JP6642119B2

JP6642119B2 - Charger

Info

Publication number: JP6642119B2
Application number: JP2016039922A
Authority: JP
Inventors: 靖理大元
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2036-03-02
Also published as: JP2017158322A

Description

本発明は、充電器に関し、特に直流−交流変換回路の機能を備える充電器に関する。 The present invention relates to a charger, and more particularly, to a charger having a function of a DC-AC conversion circuit.

従来から、交流の外部電源からバッテリへ充電可能な車両において、家電製品等を繋げるコンセントを設けて交流を出力することを可能にする車両の装置が知られている。例えば、特許文献１は、車両に設けられるコンセントに接続される電気機器の使用が、外部電源から電気機器へ供給可能な電力の大きさにより制限されることを抑制できる電源装置等を開示する。この電源装置等は、電力変換装置と、電力変換装置を制御する電子制御ユニットを備える。電力変換装置は、充電インレット、蓄電装置およびコンセントに電気的に接続され、蓄電装置から供給される電力をコンセントへ供給する電力に変換する。電子制御ユニットは、外部電源がコンセントへ供給可能な電力が、コンセントが出力可能な電力よりも小さいときに、電気機器の消費電力に応じて供給電力のコンセントへの出力および蓄電装置に蓄えられた電力のコンセントへの出力を制御する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle that can charge a battery from an external AC power supply, a vehicle device that is provided with an outlet that connects a home electric appliance or the like and that can output AC is known. For example, Patent Literature 1 discloses a power supply device or the like that can suppress the use of an electric device connected to an outlet provided in a vehicle from being limited by the amount of power that can be supplied from an external power supply to the electric device. The power supply device and the like include a power conversion device and an electronic control unit that controls the power conversion device. The power conversion device is electrically connected to the charging inlet, the power storage device, and the outlet, and converts power supplied from the power storage device into power supplied to the outlet. When the power that can be supplied to the outlet from the external power supply is smaller than the power that can be output from the outlet, the electronic control unit outputs the supplied power to the outlet and stores the power in the power storage device in accordance with the power consumption of the electric device. Controls the output of power to outlets.

また、特許文献２は、系統電源で主バッテリ及び補助バッテリを充電可能で、専用のＤＣ／ＡＣインバータを設けずに、少なくとも主バッテリを電源として家電製品用の電力を出力することができる電源装置を開示する。この電源装置では、主バッテリとトランスとの間に第１のブリッジ回路が接続され、トランスと系統電源用接続部との間に２つのＨブリッジ回路を備えた双方向インバータが接続されている。また、主バッテリ側及び系統電源用接続部側にＤＣ／ＤＣ変換器を介して補助バッテリが接続可能に設けられている。電源装置は、第１のブリッジ回路及びＨブリッジ回路の各スイッチング素子等を制御装置によって制御し、系統電源で主バッテリや補助バッテリを充電したり、主バッテリの電力を系統電源用接続部から交流電圧として出力したりする。 Patent Document 2 discloses a power supply device capable of charging a main battery and an auxiliary battery with a system power supply and outputting power for home electric appliances using at least the main battery as a power supply without providing a dedicated DC / AC inverter. Is disclosed. In this power supply device, a first bridge circuit is connected between a main battery and a transformer, and a bidirectional inverter having two H-bridge circuits is connected between the transformer and a connection for system power supply. Further, an auxiliary battery is provided to be connectable to the main battery side and the system power supply connection side via a DC / DC converter. The power supply device controls the switching elements and the like of the first bridge circuit and the H-bridge circuit by a control device to charge a main battery or an auxiliary battery with a system power supply, or to exchange power of the main battery with a system power connection from a system power connection. Output as voltage.

また、特許文献３は、車外の電気機器へ電力を容易且つ安全に供給することができる電動車両の外部給電装置を開示する。この外部給電装置は、駆動用バッテリと、ＡＣインバータと、車内に設けられた車内用コンセントと、ＡＣインバータからの出力をオン又はオフするリレーと、車両の車外に露出された普通充電口と、リレーを制御する車両コントローラを備える。リレーは、ＡＣインバータから見て、車内用コンセントより下流に接続され、普通充電口は、リレーより下流に接続される。車両コントローラは、普通充電口へのアダプタの接続が検知されると、リレーをオン状態として、ＡＣインバータからの出力を普通充電口から供給する。 Patent Document 3 discloses an external power supply device for an electric vehicle that can easily and safely supply electric power to electric devices outside the vehicle. The external power supply device includes a driving battery, an AC inverter, an in-vehicle outlet provided in the vehicle, a relay for turning on or off an output from the AC inverter, a normal charging port exposed outside the vehicle, A vehicle controller for controlling the relay is provided. The relay is connected downstream of the in-vehicle outlet when viewed from the AC inverter, and the charging port is normally connected downstream of the relay. When the connection of the adapter to the normal charging port is detected, the vehicle controller turns on the relay and supplies the output from the AC inverter from the normal charging port.

また、特許文献４は、屋外での用途に適した外部給電装置等を開示する。この外部給電装置等は、長時間の使用を予定される端子を有する外部給電端子部と、高電圧バッテリの電力を端子箱に供給するＤＣ−ＡＣインバータと遮断装置と、これらを制御する制御装置とを備える。この制御装置は、高電圧バッテリの使用下限ＳＯＣを設定する使用下限ＳＯＣ設定部と、給電制御部を有する。使用下限ＳＯＣ設定部は、長時間用の電気機器の消費電力と使用時間とに基づいて、長時間用の電気機器が使用時間の間に消費する消費電力量を算出して高電圧バッテリの使用下限ＳＯＣを設定する。給電制御部は、高電圧バッテリの実測ＳＯＣと使用下限ＳＯＣとを比較し、その結果に基づいて、高電圧バッテリの残量に関する制御を行う。 Patent Literature 4 discloses an external power supply device and the like suitable for outdoor use. The external power supply device and the like include an external power supply terminal portion having a terminal to be used for a long time, a DC-AC inverter and a cutoff device for supplying electric power of a high-voltage battery to a terminal box, and a control device for controlling these devices. And The control device includes a use lower limit SOC setting unit that sets a use lower limit SOC of the high-voltage battery, and a power supply control unit. The use lower limit SOC setting unit calculates the amount of power consumed by the long-time electric device during the use time based on the power consumption and the use time of the long-time electric device to use the high-voltage battery. Set the lower limit SOC. The power supply control unit compares the measured SOC of the high-voltage battery with the lower limit SOC of use, and controls the remaining amount of the high-voltage battery based on the result.

また、特許文献５は、低コストを実現する自動車用電源装置を開示する。この自動車用電源装置では、主電池からの直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータにて昇圧され、昇圧された直流電圧はＤＣ／ＡＣインバータにて交流電源に変換されてコンセントの出力コネクタに供給する。すなわち、主電池にＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣインバータが直列に接続されている。本文献は、ＡＣインバータの概要を示している。 Patent Literature 5 discloses an automobile power supply device that realizes low cost. In this power supply device for a vehicle, a DC voltage from a main battery is boosted by a DC / DC converter, and the boosted DC voltage is converted into an AC power by a DC / AC inverter and supplied to an output connector of an outlet. That is, a DC / DC converter and a DC / AC inverter are connected in series to the main battery. This document gives an overview of an AC inverter.

また、特許文献６は、広いＤＣ入力の電圧範囲に対応できるＤＣ−ＡＣインバータを開示する。このＤＣ−ＡＣインバータは、ＤＣ−ＤＣ変換部による変換後の電圧に応じてＤＣ−ＡＣ変換部のスイッチングデューティを調整してＤＣ−ＡＣ変換部から交流電圧を出力する。本文献は、ＡＣインバータの回路構成の一例を示している。 Patent Document 6 discloses a DC-AC inverter that can support a wide DC input voltage range. This DC-AC inverter adjusts the switching duty of the DC-AC converter according to the voltage converted by the DC-DC converter, and outputs an AC voltage from the DC-AC converter. This document shows an example of a circuit configuration of an AC inverter.

特開２０１３−２４０２４１号公報JP 2013-240241 A 特開２００８−３１２３９５号公報JP 2008-312395 A 特開２０１４−０３０２８３号公報JP 2014-030283 A 特開２０１４−０６４４５７号公報JP 2014-064457 A 特開平０９−０７４６６６号公報JP-A-09-074666 特開２０１３−２１９９８２号公報JP 2013-219982 A

特許文献２に開示された電源装置では、外部電源（系統電源）から充電している最中には車両に設けられたコンセントから家電製品等に交流電力を出力することはできない。また、特許文献１に開示された電源装置では、同じ電圧であれば充電最中にコンセントから出力することはできるが、たとえば交流２００Ｖで充電している最中は、コンセントから充電電圧とは異なる電圧の交流１００Ｖを出力することはできないため、家電製品は使用することができない。 In the power supply device disclosed in Patent Literature 2, AC power cannot be output from a power outlet provided in a vehicle to home electric appliances or the like during charging from an external power supply (system power supply). Further, in the power supply device disclosed in Patent Document 1, although the same voltage can be output from the outlet during charging, for example, the charging voltage differs from the outlet during charging at 200 V AC. Since it cannot output a voltage of AC 100 V, home electric appliances cannot be used.

また、特許文献３および特許文献４に開示された外部給電装置では、これらの文献に示される直流変換回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）に加え、コンセントに出力する交流変換回路（ＡＣインバータ）への入力電圧に変換する直流変換回路を要することとなり、回路が重複することになる。 In addition, in the external power supply devices disclosed in Patent Literature 3 and Patent Literature 4, in addition to the DC conversion circuit (DC / DC converter) disclosed in these documents, an input to an AC conversion circuit (AC inverter) that outputs to an outlet is provided. A DC conversion circuit for converting to a voltage is required, and the circuits are duplicated.

本発明は、直流変換回路に相当する回路の重複を小さくするまたは無くし、さらに、交流電力を供給する外部電源から車両のバッテリへ充電している最中に、車両に設けられたコンセントから外部電源とは異なる電圧の交流電力を出力できる充電器を提供するものである。 The present invention reduces or eliminates the duplication of a circuit corresponding to a DC conversion circuit, and further connects an external power supply to a vehicle while charging the vehicle battery from the external power supply that supplies AC power. It is intended to provide a charger capable of outputting AC power having a voltage different from that of the battery charger.

上記課題を解決するために、バッテリを充電する充電器において、交流電力に接続される力率改善回路と、力率改善回路に一端を、バッテリに他端を接続される直流変換回路と、電力が入力されて交流電力を出力する交流変換回路と、を備える充電器であって、力率改善回路は、直流変換回路に接続される側にコンデンサと、力率改善回路に接続される側に力率制御回路を有し、直流変換回路は、電力が入力される側に直流電圧変換部と、バッテリに接続される側に平滑部を有し、交流変換回路は、直流電圧変換部と平滑部の間に電気的に接続される充電器が提供される。
これによれば、交流変換回路が、コンデンサと力率制御回路の間から直流電圧変換部と平滑部の間までの間のいずれかの位置に接続されることで、直流変換回路に相当する回路の重複を小さくするまたは無くした充電器を提供することができる。 In order to solve the above problem, in a battery charger for charging a battery, a power factor improvement circuit connected to AC power, a DC conversion circuit having one end connected to the power factor improvement circuit and the other end connected to the battery, AC power conversion circuit that inputs and outputs AC power, the power factor improvement circuit has a capacitor connected to the DC conversion circuit and a capacitor connected to the power factor improvement circuit. has a power factor control circuit, the DC converter circuit includes a DC voltage converter on the side where electric power is inputted, the smooth portion to a side connected to the battery, the AC conversion circuit includes a dc voltage converter charger connected electrical to between smooth portion is provided.
According to this, the AC conversion circuit is connected to any position between the capacitor and the power factor control circuit to between the DC voltage conversion unit and the smoothing unit, so that a circuit corresponding to the DC conversion circuit is provided. The battery charger can reduce or eliminate the overlap of the battery charger.

さらに、力率改善回路が交流電力に接続されているとき、直流変換回路を動作させ、直流電力を出力すると共に、交流変換回路を動作させ、交流電力を出力することを特徴としてもよい。
これによれば、外部電源からバッテリへ充電している最中に、外部電源の電圧とは異なる交流電力を出力できる。 Further, when the power factor correction circuit is connected to the AC power, the DC conversion circuit may be operated to output the DC power, and the AC conversion circuit may be operated to output the AC power.
According to this, while charging the battery from the external power supply, it is possible to output AC power different from the voltage of the external power supply.

さらに、力率改善回路が交流電力に接続されていないとき、交流変換回路は、直流変換回路の少なくとも一部を経由してバッテリからの電力を入力されて、交流電力を出力することを特徴としてもよい。
これによれば、外部電源から車両のバッテリへ充電していない場合は、バッテリの電力を用いて交流電力を出力できる。 Further, when the power factor correction circuit is not connected to the AC power, the AC conversion circuit is supplied with power from the battery via at least a part of the DC conversion circuit, and outputs AC power. Is also good.
According to this, when the battery of the vehicle is not charged from the external power supply, the AC power can be output using the power of the battery.

本発明によれば、直流変換回路に相当する回路の重複を小さくするまたは無くし、さらに、交流電力を供給する外部電源から車両のバッテリへ充電している最中に、外部電源とは異なる電圧の交流電力を出力できる充電器を提供することができる。 According to the present invention, the duplication of the circuit corresponding to the DC conversion circuit is reduced or eliminated, and furthermore, during charging of the vehicle battery from the external power supply that supplies the AC power, a voltage different from the external power supply is supplied. A charger capable of outputting AC power can be provided.

本発明に係る第一実施例の充電器の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a charger according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係る第一実施例の充電器における電流の流れを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a current flow in the charger of the first embodiment according to the present invention. 本発明に係る第二実施例の充電器における交流変換回路の接続場所を説明するブロック図。The block diagram explaining the connection place of the alternating current conversion circuit in the battery charger of the second example concerning the present invention. 本発明に係る第二実施例の充電器における電流の流れを示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a current flow in the charger according to the second embodiment of the present invention. 本発明に係る第三実施例の充電器における交流変換回路の接続場所を説明するブロック図。FIG. 10 is a block diagram illustrating connection locations of an AC conversion circuit in the battery charger according to the third embodiment of the present invention. 本発明に係る第三実施例の充電器における電流の流れを示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a current flow in the charger of the third embodiment according to the present invention. 本発明に係る第四実施例の充電器における交流変換回路の接続場所を説明するブロック図（部分）。FIG. 14 is a block diagram (part) illustrating a connection place of an AC conversion circuit in the battery charger according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明に係る第四実施例の充電器における電流の流れを示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a current flow in the charger of the fourth embodiment according to the present invention. 従来技術における充電器のブロック図。The block diagram of the charger in a prior art.

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。まず、図９を参照し、従来技術における交流出力の機能を備える充電器１００Ｚについて説明する。本図は、先行技術文献における代表的な回路図やブロック図を模式化したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 9, a description will be given of a charger 100 </ b> Z having an AC output function according to the related art. This diagram is a schematic diagram of a typical circuit diagram or block diagram in the prior art document.

充電器１００Ｚは、外部電源ＰＷＲの交流電力から整流回路を有する力率改善回路により整流されて直流電圧を中間的に生成し、そして、その直流電圧を直流電圧変換回路１でバッテリＢＡＴに適合する直流電圧に降圧または昇圧して、バッテリＢＡＴを充電する。また、充電器１００Ｚは、直流電圧変換回路１が出力したその直流電圧を、直流電圧変換回路２により下流の直流−交流変換回路に適合する直流電圧を中間的に生成し、その直流電圧を直流−交流変換回路で所定の交流電圧に変換して、コンセントＯＬＴに出力する。 Charger 100Z is rectified from the AC power of external power supply PWR by a power factor correction circuit having a rectifier circuit, generates a DC voltage intermediately, and adapts the DC voltage to battery BAT by DC voltage conversion circuit 1. The battery BAT is charged by stepping down or stepping up to a DC voltage. The charger 100 </ b> Z generates the DC voltage output from the DC voltage conversion circuit 1 by a DC voltage conversion circuit 2, intermediately generates a DC voltage suitable for a downstream DC-AC conversion circuit, and converts the DC voltage to a DC voltage. -Convert the voltage into a predetermined AC voltage by an AC conversion circuit and output it to the outlet OLT.

たとえば、バッテリＢＡＴの電圧が１００Ｖである場合、直流電圧変換回路１は１００Ｖの直流電圧を出力し、直流電圧変換回路２はその１００Ｖの直流電圧の入力を受けて、コンセントから１００Ｖの交流電圧を出力するためには１４１Ｖの直流電圧に昇圧する必要がある。このように、交流出力の機能を備える充電器１００Ｚにおいては、直流電圧の電圧変換を行う直流電圧変換回路が重複している。本発明では、このような直流電圧を変換する回路の重複を小さくするまたは無くすることができる。 For example, when the voltage of battery BAT is 100 V, DC voltage conversion circuit 1 outputs a DC voltage of 100 V, and DC voltage conversion circuit 2 receives the input of the DC voltage of 100 V, and converts the AC voltage of 100 V from the outlet. In order to output the voltage, it is necessary to increase the DC voltage to 141V. As described above, in the charger 100Z having the function of the AC output, the DC voltage conversion circuit that performs the voltage conversion of the DC voltage overlaps. According to the present invention, such duplication of a circuit for converting a DC voltage can be reduced or eliminated.

＜第一実施例＞
図１および図２を参照し、本実施例における充電器１００を説明する。充電器１００は、車両Ｃに設けられ、外部電源ＰＷＲの交流電力から電力を供給され、車両ＣのバッテリＢＡＴを充電するように構成されている。充電器１００は、交流電力に接続される整流回路１１を有する力率改善回路１０と、力率改善回路１０に一端を、バッテリＢＡＴに他端を接続される直流変換回路２０と、電力を入力されて交流電力を出力する交流変換回路３０とを備える。 <First embodiment>
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the charger 100 in the present embodiment will be described. Charger 100 is provided in vehicle C, is configured to be supplied with power from AC power of external power supply PWR, and to charge battery BAT of vehicle C. Charger 100 has a power factor improvement circuit 10 having a rectifier circuit 11 connected to AC power, a DC conversion circuit 20 having one end connected to power factor improvement circuit 10 and the other end connected to battery BAT, and a power input. And an AC conversion circuit 30 for outputting AC power.

力率改善回路１０は、高調波電流が外部電源の伝送網に流出することを抑制するための既知の要素である。力率改善回路１０は、交流電力に接続され交流を整流する整流回路１１と、直流変換回路２０に接続される側に力率を改善するためのコンデンサ１３（進相コンデンサ）と、整流回路１１とコンデンサ１３以外の要素であり、整流回路１１とコンデンサ１３の中間に存する力率制御回路１２とを備える。力率制御回路１２は、コンデンサ１３に対して整流回路１１側に配置される。力率制御回路１２は、高電位側でコイルとダイオードが直列に接続されて、コイルとダイオードの接続点と低電位側の間に高周波でオンオフされるスイッチが接続される。力率改善回路１０は、上述した回路に限定されず、出力側にコンデンサを備える力率を改善する公知の回路でよい。 The power factor correction circuit 10 is a known element for suppressing a harmonic current from flowing out to a transmission network of an external power supply. The power factor improvement circuit 10 includes a rectifier circuit 11 connected to AC power and rectifying AC, a capacitor 13 (phase-advancing capacitor) for improving the power factor on the side connected to the DC conversion circuit 20, and a rectifier circuit 11. And a power factor control circuit 12 located between the rectifier circuit 11 and the capacitor 13. The power factor control circuit 12 is arranged on the rectifier circuit 11 side with respect to the capacitor 13. In the power factor control circuit 12, a coil and a diode are connected in series on the high potential side, and a switch that is turned on and off at a high frequency is connected between a connection point of the coil and the diode and the low potential side. The power factor improvement circuit 10 is not limited to the above-described circuit, and may be a known circuit that includes a capacitor on the output side and improves the power factor.

直流変換回路２０は、トランスを含み、スイッチング素子をスイッチングすることにより、力率改善回路１０から入力された直流電圧を所定の安定した直流電圧に変換するいわゆる双方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。直流変換回路２０は、電力を入力される側（本図では、力率改善回路１０に接続される側）に直流電圧変換部２１と、電力を出力する側（本図では、バッテリＢＡＴに接続される側）に平滑部２２を有する。直流電圧変換部２１は、トランスの両側に配置されたフルブリッジ回路のスイッチング素子をスイッチングすることにより、入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換する。平滑部２２は、直流電圧変換部２１が変換した直流電圧から脈動成分を除去し安定した直流電圧を出力する。典型的には図示するようにコイルとコンデンサから構成される。直流電圧変換部２１および平滑部２２は、いずれも上述した機能を果たす公知の回路であってよい。 The DC conversion circuit 20 is a so-called bidirectional DC / DC converter that includes a transformer and converts a DC voltage input from the power factor correction circuit 10 into a predetermined stable DC voltage by switching a switching element. The DC conversion circuit 20 includes a DC voltage conversion unit 21 on the side to which power is input (in this figure, a side connected to the power factor correction circuit 10) and a power output side (in this figure, connection to the battery BAT). (A side to be treated). The DC voltage converter 21 converts an input DC voltage into a predetermined DC voltage by switching switching elements of a full bridge circuit arranged on both sides of the transformer. The smoothing unit 22 removes a pulsating component from the DC voltage converted by the DC voltage conversion unit 21 and outputs a stable DC voltage. Typically, it comprises a coil and a capacitor as shown. Both the DC voltage converter 21 and the smoothing unit 22 may be known circuits that perform the functions described above.

交流変換回路３０は、一端を力率改善回路１０と直流変換回路２０の間に電気的に接続され、他端をコンセントＯＬＴに接続されている。交流変換回路３０は、力率改善回路１０と直流変換回路２０の中間の直流電圧が入力されて、その直流電力を交流電力に変換する、いわゆるＡＣインバータである。交流変換回路３０は、フルブリッジ回路のスイッチング素子をスイッチングすることにより、直流電力を交流電力に変換する。交流変換回路３０は、図示する回路に限定されず、直流電圧を入力されて所定の交流電圧に変換する公知のＡＣインバータでよい。 One end of the AC conversion circuit 30 is electrically connected between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20, and the other end is connected to the outlet OLT. The AC conversion circuit 30 is a so-called AC inverter to which a DC voltage intermediate between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 is input and converts the DC power into AC power. The AC conversion circuit 30 converts DC power into AC power by switching the switching elements of the full bridge circuit. The AC conversion circuit 30 is not limited to the illustrated circuit, and may be a known AC inverter that receives a DC voltage and converts it into a predetermined AC voltage.

充電器１００は、本図に示すように、力率改善回路１０と直流変換回路２０の間の接続点と交流変換回路３０との間にスイッチ５０を設けてもよい。スイッチ５０は、制御部４０によりオンオフ制御される。制御部４０は、スイッチ５０近傍で電流監視を行い、交流変換回路３０やコンセントＯＬＴが短絡した場合には、力率改善回路１０や直流変換回路２０の破壊を回避するため、スイッチ５０をオフにする。なお、制御部４０は、力率改善回路１０、直流変換回路２０、交流変換回路３０のスイッチのオフオフ制御を行う（本図において制御部４０から各スイッチに接続される制御線は省略している）。 The charger 100 may include a switch 50 between the connection point between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 and the AC conversion circuit 30 as shown in FIG. The switch 50 is on / off controlled by the control unit 40. The control unit 40 monitors the current in the vicinity of the switch 50, and turns off the switch 50 in order to avoid destruction of the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 when the AC conversion circuit 30 and the outlet OLT are short-circuited. I do. Note that the control unit 40 performs off / off control of the switches of the power factor correction circuit 10, the DC conversion circuit 20, and the AC conversion circuit 30 (control lines connected from the control unit 40 to each switch in the drawing are omitted). ).

図２は、充電器１００における電流の流れを示す。点線の矢印は、整流回路１１が外部電源ＰＷＲに接続されているときにバッテリＢＡＴを充電すると共にコンセントＯＬＴへ電力を供給するときの電流の流れを示す。一点鎖線の矢印は、整流回路１１が外部電源ＰＷＲに接続されていないときにバッテリＢＡＴからコンセントＯＬＴへ電力を供給する場合の電流の流れを示す。なお、本図は、電力が、力率改善回路１０から直流変換回路２０を経由してバッテリＢＡＴへ流れる回路配置を示している。直流変換回路２０は双方向のＤＣ−ＤＣコンバータなので、電力がバッテリＢＡＴから直流変換回路２０を経由して交流変換回路３０へ流れる場合には、直流電圧変換部２１と平滑部２２は図視で左右逆に配置されているものとする。 FIG. 2 shows a current flow in the charger 100. The dotted arrows indicate the flow of current when charging the battery BAT and supplying power to the outlet OLT when the rectifier circuit 11 is connected to the external power supply PWR. The dashed line arrow indicates the flow of current when power is supplied from the battery BAT to the outlet OLT when the rectifier circuit 11 is not connected to the external power supply PWR. This figure shows a circuit arrangement in which power flows from the power factor correction circuit 10 to the battery BAT via the DC conversion circuit 20. Since the DC conversion circuit 20 is a bidirectional DC-DC converter, when power flows from the battery BAT to the AC conversion circuit 30 via the DC conversion circuit 20, the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22 It is assumed that they are arranged left and right reversed.

充電器１００は、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されているとき、力率改善回路１０は直流電圧を出力するので、スイッチング素子をスイッチングして直流変換回路２０を動作させ、直流電力をバッテリＢＡＴへ出力して充電する。また、交流変換回路３０は、力率改善回路１０の出力側と電気的に接続されているので、スイッチング素子をスイッチングして交流変換回路３０を動作させ、コンセントＯＬＴへ交流電力を出力する。したがって、充電器１００は、外部電源ＰＷＲから車両ＣのバッテリＢＡＴへ充電している最中に、車両Ｃに設けられたコンセントＯＬＴから家電製品等に交流電力を出力できる。 When the rectifier circuit 11 is connected to the AC power of the external power supply PWR, the power factor improving circuit 10 outputs a DC voltage. The power is output to the battery BAT and charged. Since the AC conversion circuit 30 is electrically connected to the output side of the power factor correction circuit 10, the AC conversion circuit 30 switches the switching elements to operate the AC conversion circuit 30 and outputs AC power to the outlet OLT. Therefore, charger 100 can output AC power to a household electrical appliance or the like from outlet OLT provided in vehicle C while charging battery BAT of vehicle C from external power supply PWR.

また、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されていないとき、充電器１００は、バッテリＢＡＴの電力がコンセントＯＬＴに供給されるようにする。この場合、一点鎖線が示すように、交流変換回路３０は、直流変換回路２０の全体（直流電圧変換部２１の全部および平滑部２２）を経由してバッテリＢＡＴからの電力を入力され、交流電力を出力する。 When rectifier circuit 11 is not connected to the AC power of external power supply PWR, charger 100 causes the power of battery BAT to be supplied to outlet OLT. In this case, as indicated by the dashed line, the AC conversion circuit 30 receives the power from the battery BAT via the entire DC conversion circuit 20 (all of the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22), and Is output.

以上の説明から分かるように、交流変換回路３０に入力される、力率改善回路１０と直流変換回路２０の中間の直流電圧は、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０が出力した直流電圧、またはバッテリＢＡＴからの電力を受け直流変換回路２０が出力した直流電圧である。両者は必ずしも同じ直流電圧ではないので、交流変換回路３０は、複数の電圧値の直流電圧を入力されて、通常家電等が接続されるコンセントＯＬＴに１００Ｖの交流電圧を出力する。 As can be understood from the above description, the intermediate DC voltage between the power factor improving circuit 10 and the DC converting circuit 20, which is input to the AC converting circuit 30, is output from the power factor improving circuit 10 by receiving the power from the external power supply PWR. This is a DC voltage or a DC voltage output from the DC conversion circuit 20 upon receiving power from the battery BAT. Since the two are not necessarily the same DC voltage, the AC conversion circuit 30 receives the DC voltage of a plurality of voltage values and outputs an AC voltage of 100 V to an outlet OLT to which a normal home appliance or the like is connected.

なお、本実施例の場合、交流変換回路３０に入力される、力率改善回路１０と直流変換回路２０の中間の直流電圧は、コンセントＯＬＴが出力するピーク電圧より大きい。たとえば、コンセントＯＬＴから１００Ｖの交流電圧を出力する場合、そのピーク電圧は１４１Ｖとなる。したがって、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０が出力する直流電圧や、バッテリＢＡＴからの電力を受け直流変換回路２０が出力する直流電圧は、１４１Ｖ以上である。１４１Ｖ以上であればコンセントＯＬＴに１００Ｖを出力するためには降圧変換だけすればよいので、交流変換回路３０が降圧変換すれば足りる。 In the case of the present embodiment, the intermediate DC voltage between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 input to the AC conversion circuit 30 is higher than the peak voltage output from the outlet OLT. For example, when an AC voltage of 100 V is output from outlet OLT, its peak voltage is 141 V. Therefore, the DC voltage output from the power factor correction circuit 10 receiving power from the external power supply PWR and the DC voltage output from the DC conversion circuit 20 receiving power from the battery BAT are 141 V or more. If the voltage is 141 V or higher, only step-down conversion needs to be performed to output 100 V to the outlet OLT.

一方、力率改善回路１０と直流変換回路２０の中間の直流電圧が上記ピーク電圧未満である場合、昇圧回路が必要になる場合がある。外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０が出力する場合は、外部電源ＰＷＲの交流電圧を適宜選定したり力率改善回路１０が昇圧することにより、別途昇圧する変換回路が必要となることがないようにする。上述したように、交流変換回路３０が力率改善回路１０と直流変換回路２０の間に電気的に接続されることにより、直流変換回路２０に相当する回路の重複を無くした充電器１００を提供することができる。また、この直流電位の箇所で接続することにより、後述する実施例に比して安定した電位でロスが少なく、かつ最も低コストで充電器を提供できる。 On the other hand, when the intermediate DC voltage between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 is lower than the peak voltage, a booster circuit may be required. When the power factor improving circuit 10 receives the power from the external power supply PWR and outputs the power, the conversion circuit for separately boosting the voltage is required by appropriately selecting the AC voltage of the external power source PWR or boosting the power factor improving circuit 10. Make sure you don't have to. As described above, the AC converter 30 is electrically connected between the power factor correction circuit 10 and the DC converter 20 to provide the charger 100 in which the circuit corresponding to the DC converter 20 is eliminated. can do. In addition, by connecting at a location of this DC potential, a charger can be provided at a stable potential, with less loss, and at the lowest cost as compared with the embodiment described later.

なお、力率改善回路１０と直流変換回路２０の中間の直流電圧が上記ピーク電圧未満で、昇圧回路が必要になる場合であっても、直流変換回路２０の直流変換と組み合わせて直流変換することで、その昇圧回路は、直流変換する回路の重複を小さくすることができる。 Note that even when the DC voltage between the power factor correction circuit 10 and the DC conversion circuit 20 is lower than the peak voltage and a boost circuit is required, the DC conversion should be performed in combination with the DC conversion of the DC conversion circuit 20. Thus, the booster circuit can reduce the duplication of the DC conversion circuit.

＜第二実施例＞
図３および図４を参照して、本実施例における充電器１００Ａを説明する。なお、重複記載を避けるために上記実施例と同じ部分には同じ符号を付け、異なる部分を中心に説明する。充電器１００Ａは、外部電源ＰＷＲの交流電力に接続される整流回路１１を有する力率改善回路１０と、力率改善回路１０に一端を、バッテリＢＡＴに他端を接続される直流変換回路２０と、電力を入力されて交流電力を出力する交流変換回路３０とを備える。 <Second embodiment>
Referring to FIG. 3 and FIG. 4, a charger 100A according to the present embodiment will be described. In order to avoid redundant description, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different parts will be mainly described. Charger 100A includes a power factor improvement circuit 10 having a rectifier circuit 11 connected to AC power of external power supply PWR, a DC conversion circuit 20 having one end connected to power factor improvement circuit 10 and the other end connected to battery BAT. And an AC conversion circuit 30 that receives power and outputs AC power.

交流変換回路３０は、一端を力率制御回路１２とコンデンサ１３の間に電気的に接続され、他端をコンセントＯＬＴに接続されている。交流変換回路３０は、力率制御回路１２とコンデンサ１３の中間の直流電圧が入力されて、その直流電力を交流電力に変換する。交流変換回路３０は、上記実施例と比べ入力される側の接続箇所が異なるだけで、交流変換回路３０自体は上記実施例と同じでよい。 The AC conversion circuit 30 has one end electrically connected between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13, and the other end connected to the outlet OLT. The AC conversion circuit 30 receives a DC voltage between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13 and converts the DC power into AC power. The AC conversion circuit 30 is the same as that of the above-described embodiment except that the connection point on the input side is different from that of the above-described embodiment.

図４は、充電器１００Ａにおける電流の流れを示す。図４に示すように、充電器１００Ａは、整流回路１１が外部電源ＰＷＲに接続されているとき、力率改善回路１０は直流電圧を出力するので、スイッチング素子をスイッチングして直流変換回路２０を動作させ、直流電力をバッテリＢＡＴへ出力して充電する。また、力率制御回路１２は直流電圧を出力するので、交流変換回路３０は、力率制御回路１２の出力側と電気的に接続されているので、直流電位の箇所に接続されている。交流変換回路３０は、スイッチング素子をスイッチングして交流変換回路３０を動作させ、その直流電力を変換してコンセントＯＬＴへ交流電力を出力する。したがって、充電器１００Ａは、外部電源ＰＷＲから車両ＣのバッテリＢＡＴへ充電している最中に、車両Ｃに設けられたコンセントＯＬＴから家電製品等に交流電力を出力できる。 FIG. 4 shows a current flow in the charger 100A. As shown in FIG. 4, when the rectifier circuit 11 is connected to the external power supply PWR, the power factor correction circuit 10 outputs a DC voltage. The battery is operated to output DC power to the battery BAT for charging. Also, since the power factor control circuit 12 outputs a DC voltage, the AC conversion circuit 30 is electrically connected to the output side of the power factor control circuit 12 and is therefore connected to a DC potential. The AC conversion circuit 30 switches the switching elements to operate the AC conversion circuit 30, converts the DC power, and outputs the AC power to the outlet OLT. Therefore, charger 100A can output AC power to an electric home appliance or the like from outlet OLT provided in vehicle C while charging battery BAT of vehicle C from external power supply PWR.

また、整流回路１１が交流電力に接続されていないとき、充電器１００Ａは、バッテリＢＡＴの電力がコンセントＯＬＴに供給されるようにする。この場合、一点鎖線が示すように、交流変換回路３０は、直流変換回路２０の全体（直流電圧変換部２１の全体および平滑部２２）を経由してバッテリＢＡＴからの電力を入力され、交流電力を出力する。 When rectifier circuit 11 is not connected to the AC power, charger 100A causes the power of battery BAT to be supplied to outlet OLT. In this case, as indicated by the one-dot chain line, the AC conversion circuit 30 receives the power from the battery BAT via the entire DC conversion circuit 20 (the entire DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22). Is output.

以上の説明から分かるように、交流変換回路３０に入力される、力率制御回路１２とコンデンサ１３の中間の直流電圧は、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率制御回路１２が出力した直流電圧、またはバッテリＢＡＴからの電力を受け直流変換回路２０が出力した直流電圧である。 As can be understood from the above description, the DC voltage input between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13, which is input to the AC conversion circuit 30, is the DC voltage output from the power factor control circuit 12 upon receiving power from the external power supply PWR. Or a DC voltage output from the DC conversion circuit 20 upon receiving power from the battery BAT.

なお、本実施例の場合、交流変換回路３０に入力される、力率制御回路１２とコンデンサ１３の中間の直流電圧は、コンセントＯＬＴが出力するピーク電圧より大きい。たとえば、コンセントＯＬＴから１００Ｖの交流電圧を出力する場合、そのピーク電圧は１４１Ｖとなる。したがって、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率制御回路１２が出力する直流電圧は昇圧される。そして、バッテリＢＡＴからの電力を受け直流変換回路２０が出力する直流電圧は、１４１Ｖ以上に昇圧回路が必要である。１４１Ｖ以上であればコンセントＯＬＴに１００Ｖを出力するためには降圧変換だけすればよいので、交流変換回路３０が降圧変換すれば足りる。 In the case of the present embodiment, the DC voltage between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13, which is input to the AC conversion circuit 30, is higher than the peak voltage output from the outlet OLT. For example, when an AC voltage of 100 V is output from outlet OLT, its peak voltage is 141 V. Therefore, the DC voltage output from the power factor control circuit 12 receiving the power from the external power supply PWR is boosted. The DC voltage output from the DC conversion circuit 20 receiving the power from the battery BAT requires a booster circuit of 141 V or more. If the voltage is 141 V or higher, only step-down conversion needs to be performed to output 100 V to the outlet OLT.

一方、力率制御回路１２とコンデンサ１３の中間の直流電圧がピーク電圧未満である場合、昇圧回路が必要になる場合がある。バッテリＢＡＴからの電力を受け直流変換回路２０が出力する場合は、直流変換回路２０が適宜昇圧して適切な直流電圧とすることができるので、昇圧する変換回路は不要である。外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率制御回路１２が出力する場合は、外部電源ＰＷＲの交流電圧を適宜選定したり力率制御回路１２が昇圧することにより、別途昇圧する変換回路が必要となることがないようにする。上述したように、交流変換回路３０が力率制御回路１２とコンデンサ１３の間に電気的に接続されることにより、直流変換回路２０に相当する回路の重複を無くした充電器１００Ａを提供することができる。また、充電器１００Ａは、この直流電位の箇所で接続することにより、後述する第四実施例に比して安定した電位でロスが少ない。 On the other hand, when the DC voltage between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13 is lower than the peak voltage, a booster circuit may be required. When the DC conversion circuit 20 receives the power from the battery BAT and outputs it, the DC conversion circuit 20 can appropriately increase the voltage to an appropriate DC voltage, so that the conversion circuit for increasing the voltage is unnecessary. When the power factor control circuit 12 receives the power from the external power source PWR and outputs the power, the conversion circuit for separately boosting the voltage is required by appropriately selecting the AC voltage of the external power source PWR or boosting the power factor control circuit 12. Make sure you don't have to. As described above, by providing the charger 100A in which the AC conversion circuit 30 is electrically connected between the power factor control circuit 12 and the capacitor 13, the circuit corresponding to the DC conversion circuit 20 is eliminated. Can be. Further, by connecting the charger 100A at the location of the DC potential, the charger 100A has a stable potential and less loss as compared with a fourth embodiment described later.

＜第三実施例＞
図５および図６を参照して、本実施例における充電器１００Ｂを説明する。なお、重複記載を避けるために上記実施例と同じ部分には同じ符号を付け、異なる部分を中心に説明する。充電器１００Ｂは、外部電源ＰＷＲの交流電力に接続される整流回路１１を有する力率改善回路１０と、力率改善回路１０に一端を、バッテリＢＡＴに他端を接続される直流変換回路２０と、電力を入力されて交流電力を出力する交流変換回路３０とを備える。 <Third embodiment>
Referring to FIG. 5 and FIG. 6, a charger 100B in the present embodiment will be described. In order to avoid redundant description, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different parts will be mainly described. Charger 100B includes a power factor improvement circuit 10 having a rectifier circuit 11 connected to AC power of external power supply PWR, a DC conversion circuit 20 having one end connected to power factor improvement circuit 10 and the other end connected to battery BAT. And an AC conversion circuit 30 that receives power and outputs AC power.

交流変換回路３０は、一端を直流電圧変換部２１と平滑部２２の間に電気的に接続され、他端をコンセントＯＬＴに接続されている。交流変換回路３０は、直流電圧変換部２１と平滑部２２の中間の直流電圧が入力されて、その直流電力を交流電力に変換する。交流変換回路３０は、上記実施例と比べ入力される側の接続箇所が異なるだけで、交流変換回路３０自体は上記実施例と同じでよい。また、変換回路３０の入力側に平滑のためのコンデンサを設けてもよい。 The AC conversion circuit 30 has one end electrically connected between the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22 and the other end connected to the outlet OLT. The AC conversion circuit 30 receives a DC voltage between the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22 and converts the DC power into AC power. The AC conversion circuit 30 is the same as that of the above-described embodiment except that the connection point on the input side is different from that of the above-described embodiment. Further, a capacitor for smoothing may be provided on the input side of the conversion circuit 30.

図６は、充電器１００Ｂにおける電流の流れを示す。図６に示すように、充電器１００Ｂは、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されているとき、力率改善回路１０は直流電圧を出力し、スイッチング素子をスイッチングして直流変換回路２０を動作させ、直流電力をバッテリＢＡＴへ出力して充電する。また、直流電圧変換部２１はバッテリＢＡＴの直流電圧を変換した電圧を出力するので、交流変換回路３０は、直流電位の箇所に接続されている。そうすると、充電器１００Ｂは、スイッチング素子をスイッチングして交流変換回路３０を動作させ、直流電力を変換してコンセントＯＬＴへ交流電力を出力する。したがって、外部電源ＰＷＲから車両ＣのバッテリＢＡＴへ充電している最中に、車両Ｃに設けられたコンセントＯＬＴから家電製品等に交流電力を出力できる。 FIG. 6 shows a current flow in the charger 100B. As shown in FIG. 6, when the rectifier circuit 11 is connected to the AC power of the external power supply PWR, the power factor correction circuit 10 outputs a DC voltage, and switches the switching element to switch the DC element. 20 to operate and output DC power to the battery BAT for charging. Further, since the DC voltage converter 21 outputs a voltage obtained by converting the DC voltage of the battery BAT, the AC conversion circuit 30 is connected to a DC potential. Then, charger 100B switches the switching element to operate AC conversion circuit 30, converts DC power, and outputs AC power to outlet OLT. Therefore, while charging the battery BAT of the vehicle C from the external power supply PWR, AC power can be output from the outlet OLT provided in the vehicle C to home electric appliances and the like.

また、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されていないとき、充電器１００Ｂは、バッテリＢＡＴの電力がコンセントＯＬＴに供給されるようにする。この場合、一点鎖線が示すように、交流変換回路３０は、直流変換回路２０の一部である直流電圧変換部２１を経由してバッテリＢＡＴからの電力を入力され、交流電力を出力する。 When rectifier circuit 11 is not connected to the AC power of external power supply PWR, charger 100B causes the power of battery BAT to be supplied to outlet OLT. In this case, as indicated by a dashed line, the AC conversion circuit 30 receives power from the battery BAT via the DC voltage conversion unit 21 which is a part of the DC conversion circuit 20, and outputs AC power.

以上の説明から分かるように、交流変換回路３０に入力される直流電圧変換部２１と平滑部２２の中間の直流電圧は、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０を経由して直流電圧変換部２１が出力した直流電圧、またはバッテリＢＡＴからの電力を受け直流電圧変換部２１が出力した直流電圧である。 As can be understood from the above description, the intermediate DC voltage between the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22 input to the AC conversion circuit 30 receives power from the external power supply PWR and receives the DC power via the power factor improvement circuit 10. The DC voltage output from the voltage conversion unit 21 or the DC voltage output from the DC voltage conversion unit 21 upon receiving power from the battery BAT.

なお、本実施例の場合、バッテリＢＡＴの最低電圧が、コンセントＯＬＴの出力電圧より大きい場合は、交流変換回路３０に入力される、直流電圧変換部２１と平滑部２２の中間の直流電圧は、コンセントＯＬＴが出力するピーク電圧より大きい。たとえば、コンセントＯＬＴから１００Ｖの交流電圧を出力する場合、そのピーク電圧は１４１Ｖとなる。したがって、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０を経由して直流電圧変換部２１が出力する直流電圧や、バッテリＢＡＴからの電力を受け直流電圧変換部２１が出力する直流電圧が、１４１Ｖ以上であればコンセントＯＬＴに１００Ｖを出力するためには降圧変換だけすればよいので、交流変換回路３０が降圧変換すれば足りる。 In the case of the present embodiment, when the lowest voltage of the battery BAT is higher than the output voltage of the outlet OLT, the DC voltage between the DC voltage converter 21 and the smoothing unit 22 that is input to the AC converter 30 is: It is higher than the peak voltage output from the outlet OLT. For example, when an AC voltage of 100 V is output from outlet OLT, its peak voltage is 141 V. Therefore, the DC voltage output from the DC voltage conversion unit 21 via the power factor improvement circuit 10 after receiving the power from the external power supply PWR or the DC voltage output from the DC voltage conversion unit 21 after receiving the power from the battery BAT is: If the voltage is 141 V or higher, only step-down conversion needs to be performed to output 100 V to the outlet OLT.

一方、直流電圧変換部２１と平滑部２２の中間の直流電圧がピーク電圧未満である場合、昇圧回路が必要になる場合がある。しかし、バッテリＢＡＴからの電力を受け直流電圧変換部２１が出力する場合は、交流変換回路３０が適宜昇圧して交流電流出力する。外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０を経由して直流電圧変換部２１が出力する場合は、交流変換回路３０が適宜昇圧して交流電流出力する。この直流電位の箇所で接続することにより、後述する第四実施例に比して安定した電位でロスが少ない。 On the other hand, when the DC voltage between the DC voltage converter 21 and the smoothing unit 22 is lower than the peak voltage, a booster circuit may be required. However, when the DC voltage converter 21 receives the power from the battery BAT and outputs the DC voltage, the AC conversion circuit 30 appropriately boosts and outputs an AC current. When the DC voltage conversion unit 21 receives the power from the external power supply PWR and outputs the power via the power factor improvement circuit 10, the AC conversion circuit 30 appropriately boosts and outputs an AC current. By connecting at this DC potential, the potential is stable and the loss is small compared to the fourth embodiment described later.

＜第四実施例＞
図７および図８を参照して、本実施例における充電器１００Ｃを説明する。なお、重複記載を避けるために上記実施例と同じ部分には同じ符号を付け、異なる部分を中心に説明する。充電器１００Ｃは、外部電源ＰＷＲの交流電力に接続される整流回路１１を有する力率改善回路１０と、力率改善回路１０に一端を、バッテリＢＡＴに他端を接続される直流変換回路２０Ｃと、電力を入力されて交流電力を出力する交流変換回路３０Ｃとを備える。なお、本図では、外部電源ＰＷＲや力率改善回路１０などを省略している。 <Fourth embodiment>
Referring to FIGS. 7 and 8, a description will be given of a charger 100C in the present embodiment. In order to avoid redundant description, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different parts will be mainly described. Charger 100C includes a power factor improvement circuit 10 having a rectifier circuit 11 connected to AC power of external power supply PWR, a DC conversion circuit 20C having one end connected to power factor improvement circuit 10 and the other end connected to battery BAT. And an AC conversion circuit 30C that receives power and outputs AC power. In FIG. 1, the external power supply PWR, the power factor improvement circuit 10, and the like are omitted.

直流変換回路２０Ｃは、トランスを含み、スイッチング素子をスイッチングすることにより、力率改善回路１０から入力された直流電圧を所定の安定した直流電圧に変換するいわゆる双方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。直流変換回路２０Ｃは、電力を入力される側に直流電圧変換部２１Ｃと、電力を出力する側に平滑部２２を有する。直流電圧変換部２１Ｃは、トランスの両側に配置されたフルブリッジ回路のスイッチング素子をスイッチングすることにより、入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換する。平滑部２２は、直流電圧変換部２１Ｃが変換した直流電圧から脈動成分を除去し安定した直流電圧を出力する。 The DC conversion circuit 20C includes a transformer, and is a so-called bidirectional DC / DC converter that converts a DC voltage input from the power factor correction circuit 10 into a predetermined stable DC voltage by switching a switching element. The DC conversion circuit 20C has a DC voltage conversion unit 21C on the power input side and a smoothing unit 22 on the power output side. The DC voltage converter 21C converts the input DC voltage into a predetermined DC voltage by switching the switching elements of the full bridge circuit arranged on both sides of the transformer. The smoothing unit 22 removes a pulsating component from the DC voltage converted by the DC voltage conversion unit 21C and outputs a stable DC voltage.

直流電圧変換部２１Ｃのトランス部分は、後述する交流変換回路３０Ｃのトランス部分と磁気結合可能に構成されている。本図では、直流電圧変換部２１Ｃのトランス部分は、一次側の位置に（図視で左側に）交流変換回路３０Ｃのトランス部分を受け入れ可能な構成となっているが、これに限られず、二次側の位置に（図視で右側に）受け入れ可能な構成となっていてもよい。 The transformer portion of the DC voltage converter 21C is configured to be magnetically coupled to a transformer portion of an AC conversion circuit 30C described later. In this figure, the transformer portion of the DC voltage converter 21C is configured to be able to receive the transformer portion of the AC conversion circuit 30C at the primary position (to the left in the drawing), but is not limited to this. A configuration that can be received at the next position (to the right in the drawing) may be adopted.

交流変換回路３０Ｃは、上述した実施例では電気的に接続されていたが、一端を直流電圧変換部２１Ｃ内において磁気結合によりトランスとして接続される。すなわち、交流変換回路３０Ｃは、直流電圧変換部２１Ｃのトランスの巻線と磁気結合する巻線を有し、その巻線が直流電圧変換部２１Ｃ内のトランスに組み込まれることで直流電圧変換部２１に磁気的に接続される。なお、一次側の巻線に対する交流変換回路３０Ｃのトランスの巻線比は、昇圧・降圧・同比のいずれであってもよい。交流変換回路３０Ｃは、直流電圧変換部２１Ｃのトランスの電磁誘導により発生する交流電圧が入力されて、それを整流し、フルブリッジ回路のスイッチング素子をスイッチングすることにより、その交流電力をコンセントＯＬＴに適合する交流電力に変換する。 Although the AC conversion circuit 30C is electrically connected in the above-described embodiment, one end is connected as a transformer by magnetic coupling in the DC voltage conversion unit 21C. That is, the AC conversion circuit 30C has a winding that is magnetically coupled with the winding of the transformer of the DC voltage conversion unit 21C, and the winding is incorporated in the transformer in the DC voltage conversion unit 21C, so that the DC voltage conversion unit 21C Is magnetically connected to Note that the winding ratio of the transformer of the AC conversion circuit 30C to the primary winding may be any of step-up, step-down, and same ratio. The AC conversion circuit 30C receives the AC voltage generated by the electromagnetic induction of the transformer of the DC voltage conversion unit 21C, rectifies the AC voltage, and switches the switching element of the full bridge circuit, thereby transferring the AC power to the outlet OLT. Convert to compatible AC power.

図８は、充電器１００Ｃにおける電流の流れを示す。図８に示すように、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されているとき、力率改善回路１０は直流電圧を出力するので、スイッチング素子をスイッチングして直流変換回路２０Ｃを動作させ、直流電力をバッテリＢＡＴへ出力して充電する。また、直流電圧変換部２１Ｃのトランスでは一次側として電磁誘導を起こすので、交流変換回路３０Ｃのトランスでは起電力が生じて交流変換回路３０Ｃ内で交流の電力が発生する。その交流の電力を基に、交流変換回路３０Ｃは、スイッチング素子をスイッチングして交流変換回路３０Ｃを動作させ、コンセントＯＬＴに適合した交流電力を出力する。したがって、外部電源ＰＷＲから車両ＣのバッテリＢＡＴへ充電している最中に、車両Ｃに設けられたコンセントＯＬＴから家電製品等に交流電力を出力できる。 FIG. 8 shows a current flow in the charger 100C. As shown in FIG. 8, when the rectifier circuit 11 is connected to the AC power of the external power supply PWR, the power factor correction circuit 10 outputs a DC voltage, so that the switching elements are switched to operate the DC conversion circuit 20C. , And outputs DC power to the battery BAT for charging. In the transformer of the DC voltage converter 21C, electromagnetic induction occurs as the primary side, so that an electromotive force is generated in the transformer of the AC conversion circuit 30C, and AC power is generated in the AC conversion circuit 30C. Based on the AC power, the AC conversion circuit 30C switches the switching element to operate the AC conversion circuit 30C, and outputs AC power suitable for the outlet OLT. Therefore, while charging the battery BAT of the vehicle C from the external power supply PWR, AC power can be output from the outlet OLT provided in the vehicle C to home electric appliances and the like.

また、整流回路１１が交流電力に接続されていないとき、充電器１００Ｃは、バッテリＢＡＴの電力がコンセントＯＬＴに供給されるようにする。この場合、一点鎖線が示すように、交流変換回路３０Ｃのトランスは、直流電圧変換部２１Ｃ内のトランスの電磁誘導により、起電力が生じて交流変換回路３０Ｃ内で交流の電力が発生する。その交流の電力を基に、交流変換回路３０Ｃは、スイッチング素子をスイッチングして交流変換回路３０Ｃを動作させ、コンセントＯＬＴに適合した交流電力を出力する。 When rectifier circuit 11 is not connected to the AC power, charger 100C causes the power of battery BAT to be supplied to outlet OLT. In this case, as indicated by the dashed line, the transformer of the AC conversion circuit 30C generates electromotive force due to electromagnetic induction of the transformer in the DC voltage conversion unit 21C, and generates AC power in the AC conversion circuit 30C. Based on the AC power, the AC conversion circuit 30C switches the switching element to operate the AC conversion circuit 30C, and outputs AC power suitable for the outlet OLT.

以上の説明から分かるように、交流変換回路３０Ｃにトランスを経由して入力される交流電圧は、外部電源ＰＷＲからの電力を受け力率改善回路１０と直流電圧変換部２１内の一次側トランスを経由した交流電圧、またはバッテリＢＡＴからの電力を受け直流電圧変換部２１内の一次側トランスを経由した交流電圧である。したがって、いずれの場合も、直流電圧変換部２１内の一次側トランスを経由した交流電圧であり、また交流変換回路３０Ｃ内のスイッチング回路が存するので、適宜コンセントＯＬＴに適合した交流電圧を出力する。 As can be understood from the above description, the AC voltage input to the AC conversion circuit 30C via the transformer receives the power from the external power supply PWR and passes through the power factor improvement circuit 10 and the primary transformer in the DC voltage conversion unit 21. It is an AC voltage that has passed through, or an AC voltage that has received power from the battery BAT and has passed through the primary transformer in the DC voltage converter 21. Therefore, in each case, since the AC voltage passes through the primary side transformer in the DC voltage conversion unit 21 and the switching circuit in the AC conversion circuit 30C exists, an AC voltage suitable for the outlet OLT is output as appropriate.

交流変換回路３０Ｃは、直流電圧変換部２１Ｃの内部においてトランスとして磁気的に接続（磁気結合）されている。すなわち、交流変換回路３０Ｃは、直流変換回路２０の一部（直流電圧変換部２１Ｃの一次側回路）を経由して外部電源ＰＷＲまたはバッテリＢＡＴからの電力を入力され、交流電力を出力する。これによれば、この交流電位の箇所で接続することにより、上記実施例のように電気的な接続だけでなく、磁気的な接続により接続することができ、柔軟な接続形態を提供することができる。 The AC conversion circuit 30C is magnetically connected (magnetically coupled) as a transformer inside the DC voltage conversion unit 21C. That is, the AC conversion circuit 30C receives power from the external power supply PWR or the battery BAT via a part of the DC conversion circuit 20 (primary circuit of the DC voltage conversion unit 21C), and outputs AC power. According to this, by connecting at the place of this AC potential, not only the electrical connection as in the above embodiment but also the magnetic connection can be performed, and a flexible connection form can be provided. it can.

＜まとめ＞
上述した第一実施例〜第四実施例の説明から明らかなように、交流変換回路（３０、３０Ａ〜Ｃ）は、力率改善回路１０の内部におけるコンデンサ１３と力率制御回路１２の間から、直流電圧変換部（２１、２１Ｃ）と平滑部２２の間までの間のいずれかの位置に電磁気的に接続される。すなわち、第一実施例では、交流変換回路３０は、力率改善回路１０と直流変換回路２０の間に電気的に接続され、第二実施例では、力率改善回路１０内のコンデンサ１３と力率制御回路１２の間に電気的に接続され、第三実施例では、直流変換回路２０内の直流電圧変換部２１と平滑部２２の間に電気的に接続され、第四実施例では、直流電圧変換部２１Ｃの内部においてトランスとして磁気的に接続されている。このような接続をすることで、直流変換回路に相当する回路の重複を小さくするまたは無くした充電器を提供することができる。 <Summary>
As is clear from the above description of the first to fourth embodiments, the AC conversion circuits (30, 30A to 30C) are provided between the capacitor 13 and the power factor control circuit 12 inside the power factor improvement circuit 10. , Is electromagnetically connected to any position between the DC voltage converters (21, 21C) and the smoothing unit 22. That is, in the first embodiment, the AC conversion circuit 30 is electrically connected between the power factor improvement circuit 10 and the DC conversion circuit 20, and in the second embodiment, the capacitor 13 in the power factor improvement circuit 10 The third embodiment is electrically connected between the DC voltage conversion unit 21 and the smoothing unit 22 in the DC conversion circuit 20 in the third embodiment. It is magnetically connected as a transformer inside the voltage converter 21C. By making such a connection, it is possible to provide a charger in which duplication of a circuit corresponding to a DC conversion circuit is reduced or eliminated.

また、整流回路１１が外部電源ＰＷＲの交流電力に接続されていないとき、交流変換回路（３０、３０Ａ〜Ｃ）は、直流変換回路（２１、２１Ｃ）の少なくとも一部を経由してバッテリＢＡＴからの電力を入力されて、交流電力を出力している。 Further, when the rectifier circuit 11 is not connected to the AC power of the external power supply PWR, the AC conversion circuits (30, 30A to C) output from the battery BAT via at least a part of the DC conversion circuits (21, 21C). Is input and AC power is output.

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and can be implemented with a configuration that does not deviate from the contents described in the claims. That is, the present invention has been particularly shown and described with particular reference to particular embodiments thereof, but without departing from the spirit and purpose of the invention, Those skilled in the art can make various modifications in other detailed configurations.

１００充電器
１０力率改善回路
１１整流回路
１２力率制御回路
１３コンデンサ
２０直流変換回路
２１直流電圧変換部
２２平滑部
３０交流変換回路
４０制御部
５０スイッチ
ＰＷＲ外部電源
ＢＡＴバッテリ
ＯＬＴコンセント
Ｃ車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Charger 10 Power factor improvement circuit 11 Rectifier circuit 12 Power factor control circuit 13 Capacitor 20 DC conversion circuit 21 DC voltage conversion part 22 Smoothing part 30 AC conversion circuit 40 Control part 50 Switch PWR External power supply BAT Battery OLT Outlet C Vehicle

Claims

In a charger for charging a battery,
A power factor improvement circuit connected to AC power,
A DC conversion circuit having one end connected to the power factor correction circuit and the other end connected to the battery;
An AC conversion circuit that receives power and outputs AC power,
A charger comprising:
The power factor improvement circuit has a capacitor on the side connected to the DC conversion circuit and a power factor control circuit on the side connected to the power factor improvement circuit,
The DC conversion circuit has a DC voltage conversion unit on the side where power is input, and a smoothing unit on the side connected to the battery,
The AC converter is connected electrical to between the front Symbol DC voltage converter of the smoothing part,
Charger.

When the power factor correction circuit is connected to AC power, the DC conversion circuit is operated to output DC power, and the AC conversion circuit is operated to output AC power. charger according to 1.

When the power factor correction circuit is not connected to AC power, the AC conversion circuit may receive power from the battery via at least a part of the DC conversion circuit and output AC power. The battery charger according to claim 1 , wherein