CN109088448A - 车辆的电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的电源装置，能不提高辅机等的可动作电压而在急速充电时充分发挥充电器的能力。车辆的电源装置(1)具备设有第一蓄电器(BL)的第一电路(20)、设有充满电电压高于所述第一蓄电器(BL)的第二蓄电器(BH)的第二电路(10)、设于所述第一电路(20)与第二电路(10)之间的电压转换器(30)、及设于所述第一电路(20)中的所述第一蓄电器(BL)与所述电压转换器(30)之间且连接有外部充电器(CL)的外部端子(27)，且所述第一电路(20)上连接着车辆用辅机(22)，并且所述车辆的电源装置具备将所述车辆用辅机(22)与所述外部端子(27)之间电性开闭的负极接触器(2)。

Description

车辆的电源装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的电源装置。
背景技术
混合动力汽车或电力汽车等电动车辆是通过使用从电池供给的电力驱动电动机而行驶。另外，电动车辆上搭载的电池能由从普通充电设备或急速充电设备等车辆外部的充电器供给的电力进行充电。
专利文献1中，作为车辆的电源装置，公开了一种具备用于从外部对多个电池进行充电的充电器的车辆电源装置。使所述充电器具有多个充电输出***，根据对应的每个电池的充电率(以百分率来表示电池的剩余容量相对于充满电容量的比例，以下称为“荷电状态(State Of Charge，SOC)”)来分配充电电力。从而能在多个电池间使SOC一致。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2009-118659号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
专利文献1公开的车辆的电源装置虽然充电器具有多个充电输出***，但供电对象为大致同等的耐压的设备，无法在急速充电时保护可动作电压相对较低的设备。在采用使辅机等的可动作电压一律高的简单解决方案的情况下，车辆总体的成本上涨不可避免。另外，若提高辅机等的可动作电压，则可能辅机等的损耗也相应地变高。
本发明的目的在于提供一种能不提高辅机等的可动作电压而在急速充电时充分发挥充电器的能力的车辆的电源装置。
[解决问题的技术手段]
(1)车辆(例如后述车辆V、车辆Va)的电源装置(例如后述车辆的电源装置1、电源装置1a)具备：设有第一蓄电器(例如后述低压电池BL)的第一电路(例如后述低电压电路20、低电压电路20a)、设有充满电电压高于所述第一蓄电器的第二蓄电器(例如后述高压电池BH)的第二电路(例如后述高电压电路10)、设于所述第一电路与第二电路之间的电压转换器(例如后述VCU 30)、以及设于所述第一电路中的所述第一蓄电器与所述电压转换器之间且连接有外部充电器(例如后述低压外部充电器CL)的外部连接部(例如后述低压外部端子27)，并且在所述第一电路上连接有车辆用辅机，且所述车辆的电源装置具有在所述车辆用辅机与所述外部连接部之间电性开闭的开关(例如后述负极接触器2、正极接触器3a)。
(2)所述情况下，优选在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时，打开所述开关而阻断从所述外部充电器向所述车辆用辅机的电流供给，且从所述第一蓄电器向所述车辆用辅机供给电流。
(3)所述情况下，优选所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下。
(4)所述情况下，优选所述电源装置具备：充电参数取得机构(例如后述传感器单元SL)，取得与所述第一蓄电器的蓄电量相关的充电参数的值；以及控制机构(例如后述ECU60、ECU 60a)，在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使所述外部充电器的充电中断，闭合所述开关，且从所述第二蓄电器向所述第一蓄电器供给电流。
(5)所述情况下，优选所述电源装置具备：充电参数取得机构(例如后述传感器单元SL)，取得与所述第一蓄电器的蓄电量相关的充电参数的值；以及控制机构(例如后述ECU60、ECU 60a)，在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使所述外部充电器的充电电压降低到所述可动作电压以下，闭合所述开关，且从所述外部充电器对所述车辆用辅机及所述第一蓄电器供给电流。
(6)所述情况下，优选所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下且规定的切换电压(例如后述第一切换电压b[V])以上，所述电源装置具备控制机构，此控制机构在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述第一蓄电器的电压变得低于所述切换电压的情况下，使所述外部充电器的充电中断，闭合所述开关，且从所述第二蓄电器向所述第一蓄电器供给电流。
(7)所述情况下，优选所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下且规定的切换电压(例如后述第一切换电压b[V])以上，所述电源装置具备控制机构，此控制机构在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述第一蓄电器的电压变得低于所述切换电压的情况下，使所述外部充电器的充电电压降低到所述可动作电压以下，闭合所述开关，且从所述外部充电器对所述车辆用辅机及所述第一蓄电器供给电流。
[发明的效果]
(1)本发明的电源装置中，在设有第一蓄电器的第一电路中的第一蓄电器与电压转换器之间设有连接有外部充电器的外部连接部，进而设置将车辆用辅机与外部连接部之间电性开闭的开关。此电源装置中，在将开关打开时将车辆用辅机从外部充电器电性分离。因此，即便在外部充电器以超过车辆用辅机的可动作电压的高输出电压动作时，若将开关打开则不会对车辆用辅机施加高电压。因此，能不将车辆用辅机的可动作电压设定得高而充分发挥外部充电器的能力。
(2)本发明中，在利用外部充电器对第二蓄电器进行充电时，将开关打开而阻断从外部充电器向车辆用辅机的电流供给，且从第一蓄电器向车辆用辅机供给电流。由此，能使外部充电器不受车辆用辅机的可动作电压的限制而充分发挥其能力进行第二蓄电器的充电，并且同时使用第一蓄电器的电力持续驱动车辆用辅机。另外，本发明中，因从输出电压低的第一蓄电器对车辆用辅机供给电流，因此车辆用辅机所要求的可动作电压也可以低。因此，能避免将车辆用辅机的可动作电压设定得高的情况下产生的车辆总体的成本上涨或损耗的增加。
(3)本发明中，将车辆用辅机的可动作电压设定为外部充电器的充电电压以下。由此，能抑制车辆总体的成本上涨，并且使用开关防止从外部充电器对车辆用辅机施加超过可动作电压的电压。
(4)如所述那样，本发明的电源装置中，在外部充电器的外部充电中可从第一蓄电器对车辆用辅机供给电力，因此可能在外部充电中第一蓄电器的与蓄电量相关的电压或SOC等充电参数的值变小。本发明的电源装置中，在利用外部充电器对第二蓄电器进行充电时第一蓄电器的充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使外部充电器的充电中断，且从第二蓄电器向第一蓄电器供给电流。由此，即便在第一蓄电器的充电参数的值变小的情况下，也能将第一蓄电器再次充电。因此，能将第一蓄电器与第二蓄电器两者充分地充电。
(5)本发明的电源装置中，在利用外部充电器对第二蓄电器进行充电时充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使外部充电器的充电电压降低到车辆用辅机的可动作电压以下，闭合开关，且从外部充电器对车辆用辅机及第一蓄电器供给电流。由此，即便在第一蓄电器的充电参数的值变小的情况下，也能将第一蓄电器再次充电。因此，能将第一蓄电器与第二蓄电器两者充分地充电。
(6)本发明的电源装置中，将车辆用辅机的可动作电压设定为外部充电器的充电电压以下且切换电压以上。另外，本发明的电源装置中，在利用外部充电器对第二蓄电器进行充电时第一蓄电器的电压变得低于规定的切换电压的情况下，闭合开关，且从第二蓄电器对第一蓄电器供给电流。换言之，本发明的电源装置中，在第一蓄电器的电压降低到经设定为较车辆用辅机的可动作电压低的切换电压后，方才闭合开关。由此，能以可动作电压为上限而调整来自第二蓄电器侧的充电电压，对车辆用辅机施加适当大小的电压，并且同时对第一蓄电器供给电流而将其充电。
(7)本发明的电源装置中，将车辆用辅机的可动作电压设定为外部充电器的充电电压以下且切换电压以上。另外，本发明的电源装置中，在利用外部充电器对第二蓄电器进行充电时第一蓄电器的电压变得低于规定的切换电压的情况下，闭合开关，且从充电电压经降低的外部充电器对第一蓄电器供给电流。换言之，本发明的电源装置中，在第一蓄电器的电压降低到经设定为较车辆用辅机的可动作电压低的切换电压后，方才闭合开关。由此，能以可动作电压为上限而调整来自外部充电器的充电电压，对车辆用辅机施加适当大小的电压，并且同时对第一蓄电器供给电流而将其充电。
附图说明
图1为表示搭载本发明的第一实施例的电源装置的电动车辆及两个外部充电器的构成的图。
图2为表示图1的车辆的电源装置的急速充电时由控制机构执行的处理顺序的流程图。
图3为对升压动作时的电流的流动进行说明的电路图。
图4为对降压动作时的电流的流动进行说明的电路图。
图5为表示搭载本发明的第二实施例的电源装置的电动车辆及两个外部充电器的构成的图。
[符号的说明]
1、1a：车辆的电源装置
2：负极接触器(开关)
3a：正极接触器(开关)
10：高电压电路(第二电路)
20、20a：低电压电路(第一电路)
22：车辆用辅机
27：低压外部端子(外部连接部)
30：VCU(电压转换器、电压控制单元)
60、60a：ECU(控制机构)
BH：高压电池(第二蓄电器)
BL：低压电池(第一蓄电器)
CL：低压外部充电器(外部充电器)
SL：传感器单元(充电参数取得机构)
V、Va：电动车辆(车辆)
具体实施方式
＜第一实施例＞
以下，一方面参照附图一方面对本发明的第一实施例进行说明。
图1为表示搭载本实施例的电源装置1的电动车辆V(以下简称为“车辆”)及针对此车辆V的两种外部充电器CH、外部充电器CL的构成的图。
高压外部充电器CH及作为外部充电器的低压外部充电器CL分别为设置在以充电为主要目的的设施即充电站、商业设施及公共设施等的急速充电器。这些外部充电器CH、外部充电器CL分别将预定的充电电压的直流经由充电缆线而输出至车辆V的电源装置1。高压外部充电器CH的输出电压高于低压外部充电器CL的充电电压。以下，例如对将高压外部充电器CH的充电电压设为1000[V]、且将低压外部充电器CL的充电电压设为500[V]的情况进行说明，但本发明不限于此。
若将设于所述充电缆线的顶端的充电接头与车辆V的输入口(未图示)连接，则高压外部充电器CH的正负极的两端子连接于设置在电源装置1上的后述高压外部正极端子15及高压外部负极端子16。另外，若将设于所述充电缆线的顶端的充电接头连接于车辆V的输入口，则低压外部充电器CL的正负极的两端子连接于设置在电源装置1上的后述低压外部正极端子25及低压外部负极端子26。
另外，外部充电器CH(CL)若连接于电源装置1的两端子15、16(25、26)，则能从外部充电器CH(CL)向电源装置1供给电力，另外，能在外部充电器CH(CL)与电源装置1的后述电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)60之间进行经由电力线的通信即电力线载波(Power Line Carrier，PLC)通信。外部充电器CH、外部充电器CL接受来自ECU 60的PLC通信的充电器控制信号，在ECU 60的管理下动作。
此外，图1中为了便于说明而图示两个外部充电器CH、外部充电器CL两者均连接于车辆V的状态，但这些两个外部充电器CH、外部充电器CL无法同时连接于一个车辆V，仅能选择性地连接任一个。即，在将高压外部充电器CH连接于车辆V的情况下，无法将低压外部充电器CL连接于同一车辆V，另外，在将低压外部充电器CL连接于车辆V的情况下，无法将高压外部充电器CH连接于同一车辆V。
车辆V具备与其驱动轮(未图示)机械连结的行驶电动机M、及对此行驶电动机M供给电力的电源装置1。行驶电动机M例如为三相交流电动机。
电源装置1具备设有作为第二蓄电器的高压电池BH的高电压电路10、设有作为第一蓄电器的低压电池BL的低电压电路20、电压转换器30(以下使用“电压控制单元(VoltageControl Unit，VCU)30”的简称)、逆变器40、将VCU 30与逆变器40连接的主正极线MPL及主负极线MNL、驱动设于VCU 30及逆变器40中的多个开关元件的门驱动器(gate driver)电路50、电流传感器CS、及作为控制这些部分的电子控制模块的ECU 60。
高电压电路10包含将高压电池BH的正极与主正极线MPL连接的正极线PLH、将高压电池BH的负极与主负极线MNL连接的负极线NLH、设于正极线PLH中的正极接触器11、设于负极线NLH中的负极接触器12、设于正极线PLH中较正极接触器11更靠主正极线MPL侧的高压外部正极端子15、及设于负极线NLH中较负极接触器12更靠主负极线MNL侧的高压外部负极端子16。
高压电池BH为能进行将化学能转换为电能的放电及将电能转换为化学能的充电两者的二次电池。以下，对使用通过锂离子在电极间移动而进行充放电的所谓锂离子蓄电池作为所述高压电池BH的情况进行说明，但本发明不限于此。
此外，以下对使用充满电时电压高于低压外部充电器CL的输出电压且低于高压外部充电器CH的输出电压的电池作为高压电池BH的情况进行说明。更具体而言，高压电池BH的充满电时电压例如是设为800[V]，但本发明不限于此。
另外，所述高压电池BH中设有传感器单元SH。传感器单元SH是由检测取得高压电池BH的SOC所需要的物理量，并将与检测值相应的检测信号bh发送给ECU 60的多个传感器所构成。更具体而言，传感器单元SH是由检测高压电池BH的电压的电压传感器、检测高压电池BH的电流的电流传感器、及检测高压电池BH的温度的温度传感器等所构成。外部充电的执行中或行驶中的高压电池BH的SOC是根据使用来自传感器单元SH的检测信号bh的已知的算法(algorithm)例如在ECU 60中依次算出。
接触器11、接触器12为在未从外部输入指令信号的状态下打开而切断高压电池BH与端子15、16及线MPL、线MNL的导通，且在输入有指令信号的状态下闭合而将高压电池BH与端子15、16及线MPL、线MNL连接的常开型。接触器11根据从ECU 60发送的控制信号P21而开闭，接触器12根据从ECU 60发送的控制信号P22而开闭。此外，负极接触器12成为用于缓和对电容器的突入电流的具有预充电电阻的预充电接触器。
高压外部正极端子15及高压外部负极端子16上分别连接有高压外部充电器CH的正极输出端子及负极输出端子。以下，也将这些两个端子15、16统称为高压外部端子17。
低电压电路20包含将低压电池BL的正极与VCU 30的低压侧正极端子31连接的正极线PLL、将低压电池BL的负极与VCU 30的低压侧负极端子32连接的负极线NLL、设于正极线PLL中的正极接触器3、设于负极线NLL中的负极接触器2、连接于这些正极线PLL及负极线NLL的车辆用辅机22、设于正极线PLL中较正极接触器3及车辆用辅机22的连接点更靠VCU30的低压侧正极端子31侧的低压外部正极端子25、及设于负极线NLL中较负极接触器2及车辆用辅机22的连接点更靠VCU 30的低压侧负极端子32侧的低压外部负极端子26。
车辆用辅机22是由电池加热器(battery heater)、空调变频器(airconditioning inverter)及直流-直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)转换器等多个辅机类及成为用于驱动这些辅机类的电源的辅机电池(例如铅电池)等所构成。车辆用辅机22具有可动作电压。所谓此处的可动作电压，是指能按规格动作的电压范围中的最高电压。此可动作电压低于能在不产生绝缘击穿的情况下对设备的绝缘施加的上限电压即耐电压(绝缘耐力)。本实施例的车辆用辅机22中，可动作电压为低压外部充电器CL的充电电压以下，且高于作为对低压电池BL的电压设定的阈值的后述第一切换电压b[V]。
低压外部正极端子25及低压外部负极端子26上分别连接有低压外部充电器CL的正极输出端子及负极输出端子。以下，也将这些两个端子25、26统称为低压外部端子27。
低压电池BL为能进行将化学能转换为电能的放电及将电能转换为化学能的充电两者的二次电池。以下，对使用通过锂离子在电极间移动而进行充放电的所谓锂离子蓄电池作为所述低压电池BL的情况进行说明，但本发明不限于此。
此外，以下对使用充满电时电压低于低压外部充电器CL的输出电压的电池作为低压电池BL的情况进行说明。更具体而言，低压电池BL的充满电时电压例如是设定为400[V]，但本发明不限于此。
另外，高压电池BH与低压电池BL除了充满电时电压以外，有如下差异。高压电池BH与低压电池BL相比，输出重量密度较低，但能量重量密度较高。即，高压电池BH在能量重量密度的方面优于低压电池BL，低压电池BL在输出重量密度的方面优于高压电池BH。此外，所谓能量重量密度，为每单位重量的电力量[Wh/kg]，所谓输出重量密度，为每单位重量的电力[W/kg]。因此，能量重量密度优异的高压电池BH为以高容量为主要目的的蓄电器，输出重量密度优异的低压电池BL为以高输出为主要目的的蓄电器。
另外，所述低压电池BL中设有传感器单元SL。传感器单元SL是由检测取得低压电池BL的SOC所必需的物理量，并将与检测值相应的检测信号bl发送给ECU 60的多个传感器所构成。更具体而言，传感器单元SL是由检测低压电池BL的电压的电压传感器、检测低压电池BL的电流的电流传感器、及检测低压电池BL的温度的温度传感器等所构成。外部充电的执行中或行驶中的低压电池BL的SOC是根据使用来自传感器单元SL的检测信号bl的已知的算法在例如ECU 60中依次算出。
正极接触器3是设于正极线PLL中较车辆用辅机22的连接点更靠低压电池BL侧。负极接触器2是设于负极线NLL中较车辆用辅机22的连接点更靠外部负极端子26侧。因此，在低压外部端子27上连接着低压外部充电器CL的状态下，若闭合负极接触器2则低压外部充电器CL与车辆用辅机22导通，若打开负极接触器2则低压外部充电器CL与车辆用辅机22的导通被阻断。另外，若闭合正极接触器3则低压电池BL与车辆用辅机22导通，若打开正极接触器3则低压电池BL与车辆用辅机22的导通被阻断。
接触器2、接触器3为在未从外部输入指令信号的状态下打开，且在输入有指令信号的状态下闭合的常开型。接触器2根据从ECU 60发送的控制信号P11而开闭，接触器3根据从ECU 60发送的控制信号P12而开闭。此外，负极接触器2成为用于缓和对电容器的突入电流的具有预充电电阻的预充电接触器。
VCU 30是设于高电压电路10与低电压电路20之间。VCU 30的低压侧正极端子31及低压侧负极端子32分别如所述那样连接于低电压电路20的正极线PLL及负极线NLL。VCU 30的高压侧正极端子33及高压侧负极端子34分别经由主正极线MPL及主负极线MNL而连接于高电压电路10的正极线PLH及负极线NLH。
VCU 30为将电抗器(reactor)L、平滑电容器C1、高臂元件(high-arm device)3H、低臂元件3L及负母线35组合而构成的双向DC-DC转换器。
负母线35为将低压侧负极端子32与高压侧负极端子34连接的配线。平滑电容器C1的其中一端侧连接于低压侧正极端子31，另一端侧连接于负母线35。电抗器L的其中一端侧连接于低压侧正极端子31，另一端侧连接于高臂元件3H与低臂元件3L的接点。
高臂元件3H具备高臂开关元件36、及与此高臂开关元件36并联连接的二极管37。低臂元件3L具备低臂开关元件38、及与此低臂开关元件38并联连接的二极管39。这些开关元件36、开关元件38在高压侧正极端子33与负母线35之间串联连接。高臂开关元件36的集电极(collector)连接于高压侧正极端子33。低臂开关元件38的发射极(emitter)连接于负母线35。二极管37的顺向为从电抗器L朝向高压侧正极端子33的方向。二极管39的顺向为从负母线35朝向电抗器L的方向。此外，这些开关元件36、38可分别使用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)等已知的功率开关元件。
高臂开关元件36及低臂开关元件38分别是由门驱动信号接通或断开，所述门驱动信号是根据来自ECU 60的控制信号由门驱动器电路50生成。
根据以上那样构成的VCU 30，通过利用由门驱动器电路50在规定的时机生成的门驱动信号对开关元件36、开关元件38进行接通/断开驱动，如下文将详细说明那样，发挥升压功能及降压功能。所谓升压功能，是指将施加于低压侧的端子31、32间的电压升压并输出至高压侧的端子33、34间的功能，由此电流从低电压电路20向高电压电路10及逆变器40流动。另外，所谓降压功能，是指将施加于高压侧的端子33、34间的电压降压并输出至低压侧的端子31、32间的功能，由此电流从高电压电路10及逆变器40向低电压电路20流动。
逆变器40例如为具备将多个开关元件(例如IGBT)进行桥式连接而构成的桥式电路的利用脉宽调变的脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)逆变器。逆变器40在其中一侧连接于主正极线MPL及主负极线MNL，在另一侧连接于行驶电动机M的U相、V相、W相的各线圈。
逆变器40具备桥式电路及平滑电容器C2，所述桥式电路是将连接于行驶电动机M的U相的高侧U相开关元件UH及低侧U相开关元件UL、连接于行驶电动机M的V相的高侧V相开关元件VH及低侧V相开关元件VL、以及连接于行驶电动机M的W相的高侧W相开关元件WH及低侧W相开关元件WL依各相分别桥式连接而构成。电流传感器CS检测行驶电动机M的各相的电流，并将与检测值相应的信号发送给ECU 60。
在车辆的行驶时，ECU 60使用电流传感器CS的检测信号生成转矩电流指令信号，并输入至门驱动器电路50。门驱动器电路50根据来自ECU 60的转矩电流指令信号生成对各开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的驱动信号，以规定的相位驱动这些开关元件。由此在行驶电动机M的定子线圈中产生旋转磁场，行驶电动机M的输出轴旋转。
图2为表示图1的车辆的电源装置的急速充电时由控制机构执行的处理顺序的流程图。另外，当车辆的用户实施用于进行急速充电的操作时，接触器12及接触器11被闭合。
首先在S1中，ECU 60判定连接于车辆的电源装置1的充电器是否为低压外部充电器CL。具体而言，判定是低压外部充电器CL连接于低压外部端子27的状态，还是高压外部充电器CH连接于高压外部端子17的状态。在S1中的判定为是的情况、即判定为处于低压外部充电器CL连接于低压外部端子27的状态时，进入S2，在否的情况、即判定为处于高压外部充电器CH连接于高压外部端子17的状态时，进入S9的处理。
在S2中，ECU 60执行利用控制信号P12将接触器3闭合，且利用控制信号P11将接触器2打开的处理。关于对高压电池BH进行急速充电时的电流路径，若以沿着其正极侧的路径的方式示出则如下所示。低压外部充电器CL→低压外部端子27的低压外部正极端子25→低电压电路20的正极线PLL→VCU 30→高电压电路10的正极线PLH→接触器11→高压电池BH的正极。当此路径确立时，由于如所述那样利用控制信号P11将接触器2打开，因此即便低压外部充电器CL以能力上限的输出电压动作，也不会将低压外部充电器CL的输出端子间电压施加于车辆用辅机22。ECU 60在S2的处理后进入S3。
在S3中，ECU 60使门驱动器电路50将驱动信号供给于VCU 30。由此VCU 30进行升压动作，从低压外部充电器CL经过所述S2中确立的电流路径对高压电池BH进行急速充电。
图3为用于对升压动作时的电流的流动进行说明的电路图。
首先，将VCU 30的低臂开关元件38接通，利用从低压外部充电器CL供给的电流I1在电抗器L中蓄积能量，另外，电流从平滑电容器C2向高压电池BH流动。然后，若将低臂开关元件38断开，则电抗器L中蓄积的能量作为放电电流I2经由二极管37流动到高压电池BH，另外，在平滑电容器C2中蓄积能量。升压动作时，通过按如上顺序以规定的周期将低臂开关元件38接通/断开，而从低压外部充电器CL向高压电池BH供给电流。此外，所述升压动作时，高臂开关元件36以规定的周期接通/断开或持续断开。
急速充电中，因接触器2打开，所以车辆用辅机22从低压外部充电器CL电性分离，不会将低压外部充电器CL的输出电压施加于车辆用辅机22。因此，车辆用辅机22无需将来自低压外部充电器CL的施加电压视为问题。因此，能避免将车辆用辅机设定为可动作电压高的情况下产生的车辆总体的成本上涨。
另外，虽然从低压电池BL对车辆用辅机22供电，但由于车辆用辅机22的可动作电压为低压电池BL的充满电电压以上，因此即便施加低压电池BL的电压，也不会对车辆用辅机22的寿命或运作造成不良影响。
ECU 60在S3中进行所述急速充电，进入S4。
在S4中，ECU 60判定高压电池BH是否为充满电的状态。此判定是读取传感器单元SH的检测信号bh并算出高压电池BH的SOC，观察此SOC是否处于充满电水平而进行。在S4中的判定为否的情况下进入S5，在为是的情况下结束急速充电处理。
另一方面，在接触器3闭合的状态下，从低压电池BL对车辆用辅机22持续进行供电，因此低压电池BL的SOC逐渐降低。在S5中，ECU 60判定根据来自传感器单元SL的检测信号bl所取得的低压电池BL的电压是否低于经设定为较车辆用辅机22的可动作电压低的第一切换电压b[V]。S5中的判定为低压电池BL的蓄电量是否降低到需要充电的程度的判定，在此判定为是的情况下进入S6，在为否的情况下进入S3的处理。即，只要低压电池BL的电压不低于第一切换电压b[V]，则继续进行高压电池BH的充电。
此外，低压电池BL的电压与其SOC具有正相关。即，电压越高，SOC也越高。因此，在S5中，即便代替将低压电池BL的电压与切换电压b[V]相比较，而将根据来自传感器单元SL的检测信号bl取得的低压电池BL的SOC、与预定的第一切换充电率a[％]相比较，也获得同样的效果。
在S6中，ECU 60将上文所述的充电器控制信号送到低压外部充电器CL而使低压外部充电器CL停止，并且将控制信号P11供给于接触器2。由此接触器2闭合。另外，从高压电池BH将经由VCU 30降压的电压供给于低压电池BL及车辆用辅机22的电流路径确立。关于从高压电池BH向低压电池BL的电流路径，若以沿着其正极侧的路径的方式示出则如下所示。高压电池BH→接触器11→高电压电路10的正极线PLH→VCU 30→低电压电路20的正极线PLL→接触器3→低压电池BL的正极。另一方面，因利用控制信号P11使接触器2闭合，所以车辆用辅机22电连接于低电压电路20的线间(正极线PLL及负极线NLL间)。ECU 60在S6的处理后进入S7。
在S7中，ECU 60使门驱动器电路50将驱动信号供给于VCU 30。由此VCU 30进行降压动作，以高压电池BH的电力对低压电池BL进行充电。
图4为用于对降压动作时的电流的流动进行说明的图。
首先，若将VCU 30的高臂开关元件36接通，则从高压外部充电器CH供给的电流I1在高臂开关元件36中流动，利用此电流I1在电抗器L及平滑电容器C1中蓄积能量，另外，驱动车辆用辅机22。然后，若将高臂开关元件36断开，则电抗器L中蓄积的能量作为放电电流I2而被供给于车辆用辅机22，另外，平滑电容器C1中蓄积的电荷也被供给于车辆用辅机22。降压动作时，通过以如上顺序以规定的周期将高臂开关元件36接通/断开，而从高压外部充电器CH对车辆用辅机22供给电流。此外，所述降压动作时，低臂开关元件38以规定的周期接通/断开或持续断开。
另一方面，对与低压电池BL同样地连接于低电压电路20的线间的车辆用辅机22也从高压电池BH进行供电。如所述那样以进行降压动作的方式驱动VCU 30时，以VCU 30的低压侧的电压成为车辆用辅机22的可动作电压以下的方式进行控制。因此，避免对车辆用辅机22施加超过可动作电压的电压。ECU 60在S7的处理后，进入S8。
在S8中，ECU 60判定根据来自传感器单元SL的检测信号bl所取得的低压电池BL的电压是否高于经设定为较所述第一切换电压b[V]高的第二切换电压d[V]。S8中的判定为低压电池BL的蓄电量是否恢复到无需充电的程度的判定，在此判定为是的情况下进入S2，再次开始对高压电池BH进行充电。在为否的情况下进入S7。即，维持所述S7直到S8中的判定变为是。
此外，S8的判定也与所述S5的判定同样地，即便代替将低压电池BL的电压与第二切换电压d[V]相比较，而将根据来自传感器单元SL的检测信号bl取得的低压电池BL的SOC、与预定的第二切换充电率c[％]相比较，也发挥同样的效果。
另一方面，在上文所述的S1中判定为否的情况下，连接于车辆的电源装置1的充电器并非低压外部充电器CL。即，连接于车辆的电源装置1的充电器为高压外部充电器CH，此情况下如上文所述那样进入S9的处理。
在S9中，ECU 60执行利用控制信号P12将接触器3闭合，且利用控制信号P11将接触器2闭合的处理。若接触器3与接触器2均被闭合，则将高压外部充电器CH的输出电压施加于高压电池BH而成为可对高压电池BH进行充电的状态。另外，成为可对高压电池BH进行充电的状态，并且从高压外部充电器CH向低压电池BL及车辆用辅机22的电流路径确立。此情况的电流路径与所述S6中确立的从高压电池BH向低压电池BL及车辆用辅机22的电流路径相同。ECU 60在S9的处理后，进入S10。
在S10中，ECU 60使门驱动器电路50将驱动信号供给于VCU 30。由此VCU 30进行降压动作。因此，将经VCU 30降压的电压供给于低压电池BL及车辆用辅机22，进行低压电池BL的充电与对车辆用辅机22的供电。另外，在使VCU 30执行降压动作的期间中，从高压外部充电器CH经由VCU 30对低压电池BL及车辆用辅机22供给电流，并从高压外部充电器CH直接将电流供给于高压电池BL进行充电。ECU 60在S10的处理后，进入S11。
在S11中，ECU 60判定高压电池BH是否处于充满电的状态。此判定是读取传感器单元SH的检测信号bh并算出高压电池BH的SOC，观察此SOC是否处于充满电的水平而进行。在S11中的判定为否的情况下进入S10继续充电，在为是的情况下结束急速充电处理。
＜第二实施例＞
然后，一方面参照附图一方面对本发明的第二实施例进行说明。
图5为表示搭载本实施例的电源装置1a的车辆Va及此车辆Va的两种外部充电器CH、外部充电器CL的构成的图。图5中对与图1的对应部分标注相同符号而表示，这些对应部分的说明是引用图1的说明。
图5的车辆的电源装置1a与图1的车辆的电源装置1的差异为以下方面。即，在图1的车辆V的电源装置1中，将车辆用辅机22与低压外部端子27之间电性开闭的开关为负极接触器2。负极接触器2是***到负极线NLL中低压外部负极端子26与车辆用辅机22的连接点之间。相对于此，图5的车辆的电源装置1a中，将车辆用辅机22与低压外部端子27之间电性开闭的开关为正极接触器3a。正极接触器3a是***到正极线PLL中。详细而言，正极接触器3a是***到正极线PLL中与低压外部端子27的低压外部正极端子25的连接点和与车辆用辅机22的正极侧的连接点之间。另外，图1的车辆的电源装置1中，利用正极接触器3进行低压电池BL的正极侧与低电压电路20的间断。相对于此，图5的车辆的电源装置1a中，利用负极接触器2a进行低压电池BL的负极侧与低电压电路20a的间断。负极接触器2a是设于负极线NLL中较车辆用辅机22的连接点更靠低压电池BL侧。
如由图1与图5的所述差异点所表明那样，图5的车辆的电源装置1a的急速充电时由作为控制机构的ECU 60a执行的处理顺序等同于将图2的流程图的负极接触器2改称为正极接触器3a，将正极接触器3改称为负极接触器2a。因此，图5的车辆的电源装置1a的急速充电时由控制机构执行的处理顺序是进行所述改称并引用图2的流程图的说明。
图5的车辆的电源装置1a中，也在急速充电中，通过接触器3a打开而将车辆用辅机22从低压外部充电器CL电性分离，不将低压外部充电器CL的输出电压施加于车辆用辅机22。因此，车辆用辅机22本质上无需将来自低压外部充电器CL的施加电压视为问题。另外，由于车辆用辅机22的可动作电压为低压电池BL的电压以上，因此即便施加低压电池BL的电压也不会对寿命或运作造成不良影响。
另外，在判定为低压电池BL的SOC降低的情况下，能从高压电池BH对低压电池BL进行充电，并且通过闭合的接触器3a对车辆用辅机22进行供电。
以上对本发明的一实施例进行了说明，但本发明不限于此。只要在本发明的主旨的范围内适当变更细节部分的构成即可。
例如，所述第一实施例及第二实施例中，均可代替各接触器2、3、2a、3a、11、12而应用半导体开关元件。
另外，在从所述低压外部充电器CL对高压电池BH进行充电的过程中低压电池BL的电压变得低于第一切换电压b[V]的情况(或低压电池BL的SOC变得低于第一切换充电率a[％]的情况)下，也能以如下方式进行控制：将低压外部充电器CL的输出电压降低到车辆用辅机22的可动作电压以下后，使接触器2闭合而对车辆用辅机22进行供电，与此同时，从低压外部充电器CL对低压电池BL进行充电。

Claims (7)

1.一种车辆的电源装置，其特征在于，包括：
第一电路，设有第一蓄电器；
第二电路，设有充满电电压高于所述第一蓄电器的第二蓄电器；
电压转换器，设于所述第一电路与所述第二电路之间；以及
外部连接部，设于所述第一电路中的所述第一蓄电器与所述电压转换器之间且连接有外部充电器，且所述第一电路上连接有车辆用辅机，
并且所述车辆的电源装置还包括：
将所述车辆用辅机与所述外部连接部之间电性开闭的开关。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源装置，其特征在于：在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时，打开所述开关而阻断从所述外部充电器向所述车辆用辅机的电流供给，且从所述第一蓄电器向所述车辆用辅机供给电流。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于：所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下。
4.根据权利要求3所述的车辆的电源装置，其特征在于，还包括：
充电参数取得机构，取得与所述第一蓄电器的蓄电量相关的充电参数的值；以及
控制机构，在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使所述外部充电器的充电中断，闭合所述开关，且从所述第二蓄电器向所述第一蓄电器供给电流。
5.根据权利要求3所述的车辆的电源装置，其特征在于，还包括：
充电参数取得机构，取得与所述第一蓄电器的蓄电量相关的充电参数的值；以及
控制机构，在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述充电参数的值变得小于切换阈值的情况下，使所述外部充电器的充电电压降低到所述可动作电压以下，闭合所述开关，且从所述外部充电器对所述车辆用辅机及所述第一蓄电器供给电流。
6.根据权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于：所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下且规定的切换电压以上，
所述电源装置包括控制机构，所述控制机构在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述第一蓄电器的电压变得低于所述切换电压的情况下，使所述外部充电器的充电中断，闭合所述开关，且从所述第二蓄电器向所述第一蓄电器供给电流。
7.根据权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于：所述车辆用辅机的可动作电压为所述外部充电器的充电电压以下且规定的切换电压以上，
所述电源装置包括控制机构，所述控制机构在利用所述外部充电器对所述第二蓄电器进行充电时所述第一蓄电器的电压变得低于所述切换电压的情况下，使所述外部充电器的充电电压降低到所述可动作电压以下，闭合所述开关，且从所述外部充电器对所述车辆用辅机及所述第一蓄电器供给电流。
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