WO2020195060A1 - 電源装置、車両および切替制御装置 - Google Patents

電源装置、車両および切替制御装置 Download PDF

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WO2020195060A1 PCT/JP2020/002044 JP2020002044W WO2020195060A1 WO 2020195060 A1 WO2020195060 A1 WO 2020195060A1 JP 2020002044 W JP2020002044 W JP 2020002044W WO 2020195060 A1 WO2020195060 A1 WO 2020195060A1
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power line
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周平 千頭和
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Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply device, a vehicle, and a switching control device.
  • Power supply devices for example, chargers mounted on electric vehicles
  • a configuration that can operate in various infrastructures around the world from the viewpoint of globally expanding products equipped with power supply devices. There is. That is, in the infrastructure, there are single-phase power supplies and three-phase power supplies, and it is required to configure the power supply device so that it can operate with both (see, for example, Patent Document 1). ).
  • a load unit is provided corresponding to each power source of the three-phase power supply.
  • Each of these load units is provided on the non-grounded power line on the non-grounded side and the grounded power line on the grounded side.
  • a capacitance unit is provided between the non-grounded power line and the grounded wire and between the grounded power line and the grounded wire.
  • three non-grounded terminals connected to each non-grounded power line are provided corresponding to each power source of the three-phase power supply, whereas one grounded terminal connected to each grounded power line is provided. That is, each ground power line is connected in parallel to one ground terminal.
  • the non-grounded end of the single-phase power supply is connected to the grounded terminal, and the grounded end of the single-phase power supply is connected to the non-grounded terminal. It may be in the reverse connection state.
  • the single-phase power supply is in the tangent state, not in the reverse connection state, power is supplied only to the non-grounded power line corresponding to one non-grounded terminal, whereas when the single-phase power supply is in the reverse connection state, three grounded power lines are supplied. Is supplied with power.
  • the total capacity between the power line to which the power of the single-phase power supply is supplied and the ground line changes depending on whether the single-phase power supply is in the tangent state or in the reverse state.
  • the total capacity is the capacity of only the capacitance portion in one ungrounded power line
  • the total capacity of each of the three grounded power lines is It is the total capacity of the three capacity parts in total. That is, the capacitance portion when the single-phase power supply is in the reverse connection state has substantially three times the capacitance as the capacitance portion when the single-phase power supply is in the tangent state.
  • An object of the present disclosure is to provide a power supply device, a vehicle, and a switching control device capable of reducing leakage current due to the connection of a single-phase power supply.
  • the power supply device is A power supply that can connect a single-phase power supply and a three-phase power supply.
  • a first terminal that is connected to the first power line and can be connected to any of the ungrounded end and the grounded end of the single-phase power supply and the first ungrounded end of the three-phase power supply.
  • a second terminal that is connected to the second power line and can be connected to the second ungrounded end of the three-phase power supply.
  • a third terminal that is connected to the third power line and can be connected to the third ungrounded end of the three-phase power supply.
  • a fourth power line that is connected to the fourth power line, the fifth power line, and the sixth power line, and can be connected to any of the non-grounded end portion and the grounded end portion of the single-phase power supply and the grounded end portion of the three-phase power supply.
  • a first load unit provided on the first power line and the fourth power line, and A second load unit provided on the second power line and the fifth power line, and A third load unit provided on the third power line and the sixth power line, and A plurality of capacitance units provided between each of the first power line, the second power line, the third power line, the fourth power line, the fifth power line, and the sixth power line, and the ground.
  • a switch unit that switches at least one power line of the fourth power line, the fifth power line, and the sixth power line to either conducting or not connecting. With The switch unit disconnects the power line when the single-phase power supply is connected to the first terminal and the fourth terminal.
  • the vehicle pertaining to this disclosure With the battery With the above power supply To be equipped.
  • the switching control device is A power supply that can connect a single-phase power supply and a three-phase power supply and has a switch unit that switches at least one of the grounding power lines in the three load units to which the power of the three-phase power supply is supplied to either conducting or not connecting. It is a switching control device for the device.
  • An acquisition unit that acquires power supply information connected to the power supply device, and When the power supply connected to the power supply device is the single-phase power supply, a switching unit that switches the switch unit so as to disconnect at least one of the grounded power lines, and a switching unit. To be equipped.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a tangent state.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a reverse connection state.
  • It is a flowchart which shows the operation example of the switch changeover control in a power supply device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a tangent state.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a reverse connection state.
  • It is a flowchart which shows the operation example of the switch changeover control in a power supply device.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a tangent state.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which a single-phase power supply is connected in a reverse connection state. It is a flowchart which shows the operation example of the switch changeover control in a power supply device. It is a figure which shows the vehicle to which the power supply device which concerns on the modification of 2nd Embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle 1 to which the power supply device 100 according to the first embodiment of the present disclosure is applied.
  • the power supply device 100 is, for example, a charging device for charging the battery 2 mounted on the vehicle 1, and operates by supplying electric power from an external AC power source.
  • the power supply device 100 is configured so that a single-phase power supply and a three-phase power supply 10 can be connected as an external power supply.
  • a three-phase power supply 10 having a first AC power supply 10A, a second AC power supply 10B, and a third AC power supply 10C connected to a neutral point N1 connected to the ground wire G is connected to the power supply device 100. Shows a connected example. The ground ends of the first AC power supply 10A, the second AC power supply 10B, and the third AC power supply 10C are connected to the neutral point N1.
  • the ground line G is a line corresponding to the ground.
  • the power supply device 100 includes a first terminal 101A, a second terminal 101B, a third terminal 101C, a fourth terminal 102, an AC filter 103A, 103B, 103C, a power factor improving circuit 104A, 104B, 104C, a first switch 105, and a second. It has a switch 106, a power supply detection unit 107, a control unit 108, and the like.
  • the first terminal 101A is connected to the first non-grounded end L1 of the first AC power supply 10A in the three-phase power supply 10. Further, the first terminal 101A is connected to the first power line A1 in the power supply device 100.
  • the second terminal 101B is connected to the second non-grounded end L2 of the second AC power supply 10B in the three-phase power supply 10. Further, the second terminal 101B is connected to the second power line B1 in the power supply device 100.
  • the third terminal 101C is connected to the third non-grounded end L3 of the third AC power supply 10C in the three-phase power supply 10. Further, the third terminal 101C is connected to the third power line C1 in the power supply device 100.
  • the fourth terminal 102 is connected to the neutral point N1 of the three-phase power supply 10 corresponding to the grounding end of the three-phase power supply 10, that is, the grounding wire G. Further, the fourth terminal 102 is connected to the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2 in the power supply device 100 via the power line D.
  • a power supply detection unit 107 is provided on the power line D, the first power line A1, the second power line B1, and the third power line C1.
  • the AC filters 103A, 103B, 103C and the power factor improving circuits 104A, 104B, 104C are circuits for converting the power supplied from the single-phase power supply or the three-phase power supply 10 into the power for charging the battery 2.
  • the power supply device 100 may include circuits such as a rectifier circuit and a DC / DC conversion circuit.
  • the AC filter 103A and the power factor improving circuit 104A are provided on the first power line A1 and the fourth power line A2.
  • the AC filter 103A corresponds to the "first load unit" of the present disclosure.
  • the AC filter 103A and the power factor improvement circuit 104A are circuits corresponding to the first AC power supply 10A.
  • the first power line A1 becomes a power line corresponding to power supply
  • the fourth power line A2 becomes a power line corresponding to grounding.
  • the fourth power line A2 corresponds to the "grounded power line" of the present disclosure.
  • the AC filter 103A has a first capacitance section A3 and a second capacitance section A4 in a portion corresponding to the output stage.
  • the first capacitance section A3 is connected between the first power line A1 and the ground line G.
  • the second capacitance section A4 is connected between the fourth power line A2 and the ground line G.
  • the AC filter 103B and the power factor improving circuit 104B are provided on the second power line B1 and the fifth power line B2.
  • the AC filter 103B corresponds to the "second load unit" of the present disclosure.
  • the AC filter 103B and the power factor improvement circuit 104B are circuits corresponding to the second AC power supply 10B.
  • the second power line B1 becomes a power line corresponding to power supply
  • the fifth power line B2 becomes a power line corresponding to grounding.
  • the fifth power line B2 corresponds to the "grounded power line" of the present disclosure.
  • the AC filter 103B has a third capacitance section B3 and a fourth capacitance section B4 in a portion corresponding to the output stage.
  • the third capacitance section B3 is connected between the second power line B1 and the ground line G.
  • the fourth capacitance section B4 is connected between the fifth power line B2 and the ground line G.
  • the AC filter 103C and the power factor improving circuit 104C are provided on the third power line C1 and the sixth power line C2.
  • the AC filter 103C corresponds to the "third load unit" of the present disclosure.
  • the AC filter 103C and the power factor improvement circuit 104C are circuits corresponding to the third AC power supply 10C.
  • the third power line C1 becomes a power line corresponding to power supply
  • the sixth power line C2 becomes a power line corresponding to grounding.
  • the sixth power line C2 corresponds to the "grounded power line" of the present disclosure.
  • the AC filter 103C has a fifth capacitance section C3 and a sixth capacitance section C4 in a portion corresponding to the output stage.
  • the fifth capacitance section C3 is connected between the third power line C1 and the ground line G.
  • the sixth capacitance section C4 is connected between the sixth power line C2 and the ground line G.
  • the first capacitance section A3, the second capacitance section A4, the third capacitance section B3, the fourth capacitance section B4, the fifth capacitance section C3, and the sixth capacitance section C4 correspond to the "plurality of capacitance sections" of the present disclosure.
  • the first capacitance section A3, the second capacitance section A4, the third capacitance section B3, the fourth capacitance section B4, the fifth capacitance section C3, and the sixth capacitance section C4 all have the same capacitance.
  • a plurality of capacitance units are provided between each of the six power lines and the ground line.
  • the non-grounded end L and the grounded end N2 of the single-phase power supply 20 are connected to the first terminal 101A and the fourth terminal 102. Connected to either.
  • the ground end N2 is also connected to the ground wire G.
  • the power in the single-phase power supply 20 is in a tangent state.
  • the grounded end portion N2 of the single-phase power supply 20 is connected to the first terminal 101A, and the non-grounded end portion L of the single-phase power supply 20 is connected to the fourth terminal 102.
  • the electric power in the single-phase power source 20 is supplied to the power supply device 100 via the fourth power line A2. That is, when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state, the fourth power line A2 becomes a power line corresponding to power supply, and the first power line A1 becomes a power line corresponding to grounding.
  • the power supply device 100 can operate in the same manner as in the tangent state even when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are, for example, relay elements.
  • the first switch 105 and the second switch 106 correspond to the "switch unit" of the present disclosure.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are not limited to relay elements, and power lines such as semiconductor switching elements (for example, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and FET (Field Effect Transistor)) can be switched between conduction and non-communication. Any element may be used as long as it is a possible element.
  • semiconductor switching elements for example, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and FET (Field Effect Transistor)
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • FET Field Effect Transistor
  • the first switch 105 is provided on the fifth power line B2 and switches the continuity and non-communication of the fifth power line B2.
  • the first switch 105 is provided in the front stage of the AC filter 103B in the fifth power line B2, that is, in the front stage of the fourth capacitance section B4.
  • the second switch 106 is provided on the sixth power line C2 and switches the continuity and non-communication of the sixth power line C2.
  • the second switch 106 is provided in the front stage of the AC filter 103C in the sixth power line C2, that is, in the front stage of the sixth capacitance unit C4.
  • the power supply detection unit 107 detects the type of power supply connected to the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102.
  • the power supply detection unit 107 is, for example, a known voltage detection circuit that detects the voltage values of the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102.
  • the power supply detection unit 107 is provided on the first power line A1, the second power line B1, the third power line C1, and the power line D.
  • the power supply detection unit 107 may be a current detection circuit that detects each current value of the 1st terminal 101A, the 2nd terminal 101B, the 3rd terminal 101C, and the 4th terminal 102.
  • the control unit 108 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an input / output circuit (not shown).
  • the control unit 108 is configured to control the states of the first switch 105 and the second switch 106 based on the detection result of the power supply detection unit 107 based on a preset program.
  • the control unit 108 corresponds to the “switching control device”, “acquisition unit”, and “switching unit” of the present disclosure.
  • the control unit 108 controls the first switch 105 and the second switch 106 so as to be interrupted when the single-phase power supply 20 is connected to the first terminal 101A and the fourth terminal 102.
  • control unit 108 disables the first switch 105 and the second switch 106 in the initial state.
  • the control unit 108 acquires the voltage value detected by the power supply detection unit 107 and connects the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102. Determine the type of connected power supply.
  • the first terminal 101A and the fourth terminal 102 are the non-grounded end L or the grounded end of the single-phase power supply 20. It is connected to the unit N2.
  • the power supply detection unit 107 detects the voltage value corresponding to the power supplied to the first power line A1 or the power line D. Based on the voltage value, the control unit 108 determines that the type of power supply connected to the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102 is the single-phase power supply 20.
  • the control unit 108 determines that the type of power supply is the single-phase power supply 20
  • the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected. Since the first switch 105 and the second switch 106 are not connected in the initial state, in this case, the disconnected states of the first switch 105 and the second switch 106 are maintained.
  • the capacitance portion is connected between the fourth power line A2, the fifth power line B2, the sixth power line C2, and the grounding line G, the total capacity portion of each power line to which power is supplied.
  • the capacity will be increased as compared with the case of the tangent state.
  • the capacitance between the power line to which the power of the single-phase power supply 20 is supplied and the ground line G is the second power line B1 and the third power line B1 and the third when the single-phase power supply 20 is in the tangent state (see FIG. 2). Since no power is supplied to the power line C1, the capacity is only the capacity portion of the first power line A1.
  • the power lines to which power is supplied are the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2, each of which is provided with a capacitance unit. Therefore, the total capacity of the three power lines with the ground line G is the sum of the three capacitance parts. That is, the capacitance portion when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state has a capacity three times as large as the capacitance portion when the single-phase power supply 20 is in the tangent state.
  • the leakage current (for example, contact current, etc.) generated through the capacitance portion may be significantly increased as compared with the case in the tangent state.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected, so that the power of the single-phase power supply 20 is connected to the fifth power line B2 and the sixth power line C2. Not supplied. That is, when the single-phase power supply 20 is connected, power is supplied only to the first power line A1 or the fourth power line A2, so that the total capacity between the power line to be supplied and the ground line G is the first power line. The capacity is only the capacity portion of the A1 or the fourth power line A2.
  • the leakage current caused by the connection of the single-phase power supply 20 can be reduced.
  • each power supply 10A, 10B, 10C is any of the first terminal 101A, the second terminal 101B, and the third terminal 101C, as shown in FIG. Connected to.
  • the control unit 108 has the first terminal 101A, the second terminal 101B, and the third terminal based on the voltage values of the first power line A1, the second power line B1, and the third power line C1 detected by the power supply detection unit 107. It is determined that the type of power supply connected to the 101C and the fourth terminal 102 is the three-phase power supply 10.
  • the control unit 108 determines that the type of power supply is the three-phase power supply 10, the first switch 105 and the second switch 106 are made conductive.
  • the power supply connected to the power supply device 100 is the three-phase power supply 10
  • the fifth power line B2 and the sixth power line C2 are electrically connected to the ground line G, so that the power supply device 100 can perform a desired operation. Can be made to.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of switch switching control in the power supply device 100.
  • the process in FIG. 4 is appropriately executed when, for example, a predetermined power source is connected to the power supply device 100.
  • the process in FIG. 4 is started in a state where the first switch 105 and the second switch 106 are not connected.
  • the predetermined power source is a three-phase power source 10 or a single-phase power source 20.
  • control unit 108 acquires the voltage value detected by the power supply detection unit 107 (step S101). Next, the control unit 108 determines whether or not the type of the power supply is the single-phase power supply 20 (step S102).
  • the control unit 108 disables the first switch 105 and the second switch 106 (step S103). That is, the control unit 108 leaves the first switch 105 and the second switch 106 out of service.
  • step S102 when the type of power supply is not the single-phase power supply 20 (step S102, NO), that is, when the type of power supply is the three-phase power supply 10, the control unit 108 conducts the first switch 105 and the second switch 106. (Step S104).
  • step S103 or step S104 this control ends.
  • the present embodiment configured as described above, when the type of power source is the single-phase power source 20, the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected, so that the fifth power line B2 and the sixth power line Power is not supplied via C2. As a result, it is possible to prevent the generation of an excessive leakage current when the single-phase power supply 20 is in a reverse connection state. That is, in the present embodiment, the leakage current caused by the connection of the single-phase power supply 20 can be reduced.
  • the switches are provided only at the places necessary for reducing the leakage current. Therefore, the configuration of the power supply device 100 can be simplified.
  • the switch control of the power supply device 100 can be simplified.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are provided in front of the capacitance section, the first switch 105 and the second switch 106 are arranged at positions closer to the power supply than the capacitance section. Therefore, it is possible to prevent the electric power from being supplied to the capacitance portion included in the leakage current generation path.
  • the contact current can be reduced by providing the simple power supply detection unit 107, so that it is not necessary to reduce the number of capacitance units. As a result, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in size of the power supply device 100.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are in a non-communication state in the initial state, but the present disclosure is not limited to this, and the first switch 105 and the second switch 106 are not connected. May be in a conductive state.
  • the control unit 108 determines that the type of power supply is the single-phase power supply 20.
  • the current value is a current value corresponding to the voltage value when the power supply detection unit 107 detects the voltage value.
  • the predetermined value can be set to, for example, a current value at a level at which there is no practical problem as a leakage current.
  • control unit 108 determines that the type of power supply is the single-phase power supply 20
  • the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the control unit 108 detects the current value (current value corresponding to the voltage value) flowing through the first power line A1 or the power line D by the power supply detection unit 107
  • the power supply type is the single-phase power supply 20. The determination may be made and the first switch 105 and the second switch 106 may be disconnected.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are conductive in the initial state, when the single-phase power supply 20 is connected to the power supply device 100 in the reverse connection state, the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line are connected. Leakage current is generated via C2. Therefore, from the viewpoint of reducing leakage current, it is preferable to shut down the first switch 105 and the second switch 106 by the time the current detected by the power supply detection unit 107 reaches a predetermined value.
  • the AC filters 103A, 103B, 103C are exemplified as the first load unit, the second load unit, and the third load unit, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the first load unit, the second load unit, and the third load unit may be power factor improving circuits 104A, 104B, 104C.
  • the first load unit, the second load unit, and the third load unit are power converters (for example, DC / DC converters) provided on the battery 2 side of the power factor improving circuits 104A, 104B, 104C, respectively. Good.
  • This configuration may be applied to a configuration having three AC filters shown in FIG. 1 and the like, or may be applied to a configuration having only one AC filter 103D as shown in FIG. 5, for example.
  • the AC filter 103D is provided on the power line connected to the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102.
  • the power line D connected to the fourth terminal 102 passes through the AC filter 103D and then branches into the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2. Then, the first switch 105 and the second switch 106 are provided on the fifth power line B2 and the sixth power line C2.
  • the power supply detection unit 107 is provided inside the power supply device 100, but the present disclosure is not limited to this, and the power supply detection unit 107 may be provided outside the power supply device 100.
  • Examples of the configuration in which the power supply detection unit 107 is provided outside the power supply device 100 include a device that detects the voltage value of each terminal as described above, and a device that is connected to the power supply device 100 and has a communication function. Be done.
  • Such a device has a transmitter that transmits power information indicating the type of power supply.
  • the control unit 108 acquires the power supply information, and when the power supply connected to the power supply device 100 is the single-phase power supply 20, the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected. Even with such a configuration, it is possible to reduce the leakage current caused by the connection of the single-phase power supply 20.
  • FIG. 6 is a diagram showing a vehicle 1 to which the power supply device 100 according to the second embodiment of the present disclosure is applied.
  • the power supply device 100 is, for example, a charging device for charging the battery 2 mounted on the vehicle 1, and operates by supplying electric power from an external AC power source.
  • the power supply device 100 is configured so that a single-phase power supply and a three-phase power supply 10 can be connected as an external power supply.
  • a three-phase power supply 10 having a first AC power supply 10A, a second AC power supply 10B, and a third AC power supply 10C connected to a neutral point N1 connected to the ground wire G is connected to the power supply device 100. Shows a connected example. The ground ends of the first AC power supply 10A, the second AC power supply 10B, and the third AC power supply 10C are connected to the neutral point N1.
  • the ground line G is a line corresponding to the ground.
  • the power supply device 100 includes a first terminal 101A, a second terminal 101B, a third terminal 101C, a fourth terminal 102, an AC filter 103A, 103B, 103C, a power factor improving circuit 104A, 104B, 104C, a first switch 105, and a second. It has a switch 106, a reverse connection detection unit 109, a control unit 108, and the like.
  • the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, the fourth terminal 102, the AC filters 103A, 103B, 103C, the power factor improving circuits 104A, 104B, 104C, the first switch 105, and the second switch 106 are described above. It is the same as the first embodiment.
  • the reverse connection detection unit 109 is connected to the power line D connected to the fourth terminal 102.
  • the non-grounded end L and the grounded end N2 of the single-phase power supply 20 are connected to the single-phase power supply 20, as in the first embodiment. It is connected to either the first terminal 101A or the fourth terminal 102.
  • the ground end N2 is also connected to the ground wire G.
  • the grounding end N2 of the single-phase power supply 20 is connected to the first terminal 101A, and the non-grounding end of the single-phase power supply 20 is connected to the fourth terminal 102.
  • the power in the single-phase power supply 20 is supplied to the power supply device 100 via the fourth power line A2.
  • the reverse connection detection unit 109 detects that the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the single-phase power supply 20 is the reverse connection state.
  • the reverse connection detection unit 109 is a known voltage detection circuit including, for example, a resistance element that connects between the fourth terminal 102 (power line D) and the ground line G, and is an end portion of the resistance element on the fourth terminal 102 side. Detects the voltage value in.
  • the reverse connection detection unit 109 may be a current detection circuit that detects the current value flowing through the ground wire G.
  • the reverse connection detection unit 109 is a current detection circuit, the reverse connection detection unit 109 is arranged on the ground line G or on the power line relaying the ground line G and each capacitance unit.
  • the control unit 108 includes a CPU, ROM, RAM, and an input / output circuit (not shown).
  • the control unit 108 is configured to control the states of the first switch 105 and the second switch 106 based on the detection result of the reverse connection detection unit 109 based on a preset program.
  • the control unit 108 controls the first switch 105 and the second switch 106 so as to be disconnected when the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state.
  • control unit 108 disables the first switch 105 and the second switch 106 in the initial state.
  • the control unit 108 acquires the voltage value detected by the reverse connection detection unit 109, and the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the power supply is in the reverse connection state. Determine if it exists.
  • the fourth terminal 102 is connected to the non-grounded end L of the single-phase power supply 20 as shown in FIG. To.
  • the reverse connection detection unit 109 detects the voltage value corresponding to the power supplied by the single-phase power supply 20. Based on the voltage value, the control unit 108 determines that the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the single-phase power supply 20 is a reverse connection state.
  • the control unit 108 determines that the connection state is the reverse connection state, the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected. Since the first switch 105 and the second switch 106 are not connected in the initial state, in this case, the disconnected states of the first switch 105 and the second switch 106 are maintained.
  • the capacitance portion is connected between the fourth power line A2, the fifth power line B2, the sixth power line C2, and the grounding line G, the total capacity portion of each power line to which power is supplied.
  • the capacity will be increased as compared with the case of the tangent state.
  • the capacitance between the power line to which the power of the single-phase power supply 20 is supplied and the ground line G is the second power line B1 and the third power line B1 and the third when the single-phase power supply 20 is in the tangent state (see FIG. 7). Since no power is supplied to the power line C1, the capacity is only the capacity portion of the first power line A1.
  • the power lines to which power is supplied are the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2, each of which is provided with a capacitance unit. Therefore, the total capacity of the three power lines with the ground line G is the sum of the three capacitance parts. That is, the capacitance portion when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state has a capacity three times as large as the capacitance portion when the single-phase power supply 20 is in the tangent state.
  • the leakage current (for example, contact current, etc.) generated through the capacitance portion may be significantly increased as compared with the case in the tangent state.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected, so that the power of the single-phase power supply 20 is not supplied to the fifth power line B2 and the sixth power line C2. That is, in the reverse connection state, power is supplied only to the fourth power line A2, so that the total capacity between the power line to be supplied and the ground line G is the capacity of only the capacitance portion of the fourth power line A2. .. That is, in the present embodiment, it is possible to reduce the leakage current when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state.
  • the fourth terminal 102 is electrically connected to the ground wire G as shown in FIG.
  • the control unit 108 is not in the reverse connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the single-phase power supply 20 based on the voltage value of the ground wire G detected by the reverse connection detection unit 109. Is determined.
  • the control unit 108 determines that the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the power supply is not the reverse connection state based on the voltage value of the ground wire G detected by the reverse connection detection unit 109. ..
  • the control unit 108 determines that the connection state between the first terminal 101A and the fourth terminal 102 and the power supply is not in the reverse connection state, the first switch 105 and the second switch 106 are made conductive.
  • the power supply connected to the power supply device 100 is the three-phase power supply 10
  • the fifth power line B2 and the sixth power line C2 are electrically connected to the ground line G, so that the power supply device 100 can perform a desired operation. Can be made to.
  • the power supply connected to the power supply device 100 is the single-phase power supply 20
  • the power supply device 100 can be made to perform a desired operation.
  • the power of the single-phase power supply 20 that is, the power supplied to the first power line A1 is used as the second power line B1.
  • the power supply device 100 needs to be configured so that it can be supplied to the third power line C1.
  • a configuration having a switch for conducting and disconnecting the power line connecting the first power line A1 and the second power line B1 or the third power line C1 can be mentioned.
  • This switch is controlled to be conductive only when the power of the single-phase power source 20 is supplied to the second load unit or the third load unit.
  • the control unit 108 may leave the first switch 105 and the second switch 106 disconnected. This is because when it is not necessary to supply electric power to the second load unit and the third load unit, it is not necessary to conduct the first switch 105 and the second switch 106.
  • control unit 108 may perform control to notify the user that the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state.
  • Examples of the control for notifying the reverse connection state include a control for outputting a notification command indicating the reverse connection state to a notification unit (mobile terminal, infotainment device, etc.) provided outside the power supply device 100. ..
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the switch changeover control in the power supply device 100.
  • the process in FIG. 9 is appropriately executed, for example, when a predetermined power source is connected to the power supply device 100.
  • the process in FIG. 9 is started in a state where the first switch 105 and the second switch 106 are not connected.
  • the predetermined power source is a three-phase power source 10 or a single-phase power source 20.
  • control unit 108 acquires the voltage value detected by the reverse connection detection unit 109 (step S201). Next, the control unit 108 determines whether or not the connection state of the single-phase power supply 20 is the reverse connection state (step S202).
  • the control unit 108 disables the first switch 105 and the second switch 106 (step S203). That is, the control unit 108 leaves the first switch 105 and the second switch 106 out of service.
  • step S204 when the connection state is not the reverse connection state (step S202, NO), the control unit 108 makes the first switch 105 and the second switch 106 conductive (step S204).
  • the process of step S204 may be performed after step S201.
  • step S203 After step S203 or step S204, this control ends.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected, so that the fifth power line B2 and the sixth power line C2 No power is supplied through. As a result, it is possible to reduce the leakage current when the single-phase power supply 20 is in the reverse connection state.
  • the switches are provided only at the places necessary for reducing the leakage current. Therefore, the configuration of the power supply device 100 can be simplified.
  • the switch control of the power supply device 100 can be simplified.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are provided in front of the capacitance section, the first switch 105 and the second switch 106 are arranged at positions closer to the power supply than the capacitance section. Therefore, it is possible to prevent the electric power from being supplied to the capacitance portion included in the leakage current generation path.
  • the contact current can be reduced by providing the simple reverse connection detection unit 109, so that it is not necessary to reduce the number of capacitance units. As a result, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in size of the power supply device 100.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are in a non-communication state in the initial state, but the present disclosure is not limited to this, and the first switch 105 and the second switch 106 are not connected. May be in a conductive state.
  • the control unit 108 determines that the connection state of the single-phase power supply 20 is the reverse connection state.
  • the current value is a current value corresponding to the voltage value when the reverse connection detection unit 109 detects the voltage value.
  • the predetermined value can be set to, for example, a current value at a level at which there is no practical problem as a leakage current.
  • the control unit 108 determines that the connection state of the single-phase power supply 20 is the reverse connection state, the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected.
  • the reverse connection detection unit 109 detects that the current value has reached a predetermined value, the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected, but the present disclosure is not limited to this.
  • the control unit 108 detects the current value (current value corresponding to the voltage value) by the reverse connection detection unit 109, it determines that the reverse connection state is established, and the first switch 105 and the second switch 106 are disconnected. Is also good.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are conductive in the initial state, when a power source is connected to the power supply device 100, a leakage current is generated via the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2. Occurs. Therefore, from the viewpoint of reducing leakage current, it is preferable to shut down the first switch 105 and the second switch 106 by the time the current detected by the reverse connection detection unit 109 reaches a predetermined value.
  • the AC filters 103A, 103B, 103C are exemplified as the first load unit, the second load unit, and the third load unit, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the first load unit, the second load unit, and the third load unit may be power factor improving circuits 104A, 104B, 104C.
  • the first load unit, the second load unit, and the third load unit are power converters (for example, DC / DC converters) provided on the battery 2 side of the power factor improving circuits 104A, 104B, 104C, respectively. Good.
  • This configuration may be applied to a configuration having three AC filters shown in FIG. 6 and the like, or may be applied to a configuration having only one AC filter 103D as shown in FIG. 10, for example.
  • the AC filter 103D is provided on the power line connected to the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102.
  • the power line D connected to the fourth terminal 102 passes through the AC filter 103D and then branches into the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2. Then, the first switch 105 and the second switch 106 are provided on the fifth power line B2 and the sixth power line C2.
  • the reverse connection detection unit 109 is provided inside the power supply device 100, but the present disclosure is not limited to this, and the reverse connection detection unit 109 may be provided outside the power supply device 100.
  • the switch may be provided on any one of the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2, but the present disclosure is not limited to this.
  • the switch may be arranged on the external power supply side of the confluence point where the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2 are electrically connected.
  • the first switch 105 and the second switch 106 are provided in front of the load unit in the power line, but the present disclosure is not limited to this, and the first switch 105 and the second switch 106 are provided inside the load unit. Is also good.
  • switches are provided on the fifth power line B2 and the sixth power line C2, but the present disclosure is not limited to this, and the fourth power line A2, the fifth power line B2, and the sixth power line C2 are provided.
  • a switch may be provided in all of the above. However, from the viewpoint of operating the power supply device 100 to which the single-phase power supply 20 is connected, it is preferable that the switch of the fourth power line A2 is kept conductive during the operation of the power supply device 100.
  • a switch may be provided on any of the 4th power line A2, the 5th power line B2, and the 6th power line C2.
  • a switch may be provided on either the fifth power line B2 or the sixth power line C2.
  • control unit 108 is provided inside the power supply device 100, but the present disclosure is not limited to this, and the control unit 108 may be provided outside the power supply device 100.
  • a plurality of capacitance units are provided in the output stage of the load unit, but the present disclosure is not limited to this, and may be provided in other locations.
  • the configuration of the Y connection is illustrated as the three-phase power supply, but the present disclosure is not limited to this, and the configuration of the delta connection may be used.
  • a charging device for charging the battery 2 mounted on the vehicle 1 is exemplified as a power supply device, but the present disclosure is not limited to this, and a device other than the charging device may be used.
  • the power supply device 100 is mounted on the vehicle 1, but the present disclosure is not limited to this, and the power supply device 100 may be mounted on a device other than the vehicle 1.
  • the ground wire G is provided in the above embodiment, the present disclosure is not limited to this.
  • the vehicle body may be used as a ground, and each power line may be connected to the ground.
  • the power supply device 100 has the first terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102, but the present disclosure is not limited to this, and the first The terminal 101A, the second terminal 101B, the third terminal 101C, and the fourth terminal 102 may be arranged outside the power supply device.
  • the power supply device 100 of each of the above embodiments has AC filters 103A, 103B, and 103C, but the present disclosure is not limited to this, and the power supply device includes at least AC filters 103A, 103B (the present disclosure). It suffices to have the "first load unit” and "second load unit”).
  • the first load unit and the second load unit may be power factor improving circuits 104A and 104B, or power converters (power converters) provided on the battery 2 side of the power factor improving circuits 104A and 104B, respectively.
  • it may be a DC / DC converter).
  • the power supply device of the present disclosure can be connected to an external power source of a single-phase power source or a three-phase power source, and the AC filter 103A (corresponding to the first load part) and the AC filter 103B (corresponding to the second load part) are connected.
  • the AC filter 103A is electrically connected to an external power supply (in the case of the first embodiment, the grounding end of the external power supply) by a neutral line (corresponding to the first neutral line), and the AC filter 103B is It is configured to be electrically connected at the confluence point on the first neutral line (the point where the fourth power line A2 and the fifth power line B2 are electrically connected) and the neutral line (corresponding to the second neutral line). You may.
  • the first capacitance section A3 is arranged between the first neutral line and the ground line G
  • the second capacitance section A4 is arranged between the second neutral line and the ground line G.
  • the switch may be configured to have a switch on the neutral line.
  • the switch portion is arranged closer to the AC filter 103A than the above-mentioned confluence point.
  • the neutral line is a connection line for connecting the AC filter and the non-grounded end portion of the external power supply (in the second embodiment, the AC filter and the non-grounded end portion of the external power supply are connected in the tangent state). It is a connection line for connecting).
  • the neutral line of the present disclosure does not have to include all of the connection lines connecting the AC filter of the power supply device and the ungrounded end of the external power supply, but may include at least a part thereof.
  • the first neutral line is a neutral line for electrically connecting the first load unit and the external power supply
  • the second neutral line is the second load unit and the external power supply. It is a neutral line for electrically connecting. More specifically, the second neutral line is a line connecting the confluence point on the first neutral line and the second load portion described above.
  • the switch is electrically connected to the grounded end portion of the single-phase power supply (in the case of the second embodiment, the non-grounded end portion of the external power supply) with the first neutral line.
  • the first neutral line may be electrically connected to the grounding end of the three-phase power supply (in the case of the second embodiment, the grounding end of the external power supply). It may be controlled so that it becomes conductive when it is done.
  • the power supply device of the present disclosure is useful as a power supply device, a vehicle, and a switching control device capable of reducing leakage current due to the connection of a single-phase power supply.

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Abstract

単相電源の接続に起因する漏洩電流を低減することが可能な電源装置を提供する。 電源装置(1)は、第1-第4端子(101A,101B,101C,102)と、第1,第4電力線(A1,A2)に設けられる第1負荷部(103A)と、第2,第5電力線(B1,B2)に設けられる第2負荷部(103B)と、第3,第6電力線(C1,C2)に設けられる第3負荷部(103C)と、第1-第6電力線(A1,B1,C1,A2,B2,C2)のそれぞれとグランド(G)との間にそれぞれ設けられる複数の容量部(A3,B3,C3,A4,B4,C4)と、第4-第6電力線の少なくとも1つの電力線(B2,C2)を導通および不通の何れかに切り替えるスイッチ部(105-106)と、を備え、スイッチ部(105-106)は、単相電源(20)が第1,第4端子(101A,102)に接続された場合、電力線(B2,C2)を不通とする。

Description

電源装置、車両および切替制御装置
 本開示は、電源装置、車両および切替制御装置に関する。
 電源装置(例えば、電動車両に搭載される充電器)においては、電源装置が搭載される製品をグローバルに展開する観点から、世界各国の様々なインフラにおいて動作可能な構成とすることが求められている。つまり、インフラにおいては、単相電源のものもあれば、三相電源のものもあるので、その両方で動作可能なように電源装置を構成することが求められている(例えば、特許文献1参照)。
 このような電源装置では、三相電源の各電源に対応して負荷部が設けられる。これらの負荷部のそれぞれは、非接地側の非接地電力線および接地側の接地電力線に設けられる。各負荷部における、非接地電力線と接地線との間、および、接地電力線と接地線との間には、容量部がそれぞれ設けられる。また、各非接地電力線に接続される非接地端子は、三相電源の各電源に対応して3つ設けられるのに対し、各接地電力線に接続される接地端子は、1つ設けられる。つまり、各接地電力線は、1つの接地端子に並列に接続される。
特開2017-169350号公報
 ところで、上記の電源装置では、外部電源として単相電源が接続される場合、単相電源の非接地端部が接地端子に接続され、かつ、単相電源の接地端部が非接地端子に接続された逆接状態となる場合がある。単相電源が逆接状態ではない正接状態である場合、1つの非接地端子に対応する非接地電力線のみに電力が供給されるのに対し、単相電源が逆接状態である場合、3つの接地電力線に電力が供給される。
 そのため、単相電源の電力が供給される電力線と接地線との間の総容量は、単相電源が正接状態である場合と逆接状態である場合とで変わってしまう。具体的には、単相電源が正接状態である場合、当該総容量は、1つの非接地電力線における容量部のみの容量となるのに対し、逆接状態の場合、3つの接地電力線におけるそれぞれの、計3つの容量部の総容量となる。つまり、単相電源が逆接状態である場合の容量部は、正接状態である場合の容量部の3倍の容量を実質的に有することとなる。
 これらのことから、単相電源が逆接状態となると、容量部を介して発生する漏洩電流(例えば、接触電流)が、正接状態のときと比較して増大する可能性がある。特許文献1に記載の構成では、単相電源が逆接状態となることを想定していないので、漏洩電流低減の観点から改善の余地があった。
 本開示の目的は、単相電源の接続に起因する漏洩電流を低減することが可能な電源装置、車両および切替制御装置を提供することである。
 本開示に係る電源装置は、
 単相電源および三相電源を接続可能な電源装置であって、
 第1電力線に接続され、前記単相電源の非接地端部および接地端部と、前記三相電源の第1非接地端部との何れかに接続可能な第1端子と、
 第2電力線に接続され、前記三相電源の第2非接地端部に接続可能な第2端子と、
 第3電力線に接続され、前記三相電源の第3非接地端部に接続可能な第3端子と、
 第4電力線、第5電力線および第6電力線に接続され、前記単相電源の前記非接地端部および前記接地端部と、前記三相電源の接地端部との何れかに接続可能な第4端子と、
 前記第1電力線および前記第4電力線に設けられる第1負荷部と、
 前記第2電力線および前記第5電力線に設けられる第2負荷部と、
 前記第3電力線および前記第6電力線に設けられる第3負荷部と、
 前記第1電力線、前記第2電力線、前記第3電力線、前記第4電力線、前記第5電力線および前記第6電力線のそれぞれとグランドとの間に設けられる複数の容量部と、
 前記第4電力線、前記第5電力線および前記第6電力線の少なくとも1つの電力線を導通および不通の何れかに切り替えるスイッチ部と、
 を備え、
 前記スイッチ部は、前記単相電源が前記第1端子および前記第4端子に接続された場合、前記電力線を不通とする。
 本開示に係る車両は、
 バッテリーと、
 上記の電源装置と、
 を備える。
 本開示に係る切替制御装置は、
 単相電源および三相電源を接続可能であり、少なくとも前記三相電源の電力が供給される3つの負荷部における各接地電力線の少なくとも1つを導通および不通の何れかに切り替えるスイッチ部を備える電源装置の切替制御装置であって、
 前記電源装置に接続された電源情報を取得する取得部と、
 前記電源装置に接続された電源が前記単相電源である場合、前記各接地電力線の少なくとも1つを不通とするように前記スイッチ部を切り替える切替部と、
 を備える。
 本開示によれば、単相電源の接続に起因する漏洩電流を低減することができる。
本開示の第1の実施の形態に係る電源装置が適用された車両を示す図である。 図1において、単相電源が正接状態で接続された状態を示す図である。 図1において、単相電源が逆接状態で接続された状態を示す図である。 電源装置におけるスイッチ切替制御の動作例を示すフローチャートである。 第1の実施の形態における変形例に係る電源装置が適用された車両を示す図である。 本開示の第2の実施の形態に係る電源装置が適用された車両を示す図である。 図6において、単相電源が正接状態で接続された状態を示す図である。 図6において、単相電源が逆接状態で接続された状態を示す図である。 電源装置におけるスイッチ切替制御の動作例を示すフローチャートである。 第2の実施の形態における変形例に係る電源装置が適用された車両を示す図である。
 以下、本開示の第1の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本開示の第1の実施の形態に係る電源装置100が適用された車両1を示す図である。
 図1に示すように、電源装置100は、例えば、車両1に搭載されるバッテリー2を充電するための充電装置であり、外部の交流電源から電力が供給されることで動作する。電源装置100は、外部電源として、単相電源および三相電源10を接続可能に構成されている。
 図1では、接地線Gに接続される中性点N1を中心にY結線された第1交流電源10A、第2交流電源10Bおよび第3交流電源10Cを有する三相電源10が電源装置100に接続された例を示している。中性点N1には、第1交流電源10A、第2交流電源10Bおよび第3交流電源10Cの各接地端部が接続されている。接地線Gは、グランドに対応する線である。
 電源装置100は、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101C、第4端子102、交流フィルタ103A,103B,103C、力率改善回路104A,104B,104C、第1スイッチ105、第2スイッチ106、電源検知部107および制御部108等を有する。
 第1端子101Aは、三相電源10における第1交流電源10Aの第1非接地端部L1に接続される。また、第1端子101Aは、電源装置100における第1電力線A1に接続される。
 第2端子101Bは、三相電源10における第2交流電源10Bの第2非接地端部L2に接続される。また、第2端子101Bは、電源装置100における第2電力線B1に接続される。
 第3端子101Cは、三相電源10における第3交流電源10Cの第3非接地端部L3と接続される。また、第3端子101Cは、電源装置100における第3電力線C1に接続される。
 第4端子102は、三相電源10の接地端部に対応する三相電源10の中性点N1、つまり、接地線Gに接続される。また、第4端子102は、電力線Dを介して電源装置100における第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2に接続される。電力線D、第1電力線A1、第2電力線B1および第3電力線C1には電源検知部107が設けられている。
 交流フィルタ103A,103B,103C、および、力率改善回路104A,104B,104Cは、単相電源または三相電源10から供給される電力をバッテリー2に充電する電力に変換するための回路である。なお、整流回路、DC/DC変換回路、等の回路が電源装置100に含まれていても良い。
 交流フィルタ103Aおよび力率改善回路104Aは、第1電力線A1および第4電力線A2に設けられている。交流フィルタ103Aは、本開示の「第1負荷部」に対応する。
 つまり、交流フィルタ103Aおよび力率改善回路104Aは、第1交流電源10Aに対応する回路である。三相電源10が電源装置100に接続された場合、第1電力線A1は、電力供給に対応する電力線となり、第4電力線A2は、接地に対応する電力線となる。第4電力線A2は、本開示の「接地電力線」に対応する。
 また、交流フィルタ103Aは、出力段に対応する部分において、第1容量部A3および第2容量部A4を有する。第1容量部A3は、第1電力線A1と接地線Gとの間に接続される。第2容量部A4は、第4電力線A2と接地線Gとの間に接続される。
 交流フィルタ103Bおよび力率改善回路104Bは、第2電力線B1および第5電力線B2に設けられている。交流フィルタ103Bは、本開示の「第2負荷部」に対応する。
 つまり、交流フィルタ103Bおよび力率改善回路104Bは、第2交流電源10Bに対応する回路である。三相電源10が電源装置100に接続された場合、第2電力線B1は、電力供給に対応する電力線となり、第5電力線B2は、接地に対応する電力線となる。第5電力線B2は、本開示の「接地電力線」に対応する。
 また、交流フィルタ103Bは、出力段に対応する部分において、第3容量部B3および第4容量部B4を有する。第3容量部B3は、第2電力線B1と接地線Gとの間に接続される。第4容量部B4は、第5電力線B2と接地線Gとの間に接続される。
 交流フィルタ103Cおよび力率改善回路104Cは、第3電力線C1および第6電力線C2に設けられている。交流フィルタ103Cは、本開示の「第3負荷部」に対応する。
 つまり、交流フィルタ103Cおよび力率改善回路104Cは、第3交流電源10Cに対応する回路である。三相電源10が電源装置100に接続された場合、第3電力線C1は、電力供給に対応する電力線となり、第6電力線C2は、接地に対応する電力線となる。第6電力線C2は、本開示の「接地電力線」に対応する。
 また、交流フィルタ103Cは、出力段に対応する部分において、第5容量部C3および第6容量部C4を有する。第5容量部C3は、第3電力線C1と接地線Gとの間に接続される。第6容量部C4は、第6電力線C2と接地線Gとの間に接続される。
 第1容量部A3、第2容量部A4、第3容量部B3、第4容量部B4、第5容量部C3および第6容量部C4は、本開示の「複数の容量部」に対応する。なお、第1容量部A3、第2容量部A4、第3容量部B3、第4容量部B4、第5容量部C3および第6容量部C4は、全て同じ容量である。また、各力率改善回路の出力段においても、6つの電力線のそれぞれと接地線との間に複数の容量部(符号省略)がそれぞれ設けられている。
 また、図2に示すように、電源装置100が単相電源20に接続された場合、単相電源20の非接地端部Lおよび接地端部N2は、第1端子101Aおよび第4端子102の何れかに接続される。接地端部N2は、接地線Gにも接続される。
 第1端子101Aに単相電源20の非接地端部Lが接続され、第4端子102に単相電源20の接地端部N2が接続された正接状態である場合、単相電源20における電力は、第1電力線A1を介して電源装置100に供給される。つまり、単相電源20が正接状態である場合、第1電力線A1は、電力供給に対応する電力線となり、第4電力線A2は、接地に対応する電力線となる。
 また、図3に示すように、第1端子101Aに単相電源20の接地端部N2が接続され、第4端子102に単相電源20の非接地端部Lが接続された逆接状態である場合、単相電源20における電力は、第4電力線A2を介して電源装置100に供給される。つまり、単相電源20が逆接状態である場合、第4電力線A2は、電力供給に対応する電力線となり、第1電力線A1は、接地に対応する電力線となる。
 なお、本実施の形態に係る電源装置100は、単相電源20が逆接状態であっても、正接状態のときと同様に動作可能である。
 第1スイッチ105および第2スイッチ106は、例えばリレー素子である。第1スイッチ105および第2スイッチ106は、本開示の「スイッチ部」に対応する。
 なお、第1スイッチ105および第2スイッチ106は、リレー素子に限定されず、半導体スイッチング素子(例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やFET(Field Effect Transistor))等、電力線を導通、不通に切替可能な素子である限り、どのような素子であっても良い。
 第1スイッチ105は、第5電力線B2に設けられ、第5電力線B2の導通および不通を切り替える。第1スイッチ105は、第5電力線B2における交流フィルタ103Bの前段、つまり、第4容量部B4の前段に設けられる。
 第2スイッチ106は、第6電力線C2に設けられ、第6電力線C2の導通および不通を切り替える。第2スイッチ106は、第6電力線C2における交流フィルタ103Cの前段、つまり、第6容量部C4の前段に設けられる。
 電源検知部107は、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電源の種類を検知する。電源検知部107は、例えば、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102の各電圧値を検知する公知の電圧検知回路である。電源検知部107は、第1電力線A1、第2電力線B1、第3電力線C1および電力線Dに設けられる。
 なお、電源検知部107は、1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102の各電流値を検知する電流検知回路であっても良い。
 制御部108は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および入出力回路を備えている。制御部108は、予め設定されたプログラムに基づいて、電源検知部107の検知結果に基づいて、第1スイッチ105および第2スイッチ106の状態を制御するように構成されている。制御部108は、本開示の「切替制御装置」、「取得部」および「切替部」に対応する。
 制御部108は、単相電源20が第1端子101Aおよび第4端子102に接続された場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通にするように制御する。
 具体的には、制御部108は、初期状態においては、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。制御部108は、電源装置100に電源が接続された場合、電源検知部107が検知した電圧値を取得して、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電源の種類を判定する。
 電源装置100に接続された電源が単相電源20である場合、図2および図3に示すように、第1端子101Aおよび第4端子102は単相電源20の非接地端部Lまたは接地端部N2に接続される。この場合、電源検知部107は、第1電力線A1または電力線Dに供給される電力に対応する電圧値を検知する。制御部108は、当該電圧値に基づいて、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電源の種類が単相電源20であると判定する。
 制御部108は、電源の種類が単相電源20であると判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。初期状態では第1スイッチ105および第2スイッチ106は不通であるので、この場合、第1スイッチ105及び第2スイッチ106の不通の状態が維持されることとなる。
 第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態である場合、第4端子102を介して電源装置100に電力が供給される。そのため、第1スイッチ105および第2スイッチ106が導通となっていると、第4電力線A2の他、第5電力線B2および第6電力線C2にも電力が供給されることとなる。
 この場合、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2と、接地線Gとの間には、それぞれ容量部が接続されているので、電力が供給される各電力線の容量部の総容量が、正接状態の場合と比較して増大することとなる。
 具体的には、単相電源20の電力が供給される電力線における接地線Gとの間の容量は、単相電源20が正接状態である場合(図2参照)、第2電力線B1および第3電力線C1に電力が供給されないので、第1電力線A1における容量部のみの容量である。
 それに対し、逆接状態の場合、電力が供給される電力線は、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2の3つであり、それぞれに容量部が設けられている。そのため、3つの電力線における接地線Gとの間の総容量は、3つの容量部の和となる。つまり、単相電源20が逆接状態である場合の容量部は、正接状態である場合の容量部の3倍の容量を有することとなる。
 このことから、単相電源20が逆接状態となると、容量部を介して発生する漏洩電流(例えば、接触電流等)が、正接状態のときと比較して大幅に増大する可能性がある。
 しかし、本実施の形態では、単相電源20が接続された場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通となるので、第5電力線B2および第6電力線C2に単相電源20の電力が供給されない。つまり、単相電源20が接続された場合、第1電力線A1または第4電力線A2のみに電力が供給されるので、電力供給対象の電力線と接地線Gとの間の総容量は、第1電力線A1または第4電力線A2における容量部のみの容量となる。
 その結果、単相電源20が逆接状態となったときの過剰な漏洩電流の発生を防止することができる。すなわち、本実施の形態では、単相電源20の接続に起因する漏洩電流を低減することができる。
 また、電源装置100に接続された電源が三相電源10である場合、図1に示すように、各電源10A,10B,10Cが第1端子101A、第2端子101Bおよび第3端子101Cの何れかに接続される。この場合、制御部108は、電源検知部107により検知される第1電力線A1、第2電力線B1および第3電力線C1の電圧値に基づいて、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電源の種類が三相電源10であると判定する。
 制御部108は、電源の種類が三相電源10であると判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする。
 このようにすることで、電源装置100に接続された電源が三相電源10である場合、第5電力線B2および第6電力線C2が接地線Gと導通するので、電源装置100に所望の動作をさせることができる。
 以上のように構成された電源装置100におけるスイッチ切替制御の動作例について説明する。図4は、電源装置100におけるスイッチ切替制御の動作例を示すフローチャートである。図4における処理は、例えば、電源装置100に所定の電源が接続された際に適宜実行される。なお、図4における処理は、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通の状態で開始される。所定の電源は、三相電源10または単相電源20である。
 図4に示すように、制御部108は、電源検知部107より検出された電圧値を取得する(ステップS101)。次に、制御部108は、電源の種類が単相電源20であるか否かについて判定する(ステップS102)。
 判定の結果、電源の種類が単相電源20である場合(ステップS102、YES)、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする(ステップS103)。つまり、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通のままにする。
 一方、電源の種類が単相電源20ではない場合(ステップS102、NO)、つまり、電源の種類が三相電源10である場合、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする(ステップS104)。
 ステップS103またはステップS104の後、本制御は終了する。
 以上のように構成された本実施の形態によれば、電源の種類が単相電源20である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通となるので、第5電力線B2および第6電力線C2を介して電力が供給されない。その結果、単相電源20が逆接状態となったときの過剰な漏洩電流の発生を防止することができる。すなわち、本実施の形態では、単相電源20の接続に起因する漏洩電流を低減することができる。
 また、第5電力線B2および第6電力線C2に第1スイッチ105および第2スイッチ106が設けられるので、漏洩電流低減に必要な箇所にのみスイッチが設けられる。そのため、電源装置100の構成を簡素化することができる。
 また、電源の種類が単相電源20である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とし、電源の種類が三相電源10である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする。すなわち、電源の種類に基づいて、第1スイッチ105および第2スイッチ106の制御を行うので、電源装置100のスイッチ制御を簡素化することができる。
 また、第1スイッチ105および第2スイッチ106が容量部の前段に設けられるので、容量部よりも電源に近い位置に第1スイッチ105および第2スイッチ106が配置される。そのため、漏洩電流の発生経路に含まれる容量部に電力が供給されることを防止することができる。
 ところで、接触電流を減らすべく、電力線における容量部の数を減らすことが考えられる。電力線における容量部の数を減らす場合、電源装置100におけるノイズ性能が悪化するため、ノイズ対策用の部品を別途設ける必要が生じ、ひいてはコスト増および大型化につながるおそれがある。
 しかし、本実施の形態では、簡易な電源検知部107を設けることで、接触電流を低減できるので、容量部の数を減らす必要がなくなる。その結果、電源装置100におけるコスト増および大型化を抑制することができる。
 なお、上記第1の実施の形態では、初期状態では、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通の状態としていたが、本開示はこれに限定されず、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通の状態としていても良い。
 この場合、制御部108は、電源検知部107により第1電力線A1または電力線Dに流れる電流値が所定値に到達したことを検知した場合、電源の種類が単相電源20であると判定する。当該電流値は、電源検知部107が電圧値を検知する場合、当該電圧値に対応する電流値である。所定値は、例えば、漏洩電流として実用上問題ないレベルの電流値に設定され得る。
 そして、制御部108は、電源の種類が単相電源20であると判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。
 このようにしても、単相電源20の接続に起因する漏洩電流を低減することができる。
 また、この構成では、電源検知部107により電流値が所定値に到達したことを検知した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通としていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、制御部108が、電源検知部107により第1電力線A1または電力線Dに流れる電流値(電圧値に相当する電流値)が検知されたことをもって、電源の種類が単相電源20であると判定し、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通としても良い。
 ただし、初期状態で第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通としているため、電源装置100に単相電源20が逆接状態で接続されると、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2を介して漏洩電流が発生する。そのため、漏洩電流低減の観点から、電源検知部107により検知される電流が所定値に到達するまでに、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とすることが好ましい。
 また、上記第1の実施の形態では、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部として、交流フィルタ103A,103B,103Cを例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部が力率改善回路104A,104B,104Cであっても良い。また、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部は、力率改善回路104A,104B,104Cよりもバッテリー2側にそれぞれ設けられる電力変換器(例えばDC/DCコンバータ)であってもよい。
 この構成は、図1等に示す3つの交流フィルタを有する構成に適用しても良いし、例えば図5に示すように、1つの交流フィルタ103Dのみを有する構成に適用しても良い。
 交流フィルタ103Dは、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電力線に設けられる。第4端子102に接続された電力線Dは、交流フィルタ103Dを通過した後、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2に分岐する。そして、第5電力線B2および第6電力線C2上に第1スイッチ105および第2スイッチ106が設けられる。
 このような構成では、電力線Dにおける、交流フィルタ103Dに対応する容量部の前段にスイッチを設けると、第4電力線A2,第5電力線B2および第6電力線C2の全てが不通となるため、全ての負荷部の動作に影響する。
 そのため、交流フィルタ103Dを有する構成の場合、力率改善回路に対応する容量部の前段に第1スイッチ105および第2スイッチ106を設けることで、全ての負荷部の動作に影響を与えることを抑制することができる。
 また、上記第1の実施の形態では、電源検知部107が電源装置100の内部に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、電源装置100の外部に設けられていても良い。
 電源検知部107が電源装置100の外部に設けられる構成としては、上記のように各端子の電圧値等を検知する装置の他、電源装置100に接続され、かつ、通信機能を有する装置が挙げられる。
 このような装置は、電源の種類を示す電源情報を送信する送信部を有している。制御部108は、当該電源情報を取得して、電源装置100に接続された電源が単相電源20である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。このような構成であっても、単相電源20の接続に起因する漏洩電流を低減することができる。
 以下、本開示の第2の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図6は、本開示の第2の実施の形態に係る電源装置100が適用された車両1を示す図である。
 図6に示すように、電源装置100は、例えば、車両1に搭載されるバッテリー2を充電するための充電装置であり、外部の交流電源から電力が供給されることで動作する。電源装置100は、外部電源として、単相電源および三相電源10を接続可能に構成されている。
 図6では、接地線Gに接続される中性点N1を中心にY結線された第1交流電源10A、第2交流電源10Bおよび第3交流電源10Cを有する三相電源10が電源装置100に接続された例を示している。中性点N1には、第1交流電源10A、第2交流電源10Bおよび第3交流電源10Cの各接地端部が接続されている。接地線Gは、グランドに対応する線である。
 電源装置100は、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101C、第4端子102、交流フィルタ103A,103B,103C、力率改善回路104A,104B,104C、第1スイッチ105、第2スイッチ106、逆接検知部109および制御部108等を有する。第1端子101A、第2端子101B、第3端子101C、第4端子102、交流フィルタ103A,103B,103C、力率改善回路104A,104B,104C、第1スイッチ105、第2スイッチ106は、上記第1の実施の形態と同様である。また、第4端子102に接続される電力線Dには、逆接検知部109が接続される。
 また、図7に示すように、第1の実施の形態と同様に、電源装置100が単相電源20に接続された場合、単相電源20の非接地端部Lおよび接地端部N2は、第1端子101Aおよび第4端子102の何れかに接続される。接地端部N2は、接地線Gにも接続される。
 また、図8に示すように、第1の実施の形態と同様に、第1端子101Aに単相電源20の接地端部N2が接続され、第4端子102に単相電源20の非接地端部Lが接続された逆接状態である場合、単相電源20における電力は、第4電力線A2を介して電源装置100に供給される。
 逆接検知部109は、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態であることを検知する。逆接検知部109は、例えば、第4端子102(電力線D)と接地線Gとの間を接続する抵抗素子等を含む公知の電圧検知回路であり、抵抗素子の第4端子102側の端部における電圧値を検出する。
 なお、逆接検知部109は、接地線Gに流れる電流値を検知する電流検知回路であっても良い。逆接検知部109が電流検知回路である場合、逆接検知部109は、接地線G上、または、接地線Gと、各容量部とを中継する電力線上に配置される。
 制御部108は、図示しないCPU、ROM、RAMおよび入出力回路を備えている。制御部108は、予め設定されたプログラムに基づいて、逆接検知部109の検知結果に基づいて、第1スイッチ105および第2スイッチ106の状態を制御するように構成されている。
 制御部108は、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通にするように制御する。
 具体的には、制御部108は、初期状態においては、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。制御部108は、電源装置100に電源が接続された場合、逆接検知部109が検知した電圧値を取得して、第1端子101Aおよび第4端子102と電源との接続状態が、逆接状態であるか否かについて判定する。
 電源装置100に接続された電源が単相電源20であり、接続状態が逆接状態である場合、図8に示すように、第4端子102は単相電源20の非接地端部Lに接続される。この場合、逆接検知部109は、単相電源20により供給される電力に対応する電圧値を検知する。制御部108は、当該電圧値に基づいて、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態であると判定する。
 制御部108は、当該接続状態が逆接状態であると判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。初期状態では第1スイッチ105および第2スイッチ106は不通であるので、この場合、第1スイッチ105及び第2スイッチ106の不通の状態が維持されることとなる。
 第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態である場合、第4端子102を介して電源装置100に電力が供給される。そのため、第1スイッチ105および第2スイッチ106が導通となっていると、第4電力線A2の他、第5電力線B2および第6電力線C2にも電力が供給されることとなる。
 この場合、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2と、接地線Gとの間には、それぞれ容量部が接続されているので、電力が供給される各電力線の容量部の総容量が、正接状態の場合と比較して増大することとなる。
 具体的には、単相電源20の電力が供給される電力線における接地線Gとの間の容量は、単相電源20が正接状態である場合(図7参照)、第2電力線B1および第3電力線C1に電力が供給されないので、第1電力線A1における容量部のみの容量である。
 それに対し、逆接状態の場合、電力が供給される電力線は、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2の3つであり、それぞれに容量部が設けられている。そのため、3つの電力線における接地線Gとの間の総容量は、3つの容量部の和となる。つまり、単相電源20が逆接状態である場合の容量部は、正接状態である場合の容量部の3倍の容量を有することとなる。
 このことから、単相電源20が逆接状態となると、容量部を介して発生する漏洩電流(例えば、接触電流等)が、正接状態のときと比較して大幅に増大する可能性がある。
 しかし、本実施の形態では、逆接状態である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通となるので、第5電力線B2および第6電力線C2に単相電源20の電力が供給されない。つまり、逆接状態である場合、第4電力線A2のみに電力が供給されるので、電力供給対象の電力線と接地線Gとの間の総容量は、第4電力線A2における容量部のみの容量となる。すなわち、本実施の形態では、単相電源20を逆接状態としたときの漏洩電流を低減することができる。
 また、電源装置100に接続された電源が単相電源20であり、接続状態が正接状態である場合、図7に示すように、第4端子102は接地線Gと導通する。この場合、制御部108は、逆接検知部109により検知される接地線Gの電圧値に基づいて、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20との接続状態が逆接状態ではないと判定する。
 また、電源装置100に接続された電源が三相電源10である場合、図1に示すように、第4端子102は接地線Gと導通する。この場合、制御部108は、逆接検知部109により検知される接地線Gの電圧値に基づいて、第1端子101Aおよび第4端子102と、電源との接続状態が逆接状態ではないと判定する。
 制御部108は、第1端子101Aおよび第4端子102と、電源との接続状態が逆接状態ではないと判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする。
 このようにすることで、電源装置100に接続された電源が三相電源10である場合、第5電力線B2および第6電力線C2が接地線Gと導通するので、電源装置100に所望の動作をさせることができる。
 また、電源装置100に接続された電源が単相電源20である場合、第2電力線B1および第5電力線B2に対応する第2負荷部や、第3電力線C1および第6電力線C2に対応する第3負荷部を用いる際に、電源装置100に所望の動作をさせることができる。
 なお、電源が単相電源20であるときに第2負荷部や第3負荷部を用いるためには、単相電源20の電力、つまり、第1電力線A1に供給される電力を第2電力線B1および第3電力線C1に供給可能なように電源装置100が構成されている必要がある。
 このような構成としては、例えば、第1電力線A1と、第2電力線B1または第3電力線C1とを接続する電力線を導通、不通とするスイッチを有する構成が挙げられる。このスイッチは、単相電源20の電力を第2負荷部または第3負荷部に供給する場合にのみ、導通となるように制御される。
 また、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20とが正接状態である場合、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通のままとしても良い。第2負荷部および第3負荷部に電力を供給する必要がない場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通する必要がないからである。
 また、制御部108は、第1端子101Aおよび第4端子102と、単相電源20とが逆接状態である場合、ユーザに逆接状態である旨を報知する制御を行うようにしても良い。
 逆接状態である旨を報知する制御としては、電源装置100の外部に設けられた報知部(携帯端末やインフォテインメント装置等)に、逆接状態である旨の報知指令を出力する制御が挙げられる。
 このようにすることで、単相電源20が逆接状態であることをユーザが容易に認識することができる。
 以上のように構成された電源装置100におけるスイッチ切替制御の動作例について説明する。図9は、電源装置100におけるスイッチ切替制御の動作例を示すフローチャートである。図9における処理は、例えば、電源装置100に所定の電源が接続された際に適宜実行される。なお、図9における処理は、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通の状態で開始される。所定の電源は、三相電源10または単相電源20である。
 図9に示すように、制御部108は、逆接検知部109より検出された電圧値を取得する(ステップS201)。次に、制御部108は、単相電源20の接続状態が逆接状態であるか否かについて判定する(ステップS202)。
 判定の結果、接続状態が逆接状態である場合(ステップS202、YES)、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする(ステップS203)。つまり、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通のままにする。
 一方、接続状態が逆接状態ではない場合(ステップS202、NO)、制御部108は、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする(ステップS204)。なお、電源装置100に接続された電源が三相電源10である場合、ステップS201の後に、ステップS204の処理に遷移するようにしても良い。
 ステップS203またはステップS204の後、本制御は終了する。
 以上のように構成された本実施の形態によれば、単相電源20が逆接状態としたとき、第1スイッチ105および第2スイッチ106が不通となるので、第5電力線B2および第6電力線C2を介して電力が供給されない。その結果、単相電源20を逆接状態としたときの漏洩電流を低減することができる。
 また、第5電力線B2および第6電力線C2に第1スイッチ105および第2スイッチ106が設けられるので、漏洩電流低減に必要な箇所にのみスイッチが設けられる。そのため、電源装置100の構成を簡素化することができる。
 また、単相電源20が逆接状態である場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とし、単相電源20が逆接状態ではない場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通とする。すなわち、単相電源20が逆接状態であるか否かに基づいて、第1スイッチ105および第2スイッチ106の制御を行うので、電源装置100のスイッチ制御を簡素化することができる。
 また、第1スイッチ105および第2スイッチ106が容量部の前段に設けられるので、容量部よりも電源に近い位置に第1スイッチ105および第2スイッチ106が配置される。そのため、漏洩電流の発生経路に含まれる容量部に電力が供給されることを防止することができる。
 ところで、接触電流を減らすべく、電力線における容量部の数を減らすことが考えられる。電力線における容量部の数を減らす場合、電源装置100におけるノイズ性能が悪化するため、ノイズ対策用の部品を別途設ける必要が生じ、ひいてはコスト増および大型化につながるおそれがある。
 しかし、本実施の形態では、簡易な逆接検知部109を設けることで、接触電流を低減できるので、容量部の数を減らす必要がなくなる。その結果、電源装置100におけるコスト増および大型化を抑制することができる。
 なお、上記第2の実施の形態では、初期状態では、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通の状態としていたが、本開示はこれに限定されず、第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通の状態としていても良い。
 この場合、制御部108は、逆接検知部109により電流値が所定値に到達したことを検知した場合、単相電源20の接続状態が逆接状態であると判定する。当該電流値は、逆接検知部109が電圧値を検知する場合、当該電圧値に対応する電流値である。所定値は、例えば、漏洩電流として実用上問題ないレベルの電流値に設定され得る。
 そして、制御部108は、単相電源20の接続状態が逆接状態であると判定した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とする。
 このようにしても、単相電源20を逆接状態としたときの漏洩電流を低減することができる。
 また、この構成では、逆接検知部109により電流値が所定値に到達したことを検知した場合、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通としていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、制御部108が、逆接検知部109により電流値(電圧値に相当する電流値)が検知されたことをもって、逆接状態であると判定し、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通としても良い。
 ただし、初期状態で第1スイッチ105および第2スイッチ106を導通としているため、電源装置100に電源が接続されると、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2を介して漏洩電流が発生する。そのため、漏洩電流低減の観点から、逆接検知部109により検知される電流が所定値に到達するまでに、第1スイッチ105および第2スイッチ106を不通とすることが好ましい。
 また、上記第2の実施の形態では、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部として、交流フィルタ103A,103B,103Cを例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部が力率改善回路104A,104B,104Cであっても良い。また、第1負荷部、第2負荷部および第3負荷部は、力率改善回路104A,104B,104Cよりもバッテリー2側にそれぞれ設けられる電力変換器(例えばDC/DCコンバータ)であってもよい。
 この構成は、図6等に示す3つの交流フィルタを有する構成に適用しても良いし、例えば図10に示すように、1つの交流フィルタ103Dのみを有する構成に適用しても良い。
 交流フィルタ103Dは、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101Cおよび第4端子102に接続された電力線に設けられる。第4端子102に接続された電力線Dは、交流フィルタ103Dを通過した後、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2に分岐する。そして、第5電力線B2および第6電力線C2上に第1スイッチ105および第2スイッチ106が設けられる。
 このような構成では、電力線Dにおける、交流フィルタ103Dに対応する容量部の前段にスイッチを設けると、第4電力線A2,第5電力線B2および第6電力線C2の全てが不通となるため、全ての負荷部の動作に影響する。
 そのため、交流フィルタ103Dを有する構成の場合、力率改善回路に対応する容量部の前段に第1スイッチ105および第2スイッチ106を設けることで、全ての負荷部の動作に影響を与えることを抑制することができる。
 また、上記第2の実施の形態では、逆接検知部109が電源装置100の内部に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、電源装置100の外部に設けられていても良い。
 また、上記第2の実施の形態では、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2の何れかにスイッチが設けられていても良いとしていたが、本開示はこれに限定されず、スイッチが第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2が電気的に接続される合流点よりも外部電源側に配置しても良い。
 また、上記各実施の形態では、第1スイッチ105および第2スイッチ106が電力線における負荷部の前段に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、負荷部の内部に設けられていても良い。
 また、上記各実施の形態では、第5電力線B2および第6電力線C2にスイッチが設けられていたが、本開示はこれに限定されず、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2の全てにスイッチが設けられていても良い。ただし、単相電源20が接続された電源装置100を動作させる観点から、第4電力線A2のスイッチは、電源装置100の動作中は導通としておくことが好ましい。
 また、第4電力線A2、第5電力線B2および第6電力線C2の何れかにスイッチが設けられていても良い。ただし、単相電源20が接続された際の電源装置100を動作させる観点から、第5電力線B2および第6電力線C2の何れか一方にスイッチを設けることが好ましい。また、漏洩電流低減の観点から、第5電力線B2および第6電力線C2の両方にスイッチを設けることが好ましい。
 また、上記各実施の形態では、制御部108が電源装置100の内部に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、電源装置100の外部に設けられていても良い。
 また、上記各実施の形態では、複数の容量部が負荷部の出力段に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、それ以外の箇所に設けられていても良い。
 また、上記各実施の形態では、三相電源としてY結線の構成を例示したが、本開示はこれに限定されず、デルタ結線の構成であっても良い。
 また、上記各実施の形態では、電源装置として車両1に搭載されるバッテリー2を充電する充電装置を例示したが、本開示はこれに限定されず、充電装置以外の装置であっても良い。
 また、上記各実施の形態では、電源装置100が車両1に搭載されていたが、本開示はこれに限定されず、車両1以外の装置に搭載されていても良い。また、上記実施の形態では接地線Gが設けられていたが本開示はこれに限定されない。車体をグランドとして使用し、各電力線をグランド接続するように構成してもよい。
 また、上記各実施の形態では、電源装置100が第1端子101A、第2端子101B、第3端子101C、第4端子102を有していたが、本開示はこれに限定されず、第1端子101A、第2端子101B、第3端子101C、第4端子102は電源装置の外に配置されていてもよい。
 また、上記各実施の形態の電源装置100は交流フィルタ103A、103B、および、103Cを有していたが、本開示はこれに限定されず、電源装置は、少なくとも交流フィルタ103A、103B(本開示の「第1負荷部」、「第2負荷部」に対応)を有していればよい。この場合にも、第1負荷部および第2負荷部は、力率改善回路104A,104Bであってもよいし、力率改善回路104A,104Bよりもバッテリー2側にそれぞれ設けられる電力変換器(例えばDC/DCコンバータ)であってもよい。
 つまり、本開示の電源装置は、単相電源または三相電源の外部電源に接続可能であり、交流フィルタ103A(第1負荷部に対応)と交流フィルタ103B(第2負荷部に対応)とを有し、交流フィルタ103Aは外部電源(第1の実施の形態の場合は、外部電源の接地端部)にニュートラルラインで電気的に接続(第1のニュートラルラインに対応)され、交流フィルタ103Bは第1のニュートラルライン上の合流点(第4電力線A2および第5電力線B2が電気的に接続される点)とニュートラルライン(第2のニュートラルラインに対応)で電気的に接続されるように構成してもよい。この場合に、第1のニュートラルラインと接地線Gとの間に第1容量部A3が、第2のニュートラルラインと接地線Gとの間に第2容量部A4が配置される。また、この場合にニュートラルライン上にスイッチを有するように構成するようにしてもよい。また、第1の実施の形態の場合、スイッチ部は上述した合流点よりも交流フィルタ103A側に配置される。
 ここで、ニュートラルラインとは、交流フィルタと外部電源の非接地端部とを接続するための接続線(第2の実施の形態では、正接状態時に交流フィルタと外部電源の非接地端部とを接続するための接続線)のことである。本開示のニュートラルラインは電源装置の交流フィルタと外部電源の非接地端部とを接続する接続線の全てを含む必要があるわけではなく、少なくともその一部を含んでいればよい。本開示の電源装置において、第1のニュートラルラインとは第1負荷部と外部電源とを電気的に接続するためのニュートラルラインであり、第2のニュートラルラインとは第2負荷部と外部電源とを電気的に接続するためのニュートラルラインである。より具体的には、第2のニュートラルラインは、上述した第1のニュートラルライン上の合流点と第2負荷部とを接続するラインである。
 また、第1の実施の形態の場合、スイッチは単相電源の接地端部(第2の実施の形態の場合、外部電源の非接地端部)に第1のニュートラルラインが電気的に接続された場合に遮断されるように制御してもよいし、第1のニュートラルラインが三相電源の接地端部(第2の実施の形態の場合、外部電源の接地端部)に電気的に接続された場合に導通するように制御しても良い。
 その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
 2019年3月26日出願の特願2019-059137および特願2019-059143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。
 本開示の電源装置は、単相電源の接続に起因する漏洩電流を低減することがすることが可能な電源装置、車両および切替制御装置として有用である。
 1 車両
 2 バッテリー
 10 三相電源
 10A 第1交流電源
 10B 第2交流電源
 10C 第3交流電源
 20 単相電源
 100 電源装置
 101A 第1端子
 101B 第2端子
 101C 第3端子
 102 第4端子
 103A 交流フィルタ
 103B 交流フィルタ
 103C 交流フィルタ
 104A 力率改善回路
 104B 力率改善回路
 104C 力率改善回路
 105 第1スイッチ
 106 第2スイッチ
 107 電源検知部
 108 制御部
 109 逆接検知部
 A1 第1電力線
 A2 第4電力線
 A3 第1容量部
 A4 第2容量部
 B1 第2電力線
 B2 第5電力線
 B3 第3容量部
 B4 第4容量部
 C1 第3電力線
 C2 第6電力線
 C3 第5容量部
 C4 第6容量部
 D 電力線
 G 接地線

Claims (16)

  1.  単相電源および三相電源を接続可能な電源装置であって、
     第1電力線に接続され、前記単相電源の非接地端部および接地端部と、前記三相電源の第1非接地端部との何れかに接続可能な第1端子と、
     第2電力線に接続され、前記三相電源の第2非接地端部に接続可能な第2端子と、
     第3電力線に接続され、前記三相電源の第3非接地端部に接続可能な第3端子と、
     第4電力線、第5電力線および第6電力線に接続され、前記単相電源の前記非接地端部および前記接地端部と、前記三相電源の接地端部との何れかに接続可能な第4端子と、
     前記第1電力線および前記第4電力線に設けられる第1負荷部と、
     前記第2電力線および前記第5電力線に設けられる第2負荷部と、
     前記第3電力線および前記第6電力線に設けられる第3負荷部と、
     前記第1電力線、前記第2電力線、前記第3電力線、前記第4電力線、前記第5電力線および前記第6電力線のそれぞれとグランドとの間に設けられる複数の容量部と、
     前記第4電力線、前記第5電力線および前記第6電力線の少なくとも1つの電力線を導通および不通の何れかに切り替えるスイッチ部と、
     を備え、
     前記スイッチ部は、前記単相電源が前記第1端子および前記第4端子に接続された場合、前記電力線を不通とする、
     電源装置。
  2.  前記スイッチ部は、前記第5電力線および前記第6電力線の少なくとも1つに設けられる、
     請求項1に記載の電源装置。
  3.  前記第1端子、前記第2端子、前記第3端子および前記第4端子に接続された電源の種類を検知する電源検知部を備える、
     請求項1に記載の電源装置。
  4.  電源の種類が前記単相電源である場合、前記スイッチ部を不通にし、前記電源の種類が前記三相電源である場合、前記スイッチ部を導通にするように制御する制御部を備える、
     請求項1に記載の電源装置。
  5.  前記スイッチ部は、前記電力線に対応する容量部の前段に設けられている、
     請求項1に記載の電源装置。
  6.  前記第1負荷部、前記第2負荷部および前記第3負荷部は、前記単相電源または前記三相電源から供給される電力をバッテリーに充電する電力に変換するための回路である、
     請求項1に記載の電源装置。
  7.  前記スイッチ部は、前記単相電源の接地端部が前記第4端子に接続され、かつ、前記単相電源の非接地端部が前記第1端子に接続された状態である場合、前記電力線を不通とする、
     請求項1に記載の電源装置。
  8.  前記第1端子および前記第4端子と、前記単相電源との接続状態が逆接状態であることを検知する逆接検知部を備える、
     請求項7に記載の電源装置。
  9.  前記第1端子および前記第4端子と、前記単相電源との接続状態が逆接状態である場合、前記スイッチ部を不通にし、前記接続状態が逆接状態ではない場合、前記スイッチ部を導通にするように制御する制御部を備える、
     請求項7に記載の電源装置。
  10.  バッテリーと、
     請求項1に記載の電源装置と、
     を備える車両。
  11.  単相電源および三相電源を接続可能であり、少なくとも前記三相電源の電力が供給される3つの負荷部における各接地電力線の少なくとも1つを導通および不通の何れかに切り替えるスイッチ部を備える電源装置の切替制御装置であって、
     前記電源装置に接続された電源情報を取得する取得部と、
     前記電源装置に接続された電源が前記単相電源である場合、前記各接地電力線の少なくとも1つを不通とするように前記スイッチ部を切り替える切替部と、
     を備える切替制御装置。
  12.  単相電源または三相電源の外部電源に接続可能であり、第1負荷部と第2負荷部とを有する電源装置であって、
     前記第1負荷部は前記外部電源の接地端部に第1のニュートラルラインで電気的に接続され、
     前記第2負荷部は前記第1のニュートラルライン上の合流点と第2のニュートラルラインで電気的に接続され、
     前記第1のニュートラルラインとグランドとの間に設けられる第1の容量部と、
     前記第2のニュートラルラインと前記グランドとの間に設けられる第2の容量部と、
     前記第1のニュートラルライン上に配置されるスイッチ部と、を有し、
     前記スイッチ部は、前記合流点よりも前記第1負荷部側に配置される、
     電源装置。
  13.  前記スイッチ部は前記単相電源の接地端部に前記第1のニュートラルラインが電気的に接続された場合に遮断される、
     請求項12に記載の電源装置。
  14.  前記スイッチ部は前記三相電源の接地端部に前記第1のニュートラルラインが電気的に接続された場合に導通される、
     請求項12に記載の電源装置。
  15.  第3負荷部をさらに有し、
     前記第3負荷部は前記合流点と第3のニュートラルラインで電気的に接続されている、
     請求項12に記載の電源装置。
  16.  前記第1負荷部および前記第2負荷部は、交流フィルタまたは力率改善回路またはDC/DCコンバータである、
     請求項12に記載の電源装置。
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