特開 2024-103123 電源装置、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103123

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】電源装置、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20240725BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240725BHJP

   H02M 1/08 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 E

H02M3/28 H

H02M7/48 M

H02M1/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007292

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(74)【代理人】

【識別番号】100207859

【弁理士】

【氏名又は名称】塩谷 尚人

(72)【発明者】

【氏名】岡田 考弘

(72)【発明者】

【氏名】宮地 準二

【テーマコード（参考）】

5H730

5H740

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H730AA02

5H730AS04

5H730AS13

5H730BB43

5H730BB57

5H730DD04

5H730EE02

5H730EE07

5H730EE59

5H730FD01

5H730FD11

5H730FD51

5H730FF09

5H730FF18

5H730FG05

5H730FG25

5H740BA11

5H740BB05

5H740BB09

5H740BB10

5H740BC01

5H740BC02

5H740HH05

5H740JA01

5H740JB01

5H740KK01

5H740NN01

5H770AA05

5H770BA02

5H770CA06

5H770DA03

5H770DA33

5H770DA41

5H770GA01

5H770GA07

5H770HA02X

5H770HA03Z

5H770HA09X

5H770JA17Y

5H770JA17Z

(57)【要約】

【課題】スイッチング電源のスイッチング制御に伴い発生するノイズの影響を抑制しつつ、スイッチング電源から駆動回路への給電を継続できる電源装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】ＰＣＵ３０は、電源ＩＣ７０と、電源ＩＣ７０によってスイッチング制御が行われることにより、インバータのスイッチＳＡの駆動回路６２に電力を供給する絶縁電源１００とを備えている。駆動回路６２は、絶縁電源１００から給電されて動作するとともに、スイッチＳＡの状態を監視する機能を有する。電源ＩＣ７０は、外部充電中等の第１状態における絶縁電源１００のスイッチング態様を、回転電機を駆動させるためのスイッチＳＡのスイッチング制御が行われる第２状態における絶縁電源１００のスイッチング態様から変更する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電部（２０）と、
前記蓄電部に接続されるインバータ（５０）と、
前記インバータに接続される電機子巻線（４２Ｕ～４２Ｗ）を有する回転電機（４０）と、
前記インバータが有するスイッチ（Ｓｕ１～Ｓｗ４，ＳＡ）を駆動する駆動回路（６２）と、
を備えるシステムに適用される電源装置において、
電源制御部（７０）を有し、前記電源制御部のスイッチング制御により、前記駆動回路に電力を供給するスイッチング電源（１００）を備え、
前記駆動回路は、前記スイッチング電源から給電されて動作するとともに、前記スイッチの状態を監視する機能を有し、
前記電源制御部は、外部電源（１５）から前記インバータを介して前記蓄電部に充電されている状態又は前記スイッチのスイッチング制御が停止されている状態である第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング態様を、前記回転電機を駆動させるための前記スイッチのスイッチング制御が行われる状態である第２状態における前記スイッチング電源のスイッチング態様から変更する変更処理を行う、電源装置。

【請求項2】

前記電源制御部は、
前記第２状態における前記スイッチング電源のスイッチング周波数を特定周波数範囲内の周波数に設定し、
前記変更処理として、前記第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング周波数を前記特定周波数範囲外の周波数にずらす処理を行う、請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記電源制御部は、前記変更処理として、前記スイッチング電源のスイッチング制御に伴い発生するノイズのレベルが前記特定周波数範囲において許容値（ＮＬｊｄｅ）以下となるように、前記第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング周波数を前記特定周波数範囲の下限値（ＲＬ）未満の周波数にずらす処理を行う、請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記電源制御部は、前記変更処理として、前記第１状態における前記スイッチング電源の出力電圧を、前記第２状態における前記スイッチング電源の出力電圧よりも低下させる処理を行う、請求項１に記載の電源装置。

【請求項5】

前記電源制御部は、前記変更処理として、前記第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング速度を、前記第２状態における前記スイッチング電源のスイッチング速度よりも低下させる処理を行う、請求項１に記載の電源装置。

【請求項6】

前記電源制御部は、
前記電源装置の外部の制御装置（６０）からの送信情報に基づいて、現在の状態が前記第１状態又は前記第２状態のいずれであるかを判定し、
現在の状態が前記第１状態であると判定した場合に前記変更処理を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項7】

前記電源制御部は、
前記駆動回路の駆動情報に基づいて、現在の状態が前記第１状態又は前記第２状態のいずれであるかを判定し、
現在の状態が前記第１状態であると判定した場合に前記変更処理を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項8】

前記第１状態は、前記外部電源から前記インバータを介して前記蓄電部に充電されている状態であり、
前記システムは、前記インバータから前記蓄電部に流れる充電電流を検出する電流センサ（２２）を備え、
前記電源制御部は、
前記電流センサの検出値に基づいて、現在の状態が前記第１状態又は前記第２状態のいずれであるかを判定し、
現在の状態が前記第１状態であると判定した場合に前記変更処理を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項9】

前記スイッチング電源の入力電流を検出し、検出した入力電流を前記電源制御部に出力する入力電流検出部（１２０）を備え、
前記電源制御部は、
入力された前記入力電流検出部の検出値に基づいて、現在の状態が前記第１状態又は前記第２状態のいずれであるかを判定し、
現在の状態が前記第１状態であると判定した場合に前記変更処理を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項10】

蓄電部（２０）と、
前記蓄電部に接続されるインバータ（５０）と、
前記インバータに接続される電機子巻線（４２Ｕ～４２Ｗ）を有する回転電機（４０）と、
前記インバータが有するスイッチ（Ｓｕ１～Ｓｗ４）を駆動する駆動回路（６２）と、
電源制御部（７０）を有し、前記電源制御部のスイッチング制御により、前記駆動回路に電力を供給するスイッチング電源（１００）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記駆動回路は、前記スイッチング電源から給電されて動作するとともに、前記スイッチの状態を監視する機能を有し、
前記電源制御部に、
現在の状態が、外部電源（１５）から前記インバータを介して前記蓄電部に充電されている状態又は前記スイッチのスイッチング制御が停止されている状態である第１状態と、前記回転電機を駆動させるための前記スイッチのスイッチング制御が行われる状態である第２状態とのいずれであるかを判定する処理と、
現在の状態が前記第１状態であると判定した場合における前記スイッチング電源のスイッチング態様を、前記第２状態であると判定した場合における前記スイッチング電源のスイッチング態様から変更する処理と、を実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電部と、前記蓄電部に接続されたインバータと、前記インバータが有するスイッチを駆動する駆動回路と、を備えるシステムに適用される電源装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電源装置としては、特許文献１に記載されているように、外部電源から蓄電部に充電する外部充電制御中において、駆動回路に給電するスイッチング電源を間欠的に作動させるものが知られている。これにより、スイッチング電源のスイッチング制御に伴い発生するノイズの低減を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１８４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スイッチング電源を間欠的に作動させる場合、スイッチング電源から駆動回路への給電が停止される期間が長くなる。給電停止期間においては、駆動回路を動作させることができず、インバータが有するスイッチの状態（例えば、過電流状態又は過熱状態）の監視を駆動回路により行うことができなくなり得る。

【0005】

本開示は、ノイズの影響を抑制しつつ、スイッチング電源から駆動回路への給電を継続できる電源装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、蓄電部と、
前記蓄電部に接続されたインバータと、
前記インバータに接続される電機子巻線を有する回転電機と、
前記インバータが有するスイッチを駆動する駆動回路と、
を備えるシステムに適用される電源装置において、
電源制御部を有し、前記電源制御部のスイッチング制御により、前記駆動回路に電力を供給するスイッチング電源を備え、
前記駆動回路は、前記スイッチング電源から給電されて動作するとともに、前記スイッチの状態を監視する機能を有し、
前記電源制御部は、外部電源から前記インバータを介して前記蓄電部に充電されている状態又は前記スイッチのスイッチング制御が停止されている状態である第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング態様を、前記回転電機を駆動させるための前記スイッチのスイッチング制御が行われる状態である第２状態における前記スイッチング電源のスイッチング態様から変更する変更処理を行う。

【0007】

本開示の電源装置によれば、ノイズの影響を抑制しつつ、スイッチング電源から駆動回路への給電を継続できる。

【0008】

本開示の電源装置は、例えば以下のように具体化できる。

【0009】

前記電源制御部は、
前記第２状態における前記スイッチング電源のスイッチング周波数を特定周波数範囲内の周波数に設定し、
前記変更処理として、前記第１状態における前記スイッチング電源のスイッチング周波数を前記特定周波数範囲外の周波数にずらす処理を行う。

【0010】

ノイズの特定周波数範囲におけるレベルが第１状態において許容値以下になるよう要求されることがある。この要求は、例えば法規制上の要求である。

【0011】

そこで、電源制御部は、変更処理として、第１状態におけるスイッチング電源のスイッチング周波数を特定周波数範囲外の周波数にずらす処理を行う。これにより、ノイズのレベルを特定周波数範囲において許容値以下にしつつ、スイッチング電源から駆動回路への給電を継続できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る車両及び外部充電装置の全体構成を示す図。

【図2】車載システムの構成を示す図。

【図3】ＰＣＵの構成を示す図。

【図4】マイコンが実行するスイッチング周波数の変更指示処理のフローチャート。

【図5】電源制御部が実行する制御スイッチのスイッチング制御処理のフローチャート。

【図6】スイッチング周波数の低下による効果を模式的に示す図。

【図7】第２実施形態に係るＰＣＵの構成を示す図。

【図8】マイコンが実行する目標電圧の変更処理のフローチャート。

【図9】電源制御部が実行する制御スイッチのスイッチング制御処理のフローチャート。

【図10】目標電圧の低下による効果を模式的に示す図。

【図11】第３実施形態に係るＰＣＵの構成を示す図。

【図12】ゲート切替回路の一例を示す図。

【図13】マイコンが実行するゲート抵抗値の変更処理のフローチャート。

【図14】電源制御部が実行する制御スイッチのスイッチング制御処理のフローチャート。

【図15】第４実施形態に係るＰＣＵの構成を示す図。

【図16】マイコンが実行するスイッチング周波数の変更指示処理のフローチャート。

【図17】第５実施形態に係るＰＣＵの構成を示す図。

【図18】マイコンが実行するスイッチング周波数の変更指示処理のフローチャート。

【図19】第６実施形態に係るＰＣＵの構成を示す図。

【図20】マイコンが実行するスイッチング周波数の変更指示処理のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

【0014】

＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る電源装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源装置は、電気自動車又はハイブリッド車等の電動車両に搭載されている。

【0015】

図１に示すように、車両１０は、車載システムとして、車輪１１、高圧蓄電池２０（「蓄電部」に相当）、低圧蓄電池２１、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ）３０、及び上位制御装置（以下、上位ＥＣＵ）６０を備えている。高圧蓄電池２０は、充放電可能な２次電池であり、例えば百Ｖ以上となる端子電圧を有している。高圧蓄電池２０は、例えば、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。低圧蓄電池２１は、高圧蓄電池２０よりも低い出力電圧（具体的には定格電圧）を有する充放電可能な蓄電池であり、例えば鉛蓄電池である。低圧蓄電池２１は、例えば、高圧蓄電池２０の出力電圧の１／１０以下の出力電圧を有している。

【0016】

高圧蓄電池２０は、車両１０の外部に配置された外部充電装置１５（「外部電源」に相当）により外部充電が可能になっている。外部充電装置１５は、例えば定置式の装置である。

【0017】

続いて、図２を用いて、ＰＣＵ３０と、外部充電関連の構成とについて説明する。

【0018】

ＰＣＵ３０は、回転電機４０と、インバータ５０とを備えている。回転電機４０は、車両１０の車輪１１（駆動輪）に回転動力を付与し、車両１０を走行させる。本実施形態の回転電機４０は、同期機であり、具体的にはＹ結線された永久磁石同期機である。回転電機４０は、駆動輪と動力伝達可能なロータ４１と、ステータを構成するＵ，Ｖ、Ｗ相巻線４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとを備えている。

【0019】

本実施形態では、インバータ５０として、中性点クランプ型の３レベルインバータを例に説明する。ただし、インバータ５０の構成は、中性点クランプ型のものに限らない。

【0020】

インバータ５０は、Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４、Ｖ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４、Ｗ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４、第１コンデンサ５１、第２コンデンサ５２、及び第１～第６クランプダイオードＤｃ１～Ｄｃ６を備えている。本実施形態において、各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４は、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、具体的にはＩＧＢＴである。各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４には、フリーホイールダイオードＤｕ１～Ｄｕ４，Ｄｖ１～Ｄｖ４、Ｄｗ１～Ｄｗ４が逆並列に接続されている。

【0021】

第１コンデンサ５１と第２コンデンサ５２とは、直列接続されている。第１，第２コンデンサ５１，５２の直列接続体には、高圧蓄電池２０が並列接続されている。第１コンデンサ５１は、例えば、第２コンデンサ５２の静電容量と同じ静電容量を有している。本実施形態において、第１コンデンサ５１と第２コンデンサ５２との接続点をインバータ中性点Ｏと称すこととする。

【0022】

Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４は、低電位側端子であるエミッタと高電位側端子であるコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｕ相第１スイッチＳｕ１のコレクタには、高圧蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｕ相第４スイッチＳｕ４のエミッタには、高圧蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｕ相第２スイッチＳｕ２とＵ相第３スイッチＳｕ３との接続点には、Ｕ相導電経路５３Ｕを介して、Ｕ相巻線４２Ｕの第１端が接続されている。Ｕ相導電経路５３Ｕは、例えば、バスバー等の導電部材を含む。

【0023】

Ｕ相第１スイッチＳｕ１とＵ相第２スイッチＳｕ２との接続点には、第１クランプダイオードＤｃ１のカソードが接続され、第１クランプダイオードＤｃ１のアノードには、第２クランプダイオードＤｃ２のカソードが接続されている。第２クランプダイオードＤｃ２のアノードには、Ｕ相第３スイッチＳｕ３とＵ相第４スイッチＳｕ４との接続点が接続されている。

【0024】

Ｖ，Ｗ相の構成は、Ｕ相の構成と基本的には同じである。このため、Ｖ，Ｗ相の構成について、適宜省略して説明する。Ｖ相第２スイッチＳｖ２とＶ相第３スイッチＳｖ３との接続点には、Ｖ相導電経路５３Ｖを介して、Ｖ相巻線４２Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相第２スイッチＳｗ２とＷ相第３スイッチＳｗ３との接続点には、Ｗ相導電経路５３Ｗを介して、Ｗ相巻線４２Ｗの第１端が接続されている。Ｖ相導電経路５３Ｖ及びＷ相導電経路５３Ｗは、例えば、バスバー等の導電部材を含む。各相巻線４２Ｕ、４２Ｖ，４２Ｗの第２端は電機子巻線の中性点で接続されている。

【0025】

続いて、車載システムを構成する外部充電関連の構成について説明する。

【0026】

車載システムは、インバータ５０と回転電機４０の電機子巻線との間を電気的に接続又は遮断するための構成として、Ｕ相遮断スイッチ５４Ｕ及びＶ相遮断スイッチ５４Ｖを備えている。各遮断スイッチ５４Ｕ，５４Ｗは、オンされることにより双方向の電流の流通を許容し、オフされることにより双方向の電流の流通を遮断する。

【0027】

車載システムは、インバータ５０を外部充電装置１５に電気的に接続するための構成として、車両側コネクタ５６、負極配線５５Ａ、正極配線５５Ｂ、第１切替スイッチ５７Ａ及び第２切替スイッチ５７Ｂを備えている。

【0028】

車両側コネクタ５６は、外部充電装置１５が有する外部コネクタ１６と着脱可能に接続される。車両側コネクタ５６と外部コネクタ１６とが機械的に接続された状態において、車両側コネクタ５６の正極端子と外部充電装置１５の正極端子１０１とが電気的に接続され、また、車両側コネクタ５６の負極端子と外部充電装置１５の負極端子とが電気的に接続される。

【0029】

正極配線５５Ｂは、Ｕ相導電経路５３ＵのうちＵ相遮断スイッチ５４Ｕよりもインバータ５０側の部分と、車両側コネクタ５６の正極端子とを接続している。正極配線５５Ｂには、第２切替スイッチ５７Ｂが設けられている。第２切替スイッチ５７Ｂは、オンされることにより双方向の電流の流通を許容し、オフされることにより双方向の電流の流通を遮断する。

【0030】

負極配線５５Ａは、Ｖ相導電経路５３ＶのうちＶ相遮断スイッチ５４Ｖよりもインバータ５０側の部分と、車両側コネクタ５６の負極端子とを接続している。負極配線５５Ａには、第１切替スイッチ５７Ａが設けられている。第１切替スイッチ５７Ａは、オンされることにより双方向の電流の流通を許容し、オフされることにより双方向の電流の流通を遮断する。

【0031】

ＰＣＵ３０は、電流センサ２２を備えている。電流センサ２２は、各導電経路５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗに流れる電流を検出する。電流センサ２２の検出値は、ＰＣＵ３０が備えるマイコン６１に入力される。

【0032】

マイコン６１は、ＰＣＵ３０が備える制御部であり、車両１０を走行させるための回転電機４０の駆動制御と、外部充電制御とを行う。

【0033】

回転電機４０の駆動制御は、回転電機４０の制御量（本実施形態では、トルク）を指令値（指令トルクＴｒｑ＊）に制御するための制御であって、インバータ５０が有する各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４のスイッチング制御である。高圧蓄電池２０の出力電圧をＶｈとし、インバータ中性点Ｏの電位を０とする場合、各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４のスイッチング制御により、インバータ５０は、互いに異なる３つの電位「Ｖｈ／２」，「０」，「－Ｖｈ／２」のいずれかを回転電機４０の各相に出力する。詳しくは、Ｕ相を例にして説明すると、Ｕ相第１，第２スイッチＳｕ１，Ｓｕ２がオンされてかつＵ相第３，第４スイッチＳｕ３，Ｓｕ４がオフされることにより、回転電機４０のＵ相に「Ｖｈ／２」が出力される。一方、Ｕ相第２，第３スイッチＳｕ２，Ｓｕ３がオンされてかつＵ相第１，第４スイッチＳｕ１，Ｓｕ４がオフされることにより、Ｕ相に「０」が出力される。他方、Ｕ相第３，第４スイッチＳｕ３，Ｓｕ４がオンされてかつＵ相第１，第２スイッチＳｕ１，Ｓｕ２がオフされることにより、Ｕ相に「－Ｖｈ／２」が出力される。なお、指令トルクＴｒｑ＊は、上位ＥＣＵ６０からマイコン６１に入力される。

【0034】

回転電機４０の駆動制御中において、上位ＥＣＵ６０又はマイコン６１により、Ｕ相遮断スイッチ５４Ｕ及びＶ相遮断スイッチ５４Ｖはオンされ、第１切替スイッチ５７Ａ及び第２切替スイッチ５７Ｂはオフされる。

【0035】

外部充電制御は、車両１０の停車中において、外部充電装置１５からインバータ５０を介して高圧蓄電池２０に充電するための制御であって、インバータ５０が有する各スイッチのスイッチング制御である。本実施形態において、外部充電制御は上位ＥＣＵ６０により実行される。上位ＥＣＵ６０は、外部充電制御において、自身により又はマイコン６１に指示することにより、Ｕ相遮断スイッチ５４Ｕ及びＶ相遮断スイッチ５４Ｖをオフし、第１切替スイッチ５７Ａ及び第２切替スイッチ５７Ｂをオンする。なお、外部充電制御におけるインバータ５０のスイッチング制御については、特開２０２１－５２４５０号公報の段落００６７～００８３等に記載された公知技術であるため、この公報を参照されたい。

【0036】

ちなみに、マイコン６１、及び上位ＥＣＵ６０が有するマイコンは、ＣＰＵを備えている。マイコン６１、及び上位ＥＣＵ６０が有するマイコンが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン６１、及び上位ＥＣＵ６０が有するマイコンがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン６１、及び上位ＥＣＵ６０が有するマイコンは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図４，５等に示す処理のプログラムが含まれる。マイコン６１、及び上位ＥＣＵ６０が有するマイコンにインストールされたプログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されるプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介してダウンロード及び更新が可能である。

【0037】

続いて、図３を用いて、インバータ５０が有する各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４を駆動する駆動回路６２と、低圧蓄電池２１の出力電力を駆動回路６２に供給する絶縁電源１００とについて説明する。なお、インバータ５０が有するスイッチＳｕ１～Ｓｗ４は基本的には同じ構成である。このため、図３には、インバータ５０が有するスイッチをＳＡにて示す。

【0038】

ＰＣＵ３０は、駆動回路６２と、絶縁電源１００とを備えている。駆動回路６２は、集積回路で構成されており、例えば各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４に対応して個別に設けられている。駆動回路６２には、スイッチＳＡの駆動指令信号がマイコン６１から入力される。駆動指令信号は、オン指令信号又はオフ指令信号である。

【0039】

本実施形態の絶縁電源１００は、フライバック式のスイッチング電源である。絶縁電源１００は、「電源制御部」としての電源ＩＣ７０と、トランス７１と、制御スイッチ７２と、第１，第２分圧抵抗体７５Ａ，７５Ｂと、コンデンサ７６とを備えている。本実施形態の制御スイッチ７２は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。

【0040】

トランス７１が有する１次側コイル７１Ａの第１端には、低圧蓄電池２１の正極端子が接続されている。１次側コイル７１Ａの第２端には、制御スイッチ７２のドレインが接続され、制御スイッチ７２のソースには、低圧領域のグランドが接続されている。

【0041】

電源ＩＣ７０が有する電源端子ＬＶＣＣには、低圧蓄電池２１の正極端子が接続されている。低圧蓄電池２１から電源端子ＬＶＣＣを介して電源ＩＣ７０に給電されることにより、電源ＩＣ７０は動作可能となる。

【0042】

制御スイッチ７２のゲートは、電源ＩＣ７０が有する制御端子ＬＧＰに接続されている。電源ＩＣ７０が有するグランド端子ＬＧＮＤには、低圧領域のグランドが接続されている。電源ＩＣ７０は、グランド端子ＬＧＮＤの電位に対する制御端子ＬＧＰの電位であるゲート及びソース間電圧Ｖｇｓが、制御スイッチ７２の閾値電圧以上となるように、電源端子ＬＶＣＣからの入力電力を電源として、制御スイッチ７２のゲートに充電電流を供給する。これにより、制御スイッチ７２がオンされる。一方、電源ＩＣ７０は、ゲート及びソース間電圧Ｖｇｓが閾値電圧未満となるように、制御スイッチ７２のゲートからグランド端子ＬＧＮＤへと放電電流を流す。これにより、制御スイッチ７２がオフされる。

【0043】

電源ＩＣ７０は、デューティ比に基づいて、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。デューティ比は、制御スイッチ７２の１スイッチング周期Ｔｓｗに対するオン期間Ｔｏｎの比率（＝Ｔｏｎ／Ｔｓｗ）である。

【0044】

第１，第２分圧抵抗体７５Ａ，７５Ｂの直列接続体の第１端には、低圧蓄電池２１の正極端子が接続され、第１，第２分圧抵抗体７５Ａ，７５Ｂの直列接続体の第２端には、低圧領域のグランドが接続されている。第１，第２分圧抵抗体７５Ａ，７５Ｂの接続点には、電源ＩＣ７０が有する検出端子ＵＶＬＯが接続されている。

【0045】

なお、電源ＩＣ７０は、検出端子ＵＶＬＯの入力電圧が電圧閾値Ｖαを下回ったと判定した場合、制御スイッチ７２をオフに維持する低電圧誤動作防止処理（Under Voltage Lock Out）を行う。一方、電源ＩＣ７０は、入力電圧が、電圧閾値Ｖαよりも高くかつ低圧蓄電池２１の出力電圧よりも低い解除閾値Ｖβを超えたと判定した場合、低電圧誤動作防止処理を停止し、制御スイッチ７２のスイッチング制御を再開して絶縁電源１００の動作を再開させる。

【0046】

絶縁電源１００は、ダイオード７３及びコンデンサ７４を備えている。トランス７１が有する２次側コイル７１Ｂの第１端には、ダイオード７３のアノードが接続されている。ダイオード７３のカソードには、コンデンサ７４の第１端と、駆動回路６２が有する電源端子ＨＶＣＣとが接続されている。２次側コイル７１Ｂの第２端には、コンデンサ７４の第２端に接続されている。絶縁電源１００の出力側から電源端子ＨＶＣＣを介して駆動回路６２に給電されることにより、駆動回路６２は動作可能となる。

【0047】

制御システムには、低圧領域と、低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域とが設けられている。低圧領域には、低圧蓄電池２１、上位ＥＣＵ６０及びマイコン６１が設けられている。高圧領域には、高圧蓄電池２０、インバータ５０、回転電機４０が設けられている。絶縁電源１００は、低圧領域と高圧領域とに跨って設けられている。詳しくは、電源ＩＣ７０、制御スイッチ７２及び１次側コイル７１Ａ等は低圧領域に設けられ、２次側コイル７１Ｂ及び駆動回路６２等は高圧領域に設けられている。

【0048】

インバータ５０が有するスイッチＳＡのゲートは、駆動回路６２が有する制御端子ＨＧＰに接続されている。駆動回路６２が有するグランド端子ＨＧＮＤには、スイッチＳＡのソースが接続されている。駆動回路６２は、オン指令信号が入力されていると判定した場合、グランド端子ＨＧＮＤの電位に対する制御端子ＨＧＰの電位であるゲート及びエミッタ間電圧Ｖｇｅが、スイッチＳＡの閾値電圧以上となるように、電源端子ＨＶＣＣからの入力電力を電源として、スイッチＳＡのゲートに充電電流を供給する。これにより、スイッチＳＡがオンされる。一方、駆動回路６２は、オフ指令信号が入力されていると判定した場合、ゲート及びエミッタ間電圧Ｖｇｅが閾値電圧未満となるように、スイッチＳＡのゲートからグランド端子ＨＧＮＤへと放電電流を流す。これにより、スイッチＳＡがオフされる。

【0049】

駆動回路６２は、過電流監視部６２Ａと、過熱監視部６２Ｂとを備えている。過電流監視部６２Ａは、スイッチＳＡのコレクタ及びエミッタ間に流れる電流を検出するスイッチ電流センサの検出値を取得する。過電流監視部６２Ａは、取得したスイッチＳＡの電流が電流閾値を超えたと判定した場合、スイッチＳＡの過電流異常であると判定し、スイッチＳＡをオフにする。

【0050】

過熱監視部６２Ｂは、スイッチＳＡの温度を検出するスイッチ温度センサの検出値を取得する。過熱監視部６２Ｂは、取得したスイッチＳＡの温度が温度閾値を超えたと判定した場合、スイッチＳＡの過熱異常であると判定し、スイッチＳＡをオフにする。

【0051】

ＰＣＵ３０は、インバータ５０の駆動状態等を電源ＩＣ７０に通知するための構成として、設定変更部８０を備えている。図３には、設定変更部８０が第１，第２抵抗体８１，８２及び切替スイッチ８３を備える例を示す。切替スイッチ８３は、第１，第２抵抗体８１，８２のいずれかと、電源ＩＣ７０の設定端子ＬＲＴとを接続する。第１抵抗体８１の抵抗値と、第２抵抗体８２の抵抗値とは異なっている。

【0052】

マイコン６１には、外部充電制御が実行されている旨の情報や、インバータ５０が有する各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４のスイッチング制御が停止されている旨の情報、車両１０を走行させるための回転電機４０の駆動制御が実行されている旨の情報が上位ＥＣＵ６０から入力される。マイコン６１は、外部充電制御が実行されている旨の情報、又はスイッチング制御が停止されている旨の情報が入力されていると判定した場合、設定端子ＬＲＴと第１抵抗体８１とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。一方、マイコン６１は、回転電機４０の駆動制御が実行されている旨の情報が入力されていると判定した場合、設定端子ＬＲＴと第２抵抗体８２とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。設定端子ＬＲＴに接続される抵抗体が第１抵抗体８１であるか第２抵抗体８２であるかに応じて、設定端子ＬＲＴの入力電圧が異なる。電源ＩＣ７０は、設定端子ＬＲＴの入力電圧に基づいて、現在の状態が、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態（「第１状態」に相当）であるか、車両１０を走行させるための回転電機４０の駆動制御が実行されている状態（「第２状態」）であるかを判定することができる。

【0053】

ところで、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態において、絶縁電源１００が有する制御スイッチ７２のスイッチング制御に伴い発生するノイズ（例えば、放射ノイズ，伝導ノイズ）のレベルを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいて許容値ＮＬｊｄｅ以下にすることが要求される。この要求は、例えば法規制上の要求である。具体的には、例えば、この要求は、ノイズが車載電子機器に及ぼす影響を抑制する観点から定められる。この要求を実現するために、マイコン６１は図４に示す処理を実行し、電源ＩＣ７０は図５に示す処理を実行する。

【0054】

図４は、マイコン６１により実行される処理のフローチャートである。

【0055】

ステップＳ１０では、上位ＥＣＵ６０からの送信情報に基づいて、現在の状態が、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態であるか、車両１０を走行させるための回転電機４０の駆動制御が実行されている状態であるかを判定する。

【0056】

ステップＳ１０において、現在の状態が、回転電機４０の駆動制御が実行されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１１に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗ（＝１／Ｔｓｗ）を第１周波数ｆＨ（例えば４００ｋＨｚ）に設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第１抵抗体８１とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。上記特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの下限値をＲＬとし、上限値をＲＨとする場合、第１周波数ｆＨは、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅ内の周波数（ＲＬ≦ｆＨ≦ＲＨ）であり、具体的には例えば、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの下限値ＲＬよりも高く、かつ、上限値ＲＨよりも低い周波数である。

【0057】

一方、ステップＳ１０において、現在の状態が、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１２に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗを、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの下限値ＲＬよりも低い周波数（例えば４０ｋＨｚ）に設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第２抵抗体８２とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。例えば、第２周波数ｆＬが４０ｋＨｚであり、第１周波数ｆＨが４００ｋＨｚである場合、第２周波数ｆＬは第１周波数ｆＨの１／１０の周波数となる。

【0058】

第２周波数ｆＬは、例えば、第１周波数ｆＨの１／１２以上であってかつ１／６以下の周波数であり、望ましくは、第１周波数ｆＨの１／１１以上であってかつ１／７以下の周波数であり、より望ましくは、第１周波数ｆＨの１／１０．５以上であってかつ１／７．５以下の周波数、又は第１周波数ｆＨの１／１０．５以上であってかつ１／８以下の周波数である。

【0059】

なお、第２周波数ｆＬを第１周波数ｆＨよりも低周波側の周波数とする理由は、例えば、トランス７１の特性（例えば、利得，位相，インピーダンスの周波数特性）が、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの上限値ＲＨよりも高い周波数域において、要求特性を満足しないためである。

【0060】

また、第２周波数ｆＬを第１周波数ｆＨよりも低周波側の周波数とする理由は、例えば、制御スイッチ７２のスイッチング制御が、車載システムが備える電子機器に及ぼす影響を抑制するためである。詳しくは、電子機器として、ラジオ受信機及びスピーカが備えられている。ラジオ受信機は、ＡＭ受信機及びＦＭ受信機を含む。ＡＭ受信機は、アナログのＡＭ変調により搬送波が変調された被変調波を検波及び復調し、スピーカに音声信号として出力する機器である。ＦＭ受信機は、周波数変調された被変調波を検波及び復調し、スピーカに音声信号として出力する機器である。ここで、ＡＭ放送が取り得る周波数範囲は、上記特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅよりも高周波側であり、例えば「５１０～１７２０ｋＨｚ」である。なお、ＦＭ放送が取り得る周波数範囲は、ＡＭ放送が取り得る周波数範囲よりも更に高周波数側であり、例えば「７６～１０８ＭＨｚ」である。

【0061】

制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの上限値ＲＨよりも高周波数側にずらしてしまうと、制御スイッチ７２のスイッチング制御に伴い発生するノイズの周波数が、ＡＭ放送の周波数帯域に含まれ得る。この場合、スピーカから出力される可聴域の周波数（音）にノイズが混入され、ユーザに不快感を生じさせる。そこで、第２周波数ｆＬが第１周波数ｆＨよりも低周波側の周波数にずらされる。

【0062】

図５は、電源ＩＣ７０により実行される処理のフローチャートである。

【0063】

ステップＳ２０では、設定端子ＬＲＴの入力電圧に基づいて、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが、第１周波数ｆＨ又は第２周波数ｆＬのいずれに指示されているか否かを判定する。

【0064】

ステップＳ２０においてスイッチング周波数ｆｓｗが第１周波数ｆＨに指示されていると判定した場合には、ステップＳ２１に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが第１周波数ｆＨとなるように制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0065】

一方、ステップＳ２０においてスイッチング周波数ｆｓｗが第２周波数ｆＬに指示されていると判定した場合には、ステップＳ２２に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが第２周波数ｆＬとなるように制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0066】

図６に示すように、スイッチング周波数ｆｓｗが、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの下限値ＲＬよりも低い第２周波数ｆＬにずらされることにより、絶縁電源１００のスイッチング制御に伴い発生するノイズのレベルを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいて許容値ＮＬｊｄｅ以下にできる。

【0067】

以上詳述した本実施形態によれば、絶縁電源１００が有する制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが、車両１０の走行時において特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅ内の周波数に設定され、外部充電時又はインバータ５０の停止時において特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅ外の周波数に設定される。これにより、外部充電時又はインバータ５０の停止時において、ノイズのレベルを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいて許容値ＮＬｊｄｅ以下にしつつ、絶縁電源１００から各駆動回路６２に給電できる。このため、外部充電時又はインバータ５０の停止時において、過熱監視部６２ＢによるスイッチＳＡの過熱異常の監視及び過電流監視部６２ＡによるスイッチＳＡの過電流の監視を継続できる。

【0068】

なお、外部充電時における駆動回路６２の消費電力は、車両１０を走行させるための回転電機４０の駆動制御時よりも小さい。これは、各駆動回路６２において、例えば、外部充電時におけるインバータ５０の規定期間あたりのスイッチング回数が回転電機４０の駆動制御時よりも少ないためである。以上から、外部充電時において絶縁電源１００のスイッチング周波数ｆｓｗを低下させたとしても、絶縁電源１００から駆動回路６２に供給されるスイッチＳＡの駆動用電力が不足する事態の発生を抑制できる。

【0069】

＜第１実施形態の変形例＞
・制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅの上限値ＲＨよりも高い周波数に設定されてもよい。

【0070】

・上位ＥＣＵ６０は、インバータ５０が有する各スイッチＳｕ１～Ｓｗ４のスイッチング制御が停止されている旨の情報をマイコン６１に送信しなくてもよい。この場合、先の図４に示したステップＳ１０において、上位ＥＣＵ６０からの送信情報に基づく状態判定対象から、インバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態を除外すればよい。

【0071】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいてノイズのレベルを許容値ＮＬｊｄｅ以下にするために、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗに代えて、絶縁電源１００の出力電圧を低下させる。

【0072】

図７に示すように、絶縁電源１００は、「電圧検出用コイル」としてのフィードバックコイル９０を備えている。フィードバックコイル９０は、絶縁電源１００の出力電圧ＶＣＣ（コンデンサ７４の端子電圧）を検出し、検出した出力電圧ＶＣＣの情報を電源ＩＣ７０に伝達する。電源ＩＣ７０は、フィードバックコイル９０からの入力情報に基づいて、出力電圧ＶＣＣを目標電圧Ｖｔｇｔにフィードバック制御すべく、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0073】

駆動回路６２は、電源端子ＨＶＣＣの入力電圧が電圧閾値Ｖγを下回ったと判定した場合、スイッチＳＡをオフに維持する低電圧誤動作防止処理（Under Voltage Lock Out）を行う。一方、駆動回路６２は、入力電圧が解除閾値Ｖδを超えたと判定した場合、低電圧誤動作防止処理を停止し、スイッチＳＡのスイッチング制御を許可する。解除閾値Ｖδは、電圧閾値Ｖγよりも大きい値に設定されている。

【0074】

図８は、マイコン６１により実行される処理のフローチャートである。

【0075】

ステップＳ１０において、現在の状態が、回転電機４０の駆動制御が実行されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１３に進み、目標電圧Ｖｔｇｔを第１電圧ＶＨに設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第１抵抗体８１とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。

【0076】

一方、ステップＳ１０において、現在の状態が、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１４に進み、目標電圧Ｖｔｇｔを、第１電圧ＶＨよりも低い第２電圧ＶＬに設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第２抵抗体８２とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。

【0077】

なお、第２電圧ＶＬは、上記電圧閾値Ｖγ以上の値に設定されていればよい。これにより、ノイズのレベルを低下させることに伴い、駆動回路６２において低電圧誤動作防止処理が実行されることを防止できる。

【0078】

図９は、電源ＩＣ７０により実行される処理のフローチャートである。

【0079】

ステップＳ３０では、設定端子ＬＲＴの入力電圧に基づいて、目標電圧Ｖｔｇｔが第１電圧ＶＨ又は第２電圧ＶＬのいずれに指示されているか否かを判定する。

【0080】

ステップＳ３０において目標電圧Ｖｔｇｔが第１電圧ＶＨに指示されていると判定した場合には、ステップＳ３１に進み、目標電圧Ｖｔｇｔを第１電圧ＶＨに設定する。そして、絶縁電源１００の出力電圧ＶＣＣを第１電圧ＶＨにフィードバック制御すべく、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0081】

一方、ステップＳ３０において目標電圧Ｖｔｇｔが第２電圧ＶＬに指示されていると判定した場合には、ステップＳ３２に進み、目標電圧Ｖｔｇｔを第２電圧ＶＬに設定する。そして、絶縁電源１００の出力電圧ＶＣＣを第２電圧ＶＬにフィードバック制御すべく、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。この場合、ステップＳ３１の処理よりも制御スイッチ７２のデューティ比を小さくする。

【0082】

以上説明した本実施形態によれば、図１０に示すように、絶縁電源１００のスイッチング制御に伴い発生するノイズのレベルを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいて許容値ＮＬｊｄｅ以下にできる。

【0083】

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいてノイズのレベルを許容値ＮＬｊｄｅ以下にするために、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗに代えて、制御スイッチ７２のスイッチング速度を低下させる。

【0084】

図１１に示すように、絶縁電源１００は、制御スイッチ７２のスイッチング速度を変更するためのゲート切替回路１１０を備えている。ゲート切替回路１１０は、種々の回路構成を採用することができる。図１２に、ゲート切替回路１１０の一例を示す。ゲート切替回路１１０は、第１ゲート抵抗体１１１Ａ、第２ゲート抵抗体１１１Ｂ、第１充放電スイッチ１１２Ａ及び第２充放電スイッチ１１２Ｂを備えている。第１ゲート抵抗体１１１Ａ及び第１充放電スイッチ１１２Ａの直列接続体は、電源ＩＣ７０が有する制御端子ＬＧＰと制御スイッチ７２のゲートとを接続している。第２ゲート抵抗体１１１Ｂ及び第２充放電スイッチ１１２Ｂの直列接続体も、電源ＩＣ７０が有する制御端子ＬＧＰと制御スイッチ７２のゲートとを接続している。

【0085】

第１ゲート抵抗体１１１Ａの抵抗値ＲＧＡは、第２ゲート抵抗体１１１Ｂの抵抗値ＲＧＢよりも小さい。第１ゲート抵抗体１１１Ａの抵抗値ＲＧＡは、例えば、「０．３×ＲＧＢ≦ＲＧＡ≦０．７×ＲＧＢ」であり、具体的には「０．４×ＲＧＢ≦ＲＧＡ≦０．６×ＲＧＢ」であり、より具体的には「０．４５×ＲＧＢ≦ＲＧＡ≦０．５５×ＲＧＢ」である。

【0086】

図１３は、マイコン６１により実行される処理のフローチャートである。

【0087】

ステップＳ１０において、現在の状態が、回転電機４０の駆動制御が実行されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１５に進み、制御スイッチ７２のゲートに接続するゲート抵抗体を第１ゲート抵抗体１１１Ａに設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第１抵抗体８１とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。

【0088】

一方、ステップＳ１０において、現在の状態が、外部充電制御が実行されている状態又はインバータ５０のスイッチング制御が停止されている状態であると判定した場合には、ステップＳ１６に進み、制御スイッチ７２のゲートに接続するゲート抵抗体を第２ゲート抵抗体１１１Ｂに設定することを、設定変更部８０を介して電源ＩＣ７０に指示する。詳しくは、設定端子ＬＲＴと第２抵抗体８２とが接続されるように切替スイッチ８３を操作する。

【0089】

図１４は、電源ＩＣ７０により実行される処理のフローチャートである。

【0090】

ステップＳ４０では、制御スイッチ７２のゲートに接続するゲート抵抗体が、第２ゲート抵抗体１１１Ｂ又は第１ゲート抵抗体１１１Ａのいずれに指示されているか否かを判定する。ステップＳ４０において第１ゲート抵抗体１１１Ａに指示されていると判定した場合には、ステップＳ４１に進み、第１充放電スイッチ１１２Ａをオンし、第２充放電スイッチ１１２Ｂをオフする。そして、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0091】

一方、ステップＳ４０において第２ゲート抵抗体１１１Ｂに指示されていると判定した場合には、ステップＳ４２に進み、第２充放電スイッチ１１２Ｂをオンし、第１充放電スイッチ１１２Ａをオフする。そして、制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。この場合、ステップＳ４１の処理を実行する場合よりも、制御スイッチ７２のターンオン時のスイッチング速度及びターンオフ時のスイッチング速度を低下させることができる。その結果、ノイズに含まれる高調波成分のレベルが低下し、ノイズのレベルを特定周波数範囲Ｒｆｊｄｅにおいて許容値ＮＬｊｄｅ以下にできる。

【0092】

＜第３実施形態の変形例＞
・ゲート切替回路は、制御スイッチ７２のターンオン時及びターンオフ時の双方ではなく、ターンオン時又はターンオフ時のいずれかのスイッチング速度を変更可能に構成された回路であってもよい。

【0093】

・制御スイッチ７２のスイッチング速度を変更する回路は、ゲート抵抗体の抵抗値を変更する回路に限らず、制御スイッチ７２のゲートの電源電圧を変更する回路、又は制御スイッチ７２のゲート電荷の放電先のグランド電位を変更する回路であってもよい。

【0094】

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ＰＣＵ３０外部に設けられた上位ＥＣＵ６０の送信情報に代えて、ＰＣＵ３０内部の情報に基づいて、スイッチング周波数ｆｓｗが変更される。このために、本実施形態では、図１５に示すように、駆動回路６２の駆動情報がマイコン６１に入力されるようにＰＣＵ３０が構成されている。

【0095】

図１６は、マイコン６１により実行される処理のフローチャートである。

【0096】

ステップＳ１７では、駆動回路６２の駆動情報に基づいて、回転電機４０の駆動制御が所定期間実施されていないかを判定する。具体的には例えば、駆動情報がスイッチＳＡのゲート電圧である場合、スイッチＳＡのゲート電圧が所定期間にわたって０に維持されているかを判定する。なお、駆動情報は、ゲート電圧に限らず、例えば、駆動回路６２に入力される駆動指令信号であってもよい。

【0097】

ステップＳ１７において回転電機４０の駆動制御が実施されたと所定期間内に判定した場合には、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１７において回転電機４０の駆動制御が所定期間実施されていないと判定した場合には、ステップＳ１２に進む。

【0098】

以上説明した本実施形態によれば、スイッチング周波数ｆｓｗの変更を、上位ＥＣＵ６０の送信情報に依らず、ＰＣＵ３０のマイコン６１が判定することができる。

【0099】

＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１７に示すように、マイコン６１は、電流センサ２２の検出値に基づいて、外部充電制御によりインバータ５０から高圧蓄電池２０へと充電電流が流れたと判定した場合、スイッチング周波数ｆｓｗを変更する。

【0100】

図１８は、マイコン６１により実行される処理のフローチャートである。

【0101】

ステップＳ１８では、電流センサ２２の検出値に基づいて、インバータ５０から高圧蓄電池２０へと充電電流が流れているか否かを判定する。例えば、電流センサ２２により検出されたＵ，Ｖ相導電経路５３Ｕ，５３Ｖを流れる電流の流通方向がインバータ５０側に向かう方向であって、かつ、電流センサ２２により検出された電流が直流電流であると判定した場合、充電電流が流れていると判定すればよい。

【0102】

ステップＳ１８において充電電流が流れていないと判定した場合には、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１８において充電電流が流れていると判定した場合には、ステップＳ１２に進む。

【0103】

以上説明した本実施形態によれば、外部充電制御が行われる場合において、スイッチング周波数ｆｓｗの変更を、上位ＥＣＵ６０の送信情報に依らず、ＰＣＵ３０のマイコン６１が判定することができる。

【0104】

＜第６実施形態＞
以下、第６実施形態について、第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態の絶縁電源１００は、図１９に示すように、低圧蓄電池２１から１次側コイル７１Ａへと流れる電流を検出する入力電流検出部１２０を備えている。入力電流検出部１２０は、例えばシャント抵抗体である。電源ＩＣ７０は、入力電流検出部１２０の検出値に基づいて、スイッチング周波数ｆｓｗの変更を自身で判定する。

【0105】

図２０は、電源ＩＣ７０により実行される処理のフローチャートである。

【0106】

ステップＳ５０では、入力電流検出部１２０の検出電流Ｉｒが判定期間にわたって閾値Ｉｔｈを下回ったか否かを判定する。判定期間は、例えば、「１／ｆＬ」よりも長い期間に設定されている。閾値Ｉｔｈは、例えば０に近い値に設定されている。ステップＳ５０の処理は、低圧蓄電池２１から１次側コイル７１Ａへと給電されていないことを判定するための処理である。

【0107】

ステップＳ５０において否定判定した場合には、ステップＳ５１に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗを第１周波数ｆＨに設定する。そして、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが第１周波数ｆＨとなるように制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0108】

一方、ステップＳ５０において肯定判定した場合には、ステップＳ５２に進み、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗを第２周波数ｆＬに設定する。そして、制御スイッチ７２のスイッチング周波数ｆｓｗが第２周波数ｆＬとなるように制御スイッチ７２のスイッチング制御を行う。

【0109】

以上説明した本実施形態によれば、スイッチング周波数ｆｓｗの変更を電源ＩＣ７０が判定することができる。

【0110】

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

【0111】

・第４～第６実施形態において、スイッチング周波数ｆｓｗに代えて、第２実施形態で説明したように出力電圧を変更したり、第３実施形態で説明したようにスイッチング速度を変更したりしてもよい。

【0112】

・スイッチング電源である絶縁電源は、フライバック式のものに限らず、フィードフォワード式等、他の形式のものであってもよい。

【0113】

・インバータが備えるスイッチは、ＩＧＢＴに限らず、例えばＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。

【0114】

・インバータは、３レベルインバータに限らず、４レベル以上のマルチレベルインバータであってもよいし、２レベルインバータであってもよい。また、インバータ及び回転電機は、３相のものに限らず、２相のもの、又は４相以上のものであってもよい。

【0115】

・回転電機としては、星形結線されたものに限らず、Δ結線されたものであってもよい。

【0116】

・インバータの電源及び外部充電対象となる蓄電部は、充放電可能な蓄電池に限らず、例えば、コンデンサ（例えば電気２重層コンデンサ）であってもよいし、蓄電池及びコンデンサの双方であってもよい。

【0117】

また、蓄電部は、例えば燃料電池であってもよい。この場合、例えば、停車中にインバータのスイッチング制御が停止されている状態において、インバータのスイッチの状態を監視する要求があるとき、本開示の電源装置が有効である。

【0118】

・電源装置が搭載される移動体は、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。また、電源装置の搭載先は、移動体に限らず、定置式の装置であってもよい。

【0119】

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0120】

１０…車両、２０…高圧蓄電池、４０…回転電機、５０…インバータ、６２…駆動回路、７０…電源ＩＣ、１００…絶縁電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】