特開 2025-11657 電源装置

(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】P2025011657

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250117BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20250117BHJP

   H02H 7/16 20060101ALI20250117BHJP

   H02H 9/02 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 S

H02J7/00 K

H02J7/02 F

H02H7/16 A

H02H9/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023113891

(22)【出願日】2023-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古島 耕一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 綜一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉見 政史

【テーマコード（参考）】

5G013

5G053

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G013AA04

5G013CA05

5G053AA05

5G053CA04

5G053DA01

5G053EC01

5G503AA01

5G503BA05

5G503BB01

5G503CA01

5G503DA04

5G503FA17

5G503GB06

(57)【要約】

【課題】より適正に電流経路の異常を検出できる。
【解決手段】第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、システムメインリレーと充電用リレーと直列接続用リレーと並列接続用リレーと第１、第２中性点リレーとを制御し、第１コンデンサの電圧に基づいて第１コンデンサを充電する第１電流経路の異常の有無を検出し、第２コンデンサの電圧に基づいて第２コンデンサを充電する第２電流経路の異常の有無を検出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスイッチング素子と前記各スイッチング素子に逆方向に並列接続されたダイオードとを有し三相交流モータを駆動するインバータ、に電力を供給する電源装置であって、
第１蓄電部と、第２蓄電部と、を有する蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記インバータとを接続する電力ラインの正極側ラインに取り付けられた正極側リレーと、前記電力ラインの負極側ラインに取り付けられた負極側リレーと、前記負極側リレーをバイパスするようにプリチャージ用抵抗とプリチャージ用リレーとが直列接続されたプリチャージ回路と、を有するシステムメインリレーと、
前記電力ラインに取り付けられた第１コンデンサと、
外部直流電力が供給される外部充電コネクタと前記電力ラインの前記システムメインリレーと前記インバータとの間とを接続する充電用電力ラインと、前記充電用電力ラインに取り付けられた充電用リレーと、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とを直列に接続する直列接続用ラインと、前記直列接続用ラインに取り付けられた直列接続用リレーと、前記直列接続用ラインの前記直列接続用リレーより前記第１蓄電部側と前記電力ラインの前記負極側ラインの前記負極側リレーおよび前記プリチャージ回路より前記第２蓄電部側とを接続する並列接続用ラインと、前記並列接続用ラインに取り付けられた並列接続用リレーと、前記三相交流モータの中性点と前記直列接続用ラインの前記直列接続用リレーより前記第２蓄電部側とを接続する中性点ラインと、前記中性点ラインに取り付けられた第１中性点リレーと、前記中性点ラインの前記第１中性点リレーより前記第２蓄電部側に取り付けられた第２中性点リレーと、前記中性点ラインの前記第１中性点リレーと前記第２中性点リレーとの間と前記電力ラインの前記負極側ラインの前記負極側リレーおよび前記プリチャージ回路より前記インバータ側とに取り付けられた第２コンデンサと、を有し、前記外部直流電力を用いて前記蓄電装置を充電する直流充電装置と、
前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記並列接続用リレーと前記第１、第２中性点リレーとを制御し、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１コンデンサを充電する第１電流経路の異常の有無を検出し、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２コンデンサを充電する第２電流経路の異常の有無を検出する制御装置と、
を備える電源装置。

【請求項2】

請求項１記載の電源装置であって、
前記制御装置は、前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーの前記正極側リレーおよび前記プリチャージ用リレーと前記並列接続用リレーと前記第２中性点リレーとをオンし、前記システムメインリレーの前記負極側リレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記第１中性点リレーとをオフする
電源装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の電源装置であって、
前記制御装置は、前記外部充電コネクタに前記外部直流電力を供給する外部電源が接続されたときに、前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記並列接続用リレーと前記第１、第２中性点リレーとを制御し、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１電流経路の異常の有無を検出し、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２電流経路の異常の有無を検出する
電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インバータやコンバータに電力を供給する電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置は、第１蓄電装置と、第２蓄電装置と、モータと、インバータと、コンバータと、第１リレーと、第２リレーと、第１コンデンサと、第２コンデンサと、直流充電装置と、を備えるモータ装置が提案されている。第２蓄電装置は、コンバータおよび第１蓄電装置と並列にインバータに接続されている。インバータは、モータを駆動する。コンバータは、第１蓄電装置からの電力を電圧の変換を伴ってインバータに供給する。第１リレーは、第１蓄電装置とコンバータとを接続する第１電力ラインに取り付けられている。第２リレーは、第２蓄電装置とインバータとを接続する第２電力ラインに取り付けられている。第１コンデンサは、第１電力ラインの第１リレーよりコンバータ側に接続されている。第２コンデンサは、インバータの電力ラインに接続されている。直流充電装置は、第２電力ラインの第２リレーより第２蓄電装置側に接続されている。直流充電装置は、外部充電コネクタから供給される外部直流電力を第２電力ラインに供給する。このモータ装置は、第１リレーをオフすると共に第２リレーをオンして、第２コンデンサの電圧に基づいて第２リレーの故障検出を行なう。第２リレーの故障検出を行なった後に、第１リレーをオンして、第１コンデンサの電圧に基づいて第１リレーの故障検出を行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－８７１５６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、近年、第１蓄電部と第２蓄電部とを直列に接続することと、第１蓄電部と第２蓄電部とを並列に接続することと、を切り替え可能な電源装置が提案されている。この電源装置は、充電用電力ラインと、充電用リレーと、直列接続用ラインと、直列接続用リレーと、並列接続用ラインと、並列接続用リレーと、中性点ラインと、第１、第２中性点リレーと、第２コンデンサと、を有する直流充電装置を備える。充電用電力ラインは、外部充電コネクタと電力ラインのシステムメインリレーとインバータとの間とを接続する。充電用リレーは、充電用電力ラインに取り付けられている。直列接続用ラインは、第１蓄電部と第２蓄電部とを直列に接続する。直列接続用リレーは、直列接続用ラインに取り付けられている。並列接続用ラインは、直列接続用ラインの直列接続用リレーより第１蓄電部側と電力ラインの負極側ラインの負極側リレーおよびプリチャージ用リレーより第２蓄電部側とを接続する。並列接続用リレーは、並列接続用ラインに取り付けられている。中性点ラインは、三相交流モータの中性点と直列接続用ラインの直列接続用リレーより第２蓄電部側とを接続する。第１中性点リレーは、中性点ラインに取り付けられている。第２中性点リレーは、中性点ラインの第１中性点リレーより第２蓄電部側に取り付けられている。第２コンデンサは、中性点ラインの第１中性点リレーと第２中性点リレーとの間と、電力ラインの負極側ラインの負極側リレーよりインバータ側とに取り付けられている。この電源装置では、より適正に電流経路の異常を検出することが望まれている。

【0005】

本開示の電源装置は、より適正に電流経路の異常を検出することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の電源装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の電源装置は、
複数のスイッチング素子と前記各スイッチング素子に逆方向に並列接続されたダイオードとを有し三相交流モータを駆動するインバータ、に電力を供給する電源装置であって、
第１蓄電部と、第２蓄電部と、を有する蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記インバータとを接続する電力ラインの正極側ラインに取り付けられた正極側リレーと、前記電力ラインの負極側ラインに取り付けられた負極側リレーと、前記負極側リレーをバイパスするようにプリチャージ用抵抗とプリチャージ用リレーとが直列接続されたプリチャージ回路と、を有するシステムメインリレーと、
前記電力ラインに取り付けられた第１コンデンサと、
外部直流電力が供給される外部充電コネクタと前記電力ラインの前記システムメインリレーと前記インバータとの間とを接続する充電用電力ラインと、前記充電用電力ラインに取り付けられた充電用リレーと、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とを直列に接続する直列接続用ラインと、前記直列接続用ラインに取り付けられた直列接続用リレーと、前記直列接続用ラインの前記直列接続用リレーより前記第１蓄電部側と前記電力ラインの前記負極側ラインの前記負極側リレーおよび前記プリチャージ回路より前記第２蓄電部側とを接続する並列接続用ラインと、前記並列接続用ラインに取り付けられた並列接続用リレーと、前記三相交流モータの中性点と前記直列接続用ラインの前記直列接続用リレーより前記第２蓄電部側とを接続する中性点ラインと、前記中性点ラインに取り付けられた第１中性点リレーと、前記中性点ラインの前記第１中性点リレーより前記第２蓄電部側に取り付けられた第２中性点リレーと、前記中性点ラインの前記第１中性点リレーと前記第２中性点リレーとの間と前記電力ラインの前記負極側ラインの前記負極側リレーおよび前記プリチャージ回路より前記インバータ側とに取り付けられた第２コンデンサと、を有し、前記外部直流電力を用いて前記蓄電装置を充電する直流充電装置と、
前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記並列接続用リレーと前記第１、第２中性点リレーとを制御し、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１コンデンサを充電する第１電流経路の異常の有無を検出し、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２コンデンサを充電する第２電流経路の異常の有無を検出する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

【0008】

この本開示の電源装置は、第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、システムメインリレーと充電用リレーと直列接続用リレーと並列接続用リレーと第１、第２中性点リレーとを制御し、第１コンデンサの電圧に基づいて第１コンデンサを充電する第１電流経路の異常の有無を検出し、第２コンデンサの電圧に基づいて第２コンデンサを充電する第２電流経路の異常の有無を検出する。この結果、本開示の電源装置は、より適正に電流経路の異常を検出できる。

【0009】

こうした本開示の電源装置において、前記制御装置は、前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーの前記正極側リレーおよび前記プリチャージ用リレーと前記並列接続用リレーと前記第２中性点リレーとをオンし、前記システムメインリレーの前記負極側リレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記第１中性点リレーとをオフしてもよい。これにより、制御装置は、第１電流経路を、第１電池から電力ラインの正極側ラインと第１コンデンサと電力ラインの負極側ラインと並列接続用ライン４を介して第１電池に戻る経路とすることができる。また、制御装置は、第２電流経路を、第２電池から中性点ラインと第２コンデンサと電力ラインの負極側ラインとを介して第２電池に戻る経路とすることができる。

【0010】

また、本開示の電源装置において、前記制御装置は、前記外部充電コネクタに、前記外部直流電力を供給する外部電源が接続されたときに、前記第１、第２コンデンサが共にプリチャージされるように、前記システムメインリレーと前記充電用リレーと前記直列接続用リレーと前記並列接続用リレーと前記第１、第２中性点リレーとを制御し、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１電流経路の異常の有無を検出し、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２電流経路の異常の有無を検出してもよい。こうすれば、本開示の電源装置は、外部充電コネクタに、外部直流電力を供給する外部電源が接続されたときに、第１電流経路、第２電流経路の異常の有無を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態の電源装置２０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】制御装置６０により実行される接続後処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】ステップＳ１１０を実行したときの電源装置２０における電流経路を説明するための説明図である。

【図4】第３電流経路Ｐｃ３を説明するための説明図である。

【図5】第４電流経路Ｐｃ４を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の電源装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施形態の電源装置２０は、モータ２２を駆動するインバータ２４に電力を供給する装置として構成されている。電源装置２０は、蓄電装置としてのバッテリ２６と、システムメインリレー２８と、第１コンデンサ３４と、直流充電装置４０と、制御装置６０と、を備える。

【0013】

モータ２２は、例えば外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の三相交流モータとして構成されている。インバータ２４は、スイッチング素子としての６つのトランジスタＴ１～Ｔ６と、トランジスタＴ１～Ｔ６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１～Ｄ６とにより構成されている。トランジスタＴ１～Ｔ６は、インバータ２４が電力ライン３０として共用する正極母線と負極母線とに対してソース側およびシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。トランジスタＴ１～Ｔ６は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータ２２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。インバータ２４は、正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で、対をなすトランジスタＴ１～Ｔ６のオン時間の割合を制御することにより、三相コイルに回転磁界を形成して、モータ２２を回転駆動させる。平滑用の第１コンデンサ３４は、電力ライン３０に接続されている。

【0014】

バッテリ２６は、第１蓄電部としての第１電池２６ａと、第１電池２６ａのｎ倍（「ｎ」は整数）の容量の第２蓄電部としての第２電池２６ｂと、を備えており、電力ライン３０に接続されている。第１電池２６ａ、第２電池２６ｂは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。

【0015】

システムメインリレー２８は、電力ライン３０に接続されている。システムメインリレー２８は、正極側リレーＳＭＲＢと、負極側リレーＳＭＲＧと、プリチャージ回路と、を備える。正極側リレーＳＭＲＢは、電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂに取り付けられている。負極側リレーＳＭＲＧは、電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇに取り付けられている。プリチャージ回路は、負極側リレーＳＭＲＧをバイパスするようにプリチャージ用抵抗Ｒとプリチャージ用リレーＳＭＲＰとが直列接続されている。

【0016】

直流充電装置４０は、外部充電コネクタ４２と、充電用電力ライン４３と、充電用リレー４４と、直列接続用ライン４５と、直列接続用リレーＤＣＲと、並列接続用ライン４６と、並列接続用リレーＤＣＲＮＧと、中性点ライン４７と、第１、第２中性点リレーＤＣＲＮ、ＤＣＲＮＢと、第２コンデンサ４８と、を備える。外部充電コネクタ４２は、外部の直流電源に接続されており、外部から直流電力（外部直流電力）が供給される。充電用電力ライン４３は、外部充電コネクタ４２に接続されると共に、電力ライン３０のシステムメインリレー２８とインバータ２４との間に接続されている。充電用リレー４４は、充電用電力ライン４３に取り付けられている。直列接続用ライン４５は、第１電池２６ａと第２電池２６ｂとを直列に接続する。直列接続用リレーＤＣＲは、直列接続用ライン４５に取り付けられている。並列接続用ライン４６は、直列接続用ライン４５の直列接続用リレーＤＣＲより第１電池２６ａ側と、電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇの負極側リレーＳＭＲＧやプリチャージ回路より第２電池２６ｂ側と、を接続する。並列接続用リレーＤＣＲＮＧは、並列接続用ライン４６に取り付けられている。中性点ライン４７は、モータ２２の中性点と、直列接続用ライン４５の直列接続用リレーＤＣＲより第２電池２６ｂ側と、を接続する。第１中性点リレーＤＣＲＮは、中性点ライン４７に取り付けられている。第２中性点リレーＤＣＲＮＢは、中性点ライン４７の第１中性点リレーＤＣＲＮより第２電池２６ｂ側に取り付けられている。第２コンデンサ４８は、中性点ライン４７の第１中性点リレーＤＣＲＮと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとの間と、電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇの負極側リレーＳＭＲＧおよびプリチャージ回路よりインバータ２４側と、に取り付けられている。

【0017】

制御装置６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，フラッシュメモリ，入出力ポート、通信ポートなどを備える。制御装置６０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。制御装置６０に入力される信号としては、例えば、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）２３からの回転位置θｍや、モータ２２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に流れる相電流、第１コンデンサ３４の電圧を検出する電圧センサ３４ａからの電圧ＶＨ、第２コンデンサ４８の電圧を検出する電圧センサ４８ａからの電圧ＶＬなどを挙げることができる。また、制御装置６０は、外部充電コネクタ４２を介して外部電源と通信を行なうための通信線も接続されている。

【0018】

制御装置６０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。制御装置６０から出力される信号としては、例えば、インバータ２４のトランジスタＴ１～Ｔ６へのスイッチング制御信号，システムメインリレー２８への駆動制御信号、充電用リレー４４への駆動制御信号、直列接続用リレーＤＣＲへの駆動制御信号、並列接続用リレーＤＣＲＮＧへの駆動制御信号、第１中性点リレーＤＣＲＮへの駆動制御信号、第２中性点リレーＤＣＲＮＢへの駆動制御信号などを挙げることができる。

【0019】

制御装置６０は、直流充電装置４０の外部充電コネクタ４２に外部電源が接続されると、外部電源により供給される直流電力の電圧Ｖｄ（外部直流電圧Ｖｄ）を入力する。制御装置６０は、外部直流電圧Ｖｄが第１電池２６ａと第２電池２６ｂとを直列に接続したときのバッテリ２６の定格電圧Ｖ１のときには、直流充電装置４０による第１充電によってバッテリ２６を充電し、外部直流電圧Ｖｄが定格電圧Ｖ１のｎ倍（「ｎ」は、値１より小さい正の値）のときには、直流充電装置４０による第２充電によってバッテリ２６を充電する。第１充電では、制御装置６０は、システムメインリレー２８と充電用リレー４４と直列接続用リレーＤＣＲとをオンすると共に、並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第１、第２中性点リレーＤＣＲＮ、ＤＣＲＮＢとをオフする。したがって、第１充電では、バッテリ２６は、第１電池２６ａと第２電池２６ｂとが直列に接続された状態で、充電用電力ライン４３と電力ライン３０と直列接続用ライン４５とを用いて充電される。第２充電では、制御装置６０は、システムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢと充電用リレー４４と並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第１、第２中性点リレーＤＣＲＮ、ＤＣＲＮＢをオンすると共に、システムメインリレー２８の負極側リレーＳＭＲＧとプリチャージ用リレーＳＭＲＰと直列接続用リレーＤＣＲとをオフする。したがって、第２充電では、第１電池２６ａと第２電池２６ｂとが並列に接続される。そして、第１電池２６ａは、充電用電力ライン４３の正極側ラインから電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂ、第１電池２６ａ、並列接続用ライン４６、電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇを介して充電用電力ライン４３の負極側ラインに戻る電流経路で充電される。第２電池２６ｂは、充電用電力ライン４３の正極側ラインからと電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂ、インバータ２４のＤ１～Ｄ３のうちのいずれかのダイオード、モータ２２、中性点ライン４７、第２電池２６ｂ、電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇを介して充電用電力ライン４３の負極側ラインに戻る電流経路で充電される。

【0020】

次に、こうして構成された電源装置２０の動作、特に、直流充電装置４０によりバッテリ２６の第１充電または第２充電を開始する際の動作について説明する。図２は、制御装置６０により実行される接続後処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。制御装置６０は、外部充電コネクタ４２に外部電源が接続された後に、本ルーチンを実行する。なお、本ルーチンの実行前は、システムメインリレー２８、充電用リレー４４、直列接続用リレーＤＣＲ、並列接続用リレーＤＣＲＮＧ、第１、第２中性点リレーＤＣＲＮ、ＤＣＲＮＢは、全てオフしている。

【0021】

本のプリチャージ用リレーＳＭＲＰとがオンすると、図示するように、第１電流経路Ｐｃ１ルーチンが実行されると、制御装置６０は、並列接続用リレーＤＣＲＮＧとシステムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとをオンする（ステップＳ１００）。次に、制御装置６０は、システムメインリレー２８のプリチャージ用リレーＳＭＲＰをオンする（ステップＳ１１０）。図３は、ステップＳ１１０を実行したときの電源装置２０における電流経路を説明するための説明図である。図中、太実線は、第１電流経路Ｐｃ１の概略を示している。太破線は、第２電流経路Ｐｃ２の概略を示している。並列接続用リレーＤＣＲＮＧとシステムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとシステムメインリレー２８と第２電流経路Ｐｃ２とが形成される。第１電流経路Ｐｃ１は、第１電池２６ａから電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂと第１コンデンサ３４と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇと並列接続用ライン４６とを介して第２電池２６ｂに戻る経路である。第１電流経路Ｐｃ１に断線などの異常がないときには、第１コンデンサ３４は、第１電流経路Ｐｃ１を流れる電流でプリチャージされて（充電されて）、電圧ＶＨが上昇する。第２電流経路Ｐｃ２は、第２電池２６ｂから中性点ライン４７と第２コンデンサ４８と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇとを介して第２電池２６ｂに戻る経路である。第２電流経路Ｐｃ２に断線などの異常がないときには、第２コンデンサ４８は、第２電流経路Ｐｃ２を流れる電流でプリチャージされて（充電されて）、電圧ＶＬが上昇する。

【0022】

続いて、制御装置６０は、電圧センサ３４ａからの電圧ＶＨと電圧センサ４８ａからの電圧ＶＬとを入力する（ステップＳ１２０）。そして、制御装置６０は、電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。閾値Ｖｒｅｆ１は、第１電流経路Ｐｃ１に断線などの第１コンデンサ３４を充電できない異常が発生しているか否かを判定するための閾値である。閾値Ｖｒｅｆ１は、値０より若干大きな値、例えば、３Ｖ、５Ｖ、８Ｖなどに設定できる。制御装置６０は、ステップＳ１３０で電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１より高いときには、第１電流経路Ｐｃ１に異常が発生していないと判定する（ステップＳ１４０）。

【0023】

そして、制御装置６０は、更に、電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。閾値Ｖｒｅｆ２は、第２電流経路Ｐｃ２に断線などの第２コンデンサ４８を充電できない異常が発生しているか否かを判定するための閾値である。閾値Ｖｒｅｆ２は、値０より若干大きな値、例えば、３Ｖ、５Ｖ、８Ｖなどに設定できる。制御装置６０は、ステップＳ１５０で電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２より高いときには、第２電流経路Ｐｃ２に異常が発生していないと判定する（ステップＳ１６０）。

【0024】

制御装置６０は、第１電流経路Ｐｃ１および第２電流経路Ｐｃ２に異常が発生していないときには、システムメインリレー２８の負極側リレーＳＭＲＧをオンし（ステップＳ１７０）、システムメインリレー２８のプリチャージ用リレーＳＭＲＰをオフし（ステップＳ１８０）、第１中性点リレーＤＣＲＮをオンする（ステップＳ１９０）。そして、制御装置６０は、第１充電または第２充電を行なって（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。

【0025】

制御装置６０は、ステップＳ１３０で電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１以下のときには、第１電流経路Ｐｃ１に異常が発生していると判定して（ステップＳ２１０）、第１充電および第２充電を行なわずに、本ルーチンを終了する。

【0026】

制御装置６０は、ステップＳ１５０で電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２以下のときには、第２電流経路Ｐｃ２に異常が発生していると判定して（ステップＳ２２０）、第１充電および第２充電を行なわずに、本ルーチンを終了する。このように本実施形態の電源装置２０では、第１コンデンサ３４の電圧ＶＨに基づいて第１コンデンサ３４を充電する第１電流経路Ｐｃ１の異常の有無を検出し、第２コンデンサ４８の電圧ＶＬに基づいて第２コンデンサ４８を充電する第２電流経路Ｐｃ２の異常の有無を検出するから、より適正に電流経路の異常を検出できる。

【0027】

以上説明した本実施形態の電源装置２０では、制御装置６０は、第１コンデンサ３４、第２コンデンサ４８が共にプリチャージされるように、システムメインリレー２８と充電用リレー４４と直列接続用リレーＤＣＲと並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第１中性点リレーＤＣＲＮと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとを制御し、第１コンデンサ３４の電圧ＶＨに基づいて第１コンデンサ３４を充電する第１電流経路Ｐｃ１の異常の有無を検出し、第２コンデンサ４８の電圧ＶＬに基づいて第２コンデンサ４８を充電する第２電流経路Ｐｃ２の異常の有無を検出することにより、電源装置２０は、より適正に電流経路の異常を検出できる。

【0028】

また、制御装置６０は、第１コンデンサ３４、第２コンデンサ４８が共にプリチャージされるように、システムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢとプリチャージ用リレーＳＭＲＰと並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとをオンし、システムメインリレー２８の負極側リレーＳＭＲＧと充電用リレー４４と直列接続用リレーＤＣＲと第１中性点リレーＤＣＲＮとをオフする。これにより、制御装置６０は、第１電流経路Ｐｃ１を、第１電池２６ａから電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂと第１コンデンサ３４と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇと並列接続用ライン４６とを介して第１電池２６ａに戻る経路とすることができる。また、制御装置６０は、第２電流経路Ｐｃ２を、第２電池２６ｂから中性点ライン４７と第２コンデンサ４８と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇとを介して第２電池２６ｂに戻る経路とすることができる。

【0029】

更に、制御装置６０は、外部充電コネクタ４２に外部電源が接続されたときに、第１コンデンサ３４、第２コンデンサ４８が共にプリチャージされるように、システムメインリレー２８と充電用リレー４４と直列接続用リレーＤＣＲと並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第１中性点リレーＤＣＲＮと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとを制御し、第１コンデンサ３４の電圧ＶＨに基づいて第１電流経路Ｐｃ１の異常の有無を検出し、第２コンデンサ４８の電圧ＶＬに基づいて第２電流経路Ｐｃ２の異常の有無を検出する。これにより、電源装置２０は、外部充電コネクタ４２に外部電源が接続されたときに、第１電流経路Ｐｃ１、第２電流経路Ｐｃ２の異常の有無を検出できる。

【0030】

上述した実施形態では、制御装置６０は、システムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢとプリチャージ用リレーＳＭＲＰと並列接続用リレーＤＣＲＮＧと第２中性点リレーＤＣＲＮＢとをオンし、システムメインリレー２８の負極側リレーＳＭＲＧと充電用リレー４４と直列接続用リレーＤＣＲと第１中性点リレーＤＣＲＮとをオフして、第１コンデンサ３４、第２コンデンサ４８を共にプリチャージしている。しかし、他の手法で、第１コンデンサ３４、第２コンデンサ４８を共にプリチャージしてもよい。この場合、制御装置６０は、最初に、並列接続用リレーＤＣＲＮＧとシステムメインリレー２８の正極側リレーＳＭＲＢと第１中性点リレーＤＣＲＮとをオンする。制御装置６０は、次に、システムメインリレー２８のプリチャージ用リレーＳＭＲＰをオンする。この処理により、第３電流経路Ｐｃ３で電流を流して第１コンデンサ３４をプリチャージする。図４は、第３電流経路Ｐｃ３を説明するための説明図である。第３電流経路Ｐｃ３は、第１電池２６ａから電力ライン３０の正極側ライン３０Ｂと第１コンデンサ３４と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇと並列接続用ライン４６とを介して第１電池２６ａに戻る経路である。

【0031】

続いて、制御装置６０は、電圧センサ３４ａからの電圧ＶＨを入力し、ステップＳ１３０と同一の処理で、電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１以下であるか否かを判定する。制御装置６０は、電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１以下のときには、第３電流経路Ｐｃ３に断線などの異常が発生していると判定して、処理を終了する。制御装置６０は、電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ１を超えているときには、第３電流経路Ｐｃ３に断線などの異常が発生していないと判定する。

【0032】

制御装置６０は、第３電流経路Ｐｃ３に断線などの異常が発生していないと判定すると、第２中性点リレーＤＣＲＮＢをオンする。この処理により、第４電流経路Ｐｃ４で電流を流して第２コンデンサ４８をプリチャージする。図５は、第４電流経路Ｐｃ４を説明するための説明図である。第１コンデンサ３４が既にプリチャージされているから、インバータ２４のダイオードＤ１～Ｄ３は、逆方向のバイアス電圧が印加されており、ダイオードＤ１～Ｄ３、モータ２２を介して電流が中性点ライン４７に流れることはない。そのため、第４電流経路Ｐｃ４は、第２電池２６ｂから中性点ライン４７と第２コンデンサ４８と電力ライン３０の負極側ライン３０Ｇとを介して第２電池２６ｂに戻る経路となる。

【0033】

続いて、制御装置６０は、電圧センサ４８ａからの電圧ＶＬを入力し、ステップＳ１５０と同一の処理で、電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２以下であるか否かを判定する。制御装置６０は、電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２以下のときには、第４電流経路Ｐｃ４に断線などの異常が発生していると判定して、処理を終了する。制御装置６０は、電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ２を超えているときには、第４電流経路Ｐｃ４に断線などの異常が発生していないと判定し、第１充電または第２充電を実行して、処理を終了する。これにより、電源装置２０は、より適正に電流経路の異常を検出できる。

【0034】

上述した実施形態では、制御装置６０は、外部充電コネクタ４２に外部電源が接続されたときに、図２に例示する処理を実行している。しかし、制御装置６０が図２に例示する処理を実行するのは、外部充電コネクタ４２に外部電源が接続されたときに限定されず、第１コンデンサ３４と第２コンデンサ４８とをプリチャージする必要があるときなら如何なるときでもよい。

【0035】

上述した実施形態では、電源装置２０は、第１電池２６ａ、第２電池２６ｂを有するバッテリ２６を備えているが、第１電池２６ａ、第２電池２６ｂのうちの少なくとも一方をコンデンサにしてもよい。

【0036】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、第１電池２６ａが「第１蓄電部」に相当し、第２電池２６ｂが「第２蓄電部」に相当し、バッテリ２６が「蓄電装置」に相当し、正極側リレーＳＭＲＢが「正極側リレー」に相当し、負極側リレーＳＭＲＧが「負極側リレー」に相当し、プリチャージ用抵抗Ｒが「プリチャージ用抵抗」に相当し、プリチャージ用リレーＳＭＲＰが「プリチャージ用リレー」に相当し、システムメインリレー２８が「システムメインリレー」に相当し、第１コンデンサ３４が「第１コンデンサ」に相当し、充電用電力ライン４３が「充電用電力ライン」に相当し、充電用リレー４４が「充電用リレー」に相当し、直列接続用ライン４５が「直列接続用ライン」に相当し、直列接続用リレーＤＣＲが「直列接続用リレー」に相当し、並列接続用ライン４６が「並列接続用ライン」に相当し、並列接続用リレーＤＣＲＮＧが「並列接続用リレー」に相当し、中性点ライン４７が「中性点ライン」に相当し、第１中性点リレーＤＣＲＮが「第１中性点リレー」に相当し、第２中性点リレーＤＣＲＮＢが「第２中性点リレー」に相当し、第２コンデンサ４８が「第２コンデンサ」に相当し、直流充電装置４０が「直流充電装置」に相当し、制御装置６０が「制御装置」に相当する。

【0037】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0038】

以上、本開示を実施するための実施形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本開示は、電源装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0040】

２０ 電源装置、２２ モータ、２４ インバータ、２６ バッテリ、２６ａ 第１電池、２６ｂ 第２電池、２８ システムメインリレー、３０ 電力ライン、３０Ｂ 正極側ライン、３０Ｇ 負極側ライン、３４ 第１コンデンサ、３４ａ、４８ａ 電圧センサ、４０ 直流充電装置、４２ 外部充電コネクタ、４３ 充電用電力ライン、４４ 充電用リレー、４５ 直列接続用ライン、４６ 並列接続用ライン、４７ 中性点ライン、４８ 第２コンデンサ、６０ 制御装置 、Ｄ１～Ｄ６ ダイオード、ＤＣＲ 直列接続用リレー、ＤＣＲＮ 第１中性点リレー、ＤＣＲＮＢ 第２中性点リレー、ＤＣＲＮＧ 並列接続用リレー、Ｐｃ１ 第１電流経路、Ｐｃ２ 第２電流経路、Ｐｃ３ 第３電流経路、Ｐｃ４ 第４電流経路、Ｒ プリチャージ用抵抗、ＳＭＲＢ 正極側リレー、ＳＭＲＧ 負極側リレー、ＳＭＲＰ プリチャージ用リレー、Ｒ プリチャージ用抵抗、Ｔ１～Ｔ６ トランジスタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】