JP2020065397A - 車両の電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接続状態に依存することなく結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によってバッテリを充電可能な車両の電源装置を提供すること。【解決手段】車両の電源装置は、第１バッテリの負極に接続された外部充電用負極端子と、第２バッテリの正極に接続された外部充電用正極端子と、第１ノードと第１バッテリの正極との間に設けられた第１正極側リレーと、第１ノードと負線との間に接続されたコンデンサと、第１バッテリの負極と負線との間に設けられた第１負極側リレーと、第１負極側リレーに対して並列に接続されたリレー及び抵抗素子と、第３ノードと第２バッテリの正極との間に設けられた第２正極側リレーと、第３ノードと第２ノードとの間に接続されたコンデンサと、第２バッテリの負極と第２ノードとの間に設けられた第２負極側リレーと、第２正極側リレーに対して並列に接続されたリレー及び抵抗素子と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の電源装置に関する。
特許文献１には、スイッチ素子を制御することによって直列接続状態と並列接続状態との間で接続状態を切り換え可能な２つのバッテリと、２つのバッテリのうちの一方のバッテリに直列に接続されたリアクトル素子と、を備える電源装置が記載されている。
特開２０１４−３８５８号公報
特許文献１に記載の電源装置は、外部充電器による充電を考慮した構成となっていない。具体的には、特許文献１に記載の電源装置では、２つのバッテリの接続状態が直列接続状態及び並列接続状態のどちらの状態であっても外部充電器によって２つのバッテリを充電可能な外部充電器の接続箇所が検討されていない。また、外部充電器の結線時に突入電流が発生することを抑制するための技術が検討されていない。このため、外部充電器によるバッテリの外部充電を考慮した電源装置の構成が期待されていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、接続状態に依存することなく結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によってバッテリを充電可能な車両の電源装置を提供することにある。
本発明に係る車両の電源装置は、正線と第１ノードとの間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１ノードと第２ノードとの間に接続された第２スイッチ素子と、前記第２ノードと負線との間に接続された第３スイッチ素子と、前記第１ノード及び前記負線にそれぞれ正極及び負極が接続された第１バッテリと、前記正線と第３ノードとの間に接続されたリアクトル素子と、前記第３ノード及び前記第２ノードにそれぞれ正極及び負極が接続された第２バッテリと、前記正線と前記負線との間に接続された平滑コンデンサと、を備え、前記第１スイッチ素子、前記第２スイッチ素子、及び前記第３スイッチ素子のオン／オフ状態を切り換えることにより、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態と並列接続状態との間で切り換え可能な車両の電源装置であって、前記第１バッテリの負極に接続された外部充電用負極端子と、前記第２バッテリの正極に接続された外部充電用正極端子と、前記第１ノードと前記第１バッテリの正極との間に設けられた第１正極側リレーと、前記第１ノードと前記負線との間に接続された第１コンデンサと、前記第１バッテリの負極と前記負線との間に設けられた第１負極側リレーと、前記第１負極側リレーに対して並列に接続された第１プリチャージ用リレー及び第１抵抗素子と、前記第３ノードと前記第２バッテリの正極との間に設けられた第２正極側リレーと、前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２コンデンサと、前記第２バッテリの負極と前記第２ノードとの間に設けられた第２負極側リレーと、前記第２正極側リレーに対して並列に接続された第２プリチャージ用リレー及び第２抵抗素子と、を備える。
本発明に係る車両の電源装置は、上記発明において、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態として前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを外部充電する場合、前記第１正極側リレー及び前記第１プリチャージ用リレーをオン状態、前記第１負極側リレーをオフ状態、前記第２プリチャージ用リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２正極側リレーをオフ状態として前記外部充電用負極端子及び前記外部充電用正極端子に外部充電器を接続した後、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態に制御し、前記第１正極側リレー及び前記第１負極側リレーをオン状態、前記第１プリチャージ用リレーをオフ状態、前記第２正極側リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２プリチャージ用リレーをオフ状態とする制御手段を備える。これにより、第１バッテリと第２バッテリの接続状態が並列接続状態であっても結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によって第１バッテリ及び第２バッテリを充電できる。
本発明に係る車両の電源装置は、上記発明において、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態として前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを外部充電する場合、前記第１正極側リレー及び前記第１プリチャージ用リレーをオン状態、前記第１負極側リレーをオフ状態、前記第２プリチャージ用リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２正極側リレーをオフ状態として前記外部充電用負極端子及び前記外部充電用正極端子に外部充電器を接続し、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態に制御した後、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態に制御し、前記第１正極側リレー及び前記第１負極側リレーをオン状態、前記第１プリチャージ用リレーをオフ状態、前記第２正極側リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２プリチャージ用リレーをオフ状態とする制御手段を備える。これにより、第１バッテリと第２バッテリとの接続状態が直列接続状態であっても結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によって第１バッテリ及び第２バッテリを充電できる。
本発明に係る車両の電源装置によれば、接続状態に依存することなく結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によって２つのバッテリを充電できる。
図１は、本発明の一実施形態である車両の電源装置が適用される車両の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す電源装置の構成を示す回路図である。 図３は、バッテリの接続状態を並列接続状態としたときの外部充電時の電流経路を示す図である。 図４は、バッテリの接続状態を直列接続状態としたときの外部充電時の電流経路を示す図である。 図５は、第１バッテリ単独の外部充電時の電流経路を示す図である。 図６は、第２バッテリ単独の外部充電時の電流経路を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である車両の電源装置の構成について説明する。
〔車両の構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である車両の電源装置が適用される車両の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である車両の電源装置が適用される車両の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である車両の電源装置が適用される車両１は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）車両により構成され、エンジン（ＥＮＧ）２、電源装置３、第１インバータ（ＩＮＶ１）４ａ、第２インバータ（ＩＮＶ２）４ｂ、第１電動機（ＭＧ１）５ａ、及び第２電動機（ＭＧ２）５ｂを備えている。なお、車両１は、ＨＶ車両に限定されることはなく、ＥＶ（Electric Vehicle），ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle），ＦＣＥＶ（Fuel Cell Electric Vehicle）等であってもよい。
エンジン２は、ガソリンや軽油等を燃料として動力を出力する内燃機関によって構成され、後述するＨＶ電子制御ユニット（以下、ＨＶ−ＥＣＵと表記）１０２によって駆動制御される。
電源装置３は、正線ＰＬ及び負線ＮＬを介して第１インバータ４ａ及び第２インバータ４ｂに接続され、後述する電池電子制御ユニット（以下、電池ＥＣＵと標記）１０１によって制御されている。
第１インバータ４ａ及び第２インバータ４ｂは、複数のスイッチ素子を備え、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有している。第１インバータ４ａ及び第２インバータ４ｂは、ＨＶ−ＥＣＵ１０２による複数のスイッチ素子のオン／オフ制御によって、電源装置３から供給された直流電力を交流電力に変換して第１電動機５ａ及び第２電動機５ｂに供給すると共に、第１電動機５ａ及び第２電動機５ｂが発電した交流電力を直流電力に変換して電源装置３に供給する。
第１電動機５ａ及び第２電動機５ｂは、同期発電電動機により構成されている。第１電動機５ａ及び第２電動機５ｂはそれぞれ、第１インバータ４ａ及び第２インバータ４ｂから供給された交流電力によって駆動されることにより車両駆動用の電動機として機能すると共に、車両１の駆動力を利用して交流電力を発電する発電機として機能する。
図１に示す車両１は、制御系として、電池ＥＣＵ１０１及びＨＶ−ＥＣＵ１０２を備えている。
電池ＥＣＵ１０１は、主に、電源装置３の充電状態の管理や異常検出や電圧制御を実行する。電池ＥＣＵ１０１には、電源装置３を構成する各バッテリの温度Ｔｂを示す電気信号、電源装置３内の正線ＰＬと負線ＮＬとの間の電圧差Ｖｂを示す電気信号、電源装置３内の正線ＰＬを流れる電流Ｉｂを示す電気信号等の各種電気信号が入力される。電池ＥＣＵ１０１は、温度Ｔｂ、電圧差Ｖｂ、電流Ｉｂ等に基づいて電源装置３を構成する各バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。電池ＥＣＵ１０１は、温度ＴｂやＳＯＣ等の各種信号をＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信する。また、電池ＥＣＵ１０１は、ＨＶ−ＥＣＵ１０２から受信した指令信号に基づいて電源装置３に対する制御信号を出力する。
ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、電池ＥＣＵ１０１と相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の各種信号の送受信を行う。ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、車両１の走行時においてドライバの要求に応じた車両駆動力を発生させるために、エンジン２、第１インバータ４ａ、及び第２インバータ４ｂを制御すると共に、電源装置３の電圧を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ１０２には、イグニッションスイッチの操作信号ＩＧＣＮ、エンジン２の回転数ＮＥ、第１電動機５ａ及び第２電動機５ｂの回転数、車速、アクセル開度、電圧Ｖｈ、温度Ｔｂ、ＳＯＣ等の各種信号が入力される。また、ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、入力された情報に基づいて算出された、エンジン２に対する制御信号ＮＲｅｆ、第１インバータ４ａ及び第２インバータ４ｂに対するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号である信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２、電源装置３の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号、及び電源装置３内のスイッチ素子に対するＰＷＭ制御信号である信号ＰＷＣ等を出力する。
電池ＥＣＵ１０１及びＨＶ−ＥＣＵ１０２は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成されている。電池ＥＣＵ１０１及びＨＶ−ＥＣＵ１０２の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードして実行することによって、制御対象を動作させると共にＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
〔電源装置の構成〕
次に、図２を参照して、電源装置３の構成について説明する。
図２は、図１に示す電源装置３の構成を示す回路図である。図２に示すように、電源装置３は、正線ＰＬと第１ノードＮ１との間に接続された第１スイッチ素子Ｓ１と、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続された第２スイッチ素子Ｓ２と、第２ノードＮ２と負線ＮＬとの間に接続された第３スイッチ素子Ｓ３と、正線ＰＬと負線ＮＬとの間に接続された平滑コンデンサＣＨと、を備えている。
第１スイッチ素子Ｓ１、第２スイッチ素子Ｓ２、及び第３スイッチ素子Ｓ３は、半導体スイッチング素子によって構成されている。半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が用いられる。ＩＧＢＴのコレクタ端子とエミッタ端子との間には、エミッタ端子に接続される側をアノードとしてダイオード（整流素子）が接続されている。半導体スイッチング素子としてＩＧＢＴ以外のものを用いる場合、スイッチ素子が導通したときに流れる電流とは逆向きの電流が流れるように半導体スイッチング素子にダイオードを並列に接続する。ダイオードは、半導体スイッチング素子に伴う寄生ダイオードであってもよい。本明細書では、半導体スイッチング素子とダイオードとを併せたものをスイッチ素子という。
第１ノードＮ１と等電位である第４ノードＮ４と負線ＮＬとの間には、第４ノードＮ４側から順に直列に接続された正極側リレーＳＭＲＢ１、第１バッテリＢ１、及び負極側リレーＳＭＲＧ１とコンデンサＣＦ１とが互いに並列に接続されている。第１バッテリＢ１は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の充放電可能な二次電池によって構成されている。第１バッテリＢ１の正極は正極側リレーＳＭＲＢ１に接続され、負極は負極側リレーＳＭＲＧ１に接続されている。また、第１バッテリＢ１の負極には、外部充電用負極端子ＴＮが接続されている。また、負極側リレーＳＭＲＧ１には、直列に接続された抵抗素子Ｒ１及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ１が並列に接続されている。
正線ＰＬと第３ノードＮ３との間にはリアクトル素子Ｒが接続されている。第３ノードＮ３と第２ノードＮ２と等電位である第５ノードＮ５との間には、第３ノードＮ３側から順に直列に接続された正極側リレーＳＭＲＢ２、第２バッテリＢ２、及び負極側リレーＳＭＲＧ２とコンデンサＣＦ２とが互いに並列に接続されている。第２バッテリＢ２は、第１バッテリＢ１と同様の充放電可能な二次電池によって構成されている。第２バッテリＢ２の正極は正極側リレーＳＭＲＢ２に接続され、負極は負極側リレーＳＭＲＧ２に接続されている。また、第１バッテリＢ１の正極には、外部充電用正極端子ＴＮが接続されている。また、正極側リレーＳＭＲＢ２には、直列に接続された抵抗素子Ｒ２及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ２が並列に接続されている。なお、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２はキャパシタであってもよい。
この電源装置３では、起動時、電池ＥＣＵ１０１がコンデンサＣＦ１及びコンデンサＣＦ２のプリチャージを実行する。具体的には、電池ＥＣＵ１０１は、起動時に正極側リレーＳＭＲＢ１及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオン、負極側リレーＳＭＲＧ１をオフする。これにより、第１バッテリＢ１の電力が抵抗素子Ｒ１によって電圧が調整された状態でコンデンサＣＦ１に供給され、コンデンサＣＦ１はプリチャージされる。また、電池ＥＣＵ１０１は、起動時にプリチャージ用リレーＳＭＲＰ２及び負極側リレーＳＭＲＧ２をオン、正極側リレーＳＭＲＢ２をオフする。これにより、第２バッテリＢ２の電力が抵抗素子Ｒ２によって電圧が調整された状態でコンデンサＣＦ２に供給され、コンデンサＣＦ２はプリチャージされる。
また、この電源装置３では、電池ＥＣＵ１０１が、第１スイッチ素子Ｓ１、第２スイッチ素子Ｓ２、及び第３スイッチ素子Ｓ３のオン／オフ状態を制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態を直列接続状態、並列接続状態、第１バッテリＢ１単独接続状態、及び第２バッテリＢ２単独接続状態の間で切り換えることができる。具体的には、電池ＥＣＵ１０１が、第１スイッチ素子Ｓ１及び第３スイッチ素子Ｓ３をオフ状態、第２スイッチ素子Ｓ２をオン状態に制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とは直列に接続される（直列接続状態）。また、電池ＥＣＵ１０１は、第１スイッチ素子Ｓ１及び第３スイッチ素子Ｓ３をオン状態、第２スイッチ素子Ｓ２をオフ状態に制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とは並列に接続される（並列接続状態）。また、電池ＥＣＵ１０１は、第１スイッチ素子Ｓ１をオン状態、第２スイッチ素子Ｓ２及び第３スイッチ素子Ｓ３をオフ状態に制御することにより、第１バッテリＢ１からのみ電力が供給される（第１バッテリＢ１単独接続状態）。また、電池ＥＣＵ１０１は、第１スイッチ素子Ｓ１及び第２スイッチ素子Ｓ２をオフ状態、第３スイッチ素子Ｓ３をオン状態に制御することにより、第２バッテリＢ２からのみ電力が供給される（第２バッテリＢ２単独接続状態）。なお、この際、平滑コンデンサＣＨは、インバータ３との間を流れる電力を平滑化する。
このような構成を有する電源装置３では、電池ＥＣＵ１０１が、以下に示す外部充電処理を実行することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態に依存することなく外部充電器の結線時に突入電流が発生することを抑制しつつ外部充電器によって第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電する。以下、図３〜図６を参照して、外部充電処理を実行する際の電池ＥＣＵ１０１の動作について説明する。なお、以下の説明において、全ての素子は初期段階ではオフ状態にあるものとする。
〔外部充電処理〕
［並列充電］
まず、図３を参照して、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の接続状態を並列接続状態とするときの外部充電処理について説明する。
図３は、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態を並列接続状態としたときの外部充電時の電流経路を示す図である。図３に示すように、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態を並列接続状態として外部充電器により第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電する際には、まず、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ１及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオン、負極側リレーＳＭＲＧ１をオフすることによりコンデンサＣＦ１をプリチャージする。また、電池ＥＣＵ１０１は、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２及び負極側リレーＳＭＲＧ２をオン、正極側リレーＳＭＲＢ２をオフすることによりコンデンサＣＦ２をプリチャージする。次に、外部充電用正極端子ＴＰ及び外部充電用負極端子ＴＮにそれぞれ外部充電器の正極端子及び負極端子を接続した後、電池ＥＣＵ１０１が、第１スイッチ素子Ｓ１及び第３スイッチ素子Ｓ３をオン状態、第２スイッチ素子Ｓ２をオフ状態に制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを並列に接続する。このとき、突入電流が発生したとしても、突入電流は電流経路ＩＰ１，ＩＰ２を流れるので、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２によって突入電流を制限することができる。次に、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ１及び負極側リレーＳＭＲＧ１をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオフすることにより外部充電器からの充電電流ＩＬ１により第１バッテリＢ１を充電する。また、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ２及び負極側リレーＳＭＲＧ２をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２をオフすることにより外部充電器からの充電電流ＩＬ２により第２バッテリＢ２を充電する。これにより、外部充電用リレー等の付加的な装置を用いることなく最小限の構成で第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を外部充電できる。
［直列充電］
次に、図４を参照して、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の接続状態を直列接続状態とするときの外部充電処理について説明する。
図４は、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態を直列接続状態としたときの外部充電時の電流経路を示す図である。図４に示すように、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との接続状態を直列接続状態として外部充電器により第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電する際には、まず、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ１及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオン、負極側リレーＳＭＲＧ１をオフすることによりコンデンサＣＦ１をプリチャージする。また、電池ＥＣＵ１０１は、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２及び負極側リレーＳＭＲＧ２をオン、正極側リレーＳＭＲＢ２をオフすることによりコンデンサＣＦ２をプリチャージする。次に、外部充電用正極端子ＴＰ及び外部充電用負極端子ＴＮにそれぞれ外部充電器の正極端子及び負極端子を接続した後、電池ＥＣＵ１０１が、第１スイッチ素子Ｓ１及び第３スイッチ素子Ｓ３をオン状態、第２スイッチ素子Ｓ２をオフ状態に制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを並列に接続する。このとき、突入電流が発生したとしても、突入電流は電流経路ＩＰ１，ＩＰ２を流れるので、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２によって突入電流を制限することができる。次に、電池ＥＣＵ１０１が、第１スイッチ素子Ｓ１及び第３スイッチ素子Ｓ３をオフ状態、第２スイッチ素子Ｓ２をオン状態に制御することにより、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを直列に接続する。次に、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ１及び負極側リレーＳＭＲＧ１をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオフする。また、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ２及び負極側リレーＳＭＲＧ２をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２をオフする。これにより、外部充電用リレー等の付加的な装置を用いることなく最小限の構成で外部充電器からの充電電流ＩＬ３により第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を外部充電できる。
［第１バッテリＢ１単独充電時］
次に、図５を参照して、第１バッテリＢ１単独の外部充電処理について説明する。
図５は、第１バッテリＢ１単独充電時の電流経路を示す図である。図５に示すように、第１バッテリＢ１の電圧が第２バッテリＢ２の電圧より低いために第１バッテリＢ１のみを充電する場合、まず、外部充電用正極端子ＴＰ及び外部充電用負極端子ＴＮにそれぞれ外部充電器の正極端子及び負極端子を接続する。次に、電池ＥＣＵ１０１が、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２及び正極側リレーＳＭＲＢ１をオンした後、第１スイッチ素子Ｓ１をオンする。このとき、突入電流が発生したとしても、突入電流は電流経路ＩＰ２を流れるので、抵抗素子Ｒ２によって突入電流を制限することができる。次に、電池ＥＣＵ１０１が、正極側リレーＳＭＲＢ２をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ２をオフする。これにより、外部充電用リレー等の付加的な装置を用いることなく最小限の構成で外部充電器からの充電電流ＩＬ４により第１バッテリＢ１を外部充電できる。
［第２バッテリＢ２単独充電時］
最後に、図６を参照して、第２バッテリＢ２単独の外部充電処理について説明する。
図６は、第２バッテリＢ２単独充電時の電流経路を示す図である。図６に示すように、第２バッテリＢ２の電圧が第１バッテリＢ１の電圧より低いために第２バッテリＢ２のみを充電する場合、まず、外部充電用正極端子ＴＰ及び外部充電用負極端子ＴＮにそれぞれ外部充電器の正極端子及び負極端子を接続する。次に、電池ＥＣＵ１０１が、負極側リレーＳＭＲＧ２及びプリチャージ用リレーＳＭＲＰ１及びをオンした後、第３スイッチ素子Ｓ３をオンする。このとき、突入電流が発生したとしても、突入電流は電流経路ＩＰ１を流れるので、抵抗素子Ｒ１によって突入電流を制限することができる。次に、電池ＥＣＵ１０１が、負極側リレーＳＭＲＧ１をオン、プリチャージ用リレーＳＭＲＰ１をオフする。これにより、外部充電用リレー等の付加的な装置を用いることなく最小限の構成で外部充電器からの充電電流ＩＬ５により第２バッテリＢ２を外部充電できる。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
１ 車両
２ エンジン（ＥＮＧ）
３ 電源装置
４ａ インバータ（ＩＮＶ１）
４ｂ インバータ（ＩＮＶ２）
５ａ 第１電動機（ＭＧ１）
５ｂ 第２電動機（ＭＧ２）
１０１ 電池電子制御ユニット（電池ＥＣＵ）
１０２ ＨＶ電子制御ユニット（ＨＶ−ＥＣＵ）
Ｂ１ 第１バッテリ
Ｂ２ 第２バッテリ
ＣＦ１，ＣＦ２ コンデンサ
ＣＨ 平滑コンデンサ
Ｎ１ 第１ノード
Ｎ２ 第２ノード
Ｎ３ 第３ノード
Ｎ４ 第４ノード
Ｎ５ 第５ノード
ＮＬ 負線
ＰＬ 正線
Ｒ リアクトル素子
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗素子
Ｓ１ 第１スイッチ素子
Ｓ２ 第２スイッチ素子
Ｓ３ 第３スイッチ素子
ＳＭＲＢ１，ＳＭＲＢ２ 正極側リレー
ＳＭＲＧ１，ＳＭＲＧ２ 負極側リレー
ＳＭＲＰ１，ＳＭＲＰ２ プリチャージ用リレー
ＴＰ 外部充電用正極端子
ＴＮ 外部充電用負極端子

Claims (3)

  1. 正線と第１ノードとの間に接続された第１スイッチ素子と、前記第１ノードと第２ノードとの間に接続された第２スイッチ素子と、前記第２ノードと負線との間に接続された第３スイッチ素子と、前記第１ノード及び前記負線にそれぞれ正極及び負極が接続された第１バッテリと、前記正線と第３ノードとの間に接続されたリアクトル素子と、前記第３ノード及び前記第２ノードにそれぞれ正極及び負極が接続された第２バッテリと、前記正線と前記負線との間に接続された平滑コンデンサと、を備え、前記第１スイッチ素子、前記第２スイッチ素子、及び前記第３スイッチ素子のオン／オフ状態を切り換えることにより、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態と並列接続状態との間で切り換え可能な車両の電源装置であって、
    前記第１バッテリの負極に接続された外部充電用負極端子と、
    前記第２バッテリの正極に接続された外部充電用正極端子と、
    前記第１ノードと前記第１バッテリの正極との間に設けられた第１正極側リレーと、
    前記第１ノードと前記負線との間に接続された第１コンデンサと、
    前記第１バッテリの負極と前記負線との間に設けられた第１負極側リレーと、
    前記第１負極側リレーに対して並列に接続された第１プリチャージ用リレー及び第１抵抗素子と、
    前記第３ノードと前記第２バッテリの正極との間に設けられた第２正極側リレーと、
    前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２コンデンサと、
    前記第２バッテリの負極と前記第２ノードとの間に設けられた第２負極側リレーと、
    前記第２正極側リレーに対して並列に接続された第２プリチャージ用リレー及び第２抵抗素子と、
    を備えることを特徴とする車両の電源装置。
  2. 前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態として前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを外部充電する場合、前記第１正極側リレー及び前記第１プリチャージ用リレーをオン状態、前記第１負極側リレーをオフ状態、前記第２プリチャージ用リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２正極側リレーをオフ状態として前記外部充電用負極端子及び前記外部充電用正極端子に外部充電器を接続した後、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態に制御し、前記第１正極側リレー及び前記第１負極側リレーをオン状態、前記第１プリチャージ用リレーをオフ状態、前記第２正極側リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２プリチャージ用リレーをオフ状態とする制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の電源装置。
  3. 前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態として前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを外部充電する場合、前記第１正極側リレー及び前記第１プリチャージ用リレーをオン状態、前記第１負極側リレーをオフ状態、前記第２プリチャージ用リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２正極側リレーをオフ状態として前記外部充電用負極端子及び前記外部充電用正極端子に外部充電器を接続し、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を並列接続状態に制御した後、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの接続状態を直列接続状態に制御し、前記第１正極側リレー及び前記第１負極側リレーをオン状態、前記第１プリチャージ用リレーをオフ状態、前記第２正極側リレー及び前記第２負極側リレーをオン状態、前記第２プリチャージ用リレーをオフ状態とする制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の電源装置。
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