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(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】P2024157232
(43)【公開日】2024-11-07
(54)【発明の名称】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 7/48 20070101AFI20241030BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241030BHJP
H02M 3/155 20060101ALI20241030BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 E
H02J7/00 L
H02M3/155 H
H02J7/00 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023071474
(22)【出願日】2023-04-25
(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】今井 洋平
(72)【発明者】
【氏名】久保 俊一
【テーマコード（参考）】
5G503
5H730
5H770
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB02
5G503FA06
5G503GB03
5G503GB06
5H730AA15
5H730AS17
5H730BB27
5H730DD03
5H730EE13
5H770AA09
5H770BA01
5H770CA06
5H770DA03
5H770DA10
5H770DA41
5H770HA02Y
5H770HA03W
5H770HA07Z
5H770JA17W
5H770JA17Y
5H770JA18W
5H770QA27
(57)【要約】
【課題】簡素な回路構成で、単相充電器を利用することができる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】単相充電器４２に接続可能な電源システム１００は、正極側電源経路Ｈ１と、負極側電源経路Ｌ１と、整流部材１５と、を備える。整流部材１５は、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とが直列に接続されて構成され、負極側電源経路Ｌ１から正極側電源経路Ｈ１へ電流が流れることを許可する一方、正極側電源経路Ｈ１から負極側電源経路Ｌ１へ電流が流れることを制限する。単相充電器４２が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、交流端子Ｔａｃ１を介してモータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃの中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、交流端子Ｔａｃ２を介して第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との間に電気的に接続可能とされる。
【選択図】 図１
【解決手段】単相充電器４２に接続可能な電源システム１００は、正極側電源経路Ｈ１と、負極側電源経路Ｌ１と、整流部材１５と、を備える。整流部材１５は、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とが直列に接続されて構成され、負極側電源経路Ｌ１から正極側電源経路Ｈ１へ電流が流れることを許可する一方、正極側電源経路Ｈ１から負極側電源経路Ｌ１へ電流が流れることを制限する。単相充電器４２が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、交流端子Ｔａｃ１を介してモータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃの中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、交流端子Ｔａｃ２を介して第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との間に電気的に接続可能とされる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器（４２）に接続可能な電源システム（１００）において、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器（Ｄ１，Ｄｐ，Ｄｐ１）と第２整流器（Ｄ２，Ｄｎ，Ｄｎ１）とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する一方、前記正極側電源経路から前記負極側電源経路へ電流が流れることを制限する整流部材（１５，１１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされる電源システム。
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器（Ｄ１，Ｄｐ，Ｄｐ１）と第２整流器（Ｄ２，Ｄｎ，Ｄｎ１）とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する一方、前記正極側電源経路から前記負極側電源経路へ電流が流れることを制限する整流部材（１５，１１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされる電源システム。
【請求項2】
前記インバータを制御する電源制御装置（５０）を備え、
前記電源制御装置は、前記インバータを制御することにより、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換し、前記蓄電池に入力して充電する請求項１に記載の電源システム。
前記電源制御装置は、前記インバータを制御することにより、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換し、前記蓄電池に入力して充電する請求項１に記載の電源システム。
【請求項3】
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路（２２）と、
前記蓄電池、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体（２３）と、備え、
前記第１スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第１スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第２スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第２スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項２に記載の電源システム。
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路（２２）と、
前記蓄電池、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体（２３）と、備え、
前記第１スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第１スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第２スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第２スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項２に記載の電源システム。
【請求項4】
前記第１整流器及び前記第２整流器は、それぞれ半導体スイッチと当該半導体スイッチに対して逆並列に接続されたダイオードから構成されている請求項１～３のうちいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項5】
前記電機子巻線に対向配置される界磁巻線（３０１）と、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間に設けられ、前記界磁巻線に流れる界磁電流の向きを制御する界磁巻線回路（３０２）と、を備え、
前記単相充電器の前記第２の接続端子は、前記界磁巻線回路に含まれている前記整流部材に電気的に接続可能とされている請求項１～３のうちいずれか１項に記載の電源システム。
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間に設けられ、前記界磁巻線に流れる界磁電流の向きを制御する界磁巻線回路（３０２）と、を備え、
前記単相充電器の前記第２の接続端子は、前記界磁巻線回路に含まれている前記整流部材に電気的に接続可能とされている請求項１～３のうちいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項6】
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池（１２１）と、
前記インバータ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置（５０）と、を備え、
前記電源制御装置は、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する一方、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力して充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項１に記載の電源システム。
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池（１２１）と、
前記インバータ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置（５０）と、を備え、
前記電源制御装置は、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する一方、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力して充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項１に記載の電源システム。
【請求項7】
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器に接続可能な電源システム（１００）の電源制御装置（５０）が実施する電源制御プログラムにおいて、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する整流部材（１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされ、
前記電源制御装置に、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理を実施させる電源制御プログラム。
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する整流部材（１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされ、
前記電源制御装置に、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理を実施させる電源制御プログラム。
【請求項8】
前記電源システムは、
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池と（１２１）、を備え、
前記電源制御装置に、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する第１処理と、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力し充電するように前記電圧変換回路を制御する第２処理と、を実施させる請求項７に記載の電源制御プログラム。
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池と（１２１）、を備え、
前記電源制御装置に、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する第１処理と、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力し充電するように前記電圧変換回路を制御する第２処理と、を実施させる請求項７に記載の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、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】
従来、モータを駆動させるインバータを構成するレグの一部を、バッテリ充電用のＤＣ／ＡＣ変換回路の一部として流用し、装置全体を小型化しているものが知られている。このような装置としては、例えば、特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８７４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、現在、車両バッテリを充電する充電器には、大電力を要するが高速充電可能な３相充電器と、高速充電できないが一般家庭においても設置容易な単相充電器が存在する。今後、車両用の充電器として、３相充電器が増加する見込みはあるものの、単相充電器も利用される可能性は高い。特に３相充電器が近くに存在しない場合に、単相充電器に利用される可能性が高い。その一方で、３相充電器が主に利用される可能性が高いことから、単相充電器を利用可能にするためだけに、装置の構成を複雑化することは望ましくない。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡素な回路構成で、単相充電器を利用することができる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】
【0006】
第１の手段は、蓄電池と、インバータと、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータとを備え、単相充電器に接続可能な電源システムにおいて、前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路と、前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路と、第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する一方、前記正極側電源経路から前記負極側電源経路へ電流が流れることを制限する整流部材と、を備え、前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされる。
【0007】
これにより、整流部材を加えるだけという、簡素な構成で単相充電器を利用することができる。
【0008】
第２の手段は、電池と、インバータと、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータとを備え、単相充電器に接続可能な電源システムの電源制御装置が実施する電源制御プログラムにおいて、前記電源システムは、前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路と、前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路と、第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する整流部材と、を備え、前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされ、前記電源制御装置に、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理を実施させる。
【0009】
これにより、整流部材を加えるだけという、簡素な構成で単相充電器を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態の電源システムの構成図。
【図2】電池パックの筐体を示す模式図。
【図3】充電処理の手順を示すフローチャート。
【図4】第２実施形態の電源システムの構成図。
【図5】第２実施形態の充電処理の手順を示すフローチャート。
【図6】変形例の電源システムの構成図。
【図7】変形例の電源システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図面を参照しながら、複数の実施形態及び変形例を説明する。複数の実施形態及び変形例の相互間において、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、他の実施形態や変形例の説明を参照することができる。
【0012】
＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る電源システムを具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源システム１００は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
以下、本開示に係る電源システムを具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源システム１００は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
【0013】
図１に示すように、電源システム１００は、駆動ユニット１０と、電源装置としての電池パック２０と、電源制御装置としての制御装置５０と、を備える。駆動ユニット１０は、正極側電源経路Ｈ１及び負極側電源経路Ｌ１を介して、電池パック２０に接続されており、電池パック２０から電力が供給される。また、駆動ユニット１０は、外部充電器としての単相充電器４２と接続可能に構成されており、単相充電器４２から供給される電力は、駆動ユニット１０を介して電池パック２０に供給可能とされている。以下、各構成について詳しく説明する。
【0014】
まず、駆動ユニット１０について説明する。駆動ユニット１０には、モータ１１と、インバータ１２とが含まれる。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、例えば永久磁石型同期機である。ロータは、車両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、車両を走行させるトルクの発生源となる。
【0015】
インバータ１２は、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの直列接続体（以下、レグと示す）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ＳＷＨ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ＤＨが逆並列（逆極性）に接続され、下アームスイッチＳＷＬ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ＤＬ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ＳＷＨ，ＳＷＬは半導体スイッチ素子であり、例えば、ＩＧＢＴであるが、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【0016】
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。
【0017】
各相において、上アームスイッチＳＷＨの低電位側端子であるエミッタと、下アームスイッチＳＷＬ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。
【0018】
各相の上アームスイッチＳＷＨ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ＳＷＬ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を介して電池パック２０に接続される。
【0019】
ところで、この駆動ユニット１０は、外部充電器である単相充電器４２に接続可能に構成されている。詳しく説明すると、各相の電機子巻線１１ａ～１１ｃの中性点は、電源システム１００の交流端子Ｔａｃ１に接続されている。
【0020】
また、駆動ユニット１０の内部において、正極側電源経路Ｈ１と負極側電源経路Ｌ１との間には、２つのダイオードＤ１，Ｄ２が直列接続された整流部材１５が設けられている。整流部材１５を構成する第１ダイオードＤ１のカソードは、正極側電源経路Ｈ１に接続され、第１ダイオードＤ１のアノードは、第２ダイオードＤ２のカソードに接続されている。そして、第２ダイオードＤ２のアノードは、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。これにより、ダイオードＤ１，Ｄ２は、負極側電源経路Ｌ１から正極側電源経路Ｈ１へ電流が流れることを許可する一方、正極側電源経路Ｈ１から負極側電源経路Ｌ１へ電流が流れることを制限する。第１ダイオードＤ１が第１整流器に相当し、第２ダイオードＤ２が第２整流器に相当する。第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との間の接続点Ｐ１は、電源システム１００の交流端子Ｔａｃ２に接続されている。この交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ２は、外部充電器としての単相充電器４２（単相交流電源）に接続可能である。
【0021】
なお、中性点と交流端子Ｔａｃ１との間の電気経路、及び接続点Ｐ１と交流端子Ｔａｃ２との間の電気経路には、それぞれ通電及び通電遮断を切り替える充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。本実施形態において、充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２は、機械式のリレーである。充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２は、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。なお、充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２は、機械式のリレーに限らず、例えば半導体スイッチング素子であってもよい。
【0022】
電池パック２０は、蓄電池２１と、ＤＣＤＣコンバータ２２（絶縁型の電圧変換回路）と、正極側電源経路Ｈ１に設けられた正極側のメインスイッチＳＭＲＨ（第１スイッチ）と、負極側電源経路Ｌ１に設けられた負極側のメインスイッチＳＭＲＬ（第２スイッチ）と、それらを収容する筐体２３と、を備える。
【0023】
蓄電池２１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。蓄電池２１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。蓄電池２１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】
正極側のメインスイッチＳＭＲＨは、蓄電池２１とインバータ１２との間を接続する正極側電源経路Ｈ１の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチである。同様に、負極側のメインスイッチＳＭＲＬは、蓄電池２１とインバータ１２との間を接続する負極側電源経路Ｌ１の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチである。
【0025】
本実施形態において、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬは、機械式のリレーである。メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬは、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。なお、正極側のメインスイッチＳＭＲＨ、負極側のメインスイッチＳＭＲＬは、機械式のリレーに限らず、例えば半導体スイッチング素子であってもよい。
【0026】
ＤＣＤＣコンバータ２２は、１次側回路３１と、２次側回路３２と、トランス３３と、を備える。１次側回路３１及び２次側回路３２のうち一方が、入力部であり、他方が出力部である。なお、ＤＣＤＣコンバータ２２は、その役割により、入力部と出力部が適宜入れ替わる。
【0027】
トランス３３は、１次側巻線３４と、コア３５と、コア３５を介して１次側巻線３４と磁気結合する２次側巻線３６とを備えている。また、トランス３３の１次側巻線３４には１次側回路３１が接続され、トランス３３の２次側巻線３６には２次側回路３２が接続されている。
【0028】
１次側回路３１は、単相フルブリッジ回路であり、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの直列接続体（レグ）を２つ備えており、これらが並列に接続されて構成されている。上アームスイッチＳＷＨ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ＤＨが逆並列（逆極性）に接続され、下アームスイッチＳＷＬ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ＤＬ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ＳＷＨ，ＳＷＬは半導体スイッチ素子であり、ＩＧＢＴであっても、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【0029】
１次側巻線３４の両端のうち第１端は、１次側回路３１を構成する２つのレグのうち第１のレグに接続されており、残りの第２端は、１次側回路３１を構成する２つのレグのうち残りの第２のレグに接続されている。より詳しくは、各レグにおいて、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの間の接続点には、１次側巻線３４の端部がそれぞれ接続されている。なお、２次側回路３２も、１次側回路３１と同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。
【0030】
そして、１次側回路３１を構成する各上アームスイッチＳＷＨのコレクタ（高電位側端子）は、高電位側電気経路Ｈ１１を介して、正極側のメインスイッチＳＭＲＨとインバータ１２の間における正極側電源経路Ｈ１に接続されている。また、２次側回路３２を構成する各上アームスイッチＳＷＨのコレクタ（高電位側端子）は、高電位側電気経路Ｈ１２を介して、正極側のメインスイッチＳＭＲＨと蓄電池２１の正極端子の間における正極側電源経路Ｈ１に接続されている。
【0031】
すなわち、正極側のメインスイッチＳＭＲＨの両端のうち第１端側には、１次側回路３１の高電位側電気経路Ｈ１１が接続され、メインスイッチＳＭＲＨの両端のうち残りの第２端側には、２次側回路３２の高電位側電気経路Ｈ１２が接続されている。
【0032】
同様に、１次側回路３１を構成する各下アームスイッチＳＷＬのエミッタ（低電位側端子）は、低電位側電気経路Ｌ１１を介して、負極側のメインスイッチＳＭＲＬとインバータ１２の間における負極側電源経路Ｌ１に接続されている。また、２次側回路３２を構成する各下アームスイッチＳＷＬのエミッタ（低電位側端子）は、低電位側電気経路Ｌ１２を介して、負極側のメインスイッチＳＭＲＬと蓄電池２１の負極端子の間における負極側電源経路Ｌ１に接続されている。
【0033】
すなわち、負極側のメインスイッチＳＭＲＬの両端のうち第１端側には、１次側回路３１の低電位側電気経路Ｌ１１が接続され、メインスイッチＳＭＲＬの両端のうち残りの第２端側には、２次側回路３２の低電位側電気経路Ｌ１２が接続されている。
【0034】
次に、電池パック２０の筐体２３について説明する。図１及び図２に示すように、筐体２３は、蓄電池２１と、ＤＣＤＣコンバータ２２と、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬと、正極側電源経路Ｈ１の少なくとも一部と、負極側電源経路Ｌ１の少なくとも一部と、を収容可能に構成されている。筐体２３は、外部から接触不能に収容物を収容していることが望ましいが、一部が露出しても構わない。筐体２３の材質は、アルミなどの金属製でもよいし、樹脂製であってもよい。また、図２に示すように、車体の一部（図２ではフロア２３ａ）を、筐体２３の開口部を塞ぐ蓋部材として活用してもよい。
【0035】
次に制御装置５０について説明する。制御装置５０は、電池パック２０、つまり、筐体２３の内部に収容されていてもよいし、外部に配置されていてもよい。電源システム１００の制御装置５０は、マイコンを主体として構成され、マイコンは、ＣＰＵを備えている。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。
【0036】
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。プログラムには、例えば、後述する図２等に示す処理のプログラム（電源制御プログラム）が含まれる。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。
【0037】
制御装置５０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の制御量を指令値にフィードバック制御すべく、インバータ１２を構成する各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。制御量は例えばトルクである。各相において、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとは交互にオンされる。このフィードバック制御により、ロータの回転動力が駆動輪に伝達され、車両が走行する。
【0038】
また、制御装置５０は、単相充電器４２が接続された場合、蓄電池２１の電池状態に基づいて、充電制御に係る充電処理を実施する。充電処理は、車両停止中、蓄電池２１の蓄電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）が閾値以下の場合、所定周期ごとに実行される。詳しくは、図３に示すように、制御装置５０は、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬがオフされているとき、単相充電器４２が接続されてい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、充電処理を終了する。
【0039】
一方、制御装置５０は、ステップＳ１０１の判定結果が肯定の場合、充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンし、単相充電器４２からの電力を変換させるようにインバータ１２の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬを制御する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御装置５０は、インバータ１２の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬを制御して、交流電流を直流電流に変換する。その際、制御装置５０は、モータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃ、インバータ１２を構成するレグ、ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサ１３を力率改善回路（ＰＦＣ（power factor correction）回路）として利用し、力率を１．０に近づけるように、あるいは高周波成分を少なくするように交流電流を直流電流に変換する。
【0040】
ステップＳ１０２とともに、制御装置５０は、インバータ１２により変換された電力を蓄電池２１に入力して充電するようにＤＣＤＣコンバータ２２を制御する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ２２を動作させて、駆動ユニット１０から電源経路Ｈ１，Ｌ１を介して入力した直流電流の電圧を適切に変換し、蓄電池２１に入力して充電する。充電終了後、充電処理を終了する。
【0041】
上記構成によれば、以下のような効果を奏する。
【0042】
単相充電器４２が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、交流端子Ｔａｃ１を介してモータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃの中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、交流端子Ｔａｃ３を介して第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との間に電気的に接続可能とされている。これにより、制御装置５０は、モータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃ、インバータ１２を構成するレグ、ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサ１３を利用して、単相充電器４２からの交流電流を直流電流に変換することができる。また、その際、制御装置５０は、モータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃ、インバータ１２を構成するレグ、ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサ１３を力率改善回路として利用し、力率を１．０に近づけるように、あるいは高周波成分を少なくするように交流電流を直流電流に変換することができる。
【0043】
このように、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とを直列接続した整流部材１５を設けるという簡素な構成で、力率改善回路やＡＣ／ＤＣコンバータといった回路を用意しなくても、力率を調整し、電流を変換することができる。
【0044】
正極側のメインスイッチＳＭＲＨの両端のうち第１端は、１次側回路３１の高電位側電気経路Ｈ１１に接続され、第２端は、２次側回路３２の高電位側電気経路Ｈ１２に接続されている。また、負極側のメインスイッチＳＭＲＬの両端のうち第１端は、１次側回路３１の低電位側電気経路Ｌ１１に接続され、第２端は、２次側回路３２の低電位側電気経路Ｌ１２に接続されている。
【0045】
このため、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬをオフしたまま、すなわち、絶縁したままインバータ１２により変換された直流電流の電圧をＤＣＤＣコンバータ２２により変換して、蓄電池２１を充電できる。したがって、筐体２３の外に配置される電源経路Ｈ１，Ｌ１と蓄電池２１との間の通電を遮断するためのメインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬを、ＤＣＤＣコンバータ２２を利用する際に蓄電池２１とインバータ１２との間の通電を遮断するために流用できる。このため、スイッチを削減することができ、装置を簡素化し、小型化することができる。
【0046】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態の電源システム２００では、図４に示すように、蓄電池２１とは別に、補助電池としての補機用蓄電池１２１を備える。補機用蓄電池１２１は、一般的に、蓄電池２１よりも低圧のバッテリであり、例えば鉛蓄電池等の２次電池である。補機用蓄電池１２１は、通常、モータ１１に電力を供給するためには使用されず、補機（エアコンやライトなど）に電力を供給するために用いられる。
第２実施形態について説明する。第２実施形態の電源システム２００では、図４に示すように、蓄電池２１とは別に、補助電池としての補機用蓄電池１２１を備える。補機用蓄電池１２１は、一般的に、蓄電池２１よりも低圧のバッテリであり、例えば鉛蓄電池等の２次電池である。補機用蓄電池１２１は、通常、モータ１１に電力を供給するためには使用されず、補機（エアコンやライトなど）に電力を供給するために用いられる。
【0047】
また、電源システム２００は、補機用蓄電池１２１に接続されるＤＣＤＣコンバータ２２２を備えており、補機用蓄電池１２１は、ＤＣＤＣコンバータ２２２を介して電源経路Ｈ１，Ｌ１に接続されている。詳しく説明すると、ＤＣＤＣコンバータ２２２は、第１実施形態のＤＣＤＣコンバータ２２と同様に、絶縁型の電圧変換回路であり、ＤＣＤＣコンバータ２２２の２次側回路２３２の高電位側電気経路Ｈ１１２は、正極側電源経路Ｈ１に接続されている。より詳しくは、当該高電位側電気経路Ｈ１１２は、正極側のメインスイッチＳＭＲＨとインバータ１２との間において、正極側電源経路Ｈ１に接続されている。
【0048】
同様に、ＤＣＤＣコンバータ２２２の２次側回路２３２の低電位側電気経路Ｌ１１２は、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。より詳しくは、当該低電位側電気経路Ｌ１１２は、負極側のメインスイッチＳＭＲＬとインバータ１２との間において、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。
【0049】
一方、ＤＣＤＣコンバータ２２２の１次側回路２３１の高電位側電気経路Ｈ１１１は、補機用蓄電池１２１の正極端子に接続され、低電位側電気経路Ｌ１１１は、補機用蓄電池１２１の負極端子に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２２２の構成（１次側回路２３１、２次側回路２３２、及びトランス３３）は、第１実施形態のＤＣＤＣコンバータ２２の構成（１次側回路３１、２次側回路３２、及びトランス３３）と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0050】
ところで、第２実施形態の電源システム２００は、第１実施形態のようなＤＣＤＣコンバータ２２を適切に利用できない場合を想定した構成となっている。適切に利用できない場合とは、例えば、故障などによりＤＣＤＣコンバータ２２を利用できない場合や、そもそも電源システム２００に第１実施形態のようなＤＣＤＣコンバータ２２が設けられていない場合等が含まれる。第２実施形態の電源システム２００では、この場合、単相充電器４２によって一旦補機用蓄電池１２１を充電し、その後、補機用蓄電池１２１から蓄電池２１に電力を供給して、充電している。
【0051】
第２実施形態の充電処理について図５に基づいて詳しく説明する。充電処理は、車両停止中、蓄電池２１の蓄電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）が閾値以下の場合、所定周期ごとに実行される。
【0052】
制御装置５０は、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬがオフされているとき、単相充電器４２が接続され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、充電処理を終了する。
【0053】
一方、制御装置５０は、ステップＳ２０１の判定結果が肯定の場合、補機用蓄電池１２１のＳＯＣが所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。所定値は、補機用蓄電池１２１から蓄電池２１に電力を供給しても十分な値であることを示す値が設定される。
【0054】
この判定結果が否定の場合、制御装置５０は、充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンし、単相充電器４２からの電力を変換させるようにインバータ１２の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬを制御する（ステップＳ２０３）。具体的には、制御装置５０は、交流電流を直流電流に変換する。その際、制御装置５０は、モータ１１の電機子巻線１１ａ～１１ｃ、インバータ１２を構成するレグ、ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサ１３を力率改善回路として利用し、力率を１．０に近づけるように、あるいは高周波成分を少なくするように交流電流を直流電流に変換する。
【0055】
ステップＳ２０３の処理とともに、制御装置５０は、インバータ１２により変換された電力を補機用蓄電池１２１に入力して充電するようにＤＣＤＣコンバータ２２２を制御する（ステップＳ２０４）。より詳しくは、制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ２２２を動作させて、駆動ユニット１０から電源経路Ｈ１，Ｌ１を介して入力した直流電流の電圧を適切に変換し、補機用蓄電池１２１に入力して充電する。これらのステップＳ２０３，Ｓ２０４の処理が、第１処理に相当する。充電してから所定時間経過後、制御装置５０は、ステップＳ２０２の処理を実施する。
【0056】
一方、ステップＳ２０２の判定結果が肯定の場合（補機用蓄電池１２１のＳＯＣが所定値以上である場合）、制御装置５０は、充電器側リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフして、メインスイッチＳＭＲＨ，ＳＭＲＬをオンする（ステップＳ２０５）。
【0057】
その後、制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ２２２を制御することによって、補機用蓄電池１２１からの直流電流の電圧を適切に変換し、蓄電池２１に入力して充電する（ステップＳ２０６）。充電終了後、充電処理を終了する。ステップＳ２０６の処理が、第２処理に相当する。なお、ステップＳ２０６の処理中、補機用蓄電池１２１のＳＯＣが予め決められた下限値以下となった場合、再び単相充電器４２によって補機用蓄電池１２１を充電してもよい。つまり、ステップＳ２０３に移行してもよい。
【0058】
上記構成によれば、以下のような効果を奏する。
【0059】
電源システム２００では、単相充電器４２から入力した電力を、一旦補機用蓄電池１２１に充電し、その後、補機用蓄電池１２１からの直流電流の電圧をＤＣＤＣコンバータ２２２によって変換して蓄電池２１に入力し、充電する。これにより、第１実施形態のようなＤＣＤＣコンバータ２２を適切に利用できない場合であっても、単相充電器４２を利用して、蓄電池２１を充電することができる。
【0060】
（変形例）
上記実施形態の電源システム１００，２００の構成の一部を変更してもよい。以下、変形例を示す。
上記実施形態の電源システム１００，２００の構成の一部を変更してもよい。以下、変形例を示す。
【0061】
・上記実施形態の整流部材１５は、第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、負極側電源経路Ｌ１から正極側電源経路Ｈ１へ電流が流れることを許可する一方、正極側電源経路Ｈ１から負極側電源経路Ｌ１へ電流が流れることを制限するものであれば、任意にその構成を変更してもよい。
【0062】
・上記実施形態の第１整流器と第２整流器を、例えば、図６に示すように、それぞれ半導体スイッチと当該半導体スイッチに対して逆並列に接続されたダイオードから構成してもよい。すなわち、上アームダイオードＤｐが逆並列に接続された上アームスイッチＳｐと、下アームダイオードＤｎが逆並列に接続された下アームスイッチＳｎとの直列接続体であるレグ１１５を、整流部材としてもよい。このレグ１１５は、インバータ１２と並列となるように、電源経路Ｈ１，Ｌ１に接続される。また、交流端子Ｔａｃ２は、上アームダイオードＤｐと下アームダイオードＤｎとの接続点に接続されている。
【0063】
図６のように構成した場合、単相充電器４２から蓄電池２１を充電することができるともに、レグ１１５及びインバータ１２によって、蓄電池２１からの出力電力を交流電流に変換して、交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ２に接続された外部機器に供給することもできる。
【0064】
・上記実施形態の整流部材１５として、巻線界磁型同期電動機のモータにおける界磁巻線回路に含まれる整流部材を流用してもよい。これについて詳しく説明する。図７に示す電源システムは、巻線界磁型同期電動機のモータ１１１を備える。モータ１１１は、モータ１１１の電機子巻線１１１ａ～１１１ｃに対向配置される界磁巻線３０１と、界磁巻線３０１に流れる界磁電流の向きを制御する界磁巻線回路３０２を備える。
【0065】
界磁巻線回路３０２は、上アームダイオードＤｐ１が逆並列に接続された上アームスイッチＳｐ１に、下アームダイオードＤｎ１が直列に接続された第１の直列接続体と、上アームダイオードＤｐ２に、下アームダイオードＤｎ２が逆並列に接続された下アームスイッチＳｎ２が直列に接続された第２の直列接続体と、を有する。なお、上アームダイオードＤｐ１，Ｄｐ２のアノードは、それぞれ下アームダイオードＤｎ１，Ｄｎ２のカソードに接続されている。
【0066】
この界磁巻線回路３０２は、インバータ１２に対して並列となるように、正極側電源経路Ｈ１及び負極側電源経路Ｌ１に接続されている。すなわち、界磁巻線回路３０２の第１の直列接続体と、第２の直列接続体は、正極側電源経路Ｈ１と負極側電源経路Ｌ１の間において、並列に接続されている。その際、上アームダイオードＤｐ１，Ｄｐ２のカソードは、正極側電源経路Ｈ１に接続され、下アームダイオードＤｎ１，Ｄｎ２のアノードは、負極側電源経路Ｌ１に接続されている。
【0067】
また、界磁巻線３０１の第１端は、上アームダイオードＤｐ１と下アームダイオードＤｎ１との間の接続点Ｐ３１に接続され、第２端は、上アームダイオードＤｐ２と下アームダイオードＤｎ２との間の接続点Ｐ３２に接続されている。
【0068】
交流端子Ｔａｃ２は、上アームダイオードＤｐ１と下アームダイオードＤｎ１との間の接続点Ｐ３１に接続されている。つまり、界磁巻線３０１の第１端と、上アームダイオードＤｐ１と下アームダイオードＤｎ１との間の接続点Ｐ３１との間の電気経路に接続されている。なお、交流端子Ｔａｃ２は、上アームダイオードＤｐ２と下アームダイオードＤｎ２との間の接続点Ｐ３２に接続されていてもよい。
【0069】
そして、制御装置５０は、界磁巻線回路３０２の上アームスイッチＳｐ１と下アームスイッチＳｎ２のオンオフ制御可能に構成されており、これらのオンオフ制御を行うことにより、界磁電流の向きを制御するように構成されている。また、蓄電池２１（又は補機用蓄電池１２１）を充電する際、制御装置５０は、界磁巻線回路３０２及びインバータ１２を制御することによって、単相充電器４２からの直流電流を交流電流に変換して、蓄電池２１に充電するようになっている。
【0070】
・上記第１実施形態において、ＤＣＤＣコンバータ２２を設けなくてもよい。
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。
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。
【0071】
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］
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器（４２）に接続可能な電源システム（１００）において、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器（Ｄ１，Ｄｐ，Ｄｐ１）と第２整流器（Ｄ２，Ｄｎ，Ｄｎ１）とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する一方、前記正極側電源経路から前記負極側電源経路へ電流が流れることを制限する整流部材（１５，１１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされる電源システム。
［構成２］
前記インバータを制御する電源制御装置（５０）を備え、
前記電源制御装置は、前記インバータを制御することにより、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換し、前記蓄電池に入力して充電する構成１に記載の電源システム。
［構成３］
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路（２２）と、
前記蓄電池、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体（２３）と、備え、
前記第１スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第１スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第２スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第２スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する構成２に記載の電源システム。
［構成４］
前記第１整流器及び前記第２整流器は、それぞれ半導体スイッチと当該半導体スイッチに対して逆並列に接続されたダイオードから構成されている構成１～３のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成５］
前記電機子巻線に対向配置される界磁巻線（３０１）と、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間に設けられ、前記界磁巻線に流れる界磁電流の向きを制御する界磁巻線回路（３０２）と、を備え、
前記単相充電器の前記第２の接続端子は、前記界磁巻線回路に含まれている前記整流部材に電気的に接続可能とされている構成１～４のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成６］
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池（１２１）と、
前記インバータ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置（５０）と、を備え、
前記電源制御装置は、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する一方、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力して充電するように前記電圧変換回路を制御する構成１～５のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成７］
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器に接続可能な電源システム（１００）の電源制御装置（５０）が実施する電源制御プログラムにおいて、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する整流部材（１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされ、
前記電源制御装置に、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理を実施させる電源制御プログラム。
［構成８］
前記電源システムは、
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池と（１２１）、を備え、
前記電源制御装置に、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する第１処理と、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力し充電するように前記電圧変換回路を制御する第２処理と、を実施させる構成７に記載の電源制御プログラム。
［構成１］
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器（４２）に接続可能な電源システム（１００）において、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器（Ｄ１，Ｄｐ，Ｄｐ１）と第２整流器（Ｄ２，Ｄｎ，Ｄｎ１）とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する一方、前記正極側電源経路から前記負極側電源経路へ電流が流れることを制限する整流部材（１５，１１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされる電源システム。
［構成２］
前記インバータを制御する電源制御装置（５０）を備え、
前記電源制御装置は、前記インバータを制御することにより、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換し、前記蓄電池に入力して充電する構成１に記載の電源システム。
［構成３］
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路（２２）と、
前記蓄電池、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体（２３）と、備え、
前記第１スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第１スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第２スイッチの両端のうち第１端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第２スイッチの両端のうち残りの第２端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する構成２に記載の電源システム。
［構成４］
前記第１整流器及び前記第２整流器は、それぞれ半導体スイッチと当該半導体スイッチに対して逆並列に接続されたダイオードから構成されている構成１～３のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成５］
前記電機子巻線に対向配置される界磁巻線（３０１）と、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間に設けられ、前記界磁巻線に流れる界磁電流の向きを制御する界磁巻線回路（３０２）と、を備え、
前記単相充電器の前記第２の接続端子は、前記界磁巻線回路に含まれている前記整流部材に電気的に接続可能とされている構成１～４のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成６］
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池（１２１）と、
前記インバータ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置（５０）と、を備え、
前記電源制御装置は、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する一方、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力して充電するように前記電圧変換回路を制御する構成１～５のうちいずれかに記載の電源システム。
［構成７］
蓄電池（２１）と、インバータ（１２）と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ（１１）とを備え、単相充電器に接続可能な電源システム（１００）の電源制御装置（５０）が実施する電源制御プログラムにおいて、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間に設けられる正極側電源経路（Ｈ１）と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間に設けられる負極側電源経路（Ｌ１）と、
第１整流器と第２整流器とが直列に接続されて構成され、前記負極側電源経路から前記正極側電源経路へ電流が流れることを許可する整流部材（１５）と、を備え、
前記単相充電器が有する２つの接続端子のうち、第１の接続端子は、前記モータの電機子巻線の中性点に電気的に接続可能とされ、第２の接続端子は、前記第１整流器と前記第２整流器との間に電気的に接続可能とされ、
前記電源制御装置に、前記単相充電器から入力された交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理を実施させる電源制御プログラム。
［構成８］
前記電源システムは、
前記正極側電源経路に設けられる第１スイッチ（ＳＭＲＨ）と、
前記負極側電源経路に設けられる第２スイッチ（ＳＭＲＬ）と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチよりも前記インバータの側において、前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続される電圧変換回路（２２２）と、
前記電圧変換回路を介して前記正極側電源経路及び前記負極側電源経路に接続されている補助蓄電池と（１２１）、を備え、
前記電源制御装置に、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフされ、前記単相充電器が接続されている場合、前記単相充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記補助蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する第１処理と、
前記単相充電器が接続されてない場合であって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンされている場合、前記補助蓄電池から出力された電圧を変換して、前記蓄電池に入力し充電するように前記電圧変換回路を制御する第２処理と、を実施させる構成７に記載の電源制御プログラム。
【符号の説明】
【0072】
１０…駆動ユニット、１１…モータ、１２…インバータ、１３…平滑コンデンサ、１５…整流部材、２０…電池パック、２１…蓄電池、２２，２２２…ＤＣＤＣコンバータ（電圧変換回路）、２３…筐体、５０…制御装置（電源制御装置）、１００，２００…電源システム、１２１…補機用蓄電池（補助蓄電池）、ＳＭＲＨ…正極側のメインスイッチ（第１スイッチ）、ＳＭＲＬ…負極側のメインスイッチ（第２スイッチ）、Ｈ１…正極側電源経路、Ｌ１…負極側電源経路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】