特許 7196702 高電圧補機および高電圧補機制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】高電圧補機および高電圧補機制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20221220BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221220BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20221220BHJP

   B60L 58/20 20190101ALI20221220BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20221220BHJP

   H02M 3/28 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 308C

H02J1/00 309U

H02J1/00 308K

H02J7/00 P

H02J7/00 Z

B60L53/14

B60L58/20

B60L1/00 L

H02M3/28 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019047354

(22)【出願日】2019-03-14

(65)【公開番号】P2020150720

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-07

(73)【特許権者】

【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】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大山 輝明

【審査官】大濱 伸也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１１９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７６２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５０６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１９９６３０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００ー１／１６

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両（２）に搭載される高電圧バッテリ（６）から電力を供給されて駆動する高電圧補機において、
前記高電圧バッテリと負荷（２１）との電気的な接続および遮断を切り替える主回路（２２）と、
前記主回路の駆動を制御する駆動制御回路（２３）と、
前記電動車両に搭載される低電圧バッテリ（７）または前記高電圧バッテリから供給される電力を前記主回路および前記駆動制御回路が駆動する電圧に変換し、前記主回路および前記駆動制御回路に電力を供給する内部スイッチング電源（２４）と、を備え、
前記高電圧バッテリに電源ライン（５）を介して電気的に接続する車両コネクタ（４）と車外に設置される急速充電設備（３）の外部コネクタ（１０）とが接続された場合、前記内部スイッチング電源が動作を停止するように構成されている、高電圧補機。

【請求項2】

前記内部スイッチング電源とは異なる電源により駆動し、外部との通信を行うと共に前記内部スイッチング電源の動作を制御する通信制御回路（２５）をさらに備え、
前記通信制御回路は、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が検出された場合、前記内部スイッチング電源の動作を停止し、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、前記内部スイッチング電源を動作させる、請求項１に記載の高電圧補機。

【請求項3】

前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとが接続された場合、前記内部スイッチング電源から前記主回路と前記駆動制御回路への電力供給が停止し、前記通信制御回路が起動している状態であるスリープモードとなり、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が外れた場合、前記内部スイッチング電源から前記主回路と前記駆動制御回路へ電力が供給され、前記通信制御回路が起動している状態である起動モードとなる、請求項２に記載の高電圧補機。

【請求項4】

車外に設置される急速充電設備の外部コネクタが接続される車両コネクタ（４）、前記車両コネクタから電源ライン（５）を介して供給される電力を蓄電する高電圧バッテリ（６）、および、前記高電圧バッテリよりも低電圧の電力を蓄電する低電圧バッテリ（７）を備える電動車両（２）に搭載される高電圧補機制御システムにおいて、
請求項１に記載の前記高電圧補機（１）と、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が検出された場合、前記高電圧補機が有する前記内部スイッチング電源の動作を停止するための信号を前記高電圧補機に出力する充電制御装置（９）と、を備える高電圧補機制御システム。

【請求項5】

前記高電圧補機は、前記内部スイッチング電源とは異なる電源により駆動し、外部との通信を行うと共に前記内部スイッチング電源の動作を制御する通信制御回路を備え、
前記充電制御装置は、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が検出された場合、前記高電圧補機の前記通信制御回路に対し前記内部スイッチング電源の動作を停止するための信号を出力し、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、前記高電圧補機の前記通信制御回路に対し前記内部スイッチング電源を動作させるための信号を出力する、請求項４に記載の高電圧補機制御システム。

【請求項6】

前記高電圧補機が有する前記内部スイッチング電源は、
前記高電圧バッテリまたは前記低電圧バッテリに電気的に接続される１次巻線（２６）と、
前記１次巻線と共にトランスを構成し、前記主回路および前記駆動制御回路にそれぞれ電気的に接続される複数の２次巻線（２７、２８）と、
前記１次巻線に流れる電力を高速でオンオフするスイッチング素子（２９）と、
前記スイッチング素子を駆動するドライバ回路（３０）と、
前記スイッチング素子と前記ドライバ回路とを電気的に接続する信号線（３１）と、
一端が前記信号線に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される信号遮断スイッチ（３２）と、を備え、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとが接続された場合、前記信号遮断スイッチをオンすることで、前記ドライバ回路から前記スイッチング素子に出力される駆動信号を遮断し、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が外れた場合、前記信号遮断スイッチをオフすることで、前記ドライバ回路から前記スイッチング素子に駆動信号が出力されることを許容するように構成されている、請求項５に記載の高電圧補機制御システム。

【請求項7】

前記充電制御装置は、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が検出された場合、前記高電圧補機が有する前記信号遮断スイッチをオンするための信号を出力し、
前記急速充電設備の前記外部コネクタと前記車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、前記高電圧補機が有する前記信号遮断スイッチをオフするための信号を出力する、請求項６に記載の高電圧補機制御システム。

【請求項8】

前記高電圧補機は、高電圧ヒータ（２０）、電動コンプレッサ（１３）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１４）、または、外部給電機（１５）の少なくとも１つである、請求項４ないし７のいずれか１つに記載の高電圧補機制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両に搭載される高電圧補機、および、その高電圧補機の駆動を制御する高電圧補機制御システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、車外に設置される急速充電設備（以下、単に「急速充電設備」という）により急速充電を行うことが可能な電動車両が知られている。電動車両は、高電圧を蓄電する高電圧バッテリ、その高電圧バッテリから供給される電力により駆動する主機（すなわち、走行用モータ）および種々の高電圧補機などを搭載している。

【0003】

特許文献１に記載の電動車両は、急速充電設備の外部コネクタが接続される車両コネクタと高電圧バッテリとを接続するバッテリ回路に第１遮断器を設置し、高電圧バッテリと所定の高電圧補機とを接続する機器回路に第２遮断器を設置した構成である。この電動車両は、急速充電設備から高電圧バッテリに充電が行われる際に第１遮断器をオンし、第２遮断器をオフする。これにより、高電圧バッテリの充電時に、高電圧補機が発生するノイズが電源ライン、車両コネクタ、外部コネクタなどを経由して急速充電設備に流出することを防いでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１１９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した特許文献１に記載の電動車両は、高電圧バッテリと所定の高電圧補機とを接続する機器回路に第２遮断器を設置しているので、体格の大型化、重量の増加、製造コストの増加を招くといった問題がある。また、その遮断器を保護するために遮断器の開閉時の突入電流を抑制する手段や、アーク放電を抑制する手段が必要となり、構成が複雑になるといった問題がある。そのため、高電圧バッテリと高電圧補機とを接続する機器回路に遮断器を設置することなく、より簡素な構成で、高電圧補機から発生するノイズが急速充電設備に流出することを防ぐことが望ましい。

【0006】

その方法として、電動車両に適用される高電圧補機は、高電圧バッテリの充電中に必ずしも作動することを求められないため、高電圧補機の負荷への通電を停止することが考えられる。

【0007】

しかしながら、電動車両に搭載される高電圧補機の多くは、内部スイッチング電源を有している。内部スイッチング電源は、高電圧バッテリまたは低電圧バッテリから供給される電力を変圧し、自身の有するマイコン、センサ、ドライバＩＣ等へ電力を供給するものである。そして、一般に、その内部スイッチング電源は、高電圧バッテリまたは低電圧バッテリから電力が供給されると自動的に起動する構成とされている。そのため、高電圧バッテリの充電時に内部スイッチング電源が駆動し、そこから発生するノイズが機器回路、バッテリ回路、車両コネクタ、外部コネクタなどを経由して急速充電設備に流出すると、急速充電設備の電源系統に不具合を発生させるおそれがある。これを防ぐため、ＥＭＣ（electromagnetic compatibility）対策部品を追加すれば、電気回路の構成が複雑になり、体格の大型化、重量の増加、製造コストの増加を招くことになる。

【0008】

本発明は上記点に鑑みて、急速充電設備に対するノイズの流出を簡素な構成で抑制することの可能な高電圧補機および高電圧補機制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電動車両に搭載される高電圧バッテリから電力を供給されて駆動する高電圧補機に関するものである。高電圧補機は、主回路、駆動制御回路および内部スイッチング電源を備える。主回路は、高電圧バッテリと負荷との電気的な接続および遮断を切り替える。駆動制御回路は、主回路の駆動を制御する。内部スイッチング電源は、電動車両に搭載される低電圧バッテリまたは高電圧バッテリから供給される電力を主回路および駆動制御回路が駆動する電圧に変換し、主回路および駆動制御回路に電力を供給する。そして、この高電圧補機は、高電圧バッテリに電源ラインを介して電気的に接続する車両コネクタと急速充電設備の外部コネクタとが接続された場合、内部スイッチング電源が動作を停止するように構成されている。

【0010】

これによれば、高電圧バッテリの充電時、内部スイッチング電源が動作を停止するので、内部スイッチング電源の動作に起因するノイズが、主回路、電源ライン、車両コネクタおよび外部コネクタを経由して急速充電設備に流出することが防がれる。したがって、この高電圧補機は、体格の大型化、重量の増加、製造コストを増加することなく、より簡素な構成で、急速充電設備にノイズが流出することを抑制することができる。

【0011】

請求項４に係る発明は、電動車両に搭載される高電圧補機制御システムに関するものである。高電圧補機制御システムは、車外に設置される急速充電設備の外部コネクタが接続される車両コネクタ、その車両コネクタから電源ラインを介して供給される電力を蓄電する高電圧バッテリ、および、高電圧バッテリよりも低電圧の電力を蓄電する低電圧バッテリを備える電動車両に搭載される。高電圧補機制御システムは、請求項１に記載の高電圧補機、および、充電制御装置を備える。充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が検出された場合、高電圧補機が有する内部スイッチング電源の動作を停止するための信号を高電圧補機に出力する。

【0012】

これによれば、高電圧バッテリの充電時、充電制御装置から高電圧補機に出力される信号により、内部スイッチング電源が動作を停止する。そのため、内部スイッチング電源の動作に起因するノイズが急速充電設備に流出することを防ぐことができる。

【0013】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る高電圧補機および高電圧補機制御システムが搭載される電動車両の電気回路図である。

【図2】高電圧補機制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。

【図3】内部スイッチング電源の駆動時のノイズ発生例を示す実験結果である。

【図4】内部スイッチング電源の停止時のノイズ発生例を示す実験結果である。

【図5】第２実施形態に係る高電圧補機および高電圧補機制御システムが搭載される電動車両の電気回路図である。

【図6】第３実施形態に係る高電圧補機および高電圧補機制御システムが搭載される電動車両の電気回路図である。

【図7】第４実施形態に係る高電圧補機および高電圧補機制御システムが搭載される電動車両の電気回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0016】

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態の高電圧補機１は、電動車両２に搭載されるものである。この電動車両２は、車外に設置される急速充電設備３による急速充電が可能に構成されている。

【0017】

まず、本実施形態の高電圧補機１が搭載される電動車両２について説明する。
電動車両２は、車両コネクタ４、電源ライン５、高電圧バッテリ６、低電圧バッテリ７、メイン電源制御装置８、充電制御装置９および複数の高電圧補機１などを備えている。

【0018】

車両コネクタ４は、急速充電設備３の外部コネクタ１０が着脱可能に構成されている。
高電圧バッテリ６は、車両コネクタ４から電源ライン５を介して供給される電力を蓄電する電源装置である。高電圧バッテリ６は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成される。
低電圧バッテリ７は、高電圧バッテリ６よりも低電圧の電力を蓄電する電源装置である。低電圧バッテリ７は、高電圧バッテリ６からＤＣ／ＤＣコンバータ１４により電圧変換された電力を蓄電する。

【0019】

車両コネクタ４と高電圧バッテリ６とは、電源ライン５により電気的に接続される。この電源ライン５には、システムメインリレー１１および急速充電リレー１２が設けられている。

【0020】

システムメインリレー１１は、高電圧バッテリ６と電源ライン５との電気的な接続状態と遮断状態とを切り替える。システムメインリレー１１の動作は、メイン電源制御装置８により制御される。
メイン電源制御装置８の制御信号によりシステムメインリレー１１が接続状態となると、高電圧バッテリ６から電源ライン５および各補機配線１６～１９を介して複数の高電圧補機１に電力が供給される。なお、高電圧補機１として、高電圧ヒータ２０、電動コンプレッサ１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、外部給電機１５などが例示される。

【0021】

急速充電リレー１２は、車両コネクタ４と電源ライン５との電気的な接続状態と遮断状態とを切り替える。急速充電リレー１２の動作は、充電制御装置９により制御される。
充電制御装置９は、急速充電設備３の外部コネクタ１０と車両コネクタ４との接続（以下、「充電コネクタの接続」という）が検出されると、急速充電設備３と通信を行いつつ、急速充電設備３から高電圧バッテリ６への充電状態を制御する。具体的には、充電制御装置９は、充電コネクタの接続が検出されると、急速充電リレー１２を接続状態とし、且つ、その情報をメイン電源制御装置８に伝送する。メイン電源制御装置８は、充電制御装置９からその情報を受信すると、システムメインリレー１１を接続状態とする。これにより、車両コネクタ４と高電圧バッテリ６とが電源ライン５を介して電気的に接続される。この状態で、急速充電設備３から高電圧バッテリ６に対し急速充電を行うことが可能となる。

【0022】

高電圧補機１は、高電圧バッテリ６から電力を供給されて駆動する装置である。本実施形態では、高電圧補機１について、高電圧ヒータ２０を例として説明する。高電圧ヒータ２０は、例えば、図示しない車室内空調装置が生成する空調風の加熱、または、高電圧バッテリ６の暖機などに用いられる。

【0023】

高電圧ヒータ２０は、負荷２１、主回路２２、駆動制御回路２３、内部スイッチング電源２４および通信制御回路２５などを備えている。高電圧ヒータ２０の負荷２１は、例えば電熱線である。主回路２２、駆動制御回路２３、内部スイッチング電源２４および通信制御回路２５は、単一の基板に形成されていてもよく、または、複数の基板に形成されていてもよい。

【0024】

主回路２２は、高電圧バッテリ６と負荷２１との電気的な接続および遮断を切り替えるための電子制御回路である。主回路２２は、補機配線１６と負荷２１とを電気的に接続する回路の途中に、図示しない高電圧スイッチング素子を有している。高電圧スイッチング素子として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が用いられる。高電圧スイッチング素子がオンすると、補機配線１６と負荷２１とが電気的に接続され、高電圧バッテリ６から電源ライン５および補機配線１６を経由して負荷２１に電流が流れる。高電圧スイッチング素子がオフすると、補機配線１６と負荷２１との電気的接続が遮断される。

【0025】

駆動制御回路２３は、マイコン、センサなどから構成される電子制御回路である。駆動制御回路２３は、主回路２２の制御を担当する。駆動制御回路２３は、負荷２１の温度および消費電力などに関する検出値を取得する。そして、駆動制御回路２３は、負荷２１としての電熱線に要求される熱量などに応じて、主回路２２の有する高電圧スイッチング素子の駆動を制御する。

【0026】

内部スイッチング電源２４は、低電圧バッテリ７から供給される電力を主回路２２および駆動制御回路２３が駆動する電圧に変換し、主回路２２および駆動制御回路２３に電力を供給するための電源装置である。内部スイッチング電源２４は、スイッチング方式直流安定化電源とも呼ばれる。

【0027】

内部スイッチング電源２４は、１次巻線２６、複数の２次巻線２７、２８、スイッチング素子２９およびドライバ回路３０などを備えている。
１次巻線２６と複数の２次巻線２７、２８は、トランスを構成している。１次巻線２６は、低電圧バッテリ７に電気的に接続されている。複数の２次巻線のうち、一方の２次巻線２７は、主回路２２に電気的に接続されている。複数の２次巻線のうち、他方の２次巻線２８は、駆動制御回路２３に電気的に接続されている。

【0028】

スイッチング素子２９は、１次巻線２６に流れる電力を高速で繰り返しオンオフするための半導体スイッチング素子である。
ドライバ回路３０は、スイッチング素子２９を駆動するための回路である。ドライバ回路３０は、２次巻線２７、２８の出力電圧と基準電圧とを比較し、スイッチング素子２９がオンオフ駆動するデューティ比を制御する。

【0029】

通信制御回路２５は、充電制御装置９および駆動制御回路２３と通信を行うと共に、内部スイッチング電源２４の駆動および停止を指示する回路である。通信制御回路２５は、ドライバ回路３０の駆動を制御する。通信制御回路２５は、内部スイッチング電源２４とは異なる電源から供給される電力により駆動する。例えば、通信制御回路２５は、低電圧バッテリ７から内部スイッチング電源２４を経由することなく供給される電力により駆動する。

【0030】

通信制御回路２５がドライバ回路３０に対して駆動を指示すると、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９をオンオフ駆動させるための信号が出力する。ドライバ回路３０の出力信号に応じてスイッチング素子２９がオンオフ駆動すると、低電圧バッテリ７から供給される電力がトランスにより主回路２２が駆動する電圧と駆動制御回路２３が駆動する電圧にそれぞれ電圧変換される。そして、内部スイッチング電源２４から主回路２２と駆動制御回路２３に電力が供給される。

【0031】

また、上述した駆動制御回路２３は、負荷２１の温度および消費電力などに関する検出値を取得すると、その情報を通信制御回路２５に伝送する。通信制御回路２５は、それらの情報を、充電制御装置９などの外部の電子制御装置に伝送する。

【0032】

上述した高電圧補機１（例えば高電圧ヒータ２０）と充電制御装置９とは、高電圧補機制御システムを構成する。高電圧補機制御システムは、高電圧バッテリ６の急速充電時に、高電圧補機１から急速充電設備３へのノイズの流出を抑制するように構成されたものである。

【0033】

上述した高電圧補機制御システムが実行する制御処理を図２のフローチャートを参照して説明する。
この処理が開始されると、ステップＳ１０で充電制御装置９は、充電コネクタの接続に関する情報を取得する。
次に、ステップＳ２０で充電制御装置９は、充電コネクタの接続の有無、すなわち、電動車両１の車両コネクタ４と急速充電設備３の外部コネクタ１０とが接続されているか否かを判定する。充電制御装置９は、充電コネクタの接続が検出された場合、処理をステップＳ３０に移行する。

【0034】

ステップＳ３０で充電制御装置９は、高電圧ヒータ２０の通信制御回路２５に対し、高電圧ヒータ２０をスリープモードに遷移させるためのモード切り替えフラグを出力する。通信制御回路２５は、モード切り替えフラグを受信すると、その情報を駆動制御回路２３に伝送する。そして、通信制御回路２５は、高電圧ヒータ２０をスリープモードに遷移する。ここで、スリープモードとは、高電圧ヒータ２０の電力消費量が少ない状態であり、具体的には、内部スイッチング電源２４から主回路２２と駆動制御回路２３への電力供給が停止し、通信制御回路２５が起動している状態をいう。

【0035】

続いて、ステップＳ４０で高電圧ヒータ２０の通信制御回路２５は、内部スイッチング電源２４の駆動を停止する。具体的には、通信制御回路２５は、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９への駆動信号の出力を停止させる。これにより、スイッチング素子２９がオンオフ駆動を停止する。したがって、内部スイッチング電源２４から主回路２２と駆動制御回路２３への電力供給が停止する。なお、内部スイッチング電源２４が駆動を停止するので、内部スイッチング電源２４の駆動に起因するノイズの発生が無くなる。

【0036】

続いて、ステップＳ５０で充電制御装置９は、急速充電リレー１２を接続状態とする。なお、このとき、メイン電源制御装置８はシステムメインリレー１１を接続状態とする。これにより、車両コネクタ４と高電圧バッテリ６とが電源ライン５を介して電気的に接続される。

【0037】

次に、ステップＳ６０で、急速充電設備３から高電圧バッテリ６へ急速充電が行われる。その際、充電制御装置９は急速充電設備３と通信を行い、急速充電設備３から高電圧バッテリ６への充電状態を制御する。

【0038】

ステップＳ７０で充電制御装置９は、高電圧バッテリ６の充電が完了したか否かを判定する。充電制御装置９は、高電圧バッテリ６の充電が完了したことを判定した場合、処理をステップＳ８０に移行する。
ステップＳ８０で充電制御装置９は、急速充電リレー１２を遮断状態とする。これにより、車両コネクタ４と電源ライン５との電気的接続が遮断される。
そして、処理は、再びステップＳ１０に移行する。そして再び上述したステップＳ１０およびＳ２０の処理が行われる。

【0039】

ステップＳ２０で電制御装置は、充電コネクタの接続が外れたことが検出された場合、処理をステップＳ９０に移行する。

【0040】

ステップＳ９０で充電制御装置９は、高電圧ヒータ２０の通信制御回路２５に対し、上述したモード切り替えフラグを解除する。通信制御回路２５は、モード切り替えフラグの解除を受信すると、高電圧ヒータ２０をスリープモードから解除する。

【0041】

続いて、ステップＳ１００で通信制御回路２５は、内部スイッチング電源２４を駆動する。具体的には、通信制御回路２５は、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９へ駆動信号を出力させる。これにより、スイッチング素子２９がオンオフ駆動を再開する。したがって、内部スイッチング電源２４から主回路２２と駆動制御回路２３へ電力が供給され、高電圧ヒータ２０は起動モードに遷移する。
その後、処理は、再びステップＳ１０に移行し、上述した処理が繰り返し行われる。

【0042】

次に、本実施形態の高電圧補機１および高電圧補機制御システムによるノイズ低減効果について、図３および図４を参照して説明する。

【0043】

図３は、高電圧補機１の内部スイッチング電源２４が駆動し、且つ、主回路から負荷への電力供給が停止している状態において、高電圧補機１のノイズ発生例を示したものである。
これに対し、図４は、高電圧補機１の内部スイッチング電源２４が停止している状態（すなわち、スリープモード）において、高電圧補機１のノイズ発生例を示したものである。
なお、図３および図４は、所定の時間測定したノイズを高速フーリエ変換したものであり、横軸に周波数を示し、縦軸にノイズレベルを示している。

【0044】

図３に示すように、高電圧補機１の内部スイッチング電源２４が駆動し、且つ、主回路から負荷への電力供給が停止している場合、内部スイッチング電源２４のスイッチング素子２９が駆動する周波数を基本波として、複数の高調波が発生している。図３では、その複数の高調波のノイズレベルが所定の閾値Ｔｈを超えている。なお、所定の閾値Ｔｈは、国際規格または車両メーカ等の規格ラインに相当する。

【0045】

これに対し、図４に示すように、高電圧補機１の内部スイッチング電源２４が停止している場合、高電圧補機１から発生するノイズは極めて小さいものとなっている。図４では、高電圧補機１から発生するノイズは、所定の閾値Ｔｈに対し極めて小さい値となっている。このことから、高電圧補機１の内部スイッチング電源２４を停止することで、ノイズを確実に低減可能であることが読み取れる。

【0046】

以上説明した本実施形態の高電圧補機１および高電圧補機制御システムは、次の作用効果を奏するものである。
（１）本実施形態の高電圧補機１は、急速充電設備３の外部コネクタ１０と車両コネクタ４とが接続された場合、内部スイッチング電源２４が動作を停止するように構成されている。
これによれば、高電圧バッテリ６の充電時、内部スイッチング電源２４が動作を停止するので、内部スイッチング電源２４の動作に起因するノイズが、主回路２２、補機配線１６、電源ライン５、車両コネクタ４および外部コネクタ１０を経由して急速充電設備３に流出することが防がれる。したがって、この高電圧補機１は、体格の大型化、重量の増加、製造コストを増加することなく、より簡素な構成で、急速充電設備３にノイズが流出することを抑制することができる。

【0047】

（２）本実施形態の高電圧補機１は、外部との通信を行うと共に内部スイッチング電源２４の動作を制御する通信制御回路２５を有する。通信制御回路２５は、内部スイッチング電源２４とは異なる電源（例えば、低電圧バッテリ７から供給される電力）により駆動する。通信制御回路２５は、充電コネクタの接続が検出された場合、内部スイッチング電源２４の動作を停止する。また、通信制御回路２５は、充電コネクタの接続が外れたことが検出された場合、内部スイッチング電源２４を動作させる。
これによれば、高電圧バッテリ６の充電時、内部スイッチング電源２４の動作が停止した場合でも、通信制御回路２５は継続して起動し、外部との通信を行うことが可能である。そのため、高電圧バッテリ６の充電が終了した際、通信制御回路２５により内部スイッチング電源２４を動作させることができる。

【0048】

（３）本実施形態の高電圧補機１は、急速充電設備３の外部コネクタ１０と車両コネクタ４とが接続された場合、スリープモードとなる。一方、急速充電設備３の外部コネクタ１０と車両コネクタ４との接続が外れた場合、起動モードとなる。
これによれば、高電圧バッテリ６の充電時、スリープモードとなることで、内部スイッチング電源２４の動作を停止することができる。

【0049】

（４）本実施形態の高電圧補機制御システムは、高電圧補機１と充電制御装置９を備える。充電制御装置９は、充電コネクタの接続が検出された場合、高電圧補機１の通信制御回路２５に対しモード切り替えフラグを出力する。なお、モード切り替えフラグは、内部スイッチング電源２４の動作を停止し、高電圧補機１をスリープモードにするための信号である。
これによれば、高電圧バッテリ６の充電時、充電制御装置９から出力されるモード切り替えフラグにより、内部スイッチング電源２４が動作を停止する。そのため、高電圧補機１はスリープモードとなる。したがって、内部スイッチング電源２４の動作に起因するノイズが急速充電設備３に流出することを防ぐことができる。

【0050】

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して高電圧補機１の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

【0051】

図５に示すように、第２実施形態では、高電圧補機１としての高電圧ヒータ２０は、内部スイッチング電源２４のトランスを構成する１次巻線２６が、高電圧バッテリ６に電気的に接続されている。この構成によっても、内部スイッチング電源２４は、高電圧バッテリ６から供給される電力を変圧し、主回路２２および駆動制御回路２３が駆動する電力を生成することが可能である。したがって、第２実施形態の構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0052】

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態等に対して高電圧補機１の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

【0053】

図６に示すように、第３実施形態では、高電圧補機１としての高電圧ヒータ２０は、内部スイッチング電源２４のドライバ回路３０からスイッチング素子２９に出力される駆動信号を遮断することの可能な信号遮断スイッチ３２を有している。信号遮断スイッチ３２の一端は、スイッチング素子２９とドライバ回路３０とを電気的に接続する信号線３１に電気的に接続されている。信号遮断スイッチ３２の他端は、グランドに電気的に接続されている。
この信号遮断スイッチ３２をオンすることで、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に出力される駆動信号が遮断される。一方、この信号遮断スイッチ３２をオフすることで、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に駆動信号が出力されることが許容される。

【0054】

第３実施形態では、充電制御装置９は、充電コネクタの接続が検出された場合、信号遮断スイッチ３２をオンするための信号を出力する。これにより、高電圧バッテリ６の充電時、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に出力される駆動信号が遮断されるので、内部スイッチング電源２４が動作を停止する。したがって、高電圧バッテリ６の充電時、急速充電設備３にノイズが流出することを抑制することができる。

【0055】

一方、充電制御装置９は、充電コネクタの接続が外れたことが検出された場合、信号遮断スイッチ３２をオフするための信号を出力する。これにより、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に駆動信号が出力され、内部スイッチング電源２４が動作を再開する。
以上説明した第３実施形態の構成によっても、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

【0056】

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第３実施形態等に対して高電圧補機１の構成の一部を変更したものであり、その他については第３実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

【0057】

図７に示すように、第４実施形態の高電圧補機１としての高電圧ヒータ２０も、第３実施形態と同様に、内部スイッチング電源２４のドライバ回路３０からスイッチング素子２９に出力される駆動信号を遮断することの可能な信号遮断スイッチ３２を有している。

【0058】

第４実施形態では、充電制御装置９は、充電コネクタの接続が検出された場合、高電圧ヒータ２０が有する信号遮断スイッチ３２をオンするための信号を、高電圧ヒータ２０の通信制御回路２５に出力する。通信制御回路２５は、その信号を受信すると、信号遮断スイッチ３２をオンする。これにより、高電圧バッテリ６の充電時、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に出力される駆動信号が遮断されるので、内部スイッチング電源２４が動作を停止する。したがって、高電圧バッテリ６の充電時、急速充電設備３にノイズが流出することを抑制することができる。

【0059】

一方、充電制御装置９は、充電コネクタの接続が外れたことが検出された場合、高電圧ヒータ２０が有する信号遮断スイッチ３２をオフするための信号を、高電圧ヒータ２０の通信制御回路２５に出力する。通信制御回路２５は、その信号を受信すると、信号遮断スイッチ３２をオフする。これにより、ドライバ回路３０からスイッチング素子２９に駆動信号が出力され、内部スイッチング電源２４が動作を再開する。
以上説明した第４実施形態の構成によっても、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

【0060】

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

【0061】

上記実施形態に記載した各制御回路、各制御装置およびその手法は、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ー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、上記実施形態に記載した各制御回路、各制御装置およびその手法は、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、上記実施形態に記載した各制御回路、各制御装置およびその手法は、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ー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。

【0062】

上記各実施形態では、高電圧補機１について、高電圧ヒータ２０を例として説明したが、高電圧補機１はこれに限らず、高電圧バッテリ６から電力を供給されて駆動する装置であればよい。例えば、高電圧補機１は、電動コンプレッサ１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、外部給電機１５などであってもよい。

【0063】

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、電動車両に搭載される高電圧バッテリから電力を供給されて駆動する高電圧補機は、主回路、駆動制御回路および内部スイッチング電源を備える。主回路は、高電圧バッテリと負荷との電気的な接続および遮断を切り替える。駆動制御回路は、主回路の駆動を制御する。内部スイッチング電源は、電動車両に搭載される低電圧バッテリまたは高電圧バッテリから供給される電力を主回路および駆動制御回路が駆動する電圧に変換し、主回路および駆動制御回路に電力を供給する。そして、この高電圧補機は、高電圧バッテリに電源ラインを介して電気的に接続する車両コネクタと急速充電設備の外部コネクタとが接続された場合、内部スイッチング電源が動作を停止するように構成されている。

【0064】

第２の観点によれば、高電圧補機は、内部スイッチング電源とは異なる電源により駆動し、外部との通信を行うと共に内部スイッチング電源の動作を制御する通信制御回路をさらに備える。この通信制御回路は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が検出された場合、内部スイッチング電源の動作を停止する。また、通信制御回路は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、内部スイッチング電源を動作させる。
これによれば、高電圧バッテリの充電時、内部スイッチング電源の動作が停止する場合でも、通信制御回路は継続して起動し、外部との通信を行うことが可能である。したがって、高電圧バッテリの充電が終了した際、通信制御回路により内部スイッチング電源を動作させることができる。

【0065】

第３の観点によれば、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとが接続された場合、内部スイッチング電源から主回路と駆動制御回路への電力供給が停止し、通信制御回路が起動している状態であるスリープモードとなる。一方、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が外れた場合、内部スイッチング電源から主回路と駆動制御回路へ電力が供給され、通信制御回路が起動している状態である起動モードとなる。
これによれば、高電圧バッテリの充電時、高電圧補機はスリープモードとなり、内部スイッチング電源の動作を停止することができる。

【0066】

第４の観点によれば、電動車両に搭載される高電圧補機制御システムに関するものである。高電圧補機制御システムは、急速充電設備の外部コネクタが接続される車両コネクタ、車両コネクタから電源ラインを介して供給される電力を蓄電する高電圧バッテリ、および、高電圧バッテリよりも低電圧の電力を蓄電する低電圧バッテリを備える電動車両に搭載される。高電圧補機制御システムは、第１の観点に記載の高電圧補機、および、充電制御装置を備える。充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が検出された場合、高電圧補機が有する内部スイッチング電源の動作を停止するための信号（すなわち、モード切り替えフラグ）を出力する。

【0067】

第５の観点によれば、高電圧補機は、内部スイッチング電源とは異なる電源により駆動し、外部との通信を行うと共に内部スイッチング電源の動作を制御する通信制御回路を備える。
充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が検出された場合、高電圧補機の通信制御回路に対し内部スイッチング電源の動作を停止するための信号を出力する。
一方、充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、高電圧補機の通信制御回路に対し内部スイッチング電源を動作させるための信号を出力する。
これによれば、高電圧バッテリの充電時、充電制御装置の出力信号により、内部スイッチング電源が動作を停止する。そのため、高電圧補機はスリープモードとなる。したがって、内部スイッチング電源の動作に起因するノイズが急速充電設備に流出することを防ぐことができる。

【0068】

第６の観点によれば、高電圧補機が有する内部スイッチング電源は、１次巻線、複数の２次巻線、スイッチング素子、ドライバ回路、信号線および信号遮断スイッチを備える。１次巻線は、高電圧バッテリまたは低電圧バッテリに電気的に接続される。複数の２次巻線は、１次巻線と共にトランスを構成し、主回路および駆動制御回路にそれぞれ電気的に接続される。スイッチング素子は、１次巻線に流れる電力を高速でオンオフする。ドライバ回路は、スイッチング素子を駆動する。信号線は、スイッチング素子とドライバ回路とを電気的に接続する。信号遮断スイッチは、一端が信号線に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される。そして、内部スイッチング電源は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとが接続された場合、信号遮断スイッチをオンすることで、ドライバ回路からスイッチング素子に出力される駆動信号を遮断するように構成されている。また、内部スイッチング電源は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が外れた場合、信号遮断スイッチをオフすることで、ドライバ回路からスイッチング素子に駆動信号が出力されることを許容するように構成されている。
これによれば、高電圧バッテリの充電時、ドライバ回路からスイッチング素子に出力される駆動信号が遮断されるので、内部スイッチング電源が動作を停止する。一方、高電圧バッテリの充電が終了すると、ドライバ回路からスイッチング素子に駆動信号が出力されるので、内部スイッチング電源が動作する。

【0069】

第７の観点によれば、充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が検出された場合、高電圧補機が有する信号遮断スイッチをオンするための信号を出力する。一方、充電制御装置は、急速充電設備の外部コネクタと車両コネクタとの接続が外れたことが検出された場合、高電圧補機が有する信号遮断スイッチをオフするための信号を出力する。
これによれば、高電圧バッテリの充電時、ドライバ回路からスイッチング素子に出力される駆動信号が遮断されるので、内部スイッチング電源が動作を停止する。一方、高電圧バッテリの充電が終了すると、ドライバ回路からスイッチング素子に駆動信号が出力されるので、内部スイッチング電源が動作する。

【0070】

第８の観点によれば、高電圧補機は、高電圧ヒータ、電動コンプレッサ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、または、外部給電機の少なくとも１つである。高電圧補機として、これらのものが例示される。

【符号の説明】

【0071】

２ 電動車両
３ 急速充電設備
４ 車両コネクタ
６ 高電圧バッテリ
７ 低電圧バッテリ
１０ 外部コネクタ
２１ 負荷
２２ 主回路
２３ 駆動制御回路
２４ 内部スイッチング電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】