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(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】2024-06-25
(45)【発行日】2024-07-03
(54)【発明の名称】電圧変換装置、及び電圧変換装置の制御装置
(51)【国際特許分類】
H02J 1/00 20060101AFI20240626BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
H02J1/00 306K
H02J1/00 306L
H02J7/00 302B
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022014009
(22)【出願日】2022-02-01
(65)【公開番号】P2023112306
(43)【公開日】2023-08-14
【審査請求日】2023-06-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145908
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 信雄
(74)【代理人】
【識別番号】100136711
【弁理士】
【氏名又は名称】益頭 正一
(72)【発明者】
【氏名】神田 圭輔
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 聡
(72)【発明者】
【氏名】吉満 翔大
【審査官】高野 誠治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０３０３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１３７２９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０１８１８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ １／００ － １／１６
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電圧を出力する蓄電池に接続され、前記蓄電池から入力された前記第１電圧を第２電圧に降圧する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータから第１負荷に前記第２電圧を供給する第１給電経路と、
前記蓄電池に接続され、前記蓄電池から入力された前記第１電圧を前記第２電圧よりも低い第３電圧に降圧する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記２ＤＣ／ＤＣコンバータから第２負荷に前記第３電圧を供給する第２給電経路と、
前記第１給電経路と前記第２給電経路とに接続され、前記第１給電経路から入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧し、前記第２給電経路から入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧する第３ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御部と
を備え、
第１の制御として、
前記第１負荷の定常電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は、前記第１負荷のピーク電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率よりも高く設定されており、
前記制御部は、前記第１負荷の前記ピーク電力の使用時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第２電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧させる、
または、第２の制御として、
前記第１負荷のピーク電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は、前記第１負荷の前記定常電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率よりも高く設定されており、
前記制御部は、前記第１負荷の前記定常電力の使用時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第２電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧させることを特徴とする電圧変換装置。
【請求項2】
前記第２給電経路に接続され、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧動作時に、前記第３電圧を前記第２給電経路に出力し、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作時に、前記第３電圧が前記第２給電経路から入力される補助蓄電池を備える請求項１に記載の電圧変換装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第１負荷の回生電力の発生時、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧させる請求項１又は２に記載の電圧変換装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第１負荷の回生電力の発生時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第２電圧を前記第１電圧に昇圧させる請求項３に記載の電圧変換装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの失陥時、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧させる請求項４に記載の電圧変換装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの失陥時、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第３電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧させる請求項１～４の何れか１項に記載の電圧変換装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの失陥時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第２電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧させる請求項１～５の何れか１項に記載の電圧変換装置。
【請求項8】
請求項１の電圧変換装置の制御をする電圧変換装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電圧変換装置、及び電圧変換装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の電源から負荷に給電する電源装置として、直流電源と大容量コンデンサとを備え、直流電源の出力電圧が大容量コンデンサの端子電圧を下回った時に大容量コンデンサから負荷に給電するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置は、負荷としてのモータの立ち上がり時、即ち一時的に大電力を消費する時に、モータに対して電源出力の電圧ドロップを抑えた状態で安定して電力を供給すること、及び、電源の平均供給電力容量を抑えて電源の大型化を防ぐことを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－３５０３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ＨＶ（High Voltage；高圧）系電源、１２Ｖ系電源、及び４８Ｖ系電源を備えるマルチ電源システムでは、ＨＶ－４８Ｖコンバータ、ＨＶ－１２Ｖコンバータを用いることが考えられる。このマルチ電源システムでは、ＨＶ－４８Ｖコンバータの効率が４８Ｖ負荷の定常電力に対してピークとなるようにＨＶ－４８Ｖコンバータを設計すると、４８Ｖ負荷のピーク電力に対してＨＶ－４８Ｖコンバータの効率が低くなる可能性がある。他方で、ＨＶ－４８Ｖコンバータの効率が４８Ｖ負荷のピーク電力に対してピークとなるようにＨＶ－４８Ｖコンバータを設計すると、４８Ｖ負荷の定常電力に対してＨＶ－４８Ｖコンバータの効率が低くなる可能性がある。
【0005】
また、上記マルチ電源システムでは、４８Ｖ負荷の回生電力をＨＶ系電源に回生させるためにＨＶ－４８Ｖコンバータを双方向化する場合、ＨＶ－４８Ｖコンバータの効率が低下する。さらに、上記マルチ電源システムでは、ＨＶ―４８ＶコンバータとＨＶ－１２Ｖコンバータとの一方に失陥が生じた場合に、１２Ｖ系電源と４８Ｖ系電源との冗長性を確保できない。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑み、複数の電源を備える電源システムにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率を向上できると共に、複数の電源間の冗長性を確保でき、且つ、回生電力を効率良く吸収できる電圧変換装置、及び電圧変換装置の制御装置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】
【0007】
本発明の電圧変換装置は、第１電圧を出力する蓄電池に接続され、前記蓄電池から入力された前記第１電圧を第２電圧に降圧する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータから第１負荷に前記第２電圧を供給する第１給電経路と、前記蓄電池に接続され、前記蓄電池から入力された前記第１電圧を前記第２電圧よりも低い第３電圧に降圧する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記２ＤＣ／ＤＣコンバータから第２負荷に前記第３電圧を供給する第２給電経路と、前記第１給電経路と前記第２給電経路とに接続され、前記第１給電経路から入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧し、前記第２給電経路から入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧する第３ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御部とを備え、第１の制御として、前記第１負荷の定常電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は、前記第１負荷のピーク電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率よりも高く設定されており、前記制御部は、前記第１負荷の前記ピーク電力の使用時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第２電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第３電圧を前記第２電圧に昇圧させる、または、第２の制御として、前記第１負荷のピーク電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は、前記第１負荷の前記定常電力に対する前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの効率よりも高く設定されており、前記制御部は、前記第１負荷の前記定常電力の使用時、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第１電圧を前記第２電圧に降圧させると共に、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された前記第２電圧を前記第３電圧に降圧させる。
【0008】
本発明の電圧変換装置の制御装置は、上記電圧変換装置の制御をする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、複数の電源を備える電源システムにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率を向上できると共に、複数の電源間の冗長性を確保でき、且つ、回生電力を効率良く吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。
【0013】
図１は、本発明の一実施形態に係る電圧変換装置１０を示す図である。この図に示す電圧変換装置１０は、高圧電源（例えば４００～８００Ｖ程度）と４８Ｖ電源と１２Ｖ電源とを備える電動車両のマルチ電源システム１に適用される。このマルチ電源システム１は、高圧バッテリ２と、１２Ｖバッテリ３と、電圧変換装置１０とを備え、４８Ｖ負荷４と１２Ｖ負荷５と１２Ｖバッテリ３と不図示の高圧モータとに電力を供給する。
【0014】
マルチ電源システム１は、電動車両の通常の走行時には、高圧バッテリ２から上記の高圧モータに電力を供給して高圧モータを駆動させる。また、マルチ電源システム１は、４８Ｖ負荷４の回生電力を１２Ｖバッテリ３又は高圧バッテリ２により吸収する。
【0015】
電圧変換装置１０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、第１ワイヤーハーネス１４と、第２ワイヤーハーネス１５と、第３ワイヤーハーネス１６と、第４ワイヤーハーネス１７と、第５ワイヤーハーネス１８と、制御装置２０とを備える。
【0016】
ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の高圧側端子１１Ａは、高圧バッテリ２に接続され、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の４８Ｖ側端子１１Ｂは、第１ワイヤーハーネス１４により４８Ｖ負荷４に接続されている。
【0017】
ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、高圧バッテリ２から出力された高圧（ＨＶ、例えば４００～８００Ｖ）を４８Ｖに降圧して４８Ｖ側端子１１Ｂから出力する。これにより、４８Ｖの電力が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から第１ワイヤーハーネス１４を通じて４８Ｖ負荷４に供給される。また、４８Ｖ負荷４の回生電力が第１ワイヤーハーネス１４を通じてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１に入力される。ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、４８Ｖを高圧に昇圧して高圧側端子１１Ａから高圧バッテリ２に出力する。
【0018】
ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、単方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の高圧側端子１２Ａは、高圧バッテリ２に接続され、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の１２Ｖ側端子１２Ｂは、第２ワイヤーハーネス１５により１２Ｖ負荷５に接続されている。また、第３ワイヤーハーネス１６が、第２ワイヤーハーネス１５から分岐しており、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の１２Ｖ側端子１２Ｂと１２Ｖバッテリ３とが、第２及び第３ワイヤーハーネス１５，１６により接続されている。
【0019】
ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧して１２Ｖ側端子１２Ｂから出力する。これにより、１２Ｖの電力が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２から第２ワイヤーハーネス１５を通じて１２Ｖ負荷５に供給される。また、１２Ｖの電力が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２から第２及び第３ワイヤーハーネス１５，１６を通じて１２Ｖバッテリ３に供給される。
【0020】
第４ワイヤーハーネス１７が、第１ワイヤーハーネス１４から分岐して、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の４８Ｖ側端子１３Ａに接続されている。また、第５ワイヤーハーネス１８が、第２ワイヤーハーネス１５から分岐して、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の１２Ｖ側端子１３Ｂに接続されている。
【0021】
４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧して１２Ｖ側端子１３Ｂから出力する。１２Ｖの電圧が、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３から第５及び第２ワイヤーハーネス１８，１５を通じて１２Ｖ負荷５に供給される。また、１２Ｖの電圧が、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３から第５、第２及び第３ワイヤーハーネス１８，１５，１６を通じて１２Ｖバッテリ３に供給される。
【0022】
また、４８Ｖ負荷４の回生電力が第１及び第４ワイヤーハーネス１４，１７を通じて４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３に入力される。４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、４８Ｖを１２Ｖに降圧して１２Ｖ側端子１３Ｂから出力する。これにより、１２Ｖの電圧が、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３から第５及び第２ワイヤーハーネス１８，１５を通じて１２Ｖ負荷５に供給される。また、１２Ｖの電圧が、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３から第５、第２及び第３ワイヤーハーネス１８，１５，１６を通じて１２Ｖバッテリ３に供給される。
【0023】
４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧して４８Ｖ側端子１３Ａから出力する。これにより、４８Ｖの電圧が、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３から第４及び第１ワイヤーハーネス１７，１４を通じて４８Ｖ負荷４に供給される。
【0024】
図２は、図１に示すＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力［Ｗ］と効率［％］との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、本実施形態の電圧変換装置１０では、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が３００Ｗの時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１が設計されている。３００Ｗの電力は４８Ｖ負荷４の定常電力である。例えば、入力電力が３００Ｗの時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率及び損失は、９２％、２４Ｗ（＝３００Ｗ×０．０８）である。それに対して、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力がピーク電力（例えば２０００Ｗ）の時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を設計することも考えられる。その場合に、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が９２％であれば、損失は１６０Ｗ（＝２０００Ｗ×０．０８）となる。即ち、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力の時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を設計することにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の損失を最小化できる。
【0025】
【0026】
図３は、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時の電圧変換装置１０の動作（定常動作）を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。この際、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を停止させる。
【0027】
これにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。この際、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率はピークとなり、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の高効率な電圧変換が実現される。
【0028】
また、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。また、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖバッテリ３に供給される。
【0029】
図４は、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時の電圧変換装置１０の動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。これと共に、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。さらに、制御装置２０は、必要に応じてＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。
【0030】
これにより、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。これと共に、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により４８Ｖに昇圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。また、必要に応じて、高圧バッテリ２から出力された高圧がＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖバッテリ３に供給される。
【0031】
ここで、本実施形態の電圧変換装置１０では、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力の時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１が設計されている。そのため、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力が４８Ｖ負荷４のピーク電力の時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率がピークに比して低くなる。そこで、本実施形態の電圧変換装置１０では、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧して４８Ｖ負荷４に供給することにより、４８Ｖ負荷４へのピーク電力の供給を補助する。
【0032】
図５は、４８Ｖ負荷４の回生電力発生時の電圧変換装置１０の動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の回生電力の発生時、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ピーク電力の吸収時等、必要に応じて、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを高圧に昇圧させる。
【0033】
これにより、４８Ｖ負荷４の回生電力発生時、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により降圧されて１２Ｖバッテリ３に供給される。また、ピーク電力の吸収時等の必要時には、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖが、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により昇圧されて高圧バッテリ２に供給される。
【0034】
図６は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時の電圧変換装置１０の動作を示す図である。この図に示すように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。
【0035】
これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により昇圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。即ち、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電圧変換機能が補完される。
【0036】
図７は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時の電圧変換装置１０の動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。
【0037】
これにより、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。即ち、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の電圧変換機能が補完される。
【0038】
以上説明したように、本実施形態の電圧変換装置１０では、４８Ｖと１２Ｖとを双方向に変換する４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を、４８Ｖ系電源と１２Ｖ系電源との間に両者を接続するように設けている。これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を向上できると共に、４８Ｖ系電源と１２Ｖ系電源との間の冗長性を確保でき、且つ、４８Ｖ負荷４の回生電力を効率良く吸収できる。
【0039】
具体的には、本実施形態の電圧変換装置１０では、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電圧変換における損失を最大限抑えるという観点から、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力の時にピークとなるように設定している。これにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力を４８Ｖ負荷４の定常電力としてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を高効率に駆動させることができる。他方で、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し、１２Ｖバッテリ３から出力される１２Ｖを４８Ｖに昇圧して４８Ｖ負荷４に供給することにより、４８Ｖ負荷４へのピーク電力の供給を補助する。これにより、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時にも、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力を４８Ｖ負荷４の定常電力としてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を高効率に駆動させることができる。
【0040】
また、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動して１２Ｖバッテリ３から４８Ｖ負荷４に電力を供給することにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電圧変換機能を補完することができる。他方で、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動して高圧バッテリ２から４８Ｖ負荷４に電力を供給することにより、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の電圧変換機能を補完することができる。
【0041】
さらに、４８Ｖ負荷４の回生電力を、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動して１２Ｖバッテリ３に回生させることができる。これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の逆方向の電力変換の機会を減らすことができ、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率の低下を抑制できる。
【0042】
図８は、本発明の他の実施形態に係る電圧変換装置１０Ａ（図１参照）におけるＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力［Ｗ］と効率［％］との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、本実施形態の電圧変換装置１０Ａでは、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が２０００Ｗの時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１が設計されている。２０００Ｗの電力は４８Ｖ負荷４のピーク電力である。
【0043】
ここで、本実施形態の電圧変換装置１０Ａでは、後述するように、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣ１１の入力電力は１２００Ｗである。ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力が１２００Ｗの場合、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率は、入力電力が２０００Ｗの時に比して低くはなるもの、入力電力が３００Ｗの時に比して高くなる。
【0044】
【0045】
図９は、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時の電圧変換装置１０Ａの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。これと共に、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動しＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。
【0046】
これにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。これと共に、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖが４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により１２Ｖに降圧されて１２Ｖバッテリ３に供給される。また、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖバッテリ３及び１２Ｖ負荷５に供給される。
【0047】
ここで、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力は１２００Ｗ（＝３００Ｗ＋９００Ｗ）であり、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、１２００Ｗ４８Ｖ系の電力を９００Ｗ１２Ｖ系の電力へと変換する。図８のグラフに示すように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力が１２００Ｗの場合には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率は、入力電力が２０００Ｗの場合に比して低くはなるものの、入力電力が３００Ｗの場合に比して高くなる。従って、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率はピークには至らないものの高くなり、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の高効率な電圧変換が実現される。
【0048】
図１０は、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時の電圧変換装置１０Ａの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、４８Ｖ負荷４のピーク電力に対する応答性や供給電力に不足が生じるような場合には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。
【0049】
これにより、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。この際、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力は４８Ｖ負荷４のピーク電力であり、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の高効率な電圧変換が実現される。
【0050】
また、４８Ｖ負荷４のピーク電力に対する応答性や供給電力に不足が生じるような場合には、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により４８Ｖに昇圧されて４８Ｖ負荷４に供給される（破線で図示）。これにより、４８Ｖ負荷４へのピーク電力の供給が補助される。
【0051】
図１１は、４８Ｖ負荷４の回生電力発生時の電圧変換装置１０Ａの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の回生電力の発生時、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ピーク電力の吸収時等、必要に応じて、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを高圧に昇圧させる。
【0052】
これにより、４８Ｖ負荷４の回生電力の４８Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により降圧されて１２Ｖバッテリ３に供給される。また、ピーク電力の吸収時等の必要時には、４８Ｖ負荷４の回生電力の４８Ｖが、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により高圧に昇圧されて高圧バッテリ２に供給される（破線で図示）。
【0053】
図１２は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時の電圧変換装置１０Ａの動作を示す図である。この図に示すように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。
【0054】
これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、１２Ｖバッテリ３から出力された１２Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により昇圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。即ち、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電圧変換機能が補完される。
【0055】
図１３は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時の電圧変換装置１０Ａの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。
【0056】
これにより、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。即ち、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の電圧変換機能が補完される。
【0057】
以上説明したように、本実施形態の電圧変換装置１０Ａでは、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を最大限高めるという観点から、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を、入力電力が４８Ｖ負荷４のピーク電力の時にピークとなるように設定している。これにより、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力をピーク電力としてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を高効率に駆動させることができる。他方で、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動して１２Ｖ負荷５又は１２Ｖバッテリ３に電力を供給する。これにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力を、定常電力とピーク電力との中間の電力としてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を高効率に駆動させることができる。また、１２Ｖ負荷５への電力供給を補助することにより、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の変換電力を低減でき、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の高効率化に寄与する。
【0058】
図１４は、本発明の他の実施形態に係る電圧変換装置１０Ｂを示す図である。この図に示すように、本実施形態の電圧変換装置１０Ｂは、１２Ｖバッテリを備えない点で、上記実施形態の電圧変換装置１０，１０Ａとは異なる。
【0059】
図１５は、図１４に示す電圧変換装置１０ＢにおけるＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力［Ｗ］と効率［％］との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、本実施形態の電圧変換装置１０Ｂでは、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が１２００Ｗの時にピークとなるように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１が設計されている。なお、４８Ｖ負荷４の定常電力は３００Ｗ、４８Ｖ負荷４のピーク電力は２０００Ｗである。
【0060】
【0061】
図１６は、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。さらに、制御装置２０は、４８Ｖ負荷４の使用電力が１２００Ｗに比して低い低負荷時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動しＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。
【0062】
これにより、４８Ｖ負荷４の定常電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。また、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。さらに、４８Ｖ負荷４の低負荷時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。
【0063】
ここで、４８Ｖ負荷４が低負荷であることにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の動作モードが不連続モードに移行した場合には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が低下する。そこで、４８Ｖ負荷４が低負荷である場合には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力を１２００Ｗ（＝３００Ｗ＋９００Ｗ）とし、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、１２００Ｗ４８Ｖ系の電力を９００Ｗ１２Ｖ系の電力へと変換する。これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の動作モードを連続モードに維持することが可能になり、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を高効率に維持することが可能になる。
【0064】
図１７は、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。さらに、制御装置２０は、４８Ｖ負荷４のピーク電力に対する応答性や供給電力に不足が生じるような場合には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動しＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。
【0065】
これにより、４８Ｖ負荷４のピーク電力の使用時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。また、高圧バッテリ２から出力された高圧がＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。さらに、４８Ｖ負荷４のピーク電力に対する応答性や供給電力に不足が生じるような場合には、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力された１２Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により４８Ｖに昇圧されて４８Ｖ負荷４に供給される（破線で図示）。これにより、４８Ｖ負荷４へのピーク電力の供給が補助される。
【0066】
図１８は、４８Ｖ負荷４の回生電力発生時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ負荷４の回生電力の発生時、制御装置２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動し、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、４８Ｖ負荷４のピーク電力の吸収時等、必要に応じて、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖを高圧に昇圧させる。
【0067】
これにより、４８Ｖ負荷４の回生電力の４８Ｖが、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。また、４８Ｖ負荷４のピーク電力の吸収時等の必要時には、４８Ｖ負荷４から出力された４８Ｖが、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により高圧に昇圧されて高圧バッテリ２に供給される。
【0068】
図１９は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させ、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動しＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力された１２Ｖを４８Ｖに昇圧させる。
【0069】
これにより、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２による１２Ｖへの降圧と４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３による４８Ｖへの昇圧とを経て４８Ｖ負荷４に供給される。即ち、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の失陥時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電圧変換機能が補完される。
【0070】
図２０は、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させる。また、制御装置２０は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を１２Ｖに降圧させる。
【0071】
これにより、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１により４８Ｖに降圧されて４８Ｖ負荷４に供給される。また、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により１２Ｖに降圧されて１２Ｖ負荷５に供給される。即ち、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の失陥時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２により、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３の電圧変換機能が補完される。
【0072】
図２１は、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の失陥時の電圧変換装置１０Ｂの動作を示す図である。この図に示すように、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の失陥時、制御装置２０は、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を駆動し高圧バッテリ２から出力された高圧を４８Ｖに降圧させ、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動しＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力された４８Ｖを１２Ｖに降圧させる。
【0073】
これにより、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の失陥時、高圧バッテリ２から出力された高圧が、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１による４８Ｖへの降圧と４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３による１２Ｖへの降圧とを経て１２Ｖ負荷５に供給される。即ち、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の失陥時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の電圧変換機能が補完される。
【0074】
以上説明したように、本実施形態の電圧変換装置１０Ｂでは、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を、入力電力が定常電力とピーク電力との中間の電力の時にピークとなるように設定している。そして、４８Ｖ負荷４の使用電力が上記中間の電力よりも低い時には、４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１３を駆動して１２Ｖ負荷５に電力を供給する。これにより、４８Ｖ負荷４の使用電力が上記中間の電力よりも低い時には、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電力を、定常電力とピーク電力との中間の電力としてＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１を高効率に駆動させることができる。また、１２Ｖ負荷５への電力供給を補助することにより、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の変換電力を低減でき、ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１２の高効率化に寄与する。
【0075】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。
【0076】
例えば、上記実施形態の電圧変換装置１０において、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力の時にピークとなるように設定することは必須ではない。上記実施形態の電圧変換装置１０においては、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力である時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が４８Ｖ負荷４のピーク電力である時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率よりも高く設定されていればよい。
【0077】
同様に、上記実施形態の電圧変換装置１０Ａにおいて、ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率を、入力電力が４８Ｖ負荷４のピーク電力の時にピークとなるように設定することは必須ではない。上記実施形態の電圧変換装置１０Ａにおいては、入力電力が４８Ｖ負荷４のピーク電力である時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率が、入力電力が４８Ｖ負荷４の定常電力である時のＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ１１の効率よりも高く設定されていればよい。
【符号の説明】
【0078】
２ ：高圧バッテリ（蓄電池）
３ ：１２Ｖバッテリ（補助蓄電池）
４ ：４８Ｖ負荷（第１負荷）
５ ：１２Ｖ負荷（第２負荷）
１０ ：電圧変換装置
１０Ａ ：電圧変換装置
１０Ｂ ：電圧変換装置
１１ ：ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第１ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１２ ：ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第２ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１３ ：４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第３ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１４ ：第１ワイヤーハーネス（第１給電経路）
１５ ：第２ワイヤーハーネス（第２給電経路）
２０ ：制御装置（制御部）
３ ：１２Ｖバッテリ（補助蓄電池）
４ ：４８Ｖ負荷（第１負荷）
５ ：１２Ｖ負荷（第２負荷）
１０ ：電圧変換装置
１０Ａ ：電圧変換装置
１０Ｂ ：電圧変換装置
１１ ：ＨＶ－４８ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第１ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１２ ：ＨＶ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第２ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１３ ：４８Ｖ－１２ＶＤＣ／ＤＣコンバータ（第３ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１４ ：第１ワイヤーハーネス（第１給電経路）
１５ ：第２ワイヤーハーネス（第２給電経路）
２０ ：制御装置（制御部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】