特許 7331794 車両

(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】2023-08-15

(45)【発行日】2023-08-23

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/00 20060101AFI20230816BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230816BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20230816BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20230816BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20230816BHJP

   B60L 53/14 20190101ALN20230816BHJP

   B60L 53/20 20190101ALN20230816BHJP

【ＦＩ】

H02M3/00 U

H02J7/00 P

B60L1/00 L

B60L50/60

B60L58/10

B60L53/14

B60L53/20

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020112780

(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2022022631

(43)【公開日】2022-02-07

【審査請求日】2022-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康裕

(72)【発明者】

【氏名】中田 健一

(72)【発明者】

【氏名】竹内 純一

【審査官】麻生 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２７６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８５３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９９０６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ １／００

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５８／１０

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電力が入力される第１端子と、前記第１端子とは別の第２端子と、を有するメインＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２端子に接続されたメイン蓄電装置と、
前記第１端子に接続されたサブＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記サブＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷と、
前記メインＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記メインＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記第１端子に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第１変換電圧の直流電力を前記メイン蓄電装置に向けて出力する第１動作と、
前記メイン蓄電装置から前記第２端子に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第２変換電圧の直流電力を前記サブＤＣ／ＤＣコンバータに向けて出力する第２動作と、を行う双方向コンバータであり、
前記制御部は、前記負荷の要求電圧と前記サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率とに基づいて、前記第２変換電圧の目標値である目標電圧を導出する導出部を備え、
前記メインＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２変換電圧が前記目標電圧となるように前記第２動作を行い、
前記制御部は、第１制御部であり、
前記車両は、前記サブＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記第１制御部に前記要求電圧を示す信号を送信する車両。

【請求項2】

前記負荷は、サブ蓄電装置を含み、
前記要求電圧は、前記サブ蓄電装置の充電電圧である請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記制御部は、前記要求電圧と前記目標電圧とが対応付けられたテーブルが記憶された記憶部を有し、
前記導出部は、前記テーブルを参照することによって前記目標電圧を導出する請求項１又は請求項２に記載の車両。

【請求項4】

前記第１端子に接続され、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換回路と前記第１端子とを接続する配線と、を備え、
前記サブＤＣ／ＤＣコンバータは、前記配線に接続される請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、メイン蓄電装置としてのメインバッテリと、メインバッテリに接続されるメインＤＣ／ＤＣコンバータとしての電圧変換機と、電圧変換機に接続されるサブＤＣ／ＤＣコンバータとしてのコンバータと、コンバータに接続される負荷とを備える車両が記載されている。電圧変換機は、例えば、メインバッテリから供給される電力を変換する。電圧変換機によって変換された電力は、コンバータに供給される。コンバータは、供給される電力を変換する。コンバータによって変換された電力は、負荷に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１８０７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率は、入力電圧と出力電圧とによって異なる。そのため、サブＤＣ／ＤＣコンバータが負荷から要求される電圧を出力する場合に、サブＤＣ／ＤＣコンバータに入力される入力電圧によっては、その変換効率が過度に低くなるおそれがある。

【0005】

本発明の目的は、サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率の向上を図ることができる車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する車両は、直流電力が入力される第１端子と、前記第１端子とは別の第２端子と、を有するメインＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第２端子に接続されたメイン蓄電装置と、前記第１端子に接続されたサブＤＣ／ＤＣコンバータと、前記サブＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷と、前記メインＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、を備え、前記メインＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第１端子に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第１変換電圧の直流電力を前記メイン蓄電装置に向けて出力する第１動作と、前記メイン蓄電装置から前記第２端子に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第２変換電圧の直流電力を前記サブＤＣ／ＤＣコンバータに向けて出力する第２動作と、を行う双方向コンバータであり、前記制御部は、前記負荷の要求電圧と前記サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率とに基づいて、前記第２変換電圧の目標値である目標電圧を導出する導出部を備え、前記メインＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２変換電圧が前記目標電圧となるように前記第２動作を行う。

【0007】

上記構成によれば、メインＤＣ／ＤＣコンバータが第１動作を行うことにより、メイン蓄電装置が充電される。メインＤＣ／ＤＣコンバータが第２動作を行うことにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータに対して第２変換電圧の直流電力が供給される。

【0008】

ここで、負荷の要求電圧とサブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率とに基づいて、サブＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧の目標値である目標電圧を導出することにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータが要求電圧の電力を出力するにあたり、サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率が高い入力電圧を目標電圧として導出できる。そして、第２変換電圧が目標電圧となるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータが第２動作を行うことにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータに目標電圧の直流電力が入力される。これにより、要求電圧の直流電力を出力するサブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率の向上を図ることができる。

【0009】

上記車両において、前記負荷は、サブ蓄電装置を含み、前記要求電圧は、前記サブ蓄電装置の充電電圧であってもよい。
上記構成によれば、サブＤＣ／ＤＣコンバータが充電電圧の電力を出力することによって、サブ蓄電装置が充電される。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率を高くしつつ、サブ蓄電装置を充電できる。

【0010】

上記車両において、前記制御部は、前記要求電圧と前記目標電圧とが対応付けられたテーブルが記憶された記憶部を有し、前記導出部は、前記テーブルを参照することによって前記目標電圧を導出してもよい。

【0011】

上記構成によれば、複雑な計算を行うことなく目標電圧を導出することができる。
上記車両において、前記制御部は、第１制御部であり、前記車両は、前記サブＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２制御部を備え、前記第２制御部は、前記第１制御部に前記要求電圧を示す信号を送信してもよい。

【0012】

上記構成によれば、導出部は、第２制御部から送信される要求電圧を示す信号とサブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率とに基づいて、目標電圧を導出できる。
上記車両は、前記第１端子に接続され、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路と前記第１端子とを接続する配線と、を備え、前記サブＤＣ／ＤＣコンバータは、前記配線に接続されてもよい。

【0013】

上記構成によれば、サブＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣ変換回路とメインＤＣ／ＤＣコンバータとの間に接続される。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータには、メインＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力だけでなく、ＡＣ／ＤＣ変換回路から出力される直流電力が入力される。したがって、サブＤＣ／ＤＣコンバータは、メインＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力だけでなく、ＡＣ／ＤＣ変換回路から出力される直流電力も変換できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、サブＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】車両を備える電源システムの一実施形態を示すブロック図。

【図2】第１制御部が行う処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、車両を備える電源システムの一実施形態について図を参照しながら説明する。
図１に示すように、電源システム１１は、ＡＣ給電装置１２と、ＤＣ給電装置１３と、車両１４とを備える。電源システム１１は、車両１４へ電力を供給するシステムである。

【0017】

ＡＣ給電装置１２は、車両１４に対して交流電力を供給する給電装置である。ＡＣ給電装置１２は、車両１４と接続されることによって、車両１４に給電する。ＡＣ給電装置１２は、例えば、家庭用の電源から給電する。そのため、ＡＣ給電装置１２は、１００Ｖ又は２００Ｖの電圧で給電する。

【0018】

ＤＣ給電装置１３は、車両１４に対して直流電力を供給する給電装置である。ＤＣ給電装置１３は、車両１４と接続されることによって、車両１４に給電する。ＤＣ給電装置１３は、ＡＣ給電装置１２よりも高い電圧で給電する。ＤＣ給電装置１３は、例えば、４００Ｖの電圧で給電する。そのため、ＤＣ給電装置１３は、車両１４に対して急速充電が可能である。

【0019】

車両１４は、例えば、ＥＶ車であるが、ＰＨＶ車でもよいし、ＨＶ車でもよい。車両１４は、電源システム１１の一部である。そのため、車両１４が備える構成は、電源システム１１が備える構成であるともいえる。

【0020】

車両１４は、ＡＣインレット１５と、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６とを備える。車両１４は、ＤＣインレット１７と、メイン蓄電装置１８と、センサ１９とを備える。車両１４は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、負荷としてのサブ蓄電装置２２とを備える。車両１４は、第１制御部２３と、第２制御部２４とを備える。

【0021】

ＡＣインレット１５は、交流電力を入力可能なインレットである。ＡＣインレット１５は、ＡＣ給電装置１２と接続可能に構成される。ＡＣインレット１５は、例えば、ＡＣ給電装置１２から延びるケーブルと接続される。ＡＣインレット１５がＡＣ給電装置１２と接続されることによって、ＡＣインレット１５を通じてＡＣ給電装置１２から交流電力が車両１４に供給される。

【0022】

ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、ＡＣインレット１５と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１とに接続される。詳しくは、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、ＡＣインレット１５に対して、直列に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、互いに並列に接続されたメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０及びサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対して、直列に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、ＡＣインレット１５とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０及びサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１との間に介在される。

【0023】

ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、ＡＣインレット１５を通じてＡＣ給電装置１２から入力された交流電力を直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、変換した直流電力をメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１とに向けて出力する。

【0024】

本実施形態では、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、例えばＰＦＣ回路である。ＡＣ／ＤＣ変換回路１６は、例えばスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子がスイッチングを行うことによって、電流の高調波を抑制し、力率を改善しつつ交流電力を直流電力に変換する。

【0025】

ＤＣインレット１７は、直流電力を入力可能なインレットである。ＤＣインレット１７は、ＤＣ給電装置１３と接続可能に構成される。ＤＣインレット１７は、例えば、ＤＣ給電装置１３から延びるケーブルと接続される。ＤＣインレット１７がＤＣ給電装置１３と接続されることによって、ＤＣインレット１７を通じてＤＣ給電装置１３から直流電力が車両１４に供給される。

【0026】

メイン蓄電装置１８は、ＤＣインレット１７とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０とに接続される。
メイン蓄電装置１８は、蓄電可能な装置である。メイン蓄電装置１８は、例えば、二次電池、電気二重層キャパシタなどである。メイン蓄電装置１８は、直流電力を出力可能であり、且つ、直流電力が入力されることによって充電可能である。

【0027】

メイン蓄電装置１８の電圧は、メイン蓄電装置１８のＳＯＣ、すなわちメイン蓄電装置１８の充電率に応じて変動する。メイン蓄電装置１８の電圧は、メイン蓄電装置１８のＳＯＣが高いほど高くなる。

【0028】

メイン蓄電装置１８は、ＤＣインレット１７を通じてＤＣ給電装置１３から直流電力が供給されることによって、充電される。また、メイン蓄電装置１８は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって変換された直流電力が供給されることによって充電される。

【0029】

メイン蓄電装置１８は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０に向けて直流電力を出力することができる。つまり、本実施形態では、メイン蓄電装置１８とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０とは、相互に直流電力を授受可能である。

【0030】

センサ１９は、メイン蓄電装置１８とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０とを接続する配線に接続される。センサ１９は、メイン蓄電装置１８の電圧を検出する。センサ１９は、例えば、第１制御部２３の要求に応じて、検出したメイン蓄電装置１８の電圧を示す信号を第１制御部２３に送信する。

【0031】

メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、直流電力が入力される第１端子２５と、第１端子２５とは異なる第２端子２６とを有する。
第１端子２５は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６とサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１とに接続される端子である。詳しくは、第１端子２５は、第１接続線２７によってＡＣ／ＤＣ変換回路１６と接続される。第１接続線２７は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０とＡＣ／ＤＣ変換回路１６とを接続する配線である。第１端子２５は、第１接続線２７と第２接続線２８とによって、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１と接続される。第２接続線２８は、第１接続線２７とサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１とを接続する配線である。第１端子２５には、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６によって変換された直流電力が入力される。また、第１端子２５から出力される直流電力はサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力される。

【0032】

第２端子２６は、メイン蓄電装置１８に接続される端子である。第２端子２６から出力される直流電力はメイン蓄電装置１８に入力される。また、第２端子２６には、メイン蓄電装置１８からの直流電力が入力される。

【0033】

このように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６と、メイン蓄電装置１８と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１とに接続される。
メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、第１端子２５に入力された直流電力の電圧変換を行う第１動作と、第２端子２６に入力された直流電力の電圧変換を行う第２動作と、を実行可能な双方向コンバータである。

【0034】

第１動作は、第１端子２５に入力された直流電力を第１変換電圧Ｖ１の直流電力に変換して、その変換された第１変換電圧Ｖ１の直流電力を第２端子２６からメイン蓄電装置１８に向けて出力する変換動作である。

【0035】

ここで、第１変換電圧Ｖ１は、例えばメイン蓄電装置１８の充電電圧に設定されているとよい。これにより、第１端子２５に直流電力が供給されている状況、例えばＡＣ／ＤＣ変換回路１６から直流電力が出力されている状況において、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第１動作を行うことによって、メイン蓄電装置１８が充電される。

【0036】

第２動作は、第２端子２６に入力された直流電力を第２変換電圧Ｖ２の直流電力に変換して、その変換された第２変換電圧Ｖ２の直流電力を第１端子２５からサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に向けて出力する変換動作である。

【0037】

ここで、第２変換電圧Ｖ２は、例えばサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が高い電圧に設定されている。これにより、第２端子２６に直流電力が供給されている状況、例えば、メイン蓄電装置１８から直流電力が出力されている状況において、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第２動作を行うことによって、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が高い電圧の直流電力がサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に供給される。この点については、後述する。

【0038】

サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６又はメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０から入力される直流電力を電圧変換し、電圧変換した直流電力をサブ蓄電装置２２に向けて出力するコンバータである。

【0039】

本実施形態では、第１接続線２７及び第２接続線２８を通じてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力される直流電力の電圧を、入力電圧Ｖｉｎという。サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１からサブ蓄電装置２２に向けて出力される直流電力の電圧を、出力電圧Ｖｏｕｔという。

【0040】

ＡＣ／ＤＣ変換回路１６からサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に直流電力が供給される場合、入力電圧Ｖｉｎは、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６が変換した電圧である。メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０からサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に直流電力が供給される場合、入力電圧Ｖｉｎは、第２変換電圧Ｖ２である。

【0041】

出力電圧Ｖｏｕｔは、サブ蓄電装置２２が要求する要求電圧Ｖｄに設定されている。すなわち、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを目標値として、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６又はメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０から入力される直流電力を電圧変換する。

【0042】

サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄは、負荷が要求する電圧であり、本実施形態ではサブ蓄電装置２２の充電電圧である。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に直流電力が供給されている状況において、サブ蓄電装置２２が充電される。

【0043】

サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が電圧変換する際、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率に基づく損失が生じる。サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率とは、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力された直流電力に対して、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される直流電力の割合を示す値である。変換効率が低いほど損失が大きくなり、変換効率が高いほど損失が小さくなる。

【0044】

サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の具体的な回路構成に依存する。すなわち、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の具体的な回路構成に応じて、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率の特性が異なる。

【0045】

サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１では、所定の出力電圧Ｖｏｕｔである直流電力を出力する場合に、入力される直流電力の入力電圧Ｖｉｎによって、その変換効率が高くなったり低くなったりする。すなわち、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１において、所定の出力電圧Ｖｏｕｔに対して、変換効率の高い入力電圧Ｖｉｎと変換効率の低い入力電圧Ｖｉｎとが存在する。出力電圧Ｖｏｕｔが変動すると、変換効率の高い入力電圧Ｖｉｎも変動し、変換効率の低い入力電圧Ｖｉｎも変動する。このように、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率は、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとによって異なる。

【0046】

サブ蓄電装置２２は、メイン蓄電装置１８と同様に、蓄電可能な装置である。サブ蓄電装置２２は、例えば、二次電池、電気二重層キャパシタである。サブ蓄電装置２２は、直流電力を出力可能であり、且つ、直流電力の入力によって充電可能である。

【0047】

サブ蓄電装置２２の電圧は、サブ蓄電装置２２のＳＯＣ、すなわちサブ蓄電装置２２の充電率に応じて変動する。サブ蓄電装置２２の電圧は、サブ蓄電装置２２のＳＯＣが高いほど高くなる。

【0048】

第１制御部２３は、α：コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサ、β：各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは、γ：それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。

【0049】

第１制御部２３は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する制御部である。本実施形態の第１制御部２３は、記憶部３１と、導出部３２とを有する。
記憶部３１は、上述したＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリである。記憶部３１は、テーブル３３を記憶している。テーブル３３には、要求電圧Ｖｄと目標電圧Ｖｅとが対応付けられている。目標電圧Ｖｅとは、第２変換電圧Ｖ２の目標値である。すなわち、目標電圧Ｖｅは、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第２動作を行うことによってサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力される入力電圧Ｖｉｎを示している。要するに、テーブル３３には、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値である要求電圧Ｖｄと、入力電圧Ｖｉｎの目標値である目標電圧Ｖｅとが対応付けられている。本実施形態の記憶部３１は、例えば、表１に示すようなテーブル３３を記憶する。

【0050】

【表1】

表１に示すテーブル３３には、複数の要求電圧Ｖｄと複数の目標電圧Ｖｅとが格納されている。テーブル３３では、複数の要求電圧Ｖｄと複数の目標電圧Ｖｅとがそれぞれ対応付けられている。例えば、テーブル３３には、ｍ個の要求電圧Ｖｄと、ｍ個の目標電圧Ｖｅとが格納されている。ｍは、１以上の自然数である。

【0051】

本実施形態では、要求電圧Ｖｄについては第１要求電圧Ｖｄ１から第ｍ要求電圧Ｖｄｍまで格納され、目標電圧Ｖｅについては第１目標電圧Ｖｅ１から第ｍ目標電圧Ｖｅｍまで格納されている。テーブル３３では、第１要求電圧Ｖｄ１と第１目標電圧Ｖｅ１とが対応付けられ、第２要求電圧Ｖｄ２と第２目標電圧Ｖｅ２とが対応付けられている。すなわち、テーブル３３では、第ｎ要求電圧Ｖｄｎと第ｎ目標電圧Ｖｅｎとが対応付けられている。ｎは、１以上且つｍ以下の自然数である。

【0052】

テーブル３３に格納される複数の要求電圧Ｖｄは、それぞれ異なる値を示している。複数の要求電圧Ｖｄは、例えば、０．１Ｖ刻みでそれぞれ異なる値を示している。
テーブル３３に格納される目標電圧Ｖｅは、その目標電圧Ｖｅと対応付けられた要求電圧Ｖｄの直流電力をサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が出力するにあたって、変換効率の高い電圧を示している。すなわち、要求電圧Ｖｄを出力電圧Ｖｏｕｔの目標値としてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が電圧変換する場合に、変換効率が高い入力電圧Ｖｉｎが、その要求電圧Ｖｄと対応する目標電圧Ｖｅとしてテーブル３３に格納されている。本実施形態では、要求電圧Ｖｄを出力電圧Ｖｏｕｔの目標値としてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が電圧変換する場合に、最も変換効率の高い入力電圧Ｖｉｎが、その要求電圧Ｖｄと対応する目標電圧Ｖｅとして定められている。

【0053】

なお、目標電圧Ｖｅは、例えば予め実験的に求められていてもよい。例えば、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が所定の要求電圧Ｖｄを出力する場合に、入力電圧Ｖｉｎを変化させることによって最も高い変換効率が得られた入力電圧Ｖｉｎが、その要求電圧Ｖｄと対応する目標電圧Ｖｅとして求められる。このようにして、テーブル３３が設定される。

【0054】

導出部３２は、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄとテーブル３３とに基づいて、目標電圧Ｖｅを導出する。本実施形態では、導出部３２は、記憶部３１に記憶されるテーブル３３を参照することによって、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率に基づいて目標電圧Ｖｅを導出する。

【0055】

第２制御部２４は、第１制御部２３と同様に、α：コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサ、β：各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは、γ：それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。

【0056】

第２制御部２４は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する制御部である。第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを出力電圧Ｖｏｕｔの目標値として、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する。第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２からその要求電圧Ｖｄを取得してもよいし、サブ蓄電装置２２を制御する別の制御部から要求電圧Ｖｄを示す信号を受信することによって要求電圧Ｖｄを取得してもよい。また、第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを記憶していてもよい。

【0057】

第２制御部２４は、例えば、サブ蓄電装置２２の充電条件が成立したことに基づいて、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを出力電圧Ｖｏｕｔの目標値として、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する。また、第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の充電条件が成立したことに基づいて、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを示す信号を第１制御部２３に送信する。サブ蓄電装置２２の充電条件は、例えば、サブ蓄電装置２２のＳＯＣが所定値以下となる場合に成立する。

【0058】

本実施形態の第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを示す信号を、定期的に第１制御部２３に送信する。例えば、第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の充電が完了するまでの間、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄを示す信号を、所定時間ごとに第１制御部２３に送信する。

【0059】

ここで、サブ蓄電装置２２の充電中においては、サブ蓄電装置２２のＳＯＣは変動し、それに伴ってサブ蓄電装置２２の充電電圧は変動する。このため、サブ蓄電装置２２の充電中、サブ蓄電装置２２の要求電圧Ｖｄは変動する。これに対応させて、第２制御部２４は、サブ蓄電装置２２の充電中、第１制御部２３に送信する要求電圧Ｖｄを示す信号を変更している。

【0060】

次に、第１制御部２３が行う処理について説明する。本実施形態では、第１制御部２３は、第２制御部２４から要求電圧Ｖｄを示す信号を受信した場合に、図２に示す処理を行う。第１制御部２３は、第２制御部２４から要求電圧Ｖｄを示す信号を受信するたびに、図２に示す処理を繰り返す。図２に示す処理は、第１制御部２３がメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０に第２動作を行わせる処理である。

【0061】

図２に示すように、第１制御部２３は、ステップＳ１１において、センサ１９からメイン蓄電装置１８の電圧を取得する。
第１制御部２３は、ステップＳ１２において、テーブル３３を参照することによって目標電圧Ｖｅを導出する。すなわち、第１制御部２３は、ステップＳ１１で取得した要求電圧Ｖｄと記憶部３１に記憶されているテーブル３３とに基づいて、目標電圧Ｖｅを導出する。

【0062】

第１制御部２３は、ステップＳ１２において、目標電圧Ｖｅを導出する導出部３２として機能する。この点で、第１制御部２３は、目標電圧Ｖｅを導出する導出部３２を有するといえる。第１制御部２３は、記憶部３１に記憶されるプログラムを実行することによって、導出部３２として機能する。

【0063】

第１制御部２３は、ステップＳ１３において、第２変換電圧Ｖ２が目標電圧ＶｅとなるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。具体的には、第１制御部２３は、ステップＳ１１で取得した電圧であって且つ第２端子２６に入力されるメイン蓄電装置１８の電圧を、ステップＳ１２で導出した目標電圧Ｖｅに変換するように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。すなわち、第１制御部２３は、ステップＳ１２で導出した目標電圧Ｖｅを第２変換電圧Ｖ２の目標値として、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０に第２動作を行わせる。これにより、第１端子２５から目標電圧Ｖｅが出力され、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に目標電圧Ｖｅが入力される。その結果、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が向上する。

【0064】

第１制御部２３は、ステップＳ１３の処理を終えると、処理を終了する。第１制御部２３は、第２制御部２４から要求電圧Ｖｄを示す信号を再び受信すると、再度この処理を実行する。そのため、要求電圧Ｖｄが変動した場合でも、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、変換効率の高い状態で維持される。

【0065】

次に、上述した実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、第１動作と第２動作とを行う双方向コンバータである。第１動作は、第１端子２５に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第１変換電圧Ｖ１の直流電力をメイン蓄電装置１８に向けて出力する動作である。第２動作は、第２端子２６に入力される直流電力を電圧変換し、その変換された第２変換電圧Ｖ２の直流電力をサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に向けて出力する動作である。メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、第２変換電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｅとなるように第２動作を行う。

【0066】

上記構成によれば、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第１動作を行うことにより、メイン蓄電装置１８が充電される。メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第２動作を行うことにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対して第２変換電圧Ｖ２の直流電力が供給される。

【0067】

ここで、サブ蓄電装置２２の要求電圧ＶｄとサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率とに基づいて、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の入力電圧Ｖｉｎの目標値である目標電圧Ｖｅを導出することにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が要求電圧Ｖｄの電力を出力するにあたり、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が高い入力電圧Ｖｉｎを目標電圧Ｖｅとして導出できる。そして、第２変換電圧Ｖ２が目標電圧ＶｅとなるようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０が第２動作を行うことにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に目標電圧Ｖｅの直流電力が入力される。サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、目標電圧Ｖｅの直流電力が入力されることによって、要求電圧Ｖｄの直流電力を出力するにあたり効率よく電力を変換できる。また、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が向上することによって、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１を冷却するための構成を簡易にできる。

【0068】

（２）要求電圧Ｖｄは、サブ蓄電装置２２の充電電圧である。
上記構成によれば、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１が充電電圧の電力を出力することによって、サブ蓄電装置２２が充電される。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率を高くしつつ、サブ蓄電装置２２を充電できる。

【0069】

（３）導出部３２は、テーブル３３を参照することによって目標電圧Ｖｅを導出する。
サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の具体的な回路構成に依存する。このため、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の具体的な回路構成に応じて、要求電圧Ｖｄに対応する目標電圧Ｖｅが異なるとともに、要求電圧Ｖｄの変化に対する目標電圧Ｖｅの変化態様も異なる。したがって、計算によって目標電圧Ｖｅを導出するのは煩雑な場合がある。

【0070】

この点、上記構成によれば、予めテーブル３３に要求電圧Ｖｄと目標電圧Ｖｅとが対応付けられているため、複雑な計算を行うことなく目標電圧Ｖｅを導出できる。
（４）第２制御部２４は、第１制御部２３に要求電圧Ｖｄを示す信号を送信する。

【0071】

上記構成によれば、導出部３２は、第２制御部２４から送信される要求電圧Ｖｄを示す信号とサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率とに基づいて、目標電圧Ｖｅを導出できる。

【0072】

（５）サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６と第１端子２５とを接続する第１接続線２７に接続される。
上記構成によれば、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０との間に接続される。これにより、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１には、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される直流電力だけでなく、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６から出力される直流電力が入力される。したがって、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される直流電力だけでなく、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６から出力される直流電力も変換できる。

【0073】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○テーブル３３に格納される目標電圧Ｖｅは、これと対応する要求電圧Ｖｄを出力するにあたってサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が最大となる電圧値に限らない。例えば、目標電圧Ｖｅは、変換効率が閾値以上となる電圧値であってもよい。ここで閾値とは、例えば９０％である。この場合、目標電圧Ｖｅは、変換効率が９０％以上となる電圧値であればよい。

【0074】

○第１制御部２３は、計算することによって目標電圧Ｖｅを導出してもよい。例えば、第１制御部２３は、変換効率を示す関数データを有し、当該関数データを用いて今回の要求電圧Ｖｄに対応する目標電圧Ｖｅを導出する構成でもよい。関数データは、例えば要求電圧Ｖｄを変数パラメータとして含み、且つ、変換効率が閾値以上又は最大となるようにサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の具体的な回路構成に対応させて設定されたものであるとよい。

【0075】

○負荷は、サブ蓄電装置２２に限らず、その他の補機でもよい。例えば、負荷は、フォグランプでもよいし、ルームライトでもよいし、オーディオでもよい。この場合、負荷の要求電圧Ｖｄは、補機の動作電圧である。

【0076】

○サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、複数設けられていてもよい。例えば、複数のサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、それぞれが並列に接続された状態で、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０と接続されてもよい。この変更例では、複数のサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、異なる複数の負荷とそれぞれ接続される。メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、複数のサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１のうち、何れか１つのサブＤＣ／ＤＣコンバータ２１の変換効率が高くなる第２変換電圧Ｖ２を出力するように、第２動作を行う。

【0077】

○第１制御部２３は、第２動作を行う場合に、第２変換電圧Ｖ２を示す信号を第２制御部２４に送信してもよい。これにより、第２制御部２４は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力される電圧値を把握できる。

【0078】

○車両１４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６とは別の構成から、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２０の第１端子２５に直流電力が供給されるように構成されてもよい。すなわち、車両１４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１６を備えていなくともよい。例えば、車両１４は、ＡＣ給電装置１２及びＤＣ給電装置１３とは別の給電装置からメインＤＣ／ＤＣコンバータ２０の第１端子２５に直流電力が供給されるように構成されてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１１…電源システム、１２…第１給電装置、１３…第２給電装置、１４…車両、１５…ＡＣインレット、１６…ＡＣ／ＤＣ変換回路、１７…ＤＣインレット、１８…メイン蓄電装置、１９…センサ、２０…メインＤＣ／ＤＣコンバータ、２１…サブＤＣ／ＤＣコンバータ、２２…サブ蓄電装置、２３…第１制御部、２４…第２制御部、２５…第１端子、２６…第２端子、２７…第１接続線、２８…第２接続線、３１…記憶部、３２…導出部、３３…テーブル、Ｖ１…第１変換電圧、Ｖ２…第２変換電圧、Ｖｉｎ…入力電圧、Ｖｏｕｔ…出力電圧。

【図1】

【図2】