特開 2024-150357 絶縁型電源装置、電源システム、及び電源制御プログラム

(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】P2024150357

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】絶縁型電源装置、電源システム、及び電源制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20241016BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063752

(22)【出願日】2023-04-10

(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】横正 達也

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA02

5H730AS13

5H730BB43

5H730DD04

5H730EE02

5H730EE07

5H730FF09

5H730FG05

5H730FG07

5H730FG12

5H730VV03

(57)【要約】

【課題】基準を満たすように、ノイズを抑制することができる絶縁型電源装置、電源システム、及び電源制御プログラムを提供すること。
【解決手段】上下アームスイッチＳｐ，Ｓｎのゲート駆動回路ＤＲに電力を供給するスイッチング電源４０は、低電圧バッテリ２１に接続される入力巻線６１と、コアを介して入力巻線６１と磁気結合可能な出力巻線６２と、オンされることにより、低電圧バッテリ２１から入力巻線６１に給電し、オフされることにより、低電圧バッテリ２１から入力巻線６１への給電を停止させる制御用スイッチ回路５０と、制御用スイッチ回路５０をオンオフ制御する電源ＩＣ４１と、を備える。電源ＩＣ４１は、電源システムが外部充電中であることを示す動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体デバイス（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）に電力を供給する絶縁型電源装置（４０，１４０）において、
直流電源に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
前記スイッチ制御部は、動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する絶縁型電源装置。

【請求項2】

前記制御用スイッチ回路は、
前記１次巻線に接続され、前記１次巻線への給電及び給電停止を切り替える制御用スイッチ（５１）と、
前記制御用スイッチのゲートと前記スイッチ制御部との間の電気経路に設けられた抵抗回路（５２）と、を備え、
前記抵抗回路は、その抵抗値を変更可能に構成され、
前記スイッチ制御部は、
前記動作状態切替信号が入力されていない通常時においては、前記抵抗回路における抵抗値を予め決められた通常値に切り替えて、前記制御用スイッチにオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する一方、
前記動作状態切替信号が入力されたときには、前記抵抗回路における抵抗値を前記通常値よりも大きい値に切り替えて、前記制御用スイッチに前記スイッチング信号を入力することにより前記スイッチング速度を遅くする請求項１に記載の絶縁型電源装置。

【請求項3】

前記制御用スイッチ回路は、
前記１次巻線に接続され、前記１次巻線への給電及び給電停止を切り替える制御用スイッチ（５１）と、
コンデンサと抵抗の直列接続体により構成され、前記制御用スイッチに対して並列に接続されるスナバ回路（５５）と、を備え、
前記スナバ回路は、その時定数を変更可能に構成され、
前記スイッチ制御部は、
前記動作状態切替信号が入力されていない通常時においては、前記スナバ回路における時定数を予め決められた通常値に切り替えて、前記制御用スイッチにオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する一方、
前記動作状態切替信号が入力されたときには、前記スナバ回路における時定数を通常値よりも大きい値に切り替えて、前記制御用スイッチに前記スイッチング信号を入力することにより前記スイッチング速度を遅くする請求項１に記載の絶縁型電源装置。

【請求項4】

前記絶縁型電源装置は、外部電源（１００）により蓄電装置（２０）を充電する外部充電を実行可能な電源システム（１０）に搭載されるものであり、
前記半導体デバイスは、前記蓄電装置からの電力を変換してモータに供給するインバータ（１２）を構成する半導体スイッチング素子であり、
前記駆動回路は、前記インバータの前記半導体スイッチング素子のゲートに操作信号を入力するゲート駆動回路であり、
前記スイッチ制御部には、外部充電中、前記動作状態切替信号が入力される請求項１～３のうちいずれか１項に記載の絶縁型電源装置。

【請求項5】

前記インバータは、モータ（１１）と前記蓄電装置との間の電源経路に設けられたものであり、
外部充電中、前記インバータの前記半導体スイッチング素子がオンオフされることにより、前記モータ及び前記インバータによって前記外部電源の電力は変換され、前記蓄電装置に供給される請求項４に記載の絶縁型電源装置。

【請求項6】

外部電源（１００）により蓄電装置（２０）を充電する外部充電を実行可能な電源システム（１０）において、
モータ（１１）と前記蓄電装置との間の電源経路に設けられたインバータ（１２）と、
前記インバータを構成する半導体スイッチング素子（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）と、
前記駆動回路に電力を供給する絶縁型電源装置（４０，１４０）と、
前記絶縁型電源装置を制御する電源制御装置（３１）と、を備え、
前記絶縁型電源装置は、
直流電源（２１）に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
外部充電中、前記インバータの前記半導体スイッチング素子がオンオフされることにより、前記モータ及び前記インバータによって前記外部電源の電力は変換され、前記蓄電装置に供給され、
前記電源制御装置は、外部充電中、動作状態切替信号を前記スイッチ制御部に入力し、
前記スイッチ制御部は、前記動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する電源システム。

【請求項7】

半導体デバイス（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）に電力を供給する絶縁型電源装置（４０，１４０）に実施させる電源制御プログラムにおいて、
前記絶縁型電源装置は、
直流電源に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
前記絶縁型電源装置に動作状態切替信号が入力されたとき、前記スイッチ制御部に、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御させる、あるいはそのいずれか一方を実行させてオンオフ制御させる電源制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、絶縁型電源装置、電源システム、及び電源制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

電源システムの外部に設けられる外部電源により蓄電装置を充電する外部充電が行われる際、蓄電装置とともに負荷駆動装置にも外部電源の電圧が印加される場合がある。この場合、負荷駆動装置に寄生容量が発生し、負荷駆動装置が意図せず作動する可能性がある。このような事態を回避するために、外部充電中に負荷駆動装置への通電を遮断するスイッチング素子をオフ状態に制御する場合がある。

【0003】

この場合、外部充電中に当該スイッチング素子を作動させるための駆動電力を供給する電源が必要となる。この電源がスイッチング電源により構成されている場合、外部充電中に当該スイッチング電源からノイズが発生する。外部充電中、このようなノイズは低減されることが好ましい。

【0004】

そこで、外部充電中にスイッチング電源を間欠的に作動させてノイズを低減させる電源システムが考えられている。このような電源システムは、例えば、特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【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】

【0006】

ところで、スイッチング電源を間欠的に作動させてノイズを低減させる場合、特定周波数帯域のノイズを低減することができるものの、それ以外の周波数帯域のノイズを低減することはできなかった。このため、特定周波数帯域以外の周波数帯域において予め決められたノイズの基準を満たすことができない場合があった。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、基準を満たすように、ノイズを抑制することができる絶縁型電源装置、電源システム、及び電源制御プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する第１の手段は、半導体デバイスの駆動回路に電力を供給する絶縁型電源装置において、直流電源に接続される１次巻線と、コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線と、オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路と、前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部と、を備え、前記スイッチ制御部は、動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する。

【0009】

これにより、外部充電中、動作状態切替信号を入力することにより、ノイズを抑制することができる。若しくは、基準を満たすように、ノイズの周波数をシフトさせることができる。

【0010】

第２の手段は、外部電源により蓄電装置を充電する外部充電を実行可能な電源システムにおいて、モータと前記蓄電装置との間の電源経路に設けられたインバータと、前記インバータを構成する半導体スイッチング素子の駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給する絶縁型電源装置と、前記絶縁型電源装置を制御する電源制御装置と、を備え、前記絶縁型電源装置は、直流電源に接続される１次巻線と、コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線と、オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路と、前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部と、を備え、外部充電中、前記インバータの前記半導体スイッチング素子がオンオフされることにより、前記モータ及び前記インバータによって前記外部電源の電力は変換され、前記蓄電装置に供給され、前記電源制御装置は、外部充電中、動作状態切替信号を前記スイッチ制御部に入力し、前記スイッチ制御部は、前記動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する。

【0011】

これにより、外部充電中、動作状態切替信号を入力することにより、ノイズを抑制することができる。若しくは、基準を満たすように、ノイズの周波数をシフトさせることができる。

【0012】

第３の手段は、半導体デバイスの駆動回路に電力を供給する絶縁型電源装置に実施させる電源制御プログラムにおいて、前記絶縁型電源装置は、直流電源に接続される１次巻線と、コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線と、オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路と、前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部と、を備え、前記絶縁型電源装置に動作状態切替信号が入力されたとき、前記スイッチ制御部に、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、前記スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御させる、あるいはそのいずれか一方を実行させてオンオフ制御させる。

【0013】

これにより、外部充電中、動作状態切替信号を入力することにより、ノイズを抑制することができる。若しくは、基準を満たすように、ノイズの周波数をシフトさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電源システムの構成図。

【図2】制御装置の構成図。

【図3】スイッチング電源の構成図。

【図4】給電処理のフローチャート。

【図5】ノイズの大きさと周波数の関係を示す図。

【図6】第２実施形態のスイッチング電源の構成図。

【図7】第２実施形態の給電処理のフローチャート。

【図8】第２実施形態におけるノイズの大きさと周波数の関係を示す図。

【図9】第３実施形態の給電処理のフローチャート。

【図10】第３実施形態におけるノイズの大きさと周波数の関係を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示に係る絶縁電源装置、電源システム及び電源制御プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態及び変形例相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。本実施形態の絶縁電源装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両を含む移動体の電源システムに搭載されている。

【0016】

＜第１実施形態＞
図１に示すように、電源システム１０は、回転電機としてのモータ１１、電力変換装置としてのインバータ１２、蓄電装置としての高電圧バッテリ２０、及び制御装置３０などを備えている。モータ１１は、インバータ１２に接続され、移動体の主機等の役割を果たす。また、インバータ１２は、３相インバータであり、高電圧バッテリ２０に接続されている。制御装置３０は、インバータ１２を制御することによりモータ１１を制御する。以下、詳しく説明する。

【0017】

モータ１１は、３相の同期機であり、星形結線されたＵ，Ｖ，Ｗ相の電機子巻線１１ａ～１１ｃと、図示しないロータとを備えている。各相の電機子巻線１１ａ～１１ｃは、電気角で１２０°ずつずれて配置されている。モータ１１は、例えば永久磁石同期機である。ロータは、例えば移動体の駆動輪と動力伝達可能になっている。このため、モータ１１は、移動体を走行させるトルクの発生源となる。

【0018】

インバータ１２は、上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎとの直列接続体（レグ）を３相分備えており、これらが並列に接続されている３相フルブリッジインバータである。上アームスイッチＳｐには、フリーホイールダイオードである上アームダイオードＤｐが逆並列（逆極性）に接続され、下アームスイッチＳｎには、フリーホイールダイオードである下アームダイオードＤｎが逆並列に接続されている。本実施形態において、各スイッチＳｐ，Ｓｎは半導体スイッチ素子（半導体デバイス）であり、例えば、ＩＧＢＴであるが、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。なお、上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎを以下ではまとめて上下アームスイッチＳｐ，Ｓｎと示す場合がある。

【0019】

インバータ１２は、平滑コンデンサ１３を備えている。平滑コンデンサ１３の高電位側端子は、正極側電源経路Ｈ１に接続されている。平滑コンデンサ１３の低電位側端子は、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。なお、平滑コンデンサ１３は、インバータ１２の外部に設けられていてもよい。

【0020】

各相において、上アームスイッチＳｐの低電位側端子であるエミッタと、下アームスイッチＳｎの高電位側端子であるコレクタとの接続点には、バスバー等の導電部材１４を介して、電機子巻線１１ａ～１１ｃの第１端が接続されている。そして、各相の電機子巻線１１ａ～１１ｃの第２端同士は、中性点で接続されている。

【0021】

各相の上アームスイッチＳｐのコレクタは、正極側電源経路Ｈ１に接続されている。各相の下アームスイッチＳｎのエミッタは、負極側電源経路Ｌ１が接続されている。これにより、インバータ１２は、正極側電源経路Ｈ１及び負極側電源経路Ｌ１を介して高電圧バッテリ２０に接続される。

【0022】

正極側電源経路Ｈ１及び負極側電源経路Ｌ１には、電源経路Ｈ１，Ｌ１における通電及び通電遮断を切り替えるメインスイッチＳＭＲが設けられている。メインスイッチＳＭＲは、機械式リレースイッチであるが、半導体スイッチでもよい。

【0023】

高電圧バッテリ２０は、モータ１１のロータを回転駆動させるための電力供給源となる。高電圧バッテリ２０は、単電池である電池セルの直列接続体として構成された組電池である。高電圧バッテリ２０の正極端子は正極側電源経路Ｈ１に接続され、負極端子は、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。組電池を構成する各電池セルの端子間電圧（例えば定格電圧）は、例えば互いに同じに設定されている。電池セルは、例えば、リチウムイオン電池等の２次電池である。

【0024】

また、電源システム１０は、外部電源としての外部充電器１００に接続されるための外部充電機構８０を備える。外部充電機構８０は、イントレット８２と、リレー８１とを含む。イントレット８２は、高電圧バッテリ２０とインバータ１２との間の電源経路Ｈ１，Ｌ１にリレー８１を介して接続されている。イントレット８２は、メインスイッチＳＭＲ及びリレー８１がオン状態（閉状態、通電状態）である外部充電中に、外部充電器１００からの電力を高電圧バッテリ２０に供給するように構成される。なお、図１に示すように、モータ１１の中性点と接続し、中性点充電を実施可能にしてもよい。

【0025】

外部充電は、車両が外部充電器１００に接続されたときに実施される。外部充電器１００は、コネクタ１１０を備え、コネクタ１１０が、車両のイントレット８２に接続可能に構成されている。外部充電器１００は、例えば、直流電源であるが、交流電源であってもよい。この場合、外部充電器１００又は電源システム１０にＡＣ／ＤＣコンバータなどが必要となる。電源システム１０にＡＣ／ＤＣコンバータを設ける場合、モータ１１及びインバータ１２を構成する回路素子の一部を流用してもよい。すなわち、モータ１１を介して充電電力をインバータ１２に供給し、インバータ１２を動作させて、モータ１１及びインバータ１２によって電力を変換して、高電圧バッテリ２０に充電することができるように構成されていてもよい。

【0026】

図２に示すように、制御装置３０は、マイコン３１（マイクロコントローラ：Microcontroller Unit）を主体として構成され、直流電源としての低電圧バッテリ２１から供給される電力により駆動する。マイコン３１は、ＣＰＵを備えている。マイコン３１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。

【0027】

例えば、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、記憶部に記憶されたプログラムは、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更新可能である。

【0028】

マイコン３１は、図示しない各種センサ（電圧センサ、電流センサ、回転角度センサなど）の検出値に基づいて、モータ１１のトルクを指令トルクＴｒｑ＊に制御すべく、インバータ１２を操作する。詳しくは、制御装置３０は、インバータ１２を構成する各スイッチＳｐ，Ｓｎをオンオフすべく、操作信号を生成し、インターフェース部３２を介して、各スイッチＳｐ，Ｓｎのゲート駆動回路ＤＲ（駆動回路）に対して出力する。

【0029】

低電圧バッテリ２１は、出力電圧が高電圧バッテリ２０の出力電圧よりも低い蓄電池であり、例えば、鉛蓄電池である。本実施形態において、低電圧バッテリ２１が「直流電源」に相当する。

【0030】

インターフェース部３２は、モータ１１、インバータ１２、及び高電圧バッテリ２０を備える高圧領域と、制御装置３０及び低電圧バッテリ２１を備える低圧領域との間を電気的に絶縁しつつ、これらシステム間の信号の伝達を行う機能を有する。インターフェース部３２は、例えばフォトカプラである。

【0031】

続いて、図２及び図３を用いて、絶縁型電源装置としてのスイッチング電源４０について説明する。スイッチング電源４０は、高圧領域と低圧領域との間を絶縁しつつ、各スイッチＳｐ，Ｓｎを駆動するゲート駆動回路ＤＲに対して駆動電力を供給する機能を有する。本実施形態では、スイッチング電源４０は、フライバック式のスイッチング電源である。

【0032】

図３に示すように、スイッチング電源４０は、電源ＩＣ４１及び制御用スイッチ回路５０を備えている。電源ＩＣ４１及び制御用スイッチ回路５０は、低圧領域に設けられている。電源ＩＣ４１は、スイッチング信号によって、制御用スイッチ回路５０をオンオフ制御する。したがって、電源ＩＣ４１は、スイッチ制御部である。制御用スイッチ回路５０は、オンされることにより、低電圧バッテリ２１から各トランス６０に給電し、オフされることにより、低電圧バッテリ２１から各トランス６０への給電を停止させる。制御用スイッチ回路５０の構成については後述する。

【0033】

次に、トランス６０の構成について説明する。スイッチング電源４０は、各スイッチＳｐ，Ｓｎのゲート駆動回路ＤＲに電力を供給するトランス６０を備えている。トランス６０は、ゲート駆動回路ＤＲごとに設けられていてもよいし、１部又は全部を共通化してもよい。

【0034】

トランス６０は、１次巻線である入力巻線６１、２次巻線である出力巻線６２及び帰還巻線６３を備えている。トランス６０は、各巻線６１，６２，６３が巻回された共通のコアを備え、各巻線６１，６２，６３が共通のコアにより磁気結合している。なお、入力巻線６１及び帰還巻線６３は、低圧領域に設けられている。出力巻線６２は、高圧領域に設けられている。

【0035】

トランス６０には、複数の端子が設けられている。トランス６０の出力端子には、対応する出力巻線６２が接続されている。トランス６０の第１端子Ｔ１は、入力巻線６１を介して、トランス６０の第２端子Ｔ２に接続されている。トランス６０の第３端子Ｔ３は、帰還巻線６３を介して、トランス６０の第４端子Ｔ４に接続されている。トランス６０の第２端子Ｔ２に対する第１端子Ｔ１の電位が高くなる場合、帰還巻線６３には、トランス６０の第３端子Ｔ３よりも第４端子Ｔ４の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。

【0036】

トランス６０の出力端子は、出力ダイオード６４及び出力コンデンサ６５を介して、ゲート駆動回路ＤＲに接続されている。トランス６０の第１端子Ｔ１は、配線を介して低電圧バッテリ２１の正極端子に接続されている。なお、低電圧バッテリ２１の負極側はグランドに接続されている。トランス６０の第２端子Ｔ２は、配線を介して制御用スイッチ回路５０に接続されている。

【0037】

トランス６０の第３端子Ｔ３は、帰還ダイオード７１のアノードに接続されている。帰還ダイオード７１のカソードは、帰還コンデンサ７２を介してグランドに接続されている。また、トランス６０の第４端子Ｔ４は、配線を介してグランドに接続されている。

【0038】

次に、制御用スイッチ回路５０について図３を参照して説明する。制御用スイッチ回路５０は、制御用スイッチ５１を備えている。制御用スイッチ５１は、電圧制御型の半導体スイッチであり、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。この制御用スイッチ５１のドレインは、トランス６０の第２端子Ｔ２に接続されている。また、制御用スイッチ５１のソースは、グランドに接続されている。

【0039】

この制御用スイッチ５１のゲートは、電気経路Ｌ１０を介して電源ＩＣ４１に接続されており、電気経路Ｌ１０を介して電源ＩＣ４１からそのゲートに、オンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号が入力可能に構成されている。また、この電気経路Ｌ１０には、スイッチング信号がハイレベル状態からローレベル状態又はローレベル状態からハイレベル状態に切り替わる際のスイッチング速度を変更するための抵抗回路５２が設けられている。

【0040】

この抵抗回路５２は、その抵抗値を変更可能に構成されている。詳しく説明すると、抵抗回路５２は、第１抵抗素子としての第１抵抗Ｒ１１と、第１抵抗Ｒ１１に直列接続された第１スイッチＳＷ１１と、第２抵抗素子としての第２抵抗Ｒ１２と、第１抵抗Ｒ１１に直列接続された第２スイッチＳＷ１２と、を備える。第１抵抗Ｒ１１と第１スイッチＳＷ１１の直列接続体は、電気経路Ｌ１０に設けられており、第２抵抗Ｒ１２と第２スイッチＳＷ１２の直列接続体は、第１抵抗Ｒ１１と第１スイッチＳＷ１１の直列接続体に対して並列に接続されている。第１抵抗Ｒ１１の抵抗値と第２抵抗Ｒ１２の抵抗値は異なっており、具体的には、第２抵抗Ｒ１２の抵抗値の方が、第１抵抗Ｒ１１の抵抗値よりも大きくなっている。

【0041】

そして、電源ＩＣ４１は、第１スイッチＳＷ１１と第２スイッチＳＷ１２のいずれか一方をオンしてスイッチング信号を出力するようになっている。このため、第２スイッチＳＷ１２をオンした場合、第１スイッチＳＷ１１をオンした場合よりも、制御用スイッチ５１に入力されるスイッチング信号のスイッチング速度を遅くすることが可能となっている。

【0042】

また、制御用スイッチ回路５０では、制御用スイッチ５１に対して、スナバ回路５５が並列に接続されている。スナバ回路５５は、その時定数を変更可能に構成されている。詳しく説明すると、スナバ回路５５は、第１スナバ回路５３と第２スナバ回路５４とが並列に接続されて構成されている。第１スナバ回路５３及び第２スナバ回路５４は、それぞれスイッチの遮断時に生じる過渡的な高電圧を吸収するためのＲＣスナバ回路である。

【0043】

詳しく説明すると、第１スナバ回路５３は、第１スナバ抵抗Ｒ２１と第１スナバコンデンサＣ２１の直列接続体により構成されている。この第１スナバ回路５３の高電位側端子（第１スナバ抵抗Ｒ２１側の端子）は、制御用スイッチ５１の高電位側端子側（ドレイン側）に接続されている。一方、この第１スナバ回路５３の低電位側端子（第１スナバコンデンサＣ２１側の端子）は、制御用スイッチ５１の低電位側端子側（ソース側、つまり、グランド）に接続されている。

【0044】

第２スナバ回路５４は、第２スナバ抵抗Ｒ２２と第２スナバコンデンサＣ２２の直列接続体により構成されている。この第２スナバ回路５４の高電位側端子（第２スナバ抵抗Ｒ２２側の端子）は、制御用スイッチ５１の高電位側端子側（ドレイン側）に接続されている。一方、この第２スナバ回路５４の低電位側端子（第２スナバコンデンサＣ２２側の端子）は、スナバ切替スイッチとしての第３スイッチＳＷ１３を介して、制御用スイッチ５１の低電位側端子側（ソース側、つまり、グランド）に接続されている。

【0045】

すなわち、第２スナバ回路５４には、第３スイッチＳＷ１３が直列に接続されており、第３スイッチＳＷ１３がオンされることにより、制御用スイッチ５１に対して電気的に接続され、オフされることにより、切断されることとなる。そして、電源ＩＣ４１は、この第３スイッチＳＷ１３のオンオフを制御可能となっており、第３スイッチＳＷ１３をオンした場合、オフの場合よりも、スナバ回路５５の時定数を大きくし、スイッチング速度を遅くすることが可能となっている。

【0046】

なお、第３スイッチＳＷ１３をオンした場合、スナバ回路５５の時定数が大きくなるならば、第１スナバ抵抗Ｒ２１の抵抗値、第２スナバ抵抗Ｒ２２の抵抗値、第１スナバコンデンサＣ２１の容量、第２スナバコンデンサＣ２２の容量は任意に設定してもよい。例えば、第２スナバ抵抗Ｒ２２の抵抗値を、第１スナバ抵抗Ｒ２１の抵抗値よりも大きくし、第２スナバコンデンサＣ２２の容量を、第１スナバコンデンサＣ２１の容量よりも大きくしてもよい。

【0047】

電源ＩＣ４１は、集積回路であり、電源ＩＣ４１が提供する機能は、マイコン３１と同様に、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。

【0048】

例えば、電源ＩＣ４１は、予め決められた電源制御プログラムに従って、制御用スイッチ回路５０をオンオフ制御する。具体的には、電源ＩＣ４１は、低電圧バッテリ２１とゲート駆動回路ＤＲの間を電気的に絶縁しつつ、低電圧バッテリ２１からゲート駆動回路ＤＲと電力を供給すべく、制御用スイッチ回路５０をオンオフ制御する。

【0049】

本実施形態では、電源ＩＣ４１は、制御用スイッチ回路５０における１スイッチング周期をＴｓｗとし、オン時間をＴｏｎとした場合の時比率Ｔｏｎ／Ｔｓｗを設定する。そして、設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する。本実施形態において、電源ＩＣ４１が「スイッチ制御部」に相当する。スイッチング信号が制御用スイッチ回路５０に入力されると、制御用スイッチ５１は、そのゲートに入力されたスイッチング信号に従ってオンオフが制御される。

【0050】

制御用スイッチ５１がオンされる場合に、低電圧バッテリ２１から入力巻線６１の給電が行われる。この間に、帰還巻線６３には、トランス６０の第３端子Ｔ３よりも第４端子Ｔ４の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。この場合、帰還巻線６３に電流が流れることが帰還ダイオード７１により規制され、トランス６０に磁気エネルギが蓄積される。なお、帰還巻線６３の場合と同様に、出力巻線６２に電流が流れることが出力ダイオード６４により規制される。

【0051】

一方、制御用スイッチ５１がオフされる場合に、低電圧バッテリ２１から入力巻線６１への給電が停止される。この間に、帰還巻線６３には、トランス６０の第４端子Ｔ４よりも第３端子Ｔ３の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。これにより、帰還巻線６３に電流が流れる。また、帰還巻線６３の場合と同様にして出力巻線６２に電流が流れ、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0052】

ところで、電源システム１０には、外部充電器１００が接続されて、外部充電可能に構成されている。そして、外部充電が行われる際、高電圧バッテリ２０とともにモータ１１にも外部充電器１００の充電電圧が印加されると、モータ１１に寄生容量が発生し、モータ１１が意図せず作動する可能性がある。このような事態を回避するため、外部充電中、モータ１１への通電を遮断するように、インバータ１２を構成する上下アームスイッチＳｐ，Ｓｎをオフ状態に制御する必要がある。また、外部充電中、インバータ１２等を用いて外部充電器１００から供給された交流電流を直流電流に変換する等、インバータ１２を構成する上下アームスイッチＳｐ，Ｓｎを相補的にオンオフ制御する可能性もある。

【0053】

これらの場合、スイッチング電源４０は、外部充電中に上下アームスイッチＳｐ，Ｓｎを作動させるための駆動電力をゲート駆動回路ＤＲに供給する必要がなる。しかしながら、スイッチング電源４０は、動作中、スイッチの切り替えに伴い、ノイズが発生する。外部充電中、このようなノイズは低減されることが好ましい。具体的には、周波数帯域ごとにノイズ閾値Ｔｈが定められており、ノイズがノイズ閾値Ｔｈを超えないようにすることが法律や規則などによって要求されている。特に、移動体の停止中、すなわち外部充電中には、要求が厳しくなり、移動体の移動中に比較してノイズをより抑制する必要があるのが一般的である。そこで、本実施形態のスイッチング電源４０は、外部充電中、次のような処理を実行する。以下、詳しく説明する。

【0054】

図１や図２に示すように上位ＥＣＵや、電池制御ＥＣＵ等の上位制御装置２００は、始動スイッチ（イグニッションスイッチ、パワースイッチなど）がオンされると、制御装置３０にその旨を通知する。制御装置３０のマイコン３１は、始動スイッチがオンされた場合、スイッチング電源４０の電源ＩＣ４１に駆動指示信号を出力する。また、上位制御装置２００は、外部充電器１００が接続され、外部充電中（若しくは外部充電可能状態）となると、外部充電中であることを制御装置３０に通知する。そして、制御装置３０のマイコン３１は、外部充電中、電源ＩＣ４１に対して動作状態切替信号を出力する。このため、マイコン３１は、電源制御装置としての機能を有する。

【0055】

電源ＩＣ４１は、駆動指示信号を入力すると、所定周期ごとに図４に示す給電処理を実施する。まず、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号を入力しているか否か、すなわち、外部充電中であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定結果が否定の場合、電源ＩＣ４１は、第１スイッチＳＷ１１をオンし、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオフする（ステップＳ１０２）。また、電源ＩＣ４１は、制御用スイッチ回路５０における１スイッチング周期をＴｓｗとし、オン時間をＴｏｎとした場合の時比率Ｔｏｎ／Ｔｓｗを設定する（ステップＳ１０３）。

【0056】

そして、電源ＩＣ４１は、第１スイッチＳＷ１１をオンしたまま、ステップＳ１０３で設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する（ステップＳ１０４）。これにより、スイッチング信号が制御用スイッチ５１のゲートに入力され、スイッチング信号に従って制御用スイッチ５１がオンオフされる。そして、制御用スイッチ５１がオンオフされると、前述したように、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0057】

一方、ステップＳ１０１の判定結果が肯定の場合、電源ＩＣ４１は、第１スイッチＳＷ１１をオフし、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオンする（ステップＳ１０５）。また、電源ＩＣ４１は、制御用スイッチ回路５０における１スイッチング周期をＴｓｗとし、オン時間をＴｏｎとした場合の時比率Ｔｏｎ／Ｔｓｗを設定する（ステップＳ１０６）。

【0058】

そして、電源ＩＣ４１は、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオンしたまま、ステップＳ１０６で設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する（ステップＳ１０７）。これにより、ステップＳ１０４と同様に、制御用スイッチ５１がオンオフされ、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0059】

このとき、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオンして、電源ＩＣ４１は、スイッチング信号を出力している。これにより、抵抗回路５２では、第１抵抗Ｒ１１よりも抵抗値が大きい第２抵抗Ｒ１２に切り替えられ、抵抗回路５２の抵抗値が通常値（第１抵抗Ｒ１１の抵抗値）よりも大きくなる。また、制御用スイッチ５１に対しては第１スナバ回路５３に加えて第２スナバ回路５４も接続され、スナバ回路５５における時定数が通常値（第１スナバ回路５３だけの時定数）よりも大きくなる。したがって、スイッチング速度を遅くすることができる。この結果、制御用スイッチ５１が、オンからオフ又はオフからオンに切り替える際のスピードを遅くすることができる。

【0060】

次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。

【0061】

図５にスイッチング電源４０の動作中にスイッチング電源４０から生じるノイズを示す。縦軸にノイズの大きさ［ｄＢμＶ］を示し、横軸にノイズの周波数［ＭＨｚ］を示す。また、図５では、周波数帯域ごとに法規などで定められたノイズ閾値Ｔｈを、図示している。なお、ノイズ閾値Ｔｈは、移動体の停止中、つまり、外部充電中における閾値である。また、図５に示すように、ノイズ閾値Ｔｈが設定される周波数の範囲は、上限と下限が定められている。また、周波数帯域ごとにノイズ閾値Ｔｈが異なっている。例えば、低周波数帯域のノイズ閾値Ｔｈ１は、高周波数帯域のノイズ閾値Ｔｈ２に比較して、大きい。すなわち、低周波数帯域においては、高周波数帯域に比較して大きなノイズであっても許容される。

【0062】

そして、図５では、動作状態切替信号が入力されていない場合（つまり、外部充電中でない場合）におけるノイズを破線で図示し、動作状態切替信号が入力されている場合（つまり、外部充電中である場合）におけるノイズを実線で図示している。

【0063】

図５に示すように、外部充電中でない場合、すなわち、通常時において、スイッチング電源４０の動作に基づくノイズは、周波数帯域によってはノイズ閾値Ｔｈを超えてしまう場合がある。一方、外部充電中である場合、電源ＩＣ４１は、制御用スイッチ５１のスイッチング速度を遅くして、制御用スイッチ５１をオンオフさせている。この結果、図５に示すように、ノイズ閾値Ｔｈを超えないように、ノイズの大きさを抑えることができる。
。

【0064】

ところで、スイッチング電源４０を間欠的に作動させても特定の周波数帯域のノイズを低減させることができる。しかしながら、それ以外の周波数帯域のノイズを低減することはできない。すなわち、全体的にノイズの大きさを抑えることができず、周波数帯域によってはノイズ閾値Ｔｈを超えてしまう可能性がある。一方、第１実施形態のスイッチング電源４０では、スイッチング速度を遅くすることにより全体的にノイズの大きさを抑える。すなわち、全ての周波数帯域において満遍なくノイズの大きさを小さくすることができ、ノイズ閾値Ｔｈよりもノイズの大きさを小さくすることを容易にできる。

【0065】

電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号が入力されていない通常時においては、抵抗回路５２における抵抗値を予め決められた通常値に切り替えて、制御用スイッチ５１にオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する。一方、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号が入力されたときには、抵抗回路５２における抵抗値を通常値よりも大きい値に切り替えて、制御用スイッチ５１にスイッチング信号を入力することによりスイッチング速度を遅くしている。より具体的には、電源ＩＣ４１は、通常時には、第１スイッチＳＷ１１をオンし、第１抵抗Ｒ１１を介して制御用スイッチ５１にスイッチング信号を入力する。一方、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号が入力されているときには、第２スイッチＳＷ１２をオンし、第２抵抗Ｒ１２を介してスイッチング信号を入力する。これにより、簡単な回路構成で、スイッチング速度を遅くすることができる。

【0066】

電源ＩＣ４１は、通常時においては、スナバ回路５５における時定数を予め決められた通常値に切り替えて、制御用スイッチ５１にオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する。一方、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号が入力されたときには、スナバ回路５５における時定数を通常値よりも大きい値に切り替えて、制御用スイッチ５１にスイッチング信号を入力する。すなわち、電源ＩＣ４１は、通常時には、第１スナバ回路５３を制御用スイッチ５１に対して並列接続した状態で、制御用スイッチ５１にスイッチング信号を入力する。そして、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号が入力されているときには、第１スナバ回路５３及び第２スナバ回路５４を制御用スイッチ５１に対して並列接続した状態で、スイッチング信号を入力する。これにより、簡単な回路構成で、スイッチング速度を遅くすることができる。

【0067】

＜第２実施形態＞
次に、第１実施形態におけるスイッチング電源４０の構成を変更した第２実施形態について説明する。

【0068】

図６に示すように、第２実施形態のスイッチング電源１４０では、第１実施形態のスイッチング電源４０とは異なり、スイッチング速度を遅くするための構成、具体的には、第２抵抗Ｒ１２及び第２スナバ回路５４を有していない。すなわち、図６に示すように、電源ＩＣ４１は、第１抵抗Ｒ１１を介して制御用スイッチ５１のゲートに接続されているが、第２抵抗Ｒ１２を有しておらず、切替できない。また、制御用スイッチ５１には、第１スナバ回路５３だけが並列に接続されており、第２スナバ回路５４を追加して並列接続するような構成となっていない。

【0069】

その一方で、電源ＩＣ４１は、スイッチング周波数を変更可能に構成されている。詳しく説明すると、第２実施形態の電源ＩＣ４１は、駆動指示信号を入力すると、所定周期ごとに図７に示す給電処理を実施する。まず、電源ＩＣ４１は、動作状態切替信号を入力しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。この判定結果が否定の場合、電源ＩＣ４１は、スイッチング周波数（動作周波数）を予め決められた第１周波数ｆ１に設定する（ステップＳ２０２）。そして、電源ＩＣ４１は、第１周波数ｆ１からスイッチング周期Ｔｓｗ１を特定して、時比率Ｔｏｎ１／Ｔｓｗ１を設定する（ステップＳ２０３）。

【0070】

そして、電源ＩＣ４１は、ステップＳ２０３で設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する（ステップＳ２０４）。このとき、ステップＳ２０２で設定したスイッチング周波数（第１周波数ｆ１）にて、スイッチング信号を動作させる。これにより、スイッチング信号が制御用スイッチ５１のゲートに入力され、スイッチング信号に従って制御用スイッチ５１がオンオフされる。そして、制御用スイッチ５１がオンオフされると、前述したように、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0071】

一方、ステップＳ２０１の判定結果が肯定の場合、電源ＩＣ４１は、スイッチング周波数を第１周波数ｆ１とは異なる第２周波数ｆ２に設定する（ステップＳ２０５）。第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１と比較して、低周波数である。そして、電源ＩＣ４１は、第２周波数ｆ２からスイッチング周期Ｔｓｗ２を特定して、時比率Ｔｏｎ２／Ｔｓｗ２を設定する（ステップＳ２０６）。そして、電源ＩＣ４１は、ステップＳ２０６で設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する（ステップＳ２０７）。このとき、ステップＳ２０５で設定したスイッチング周波数（第２周波数ｆ２）にて、スイッチング信号を動作させる。これにより、制御用スイッチ５１がオンオフされ、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0072】

第２実施形態のスイッチング電源１４０による作用及び効果について説明する。

【0073】

図５と同様に、図８に第２実施形態のスイッチング電源１４０の動作に基づくノイズを示す。図８に示すように、ノイズ閾値Ｔｈが設定される周波数の範囲は、上限と下限が定められている。また、周波数帯域ごとにノイズ閾値Ｔｈが異なっている。例えば、低周波数帯域のノイズ閾値Ｔｈ１は、高周波数帯域のノイズ閾値Ｔｈ２に比較して、大きい。すなわち、低周波数帯域においては、高周波数帯域に比較して大きなノイズであっても許容される。

【0074】

そこで、第２実施形態の電源ＩＣ４１は、外部充電中、スイッチング周波数として通常時の第１周波数ｆ１よりも低周波数である第２周波数ｆ２を設定する。すなわち、電源ＩＣ４１は、外部充電中、スイッチング周波数（動作周波数）を下げて、ノイズ周波数を全体的に低周波数側（左側）にシフトさせている。これにより、高周波数帯域に存在したノイズを低周波帯域に移動させ、ノイズ閾値Ｔｈを下回るようにすることができる。若しくは、ノイズ閾値Ｔｈが設定されていない低周波帯域（閾値Ｔｈの下限よりも低周波帯域）に移動させて、ノイズ要求を満たすようにしている。

【0075】

なお、第２実施形態では、スイッチング速度を遅くしているわけではないので、スイッチング速度の低下に伴う発熱を抑え、消費電力を抑制することができる。

【0076】

＜第３実施形態＞
次に、第１実施形態におけるスイッチング電源４０の構成を変更した第３実施形態について説明する。

【0077】

第３実施形態のスイッチング電源１４０の回路構成は、第２実施形態（図６参照）であるため、その説明を省略する。そして、第３実施形態の電源ＩＣ４１は、第２実施形態と同様に、スイッチング周波数を変更可能に構成されている。

【0078】

詳しく説明すると、第３実施形態の電源ＩＣ４１は、駆動指示信号を入力すると、所定周期ごとに図９に示す給電処理を実施する。図９に示す給電処理において、ステップＳ３０１～ステップＳ３０４の処理は、ステップＳ２０１～ステップＳ２０４と同様であるため、省略する。

【0079】

一方、ステップＳ３０１の判定結果が肯定の場合、電源ＩＣ４１は、スイッチング周波数を第１周波数ｆ１とは異なる第３周波数ｆ３に設定する（ステップＳ３０５）。第３周波数ｆ３は、第１周波数ｆ１と比較して、高周波数である。そして、電源ＩＣ４１は、第３周波数ｆ３からスイッチング周期Ｔｓｗ３を特定して、時比率Ｔｏｎ３／Ｔｓｗ３を設定する（ステップＳ３０６）。そして、電源ＩＣ４１は、ステップＳ３０６で設定した時比率に応じたスイッチング信号を制御用スイッチ回路５０に出力する（ステップＳ３０７）。このとき、ステップＳ３０５で設定したスイッチング周波数（第３周波数ｆ３）にて、スイッチング信号を動作させる。これにより、制御用スイッチ５１がオンオフされ、ゲート駆動回路ＤＲに駆動電力が供給される。

【0080】

第３実施形態のスイッチング電源１４０による作用及び効果について説明する。

【0081】

図５，図８と同様に、図１０に第２実施形態のスイッチング電源４０の動作に基づくノイズを示す。第３実施形態の電源ＩＣ４１は、外部充電中、スイッチング周波数として通常時の第１周波数ｆ１よりも高周波数である第３周波数ｆ３を設定する。すなわち、第３実施形態の電源ＩＣ４１は、外部充電中、スイッチング周波数（動作周波数）を上げて、ノイズ周波数を全体的に高周波数側（右側）にシフトさせている。その際、通常時においてノイズ閾値Ｔｈを超えていたノイズＮｓ１を、ノイズ閾値Ｔｈが設定されている周波数範囲の上限から外れるようにシフトさせている。これにより、ノイズ要求を満たすようにしている。

【0082】

なお、第３実施形態では、スイッチング速度を遅くしているわけではないので、スイッチング速度の低下に伴う発熱を抑え、消費電力を抑制することができる。

【0083】

（変形例）
上記実施形態の電源システムの構成の一部を変更した変形例について説明する。

【0084】

・上記実施形態において、電源ＩＣ４１は、帰還巻線６３からの電流値を入力し、当該電流値に基づいてフィードバック制御を実施してもよい。

【0085】

・上記実施形態において、帰還巻線６３を設けなくてもよい。

【0086】

・上記第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、電源ＩＣ４１は、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオンして、スイッチング速度を遅くするとともに、スイッチング周波数（動作周波数）を下げてもよい。

【0087】

・上記第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、電源ＩＣ４１は、第２、第３スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３をオンして、スイッチング速度を遅くするとともに、スイッチング周波数を上げてもよい。

【0088】

・上記第１実施形態において、第２抵抗Ｒ１２及び第２スナバ回路５４のうちいずれか一方だけ備えるようにしてもよい。いずれか一方だけでもスイッチ切替速度を遅くすることができる。

【0089】

・上記実施形態において、第２抵抗Ｒ１２に切り替えることにより、スイッチング速度を遅くしたが、抵抗値を変更可能な構成であるならば、抵抗回路５２の回路構成を任意に変更してもよい。

【0090】

・上記実施形態において、第２スナバ回路５４を接続することにより、スイッチング速度を遅くしたが、時定数を変更可能な構成であるならば、スナバ回路５５の回路構成を任意に変更してもよい。

【0091】

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エ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エ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。

【0092】

以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
半導体デバイス（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）に電力を供給する絶縁型電源装置（４０）において、
直流電源に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
前記スイッチ制御部は、動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する絶縁型電源装置。
［構成２］
前記制御用スイッチ回路は、
前記１次巻線に接続され、前記１次巻線への給電及び給電停止を切り替える制御用スイッチ（５１）と、
前記制御用スイッチのゲートと前記スイッチ制御部との間の電気経路に設けられた抵抗回路（５２）と、を備え、
前記抵抗回路は、その抵抗値を変更可能に構成され、
前記スイッチ制御部は、
前記動作状態切替信号が入力されていない通常時においては、前記抵抗回路における抵抗値を予め決められた通常値に切り替えて、前記制御用スイッチにオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する一方、
前記動作状態切替信号が入力されたときには、前記抵抗回路における抵抗値を前記通常値よりも大きい値に切り替えて、前記制御用スイッチに前記スイッチング信号を入力することにより前記スイッチング速度を遅くする構成１に記載の絶縁型電源装置。
［構成３］
前記制御用スイッチ回路は、
前記１次巻線に接続され、前記１次巻線への給電及び給電停止を切り替える制御用スイッチ（５１）と、
コンデンサと抵抗の直列接続体により構成され、前記制御用スイッチに対して並列に接続されるスナバ回路（５５）と、を備え、
前記スナバ回路は、その時定数を変更可能に構成され、
前記スイッチ制御部は、
前記動作状態切替信号が入力されていない通常時においては、前記スナバ回路における時定数を予め決められた通常値に切り替えて、前記制御用スイッチにオンオフの切り替えを制御するためのスイッチング信号を入力する一方、
前記動作状態切替信号が入力されたときには、前記スナバ回路における時定数を通常値よりも大きい値に切り替えて、前記制御用スイッチに前記スイッチング信号を入力することにより前記スイッチング速度を遅くする構成１又は２に記載の絶縁型電源装置。
［構成４］
前記絶縁型電源装置は、外部電源（１００）により蓄電装置（２０）を充電する外部充電を実行可能な電源システム（１０）に搭載されるものであり、
前記半導体デバイスは、前記蓄電装置からの電力を変換してモータに供給するインバータ（１２）を構成する半導体スイッチング素子であり、
前記駆動回路は、前記インバータの前記半導体スイッチング素子のゲートに操作信号を入力するゲート駆動回路であり、
前記スイッチ制御部には、外部充電中、前記動作状態切替信号が入力される構成１～３のうちいずれか１項に記載の絶縁型電源装置。
［構成５］
前記インバータは、モータ（１１）と前記蓄電装置との間の電源経路に設けられたものであり、
外部充電中、前記インバータの前記半導体スイッチング素子がオンオフされることにより、前記モータ及び前記インバータによって前記外部電源の電力は変換され、前記蓄電装置に供給される構成４に記載の絶縁型電源装置。
［構成６］
外部電源（１００）により蓄電装置（２０）を充電する外部充電を実行可能な電源システム（１０）において
モータ（１１）と前記蓄電装置との間の電源経路に設けられたインバータ（１２）と、
前記インバータを構成する半導体スイッチング素子（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）と、
前記駆動回路に電力を供給する絶縁型電源装置（４０）と、
前記絶縁型電源装置を制御する電源制御装置（３１）と、を備え、
前記絶縁型電源装置は、
直流電源（２１）に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
外部充電中、前記インバータの前記半導体スイッチング素子がオンオフされることにより、前記モータ及び前記インバータによって前記外部電源の電力は変換され、前記蓄電装置に供給され、
前記電源制御装置は、外部充電中、動作状態切替信号を前記スイッチ制御部に入力し、
前記スイッチ制御部は、前記動作状態切替信号が入力されたとき、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御する、あるいはそのいずれか一方を実行してオンオフ制御する電源システム。
［構成７］
半導体デバイス（Ｓｐ，Ｓｎ）の駆動回路（ＤＲ）に電力を供給する絶縁型電源装置（４０）に実施させる電源制御プログラムにおいて、
前記絶縁型電源装置は、
直流電源に接続される１次巻線（６１）と、
コアを介して前記１次巻線と磁気結合可能な２次巻線（６２）と、
オンされることにより、前記直流電源から前記１次巻線に給電し、オフされることにより、前記直流電源から前記１次巻線への給電を停止させる制御用スイッチ回路（５０）と、
前記制御用スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御部（４１）と、を備え、
前記絶縁型電源装置に動作状態切替信号が入力されたとき、前記スイッチ制御部に、スイッチング周波数を通常時とは異ならせ、かつ、前記スイッチング速度を通常時よりも遅くしてオンオフ制御させる、あるいはそのいずれか一方を実行させてオンオフ制御させる電源制御プログラム。

【符号の説明】

【0093】

１０…電源システム、１１…モータ、１２…インバータ、２０…高電圧バッテリ、２１…低電圧バッテリ、３１…マイコン、４０，１４０…スイッチング電源、４１…電源ＩＣ、５０…制御用スイッチ回路、５１…制御用スイッチ、６１…入力巻線、６２…出力巻線、１００…外部充電器、ＤＲ…ゲート駆動回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】