected between the switching element 34a and the switching element 34b, and the other end of the primary side coil 36a is connected between the switching element 34c and the switching element 34d.

二次側回路３８は、スイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと、それぞれのスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄに並列に接続された還流ダイオード３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈと、インダクタ３８ｉと、コンデンサ３８ｊを備えている。スイッチング素子３８ａとスイッチング素子３８ｂは直列に接続されており、スイッチング素子３８ｃとスイッチング素子３８ｄは直列に接続されている。二次側コイル３６ｂの一端は、スイッチング素子３８ａとスイッチング素子３８ｂの間に接続されており、二次側コイル３６ｂの他端は、スイッチング素子３８ｃとスイッチング素子３８ｄの間に接続されている。二次側回路３８は、スイッチング回路ということもできる。 The secondary circuit 38 includes switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, free-wheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h connected in parallel to the respective switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, an inductor 38i, A capacitor 38j is provided. The switching element 38a and the switching element 38b are connected in series, and the switching element 38c and the switching element 38d are connected in series. One end of the secondary side coil 36b is connected between the switching element 38a and the switching element 38b, and the other end of the secondary side coil 36b is connected between the switching element 38c and the switching element 38d. The secondary circuit 38 can also be called a switching circuit.

二次側フィルタ４０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、二次側フィルタ４０は、インダクタ４０ａとコンデンサ４０ｂを備えている。 The secondary filter 40 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the first DC-DC converter 28. In the present embodiment, the secondary filter 40 includes an inductor 40a and a capacitor 40b.

制御回路４２は、ＥＣＵ６０（図１参照）と通信可能である。制御回路４２は、ＥＣＵ６０からの指示に従って、一次側回路３４のスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、二次側回路３８のスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄの動作を制御する。 The control circuit 42 can communicate with the ECU 60 (see FIG. 1). The control circuit 42 controls the operations of the switching elements 34 a, 34 b, 34 c, 34 d of the primary side circuit 34 and the switching elements 38 a, 38 b, 38 c, 38 d of the secondary side circuit 38 in accordance with instructions from the ECU 60.

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の動作について説明する。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作をする際には、一次側回路３４において直流電力から交流電力へと変換し、トランス３６において降圧して、二次側回路３８において交流電力から直流電力へと変換する。なお、この場合には、二次側回路３８ではスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは動作せず、還流ダイオード３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈによる整流と、インダクタ３８ｉおよびコンデンサ３８ｊによる平滑化がなされる。これによって、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給することができる。この際に、制御回路４２が一次側回路３４のスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのオン／オフのタイミングを調整することで、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作をする際のデューティ比を調整することができる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の降圧動作においては、デューティ比が高くなるほど、メイン電源配線１０から（すなわちＰＣＵ１２から）サブ電源配線２４へ供給される電力が増加する。 The operation of the first DC-DC converter 28 will be described. When the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation, the primary side circuit 34 converts DC power into AC power, the transformer 36 steps down, and the secondary side circuit 38 converts AC power into DC power. Convert. In this case, in the secondary circuit 38, the switching elements 38a, 38b, 38c, 38d do not operate, and rectification by the freewheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h and smoothing by the inductor 38i and the capacitor 38j are performed. The As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. At this time, the control circuit 42 adjusts the on / off timing of the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d of the primary side circuit 34, so that the duty ratio when the first DC-DC converter 28 performs the step-down operation is adjusted. Can be adjusted. In the step-down operation of the first DC-DC converter 28, the power supplied from the main power supply wiring 10 (that is, from the PCU 12) to the sub power supply wiring 24 increases as the duty ratio increases.

逆に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作をする際には、二次側回路３８において直流電力から交流電力へと変換し、トランス３６において昇圧して、一次側回路３４において交流電力から直流電力へと変換する。なお、この場合には、一次側回路３４ではスイッチング素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは動作せず、還流ダイオード３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈによる整流がなされ、一次側フィルタ３２において平滑化がなされる。これによって、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給することができる。この際に、制御回路４２が二次側回路３８のスイッチング素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄのオン／オフのタイミングを調整することで、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作をする際のデューティ比を調整することができる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の昇圧動作においては、デューティ比が高くなるほど、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ（すなわちＰＣＵ１２へ）供給される電力が増加する。 Conversely, when the first DC-DC converter 28 performs a boosting operation, the secondary side circuit 38 converts DC power into AC power, boosts the transformer 36, and the primary side circuit 34 converts the AC power into DC power. Convert to electricity. In this case, in the primary side circuit 34, the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d do not operate, rectification is performed by the freewheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h, and smoothing is performed in the primary side filter 32. . As a result, power can be supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 while being boosted. At this time, the control circuit 42 adjusts the on / off timing of the switching elements 38a, 38b, 38c, and 38d of the secondary circuit 38, whereby the duty ratio when the first DC-DC converter 28 performs the boosting operation. Can be adjusted. In the step-up operation of the first DC-DC converter 28, the higher the duty ratio is, the more electric power is supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 (that is, to the PCU 12).

なお、図２に示した第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の一次側フィルタ３２、一次側回路３４、二次側回路３８、二次側フィルタ４０の具体的な回路構成はあくまでも一例であって、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８としては、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作と、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。 Note that the specific circuit configurations of the primary side filter 32, the primary side circuit 34, the secondary side circuit 38, and the secondary side filter 40 of the first DC-DC converter 28 shown in FIG. As the −DC converter 28, a step-down operation in which power is supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 and a step-up operation in which power is supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 are possible. Any configuration may be used as long as it is present.

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、一次側フィルタ４４と、一次側回路４６と、トランス４８と、二次側回路５０と、二次側フィルタ５２と、制御回路５４を備えている。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。一次側フィルタ４４と、一次側回路４６と、トランス４８と、二次側回路５０と、二次側フィルタ５２と、制御回路５４は、筐体５８内に収容されている。 The second DC-DC converter 30 includes a primary filter 44, a primary circuit 46, a transformer 48, a secondary circuit 50, a secondary filter 52, and a control circuit 54. The second DC-DC converter 30 is an insulated DC-DC converter. The primary filter 44, the primary circuit 46, the transformer 48, the secondary circuit 50, the secondary filter 52, and the control circuit 54 are accommodated in a housing 58.

一次側フィルタ４４は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のメイン電源配線１０側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、一次側フィルタ４４は、コンデンサ４４ａを備えている。 The primary filter 44 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side of the second DC-DC converter 30. In this embodiment, the primary filter 44 includes a capacitor 44a.

一次側回路４６は、スイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、それぞれのスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄに並列に接続された還流ダイオード４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、４６ｈを備えている。スイッチング素子４６ａとスイッチング素子４６ｂは直列に接続されており、スイッチング素子４６ｃとスイッチング素子４６ｄは直列に接続されている。一次側回路４６は、スイッチング回路ということもできる。 The primary side circuit 46 includes switching elements 46a, 46b, 46c, 46d and free-wheeling diodes 46e, 46f, 46g, 46h connected in parallel to the respective switching elements 46a, 46b, 46c, 46d. The switching element 46a and the switching element 46b are connected in series, and the switching element 46c and the switching element 46d are connected in series. The primary circuit 46 can also be called a switching circuit.

トランス４８は、一次側コイル４８ａと、二次側コイル４８ｂを備えている。トランス４８では、一次側コイル４８ａから二次側コイル４８ｂへ降圧して電力を供給することができる。一次側コイル４８ａの一端は、スイッチング素子４６ａとスイッチング素子４６ｂの間に接続されており、一次側コイル４８ａの他端は、スイッチング素子４６ｃとスイッチング素子４６ｄの間に接続されている。 The transformer 48 includes a primary side coil 48a and a secondary side coil 48b. In the transformer 48, electric power can be supplied by stepping down from the primary side coil 48a to the secondary side coil 48b. One end of the primary side coil 48a is connected between the switching element 46a and the switching element 46b, and the other end of the primary side coil 48a is connected between the switching element 46c and the switching element 46d.

二次側回路５０は、ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、インダクタ５０ｅと、コンデンサ５０ｆを備えている。ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、ブリッジ回路を構成している。 The secondary side circuit 50 includes diodes 50a, 50b, 50c, and 50d, an inductor 50e, and a capacitor 50f. The diodes 50a, 50b, 50c, and 50d constitute a bridge circuit.

二次側フィルタ５２は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のサブ電源配線２４側でのノイズの発生を抑制する。本実施例では、二次側フィルタ５２は、インダクタ５２ａとコンデンサ５２ｂを備えている。 The secondary filter 52 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side of the second DC-DC converter 30. In the present embodiment, the secondary filter 52 includes an inductor 52a and a capacitor 52b.

制御回路５４は、ＥＣＵ６０（図１参照）と通信可能である。制御回路５４は、ＥＣＵ６０からの指示に従って、一次側回路４６のスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの動作を制御する。 The control circuit 54 can communicate with the ECU 60 (see FIG. 1). The control circuit 54 controls the operation of the switching elements 46 a, 46 b, 46 c, 46 d of the primary side circuit 46 in accordance with instructions from the ECU 60.

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の動作について説明する。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作をする際には、一次側回路４６において直流電力から交流電力へと変換し、トランス４８において降圧して、二次側回路５０において交流電力から直流電力へと変換する。この場合、二次側回路５０ではダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによる整流と、インダクタ５０ｅおよびコンデンサ５０ｆによる平滑化がなされる。これによって、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給することができる。この際に、制御回路５４が一次側回路４６のスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄのオン／オフのタイミングを調整することで、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作をする際のデューティ比を調整することができる。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の降圧動作においては、デューティ比が高くなるほど、メイン電源配線１０から（すなわちメインバッテリ４から）サブ電源配線２４へ供給される電力が増加する。 The operation of the second DC-DC converter 30 will be described. When the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation, the primary side circuit 46 converts DC power into AC power, the transformer 48 steps down, and the secondary side circuit 50 converts AC power into DC power. Convert. In this case, the secondary side circuit 50 performs rectification by the diodes 50a, 50b, 50c, and 50d and smoothing by the inductor 50e and the capacitor 50f. As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. At this time, the control circuit 54 adjusts the ON / OFF timing of the switching elements 46a, 46b, 46c, and 46d of the primary circuit 46, so that the duty ratio when the second DC-DC converter 30 performs the step-down operation is adjusted. Can be adjusted. In the step-down operation of the second DC-DC converter 30, the power supplied from the main power supply wiring 10 (that is, from the main battery 4) to the sub power supply wiring 24 increases as the duty ratio increases.

なお、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０としては、図２に示すような、一次側回路４６がスイッチング素子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを備えており、制御回路５４が一次側回路４６の動作を制御する構成に限らず、二次側回路５０がスイッチング素子を備えており、制御回路５４が二次側回路５０の動作を制御する構成としてもよいし、一次側回路４６と二次側回路５０のそれぞれがスイッチング素子を備えており、制御回路５４が一次側回路４６と二次側回路５０のそれぞれの動作を制御する構成としてもよい。図２に示した第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の一次側フィルタ４４、一次側回路４６、二次側回路５０、二次側フィルタ５２の具体的な回路構成はあくまでも一例であって、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０としては、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。 As for the second DC-DC converter 30, as shown in FIG. 2, the primary circuit 46 includes switching elements 46 a, 46 b, 46 c, and 46 d, and the control circuit 54 controls the operation of the primary circuit 46. Not limited to the configuration, the secondary side circuit 50 may include a switching element, and the control circuit 54 may control the operation of the secondary side circuit 50, or each of the primary side circuit 46 and the secondary side circuit 50. May include a switching element, and the control circuit 54 may control the operations of the primary side circuit 46 and the secondary side circuit 50. The specific circuit configurations of the primary side filter 44, the primary side circuit 46, the secondary side circuit 50, and the secondary side filter 52 of the second DC-DC converter 30 illustrated in FIG. 2 are merely examples, and the second DC-DC The converter 30 may have any configuration as long as it can perform a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24.

図１に示す電気自動車２において、ＳＭＲ２０を非導通から導通へ切り換える際に、メインバッテリ４の電圧と、ＰＣＵ１２の平滑コンデンサ１４の電圧が相違していると、ＳＭＲ２０が導通に切り換わった直後にメイン電源配線１０に大きな突入電流が流れる。そこで、電気自動車２においては、ＳＭＲ２０を非導通から導通へ切り換える前に、メインバッテリ４の電圧と平滑コンデンサ１４の電圧を一致させるために、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う。 In the electric vehicle 2 shown in FIG. 1, when switching the SMR 20 from non-conduction to conduction, if the voltage of the main battery 4 and the voltage of the smoothing capacitor 14 of the PCU 12 are different, immediately after the SMR 20 switches to conduction. A large inrush current flows through the main power supply wiring 10. Therefore, in the electric vehicle 2, before the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction, the smoothing capacitor 14 is precharged in order to make the voltage of the main battery 4 coincide with the voltage of the smoothing capacitor 14.

図３に示すように、本実施例の電気自動車２では、平滑コンデンサ１４へのプリチャージの際には、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作を行うとともに、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作を行う。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のサブ電源配線２４側には、サブバッテリ２２から供給される電流Ｉ_２に加えて、メインバッテリ４から第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を介して供給される電流Ｉ_１も入力される。従って、平滑コンデンサ１４には、サブバッテリ２２から第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して電力が供給されるだけでなく、メインバッテリ４からも第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を介して電力が供給される。このような構成とすることによって、サブバッテリ２２のみから電力を供給して平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う場合に比べて、プリチャージに要する時間を短縮することができる。また、このような構成とすることによって、サブバッテリ２２のみから電力を供給して平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う場合に比べて、サブバッテリ２２の充電電力量が低減することを抑制することができる。 As shown in FIG. 3, in the electric vehicle 2 of the present embodiment, when the smoothing capacitor 14 is precharged, the first DC-DC converter 28 performs a step-up operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-down operation. I do. In this case, on the sub power supply wiring 24 side of the first DC-DC converter 28, in addition to the current I ₂ supplied from the sub battery 22, the current I supplied from the main battery 4 via the second DC-DC converter 30. _{1 is} also input. Therefore, the smoothing capacitor 14 is not only supplied with power from the sub-battery 22 via the first DC-DC converter 28, but also from the main battery 4 via the second DC-DC converter 30 and the first DC-DC converter 28. Power is supplied. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the time required for precharging as compared with the case where power is supplied only from the sub-battery 22 and the smoothing capacitor 14 is precharged. Further, by adopting such a configuration, it is possible to suppress a reduction in the charging power amount of the sub-battery 22 compared to a case where power is supplied only from the sub-battery 22 and the smoothing capacitor 14 is precharged. it can.

なお、上記のように平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うためには、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８で昇圧動作が可能であり、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０で降圧動作が可能であればよい。従って、例えば、図４に示すように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作のみが可能な、単方向の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータとしてもよい。図４に示す例では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の一次側回路３４が、ダイオード３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ、３４ｌを備えている。ダイオード３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ、３４ｌは、ブリッジ回路を構成している。この場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を双方向の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータとする場合に比べて、製造コストを低減することができる。 In order to precharge the smoothing capacitor 14 as described above, it is sufficient that the first DC-DC converter 28 can perform a step-up operation and the second DC-DC converter 30 can perform a step-down operation. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the first DC-DC converter 28 is unidirectional step-up DC-DC capable of performing only a step-up operation for boosting power from the sub power supply line 24 to the main power supply line 10 and supplying power. It is good also as a converter. In the example illustrated in FIG. 4, the primary side circuit 34 of the first DC-DC converter 28 includes diodes 34 i, 34 j, 34 k, and 34 l. The diodes 34i, 34j, 34k, and 34l constitute a bridge circuit. In this case, the manufacturing cost can be reduced compared to the case where the first DC-DC converter 28 is a bidirectional buck-boost DC-DC converter.

あるいは、図５に示すように、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作と、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な、双方向の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータとしてもよい。図５に示す例では、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の二次側回路５０が、スイッチング素子５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊと、それぞれのスイッチング素子５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊに並列に接続された還流ダイオード５０ｋ、５０ｌ、５０ｍ、５０ｎと、インダクタ５０ｅと、コンデンサ５０ｆを備えている。スイッチング素子５０ｇとスイッチング素子５０ｈは直列に接続されており、スイッチング素子５０ｉとスイッチング素子５０ｊは直列に接続されている。トランス４８の二次側コイル４８ｂの一端は、スイッチング素子５０ｇとスイッチング素子５０ｈの間に接続されており、二次側コイル４８ｂの他端は、スイッチング素子５０ｉとスイッチング素子５０ｊの間に接続されている。二次側回路５０は、スイッチング回路ということもできる。この場合、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、サブバッテリ２２の電力を利用してメインバッテリ４を充電することができる。また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が降圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が昇圧動作を行うことで、ＳＭＲ２０の導通／非導通に関わらず、第１モータ６や第２モータ８が発電した電力をメインバッテリ４に充電することができる。 Alternatively, as shown in FIG. 5, the second DC-DC converter 30 is stepped down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 and supplied with power, and the second DC-DC converter 30 is boosted from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. Alternatively, a bidirectional step-up / step-down DC-DC converter capable of performing a boosting operation for supplying electric power may be used. In the example shown in FIG. 5, the secondary side circuit 50 of the second DC-DC converter 30 includes switching elements 50g, 50h, 50i, and 50j, and a reflux circuit connected in parallel to the respective switching elements 50g, 50h, 50i, and 50j. Diodes 50k, 50l, 50m, and 50n, an inductor 50e, and a capacitor 50f are provided. The switching element 50g and the switching element 50h are connected in series, and the switching element 50i and the switching element 50j are connected in series. One end of the secondary side coil 48b of the transformer 48 is connected between the switching element 50g and the switching element 50h, and the other end of the secondary side coil 48b is connected between the switching element 50i and the switching element 50j. Yes. The secondary circuit 50 can also be called a switching circuit. In this case, the second DC-DC converter 30 performs the boosting operation, so that the main battery 4 can be charged using the power of the sub-battery 22 regardless of whether the SMR 20 is conducting or not conducting. In addition, the first DC-DC converter 28 performs a step-down operation and the second DC-DC converter 30 performs a step-up operation, so that the first motor 6 and the second motor 8 generate power regardless of the conduction / non-conduction of the SMR 20. Thus, the main battery 4 can be charged with the power.

以下では図６を参照しながら、ＥＣＵ６０がＳＭＲ２０を非導通から導通に切り換える際に、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うために行う処理の詳細について説明する。平滑コンデンサ１４へのプリチャージを行う際には、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力と、メインバッテリ４からサブ電源配線２４へ供給される電力のバランスに応じて、サブバッテリ２２の充電電力量が変化する。サブ電源配線２４からＰＣＵ１２に供給される電力が、メインバッテリ４からサブ電源配線２４に供給される電力より大きい場合、その不足分はサブバッテリ２２から放電されるため、サブバッテリ２２の充電電力量が低減する。逆に、メインバッテリ４からサブ電源配線２４へ供給される電力が、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力よりも大きい場合、その超過分はサブバッテリ２２に充電されるため、サブバッテリ２２の充電電力量は増加する。通常、サブバッテリ２２の充電電力量が増えるとサブバッテリ２２の電圧Ｖｈは上昇し、サブバッテリ２２の充電電力量が減るとサブバッテリ２２の電圧Ｖｈは下降する。そこで、図６に示す処理では、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎを下回らないようにしながら平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うことで、サブバッテリ２２の充電電力量が平滑コンデンサ１４のプリチャージによって過度に低減してしまうことを抑制する。 Hereinafter, with reference to FIG. 6, details of the process performed for precharging the smoothing capacitor 14 when the ECU 60 switches the SMR 20 from non-conduction to conduction will be described. When precharging the smoothing capacitor 14, the sub battery 22 is charged according to the balance between the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 and the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24. The amount of power changes. When the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is larger than the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24, the shortage is discharged from the sub battery 22. Is reduced. Conversely, when the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 is larger than the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12, the excess is charged in the sub battery 22, so the sub battery 22 The amount of charging power increases. Normally, the voltage Vh of the sub-battery 22 increases when the charging power amount of the sub-battery 22 increases, and the voltage Vh of the sub-battery 22 decreases when the charging power amount of the sub-battery 22 decreases. Therefore, in the process shown in FIG. 6, the smoothing capacitor 14 is precharged so that the voltage Vh of the sub battery 22 does not fall below the lower limit voltage Vmin. To suppress excessive reduction.

ステップＳ２では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ２２ａにより検出されるサブバッテリ２２の電圧Ｖｈを、基準電圧Ｖｈｏとして設定する。ステップＳ２で設定される基準電圧Ｖｈｏは、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う前の時点でのサブバッテリ２２の電圧である。 In step S2, the ECU 60 sets the voltage Vh of the sub battery 22 detected by the voltage sensor 22a as the reference voltage Vho. The reference voltage Vho set in step S2 is the voltage of the sub-battery 22 before the smoothing capacitor 14 is precharged.

ステップＳ４では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０に降圧動作を開始させる。これによって、メインバッテリ４からサブ電源配線２４への電力供給が開始される。 In step S4, the ECU 60 causes the second DC-DC converter 30 to start a step-down operation. As a result, power supply from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 is started.

ステップＳ６では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８に昇圧動作を開始させる。これによって、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２への電力供給が開始される。 In step S6, the ECU 60 causes the first DC-DC converter 28 to start a boost operation. As a result, power supply from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is started.

ステップＳ８では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達しているか否かを判断する。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達していない場合（ステップＳ８でＮＯの場合）、処理はステップＳ１０へ進む。 In step S8, the ECU 60 determines whether or not the duty ratio of the second DC-DC converter 30 has reached the upper limit. If the duty ratio of second DC-DC converter 30 has not reached the upper limit (NO in step S8), the process proceeds to step S10.

ステップＳ１０では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ２２ａで検出されるサブバッテリ２２の電圧Ｖｈが、ステップＳ２で設定した基準電圧Ｖｈｏを下回るか否かを判断する。サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏを下回る場合（ステップＳ１０でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を増加させる。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を増加させることで、メインバッテリ４からサブ電源配線２４へ供給される電力が増加する。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ１６へ進む。ステップＳ１０でサブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏ以上の場合（ＮＯの場合）、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を変更することなく、処理はステップＳ１６へ進む。 In step S10, the ECU 60 determines whether or not the voltage Vh of the sub battery 22 detected by the voltage sensor 22a is lower than the reference voltage Vho set in step S2. If voltage Vh of sub battery 22 is lower than reference voltage Vho (YES in step S10), the process proceeds to step S12. In step S12, the ECU 60 increases the duty ratio of the second DC-DC converter 30. By increasing the duty ratio of the second DC-DC converter 30, the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 increases. After step S12, the process proceeds to step S16. If the voltage Vh of the sub-battery 22 is equal to or higher than the reference voltage Vho (NO) in step S10, the process proceeds to step S16 without changing the duty ratio of the second DC-DC converter 30.

ステップＳ８で第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達している場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を固定する。ステップＳ１４の後、処理はステップＳ１６へ進む。 If the duty ratio of the second DC-DC converter 30 has reached the upper limit in step S8 (in the case of YES), the process proceeds to step S14. In step S14, the ECU 60 fixes the duty ratio of the second DC-DC converter 30. After step S14, the process proceeds to step S16.

ステップＳ１６では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ２２ａで検出されるサブバッテリ２２の電圧Ｖｈが、下限電圧Ｖｍｉｎを上回るか否かを判断する。サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎを上回る場合（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加させる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加させることで、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力が増加する。ステップＳ１８の後、処理はステップＳ２２へ進む。サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎ以下の場合（ステップＳ１６でＮＯの場合）、処理はステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を固定する。ステップＳ２０の後、処理はステップＳ２２へ進む。 In step S16, the ECU 60 determines whether or not the voltage Vh of the sub battery 22 detected by the voltage sensor 22a exceeds the lower limit voltage Vmin. If voltage Vh of sub battery 22 exceeds lower limit voltage Vmin (YES in step S16), the process proceeds to step S18. In step S18, the ECU 60 increases the duty ratio of the first DC-DC converter 28. By increasing the duty ratio of the first DC-DC converter 28, the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 increases. After step S18, the process proceeds to step S22. When voltage Vh of sub battery 22 is lower than lower limit voltage Vmin (NO in step S16), the process proceeds to step S20. In step S20, the ECU 60 fixes the duty ratio of the first DC-DC converter 28. After step S20, the process proceeds to step S22.

ステップＳ２２では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ４ａで検出されるメインバッテリ４の電圧Ｖｂと電圧センサ１４ａで検出される平滑コンデンサ１４の電圧Ｖｌの差Ｖｂ−Ｖｌが、所定電圧差ΔＶ以下であるか否かを判断する。所定電圧差ΔＶは、ＳＭＲ２０を非導通から導通に切り換えたときに、メインバッテリ４から平滑コンデンサ１４へ流れる電流によってＳＭＲ２０に溶着等の不具合を生じない程度の電圧差である。電圧差Ｖｂ−Ｖｌが所定電圧差ΔＶを上回る場合（ステップＳ２２でＮＯの場合）、処理はステップＳ８へ戻る。電圧差Ｖｂ−Ｖｌが所定電圧差ΔＶ以下である場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２４へ進む。 In step S22, the ECU 60 determines whether or not the difference Vb−Vl between the voltage Vb of the main battery 4 detected by the voltage sensor 4a and the voltage Vl of the smoothing capacitor 14 detected by the voltage sensor 14a is equal to or less than a predetermined voltage difference ΔV. Determine whether. The predetermined voltage difference ΔV is a voltage difference that does not cause problems such as welding on the SMR 20 due to the current flowing from the main battery 4 to the smoothing capacitor 14 when the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction. If voltage difference Vb−Vl exceeds predetermined voltage difference ΔV (NO in step S22), the process returns to step S8. If voltage difference Vb−Vl is equal to or smaller than predetermined voltage difference ΔV (YES in step S22), the process proceeds to step S24.

ステップＳ２４では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８に昇圧動作を停止させる。これによって、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２への電力供給が停止される。 In step S24, the ECU 60 causes the first DC-DC converter 28 to stop the boosting operation. As a result, power supply from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is stopped.

ステップＳ２６では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０に降圧動作を停止させる。これによって、メインバッテリ４からサブ電源配線２４への電力供給が停止される。 In step S26, the ECU 60 causes the second DC-DC converter 30 to stop the step-down operation. As a result, power supply from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 is stopped.

ステップＳ２８では、ＥＣＵ６０は、ＳＭＲ２０を非導通から導通に切り換える。平滑コンデンサ１４へのプリチャージがすでになされているため、ＳＭＲ２０を非導通から導通に切り換えたときに、メインバッテリ４から平滑コンデンサ１４に大きな突入電流が流れることはない。 In step S28, the ECU 60 switches the SMR 20 from non-conduction to conduction. Since the smoothing capacitor 14 has already been precharged, a large inrush current does not flow from the main battery 4 to the smoothing capacitor 14 when the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction.

図６の処理がもたらす効果について説明する。平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際には、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力が大きいほど、平滑コンデンサ１４のプリチャージに要する時間は短くなる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を高くするほど、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力は大きくなる。このため、平滑コンデンサ１４のプリチャージに要する時間を短くするためには、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を可能な限り高くして、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力を大きくすることが望ましい。しかしながら、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力を大きくすると、サブバッテリ２２からＰＣＵ１２へ供給される電力が増加し、サブバッテリ２２の充電電力量が低下していくことになる。 The effect brought about by the processing of FIG. 6 will be described. When precharging the smoothing capacitor 14, the time required for precharging the smoothing capacitor 14 becomes shorter as the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is larger. As the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is increased, the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is increased. Therefore, in order to shorten the time required for precharging the smoothing capacitor 14, the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is increased as much as possible to increase the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12. It is desirable. However, when the electric power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 is increased, the electric power supplied from the sub battery 22 to the PCU 12 increases, and the charging power amount of the sub battery 22 decreases.

そこで、図６に示す処理では、ステップＳ１８において、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加させつつ、ステップＳ１０、Ｓ１２において、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏを下回ると、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を増加させる。これによって、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２へ供給される電力を大きくするとともに、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈの低下を補うように、メインバッテリ４からサブ電源配線２４に供給される電力を大きくすることができる。図６に示す処理によれば、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏを下回ることを抑制しつつ、平滑コンデンサ１４のプリチャージに要する時間を短くすることができる。 Therefore, in the process shown in FIG. 6, when the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is increased in step S18 and the voltage Vh of the sub-battery 22 falls below the reference voltage Vho in steps S10 and S12, the second DC− The duty ratio of the DC converter 30 is increased. This increases the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12, and increases the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 so as to compensate for the decrease in the voltage Vh of the sub battery 22. it can. According to the processing shown in FIG. 6, the time required for precharging the smoothing capacitor 14 can be shortened while suppressing the voltage Vh of the sub-battery 22 from falling below the reference voltage Vho.

なお、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達すると、それ以上はメインバッテリ４からサブ電源配線２４に供給される電力を大きくできなくなる。このため、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達した後、さらに第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加していくと、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈは基準電圧Ｖｈｏを下回って低下していくことになる。そこで、図６に示す処理では、ステップＳ１６、Ｓ２０において、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎまで低下したときに、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を固定する。これによって、サブ電源配線２４からＰＣＵ１２に供給される電力がさらに大きくなることを防ぎ、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈがさらに低下することを防ぐことができる。本実施例の電気自動車２によれば、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎを下回ることを抑制しつつ、可能な限り平滑コンデンサ１４のプリチャージの時間を短くすることができる。 If the duty ratio of the second DC-DC converter 30 reaches the upper limit, the power supplied from the main battery 4 to the sub power supply wiring 24 cannot be increased any more. For this reason, when the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is further increased after the duty ratio of the second DC-DC converter 30 reaches the upper limit, the voltage Vh of the sub-battery 22 decreases below the reference voltage Vho. Will do. Therefore, in the process shown in FIG. 6, the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is fixed when the voltage Vh of the sub-battery 22 decreases to the lower limit voltage Vmin in steps S16 and S20. Thereby, it is possible to prevent the power supplied from the sub power supply wiring 24 to the PCU 12 from further increasing, and to prevent the voltage Vh of the sub battery 22 from further decreasing. According to the electric vehicle 2 of the present embodiment, the precharge time of the smoothing capacitor 14 can be shortened as much as possible while suppressing the voltage Vh of the sub battery 22 from falling below the lower limit voltage Vmin.

なお、図６に示す処理とは異なり、実質的にサブバッテリ２２から電力の供給を行うことなく、メインバッテリ４からのみ電力を供給して、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うことも可能である。以下では、図７を参照しながら、このように平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う場合にＥＣＵ６０が行う処理について説明する。 Unlike the processing shown in FIG. 6, it is also possible to precharge the smoothing capacitor 14 by supplying power only from the main battery 4 without substantially supplying power from the sub-battery 22. . Hereinafter, a process performed by the ECU 60 when the smoothing capacitor 14 is precharged will be described with reference to FIG.

ステップＳ３２、Ｓ３４、Ｓ３６については、図６のステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６と同様である。 Steps S32, S34, and S36 are the same as steps S2, S4, and S6 in FIG.

ステップＳ３８では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達しているか否かを判断する。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達していない場合（ステップＳ３８でＮＯの場合）、処理はステップＳ４０へ進む。 In step S38, the ECU 60 determines whether or not the duty ratio of the second DC-DC converter 30 has reached the upper limit. If the duty ratio of second DC-DC converter 30 has not reached the upper limit (NO in step S38), the process proceeds to step S40.

ステップＳ４０では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ２２ａで検出されるサブバッテリ２２の電圧Ｖｈが、ステップＳ３２で設定した基準電圧Ｖｈｏを下回るか否かを判断する。サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏを下回る場合（ステップＳ４０でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を増加させる。ステップＳ４２の後、処理はステップＳ４４へ進む。ステップＳ４０でサブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏ以上の場合（ＮＯの場合）、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を変更することなく、処理はステップＳ４４へ進む。ステップＳ４４では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加させる。ステップＳ４４の後、処理はステップＳ５０へ進む。 In step S40, the ECU 60 determines whether or not the voltage Vh of the sub battery 22 detected by the voltage sensor 22a is lower than the reference voltage Vho set in step S32. If voltage Vh of sub battery 22 is lower than reference voltage Vho (YES in step S40), the process proceeds to step S42. In step S42, the ECU 60 increases the duty ratio of the second DC-DC converter 30. After step S42, the process proceeds to step S44. If the voltage Vh of the sub-battery 22 is equal to or higher than the reference voltage Vho (NO) in step S40, the process proceeds to step S44 without changing the duty ratio of the second DC-DC converter 30. In step S44, the ECU 60 increases the duty ratio of the first DC-DC converter 28. After step S44, the process proceeds to step S50.

ステップＳ３８で第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達している場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ４６へ進む。ステップＳ４６では、ＥＣＵ６０は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を固定する。ステップＳ４６の後、処理はステップＳ４８へ進む。ステップＳ４８では、ＥＣＵ６０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を固定する。ステップＳ４８の後、処理はステップＳ５０へ進む。 If the duty ratio of the second DC-DC converter 30 has reached the upper limit in step S38 (in the case of YES), the process proceeds to step S46. In step S46, the ECU 60 fixes the duty ratio of the second DC-DC converter 30. After step S46, the process proceeds to step S48. In step S48, the ECU 60 fixes the duty ratio of the first DC-DC converter 28. After step S48, the process proceeds to step S50.

ステップＳ５０では、ＥＣＵ６０は、電圧センサ４ａで検出されるメインバッテリ４の電圧Ｖｂと電圧センサ１４ａで検出される平滑コンデンサ１４の電圧Ｖｌの差Ｖｂ−Ｖｌが、所定電圧差ΔＶ以下であるか否かを判断する。電圧差Ｖｂ−Ｖｌが所定電圧差ΔＶを上回る場合（ステップＳ５０でＮＯの場合）、処理はステップＳ３８へ戻る。電圧差Ｖｂ−Ｖｌが所定電圧差ΔＶ以下である場合（ステップＳ５０でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ５２へ進む。 In step S50, the ECU 60 determines whether or not the difference Vb−Vl between the voltage Vb of the main battery 4 detected by the voltage sensor 4a and the voltage Vl of the smoothing capacitor 14 detected by the voltage sensor 14a is equal to or less than a predetermined voltage difference ΔV. Determine whether. If voltage difference Vb−Vl exceeds predetermined voltage difference ΔV (NO in step S50), the process returns to step S38. If voltage difference Vb−Vl is equal to or smaller than predetermined voltage difference ΔV (YES in step S50), the process proceeds to step S52.

ステップＳ５２、Ｓ５４、Ｓ５６については、図６のステップＳ２４、Ｓ２６、Ｓ２８と同様である。 Steps S52, S54, and S56 are the same as steps S24, S26, and S28 in FIG.

図７の処理がもたらす効果について説明する。図７に示す処理では、ステップＳ４４において、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比を増加させつつ、ステップＳ４０、Ｓ４２において、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏを下回ると、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を増加させる。これによって、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｈｏより低下することを抑制しつつ、平滑コンデンサ１４のプリチャージに要する時間を短くすることができる。 The effect brought about by the processing of FIG. 7 will be described. In the process shown in FIG. 7, when the duty ratio of the first DC-DC converter 28 is increased in step S44 and the voltage Vh of the sub-battery 22 falls below the reference voltage Vho in steps S40 and S42, the second DC-DC converter Increase the duty ratio of 30. As a result, the time required for precharging the smoothing capacitor 14 can be shortened while suppressing the voltage Vh of the sub-battery 22 from dropping below the reference voltage Vho.

また、図７に示す処理では、ステップＳ３８、Ｓ４６、Ｓ４８において、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比が上限に達すると、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比を固定するとともに、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比も固定する。これによって、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈを基準電圧Ｖｈｏに維持したまま、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うことができる。図７に示す処理によれば、実質的にサブバッテリ２２から電力の供給を行うことなく、メインバッテリ４からのみ電力を供給して、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うことができる。 In the process shown in FIG. 7, when the duty ratio of the second DC-DC converter 30 reaches the upper limit in steps S38, S46, and S48, the duty ratio of the second DC-DC converter 30 is fixed and the first DC-DC The duty ratio of converter 28 is also fixed. As a result, the smoothing capacitor 14 can be precharged while the voltage Vh of the sub-battery 22 is maintained at the reference voltage Vho. According to the process shown in FIG. 7, the smoothing capacitor 14 can be precharged by supplying power only from the main battery 4 without substantially supplying power from the sub-battery 22.

図６および図７に示す処理によれば、サブバッテリ２２の電流を検出するための電流センサを設けることなく、サブバッテリ２２の充電電力量が平滑コンデンサ１４へのプリチャージによって低下することを防ぐことができる。 According to the processing shown in FIGS. 6 and 7, it is possible to prevent the charging battery energy from being reduced by precharging the smoothing capacitor 14 without providing a current sensor for detecting the current of the sub battery 22. be able to.

以上のように、本実施例の電気自動車２は、メインバッテリ４と、メインバッテリ４に接続されたメイン電源配線１０と、メイン電源配線１０の電圧を平滑化する平滑コンデンサ１４を備えるＰＣＵ１２と、メインバッテリ４とＰＣＵ１２の間で、メイン電源配線１０の導通と非導通を切り換えるＳＭＲ２０（スイッチに相当する）と、メインバッテリ４より低電圧のサブバッテリ２２と、サブバッテリ２２の電圧を検出する電圧センサ２２ａと、サブバッテリ２２に接続されたサブ電源配線２４と、ＳＭＲ２０よりもＰＣＵ１２側のメイン電源配線１０とサブ電源配線２４の間を接続しており、サブ電源配線２４からメイン電源配線１０へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能な第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、ＳＭＲ２０よりもメインバッテリ４側のメイン電源配線１０とサブ電源配線２４の間を接続しており、メイン電源配線１０からサブ電源配線２４へ降圧して電力を供給する降圧動作が可能な第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を備えている。電気自動車２は、ＳＭＲ２０が非導通の状態で、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が昇圧動作を行い、かつ第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が降圧動作を行うことで、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行うことが可能である。電気自動車２は、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際に、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈに基づいて、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。 As described above, the electric vehicle 2 according to the present embodiment includes the main battery 4, the main power supply wiring 10 connected to the main battery 4, and the PCU 12 including the smoothing capacitor 14 that smoothes the voltage of the main power supply wiring 10. An SMR 20 (corresponding to a switch) that switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring 10 between the main battery 4 and the PCU 12, a sub-battery 22 having a lower voltage than the main battery 4, and a voltage for detecting the voltage of the sub-battery 22 The sensor 22 a, the sub power supply wiring 24 connected to the sub battery 22, and the main power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 closer to the PCU 12 than the SMR 20 are connected, and from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10. The first DC-DC converter 28 capable of performing a boosting operation for boosting and supplying electric power, and a main circuit more than the SMR 20. A second DC-DC converter 30 connected between the main power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 on the battery 4 side and capable of performing a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 is provided. I have. In the electric vehicle 2, the smoothing capacitor 14 can be precharged by performing the step-up operation of the first DC-DC converter 28 and the step-down operation of the second DC-DC converter 30 while the SMR 20 is non-conductive. Is possible. The electric vehicle 2 adjusts at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter 28 and the duty ratio of the second DC-DC converter 30 based on the voltage Vh of the sub-battery 22 when precharging the smoothing capacitor 14. Is configured to do.

図１および図６に示す例では、電気自動車２は、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際に、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが下限電圧Ｖｍｉｎを下回らないように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。 In the example shown in FIGS. 1 and 6, when the electric vehicle 2 precharges the smoothing capacitor 14, the duty of the first DC-DC converter 28 is set so that the voltage Vh of the sub-battery 22 does not fall below the lower limit voltage Vmin. It is configured to adjust at least one of the ratio and the duty ratio of the second DC-DC converter 30.

図１および図７に示す例では、電気自動車２は、平滑コンデンサ１４のプリチャージを行う際に、サブバッテリ２２の電圧Ｖｈが実質的に低下しないように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２８のデューティ比および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のデューティ比の少なくとも一方を調整するように構成されている。 In the example shown in FIGS. 1 and 7, the electric vehicle 2 uses the duty ratio of the first DC-DC converter 28 so that the voltage Vh of the sub-battery 22 does not substantially decrease when the smoothing capacitor 14 is precharged. And it is comprised so that at least one of the duty ratios of the 2nd DC-DC converter 30 may be adjusted.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

２：電気自動車
４：メインバッテリ
４ａ：電圧センサ
６：第１モータ
８：第２モータ
１０：メイン電源配線
１０ａ：正極線
１０ｂ：負極線
１２：ＰＣＵ
１４：平滑コンデンサ
１４ａ：電圧センサ
１６：コンバータ
１８：インバータ
２０：ＳＭＲ
２０ａ：スイッチ
２０ｂ：スイッチ
２２：サブバッテリ
２２ａ：電圧センサ
２４：サブ電源配線
２４ａ：正極線
２４ｂ：負極線
２６：補機
２８：第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０：第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
３２：一次側フィルタ
３２ａ：コンデンサ
３４：一次側回路
３４ａ：スイッチング素子
３４ｂ：スイッチング素子
３４ｃ：スイッチング素子
３４ｄ：スイッチング素子
３４ｅ：還流ダイオード
３４ｆ：還流ダイオード
３４ｇ：還流ダイオード
３４ｈ：還流ダイオード
３４ｉ：ダイオード
３４ｊ：ダイオード
３４ｋ：ダイオード
３４ｌ：ダイオード
３６：トランス
３６ａ：一次側コイル
３６ｂ：二次側コイル
３８：二次側回路
３８ａ：スイッチング素子
３８ｂ：スイッチング素子
３８ｃ：スイッチング素子
３８ｄ：スイッチング素子
３８ｅ：還流ダイオード
３８ｆ：還流ダイオード
３８ｇ：還流ダイオード
３８ｈ：還流ダイオード
３８ｉ：インダクタ
３８ｊ：コンデンサ
４０：二次側フィルタ
４０ａ：インダクタ
４０ｂ：コンデンサ
４２：制御回路
４４：一次側フィルタ
４４ａ：コンデンサ
４６：一次側回路
４６ａ：スイッチング素子
４６ｂ：スイッチング素子
４６ｃ：スイッチング素子
４６ｄ：スイッチング素子
４６ｅ：還流ダイオード
４６ｆ：還流ダイオード
４６ｇ：還流ダイオード
４６ｈ：還流ダイオード
４８：トランス
４８ａ：一次側コイル
４８ｂ：二次側コイル
５０：二次側回路
５０ａ：ダイオード
５０ｂ：ダイオード
５０ｃ：ダイオード
５０ｄ：ダイオード
５０ｅ：インダクタ
５０ｆ：コンデンサ
５０ｇ：スイッチング素子
５０ｈ：スイッチング素子
５０ｉ：スイッチング素子
５０ｊ：スイッチング素子
５０ｋ：還流ダイオード
５０ｌ：還流ダイオード
５０ｍ：還流ダイオード
５０ｎ：還流ダイオード
５２：二次側フィルタ
５２ａ：インダクタ
５２ｂ：コンデンサ
５４：制御回路
５６：筐体
５８：筐体
６０：ＥＣＵ 2: Electric vehicle 4: Main battery 4a: Voltage sensor 6: First motor 8: Second motor 10: Main power supply wiring 10a: Positive line 10b: Negative line 12: PCU
14: Smoothing capacitor 14a: Voltage sensor 16: Converter 18: Inverter 20: SMR
20a: Switch 20b: Switch 22: Sub battery 22a: Voltage sensor 24: Sub power supply wiring 24a: Positive line 24b: Negative line 26: Auxiliary machine 28: First DC-DC converter 30: Second DC-DC converter 32: Primary filter 32a: capacitor 34: primary side circuit 34a: switching element 34b: switching element 34c: switching element 34d: switching element 34e: freewheeling diode 34f: freewheeling diode 34g: freewheeling diode 34h: freewheeling diode 34i: diode 34j: diode 34k: diode 34l : Diode 36: Transformer 36a: Primary side coil 36b: Secondary side coil 38: Secondary side circuit 38a: Switching element 38b: Switching element 38c: Switching element 38d: Switching element 38e: freewheeling diode 38f: freewheeling diode 38g: freewheeling diode 38h: freewheeling diode 38i: inductor 38j: capacitor 40: secondary side filter 40a: inductor 40b: capacitor 42: control circuit 44: primary side filter 44a: capacitor 46: Primary side circuit 46a: switching element 46b: switching element 46c: switching element 46d: switching element 46e: freewheeling diode 46f: freewheeling diode 46g: freewheeling diode 46h: freewheeling diode 48: transformer 48a: primary coil 48b: secondary coil 50 : Secondary circuit 50a: Diode 50b: Diode 50c: Diode 50d: Diode 50e: Inductor 50f: Capacitor 50g: Switching Element 50h: Switching element 50i: Switching element 50j: Switching element 50k: Freewheeling diode 50l: Freewheeling diode 50m: Freewheeling diode 50n: Freewheeling diode 52: Secondary filter 52a: Inductor 52b: Capacitor 54: Control circuit 56: Housing 58 : Housing 60: ECU

Claims

A main battery,
A main power supply wiring connected to the main battery;
A power control unit comprising a smoothing capacitor for smoothing the voltage of the main power supply wiring;
A switch for switching between conduction and non-conduction of the main power supply wiring between the main battery and the power control unit;
A sub-battery having a lower voltage than the main battery;
A voltage sensor for detecting the voltage of the sub-battery;
Sub power supply wiring connected to the sub battery;
The main power supply line and the sub power supply line on the power control unit side of the switch are connected, and a boost operation is possible that boosts power from the sub power supply line to the main power supply line and supplies power. A 1DC-DC converter;
A second DC is connected between the main power supply wiring and the sub power supply wiring on the main battery side of the switch, and is capable of performing a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring to the sub power supply wiring. -Equipped with a DC converter,
The smoothing capacitor can be precharged by the first DC-DC converter performing a step-up operation and the second DC-DC converter performing a step-down operation while the switch is non-conductive.
The precharge of the smoothing capacitor is configured to adjust at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty ratio of the second DC-DC converter based on the voltage of the sub-battery. An electric car.

When precharging the smoothing capacitor, at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty ratio of the second DC-DC converter is adjusted so that the voltage of the sub-battery does not fall below a lower limit voltage. The electric vehicle according to claim 1, configured as described above.

When precharging the smoothing capacitor, at least one of the duty ratio of the first DC-DC converter and the duty ratio of the second DC-DC converter is adjusted so that the voltage of the sub-battery does not substantially decrease. The electric vehicle according to claim 1, configured as described above.