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JP2024157231A - Power supply device, power supply control device, and power supply control program - Google Patents

Power supply device, power supply control device, and power supply control program Download PDF

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JP2024157231A
JP2024157231A JP2023071473A JP2023071473A JP2024157231A JP 2024157231 A JP2024157231 A JP 2024157231A JP 2023071473 A JP2023071473 A JP 2023071473A JP 2023071473 A JP2023071473 A JP 2023071473A JP 2024157231 A JP2024157231 A JP 2024157231A
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storage battery
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Abstract

To provide a power supply device for downsizing a whole device, a power supply control device, and a power supply control program.SOLUTION: A battery pack 20 includes: a main switch SMRH provided in a positive electrode side power supply path H1; a main switch SMRL provided in a negative electrode side power supply path; a DCDC converter 22 electrically isolated from a primary side circuit 31 and a secondary side circuit 32; and a housing 23 accommodating them. A high potential side electric path H11 of the primary side circuit 31 is connected to a first end side of the main switch SMRH, and a high potential side electric path H12 of the secondary side circuit 32 is connected to a second end side. A low potential side electric path L11 of the primary side circuit 31 is connected to the first end side of the main switch SMRL, and a low potential side electric path L12 of the secondary side circuit 32 is connected to the second end side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、電源装置、電源制御装置、及び電源制御プログラムに関する。 This disclosure relates to a power supply device, a power supply control device, and a power supply control program.

従来、モータを駆動させるインバータを構成するレグの一部を、バッテリ充電用のDC/AC変換回路の一部として流用し、装置全体を小型化しているものが知られている。このような装置としては、例えば、特許文献1に示されている。 Conventionally, it is known to use part of the legs that make up the inverter that drives the motor as part of the DC/AC conversion circuit for charging the battery, thereby making the entire device smaller. For example, an example of such a device is shown in Patent Document 1.

特許第5874990号公報Patent No. 5874990

ところで、このような装置の小型化について、さらなる工夫の余地があることがわかった。 However, it has become clear that there is still room for further improvement in miniaturizing such devices.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、装置全体を小型化するための電源装置、電源制御装置、及び電源制御プログラムを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its main objective is to provide a power supply device, a power supply control device, and a power supply control program for miniaturizing the entire device.

上記課題を解決するための第1の手段は、蓄電池を備え、インバータを介してモータに接続される電源装置において、前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路に設けられる第1スイッチと、前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路に設けられる第2スイッチと、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路と、前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体と、を備え、前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続される。 The first means for solving the above problem is a power supply device that includes a storage battery and is connected to a motor via an inverter, the power supply device including a first switch provided in a positive power supply path connected to the positive terminal of the storage battery, a second switch provided in a negative power supply path connected to the negative terminal of the storage battery, an insulated voltage conversion circuit in which an input section and an output section are electrically insulated, and a housing that accommodates the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit, in which the high-potential side electrical path of the input section is connected to the first end of the first switch, the high-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the first switch, the low-potential side electrical path of the input section is connected to the first end of the second switch, and the low-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the second switch.

上記構成によれば、筐体外に配置される電源経路と蓄電池との間の通電を遮断するための第1スイッチ及び第2スイッチを、電圧変換回路を利用する際、蓄電池とインバータとの間の通電を遮断する際に利用する。このため、スイッチを削減することができ、装置を簡素化し、小型化することができる。 According to the above configuration, the first switch and the second switch for cutting off the current between the power supply path and the storage battery, which are arranged outside the housing, are used when using the voltage conversion circuit and when cutting off the current between the storage battery and the inverter. This makes it possible to reduce the number of switches, simplifying the device and making it smaller.

第2の手段は、蓄電池と、インバータと、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータとを備える電源システムの電源制御装置において、前記電源システムは、前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路に設けられる第1スイッチと、前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路に設けられる第2スイッチと、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路と、を備え、前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサが設けられており、前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電する。 The second means is a power supply control device for a power supply system including a storage battery, an inverter, and a motor connected to the storage battery via the inverter, the power supply system including a first switch provided in a positive power supply path between a positive terminal of the storage battery and a high potential terminal of the inverter, a second switch provided in a negative power supply path between a negative terminal of the storage battery and a low potential terminal of the inverter, and an insulated voltage conversion circuit in which an input section and an output section are electrically insulated, and a high potential side electrical path of the input section is connected to a first end side of the first switch, and the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input section. The high-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the two ends of the second switch, the low-potential side electrical path of the input section is connected to the first end of the two ends of the second switch, and the low-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the two ends of the second switch. A smoothing capacitor is provided between the positive power supply path and the negative power supply path, and the power supply control device inputs the power output from the storage battery to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge it before switching the first switch and the second switch from off to on.

これにより、第1スイッチ又は第2スイッチに対してプリチャージ回路を並列に接続する必要がなくなる。このため、装置を簡素化し、小型化することができる。 This eliminates the need to connect a precharge circuit in parallel to the first switch or the second switch. This allows the device to be simplified and made smaller.

第3の手段は、蓄電池を備え、インバータを介してモータに接続される電源装置と、前記インバータに接続され、前記電源装置と前記インバータを制御する電源制御装置が実施する電源制御プログラムであって、前記電源装置は、前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路に設けられる第1スイッチと、前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路に設けられる第2スイッチと、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路と、前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体と、を備え、前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、前記電源制御装置に、記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理と、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する処理と、を実施させる。 The third means is a power supply device including a storage battery and connected to a motor via an inverter, and a power supply control program implemented by a power supply control device connected to the inverter and controlling the power supply device and the inverter, the power supply device including a first switch provided in a positive power supply path connected to the positive terminal of the storage battery, a second switch provided in a negative power supply path connected to the negative terminal of the storage battery, an insulated voltage conversion circuit in which an input section and an output section are electrically insulated, and a housing that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit, the high-potential side electrical path of the input section is connected to the first end side of the first switch, and The high-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the first switch, the low-potential side electrical path of the input section is connected to the first end of the second switch, and the low-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the second switch. When the first switch and the second switch are turned off and an external charger is connected via the inverter, the power supply control device performs a process of controlling the inverter to convert AC current from the external charger to DC current, and a process of controlling the voltage conversion circuit to convert the voltage of the DC current converted by the inverter and charge the storage battery.

上記構成によれば、筐体外に配置される電源経路と蓄電池との間の通電を遮断するための第1スイッチ及び第2スイッチを、電圧変換回路を利用する際、蓄電池とインバータとの間の通電を遮断する際に利用する。このため、スイッチを削減することができ、装置を簡素化し、小型化することができる。 According to the above configuration, the first switch and the second switch for cutting off the current between the power supply path and the storage battery, which are arranged outside the housing, are used when using the voltage conversion circuit and when cutting off the current between the storage battery and the inverter. This makes it possible to reduce the number of switches, simplifying the device and making it smaller.

第4の手段は、蓄電池と、インバータと、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータとを備える電源システムの電源制御装置が実施する電源制御プログラムであって、前記電源システムは、前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路に設けられる第1スイッチと、前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路に設けられる第2スイッチと、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路と、を備え、前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサが設けられており、前記電源制御装置に、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電させる。 The fourth means is a power supply control program implemented by a power supply control device of a power supply system including a storage battery, an inverter, and a motor connected to the storage battery via the inverter, the power supply system including a first switch provided in a positive power supply path between a positive terminal of the storage battery and a high-potential terminal of the inverter, a second switch provided in a negative power supply path between a negative terminal of the storage battery and a low-potential terminal of the inverter, and an insulated voltage conversion circuit in which an input section and an output section are electrically insulated, and a first end of the first switch is connected to the high-potential side electrical path of the input section. The high-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the first switch, the low-potential side electrical path of the input section is connected to the first end of the second switch, and the low-potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end of the second switch. A smoothing capacitor is provided between the positive power supply path and the negative power supply path, and the power supply control device inputs the power output from the storage battery to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge it before switching the first switch and the second switch from off to on.

これにより、第1スイッチ又は第2スイッチに対してプリチャージ回路を並列に接続する必要がなくなる。このため、装置を簡素化し、小型化することができる。 This eliminates the need to connect a precharge circuit in parallel to the first switch or the second switch. This allows the device to be simplified and made smaller.

第1実施形態の電源システムの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to a first embodiment. 電池パックの筐体を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a housing of a battery pack. 充電処理の手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the procedure of a charging process. 比較例の電源システムの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to a comparative example. 比較例の電源システムの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to a comparative example. プリチャージ処理の手順を示すフローチャート。11 is a flowchart showing a procedure of a precharge process. 電位差や電流量の変化を示すタイムチャート。A time chart showing changes in potential difference and current amount. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example. 変形例の電源システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power supply system according to a modified example.

図面を参照しながら、複数の実施形態及び変形例を説明する。複数の実施形態及び変形例の相互間において、機能的に及び/又は構造的に対応する部分及び/又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び/又は関連付けられる部分については、他の実施形態や変形例の説明を参照することができる。 Several embodiments and variants will be described with reference to the drawings. Between the several embodiments and variants, functionally and/or structurally corresponding and/or associated parts may be given the same reference numerals or reference numerals that differ in the hundredth or higher digit. For corresponding and/or associated parts, the descriptions of other embodiments and variants may be referred to.

(第1実施形態)
以下、本開示に係る電源システムを具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源システム100は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
First Embodiment
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power supply system according to a first embodiment of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. A power supply system 100 according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

図1に示すように、電源システム100は、駆動ユニット10と、電源装置としての電池パック20と、電源制御装置としての制御装置50と、を備える。駆動ユニット10は、正極側電源経路H1及び負極側電源経路L1を介して、電池パック20に接続されており、電池パック20から電力が供給される。また、駆動ユニット10は、外部充電器40と接続可能に構成されており、外部充電器40から供給される電力は、駆動ユニット10を介して電池パック20に供給可能とされている。以下、各構成について詳しく説明する。 As shown in FIG. 1, the power supply system 100 includes a drive unit 10, a battery pack 20 as a power supply device, and a control device 50 as a power supply control device. The drive unit 10 is connected to the battery pack 20 via a positive power supply path H1 and a negative power supply path L1, and is supplied with power from the battery pack 20. The drive unit 10 is also configured to be connectable to an external charger 40, and power supplied from the external charger 40 can be supplied to the battery pack 20 via the drive unit 10. Each component will be described in detail below.

まず、駆動ユニット10について説明する。駆動ユニット10には、モータ11と、インバータ12とが含まれる。モータ11は、3相の同期機であり、星形結線されたU,V,W相の電機子巻線11a~11cと、図示しないロータとを備えている。各相の電機子巻線11a~11cは、電気角で120°ずつずれて配置されている。モータ11は、例えば永久磁石同期機である。ロータは、車両の駆動輪と動力伝達可能になっている。このため、モータ11は、車両を走行させるトルクの発生源となる。 First, the drive unit 10 will be described. The drive unit 10 includes a motor 11 and an inverter 12. The motor 11 is a three-phase synchronous machine, and includes star-connected armature windings 11a-11c of U, V, and W phases, and a rotor (not shown). The armature windings 11a-11c of each phase are arranged with an electrical angle of 120°. The motor 11 is, for example, a permanent magnet synchronous machine. The rotor is capable of transmitting power to the drive wheels of the vehicle. Therefore, the motor 11 serves as a source of torque that drives the vehicle.

インバータ12は、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとの直列接続体(以下、レグと示す)を3相分備えており、これらが並列に接続されている3相フルブリッジインバータである。上アームスイッチSWHには、フリーホイールダイオードである上アームダイオードDHが逆並列(逆極性)に接続され、下アームスイッチSWLには、フリーホイールダイオードである下アームダイオードDLが逆並列に接続されている。本実施形態において、各スイッチSWH,SWLは半導体スイッチ素子であり、例えば、IGBTであるが、MOSFETであってもよい。 The inverter 12 is a three-phase full-bridge inverter having three phases of series connections (hereinafter referred to as legs) of upper arm switches SWH and lower arm switches SWL, which are connected in parallel. An upper arm diode DH, which is a freewheel diode, is connected in inverse parallel (reverse polarity) to the upper arm switch SWH, and a lower arm diode DL, which is also a freewheel diode, is connected in inverse parallel to the lower arm switch SWL. In this embodiment, each switch SWH, SWL is a semiconductor switch element, for example an IGBT, but may also be a MOSFET.

インバータ12は、平滑コンデンサ13を備えている。平滑コンデンサ13の高電位側端子は、正極側電源経路H1に接続されている。平滑コンデンサ13の低電位側端子は、負極側電源経路L1に接続されている。なお、平滑コンデンサ13は、インバータ12の外部に設けられていてもよい。 The inverter 12 includes a smoothing capacitor 13. The high-potential terminal of the smoothing capacitor 13 is connected to the positive power supply path H1. The low-potential terminal of the smoothing capacitor 13 is connected to the negative power supply path L1. The smoothing capacitor 13 may be provided outside the inverter 12.

各相において、上アームスイッチSWHの低電位側端子であるエミッタと、下アームスイッチSWLの高電位側端子であるコレクタとの接続点には、バスバー等の導電部材14を介して、電機子巻線11a~11cの第1端が接続されている。 In each phase, the first ends of the armature windings 11a to 11c are connected to the connection point between the emitter, which is the low potential terminal of the upper arm switch SWH, and the collector, which is the high potential terminal of the lower arm switch SWL, via a conductive member 14 such as a bus bar.

そして、各相の電機子巻線11a~11cの第2端同士は、中性点で接続可能に構成されている。より詳しくは、電機子巻線11aの第2端は、リレースイッチ15aを介して、電機子巻線11bの第2端に接続されており、電機子巻線11bの第2端は、リレースイッチ15bを介して、電機子巻線11cの第2端に接続されている。このため、リレースイッチ15a,15bをオンオフすることにより、電機子巻線11a~11cの第2端同士の間における通電及び通電遮断を切り替えることができる。そして、リレースイッチ15a,15bをオンすることにより、電機子巻線11a~11cの第2端同士を、中性点で接続することとなる。 The second ends of the armature windings 11a to 11c of each phase are configured to be connectable to each other at the neutral point. More specifically, the second end of the armature winding 11a is connected to the second end of the armature winding 11b via the relay switch 15a, and the second end of the armature winding 11b is connected to the second end of the armature winding 11c via the relay switch 15b. Therefore, by turning on and off the relay switches 15a and 15b, it is possible to switch between energization and de-energization between the second ends of the armature windings 11a to 11c. By turning on the relay switches 15a and 15b, the second ends of the armature windings 11a to 11c are connected to each other at the neutral point.

また、各相の電機子巻線11a~11cの第2端は、電源システム100の交流端子Tac1~Tac3にそれぞれ接続されている。なお、交流端子Tac1~Tac3は、図1に示すように、外部充電器40としての3相交流電源(3相充電器41)に接続可能である。また、交流端子Tac1~Tac3のうち交流端子Tac1,Tac3は、外部充電器40としての単相交流電源(単相充電器42)に接続可能である。 The second ends of the armature windings 11a to 11c of each phase are connected to AC terminals Tac1 to Tac3 of the power supply system 100, respectively. As shown in FIG. 1, the AC terminals Tac1 to Tac3 can be connected to a three-phase AC power source (three-phase charger 41) as an external charger 40. Of the AC terminals Tac1 to Tac3, the AC terminals Tac1 and Tac3 can be connected to a single-phase AC power source (single-phase charger 42) as an external charger 40.

各相の上アームスイッチSWHのコレクタは、正極側電源経路H1に接続されている。各相の下アームスイッチSWLのエミッタは、負極側電源経路L1が接続されている。これにより、インバータ12は、正極側電源経路H1及び負極側電源経路L1を介して電池パック20に接続される。 The collector of the upper arm switch SWH of each phase is connected to the positive power supply path H1. The emitter of the lower arm switch SWL of each phase is connected to the negative power supply path L1. This connects the inverter 12 to the battery pack 20 via the positive power supply path H1 and the negative power supply path L1.

電池パック20は、蓄電池21と、絶縁型の電圧変換回路としてのDCDCコンバータ22と、正極側電源経路H1に設けられた正極側のメインスイッチSMRHと、負極側電源経路L1に設けられた負極側のメインスイッチSMRLと、それらを収容する筐体23と、を備える。 The battery pack 20 includes a storage battery 21, a DC-DC converter 22 as an insulated voltage conversion circuit, a positive-side main switch SMRH provided in the positive-side power supply path H1, a negative-side main switch SMRL provided in the negative-side power supply path L1, and a housing 23 that houses them.

蓄電池21は、モータ11のロータを回転駆動させるための電力供給源となる。蓄電池21は、単電池である電池セルの直列接続体として構成された組電池である。蓄電池21の正極端子は正極側電源経路H1に接続され、負極端子は、負極側電源経路L1に接続されている。組電池を構成する各電池セルの端子間電圧(例えば定格電圧)は、例えば互いに同じに設定されている。電池セルは、例えば、リチウムイオン電池等の2次電池である。 The storage battery 21 is a power supply source for rotating the rotor of the motor 11. The storage battery 21 is a battery pack configured as a series connection of battery cells, which are single batteries. The positive terminal of the storage battery 21 is connected to the positive power supply path H1, and the negative terminal is connected to the negative power supply path L1. The inter-terminal voltages (e.g., rated voltages) of the battery cells constituting the battery pack are set to be the same, for example. The battery cells are, for example, secondary batteries such as lithium ion batteries.

正極側のメインスイッチSMRHは、蓄電池21とインバータ12との間を接続する正極側電源経路H1の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチである。同様に、負極側のメインスイッチSMRLは、蓄電池21とインバータ12との間を接続する負極側電源経路L1の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチである。 The positive side main switch SMRH is a switch that switches between energizing and de-energizing the positive side power supply path H1 that connects the storage battery 21 and the inverter 12. Similarly, the negative side main switch SMRL is a switch that switches between energizing and de-energizing the negative side power supply path L1 that connects the storage battery 21 and the inverter 12.

本実施形態において、メインスイッチSMRH,SMRLは、機械式のリレーである。メインスイッチSMRH,SMRLは、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。なお、正極側のメインスイッチSMRH、負極側のメインスイッチSMRLは、機械式のリレーに限らず、例えば半導体スイッチング素子であってもよい。 In this embodiment, the main switches SMRH and SMRL are mechanical relays. When the main switches SMRH and SMRL are turned off, they block the flow of current in both directions, and when they are turned on, they allow the flow of current in both directions. Note that the main switch SMRH on the positive side and the main switch SMRL on the negative side are not limited to mechanical relays, and may be, for example, semiconductor switching elements.

DCDCコンバータ22は、1次側回路31と、2次側回路32と、トランス33と、を備える。1次側回路31及び2次側回路32のうち一方が、入力部であり、他方が出力部である。なお、DCDCコンバータ22は、その役割により、入力部と出力部が適宜入れ替わる。 The DCDC converter 22 includes a primary circuit 31, a secondary circuit 32, and a transformer 33. One of the primary circuit 31 and the secondary circuit 32 is an input section, and the other is an output section. Note that the DCDC converter 22 switches between the input section and the output section as appropriate depending on its role.

トランス33は、1次側巻線34と、コア35と、コア35を介して1次側巻線34と磁気結合する2次側巻線36とを備えている。また、トランス33の1次側巻線34には1次側回路31が接続され、トランス33の2次側巻線36には2次側回路32が接続されている。 The transformer 33 includes a primary winding 34, a core 35, and a secondary winding 36 that is magnetically coupled to the primary winding 34 via the core 35. The primary winding 34 of the transformer 33 is connected to a primary circuit 31, and the secondary winding 36 of the transformer 33 is connected to a secondary circuit 32.

1次側回路31は、単相フルブリッジ回路であり、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとの直列接続体(レグ)を2つ備えており、これらが並列に接続されて構成されている。上アームスイッチSWHには、フリーホイールダイオードである上アームダイオードDHが逆並列(逆極性)に接続され、下アームスイッチSWLには、フリーホイールダイオードである下アームダイオードDLが逆並列に接続されている。本実施形態において、各スイッチSWH,SWLは半導体スイッチ素子であり、IGBTであっても、MOSFETであってもよい。 The primary circuit 31 is a single-phase full-bridge circuit and includes two series connections (legs) of an upper arm switch SWH and a lower arm switch SWL, which are connected in parallel. An upper arm diode DH, which is a freewheel diode, is connected in inverse parallel (reverse polarity) to the upper arm switch SWH, and a lower arm diode DL, which is also a freewheel diode, is connected in inverse parallel to the lower arm switch SWL. In this embodiment, each switch SWH, SWL is a semiconductor switch element, and may be an IGBT or a MOSFET.

1次側巻線34の両端のうち第1端は、1次側回路31を構成する2つのレグのうち第1のレグに接続されており、残りの第2端は、1次側回路31を構成する2つのレグのうち残りの第2のレグに接続されている。より詳しくは、各レグにおいて、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとの間の接続点には、1次側巻線34の端部がそれぞれ接続されている。なお、2次側回路32も、1次側回路31と同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。 The first end of the primary winding 34 is connected to the first leg of the two legs that make up the primary circuit 31, and the remaining second end is connected to the second leg of the two legs that make up the primary circuit 31. More specifically, in each leg, an end of the primary winding 34 is connected to the connection point between the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL. The secondary circuit 32 is configured in the same way as the primary circuit 31, so a detailed description will be omitted.

そして、1次側回路31を構成する各上アームスイッチSWHのコレクタ(高電位側端子)は、高電位側電気経路H11を介して、正極側のメインスイッチSMRHとインバータ12の間における正極側電源経路H1に接続されている。また、2次側回路32を構成する各上アームスイッチSWHのコレクタ(高電位側端子)は、高電位側電気経路H12を介して、正極側のメインスイッチSMRHと蓄電池21の正極端子の間における正極側電源経路H1に接続されている。 The collectors (high potential terminals) of the upper arm switches SWH constituting the primary circuit 31 are connected to the positive power supply path H1 between the positive main switch SMRH and the inverter 12 via a high potential electrical path H11. The collectors (high potential terminals) of the upper arm switches SWH constituting the secondary circuit 32 are connected to the positive power supply path H1 between the positive main switch SMRH and the positive terminal of the storage battery 21 via a high potential electrical path H12.

すなわち、正極側のメインスイッチSMRHの両端のうち第1端側には、1次側回路31の高電位側電気経路H11が接続され、メインスイッチSMRHの両端のうち残りの第2端側には、2次側回路32の高電位側電気経路H12が接続されている。 That is, the high-potential side electrical path H11 of the primary circuit 31 is connected to the first terminal of the positive-side main switch SMRH, and the high-potential side electrical path H12 of the secondary circuit 32 is connected to the remaining second terminal of the main switch SMRH.

同様に、1次側回路31を構成する各下アームスイッチSWLのエミッタ(低電位側端子)は、低電位側電気経路L11を介して、負極側のメインスイッチSMRLとインバータ12の間における負極側電源経路L1に接続されている。また、2次側回路32を構成する各下アームスイッチSWLのエミッタ(低電位側端子)は、低電位側電気経路L12を介して、負極側のメインスイッチSMRLと蓄電池21の負極端子の間における負極側電源経路L1に接続されている。 Similarly, the emitters (low potential terminals) of the lower arm switches SWL constituting the primary circuit 31 are connected to the negative power supply path L1 between the negative main switch SMRL and the inverter 12 via a low potential electrical path L11. The emitters (low potential terminals) of the lower arm switches SWL constituting the secondary circuit 32 are connected to the negative power supply path L1 between the negative main switch SMRL and the negative terminal of the storage battery 21 via a low potential electrical path L12.

すなわち、負極側のメインスイッチSMRLの両端のうち第1端側には、1次側回路31の低電位側電気経路L11が接続され、メインスイッチSMRLの両端のうち残りの第2端側には、2次側回路32の低電位側電気経路L12が接続されている。 That is, the low-potential side electrical path L11 of the primary circuit 31 is connected to the first terminal of the negative-side main switch SMRL, and the low-potential side electrical path L12 of the secondary circuit 32 is connected to the remaining second terminal of the main switch SMRL.

次に、電池パック20の筐体23について説明する。図1及び図2に示すように、筐体23は、蓄電池21と、DCDCコンバータ22と、メインスイッチSMRH,SMRLと、正極側電源経路H1の少なくとも一部と、負極側電源経路L1の少なくとも一部と、を収容可能に構成されている。筐体23は、外部から接触不能に収容物を収容していることが望ましいが、一部が露出しても構わない。筐体23の材質は、アルミなどの金属製でもよいし、樹脂製であってもよい。また、図2に示すように、車体の一部(図2ではフロア23a)を、筐体23の開口部を塞ぐ蓋部材として活用してもよい。 Next, the housing 23 of the battery pack 20 will be described. As shown in Figs. 1 and 2, the housing 23 is configured to accommodate the storage battery 21, the DCDC converter 22, the main switches SMRH and SMRL, at least a portion of the positive power path H1, and at least a portion of the negative power path L1. It is preferable that the housing 23 accommodates the contents in a manner that makes them inaccessible from the outside, but it is acceptable for some of the contents to be exposed. The material of the housing 23 may be a metal such as aluminum, or may be a resin. Also, as shown in Fig. 2, a part of the vehicle body (floor 23a in Fig. 2) may be used as a cover member that covers the opening of the housing 23.

次に制御装置50について説明する。制御装置50は、電池パック20、つまり、筐体23の内部に収容されていてもよいし、外部に配置されていてもよい。電源システム100の制御装置50は、マイコンを主体として構成され、マイコンは、CPUを備えている。マイコンが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。 Next, the control device 50 will be described. The control device 50 may be housed inside the battery pack 20, i.e., the housing 23, or may be located externally. The control device 50 of the power supply system 100 is mainly composed of a microcomputer, which has a CPU. The functions provided by the microcomputer can be provided by software recorded in a physical memory device and a computer that executes the software, software only, hardware only, or a combination of these.

例えば、マイコンがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコンは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図2等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばOTA(Over The Air)等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。 For example, when a microcomputer is provided by an electronic circuit, which is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits, or an analog circuit. For example, the microcomputer executes a program stored in a non-transitory tangible storage medium serving as a storage unit provided in the microcomputer itself. The program includes, for example, a program for the process shown in FIG. 2, which will be described later. When the program is executed, a method corresponding to the program is performed. The storage unit is, for example, a non-volatile memory. Note that the program stored in the storage unit can be updated via a communication network such as the Internet, for example, over the air (OTA).

制御装置50は、図示しない各種センサ(電圧センサ、電流センサ、回転角度センサなど)の検出値に基づいて、モータ11の制御量を指令値にフィードバック制御すべく、インバータ12を構成する各スイッチSWH,SWLのスイッチング制御を行う。制御量は例えばトルクである。各相において、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとは交互にオンされる。このフィードバック制御により、ロータの回転動力が駆動輪に伝達され、車両が走行する。 The control device 50 performs switching control of the switches SWH and SWL that make up the inverter 12 to feedback control the control amount of the motor 11 to a command value based on the detection values of various sensors (not shown, such as a voltage sensor, a current sensor, and a rotation angle sensor). The control amount is, for example, torque. In each phase, the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL are alternately turned on. This feedback control transmits the rotational power of the rotor to the drive wheels, causing the vehicle to run.

また、制御装置50は、外部充電器40が接続された場合、蓄電池21の電池状態に基づいて、充電制御に係る充電処理を実施する。充電処理は、車両停止中、蓄電池21の蓄電状態(SOC:State Of Charge)が閾値以下の場合、所定周期ごとに実行される。詳しくは、図3に示すように、制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLがオフされているとき、外部充電器40が接続されたか否かを判定する(ステップS101)。この判定結果が否定の場合、充電処理を終了する。 When the external charger 40 is connected, the control device 50 performs charging processing related to charging control based on the battery state of the storage battery 21. The charging processing is executed at predetermined intervals while the vehicle is stopped and the state of charge (SOC) of the storage battery 21 is equal to or lower than a threshold value. In detail, as shown in FIG. 3, when the main switches SMRH and SMRL are turned off, the control device 50 determines whether the external charger 40 is connected (step S101). When the result of this determination is negative, the charging processing is terminated.

一方、制御装置50は、ステップS101の判定結果が肯定の場合、外部充電器40からの電力を変換させるようにインバータ12の各スイッチSWH,SWLを制御する(ステップS102)。具体的には、制御装置50は、交流電流を直流電流に変換する。その際、制御装置50は、モータ11の電機子巻線11a~11c、インバータ12を構成するレグ及び平滑コンデンサ13を力率改善回路(PFC(power factor correction)回路)として利用し、力率を1.0に近づけるように、あるいは高周波成分を少なくするように交流電流を直流電流に変換する。 On the other hand, if the determination result in step S101 is positive, the control device 50 controls the switches SWH, SWL of the inverter 12 to convert the power from the external charger 40 (step S102). Specifically, the control device 50 converts AC current to DC current. In doing so, the control device 50 uses the armature windings 11a to 11c of the motor 11, the legs that constitute the inverter 12, and the smoothing capacitor 13 as a power factor correction circuit (PFC circuit) to convert the AC current to DC current so as to bring the power factor closer to 1.0 or reduce high-frequency components.

ステップS102とともに、制御装置50は、DCDCコンバータ22を介して、変換された電力を蓄電池21に入力して充電するようにDCDCコンバータ22を制御する(ステップS103)。より詳しくは、制御装置50は、DCDCコンバータ22によって、駆動ユニット10から電源経路H1,L1を介して入力した直流電流の電圧を適切に変換し、蓄電池21に入力して充電する。 In addition to step S102, the control device 50 controls the DCDC converter 22 so that the converted power is input to the storage battery 21 for charging (step S103). More specifically, the control device 50 appropriately converts the voltage of the direct current input from the drive unit 10 via the power supply paths H1 and L1 using the DCDC converter 22, and inputs it to the storage battery 21 for charging.

上記構成によれば、以下のような効果を奏する。 The above configuration provides the following advantages:

正極側のメインスイッチSMRHの両端のうち第1端は、1次側回路31の高電位側電気経路H11に接続され、第2端は、2次側回路32の高電位側電気経路H12に接続されている。また、負極側のメインスイッチSMRLの両端のうち第1端は、1次側回路31の低電位側電気経路L11に接続され、第2端は、2次側回路32の低電位側電気経路L12に接続されている。 The first end of the positive main switch SMRH is connected to the high-potential side electrical path H11 of the primary circuit 31, and the second end is connected to the high-potential side electrical path H12 of the secondary circuit 32. The first end of the negative main switch SMRL is connected to the low-potential side electrical path L11 of the primary circuit 31, and the second end is connected to the low-potential side electrical path L12 of the secondary circuit 32.

このため、メインスイッチSMRH,SMRLをオフしたまま、すなわち、絶縁したままインバータ12により変換された直流電流の電圧をDCDCコンバータ22により変換して、蓄電池21を充電できる。したがって、筐体23の外に配置される電源経路H1,L1と蓄電池21との間の通電を遮断するためのメインスイッチSMRH,SMRLを、DCDCコンバータ22を利用する際に蓄電池21とインバータ12との間の通電を遮断するために利用できる。 Therefore, the voltage of the direct current converted by the inverter 12 can be converted by the DCDC converter 22 to charge the storage battery 21 while the main switches SMRH and SMRL are kept off, i.e., while remaining insulated. Therefore, the main switches SMRH and SMRL, which are arranged outside the housing 23 and are used to cut off the flow of electricity between the power supply paths H1 and L1 and the storage battery 21, can be used to cut off the flow of electricity between the storage battery 21 and the inverter 12 when the DCDC converter 22 is used.

これについて比較例を示して詳しく説明する。図4に示す比較例は、駆動ユニット10の中にDCDCコンバータを収容している例であって、インバータ12の一部を1次側回路に流用しているものである。詳しくは、電源経路H1,L1に対してレグ71を設けて、このレグ71と、インバータ12を構成する複数のレグのうちいずれか1つのレグとによって、1次側回路を構成している。このように構成した場合、電池パック20と2次側回路32との間を繋ぐために電気経路H12,L12が一部、電池パック20及び駆動ユニット10の外部に配置されることとなる。このため、安全上、電池パック20内の電気経路H12,L12に、リレースイッチSW1,SW2を配置する必要が生じる。 This will be explained in detail with a comparative example. The comparative example shown in FIG. 4 is an example in which a DC-DC converter is housed in the drive unit 10, and part of the inverter 12 is used as the primary circuit. More specifically, a leg 71 is provided for the power supply paths H1, L1, and the primary circuit is formed by this leg 71 and any one of the multiple legs that make up the inverter 12. In this configuration, part of the electrical paths H12, L12 that connect the battery pack 20 and the secondary circuit 32 is disposed outside the battery pack 20 and the drive unit 10. For this reason, for safety reasons, it becomes necessary to place relay switches SW1, SW2 on the electrical paths H12, L12 in the battery pack 20.

このため、電源システム100では、図4に示す比較例に比較して、リレースイッチSW1,SW2を削減することができる。また、電源システム100では、電池パック20と駆動ユニット10との間において電気経路H12,L12を繋ぐためのワイヤハーネスなどを設ける必要がなくなる。 As a result, in the power supply system 100, the number of relay switches SW1 and SW2 can be reduced compared to the comparative example shown in FIG. 4. In addition, in the power supply system 100, there is no need to provide a wire harness or the like for connecting the electrical paths H12 and L12 between the battery pack 20 and the drive unit 10.

次に、図5に示す比較例との比較について説明する。図5に示す比較例は、図4に示す比較例と同様に、駆動ユニット10の中にDCDCコンバータを収容している例であって、インバータ12の一部を1次側回路に流用しているものである。ただし、図5に示す比較例は、図4に示す比較例とは異なり、2次側回路32に接続される電気経路H12,L12を、駆動ユニット10内において、電源経路H1,L1と接続している。これに伴い、図5の比較例では、電池パック20と駆動ユニット10との間を繋ぐためのワイヤハーネスを設ける必要がなくなるものの、DCDCコンバータ22の絶縁を維持するために、駆動ユニット10内の電源経路H1,L1において、新たなリレースイッチSW3,SW4を設ける必要が生じている。 Next, a comparison with the comparative example shown in FIG. 5 will be described. The comparative example shown in FIG. 5 is an example in which a DC-DC converter is housed in the drive unit 10, similar to the comparative example shown in FIG. 4, and a part of the inverter 12 is used as the primary circuit. However, unlike the comparative example shown in FIG. 4, the comparative example shown in FIG. 5 connects the electrical paths H12, L12 connected to the secondary circuit 32 to the power paths H1, L1 in the drive unit 10. As a result, in the comparative example of FIG. 5, there is no need to provide a wire harness to connect the battery pack 20 and the drive unit 10, but in order to maintain insulation of the DC-DC converter 22, it is necessary to provide new relay switches SW3, SW4 in the power paths H1, L1 in the drive unit 10.

一方、電源システム100では、電池パック20内にDCDCコンバータ22を収容している。このため、電源システム100では、筐体23の外に配置される電源経路H1,L1と蓄電池21との間の通電を遮断するためのメインスイッチSMRH,SMRLを、DCDCコンバータ22を利用する際、蓄電池21とインバータ12との間の通電を遮断するために流用することができる。したがって、電源システム100では、図5に示す比較例に比較して、リレースイッチSW3,SW4を削減することができる。 On the other hand, in the power supply system 100, the DCDC converter 22 is housed in the battery pack 20. Therefore, in the power supply system 100, the main switches SMRH and SMRL for cutting off the current between the power supply paths H1 and L1 arranged outside the housing 23 and the storage battery 21 can be used to cut off the current between the storage battery 21 and the inverter 12 when the DCDC converter 22 is used. Therefore, in the power supply system 100, the relay switches SW3 and SW4 can be reduced compared to the comparative example shown in FIG. 5.

以上により、電源システム100では、スイッチやワイヤハーネスなどを削減することができ、装置を簡素化し、小型化することができる。 As a result, the power supply system 100 can reduce the number of switches, wire harnesses, etc., simplifying and miniaturizing the device.

また、インバータ12をPFC回路やAC/DCコンバータの代わりとして流用するため、回路構成を簡素化して、小型化することができる。 In addition, since the inverter 12 is used in place of a PFC circuit or an AC/DC converter, the circuit configuration can be simplified and made smaller.

(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態の制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLをオフからオンに切り替える前に、蓄電池21から出力された電力を、DCDCコンバータ22を介して平滑コンデンサ13に入力して充電させる。これにより、突入電流の発生を抑制している。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In the control device 50 of the second embodiment, before switching the main switches SMRH and SMRL from off to on, the power output from the storage battery 21 is input to the smoothing capacitor 13 via the DCDC converter 22 to charge the smoothing capacitor 13. This suppresses the occurrence of an inrush current.

このプリチャージ処理について図6を参照して詳しく説明する。制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLをオフからオンに切り替えることが決定された場合、プリチャージ処理を実施する。メインスイッチSMRH,SMRLをオフからオンに切り替えるタイミングは、例えば、イグニッションスイッチがオンされたタイミングや、始動スイッチ又はパワースイッチがオンされたタイミングである。 This precharge process will be described in detail with reference to FIG. 6. The control device 50 performs the precharge process when it is determined that the main switches SMRH and SMRL are switched from off to on. The timing for switching the main switches SMRH and SMRL from off to on is, for example, when the ignition switch is turned on, or when the start switch or power switch is turned on.

プリチャージ処理を開始すると、図6に示すように、制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLをオフにしたまま、DCDCコンバータ22を動作させて、蓄電池21の電力を平滑コンデンサ13に電力を転送する(ステップS201)。このステップS201において、制御装置50は、図7に示すように、DCDCコンバータ22を間欠的に動作させ、平滑コンデンサ13が徐々に充電されるようにしている。また、その際、制御装置50は、図7に示すように、DCDCコンバータ22の動作時間が徐々に長くなるようにして、平滑コンデンサ13へ入力される電流量が漸増するようにしている。 When the precharge process is started, as shown in FIG. 6, the control device 50 operates the DCDC converter 22 while keeping the main switches SMRH and SMRL off to transfer power from the storage battery 21 to the smoothing capacitor 13 (step S201). In this step S201, as shown in FIG. 7, the control device 50 operates the DCDC converter 22 intermittently so that the smoothing capacitor 13 is gradually charged. At that time, the control device 50 gradually lengthens the operating time of the DCDC converter 22 so that the amount of current input to the smoothing capacitor 13 gradually increases, as shown in FIG. 7.

ステップS201に係る処理を所定時間実施した後、制御装置50は、メインスイッチSMRHの第1端側と第2端側との電位差を図示しない電圧センサなどから取得し、電位差が閾値以下となったか否かを判定する(ステップS202)。この判定結果が否定の場合、制御装置50は、再びステップS201の処理を実施する。一方、この判定結果が肯定の場合、制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLをオフからオンに切り替える(ステップS203)。 After performing the process of step S201 for a predetermined time, the control device 50 acquires the potential difference between the first end side and the second end side of the main switch SMRH from a voltage sensor (not shown) or the like, and determines whether the potential difference is equal to or less than the threshold value (step S202). If the result of this determination is negative, the control device 50 performs the process of step S201 again. On the other hand, if the result of this determination is positive, the control device 50 switches the main switches SMRH and SMRL from off to on (step S203).

上記構成によれば、以下のような効果を奏する。 The above configuration provides the following advantages:

制御装置50は、メインスイッチSMRH,SMRLをオフからオンに切り替える前に、蓄電池21から出力された電力を、DCDCコンバータ22を介して平滑コンデンサ13に入力して充電させる。これにより、突入電流の発生を抑制している。よって、メインスイッチSMRH,SMRLにプリチャージ回路を並列に接続しなくても、突入電流を抑制することができ、回路構成を簡素化、小型化することができる。 Before switching the main switches SMRH and SMRL from off to on, the control device 50 inputs the power output from the storage battery 21 to the smoothing capacitor 13 via the DCDC converter 22 to charge it. This suppresses the occurrence of inrush current. Therefore, the inrush current can be suppressed without connecting a precharge circuit in parallel to the main switches SMRH and SMRL, and the circuit configuration can be simplified and made smaller.

制御装置50は、平滑コンデンサ13を充電する場合、図7に示すように、DCDCコンバータ22を間欠的に動作させ、平滑コンデンサ13を徐々に充電する。これにより、突入電流を確実に抑制できる。また、制御装置50は、平滑コンデンサ13を充電する場合、DCDCコンバータ22の動作時間が徐々に長くなるようにして、平滑コンデンサ13に入力する電流量が漸増するように、DCDCコンバータ22を制御する。これにより、突入電流を抑制しつつ、充電時間を短縮することができる。 When charging the smoothing capacitor 13, the control device 50 operates the DCDC converter 22 intermittently as shown in FIG. 7 to gradually charge the smoothing capacitor 13. This ensures that inrush current is suppressed. Furthermore, when charging the smoothing capacitor 13, the control device 50 controls the DCDC converter 22 so that the operating time of the DCDC converter 22 gradually increases and the amount of current input to the smoothing capacitor 13 gradually increases. This makes it possible to reduce the charging time while suppressing the inrush current.

(変形例)
上記電源システム100の回路構成の一部を変更してもよい。以下、変形例について説明する。
(Modification)
It is possible to modify part of the circuit configuration of the power supply system 100. Modifications will be described below.

・図8に示すように、電池パック20のインターフェース部付近に、フィルタなどノイズ対策回路300を設けてもよい。 As shown in FIG. 8, a noise suppression circuit 300 such as a filter may be provided near the interface of the battery pack 20.

・外部充電器40として、単相充電器42のみを利用する場合、図9に示すように、中性点を接続するためのリレースイッチ15a,15bのうちいずれか一方を削除してもよい。なお、図9においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 - When only a single-phase charger 42 is used as the external charger 40, as shown in FIG. 9, one of the relay switches 15a and 15b for connecting the neutral point may be omitted. Note that the noise reduction circuit 300 in FIG. 9 does not need to be provided.

・モータ11の電機子巻線11a~11cをリアクトルとして流用したが、図10(a)に示すように、電機子巻線11a~11cの代わりのリアクトル111a~111cをそれぞれ設け、モータ11を流用しなくてもよい。この場合、インバータ12とリアクトル111a~111cとの間の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチSW21~23を設ける必要がある。また、電機子巻線11b,11cの第1端と、インバータ12との間の通電及び通電遮断を切り替えるスイッチSW24~SW25を設ける必要がある。なお、外部充電器40として、単相充電器42のみを利用する場合、図10(b)に示すような構成にしてもよい。このように充電専用のリアクトル111a~111cを設けることにより、損失やノイズを少なくすることができる。なお、図10においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 - Although the armature windings 11a to 11c of the motor 11 are used as reactors, as shown in FIG. 10(a), reactors 111a to 111c may be provided in place of the armature windings 11a to 11c, respectively, without using the motor 11. In this case, it is necessary to provide switches SW21 to 23 for switching between energization and cut-off between the inverter 12 and the reactors 111a to 111c. It is also necessary to provide switches SW24 to SW25 for switching between energization and cut-off between the first ends of the armature windings 11b and 11c and the inverter 12. Note that if only a single-phase charger 42 is used as the external charger 40, the configuration shown in FIG. 10(b) may be used. By providing the reactors 111a to 111c dedicated to charging in this way, it is possible to reduce losses and noise. Note that the noise reduction circuit 300 in FIG. 10 does not need to be provided.

・外部充電器40として、単相充電器42のみを利用する場合、図11に示すような回路構成としてもよい。電機子巻線11cとインバータ12との間に、スイッチSW25を設け、スイッチSW25とインバータ12との間の接続点P10と、交流端子Tac3とを接続する。接続点P10と交流端子Tac3との間の電気経路には、スイッチSW23及びリアクトル111cが設けられている。また、モータ11の電機子巻線11a~11cの中性点には、交流端子Tac1が接続されている。中性点と交流端子Tac1との間の電気経路には、スイッチSW24が設けられている。なお、図11においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 - When only a single-phase charger 42 is used as the external charger 40, a circuit configuration as shown in FIG. 11 may be used. A switch SW25 is provided between the armature winding 11c and the inverter 12, and a connection point P10 between the switch SW25 and the inverter 12 is connected to an AC terminal Tac3. A switch SW23 and a reactor 111c are provided in the electrical path between the connection point P10 and the AC terminal Tac3. An AC terminal Tac1 is connected to the neutral point of the armature windings 11a to 11c of the motor 11. A switch SW24 is provided in the electrical path between the neutral point and the AC terminal Tac1. Note that the noise reduction circuit 300 in FIG. 11 does not need to be provided.

・DCDCコンバータ22を利用した平滑コンデンサ13のプリチャージの実施のみを目的とした場合、図12~図14に示す回路構成を採用してもよい。これらの構成にすれば、プリチャージ回路の削減することができる。 - If the only purpose is to precharge the smoothing capacitor 13 using the DCDC converter 22, the circuit configurations shown in Figures 12 to 14 may be adopted. With these configurations, the precharge circuit can be reduced.

図12では、駆動ユニット10にDCDCコンバータ22を搭載し、DCDCコンバータ22の1次側回路31に、PFC回路212及びリアクトル211a~211cを介して交流端子Tac1~Tac3を接続している。なお、図12においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 In FIG. 12, the drive unit 10 is equipped with a DC-DC converter 22, and AC terminals Tac1 to Tac3 are connected to the primary circuit 31 of the DC-DC converter 22 via a PFC circuit 212 and reactors 211a to 211c. Note that the noise reduction circuit 300 does not need to be provided in FIG. 12.

図13では、電池パック20に収容されたDCDCコンバータ22の1次側回路31に、PFC回路212及びリアクトル211a~211cを介して交流端子Tac1~Tac3を接続している。なお、図13においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 In FIG. 13, AC terminals Tac1 to Tac3 are connected to the primary circuit 31 of the DCDC converter 22 housed in the battery pack 20 via the PFC circuit 212 and reactors 211a to 211c. Note that the noise reduction circuit 300 does not need to be provided in FIG. 13.

図14では、電池パック20及び駆動ユニット10とは別のオンボードチャージャ500にDCDCコンバータ22を搭載し、DCDCコンバータ22の1次側回路31に、PFC回路212及びリアクトル211a~211cを介して交流端子Tac1~Tac3を接続している。なお、図13においてノイズ対策回路300は設けなくてもよい。 In FIG. 14, the DCDC converter 22 is mounted on an on-board charger 500 separate from the battery pack 20 and the drive unit 10, and the AC terminals Tac1 to Tac3 are connected to the primary circuit 31 of the DCDC converter 22 via the PFC circuit 212 and reactors 211a to 211c. Note that the noise reduction circuit 300 in FIG. 13 does not need to be provided.

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and a memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be realized by one or more dedicated computers configured by combining a processor and a memory programmed to execute one or more functions with a processor configured with one or more hardware logic circuits. In addition, the computer program may be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.

以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
[構成1]
蓄電池(21)を備え、インバータ(12)を介してモータ(11)に接続される電源装置(20)において、
前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、
前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続される電源装置。
[構成2]
前記インバータ、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置(50)を備え、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する構成1に記載の電源装置。
[構成3]
前記インバータ、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置(50)を備え、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電する構成1又は2に記載の電源装置。
[構成4]
前記電源制御装置は、前記平滑コンデンサを充電する場合、前記平滑コンデンサに入力する電流量が漸増するように、前記電圧変換回路を制御する構成3に記載の電源装置。
[構成5]
蓄電池(21)と、インバータ(12)と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ(11)とを備える電源システム(100)の電源制御装置(50)において、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電する電源制御装置。
[構成6]
前記電源制御装置は、前記平滑コンデンサを充電する場合、前記平滑コンデンサに入力する電流量が漸増するように、前記電圧変換回路を制御する構成5に記載の電源制御装置。
[構成7]
前記電源システムは、前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)を備え、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する構成5又は6に記載の電源制御装置。
[構成8]
蓄電池(21)を備え、インバータ(12)を介してモータ(11)に接続される電源装置(20)と、前記インバータに接続され、前記電源装置と前記インバータを制御する電源制御装置(50)が実施する電源制御プログラムであって、
前記電源装置は、
前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、
前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置に、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理と、
前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する処理と、を実施させる電源制御プログラム。
[構成9]
蓄電池(21)と、インバータ(12)と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ(11)とを備える電源システム(100)の電源制御装置(50)が実施する電源制御プログラムであって、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置に、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電させる電源制御プログラム。
Characteristic configurations extracted from each of the above-described embodiments will be described below.
[Configuration 1]
A power supply device (20) including a storage battery (21) and connected to a motor (11) via an inverter (12),
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) connected to a positive terminal of the storage battery;
A second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) connected to a negative terminal of the storage battery;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
A power supply device in which a low potential side electrical path of the input section is connected to a first end side of both ends of the second switch, and a low potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end side of both ends of the second switch.
[Configuration 2]
a power supply control device (50) for controlling the inverter, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
The power supply control device, when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter, controls the inverter to convert AC current from the external charger into DC current, and controls the voltage conversion circuit to convert the voltage of the DC current converted by the inverter to charge the storage battery.
[Configuration 3]
a power supply control device (50) for controlling the inverter, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
The power supply control device of configuration 1 or 2, wherein before switching the first switch and the second switch from off to on, the power output from the storage battery is input to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge it.
[Configuration 4]
4. The power supply device according to configuration 3, wherein the power supply control device controls the voltage conversion circuit so that an amount of current input to the smoothing capacitor gradually increases when the smoothing capacitor is charged.
[Configuration 5]
A power supply control device (50) for a power supply system (100) including a storage battery (21), an inverter (12), and a motor (11) connected to the storage battery via the inverter,
The power supply system includes:
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) between a positive terminal of the storage battery and a high potential terminal of the inverter;
a second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) between the negative terminal of the storage battery and the low potential terminal of the inverter;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a first end of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
The power supply control device inputs the power output from the storage battery to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge the smoothing capacitor before switching the first switch and the second switch from off to on.
[Configuration 6]
6. The power supply control device according to configuration 5, wherein, when the smoothing capacitor is charged, the power supply control device controls the voltage conversion circuit so that an amount of current input to the smoothing capacitor gradually increases.
[Configuration 7]
The power supply system includes a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
The power supply control device according to configuration 5 or 6, when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter, controls the inverter to convert AC current from the external charger into DC current, and controls the voltage conversion circuit to convert the voltage of the DC current converted by the inverter to charge the storage battery.
[Configuration 8]
A power supply device (20) including a storage battery (21) and connected to a motor (11) via an inverter (12), and a power supply control program implemented by a power supply control device (50) connected to the inverter and controlling the power supply device and the inverter,
The power supply device is
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) connected to a positive terminal of the storage battery;
A second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) connected to a negative terminal of the storage battery;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
The power supply control device includes:
a process of controlling the inverter so as to convert an AC current from the external charger into a DC current when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter;
and controlling the voltage conversion circuit so as to convert the voltage of the direct current converted by the inverter and charge the storage battery.
[Configuration 9]
A power supply control program implemented by a power supply control device (50) of a power supply system (100) including a storage battery (21), an inverter (12), and a motor (11) connected to the storage battery via the inverter, comprising:
The power supply system includes:
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) between a positive terminal of the storage battery and a high potential terminal of the inverter;
a second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) between the negative terminal of the storage battery and the low potential terminal of the inverter;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
A power supply control program that causes the power supply control device to input the power output from the storage battery via the voltage conversion circuit to charge the smoothing capacitor before switching the first switch and the second switch from off to on.

11…モータ、12…インバータ、13…平滑コンデンサ、20…電池パック(電源装置)、21…蓄電池、22…DCDCコンバータ(電圧変換回路)、23…筐体、31…1次側回路、32…2次側回路、40…外部充電器、50…制御装置(電源制御装置)、100…電源システム、SMRH…正極側のメインスイッチ(第1スイッチ)、H1…正極側電源経路、H11…1次側回路の高電位側電気経路、H12…2次側回路の高電位側電気経路、SMRL…負極側のメインスイッチ(第2スイッチ)、L1…負極側電源経路、L11…1次側回路の低電位側電気経路、L12…2次側回路の低電位側電気経路。 11...motor, 12...inverter, 13...smoothing capacitor, 20...battery pack (power supply device), 21...storage battery, 22...dCDC converter (voltage conversion circuit), 23...casing, 31...primary circuit, 32...secondary circuit, 40...external charger, 50...control device (power supply control device), 100...power supply system, SMRH...positive main switch (first switch), H1...positive power supply path, H11...high potential side electrical path of the primary circuit, H12...high potential side electrical path of the secondary circuit, SMRL...negative main switch (second switch), L1...negative power supply path, L11...low potential side electrical path of the primary circuit, L12...low potential side electrical path of the secondary circuit.

Claims (9)

蓄電池(21)を備え、インバータ(12)を介してモータ(11)に接続される電源装置(20)において、
前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、
前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続される電源装置。
A power supply device (20) including a storage battery (21) and connected to a motor (11) via an inverter (12),
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) connected to a positive terminal of the storage battery;
A second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) connected to a negative terminal of the storage battery;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
A power supply device in which a low potential side electrical path of the input section is connected to a first end side of both ends of the second switch, and a low potential side electrical path of the output section is connected to the remaining second end side of both ends of the second switch.
前記インバータ、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記電圧変換回路を制御する電源制御装置(50)を備え、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項1に記載の電源装置。
a power supply control device (50) for controlling the inverter, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
2. The power supply device according to claim 1, wherein, when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter, the power supply control device controls the inverter to convert AC current from the external charger into DC current, and controls the voltage conversion circuit to convert a voltage of the DC current converted by the inverter to charge the storage battery.
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電する請求項2に記載の電源装置。
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
3. The power supply device according to claim 2, wherein the power supply control device inputs the power output from the storage battery to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge the smoothing capacitor before switching the first switch and the second switch from off to on.
前記電源制御装置は、前記平滑コンデンサを充電する場合、前記平滑コンデンサに入力する電流量が漸増するように、前記電圧変換回路を制御する請求項3に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 3, wherein the power supply control device controls the voltage conversion circuit so that the amount of current input to the smoothing capacitor gradually increases when the smoothing capacitor is charged. 蓄電池(21)と、インバータ(12)と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ(11)とを備える電源システム(100)の電源制御装置(50)において、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電する電源制御装置。
A power supply control device (50) for a power supply system (100) including a storage battery (21), an inverter (12), and a motor (11) connected to the storage battery via the inverter,
The power supply system includes:
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) between a positive terminal of the storage battery and a high potential terminal of the inverter;
a second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) between the negative terminal of the storage battery and the low potential terminal of the inverter;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
The power supply control device inputs the power output from the storage battery to the smoothing capacitor via the voltage conversion circuit to charge the smoothing capacitor before switching the first switch and the second switch from off to on.
前記電源制御装置は、前記平滑コンデンサを充電する場合、前記平滑コンデンサに入力する電流量が漸増するように、前記電圧変換回路を制御する請求項5に記載の電源制御装置。 The power supply control device according to claim 5, wherein the power supply control device controls the voltage conversion circuit so that the amount of current input to the smoothing capacitor gradually increases when the smoothing capacitor is charged. 前記電源システムは、前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)を備え、
前記電源制御装置は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御するとともに、前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する請求項5又は6に記載の電源制御装置。
The power supply system includes a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
7. The power supply control device according to claim 5 or 6, wherein when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter, the power supply control device controls the inverter to convert AC current from the external charger into DC current, and controls the voltage conversion circuit to convert the voltage of the DC current converted by the inverter to charge the storage battery.
蓄電池(21)を備え、インバータ(12)を介してモータ(11)に接続される電源装置(20)と、前記インバータに接続され、前記電源装置と前記インバータを制御する電源制御装置(50)が実施する電源制御プログラムであって、
前記電源装置は、
前記蓄電池の正極端子に接続される正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子に接続される負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、
前記蓄電池、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記電圧変換回路を収容する筐体(23)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記電源制御装置に、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチがオフされ、前記インバータを介して外部充電器(40,41,42)が接続されている場合、前記外部充電器からの交流電流を直流電流に変換させるように前記インバータを制御する処理と、
前記インバータによって変換された直流電流の電圧を変換して前記蓄電池を充電するように前記電圧変換回路を制御する処理と、を実施させる電源制御プログラム。
A power supply device (20) including a storage battery (21) and connected to a motor (11) via an inverter (12), and a power supply control program implemented by a power supply control device (50) connected to the inverter and controlling the power supply device and the inverter,
The power supply device is
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) connected to a positive terminal of the storage battery;
A second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) connected to a negative terminal of the storage battery;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a housing (23) that houses the storage battery, the first switch, the second switch, and the voltage conversion circuit,
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
The power supply control device includes:
a process of controlling the inverter so as to convert an AC current from the external charger into a DC current when the first switch and the second switch are turned off and an external charger (40, 41, 42) is connected via the inverter;
and controlling the voltage conversion circuit so as to convert the voltage of the direct current converted by the inverter and charge the storage battery.
蓄電池(21)と、インバータ(12)と、前記インバータを介して前記蓄電池に接続されるモータ(11)とを備える電源システム(100)の電源制御装置(50)が実施する電源制御プログラムであって、
前記電源システムは、
前記蓄電池の正極端子と前記インバータの高電位側端子との間の正極側電源経路(H1)に設けられる第1スイッチ(SMRH)と、
前記蓄電池の負極端子と前記インバータの低電位側端子との間の負極側電源経路(L1)に設けられる第2スイッチ(SMRL)と、
入力部(31,32)と出力部(31,32)とが電気的に絶縁された絶縁型の電圧変換回路(22)と、を備え、
前記第1スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の高電位側電気経路が接続され、前記第1スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の高電位側電気経路が接続され、
前記第2スイッチの両端のうち第1端側には、前記入力部の低電位側電気経路が接続され、前記第2スイッチの両端のうち残りの第2端側には、前記出力部の低電位側電気経路が接続され、
前記正極側電源経路と前記負極側電源経路との間には、平滑コンデンサ(13)が設けられており、
前記電源制御装置に、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオフからオンに切り替える前に、前記蓄電池から出力された電力を、前記電圧変換回路を介して前記平滑コンデンサに入力して充電させる電源制御プログラム。
A power supply control program implemented by a power supply control device (50) of a power supply system (100) including a storage battery (21), an inverter (12), and a motor (11) connected to the storage battery via the inverter, comprising:
The power supply system includes:
A first switch (SMRH) provided in a positive power supply path (H1) between a positive terminal of the storage battery and a high potential terminal of the inverter;
a second switch (SMRL) provided in a negative power supply path (L1) between the negative terminal of the storage battery and the low potential terminal of the inverter;
an insulation type voltage conversion circuit (22) in which an input section (31, 32) and an output section (31, 32) are electrically insulated from each other;
a first end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the input unit, and a second end side of both ends of the first switch is connected to a high potential side electrical path of the output unit,
a first end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the input unit, and a second end of the second switch is connected to a low potential side electrical path of the output unit,
A smoothing capacitor (13) is provided between the positive power supply path and the negative power supply path,
A power supply control program that causes the power supply control device to input the power output from the storage battery via the voltage conversion circuit to charge the smoothing capacitor before switching the first switch and the second switch from off to on.
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