特許 7342796 電力システム及び充電装置

(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】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】電力システム及び充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20230905BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20230905BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20230905BHJP

   B60L 50/60 20190101ALN20230905BHJP

   B60L 53/14 20190101ALN20230905BHJP

   B60L 53/30 20190101ALN20230905BHJP

   B60L 53/53 20190101ALN20230905BHJP

   B60L 53/62 20190101ALN20230905BHJP

   B60L 58/12 20190101ALN20230905BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 303C

H02J7/00 P

H02J7/00 X

H01M10/44 P

H02J7/34 D

H02J7/34 J

B60L50/60

B60L53/14

B60L53/30

B60L53/53

B60L53/62

B60L58/12

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020097708

(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公開番号】P2021191203

(43)【公開日】2021-12-13

【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】柳原 卓朗

【審査官】辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１４０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２００１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６８７３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１４８６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３３２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２３８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０３５１７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１２５０９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／３０

Ｂ６０Ｌ ５３／５３

Ｂ６０Ｌ ５３／６２

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電する電力システムであって、
前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第１系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第２系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置と、
前記対象蓄電装置のＳＯＣである対象ＳＯＣ、及び、前記電源用蓄電装置のＳＯＣである電源ＳＯＣに基づいて、前記充電モードを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象ＳＯＣの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする電力システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記対象ＳＯＣが予め定められた系統対象閾値よりも低く且つ前記電源ＳＯＣが予め定められた電源閾値以上である場合には前記充電モードを前記第２系統モードに設定し、前記対象ＳＯＣが前記系統対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記第１系統モードに設定する請求項１に記載の電力システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記対象ＳＯＣが前記系統対象閾値よりも低く且つ前記電源ＳＯＣが前記電源閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第１系統モードに設定する請求項２に記載の電力システム。

【請求項4】

前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、
前記対象ＳＯＣが予め定められた第１対象値以下である場合には第１電力であり、前記対象ＳＯＣが前記第１対象値よりも高い第２対象値以上である場合には第２電力であり、前記第１対象値から前記第２対象値に向かうに従って低下するものであり、
前記系統電源が出力可能な最大電力である系統最大電力は、前記第２電力よりも高く且つ前記第１電力よりも低く、
前記系統対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記系統最大電力となる前記対象ＳＯＣである請求項２又は請求項３に記載の電力システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記充電モードが前記第２系統モードである場合には、前記対象ＳＯＣの変化に応じて、前記系統電源から出力される系統電力を前記系統最大電力に維持しつつ前記電源用蓄電装置から出力される電源電力を可変制御する請求項４に記載の電力システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記電源ＳＯＣが予め定められた電源閾値以上である状況下において前記対象ＳＯＣが予め定められた電源対象閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第２系統モードに設定する一方、前記電源ＳＯＣが前記電源閾値以上である状況下において前記対象ＳＯＣが前記電源対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記電源モードに設定する請求項１に記載の電力システム。

【請求項7】

前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、
前記対象ＳＯＣが予め定められた第１対象値以下である場合には第１電力であり、前記対象ＳＯＣが前記第１対象値よりも高い第２対象値以上である場合には第２電力であり、前記第１対象値から前記第２対象値に向かうに従って低下するものであり、
前記電源用蓄電装置が出力可能な最大電力である電源最大電力は、前記第２電力よりも高く且つ前記第１電力よりも低く、
前記電源対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記電源最大電力となる前記対象ＳＯＣである請求項６に記載の電力システム。

【請求項8】

前記充電装置は、
第１の１次側巻線、及び、前記電源用蓄電装置が接続される第１中間タップを有する第１の２次側巻線を備えた第１トランスと、
前記第１の１次側巻線と直列に接続された第２の１次側巻線、及び、前記対象蓄電装置が接続される第２中間タップを有する第２の２次側巻線を備えた第２トランスと、
前記系統電源と接続されるとともに前記第１の１次側巻線及び前記第１の２次側巻線の直列接続体に接続された電力変換回路であって、１次側スイッチング素子を有する１次側回路と、
前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、前記第１中間タップと前記電源用蓄電装置との間に設けられる第１の２次側コイルと、前記第１の２次側巻線に接続された第１の２次側スイッチング素子とを有する第１の２次側回路と、
前記第１の２次側回路と前記対象蓄電装置との間に設けられる電力変換回路であって、前記第２中間タップと前記対象蓄電装置との間に設けられる第２の２次側コイルと、前記第２の２次側巻線に接続された第２の２次側スイッチング素子と、を有する第２の２次側回路と、
前記第１の２次側回路及び前記第２の２次側回路の間に設けられた中間コンデンサと、
を備え、
前記制御部は、前記１次側スイッチング素子、前記第１の２次側スイッチング素子、及び前記第２の２次側スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御する請求項１～７のうちいずれか一項に記載の電力システム。

【請求項9】

前記充電装置は、
前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、
前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、第１変換スイッチング素子を有する第１変換回路と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換回路及び前記第１変換回路の双方に接続された電力変換回路であって、第２変換スイッチング素子を有する第２変換回路と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換回路と前記第２変換回路との間に設けられ、前記第１変換回路に接続された中間コンデンサと、
を備え、前記第２変換回路によって変換された直流電力を前記対象蓄電装置に出力するものであり、
前記制御部は、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路、前記第１変換スイッチング素子及び前記第２変換スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御する請求項１～７のうちいずれか一項に記載の電力システム。

【請求項10】

系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するのに用いられるものであって、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第１系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第２系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置であって、
前記対象蓄電装置のＳＯＣである対象ＳＯＣ、及び、前記電源用蓄電装置のＳＯＣである電源ＳＯＣに基づいて、前記充電モードを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象ＳＯＣの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力システム及び充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、電源用蓄電装置としての蓄電池を系統電源としての電力系統に系統連系させた電力システムについて記載されている。当該電力システムでは、電源用蓄電装置から出力される電力は、系統電力に変換されて電力系統に出力され、系統電力として負荷に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－６８６１８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、電源用蓄電装置を有する電力システムでは、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を電源として用いて対象蓄電装置を充電することが考えられる。この場合、状況に応じて、対象蓄電装置の充電に用いる電源を切り替えたい場合がある。

【0005】

特に、対象蓄電装置を充電する場合、対象蓄電装置の充電に伴い対象蓄電装置のＳＯＣが変化する。すると、対象蓄電装置の充電に適した電力が変化し、その結果充電に適した電力を供給することができなかったり、意図しない電力が供給されたりすることが生じ得る。

【0006】

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を好適に充電することができる電力システム及び充電装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する電力システムは、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するものであって、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第１系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第２系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有する充電装置と、前記対象蓄電装置のＳＯＣである対象ＳＯＣ、及び、前記電源用蓄電装置のＳＯＣである電源ＳＯＣに基づいて、前記充電モードを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象ＳＯＣの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする。

【0008】

かかる構成によれば、対象蓄電装置を充電する充電モードとして、第１系統モード、第２系統モード及び電源モードがあるため、系統電源又は電源用蓄電装置のいずれか一方を用いて対象蓄電装置を充電したり、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電したりすることができる。また、対象ＳＯＣ及び電源ＳＯＣに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。

【0009】

特に、対象蓄電装置の充電中、対象ＳＯＣは変化する。対象ＳＯＣが変化すると、対象蓄電装置の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、対象蓄電装置の充電中、対象ＳＯＣの変化に応じて充電モードが切り替わるため、対象ＳＯＣの変化に伴う対象蓄電装置の充電に適した電力の変化に充電モードを追従させることができる。したがって、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。

【0010】

上記電力システムについて、前記制御部は、前記対象ＳＯＣが予め定められた系統対象閾値よりも低く且つ前記電源ＳＯＣが予め定められた電源閾値以上である場合には前記充電モードを前記第２系統モードに設定し、前記対象ＳＯＣが前記系統対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記第１系統モードに設定するとよい。

【0011】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、対象ＳＯＣが系統対象閾値よりも低く且つ電源ＳＯＣが電源閾値以上である場合には充電モードが第２系統モードに設定される。これにより、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電することができるため、大電力に対応できる。

【0012】

また、充電モードを第２系統モードにする条件として、電源ＳＯＣが電源閾値以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置が劣化したりすることを抑制できる。

【0013】

一方、対象ＳＯＣが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象ＳＯＣが系統対象閾値以上である場合には充電モードが第１系統モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置を使用することなく充電に適した電力を供給することができる。

【0014】

上記電力システムについて、前記制御部は、前記対象ＳＯＣが前記系統対象閾値よりも低く且つ前記電源ＳＯＣが前記電源閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第１系統モードに設定するとよい。

【0015】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣが系統対象閾値よりも低い場合であっても電源ＳＯＣが電源閾値よりも低い場合には、電源用蓄電装置を使用することなく、系統電源のみを用いて対象蓄電装置の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、対象蓄電装置の充電を行うことができる。

【0016】

上記電力システムについて、前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、前記対象ＳＯＣが予め定められた第１対象値以下である場合には第１電力であり、前記対象ＳＯＣが前記第１対象値よりも高い第２対象値以上である場合には第２電力であり、前記第１対象値から前記第２対象値に向かうに従って低下するものであり、前記系統電源が出力可能な最大電力である系統最大電力は、前記第２電力よりも高く且つ前記第１電力よりも低く、前記系統対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記系統最大電力となる前記対象ＳＯＣであるとよい。

【0017】

かかる構成によれば、対象蓄電装置の充電に適した電力が系統最大電力となるまでは充電モードが第２系統モードとなり、対象蓄電装置の充電に適した電力が系統最大電力よりも小さくなると、充電モードが第２系統モードから第１系統モードに切り替わる。これにより、系統最大電力が第１電力と第２電力との間に設定されている状況下において対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。

【0018】

上記電力システムについて、前記制御部は、前記充電モードが前記第２系統モードである場合には、前記対象ＳＯＣの変化に応じて、前記系統電源から出力される系統電力を前記系統最大電力に維持しつつ前記電源用蓄電装置から出力される電源電力を可変制御するとよい。

【0019】

かかる構成によれば、系統電力が系統最大電力に維持されるため、電源電力をなるべく小さくすることができる。これにより、電源用蓄電装置の充放電を抑制でき、それを通じて電源用蓄電装置の劣化を抑制できる。

【0020】

上記電力システムについて、前記制御部は、前記電源ＳＯＣが予め定められた電源閾値以上である状況下において前記対象ＳＯＣが予め定められた電源対象閾値よりも低い場合には前記充電モードを前記第２系統モードに設定する一方、前記電源ＳＯＣが前記電源閾値以上である状況下において前記対象ＳＯＣが前記電源対象閾値以上である場合には前記充電モードを前記電源モードに設定するとよい。

【0021】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、電源ＳＯＣが電源閾値以上であり且つ対象ＳＯＣが電源対象閾値よりも低い場合には充電モードが第２系統モードに設定される。これにより、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電することができるため、大電力に対応できる。

【0022】

一方、対象ＳＯＣが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、電源ＳＯＣが電源閾値以上であり且つ対象ＳＯＣが電源対象閾値以上である場合には充電モードが電源モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置のみを用いて充電に適した電力を供給することができる。

【0023】

また、充電モードを第２系統モード又は電源モードに設定する条件として、電源ＳＯＣが電源閾値以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置が劣化したりすることを抑制できる。

【0024】

上記電力システムについて、前記対象蓄電装置の充電に適した電力は、前記対象ＳＯＣが予め定められた第１対象値以下である場合には第１電力であり、前記対象ＳＯＣが前記第１対象値よりも高い第２対象値以上である場合には第２電力であり、前記第１対象値から前記第２対象値に向かうに従って低下するものであり、前記電源用蓄電装置が出力可能な最大電力である電源最大電力は、前記第２電力よりも高く且つ前記第１電力よりも低く、前記電源対象閾値は、前記対象蓄電装置の充電に適した電力が前記電源最大電力となる前記対象ＳＯＣであるとよい。

【0025】

かかる構成によれば、対象蓄電装置の充電に適した電力が電源最大電力となるまでは充電モードが第２系統モードとなり、対象蓄電装置の充電に適した電力が電源最大電力よりも小さくなると、充電モードが第２系統モードから電源モードに切り替わる。これにより、電源最大電力が第１電力と第２電力との間に設定されている状況下において、電源用蓄電装置を優先して使用しつつ、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。

【0026】

上記電力システムについて、前記充電装置は、第１の１次側巻線、及び、前記電源用蓄電装置が接続される第１中間タップを有する第１の２次側巻線を備えた第１トランスと、前記第１の１次側巻線と直列に接続された第２の１次側巻線、及び、前記対象蓄電装置が接続される第２中間タップを有する第２の２次側巻線を備えた第２トランスと、前記系統電源と接続されるとともに前記第１の１次側巻線及び前記第１の２次側巻線の直列接続体に接続された電力変換回路であって、１次側スイッチング素子を有する１次側回路と、前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、前記第１中間タップと前記電源用蓄電装置との間に設けられる第１の２次側コイルと、前記第１の２次側巻線に接続された第１の２次側スイッチング素子とを有する第１の２次側回路と、前記第１の２次側回路と前記対象蓄電装置との間に設けられる電力変換回路であって、前記第２中間タップと前記対象蓄電装置との間に設けられる第２の２次側コイルと、前記第２の２次側巻線に接続された第２の２次側スイッチング素子と、を有する第２の２次側回路と、前記第１の２次側回路及び前記第２の２次側回路の間に設けられた中間コンデンサと、を備え、前記制御部は、前記１次側スイッチング素子、前記第１の２次側スイッチング素子、及び前記第２の２次側スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御するとよい。

【0027】

かかる構成によれば、１次側スイッチング素子、第１の２次側スイッチング素子、第２の２次側スイッチング素子を制御することにより、充電モードを制御しつつ対象蓄電装置の充電を行うことができる。

【0028】

上記電力システムについて、前記充電装置は、前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、前記電源用蓄電装置に接続される電力変換回路であって、第１変換スイッチング素子を有する第１変換回路と、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路及び前記第１変換回路の双方に接続された電力変換回路であって、第２変換スイッチング素子を有する第２変換回路と、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路と前記第２変換回路との間に設けられ、前記第１変換回路に接続された中間コンデンサと、を備え、前記第２変換回路によって変換された直流電力を前記対象蓄電装置に出力するものであり、前記制御部は、前記ＡＣ／ＤＣ変換回路、前記第１変換スイッチング素子及び前記第２変換スイッチング素子を制御することにより前記充電モードを制御するとよい。

【0029】

かかる構成によれば、ＡＣ／ＤＣ変換回路、第１変換回路の第１変換スイッチング素子及び第２変換回路の第２変換スイッチング素子を制御することによって、充電モードを制御しつつ対象蓄電装置を充電できる。

【0030】

上記目的を達成する充電装置は、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を充電するのに用いられ、前記対象蓄電装置を充電する充電モードとして、前記系統電源を用いる第１系統モードと、前記系統電源及び前記電源用蓄電装置の双方を用いる第２系統モードと、前記電源用蓄電装置を用いる電源モードと、を有するものであって、前記対象蓄電装置のＳＯＣである対象ＳＯＣ、及び、前記電源用蓄電装置のＳＯＣである電源ＳＯＣに基づいて、前記充電モードを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記対象蓄電装置の充電中、前記対象ＳＯＣの変化に応じて前記充電モードを切り替えることを特徴とする。

【0031】

かかる構成によれば、対象蓄電装置を充電する充電モードとして、第１系統モード、第２系統モード及び電源モードがあるため、系統電源又は電源用蓄電装置のいずれか一方を用いて対象蓄電装置を充電したり、系統電源及び電源用蓄電装置の双方を用いて対象蓄電装置を充電したりすることができる。また、対象ＳＯＣ及び電源ＳＯＣに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。

【0032】

特に、対象蓄電装置の充電中、対象ＳＯＣは変化する。対象ＳＯＣが変化すると、対象蓄電装置の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、対象蓄電装置の充電中、対象ＳＯＣの変化に応じて充電モードが切り替わるため、対象ＳＯＣの変化に伴って対象蓄電装置の充電に適した電力が変化した場合であっても、当該充電に適した電力に対して充電モードを追従させることができる。したがって、対象蓄電装置の充電を好適に行うことができる。

【発明の効果】

【0033】

この発明によれば、系統電源及び電源用蓄電装置の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置を好適に充電することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】第１実施形態の充電装置及び電力システムの概要を示す回路図。

【図2】第１実施形態の充電制御処理を示すフローチャート。

【図3】対象ＳＯＣと充電に適した電力との関係を示すグラフ。

【図4】車両用蓄電装置の充電中の目標電力、系統目標電力及び電源目標電力の時間変化を示すグラフ。

【図5】第２実施形態の充電制御処理を示すフローチャート。

【図6】第３実施形態の充電装置の概要を示す回路図。

【発明を実施するための形態】

【0035】

（第１実施形態）
以下、電力システム及び充電装置の第１実施形態について説明する。本実施形態では、充電装置は、工場や商業施設などに設置されている。すなわち、本実施形態の電力システムは、家庭用ではなく商業用または産業用である。

【0036】

図１及び図２に示すように、本実施形態の電力システム１０は、車両２０に設けられた対象蓄電装置としての車両用蓄電装置２１を充電するものであり、系統電源１１とは異なる電源用蓄電装置１２と、充電装置３０と、を備えている。

【0037】

系統電源１１は、例えば３相の系統電力Ｐａを出力するものである。系統電源１１が供給可能な系統電力Ｐａの最大値である系統最大電力Ｐａｍａｘは、電力会社との契約内容又は他の電力システムの電力使用状況等に応じて変動する。

【0038】

電源用蓄電装置１２は、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。電源用蓄電装置１２の電圧である電源電圧Ｖｐは、電源用蓄電装置１２のＳＯＣ（充電状態）に応じて変動する。一例としては、電源電圧Ｖｐは、電源用蓄電装置１２のＳＯＣが高くなるに従って高くなる。詳細には、電源電圧Ｖｐは、最小電源電圧Ｖｐｍｉｎから最大電源電圧Ｖｐｍａｘまでの範囲内に亘って変動する。

【0039】

車両２０は、対象蓄電装置としての車両用蓄電装置２１の他に、車両用蓄電装置２１の制御を行う車両ＥＣＵ２２と、を備えている。
車両用蓄電装置２１は、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。本実施形態では、充電電圧Ｖｒの直流電力が車両用蓄電装置２１に入力されることにより、車両用蓄電装置２１の充電が行われる。このため、充電電圧Ｖｒは、車両用蓄電装置２１の電圧であり、車両用蓄電装置２１が充電するのに必要な要求電圧といえる。また、充電電圧Ｖｒは、負荷の要求電圧ともいえる。

【0040】

車両用蓄電装置２１の電圧である充電電圧Ｖｒは、車両用蓄電装置２１の種類やＳＯＣ（充電状態）に応じて変動する。例えば、車両用蓄電装置２１がリチウムイオン電池である場合と鉛蓄電池である場合とで充電電圧Ｖｒは異なる。また、一般的に、充電電圧Ｖｒは、車両用蓄電装置２１のＳＯＣが高くなるに従って高くなる。

【0041】

ここで、本電力システム１０において想定される充電電圧Ｖｒの最小値を最小充電電圧Ｖｒｍｉｎといい、充電電圧Ｖｒの最大値を最大充電電圧Ｖｒｍａｘという。充電電圧Ｖｒは、最小充電電圧Ｖｒｍｉｎから最大充電電圧Ｖｒｍａｘまでの範囲内に亘って変動する。

【0042】

本実施形態では、最小電源電圧Ｖｐｍｉｎは最小充電電圧Ｖｒｍｉｎよりも低く、最大電源電圧Ｖｐｍａｘは最小充電電圧Ｖｒｍｉｎよりも高い。詳細には、Ｖｐｍｉｎ＜Ｖｒｍｉｎ＜Ｖｐｍａｘ＜Ｖｒｍａｘとなっている。このため、両蓄電装置１２，２１のＳＯＣに応じて、電源電圧Ｖｐが充電電圧Ｖｒよりも低くなる場合と、電源電圧Ｖｐが充電電圧Ｖｒよりも高くなる場合とがある。なお、電源用蓄電装置１２及び車両用蓄電装置２１の具体的な構成は任意である。

【0043】

なお、最大充電電圧Ｖｒｍａｘは、最大電源電圧Ｖｐｍａｘよりも高く設定されている。これにより、本電力システム１０に適用可能な車両用蓄電装置２１の範囲を広げることができる。したがって、汎用性の向上を図ることができる。

【0044】

車両ＥＣＵ２２は、車両用蓄電装置２１の充電に関する制御を行うものである。車両ＥＣＵ２２は、充電装置３０と電気的に接続可能に構成されている。車両ＥＣＵ２２は、充電装置３０と電気的に接続された場合には、充電装置３０と通信を行うことにより、車両用蓄電装置２１のＳＯＣなどの必要な情報を送信する。

【0045】

充電装置３０は、車両２０と電気的に接続するのに用いられる負荷接続部としてのコネクタ４０を有している。コネクタ４０が車両２０に接続されることにより、充電装置３０と、車両用蓄電装置２１及び車両ＥＣＵ２２とが電気的に接続される。コネクタ４０は、負荷と充電装置３０とを接続するための接続部ともいえる。

【0046】

図２に示すように、コネクタ４０は、車両用蓄電装置２１の正極端子に接続される正極負荷入力端子４１と、車両用蓄電装置２１の負極端子に接続される負極負荷入力端子４２と、車両ＥＣＵ２２と接続される制御端子４３と、を有している。

【0047】

充電装置３０は、負極蓄電入力端子３５と負極負荷入力端子４２とを接続する負極配線４４を有している。これにより、電源用蓄電装置１２と車両用蓄電装置２１との負極同士が電気的に接続される。

【0048】

本実施形態では、説明の便宜上、コネクタ４０の数は１つとする。ただし、これに限られず、充電装置３０は、互いに並列に接続された複数のコネクタ４０を有しており、複数の車両２０と同時に接続可能となっている構成でもよい。この場合、充電装置３０は、複数の車両２０に対して同時に電力供給を行うことができる。

【0049】

以上のとおり、充電装置３０は、系統電源１１、電源用蓄電装置１２及び車両２０（詳細には車両用蓄電装置２１）に接続可能に構成されている。そして、充電装置３０は、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の少なくとも一方を用いて車両用蓄電装置２１の充電を行うものである。充電装置３０の詳細な構成については後述する。

【0050】

充電装置３０について以下に詳細に説明する。
図１に示すように、充電装置３０は、フィルタ回路５０と、第１トランス６０と、第２トランス７０と、１次側回路８０と、第１の２次側回路としての昇圧回路９０と、第２の２次側回路としての降圧回路１００と、制御ＥＣＵ１２０と、を備えている。

【0051】

フィルタ回路５０は、系統入力端子３１～３３から入力された系統電力Ｐａに含まれるノイズを低減するものである。フィルタ回路５０は、例えばフィルタインダクタ５１とフィルタコンデンサ５２とを有するＬＣ回路である。ただし、これに限られず、フィルタ回路５０の具体的な構成は任意である。

【0052】

第１トランス６０は、第１の１次側巻線６１及び第１の２次側巻線６２を有している。すなわち、第１トランス６０は、所謂絶縁型である。
第１の２次側巻線６２は、第１中間タップ６２ａを有している。第１中間タップ６２ａは電源用蓄電装置１２に接続される。詳細には、第１中間タップ６２ａは、正極蓄電入力端子３４に接続されている。これにより、第１中間タップ６２ａは、電源用蓄電装置１２の正極端子に接続されることとなる。

【0053】

第２トランス７０は、第２の１次側巻線７１及び第２の２次側巻線７２を有している。すなわち、第２トランス７０は、所謂絶縁型である。第１の１次側巻線６１と第２の１次側巻線７１とは直列に接続されている。

【0054】

第２の２次側巻線７２は、第２中間タップ７２ａを有している。第２中間タップ７２ａは車両２０に接続される。詳細には、第２中間タップ７２ａは、コネクタ４０に接続されており、より具体的には正極負荷入力端子４１に接続されている。

【0055】

１次側回路８０は、系統入力端子３１～３３と両トランス６０，７０との間に設けられている。１次側回路８０は、フィルタ回路５０を介して系統入力端子３１～３３に接続されており、フィルタ回路５０によってノイズが低減された系統電力Ｐａが１次側回路８０に入力される。１次側回路８０は、両１次側巻線６１，７１の直列接続体に接続されている。

【0056】

１次側回路８０は、例えばマトリックスコンバータである。１次側回路８０は、１次側コイル８１ｕ～８１ｗと、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂと、を備えている。１次側回路８０は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂが周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、交流の電力変換を行う。

【0057】

１次側コイル８１ｕ～８１ｗは、フィルタ回路５０（詳細にはフィルタインダクタ５１）を介して、系統入力端子３１～３３に接続されている。
１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂは、順方向及び逆方向の双方の電圧をＯＮ／ＯＦＦすることができる双方向スイッチング素子である。１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂの具体的な構成は任意であるが、例えば互いに並列に接続された複数のＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ及びダイオードを有するとよい。

【0058】

１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂは、１次側上アームスイッチング素子８２ｕａ，８２ｖａ，８２ｗａと、１次側接続線８３ｕ，８３ｖ，８３ｗによって１次側上アームスイッチング素子８２ｕａ，８２ｖａ，８２ｗａと直列に接続された１次側下アームスイッチング素子８２ｕｂ，８２ｖｂ，８２ｗｂとによって構成されている。

【0059】

１次側上アームスイッチング素子８２ｕａ，８２ｖａ，８２ｗａと１次側下アームスイッチング素子８２ｕｂ，８２ｖｂ，８２ｗｂとの直列接続体は、互いに並列に接続されているとともに両１次側巻線６１，７１の直列接続体に対して並列に接続されている。１次側コイル８１ｕ，８１ｖ，８１ｗは１次側接続線８３ｕ，８３ｖ，８３ｗに接続されている。

【0060】

昇圧回路９０は、例えば電源用蓄電装置１２から出力される電力を昇圧するものである。昇圧回路９０は、第１の２次側巻線６２の中間タップである第１中間タップ６２ａと電源用蓄電装置１２との間に設けられた第１の２次側コイルとしての昇圧コイル９１と、第１の２次側巻線６２に接続された第１の２次側スイッチング素子としての昇圧スイッチング素子９２～９５と、を備えている。

【0061】

昇圧コイル９１は、第１中間タップ６２ａと正極蓄電入力端子３４とを接続する配線上に設けられている。
昇圧スイッチング素子９２～９５は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴである。ただし、これに限られず、昇圧スイッチング素子９２～９５の具体的な構成は任意である。

【0062】

昇圧スイッチング素子９２～９５は、例えば昇圧上アームスイッチング素子９２，９４と、昇圧接続線９６，９７を介して昇圧上アームスイッチング素子９２，９４と直列に接続された昇圧下アームスイッチング素子９３，９５とによって構成されている。

【0063】

第１の２次側巻線６２の一端は第１昇圧接続線９６に接続されており、第１の２次側巻線６２の他端は第２昇圧接続線９７に接続されている。これにより、昇圧スイッチング素子９２～９５が第１の２次側巻線６２に接続されることとなる。

【0064】

昇圧回路９０は、両第１昇圧スイッチング素子９２，９３の直列接続体と、両第２昇圧スイッチング素子９４，９５の直列接続体とを並列に接続する第１昇圧配線９８及び第２昇圧配線９９を有している。第１昇圧配線９８は、両昇圧上アームスイッチング素子９２，９４を接続し、第２昇圧配線９９は、両昇圧下アームスイッチング素子９３，９５を接続している。第２昇圧配線９９は負極配線４４に接続されている。

【0065】

降圧回路１００は、例えば昇圧回路９０から出力される直流電力を降圧させるものである。降圧回路１００は、第２の２次側巻線７２の中間タップである第２中間タップ７２ａと車両用蓄電装置２１との間に設けられた第２の２次側コイルとしての降圧コイル１０１と、第２の２次側巻線７２に接続された第２の２次側スイッチング素子としての降圧スイッチング素子１０２～１０５と、を備えている。

【0066】

降圧コイル１０１は、第２中間タップ７２ａと正極負荷入力端子４１とを接続する配線上に設けられている。
降圧スイッチング素子１０２～１０５は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴである。ただし、これに限られず、降圧スイッチング素子１０２～１０５の具体的な構成は任意である。

【0067】

降圧スイッチング素子１０２～１０５は、例えば降圧上アームスイッチング素子１０２，１０４と、降圧接続線１０６，１０７を介して降圧上アームスイッチング素子１０２，１０４と直列に接続された降圧下アームスイッチング素子１０３，１０５とによって構成されている。

【0068】

第２の２次側巻線７２の一端は第１降圧接続線１０６に接続されており、第２の２次側巻線７２の他端は第２降圧接続線１０７に接続されている。これにより、降圧スイッチング素子１０２～１０５が第２の２次側巻線７２に接続されることとなる。

【0069】

降圧回路１００は、両第１降圧スイッチング素子１０２，１０３の直列接続体と、両第２降圧スイッチング素子１０４，１０５の直列接続体とを並列に接続する第１降圧配線１０８及び第２降圧配線１０９を有している。第１降圧配線１０８は、両降圧上アームスイッチング素子１０２，１０４を接続し、第２降圧配線１０９は、両降圧下アームスイッチング素子１０３，１０５を接続している。

【0070】

昇圧回路９０と降圧回路１００とは接続されている。詳細には、第１降圧配線１０８と第１昇圧配線９８とが接続されており、第２降圧配線１０９と第２昇圧配線９９とが接続されている。これにより、昇圧回路９０から出力された電力は降圧回路１００に入力され、当該降圧回路１００によって電圧値を下げる変換が行われる。

【0071】

充電装置３０は、昇圧回路９０と降圧回路１００との間に設けられた中間コンデンサ１１０を備えている。中間コンデンサ１１０の一端は、第１昇圧配線９８及び第１降圧配線１０８に接続されており、中間コンデンサ１１０の他端は、第２昇圧配線９９及び第２降圧配線１０９に接続されている。

【0072】

かかる構成においては、昇圧スイッチング素子９２～９５は、中間コンデンサ１１０を介して降圧回路１００（詳細には降圧スイッチング素子１０２～１０５）に接続されているとも言える。また、降圧スイッチング素子１０２～１０５は、中間コンデンサ１１０を介して昇圧回路９０（詳細には昇圧スイッチング素子９２～９５）に接続されているとも言える。

【0073】

制御ＥＣＵ１２０は、１次側回路８０、昇圧回路９０、及び降圧回路１００を制御するものである。制御ＥＣＵ１２０は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ、昇圧スイッチング素子９２～９５、及び降圧スイッチング素子１０２～１０５を制御することにより、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の少なくとも一方を用いて車両用蓄電装置２１の充電を行うように構成されている。

【0074】

制御ＥＣＵ１２０の具体的なハードウェア構成は任意である。例えば、制御ＥＣＵ１２０は、スイッチング制御を行うための専用のハードェア回路を有する構成でもよいし、スイッチング制御を行うための制御プログラムや必要な情報が記憶されたメモリと、制御プログラムに基づいてスイッチング制御を行うＣＰＵとを有する構成でもよい。

【0075】

充電装置３０は、電源電圧Ｖｐを検出する電源電圧センサ１２１と、充電電圧Ｖｒを検出する充電電圧センサ１２２と、を備えている。電源電圧センサ１２１は、両蓄電入力端子３４，３５間の電圧を検出することにより電源電圧Ｖｐを検出し、その検出結果を制御ＥＣＵ１２０に出力する。充電電圧センサ１２２は、両負荷入力端子４１，４２間の電圧を検出することにより充電電圧Ｖｒを検出し、その検出結果を制御ＥＣＵ１２０に出力する。これにより、制御ＥＣＵ１２０は、電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒを把握できる。

【0076】

また、制御ＥＣＵ１２０は、制御端子４３を介して車両ＥＣＵ２２と接続されており、車両ＥＣＵ２２と通信を行うことができる。例えば、車両ＥＣＵ２２は、制御ＥＣＵ１２０に対して要求電力を通知する。制御ＥＣＵ１２０は、要求電力と同一の電力又は要求電力に近い電力を供給するように１次側回路８０、昇圧回路９０及び降圧回路１００を制御する。

【0077】

制御ＥＣＵ１２０によるスイッチング制御について以下に詳細に説明する。
本実施形態の充電装置３０は、車両用蓄電装置２１の充電を行う充電モードとして、少なくとも系統電源１１を用いて車両用蓄電装置２１の充電を行う系統モードと、電源用蓄電装置１２を用いて車両用蓄電装置２１の充電を行う電源モードと、を有している。系統モードは、系統電源１１を用いる第１系統モードと、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いる第２系統モードと、を含む。制御ＥＣＵ１２０は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ、昇圧スイッチング素子９２～９５及び降圧スイッチング素子１０２～１０５を制御することにより充電モードを制御する。

【0078】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、系統モードでは、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ、昇圧スイッチング素子９２～９５、降圧スイッチング素子１０２～１０５を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、系統電源１１、又は、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２を用いて車両用蓄電装置２１の充電を行う。

【0079】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、系統電力Ｐａの電力変換が行われるように１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂを周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。
そして、制御ＥＣＵ１２０は、第１トランス６０から出力される交流電力が直流電力に変換され、且つ、中間コンデンサ１１０に入力される中間電圧Ｖｍが電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒよりも高い値となるように昇圧スイッチング素子９２～９５を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。

【0080】

中間電圧Ｖｍは、最大電源電圧Ｖｐｍａｘよりも高い電圧に設定されている。また、本実施形態の中間電圧Ｖｍは、充電電圧Ｖｒよりも高い電圧であり、詳細には最大充電電圧Ｖｒｍａｘよりも高く設定されている。制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍと電源電圧Ｖｐとの電圧比に対応させて昇圧スイッチング素子９２～９５のデューティ比を制御する。

【0081】

制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍの直流電力が、充電電圧Ｖｒの直流電力に変換されるように降圧スイッチング素子１０２～１０５を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。すなわち、制御ＥＣＵ１２０は、系統モード時では、中間電圧Ｖｍが電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒよりも高くなるように昇圧回路９０を制御し、中間電圧Ｖｍの直流電力が充電電圧Ｖｒの直流電力となるように降圧回路１００を制御する。

【0082】

なお、昇圧スイッチング素子９２～９５及び降圧スイッチング素子１０２～１０５のスイッチング態様については任意であるが、例えば、制御ＥＣＵ１２０は、昇圧スイッチング素子９２～９５のスイッチングパターンを第１パターンと第２パターンとに交互に切り替える。第１パターンは、第１昇圧上アームスイッチング素子９２及び第２昇圧下アームスイッチング素子９５がＯＮ状態であり且つ第１昇圧下アームスイッチング素子９３及び第２昇圧上アームスイッチング素子９４がＯＦＦ状態であるスイッチングパターンである。第２パターンは、第１昇圧上アームスイッチング素子９２及び第２昇圧下アームスイッチング素子９５がＯＦＦ状態であり且つ第１昇圧下アームスイッチング素子９３及び第２昇圧上アームスイッチング素子９４がＯＮ状態であるスイッチングパターンである。

【0083】

ここで、降圧回路１００から車両用蓄電装置２１に向けて流れる電流は、降圧スイッチング素子１０２～１０５のデューティ比に応じて変化する。このため、制御ＥＣＵ１２０は、降圧スイッチング素子１０２～１０５のデューティ比を制御することにより、車両用蓄電装置２１を充電する電力を制御することができる。

【0084】

また、系統電源１１から降圧回路１００に入力される電力が、降圧回路１００から出力される電力よりも小さい場合、不足分を補うように電源用蓄電装置１２の電力が昇圧回路９０を介して降圧回路１００に入力される。一方、系統電源１１から降圧回路１００に入力される電力が、降圧回路１００から出力される電力以上である場合には、電源用蓄電装置１２の電力は降圧回路１００に入力されない。そして、系統電源１１から昇圧回路９０を介して降圧回路１００に入力される電力は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂのデューティ比に応じて変化する。したがって、降圧回路１００から出力される電力に対応させて、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂのデューティ比を制御することにより、充電モードを第１系統モードと第２系統モードとに切り替えることができる。

【0085】

かかる構成によれば、充電装置３０に入力された系統電力Ｐａは、１次側回路８０及び第１トランス６０によって昇圧されて昇圧回路９０に入力される。そして、昇圧回路９０に入力された電力は、昇圧回路９０及び中間コンデンサ１１０によって整流されるとともに降圧される。また、必要に応じて、電源用蓄電装置１２の電力が中間電圧Ｖｍの直流電力に昇圧されて中間コンデンサ１１０に入力される。これにより、中間コンデンサ１１０には、中間電圧Ｖｍの直流電力が入力される。この場合、中間コンデンサ１１０によって昇圧回路９０から出力される直流電力が安定化しているともいえる。

【0086】

そして、中間コンデンサ１１０によって電圧が安定化された中間電圧Ｖｍの直流電力は、降圧回路１００に入力され、降圧回路１００によって充電電圧Ｖｒに降圧されて車両用蓄電装置２１に入力される。これにより、少なくとも系統電源１１を用いた車両用蓄電装置２１への電力供給、すなわち車両用蓄電装置２１の充電が行われる。

【0087】

なお、１次側回路８０は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂが周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、系統電力Ｐａ（換言すれば系統電源１１から降圧回路１００に入力される電力）を調整するように構成されているともいえる。

【0088】

次に電源モードについて説明する。
制御ＥＣＵ１２０は、電源モードでは、昇圧スイッチング素子９２～９５及び降圧スイッチング素子１０２～１０５の双方を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、電源用蓄電装置１２を用いて充電を行う。

【0089】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍが電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒよりも高くなるように昇圧回路９０（詳細には昇圧スイッチング素子９２～９５）を制御する。すなわち、制御ＥＣＵ１２０は、昇圧回路９０を用いて電源電圧Ｖｐの直流電力を中間電圧Ｖｍの直流電力への昇圧変換を行う。なお、中間電圧Ｖｍの制御は、昇圧スイッチング素子９２～９５のデューティ比を制御することによって実現される。

【0090】

そして、制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍの直流電力が充電電圧Ｖｒの直流電力に変換され、且つ、必要な電力（電源目標電力Ｐｂｔ）が車両用蓄電装置２１に入力されるように降圧回路１００（詳細には降圧スイッチング素子１０２～１０５のデューティ比）を制御する。

【0091】

一方、制御ＥＣＵ１２０は、電源モードでは１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂについては周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることなく、常時ＯＦＦ状態とする。つまり、制御ＥＣＵ１２０は、充電モードが電源モードである場合には系統電力Ｐａが両トランス６０，７０に向けて伝送されないように１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂをＯＦＦ状態にしているといえる。

【0092】

ここで、本実施形態では、車両２０がコネクタ４０に接続された場合、制御ＥＣＵ１２０は、車両用蓄電装置２１を充電する充電制御処理を実行する。制御ＥＣＵ１２０は、充電制御処理では、車両用蓄電装置２１のＳＯＣである対象ＳＯＣＸａと、電源用蓄電装置１２のＳＯＣである電源ＳＯＣＸｂとに基づいて充電モードを制御する。

【0093】

以下、充電制御処理について図２を用いて説明する。
図２に示すように、制御ＥＣＵ１２０は、まずステップＳ１０１にて、現段階において車両用蓄電装置２１の充電に適した電力である要求電力Ｐｒｑを把握する。

【0094】

ここで、図３に示すように、要求電力Ｐｒｑは、対象ＳＯＣＸａに応じて変動する。詳細には、要求電力Ｐｒｑは、対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１以下である場合には一定値の第１電力Ｐｒｑ１であり、対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１よりも大きくなると徐々に低下する。そして、要求電力Ｐｒｑは、第２対象値Ｘａ２以上である場合には再度一定値の第２電力Ｐｒｑ２となる。第２電力Ｐｒｑ２は、第１電力Ｐｒｑ１よりも小さい。

【0095】

つまり、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力は、対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１以下である場合には第１電力Ｐｒｑ１であり、対象ＳＯＣＸａが第２対象値Ｘａ２以上である場合には第２電力Ｐｒｑ２であり、第１対象値Ｘａ１から第２対象値Ｘａ２に向かうに従って低下している。

【0096】

本実施形態では、図３に示すように、系統最大電力Ｐａｍａｘ及び電源用蓄電装置１２が出力可能な最大電力である電源最大電力Ｐｂｍａｘは、第１電力Ｐｒｑ１と第２電力Ｐｒｑ２との間に設定されている。つまり、系統最大電力Ｐａｍａｘ及び電源最大電力Ｐｂｍａｘは、第２電力Ｐｒｑ２よりも大きく且つ第１電力Ｐｒｑ１よりも小さい。電源最大電力Ｐｂｍａｘは、電源用蓄電装置１２の仕様や規格などによって決められている。

【0097】

ここで、対象ＳＯＣＸａのうち要求電力Ｐｒｑが系統最大電力ＰａｍａｘとなるＳＯＣを系統対象閾値Ｘａｔ１という。本実施形態では、系統最大電力Ｐａｍａｘは状況に応じて変動するため、系統対象閾値Ｘａｔ１は変動し得る。

【0098】

また、対象ＳＯＣＸａのうち要求電力Ｐｒｑが電源最大電力ＰｂｍａｘとなるＳＯＣを電源対象閾値Ｘａｔ２という。系統最大電力Ｐａｍａｘと電源最大電力Ｐｂｍａｘとの大小関係は任意である。また、系統最大電力Ｐａｍａｘと電源最大電力Ｐｂｍａｘとは同一であってもよい。

【0099】

制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０１では、現在の対象ＳＯＣＸａを把握し、その把握結果から現在の対象ＳＯＣＸａに対応する要求電力Ｐｒｑを把握する。
対象ＳＯＣＸａを把握する具体的な構成は任意であるが、例えば制御ＥＣＵ１２０は、充電電圧センサ１２２によって検出される充電電圧Ｖｒに基づいて対象ＳＯＣＸａを推定する構成でもよいし、車両ＥＣＵ２２との通信によって対象ＳＯＣＸａを取得する構成でもよい。

【0100】

また、対象ＳＯＣＸａから要求電力Ｐｒｑを把握する構成は任意であるが、例えば制御ＥＣＵ１２０は、対象ＳＯＣＸａと要求電力Ｐｒｑとが対応付けられたマップデータを有し、当該マップデータを参照することにより、対象ＳＯＣＸａに対応する要求電力Ｐｒｑを把握してもよい。

【0101】

図２に示すように、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０１の実行後は、ステップＳ１０２に進み、今回把握された要求電力Ｐｒｑが、供給可能電力Ｐｍａｘ以下であるか否かを判定する。

【0102】

供給可能電力Ｐｍａｘとは、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いて供給できる最大の電力である。詳細には、供給可能電力Ｐｍａｘは、系統最大電力Ｐａｍａｘと電源最大電力Ｐｂｍａｘとを合わせた電力である。

【0103】

制御ＥＣＵ１２０は、要求電力Ｐｒｑが供給可能電力Ｐｍａｘ以下である場合には、ステップＳ１０３にて、目標電力Ｐｔを要求電力Ｐｒｑに設定してステップＳ１０５に進む。

【0104】

一方、制御ＥＣＵ１２０は、要求電力Ｐｒｑが供給可能電力Ｐｍａｘよりも大きい場合には、ステップＳ１０４にて、目標電力Ｐｔを供給可能電力Ｐｍａｘに設定してステップＳ１０５に進む。

【0105】

制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０５では、目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘ以下であるか否かを判定する。
ここで、系統最大電力Ｐａｍａｘとなる対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１である点、及び、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも高くなると要求電力Ｐｒｑ（換言すれば目標電力Ｐｔ）が小さくなる点に着目すれば、ステップＳ１０５の処理は、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１以上であるか否かの判定処理ともいえる。

【0106】

制御ＥＣＵ１２０は、目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘ以下である場合、換言すれば対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１以上である場合には、充電モードを第１系統モードに設定する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０６にて、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａの目標値である系統目標電力Ｐａｔを目標電力Ｐｔに設定する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０７にて、電源用蓄電装置１２から出力される電源電力Ｐｂの目標値である電源目標電力Ｐｂｔを「０」に設定して、ステップＳ１１４に進む。

【0107】

一方、目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘよりも大きい場合、換言すれば対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低い場合、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０８及びステップＳ１０９にて、充電モードを第２系統モードに設定する処理を実行する。

【0108】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０８にて、系統目標電力Ｐａｔを系統最大電力Ｐａｍａｘに設定する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０９にて、電源目標電力Ｐｂｔを、目標電力Ｐｔから系統最大電力Ｐａｍａｘを差し引いた値に設定する。

【0109】

その後、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１０に進み、電源用蓄電装置１２の放電が可能か否かを判定する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、現在の電源用蓄電装置１２のＳＯＣである電源ＳＯＣＸｂを把握し、電源ＳＯＣＸｂが予め定められた電源閾値Ｘｂｔ以上であるか否かを判定する。

【0110】

電源閾値Ｘｂｔは任意であり、例えば「０」を含む。また、電源閾値Ｘｂｔは、対象ＳＯＣＸａに応じて変化する可変値であってもよい。例えば、対象ＳＯＣＸａが低くなると電源用蓄電装置１２からの放電量が大きくなり易いことに対応させて、電源閾値Ｘｂｔは、対象ＳＯＣＸａが低くなるに従って高くなるように設定されていてもよい。

【0111】

なお、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１０では、電源電圧Ｖｐが予め定められた閾値電圧以上であるか否かを判定してもよい。この場合、閾値電圧は、電源閾値Ｘｂｔに対応した電圧に設定されているとよい。なお、電源ＳＯＣＸｂと電源電圧Ｖｐとが対応している点に着目すれば、電源電圧Ｖｐが閾値電圧以上であるか否かの判定と、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上であるか否かを判定とは等価である。

【0112】

電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上である場合、制御ＥＣＵ１２０は、電源用蓄電装置１２が放電可能であると判定し、充電モードを第２系統モードに維持したままステップＳ１１４に進む。

【0113】

一方、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合、制御ＥＣＵ１２０は、目標電力Ｐｔを変更するとともに、充電モードを第２系統モードから第１系統モードに変更する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１１にて、目標電力Ｐｔを系統目標電力Ｐａｔに変更し、ステップＳ１１２にて、系統目標電力Ｐａｔを系統最大電力Ｐａｍａｘに設定する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１３にて、電源目標電力Ｐｂｔを「０」に設定して、ステップＳ１１４に進む。なお、本実施形態では、電源目標電力Ｐｂｔを「０」に設定することが充電モードを第１系統モードに設定することになる。

【0114】

ステップＳ１１４では、制御ＥＣＵ１２０は、目標電力Ｐｔが車両用蓄電装置２１に入力されるように、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ、昇圧スイッチング素子９２～９５、降圧スイッチング素子１０２～１０５のスイッチング制御を行う。

【0115】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、充電モードが第１系統モードである場合には、系統電源１１から目標電力Ｐｔが供給されるように１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂのデューティ比を制御する。これにより、系統電力Ｐａが目標電力Ｐｔとなる。

【0116】

そして、制御ＥＣＵ１２０は、整流と電圧変換とが行われるように昇圧スイッチング素子９２～９５のデューティ比を制御し、目標電力Ｐｔが車両用蓄電装置２１に入力されるように降圧スイッチング素子１０２～１０５のデューティ比を制御する。

【0117】

また、制御ＥＣＵ１２０は、充電モードが第２系統モードである場合には、系統電源１１から系統目標電力Ｐａｔが供給され且つ電源用蓄電装置１２から電源目標電力Ｐｂｔが供給されて目標電力Ｐｔの直流電力が車両用蓄電装置２１に入力されるように各スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ，９２～９５，１０２～１０５を制御する。

【0118】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、系統電源１１から系統目標電力Ｐａｔが供給されるように１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂのデューティ比を制御する。これにより、系統電力Ｐａが系統目標電力Ｐａｔとなる。

【0119】

そして、制御ＥＣＵ１２０は、整流と電圧変換とが行われるように昇圧スイッチング素子９２～９５のデューティ比を制御し、目標電力Ｐｔが車両用蓄電装置２１に入力されるように降圧スイッチング素子１０２～１０５のデューティ比を制御する。これにより、電源用蓄電装置１２から出力される電源電力Ｐｂが電源目標電力Ｐｂｔとなる。

【0120】

その後、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１５にて、充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件は、例えば対象ＳＯＣＸａが１００％となったことである。ただし、充電終了条件は任意であり、例えば予め定められた期間が経過したことや、充電装置３０に対して充電終了操作が行われたことでもよい。

【0121】

制御ＥＣＵ１２０は、充電終了条件が成立した場合には、ステップＳ１１６に進み、充電を停止させる処理を実行して、本充電制御処理を終了する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、各スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ，９２～９５，１０２～１０５の周期的なＯＮ／ＯＦＦを停止させる。

【0122】

一方、制御ＥＣＵ１２０は、充電終了条件が成立していない場合には、ステップＳ１０１に戻る。これにより、制御ＥＣＵ１２０は、再度現在の対象ＳＯＣＸａに対応した要求電力Ｐｒｑを把握し、充電モードを設定する。つまり、制御ＥＣＵ１２０は、充電終了条件が成立するまで、繰り返し要求電力Ｐｒｑを把握し、その把握結果に対応した充電モードを設定して、要求電力Ｐｒｑ又は系統最大電力Ｐａｍａｘで車両用蓄電装置２１の充電が行われるように制御している。

【0123】

次に本実施形態の作用について図４に示す例を用いて説明する。図４は、目標電力Ｐｔ、系統目標電力Ｐａｔ及び電源目標電力Ｐｂｔの時間変化の一例を示すグラフである。なお、図４の例では、電源用蓄電装置１２は放電可能であるとし、充電開始タイミングを「０」とする。

【0124】

充電開始タイミングにおける対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１以下である場合、目標電力Ｐｔは第１電力Ｐｒｑ１に設定される。この場合、対象ＳＯＣＸａは系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低いため、充電モードとして第２系統モードが設定される。そして、系統目標電力Ｐａｔが系統最大電力Ｐａｍａｘに設定されて系統電源１１から系統最大電力Ｐａｍａｘが供給されるとともに、第１電力Ｐｒｑ１と系統最大電力Ｐａｍａｘとの差分が電源電力Ｐｂとして電源用蓄電装置１２から供給される。これにより、第１電力Ｐｒｑ１が車両用蓄電装置２１に供給される。

【0125】

その後、車両用蓄電装置２１の充電に伴い、対象ＳＯＣＸａが高くなる。そして、対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１よりも高くなったｔ１のタイミングから、要求電力Ｐｒｑが小さくなる。この場合、系統電力Ｐａは系統最大電力Ｐａｍａｘに維持されつつ、電源電力Ｐｂが小さくなることにより、車両用蓄電装置２１に入力される電力が小さくなる。つまり、本実施形態の制御ＥＣＵ１２０は、第２系統モード時には、系統電力Ｐａを系統最大電力Ｐａｍａｘに維持しつつ、電源電力Ｐｂを可変制御することにより、要求電力Ｐｒｑの変化に追従する。

【0126】

その後、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１となったｔ２のタイミングにて、充電モードが第２系統モードから第１系統モードに切り替わり、系統電源１１のみを用いて車両用蓄電装置２１の充電が行われる。そして、例えば対象ＳＯＣＸａが１００％となったｔ３のタイミングにて、車両用蓄電装置２１の充電が終了する。

【0127】

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１－１）電力システム１０は、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の少なくとも一方を用いて対象蓄電装置としての車両用蓄電装置２１を充電する。電力システム１０は、車両用蓄電装置２１を充電する充電モードとして、系統電源１１を用いる第１系統モードと、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いる第２系統モードと、電源用蓄電装置１２を用いる電源モードと、を有する充電装置３０と、充電モードを制御する制御部としての制御ＥＣＵ１２０と、を備えている。

【0128】

制御ＥＣＵ１２０は、車両用蓄電装置２１のＳＯＣである対象ＳＯＣＸａと、電源用蓄電装置１２のＳＯＣである電源ＳＯＣＸｂとに基づいて充電モードを制御するものであり、車両用蓄電装置２１の充電中、対象ＳＯＣＸａの変化に応じて充電モードを切り替える。

【0129】

かかる構成によれば、車両用蓄電装置２１を充電する充電モードとして、第１系統モード、第２系統モード及び電源モードがあるため、系統電源１１又は電源用蓄電装置１２のいずれか一方を用いて車両用蓄電装置２１を充電したり、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いて車両用蓄電装置２１を充電したりすることができる。また、対象ＳＯＣＸａ及び電源ＳＯＣＸｂに基づいて充電モードを制御することにより、状況に応じた適切な充電モードを選択することができる。

【0130】

特に、車両用蓄電装置２１の充電中、車両用蓄電装置２１のＳＯＣは変化する。車両用蓄電装置２１のＳＯＣが変化すると、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力も変化する。この点、本構成によれば、車両用蓄電装置２１の充電中、車両用蓄電装置２１のＳＯＣの変化に応じて充電モードが切り替わるため、車両用蓄電装置２１のＳＯＣの変化に伴う車両用蓄電装置２１の充電に適した電力の変化に充電モードを追従させることができる。したがって、車両用蓄電装置２１の充電を好適に行うことができる。

【0131】

（１－２）制御ＥＣＵ１２０は、対象ＳＯＣＸａが予め定められた系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低く且つ電源ＳＯＣＸｂが予め定められた電源閾値Ｘｂｔ以上である場合には充電モードを第２系統モードに設定する。一方、制御ＥＣＵ１２０は、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１以上である場合には充電モードを第１系統モードに設定する。

【0132】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣＸａが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低く且つ電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上である場合には充電モードが第２系統モードに設定される。これにより、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いて車両用蓄電装置２１を充電することができるため、大電力に対応できる。

【0133】

また、充電モードを第２系統モードにする条件として、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置１２の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置１２の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置１２が劣化したりすることを抑制できる。

【0134】

一方、対象ＳＯＣＸａが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１以上である場合には充電モードが第１系統モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置１２を使用することなく充電に適した電力を供給することができる。

【0135】

（１－３）制御ＥＣＵ１２０は、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低く且つ電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合には充電モードを第１系統モードに設定する。

【0136】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも低い場合であっても電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合には、電源用蓄電装置１２を使用することなく、系統電源１１のみを用いて車両用蓄電装置２１の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置１２の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置１２の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、車両用蓄電装置２１の充電を行うことができる。

【0137】

（１－４）車両用蓄電装置２１の充電に適した電力は、対象ＳＯＣＸａが予め定められた第１対象値Ｘａ１以下である場合には第１電力Ｐｒｑ１であり、対象ＳＯＣＸａが第１対象値Ｘａ１よりも高い第２対象値Ｘａ２以上である場合には第２電力Ｐｒｑ２である。そして、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力は、第１対象値Ｘａ１から第２対象値Ｘａ２に向かうに従って低下する。そして、系統電源１１が出力可能な最大電力である系統最大電力Ｐａｍａｘは、第２電力Ｐｒｑ２よりも高く且つ第１電力Ｐｒｑ１よりも低く、系統対象閾値Ｘａｔ１は、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が系統最大電力Ｐａｍａｘとなる対象ＳＯＣＸａである。

【0138】

かかる構成によれば、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が系統最大電力Ｐａｍａｘとなるまでは充電モードが第２系統モードとなり、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が系統最大電力Ｐａｍａｘよりも小さくなると、充電モードが第２系統モードから第１系統モードに切り替わる。これにより、系統最大電力Ｐａｍａｘが第１電力Ｐｒｑ１と第２電力Ｐｒｑ２との間に設定されている状況下において車両用蓄電装置２１の充電を好適に行うことができる。

【0139】

（１－５）制御ＥＣＵ１２０は、充電モードが第２系統モードである場合には、対象ＳＯＣＸａの変化に応じて、系統電力Ｐａを系統最大電力Ｐａｍａｘに維持しつつ電源用蓄電装置１２から出力される電源電力Ｐｂを可変制御する。

【0140】

かかる構成によれば、系統電力Ｐａが系統最大電力Ｐａｍａｘに維持されるため、電源電力Ｐｂをなるべく小さくすることができる。これにより、電源用蓄電装置１２の充放電を抑制でき、それを通じて電源用蓄電装置１２の劣化を抑制できる。

【0141】

（１－６）電源閾値Ｘｂｔは、対象ＳＯＣＸａが低くなるに従って高くなるように設定されている。
かかる構成によれば、対象ＳＯＣＸａが低くなるほど、車両用蓄電装置２１の充電に必要な電源用蓄電装置１２の蓄電量が大きくなることに対応させて、電源閾値Ｘｂｔは、対象ＳＯＣＸａが低くなるに従って高くなるように設定されている。これにより、第２系統モードの途中で、電源用蓄電装置１２の蓄電量が枯渇するなどといった不都合を抑制できる。

【0142】

（１－７）充電装置３０は、第１の１次側巻線６１及び第１の２次側巻線６２を有する第１トランス６０と、第２の１次側巻線７１及び第２の２次側巻線７２を有する第２トランス７０と、を備えている。両１次側巻線６１，７１は直列に接続されている。第１の２次側巻線６２は、電源用蓄電装置１２が接続される第１中間タップ６２ａを有している。第２の２次側巻線７２は、車両用蓄電装置２１が接続される第２中間タップ７２ａを有している。

【0143】

充電装置３０は、系統電源１１に接続され且つ両１次側巻線６１，７１の直列接続体に接続される電力変換回路である１次側回路８０と、第１の２次側回路としての昇圧回路９０と、第２の２次側回路としての降圧回路１００と、昇圧回路９０と降圧回路１００との間に設けられた中間コンデンサ１１０と、を備えている。１次側回路８０は、１次側スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂを有している。昇圧回路９０は、第１中間タップ６２ａと電源用蓄電装置１２との間に設けられる第１の２次側コイルとしての昇圧コイル９１と、第１の２次側巻線６２に接続された第１の２次側スイッチング素子としての昇圧スイッチング素子９２～９５と、を備えている。降圧回路１００は、第２中間タップ７２ａと車両用蓄電装置２１との間に設けられる第２の２次側コイルとしての降圧コイル１０１と、第２の２次側巻線７２に接続された第２の２次側スイッチング素子としての降圧スイッチング素子１０２～１０５と、を備えている。制御ＥＣＵ１２０は、各スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ，９２～９５，１０２～１０５を制御することにより、充電モードを制御する。

【0144】

かかる構成によれば、各スイッチング素子８２ｕａ～８２ｗｂ，９２～９５，１０２～１０５を制御することにより、充電モードを制御しつつ車両用蓄電装置２１の充電を行うことができる。

【0145】

（第２実施形態）
本実施形態では、充電制御処理が第１実施形態と異なっている。その異なる点について図５を用いて説明する。

【0146】

図５に示すように、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０３又はステップＳ１０４の処理の実行後は、ステップＳ２０１にて、車両用蓄電装置２１が放電可能であるか否かを判定する。ステップＳ２０１の判定処理は、第１実施形態のステップＳ１１０の処理と同様である。

【0147】

制御ＥＣＵ１２０は、車両用蓄電装置２１が放電できないと判定した場合、詳細には電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合には、充電モードを第１系統モードに設定する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０２に進み、目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘ以下であるか否かを判定する。

【0148】

目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘ以下である場合には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０３にて、系統目標電力Ｐａｔを目標電力Ｐｔに設定し、ステップＳ２０６に進む。

【0149】

一方、目標電力Ｐｔが系統最大電力Ｐａｍａｘよりも大きい場合には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０４に進み、目標電力Ｐｔを系統最大電力Ｐａｍａｘに変更する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０５にて系統目標電力Ｐａｔを系統最大電力Ｐａｍａｘに設定して、ステップＳ２０６に進む。

【0150】

制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０６では、電源目標電力Ｐｂｔを「０」に設定する。これにより、充電モードが第１系統モードに設定される。その後、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１１４に進む。

【0151】

図５に示すように、電源用蓄電装置１２が放電可能である場合、詳細には電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上である場合には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０１を肯定判定し、ステップＳ２０７に進み、目標電力Ｐｔが電源最大電力Ｐｂｍａｘ以下であるか否かを判定する。

【0152】

ここで、既に説明したとおり、対象ＳＯＣＸａのうち要求電力Ｐｒｑが電源最大電力Ｐｂｍａｘとなる値を電源対象閾値Ｘａｔ２という。この電源対象閾値Ｘａｔ２と、対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２よりも高くなると要求電力Ｐｒｑ（換言すれば目標電力Ｐｔ）が低くなる点とに着目すれば、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０７では、対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２以上であるか否かを判定しているといえる。

【0153】

制御ＥＣＵ１２０は、目標電力Ｐｔが電源最大電力Ｐｂｍａｘ以下である場合、換言すれば対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２以上である場合には、充電モードを電源モードに設定する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０８にて、電源用蓄電装置１２から出力される電源電力Ｐｂの目標値である電源目標電力Ｐｂｔを目標電力Ｐｔに設定する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０９にて、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａの目標値である系統目標電力Ｐａｔを「０」に設定して、ステップＳ２０９に進む。本実施形態では、系統目標電力Ｐａｔを「０」に設定することが、充電モードを電源モードに設定することになる。

【0154】

一方、目標電力Ｐｔが電源最大電力Ｐｂｍａｘよりも大きい場合、換言すれば対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２よりも低い場合、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２１０及びステップＳ２１１にて、充電モードを第２系統モードに設定する処理を実行する。

【0155】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２１０にて、電源目標電力Ｐｂｔを電源最大電力Ｐｂｍａｘに設定する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２１１にて、系統目標電力Ｐａｔを、目標電力Ｐｔから電源最大電力Ｐｂｍａｘを差し引いた値に設定し、ステップＳ１１４に進む。なお、ステップＳ１１４以降の処理は第１実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。

【0156】

次に本実施形態の作用について説明する。
電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合、充電モードが第１系統モードに設定される。これにより、系統電源１１のみを用いて車両用蓄電装置２１の充電が行われる。

【0157】

一方、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上である場合、充電モードが電源モード又は第２系統モードのいずれかに設定される。詳細には、対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２以上である場合には、充電モードは電源モードに設定され、対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２よりも低い場合には、充電モードは第２系統モードに設定される。

【0158】

以上詳述した本実施形態によれば、（１－２）などの効果に代えて、以下の効果を奏する。
（２－１）制御ＥＣＵ１２０は、電源ＳＯＣＸｂが予め定められた電源閾値Ｘｂｔ以上である状況下において対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２よりも低い場合には充電モードを第２系統モードに設定する。一方、制御ＥＣＵ１２０は、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上である状況下において対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２以上である場合には充電モードを電源モードに設定する。

【0159】

かかる構成によれば、対象ＳＯＣＸａが低くなると充電に適した電力が大きくなり易いことに対応させて、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上であり且つ対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２よりも低い場合には充電モードが第２系統モードに設定される。これにより、系統電源１１及び電源用蓄電装置１２の双方を用いて車両用蓄電装置２１を充電することができるため、大電力に対応できる。

【0160】

一方、対象ＳＯＣＸａが高くなると充電に適した電力が小さくなり易いことに対応させて、対象ＳＯＣＸａが電源対象閾値Ｘａｔ２以上である場合には充電モードが電源モードに設定される。これにより、電源用蓄電装置１２のみを用いて充電に適した電力を供給することができる。

【0161】

また、充電モードを第２系統モード又は電源モードに設定する条件として、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔ以上であることが含まれている。これにより、電源用蓄電装置１２の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置１２の放電が行われることに起因する不都合、例えば十分な電力供給を行うことができなったり、電源用蓄電装置１２が劣化したりすることを抑制できる。

【0162】

（２－２）制御ＥＣＵ１２０は、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合には、対象ＳＯＣＸａに関わらず充電モードを第１系統モードに設定する。
かかる構成によれば、電源ＳＯＣＸｂが電源閾値Ｘｂｔよりも低い場合には、対象ＳＯＣＸａに関わらず、系統電源１１のみを用いて車両用蓄電装置２１の充電が行われる。これにより、電源用蓄電装置１２の蓄電量が小さいにも関わらず電源用蓄電装置１２の放電が行われることに起因する不都合を抑制しつつ、車両用蓄電装置２１の充電を行うことができる。

【0163】

（２－３）電源用蓄電装置１２が出力可能な最大電力である電源最大電力Ｐｂｍａｘは、第２電力Ｐｒｑ２よりも高く且つ第１電力Ｐｒｑ１よりも低い。電源対象閾値Ｘａｔ２は、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が電源最大電力Ｐｂｍａｘとなる対象ＳＯＣＸａである。

【0164】

かかる構成によれば、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が電源最大電力Ｐｂｍａｘとなるまでは充電モードが第２系統モードとなり、車両用蓄電装置２１の充電に適した電力が電源最大電力Ｐｂｍａｘよりも小さくなると、充電モードが第２系統モードから電源モードに切り替わる。これにより、電源最大電力Ｐｂｍａｘが第１電力Ｐｒｑ１と第２電力Ｐｒｑ２との間に設定されている状況下において、電源用蓄電装置１２を優先して使用しつつ、車両用蓄電装置２１の充電を好適に行うことができる。したがって、系統電源１１への負担を低減できる。

【0165】

詳述すると、系統電源１１が、本電力システム１０だけではなく他の装置などにも用いられる場合、他の装置の使用状況や系統電源１１の契約内容などによっては、系統電源１１への負担、すなわち本電力システム１０が引き出す系統電力Ｐａを低減したい場合がある。この点、本構成によれば、系統電源１１よりも電源用蓄電装置１２が優先的に用いられるため、本電力システム１０が引き出す系統電力Ｐａを低減できる。したがって、系統電源１１への負担を低減できる。

【0166】

（第３実施形態）
本実施形態では、充電装置３０の構成が第１実施形態と異なっている。その異なる点について図６を用いて説明する。

【0167】

図６に示すように、本実施形態の充電装置３０は、フィルタ回路５０と、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００と、第１変換回路２３０と、第２変換回路２４０と、中間コンデンサ１１０と、制御ＥＣＵ１２０と、を備えている。

【0168】

なお、充電装置３０は電力システム１０の１つの構成であることを鑑みると、電力システム１０がＡＣ／ＤＣ変換回路２００と、第１変換回路２３０と、第２変換回路２４０と、中間コンデンサ１１０と、制御ＥＣＵ１２０とを備えているとも言える。

【0169】

ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａを直流電力に変換するものである。
本実施形態のＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、１次側巻線２０２及び２次側巻線２０３を有するトランス２０１と、トランス２０１に対して１次側に設けられた１次側マトリックスコンバータ２１０と、トランス２０１に対して２次側に設けられた２次側フルブリッジ回路２２０と、を有している。すなわち、本実施形態のＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、デュアルアクティブブリッジ形式のマトリックスコンバータである。

【0170】

１次側マトリックスコンバータ２１０は、１次側巻線２０２に接続されているとともに、系統入力端子３１～３３に接続されている。これにより、１次側マトリックスコンバータ２１０は、系統入力端子３１～３３を介して系統電源１１に接続される。１次側マトリックスコンバータ２１０は、交流電力の双方向変換を可能に構成されている。

【0171】

１次側マトリックスコンバータ２１０は、１次側スイッチング素子２１１～２１６を備えている。１次側マトリックスコンバータ２１０は、１次側スイッチング素子２１１～２１６が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより交流の電力変換を行う。例えば、１次側マトリックスコンバータ２１０は、系統電力Ｐａを所定電圧の交流電力に変換してトランス２０１の１次側巻線２０２に向けて出力したり、トランス２０１から入力された交流電力を系統電力Ｐａに変換して系統電源１１に出力したりする。

【0172】

１次側スイッチング素子２１１～２１６は、順方向及び逆方向の双方の電圧をＯＮ／ＯＦＦすることができる双方向スイッチング素子である。１次側スイッチング素子２１１～２１６の具体的な構成は任意であるが、例えば互いに並列に接続された複数のＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ及びダイオードを有するとよい。

【0173】

１次側スイッチング素子２１１～２１６は、１次側上アームスイッチング素子２１１，２１２，２１３と、１次側接続線２１７，２１８，２１９によって１次側上アームスイッチング素子２１１，２１２，２１３と直列に接続された１次側下アームスイッチング素子２１４，２１５，２１６とによって構成されている。１次側上アームスイッチング素子２１１，２１２，２１３と１次側下アームスイッチング素子２１４，２１５，２１６との直列接続体は、互いに並列に接続された状態で１次側巻線２０２に接続されている。

【0174】

系統入力端子３１～３３は、フィルタ回路５０を介して１次側接続線２１７～２１９に接続されている。これにより、１次側マトリックスコンバータ２１０に系統電力Ｐａが入力される。

【0175】

トランス２０１は、１次側マトリックスコンバータ２１０と２次側フルブリッジ回路２２０との間に設けられており、交流電力の電圧変換を行う。なお、変圧比は、１次側巻線２０２と２次側巻線２０３との巻数比に対応する。

【0176】

２次側フルブリッジ回路２２０は、２次側巻線２０３及び中間コンデンサ１１０に接続されている。２次側フルブリッジ回路２２０は、ＡＣ／ＤＣの双方向変換を可能に構成されている。２次側フルブリッジ回路２２０は、２次側上アームスイッチング素子２２１，２２２と、２次側接続線２２５，２２６を介して２次側上アームスイッチング素子２２１，２２２に直列接続された２次側下アームスイッチング素子２２３，２２４と、を有している。２次側スイッチング素子２２１～２２４は例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴである。ただし、これに限られず、２次側スイッチング素子２２１～２２４の具体的な構成は任意である。

【0177】

２次側巻線２０３は、２次側接続線２２５，２２６に接続されている。これにより、トランス２０１（詳細には２次側巻線２０３）から出力される交流電力は２次側フルブリッジ回路２２０に入力される。

【0178】

２次側フルブリッジ回路２２０は、２次側スイッチング素子２２１～２２４が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより電力変換を行う。例えば、２次側フルブリッジ回路２２０は、トランス２０１から入力される交流電力を直流電力に変換したり、中間コンデンサ１１０側から入力される直流電力を交流電力に変換したりする。

【0179】

すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、１次側スイッチング素子２１１～２１６及び２次側スイッチング素子２２１～２２４が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、交流電力及び直流電力間の双方向変換を行う。

【0180】

第１変換回路２３０は、電源用蓄電装置１２に接続された電力変換回路である。本実施形態の第１変換回路２３０は、例えば直流電力の双方向変換が可能な双方向コンバータである。

【0181】

第１変換回路２３０は、例えば第１変換スイッチング素子２３１～２３４を有する。詳細には、第１変換回路２３０は、第１上アーム変換スイッチング素子２３１，２３２と、第１下アーム変換スイッチング素子２３３，２３４と、両者を直列に接続する第１変換接続線２３５，２３６と、を備えている。両第１変換接続線２３５，２３６は正極蓄電入力端子３４に接続されており、両第１下アーム変換スイッチング素子２３３，２３４は負極蓄電入力端子３５に接続されている。そして、第１変換回路２３０は、両第１変換接続線２３５，２３６と正極蓄電入力端子３４とをつなぐ２つのライン上に設けられた第１変換コイル２３７，２３８を有している。

【0182】

本実施形態の第１変換スイッチング素子２３１～２３４は、逆方向の電流が流れることを可能とするダイオードを有している。当該ダイオードは、例えばＭＯＳＦＥＴのボディダイオードである。ただし、これに限られず、上記ダイオードは、第１変換スイッチング素子２３１～２３４に対して外付けされたものでもよい。

【0183】

本実施形態の第１変換回路２３０は、電源用蓄電装置１２に蓄電された直流電力を昇圧する昇圧回路である。第１変換回路２３０は、第１変換スイッチング素子２３１，２３３と第１変換コイル２３７とを有する回路と、第１変換スイッチング素子２３２，２３４と第１変換コイル２３８とを有する回路とからなる２つの回路が並列接続された双方向コンバータである。

【0184】

第１変換回路２３０は、第１変換スイッチング素子２３１～２３４が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより直流電力の双方向変換を行う。第１変換回路２３０は、例えば電源用蓄電装置１２に蓄電された直流電力を昇圧してＡＣ／ＤＣ変換回路２００又は第２変換回路２４０に出力したり、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００又は第２変換回路２４０から入力される直流電力を降圧して電源用蓄電装置１２に出力したりする。

【0185】

例えば、第１変換スイッチング素子２３１，２３４がＯＮ状態であり且つ第１変換スイッチング素子２３２，２３３がＯＦＦ状態であるスイッチングパターンを第１パターンとし、第１変換スイッチング素子２３１，２３４がＯＦＦ状態であり且つ第１変換スイッチング素子２３２，２３３がＯＮ状態であるスイッチングパターンを第２パターンとする。この場合、第１変換回路２３０は、第１変換スイッチング素子２３１～２３４が第１パターンと第２パターンとで交互にスイッチングが行われることにより、電源用蓄電装置１２に蓄電された直流電力を昇圧する。

【0186】

第２変換回路２４０は、第２変換スイッチング素子２４１～２４４を有する。詳細には、第２変換回路２４０は、第２上アーム変換スイッチング素子２４１，２４２と、第２下アーム変換スイッチング素子２４３，２４４と、両者を直列に接続する第２変換接続線２４５，２４６と、を備えている。両第２変換接続線２４５，２４６は正極負荷入力端子４１に接続されており、両第２下アーム変換スイッチング素子２４３，２４４は負極負荷入力端子４２に接続されている。これにより、第２変換回路２４０と車両用蓄電装置２１とが接続される。第２変換回路２４０は、両第２変換接続線２４５，２４６と正極負荷入力端子４１とをつなぐライン上に設けられた第２変換コイル２４７，２４８を有している。

【0187】

第２変換回路２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００及び第１変換回路２３０の双方に接続されている。詳細には、充電装置３０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００と第２変換回路２４０とを接続する正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２を備えている。正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２は、２次側フルブリッジ回路２２０と、第２上アーム変換スイッチング素子２４１及び第２下アーム変換スイッチング素子２４３の直列接続体と、第２上アーム変換スイッチング素子２４２及び第２下アーム変換スイッチング素子２４４の直列接続体と、を接続している。

【0188】

そして、第１変換回路２３０は、正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２に接続されている。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００及び第１変換回路２３０は、互いに並列に接続された状態で第２変換回路２４０に接続されているともいえる。

【0189】

第２変換回路２４０は電力変換回路であり、例えば直流電力の電圧変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ回路である。本実施形態では、第２変換回路２４０は、直流電力の双方向変換が可能な双方向コンバータである。詳細には、第２変換回路２４０は、互いに直列に接続された第２変換スイッチング素子２４１，２４３と第２変換コイル２４７とを有する回路と、互いに直列に接続された第２変換スイッチング素子２４２，２４４と第２変換コイル２４８とを有する回路とが並列接続された双方向コンバータである。

【0190】

第２変換回路２４０は、第２変換スイッチング素子２４１～２４４が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより直流電力の双方向変換を行う。第２変換回路２４０は、例えばＡＣ／ＤＣ変換回路２００から入力される直流電力及び第１変換回路２３０から入力される直流電力の少なくとも一方を降圧して車両用蓄電装置２１に向けて出力したり、車両用蓄電装置２１に蓄電された直流電力を昇圧してＡＣ／ＤＣ変換回路２００又は第１変換回路２３０に向けて出力したりする。

【0191】

例えば、第２変換スイッチング素子２４１，２４４がＯＮ状態であり且つ第２変換スイッチング素子２４２，２４３がＯＦＦ状態であるスイッチングパターンを第１パターンとし、第２変換スイッチング素子２４１，２４４がＯＦＦ状態であり且つ第２変換スイッチング素子２４２，２４３がＯＮ状態であるスイッチングパターンを第２パターンとする。この場合、第２変換回路２４０は、各変換スイッチング素子２４１～２４４が第１パターンと第２パターンとで交互にスイッチングが行われることにより電力変換を行う。

【0192】

中間コンデンサ１１０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００と第２変換回路２４０との間に設けられている。詳細には、中間コンデンサ１１０は、正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２に接続されている。

【0193】

ここで、既に説明したとおり、第１変換回路２３０は正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２に接続されている。このため、中間コンデンサ１１０と第１変換回路２３０とは、正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２を介して接続されている。

【0194】

なお、本実施形態では、図６に示すように、中間コンデンサ１１０は、正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２における第１変換回路２３０との接続点よりも第２変換回路２４０側に設けられているが、これに限られず、上記接続点よりもＡＣ／ＤＣ変換回路２００側に設けられていてもよい。

【0195】

本実施形態の制御ＥＣＵ１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００、第１変換回路２３０及び第２変換回路２４０、詳細には各スイッチング素子２１１～２１６，２２１～２２４，２３１～２３４，２４１～２４４を制御することにより充電モードの制御を行う。

【0196】

本実施形態の制御ＥＣＵ１２０によるスイッチング制御について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、以下の説明では、系統モードのうち系統電力Ｐａのみを用いて車両用蓄電装置２１の充電を行うモードを第１系統モードとし、系統モードのうち系統電力Ｐａ及び電源用蓄電装置１２の双方を用いて充電を行うモードを第２系統モードとする。

【0197】

本実施形態の制御ＥＣＵ１２０は、第１系統モードである場合には、中間コンデンサ１１０に印加される中間電圧Ｖｍが第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａとなるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力が出力されるように１次側スイッチング素子２１１～２１６及び２次側スイッチング素子２２１～２２４をＰＷＭ制御する。これにより、１次側スイッチング素子２１１～２１６及び２次側スイッチング素子２２１～２２４が周期的にＯＮ／ＯＦＦしてＡＣ／ＤＣ変換が行われる。すなわち、制御ＥＣＵ１２０は、系統電力Ｐａが第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力に変換されるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御する。

【0198】

ここで、第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａは、電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒよりも高く設定されている。既に説明したとおり、本実施形態では、電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒは変動するため、本実施形態の第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａは、最大電源電圧Ｖｐｍａｘ及び最大充電電圧Ｖｒｍａｘよりも高く設定されている。

【0199】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａ及びトランス２０１の巻数比などに基づいて、１次側スイッチング素子２１１～２１６のデューティ比を算出し、そのデューティ比で１次側スイッチング素子２１１～２１６を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。また、制御ＥＣＵ１２０は、トランス２０１から出力された交流電力が直流電力に変換されるように２次側スイッチング素子２２１～２２４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。なお、２次側フルブリッジ回路２２０は、ＰＷＭ制御されることにより交流電力を直流電力に整流するＰＷＭ整流回路ともいえる。

【0200】

かかる構成によれば、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力が出力される。これにより、中間コンデンサ１１０には、第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力によって電荷が蓄積され、正極配線ＬＮ１及び負極配線ＬＮ２間の電圧は、中間コンデンサ１１０によって第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａに維持される。すなわち、中間コンデンサ１１０は、第２変換回路２４０の前段の電圧を安定化させるものとして機能している。

【0201】

制御ＥＣＵ１２０は、第１系統モードである場合、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から出力される第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力が充電電圧Ｖｒの直流電力に変換されるように第２変換回路２４０を制御する。詳細には、既に説明したとおり、第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａは充電電圧Ｖｒよりも高く設定されている。このため、制御ＥＣＵ１２０は、第２変換スイッチング素子２４１～２４４をＰＷＭ制御することにより直流電力の降圧変換を行う。これにより、第２変換回路２４０によって変換された充電電圧Ｖｒの直流電力が車両用蓄電装置２１に入力され、車両用蓄電装置２１が充電される。

【0202】

ちなみに、制御ＥＣＵ１２０は、第１系統モードである場合には、第１変換回路２３０を停止させる。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａの直流電力が電源用蓄電装置１２に供給されないように第１変換スイッチング素子２３１～２３４をＯＦＦ状態に維持する。すなわち、制御ＥＣＵ１２０は、第１系統モードである場合には、第１変換回路２３０についてはＰＷＭ制御を行わない。このため、第１変換スイッチング素子２３１～２３４は周期的にＯＮ／ＯＦＦしない。

【0203】

制御ＥＣＵ１２０は、第２系統モードである場合、中間電圧Ｖｍが第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂとなるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御する。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、系統電力Ｐａが第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂの直流電力に変換されるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御する。この制御態様は、第１系統モード時と同様である。

【0204】

制御ＥＣＵ１２０は、第２系統モードである場合、電源用蓄電装置１２の電力が第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂの直流電力に変換されるように第１変換回路２３０を制御する。
ここで、第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂは、電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒよりも高く設定されている。既に説明したとおり、本実施形態では、電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒは変動するため、本実施形態の第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂは、最大電源電圧Ｖｐｍａｘ及び最大充電電圧Ｖｒｍａｘよりも高く設定されている。このため、制御ＥＣＵ１２０は、第１変換スイッチング素子２３１～２３４をＰＷＭ制御することにより直流電力の昇圧変換を行う。第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂと第１供給時中間電圧Ｖｍ１ａとの大小関係は任意であり、例えば同一でもよいし、異なっていてもよい。

【0205】

既に説明したとおり、第２変換回路２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００と第１変換回路２３０との双方に接続されている。このため、第２変換回路２４０には、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から出力される直流電力と、第１変換回路２３０から出力される直流電力との双方が入力される。

【0206】

そして、制御ＥＣＵ１２０は、第２系統モードである場合、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００及び第１変換回路２３０の双方から出力される第２供給時中間電圧Ｖｍ１ｂの直流電力が充電電圧Ｖｒの直流電力に変換されるように第２変換回路２４０を制御する。これにより、車両用蓄電装置２１が充電される。

【0207】

制御ＥＣＵ１２０は、電源モードでは、第１変換スイッチング素子２３１～２３４及び第２変換スイッチング素子２４１～２４４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、電源用蓄電装置１２を用いて車両用蓄電装置２１を充電する。

【0208】

詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍが電源電圧Ｖｐ及び充電電圧Ｖｒの双方よりも高くなるように第１変換回路２３０（第１変換スイッチング素子２３１～２３４）を制御する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、中間電圧Ｖｍの直流電力が充電電圧Ｖｒの直流電力に変換されるように第２変換回路２４０（第２変換スイッチング素子２４１～２４４）を制御する。

【0209】

一方、制御ＥＣＵ１２０は、電源モードである場合には、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００を停止させる。詳細には、制御ＥＣＵ１２０は、第１変換回路２３０から出力された電力が系統電源１１に還流しないように１次側スイッチング素子２１１～２１６及び２次側スイッチング素子２２１～２２４の少なくとも一方（本実施形態では双方）をＯＦＦ状態に維持する。すなわち、制御ＥＣＵ１２０は、電源モード時には、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００についてはＰＷＭ制御を行わない。このため、１次側スイッチング素子２１１～２１６及び２次側スイッチング素子２２１～２２４は周期的にＯＮ／ＯＦＦしない。

【0210】

以上詳述した本実施形態によれば、（１－６）に代えて以下の作用効果を奏する。
（３－１）充電装置３０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００と、第１変換回路２３０と、第２変換回路２４０と、中間コンデンサ１１０と、を備えている。ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａを直流電力に変換する。第１変換回路２３０は、電源用蓄電装置１２に接続される電力変換回路であって、第１変換スイッチング素子２３１～２３４を有している。第２変換回路２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００及び第１変換回路２３０の双方に接続された電力変換回路であって、第２変換スイッチング素子２４１～２４４を有している。充電装置３０は、第２変換回路２４０によって変換された直流電力を車両用蓄電装置２１に向けて出力するものである。制御ＥＣＵ１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００、第１変換回路２３０の第１変換スイッチング素子２３１～２３４及び第２変換回路２４０の第２変換スイッチング素子２４１～２４４を制御することによって充電モードを制御する。

【0211】

かかる構成によれば、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００及び両変換スイッチング素子２３１～２３４，２４１～２４４を制御することによって、充電モードを制御しつつ車両用蓄電装置２１を充電できる。

【0212】

なお、一例としては、制御ＥＣＵ１２０は、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａが直流電力に変換されるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置２１に向けて出力するように第２変換スイッチング素子２４１～２４４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、充電モードが第１系統モードとなる。

【0213】

また、制御ＥＣＵ１２０は、系統電源１１から出力される系統電力Ｐａが直流電力に変換されるようにＡＣ／ＤＣ変換回路２００を制御し、第１変換スイッチング素子２３１～２３４が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、電源用蓄電装置１２の直流電力を昇圧変換する。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００から出力される直流電力及び第１変換回路２３０から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置２１に向けて出力するように第２変換スイッチング素子２４１～２４４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、充電モードが第２系統モードとなる。

【0214】

そして、制御ＥＣＵ１２０は、電源用蓄電装置１２の直流電力が昇圧変換されるように第１変換スイッチング素子２３１～２３４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせ、第１変換回路２３０から出力される直流電力が降圧変換されて車両用蓄電装置２１に向けて出力されるように第２変換スイッチング素子２４１～２４４を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、充電モードが電源モードとなる。

【0215】

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。また、技術的に矛盾が生じない範囲内で、上記各実施形態及び下記別例を適宜組み合わせてもよい。
○ 制御ＥＣＵ１２０は、要求電力Ｐｒｑを介することなく直接対象ＳＯＣＸａと系統対象閾値Ｘａｔ１とを比較し、その比較結果に基づいて充電モードを設定してもよい。例えば、制御ＥＣＵ１２０は、対象ＳＯＣＸａと系統対象閾値Ｘａｔ１とを比較し、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１以下である場合には充電モードを第２系統モードに設定し、対象ＳＯＣＸａが系統対象閾値Ｘａｔ１よりも高い場合には充電モードを第１系統モードに設定してもよい。

【0216】

○ 系統対象閾値Ｘａｔ１は、要求電力Ｐｒｑが系統最大電力Ｐａｍａｘとなる対象ＳＯＣＸａに限られず任意である。例えば、系統対象閾値Ｘａｔ１は、系統最大電力Ｐａｍａｘに関わらず一定の固定値であってもよい。

【0217】

○ 電源対象閾値Ｘａｔ２は、要求電力Ｐｒｑが電源最大電力Ｐｂｍａｘとなる対象ＳＯＣＸａに限られず任意である。例えば、電源対象閾値Ｘａｔ２は、対象ＳＯＣＸａ又は電源ＳＯＣＸｂに応じて変化する可変値であってもよいし、対象ＳＯＣＸａ及び電源ＳＯＣＸｂに関わらず一定の固定値であってもよい。

【0218】

○ 系統対象閾値Ｘａｔ１と電源対象閾値Ｘａｔ２とは、異なっていてもよいし、同一であってもよい。
○ 電源閾値Ｘｂｔは、対象ＳＯＣＸａに関わらず一定の固定値であってもよい。この場合、電源閾値Ｘｂｔは、「０」であってもよいし、「０」以外であってもよい。

【0219】

○ 車両ＥＣＵ２２が、現在の対象ＳＯＣＸａに対応する要求電力Ｐｒｑを把握する構成でもよい。この場合、車両ＥＣＵ２２は、要求電力Ｐｒｑに関する情報を制御ＥＣＵ１２０に送信するとよい。そして、制御ＥＣＵ１２０は、ステップＳ１０１では、車両ＥＣＵ２２から要求電力Ｐｒｑに関する情報を受信することにより当該要求電力Ｐｒｑを把握する構成でもよい。

【0220】

○ 制御ＥＣＵ１２０は、充電モードが第２系統モードである場合、系統電力Ｐａを可変させることにより要求電力Ｐｒｑの変化に追従してもよいし、系統電力Ｐａ及び電源電力Ｐｂの双方を可変させることにより要求電力Ｐｒｑの変化に追従してもよい。つまり、第２系統モード時において、系統最大電力Ｐａｍａｘを維持することは必須ではない。

【0221】

○ １次側回路８０は、ＡＣ／ＡＣ変換することができればよく、その具体的な構成については実施形態のものに限られず任意である。
○ 昇圧回路９０は、第１トランス６０から出力（換言すれば伝送）される交流電力を直流電力に変換すること、及び、電源用蓄電装置１２から出力される電力を昇圧することが可能に構成されていればよく、その具体的な構成は任意である。

【0222】

○ 降圧回路１００は、中間コンデンサ１１０を介して昇圧回路９０から出力される直流電力を降圧することができればよく、その具体的な構成は任意である。
○ ＡＣ／ＤＣ変換回路２００の具体的な回路構成は第３実施形態のものに限られず任意である。例えば、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、交流電力の双方向変換が可能な構成に限られず、系統電力Ｐａを直流電力に変換する片方向の変換回路であってもよい。一例としては、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、１次側マトリックスコンバータ２１０及びトランス２０１に代えて、ダイオードブリッジを有する整流回路でもよい。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、２次側フルブリッジ回路２２０に代えて、ハーフブリッジ回路を有する構成でもよいし、ダイオードブリッジ回路を有する構成でもよい。要は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００は、系統電力Ｐａを所望の電圧の直流電力に変換できればよい。

【0223】

○ 第１変換回路２３０は、電源用蓄電装置１２の電力を電圧変換することができればその具体的な回路構成は任意である。例えば、第１変換回路２３０はハーフブリッジ回路を有する構成でもよい。また、第１変換回路２３０は双方向コンバータに限られず、片方向の電圧変換のみを行う構成でもよい。

【0224】

○ 第２変換回路２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００又は第１変換回路２３０から入力される直流電力を電圧変換することができればその具体的な回路構成は任意である。また、第２変換回路２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２００又は第１変換回路２３０から入力される直流電力を電圧変換することができる一方、車両用蓄電装置２１の電力を電圧変換することができない回路であってもよい。すなわち、第２変換回路２４０は、片方向の電圧変換のみを行う構成でもよい。

【0225】

○ 電源用蓄電装置の数は任意であり、２つ以上であってもよい。すなわち、電源用蓄電装置は１つの場合と複数の場合との双方を含む。この場合、電力システム１０は、複数の電源用蓄電装置のうち一部の電源用蓄電装置と系統電源１１とを用いて車両用蓄電装置２１への電力供給を行う構成でもよいし、複数の電源用蓄電装置全てと系統電源１１とを用いて車両用蓄電装置２１への電力供給を行う構成でもよい。すなわち、電力システム１０が複数の電源用蓄電装置を有する場合には、系統モードは、系統電源１１、又は、系統電源１１と複数の電源用蓄電装置のうち少なくとも１つとを用いて充電を行うモードであればよい。

【0226】

○ 第１系統モード又は第２系統モードのいずれか一方を省略してもよい。
○ 電源モードを省略してもよい。
○ 電源用蓄電装置１２は充電装置３０の一部でもよい。すなわち、充電装置３０は、電源用蓄電装置１２を備えていなくてもよいし、備えていてもよい。

【0227】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）電源閾値は、対象ＳＯＣが低くなるに従って高くなるように設定されているとよい。

【符号の説明】

【0228】

１０…電力システム、１１…系統電源、１２…電源用蓄電装置、２０…車両、２１…車両用蓄電装置、３０…充電装置、３１～３３…系統入力端子、３４，３５…蓄電入力端子、４０…コネクタ、４１，４２…負荷入力端子、４３…制御端子、５０…フィルタ回路、６０…第１トランス、６１…第１の１次側巻線、６２…第１の２次側巻線、６２ａ…第１中間タップ、７０…第２トランス、７１…第２の１次側巻線、７２…第２の２次側巻線、７２ａ…第２中間タップ、８０…１次側回路、８２ｕａ～８２ｗｂ…１次側スイッチング素子、９０…昇圧回路（第１の２次側回路）、９２～９５…昇圧スイッチング素子、１００…降圧回路（第２の２次側回路）、１０２～１０５…降圧スイッチング素子、１１０…中間コンデンサ、１２０…制御ＥＣＵ、１２１…電源電圧センサ、１２２…充電電圧センサ、２００…ＡＣ／ＤＣ変換回路、２３０…第１変換回路、２３１～２３４…第１変換スイッチング素子、２４０…第２変換回路、２４１～２４４…第２変換スイッチング素子、Ｐａ…系統電力、Ｐａｍａｘ…系統最大電力、Ｐａｔ…系統目標電力、Ｐｂ…電源電力、Ｐｂｍａｘ…電源最大電力、Ｐｂｔ…電源目標電力、Ｘａ…対象ＳＯＣ、Ｘａ１…第１対象値、Ｘａ２…第２対象値、Ｘａｔ１…系統対象閾値、Ｘａｔ２…電源対象閾値、Ｘｂ…電源ＳＯＣ、Ｘｂｔ…電源閾値、Ｐｒｑ…要求電力（充電に適した電力）、Ｐｒｑ１…第１電力、Ｐｒｑ２…第２電力、Ｖｍ…中間電圧。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】