WO2019097682A1

WO2019097682A1 - 電源装置

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Publication number: WO2019097682A1
Application number: PCT/JP2017/041510
Authority: WO
Inventors: 山岸善彦; 結城亨
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-05-23
Also published as: DE112017008212T5; US11469687B2; US20210075341A1

Abstract

電源装置（１０）は、バッテリ（１２）と、負荷（１４）に対して並列接続されるコンデンサ（２２）と、バッテリ（１２）とコンデンサ（２２）の間の接続状態と非接続状態を切り換え可能な主切換部（２４）と、を備える。また電源装置（１０）は、バッテリ（１２）の電流を低くしてコンデンサ（２２）に供給するプリチャージ回路（２６）を備える。電源装置（１０）の制御部（２８）は、プリチャージ回路（２６）からコンデンサ（２２）に電力の供給を先に行い、次に主切換部（２４）を非接続状態から接続状態とし、該接続状態時にプリチャージ回路（２６）からの電力を供給停止する。

Description

電源装置

　本発明は、負荷に対して並列接続されるコンデンサを備えた電源装置に関する。

　例えば、特開２０１５－２２０９２０号公報に開示されているように、バッテリから三相交流のモータ（負荷）に電力を供給してモータを回転させる電源装置は、負荷の電圧を平滑化するために、負荷に対しコンデンサを並列接続している。

　このような回路は、バッテリとコンデンサの間に設けたスイッチやリレーにより電流の供給停止状態から供給状態に切り換えると、過大な電流（突入電流）がコンデンサに供給されることになる。この突入電流は、接点や素子の故障を誘発する可能性がある。そのため例えば、バッテリからコンデンサに電力を直接供給する前に、バッテリからプリチャージ部（プリチャージ回路）を経由してコンデンサに微小な電流を供給するように構成された電源装置も開発されている。

　しかしながら、プリチャージ部は、バッテリに接続されたままであると暗電流を流すことで、バッテリの電力を消費してしまう。或いは、ユーザの操作に基づきプリチャージ部からコンデンサへの電力の供給と供給停止を切り換える機構を設けることも考えられるが、この場合は、ユーザの操作負担が増す、供給停止の操作を忘れる等の別の不都合が生じる。

　本発明は、上記の実情を鑑みてなされたものであり、プリチャージ回路からの電力の供給と供給停止とを制御部により適切に制御することで、突入電流を抑制すると共に電力消費を低減することができる電源装置を提供することを目的とする。

　前記の目的を達成するために、本発明は、バッテリと、前記バッテリの電力が供給される負荷に対して並列接続されるコンデンサと、前記バッテリと前記コンデンサの間の接続状態と非接続状態を切り換え可能な主切換部と、前記主切換部に対し並列接続される副切換部を有し、前記主切換部を介して前記バッテリから前記コンデンサに直接供給される電流よりも、前記バッテリの電流を低くして前記コンデンサに供給するプリチャージ部と、前記副切換部を導通して前記プリチャージ部から前記コンデンサへの電力の供給を先に行い、次に前記主切換部を前記非接続状態から前記接続状態とし、該接続状態時に前記副切換部の導通を遮断する制御部と、を備えることを特徴とする。

　この場合、前記プリチャージ部は、前記制御部の制御下に前記プリチャージ部から前記コンデンサへの電力の供給及び供給停止を切り換える制御部用スイッチと、ユーザの操作下に前記プリチャージ部から前記コンデンサへ電力を供給可能とするユーザ用スイッチと、を有することが好ましい。

　上記構成に加えて、前記制御部は、前記プリチャージ部に接続されており、且つ、前記ユーザ用スイッチのオンに伴い前記プリチャージ部から電力が供給されることで動作を開始し、前記制御部用スイッチをオンして前記プリチャージ部から前記コンデンサへ前記電力を供給させる構成であるとよい。

　また、前記制御部は、前記プリチャージ部から前記コンデンサへの電力の供給開始後に所定時間経過すると、前記主切換部を前記非接続状態から前記接続状態とするとよい。

　さらに、前記制御部は、前記主切換部を経由して前記バッテリに接続されており、且つ前記主切換部の前記接続状態時に、前記制御部用スイッチをオフして前記電力を供給停止する構成でもよい。

　またさらに、前記主切換部及び前記制御部用スイッチは、前記制御部の第１及び第２制御端子にそれぞれ接続され、該制御部による第１及び第２制御端子への電圧の印加に伴いオフからオンに切り換わることが好ましい。

　そして、前記プリチャージ部は、前記主切換部をバイパスして前記バッテリと前記コンデンサとの間を接続するバイパス線を有し、前記バイパス線には、前記副切換部と、電流を低下させる抵抗とが直列接続されていることが好ましい。

　またさらに、前記負荷は、前記バッテリから供給される直流電圧を三相交流に変換して回転駆動するモータであるとよい。

　本発明によれば、電源装置は、制御部により、主切換部とプリチャージ部の副切換部それぞれの動作を制御することで、突入電流を抑制すると共に電力消費を低減することが可能となる。すなわち、制御部は、バッテリから負荷に電力を供給する際に、まずプリチャージ部を経由して微小な電流をコンデンサに供給し、次に主切換部を介してバッテリからコンデンサに電力を直接供給するため、突入電流が抑制される。さらに、制御部は、主切換部の接続状態時に、プリチャージ部からの電力を供給停止することで、これ以降は、バッテリからプリチャージ部に流れる暗電流を確実に遮断することが可能となる。従って、電源装置は、ユーザの操作負担を減らしつつ、素子や接点の損傷を抑えて耐久性を向上し、またバッテリの電力消費を良好に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る電源装置と負荷を接続した回路を概略的に示す回路図である。電源装置の各構成の動作を示すタイムチャートである。本発明の他の実施形態に係る電源装置と負荷を接続した回路を概略的に示す回路図である。

　以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

　本発明の一実施形態に係る電源装置は、例えば、芝刈り機、除雪機、耕耘機等の作業機（不図示）に設けられ、作業機が駆動する際の電力供給源として機能する。例えば、作業機は、内部に備えるモータの回転駆動力により、機器の移動や作業（カッタによる芝の切断、雪の掻き込み等）を行う。

　図１に示すように、本実施形態に係る電源装置１０は、直流電源であるバッテリ１２を有し、バッテリ１２から作業機の負荷１４であるモータ１６に電力を供給するように構成されている。すなわち、作業機は、作業時に、外部から電源を供給するための電源コード等を接続せずに済み、任意の範囲に作業を行うことが可能である。

　具体的には、電源装置１０は、上記のバッテリ１２を含む直流電源回路部１８を有し、モータ１６を有する負荷回路部２０の高電位用の端子２０ａ及び低電位用の端子２０ｂに接続されている。直流電源回路部１８は、バッテリ１２の他に、コンデンサ２２、主切換部２４、プリチャージ回路２６（プリチャージ部）及び制御部２８を有する。負荷回路部２０は、モータ１６の他に、インバータ回路３０を有する。

　バッテリ１２は、作業機に内蔵され、所定の電力量を充電し、また負荷１４に対応した電圧（例えば、２００Ｖ）を出力するように構成されている。この種のバッテリ１２としては、例えば、リチウムイオン電池等の公知の二次電池を適用することができる。バッテリ１２は、作業機のユーザにより、図示しない家庭用電源等に接続された充電部にセットされることで、電力の充電がなされる。なお、バッテリ１２は、一次電池が適用されてもよい。

　バッテリ１２の一方（例えば、高電位側）の端子は、配線３２を介して、主切換部２４とプリチャージ回路２６に繋がる接点３４に接続されている。バッテリ１２の他方（例えば低電位側）の端子は、配線３２を介して、コンデンサ２２と負荷回路部２０の端子２０ｂに繋がる接点３６に接続されている。

　負荷回路部２０のインバータ回路３０は、バッテリ１２の出力電力を直流から三相交流に変換して、モータ１６を回転駆動させる。インバータ回路３０は、直流電源回路部１８に並列接続される３つのアーム結線３８を有する。各アーム結線３８には、スイッチング素子４０が２つずつ直列接続されている。各アーム結線３８の２つのスイッチング素子４０の間には、モータ１６のコイル端子Ｕ、Ｖ、Ｗに繋がる配線４２がそれぞれ接続されている。

　スイッチング素子４０は、例えば、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）と整流素子であるダイオードを組み合わせて構成される。ＦＥＴのゲートには、モータ１６を駆動する図示しないドライバ装置の制御回路が接続され、ＦＥＴは制御回路からゲート電圧が印加されるとオンになる。インバータ回路３０は、制御回路の制御下に、モータ１６のコイル端子Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞれ１２０°位相がずれた駆動電圧を出力する。なお、制御回路は、制御部２８と一体化した構成（つまり、制御部２８がモータ１６を駆動制御する構成）でもよい。また、インバータ回路３０は、負荷１４の構造に対応して、三相以外の多相交流に変換する構成でもよい。

　モータ１６は、例えば、インバータ回路３０から供給された三相交流により回転するブラシレスモータが適用される。

　主切換部２４は、バッテリ１２から負荷回路部２０及びコンデンサ２２に直接供給する経路の接続状態と非接続状態を切り換える機能を有する。主切換部２４の一方の端子は、配線３２を介してバッテリ１２及びプリチャージ回路２６に繋がる接点３４に接続されている。主切換部２４の他方の端子は、配線３２を介して負荷回路部２０、プリチャージ回路２６、コンデンサ２２に繋がる接点４４に接続されている。

　この主切換部２４は、例えば、インバータ回路３０と同様に、ＦＥＴ及びダイオードを並列接続したスイッチング素子４６により構成されている。この場合、ＦＥＴのゲートは、図示しない配線を介して制御部２８の第１制御端子２８ａに接続されている。ＦＥＴは、制御部２８からゲート電圧が印加されることでオンとなる（配線３２を接続状態とする）。逆に、制御部２８によりゲート電圧が不印加であることでオフとなる（配線３２を非接続状態とする）。

　すなわち、バッテリ１２及び主切換部２４は、負荷回路部２０及びコンデンサ２２に対し、電力を直接（プリチャージ回路２６よりも電流を低下させずに）供給する主電源回路４８を構成している。

　直流電源回路部１８のコンデンサ２２は、上述したように、モータ１６（負荷回路部２０）に対し並列接続されている。すなわち、コンデンサ２２の一方の端子は、配線３２を介して負荷回路部２０、主切換部２４及びプリチャージ回路２６に繋がる接点４４に接続されている。コンデンサ２２の他方の端子は、バッテリ１２及び負荷回路部２０に繋がる接点３６に接続されている。

　このようにインバータ回路３０に対して並列接続されることで、コンデンサ２２は、インバータ回路３０のスイッチング素子４０のスイッチング時に、バッテリ１２の電圧変動を抑制し、電圧の跳ね上がり等を平滑にすることができる。この種のコンデンサ２２は、充分に大きな静電容量を有するものが好ましく、例えば、アルミ電解コンデンサ等が適用される。

　一方、直流電源回路部１８のプリチャージ回路２６は、直流電源回路部１８の配線３２の一部を構成し、主切換部２４に対して並列接続される（つまり、主切換部２４をバイパスする）バイパス線５０を有する。バイパス線５０の一端は、バッテリ１２と主切換部２４が繋がる接点３４に接続されている。バイパス線５０の他端は、負荷回路部２０、主切換部２４、コンデンサ２２が繋がる接点４４に接続されている。

　このバイパス線５０には、副切換部５２、ダイオード５４及び抵抗５６が直列接続されている。またバイパス線５０の途中位置（抵抗５６の下流位置）には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８に接続される接点６０が設けられている。制御部２８は、このＤＣ／ＤＣコンバータ５８に接続されており、バッテリ１２の電力が供給されることで動作を行う。

　副切換部５２は、Ｐ型チャネルＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）を適用したスイッチング素子６２として構成されている。この副切換部５２のゲートには、抵抗６４及びダイオード６６が直列接続されている。ダイオード６６は、アノード側の端子が抵抗６４に接続され、カソード側の端子が配線３２を介して接点６８に接続されている。

　この接点６８には、配線３２を介して、作業機のユーザによりプリチャージ回路２６の動作状態を切り換えるユーザ用スイッチ７０が接続されている。ユーザ用スイッチ７０は、一方のスイッチ接点７０ａが接点６８に接続されている一方で、他方のスイッチ接点７０ｂがグランド（ＧＮＤ）に接続されている。例えば、ユーザ用スイッチ７０は、押しボタンとして構成され、ユーザの押し操作に伴い、スイッチ接点７０ａとスイッチ接点７０ｂが接続され、ユーザが押し操作を止めると、自動的に元の位置に復帰するように構成されている。

　また、接点６８には、配線３２及び接点７６を介して、制御部２８の制御下にオン、オフの切換が行われる制御部用スイッチ７２が接続されている。制御部用スイッチ７２は、Ｎ型チャネルＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）を適用したスイッチング素子７４として構成されている。この制御部用スイッチ７２のドレイン側は、配線３２を介して接点７６に接続される一方で、ソース側はグランド（ＧＮＤ）に接続されている。制御部用スイッチ７２のゲートは、配線３２を介して、制御部２８の第２制御端子２８ｂに接続されている。

　さらに接点７６には、バッテリ１２の出力電圧を、所定の電圧まで降下させる降圧電源回路７８が接続されている。降圧電源回路７８は、ユーザ用スイッチ７０及び制御部用スイッチ７２が共にオフの状態で、副切換部５２のゲートに対して所定の電圧を印加する。これにより、副切換部５２は、バイパス線５０を遮断、つまり非接続状態とする。

　その一方で、ユーザ用スイッチ７０及び制御部用スイッチ７２のうち少なくとも一方がオンの状態で、降圧電源回路７８の電力はオン状態のスイッチに流れることになる。すなわち、副切換部５２のゲートに対する所定の電圧の印加がなくなり（電圧が０となり）、これにより副切換部５２は、ソースとドレイン間が導通、つまりバイパス線５０を接続状態とする。

　副切換部５２と接点６８の間に設けられる抵抗６４は、所定の抵抗値に設定され、副切換部５２のゲートに流れる電流を極微小な値とする。また、副切換部５２と接点６８の間に設けられるダイオード６６は、ゲートに流れる電圧を所定値で一定化させる。

　副切換部５２とコンデンサ２２の間に設けられるプリチャージ回路２６のダイオード５４は、バイパス線５０を介して、アノード側が副切換部５２のソース側に接続され、カソード側が抵抗５６に接続されている。このダイオード５４は、プリチャージ回路２６を流れる電流の方向を規定する。

　また、副切換部５２とコンデンサ２２の間に設けられる抵抗５６は、所定の抵抗値に設定され、プリチャージ回路２６からコンデンサ２２に流れる電流を微小にする。この抵抗５６は、可変抵抗によって構成されてもよく、例えばサーミスタにより温度の変動により抵抗値を変える構成となっていてもよい。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ５８及び制御部２８は、接点６０とグランド（不図示）の間に設けられており、主電源回路４８と、プリチャージ回路２６との両方から電力供給がなされるように構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、主電源回路４８又はプリチャージ回路２６から供給される電圧を、制御部２８が駆動可能な電圧に変換する。

　制御部２８は、プロセッサ、メモリ等を有する公知のマイコン（マイクロコンピュータ）により構成されている。制御部２８は、プリチャージ回路２６又は主電源回路４８からの電力供給により駆動して、メモリに記憶されている図示しないプログラムをプロセッサが実行することで、電源装置１０の制御を行う。

　制御部２８は、主切換部２４のゲートに接続される第１制御端子２８ａと、制御部用スイッチ７２のゲートに接続される第２制御端子２８ｂと、を有する。第１制御端子２８ａは、主切換部２４のゲートに対し所定の電圧を印加し、又は電圧を不印加とする。同様に、第２制御端子２８ｂは、制御部用スイッチ７２のゲートに対し所定の電圧を印加し、又は電圧を不印加とする。つまり制御部２８は、主切換部２４のオン、オフの切換及び制御部用スイッチ７２のオン、オフの切換を、それぞれ個別に制御可能である。

　次に、上述した構成を有する電源装置１０の動作について説明する。

　電源装置１０を搭載した作業機は、使用時に、ユーザの操作下に駆動して、バッテリ１２からの電力供給に基づきモータ１６を回転駆動させる。この際、負荷回路部２０に対して並列接続されたコンデンサ２２は、バッテリ１２から電力供給がなされて充電を行い、またインバータ回路３０に放電することにより、変動する電圧の平滑化を行う。

　具体的には、電源装置１０は、駆動開始時に、図２のタイムチャートに示すような動作を行う。すなわち、ユーザによるユーザ用スイッチ７０のオン操作前は、ユーザ用スイッチ７０及び制御部用スイッチ７２が共にオフとなっている。このため、降圧電源回路７８からの電力が抵抗６４及びダイオード６６を通すことで所定の電圧となり、副切換部５２のゲートに印加される。また、主切換部２４及び制御部用スイッチ７２も、制御部２８が非動作状態であることでオフとなっている。その結果、コンデンサ２２に対し、主電源回路４８及びプリチャージ回路２６（バイパス線５０）が非接続状態となる。従って、電源装置１０は、作業機の不駆動時に、バッテリ１２の電力を殆ど消費せずに（暗電流を抑制した状態で）待機することができ、作業時間の延長に貢献する。

　そして、図２中の時点ｔ１において、ユーザにより作業機の電源のオン操作（ユーザ用スイッチ７０のオン操作）がなされたとする。このユーザ用スイッチ７０のオンにより、降圧電源回路７８がゲートに印加していた電圧は、ユーザ用スイッチ７０を介してグランドに流れる。そのため、副切換部５２のゲートに対し電圧が印加されなくなり、副切換部５２はスイッチング素子６２のドレインとソース間を導通、すなわちバイパス線５０を接続状態とする。

　この結果、バッテリ１２の電力は、プリチャージ回路２６の副切換部５２、ダイオード５４、抵抗５６を介して、コンデンサ２２に供給される。この際、プリチャージ回路２６では、抵抗５６により電流を微小な量とすることで、コンデンサ２２に流入する突入電流を抑制する。コンデンサ２２には、プリチャージ回路２６（バッテリ１２）から先に供給された電力が徐々に蓄電されていく。

　また、バッテリ１２からプリチャージ回路２６を介して供給される電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８を介して制御部２８にも供給される。そして図２中の時点ｔ２において、制御部２８に供給される電圧が、制御部２８の駆動電圧に達すると、制御部２８が駆動を開始する。制御部２８は、駆動開始に伴いプログラムを実行処理して、不印加状態だった第２制御端子２８ｂに対して電圧を印加する。これにより、図２中の時点ｔ３において、プリチャージ回路２６の制御部用スイッチ７２がオンして、降圧電源回路７８の電力が制御部用スイッチ７２を介してグランドに流れる。

　そのため、制御部２８は、プリチャージ回路２６の副切換部５２における接続状態を継続させる。従って、図２中の時点ｔ４において、ユーザ用スイッチ７０がオンからオフに切り換わっても、プリチャージ回路２６によるコンデンサ２２への微小な電力供給が継続される。

　制御部２８は、プリチャージ回路２６からコンデンサ２２への電力の供給開始後（第２制御端子２８ｂの電圧の印加）に、時間を計測して所定のプリチャージ時間が経過したら、主電源回路４８からの電力供給に切り換える。つまり図２中の時点ｔ５において、制御部２８は、第１制御端子２８ａに電圧を印加して、オフ状態だった主切換部２４をオン状態とする。これによりコンデンサ２２に対し主電源回路４８が接続状態となる。すなわち、コンデンサ２２には、ある程度の電力が蓄積された段階で、主電源回路４８からバッテリ１２の電力が直接供給されることになる。

　制御部２８にも、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８を介して、主電源回路４８からバッテリ１２の電力が直接供給される。このため、制御部２８は、安定的に駆動して電源装置１０の制御を行うことができる。

　制御部２８は、主電源回路４８からコンデンサ２２及びモータ１６（負荷回路部２０）への電力供給の開始に伴い、第２制御端子２８ｂの電圧の印加を停止する。これにより、プリチャージ回路２６の制御部用スイッチ７２がオフとなり、降圧電源回路７８の電圧が副切換部５２のゲートに印加され、副切換部５２は、バイパス線５０を非接続状態とする。つまり、制御部２８は、主電源回路４８の導通直後に、副切換部５２を遮断することで、プリチャージ回路２６における電力ロスをなくすことができる。またプリチャージ回路２６の切り忘れを確実になくすことが可能となる。

　以上のように、本実施形態に係る電源装置１０は、以下の効果を奏する。

　電源装置１０は、制御部２８により、主切換部２４とプリチャージ回路２６のそれぞれの動作を制御することで、突入電流を抑制すると共に電力消費を低減することができる。すなわち、制御部２８は、バッテリ１２から負荷１４に電力を供給する際に、まずプリチャージ回路２６を経由して微小な電流をコンデンサ２２に供給し、次に主切換部２４を介してバッテリ１２からコンデンサ２２に電力を直接供給するため、突入電流が抑制される。さらに、制御部２８は、主切換部２４の接続状態時に、プリチャージ回路２６からの電力を供給停止することで、これ以降は、バッテリ１２からプリチャージ回路２６に流れる暗電流を確実に遮断することが可能となる。従って、電源装置１０は、ユーザの操作負担を減らしつつ、素子や接点の損傷を抑えて耐久性を向上し、またバッテリ１２の電力消費を良好に抑えることができる。

　この場合、プリチャージ回路２６は、制御部用スイッチ７２及びユーザ用スイッチ７０を有することで、制御部２８によるプリチャージ回路２６の電力の供給と供給停止の切換、及びユーザによるプリチャージ回路２６の電力の供給と供給停止の切換の両方が実施可能となる。これにより電源装置１０は、ユーザが電源を操作する構成を簡素化して、製造コストの低減を図ることができる。

　また、電源装置１０は、制御部２８とプリチャージ回路２６を接続していることで、プリチャージ回路２６からの電力供給によって、容易に動作を開始することができる。しかも、制御部２８が接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ５８に対しプリチャージ回路２６から微小な電流が供給されるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８に突入電流が流入することも抑制される。そして、制御部２８は、動作開始に伴い制御部用スイッチ７２をオンすることでプリチャージ回路２６からコンデンサ２２に電力を良好に供給することができる。

　さらに、電源装置１０は、制御部２８により主切換部２４の切換タイミングを制御することで、コンデンサ２２に適宜の電力が供給された段階で、バッテリ１２からコンデンサ２２及び負荷１４への電力供給を行うことができる。

　またさらに、電源装置１０は、主切換部２４の接続状態で電力が供給されるので、動作を良好に継続することが可能となる。この主切換部２４の接続状態では、プリチャージ回路２６からコンデンサ２２及び制御部２８への電力の供給は不要になることから、制御部用スイッチ７２をオフして電力の供給停止を行うことで、プリチャージ回路２６で消費される電力を早期になくすことができる。

　さらにまた、主切換部２４及び制御部用スイッチ７２は、制御部２８の第１及び第２制御端子２８ａ、２８ｂからの電圧の印加に伴いオフからオンに切り換わる、すなわち電子スイッチにより構成されている。これにより電源装置１０は、電力消費を抑制しつつ、コンデンサ２２へのプリチャージ回路２６からの充電と、主電源回路４８からの充電とを切り換えることができる。

　プリチャージ回路２６のバイパス線５０に設けられた抵抗５６は、バッテリ１２から供給される電流を充分に低下させることができる。しかも電源装置１０は、副切換部５２によりバイパス線５０の接続状態と非接続状態を切り換えることで、非接続状態で、バイパス線５０を遮断してバッテリ１２からの電力供給を確実になくすことができる。

　そして、本実施形態に係る電源装置１０は、コンデンサ２２により平滑化したバッテリ１２の直流電圧を、三相交流に良好に変換して、モータ１６を回転駆動させることができる。しかも、電源装置１０は、プリチャージ回路２６や制御部２８の動作により、突入電流を抑制して回路の接点や素子の損傷を低減するので、その耐久性を高めることができる。

　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、直流電源回路部１８のスイッチング素子４６、６２、７４等の構造は、特に限定されず、種々の構造を採用してよい。

　また図３に示す他の実施形態に係る電源装置１０Ａは、プリチャージ回路２６Ａのバイパス線５０に制御部用スイッチ７２を設け、また制御部用スイッチ７２に対しユーザ用スイッチ７０を並列接続している点で、本実施形態に係る電源装置１０と異なる。すなわち制御部用スイッチ７２は、バイパス線５０の接続状態と非接続状態を切り換える副切換部５２として機能する。バイパス線５０には、制御部用スイッチ７２の他に、ダイオード５４、抵抗５６が直列接続されている。

　この場合、制御部用スイッチ７２は、主切換部２４と同様の構成（ＦＥＴ及びダイオードを並列接続したスイッチング素子４６）が適用され、ＦＥＴのゲートには制御部２８の第２制御端子２８ｂが接続されている。つまり、制御部用スイッチ７２は、第２制御端子２８ｂに電圧が印加されることで、バイパス線５０を接続状態とし、第２制御端子２８ｂに電圧が不印加となっていることで、バイパス線５０を非接続状態としている。

　また、ユーザ用スイッチ７０は、スイッチ接点７０ａが制御部用スイッチ７２の一端とダイオード５４の間のバイパス線５０に接続され、スイッチ接点７０ｂが制御部用スイッチ７２の他端とバッテリ１２の間のバイパス線５０に接続されている。

　このように構成された電源装置１０Ａは、電源装置１０と同様の動作を行うことができる。つまりユーザがユーザ用スイッチ７０をオン操作すると、バッテリ１２の電力が、ユーザ用スイッチ７０、ダイオード５４、抵抗５６を介して、コンデンサ２２及び制御部２８（ＤＣ／ＤＣコンバータ５８）に供給される。これにより制御部２８が駆動を開始する。

　制御部２８は、駆動開始後に第２制御端子２８ｂに電圧を印加して、制御部用スイッチ７２をオンすることで、バイパス線５０を接続状態とする。これにより、バッテリ１２の電力が制御部用スイッチ７２、ダイオード５４、抵抗５６を介して、コンデンサ２２及び制御部２８に供給される。そのため、ユーザ用スイッチ７０がオフとなっても、制御部２８の駆動が継続する。

　制御部２８は、プリチャージ回路２６Ａによるコンデンサ２２への電力供給を所定時間行うと、次に第１制御端子２８ａに電圧を印加して、主切換部２４をオンする。これにより主電源回路４８からコンデンサ２２に直接電力を供給して充電を行い、またモータ１６の回転駆動を行うことができる。

　従って、電源装置１０Ａでも電源装置１０と同様の効果を得ることができる。特に、電源装置１０Ａは、プリチャージ回路２６Ａをより簡素な構成としており、製造コストの低廉化をより促進することが可能となる。

Claims

　バッテリ（１２）と、
　前記バッテリ（１２）の電力が供給される負荷（１４）に対して並列接続されるコンデンサ（２２）と、
　前記バッテリ（１２）と前記コンデンサ（２２）の間の接続状態と非接続状態を切り換え可能な主切換部（２４）と、
　前記主切換部（２４）に対し並列接続される副切換部（５２）を有し、前記主切換部（２４）を介して前記バッテリ（１２）から前記コンデンサ（２２）に直接供給される電流よりも、前記バッテリ（１２）の電流を低くして前記コンデンサ（２２）に供給するプリチャージ部（２６、２６Ａ）と、
　前記副切換部（５２）を導通して前記プリチャージ部（２６）から前記コンデンサ（２２）への電力の供給を先に行い、次に前記主切換部（２４）を前記非接続状態から前記接続状態とし、該接続状態時に前記副切換部（５２）の導通を遮断する制御部（２８）と、を備える
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項１記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）は、前記制御部（２８）の制御下に前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）から前記コンデンサ（２２）への電力の供給及び供給停止を切り換える制御部用スイッチ（７２）と、ユーザの操作下に前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）から前記コンデンサ（２２）へ電力を供給可能とするユーザ用スイッチ（７０）と、を有する
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項２記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記制御部（２８）は、前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）に接続されており、
　且つ、前記ユーザ用スイッチ（７０）のオンに伴い前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）から電力が供給されることで動作を開始し、前記制御部用スイッチ（７２）をオンして前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）から前記コンデンサ（２２）へ前記電力を供給させる
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項３記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記制御部（２８）は、前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）から前記コンデンサ（２２）への電力の供給開始後に所定時間経過すると、前記主切換部（２４）を前記非接続状態から前記接続状態とする
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項４記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記制御部（２８）は、前記主切換部（２４）を経由して前記バッテリ（１２）に接続されており、
　且つ前記主切換部（２４）の前記接続状態時に、前記制御部用スイッチ（７２）をオフして前記電力を供給停止する
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項２～５のいずれか１項に記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記主切換部（２４）及び前記制御部用スイッチ（７２）は、前記制御部（２８）の第１及び第２制御端子（２８ａ、２８ｂ）にそれぞれ接続され、該制御部（２８）による第１及び第２制御端子（２８ａ、２８ｂ）への電圧の印加に伴いオフからオンに切り換わる
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項１記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記プリチャージ部（２６、２６Ａ）は、前記主切換部（２４）をバイパスして前記バッテリ（１２）と前記コンデンサ（２２）との間を接続するバイパス線（５０）を有し、
　前記バイパス線（５０）には、前記副切換部（５２）と、電流を低下させる抵抗（５６）とが直列接続されている
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。
　請求項１記載の電源装置（１０、１０Ａ）において、
　前記負荷（１４）は、前記バッテリ（１２）から供給される直流電圧を三相交流に変換して回転駆動するモータ（１６）である
　ことを特徴とする電源装置（１０、１０Ａ）。