JPWO2012063331A1 - 電動車両の電源システムおよびその制御方法ならびに電動車両 - Google Patents

Abstract

外部電源（２６０）からの電力を蓄電装置（１１０）の充電電力に変換する充電器（２００）は、電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）の交流電力を補機バッテリ（１８０）の充電電力に変換する。ＣＨＲ（２４０）は、充電器（２００）および蓄電装置（１１０）の間の経路を形成あるいは遮断する。ＤＣ／ＤＣコンバータ（２３０）は、平滑コンデンサ（Ｃ２）と接続された電力線（ＰＬ２）上の直流電力を、補機バッテリ（１８０）の充電電力に変換して電力線（ＰＬ３）に出力する。ＥＣＵ（３００）は、電力線（ＰＬ２）の電圧（Ｖｏ）が判定電圧より低い場合であっても、ＣＨＲ（２４０）がオフされているディスチャージ時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２３０）を動作させて補機バッテリ（１８０）を充電することによって、平滑コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）を放電する。

Description

この発明は、電動車両の電源システムおよびその制御方法ならびに電動車両に関し、より特定的には、外部電源によって充電可能な走行用電動機給電用の主蓄電装置（高圧）と、補機給電用の副蓄電装置（低圧）とを搭載した電動車両の電気システムに関する。

二次電池に代表される蓄電装置からの電力によって車両駆動用電動機を駆動する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両では、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する）によって、この蓄電装置を充電する構成が提案されている。以下では、外部電源による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。

たとえば、特開２００９−２２５５８７号公報（特許文献１）には、外部充電時に充電効率向上および補機負荷系の動作確保を両立するための構成が記載されている。具体的には、車両駆動用電動機およびメインバッテリの間のリレーをオフしたままでも、外部充電と補機負荷系の動作とが可能なように、外部充電によるメインバッテリの充電経路を設ける構成が記載されている。

特開２００９−２２５５８７号公報

外部充電のためには、外部電源からの供給電力を、二次電池に代表される車載蓄電装置の充電電力に変換するための充電装置が必要となる。このような充電装置には、電力変換の途中段あるいは最終段で、直流電圧を平滑するためのコンデンサが設けられることが一般的である。

したがって、外部充電の終了時には、充電器のコンデンサに蓄積電荷が残留することになる。しかしながら、特許文献１では、充電器の構成例については記載があるものの、コンデンサのディスチャージをどのようにするかについては言及されていない。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、車載蓄電装置を外部電源によって充電する充電器を搭載した電動車両において、充電器に含まれる平滑コンデンサのディスチャージを効率的に実行することである。

この発明のある局面では、電動車両の電源システムは、主蓄電装置および副蓄電装置と、充電器と、電力変換器とを備える。主蓄電装置は、車両駆動パワーを発生する電動機に対して入出力される電力を蓄積するために設けられる。充電器は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換するように、平滑コンデンサを含んで構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置よりも出力電圧が低い。電力変換器は、充電器および副蓄電装置の間に設けられ、平滑コンデンサと接続された第１の電力線の電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。制御装置は、第１の電力線の電圧に基づいて電力変換器の動作を制御する。制御装置は、充電器による外部充電時には、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧よりも高いときには、電力変換器を動作させて副蓄電装置を充電し、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧よりも低いときには電力変換器を停止する一方で、外部充電の終了の際の平滑コンデンサのディスチャージ時には、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低下しても、電力変換器を動作させて平滑コンデンサの蓄積電荷を副蓄電装置の充電電力に変換する。

好ましくは、制御装置は、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より高い場合には、副蓄電装置への出力電圧または出力電流が一定となるように電力変換器を動作させる一方で、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低い場合に電力変換器を動作させるときには、出力電流が最大となるように電力変換器を動作させる。

さらに好ましくは、電源システムは、第１の電力線および副蓄電装置の間に、電力変換器をバイパスして接続された第２の開閉器をさらに備える。制御装置は、ディスチャージ時に、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧よりも低い第２の判定電圧よりも低下すると第２の開閉器をオンする。

また、さらに好ましくは、電源システムは、第１の電力線の電圧を昇圧して電力変換器の入力側へ出力するための昇圧回路をさらに備える。そして、制御装置は、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低い場合に電力変換器を動作させるときには、昇圧回路によって電力変換器の入力電圧が第１の判定電圧よりも高くなるように制御する。

あるいは、さらに好ましくは、平滑コンデンサは、第１の電力線と接続された第１のコンデンサと、第１の電力線とは異なる第２の電力線と接続された第２のコンデンサとを含む。そして、充電器は、第１の電力線および第２の電力線の間で直流電力変換を行なうための電力変換ユニットを含む。電力変換ユニットは、ディスチャージ時には、第２の電力線の電力を変換して第１の電力線へ出力するように動作する。

好ましくは、第１の判定電圧は、電力変換器の定格入力電圧範囲の下限値に対応して定められる。

この発明の他の局面では、車両駆動パワーを発生する電動機を搭載した電動車両の電源システムの制御方法であって、電源システムは、主蓄電装置および副蓄電装置と、充電器と、電力変換器とを備える。主蓄電装置は、車両駆動パワーを発生する電動機に対して入出力される電力を蓄積するために設けられる。充電器は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換するように、平滑コンデンサを含んで構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置よりも出力電圧が低い。電力変換器は、充電器および副蓄電装置の間に設けられ、平滑コンデンサと接続された第１の電力線の電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。制御方法は、電力変換器の動作指示がある場合に、第１の電力線の電圧を第１の判定電圧と比較するステップと、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より高い場合に、電力変換器を動作させて副蓄電装置を充電するステップと、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低い場合に、外部充電の終了の際の平滑コンデンサのディスチャージ時には、電力変換器を動作させて平滑コンデンサの蓄積電荷を副蓄電装置の充電電力に変換するステップと、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低い場合に、ディスチャージ時以外では電力変換器を停止するステップとを備える。

この発明のさらに他の局面では、外部電源によって充電可能な電動車両であって、車両駆動パワーを発生する電動機と、主蓄電装置および副蓄電装置と、充電器と、電力変換器とを備える。主蓄電装置は、電動機に対して入出力される電力を蓄積するために設けられる。充電器は、外部電源からの電力を主蓄電装置の充電電力に変換するように、平滑コンデンサを含んで構成される。副蓄電装置の出力電圧は、主蓄電装置よりも出力電圧が低い。電力変換器は、充電器および副蓄電装置の間に設けられ、平滑コンデンサと接続された第１の電力線の電力を副蓄電装置の充電電力に変換するように構成される。制御装置は、第１の電力線の電圧に基づいて電力変換器の動作を制御する。制御装置は、充電器による外部充電時には、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧よりも高いときには、電力変換器を動作させて副蓄電装置を充電し、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧よりも低いときには電力変換器を停止する一方で、外部充電の終了の際の平滑コンデンサのディスチャージ時には、第１の電力線の電圧が第１の判定電圧より低下しても、電力変換器を動作させて平滑コンデンサの蓄積電荷を副蓄電装置の充電電力に変換する。

この発明によれば、車載蓄電装置を外部電源によって充電する充電器を搭載した電動車両において、充電器に含まれる平滑コンデンサのディスチャージを効率的に実行することができる。

本発明の実施の形態１による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。 図１に示したＰＣＵの構成例を示すブロック図である。 図１に示した外部充電用の充電器の構成例を示す回路図である。 実施の形態１による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。 実施の形態２による電動車両の電源システムの構成の要部を示すブロック図である。 実施の形態２による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。 実施の形態３による電動車両の電源システムの構成の要部を示すブロック図である。 実施の形態３による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。 実施の形態２および３を組み合わせた電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則として繰返さないものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。

図１を参照して、電動車両１００は、「主蓄電装置」に対応する蓄電装置１１０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System Main Relay）とも称する。）１１５と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、走行用電動機であるモータジェネレータ１３０と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、制御装置３００とを備える。

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池により構成される。たとえば、蓄電装置１１０の出力電圧は２００Ｖ程度である。あるいは、蓄電装置１１０は、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子によって、あるいは、蓄電素子と二次電池との組み合わせによって構成されてもよい。

制御装置３００は、図示しない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、および入出力バッファを含む電子制御ユニット（Electronic Control Unit）により構成される。制御装置３００（以下、ＥＣＵ３００とも称する）は、電動車両１００に搭載された各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

蓄電装置１１０は、ＳＭＲ１１５を介して、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と接続さされる。電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１は、モータジェネレータ１３０を駆動するためのＰＣＵ１２０に接続される。蓄電装置１１０は、電動車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄える。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの他方端は、ＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切替える。

図２は、ＰＣＵ１２０の内部構成の一例を示す図である。
図２を参照して、ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２と、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４とを含む。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１との間で双方向の電力変換を行なう。コンバータ１２１については、直流電圧変換機能を有する電力変換回路（たとえば、双方向のチョッパ回路）の回路構成を任意に適用できる。

インバータ１２２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１に接続される。インバータ１２２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０を駆動する。インバータ１２２については、一般的な三相インバータの回路構成を適用できる。

なお、本実施の形態においては、モータジェネレータおよびインバータの対が１つ設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータおよびインバータの対を複数備える構成としてもよい。

平滑コンデンサＣ３は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ４は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

再び図１を参照して、モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０の出力トルクは、図示しない減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して、駆動輪１５０に伝達される。駆動輪１５０に伝達されたトルクによって、電動車両１００は走行する。モータジェネレータ１３０は、電動車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。

このように、電動車両１００は、車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、ならびにエンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含むものである点について、確認的に記載する。

図１に示された電動車両１００の構成から、モータジェネレータ１３０、動力伝達ギア１４０および駆動輪１５０を除いた部分によって、電動車両の電源システムが構成される。

電源システムは、さらに、外部電源２６０からの電力によって蓄電装置１１０を外部充電するための構成（外部充電系）として、充電器２００と、充電リレー２４０と、充電インレット２５０とを含む。一般的には、外部電源２６０は商用交流電源で構成される。

充電インレット２５０には、外部電源２６０および電動車両１００を電気的に接続するための充電ケーブル２８０の充電コネクタ２７０が接続される。そして、外部電源２６０からの電力が、充電ケーブル２８０を介して電動車両１００に伝達される。充電ケーブル２８０には図示しないリレーが内蔵されており、当該リレーが外部充電時にはオンされる一方で、外部充電終了時にはオフされる。

充電器２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して充電インレット２５０に接続される。また、充電器２００は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２と、外部充電時にオンされる充電リレー２４０（以下、ＣＨＲ２４０とも称する）とを介して、蓄電装置１１０と電気的に接続される。

ＣＨＲ２４０は、蓄電装置１１０の正極端子と電力線ＰＬ２との間、および、蓄電装置１１０の負極端子と接地線ＮＬ２との間に接続される。ＣＨＲ２４０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、蓄電装置１１０と充電器２００との間の経路を形成あるいは遮断する。

外部充電時には、ＣＨＲ２４０をオンすることによって、外部電源２６０からの電力によって蓄電装置１１０を充電するための通電経路が形成される。

非外部充電時においては、ＳＭＲ２４０をオフすることによって、外部充電系の機器群に対して、蓄電装置１１０の出力電圧が印加されることを回避できる。これにより、外部充電系機器群の寿命を延ばすことができる。同様に、外部充電時には、ＳＭＲ１１５をオフすることによって、外部充電のための電力が、ＳＭＲ１１５よりも下流側の車両走行系の機器群に印加されないようにすることができる。これにより、車両走行系の機器群の寿命が外部充電の影響によって低下することを防止できる。

充電器２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＥに基づいて、外部電源２６０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０を充電するための直流電力に変換する。充電器２００は、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット２０２と、ＤＣ／ＤＣ変換ユニット２０４とを含む。

ＡＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電力を直流電力に変換して、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に出力する。平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に接続される。

ＤＣ／ＤＣ変換ユニット２０４は、直流電圧変換動作によって、電力線ＰＬ４上の直流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換して、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２の間に出力する。平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２の間に接続される。

図３には、充電器２００の構成例が示される。
図３を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は、リアクトルＬ１，Ｌ２と、ブリッジ回路１１２とを含む。

リアクトルＬ１は、電力線ＡＣＬ１と直列に接続される。リアクトルＬ２は、電力線ＡＣＬ２と直列に接続される。ブリッジ回路１１２は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電圧Ｖａｃを直流電圧に変換して、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に出力する。平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の間に接続される。

ＤＣ／ＤＣ変換ユニット２０４は、ブリッジ回路１１４，１１６と、トランス１１７とを含む。

ブリッジ回路１１４は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４の直流電圧を交流電力に変換して、トランス１１７の一次側に出力する。トランス１１７は、所定の一次／二次側巻線比に従って一次側の交流電圧を電圧変換して、二次側へ出力する。

ブリッジ回路１１６は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、トランス１１７の二次側の交流電圧を直流電圧に変換して、変換した直流電圧Ｖｄｃを、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２の間に出力する。

このようにすると、外部電源２６０および蓄電装置１１０との間で絶縁を確保しながら、外部電源２６０からの交流電圧Ｖａｃ（たとえば１００ＶＡＣ）を、蓄電装置１１０を充電する直流電圧Ｖｄｃに変換することができる。なお、ブリッジ回路１１２，１１４，１１６における、ＡＣ／ＤＣ変換あるいは、ＤＣ／ＡＣ変換のための電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御については周知のものを適用可能であるので、詳細な説明は省略する。

再び、図１を参照して、電源システムは、さらに、低電圧系（補機系）の構成として、「副蓄電装置」に対応する補機バッテリ１８０と、補機負荷１９０と、「電力変換器」に対応するＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とを含む。

補機バッテリ１８０は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ１８０の出力電圧は、蓄電装置１１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。

補機負荷１９０には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２と電力線ＰＬ３との間に接続される。電力線ＰＬ２の電圧Ｖｏは、電圧センサ２０６によって検出される。図１の構成では、電圧センサ２０６によって検出された電圧Ｖｏは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎに相当する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤに基づいて、平滑コンデンサＣ２と接続された電力線ＰＬ２上の直流電圧を降圧して電力線ＰＬ３に出力するように構成される。電力線ＰＬ３によって、補機バッテリ１８０、補機負荷１９０およびＥＣＵ３００などの車両全体の低電圧系に電力が供給される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、代表的には、電力用半導体スイッチング素子（図示せず）を含むスイッチングレギュレータであり、出力電圧Ｖａｘおよび／または出力電流Ｉａｘの制御機能を有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０には、公知の任意の回路構成を適用することができる。

外部充電時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、充電器２００が電力線ＰＬ２に出力した、外部電源２６０からの電力を源とする直流電力を、補機バッテリ１８０の充電電力に変換する。

なお、図１では図示を省略しているが、外部充電系に関連して動作するＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の他に、補機バッテリ１８０を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータをさらに配置してもよい。たとえば、電力線ＰＬ１と電力線ＰＬ３との間に、電力線ＰＬ１の直流電圧を降圧して電力線ＰＬ３に出力するように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータを配置することができる。

ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１１５、ＰＣＵ１２０、充電器２００、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０および、ＣＨＲ２４０などを制御するための制御信号を出力する。

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に含まれるセンサ（図示せず）からの電圧ＶＢ１、温度ＴＢ１および電流ＩＢ１の検出値を受ける。ＥＣＵ３００は、これらの検出値の少なくとも一部に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。さらに、ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０に含まれるセンサ（図示せず）からの電圧ＶＢ２、温度ＴＢ２および電流ＩＢ２のうちの少なくとも一部の検出値を受ける。ＥＣＵ３００は、補機バッテリ１８０の検出値に基づいて、補機バッテリ１８０の出力状態を検知することができる。

図１に示した電源システムにおいて、外部充電時には、ＥＣＵ３００によって、蓄電装置１１０の充電状態が監視される。そして、蓄電装置１１０がＳＯＣが所定レベル（満充電レベルや予め指示されたレベル）に達したり、所定の充電時間が経過したりすることで所定の充電終了条件が成立すると、ＥＣＵ３００は外部充電の終了を指示する。

外部充電が終了すると、充電器２００は、外部電源２６０からの電力を蓄電装置１１０の充電電力に変換する動作を停止する。さらに、ＣＨＲ２４０がオフされて、蓄電装置１１０が電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２から切離される。また、充電ケーブル２８０の内蔵リレー（図示せず）がオフされて、外部電源２６０が充電器２００から電気的に切離される。

外部充電を終了する際には、充電器２００の平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の蓄積電荷をディスチャージすることが、安全上必要である。平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に対しては、図示しない放電回路（たとえば、放電抵抗および放電リレーによって構成）が設けられることが一般的である。

本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０によって、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の蓄積電荷を補機バッテリ１８０の充電電力に変換することによって、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２をディスチャージする。この際に、充電器２００では、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は停止する。一方、ＤＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は、電力線ＰＬ４上の直流電力を、電力線ＰＬ２上の直流電力に変換するように動作する。これにより、平滑コンデンサＣ１の蓄積電荷は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と接続された電力線ＰＬ２へディスチャージされる。

図４は、実施の形態１による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の制御処理を示すフローチャートである。図４に示す各ステップの処理は、ＥＣＵ３００によるソフトウェア処理またはハードウェア処理によって周期的に実行される。

図４を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１００により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の動作指令の発生が必要な状態であるかどうかを判定する。たとえば、外部充電中に補機バッテリ１８０の充電を行なうとき、あるいは、後述するように外部充電の終了時に平滑コンデンサの蓄積電荷をディスチャージする際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の動作指令が発生される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の動作指令が発生されないとき（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１５０により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を停止する。

一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の動作指令が発生されるとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１１０により、電圧センサ２０６によって検出された電力線ＰＬ２の電圧Ｖｏ、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎを、判定電圧Ｖｌと比較する。

通常、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０には、入力電圧範囲の定格が定められている。この定格入力電圧範囲を外れると、変換効率の低下等が懸念されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は動作を停止するように制御されることが一般的である。たとえば、判定電圧Ｖｌは、定格入力電圧範囲の下限値に対応して定められる。

ＥＣＵ３００は、電圧Ｖｏ（Ｖｄｉｎ）が判定電圧Ｖｌよりも高いとき（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１３０により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の通常制御により動作させる。通常制御では、補機バッテリ１８０の充電を安定化するために、出力電圧Ｖａｘまたは出力電流Ｉａｘを目標値に制御するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は動作する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、一定電流制御または一定電圧制御の下で、電力線ＰＬ２の電力を補機バッテリ１８０の充電電力に変換して電力線ＰＬ３に出力する。

一方、ＥＣＵ３００は、電圧Ｖｏ（Ｖｄｉｎ）が判定電圧Ｖｌよりも低いとき（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１３０により、ディスチャージ中であるか否かを判定する。蓄電装置１１０の充電が完了するとＣＨＲ２４０がオフされるため、外部充電の終了により平滑コンデンサのディスチャージが必要となった場面では、ＣＨＲ２４０がオフされている。したがって、ステップＳ１３０の判定は、ＣＨＲ２４０がオフしているか否かによって判定できる。

ＥＣＵ３００は、平滑コンデンサのディスチャージ時には（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１４０に処理を進めて、入力電圧Ｖｄｉｎが定格入力電圧範囲より低くても、ディスチャージのために、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を停止させることなく動作を継続させる。

なお、ステップＳ１４０では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、ステップＳ１３０のような通常制御ではなく、速やかにディスチャージを終了するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の出力電流Ｉａｘが最大となるような制御を実行する。たとえば、出力電流Ｉａｘの目標値を定格最大電流に設定したり、あるいは、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のデューティを最大値に固定した下で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を動作させることが好ましい。このようにすると、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２のディスチャージを速やかに完了することができる。なお、ＣＨＲ２４０のオフ時には、電力線ＰＬ２にはディスチャージ対象の電力のみが残存しているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を最大電流で動作させても、出力電流Ｉａｘは過大にならないことが予想される。

一方で、ＥＣＵ３００は、ＣＨＲ２４０がオンされているとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５０に処理を進めて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を停止する。すなわち、非ディスチャージ時には、入力電圧Ｖｄｉｎが定格入力電圧範囲より低いときには、通常通りＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を停止させる。

このように、実施の形態１による電動車両の電源装置では、ＣＨＲ２４０のオフ時には、入力電圧Ｖｄｉｎが通常範囲（定格入力電圧範囲）より低くても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を動作させることによって、平滑コンデンサの蓄積電荷を補機バッテリ１８０の充電電力に変換する。これにより、放電回路によって単純にディスチャージする場合と比較して、平滑コンデンサの蓄積電荷を効率的にディスチャージすることができる。なお、ディスチャージの最終段階において、図示しない放電回路の動作を組み合わせることによって、平滑コンデンサの放電を確実に完了させてもよい。

さらに、低電圧範囲（Ｖｄｉｎ＜Ｖｌ）では、通常制御とは異なる条件でＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を動作させることにより、平滑コンデンサのディスチャージを早期に完了することができる。

（実施の形態１の変形例）
図５は、実施の形態１の変形例による電源システムを備えた電動車両の構成を示すブロック図である。

図５を参照して、実施の形態１の変形例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の配置が、図１に示した実施の形態１による構成と異なる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、平滑コンデンサＣ１が接続される電力線ＰＬ４および接地線ＮＬ４と、電力線ＰＬ３との間に接続される。そして、電力線ＰＬ２の電圧Ｖｃを検出するための電圧センサ２０６♯が配置される。図５の構成では、電圧センサ２０６によって検出される電圧Ｖｃは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎに相当する。図５に示したその他の部分の構成は図１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図５に示した電源システムにおいて、外部充電が終了すると、充電器２００において、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は停止する。これにより、外部電源２６０からの電力を蓄電装置１１０の充電電力に変換する動作が停止される。さらに、ＤＣ／ＤＣ変換ユニット２０２は、電力線ＰＬ２上の直流電力を、電力線ＰＬ４上の直流電力に変換するように動作する。これにより、平滑コンデンサＣ２の蓄積電荷は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と接続された電力線ＰＬ１へディスチャージされる。

図５に示した電源システムにおいても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の制御は、図４に示したフローチャートに従って制御することができる。

したがって、実施の形態１の変形例による電源システムにおいても、外部充電の終了時には、実施の形態１と同様に、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の蓄積電荷によって補機バッテリ１８０の充電電力を発生することができる。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、充電器２００を構成する平滑コンデンサのいずれかが接続された電力線と接続されていれば、実施の形態１と同様にＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を用いて、外部充電終了時に平滑コンデンサのディスチャージを実行することができる。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２による電動車両の電源システムの構成の要部を示すブロック図である。

図６を参照して、実施の形態２による電動車両の電源システムでは、実施の形態１およびその変形例の構成と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０をバイパスするためのリレー２４５がさらに配置される点で異なる。電源システムのその他の部分の構成については、実施の形態１またはその変形例による電動車両の電源システムと同様であるので、説明は繰返さない。

図６を参照して、リレー２４５は、平滑コンデンサＣ２（またはＣ１）が接続された電力線ＰＬ２（またはＰＬ４）および電力線ＰＬ３の間、ならびに、平滑コンデンサＣ２（またはＣ１）が接続された接地線ＮＬ２（またはＮＬ４）および接地線ＮＬ３の間に接続される。すなわち、リレー２４５は、電力線ＰＬ２（ＰＬ４）および接地線ＮＬ２（ＮＬ４）と、電力線ＰＬ３および接地線ＮＬ３との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０をバイパスした電気経路に介挿接続される。リレー２４５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３によって制御される。

図６の構成では、リレー２４５をオンすることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介することなく、電力線ＰＬ２（またはＰＬ４）から電力線ＰＬ３へ、平滑コンデンサの蓄積電荷を直接ディスチャージすることができる。

図７は、実施の形態２による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。

図７を図４と比較して、実施の形態２によるＤＣ／ＤＣコンバータの制御では、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時に、ステップＳ２００およびＳ２１０を実行する点で異なる。その他のステップでの処理については図４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎが判定電圧Ｖｌよりも低く、かつ、ディスチャージ中であるときには、ステップＳ２００に処理を進める。入力電圧Ｖｄｉｎは、電圧センサ２０６によって検出された電圧Ｖｏ（図１）、または電圧センサ２０６♯によって検出された電圧Ｖｃ（図５）に相当する。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２００では、入力電圧Ｖｄｉｎを判定電圧Ｖｌｌ（Ｖｌｌ＜Ｖｌ）と比較する。入力電圧Ｖｄｉｎが判定電圧Ｖｌｌよりも低いとき（ステップＳ２００のＹＥＳ判定時）には、平滑コンデンサの蓄積電荷が少ないため、リレー２４５をオンしてディスチャージを実行しても、過大な電流が流れる虞が小さい。したがって、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２１０に処理を進めて、リレー２４５をオンする。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介することなく、平滑コンデンサＣ２（またはＣ１）の電荷が電力線ＰＬ３に対して直接ディスチャージされる。

一方、入力電圧Ｖｄｉｎが判定電圧Ｖｌｌよりも高いとき（Ｓ２００のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、図４と同様のステップＳ１４０により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０によって平滑コンデンサＣ２（またはＣ１）のディスチャージを実行する。

実施の形態２による電動車両の電源システムでは、平滑コンデンサの蓄積電荷が少なくなると、リレー２４５をオンすることによって、平滑コンデンサのディスチャージをさらに速やかに終了することができる。このような入力電圧Ｖｄｉｎが特に低い領域では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の効率がさらに低下することが懸念されるが、実施の形態２の構成によれば、リレー２４５によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０をバイパスするようにディスチャージを実行するので、かかる領域でＤＣ／ＤＣコンバータ２３０が電力変換を実行することを避けられる。

なお、リレー２４５については、電動車両１００の衝突検知時に動作させてもよい。ＥＣＵ３００が、Ｇセンサ等の出力に基づいて、電動車両１００に衝突が発生したことを検知した場合には、安全上、平滑コンデンサのディスチャージを速やかに実行することが好ましい。したがって、電動車両１００の衝突検知時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎに関係なくリレー２４５をオンすることにより、平滑コンデンサのディスチャージを確実かつ速やかに実行することが好ましい。

（実施の形態３）
図８は、実施の形態３による電動車両の電源システムの構成の要部を示すブロック図である。

図８を参照して、実施の形態３による電動車両の電源システムでは、実施の形態１およびその変形例の構成と比較して、昇圧回路２３５がさらに設けられる点で異なる。昇圧回路２３５は、電力線ＰＬ２（またはＰＬ４）および接地線ＮＬ２（またはＮＬ４）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力側との間に配置される。電源システムのその他の部分の構成については、実施の形態１またはその変形例による電動車両の電源システムと同様であるので、説明は繰返さない。

昇圧回路２３５は、リアクトルＬｃと、ダイオードＤｃと、スイッチング素子Ｑｃとを有する。リアクトルＬｃは、電力線ＰＬ２（またはＰＬ４）とノードＮ１との間に接続される。ダイオードＤｃは、ノードＮ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力端子との間に接続される。スイッチング素子Ｑｃは、ノードＮ１と接地線ＮＬ２（またはＮＬ４）との間に接続される。スイッチング素子Ｑｃのオンオフは、制御回路２３７からの制御信号ＰＷＣＨによって制御される。

昇圧回路２３５は、一般的な昇圧チョッパの構成を有している。昇圧回路２３５では、スイッチング素子Ｑｃのデューティ比（スイッチング周期に対するオン期間比）に従って、電圧Ｖｏ（またはＶｃ）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎとの間の電圧変換比が制御される。

また、ダイオードＤｃは、ノードＮ１からＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力端子へ向かう方向を順方向として接続されている。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０から電力線ＰＬ２（またはＰＬ４）へ逆方向の電流が流れることはない。昇圧回路２３５の停止時には、電力線ＰＬ２（ＰＬ４）の電圧Ｖｏ（Ｖｃ）が、ダイオードＤｃを介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０に入力される。

昇圧回路２３５を動作させることによって、平滑コンデンサのディスチャージ時に電圧Ｖｏ（Ｖｃ）が判定電圧Ｖｌより低下しても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧Ｖｄｉｎを定格入力電圧範囲に入れることが可能となる。

制御回路２３７は、電圧Ｖｏ（Ｖｃ）および入力電圧Ｖｄｉｎの検出値に基づいて、Ｖｄｉｎ＞Ｖｌとなるような電圧変換比に対応するデューティ比が実現されるように、スイッチング素子Ｑｃの制御信号ＰＷＣＨを生成する。

図９は、実施の形態３による電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。

図９を図４と比較して、実施の形態３によるＤＣ／ＤＣコンバータの制御では、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時には、ディスチャージのためにＤＣ／ＤＣコンバータの動作を継続させるステップＳ１４０（図４）に加えて、ステップＳ１４５をさらに実行する。その他のステップでの処理については図４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ１４５では、昇圧回路２３５を動作させて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の入力電圧を昇圧する。これにより、電圧Ｖｏ（Ｖｃ）が低下した領域でも、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を通常の入力電圧範囲で動作させることができる。したがって、変換効率を著しく低下させることなく、平滑コンデンサの蓄積電荷を補機バッテリ１８０の充電電力に変換することができる。これにより、平滑コンデンサのディスチャージをさらに効率的に実行できる。

また、図８に示した実施の形態３による電動車両の電源システムの構成と、図６に示した実施の形態２による電動車両の電源システムの構成とを組み合わることも可能である。具体的には、図８に示した構成において、昇圧回路２３５およびＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の両方をバイパスするように、リレー２４５を配置することができる。すなわち、電力線ＰＬ２（またはＰＬ１）および電力線ＰＬ３の間、ならびに、接地線ＮＬ２（またはＮＬ４）および接地線ＮＬ３の間に、図６に示したリレー２４５を接続することが可能である。される。

図１０は、実施の形態２および３を組み合わせた電動車両の電源システムにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御処理を示すフローチャートである。

図１０を図４と比較して、実施の形態２および３の組み合わせによる電源システムでのＤＣ／ＤＣコンバータの制御では、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時に、図７と同様のステップＳ２００により、入力電圧Ｖｄｉｎを判定電圧Ｖｌｌ（Ｖｌｌ＜Ｖｌ）と比較する。

ＥＣＵ３００は、入力電圧Ｖｄｉｎが判定電圧Ｖｌｌよりも低いとき（ステップＳ２００のＹＥＳ判定時）には、図７と同様のステップＳ２１０により、リレー２４５をオンする。この結果、実施の形態２と同様に、平滑コンデンサの蓄積電荷が少ない領域では、平滑コンデンサＣ２（またはＣ１）の電荷が電力線ＰＬ３に対して直接ディスチャージされる。

一方、入力電圧Ｖｄｉｎが判定電圧Ｖｌｌよりも高いとき（Ｓ２００のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、図９と同様に、ステップＳ１４０およびＳ１４５を実行する。これにより、実施の形態３と同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を通常の入力電圧範囲で動作させて、平滑コンデンサの蓄積電荷を補機バッテリ１８０の充電電力に変換することができる。

このように、実施の形態２および３を組み合わせた電動車両の電源システムでは、外部充電の終了時における充電器２００の平滑コンデンサのディスチャージを、効率的に実行できるとともに、速やかに完了させることができる。

なお、本実施の形態およびその変形例において、電力線ＰＬ１以降（車両走行系）の構成は、図示された構成に限定されるものではない。すなわち、上述したように、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等、車輪駆動力発生用の電動機を搭載した電動車両に対して、共通に適用することができる。

さらに、外部充電のための充電器２００についても、上述した必要な範囲での電力変換が可能であれば、任意の回路構成を適用することが可能である点を、確認的に記載する。たとえば、図３には、トランス１１７を用いた絶縁型の充電装置を例示したが、非絶縁型の充電装置を用いることも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、外部電源によって充電可能な走行用電動機給電用の主蓄電装置（高圧）と、補機給電用の副蓄電装置（低圧）とを搭載した電動車両に適用することができる。

１００ 電動車両、１１０ 蓄電装置、１１２，１１４，１１６，１１４，１１６ ブリッジ回路、１１５ システムメインリレー（ＳＭＲ）、１１７ トランス、１２１ コンバータ、１２２ インバータ、１３０ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１８０ 補機バッテリ、１９０ 補機負荷、２００ 充電器、２０２ ＡＣ／ＤＣ変換ユニット、２０４ ＤＣ／ＤＣ変換ユニット、２０６，２０６♯ 電圧センサ、２３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２３５ 昇圧回路、２３７ 制御回路、２４０ 充電リレー（ＣＨＲ）、２４５ リレー、２５０ 充電インレット、２６０ 外部電源、２７０ 充電コネクタ、２８０ 充電ケーブル、３００ 制御装置、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＨＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４ 電力線、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ３ 平滑コンデンサ、Ｄｃ ダイオード（昇圧回路）、ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３，ＮＬ４ 接地線、ＩＢ１，ＩＢ２ 電流（蓄電装置）、Ｉａｘ 出力電流（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｌ１，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２，Ｌｃ リアクトル、Ｎ１ ノード（昇圧回路）、ＰＷＣ，ＰＷＣＨ，ＰＷＤ，ＰＷＥ，ＰＷＩ，ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３ 制御信号、Ｑｃ スイッチング素子（昇圧回路）、ＴＢ１，ＴＢ２ 温度（蓄電装置）、ＶＢ１，ＶＢ２ 電圧（蓄電装置）、Ｖｃ，Ｖｏ 電圧、Ｖａｃ 交流電圧、Ｖａｘ 出力電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｖｄｃ 直流電圧、Ｖｄｉｎ 入力電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｖｌ，Ｖｌｌ 判定電圧。

Claims (15)

1. 車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）に対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
   外部電源（２６０）からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換するための、平滑コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）を含んで構成された充電器（２００）と、
   前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と、
   前記充電器および前記副蓄電装置の間に設けられ、前記平滑コンデンサと接続された第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するように構成された電力変換器（２３０）と、
   前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）に基づいて前記電力変換器の動作を制御するための制御装置（３００）とを備え、
   前記制御装置は、前記充電器による外部充電時には、前記第１の電力線の電圧が第１の判定電圧（Ｖｌ）よりも高いときには、前記電力変換器を動作させて前記副蓄電装置を充電し、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧よりも低いときには前記電力変換器を停止する一方で、前記外部充電の終了の際の前記平滑コンデンサのディスチャージ時には、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低下しても、前記電力変換器を動作させて前記平滑コンデンサの蓄積電荷を前記副蓄電装置の充電電力に変換する、電動車両の電源システム。
2. 前記制御装置（３００）は、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）より高い場合には、前記副蓄電装置（１８０）への出力電圧（Ｖａｘ）または出力電流（Ｉａｘ）が一定となるように前記電力変換器（２３０）を動作させる一方で、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低い場合に前記電力変換器を動作させるときには、前記出力電流が最大となるように前記電力変換器を動作させる、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
3. 前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）および前記副蓄電装置（１８０）の間に、前記電力変換器（２３０）をバイパスして接続された第２の開閉器（２４５）をさらに備え、
   前記制御装置（３００）は、前記ディスチャージ時に、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）よりも低い第２の判定電圧（Ｖｌｌ）よりも低下すると前記第２の開閉器をオンする、請求の範囲第１項または第２項に記載の電動車両の電源システム。
4. 前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電圧を昇圧して前記電力変換器（２３０）の入力側へ出力するための昇圧回路（２３５）をさらに備え、
   前記制御装置（３００）は、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）より低い場合に前記電力変換器（２３０）を動作させるときには、前記昇圧回路によって前記電力変換器の入力電圧（Ｖｄｉｎ）が前記第１の判定電圧よりも高くなるように制御する、請求の範囲第１項または第２項にの電動車両の電源システム。
5. 前記平滑コンデンサは、
   前記第１の電力線と接続された第１のコンデンサ（Ｃ２／Ｃ１）と、
   前記第１の電力線とは異なる第２の電力線と接続された第２のコンデンサ（Ｃ１／Ｃ２）とを含み、
   前記充電器は、
   前記第１の電力線（ＰＬ２／ＰＬ４）および前記第２の電力線（ＰＬ４／ＰＬ２）の間で直流電力変換を行なうための電力変換ユニット（２０４）を含み、
   前記電力変換ユニットは、前記ディスチャージ時には、前記第２の電力線の電力を変換して前記第１の電力線へ出力するように動作する、請求の範囲第１項または第２項に記載の電動車両の電源システム。
6. 前記第１の判定電圧（Ｖｌ）は、前記電力変換器（２３０）の定格入力電圧範囲の下限値に対応して定められる、請求の範囲第１項または第２項に記載の電動車両の電源システム。
7. 車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）を搭載した電動車両の電源システムの制御方法であって、
   前記電源システムは、
   前記電動機（１３０）に対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
   外部電源（２６０）からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換するための、平滑コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）を含んで構成された充電器（２００）と、
   前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と、
   前記充電器および前記副蓄電装置の間に設けられ、前記平滑コンデンサと接続された第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するように構成された電力変換器（２３０）とを備え、
   前記制御方法は、
   前記電力変換器の動作指示がある場合に、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）を第１の判定電圧（Ｖｌ）と比較するステップ（Ｓ１１０）と、
   前記第１の電力線の電圧が第１の判定電圧（Ｖｌ）より高い場合に、前記電力変換器を動作させて前記副蓄電装置を充電するステップ（Ｓ１３０）と、
   前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低い場合に、外部充電の終了の際の前記平滑コンデンサのディスチャージ時には、前記電力変換器を動作させて前記平滑コンデンサの蓄積電荷を前記副蓄電装置の充電電力に変換するステップ（Ｓ１４０）と、
   前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低い場合に、前記ディスチャージ時以外では前記電力変換器を停止するステップ（Ｓ１５０）とを備える、電動車両の電源システムの制御方法。
8. 前記充電するステップ（Ｓ１３０）は、前記副蓄電装置（１８０）への出力電圧（Ｖａｘ）または出力電流（Ｉａｘ）が一定となるように前記電力変換器（２３０）を動作させ、
   前記変換するステップ（Ｓ１４０）は、前記出力電流が最大となるように前記電力変換器を動作させる、請求の範囲第７項に記載の電動車両の電源システムの制御方法。
9. 前記電源システムは、
   前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）および前記副蓄電装置（１８０）の間に前記電力変換器（２３０）をバイパスして接続された第２の開閉器（２４５）をさらに備え、
   前記制御方法は、
   前記ディスチャージ時に、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）よりも低い第２の判定電圧（Ｖｌｌ）よりも低下したときに、前記第２の開閉器をオンするステップ（Ｓ２１０）をさらに備える、請求の範囲第７項または第８項に記載の電動車両の電源システムの制御方法。
10. 前記電源システムは、
    前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電圧を昇圧して前記電力変換器（２３０）の入力側へ出力するための昇圧回路（２３５）をさらに備え、
    前記制御方法は、
    前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）より低い場合に前記電力変換器（２３０）を動作させるときに、前記昇圧回路によって前記電力変換器の入力電圧（Ｖｄｉｎ）が前記第１の判定電圧よりも高くなるように制御するステップ（Ｓ１４５）をさらに備える、請求の範囲第７項または第８項に記載の電動車両の電源システムの制御方法。
11. 外部電源（２６０）によって充電可能な電動車両（１００）であって、
    車両駆動パワーを発生する電動機（１３０）と、
    前記電動機（１３０）に対して入出力される電力を蓄積するための主蓄電装置（１１０）と、
    前記外部電源からの電力を前記主蓄電装置の充電電力に変換するための、平滑コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）を含んで構成された充電器（２００）と、
    前記主蓄電装置よりも出力電圧が低い副蓄電装置（１８０）と、
    前記充電器および前記副蓄電装置の間に設けられ、前記平滑コンデンサと接続された第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電力を前記副蓄電装置の充電電力に変換するように構成された電力変換器（２３０）と、
    前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）に基づいて前記電力変換器の動作を制御するための制御装置（３００）とを備え、
    前記制御装置は、前記充電器による外部充電時には、前記第１の電力線の電圧が第１の判定電圧（Ｖｌ）よりも高いときには、前記電力変換器を動作させて前記副蓄電装置を充電し、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧よりも低いときには前記電力変換器を停止する一方で、前記外部充電の終了の際の前記平滑コンデンサのディスチャージ時には、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低下しても、前記電力変換器を動作させて前記平滑コンデンサの蓄積電荷を前記副蓄電装置の充電電力に変換する、電動車両。
12. 前記制御装置（３００）は、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）より高い場合には、前記副蓄電装置（１８０）への出力電圧（Ｖａｘ）または出力電流（Ｉａｘ）が一定となるように前記電力変換器（２３０）を動作させる一方で、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧より低い場合に前記電力変換器を動作させるときには、前記出力電流が最大となるように前記電力変換器を動作させる、請求の範囲第１１項に記載の電動車両。
13. 前記平滑コンデンサは、
    前記第１の電力線と接続された第１のコンデンサ（Ｃ２／Ｃ１）と、
    前記第１の電力線とは異なる第２の電力線と接続された第２のコンデンサ（Ｃ１／Ｃ２）とを含み、
    前記充電器は、
    前記第１の電力線（ＰＬ２／ＰＬ４）および前記第２の電力線（ＰＬ４／ＰＬ２）の間で直流電力変換を行なうための電力変換ユニット（２０４）を含み、
    前記電力変換ユニットは、前記ディスチャージ時には、前記第２の電力線の電力を変換して前記第１の電力線へ出力するように動作する、請求の範囲第１１項または第１２項に記載の電動車両。
14. 前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）および前記副蓄電装置（１８０）の間に前記電力変換器（２３０）をバイパスして接続された第２の開閉器（２４５）をさらに備え、
    前記制御装置（３００）は、前記ディスチャージ時に、前記第１の電力線の電圧が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）よりも低い第２の判定電圧（Ｖｌｌ）よりも低下すると前記第２の開閉器をオンする、請求の範囲第１１項または第１２項に記載の電動車両。
15. 前記第１の電力線（ＰＬ２，ＰＬ４）の電圧を昇圧して前記電力変換器（２３０）へ出力するための昇圧回路（２３５）をさらに備え、
    前記制御装置（３００）は、前記第１の電力線の電圧（Ｖｏ，Ｖｃ）が前記第１の判定電圧（Ｖｌ）より低い場合に前記電力変換器（２３０）を動作させるときには、前記昇圧回路によって前記電力変換器の入力電圧（Ｖｄｉｎ）が前記第１の判定電圧よりも高くなるように制御する、請求の範囲第１１項または第１２項に記載の電動車両。

Images