WO2014125821A1 - 電源装置、車載電源装置および電気自動車 - Google Patents

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WO2014125821A1
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power factor
factor correction
vehicle
power
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暢晃 佐藤
敏揮 石井
聡 中屋
裕之 京條
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply device, an in-vehicle power supply device, and an electric vehicle that charge an electric storage device with AC electrical energy supplied from an AC power supply.
  • Patent Document 1 As a conventional power supply device, there is one having one power factor correction circuit and one DC / DC converter (for example, Patent Document 1). Conventionally, there is a vehicle including an AC charging port that receives AC electrical energy from a commercial AC power supply (for example, Patent Document 2).
  • a circuit having one power factor correction circuit and one DC / DC converter is referred to as a “power supply circuit”.
  • Patent Document 2 is for charging a vehicle that can be driven using electric energy such as EV (Electric Vehicle) or PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), and is supplied from an AC charging port.
  • the AC power is converted into DC electrical energy by a power supply device such as Patent Document 1 to charge the power storage device.
  • Electric vehicles such as EVs and PHEVs are equipped with power storage devices of various capacities for each vehicle type based on specifications such as vehicle size and maximum travel distance.
  • An object of the present invention is to provide a power supply device with a large output power to a power storage device.
  • a power supply apparatus includes a power factor correction circuit for improving the power factor of alternating electric energy by switching a transistor, and a voltage and current of electric energy whose power factor is improved by the power factor correction circuit.
  • a power supply circuit having a DC / DC converter that converts at least one of them by transistor switching, a power factor improving circuit, and a controller that controls the switching timing of the DC / DC converter.
  • the power supply circuit is provided with N (N is an integer of 2 or more), and the control unit controls the switching timing of the power factor correction circuit to be different among the N power supply circuits.
  • the switching timing of the DC / DC converter is set to be different among the N power supply circuits. Gosuru take the configuration.
  • N is an integer of 2 or more
  • a power supply device having a large output power is provided even when the output power of each power supply circuit is small. be able to.
  • the switching timing of the power factor correction circuit is different among the N power supply circuits, and the switching timing of the DC / DC converter is different between the N power supply circuits, N Switching timing does not match between individual power supply circuits, and electromagnetic noise caused by switching can be reduced.
  • the power supply circuit includes a power factor correction circuit and a DC / DC converter.
  • the power factor correction circuit improves the power factor improvement of AC electric energy by switching the transistor.
  • the DC / DC converter also converts at least one of voltage and current of electric energy whose power factor is improved by the power factor correction circuit by switching the transistor.
  • Both the power factor correction circuit and the DC / DC converter use transistor switching. If the switching timing matches between the power supply circuits connected in parallel, electromagnetic noise is generated.
  • This generation of electromagnetic noise is particularly noticeable in electric vehicles such as EVs and PHEVs that charge a large-capacity power storage device.
  • the generated electromagnetic noise affects electronic devices (radio, car navigation device, etc.) mounted on the vehicle.
  • Embodiments 1 to 4 are to enable reduction of electromagnetic noise caused by switching in a power supply device including N power supply circuits (N is an integer of 2 or more).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an in-vehicle power supply device and a peripheral configuration according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the power factor correction circuit and the DC / DC converter.
  • the on-vehicle power supply device 1 is mounted on the vehicle 2.
  • the in-vehicle power supply device 1 includes a plurality of power supply circuits (15a, 15b), a power storage device 13, and a control unit.
  • the power supply circuit 15a includes a rectifier circuit 10a, a power factor correction circuit 11a, and a DC / DC converter 12a.
  • the power supply circuit 15b includes a rectifier circuit 10b, a power factor correction circuit 11b, and a DC / DC converter 12b.
  • the vehicle 2 is a vehicle that can travel using, for example, electric energy stored in a power storage device such as EV or PHEV as a drive source.
  • the in-vehicle power supply device 1 uses a plurality of power supply circuits (15a, 15b) to supply AC electrical energy supplied from an external power supply device 3 outside the vehicle 2 through an AC charging port 20a provided in the vehicle 2. It converts into direct current electric energy and charges the power storage device 13 mounted on the vehicle 2.
  • the vehicle 2 and the external power supply device 3 are electrically connected using a charging cable 4a.
  • the external power supply device 3 includes a commercial power supply 30 that supplies AC electrical energy.
  • the commercial power supply 30 is electrically connected to the connector 31a.
  • the configuration of each unit will be described in detail.
  • the rectifier circuit 10a includes a bridge diode.
  • the AC electrical energy supplied to the rectifier circuit 10a via the AC charging port 20a is full-wave rectified by the rectifier circuit 10a, converted into a pulsating flow, and output to the power factor correction circuit 11a.
  • the rectifier circuit 10b has the same configuration as the rectifier circuit 10a.
  • the power factor improvement circuit 11a performs power factor improvement of AC electric energy supplied from the AC charging port 20a via the rectifier circuit 10a by switching of a transistor.
  • the AC electrical energy supplied from the AC charging port 20a is converted into DC electrical energy via the rectifier circuit 10a and the power factor correction circuit 11a.
  • the power factor correction circuit 11a includes an IC 111a, a choke coil L1, a diode D1, a capacitor C1, and a switching transistor Q1.
  • the power factor improvement operation is controlled by the control unit 14.
  • the power factor correction circuit reference signal a output from the control unit 14 to be described later is input to the IC 111a.
  • the IC 111a controls the on / off of the switching transistor Q1 with reference to the power factor improving circuit reference signal a, whereby the power factor is improved.
  • the power factor correction circuit 11b has the same configuration as the power factor improvement circuit 11a.
  • the DC / DC converter 12a (corresponding to a DC / DC converter) is controlled by the control unit 14, and at least one of the voltage and current of the electric energy whose power factor has been improved by the power factor improving circuit 11a is obtained by switching the transistor. It is a device to convert.
  • the DC / DC converter 12a includes an IC 121a, switching transistors Q2 to Q5, a transformer Tr1, diodes D2 to D5, a coil L2, and a capacitor C2.
  • the output of the power factor correction circuit 11a is switched by the switching transistors Q2 to Q5 and input to the transformer Tr1.
  • the output of the transformer Tr1 is output from the output terminal of the DC / DC converter 12a via the diodes D2 to D5, the coil L2, and the capacitor C2 in this order.
  • the transformer Tr1 serves to perform voltage conversion while ensuring insulation between the power storage device 13 and the vehicle 2 body.
  • the diodes D2 to D5 play a role of rectifying the outputs switched by the switching transistors Q2 to Q5.
  • the coil L2 and the capacitor C2 constitute a low-pass filter, and play a role of reducing ripple components generated by switching by the switching transistors Q2 to Q5.
  • the IC 121a receives a DC / DC converter reference signal a output from the control unit 14 described later.
  • the IC 121a controls on / off of the switching transistors Q2 to Q5 with reference to the DC / DC converter reference signal a.
  • the DC / DC converter 12b has the same configuration as the DC / DC converter 12a.
  • the power storage device 13 stores electrical energy by a chemical reaction such as a lead battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery.
  • the electric energy accumulated in the power storage device 13 is used to drive the vehicle 2 by being supplied to an electric motor (not shown).
  • the control unit 14 controls the power factor correction circuit 11a and the DC / DC converter 12a as described above. Further, the control unit 14 can detect whether or not the charging plug 42a is inserted into the AC charging port 20a. For this reason, the AC charging port 20a is provided with an unillustrated insertion / extraction inspection sensor.
  • control unit 14 controls the power supply circuits (15a, 15b) according to the state of the power storage device 13. Further, the control unit 14 can communicate with the EVSE 41a and receive a signal indicating whether the EVSE 41a is operating normally.
  • the control unit 14 is realized as an LSI which is an integrated circuit such as a microcomputer.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • control unit 14 controls the switching timing of the power factor correction circuits 11a and 11b and the DC / DC converters 12a and 12b. Specifically, the control unit 14 synchronizes the switching timing of the power factor correction circuits (11a, 11b) and the switching timing of the DC / DC converters (12a, 12b) for each power supply circuit (15a, 15b). Control.
  • the control unit 14 controls the switching timing of the power factor correction circuit 11a and the switching timing of the DC / DC converter 12a at the same timing.
  • the control unit 14 also controls the switching timing of the power factor correction circuit 11b and the switching timing of the DC / DC converter 12b at the same timing. That is, the control unit 14 performs control at the same timing for switching between the power factor correction circuit and the DC / DC converter for each power supply circuit.
  • control unit 14 uses the power factor correction circuit reference signal a shown in FIG. 2 for the switching timing of the power factor correction circuit 11a and the power factor improvement circuit for the switching timing of the power factor improvement circuit 11b shown in FIG. Control is performed using the reference signal b.
  • the power factor improving circuit reference signal a and the power factor improving circuit reference signal b correspond to the first reference signal.
  • control unit 14 performs control so that the switching timing of the power factor correction circuit is different between the power supply circuits (15a, 15b). That is, the switching timing of the power factor correction circuit 11a and the power factor correction circuit 11b is controlled to be different timings.
  • control unit 14 uses the DC / DC converter reference signal a shown in FIG. 2 for the switching timing of the DC / DC converter 12a, and the DC / DC converter shown in FIG. 2 for the switching timing of the DC / DC converter 12b. Control is performed using the reference signal b.
  • the DC / DC converter reference signal a and the DC / DC converter reference signal b correspond to the second reference signal.
  • control unit 14 performs control so that the switching timing of the DC / DC converter is different between the power supply circuits (15a, 15b). That is, the switching timing of the DC / DC converter 12a and the DC / DC converter 12b is controlled to be different.
  • control unit 14 uses the DC / DC converter output command value a shown in FIG. 2 to set at least one of the output current and output voltage of the DC / DC converter 12a to the DC / DC converter output command value b. To control at least one of the output current and the output voltage of the DC / DC converter 12b. Specifically, the control unit 14 performs control so that at least one of the output current and the output voltage of the DC / DC converters 12a and 12b is the same between the power supply circuits (15a and 15b).
  • the vehicle 2 is equipped with the in-vehicle power supply device 1 and has an AC charging port 20a in its body.
  • a charging cable 4a which will be described later, is connected to the AC charging port 20a, and is supplied with AC electric energy from the external power supply device 3.
  • the charging cable 4a includes a connector 40a, an EVSE 41a, and a charging plug 42a.
  • the connector 40a is electrically connected to the charging plug 42a via the EVSE 41a.
  • the connector 40a is used by being electrically connected to a connector 31a included in the external power supply device 3.
  • the charging plug 42a is used by being electrically connected to the AC charging port 20a provided in the in-vehicle power supply device 1.
  • the EVSE 41a includes a diagnosis unit and a relay (not shown) inside.
  • the diagnosis unit detects an abnormality such as a leakage
  • the relay is opened to control the electrical energy supplied from the connector 40a so as not to be transmitted to the charging plug 42a and to control that there is an abnormality.
  • the function of notifying the unit 14 is provided. Further, when no abnormality is detected, the diagnosis unit closes the relay and transmits the electric energy supplied from the connector 40a to the charging plug 42a side.
  • FIG. 3 is a timing diagram illustrating the control timing according to the first embodiment of the present invention.
  • control unit 14 When the control unit 14 detects that the charging plug 42a is inserted into the AC charging port 20a, the control unit 14 controls the power factor improvement circuits 11a and 11b to improve the power factor.
  • the control unit 14 controls the switching timing of the power factor correction circuits 11a and 11b and the DC / DC converters 12a and 12b in a predetermined control cycle T.
  • the power factor correction circuit reference signal a and the DC / DC converter reference signal a are controlled at the same timing, rising at time t1 (becomes HIGH), and LOW at half the control period T (time t2). And a reference signal that rises again (becomes HIGH) at a time (t3) after the control cycle T has elapsed from time t1.
  • the power factor correction circuit reference signal b and the DC / DC converter reference signal b are controlled at the same timing.
  • the power factor correction circuit reference signal b is a reference signal that rises (becomes HIGH) when time Toffset1 (1/2 of the control period T) has elapsed from the power factor improvement circuit reference signal a.
  • the DC / DC converter reference signal b is a reference signal that rises (becomes HIGH) when Toffset1 (1/2 of the control period T) has elapsed from the DC / DC converter reference signal a. is there.
  • the DC / DC converter reference signal “a” and the DC / DC converter reference signal “b” are only time-shifted by Toffset1, and the shape of the control waveform is the same.
  • the power factor correction circuit reference signal a and the power factor improvement circuit reference signal b are the same in the shape of the control waveform except that there is a time lag by Toffset1.
  • Toffset1 is determined by the number N of power supply circuits (N is an integer of 2 or more). Specifically, Toffset1 is calculated by a time (control cycle T / N) obtained by dividing the control cycle T by N. In this embodiment, two power supply circuits are mounted, and Toffset1 has a control cycle T / 2.
  • the switching timing of the power factor correction circuit is different among the N power supply circuits, and the switching timing of the DC / DC converter is different among the N power supply circuits. Because of the timing, the switching timing does not match among the N power supply circuits. As a result, electromagnetic noise caused by switching can be reduced.
  • the power factor correction circuit reference signal a and the DC / DC converter reference signal a are controlled at the same timing, but within the same power supply circuit (power supply circuit 15a), the power The above effect can be obtained even if the rate improvement circuit reference signal a and the DC / DC converter reference signal a are controlled at different timings. The same applies to the power supply circuit 15b.
  • control is performed with a duty ratio of 50%, but variable control is performed according to the output values of the DC / DC converters 12a and 12b.
  • FIG. 4 is a timing diagram illustrating control timing according to Embodiment 2 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the description is abbreviate
  • the control unit 14 controls the switching timing of the power factor correction circuit and the DC / DC converter at a predetermined control cycle T.
  • the switching timing of the power factor correction circuit for each power supply circuit and the switching timing of the DC / DC converter are synchronized and the same timing.
  • the power factor correction circuit reference signal c and the DC / DC converter reference signal c have the same timing.
  • the control unit 14 controls the power factor correction circuit reference signals a to c (corresponding to the first reference signal) and the DC / DC converter reference signals a to c (corresponding to the second reference signal). Are output at different timings for each of the N power supply circuits.
  • control timing is shifted as much as possible between power supply circuits.
  • the power factor correction circuit reference signal and the DC / DC converter reference signal are controlled at the same timing in the same power supply circuit. An effect can be obtained.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the in-vehicle power supply device and the peripheral configuration according to Embodiment 3 of the present invention.
  • Components having the same configurations as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be described in detail.
  • the in-vehicle power supply device is different from the first embodiment in that the control unit 14 is provided in one of the plurality of power supply circuits (power supply circuit 15d).
  • the power supply circuit 15d serves as a master and controls the other power supply circuit (15a). Also in the configuration of the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an in-vehicle power supply device and a peripheral configuration according to Embodiment 4 of the present invention.
  • Components having the same configurations as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be described in detail.
  • the vehicle 2 in the fourth embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of (two) AC charging ports are provided in the body. That is, the configuration further includes not only the AC charging port 20a but also the AC charging port 20b.
  • the external power supply 3 is also provided with two charging cables (4a, 4b).
  • the in-vehicle power supply device 1 includes two power supply circuits (15a, 15b) corresponding to each of the plurality of AC charging ports (20a, 20b) provided in the vehicle 2.
  • the power factor correction circuit included in the power supply circuit improves the power factor of AC electric energy supplied from N different AC charging ports.
  • the control unit 14 can also prevent the power supply circuit corresponding to the AC charging port into which the charging plug is not inserted from operating. For example, when the charging plug 42a is inserted only into the AC charging port 20a, the control unit 14 controls to operate only the power supply circuit 15a.
  • control unit 14 controls to operate both the power supply circuits 15a and 15b.
  • the control unit 14 When the control unit 14 detects that the charging plugs 42a and 42b are inserted into the AC charging ports 20a and 20b and receives a normal signal from the EVSEs 41a and 41b, the charging plugs 42a and 42b You may control to operate so that the power supply circuit corresponding to AC charging port 20a, 20b in which was inserted.
  • the control unit 14 controls the power supply circuit corresponding to the AC charging port to which the charging plug is not inserted or the power supply circuit corresponding to the AC charging port that has received a signal indicating an abnormality from the EVSEs 41a and 41b so as not to operate. You can also.
  • N is an integer of 2 or more.
  • three power supply circuits are also provided.
  • the maximum value of the current obtained from the commercial AC power supply via the AC charging port can be increased, and the charging time for the power storage device can be shortened.
  • control unit 14 shifts the reference signal itself, but the same effects as those described in the first to fourth embodiments can be obtained by the following control.
  • the control unit 14 outputs reference signals having the same timing to the N power supply circuits, and outputs setting information set so as to have different timings among the N power supply circuits to the power supply circuit.
  • Each power supply circuit has different timings for switching the power factor correction circuit and the DC / DC converter among the N power supply circuits based on the value notified by the setting information from the reference signal at the same timing. To control.
  • the power factor correction circuit in the present embodiment can be applied to the present invention in any circuit configuration other than the above circuit as long as it has a function of improving the power factor.
  • AC electric energy is converted into DC electric energy using a rectifier circuit and a power factor correction circuit.
  • the rectifier circuit is omitted and only the power factor correction circuit is used.
  • the electric energy may be converted into direct current electric energy.
  • an in-vehicle power supply device has been described as an example.
  • the present invention includes N power supply circuits each including a power factor correction circuit and a DC / DC converter (N is an integer of 2 or more).
  • N is an integer of 2 or more.
  • the power supply device can be used in addition to the on-vehicle power supply device.
  • Embodiment 5 In an electric vehicle such as EV and PHEV, there is a problem that charging of the power storage device takes a long time. In order to shorten the charging time for the power storage device, it is necessary to increase the current value of the electric energy supplied from the commercial AC power supply.
  • the maximum value (for example, 30 to 50 amperes) of the current obtained from the commercial AC power supply through one AC charging port is usually limited by laws and regulations. That is, when only one AC charging port is provided as in Patent Document 2, there is a problem in that there is a limit in shortening the charging time of the power storage device.
  • An object of the fifth embodiment is to provide an in-vehicle power supply device that can shorten the charging time of the power storage device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an in-vehicle power supply device and a peripheral configuration according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the power factor correction circuit.
  • the on-vehicle power supply device 1 is mounted on the vehicle 2.
  • the in-vehicle power supply device 1 includes rectifier circuits 10a and 10b, power factor correction circuits 11a and 11b, DC / DC converters 12a and 12b, a power storage device 13, and a control unit 14.
  • the rectifier circuit 10b, the power factor correction circuit 11b, and the DC / DC converter 12b have the same configuration as the rectifier circuit 10a, the power factor correction circuit 11a, and the DC / DC converter 12a.
  • the vehicle 2 is a vehicle that can travel using, for example, electric energy stored in a power storage device such as EV or PHEV as a drive source.
  • the in-vehicle power supply device 1 is a power storage device 13 mounted on the vehicle 2 by AC electric energy supplied from an external power supply device 3 outside the vehicle 2 through an AC charging port (20a, 20b) provided in the vehicle 2. Is to charge.
  • the vehicle 2 and the external power supply device 3 are electrically connected using charging cables (4a, 4b).
  • the external power supply device 3 includes a commercial power supply 30 (corresponding to a power supply outside the vehicle) that supplies AC electrical energy.
  • the commercial power supply 30 is electrically connected to the connectors 31a and 31b. AC electrical energy supplied from the commercial power supply 30 is transmitted to the in-vehicle power supply device 1 using two conductive wires as one system.
  • the configuration of each unit will be described in detail.
  • the rectifier circuit 10a includes a bridge diode.
  • the AC electrical energy supplied to the rectifier circuit 10a via the AC charging port 20a is full-wave rectified by the rectifier circuit 10a, converted into a pulsating flow, and output to the power factor correction circuit 11a.
  • the power factor improvement circuit 11a performs power factor improvement of AC electrical energy supplied from the AC charging port 20a via the rectifier circuit 10a.
  • the AC electrical energy supplied from the AC charging port 20a is converted into DC electrical energy via the rectifier circuit 10a and the power factor correction circuit 11a.
  • the power factor correction circuit 11a includes a choke coil L1, a diode D1, a capacitor C1, and a switching transistor Q1.
  • the power factor improvement operation is controlled by the control unit 14. Specifically, the power factor is improved by controlling on or off of the switching transistor Q1 by the control unit.
  • a plurality of power factor correction circuits (11a, 11b) are provided corresponding to each of the plurality of AC charging ports (20a, 20b) provided in the vehicle 2.
  • the DC / DC converter 12a (corresponding to a DC / DC converter) is a device that converts at least one of voltage and current of electric energy controlled by the control unit 14 and improved in power factor by a power factor improving circuit.
  • the control unit 14 controls the DC / DC converter 12 a according to the state of the power storage device 13.
  • a plurality of DC / DC converters are provided corresponding to each of the plurality of power factor correction circuits (11a, 11b).
  • the power storage device 13 stores electrical energy by a chemical reaction such as a lead battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery.
  • the electric energy accumulated in the power storage device 13 is used to drive the vehicle 2 by being supplied to an electric motor (not shown).
  • the control unit 14 controls the power factor correction circuit 11a and the DC / DC converter 12a as described above.
  • the control unit 14 can also detect whether or not the charging plugs 42a and 42b are inserted into the AC charging ports 20a and 20b. Therefore, the AC charging ports 20a and 20b are provided with a sensor for insertion / extraction inspection (not shown).
  • control unit 14 can communicate with the EVSEs 41a and 41b and receive a signal indicating whether the EVSEs 41a and 41b are operating normally.
  • the control unit 14 is realized as an LSI which is an integrated circuit such as a microcomputer.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • the vehicle 2 is equipped with the in-vehicle power supply device 1 and has AC charging ports 20a and 20b in its body.
  • Charging cables 4a and 4b which will be described later, are connected to the AC charging ports 20a and 20b, and are supplied with AC electrical energy from the external power supply device 3.
  • the charging cable 4a includes a connector 40a, an EVSE 41a, and a charging plug 42a.
  • the charging cable 4b has the same configuration as the charging cable 4a.
  • the charging cable 4a will be described.
  • the connector 40a is electrically connected to the charging plug 42a via the EVSE 41a.
  • the connector 40a is used by being electrically connected to a connector 31a included in the external power supply device 3.
  • the charging plug 42a is used by being electrically connected to the AC charging port 20a provided in the in-vehicle power supply device 1.
  • EVSE Electric Vehicle Supply Equipment
  • EVSE is a device that connects the in-vehicle power supply device 3 and the in-vehicle power supply device 1.
  • EVSE corresponds to a leakage detection device.
  • EVSE 41a includes a diagnosis unit and a relay (not shown) inside.
  • the diagnosis unit detects an abnormality such as a leakage
  • the relay is opened to control the electrical energy supplied from the connector 40a so as not to be transmitted to the charging plug 42a and to control that there is an abnormality.
  • the function of notifying the unit 14 is provided.
  • the diagnosis unit when the diagnosis unit does not detect an abnormality, the diagnosis unit closes the relay and transmits the electric energy supplied from the connector 40a to the charging plug 42a side.
  • the control unit 14 included in the in-vehicle power supply device 1 detects that the charging plugs 42a and 42b are inserted into the AC charging ports 20a and 20b, the power factor corresponding to the AC charging port into which the charging plugs 42a and 42b are inserted.
  • the improvement circuits 11a and 11b are controlled to improve the power factor.
  • the control part 14 operates the DC / DC converter (12a, 12b) corresponding to the power factor improvement circuit controlled to perform power factor improvement.
  • the control unit 14 may be configured not to operate the power factor correction circuit corresponding to the AC charging port in which the charging plug is not inserted. At this time, the operation of the DC / DC converter corresponding to the AC charging port into which the charging plug is not inserted can also be stopped.
  • control unit 14 when the charging plug 42a is inserted only into the AC charging port 20a, the control unit 14 performs control so that only the power factor correction circuit 11a performs power factor correction, and operates only the DC / DC converter 12a.
  • control unit 14 When charging plugs 42a and 42b are inserted into both AC charging ports 20a and 20b, control unit 14 performs power factor improvement in both power factor improvement circuits 11a and 11b. Control is performed and the DC / DC converters 12a and 12b are operated.
  • the control unit 14 detects that the charging plugs 42a and 42b are inserted into the AC charging ports 20a and 20b, and receives a signal indicating that the charging plugs 42a and 42b are normal from the EVSEs 41a and 41b. Control may be performed so that the power factor correction circuit corresponding to the AC charging ports 20a and 20b into which power is inserted is controlled to improve the power factor. At this time, the DC / DC converter corresponding to the power factor correction circuit that controls the power factor to be improved is operated.
  • the control unit 14 does not operate the power factor correction circuit corresponding to the AC charging port in which the charging plug is not inserted, or the power factor improvement circuit corresponding to the AC charging port that has received a signal indicating an abnormality from the EVSEs 41a and 41b. It can also be controlled. At this time, the control part 14 can also stop operation
  • the current obtained from the commercial AC power supply via the AC charging port is provided by including the DC / DC converter electrically connected to the plurality of AC charging ports included in the vehicle. Can be increased, and the charging time of the power storage device can be shortened.
  • the power factor correction circuit according to the present embodiment can be applied to the present invention in any circuit configuration other than the above circuit as long as it has a function of improving the power factor.
  • the vehicle 2 includes two AC charging ports
  • it may be two or more.
  • three power factor correction circuits are also provided.
  • AC electric energy is converted into DC electric energy using a rectifier circuit and a power factor correction circuit.
  • the rectifier circuit is omitted and only the power factor correction circuit is used.
  • the electric energy may be converted into direct current electric energy.
  • FIG. 7 of the present embodiment describes that a plurality of DC / DC converters are provided.
  • one DC / DC converter (DC / DC converter 12c) is provided, and a plurality of forces are provided.
  • the respective outputs of the rate improvement circuits (11a, 11b) may be input to the DC / DC converter 12c.
  • Aspect 1 is a power factor correction circuit for improving the power factor of AC electric energy by switching the transistor, and at least one of the voltage and current of the electric energy whose power factor has been improved by the power factor correction circuit
  • a power supply circuit having a DC / DC conversion device that converts the power factor, a power factor correction circuit, and a control unit that controls a switching timing of the DC / DC conversion device. (N is an integer greater than or equal to 2), and the controller controls the switching timing of the power factor correction circuit to be different among the N power supply circuits, and the DC / DC A power supply apparatus that controls the switching timing of the conversion apparatus to be different among the N power supply circuits.
  • control unit controls the switching timing of the power factor improving circuit and the DC / DC converter in a control cycle T, and the power factor improving circuit and the DC / DC converter are controlled.
  • the power supply device wherein the switching timing is controlled to be different among the N power supply circuits by an integral multiple of a time obtained by dividing the control cycle T by N.
  • Aspect 3 is the aspect 1 or the aspect 2, in which the control unit controls the switching timing of the power factor correction circuit and the switching timing of the DC / DC converter in synchronization with each power supply circuit. Power supply.
  • Aspect 4 is the power supply apparatus according to aspect 3, wherein the control unit controls the switching timing of the power factor correction circuit and the switching timing of the DC / DC converter at the same timing for each power supply circuit.
  • control unit further controls the output current and the output voltage of the DC / DC converter so that at least one value is the same among the N power supply circuits.
  • the power supply device according to any one of 4.
  • control unit supplies the first reference signal serving as the switching reference of the power factor correction circuit and the second reference signal serving as the switching reference of the DC / DC converter to the power supply circuit.
  • the power supply apparatus according to any one of aspects 1 to 5, wherein the power factor correction circuit and the switching timing of the DC / DC converter are controlled by outputting the power.
  • Aspect 7 is the power supply apparatus according to aspect 6, wherein the control unit outputs the first reference signal and the second reference signal at different timings for each of the N power supply circuits.
  • control unit outputs the same reference signal to the N power supply circuits, and outputs setting information set at different timings among the N power supply circuits to the power supply circuit.
  • the power factor correction circuit and the switching timing of the DC / DC converter are controlled so as to be different timings among the N power supply circuits. Power supply.
  • Aspect 9 is an electric vehicle including N (N is an integer of 2 or more) AC charging ports in the body and the power supply device according to any one of aspects 1 to 8.
  • Aspect 10 is the electric vehicle according to aspect 9, wherein the power factor correction circuits included in the N power supply circuits improve the power factor of AC electric energy supplied from N different AC charging ports.
  • Aspect 11 is an in-vehicle power supply device that charges a power storage device mounted on the vehicle by AC electrical energy supplied from a power supply external to the vehicle via an AC charging port included in the vehicle.
  • the vehicle-mounted power supply device which comprised the DC / DC converter electrically connected with the said some AC charging port with which it is equipped.
  • Aspect 12 further includes a power factor correction circuit that improves the power factor of AC electrical energy supplied from the AC charging port, and the DC / DC converter is provided in the vehicle via the power factor correction circuit. Converting at least one of voltage and current of electrical energy that is electrically connected to the plurality of AC charging ports and whose power factor is improved by the power factor improving circuit, and the power factor improving circuit is provided in the vehicle.
  • Aspect 13 further includes a control unit that detects whether or not a charging plug is inserted into the plurality of AC charging ports, and further controls whether or not the power factor correction circuit performs power factor correction, and the control unit Controls that the power factor correction circuit corresponding to the AC charging port with the charging plug inserted performs power factor improvement when it is detected that the charging plug is inserted into the plurality of AC charging ports.
  • the vehicle-mounted power supply device according to aspect 12.
  • Aspect 14 further includes a control unit that detects whether or not a charging plug is inserted into the plurality of AC charging ports, and further controls whether or not the power factor correction circuit performs power factor correction, and the control unit Detects that the charging plug has been inserted into the plurality of AC charging ports, and a signal indicating that the leakage detection device provided between the charging plug and a power source outside the vehicle is normal
  • the vehicle-mounted power supply device according to aspect 12, wherein the power factor correction circuit corresponding to the AC charging port into which the charging plug is inserted is controlled so as to perform power factor improvement.
  • Aspect 15 is the in-vehicle power supply device according to any one of aspects 12 to 14, wherein the DC / DC converter includes a plurality of DC / DC converters corresponding to each of the plurality of power factor correction circuits.
  • Aspect 16 includes any one of the DC / DC converters, and each output of the plurality of power factor correction circuits is input to the one DC / DC converter, Any one of aspects 12 to 14 The in-vehicle power supply device described in 1.
  • Aspect 17 is an electric vehicle including the vehicle body power supply device according to any one of aspects 11 to 16 while the body includes the plurality of AC charging ports.
  • the power supply device is suitable for a power supply device, an in-vehicle power supply device, an electric vehicle, and the like that charge the power storage device with AC electrical energy supplied from an AC power supply.

Abstract

　蓄電装置への出力電力が大きい電源装置を提供する。この電源装置は、トランジスタのスイッチングにより交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路と、力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を、トランジスタのスイッチングにより変換するＤＣ／ＤＣ変換装置と、を有する電源回路と、力率改善回路、および、ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する制御部と、を備え、電源回路はＮ個（Ｎは２以上の整数）備えられ、制御部は、力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなるように制御し、且つ、ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する構成を採る。

Description

電源装置、車載電源装置および電気自動車
　本発明は、交流電源から供給される交流の電気エネルギにより、蓄電装置を充電する電源装置、車載電源装置および電気自動車に関する。
　従来の電源装置としては、力率改善回路とＤＣ／ＤＣ変換装置とを１つずつ有するものがある（例えば、特許文献１）。また、従来、商用交流電源から交流の電気エネルギが供給を受ける交流充電口を備える車両がある（例えば、特許文献２）。以下、力率改善回路とＤＣ／ＤＣ変換装置とを１つずつ有する回路を「電源回路」と称する。
　特許文献２は、例えば、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の電気エネルギを駆動源として走行可能な車両へ充電を行うためのものであり、交流充電口から供給された交流の電気エネルギを、例えば、特許文献１のごとき電源装置にて直流の電気エネルギへ変換して蓄電装置の充電を行う。
特開平８－１７２７７３号公報 特開２０１１－１２６４４１号公報
　ＥＶ、ＰＨＥＶなどの電気自動車においては、車種ごとに、車両サイズ、最大走行可能距離などの仕様に基づき様々な容量の蓄電装置を搭載する。
　容量の大きい蓄電装置を充電する場合、蓄電装置への出力電力が大きい電源装置が望まれる。
　本発明は、蓄電装置への出力電力が大きい電源装置を提供することを目的とする。
　本発明の請求項１にかかる電源装置は、トランジスタのスイッチングにより交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路と、前記力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を、トランジスタのスイッチングにより変換するＤＣ／ＤＣ変換装置と、を有する電源回路と、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する制御部と、を備え、前記電源回路はＮ個（Ｎは２以上の整数）備えられ、前記制御部は、前記力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御し、且つ、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する構成を採る。
　本発明の請求項１によれば、電源回路をＮ個（Ｎは２以上の整数）備えることにより、各電源回路の出力電力が小さい場合であっても、出力電力が大きい電源装置を提供することができる。また、力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなり、且つ、ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなるため、Ｎ個の電源回路間でスイッチングのタイミングが合致することがなく、スイッチングに起因する電磁ノイズを低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図 本発明の実施の形態１に係る力率改善回路およびＤＣ／ＤＣコンバータの構成について説明する図 本発明の実施の形態１に係る制御タイミングを説明するタイミング図 本発明の実施の形態２に係る制御タイミングを説明するタイミング図 本発明の実施の形態３に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図 本発明の実施の形態４に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図 本発明の実施の形態５に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図 本発明の実施の形態５に係る力率改善回路について説明する図 本発明の実施の形態５に係る車載電源装置の変形例を説明する図
　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、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略することもある。
＜実施の形態１～４に係る背景および課題＞
　容量の大きい蓄電装置を含む様々な容量の蓄電装置の充電を行う場合、蓄電装置の容量の比較的小さい車種用に電源回路を設計し、蓄電装置の容量の大きい車種用には、小さい車種用に設計した電源回路を並列に複数個用いることがコスト的に有利となる。
　しかし、電源回路を複数個搭載する場合、次のような問題がある。電源回路は、力率改善回路とＤＣ／ＤＣ変換装置とを有する。力率改善回路は、トランジスタのスイッチングにより交流の電気エネルギの力率改善を改善する。また、ＤＣ／ＤＣ変換装置も、トランジスタのスイッチングにより、力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を変換する。
　力率改善回路、および、ＤＣ／ＤＣ変換装置のいずれもが、トランジスタのスイッチングを用いる。並列接続された電源回路間でスイッチングのタイミングが合致すると電磁ノイズを発生させてしまう。
　この電磁ノイズ発生は、大容量の蓄電装置の充電を行うＥＶ、ＰＨＥＶなどの電気自動車においてとりわけ顕著となる。発生した電磁ノイズは車両に搭載した電子機器（ラジオ、カーナビゲーション装置など）へ影響を及ぼす。
　実施の形態１～４の目的は、電源回路をＮ個（Ｎは２以上の整数）備えた電源装置において、スイッチングに起因する電磁ノイズを低減することを可能とすることである。
　（実施の形態１）
　＜車載電源装置の構成＞
　本発明の実施の形態１に係る車載電源装置１（電源装置に相当する）および周辺構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図である。また、図２は力率改善回路およびＤＣ／ＤＣコンバータの構成について説明する図である。
　車載電源装置１は車両２に搭載される。車載電源装置１は、複数個の電源回路（１５ａ、１５ｂ）、蓄電装置１３、および、制御部１４を備える。
　電源回路１５ａは、整流回路１０ａ、力率改善回路１１ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａを有する。また、電源回路１５ｂは、整流回路１０ｂ、力率改善回路１１ｂ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂを有する。
　車両２は、例えば、ＥＶまたはＰＨＥＶ等の蓄電装置に蓄電した電気エネルギを駆動源として走行可能な車両である。車載電源装置１は、車両２の外部にある車外電源装置３から、車両２が備える交流充電口２０ａを介して供給される交流の電気エネルギを、複数個の電源回路（１５ａ、１５ｂ）にて直流の電気エネルギに変換し、車両２に搭載した蓄電装置１３を充電するものである。車両２と車外電源装置３とは、充電ケーブル４ａを用いて電気的に接続される。
　車外電源装置３は、交流の電気エネルギを供給する商用電源３０を備える。商用電源３０は、コネクタ３１ａと電気的に接続されている。以下、各部の構成について詳細に説明する。
　整流回路１０ａは、ブリッジダイオードを備える。交流充電口２０ａを介して整流回路１０ａへ供給される交流の電気エネルギは、整流回路１０ａにより全波整流されて脈流に変換され力率改善回路１１ａへ出力される。整流回路１０ｂも整流回路１０ａと同様の構成である。
　次に、力率改善回路１１ａについて詳細に説明する。力率改善回路１１ａは、トランジスタのスイッチングにより、整流回路１０ａを介して交流充電口２０ａから供給される交流の電気エネルギの力率改善を行うものである。交流充電口２０ａから供給された交流の電気エネルギは、整流回路１０ａと力率改善回路１１ａとを経由して直流の電気エネルギに変換される。
　力率改善回路１１ａは、図２に示すように、ＩＣ１１１ａ、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、および、スイッチングトランジスタＱ１を備える。力率改善の動作は制御部１４により制御される。
　ＩＣ１１１ａには、後述する制御部１４が出力する力率改善回路用基準信号ａが入力される。ＩＣ１１１ａがこの力率改善回路用基準信号ａを基準としてスイッチングトランジスタＱ１のオンまたはオフを制御することにより、力率が改善される。力率改善回路１１ｂも力率改善回路１１ａと同様の構成である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ（ＤＣ／ＤＣ変換装置に相当）は、制御部１４により制御され、力率改善回路１１ａによって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を、トランジスタのスイッチングにより変換する装置である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａは、図２に示すように、ＩＣ１２１ａ、スイッチングトランジスタＱ２～Ｑ５、トランスＴｒ１、ダイオードＤ２～Ｄ５、コイルＬ２、および、コンデンサＣ２を備える
　力率改善回路１１ａの出力は、スイッチングトランジスタＱ２～Ｑ５によりスイッチングされ、トランスＴｒ１へ入力される。トランスＴｒ１の出力は、ダイオードＤ２～Ｄ５、コイルＬ２、および、コンデンサＣ２をこの順に経由して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａの出力端子から出力される。
　トランスＴｒ１は、蓄電装置１３と車両２のボディとの絶縁を確保するとともに、電圧変換を行う役割をなす。また、ダイオードＤ２～Ｄ５は、スイッチングトランジスタＱ２～Ｑ５によりスイッチングされた出力を整流する役割をなす。また、コイルＬ２、および、コンデンサＣ２は、低域通過フィルタを構成し、スイッチングトランジスタＱ２～Ｑ５によりスイッチングで生じたリプル成分を低減させる役割をなす。
　ＩＣ１２１ａには、後述する制御部１４が出力するＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａが入力される。ＩＣ１２１ａは、このＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａを基準としてスイッチングトランジスタＱ２～Ｑ５のオンまたはオフを制御する。
　なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂについても　ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａと同様の構成である。
　蓄電装置１３は、例えば、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など化学反応によって電気エネルギを蓄えるものである。蓄電装置１３に蓄積された電気エネルギは、図示しない電動モータへ供給されることで車両２の駆動に用いられる。
　制御部１４は、上述のように力率改善回路１１ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａの制御を行う。また、制御部１４は充電プラグ４２ａが、交流充電口２０ａに挿入された否かを検出することも可能である。そのため、交流充電口２０ａには図示しない挿抜検地用センサが備えられる。
　また、制御部１４は、蓄電装置１３の状態に応じて電源回路（１５ａ、１５ｂ）の制御を行う。さらに、制御部１４は、ＥＶＳＥ４１ａと通信し、ＥＶＳＥ４１ａが、正常に動作しているか否かの信号を受信することも可能である。
　制御部１４は、例えば、マイコンなどの集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。
　また、制御部１４は、力率改善回路１１ａ、１１ｂ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、１２ｂのスイッチングのタイミングを制御する。具体的には、制御部１４は、力率改善回路（１１ａ、１１ｂ）のスイッチングのタイミングと、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１２ａ、１２ｂ）のスイッチングのタイミングとを電源回路（１５ａ、１５ｂ）ごとに同期させて制御する。
　制御部１４は、力率改善回路１１ａのスイッチングのタイミングと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａのスイッチングのタイミングとを同じタイミングで制御する。また、制御部１４は、力率改善回路１１ｂのスイッチングのタイミングと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂのスイッチングのタイミングも同じタイミングで制御する。すなわち、制御部１４は、電源回路ごとに力率改善回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータとのスイッチングのタイミング同じタイミングで制御する。
　さらに、制御部１４は、力率改善回路１１ａのスイッチングのタイミングを図２に示す力率改善回路用基準信号ａにて、力率改善回路１１ｂのスイッチングのタイミングを図２に示す力率改善回路用基準信号ｂにて制御する。力率改善回路用基準信号ａおよび力率改善回路用基準信号ｂが第１の基準信号に相当する。
　具体的には、制御部１４は、力率改善回路のスイッチングのタイミングが、電源回路（１５ａ、１５ｂ）間で異なるタイミングとなるように制御する。すなわち、力率改善回路１１ａと力率改善回路１１ｂとのスイッチングのタイミングを異なるタイミングとなるように制御する。
　さらに、制御部１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａのスイッチングのタイミングを図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａにて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂのスイッチングのタイミングを図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｂにて制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａおよびＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｂが第２の基準信号に相当する。
　具体的には、制御部１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングのタイミングが、電源回路（１５ａ、１５ｂ）間で異なるタイミングとなるように制御する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａとＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂとのスイッチングのタイミングを異なるタイミングとなるように制御する。
　さらに、制御部１４は、図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータ用出力指令値ａにて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａの出力電流および出力電圧の少なくとも一方の値を、ＤＣ／ＤＣコンバータ用出力指令値ｂにてＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂの出力電流および出力電圧の少なくとも一方の値を制御する。具体的には、制御部１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、１２ｂの出力電流および出力電圧の少なくとも一方の値が、電源回路間（１５ａ、１５ｂ）で同一となるように制御する。
　車両２は、車載電源装置１を搭載するとともに、そのボディに交流充電口２０ａを備える。交流充電口２０ａには、後述する充電ケーブル４ａが接続され、車外電源装置３から交流の電気エネルギの供給を受ける。
　次に、充電ケーブル４ａについて説明する。充電ケーブル４ａは、コネクタ４０ａ、ＥＶＳＥ４１ａ、および、充電プラグ４２ａを備える。
　コネクタ４０ａは、ＥＶＳＥ４１ａを介して充電プラグ４２ａと電気的に接続されている。コネクタ４０ａは、車外電源装置３が備えるコネクタ３１ａに電気的に接続して用いられる。また、充電プラグ４２ａは、車載電源装置１が備える交流充電口２０ａに電気的に接続して用いられる。
　ＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、車外電源装置３と車載電源装置１とを連結する機器である。ＥＶＳＥ４１ａは、内部に図示しない診断部およびリレーを備える。診断部は、漏電等の異常を検出した場合、リレーを開状態にしてコネクタ４０ａから供給されている電気エネルギを、充電プラグ４２ａの側へ伝達させないように制御するとともに、異常がある旨を制御部１４へ通知する機能を有する。また、診断部は、異常を検出しない場合は、リレーを閉状態にして、コネクタ４０ａから供給されている電気エネルギを、充電プラグ４２ａの側へ伝達させる。
　＜車載電源装置の動作＞
　次に、車載電源装置１の動作について図３を用いて詳細に説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る制御タイミングを説明するタイミング図である。
　制御部１４は、交流充電口２０ａに充電プラグ４２ａが挿入されたことを検出したとき、力率改善回路１１ａ、１１ｂが力率改善を行うように制御する。
　制御部１４は、所定の制御周期Ｔにて力率改善回路１１ａ、１１ｂ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、１２ｂのスイッチングのタイミングを制御する。
　力率改善回路用基準信号ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａは同じタイミングで制御され、時間ｔ１で立ち上がり（ＨＩＧＨとなる）、制御周期Ｔの半分の時間（時間ｔ２）にてＬＯＷとなり、時間ｔ１から制御周期Ｔだけ経過した時間（ｔ３）にて再度立ち上がる（ＨＩＧＨとなる）基準信号である。
　また、力率改善回路用基準信号ｂ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｂは同じタイミングで制御される。
　力率改善回路用基準信号ｂは力率改善回路用基準信号ａよりＴｏｆｆｓｅｔ１（制御周期Ｔの１／２）だけ時間が経過した時点（ｔ２）で立ち上がる（ＨＩＧＨとなる）基準信号である。ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｂも同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａよりＴｏｆｆｓｅｔ１（制御周期Ｔの１／２）だけ時間が経過した時点（ｔ２）で立ち上がる（ＨＩＧＨとなる）基準信号である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａとＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｂとは、Ｔｏｆｆｓｅｔ１だけ時間ずれがあるのみで、制御波形の形状は同一である。また、力率改善回路用基準信号ａと力率改善回路用基準信号ｂとも、Ｔｏｆｆｓｅｔ１だけ時間ずれがあるのみで、制御波形の形状は同一である。
　Ｔｏｆｆｓｅｔ１は、電源回路の搭載個数Ｎ（Ｎは２以上の整数）により決定される。具体的には、Ｔｏｆｆｓｅｔ１は、制御周期ＴをＮで除算した時間（制御周期Ｔ／Ｎ）で算出される。本実施の形態では、電源回路が２個搭載されており、Ｔｏｆｆｓｅｔ１は、制御周期Ｔ／２となる。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなり、且つ、ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなるため、Ｎ個の電源回路間でスイッチングのタイミングが合致することがない。この結果、スイッチングに起因する電磁ノイズを低減することができる。
　なお、本実施の形態では、力率改善回路用基準信号ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａは同じタイミングで制御すると記載したが、同一の電源回路（電源回路１５ａ）内で、力率改善回路用基準信号ａとＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａとを異なるタイミングで制御しても、上記効果を得ることが可能である。電源回路１５ｂについても同様である。
　なお、図３では、デューティー比５０％で制御する場合であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、１２ｂの出力値に応じて可変制御がなされる。
　（実施の形態２）
　以下、本発明の実施の形態２における車載電源装置について図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る制御タイミングを説明するタイミング図である。なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
　実施の形態１では、電源回路を２個（１５ａ、１５ｂ）備えるものであったが、本実施の形態では、電源回路をＮ個（Ｎ＝３）搭載した場合について説明する。なお、Ｎは２以上の整数であれば、本発明の実施の形態の効果を奏する。
　制御部１４は、所定の制御周期Ｔにて力率改善回路、および、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングのタイミングを制御する。
　電源回路ごとの力率改善回路のスイッチングのタイミングと、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングのタイミングとは同期しており、同じタイミングになっている。例えば、力率改善回路用基準信号ｃとＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ｃとは同一タイミングとなっている。
　制御部１４は、制御周期Ｔに基づき、力率改善回路用基準信号ａ～ｃ（第１の基準信号に相当）およびＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号ａ～ｃ（第２の基準信号に相当）を、Ｎ個の電源回路ごとに異なるタイミングとなるように出力する。
　具体的には、Ｎ個（Ｎ＝３）の電源回路間における、力率改善回路のスイッチングのタイミングおよびＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングのタイミングは、制御周期ＴをＮ（Ｎ＝３）で除算した時間の整数倍だけ異なるタイミングとなっている。
　例えば、力率改善回路用基準信号ｂは、力率改善回路用基準信号ａと比べて、Ｔｏｆｆｓｅｔ２（＝（制御周期Ｔ／３）＊１）だけ時間がずれた波形となっている。また、力率改善回路用基準信号ｃは、力率改善回路用基準信号ａと比べて、Ｔｏｆｆｓｅｔ３（＝（制御周期Ｔ／３）＊２）だけ時間がずれた波形となっている。
　電源回路間では、制御タイミングが時間的にできるだけずれていることが望ましい。制御周期ＴをＮ（Ｎ＝３）で除算した時間の整数倍だけ異なるタイミングとすることで、時間ずれを最大にすることができ、電磁ノイズ低減の効果を最大限に発揮することが可能となる。
　なお、本実施の形態では、同一の電源回路内で力率改善回路用基準信号、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ用基準信号は同じタイミングで制御すると記載したが、異なるタイミングで制御しても、上記効果を得ることが可能である。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態では、実施の形態１のごとく電源回路を２個備える以外に、電源回路を３個以上備えた電源装置においても、実施の形態１と同様の効果が得られることを説明した。
　（実施の形態３）
　以下、本発明の実施の形態３における車載電源装置について図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図である。上記実施の形態と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
　実施の形態３における車載電源装置は、制御部１４を複数の電源回路のうち１つ（電源回路１５ｄ）に備える点が実施の形態１と異なる。電源回路１５ｄがマスターとなり、他の電源回路（１５ａ）を制御する構成である。本実施の形態の構成においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　（実施の形態４）
　以下、本発明の実施の形態４における車載電源装置について図面を参照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態４に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図である。上記実施の形態と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
　実施の形態４における車両２は、ボディに交流充電口を複数（２個）備える点で実施の形態１と異なる。すなわち、交流充電口２０ａだけでなく、交流充電口２０ｂもさらに備える構成である。車外電源装置３も２本の充電ケーブル（４ａ、４ｂ）を備える。
　車載電源装置１は、車両２が備える複数の交流充電口（２０ａ、２０ｂ）のそれぞれに対応して、２個の電源回路（１５ａ、１５ｂ）を備える。電源回路が有する力率改善回路は、Ｎ個の異なる交流充電口から供給された交流の電気エネルギの力率改善を行う。
　制御部１４は、充電プラグが挿入されていない交流充電口に対応する電源回路を動作させないようにすることもできる。例えば、交流充電口２０ａにのみ充電プラグ４２ａが挿入された場合は、制御部１４は、電源回路１５ａのみ動作を行うように制御する。
　交流充電口２０ａおよび２０ｂの両方に充電プラグ４２ａおよび４２ｂが挿入された場合は、制御部１４は、電源回路１５ａおよび１５ｂの両方を動作させるように制御する。
　なお、制御部１４は、交流充電口２０ａ、２０ｂに充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入されたことを検出し、かつ、ＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂから正常である旨の信号を受信したとき、充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入された交流充電口２０ａ、２０ｂに対応する電源回路を動作させるように制御するように制御してもよい。
　制御部１４は、充電プラグが挿入されていない交流充電口に対応する電源回路、もしくはＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂから異常である旨の信号を受信した交流充電口に対応する電源回路を動作させないように制御することもできる。
　また、本実施の形態では、車両２が２つの交流充電口を備える場合を記載したが、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）備えることも可能である。例えば、車両２が交流充電口を３つ備える場合は、電源回路も３つ備えることとなる。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、交流充電口を介して商用交流電源から得られる電流の最大値を大きくすることが可能となり、蓄電装置への充電時間の短縮することができる。
　さらに、複数の交流充電口のそれぞれに対応して力率改善回路を複数個備えることにより、交流充電口の数を増加させても蓄電装置への充電を確実に行うことができる。交流充電口の増加させることで、最大電流の値を増加させることは可能であるものの、複数系統の交流の電気エネルギが供給された場合、それぞれの交流の電気エネルギの位相が異なっており、単純に従来の車載電源装置と接続しても蓄電装置への充電を確実に行うことができない。そこで、力率改善回路を複数個備えることにより、交流充電口の数を増加させても蓄電装置への充電を確実に行うことができるという効果を奏する。
　＜実施の形態１～４に共通の変形例＞
　実施の形態１～４では、制御部１４が基準信号自体をずらすようにしたが、次のような制御により実施の形態１～４に記載した効果と同様の効果を得ることが可能である。
　制御部１４は、Ｎ個の電源回路へ同一タイミングの基準信号を出力するとともに、Ｎ個の電源回路間で異なるタイミングとなるように設定した設定情報とを、電源回路へ出力する。各電源回路は、同一タイミングの基準信号から、設定情報により通知された値に基づいて、力率改善回路、および、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングのタイミングがＮ個の電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する。
　なお、上記本実施の形態における力率改善回路は、力率を改善する機能を有する回路であれば上記回路以外の回路構成でも本発明に適用可能である。
　また、本実施の形態では、整流回路および力率改善回路を用いて交流の電気エネルギを直流の電気エネルギへ変換することを記載したが、整流回路を省略し、力率改善回路のみで、交流の電気エネルギを直流の電気エネルギへ変換する機能を有するようにしてもよい。
　なお、実施の形態１から４では車載用の電源装置を例に記載したが、本発明は、力率改善回路とＤＣ／ＤＣ変換装置とを有する電源回路をＮ個（Ｎは２以上の整数）備えた電源装置であれば車載用の電源装置以外にも用いることができる。
＜実施の形態５に係る背景および課題＞
　ＥＶ、ＰＨＥＶなどの電気自動車においては、蓄電装置への充電が長時間となる問題がある。蓄電装置への充電時間を短縮させるためには、商用交流電源から供給される電気エネルギの電流値を増加させる必要がある。
　しかし、１つの交流充電口を介して商用交流電源から得られる電流は、通常、法規等でその最大値（例えば、３０～５０アンペア）が制限されている。すなわち、特許文献２のごとく交流充電口を１つのみ備える場合、蓄電装置への充電時間の短縮に限界があるという問題がある。
　本実施の形態５の目的は、蓄電装置への充電時間の短縮することができる車載電源装置を提供することである。
　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。
　（実施の形態５）
　＜車載電源装置の構成＞
　本発明の実施の形態５に係る車載電源装置１および周辺構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は本発明の実施の形態５に係る車載電源装置および周辺構成を説明する図である。また、図８は力率改善回路について説明する図である。
　車載電源装置１は車両２に搭載される。車載電源装置１は、整流回路１０ａ、１０ｂ、力率改善回路１１ａ、１１ｂ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、１２ｂ、蓄電装置１３、および、制御部１４を備える。整流回路１０ｂ、力率改善回路１１ｂ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｂは、整流回路１０ａ、力率改善回路１１ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａと同様の構成である。
　車両２は、例えば、ＥＶまたはＰＨＥＶ等の蓄電装置に蓄電した電気エネルギを駆動源として走行可能な車両である。車載電源装置１は、車両２の外部にある車外電源装置３から、車両２が備える交流充電口（２０ａ、２０ｂ）を介して供給される交流の電気エネルギにより、車両２に搭載した蓄電装置１３を充電するものである。車両２と車外電源装置３とは、充電ケーブル（４ａ、４ｂ）を用いて電気的に接続される。
　車外電源装置３は、交流の電気エネルギを供給する商用電源３０（車両の外部にある電源に相当）を備える。商用電源３０は、コネクタ３１ａ、３１ｂと電気的に接続されている。商用電源３０から供給される交流の電気エネルギは２本の導電線を１つの系統として車載電源装置１へ伝送される。以下、各部の構成について詳細に説明する。
　整流回路１０ａは、ブリッジダイオードを備える。交流充電口２０ａを介して整流回路１０ａへ供給される交流の電気エネルギは、整流回路１０ａにより全波整流されて脈流に変換され力率改善回路１１ａへ出力される。
　次に、力率改善回路１１ａについて詳細に説明する。力率改善回路１１ａは、整流回路１０ａを介して交流充電口２０ａから供給される交流の電気エネルギの力率改善を行うものである。交流充電口２０ａから供給された交流の電気エネルギは、整流回路１０ａと力率改善回路１１ａとを経由して直流の電気エネルギに変換される。
　力率改善回路１１ａは、図８に示すように、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、および、スイッチングトランジスタＱ１を備える。力率改善の動作は制御部１４により制御される。具体的には、制御部１４によりスイッチングトランジスタＱ１のオンまたはオフを制御することにより力率が改善される。力率改善回路は、車両２が備える複数の交流充電口（２０ａ、２０ｂ）のそれぞれに対応して、複数個（１１ａ、１１ｂ）備えられる。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ（ＤＣ／ＤＣ変換装置に相当）は、制御部１４により制御され、力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を変換する装置である。
　制御部１４は、蓄電装置１３の状態に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａの制御を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータは、複数の力率改善回路（１１ａ、１１ｂ）のそれぞれに対応して、複数個備えられる。
　蓄電装置１３は、例えば、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など化学反応によって電気エネルギを蓄えるものである。蓄電装置１３に蓄積された電気エネルギは、図示しない電動モータへ供給されることで車両２の駆動に用いられる。
　制御部１４は、上述のように力率改善回路１１ａ、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａの制御を行う。また、制御部１４は充電プラグ４２ａ、４２ｂが、交流充電口２０ａ、２０ｂに挿入された否かを検出することも可能である。そのため、交流充電口２０ａ、２０ｂには図示しない挿抜検地用センサが備えられる。
　また、制御部１４は、ＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂと通信し、ＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂが、正常に動作しているか否かの信号を受信することも可能である。
　制御部１４は、例えば、マイコンなどの集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。
　車両２は、車載電源装置１を搭載するとともに、そのボディに交流充電口２０ａ、および、２０ｂを備える。交流充電口２０ａ、２０ｂには、後述する充電ケーブル４ａ、４ｂが接続され、車外電源装置３から交流の電気エネルギの供給を受ける。
　次に充電ケーブル（４ａ、４ｂ）について説明する。充電ケーブル４ａは、コネクタ４０ａ、ＥＶＳＥ４１ａ、および、充電プラグ４２ａを備える。なお、充電ケーブル４ｂは、充電ケーブル４ａと同様の構成である。以下、充電ケーブル４ａについて説明する。
　コネクタ４０ａは、ＥＶＳＥ４１ａを介して充電プラグ４２ａと電気的に接続されている。コネクタ４０ａは、車外電源装置３が備えるコネクタ３１ａに電気的に接続して用いられる。また、充電プラグ４２ａは、車載電源装置１が備える交流充電口２０ａに電気的に接続して用いられる。
　ＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、車外電源装置３と車載電源装置１とを連結する機器である。ＥＶＳＥは、漏電検出装置に相当する。
　ＥＶＳＥ４１ａは、内部に図示しない診断部およびリレーを備える。診断部は、漏電等の異常を検出した場合、リレーを開状態にしてコネクタ４０ａから供給されている電気エネルギを、充電プラグ４２ａの側へ伝達させないように制御するとともに、異常がある旨を制御部１４へ通知する機能を有する。
　また、診断部は、異常を検出しない場合は、リレーを閉状態にして、コネクタ４０ａから供給されている電気エネルギを、充電プラグ４２ａの側へ伝達させる。
　＜車載電源装置の動作＞
　次に、車載電源装置１の動作について詳細に説明する。
　車載電源装置１が備える制御部１４は、交流充電口２０ａ、２０ｂに充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入されたことを検出したとき、充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入された交流充電口に対応する力率改善回路１１ａ、１１ｂが力率改善を行うように制御する。また、制御部１４は、力率改善を行うように制御する力率改善回路に対応するＤＣ／ＤＣコンバータ（１２ａ、１２ｂ）を動作させる。
　制御部１４は、充電プラグが挿入されていない交流充電口に対応する力率改善回路を動作させないようにすることもできる。このとき、充電プラグが挿入されていない交流充電口に対応するＤＣ／ＤＣコンバータについても動作を停止させることができる。
　例えば、交流充電口２０ａにのみ充電プラグ４２ａが挿入された場合は、制御部１４は、力率改善回路１１ａのみ力率改善を行うように制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａのみ動作させる。
　また、交流充電口２０ａ、および、２０ｂの両方に充電プラグ４２ａ、および、４２ｂが挿入された場合は、制御部１４は、力率改善回路１１ａと１１ｂとの両方において力率改善を行うように制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ａ、および１２ｂを動作させる。
　なお、制御部１４は、交流充電口２０ａ、２０ｂに充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入されたことを検出し、かつ、ＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂから正常である旨の信号を受信したとき、充電プラグ４２ａ、４２ｂが挿入された交流充電口２０ａ、２０ｂに対応する力率改善回路が力率改善を行うように制御するように制御してもよい。このとき、力率改善を行うように制御する力率改善回路に対応するＤＣ／ＤＣコンバータを動作させる。
　制御部１４は、充電プラグが挿入されていない交流充電口に対応する力率改善回路、もしくはＥＶＳＥ４１ａ、４１ｂから異常である旨の信号を受信した交流充電口に対応する力率改善回路を動作させないように制御することもできる。このとき、制御部１４は、動作させないように制御した力率改善回路に対応するＤＣ／ＤＣコンバータについても動作を停止させることができる。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、本発明によれば、車両が備える複数の交流充電口と電気的に接続したＤＣ／ＤＣコンバータを備えることにより、交流充電口を介して商用交流電源から得られる電流の最大値を大きくすることが可能となり、蓄電装置への充電時間の短縮することができる。
　さらに、複数の交流充電口のそれぞれに対応して力率改善回路を複数個備えることにより、交流充電口の数を増加させても蓄電装置への充電を確実に行うことができる。交流充電口の増加させることで、最大電流の値を増加させることは可能であるものの、複数系統の交流の電気エネルギが供給された場合、それぞれの交流の電気エネルギの位相が異なっており、単純に従来の車載電源装置と接続しても蓄電装置への充電を確実に行うことができない。そこで、力率改善回路を複数個備えることにより、交流充電口の数を増加させても蓄電装置への充電を確実に行うことができるという効果を奏する。
　＜本実施の形態の変形例＞
　なお、本実施の形態における力率改善回路は、力率を改善する機能を有する回路であれば上記回路以外の回路構成でも本発明に適用可能である。
　また、本実施の形態では、車両２が２つの交流充電口を備える場合を記載したが、２つ以上であればよい。例えば、車両２が交流充電口を３つ備える場合は、力率改善回路も３つ備えることとなる。
　また、本実施の形態では、整流回路および力率改善回路を用いて交流の電気エネルギを直流の電気エネルギへ変換することを記載したが、整流回路を省略し、力率改善回路のみで、交流の電気エネルギを直流の電気エネルギへ変換する機能を有するようにしてもよい。
　また、本実施の形態の図７では複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備えることを説明したが、図９に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータを１つ（ＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｃ）備え、複数の力率改善回路（１１ａ、１１ｂ）のそれぞれの出力がＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｃへ入力されるようにしてもよい。
　図９においても図７と同様に、力率改善回路は交流充電口と同様の数だけ必要となるが、ＤＣ／ＤＣコンバータの個数を削減することができ、車載電源装置１を小型化することが可能となる。
＜発明の一態様の概要＞
　続いて、本発明にかかる一態様の概要を記載する。
　態様１は、トランジスタのスイッチングにより交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路と、前記力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を、トランジスタのスイッチングにより変換するＤＣ／ＤＣ変換装置と、を有する電源回路と、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する制御部と、を備え、前記電源回路はＮ個（Ｎは２以上の整数）備えられ、前記制御部は、前記力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御し、且つ、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、電源装置。
　態様２は、前記制御部は、制御周期Ｔにて前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御し、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、前記制御周期ＴをＮで除算した時間の整数倍だけ、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、態様１記載の電源装置。
　態様３は、前記制御部は、前記力率改善回路のスイッチングのタイミングと、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングとを前記電源回路ごとに同期させて制御する、態様１又は態様２記載の電源装置。
　態様４は、前記制御部は、前記力率改善回路のスイッチングのタイミングと、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングとを前記電源回路ごとに同じタイミングで制御する、態様３記載の電源装置。
　態様５は、前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置の出力電流および出力電圧の少なくとも一方の値が、Ｎ個の前記電源回路間で同一となるように、さらに制御する、態様１から態様４の何れか１つに記載の電源装置。
　態様６は、前記制御部は、前記力率改善回路のスイッチングの基準となる第１の基準信号、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングの基準となる第２の基準信号を前記電源回路へ出力することにより、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する、態様１から態様５の何れか１つに記載の電源装置。
　態様７は、前記制御部は、前記第１の基準信号および前記第２の基準信号を、Ｎ個の前記電源回路ごとに異なるタイミングとなるように出力する、態様６記載の電源装置。
　態様８は、前記制御部は、Ｎ個の前記電源回路へ同一の基準信号を出力するとともに、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように設定した設定情報を前記電源回路へ出力し、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、態様１から態様５の何れか１つに記載の電源装置。
　態様９は、ボディにＮ個（Ｎは２以上の整数）の交流充電口を備えるとともに、態様１から態様８の何れか１つに記載の電源装置を具備する電気自動車。
　態様１０は、Ｎ個の前記電源回路が有する前記力率改善回路は、Ｎ個の異なる前記交流充電口から供給された交流の電気エネルギの力率改善を行う、態様９記載の電気自動車。
　態様１１は、車両の外部にある電源から、前記車両が備える交流充電口を介して供給される交流の電気エネルギにより、前記車両に搭載した蓄電装置を充電する車載電源装置であって、前記車両が備える複数の前記交流充電口と電気的に接続したＤＣ／ＤＣ変換装置を具備した、車載電源装置。
　態様１２は、前記交流充電口から供給される交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路をさらに備え、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置は、前記力率改善回路を介して前記車両が備える複数の前記交流充電口と電気的に接続され、前記力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を変換し、前記力率改善回路は、前記車両が備える複数の前記交流充電口のそれぞれに対応して、複数個備える、態様１１記載の車載電源装置。
　態様１３は、充電プラグが前記複数の交流充電口に挿入された否かを検出するとともに、前記力率改善回路が力率改善を行うか否かを制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記複数の交流充電口に前記充電プラグが挿入されたことを検出したとき、前記充電プラグが挿入された前記交流充電口に対応する前記力率改善回路が力率改善を行うように制御する、態様１２記載の車載電源装置。
　態様１４は、充電プラグが前記複数の交流充電口に挿入された否かを検出するとともに、前記力率改善回路が力率改善を行うか否かを制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記複数の交流充電口に前記充電プラグが挿入されたことを検出し、かつ、前記充電プラグと前記車両の外部にある電源との間に備えた漏電検出装置が正常である旨の信号を受信したとき、前記充電プラグが挿入された前記交流充電口に対応する前記力率改善回路が力率改善を行うように制御する、態様１２記載の車載電源装置。
　態様１５は、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置は、前記複数の力率改善回路のそれぞれに対応して、複数個備える、態様１２から態様１４の何れか１つに記載の車載電源装置。
　態様１６は、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置を１つ備え、前記複数の力率改善回路のそれぞれの出力が前記１つのＤＣ／ＤＣ変換装置へ入力される、態様１２から態様１４の何れか１つに記載の車載電源装置。
　態様１７は、ボディに前記複数の交流充電口を備えるとともに、態様１１から態様１６の何れか１つに記載の車載電源装置を具備する電気自動車。
　２０１３年２月１３日出願の特願２０１３－０２５９０９の日本出願、および、２０１３年３月６日出願の特願２０１３－０４４１５４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明にかかる電源装置は、交流電源から供給される交流の電気エネルギにより、蓄電装置を充電する電源装置、車載電源装置および電気自動車等に好適である。
　１　車載電源装置
　１０ａ、１０ｂ　整流回路
　１１ａ、１１ｂ、１１ｄ　力率改善回路
　１２ａ、１２ｂ、１２ｄ　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　１１１ａ、１２１ａ、　ＩＣ
　１３　蓄電装置
　１４　制御部
　１５ａ、１５ｂ、１５ｄ　電源回路
　２　車両
　２０ａ、２０ｂ　交流充電口
　３　車外電源装置
　３０　商用電源
　３１ａ、３１ｂ　コネクタ
　４ａ、４ｂ　充電ケーブル
　４０ａ、４０ｂ　コネクタ
　４１ａ、４１ｂ　ＥＶＳＥ
　４２ａ、４２ｂ　充電プラグ
 

Claims (17)

  1. 　トランジスタのスイッチングにより交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路と、
    　前記力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を、トランジスタのスイッチングにより変換するＤＣ／ＤＣ変換装置と、
    　を有する電源回路と、
    　前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記電源回路はＮ個（Ｎは２以上の整数）備えられ、
    　前記制御部は、
    　前記力率改善回路のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御し、且つ、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、
    　電源装置。
  2. 　前記制御部は、
    　制御周期Ｔにて前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御し、
    　前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、前記制御周期ＴをＮで除算した時間の整数倍だけ、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、
    　請求項１記載の電源装置。
  3. 　前記制御部は、
    　前記力率改善回路のスイッチングのタイミングと、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングとを前記電源回路ごとに同期させて制御する、
    　請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記力率改善回路のスイッチングのタイミングと、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングとを前記電源回路ごとに同じタイミングで制御する、
    　請求項３記載の電源装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記ＤＣ／ＤＣ変換装置の出力電流および出力電圧の少なくとも一方の値が、Ｎ個の前記電源回路間で同一となるように、さらに制御する、
    　請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電源装置。
  6. 　前記制御部は、
    　前記力率改善回路のスイッチングの基準となる第１の基準信号、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングの基準となる第２の基準信号を前記電源回路へ出力することにより、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングを制御する、
    　請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電源装置。
  7. 　前記制御部は、
    　前記第１の基準信号および前記第２の基準信号を、Ｎ個の前記電源回路ごとに異なるタイミングとなるように出力する、
    　請求項６記載の電源装置。
  8. 　前記制御部は、
    　Ｎ個の前記電源回路へ同一の基準信号を出力するとともに、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように設定した設定情報を前記電源回路へ出力し、前記力率改善回路、および、前記ＤＣ／ＤＣ変換装置のスイッチングのタイミングが、Ｎ個の前記電源回路間で異なるタイミングとなるように制御する、
    　請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電源装置。
  9. 　ボディにＮ個（Ｎは２以上の整数）の交流充電口を備えるとともに、
    　請求項１から請求項８の何れか１項に記載の電源装置を具備する電気自動車。
  10. 　Ｎ個の前記電源回路が有する前記力率改善回路は、Ｎ個の異なる前記交流充電口から供給された交流の電気エネルギの力率改善を行う、
    　請求項９記載の電気自動車。
  11. 　車両の外部にある電源から、前記車両が備える交流充電口を介して供給される交流の電気エネルギにより、前記車両に搭載した蓄電装置を充電する車載電源装置であって、
    　前記車両が備える複数の前記交流充電口と電気的に接続したＤＣ／ＤＣ変換装置を具備した、
    　車載電源装置。
  12. 　前記交流充電口から供給される交流の電気エネルギの力率改善を行う力率改善回路をさらに備え、
    　前記ＤＣ／ＤＣ変換装置は、前記力率改善回路を介して前記車両が備える複数の前記交流充電口と電気的に接続され、前記力率改善回路によって力率が改善された電気エネルギの電圧および電流の少なくとも一方を変換し、
    　前記力率改善回路は、前記車両が備える複数の前記交流充電口のそれぞれに対応して、複数個備える、
    　請求項１１記載の車載電源装置。
  13. 　充電プラグが前記複数の交流充電口に挿入された否かを検出するとともに、前記力率改善回路が力率改善を行うか否かを制御する制御部を更に備え、
    　前記制御部は、前記複数の交流充電口に前記充電プラグが挿入されたことを検出したとき、前記充電プラグが挿入された前記交流充電口に対応する前記力率改善回路が力率改善を行うように制御する、
    　請求項１２記載の車載電源装置。
  14. 　充電プラグが前記複数の交流充電口に挿入された否かを検出するとともに、前記力率改善回路が力率改善を行うか否かを制御する制御部を更に備え、
    　前記制御部は、前記複数の交流充電口に前記充電プラグが挿入されたことを検出し、かつ、前記充電プラグと前記車両の外部にある電源との間に備えた漏電検出装置が正常である旨の信号を受信したとき、前記充電プラグが挿入された前記交流充電口に対応する前記力率改善回路が力率改善を行うように制御する、
    　請求項１２記載の車載電源装置。
  15. 　前記ＤＣ／ＤＣ変換装置は、前記複数の力率改善回路のそれぞれに対応して、複数個備える、
    　請求項１２から請求項１４の何れか１項に記載の車載電源装置。
  16. 　前記ＤＣ／ＤＣ変換装置を１つ備え、
    　前記複数の力率改善回路のそれぞれの出力が前記１つのＤＣ／ＤＣ変換装置へ入力される、
    　請求項１２から請求項１４の何れか１項に記載の車載電源装置。
  17. 　ボディに前記複数の交流充電口を備えるとともに、
    　請求項１１から請求項１６の何れか１項に記載の車載電源装置を具備する電気自動車。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116647018A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 西安锐泽克斯光电科技有限公司 一种多路输入电源插头的电动汽车充电装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9592742B1 (en) * 2014-04-09 2017-03-14 FreeWire Technologies, Inc. Systems, apparatus, and methods of charging electric vehicles
DE102015004119A1 (de) * 2015-03-31 2016-10-06 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher und zwei Ladeschnittstellen, Ladesystem sowie Verfahren
KR20170126053A (ko) * 2016-05-04 2017-11-16 현대자동차주식회사 양방향 파워링이 가능한 차량용 충전기, 이를 포함하는 차량 전력 공급 시스템 및 그 제어방법
DE102017006199A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Daimler Ag Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, sowie Fahrzeug mit einer solchen Ladevorrichtung
US10395442B2 (en) * 2017-08-03 2019-08-27 GM Global Technology Operations LLC System and method for performing diagnostics on a DC-DC converter
CN110417266A (zh) 2018-04-26 2019-11-05 比亚迪股份有限公司 Dcdc变换器、车载充电机和电动车辆
CN110417267A (zh) 2018-04-26 2019-11-05 比亚迪股份有限公司 Dcdc变换器、车载充电机和电动车辆
CN109228904A (zh) * 2018-08-07 2019-01-18 北京海博思创科技有限公司 移动电源车
EP3666585A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisch betriebenes fahrzeug und ladesystem
CN110077270B (zh) * 2019-05-09 2021-11-02 重庆九环新越新能源科技发展有限公司 储能设备的集中充/集电方法及系统
DE102019112684A1 (de) * 2019-05-15 2020-11-19 innogy eMobility Solutions GmbH Lademanagementvorrichtung für eine Ladeanordnung
JP7380272B2 (ja) * 2020-02-04 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 車両

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172773A (ja) 1994-12-16 1996-07-02 Mita Ind Co Ltd 電源回路
JPH09509557A (ja) * 1993-12-08 1997-09-22 インターナショナル・パワー・システムズ・インコーポレーテッド フェーズド・アレイ・パワー・プロセッサとその動作方法
JP2011126441A (ja) 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Motors Corp 車両の充電口構造
JP2012085467A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Honda Motor Co Ltd 充電装置、及び充電方法
WO2012070432A1 (ja) * 2010-11-25 2012-05-31 本田技研工業株式会社 電動車両の充電制御装置
WO2012098819A1 (ja) * 2011-01-19 2012-07-26 本田技研工業株式会社 車両充電システム

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2763479B2 (ja) * 1992-08-06 1998-06-11 三菱電機株式会社 直流電源装置
US20030095421A1 (en) * 2000-05-23 2003-05-22 Kadatskyy Anatoly F. Power factor correction circuit
CN1153331C (zh) * 2002-02-01 2004-06-09 艾默生网络能源有限公司 用于不间断电源的功率因数校正电路
JP4381327B2 (ja) * 2005-03-02 2009-12-09 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ、ｄｃ−ｄｃコンバータ制御装置、電源装置、電子装置及びｄｃ−ｄｃコンバータ制御方法
JP4561746B2 (ja) * 2005-05-11 2010-10-13 株式会社村田製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータおよび電源装置
EP1835606A2 (en) * 2006-03-13 2007-09-19 Sony Corporation Switching power supply circuit
US8084886B2 (en) * 2006-03-28 2011-12-27 Fujitsu Limited Uninterruptible power supply apparatus
JP4886487B2 (ja) * 2006-12-01 2012-02-29 本田技研工業株式会社 多入出力電力変換器及び燃料電池車
US7848117B2 (en) * 2007-01-22 2010-12-07 Power Integrations, Inc. Control arrangement for a resonant mode power converter
TWI326148B (en) * 2007-03-02 2010-06-11 Delta Electronics Inc Parallel uninterruptible power supply system
JP5259220B2 (ja) * 2008-03-25 2013-08-07 富士重工業株式会社 電気自動車
WO2010150360A1 (ja) * 2009-06-24 2010-12-29 トヨタ自動車株式会社 電動車両の充電制御装置
CN102484393B (zh) * 2009-09-16 2015-11-25 东芝三菱电机产业系统株式会社 功率转换系统及不间断供电电源系统
CN201594757U (zh) * 2009-11-30 2010-09-29 比亚迪股份有限公司 一种车载充电装置
US9150113B2 (en) * 2009-12-28 2015-10-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle configured to be charged using an external power source
US20120206100A1 (en) * 2010-01-11 2012-08-16 Leviton Manufacturing Co., Inc. Electric vehicle supply equipment
JP5617267B2 (ja) * 2010-02-12 2014-11-05 富士通株式会社 電源システム、及び、電源制御回路
JP5077376B2 (ja) * 2010-03-02 2012-11-21 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5590934B2 (ja) * 2010-03-24 2014-09-17 スパンション エルエルシー スイッチング電源の制御回路及び電子機器
US20110276194A1 (en) * 2010-05-10 2011-11-10 Emalfarb Hal A System and method for energy management
JP5659575B2 (ja) * 2010-06-22 2015-01-28 株式会社リコー マルチフェーズ型コンバータ
JP5676961B2 (ja) * 2010-07-30 2015-02-25 スパンション エルエルシー 電源の制御回路、電子機器及び電源の制御方法
US8319478B2 (en) * 2010-08-16 2012-11-27 Lear Corporation Dual-charger system
US8994338B2 (en) * 2011-01-14 2015-03-31 Lear Corporation Dual-charger system
DE102011003543A1 (de) * 2011-02-02 2012-08-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher in einem Kraftfahrzeug
JP5774904B2 (ja) * 2011-02-08 2015-09-09 ローム株式会社 力率改善回路およびその制御回路、それらを用いた電子機器
WO2012168983A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 三菱電機株式会社 充電装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09509557A (ja) * 1993-12-08 1997-09-22 インターナショナル・パワー・システムズ・インコーポレーテッド フェーズド・アレイ・パワー・プロセッサとその動作方法
JPH08172773A (ja) 1994-12-16 1996-07-02 Mita Ind Co Ltd 電源回路
JP2011126441A (ja) 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Motors Corp 車両の充電口構造
JP2012085467A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Honda Motor Co Ltd 充電装置、及び充電方法
WO2012070432A1 (ja) * 2010-11-25 2012-05-31 本田技研工業株式会社 電動車両の充電制御装置
WO2012098819A1 (ja) * 2011-01-19 2012-07-26 本田技研工業株式会社 車両充電システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2958222A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116647018A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 西安锐泽克斯光电科技有限公司 一种多路输入电源插头的电动汽车充电装置
CN116647018B (zh) * 2023-07-27 2023-10-10 西安锐泽克斯光电科技有限公司 一种多路输入电源插头的电动汽车充电装置

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